KR20020064900A

KR20020064900A - 통형체 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20020064900A
Application number: KR1020027006092A
Authority: KR
Inventors: 카츠토시 야마모토
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-11-12
Filing date: 2000-11-09
Publication date: 2002-08-10
Also published as: EP1229259A1; CN1402819A; TW539611B; WO2001036831A1; CN1150382C

Abstract

PTFE 수지로 이루어지는 통형 본체(2)는 다공질로, 그 내주면(7) 및 외주면(8)의 적어도 어느 한쪽에 PTFE 수지와는 다른 수지를 도포하고, 각 관통 구멍(6)에 부분적으로 침입한 상태로 피복층(5)을 형성하여, 기계적 강도가 우수하고 피복층(5)이 박리되지 않는 통형체(1)를 얻을 수 있다. 또 피복층(5)을 불소계 수지, 이미드계 수지 등의 가교성 수지 또는 PES 수지에 의해서 형성하여, 기계적 강도 및 내열성이 우수한 통형체(1)를 얻을 수 있다. 정착 벨트로서 이용하는 경우에는 피복층(5)을 내주부(3)에만 형성하여, PTFE 수지의 이형성 및 실리콘 오일의 함침 능력을 이용하는 것이 바람직하다.

Description

통형체 및 그 제조 방법 {CYLINDRICAL ARTICLE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

상기한 화상 형성 장치는 예컨대 일본국 특허 공개 평9-244450호(1997), 일본국 특허 공개 평9-274402호(1997) 및 일본국 특허 공개 평10-240044호(1998)에 기재된 것과 같은, 기록지에 토너상을 정착하는 정착 장치를 갖추고 있다. 이 정착 장치는 정착 롤과 정착 벨트 사이로 기록지가 통과하도록 구성되어, 정착 롤 및 정착 벨트에 의해서 기록지를 가열 및 가압하여, 토너상을 기록지에 정착시키고 있다. 이와 같이 가열 및 가압하는 부재의 한쪽에 정착 벨트를 이용하는 구성은 양쪽에 정착 롤을 이용하는 구성에 비해서, 기록지의 니프(nip) 거리를 크게 하여 니프 시간을 길게 할 수 있다. 이러한 구성에 의해서 토너의 융착을 촉진하여 미정착 토너를 피하고, 토너상을 확실하게 정착시켜 화상 선명도를 향상시킬 수 있다. 또 정착 벨트는 실리콘 고무 등으로 이루어지는 정착 롤에 비해서 열 용량이 작기 때문에, 양쪽에 정착 롤을 이용하는 구성에 비해서 전체 열 용량이 작고, 토너를 용융시킬 수 있는 온도로 도달하는 데에 필요한 열량이 감소하여, 에너지의 절약 및 대기 시간의 단축을 도모할 수 있다. 이들 이점 때문에, 정착 장치에는 정착 벨트가 이용되고 있다.

정착 벨트는 이음매 없는 심리스(seamless) 벨트가 바람직하며, 또 토너가 이 정착 벨트에 부착되어 기록지에 전사되는 오프셋을 막기 위해서, 토너의 이형성(離型性)을 양호하게 할 필요가 있다. 이러한 특징을 구비하는 정착 벨트의 한 예로서, 일본국 특허 제2903972호(특허 공개 평6-250537호)에, 니켈제의 벨트가 개시되어 있으며, 상기 토너의 이형성을 양호하게 하기 위해서, 외표층(外表層)에 플루오로카본실록산 고무층을 형성하고 있다. 이와 거의 같은 식의 다른 종래의 기술로서, 일본국 특허 공개 평9-73247호(1997)에는 니켈제이며, 토너의 이형성을 양호하게 하기 위해 외표층에 불소 수지를 함유한 고무층이 형성되어 있는 정착 벨트가 개시되어 있다.

또 다른 종래 기술로서, 일본국 특허 공개 평5-229077호(1993), 일본국 특허 공개 평5-305681호(1993), 일본국 특허 공개 평7-178741호(1995) 및 일본국 특허 공개 평8-332675호(1996)에는, 이형성을 양호하게 하기 위해서 외표층에 불소계 수지층이 형성되어 있는, 폴리이미드 수지로 이루어진 심리스의 정착 벨트가 개시되어 있다. 또 단부가 있고 고정되어 이용되는 벨트이기는 하지만, 일본국 특허 공개 평8-334998호(1996)에는, 표층에 폴리테트라플루오로에틸렌 수지층 또는 퍼플루오로알콕시알칸 수지층이 형성되어 있는 벨트가 개시되어 있다.

또 다른 종래 기술로서, 일본국 특허 공개 평11-115066호(1999)에, 폴리에테르술폰 수지로 이루어지는 심리스의 정착 벨트가 개시되어 있다. 또 이음매가 있는 벨트이기는 하지만, 일본국 특허 공개 평8-44223호(1996)에, 폴리에테르술폰 수지로 이루어지는 벨트가 개시되어 있다.

상기한 특허 제2903972호, 특허 공개 평9-73247호, 특허 공개 평5-229077호, 특허 공개 평5-305681호, 특허 공개 평7-178741호, 특허 공개 평8-332675호 및 특허 공개 평8-334998호에 개시되어 있는 벨트는, 외표층에 불소계 고무층 또는 불소계 수지층을 형성함으로써 이형성을 향상시키고 있지만, 그 재료의 특성상 안쪽의 층과의 접착이 약하고, 주행 구동시킴으로써 외표층이 박리되기 쉬우며, 내구성이 낮다고 하는 문제가 있다. 또 박리되지 않더라도, 외표층은 도포(塗布)하여 형성되기 때문에, 충분한 두께를 얻을 수 없고, 기록지로부터 발생하는 종이 부스러기 등에 의해서 외표층의 마모가 생겨, 외표층이 손실되기 쉽고, 내구성이 낮다고 하는 문제를 갖는다.

또 불소계 고무 및 불소계 수지만으로는 토너의 이형성이 불충분하여, 예컨대 복사기의 경우에 복사 속도에 따른 정착 속도에 의해서 토너의 오프셋이 생겨 버리는 경우가 있다. 상기 특허 공개 평9-73247호에서는 외표층에 실리콘 오일 등을 도포함으로써, 토너의 이형성을 향상시키고 있지만, 표면에 도포하는 것만으로는 실리콘 오일의 유지 성능이 낮다고 하는 문제가 있다. 또 특허 공개 평11-115066호 및 특허 공개 평8-44223호에 개시되어 있는 정착 벨트로도, 오프셋을 확실하게 막을 수 없고, 또 특허 공개 평9-244450호, 특허 공개 평9-274402호 및 특허 공개 평10-240044호에 개시되어 있는 정착 장치도 오프셋을 확실하게 막을 수있는 구성은 아니다.

본 발명의 목적은 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와 다른 수지를 복합한 내구성이 높은 통형체, 그 제조 방법, 정착 벨트, 정착 장치 및 화상 형성 장치를 제공하는 것이다.

또 본 발명의 다른 목적은 내구성이 우수하여, 오프셋을 확실하게 막을 수 있는 정착 벨트로서 이용할 수 있는 통형체 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와 다른 수지를 복합한 통형체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 복사기 및 레이저 빔 프린터 등의 화상 형성 장치의 정착 벨트에 적합하게 이용될 수 있는 통형체에 관한 것이다.

본 발명과 이들의 목적과 그 이외의 목적과, 특색과 이점은 다음의 상세한 설명과 도면으로부터 한층 더 명확하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태의 통형체(1)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 2는 통형체(1)의 사시도이다.

도 3은 통형체(1)의 축선(L1)을 따른 단면도이다.

도 4는 통형체(1)의 일부분(19)을 도시하는 사시도이다.

도 5는 통형체(1)의 일부분(19)으로 이루어지는 작은 조각(9)을 도시하는 사시도이다.

도 6은 통형체(1)의 기계적 강도를 설명하기 위한 응력-변형 선도이다.

도 7은 통형체(1)가 정착 벨트로서 구비되는 정착 장치(11)를 간략화하여 도시하는 단면도이다.

도 8은 정착 장치(11)의 롤 장치(45)를 간략화하여 도시하는 단면도이다.

도 9A, 9B, 9C는 통형 본체(2)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 통형체(1)가 정착 벨트로서 구비되는 다른 정착 장치(11c)를 간략화하여 도시하는 정면도이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시 형태의 통형체(1a)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 통형체(1b)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 13은 본 발명의 다른 실시 형태의 통형체(61)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 통형체(61a)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 통형체(61b)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다.

도 16은 본 발명의 다른 실시 형태의 정착 장치(11d)를 간략화하여 도시하는 단면도이다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 정착 장치(11e)를 간략화하여 도시하는 단면도이다.

도 18은 전술한 정착 장치(11)를 탑재한 전자 사진 방식의 화상 형성 장치(81)를 간략화하여 도시하는 단면도이다.

도 19는 통형 본체(2)의 표면 위에 액상의 개재층(62)을 도포하여 형성할 때에 있어서의 접촉각(θ2)을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은, 복수의 관통 구멍을 갖는 다공질의 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체의 내주부(內周部) 및 외주부(外周部)의 적어도 어느 한쪽에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지로 이루어지는 피복층이 각 관통 구멍에 부분적으로 침입한 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 통형체이다.

본 발명에 따르면, 통형 본체는 복수의 관통 구멍을 갖고 있고, 피복층은 각 관통 구멍에 부분적으로 침입한 상태로 형성되기 때문에, 피복층이 원통형 본체에 결합되어 강력하게 접착된 상태로, 원통형 본체에 피복층을 형성할 수 있다. 이로써 통형 본체가 다른 수지와 융합되기 어려운 폴리테트라플루오로에틸렌 수지(이하, PTFE로 약칭함)라도, 이 원통형 본체의 내주부 및 외주부의 적어도 어느 한쪽에 다른 수지로 이루어지는 피복층을 강력하게 접착하여 형성할 수 있다.

피복층은 통형 본체의 내주부 및 외주부의 한쪽에만 형성하여도 좋다. 또한 통형 본체의 내주부 및 외주부의 양쪽에 형성하여도 좋고, 이 경우 내주부 및 외주부에 형성되는 각 피복층은 동일한 수지라도 좋으며, 또는 서로 다른 수지라도 좋다. 또한 피복층은 단층 구조, 또는 복수층 구조라도 좋다.

통형체는 정착 벨트이며, 예컨대 복수 개의 주행 롤에 감아 걸쳐져 둘레 방향으로 주행 구동되면서, 그 외주면과 다른 정착 롤 등의 정착 부재에 의해서 기록 매체를 사이에 끼워, 기록 매체에 담지된 토너상을 정착하기 위해서 이용된다. 이러한 정착 벨트로서 이용되는 통형체는 통형 본체가 외표층이 되고, 외주면이 통형 본체에 의해서 형성되고 있기 때문에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지의 특성에 의해서 토너의 이형성이 양호하다. 통형체는 통형 본체의 내주부에 피복층을 형성하여 이 통형 본체를 보강하여 구성되기 때문에, 기록 매체와 접하는 외표층을 피복하여 형성하는 경우에 비해서, 기록 매체에 접하는 통형 본체의 두께를 크게 형성할 수 있어, 마모가 생기더라도 이형성이 우수한 층인 통형 본체의 층이 손실되어 버리는 일이 없다.

또한, 실리콘 오일을 유지시켜 이용하도록 해도 좋고, 이 경우, 통형 본체는 다공질이기 때문에, 실리콘 오일을 함침(含浸)시켜 유지하는 것이 가능하며, 단순히 외주면에 도포하는 경우에 비해서, 실리콘 오일의 유지 성능이 향상된다. 이와 같이 실리콘 오일을 함침시켜 확실하게 유지한 상태로 이용하는 것이 가능하다.

피복층은 단층 구조라도 좋고, 또 복수층 구조라도 좋다. 또 정착 속도에 따라서는 폴리테트라플루오로에틸렌의 특성만으로, 오프셋이 생기지 않는 충분한 토너의 이형성를 얻을 수 있기 때문에, 실리콘 오일을 반드시 이용해야 하는 것은 아니지만 적절한 설계가 이루어질 수 있다.

또 본 발명은 둘레 방향의 인장 항복 하중이, 축 방향의 폭 1 ㎝ 당 2.5 ㎏중 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 둘레 방향으로 인장 하중을 받더라도, 둘레 방향의 인장 항복 하중이 축 방향의 폭 1 ㎝ 당 2.5 ㎏중 미만이면, 통형체는 탄성을 유지하여 성능을 유지할 수 있다. 예컨대 복사기 등의 기기에 설치되는 벨트에는 둘레 방향에 대해서, 축 방향의 폭 1 ㎝ 당 2.5 ㎏중 이상의 하중이 작용하는 일은 없으며, 따라서 통형체는 상기 복사기 등의 기기의 벨트, 예컨대 정착 벨트로서, 높은 내구성을 얻어 적절하게 이용될 수 있다.

또 본 발명은 둘레 방향의 인장 항복 응력이, 150 ㎏ 중/㎠ 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 둘레 방향으로 인장 하중을 받더라도, 둘레 방향의 인장 항복 응력이, 150 ㎏중/㎠ 미만인 하중이라면, 통형체의 탄성을 유지하여, 성능을 유지할 수 있다. 예컨대 복사기 등의 기기에 설치되는 벨트에는 둘레 방향에 대해서, 150 ㎏중/㎠ 이상의 인장 응력이 발생하는 인장 하중이 작용하는 일은 없으며, 따라서 통형체는 상기 복사기 등의 기기의 벨트, 예컨대 정착 벨트로서, 높은 내구성을 얻어 적절하게 이용될 수 있다.

또 본 발명은 둘레 방향의 인장 탄성 계수가, 7000 ㎏중/㎠ 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 둘레 방향으로 인장 하중을 받더라도, 둘레 방향의 인장 탄성 계수가 7000 ㎏중/㎠ 이상이기 때문에, 그 둘레 방향 치수가 크게 변화되어 버리는 경우가 없다. 예를 들면 복사기 등의 기기에 설치되는 벨트에는 둘레 방향에 대해서, 상기 수치의 인장 탄성 계수의 벨트의 둘레 방향 치수를 크게 변화시켜 버리는 인장 하중이 작용하는 경우는 없으며, 따라서 통형체는 상기 복사기 등의 기기의 벨트, 예컨대 정착 벨트로서 신장(伸張)이 적은 적합한 상태로 이용될 수 있다.

또 본 발명은, 통형 본체는 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이며, 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 심리스 통형으로서, 통형 본체의 다공 특성은 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 공공율(空孔率)이 25% 이상 50% 이하이며, 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이며, 통형 본체의 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra)로 0.5 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 통형 본체는 심리스 통형이며, 또한 내주면 및 외주면의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛이며, 그 내주면 및 외주면은 균일하고, 또 통형 본체는 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이기 때문에, 균일한 피복층을 용이하게 형성할 수 있다. 또 통형 본체는 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이기 때문에, 충분한 내구성를 얻을 수 있는 동시에 부분적으로 곡율을 용이하게 변화시킬 수 있는 통형체를 얻을 수 있다.

또 통형 본체의 다공 특성은 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이기 때문에, 피복층이 적절히 침입하여 충분한 높은 접착력으로 통형 본체에 접착될 수 있다. 또 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 또한 공공율이 25% 이상 50% 이하이기 때문에, 상기한 것과 같은 공기 투과도를 달성할 수 있다.

또 본 발명에 있어서 피복층을 형성하는 수지는 가교성(架橋性) 수지인 것을특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피복층을 형성하는 수지는 가교성 수지이기 때문에, 이 피복층의 인장 강도를 높게 하고, 또한 내열성을 높게 할 수 있다.

또 본 발명에 있어서 피복층을 형성하는 수지는 이미드계 수지인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피복층을 형성하는 수지는 이미드계 수지이기 때문에, 내열성이 높은 피복층을 실현할 수 있다.

또 본 발명에 있어서 피복층을 형성하는 수지는 불소계 수지인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피복층을 형성하는 수지는 불소계 수지이기 때문에, 내열성이 높은 피복층을 실현할 수 있다.

또 본 발명에 있어서 피복층을 형성하는 수지는 폴리에테르술폰 수지인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피복층을 형성하는 수지는 폴리에테르술폰 수지이기 때문에, 이 피복층의 인장 강도를 높게 하고, 또한 내열성을 높게 할 수 있다.

본 발명은 복수 개의 관통 구멍을 갖는 다공질의 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체의 내주부 및 외주부의 적어도 어느 한쪽과, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 합성 수지로 이루어지는 피복층 사이에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와 피복층을 구성하는 합성 수지의 양자에 습윤성이 양호한 개재층을, 그 개재층이 각 관통 구멍에 부분적으로 침입한 상태로 형성한 것을 특징으로 하는 통형체이다.

본 발명에 있어서 개재층은 프라이머로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명에 있어서, 개재층은 고무로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

PTFE 수지제 통형 본체의 내주부 또는 외주부에, PTFE 수지와는 다른 합성 수지로 이루어지는 피복층을 직접 도포 등으로 형성할 때, 피복층이, 통형 본체와의 습윤성이 좋지 않은 경우, 피복층을 균일한 두께로 통형 본체의 내주부 또는 외주부의 전면에 피복하는 것이 곤란하게 된다고 하는 문제점이 있다. 이 문제점을 해결하기 위해서 본 발명에 따르면, 통형 본체와 피복층 사이에 개재층이 형성된다. 이 개재층은 PTFE 수지와 피복층을 구성하는 합성 수지의 양자에 대하여 습윤성이 양호하다. 이러한 개재층의 재료는 프라이머 또는 고무 등이라도 좋다. PTFE 수지제 통형 본체의 표면 위에 직접 용매를 포함하는 액상 피복층의 재료를 한 방울 떨어뜨렸을 때에 있어서의 피복층의 접촉각을 θ1로 하고, PTFE 수지제 통형 본체의 표면 위에 용매를 포함하는 액상 개재층의 재료를 한 방울 떨어뜨렸을 때에 있어서의 개재층의 접촉각을 θ2로 하고, 개재층의 표면 위에 용매를 포함하는 액상 피복층의 재료를 한 방울 떨어뜨렸을 때에 있어서의 피복층의 접촉각을 θ3이라고 할 때, θ1>θ2, 및 θ1>θ3이 성립하도록 개재층의 재료가 선택된다. 이들 접촉각(θ1∼θ3)은 도 19와 관련하여 후술한다.

또 본 발명은, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어져, 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이며, 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 심리스 통형의 통형 본체로서, 다공 특성은 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 공공율이 25% 이상 50% 이하이며, 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이며, 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra)로 0.5 ㎛ 이하인 통형 본체의 내주면 및 외주면의 적어도 어느 한쪽에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지를 도포하여, 이 통형 본체에 도포한 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법이다.

본 발명에 따르면, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체의 내주면 및 외주면의 적어도 어느 한쪽에 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지를 도포하고, 이 수지를 경화시켜 통형체가 형성된다. 또 통형 본체는 다공질이기 때문에, 통형 본체의 내주면 및 외주면에 피복층을 형성하는 수지를 도포함으로써, 그 피복층을 형성하는 수지가 관통 구멍 내에 침입하고 통형 본체에 겉도는 일 없이 용이하게 부착되어 도포 작업이 쉽다. 또 피복층이 관통 구멍 내에 침입하여 형성되기 때문에, 통형 본체와 피복층과의 강력한 접착이 가능하게 된다.

통형 본체는 이음매 없는 심리스 통형이며, 또한 내주면 및 외주면의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛로, 그 내주면 및 외주면은 균일하며, 또 통형 본체는 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이기 때문에, 피복층을 형성하는 수지를 균일하게 도포하기가 용이하며, 균일한 피복층의 형성이 용이하다. 또 통형 본체는 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이기 때문에, 충분한 내구성을 얻을 수 있는 동시에 또 부분적으로 곡율을 용이하게 변화시킬 수 있는 통형체를 얻을 수 있다.

또 통형 본체의 다공 특성은 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이기 때문에, 도포한 수지가 적절히 침입하여 피복층을 형성하고, 충분히 높은 접착력으로 통형 본체에 접착될 수 있다. 또 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 또한 공공율이 25% 이상 50% 이하이기 때문에, 상기 공기 투과도를 얻을 수 있다.

또 각 관통 구멍은 통형 본체의 내주면과 외주면에 걸쳐서 통하고 있으며, 관통 구멍 내에 공기가 빠져나갈 길이 있기 때문에, 통형 본체의 내주면 및 외주면의 한쪽에 수지를 도포하여 피복층을 형성할 때, 통형 본체와 도포된 피복층을 형성하는 수지 사이에 공기가 밀폐되어 기포가 형성되는 일이 없어, 기포에 의해서 요철이 형성되지 않아, 균일한 표면의 피복층을 형성할 수 있다. 또 피복층을 형성하는 수지가 관통 구멍 내의 공기를 밀어내어 침입하기 쉽기 때문에, 표면 장력의 작용에 의해, 브러쉬 자국과 같은 요철이 형성되지 않도록 수지가 관통 구멍 내로 침입하여, 이것에 의해서도 균일한 표면의 피복층을 형성할 수 있다.

또 본 발명은 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어져, 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이며, 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 심리스 통형의 통형 본체로서, 다공 특성은 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 공공율이 25% 이상 50% 이하이며, 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이며, 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra)로 0.5 ㎛ 이하인 통형 본체의 내주면에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지를 도포하여, 이 통형 본체에 도포한 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법이다.

본 발명에 따르면, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체의 내주면에 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지를 도포하고, 이 수지를 경화시켜 통형체가 형성된다. 또한 통형 본체는 다공질이기 때문에, 통형 본체의내주면에, 피복층을 형성하는 수지를 도포함으로써, 그 피복층을 형성하는 수지가 관통 구멍 내에 침입하여, 통형 본체에 겉도는 일 없이 용이하게 부착되어, 도포 작업이 쉽다. 또 피복층이 관통 구멍 내에 침입하여 형성되기 때문에, 통형 본체와 피복층과의 강력한 접착이 가능하게 된다.

통형 본체는 심리스 통형이며, 또 내주면 및 외주면의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛로, 그 내주면 및 외주면은 균일하고, 또한 통형 본체는 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이기 때문에, 피복층을 형성하는 수지를 균일하게 도포하는 것이 용이하여, 균일한 피복층의 형성이 용이하다. 또한 통형 본체는 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이기 때문에, 충분한 내구성을 얻을 수 있는 동시에 또 부분적으로 곡율을 용이하게 변화시킬 수 있는 통형체를 얻을 수 있다.

또 통형 본체의 다공 특성은 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이기 때문에, 도포한 수지가 적절히 침입하여 피복층을 형성하여, 충분한 높은 접착력으로 통형 본체에 접착될 수 있다. 또 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 또 공공율이 25% 이상 50% 이하이기 때문에, 상기 공기 투과도를 얻을 수 있다.

또 각 관통 구멍은 통형 본체의 내주면과 외주면에 걸쳐서 통하고 있으며, 관통 구멍 내에 공기가 빠져나길 길이 있기 때문에, 통형 본체의 내주면에 수지를 도포하여 피복층을 형성할 때, 통형 본체와 도포된 피복층을 형성하는 수지 사이에 공기가 밀폐되어 기포가 형성되는 일이 없어, 기포에 의해서 요철이 형성되지 않아, 균일한 표면의 피복층을 형성할 수 있다. 또 피복층을 형성하는 수지가 관통구멍 내의 공기를 밀어내어 침입하기 쉽기 때문에, 표면 장력의 작용 등에 의해, 브러쉬 자국과 같은 요철이 형성되지 않도록 수지가 관통 구멍 내로 침입하여, 이것에 의해서도 균일한 표면의 피복층을 형성할 수 있다.

또 본 발명에 있어서, 통형 본체는 페이스트(paste) 압출 성형에 의해서 원료 통체를 형성하고, 이 원료 통체를 연화점(軟化点) 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시킨 후에, 팽창시킨 원료 통체를 팽창 가공 온도 이상 용융점 미만의 열고정 온도로 열고정 처리하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 통형 본체는 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시켜, 열고정 처리하여 형성되기 때문에, 관통 구멍이 균일하게 형성되는 통형 본체를 용이하게 제조할 수 있다.

또 본 발명에 있어서, 통형 본체는 페이스트 압출 성형에 의해서 원료 통체를 형성하고, 이 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시킨 후에, 팽창시킨 원료 통체를 팽창 가공 온도 이상 용융점 미만의 열고정 온도로 열고정 처리하고, 열고정 처리된 원료 통체의 피복층을 형성하는 표면을 탈불소 처리하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 통형 본체는 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시켜, 열고정 처리하여 형성되기 때문에, 관통 구멍이 균일하게 형성되는 통형 본체를 용이하게 제조할 수 있다. 또 통형 본체는 열고정 처리후에 피복층이 형성되는 표면이 탈불소 처리되기 때문에, 피복층을 형성하는 수지가 통형 본체에 융합되기 쉽게 되어, 도포했을 때의 튀기는 성질을 방지하여 상기 표면에 부착되기 쉽게 되어 계면 친화성이 향상되고, 또한 강고한 접착을 달성할 수 있다.

또 본 발명에 있어서, 통형 본체는 페이스트 압출 성형에 의해서 원료 통체를 형성하고, 이 원료 통체의 피복층을 형성하는 표면을 탈불소 처리하여, 탈불소 처리된 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시킨 후에, 팽창된 원료 통체를 팽창 가공 온도 이상 폴리테트라플루오로에틸렌 수지의 분해가 현저히 발생하는 온도 미만의 온도로 열고정 처리하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 통형 본체는 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시켜, 열고정 처리하여 형성되기 때문에, 관통 구멍이 균일하게 형성되는 통형 본체를 용이하게 제조할 수 있다. 또 통형 본체는 팽창 가공전의 원료 통체에 있어서, 피복층이 형성되는 표면이 탈불소 처리되기 때문에, 피복층을 형성하는 수지가 통형 본체에 융합하기 쉽게 되어, 도포했을 때의 겉도는 성질을 방지하여 상기 표면에 쉽게 부착되어 계면 친화성이 향상되고, 또한 강고한 접착을 달성할 수 있다. 더구나 탈불소 처리는 구멍이 형성되기 전, 즉 팽창 가공 전에 이루어지기 때문에, 처리제를 도포함으로써 탈불소 처리하는 처리법을 채용하더라도, 처리제가 관통 구멍 내로 침입하여 처치한 후에도 잔류되는 일이 없고, 따라서 다공성이며, 또한 탈불소 처리된 통형 본체를 관통 구멍 내에 탈불소 처리용의 처리제가 잔류하지 않게 형성할 수 있다.

또 본 발명에 있어서 피복층을 형성하는 수지는 경화전의 용액 상태로 도포하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 피복층을 형성하는 수지는 경화전의 상태가 용액이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 내열성 및 재료 비용 등에 기초하여 적절하게 선택된다. 예컨대 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 불소계 열경화 수지 및 폴리에테르술폰 수지 중 어느 하나라도 좋고, 이 경우, 형성되는 피복층은 높은 내열성을 갖는다. 피복층을 형성하는 수지는 경화전의 용액 상태로 도포되기 때문에, 점도를 낮게 하여 관통 구멍 내에 침입하기 쉽게 할 수 있다. 또한 건조에 의해서 경화시켜 피복층을 용이하게 형성할 수 있다.

상술한 각 발명에 있어서, 통형 본체가 형성되는 폴리테트라플루오로에틸렌 수지는 테트라플루오로에틸렌 단독 중합 수지뿐만 아니라, 2 중량% 이하(바람직하게는 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하)의 공중합 가능한 모노머를 공중합시켜 생성되는 소위 변성 폴리테트라플루오로에틸렌을 포함한다. 상기 공중합 모노머로서는 퍼플루오로알킬비닐에테르, 클로로트리플루오로에틸렌 및 헥사플루오로프로필렌 등이 좋다.

본 발명은 기록 매체 위에 담지된 토너상을, 가열 및 가압하여 정착하기 위한 정착 벨트에 있어서, 상기한 통형체인 것을 특징으로 하는 정착 벨트이다.

본 발명에 따르면, 정착 벨트의 통형 본체는 복수의 관통 구멍을 갖고 있고, 피복층은 각 관통 구멍에 부분적으로 침입한 상태로 형성되기 때문에, 피복층이 통형 본체에 결합되어 강력히 접착된 상태로, 통형 본체에 피복층을 형성할 수 있다.이로써 통형 본체가 다른 수지와 융합하기 힘든 폴리테트라플루오로에틸렌 수지라도, 이 통형 본체의 내주부에, 다른 수지로 이루어지는 피복층을 강력히 접착하여 형성할 수 있다. 또 이 통형 본체와 피복층 사이에 전술한 개재층이 형성되더라도 좋다.

본 발명은, 상기 정착 벨트와, 한 표면 위에 토너상이 형성된 기록 매체를 정착 벨트의 외주면과의 사이에 협지하여 반송하는 정착 롤과, 정착 롤 내에 설치되어 토너상을 가열 용융하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치이다.

본 발명은, 상기 정착 벨트와, 한 표면 위에 토너상이 형성된 기록 매체를 정착 벨트의 외주면과의 사이에 협지하여 반송하는 정착 롤과, 정착 벨트에 의해서 둘러싸이는 공간 속에 설치되어 토너상을 가열 용융하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치이다.

본 발명은 둘레 방향으로 무단(無端)형으로 형성된 감광체와, 감광체의 표면 위에 화상에 대응하여 조사(照射)시켜 정전(靜電) 잠상(潛像)을 형성하는 노광(露光) 수단과, 감광체 위의 정전 잠상을 토너에 의해서 현상화하는 현상 수단과, 감광체 위의 현상화된 토너상을 기록 매체의 한 표면 위에 전사하는 전사 수단과, 전사 수단에 의해서 전사된 토너상을 갖는 기록 매체를 정착하는 상기 정착 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 정착 벨트를 갖춘 정착 장치를 정전 사진 방식의 화상 형성 장치에 탑재함으로써, 피복층의 재료로서 토너의 이형성이 우수한 합성 수지 재료를 이용하여, 내구성이 향상된다.

개재층은 단일층으로 이루어지더라도 좋고, 또는 재료가 서로 다른 복수층으로 이루어지더라도 좋다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 통형체, 그 제조 방법, 정착 벨트, 정착 장치 및 화상 형성 장치의 적합한 실시 형태에 관해서 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시 형태의 통형체(1)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이며, 도 2는 통형체(1)를 도시하는 사시도이며, 도 3은 통형체(1)를 축선(L1)을 따라서 절단하여 도시하는 단면도이다. 도 1은 도 3의 섹션(I)을 확대하여 도시한다. 통형체(1)는 통형 본체(2)와, 통형 본체(2)의 내주부(3) 및 외주부(4)의 적어도 어느 한쪽에, 본 실시 형태에서는 내주부(3)에 형성되어 있는 피복층(5)을 포함한다. 이 통형체(1)는 외력이 작용하지 않는 상태에서 대략 원통형으로 형성하더라도 좋고, 그 밖의 형상으로 형성하더라도 좋다. 통형 본체(2)는 복수의 관통 구멍(6)을 갖는 다공질이며, 폴리테트라플루오로에틸렌(전술한 바와 같이, 이하, 「PTFE」라 함) 수지로 이루어진다. 각 관통 구멍(6)은 도해(圖解)를 쉽게 하기 위해서, 도 1에 2개만을 대표적으로 가상선으로 나타내고 있다. 피복층(5)은 PTFE 수지와는 다른 별개의 수지로 이루어져, 도 1에 도시한 바와 같이, 각 관통 구멍(6)에 부분적으로 침입한 상태로 형성되어 있다.

통형 본체(2)는 외경(D1)이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이며, 두께(T1)가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인, 이음매가 없는 심리스 통형이다. 통형 본체(2)의 다공 특성은 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 공공율이 25% 이상 50% 이하이며, 공기 투과도가 500초/100cc 이상 30000초/100 cc 이하이다. 공기 투과도는 통기도 또는 거얼리(Gurley) 수(數)라고도 불리며, 일본 공업 규격 JIS P-8117-1980에 준하여 측정할 수 있다. 통형 본체(2)의 표면 거칠기, 구체적으로는 내주면(7) 및 외주면(8)의 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra)로 0.5 ㎛ 이하이다.

각 관통 구멍(6)은 통형 본체(2)를 거시적으로 보아 균질하게 되도록, 치우치지 않고 두루 평균적으로 산재되어 있는 것이 바람직하다. 또한 각 관통 구멍(6)은 내면 형상이 균일하지 않고 통형 본체(2)의 두께 방향으로 변화되는 형상이 바람직하다.

이 통형 본체가 형성되는 PTFE 수지는 테트라플루오로에틸렌 단독 중합 수지라도 좋고, 2 중량% 이하(바람직하게는 0.01 중량% 이상 1 중량% 이하)의 공중합 가능한 모노머를 공중합시켜 생성되는 소위 변성 폴리테트라플루오로에틸렌이라도 좋다. 상기 공중합 모노머로서, 퍼플루오로알킬비닐에테르, 클로로트리플루오로에틸렌, 헥사플루오로프로필렌 등이라도 좋다.

피복층(5)의 두께(T2)[본 실시 형태에서는 통형 본체(2)의 내주면으로부터의 두께를 말함]는 예컨대 20 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이다. 피복층(5)을 형성하는 수지는 예컨대 가교성 수지이며, 더욱 구체적으로는, PTFE 수지와는 다른 불소계 수지라도 좋다. 이 불소계 수지는 주요제인 불소계 화합물과, 이 주요제의 관능기(官能基)와 반응하는 경화제로 이루어진다. 주요제인 불소계 화합물로서, 제플 GK-500(상품명 : 다이킨고교 제조), 제플 GK-510(상품명 : 다이킨고교 제조), 루미프론 LF-200(상품명 : 아사히가라스 제조), 루미프론 LF-400(상품명 : 아사히가라스 제조), 플루오네이트 K-700(상품명 : 다이닛폰잉크 제조), 더프론 FC-110(상품명 : 도아고세이 제조), 더프론 FC-220(상품명: 도아고세이 제조) 및 사프랄코트(상품명 : 센트럴가라스 제조) 중의 하나를 이용하는 것도 좋다. 경화제로서, 이소시아네이트, 멜라민 및 블록이소시아네이트 중 하나를 이용하는 것도 좋다.

또 피복층(5)을 형성하는 수지는 가교성 수지인 이미드계 수지라도 좋다. 이미드계 수지는 폴리이미드수지, 폴리아미노비스말레이미드 수지 및 폴리 아미드이미드 수지 중의 하나라도 좋다. 또한 피복층(5)을 형성하는 수지는 폴리에테르술폰(약칭 : PES) 수지라도 좋다.

도 4는 통형체(1)의 기계적 강도를 설명하기 위한 통형체(1)의 일부분(19)을 나타내는 사시도이며, 도 5는 통형체(1)의 일부분(19)으로 이루어지는 작은 조각(9)을 도시하는 사시도이며, 도 6은 통형체(1)의 둘레 방향의 인장에 대한 강도를 나타내는 그래프로서, 응력-변형 선도이다. 도 6에서 횡축은 통형체(1)의 둘레 방향의 변형(ε)을 나타내고, 종축은 통형체(1)에 발생하는 응력(σ)을 나타낸다. 통형체(1)의 둘레 방향의 인장 항복 하중(Fy)은 축 방향의 폭 1 ㎝당 2.5 ㎏중 이상이다. 또 통형체(1)의 둘레 방향의 인장 항복 응력(σy)은 150 ㎏중/㎠ 이상이다. 또 통형체(1)의 둘레 방향의 인장 탄성 계수(E)는 7000 ㎏ 중/㎠ 이상이다.

통형체(1)는 탄성체이며, 둘레 방향으로 인장 하중(F)을 부여했을 때, 통형체(1)에 발생하는 인장 응력(σ)과 통형체(1)의 둘레 방향의 변형(ε)은 도 6과 같은 관계를 보이며, 이하 이해를 쉽게 하기 위해서, 항복점(Py)과 탄성 한도는 일치하는 것으로 하여 설명한다. 인장 항복 하중(Fy)은 통형체(1)가 항복점(Py)에 도달하여, 항복하는 인장 하중이다. 구체적으로는, 예컨대 도 4에 도시한 바와 같이, 통형체(1)로부터 축 방향인 축선(L1)에 평행한 방향의 치수(이하 「폭」이라 함)(W1)가 1 ㎝인 일부분(19)을 잘라내어, 이 일부분(1a)를 둘레 방향 1곳에서 분단하여, 도 5에 도시한 바와 같은 단책(短冊)형의 작은 조각(9)을 형성하고, 이 작은 조각(9)에 통형체(1)에 있어서 둘레 방향에 해당하는 방향으로 인장 하중(F)을부여했을 때에, 작은 조각(9)이 항복하는 하중이다.

또 인장 항복 응력(σy)은 통형체(1)가 항복점(Py)에 도달하여, 항복하는 인장 응력이며, 따라서 인장 항복 하중(Fy)을 부여했을 때, 통형체(1)에는 인장 항복 응력(σy)이 발생한다. 더욱 구체적으로 작은 조각(9)을 예로 들어 설명하면, 작은 조각(9)의 둘레 방향에 수직인 단면적을 S로 했을 때, 인장 항복 응력(σy)은 인장 항복 하중(Fy)을 단면적(S)으로 나눈 값(σy= Fy/S)에 해당한다. 또 인장 탄성 계수(E)는 탄성 한도에 도달할 때까지의 탄성 변형하는 영역(도 6에 우상방으로 비스듬한 직선으로 나타내어지는 영역)(10)에 있어서의 인장 응력(σ)을 변형(ε)으로 나눈 값(E=σ/ε)이며, 도 6에서 탄성 변형 영역(10)의 기울기에 해당한다.

도 7은 통형체(1)로 이루어지는 정착 벨트가 이용되는 정착 장치(11)를 간략화하여 나타내는 정면도이며, 도 8은 통형체(1)로 이루어지는 정착 벨트를 구동하기 위한 벨트 롤(13∼15)을 갖는 롤 장치(45)를 간략화하여 나타낸 정면도이다. 통형체(1)는 복사기 및 레이저 빔 프린터 등의 화상 형성 장치에 구비되는 정착 장치(11)에 정착 벨트로서 설치된다. 정착 장치(11)는 이 정착 벨트(통형체와 동일체이기 때문에 동일한 부호를 붙임)(1)와 정착 롤(12)을 포함한다.

정착 벨트(1)는 롤 장치(45)의 서로 평행한 각 축선(L13∼L15) 둘레에 자유롭게 회전하는 복수(본 실시 형태에서는 3개)의 벨트 롤(13, 14, 15)에 감아 걸쳐져, 각 벨트 롤(13∼15)의 회전에 따라서 둘레 방향으로 주행하는 심리스 벨트로서 설치된다. 정착 벨트(1)는 전체의 두께(T3)(=T1+T2)가 작기 때문에, 둘레 방향 치수를 변화시키지 않고서 축 직각 단면 형상을 변화하는 식의 변형이 용이하여, 심리스 벨트로서 적합하게 이용할 수 있다.

각 벨트 롤(13, 15)은 축선(L13, L15)을 고정하여 설치하고, 벨트 롤(14)은 각 벨트 롤(13, 15)에 대하여 근접하는 방향(A1) 및 이격하는 방향(A2)으로 축선(L14)을 변위가 자유롭게 설치한다. 벨트 롤(13)은 모터 등의 구동 수단에 의해서 축선(L13) 둘레의 소정의 회전 방향(도 7 및 도 8에서 반시계 방향)(B1)으로 회전 구동되는 구동 롤이다. 벨트 롤(14)은 용수철 수단(16)에 의해서 각 벨트 롤(13, 15)로부터 이격하는 방향(A2)으로 축선(L14)을 변위시키는 용수철 힘이 주어져, 장착 벨트(1)에 장력을 부여하는 텐션 롤이다. 벨트 롤(14)에 이러한 용수철 힘이 주어짐으로써, 정착 벨트(1)는 장력이 부여되어, 각 벨트 롤(13∼15) 사이에 미끄럼이 생기지 않는 상태로 감아 걸쳐지고, 벨트 롤(13)이 회전 구동되면, 이에 따라 정착 벨트(1)가 소정의 주행 방향(C1)으로 주행 구동된다. 이 주행 방향(C1)은 벨트 롤(13)에서 벨트 롤(15)을 지나 벨트 롤(14)로 이동하는 방향이다.

정착 롤(12)은 축선(L12) 둘레로 회전이 자유롭게 지지되어, 축선(L12)이 각 벨트 롤(13∼15)의 각 축선(L13∼L15)과 평행하게 되도록 설치된다. 정착 롤(12)은 모터 등의 구동 수단에 의해서 축선(L12) 둘레의 소정의 회전 방향(도 7에서 시계 방향)(G1)으로 회전 구동된다. 정착 벨트(1)와 정착 롤(12)은 각 롤(12∼15)의 회전 축선에 수직인 방향에 대해서 소정의 니프 거리(N)에 걸쳐 탄발(彈發)적으로 접촉하도록 설치되어 있다. 정착 벨트(1)와 정착 롤(12)의 서로 접촉하는 영역에서는 접촉하는 각 표면의 이동 방향 및 이동 속도는 동일하게 된다. 또 정착 롤(12)에는 가열 수단(17)이 내장되어 설치되어 있어, 정착 롤(12)을 가열할 수 있다.

정착 장치(11)에는 예컨대 감광 드럼 등을 이용하여 제로그래피에 의해서 형성된 아직 정착되지 않은 토너상을 담지하는 기록지(18)가 반송 수단에 의해서 반송된다. 기록 매체인 이 기록지(18)는 화살표(H1, H2)로 나타낸 바와 같이, 정착 벨트(1)의 주행 및 정착 롤(12)의 회전에 의해서, 이들 정착 벨트(1)와 정착 롤(12) 사이를 통과한다. 이 때 기록지(18)는 상기 니프 거리(N)의 접촉 영역에서, 정착 벨트(1)와 정착 롤(12)에 의해 두께 방향으로 끼워져 가압되는 동시에, 가열 수단(17)으로부터의 열이 정착 롤(12)로부터 주어져 가열되고, 이로써 담지된 토너상이 기록지(18)에 정착된다.

이러한 정착 장치(11)에 있어서 정착될 때에, 정착 벨트(1)에 작용하는 인장 하중은 상기 인장 항복 하중(Fy)을 밑돌고, 또 발생하는 인장 응력이 인장 항복 응력(σy)을 충분히 밑도는 하중이다. 또 정착 벨트(1)는 전술한 바와 같이 충분히 큰 인장 탄성 계수(E)를 갖고 있어, 정착시에 작용하는 인장 하중 정도로는 둘레 방향 치수가 크게 변화되어 버리는 일이 없어, 정착에 필요한 충분한 압력으로 기록지(18)를 가압하는 것이 가능하다. 또 정착 벨트(1)는 내주면 및 외주면 모두에 균일하며, 안정 주행되는 동시에 치우침없이 가압할 수 있다.

도 9는 통형체(1)의 통형 본체(2)의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 통형 본체(2)는 도 9A에 도시한 바와 같은 금형 장치(20)를 이용하여, 원재료가 되는 원료 통체(21)로 형성된다. 원료 통체(21)는 직원통형이며, 예를 들면 PTFE 파인파우더 F-302(상품명 : 다이킨고교 제조) 등의 PTFE 분말을 원료로 하여, 페이스트 압출 성형법에 의해서 형성되며, 축선 방향의 치수, 외경 및 두께는 형성하여야할 통형 본체(2)에 따라서 적절히 형성된다.

금형 장치(20)의 금형(24)은 통형이며, 예컨대 직원통형으로, 그 내경은 직선형의 축선(25)을 따라서 균일하며, 형성하여야 할 통형 본체(2)의 외경을 따라서 적절하게 선택된다. 금형(24) 내에는 유지 수단(26)이 축선(25)의 방향(도 9의 좌우 방향)의 변위를 저지하여 설치되고, 이 유지 수단(26)에 원료 통체(21)의 축선 방향(도 9의 좌우 방향)의 일단부(22)가 착탈 가능하게 유지된다. 또 금형(24) 내에는 이동체(27)가 축선(25) 방향으로 유지 수단(26)으로부터 멀어지는 방향으로 이동이 자유롭게 설치되고, 이 이동체(27)에 원료 통체(21)의 축선 방향의 타단부(23)가 폐색(閉塞)된 상태로 착탈 가능하게 유지되고 있다.

유지 수단(26)은 강성(剛性)인 거의 직원통형으로 형성되어, 금형(24)에 부분적으로 삽입되는 압축 가스 공급관(28)이 설치된다. 압축 가스 공급관(28)은 취부(取付) 부재(29)에 의해서 금형(24)의 축선 방향의 일단부(30) 부근에서, 이 압축 가스 공급관(28)의 금형(24) 속으로의 삽입 길이를 조정할 수 있게 하여, 금형(24)의 일단부(30)에 고정된다. 금형(24)의 타단부(31)에는 스토퍼(32)가, 또 하나의 취부 부재(33)에 의해서, 금형(24) 속으로의 삽입 길이를 조정할 수 있게 설치된다. 스토퍼(32)는 이동체(27)의 이동을 제한한다.

이 금형 장치(20)를 이용하여, 도 9A에 도시한 바와 같이, 원료 통체(21)의 일단부(22)가 유지 수단(26)에 유지되어 고정되고, 타단부(23)가 이동체(27)에 유지되어 금형(24) 내에서 축선(25) 방향으로 일단부(22)로부터 멀어지는 방향(도 9의 우측)으로 변위 가능하게 설치된다. 이 상태에서 원료 통체(21)는 일단부(22)가가스 공급관(28)과 통하고, 타단부(23)가 폐색되어 있다. 원료 통체(21)를 유지한 상태로, 금형 장치(20)에 구비되는 가열 수단에 의해서, 원료 통체(21)가 그 연화점 이상 또 용융점 미만의 팽창 가공 온도(예컨대 250℃ 이상 310℃ 이하)까지 가열 승온되어, 압축 가스가 가스 공급관(28)으로부터 원료 통체(21)에 공급된다. 이로써 도 9B에 도시된 바와 같이, 원료 통체(21)가 적어도 직경 방향으로 확장하고, 본 실시 형태에서는 아울러 축선 방향으로 신장되어 팽창한다. 원료 통체(21)는 직경 방향으로는 금형(24)의 내주면에 접촉할 때까지 확장하고, 축 방향으로는 이동체(27)가 스토퍼(32)에 의해서 변위가 저지될 때까지 원료 통체(21)의 타단부(23)가 일단부(22)로부터 멀어지는 방향으로 신장되어 팽창한다.

이 도 9B에 도시한 바와 같이 팽창시킨 후, 압축 가스에 의한 가압 상태, 즉 팽창한 상태로 냉각하여, 도 9C에 도시되어 있는 바와 같은 성형물(35)을 얻는다. 이 성형물(35)은 이대로 재차 가열되어 온도가 상승하면 열수축이 일어나기 때문에, 이것을 막기 위해서, 성형물(35)의 내측에, 예를 들면 원통 외주면의 삽입형을 설치하고, 상기 팽창 가공 온도 이상 PTFE 수지의 분해가 현저하게 발생하는 온도 미만의 온도(예컨대 390℃ 미만)까지 가열 승온하여, 열고정 처리하여 통형 본체(2)가 형성되게 한다. 이와 같은 방식을 따르면, 내면 형상이 변화되는 관통 구멍(6)이 균일하게 산재된 다공질의 통형 본체(2)를 얻을 수 있다.

성형물(35) 내에 삽입되는 삽입형은 예를 들면 알루미늄제의 관형체(管形體)가 이용된다. 또 통형 본체(2)를 형성함에 있어서, 성형물(35)이 팽창하지 않고서 양단부는 작은 직경 그대로이고, 즉 중간부가 팽창된 팽창부에 대해 양 외측 부분은 적절히, 예컨대 가상선으로 나타내는 절제 위치(36, 37)에서 열고정 처리 전에 절제되는 것이 좋다.

이와 같은 식으로 얻어진 통형 본체(2)의 내주면(7) 및 외주면(8) 중 적어도 어느 한쪽, 정착 벨트로서 이용되는 본 실시 형태의 경우는 내주면(7)에, 상술한 바와 같은 피복층(5)을 형성하기 위한 수지를 도포하여 이것을 경화시킴으로써 피복층(5)이 통형 본체(2)의 내주부(3)에 형성된다. 피복층(5)을 형성하는 수지는 용액의 상태로 도포된다.

또 피복층(5)을 형성하기 위한 수지를 도포함에 있어서, 통형 본체(2)의 피복층을 형성하는 표면, 즉 본 실시 형태는 내주면(7)은 밑처리를 하더라도 좋고, 또는 밑처리를 하지 않더라도 좋다. 상기 밑처리로서는 탈불소 처리를 하는 것이 바람직하며, 도포되는 수지를 통형 본체(2)에 융합하게 쉽게 하여, 도포한 수지가 튀겨 버리는 것을 막아, 부착되기 쉽게 할 수 있다. 이와 같이 계면 친화성을 향상시킬 수 있어, 피복층의 더욱 강고한 접착을 달성할 수 있다.

상기 피복층을 형성하기 위한 수지를, 통형 본체(2)의 내주면(7)에 도포하면, 이 수지는 각 관통 구멍(6) 내에 침입하여, 이 상태에서 경화한다. 피복층을 형성하는 수지는 용액의 상태로, 즉 유동하기 쉬운 낮은 점도로 도포되어, 관통 구멍(6)으로 통과하기 쉽게 된다. 이러한 용액 상태로 도포하더라도 건조(휘발)시킴으로써 수지의 경화제에 의한 경화가 가능하다. 이와 같이 하여 피복층(5)이 각 관통 구멍(6) 속으로 침입하여, 즉 통형 본체(2)에 부분적으로 침입한 상태로 형성되어 통형체(1)를 얻을 수 있다. 이와 같이 형성된 통형체(1)는 피복층(5)의 관통 구멍(6) 내에 침입한 부분(40)(도 1에 도시)이 통형 본체(2)와 확실히 결합하여, 통형 본체(2)와 피복층(5)이 강력히 접착되고 있다.

이상 설명한 것과 같은 본 실시 형태의 통형체(1)에 따르면, 다른 수지와 융합하기 어려운 PTFE 수지로 이루어지는 통형 본체(2)에 이것과는 다른 수지로 이루어지는 피복층(5)을 강력히 접착하여, 각 층이 박리되지 않는 적층 복합된 통형체(1)를 용이하게 얻을 수 있다. 또한 각 관통 구멍(6)이 내면 형상이 변화되는 형상이라면, 관통 구멍(6) 내에 침입한 부분(40)이 통형 본체(2)에 결합하기 쉽게 되어, 더욱 강력한 접착이 가능하게 된다. 또 관통 구멍(6)이 균질, 즉 균일하게 산재하고 있으면 접착력이 균일, 즉 한결같게 되어 국부적인 박리도 확실하게 방지된다.

이 통형체(1)는 전술한 바와 같이 정착 벨트로서 이용되어, 정착시에 기록지(18)에 접촉하는 면은 PTFE 수지로 이루어지는 통형 본체(2)의 외주면(8)이기 때문에, 토너의 이형성이 양호하며, 정착 벨트(통형체)(1)에 토너가 부착되기 어렵다. 통형체(1)는 통형 본체(2)에 피복층(5)을 형성하여 구성되기 때문에, 기록지(18)에 접촉하는 통형 본체(2)는 충분한 두께로 형성할 수 있어, 마모가 생기더라도 이 토너의 이형성이 양호한 통형 본체(2)가 제거되어 버리는 일이 없어 높은 내구성을 얻을 수 있다.

또한 토너의 이형성을 향상하기 위해서, 정착 벨트(통형체)(1)의 외주면에 실리콘 오일을 도포하는 것이 바람직하며, 정착시에 도포해도 좋다. 통형 본체(2)는 다공질이기 때문에, 실리콘 오일을 함침시켜, 즉 관통 구멍(6)에 저장하는 상태로 유지할 수 있어, 단순히 외주면에 도포하는 경우에 비해서, 실리콘 오일의 유지성이 향상되어, 토너의 이형성이 향상되는 적합한 상태를 확실하게 유지할 수 있다. 따라서 정착시의 오프셋을 확실하게 막아, 양호한 정착 상태로 토너상을 정착하여, 선명한 정착 화상을 얻을 수 있다. 또 실리콘 오일은 통형 본체의 마모 방지 효과가 있기 때문에, 실리콘 오일이 확실하게 유지됨으로써, 통형 본체의 마모를 억제하여 내구성을 매우 높게 할 수 있다.

또한 통형 본체(2)는 심리스 통형이며, 또 내주면(7) 및 외주면(8)의 중심선 평균 거칠기(Ra)가 0.5 ㎛이기 때문에, 그 내주면(7) 및 외주면(8)은 거시적으로, 특히 정착 벨트로서 보면 균일하며, 이 내주면(7)에 도포하여 형성되는 피복층(5)도 역시 균일하다. 따라서 기록지(18)를 균일하게 가열 가압할 수 있고, 또 각 벨트 롤(13∼15)에 대하여도 축선 방향의 틀어짐 등이 생기지 않도록 안정적으로 주행되기 때문에, 높은 정밀도의 정착이 가능하다.

또 통형 본체(2)는 상기와 같은 외경 치수이기 때문에, 외경이 10 ㎜ 미만 및 100 ㎜을 넘는 경우와 같이 금형 장치(20)를 만드는 것이 어렵게 되어 제조가 곤란해지는 일이 없어서, 용이하고 저렴하게 제조할 수 있다. 또한 외경이 10 ㎜ 미만이면, 내주면(7)에의 수지의 도포가 곤란하게 되어 피복층(5)의 형성이 곤란하게 되고, 또 외경이 100 ㎜을 넘으면, 내주면(7) 및 외주면(8)이 지나치게 넓어져 수지를 균일하게 도포하는 것이 곤란하여, 균일한 피복층(5)을 형성하는 것이 곤란하게 된다. 이에 대하여, 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이기 때문에 균일한 피복층(5)을 형성할 수 있다.

또 통형 본체(2)는 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하이기 때문에, 두께가 50 ㎛ 미만인 경우와 같이 지나치게 얇아져 내구성이 낮아지는 일이 없고, 두께가 200 ㎛을 넘는 경우와 같이 지나치게 두껍게 되어 강성이 지나치게 높아지는 일이 없다. 따라서 충분한 내구성을 얻을 수 있는 동시에 또 부분적으로 곡율을 용이하게 변화시킬 수 있는 통형체(1)를 얻을 수 있어, 정착 벨트로서 적합하게 이용할 수 있다.

통형 본체(2)의 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이기 때문에, 공기 투과도가 30000초/100 cc를 넘는 경우에서 정착 벨트에 실리콘 오일을 도포하여 이용할 때에 관통 구멍(6) 내에 실리콘 오일이 침입하기 어렵게 되어 함유성이 저하되는 등, 관통 구멍(6)의 효과가 작아지는 일이 없고, 공기 투과도가 500초/100 cc를 넘는 경우와 같이 피복층을 형성하는 수지가 관통 구멍에 지나치게 침입하여 버리는 일이 없다. 따라서 피복층이 적절히 침입하여 충분히 높은 접착력으로 통형 본체에 접착되는 동시에, 실리콘 오일의 유지 성능도 양호하게 된다.

또 통형 본체(2)의 관통 구멍(6)의 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 또 공공율이 25% 이상 50% 이하이기 때문에, 빈 구멍 비율이 25% 미만인 경우에서와 같이 공기 투과도가 상기 수치 범위를 넘어 벗어나는 것을 막을 수 있고, 빈 구멍 비율이 50%를 넘는 경우에 공기 투과도가 상기 수치 범위를 밑돌아 벗어나는 것을 막을 수 있다. 또 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛을 넘는 경우와 같이, 표면이 거칠게 되어 토너 등의 입자가 부착되기 쉬워지는 것을 막을 수 있다.

또 통형체(1)는 상술한 바와 같이 둘레 방향의 인장에 관한 기계적 강도에있어서, 전술한 바와 같이 복사기 등의 정착 벨트에는 둘레 방향에 대해서 축 방향의 폭 1 ㎝당 2.5 ㎏중 이상의 하중이 작용하는 일은 없으며, 또 150 ㎏/㎠ 이상의 인장 응력이 발생하는 인장 하중이 작용하는 일이 없고, 따라서 통형체(1)는 정착 벨트로서, 높은 내구성을 얻어 적합하게 이용할 수 있다. 또 정착 벨트에는 상기 수치의 인장 탄성 계수의 벨트의 둘레 방향 치수를 크게 변화시켜 버리는 인장 하중이 작용하는 일이 없으며, 따라서 통형체(1)는 정착 벨트로서 신장이 적은 적합한 상태로 이용할 수 있다.

또 피복층(5)을 형성하는 수지는 가교성 수지, 예컨대 불소계 수지 또는 이미드계 수지, 혹은 PES 수지이기 때문에, 이 피복층(5)의 인장 강도를 높게 하고, 또 내열성을 높게 할 수 있다. 따라서 내열성이 높은 PTFE 수지로 이루어지는 통형 본체(2)와 복합하여 통형체(1)를 형성하여, 높은 내열성이 요구되는 정착 벨트 등으로서 적합하게 이용할 수 있다.

또 본 실시 형태의 제조 방법에 따르면, 상술한 바와 같이 통형체(1)를 형성할 수 있다. 통형 본체는 심리스 통형이며, 내주면(7) 및 외주면(8)이 균일하고, 수지를 균일하게 도포하여, 균일한 피복층을 용이하게 형성할 수 있다. 더구나 통형 본체(2)는 다공질이기 때문에, 수지를 도포함으로써 이 수지를 관통 구멍(6) 내에 침입시켜, 수지가 튀겨 버리는 것을 막아, 이 상태로 수지를 경화하여 피복층(5)을 형성할 수 있어, 복합된 통형체(1)를 용이하게 형성할 수 있다.

또 전술한 바와 같은 통형 본체(2)에 수지를 도포하여 피복층(5)을 형성하기 때문에, 피복층을 형성하는 수지를 균일하게 또 용이하게 도포할 수 있어, 균일한피복층을 용이하게 형성할 수 있다. 따라서, 통형체(1)를 용이하고 저렴하게 제조할 수 있다.

또 통형 본체(2)는 페이스트 압출 성형에 의해서 원료 통체(21)를 형성하고, 이 원료 통체(21)를 팽창 가공하여, 열고정 처리하여 형성되기 때문에, 관통 구멍이 균일하게 형성되는 전술한 바와 같은 특성의 통형 본체(2)를 제조할 수 있다. 따라서 수지를 도포함으로써 균일한 피복층(5)이 형성되는 통형 본체(2)를 용이하게 제조할 수 있다. 또 통형 본체(2)는 피복층(5)이 형성되는 표면을 탈불소 처리하더라도 좋고, 이 경우, 피복층(5)을 형성하는 수지가 통형 본체(2)에 융합되기 쉽게 되어, 도포했을 때에 겉도는 것을 방지하여 부착하기 쉬워지기 때문에, 이 도포 작업이 용이하게 되어, 균일한 피복층(5)을 용이하게 형성할 수 있다. 또한 아울러, 이와 같이 계면 친화성을 향상시킴으로써, 더욱 강고한 접착을 달성할 수 있다. 또 피복층(5)을 형성하는 수지는 용제에 녹여진 용액의 상태로 도포되기 때문에, 점도를 낮게 하여 관통 구멍(6) 내에 침입하기 쉽게 할 수 있다. 따라서 통형체를 용이하게 형성할 수 있다.

도 10은 통형체(1)가 설치되는 다른 정착 장치(11c)를 간략화하여 나타내는 정면도이다. 통형체(1)는 도 7 및 도 8에 나타내는 정착 장치(11) 대신에, 도 10에 도시한 바와 같은 정착 장치(11c)에 구비하는 것도 좋다. 정착 장치(11)와 같은 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이는 동시에, 유사한 구성 부분에는 동일 숫자에 「c」를 더한 부호를 붙여, 특징적인 점에 관해서만 설명하고, 공통점은 중복을 피해 설명을 생략한다. 정착 장치(11c)에서는 정착 벨트(1)는 롤 장치(45c)의 2개의 벨트 롤(13c, 14c)에 감아 걸친다. 벨트 롤(14c)은 정착 장치(11)의 벨트 롤(14)과 같은 용수철 수단에 의해서 용수철 힘이 주어져, 벨트에 장력을 부여하기 위한 텐션 롤이다. 통형체(1)는 이러한 정착 장치(11c)의 정착 벨트로서도 적합하게 이용할 수 있어 동일한 효과를 달성할 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시 형태의 통형체(1a)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다. 통형체(1a)는 도 1∼도 9에 나타내는 실시 형태의 통형체(1)와 유사하며, 같은 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이는 동시에, 유사한 구성 부분에는 동일 숫자에 「a」를 더한 부호를 붙여, 특징적인 점에 관해서만 설명하고, 공통점은 중복을 피해 설명을 생략한다. 통형체(1)에서는 통형 본체(2)의 내주부(3)에 피복층(5)이 형성되지만, 통형체(1a)에서는 피복층(5) 대신에, 통형 본체(2)의 외주면(8)에 수지를 도포하여 경화하여 외주부(4)에 피복층(5a)이 형성된다. 이 피복층(5a)도 또, 피복층(5)과 마찬가지로, 관통 구멍(6) 내에 침입하는 부분(40a)을 갖고 있어 강력히 접착된다. 피복층(5a)은 피복층(5)과 같은 수지로 이루어진다. 이 통형체(1a)는 통형체(1)의 외주면이 통형 본체(2)에 의해서 형성되는 것에 의한 효과를 제외하고 동일한 효과를 달성할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 통형체(1b)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다. 통형체(1b)는 도 1∼도 10에 도시하는 각 실시 형태의 통형체(1, 1a)와 유사하며, 같은 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이는 동시에, 특징적인 점에 관해서만 설명하고, 공통점은 중복을 피해 설명을 생략한다. 통형체(1)에서는 통형 본체(2)의 내주부(3)에 피복층(5)이 형성되고, 통형체(1a)에서는 통형 본체(2)의내주부(3)에 피복층(5a)이 형성되지만, 통형체(1b)에서는 각 피복층(5, 5a)이 각각 형성된다. 이 통형체(1b)도 또한, 통형체(1)의 외주면이 통형 본체(2)에 의해서 형성되는 것에 의한 효과를 제외하고 동일한 효과를 달성할 수 있다.

도 13은 본 발명의 다른 실시 형태의 통형체(61)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 13은 전술한 도 1에 대응한다. 이 도 13에 나타내는 통형체(61)는 전술한 도 1∼도 12에 나타내는 실시 형태와 유사하며, 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙인다. 통형체(61)는 통형 본체(2)와, 통형 본체(2)의 내주부(3)측의 피복층(5) 사이에, 개재층(62)이 개재된다. 통형 본체(2)는 전술한 바와 같이 PTFE 수지로 이루어져, 그 다수의 각 관통 구멍(6)에 부분적으로 개재층이 침입한 상태로 되어 있다. 개재층(62)을 구성하는 합성 수지는 예컨대 프라이머, 고무 등의 재료로 이루어진다. 개재층은 불소 고무 다이엘_TM라텍스(상품명 : 다이킨고교 제조)를 들 수 있다. 개재층(62)의 두께(T4)는 예컨대 1∼10 ㎛이라도 좋다. 개재층(62)을 구성하는 합성 수지의 습윤성에 관한 특성에 관해서는, PTFE 수지제 통형 본체의 표면 상에 직접 용매를 포함하는 액상 피복층의 재료를 한 방울 떨어뜨렸을 때에 있어서의 피복층의 접촉각을 θ1으로 하고, PTFE 수지제 통형 본체의 표면 상에 용매를 포함하는 액상 개재층의 재료를 한 방울 떨어뜨렸을 때에 있어서의 개재층의 접촉각을 θ2로 하고, 개재층의 표면 상에 용매를 포함하는 액상 피복층의 재료를 한 방울 떨어뜨렸을 때에 있어서의 피복층의 접촉각을 θ3이라고 할 때, θ1>θ2, 및 θ1>θ3이 성립하도록, 개재층의 재료가 선택된다. 통형체(61)의 그 밖의구성은 전술한 실시 형태와 마찬가지다.

도 14는 본 발명의 다른 실시 형태의 통형체(61a)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 14는 전술한 도 11에 대응한다. 이 실시 형태는 전술한 실시 형태와 유사하며, 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙인다. 특히 이 실시 형태에서는 통형 본체(2)와, 그 통형 본체(2)의 외주부 측의 피복층(5a)과의 사이에, 개재층(62a)이 형성된다. 그 밖의 구성은 전술한 실시 형태와 마찬가지다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시 형태의 통형체(61b)의 일부를 확대하여 도시하는 단면도이다. 도 15는 전술한 도 12에 대응한다. 이 실시 형태도 역시 전술한 실시 형태와 유사하며, 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙인다. 주목해야 할 것은 이 실시 형태에서는 통형 본체(2)의 내주부측 및 외주부측에서의 피복층(5, 5a) 사이에, 개재층(62, 62a)이 형성된다. 그 밖의 구성은 전술한 실시 형태와 마찬가지다.

도 16은 본 발명의 다른 실시 형태의 정착 장치(11d)의 간략화된 단면도이다. 이 실시 형태는 전술한 실시 형태와 유사하며, 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙인다. 정착 장치(11d)에서는 정착 롤(66)은 알루미늄 등의 열전도율이 높은 금속제의 직원통형 코어체(64)의 외주부에, 탄발성을 갖는 실리콘 고무 등의 토너의 이형성이 양호한 재료로 이루어지는 커버층(65)이 형성되어 구성된다. 코어체(64)의 내부에는 열원인 전기 히터(67)가 삽입 관통되고, 이로써 커버층(65)의 외표면이, 열정착에 알맞은 온도, 예를 들면 150∼180℃의 일정한 온도로 유지되도록 히터(67)에 전력이 공급되어 제어된다. 정착 롤(66)은 코어체(64)와커버층(65)을 포함한다.

정착 롤(66)의 아래쪽에는 본 발명에 따른 정착 벨트(1)가 롤(13, 15) 사이로 감겨져 배치된다. 이 정착 벨트(1)의 상측 부분(68)은 정착 롤(66)의 표면에 그 정착 벨트(1)의 둘레 방향으로 미리 정하는 니프 폭에 걸쳐, 면 접촉하여 탄발성을 갖는 압박 부재(98)에 의해서 압박된다. 정착 벨트(1)의 상측 부분(68)과, 정착 롤(66) 사이에는 기록 매체(18)가 협지(挾持)되어 반송된다. 기록 매체(18)는 예컨대 기록지이며, 그 도 16에 있어서의 상측 표면에는 토너상(69)이 형성된다. 기록 매체(18)가 정착 벨트(1)와 정착 롤(66) 사이에서 협지되어 가열되고 압력이 가해짐으로써 토너상(69)이 가열 용융되어, 기록 매체(18)에 부착되어 열 정착이 이루어진다.

정착 롤(66)은 모터를 포함하는 구동원에 의해서 일정한 회전 속도로 회전 구동된다. 정착 벨트(1), 즉 롤(13, 15)은 정착 벨트(1)의 외주면의 속도가, 정착 롤(66)의 외주면의 속도와 동일하게 되도록 회전 구동되고 있다. 본 발명의 다른 형태에서는 정착 롤(66)의 구동에 따라서, 정착 벨트(1) 및 롤(13, 15)이 따라서 회전하도록 구성하라도 좋다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시 형태의 정착 장치(11e)의 간략화된 단면도이다. 이 열정착 장치(11e)의 구성은 전술한 실시 형태와 같은 식이며, 대응하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙인다. 도 17에 있어서의 정착 롤(72)은 직원주형의 코어체(73)와, 그 코어체(73)의 외주부에 형성되는 탄발성을 갖는 고무 등의 재료로 이루어지는 중간층(74)과, 중간층(74)의 외주부를 덮는 커버층(75)을 포함하여구성된다. 정착 벨트(1)는 전술한 실시 형태와 같은 식으로 롤(13, 15)에 감아 걸쳐지고, 그 상측 부분(68)은 미리 정하는 니프 폭에 걸쳐 정착 벨트(1)의 둘레 방향에, 정착 롤(72)의 커버층(75)의 외주면에 면접촉한다. 주목해야 할 것은 정착 벨트(1)에 의해서 둘러싸이는 공간(78) 내에 히터(79)가 배치된다. 히터(79)는 정착 벨트(1)의 정착 롤(72) 측의 상측 부분(68)의 내주부를 향해서 정착 벨트(1)를 가열한다. 이로써 정착 벨트(1)의 상측 부분(68)과, 정착 롤(72) 사이에서 반송되는 기록 매체(18)의 토너상(69)이 가열 용융된다. 히터(79)에 의해서 토너상(69)은 열 정착에 알맞은 온도, 예컨대 저술한 바와 같이 150∼180℃로 가열된다. 도 17의 그 밖의 구성은 전술한 실시 형태와 같은 식이다.

도 16 및 도 17에 있어서의 정착 벨트(1) 대신에, 도 11∼도 15에 관련되어 전술한 정착 벨트(1a, 1b; 61, 61a, 61b)가 이용되더라도 좋다.

도 18은 본 발명의 정착 장치(11)를 갖추는 정전 사진 방식의 화상 형성 장치(81)의 전체의 구성을 간략화하여 도시하는 단면도이다. 이 화상 형성 장치(81)는 예를 들면 복사기, 프린터 등이라도 좋고, 본 발명은 그 밖의 용도에 관련하여 실시되더라도 좋다. 직원주형의 감광체(83)는 둘레 방향으로 무단형으로 형성되며, 예를 들면 도 18에 도시된 바와 같이 직원주형이고, 본 발명의 또 다른 실시 형태에서는 무단형 벨트라도 좋고, 이 감광체(83)는 화살표(84)로 나타낸 바와 같이 일정한 회전 속도로 구동된다. 감광체(83)의 표면은 메인 대전(帶電) 수단(85)에 의해서 축선 방향 전체 길이에 걸쳐 전면에, 한쪽 극성으로 대전된다. 이렇게 해서 균일하게 대전된 감광체(83)의 표면에는 노광 수단(86)에 의해서 화상에 대응하는빛(87)이 조사되고, 이로써 감광체(83)의 표면 위에 정전 잠상(潛像)이 형성된다. 빛(87)은 가시광이라도 좋지만, 가시광 영역 이외의 빛이라도 좋고, 또는 레이저 빔이라도 좋다.

감광체(83) 위의 정전 잠상은 현상 수단(88)에 있어서, 토너에 의해서 현상화된다. 감광체(83) 위의 토너상은 코로나 방전기 등의 전사 수단(89)에 의해서, 기록 매체(18) 상에 전사되고, 이로써 기록 매체(18)의 도 18에 있어서의 상측 표면에는 토너상(69)이 전사된다. 반송 수단(91, 92)은 기록 매체(18)를 반송하고, 토너상(69)이 형성된 기록 매체(18)는 본 발명에 따른 정착 장치(11)에 반송된다. 이렇게 해서 기록 매체(18) 위의 토너상(69)이 가열 용융되어 열 정착이 이루어진다. 열정착 장치(11)는 도 1∼도 17에 관련되어 전술한 각 구성을 갖고 있더라도 좋다.

도 19는 통형 본체(2)의 표면 위에 액상의 개재층(62)을 도포하여 형성할 때에 있어서의 접촉각(θ2)를 설명하기 위한 도면이다. 접촉각(θ2)은 고체의 통형 본체(2)의 표면에, 제조 공정 도중의 액상 개재층(62)이 도포되었을 때, 그 접선(94)과 이루는 각도이다. 전술한 각도(θ1)는 고체의 통형 본체(2)의 표면 위에, 제조 공정 도중에 액상의 피복층(5)이 도포되었을 때의 접촉각(θ1)이며, 또한 접촉각(θ3)은 고체의 개재층(62)의 표면 위에 제조 공정 도중의 액상 피복층(5)이 도포되었을 때의 각도(θ3)이다.

본건 발명자는 본 발명에 따라서 통형체를 제조하여, 이 통형체의 기계적 강도 등에 관해서 확인했다. 우선 PTFE 파인파우더 F-302(상품명 : 다이킨고교 제조)를 원료로 하여 페이스트 압출 성형법에 의해서, 외경이 6 ㎜이며, 두께가 0.35 ㎜인 PTFE 원료 통체를 제작했다. 이 PTFE 원료 통체를, 도 9에 도시하는 금형 장치(20)를 이용하여 직경 방향으로 팽창 가공했다. 원통형의 금형(24)의 내경은 24 ㎜이며, 직경 방향으로 팽창하는 팽창부의 축 방향 길이가 400 ㎜가 되도록 설정하여, 300℃ 온도하에서 20분간 가열한 후, 압력이 3 ㎏중/㎠의 가압 공기를 내부에 공급하여 팽창시키고, 이 가압한 상태에서 수냉하여 팽창 성형된 성형물을 얻었다. 이 성형물을, 길이가 350 ㎜가 되도록, 재단하여 양단부를 절제하고, 외경이 22 ㎜, 내경이 20 ㎜ 및 길이가 400 ㎜인 알루미늄제 삽입형을 삽입하여, 320℃의 로 내에서 10분간 가열하고, 열고정 처리하여 통형 본체를 얻었다. 이 통형 본체는 내경이 22 ㎜ 또 두께가 0.1 ㎜이며, 이 통형 본체의 다공질 특성은 공기 투과도(거얼리 수)가 2000초/100 cc, 공공율이 35% 및 최대 구멍 직경이 0.1 ㎛ 이하였다.

피복층을 형성하는 수지로서 불소계 수지를 선택하고, 주요제로서의 제플 GK-510(불소계 수지 도료 : 상품명 : 다이킨고교 제조) 50 중량%의 초산부틸(용제) 50 중량% 용액(X1)과, 이소시아네이트 경화제인 콜로네이트 HX(상품 : 일본폴리우레탄고교 제조)(Y1)를, 용액(X1) 100 중량부와 경화제(Y1) 12 중량부의 비율로 혼합하고, 또 이 혼합액에 초산부틸을, 혼합액이 100 중량부, 초산부틸이 20 중량부가 되는 비율로 추가하여, 희석하고 조합(調合)했다. 이 조합한 도포제(피복층을 형성하기 위한 수지의 용액)를 가제에 충분히 함유시켜, 이 가제에 상기한 바와 같이 얻은 통형 본체 속을 통과시켜, 도포제를 통형 본체의 내주면 전면에 도포했다. 이어서 적외선 램프하에서 2시간 적외선을 조사(照射)하여, 용제의 건조와 이에 따른 수지의 경화(주요제의 관능기와 경화제의 반응에 의한)를 하게 하였다. 통형 본체의 내주부에 불소계 수지에 의해서 두께 0.03 ㎜의 피복층이 형성된 통형체(제1 실시예 물품)를 얻었다.

또 제1 실시예 물품과 같은 방식으로 형성한 물품에, 또한 통형 본체의 외주면에 마찬가지로 도포제를 도포, 건조, 경화하고, 외주부에도 피복층을 형성하여, 통형 본체의 내주부 및 외주부의 양쪽에 피복층이 형성된 통형체(제2 실시예 물품)을 얻었다. 이 제2 실시예 물품의 전체 두께는 0.15 ㎜이며, 따라서 통형 본체의 외주부에 형성된 피복층의 두께는 0.02 ㎜이었다.

이들 제1 및 제2 실시예 물품의 둘레 방향의 인장에 대한 강도를 측정했다. 피복층에 의한 복합에 의해서 강도가 향상되는 것을 확인하기 위해서, 제1 및 제2 실시예 물품과 같은 식으로 형성한 통형 본체(피복층 없음)를 제1 비교예 물품으로 하고, 이 제1 비교예 물품의 둘레 방향의 인장에 대한 강도를 아울러 측정했다. 측정은 제1 및 제2 실시예 물품 및 제1 비교예 물품으로부터 도 4에 도시한 바와 같은 축선 방향의 폭이 10 ㎜이 되는 일부분을 재단하여 잘라내고, 둘레 방향의 1곳에서 분단하여 도 5에 도시한 바와 같은 단책형의 작은 조각(시편)을 형성하고, 이 시편을 척(chuck) 사이 거리가 40 ㎜가 되도록 셋트하여, 인장 속도 200 ㎜/분으로 둘레 방향 인장 하중을 부여하여 실시했다. 인장 시험기에는 오토그래프(시마즈세이사쿠쇼 제조)를 이용했다. 측정한 강도를 표 1에 나타낸다.

항 목 (단 위)	제1 실시예 물품	제2 실시예 물품	제1 비교예 물품
통형체의 두께 (mm)	0.13	0.15	0.1
항복 강도(응력) (㎏중/㎠)	240	230	60
인장 탄성계수 (㎏중/㎠)	11000	8000	3100

표 1로부터 명백한 것과 같이, 피복층을 형성하지 않은 제1 비교예 물품에서는 전술한 벨트로서 적합한 인장 항복 응력 및 인장 탄성 계수를 나타내지 않았지만, 제1 및 제2 실시예 물품은 인장 항복 응력이 240 ㎏중/㎠ 및 230 ㎏중/㎠이고, 모두 150 ㎏중/㎠ 이상이며, 또 인장 탄성 계수가 11000 ㎏중/㎠ 및 8000 ㎏중/㎠이고, 모두 7000 ㎏중/㎠ 이상이며, 상술한 벨트로서 적합한 기계적 강도를 갖고 있음이 확인되었다.

또한 제1 및 제2 실시예 물품에 관해서, 벨트로서의 유용성을 확인하기 위해서, 도 8에 도시하는 각 롤을 갖는 밸트 구동 장치와 같은, 외경이 각각 5 ㎜인 3개의 롤을 구비하는 벨트 구동 장치를 조립하여, 150℃의 분위기 하에서, 각 실시예 물품에 2 ㎏중의 장력을 부여한 상태로 원주 속도(주행 속도) 5 ㎝/초로 240 시간의 연속 운전을 했다. 제1 및 제2 실시예 물품에 관해서, 피복층의 박리 및 신장을 관찰했지만 변화가 인정되지 않았다. 기기가 구비하는 벨트(정착 벨트를 포함함)로서의 유용성이 확인되었다.

또한 제1 실시예 물품에 관해서, 정착 벨트로서의 유용성을 확인하기 위해서, 실리콘 오일의 함유성 시험을 했다. 제1 실시예 물품의 내주면 및 외주면에, 점도가 500 센티스토크스인 실리콘 오일을 방울방울 떨어뜨려, 표면의 실리콘 오일의 융합도, 침투성을 관찰했다. 제1 실시예 물품은 재질(다공질)이 백탁색이기 때문에, 실리콘 오일의 침투에 의한 빛의 투과 상태 변화(투광도의 향상)를 관찰했다. 피복층이 형성되지 않는 외주면(다공질의 통형 본체가 노출)에 떨어뜨린 경우는, 실리콘 오일이 침투 함침되어 빛이 투과하게 되어(투명에 가까운 상태가 되고), 제1 실시예 물품의 내주면측에 적색의 물체를 배치하여, 이 물체를 명료하게 확인할 수 있었다. 피복층이 형성되는 내주면에 떨어뜨린 경우에는 피복층에 의한 실리콘 오일의 침투가 저지되어, 백탁색(불투명) 그대로였다. 이로부터 실리콘 오일을 함침하여 유지할 수 있음이 확인되는 동시에, 실리콘 오일의 내주면 측으로의 누설이 방지되는 것도 확인되었다.

또한 불소계 수지 이외의 수지로 이루어지는 피복층을 형성한 통형체에 관해서도 기계적 강도에 대해 확인했다. 우선 제1 및 제2 실시예 물품의 통형 본체(제1 비교예 물품)의 제작 공정에서, 열고정 처리 온도만을 340℃로 변경하고, 다른 것을 같은 방식으로 제작하여 통형 본체를 얻었다. 이 통형 본체는 내경이 22 ㎜ 또 두께가 0.1 ㎜로서, 이 통형 본체의 다공질 특성은 공기 투과도(거얼리 수)가 2500초/100 cc, 공공율이 33% 및 최대 구멍 직경이 0.1 ㎛ 이하였다. 다음에 통형 본체의 내주면을, 금속 나트륨이 분산된 액체인 테트라에치(상품명 : 쥰코샤 제조)를 이용하여 탈불소 처리를 했다.

피복층을 형성하는 수지를 이미드계 수지로 하여, 폴리아미드이미드의 경화전의 용액인 HI-600A(상품명 : 히타치카세이 제조)에 N메틸피롤리돈을, 폴리아미드 수지의 용액이 100 중량부, N 메틸피롤리돈이 15 중량부가 되는 비율로 추가하여, 희석하여 조합했다. 조합하여 얻어진 도포제를, 불소계 수지의 경우와 같은 식으로, 탈불소 처리된 내주면에 도포했다. 탈불소 처리를 함으로써 도포제, 구체적으로는 N 메틸피롤리돈이 겉도는 것을 방지할 수 있어, 도포제를 적합하게 도포할 수 있었다. 다음에 250℃의 분위기 하에서 1시간, 또 이어서 300℃의 분위기 하에서 30분간 방치하여 가열하여, 경화시켰다. 통형 본체의 내주부에 폴리아미드이미드 수지에 의해서 두께 0.03 ㎜의 피복층이 형성된 통형체(제3 실시예 물품)을 얻었다.

피복층을 형성하는 수지를 PES 수지로 하고, 도포용의 PES 수지의 용액인 PES100P(상품명: 스미토모가가쿠고교 제조)에 N메틸피롤리돈을, PES 수지의 용액이 100 중량부, N메틸2피롤리돈이 15 중량부가 되는 비율로 추가하여, 희석하고 조합했다. 조합하여 얻어진 도포제를, 이미드계 수지의 경우와 같은 식으로, 탈불소 처리된 내주면에 도포했다. 탈불소 처리를 함으로써 이미드계 수지의 경우와 같이, 도포제를 적합하게 도포할 수 있었다. 다음에 200℃의 분위기 하에서 30분간, 또 이어서 250℃의 분위기 하에서 30분간 방치하고 가열하여, 경화시켰다. 통형 본체의 내주부에 PES 수지에 의해서 두께 0.03 ㎜의 피복층이 형성된 통형체(제4 실시예 물품)을 얻었다.

이들 제3 및 제4 실시예 물품의 둘레 방향의 인장에 대한 강도를 측정했다. 피복층에 의한 복합에 의해서 강도가 향상되는 것을 확인하기 위해서, 제3 및 제4 실시예 물품과 같은 식으로 형성한 통형 본체(피복층 없음)를 제2 비교예 물품으로 하여, 이 제2 비교예 물품의 둘레 방향의 인장에 대한 강도를 아울러 측정했다. 측정은 제1 및 제2 실시예 물품 및 제1 비교예 물품의 경우와 같이 시편을 형성하여,같은 조건으로 인장 하중을 부여하여 행했다. 측정한 결과를 표 2에 나타낸다.

항 목 (단 위)	제3 실시예 물품	제4 실시예 물품	제2 비교예 물품
통형체의 두께 (mm)	0.13	0.13	0.1
항복 강도(응력) (㎏중/㎠)	290	300	55
인장 탄성계수 (㎏중/㎠)	12000	12000	3000

표 2로부터 명백한 바와 같이, 피복층을 형성하지 않은 제2 비교예 물품에서는 전술한 벨트로서 적합한 인장 항복 응력 및 인장 탄성 계수를 보이지 않았지만, 제3 및 제4 실시예 물품은 인장 항복 응력이 290 ㎏중/㎠ 및 300 ㎏중/㎠이며, 모두 150 ㎏중/㎠ 이상이고, 또한 인장 탄성 계수가 모두 12000 ㎏중/㎠이며, 7000 ㎏중/㎠ 이상으로, 전술한 벨트로서 적합한 기계적 강도를 갖고 있음이 확인되었다.

전술한 각 실시 형태 및 각 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위해서 열거한 바람직한 예에 지나지 않으며, 당연히, 형상, 치수 및 재질 등을 본 발명의 범위 내에서 변경하는 것이 가능하고, 상기 예 이외에도 바람직한 것이 많이 있다. 예를 들면 피복층은 캡톤(상품명 : 듀퐁 제조)으로 대표되는 피로멜리트산이무수화물과, 4,4'-디아미노페닐에테르를 원료로 한 폴리아미드산 용액을 도포하여, 관통 구멍 내에 침입 함침시킨 후에 가열 경화시켜, 폴리이미드 수지로 이루어지는 피복층을 형성하더라도 좋다. 또 케루이미드(상품명 : 로누·푸란사 제조)로 대표되는 디아미노페닐메탄과 무수말렌산을 원료로 한 비스말레이미드의 와니스를 도포하여, 관통 구멍 내에 침입, 함침시킨 후에 가열 경화시켜, 폴리아미노비스말레이미드 수지로 이루어지는 피복층을 형성하더라도 좋다. 또한 전방향족 폴리이미드 와니스(상품명 : 도레이사 제조)를 도포하여, 관통 구멍 내에 침입, 함침시킨 후에 가열 경화시켜, 전방향족 폴리이미드로 이루어지는 피복층을 형성하더라도 좋다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징에서 일탈하지 않고, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 따라서, 전술한 실시 형태는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 나타내는 것으로, 명세서 본문에는 구속되지 않는다.

또한, 청구의 범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 전부 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

청구항 1에 기재한 본 발명에 따르면, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체와, 그 내주부 및 외주부의 적어도 어느 하나에 형성되는 다른 수지로 이루어지는 피복층이 강력히 접착되어, 박리되지 않은 적층 복합된 내구성이 높은 통형체를 얻을 수 있다.

청구항 2에 기재한 본 발명에 따르면, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체와, 그 내주부에 형성되는 다른 수지로 이루어지는 피복층이 강력히 접착되어, 박리되지 않는 적층 복합된 내구성이 높은 통형체를 얻을 수 있다. 정착 벨트로서 이용되는 통형체는 토너의 이형성이 양호하며, 토너가 부착되기 어렵다. 또 통형체는 통형 본체를 충분한 두께로 형성할 수 있어, 높은 내구성을 얻을 수 있다. 또한 통형 본체는 실리콘 오일을 함침시켜, 우수한 유지 성능으로 외주부에 유지할 수 있어, 오프셋을 확실하게 막아, 양호한 정착 상태로 토너상을 정착하여, 선명한 정착 화상을 얻을 수 있다. 또 실리콘 오일은 통형 본체의 마모 방지 효과를 갖기 때문에, 실리콘 오일이 확실하게 유지됨으로써, 통형 본체의 마모를 억제하여, 내구성을 매우 높게 할 수 있다.

청구항 3에 기재한 본 발명에 따르면, 통형체는 높은 내인장 항복 강도를 지니고, 통형체는 상기 복사기 등의 기기의 벨트, 예를 들면 정착 벨트로서, 높은 내구성을 얻어 적합하게 이용할 수 있다.

청구항 4에 기재한 본 발명에 따르면, 통형체는 높은 내인장 항복 응력을 지니고, 통형체는 상기 복사기 등의 기기의 벨트, 예를 들면 정착 벨트로서, 높은 내구성을 얻어 적합하게 이용할 수 있다.

청구항 5에 기재한 본 발명에 따르면, 높은 인장 탄성 계수를 지니고, 상기 복사기 등의 기기의 벨트, 예를 들면 정착 벨트로서, 신장이 적은 적합한 상태로 이용할 수 있다.

청구항 6에 기재한 본 발명에 따르면, 통형 본체의 외경, 두께 및 다공 특성이 상술된 바와 같이 형성되기 때문에, 강도가 크고, 내구성이 우수하며, 또한 국부적으로 곡율을 변화시키는 것이 가능하고, 내주면 및 외주면이 균일한 통형체를 얻을 수 있다. 따라서 통형체는 복사기 등의 기기의 벨트, 예를 들면 정착 벨트로서 적합하다.

청구항 7에 기재한 본 발명에 따르면, 통형체는 내열성을 높게 할 수 있어, 복수의 발열원을 갖는 복사기 등의 기기의 벨트로서, 특히 높은 내열성이 요구되는정착 벨트로서 적합하게 이용할 수 있다.

청구항 8에 기재한 본 발명에 따르면, 내열성이 높은 통형체를 실현할 수 있다.

청구항 9에 기재한 본 발명에 따르면, 내열성이 높은 통형체를 실현할 수 있다.

PTFE제 통형 본체의 내주부 또는 외주부에, PTFE와는 다른 합성 수지로 이루어지는 피복층을 직접 도포 등으로 형성할 때, 피복층이 통형 본체와 습윤성이 좋지 않은 경우, 피복층을 균일한 두께로 통형 본체의 내주부 또는 외주부의 전면에 피복하는 것이 곤란하게 된다고 하는 문제가 있다. 이 문제점을 해결하기 위해서 청구항 10∼12의 본 발명에 따르면, 통형 본체와 피복층 사이에, 프라이머 또는 고무 등으로 이루어지는 개재층이 형성된다. 이 개재층은 PTFE 수지와 피복층을 구성하는 합성 수지와의 양자에 습윤성이 양호하다. 이러한 개재층의 재료는 전술한 바와 같이 프라이머 또는 고무 등이라도 좋다

청구항 13에 기재한 본 발명에 따르면, 통형체는 내열성을 높일 수 있어, 복수의 발열원을 갖는 복사기 등의 기기의 벨트로서, 특히 높은 내열성이 요구되는 정착 벨트로서 적합하게 이용할 수 있다.

청구항 14에 기재한 본 발명에 따르면, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지의 통형 본체에 내주부 및 외주부의 적어도 어느 한쪽에 다른 수지의 피복층을 적층 복합된 통형체를 용이하게 제조할 수 있다. 게다가, 통형 본체와 피복층은 강력하게 접착되어 있다. 또한 통형 본체에 도포되는 수지가 용이하게 관통 구멍에 침입하여, 균일한 표면의 피복층을 용이하게 형성할 수 있다.

청구항 15에 기재한 본 발명에 따르면, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지의 통형 본체에 내주부에 다른 수지의 피복층을 적층 복합한, 정착 벨트로서 이용되는 통형체를 용이하게 제조할 수 있다. 더구나 통형 본체와 피복층은 강력하게 접착되어 있다. 또 통형 본체에 도포되는 수지가 용이하게 관통 구멍에 침입하여, 균일한 표면의 피복층을 용이하게 형성할 수 있다.

청구항 16에 기재한 본 발명에 따르면, 관통 구멍이 한결같이 형성되는 통형 본체를 제조할 수 있다. 따라서 수지를 도포함으로써 균일한 피복층이 형성되는 통형체를 용이하게 제조할 수 있다.

청구항 17에 기재한 본 발명에 따르면, 관통 구멍이 한결같이 형성되는 통형 본체를 제조할 수 있다. 따라서 수지를 도포함으로써 균일한 피복층이 형성되는 통형체를 용이하게 제조할 수 있다. 또 통형 본체를 탈불소 처리하여, 피복층을 형성하는 수지가 통형 본체에 융합되기 쉽게 되어, 균일한 피복층을 용이하게 형성할 수 있다. 또한 이와 같이 계면 친화성이 향상됨으로써, 더욱 강고한 접착이 달성된다.

청구항 18에 기재한 본 발명에 따르면, 관통 구멍이 균일하게 형성되는 통형 본체를 형성할 수 있어, 내열성이 높은 통형체를 제조할 수 있다. 따라서, 수지를 도포함으로써 균일한 피복층이 형성되는 통형체를 용이하게 제조할 수 있다. 또 통형 본체를 탈불소 처치하여 피복층을 형성하는 수지가 통형 본체에 융합되기 쉽게 되어, 균일한 피복층을 용이하게 형성할 수 있다. 또한 이와 같이 계면 친화성이향상됨으로써, 더욱 강고한 접착이 달성된다. 더구나 관통 구멍 형성전에 탈불소 처리하기 때문에, 처리제의 잔류를 막을 수 있다.

청구항 19에 기재한 본 발명에 따르면, 피복층을 형성하는 수지는 용액의 상태로 도포되기 때문에, 통형체를 용이하게 형성할 수 있다.

청구항 20∼22의 본 발명에 따르면, 본 발명의 정착 벨트를 갖춘 정착 장치를, 정전 사진 방식의 화상 형성 장치에 탑재함으로써, 피복층의 재료로서, 토너의 이형성이 우수한 합성 수지 재료를 이용하여, 내구성이 향상된다.

Claims

복수 개의 관통 구멍이 있는 다공질의 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체의 내주부 및 외주부의 적어도 어느 한쪽에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지로 이루어지는 피복층이 각 관통 구멍에 부분적으로 침입한 상태로 형성되는 것을 특징으로 하는 통형체.
제1항에 있어서, 둘레 방향의 인장 항복 하중이, 축 방향의 폭 1 ㎝ 당 2.5 ㎏중 이상인 것을 특징으로 하는 통형체.
제1항에 있어서, 둘레 방향의 인장 항복 응력이, 150 ㎏중/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는 통형체.
제1항에 있어서, 둘레 방향의 인장 탄성 계수가, 7000 ㎏중/㎠ 이상인 것을 특징으로 하는 통형체.
제1항에 있어서, 상기 통형 본체는 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이며, 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 심리스 통형으로서, 통형 본체의 다공 특성은 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 공공율(空孔率)이 25% 이상 50% 이하이며, 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이고, 통형 본체의 표면 거칠기는중심선 평균 거칠기(Ra)로 0.5 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 통형체.
제1항에 있어서, 상기 피복층을 형성하는 수지는 가교성 수지인 것을 특징으로 하는 통형체.
제6항에 있어서, 상기 피복층을 형성하는 수지는 이미드계 수지인 것을 특징으로 하는 통형체.
제6항에 있어서, 상기 피복층을 형성하는 수지는 불소계 수지인 것을 특징으로 하는 통형체.
제1항에 있어서, 상기 피복층을 형성하는 수지는 폴리에테르술폰 수지인 것을 특징으로 하는 통형체.
복수 개의 관통 구멍이 있는 다공질의 폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지는 통형 본체의 내주부 및 외주부의 적어도 어느 한쪽과, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 합성 수지로 이루어지는 피복층과의 사이에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와 피복층을 구성하는 합성 수지 모두에 습윤성이 양호한 개재층을, 그 개재층이 각 관통 구멍에 부분적으로 침입한 상태로 형성한 것을 특징으로 하는 통형체.
제10항에 있어서, 상기 개재층은 프라이머로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통형체.
제10항에 있어서, 상기 개재층은 고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통형체.
폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지고, 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이며, 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 심리스 통형의 통형 본체로서, 다공 특성은 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 공공율이 25% 이상 50% 이하이며, 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이며, 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra)로 0.5 ㎛ 이하인 통형 본체의 내주면 및 외주면의 적어도 어느 한쪽에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지를 도포하여, 이 통형 본체에 도포한 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법.
폴리테트라플루오로에틸렌 수지로 이루어지고, 외경이 10 ㎜ 이상 100 ㎜ 이하이며, 두께가 50 ㎛ 이상 200 ㎛ 이하인 심리스 통형의 통형 본체로서, 다공 특성은 최대 구멍 직경이 0.2 ㎛ 이하이며, 공공율이 25% 이상 50% 이하이며, 공기 투과도가 500초/100 cc 이상 30000초/100 cc 이하이고, 표면 거칠기는 중심선 평균 거칠기(Ra)로 0.5 ㎛이하인 통형 본체의 내주면에, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지와는 다른 수지를 도포하여, 이 통형 본체에 도포한 수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 통형 본체는 페이스트 압출 성형에 의해서 원료 통체를 형성하고, 이 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시킨 후에, 팽창시킨 원료 통체를 팽창 가공 온도 이상 폴리테트라플루오로에틸렌 수지의 분해가 현저히 발생하는 온도 미만의 온도로 열고정 처리하여 형성하는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 통형 본체는 페이스트 압출 성형에 의해서 원료 통체를 형성하고, 이 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시킨 후에, 팽창시킨 원료 통체를 팽창 가공 온도 이상 폴리테트라플루오로에틸렌 수지의 분해가 현저히 발생하는 온도 미만의 온도로 열고정 처리하여, 열고정 처리된 원료 통체의 피복층을 형성하는 표면을 탈불소 처리하여 형성하는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 통형 본체는 페이스트 압출 성형에 의해서 원료 통체를 형성하고, 이 원료 통체의 피복층을 형성하는 표면을 탈불소 처리하여, 탈불소 처리된 원료 통체를 연화점 이상 용융점 미만의 팽창 가공 온도로 적어도 직경 방향으로 팽창시킨 후에, 팽창된 원료 통체를 팽창 가공 온도 이상 폴리테트라플루오로에틸렌 수지의 분해가 현저히 발생하는 온도 미만의 온도로 열고정 처리하여 형성하는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법.
제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 피복층을 형성하는 수지는 경화전의 용액의 상태로 도포하는 것을 특징으로 하는 통형체의 제조 방법.
기록 매체 위에 담지된 토너상을 가열 및 가압하여 정착하기 위한 정착 벨트에 있어서,

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재한 통형체인 것을 특징으로 하는 정착 벨트.
제19항에 기재한 정착 벨트와,

한 표면 위에 토너상이 형성된 기록 매체를 정착 벨트의 외주면과의 사이에 협지하여 반송하는 정착 롤과,

정착 롤 내에 설치되어 토너상을 가열 용융하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
제19항에 기재한 정착 벨트와,

한 표면 위에 토너상이 형성된 기록 매체를 정착 벨트의 외주면과의 사이에 협지하여 반송하는 정착 롤과,

정착 벨트에 의해서 둘러싸이는 공간 속에 설치되어 토너상을 가열 용융하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
둘레 방향으로 무단(無端)형으로 형성된 감광체와,

감광체의 표면 위에 화상에 대응하게 조사(照射)하여 정전 잠상(潛像)을 형성하는 노광 수단과,

감광체 위의 정전 잠상을 토너에 의해서 현상화하는 현상 수단과,

감광체 위의 현상화된 토너상을 기록 매체의 한 표면 위에 전사하는 전사 수단과,

전사 수단에 의해서 전사된 토너상을 갖는 기록 매체를 정착하는 제20항 또는 제21항에 기재한 정착 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.