JPH0675489A - 熱定着装置ならびにエンドレスメタルベルトの製造法 - Google Patents
熱定着装置ならびにエンドレスメタルベルトの製造法Info
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- JPH0675489A JPH0675489A JP22883592A JP22883592A JPH0675489A JP H0675489 A JPH0675489 A JP H0675489A JP 22883592 A JP22883592 A JP 22883592A JP 22883592 A JP22883592 A JP 22883592A JP H0675489 A JPH0675489 A JP H0675489A
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- metal belt
- endless metal
- belt
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 しわの発生原因を根本的に取り除くことがで
きる熱定着装置を提供する。 【構成】 エンドレスメタルベルト７が３５〜４５％の
範囲のニツケルを含む鉄−ニツケル合金からなる。
きる熱定着装置を提供する。 【構成】 エンドレスメタルベルト７が３５〜４５％の
範囲のニツケルを含む鉄−ニツケル合金からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真等の画像形成装
置の熱定着装置ならびにエンドレスメタルベルトの製造
法に関するものである。
置の熱定着装置ならびにエンドレスメタルベルトの製造
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真記録装置に不可欠な熱定着器に
は熱板式、圧力式、ヒートローラ式等、幾つかの方式が
実用化されているが、ここ１０年〜２０年間の主流はヒ
ートローラ式である。しかしこの方式にも欠点があり、
稼動開始までの時間が長くて消費電力も大きく、これら
が電子写真装置全体の性能に悪い影響を及ぼしているの
が現状である。
は熱板式、圧力式、ヒートローラ式等、幾つかの方式が
実用化されているが、ここ１０年〜２０年間の主流はヒ
ートローラ式である。しかしこの方式にも欠点があり、
稼動開始までの時間が長くて消費電力も大きく、これら
が電子写真装置全体の性能に悪い影響を及ぼしているの
が現状である。
【０００３】これらを抜本的に改善する方式が古くから
提案（ＵＳＰ３８１１８２８号明細書）されてはいた
が、耐熱性と剛性に優れた薄いエンドレスフイルムを製
造することが難しかつた。
提案（ＵＳＰ３８１１８２８号明細書）されてはいた
が、耐熱性と剛性に優れた薄いエンドレスフイルムを製
造することが難しかつた。
【０００４】特開平１−１８７５８２号には、非粘着性
被膜でコートされたポリイミドフイルムと発熱体を組み
合わせた定着器が開示されている。この熱定着器は、そ
の昇温時間を極めて短時間とし、事実上のクイツクスタ
ートを実現させると共に、消費電力を半減に近い大幅削
減することにも成功している。しかしこの方式にも欠点
があり、エンドレスポリイミドフイルムに被覆されてい
る非粘着性被膜の接着寿命が短く、定着器自体の構造も
複雑でコスト高になることである。
被膜でコートされたポリイミドフイルムと発熱体を組み
合わせた定着器が開示されている。この熱定着器は、そ
の昇温時間を極めて短時間とし、事実上のクイツクスタ
ートを実現させると共に、消費電力を半減に近い大幅削
減することにも成功している。しかしこの方式にも欠点
があり、エンドレスポリイミドフイルムに被覆されてい
る非粘着性被膜の接着寿命が短く、定着器自体の構造も
複雑でコスト高になることである。
【０００５】本発明者らは、この方式の優れた特徴を全
て生かしつつ、これら定着器の抱える問題点を抜本的に
解決できる方式を発明し、特許出願した（特開平４−１
６６９６６号、特願平２−３３９０７９号、特願平３−
４９３９２号、特願平４−１４５８６８号、「熱定着装
置」）。
て生かしつつ、これら定着器の抱える問題点を抜本的に
解決できる方式を発明し、特許出願した（特開平４−１
６６９６６号、特願平２−３３９０７９号、特願平３−
４９３９２号、特願平４−１４５８６８号、「熱定着装
置」）。
【０００６】その構造的な第１の特徴は、エンドレスポ
リイミドフイルムに代わり、エンドレスメタルベルトを
採用し、これによつて非粘着性被膜の接着寿命を問題の
ない実用寿命までに延ばすことに成功した。第２の特徴
は、厚膜抵抗体ヒータに代わりＰＴＣヒータを採用、こ
れによつて温度センサと温度制御用電源を不要化した。
第３の特徴は、熱定着後の記録紙が離型する温度を、ト
ナーのガラス転移点よりは高く、軟化点よりは低い温度
範囲に制御することによつてオフセツトのないドライ定
着が実現できたことである。また、平坦な熱定着面は今
まで不可能であつた封筒などへの記録定着を可能とし、
ＰＴＣヒータの自己温度制御は異型紙の混合連続定着に
もオフセツトを発生させない安定な加熱定着を実現させ
ている。以上の説明から分かるように、方式的な簡素化
は構造上の簡素化と部品点数の削減をもたらし、コスト
的にも優位なものとなつている。ただこの実用化上、唯
一とも言える障害は、エンドレスメタルベルトの「し
わ」の発生であつた。これは最も容易に得られるエンド
レスメタルベルトとして電鋳法によるＮｉベルトを採用
したが、０〜２００℃の温度範囲でのＮｉベルトの平均
線膨張係数は１４×１０- 6 ／℃と大きく、局部加熱に
よる温度勾配が大きい場合にこの「しわ」が発生するの
である。そしてこの「しわ」の発生防止法として温度勾
配を緩和する方法（特願平０３−２７９６３４号「熱定
着装置」）とか、定着後の記録紙がエンドレスメタルベ
ルトから離型する温度をトナーの軟化点よりは低く、し
かし出来るだけこれに近づけて結果的には温度勾配を小
さくする改善発明（特願平０４−１４５８６８号、「熱
定着装置」）によつてこの問題を解決していた。
リイミドフイルムに代わり、エンドレスメタルベルトを
採用し、これによつて非粘着性被膜の接着寿命を問題の
ない実用寿命までに延ばすことに成功した。第２の特徴
は、厚膜抵抗体ヒータに代わりＰＴＣヒータを採用、こ
れによつて温度センサと温度制御用電源を不要化した。
第３の特徴は、熱定着後の記録紙が離型する温度を、ト
ナーのガラス転移点よりは高く、軟化点よりは低い温度
範囲に制御することによつてオフセツトのないドライ定
着が実現できたことである。また、平坦な熱定着面は今
まで不可能であつた封筒などへの記録定着を可能とし、
ＰＴＣヒータの自己温度制御は異型紙の混合連続定着に
もオフセツトを発生させない安定な加熱定着を実現させ
ている。以上の説明から分かるように、方式的な簡素化
は構造上の簡素化と部品点数の削減をもたらし、コスト
的にも優位なものとなつている。ただこの実用化上、唯
一とも言える障害は、エンドレスメタルベルトの「し
わ」の発生であつた。これは最も容易に得られるエンド
レスメタルベルトとして電鋳法によるＮｉベルトを採用
したが、０〜２００℃の温度範囲でのＮｉベルトの平均
線膨張係数は１４×１０- 6 ／℃と大きく、局部加熱に
よる温度勾配が大きい場合にこの「しわ」が発生するの
である。そしてこの「しわ」の発生防止法として温度勾
配を緩和する方法（特願平０３−２７９６３４号「熱定
着装置」）とか、定着後の記録紙がエンドレスメタルベ
ルトから離型する温度をトナーの軟化点よりは低く、し
かし出来るだけこれに近づけて結果的には温度勾配を小
さくする改善発明（特願平０４−１４５８６８号、「熱
定着装置」）によつてこの問題を解決していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、エン
ドレスＮｉメタルベルトを用いた熱定着装置には局部加
熱による「しわ」が発生し易く、これを防止するために
はベルトの温度勾配を小さくすることが不可欠である。
このため、ベルトの加熱距離と冷却距離が１０〜２０ｍ
ｍ程度必要となり、しかも固定発熱体を中凸のクラウン
形状にするなどの対策が不可欠であつた。これらは本方
式の熱定着装置を複雑、大型化し、製造コストの点から
も改善が望まれていた。
ドレスＮｉメタルベルトを用いた熱定着装置には局部加
熱による「しわ」が発生し易く、これを防止するために
はベルトの温度勾配を小さくすることが不可欠である。
このため、ベルトの加熱距離と冷却距離が１０〜２０ｍ
ｍ程度必要となり、しかも固定発熱体を中凸のクラウン
形状にするなどの対策が不可欠であつた。これらは本方
式の熱定着装置を複雑、大型化し、製造コストの点から
も改善が望まれていた。
【０００８】本発明の第１の目的は、エンドレスメタル
ベルトのしわ発生を抑制することにある。また第２の目
的は、エンドレスメタルベルトの製造工程において母型
から容易に離型する方法を提供することにある。さらに
第３の目的は、エンドレスメタルベルトを母型から容易
に離型すると共に、エンドレスメタルベルトの表面処理
時のハンドリングを容易にすることにある。
ベルトのしわ発生を抑制することにある。また第２の目
的は、エンドレスメタルベルトの製造工程において母型
から容易に離型する方法を提供することにある。さらに
第３の目的は、エンドレスメタルベルトを母型から容易
に離型すると共に、エンドレスメタルベルトの表面処理
時のハンドリングを容易にすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、外側
表面が非粘着性表面加工されているエンドレスメタルベ
ルトを固定発熱体と回転駆動ローラ間に掛け渡して回転
させると共に、該エンドレスメタルベルトの外側から固
定発熱体に圧接して回転する加圧ローラとこのエンドレ
スメタルベルトとの間に未定着トナー像を持つ像支持体
を通過させて該未定着トナー像を熱溶融定着させる熱定
着装置において、前記エンドレスメタルベルトの外側表
層部が３５〜４５重量％のニツケルを含む鉄−ニツケル
合金からなる第１の手段により達成される。
表面が非粘着性表面加工されているエンドレスメタルベ
ルトを固定発熱体と回転駆動ローラ間に掛け渡して回転
させると共に、該エンドレスメタルベルトの外側から固
定発熱体に圧接して回転する加圧ローラとこのエンドレ
スメタルベルトとの間に未定着トナー像を持つ像支持体
を通過させて該未定着トナー像を熱溶融定着させる熱定
着装置において、前記エンドレスメタルベルトの外側表
層部が３５〜４５重量％のニツケルを含む鉄−ニツケル
合金からなる第１の手段により達成される。
【００１０】また上記第２の目的は、母型の外表面に形
成された前記エンドレスメタルベルトを、その外周近傍
に設置した電磁誘導コイルによつてエンドレスメタルベ
ルトのみを急速加熱して熱膨張させて、該母型からエン
ドレスメタルベルトを離型させる第２の手段により達成
される。
成された前記エンドレスメタルベルトを、その外周近傍
に設置した電磁誘導コイルによつてエンドレスメタルベ
ルトのみを急速加熱して熱膨張させて、該母型からエン
ドレスメタルベルトを離型させる第２の手段により達成
される。
【００１１】さらに上記第３の目的は、母型の外表面に
形成されたエンドレスメタルベルトを該母型に支持され
た状態で所定の表面処理を行い、その後前記エンドレス
メタルベルトの外周近傍に設置した電磁誘導コイルによ
つてエンドレスメタルべルトのみを急速加熱して熱膨張
させて、該母型からエンドレスメタルベルトを離型させ
る第３の手段により達成される。
形成されたエンドレスメタルベルトを該母型に支持され
た状態で所定の表面処理を行い、その後前記エンドレス
メタルベルトの外周近傍に設置した電磁誘導コイルによ
つてエンドレスメタルべルトのみを急速加熱して熱膨張
させて、該母型からエンドレスメタルベルトを離型させ
る第３の手段により達成される。
【００１２】
【作用】前述したように、エンドレスＮｉメタルベルト
に発生しやすい「しわ」の原因はその大きな線膨張係数
にある。これを上記のような組成範囲のＦｅ−Ｎｉ合金
にかえると、この０〜２００℃の温度範囲の平均線膨張
係数はＮｉ金属の１／２〜１／５となり、実用的にも
「しわ」の発生防止対策が不要となる。
に発生しやすい「しわ」の原因はその大きな線膨張係数
にある。これを上記のような組成範囲のＦｅ−Ｎｉ合金
にかえると、この０〜２００℃の温度範囲の平均線膨張
係数はＮｉ金属の１／２〜１／５となり、実用的にも
「しわ」の発生防止対策が不要となる。
【００１３】
【実施例】本発明の実施例を図面と共に説明する。
【００１４】図１は本実施例の熱定着装置の断面図であ
る。
る。
【００１５】熱定着装置は、摺動均熱板１、ＰＴＣヒー
タ素子２、通電電極３、耐熱性ホルダ４、断熱材５、冷
却支持材６からなる一体構造型加熱冷却デバイスＡ、外
側表面を非粘着加工したエンドレスメタルベルト７、エ
ンドレスメタルベルト７を一体構造型加熱冷却デバイス
Ａに密着させながら回転駆動させる駆動ローラ８と従動
ローラ９、および一体構造型加熱冷却デバイスＡの摺動
均熱板１に数Ｋｇの力で押し付けられながら従動回転す
る加圧ローラ１０からなつている。
タ素子２、通電電極３、耐熱性ホルダ４、断熱材５、冷
却支持材６からなる一体構造型加熱冷却デバイスＡ、外
側表面を非粘着加工したエンドレスメタルベルト７、エ
ンドレスメタルベルト７を一体構造型加熱冷却デバイス
Ａに密着させながら回転駆動させる駆動ローラ８と従動
ローラ９、および一体構造型加熱冷却デバイスＡの摺動
均熱板１に数Ｋｇの力で押し付けられながら従動回転す
る加圧ローラ１０からなつている。
【００１６】記録紙１１が図１に示すようにエンドレス
メタルベルト７と加圧ローラ１０間で挟送される間に、
記録紙１１上の未定着トナー１２はエンドレスメタルベ
ルト７を介して加熱溶融し、ベルト７が冷却支持材６に
よつて冷却されると共にトナー１２も冷却され、トナー
温度がその軟化点より低くなつてから記録紙１１がベル
ト７から剥離するよう冷却支持材６の先端部が小さな曲
率になるよう加工されている。
メタルベルト７と加圧ローラ１０間で挟送される間に、
記録紙１１上の未定着トナー１２はエンドレスメタルベ
ルト７を介して加熱溶融し、ベルト７が冷却支持材６に
よつて冷却されると共にトナー１２も冷却され、トナー
温度がその軟化点より低くなつてから記録紙１１がベル
ト７から剥離するよう冷却支持材６の先端部が小さな曲
率になるよう加工されている。
【００１７】エンドレスメタルベルト７はステンレス製
円型母型上に電鋳法によつてＦｅ−Ｎｉ合金薄膜（約２
０μｍ厚）を形成し、これを母型から剥離して引き抜
き、この外側表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン）を５μｍの厚さで被覆して作製した。この場合の
Ｎｉ組成は３５％〜４５％の範囲（残りはＦｅ）とし
た。 図２にＦｅ−Ｎｉ合金の線膨張係数を示すが、本
発明の定着器として使用される時のエンドレスメタルベ
ルト７の温度は常温から約１５０℃なので、この範囲で
の平均線膨張係数は、Ｆｅ−３５％Ｎｉで２．７×１０
- 6 ／℃、Ｆｅ−４０％Ｎｉで３．７×１０- 6 ／℃、
Ｆｅ−４５％Ｎｉで７×１０- 6 ／℃であり、これらは
純Ｎｉの１３．５×１０- 6 ／℃に比べ１／２〜１／５
という小ささである。これ以外の組成では線膨張係数が
大きくなり、純Ｎｉと大差なくなつてしまうので合金を
利用する意味がなくなつてしまう。
円型母型上に電鋳法によつてＦｅ−Ｎｉ合金薄膜（約２
０μｍ厚）を形成し、これを母型から剥離して引き抜
き、この外側表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチ
レン）を５μｍの厚さで被覆して作製した。この場合の
Ｎｉ組成は３５％〜４５％の範囲（残りはＦｅ）とし
た。 図２にＦｅ−Ｎｉ合金の線膨張係数を示すが、本
発明の定着器として使用される時のエンドレスメタルベ
ルト７の温度は常温から約１５０℃なので、この範囲で
の平均線膨張係数は、Ｆｅ−３５％Ｎｉで２．７×１０
- 6 ／℃、Ｆｅ−４０％Ｎｉで３．７×１０- 6 ／℃、
Ｆｅ−４５％Ｎｉで７×１０- 6 ／℃であり、これらは
純Ｎｉの１３．５×１０- 6 ／℃に比べ１／２〜１／５
という小ささである。これ以外の組成では線膨張係数が
大きくなり、純Ｎｉと大差なくなつてしまうので合金を
利用する意味がなくなつてしまう。
【００１８】さて、このような小さな線膨張係数の電鋳
薄膜をステンレス製母型から離型させるには、通常用い
られている加熱、冷却による剥離／引き抜きを適用する
ことができない。と言うのは、通常よく用いられている
母型材のＳＵＳ３０４とか他の金属材料にしても、ほと
んど全ての線膨張係数は上記Ｆｅ−Ｎｉ合金よりも大き
く、加熱、冷却を繰り返しても電鋳薄膜を母型から剥離
させることが不可能である。
薄膜をステンレス製母型から離型させるには、通常用い
られている加熱、冷却による剥離／引き抜きを適用する
ことができない。と言うのは、通常よく用いられている
母型材のＳＵＳ３０４とか他の金属材料にしても、ほと
んど全ての線膨張係数は上記Ｆｅ−Ｎｉ合金よりも大き
く、加熱、冷却を繰り返しても電鋳薄膜を母型から剥離
させることが不可能である。
【００１９】そこで採用したのが電磁誘導加熱による電
鋳薄膜のみの急速加熱の方法である。
鋳薄膜のみの急速加熱の方法である。
【００２０】図３は第１の実施例に係るエンドレスメタ
ルベルトの離型装置の構成図である。
ルベルトの離型装置の構成図である。
【００２１】円筒型電鋳母型（電極）１３の下端は電鋳
浴におかされず、離型性のよい絶縁物、例えばＰＴＦＥ
で封止してある（絶縁蓋１４）。また、母型１３の上方
部も同じＰＴＦＥで厚く被覆されている（絶縁シールド
１５）。
浴におかされず、離型性のよい絶縁物、例えばＰＴＦＥ
で封止してある（絶縁蓋１４）。また、母型１３の上方
部も同じＰＴＦＥで厚く被覆されている（絶縁シールド
１５）。
【００２２】このような構成の電鋳母型１３を電鋳浴に
入れて電鋳を行うと、Ｆｅ−Ｎｉ電鋳薄膜（エンドレス
メタルベルト素材）１６が母型電極上のみに形成され
る。これを水洗、乾燥した後、電磁誘導コイル１７の中
央部に挿入し、高周波電源１８によつてこの電磁誘導コ
イル１７に高周波電流を流す。エンドレスメタルベルト
として用いるＦｅ−Ｎｉ電鋳薄膜１６の膜厚は約２０μ
ｍなので、高周波電源として１００ＫＨｚ、２００Ｗの
ものを用いると、０．３〜０．５秒で電鋳薄膜１６は４
００〜５００℃まで加熱され、ほとんど瞬間的に母型１
３から剥離させることができる。
入れて電鋳を行うと、Ｆｅ−Ｎｉ電鋳薄膜（エンドレス
メタルベルト素材）１６が母型電極上のみに形成され
る。これを水洗、乾燥した後、電磁誘導コイル１７の中
央部に挿入し、高周波電源１８によつてこの電磁誘導コ
イル１７に高周波電流を流す。エンドレスメタルベルト
として用いるＦｅ−Ｎｉ電鋳薄膜１６の膜厚は約２０μ
ｍなので、高周波電源として１００ＫＨｚ、２００Ｗの
ものを用いると、０．３〜０．５秒で電鋳薄膜１６は４
００〜５００℃まで加熱され、ほとんど瞬間的に母型１
３から剥離させることができる。
【００２３】この時、表皮効果によつて高周波加熱され
るのは電鋳薄膜１６のみであり、母型１３には高周波磁
場が進入できないので加熱されず、電鋳薄膜１６からの
熱伝導による昇温前に剥離が完了する。そして電鋳薄膜
１６に流れる渦電流と高周波電流の流れる電磁誘導コイ
ル１７との間には反発力が働き、電鋳薄膜１６がコイル
１７の中央よりも少し下方に位置している場合は電鋳薄
膜１６は下方に押し出される力を受ける。即ち、この電
磁誘導加熱方式は剥離と同時に引き抜く離型作業を自動
的に行う優れた方法なのである。この方法に加えて母型
を内部から例えば−５０℃程度に冷却して誘導加熱する
のも有効である。と言うのは、電鋳浴は通常５０℃程度
に加熱して電鋳し、母型１３によく利用されるＳＵＳ３
０４のこの温度域の線膨張係数は１３×１０- 6 ／℃と
大きいので、この低温側への温度差は剥離に或る程度寄
与できる母型１３の収縮量となるからである。
るのは電鋳薄膜１６のみであり、母型１３には高周波磁
場が進入できないので加熱されず、電鋳薄膜１６からの
熱伝導による昇温前に剥離が完了する。そして電鋳薄膜
１６に流れる渦電流と高周波電流の流れる電磁誘導コイ
ル１７との間には反発力が働き、電鋳薄膜１６がコイル
１７の中央よりも少し下方に位置している場合は電鋳薄
膜１６は下方に押し出される力を受ける。即ち、この電
磁誘導加熱方式は剥離と同時に引き抜く離型作業を自動
的に行う優れた方法なのである。この方法に加えて母型
を内部から例えば−５０℃程度に冷却して誘導加熱する
のも有効である。と言うのは、電鋳浴は通常５０℃程度
に加熱して電鋳し、母型１３によく利用されるＳＵＳ３
０４のこの温度域の線膨張係数は１３×１０- 6 ／℃と
大きいので、この低温側への温度差は剥離に或る程度寄
与できる母型１３の収縮量となるからである。
【００２４】このようにして作製したエンドレスメタル
ベルトにＰＴＦＥ層を５μｍの厚さで被覆して定着用ベ
ルトとした。この非粘着性被膜としては、トナーとの接
着力が小さく、非オフセツト性に優れたシリコーン膜に
ついても試作評価したが、磨耗寿命の点で若干劣る以外
はＰＴＦＥ膜よりも優れた特性を示した。勿論、実用寿
命は十分満足できる値である。
ベルトにＰＴＦＥ層を５μｍの厚さで被覆して定着用ベ
ルトとした。この非粘着性被膜としては、トナーとの接
着力が小さく、非オフセツト性に優れたシリコーン膜に
ついても試作評価したが、磨耗寿命の点で若干劣る以外
はＰＴＦＥ膜よりも優れた特性を示した。勿論、実用寿
命は十分満足できる値である。
【００２５】上述の定着用ベルトはエンドレスメタルベ
ルトを母型から離型した後に非粘着層を被覆する方法で
作製した。この工程を以下のように簡略することも可能
である。それは母型上のエンドレスメタルベルトに非粘
着層を被覆し、これを電磁誘導加熱法で剥離して離型す
る方法である。この場合、非粘着膜は図３の絶縁蓋１
４、絶縁シールド１５の部分にも付着する場合がある
が、この部分での接着力はほとんどなく、容易に離型さ
せることが可能である。なお、この絶縁蓋１４、絶縁シ
ールド１５の部分は離型しやすいように、下方に向かつ
て細くなるようテーパを付けてあることは言うまでもな
い。この一括製造法は、ベルトのハンドリングの容易さ
とか工程の短縮と言う点で前者の製造法より優れてい
る。
ルトを母型から離型した後に非粘着層を被覆する方法で
作製した。この工程を以下のように簡略することも可能
である。それは母型上のエンドレスメタルベルトに非粘
着層を被覆し、これを電磁誘導加熱法で剥離して離型す
る方法である。この場合、非粘着膜は図３の絶縁蓋１
４、絶縁シールド１５の部分にも付着する場合がある
が、この部分での接着力はほとんどなく、容易に離型さ
せることが可能である。なお、この絶縁蓋１４、絶縁シ
ールド１５の部分は離型しやすいように、下方に向かつ
て細くなるようテーパを付けてあることは言うまでもな
い。この一括製造法は、ベルトのハンドリングの容易さ
とか工程の短縮と言う点で前者の製造法より優れてい
る。
【００２６】このようにして作製した非粘着膜付きエン
ドレスメタルベルト７を図１に示すように組み立て、弱
いテンシヨンを従動ローラ９によつて付加しながら駆動
ローラ８でエンドレスメタルベルト７を回転させ、ＰＴ
Ｃヒータ素子２に通電電極３を通して交流電圧１００Ｖ
を印加すると、約１０秒後から熱定着動作を行わせるこ
とが可能となる。
ドレスメタルベルト７を図１に示すように組み立て、弱
いテンシヨンを従動ローラ９によつて付加しながら駆動
ローラ８でエンドレスメタルベルト７を回転させ、ＰＴ
Ｃヒータ素子２に通電電極３を通して交流電圧１００Ｖ
を印加すると、約１０秒後から熱定着動作を行わせるこ
とが可能となる。
【００２７】この場合、従来法（特願平０３−２７９６
３４号、特願平０４−１４５８６８号、「熱定着装
置」）に比べて冷却距離を短くすることができ、固定発
熱体を中凸型状に湾曲させることも不要となつた。この
ことは冷却支持材６を引き抜きＡｌ材などで作製するこ
とが可能となり、部品点数の削減にも貢献した。勿論、
「しわ」の発生は完全に防止することが可能となり、寿
命的にも何ら問題となる点はなかつた。但し、熱定着装
置を通過した記録紙からはそれに吸蔵されていた水分が
放出されるので、この付近は換気されるとは言え湿度の
比較的高い環境である。
３４号、特願平０４−１４５８６８号、「熱定着装
置」）に比べて冷却距離を短くすることができ、固定発
熱体を中凸型状に湾曲させることも不要となつた。この
ことは冷却支持材６を引き抜きＡｌ材などで作製するこ
とが可能となり、部品点数の削減にも貢献した。勿論、
「しわ」の発生は完全に防止することが可能となり、寿
命的にも何ら問題となる点はなかつた。但し、熱定着装
置を通過した記録紙からはそれに吸蔵されていた水分が
放出されるので、この付近は換気されるとは言え湿度の
比較的高い環境である。
【００２８】一方、本発明のＦｅ−Ｎｉ合金は純Ｎｉの
ベルトでは問題のなかつた腐食が発生しやすい材質であ
る。動作時には常に加熱されるために腐食の出にくい条
件にあるとは言え、完全を期すためにはこの対策も必要
である。これに対しては以下の方法を採用してこの問題
を解決した。それは、電鋳母型１３上にまずＮｉ電鋳を
数μｍ行い、引き続きＦｅ−Ｎｉ合金電鋳を行つて合計
膜厚を約２０μｍとし、非粘着膜の被覆以降は前述の通
り行つてベルト７を作製するのである。
ベルトでは問題のなかつた腐食が発生しやすい材質であ
る。動作時には常に加熱されるために腐食の出にくい条
件にあるとは言え、完全を期すためにはこの対策も必要
である。これに対しては以下の方法を採用してこの問題
を解決した。それは、電鋳母型１３上にまずＮｉ電鋳を
数μｍ行い、引き続きＦｅ−Ｎｉ合金電鋳を行つて合計
膜厚を約２０μｍとし、非粘着膜の被覆以降は前述の通
り行つてベルト７を作製するのである。
【００２９】このようにＮｉとＦｅ−Ｎｉの連続電鋳を
行つても、電鋳浴は同じ系統の電鋳浴を使えるので浴塑
性に変動がなく、実質的には一種類の電鋳を行うのとコ
スト的に同等である。
行つても、電鋳浴は同じ系統の電鋳浴を使えるので浴塑
性に変動がなく、実質的には一種類の電鋳を行うのとコ
スト的に同等である。
【００３０】このＮｉ電鋳の膜厚は本熱定着装置の製品
寿命とも関係するが、摺動磨耗に耐える膜厚、１〜５μ
ｍの範囲で選択すればよい。小型レーザビームプリンタ
用定着装置としては例えば、１０万ページを寿命とする
と、このＮｉ厚さは約３μｍで十分であつた。即ち、Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金ベルトの両面を腐食から守る被膜でカバー
し、ベルトの線膨張係数は厚い芯材のＦｅ−Ｎｉ合金で
支配させようというのである。寿命評価で何ら問題がな
かつたことは言うまでもない。
寿命とも関係するが、摺動磨耗に耐える膜厚、１〜５μ
ｍの範囲で選択すればよい。小型レーザビームプリンタ
用定着装置としては例えば、１０万ページを寿命とする
と、このＮｉ厚さは約３μｍで十分であつた。即ち、Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金ベルトの両面を腐食から守る被膜でカバー
し、ベルトの線膨張係数は厚い芯材のＦｅ−Ｎｉ合金で
支配させようというのである。寿命評価で何ら問題がな
かつたことは言うまでもない。
【００３１】図４は第２の実施例に係るエンドレスメタ
ルベルトの離型装置の構成図である。
ルベルトの離型装置の構成図である。
【００３２】この実施例では電磁誘導コイル１７の出口
側（電鋳薄膜１６の引き出し側）のピツチが大で、内側
のピツチが小となつている。従つて、電鋳薄膜１６は下
方に押し出される力を受け、容易に母型１３から引き抜
くことができる。
側（電鋳薄膜１６の引き出し側）のピツチが大で、内側
のピツチが小となつている。従つて、電鋳薄膜１６は下
方に押し出される力を受け、容易に母型１３から引き抜
くことができる。
【００３３】図５は母型１３に支持したまま表面処理
（例えば表面に被膜１９を形成）を行う例を示したもの
であり、このようにするとエンドレスメタルベルト７の
ハンドリング性を向上させることができる。
（例えば表面に被膜１９を形成）を行う例を示したもの
であり、このようにするとエンドレスメタルベルト７の
ハンドリング性を向上させることができる。
【００３４】図６は第３の実施例に係るエンドレスメタ
ルベルトの離型装置の構成図である。
ルベルトの離型装置の構成図である。
【００３５】この実施例では電磁誘導コイル１７の径
を、出口側の方が大きくなるように形成している。この
ようにすると前述と同様に電鋳薄膜１６は下方に押し出
される力を受ける。
を、出口側の方が大きくなるように形成している。この
ようにすると前述と同様に電鋳薄膜１６は下方に押し出
される力を受ける。
【００３６】ここでエンドレスメタルベルト７の用途と
しては、プリンタの熱定着装置の他、プリンタの感光体
ベルト、印刷装置のプリントマスク等が挙げられる。
しては、プリンタの熱定着装置の他、プリンタの感光体
ベルト、印刷装置のプリントマスク等が挙げられる。
【００３７】ここで合金電鋳浴の組成例を以下に示す。
【００３８】 硫酸ニツケル ２３０ｇ／ｌ 塩化ニツケル ２０ｇ／ｌ 硫酸第一鉄 ８０ｇ／ｌ ほう酸 ３０ｇ／ｌ 添加剤（サツカリン） ０．２ｇ／ｌ ＰＨ ２．８〜３．０ 浴温 ５５〜６０℃ 電流密度 １Ａ／ｄｍ2 これによつて３５〜４０％ＮｉのＦｅ−Ｎｉ電鋳薄膜を
安定して作製することができる。
安定して作製することができる。
【００３９】次にエンドレスメタルベルト７のしわ発生
率について以下のデータを示す。
率について以下のデータを示す。
【００４０】摺動均熱板１を平坦とし、メタルベルトの
回転方向の最大温度勾配を１０℃／ｍｍとした場合、摺
動均熱板１の長手方向にできるメタルベルトのしわの発
生数はほぼ下表のようになる。このしわの発生数は摺動
均熱板１の湾曲の状態とか加圧ローラの加圧力などにも
依存するが下表は比較的にしわの発生し易い状況での値
である。
回転方向の最大温度勾配を１０℃／ｍｍとした場合、摺
動均熱板１の長手方向にできるメタルベルトのしわの発
生数はほぼ下表のようになる。このしわの発生数は摺動
均熱板１の湾曲の状態とか加圧ローラの加圧力などにも
依存するが下表は比較的にしわの発生し易い状況での値
である。
【００４１】 Ｎｉ含有率 しわ発生数（本／ｃｍ） ３０ ０．５ ３５ ０ ４０ ０ ４５ 〜０ ５０ ０．２〜０．３ １００ ０．５
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、エンドレスメタルベル
トの材料として線膨張係数の大幅に小さな鉄−ニツケル
合金を用いているので、従来のベルト式熱定着装置で発
生しやすかつたベルトの「しわ」を完全に防止すること
ができるようになり、定着装置の小型化、簡易化が達成
できた。また、エンドレス鉄−ニツケル合金ベルトを電
鋳法で作製した場合、従来技術では電鋳母型から離型さ
せることが不可能であつたが、電磁誘導加熱法を適用す
ることによつてこれを可能とすることができた。
トの材料として線膨張係数の大幅に小さな鉄−ニツケル
合金を用いているので、従来のベルト式熱定着装置で発
生しやすかつたベルトの「しわ」を完全に防止すること
ができるようになり、定着装置の小型化、簡易化が達成
できた。また、エンドレス鉄−ニツケル合金ベルトを電
鋳法で作製した場合、従来技術では電鋳母型から離型さ
せることが不可能であつたが、電磁誘導加熱法を適用す
ることによつてこれを可能とすることができた。
【図１】本発明の実施例に係る熱定着装置の縦断面図で
ある。
ある。
【図２】Ｆｅ−Ｎｉ合金の線膨張係数特性図である。
【図３】第１の実施例に係るエンドレスメタルベルトの
離型装置の構成図である。
離型装置の構成図である。
【図４】第２の実施例に係るエンドレスメタルベルトの
離型装置の構成図である。
離型装置の構成図である。
【図５】エンドレスメタルベルトの表面処理の仕方を示
す構成図である。
す構成図である。
【図６】第３の実施例に係るエンドレスメタルベルトの
離型装置の構成図である。
離型装置の構成図である。
Ａ 一体構造型加熱冷却デバイス １ 摺動均熱板 ２ ＰＴＣヒータ素子 ３ 通電電極 ４ 耐熱性ホルダ ５ 断熱板 ６ 冷却支持材 ７ エンドレスメタルベルト ８ 駆動ローラ ９ 従動ローラ １０ 加圧ローラ １１ 記録紙 １２ 未定着トナー １３ 円筒型電鋳母型 １４ 絶縁蓋 １５ 絶縁シールド １６ 電鋳薄膜 １７ 電磁誘導コイル １８ 高周波電源 １９ 被膜
Claims (7)
- 【請求項１】 外側表面が非粘着性表面加工されている
エンドレスメタルベルトを固定発熱体と回転駆動ローラ
間に掛け渡して回転させると共に、該エンドレスメタル
ベルトの外側から固定発熱体に圧接して回転する加圧ロ
ーラとこのエンドレスメタルベルトとの間に未定着トナ
ー像を持つ像支持体を通過させて該未定着トナー像を熱
溶融定着させる熱定着装置において、 前記エンドレスメタルベルトの外側表層部が３５〜４５
重量％のニツケルを含む鉄−ニツケル合金からなること
を特徴とする熱定着装置。 - 【請求項２】 請求項１記載において、前記エンドレス
メタルベルトの外側表層部が鉄−ニツケル合金からな
り、エンドレスメタルベルトの内側表層部がニツケルか
らなり、前記外側表層部の厚さが前記内側表層部の厚さ
よりも厚いことを特徴とする熱定着装置。 - 【請求項３】 請求項２記載において、前記エンドレス
メタルベルトのトータル厚みが１０〜５０μｍで、前記
内側表層部の厚みが１〜５μｍであることを特徴とする
熱定着装置。 - 【請求項４】 母型の外表面に形成された前記エンドレ
スメタルベルトを、その外周近傍に設置した電磁誘導コ
イルによつてエンドレスメタルベルトのみを急速加熱し
て熱膨張させて、該母型からエンドレスメタルベルトを
離型させることを特徴とするエンドレスメタルベルトの
製造法。 - 【請求項５】 母型の外表面に形成されたエンドレスメ
タルベルトを該母型に支持された状態で所定の表面処理
を行い、その後前記エンドレスメタルベルトの外周近傍
に設置した電磁誘導コイルによつてエンドレスメタルべ
ルトのみを急速加熱して熱膨張させて、該母型からエン
ドレスメタルベルトを離型させることを特徴とするエン
ドレスメタルベルトの製造法。 - 【請求項６】 請求項４または５記載において、前記エ
ンドレスメタルベルトの線膨張係数が前記母型の線膨張
係数以下であることを特徴とするエンドレスメタルベル
トの製造法。 - 【請求項７】 請求項４または５記載において、前記エ
ンドレスメタルベルトと電磁誘導コイルとの間に生じる
磁気的反発力を利用して、エンドレスメタルベルトを母
型から抜くようにしたことを特徴とするエンドレスメタ
ルベルトの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22883592A JPH0675489A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 熱定着装置ならびにエンドレスメタルベルトの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22883592A JPH0675489A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 熱定着装置ならびにエンドレスメタルベルトの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675489A true JPH0675489A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16882608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22883592A Withdrawn JPH0675489A (ja) | 1992-08-27 | 1992-08-27 | 熱定着装置ならびにエンドレスメタルベルトの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0675489A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241984A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-28 | Sumitomo Electric Fine Polymer Inc | 電鋳ニッケルベルト、被覆ニッケルベルト、及び被覆ニッケルベルトの製造方法 |
| WO2005054960A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | 金属ベルト、定着ベルト及び加熱定着装置 |
| JP2008171499A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Fujifilm Corp | 凹凸パターン形成方法 |
| JP2009534701A (ja) * | 2006-04-21 | 2009-09-24 | オセ−テクノロジーズ ビーブイ | 熱交換薄層 |
| JP2011122229A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Astec Irie Co Ltd | めっき付きプラスチック部品の処理方法 |
| CN103917677A (zh) * | 2011-11-16 | 2014-07-09 | 韩国生产技术研究院 | 用于cigs太阳能电池的铁镍合金金属箔基材 |
-
1992
- 1992-08-27 JP JP22883592A patent/JPH0675489A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241984A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-28 | Sumitomo Electric Fine Polymer Inc | 電鋳ニッケルベルト、被覆ニッケルベルト、及び被覆ニッケルベルトの製造方法 |
| WO2005054960A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2005-06-16 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | 金属ベルト、定着ベルト及び加熱定着装置 |
| JPWO2005054960A1 (ja) * | 2003-12-02 | 2007-12-06 | キヤノン電子株式会社 | 金属べルト、定着ベルト及び加熱定着装置 |
| US7376379B2 (en) | 2003-12-02 | 2008-05-20 | Canon Denshi Kabushiki Kaisha | Metal belt, fixing belt and heat fixing device |
| CN100419592C (zh) * | 2003-12-02 | 2008-09-17 | 佳能电子株式会社 | 金属带、定影带及其加热定影装置 |
| JP4685635B2 (ja) * | 2003-12-02 | 2011-05-18 | キヤノン電子株式会社 | 金属ベルト、定着ベルト及び加熱定着装置 |
| JP2009534701A (ja) * | 2006-04-21 | 2009-09-24 | オセ−テクノロジーズ ビーブイ | 熱交換薄層 |
| JP2008171499A (ja) * | 2007-01-11 | 2008-07-24 | Fujifilm Corp | 凹凸パターン形成方法 |
| JP2011122229A (ja) * | 2009-12-14 | 2011-06-23 | Astec Irie Co Ltd | めっき付きプラスチック部品の処理方法 |
| CN103917677A (zh) * | 2011-11-16 | 2014-07-09 | 韩国生产技术研究院 | 用于cigs太阳能电池的铁镍合金金属箔基材 |
| US9653629B2 (en) | 2011-11-16 | 2017-05-16 | Korea Institute Of Industrial Technology | Substrate material of iron-nickel alloy metal foil for CIGS solar cells |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |