KR100965547B1 - 정착 회전 부재 및 정착 회전 부재의 이형층용 불소 튜브 - Google Patents

Abstract

1. 150℃ 가열시의 축 방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 수축율이 2∼8%인 불소 튜브. 2. 150℃ 가열시의 축 방향 팽창율이 0.5∼4%, 직경 방향 수축율이 1∼6%인 불소 튜브. 3. 150℃ 가열시의 축 방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 팽창율이 1∼4%인 불소 튜브.

불소 튜브, 정착 회전 부재, 이형층, 직경 방향 수축율, 축 방향 수축율, 직경 방향 팽창율

Description

정착 회전 부재 및 정착 회전 부재의 이형층용 불소 튜브{FIXING ROTARY MEMBER AND FLUORORESIN TUBES FOR RELEASE LAYER OF FIXING ROTARY MEMBER}

본 발명은 복사기, 프린터 등의 화상 형성 장치에 있어서의, 정착(定着) 롤 또는 정착 벨트 등의 정착 회전 부재 중, 특히 탄성층의 외측에 불소 수지층을 가지는 정착용 회전 부재에 관한 것이다.

본 발명은 또, 정착 회전 부재의 탄성층의 외측에 이형층(離型層)으로서의 불소 수지층을 형성하기 위한 불소 튜브에 관한 것이다.

종래의 화상 형성 장치에 있어서의 정착용 회전 부재에서는, 불소계 고무 또는 실리콘계 고무나 스펀지층으로 이루어지는 탄성층의 표면에 불소 수지 튜브나 불소계 디스퍼젼(dispersion)으로 이루어지는 이형층이 형성되어 있다. 이들 정착용 회전 부재에 사용하는 롤 중, 컬러 복사기 또는 컬러 프린터에 사용되는 것들의 경우에는 최근의 화질 향상에 따라 컬러 토너의 발색성 및 정착성을 향상시키기 위해서 롤 경도(硬度)를 낮출 필요가 있고, 동시에 소비 전력의 절감을 위해 탄성층 을 얇게 할 필요도 있다. 이것들을 양립시키기 위해서, 탄성층의 경도를 더욱 낮추고 또한 얇게 한 부드러운 롤이 많이 사용되고 있다.

그러나 탄성층의 경도가 낮아지는 결과, 정착 롤과 가압 롤간의 닙(nip)에 의한 탄성층의 변형이 커지고, 롤 표면의 이형층으로서 사용되는 불소 수지가 롤의 변형에 충분히 따라갈 수 없어, 링 형상 및 축 방향의 주름이나 크랙이 발생한다는 문제가 있다.

또한, 탄성층의 경도가 낮아지는 결과, 롤 성형시의 열에 의한 탄성층의 팽창이 커지고, 성형 직후, 또는 실제 디바이스에서 사용되는 매우 초기에 축 방향의 종주름이 발생한다는 문제가 있다. 또한, 탄성층이 얇을 경우, 축 방향 및 직경 방향 모두 수축하는 튜브에서는 정착시에 충분한 닙 폭을 확보할 수 없고 오프셋(offset)이 발생한다는 문제가 있다.

본 발명의 주된 목적은, 컬러 디바이스에 사용할 수 있는 낮은 경도의 정착 롤 또는 정착 벨트 표면의 이형층에 발생하는 주름이나 크랙을 해소하기 위해서, 이들 이형층에 사용하는 불소 수지 튜브에 적합한 변화율을 가지는 수축성을 부여하는 점에 있다.

또한 본 발명의 주된 목적은, 컬러 디바이스에 사용되는 낮은 경도, 얇은 두께의 정착 롤 또는 벨트 표면의 이형층에 발생하는 주름이나 크랙 및 오프셋을 해소하기 위해서, 이들 이형층에 사용하는 불소 수지 튜브에 적합한 변화율을 가지는 수축 및 팽창성을 동시에 주는 점에 있다.

본 발명은, 이하의 제1 발명(제1항∼제3항), 제2 발명(제4항∼제5항) 및 제3 발명(제6항∼제7항)에 관한 것이다.

1항. 정착 회전 부재의 이형층용 불소 튜브에 있어서, 150℃ 가열시의 축 방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 수축율이 2∼8%인 불소 튜브.

2항. 탄성층의 외측에 불소 수지층을 포함하는 재료를 포함하는 정착 회전 부재에 있어서, 탄성층의 경도가 10°이하, 탄성층의 두께가 5mm이하이며, 150℃ 가열시의 불소 수지층의 축방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 수축율이 2∼8%인 정착 회전 부재.

3항. 제2항에 있어서, 탄성층의 두께는 2mm를 초과하며 또한 5mm이하인 정착 회전 부재.

4항. 정착 회전 부재의 이형층용 불소 튜브에 있어서, 150℃ 가열시의 축 방향 팽창율이 0.5∼4%, 직경 방향 수축율이 1∼6%인 불소 튜브.

5항. 탄성층의 외측에 불소 수지층을 포함하는 재료를 포함하는 정착 회전 부재에 있어서, 탄성층의 경도가 10°이하, 탄성층의 두께는 2mm이하이며, 150℃ 가열시의 불소 수지층의 축 방향 팽창율은 0.5∼4%, 직경 방향 수축율은 1∼6%인 정착 회전 부재.

6항. 정착 회전 부재의 이형층용 불소 튜브에 있어서, 150℃ 가열시의 축 방향 수축율은 1∼8%, 직경 방향 팽창율은 1∼4%인 불소 튜브.

7항. 탄성층의 외측에 불소 수지층을 포함하는 재료를 구비하는 정착 회전 부재에 있어서, 탄성층의 경도 10°이하, 탄성층의 두께는 2mm이하이며, 150℃ 가열시의 불소 수지층의 축 방향 수축율은 1∼8%, 직경 방향 팽창율은 1∼4%인 정착 회전 부재.

제1 발명은, 정착 회전 부재의 탄성층에 링 형상 및 축 방향 양쪽의 주름이 발생하기 쉬운 경우에 관한 것이다.

탄성층의 두께가 5mm이하의 비교적 두꺼운 탄성층을 가질 경우는, 특히 탄성층에 링 형상 및 축 방향의 주름이 발생하기 쉽다.

이 주름은 롤 또는 벨트를 성형할 때의 저경도 탄성층의 큰 열팽창에 의해, 성형 직후에 발생하는 경우와, 실제로 정착 장치로서 사용할 때에 정착을 위한 열 및 닙 압력에 의한 큰 변형에 의해 발생할 경우가 있다.

링 형상 및 축 방향의 양쪽으로 발생한 주름은, 축 방향 및 직경 방향의 양방향으로 열 수축성을 가지는 불소 튜브, 특히, 150℃ 가열시의 축 방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 수축율이 2∼8%인 불소 튜브를, 탄성층의 외측에 장착함으로써 해소된다.

본 발명에 있어서, 축 방향 수축율 및 직경 방향 수축율을 150℃ 가열시의 값으로서 정의한 것은, 고무를 가황할 때의 최종 가황 온도가 약 150℃이며, 정착 온도도 150℃ ±20℃정도이기 때문이다.

한편, 제2 발명 및 제3 발명에 관련된, 두께 2mm이하의 비교적 얇은 탄성층은, 링 형상의 주름 또는 축 방향의 주름 중 한 쪽만이 통상 발생한다. 탄성층에 링 형상의 주름이 발생할지, 축 방향의 주름이 발생할지는, 정착 회전 부재를 구비한 컬러 복사기 및 컬러 프린터의 종류, 각 기종에 따라 다르고, 각 기기에 있어서 실험적으로 확인할 수 있다.

제2 발명은, 정착 회전 부재의 탄성층에 축 방향의 주름이 발생하고, 링 형상의 주름은 발생하지 않은 경우에 관련된 것이다.

축 방향에 발생한 주름은, 직경 방향으로 수축하고 축 방향으로 팽창하는 불소 튜브, 특히, 150℃ 가열시의 축 방향 팽창율이 0.5∼4%, 직경 방향 수축율이 1∼6%인 불소 튜브를 탄성층의 외측에 장착함으로써 해소된다.

제3 발명은, 정착 회전 부재의 탄성층에 링 형상의 주름이 발생하고, 축 방향의 주름은 발생하지 않을 경우에 관련된 것이다.

링 형상으로 발생한 주름은, 직경 방향으로 팽창하고 축 방향으로 수축하는 불소 튜브, 특히, 150℃ 가열시의 축 방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 팽창율이 1∼4%인 불소 튜브를 탄성층의 외측에 장착함으로써 해소된다.

제1 내지 제3 발명에 있어서, 불소 수지는, 4불화 에틸렌-퍼플루오로알콕시에틸렌 공중합체(ＰＦＡ), 6불화 에틸렌프로필렌 수지(ＦＥＰ)등이 사용되고, 튜브의 두께는 0.01∼0.15mm 정도다.

제1 발명에 있어서, 150℃ 가열시의 불소 튜브의 축 방향 수축율은 통상 1∼8%, 바람직하게는 2∼5%이며, 직경 방향 수축율은 통상 2∼8%, 바람직하게는 4∼6%이다.

제2 발명에 있어서, 150℃ 가열시의 불소 튜브의 축 방향 팽창율은 통상 0.5∼4%, 바람직하게는 1∼3%이며, 직경 방향 수축율은 통상 1∼6%, 바람직하게는 2∼4%이다.

제3 발명에 있어서, 150℃ 가열시의 불소 튜브의 축 방향 수축율은 통상 1∼8%, 바람직하게는 2∼5%이며, 직경 방향 팽창율은 통상 1∼4%, 바람직하게는 1∼3%이다.

제1 내지 제3 발명에 있어서, 축 방향으로 X％ 수축시키기 위해서는, 연속 연신시의 튜브 권출측(send-out side)과 권취측(take-up side)의 속도차를, 권출측을 2X％ 늦은 설정으로 하면 된다. 또한, 축 방향으로 X％ 팽창시키기 위해서는, 연속 연신시의 튜브 권출측과 권취측의 속도차를, 권출측을 2X％ 빠른 설정으로 하면 된다. 권출측을 2X％ 「빠른」 또는 「느린」 설정으로 하는 것은, 축 방향으 로 부여한 팽창 또는 수축 설정의 약 50%가 연신 직후에 고무 탄성적으로 제거되기 때문이다.

·제1 발명의 불소 튜브의 제조

제1 발명의 불소 튜브는, 불소 수지를, 환상 다이(circular die)를 토출구에 가지는 스크류식 1축 압출기로 용융 압출하고, 이것을 다이 선단(distal end)에 설치된 냉각용 다이를 통과시켜 냉각을 하면서 권취하고, 그 후, 튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ(직경) 방향으로 3∼6% 연신, ＭＤ (축)방향으로 4∼8% 연신되는 설정으로 하고, 속도 2∼4m/min 으로 연속해서 연신을 행함으로써 얻을 수 있다. 불소 튜브의 직경은, 특히 한정되지 않지만, 20∼50mm정도다.

·제2 발명의 불소 튜브의 제조

제2 발명의 불소 튜브는, 불소계 수지를, 환상 다이를 토출구에 가지는 스크류식 1축 압출기로 용융 압출하고, 이것을 다이 선단에 설치된 냉각용 다이를 통과시켜 냉각을 하면서 권취하고, 그 후, 튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ(직경) 방향으로 1∼3% 연신, ＭＤ(축)방향으로 1∼2% 팽창이 되는 설정으로 하고, 속도 2∼4m/ｍin으로 연속해서 연신을 행함으로써 얻을 수 있다.

·제3 발명의 불소 튜브의 제조

제3 발명의 불소 튜브는, 불소계 수지를, 환상 다이를 토출구에 가지는 스크 류식 1축 압출기로 용융 압출하고, 이것을 다이 선단에 설치된 냉각용 다이를 통과시켜 냉각을 하면서 권취하고, 그 후, 튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ(직경)방향을 1∼3% 팽창, ＭＤ(축)방향으로 3∼5% 연신되는 설정으로 하고, 속도 2∼4m/min으로 연속해서 연신을 행함으로써 얻을 수 있다.

제1∼제3 발명에 있어서 불소 수지의 MFR은 1.8∼2.2인 것이 바람직하다.

제1∼제3 발명의 불소 튜브에 있어서, 충전재의 첨가에 대해서는 특히 제한하지 않는다. 충전재로서는, 예를 들면 아세틸렌 블랙, 케첸 블랙(ketjen black) 등의 도전성 카본 블랙이 예시된다.

·제1∼제3 발명의 정착 회전 부재의 제조

제1∼제3 발명의 불소 튜브를, 중심부에 철심이 배치된 통상 성형체의 내표면에 상기 내표면과 튜브의 외표면이 접촉하도록 배치하고, 또한 튜브의 내표면과 상기 미리 배치된 철심이 간격을 갖도록 구성해 두고, 상기한 간격에 실리콘계의 미가황 고무, 실리콘계의 발포 스펀지 등의 탄성층의 소재를 따라 넣고, 상기 소재로서 미가황 고무를 사용한 경우에는 가황한 후에 통상 성형체를 제거함으로써 제1∼제3 발명의 정착 회전 부재를 얻을 수 있다.

탄성층의 두께는, 제1 발명에서는 5mm이하, 바람직하게는 2mm초과 5mm이하, 더욱 바람직하게는 3∼4mm이며, 제2 및 제3 발명에서는 2mm이하, 바람직하게는 0.1∼1mm이다.

탄성층의 경도는 0∼40°, 바람직하게는 0∼10°이다.

정착 회전 부재의 경도는 5∼60°, 바람직하게는 5∼40°이다.

불소 튜브의 내표면은, 미리 에칭 처리나 프라이머 처리를 실시해도 좋다.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 실시예를 들지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

(1) 제1 발명

실시예 1A

불소계 수지(PFA; 미쯔이-듀폰 플로로케미칼제; ＭＦＲ=1.9)을, 환상 다이를 토출구에 가지는 스크류식 1축 압출기로 용융 압출하고, 이것을 다이 선단에 설치된 냉각용 다이를 통과시켜, 냉각을 하면서 권취했다.

그후, 튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서, ＴＤ(transverse direction)(직경)방향으로 4%/ＭＤ(machine direction)(축)방향으로 8% 연신되는 설정으로 하고, 속도 3m/min으로 연속해서 연신을 행했다. 여기서 상기 방법으로 막을 제조한 튜브는, 미연신의 상태에서도 직경 방향으로 약 1%의 수축성을 갖기 때문에, 연신 가공시에는 직경 방향으로 4%의 수축 설정으로 하여, 연신후의 직경이 연신전의 튜브 직경보다 4% 큰 설정으로 했다. 또한, 축 방향으로 부여한 수축 설정의 약 50%은 연신 직후에 고무 탄성적으로 제거되기 때문에, 8%의 수축 설정을 부여하도록, 연속 연신시의 튜브 권출측과 권취측의 속도차를, 권출측을 8% 느린 설정으로 했다. 그 결과, 축 방향 수축율 4%, 직경 방향 수축율 5%인 직경 43.5mm, 두께 50㎛의 제1 발명의 불소 튜브를 얻었다.

비교예 1A

튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ방향, ＭＤ방향으로 연신을 행하지 않은 것 이외는, 실시예 1A와 같이 하여, 열 수축성을 갖지 않는 불소 튜브(직경 43.5mm, 두께 50㎛)을 얻었다.

실시예 2A 및 비교예 2A

실시예 1A 및 비교예 1A에서 얻은 불소 튜브를, 중심부에 철심이 배치된 통상 성형체의 내표면에 상기 내표면과 튜브의 외표면이 접촉하도록 배치하고, 또한 튜브의 내표면과 상기 미리 배치된 철심이 간격을 가지도록 구성해 두고, 상기한 간격에 실리콘계의 미가황 고무를 따라 넣고, 150℃ 전후에서 가황한 후에 통상 성형체를 제거함으로써, 본 발명에 따른 직경이 46mm, 탄성층 두께가 3mm가 되는 정착용 가압 고무 롤을 얻었다.

이 때 튜브의 내표면은, 고무 부분과 접촉하기 쉽도록 미리 에칭에 의한 내면 처리가 실시되고, 그 위에 프라이머 처리가 더 실시된 것이었다. 이 때 탄성층의 형성에 사용한 실리콘 고무의 에스커 C 경도(Asker C hardness)는 10°이었다.

가황시에는 불소 튜브와 고무는 접착하고 있기 때문에, 가황시의 열로 튜브는 수축력을 발현하고 있지만 수축은 하지 않는다. 이대로 수축력을 유지하고 있기 때문에, 정착시의 변형 일그러짐에 대해 소성 변형을 억제하는 기능을 하고 있 는 것으로 생각된다.

또한, 롤 성형시에 불소 튜브의 직경은 실시예 1A 및 비교예 1A의 43.5mm에서 실시예 2A 내지 비교예 2A의 46mm로 연신되어 있다. 이러한 롤 성형시의 연신도 튜브의 주름의 발생을 억제하는 원인의 하나라고 생각된다.

시험예 1A

본 발명의 축 방향 및 직경 방향의 양쪽에 수축성을 가지는 실시예 1A에서 얻어진 불소 튜브를 표면 이형층으로 한 정착용 고무 롤을 사용한 정착 유닛은, 성형시의 일그러짐과 통지(通紙; paper passage)시의 탄성체의 변형에 충분히 따를 수 있기 때문에, 10만매의 연속 사용에 대해서도 양호한 표면 상태를 유지하고, 토너의 가열 용융도 균일하게 할 수 있기 때문에, 고화질을 얻을 수 있었다. 이에 반해, 비교예 1A에서 얻은 비수축성 불소 튜브를 사용해서 얻은 정착 유닛에서는, 탄성체의 변형에 불소 튜브가 따를 수 없어, 불과 5000∼1만매의 연속 사용으로 표면에 주름이 발생하고, 균일한 용융 가열을 할 수 없고 양호한 화질을 얻을 수 없었다.

(2) 제2 발명

실시예 1B

불소계 수지(PFA; 미쯔이-듀폰플로로케미칼제; MFR=1.9)을, 환상 다이를 토출구에 가지는 스크류식 1축 압출기로 용융 압출하고, 이것을 다이 선단에 설치된 냉각용 다이에 통과시켜 냉각을 하면서 권취했다.

그 후, 튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ(직경)방향으로 2% 연신/ＭＤ(축)방향으로 1% 팽창이 되는 설정으로 했다. 여기서 상기 방법으로 제조한 막의 튜브는 미연신의 상태에서도 직경 방향으로 약 1%의 수축성을 갖기 때문에 연신 가공시에는 직경 방향으로 1%의 수축 설정으로 하여 연신 후의 직경이 튜브의 직경보다 1% 큰 설정으로 했다. 또한, 축 방향으로는 연속 연신시의 튜브 권출측과 권취측의 속도차는, 권출측을 2% 빠른 설정으로 했다. 이러한 각 팽창, 수축 설정하에, 속도 3m/min으로 연속해서 연신을 행한 결과, 축 방향 팽창율 1%, 직경 방향 수축율 2%의 직경 44.5mm, 두께 50㎛의 제2 발명의 불소 튜브를 얻었다.

비교예 1B

튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ방향, ＭＤ방향으로 연신을 행하지 않은 것 이외는, 실시예 1A과 같이 하여, 열 수축성을 갖지 않는 불소 튜브(직경 44.5mm, 두께 50㎛)을 얻었다.

실시예 2B

실시예 1B 및 비교예 1B에서 얻은 불소 튜브를, 중심부에 철심이 배치된 통상 성형체의 내표면에 상기 내표면과 튜브의 외표면이 접촉하도록 배치하고, 또한 튜브의 내표면과 상기 미리 배치된 철심이 간격을 갖도록 구성해 두고, 상기한 간격에 실리콘계의 미가황 고무를 따라 넣고, 150℃로 가황한 후에 통상 성형체를 제 거함으로써, 본 발명에 따른 직경이 46mm, 탄성층 두께가 1mm이 되는 정착용 가압 고무롤을 얻었다. 이때 튜브의 내표면은 고무 부분과 접촉하기 쉽도록 미리 에칭에 의한 내면 처리가 실시되고, 그 위에 더욱 프리머 처리가 실시된 것이었다. 이 때 탄성층의 형성에 사용한 실리콘 고무의 에스커C 경도는 10°이었다.

시험예 1B

제2 발명의 열 변화성을 가지는 불소 튜브를 표면 이형층으로 사용하여 성형한 정착용 저경도 고무롤은 롤 성형 후에 주름 등이 발생하지 않고, 실제 기기에 있어서도 탄성체의 변형에 충분히 추종하기 때문에 10만매의 연속 사용에 대해서도 양호한 표면 상태를 유지하고, 또한 닙(nip) 폭도 확보할 수 있기 때문에 토너의 가열 용융도 균일하게 할 수 있고, 고화질을 얻을 수 있었다.

이에 반해, 비교예 1B의 불소 튜브를 표면 이형층으로 사용하여 성형한 정착용 저경도 고무롤은, 롤 성형후에 축 방향의 종주름이 발생하고, 실제 디바이스에 있어서도 탄성체의 변형에 튜브가 따라갈 수 없어, 종주름이 깊어지고 양호한 화상을 얻을 수 없었다.

(3) 제3 발명

실시예 1C

불소계 수지(PFA; 미쯔이-듀폰플로로케미칼제; MFR=1.9)을, 환상 다이를 토출구에 가지는 스크류식 1축 압출기로 용융 압출하고, 이것을 다이 선단에 설치된 냉각용 다이를 통과시켜 냉각을 하면서 권취했다.

그 후, 튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ(직경)방향으로 2% 팽창/ＭＤ(축)방향 4% 연신되는 설정으로 했다. 여기서 상기 방법으로 제조한 막의 튜브는 미연신의 상태에서도 직경 방향으로 약 1%의 수축성을 갖기 때문에 연신 가공시에는 직경 방향으로 3%의 팽창 설정으로 하여 연신후의 직경이 원관 직경보다 3% 작은 설정으로 했다. 또한, 축 방향으로 부여한 수축 설정의 약 50%은 연신 직후에 고무 탄성적으로 생략되기 때문에, 8%의 수축 설정을 부여하는 설정이 되도록, 연속 연신시의 튜브 권출측과 권취측의 속도차를 권출측을 8% 느린 설정으로 했다. 이러한 각 팽창, 수축 설정 하에 속도 3m/min으로 연속해서 연신을 행한 결과, 축 방향 수축율 4%, 직경 방향 팽창율 2%인 직경 33.5mm, 두께 30㎛의 제3 발명의 불소 튜브를 얻었다. 이 때 탄성층의 형성에 사용한 실리콘 고무의 에스커C 경도는 10°이었다.

비교예 1C

튜브 온도가 100∼150℃가 되는 부분에서 ＴＤ방향, ＭＤ방향으로 연신을 행하지 않은 것 이외는 실시예 1A와 같이 하여, 열 수축성을 갖지 않는 불소 튜브(직경 33.5mm, 두께 50㎛)을 얻었다.

실시예 2C

실시예 1C 및 비교예 1C에서 얻은 불소 튜브를, 중심부에 철심이 배치된 통 상 성형체의 내표면에 상기 내표면과 튜브의 외표면이 접촉하도록 배치하고, 또한 튜브의 내표면과 상기 미리 배치된 철심이 간격을 갖도록 구성해 두고, 상기한 간격에 실리콘계의 미가황 고무를 따라 넣고, 가황한 후에 통상 성형체를 제거함으로써, 본 발명에 따른 직경이 38mm, 탄성층 두께가 0.5mm이 되는 정착용 가압 고무롤을 얻었다. 이때 튜브의 내표면은 고무 부분과 접촉하기 쉽도록 미리 에칭에 의한 내면 처리가 실시되고, 그 위에 프라이머 처리가 더 실시된 것이었다.

또, 실시예 1C에서 얻어진 불소 튜브는 직경 방향 팽창율 2%이지만, 실시예 2C에서 얻어진 정착용 가압 고무롤은 직경이 33.5mm에서 38mm로 연신되어 있다. 이 롤 성형시의 연신에 의해 직경 방향으로 수축력이 발생하고 있기 때문에, 불소 튜브의 직경 방향 팽창율 2%은 약해진다. 고무 롤에 접착 고정된 불소 튜브는 어떤 힘으로 고무 롤을 고정시키고 있고, 본 발명에 의해 이 수축 밸런스를 변화시킴으로써 고정력(tightening force)을 변화시켜 주름 등의 발생을 방지하고 있는 것으로 추측된다.

시험예 1C

제3 발명의 열 변화성을 가지는 불소 튜브를 표면 이형층으로 사용하여 성형한 정착용 저경도 고무롤은, 롤 성형후에 주름 등이 발생하지 않고, 실제 기기에 있어서도 탄성체의 변형에 충분히 따라가기 때문에 10만매의 연속 사용에 대해서도 양호한 표면 상태를 유지하고, 또한 닙 폭도 확보할 수 있기 때문에 토너의 가열 용융도 균일하게 할 수 있고, 고화질을 얻을 수 있었다.

이에 반해, 비교예 1C의 불소 튜브를 표면 이형층으로 사용하여 성형한 정착용 저경도 고무롤은, 롤 성형후에 링 형상의 주름이 발생하고, 실제 디바이스에 있어서도 탄성체의 변형에 튜브가 따라갈 수 없고, 링 형상 주름이 깊어지고 양호한 화상을 얻을 수 없었다.

본 발명의 열 변화성을 가지는 튜브를 사용하는 정착용 고무 롤을 사용한 정착 유닛은, 종래의 정착 유닛과 비교하여, 장기간의 연속 사용에도 고화질을 얻을 수 있었다.

제1 발명에서는, 탄성층이 두꺼운 만큼 변형량도 크고 "링 형상 및 축 방향의 주름”이 발생하지만, 제1 발명의 불소 튜브는 이 양방향의 주름에 대한 효과가 있다.

"ＭＤ수축/ＴＤ팽창" 또는 "ＭＤ팽창/ＴＤ수축"과 같은 형태의 수축/팽창 역방향이 되는 튜브에서는 양방향 주름은 해소할 수 없다.

제2 발명에서는, 탄성층이 비교적 얇기 때문에, "축방향”주름이 발생하고, 이 주름에 대해 "ＭＤ팽창/ＴＤ수축”과 같은 수축/팽창 역방향이 되는 튜브에서 효과가 있다. 양방향 수축(ＭＤ/ＴＤ수축) 튜브를 사용한 경우에는, 튜브 고정력에 의한 탄성율 상승이 크고, 롤이 딱딱해지기 때문에 정착 부분의 닙 폭이 작아지고, 충분히 토너에 열이 전해지지 않기 때문에 오프셋이 발생하게 된다.

제3 발명에서는, 탄성층이 비교적 얇기 때문에, "링 형상”주름이 발생하고, 이 주름에 대해 "ＭＤ수축/ＴＤ팽창”과 같은 수축/팽창 역방향이 되는 튜브에서 효과가 있다. 양방향 수축(ＭＤ/ＴＤ수축) 튜브를 사용한 경우에는, 튜브 고정력에 의한 탄성율 상승이 크고, 롤이 딱딱해지기 때문에 정착 부분의 닙 폭이 작아져, 충분히 토너에 열이 전달되지 않기 때문에 오프셋이 발생하게 된다.

Claims (2)

1. 에스커 C 경도가 10°이하 및 두께가 2㎜ 초과 5㎜ 이하인 탄성층의 외측에 이형층을 갖는 정착 회전 부재의 이형층용 불소 튜브로서,

   가열 전에 대한 150℃ 가열시의 축 방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 수축율이 2∼8%인 것을 특징으로 하는

   정착 회전 부재의 이형층용 불소 튜브.
2. 탄성층의 외측에 이형층을 갖는 정착 회전 부재로서,

   탄성층의 에스커 C 경도가 10°이하, 탄성층의 두께가 2㎜ 초과 5mm이하이며,

   이형층이 가열 전에 대한 150℃ 가열시의 축방향 수축율이 1∼8%, 직경 방향 수축율이 2∼8%인 불소 튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는

   정착 회전 부재.