JP4251031B2 - 電子写真用定着部品、電子写真用定着エンドレスベルト、及び加熱ロール・ベルト型定着装置 - Google Patents
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Description
(1) 少なくとも外周面に設けられる表面層が、金属酸化物、ケイ酸塩鉱物、カーボンブラック、窒素化合物、及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種の無機充填剤粒子を配合したテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(PFA)からなり、
前記共重合体(PFA)が、粒径の異なる2種以上の共重合体(PFA)粒子から形成されてなり、
前記共重合体(PFA)粒子が、平均粒径1μm以下の共重合体(PFA)粒子と平均粒径3μm以上30μm以下の共重合体(PFA)粒子とを含み、
前記平均粒径1μm以下の共重合体(PFA)粒子100質量部に対し、前記平均粒径3μm以上30μm以下の共重合体(PFA)粒子が5質量部以上70質量部以下、配合されてなることを特徴とする電子写真用定着部品。
(5) 前記表面層が、前記共重合体(PFA)の100質量に対し、前記無機充填剤粒子が1質量部以上30質量部以下配合されてなることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
粒径が15μm以上の前記無機充填剤粒子が、該無機充填剤粒子のうち25質量%以下であることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
粒径が15μm以上の前記無機充填剤粒子が、該無機充填剤粒子のうち5質量%以下であることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
前記平均粒径1μm以下の共重合体(PFA)粒子100質量部に対し、前記平均粒径3μm以上15μm以下の共重合体(PFA)粒子が5質量部以上30質量部以下、配合されてなることを特徴とする前記(1)〜(9)のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
前記平均粒径3μm以上30μm以下の前記共重合体(PFA)粒子の380℃での溶融粘度が、1.5×104Pa・s以下の範囲にあることを特徴とする前記(1)〜(10)のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
前記加圧ベルトが、前記(1)〜(16)のいずれかに記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする加熱ロール・ベルト型定着装置。
本発明の電子写真用定着エンドレスベルトは、ベルト状の上記本発明の電子写真用定着部品である。本発明の電子写真用定着エンドレスベルトは、一般的に、エンドレスベルト状のベース基材外周面に、直接、もしくは中間層(例えば耐熱弾性層など)を介して、上記特定の充填剤を配合したPFAよりなる表面層が設けられる。具体的には、例えば、ベース基材の外周面に、表面層を形成する前処理としてエンドレスベルト状の焼成した基材表面(或いは中間層)にプライマーと呼ばれる接着剤を塗布した後、またはエンドレスベルト状の未焼成基材の上に上記特定の充填剤を配合したPFAよりなる表面層が形成されてなる。
本発明の加熱ロール・ベルト型定着装置は、加熱ロールと、前記加熱ロールに圧接する加圧ベルトと、を含む一対の定着ユニットを有し、前記加熱ロールと前記加圧ベルトとにより形成されるニップ域に未定着トナー像を保持する記録材を通過させ、熱および圧力によって定着を行なう装置であり、この加圧ベルトとして、上記本発明の電子写真用定着エンドレスベルトを備える。
[実施例1、2、3、4、5、6および比較例1、2]
表1に示す各PFA組成物をポリイミドシートサンプル上に30μm(但し、比較例2のフッ素ゴム組成物はポリイミドシートサンプル上に180μm)の厚みにコーティングし、実施例1、2、3、4、5、6および比較例1は380℃で40分、比較例2は230℃で3時間焼き付けを行いシート状のサンプルを作製した。得られたシート状サンプルの表面について、材料特性評価として、コピー紙に対する摩擦係数、純水、オイルの接触角、表面粗さ、うねり、表面グロスを測定した。また、表1に示す各材料を使用し、ポリイミドシートサンプル上と同様の条件でエンドレスポリイミドベルト上にコーティングし、システム特性(定着時物性)評価として、用紙の伸び、あばら状画質ずれ、OHP画像透過むら、画像の白抜け、剥離爪摩耗跡を評価した。各評価方法を下記に示す。また、評価結果を表2に示す。
−実施例及び比較例における物性評価方法−
(1) 表面摩擦係数測定
新東科学(株)製表面摩擦係数測定機 HEIDONを使用し、コピー用紙(Color Xpression Gloss Coated Text 120gsm:ゼロックスコーポレーション製両面コート紙)とサンプルを面接触させ、コピー用紙を可動、サンプルを固定し、荷重150g、移動スピード5mm/secの条件で測定した。
(2) 表面接触角測定(純水、オイルの接触角)
純水の接触角:協和界面科学(株)製表面接触角測定機を使用し、サンプル表面にイオン交換水の水滴を滴下し、その水滴とサンプル表面との接触角を側面より測定した。
(3) 表面粗さ(十点平均粗さRz)測定
東京精密(株)製表面粗さ測定機を使用し、サンプル表面に測定子を荷重0.07gで接触させ、トラバーススピード0.03mm/secで2.5mm移動させて測定した。測定倍率は水平方向×50,垂直方向×5000に設定して、十点平均粗さ(Rz)を求めた。
(4) 表面うねり評価
サンプル表面の鈍角凸量(うねり)を目で観察し、次の2段階でうねりの状態を評価した。
○:うねりが殆ど観察されない。
△:うねりが実用上問題ないレベルではあるが若干観察される。
×:うねりが目視で観察できる。
(5) 表面グロス測定
Gardner(株)製マイクログロスメーターを使用し、サンプル表面にマイクログロスメーターを密着させ、入射/反射角:75°/75°の条件で測定した。
紙送り方向と用紙の長手方向とが平行になるように定着処理後の両面コート紙(Color Xpression Gloss Coated Text 120gsm:ゼロックスコーポレーション製両面コート紙)の、紙送り方向(長手方向)の用紙の伸び量を測定する。この用紙の伸び量が2mm以上である場合を、実用上問題となるレベルであると判断する。
○:用紙の伸び量<2mm。
×:用紙の伸び量≧2mm。
A3サイズのOK TOPコート紙(王子製紙製、坪量127.9g/m2)の片面に、ハ−フトーン単色黒(50%濃度)画像を印字し、目視により印字面にあばら模様が発生しているかどうかを確認する。
○:あばら模様が殆ど観察されない。
×:あばら模様が目視で観察できる。
ベタ黒画像が形成された定着処理後のコート紙を、十分に明るい室内にて、画像より約30cm離れたところから目視を行い、比較見本サンプルとの比較によりグロスむらの発生有無及び発生の程度を確認する。
○:グロスむらが殆ど観察されない。
△:一目でグロスむらが観察されないが、画像が形成された面を光源に反射させることによりグロスむらの観察ができるレベル。
×:一目でグロスむらが観察できるレベル。
シアン、マゼンタ及びイエローの各色毎に20mm×20mmのベタ画像を各々形成したOHP用紙(V556)をOHP機にてスクリーンに投影し、この投影像を3m離れて目視することにより、画像透過むらの有無を評価する。
○:画像透過むらが殆ど観察されない。
△:画像透過むらが実用上問題ないレベルであるが若干観察される。
×:画像透過むらが目視で観察できる。
ベタ黒画像が形成された定着処理後のコート紙を、十分に明るい室内にて、画像より約30cm離れたところから目視を行い、画像の白抜けの発生有無を評価する。
○:画像の白抜けが殆ど観察されない。
△:画像の白抜けが実用上問題ないレベルであるが若干観察される。
×:画像の白抜けが目視で観察できる。
A3サイズのJ紙(富士ゼロックス社製)を、両面印字(印字画像は単色黒70%濃度)し、目視にて印字面を観察することにより、印字画像に摩耗跡の発生有無を評価する。
○:摩耗跡が殆ど観察されない。
×:摩耗跡が目視で観察できる。
[実施例1−1〜6−1、比較例1−1〜2−1]
上記したPFA組成物及びフッ素ゴム組成物の特性を基にこれらのPFAの組成物を用いた電子写真用定着エンドレスベルトを作製し、図1に示す定着装置と同様の構成の実機による効果を調べた。
(実施例1−1)
加熱ロール1として金属製の中空の芯金コア1aに高熱伝導性のシリコーンゴムよりなる耐熱性弾性層1b(ゴム硬度33°)を3mmの厚さに形成した下地ロールの上に、フッ素ゴムポリオール加硫タイプG−702(ダイキン社製)95質量部に対して、ゴム用配合剤酸化マグネシウム(協和化学社製)を5質量部配合したものを30μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、離型層1cを形成したものを用いた。
実施例1−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例2のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例1−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
実施例1−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例3のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例1−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
実施例1−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例4のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例1−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
その結果、20000枚のコピー定着テスト中、ベルト表面からの用紙剥離不良トラブルは1度も発生しなかった。コート紙における用紙の伸びは発生しなかった。
実施例1−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例6のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例1−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
一方、実用上問題ないレベルで若干であるが、画質劣化の原因である両面印字時の微小グロスムラが発生し、OHP用紙での画像むらも認められた。また、同様に、充填剤中の大粒径充填剤(15μm以上の粒子)の鋭角な突起による画像白抜けが若干発生した。このため、通常の品質の場合、特に問題ないレベルであるが、高品位の画像を得るには若干劣っていた。
実施例1−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記比較例1のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例1−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
一方、画質劣化の原因である両面印字時の微小グロスムラが発生し、さらに、OHP用紙での画像むらも認められた。このため、高品位の画像を得るには不十分であった。
(比較例2−1)
実施例1−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記比較例2のフッ素ゴム組成物を180μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。 この装置を用いて、実施例1−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
[実施例7〜11、比較例3〜4]
表3に示す実施例7〜11と表4に示す比較例3の組成のフッ素樹脂組成物を、80μmの膜厚の熱硬化性ポリイミドシート上に、30μmの厚みにDIPコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った。また、表4に示す比較例4のフッ素ゴム組成物は、80μmの膜厚の熱硬化性ポリイミドベルトサンプル上に180μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間、焼き付けを行った。
−実施例及び比較例における物性測定方法−
(1) 表面摩擦係数測定
新東科学(株)製表面摩擦係数測定機 HEIDONを使用し、コピー用紙(Color Xpression Gloss Coated Text 120gsm:ゼロックスコーポレーション製両面コート紙)とサンプルを面接触させ、コピー用紙を可動、サンプルを固定し、荷重150g、移動スピード5mm/secの条件で測定した。
○: 摩擦係数≦0.45
×: 摩擦係数>0.45
(2) 表面接触角測定(純水、オイルの接触角、)
純水の接触角:協和界面科学(株)製表面接触角測定機を使用し、サンプル表面にイオン交換水の水滴を滴下し、その水滴とサンプル表面との接触角を側面より測定した。
(3) 表面粗さ測定
東京精密(株)製表面粗さ測定機(型番1400A)を使用し、サンプル表面に測定子を荷重0.07gで接触させ、トラバーススピード0.03mm/secで、4.0mm移動させて測定した。測定倍率は水平方向×50,垂直方向×5000に設定して、十点平均粗さ(Rz)を求めた。
(4) ろ波中心線うねりWa測定
東京精密(株)製表面粗さ測定機(型番1400A)を使用し、サンプル表面に測定子を荷重0.07gで接触させ、トラバーススピード0.3mm/secで、8mm移動させて測定した(JIS94に準拠)。測定倍率は水平方向×20,垂直方向×2000に設定した。
○: Wa≦0.9mm (うねりが殆ど観察されない。)
×: Wa>0.9mm (うねりが目で観察できる。)
(5) 表面グロス測定
Gardner(株)製マイクログロスメーターを使用し、サンプル表面にマイクログロスメーターを密着させ、入射/反射角:75°/75°の条件で測定した。
紙送り方向と用紙の長手方向とが平行になるように定着処理後の両面コート紙(Color Xpression Gloss Coated Text 120gsm:ゼロックスコーポレーション製両面コート紙)の、紙送り方向(長手方向)の用紙の伸び量を測定する。この用紙の伸び量が2mm以上である場合を、実用上問題となるレベルであると判断する。
○:用紙の伸び量<2mm。
×:用紙の伸び量≧2mm。
A3サイズのOK TOPコート紙(王子製紙製、坪量127.9g/m2)の片面に、ハ−フトーン単色黒(50%濃度)画像を印字し、目視により印字面にあばら模様が発生しているかどうかを確認する。
○:あばら模様が殆ど観察されない。
×:あばら模様が目視で観察できる。
ベタ黒画像が形成された定着処理後のコート紙を、十分に明るい室内にて、画像より約30cm離れたところから目視を行い、比較見本サンプルとの比較によりグロスむらの発生有無及び発生の程度を確認する。
○:グロスむらが殆ど観察されない。
△:一目でグロスむらが観察されないが、画像が形成された面を光源に反射させることによりグロスむらの観察ができるレベル。
×:一目でグロスむらが観察できるレベル。
シアン、マゼンタ及びイエローの各色毎に20mm×20mmのベタ画像を各々形成したOHP用紙(V556)をOHP機にてスクリーンに投影し、この投影像を3m離れて目視することにより、画像透過むらの有無を評価する。
○:画像透過むらが殆ど観察されない。
△:画像透過むらが実用上問題ないレベルであるが若干観察される。
×:画像透過むらが目視で観察できる。
ベタ黒画像が形成された定着処理後のコート紙を、十分に明るい室内にて、画像より約30cm離れたところから目視を行い、画像の白抜けの発生有無を評価する。
○:画像の白抜けが殆ど観察されない。
△:画像の白抜けが実用上問題ないレベルであるが若干観察される。
×:画像の白抜けが目視で観察できる。
A3サイズのJ紙(富士ゼロックス社製)を、両面印字(印字画像は単色黒70%濃度)し、目視にて印字面を観察することにより、印字画像に摩耗跡の発生有無を評価する。
○:摩耗跡が殆ど観察されない。
×:摩耗跡が目視で観察できる。
[実施例7−1〜11−1、比較例3−1〜4−1]
上記したPFA組成物の特性を基にこれらのPFAの組成物を用いた電子写真用エンドレスベルトを作製し、図1に示す定着装置と同様の構成の実機による効果を調べた。
(実施例7−1)
加熱ロール1として金属製の中空の芯金コア1aに高熱伝導性のシリコーンゴムよりなる耐熱性弾性層1b(ゴム硬度33°)を3mmの厚さに形成した下地ロールの上に、フッ素ゴムポリオール加硫タイプG−702(ダイキン社製)95質量部に対して、ゴム用配合剤酸化マグネシウム(協和化学社製)を5質量部配合したものを30μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、離型層1cを形成したものを用いた。
実施例7−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例8のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行い、その後、研磨ペーパーによる研磨(研磨機:松田精機製スーパーフィニッシャー、研磨紙:3M製インペリアルラッピングフィルム30micシリコンカーバイド砥粒タイプ)を4往復行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例7−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
(実施例9−1)
実施例7−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例9のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行い、その後、研磨ペーパーによる研磨(研磨機:松田精機製スーパーフィニッシャー、研磨紙:3M製インペリアルラッピングフィルム30micシリコンカーバイド砥粒タイプ)を4往復行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例7−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
(実施例10−1)
実施例7−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例10のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行い、その後、研磨ペーパーによる研磨(研磨機:松田精機製スーパーフィニッシャー、研磨紙:3M製インペリアルラッピングフィルム30micシリコンカーバイド砥粒タイプ)を4往復行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例7−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
(実施例11−1)
実施例7−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例11のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、その後、研磨ペーパーによる研磨(研磨機:松田精機製スーパーフィニッシャー、研磨紙:3M製インペリアルラッピングフィルム30micシリコンカーバイド砥粒タイプ)を4往復行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例7−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
(比較例3−1)
実施例7−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記比較例3のPFA組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例7−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
(比較例4−1)
実施例7−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記比較例4のフッ素ゴム組成物を180μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、その後研磨ペーパーによる研磨(研磨機:松田精機製スーパーフィニッシャー、研磨紙:3M製インペリアルラッピングフィルム9micシリコンカーバイド砥粒タイプ)を2往復行った以外は、全く同様の構成の加熱ロール・ベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例7−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
[実施例12〜16、比較例5〜6]
表7に示す実施例12〜16と表8に示す比較例5の組成のフッ素樹脂組成物を、80μmの膜厚の熱硬化性ポリイミドベルト上に、30μmの厚みにDIPコーティングし、380℃で40分焼き付けを行った。また、表8に示す比較例6のフッ素ゴム組成物は、80μmの膜厚の熱硬化性ポリイミドベルトサンプル上に180μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間、焼き付けを行った。
−実施例及び比較例における物性測定方法−
(1) 表面摩擦係数測定
新東科学(株)製表面摩擦係数測定機 HEIDONを使用し、コピー用紙(Color Xpression Gloss Coated Text 120gsm:ゼロックスコーポレーション製両面コート紙)とサンプルを面接触させ、コピー用紙を可動、サンプルを固定し、荷重150g、移動スピード5mm/secの条件で測定し、その際の静摩擦係数を代表値とした。
東京精密(株)製表面粗さ測定機(型番1400A)を使用し、サンプル表面に測定子を荷重0.07gで接触させ、トラバーススピード0.3mm/secで8mm移動させて測定した(JIS94に準拠)。測定倍率は水平方向×20,垂直方向×2000に設定した。
Gardner(株)製マイクログロスメーターを使用し、サンプル表面にマイクログロスメーターを密着させ、入射/反射角:75°/75°の条件で測定した。
協和界面科学(株)製表面接触角測定機を使用し、170℃に加熱されたサンプル表面にアミン変性シリコーンオイル(富士ゼロックス社製カラーフューザーオイル:W418)を滴下し、その液滴とサンプル表面との接触角を側面より測定した。
紙送り方向と用紙の長手方向とが平行になるように定着処理後の両面コート紙(Color Xpression Gloss Coated Text 120gsm:ゼロックスコーポレーション製両面コート紙)の、紙送り方向(長手方向)の用紙の伸び量を測定する。この用紙の伸び量が2mm以上である場合を、実用上問題となるレベルであると判断する。
○:用紙の伸び量<2mm。
×:用紙の伸び量≧2mm。
A3サイズのOK TOPコート紙(王子製紙製、坪量127.9g/m2)の片面に、ハ−フトーン単色黒(50%濃度)画像を印字し、目視により印字面にあばら模様が発生しているかどうかを確認する。
○:あばら模様が殆ど観察されない。
×:あばら模様が目視で観察できる。
ベタ黒画像が形成された定着処理後のコート紙を、十分に明るい室内にて、画像より約30cm離れたところから目視を行い、比較見本サンプルとの比較によりグロスむらの発生有無及び発生の程度を確認する。
○:グロスむらが殆ど観察されない。
△:一目でグロスむらが観察されないが、画像が形成された面を光源に反射させ
ることによりグロスむらの観察ができるレベル。
×:一目でグロスむらが観察できるレベル。
シアン、マゼンタ及びイエローの各色毎に20mm×20mmのベタ画像を各々形成したOHP用紙(V556)をOHP機にてスクリーンに投影し、この投影像を3m離れて目視することにより、画像透過むらの有無を評価する。
○:画像透過むらが殆ど観察されない。
△:画像透過むらが実用上問題ないレベルであるが若干観察される。
×:画像透過むらが目視で観察できる。
ベタ黒画像が形成された定着処理後のコート紙を、十分に明るい室内にて、画像より約30cm離れたところから目視を行い、画像の白抜けの発生有無を評価する。
○:画像の白抜けが殆ど観察されない。
△:画像の白抜けが実用上問題ないレベルであるが若干観察される。
×:画像の白抜けが目視で観察できる。
A3サイズのJ紙(富士ゼロックス社製)を、両面印字(印字画像は単色黒70%濃度)し、目視にて印字面を観察することにより、印字画像に摩耗跡の発生有無を評価する。
○:摩耗跡が殆ど観察されない。
×:摩耗跡が目視で観察できる。
[実施例12−1〜16−1、比較例5−1〜6−1]
上記したPFA組成物の特性を基にこれらのPFAの組成物を用いた電子写真用エンドレスベルトを作製し、図1に示す定着装置と同様の構成の実機による効果を調べた。
(実施例12−1)
加熱ロール1として、直径62mmの金属製の中空の芯金コア1aに、高熱伝導性のシリコーンゴムよりなる耐熱性弾性層1b(ゴム硬度33°)を1.5mmの厚さに形成した下地ロールの上に、ポリオール系加硫タイプフッ素ゴム(ダイキン工業社製:G−702)95質量部に対して、ゴム用配合材として酸化マグネシウム(協和化学社製)を5質量部配合したのゴム組成物を30μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、離型層1cを形成したものを用いた。
(実施例13−1)
加熱ロール1として、直径62mmの金属製の中空の芯金コア1aに、高熱伝導性のシリコーンゴムよりなる耐熱性弾性層体1b(ゴム硬度33°)を1.5mmの厚さに形成した下地ロールの上に、ポリオール系加硫タイプフッ素ゴム(ダイキン工業社製:G−702)95質量部に対して、ゴム用配合材として酸化マグネシウム(協和化学社製)を5質量部配合したのゴム組成物を30μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、離型層1cを形成したものを用いた。
(実施例14−1)
加熱ロール1として、直径62mmの金属製の中空の芯金コア1aに、高熱伝導性のシリコーンゴムよりなる耐熱性弾性層体1b(ゴム硬度33°)を1.5mmの厚さに形成した下地ロールの上に、ポリオール系加硫タイプフッ素ゴム(ダイキン工業社製:G−702)95質量部に対して、ゴム用配合材として酸化マグネシウム(協和化学社製)を5質量部配合したのゴム組成物を30μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、離型層1cを形成したものを用いた。
(実施例15−1)
加熱ロール1として、直径62mmの金属製の中空の芯金コア1aに、高熱伝導性のシリコーンゴムよりなる耐熱性弾性層体1b(ゴム硬度33°)を1.5mmの厚さに形成した下地ロールの上に、ポリオール系加硫タイプフッ素ゴム(ダイキン工業社製:G−702)95質量部に対して、ゴム用配合材として酸化マグネシウム(協和化学社製)を5質量部配合したのゴム組成物を30μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、離型層1cを形成したものを用いた。
この装置を用いて、実施例12−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
(実施例16−1)
加熱ロール1として、直径62mmの金属製の中空の芯金コア1aに、高熱伝導性のシリコーンゴムよりなる耐熱性弾性層1b(ゴム硬度33°)を1.5mmの厚さに形成した下地ロールの上に、ポリオール系加硫タイプフッ素ゴム(ダイキン工業社製:G−702)95質量部に対して、ゴム用配合材として酸化マグネシウム(協和化学社製)を5質量部配合したのゴム組成物を30μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、離型層1cを形成したものを用いた。
(比較例5−1)
実施例12−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記比較例5のフッ素樹脂組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成のベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例12−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
(比較例6−1)
実施例12−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記比較例6のゴム組成物を180μmの厚みにコーティングし、230℃で3時間焼き付けを行い、その後研磨ペーパーによる研磨(研磨機:松田精機製スーパーフィニッシャー、研磨紙:3M製インペリアルラッピングフィルム 9micシリコンカーバイド砥粒タイプ)を2往復行った以外は、全く同様の構成のベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例12−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
[参考:実施例6−2]
実施例12−1における加圧ベルト2における表面層2cを、前記実施例6のフッ素樹脂組成物を30μmの厚みにコーティングし、380℃40分焼き付けを行った以外は、全く同様の構成のベルト型定着装置を作製した。この装置を用いて、実施例12−1と同様の条件で未定着像の定着テストを行い、同様に評価した。
1a 中空ロール
1b 弾性層
1c 離型層
1d ヒーターランプ(加熱源)
2 加圧ベルト(エンドレスベルト)
2d ヒーターランプ(加熱源)
3 記録材(記録シート)
4 未定着トナー
5 オイル供給装置
6 クリーニング装置
7 外部加熱装置
8 剥離爪
9 温度センサー
10 支持ロール
11 加圧ロール
12 加圧パッド
Claims (19)
- 少なくとも外周面に設けられる表面層が、金属酸化物、ケイ酸塩鉱物、カーボンブラック、窒素化合物、及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種の無機充填剤粒子を配合したテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(PFA)からなり、
前記共重合体(PFA)が、粒径の異なる2種以上の共重合体(PFA)粒子から形成されてなり、
前記共重合体(PFA)粒子が、平均粒径1μm以下の共重合体(PFA)粒子と平均粒径3μm以上30μm以下の共重合体(PFA)粒子とを含み、
前記平均粒径1μm以下の共重合体(PFA)粒子100質量部に対し、前記平均粒径3μm以上30μm以下の共重合体(PFA)粒子が5質量部以上70質量部以下、配合されてなることを特徴とする電子写真用定着部品。 - 前記無機充填剤粒子が、BaSO4、ゼオライト、酸化ケイ素、酸化スズ、酸化銅、酸化鉄、酸化ジルコニウム、ITO(錫ドープ酸化インジウム)、窒化珪素、窒化ホウ素、窒化チタン、及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用定着部品。
- 前記無機充填剤粒子が、BaSO4、ゼオライト、マイカ、BN、SnO2、SbドープSnO2、及びカーボンブラックからなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用定着部品。
- 前記無機充填剤粒子が、少なくともBaSO4を含むことを特徴とする請求項1に記載の電子写真用定着部品。
- 前記表面層が、前記共重合体(PFA)の100質量に対し、前記無機充填剤粒子が1質量部以上30質量部以下配合されてなることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 前記無機充填剤粒子の平均粒径が、0.1μm以上15μm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 前記無機充填剤粒子の平均粒径が、0.1μm以上10μm以下であり、
粒径が15μm以上の前記無機充填剤粒子が、該無機充填剤粒子のうち25質量%以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電子写真用定着部品。 - 前記無機充填剤粒子の平均粒径が、0.1μm以上10μm以下であり、
粒径が15μm以上の前記無機充填剤粒子が、該無機充填剤粒子のうち5質量%以下であることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の電子写真用定着部品。 - 前記表面層が、前記共重合体(PFA)の100質量部に対し、導電性微粒子を1質量部以上10質量部以下、配合されてなることを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 前記平均粒径3μm以上30μm以下の共重合体(PFA)粒子が平均粒径3μm以上15μm以下の共重合体(PFA)粒子であり、
前記平均粒径1μm以下の共重合体(PFA)粒子100質量部に対し、前記平均粒径3μm以上15μm以下の共重合体(PFA)粒子が5質量部以上30質量部以下、配合されてなることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の電子写真用定着部品。 - 前記平均粒径1μm以下の前記共重合体(PFA)粒子の380℃での溶融粘度が、3.5×104Pa・s以下の範囲にあり、
前記平均粒径3μm以上30μm以下の前記共重合体(PFA)粒子の380℃での溶融粘度が、1.5×104Pa・s以下の範囲にあることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の電子写真用定着部品。 - 前記粒径の異なる2種以上の共重合体(PFA)粒子のいずれも、380℃での溶融粘度が、1.5×104Pa・s以下の範囲にあることを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 前記表面層は、後加工処理が施されることを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 前記表面層は、後加工処理が施された後、さらに前記共重合体(PFA)粒子が溶融する温度で熱処理が施されることを特徴とする請求項1〜請求項12のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 前記表面層の表面グロスが、15以上60以下の範囲にあることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 前記表面層のアミン変性シリコーンオイルに対する接触角が、170℃において37度以下であることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれかに記載の電子写真用定着部品。
- 高分子樹脂、金属、セラミックス、及びガラス繊維からなる群より選択される少なくとも1種の複合化材料を用いて形成される耐熱層を基材とする電子写真用定着エンドレスベルトであって、該電子写真用定着エンドレスベルトが請求項1〜請求項16のいずれかに記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする電子写真用定着エンドレスベルト。
- 加熱ロールと、前記加熱ロールに圧接する加圧ベルトと、を含む一対の定着ユニットを有し、前記加熱ロールと前記加圧ベルトとにより形成されるニップ域に未定着トナー像を保持する記録材を通過させ、熱および圧力によって定着を行なう加熱ロール・ベルト型定着装置において、
前記加圧ベルトが、請求項1〜請求項16のいずれかに記載の電子写真用定着部品であることを特徴とする加熱ロール・ベルト型定着装置。 - 前記定着ユニットに離型剤オイルを塗布する離型塗布装置を含むことを特徴とする請求項18に記載の加熱ロール・ベルト型定着装置。
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