JP2009103938A - Pressing member, method for manufacturing pressing member for fixing, fixing device, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加圧部材等に関し、より詳しくは、電子写真方式の複写機等に使用する定着用の加圧部材等に関する。 The present invention relates to a pressure member, and more particularly to a pressure member for fixing used in an electrophotographic copying machine or the like.
従来、電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置は、記録媒体上に形成したトナー像を記録媒体上に定着するための定着工程において、一般的に熱圧力定着方式を採用している。このような熱圧力定着方式には、ヒータ内蔵の定着ロールと加圧ロールとで形成したニップ部において、未定着トナー像を加熱・加圧により記録材上に定着させる方式(所謂、ロールニップ方式)と、加圧ロールの代わりに用いるエンドレスベルトの内側から、圧力パッドにより記録材を定着ロールに加圧してニップ部を形成する方式(所謂、ベルトニップ方式)が挙げられる。中でも、ベルトニップ方式は、画像形成装置のカラー化、高速化及び小型化の進展に伴い、熱圧力定着方式として広く使われている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines and printers generally employ a thermal pressure fixing method in a fixing process for fixing a toner image formed on a recording medium onto the recording medium. . In such a heat-pressure fixing method, a non-fixed toner image is fixed on a recording material by heating and pressing at a nip formed by a fixing roll and a pressure roll with a built-in heater (so-called roll nip method). And a method (so-called belt nip method) in which a recording material is pressed against a fixing roll by a pressure pad from the inside of an endless belt used in place of a pressure roll to form a nip portion. Among them, the belt nip method is widely used as a thermal pressure fixing method with the progress of colorization, high speed, and miniaturization of image forming apparatuses.
このようなベルトニップ方式について、特許文献1には、エンドレスベルトと加熱定着ロールとの間にシートが通過するベルトニップを設けると共に、加熱定着ロールの表面のうちシートの出口側を局部的に弾性変形させる圧力パッドとを具備する画像定着装置が記載されている。
また、特許文献2には、エンドレスベルトと加熱定着ローラとの間に形成したニップ部において、ニップ圧力がニップ部の出口付近で大きくなるように、圧力部材をエンドレスベルトを介して加熱定着ローラに押圧させることにより、加熱定着ローラの耐熱性弾性体層に歪みを生じさせる定着装置が記載されている。
With respect to such a belt nip method,
In
ところで、熱圧力定着方式においては、例えば、シリコーンゴム等の低硬度の耐熱性ゴムからなる加圧部材を用いてエンドレスベルトの内側から定着ロールを加圧し、記録材が通過するニップ部Nを形成している。
しかし、加熱・高温(約120℃〜160℃)下でシリコーンゴム製の加圧部材を長期間に亘り使用すると、加圧部材の内部から、未架橋物と考えられる粘着性物質等の種々の化合物が表面に浸出する場合がある(ブリード現象)。
このような種々の化合物が表面に浸出すると、加圧部材と周囲の部材との接着が生じ、このため、ニップ圧分布が変化し、定着不良、画質ムラ、記録材のシワなどが発生する傾向がある。
By the way, in the thermal pressure fixing method, for example, a fixing roll is pressed from the inside of the endless belt using a pressure member made of heat-resistant rubber having low hardness such as silicone rubber, and a nip portion N through which the recording material passes is formed. is doing.
However, when a pressure member made of silicone rubber is used for a long time under heating and high temperature (about 120 ° C. to 160 ° C.), various pressure substances such as adhesive substances considered to be uncrosslinked from the inside of the pressure member The compound may leach out to the surface (bleed phenomenon).
When such various compounds are leached to the surface, adhesion between the pressure member and the surrounding members occurs, and therefore, the nip pressure distribution changes, and there is a tendency for fixing failure, image quality unevenness, wrinkles of the recording material, etc. There is.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明の目的は、長時間使用における他の隣接部材との接着を防止し、ニップ圧分布を変化させず、定着不良、画質ムラ、記録材のシワ等が発生することのない加圧部材を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems. That is, an object of the present invention is to prevent adhesion with other adjacent members during long-time use, without changing the nip pressure distribution, and without causing improper fixing, uneven image quality, wrinkling of the recording material, etc. It is to provide a member.
請求項1に係る発明は、定着装置のベルト部材を圧接する加圧部材であって、厚み方向に貫通孔が形成された支持板と、前記支持板の前記貫通孔が形成された面上に積層されたゴム層と、を有することを特徴とする加圧部材である。
The invention according to
請求項2に係る発明は、前記ゴム層の表面を被覆するフッ素樹脂層をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の加圧部材である。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記支持板の前記貫通孔の中に、前記ゴム層を構成するゴムが充填されていることを特徴とする請求項1に記載の加圧部材である。
The invention according to claim 3 is the pressurizing member according to
請求項4に係る発明は、前記ゴム層は、下記(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む付加反応型シリコーンゴム組成物を硬化させて形成されることを特徴とする請求項1に記載の加圧部材である。
(A)一分子中に、ケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも2個有する液状オルガノポリシロキサン:100重量部
(B)一分子中に、ケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも2個有する液状オルガノハイドロジェンポリシロキサン:0.1重量部〜30重量部
(C)前記(A)及び前記(B)を反応させる付加反応触媒
The invention according to claim 4 is characterized in that the rubber layer is formed by curing an addition reaction type silicone rubber composition containing the following components (A), (B) and (C).
(A) Liquid organopolysiloxane having at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule: 100 parts by weight (B) Liquid organopolysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule Hydrogen polysiloxane: 0.1 to 30 parts by weight (C) Addition reaction catalyst for reacting (A) and (B)
請求項5に係る発明は、前記貫通孔は、当該貫通孔の径が0.1mm〜3mmであり、前記支持板の前記ゴム層が積層された面の1%〜60%の範囲内に形成されることを特徴とする請求項1に記載の加圧部材である。
According to a fifth aspect of the present invention, the through hole has a diameter of 0.1 mm to 3 mm and is formed within a range of 1% to 60% of the surface of the support plate on which the rubber layer is laminated. The pressure member according to
請求項6に係る発明は、フッ素樹脂チューブを被覆した定着用加圧部材の製造方法であって、前記フッ素樹脂チューブの内径の1.01倍〜1.2倍の内周長を有する金型に当該フッ素樹脂チューブを配置し、前記金型に配置した前記フッ素樹脂チューブの内側に付加反応型シリコーンゴム組成物を注入し、前記フッ素樹脂チューブの内側に注入された前記付加反応型シリコーンゴム組成物を硬化させることを特徴とする定着用加圧部材の製造方法である。 The invention according to claim 6 is a method of manufacturing a fixing pressure member covered with a fluororesin tube, and a mold having an inner peripheral length of 1.01 to 1.2 times the inner diameter of the fluororesin tube. The fluororesin tube is disposed in the mold, the addition reaction type silicone rubber composition is injected inside the fluororesin tube disposed in the mold, and the addition reaction type silicone rubber composition is injected inside the fluororesin tube. This is a method for producing a fixing pressure member characterized by curing an object.
請求項7に係る発明は、回転駆動する回動部材と、前記回動部材に対向して回転するベルト部材と、前記ベルト部材の内側に配置され、厚み方向に貫通孔が形成された支持板と当該支持板上に積層されたシリコーンゴム層とから構成される加圧部材と、を備え、前記加圧部材は、前記ベルト部材を前記回動部材に圧接することを特徴とする定着装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a rotating member that is rotationally driven, a belt member that rotates opposite to the rotating member, and a support plate that is disposed inside the belt member and has a through-hole formed in a thickness direction. And a pressure member composed of a silicone rubber layer laminated on the support plate, wherein the pressure member presses the belt member against the rotating member. is there.
請求項8に係る発明は、トナー像を形成するトナー像形成部と、前記トナー像を記録材上に転写する転写部と、前記記録材上に転写したトナー像を当該記録材上に定着する定着部と、を有し、前記定着部は、回転駆動する回動部材と、当該回動部材に対向して回転し、当該回動部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成するベルト部材と、前記ベルト部材の内側に配置され、厚み方向に貫通孔が形成された支持板と当該支持板上に積層されたシリコーンゴム層とを有する加圧部材と、前記加圧部材との間に設けた耐熱性樹脂フィルムを介して当該加圧部材に隣接し、前記ベルト部材の内側の前記ニップ部の出口領域に配置される剥離部材と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。 According to an eighth aspect of the present invention, a toner image forming unit that forms a toner image, a transfer unit that transfers the toner image onto a recording material, and a toner image that is transferred onto the recording material are fixed on the recording material. A fixing unit, and the fixing unit rotates to rotate and faces the rotating member, and forms a nip portion through which the recording material passes between the rotating member and the fixing member. A pressure member having a belt member, a support plate disposed inside the belt member and having a through-hole formed in a thickness direction, and a silicone rubber layer laminated on the support plate, and the pressure member An image forming apparatus comprising: a peeling member disposed adjacent to the pressure member via a heat resistant resin film provided between the belt member and disposed in an exit region of the nip portion inside the belt member. It is.
請求項1に係る発明によれば、厚み方向に貫通孔が形成された支持板を有しない場合と比較して、加圧部材の耐ブリード性が増し、定着装置の定着不良が防止され、記録材のシワ発生が低減する。
請求項2に係る発明によれば、フッ素樹脂層を有しない場合と比較して、加圧部材の耐ブリード性がさらに向上する。
請求項3に係る発明によれば、貫通孔の中にゴム層を充填しない場合と比較して、ゴム層と指示板との接着性が向上する。
請求項4に係る発明によれば、液状シリコーンゴムを使用しない場合と比較して、耐熱性、加工性、耐圧縮歪性が向上する。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、耐久性が向上し、耐ブリード性の効果が顕著である。
請求項6に係る発明によれば、金型の内周長をフッ素樹脂チューブの内径の1.01倍〜1.2倍にすることにより、ゴム層表面に均一なフッ素樹脂層が形成される。
請求項7に係る発明によれば、厚み方向に貫通孔が形成された支持板を有する加圧部材を使用しない場合と比較して、定着不良が防止され、記録材のシワ発生が低減する。
請求項8に係る発明によれば、本構成を有しない場合と比較して、剥離部材と加圧部材との接着を防止し、定着不良の防止及び記録材のシワ発生が低減する。
According to the first aspect of the present invention, the bleed resistance of the pressure member is increased compared to the case where the support plate having the through holes formed in the thickness direction is not provided, and fixing failure of the fixing device is prevented. Reduces wrinkling of the material.
According to the invention which concerns on
According to the invention which concerns on Claim 3, compared with the case where a rubber layer is not filled in a through-hole, the adhesiveness of a rubber layer and an indicator plate improves.
According to the invention which concerns on Claim 4, compared with the case where liquid silicone rubber is not used, heat resistance, workability, and compression distortion resistance improve.
According to the invention which concerns on Claim 5, compared with the case where it does not have this structure, durability improves and the effect of bleeding resistance is remarkable.
According to the sixth aspect of the invention, a uniform fluororesin layer is formed on the rubber layer surface by setting the inner peripheral length of the mold to 1.01 to 1.2 times the inner diameter of the fluororesin tube. .
According to the seventh aspect of the present invention, in comparison with a case where a pressure member having a support plate in which a through hole is formed in the thickness direction is not used, fixing failure is prevented and wrinkling of the recording material is reduced.
According to the eighth aspect of the present invention, as compared with the case where this configuration is not provided, adhesion between the peeling member and the pressure member is prevented, fixing failure is prevented, and wrinkling of the recording material is reduced.
以下、本発明の実施の形態について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary. Also, the drawings used are used to describe the present embodiment and do not represent the actual size.
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置の概略構成図である。ここでは、一般にタンデム型と呼ぶ中間転写方式の画像形成装置を例に挙げ説明する。図1に示す画像形成装置は、トナー像形成部として、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kを備える。次に、転写部として、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成する各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)する一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写した重畳トナー画像を記録材(記録用紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)する二次転写部20を有する。さらに、定着部として、二次転写された画像を用紙P上に定着する定着装置60を備える。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. Here, an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type will be described as an example. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a plurality of
図1に示すように、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、矢印A方向に回転する感光体ドラム11と、帯電器12と、レーザ露光器13(図1中、露光ビームを符号Bmで示す)と、現像器14とを有する。また、一次転写ロール16と、ドラムクリーナ17と、を有する。本実施の形態では、これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kを、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に略直線状に配置する。
As shown in FIG. 1, each of the
中間転写ベルト15は、各種ロールにより、図1に示す矢印B方向に所定の速度で循環駆動(回動)する。各種ロールとして、駆動ロール31と、支持ロール32と、テンションロール33と、バックアップロール25と、クリーニングバックアップロール34とを有している。
The
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟み感光体ドラム11に対向する一次転写ロール16を有する。一次転写ロール16にトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)を印加し、各感光体ドラム11上のトナー像を中間転写ベルト15に順次、静電吸引し、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像を形成する。
The
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置する二次転写ロール22と、バックアップロール25と、を有する。バックアップロール25を中間転写ベルト15の裏面側に配置して二次転写ロール22の対向電極とし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26を接触配置する。
二次転写ロール22は、中間転写ベルト15を挟みバックアップロール25に圧接配置し、さらに二次転写ロール22を接地してバックアップロール25との間に二次転写バイアスを形成し、二次転写部20に搬送される用紙P上にトナー像を二次転写する。
The
The
中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側に、中間転写ベルトクリーナ35を接離自在に設ける。イエローの画像形成ユニット1Yの上流側に、基準センサ(ホームポジションセンサ)42を配設する。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画像濃度センサ43を配設する。基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けた所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始する。
An intermediate
本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50と、用紙トレイ50中の用紙Pを取り出して搬送するピックアップロール51と、用紙Pを搬送する搬送ロール52と、用紙Pを二次転写部20へと送る搬送シュート53と、二次転写ロール22により二次転写された用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55と、用紙Pを定着装置60に導く定着入口ガイド56と、を有する。
In the present embodiment, as a paper transport system, a
次に、画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
図1に示すような画像形成装置では、画像読取装置(IIT)(図示せず)やパーソナルコンピュータ(PC)(図示せず)等から出力される画像データに、画像処理装置(IPS)(図示せず)により所定の画像処理を施した後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業を実行する。IPSは、入力された反射率データに、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理を施す。画像処理を施した画像データを、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換し、レーザ露光器13に出力する。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus will be described.
In the image forming apparatus shown in FIG. 1, an image processing apparatus (IPS) (FIG. 1) is added to image data output from an image reading apparatus (IIT) (not shown), a personal computer (PC) (not shown), or the like. The image forming operation is executed by the
レーザ露光器13は、入力される色材階調データに応じ、露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射する。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11の表面を帯電器12によって帯電した後、レーザ露光器13によって表面を走査露光し、静電潜像を形成する。形成した静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像する。
The
次に、感光体ドラム11上に形成するトナー像を中間転写ベルト15上に転写する。具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により、中間転写ベルト15の基材に対し、トナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)を付加し、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写を行う。
Next, the toner image formed on the
トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次一次転写した後、中間転写ベルト15が移動してトナー像を二次転写部20に搬送する。用紙搬送系は、トナー像を二次転写部20に搬送するタイミングに合わせてピックアップロール51を回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pを供給する。ピックアップロール51により供給した用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pを一旦停止し、トナー像を保持した中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)を回転し、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせを行う。
After the toner image is sequentially primary-transferred onto the surface of the
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介し、二次転写ロール22をバックアップロール25に押圧する。このとき、用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)を印加し、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界を形成する。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像を、二次転写ロール22とバックアップロール25とによって二次転写部20において押圧し、用紙P上に一括して静電転写する。
In the
その後、トナー像を静電転写した用紙Pを、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離してそのまま搬送し、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設ける搬送ベルト55へと搬送する。搬送ベルト55は、用紙Pを定着装置60まで搬送する。定着装置60は、用紙P上の未定着トナー像を熱および圧力で処理し用紙P上に定着する。定着画像を形成した用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けた排紙載置部に搬送する。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーを、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送し、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去する。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is peeled off from the
On the other hand, after the transfer to the paper P is completed, the residual toner remaining on the
(定着装置60)
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置60について説明する。
図2は、本実施形態が適用される定着装置60の構成を示す側断面図である。定着装置60は、回動部材の一例としての定着ロール61と、定着ロール61に圧接されて回転するベルト部材としての定着ベルト62と、定着ベルト62の内側に配置され、定着ベルト62を定着ロール61に圧接する加圧部材64と、定着ベルト62の内側のニップ部Nの出口領域に配置される剥離部材64cとにより主要部が構成されている。
加圧部材64は、支持板64bと支持板64b上に積層されたゴム層64aとから構成され、支持板64bの厚み方向に複数の貫通孔が形成されている(図示せず)。本実施の形態では、ゴム層64aは、シリコーンゴム層から構成されている。加圧部材64については後述する。
また、加圧部材64を支持するホルダ65の、支持板64bと接する部分の中央付近には、空隙65aが設けられている。
さらに、加圧部材64と剥離部材64cとの間に、加圧部材64と剥離部材64cとの接着を防止するために耐熱性樹脂フィルム64dが配置されている。
(Fixing device 60)
Next, the fixing
FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating the configuration of the fixing
The
A
Further, a heat
回動部材としての定着ロール61は、鉄、アルミニウム等からなる金属製の円筒状の芯金611の周囲にシリコーンゴム等からなる弾性層612及びフッ素樹脂等からなる離型層613を積層した3層構造を有する円筒状ロールである。弾性層612は、通常、ゴム硬度15度〜45度(JIS−A)、厚み0.1mm〜1.5mmである。離型層613は、通常、定着ロール61よりやや小径のフッ素樹脂チューブを溶融押し出し成型し、1%〜5%の拡張率で定着ロール61へ被覆させて形成される。
定着ロール61は、回転自在に支持され、所定の表面速度(例えば、194mm/sec)で回転する。本実施の形態の定着ロール61は、外径が軸方向で一様なストレートロールで形成されている。
定着ロール61の内部には、発熱源として、例えば、定格600Wのハロゲンヒータ66が配設されている。一方、定着ロール61の表面には温度センサ69が接触して配置されている。画像形成装置の制御部40(図1参照)は、この温度センサ69による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ66の点灯を制御し、定着ロール61の表面温度が所定の設定温度(例えば、175℃)を維持するように調整している。
A fixing
The fixing
Inside the fixing
ベルト部材としての定着ベルト62は、円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルトである。定着ベルト62は、ベース層と、このベース層の定着ロール61側の面または両面に形成された表面層とから構成されている。ベース層には、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール樹脂等の耐熱性樹脂が使用される。表面層には、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)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素樹脂が使用される。
定着ベルト62は、定着ベルト62の内部に配置された加圧部材64、剥離部材64cとベルトガイド部材63と、さらに、定着ベルト62の両端部に配置されたエッジガイド部材(図示せず)と、によって回動自在に支持されている。そして、定着ロール61に対して圧接されて記録材である用紙Pが通過するニップ部Nを形成するように配置され、定着ロール61に従動して回動(例えば、194mm/sec)する。
The fixing
The fixing
尚、ニップ部Nを通過した用紙Pは、ニップ部Nの出口領域(剥離ニップ部)において定着ベルト62の曲率の変化によって定着ベルト62から剥離される。また、剥離の補助手段として、定着ベルト62のニップ部Nの下流側に、剥離補助部材70を配設されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト62の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ベルト62と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。
Note that the paper P that has passed through the nip N is peeled off from the fixing
また、加圧部材64と定着ベルト62との間に低摩擦シート68を配設し、定着ベルト62内周面と加圧部材64との摺動抵抗を低減する。本実施の形態では、低摩擦シート68は両端をホルダ65に固定されている。
さらに、ホルダ65に、定着装置60の長手方向に亘って潤滑剤塗布部材67を配設する。潤滑剤塗布部材67は、定着ベルト62内周面に接触し、定着ベルト62と低摩擦シート68との摺動部に潤滑剤を供給する。
Further, a
Further, a
尚、図2に示すように、本実施の形態では、加圧部材64との間に設けた耐熱性樹脂フィルム64dを介して加圧部材64に隣接し、定着ベルト62の内側のニップ部Nの出口領域に剥離部材64cが配置されている。
剥離部材64cは、鉄、アルミニウム、SUS等の金属で形成されている。剥離部材64cの形状は、ニップ部Nにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成されている。尚、剥離部材64cは、PPS、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂を用いて形成してもよい。
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, a nip portion N adjacent to the
The peeling
耐熱性樹脂フィルム64dは、加圧部材64と剥離部材64cとの密着を防止し、加圧部材64と剥離部材64cとが接着することによるニップ圧の変動を低減させるために配置されている。耐熱性樹脂フィルム64dを構成する材料としては、例えば、テトラフルオロエチレン重合体、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、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挙げられる。耐熱性樹脂フィルム64dの厚みは、通常、10μm〜500μmである。耐熱性樹脂フィルム64dの厚みが過度に小さいと、フィルムの機械的強度が低下する傾向がある。また、厚みが過度に大きいと、フィルム自体の剛性が高まり、ニップ部Nの圧力バランスに影響を与える傾向がある。
The heat
また、耐熱性樹脂フィルム64dの表面には、耐熱性粉体が分散吸着されていてもよい。このような耐熱性粉体としては、例えば、テトラフルオロエチレン重合体、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、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、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオライド重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体等のフッ素樹脂の粉体;フッ化炭素等が挙げられる。
In addition, heat resistant powder may be dispersed and adsorbed on the surface of the heat
(加圧部材64)
次に、加圧部材64について説明する。
本実施の形態において、定着ベルト62の内部に配置され、定着ベルト62を定着ロール61に圧接する加圧部材64は、厚み方向に貫通孔が形成された支持板64bと、支持板64bの貫通孔が形成された面上に積層されたゴム層64aと、を有する。
(Pressure member 64)
Next, the
In the present embodiment, a
(支持板64b)
支持板64bを構成する材料としては、例えば、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性樹脂;鉄、アルミニウム、SUS等の金属等が挙げられる。支持板64bは平板形状を有し、その厚みは、支持板64bの成形性、コスト面より、通常、0.1〜2mmである。
(
Examples of the material constituting the
図3は、支持板64bの貫通孔を説明する図である。前述したように、支持板64bには、表面から裏面を貫通するように、厚み方向に貫通孔が形成されている。図3(a)−(1)は、円形の貫通孔h1が形成されている支持板64b1の平面図であり、図3(a)−(2)は、図3(a)−(1)のx−x’断面図である。図3(b)−(1)は、正方形の貫通孔h2が形成されている支持板64b2の平面図であり、図3(b)−(2)は、図3(b)−(1)のy−y’断面図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the through hole of the
厚み方向に貫通孔を形成することにより、支持板64b上に積層される加圧部材64(図2参照)から滲みだす粘着性物質等が、貫通孔方向へブリードする。このため、加圧部材64が高温度下での温度変化、ニップ圧の負荷をかけられても、隣接する剥離部材64c(図2参照)との接着が防止される。その結果、ニップ圧分布が長期間変化せず、定着不良、画質ムラ、記録材のシワ等の発生が大幅に低減する。
本実施の形態では、前述した図2に示すように、加圧部材64を支持するホルダ65の、支持板64bと接する部分の中央付近には、空隙65aが設けられている(図2参照)。ホルダ65の中央付近に空隙65aを設けることにより、加圧部材64から滲みだす粘着性物質等の貫通孔方向へのブリードが促進される。尚、ホルダ65の支持板64bと接する部分に、空隙65aが形成されていなくともよい。
By forming the through hole in the thickness direction, an adhesive substance or the like that oozes out from the pressure member 64 (see FIG. 2) laminated on the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2 described above, a
図3(a)に示すように、支持板64b1の厚みL1方向に貫通する円形の貫通孔h1の径φ1は、通常、0.1mm〜3mmの範囲である。貫通孔h1の径φ1が過度に小さいと、加圧部材64から滲みだす粘着性物質等が貫通孔h1を通じてブリードし難くなる傾向がある。貫通孔h1の径φ1が過度に大きいと、例えば、240時間以上の長期間使用により、貫通孔h1の部分に圧抜けが起こり、定着不良、画質ムラ、記録材のシワなどが生じる傾向がある。
As shown in FIG. 3 (a), the diameter phi 1 of the circular through-hole h 1 penetrating in the thickness L 1 direction of the
また、図3(b)に示すように、支持板64b2の厚みL2方向に貫通する正方形の貫通孔h2の1辺の長さd2は、通常、0.1mm〜3mmの範囲である。正方形の貫通孔h2の1辺の長さd2が過度に小さいと、粘着性物質等が貫通孔h2を通じてブリードし難くなる傾向がある。貫通孔h2の1辺の長さd2が過度に大きいと、長期間使用により、貫通孔h2の部分に圧抜けが起こる傾向がある。
Further, as shown in FIG. 3 (b), the length d 2 of one side of the through-hole h 2 square penetrating in the thickness L 2 direction of the
尚、貫通孔の形状は、上述したように円形や正方形に限定されず、必要に応じて種々選択することができる。ここで、貫通孔の形状が円形以外の場合は、貫通孔の径は、貫通孔に内接する最大の円を描いたときの直径とする。例えば、貫通孔の形状が1mm×4mmの長方形の場合、径は1mmとなる。 The shape of the through hole is not limited to a circle or a square as described above, and can be variously selected as necessary. Here, when the shape of the through hole is other than a circle, the diameter of the through hole is a diameter when a maximum circle inscribed in the through hole is drawn. For example, when the shape of the through hole is a rectangle of 1 mm × 4 mm, the diameter is 1 mm.
図3に示すように、貫通孔h1,h2は、支持板64b1,64b2のそれぞれの表面に、偏ることなく、均一に形成されている。加圧部材64と接する面に形成された貫通孔h1,h2が偏在すると、ニップ圧分布が不均一になり、初期状態で記録材にシワ等が発生しやすくなるので好ましくない。
このとき、支持板64b1,64b2のそれぞれの表面に形成された貫通孔h1,h2の面積比率は、通常、1%〜60%の範囲である。貫通孔h1,h2の面積比率が過度に小さいと、貫通孔h1,h2を設ける効果が低減し、過度に大きいと、貫通孔h1,h2の部分の圧抜けが顕著になる傾向がある。
As shown in FIG. 3, the through holes h 1 and h 2 are uniformly formed on the respective surfaces of the
At this time, the area ratio of the through holes h 1 and h 2 formed on the respective surfaces of the
(ゴム層64a)
次に、支持板64bの貫通孔が形成された面上に積層されたゴム層64aについて説明する。ゴム層64aは耐熱性ゴムからなる弾性体から構成される。本実施の形態では、耐熱性ゴムとしてシリコーンゴムを使用している。また、本実施の形態では、ゴム層64aのデュロメータ硬さは、通常、A5〜A30(単位:°)、好ましくは、A10〜A20(単位:°)の範囲である。ここで、デュロメータ硬さは、JISK6253におけるデュロメータタイプA(ショアA)として規格される。ゴム層64aのデュロメータ硬さが過度に大きいと、定着時に充分にトナーを包み込むことができず、画像が乱れる傾向がある。
(
Next, the
本実施の形態では、ゴム層64aは、下記に示す(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む付加反応型シリコーンゴム組成物を硬化させて得られるものであることが好ましい。このような付加反応型シリコーンゴム組成物は、主剤として、(A)一分子中にケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも2個有する液状オルガノポリシロキサン:100重量部と、(B)一分子中にケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも2個有する液状オルガノハイドロジェンポリシロキサン:0.1重量部〜30重量部と、を使用し、これらの(A)及び(B)を反応させる(C)付加反応触媒と、を含有するものである。
In the present embodiment, the
(A)成分である液状オルガノポリシロキサンが有するアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等が挙げられる。これらの中でも、ビニル基が好ましい。
また、(A)成分である液状オルガノポリシロキサンは、上述したアルケニル基以外の置換基を有することがある。このようなアルケニル基以外の置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基;クロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基、シアノエチル基等の置換基の水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基等で置換したものが挙げられる。
Examples of the alkenyl group of the liquid organopolysiloxane (A) include a vinyl group, an allyl group, a propenyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, a hexenyl group, a cyclohexenyl group, and an octenyl group. Among these, a vinyl group is preferable.
Moreover, the liquid organopolysiloxane which is (A) component may have substituents other than the alkenyl group mentioned above. Examples of the substituent other than the alkenyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, and an octyl group. Group, nonyl group, alkyl group such as decyl group; aryl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group; aralkyl group such as benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group; chloromethyl group, chloropropyl group , A bromoethyl group, a trifluoropropyl group, a cyanoethyl group or the like in which a part or all of the hydrogen atoms are substituted with a halogen atom, a cyano group or the like.
尚、(A)成分である液状オルガノポリシロキサンの構造は、直鎖状構造を有するものが好ましいが、部分的には分岐状の構造、環状構造等であってもよい。
また、(A)成分である液状オルガノポリシロキサンの分子量は特に限定されず、通常、25℃における粘度が500,000mPa・S以下である。液状オルガノポリシロキサンの分子量が過度に大きいと、加工性が低下する傾向がある。
The structure of the liquid organopolysiloxane which is the component (A) preferably has a linear structure, but may partially have a branched structure, a cyclic structure, or the like.
Further, the molecular weight of the liquid organopolysiloxane which is the component (A) is not particularly limited, and the viscosity at 25 ° C. is usually 500,000 mPa · S or less. If the molecular weight of the liquid organopolysiloxane is excessively large, the processability tends to decrease.
(B)成分である液状オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C6H5)3SiO3/2単位とからなる共重合体等が挙げられる。 Examples of the liquid organohydrogenpolysiloxane as component (B) include trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogen polysiloxane at both ends, trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer at both ends, and dimethylhydro at both ends. Gensiloxy group-blocked dimethylsiloxane, both ends dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / diphenylsiloxane copolymer, both ends trimethylsiloxy group-blocked methyl hydrogen diphenylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer, a copolymer consisting of (CH 3) 2 HSiO 1/2 units and SiO 4/2 units Include a copolymer consisting of (CH 3) 2 HSiO 1/2 units and SiO 4/2 units and (C 6 H 5) 3 SiO 3/2 units.
尚、(B)成分である液状オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量は特に限定されず、通常、25℃における粘度が1,000mPa・S以下である。液状オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子量が過度に大きいと、加工性が低下する傾向がある。 In addition, the molecular weight of the liquid organohydrogenpolysiloxane as the component (B) is not particularly limited, and the viscosity at 25 ° C. is usually 1,000 mPa · S or less. If the molecular weight of the liquid organohydrogenpolysiloxane is excessively large, the processability tends to decrease.
付加反応型シリコーンゴムは、通常、(C)付加反応触媒の存在下、(A)液状オルガノポリシロキサンと(B)液状オルガノハイドロジェンポリシロキサンとの付加反応を行う。(C)付加反応触媒としては、例えば、白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と1価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等の白金族金属系触媒が挙げられる。 The addition reaction type silicone rubber is usually subjected to an addition reaction between (A) liquid organopolysiloxane and (B) liquid organohydrogenpolysiloxane in the presence of (C) an addition reaction catalyst. (C) As an addition reaction catalyst, for example, platinum black, platinous chloride, chloroplatinic acid, a reaction product of chloroplatinic acid and a monohydric alcohol, a complex of chloroplatinic acid and olefins, platinum bisacetoacetate, etc. Platinum group metal catalysts such as platinum catalysts, palladium catalysts, rhodium catalysts, and the like.
尚、本実施の形態においては、前述した(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する組成物に、必要に応じて他の成分を配合することができる。このような他の成分としては、例えば、シリカヒドロゲル(含水珪酸)、シリカエアロゲル(無水珪酸−煙霧質シリカ)、表面処理したヒュームドシリカ等の補強性シリカ充填剤;クレイ、炭酸カルシウム、二酸化チタン等の充填剤;酸化鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤;各種カーボンファンクショナルシラン、窒素化合物、ハロゲン化合物等が挙げられる。 In addition, in this Embodiment, another component can be mix | blended with the composition containing (A) component, (B) component, and (C) component mentioned above as needed. Examples of such other components include reinforcing silica fillers such as silica hydrogel (hydrous silicic acid), silica airgel (anhydrous silicic acid-fumed silica), and surface-treated fumed silica; clay, calcium carbonate, titanium dioxide And the like; heat resistance improvers such as iron oxide, cerium oxide, and iron octylate; various carbon functional silanes, nitrogen compounds, halogen compounds, and the like.
(フッ素樹脂層)
本実施の形態では、ゴム層64aの表面を被覆するフッ素樹脂層をさらに有することが好ましい(図示せず)。ゴム層64aの表面にフッ素樹脂層を形成することにより、例えば、定着ベルト62(図2参照)の内側面に塗布されているシリコーンオイル等の潤滑剤によって、ゴム層64aが膨潤し、変形量が減少することを防止することができる。
フッ素樹脂層の厚みは、通常、5μm〜50μmの範囲である。フッ素樹脂層の厚みが過度に薄いと、フッ素樹脂層にムラが生じ、潤滑剤により膨潤する傾向がある。また、厚みが過度に厚いと、ゴム層64a全体の硬さを増大させる傾向がある。
フッ素樹脂層を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、フッ素樹脂のラテックスコーティング剤(例えば、ダイキン工業株式会社製ダイエルラテックスGLS−213F等)をスプレー塗布等によりコーティングする方法、また、押出し成型によって形成されたチューブを被覆する方法が挙げられる。中でも、フッ素樹脂チューブを被覆する方法が好ましい。
ゴム層64aの表面にフッ素樹脂チューブを用いてフッ素樹脂層を被覆すると、加圧部材64として、例えば、720時間以上の長期間の使用において、定着不良、画質ムラ、記録材のシワなどが生じない。
(Fluorine resin layer)
In the present embodiment, it is preferable to further include a fluororesin layer that covers the surface of
The thickness of the fluororesin layer is usually in the range of 5 μm to 50 μm. When the thickness of the fluororesin layer is excessively thin, unevenness occurs in the fluororesin layer and it tends to swell with the lubricant. On the other hand, if the thickness is excessively thick, the hardness of the
The method of forming the fluororesin layer is not particularly limited. For example, a method of coating a fluororesin latex coating agent (for example, Daiel Latex GLS-213F manufactured by Daikin Industries, Ltd.) by spraying or the like, There is a method of coating a tube formed by extrusion molding. Among these, a method of covering the fluororesin tube is preferable.
If the surface of the
フッ素樹脂チューブとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、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樹脂(PFA)、フッ化エチレン−プロピレン共重合体樹脂(FEP)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリフッ化ビニル樹脂等のチューブが挙げられる。これらの中でも、特にPFAチューブを用いたものが好ましい。 Examples of the fluororesin tube include polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), fluorinated ethylene-propylene copolymer resin (FEP), and polyvinylidene fluoride resin. (PVDF), polyvinyl fluoride resin tubes, etc. are mentioned. Among these, those using PFA tubes are particularly preferable.
さらに、本実施の形態では、支持板64bに形成されている複数の貫通孔の中に、ゴム層64aを構成するシリコーンゴムが充填されていることが好ましい。貫通孔の中にシリコーンゴムが充填されることにより、支持板64bとゴム層64aと接触面積が拡大に、支持板64bとゴム層64aとの接着性が向上する。
Furthermore, in the present embodiment, it is preferable that a plurality of through holes formed in the
ゴム層64aの表面にフッ素樹脂層を被覆する方法、また、支持板64bに形成されている複数の貫通孔の中にシリコーンゴムを充填し、加圧部材64を成形する方法は、とくに限定されず、公知の方法が挙げられる。例えば、金型に配置したフッ素樹脂チューブの内側に付加反応型シリコーンゴム組成物を注入し、次いで、付加反応型シリコーンゴム組成物を硬化させる方法が挙げられる。
The method of coating the surface of the
具体的には、以下の操作が挙げられる。
例えば、図4は、本実施の形態が適用される加圧部材64を成形する金型を説明する図である。図4(a)は、下金型を示す平面図である。図4(b)は、長手方向の長さWの支持板を内部に配置したフッ素樹脂チューブを示す図である。図4(c)は、上金型を示す平面図である。
Specifically, the following operations are mentioned.
For example, FIG. 4 is a diagram illustrating a mold for molding the pressing
図4(a)に示すように、下金型には、支持板の長手方向の長さWと同じ寸法で凹みが形成され、支持板がはめ込めるようになっている。図4(c)に示すように、上金型には、深さ5mmの溝が形成されている。このとき、金型の内周長は、フッ素樹脂チューブの内径の1.01倍〜1.2倍を有することが好ましい。金型の内周長がこの範囲の場合、品質安定性及び耐久性が高い加圧部材が得らえる。また、このような加圧部材を備える定着装置は、定着不良、画質ムラ、記録材のシワ等が発生しにくい。
金型の内周長が過度に小さいと、フッ素樹脂チューブが折れたまま成形されてしまう傾向がある。また、金型の内周長が過度に大きいと、フッ素樹脂チューブが永久変形し、波うちが発生する傾向がある。
As shown in FIG. 4A, the lower mold is formed with a recess having the same dimension as the length W in the longitudinal direction of the support plate so that the support plate can be fitted. As shown in FIG. 4C, a groove having a depth of 5 mm is formed in the upper mold. At this time, the inner peripheral length of the mold is preferably 1.01 to 1.2 times the inner diameter of the fluororesin tube. When the inner peripheral length of the mold is within this range, a pressure member having high quality stability and durability can be obtained. In addition, a fixing device including such a pressure member is less likely to cause poor fixing, uneven image quality, wrinkling of a recording material, and the like.
If the inner peripheral length of the mold is excessively small, the fluororesin tube tends to be molded while being broken. In addition, when the inner peripheral length of the mold is excessively large, the fluororesin tube tends to be permanently deformed and a wave is likely to occur.
支持板は、例えば、SUS製で、幅8mm、厚み1mmのものを使用する。成形前に、予め支持板の表面をトルエンにて洗浄し、シリコーンゴム接着用プライマー(信越化学工業株式会社製 No.101)を塗布し、30分間程度の風乾を行う。
フッ素樹脂チューブは、径7mm〜10mm、厚み30μm程度で、内面が接着処理されたPFAチューブ(旭硝子株式会社製P−66P)を使用する。
The support plate is made of, for example, SUS and has a width of 8 mm and a thickness of 1 mm. Prior to molding, the surface of the support plate is washed in advance with toluene, a silicone rubber adhesion primer (No. 101 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied, and air drying is performed for about 30 minutes.
As the fluororesin tube, a PFA tube (P-66P manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) having a diameter of 7 mm to 10 mm and a thickness of about 30 μm and having an inner surface treated for adhesion is used.
先ず、図4(b)に示すように、フッ素樹脂チューブの内側面に支持板(但し、貫通孔は図示しない。)を配置し、その状態のまま、図4(a)に示す下金型の支持板と同じ寸法の凹みに、PFAチューブを介して支持板をはめ込む。次に、PFAチューブを挟み込まないように、図4(c)に示す上金型と下金型を重ね、固定する。続いて、金型からはみ出ているPFAチューブの両端部分を挟み込む。次に、一方の端部には、付加反応型シリコーンゴム組成物を注入するための治具を用意し、他方の端部には、わずかに空気を抜くための孔を用意する。 First, as shown in FIG. 4B, a support plate (however, through holes are not shown) is disposed on the inner surface of the fluororesin tube, and the lower mold shown in FIG. The support plate is inserted into the recess having the same dimensions as the support plate through the PFA tube. Next, the upper mold and the lower mold shown in FIG. 4C are overlapped and fixed so as not to sandwich the PFA tube. Subsequently, both end portions of the PFA tube protruding from the mold are sandwiched. Next, a jig for injecting the addition reaction type silicone rubber composition is prepared at one end, and a hole for slightly venting air is prepared at the other end.
続いて、一方の端部に用意した治具から付加反応型シリコーンゴム組成物を注入し、次いで、治具を取り出し、通常、140℃×1時間程度の焼成処理を行う。焼成後、PFAチューブの、支持板の両端部分からはみ出した部分を切り取り、さらに、通常、200℃×4時間程度で2次加硫を行い、加圧部材を成形する。尚、付加反応型シリコーンゴム組成物として、例えば、JIS−A規格における硬度18°のもの(信越化学工業株式会社製KE1340)が使用可能である。 Subsequently, the addition reaction type silicone rubber composition is injected from a jig prepared at one end, and then the jig is taken out and usually subjected to a baking treatment at 140 ° C. for about 1 hour. After firing, the portion of the PFA tube that protrudes from both ends of the support plate is cut out, and further, secondary vulcanization is usually performed at about 200 ° C. for about 4 hours to form a pressure member. As the addition reaction type silicone rubber composition, for example, one having a hardness of 18 ° according to JIS-A standard (KE1340 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) can be used.
以下、実施例及び比較例に基づき本発明をより具体的に説明する。尚、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1〜3、比較例1及び2)
(初期紙シワ特性評価)
図4に示す金型を用いて、表1に示す(金型の内周長/フッ素樹脂チューブ内径)の範囲で、ゴム層の表面にフッ素樹脂層を被覆した加圧部材を成形した。そして、これらの加圧部材を図2に示す定着装置60に装着した画像形成装置(富士ゼロックス株式会社製カラープリンタDocuCentre Color 400)を用いて、5枚の記録材を連続通紙した際の紙シワの発生状況を評価した。加圧部材は以下のようにして成形する。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.
(Examples 1-3, Comparative Examples 1 and 2)
(Evaluation of initial paper wrinkle characteristics)
Using the mold shown in FIG. 4, a pressure member in which the surface of the rubber layer was coated with a fluororesin layer was molded in the range shown in Table 1 (inner perimeter of mold / inner diameter of fluororesin tube). Then, using the image forming apparatus (Fuji Xerox Co., Ltd. color printer DocuCenter Color 400) in which these pressure members are mounted on the fixing
表面をトルエンで洗浄したSUS製の支持板(幅8mm、厚み1mm)にシリコーンゴム接着用プライマー(信越化学工業株式会社製 No.101)を塗布し、30分間の風乾を行う。フッ素樹脂チューブは、厚み30μmで、表1に示す内径を有し、内面が接着処理されたPFAチューブ(旭硝子株式会社製P−66P)を使用する。
次に、下金型(図4(a))の凹みにPFAチューブを介して支持板をはめ込み、上金型(図4(c))を重ねて固定し、付加反応型シリコーンゴム組成物(信越化学工業株式会社製KE1340:JIS−A規格 硬度18°)を注入し、140℃×1時間の焼成処理後、さらに、200℃×4時間の条件で2次加硫を行い、加圧部材を成形する。
記録材の紙シワの発生状況は、以下の基準に従い評価した。結果を表1に示す。
初期紙シワ特性評価:
A:5枚の連続通紙で、紙シワが発生しない。
B:5枚の連続通紙で、1枚に紙シワが発生した。
C:5枚の連続通紙で、2枚以上に紙シワが発生した。
A primer for silicone rubber adhesion (No. 101 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is applied to a SUS support plate (
Next, a support plate is fitted into the recess of the lower mold (FIG. 4 (a)) via a PFA tube, and the upper mold (FIG. 4 (c)) is overlaid and fixed, and an addition reaction type silicone rubber composition ( KE1340 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: JIS-A standard hardness 18 °), and after calcination treatment at 140 ° C. × 1 hour, secondary vulcanization is further performed under the conditions of 200 ° C. × 4 hours, and a pressure member Is molded.
The occurrence of paper wrinkles on the recording material was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
Initial paper wrinkle characterization:
A: Paper wrinkles do not occur when five sheets are continuously fed.
B: Paper wrinkles occurred on one sheet after five sheets were continuously passed.
C: Paper wrinkles were generated on 2 or more sheets after 5 continuous sheets were passed.
表1に示す結果から、フッ素樹脂チューブを被覆した加圧部材を、フッ素樹脂チューブの内径の1.05倍〜1.19倍の内周長を有する金型を使用して成形し(実施例1〜3)、これを装着した定着装置を備える画像形成装置では、5枚の記録材を連続通紙した際に紙シワが発生しないことが分かる。
一方、フッ素樹脂チューブの内径の0.99倍、及び1.27倍の内周長を有する金型を使用して成形し(比較例1、2)、これを装着した定着装置を備える画像形成装置では、5枚の記録材を連続通紙した際に紙シワが発生することが分かる。
From the results shown in Table 1, a pressure member coated with a fluororesin tube was molded using a mold having an inner peripheral length of 1.05 to 1.19 times the inner diameter of the fluororesin tube (Example) 1-3) It can be seen that in an image forming apparatus provided with a fixing device equipped with this, paper wrinkles do not occur when five recording materials are continuously fed.
On the other hand, molding is performed using a mold having an inner peripheral length of 0.99 times and 1.27 times the inner diameter of the fluororesin tube (Comparative Examples 1 and 2), and an image is formed with a fixing device equipped with the mold. In the apparatus, it can be seen that paper wrinkles occur when five recording materials are continuously fed.
(実施例4、5)
(経時紙シワ特性評価)
実施例1と同様の支持板及びシリコーンゴムを使用し、以下の操作を行って成形した加圧部材を用いて、記録材の紙シワの発生状況(経時紙シワ特性評価)を評価した。
トルエンで洗浄した支持板の表面に、シリコーンゴム接着用プライマー(信越化学工業株式会社製 No.101)を塗布し、30分間風乾した。次に、この支持板の表面に予め成形した厚み5mmのシリコーンゴムシートを接着させ、150℃のオーブン中で30分間熱処理した。
次に、支持板上にシリコーンゴムシートを接着させて形成したシリコーンゴム層の表面に、フッ素ラテックスコーティング剤(ダイキン工業株式会社製 ダイエルラテックスGLS−213F)をスプレー塗布し、厚さ10μm(実施例4)と、厚さ50μm(実施例5)の表面層をそれぞれ形成し、加圧部材を調製した。
(Examples 4 and 5)
(Aging paper wrinkle characteristics evaluation)
Using the same support plate and silicone rubber as in Example 1 and using a pressure member formed by the following operation, the state of occurrence of paper wrinkles (evaluation of paper wrinkle characteristics over time) of the recording material was evaluated.
A primer for bonding silicone rubber (No. 101 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface of the support plate washed with toluene and air-dried for 30 minutes. Next, a 5 mm thick silicone rubber sheet molded in advance was bonded to the surface of the support plate, and heat treated in an oven at 150 ° C. for 30 minutes.
Next, the surface of the silicone rubber layer formed by adhering the silicone rubber sheet on the support plate is spray-coated with a fluorine latex coating agent (Daikin Latex GLS-213F, manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and the thickness is 10 μm (implemented). Example 4) and a surface layer having a thickness of 50 μm (Example 5) were formed to prepare pressure members.
続いて、実施例1で調製した加圧部材と、前述した厚さ10μm(実施例4)と、厚さ50μm(実施例5)の表面層を形成した加圧部材とを図2に示す定着装置60に装着し、この定着装置60を備えた画像形成装置(富士ゼロックス株式会社製:カラープリンタ DocuCentre Color 400)を用い、以下に示す条件で、記録材を通紙したときの経時紙シワ特性評価を行った。
画像形成装置に1日当たり4時間ずつ記録材を通紙し、20時間180℃でスタンバイを続け、この操作を繰り返し耐久性を評価した。紙シワ評価方法(経時紙シワ特性評価)は、所定時間経過後の5枚連続通紙について、前述した初期紙シワ特性評価と同じ基準で行った。結果を表2に示す。尚、実施例4については、480時間以降についての評価は行わなかった。
Subsequently, the pressure member prepared in Example 1, the pressure member on which the surface layer having the thickness of 10 μm (Example 4) and the thickness of 50 μm (Example 5) is formed are shown in FIG. Wrinkle characteristics over time when a recording material is passed through an image forming apparatus (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd .: Color Printer DocuCenter Color 400) that is mounted on the
The recording material was passed through the image forming apparatus for 4 hours per day, kept on standby at 180 ° C. for 20 hours, and this operation was repeated to evaluate the durability. The paper wrinkle evaluation method (time-lapse paper wrinkle characteristic evaluation) was performed on the same standard as the initial paper wrinkle characteristic evaluation described above for five continuous sheets after a predetermined time. The results are shown in Table 2. In Example 4, the evaluation after 480 hours was not performed.
表2に示す結果から、実施例4及び実施例5で調製した加圧部材を装着した定着装置を備える画像形成装置では、初期の5枚の記録材を連続通紙した際に紙シワが発生しないことが分かる。また、フッ素樹脂チューブを被覆した加圧部材(実施例1)の場合は、フッ素ラテックスをコーティングした加圧部材(実施例4、5)の場合より、さらに、経時でも紙シワが発生しないことが分かる。 From the results shown in Table 2, in the image forming apparatus including the fixing device equipped with the pressure member prepared in Example 4 and Example 5, paper wrinkles are generated when the initial five recording materials are continuously fed. I understand that I don't. Further, in the case of the pressure member coated with the fluororesin tube (Example 1), the paper wrinkle does not occur even over time as compared with the case of the pressure member coated with the fluorine latex (Examples 4 and 5). I understand.
1Y,1M,1C,1K…画像形成ユニット、10…一次転写部、11…感光体ドラム、12…帯電器、13…レーザ露光器、14…現像器、15…中間転写ベルト、16…一次転写ロール、20…二次転写部、60…定着装置、61…定着ロール、62…定着ベルト、64…加圧部材、64a…ゴム層、64b…支持板、64c…剥離部材、64d…耐熱性樹脂フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (8)
厚み方向に貫通孔が形成された支持板と、
前記支持板の前記貫通孔が形成された面上に積層されたゴム層と、
を有することを特徴とする加圧部材。 A pressure member that presses the belt member of the fixing device;
A support plate with through holes formed in the thickness direction;
A rubber layer laminated on the surface of the support plate on which the through hole is formed;
A pressurizing member comprising:
(A)一分子中に、ケイ素原子と結合するアルケニル基を少なくとも2個有する液状オルガノポリシロキサン:100重量部
(B)一分子中に、ケイ素原子と結合する水素原子を少なくとも2個有する液状オルガノハイドロジェンポリシロキサン:0.1重量部〜30重量部
(C)前記(A)及び前記(B)を反応させる付加反応触媒 2. The pressure member according to claim 1, wherein the rubber layer is formed by curing an addition reaction type silicone rubber composition containing the following components (A), (B) and (C): .
(A) Liquid organopolysiloxane having at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule: 100 parts by weight (B) Liquid organopolysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule Hydrogen polysiloxane: 0.1 to 30 parts by weight (C) Addition reaction catalyst for reacting (A) and (B)
前記フッ素樹脂チューブの内径の1.01倍〜1.2倍の内周長を有する金型に当該フッ素樹脂チューブを配置し、
前記金型に配置した前記フッ素樹脂チューブの内側に付加反応型シリコーンゴム組成物を注入し、
前記フッ素樹脂チューブの内側に注入された前記付加反応型シリコーンゴム組成物を硬化させる
ことを特徴とする定着用加圧部材の製造方法。 A method for manufacturing a fixing pressure member coated with a fluororesin tube,
The fluororesin tube is disposed in a mold having an inner circumferential length of 1.01 to 1.2 times the inner diameter of the fluororesin tube,
Injecting an addition reaction type silicone rubber composition inside the fluororesin tube disposed in the mold,
A method for producing a pressure member for fixing, wherein the addition reaction type silicone rubber composition injected into the inside of the fluororesin tube is cured.
前記回動部材に対向して回転するベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、厚み方向に貫通孔が形成された支持板と当該支持板上に積層されたシリコーンゴム層とから構成される加圧部材と、を備え、
前記加圧部材は、前記ベルト部材を前記回動部材に圧接する
ことを特徴とする定着装置。 A rotating member for rotational driving;
A belt member that rotates to face the rotating member;
A pressure member that is disposed on the inner side of the belt member and includes a support plate having a through hole formed in the thickness direction and a silicone rubber layer laminated on the support plate;
The fixing device, wherein the pressure member presses the belt member against the rotating member.
前記トナー像を記録材上に転写する転写部と、
前記記録材上に転写したトナー像を当該記録材上に定着する定着部と、を有し、
前記定着部は、
回転駆動する回動部材と、当該回動部材に対向して回転し、当該回動部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成するベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、厚み方向に貫通孔が形成された支持板と当該支持板上に積層されたシリコーンゴム層とを有する加圧部材と、
前記加圧部材との間に設けた耐熱性樹脂フィルムを介して当該加圧部材に隣接し、前記ベルト部材の内側の前記ニップ部の出口領域に配置される剥離部材と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A toner image forming unit for forming a toner image;
A transfer portion for transferring the toner image onto a recording material;
A fixing unit that fixes the toner image transferred onto the recording material onto the recording material,
The fixing unit is
A rotating member that rotates and a belt member that rotates opposite to the rotating member and forms a nip portion through which the recording material passes.
A pressure member having a support plate disposed inside the belt member and having a through hole formed in the thickness direction and a silicone rubber layer laminated on the support plate;
A peeling member disposed adjacent to the pressure member via a heat resistant resin film provided between the pressure member and disposed in an exit region of the nip portion inside the belt member;
An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
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JP2011059306A (en) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing device and image forming apparatus |
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