JP2010143118A - 定着部材の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】押し出し成形によるPFAチューブ被覆定着部材において、PFAチューブの耐屈曲亀裂性を改善する製造方法を提供すること。
【解決手段】PFAチューブは周方向及び長手方向に伸張された状態で加熱処理を施すPFAチューブの改質方法を含む定着部材の製造方法。上記加熱処理により、PFAチューブの配向度は減少、結晶化度は増加することで、耐屈曲亀裂性が改善される。
【選択図】 図4

Description

本発明は、電子写真画像形成装置の加熱定着装置に用いられる定着部材の製造方法に関する。
プリンター、コピー機、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置の加熱定着装置に用いられる定着部材として、ベルト形状のもの、ローラ形状のものがある。これら定着部材として、耐熱樹脂製或いは金属製のベルト或いはローラ形状の基材上に、耐熱ゴム等からなる弾性層が形成され、さらにその表面には、トナーに対して優れた離型性を有するフッ素樹脂層を設けたものが知られている。このような定着部材として、特許文献1は、拡径したフッ素樹脂チューブ内にローラ基材を挿入し、フッ素樹脂チューブの内周面及びローラ基材の外周面の少なくとも一方に塗布した接着剤で固定してなる、フッ素樹脂チューブ被覆ローラを開示している。また、フッ素樹脂チューブは、押出し成形したものを用いること、フッ素樹脂チューブの厚さとしては、チューブが変形し難くなることから50μm以下が好ましく、成形性やローラとしての使用時の性能などの点より20μm以上が好ましいことを開示している。
特開2004−276290号公報
ところで、近年、電子写真画像形成装置の加熱定着の際のエネルギー消費量を低減させるために、定着部材の熱伝導効率のより一層の向上が求められている。そのため、フッ素樹脂チューブについても、肉厚の薄いものを用いようとすることが必要となってきた。ここで、肉厚が、10〜50μm程度の薄肉の、シームレスなフッ素樹脂チューブは、押し出し成形によって形成することが可能である。しかし、このように押し出し成形によって形成してなる薄肉のシームレスなフッ素樹脂チューブで円筒状の弾性層を被覆し、接着剤で固定してなる定着ローラは、加熱定着枚数の増加に伴って、当該フッ素樹脂チューブの長手方向に亀裂を生じてしまうことがあった。
本発明者らは、この亀裂の原因について鋭意検討を行ったところ、押し出し成形で得た薄肉のシームレスなフッ素樹脂チューブは、当該チューブの長手方向にフッ素樹脂分子が高度に配向していることが当該亀裂の発生の原因と推測した。そこで、本発明者等は、押出し成形の際の条件変更や、得られたフッ素樹脂チューブのアニ−ル処理によって、フッ素樹脂チューブの長手方向のフッ素樹脂分子の配向の低減を図ることを試みた。しかし、フッ素樹脂チューブの長手方向のフッ素樹脂の配向度は、フッ素樹脂チューブの結晶化度と相関している。すなわち、薄肉のフッ素樹脂チューブは、フッ素樹脂の配向度並びに結晶化度が共に高い傾向にある。結晶化度が高いこと自体は、弾性層に追従してフッ素樹脂チューブが繰り返し屈曲させられる加圧定着用の定着部材においては、フッ素樹脂チューブの表面へのシワの発生を抑制することができるため、有利な特性である。
しかし、上記した方法によりフッ素樹脂チューブの配向度を下げようとすると、結晶化度も低下してきてしまう。そこで、本発明者等は、押出し成形によって形成した薄肉のシームレスなフッ素樹脂チューブの結晶化度の低下を極力抑えつつ、配向度を下げる方法を得ることを目的として更なる検討を重ねた。その結果、以下の(1)及び(2)の工程を含む方法によれば、上記の目的をよく達成できることを見出した。
(1)円筒状弾性層の外径よりも小さい内径を有するように押出し成形によりフッ素樹脂チューブを形成すること。
(2)当該フッ素樹脂チューブを拡径させて該円筒状弾性層に被せて、フッ素樹脂チューブの拡径状態を維持させると共に、該フッ素樹脂チューブを長手方向に伸張させ、その状態で該フッ素樹脂チューブを弾性層上にて加熱処理を行うこと。
そこで、本発明の目的は、長期の使用によっても表面にシワや亀裂を生じ難く、良好な定着性能を安定的に発揮し得る、加圧定着に用いる定着部材の製造方法を提供することにある。
本発明に係る定着部材の製造方法は、円筒状弾性層と、該円筒状弾性層の周面を被覆しているフッ素樹脂チューブとを有する定着部材の製造方法であって、
(1)押し出し成形によって、該円筒状弾性層の外径よりも小さな内径を有するフッ素樹脂チューブを成形する工程と、
(2)該フッ素樹脂チューブを拡径して該円筒状弾性層に被せる工程と、
(3)該円筒状弾性層に被せた該フッ素樹脂チューブを長手方向に伸張させ、その状態を維持しつつ該フッ素樹脂チューブを加熱処理する工程とを含むことを特徴とする。
本発明によれば、押出し成形したフッ素樹脂チューブの結晶化度を低下させることなく、配向度を減少させることができる。その結果として、繰り返しの使用によっても表面にシワや亀裂が生じ難い定着部材を得ることができる。
本発明の詳細を図面を用いて説明する。
(1)定着部材の構成概略;
定着部材は、電子写真画像形成装置の加熱定着装置に用いられる、定着ローラや定着ベルトを包含する。
図1は、本発明に係る定着部材の一態様としての電子写真用の定着ベルトの概略斜視図である。図1において、6は基材、7は基材6の周面を被覆している円筒状弾性層、12は、フッ素樹脂チューブである。フッ素樹脂チューブ12は、円筒状弾性層7の周面に接着剤層11により固定されている。また、図2は、図1に示した定着ベルトを周方向に切断した状態における断面図である。
(2)基材;
基材6としては、例えばアルミニウム、鉄、ステンレス、ニッケルなどの金属や合金、ポリイミドなどの耐熱性樹脂が用いられる。定着部材がローラ形状である場合、基材6には、芯金が用いられる。芯金の材質としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレスなどの金属や合金が挙げられる。
定着部材が、ベルト形状を有する場合には、基材6としては、例えば電鋳ニッケルベルトやポリイミドなどの耐熱性に優れた樹脂からなるベルト状の基材が用いられる。
(3)円筒状弾性層、及びその製造方法;
円筒状弾性層7は、定着時にトナーを過度に押しつぶすことがさないように、弾性を定着部材に担持させるものである。
このような機能を発現させる上で、円筒状弾性層7は、付加硬化型シリコーンゴムの硬化物で構成することが好ましい。後述するフィラーの種類や添加量に応じて、弾性を調整することができるからである。また、その架橋度を調整することで、弾性を調整することもできる。
(3−1)弾性層の厚さ;
定着部材の表面硬度への寄与、及び定着時の未定着トナーへの熱伝導の効率から、円筒状の弾性層の厚みは、100μm以上500μm以下、特には200μm以上400μm以下が好ましい。
(3−2)弾性層の製法;
図3は基材6上に弾性層7としてシリコーンゴム層を形成する工程の一例であり、所謂リングコート法を用いる方法を説明するための模式図である。
付加硬化型シリコーンゴムとフィラーとが配合された付加硬化型シリコーンゴム組成物をシリンダポンプ2に充填し、圧送することで塗布液供給ノズル3から基材6の周面に塗布する。基材6の周面には予め公知の方法でプライマー処理が施されている。塗布と同時に基材6を図面右方向に一定速度で移動させることで、付加硬化型シリコーンゴム組成物の塗膜を基材6の周面に形成することが出来る。該塗膜の厚みは、塗布液供給ノズル3と基材6とのクリアランス、シリコーンゴム組成物の供給速度、基材6の移動速度、などによって制御することが出来る。基材6上に形成された付加硬化型シリコーンゴム層は、電気炉などの加熱手段によって一定時間加熱して、架橋反応を進行させることにより、硬化シリコーンゴム層7とすることができる。
(4)弾性層上への接着剤層を介したフッ素樹脂チューブの積層工程;
(4−1)接着剤層;
弾性層7であるところの硬化シリコーンゴム層上にフッ素チューブを固定する接着層11は、弾性層7の表面に1〜10μmの厚みで均一に塗布した付加硬化型シリコーンゴム接着剤の硬化物からなっている。そして、付加硬化型シリコーンゴム接着剤は、自己接着成分が配合された付加硬化型シリコーンゴムを含む。
具体的には、付加硬化型シリコーンゴム接着剤は、ビニル基に代表される不飽和炭化水素基を有するオルガノポリシロキサンと、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンおよび架橋触媒としての白金化合物を含有する。そして、付加反応により硬化する。このような接着剤としては、既知のものを使用することができる。
(4−2)フッ素樹脂チューブ;
定着部材の表層としては、成形性やトナー離型性の観点から押し出し成形によるフッ素樹脂チューブが使用される。
(フッ素樹脂材料)
フッ素樹脂としては、耐熱性に優れた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)が好適に用いられる。PFAチューブは、押し出し成形により成形するものを用いる。原料となるPFAの共重合の形式は特に限定されず、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、グラフト共重合などが挙げられる。また、原料となるPFAにおけるテトラフルオロエチレン(TFE)とパーフルオロアルキルビニルエーテル(PAVE)の含有モル比は特に限定されるものではない。例えば、TFE/PAVEの含有モル比が、94/6〜99/1のものを好適に用いることができる。この他、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)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のフッ素樹脂を1種あるいは複数種組み合わせて用いることもできる。
(フッ素樹脂チューブの成形方法)
フッ素樹脂チューブは押出し成形で得られたものである。前記フッ素樹脂材料を押し出し機に供給して加熱溶融させ、所定のサイズのリング形状を持った金型(ダイス)を通して押し出し、冷却させることにより成形品を得るものである。
Φ30mmのチューブを押出し成形で製造する場合、まず、ペレット状の材料は押し出し機シリンダー部(押し出しスクリュー部)に供給され、押し出し速度40〜60g/minで加熱しながら練りを加えて押し出される。この時、シリンダー部の温度は徐々に上げられる。そして、押し出し機のサイズ、滞留時間にもよるが通常320℃〜400℃で完全に溶融した状態で内径50mmギャップ5mmのリング状吐出口を通してチューブ状に押し出され、引き取られながらサイジングダイを通して冷却、内径が整えられる。
膜厚は、引落率(型の吐出口面積/成形チューブの断面積)で制御され、押出し速度と、引き取り速度で調整される。引き取り速度は2.0m/min〜8.0m/min、引落率130〜450で膜厚20〜70μmのチューブが得られる。
成形温度が高い方が、或いは、引き取り速度が遅いほうが冷却時間が長くなり、結晶化度は高くなる。また、配向度は押出し速度が遅く、引き取り速度が高い方が高くなる。
上記したような押し出し成形方法により形成されたフッ素樹脂チューブは、結晶化度が20〜55、長手方向の配向度が35〜75の範囲にあるのが通常である。
フッ素樹脂チューブの厚みは、先に述べたように、定着効率を向上させるために、50μm以下が好ましい。積層した際に下層のシリコーンゴム層の弾性を維持し、定着部材としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。一方、フッ素樹脂チューブの強度を維持する観点から、その厚みは、10μm以上が好ましい。
フッ素樹脂チューブの内径は、後述する改質工程に供するために、円筒状弾性層の外径よりも小さくする必要がある。具体的には、円筒状弾性層を挿入後の該フッ素樹脂チューブの内径と挿入前の内径との差が、挿入前の内径を基準として、4%以上7%以下の範囲となるような内径となるように成形することが好ましい。
また、フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることが出来る。
(4−3)フッ素樹脂チューブの改質工程
上記(4−2)で述べたような方法によって形成したフッ素樹脂チューブは、下記(ア)及び(イ)の工程により、結晶化度を低下させることなく、配向度を低下させることができる。
(ア)フッ素樹脂チューブを拡径して円筒状弾性層に被せる工程;
(イ)円筒状弾性層に被せたフッ素樹脂チューブを長手方向に伸張させ、その状態を維持しつつ、該フッ素樹脂チューブを加熱処理する工程。
先に述べたように、フッ素樹脂チューブは、その内径が円筒状弾性層の外径よりも小さくなるように成形した。そのため、上記工程(ア)においては、フッ素樹脂チューブを円筒状弾性層に被せることにより、該フッ素樹脂チューブは、拡径された状態が維持されることになる。
被覆方法は特に限定されないが、付加型シリコーンゴム接着剤を潤滑材として被覆する方法(潤滑被覆法:図4)や、PFAチューブを外側から拡張し、被覆する方法(拡張被覆法:図5)等を用いることが出来る。基材6がベルト形状の場合は基材に円筒状あるいは円柱状中子8を挿入し、一体ものWとして取り扱うことができる。
潤滑被覆法の場合を図4を用いて説明する。PFAチューブ12をシリコーンゴム層7の積層されたベルト状基材6に円筒状中子8を挿入された一体ものWに被覆する。ここで、シリコーンゴム層表面には付加硬化型シリコーンゴム接着剤が塗布されている(不図示)。まず一体ものWの片端部で周方向複数箇所でPFAチューブを固定する。次にチューブ別片端部を引張り、被覆後のチューブ長さを基準とした所定の伸張率まで伸張し、別片端部を周方向複数箇所で固定する。固定化する両端部の位置は定着ベルトとして使用する際の通紙領域以外の部位を適宜選択する。シリコーンゴム層上には予め付加硬化シリコーンゴム接着剤が塗布されている為、図4においてはシリコーンゴム層端部位置においてPFAチューブ上から部分的に押圧加熱することでPFAチューブをシリコーンゴム層を部分的に接着している。シリコーンゴム層以外の部位においても予めシリコーンゴム接着剤を塗布しておけば同様にして簡便に固定化できる。
ここで、PFAチューブは所定の伸張率を維持した状態でシリコーンゴム層表面に被覆されている。また、接着層の厚みを調整するために、硬化シリコーンゴム層とPFAチューブとの間に残った、余剰の付加硬化型シリコーンゴム接着剤を、扱き出すことで除去する場合は、扱き出す工程と伸張する工程を同時に行うことができる。次に、電気炉などの加熱手段にて所定の時間加熱することで、付加硬化型シリコーンゴム接着剤を硬化・接着させ、両端部を所望の長さに切断することで、本発明の定着部材としての定着ベルトを得ることが出来る。拡張被覆の場合について図5を用いて説明する。例えば、シリコーンゴム層の積層された基材の外径より大きな内径を有する金属製チューブ拡張型MにPFAチューブ12を配置、PFAチューブを所定の伸張率まで伸張し、この状態でPFAチューブを型外面に折り返す等して伸張を維持したまま端部を固定する。次に、PFAチューブ外表面と拡張型内面の隙間部分を真空状態にすることでPFAチューブを拡張、PFAチューブ外表面と拡張型内面を密着させる。ここに、シリコーンゴム層の積層された基材を挿入する。シリコーンゴム層表面には予め、付加硬化型シリコーンゴム接着剤が均一に塗布されている(不図示)。従って、金属製チューブ拡張型の内径はこの挿入がスムースに行われる範囲であれば特に限定するものではない。シリコーンゴム層の積層された基材が拡張したチューブ内に配置後、PFAチューブ外表面と拡張型内面の隙間部分の真空状態を破壊し、PFAチューブとシリコーンゴム層表面は密着された状態にする。ここで、PFAチューブは所定の伸張率を維持した状態でシリコーンゴム層表面に被覆されている。
ここで、フッ素樹脂チューブは、拡径前の内径を基準として、4%以上7%以下の範囲(以降「拡径率」)で拡径させるのが好適である。このような拡径率は、円筒状弾性層付基材の外径に対し、フッ素樹脂チューブの押し出し成形に用いる環状ダイスのサイズ、押し出し成形の際の引き落とし率の調整によって達成することが可能である。拡径率を上記の数値範囲とすることにより、フッ素樹脂チューブの当初の結晶化度を低下させることなく、配向度を低下させることができる。また、被覆の際のチューブの破壊等を防ぐことができる。
円筒状弾性層に被せたフッ素樹脂チューブの長手方向への伸張は、円筒状弾性層に被せたフッ素樹脂チューブの全長さを基準として、6%以上8%以下の範囲(以降「伸張率」)で伸張させるのが好適である(図7及び8を参照)。
円筒状弾性層付基材の外径より小さい内径のフッ素樹脂チューブを被覆する場合、フッ素樹脂チューブは周方向に拡径された分だけ、長手方向の寸法は拡径前の長さに比べ短くなるからである。
本発明における伸張率は被覆後の長さを基準としている。被覆後所定量伸張させても良いし、或いは予め所定量伸張させたフッ素樹脂チューブを被覆してもよい。後者の場合、例えば、円筒状弾性層付基材の外径より大きい円筒型を用意する。それにフッ素樹脂チューブを内挿し、予め確認しておいた被覆後の長さを基準として所定量伸張させる。この状態でフッ素樹脂チューブの外面と円筒型内面の間を真空状態にすることでフッ素樹脂チューブを拡径させる。次いで円筒状弾性層付基材を内挿、その後真空状態を解除することでフッ素樹脂チューブの内面を円筒状弾性層付基材表面と接触させることができる。
フッ素樹脂チューブと円筒状弾性層付基材の間には、固定化するための接着剤が介在している。接着剤の硬化工程を経て、PFAチューブと円筒状弾性層付基材は固定化される。この時、PFAチューブは周方向に拡張、長手方向に伸張された状態で加熱処理が施されなくてはならない。
加熱処理に先立って、PFAチューブの端部仮止めを行っておけば、加熱処理中、周方向に拡張、長手方向に伸張された状態が容易に維持できる。端部仮止めの方法は特に限定しないが、PFAチューブ被覆された円筒状弾性層付基材の端部領域を局所的に硬化させることでPFAチューブの端部仮止めを行うことができる。
<加熱処理>
本加熱処理は、接着剤の硬化工程と同時に行うことができる。本加熱処理条件は加熱温度200℃以上250℃以下、処理時間10分以上60分以下で行うことが好ましい。加熱手段としては、電気炉などが挙げられる。加熱処理によって、フッ素樹脂チューブの改質、及び付加硬化型シリコーンゴム接着剤の硬化を行った後、フッ素樹脂チューブの両端部を所望の長さに切断することで、本発明の定着部材としての定着ベルトを得ることが出来る。
本発明は、上述したPFAチューブ被覆定着部材の製造方法により製造されるPFAチューブ被覆定着部材を包含する。
本発明にかかるPFAチューブ被覆定着部材は、押し出し成形により得られるPFAチューブを円筒状弾性層上に被覆・固定化する工程を有するPFAチューブ被覆定着部材の製造方法により製造されるPFAチューブ被覆定着部材であって、
前記被覆・固定化する工程が、前記PFAチューブを周方向に拡張し、長手方向に伸張した状態で前記円筒状弾性層上に被覆し、該被覆されたPFAチューブに加熱処理を施すことを特徴とするPFAチューブの改質処理を含む、
PFAチューブ被覆定着部材である。
以下に、実施例を用いてより具体的に本発明を説明する。
尚、下記の実施例並びに比較例において、フッ素樹脂チューブの配向度は、広角X線回折法による配向度の算出により求めている。詳しくは配向試料ではデバイ環に沿って強度分布があり、配向度の測定にはX線回折像を利用する。繊維試料台を用いて、2θを18°付近のピークに固定し、360°回転(β回転)させ、デバイ環に沿っての強度分布を測定し、下記式でその配向度を求めた。
H=〔(360−ΣW/360)〕×100 ここで、H:配向度、W:半値幅
結晶化度は、広角X線回折測定反射法で得られた回折図形からRuland法により算出している。
X線回折装置はリガク社製回転対陰極型X線回折装置RINT2500型(X線:CuKα)を用いた。
(実施例1)
PFAチューブとして、厚み15μm、内径29.4mmの押し出し成形で得られたPFAチューブ(クラボウ社製)を使用した。このPFAチューブの結晶化度は31、配向度は65であった。このPFAチューブを、厚み30μmのニッケル電鋳基材上に弾性層として付加型シリコーンゴム300μm厚みで形成された外径30.6mmの弾性層付ベルトに潤滑被覆法で被覆、表1に示す各加熱条件で熱処理を行い定着ベルトとした。本実施例における周方向の拡張率は4%である。
熱処理後の結晶化度及び配向度は表1に示すとおりであった。なお、配向度はチューブ長手方向の値であり、以下でも同様とする。
伸張固定して熱処理したものは、固定なし(テンションフリー)で熱処理したもの(表1の比較例)に比べ、いずれの加熱温度で比較しても、被覆前チューブの配向度から大きく低下している。結晶化度は若干の増加が認められる。
Figure 2010143118
(実施例2)
PFAチューブとして、実施例1で用いたPFAチューブ(クラボウ社製)を使用した。このPFAチューブの結晶化度は31、配向度は65であった。このPFAチューブを、厚み30μmのニッケル電鋳基材上に弾性層として付加型シリコーンゴム300μm厚みで形成された外径31.5mmの弾性層付ベルトを潤滑被覆法で被覆、表2に示す各加熱条件で熱処理を行い定着ベルトとした。本実施例における周方向の拡張率は7%である。
熱処理後の結晶化度及び配向度は表2に示すとおりであった。
伸張固定して熱処理したものは、固定なし(テンションフリー)で熱処理したもの(表2の比較例)に比べ、いずれの加熱温度で比較しても、被覆前チューブの配向度から大きく低下している。結晶化度は増加が認められる。
Figure 2010143118
(実施例3)
PFAチューブとして、厚み10μm、内径29.4mmの押し出し成形で得られたPFAチューブ(クラボウ社製)を使用した。このPFAチューブの結晶化度は50、配向度は74であった。このPFAチューブを、厚み30μmのニッケル電鋳基材上に弾性層として付加型シリコーンゴム300μm厚みで形成された外径31.5mmの弾性層付ベルトを潤滑被覆法で被覆、表3に示す各加熱条件で熱処理を行い定着ベルトとした。本実施例における周方向の拡張率は7%である。
熱処理後の結晶化度及び配向度は表3に示すとおりであった。
伸張固定して熱処理したものは、固定なし(テンションフリー)で熱処理したもの(表3の比較例)に比べ、いずれの加熱温度で比較しても、被覆前チューブの配向度から大きく低下している。結晶化度は増加が認められる。
Figure 2010143118
(実施例4)
PFAチューブとして、厚み20μm、内径29.4mmの押し出し成形で得られたPFAチューブ(クラボウ社製)を使用した。このPFAチューブの結晶化度は27、配向度は58であった。このPFAチューブを、厚み30μmのニッケル電鋳基材上に弾性層として付加型シリコーンゴム300μm厚みで形成された外径30.6mmの弾性層付ベルトを潤滑被覆法で被覆、表4に示す各加熱条件で熱処理を行い定着ベルトとした。本実施例における周方向の拡張率は4%である。
熱処理後の結晶化度及び配向度は表4に示すとおりであった。
伸張固定して熱処理したものは、固定なし(テンションフリー)で熱処理したもの(表4の比較例)に比べ、いずれの加熱温度で比較しても、被覆前チューブの配向度から大きく低下している。結晶化度は増加が認められる。
Figure 2010143118
(5)実験例;
以下に、本実施例の効果を実験例を用いて本比較例と比較することで説明する。
(5−1)定着装置;
図6には本発明に係るベルト形状の電子写真用定着部材の効果を確認するのに用いた加熱定着装置の横方向断面模式図を示す。
この加熱定着装置において、13は本発明の一形態となる、加熱定着部材としてのシームレス形状の定着ベルトである。この定着ベルト13を保持するために耐熱性・断熱性の樹脂によって成型された、ベルトガイド部材14が形成されている。このベルトガイド部材14と定着ベルト13の内面とが接触する位置に熱源としてのセラミックヒータ15を具備する。セラミックヒータ15はベルトガイド部材14の長手方向に沿って成型具備された溝部に嵌入して固定支持されている。セラミックヒータ15は、不図示の手段によって通電され発熱する。シームレス形状の定着ベルト13はベルトガイド部材14にルーズに外嵌させてある。加圧用剛性ステイ16はベルトガイド14の内側に挿通してある。
加圧部材としての弾性加圧ローラ17はステンレス芯金17aにシリコーンゴムの弾性層17bを設けて表面硬度を低下させたものである。芯金17aの両端部を装置に不図示の手前側と奥側のシャーシ側板との間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。弾性加圧ローラ17は、表面性及び離型性を向上させるために表層17cとして、50μmのフッ素樹脂チューブが被覆されている。加圧用剛性ステイ16の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材(不図示)との間にそれぞれ加圧バネ(不図示)を縮設することで、加圧用剛性ステイ16に押し下げ力を付与している。
これによってベルトガイド部材14の下面に配設したセラミックヒータ15の下面と加圧部材17の上面とが定着ベルト13を挟んで圧接して所定の定着ニップ部18が形成される。この定着ニップ部18に未定着トナーTによって画像が形成された、被加熱体となる被記録材Pを挟持搬送させる。これにより、トナー像を加熱、加圧する。その結果、トナー像は溶融・混色、その後、冷却されることによって被記録材上にトナー像が定着される。
(5−2)空回転試験;
上記定着器に本実施例及び比較例の定着ベルトを装着、定着ベルト表面温度を190℃で温調、プロセススピード230mm/secでの空回転運転による屈曲疲労耐久評価を行った。結果は各実施例、比較例における定着ベルトのPFAチューブが亀裂を発生するまでの時間を表示している。
(実施例1)の定着ベルトの実験例の結果を(表5)に示す。
Figure 2010143118
(実施例2)の定着ベルトの実験例の結果を(表6)に示す。
Figure 2010143118
(実施例3)の定着ベルトの実験例の結果を(表7)に示す。
Figure 2010143118
(実施例4)の定着ベルトの実験例の結果を(表8)に示す。
Figure 2010143118
いずれの場合も、伸張固定して熱処理したものは、固定なし(テンションフリー)で熱処理したものに比べ、被覆前チューブ配向度からの低下が大きいため、耐屈曲亀裂性が改善されている。
本発明に係る定着部材の製造方法の概略説明図。 本発明に係る定着部材の一態様を示す概略断面図。 リングコート法を用いる方法を説明するための模式図。 本発明に係るPFAチューブ被覆法を説明する為の模式図(潤滑被覆法)。 本発明に係るPFAチューブ被覆法を説明する為の模式図(拡張被覆法)。 本発明に係るベルト形状の電子写真用定着部材の効果を確認するのに用いた加熱定着装置の横方向断面模式図。
符号の説明
2 シリンダポンプ
3 塗布液供給ノズル
4 塗工ヘッド
5 付加硬化型シリコーンゴム組成物
6 基材
7 シリコーンゴム層
8 中子
9 紫外線ランプ
10 紫外線光量計
11 付加硬化型シリコーンゴム接着剤
12 フッ素樹脂チューブ
W シリコーンゴム層7の積層されたベルト状基材6に円筒状中子8を挿入された一体もの
M 金属製チューブ拡張型M
13 定着ベルト
14 ベルトガイド部材
15 セラミックヒータ
16 加圧用剛性ステイ
17 弾性加圧ローラ
17a 芯金
17b 弾性層
17c 表層
18 定着ニップ部
T; 未定着トナー
P; 被記録材

Claims (4)

  1. 円筒状弾性層と、該円筒状弾性層の周面を被覆しているフッ素樹脂チューブとを有する定着部材の製造方法であって、
    (1)押し出し成形によって、該円筒状弾性層の外径よりも小さな内径を有するフッ素樹脂チューブを成形する工程と、
    (2)該フッ素樹脂チューブを拡径して該円筒状弾性層に被せる工程と、
    (3)該円筒状弾性層に被せた該フッ素樹脂チューブを長手方向に伸張させ、その状態を維持しつつ該フッ素樹脂チューブを加熱処理する工程とを含むことを特徴とする定着部材の製造方法。
  2. 前記工程(3)において、前記フッ素樹脂チューブを、該フッ素樹脂チューブの長手方向に、該フッ素樹脂チューブの全長さに対して、6%以上8%以下の範囲で伸張させる請求項1に記載の定着部材の製造方法。
  3. 前記工程(3)における加熱処理が、前記フッ素樹脂チューブを、温度200℃以上250℃以下、時間10分以上60分以下で加熱するものである請求項1または2に記載の定着部材の製造方法。
  4. 前記フッ素樹脂チューブが、PFAチューブである請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着部材の製造方法。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103792818A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
CN103792821A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影部件制造方法
CN103792820A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
CN103792819A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
JP2014088470A (ja) * 2012-10-29 2014-05-15 Canon Inc 基材へのチューブ被覆方法、定着部材、および画像加熱定着装置
US8909119B2 (en) 2012-10-29 2014-12-09 Canon Kabushiki Kaisha Fixing member and manufacturing method thereof
JP2015152673A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 コニカミノルタ株式会社 定着部材、定着装置および画像形成装置
US9354571B2 (en) 2014-02-27 2016-05-31 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member and fixing apparatus
US9417575B2 (en) 2014-07-17 2016-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Pressure member configured to inhibit wrinkle formation and fixing device
JP2016177175A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 富士ゼロックス株式会社 管状体、定着装置および画像形成装置
JP2017111242A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 キヤノン株式会社 搬送回転体およびこれを備える画像形成装置、搬送回転体の製造方法
US9857739B2 (en) 2012-10-29 2018-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Coating apparatus, coating method, fixing member manufacturing apparatus, fixing member manufacturing method and fixing member
JP2018124580A (ja) * 2018-04-27 2018-08-09 キヤノン株式会社 定着装置
US10379464B2 (en) * 2016-08-10 2019-08-13 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, fixing member, fixing apparatus, image forming apparatus, and method of producing electrophotographic belt
JP2020138501A (ja) * 2019-03-01 2020-09-03 キヤノン株式会社 定着部材及び加圧部材の製造方法
EP4296784A1 (en) 2022-06-21 2023-12-27 Canon Kabushiki Kaisha Fixing film and manufacturing method thereof, heat fixing apparatus, and electrophotographic image forming apparatus

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6642791B2 (ja) 2015-11-18 2020-02-12 シンジーテック株式会社 定着部材
JP2020012941A (ja) 2018-07-17 2020-01-23 富士ゼロックス株式会社 定着部材、定着部材の製造方法、定着装置、及び画像形成装置

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8909119B2 (en) 2012-10-29 2014-12-09 Canon Kabushiki Kaisha Fixing member and manufacturing method thereof
JP2014088470A (ja) * 2012-10-29 2014-05-15 Canon Inc 基材へのチューブ被覆方法、定着部材、および画像加熱定着装置
CN103792819B (zh) * 2012-10-29 2017-03-01 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
CN103792819A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
CN103792820B (zh) * 2012-10-29 2017-03-01 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
JP2014112202A (ja) * 2012-10-29 2014-06-19 Canon Inc 定着用部材の製造方法及び製造装置
JP2014112201A (ja) * 2012-10-29 2014-06-19 Canon Inc 定着用部材の製造方法及び製造装置
US9235174B2 (en) 2012-10-29 2016-01-12 Canon Kabushiki Kaisha Fixing member manufacturing method and fixing member manufacturing apparatus
CN103792820A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
CN103792821A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影部件制造方法
JP2014112203A (ja) * 2012-10-29 2014-06-19 Canon Inc 定着用部材の製造方法及び製造装置
CN103792818B (zh) * 2012-10-29 2017-01-11 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
CN103792818A (zh) * 2012-10-29 2014-05-14 佳能株式会社 定影构件制造方法和定影构件制造设备
US9459572B2 (en) 2012-10-29 2016-10-04 Canon Kabushiki Kaisha Fixing member manufacturing method and fixing member manufacturing apparatus
US9857739B2 (en) 2012-10-29 2018-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Coating apparatus, coating method, fixing member manufacturing apparatus, fixing member manufacturing method and fixing member
JP2015152673A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 コニカミノルタ株式会社 定着部材、定着装置および画像形成装置
US9354571B2 (en) 2014-02-27 2016-05-31 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member and fixing apparatus
US9417575B2 (en) 2014-07-17 2016-08-16 Canon Kabushiki Kaisha Pressure member configured to inhibit wrinkle formation and fixing device
JP2016177175A (ja) * 2015-03-20 2016-10-06 富士ゼロックス株式会社 管状体、定着装置および画像形成装置
JP2017111242A (ja) * 2015-12-15 2017-06-22 キヤノン株式会社 搬送回転体およびこれを備える画像形成装置、搬送回転体の製造方法
US10379464B2 (en) * 2016-08-10 2019-08-13 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member, fixing member, fixing apparatus, image forming apparatus, and method of producing electrophotographic belt
JP2018124580A (ja) * 2018-04-27 2018-08-09 キヤノン株式会社 定着装置
JP2020138501A (ja) * 2019-03-01 2020-09-03 キヤノン株式会社 定着部材及び加圧部材の製造方法
JP7163220B2 (ja) 2019-03-01 2022-10-31 キヤノン株式会社 定着部材及び加圧部材の製造方法
EP4296784A1 (en) 2022-06-21 2023-12-27 Canon Kabushiki Kaisha Fixing film and manufacturing method thereof, heat fixing apparatus, and electrophotographic image forming apparatus

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