JP2010197579A - 無端ベルト、画像定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基材及び表面離型層を有し、前記表面層の正接損失(tanδ)のピーク温度をT(℃)としたとき、T℃以上T+70℃以下における前記表面層の前記正接損失(tanδ)は、0.7以上1.0以下である、無端ベルトである。
【選択図】なし
Description
すなわち請求項1に係る発明は、
基材及び表面層を有し、
前記表面層の正接損失(tanδ)のピーク温度をT(℃)としたとき、T℃以上T+70℃以下における前記表面層の前記正接損失(tanδ)は、0.7以上1.0以下である、無端ベルトである。
前記表面層は、シロキサン系樹脂を有する、請求項1に記載の無端ベルトである。
第1の回転体と、
前記第1の回転体に接触して記録媒体を挟み込む挟込領域を形成する第2の回転体と、を有し、
前記第1の回転体及び前記第2の回転体の少なくとも一方は、請求項1又は請求項2に記載の無端ベルトを含む、画像定着装置である。
静電潜像保持体と、
前記静電潜像保持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記定着手段は、請求項3に記載の画像定着装置である、画像形成装置である。
図1は、本実施形態に係る無端ベルトを示す斜視図(一部、断面で表わしている)であり、図2は、図1において矢印Aの方向から見た、無端ベルトの端面図である。
図1及び図2に示すように、本実施形態の無端ベルト1は、基材2と、基材2の表面に積層された表面層3と、を有する無端状のベルトであり、表面層3の正接損失の値(以下、「tanδ値」と称する場合がある)のピーク温度をT℃としたとき、T℃以上T+70℃以下における表面層3のtanδ値が0.7以上1.0以下である。
画像形成装置内の定着ベルト等として無端ベルトを用いると、記録媒体の先端などにより無端ベルトの表面に傷がつく場合がある。特に、無端ベルトの表面離型性を向上させるために、表面層の材料としてPFA(パーフロロアルコキシエチルエーテル共重合体)を用いる場合は、無端ベルト表面に傷がつきやすくなる場合がある。また、このように従来表面層として一般的に用いられてきた材料では、tanδ値のピーク温度よりも高温の領域(例えばPFAでは110℃以上の領域)において、tanδ値が大きく低下することが多い。
表面層3のT℃以上T+70℃以下におけるtanδ値を上記範囲とする方法としては、例えば、tanδ値が0.7以上1.0以下である樹脂を、表面層3を形成する材料として用いる方法が挙げられる。
また表面層3の厚さとしては、例えば、5μm以上400μm以下が挙げられる。
基材2に用いられる材質としては、耐熱性の材料が好ましく、具体的には、公知の各種プラスチック材料および金属材料のものの中から選択して使用される。
発熱層に用いられる材料としては、例えば非磁性金属が挙げられ、具体的には、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリュウム、アンチモン、およびこれらの合金(これらを含む合金)等の金属材料が挙げられる。
発熱層の膜厚としては、5から20μmの範囲とすることが好ましく、7から15μmの範囲とすることがより好ましく、8から12μmの範囲とすることが特に好ましい。
<第1実施形態>
次に、前記実施形態の無端ベルトを用いた第1実施形態の画像形成装置について説明する。図3は、前記実施形態に係る無端ベルトを、定着装置の加圧ベルトとして備えたタンデム式の、画像形成装置の要部を説明する模試図である。
画像形成装置101においては、感光体79の周囲に、反時計回りに帯電ロール83、現像器85、中間転写ベルト86を介して配置された1次転写ロール80、感光体清掃部材84が配置され、これら1組の部材が、1つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器85に現像剤を補充するトナーカートリッジ71がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの感光体79に対して、帯電ロール83の(感光体79の回転方向)下流側であって現像器85の上流側の感光体79表面に画像情報に応じたレーザー光を照射するレーザー発生装置78が設けられている。
図4は、本実施形態に係る画像形成装置101内に設けられた定着装置72の概略構成図である。図4に示す定着装置72は、回転駆動する回転体としての定着ロール610と、無端ベルト620(加圧ベルト)と、無端ベルト620を介して定着ロール610を加圧する圧力部材である圧力パッド640とを備えて構成されている。なお、圧力パッド640は、無端ベルト620と定着ロール610とが相対的に加圧されていればよい。従って、無端ベルト620側が定着ロール610に加圧されても良く、定着ロール610側が無端ベルト620に加圧されても良い。
なお、本実施形態の画像定着装置72では、潤滑剤塗布部材670により無端ベルト620内周面に潤滑剤を供給しているが、潤滑剤塗布部材及び潤滑剤を用いない形態としてもよい。
第2実施形態の画像形成装置は、上記第1実施形態の画像形成装置101内に備えられた定着装置72の代わりに、加熱源を備えた定着ベルト(前記実施形態の無端ベルト)と加圧ロールと備えた定着装置を用いた形態である。なお、定着装置が異なること以外の事項については、上記と同様であるため説明を省略する。
図5は、本実施形態の定着装置の概略構成図である。なお、第1実施形態に係る定着装置と同様な構成については、同様の符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
次に、前記実施形態の無端ベルトを、用紙搬送ベルトとして用いた第3実施形態の画像形成装置について説明する。
図6は、第3実施形態に係る画像形成装置を示す概略図である。図6に示す画像形成装置において、ユニットY、M、C、BKは、矢印の時計方向に回転するように、それぞれ感光体ドラム201Y、201M、201C、201BKが備えられる。感光体ドラム201Y、201M、201C、201BKの周囲には、帯電ロール202Y、202M、202C、202BKと、露光器203Y、203M、203C、203BKと、各色現像装置(イエロー現像装置204Y、マゼンタ現像装置204M、シアン現像装置204C、ブラック現像装置204BK)と、感光体ドラム清掃部材205Y、205M、205C、205BKとがそれぞれ配置されている。
以上により用紙上に所望の画像が形成される。
<tanδ値の測定方法>
測定装置としてレオバイブロン(エーアンドデイ社製)を用い、測定サンプルをパラレルプレートにセットし、ノーマルフォースを0とした後に、10Hzの振動周波数で正弦波振動を与え、−50℃から200℃で測定する。
<基材の製造>
芯体として、外径30.0mm、長さ500mm、肉厚2mmのアルミ製円筒を用い、この表面にブラスト処理を施した後、更に芯体表面にはシリコーン系離型剤(商品名:KS700、信越化学(株)製)を塗布して、270℃で1時間、焼き付け処理した。
―表面層用塗料の調整―
下記構造式(1)で示される化合物(A液、重量平均分子量:20000)、及び下記構造式(2)で示される化合物(B液、重量平均分子量:4000、y/z=2)を用意した。
上記A液75質量部と、上記B液25質量部と、を混合し、表面層用塗料を調整した。
上記において製造したポリイミド樹脂製の基材の表面に、上記組成の表面層用塗料を、乾燥後の塗膜の厚さが30μmになるように塗布し、乾燥後、90℃で1時間、その後130℃で1時間保持することにより、表面層を焼成した。
室温(25℃)に冷却後、無端ベルトを芯体表面から取り外し、両端部をカットすることにより、基材の外周に膜厚30μmの表面層が形成された、幅360mmの無端状の無端ベルトA1を得た。無端ベルトの表面層のtanδピーク温度(T℃)及び各温度におけるtanδ値を表1に示す。
A液を55質量部、B液を45質量部、に変更した以外は、無端ベルトA1と同様にして無端ベルトA2を得た。無端ベルトの表面層のtanδピーク温度(T℃)及び各温度におけるtanδ値を表1に示す。
表面層用塗料を以下のように調整した以外は、無端ベルトA1と同様にして無端ベルトB1を得た。無端ベルトの表面層のtanδピーク温度(T℃)及び各温度におけるtanδ値を表1に示す。
・ポリイソシアネート溶液(日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名:コロネートHX) : 9.1質量部
・ポリオール溶液(日本ポリウレタン工業株式会社製、商品名:ニッポラン152) : 90.9質量部
上記成分を混合し、触媒としてジブチルチンジラウレートを100ppmとなるように添加し、表面層用塗料を調整した。
コロネートHXとニッポラン152の添加量をそれぞれ83.1質量部と16.9質量部に変更した以外は、無端ベルトB1と同様にして、無端ベルトB2を得た。無端ベルトの表面層のtanδピーク温度(T℃)及び各温度におけるtanδ値を表1に示す。
<耐傷性の評価方法>
得られた無端ベルトの耐傷性は、以下のようにして評価した。
無端ベルトを用いて全面ベタの画像形成を10000枚行った。画像形成後、無端ベルト上における紙端傷の有無を目視で確認した。
―評価基準―
G1:傷がない
G2:0.5μm以下の浅い傷がある
G3:0.5μm以上の深さの傷あり
得られた無端ベルトの離型性は、以下のようにして評価した。
無端ベルトを用いて全面ベタの画像形成を10000枚行った。画像形成後、形成された画像を目視で確認し、定着ローラに設置した剥離つめに引っかかった痕跡のあるものを×とし、ないものを○とした。
2 基材
3 表面層
72 定着装置
75 2次転写ロール
78 レーザー発生装置
79 感光体
80 1次転写ロール
83 帯電ロール
85 現像器
86 中間転写ベルト
101 画像形成装置
201Y、201M、201C、201BK 感光体ドラム
202Y、202M、202C、202BK 帯電ロール
203Y、203M、203C、203BK 露光器
204Y イエロー現像装置
204M マゼンタ現像装置
204C シアン現像装置
204BK ブラック現像装置
206 用紙搬送ベルト
207Y、207M、207C、207BK 転写ロール
209 定着装置
216 用紙
610 定着ロール
620 無端ベルト
900 定着装置
910 加圧ロール
920 定着ベルト
K 用紙
Claims (4)
- 基材及び表面層を有し、
前記表面層の正接損失(tanδ)のピーク温度をT(℃)としたとき、T℃以上T+70℃以下における前記表面層の前記正接損失(tanδ)は、0.7以上1.0以下である、無端ベルト。 - 前記表面層は、シロキサン系樹脂を有する、請求項1に記載の無端ベルト。
- 第1の回転体と、
前記第1の回転体に接触して記録媒体を挟み込む挟込領域を形成する第2の回転体と、を有し、
前記第1の回転体及び前記第2の回転体の少なくとも一方は、請求項1又は請求項2に記載の無端ベルトを含む、画像定着装置。 - 静電潜像保持体と、
前記静電潜像保持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記定着手段は、請求項3に記載の画像定着装置である、画像形成装置。
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