JP2015179111A - 定着装置用部材、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る定着装置用部材は、筒状の基材と、前記基材の外周面を被覆する被覆部材であって、第1のフッ素樹脂を含む第1の離型層、及び、第2のフッ素樹脂を含み、前記第1の離型層の外周面上の幅方向両端部以外の領域に積層された第2の離型層を有し、幅方向両端部で露出している前記第1の離型層の外周面の動摩擦係数が前記第2の離型層の外周面の動摩擦係数よりも高い被覆部材と、を備えて構成されている。
図1は本実施形態に係る定着装置用部材の一例(加圧ロール)を概略的に示している。また、図2は本実施形態に係る定着装置用部材を備えた定着装置の構成の一例(第1実施形態)を示し、図3は本実施形態の定着装置における加圧ロールと定着ベルトの幅方向断面を概略的に示している。
被覆部材108は、弾性層107側から、それぞれフッ素樹脂を含む第1の離型層108A(以下、「内側離型層」という場合がある)と第2の離型層108B(以下、「外側離型層」という場合がある)とが一体的に積層されて構成されている。外側離型層108Bは、内側離型層108Aの外周面の幅方向両端部以外の領域に積層されており、幅方向両端部で露出している内側離型層108Aの外周面の動摩擦係数が外側離型層108Bの外周面の動摩擦係数よりも高くなっている。
なお、被覆部材108(離型層108A,108B)の幅方向とは、図1におけるX方向であり、加圧ロール104の長手方向及び芯体105の軸方向と同じ方向である。
本実施形態の加圧ロール104は、例えば、モータ(図示省略)により回転駆動される。
芯体105は円筒状の部材であり、外周面に配置される弾性層107及び被覆部材108を支持する。
芯体105は、軸方向の両端部が軸受部材(図示省略)により回転可能に支持される。
また、芯体105の形状は、円筒状(中空)に限らず、円柱状(中実)であってもよい。
芯体105の外周面には軸方向両端部を除いて芯体105の外周面を被覆するように円筒状の弾性層107が形成されている。
弾性層107の構成材料としては、例えば、各種ゴム材料が用いられる。各種ゴム材料としては、例えば、ウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム(EPM)、シリコーンゴム、フッ素ゴム(FKM)などが挙げられ、特に耐熱性、加工性に優れたシリコーンゴムが挙げられる。該シリコーンゴムとしては、例えば、RTVシリコーンゴム、HTVシリコーンゴムなどが挙げられ、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)などが挙げられる。
弾性層107の一例として、シリコーンゴムで構成され、厚みは6mmとなっている。
なお、芯体105と弾性層107との間に接着層を設けてもよい。
弾性層107の外周面には円筒状(チューブ状)の被覆部材108が設けられている。
被覆部材108は、それぞれフッ素樹脂を含む内側離型層108Aと外側離型層108Bとが一体となった積層構造を有し、幅方向両端部において内側離型層108Aの外周面の一部が露出している。
内側離型層108Aは第1のフッ素樹脂を含み、弾性層107の外周面を被覆するように配置されている。
内側離型層108Aの厚みは5μm以上100μm以下で設定することが望ましい。
外側離型層108Bは第2のフッ素樹脂を含み、内側離型層108Aの外周面上の幅方向両端部以外の領域に積層され、幅方向両端部では内側離型層108Aの外周面の端部(露出面)がそれぞれ露出している。そして、外側離型層108Bの露出面の動摩擦係数は、内側離型層108Aの外周面の動摩擦係数よりも高くなっている。
具体的には、本実施形態の定着装置用部材から切り出した離型層サンプルを測定サンプルとして用い、このサンプルを摩擦係数測定器(株式会社レスカ社製、Friction Player FPR−2000)を用いて測定する。
各離型層108A,108Bに含まれるフッ素樹脂は、内側離型層108Aの露出面が、外側離型層108Bの外周面よりも動摩擦係数が大きくなるようにそれぞれ選択すればよい。例えば、内側離型層108Aに含まれる第1のフッ素樹脂と外側離型層108Bに含まれる第2のフッ素樹脂は異種のフッ素樹脂でもよいが、内側離型層108Aと外側離型層108Bとの剥離を抑制するため、同種のフッ素樹脂であることが好ましい。同種のフッ素樹脂であっても、例えば、第2のフッ素樹脂のメルトフローレート(MFR)よりもMFRが大きい第1のフッ素樹脂を用いることで、内側離型層108Aの動摩擦係数を外側離型層108Bの動摩擦係数よりも大きくすることができる。
被覆部材108を作製する方法は、内側離型層108Aの外周面上に、幅方向両端部において内側離型層108Aが露出するように外側離型層108Bが積層された構造とすることができれば特に限定されない。
例えは、クロスヘッド、ダブルヘッド等の2層押出しが可能な押出しヘッドを備えた2層押出し機を用い、動摩擦係数が大きい内側離型層108Aが内側に、動摩擦係数が小さい外側離型層108Bが外側に位置するように2層押出しによって2層構造のチューブ状部材を作製する。
両端部において外側離型層108Bを除去する幅W(内側離型層108Aの露出面の幅)は、定着装置において、最大幅の記録媒体Pが内側離型層108Aの露出面と接触せず、且つ、内側離型層108Aの露出面と定着ベルト102との接触によって定着ベルト102への駆動の伝達が確保させる範囲とすればよい。
内側離型層108Aの露出面の幅Wは、例えば、被覆部材108の全体幅に対して両端合わせて5%以上15%以下であることが好ましく、5%以上10%以下であることが好ましい。
次に、本実施形態に係る定着装置について説明する。
本実施形態に係る定着装置は、前記定着装置用部材を有する第1の回転体と、前記第1の回転体の前記定着装置用部材の外周面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、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を加熱する加熱手段と、を備えて構成されている。
図2に示すように、第1実施形態の定着装置100は、記録用紙Pの進入又は排出を行うための開口が形成された筐体101を有している。筐体101の内部には、第1の回転体の一例としての加圧ロール104と、第2の回転体(相手部材)の一例としての定着ベルト102と、定着ベルト102を加熱する加熱手段の一例としてのハロゲンヒータ109とが設けられている。加圧ロール104の外周面と定着ベルト102の外周面が一部の領域で接触し、記録用紙Pが挟まれて記録用紙Pへのトナー像Tの定着が行われる挟込領域(ニップ部という場合がある)Nを形成している。
加圧ロール104は前記した本実施形態に係る定着装置用部材であり、円筒状の芯体105と、弾性層107と、内側離型層108Aと外側離型層108Bとが積層された被覆部材108とを有し、被覆部材108の幅方向両端部では内側離型層108Aの外周面の一部が露出した構成となっている。
定着ベルト102は、図3に示すように無端状に形成された基材102Aと、基材102Aの外周面に積層された離型層102Bとを有している。
パッド部材103は、定着ベルト102の幅方向(図3におけるX方向)を長手方向とする直方体状の部材であり、ウレタンゴム製となっている。また、パッド部材103のハロゲンヒータ109側の面は、アルミニウム製の支持部材116に接着剤で固定されており、パッド部材103の反対側の面は、定着ベルト102の内周面と接触している。支持部材116は、長手方向両端部が、ブラケット(図示省略)を介して筐体101に固定されている。
図2に示すように、ハロゲンヒータ109は、一例として、2本設けられており、後述する温度センサ112の測定温度と定着設定温度との差に基づいて通電又は通電停止が行われるようになっている。また、ハロゲンヒータ109は、内部にタングステンワイヤ(図示省略)が設けられており、通電によってタングステンワイヤが発光することで、定着ベルト102を加熱すると共に、加圧ロール104を間接的に加熱するようになっている
図2に示すように、温度センサ112は、定着ベルト102の回転方向でニップ部Nよりも下流側の位置に、定着ベルト102の外周面と間隔をあけて設けられている。また、温度センサ112は、一例として、定着ベルト102の幅方向中央部と対向する位置に1箇所設けられている。
次に、第2実施形態に係る定着装置の一例について説明する。なお、前述した第1実施形態と基本的に同一の部材及び部位には、前記第1実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。
芯体105の内側には、ハロゲンヒータ109が接触せずに配置されており、定着ロール122の温度は、温度センサ112で測定されるようになっている。さらに、定着ロール122は、モータ(図示省略)により回転駆動されるようになっている。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、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装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する前記本実施形態の定着装置と、を備えて構成されている。
画像形成装置10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。
75 2次転写ロール
78 レーザー発生装置
79 感光体(像保持体の一例)
80 1次転写ロール
83 帯電ロール(帯電装置の一例)
85 現像器(現像装置の一例)
86 中間転写ベルト(転写装置の一例)
100 定着装置
102 定着ベルト(第2の回転体の一例)
104 加圧ロール(第1の回転体の一例)
105 芯体
107 弾性層(基材の一例)
108 被覆部材
108A 第1の離型層(内側離型層)
108B 第2の離型層(外側離型層)
109 ハロゲンヒータ(加熱手段の一例)
120 定着装置
122 定着ロール(第1の回転体の一例)
124 加圧ベルト(第2の回転体の一例)
Claims (5)
- 筒状の基材と、
前記基材の外周面を被覆する被覆部材であって、第1のフッ素樹脂を含む第1の離型層、及び、第2のフッ素樹脂を含み、前記第1の離型層の外周面上の幅方向両端部以外の領域に積層された第2の離型層を有し、幅方向両端部で露出している前記第1の離型層の外周面の動摩擦係数が前記第2の離型層の外周面の動摩擦係数よりも高い被覆部材と、
を備えた定着装置用部材。 - さらに芯体を備え、前記基材が前記芯体の外周面上に配置された弾性層である請求項1に記載の定着装置用部材。
- 前記第1のフッ素樹脂と前記第2のフッ素樹脂が同種のフッ素樹脂である請求項1又は請求項2に記載の定着装置用部材。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の定着装置用部材を有する第1の回転体と、
前記第1の回転体の前記定着装置用部材の外周面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、
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を加熱する加熱手段と、
を備えた定着装置。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、
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装置と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する請求項4に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
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