JP2018156026A - 定着部材、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】耐摩耗性に優れる定着部材の提供。【解決手段】定着部材110は、基材110Aと、基材110A上に設けられた弾性層110Bと、弾性層110B上に設けられた表面層110Cと、を有している。表面層110Cは、フッ素系樹脂と平均円形度が0.7以上0.98以下の充填材とを含んで構成される。充填材は、平均粒子径が0.2μm以上1μm以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが3μm以上20μm以下の二次粒子であることが好ましい。充填材を構成する材料としては、シリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。【選択図】図1

Description

本発明は、定着部材、定着装置及び画像形成装置に関する。
特許文献1には、円筒状の芯金の外周面の最表面に、表面全体がフッ素系高分子被膜で被覆されている定着ローラ用充填材とフッ素系樹脂との混合材料から形成された離型層を備えた定着ローラが開示されている。
特許文献2には、円筒体芯金の表面に、表面の電気抵抗が、1×10Ω以下となされたプライマー層と、該プライマー層上に、パーフルオロアルコキシ(PFA)樹脂を主成分とし、粒径1μm以下の無機粉末が全無機粉末の全重量に対して2質量%〜4質量%分散しており、表面の電気抵抗が1×1012Ω以上となされた離型層とを有してなる加熱定着ローラが開示されている。
特許文献3には、基材と、前記基材の上に配置されている機能性層と、中間層の上に配置されている外側層とを備え、前記外側層は、エアロゲル粒子が分散したフッ素系プラスチックマトリックスを含み、前記外側層の表面エネルギーが約20mN/m未満である、定着器部材が開示されている。
特開2003−015451号公報 特開2003−255742号公報 特開2012−197430号公報
定着部材の表面層に充填材を含有させることで表面層の摩擦係数が低下し、記録媒体の搬送性が確保される。しかし、充填材を含む定着ローラ等の定着部材の耐摩耗性は必ずしも十分なものではない。
本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、平均円形度が0.98を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材を提供することを目的とする。
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
即ち、請求項1に係る発明は、
基材と、
前記基材上に配置されたフッ素系樹脂と平均円形度が0.7以上0.98以下の充填材とを含む表面層と、
を有する定着部材。
請求項2に係る発明は、
前記充填材が、平均粒子径が0.2μm以上1μm以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが3μm以上20μm以下の二次粒子である請求項1に記載の定着部材。
請求項3に係る発明は、
前記充填材が、シリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の定着部材。
請求項4に係る発明は、
第1回転体と、前記第1回転体の外面に接触して配置される第2回転体と、を備え、
前記第1回転体及び前記第2回転体の少なくとも一方が請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の定着部材であり、
トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第1回転体と前記第2回転体との接触部に通過させて前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置。
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、
前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着手段であって、請求項4に記載の定着装置を有する定着手段と、
を備える画像形成装置。
請求項1に係る発明によれば、平均円形度が0.98を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材が提供される。
請求項2に係る発明によれば、一次粒子の平均粒子径が0.2μm未満であるか若しくは1μmを超えるか、又は二次粒子の平均長軸長さが3μm未満であるか若しくは20μmを超える場合に比較して、耐摩耗性により優れる定着部材が提供される。
請求項3に係る発明によれば、充填材としてシリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも1種を用いることで、耐摩耗性により優れる定着部材が提供される。
請求項4に係る発明によれば、平均円形度が0.98を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材を備える定着装置が提供される。
請求項5に係る発明によれば、平均円形度が0.98を超える充填材を含有する場合に比較して、耐摩耗性に優れる定着部材を備える画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る定着部材の一例を示す模式断面図である。 第1実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。 第2実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。 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。
以下、本発明の一例である実施形態について説明する。
[定着部材]
本実施形態に係る定着部材は、基材と、前記基材上に配置されたフッ素系樹脂と平均円形度が0.7以上0.98以下の充填材とを含む表面層と、を有する。基材と表面層との間には、必要に応じて弾性層が配置されてもよい。
本実施形態に係る定着部材は、電子写真方式の画像形成装置に好適に用いられる。
電子写真方式による画像形成では、記録媒体上に転写されたトナー粒子を、定着部材を備える定着装置により加熱及び加圧して定着することで画像を得る。トナー粒子を加熱及び加圧する際にトナー粒子が溶融するため、定着部材の表面層はフッ素系樹脂を含有する構成とされることが一般的である。また、記録媒体の搬送性を確保するため、定着部材の表面層には充填材を含有させることがある。
さらに、近年、エンボス紙などの表面の凹凸の大きい記録媒体への定着部材の追従性やトナーの小径化に伴う溶融挙動の変化への対応が求められている。定着部材の追従性及びトナーの溶融挙動の変化に対しては、定着圧力を高くすることが対応策の一つとして挙げられる。このように、画像形成装置の構成上、定着圧力が低減するよりも、むしろ強まる方向になると予想される。定着圧力が高くなると、定着部材表面への摩耗ストレスは増大し、定着部材が摩耗しやすくなり、定着部材の寿命が短くなる。
さらに、本発明者等の検討によると、定着部材の表面層に充填材を含有させた場合、表面層の摩耗が進行すると定着部材の表面から充填材が脱離し、充填材が定着部材の表面を擦るため、定着部材の表面の摩耗が促進されてしまう場合があることが判明した。
本発明者等は鋭意検討の結果、表面層に含有される充填材の平均円形度を0.7以上0.98以下の範囲とすることで表面層の耐摩耗性が向上することを見出した。充填材の平均円形度が0.7以上0.98以下の範囲であると、充填材の形状は所謂不定形となり、アンカー効果によって表面層から充填材が脱離しにくくなるために表面層の耐摩耗性が向上するものと推察される。なお、充填材の平均円形度が0.98を超えると、充填材の形状が所謂球状となり、アンカー効果が生じにくくなるため表面層から充填材が脱離しやすくなり、表面層の耐摩耗性が悪化する恐れがある。また、充填材の平均円形度が0.7未満であると、充填材の物理的な強度が低下しやすく、充填材が容易に破壊されやすくなるため表面層から充填材が消失しやすくなるため、表面層の耐摩耗性が悪化する恐れがある。
以下、本実施形態に係る定着部材について説明する。
図1は、本実施形態に係る定着部材の一例を示す概略断面図である。図1に記載の定着部材はロール状の定着部材であり、基材と表面層との間に弾性層が配置されている。
本実施形態に係る定着部材110は、例えば、図1に示すように、基材110Aと、基材110A上に設けられた弾性層110Bと、弾性層110B上に設けられた表面層110Cと、を有している。
以下、本実施形態に係る定着部材110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。
(定着部材の形状)
本実施形態に係る定着部材は、ロール状であってもよいし、ベルト状であってもよい。また、熱源をその内部又は外部に備えた加熱定着部材であってもよいし、熱源を備えない加圧定着部材であってもよい。ロール状の定着部材である場合、基材と表面層との間に弾性層が配置されていることが望ましい。
(基材)
定着部材がロール状の場合、基材としては、例えば、金属(アルミ、SUS、鉄、銅等)、合金、セラミックス、FRM(繊維強化メタル)等で構成された円筒体が挙げられる。
定着部材がロール状の場合、基材の外径及び肉厚は、例えば、外径10mm以上50mm以下であることがよく、例えば、アルミニウム製の場合は厚さ0.5mm以上4mm以下、SUS(ステンレス鋼)製又は鉄製の場合は厚さ0.1mm以上2mm以下である。
一方、定着部材がベルト状の場合、基材としては、例えば、金属ベルト(例えば、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等の金属ベルト)、樹脂ベルト(例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール等の樹脂ベルト)が挙げられる。
なお、樹脂ベルトには導電剤などを添加し分散して、体積抵抗率が制御されていてもよい。具体的には、樹脂ベルトとしては、例えば、カーボンブラックを添加し分散して体積抵抗率を制御したポリイミドベルトが挙げられる。また、樹脂ベルトとしては、例えば、長尺のポリイミドシートの両端部をパズル上に組合せ、熱圧着部材を用いて熱圧着し、ベルト状に仕立てたものも挙げられる。
定着部材がベルト状の場合、基材の厚みは、例えば、20μm以上200μm以下であることがよく、好ましくは30μm以上150μm以下、より好ましくは40μm以上130μm以下である。
(弾性層)
弾性層は、耐熱性弾性材料を含んで構成される。
耐熱性弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
シリコーンゴムとしては、例えば、RTV(Room Temperature Vulcanizing)シリコーンゴム、HTV(High Temperature Vulcanizing)シリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム等が挙げられる。
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン/プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン/パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。
なお、「耐熱性」とは、定着装置の昇温温度(例えば定着温度)に達しても、溶けたり分解したりしない特性を意味する。以下、同様である。
弾性層には、各種周知の添加剤が配合されてもよい。添加剤としては、例えば、充填材、導電剤、軟化剤(パラフィン系等)、加工助剤(ステアリン酸等)、老化防止剤(アミン系等)、加硫剤(硫黄、金属酸化物、過酸化物等)、機能性充填材(アルミナ等)等が挙げられる。
弾性層の厚みは、例えば、30μm以上600μm以下であることがよく、望ましくは100μm以上500μm以下である。
(表面層)
表面層は、フッ素系樹脂と平均円形度が0.7以上0.98以下の充填材とを含んで構成される。
ここで、充填材の含有量は、表面層に対して1質量%以上40質量%以下であることがよく、好ましくは1質量%以上30質量%以下であり、より好ましくは1質量%以上20質量%以下である。
なお、充填材は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
充填材の平均円形度は、0.7以上0.98以下とされ、0.75以上0.96以下であることが好ましく、0.8以上0.95以下であることがより好ましい。
充填材の平均円形度が0.98を超えると、充填材が表面層から脱離しやすくなり、表面層の耐摩耗性が低下することがある。一方、充填材の平均円形度が0.7未満であると、強度低下に伴う充填剤消失の問題を生ずることがある。
充填材の平均円形度は、下記方法により測定された値をいう。
充填剤の円形度は、表面層表面もしくは断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、得られた組成像のうちミクロンオーダーの高輝度粒子の画像解析から、下記式(1)により算出される「100/SF2」として得られる。
円形度(100/SF2)=4π×(A/I) 式(1)
式(1)中、Iは画像上における粒子の周囲長を示し、Aは粒子の投影面積を表す。
充填剤の平均円形度は、上記画像解析によって得られた粒子100個の円相当径の累積頻度における50%円形度として得られる。
充填材を構成する材料としては、シリカ、酸化チタン、酸化鉄、硫酸バリウム等が挙げられる。これらの中でも耐摩耗性の観点からシリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
充填材は、平均粒子径が0.2μm以上1μm以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが3μm以上20μm以下の二次粒子であることが好ましい。
充填材を構成する一次粒子は、0.2μm以上0.8μm以下であることがより好ましく、0.2μm以上0.6μm以下であることがさらに好ましい。
充填材の平均長軸長さは、3μm以上15μm以下であることがより好ましく、3μm以上12μm以下であることがさらに好ましい。
充填材が、平均粒子径が0.2μm以上1μm以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが3μm以上20μm以下の二次粒子であると、充填材が仮に表面層から脱離した際に、二次粒子である充填材が一次粒子にまで破壊されやすく、脱離した充填材の粒径が小さくなる。そのため、脱離した充填材に起因する定着部材の表面の摩耗が促進されにくくなり、表面層の耐摩耗性がより向上すると推察される。
充填材の一次粒子の平均粒径及び二次粒子の平均長軸長さは、下記方法により測定された値をいう。
充填剤の一次粒子径は、表面層表面もしくは断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、得られた組成像のうちミクロンオーダーの高輝度粒子を構成するサブミクロンオーダーの高輝度粒子の画像解析から、下記式(2)により算出される「Ds」として得られる。
Ds=2√(A/π) 式(2)
式(2)中、Aは一次粒子の投影面積を表す。
充填剤の一次粒子の平均粒径は、上記画像解析によって得られた粒子100個の粒径の体積基準の累積頻度における50%径(つまり体積平均粒径)として得られる。
充填剤の二次粒子の長軸は、表面層表面もしくは断面を走査型電子顕微鏡(SEM)により観察し、得られた組成像のうちミクロンオーダーの高輝度粒子の画像解析から最長径を「L」として得られる。
充填剤の二次粒子の平均長軸長さは、上記計測によって得られた粒子100個の平均値として得られる。
フッ素系樹脂として具体的には、例えば、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)、ポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。
表面層には、各種周知の添加剤が配合されてもよい。添加剤としては、例えば、カーボンブラック等の導電剤、軟化剤(パラフィン系オイル等)、加工助剤(ステアリン酸等)、老化防止剤(アミン系化合物等)、加硫剤(硫黄、金属酸化物、過酸化物等)等が挙げられる。
表面層の形成方法は特に限定されるものではない。表面層は、基材又は必要に応じて基材上に配置される弾性層上に表面層用塗布液を塗布し、乾燥し、必要に応じて焼成することにより形成されてもよい。また、表面層用塗布液を筒状体の表面に塗布し、乾燥し、必要に応じて焼成することによりチューブ状の表面層を得ることもできる。
表面層用塗布液の塗布方法は特に限定されるものではなく、浸漬塗布法及び環状塗布法等を用いることができる。
表面層用塗布液に使用される液状分散媒体としては、通常、水を用いるが、所望により有機溶媒を用いてもよく、あるいは、塗布後の乾燥を容易にするために、水とアルコール等の有機溶媒との混合物を用いることもできる。
表面層用塗布液には、フッ素系樹脂粒子が含有される。フッ素系樹脂粒子の平均粒径は特に限定されるものではなく、平均粒径の異なる二種以上のフッ素系樹脂粒子を混合して用いてもよい。平均粒径の異なる二種のフッ素系樹脂粒子を用いる場合、平均粒径が3μm以上20μm以下の大粒径のフッ素系樹脂粒子と、平均粒径が0.1μm以上0.8μm以下の小粒径のフッ素系樹脂粒子を併用してもよい。
表面層用塗布液には、充填材又は充填材前駆体が含有される。充填材前駆体は、フッ素系樹脂粒子を焼成する際の熱により充填材に変化する材料である。
充填材としてシリカを用いる場合、充填材前駆体としては、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
充填材として酸化チタンを用いる場合、充填材前駆体としては、オキシ水酸化チタン、硫酸チタン、四塩化チタン等が挙げられる。
充填材として酸化鉄を用いる場合、充填材前駆体としては、水酸化鉄、塩化鉄、硫酸化鉄等が挙げられる。
充填材前駆体は、充填材前駆体水溶液の状態で表面層用塗布液に含有させることもできる。この場合の充填材前駆体水溶液のpHは、各充填剤の反応性の観点から適宜調整される。
上述の充填材前駆体を添加した水溶液に対して、pH調整など所定の操作を行うことで不溶化ゲル状態の充填材前駆体が生成した充填材前駆体水溶液が得られる。充填材前駆体水溶液を表面層用塗布液に含有させ、塗布し、表面層の焼成工程の熱を利用して充填材前駆体を焼結させ、無機粒子である充填材を表面層中に形成させてもよい。
表面層形成過程で充填材前駆体がゾルゲル反応を起こし、平均粒子径がサブミクロンサイズの一次粒子からなるミクロンサイズの二次粒子の形態を有する充填材が得られる。
充填材前駆体を用いて表面層中に充填材を形成させる場合、焼成時間を長くすることにより充填材の平均円形度が大きくなりやすく、焼成時間を短くすることにより充填材の平均円形度が小さくなりやすい。
フッ素樹脂粒子等を表面層用塗布液に分散させるために、界面活性剤を使用することが好ましい。界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤及びノニオン系界面活性剤が好ましい。これらの界面活性剤は、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。これらの中でも、ノニオン系界面活性剤が特に好ましい。界面活性剤の使用量は特に限定されないが、通常は、フッ素樹脂粒子等を液状分散媒体中に均一に分散し得る量が用いられる。
また、表面層の膜厚の制御および塗布を容易にするため、増粘剤を使用することもできる。増粘剤の使用量は特に限定されない。塗布を容易にするために塗布方法によって増粘剤の使用量を調整することができる。
表面層用塗布液のpHは、固形分の分散状態の観点から適宜調整される。
また、表面層用塗布液の乾燥温度としては、使用した液状分散媒体が揮発する温度で、50℃以上200℃以下であることが好ましく、より好ましくは60℃以上180℃以下であり、さらに好ましくは70℃以上150℃以下である。
表面層を形成する際の焼成条件としては、150℃以上450℃以下であることが好ましく、より好ましくは200℃以上380℃以下であり、さらに好ましくは220℃以上350℃以下である。
表面層の厚みは、例えば、定着部材がベルト状の場合、5μm以上50μm以下であることがよく、望ましくは10μm以上40μm以下である。
表面層の厚みは、例えば、定着部材がロール状の場合、5μm以上50μm以下であることがよく、望ましくは10μm以上40μm以下である。
なお、予め管状物(チューブ)を形成し、弾性層が設けられた基材に管状物を被覆して表面層を形成する場合、管状物の内周面には、接着性を高めるため予め接着処理が施されてもいてもよい。この接着処理としては、例えば、液体アンモニア処理、ナトリウムナフタレン処理、エキシマレーザ処理、プラズマ処理が挙げられる。
(定着部材の用途)
本実施形態に係る定着部材は、例えば、加熱ロール、加圧ロール、加熱ベルト、加圧ベルト等に適用される。なお、加圧ロール又は加熱ベルトとしては、電磁誘導方式により加熱する加圧ロール又は加熱ベルト、外部又は内部の熱源から加熱する加圧ロール又は加熱ベルトのいずれであってもよい。
ただし、本実施形態に係る定着部材を電磁誘導方式により加熱する加圧ロール又は加熱ベルトに適用する場合、基材と表面層との間に、電磁誘導により発熱する金属層(発熱層)を設けることがよい。
[定着装置]
本実施形態に係る定着装置としては、種々の構成があり、例えば、第1回転体と、第1回転体の外面に接触して配置される第2回転体と、を備え、トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第1回転体と前記第2回転体との接触部に通過させてトナー像を記録媒体に定着する定着装置がある。そして、第1回転体及び第2回転体の少なくとも一方として、本実施形態に係る定着部材が適用される。
以下に、第1及び2実施形態として、加熱ベルトと加圧ロールとを備えた定着装置を説明する。そして、第1及び2実施形態において、本実施形態に係る定着部材は、加熱ベルト、及び加圧ロールのいずれにも適用され得る。
なお、本実施形態に係る定着装置は、第1及び第2実施形態に限られず、加熱ロール又は加熱ベルトと加圧ベルトとを備えた定着装置であってよい。そして、本実施形態に係る定着部材は、加熱ロール、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、第1及び第2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。
(定着装置の第1実施形態)
第1実施形態に係る定着装置について説明する。図2は、第1実施形態に係る定着装置の一例を示す概略図である。
第1実施形態に係る定着装置60は、図2に示すように、例えば、回転駆動する加熱ロール61(第1回転体の一例)と、加圧ベルト62(第2回転体の一例)と、加圧ベルト62を介して加熱ロール61を押圧する押圧パッド64(押圧部材の一例)とを備えて構成されている。
なお、押圧パッド64は、例えば、加圧ベルト62と加熱ロール61とが相対的に加圧されていればよい。従って、加圧ベルト62側が加熱ロール61に加圧されてもよく、加熱ロール61側が加圧ベルト62に加圧されてもよい。
加熱ロール61の内部には、ハロゲンランプ66(加熱手段の一例)が配設されている。加熱手段としては、ハロゲンランプに限られず、発熱する他の発熱部材を用いてもよい。
一方、加熱ロール61の表面には、例えば、感温素子69が接触して配置されている。この感温素子69による温度計測値に基づいて、ハロゲンランプ66の点灯が制御され、加熱ロール61の表面温度が目的とする設定温度(例えば、150℃)を維持される。
加圧ベルト62は、例えば、内部に配置された押圧パッド64とベルト走行ガイド63とによって回転自在に支持されている。そして、挟込領域N(ニップ部)において押圧パッド64により加熱ロール61に対して押圧されて配置されている。
押圧パッド64は、例えば、加圧ベルト62の内側において、加圧ベルト62を介して加熱ロール61に加圧される状態で配置され、加熱ロール61との間で挟込領域Nを形成している。
押圧パッド64は、例えば、幅の広い挟込領域Nを確保するための前挟込部材64aを挟込領域Nの入口側に配置し、加熱ロール61に歪みを与えるための剥離挟込部材64bを挟込領域Nの出口側に配置している。
加圧ベルト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に、例えば、前挟込部材64a及び剥離挟込部材64bの加圧ベルト62と接する面にシート状の摺動部材68が設けられている。そして、押圧パッド64と摺動部材68とは、金属製の保持部材65に保持されている。
なお、摺動部材68は、例えば、その摺動面が加圧ベルト62の内周面と接するように設けられており、加圧ベルト62との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
保持部材65には、例えば、ベルト走行ガイド63が取り付けられ、加圧ベルト62が回転する構成となっている。
加熱ロール61は、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圧ベルト62は、加熱ロール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、加熱ロール61が図2における時計方向へ回転するのに対して、加圧ベルト62は反時計方向へ回転する。
そして、未定着トナー像を有する用紙K(記録媒体の一例)は、例えば、定着入口ガイド56によって導かれて、挟込領域Nに搬送される。そして、用紙Kが挟込領域Nを通過する際に、用紙K上のトナー像は挟込領域Nに作用する圧力と熱とによって定着される。
第1実施形態に係る定着装置60では、例えば、加熱ロール61の外周面に倣う凹形状の前挟込部材64aにより、前挟込部材64aがない構成に比して、広い挟込領域Nを確保される。
また、第1実施形態に係る定着装置60では、例えば、加熱ロール61の外周面に対し突出させて剥離挟込部材64bを配置することにより、挟込領域Nの出口領域において加熱ロール61の歪みが局所的に大きくなるように構成されている。
このように剥離挟込部材64bを配置すれば、例えば、定着後の用紙Kは、剥離挟込領域を通過する際に、局所的に大きく形成された歪みを通過することになるので、用紙Kが加熱ロール61から剥離しやすい。
剥離の補助手段として、例えば、加熱ロール61の挟込領域Nの下流側に、剥離部材70を配設されている。剥離部材70は、例えば、剥離爪71が加熱ロール61の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に加熱ロール61と近接する状態で保持部材72によって保持されている。
(定着装置の第2実施形態)
第2実施形態に係る定着装置について説明する。図3は、第2実施形態に係る定着装置の一例を示す概略図である。
第2実施形態に係る定着装置80は、図3に示すように、例えば、加熱ベルト84(第1回転体の一例)を備える定着ベルトモジュール86と、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)に押圧して配置された加圧ロール88(第2回転体の一例)とを含んで構成されている。そして、例えば、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)と加圧ロール88とが接触する挟込領域N(ニップ部)が形成されている。挟込領域Nでは、用紙K(記録媒体の一例)が加圧及び加熱されトナー像が定着される。
定着ベルトモジュール86は、例えば、無端状の加熱ベルト84と、加圧ロール88側で加熱ベルト84が巻き掛けられ、モータ(不図示)の回転力で回転駆動すると共に加熱ベルト84をその内周面から加圧ロール88側へ押し付ける加熱押圧ロール89と、加熱押圧ロール89と異なる位置で内側から加熱ベルト84を支持する支持ロール90とを備えている。
定着ベルトモジュール86は、例えば、加熱ベルト84の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール92と、加熱押圧ロール89から支持ロール90までの加熱ベルト84の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール94と、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)と加圧ロール88とが接触する領域である挟込領域Nの下流側において加熱ベルト84に内周面から張力を付与する支持ロール98とが設けられている。
そして、定着ベルトモジュール86は、例えば、加熱ベルト84と加熱押圧ロール89との間に、シート状の摺動部材82が介在するように設けられている。
摺動部材82は、例えば、その摺動面が加熱ベルト84の内周面と接するように設けられており、加熱ベルト84との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
ここで、摺動部材82は、例えば、その両端が支持部材96により支持された状態で設けられている。
加熱押圧ロール89の内部には、例えば、ハロゲンヒータ89A(加熱手段の一例)が設けられている。
支持ロール90は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、内部にはハロゲンヒータ90A(加熱手段の一例)が配設されており、加熱ベルト84を内周面側から加熱するようになっている。
支持ロール90の両端部には、例えば、加熱ベルト84を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設されている。
支持ロール92は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、支持ロール92の表面には厚み20μmのフッ素系樹脂からなる離型層が形成されている。
支持ロール92の離型層は、例えば、加熱ベルト84の外周面からのトナーや紙粉が支持ロール92に堆積するのを防止するために形成されるものである。
支持ロール92の内部には、例えば、ハロゲンヒータ92A(加熱手段の一例)が配設されており、加熱ベルト84を外周面側から加熱するようになっている。
つまり、例えば、加熱押圧ロール89と支持ロール90及び支持ロール92とによって、加熱ベルト84が加熱される構成となっている。
姿勢矯正ロール94は、例えば、アルミニウムで形成された円柱状ロールであり、姿勢矯正ロール94の近傍には、加熱ベルト84の端部位置を測定する端部位置測定機構(不図示)が配置されている。
姿勢矯正ロール94には、例えば、端部位置測定機構の測定結果に応じて加熱ベルト84の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構(不図示)が配設され、加熱ベルト84の蛇行を制御するように構成されている。
一方、加圧ロール88は、例えば、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって加熱ベルト84が加熱押圧ロール89に巻き回された部位に押圧されて設けられている。これにより、定着ベルトモジュール86の加熱ベルト84(加熱押圧ロール89)が矢印S方向へ回転移動するのに伴って、加熱ベルト84(加熱押圧ロール89)に従動して加圧ロール88が矢印R方向に回転移動するようになっている。
そして、未定着トナー像(不図示)を有する用紙Kは、矢印P方向に搬送され、定着装置80の挟込領域Nに導かれると、挟込領域Nに作用する圧力と熱とによってトナー像が用紙Kに定着される。
なお、第2実施形態に係る定着装置80では、加熱源の一例としてハロゲンヒータ(ハロゲンランプ)を適用した形態を説明したが、これに限られず、ハロゲンヒータ以外の輻射ランプ発熱体(放射線(赤外線等)を発する発熱体)、抵抗発熱体(抵抗に電流を流すことによりジュール熱を発生させる発熱体:例えばセラミック基板に抵抗を有する膜を形成して焼成させたもの等)を適用してもよい。
[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、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した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、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、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を備える。そして、定着手段として、本実施形態に係る定着装置が適用される。
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4は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置100は、図4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。
この定着装置60が既述の第1実施形態に係る定着装置60である。なお、画像形成装置100は、既述の第2実施形態に係る定着装置80を備える構成であってもよい。
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。
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。
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。
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。
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1×10Ωcm以上1×1014Ωcm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。
中間転写ベルト15は、各種ロールによって図4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。
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。
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。
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。
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1×10Ω/□以上1×1010Ω/□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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。なお、特に断りがない場合、「部」及び「%」は質量基準である。
<実施例1>
(充填材前駆体水溶液1の調製)
テトラエトキシシラン(TEOS)10部と、エタノール30部と水6部とを混合し、塩酸でpHを3に調整して充填材前駆体水溶液1を得た。
(充填材前駆体含有塗布液1の作製)
界面活性剤2部を添加した水38部中に、平均粒径10μmのPFA樹脂粉末(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製:商品名350J)20部を分散した後、全フッ素樹脂粒子中の小粒径の粒子と大粒径の粒子の比率が6:4となるように平均粒径0.2μmのPFA分散液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製:商品名945HP−Plus)を更に加えて混合した。そして、この混合物に、充填材前駆体水溶液1を、全固形分中のTEOSの割合が10%となるように配合して混合液を得た。
次に、混合液に、導電剤としてカーボンブラック(ライオン株式会社製ケッチェンブラック分散溶液)を、全固形分中の割合が2%となるように配合した。さらに、得られた混合液に、水および増粘剤(ヒドロキシプロピルメチルセルロース)により溶液の粘度を調整し、酸及びアルカリにより溶液のpHを8に調整し、充填材前駆体含有塗布液1を調製した。
(無端ベルトの作製)
まず、外径30mm、長さ500mmのアルミニウム製の円筒管の表面をブラスト処理により粗面化し、さらに、シリコーン系離型剤を塗布し、200℃で60分間乾燥した。その後、さらに340℃で30分間加熱して焼き付け、表面粗さRaが0.8μmで、表面にシリコーン系離型剤を焼き付けた金型を用意した。
次に、用意した金型の中央部470mmに、フローコーティング(螺旋巻き塗布)法により、粘度120Pa・sに調整したポリイミド前駆体のN−メチルピロリドン溶液(宇部興産株式会社製:商品名UワニスS)を塗布した。次いで、金型を100℃で50分間回転しながら塗布液を乾燥し、塗布したポリイミド前駆体の塗膜を平滑化した。
得られた充填材前駆体含有塗布液1を塗液圧送供給容器に入れた。次に、予め表面にポリイミド前駆体を塗布した金型(アルミニウム製円筒管)に塗液圧送供給容器を隣接させ、且つ塗液吐出口がポリイミド前駆体の表面近傍に配置されるように塗液圧送供給容器を装着した。次に、円筒管状の金型を回転させ、金型の軸方向に沿って塗液圧送供給容器を移動しつつ、塗液吐出口から充填材前駆体含有塗布液1を吐出させて金型に塗布したポリイミド前駆体の表面に充填材前駆体含有塗布液1を塗布した。
そして金型を回転し、充填材前駆体含有塗布液1の塗膜を80℃で10分間乾燥させて、表面層を形成した。さらに、380℃で60分間焼成を行い、ポリイミド前駆体を硬化させ、ポリイミド基材を形成した。
次いで、金型の表面に形成された被膜を金型表面から取り外し、さらに、両端部を切断して無端ベルトを得た。
得られた無端ベルトは、ポリイミド樹脂からなる厚さ70μmの基材と、基材の外周に積層された厚さ30μmの表面層とを有している。また、無端ベルトは、内径30mm、全長249mmであった。
(無端ベルトの摩耗試験)
得られた無端ベルトを使用して摩耗試験を行った。
無端ベルトを、画像形成装置「DocuCentre Color 400(富士ゼロックス社製)」の定着装置の定着ベルトとして装着した。
この画像形成装置を用いて、A4用紙に、画像濃度50%のハーフトーン画像を50,000枚出力した。そして、画像形成前の定着ベルトの厚さと画像形成後の定着ベルトの厚さとをそれぞれ測定し、画像形成前後でのベルトの膜厚変化量を定着ベルトの表面層の摩耗量とした。
定着ベルトの厚さは、定着ベルトの軸方向に沿って定着ベルトの全長を5mm間隔で測定した。また、定着ベルトの周方向の測定位置は90°置きの4ヶ所とした。そして、表面層の膜厚変化量は、この測定値の中で、ベルトの膜厚変化量の最大値を表記する。
なお、定着ベルトの厚さの測定には、(株)フィッシャー・インストルメンツ製の渦電流式膜厚計ISOSCOPE MP30を使用した。
得られた結果を表1に示す。併せて、表面層中の充填材の平均円形度、一次粒子の平均粒子径及び二次粒子の平均長軸長さを表1に示す。
<実施例2>
四塩化チタン4部と、水20部とを混合し、塩酸でpHを2.5に調整して充填材前駆体水溶液2を得た。
充填材前駆体水溶液1に替えて充填材前駆体水溶液2を用いた以外は実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、実施例1と同様にして評価した。
得られた結果を表1に示す。
<実施例3>
水酸化鉄6部と、水20部とを混合し、水酸化ナトリウムでpHを9に調整して充填材前駆体水溶液3を得た。
充填材前駆体水溶液1に替えて充填材前駆体水溶液3を用いた以外は実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、実施例1と同様にして評価した。
得られた結果を表1に示す。
<実施例4>
(弾性層の形成)
まず、基材としてφ22mmのアルミニウム製芯金の外周に、付加反応硬化型のシリコーンゴム(信越化学工業社製、商品名:KE−1950−10)に3M社製グラスバブルズK37を25体積%均一混合させたものを用いて、注入成型法にて肉厚3.5mmの弾性層を形成し、150℃×30分にて加熱硬化させた。
(表面層の形成)
次に、弾性層の表面に充填材前駆体含有塗布液1を80μmの厚みにスプレー塗布した。この加熱ロールを、熱間静水圧加工装置(HIP)(三菱重工製)を用いて、圧力:120MPa、温度:330℃、ピーク時間:10minの条件下で、処理を実施した。その結果、表面層(30μm)/シリコーンゴム弾性体層/基材で構成された加熱ロールが得られた。
この加熱ロールを画像形成装置「DocuCentre Color 400(富士ゼロックス社製)」の定着装置の加熱ロールとして装着した。
この画像形成装置を用いて、A4用紙に、画像濃度50%のハーフトーン画像を50,000枚出力した。そして、画像形成前の加熱ロールの表面層の厚さと画像形成後の加熱ロールの表面層の厚さとをそれぞれ測定し、画像形成前後での加熱ロールの膜厚変化量を求めた。
加熱ロールの厚さは、加熱ロールの軸方向に沿って加熱ロールの全長を5mm間隔で測定した。また、加熱ロールの周方向の測定位置は90°置きの4ヶ所とした。そして、表面層の膜厚変化量は、この測定値の中で、加熱ロールの膜厚変化量の最大値を表記する。
なお、加熱ロールの表面層厚さの測定には、(株)フィッシャー・インストルメンツ製の渦電流式膜厚計ISOSCOPE MP30を使用した。
得られた結果を表1に示す。
<実施例5>
界面活性剤2部を添加した水38部中に、シリカ(平均円形度:0.98、一次粒子の平均粒子径:0.2μm、二次粒子の平均長軸長さ:6μm)6部と、平均粒径10μmのPFA樹脂粉末(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製:商品名350J)20部を分散した後、全フッ素樹脂粒子中の小粒径の粒子と大粒径の粒子の比率が6:4となるように平均粒径0.2μmのPFA分散液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製:商品名945HP−Plus)を更に加えて混合し、混合液を得た。
次に、混合液に、導電剤としてカーボンブラック(ライオン株式会社製ケッチェンブラック分散溶液)を、全固形分中の割合が2%となるように配合した。さらに、得られた混合液に、水および増粘剤(ヒドロキシプロピルメチルセルロース)により溶液の粘度を調整し、充填材含有塗布液1を調製した。
充填材前駆体含有塗布液1に替えて充填材含有塗布液1を用いた以外は実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、実施例1と同様にして評価した。
得られた結果を表1に示す。
<比較例1>
シリカ(平均円形度:0.98、一次粒子の平均粒子径:0.2μm、二次粒子の平均粒子径:6μm)に替えてシリカ(平均円形度:0.99、一次粒子の平均粒子径:2μm、二次粒子の平均長軸長さ:4μm)を用いた以外は実施例5と同様にして充填材含有塗布液2を調製した。
充填材前駆体含有塗布液1に替えて充填材含有塗布液2を用いた以外は実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、実施例1と同様にして評価した。
得られた結果を表1に示す。
<比較例2>
シリカ(平均円形度:0.98、一次粒子の平均粒子径:0.2μm、二次粒子の平均粒子径:6μm)に替えて酸化チタン(平均円形度:0.99、一次粒子の平均粒子径:1μm、二次粒子の平均長軸長さ:2μm)を用いた以外は実施例5と同様にして充填材含有塗布液3を調製した。
充填材含有塗布液1に替えて充填材含有塗布液3を用いた以外は実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、実施例1と同様にして評価した。
得られた結果を表1に示す。
<比較例3>
シリカ(平均円形度:0.98、一次粒子の平均粒子径:0.2μm、二次粒子の平均粒子径:6μm)に替えて酸化鉄(平均円形度:0.99、一次粒子の平均粒子径:1μm、二次粒子の平均長軸長さ:3μm)を用いた以外は実施例5と同様にして充填材含有塗布液4を調製した。
充填材含有塗布液1に替えて充填材含有塗布液4を用いた以外は実施例1と同様にして無端ベルトを作製し、実施例1と同様にして評価した。
得られた結果を表1に示す。
62 加圧ベルト
63 ベルト走行ガイド
64 押圧パッド
64a 前挟込部材
64b 剥離挟込部材
65 保持部材
66 ハロゲンランプ
68 摺動部材
69 感温素子
70 剥離部材
71 剥離爪
72 保持部材
80 定着装置
82 摺動部材
84 加熱ベルト
86 定着ベルトモジュール
88 加圧ロール
89A ハロゲンヒータ
89 加熱押圧ロール
90A ハロゲンヒータ
90 支持ロール
92A ハロゲンヒータ
92 支持ロール
94 姿勢矯正ロール
96 支持部材
98 支持ロール
100 画像形成装置
110 定着部材
110A 基材
110B 弾性層
110C 表面層

Claims (5)

  1. 基材と、
    前記基材上に配置されたフッ素系樹脂と平均円形度が0.7以上0.98以下の充填材とを含む表面層と、
    を有する定着部材。
  2. 前記充填材が、平均粒子径が0.2μm以上1μm以下の一次粒子が複数集合した平均長軸長さが3μm以上20μm以下の二次粒子である請求項1に記載の定着部材。
  3. 前記充填材が、シリカ、酸化チタン及び酸化鉄からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1又は請求項2に記載の定着部材。
  4. 第1回転体と、前記第1回転体の外面に接触して配置される第2回転体と、を備え、
    前記第1回転体及び前記第2回転体の少なくとも一方が請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の定着部材であり、
    トナー像が表面に形成された記録媒体を前記第1回転体と前記第2回転体との接触部に通過させて前記トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置。
  5. 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する定着手段であって、請求項4に記載の定着装置を有する定着手段と、
    を備える画像形成装置。
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