JPH11327330A - 熱伝導性の融着ベルト - Google Patents
熱伝導性の融着ベルトInfo
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- JPH11327330A JPH11327330A JP11095550A JP9555099A JPH11327330A JP H11327330 A JPH11327330 A JP H11327330A JP 11095550 A JP11095550 A JP 11095550A JP 9555099 A JP9555099 A JP 9555099A JP H11327330 A JPH11327330 A JP H11327330A
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- Japan
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- fusing
- belt
- layer
- substrate
- toner
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2053—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
- G03G15/2057—Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2041—Heating belt the fixing nip being formed by tensioning the belt over a surface portion of a pressure member
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- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Belt Conveyors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的低い融着温度で支持体シートに対し、
トナー像を同一又は匹敵する程度にまで融着する。 【解決手段】 (a)基材及び第一の熱伝導性添加剤か
ら成る、金属又は金属合金の固体層以外の基質層と、
(b)エラストマー材料及び第二の熱伝導性添加剤から
成る外側トナー剥離層とを有する静電複写プリンタ用の
融着部材であって、この融着部材は約3から約20ミル
厚みを有するエンドレスベルト12である。
トナー像を同一又は匹敵する程度にまで融着する。 【解決手段】 (a)基材及び第一の熱伝導性添加剤か
ら成る、金属又は金属合金の固体層以外の基質層と、
(b)エラストマー材料及び第二の熱伝導性添加剤から
成る外側トナー剥離層とを有する静電複写プリンタ用の
融着部材であって、この融着部材は約3から約20ミル
厚みを有するエンドレスベルト12である。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真印刷機に
おいて、トナー像を融着するための融着ベルト及び融着
装置に関する。
おいて、トナー像を融着するための融着ベルト及び融着
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】トナー像を支持体部材に定着するための
熱エネルギーの利用は良く知られている。熱を使って支
持体面上にトナーを永久融着させるには、トナーの温度
をトナー成分が融合して粘着性を示す温度になるまで高
める必要がある。この加熱によりトナーはある程度まで
繊維又は支持体部材の細孔中に浸透できるようになる。
この後トナーが冷却するにつれ、トナーは固化して支持
体に固着されるようになる。
熱エネルギーの利用は良く知られている。熱を使って支
持体面上にトナーを永久融着させるには、トナーの温度
をトナー成分が融合して粘着性を示す温度になるまで高
める必要がある。この加熱によりトナーはある程度まで
繊維又は支持体部材の細孔中に浸透できるようになる。
この後トナーが冷却するにつれ、トナーは固化して支持
体に固着されるようになる。
【0003】概して、トナー粒子はトナー内に使用され
る特定樹脂の軟化点次第で、約90℃から約160℃又
はそれ以上の温度までに加熱することにより、支持体に
融着される。しかし、通常は支持体が紙のような場合、
特にこのような高温下では支持体が変色する傾向を示す
ことから、実質的に約200℃以上に支持体温度を高め
ることは望ましくない。
る特定樹脂の軟化点次第で、約90℃から約160℃又
はそれ以上の温度までに加熱することにより、支持体に
融着される。しかし、通常は支持体が紙のような場合、
特にこのような高温下では支持体が変色する傾向を示す
ことから、実質的に約200℃以上に支持体温度を高め
ることは望ましくない。
【0004】従来技術ではこのトナー像の熱融着につい
ての幾つかの方式が提案されている。この方法には、各
種手段、例えばロール対を圧力接触状態で保持したり、
ベルト部材を圧力下でロールと接触させる等により、熱
と圧力を実質的に同時に加える方式が含まれる。熱はロ
ールの一つ又は二つ、プレート部材又はベルト部材を加
熱することにより、加えることができる。熱、圧力及び
接触時間が適切に組み合わされる場合、トナー粒子の融
着が行なわれる。このトナー粒子の融着について、上記
要素を均合させることは、技術上公知のことであり、こ
れらの要因を調整して特殊機械又はプロセス条件とに適
合させることもできる。
ての幾つかの方式が提案されている。この方法には、各
種手段、例えばロール対を圧力接触状態で保持したり、
ベルト部材を圧力下でロールと接触させる等により、熱
と圧力を実質的に同時に加える方式が含まれる。熱はロ
ールの一つ又は二つ、プレート部材又はベルト部材を加
熱することにより、加えることができる。熱、圧力及び
接触時間が適切に組み合わされる場合、トナー粒子の融
着が行なわれる。このトナー粒子の融着について、上記
要素を均合させることは、技術上公知のことであり、こ
れらの要因を調整して特殊機械又はプロセス条件とに適
合させることもできる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の融着装置に伴う
トラブルの一つは、比較的急速に融着用の熱を加えてい
ることである。例えばカラーゼログラフィーマシンで
は、少なくとも4カラーのトナーパイルを少なくとも約
20インチ/秒の速度で、紙に固着させる必要がある。
速度とトナー/インクパイル高とが増すにつれ、温度を
保持しトナーを永続して紙に定着させるためには一層熱
を必要とする。比較的高速での従来式融着装置では、コ
ア温度は500°F(260℃)以上に高め融着操作に
備えて適当な表面温度に保持しなければならない。電力
の制約、熱管理対策及び材料の制限等の上からは、比較
的高い融着温度は望ましくない。より高温と、融着エレ
メントの他融着体近くに取り付ける別部材用として、一
層厳格な難燃性材料特性を維持するには余分の電力を必
要とし、感光体その他の重要機械部品の過熱を防ぐため
熱放散に一層の努力が肝要である。このような結果か
ら、満足な融着を達成するため温度を低める融着部材及
び融着装置とが、本発明の狙いとする所と見られる。
トラブルの一つは、比較的急速に融着用の熱を加えてい
ることである。例えばカラーゼログラフィーマシンで
は、少なくとも4カラーのトナーパイルを少なくとも約
20インチ/秒の速度で、紙に固着させる必要がある。
速度とトナー/インクパイル高とが増すにつれ、温度を
保持しトナーを永続して紙に定着させるためには一層熱
を必要とする。比較的高速での従来式融着装置では、コ
ア温度は500°F(260℃)以上に高め融着操作に
備えて適当な表面温度に保持しなければならない。電力
の制約、熱管理対策及び材料の制限等の上からは、比較
的高い融着温度は望ましくない。より高温と、融着エレ
メントの他融着体近くに取り付ける別部材用として、一
層厳格な難燃性材料特性を維持するには余分の電力を必
要とし、感光体その他の重要機械部品の過熱を防ぐため
熱放散に一層の努力が肝要である。このような結果か
ら、満足な融着を達成するため温度を低める融着部材及
び融着装置とが、本発明の狙いとする所と見られる。
【0006】従来の融着部材及び融着装置については、
ウエハラ(Uehara)他による米国特許明細書第
5,345,300号;ジェイコブズ(Jacobs)
による米国特許明細書第5,268,559号;ヴィッ
セル(Visser)他による米国特許明細書第5,6
74,621号;シュルーター・ジュニア(Schlu
eter,Jr)による米国特許明細書第4,763,
158号;ヴィンス(Vince)による米国特許明細
書第3,584,195号;及びムーア(Moore)
他による米国特許明細書第5,103,263号に開示
されている。
ウエハラ(Uehara)他による米国特許明細書第
5,345,300号;ジェイコブズ(Jacobs)
による米国特許明細書第5,268,559号;ヴィッ
セル(Visser)他による米国特許明細書第5,6
74,621号;シュルーター・ジュニア(Schlu
eter,Jr)による米国特許明細書第4,763,
158号;ヴィンス(Vince)による米国特許明細
書第3,584,195号;及びムーア(Moore)
他による米国特許明細書第5,103,263号に開示
されている。
【0007】さらに以下の文献、即ち各種のSIL−P
AD(登録商標)製品を記載したパンフレット(10ペ
ージ)が関連資料と見られる。
AD(登録商標)製品を記載したパンフレット(10ペ
ージ)が関連資料と見られる。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、次のものを有
する、静電複写プリンタ用の融着部材を提供することに
より、実施例に基づいて達成される。 (a)基材及び第一の熱伝導性添加剤から成る、金属又
は金属合金の固体層以外の基質層; (b)エラストマー材料及び第二の熱伝導性添加剤から
成る外側トナー剥離層;前記融着部材は約3から約20
ミル厚みを有するエンドレスベルトである。
する、静電複写プリンタ用の融着部材を提供することに
より、実施例に基づいて達成される。 (a)基材及び第一の熱伝導性添加剤から成る、金属又
は金属合金の固体層以外の基質層; (b)エラストマー材料及び第二の熱伝導性添加剤から
成る外側トナー剥離層;前記融着部材は約3から約20
ミル厚みを有するエンドレスベルトである。
【0009】
【発明の実施の形態】本融着部材(ここではまた融着ベ
ルトと名付ける)は、継目付き又は継目なしでも構わな
い、好ましくは軟質のエンドレスベルトとする。この融
着ベルトは、例えば約3から約20ミル、好ましくは5
から約15ミルの厚さの薄いものである。
ルトと名付ける)は、継目付き又は継目なしでも構わな
い、好ましくは軟質のエンドレスベルトとする。この融
着ベルトは、例えば約3から約20ミル、好ましくは5
から約15ミルの厚さの薄いものである。
【0010】基質層は金属又は金属合金の固体層以外の
ものとする。従って、全ニッケル、ステンレススチー
ル、アルミニウム、又はアルミニウム合金製の基質層
を、基質層として用いることは嫌われる。比較的硬質の
熱伝導性基質は適合性とポリマー質膜又は織物としての
屈曲寿命に欠ける。しかし基材は金属層を備えたポリマ
ー質膜のうち、このポリマー質膜に熱伝導性添加物を組
み込んだものであれば良い。基層の厚みは例えば約1か
ら約5ミル、好ましくは約2から約4ミルの範囲とす
る。
ものとする。従って、全ニッケル、ステンレススチー
ル、アルミニウム、又はアルミニウム合金製の基質層
を、基質層として用いることは嫌われる。比較的硬質の
熱伝導性基質は適合性とポリマー質膜又は織物としての
屈曲寿命に欠ける。しかし基材は金属層を備えたポリマ
ー質膜のうち、このポリマー質膜に熱伝導性添加物を組
み込んだものであれば良い。基層の厚みは例えば約1か
ら約5ミル、好ましくは約2から約4ミルの範囲とす
る。
【0011】好ましい実施例においては、基質層の基材
は以下の挙動を示す。即ちその物理特性に目立った劣化
を呈することなく、高い操作温度(例えば約180℃以
上、好ましくは約200℃以上、より厳密に言えば約2
00から約350℃の間)、高い機械強度、熱伝導特性
(これにより順次、融着ベルト使用の融着装置の熱効率
は改善される)及び場合により注文に応じた電気特性に
も良く耐える。
は以下の挙動を示す。即ちその物理特性に目立った劣化
を呈することなく、高い操作温度(例えば約180℃以
上、好ましくは約200℃以上、より厳密に言えば約2
00から約350℃の間)、高い機械強度、熱伝導特性
(これにより順次、融着ベルト使用の融着装置の熱効率
は改善される)及び場合により注文に応じた電気特性に
も良く耐える。
【0012】基材としてはポリイミド等のポリマーを用
いることができる。高い引張弾性率を示すポリイミドが
主として好まれるが、その理由としてこの高引張弾性率
により膜の伸び整合及び移動又は固定の際の整合が最適
化されるためである。ポリイミドは屈曲寿命及び像整合
の改善、現像液又はトナー添加剤に対する化学安定性、
穿刺用途(transfix application)に対する熱安定性及び
ポリイミド基質に比較的容易に上塗りの行なえること、
静電複写部品用膜に用いる既知材料に比し耐溶剤性の改
善、及び希望限度内に均一な固有抵抗を示すことを含め
た電気特性の向上等の利点を備えている。好適なポリイ
ミドには、ポリ(アミド−イミド)、ポリエーテルイミ
ド、及び例えばマサチューセッツ州ピッツフィールド在
ゼネラル・エレクトリック(General Ele
ctric)社から入手できるSILTEM STM−
1300(登録商標)のようなシロクサンポリエーテル
イミドブロックコポリマー等のような、各種ジアミン及
び二無水物から製造されるものを含んでいる。好ましい
ポリイミドとしては、ピロメリト酸及びデュポン(Du
Pont)社から入手できるKAPTON(登録商
標)−タイプ−HNという商標のもとで市販されるジア
ミノジフェニルエーテルを反応させて得られる芳香族ポ
リイミドが挙げられる。デュポン社から入手でき、KA
PTON(登録商標)−タイプ−FPC−Eとして市販
される別の好適なポリイミドは、ビフェニルテトラカル
ボン酸とピロメリト酸等のコポリマー酸を二つの芳香族
ジアミン、つまりパラ−フェニレンジアミン及びジアミ
ノジフェニルエーテルを使ってイミド化して得られる。
別の好適なポリイミドとしては、ルイジアナ州バトン−
ルージュ在のエチル・コーポレーション(Ethyl
Corporation)からEYMYD(登録商標)
タイプL−20Nとして入手できる2,2−ビス(4−
(8−アミノフェノキシ)フェノキシ)−ヘキサフルオ
ロプロパンと反応させたピロメリト二無水物及びベンゾ
フェノンテトラカルボン二無水物コポリマー酸が含まれ
る。他の好適な芳香族ポリイミドとしては、1,2,
1’,2’−ビフェニルテトラカルボキシイミド及びニ
ューヨーク州、ホワイトプレーン在のユニグローブ・キ
スコ社(Uniglobe Kisco,Inc.)か
ら入手できる、UPILEX(登録商標)−S等のパラ
フェニレン族を含むポリイミド及び同じくユニグローブ
・キスコ社から入手できるUPILEX(登録商標)−
R等のジフェニルエーテル端末スペーサ特徴の、ビフェ
ニルテトラカルボキシイミド官能価を示すポリイミドが
挙げられる。ポリイミドの混合物を用いても構わない。
好ましい基材はKAPTON(登録商標) MTの熱伝
導性ポリイミドフィルムである。
いることができる。高い引張弾性率を示すポリイミドが
主として好まれるが、その理由としてこの高引張弾性率
により膜の伸び整合及び移動又は固定の際の整合が最適
化されるためである。ポリイミドは屈曲寿命及び像整合
の改善、現像液又はトナー添加剤に対する化学安定性、
穿刺用途(transfix application)に対する熱安定性及び
ポリイミド基質に比較的容易に上塗りの行なえること、
静電複写部品用膜に用いる既知材料に比し耐溶剤性の改
善、及び希望限度内に均一な固有抵抗を示すことを含め
た電気特性の向上等の利点を備えている。好適なポリイ
ミドには、ポリ(アミド−イミド)、ポリエーテルイミ
ド、及び例えばマサチューセッツ州ピッツフィールド在
ゼネラル・エレクトリック(General Ele
ctric)社から入手できるSILTEM STM−
1300(登録商標)のようなシロクサンポリエーテル
イミドブロックコポリマー等のような、各種ジアミン及
び二無水物から製造されるものを含んでいる。好ましい
ポリイミドとしては、ピロメリト酸及びデュポン(Du
Pont)社から入手できるKAPTON(登録商
標)−タイプ−HNという商標のもとで市販されるジア
ミノジフェニルエーテルを反応させて得られる芳香族ポ
リイミドが挙げられる。デュポン社から入手でき、KA
PTON(登録商標)−タイプ−FPC−Eとして市販
される別の好適なポリイミドは、ビフェニルテトラカル
ボン酸とピロメリト酸等のコポリマー酸を二つの芳香族
ジアミン、つまりパラ−フェニレンジアミン及びジアミ
ノジフェニルエーテルを使ってイミド化して得られる。
別の好適なポリイミドとしては、ルイジアナ州バトン−
ルージュ在のエチル・コーポレーション(Ethyl
Corporation)からEYMYD(登録商標)
タイプL−20Nとして入手できる2,2−ビス(4−
(8−アミノフェノキシ)フェノキシ)−ヘキサフルオ
ロプロパンと反応させたピロメリト二無水物及びベンゾ
フェノンテトラカルボン二無水物コポリマー酸が含まれ
る。他の好適な芳香族ポリイミドとしては、1,2,
1’,2’−ビフェニルテトラカルボキシイミド及びニ
ューヨーク州、ホワイトプレーン在のユニグローブ・キ
スコ社(Uniglobe Kisco,Inc.)か
ら入手できる、UPILEX(登録商標)−S等のパラ
フェニレン族を含むポリイミド及び同じくユニグローブ
・キスコ社から入手できるUPILEX(登録商標)−
R等のジフェニルエーテル端末スペーサ特徴の、ビフェ
ニルテトラカルボキシイミド官能価を示すポリイミドが
挙げられる。ポリイミドの混合物を用いても構わない。
好ましい基材はKAPTON(登録商標) MTの熱伝
導性ポリイミドフィルムである。
【0013】他の好適な基材としては、例えばテレフタ
ール酸とドイツ在のDynamitNobel社から入
手できるTROGAMID−T(商標)等のアルキル置
換ヘキサメチレンジアミンとの重縮合から得られるポリ
アミド、NOMEX(商標)及びKELVAR(商標)
という商標のもとでデュポン社から入手できる各種の芳
香系ポリアミドポリマー、Hoechst Celan
ese社から入手できるFORTRON(商標)等の硫
化ポリフェニレン、及び同じくHoechst Cel
anese社から市販されるVECTRA(商標)等の
芳香系液晶ポリエステルポリマーが挙げられる。実施例
における基材は、織物形態とみなされるガラス繊維等の
多数繊維構成とすることができる。このように、基材は
フィルム又は織物のいずれかの形態のものであっても構
わない。
ール酸とドイツ在のDynamitNobel社から入
手できるTROGAMID−T(商標)等のアルキル置
換ヘキサメチレンジアミンとの重縮合から得られるポリ
アミド、NOMEX(商標)及びKELVAR(商標)
という商標のもとでデュポン社から入手できる各種の芳
香系ポリアミドポリマー、Hoechst Celan
ese社から入手できるFORTRON(商標)等の硫
化ポリフェニレン、及び同じくHoechst Cel
anese社から市販されるVECTRA(商標)等の
芳香系液晶ポリエステルポリマーが挙げられる。実施例
における基材は、織物形態とみなされるガラス繊維等の
多数繊維構成とすることができる。このように、基材は
フィルム又は織物のいずれかの形態のものであっても構
わない。
【0014】ここで用いる織物は、織布又は不織布を問
わず機械的に絡み合わせた繊維又は糸構成の編織構造の
ものを指す。織物は繊維又は糸から作った材料であり、
クロス又はフェルトタイプの構造に織り、編み又はプレ
スされる。ここで言う織るとは、たて糸とよこ糸とを相
互直角に密に方向付けることを言う。ここで用いる不織
とは、繊維又は糸を無作為に組み込むことを指す。織物
基質は約2,000,000から約3,000,000
psiの曲げ強さを示し、約25,000から約55,
000psiの曲げ率を示すのが望ましい。好適な織物
の実例としては、織又は不織の木綿織物、黒鉛織物、ガ
ラス繊維、NOMEX(登録商標)(ポリフェニレンイ
ソフタルアミド)として市販される織又は不織ポリイミ
ドが挙げられる。
わず機械的に絡み合わせた繊維又は糸構成の編織構造の
ものを指す。織物は繊維又は糸から作った材料であり、
クロス又はフェルトタイプの構造に織り、編み又はプレ
スされる。ここで言う織るとは、たて糸とよこ糸とを相
互直角に密に方向付けることを言う。ここで用いる不織
とは、繊維又は糸を無作為に組み込むことを指す。織物
基質は約2,000,000から約3,000,000
psiの曲げ強さを示し、約25,000から約55,
000psiの曲げ率を示すのが望ましい。好適な織物
の実例としては、織又は不織の木綿織物、黒鉛織物、ガ
ラス繊維、NOMEX(登録商標)(ポリフェニレンイ
ソフタルアミド)として市販される織又は不織ポリイミ
ドが挙げられる。
【0015】好ましくは、外側のトナー剥離層(ここで
はまた“外層”を指す)は低表面エネルギー(例えば約
20から約30ダイン/cm)、及び耐高温エラストマ
ー材料から成るものとする。好ましくはこの外層はトナ
ー剥離用オイル、即ち機能性に富む又は正規ジメチルシ
ロクサン油又は液の単一層のみを吸収する性能を持たせ
る。トナー剥離層が吸収する油量はいずれにせよ多いこ
とは好ましくない(好ましくは外層上のオイル/液容積
比として約5%以下とする)。外層は弾性を示すと共
に、十分の厚みを持ち融着操作時点で紙又は基質とトナ
ーとの相容性を良く保つものとする。これには例えば曲
げ率が約100から約2,000psiの間にあるよう
にし、さらに好ましい範囲は約300から約1,500
psiまでとする。実施例では外側トナー剥離層の厚み
は、使用する基質次第で約0.5から約5ミルとするこ
とができる。融着部材の表面は通常十分高い光沢度が要
求され、特に目立った光沢の変動を示すことなく、優れ
た品質の像が得られるようにする。この光沢度は標準的
に約60から約90の光沢単位であり、好ましい値は約
75から約85の範囲にある。外層は融着ベルトの最外
層に当たり、このため外層の外側には層が見られない。
融着中に外層を覆うため融着装置に使われる剥離剤は、
この剥離剤が永続して外層に接着されないため、外層及
び基質層の方向には一層を形成することはできない。
はまた“外層”を指す)は低表面エネルギー(例えば約
20から約30ダイン/cm)、及び耐高温エラストマ
ー材料から成るものとする。好ましくはこの外層はトナ
ー剥離用オイル、即ち機能性に富む又は正規ジメチルシ
ロクサン油又は液の単一層のみを吸収する性能を持たせ
る。トナー剥離層が吸収する油量はいずれにせよ多いこ
とは好ましくない(好ましくは外層上のオイル/液容積
比として約5%以下とする)。外層は弾性を示すと共
に、十分の厚みを持ち融着操作時点で紙又は基質とトナ
ーとの相容性を良く保つものとする。これには例えば曲
げ率が約100から約2,000psiの間にあるよう
にし、さらに好ましい範囲は約300から約1,500
psiまでとする。実施例では外側トナー剥離層の厚み
は、使用する基質次第で約0.5から約5ミルとするこ
とができる。融着部材の表面は通常十分高い光沢度が要
求され、特に目立った光沢の変動を示すことなく、優れ
た品質の像が得られるようにする。この光沢度は標準的
に約60から約90の光沢単位であり、好ましい値は約
75から約85の範囲にある。外層は融着ベルトの最外
層に当たり、このため外層の外側には層が見られない。
融着中に外層を覆うため融着装置に使われる剥離剤は、
この剥離剤が永続して外層に接着されないため、外層及
び基質層の方向には一層を形成することはできない。
【0016】好ましい外層用の材料としては、VITO
N A(登録商標)、VITONE(登録商標)、VI
TON E60C(登録商標)、VITON E45
(登録商標)、VITON E430(登録商標)、V
ITON910(登録商標)、VITON GH(登録
商標)、VITON B50(登録商標)及びVITO
N GF(登録商標)等の各種名称のもと公知であり、
市販されるフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレ
ン及びテトラフルオロエチレンのコポリマー及びターポ
リマー等のフルオロエラストマーが挙げられる。VIT
ON(登録商標)の名称はE.I.Du Pont d
e Nemours,Inc.の商標である。他の市販
入手材料としては、FLUOREL 2170(登録商
標)、FLUOREL 2174(登録商標)、FLU
OREL 2176(登録商標)、FLUOREL 2
177(登録商標)及びFLUOREL LVS 76
(登録商標)が挙げられ、ここでFLUOREL(登録
商標)はスリーエム(3M)社の商標である。追加の市
販入手材料としては、いずれもスリーエム社から入手で
きるAFLAS(商標)ポリ(プロピレン−テトラフル
オロエチレン)及びFLUOREL II(登録商標)
(LII900)ポリ(プロピレン−テトラフルオロエチ
レンビニリデンフッ化物)、またモンテジソン・スペシ
ャルティー・ケミカル・カンパニー(Montedis
on Specialty Chemical Com
pany)から入手できる商標名FOR−60KIR
(登録商標)、FOR−LHF(登録商標)、NM(登
録商標)、FOR−THF(登録商標)、FOR−TF
S(登録商標)、TH(登録商標)、TN505(登録
商標)として認識されるテクノフロン(Technof
lons)が挙げられる。
N A(登録商標)、VITONE(登録商標)、VI
TON E60C(登録商標)、VITON E45
(登録商標)、VITON E430(登録商標)、V
ITON910(登録商標)、VITON GH(登録
商標)、VITON B50(登録商標)及びVITO
N GF(登録商標)等の各種名称のもと公知であり、
市販されるフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレ
ン及びテトラフルオロエチレンのコポリマー及びターポ
リマー等のフルオロエラストマーが挙げられる。VIT
ON(登録商標)の名称はE.I.Du Pont d
e Nemours,Inc.の商標である。他の市販
入手材料としては、FLUOREL 2170(登録商
標)、FLUOREL 2174(登録商標)、FLU
OREL 2176(登録商標)、FLUOREL 2
177(登録商標)及びFLUOREL LVS 76
(登録商標)が挙げられ、ここでFLUOREL(登録
商標)はスリーエム(3M)社の商標である。追加の市
販入手材料としては、いずれもスリーエム社から入手で
きるAFLAS(商標)ポリ(プロピレン−テトラフル
オロエチレン)及びFLUOREL II(登録商標)
(LII900)ポリ(プロピレン−テトラフルオロエチ
レンビニリデンフッ化物)、またモンテジソン・スペシ
ャルティー・ケミカル・カンパニー(Montedis
on Specialty Chemical Com
pany)から入手できる商標名FOR−60KIR
(登録商標)、FOR−LHF(登録商標)、NM(登
録商標)、FOR−THF(登録商標)、FOR−TF
S(登録商標)、TH(登録商標)、TN505(登録
商標)として認識されるテクノフロン(Technof
lons)が挙げられる。
【0017】二種の好ましいフルオロエラストマーは:
(1)VITON A(登録商標)として公知の市販さ
れているフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン及
びヘキサフルオロプロピレンのコポリマークラス;及び
(2)VITON B(登録商標)として公知の市販さ
れている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、及びテトラフルオロエチレンのターポリマークラス
である。
(1)VITON A(登録商標)として公知の市販さ
れているフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレン及
びヘキサフルオロプロピレンのコポリマークラス;及び
(2)VITON B(登録商標)として公知の市販さ
れている、フッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピレ
ン、及びテトラフルオロエチレンのターポリマークラス
である。
【0018】別の好ましい実施例では、フルオロエラス
トマーは比較的低量のフッ化ビニリデンを含むテトラポ
リマーである。その一例はE.I.DuPont de
Nemours,Inc.から入手できるVITON
GF(登録商標)である。VITON GF(登録商
標)はフッ化ビニリデンの35モル%、ヘキサフルオロ
プロピレンの34モル%及びテトラフルオロエチレンの
29モル%の他、2%の硬化位置提示モノマーで構成さ
れる。硬化位置提示モノマーは4−ブロモパーフルオロ
ブテン−1、1,1−ジヒドロ−4ブロモペルフルオロ
ブテン−1、3−ブロモペルフルオロプロペン−1、
1,1−ジヒドロ−3−ブロモペルフルオロプロペン−
1、又はその他の好適で、公知の市販入手できる硬化位
置提示モノマー等のデュポン社から入手できるモノマー
である。
トマーは比較的低量のフッ化ビニリデンを含むテトラポ
リマーである。その一例はE.I.DuPont de
Nemours,Inc.から入手できるVITON
GF(登録商標)である。VITON GF(登録商
標)はフッ化ビニリデンの35モル%、ヘキサフルオロ
プロピレンの34モル%及びテトラフルオロエチレンの
29モル%の他、2%の硬化位置提示モノマーで構成さ
れる。硬化位置提示モノマーは4−ブロモパーフルオロ
ブテン−1、1,1−ジヒドロ−4ブロモペルフルオロ
ブテン−1、3−ブロモペルフルオロプロペン−1、
1,1−ジヒドロ−3−ブロモペルフルオロプロペン−
1、又はその他の好適で、公知の市販入手できる硬化位
置提示モノマー等のデュポン社から入手できるモノマー
である。
【0019】本発明の別実施例においては、フルオロエ
ラストマーは容積グラフトエラストマーである。容積グ
ラフトエラストマーはハイドロフルオロエラストマーの
特殊形態のものであり、フルオロエラストマー及びポリ
オルガノシロクサンのハイブリツド組成物のネツトワー
クを実質的に均一に一体貫入させている。容積グラフト
操作は求核性(nucleophilic)脱水素フッ素化剤を使っ
て、フルオロエラストマーを脱水素フッ素化させて行な
い、この後アルケン又はアルキン官能基を末端基とする
ポリオルガノシロクサン及び重合開始剤を使って追加重
合を行なう。実施例に見られる容積グラフトエラストマ
ーは実質的には、ハイブリッド組成物の均一な一体貫入
ネットワークを指しており、この場合フルオロエラスト
マー及びポリオルガノシロキサンの構造と組成はいずれ
も、部材の異なる薄片を採取した場合実質的に均一な状
態を示している。特殊容積グラフトエラストマーの実例
は、米国特許明細書第5,166,031号;米国特許
明細書第5,281,506号;米国特許明細書第5,
366,772号;及び米国特許明細書第5,370,
931号に開示されており、その開示内容をここに全容
そのまま引例として掲載する。
ラストマーは容積グラフトエラストマーである。容積グ
ラフトエラストマーはハイドロフルオロエラストマーの
特殊形態のものであり、フルオロエラストマー及びポリ
オルガノシロクサンのハイブリツド組成物のネツトワー
クを実質的に均一に一体貫入させている。容積グラフト
操作は求核性(nucleophilic)脱水素フッ素化剤を使っ
て、フルオロエラストマーを脱水素フッ素化させて行な
い、この後アルケン又はアルキン官能基を末端基とする
ポリオルガノシロクサン及び重合開始剤を使って追加重
合を行なう。実施例に見られる容積グラフトエラストマ
ーは実質的には、ハイブリッド組成物の均一な一体貫入
ネットワークを指しており、この場合フルオロエラスト
マー及びポリオルガノシロキサンの構造と組成はいずれ
も、部材の異なる薄片を採取した場合実質的に均一な状
態を示している。特殊容積グラフトエラストマーの実例
は、米国特許明細書第5,166,031号;米国特許
明細書第5,281,506号;米国特許明細書第5,
366,772号;及び米国特許明細書第5,370,
931号に開示されており、その開示内容をここに全容
そのまま引例として掲載する。
【0020】外層としての他の好ましいポリマーには、
シリコ−ンゴム及び好ましくは分子量が約600から
4,000のシリコ−ンゴムであって、バージニア州、
リッチモンド在のサンプソン・コーティング(Samp
son Coating)社から入手できるシリコーン
ゴム552のようなもの(ポリジメチルシロキサン/ジ
ブチル二酢酸錫、ポリジメチルシロキサンゴム混合物1
00g中DBTDA−ジブチル二酢酸錫0.45g、分
子量約3,500)が挙げられる。外層として有用な追
加ポリマーとしてはフルオロシリコーンがある。ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレン
プロピレンコポリマー(FEP)、ポリフルオロアルコ
キシポリテトラフルオロエチレン(PFAテフロン)等
のフルオロポリマーで一般にエラストマーとみなされな
いものも、エラストマー中の粒状充填剤として含めて良
い。
シリコ−ンゴム及び好ましくは分子量が約600から
4,000のシリコ−ンゴムであって、バージニア州、
リッチモンド在のサンプソン・コーティング(Samp
son Coating)社から入手できるシリコーン
ゴム552のようなもの(ポリジメチルシロキサン/ジ
ブチル二酢酸錫、ポリジメチルシロキサンゴム混合物1
00g中DBTDA−ジブチル二酢酸錫0.45g、分
子量約3,500)が挙げられる。外層として有用な追
加ポリマーとしてはフルオロシリコーンがある。ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)、フッ素化エチレン
プロピレンコポリマー(FEP)、ポリフルオロアルコ
キシポリテトラフルオロエチレン(PFAテフロン)等
のフルオロポリマーで一般にエラストマーとみなされな
いものも、エラストマー中の粒状充填剤として含めて良
い。
【0021】外層の厚みは例えば約0.5から約5ミ
ル、好ましくは約3から約5ミルとする。実施例中、外
層は少なくとも約3ミル、好ましくは約3ミルから約5
ミルの厚み、及び約45から約70ショアーA硬度の整
合性を備えたものである。
ル、好ましくは約3から約5ミルとする。実施例中、外
層は少なくとも約3ミル、好ましくは約3ミルから約5
ミルの厚み、及び約45から約70ショアーA硬度の整
合性を備えたものである。
【0022】第一及び第二熱伝導性添加剤は同一の添加
剤であっても、違った添加剤であっても構わない。好適
な熱伝導性の添加剤としては、例えば窒化硼素、酸化ア
ルミニウム、カーボンブラック、窒化アルミニウム、酸
化亜鉛及びステンレススチール及びニッケル等の金属粉
粒子が挙げられる。第一及び第二の熱伝導性添加剤のう
ち、ある種の金属粉末はまた導電性及び/又は磁性を示
すこともある。熱伝導性添加剤は基材及びエラストマー
材料を介した分散粒子となり得る。第一及び第二熱伝導
性添加剤は粒径約0.01ミクロンから約15ミクロン
の大きさを持つことができる。実施例において、基質層
はバインダー(例えば接着剤又は繊維上に被覆、架橋し
た液状ポリマー材料)及び熱伝導性添加剤を含む組成物
で被覆した織物(つまり基材)としても良い。この基材
が多数の繊維から成る実施例においては、それぞれ独立
の繊維はバインダー層及び熱伝導性添加剤で被覆する
か、又は熱伝導性添加材を含む組成物を形成する繊維か
ら製作し、熱伝導性添加剤が被覆中の代わりに繊維の一
部を構成するようにさせる。基質層は外層よりも同一又
は異なる量の熱伝導性の添加剤を持ち得る。第一の熱伝
導性添加剤は、基質層内で例えば基質層の約10から約
50重量%、好ましくは約20から約40重量%とする
ことができる。第二の熱伝導性添加剤の外層内の添加量
は、外層の例えば約10から約50重量%、好ましくは
約20から約40重量%とすることができる。
剤であっても、違った添加剤であっても構わない。好適
な熱伝導性の添加剤としては、例えば窒化硼素、酸化ア
ルミニウム、カーボンブラック、窒化アルミニウム、酸
化亜鉛及びステンレススチール及びニッケル等の金属粉
粒子が挙げられる。第一及び第二の熱伝導性添加剤のう
ち、ある種の金属粉末はまた導電性及び/又は磁性を示
すこともある。熱伝導性添加剤は基材及びエラストマー
材料を介した分散粒子となり得る。第一及び第二熱伝導
性添加剤は粒径約0.01ミクロンから約15ミクロン
の大きさを持つことができる。実施例において、基質層
はバインダー(例えば接着剤又は繊維上に被覆、架橋し
た液状ポリマー材料)及び熱伝導性添加剤を含む組成物
で被覆した織物(つまり基材)としても良い。この基材
が多数の繊維から成る実施例においては、それぞれ独立
の繊維はバインダー層及び熱伝導性添加剤で被覆する
か、又は熱伝導性添加材を含む組成物を形成する繊維か
ら製作し、熱伝導性添加剤が被覆中の代わりに繊維の一
部を構成するようにさせる。基質層は外層よりも同一又
は異なる量の熱伝導性の添加剤を持ち得る。第一の熱伝
導性添加剤は、基質層内で例えば基質層の約10から約
50重量%、好ましくは約20から約40重量%とする
ことができる。第二の熱伝導性添加剤の外層内の添加量
は、外層の例えば約10から約50重量%、好ましくは
約20から約40重量%とすることができる。
【0023】基質層及び外層には、これらの層の結合性
を損なわない限り別添加剤又は助材を用いても構わな
い。この種の添加剤としては、着色剤、加工助剤、促進
剤、及び重合開始剤が挙げられる。実施例では、基質
層、外層又はその両層には、任意に例えばドープ金属酸
化物であっても良い電気特性制御粒子を含める。好まし
いトープ金属酸化物としては、アンチモンドープの錫酸
化物、アルミニウムドープの亜鉛酸化物、同類ドープの
金属酸化物及びこれらの混合物が挙げられる。他の適当
な電気特性制御粒子としては、カーボンブラック及び黒
鉛;酸化錫、二酸化アンチモン、二酸化チタン、酸化イ
ンジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、三酸化インジウ
ム錫等の金属酸化物;及びこれらの混合物がある。それ
ぞれの層中の電気特性制御粒子の全量は、その層の約1
から約30重量%とすることができる。
を損なわない限り別添加剤又は助材を用いても構わな
い。この種の添加剤としては、着色剤、加工助剤、促進
剤、及び重合開始剤が挙げられる。実施例では、基質
層、外層又はその両層には、任意に例えばドープ金属酸
化物であっても良い電気特性制御粒子を含める。好まし
いトープ金属酸化物としては、アンチモンドープの錫酸
化物、アルミニウムドープの亜鉛酸化物、同類ドープの
金属酸化物及びこれらの混合物が挙げられる。他の適当
な電気特性制御粒子としては、カーボンブラック及び黒
鉛;酸化錫、二酸化アンチモン、二酸化チタン、酸化イ
ンジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、三酸化インジウ
ム錫等の金属酸化物;及びこれらの混合物がある。それ
ぞれの層中の電気特性制御粒子の全量は、その層の約1
から約30重量%とすることができる。
【0024】接着剤層は基質層と外層との間に取り付け
れば良い。好適な接着剤例としては、フルオロシリコー
ン層と共用した際に特に有効な、ダウコーニング(Do
wCorning)社のA4040(登録商標)プライ
マー、及びダウ(Dow)社のTACTIX(登録商
標)配合物、チバ・ガイギー(Ciba−Geigy)
社のARALDITE(登録商標) MY−721、及
びモートン(Morton)社のTHIXON(登録商
標) 330/311が挙げられ、いずれのものもフル
オロポリマー及びシリコーンゴム層との共用に適してい
る。接着剤層の厚みは約1から約3ミルの範囲とするこ
とができる。
れば良い。好適な接着剤例としては、フルオロシリコー
ン層と共用した際に特に有効な、ダウコーニング(Do
wCorning)社のA4040(登録商標)プライ
マー、及びダウ(Dow)社のTACTIX(登録商
標)配合物、チバ・ガイギー(Ciba−Geigy)
社のARALDITE(登録商標) MY−721、及
びモートン(Morton)社のTHIXON(登録商
標) 330/311が挙げられ、いずれのものもフル
オロポリマー及びシリコーンゴム層との共用に適してい
る。接着剤層の厚みは約1から約3ミルの範囲とするこ
とができる。
【0025】例えば同一又は異種のエラストマー材料、
及び同一又は異種の外層用の熱伝導性添加剤構成の中間
層を、外層と基質層との間に設けることができる。この
中間層の厚みは例えば約1から約8ミル、好ましくは約
1.5から約5ミルの範囲とする。
及び同一又は異種の外層用の熱伝導性添加剤構成の中間
層を、外層と基質層との間に設けることができる。この
中間層の厚みは例えば約1から約8ミル、好ましくは約
1.5から約5ミルの範囲とする。
【0026】融着ベルトはどの適合技術を使っても製作
できる。例えば第一の技術によれば、基材と熱伝導性添
加剤(電気特性制御粒子を含ませても良い)とを混合す
る。生成組成物を液押出し方式で押出し、フラットシー
トに成形し、硬化させて基質層用の高弾性率の材料に仕
上げる。外層はリバース・ロール計量又はメイヤー(M
eyer)バーコーティング等の標準押出技術を使って
取り付ければ良い。層状材料は直列の硬化サイクルに掛
け、押出シートとコーティング又はコーティング群を架
橋させる。この押出シートをベルトに成形し、突合せ結
合又は重ね等の従来の結合方式を使って継ぎ合わせる。
継ぎ合わせにはまたパズルカット継手及び結合用の代表
的接着剤を用いて行なっても良い。エポキシ、シリコー
ン、ビニルブチラール等の高温用接着剤及び他の軟質接
着剤も使用できる。第二のベルト製作技術では、吹き付
け、浸漬被覆、フローコーティング、又は遠心注型によ
りシームレスベルトを材料配合物を使って成形すること
ができる。
できる。例えば第一の技術によれば、基材と熱伝導性添
加剤(電気特性制御粒子を含ませても良い)とを混合す
る。生成組成物を液押出し方式で押出し、フラットシー
トに成形し、硬化させて基質層用の高弾性率の材料に仕
上げる。外層はリバース・ロール計量又はメイヤー(M
eyer)バーコーティング等の標準押出技術を使って
取り付ければ良い。層状材料は直列の硬化サイクルに掛
け、押出シートとコーティング又はコーティング群を架
橋させる。この押出シートをベルトに成形し、突合せ結
合又は重ね等の従来の結合方式を使って継ぎ合わせる。
継ぎ合わせにはまたパズルカット継手及び結合用の代表
的接着剤を用いて行なっても良い。エポキシ、シリコー
ン、ビニルブチラール等の高温用接着剤及び他の軟質接
着剤も使用できる。第二のベルト製作技術では、吹き付
け、浸漬被覆、フローコーティング、又は遠心注型によ
りシームレスベルトを材料配合物を使って成形すること
ができる。
【0027】本発明者らは薄手の融着ベルトの熱伝導率
を高めることにより、支持体にトナー像を満足に融着す
る必要温度にまで低め得ることを見出した。この熱伝導
性の薄い融着ベルトは、実施例では約40°F(22.
2℃)低めを示すまで、比較的低い融着温度で支持体シ
ートに対し、トナー像を同一又は匹敵する程度にまで融
着することができる。比較的低い融着温度で融着し得る
融着装置は、エネルギー消費の少ないこと、紙を乾燥し
きらないこと、従ってカールが少なく、トナーの固定が
良好で同一滞留時間で融合し易いことから有利である。
低温であることからまた摩耗に耐える期間が長く、融着
装置の寿命が伸び、融着装置の起動及び運転用の電力消
費を低めることができる。特に指示しない限り、融着温
度は紙移動路の中心線付近の融着ニップ直前で測定す
る。融着ベルト中に第一及び第二の熱伝導性添加剤を加
えることにより、第一と第二熱伝導性添加剤を加えない
同一融着ベルトに比べ、熱伝導率は例えば少なくとも約
2倍、好ましくは最低約3倍、更に好ましくは約3から
約4倍にまで高められる。本融着ベルトは乾式現像薬及
び現像液いずれのタイプの静電複写プリンタにも使用で
きる。
を高めることにより、支持体にトナー像を満足に融着す
る必要温度にまで低め得ることを見出した。この熱伝導
性の薄い融着ベルトは、実施例では約40°F(22.
2℃)低めを示すまで、比較的低い融着温度で支持体シ
ートに対し、トナー像を同一又は匹敵する程度にまで融
着することができる。比較的低い融着温度で融着し得る
融着装置は、エネルギー消費の少ないこと、紙を乾燥し
きらないこと、従ってカールが少なく、トナーの固定が
良好で同一滞留時間で融合し易いことから有利である。
低温であることからまた摩耗に耐える期間が長く、融着
装置の寿命が伸び、融着装置の起動及び運転用の電力消
費を低めることができる。特に指示しない限り、融着温
度は紙移動路の中心線付近の融着ニップ直前で測定す
る。融着ベルト中に第一及び第二の熱伝導性添加剤を加
えることにより、第一と第二熱伝導性添加剤を加えない
同一融着ベルトに比べ、熱伝導率は例えば少なくとも約
2倍、好ましくは最低約3倍、更に好ましくは約3から
約4倍にまで高められる。本融着ベルトは乾式現像薬及
び現像液いずれのタイプの静電複写プリンタにも使用で
きる。
【0028】図1に注目すると、剥離剤調整装置を備え
た熱及び圧力使用の融着装置の略図が示されている。図
1に示すように、融着装置10には加熱融着ベルト部材
12が取り付けられている。融着ベルトは好ましくは比
較的平滑な面を持たせる。好適な平滑度により、スポッ
ト像に引き続きスポットと対照的にスポットカラー像に
融着スポット用の所定の像光沢が得られる。
た熱及び圧力使用の融着装置の略図が示されている。図
1に示すように、融着装置10には加熱融着ベルト部材
12が取り付けられている。融着ベルトは好ましくは比
較的平滑な面を持たせる。好適な平滑度により、スポッ
ト像に引き続きスポットと対照的にスポットカラー像に
融着スポット用の所定の像光沢が得られる。
【0029】ベルト部材12はエンドレス走路中での移
動用として複数のローラ14、16、及び18の周りに
引っ張り駆動している。このためにはモータ20と駆動
機構(図示せず)を設けて、図1に示すようにベルトは
時計回りの方向に移動させる。
動用として複数のローラ14、16、及び18の周りに
引っ張り駆動している。このためにはモータ20と駆動
機構(図示せず)を設けて、図1に示すようにベルトは
時計回りの方向に移動させる。
【0030】比較的硬質の圧力ロール22を、ベルト間
の摩擦を利用してベルトの運動に併せて回転保持する。
圧力ロール及びベルト部材は融着ニップ30を形成し、
これを仲介に34で示した比較的厚目のトナー像を載せ
た基質32が、ベルト部材の平滑面と接してトナー像と
ともに走行する。
の摩擦を利用してベルトの運動に併せて回転保持する。
圧力ロール及びベルト部材は融着ニップ30を形成し、
これを仲介に34で示した比較的厚目のトナー像を載せ
た基質32が、ベルト部材の平滑面と接してトナー像と
ともに走行する。
【0031】リフレクター40を備えた輻射熱装置及び
石英加熱エレメント42とが、ニップ内のベルト加熱用
に当てられる。輻射石英ランプがニップ30の中央に近
接して位置する状態が示されているが、了解されるよう
にこのニップについては別位置も考えられる。アイドラ
ー・ローラ18の内方に取り付けた加熱部材44は、ベ
ルトがニップを通過するに先立ちベルトを予熱する役割
を果たす。
石英加熱エレメント42とが、ニップ内のベルト加熱用
に当てられる。輻射石英ランプがニップ30の中央に近
接して位置する状態が示されているが、了解されるよう
にこのニップについては別位置も考えられる。アイドラ
ー・ローラ18の内方に取り付けた加熱部材44は、ベ
ルトがニップを通過するに先立ちベルトを予熱する役割
を果たす。
【0032】圧力ロール22はベルト部材12により回
転される。圧力ロールはベルト部材との間の摩擦によ
り、ベルト部材の動きに抗している。ローラ14はモー
タ20によりオーバードライブされ、ベルト部材の後ニ
ップ構成範囲46を伸長させ、トナー像保有の基質をベ
ルトから分離させる。オーバードライブ操作により駆動
ローラは融着ベルトと圧力ロールとの間の摩擦より進ん
で駆動され、これによりベルト12の後ニップ構成範囲
46の伸長を示すことなく、ベルトは駆動されることに
なる。摩擦抑制ロール(図示せず)は圧力ロールと共
に、又はこれに代わって利用しようとすればでき、ベル
トの動きに対抗してベルトを引き伸ばすことができる。
抑制ロ−ルは支持ローラ14の近接域でベルトの内面に
接触させて据えることができる。
転される。圧力ロールはベルト部材との間の摩擦によ
り、ベルト部材の動きに抗している。ローラ14はモー
タ20によりオーバードライブされ、ベルト部材の後ニ
ップ構成範囲46を伸長させ、トナー像保有の基質をベ
ルトから分離させる。オーバードライブ操作により駆動
ローラは融着ベルトと圧力ロールとの間の摩擦より進ん
で駆動され、これによりベルト12の後ニップ構成範囲
46の伸長を示すことなく、ベルトは駆動されることに
なる。摩擦抑制ロール(図示せず)は圧力ロールと共
に、又はこれに代わって利用しようとすればでき、ベル
トの動きに対抗してベルトを引き伸ばすことができる。
抑制ロ−ルは支持ローラ14の近接域でベルトの内面に
接触させて据えることができる。
【0033】液状剥離剤取扱(RAM)装置即ち押出装
置50を取り付け、油溜め54に収納したシリコーン油
52等の剥離剤を添加する。シリコーン油は計量ロール
56及びドナーロール58を介して融着ベルト部材12
の表面に施す。その前者の計量ロールは一部シリコーン
油に漬け、後のロールと接触させてこれにシリコーン油
を添加する。融着ベルト上の剥離剤薄膜により、トナー
像は融着操作を通じて融着ベルトから完全に剥離され、
これによりオフセット挙動は回避される。
置50を取り付け、油溜め54に収納したシリコーン油
52等の剥離剤を添加する。シリコーン油は計量ロール
56及びドナーロール58を介して融着ベルト部材12
の表面に施す。その前者の計量ロールは一部シリコーン
油に漬け、後のロールと接触させてこれにシリコーン油
を添加する。融着ベルト上の剥離剤薄膜により、トナー
像は融着操作を通じて融着ベルトから完全に剥離され、
これによりオフセット挙動は回避される。
【0034】剥離剤液は従来から使用の材料から選定し
て良い。代表的な剥離剤としては機能性油及び非機能性
油も含む従来から使用の各種シリコーン油が挙げられ
る。この結果、残部の装置にも相容性のある剥離剤が選
定できる。
て良い。代表的な剥離剤としては機能性油及び非機能性
油も含む従来から使用の各種シリコーン油が挙げられ
る。この結果、残部の装置にも相容性のある剥離剤が選
定できる。
【0035】ここで発明の好ましい特殊実施例に基づ
き、発明の詳細に付いて説明することとするが、これら
実施例は例示のみを意図したものであり、ここで提供す
る材料、条件、又はプロセス要素に限定するつもりでな
いことは了解されるであろう。特に指定しない限り、用
いるパーセンテージ及び分量は重量表示とする。
き、発明の詳細に付いて説明することとするが、これら
実施例は例示のみを意図したものであり、ここで提供す
る材料、条件、又はプロセス要素に限定するつもりでな
いことは了解されるであろう。特に指定しない限り、用
いるパーセンテージ及び分量は重量表示とする。
【0036】
【実施例】以下のように5組のベルトを調製した。ここ
で5ベルトは様々のレベルの熱伝導率(“k”)を表
し、Xは0.0012カロリー/cm−秒を表し、この
場合のXはシリコーンゴムを充填しない標準材料に対す
る新規材料の熱伝導率の比を示している。これら実施例
においては、単位面積当たりのトナー量は0.9から
1.0mg/cm2としている。
で5ベルトは様々のレベルの熱伝導率(“k”)を表
し、Xは0.0012カロリー/cm−秒を表し、この
場合のXはシリコーンゴムを充填しない標準材料に対す
る新規材料の熱伝導率の比を示している。これら実施例
においては、単位面積当たりのトナー量は0.9から
1.0mg/cm2としている。
【0037】(1)6ミル厚みの窒化シリコーン/硼素
ベルト(kはXの3.5倍に等しく約3.5Xで表され
る):ベルトは熱伝導性ポリイミドシート−厚み1.5
ミル(Kapton)コアの両側にシリコーンゴムを塗
装した窒化硼素充填のもの。
ベルト(kはXの3.5倍に等しく約3.5Xで表され
る):ベルトは熱伝導性ポリイミドシート−厚み1.5
ミル(Kapton)コアの両側にシリコーンゴムを塗
装した窒化硼素充填のもの。
【0038】(2)8ミル厚みのViton Bベルト
(kは1Xに相当):ポリエステル強化カーボンブラッ
クViton B。
(kは1Xに相当):ポリエステル強化カーボンブラッ
クViton B。
【0039】(3)12ミル厚みのGoreベルト(k
は1.5Xに相当):カーボンブラック充填、シリコー
ンゴム使用。
は1.5Xに相当):カーボンブラック充填、シリコー
ンゴム使用。
【0040】(4)18ミル厚みのVitonベルト
(kは2.5Xに相当):Viton及び熱伝導性粒子
含有の高熱伝導率保有の組成物。
(kは2.5Xに相当):Viton及び熱伝導性粒子
含有の高熱伝導率保有の組成物。
【0041】(5)5ミル厚みのVitonベルト(k
は2.5Xに相当):Viton GF及び熱伝導性粒
子含有の高熱伝導率保有の吹付ベルト。
は2.5Xに相当):Viton GF及び熱伝導性粒
子含有の高熱伝導率保有の吹付ベルト。
【0042】図2は紙シートへのトナーの固定状態測定
に用いた判定方法を示し、この場合固定の状態によりト
ナーの紙中への貫入又は埋込が決められるはずである。
試験中、しわ面積は固定状態の測定結果を示し、ここで
しわ面積が小さい程固定状態は良好である。これは融着
トナーの紙に対する試験であり、どれだけの量のトナー
材料が適時いずれかの特殊個所で、剥がれるか削がれる
かを測り、広範囲にトナーを固定した紙シートを折り畳
みこれを引き離して、どれだけのトナーがシートから取
り除かれ、反応しない部分がどれだけ残るかを判定す
る。紙に対するトナーの固定が弱い程未反応部分は大き
くなり、しわ数も多くなる。図2に示したしわ面積試験
は次の条件で完了した。:融着時間約30ミリ秒、ベル
ト18インチ、2インチ標準ニップローラ、実験室用融
着施設使用。
に用いた判定方法を示し、この場合固定の状態によりト
ナーの紙中への貫入又は埋込が決められるはずである。
試験中、しわ面積は固定状態の測定結果を示し、ここで
しわ面積が小さい程固定状態は良好である。これは融着
トナーの紙に対する試験であり、どれだけの量のトナー
材料が適時いずれかの特殊個所で、剥がれるか削がれる
かを測り、広範囲にトナーを固定した紙シートを折り畳
みこれを引き離して、どれだけのトナーがシートから取
り除かれ、反応しない部分がどれだけ残るかを判定す
る。紙に対するトナーの固定が弱い程未反応部分は大き
くなり、しわ数も多くなる。図2に示したしわ面積試験
は次の条件で完了した。:融着時間約30ミリ秒、ベル
ト18インチ、2インチ標準ニップローラ、実験室用融
着施設使用。
【0043】上記5組のベルトを用い、しわ試験方法に
準じて実際の融着固定性能を判定した。図2はベルトの
前−ニップ温度範囲のもとで得られた5組の性能レベル
をまとめたものである。前−ニップ温度は熱伝導率kが
約1Xから約4Xに変動するにつれ低減した。これらの
実施例が示した結果では、2.5X又は2.5X以上の
熱伝導性の薄層ベルトでは、少なくとも20℃の許容ベ
ルト温度範囲のもとで、同一の像のしわ数値が得られ
た。図2の固定レベルが受入れ可能と判定されるには、
約100から約60のしわ単位の範囲(低値ほどより良
い)になければならない。しわ面積試験は走査密度計又
は数しわを示す前スケール幅の肉眼尺度を用いて行なう
ことができる。
準じて実際の融着固定性能を判定した。図2はベルトの
前−ニップ温度範囲のもとで得られた5組の性能レベル
をまとめたものである。前−ニップ温度は熱伝導率kが
約1Xから約4Xに変動するにつれ低減した。これらの
実施例が示した結果では、2.5X又は2.5X以上の
熱伝導性の薄層ベルトでは、少なくとも20℃の許容ベ
ルト温度範囲のもとで、同一の像のしわ数値が得られ
た。図2の固定レベルが受入れ可能と判定されるには、
約100から約60のしわ単位の範囲(低値ほどより良
い)になければならない。しわ面積試験は走査密度計又
は数しわを示す前スケール幅の肉眼尺度を用いて行なう
ことができる。
【0044】別実験のもとでも同じく、融着ニップ内で
の比較的長い滞留時間のもとでの融着では、更に短い滞
留時間のものに比べ、同一又は同程度のトナー像固定を
行なう上での熱所要量は比較的少なかった。
の比較的長い滞留時間のもとでの融着では、更に短い滞
留時間のものに比べ、同一又は同程度のトナー像固定を
行なう上での熱所要量は比較的少なかった。
【図1】 本発明による融着装置の略側面図である。
【図2】 しわ面積試験用の、しわ面積対前ニツプベル
ト温度のグラフ表示である。
ト温度のグラフ表示である。
10 融着装置、12 ベルト部材、14,16,18
ローラ、20 モータ、22 圧力ロール、30 融
着ニップ、32 基質、34 トナー像、40リフレク
ター、42 加熱エレメント、44 加熱部材、46
後ニップ構成範囲、50 押出装置、52 シリコーン
油、54 油溜め、56 計量ロール、58 ドナーロ
ール
ローラ、20 モータ、22 圧力ロール、30 融
着ニップ、32 基質、34 トナー像、40リフレク
ター、42 加熱エレメント、44 加熱部材、46
後ニップ構成範囲、50 押出装置、52 シリコーン
油、54 油溜め、56 計量ロール、58 ドナーロ
ール
フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・マンミノ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ベラドライブ 59 (72)発明者 エドワード・エフ・ボウラー・ジュニア アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14450 フェアポート フィールドストングロー ブ 5
Claims (2)
- 【請求項1】 次のものを有する、静電複写プリンタ用
の融着部材: (a)基材及び第一の熱伝導性添加剤から成る、金属又
は金属合金の固体層以外の基質層; (b)エラストマー材料及び第二の熱伝導性添加剤から
成る外側トナー剥離層;前記融着部材は約3から約20
ミル厚みを有するエンドレスベルトである。 - 【請求項2】 次のものを有する、基質上にトナー像を
定着させるための融着装置: (a)次のものを含む融着部材; (i)基材及び第一の熱伝導性添加剤から成る、金属又
は金属合金の固体層以外の基質層、 (ii)エラストマー材料及び第二の熱伝導性添加剤から
成る、外側トナー剥離層;前記融着部材は約3から約2
0ミル厚みを有するエンドレスベルトである; (b)圧力部材と融着部材とにより、その間に融着ニッ
プを形成する融着部材に接触する圧力部材。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US056945 | 1998-04-08 | ||
US09/056,945 US6442365B1 (en) | 1998-04-08 | 1998-04-08 | Thermally conductive fuser belt |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11327330A true JPH11327330A (ja) | 1999-11-26 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11095550A Withdrawn JPH11327330A (ja) | 1998-04-08 | 1999-04-01 | 熱伝導性の融着ベルト |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US6442365B1 (ja) |
JP (1) | JPH11327330A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015114627A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 樹脂管状体、定着装置、および画像形成装置 |
JP2015127726A (ja) * | 2013-12-27 | 2015-07-09 | 富士ゼロックス株式会社 | 無端ベルト、定着装置、及び画像形成装置 |
JP2016065918A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 富士ゼロックス株式会社 | 樹脂管状体、定着装置、および画像形成装置 |
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US6919115B2 (en) * | 2002-01-08 | 2005-07-19 | Cool Options, Inc. | Thermally conductive drive belt |
US6815486B2 (en) * | 2002-04-12 | 2004-11-09 | Dow Corning Corporation | Thermally conductive phase change materials and methods for their preparation and use |
JP3902565B2 (ja) * | 2002-05-31 | 2007-04-11 | 株式会社リコー | 定着装置および画像形成装置 |
KR100540658B1 (ko) * | 2003-06-04 | 2006-01-10 | 삼성전자주식회사 | 습식 칼라 화상형성장치 및 이를 이용한 화상형성방법 |
US6818290B1 (en) * | 2003-09-29 | 2004-11-16 | Lexmark International, Inc. | Belt fuser belt |
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US7020424B2 (en) * | 2004-01-28 | 2006-03-28 | Lexmark International, Inc. | Backup belt assembly for use in a fusing system and fusing systems therewith |
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US7776447B2 (en) * | 2006-01-23 | 2010-08-17 | Lexmark International, Inc. | Composite materials and fuser members having improved adhesion between a metal layer and a polyimide substrate |
KR101116616B1 (ko) * | 2007-06-19 | 2012-03-07 | 삼성전자주식회사 | 정착장치 및 이를 구비한 전자사진방식 화상형성장치 |
US8244166B2 (en) * | 2008-10-20 | 2012-08-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device and image forming apparatus employing the same |
US20120039647A1 (en) * | 2010-08-12 | 2012-02-16 | Xerox Corporation | Fixing devices including extended-life components and methods of fixing marking material to substrates |
US8512840B2 (en) * | 2011-11-16 | 2013-08-20 | Xerox Corporation | Thermoplastic polyimide/polybenzimidazole fuser member |
DE202012003810U1 (de) * | 2012-03-15 | 2013-02-08 | Sgl Carbon Se | Wärmeleitendes Verbundelement auf Basis von expandiertem Graphit |
JP2014130215A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Ricoh Co Ltd | シームレスベルト及びその製造方法、並びに画像形成装置 |
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US4763158A (en) | 1987-09-11 | 1988-08-09 | Xerox Corporation | Boron nitride filled fuser rolls |
US5103263A (en) | 1989-05-23 | 1992-04-07 | Delphax Systems | Powder transport, fusing and imaging apparatus |
JP2989953B2 (ja) | 1992-02-10 | 1999-12-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び定着用エンドレスベルト |
US5268559A (en) | 1992-12-18 | 1993-12-07 | Xerox Corporation | High speed pictorial color belt fuser with straining elastic belt |
JPH06265826A (ja) * | 1993-03-10 | 1994-09-22 | Nikon Corp | 防振機能を有するコンパクトなズームレンズ |
US5450182A (en) * | 1993-12-16 | 1995-09-12 | Xerox Corporation | Apparatus and method for fusing toner images on transparent substrates |
US5483331A (en) * | 1993-12-16 | 1996-01-09 | Xerox Corporation | Textured contact rollers and the method of using them for improving electrical contact with a fuser belt fusing |
US5674621A (en) | 1996-01-29 | 1997-10-07 | Eastman Kodak Company | Fuser members with an outermost layer of a fluorinated diamond like carbon |
-
1998
- 1998-04-08 US US09/056,945 patent/US6442365B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-04-01 JP JP11095550A patent/JPH11327330A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015114627A (ja) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 樹脂管状体、定着装置、および画像形成装置 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6442365B1 (en) | 2002-08-27 |
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JP2004355004A (ja) | フューザ部材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |