JP6127829B2 - 画像定着用の管状体、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

画像定着用の管状体、定着装置、及び画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は、画像定着用の管状体、定着装置、及び画像形成装置関する。
画像形成装置に備えられる画像定着用の管状体としては、以下に示すようなものが知られている。
例えば、特許文献1には、基体と、弾性層と、離型層とを、この順に有し、前記離型層は、少なくともPFA樹脂(パーフルオロアルキルビニルエーテル(PAVE)とテトラフルオロエチレン(TFE)との2元共重合体)からなり、かつ前記離型層を構成する前記PFA樹脂の結晶化度(C)は、前記離型層の表面側結晶化度(Ca)が、裏面側結晶化度(Cb)よりも小となるとともに、前記表面側結晶化度(Ca)及び前記裏面側結晶化度(Cb)のいずれもが、15〜45%の範囲に属するように、構成された帯状部材が開示されている。
また、特許文献2には、基体上に、離型層、或いは、弾性層及び離型層を順次有する定着用部材において、前記離型層をフッ素樹脂で構成すると共に、前記離型層の表面の中心線平均粗さ:Raを1μm以下とし、十点平均粗さ:Rzを2μm以下とし、そして、平均傾斜:θaを3°以下とすることを特徴とする定着用部材が開示されている。
特開2012−068578号公報 特開2003−098881号公報
本発明の課題は、高温定着に適用した際の画像ムラの発生を低減する画像定着用の管状体を提供することにある。
請求項1に係る発明は、基材層と、充填剤を含有する弾性層と、を備え、前記弾性層側の表面において、25℃における表面凹凸差を(A)とし、200℃における表面凹凸差を(B)とした場合、(A)が0μm以上1μm以下であり、且つ、(B−A)が2μm以下である画像定着用の管状体である。
請求項2に係る発明は、前記充填剤が無機材料である請求項1に記載の画像定着用の管状体である。
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の画像定着用の管状体を備えた定着装置である。
請求項4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潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像をトナーにより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に転写する転写手段と、前記トナー像を記録媒体に定着する請求項3に記載の定着装置である定着手段と、を少なくとも備える画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、弾性層側の表面における(B−A)の値が上記の範囲を外れた場合と比べて、高温定着に適用した際の画像ムラの発生を低減する画像定着用の管状体が得られる。
請求項2に係る発明によれば、弾性層中の充填剤が有機材料である場合と比べて、高温定着に適用した際の画像ムラの発生を低減する画像定着用の管状体が得られる。
請求項3に係る発明によれば、弾性層側の表面における(B−A)の値が上記の範囲を外れた画像定着用の管状体を適用する場合と比べて、高温定着の際の画像ムラの発生を低減する定着装置が得られる。
請求項4に係る発明によれば、弾性層側の表面における(B−A)の値が上記の範囲を外れた画像定着用の管状体を適用する場合と比べて、高温定着の際の画像ムラの発生を低減する画像形成装置が得られる。
本実施形態に係る画像定着用の管状体の一例を示す概略斜視図である。 図1のA−A断面図である。 本実施形態に係る画像定着用の管状体の製造装置によるらせん塗布法を説明するための模式図(側面から見た図)である。 本実施形態に係る画像定着用の管状体の製造装置によるらせん塗布法を説明するための模式図(正面から見た図)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、本発明の画像定着用の管状体、定着装置、画像形成装置、及び管状体の製造装置の実施形態について詳細に説明する。
なお、図面を用いて説明する場合、実質的に同一の機能を有する部材には、同じ符合を付与し、重複する説明は適宜省略する場合がある。
≪画像定着用の管状体、管状体の製造装置≫
本実施形態に係る画像定着用の管状体(以下、単に「本実施形態に係る管状体」と称する場合がある。)は、基材層と、充填剤を含有する弾性層と、を備え、前記弾性層側の表面において、25℃における表面凹凸差を(A)とし、200℃における表面凹凸差を(B)とした場合、(A)が0μm以上1μm以下であり、且つ、(B−A)が2μm以下である画像定着用の管状体である。
このような構成であることで、本実施形態に係る管状体は、高温定着(例えば、140℃以上230℃以下)に適用した際に、発生する画像ムラを低減しうる。
基材層上に充填剤を含有する弾性層を設けてなる画像定着用の管状体は、25℃の常温時には表面が平滑に近い状態であるものの、200℃の高温に加熱された際には表面に凹凸が現れることが分かってきた。
このように、高温時に表面凹凸が現れる理由としては、弾性層中の充填剤の分散状態に粗密が存在していることであることが分かってきた。より具体的には、充填剤の密な部分の弾性層は熱膨張が起き難く、また、充填剤の粗の部分の弾性層は熱膨張が起き易いことで、高温時には表面凹凸が現れてしまっていると考えられる。
この高温時に発生する表面凹凸によれば、接触する記録媒体に対しての接触状態が異なるため、熱の伝達や圧力の差が現れてしまう。特に凹部には、画像定着の際の熱や圧力が掛かり難くなるため、高温時に表面凹凸が発現する管状体を高温定着に適用すると、トナー抜けによる画像ムラが生じることがあった。
これに対し、本実施形態に係る管状体は、25℃の常温では表面凹凸差(A)は小さく、平滑に近い状態であり、且つ、かかる(A)と200℃の高温における表面凹凸差(B)との差が2μm以下であるといった特徴を有している。
このような管状体であるため、かかる管状体を高温定着に供しても、表面凹凸に起因する画像ムラが発生することを効果的に抑制しうる。
以下、図面を参照して、本実施形態に係る管状体について説明する。
図1は、本実施形態に係る画像定着用の管状体の一例を示す概略斜視図である。図2は、図1のA−A断面図である。
図1及び図2に示す管状体110は、無端状に形成されたベルト部材であって、基材層112と、基材層112の外周面に設けられ、充填剤116を含有する弾性層114と、弾性層114の外周面に設けられた表面層118と、3層で構成される積層体である。
なお、本実施形態に係る管状体110は、上記層構成に限られず、表面層118がない構成であってもよいし、上記の層構成に対し、必要に応じて、例えば、基材層112と弾性層114との間に金属層やその保護層を介在させた層構成であってもよい。
本実施形態における、25℃における表面凹凸差(A)、及び、200℃における表面凹凸差(B)は、管状体110の弾性層側の表面を後述するような表面プロファイル測定を行い求められるものである。
ここで、管状体110の弾性層側の表面とは、弾性層が最表面に存在する場合には、弾性層自体の表面を表し、弾性層114上に表面層118やその他の層が形成されている場合には、最表面を形成している層の表面を表す。
本実施形態における、25℃における表面凹凸差(A)、及び、200℃における表面凹凸差(B)の測定方法について以下に示す。
表面凹凸差(A)及び(B)は、管状体110の弾性層側の表面を、サーフコム1400A(東京精密社製)にて表面プロファイル測定し、凸部と凹部との差の平均で表される。
より具体的には、測定条件を、評価長さLnを9mm、カットオフ波長を0.8mm、測定速度を0.30mmとし、試験片をホットプレート上で加熱した状態で測定を実施した。
以下、本実施形態に係る管状体を構成する各層について説明する。なお、符号は省略する。
〔基材層〕
本実施形態における基材層としては、例えば、樹脂材料による層や、金属材料による層が挙げられる。
基材層に用いられる樹脂材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、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が挙げられる。
また、基材層に用いられる金属材料としては、例えば、ニッケル、アルミニウム、ステンレス等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性と機械的強度、更には、らせん塗布への適用性の観点から、ポリイミドの樹脂ベルトを基材層として用いることが望ましい。
また、基材層中には、金属酸化物、グラファイト、伝熱性セラミックス等の充填剤を含んでいてもよい。
基材層の厚みは、例えば、20μm以上200μm以下の範囲が挙げられ、望ましくは30μm以上150μm以下、より望ましくは40μm以上130μm以下である。
基材層の形成方法としては、材質に応じて選択され、上記の範囲の厚みを有する基材層が形成されれば特に限定されない。
なお、基材層が例えばポリイミド樹脂による層である場合、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸を用い、これを焼成することで形成してもよい。かかる焼成は、後述する弾性層を形成する前に行ってもよいし、弾性層の乾燥過程において同時に行ってもよい。
〔弾性層〕
本実施形態における弾性層は、充填剤と弾性材料とを含んで構成される。
弾性層に含まれる充填剤としては、有機材料に比べ熱膨張の少ない無機材料であることが好ましく、具体的には、炭化物(例えば、カーボンブラック、カーボンファイバ、カーボンナノチューブ等)、酸化チタン、シリカ、炭化ケイ素、タルク、マイカ、カオリン、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、黒鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化鉄(ベンガラ)、酸化セリウム、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、金属ケイ素等の周知の充填剤が挙げられる。
中でも、補強効果、耐熱劣化性、コスト、入手性の点から、ベンガラ、アルミナ、シリカが好適に用いられる。
上記の充填剤の含有量は、弾性層に対して20質量%以上80質量%以下であることがよく、望ましくは30質量%以上70質量%以下であり、より望ましくは40質量%以上60質量%以下である。
弾性層を構成する弾性材料は、耐熱性弾性材料であることが望ましい。
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シリコーンゴム、HTV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(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコーンゴム(PMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)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、各種添加剤が配合されてもよい。
添加剤としては、例えば、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)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、例えば、耐熱性離型材料を含んで構成される。
耐熱性離型材料としては、フッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性離型材料としては、フッ素樹脂がよい。
フッ素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)、フッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。
表面層は、その他、周知の各種添加剤を含んで構成されていてもよい。
表面層の厚みは、例えば、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。
〔接着層、金属層、その他の層〕
本実施形態に係る管状体は、基材と弾性層との間、また、弾性層と表面層との間に接着層を有していてもよい。
接着層は、耐熱性を有する接着剤により形成されていればよく、公知のものが適用される。
また、本実施形態に係る管状体は、基材層と弾性層との間に、電磁誘導により発熱する金属層(発熱層)を設けてもよい。
〔管状体の製造方法〕
具体例として、ポリイミド樹脂による基材層上に、シリコーンゴム及び充填剤による弾性層、及びフッ素樹脂による表面層を備えた管状体の製造方法を挙げて、本実施形態に係る管状体の製造方法を説明する。本実施形態の管状体の製造方法は、無論この態様に限られるわけではない。
(基材層の形成)
まず、ポリイミド前駆体であるポリアミック酸を含む基材層形成用塗布液を円筒状金型に塗布し、基材層形成用塗布液の塗膜を形成する。
基材層形成用塗布液の円筒状金型への塗布方法は、特に制限は無く、例えば、円筒状金型を塗布液に浸漬して、その外周面又は内周面に塗布する方法や、軸を水平にして円筒状金型を回転させながら、その外周面又は内周面に「らせん塗布方法」や「ダイ方式塗布方法」により塗布する方法が挙げられる。
次に、基材層形成用塗布液の塗膜を乾燥させる。乾燥条件は、例えば、80℃以上200℃以下の温度で10分間以上60分間以下がよく、温度が高いほど加熱時間は短くてよい。
また、加熱の際、熱風を当てることも有効である。
加熱時は、温度を段階的に上昇させたり、速度を変化させずに上昇させてもよい。
更に、加熱の際、円筒状金型の軸方向を水平にして、円筒状金型を5rpm以上60rpm以下で回転させるのがよい。乾燥後は円筒状金型を垂直にしてもよい。
乾燥後は、塗膜のイミド化処理(焼成)を行う。イミド化の処理(焼成)条件としては、例えば、250℃以上450℃以下(望ましくは300℃以上350℃以下)で、20分間以上60分間以下加熱することで、イミド化反応が起こり、ポリイミド樹脂の皮膜が形成される。
加熱反応の際、加熱の最終温度に達する前に、温度を段階的、又は一定速度で徐々に上昇させて加熱することがよい。
以上のような基材層の形成には、後述するような弾性層の形成に用いられる塗布装置を適用してもよい。
つまり、基材層の形成と、弾性層の形成と、を同じ塗布装置にて行ってもよい。
(弾性層の形成)
次に、充填剤を含有する、付加重合型のLSR(液状)シリコーンゴム(信越化学工業株式会社製:商品名2086)を450μmの厚みに塗布し、110℃で20分乾燥後、200℃で4時間乾燥(硬化)させる。
この塗布の際、例えば、らせん塗布法を適用することで弾性層が形成される。
充填剤を含有する弾性層の形成にらせん塗布法を適用した場合、弾性層中の充填剤の分散状態に粗密が存在する形態となってしまうことがある。具体的には、例えば、弾性層をらせん塗布法にて形成する際に、円筒形の芯体に吐出された塗布液を平板にて押し広げ、塗布液の平坦化を図る工程があるが、この際に塗布液にはせん断がかかり、更に、せん断速度差も生じてしまう。このせん断やその速度差は、塗布液中の充填剤の移動に関与するため、上記のような充填剤の偏在が生じると考えられる。
そこで、本実施形態では、以下の図3及び図4に示すような、らせん塗布法を適用した管状体の製造装置(本実施形態に係る管状体の製造装置)を適用して弾性層を形成することが好ましい。
図3及び図4は、本実施形態に係る管状体の製造装置によるらせん塗布法を説明するための模式図である。
本実施形態に係る管状体の製造装置は、基材層を外周に保持し、且つ、該基材層を軸方向に回転させる円筒状の保持手段と、前記保持手段の外周に保持された基材層上に、当該保持手段の軸方向の一端側から他端側に向かって弾性層形成用塗布液をらせん状に塗布する塗布手段と、外周がテーパー形状をなすロールの先細り側を、前記保持手段の軸方向の一端側に向けて設置し、当該ロールの外周を前記基材層上に塗布された塗布液に接触させつつ回転させて、該塗布液を平滑化する平滑化手段と、を少なくとも備える。
らせん塗布法であれば、ベルト状の基材層(即ち、柱状ではないもの)上に対して弾性層を形成することが容易である。
図3及び図4に示すように、らせん塗布を実施する装置200(以下、「塗布装置200」と称する。)は、まず、基材層112を外周に保持し、且つ、該基材層を軸方向に回転させる円筒状の芯体(保持手段)210を備える。
円筒状の芯体210の外周に保持される基材層112は、予め形成されたものを芯体210の外周に被覆させて保持してもよいし、基材層形成用塗布液を準備し、これを後述するようならせん塗布法に供して弾性層と同様の方法にて、芯体210の外周に基材層を形成してもよい。
円筒状の芯体210は、矢印Aの周方向に回転可能であり、これにより芯体210の外側の面に設置された基材層112も回転することになる。
塗布装置200は、弾性層形成用塗布液114Aを貯蔵する貯留部222と、貯留部222に連結する供給管224と、供給管224と連結するポンプ226と、ポンプ226に連結するノズル228と、を備えた塗布部(塗布手段)210を備える。
この塗布部220は、矢印Aの周方向に回転している、芯体210の外側の面に設置された基材層112上に、弾性層形成用塗布液114Aを塗布する。
塗布部220による弾性層形成用塗布液114Aの塗布方法についてより具体的に説明する。
塗布部220によれば、貯留部222に貯蔵された弾性層形成用塗布液114Aが、ポンプ226によって供給管224及びノズル228を経て、矢印A方向に回転されている芯体210の外側の面(つまり、基材層112の外周の面)に供給される。
塗布部220は芯体210に対し、芯体210の長尺方向(軸方向)の一端側から他端側に向かって移動(図3中、矢印B方向)しつつ、弾性層形成用塗布液114Aをノズル228から供給することで、弾性層形成用塗布液114Aは基材層112の外側の面にらせん状に塗布される。
なお、塗布装置200においては、芯体210に対して塗布部220を移動させる態様であってもよいし、塗布部220に対して芯体210を移動させる態様であってもよく、芯体210と塗布部220との両者を移動させる態様であってもよい。
塗布装置200は、前述した塗布部220以外に、外周がテーパー形状をなすロール230と、ロール230を回転・移動させる駆動部(不図示)と、を含む平滑化手段を備える。
ここで、外周がテーパー形状をなすロール230は、回転軸を含む断面の形状が台形となるものである。
この外周がテーパー形状をなすロール230の先細り側を、芯体210の長尺方向(軸方向)の一端側(らせん塗布の開始点側、図3中の矢印B方向の上流側)に向け設置し、該ロール230の外周を基材層112上に塗布された弾性層形成用塗布液114Aに接触させつつ回転させることで、弾性層形成用塗布液114Aを押し広げ、平滑化する。
ロール230は芯体210に対し、芯体210の長尺方向の一端側から他端側に向かって移動(図3中、矢印B方向)しつつ、弾性層形成用塗布液114Aに回転・接触することで、基材層112上には、弾性層形成用塗布液114Aによるらせん状の筋が残ることを抑えつつ、塗膜114Bが形成される。
上記のように、ロール230の外周がテーパー形状をなし、その先細り側をらせん塗布の開始点側(図3中の矢印B方向の上流側)にしていることで、弾性層形成用塗布液114Aにかかるせん断とその速度差を軽減することが可能となる。
ロール230のテーパー角度、大きさ(径、幅)、押圧力、回転速度等は、らせん塗布の際の塗布ピッチ、移動速度、塗布液の塗布量や粘度等に応じて、適宜、決定されればよい。
例えば、φ100mmからφ200mm程度の範囲の内径で、厚み350μmから550μmの範囲の弾性層を形成する場合であれば、以下のような条件を満たすものが好ましい。
ロール230のテーパー角度としては、1°以上10°以下がよく、2°以上8°以下が好ましく、3°以上5°以下がより好ましい。
ロール230の幅(長さ)は、5mm以上150mm以下がよく、5mm以上100mm以下が好ましく、5mm以上50mm以下がより好ましい。
ロール230の径(外径φ)は、10mm以上30mm以下がよい。ここで、外周がテーパー形状をなすロール230における径(外径)とは、先太り方向の末端にてロール230が最も太くなった箇所の径を指す。
また、らせん塗布の際の塗布ピッチは、円筒状の芯体210の1回転あたりに、供給される弾性層形成用塗布液の移動距離であり、円筒状の芯体210の1回転あたり、0.5mm以上3mm以下の範囲で移動することがよく、1mm以上2mm以下の範囲で移動することが好ましい。
また、移動速度(円筒状の芯体210と、ノズル228及びロール230との相対的な移動速度)としては、60mm/min以上300mm/min以下がよく、90mm/min以上200mm/min以下が好ましく、120mm/min以上180mm/min以下がより好ましい。
ロール230には、シリコンゴム(シリコーンゴム)、ウレタンゴム、ニトリル・ブタジエンゴム、フッ素ゴムを使用したゴムロール、又は、SUS、SK材、アルミ等金属ロールを用いてもよい。
上述したような、図3及び図4に示されるらせん塗布法を適用した管状体の製造装置としては、公知のらせん塗布装置において、平坦化手段に、前述したような外周がテーパー形状をなすロールを、先細り側を塗布液の塗布方向の上流側に向けて設置するものであってよい。
公知のらせん塗布装置としては、例えば、特開平9−297482号、特開2007−152205号に記載の装置等が挙げられる。
基材層112の外周面に塗布された弾性層形成用塗布液114Aの塗膜114Bは、乾燥及び焼成(加熱)され、弾性層114となる。
乾燥条件は、例えば、50℃以上120℃以下が望ましく、更に60℃以上100℃以下がより望ましい。また、焼成(加熱)温度としては140℃以上200℃以下が望ましく、さらに、160℃以上190℃以下がより望ましい。
乾燥は、温度を変えて二段階で行ってもよい。焼成(加熱)時間は、乾燥温度が高いほど短くてよい。
加熱の際、熱風を当てることも有効である。加熱時は、温度を段階的に上昇させたり、速度を変化させずに上昇させてもよい。加熱の際、芯体210の軸方向を水平にして、芯体210を5rpm以上60rpm以下で回転させるのがよい。乾燥後は芯体210を垂直にしてもよい。
(表面層の形成)
続いて、弾性層の外周面に表面層を設ける。
表面層は、例えば、フッ素系化合物を含む塗布液をスプレー法等の周知の塗布法により塗布し、焼成して形成してもよい。
また、表面層は、例えば、フッ素樹脂(ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA))のチューブを基材の幅に応じた長さに切断し、弾性層の外周面に被覆して形成してもよい。
以上のようにして、基材層、弾性層、及び表面層の積層体が形成され、本実施形態に係る管状体が得られる。
以上、本実施形態に係る管状体として、基材層、弾性層、及び表面層の3層の積層体で構成された形態を説明したが、弾性層の材質によっては表面層のない2層の積層体の形態であってもよいし、他の層を含んだ4層以上の積層体であってもよい。
〔用途〕
本実施形態に係る管状体は、例えば、画像定着の際の加熱ベルト、加圧ベルトのいずれにも適用される。なお、加熱ベルトとしては、電磁誘導方式により加熱する加熱ベルト、外部の熱源から加熱する加熱ベルトのいずれであってもよい。
本実施形態に係る管状体は、前述のように、200℃といった高温であっても、25℃の常温時に比べて、表面凹凸が大きくならないものであるため、より熱に晒される態様での使用の際に優れた効果を発現しうる。そのため、加熱源に隣接した加熱ベルトに適用されることが望ましい。
但し、本実施形態に係る管状体を電磁誘導方式により加熱する加熱ベルトに適用する場合、基材層と弾性層との間に、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は、前述した本実施形態に係る管状体を備える。
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回転体の外面に接して配置される第2回転体と、を備える構成がある。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、本実施形態に係る管状体が適用される。
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、本実施形態に係る管状体は、加熱ベルトと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、本実施形態に係る管状体は、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5は、第1実施形態に係る定着装置の一例を示す概略概略図である。
第1実施形態に係る定着装置60は、図5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側が加熱ロール61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℃以上230℃以下)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。なお、ベルト走行ガイド63には、加圧ベルト62の内周面に潤滑剤(オイル)を供給する手段である潤滑剤供給装置67が取り付けられていてもよい。
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5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6は、第2実施形態に係る定着装置の一例を示す概略概略図である。
第1実施形態に係る定着装置80は、図6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を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(加熱源の一例)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厚膜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させる帯電手段と、帯電された像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、潜像をトナーにより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7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7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10Ωcm以上1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚みは、例えば、0.1mm程度に構成されている。
中間転写ベルト15は、各種ロールによって図7に示すB方向に所定の速度で循環駆動(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(図示せず)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に対して一定の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、シャフトと、シャフト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。シャフトは、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10Ω/□以上1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は、例えば、70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。この背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触配置されている。
一方、二次転写ロール22は、シャフトと、シャフト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。シャフトは鉄、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から目的とする所定サイズの用紙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レジストロール(図示せず)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、本発明の実施形態について説明したが、本発明は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、改良が可能であり、本発明の要件を満足する範囲内で実現可能であることは言うまでもない。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
(弾性層形成用塗布液1の調製)
2液熱硬化性樹脂X−34−2086−A/B(信越化学工業製、製品として充填剤入り)を攪拌し、弾性層形成用塗布液1とした。
(弾性層形成用塗布液2の調製)
シリコーンゴム(2液硬化性樹脂X−34−2086−A/B(信越化学工業製)より既存の充填材を抜いたもの)を100質量部用い、これに、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、及び窒化ホウ素を総量で50質量部を添加して攪拌し、充填剤が分散した弾性層形成用塗布液2を調製した。
(弾性層形成用塗布液3の調製)
液体フッ素ゴム パーフロン塗料と塗料硬化剤(パーフロンペイント(HARUNA製))に、酸化鉄及びシリカを、フッ素ゴム100質量部に対して50質量部混合して攪拌し、弾性層形成用塗布液3を調製した。
〔実施例1〕
−基体層の作製−
NMP(N−メチルピロリドン)を溶媒とした固形分濃度18%のポリアミック酸溶液を準備し、アルミニウム製円筒である遠心成形型にポリアミック酸溶液を注入し、遠心成形型を軸線周りに回転させて塗布膜を形成し、145℃30分間加熱乾燥させ、乾燥皮膜を得た。乾燥皮膜を遠心成形型から外してイミド化型にセットし、200℃で20分間、380℃で20分間加熱し、無端ベルト状で、内径168mm、膜厚80μmのポリイミド基材層を得た。
−弾性層の形成−
上記のようにして得られた基材層上に、以下のようにして弾性層を形成した。
まず、基材層の軸方向を水平方向(重力方向と直角に交わる方向)に保ちながら基材層を周方向に回転させる回転台(円筒状の芯体210に相当)を用意し、この回転台の外周に基材層を嵌めた。
基材層を130rpmで回転させながら、15リットルの弾性層形成用塗布液1が入った容器(貯留部222に相当)にモーノポンプ(ポンプ226に相当)を連結した流下装置のノズル(ノズル228に相当)から毎分45mlで弾性層形成用塗布液1の吐出を行い、基材層の外周に塗布した。なお、この際、塗布ピッチは、1.2mmであった。
弾性層形成用塗布液1が基材層の外周に塗布された後、その表面にゴムロール(ロール230に相当)を押し当て、基材層の幅方向に160mm/分の速度(ノズル及びロールと基材層(回転台)との相対的な移動速度)で移動させた。
ここで、ゴムロールは、幅20mm、テーパー角度3°、φ20mmのウレタンゴム製の表面を有し、芯体がSUS製のものを適用した。
また、塗布幅は、基材層の軸方向の一端部10mmの位置から他端部10mmの位置までとした。塗布後、そのまま5分間回転を続けることで、塗膜表面のらせん筋は消失した。
その後、基材層を10rpmで回転させながら110℃の乾燥炉に入れ、弾性層形成用塗布液1の塗膜を20分間乾燥させた。次に、200℃で60分間かけて更に乾燥(硬化)を行い、弾性層を形成した。
得られた弾性層の膜厚は、450μmであった。
−表面層の形成−
次に、弾性層まで形成したポリイミド基材層の外径より2%小径である膜厚20μmのPFAチューブを準備し、内径が当該ポリイミド基材層の外径より0.8%大径である外型の内周にPFAチューブをセットした。そして、PFAチューブの内側に、弾性層まで形成したポリイミド基材層を挿入した状態で、PFAチューブを外型から外し弾性層の外周に被覆し、200℃で30分間加熱し、膜厚20μmの表面層を形成した。
以上の工程を経て、定着ベルト1を作製した。
〔実施例2〕
実施例1における弾性層の形成において、ゴム塗布ロール(ロール230)のテーパー角度を8°に変えた以外は実施例1と同様にして、定着ベルト2を作製した。
〔実施例3〕
実施例1における弾性層の形成において、弾性層形成用塗布液1の塗布ピッチを3mmに変えた以外は実施例1と同様にして、定着ベルト3を作製した。
〔実施例4〕
実施例1における弾性層の形成において、弾性層形成用塗布液1を弾性層形成用塗布液2に変えた以外は、実施例1と同様にして定着ベルト4を作製した。
〔実施例5〕
実施例1における弾性層の形成において、弾性層形成用塗布液1を弾性層形成用塗布液3に変えた以外は、実施例1と同様にして定着ベルト5を作製した。
〔比較例1〕
実施例1における弾性層の形成において、外周がテーパー形状をなすゴムロールを、円筒状のゴムロール(外径50mm、幅50mm)に変えた以外は実施例1と同様にして、定着ベルト6を作製した。
<評価>
(表面凹凸差)
弾性層側の表面における、25℃における表面凹凸差(A)と、200℃における表面凹凸差(B)と、を前述の方法で測定した。
測定した(A)の値と、(B−A)の値を、下記表1に示す。
(画質評価)
加熱ベルトとして、各例で得られた定着ベルトを富士ゼロックス社製の画像形成装置:Color1000Pres用の定着装置に装着した。
次に、定着ベルトを装着した定着装置を、富士ゼロックス社製の画像形成装置:Color1000Pressに組み込んだ。但し、この画像形成装置は、定着温度を200℃とできるように改造した。
そして、この画像形成装置を用いて次の評価を行った。
−定着性評価−
画像形成装置により、トナー付着量10g/mに対応する画像形成条件で、ベタ画像をOHP紙に、10枚出力し、5枚目の画質(画像ムラ)を目視にて評価した。
評価基準は、以下の通りである。結果を表1に示す。
G0:画像ムラ未発生
G1:画像ムラはほとんど気にならない
G2:画像ムラが発生しており若干気になる
G3:画像ムラが発生しており、かなり目立つ
G4:画像ムラが発生しており、非常に目立つ
上記の結果から、本実施例における定着ベルトは、比較例における定着ベルトに比べ、(B−A)の値が小さく、また、高温定着時の画像ムラが抑制されていることが分かる。
11 感光体(像保持体)
12 帯電器(帯電手段)
13 レーザ露光器(潜像形成手段)
14 現像器(現像手段)
16 一次転写ロール(転写手段)
22 二次転写ロール(転写手段)
60 定着装置
62 加熱ベルト
64 加圧ローラ
66 押圧パッド
68 支持部材
70 電磁誘導コイル
72 コイル支持部材
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 画像定着用の管状体
112 基材層
114 弾性層
116 充填剤
118 表面層
200 らせん塗布を実施する装置
210 円筒状の芯体(保持手段)
220 塗布部(塗布手段)
222 貯留部
224 供給管
226 ポンプ
228 ノズル
230 外周がテーパー形状をなすロール(平滑化手段)

Claims (4)

  1. 基材層と、充填剤を含有する弾性層と、を備え、
    前記弾性層側の表面において、25℃における表面凹凸差を(A)とし、200℃における表面凹凸差を(B)とした場合、(A)が0μm以上1μm以下であり、且つ、(B−A)が2μm以下である画像定着用の管状体。
  2. 前記充填剤が無機材料である請求項1に記載の画像定着用の管状体。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の画像定着用の管状体を備えた定着装置。
  4. 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潜像を形成する潜像形成手段と、
    前記潜像をトナーにより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に転写する転写手段と、
    前記トナー像を記録媒体に定着する請求項3に記載の定着装置である定着手段と、
    を少なくとも備える画像形成装置
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