JP4251035B2 - Fixing belt, fixing method, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、未定着トナー像を担持した記録媒体のその未定着トナー像に表面が接すことでその未定着トナー像に、熱を加えるとともに圧力も加える定着ベルト、その定着ベルトを用いて、未定トナー像を記録媒体に定着させる定着方法、およびその定着ベルトを備えた定着装置に関する。 The present invention uses a fixing belt that applies heat and pressure to the unfixed toner image by bringing the surface into contact with the unfixed toner image of the recording medium carrying the unfixed toner image, and the fixing belt. The present invention relates to a fixing method for fixing an undetermined toner image on a recording medium, and a fixing device including the fixing belt.
従来より、電子写真技術による複写機やプリンタ等の画像形成装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines and printers using electrophotographic technology are known.
この電子写真技術による画像形成装置では、結着樹脂や着色剤等を含有するトナーを用いて画像形成を行う。すなわち、画像を形成するにあたって、まず、入力信号に基づき、像担持体上に静電潜像を形成する。次に、現像器内に収納されたトナーを像担持体に転移させることにより像担持体上の静電潜像を現像して像担持体上にトナー像を形成する。さらに、像担持体上に形成されたトナー像を、最終的に、所定の記録媒体上に転写して定着することにより紙等の記録媒体上に定着トナー像からなる画像を形成する。未定着トナー像を所定の記録媒体上に定着する定着方式としては、トナー像が転写された記録媒体に接触し記録媒体上のトナー像に熱を加えるとともに圧力も加える接触型加熱加圧方式や、トナー像が転写された記録媒体から離れた位置にオーブンを設けそのオーブンからの熱を利用する非接触型加熱方式等、様々な方式が知られているが、信頼性や安全性の面から、接触型加熱加圧方式が主に使用されている。この接触型加熱加圧方式を採用した定着装置の一つとして、ベルト状の定着部材(以下、定着ベルトと称する)を備え、記録媒体上の未定着トナー像に定着ベルトの表面を接触させることで、未定着トナー像をトナーの融点以上にまで加熱し溶融状態にするとともに加圧し、最終的に定着ベルト表面から記録媒体を剥離する定着装置があげられる。 In this electrophotographic image forming apparatus, an image is formed using a toner containing a binder resin, a colorant and the like. That is, in forming an image, first, an electrostatic latent image is formed on an image carrier based on an input signal. Next, the electrostatic latent image on the image carrier is developed by transferring the toner accommodated in the developing device to the image carrier to form a toner image on the image carrier. Further, the toner image formed on the image carrier is finally transferred and fixed on a predetermined recording medium to form an image composed of the fixing toner image on a recording medium such as paper. As a fixing method for fixing an unfixed toner image on a predetermined recording medium, a contact-type heating and pressurizing method in which the toner image on the recording medium is brought into contact with the recording medium to which the toner image has been transferred and heat is applied. Various methods are known, such as a non-contact type heating method in which an oven is provided at a position away from the recording medium on which the toner image is transferred, and heat from the oven is used, but from the viewpoint of reliability and safety The contact type heating and pressurizing method is mainly used. As one of the fixing devices adopting the contact type heating and pressing method, a belt-like fixing member (hereinafter referred to as a fixing belt) is provided, and the surface of the fixing belt is brought into contact with an unfixed toner image on a recording medium. Thus, there is a fixing device that heats an unfixed toner image to a temperature equal to or higher than the melting point of the toner to bring it into a molten state and pressurizes it, and finally peels the recording medium from the surface of the fixing belt.
この定着ベルトを備えた定着装置では、定着ベルト表面から記録媒体を剥離する際、その表面とトナー像との離型性が悪いと、記録媒体上での画像が不完全なものとなり、また、定着ベルトに残留したトナーが、以降の画像形成に悪影響を与える原因にもなる。 In the fixing device including the fixing belt, when the recording medium is peeled off from the surface of the fixing belt, if the releasability between the surface and the toner image is poor, the image on the recording medium becomes incomplete, The toner remaining on the fixing belt may cause a bad influence on the subsequent image formation.
このため、定着ベルト表面における、トナー像との離型性の向上を図るため、定着ベルトの表面をフルオロカーボンシロキサンゴムで形成したもの(特許文献1参照)や、シリコーンゴムで形成したものが知られている。
ところで、トナーにワックスが含まれている場合には、定着ベルトによってトナーが加熱されると、トナーの結着樹脂より先にそのワックスが溶融し定着ベルト表面に付着することが多く、ワックスが濡れ性よく定着ベルト表面に付着してしまうと、ワックスは定着ベルト表面から剥離され難くなり残留してしまいやすい。また、長年の使用により、定着ベルト表面には紙粉等が付着し、さらには、熱履歴による改質が生じる。定着ベルトを備えた定着装置では、記録媒体上に定着したトナー像の表面性は、定着ベルトからの剥離点での温度と定着ベルトの表面形状に依存する。すなわち、トナーの融点以上で剥離された定着トナー像の表面性はトナーの粘弾性に依存し、トナーの融点以下で剥離された定着トナー像の表面性は、型をとるように、定着ベルトの表面形状を概略写し取ることになり、定着ベルト表面が平滑ならば、定着トナー像は非常に高光沢、即ちグロスが高くなるものの、定着ベルト表面に残留ワックスや紙粉が付着していたり、定着ベルト表面が熱履歴により改質されていると、定着トナー像のグロスは低くなる。 When the toner contains wax, when the toner is heated by the fixing belt, the wax often melts and adheres to the surface of the fixing belt before the toner binder resin. If it adheres to the surface of the fixing belt with good properties, the wax is difficult to peel off from the surface of the fixing belt and tends to remain. In addition, with use for many years, paper dust or the like adheres to the surface of the fixing belt, and further, modification due to thermal history occurs. In the fixing device including the fixing belt, the surface property of the toner image fixed on the recording medium depends on the temperature at the separation point from the fixing belt and the surface shape of the fixing belt. In other words, the surface property of the fixed toner image peeled off at a temperature equal to or higher than the melting point of the toner depends on the viscoelasticity of the toner, and the surface property of the fixed toner image peeled off at a temperature lower than the melting point of the toner If the surface shape is roughly copied and the surface of the fixing belt is smooth, the fixing toner image has a very high gloss, that is, a high gloss, but residual wax or paper dust adheres to the surface of the fixing belt. When the surface is modified by the thermal history, the gloss of the fixed toner image becomes low.
定着ベルトからトナーの融点以下で剥離する場合には、特許文献1に記載された定着ベルトであってもシリコーンゴムを用いたベルトであっても、長期の使用にわたって、残留トナーの付着は抑えられるものの、残留ワックスや紙粉等の付着、あるいは熱履歴による改質を抑えることはできず、使用を重ねる度に、定着トナー像の画質は低下していく。 In the case of peeling from the fixing belt below the melting point of the toner, even if the fixing belt described in Patent Document 1 or a belt using silicone rubber is used, adhesion of residual toner can be suppressed over a long period of use. However, the adhesion of residual wax, paper dust, etc., or the modification due to the heat history cannot be suppressed, and the image quality of the fixed toner image decreases with repeated use.
本発明は、上記事情に鑑み、長期の使用にわたって、表面に、トナーが残留することを防ぐとともにワックスが残留することも防ぎ、また表面に紙粉等が付着することを抑え、さらには熱履歴による表面の改質も抑えることができる定着ベルト、その定着ベルトを用いて未定トナー像を記録媒体に定着させる定着方法、その定着ベルトを備えた定着装置、および、その定着ベルトを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention prevents the toner from remaining on the surface and the wax from remaining on the surface over a long period of use, suppresses paper dust and the like from adhering to the surface, and further provides a heat history. fixing belt, a fixing method of fixing on the recording medium undetermined toner image using the fixing belt, a fixing device having a fixing belt of that, and, an image having the fixing belt can be suppressed modification of the surface by An object is to provide a forming apparatus .
上記目的を達成する本発明のうちの定着ベルトは、未定着トナー像を担持した記録媒体のその未定着トナー像に表面が接することでその未定着トナー像に、熱を加えるとともに圧力も加える定着ベルトにおいて、
ベース層と、
上記ベース層上に設けられた表面層とを備え、
上記表面層が、この定着ベルト表面を構成する、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる第1ゴム層を有するものであることを特徴とする。
The fixing belt of the present invention that achieves the above object is a fixing belt that applies heat and pressure to the unfixed toner image by contacting the surface of the unfixed toner image of the recording medium carrying the unfixed toner image. In the belt,
The base layer,
A surface layer provided on the base layer,
The surface layer has a first rubber layer made of a material mainly composed of fluorocarbon siloxane rubber in which fluorine particles are dispersed, which constitutes the surface of the fixing belt.
本発明の定着ベルトによれば、フルオロカーボンシロキサンゴムの比重とフッ素粒子の比重とはさほど差がないため、フルオロカーボンシロキサンゴムの前駆体溶液中にフッ素粒子は均一に分散されており、沈降しにくく、塗布に次いで硬化させた時点で膜中に均一に分散された状態となり、長期の使用にわたって、フルオロカーボンシロキサンゴムによってトナーの残留が抑えられ、フッ素粒子によって、ワックスの残留、紙粉等の付着、および熱履歴による改質が抑えられる。 According to the fixing belt of the present invention, since the specific gravity of the fluorocarbon siloxane rubber and the specific gravity of the fluorine particles are not so different, the fluorine particles are uniformly dispersed in the precursor solution of the fluorocarbon siloxane rubber. When it is cured after application, it is in a state of being uniformly dispersed in the film, and over a long period of use, toner residue is suppressed by the fluorocarbon siloxane rubber, and wax particles, paper dust, and the like are adhered by the fluorine particles, and Modification due to thermal history is suppressed.
ここで、上記表面層は複数層から構成されたものであってもよく、ベース層と表面層との間に他の層が介在してもよい。 Here, the surface layer may be composed of a plurality of layers, and another layer may be interposed between the base layer and the surface layer.
また、本発明の定着ベルトにおいて、上記第1ゴム層が、上記ベース層表面に、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムの前駆体組成物を主成分として含む塗布液を塗布し硬化させたものであることが、生産性の点から好ましい。 Further, in the fixing belt of the present invention, the first rubber layer is obtained by applying a coating liquid containing a fluorocarbon siloxane rubber precursor composition in which fluorine particles are dispersed as a main component to the base layer surface and curing it. It is preferable from the viewpoint of productivity.
また、本発明の定着ベルトにおいて、上記表面層が、厚さ300μm以下のものであることが好ましい態様の一つである。 In the fixing belt of the present invention, it is one of preferred embodiments that the surface layer has a thickness of 300 μm or less.
上記表面層の厚さが300μmを越えると、定着ベルトの比熱が増大して熱移動量が低下し、転写速度やサイクルタイムの低下につながる。 When the thickness of the surface layer exceeds 300 μm, the specific heat of the fixing belt increases and the amount of heat transfer decreases, leading to a decrease in transfer speed and cycle time.
さらに、本発明の定着ベルトにおいて、上記第1ゴム層が、JIS A硬度で5度以上80度以下の硬度を有するものであることも好ましい態様の一つである。 Furthermore, in the fixing belt of the present invention, it is also a preferable aspect that the first rubber layer has a JIS A hardness of 5 degrees or more and 80 degrees or less.
5度未満の硬度では、強度が低下し耐久性に問題があり、80度を超える硬度では、上記表面層の厚さに関わらず剛性が高くなりすぎ、定着ベルトと記録媒体との密着性が低下し、定着トナー像の画質に影響が顕れる。 If the hardness is less than 5 degrees, the strength decreases and there is a problem in durability. If the hardness exceeds 80 degrees, the rigidity becomes too high regardless of the thickness of the surface layer, and the adhesion between the fixing belt and the recording medium is poor. And the image quality of the fixed toner image is affected.
また、本発明の定着ベルトにおいて、上記表面層が、上記第1ゴム層と、その第1ゴム層の裏面に表面が接して設けられた、シリコーンゴムからなる第2ゴム層とからなる積層体を有するものであることも好ましい態様の一つである。 In the fixing belt of the present invention, the surface layer is a laminate comprising the first rubber layer and a second rubber layer made of silicone rubber, the surface of which is in contact with the back surface of the first rubber layer. It is also one of the preferable aspects that it has.
この態様によれば、上記第2ゴム層を有することで、定着ベルトに十分な弾性が与えられ、定着ベルトの定着性および耐久性が良好なものとなる。 According to this aspect, by having the second rubber layer, sufficient elasticity is given to the fixing belt, and the fixing property and durability of the fixing belt are improved.
ここで、前記第2ゴム層が、前記第1ゴム層よりも厚いものであって、
前記積層体が、厚さ300μm以下のものであることが、定着ベルトの強度や耐熱性などの観点からさらに好ましい。
Here, the second rubber layer is thicker than the first rubber layer,
It is more preferable that the laminate has a thickness of 300 μm or less from the viewpoint of the strength and heat resistance of the fixing belt.
また、本発明の定着ベルトにおいて、上記第1ゴム層が、上記第2ゴム層表面に、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムの前駆体組成物を主成分として含む塗布液を塗布し硬化させたものであることが、生産性の点から
好ましい。
In the fixing belt of the present invention, the first rubber layer is coated on the surface of the second rubber layer with a coating liquid containing a fluorocarbonsiloxane rubber precursor composition in which fluorine particles are dispersed as a main component, and is cured. It is preferable from the viewpoint of productivity.
また、本発明の定着ベルトにおいて、上記第1ゴム層が、フッ素粒子が分散された、主鎖にパーフルオロアルキルエーテル基及び/又はパーフルオロアルキル基を有するフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなるものであることや、
上記第1ゴム層が、フッ素樹脂粒子及び/又はフッ化炭素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなるものであることが好ましく、
上記第1ゴム層が、
(A)下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー、
In the fixing belt of the present invention, the first rubber layer is made of a material mainly composed of a fluorocarbon siloxane rubber having a perfluoroalkyl ether group and / or a perfluoroalkyl group in the main chain, in which fluorine particles are dispersed. To be,
The first rubber layer is preferably made of a material mainly composed of fluorocarbon siloxane rubber in which fluororesin particles and / or fluorocarbon particles are dispersed,
The first rubber layer is
(A) a fluorocarbon polymer having a repeating unit represented by the following general formula (1) as a main component and having an aliphatic unsaturated group,
式中、R10は、非置換又は置換の一価炭化水素基、xは1以上の整数、a,eはそれぞれ0又は1、b,dはそれぞれ1〜4の整数、cは0〜8の整数である。
(B)1分子中に2個以上の≡SiH基を含有し、上記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対して上記≡SiH基の含有量が1〜4倍モル量であるオルガノポリシロキサン及び/又はフルオロカーボンシロキサン、
(C)充填剤、および
(D)有効量の触媒
を含むものにフッ素粒子が分散された材料からなるものであることがより好ましい。
In the formula, R 10 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, x is an integer of 1 or more, a and e are each 0 or 1, b and d are each an integer of 1 to 4, and c is 0 to 8 Is an integer.
(B) The molecule contains 2 or more ≡SiH groups, and the content of the ≡SiH groups is 1 to 4 times the molar amount of the aliphatic unsaturated groups in the fluorocarbon siloxane rubber composition. Certain organopolysiloxanes and / or fluorocarbon siloxanes,
More preferably, it is made of a material in which fluorine particles are dispersed in (C) a filler and (D) an effective amount of a catalyst.
上記目的を達成する本発明のうちの定着方法は、未定着トナー像を担持した記録媒体のその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録媒体に定着させる定着方法において、
上記未定着トナー像を担持した記録媒体に、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる第1ゴム層を表面に有する定着ベルトのその表面を接触させ、その未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加える加圧加熱工程と、
上記加圧加熱工程を実施することで上記定着ベルトの表面に接していた上記記録媒体をその表面から剥離する剥離工程とを有することを特徴とする。
In the fixing method of the present invention that achieves the above object, heat and pressure are applied to the unfixed toner image of the recording medium carrying the unfixed toner image to fix the unfixed toner image to the recording medium. In the fixing method,
The surface of the fixing belt having a first rubber layer made of a material mainly composed of fluorocarbon siloxane rubber in which fluorine particles are dispersed is brought into contact with the recording medium carrying the unfixed toner image, and the unfixed toner A pressure heating process that applies pressure to the image as well as heat,
And a peeling step of peeling the recording medium in contact with the surface of the fixing belt from the surface by performing the pressure heating step.
本発明の定着方法によれば、上記定着ベルトを用いることで、上記記録媒体上に良好な画質の定着トナー像を得ることができる。 According to the fixing method of the present invention, by using the fixing belt, it is possible to obtain a fixed toner image having a good image quality on the recording medium.
また、本発明の定着方法において、上記加圧加熱工程の実施後であって上記剥離工程の実施前に、その加圧加熱工程を実施することで加熱された未定着トナー像を冷却する冷却工程を有することが好ましい。 In the fixing method of the present invention, a cooling step for cooling the unfixed toner image heated by performing the pressure heating step after the pressure heating step and before the peeling step. It is preferable to have.
上記目的を達成する本発明のうちの定着装置は、未定着トナー像を担持した記録媒体を所定のニップ領域を通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、その未定着トナー像をその記録媒体に定着させる定着装置において、
フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる第1ゴム層を表面に有し、上記ニップ領域を経由して循環する定着ベルトと、
上記定着ベルトの表面を加熱する加熱体と、
上記定着ベルトの表面に接し、その表面との間で上記ニップ領域を形成する加圧体とを備えたことを特徴とする。
The fixing device of the present invention that achieves the above object passes the recording medium carrying the unfixed toner image through a predetermined nip region so as to apply heat and pressure to the unfixed toner image. In a fixing device for fixing a toner image to the recording medium,
A fixing belt having a first rubber layer made of a material mainly composed of fluorocarbon siloxane rubber in which fluorine particles are dispersed on the surface and circulating through the nip region;
A heating body for heating the surface of the fixing belt;
And a pressure member that contacts the surface of the fixing belt and forms the nip region with the surface.
本発明の定着装置によれば、上記定着ベルトを備えたことで、上記記録媒体上に良好な画質の定着トナー像を得ることができる。 According to the fixing device of the present invention, since the fixing belt is provided, it is possible to obtain a fixing toner image having a good image quality on the recording medium.
また、本発明の定着装置において、上記定着ベルトは、上記ニップ領域を通過した記録媒体を上記表面に接した状態で所定区間搬送するものであって、その所定区間に、上記ニップ領域を通過することで加熱された未定着トナー像を冷却する冷却部材を備えたものであることが好ましい。 In the fixing device of the present invention, the fixing belt conveys the recording medium that has passed through the nip area for a predetermined period in contact with the surface, and passes through the nip area in the predetermined area. It is preferable that a cooling member for cooling the heated unfixed toner image is provided.
以上、本発明によれば、長期の使用にわたって、表面に、トナーが残留することを防ぐとともにワックスが残留することも防ぎ、また表面に紙粉等が付着することを抑え、さらには熱履歴による表面の改質も抑えることができる定着ベルト、その定着ベルトを用いて未定トナー像を記録媒体に定着させる定着方法、その定着ベルトを備えた定着装置、および、その定着ベルトを備えた画像形成装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, the toner is prevented from remaining on the surface and the wax is prevented from remaining on the surface over a long period of use, and the paper dust is prevented from adhering to the surface. fixing belt can be suppressed modification of the surface, the fixing method of fixing on the recording medium undetermined toner image using the fixing belt, a fixing device having a fixing belt of that, and the image forming with the fixing belt An apparatus can be provided.
以下、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明のうちの定着装置の一実施形態に相当する定着ユニットが組み込まれたフルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a full-color image forming apparatus in which a fixing unit corresponding to one embodiment of the fixing device of the present invention is incorporated.
図1に示す画像形成装置1は、本実施形態の定着ユニット2を備える他、感光体ドラム10および中間転写ベルト20も備えている。感光体ドラム10は、時計回りに回転するものである。中間転写ベルト20は、複数の支持ロールに張架されて感光体ドラム10の表面に当接されるように配置されている。また、この画像形成装置1では、中間転写ベルト20を挟んで感光体ドラム10と対向する位置に、1次転写ロール30が配設されている。感光体ドラム10と中間転写ベルト20とが接する部分が1次転写位置である。
An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a fixing
感光体ドラム1の周囲には、1次転写位置の上流側に現像ロータリー40が配設されている。現像ロータリー40には、ブラック(BK)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)及びシアン(C)の各有色トナーを収容した現像器(不図示)が配設されている。また、この現像ロール40の上流側には、図示省略したが帯電器が配設されている。また、感光体ドラム1の周囲には、いずれも図示省略したが帯電器、光書き込みユニット、クリーニング装置、および除電装置が配設されている。
A developing
中間転写ベルト20の周囲には、1次転写位置の下流側に、2次転写部材としてのバイアスロール50が設けられ、さらに、中間転写ベルト20を挟んでバイアスロール50と対向する位置には、バックアップロール60が設けられている。この画像形成装置1では、バイアスロール50とバックアップロール60とで挟まれた位置が2次転写位置になり、この2次転写位置には、各サイズの用紙をそれぞれ収容した給紙トレイ群70から供給される用紙、あるいは手差し台80の置かれた用紙やOHPシート等が送り込まれる。
A
図1に示す画像形成装置1には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの4色の各画像信号が入力される。これらの画像信号が入力されると、この画像形成装置1では、感光体ドラム10の表面を、帯電器により一様に帯電した後、入力された画像情報のうち、シアンの画像信号に応じたにレーザ光を光書き込みユニットから感光体ドラム10に向けて照射することで感光体ドラム10の表面に静電潜像を形成する。続いて、感光体ドラム10の表面に形成された静電潜像を、現像ロータリー40に備えられたシアントナーを収納した現像器により現像し、感光体ドラム10の表面にシアントナー像を形成する。次いで、1次転写位置において感光体ドラム10上のシアントナー像を中間転写ベルトに1次転写する。シアントナー像が中間転写ベルト20に1次転写された後の感光体ドラム10の表面からは、クリーニング装置によって残存トナーが除去され、除電装置によって残存電荷が除去される。
The image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 receives four color image signals of yellow, magenta, cyan, and black. When these image signals are input, in the image forming apparatus 1, the surface of the
続いて今度は、感光体ドラム10の表面に、同様にしてマゼンタトナー像を形成し、1次転写位置において、このマゼンタトナー像を、中間転写ベルト20に先に1次転写されたシアントナー像と重なるように中間転写ベルト20に1次転写する。
Subsequently, this time, a magenta toner image is similarly formed on the surface of the
以降、シアントナー像およびブラックトナー像を順次形成し、1次転写位置において、中間転写ベルト20に先に1次転写されたトナー像と重なるように順次1次転写する。こうすることにより、中間転写ベルト20には、ベルト表面側からシアン,マゼンタ,イエロー,ブラックの順で1つに重なり合ったトナー像が形成される。
Thereafter, a cyan toner image and a black toner image are sequentially formed, and primary transfer is sequentially performed at the primary transfer position so as to overlap the toner image previously transferred to the
続いて、この1つに重なり合ったトナー像を、バイアスロール50とバックアップロール60とで挟まれた2次転写位置において用紙に2次転写する。こうして、未定着トナー像が用紙に担持され、未定着トナー像を担持した用紙は、本実施形態の定着ユニット2に送られる。定着ユニット2では、未定着トナー像を担持した用紙を所定のニップ領域を通過させることでその未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加え、未定着トナー像を用紙に定着させる。トナー像が定着した用紙は、この画像形成装置1に備えられた排出トレイ90に排出される。
Subsequently, the overlapping toner image is secondarily transferred to a sheet at a secondary transfer position sandwiched between the
図2は、本実施形態の定着ユニットの概略構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the fixing unit of the present embodiment.
図2に示す定着ユニット2は、本発明のうちの定着方法の一実施形態を実施するものであるが、ここではまず、この定着ユニット2の構成について説明する。
図2に示す定着ユニット2は、加熱ロール21と、剥離ロール22と、ウォーク制御ロール23とからなる3つのロールにより回動可能に張架された定着ベルト24、及び定着ベルト24を介して加熱ロール21に圧接する加圧ロール25とを備えている。定着ベルト24は、裏面側の、加熱ロール21と剥離ロール22とが配備された間に、この定着ベルト24を強制的に冷却する冷却用ヒートシンク26を備えている。定着ベルト24の表面は、この冷却用ヒートシンク26によって、剥離ロール22付近で50℃〜80℃の範囲まで冷却される。また、定着ユニット2には、冷却用ヒートシンク26と加熱ロール21との間に、定着ベルト24に一定のテンションを付与する小径のテンションロール27も配設されている。さらに、この定着ユニット2には、定着ベルト24上の残留トナー等を除去するクリーニングロール28も配備されている。
The fixing
The fixing
加熱ロール21としては、例えば、アルミニウムやステンレス等からなる金属製コアの表面に、JIS K6253に基づき測定されるゴム硬度が、好ましくは20度〜60度の範囲であるシリコーンゴム等からなる弾性体層を、好ましくは1mm〜3mmの範囲の厚さで被覆し、さらに、弾性体層の表面にPFAチューブ等からなる離型層を被覆して、所定の外径に形成したものが用いられる。この加熱ロール21の内部には、加熱源として、発熱量が、好ましくは300〜350Wの範囲であるハロゲンランプ(不図示)が配設されている。このハロゲンランプにより、加熱ロール21の表面は、所定の温度(好ましくは130〜195℃の範囲)となるように内部から加熱される。
As the
また、加圧ロール25としては、例えば、加熱ロール21と同様に構成したものが用いられ、アルミニウムやステンレス等からなる金属製コアの表面に、JIS K6253に基づき測定されるゴム硬度が、好ましくは20度〜60度の範囲であるシリコーンゴム等からなる弾性体層を、厚さが好ましくは1mm〜3mmの範囲で被覆し、更に、弾性体層の表面にPFAチューブ等からなる離型層を被覆して、所定の外径に形成したものが用いられる。加圧ロール25の内部にも、加熱源として、発熱量が、好ましくは、300W〜350Wの範囲であるハロゲンランプが配設されている。このハロゲンランプにより、加圧ロール25の表面は、所定の温度(好ましくは85℃〜155℃の範囲)となるように内部から加熱される。尚、この加圧ロール25においては、加熱源を省略してもよい。
Further, as the
定着ベルト24は、既述の如く、加熱ロール21と、剥離ロール22と、ウォーク制御ロール23と、からなる3つのロールにより周動可能に張架されており、図示しない駆動源により回転駆動される加熱ロール21により、所定の移動速度で図2においては反時計回りに循環する。
As described above, the fixing
加熱ロール21と加圧ロール25とは、定着ベルト24を介して、図示しない加圧手段により、好ましくはニップ圧が100kPa〜200kPaの範囲で互いに圧接するように構成され、ニップ領域Nを形成している。
The
ここで、図2とともに図3も用いて、図2に示す定着ユニットにおいて実施される定着方法について説明する。 Here, the fixing method implemented in the fixing unit shown in FIG. 2 will be described using FIG. 3 together with FIG.
図3は、図2に示す定着ユニットにおいて実施される定着方法の各工程を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing each step of the fixing method performed in the fixing unit shown in FIG.
図2に示す定着ユニット2において実施される定着方法は、加圧加熱工程S11と、冷却工程S12と、剥離工程S13とを有する。
The fixing method performed in the fixing
トナー像Tが転写された用紙Pは、図2に示すニップ領域Nを図2の左から右方向へ通過する。この時、用紙Pはトナー像Tが加熱ロール21側に位置するように、すなわち、定着ベルト24の表面に接するようにニップ領域Nに導入される。
The sheet P on which the toner image T is transferred passes through the nip region N shown in FIG. 2 from the left to the right in FIG. At this time, the paper P is introduced into the nip region N so that the toner image T is positioned on the
図3に示す加熱加圧工程S11では、図2に示す未定着トナー像Tを担持した用紙Pに、定着ベルト24の表面を接触させ、未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加える。すなわち、ニップ領域Nに導入された用紙Pは、定着ベルト24の表面と加圧ロール25の表面とで挟まれた状態になり、用紙P上のトナー像は定着ベルト24の表面によって加圧される。また、定着ベルト24の表面は、加熱ロール21によって加熱されており、ニップ領域Nに導入された用紙P上のトナー像は定着ベルト24の表面によって加熱される。さらに、図2に示す加圧ロール25の表面も加熱されていることから、用紙P上のトナー像は裏側からも加熱される。このようにして加圧された状態で加熱されたトナー像Tを構成するトナーは、用紙Pがニップ領域Nを通過する間に溶融状態になる。
In the heating and pressing step S11 shown in FIG. 3, the surface of the fixing
定着ベルト24には、テンションロール27によって一定のテンションが付与されており、ニップ領域Nを通過した用紙Pは、循環する定着ベルト24によって、その定着ベルト24の表面に密着した状態で搬送される。
A fixed tension is applied to the fixing
加熱加圧工程S11に続いて実施される冷却工程S12では、加圧加熱工程S11を実施することで加熱された未定着トナー像を冷却する。すなわち、循環する定着ベルト24の、冷却用のヒートシンク26が設けられた領域を通過する部分は、そのヒートシンク26によって強制的に冷却されるため、溶融状態のトナーは定着ベルト24の表面によって冷却され固化する。また、この冷却により用紙Pのコシが回復する。定着ベルト24に密着している用紙Pは、そのコシが回復したため、剥離ロール22により定着ベルト24の表面から剥離されやすい状態になる。
In the cooling step S12 performed subsequent to the heating and pressing step S11, the heated unfixed toner image is cooled by performing the pressing and heating step S11. That is, the portion of the circulating fixing
冷却工程S12に続いて実施される剥離工程S13では、定着ベルト24の表面に接していた用紙Pをその表面から剥離する。すなわち、剥離ロール22に到達した用紙Pは、定着ベルト24の表面から剥離される。定着ベルト24の表面から剥離された用紙Pには、トナー像が定着している。一方、用紙Pが剥離された定着ベルト24の表面からは、クリーナロール28によって残留トナー等が除去され、次の定着処理に備える。
In a peeling step S13 performed subsequent to the cooling step S12, the paper P that has been in contact with the surface of the fixing
続いて、図2に示す定着ユニット2の他の採用例を説明する。
Next, another application example of the fixing
図4は、トナー像形成装置と定着装置とを組みあわせた画像形成装置の構成を示す図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus in which a toner image forming apparatus and a fixing device are combined.
図4に示すトナー像形成装置3の構成は、図1に示す画像形成装置1の構成と若干異なる。以下、この異なる部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。 The configuration of the toner image forming apparatus 3 shown in FIG. 4 is slightly different from the configuration of the image forming apparatus 1 shown in FIG. Hereinafter, only this different part will be described, and redundant description will be omitted.
図4の左側に示すトナー像形成装置3にも、図1に示す画像形成装置と同じく、定着ユニットが組み込まれているが、この図4に示すトナー像形成装置に組み込まれた定着ユニット31は、ロール式のものであり、この図4に示す画像形成装置全体の定着処理からしてみると1次定着を担う。この1次定着を担う定着ユニット31は、互いに接した1対のロール311からなるものであり、1対のロール311間がニップ領域312になる。未定着トナー像を担持した用紙は、まず、このニップ領域312に送り込まれ、その後、図4の右側に示す定着装置4に搬送される。
The toner image forming apparatus 3 shown on the left side of FIG. 4 has a fixing unit incorporated therein as in the image forming apparatus shown in FIG. 1, but the fixing
図4の右側に示す定着装置4には、図2に示す定着ユニット2が組み込まれており、この定着装置4は、図4に示す画像形成装置全体の定着処理からしてみると2次定着を担うものである。定着装置4は、トナー像形成装置3から排出される用紙が導入される導入口41を備えており、この導入口41の内部には、用紙の搬送路を切り替える切り替えゲート42が設けられている。トナー像形成装置3から排出される用紙に対して、2次定着処理を施さず、そのまま外部の第1排出トレイ45上に排出する場合には、切り替えゲート42によって搬送路が上方の第1の搬送路43に切り替えられ、排出ロール44によって第1排出トレイ45上に排出される。
The fixing device 4 shown on the right side of FIG. 4 incorporates the fixing
一方、トナー像形成装置3から排出される用紙Pに対して、二次定着処理を施す場合には、切り替えゲート42によって搬送路が下方の第2の搬送路46に切り替えられ、搬送ベルト47によって図2にその詳細を示す定着ユニット2に搬送される。定着ユニット2に搬送されてきた用紙は、ここでは二次定着処理に相当する図3に示す定着処理が施され、排出ロール48によって第2の排出トレイ49に排出される。
On the other hand, when the secondary fixing process is performed on the paper P discharged from the toner image forming apparatus 3, the conveyance path is switched to the
続いて、図2に示す定着ベルト24について詳述する。この図2に示す定着ベルト24は、本発明のうちの定着ベルトの第1実施形態に相当するものである。
Next, the fixing
図5は、図2に示す定着ベルトの層構造を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a layer structure of the fixing belt shown in FIG.
図5に示す定着ベルト24は、ベース層241と第1ゴム層242との2層構造のものである。この定着ベルト24の形態は、定着ユニットに適したベルト形状であればよく、特に無端ベルトが好適である。
The fixing
ベース層241には、耐熱性及び機械的強度が要求され、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等の金属シートや、PET、PBT、ポリイミド、ポリイミドアミド等の樹脂フィルムを用いることができる。前記樹脂は導電性粉体などを添加分散して、体積抵抗率を制御されていてもよく、カーボンブラックを添加分散して、体積抵抗率を制御した無端ベルト状のポリイミドベルトを使用することもできる。さらに、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、無端ベルト状に仕立てたものを使用することもできる。
The
ベース層の厚みは、20〜200μmの範囲が好ましく、より好ましくは30〜150μmの範囲、さらに好ましくは40〜130μmの範囲が適している。ベース層の厚みが20μmより薄いと、加熱冷却時の寸法安定性や、強度が不足する。200μmを越えると、ベルト状定着部材の比熱が増大して熱移動量が低下し、転写速度やサイクルタイムの低下につながる。 The thickness of the base layer is preferably in the range of 20 to 200 μm, more preferably in the range of 30 to 150 μm, and still more preferably in the range of 40 to 130 μm. When the thickness of the base layer is less than 20 μm, the dimensional stability during heating and cooling and the strength are insufficient. If it exceeds 200 μm, the specific heat of the belt-shaped fixing member increases, the amount of heat transfer decreases, and the transfer speed and cycle time decrease.
第1ゴム層242は、ベース層241の表面に形成されたものであって、この定着ベルト24の表面を構成する層である。図5に示す定着ベルト24においては、この第1ゴム層242が本発明にいう表面層の一例に相当する。第1ゴム層242は、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる層である。ここにいうフルオロカーボンシロキサンゴムは、主鎖にパーフルオロアルキルエーテル基及び/又はパーフルオロアルキル基を有するものが好ましい。また、第1ゴム層242が、(A)下記一般式(1)のフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー、(B)1分子中に2個以上の≡SiH基を含有し、上記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対して上記≡SiH基の含有量が1〜4倍モル量であるオルガノポリシロキサン及び/又はフルオロカーボンシロキサン、(C)充填剤、(D)有効量の触媒、(E)含フッ素微粒子を含有するフルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物の硬化物で構成されてなることがより好ましい。この場合、(A)成分のフルオロカーボンポリマーは、下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とし、脂肪族不飽和基を有するものである。この脂肪族不飽和基は、一価の脂肪族不飽和炭化水素基であり、好ましくは炭素数2〜3であり、具体的にはビニル基、アリル基、エチニル基等の炭素数2〜3のアルケニル基が例としてあげられ、特にビニル基が好適である。この場合、脂肪族不飽和基は分子鎖末端にあることが好ましく、例えばビニルジアルキルシリル基、ジビニルアルキルシリル基、トリビニルシリル基を主鎖に有することが好ましい。なお、この場合のアルキル基は炭素数1〜8、特にメチル基が好ましい。
The
ここで、上記式(1)において、R10は非置換又は置換の好ましくは炭素数1〜8の一価炭化水素基であり、好ましくは炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数2〜3のアルケニル基であり、特にメチル基であることが好ましい。a,eはそれぞれ0又は1、b,dはそれぞれ1〜4の整数、cは0〜8の整数である。また、xは1以上の整数、好ましくは10〜30である。このような(A)成分としては、下記式(2)で示すものを挙げることができる。 Here, in the above formula (1), R 10 is preferably an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or 2 to 3 carbon atoms. And particularly preferably a methyl group. a and e are each 0 or 1, b and d are each an integer of 1 to 4, and c is an integer of 0 to 8. Moreover, x is an integer greater than or equal to 1, Preferably it is 10-30. Examples of the component (A) include those represented by the following formula (2).
(B)成分は、1分子中に2個以上の≡SiH基を含有し、この≡SiH基がフルオロカーボンシロキサン組成物中の脂肪族不飽和基量の1〜4倍モル量であるオルガノポリシロキサン及び/又はフルオロカーボンである。 Component (B) contains two or more ≡SiH groups in one molecule, and this ≡SiH group is 1 to 4 times the amount of aliphatic unsaturated groups in the fluorocarbon siloxane composition. And / or a fluorocarbon.
ここで、≡SiH基を有するオルガノポリシロキサンとしては、ケイ素原子に結合した水素原子を分子中に少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを挙げることができる。 Here, examples of the organopolysiloxane having an ≡SiH group include organohydrogenpolysiloxane having at least two hydrogen atoms bonded to a silicon atom in the molecule.
また、第1ゴム層242に用いるフルオロカーボンシロキサンゴム組成物においては、(A)成分のフルオロカーボンポリマーが脂肪族不飽和基を有するものであるときには、硬化剤として上述したオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用することができる。即ち、この場合には、フルオロカーボンシロキサン中の脂肪族不飽和基と、オルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に結合した水素原子との間で生ずる付加反応によって硬化物が形成されるものである。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、付加硬化型のシリコーンゴム組成物に使用される種々のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用することができるが、特に下記(α)、(β)のものが好適に使用される。
(α)下記式(3)〜(5)で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン。
In the fluorocarbon siloxane rubber composition used for the
(Α) Organohydrogenpolysiloxane represented by the following formulas (3) to (5).
上記式中、s及びtは0以上の整数、uは2以上の整数である。また、R2は、脂肪族不飽和結合を有しない非置換又は置換の一価炭化水素基であり、炭素数が1〜12、より望ましくは1〜8のものが好ましく、具体的にはメチル基,エチル基,イソプロピル基,ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基,シクロペンチル基等のシクロアルキル基、フェニル基,トリル基,キシリル基等のアリール基、ベンジル基,フェニルエチル基等のアラルキル基、クロロメチル基,クロロプロピル基,クロロシクロヘキシル基,3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化炭化水素基、2−シアノエチル基等のシアノ炭化水素基等が例示される。このうち特に好ましいのは、メチル基、エチル基、フェニル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基である。R4はケイ素原子と含フッ素有機基Rfとの間に介在する二価の基であり、脂肪族不飽和結合を有しない二価の炭化水素基又は一般式−R5−O−R6−(但し、R5及びR6は脂肪族不飽和結合を有しない二価の炭化水素基である)で表されるエーテル基を有する二価の炭化水素基であり、これらは炭素数1〜8のものが好ましい。具体的には下記に示すものが挙げられる。 In the above formula, s and t are integers of 0 or more, and u is an integer of 2 or more. R 2 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated bond, preferably having 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms, specifically methyl Group, ethyl group, isopropyl group, alkyl group such as butyl group, cycloalkyl group such as cyclohexyl group, cyclopentyl group, aryl group such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, aralkyl group such as benzyl group, phenylethyl group, Examples thereof include halogenated hydrocarbon groups such as chloromethyl group, chloropropyl group, chlorocyclohexyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group, and cyano hydrocarbon groups such as 2-cyanoethyl group. Of these, a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, and a 3,3,3-trifluoropropyl group are particularly preferable. R 4 is a divalent group interposed between the silicon atom and the fluorine-containing organic group Rf, and is a divalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated bond or a general formula —R 5 —O—R 6 —. (Wherein R 5 and R 6 are divalent hydrocarbon groups having no aliphatic unsaturated bond), and these are divalent hydrocarbon groups having an ether group, which have 1 to 8 carbon atoms. Are preferred. Specific examples include the following.
なお、R4のうちで特に好適な基は、−CH2CH2−,−CH2CH2CH2−,−CH2CH2CH2−O−CH2−である。Rfはパーフルオロアルキル基又はパーフルオロアルキルエーテル基である。パーフルオロアルキル基としては式CpF2p+1(但し、pは4〜10の整数である)で表されるものが例示され、特に好適な基はC6F13−,C8F17−,C10F21−である。パーフルオロアルキルエーテル基としては特に炭素数が5〜15のものが好ましく、具体的には下記のものが例示される。 Among R 4 , particularly preferred groups are —CH 2 CH 2 —, —CH 2 CH 2 CH 2 —, and —CH 2 CH 2 CH 2 —O—CH 2 —. R f is a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkyl ether group. Examples of the perfluoroalkyl group include those represented by the formula C p F 2p + 1 (where p is an integer of 4 to 10), and particularly preferred groups are C 6 F 13 —, C 8 F 17. -, C 10 F 21- . As the perfluoroalkyl ether group, those having 5 to 15 carbon atoms are particularly preferred, and specific examples thereof include the following.
(β)下記式(6)で示される(CH3)2HSiO0.5単位とSiO2単位とからなる共重合体。 (Β) A copolymer comprising (CH 3 ) 2 HSiO 0.5 units and SiO 2 units represented by the following formula (6).
なお、これらのオルガノハイドロジェンポリシロキサンの25℃における粘度は、通常、20,000cP以下であることが好ましい。上述したオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一般にその≡SiH基の数が、(A)成分のフルオロカーボンシロキサン中の脂肪族不飽和炭化水素基1個に対して、少なくとも1個、特に1〜5個となるような割合で配合することが好適である。 The viscosity at 25 ° C. of these organohydrogenpolysiloxanes is usually preferably 20,000 cP or less. The above-mentioned organohydrogenpolysiloxane generally has at least one ≡SiH group, particularly 1 to 5 with respect to one aliphatic unsaturated hydrocarbon group in the fluorocarbon siloxane of component (A). It is suitable to mix | blend in such a ratio.
また、≡SiH基を有するフルオロカーボンとしては、上記式(1)の単位又は式(1)においてR10がジアルキルハイドロジェンシロキシ基であり、かつ末端がジアルキルハイドロジェンシロキシ基又はシリル基等のSiH基であるものが好ましく、下記式(7)で示すものを挙げることができる。 Further, the fluorocarbon having an ≡SiH group includes a unit of the above formula (1) or a SiH group such as R 10 in the formula (1) having a dialkylhydrogensiloxy group and a terminal having a dialkylhydrogensiloxy group or a silyl group. Are preferred, and examples thereof include those represented by the following formula (7).
(C)成分の充填剤としては、一般的なシリコーンゴム組成物に使用されている種々の充填剤を用いることができる。例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、カーボン粉末、二酸化チタン、酸化アルミニウム、石英粉末、タルク、セリサイト及びベントナイト等の補強性充填剤、アスベスト、ガラス繊維、有機繊維等の繊維質充填剤などを例示することができる。これらの充填剤は、(A)成分100部(重量部、以下同じ)に対して0.1〜300部、特に1〜200部の割合で配合されることが好適である。この充填剤の配合量が0.1部未満の場合には、十分な補強効果を得ることができず、また300部を超える割合で配合された場合には、硬化物の機械的強度が低下するという不都合を生じるおそれがある。 As the filler of component (C), various fillers used in general silicone rubber compositions can be used. For example, fumed silica, precipitated silica, carbon powder, titanium dioxide, aluminum oxide, quartz powder, reinforcing fillers such as talc, sericite and bentonite, fibrous fillers such as asbestos, glass fiber, organic fiber, etc. It can be illustrated. These fillers are preferably blended in an amount of 0.1 to 300 parts, particularly 1 to 200 parts, relative to 100 parts (parts by weight) of component (A). When the blending amount of the filler is less than 0.1 part, a sufficient reinforcing effect cannot be obtained, and when it is blended at a ratio exceeding 300 parts, the mechanical strength of the cured product is lowered. There is a risk of inconvenience.
(D)成分の触媒としては、付加反応用触媒として公知とされている塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンとの錯体、白金黒又はパラジウムをアルミナ、シリカ、カーボンなどの担体に担持したもの、ロジウムとオレフィンとの錯体、クロロトリス(トリフェニルフォスフィン)ロジウム(ウィルキンソン触媒)、ロジウム(III)アセチルアセトネートなどのような周期律表第VIII族元素又はその化合物が例示されるが、これらの錯体はアルコール系、エーテル系、炭化水素などの溶剤に溶解して用いることが好ましい。
これらの白金族金属系触媒の配合量は、触媒の有効量であればよいが、通常、(A)成分100部に対して、白金族金属換算で1〜500ppm、特に5〜20ppmの割合で使用することが好ましい。
As the catalyst of component (D), chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, complexes of chloroplatinic acid and olefin, platinum black or palladium, which are known as addition reaction catalysts, platinum, alumina, silica, carbon, etc. Examples include those supported on a carrier, complex of rhodium and olefin, group VIII element of periodic table such as chlorotris (triphenylphosphine) rhodium (Wilkinson catalyst), rhodium (III) acetylacetonate and the like. However, these complexes are preferably used by dissolving in a solvent such as alcohol, ether, or hydrocarbon.
The compounding amount of these platinum group metal catalysts may be an effective amount of the catalyst, but is usually 1 to 500 ppm, particularly 5 to 20 ppm in terms of platinum group metal with respect to 100 parts of component (A). It is preferable to use it.
(E)含フッ素微粒子としては、フッ素樹脂微粒子として、四フッ化エチレン樹脂、四フッ化エチレン- パーフルオロビニルエーテル共重合体、四フッ化エチレン- 六フッ化プロピレン共重合体がその素材として挙げられ、さらにフッ化炭素を用いることが好ましい。これらの含フッ素微粒子の配合量は、(A)成分100部に対して、1〜50部ppm、特に5〜35部の割合で使用することが好ましい。 (E) As fluorine-containing fine particles, as fluororesin fine particles, tetrafluoroethylene resin, tetrafluoroethylene-perfluorovinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer can be cited as the material. Further, it is preferable to use fluorocarbon. It is preferable to use these fluorine-containing fine particles in an amount of 1 to 50 ppm, particularly 5 to 35 parts per 100 parts of component (A).
フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物においては、耐溶剤性を損ねない範囲で、種々の配合剤を添加することができる。例えば、ジフェニルシランジオール、低重合度の分子鎖末端水酸基封鎖ジメチルポリシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等の分散剤、酸化第一鉄、酸化第二鉄、酸化セリウム、オクチル酸鉄等の耐熱性向上剤、顔料等の着色剤等を必要に応じて配合することができる。 In the fluorocarbon siloxane rubber precursor composition, various compounding agents can be added as long as the solvent resistance is not impaired. For example, dispersants such as diphenylsilane diol, low-molecular-degree molecular chain terminal hydroxyl-blocked dimethylpolysiloxane, hexamethyldisilazane, etc., heat resistance improvers such as ferrous oxide, ferric oxide, cerium oxide, and iron octylate Further, colorants such as pigments can be blended as necessary.
第1ゴム層242の形成方法としては、ベース層241の表面に、上記フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物を塗布、硬化する方法があげられる。ここでの塗布方法としては、ブレードコーティング法、ワイヤ一バーコーティング法、リングコーティング法、スプレーコーティング法、浸漬コーティング法、フローコーティング法、ビードコ一ティング法、エアーナイフコーティング法、カーテンコーティング法等の通常の方法を用いることができる。これらの中でも、浸漬コーティング法が、シームレス塗布、量産性、コスト、層の厚さの均一性等の点で有利であり、特に好ましい。
Examples of the method for forming the
フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物に対しては、必要に応じてm−キシレンヘキサフロライド、パーフロロアルカン、パーフロロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)、ベンゾトリフロライド等の溶剤で希釈して適当な粘度の塗布液とし、塗布することができる。 For the fluorocarbon siloxane rubber precursor composition, if necessary, dilute with a solvent such as m-xylene hexafluoride, perfluoroalkane, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran), or benzotrifluoride. It can be applied as a coating solution.
また、フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物としては、供給形態が、一液型、二液型、重合形態が、付加型、縮合型などを任意に選択しうる。 In addition, as the fluorocarbon siloxane rubber precursor composition, the supply form can be arbitrarily selected from one-pack type, two-pack type, the polymerization form, addition type, and condensation type.
図5に示す第1ゴム層242の厚さは、300μm以下が好ましく、1〜300μmの範囲がより好ましく、さらに好ましくは5〜200μmの範囲、特に好ましくは10〜100μmの範囲が適している。1μmより薄いと、弾性が不足してゴム層を加える効果がなくなり、定着性に問題が生じたり、耐久性が不足したりする。300μmを越えると、ベルト状定着部材の比熱が増大して熱移動量が低下し、転写速度やサイクルタイムの低下につながる。
The thickness of the
また、図5に示す第1ゴム層242の硬度は、JIS A硬度(JIS K6253「加流ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に従い測定した硬度)で表すと、5度〜80度の範囲が好ましく、より好ましくは10度〜70度の範囲、さらに好ましくは20度〜60度の範囲が適している。5度未満の硬度では、強度が低下し耐久性に問題がある。また、80度を超える硬度では、表面層の厚さに関わらず剛性が高くなりすぎ、ベルト状定着部材と記録媒体との密着性が低下して、図2に示す冷却用ヒートシンク26による冷却が不完全となり剥離が生じ、画質上の欠陥となって顕れる問題が生ずる。
Further, the hardness of the
続いて、本発明のうちの定着ベルトの第2実施形態から第4実施形態までについてそれぞれ説明する。第2実施形態から第4実施形態までの各定着ベルトは、図2に示す定着ユニット2において、図5に示す定着ベルト24に代えて使用することができるものである。
Next, the fixing belt according to the second to fourth embodiments of the present invention will be described. The fixing belts from the second embodiment to the fourth embodiment can be used in the fixing
図6は、第2実施形態の定着ベルトの層構造を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a layer structure of the fixing belt according to the second embodiment.
この図6に示す定着ベルト50は、上述したベース層241と第1ゴム層242との間に第2ゴム層243を有するものである。この第2ゴム層243は、ベース層241の表面に形成された層であり、第2ゴム層243の材料としてはベース層241との接着性に優れた材料を用いている。また、第2ゴム層243の表面には第1ゴム層242が形成されている。図6に示す定着ベルト50においては、第1ゴム層242と第2ゴム層243を併せたものが本発明にいう表面層の一例に相当するとともに積層体の一例にも相当する。
The fixing
第2ゴム層243はシリコーンゴムからなる層である。この第2ゴム層243に用いるシリコーンゴムとしては、特に制限はないが、例えば、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。これらのシリコーンゴムは、加熱加硫(HTV)ものであってもよいし、室温硬化(RTV)であってもよい。また、重合形態は付加型、縮合型のどちらであっても良い。
The
この第2ゴム層243の形成方法としては、第1ゴム層242と同じく塗布方法が用いられる。すなわち、ベース層241の表面に、シリコーンゴム前駆体組成物を塗布、硬化することによって得られるが、塗布方法としては、第1ゴム層242の塗布方法と同様、浸漬コーティング法等の通常の方法を用いることができる。シリコーンゴム前駆体組成物に対しては、必要に応じてヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン等の溶剤で希釈して適当な粘度の塗工液とし、塗布することができる。
As a method for forming the
また、シリコーンゴム前駆体組成物としては、供給形態が、一液型、二液型、重合形態が、付加型、縮合型などを任意に選択しうる。 In addition, as the silicone rubber precursor composition, the supply form may be arbitrarily selected from the one-part type, the two-part type, the polymerization form, the addition type, the condensation type, and the like.
図6に示す第2ゴム層243の厚さは、第1ゴム層242の厚さよりも厚いことが好ましい。すなわち、表面層が複数層で構成される場合、下層(最表面層に対しベース層側の層)の膜厚が、上層(最表面層側の層)の膜厚よりも厚いことが、強度や耐熱性などの観点から好ましい。また、第1ゴム層242と第2ゴム層243とを併せた厚さは、300μm以下が好ましく、1〜300μmの範囲がより好ましく、さらに好ましくは5〜200μmの範囲、特に好ましくは10〜100μmの範囲が適している。
The thickness of the
図7は、第3実施形態の定着ベルトの層構造を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a layer structure of the fixing belt according to the third embodiment.
この図7に示す定着ベルト51は、上述したベース層241と第1ゴム層242との間に接着層244を有するものである。この接着層244は、ベース層241の表面に形成された層であり、接着層244の表面には第1ゴム層242が形成されている。この第3実施形態では、接着層244を設けたため、第1ゴム層242の材料として自己接着性に劣る材料を使用してもよい。図7に示す定着ベルト51においては、第1ゴム層242が本発明にいう表面層の一例に相当する。
The fixing
接着層244としては、シリコーンゴムの接着に通常使用されるプライマー類などを適用できる。プライマー類としては、例えば、アミノシラン系カップリング剤、クロロシラン系カップリング剤、クロロメチルシラン系カップリング剤、シアノシラン系カップリング剤、チタン酸エステル系カップリング剤などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの中で、アミノシラン系カップリング剤及びチタン酸エステル系カップリング剤が好ましく用いられる。さらには、フルオロカーボンシロキサンゴム用に設計されたプライマーも好ましく用いられる。
As the
第1ゴム層242の形成方法としては、第1実施形態における第1ゴム層242と同じく塗布方法を用い、ここでは接着層244の表面に、フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物を塗布する。
The
図8は、第4実施形態の定着ベルトの層構造を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating a layer structure of the fixing belt of the fourth embodiment.
この図8に示す定着ベルト52は、第1実施形態から第3実施形態までの定着ベルトの説明で詳述した、ベース層241、接着層244、第2ゴム層243、および第1ゴム層242をこの記載順に積層させたものである。図8に示す定着ベルト52においては、図6に示す定着ベルト50と同じく、第1ゴム層242と第2ゴム層243を併せたものが本発明にいう表面層の一例に相当するとともに積層体の一例にも相当する。
The fixing
以上説明した第1実施形態から第4実施形態までの定着ベルトにおいては、いずれも表面に第1ゴム層242を有するものである。フッ素粒子は、ワックスの残留や、紙粉等の付着、さらには熱履歴による改質を抑えることができるものであり、このフッ素粒子の比重と、フルオロカーボンシロキサンゴムの比重とはさほど差がないため、第1ゴム層242では、フルオロカーボンシロキサンゴム中にフッ素粒子が均一に分散されている。このため、長期の使用にわたって、フルオロカーボンシロキサンゴムによってトナーの残留が抑えられ、分散したフッ素粒子によって、ワックスの残留、紙粉等の付着、および熱履歴による改質が抑えられる。
The fixing belts from the first embodiment to the fourth embodiment described above all have the
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。
(実施例1)
周長527.8mm×幅420mm×厚さ75μmの大きさであり、カーボンブラックを添加して体積抵抗率をRv=1012Ω・cmに調整したポリイミド製のベース層表面に、フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物であるSIFEL610(信越化学工業社製):100重量部と含フッ素微粒子であるゾニール TLP10F−1(PTFE:三井デュポンフロロケミカル社製):30部とフッ素系溶媒(m−キシレンヘキサフロライド、パーフロロアルカン、パーフロロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)の混合溶剤):30重量部により調整した塗布液を浸漬塗布により塗布することで塗膜を形成し、その後、120℃:10分の一次加硫、180℃:4時間の二次加硫を行い、表面層として、厚さ40μmの第1ゴム層を有する定着ベルトを得た。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, these examples do not limit the present invention.
Example 1
Fluorocarbon siloxane rubber precursor on the surface of a polyimide base layer having a circumference of 527.8 mm × width of 420 mm × thickness of 75 μm, and having a volume resistivity adjusted to Rv = 10 12 Ω · cm by adding carbon black Body composition SIFEL 610 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): 100 parts by weight and fluorinated fine particle Zonyl TLP10F-1 (PTFE: Mitsui Dupont Fluoro Chemical Co., Ltd.): 30 parts and fluorine-based solvent (m-xylene hexafluoro Ride, perfluoroalkane, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran) mixed solvent): A coating film is formed by applying the coating solution adjusted by 30 parts by weight by dip coating, and then 120 ° C: primary addition for 10 minutes Sulfur, 180 ° C .: Perform secondary vulcanization for 4 hours, and have a first rubber layer with a thickness of 40 μm as a surface layer To give a wearing belt.
この定着ベルトを、図1に示す画像形成装置1とほぼ同様な構成の富士ゼロックス社製 DocuCenterColor500(DCC500)(但し、定着ユニットを図2に示した定着ユニットに改造したもの)(以下、この画像形成装置を‘DCC500改’と称する。)に装着し、DCC500用の4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、定着ベルトの表面がA4換算で100kpv(プリントボリューム)の繰り返しの評価を行ったところ、初期と変わらない画像を得ることができた。
(実施例2)
実施例1で用いた含フッ素微粒子をルブロンL−2(PTFE:ダイキン工業社製)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ベルトを得、得られた定着ベルトを‘DCC500改’に装着し、4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、定着ベルトの表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、初期と変わらない画像を得ることができた。
(実施例3)
実施例1で用いた含フッ素微粒子をゾニールMP1300(PTFE:三井デュポンフロロケミカル社製)に変更し添加量を20部にした以外は実施例1と同様にして定着ベルトを得、得られた定着ベルトを‘DCC500改’に装着し、富士ゼロックス社製DocuPrint C620用の4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、定着ベルトの表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、初期と変わらない画像を得ることができた。
This fixing belt is a DocuCenterColor 500 (DCC500) manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. having a configuration similar to that of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 (however, this fixing unit is modified to the fixing unit shown in FIG. 2) (hereinafter this image) The forming apparatus is called “DCC500 Kai”), and a full-color image is formed using four color developers for DCC500, and the surface of the fixing belt is repeatedly evaluated at 100 kpv (print volume) in terms of A4. As a result, it was possible to obtain an image that was the same as the initial image.
(Example 2)
A fixing belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fluorine-containing fine particles used in Example 1 were changed to Lubron L-2 (PTFE: manufactured by Daikin Industries, Ltd.), and the obtained fixing belt was changed to “DCC500 modified”. When a full color image was formed using four color developers and the surface of the fixing belt was repeatedly evaluated at 100 kpv in terms of A4, an image that was the same as the initial image could be obtained.
(Example 3)
A fixing belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fluorine-containing fine particles used in Example 1 were changed to Zonyl MP1300 (PTFE: manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) and the addition amount was 20 parts. When the belt is mounted on 'DCC500 Kai', a full-color image is formed using four color developers for Fuji Xerox DocuPrint C620, and the surface of the fixing belt is repeatedly evaluated at 100 kpv in A4 conversion. I was able to obtain the same image as the initial one.
(実施例4)
実施例1で用いた含フッ素微粒子をフッ化カーボン((CF)n:ダイキン工業社製)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ベルトを得、得られた定着ベルトを‘DCC500改’に装着し、富士ゼロックス社製DocuPrint C1616用の4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、ベルト状定着部材の表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、初期と変わらない画像を得ることができた。
(Example 4)
A fixing belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fluorine-containing fine particles used in Example 1 were changed to carbon fluoride ((CF) n: manufactured by Daikin Industries, Ltd.). A full-color image was formed using four color developer for DocuPrint C1616 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and the surface of the belt-like fixing member was repeatedly evaluated at 100 kpv in terms of A4. I was able to obtain the same image.
(実施例5)
実施例1の定着ベルトにおける第1ゴム層形成材料として、フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物であるSIFEL611(信越化学工業社製)を使用した以外は、実施例1と同様にして定着ベルトを得、得られた定着ベルトを‘DCC500改’に装着し、富士ゼロックス社製DocuPrint C1616用の4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、ベルト状定着部材の表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、初期と変わらない画像を得ることができた。
(Example 5)
As the first rubber layer forming material in the fixing belt of Example 1, a fixing belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that SIFEL611 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a fluorocarbonsiloxane rubber precursor composition, was used. The obtained fixing belt is attached to “DCC500 Kai”, and a full-color image is formed using four color developers for DocuPrint C1616 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and the surface of the belt-like fixing member is repeatedly 100 kpv in terms of A4. As a result of the evaluation, an image that was the same as the initial image could be obtained.
(実施例6)
実施例2の定着ベルトにおける第1ゴム層形成材料として、フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物であるSIFEL650(信越化学工業社製)を使用した以外は、実施例1と同様にして定着ベルトを得、得られた定着ベルトを‘DCC500改’に装着し、富士ゼロックス社製DocuPrint C1616用の4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、ベルト状定着部材の表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、初期と変わらない画像を得ることができた。
(Example 6)
A fixing belt was obtained in the same manner as in Example 1 except that SIFEL650 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a fluorocarbonsiloxane rubber precursor composition, was used as the first rubber layer forming material in the fixing belt of Example 2. The obtained fixing belt is attached to “DCC500 Kai”, and a full-color image is formed using four color developers for DocuPrint C1616 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., and the surface of the belt-like fixing member is repeatedly 100 kpv in terms of A4. As a result of the evaluation, an image that was the same as the initial image could be obtained.
(実施例7)
周長527.8mm×幅420mm×厚さ75μmの大きさであり、カーボンブラックを添加して体積抵抗率をRv=1012Ω・cmに調整したポリイミド製のベース層表面に、シリコーンゴム用プライマーであるDY39−115(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)をウェスに含浸し塗布後、風乾30分の後、シリコーンゴム前駆体組成物であるDY35−796AB(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製):100重量部とn−ヘキサン:30重量部により調整した塗布液を浸漬塗布により塗布することで塗膜を形成し、その後、120℃:10分の一次加硫を行い、厚さ40μmの第2ゴム層を形成した。この第2ゴム層の表面に、今度は、フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物であるSIFEL610(信越化学工業社製):100重量部と含フッ素微粒子であるゾニール TLP10F−1(PTFE:三井デュポンフロロケミカル社製):30部とフッ素系溶媒(m−キシレンヘキサフロライド、パーフロロアルカン、パーフロロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)の混合溶剤):20重量部により調整した塗布液を浸漬塗布により塗布することで塗膜を形成し、その後、120℃:10分の一次加硫、180℃:4時間の二次加硫を行い、厚さ20μmの第1ゴム層を形成し、表面層として第1ゴム層および第2ゴム層からなる積層体を有する定着ベルトを得た。
(Example 7)
Primer for silicone rubber on the surface of a polyimide base layer that has a circumference of 527.8 mm × width of 420 mm × thickness of 75 μm, with carbon black added to adjust the volume resistivity to Rv = 10 12 Ω · cm DY39-115 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was impregnated on a waste cloth, applied, then air-dried for 30 minutes, and then a silicone rubber precursor composition DY35-796AB (manufactured by Dow Corning Silicone Co., Ltd.) : A coating film is formed by applying a coating solution adjusted by 100 parts by weight and n-hexane: 30 parts by weight by dip coating, and then primary vulcanization is performed at 120 ° C. for 10 minutes. Two rubber layers were formed. On the surface of the second rubber layer, this time, SIFEL 610 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a fluorocarbon siloxane rubber precursor composition, and Zonyl TLP10F-1 (PTFE: Mitsui DuPont Fluorochemical) which is a fluorine-containing fine particle. 30 parts by weight and fluorine-based solvent (mixed solvent of m-xylene hexafluoride, perfluoroalkane, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran)): By applying the coating solution adjusted by 20 parts by weight by dip coating. A coating film is formed, followed by primary vulcanization at 120 ° C. for 10 minutes and secondary vulcanization at 180 ° C. for 4 hours to form a first rubber layer having a thickness of 20 μm, and a first rubber layer as a surface layer A fixing belt having a laminate composed of the second rubber layer was obtained.
この定着ベルトを、‘DCC500改’に装着し、DCC500用の4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、定着ベルトの表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、初期と変わらない画像を得ることができた。
(比較例1)
周長527.8mm×幅420mm×厚さ75μmの大きさであり、カーボンブラックを添加して体積抵抗率をRv=1012Ω・cmに調整したポリイミド製のベース層上に、フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物であるSIFEL610(信越化学工業社製):100重量部と充填材としてシリカ粉:18.5部とフッ素系溶媒(m−キシレンヘキサフロライド、パーフロロアルカン、パーフロロ(2−ブチルテトラヒドロフラン)の混合溶剤):30重量部により調整した塗布液を浸漬塗布により塗布することで塗膜を形成し、その後、120℃:10分の一次加硫、180℃:4時間の二次加硫を行い、表面層として、厚さ40μmのフルオロカーボンシロキサンゴム層を有する定着ベルトを得た。
When this fixing belt was mounted on 'DCC500 Kai', a full color image was formed using four color developers for DCC500, and the surface of the fixing belt was repeatedly evaluated at 100 kpv in terms of A4. I was able to obtain the same image.
(Comparative Example 1)
A fluorocarbon siloxane rubber precursor on a polyimide base layer having a circumference of 527.8 mm × width of 420 mm × thickness of 75 μm and having a volume resistivity adjusted to Rv = 10 12 Ω · cm by adding carbon black Body composition SIFEL610 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.): 100 parts by weight and silica powder as filler: 18.5 parts and fluorine-based solvent (m-xylene hexafluoride, perfluoroalkane, perfluoro (2-butyltetrahydrofuran) ) Mixed solvent): A coating film is formed by applying a coating solution prepared by 30 parts by weight by dip coating, and then 120 ° C .: primary vulcanization at 10 minutes, 180 ° C .: secondary vulcanization at 4 hours. Thus, a fixing belt having a fluorocarbon siloxane rubber layer having a thickness of 40 μm as a surface layer was obtained.
この定着ベルトを、‘DCC500改’に装着し、DCC500用の4色の現像剤を使用してフルカラー画像の形成し、定着ベルトの表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、初期と比較して全面の光沢が20°グロスの評価で5%低下した画像を得た。
(比較例2)
実施例1におけるフルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物の代わりに、シリコーンゴム前駆体組成物であるDY35−796AB(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)を使用した以外は実施例1と同様にして定着ベルトの作製を行ったが、含フッ素微粒子を良好に分散することができず、表面性を満足できる定着ベルトは得られなかった。実施例1と同様の繰り返し評価を行ったところ、100kpv後では、定着ベルト表面にワックスや現像剤と紙粉を含んだ物質が固着するところが現われ、均一画像を取ると、部分的に光沢が異なるところが目視で確認できるようになり、使用に耐えない画像となった。
(比較例3)
実施例1におけるフルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物の代わりに、シリコーンゴム前駆体組成物であるDY35−7002AB(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)を使用した以外は比較例1と同様にして定着ベルトの作製を行ったが、含フッ素微粒子を良好に分散することができず、表面性を満足できる定着ベルトは得られなかった。実施例1と同様の繰り返し評価を行ったところ、100kpv後では、定着ベルト表面にワックスや現像剤と紙粉を含んだ物質が固着するところが現われ、均一画像を取ると、部分的に光沢が異なるところが目視で確認できるようになり、使用に耐えない画像となった。
(結果)
これら実施例の結果から、実施例1〜7は定着ベルトの表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行ったところ、画質評価もいずれも良好であった。
When this fixing belt was mounted on 'DCC500 Kai', a full color image was formed using four color developers for DCC500, and the surface of the fixing belt was repeatedly evaluated at 100 kpv in terms of A4. As a result, an image in which the gloss on the entire surface was reduced by 5% by the evaluation of 20 ° gloss was obtained.
(Comparative Example 2)
The fixing belt was the same as in Example 1 except that DY35-796AB (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), which is a silicone rubber precursor composition, was used instead of the fluorocarbon siloxane rubber precursor composition in Example 1. However, the fluorine-containing fine particles could not be dispersed well, and a fixing belt satisfying the surface property could not be obtained. When the same repeated evaluation as in Example 1 was performed, after 100 kpv, a substance containing wax, developer, and paper dust appeared on the surface of the fixing belt, and gloss was partially different when a uniform image was taken. However, it became possible to confirm visually, and the image became unusable.
(Comparative Example 3)
A fixing belt was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that DY35-7002AB (manufactured by Toray Dow Corning Silicone) was used instead of the fluorocarbonsiloxane rubber precursor composition in Example 1. However, the fluorine-containing fine particles could not be dispersed well, and a fixing belt satisfying the surface property could not be obtained. When the same repeated evaluation as in Example 1 was performed, after 100 kpv, a substance containing wax, developer, and paper dust appeared on the surface of the fixing belt, and gloss was partially different when a uniform image was taken. However, it became possible to confirm visually, and the image became unusable.
(result)
From the results of these examples, in Examples 1 to 7, when the surface of the fixing belt was repeatedly evaluated at 100 kpv in terms of A4, both the image quality evaluations were good.
これに対し、比較例1では、100kpv後では、初期と比較して全面の光沢が20°グロスの評価で5%低下した画像となった。比較例2、3は、100kpv後では、シリコーンゴム表面にワックスや現像剤と紙粉を含んだ物質が固着するところが現われ、均一画像を取ると、部分的に光沢が異なるところが目視で確認できるようになり、使用に耐えない画像となった。 On the other hand, in Comparative Example 1, after 100 kpv, the gloss of the entire surface was reduced by 5% in the evaluation of 20 ° gloss as compared with the initial value. In Comparative Examples 2 and 3, after 100 kpv, a substance containing wax, developer and paper dust appears on the surface of the silicone rubber, and if a uniform image is taken, it can be visually confirmed that the gloss is partially different. Became an image that could not be used.
このように、フルオロカーボンシロキサンゴムと含フッ素微粒子を含んで構成された第1ゴム層を表面に有する定着ベルトを用いることで、定着ベルトの表面がA4換算で100kpvの繰り返しの評価を行った後でも、画質の劣化を防止することができることがわかる。すなわち、トナーによる汚染を防止し、画像グロスの低下を抑制して画質の劣化を抑制し、長期間にわたって、高画質な定着トナー像を得られることがわかる。 As described above, by using the fixing belt having the first rubber layer including the fluorocarbon siloxane rubber and the fluorine-containing fine particles on the surface, even after the surface of the fixing belt is repeatedly evaluated at 100 kpv in terms of A4. It can be seen that deterioration of image quality can be prevented. That is, it can be seen that toner contamination is prevented, image gloss deterioration is suppressed and image quality deterioration is suppressed, and a high-quality fixed toner image can be obtained over a long period of time.
1 画像形成装置
2 定着ユニット
24,50,51,52 定着ベルト
241 ベース層
242 第1ゴム層
243 第2ゴム層
244 接着層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (15)
ベース層と、
前記ベース層上に設けられた表面層とを備え、
前記表面層が、この定着ベルト表面を構成する、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる第1ゴム層を有するものであることを特徴とする定着ベルト。 In a fixing belt that applies heat and pressure to the unfixed toner image by bringing the surface into contact with the unfixed toner image of the recording medium carrying the unfixed toner image,
The base layer,
A surface layer provided on the base layer,
The fixing belt, wherein the surface layer has a first rubber layer made of a material mainly composed of fluorocarbon siloxane rubber in which fluorine particles are dispersed, constituting the surface of the fixing belt.
前記積層体が、厚さ300μm以下のものであることを特徴とする請求項5記載の定着ベルト。 The second rubber layer is thicker than the first rubber layer;
The fixing belt according to claim 5, wherein the laminated body has a thickness of 300 μm or less.
(A)下記一般式(1)で示される繰り返し単位を有するフルオロカーボンシロキサンを主成分とする、脂肪族不飽和基を有するフルオロカーボンポリマー、
(B)1分子中に2個以上の≡SiH基を含有し、前記フルオロカーボンシロキサンゴム組成物中の脂肪族不飽和基量に対して上記≡SiH基の含有量が1〜4倍モル量の硬化剤であるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
(C)充填剤、および
(D)有効量の触媒
を含むものにフッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴム前駆体組成物の硬化物で構成されてなるものであることを特徴とする請求項1記載の定着ベルト。 The first rubber layer is
(A) composed mainly of fluorocarbon siloxane having a repeating unit represented by the following general formula (1), fluorocarbon polymer over having an aliphatic unsaturated group,
(B) One molecule contains two or more ≡SiH groups, and the content of the ≡SiH groups is 1 to 4 times the molar amount relative to the amount of aliphatic unsaturated groups in the fluorocarbon siloxane rubber composition. Organohydrogenpolysiloxane which is a curing agent,
2. A cured product of a fluorocarbon siloxane rubber precursor composition in which fluorine particles are dispersed in (C) a filler and (D) an effective amount of a catalyst. The fixing belt described.
前記未定着トナー像を担持した記録媒体に、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる第1ゴム層を表面に有する定着ベルトの該表面を接触させ、該未定着トナー像に熱を加えるとともに圧力も加える加圧加熱工程と、
前記加圧加熱工程を実施することで前記定着ベルトの表面に接していた前記記録媒体を該表面から剥離する剥離工程とを有することを特徴とする定着方法。 In a fixing method for fixing the unfixed toner image on the recording medium by applying heat and pressure to the unfixed toner image of the recording medium carrying the unfixed toner image,
The surface of the fixing belt having a first rubber layer made of a material mainly composed of fluorocarbonsiloxane rubber in which fluorine particles are dispersed is brought into contact with the recording medium carrying the unfixed toner image. A pressure heating process that applies pressure to the image as well as heat,
And a peeling step of peeling the recording medium in contact with the surface of the fixing belt from the surface by performing the pressure heating step.
フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる第1ゴム層を表面に有し、前記ニップ領域を経由して循環する定着ベルトと、
前記定着ベルトの表面を加熱する加熱体と、
前記定着ベルトの表面に接し、該表面との間で前記ニップ領域を形成する加圧体とを備えたことを特徴とする定着装置。 In a fixing device that applies heat and pressure to the unfixed toner image by passing a recording medium carrying the unfixed toner image through a predetermined nip region, and fixes the unfixed toner image on the recording medium.
A fixing belt having a first rubber layer made of a material mainly composed of fluorocarbon siloxane rubber in which fluorine particles are dispersed on the surface, and circulating through the nip region;
A heating body for heating the surface of the fixing belt;
A fixing device comprising: a pressure member that is in contact with the surface of the fixing belt and forms the nip region with the surface.
未定着トナー像を担持した記録媒体の該未定着トナー像に表面が接することで該未定着トナー像に、熱を加えるとともに圧力も加える定着ベルトを備え、
該定着ベルトが、
ベース層と、
前記ベース層上に設けられた表面層とを有するものであり、
前記表面層が、この定着ベルト表面を構成する、フッ素粒子が分散されたフルオロカーボンシロキサンゴムを主成分とした材料からなる第1ゴム層を有するものであることを特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus for forming a toner image, transferring the toner image onto a recording medium, and fixing the unfixed toner image after transfer to form an image composed of the fixed toner image on the recording medium.
A fixing belt that applies heat and pressure to the unfixed toner image by bringing the surface into contact with the unfixed toner image of the recording medium carrying the unfixed toner image;
The fixing belt is
The base layer,
A surface layer provided on the base layer,
The image forming apparatus, wherein the surface layer has a first rubber layer made of a material mainly composed of fluorocarbon siloxane rubber in which fluorine particles are dispersed, constituting the surface of the fixing belt.
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