JP2018054731A - Belt member, fixation device and image formation device - Google Patents

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JP2018054731A JP2016188203A JP2016188203A JP2018054731A JP 2018054731 A JP2018054731 A JP 2018054731A JP 2016188203 A JP2016188203 A JP 2016188203A JP 2016188203 A JP2016188203 A JP 2016188203A JP 2018054731 A JP2018054731 A JP 2018054731A
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藤原 一生
Kazuo Fujiwara
一生 藤原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a belt member that suppresses an elastic layer from peeling on an end face when repeatedly driven to rotate while comprising a meandering suppression member.SOLUTION: A belt member 62A has: a cylindrical base material 110A; and an elastic layer 110B which is arranged on an outer peripheral surface of the base material 110A, and satisfies a condition A and a condition B when at least one end in a belt axial direction has a range of up to 20 mm from the end to the center side sectioned into 10 regions at intervals of a width of 2 mm. The condition A is that the elastic modulus [E] of the region on the most belt axially end side among the 10 sectioned regions is higher than the elastic modulus [E] of the region on the most belt axially center side, and the difference [E-E] thereof is 0.5-3.5 MPa or less. The condition B is that a difference in elastic modulus between adjacent regions of the 10 sectioned regions is 1 MPa or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ベルト部材、定着装置、及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a belt member, a fixing device, and an image forming apparatus.

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状の感光体を帯電し、この感光体を画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって可視像(トナー像)とし、このトナー像を感光体上から用紙等の記録媒体に転写した後、定着装置によって記録媒体に定着することで、画像を形成している。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, for example, a drum-shaped photoconductor is charged, and the photoconductor is exposed to light controlled based on image information to electrostatically form the photoconductor. A latent image is formed, and the electrostatic latent image is converted into a visible image (toner image) with toner. After the toner image is transferred from the photosensitive member to a recording medium such as paper, it is fixed on the recording medium by a fixing device. Thus, an image is formed.

定着装置としては、例えば、回転駆動する加圧部材と、この加圧部材に接触して回転駆動するベルト部材と、ベルト部材の内周面から加圧部材に向けて押圧し、ベルト部材と加圧部材との間に用紙等の記録媒体を通過させるニップ部を形成する押圧部材と、を備え、このニップ部に記録媒体を通過させることで、記録媒体上にトナー像を定着させる定着装置が知られている。   The fixing device includes, for example, a pressure member that rotates and a belt member that rotates in contact with the pressure member, and presses the belt member from the inner peripheral surface toward the pressure member to apply pressure to the belt member. And a pressing member that forms a nip portion that allows a recording medium such as paper to pass between the pressure member and a fixing device that fixes the toner image on the recording medium by passing the recording medium through the nip portion. Are known.

例えば、特許文献1には、「回転する円柱状の芯金の周面に、相対的に移動するノズルを使用し樹脂層形成用塗布液を塗布して樹脂層形成用塗膜を形成し、前記樹脂層形成用塗膜の硬化処理を行い樹脂層を形成した後、前記芯金を抜き取り管状物を製造する管状物の製造方法において、前記樹脂層の幅方向の両端部に、前記樹脂層形成用塗布液により補強部を形成する管状物の製造方法」が開示されている。   For example, in Patent Document 1, “a resin layer-forming coating solution is formed on a peripheral surface of a rotating columnar core by using a relatively moving nozzle to form a resin layer-forming coating film, In the method for manufacturing a tubular product in which the resin layer forming coating film is cured to form a resin layer, and then the core metal is removed to manufacture a tubular product, the resin layer is formed at both ends in the width direction of the resin layer. “A method for producing a tubular product in which a reinforcing portion is formed by a forming coating solution” is disclosed.

また、特許文献2には、「複数のローラに張架されて循環移動する無端ベルトであって、無端状の基層と、前記基層の外周面において周方向に亘って形成された弾性層と、を備え、前記弾性層は、前記基層の前記外周面における幅方向の両端部以外の部分上に形成された弾性層本体と、前記基層の前記外周面における前記両端部上に形成され、前記弾性層本体の硬度よりも高い硬度を有する弾性層端部と、を有する無端ベルト」が開示されている。   Patent Document 2 states that “an endless belt that is stretched around a plurality of rollers and circulated, an endless base layer, and an elastic layer formed in the circumferential direction on the outer peripheral surface of the base layer; And the elastic layer is formed on the elastic layer main body formed on the outer peripheral surface of the base layer other than both ends in the width direction, and on the both end portions of the outer peripheral surface of the base layer, and the elastic layer An endless belt having an elastic layer end portion having a hardness higher than the hardness of the layer body is disclosed.

また、特許文献3には、「基層上に弾性層が積層された、画像形成装置に用いられるベルト部材において、ベルト幅方向両端部の弾性層表面に、少なくとも金属を含む被膜で該弾性層を保護する保護層を形成したベルト部材」が開示されている。   Patent Document 3 states that “in a belt member used in an image forming apparatus in which an elastic layer is laminated on a base layer, the elastic layer is coated with a coating containing at least metal on the elastic layer surface at both ends in the belt width direction. A belt member formed with a protective layer for protection is disclosed.

特開2012−91328号公報JP 2012-91328 A 特開2013−130634号公報JP 2013-130634 A 特開2013−130728号公報JP 2013-130728 A

従来から、回転駆動させて用いられるベルト部材においては、ベルト軸方向への蛇行を抑制する観点でベルト部材の端面と接触してそれ以上のベルト軸方向への移動を抑制する蛇行抑制部材を設けた状態で、回転駆動させることが行われている。しかし、この蛇行抑制部材を備えたまま回転駆動が繰り返されると、ベルト部材の端面において弾性層の剥がれが生じることがあった。
本発明の課題は、ベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で区切った各領域のうち、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕と、最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕とが等しい弾性層を備える場合に比べ、蛇行抑制部材を備えた状態で繰り返し回転駆動させたときに端面で生じる弾性層の剥がれを抑制したベルト部材を提供することにある。
Conventionally, a belt member that is used by being rotationally driven is provided with a meandering suppression member that comes into contact with the end surface of the belt member and suppresses further movement in the belt axis direction from the viewpoint of suppressing meandering in the belt axis direction. In this state, it is driven to rotate. However, if the rotational driving is repeated with the meandering suppression member, the elastic layer may be peeled off at the end face of the belt member.
The problem of the present invention is that the elastic modulus [E ed ] in the region closest to the belt axial end side among the regions obtained by dividing the range of 20 mm from the end in the belt axial direction to the center side with an interval of 2 mm in width, Compared to the case where an elastic layer having the same elastic modulus [E in ] in the region on the center side in the belt axial direction is provided, the peeling of the elastic layer that occurs at the end face when it is repeatedly rotated and driven with the meandering suppression member is suppressed. It is to provide a belt member.

上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
円筒状の基材と、
前記基材の外周面上に配置され、ベルト軸方向の少なくとも一方の端部について、端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で10個の領域に区切ったとき、下記条件A及び下記条件Bを満たす弾性層と、
を有するベルト部材。
条件A:前記10個に区切った各領域のうち、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕が最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕よりも高く、かつその差〔Eed−Ein〕が0.5MPa以上3.5MPa以下である。
条件B:前記10個に区切った各領域において、隣り合う領域での弾性率の差が1MPa以下である。
The above problem is solved by the following means. That is,
The invention according to claim 1
A cylindrical substrate;
When at least one end in the belt axis direction is arranged on the outer peripheral surface of the base material and the range from the end to 20 mm is divided into 10 regions at intervals of 2 mm in width, the following conditions A and An elastic layer satisfying the following condition B;
A belt member.
Condition A: Among the ten regions divided into the ten regions, the elastic modulus [E ed ] in the region closest to the belt axial direction end is higher than the elastic modulus [E in ] in the region centrally in the belt axial direction, and The difference [E ed -E in ] is 0.5 MPa or more and 3.5 MPa or less.
Condition B: In each of the regions divided into ten, the difference in elastic modulus between adjacent regions is 1 MPa or less.

請求項2に係る発明は、
前記弾性層が、ビニル基含有シリコーンゴムを含有する請求項1に記載のベルト部材。
The invention according to claim 2
The belt member according to claim 1, wherein the elastic layer contains vinyl group-containing silicone rubber.

請求項3に係る発明は、
下記条件1を満たす下側接着層及び下記条件2を満たす上側接着層の少なくとも一方の接着層を有する請求項1又は請求項2に記載のベルト部材。
条件1:前記下側接着層は、前記基材と前記弾性層との間において前記弾性層に接触して配置され、かつケイ素原子に結合する水素原子を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤を含有する。
条件2:前記弾性層の外周面上にさらに表面層を有し、前記上側接着層は、前記弾性層と前記表面層との間において前記弾性層に接触して配置され、かつケイ素原子に結合する水素原子を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤を含有する。
The invention according to claim 3
The belt member according to claim 1 or 2, further comprising at least one adhesive layer of a lower adhesive layer satisfying the following condition 1 and an upper adhesive layer satisfying the following condition 2.
Condition 1: The silane having a hydrogenorganopolysiloxane structure in which the lower adhesive layer is disposed in contact with the elastic layer between the base material and the elastic layer and has a hydrogen atom bonded to a silicon atom Contains a coupling agent.
Condition 2: a surface layer is further provided on the outer peripheral surface of the elastic layer, and the upper adhesive layer is disposed in contact with the elastic layer between the elastic layer and the surface layer, and is bonded to a silicon atom. And a silane coupling agent having a hydrogen organopolysiloxane structure having hydrogen atoms.

請求項4に係る発明は、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のベルト部材と、
前記ベルト部材の内周面に接触して押圧する押圧部材と、
前記ベルト部材を挟んで前記押圧部材に対向して配置され、前記ベルト部材の外周面を加圧する加圧部材と、
前記ベルト部材に対しベルト軸方向の少なくとも一方の端部側に配置され、前記ベルト部材がベルト軸方向に蛇行したときに前記ベルト部材の端面と接触することで前記蛇行を抑制する蛇行抑制部材と、
を有し、
未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記ベルト部材と前記加圧部材とで挟み込んで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置。
The invention according to claim 4
The belt member according to any one of claims 1 to 3,
A pressing member that contacts and presses the inner peripheral surface of the belt member;
A pressure member that is disposed to face the pressing member across the belt member and pressurizes the outer peripheral surface of the belt member;
A meandering suppression member that is disposed on at least one end side in the belt axis direction with respect to the belt member, and that suppresses the meandering by contacting the end surface of the belt member when the belt member meanders in the belt axis direction; ,
Have
A fixing device that fixes a toner image to the recording medium by sandwiching a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface between the belt member and the pressure member.

請求項5に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を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の表面に転写する転写手段と、
請求項4に記載の定着装置を有し、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
を備える画像形成装置。
The invention according to claim 5
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to the surface of the recording medium;
A fixing unit comprising the fixing device according to claim 4, wherein the fixing unit fixes the toner image on the recording medium.
An image forming apparatus comprising:

請求項1、2、又は3に係る発明によれば、ベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で区切った各領域のうち、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕と、最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕とが等しい弾性層を備える場合に比べ、蛇行抑制部材を備えた状態で繰り返し回転駆動させたときに端面で生じる弾性層の剥がれを抑制したベルト部材が提供される。 According to the first, second, or third aspect of the invention, in each region obtained by dividing a range of 20 mm from the end in the belt axis direction to the center side at intervals of 2 mm in width, in the region closest to the end in the belt axis direction. end surface when the elastic modulus and [E ed], was the most elastic modulus in the region of the belt axial center side than in the case of providing the [E in] and is equal to the elastic layer, it is rotated repeatedly in a state having a meandering prevention member The belt member which suppressed peeling of the elastic layer which arises in is provided.

請求項4、又は5に係る発明によれば、ベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で区切った各領域のうち、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕と、最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕とが等しい弾性層を有するベルト部材のみを備える場合に比べ、蛇行抑制部材を備えた状態であっても、繰り返し回転駆動させたときにベルト部材の端面で生じる弾性層の剥がれを抑制した定着装置、又は画像形成装置が提供される。 According to the invention which concerns on Claim 4 or 5, the elasticity modulus in the area | region of the belt axial direction end side most among each area | region which divided | segmented the range to 20 mm from the edge of a belt axial direction to the center side by the width | variety of 2 mm. Compared to the case where only the belt member having an elastic layer having the same elastic modulus [E in ] in the region at the center side in the belt axial direction [E ed ] is the same as that of the meandering member, Provided is a fixing device or an image forming apparatus that suppresses peeling of an elastic layer that occurs on an end surface of a belt member when driven to rotate.

本実施形態に係るベルト部材の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the belt member which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るベルト部材の他の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another example of the belt member which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るベルト部材の他の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows another example of the belt member which concerns on this embodiment. 本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。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a fixing device according to an exemplary embodiment. 図4に示す定着装置を記録媒体の搬送方向から見た概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the fixing device illustrated in FIG. 4 as viewed from a conveyance direction of a recording medium. 本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 本実施形態に係るベルト部材及び従来におけるベルト部材について、ベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で区切った際の、各領域の弾性率を概念的に示したグラフである。A graph conceptually showing the elastic modulus of each region when a belt member according to the present embodiment and a conventional belt member are divided into a range of 20 mm from the end in the belt axial direction to the center side at intervals of 2 mm in width. It is. 実施例及び比較例のベルト部材について、ベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で切断し各部の弾性率を測定した結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having cut | disconnected the range to 20 mm from the edge of a belt axial direction to the center side about the belt member of an Example and a comparative example by the space | interval of width 2mm, and measuring the elasticity modulus of each part.

以下、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment which is an example of the present invention will be described in detail.

[ベルト部材]
本実施形態に係るベルト部材は、円筒状の基材と、前記基材の外周面上に配置される弾性層と、を少なくとも有する。
そして弾性層は、ベルト軸方向の少なくとも一方の端部について、端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で10個の領域に区切ったとき、下記条件A及び下記条件Bを満たす。
条件A:前記10個に区切った各領域のうち、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕が最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕よりも高く、かつその差〔Eed−Ein〕が0.5MPa以上3.5MPa以下である。
条件B:前記10個に区切った各領域において、隣り合う領域での弾性率の差が1MPa以下である。
[Belt member]
The belt member according to the present embodiment includes at least a cylindrical base material and an elastic layer disposed on the outer peripheral surface of the base material.
The elastic layer satisfies the following condition A and the following condition B when a range of 20 mm from the end to the center side is divided into 10 regions at intervals of 2 mm with respect to at least one end in the belt axial direction.
Condition A: Among the ten regions divided into the ten regions, the elastic modulus [E ed ] in the region closest to the belt axial direction end is higher than the elastic modulus [E in ] in the region centrally in the belt axial direction, and The difference [E ed -E in ] is 0.5 MPa or more and 3.5 MPa or less.
Condition B: In each of the regions divided into ten, the difference in elastic modulus between adjacent regions is 1 MPa or less.

ここで、「ベルト軸方向」とは、円筒状のベルト部材の周方向に直交する方向を指し、つまり無端状である本実施形態に係るベルト部材を円筒の形状に保った状態としたときにおける円筒の軸方向を指す。   Here, the “belt axial direction” refers to a direction orthogonal to the circumferential direction of the cylindrical belt member, that is, when the endless belt member according to the present embodiment is maintained in a cylindrical shape. Refers to the axial direction of the cylinder.

本実施形態に係るベルト部材は、上記の構成を有することにより、ベルト部材がベルト軸方向に蛇行した際にこのベルト部材の端面と接触して蛇行を抑制する蛇行抑制部材を備えた状態で繰り返し回転駆動させたときに端面で生じる弾性層の剥がれが抑制される。
その理由は以下の通り推察される。
Since the belt member according to the present embodiment has the above-described configuration, when the belt member meanders in the belt axial direction, the belt member repeatedly comes into contact with the end surface of the belt member and suppresses meandering. The elastic layer is prevented from peeling off at the end face when driven to rotate.
The reason is guessed as follows.

ベルト部材を、内周側から支持部材(例えばベルト走行ガイドや押圧パッド)等によって支持しながら回転駆動させると、ベルト軸方向に力が働いてベルト部材が端部に片寄って蛇行する、いわゆるベルトウォークが起こることがある。そのため、このベルトウォークの発生を定められた範囲内で抑制する観点で、ベルト部材の端面と接触することで前記の蛇行を抑制する蛇行抑制用の端部ガイド部材(蛇行抑制部材)が設けられている。   When the belt member is rotationally driven while being supported from the inner peripheral side by a support member (for example, a belt traveling guide or a pressure pad), a force is applied in the belt axial direction so that the belt member meanders toward the end portion so as to meander. A walk may occur. Therefore, from the viewpoint of suppressing the occurrence of the belt walk within a predetermined range, an end guide member for suppressing meandering (meandering suppressing member) for suppressing the meandering by contacting the end surface of the belt member is provided. ing.

ここで、この蛇行抑制部材を備えたベルト部材の回転駆動機構について、一例を挙げて説明する。
図4は、画像形成装置用の定着装置における定着部材としてベルト部材を用いた例を示すベルト軸方向側から見た概略断面図である。また、図5は、図4に示す定着装置を、ベルト軸方向と直交する側(記録媒体が搬送される方向)から見た概略断面図である。
Here, an example of the rotation driving mechanism of the belt member provided with the meandering suppression member will be described.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view seen from the belt axial direction side showing an example in which a belt member is used as a fixing member in a fixing device for an image forming apparatus. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the fixing device shown in FIG. 4 as viewed from the side orthogonal to the belt axis direction (direction in which the recording medium is conveyed).

本実施形態に係る定着装置60は、図4に示すように、回転駆動する加圧ロール61(加圧部材の一例)と、加熱ベルト62(ベルト部材の一例)と、加熱ベルト62を介して加圧ロール61を押圧する押圧パッド64(押圧部材の一例)と、を有する。また、加熱ベルト62の内側には、ベルト走行ガイド63と、ベルト走行補助ガイド66と、が設けられ、加熱ベルト62がベルト走行ガイド63、ベルト走行補助ガイド66、及び押圧パッド64の外周面に沿って周回移動するよう構成されている。さらに、図5に示すように、加熱ベルト62のベルト軸方向の両端部には、加熱ベルト62の内周面と接触して支持するベルト走行端部ガイド72と、加熱ベルト62がベルト軸方向の片側に片寄った際に加熱ベルト62の端面と突き当たる位置に配置される蛇行抑制ガイド73(蛇行抑制部材の一例)と、を有する端部ガイド部材71を備える。   As shown in FIG. 4, the fixing device 60 according to the present embodiment includes a pressure roll 61 (an example of a pressure member) that is rotationally driven, a heating belt 62 (an example of a belt member), and a heating belt 62. And a pressing pad 64 (an example of a pressing member) that presses the pressure roll 61. In addition, a belt traveling guide 63 and a belt traveling auxiliary guide 66 are provided inside the heating belt 62, and the heating belt 62 is provided on the outer peripheral surfaces of the belt traveling guide 63, the belt traveling auxiliary guide 66, and the pressing pad 64. Configured to move around. Further, as shown in FIG. 5, at both ends of the heating belt 62 in the belt axial direction, a belt running end guide 72 that is supported in contact with the inner peripheral surface of the heating belt 62 and the heating belt 62 in the belt axial direction. An end guide member 71 having a meandering suppression guide 73 (an example of a meandering suppression member) disposed at a position where it abuts against the end face of the heating belt 62 when it is shifted to one side of the heating belt 62 is provided.

この定着装置60では、例えば各部品の寸法精度の影響や、加圧ロール61と加熱ベルト62との接触部(ニップ部)を通過する用紙Kの影響等を受けて、加圧ロール61から受ける摩擦力にベルト軸方向で差が生じ、加熱ベルト(ベルト部材)62をベルト軸方向に移動させる力が働くことがある。また、加熱ベルト(ベルト部材)62自体の寸法精度や加圧ロール61の寸法精度等の影響によっても、ベルト軸方向に移動させる力が働くことがある。そして、こうした力の作用により加熱ベルト(ベルト部材)62がベルト軸方向の端部に片寄って蛇行する、いわゆるベルトウォークが起こることがある。そのため、定着装置60には、加熱ベルト(ベルト部材)62のベルト軸方向の両端の外側に、蛇行抑制ガイド(蛇行抑制部材)73が設けられ、この蛇行抑制ガイド73が加熱ベルト(ベルト部材)62の端面と接触することによって、加熱ベルト(ベルト部材)62がそれ以上蛇行することが抑制される。   In the fixing device 60, for example, the influence of the dimensional accuracy of each component, the influence of the sheet K passing through the contact portion (nip portion) between the pressure roll 61 and the heating belt 62, and the like are received from the pressure roll 61. A difference may occur in the frictional force in the belt axis direction, and a force for moving the heating belt (belt member) 62 in the belt axis direction may act. Also, the force of moving in the belt axis direction may be affected by the influence of the dimensional accuracy of the heating belt (belt member) 62 itself, the dimensional accuracy of the pressure roll 61, and the like. Then, a so-called belt walk may occur in which the heating belt (belt member) 62 meanders toward the end in the belt axial direction due to the action of such force. For this reason, the fixing device 60 is provided with meandering suppression guides (meandering suppression members) 73 outside both ends of the heating belt (belt member) 62 in the belt axial direction, and the meandering suppression guide 73 is the heating belt (belt member). By contacting the end face of 62, the heating belt (belt member) 62 is prevented from meandering further.

しかし、加熱ベルト(ベルト部材)62の回転駆動が繰り返されるほど、蛇行(ベルトウォーク)の発生も繰り返し起き、蛇行が生じた際には加熱ベルト62が蛇行抑制ガイド(蛇行抑制部材)73に押し当てられて加熱ベルト62の端面と蛇行抑制ガイド73とが摺擦した状態で回転される。こうして加熱ベルト62の端面において摺擦が繰り返されると、特に加熱ベルト(ベルト部材)62の中でも相対的に摺擦に対する強度が低い弾性層において、磨滅が生じることがあった。さらにこの磨滅が進行すると、加熱ベルト(ベルト部材)62が蛇行抑制ガイド73に接触した際に、端面が径方向の外側に開くように変形し、加熱ベルト(ベルト部材)62の端面での弾性層の剥がれが発生して、破損することがあった。   However, the more the rotation of the heating belt (belt member) 62 is repeated, the more the meandering (belt walk) occurs. When the meandering occurs, the heating belt 62 pushes against the meandering suppression guide (meandering suppression member) 73. The end face of the heating belt 62 and the meandering suppression guide 73 are rotated while being rubbed against each other. When rubbing is repeated on the end surface of the heating belt 62 in this manner, wear may occur particularly in the elastic layer having a relatively low strength against rubbing among the heating belt (belt member) 62. When this wear is further advanced, when the heating belt (belt member) 62 comes into contact with the meandering suppression guide 73, the end surface is deformed so as to open outward in the radial direction, and the elasticity at the end surface of the heating belt (belt member) 62. There was a case where the layer peeled off and was damaged.

なお、こうしたベルト部材の端面における弾性層の剥がれの発生は、上記の構成を有する定着装置に用いた場合に限られるものではない。つまり、ベルト部材がベルト軸方向に蛇行した際にこのベルト部材の端面と接触して蛇行を抑制する蛇行抑制部材を備えた状態で繰り返し回転駆動させて用いられる態様であれば、ベルト部材の端面と蛇行抑制部材との摺擦によって弾性層の磨滅が生じ、さらにベルト部材の端面での弾性層の剥がれが発生することがあった。   The occurrence of peeling of the elastic layer on the end surface of the belt member is not limited to the case where the elastic layer is used in the fixing device having the above configuration. In other words, when the belt member is meandering in a state of being provided with a meandering suppression member that suppresses meandering by contacting the end surface of the belt member when meandering in the belt axis direction, the end surface of the belt member is used. In some cases, the elastic layer is worn away by rubbing between the belt and the meandering suppression member, and further, the elastic layer peels off at the end face of the belt member.

ここで、ベルト部材において、弾性層が他の層に比べて摺擦に対する強度が相対的に低いのは、弾性層がベルト部材への外周側からの加圧に対して弾性を付与する観点で設けられる層であり、通常はベルト部材中の他の層に比べて弾性率が低く設定されるためと考えられる。例えば、図4及び図5に示されるような定着装置に用いられる場合であれば、ベルト部材には、加圧部材との間でニップ部を形成しベルト部材の表面が記録媒体上のトナー像に密着する役割が求められる。そのため弾性層では、加圧部材からの圧力に対して撓む役割を担わせる観点で他の層に比べて弾性率が低く設定される。
さらには、一般的に弾性層は全体が同じ材質で構成されるため、ベルト軸方向のいずれの箇所においても同程度の弾性率を有している。したがって、ベルト部材の軸方向の端から中央側に幅2mmの間隔で20mmの範囲まで各領域の弾性層の弾性率を測定した場合、例えば図7に概念的に示される「B」の例のように、中央側においても端部においても同程度であってかつ低い弾性率となる。そのため、他の層に比べて弾性層は摺擦に対する強度が相対的に低く、その結果ベルト部材を蛇行抑制部材を備えた状態で繰り返し回転駆動させたときに端面において弾性層の剥がれが生じるものと考えられる。
Here, in the belt member, the elastic layer has a relatively low strength against rubbing compared to other layers from the viewpoint that the elastic layer provides elasticity against the pressure applied to the belt member from the outer peripheral side. This is probably because the elastic modulus is usually set lower than that of the other layers in the belt member. For example, when used in a fixing device as shown in FIGS. 4 and 5, the belt member forms a nip portion with the pressure member, and the surface of the belt member is a toner image on the recording medium. The role which adheres to is required. Therefore, in the elastic layer, the elastic modulus is set lower than that of the other layers from the viewpoint of taking a role of bending with respect to the pressure from the pressure member.
Furthermore, since the elastic layer is generally composed of the same material, the elastic layer has the same elastic modulus at any location in the belt axial direction. Therefore, when the elastic modulus of the elastic layer in each region is measured from the end in the axial direction of the belt member to the center side at an interval of 2 mm in width, for example, the example of “B” conceptually shown in FIG. As described above, both the central side and the end portion have the same degree of elasticity and a low elastic modulus. For this reason, the elastic layer has a relatively low strength against rubbing compared to other layers, and as a result, the elastic layer peels off at the end face when the belt member is repeatedly rotated with the meandering suppression member provided. it is conceivable that.

これに対し、本実施形態に係るベルト部材は前記条件Aを満たし、つまりベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で10個に区切った各領域のうち、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕が最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕よりも高く、かつその差〔Eed−Ein〕が前記範囲であるとの要件を満たす。
これは、例えば図7に概念的に示される「A」の例のように、中央側においては低い弾性率でありながら、端部側では弾性率が高くなっており、つまり端面においては弾性層の耐摺動性が高められていることを表す。これにより、ベルト部材が蛇行してベルト部材の端面が蛇行抑制部材に押し当てられ両者が摺擦した状態であっても、ベルト部材の端面における弾性層の磨滅が抑制される。そのため、磨滅の進行に伴うベルト部材の端面での径方向外側へ広がるような変形も抑制され、その結果ベルト部材端面での弾性層の剥がれが抑制される。
On the other hand, the belt member according to the present embodiment satisfies the above condition A, that is, the most belt among the respective regions obtained by dividing the range from the end in the belt axis direction to the center side by 20 mm into 10 at intervals of 2 mm in width. The elastic modulus [E ed ] in the axial end region is higher than the elastic modulus [E in ] in the central region in the belt axial direction, and the difference [E ed −E in ] is in the above range. Satisfy requirements.
For example, as in the example of “A” conceptually shown in FIG. 7, the elastic modulus is high on the end side while the elastic modulus is low on the center side, that is, the elastic layer on the end face. This indicates that the sliding resistance of the is improved. Thereby, even if the belt member is meandering and the end surface of the belt member is pressed against the meandering suppression member and the both are rubbed, the abrasion of the elastic layer on the end surface of the belt member is suppressed. Therefore, deformation that spreads radially outward at the end face of the belt member with the progress of abrasion is also suppressed, and as a result, peeling of the elastic layer at the end face of the belt member is suppressed.

一方で、弾性層のベルト軸方向の中央部での弾性率を低くしかつ端部での弾性率を高くすれば、端面での磨滅による上記の亀裂(弾性層の剥がれ)は抑制されるものと考えられる。しかし、弾性層におけるベルト軸方向の中央部から端部方向への弾性率の変化が急峻であると、その局部的に弾性率が変化する箇所において弾性層に亀裂が発生することがあり、また弾性層と基材との界面で剥がれが生じることがある。なお、これは例えば図7に概念的に示される「C」の例のように、中央側においては低い弾性率でありかつ端部では高い弾性率である一方で、端部に近づくある範囲(図7ではベルト部材の端からの距離が8mmから10mmの領域から10mmから12mmの領域にかけての範囲)で、弾性率の変化が急峻になっている状態を指す。このように、弾性率の変化が急峻な箇所を有していると、ベルト部材を繰り返し回転駆動させたときにこの箇所に応力の集中が発生し、その結果弾性層内において弾性率の変化が急峻な上記箇所を境界にして亀裂が発生するものと考えられる。また、上記の応力の集中に伴って、弾性率の変化が急峻な上記箇所のベルト軸方向中央側と端側とで、基材との界面におけるズレが生じ、その結果弾性層と基材との界面で剥がれが生じるものと考えられる。   On the other hand, if the elastic modulus at the center of the elastic layer in the belt axial direction is lowered and the elastic modulus at the end is increased, the above-mentioned cracks (exfoliation of the elastic layer) due to abrasion at the end face can be suppressed. it is conceivable that. However, if the change in elastic modulus from the central portion in the belt axis direction to the end portion in the elastic layer is steep, cracks may occur in the elastic layer at locations where the elastic modulus changes locally. Peeling may occur at the interface between the elastic layer and the substrate. Note that this is, for example, a low elastic modulus at the center side and a high elastic modulus at the end portion, as in the example of “C” conceptually shown in FIG. In FIG. 7, the distance from the end of the belt member is in a range from 8 mm to 10 mm to 10 mm to 12 mm), and the elastic modulus changes sharply. As described above, if there is a portion where the change in elastic modulus is steep, stress concentration occurs in this portion when the belt member is repeatedly driven to rotate, and as a result, the change in elastic modulus occurs in the elastic layer. It is thought that cracks occur at the steep locations described above. In addition, with the concentration of the stress, a shift in the interface with the base material occurs between the central side and the end side in the belt axial direction of the portion where the change in the elastic modulus is steep, and as a result, the elastic layer and the base material It is considered that peeling occurs at the interface.

なお、特に近年においては、定着装置に用いられるベルト部材に対し、定着の効率を高める観点でニップ部の幅を広くする傾向があり、ニップ部の幅を広くするためベルト部材の回転に伴う曲率変化が大きく設定されることがある。そして、この場合ベルト部材に対し回転に伴って掛かる屈曲ストレスはより高くなるため、前述の応力の集中による弾性層での亀裂の発生や、弾性層と基材との界面での剥がれもより発生し易くなる。
また、定着装置に用いられるベルト部材には、一般的にベルト部材の外周面に接して外周面側から加圧する加圧部材が設けられるが、この加圧部材の軸方向長さがベルト部材の軸方向長さよりも短い場合、ベルト部材のベルト軸方向中央部が加圧ロールによって加圧されている一方で、両端部には加圧されていない部分が生じる。そして、この加圧ロールによって加圧されている部分と加圧されていない部分との境目と、前述の弾性層における弾性率の変化が急峻な箇所と、がいずれもベルト軸方向の端部に存在することで、前述の応力の集中による弾性層での亀裂の発生や、弾性層と基材との界面での剥がれは、さらに発生し易くなる。
In particular, in recent years, the belt member used in the fixing device has a tendency to increase the width of the nip portion from the viewpoint of increasing the fixing efficiency. In order to increase the width of the nip portion, the curvature associated with the rotation of the belt member is increased. Changes can be set large. In this case, since the bending stress applied to the belt member as it rotates increases, cracks in the elastic layer due to the concentration of the stress described above and peeling at the interface between the elastic layer and the base material also occur. It becomes easy to do.
The belt member used in the fixing device is generally provided with a pressure member that comes into contact with the outer peripheral surface of the belt member and pressurizes from the outer peripheral surface side. When the length in the axial direction is shorter than the axial length, the central portion of the belt member in the axial direction of the belt is pressed by the pressure roll, but the portions that are not pressurized are generated at both ends. The boundary between the portion pressed by the pressure roll and the portion not pressed and the portion where the elastic modulus of the elastic layer has a sharp change are both at the end in the belt axial direction. By being present, cracks in the elastic layer due to the concentration of stress described above and peeling at the interface between the elastic layer and the substrate are more likely to occur.

これに対し、本実施形態に係るベルト部材は前記条件Bを満たし、つまりベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で10個に区切った各領域において、隣り合う領域での弾性率の差が前記範囲であるとの要件を満たす。
これは、例えば図7に概念的に示される「A」の例のように、中央側においては低い弾性率でありながら端部に向かって弾性率が高くなっており、つまり弾性層におけるベルト軸方向の中央部から端部方向への弾性率の変化が急峻ではなく徐々に高くなっていることを表す。これにより、ベルト部材を繰り返し回転駆動させた場合でも、弾性層中において応力が一部に集中することが抑制され、その結果この応力の集中に伴う弾性層内での亀裂の発生や、弾性層と基材との界面での剥がれの発生が抑制される。
On the other hand, the belt member according to the present embodiment satisfies the condition B, that is, adjacent regions in each region in which the range from the end in the belt axis direction to 20 mm is divided into 10 at intervals of 2 mm in width. Satisfies the requirement that the difference in elastic modulus is within the above range.
This is because, for example, as in the example of “A” conceptually shown in FIG. 7, the elastic modulus increases toward the end while the elastic modulus is low at the center side, that is, the belt shaft in the elastic layer. It represents that the change in the elastic modulus from the center of the direction toward the end is not steep but gradually increases. As a result, even when the belt member is repeatedly driven to rotate, the stress is suppressed from being partially concentrated in the elastic layer. As a result, the occurrence of cracks in the elastic layer due to the concentration of the stress or the elastic layer Occurrence of peeling at the interface between the substrate and the substrate is suppressed.

以上のとおり、本実施形態に係るベルト部材によれば、ベルト部材がベルト軸方向に蛇行した際にこのベルト部材の端面と接触して蛇行を抑制する蛇行抑制部材を備えた状態で繰り返し回転駆動させたときに端面で生じる弾性層の剥がれが抑制される。   As described above, according to the belt member according to the present embodiment, when the belt member meanders in the belt axial direction, the belt member repeatedly rotates in a state of being provided with the meandering suppression member that contacts the end surface of the belt member and suppresses meandering. The peeling of the elastic layer that occurs at the end face when it is applied is suppressed.

・弾性層の弾性率
本実施形態では、ベルト部材について、ベルト軸方向の端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で10個の領域に区切ったとき、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕と、最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕と、の差〔Eed−Ein〕が0.5MPa以上3.5MPa以下である。なお、上記差〔Eed−Ein〕は、好ましくは1MPa以上3MPa以下であり、より好ましくは1.5MPa以上2.5MPa以下である。
差〔Eed−Ein〕が0.5MPa以上であることで、ベルト部材への外周側からの加圧に対する弾性を良好に得つつ、かつ蛇行抑制部材を備えた状態でベルト部材を繰り返し回転駆動させたときに端面で生じる弾性層の剥がれを抑制し得る。
一方、差〔Eed−Ein〕が3.5MPa以下であることで、弾性層のベルト軸方向での弾性率の変化が一部で急峻となることが抑制され、弾性層内での亀裂の発生や、弾性層と基材との界面での剥がれの発生が抑制される。
-Elastic modulus of elastic layer In this embodiment, when the belt member is divided into 10 regions at intervals of 2 mm in width from the end in the belt axis direction to 20 mm from the end in the belt axis direction, The difference [E ed -E in ] between the elastic modulus [E ed ] in the region and the elastic modulus [E in ] in the region closest to the center in the belt axial direction is 0.5 MPa or more and 3.5 MPa or less. The difference [E ed -E in ] is preferably 1 MPa or more and 3 MPa or less, and more preferably 1.5 MPa or more and 2.5 MPa or less.
When the difference [E ed -E in ] is 0.5 MPa or more, the belt member is repeatedly rotated with a meandering suppression member while obtaining good elasticity against pressure from the outer peripheral side of the belt member. It is possible to suppress peeling of the elastic layer that occurs on the end face when driven.
On the other hand, when the difference [E ed -E in ] is 3.5 MPa or less, a change in the elastic modulus in the belt axis direction of the elastic layer is suppressed from becoming partly steep, and cracks in the elastic layer are suppressed. And the occurrence of peeling at the interface between the elastic layer and the substrate are suppressed.

また本実施形態では、前記10個に区切った各領域において、隣り合う領域での弾性率の差が1MPa以下である。この隣り合う領域での弾性率の差は、好ましくは0.7MPa以下である。
隣り合う領域での弾性率の差が1MPa以下であることで、弾性層のベルト軸方向での弾性率の変化が一部で急峻となることが抑制され、弾性層内での亀裂の発生や、弾性層と基材との界面での剥がれの発生が抑制される。
Moreover, in this embodiment, in each area | region divided into 10 said, the difference of the elasticity modulus in an adjacent area | region is 1 Mpa or less. The difference in elastic modulus between the adjacent regions is preferably 0.7 MPa or less.
When the difference in elastic modulus between adjacent regions is 1 MPa or less, the change in elastic modulus in the belt axis direction of the elastic layer is suppressed from becoming partly steep, and cracks in the elastic layer can be generated. The occurrence of peeling at the interface between the elastic layer and the substrate is suppressed.

なお、弾性層のベルト軸方向端部の弾性率がより高くなっている領域は、特にベルト部材が画像形成装置における定着装置に用いられる場合であれば、画像の形成(定着)に寄与しない領域(所謂、非画像部)に備えられていることがより好ましい。   The region where the elastic modulus at the end of the elastic layer in the belt axial direction is higher is a region that does not contribute to image formation (fixing) particularly when the belt member is used in a fixing device in the image forming apparatus. More preferably (so-called non-image portion).

また、ベルト軸方向の中央部での弾性層の弾性率(つまり弾性率がより高くなっている端部以外の領域での弾性率)は、弾性層の膜厚にも影響されるものの、2MPa未満が好ましく、1.5MPa以下がより好ましい。
一方、ベルト軸方向の端部において最も弾性率が高い領域では、弾性率が2MPa以上であることが好ましく、2.5MPa以上であることがより好ましく、3MPa以上であることがさらに好ましく、5MPa以上であってもよい。
The elastic modulus of the elastic layer at the center in the belt axis direction (that is, the elastic modulus in the region other than the end where the elastic modulus is higher) is also affected by the film thickness of the elastic layer, but 2 MPa Less than 1.5 MPa, more preferably 1.5 MPa or less.
On the other hand, in the region having the highest elastic modulus at the end in the belt axis direction, the elastic modulus is preferably 2 MPa or more, more preferably 2.5 MPa or more, further preferably 3 MPa or more, and 5 MPa or more. It may be.

ここで、弾性層における弾性率の測定は、次のようにして行なわれる。
ベルト部材を、ベルト軸方向の端から2mm刻みで20mmまでの範囲の計10個の領域について円周方向に輪切り状に切り出したのち、基材等の他の層を引き剥がし、弾性層を幅2mmのシート状に切り出す。その後、動的粘弾性試験装置(株式会社エー・アンド・デイ製、DDV−01FP)を使用してJIS K7244−4に準拠し、160℃での弾性率の測定を行う。
また、ベルト軸方向の端から20mmまでの範囲よりも中央側の領域に関しても、幅2mmのシート状に切り出したのちに上記方法に従うことで、測定し得る。
Here, the measurement of the elastic modulus in the elastic layer is performed as follows.
The belt member is cut out in a ring shape in the circumferential direction for a total of 10 areas ranging from the end in the belt axis direction to 20 mm in increments of 2 mm, and then the other layers such as the base material are peeled off to widen the elastic layer. Cut into a 2 mm sheet. Thereafter, the elastic modulus at 160 ° C. is measured according to JIS K7244-4 using a dynamic viscoelasticity test apparatus (manufactured by A & D Co., Ltd., DDV-01FP).
Further, the region closer to the center than the range of 20 mm from the end in the belt axis direction can be measured by following the above method after cutting out into a sheet shape having a width of 2 mm.

・達成方法
前記条件A及び条件Bを満たすベルト部材を得る方法としては、特に限定されるものではないが、例えば以下の方法が挙げられる。
まず、弾性層と基材との間において弾性層に接触して配置される接着層(下側接着層)を設けるか、又は弾性層の外周面上にさらに表面層を設けかつこの表面層と弾性層との間において弾性層に接触して配置される接着層(上側接着層)を設ける。なお、下側接着層と上側接着層との両方を設けてもよい。その上で、弾性層の弾性率をより高くしたい端部付近において、下側接着層用の接着剤及び上側接着層用の接着剤の少なくとも一方の塗布密度をベルト軸方向の端部に向かって徐々に増加させることで、前記条件A及び条件Bを満たすベルト部材が得られる。接着剤の塗布密度を端部に向かって徐々に高くすることで、塗布密度が高い箇所ほど弾性層中へ浸透する接着剤量が増え、弾性層中の過架橋密度が高まるものと考えられる。そのため、弾性層の過架橋密度が高い領域ほど弾性率も高くなり、例えば図7に概念的に示される「A」の例のように、ベルト軸方向の端部に向かって弾性率が高くなる傾斜構造が得られるものと考えられる。
なお、下側接着層及び上側接着層の両方を備え、かつこの両者における接着剤の塗布密度をいずれも端部に向かって徐々に高くすることで、前記条件A及び条件Bを満たすよう制御することが、弾性層の膜厚方向における弾性率の差を低減する観点から、より好ましい。
-Achieving method Although it does not specifically limit as a method of obtaining the belt member which satisfy | fills the said conditions A and condition B, For example, the following method is mentioned.
First, an adhesive layer (lower adhesive layer) disposed in contact with the elastic layer is provided between the elastic layer and the substrate, or a surface layer is further provided on the outer peripheral surface of the elastic layer, and the surface layer An adhesive layer (upper adhesive layer) disposed in contact with the elastic layer is provided between the elastic layer. Note that both the lower adhesive layer and the upper adhesive layer may be provided. Then, in the vicinity of the end where the elastic modulus of the elastic layer is desired to be higher, the application density of at least one of the adhesive for the lower adhesive layer and the adhesive for the upper adhesive layer is directed toward the end in the belt axial direction. By gradually increasing it, a belt member satisfying the conditions A and B can be obtained. By gradually increasing the coating density of the adhesive toward the end, it is considered that the higher the coating density, the greater the amount of adhesive that penetrates into the elastic layer and the higher the overcrosslinking density in the elastic layer. Therefore, the higher the hypercrosslinking density of the elastic layer, the higher the elastic modulus. For example, as in the example of “A” conceptually shown in FIG. 7, the elastic modulus increases toward the end in the belt axis direction. It is considered that an inclined structure can be obtained.
It should be noted that both the lower adhesive layer and the upper adhesive layer are provided, and the application density of the adhesive in both is gradually increased toward the end, thereby controlling to satisfy the condition A and the condition B. It is more preferable from the viewpoint of reducing the difference in elastic modulus in the film thickness direction of the elastic layer.

次いで、本実施形態に係るベルト部材の構成について、図を用いて説明する。   Next, the configuration of the belt member according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係るベルト部材の一例を示す概略断面図である。また、図2及び図3は、それぞれ本実施形態に係るベルト部材の他の一例を示す概略断面図である。
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。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a belt member according to the present embodiment. Moreover, FIG.2 and FIG.3 is a schematic sectional drawing which shows another example of the belt member which concerns on this embodiment, respectively.
In addition, the same code | symbol is provided to the member which has the substantially same function throughout all the drawings, and the overlapping description may be abbreviate | omitted suitably.

本実施形態に係るベルト部材の態様としては、例えば、まず図1に示すベルト部材62Aのように、基材110Aと、基材110A上に設けられた下側接着層112と、下側接着層112に接触するよう設けられた弾性層110Bと、弾性層110Bとの間に接着層を介さずに設けられた表面層110Cと、を有する態様が挙げられる。
また、図2に示すベルト部材62Bのように、基材110Aと、基材110A上に接着層を介さずに設けられた弾性層110Bと、弾性層110Bに接触するよう設けられた上側接着層114と、上側接着層114上に設けられた表面層110Cと、を有する態様が挙げられる。
さらに、図3に示すベルト部材62Cのように、基材110Aと、基材110A上に設けられた下側接着層112と、下側接着層112に接触するよう設けられた弾性層110Bと、弾性層110Bに接触するよう設けられた上側接着層114と、上側接着層114上に設けられた表面層110Cと、を有する態様が挙げられる。
As an aspect of the belt member according to the present embodiment, for example, a base member 110A, a lower adhesive layer 112 provided on the base member 110A, and a lower adhesive layer are first used as in the belt member 62A shown in FIG. An embodiment having an elastic layer 110B provided so as to be in contact with 112 and a surface layer 110C provided without an adhesive layer between the elastic layer 110B is given.
Further, like the belt member 62B shown in FIG. 2, the base 110A, the elastic layer 110B provided on the base 110A without an adhesive layer, and the upper adhesive layer provided so as to contact the elastic layer 110B The aspect which has 114 and the surface layer 110C provided on the upper side adhesive layer 114 is mentioned.
Further, as in the belt member 62C shown in FIG. 3, the base 110A, the lower adhesive layer 112 provided on the base 110A, and the elastic layer 110B provided in contact with the lower adhesive layer 112, An embodiment having an upper adhesive layer 114 provided so as to be in contact with the elastic layer 110B and a surface layer 110C provided on the upper adhesive layer 114 may be mentioned.

なお、図1に示す態様、つまり基材110Aと弾性層110Bとの間に下側接着層112が設けられ、かつ弾性層110Bの外周側に接着層(上側接着層)が設けられていない態様の場合、表面層はなくてもよい。   1, that is, a mode in which the lower adhesive layer 112 is provided between the base 110A and the elastic layer 110B, and no adhesive layer (upper adhesive layer) is provided on the outer peripheral side of the elastic layer 110B. In this case, the surface layer may be omitted.

ここで、本実施形態に係るベルト部材の構成要素について詳細に説明する。なお、符号は省略して説明する。   Here, the components of the belt member according to the present embodiment will be described in detail. Note that the reference numerals are omitted.

(基材)
基材としては、例えば樹脂材料や、金属材料を用いたものが挙げられる。なお、定着装置におけるベルト部材として用いる場合であれば、機械的強度、柔軟性等を有する材料が好ましく、この観点からも樹脂材料、金属材料が好ましい。
(Base material)
As a base material, the thing using a resin material and a metal material is mentioned, for example. If used as a belt member in a fixing device, a material having mechanical strength, flexibility and the like is preferable, and from this viewpoint, a resin material and a metal material are preferable.

基材を構成し得る樹脂材料としては、一般的に、エンジニアリングプラスチックと呼ばれる樹脂が挙げられる。
基材を構成するエンジニアリングプラスチックとしては、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド(PI、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド)、フッ化ポリイミド、ポリアミドイミド(PAI)、ポリベンズイミダゾール(PBI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルフォン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、全芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)等が挙げられる。これらの中でも、ポリイミド、フッ化ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド等は、機械的強度、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性等の点で好ましい。
As a resin material that can constitute the base material, a resin called engineering plastic is generally mentioned.
Engineering plastics constituting the base material include, for example, fluororesin, polyimide (PI, thermosetting polyimide, thermoplastic polyimide), fluorinated polyimide, polyamideimide (PAI), polybenzimidazole (PBI), and polyetheretherketone. (PEEK), polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEI), wholly aromatic polyester (liquid crystal polymer), and the like. Among these, polyimide, fluorinated polyimide, polyamideimide, polyetherimide, and the like are preferable in terms of mechanical strength, heat resistance, wear resistance, chemical resistance, and the like.

なお、樹脂材料を用いた場合、ベルト部材には導電剤(カーボンブラック等)を添加分散して体積抵抗率を制御してもよい。   When a resin material is used, the volume resistivity may be controlled by adding and dispersing a conductive agent (carbon black or the like) to the belt member.

基材を構成し得る金属材料としては、例えば、SUS、ニッケル、銅、アルミ等の各種金属が挙げられる。
なお、樹脂材料と金属材料とを積層して基材としてもよい。
As a metal material which can comprise a base material, various metals, such as SUS, nickel, copper, aluminum, are mentioned, for example.
Note that a resin material and a metal material may be laminated to form a base material.

基材の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば定着ベルトとして用いる場合であれば、機械的強度を有するとともに柔軟性を確保する観点から、20μm以上200μm以下が好ましく、より好ましくは30μm以上150μm以下であり、さらに好ましくは40μm以上130μm以下である。   The thickness of the substrate is not particularly limited, but for example, when used as a fixing belt, it is preferably 20 μm or more and 200 μm or less, more preferably from the viewpoint of having mechanical strength and ensuring flexibility. They are 30 micrometers or more and 150 micrometers or less, More preferably, they are 40 micrometers or more and 130 micrometers or less.

(弾性層)
弾性層は、ベルト部材への外周側からの加圧に対して弾性を付与する観点で設けられる層であり、例えば画像形成装置において定着ベルトとして用いられる場合であれば、記録媒体上のトナー像の凹凸に追従して、ベルト部材の表面がトナー像に密着する役割を担う層である。
また本実施形態では、弾性層は前述の条件A及び条件Bを満たす。
(Elastic layer)
The elastic layer is a layer provided from the viewpoint of imparting elasticity to the pressure applied to the belt member from the outer peripheral side. For example, when used as a fixing belt in an image forming apparatus, a toner image on a recording medium is used. This is a layer that plays the role of closely contacting the toner image with the surface of the belt member following the unevenness.
In the present embodiment, the elastic layer satisfies the above-described condition A and condition B.

ベルト軸方向の中央部での弾性層の弾性率(つまり弾性率がより高くなっている端部以外の領域での弾性率)は、弾性層の膜厚にも影響されるものの、2MPa未満が好ましく、1.5MPa以下がより好ましい。
特に定着装置におけるベルト部材として用いる場合であれば、上記の弾性率が2MPa未満であることで、用紙等の記録媒体やトナー等による微細な凹凸への追従性が得られ、画像における光沢ムラの発生が抑制されやすくなる。
Although the elastic modulus of the elastic layer at the center in the belt axis direction (that is, the elastic modulus in the region other than the end where the elastic modulus is higher) is affected by the film thickness of the elastic layer, it is less than 2 MPa. Preferably, 1.5 MPa or less is more preferable.
In particular, when used as a belt member in a fixing device, the above elastic modulus is less than 2 MPa, so that followability to fine irregularities by a recording medium such as paper or toner can be obtained, and uneven glossiness in an image can be obtained. Occurrence is easily suppressed.

一方、ベルト軸方向の端部において最も弾性率が高い領域においては、弾性率が2MPa以上であることが好ましく、2.5MPa以上であることがより好ましく、3MPa以上であることがさらに好ましく、5MPa以上であってもよい。   On the other hand, in the region having the highest elastic modulus at the end in the belt axis direction, the elastic modulus is preferably 2 MPa or more, more preferably 2.5 MPa or more, further preferably 3 MPa or more. It may be the above.

弾性層の材質としては、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられ、耐熱性、熱伝導性、絶縁性等の観点から、例えば、シリコーンゴムが好ましい。また、弾性層にシリコーンゴムを用いることで、弾性層におけるベルト軸方向での弾性率の差を前述の通り接着剤の塗布密度によって制御する際に、より弾性率の差を制御し易くなる。   Examples of the material of the elastic layer include fluororesin, silicone resin, silicone rubber, fluororubber, and fluorosilicone rubber. From the viewpoint of heat resistance, thermal conductivity, insulation, etc., for example, silicone rubber is preferable. Further, by using silicone rubber for the elastic layer, it becomes easier to control the difference in elastic modulus when controlling the difference in elastic modulus in the belt axis direction in the elastic layer by the application density of the adhesive as described above.

シリコーンゴムとしては、架橋形態として付加反応型を主とするものが好ましい。また、シリコーンゴムは様々な種類の官能基が知られており、メチル基を有するジメチルシリコーンゴム、メチル基とフェニル基を有するメチルフェニルシリコーンゴム、ビニル基を有するビニルシリコーンゴム(ビニル基含有シリコーンゴム)などが好ましい。なお、ビニル基を有するビニルシリコーンゴムがより好ましく、さらにビニル基を有するオルガノポリシロキサン構造とケイ素原子に結合する水素原子(SiH)を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造とを有するシリコーンゴムが好ましい。   As the silicone rubber, those mainly having an addition reaction type as a crosslinked form are preferable. Silicone rubber is known for various types of functional groups, such as dimethyl silicone rubber having a methyl group, methyl phenyl silicone rubber having a methyl group and a phenyl group, vinyl silicone rubber having a vinyl group (vinyl group-containing silicone rubber). Etc.) are preferred. A vinyl silicone rubber having a vinyl group is more preferable, and a silicone rubber having an organopolysiloxane structure having a vinyl group and a hydrogen organopolysiloxane structure having a hydrogen atom (SiH) bonded to a silicon atom is more preferable.

なお、本実施形態では、弾性層に含まれる弾性材料中において、シリコーンゴムが主成分である(つまり質量比で50%以上含む)ことが好ましく、さらにその含有率は90質量%以上であることがより好ましく、99質量%以上であることがさらに好ましい。   In the present embodiment, in the elastic material included in the elastic layer, it is preferable that silicone rubber is a main component (that is, 50% or more in mass ratio), and the content is 90% by mass or more. Is more preferably 99% by mass or more.

弾性層には、さらに充填剤を配合してもよい。特に定着装置におけるベルト部材として用いる場合、補強、耐熱、及び伝熱等の観点から、充填剤を配合することがよい。無機系の充填剤としては、公知のものが使用され、例えば煙霧状シリカ、結晶性シリカ、酸化鉄、アルミナ、金属珪素、炭化物(例えば、カーボンブラック、カーボンファイバ、カーボンナノチューブ等)などが挙げられる。   You may mix | blend a filler with an elastic layer further. In particular, when used as a belt member in a fixing device, a filler is preferably blended from the viewpoints of reinforcement, heat resistance, heat transfer, and the like. As the inorganic filler, known ones are used, and examples thereof include fumed silica, crystalline silica, iron oxide, alumina, silicon metal, carbide (for example, carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, etc.). .

弾性層の厚さは、例えば、50μm以上600μm以下の範囲が好ましく、100μm以上400μm以下の範囲がより好ましい。   For example, the thickness of the elastic layer is preferably in the range of 50 μm to 600 μm, and more preferably in the range of 100 μm to 400 μm.

(下側接着層及び上側接着層)
基材と弾性層との間、及び弾性層と表面層との間には、両層の接着性を向上させる観点で、接着層(下側接着層及び上側接着層)を介在させてもよい。
(Lower adhesive layer and upper adhesive layer)
An adhesive layer (a lower adhesive layer and an upper adhesive layer) may be interposed between the base material and the elastic layer and between the elastic layer and the surface layer from the viewpoint of improving the adhesion between the two layers. .

接着層(下側接着層及び上側接着層)に用いられる接着剤としては、例えば、シランカップリング剤系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、及びウレタン樹脂系接着剤等が挙げられる。   Examples of the adhesive used for the adhesive layer (the lower adhesive layer and the upper adhesive layer) include a silane coupling agent adhesive, a silicone adhesive, an epoxy resin adhesive, and a urethane resin adhesive. It is done.

これらの中でも、シランカップリング剤系接着剤がより好ましい。接着層(下側接着層及び上側接着層)にシランカップリング剤系接着剤を用いることで、弾性層におけるベルト軸方向での弾性率の差を前述の通り接着剤の塗布密度によって制御する際に、より弾性率の差を制御し易くなる。
シランカップリング剤系接着剤としては、例えばビニル基系シランカップリング剤、エポキシ基系シランカップリング剤、アミノ基系シランカップリング剤、メタクリル基系シランカップリング剤、スチリル基系シランカップリング剤、アミノ基系シランカップリング剤、及びケイ素原子に結合する水素原子を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤等が挙げられ、この中でもケイ素原子に結合する水素原子を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤系接着剤がより好ましい。
Among these, a silane coupling agent adhesive is more preferable. By using a silane coupling agent adhesive for the adhesive layer (lower adhesive layer and upper adhesive layer), the difference in elastic modulus in the belt axis direction of the elastic layer is controlled by the adhesive application density as described above. Furthermore, it becomes easier to control the difference in elastic modulus.
Examples of silane coupling agent adhesives include vinyl group silane coupling agents, epoxy group silane coupling agents, amino group silane coupling agents, methacryl group silane coupling agents, and styryl group silane coupling agents. Silane coupling agents having a hydrogenorganopolysiloxane structure having an amino group-based silane coupling agent and a hydrogen atom having a hydrogen atom bonded to a silicon atom, among which hydrogenorgano having a hydrogen atom bonded to a silicon atom A silane coupling agent-based adhesive having a polysiloxane structure is more preferable.

接着層(下側接着層及び上側接着層)の厚みは、ベルト軸方向の中央部において、0.1μm以上であることが好ましく、0.2μm以上50μm以下の範囲であることがより好ましく、0.3μm以上30μm以下の範囲であることがさらに好ましい。   The thickness of the adhesive layer (the lower adhesive layer and the upper adhesive layer) is preferably 0.1 μm or more, more preferably in the range of 0.2 μm or more and 50 μm or less at the center in the belt axis direction. More preferably, it is in the range of 3 μm or more and 30 μm or less.

(表面層)
本実施形態では、ベルト部材が表面層を有していてもよい。
表面層には、例えば耐熱性や離型性が求められる。この観点から、表面層を構成する材料には耐熱性離型材料を用いることが好ましく、具体的にはフッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性離型材料としては、フッ素樹脂がよい。
このようなフッ素樹脂として、具体的には、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)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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)、ポリエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロ三フッ化エチレン(PCTFE)、フッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。
(Surface layer)
In this embodiment, the belt member may have a surface layer.
The surface layer is required to have heat resistance and releasability, for example. From this viewpoint, it is preferable to use a heat-resistant release material as the material constituting the surface layer, and specific examples include fluororubber, fluororesin, silicone resin, and polyimide resin.
Among these, a fluororesin is preferable as the heat-resistant release material.
Specific examples of such a fluororesin include tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and polyethylene. -Tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychloroethylene trifluoride (PCTFE), vinyl fluoride (PVF) and the like.

表面層の弾性層側の面には表面処理を施してもよい。表面処理としては、湿式処理であっても乾式処理であってもよく、例えば、液体アンモニア処理、エキシマレーザ処理、プラズマ処理等が挙げられる。   A surface treatment may be applied to the surface of the surface layer on the elastic layer side. The surface treatment may be a wet treatment or a dry treatment, and examples thereof include liquid ammonia treatment, excimer laser treatment, and plasma treatment.

表面層の厚さとしては、例えば20μm以上100μm以下の範囲が好ましい。   The thickness of the surface layer is preferably in the range of 20 μm to 100 μm, for example.

(ベルト部材の製造方法)
次に、ベルト部材の製造方法について説明する。なお、ここでは弾性層上にさらに表面層を有し、かつ基材と弾性層との間に下側接着層を有し、弾性層と表面層との間に上側接着層を有する態様を例にする。また、弾性層がベルト軸方向の端部において弾性率がより高くなっている構成を達成する手段として、前述の方法を採用した態様を例にする。
(Belt member manufacturing method)
Next, the manufacturing method of a belt member is demonstrated. In this example, the surface layer is further provided on the elastic layer, the lower adhesive layer is provided between the base material and the elastic layer, and the upper adhesive layer is provided between the elastic layer and the surface layer. To. Moreover, the aspect which employ | adopted the above-mentioned method is made into an example as a means to achieve the structure whose elastic layer has a higher elasticity modulus in the edge part of a belt axial direction.

・弾性層形成用塗布液の準備
弾性層を形成するための塗布液として、液状の付加硬化型シリコーンゴム混合物を例に説明する。まず、ビニル基などの不飽和結合を有するオルガノポリシロキサンと、Si−H結合を有するオルガノポリシロキサンと、を混合することで未架橋のシリコーンゴムとする。この未架橋のシリコーンゴムでは、加熱などによりビニル基等の不飽和結合に対してSi−Hが付加反応することで架橋が進行する。なお、反応を促進させる白金化合物等の架橋触媒を含有してもよく、また表面にOH基を有する補強用フィラーを含んでもよい。
-Preparation of elastic layer forming coating liquid A liquid addition-curable silicone rubber mixture will be described as an example of a coating liquid for forming an elastic layer. First, an uncrosslinked silicone rubber is obtained by mixing an organopolysiloxane having an unsaturated bond such as a vinyl group and an organopolysiloxane having a Si-H bond. In this uncrosslinked silicone rubber, crosslinking proceeds by an addition reaction of Si—H to an unsaturated bond such as a vinyl group by heating or the like. In addition, you may contain crosslinking catalysts, such as a platinum compound which accelerates | stimulates reaction, and may contain the reinforcing filler which has OH group on the surface.

・接着剤の準備
接着剤(プライマー)としては、公知の接着剤が用いられるが、たとえばA液:アルコキシシランと、B液:Si−Hポリマーとを含有するプライマー混合液を例に説明する。このプライマー混合液を、基材上又は弾性層上に塗布することで、加水分解反応、縮合反応によりプライマー層が形成される。
-Preparation of Adhesive A known adhesive is used as the adhesive (primer). For example, a primer mixed solution containing A liquid: alkoxysilane and B liquid: Si-H polymer will be described as an example. By applying this primer mixed solution on a base material or an elastic layer, a primer layer is formed by a hydrolysis reaction or a condensation reaction.

・各層の形成
金属製等の芯金に挿入した基材の表面に、基材と弾性層とを接着するための接着剤(プライマー)を、フローコート法(螺旋巻き塗布)により定められた密度分布となるように塗布し、乾燥する。つまり、ベルト軸方向端部におけるプライマーの塗布密度を徐々に端部に向かって高くする。次に、溶媒で希釈した液状の弾性層形成用塗布液(付加硬化型シリコーンゴム混合物)をフローコート法により均一に近い膜厚となるよう塗布し、乾燥した後に一次加硫を実施する。
なお、未架橋の付加硬化型シリコーンゴム混合物を塗布して積層すると、フィラー表面のOH基とプライマーのOH基との間の水素結合又は縮合反応、及びシリコーンゴム中のビニル基とプライマー中のSi−H基との間の付加反応により接着反応が起きる。この際、前記プライマー成分の塗布密度をより高めた端部では、プライマー成分の一部が弾性層中に浸透するとともに、架橋密度が増加し弾性率が高くなる。
・ Formation of each layer Density determined by the flow coat method (spiral winding application) with an adhesive (primer) for bonding the base material and the elastic layer to the surface of the base material inserted in a metal core. Apply to a distribution and dry. That is, the primer application density at the belt axial direction end is gradually increased toward the end. Next, a liquid coating solution for forming an elastic layer (addition-curable silicone rubber mixture) diluted with a solvent is applied by a flow coating method so as to have a nearly uniform film thickness, dried, and then subjected to primary vulcanization.
When an uncrosslinked addition-curing silicone rubber mixture is applied and laminated, hydrogen bonding or condensation reaction between the OH group on the filler surface and the OH group on the primer, and the vinyl group in the silicone rubber and Si in the primer An adhesion reaction occurs due to an addition reaction between the -H group. At this time, at the end portion where the application density of the primer component is further increased, a part of the primer component penetrates into the elastic layer, and the crosslink density increases and the elastic modulus increases.

次に、弾性層と表面層とを接着するための接着剤(プライマー)を、フローコート法(螺旋巻き塗布)により定められた密度分布となるように塗布し、乾燥する。つまり、ベルト軸方向端部におけるプライマーの塗布密度を徐々に端部に向かって高くする。
なお、この弾性層と表面層との接着用のプライマーに関しても、塗布密度を高くすることによって弾性率を高くすることができる。ただし、弾性層と表面層との接着用のプライマーの場合には、シリコーンゴムに対して浸透性のある溶媒でプライマーを希釈した上で塗布することがより好ましい。
Next, an adhesive (primer) for adhering the elastic layer and the surface layer is applied so as to have a density distribution determined by a flow coating method (spiral winding application), and dried. That is, the primer application density at the belt axial direction end is gradually increased toward the end.
Note that the elastic modulus of the primer for adhesion between the elastic layer and the surface layer can be increased by increasing the coating density. However, in the case of a primer for adhesion between the elastic layer and the surface layer, it is more preferable to apply the primer after diluting it with a solvent that is permeable to silicone rubber.

次いで、表面層となる離型性のチューブ(例えばPFAチューブ)を、内径が前記弾性層を塗布した円筒体の外径よりも大きい内径を有する中空金属管(外金型)の内面に沿って真空吸引により貼りつくよう拡張させる。そして、離型性のチューブを内面に貼りつけた金型の内側に、弾性層を塗布しかつプライマーを塗布した芯金を挿入したのち、外金型の真空吸引を解除して離型性のチューブを弾性層の上に被覆する。さらに前記芯金を積層体とともに取り出し、二次加硫を行って弾性層のシリコーンゴムと離型性のチューブ(PFAチューブ)とを接着すると共に、シリコーンゴムの架橋を完了させる。次に、ベルトを金型から取り出し、定められた長さとなるよう両端部を切断してベルト部材とする。   Next, a releasable tube (for example, a PFA tube) serving as a surface layer is formed along the inner surface of a hollow metal tube (outer mold) having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical body coated with the elastic layer. Expand to stick by vacuum suction. And after inserting the core metal coated with the elastic layer and the primer on the inside of the mold with the releasable tube attached to the inner surface, the vacuum suction of the outer mold is released to release the mold. The tube is coated on the elastic layer. Further, the cored bar is taken out together with the laminate, and subjected to secondary vulcanization to bond the silicone rubber of the elastic layer and the release tube (PFA tube), and complete the crosslinking of the silicone rubber. Next, the belt is taken out from the mold, and both end portions are cut so as to have a predetermined length to form a belt member.

(ベルト部材の用途)
本実施形態に係るベルト部材は、例えば、画像形成装置用の定着装置において、加熱ベルト、及び加圧ベルト等に適用される。なお、加熱ベルトにおける熱源としては、外部の熱源から加熱する方式や、電磁誘導方式等が挙げられる。
(Use of belt member)
The belt member according to this embodiment is applied to, for example, a heating belt and a pressure belt in a fixing device for an image forming apparatus. In addition, as a heat source in a heating belt, the system heated from an external heat source, an electromagnetic induction system, etc. are mentioned.

[定着装置]
次いで、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、前述の本実施形態に係るベルト部材と、前記ベルト部材の内周面に接触して押圧する押圧部材と、前記ベルト部材を挟んで前記押圧部材に対向して配置され、前記ベルト部材の外周面を加圧する加圧部材と、前記ベルト部材に対しベルト軸方向の少なくとも一方の端部側に配置され、前記ベルト部材がベルト軸方向に蛇行したときに前記ベルト部材の端面と接触することで前記蛇行を抑制する蛇行抑制部材と、を有し、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記ベルト部材と前記加圧部材とで挟み込んで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置である。
[Fixing device]
Next, the fixing device according to this embodiment will be described.
The fixing device according to the present embodiment includes a belt member according to the above-described embodiment, a pressing member that contacts and presses the inner peripheral surface of the belt member, and the pressing member that faces the pressing member. A pressure member that pressurizes the outer peripheral surface of the belt member, and is disposed on at least one end side of the belt member in the belt axial direction with respect to the belt member, and when the belt member meanders in the belt axial direction A meandering suppression member that suppresses the meandering by contacting the end surface of the member, and the toner is sandwiched between the belt member and the pressure member, and the recording medium having an unfixed toner image formed on the surface thereof A fixing device that fixes an image on the recording medium.

以下に、本実施形態に係る定着装置の一例として、加熱ベルト(ベルト部材の一例)と加圧ロール(加圧部材の一例)とを備えた定着装置を説明する。なお、下記に示す一実施形態に係る定着装置では、本実施形態に係るベルト部材を加熱ベルトとして適用する。
なお、本実施形態に係る定着装置は、下記に示す一実施形態には限られず、加熱ベルトと加圧ベルトとを備えた態様や、加熱ロールと加圧ベルトとを備えた態様等であってよい。そして、本実施形態に係るベルト部材は、加熱ベルト及び加圧ベルトのいずれにも適用され得る。
また、本実施形態に係る定着装置は、下記に示す一実施形態に限られず、電磁誘導加熱方式の定着装置であってもよい。
Hereinafter, a fixing device including a heating belt (an example of a belt member) and a pressure roll (an example of a pressure member) will be described as an example of a fixing device according to the present embodiment. In the fixing device according to one embodiment described below, the belt member according to this embodiment is applied as a heating belt.
The fixing device according to the present embodiment is not limited to one embodiment described below, and includes an aspect including a heating belt and a pressure belt, an aspect including a heating roll and a pressure belt, and the like. Good. The belt member according to the present embodiment can be applied to both a heating belt and a pressure belt.
Further, the fixing device according to the present embodiment is not limited to the following embodiment, and may be an electromagnetic induction heating type fixing device.

図4は、本実施形態に係る定着装置の一例を示すベルト軸方向側から見た概略断面図である。また、図5は、図4に示す定着装置を、記録媒体が搬送される方向から見た概略断面図である。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of an example of the fixing device according to the present embodiment as viewed from the belt axial direction side. FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the fixing device shown in FIG. 4 as viewed from the direction in which the recording medium is conveyed.

本実施形態に係る定着装置60は、図4に示すように、例えば、回転駆動する加圧ロール61(加圧部材の一例)と、加熱ベルト62(ベルト部材の一例)と、を備える。また、加熱ベルト62を介して加圧ロール61を押圧し、加熱ベルト62と加圧ロール61との間に用紙K(記録媒体の一例)が通過するニップ部を形成する押圧パッド64(押圧部材の一例)を、加熱ベルト62の内側に備えて構成されている。さらに、加熱ベルト62の内側には、ベルト走行ガイド63と、ベルト走行補助ガイド66とが設けられ、加熱ベルト62がベルト走行ガイド63、ベルト走行補助ガイド66、及び押圧パッド64の外周面に沿って周回移動するよう構成されている。なお、ベルト走行ガイド63と押圧パッド64とは、加熱ベルト62の内側においてホルダ65に取り付けられている。また、ベルト走行ガイド63と加熱ベルト62との間には、加熱ベルト62の加熱源として発熱体69が設けられている。   As shown in FIG. 4, the fixing device 60 according to the present embodiment includes, for example, a pressure roll 61 (an example of a pressure member) that is rotationally driven, and a heating belt 62 (an example of a belt member). Further, a pressure pad 64 (pressing member) that presses the pressure roll 61 via the heating belt 62 and forms a nip portion through which the paper K (an example of a recording medium) passes between the heating belt 62 and the pressure roll 61. 1) is provided inside the heating belt 62. Further, a belt traveling guide 63 and a belt traveling auxiliary guide 66 are provided inside the heating belt 62, and the heating belt 62 extends along the outer peripheral surfaces of the belt traveling guide 63, the belt traveling auxiliary guide 66, and the pressing pad 64. Are configured to move around. The belt traveling guide 63 and the pressing pad 64 are attached to the holder 65 inside the heating belt 62. A heating element 69 is provided as a heating source for the heating belt 62 between the belt running guide 63 and the heating belt 62.

さらに、図5に示すように、加熱ベルト62のベルト軸方向の両端部には、端部ガイド部材71が設けられている。端部ガイド部材71は、ベルト走行端部ガイド72、及び蛇行抑制ガイド73(蛇行抑制部材の一例)を有する。ベルト走行端部ガイド72は、加熱ベルト62の両端部から挿入された状態で配置され、ホルダ65の両端部に固定されている。そして、ベルト走行端部ガイド72の外周面と加熱ベルト62の内周面とが接触しており、ベルト走行端部ガイド72は加熱ベルト62の両端部を内周面側から支持している。蛇行抑制ガイド73は、加熱ベルト62の蛇行(ベルトウォーク)の際に加熱ベルト62の端面と突き当たるように、互いに距離を置いて配置されている。   Further, as shown in FIG. 5, end guide members 71 are provided at both ends of the heating belt 62 in the belt axial direction. The end guide member 71 includes a belt traveling end guide 72 and a meandering suppression guide 73 (an example of a meandering suppression member). The belt traveling end guide 72 is arranged in a state where it is inserted from both ends of the heating belt 62 and is fixed to both ends of the holder 65. The outer peripheral surface of the belt traveling end guide 72 and the inner peripheral surface of the heating belt 62 are in contact with each other, and the belt traveling end guide 72 supports both ends of the heating belt 62 from the inner peripheral surface side. The meandering suppression guides 73 are arranged at a distance from each other so as to abut against the end face of the heating belt 62 during the meandering (belt walk) of the heating belt 62.

なお、定着装置60では、加圧ロール61が、例えば図示しない駆動モータにより矢印S方向に回転し、この回転に従動して加熱ベルト62は、加圧ロール61の回転方向と反対の矢印R方向へ回転する。すなわち、例えば、加圧ロール61が図4における反時計方向へ回転するのに対して、加熱ベルト62は時計方向へ回転する。   In the fixing device 60, the pressure roll 61 is rotated in the direction of arrow S by, for example, a drive motor (not shown), and the heating belt 62 is driven by this rotation in the direction of arrow R opposite to the rotation direction of the pressure roll 61. Rotate to. That is, for example, the pressure roll 61 rotates counterclockwise in FIG. 4, whereas the heating belt 62 rotates clockwise.

ここで、各部材についてより詳細に説明する。   Here, each member will be described in more detail.

・加圧ロール
加圧ロール61は、例えば、中実の金属製等のコア(円柱状芯金)61A、コア61Aの周囲に配置される耐熱性弾性体層61B、及び耐熱性弾性体層61Bの周囲に配置される表面層61Cを備える円筒状ロールである。加圧ロール61は、その形状、構造、大きさ等につき制限はなく、目的に応じて公知の加圧ロールが使用される。
-Pressure roll The pressure roll 61 is, for example, a solid metal core (columnar core) 61A, a heat-resistant elastic body layer 61B disposed around the core 61A, and a heat-resistant elastic body layer 61B. It is a cylindrical roll provided with the surface layer 61C arrange | positioned around. The pressure roll 61 is not limited in its shape, structure, size and the like, and a known pressure roll is used according to the purpose.

コア61Aの両端部は、例えば、不図示の軸受け部材によって回転自在に支持されていると共に、コア61Aの両端部に配置されたコイルバネ等の付勢部材により定着ベルトに対して予め定められた圧力で圧接されている。   Both end portions of the core 61A are rotatably supported by a bearing member (not shown), for example, and a predetermined pressure is applied to the fixing belt by biasing members such as coil springs disposed at both end portions of the core 61A. It is in pressure contact.

加圧ロール61のコア61Aの材質は、例えば、鉄、アルミニウム(例えば、A−5052材)、SUS、銅等の熱伝導率の高い金属または合金、セラミックス、繊維強化金属(FRM)等が挙げられる。   Examples of the material of the core 61A of the pressure roll 61 include iron, aluminum (for example, A-5052 material), a metal or alloy having high thermal conductivity such as SUS and copper, ceramics, fiber reinforced metal (FRM), and the like. It is done.

加圧ロール61の耐熱性弾性体層61Bの材質は、例えば、硬度(JIS−A:JIS−KA型試験機により測定される硬度)が15°以上60°以下のゴム、エラストマー、発泡状の樹脂等が挙げられ、より具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、中空ガラスビーズを充填した液状シリコーンゴム等が挙げられる。耐熱性弾性体層の厚さは、特に制限されるものではないが、例えば、2mm以上20mm以下の範囲が好ましく、3mm以上10mm以下の範囲がより好ましい。   The material of the heat-resistant elastic body layer 61B of the pressure roll 61 is, for example, rubber, elastomer, or foam having a hardness (JIS-A: hardness measured by a JIS-KA type testing machine) of 15 ° to 60 °. Examples of the resin include silicone rubber, fluorine rubber, and liquid silicone rubber filled with hollow glass beads. The thickness of the heat resistant elastic layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 2 mm to 20 mm, and more preferably in the range of 3 mm to 10 mm.

また、加圧ロール61の表面層61Cの材質は、樹脂等が挙げられる。表面層61Cを形成する樹脂としては、例えば、耐熱性、離型性等の点から、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)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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)等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ化ポリイミド等が挙げられる。   The material of the surface layer 61C of the pressure roll 61 may be a resin or the like. Examples of the resin for forming the surface layer 61C include tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-, from the viewpoints of heat resistance and releasability. Fluororesin such as hexafluoropropylene copolymer (FEP), silicone resin, silicone rubber, fluororubber, and fluorinated polyimide.

表面層61Cは導電性を有していることが好ましく、体積抵抗率で1×10Ωcm以下の層であることが好ましい。導電性を有する表面層を形成する材料としては、例えば、カーボンブラック、グラファイト、金属粉末等の導電性を有する粒子を含有する樹脂等が挙げられる。表面層の厚さは、特に制限されるものではないが、例えば、10μm以上200μm以下の範囲が好ましく、20μm以上100μm以下の範囲がより好ましい。 The surface layer 61C preferably has conductivity, and is preferably a layer having a volume resistivity of 1 × 10 4 Ωcm or less. Examples of the material for forming the conductive surface layer include resins containing conductive particles such as carbon black, graphite, and metal powder. The thickness of the surface layer is not particularly limited, but for example, a range of 10 μm to 200 μm is preferable, and a range of 20 μm to 100 μm is more preferable.

・押圧パッド
押圧パッド64は、例えば、加熱ベルト62の内側において金属製等のホルダ65に支持されている。押圧パッド64は、加熱ベルト62を介して加圧ロール61と対向するよう配置され、加熱ベルト62の内周面から加熱ベルト62を加圧ロール61へ押圧して、加熱ベルト62と加圧ロール61との間に、用紙が通過するニップ部を形成している。
-Press pad The press pad 64 is supported by the holder 65, such as metal, inside the heating belt 62, for example. The pressing pad 64 is disposed so as to face the pressure roll 61 via the heating belt 62, presses the heating belt 62 from the inner peripheral surface of the heating belt 62 to the pressure roll 61, and the heating belt 62 and the pressure roll. A nip part through which the sheet passes is formed between

なお、加熱ベルト62と加圧ロール61とは相対的に加圧されていればよく、従って、加熱ベルト62が押圧パッド64によって加圧ロール61側に向けて加圧されていてもよく、加圧ロール61が加熱ベルト62側に向けてに加圧されていてもよい。   It is sufficient that the heating belt 62 and the pressure roll 61 are relatively pressurized. Therefore, the heating belt 62 may be pressurized toward the pressure roll 61 by the pressing pad 64, and the heating belt 62 may be pressurized. The pressure roll 61 may be pressurized toward the heating belt 62 side.

押圧パッド64の材質は、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、PES樹脂(ポリエーテルサルフォン)、PPS樹脂(ポリフェニレンサルファイド)等の樹脂や、鉄、アルミニウム等の金属等が挙げられる。なお、前記樹脂に対してさらにカーボンブラック、グラファイト、金属粉末等の導電性を有する粒子を含有してもよい。   The material of the pressing pad 64 is, for example, a resin such as silicone rubber, fluororubber, polyimide resin, polyamide resin, phenol resin, PES resin (polyethersulfone), PPS resin (polyphenylene sulfide), or a metal such as iron or aluminum. Etc. The resin may further contain conductive particles such as carbon black, graphite, and metal powder.

加熱ベルト62の内側には、加熱ベルト62と押圧パッド64等の加熱ベルト62内周面に接する各部材との摩擦抵抗を低下させるため、潤滑剤塗布部材を備えてもよい。潤滑剤塗布部材により、潤滑剤(例えばアミノ変性シリコーンオイル)が加熱ベルト62の内周面に供給される。   In order to reduce the frictional resistance between the heating belt 62 and each member in contact with the inner peripheral surface of the heating belt 62 such as the pressure pad 64, a lubricant application member may be provided inside the heating belt 62. A lubricant (for example, amino-modified silicone oil) is supplied to the inner peripheral surface of the heating belt 62 by the lubricant application member.

また、加熱ベルト62の内周面と押圧パッド64との摺動抵抗を小さくするため、加熱ベルト62と押圧パッド64との間に摺動部材(不図示)を設けてもよい。摺動部材は、単一層で構成されていてもよいし、複数層で構成されていてもよい。摺動部材の材質は、例えば、シンタード成型したPTFE樹脂シート、フッ素樹脂を含浸させたガラス繊維シート、ガラス繊維にフッ素樹脂のフィルムシートを加熱融着して挟み込んだ積層シート等が挙げられる。
また、摺動部材には、潤滑剤の枯渇を抑制する潤滑剤透過防止層が配置されることが好ましい。潤滑剤透過防止層の材質としては、例えば、耐熱性があり、潤滑剤を透過させない耐熱性樹脂フィルムや金属フィルム等が挙げられる。
なお、摺動部材を設置しない場合には、押圧パッド64は、加熱ベルト62の内周面に接触する表面が導電性を有するよう、例えば導電性を付与し得る粒子を含有した樹脂や金属等で構成されることが好ましい。
Further, a sliding member (not shown) may be provided between the heating belt 62 and the pressing pad 64 in order to reduce sliding resistance between the inner peripheral surface of the heating belt 62 and the pressing pad 64. The sliding member may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers. Examples of the material of the sliding member include sintered PTFE resin sheets, glass fiber sheets impregnated with fluororesin, and laminated sheets in which a fluororesin film sheet is heat-sealed and sandwiched between glass fibers.
Moreover, it is preferable that a lubricant permeation preventive layer that suppresses exhaustion of the lubricant is disposed on the sliding member. Examples of the material for the lubricant permeation prevention layer include heat resistant resin films and metal films that have heat resistance and do not allow lubricant to permeate.
When the sliding member is not installed, the pressing pad 64 is made of a resin or metal containing particles capable of imparting conductivity so that the surface contacting the inner peripheral surface of the heating belt 62 has conductivity. It is preferable that it is comprised.

・ベルト走行ガイド及び発熱体
ベルト走行ガイド63及びベルト走行補助ガイド66は、加熱ベルト62の内側において加熱ベルト62の形状に沿うよう円弧状に設けられ、加熱ベルト62が周回移動し得るよう支持する。
ベルト走行ガイド63及びベルト走行補助ガイド66の材質は、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、液晶ポリマー(LCP)等の耐熱性樹脂や、更に耐久性や摩擦係数を下げるためのフィラーを前記耐熱性樹脂に加えたもの等が挙げられる。
Belt running guide and heating element The belt running guide 63 and the belt running auxiliary guide 66 are provided in an arc shape along the shape of the heating belt 62 inside the heating belt 62, and support the heating belt 62 so that it can move around. .
The material of the belt traveling guide 63 and the belt traveling auxiliary guide 66 is, for example, heat-resistant resin such as polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), liquid crystal polymer (LCP), and further durability. And a filler for reducing the friction coefficient added to the heat-resistant resin.

また、加熱ベルト62に熱を付与する加熱源として、ベルト走行ガイド63と加熱ベルト62との間に発熱体69が設けられている。
発熱体69は、例えば、加熱ベルト62の形状に沿うように円弧状となっている。発熱体としては、例えば、電力を供給することでジュール発熱する抵抗発熱体を一対の支持板で挟み込んだ構成となっており、抵抗発熱体から発生する熱が支持板を介して加熱ベルト62に伝達される態様が挙げられる。支持板の材質は、伝熱性の観点等から、アルミニウム、ステンレス等の金属が望ましい。なお、定着装置60の加熱源としては、発熱体に制限されず、例えば、ハロゲンランプ等の公知の加熱源を使用してもよい。
A heating element 69 is provided between the belt running guide 63 and the heating belt 62 as a heating source for applying heat to the heating belt 62.
The heating element 69 has, for example, an arc shape so as to follow the shape of the heating belt 62. As the heating element, for example, a resistance heating element that generates Joule heat by supplying electric power is sandwiched between a pair of support plates, and heat generated from the resistance heating element is applied to the heating belt 62 via the support plate. The mode transmitted is mentioned. The material of the support plate is preferably a metal such as aluminum or stainless steel from the viewpoint of heat transfer. The heating source of the fixing device 60 is not limited to a heating element, and for example, a known heating source such as a halogen lamp may be used.

・端部ガイド部材
端部ガイド部材71は、加熱ベルト62のベルト軸方向の両端部に設けられ、ホルダ65の両端部に固定され、加熱ベルト62の内周面の両端部と接触して支持するベルト走行端部ガイド72と、加熱ベルト62が蛇行(ベルトウォーク)した際に加熱ベルト62の端面と突き当たる位置に配置される蛇行抑制ガイド73(蛇行抑制部材の一例)と、を有する。また、蛇行抑制ガイド73に対してベルト走行端部ガイド72と反対側には保持部74が設けられ、保持部74が定着装置60に保持されることにより、端部ガイド部材71が固定されている。
端部ガイド部材71(ベルト走行端部ガイド72、蛇行抑制ガイド73、及び保持部74)の材質は、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、液晶ポリマー(LCP)等の耐熱性樹脂や、更に耐久性や摩擦係数を下げるためのフィラーを前記耐熱性樹脂に加えたもの等が挙げられる。
End guide member The end guide member 71 is provided at both ends of the heating belt 62 in the belt axial direction, is fixed to both ends of the holder 65, and is in contact with and supported by both ends of the inner peripheral surface of the heating belt 62. And a meandering suppression guide 73 (an example of a meandering suppression member) disposed at a position where it abuts against the end surface of the heating belt 62 when the heating belt 62 meanders (belt walk). Also, a holding portion 74 is provided on the opposite side of the belt running end guide 72 with respect to the meandering suppression guide 73, and the end guide member 71 is fixed by holding the holding portion 74 on the fixing device 60. Yes.
The material of the end guide member 71 (the belt travel end guide 72, the meandering suppression guide 73, and the holding portion 74) is, for example, polyphenylene sulfide (PPS), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), or liquid crystal polymer. Examples thereof include a heat-resistant resin such as (LCP) and a material obtained by further adding a filler for lowering durability and a friction coefficient to the heat-resistant resin.

次いで、定着装置60の動作について説明する。   Next, the operation of the fixing device 60 will be described.

定着装置60では、加圧ロール61が、例えば図示しない駆動モータにより矢印S方向に回転し、この回転に従動して加熱ベルト62は、加圧ロール61の回転方向と反対の矢印R方向へ回転する。すなわち、例えば、加圧ロール61が図4における反時計方向へ回転するのに対して、加熱ベルト62は時計方向へ回転する。回転速度は特に限定されず、例えば表面速度250mm/秒に設定される。   In the fixing device 60, the pressure roll 61 is rotated in the direction of arrow S by a drive motor (not shown), for example, and the heating belt 62 is rotated in the direction of arrow R opposite to the rotation direction of the pressure roll 61 following this rotation. To do. That is, for example, the pressure roll 61 rotates counterclockwise in FIG. 4, whereas the heating belt 62 rotates clockwise. The rotation speed is not particularly limited, and is set to, for example, a surface speed of 250 mm / second.

そして、未定着トナー像Gが表面に形成された用紙K(記録媒体の一例)が、定着入口ガイド56Aによって導かれて、加熱ベルト62と加圧ロール61とによって形成されるニップ部に搬送される。用紙Kがニップ部を通過する際に、用紙K上のトナー像Gはニップ部に作用する圧力及び熱が加えられ、さらに定着出口ガイド56Bによって導かれて排出されて、用紙Kの表面にトナー像Gが定着される。   A sheet K (an example of a recording medium) on which the unfixed toner image G is formed is guided by a fixing inlet guide 56A and conveyed to a nip portion formed by a heating belt 62 and a pressure roll 61. The When the paper K passes through the nip portion, the toner image G on the paper K is applied with pressure and heat acting on the nip portion, and is further guided and discharged by the fixing outlet guide 56B, so that the toner image G on the surface of the paper K is discharged. Image G is fixed.

・変形例
なお、図4及び図5に示す定着装置60では、加熱ベルト62が用紙(記録媒体)K上のトナー像Gと接する構成、即ちベルト部材を記録媒体上のトナー像と接する加熱側に配置された加熱ベルト62として用い、かつ加圧部材を記録媒体の裏面側と接する加圧ロール61として用いた構成を説明した。しかし、本実施形態に係る定着装置におけるベルト部材及び加圧部材はこれらに制限されるものではない。例えば、ベルト部材を記録媒体上のトナー像と接しない加圧ベルトとして用い、かつ加圧部材として加熱源(例えばハロゲンヒータ等)を内側に有する加熱加圧ロールを用いた構成としてもよい。
Modified Example In the fixing device 60 shown in FIGS. 4 and 5, the heating belt 62 is in contact with the toner image G on the paper (recording medium) K, that is, the heating side in which the belt member is in contact with the toner image on the recording medium. The configuration in which the pressure belt 61 is used as the pressure belt 61 that is in contact with the back side of the recording medium is described. However, the belt member and the pressure member in the fixing device according to the present embodiment are not limited to these. For example, the belt member may be used as a pressure belt that is not in contact with the toner image on the recording medium, and a heating / pressure roll having a heating source (for example, a halogen heater) inside may be used as the pressure member.

[画像形成装置]
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、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した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手段と、トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を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の表面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させる定着手段と、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。
[Image forming apparatus]
Next, the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
The image forming apparatus of this embodiment includes an image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier, and an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the charged surface of the image carrier. Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image; and transfer means for transferring the toner image to the surface of the recording medium; Fixing means for fixing the toner image to the recording medium. The fixing device according to this embodiment is applied as the fixing unit.

以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図6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。
The image forming apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment.

本実施形態に係る画像形成装置100は、図6に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を用紙K上に定着させる定着装置60と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。   As shown in FIG. 6, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment is, for example, an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and a plurality of toner images of each color component are formed by an electrophotographic system. Image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, and a primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 15. The secondary transfer unit 20 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 15 onto the paper K that is a recording medium, and the fixing that fixes the secondary transferred image onto the paper K. Device 60. Further, the image forming apparatus 100 includes a control unit 40 that controls the operation of each device (each unit).

この定着装置60が既述の本実施形態に係る定着装置60である。   This fixing device 60 is the fixing device 60 according to this embodiment described above.

画像形成装置100の各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印A方向に回転する感光体11を備えている。   Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K of the image forming apparatus 100 includes a photoconductor 11 that rotates in the arrow A direction as an example of an image holding body that holds a toner image formed on the surface.

感光体11の周囲には、帯電手段の一例として、感光体11を帯電させる帯電器12が設けられ、潜像形成手段の一例として、感光体11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が設けられている。   A charger 12 for charging the photosensitive member 11 is provided around the photosensitive member 11 as an example of a charging unit, and a laser exposure device for writing an electrostatic latent image on the photosensitive member 11 as an example of a latent image forming unit. 13 (the exposure beam is indicated by Bm in the figure) is provided.

また、感光体11の周囲には、現像手段の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられ、感光体11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16が設けられている。   Further, around the photosensitive member 11, as an example of a developing unit, a developing device 14 that accommodates each color component toner and visualizes the electrostatic latent image on the photosensitive member 11 with the toner is provided. A primary transfer roll 16 for transferring the color component toner images formed thereon onto the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer unit 10 is provided.

更に、感光体11の周囲には、感光体11上の残留トナーが除去される感光体クリーナ17が設けられ、帯電器12、レーザ露光器13、現像器14、一次転写ロール16及び感光体クリーナ17の電子写真用デバイスが感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。   Further, a photoconductor cleaner 17 for removing residual toner on the photoconductor 11 is provided around the photoconductor 11, and a charger 12, a laser exposure device 13, a developing device 14, a primary transfer roll 16, and a photoconductor cleaner. Seventeen electrophotographic devices are sequentially arranged along the rotation direction of the photoconductor 11. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged substantially linearly in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15. Has been.

中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミド又はポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の加圧ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は10Ωcm以上1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚みは、例えば、0.1mm程度に構成されている。 The intermediate transfer belt 15 as an intermediate transfer member is formed of a film-like pressure belt containing a resin such as polyimide or polyamide as a base layer and containing an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black. The volume resistivity is 10 6 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less, and the thickness is, for example, about 0.1 mm.

中間転写ベルト15は、各種ロールによって図6に示すB方向に目的に合わせた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(不図示)により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる駆動ロール31、各感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール33、二次転写部20に設けられる背面ロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール34を有している。   The intermediate transfer belt 15 is circulated and driven (rotated) at various speeds in the direction B shown in FIG. 6 by various rolls. As these various rolls, a drive roll 31 that is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed to rotate the intermediate transfer belt 15, and the intermediate transfer belt 15 that extends substantially linearly along the arrangement direction of the respective photoreceptors 11. A support roll 32 for supporting the intermediate transfer belt 15, a tension applying roll 33 that functions as a correction roll that applies tension to the intermediate transfer belt 15 and prevents meandering of the intermediate transfer belt 15, a back roll 25 provided in the secondary transfer unit 20, an intermediate A cleaning back roll 34 is provided in a cleaning unit that scrapes off residual toner on the transfer belt 15.

一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。芯体は、鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photoconductor 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. The primary transfer roll 16 is composed of a core body and a sponge layer as an elastic layer fixed around the core body. The core is a cylindrical bar made of a metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7.5 Ωcm or more and 10 8.5 Ωcm or less.

そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体11に圧接配置され、更に一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。   The primary transfer roll 16 is placed in pressure contact with the photoreceptor 11 with the intermediate transfer belt 15 in between. Further, the primary transfer roll 16 has a voltage (primary polarity) opposite to the toner charging polarity (negative polarity; the same applies hereinafter). Transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photoconductors 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 so that the superimposed toner images are formed on the intermediate transfer belt 15.

二次転写部20は、背面ロール25と、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、を備えて構成されている。   The secondary transfer unit 20 includes a back roll 25 and a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 15.

背面ロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブ、内部はEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が10Ω/□以上1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は、例えば、70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。この背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触配置されている。 The back roll 25 is made of a tube of EPDM and NBR blend rubber with carbon dispersed on the surface, and the inside is made of EPDM rubber. And it is formed so that the surface resistivity may be 10 7 Ω / □ or more and 10 10 Ω / □ or less, and the hardness is set to, for example, 70 ° (Asker C: manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., the same shall apply hereinafter). The The back roll 25 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 to constitute a counter electrode of the secondary transfer roll 22, and a metal power supply roll 26 to which a secondary transfer bias is stably applied is disposed in contact. ing.

一方、二次転写ロール22は、芯体と、芯体の周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。芯体は鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 On the other hand, the secondary transfer roll 22 is composed of a core body and a sponge layer as an elastic layer fixed around the core body. The core is a cylindrical bar made of a metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7.5 Ωcm or more and 10 8.5 Ωcm or less.

そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んで背面ロール25に圧接配置され、更に二次転写ロール22は接地されて背面ロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙K上にトナー像を二次転写する。   The secondary transfer roll 22 is placed in pressure contact with the back roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the secondary transfer roll 22 is grounded and a secondary transfer bias is formed between the secondary transfer roll 22 and the back roll 25, and the secondary transfer roll 22 is grounded. The toner image is secondarily transferred onto the paper K conveyed to the transfer unit 20.

また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。   Further, on the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, an intermediate transfer belt that removes residual toner and paper dust on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15. A cleaner 35 is provided so as to be able to contact and separate.

なお、中間転写ベルト15、一次転写部10(一次転写ロール16)、及び二次転写部20(二次転写ロール22)が、転写手段の一例に該当する。   The intermediate transfer belt 15, the primary transfer unit 10 (primary transfer roll 16), and the secondary transfer unit 20 (secondary transfer roll 22) correspond to an example of a transfer unit.

一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。   On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 42 that generates a reference signal serving as a reference for taking image forming timings in the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. It is arranged. Further, an image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. In response to an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal, each image forming unit 1Y, 1M, 1C, and 1K are configured to start image formation.

更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Kを搬送する搬送手段として、用紙Kを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に集積された用紙Kを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール51、給紙ロール51により繰り出された用紙Kを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Kを二次転写部20へと送り込む搬送ガイド53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Kを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Kを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。   Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as a transport unit that transports the paper K, the paper storage unit 50 that stores the paper K, and the paper K accumulated in the paper storage unit 50 is taken out at a predetermined timing. A paper feed roll 51 that transports the paper K, a transport roll 52 that transports the paper K fed by the paper feed roll 51, a transport guide 53 that feeds the paper K transported by the transport roll 52 to the secondary transfer unit 20, and a secondary transfer A conveyance belt 55 that conveys the sheet K conveyed after the secondary transfer by the roll 22 to the fixing device 60 and a fixing entrance guide 56 that guides the sheet K to the fixing device 60 are provided.

次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
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。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the image forming apparatus according to the present embodiment, image data output from an image reading device (not shown) or a personal computer (PC) (not shown) is subjected to image processing by an image processing device (not shown), and then the image forming unit 1Y. , 1M, 1C, 1K, image forming work is executed.

画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。   In the image processing apparatus, input reflectance data is subjected to image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame erasing, color editing, and moving editing. Is done. The image data that has undergone image processing is converted into color material gradation data of four colors, Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure unit 13.

レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。   The laser exposure unit 13 irradiates each of the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K with, for example, an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser in accordance with the input color material gradation data. . In each of the photoreceptors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent images are developed as toner images of respective colors Y, M, C, and K by the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.

画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。   The toner images formed on the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10 where the photoconductors 11 and the intermediate transfer belt 15 are in contact with each other. The More specifically, in the primary transfer portion 10, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the toner charging polarity (minus polarity) is applied to the base material of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16, and the toner image. Are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 15 to perform primary transfer.

トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール51が回転し、用紙収容部50から目的とするサイズの用紙Kが供給される。給紙ロール51により供給された用紙Kは、搬送ロール52により搬送され、搬送ガイド53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Kは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせて位置合わせロール(不図示)が回転することで、用紙Kの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。   After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. When the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20, the conveyance unit rotates the paper feed roll 51 in accordance with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. A size paper K is supplied. The paper K supplied by the paper feed roll 51 is transported by the transport roll 52, and reaches the secondary transfer unit 20 through the transport guide 53. Before reaching the secondary transfer unit 20, the sheet K is temporarily stopped, and an alignment roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 that holds the toner image. And the position of the toner image are aligned.

二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22が背面ロール25に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Kは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22と背面ロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22と背面ロール25とによって加圧される二次転写部20において、用紙K上に一括して静電転写される。   In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the back roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the sheet K conveyed at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At this time, when a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity as the toner charging polarity (negative polarity) is applied from the power supply roll 26, a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the back roll 25. Is done. The unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 15 is collectively electrostatically transferred onto the paper K in the secondary transfer unit 20 pressed by the secondary transfer roll 22 and the back roll 25. The

その後、トナー像が静電転写された用紙Kは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Kを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙K上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱及び圧力で定着処理を受けることで用紙K上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Kは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に搬送される。   Thereafter, the sheet K on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed as it is while being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22, and is conveyed downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet conveyance direction. It is conveyed to the belt 55. The transport belt 55 transports the paper K to the fixing device 60 in accordance with the optimal transport speed in the fixing device 60. The unfixed toner image on the paper K conveyed to the fixing device 60 is fixed on the paper K by receiving a fixing process with heat and pressure by the fixing device 60. Then, the sheet K on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge container (not shown) provided in the discharge unit of the image forming apparatus.

一方、用紙Kへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール34及び中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。   On the other hand, after the transfer to the paper K is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 is conveyed to the cleaning unit as the intermediate transfer belt 15 rotates, and is cleaned by the cleaning back roll 34 and the intermediate transfer belt cleaner 35. It is removed from the intermediate transfer belt 15.

以上、本実施形態について説明したが、上記実施の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。   Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

<実施例1>
本実施例においては、A4用紙横送りに対応した定着器用の定着ベルトを作製した。
<Example 1>
In this example, a fixing belt for a fixing device corresponding to A4 paper lateral feed was manufactured.

・基材
φ30mmで厚み60μm、長さ400mmの円筒状のポリイミド製基材を用意し、表面を粗面化処理後に、ステンレス製の芯金に挿入した。
-Base material A cylindrical polyimide base material having a diameter of 30 mm, a thickness of 60 μm, and a length of 400 mm was prepared, and the surface was roughened and inserted into a stainless steel core.

・下側プライマー層
ここに、シリコーンプライマー(ケイ素原子に結合する水素原子(SiH基)を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤、商品名:DY35−051、東レ・ダウコーニング株式会社)のA剤とB剤の等量混合液をフローコーティングにより0.6g塗布した。なお、この塗布の際、ベルト軸方向の両端部側の速度を遅くして端部12mmの領域での塗布膜厚が、中央部から端部に向かって厚くなるように制御し、かつベルト軸方向の中央部に対して最端部での塗布量が2.5倍となるよう設定した。
-Lower primer layer Here, a silicone primer (a silane coupling agent having a hydrogenorganopolysiloxane structure having a hydrogen atom (SiH group) bonded to a silicon atom, trade name: DY35-051, Toray Dow Corning Co., Ltd.) 0.6 g of an equal amount mixed solution of A agent and B agent was applied by flow coating. In this application, the speed on both ends in the belt axis direction is slowed so that the coating film thickness in the region of the end 12 mm is controlled from the center to the end, and the belt shaft The coating amount at the endmost part was set to be 2.5 times the central part in the direction.

・弾性層
前記シリコーンプライマーを乾燥した後、液状シリコーンゴム(ビニル基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素原子に結合する水素原子(SiH基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、を含んでなるシリコーンゴム原料、商品名:DY35−1310、東レ・ダウコーニング株式会社)のA剤とB剤を等量で混合し、更に酢酸ブチルを添加して粘度を調整した後に、フローコーティングにより塗布した。次いで溶媒を乾燥した後に、150℃で一次加硫を行った。
Elastic layer After the silicone primer is dried, a silicone rubber comprising a liquid silicone rubber (an organopolysiloxane having a vinyl group and an organohydrogenpolysiloxane having a hydrogen atom (SiH group) bonded to a silicon atom). Raw materials, trade name: DY35-1310, Toray Dow Corning Co., Ltd.) A and B were mixed in equal amounts, and further butyl acetate was added to adjust the viscosity, followed by coating by flow coating. Subsequently, after drying the solvent, primary vulcanization was performed at 150 ° C.

・上側プライマー層
次に、PFAチューブ接着用としてのプライマー(ビニル基に対してハイドロジェンオルガノポリシロキサンの比率を高くした(つまりSiH基を過剰にした液状シリコーンゴム、商品名:SE1714、東レ・ダウコーニング株式会社)をヘプタンで希釈したのち、フローコーティングにより塗布した。この塗布の際、ベルト軸方向の両端部側の速度を遅くして端部12mmの領域での塗布膜厚が、中央部から端部に向かって厚くなるように制御し、かつベルト軸方向の中央部(通紙相当領域)での塗布厚が10μm、最端部での塗布厚が15μmとなるように設定し、その後乾燥を実施した。
Upper primer layer Next, a primer for bonding a PFA tube (the ratio of hydrogenorganopolysiloxane to vinyl groups was increased (that is, liquid silicone rubber with excessive SiH groups, trade name: SE1714, Toray Dow) Corning Co., Ltd.) was diluted with heptane, and then applied by flow coating.At this time, the speed at both ends in the belt axis direction was slowed so that the coating film thickness in the region of 12 mm from the center was The thickness is controlled so as to become thicker toward the end, and the coating thickness at the center in the belt axis direction (area corresponding to paper passing) is set to 10 μm, and the coating thickness at the end is set to 15 μm, and then dried. Carried out.

・表面層
次に、表面層となるPFAチューブ(内面活性化処理済)を、内径が前記基材、下側プライマー層、弾性層、及び上側プライマー層を形成した芯金の外径より、わずかに大きい内径を有する中空金属管(外金型)の内面に沿って真空吸引により貼りつくよう拡張させた。
次に、前記PFAチューブを内面に貼りつけた外金型の内側に、前記弾性層を被覆しかつ上側プライマー層を塗布した芯金を挿入したのち、外金型の真空吸引を解除して前記PFAチューブを弾性層の上に被覆した。さらに前記芯金を積層体とともに取り出し、200℃で4時間加熱して二次加硫を行って、弾性層のシリコーンゴムとPFAチューブとを接着すると共に、シリコーンゴムの架橋を完了させた。
次いで、ベルトを金型から取り出したのち、長さ366mmとなるように両端部を切断して、定着ベルトとした。
-Surface layer Next, the PFA tube (inner surface activated treatment) that becomes the surface layer has an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the core metal on which the base material, the lower primer layer, the elastic layer, and the upper primer layer are formed. The hollow metal tube (outer mold) having a large inner diameter was expanded so as to adhere by vacuum suction along the inner surface of the hollow metal tube (outer mold).
Next, after inserting the core metal coated with the elastic layer and coated with the upper primer layer inside the outer mold with the PFA tube attached to the inner surface, the vacuum suction of the outer mold is released to A PFA tube was coated on the elastic layer. Further, the core metal was taken out together with the laminate, and heated at 200 ° C. for 4 hours to perform secondary vulcanization, thereby bonding the silicone rubber of the elastic layer and the PFA tube, and completing the crosslinking of the silicone rubber.
Next, after removing the belt from the mold, both ends were cut to a length of 366 mm to obtain a fixing belt.

定着ベルトの弾性層の厚さは200μmであった。   The thickness of the elastic layer of the fixing belt was 200 μm.

・弾性率の測定
前記定着ベルトに関し、ベルト軸方向の片方の端から中央側に20mmまでの範囲について幅2mmの間隔で10個の領域をリング状に切断し、各領域の弾性率を前述の方法により測定した。結果を下記表1及び図8に示す。
なお弾性率の測定は破壊試験となるため、下記評価試験用の定着ベルトは同条件で作製したものを別途準備した。
-Measurement of elastic modulus With respect to the fixing belt, 10 regions were cut into a ring shape at intervals of 2 mm in the range from one end in the belt axial direction to 20 mm toward the center, and the elastic modulus of each region was determined as described above. Measured by the method. The results are shown in Table 1 below and FIG.
Since the measurement of the elastic modulus is a destructive test, a fixing belt for the following evaluation test was prepared separately under the same conditions.

<比較例1>
実施例1の定着ベルトの作製において、下側プライマー層及び上側プライマー層の塗布を、いずれも全面で均一に近い状態となるよう行った以外は、実施例1と同様にして定着ベルトを得た。
実施例1と同様に測定した弾性率の結果を下記表1及び図8に示す。
<Comparative Example 1>
In the production of the fixing belt of Example 1, a fixing belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that both the lower primer layer and the upper primer layer were applied so as to be nearly uniform over the entire surface. .
The results of elastic modulus measured in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1 below and FIG.

<比較例2>
実施例1の定着ベルトの作製において、下側プライマー層及び上側プライマー層の塗布を、いずれもベルト軸方向の両端部12mmの領域で、厚くかつ均一に近い状態とし、一方両端部12mmよりも中央側の領域で、薄くかつ均一に近い状態となるよう行った以外は、実施例1と同様にして定着ベルトを得た。弾性層の弾性率は、プライマーの塗布膜厚が変化する箇所を境にして高弾性率部と低弾性率部とに分かれた。
実施例1と同様に測定した弾性率の結果を下記表1及び図8に示す。
<Comparative example 2>
In the production of the fixing belt of Example 1, the lower primer layer and the upper primer layer were both applied in a state where the thickness was nearly uniform in the region of both end portions 12 mm in the belt axial direction, while the center portion was larger than both end portions 12 mm. A fixing belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was made thin and nearly uniform in the side region. The elastic modulus of the elastic layer was divided into a high elastic modulus portion and a low elastic modulus portion at a point where the coating film thickness of the primer changed.
The results of elastic modulus measured in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1 below and FIG.

〔評価試験〕
実施例及び比較例で得られた定着ベルトを、図4及び図5に示す定着装置に組み込み、前記定着装置を回転駆動するベンチ装置により試験を実施した。なお、定着装置には外径がφ30mm加圧ロールを使用した。前記ベンチ装置には、加圧ロールを回転駆動するモータと、定着ベルト(加圧ベルト)内部のヒータを加熱する電源と、定着ベルトの表面温度を検知する温度センサと、温度制御装置と、が備えられ、定着ベルトの表面温度が170℃となるように制御するとともに、定着ベルトの表面速度が250mm/sとなるよう設定した。
この装置を用いて定着ベルトを連続回転させ、経時で目視により定着ベルト端面の状態を観察した。ただし、ベルトウォークが発生し易いストレス環境とするため、ベルトの軸方向の片側にだけ冷却ファンにて風を吹きつけて冷却することでベルトの温度に差を設け、定着ベルトの片側がベルト走行ガイド等に押しつけられるようした。またニップ部での荷重は通常の1.5倍となる350Nとした。
〔Evaluation test〕
The fixing belts obtained in the examples and comparative examples were incorporated in the fixing device shown in FIGS. 4 and 5, and the test was carried out using a bench device that rotationally drives the fixing device. A pressure roll having an outer diameter of φ30 mm was used for the fixing device. The bench device includes a motor that rotationally drives a pressure roll, a power source that heats a heater inside the fixing belt (pressure belt), a temperature sensor that detects the surface temperature of the fixing belt, and a temperature control device. The fixing belt was controlled so that the surface temperature of the fixing belt was 170 ° C., and the surface speed of the fixing belt was set to 250 mm / s.
Using this apparatus, the fixing belt was continuously rotated, and the state of the end surface of the fixing belt was visually observed over time. However, in order to create a stress environment where belt walks are likely to occur, only one side of the belt in the axial direction is cooled by blowing air with a cooling fan to create a difference in belt temperature, and one side of the fixing belt runs on the belt. It was pushed against the guide etc. The load at the nip portion was 350 N, which is 1.5 times the normal load.

−評価結果−
比較例1では、評価試験開始から弾性層が摩耗粉を発生しながら磨滅し始め、100時間で基材にラッパ状の変形が発生し始め、200時間でベルト端面に亀裂が発生し始めた。
比較例2では、弾性層の摩耗は少なく、200時間経過時でもベルト端面の基材に変形は見られなかった。しかし、300時間でベルト軸方向端部における弾性層の弾性率が高い部分と低い部分との境目で弾性層剥がれによる表面層の浮きが発生した。
実施例1では、弾性層の摩耗は少なく、延べ500時間を経過してもベルト端面の弾性層の一部が僅かに摩耗しただけであった。また、基材での亀裂や弾性層の剥がれによる表面層の浮きは見られなかった。
-Evaluation results-
In Comparative Example 1, the elastic layer began to wear out while generating abrasion powder from the start of the evaluation test, and a trumpet-shaped deformation began to occur in the substrate in 100 hours, and cracks began to occur in the belt end surface in 200 hours.
In Comparative Example 2, there was little abrasion of the elastic layer, and no deformation was seen in the base material on the belt end surface even after 200 hours had passed. However, in 300 hours, the surface layer floated due to the peeling of the elastic layer at the boundary between the high elastic modulus portion and the low elastic layer portion at the belt axial end.
In Example 1, there was little abrasion of the elastic layer, and even after a total of 500 hours, a part of the elastic layer on the belt end face was only slightly worn. Moreover, the surface layer was not lifted by cracks in the base material or peeling of the elastic layer.

1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット
10 一次転写部
11 感光体
12 帯電器
13 レーザ露光器
14 現像器
15 中間転写ベルト
16 一次転写ロール
17 感光体クリーナ
20 二次転写部
22 二次転写ロール
25 背面ロール
26 給電ロール
31 駆動ロール
32 支持ロール
33 張力付与ロール
34 クリーニング背面ロール
35 中間転写ベルトクリーナ
40 制御部
42 基準センサ
43 画像濃度センサ
50 用紙収容部
51 給紙ロール
52 搬送ロール
53 搬送ガイド
55 搬送ベルト
56 定着入口ガイド
56A 定着入口ガイド
56B 定着出口ガイド
60 定着装置
61 加圧ロール
61A コア
61B 耐熱性弾性体層
61C 表面層
62 加熱ベルト
62A、62B、62C ベルト部材
63 ベルト走行ガイド
64 押圧パッド
65 ホルダ
66 ベルト走行補助ガイド
69 発熱体
71 端部ガイド部材
72 ベルト走行端部ガイド
73 蛇行抑制ガイド
74 保持部
100 画像形成装置
110A 基材
110B 弾性層
110C 表面層
112 下側接着層
114 上側接着層
G 未定着トナー像
K 用紙
1Y, 1M, 1C, 1K Image forming unit 10 Primary transfer unit 11 Photoconductor 12 Charger 13 Laser exposure unit 14 Developer 15 Intermediate transfer belt 16 Primary transfer roll 17 Photoconductor cleaner 20 Secondary transfer unit 22 Secondary transfer roll 25 Back roll 26 Power supply roll 31 Drive roll 32 Support roll 33 Tension applying roll 34 Cleaning back roll 35 Intermediate transfer belt cleaner 40 Control unit 42 Reference sensor 43 Image density sensor 50 Paper storage unit 51 Paper feed roll 52 Transport roll 53 Transport guide 55 Transport Belt 56 Fixing entrance guide 56A Fixing entrance guide 56B Fixing exit guide 60 Fixing device 61 Pressure roll 61A Core 61B Heat resistant elastic layer 61C Surface layer 62 Heating belts 62A, 62B, 62C Belt member 63 Belt running guide 64 Press pad 65 Holder 6 Belt running auxiliary guide 69 Heat generating element 71 End guide member 72 Belt running end guide 73 Meander suppression guide 74 Holding unit 100 Image forming apparatus 110A Base material 110B Elastic layer 110C Surface layer 112 Lower adhesive layer 114 Upper adhesive layer G Unfixed Toner image K paper

Claims (5)

円筒状の基材と、
前記基材の外周面上に配置され、ベルト軸方向の少なくとも一方の端部について、端から中央側に20mmまでの範囲を幅2mmの間隔で10個の領域に区切ったとき、下記条件A及び下記条件Bを満たす弾性層と、
を有するベルト部材。
条件A:前記10個に区切った各領域のうち、最もベルト軸方向端側の領域における弾性率〔Eed〕が最もベルト軸方向中央側の領域における弾性率〔Ein〕よりも高く、かつその差〔Eed−Ein〕が0.5MPa以上3.5MPa以下である。
条件B:前記10個に区切った各領域において、隣り合う領域での弾性率の差が1MPa以下である。
A cylindrical substrate;
When at least one end in the belt axis direction is arranged on the outer peripheral surface of the base material and the range from the end to 20 mm is divided into 10 regions at intervals of 2 mm in width, the following conditions A and An elastic layer satisfying the following condition B;
A belt member.
Condition A: Among the ten regions divided into the ten regions, the elastic modulus [E ed ] in the region closest to the belt axial direction end is higher than the elastic modulus [E in ] in the region centrally in the belt axial direction, and The difference [E ed -E in ] is 0.5 MPa or more and 3.5 MPa or less.
Condition B: In each of the regions divided into ten, the difference in elastic modulus between adjacent regions is 1 MPa or less.
前記弾性層が、ビニル基含有シリコーンゴムを含有する請求項1に記載のベルト部材。   The belt member according to claim 1, wherein the elastic layer contains vinyl group-containing silicone rubber. 下記条件1を満たす下側接着層及び下記条件2を満たす上側接着層の少なくとも一方の接着層を有する請求項1又は請求項2に記載のベルト部材。
条件1:前記下側接着層は、前記基材と前記弾性層との間において前記弾性層に接触して配置され、かつケイ素原子に結合する水素原子を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤を含有する。
条件2:前記弾性層の外周面上にさらに表面層を有し、前記上側接着層は、前記弾性層と前記表面層との間において前記弾性層に接触して配置され、かつケイ素原子に結合する水素原子を有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン構造を有するシランカップリング剤を含有する。
The belt member according to claim 1 or 2, further comprising at least one adhesive layer of a lower adhesive layer satisfying the following condition 1 and an upper adhesive layer satisfying the following condition 2.
Condition 1: The silane having a hydrogenorganopolysiloxane structure in which the lower adhesive layer is disposed in contact with the elastic layer between the base material and the elastic layer and has a hydrogen atom bonded to a silicon atom Contains a coupling agent.
Condition 2: a surface layer is further provided on the outer peripheral surface of the elastic layer, and the upper adhesive layer is disposed in contact with the elastic layer between the elastic layer and the surface layer, and is bonded to a silicon atom. And a silane coupling agent having a hydrogen organopolysiloxane structure having hydrogen atoms.
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のベルト部材と、
前記ベルト部材の内周面に接触して押圧する押圧部材と、
前記ベルト部材を挟んで前記押圧部材に対向して配置され、前記ベルト部材の外周面を加圧する加圧部材と、
前記ベルト部材に対しベルト軸方向の少なくとも一方の端部側に配置され、前記ベルト部材がベルト軸方向に蛇行したときに前記ベルト部材の端面と接触することで前記蛇行を抑制する蛇行抑制部材と、
を有し、
未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記ベルト部材と前記加圧部材とで挟み込んで前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置。
The belt member according to any one of claims 1 to 3,
A pressing member that contacts and presses the inner peripheral surface of the belt member;
A pressure member that is disposed to face the pressing member across the belt member and pressurizes the outer peripheral surface of the belt member;
A meandering suppression member that is disposed on at least one end side in the belt axis direction with respect to the belt member, and that suppresses the meandering by contacting the end surface of the belt member when the belt member meanders in the belt axis direction; ,
Have
A fixing device that fixes a toner image to the recording medium by sandwiching a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface between the belt member and the pressure member.
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した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手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を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の表面に転写する転写手段と、
請求項4に記載の定着装置を有し、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、
を備える画像形成装置。
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to the surface of the recording medium;
A fixing unit comprising the fixing device according to claim 4, wherein the fixing unit fixes the toner image on the recording medium.
An image forming apparatus comprising:
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