JP2014085399A - 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents
定着部材、定着装置、及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014085399A JP2014085399A JP2012232042A JP2012232042A JP2014085399A JP 2014085399 A JP2014085399 A JP 2014085399A JP 2012232042 A JP2012232042 A JP 2012232042A JP 2012232042 A JP2012232042 A JP 2012232042A JP 2014085399 A JP2014085399 A JP 2014085399A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- heat
- fixing
- peripheral surface
- resin layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
【解決手段】金属製の無端ベルト(金属ベルト110A)と、無端ベルトの内周面に設けられ、耐熱性樹脂を含んで構成された耐熱性樹脂層110Bと、を有する定着部材(定着ベルト110)である。
【選択図】図1
Description
この定着装置としては、例えば、加熱ロールと加熱ロールに接触して配置された加圧ベルトとを備えた構成、又は、加熱ベルトと加熱ベルトに接触して配置された加圧ロールとを備えた構成のベルトニップ方式と呼ばれる定着装置が知られている。
また、特許文献2には、「少なくとも離型層と、該離型層内面に設けられた金属層と、該金属層内面に設けられ摺動面を形成する摺動層とを有し、該摺動層がニッケルを含まない金属からなる定着ベルト」が開示されている。
また、特許文献3には、「円筒状の基体の内周面上で、離型剤を介して形成された金属薄膜と、該金属薄膜の内周面に密接し、遠心成形によって積層された耐熱性樹脂フイルムとを有する無端状ベルト」が開示されている。
請求項1に係る発明は、
金属製の無端ベルトと、
前記無端ベルトの内周面に設けられ、耐熱性樹脂を含んで構成された耐熱性樹脂層と、
を有する定着部材。
前記耐熱性樹脂層の厚みが、0.5μm以上10μm以下である請求項1に記載の定着部材。
前記耐熱性樹脂層の内周面の表面粗さRaが、0.1μm以上3.0μm以下である請求項1又は2に記載の定着部材。
前記耐熱性樹脂層の少なくとも内周面が、連続孔を有する多孔質構造で構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着部材。
前記多孔質構造の連続孔の大きさが、0.01μm以上100μm以下である請求項4に記載の定着部材。
請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着部材で構成された第1回転体と、
第1回転体の外面に接して配置される第2回転体と、
前記第1回転体の内部に配置され、前記第1回転体の内周面から第1回転体を第2回転体へ押圧する押圧部材と、
を備える定着装置。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記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、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段であって、請求項7に記載の定着装置である定着手段と、
を備える画像形成装置。
請求項2に係る発明によれば、耐熱性樹脂層の厚みが上記範囲外の場合に比べ、耐熱性樹脂層による熱容量の上昇を抑えつつ、内周面に接触する部材との摺動抵抗の上昇を抑制する定着部材が提供される。
請求項3に係る発明によれば、耐熱性樹脂層の内周面の表面粗さRaが上記範囲外の場合に比べ、耐熱性樹脂層の磨耗を抑制する定着部材が提供される。
請求項4に係る発明によれば、熱性樹脂層の少なくとも内周面が多孔質構造で構成されていない場合に比べ、耐熱性樹脂層の磨耗を抑制する定着部材が提供される。
請求項5に係る発明によれば、多孔質構造の連続孔の大きさが上記範囲外の場合に比べ、耐熱性樹脂層の磨耗を抑制する定着部材が提供される。
なお、実質的に同一の機能を有する部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明は適宜省略する場合がある。
本実施形態に係る定着部材について説明する。
図1は、本実施形態に係る定着部材の一例を示す概略断面図である。
なお、本実施形態に係る定着ベルト110において、耐熱性弾性層110C及び耐熱性離型層110Dは必要に応じて設けられる層である。耐熱性弾性層110C及び耐熱性離型層110Dを設けると、カラー定着時の画質向上とオフセット抑制(トナー像が定着ベルトに固着する現象の抑制)が実現され易くなる。
しかしながら、定着ベルトは、その内周面から接触部材(例えば押圧部材等)により接触(又は押圧)されつつ、回転する。このため、内周面が金属面で構成される金属製の無端状ベルトを定着ベルトとして使用すると、当該接触部材との摺動抵抗が上昇する傾向がある。この摺動抵抗が上昇すると、継続しての定着を実現され難く、定着維持性が低下し易くなる。
このため、本実施形態に係る定着ベルト110では、内周面に接触する部材との摺動抵抗の上昇が抑制される。
そして、本実施形態に係る定着ベルト110を備えた定着装置、及び画像形成装置は、定着維持性に優れたものとなる。
金属ベルトは、金属製の無端ベルトで構成されている。
具体的には、金属ベルトを構成する金属材料としては、例えば、鉄、ニッケル、チタン、銅、アルミニウムの金属若しくはこれらの合金、ステンレス鋼、ニッケル合金、チタン合金、又は銅合金等が挙げられる。
耐熱性樹脂層は、耐熱性樹脂を含んで構成される。
耐熱性樹脂としては、ポリイミド、芳香族ポリアミド、液晶材料(例えばサーモトロピック液晶ポリマー等)、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリイミドアミド等が挙げられるが、この中でもポリイミドがよい。
なお、「耐熱性」とは、定着装置の昇温温度(例えば定着温度)に達しても、溶けたり分解したりしない特性を意味する。以下、同様である。
この表面粗さRaを上記範囲とすると、定着ベルトとこれの内周面と接触する部材と間に離型剤を介在させたとき、この離型剤が耐熱性樹脂層の内周面に保持され易くなり、その結果、定着ベルトの内周面に接触する部材との摺動抵抗の低減が維持され、耐熱性樹脂層の磨耗が抑制され易くなる。
なお、耐熱性樹脂層の内周面の表面粗さRaは、例えば、金属ベルトの表面粗さRaによって調整される。
なお、耐熱性樹脂層は、層全体が多孔質構造(つまり多孔質層)で構成されてた単層構造であってもよいし、外周面(金属ベルトと接す面)側が非多孔質層と内周面側が多孔質層で構成された複層構造であってもよい。
この多孔質体の連続孔の大きさは、離型剤を保持し、磨耗を抑制する観点から、例えば、0.01μm以上100μm以下、望ましくは0.05μm以上80μm以下、より望ましくは1.0μm以上70μm以下である。
なお、連続孔の大きさとは、耐熱性樹脂層の内周面に存在する連続孔の開口径を意味する。
そして、連続孔の大きさは、耐熱性樹脂層の内周面を含む一部を採取し、これを測定試料として、走査型電子顕微鏡により、当該内周面に該当する測定試料の面を倍率20,000倍で観察し、その画像を画像処理ソフト(標準モード)で処理し、連続孔の開口の最大径を求める。これを連続孔の開口100個について求め、その平均値を連続孔の大きさとする。
ここで、連続孔とは、耐熱性樹脂層において、内周面から内部に向かって少なくとも2つ以上の気泡が繋がって形成されている空孔、又は内周面から内部に向かって連続して形成された空孔を意味している。
この厚みを上記範囲とすると、耐熱性樹脂層による熱容量の上昇が抑えられつつ、内周面に接触する部材との摺動抵抗の上昇が抑制され易くなる。
耐熱弾性層は、例えば、耐熱弾性体を含んで構成される。
耐熱弾性体としては、例えば、シリコーンゴム又はフッ素ゴムが挙げられる。
シリコーンゴムとしては、例えば、RTVシリコーンゴム、HTVシリコーンゴム等が挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコーンゴム(PMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)等が挙げられる。
フッ素ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン/プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン/パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。
離型層は、例えば、耐熱性離型材料を含んで構成される。
耐熱性離型材料としては、フッ素ゴム、フッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等)、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
本実施形態に係る定着ベルトの製造方法としては、特に制限はなく、周知の方法が利用される。
具体的には、例えば、まず、金属製の板材を準備し、その板材を塑性加工法により目的とする厚みを有するベルト状に成型し、金属ベルトを得る。
塑性加工法としては、例えば、深絞法、へら絞り法、プレス法、回転塑性加工法等が挙げられる。また回転塑性加工法としては、例えばスピニング加工が挙げられる。
なお、金属製の板材を成型する前に、板材に熱処理を施してもよい。
次に、金属ベルトの外周面に、必要に応じて、耐熱性弾性層を形成する。耐熱性弾性層の形成方法としては、例えば、リング塗布法、浸漬塗布法、注入成型法等が挙げられる。
そして耐熱性弾性層の外周面に耐熱性離型層を形成する。耐熱性離型層の形成方法としては、例えば、静電粉体塗布法、スプレー塗布法、浸漬塗布法、遠心塗布法等が挙げられる。
なお、耐熱性樹脂層と、耐熱性弾性層及び耐熱性離型層と、の形成順序は、特に制限はなく、いずれが先であってもよい。
(B)耐熱性樹脂層として、金属ベルトの内周面に、耐熱性樹脂塗布液を用いて非多孔質(以下「バルク状」という)の耐熱樹脂層を形成し(以下、「バルク状の耐熱樹脂層形成工程」という)、バルク状の樹脂層表面に、発泡剤を含む耐熱性樹脂塗布液を用いて多孔質の耐熱性樹脂層(以下、「多孔質の耐熱性樹脂層形成工程」という)を形成する方法((B)の方法という)。
−PI前駆体塗膜形成工程−
PI前駆体塗膜形成工程では、例えば、無為ベルトの内周面に、ポリイミド前駆体溶液を塗布することでポリイミド前駆体塗膜を形成する。当該溶液に使用するポリイミド前駆体としては、ジアミノ化合物とテトラカルボン酸二無水物とから得られるポリアミド酸等が挙げられる。また、ポリイミド前駆体を溶解する溶剤としては、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、アセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等の非プロトン系極性溶剤が挙げられる。
また、ポリイミド前駆体溶液には、目的に応じて、滑剤、可塑剤、導電性粒子、酸化防止剤その他の添加物が添加されてもよい。
芳香族テトラカルボン酸の代表例としては、次のようなものが挙げられる。例えば、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、あるいはこれらのテトラカルボン酸エステル、または上記各テトラカルボン酸類の混合物等が挙げられる。
一方、芳香族ジアミン成分としては、特に制限はなく、パラフェニレンジアミン、メタフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノフェニルメタン、ベンジジン、3,3’−ジメトキシベンチジン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン等が挙げられる。
PI前駆体析出工程では、例えば、ポリイミド前駆体塗膜を凝固溶媒に接触させる際、ポリイミド前駆体塗膜の内周面に貫通孔を多数有する溶剤置換速度調節材を被覆しておく。この凝固溶剤は、ポリイミド前駆体には不溶で、ポリイミド前駆体溶液の溶剤(非プロトン系極性溶剤)には相溶する溶剤である。このため、ポリイミド前駆体塗膜を、凝固溶媒に接触させると、ポリイミド前駆体塗膜から溶剤(プロトン系極性溶剤)が凝固溶媒に染み出て、代わりに凝固溶媒が浸透する。ポリイミド前駆体は凝固溶媒には不溶なのでポリイミド前駆体は析出する。この凝固溶剤に接触させる際に、ポリイミド前駆体塗膜表面に、溶剤置換速度調節材を被覆することで、当該調節材の貫通孔からのみ、凝固溶剤がポリイミド前駆体塗膜と接触する。そして、この接触した部分にのみ、溶剤(プロトン系極性溶剤)が凝固溶媒に染み出て、代わりに凝固溶媒が浸透し、ポリイミド前駆体塗膜では、上記調節材の貫通孔の部分にのみ細孔が形成される。このため、内周面に多孔質構造を有するポリイミド前駆体塗膜が形成される。なお、表面に多孔質構造を有するポリイミド前駆体塗膜を形成後、溶剤置換速度調節材は剥離する。
また、ポリイミド前駆体塗膜から凝固溶剤への非プロトン系極性溶剤の溶出量は、通常、凝固溶剤の温度が高いほど速くなるので、温度によっても、上記多孔質構造の連続孔の大きさや深さなどが制御される。
さらに、凝固溶剤にあらかじめ非プロトン系極性溶剤を混合しておくことにより、ポリイミド前駆体塗膜からの非プロトン系極性溶剤の溶出量を調整することもできるので、これによっても、上記多孔質構造の細孔の大きさや深さなどが制御される。
PI樹脂層形成工程においては、まず、非プロトン系極性溶剤を除去する目的で、乾燥を行うことがよい。乾燥条件は、例えば、20℃以上120℃以下の温度で10分間以上60分間以下行うのがよい。金属ベルトの内部に温風を送ることも効果的である。乾燥温度は、段階的、または一定速度で上昇させてもよい。
バルク状の耐熱性樹脂層形成工程では、上記(A)の方法における、PI析出工程で溶剤置換速度調節材を用いない以外は、同様の工程で、バルク状の耐熱性樹脂層(ポリイミド樹脂層)を形成する。ここで、「バルク状」とは、多孔質構造を有する樹脂層と区別するための文言であり、多孔質構造を有さない耐熱性樹脂層を意味する。なお、場合によっては、PI析出工程は行わなくてよい。
多孔質の樹脂層形成工程では、上記(A)の方法におけるポリイミド前駆体溶液中に、発泡剤を添加し、さらに、ポリイミド析出工程で溶剤置換速度調節材を用いない以外は、同様の工程で、バルク状の耐熱性樹脂層(ポリイミド樹脂層)を形成する。このように、多孔質の耐熱性樹脂層は、耐熱性樹脂(ポリイミド前駆体)と共に、発泡剤を用い、加熱硬化処理(熱イミド化処理)させることで、容易に形成される。なお、場合によっては、PI析出工程は行わなくてよい。
本実施形態に係る定着ベルトは、例えば、加熱ベルト、加圧ベルトのいずれにも適用される。なお、加熱ベルトとしては、定着ベルトの一部を構成する金属製の金属ベルト(又はそれを構成する一部の金属層)を電磁誘導方式により加熱する金属層として適用して加熱する加熱ベルト、外部の熱源から加熱される加熱ベルトのいずれであってもよい。
本実施形態に係る定着装置としては、種々の構成があり、例えば、第1回転体と、第1回転体の外面に接して配置される第2回転体と、第1回転体の内部に配置され、第1回転体の内周面から第1回転体を第2回転体へ押圧する押圧部材と、を備える。
そして、内周面から押圧部材により第2回転体へ押圧される第1回転体として、本実施形態に係る定着ベルトが適用される。
なお、本実施形態に係る定着装置は、第1及び第2実施形態に限られず、加熱ロール又は加熱ベルトと、本実施形態に係る定着ベルトが適用された加圧ベルトと、を備えた定着装置であってもよい。
第1実施形態に係る定着装置について説明する。図2は、第1実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。
加圧ローラ64の矢印R方向への回転に伴い、加熱ベルト62が矢印S方向に従動回転し、電磁誘導コイル70により発生した磁界に曝される。この際、電磁誘導コイル70周辺の加熱ベルト62に含まれる発熱層には渦電流が発生し、加熱ベルト62の外周面が加熱される。
第2実施形態に係る定着装置について説明する。図3は、第2実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。
定着ベルトモジュール86は、例えば、加熱ベルト84の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール92と、加熱押圧ロール89から支持ロール90までの加熱ベルト84の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール94と、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)と加圧ロール88とが接触する領域である挟込領域Nの下流側において加熱ベルト84を内周面から張力を付与する支持ロール98とが設けられている。
摺動部材82は、例えば、その摺動面が加熱ベルト84の内周面と接するように設けられており、加熱ベルト84との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
ここで、摺動部材82は、例えば、その両端が支持部材96により支持された状態で設けられている。
加熱押圧ロール89の内部には、例えば、ハロゲンヒータ89A(加熱源の一例)が設けられている。
支持ロール90の両端部には、例えば、加熱ベルト84を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設されている。
支持ロール92の離型層は、例えば、加熱ベルト84の外周面からのトナーや紙粉が支持ロール92に堆積するのを防止するために形成されるものである。
支持ロール92の内部には、例えば、ハロゲンヒータ92A(加熱源の一例)が配設されており、加熱ベルト84を外周面側から加熱するようになっている。
姿勢矯正ロール94には、例えば、端部位置測定機構の測定結果に応じて加熱ベルト84の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構(不図示)が配設され、加熱ベルト84の蛇行を制御するように構成されている。
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、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、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を備える。そして、定着手段として、本実施形態に係る定着装置が適用される。
図5は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
(金属ベルトの作製)
まず、ステンレス板(SUS304製の板)を準備した。
次に、ステンレス板を、窒素雰囲気下において、処理温度1100℃、処理時間60分の条件にて熱処理を施した。
次に、ステンレス板をプレス・深絞り加工にて円筒容器状に成型した後、回転塑性加工法にて、内径30mm、長さ370mm、肉厚50μm、内周面の表面粗さRa1.7μmの管状体を得た。具体的には、プレス・深絞り加工(加工カッププレス)によって円筒容器状に成型された金属ベルトを、スピニング加工によって肉厚を調整した後、両端を切断することによって、無端状の金属ベルトを得た。
まず、ポリイミド前駆体溶液として、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸のN,N−ジメチルアセトアミド溶液(商品名:Uワニス、宇部興産(株)製)を用意した。固形分濃度は20%、粘度は約1Pa・sに調整した。
次に、金属ベルトの内周面に、遠心塗布法により、ポリイミド前駆体溶液を塗布して、ポリイミド前駆体塗膜を形成した。
次に、内周面にポリイミド前駆体塗膜が形成された金属ベルトを乾燥炉に入れた。設定温度は最初が30℃で、1時間後に100℃になるよう、徐々に温度が上昇するようにした。この乾燥後、皮膜は透明化した。更に150℃で20分間、200℃で20分間加熱乾燥させ、皮膜からN,N−ジメチルアセトアミドと水を完全に除去した。
その後、350℃で30分間加熱して、皮膜の熱イミド化処理した。これにより金属ベルトの内周面の全面に耐熱性樹脂層としてポリイミド樹脂層を形成した。ポリイミド樹脂層の膜厚は3.0μmであった。
内周面にポリイミド前駆体塗膜が形成された金属ベルトの外周面に、JISタイプAで規定される硬度が35°となるように調整された液状シリコーンゴム(KE1940−35、液状シリコーンゴム35°品、信越化学工業社製)を膜厚が200μmとなるように塗布し、乾燥させることにより、耐熱性弾性層を形成した。
耐熱性弾性層の外周面に、PFA分散液(パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、500CL、三井・デュポンフロロケミカル社製)を膜厚30μmとなるように塗布し、380℃で焼成することにより、シリコーンゴムで構成された弾性層上にPFA(パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)で構成された耐熱性離型層を形成した。
表1に従った材料種、厚み及び内周面の表面粗さRaの金属ベルトを準備し、この金属ベルトの内周面に、表1に従った材料及び厚みの耐熱性樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
但し、表1中、材料として「PAI」、又は「液晶ポリマー」と表記された耐熱性樹脂層の形成は、以下に示す方法に従って行った。
また、表1中、「Cu/SUS304」との表記は、金属ベルトがSUS304層(内層)とCu層(外層)との積層構造であることを示している。
まず、溶剤可溶型のポリアミドイミド溶液(日立化成工業製HPC−9000、固形分率18%、溶剤:n−メチル−2−ピロリドン)を準備した。
次に、金属ベルトの内周面に、遠心塗布法により、ポリアミドイミド溶液を塗布して、ポリアミドイミド塗膜を形成した。
次に、ポリアミドイミド塗膜に対して、温度120℃の条件で30分間乾燥処理(一次乾燥処理)、一次乾燥処理後、200℃で30分、260℃で30分、と段階的に昇温して二次乾燥処理を行った。
このようにして、金属ベルトの内周面に、耐熱性樹脂層として、目的とする厚みのポリアミドイミド層を形成した。
まず、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸単位27モル%、p−ヒドロキシ安息香酸単位73モル%とを加熱混練したものに、赤外線吸収剤(C.I.Pigment Violet 19)を樹脂分100質量部に対して10質量部で添加してペレットとしたサーモトロピック液晶ポリマーを準備した。この液晶ポリマーの融点は280℃である。
次に、金属ベルトを遠心成型装置に配置し、液晶ポリマーのペレットの適量を金属ベルトの内側に投入し、200℃で加熱しながら、300rpmで回転駆動する。この際、金属ベルトの加熱と共に、照度5J/cm2でペレットに光照射し、配合した赤外線吸収剤を発熱させることで、べレットを加熱した。
そして、ペレットが充分に溶融し、金属ベルトの回転による遠心力で、金属ベルトの内周面に均一な層状となったところで加熱を中止し、常温(25℃)にして、冷却した。
このようにして、金属ベルトの内周面に、耐熱性樹脂層として、目的とする厚みの液晶ポリマー層を形成した。
表1に従った材料種、厚み及び内周面の表面粗さRaの金属ベルトを準備し、この金属ベルトの内周面に、表1に従った材料及び厚みの耐熱性樹脂層を形成した以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
但し、耐熱性樹脂層は、以下に示す方法に従って、内周面が多孔質構造を有する耐熱性樹脂層を形成した。
なお、以下に示す耐熱性樹脂層の形成において、各実施例で使用する溶剤置換速度調節材は、次の通りとした。
・実施例101:溶剤置換速度調節材(商品名「トヨフロン」(透気度50秒/100cc:東レ(株)製))
・実施例102:溶剤置換速度調節材(商品名「トヨフロン」(透気度30秒/100cc:東レ(株)製))
・実施例103:溶剤置換速度調節材(商品名「トヨフロン」(透気度100秒/100cc:東レ(株)製))
・実施例104:溶剤置換速度調節材(商品名「トヨフロン」(透気度70秒/100cc:東レ(株)製))
まず、ポリイミド前駆体溶液として、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸のN,N−ジメチルアセトアミド溶液(商品名:Uワニス、宇部興産(株)製)を用意した。固形分濃度は20%、粘度は約1Pa・sに調整した。
次に、金属ベルトの内周面に、遠心塗布法により、ポリイミド前駆体溶液を塗布して、ポリイミド前駆体塗膜を形成した。
次に、ポリイミド前駆体塗膜の内周面に、貫通孔を多数有する溶剤置換速度調節材を被覆した後、金属ベルトを水中に浸漬し、1分間放置した。金属ベルトを引き上げると、ポリイミド前駆体塗膜表面は、多数の連続孔を有した多孔質構造を有していた。そして、金属ベルト及びポリイミド前駆体塗膜の表面の水滴を拭き取った。
次に、内周面にポリイミド前駆体塗膜が形成された金属ベルトを乾燥炉に入れた。設定温度は最初が30℃で、1時間後に100℃になるよう、徐々に温度が上昇するようにした。この乾燥後、皮膜は透明化した。更に150℃で20分間、200℃で20分間加熱乾燥させ、皮膜からN,N−ジメチルアセトアミドと水を完全に除去した。
その後、350℃で30分間加熱して、皮膜の熱イミド化処理をした。
このようにして、金属ベルトの内周面に、耐熱性樹脂層として、目的とする厚みで、内周面が多孔質構造を有するポリイミド樹脂層を形成した。なお、
ポリイミド樹脂層の内周面を観察すると、多孔質構造が連続孔により構成されているこが確認された。
表2に従った材料種、厚み及び内周面の表面粗さRaの金属ベルトを準備し、この金属ベルトの内周面に、耐熱性樹脂層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして、定着ベルトを作製した。
(特性評価)
各例で得られた定着ベルトの内周面(耐熱性樹脂層の内周面)の表面粗さRaについて、既述の方法にて調べた。
また、耐熱性樹脂層の内周面が多孔質構造を有している定着ベルトについては、当該多孔質構造の連続孔の大きさ(表中「連続孔径」と表記)についても、既述の方法にて調べた。
加熱ベルトとして各例で得られた定着ベルトを表1〜表2に従った加熱方式の定着装置に装着した。
次に、定着ベルトを装着した定着装置を、画像形成装置(富士ゼロックス製、Docu Print C620改造機)に組み込んだ。
そして、この画像形成装置を用いて次の評価を行った。但し、定着装置の定着温度(表中、設定温度と表記)は、表1〜表2に示す通りに設定した。
上記画像形成装置を用いて、次のようにして、定着維持性について評価した。
具体的には、富士ゼロックステストパターンを用いて、200000枚のコピーテストを実施し、定着性を確認して、定着維持性について評価した。
その結果、各実施例では、200000枚まで良好な定着性が実現されていた。一方、各比較例では、50000枚で定着不良が生じ、テストを終了した。
上記画像形成装置を用いて、次のようにして、定着ベルトの摺動抵抗ついて評価した。
具体的には、富士ゼロックステストパターンを用いて、200000枚までコピーした際に、50000枚毎に定着ベルトの駆動トルク(N・m)を測定し、それを定着ベルトの摺動抵抗とみなして評価した。
なお、定着ベルトの摺動抵抗は、コピー前(表中「初期」と表記)、200000枚までコピーを行った後(表中「ラン後」と表記)について示す。
62 加熱ベルト
64 加圧ローラ
66 押圧パッド
68 支持部材
70 電磁誘導コイル
72 コイル支持部材
80 定着装置
82 摺動部材
84 加熱ベルト
86 定着ベルトモジュール
88 加圧ロール
88A 円柱状ロール
88B 弾性層
89A ハロゲンヒータ
89 加熱押圧ロール
90A ハロゲンヒータ
90 支持ロール
92A ハロゲンヒータ
92 支持ロール
94 姿勢矯正ロール
96 支持部材
98 支持ロール
100 画像形成装置
110 定着部材
110A 金属製の無端ベルト
110B 耐熱性樹脂層
110C 耐熱性弾性層
110D 耐熱性離型層
Claims (7)
- 金属製の無端ベルトと、
前記無端ベルトの内周面に設けられ、耐熱性樹脂を含んで構成された耐熱性樹脂層と、
を有する定着部材。 - 前記耐熱性樹脂層の厚みが、0.5μm以上10μm以下である請求項1に記載の定着部材。
- 前記耐熱性樹脂層の内周面の表面粗さRaが、0.1μm以上3.0μm以下である請求項1又は2に記載の定着部材。
- 前記耐熱性樹脂層の少なくとも内周面が、連続孔を有する多孔質構造で構成されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着部材。
- 前記多孔質構造の連続孔の大きさが、0.01μm以上100μm以下である請求項4に記載の定着部材。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着部材で構成された第1回転体と、
第1回転体の外面に接して配置される第2回転体と、
前記第1回転体の内部に配置され、前記第1回転体の内周面から第1回転体を第2回転体へ押圧する押圧部材と、
を備える定着装置。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記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、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段であって、請求項6に記載の定着装置である定着手段と、
を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012232042A JP6051763B2 (ja) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012232042A JP6051763B2 (ja) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014085399A true JP2014085399A (ja) | 2014-05-12 |
JP6051763B2 JP6051763B2 (ja) | 2016-12-27 |
Family
ID=50788530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012232042A Active JP6051763B2 (ja) | 2012-10-19 | 2012-10-19 | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6051763B2 (ja) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0944009A (ja) * | 1995-08-03 | 1997-02-14 | Canon Inc | 定着フィルム及び像加熱装置 |
JP2003089166A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 樹脂組成物、及びその製造方法、並びに、電子写真用定着部材 |
JP2003122161A (ja) * | 2001-10-19 | 2003-04-25 | Canon Inc | 定着部材、定着手段、画像形成装置 |
JP2004333750A (ja) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Canon Electronics Inc | 定着ベルト |
JP2005031474A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Canon Electronics Inc | 定着ベルトおよび定着ベルトの製造方法 |
JP2005173441A (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2008055771A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 積層体及びその製造方法、並びに定着ベルト、定着装置及び画像形成装置 |
JP2011197156A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2012088463A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 摺動ベルト、無端ベルト、定着装置及び画像形成装置 |
JP2012113175A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Canon Inc | 定着ベルト及び定着装置 |
-
2012
- 2012-10-19 JP JP2012232042A patent/JP6051763B2/ja active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0944009A (ja) * | 1995-08-03 | 1997-02-14 | Canon Inc | 定着フィルム及び像加熱装置 |
JP2003089166A (ja) * | 2001-09-18 | 2003-03-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 樹脂組成物、及びその製造方法、並びに、電子写真用定着部材 |
JP2003122161A (ja) * | 2001-10-19 | 2003-04-25 | Canon Inc | 定着部材、定着手段、画像形成装置 |
JP2004333750A (ja) * | 2003-05-06 | 2004-11-25 | Canon Electronics Inc | 定着ベルト |
JP2005031474A (ja) * | 2003-07-07 | 2005-02-03 | Canon Electronics Inc | 定着ベルトおよび定着ベルトの製造方法 |
JP2005173441A (ja) * | 2003-12-15 | 2005-06-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 定着装置および画像形成装置 |
JP2008055771A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Fuji Xerox Co Ltd | 積層体及びその製造方法、並びに定着ベルト、定着装置及び画像形成装置 |
JP2011197156A (ja) * | 2010-03-17 | 2011-10-06 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2012088463A (ja) * | 2010-10-19 | 2012-05-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 摺動ベルト、無端ベルト、定着装置及び画像形成装置 |
JP2012113175A (ja) * | 2010-11-25 | 2012-06-14 | Canon Inc | 定着ベルト及び定着装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6051763B2 (ja) | 2016-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012037874A (ja) | 加圧ローラ、及びこの加圧ローラを用いた像加熱装置 | |
US8422922B2 (en) | Tubular body, tubular body supporting apparatus, image fixing apparatus, and image forming apparatus | |
US9423741B1 (en) | Fixing press member, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2013061383A (ja) | 管状部材、無端ベルト、定着装置および画像形成装置 | |
JP5396947B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP7263722B2 (ja) | 定着ベルト、定着装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び定着ベルト用基材 | |
JP7286340B2 (ja) | 像加熱装置および画像形成装置 | |
JP2015129797A (ja) | 画像定着用管状体、定着装置、および画像形成装置 | |
JP2014191023A (ja) | 無端ベルト、定着ベルト、定着装置および画像形成装置 | |
US11537073B2 (en) | Fixing belt, fixing device, and image forming apparatus | |
JP6051763B2 (ja) | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 | |
CN115407632A (zh) | 定影带、定影装置及图像形成装置 | |
US10877411B2 (en) | Fixing belt member, fixing device, and image forming apparatus | |
JP6171574B2 (ja) | 定着用加圧ベルト、定着装置、及び画像形成装置 | |
US11487232B1 (en) | Endless belt, fixing device, and image forming apparatus | |
JP2014063030A (ja) | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 | |
JP6341005B2 (ja) | 無端ベルト、定着装置、および画像形成装置 | |
US20240019799A1 (en) | Resin belt for image forming apparatus, fixing belt, fixing device, and image forming apparatus | |
JP7155551B2 (ja) | 定着部材、定着装置、及び画像形成装置 | |
JP6488801B2 (ja) | 管状体、定着装置および画像形成装置 | |
JP2005215238A (ja) | ベルト管状体、ベルト管状体の製造方法、複層ポリイミド樹脂組成物、定着装置および画像形成装置 | |
JP2024030997A (ja) | 定着部材用管状体、定着装置、及び画像形成装置 | |
CN115437229A (zh) | 带、定影带、定影装置及图像形成装置 | |
JP2016065932A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2012068516A (ja) | 離型部材、定着器、および画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150306 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160315 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160802 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6051763 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |