JP4849356B2 - 複合定着ベルトの製造方法 - Google Patents
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。本発明の複合定着ベルトの逆クラウン量は、キーエンス社製レーザ測長機(LS−5040)で測定した。
外径18mm、長さ500mmであって下部から350mm部分に25μmの放物線状の逆クラウン形状に加工したステンレス製金型を用意し、その表面に酸化ケイ素コーティング剤をディッピング法によりコーティングし、加熱して焼き付け、酸化ケイ素膜を被覆した。JIS−B0601に基づいて表面粗度測定を行った結果、この金型の表面粗度(Rz)は0.6μmであった。ポリイミド樹脂原料として1300ポイズのポリイミド前駆体溶液((株)IST社製商品名“RC5063PyreMLワニス”)を選択し、その溶液中に窒化ホウ素(BN)(三井化学社製)をポリイミド前駆体溶液の固形分に対して30重量%となるように均一に混合した。次いで、そのポリイミド前駆体溶液の中に金型を380mm部分まで浸漬してポリイミド前駆体溶液を塗布した後、内径19mmのリング状外金型(ダイス)を金型の上部から挿入し、自重で走行落下させて金型の表面に500μmの厚みのポリイミド前駆体溶液を塗布した。そして、そのポリイミド前駆体溶液を80℃の温度で15分間乾燥させた後、120℃の温度で60分間加熱し、そのまま200℃の温度まで40分間で昇温させ、同温度で20分間保持した。その後、200℃から400℃まで30分間で昇温し、同温度で20分間保持した。その後、オーブンから取出し、常温まで冷却した。ポリイミド管状物は、厚みが52μm、内径が18mm、レーザ外径測定器で軸方向に5mmピッチで測定した逆クラウン量が25.5μmであった。
次いで、ステンレス金型表面に形成され、イミド化を完結させたポリイミド管状物の表面にプライマー(GE東芝シリコーン社製商品名:XP−81−405)を塗布した。プライマーは、A,B2液を予め1:1の割合で混合したものを用い刷毛でポリイミド管状物に均一に塗布した後、室温(23℃)で20分乾燥し、さらに、150℃の温度で20分間乾燥した。
図5に示すゴム成型機40の吐出スリットリング25の内側に、プライマー処理した管状物34が装着された金型38を配置し、その金型38の上端部をワイヤーで連結させた。液状シリコーンゴム(GE東芝シリコーン社製商品名:XE15−B9055)A,Bの2液を予め1:1の割合で混合した後に貯蔵タンク27に投入し、ポンプ28により混合ミキサー29を経由して電動シリンダー32の槽内に送り込み、電動シリンダー32の押出し速度を調整してスリットリング25からの吐出速度を17g/分と一定にした。そして、先に示した吐出速度で液状シリコーンゴムを吐出させながら、金型38の引き上げ速度を、初期では580mm/分に設定し、その後は逆クラウン形状に基づいて適宜制御し、ポリイミド管状物の外面に200μm厚みの液状シリコーンゴムを塗布した。その後、150℃の温度で10分間一次加硫を行い、さらに200℃の温度で3時間二次加硫を行い、ポリイミド管状物の外面に200μm厚みのシリコーンゴム層が形成された2層構造の管状物を得た。そして、この2層構造の管状物をポリイミド管状物と同様に、レーザ外径測定器で軸方向に5mmピッチで測定したところ、その逆クラウン量は24.6μmであった。また、同一の条件で作製した厚み6mmのテストピースのゴム硬度は34度であった。
次いで、コロナ放電表面改質装置(信光電気計装社製)を用いて、シリコーンゴム表面の改質処理を行った後、シリコーンゴム表面にフッ素樹脂含有シリコーン用液状プライマー(三井デュポンフロロケミカル社製PR−990CL)を塗布し、室温で10分乾燥した。
厚み40μm、内径30mm、長さ400mmであって25μmの逆クラウン形状を有するステンレス製薄膜管状物((株)遠藤製作所社製)を用意した。このステンレス製薄膜管状物の内面にステンレス金型を挿入した後、ステンレス製薄膜管状物の表面をメッシュナンバー#230の酸化アルミナ砥粒を用いて圧力4kg/cm2で3分間ブラスト処理した。そして、ステンレス製薄膜管状物を洗浄した後、ステンレス製薄膜管状物の外面にプライマー(GE東芝シリコーン社製商品名:XP−81−405)をはけ塗りし、常温で30分間乾燥した。液状シリコーンゴム(GE東芝シリコーン社製商品名:XE15−B7354)A、B液をそれぞれ等重量部混合した後に、その液状シリコーンゴムを真空脱泡し、貯蔵タンク27に投入した。そして、ステンレス製薄膜管状物を挿入したステンレス金型を吐出スリットリングに挿入し、金型上部をワイヤーで固定し、液状シリコーンの吐出量を一定にし、引き上げ速度を制御しながらステンレス製薄膜管状物の外面に180μm厚みの液状シリコーンゴムを塗布した。次いで、その管状物を150℃の温度で20分間一次加硫し、200℃の温度で3時間二次加硫を行った結果、外面に180μm厚みのシリコーンゴムが形成されたステンレス製管状物を得た。なお、同一条件で作成した6mm厚みのテストピースの硬度は35度であった。
(比較例1)
実施例1においてポリイミド樹脂管状物、および液状シリコーンゴムの成形で、その外径をストレート形状(外径が軸方向に同一寸法)にした以外は実施例1と同様の方法で複合定着ベルトを作製し、実施例1同様にタンデム型カラープリンタで通紙テストを行った結果、1000枚のうち12枚に紙シワが発生した。
(比較例2)
実施例1の(3)シリコーンゴムの成形および加硫において、プライマー処理された管状物34が装着された金型38の連結方法を下記方法に変更した以外は、実施例1と同様の条件で複合管状物を作製した。本比較例では、支柱として利用される4本のリニアーガイドと、リニアーガイドに沿って上下に移動可能である金型支持基板と、金型支持基板に固定された金属シャフトと、モーターと、モーターと連動して金型支持基板を上下に移動させるボールネジと、金属シャフトと同軸に配置されたゴム成型機とを備える装置を用いてポリイミド樹脂管状物上に液状シリコーンゴムを塗布した。具体的には、金属シャフトの先端にポリイミド樹脂管状物を被せた金型を連結し、その金型をモーターで引き上げながら液状シリコーンゴムを吐出スリットリングから一定速度で吐出させてポリイミド樹脂管状物上に液状シリコーンゴムを塗布した。次いで、液状シリコーンゴムを加硫し、そのシリコーンゴムの厚みを測定した。結果として、シリコーンゴムの厚みには大きなバラツキが見られ定着ベルトとして使用できなかった。なお、このように、厚みに大きなバラツキが生じたのは、装置の微振動や金型の連結精度などが大きく原因しているものと考えられる。
5:逆クラウン形状の最大外径部
7:複写紙
8:未定着トナー
9:定着トナー
11:定着ベルト
12:ベルトガイド
13:セラミックヒーター
14:加圧ロール
15:サーミスタ
16:加圧ロール芯金
N:ニップ部分
Claims (4)
- 管状の耐熱性基材層と、前記耐熱性基材層の外面上に設けられる弾性層と、前記弾性層の外面上に設けられる離型層とを備える複合定着ベルトの製造方法であって、 逆クラウン形状の前記耐熱性基材層が、拘束されることなく、前記弾性層の前駆体(以下「弾性層前駆体」という)を吐出するスリットリングを有する吐出成型機のスリットリングの内側を通り抜けるように前記吐出成型機および前記耐熱性基材層の少なくとも一方を移動させると共に、前記吐出成型機に対して前記弾性層前駆体を前記スリットリングから一定の速度で前記耐熱性基材層の外面に向かって吐出させて、前記耐熱性基材層の外面上に前記弾性層前駆体を逆クラウン形状に塗布する塗布工程と、 前記弾性層前駆体を加硫して弾性層を形成する加硫工程と、 前記弾性層の外面上に未焼成フッ素樹脂液をコーティングして未焼成フッ素樹脂コーティング管状物を作製するコーティング工程と、 前記未焼成フッ素樹脂コーティング管状物をフッ素樹脂の融点以上の温度で焼成する焼成工程と、を備える、複合定着ベルトの製造方法。
- 前記塗布工程では、ワイヤーにより吊り下げられた前記逆クラウン形状の前記耐熱性基材層が、前記弾性層前駆体を吐出する前記スリットリングを有する前記吐出成型機のスリットリングの内側を通り抜けるように前記吐出成型機および前記耐熱性基材層の少なくとも一方を移動させると共に、前記吐出成型機に対して前記弾性層前駆体を前記スリットリングから一定の速度で前記耐熱性基材層の外面に向かって吐出させて、前記耐熱性基材層の外面上に前記弾性層前駆体を逆クラウン形状に塗布する
請求項1に記載の複合定着ベルトの製造方法。 - 前記塗布工程では、前記ワイヤーにより吊り下げた前記逆クラウン形状の前記耐熱性基材層が、固定された前記スリットリングの内側を通り抜けるように前記耐熱性基材層を引き上げると共に、前記吐出成型機に対して前記弾性層前駆体を前記スリットリングから一定の速度で前記耐熱性基材層の外面に向かって吐出させて、前記耐熱性基材層の外面上に前記弾性層前駆体を逆クラウン形状に塗布する
請求項2に記載の複合定着ベルトの製造方法。 - 前記塗布工程では、前記耐熱性基材層が前記スリットリングの内側に通される際、前記スロットリングの半径方向から見て前記スロットリングの前記弾性層前駆体吐出部分と重なる前記耐熱性基材層の 部分の外径が小さくなるに従って前記耐熱性基材層の引き上げ速度が遅くされ、前記スロットリングの前記前駆体吐出部分と重なる前記耐熱性基材層の部分の外径が大きくなるに従って前記耐熱層基材層の引き上げ速度が速くされる
請求項3に記載の複合定着ベルトの製造方法。
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