JP2007147865A - Tubular belt member, fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、管状に形成されたベルトからなるベルト管状体と、未定着トナー像を定着させる定着装置、および記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to a belt tubular body formed of a belt formed in a tubular shape, a fixing device that fixes an unfixed toner image, and an image forming apparatus that forms an image formed of a fixed toner image on a recording medium.
近年、プリンタやコピー機を中心とする画像形成装置が広く普及している。画像形成装置の中でも電子写真方式を採用している画像形成装置では、記録媒体に対して熱および圧力を加える定着器が備えられており、こうした画像形成装置では、記録媒体上に未定着トナー像を形成する処理が行われた後に、その未定着トナー像に対して、定着器を用いて熱および圧力を加える処理が行われて、記録媒体上に未定着トナー像が定着する。定着器の中には、このような加熱加圧処理を行うため、熱を発生しながら回転する加熱ロールと、加熱ロールと外接しながら加熱ロールの回転とともに従動回転するベルト管状体とを備え、この加熱ロールとベルト管状体との間に、未定着トナー像を有する記録媒体を通過させることで記録媒体上の未定着トナー像に対して熱および圧力が加えられるという方式を採用する定着器が存在する。このような方式を採用した定着器では、ベルト管状体が滑らかに回転するように、ベルト管状体の内周面(加熱ロールと接する面とは反対側の面)に、シリコンオイルなどの潤滑剤が塗布されていることがある。潤滑剤を使用すると、その潤滑剤がベルト管状体の縁からベルト管状体の外周面側に回り込んで、ベルト管状体と加熱ロールとの間にスリップを生じさせたり、記録媒体に接触してシミを作るなどの問題が生じることがあるため、最近では、ベルト管状体の内周面上に複数の溝を設け、ベルト管状体の回転駆動時には、潤滑剤がベルト管状体の内周面上の溝に沿ってベルト管状体の内周面の中央部に向けて流れやすくすることによって、ベルト管状体の縁から出て行かないように工夫された定着器が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記の定着器では、ベルト管状体の回転駆動時には、潤滑剤がベルト管状体の縁から出て行きにくくなるが、ベルト管状体が回転駆動しない時には、ベルト管状体の内周面の中央部に向けて潤滑剤を流そうとする力が発生しないために、潤滑剤がベルト管状体の縁からベルト管状体の外周面側に回り込むことがある。このような状態で定着処理が行われると、ベルト管状体と加熱ロールとの間にスリップが生じるといった問題や記録媒体上に潤滑剤のシミができるといった問題が生じ、画像形成に支障をきたす。 However, in the above fixing device, when the belt tubular body is driven to rotate, it becomes difficult for the lubricant to come out from the edge of the belt tubular body, but when the belt tubular body is not driven to rotate, the center of the inner peripheral surface of the belt tubular body is reduced. Since no force for flowing the lubricant toward the portion is generated, the lubricant may go around from the edge of the belt tubular body to the outer peripheral surface side of the belt tubular body. When the fixing process is performed in such a state, there arises a problem that slip occurs between the belt tubular body and the heating roll, and a problem that the lubricant is stained on the recording medium, which hinders image formation.
本発明は、上記事情に鑑み、ベルト管状体が回転駆動しない時でも潤滑剤が外周面側に漏れにくいベルト管状体、良好な画像形成が維持される定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides a belt tubular body in which the lubricant is less likely to leak to the outer peripheral surface side even when the belt tubular body is not rotationally driven, a fixing device that maintains good image formation, and an image forming apparatus. Objective.
上記目的を達成するための本発明のベルト管状体は、
管の形状を有するベルト本体と、
上記ベルト本体の内周面に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、該内周面の周回方向に対して傾いた方向に延びた、その延びた方向に交わる方向には両裾が広がって、その両裾のうち上記ベルト本体の縁側を向いた第1の裾の方が、該ベルト本体の内側を向いた第2の裾よりも急斜面である突条を備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the belt tubular body of the present invention comprises:
A belt body having the shape of a tube;
In the direction intersecting with the extending direction, which is provided on the inner peripheral surface of the belt body and extends in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the inner peripheral surface on the inner peripheral surface. Both hems are widened, and the first hem of the two hems facing the edge of the belt body has a ridge that is steeper than the second hem facing the belt body. It is characterized by.
一般に、ベルト管状体の内周面上に潤滑剤などの液体が付着すると、付着した液体は、ベルト管状体の内周面に沿って広がろうとする傾向がある。 Generally, when a liquid such as a lubricant adheres to the inner peripheral surface of the belt tubular body, the attached liquid tends to spread along the inner peripheral surface of the belt tubular body.
本発明のベルト管状体は、ベルト管状体の内周面上に備えられた複数の突条の形状において、ベルト本体の縁側を向いた裾の方がベルト本体の内側を向いた裾よりも急斜面であるという構造を備えているため、ベルト管状体の内周面上に付着した液体にとってベルト本体の内側の方が広がりやすい。このため、ベルト管状体の内周面上に付着した液体が、ベルト管状体の縁から外周面側に漏れにくい。
また、本発明のベルト管状体において、「上記突条として、上記ベルト本体の内周面のうち、上記管の上記一端側における該ベルト本体の縁に沿う第1領域に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、該内周面の周回方向に対して傾いた方向に延びた第1突条と、上記ベルト本体の内周面のうち、上記管の上記一端側に対する他端側における該ベルト本体の縁に沿う第2領域に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、上記第1突条が上記周回方向に対し傾いた向きとは逆向きに該周回方向に対して傾いた方向に延びた第2突条とを備えた」という形態は、好ましい形態である。
In the belt tubular body of the present invention, in the shape of a plurality of protrusions provided on the inner peripheral surface of the belt tubular body, the hem facing the edge of the belt body is steeper than the skirt facing the inside of the belt body. Therefore, the liquid adhering to the inner peripheral surface of the belt tubular body tends to spread inside the belt main body. For this reason, the liquid adhering on the inner peripheral surface of the belt tubular body hardly leaks from the edge of the belt tubular body to the outer peripheral surface side.
Further, in the belt tubular body of the present invention, “as the ridge, a plurality of lines are provided side by side in a first region along the edge of the belt main body on the one end side of the tube on the inner peripheral surface of the belt main body. A first protrusion extending on the inner peripheral surface in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the inner peripheral surface, and the other of the inner peripheral surface of the belt body with respect to the one end side of the tube. On the inner peripheral surface, a plurality of which are provided side by side in the second region along the edge of the belt body on the end side, the direction in which the first protrusion is inclined with respect to the rotation direction is opposite to the direction of the rotation. A form of “having a second protrusion extending in a direction inclined with respect to the circumferential direction” is a preferable form.
このような形態により、ベルト管状体が回転する際に、ベルト管状体の内周面上に付着した液体が第1突条の間および第2突条の間を流れてベルト管状体内周面の中央部付近に集まりやすくなる回転方向が現れる。この回転方向にベルト管状体が回転することにより、内周面上に付着した液体が外周面側に漏れにくい状態が実現される。 With such a configuration, when the belt tubular body rotates, the liquid adhering to the inner peripheral surface of the belt tubular body flows between the first protrusions and the second protrusions, so that A direction of rotation that tends to gather near the center appears. By rotating the belt tubular body in this rotational direction, a state in which the liquid attached on the inner peripheral surface is difficult to leak to the outer peripheral surface side is realized.
また、本発明のベルト管状体において、「上記第2の裾が、上記第1の裾における広がりの3倍以上広がったものである」という形態は、好ましい形態である。 Moreover, in the belt tubular body of the present invention, a form in which “the second skirt is more than three times as wide as the first skirt” is a preferred form.
突条の形状が、上記の形状である場合には、ベルト管状体の内周面に付着した液体が、ベルト本体の内側の方に広がる傾向が顕著になる。このため、第2の裾が第1の裾の広がりの3倍以上広がったベルト管状体は、内周面に付着した液体が外周面側に一段と漏れにくいベルト管状体となる。 When the shape of the ridge is the above shape, the tendency of the liquid adhering to the inner peripheral surface of the belt tubular body to spread toward the inner side of the belt main body becomes significant. For this reason, the belt tubular body in which the second hem spreads more than three times the spread of the first skirt becomes a belt tubular body in which the liquid adhering to the inner peripheral surface is more difficult to leak to the outer peripheral surface side.
上記目的を達成するための本発明の定着装置は、
未定着トナー像を定着させる定着装置において、
回転する回転部材と、
上記回転部材に外接して従動回転するベルト管状体であって、管の形状を有するベルト本体と、上記ベルト本体の内周面のうち、上記管の一端側における該ベルト本体の縁に沿う第1領域に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、該内周面の周回方向に対して傾いた方向に延びた、その延びた方向に交わる方向には両裾が広がって、その両裾のうち上記ベルト本体の縁側を向いた第1の裾の方が、該ベルト本体の内側を向いた第2の裾よりも急斜面である突条とを有するベルト管状体と、
上記ベルト管状体を上記回転部材に該ベルト管状体の内側から押圧することで、上記回転部材と上記ベルト管状体とが接したニップ部を形成し、該ニップ部を、上記未定着トナー像を担持した記録媒体が通過すると該未定着トナー像を該記録媒体上に定着させる押圧部とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the fixing device of the present invention comprises:
In a fixing device for fixing an unfixed toner image,
A rotating member that rotates;
A belt tubular body that circumscribes the rotating member and is driven to rotate. A belt main body having a tube shape, and an inner peripheral surface of the belt main body, and a belt main body on one end side of the pipe along the edge of the belt main body. A plurality of lines are arranged in one area. The hem extends on the inner peripheral surface in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the inner peripheral surface, and both hems extend in a direction intersecting the extending direction. A belt tubular body having a ridge whose first hem facing the edge side of the belt main body of the both hems is a steep slope than the second hem facing the inner side of the belt main body;
By pressing the belt tubular body against the rotating member from the inside of the belt tubular body, a nip portion where the rotating member and the belt tubular body are in contact is formed, and the unfixed toner image is formed on the nip portion. And a pressing portion for fixing the unfixed toner image onto the recording medium when the carried recording medium passes.
本発明の定着装置は、上述したベルト管状体を備えているため、ベルト管状体の内周面上に付着した液体が、ベルト管状体の縁から外周面側に漏れにくい。このため、上述したスリップやシミが防がれて、良好な画像形成が維持される。 Since the fixing device of the present invention includes the belt tubular body described above, the liquid adhering to the inner peripheral surface of the belt tubular body is unlikely to leak from the edge of the belt tubular body to the outer peripheral surface side. For this reason, the above-mentioned slip and stain are prevented, and good image formation is maintained.
また、本発明の定着装置において、「上記回転部材が、芯金と、該芯金の周面上に重なる弾性層と、該弾性層の上にさらに重なる離型層と、該回転部材の両端で該弾性層の端を覆ったカバーとを備えたものである」という形態は、好ましい形態である。 In the fixing device of the present invention, “the rotating member includes a cored bar, an elastic layer that overlaps the peripheral surface of the cored bar, a release layer that further overlaps the elastic layer, and both ends of the rotating member. And a cover that covers the end of the elastic layer ”is a preferable embodiment.
ベルト管状体の外周面側に潤滑剤などの液体が回り込むと、弾性層と接触して弾性層を膨潤させて、ニップ部の圧力分布にむらができてしまうことがある。 When a liquid such as a lubricant wraps around the outer peripheral surface side of the belt tubular body, it may come into contact with the elastic layer to swell the elastic layer, resulting in uneven pressure distribution in the nip portion.
上記のカバーを備えた形態により、ベルト管状体の外周面側に回り込んだ液体が弾性層と接触することが妨げられる。 By the form provided with said cover, the liquid which wraps around to the outer peripheral surface side of a belt tubular body is prevented from contacting an elastic layer.
また、本発明の定着装置において、「上記ベルト管状体の外周面に接して該外周面上の油を除去する油吸収部材を備えた」という形態は、好ましい形態である。 Further, in the fixing device of the present invention, a form of “equipped with an oil absorbing member that contacts the outer peripheral surface of the belt tubular body and removes oil on the outer peripheral surface” is a preferable mode.
このような形態により、ベルト管状体の外周面側に染み出した、潤滑剤などの油が、油吸収部材に吸収される。このため、染み出した油によってトナー像の定着処理に影響が出ることが抑制される。 With such a configuration, oil such as a lubricant that has oozed out to the outer peripheral surface side of the belt tubular body is absorbed by the oil absorbing member. Therefore, it is possible to suppress the toner image fixing process from being affected by the exuded oil.
上記目的を達成するための本発明の画像形成装置は、
記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
上記記録媒体上に未定着トナー像を形成するトナー像形成部と、
回転する回転部材と、
上記回転部材に外接して従動回転するベルト管状体であって、管の形状を有するベルト本体と、上記ベルト本体の内周面のうち、上記管の一端側における該ベルト本体の縁に沿う第1領域に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、該内周面の周回方向に対して傾いた方向に延びた、その延びた方向に交わる方向には両裾が広がって、その両裾のうち上記ベルト本体の縁側を向いた第1の裾の方が、該ベルト本体の内側を向いた第2の裾よりも急斜面である突条とを有するベルト管状体と、
上記ベルト管状体を上記回転部材に該ベルト管状体の内側から押圧することで、上記回転部材と上記ベルト管状体とが接したニップ部を形成し、該ニップ部を、上記トナー像形成部で形成された未定着トナー像を担持する記録媒体が通過すると該未定着トナー像を該記録媒体上に定着させる押圧部とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention comprises:
In an image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on a recording medium,
A toner image forming unit for forming an unfixed toner image on the recording medium;
A rotating member that rotates;
A belt tubular body that circumscribes the rotating member and is driven to rotate. A belt main body having a tube shape, and an inner peripheral surface of the belt main body, and a belt main body on one end side of the pipe along the edge of the belt main body. A plurality of lines are arranged in one area. The hem extends on the inner peripheral surface in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the inner peripheral surface, and both hems extend in a direction intersecting the extending direction. A belt tubular body having a ridge whose first hem facing the edge side of the belt main body of the both hems is a steep slope than the second hem facing the inner side of the belt main body;
By pressing the belt tubular body against the rotating member from the inside of the belt tubular body, a nip portion where the rotating member and the belt tubular body are in contact is formed, and the nip portion is formed by the toner image forming portion. And a pressing portion for fixing the unfixed toner image on the recording medium when the recording medium carrying the formed unfixed toner image passes therethrough.
本発明の画像形成装置は、上述したベルト管状体を備えているため、ベルト管状体の内周面上に付着した液体が、ベルト管状体の縁から外周面側に漏れにくい。このため、上述したスリップやシミが防がれて、良好な画像形成が維持される。 Since the image forming apparatus of the present invention includes the belt tubular body described above, the liquid adhering to the inner peripheral surface of the belt tubular body is less likely to leak from the edge of the belt tubular body to the outer peripheral surface side. For this reason, the above-mentioned slip and stain are prevented, and good image formation is maintained.
本発明によれば、ベルト管状体が回転駆動しない時でも潤滑剤が外周面側に漏れにくく、良好な画像形成が維持される。 According to the present invention, even when the belt tubular body is not rotationally driven, the lubricant hardly leaks to the outer peripheral surface side, and good image formation is maintained.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す全体構成図である。 FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
この画像形成装置1000は、電子写真方式を採用したモノクロの両面出力プリンタである。この画像形成装置1000には、電子写真方式用の積層型の感光体であって、図の矢印B1方向に回転する感光体3、感光体3に接触しながら感光体を帯電する接触型の帯電器2、感光体3に向けてレーザ光を発し、感光体3上に、周囲より電位の高くなった静電潜像を形成する露光部7、静電潜像にモノクロ(ブラック)のトナーを付着させて現像することでトナー像を形成する現像器8、トナー像が形成された感光体3に、搬送されてくる用紙を押圧することでトナー像の転写を行う転写ロール9、用紙上のトナー像に対し熱および圧力を加えることでトナー像の用紙への定着を行う定着器10、感光体3に接触し、トナー像の転写後に感光体3に付着したまま残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレード31が備えられている。ここで、定着器10が、本発明にいう定着装置の一例に相当する。
The
現像器8には、現像剤を表面に担持して図の矢印A1方向に回転する現像スリーブ81、現像スリーブ81上に担持された現像剤を削り落として現像スリーブ81上の現像剤の層厚を調整する、2枚の層厚調整板82a,82b、現像剤が溜められた容器83、容器83内の現像剤を攪拌する2つの攪拌部84a,84bが設けられている。
A developing
以下、この画像形成装置1000における画像形成の動作について説明する。
Hereinafter, an image forming operation in the
この画像形成装置1000には、ブラックのトナーが蓄えられた不図示のトナーカートリッジが備えられており、このトナーカートリッジにより現像器8にトナーの補給が行われる。また、トナー像が転写されるために用いられる用紙は、トレイ1の中に蓄えられ、ユーザから画像形成が指示されると、トレイ1から搬送されて、転写ロール9においてトナー像の転写が行われ、図の上方向に向かって搬送されていく。図1においては、この時の用紙搬送路が、上向きの矢印で示す経路として示されており、用紙はこの用紙搬送路を通って定着器10においてトナー像の定着が行われた後、図の右方向の矢印で示すように、右方向に排出される。
The
次に、図1に示す定着器10について図2、図3を用いて説明する。
Next, the fixing
図2は、図1に示す定着器の概略断面図である。図3は、図2の矢印C2方向から見たときの外観を示す図である。 FIG. 2 is a schematic sectional view of the fixing device shown in FIG. Figure 3 is a view showing an appearance when viewed from an arrow C 2 direction in FIG. 2.
定着器10は、用紙上のトナーを定着するために熱を発生する加熱部材11と、加熱部材11と接触しながら加熱部材11との間で用紙に圧力をかける加圧部材14とを有している。
The fixing
加熱部材11は、熱を発生する加熱ヒータ12、加熱ヒータ12を取り囲む筒状の加熱ロール110を有している。加熱ヒータ12により発生した熱は、加熱ヒータ12を取り囲む加熱ロール110に伝わってこの熱が用紙上でのトナー定着に用いられる。図2には、この筒状の加熱ロール110の断面が表されている。この加熱ロール110の円筒の内側は、アルミニウム製の芯金111となっており、この芯金111の上に、耐熱ゴムの一種であるシリコンゴムからなる層厚1mmの弾性層112が重なっている。このように芯金111の上に弾性層112が重なっているという構成は、円筒状の金型内に、円筒状の芯金111と、芯金111の外径よりも大きい内径を有する円筒状のフッ素樹脂チューブとを、同芯となるように設置し、芯金111とフッ素樹脂チューブとの空隙内にシリコンゴムを注入して成型を行なう注入成型法によって形成される。
The
この弾性層112は、このように注入成型法によって形成された弾性層であるが、コーティング法によって芯金111の上に形成された弾性層もこの加熱ロール110の弾性層として採用可能である。
The
また、弾性層112の外面には、トナーを加熱ロールから離れやすくするために、フッ素樹脂の一種であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)からなる層厚25μmの離型層113が設けられている。
On the outer surface of the
加圧部材14は、支持体142、スプリング143a、支持体142に取りつけられたベルトガイド143、支持体142上に装着された弾性体131、弾性体131の上に被さるシート状部材132、これら支持体142、スプリング143a、ベルトガイド143、弾性体131、シート状部材132を取り巻くベルト管状体141を有している。
The pressing
ここで、支持体142、スプリング143a、ベルトガイド143、弾性体131、シート状部材132を合わせたものが本発明にいう押圧部の一例に相当する。
ベルト管状体141は、層厚80μmのポリイミドの基材141bの上に、層厚30μm、Φ30のパーフルオロアルコキシフッ素樹脂の離型層141aを設けた2層構成のベルト管状体であり、定着処理の際には、支持体142、スプリング143a、ベルトガイド143、弾性体131、シート状部材132の周りを回転する。ベルト管状体の内周面(加熱ロール110と接する面とは反対側の面)には、ベルト管状体141がスムーズに回転するように潤滑剤が塗布されている。この潤滑剤は、長期間の使用において高い耐熱性を有し、熱によって劣化しにくいヒンダードアミン系の酸化防止剤を含有するシリコーンオイルである。シート状部材132は、ベルト管状体と弾性体131との間の摺動性を良好にするための部材であり、塗布された潤滑剤を保持する役割も担っている。
Here, the combination of the
The belt
この定着器10では、シート状部材132が被さった弾性体131が、ベルト管状体141を加熱ロール110に押し付けることによってニップ部が形成される。このときスプリング143aは、その弾性力により弾性体131を、圧力1.5kg/cm2で加熱ロール110に向けて押し付け、圧接を維持する役割を果たす。このように、ニップ部を形成した状態で加熱ロール110が図において矢印B2で示す方向に回転し、加圧部材側では、加熱ロール110の回転駆動力を受けたベルト管状体141が、ベルトガイド143の周りを図で矢印A2で示す方向に従動回転する。図で矢印C2で示す方向から定着器10内に搬送されて来た用紙30は加熱ロール110とベルト管状体141との間のニップ部を通過し、その際、熱および圧力を受けることで、この用紙30上の未定着トナー像301の定着が行われる。定着後、用紙30は、図で矢印D2で示す方向に向けて定着器10外部へ搬送されていく。
In the fixing
このような未定着トナー像301の定着を行う処理を繰り返すにつれて、ベルト管状体141の内周面(弾性体131側の面)に塗布された潤滑剤が、シート状部材132から染み出すことがある。この潤滑剤の染み出しが進むと、潤滑剤がベルト管状体の縁からベルト管状体の外周面(加圧部材側の面)側に回り込んで、ベルト管状体141と加熱ロール110との間にスリップを生じさせ、さらには、記録媒体に接触してシミを作る。また、ベルト管状体の外周面側に回り込んだ潤滑剤は、弾性層112と接触すると、弾性層112を膨潤させることがあり、この結果、ニップ部の圧力分布にむらができてしまうことがある。
As the process of fixing the
この定着器10では、このような問題を回避するため、ベルト管状体141において、潤滑剤がベルト管状体141の縁からベルト管状体141の外周面側に回り込むことを防ぐための構造が備えられている。以下では、この構造について説明する。
In this fixing
図4は、ベルト管状体141の内周面の構造を表した模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of the inner peripheral surface of the belt
この図では、ベルト管状体141の内周面の一部が表されており、定着処理が行われる際には、ベルト管状体141は図の下向きの矢印の方向に移動する。すなわち、この下向きの矢印の方向が、図2の矢印A2で示す回転方向に相当する。
In this figure, a part of the inner peripheral surface of the belt
ベルト管状体141の内周面は、中央ラインA3を対称軸として、ベルト管状体141の両端に向けて対称(図では左右対称)に突条の構造が設けられており、この図では、この突条が、中央ラインA3からベルト管状体141の両端に向かう斜めの線21a,21bで表されている。従って、これらの線の間は、斜めの線21a,21bで表される部分よりは低くなった溝となっている。
The inner peripheral surface of the belt
定着処理のため、ベルト管状体141が図の下向きの矢印の方向に移動すると、ベルト管状体141の内周面上の潤滑剤は、ベルト管状体141の移動に伴う慣性力のため、図の上方向に向かう力を受けることになるが、上述の突条の構造によって、図の真上方向ではなく、斜めの線21a,21bの間の溝に沿って中央ラインA3に向かうことになる。
この結果、内周面上の潤滑剤は、定着処理が行われている間は、ベルト管状体141の中央ラインA3付近に集まりやすくなり、潤滑剤がベルト管状体の両端からベルト管状体141の外周面側に回り込むことが抑制される。
When the belt
As a result, lubricant on the inner peripheral surface while the fixing process is being performed, easily gather around the center line A 3 of the belt
しかしながら、この方式はベルト管状体141の回転に伴う慣性力を利用するものであり、ベルト管状体が回転しない時には中央ラインA3に向けて潤滑剤を流そうとする力が発生しないため、単純に突条の構造を設けただけでは、回転停止時に潤滑剤がベルト管状体の縁からベルト管状体の外周面側に回り込むことを防止できない。そこで、このベルト管状体141には、回転停止時でも潤滑剤がベルト管状体の縁からベルト管状体の外周面側に回り込むことを防ぐために、さらなる工夫が凝らされている。以下では、この工夫について説明する。
However, this method is intended to utilize the inertial force accompanying the rotation of the belt
図5は、図4に示すベルト管状体内周面の、左側部分の断面図、図6は、右側部分の断面図である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the left side portion of the circumferential surface of the belt tubular body shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the right side portion.
図5には、図4に示すベルト管状体141の、左側の点線B3に沿った突条の断面が表されており、図6には、右側の点線C3に沿った突条の断面が表されている。これらの図に示すように、突条の存在により、ベルト管状体内周面の断面は凹凸の繰り返しとなっており、突条の断面である凸部は、三角形の形状となっている。この三角形の頂点が、図4の斜めの線21a,21b上の点に対応し、隣り合う三角形の間の空間がベルト管状体141の回転時に潤滑剤が流れていく溝に対応する。図5に示す三角形は、ベルト管状体141の左端側に傾いた形状となっており、一方、図6に示す三角形はベルト管状体141の右端側に傾いた形状となっている。このため、図5に示す三角形は、ベルト管状体141の中央ライン側の傾斜がベルト管状体141の左端側の傾斜よりも緩やかになっており、図6に示す三角形は、ベルト管状体141の中央ライン側の傾斜が、ベルト管状体141の右端側の傾斜よりも緩やかになっている。
5 shows, the belt
一般に、ベルト管状体141の内周面上に潤滑剤が付着すると、潤滑剤がベルト管状体141の内周面に沿って(すなわち図5や図6の水平方向に)広がろうとする傾向が現れる。そこで、ベルト管状体141内周面の断面の凹凸形状の、凸部を形成する三角形が、図5および図6で示すように、中央ライン側の傾斜が端側の傾斜より緩やかになっている形状をとることで、ベルト管状体141の内周面上に潤滑剤が付着した潤滑剤が、図で矢印で示す、中央ライン側の方向に広がりやすくなる。この結果、潤滑剤がベルト管状体141の両端側に広がることが抑制される。
Generally, when a lubricant adheres on the inner peripheral surface of the belt
ここで、図5に示すような三角形の連なりからなる、突条の断面の凹凸形状は、三角形の高さh、三角形ABCの頂点Aから底辺BCに垂線AA’を下ろしたときの、三角形ABA’の底辺BA’の長さL1、および三角形ACA’の底辺CA’の長さL2、の3つのパラメータによって決定される。 Here, the concavo-convex shape of the cross section of the ridge formed of a series of triangles as shown in FIG. 5 is the triangle ABA when the perpendicular line AA ′ is lowered from the apex A of the triangle ABC to the base BC. It is determined by three parameters: the length L 1 of the “base BA” of “and the length L 2 of the base CA ′ of the triangle ACA ′.
また、図6に示すような三角形の連なりは、図5に示すような三角形の連なりと、中央ラインA3について対称であって、図5において三角形ABA’の底辺BA’の長さL1と、および三角形ACA’の底辺CA’の長さL2とを入れ替えた三角形の連なりとなる。 Also, a series of triangles, as shown in Figure 6, a series of triangles, as shown in FIG. 5, the central line A 3 A symmetric, the length L 1 of the 'base BA of the' triangular ABA 5 , and the series of triangles interchanging the length L 2 of the 'bottom CA' of the triangle ACA.
ここで、ベルト管状体141内周面の断面形状は、上記の3つのパラメータを用いて、例えば、三角形の高さh=0.28μm、三角形ABA’の底辺の長さL1=1.0μm,三角形ACA’の底辺の長さL2=4.0μmである。ベルト管状体141内周面の断面形状では、三角形ACA’の底辺の長さL2が、三角形ABA’の底辺の長さL1の4倍となっており、中央ライン側の傾斜が、端側の傾斜よりはるかに緩やかになっている。
Here, the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the belt
図7は、三角形の連なりで形成された、ベルト管状体内周面の断面の凹凸形状を表した図である。 FIG. 7 is a diagram showing the uneven shape of the cross section of the inner peripheral surface of the belt tubular body formed by a series of triangles.
この図では、突条の断面の凹凸の高さを縦軸、ベルト管状体内周面に沿った方向(図4の点線B3の方向)を横軸として、ベルト管状体内周面に沿った2.5mmの長さにわたって、ベルト管状体141の内周面の断面の凹凸形状が曲線で表されている。このような曲線は、表面粗さ計を用いた、ベルト管状体141内面の測定によって得られる。この図からわかるように、ベルト管状体内周面に沿った2.5mmの長さの中に28個の凸部が存在しており、このベルト管状体141内面に、図5に示すような三角形が、2.5mmの長さの中に28個存在することを示している。上述した三角形の凹凸形状を記述する3つのパラメータは、このような曲線から計測される。
In this figure, the vertical axis a relief height of ridges, the direction along the belt tubular body peripheral surface (direction of the dotted line B 3 in FIG. 4) as the horizontal axis, along the belt tubular body
次に、実際にこのような形状をベルト管状体141の内周面上に備えることによって、潤滑剤が図5の左方向(管状体の左端側)に広がりにくく、図5の右方向(管状体の中央ライン側)には広がりやすくなることを、潤滑剤の油滴を使った実験を用いて説明する。
Next, by actually providing such a shape on the inner peripheral surface of the belt
図8は、潤滑剤の油滴を、図4に示すベルト管状体の左側部分に滴下したときの、油滴の広がる様子を時間とともに表した図である。 FIG. 8 is a diagram showing how oil drops spread over time when lubricant drops are dropped on the left side portion of the belt tubular body shown in FIG. 4.
ここで、図8のパート(a)は、滴下直後の油滴の広がり具合を表す図、図8のパート(b)は、滴下10秒後の油滴の広がり具合を表す図、図8のパート(c)は、滴下5分後の油滴の広がり具合を表す図である。 Here, part (a) of FIG. 8 is a diagram showing how oil drops spread immediately after dropping, part (b) of FIG. 8 is a diagram showing how oil drops spread 10 seconds after dropping, FIG. Part (c) is a diagram showing how oil drops spread 5 minutes after dropping.
図8のパート(a)に示すように、滴下直後には、潤滑剤の油滴600は、滴下地点Oを中心として円状に広がる。しかし、図8のパート(b)に示すように、10秒後には、ベルト管状体141の左端側よりは、中央ライン側に、油滴600が広がっていく傾向が現れている。この傾向は、図8のパート(c)に示す、滴下5分後の油滴600の広がり具合では、より明確なものになっている。このことから、管状体141内周面の断面形状が、図5に示すように、中央ライン側の傾斜が左端側の傾斜より緩やかになっている三角形の連なりとなることで、内周面上に付着した潤滑剤は、ベルト管状体141の左端側よりは、中央ライン側に広がりやすいことがわかる。
As shown in part (a) of FIG. 8, immediately after the dropping, the
以上、説明した実施形態では、ベルト管状体141内周面の断面形状は、図5および図6に示すように、三角形の連なりであったが、本発明のベルト管状体内周面の断面形状は、三角形の連なりではなく台形の連なりであってもよい。
In the embodiment described above, the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the belt
以下では、内周面の断面形状が台形の連なりとなっているベルト管状体について説明する。 Below, the belt tubular body in which the cross-sectional shape of the inner peripheral surface is a trapezoidal series will be described.
このベルト管状体が、前述のベルト管状体141と異なる点は、内周面の断面形状が、三角形の連なりではなく台形の連なりとなっている点であり、この点以外については、前述のベルト管状体141と同様である。このため、ここでは、重複説明は省略し、以下では断面形状にしぼって説明を行う。このベルト管状体も、内周面には、図4のように、中央ラインから両端に向かって斜めに延びた溝が設けられている。
This belt tubular body is different from the above-described belt
図9は、断面形状が台形の連なりとなっているベルト管状体の内周面において、図4の左側部分の断面図、図10は、右側部分の断面図である。 9 is a cross-sectional view of the left portion of FIG. 4 on the inner peripheral surface of the belt tubular body whose cross-sectional shape is a trapezoidal shape, and FIG. 10 is a cross-sectional view of the right portion.
図9および図10には、内周面の断面形状が台形の連なりとなっているベルト管状体141’において、図4の左側の点線B3に沿った断面と、図4の右側の点線C3に沿った断面がそれぞれ表されている。これらの図に示すように、突条の断面の凸部は、台形の形状となっており、この台形の上辺が突条に沿って連なったものが、図4の斜めの線21a,21bとして表されており、隣り合う台形の間の空間が、突条に平行に連なったものが、ベルト管状体141’の回転時に潤滑剤が流れていく溝に対応する。図9に示す台形は、ベルト管状体141’の左端側に傾いた形状となっており、一方、図10に示す台形はベルト管状体141’の右端側に傾いた形状となっている。このため、図9に示す台形、図10に示す台形は、ベルト管状体141’の中央ライン側の傾斜が、それぞれ、ベルト管状体141’の左端側、右端側の傾斜よりも緩やかになっている。このような形状をとることで、ベルト管状体141’の内周面に付着した潤滑剤が、図9および図10において矢印で示す、中央ライン側の方向に広がりやすくなる。この結果、潤滑剤がベルト管状体141’の両端側に広がることが抑制される。
9 and 10, in the belt
図11は、図9に示す、台形の連なりからなる断面形状において、この断面形状を決定するパラメータを表した図である。 FIG. 11 is a diagram showing parameters for determining the cross-sectional shape in the cross-sectional shape composed of a series of trapezoids shown in FIG.
図9に示すような台形の連なりからなるベルト管状体141’の断面形状は、図11に示す、台形の高さh、台形の上辺の長さL、台形ABCDの左上の頂点Aから底辺BCに垂線AA’を下ろしたときの、三角形ABA’の底辺BA’の長さL1、台形ABCDの右上の頂点Dから底辺BCに垂線DD’を下ろしたときの、三角形CDD’の底辺CD’の長さL2、隣り合う台形との間隔dの5つのパラメータによって決定される。
The cross-sectional shape of the belt
三角形ABA’の底辺の長さL1と、三角形CDD’の底辺の長さL2との比によって、
台形ABCDの左側の傾斜と右側の傾斜との相対比が決定され、上述したように、台形ABCDの右側の傾斜が、台形ABCDの左側の傾斜より緩やかであると、潤滑剤は、この図の右方向に広がりやすくなるが、後述する実験データによると、
L2/L1≧3 ・・・(1)
を満たす形状の台形では、特にこの傾向が強くなることがわかっており、図9に示す台形の形状は、この条件を満たす形状となっている。
'The length L 1 of the base of the triangle CDD' triangle ABA by the ratio between the length L 2 of the base of,
The relative ratio of the left and right slopes of the trapezoid ABCD is determined, and as described above, if the slope of the right side of the trapezoid ABCD is more gradual than the slope of the left side of the trapezoid ABCD, the lubricant Although it tends to spread rightward, according to the experimental data described below,
L 2 / L 1 ≧ 3 (1)
It has been found that this tendency is particularly strong in the trapezoid shape satisfying the above condition, and the trapezoidal shape shown in FIG. 9 is a shape satisfying this condition.
以上では、図9に示す、ベルト管状体141’の左側部分の断面形状を用いて説明したが、図10に示す、ベルト管状体141’の右側部分の断面形状は、左側部分の断面形状においてL2とL1とを入れ替えた形状であり、右側部分の断面形状についても、式(1)で示す条件が満たされている。従って、ベルト管状体141’の右側部分では、潤滑剤が、図10の右方向に広がりにくいが、図10の左方向には広がりやすくなっている。
In the above, the cross-sectional shape of the left side portion of the belt
さらに本発明においては、図12、図13に示すように、図2に示す加圧部材14が有するベルト管状体141の両端の近くに、必要に応じて2つのオイル清掃部60を備えてもよい。
Furthermore, in the present invention, as shown in FIGS. 12 and 13, two
図13は、図12に示す定着器に2つのオイル清掃部60を設けたもので、図12の矢印C2方向から見たときの外観を示す図である。
13, in which the two
この図のようにオイル清掃部60がベルト管状体141の両端の近くに位置することにより、ベルト管状体の両端からベルト管状体の外周面側に回り込んできたとしても潤滑剤を吸収することができる。
As shown in this figure, the
この図に示すように、加熱部材11において、芯金111は、離型層113や離型層113の下に重なる弾性層112(図3では不図示)よりは、図の両側方向に突き出した構成となっている。ベルト管状体の両端からベルト管状体の外周面側に回り込んでくる潤滑剤の中は、芯金111の突き出した部分を伝って、この突き出した部分の根元付近にある、弾性層112の端に接近してくる潤滑剤も存在する。このような潤滑剤が弾性層112と接触することを防ぐため、この芯金111の突き出した部分の根元付近には、弾性層112の端を覆うための、熱収縮性フッ素樹脂の一種であるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)で構成されたチューブを備えてもよい。
As shown in this figure, in the
図14は、熱収縮性フッ素樹脂で構成されたチューブが弾性層の端を覆っている様子を表した、加熱ロールの断面図である。 FIG. 14 is a cross-sectional view of the heating roll showing a state in which a tube made of heat-shrinkable fluororesin covers the end of the elastic layer.
この図では、図13に示す、芯金111の突き出した両端部分のうち、右側の部分が拡大されて示されている。図14に示すように、芯金111の突き出した部分の根元付近において、厚さ20μmのチューブ50が弾性層112の端を覆い、弾性層112の端が外部に露出することを防いでいる。このような構成により、ベルト管状体141の外周面側に回り込んでくる潤滑剤が、弾性層112と接触することが防止される。この結果、弾性層112が膨潤してニップ部の圧力分布にむらができることが回避される。この図では、芯金111の突き出した両端部分のうち、右側の部分だけが示されているが、左側の部分にも同様の構成が備えられており、左側から弾性層112の端に接近してくる潤滑剤が、弾性層112と接触することも防止されている。
In this figure, among the projecting end portions of the
図14に示すチューブ50は、弾性層112の端を覆うとともに、弾性層112の端付近の芯金111上にもある程度かぶさることでチューブ50の結着性を高めているが、弾性層112の端を覆うチューブであって安定した結着性を実現していれば、潤滑剤と弾性層112との接触を妨げる機能は十分に発揮されるので、芯金111上にかぶさる部分を図14の状態よりも短くした形態でも採用可能である。
The
また、チューブの厚さは、必ずしも20μmである必要はなく、50μm以下のチューブであればよく、特に、30μm以下のチューブが好ましい。使用するチューブの材質としては、上記のPTFE以外にも、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂でもよい。定着器の耐熱性の観点から、PTFEあるいはPFAが好適である。 Further, the thickness of the tube is not necessarily 20 μm, and may be a tube having a thickness of 50 μm or less, and a tube having a thickness of 30 μm or less is particularly preferable. As the material of the tube to be used, in addition to the above PTFE, a fluororesin such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), or the like may be used. From the viewpoint of heat resistance of the fixing device, PTFE or PFA is preferable.
以下では、以上説明してきた断面形状をベルト管状体141’の内周面上に備えることにより、実際に、潤滑剤がベルト管状体141’の縁からベルト管状体141’の外周面側に回り込むことが抑制されることを、断面の台形の形状が互いに異なるベルト管状体を定着器に組み込んで運転する実験によって検証する。
In the following, by providing the cross-sectional shape described above on the inner peripheral surface of the belt
まず、この実験で用いられるベルト管状体の製造方法について説明する。 First, the manufacturing method of the belt tubular body used in this experiment will be described.
図15は、ベルト管状体の製造方法を示す図である。 FIG. 15 is a diagram illustrating a method for manufacturing a belt tubular body.
この製造方法では、最初に、アルミ芯材211の上にポリイミドを被せてベルト管状体の基材を形成するポリイミド基材コート工程が行われる。
In this manufacturing method, first, a polyimide substrate coating process is performed in which a polyimide base material is formed on the
図15のパート(a)は、ポリイミド基材コート工程を表した図である。 Part (a) of FIG. 15 is a diagram showing a polyimide substrate coating process.
このポリイミド基材コート工程では、図15のパート(a)に示すように、アルミ芯材211を、図の矢印A4方向に所定の速度で回転させるとともに、図の矢印B4方向に360mm/minの速度で移動させながら、吐出装置(モーノポンプ)のノズル213から、液粘度が130Pa・sのポリイミド基材(ワニス)を吐出するという作業が行われる。そしてヘラ212でポリイミド基材(ワニス)の膜厚を規制することで、アルミ芯材211の表面に塗布長500mmの基材141bが形成される。このアルミ芯材211は、ベルト管状体の内周面に図4に示すようなV字型の溝構造を付与するための、この溝構造の型を表面上に備えており、このポリイミド基材コート工程において、基材141b上に図4に示すようなV字型の溝構造が形成される。
This polyimide substrate coating process, as shown in part (a) of FIG. 15, 360 mm
この実施形態では、ポリイミド基材コート工程を経て基材141bを形成するが、このようなポリイミド基材コート工程に代えて、アルミ芯材211をポリイミド基材の溶液に浸漬する浸漬塗布(Dip−Coating)方式による工程で基材141bを形成することも可能である。この場合、ポリイミド基材の膜厚を規制するため、アルミ芯材211をポリイミド基材の溶液から引き上げる際に膜厚規制用のリングを用いることができる。
In this embodiment, the
ポリイミド基材コート工程の後には、回転乾燥工程が行われる。 After the polyimide base material coating step, a rotary drying step is performed.
図15のパート(b)は、回転乾燥工程を表した図である。 Part (b) of FIG. 15 is a diagram showing a rotary drying process.
この工程では、基材141bが形成されたアルミ芯材211を、図15のパート(b)に示すように、矢印C4方向に回転数およそ20rpmで回転させながら、基材141bを温度120℃で70分間乾燥させる作業が行われる。
In this step, the
回転乾燥工程の後には、表面層浸漬塗布工程が行われる。 After the spin drying process, a surface layer dip coating process is performed.
図15のパート(c)は、表面層浸漬塗布工程を表した図である。 Part (c) of FIG. 15 is a diagram showing a surface layer dip coating process.
この工程では、図15のパート(c)に示すように、基材141bが形成されたアルミ芯材211をシャフト214で吊して、液粘度がおよそ400mPa・sのポリペルフロロアルコキシフッ化プラスチック(PFA)塗料215の入った容器216に浸漬し、およそ200mm/minの速度で矢印D4方向に引き上げる作業が行われる。この表面層浸漬塗布工程を経て、基材141b上にPFAからなる離型層141aが形成される。
In this step, as shown in part (c) of FIG. 15, a polyperfluoroalkoxy fluoride plastic having a liquid viscosity of about 400 mPa · s is obtained by suspending an
本実施形態では、離型層141aを形成するため、表面層浸漬塗布工程を経たが、この表面層浸漬塗布工程に代えて、基材141bにPFA塗料215をスプレーコートする工程を経て離型層141aを形成してもよい。PFA塗料は低粘度であるため、このようなスプレーコートする工程、あるいは本実施形態で採用した表面層浸漬塗布工程のいずれの工程においても、膜厚規制用のリングなどで層厚規制を行わなくてもよい。
In this embodiment, in order to form the
表面層浸漬塗布工程の後には、基材/離型層焼成工程が行われる。 After the surface layer dip coating process, a substrate / release layer firing process is performed.
図15のパート(d)は、基材/離型層焼成工程を表した図である。 Part (d) of FIG. 15 is a diagram showing a base material / release layer firing step.
この工程では、基材141bおよび離型層141aを、温度380℃でおよそ1時間焼成する作業が行われる。
In this step, the
最後に、取り外し工程が行われる。 Finally, a removal process is performed.
図15のパート(e)は、取り外し工程を表した図である。 Part (e) of FIG. 15 is a diagram showing the removal process.
この工程では、基材141bおよび離型層141aの焼成後、アルミ芯材211を取り外し、焼成された基材141bおよび離型層141aの余分な端部をカットして形を整える作業が行われる。そして、この作業により基材141bおよび離型層141aからなるベルト管状体が完成する。
In this step, after the
以上が、ベルト管状体の製造方法の説明である。 The above is description of the manufacturing method of a belt tubular body.
このような製造方法において、断面の形状が互いに異なる溝構造の型となっている5種類のアルミ芯材を用いることで、図9および図10に示す台形の形状が互いに異なる5本のベルト管状体を用意する。 In such a manufacturing method, five belt tubular shapes having different trapezoidal shapes shown in FIG. 9 and FIG. 10 are used by using five types of aluminum cores having a groove structure having different cross-sectional shapes. Prepare your body.
これら5本のベルト管状体が、実施例1〜実施例5のベルト管状体である。これら実施例1から実施例5の台形の形状は、図11のパラメータで表すと、台形の高さh、台形の上辺の長さL、隣り合う台形との間隔d、および三角形ABA’の底辺の長さL1については、全て共通の値であって、
h=2.8μm,L=5.0μm,d=5.0μm,L1=16.9μm
である。三角形CDD’の底辺の長さL2については、実施例1〜実施例5で全て異なる。
These five belt tubular bodies are the belt tubular bodies of Examples 1 to 5. The trapezoidal shapes of the first to fifth embodiments can be represented by the parameters shown in FIG. 11. The height h of the trapezoid, the length L of the upper side of the trapezoid, the distance d between adjacent trapezoids, and the base of the triangle ABA ′ the length L 1 is of a all common values,
h = 2.8 μm, L = 5.0 μm, d = 5.0 μm, L 1 = 16.9 μm
It is. The length L 2 of the base of the triangle CDD ', all different in Examples 1 to 5.
図16は、実施例1〜実施例5における、台形の形状を表すパラメータの数値を表した図である。 FIG. 16 is a diagram illustrating numerical values of parameters representing trapezoidal shapes in the first to fifth embodiments.
この図では、上述した、共通のパラメータの値と、三角形CDD’の底辺の長さL2とが、それぞれの実施例について示されている。これらh,L,d,L1,L2の5つのパラメータが、台形の形状を決定する独立パラメータである。この図では、これらの独立パラメータに加えて、図11の2つの三角形CDD’,三角形ABA’のそれぞれの底辺の長さの比(L2/L1)、台形ABCDの底辺BCと左側の斜辺ABとがなす角度θ1、台形ABCDの底辺BCと右側の斜辺CDとがなす角度θ2も示されている。これら2つの角度θ1,θ2は、上記の独立パラメータによって、それぞれ
θ1=tan−1(h/L1),θ2=tan−1(h/L2)
と表される。
In this figure, the above-described, the value of the common parameter, and the length L 2 of the base of the triangle CDD 'are shown for each example. These five parameters h, L, d, L 1 and L 2 are independent parameters that determine the trapezoidal shape. In this figure, in addition to these independent parameters, the ratio of the base lengths of the two triangles CDD ′ and triangle ABA ′ in FIG. 11 (L 2 / L 1 ), the base BC of the trapezoid ABCD and the left hypotenuse The angle θ 1 formed by AB and the angle θ 2 formed by the base BC of the trapezoid ABCD and the right oblique side CD are also shown. These two angles θ 1 , θ 2 are respectively θ 1 = tan −1 (h / L 1 ) and θ 2 = tan −1 (h / L 2 ) according to the above independent parameters.
It is expressed.
この図からわかるように、三角形CDD’の底辺の長さL2が、実施例5、実施例4,実施例1,実施例2,実施例3の順に大きくなっていくことに伴い、2つの三角形の底辺の比(L2/L1)もこの順序で大きくなっていく。ここで、実施例5では、L2/L1=2.1であり、実施例4では、L2/L1=3.0となっていることから、実施例4,実施例1,実施例2,実施例3が、式(1)の条件を満たしている実施例であることがわかる。 As can be seen from this figure, the length L 2 of the base of the triangle CDD 'is, Example 5, Example 4, Example 1, Example 2, with the possible becomes larger in the order of Example 3, the two The ratio of the base of the triangle (L 2 / L 1 ) also increases in this order. Here, in Example 5, L 2 / L 1 = 2.1, and in Example 4, L 2 / L 1 = 3.0. It turns out that Example 2 and Example 3 are Examples which satisfy | fill the conditions of Formula (1).
また、台形ABCDの底辺BCと左側の斜辺ABとがなす角度θ1が9.4°であるのに対し、上記の5つの実施例では、台形ABCDの底辺BCと右側の斜辺CDとがなす角度θ2が、いずれも9.4°より小さい値となっており、これらの実施例では、台形の2つの斜辺のうち中央ライン側を向いた斜辺の方が、傾斜が緩やかになっていることを表している。 Further, with respect to the angle theta 1 formed by the base BC and the left oblique side AB of the trapezoid ABCD in the range of 9.4 °, the five embodiments described above, formed by the hypotenuse CD base BC and the right side of the trapezoid ABCD The angles θ 2 are both smaller than 9.4 °, and in these examples, the hypotenuse of the two hypotenuses of the trapezoid facing the center line side has a gentler inclination. Represents that.
また、これら実施例1〜実施例5に対する比較例として、台形の高さh、台形の上辺の長さL、隣り合う台形との間隔dについては、実施例1〜実施例5と同じ値であり、三角形ABA’の底辺の長さL1と、三角形CDD’の底辺の長さL2については、
L1=L2=72.9μm
となっているベルト管状体が用意されている。このベルト管状体は、比較例1として図16にそのパラメータが記載されている。この比較例1のベルト管状体も、実施例1〜実施例5と同様の製造方法によって製造される。比較例1では、2つの三角形の底辺の比(L2/L1)の値が、L2/L1=1と、実施例1〜実施例5と比べて小さい値になっており、比較例1のベルト管状体内周面の断面形状は、潤滑剤が広がりやすい方向について、ベルト管状体の端側方向と中央ライン側方向とで差がない断面形状となっている。
Moreover, as a comparative example with respect to these Examples 1 to 5, the height h of the trapezoid, the length L of the upper side of the trapezoid, and the distance d between adjacent trapezoids are the same values as in Examples 1 to 5. Yes, for the length L 1 of the base of the triangle ABA ′ and the length L 2 of the base of the triangle CDD ′,
L 1 = L 2 = 72.9 μm
A belt tubular body is prepared. The parameters of this belt tubular body are shown in FIG. The belt tubular body of Comparative Example 1 is also manufactured by the same manufacturing method as in Examples 1 to 5. In Comparative Example 1, the value of the ratio (L 2 / L 1 ) of the bases of the two triangles is L 2 / L 1 = 1, which is a small value compared to Examples 1 to 5. The cross-sectional shape of the circumferential surface of the belt tubular body in Example 1 is a cross-sectional shape that is not different between the end side direction of the belt tubular body and the central line side direction in the direction in which the lubricant is likely to spread.
また、比較例1とは異なる比較例として、内周面の算術平均粗さ(Ra)が、Ra=0.4μ程度であるベルト管状体が用意されている。このベルト管状体の製造方法は、Ra=0.5μの平滑仕上げを行ったアルミ芯材を用いる以外は、実施例1〜実施例5の製造方法と同じである。この比較例が、比較例2である。比較例2のベルト管状体は、内周面の断面の凹凸が、実施例1〜実施例5,比較例1と比べて小さく、ほぼ滑らかな内周面を持つベルト管状体である。 As a comparative example different from the comparative example 1, a belt tubular body having an inner peripheral surface with an arithmetic average roughness (Ra) of about Ra = 0.4 μ is prepared. The manufacturing method of this belt tubular body is the same as the manufacturing method of Example 1- Example 5 except using the aluminum core material which performed smooth finishing of Ra = 0.5 micrometer. This comparative example is Comparative Example 2. The belt tubular body of Comparative Example 2 is a belt tubular body having a substantially smooth inner circumferential surface, with the unevenness of the cross section of the inner circumferential surface being smaller than those of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.
ここで、以上説明した、実施例1〜実施例5、および比較例1,比較例2のベルト管状体を特徴付ける各種の量は、表面粗さ計により、ベルト管状体内面の軸方向粗さを測定長2.5mmで測定した際の断面曲線から求められた量である。また、ベルト管状体内面には、ベルト管状体自身のうねりといった凹凸も存在するが、一般に、このような凹凸の繰り返しの周期は、突条の存在による断面の凹凸の周期に比べて大きい。そこで、この表面粗さ計では、このように周期の大きい凹凸をカットするため、カットオフ値0.25mmとして、0.25mm以上の周期の凹凸の繰り返しはカットした上で、突条の存在による断面の凹凸が測定されている。 Here, various amounts characterizing the belt tubular bodies of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 described above are obtained by measuring the axial roughness of the inner surface of the belt tubular body with a surface roughness meter. This is the amount obtained from the cross-sectional curve when measured at a measurement length of 2.5 mm. Further, the belt tubular body inner surface also has irregularities such as the undulation of the belt tubular body itself. In general, the repetition cycle of such irregularities is larger than the period of the irregularities in the cross section due to the presence of the protrusions. Therefore, in this surface roughness meter, in order to cut the irregularities with such a large period, the cut-off value is set to 0.25 mm, the repetition of irregularities with a period of 0.25 mm or more is cut, and the presence of the protrusions The unevenness of the cross section is measured.
実施例1〜実施例5、および比較例1,比較例2のベルト管状体を製造後、各ベルト管状体を、ベルト管状体以外の構成要素については、図2に示す定着器10と同様の構成要素を有する定着器に取り付ける。そして、加圧部材形状を調整してニップ部の幅を10mmに設定し、また、室温状態でスプリング143aを調整してニップ部にかかる荷重が34kgになるように設定する。
After manufacturing the belt tubular bodies of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, each belt tubular body is the same as the fixing
そして、加熱ロール110の表面温度が185℃、プロスセスピードが195mm/sという条件の下で、実施例1〜実施例5、および比較例1,比較例2のベルト管状体をそれぞれ取り付けた定着器を、30分間連続走行させては30分停止させるという、連続走行と走行停止を交互に繰り返す30分サイクル運転を、150時間連続で行う。
The fixing is performed by attaching the belt tubular bodies of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 under the conditions that the surface temperature of the
この150時間の30分サイクル運転において、50時間ごとに、定着器稼動時の摺動トルク(H/R軸トルク)と、潤滑剤がベルト管状体内周面の両端部付近からベルト管状体の外周面側へ侵入した度合とを調査する。 In this 30 hour cycle operation for 150 hours, the sliding torque (H / R shaft torque) during operation of the fixing device and the lubricant from the vicinity of both ends of the circumferential surface of the belt tubular body are detected every 50 hours. Investigate the degree of penetration into the surface.
摺動トルクは、加熱ロール110の回転と連動するギアを介して、加熱ロール110のトルクを評価した量であり、加熱ロール110を回転させるのに必要なトルクの大きさを表している。定着器稼動時に、ベルト管状体内周面に充分な量の潤滑剤があってベルト管状体の動きがスムーズであれば、加熱ロール110を回転させるのに必要なトルクは、それほど大きくはないが、潤滑剤がベルト管状体の内周面から外周面に染み出し、ベルト管状体内周面の潤滑剤が不足すると、ベルト管状体の受ける摩擦力が大きくなり、それに伴い加熱ロール110を回転させるのに必要なトルクの量も大きくなる。従って、摺動トルクの測定から、潤滑剤の、ベルト管状体の内周面からの染み出し具合を、ある程度推測することが可能となる。
The sliding torque is an amount obtained by evaluating the torque of the
ベルト管状体内周面から外周面への潤滑剤の侵入の度合の調査においては、この侵入の度合を、ベルト管状体の外周面側において潤滑剤が侵入した距離を、ベルト管状体の端から金尺で計測し、その結果を以下のカテゴリーに分けて評価する。 In investigating the degree of penetration of the lubricant from the outer peripheral surface of the belt tubular body into the outer peripheral surface, the degree of penetration is determined by determining the distance that the lubricant has entered on the outer peripheral surface side of the belt tubular body from the end of the belt tubular body. Measure with a scale and evaluate the results divided into the following categories.
○ : ベルト管状体の端から2mm以内
△ : ベルト管状体の端から2mm以上5mm以内
× : ベルト管状体の端から5mm以上10mm以内
×× : ベルト管状体の端から10mm以上20mm以内
××× : ベルト管状体の端から20mm以上
そして、150時間の30分サイクル運転終了後の定着器において、加熱ロール110の表面温度を185℃に設定したまま、出力用紙として富士ゼロックス製の坪量64gsmの用紙を使用して、出力速度(P/S)195mm/Sで、用紙100枚の連続出力を行い、出力結果において潤滑剤による染みが発生した枚数を調査する。
○: Within 2 mm from the end of the belt tubular body Δ: From 2 mm to within 5 mm from the end of the belt tubular body ×: From 5 mm to within 10 mm from the end of the belt tubular body XX: From 10 mm to within 20 mm from the end of the belt tubular body XX : 20 mm or more from the end of the belt tubular body And, in the fixing device after the end of the 30-minute cycle operation for 150 hours, the surface temperature of the
以上説明した実験が、実験1である。
The experiment described above is
図17は、実験1において、摺動トルクの測定結果を表した図である。
FIG. 17 is a diagram showing the measurement result of the sliding torque in
この図に示されているように、実施例1〜実施例5、および比較例1については、摺動トルクは、0.45N・m〜0.5N・mの範囲にほぼ収まっているのに対し、比較例2については、0.6N・m前後となっており、実施例1〜実施例5、および比較例1に比べ極めて大きい値となっている。このことは、比較例2のベルト管状体は、実施例1〜実施例5、および比較例1のベルト管状体と比べて、内周面から潤滑剤の染み出しを阻止するための構造を持っていないことを反映しており、比較例2のベルト管状体の内周面では、潤滑剤が不足していることが推測される。 As shown in this figure, for Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, the sliding torque is almost within the range of 0.45 N · m to 0.5 N · m. On the other hand, Comparative Example 2 is around 0.6 N · m, which is an extremely large value as compared with Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. This indicates that the belt tubular body of Comparative Example 2 has a structure for preventing the lubricant from exuding from the inner peripheral surface as compared with the belt tubular bodies of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1. It is estimated that the lubricant is insufficient on the inner peripheral surface of the belt tubular body of Comparative Example 2.
図18は、実験1において、ベルト管状体外周面への潤滑剤の侵入の度合の測定結果と、潤滑剤による染み発生枚数の調査結果とを表した図である。
FIG. 18 is a diagram showing a measurement result of the degree of penetration of the lubricant into the outer peripheral surface of the belt tubular body and an examination result of the number of stains generated by the lubricant in
この図に示すように、50時間ごとのベルト管状体の外周面側への潤滑剤の侵入の度合と、潤滑剤による染みの発生枚数との両方の結果において、式(1)の条件を満たす
、実施例1,実施例2,実施例3、および実施例4が、潤滑剤の侵入の度合が低く、かつ潤滑剤による染み発生なしという良い結果を得ており、これらが、実施例1〜実施例5,比較例1,比較例2の中で、上位4位を占めている。
As shown in this figure, the condition of the formula (1) is satisfied in both results of the degree of penetration of the lubricant into the outer peripheral surface side of the belt tubular body every 50 hours and the number of stains caused by the lubricant. Example 1, Example 2, Example 3 and Example 4 obtained good results that the degree of penetration of the lubricant was low and no stain was generated by the lubricant. Among Example 5, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, it occupies the top four.
実施例4では、L2/L1=3.0であって、実施例1,実施例2,および実施例3の(L2/L1)の値は、いずれも実施例4の(L2/L1)の値より大きい値となっており、このことから、(L2/L1)の値が3以上であれば、潤滑剤がベルト管状体の内周面から外周面に染み出すことが充分抑制されると推察される。 In Example 4, L 2 / L 1 = 3.0, and the values of (L 2 / L 1 ) in Example 1, Example 2, and Example 3 are both (L 2 / L 1 ). 2 / L 1 ), and therefore, if the value of (L 2 / L 1 ) is 3 or more, the lubricant stains from the inner peripheral surface of the belt tubular body to the outer peripheral surface. It is assumed that the release is sufficiently suppressed.
ここで、実施例3は、(L2/L1)の値が11.9であって、実施例1の(L2/L1)の値4.3、および実施例2の(L2/L1)の値8.6と比べ、(L2/L1)の値が大きいにも関わらず、図18の結果では、30分サイクル運転150時間経過後にベルト管状体の外周面側への潤滑剤の侵入の度合が増えており、実施例1および実施例2に比べ、評価はやや落ちる結果となっている。このことは、L2の値が大きくなるにつれ、中央ライン側の傾斜(台形のL2側の傾斜)がますます緩やかになってベルト管状体の内周面の断面の凹凸が平坦に近づいていくことを反映しており、(L2/L1)の値11.9以上である凹凸形状では、ベルト管状体の回転時に潤滑剤を中央ライン側に向かって流すための溝としての機能が、それほど高くないことがわかる。
Here, Example 3, (L 2 / L 1) a value of 11.9, Example 1 of (L 2 / L 1) of the values 4.3, and Example 2 (L 2 / compared to L 1) of the values 8.6, (L 2 / L 1 ) values despite larger, the result of Figure 18, the outer peripheral surface of the
実施例5では、30分サイクル運転100時間経過後にベルト管状体の外周面側への潤滑剤の侵入が見られ、実施例1〜実施例4と比べ、やや悪い結果となっているが、30分サイクル運転150時間経過後でも、それ以上潤滑剤の侵入が進むことはなく、ほぼ合格といえる水準に達している。実施例1〜実施例4と比べ、やや悪い結果となったのは、実施例5では、(L2/L1)の値が3以下であって実施例1〜実施例4と比べて小さく、このため、潤滑剤を中央ライン側に移動させる機能が、実施例1〜実施例4と比べ高くないことが原因であると考えられる。 In Example 5, the penetration of the lubricant into the outer peripheral surface side of the belt tubular body was observed after 30 hours of cycle operation for 100 hours, which is somewhat worse than Examples 1 to 4, but 30 Even after 150 minutes of minute cycle operation, the lubricant does not invade further, and has reached a level that is almost acceptable. In Example 5, the value of (L 2 / L 1 ) was 3 or less, which was slightly smaller than those in Examples 1 to 4, compared with Examples 1 to 4. For this reason, it is thought that the cause is that the function of moving the lubricant to the center line side is not higher than in the first to fourth embodiments.
一方、比較例1では、潤滑剤の侵入の度合が、30分サイクル運転100時間経過後および30分サイクル運転150時間経過後に大きくなり、実施例1〜実施例5と比べ、潤滑剤の侵入による影響が危惧される結果となっている。この比較例1のベルト管状体は、潤滑剤が広がりやすい方向という観点からは、ベルト管状体の端側方向と中央ライン側方向とで差がないベルト管状体であり、図4に示す構造により、ベルト管状体の回転時にのみベルト管状体の外周面側への潤滑剤の侵入が抑制されるベルト管状体である。上記の比較例1の結果は、ベルト管状体が回転しない時には、ベルト管状体の外周面側への潤滑剤の侵入を抑制する効果がないことを反映している。 On the other hand, in Comparative Example 1, the degree of intrusion of the lubricant increases after 100 hours of 30-minute cycle operation and 150 hours of 30-minute cycle operation, and is due to the intrusion of lubricant as compared with Examples 1 to 5. The result is a concern. The belt tubular body of Comparative Example 1 is a belt tubular body that has no difference between the end side direction of the belt tubular body and the central line side direction from the viewpoint of the direction in which the lubricant easily spreads, and has the structure shown in FIG. The belt tubular body in which the lubricant is prevented from entering the outer peripheral surface of the belt tubular body only when the belt tubular body is rotated. The results of Comparative Example 1 above reflect that when the belt tubular body does not rotate, there is no effect of suppressing the penetration of the lubricant into the outer peripheral surface side of the belt tubular body.
また、実施例1〜実施例5、および比較例1と異なり、ベルト管状体内周面上に図4のようなV字型の溝構造を持たない、比較例2では、潤滑剤の侵入の度合が実施例1〜実施例5、および比較例1よりも悪くなっている上に、潤滑剤による染みが15枚の出力用紙に現れている。このことから、単にベルト管状体内周面に、粗さを持たせただけではベルト管状体の外周面側への潤滑剤の侵入を抑制する効果がないことがわかる。 Further, unlike Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, Comparative Example 2 which does not have a V-shaped groove structure as shown in FIG. Are worse than those of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, and a stain due to the lubricant appears on 15 sheets of output paper. From this, it can be seen that simply imparting roughness to the inner peripheral surface of the belt tubular body has no effect of suppressing the penetration of the lubricant into the outer peripheral surface of the belt tubular body.
以上が、実験1とその結果についての説明である。
The above is the explanation of
次に、実施例1〜実施例5、および比較例1〜2のベルト管状体を再度製造し、ベルト管状体以外の加圧部材14の各要素や、加熱部材11を新品のものに取り替えて、実験1と同様の実験を、加熱ロール110の表面温度を、実験1よりも高い温度である、200℃に設定して行う。これが、実験2であり、実験1に比べ、出力条件が厳しい(負荷が大きい)状況下で定着器を走行させる実験である。なお、この実験2において定着器稼動時の摺動トルクを計測する際には、実験1と同様に、コントロール温度を185℃に再設定して、計測が行われる。
Next, the belt tubular bodies of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 are manufactured again, and each element of the
図19は、実験2において、摺動トルクの測定結果を表した図である。
FIG. 19 is a diagram showing the measurement result of the sliding torque in
この図に示されているように、実施例1〜実施例4については、摺動トルクは、0.45N・m〜0.5N・mの範囲にほぼ収まっているのに対し、実施例5では、実施例1〜実施例4に比べて摺動トルクがやや大きくなっており、比較例1については、実施例1〜実施例4に比べて摺動トルクが大きくなっていることに加えて、時間とともに摺動トルクが増加する傾向が強くなっている。比較例2については、図17と同様、実施例1〜実施例5,比較例1,比較例2の中で最も大きい摺動トルクとなっている。これらの結果は、加熱ロール110の表面温度が高くなったために、潤滑剤の流動性が増し、ベルト管状体内周面から外周面に潤滑剤が侵入しやすくなったことを反映しているとともに、実施例5,比較例1のように、内周面から潤滑剤の染み出しを阻止する構造を備えていても、その染み出し抑制効果が小さいと、ベルト管状体内周面から外周面への潤滑剤の侵入を食い止められないことを表している。
As shown in this figure, in Examples 1 to 4, the sliding torque is substantially within the range of 0.45 N · m to 0.5 N · m, whereas Example 5 Then, the sliding torque is slightly larger than those of the first to fourth embodiments, and the comparative example 1 has a larger sliding torque than the first to fourth embodiments. The tendency that the sliding torque increases with time is increasing. For Comparative Example 2, as in FIG. 17, the largest sliding torque is found in Examples 1 to 5, Comparative Example 1 and Comparative Example 2. These results reflect that since the surface temperature of the
図20は、実験2において、ベルト管状体外周面への潤滑剤の侵入の度合の測定結果と、潤滑剤による染み発生枚数の調査結果とを表した図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a measurement result of the degree of penetration of the lubricant into the outer peripheral surface of the belt tubular body and an examination result of the number of stains generated by the lubricant in
実験1より出力条件が厳しい(負荷が大きい)ことを反映して、全体として実験1よりも早い段階で、潤滑剤の侵入の度合が進んでいる。特に、比較例1および比較例2では、潤滑剤による染みが現れる出力用紙の枚数が、それぞれ15枚,25枚となっており、実験1よりも悪い結果となっている。
Reflecting the fact that the output conditions are stricter than Experiment 1 (the load is large), the degree of penetration of the lubricant is advanced at an earlier stage than
実施例1〜実施例5,比較例1,比較例2の間の相対的な比較では、実験1と同様に、式(1)の条件を満たす実施例1〜実施例4が、潤滑剤の侵入の度合が比較的低く、かつ潤滑剤による染み発生も少なく、これらが、実施例1〜実施例5,比較例1,比較例2の中で、上位4位を占めている。この結果からも、(L2/L1)の値が3以上であるベルト管状体では、ベルト管状体内周面から外周面への潤滑剤の染み出し抑制効果が大きいと推察される。
In the relative comparison between Example 1 to Example 5, Comparative Example 1 and Comparative Example 2, as in
実施例5では、潤滑剤の侵入の度合が実施例1〜実施例4に比べて進んでいる傾向が見られるが、それでも、比較例1および比較例2に比べて、潤滑剤の侵入の度合が遅く、潤滑剤による染みが少なく、図9および図10の断面形状を備えたことによる効果が現れている。 In Example 5, there is a tendency that the degree of penetration of the lubricant is advanced as compared with Examples 1 to 4, but the degree of penetration of the lubricant is still higher than those of Comparative Example 1 and Comparative Example 2. Slow, there are few stains by a lubricant, and the effect by having the cross-sectional shape of FIG. 9 and FIG. 10 has appeared.
以上の、図17〜図20の結果をまとめると、実施例1〜実施例5のように、(L2/L1)の値が1より大きいベルト管状体141’では、潤滑剤がベルト管状体141’の縁から外周面側に回り込むことを抑制する効果が存在し、特に、実施例1〜実施例4のように(L2/L1)の値が3以上となっているベルト管状体141’では、その抑制効果が大きいことが結論づけられる。
Summarizing the results of FIGS. 17 to 20 described above, in the belt
ここでは、ベルト管状体内周面の断面の凹凸形状が、台形の連なりである場合について、実験データに基づき検証を行ったが、ベルト管状体内周面の断面の凹凸形状が、三角形の連なりである場合についても同様のことが結論づけられる。 Here, verification was performed based on experimental data in the case where the uneven shape of the cross section of the inner surface of the belt tubular body is a trapezoidal series, but the uneven shape of the cross section of the inner surface of the belt tubular body is a continuous series of triangles. The same can be concluded for the case.
以上説明した実施形態では、ベルト管状体内周面の突条は、中央ラインからベルト管状体両端に向かって、中央ラインについて対称に延びていたが、本発明は、ベルト管状体内周面の突条が、中央ラインについて非対称に延びているものであってもよい。 In the embodiment described above, the protrusions on the circumferential surface of the belt tubular body extend symmetrically with respect to the central line from the central line toward both ends of the belt tubular body. However, it may extend asymmetrically with respect to the central line.
また、以上説明した実施形態の画像形成装置は、モノクロの両面出力プリンタであったが、本発明は、カラープリンタに応用されてもよい。 The image forming apparatus according to the embodiment described above is a monochrome double-sided output printer, but the present invention may be applied to a color printer.
また、以上説明した実施形態では、加熱ロール110において、アルミニウム製の芯金111を用いたが、本発明で用いられる芯金の材質は、機械的強度に優れて伝熱性が良好であればよく、アルミニウムの他には、例えば、SUS、鉄、銅等の金属、合金、セラミックス、FRMなどが挙げられる。
Further, in the embodiment described above, the
また、以上説明した実施形態では、加熱ロール110において、弾性層112の材料としてポリジメチルシリコンゴムを採用したが、この他にも、公知の耐熱ゴム、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴムの中から適宜選択することができる。耐熱ゴムの中でも、表面張力が小さく弾性に優れた点からしてシリコンゴムが好ましく、RTVシリコンゴム、HTVシリコンゴムなどが挙げられる。より具体的には、ポリジメチルシリコンゴム(MQ)、メチルビニルシリコンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコンゴム(PMQ)、フルオロシリコンゴム(FVMQ)などが挙げられる。弾性層の厚みとしては、通常3mm以下であればよく、好ましくは0.5〜1.5mmである。弾性層をコアの表面に形成する方法としては、注入成型法やコーティング法など、公知の方法が採用できる。
In the embodiment described above, polydimethyl silicone rubber is used as the material of the
また、以上説明した実施形態では、加熱ロール110に備えられた離型層113の材料としてPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)を採用したが、この他にも、トナー像に対し、適度な離型性を示すものであればよく、その材料としては、例えば、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体)等のフッ素樹脂が用いられる。また、上記離型層の厚みとしては、通常、10〜100μmであればよく、好ましくは20〜30μmである。
In the embodiment described above, PTFE (polytetrafluoroethylene) is adopted as the material of the
また、この実施形態では、潤滑剤としてヒンダードアミンオイルを用いたが、本発明は、ヒンダードアミンオイルの他にも、アミノ変性シリコンオイル、ジメチルシリコンオイル、メルカプト変性シリコンオイル、酸化防止剤入りのアミノ変性シリコンオイルであるヒンダードアミンオイルなどが使用可能である。 In this embodiment, hindered amine oil is used as the lubricant. However, the present invention is not limited to hindered amine oil, but also amino-modified silicone oil, dimethyl silicone oil, mercapto-modified silicone oil, and amino-modified silicone containing an antioxidant. The hindered amine oil etc. which are oil can be used.
また、以上説明した実施形態では、ベルト管状体は、ロールなどに張架されずにベルトガイド143の回りを回転するものであるが、本発明は、ベルト管状体が、ロールなどに張架されてベルトガイドの回りを回転するものでもよい。また、この実施形態では、ベルト管状体の構成としてポリイミドの基材の上に、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂の離型層が重なった2層構成を用いたが、本発明は、単層構造であってもよい。また、ベルト管状体の基材の材料としては、上記ポリイミドの他にも、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリベンズイミダゾール等などを用いてもよい。ベルト管状体の離型層141aの材質としては、上記のパーフルオロアルコキシフッ素樹脂の他にも、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロ三フッ化エチレン(PCTFE)、フッ化ビニル(PVF)等のフッ素樹脂などが挙げられる。
In the embodiment described above, the belt tubular body rotates around the
1000 画像形成装置
1 トレイ
2 帯電器
3 感光体
31 クリーニングブレード
7 露光部
8 現像器
81 現像スリーブ
82a,82b 層厚調整板
83 容器
84a,84b 攪拌部
9 転写ロール
10 定着器
11 加熱部材
12 加熱ヒータ
110 加熱ロール
111 芯金
112 弾性層
113 離型層
131 弾性体
132 シート状部材
141,141’ ベルト管状体
141a 離型層
141b 基材
142 支持体
143 ベルトガイド
143a スプリング
14 加圧部材
21a,21b 斜めの線
30 用紙
301 未定着トナー像
50 チューブ
60 オイル清掃部
61 芯軸
62 フェルト
600 油滴
211 アルミ芯材
212 ヘラ
213 ノズル
214 シャフト
215 PFA塗料
216 容器
1000
Claims (3)
前記ベルト本体の内周面に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、該内周面の周回方向に対して傾いた方向に延びた、その延びた方向に交わる方向には両裾が広がって、その両裾のうち前記ベルト本体の縁側を向いた第1の裾の方が、該ベルト本体の内側を向いた第2の裾よりも急斜面である突条を備えたことを特徴とするベルト管状体。 A belt body having the shape of a tube;
In the direction intersecting with the extending direction, which extends in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the inner peripheral surface, provided on the inner peripheral surface of the belt main body and arranged in a plurality on the inner peripheral surface. Both hems are widened, and the first hem of the two hems facing the edge of the belt body is provided with a ridge that is steeper than the second hem facing the inside of the belt body. A belt tubular body characterized by the above.
回転する回転部材と、
前記回転部材に外接して従動回転するベルト管状体であって、管の形状を有するベルト本体と、前記ベルト本体の内周面のうち、前記管の一端側における該ベルト本体の縁に沿う第1領域に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、該内周面の周回方向に対して傾いた方向に延びた、その延びた方向に交わる方向には両裾が広がって、その両裾のうち前記ベルト本体の縁側を向いた第1の裾の方が、該ベルト本体の内側を向いた第2の裾よりも急斜面である突条とを有するベルト管状体と、
前記ベルト管状体を前記回転部材に該ベルト管状体の内側から押圧することで、前記回転部材と前記ベルト管状体とが接したニップ部を形成し、該ニップ部を、前記未定着トナー像を担持した記録媒体が通過すると該未定着トナー像を該記録媒体上に定着させる押圧部とを備えたことを特徴とする定着装置。 In a fixing device for fixing an unfixed toner image,
A rotating member that rotates;
A belt tubular body that circumscribes the rotating member and rotates in a driven manner, and a belt main body having a tube shape, and an inner peripheral surface of the belt main body, the first being along an edge of the belt main body on one end side of the pipe. A plurality of lines are arranged in one area. The hem extends on the inner peripheral surface in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the inner peripheral surface, and both hems extend in a direction intersecting the extending direction. A belt tubular body having a protrusion whose first hem facing the edge of the belt main body is a steeper slope than the second hem facing the inner side of the belt main body,
By pressing the belt tubular body against the rotating member from the inside of the belt tubular body, a nip portion where the rotating member and the belt tubular body are in contact is formed, and the nip portion is formed on the unfixed toner image. A fixing device comprising: a pressing unit that fixes the unfixed toner image onto the recording medium when the carried recording medium passes through.
前記記録媒体上に未定着トナー像を形成するトナー像形成部と、
回転する回転部材と、
前記回転部材に外接して従動回転するベルト管状体であって、管の形状を有するベルト本体と、前記ベルト本体の内周面のうち、前記管の一端側における該ベルト本体の縁に沿う第1領域に複数本が並んで設けられた、該内周面上を、該内周面の周回方向に対して傾いた方向に延びた、その延びた方向に交わる方向には両裾が広がって、その両裾のうち前記ベルト本体の縁側を向いた第1の裾の方が、該ベルト本体の内側を向いた第2の裾よりも急斜面である突条とを有するベルト管状体と、
前記ベルト管状体を前記回転部材に該ベルト管状体の内側から押圧することで、前記回転部材と前記ベルト管状体とが接したニップ部を形成し、該ニップ部を、前記トナー像形成部で形成された未定着トナー像を担持する記録媒体が通過すると該未定着トナー像を該記録媒体上に定着させる押圧部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming an image composed of a fixed toner image on a recording medium,
A toner image forming unit for forming an unfixed toner image on the recording medium;
A rotating member that rotates;
A belt tubular body that circumscribes the rotating member and rotates in a driven manner, and a belt main body having a tube shape, and an inner peripheral surface of the belt main body, the first being along an edge of the belt main body on one end side of the pipe. A plurality of lines are arranged in one area. The hem extends on the inner peripheral surface in a direction inclined with respect to the circumferential direction of the inner peripheral surface, and both hems extend in a direction intersecting the extending direction. A belt tubular body having a protrusion whose first hem facing the edge of the belt main body is a steeper slope than the second hem facing the inner side of the belt main body,
By pressing the belt tubular body against the rotating member from the inside of the belt tubular body, a nip portion where the rotating member and the belt tubular body are in contact is formed, and the nip portion is formed by the toner image forming portion. An image forming apparatus comprising: a pressing unit that fixes a non-fixed toner image on the recording medium when a recording medium carrying the formed non-fixed toner image passes through the recording medium.
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