JP2010092008A - 定着用ベルト - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チューブ状の基材、前記基材の外周側に設けられる弾性層、及び前記弾性層の外周側の表面に設けられる表層を有する定着用ベルトであって、前記弾性層は、ゴムに充填剤とカーボンナノチューブが配合されており、前記弾性層中の、前記充填剤の体積%をX、前記カーボンナノチューブの体積%をYとしたとき、10X+3Y<750、3X+30Y>170、及びY>0.1を満たすことを特徴とする定着用ベルト。
【選択図】 図1
Description
前記弾性層は、ゴムに充填剤とカーボンナノチューブを配合して形成されており、
前記弾性層中の、前記充填剤の体積%をX、前記カーボンナノチューブの体積%をYとしたとき、10X+3Y<750、3X+30Y>170、及びY>0.1を満たすことを特徴とする定着用ベルトである。
請求項2に記載の方法、即ち、充填剤として金属ケイ素を主体とし、CNTの配合量を最適化する方法である。
充填材の種類及び充填材とCNTの配合量を最適化する方法である。具体的には、前記弾性層に、シリカを(弾性層の体積に対して)5〜20体積%、ボロンナイトライド(窒化ホウ素)を10〜40体積%、及びCNTを0.1〜2体積%の範囲で含有させる方法である。
前記弾性層を構成するゴムとしてシリコーンゴムを選択し、シリコーンゴム中に接着成分を適量加える方法である。本発明者は検討の結果、弾性層に特定の接着成分を適量、即ち下記の範囲で加えることにより、高い熱伝導率と十分なゴム弾性を損なうことなく、密着力が向上し、通紙時の耐久性が高くなることを見出した。
前記弾性層を構成するゴムとしてシリコーンゴムを選択し、プライマー層に、シリコーンゴムを加える方法である。請求項9は、この方法により得られる定着用ベルトであり、前記基材と前記弾性層間が下部プライマー層により接着され、前記弾性層を構成するゴムがシリコーンゴムであり、前記下部プライマー層に、シリコーンゴムを加えることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の定着用ベルトである。
以下に示す手順にて、図1で表される定着用ベルト(すなわち、基材1、プライマー層2、弾性層3、プライマー層4、表層5を有する定着用スリーブ)を作製した。
金属製の円筒状芯体の外周面に、適量の熱伝導性改善用のフィラーを配合したポリイミド前駆体の有機溶媒溶液(ポリイミドワニス、宇部興産社製、商品名:UワニスS)をディスペンサー法で塗布し、350℃から450℃程度に加熱し、前記前駆体を脱水、閉環させポリイミド化させた後、円筒状芯体から取り外してチューブ状の基材1を得た。なお、この基材1の寸法は、厚さ50μm、内径26mm、長さ24cmである。
信越シリコーン社製X−33−174A/B(ゴム系プライマー)を用いた。
側鎖がメチルタイプの周知のシリコーンゴムに、表1、表2又は表3に記載の充填剤及びカーボンナノチューブを、3本ロールを用いて表1、表2又は表3に記載の量、混合した。得られた混合物を、プライマー層2の外周面に、ディスペンサーにて塗布後、熱加硫により成形し、厚さ275μmの弾性層3を得た。なお、弾性層3の作製に用いた充填剤及びカーボンナノチューブを以下に示す。
1.アルミナ:昭和電工社製のアルミナCB−A10(商品名)である。なお、このアルミナの形状は球であり、平均粒径は10mmである。(以下の表中では「アルミナ」と示す。)
2.シリカ:電気化学工業社製のFB−8S(商品名;平均粒径約6.5μm、球状、以下の表中では「シリカ」と示す。)
昭和電工社製のカーボンナノチューブVGCF−H(商品名)である。なお、このカーボンナノチューブの形状は、短軸径150nm、長軸径6μmである。
デュポン社製855N−703(フッ素系プライマー)を用いた。
プライマー層4の上に、フッ素樹脂塗料(PFA:デュポン社製855N−713)を塗布して、約340℃で処理し、表層5(フッ素樹脂層)を形成し、図1で表される定着用ベルトを得た。フッ素樹脂層の厚さは、15μmであった。
製作した定着用ベルトを用いて実際にカラー画像を印刷して評価した。印刷時の表面温度は150℃、押圧力は6kgとした。又、印刷時の通紙の条件は、A4の印刷用紙を連続10枚、25枚/分で印刷し、色むらの有無とざらつきの有無を目視により判定した。その結果を、以下の基準に基づいて、表1、表2及び表3に示す。
◎:色むらとざらつきがない。
○:色むらはないがざらつきがある。
×:色むらとざらつきのいずれもがある。
硬度は、JIS K 6253に準じて、JIS−A硬度計にて測定した。熱伝導率は、アルバック理工社製周期的加熱法測定装置FTC−1により測定して得られた熱拡散率に、JIS K 7123により測定した比熱及びJIS K 7112A法により測定した密度を掛け合わせた値である。
180℃ピーリング強度の測定により評価した。具体的には、ポリイミド基材上にベースゴム(シリコーンゴム)を所定の厚みになるように製膜し、ベースゴムを接着剤で
基板に貼りつけたサンプルを1cm幅に切断、ポリイミド基材側を引っ張り試験機で引っ張り、ポリイミド基材とベースゴム界面の180度ピール強度を測定した。
製作した定着用ベルトを用いて実際にカラー画像を印刷した。印刷時の表面温度は150℃、押圧力は6kgとした。又、印刷時の通紙の条件は、A4の印刷用紙を25枚/分で連続印刷し、定着ベルトの基材1/プライマー層2/弾性層3間の剥離の有無を目視にて確認し、以下の評価基準に基づき評価した。
◎: 全く剥離が生じない。
○: 殆ど剥離が生じない。
△: 剥離を生じる場合があるが、実用に差し支えないレベルである。
×: 剥離が多数発生し、実用レベルにない。
充填剤として、金属ケイ素粉末(キンセイマテック社製の商品名;M−Si#600、、破砕形状、平均粒径約6.0μm。以下の表中では「金属Si」と示す。)を用い、表4又は表5に示す処方とした以外は、実施例2と同様な方法、手順で、図1で表される定着用ベルトを作製した。この定着用ベルトについて、前記の物性を測定し、その結果を表4、5に示した。
弾性層3の作製において、シリコーンゴムに、KBE−403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン信越シリコーン社製シランカップリング剤)を表6に示す量を添加した以外は、実施例2と同様にして図1で表される定着用ベルトを作製した。この定着用ベルトについて、前記の物性を測定し、その結果を表6に示した。なお、表中では、KBE−403の添加量は、シリコーンゴム100重量部に対する重量部で表している。
弾性層3の作製において、シリコーンゴムに、KBE−403(3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン信越シリコーン社製シランカップリング剤)を表7に示す量を添加した以外は、実施例14と同様にして図1で表される定着用ベルトを作製した。この定着用ベルトについて、前記の物性を測定し、その結果を表7に示した。なお、表中では、KBE−403の添加量は、シリコーンゴム100重量部に対する重量部で表している。
弾性層3の作製において、シリコーンゴムに、信越シリコーン社製X−33−174A/B(ゴム系プライマー、なお、以後、X−33−174と略すことがある。)を表8に示す量を添加した以外は、実施例2と同様にして図1で表される定着用ベルトを作製した。この定着用ベルトについて、前記の物性を測定し、その結果を表8に示した。なお、表中では、X−33−174の添加量は、シリコーンゴム100重量部に対する重量部で表している。
弾性層3の作製において、シリコーンゴムに、X−33−174を表9に示す量を添加した以外は、実施例14と同様にして図1で表される定着用ベルトを作製した。この定着用ベルトについて、前記の物性を測定し、その結果を表9に示した。なお、表中では、X−33−174の添加量はシリコーンゴム100重量部に対する重量部で表している。
プライマー層2に、弾性層に用いられているシリコーンゴムと同じシリコーンゴム(側鎖がメチルタイプの周知のシリコーンゴム)を、表10に示す量を添加した以外は、実施例2と同様にして図1で表される定着用ベルトを作製した。この定着用ベルトについて、前記の物性を測定し、その結果を表10に示した。なお、表中では、シリコーンゴムの添加量は、プライマー層2を形成するX−33−174A/B(ゴム系プライマー)100重量部に対する重量部で表している。
プライマー層2に、弾性層に用いられているシリコーンゴムと同じシリコーンゴム(側鎖がメチルタイプの周知のシリコーンゴム)を、表10に示す量を添加した以外は、実施例14と同様にして図1で表される定着用ベルトを作製した。この定着用ベルトについて、前記の物性を測定し、その結果を表11に示した。なお、表中では、シリコーンゴムの添加量は、プライマー層2を形成するX−33−174A/B(ゴム系プライマー)100重量部に対する重量部で表している。
2 下部プライマー層
3 弾性層
4 上部プライマー層
5 表層
Claims (9)
- チューブ状の基材、前記基材の外周側に設けられる弾性層、及び前記弾性層の外周側の表面に設けられる表層を有する定着用ベルトであって、
前記弾性層は、ゴムに充填剤とカーボンナノチューブを配合して形成されており、
前記弾性層中の、前記充填剤の体積%をX、前記カーボンナノチューブの体積%をYとしたとき、10X+3Y<750、3X+30Y>170、及びY>0.1を満たすことを特徴とする定着用ベルト。 - 前記充填剤が、金属ケイ素粉末を主体とすることを特徴とする請求項1に記載の定着用ベルト。
- 前記弾性層を構成するゴムが、シリコーンゴム又はフッ素ゴムであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着用ベルト。
- 前記表層が、フッ素樹脂からなることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の定着用ベルト。
- 前記基材が、金属チューブ又は耐熱性プラスチックチューブであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の定着用ベルト。
- 前記基材が、ポリイミド又はポリアミドイミドのチューブであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の定着用ベルト。
- 前記基材と前記弾性層間が下部プライマー層により接着され、前記弾性層を構成するゴムがシリコーンゴムであり、前記弾性層が、シランカップリング剤を前記シリコーンゴムに対して0.5〜5重量%配合することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の定着用ベルト。
- 前記基材と前記弾性層間が下部プライマー層により接着され、前記弾性層を構成するゴムがシリコーンゴムであり、前記弾性層が、ゴム系プライマー用樹脂を前記シリコーンゴムに対して0.1〜3重量%配合することを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の定着用ベルト。
- 前記基材と前記弾性層間が下部プライマー層により接着され、前記弾性層を構成するゴムがシリコーンゴムであり、前記下部プライマーに、シリコーンゴムを加えることを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の定着用ベルト。
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JP2009115127A JP5926473B2 (ja) | 2008-09-10 | 2009-05-12 | 定着用ベルト |
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