JP6177055B2 - 塗工装置、塗工方法、定着部材の製造装置、定着部材の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施例に用いた画像形成装置の概略の構成模式図である。この画像形成装置は1ドラム型の4色フルカラーの電子写真装置である。101は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、ドラムと記す)である。ドラム101は矢印の反時計方向に所定のプロセス速度(周速度)で回転駆動される。ドラム101はその回転過程で帯電ローラなどの帯電装置102により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
図2は本実施例における画像定着装置100の概略の構成模式図である。この定着装置100は定着ヒータ(加熱体:熱源)として細板状の面状ヒータを用いたベルト(フィルム)加熱方式−加圧部材駆動式のオンデマンドの画像加熱装置である。このタイプの画像加熱装置は例えば特開平4−44075号公報等で知られている。
図3は本実施例における定着ベルト1の層構成を示す横断面模式図である。1bは円筒状基体(無端状部材)、1aは円筒状基体1bの内周面に配された内面摺動層、1cは円筒状基体1bの外周面を被覆したプライマー層(塗工層、接着層)である。1dはプライマー層1cを介して円筒状基体1bの外周面に形成されたシリコーンゴム弾性層(ゴム層)、1fはフッ素樹脂層としてのフッ素樹脂チューブであり、シリコーンゴム弾性層1d上にシリコーンゴム接着剤層1eを介して配してある。
定着ベルト1には耐熱性が要求される為、円筒状基体1bは、耐熱、耐屈曲性に配慮されたものを用いるのが好ましい。例えば、アルミニウム、鉄、ニッケル、銅などの金属やそれらの合金、もしくは、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの耐熱性樹脂やそれらのポリマーアロイを用いることが出来る。
内面摺動層1aとしては、ポリイミド樹脂のような高耐久性、高耐熱性を持つ樹脂が適している。本実施例では、芳香族テトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体と、芳香族ジアミンとの略等モルを有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆体溶液を用いた。この溶液を前記円筒状基体1bの内面に塗工、乾燥、加熱し、脱水閉環反応により形成したポリイミド樹脂層を内面摺動層1aとしている。
シリコーンゴム弾性層1dはプライマー層1cを介して円筒状基体1bの外周面に形成される。シリコーンゴム弾性層1dは定着時にトナー画像と記録材(用紙)Pの凹凸に対して均一な圧力を与えるために定着部材に担持させる弾性層として機能する。かかる機能を発現させる上で、シリコーンゴム弾性層1dは、特に限定しないが、加工性を鑑み付加硬化型シリコーンゴムを硬化させたものとすることが好ましい。また、後述するフィラーの種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができるからである。
プライマー処理とは円筒状基体1bとシリコーンゴム層1dとを接着させるプライマー(塗工液、接着液)を、接着性能を発揮しうる状態で基体1bの表面に形成することを指す。
図6は、上記のようにして外周面にプライマー層1cを形成した円筒状基体1b上に更にシリコーンゴム弾性層1dを形成する工程の一例であり、所謂リングコート法を用いる方法を説明するための模式図である。
フッ素樹脂層1fとしては、下記のような樹脂をチューブ状に成形したものが用いられる。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)などの樹脂である。上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からPFAが好ましい。
ニッケル−鉄合金からなる内径φ30mm、厚み40μm、長さ343mmの円筒状基体1bの内面にポリイミド前駆体『宇部興産株式会社製;U−ワニスS』を厚み15μmで塗工し200℃で20分間焼成する。これにより、イミド化させて内面摺動層1aを形成した。
(b)1分子中にSi−H結合を少なくとも2個以上有する、ハイドロジェンオルガノポリシロキサン(重量平均分子量1500(ポリスチレン換算))
更に、そのシリコーンゴム弾性層1dの外周面に、5μm厚のシリコーン接着剤層1eを介してフッ素樹脂表層1fとしての40μm厚のPFAチューブ『グンゼ製』を被覆して、200℃にて2分間焼成し、実施例1の定着ベルト1を作製した。
円筒状基体1bとシリコーンゴム弾性層1dとの接着性は90度ピーリング強度の測定により評価した。
レーザー測長器にて定着ベルト作製における各段階でのベルト総厚みのばらつきを測定した。具体的には、プライマー層1cの形成後、シリコーンゴム弾性層1dの形成後、フッ素樹脂表層1fの形成後の3段階である。その各段階において、長手方向で端部U側、中央、端部L側の3か所、周方向を45°ごとに8か所の計24か所を総厚みを測長した最大値−最少値で評価した。結果は表1に併せて示す。
実施例1または比較例i〜iiiの定着ベルトをキヤノン製フルカラーコピー機である『iR ADVANCE C5051』に搭載し画出し耐久テストを行った。加圧力は250N、定着ニップは8mm×310mmであり、定着温度190℃、プロセススピードは246mm/secに設定した。結果は表1に併せて示す。
実施例1において、シリコーンプライマーの塗工液を質量基準で接着成分:造膜成分:混合溶剤=1:1:10に変更して調整したこと以外は、実施例1と同様にして定着ベルト1を作製した。
実施例1において、シリコーンプライマーの塗工液を質量基準で接着成分:造膜成分:混合溶剤=1:1:20に変更して調整したこと以外は、実施例1と同様にして定着ベルトを作製した。
実施例1において、シリコーンプライマーの塗工液を質量基準で接着成分:造膜成分:混合溶剤=1:1:40に変更して調整したこと以外は、実施例1と同様にして定着ベルトを作製した。
実施例1において、シリコーンプライマーの塗工液を質量基準で接着成分:造膜成分:混合溶剤=1:1:60に変更して調整したこと以外は、実施例1と同様にして定着ベルトを作製した。
Claims (18)
- 無端状部材の周面に塗工液を塗工する塗工装置であって、
前記無端状部材を保持する保持部材と、
前記無端状部材に塗工液を吐出するノズル部材と、
前記ノズル部材の吐出口よりも重力方向において下側に配置されており、塗工液を含浸するとともに前記無端状部材に接触して塗工液を塗工する含浸部材と、
前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を相対回転させる回転機構と、
前記含浸部材により前記塗工液が塗工された前記無端状部材の領域に前記ノズル部材から前記塗工液が吐出されるように、前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を前記重力方向において上方向へ移動させる移動機構と、
を有することを特徴とする塗工装置。 - 前記回転機構は前記ノズル部材および前記含浸部材に対し前記保持部材を回転させることを特徴とする請求項1に記載の塗工装置。
- 前記含浸部材による塗工動作と前記ノズル部材による吐出動作を行うとき、前記回転機構による回転動作と前記移動機構による移動動作を並行して実行させる実行部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の塗工装置。
- 無端状部材の周面に塗工液を塗工する塗工方法であって、
前記無端状部材を保持部材に保持させる保持工程と、
前記無端状部材にノズル部材から塗工液を吐出する吐出工程と、
前記ノズル部材の吐出口よりも重力方向において下側に配置されており塗工液が含浸された含浸部材を前記無端状部材に接触させて塗工液を塗工する塗工工程と、
前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を相対回転させる回転工程と、
前記含浸部材により前記塗工液が塗工された前記無端状部材の領域に前記ノズル部材から前記塗工液が吐出されるように、前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を前記重力方向において上方向へ移動させる移動工程と、
を有することを特徴とする塗工方法。 - 前記回転工程では前記ノズル部材および前記含浸部材に対し前記保持部材を回転させることを特徴とする請求項4に記載の塗工方法。
- 前記塗工工程と前記吐出工程を行うとき、前記回転工程と前記移動工程が並行して実行されることを特徴とする請求項4又は5に記載の塗工方法。
- 基体とこの上にゴム層を有する無端状の定着部材を製造する製造装置であって、
前記基体を保持する保持部材と、
前記基体に接着液を吐出するノズル部材と、
前記ノズル部材の吐出口よりも重力方向において下側に配置されており、接着液を含浸するとともに前記基体に接触して接着液を塗工する含浸部材と、
前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を相対回転させる回転機構と、
前記含浸部材により前記接着液が塗工された前記基体の領域に前記ノズル部材から前記接着液が吐出されるように、前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を前記重力方向において上方向へ移動させる移動機構と、
を有することを特徴とする定着部材の製造装置。 - 前記回転機構は前記ノズル部材および前記含浸部材に対し前記保持部材を回転させることを特徴とする請求項7に記載の定着部材の製造装置。
- 前記含浸部材による塗工動作と前記ノズル部材による吐出動作を行うとき、前記回転機構による回転動作と前記移動機構による移動動作を並行して実行させる実行部を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の定着部材の製造装置。
- 前記基体に塗工された前記接着液を加熱する加熱機構と、前記加熱機構により前記接着液が焼成された前記基体にゴムを塗工する塗工機構と、前記基体に塗工されたゴムを加熱する加熱機構と、を有することを特徴とする請求項7乃至9の何れか一項に記載の定着部材の製造装置。
- 前記ゴム層の上に接着層を介してフッ素樹脂層を被覆させる被覆装置を有することを特徴とする請求項10に記載の定着部材の製造装置。
- 前記ゴム層に被覆された前記フッ素樹脂層を加熱する加熱機構を有することを特徴とする請求項11に記載の定着部材の製造装置。
- 基体とこの上にゴム層を有する無端状の定着部材を製造する製造方法であって、
無端状の基体を保持部材に保持させる保持工程と、
前記基体にノズル部材から接着液を吐出する吐出工程と、
前記ノズル部材の吐出口よりも重力方向において下側に配置されており接着液が含浸された含浸部材を前記基体に接触させて接着液を塗工する塗工工程と、
前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を相対回転させる回転工程と、
前記含浸部材により前記接着液が塗工された前記基体の領域に前記ノズル部材から前記接着液が吐出されるように、前記含浸部材および前記ノズル部材に対し前記保持部材を前記重力方向において上方向へ移動させる移動工程と、
を有することを特徴とする定着部材の製造方法。 - 前記回転工程では前記ノズル部材および前記含浸部材に対し前記保持部材を回転させることを特徴とする請求項13に記載の定着部材の製造方法。
- 前記塗工工程と前記吐出工程を行うとき、前記回転工程と前記移動工程が並行して実行されることを特徴とする請求項13又は14に記載の定着部材の製造方法。
- 前記基体に塗工された前記接着液を加熱する工程と、前記接着液が加熱された後、前記基体にゴムを塗工する工程と、前記基体に塗工されたゴムを加熱する工程と、を有することを特徴とする請求項13乃至15の何れか一項に記載の定着部材の製造方法。
- 前記ゴム層の上に接着層を介してフッ素樹脂層を被覆させる工程を有することを特徴とする請求項16に記載の定着部材の製造方法。
- 前記ゴム層に被覆された前記フッ素樹脂層を加熱する工程を有することを特徴とする請求項17に記載の定着部材の製造方法。
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