WO2020044846A1 - 画像形成装置用チューブ - Google Patents

Abstract

例えば連続印刷などに供されるなどして高温になった場合にも、中央部と端部に大きな温度差が生じることが効果的に抑制された、画像形成装置用チューブを提供する。　本発明の画像形成装置用チューブは、　軸方向の熱拡散率Ａが３．５×１０-7ｍ2／ｓ以上であり、　厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０-7ｍ2／ｓ以下であり、　前記熱拡散率Ａから前記熱拡散率Ｂを減じた値が、３．０×１０-7以上である。

Description

画像形成装置用チューブ

　本発明は、画像形成装置用チューブに関する。具体的には、デジタル印刷機、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置に使用される定着部材（例えば、定着ベルト、定着ロール、加圧ベルト、加圧ロールなど）の表面層を構成する画像形成装置用チューブ、及び当該チューブを表面層として備える定着部材に関する。

　電子写真方式を用いた画像形成装置においては、まず、像担持体上に形成された静電潜像をトナーで現像する。次に、現像されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写した後、これを用紙等の記録媒体上に二次転写する。さらに、当該記録媒体上の未定着のトナー像を、定着部材を用いて、加熱・加圧して画像を当該記録媒体に定着させる。

　画像形成装置において、例えば、加圧ローラは、定着ベルト、加熱ローラ、及び定着ローラと対向する位置にあり、加圧ローラと定着ベルトの間を、トナーの載った紙などの媒体が通過し、その際に加熱されトナーが媒体に固着される。画像出力の際、加圧ロールや定着ベルトは、最大サイズの媒体に対応できる幅に対応するサイズに設計されているが、媒体のサイズは幅広く、小幅の媒体に画像出力することもある。

　例えば小幅の媒体に画像出力する際、加圧ローラの媒体が通過する領域は、トナーの定着に熱エネルギーが奪われ温度が低下する。一方、加圧ローラの媒体が通過しない領域（非通紙域）は、熱エネルギーが奪われずに蓄積し、温度が上昇することで加圧ローラの中央部分と端部とで温度差が大きくなる。

　特に、連続印刷した場合、その温度差は顕著となり、加圧ローラの非通紙域は、耐熱温度を超える温度に近づくため、印刷スピードを調整するか、温度が低下するまでの待ち時間が必要となる（特許文献１を参照）。このような問題は、加圧ローラに限らず、定着ベルト、定着ロール、加圧ベルトにおいても同様に生じる問題である。

特許第６１３６６３６号

　前述の通り、画像形成装置に使用される定着部材は、定着部材の中央部分と端部で大きな温度差が生じるという問題があり、特に、画像形成装置が連続的に使用される場合には、定着部材は継続的に高温になった際に、中央部分と端部での温度差が非常に大きくなると、端部の温度が定着部材の耐熱温度を超えるなどして、印刷不良などにつながる虞がある。

　このような問題を解消するために、例えば、加圧ローラに均熱化ローラを配したり、特許文献１のように加圧ローラの弾性層に高熱伝導性のフィラーを分散させる試みがなされている。

　しかしながら、均熱化ロールを配することは、部品点数の増加、コストアップにつながるため、解決手段として採用し難い。

　また、加圧ローラの弾性層に熱伝導性フィラーを分散させた場合も、十分な対策にはなっていない。すなわち、加圧ローラの外表面は、フッ素樹脂で形成されることが多いが、フッ素樹脂は熱伝導性が低いため、弾性層の熱伝導性を改善しても、その効果を十分に引き出すことはできない。

　このような状況下、本発明は、例えば連続印刷などに供されるなどして高温になった場合にも、中央部と端部に大きな温度差が生じることが効果的に抑制された、画像形成装置用チューブを提供することを目的とする。さらに、本発明は、当該画像形成装置用チューブを表面層として備える定着部材を提供することも目的とする。

　本発明者は、上記の従来技術の課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、軸方向の熱拡散率Ａが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であり、厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であり、前記熱拡散率Ａから前記熱拡散率Ｂを減じた値が所定値以上である画像形成装置用チューブは、例えば連続印刷などに供されるなどして高温になった場合にも、中央部と端部に大きな温度差が生じることが効果的に抑制されことを見出した。本発明は、かかる知見に基づき、さらに検討を重ねて完成した発明である。

　すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項１．　画像形成装置用チューブであって、
　軸方向の熱拡散率Ａが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であり、
　厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であり、
　前記熱拡散率Ａから前記熱拡散率Ｂを減じた値が、３．０×１０^-7以上である、画像形成装置用チューブ。
項２．　熱伝導性フィラーを含んでいる、項１に記載の画像形成装置用チューブ。
項３．　外表面を構成している第１の層の単層により構成されている、項１または２に記載の画像形成装置用チューブ。
項４．　少なくとも、外表面を構成している第１の層と、前記第１の層の内側に位置する第２の層とを有する複層により構成されている、項１または２に記載の画像形成装置用チューブ。
項５．　前記第２の層に熱伝導性フィラーが含まれている、項４に記載の画像形成装置用チューブ。
項６．　前記第２の層の厚みが、前記第１の層の厚みよりも大きい、項４又は５に記載の画像形成装置用チューブ。
項７．　少なくとも、基材層と、表面層とを備える積層体からなる定着ベルトであって、
　前記表面層が、項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、定着ベルト。
項８．　少なくとも、芯金と、前記芯金を被覆する弾性層と、前記弾性層の上に形成された表面層とを備える定着ロールであって、
　前記表面層が、項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、定着ロール。
項９．　少なくとも、基材層と、表面層とを備える積層体からなる加圧ベルトであって、
　前記表面層が、項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、加圧ベルト。
項１０．　少なくとも、芯金と、前記芯金を被覆する弾性層と、前記弾性層の上に形成された表面層とを備える加圧ロールであって、
　前記表面層が、項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、加圧ロール。
項１１．　チューブの画像形成装置への使用であって、
　前記チューブは、
　軸方向の熱拡散率Ａが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であり、
　厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であり、
　前記熱拡散率Ａから前記熱拡散率Ｂを減じた値が、３．０×１０^-7以上である、
　画像形成装置へのチューブの使用。

　本発明によれば、例えば連続印刷などに供されるなどして高温になった場合にも、中央部と端部に大きな温度差が生じることが効果的に抑制された、画像形成装置用チューブ、及び当該チューブを表面層として備える定着部材を提供することができる。

本発明の画像形成装置用チューブ（単層）の一例の径方向における略図的断面図である。 本発明の画像形成装置用チューブ（複層）の一例の径方向における略図的断面図である。 図１に示される画像形成装置用チューブ（単層）を用いた定着ベルトまたは加圧ベルトの一例の径方向における略図的断面図である。 図１に示される画像形成装置用チューブ（単層）を用いた定着ロールまたは加圧ロールの一例の径方向における略図的断面図である。 図２に示される画像形成装置用チューブ（複層）を用いた定着ベルトまたは加圧ベルトの一例の径方向における略図的断面図である。 図２に示される画像形成装置用チューブ（複層）を用いた定着ロールまたは加圧ロールの一例の径方向における略図的断面図である。 本発明の画像形成装置用チューブの一例の略図的斜視図である。

　本発明の画像形成装置用チューブは、軸方向の熱拡散率Ａが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であり、厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であり、前記熱拡散率Ａから前記熱拡散率Ｂを減じた値（熱拡散率Ａ－熱拡散率Ｂ）が、３．０×１０^-7以上であることを特徴とする。本発明の画像形成装置用チューブは、当該構成を備えることによって、例えば連続印刷などに供されるなどして高温になった場合にも、中央部と端部に大きな温度差が生じることが効果的に抑制されている。

　以下、本発明の画像形成装置用チューブ、及び当該チューブを表面層として備える定着部材（例えば、定着ベルト、定着ロール、加圧ベルト、加圧ロールなど）について、図１～図７を参照しながら詳述する。

　なお、本明細書において、「～」で結ばれた数値は、「～」の前後の数値を下限値及び上限値として含む数値範囲を意味する。複数の下限値と複数の上限値が別個に記載されている場合、任意の下限値と上限値を選択し、「～」で結ぶことができるものとする。

１．画像形成装置用チューブ
　本発明の画像形成装置用チューブは、熱伝導性フッ素系樹脂を含むチューブである。具体的には、本発明の画像形成装置用チューブは、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層を有している。

　本発明の画像形成装置用チューブは、図１及び図２に示されるように、少なくとも、外表面を構成している第１の層１を有している。図１に示されるように、本発明の画像形成装置用チューブ１０は、第１の層１の単層により構成されていてもよい。画像形成装置用チューブ１０が第１の層１の単層により構成されている場合、第１の層１は、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である。

　また、図２に示されるように、本発明の画像形成装置用チューブ１０は、少なくとも、外表面を構成している第１の層１と、第１の層１の内側に位置する第２の層２とを有する複層により構成されていてもよい。本発明の画像形成装置用チューブ１０が複層により構成されている場合、第１の層１と第２の層２の２層構成であってもよいし、図示を省略するが、第２の層２のさらに内側や、第１の層１と第２の層２との間には、他の層が形成されていてもよい。また、第１の層１及び第２の層２の少なくとも一方が熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層であればよく、好ましくは、第２の層２が熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０は、好ましくは円筒形状を有している。本発明の画像形成装置用チューブ１０の軸方向ｚの長さとしては、例えば画像形成装置のサイズに応じて適宜設定すればよく、２０～１２０ｃｍ程度が挙げられる。また、円周方向Ｐの長さとしては、例えば画像形成装置のサイズに応じて適宜設定すればよく、２５～１０００ｍｍ程度が挙げられる。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０は、軸方向ｚの熱拡散率Ａが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であり、厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であり、さらに、熱拡散率Ａから熱拡散率Ｂを減じた値が３．０×１０^-7以上である。これによって、本発明の画像形成装置用チューブ１０は、例えば連続印刷などに供されるなどして高温になった場合にも、中央部と端部に大きな温度差が生じることが効果的に抑制されている。

　軸方向ｚの熱拡散率Ａは、３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であればよいが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、下限については、好ましくは３．８×１０^-7ｍ²／ｓ以上、より好ましくは４．０×１０^-7ｍ²／ｓ以上が挙げられ、上限については、好ましくは１５．０×１０^-7ｍ²／ｓ以下、より好ましくは１２．０×１０^-7ｍ²／ｓ以下が挙げられる。

　厚み方向の熱拡散率Ｂは、３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であればよいが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、上限については、好ましくは３．０×１０^-7ｍ²／ｓ以下、より好ましくは２．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下が挙げられ、下限については、好ましくは０．１×１０^-7ｍ²／ｓ以上、より好ましくは０．３×１０^-7ｍ²／ｓ以上が挙げられる。

　熱拡散率Ａから熱拡散率Ｂを減じた値（熱拡散率Ａ－熱拡散率Ｂ）については、３．０×１０^-7以上であればよいが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、下限については、好ましくは３．３×１０^-7以上、３．５×１０^-7以上、３．８×１０^-7以上、５．０×１０^-7以上が挙げられ、上限については、好ましくは９．９×１０^-7以下、より好ましくは９．１×１０^-7以下が挙げられる。

　軸方向ｚの熱拡散率Ａは、光交流法熱拡散率測定装置（例えば、アドバンス理工社製のＬａｓｅｒＰＩＴ）を用い、フッ素系樹脂チューブ（軸方向ｚの長さ３０ｍｍ）の表面に、熱電対を銀ペーストで接着して測定する。測定箇所は、両端部と中央部の３箇所で行う。具体的な測定方法は、実施例に記載の方法を採用する。

　また、厚み方向の熱拡散率Ｂは、断熱材熱伝導率測定装置（例えば、アイフェイズモバイル、温度波を利用した熱拡散率・熱伝導率・熱浸透率測定システム）を用い、フッ素系樹脂チューブの軸方向の中央部について測定する。具体的な測定方法は、実施例に記載の方法を採用する。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０の厚み（肉厚）としては、特に制限されないが、好ましくは１０～１００μｍ程度、より好ましくは１５～５０μｍ程度が挙げられる。

（第１の層１）
　本発明の画像形成装置用チューブ１０において、第１の層１は、外表面を構成している層である。画像形成装置用チューブ１０が単層より構成されている場合には、画像形成装置用チューブ１０は、第１の層１により構成されており、第１の層１は、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である。また、後述の第２の層２が、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である場合には、第１の層１は、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層であってもよいし、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層でなくてもよいが、好ましくは、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層でない。

　第１の層１は、フッ素系樹脂を含んでいることが好ましい。フッ素系樹脂としては、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンビニリデンフルオライド（ＴＨＶ）、テトラフルオロエチレン－エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等が挙げられる。これらの中でも、特にテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が好ましい。フッ素系樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

　第１の層１において、フッ素系樹脂の融点としては、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、下限については、好ましくは２６０℃以上、より好ましくは２７０℃以上、さらに好ましくは２８０℃以上、特に好ましくは２９０℃以上が挙げられ、上限については、好ましくは３３０℃以下、より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３１０℃以下、特に好ましくは３００℃以下が挙げられる。特に、耐久性を向上させる観点から、第１の層１のフッ素系樹脂の融点は３１０℃以下であることが好ましい。高い耐久性と静電オフセットの発生の抑制とを高度に両立させる観点から、フッ素系樹脂の３７２℃におけるメルトマスフローレート（ＭＦＲ）としては、好ましくは１～２０ｇ／１０分程度、より好ましくは１．２～６ｇ／１０分程度、さらに好ましくは１．５～２．５ｇ／１０分程度が挙げられる。

　また、第１の層１が熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である場合、第１の層１は、フッ素系樹脂に加えて、熱伝導性フィラーを含んでいることが好ましい。本発明において、熱伝導性フィラーは、絶縁性が高く、熱伝導率が高いセラミック材料であり、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、５５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましく、６０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがさらに好ましい。熱伝導性フィラーとしては、例えば、カーボンブラックよりも熱伝導性の高いフィラーが挙げられる。熱伝導性フィラーの具体例としては、窒化ホウ素、グラファイト、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、酸化マグネシウムなどが挙げられる。熱伝導性フィラーは、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。

　熱伝導性フィラーの粒径としては、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、好ましくは１～１００μｍ程度、より好ましくは５～９０μｍ程度、さらに好ましくは１０～８０μｍ程度が挙げられる。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０において、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層に含まれる熱伝導性フィラーとしては、前記の熱拡散率Ａ，Ｂの規定を充足することができれば、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、下限については、好ましくは５質量％以上、より好ましくは８質量％以上が挙げられ、上限については、好ましくは２５質量％以下、より好ましくは２２質量％以下が挙げられる。画像形成装置用チューブ１０において、第１の層１が熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である場合、第１の層１に含まれる熱伝導性フィラーが当該含有量であることが好ましい。

　第１の層１には、カーボンブラックなどの他のフィラー（熱伝導性フィラーとは異なるフィラー）が含まれていてもよい。他のフィラーとしては、特に制限されないが、耐摩耗性を向上させる観点から、カーボンブラック、シリカ、マイカ、酸化亜鉛、酸化クロム、ＰＴＦＥ、高分子シリコンなどが挙げられる。他のフィラーは、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

　第１の層１に他のフィラーが含まれる場合、他のフィラーの含有量としては、特に制限されないが、耐摩耗性を効果的に向上させる観点からは、好ましくは０．１～１０質量％程度が挙げられる。

　さらに、第１の層１には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、防曇剤、スリップ剤、難燃剤、表面調整剤等の公知の画像形成装置用チューブに使用される添加剤を少なくとも１種含んでいてもよい。これらの添加剤が含まれる場合、各添加剤の含有量としては、特に制限されないが、それぞれ、好ましくは０．１～１０質量％程度が挙げられる。

　第１の層１の厚みとしては、特に制限されないが、画像形成装置用チューブ１０が第１の層１の単層により構成されている場合には、好ましくは１０～１００μｍ程度、より好ましくは１５～５０μｍ程度が挙げられる。

（第２の層２）
　第２の層２は、第１の層１の内側に位置する層である。第２の層２は、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層であってもよいし、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層でなくてもよいが、好ましくは、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である。

　第２の層２は、フッ素系樹脂を含んでいることが好ましい。フッ素系樹脂としては、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、第１の層１で例示したものが挙げられ、特にテトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が好ましい。フッ素系樹脂は、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

　第２の層２において、フッ素系樹脂の融点としては、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、下限については、好ましくは２６０℃以上、より好ましくは２７０℃以上、さらに好ましくは２８０℃以上、特に好ましくは２９０℃以上が挙げられ、上限については、好ましくは３３０℃以下、より好ましくは３２０℃以下、さらに好ましくは３１０℃以下、特に好ましくは３００℃以下が挙げられる。同様の観点から、フッ素系樹脂の３７２℃におけるメルトマスフローレート（ＭＦＲ）としては、好ましくは１～２０ｇ／１０分程度、より好ましくは１．２～６ｇ／１０分程度、さらに好ましくは１．５～２．５ｇ／１０分程度が挙げられる。

　また、第２の層２は、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である場合、第２の層２は、フッ素系樹脂に加えて、熱伝導性フィラーを含んでいることが好ましい。熱伝導性フィラーの具体例としては、絶縁性が高く、熱伝導率が高いセラミック材料であり、熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。熱伝導性フィラーの具体例としては、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミナ、酸化マグネシウムなどが挙げられる。熱伝導性フィラーは、１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。

　熱伝導性フィラーの粒径としては、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、好ましくは１～１００μｍ程度、より好ましくは５～９０μｍ程度、さらに好ましくは１０～８０μｍ程度が挙げられる。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０において、熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層に含まれる熱伝導性フィラーとしては、前記の通りである。画像形成装置用チューブ１０において、第２の層２が熱伝導性フッ素系樹脂により形成された層である場合、第２の層２に含まれる熱伝導性フィラーが当該含有量であることが好ましい。

　第２の層２には、カーボンブラックなどの他のフィラー（熱伝導性フィラーとは異なるフィラー）が含まれていてもよい。他のフィラーとしては、特に制限されないが、耐摩耗性を向上させる観点から、カーボンブラック、シリカ、マイカ、酸化亜鉛、酸化クロム、ＰＴＦＥ、高分子シリコンなどが挙げられる。他のフィラーは、１種類単独で使用してもよいし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。

　第２の層２に他のフィラーが含まれる場合、他のフィラーの含有量としては、特に制限されないが、耐摩耗性を効果的に向上させる観点からは、好ましくは０．１～１０質量％程度が挙げられる。

　さらに、第２の層２には、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、防曇剤、スリップ剤、難燃剤、表面調整剤等の公知の画像形成装置用チューブに使用される添加剤を少なくとも１種含んでいてもよい。これらの添加剤が含まれる場合、各添加剤の含有量としては、特に制限されないが、それぞれ、好ましくは０．１～１０質量％程度が挙げられる。

　第２の層２の厚みとしては、特に制限されないが、前記の温度差をより効果的に低減する観点から、好ましくは２０～１５０μｍ程度、より好ましくは５０～１００μｍ程度が挙げられる。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０の製造方法としては、本発明の画像形成装置用チューブ１０の構成となるようにして、公知のチューブの製造方法を適用することができる。例えば、画像形成装置用チューブ１０が、外表面を構成している第１の層の単層により構成されている場合、第１の層１を構成する熱伝導性フッ素系樹脂を融押出成形により円筒形状に押し出した後、冷却しながら平坦状にローラに巻き取る方法が挙げられる。溶融押出成形は、例えば、二軸押出機を用いて行うことができる。

　また、画像形成装置用チューブ１０が、少なくとも、外表面を構成している第１の層１と、第１の層１の内側に位置する第２の層２とを有する複層により構成されている場合、第１の層１を形成する樹脂と、第２の層２を形成する樹脂とを、溶融押出成形により円筒形状に押し出した後、冷却しながら平坦状にローラに巻き取る方法が挙げられる。溶融押出成形は、例えば、二軸押出機を用いて行うことができる。また、第１の層１と第２の層２とが積層された状態でチューブを形成する方法としては、例えば、環状ダイスを備えた２種２層の二軸押出機を用い、各層を構成する樹脂を共押出しする方法が挙げられる。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０は、画像形成装置用チューブとして好適に使用することができる。

２．定着部材
　本発明の定着部材は、本発明の画像形成装置用チューブ１０を表面層として備えている。例えば、本発明の画像形成装置用チューブ１０を定着ベルト１１または加圧ベルト１２に用いる場合、定着ベルト１１または加圧ベルト１２は、図２の模式図に示されるように、少なくとも、基材層３と表面層（画像形成装置用チューブ１０）とを備える積層体とすることができる。また、図示を省略するが、定着ベルト１１または加圧ベルト１２は、少なくとも、基材層３と、後述の弾性層４と、表面層（画像形成装置用チューブ１０）とを備える積層体とすることもできる。

　基材層３としては、特に制限されず、公知の定着部材の基材層に使用されている樹脂または金属により構成することができる。樹脂としては、例えば、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）等が挙げられる。金属としては、例えば、ニッケルなどが挙げられる。

　基材層３の厚みとしては、特に制限されないが、好ましくは５０～２００μｍ程度、より好ましくは６０～１６０μｍ程度が挙げられる。

　さらに、本発明の画像形成装置用チューブ１０を定着ロール１３または加圧ロール１４に用いる場合、定着ロール１３または加圧ロール１４は、図３に示されるように、少なくとも、芯金５と、芯金５を被覆する弾性層４と、弾性層４の上に形成された表面層（画像形成装置用チューブ１０）とを備える構成とすることができる。

　芯金５を構成する金属としては、特に制限されず、公知の定着ロール１３または加圧ロール１４に使用される金属を使用することができる。金属としては、好ましくはニッケル、ステンレス鋼（ＳＵＳ）などが挙げられる。

　また、定着ベルト１１、加圧ベルト１２、定着ロール１３または加圧ロール１４において、弾性層４を構成する弾性体としては、特に制限されず、公知の定着部材に使用されるものが挙げられ、好ましくはシリコーンゴムが挙げられる。弾性層４の厚みとしては、特に制限されないが、例えば定着ロールであれば３０００～６０００μｍ程度が好ましく、例えば定着ベルトであれば１００～４００μｍ程度が好ましい。

　本発明の画像形成装置用チューブ１０を表面層として備える定着ベルト１１または加圧ベルト１２は、表面層（画像形成装置用チューブ１０）の内面に基材層３の外面を重ね合わせる公知の方法により製造することができる。表面層（画像形成装置用チューブ１０）は、前述の通り、例えば溶融押出成形により製造することができる。同様に、基材層３も、溶融押出成形により製造することができる。また、表面層（画像形成装置用チューブ１０）の内面に基材層３の外面を重ね合わせる際に、表面層（画像形成装置用チューブ１０）と基材層３との間に弾性層４を配置してもよい。

　また、定着ロール１３及び加圧ロール１４は、それぞれ、円筒形状の芯金５の外表面上に弾性層及び表面層を順次形成する方法や、弾性層４と表面層の積層体に芯金５を挿入する方法などの公知の方法により製造することができる。

　以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は、実施例に限定されない。なお、実施例及び比較例で使用した原料は、以下の通りである。

＜フッ素系樹脂＞
・フッ素系樹脂Ａ：ＰＦＡ樹脂（三井ディポンフロロケミカル製ＰＦＡ３５０Ｊ）
・フッ素系樹脂Ｂ：カーボンブラック含有ＰＦＡ樹脂（三井ディポンフロロケミカル製導電性ＰＦＡ　カーボンブラック含有量８質量％、体積抵抗１０⁷Ω／□以下）

＜熱伝導性フィラー＞
・熱伝導性フィラーＡ：グラファイト（イメリス・グラファイト＆カーボン社製　鱗片状グラファイト“ＴＩＭＲＥＸ　Ｃ－ＴＨＥＲＭ”）　熱伝導率３００Ｗ／ｍ・Ｋ
・熱伝導性フィラーＢ：グラファイト（イメリス・グラファイト＆カーボン社製　球状グラファイト“ＴＩＭＲＥＸ　ＫＳ４４”）　熱伝導率３００Ｗ／ｍ・Ｋ
・熱伝導性フィラーＣ：窒化ホウ素（モーメンティブ・パフォーマンス・マテリアル社製　窒化ホウ素　“ＰＴ１８０”）　熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ

＜実施例１＞
　熱伝導性フィラーＡ（表１に記載の含有量：１０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、９０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、環状ダイスを用い、得られた熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを単軸押出機で３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜実施例２＞
　熱伝導性フィラーＡ（表１に記載の含有量：２０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、８０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、環状ダイスを用い、得られた熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを単軸押出機で３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜実施例３＞
　熱伝導性フィラーＡ（表１に記載の含有量：２０質量％）とフッ素系樹脂Ｂ（カーボンブラック含有ＰＦＡ樹脂、８０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、環状ダイスを用い、得られた熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを単軸押出機で３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜実施例４＞
　熱伝導性フィラーＢ（表１に記載の含有量：１０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、９０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、環状ダイスを用い、得られた熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを単軸押出機で３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜実施例５＞
　熱伝導性フィラーＣ（表１に記載の含有量：１０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、９０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、環状ダイスを用い、得られた熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを単軸押出機で３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜比較例１＞
　フッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、１００質量％）を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、環状ダイスを用い、得られたフッ素系樹脂ペレットを単軸押出機で３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜比較例２＞
　熱伝導性フィラーＢ（表１に記載の含有量：３０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、７０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、環状ダイスを用い、得られた熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを単軸押出機で３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行なったが、フッ素系樹脂チューブを得ることができなかった。

＜実施例６＞
　熱伝導性フィラーＡ（表１に記載の含有量：１０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、９０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂が第２の層（内層、２５μｍ）、フッ素系樹脂Ａが第１の層（表層、５μｍ）となるように、環状ダイスを備えた２種２層の押出機を用い、共押出により、３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜実施例７＞
　熱伝導性フィラーＡ（表１に記載の含有量：２０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、８０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂が第２の層（内層、２５μｍ）、フッ素系樹脂Ａが第１の層（表層、５μｍ）となるように、環状ダイスを備えた２種２層の押出機を用い、共押出により、３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜実施例８＞
　熱伝導性フィラーＡ（表１に記載の含有量：２０質量％）とフッ素系樹脂Ａ（ＰＦＡ樹脂、８０質量％）を乾式混合して、混合物を得た。次いで、得られた混合物を２軸混練押出機にて２５０～３５０℃で押出成型を行い、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂ペレットを作製した。次に、熱伝導性フィラー含有フッ素系樹脂が第２の層（内層、１５μｍ）、フッ素系樹脂Ａが第１の層（表層、１５μｍ）となるように、環状ダイスを備えた２種２層の押出機を用い、共押出により、３００～４２０℃でチューブ状押出成形を行い、フッ素系樹脂チューブ（厚み３０μｍ、内径３０ｍｍ）を得た。

＜厚みの測定＞
　実施例及び比較例で得られたフッ素系樹脂チューブについて、それぞれ、ＪＩＳ　Ｚ８７２４「色の測定方法－光源色」（装置の原理）の規定に準拠し、大塚電子製のマルチチャンネル分光器ＭＣＰＤ－９８００を用いて各層の厚みを測定した。測定においては、投光用ファイバーと受光用ファイバーを１つにまとめたＹ型ファイバーを用いて、サンプル面に対し光を垂直入射し、垂直に反射した光を計測した。測定条件は、波長範囲９００ｎｍ～１９００ｎｍ、露光時間２５０ｍｓ、積算回数１回とした。結果を表１に示す。

＜軸方向の熱拡散率Ａの測定＞
　光交流法熱拡散率測定装置（アドバンス理工社製のＬａｓｅｒＰＩＴ）を用い、上記で得られた各フッ素系樹脂チューブ（軸方向ｚの長さ３０ｍ）の表面に、熱電対を銀ペーストで接着して軸方向の熱拡散率Ａを測定した。測定箇所は、両端部と中央部の３箇所で行った。結果を表１に示す。

＜厚み方向の熱拡散率Ｂの測定＞
　断熱材熱伝導率測定装置（アイフェイズモバイル、温度波を利用した熱拡散率・熱伝導率・熱浸透率測定システム）を用い、上記で得られた各フッ素系樹脂チューブの軸方向の中央部について、厚み方向の熱拡散率Ｂを測定した。結果を表１に示す。

＜中央部と端部の温度差の評価＞
　内側から順に、芯金、シリコンゴム、フッ素系樹脂チューブが積層されたの定着用加圧ロール（図４参照）を用意し、連続通紙試験（Ａ４版の原稿を１０万の連続通紙試験）を実施した。連続通紙試験直後に、加圧ロール端部の温度を測定して、比較例１と比較した端部温度の改善効果（上昇が抑制された温度）を評価した。結果を表１に示す。

　表１に示されるように、実施例１～８では、端部温度の改善効果が好適に発揮されており、実施例２～４，７では、端部温度の改善効果が特に大きかった。

１…第１の層
１ａ…外表面
２…第２の層
３…基材層
４…弾性層
５…芯金
１０…画像形成装置用チューブ
１１…定着ベルト
１２…加圧ベルト
１３…定着ロール
１４…加圧ロール

Claims (11)

1. 　画像形成装置用チューブであって、
   　軸方向の熱拡散率Ａが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であり、
   　厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であり、
   　前記熱拡散率Ａから前記熱拡散率Ｂを減じた値が、３．０×１０^-7以上である、画像形成装置用チューブ。
2. 　熱伝導性フィラーを含んでいる、請求項１に記載の画像形成装置用チューブ。
3. 　外表面を構成している第１の層の単層により構成されている、請求項１または２に記載の画像形成装置用チューブ。
4. 　少なくとも、外表面を構成している第１の層と、前記第１の層の内側に位置する第２の層とを有する複層により構成されている、請求項１または２に記載の画像形成装置用チューブ。
5. 　前記第２の層に熱伝導性フィラーが含まれている、請求項４に記載の画像形成装置用チューブ。
6. 　前記第２の層の厚みが、前記第１の層の厚みよりも大きい、請求項４又は５に記載の画像形成装置用チューブ。
7. 　少なくとも、基材層と、表面層とを備える積層体からなる定着ベルトであって、
   　前記表面層が、請求項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、定着ベルト。
8. 　少なくとも、芯金と、前記芯金を被覆する弾性層と、前記弾性層の上に形成された表面層とを備える定着ロールであって、
   　前記表面層が、請求項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、定着ロール。
9. 　少なくとも、基材層と、表面層とを備える積層体からなる加圧ベルトであって、
   　前記表面層が、請求項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、加圧ベルト。
10. 　少なくとも、芯金と、前記芯金を被覆する弾性層と、前記弾性層の上に形成された表面層とを備える加圧ロールであって、
    　前記表面層が、請求項１～６のいずれか１項に記載の画像形成装置用チューブにより構成されている、加圧ロール。
11. 　チューブの画像形成装置への使用であって、
    　前記チューブは、
    　軸方向の熱拡散率Ａが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以上であり、
    　厚み方向の熱拡散率Ｂが３．５×１０^-7ｍ²／ｓ以下であり、
    　前記熱拡散率Ａから前記熱拡散率Ｂを減じた値が、３．０×１０^-7以上である、
    　画像形成装置へのチューブの使用。

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