JP2010152110A - Cylindrical member for fixing image, image fixing apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像定着用円筒部材、画像定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image fixing cylindrical member, an image fixing apparatus, and an image forming apparatus.
近年、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置においては、ベルト基材やロール基材等の円筒状の基材の周囲にゴム等の弾性層を設け、この弾性層の外周にフッ素樹脂等を含有する離型層を形成した定着ベルト(定着ロール)が用いられている。また、画像形成の高速化が進むことで径の大きな定着部材が望まれるようになり、このゴム等の弾性層を有する基材の外周面にフッ素樹脂等を含有する離型層を形成する方法としては、以下の方法が従来採用されている。 In recent years, in a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus, an elastic layer such as rubber is provided around a cylindrical base material such as a belt base material or a roll base material, and a fluororesin is provided on the outer periphery of the elastic layer. For example, a fixing belt (fixing roll) having a release layer containing the like is used. In addition, a fixing member having a large diameter is desired as the speed of image formation increases, and a release layer containing a fluororesin or the like is formed on the outer peripheral surface of a base material having an elastic layer such as rubber. For example, the following methods are conventionally employed.
先ず第1の方法としては、弾性層の外周にフッ素樹脂の粉体または液体の塗料を塗布し、この後に焼成してフッ素樹脂を含有する離型層を形成する方法が知られている。
また、第2の方法としては、弾性層の外周面に接着剤を塗布し、この後にフッ素樹脂製の熱収縮性チューブを被せ、ドライヤー等でこの熱収縮性チューブを加熱溶着して弾性層と接着させる方法が知られている。
First, as a first method, a method is known in which a fluororesin powder or liquid paint is applied to the outer periphery of the elastic layer and then fired to form a release layer containing the fluororesin.
As a second method, an adhesive is applied to the outer peripheral surface of the elastic layer, and then a heat-shrinkable tube made of a fluororesin is covered, and the heat-shrinkable tube is heat-welded with a dryer or the like to form the elastic layer. A method of bonding is known.
また、第3の方法としては、中空の円筒状の金型内に、予めフッ素樹脂製のチューブと外周に弾性層を設けていない基材とを同心的に取り付け、フッ素樹脂製のチューブと基材とで挟まれる領域にゴム材料を注入して硬化させる方法が知られている。
また、第4の方法としては、弾性層の外周面に接着剤を塗布し、この後に弾性層を有する基材よりも僅かに小径のフッ素樹脂製のチューブを拡張し、前記基材を挿入して、フッ素樹脂製のチューブの収縮力により被覆する方法がある。
As a third method, a fluororesin tube and a base material not provided with an elastic layer on the outer periphery are concentrically attached in advance in a hollow cylindrical mold, and the fluororesin tube and the base are attached. A method is known in which a rubber material is injected into a region sandwiched between the materials and cured.
Further, as a fourth method, an adhesive is applied to the outer peripheral surface of the elastic layer, and then a fluororesin tube having a slightly smaller diameter than the base material having the elastic layer is expanded, and the base material is inserted. Then, there is a method of covering with the contraction force of a tube made of fluororesin.
上記のようにして弾性層を有する基材に離型層を形成した画像定着用円筒部材において、離型層表面に供給される潤滑材を保持する観点から、耐熱樹脂層の内壁面を表面粗さRzで2μm以上30μm以下に粗面化する方法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。また、樹脂と金属との接着界面応力を軽減しつつ、両者の密着性を高める観点から、耐熱樹脂無端状ベルト表面を表面粗さRzで5μm以上に粗面化する方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
本発明の課題は、画質に優れた画像を形成し、且つ離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生を軽減することにある。 An object of the present invention is to form an image with excellent image quality and to reduce the occurrence of defects such as wrinkles and scratches in a release layer.
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
即ち、請求項1にかかる発明は、
未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体と接触して前記トナー画像を前記記録媒体に定着する画像定着部材として用いられ、
円筒状の基材の外周面側に、前記基材側から順に弾性層と離型層とを少なくとも有し、
前記離型層の内周面および該内周面と接する層の外周面の少なくとも一方において、画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが、画像定着寄与領域における表面粗さRaよりも大きいことを特徴とする画像定着用円筒部材である。
The above object is achieved by the present invention described below.
That is, the invention according to claim 1
Used as an image fixing member for fixing an unfixed toner image on the recording medium in contact with the recording medium formed on the surface;
On the outer peripheral surface side of the cylindrical substrate, it has at least an elastic layer and a release layer in order from the substrate side,
In at least one of the inner peripheral surface of the release layer and the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region is larger than the surface roughness Ra in the image fixing contribution region. This is an image fixing cylindrical member.
請求項2にかかる発明は、
前記画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下であり、且つ前記画像定着寄与領域における表面粗さRaが1.0μm未満であることを特徴とする請求項1に記載の画像定着用円筒部材である。
The invention according to claim 2
The surface roughness Ra in a region other than the image fixing contribution region is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less, and the surface roughness Ra in the image fixing contribution region is less than 1.0 μm. The cylindrical member for image fixing according to 1.
請求項3にかかる発明は、
前記弾性層の外周面のうち、画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下であり、且つ画像定着寄与領域における表面粗さRaが1.0μm未満であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像定着用円筒部材である。
The invention according to claim 3 is:
Of the outer peripheral surface of the elastic layer, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less, and the surface roughness Ra in the image fixing contribution region is less than 1.0 μm. 3. The image fixing cylindrical member according to claim 1, wherein the image fixing cylindrical member is a cylindrical member for image fixing.
請求項4にかかる発明は、
前記弾性層の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域に表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下となる凹凸を有することを特徴とする請求項3に記載の画像定着用円筒部材である。
The invention according to claim 4 is:
4. The image fixing cylindrical member according to claim 3, wherein the outer peripheral surface of the elastic layer has irregularities having a surface roughness Ra of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less in a region other than the image fixing contribution region. It is.
請求項5にかかる発明は、
前記弾性層の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域に表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下となる、前記基材の軸方向に延びる溝を有することを特徴とする請求項3に記載の画像定着用円筒部材である。
The invention according to claim 5 is:
The groove extending in the axial direction of the base material has a surface roughness Ra of not less than 1.0 μm and not more than 5.0 μm in a region other than the image fixing contribution region in the outer peripheral surface of the elastic layer. 3. A cylindrical member for image fixing according to 3.
請求項6にかかる発明は、
前記弾性層と前記離型層とが接着層を介して形成され、該接着層の外周面のうち、画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下であり、且つ画像定着寄与領域における表面粗さRaが1.0μm未満であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像定着用円筒部材である。
The invention according to claim 6 is:
The elastic layer and the release layer are formed via an adhesive layer, and the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region in the outer peripheral surface of the adhesive layer is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less. 3. The image fixing cylindrical member according to claim 1, wherein the surface roughness Ra in the image fixing contribution region is less than 1.0 μm.
請求項7にかかる発明は、
前記画像定着寄与領域以外の領域における前記接着層が充填剤を含有することを特徴とする請求項6に記載の画像定着用円筒部材である。
The invention according to claim 7 is:
7. The image fixing cylindrical member according to claim 6, wherein the adhesive layer in a region other than the image fixing contribution region contains a filler.
請求項8にかかる発明は、
請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の画像定着用円筒部材と、
該画像定着用円筒部材に対向して配置され、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体を前記画像定着用円筒部材とで挟む対向部材と、
前記画像定着用円筒部材および前記対向部材の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする画像定着装置である。
The invention according to claim 8 is:
A cylindrical member for image fixing according to any one of claims 1 to 7,
An opposing member that is disposed to face the cylindrical member for image fixing and sandwiches a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface with the cylindrical member for image fixing;
An image fixing apparatus comprising: a heating unit configured to heat at least one of the image fixing cylindrical member and the counter member.
請求項9にかかる発明は、
像保持体と、
該像保持体表面を帯電させる帯電手段と、
前記像保持体表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、
前記潜像をトナーにより現像させトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、
前記トナー像を記録媒体に定着させる請求項8に記載の画像定着装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
The invention according to claim 9 is:
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier;
Developing means for developing the latent image with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a recording medium;
An image forming apparatus comprising: the image fixing device according to claim 8, wherein the toner image is fixed on a recording medium.
請求項1に係る発明によれば、離型層の内周面および該内周面と接する層の外周面の少なくとも一方における画像定着寄与領域およびそれ以外の領域の表面粗さRaを考慮しない場合に比べ、画質に優れた画像が形成され、且つ離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が軽減される。 According to the first aspect of the present invention, when the surface roughness Ra of the image fixing contribution region and the other region on at least one of the inner peripheral surface of the release layer and the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface is not considered As compared with the above, an image having excellent image quality is formed, and the occurrence of defects such as wrinkles and scratches in the release layer is reduced.
請求項2に係る発明によれば、離型層の内周面および該内周面と接する層の外周面の少なくとも一方における画像定着寄与領域およびそれ以外の領域の表面粗さRaの数値範囲を考慮しない場合に比べ、画質に優れた画像が形成され、且つ離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が確実に軽減される。 According to the second aspect of the present invention, the numerical range of the surface roughness Ra of the image fixing contribution region and the other region on at least one of the inner peripheral surface of the release layer and the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface is set. Compared with the case where it is not considered, an image having excellent image quality is formed, and the occurrence of defects such as wrinkles and scratches in the release layer is reliably reduced.
請求項3に係る発明によれば、弾性層の外周面のうち画像定着寄与領域およびそれ以外の領域における表面粗さRaを考慮しない場合に比べ、画質に優れた画像が形成され、且つ離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が軽減される。 According to the third aspect of the present invention, an image excellent in image quality is formed compared to a case where the surface roughness Ra in the outer peripheral surface of the elastic layer and the surface roughness Ra in the other regions are not taken into account. Generation of defects such as wrinkles and scratches in the layer is reduced.
請求項4に係る発明によれば、弾性層の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域に前記凹凸を有しない場合に比べ、離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が軽減される。 According to the fourth aspect of the present invention, the occurrence of defects such as wrinkles and scratches in the release layer is reduced as compared with the case where the outer peripheral surface of the elastic layer has no unevenness in the region other than the image fixing contribution region. .
請求項5に係る発明によれば、弾性層の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域に前記軸方向に延びる溝を有しない場合に比べ、離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が軽減される。 According to the fifth aspect of the present invention, the occurrence of defects such as wrinkles and scratches in the release layer compared to the case where the outer peripheral surface of the elastic layer has no groove extending in the axial direction in the region other than the image fixing contribution region. Is reduced.
請求項6に係る発明によれば、接着層の外周面のうち画像定着寄与領域およびそれ以外の領域における表面粗さRaを考慮しない場合に比べ、画質に優れた画像が形成され、且つ離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が軽減される。 According to the invention of claim 6, an image excellent in image quality is formed compared to the case where the surface roughness Ra in the outer peripheral surface of the adhesive layer and the surface roughness Ra in other regions is not taken into account, and the mold release is performed. Generation of defects such as wrinkles and scratches in the layer is reduced.
請求項7に係る発明によれば、画像定着寄与領域以外の領域における接着層に充填剤を含有しない場合に比べ、離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が軽減される。 According to the seventh aspect of the present invention, the occurrence of defects such as wrinkles and scratches in the release layer is reduced as compared with the case where no filler is contained in the adhesive layer in the region other than the image fixing contribution region.
請求項8に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質に優れた画像が形成され、且つ長寿命化が図られる。 According to the eighth aspect of the present invention, an image with excellent image quality can be formed and the life can be extended as compared with the case where the present configuration is not provided.
請求項9に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質に優れた画像が形成され、且つ長寿命化が図られる。 According to the ninth aspect of the present invention, an image with excellent image quality can be formed and the life can be extended as compared with the case without this configuration.
<第1実施形態:画像定着用円筒部材>
以下、好ましい実施形態に係る円筒部材について説明する。
第1実施形態に係る画像定着用円筒部材(以下、単に「円筒部材」と称すことがある)は、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体と接触して前記トナー画像を前記記録媒体に定着する画像定着部材として用いられ、円筒状の基材の外周面側に、前記基材側から順に弾性層と離型層とを少なくとも有し、前記離型層の内周面および該内周面と接する層の外周面の少なくとも一方において、画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが、画像定着寄与領域における表面粗さRaよりも大きいことを特徴とする。尚、前記画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下であり、且つ前記画像定着寄与領域における表面粗さRaが1.0μm未満であることがより好ましい。
<First Embodiment: Cylindrical Member for Image Fixing>
Hereinafter, the cylindrical member which concerns on preferable embodiment is demonstrated.
The cylindrical member for image fixing according to the first embodiment (hereinafter sometimes simply referred to as “cylindrical member”) contacts the recording medium having an unfixed toner image formed on the surface thereof to record the toner image. It is used as an image fixing member for fixing to a medium, and has at least an elastic layer and a release layer in order from the substrate side on the outer peripheral surface side of a cylindrical base material, and the inner peripheral surface of the release layer and the release layer In at least one of the outer peripheral surfaces of the layer in contact with the inner peripheral surface, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region is larger than the surface roughness Ra in the image fixing contribution region. It is more preferable that the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less, and the surface roughness Ra in the image fixing contribution region is less than 1.0 μm.
ここで、「画像定着寄与領域」とは、画像定着用円筒部材において定着の際に記録媒体と接触する範囲を含む厚み方向(径方向)の全領域を表す。即ち、厚み方向(径方向)の外周側最表面が定着の際に記録媒体と接触する範囲である部分は画像定着寄与領域であり、一方厚み方向(径方向)の外周側最表面が定着の際に記録媒体と接触しない範囲である部分は画像定着寄与領域以外の領域である。 Here, the “image fixing contribution area” represents the entire area in the thickness direction (radial direction) including the area in contact with the recording medium at the time of fixing in the image fixing cylindrical member. That is, the outermost surface on the outer peripheral side in the thickness direction (radial direction) is a region where the outermost surface on the outer peripheral side in the thickness direction (radial direction) contacts the recording medium at the time of fixing. In this case, a portion that is not in contact with the recording medium is a region other than the image fixing contribution region.
また、第1実施形態に係る円筒部材の具体的態様としては、画像定着用ベルトおよび画像定着用ロールが挙げられる。 Specific examples of the cylindrical member according to the first embodiment include an image fixing belt and an image fixing roll.
ここで、従来の画像定着用ロールや画像定着用ベルトにおいては、離型層にシワやキズ等の欠陥が生じる欠点があった。具体的には、前記離型層においてシワやキズが発生する場所は記録媒体の端部(記録媒体搬送方向の端部)と接触する場所である。この欠陥発生のメカニズムは必ずしも明確ではないが、以下のように推察される。まず、定着装置において記録媒体は離型層に押し付けられ、その際離型層および弾性層が撓んで応力集中を受けるため、離型層と弾性層のベルト軸方向のズレが発生する。このズレによって離型層の局部的な剥れや離型層の局部的な塑性変形が起きるために、結果として離型層にシワやキズが入るものと推察される。 Here, conventional image fixing rolls and image fixing belts have a defect that defects such as wrinkles and scratches occur in the release layer. Specifically, the place where wrinkles and scratches occur in the release layer is the place where it comes into contact with the end of the recording medium (end in the recording medium transport direction). The mechanism of this defect occurrence is not necessarily clear, but is presumed as follows. First, in the fixing device, the recording medium is pressed against the release layer. At that time, the release layer and the elastic layer are bent and subjected to stress concentration, so that the release layer and the elastic layer are displaced in the belt axis direction. Due to this deviation, local peeling of the release layer and local plastic deformation of the release layer occur, and as a result, it is assumed that wrinkles and scratches enter the release layer.
また、従来の画像定着用ベルトまたは画像定着用ロールとして、上記シワやキズを抑制する観点から、各層の接着力を高めることを目的として、接着力を高めたい層の内周面側に接する層の外周面全体に粗面化処理を施す方法が試されていた。しかし、外周面全体に粗面化処理を施した場合には、ベルトまたはロールの最表層に前記粗面化処理によって形成された凹凸によって、色ムラ等の画質劣化が生じるとの欠点を有していた。 Further, as a conventional image fixing belt or image fixing roll, from the viewpoint of suppressing the wrinkles and scratches, a layer in contact with the inner peripheral surface side of the layer for which the adhesive force is to be increased for the purpose of increasing the adhesive force of each layer. A method of roughening the entire outer peripheral surface of the steel has been tried. However, when the entire outer peripheral surface is roughened, there is a disadvantage that image quality deterioration such as color unevenness occurs due to the unevenness formed by the roughening treatment on the outermost layer of the belt or roll. It was.
上記第1実施形態に係る円筒部材は、前述の通り、離型層の内周面および該内周面と接する層の外周面の少なくとも一方において、画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが、画像定着寄与領域における表面粗さRaよりも大きい。また前述の通り、前記画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下であり、且つ画像定着寄与領域における表面粗さRaが1.0μm未満であることが好ましい。
即ち画像定着寄与領域以外の領域においては、離型層の内周面または該内周面と接する層(例えば弾性層や接着層等)の外周面が粗面化されて、離型層とその内周面に接する層との接着性が向上され、一方画像定着寄与領域においては、離型層の内周面または該内周面と接する層の外周面が粗面化されておらず、画質の劣化を生じさせる凹凸が形成されていない。その結果、画質に優れた画像が形成されると共に、離型層におけるシワやキズ等の欠陥の発生が軽減される。
As described above, the cylindrical member according to the first embodiment has a surface roughness Ra in a region other than the image fixing contribution region on at least one of the inner peripheral surface of the release layer and the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface. Is larger than the surface roughness Ra in the image fixing contribution region. As described above, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region is preferably 1.0 μm or more and 5.0 μm or less, and the surface roughness Ra in the image fixing contribution region is preferably less than 1.0 μm. .
That is, in the area other than the image fixing contribution area, the inner peripheral surface of the release layer or the outer peripheral surface of a layer in contact with the inner peripheral surface (for example, an elastic layer or an adhesive layer) is roughened, and the release layer and its In the image fixing contribution area, the inner peripheral surface of the release layer or the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface is not roughened in the image fixing contribution region, and the image fixing contribution area is improved. Concavities and convexities that cause deterioration are not formed. As a result, an image with excellent image quality is formed, and the occurrence of defects such as wrinkles and scratches in the release layer is reduced.
また、離型機能を有するチューブ(例えばフッ素樹脂製のチューブ)等を被覆することによって前記離型層を形成する態様にあっては、従来、チューブ被覆時に離型層とその内周面側に接する層とで挟まれる領域に空気が残存してしまい、円筒部材表面に膨れが発生するとの欠点があった。
上記第1実施形態に係る円筒部材は、前述の通り好ましい態様として、画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下である態様が挙げられている。該態様によれば、粗面化処理によって離型層の内周面側に接する層の表面に形成された隙間から前記空気が効率的に除去され、前記膨れの発生が効果的に抑制される。
Moreover, in the aspect which forms the said mold release layer by coat | covering the tube (for example, tube made from a fluororesin) etc. which has a mold release function, conventionally, a mold release layer and its inner peripheral surface side are provided at the time of tube coating. There is a drawback in that air remains in a region sandwiched between the layers in contact with each other and swelling occurs on the surface of the cylindrical member.
As described above, the cylindrical member according to the first embodiment has a preferable aspect in which the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less. According to this aspect, the air is efficiently removed from the gap formed on the surface of the layer in contact with the inner peripheral surface side of the release layer by the roughening treatment, and the occurrence of the swelling is effectively suppressed. .
[表面粗さRa]
離型層の内周面または該内周面と接する層の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが1.0μm以上であることにより、離型層とその内周面に接する層との高い接着性が得られ、離型層においてシワやキズ等の欠陥が抑制される。また、チューブを被覆することによって離型層を形成する場合には、チューブ被覆時に離型層とその内周面に接する層とで挟まれる領域における空気の残存が抑制され、円筒部材表面での膨れが抑制される。一方、表面粗さRaが5.0以下であることにより、表面を粗す為の処理(例えばサンドペーパーによる研磨等)にかかる時間が抑制され実用的である。
また、離型層の内周面または該内周面に接する層の外周面のうち画像定着寄与領域における表面粗さRaが1.0μm未満であることにより、色ムラ等の画質劣化が抑制される。
[Surface roughness Ra]
When the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region in the inner peripheral surface of the release layer or the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface is 1.0 μm or more, the release layer and the inner peripheral surface thereof High adhesion to the layer in contact with the film is obtained, and defects such as wrinkles and scratches are suppressed in the release layer. In addition, when forming the release layer by covering the tube, air remaining in the region sandwiched between the release layer and the layer in contact with the inner peripheral surface at the time of tube covering is suppressed, and the surface of the cylindrical member is suppressed. Swelling is suppressed. On the other hand, when the surface roughness Ra is 5.0 or less, the time required for the treatment for roughening the surface (for example, polishing with sandpaper) is suppressed, which is practical.
Further, since the surface roughness Ra in the image fixing contribution region of the inner peripheral surface of the release layer or the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface is less than 1.0 μm, image quality deterioration such as color unevenness is suppressed. The
尚、上記観点から、離型層の内周面または該内周面に接する層の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaは、更に1.2μm以上3.0μm以下であることがより好ましく、1.5μm以上2.0μm以下であることが特に好ましい。また、離型層の内周面または該内周面に接する層の外周面のうち画像定着寄与領域における表面粗さRaは、更に、0.8μm以下であることがより好ましく、0.6μm以下であることが特に好ましい。 From the above viewpoint, the surface roughness Ra of the inner peripheral surface of the release layer or the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface other than the image fixing contribution region is 1.2 μm or more and 3.0 μm or less. More preferably, it is 1.5 μm or more and 2.0 μm or less. Further, the surface roughness Ra in the image fixing contribution region of the inner peripheral surface of the release layer or the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface is more preferably 0.8 μm or less, and more preferably 0.6 μm or less. It is particularly preferred that
尚、離型層の内周面または該内周面に接する層の外周面の表面粗さRaは以下の方法により測定され、本明細書に記載の数値は当該方法によって測定したものである。(尚、離型層の内周面における測定、該内周面に接する層(例えば弾性層や接着層または他の層)における測定は、いずれも下記の方法により測定される。)
表面粗さ測定機(東京精密製サーフコム1500DX)により、解析規格:JIS−2001/ISO−1997に準じて測定した。
The surface roughness Ra of the inner peripheral surface of the release layer or the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface is measured by the following method, and the numerical values described in this specification are measured by the method. (Measurement on the inner peripheral surface of the release layer and measurement on a layer in contact with the inner peripheral surface (for example, an elastic layer, an adhesive layer, or other layers) are both measured by the following method.)
The surface roughness was measured according to an analysis standard: JIS-2001 / ISO-1997 using a surface roughness measuring machine (Surfcom 1500DX manufactured by Tokyo Seimitsu).
[表面粗さRaの制御方法]
離型層の内周面と接する層の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaを1.0μm以上5.0μm以下に制御する方法としては、例えば、
(1)弾性層の画像定着寄与領域以外の領域における外周面に粗面化処理を施し、表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下となる凹凸を形成する方法
(2)弾性層の画像定着寄与領域以外の領域における外周面に、表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下となる軸方向に延びる溝を形成する方法
が挙げられる。
例えば、弾性層表面に直接離型層を形成する態様であれば、上記方法により、離型層の内周面と接する層(即ち弾性層)の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが上記範囲に制御される。また、弾性層と離型層とが接着層を介して形成される態様であっても、上記方法によって粗面化された弾性層の外周面に接着層を形成(例えば接着剤を塗布)することで、離型層の内周面と接する層(即ち接着層)の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが上記範囲に制御される。
[Method for controlling surface roughness Ra]
As a method for controlling the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region in the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface of the release layer to 1.0 μm or more and 5.0 μm or less, for example,
(1) A method of roughening the outer peripheral surface in a region other than the image fixing contribution region of the elastic layer to form irregularities having a surface roughness Ra of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less (2) of the elastic layer An example is a method of forming an axially extending groove having a surface roughness Ra of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less on the outer peripheral surface in a region other than the image fixing contribution region.
For example, if the release layer is directly formed on the surface of the elastic layer, the above method is used in the region other than the image fixing contribution region on the outer peripheral surface of the layer (that is, the elastic layer) in contact with the inner peripheral surface of the release layer. The surface roughness Ra is controlled within the above range. Further, even if the elastic layer and the release layer are formed through the adhesive layer, the adhesive layer is formed on the outer peripheral surface of the elastic layer roughened by the above method (for example, an adhesive is applied). Thus, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region in the outer peripheral surface of the layer (that is, the adhesive layer) in contact with the inner peripheral surface of the release layer is controlled within the above range.
また、弾性層と離型層とが接着層を介して形成される態様にあっては、離型層の内周面と接する層である前記接着層の表面粗さRaを1.0μm以上5.0μm以下に制御する方法として、例えば、
(3)接着層を形成する接着剤中に充填剤を含有させて、表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下となる凹凸を形成する方法
が挙げられる。
上記方法により、離型層の内周面側に接する層(即ち接着層)の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが上記範囲に制御される。
In the embodiment in which the elastic layer and the release layer are formed via the adhesive layer, the surface roughness Ra of the adhesive layer, which is a layer in contact with the inner peripheral surface of the release layer, is 1.0 μm or more and 5 As a method of controlling to 0.0 μm or less, for example,
(3) A method of forming a concavity and convexity having a surface roughness Ra of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less by including a filler in the adhesive forming the adhesive layer.
By the above method, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region in the outer peripheral surface of the layer (that is, the adhesive layer) in contact with the inner peripheral surface side of the release layer is controlled within the above range.
また、離型層の内周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaを1.0μm以上5.0μm以下に制御する方法としては、例えば、
(4)離型層の画像定着寄与領域以外の領域における内周面に粗面化処理を施し、表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下となる凹凸を形成する方法
(5)離型層の画像定着寄与領域以外の領域における内周面に、表面粗さRaが1.0μm以上5.0μm以下となる軸方向に延びる溝を形成する方法
が挙げられる。
上記方法により、離型層の内周面のうち画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが上記範囲に制御される。
Further, as a method for controlling the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region in the inner peripheral surface of the release layer to be 1.0 μm or more and 5.0 μm or less, for example,
(4) A method of roughening the inner peripheral surface in an area other than the image fixing contribution area of the release layer to form irregularities having a surface roughness Ra of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less (5) Separation There is a method of forming a groove extending in the axial direction having a surface roughness Ra of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less on the inner peripheral surface in the region other than the image fixing contribution region of the mold layer.
By the above method, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region on the inner peripheral surface of the release layer is controlled within the above range.
尚、特に上記(2)および(5)の方法の場合、軸方向に延びる溝が形成されることによって、第1実施形態に係る円筒部材の周方向におけるグリップ力が増し、前述のシワやキズ等の欠陥の発生がより効率的に抑制される。また、チューブを被覆することによって離型層を形成する場合、軸方向に延びる溝から前記空気がより効率的に除去されるため、前述の膨れの発生がより効果的に抑制される。 In particular, in the case of the above methods (2) and (5), by forming a groove extending in the axial direction, the grip force in the circumferential direction of the cylindrical member according to the first embodiment is increased, and the aforementioned wrinkles and scratches are described. The occurrence of such defects is more efficiently suppressed. Further, when the release layer is formed by covering the tube, the air is more efficiently removed from the groove extending in the axial direction, so that the occurrence of the above-described swelling is more effectively suppressed.
また、離型層の内周面と接する層の外周面のうち画像定着寄与領域における表面粗さRaを1.0μm未満に制御する方法としては、弾性層の外周面が粗面とならないように形成する方法が挙げられる。例えば、周方向に回転する円筒状の基材の表面に、弾性層用塗布液を塗布し乾燥して弾性層を形成する態様にあっては、前記塗付液にブレード等を押し当てることによってならしながら形成する方法が挙げられる。また、弾性層を形成した後に外周面を研磨してもよい。
更に、離型層と弾性層とが接着層を介して形成される場合においては、該接着層の外周面が粗面とならないように形成される。接着層の外周面が粗面とならないように制御する具体的な方法としては、接着剤塗布時にブレード等を押し当てることによってならしながら形成する方法等が挙げられる。
Further, as a method of controlling the surface roughness Ra in the image fixing contribution region of the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface of the release layer to be less than 1.0 μm, the outer peripheral surface of the elastic layer is not roughened. The method of forming is mentioned. For example, in an aspect in which an elastic layer is formed by applying a coating liquid for an elastic layer on the surface of a cylindrical substrate that rotates in the circumferential direction, and then drying the elastic layer, by pressing a blade or the like against the coating liquid A method of forming while forming. Further, the outer peripheral surface may be polished after the elastic layer is formed.
Further, when the release layer and the elastic layer are formed through the adhesive layer, the outer peripheral surface of the adhesive layer is formed so as not to be a rough surface. As a specific method for controlling the outer peripheral surface of the adhesive layer so as not to become a rough surface, a method of forming by pressing a blade or the like at the time of applying the adhesive may be used.
次いで、第1実施形態に係る円筒部材を図を用いてより詳細に説明する。図1は、第1実施形態に係る画像定着用円筒部材(画像定着用ベルト)の一態様を示す模式斜視図である。図1に示すように、円筒状のベルト基材30の表面に、弾性層20と、接着層40と、フッ素樹脂製のチューブ(以下、単に「チューブ」と称す)からなる離型層10と、を有する。尚、図1においては、基材30がベルト形状である画像定着用ベルトの態様を示すが、該基材30をロール形状のものに変更することにより、前記第1実施形態に係る円筒部材を画像定着用ロールの態様として用いてもよい。 Next, the cylindrical member according to the first embodiment will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view showing an aspect of an image fixing cylindrical member (image fixing belt) according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, on the surface of a cylindrical belt base material 30, a release layer 10 comprising an elastic layer 20, an adhesive layer 40, and a fluororesin tube (hereinafter simply referred to as “tube”) Have. FIG. 1 shows an aspect of an image fixing belt in which the base material 30 has a belt shape, but the cylindrical member according to the first embodiment is changed by changing the base material 30 to a roll shape. You may use as an aspect of the image fixing roll.
(基材)
弾性層20が設けられるベルト基材30としては、SUS、ニッケル電鋳等の金属製円筒体、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール等の樹脂製円筒体等が用いられる。
また、基材30をロール形状のものとする場合には、例えば、SUS304等の金属コア等がロール基材として用いられる。
(Base material)
Examples of the belt base material 30 on which the elastic layer 20 is provided include a cylindrical body made of metal such as SUS and nickel electroforming, a cylindrical body made of resin such as polyimide, polyamideimide, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, and polybenzimidazole. Is used.
Moreover, when making the base material 30 into a roll shape, metal cores, such as SUS304, etc. are used as a roll base material, for example.
(弾性層)
弾性層20は、特に制約されるものではないが、例えば、シリコーンゴムまたはフッ素ゴムから構成される耐熱性弾性層が好ましい。なお、弾性層とは100Paの外力印加により変形しても、もとの形状に復元する材料から構成される層をいう。
(Elastic layer)
The elastic layer 20 is not particularly limited, but for example, a heat resistant elastic layer made of silicone rubber or fluororubber is preferable. The elastic layer refers to a layer made of a material that can be restored to its original shape even when deformed by applying an external force of 100 Pa.
シリコーンゴムとしては、ビニルメチルシリコーンゴム、メチルシリコーンゴム、フェニルメチルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴムや、それらの複合材料が挙げられる。またフッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン/プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン/パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等及びその他のフッ素ゴムが使用される。これらは、それぞれ単独で使用してもよく、2種類以上の組み合わせで使用してもよい。 Examples of the silicone rubber include vinyl methyl silicone rubber, methyl silicone rubber, phenyl methyl silicone rubber, fluorosilicone rubber, and composite materials thereof. As the fluororubber, vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene / propylene rubber, tetrafluoroethylene / perfluoromethyl vinyl ether rubber, phosphazene rubber, fluoropolyether, and other fluororubbers are used. These may be used alone or in combinations of two or more.
弾性層20の膜厚は、50μm以上500μm以下の範囲であることが望ましい。 The film thickness of the elastic layer 20 is desirably in the range of 50 μm to 500 μm.
また、弾性層20の硬さは、JIS−K6253(1997)に規定されるデュロメータ硬さ試験で、タイプAデュロメータによる硬さがA5以上A40以下の範囲とすることが望ましい。弾性層20の硬さは、積層体から弾性層20を切り出して測定される。 The hardness of the elastic layer 20 is preferably in the range of A5 or more and A40 or less according to the type A durometer in the durometer hardness test specified in JIS-K6253 (1997). The hardness of the elastic layer 20 is measured by cutting the elastic layer 20 from the laminate.
上記基材30表面に弾性層20を形成する方法としては、上記弾性層20の成分を分散した塗布液(弾性層用の塗布液)をブレードコート法や、塗布液を溶剤で希釈し浸漬塗布する方法等を用いてベルト基材30表面に塗布膜を形成した後、加熱硬化処理を施して形成する方法など、公知の方法が用いられる。 As a method for forming the elastic layer 20 on the surface of the substrate 30, a coating liquid (coating liquid for the elastic layer) in which the components of the elastic layer 20 are dispersed is a blade coating method, or the coating liquid is diluted with a solvent and dip-coated. A known method such as a method of forming a coating film on the surface of the belt base material 30 using a method for performing heat curing treatment after the film is formed is used.
尚、弾性層20の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域に凹凸を形成する場合、粗面化処理を施すことによって行われる。具体的な粗面化処理法としては、弾性層を形成した後サンドペーパーで荒らす方法、サンドブラスト法、液体ホーニング法等が挙げられる。
また、弾性層20の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域に基材30の軸方向に延びる溝を形成する場合、該溝の形成方法としては、マスキング処理をした上でのサンドブラスト法や液体ホーニング法等が挙げられる。
In the case where irregularities are formed on the outer peripheral surface of the elastic layer 20 other than the image fixing contribution region, the roughening process is performed. Specific examples of the surface roughening method include a method of forming an elastic layer and then roughing with a sandpaper, a sandblasting method, a liquid honing method, and the like.
Further, when a groove extending in the axial direction of the base material 30 is formed in a region other than the image fixing contribution region in the outer peripheral surface of the elastic layer 20, as a method for forming the groove, a sandblasting method after masking treatment, The liquid honing method etc. are mentioned.
図4に示すように、弾性層20が形成された基材30(図4においては弾性ベルト基材25と称す)は、該弾性ベルト基材25内に内型46を緊密に(即ち、径方向のがたつきが実質的に無い状態に)挿入し、内型46によって支持された状態とする。 As shown in FIG. 4, the base material 30 on which the elastic layer 20 is formed (referred to as an elastic belt base material 25 in FIG. 4) has an inner mold 46 tightly (that is, a diameter) in the elastic belt base material 25. Inserted into a state where there is substantially no backlash in the direction, and is supported by the inner mold 46.
(接着層)
接着層40に用いられる接着剤としては、シリコーンシーラント接着剤等が挙げられ、具体例としては、信越シリコーン(株)製のシーラント40、シーラント45、積水化学(株)製のセキスイシリコーンシーラント等が挙げられる。また、信越化学(株)製のプライマー101や、東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製のNo.051等も好適に使用される。接着剤は、スプレー塗布、ハケによる塗布、浸漬塗布等により薄く塗布することが有効である。
(Adhesive layer)
Examples of the adhesive used for the adhesive layer 40 include a silicone sealant adhesive, and specific examples include sealant 40 and sealant 45 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., and Sekisui Silicone Sealant manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. Can be mentioned. Further, primer 101 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., No. manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. 051 etc. are also used suitably. It is effective to apply the adhesive thinly by spray coating, brush coating, dip coating, or the like.
また、接着層40の外周面のうち画像定着寄与領域以外の領域を粗面化する方法として、画像定着寄与領域以外の領域に塗布する接着剤に充填剤を含有させる方法が挙げられる。
該充填剤としては、例えば、SiCフィラー(比重3.18)等が挙げられる。
Further, as a method of roughening the region other than the image fixing contribution region on the outer peripheral surface of the adhesive layer 40, a method of adding a filler to the adhesive applied to the region other than the image fixing contribution region can be given.
Examples of the filler include SiC filler (specific gravity 3.18).
上記充填剤は、外周面の表面粗さRaを1.0μm以上5.0μm以下に制御する観点から、粒径が12μm以上36μm以下であることが好ましく、更には18μm以上26μm以下であることがより好ましい。 From the viewpoint of controlling the surface roughness Ra of the outer peripheral surface to 1.0 μm or more and 5.0 μm or less, the filler preferably has a particle size of 12 μm or more and 36 μm or less, and more preferably 18 μm or more and 26 μm or less. More preferred.
また、接着剤に上記充填剤を含有する場合には、外周面の表面粗さRaを1.0μm以上5.0μm以下に制御する観点から、充填剤の含有率は20質量%以上40質量%以下とすることが好ましく、25質量%以上35質量%以下とすることがより好ましい。 Moreover, when the said filler is contained in an adhesive agent, the content rate of a filler is 20 mass% or more and 40 mass% from a viewpoint of controlling surface roughness Ra of an outer peripheral surface to 1.0 to 5.0 micrometer. The content is preferably set to 25% by mass or more and more preferably 35% by mass or less.
(離型層)
離型層10を形成するフッ素樹脂製のチューブとしては、いかなる方法により成形されたものも用いられるが、特に連続的に長尺なチューブを安定して得られるとの観点から、押出成形により得られたものを用いることが好ましい。
チューブの材質としては、耐熱性等の点より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。またその他、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等の種々のフッ素樹脂を1種あるいは複数種の組み合わせ等により用いられる。
(Release layer)
As the fluororesin tube for forming the release layer 10, a tube formed by any method can be used. In particular, it is obtained by extrusion from the viewpoint that a continuous long tube can be stably obtained. It is preferable to use those obtained.
The tube material is preferably tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) from the viewpoint of heat resistance and the like. In addition, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), ethylene / chlorotriethylene. Various fluororesins such as fluoroethylene copolymer (ECTFE) and polyvinylidene fluoride (PVDF) are used by one kind or a combination of plural kinds.
上記チューブの厚みは100μm以下であるのが好ましく、また15μm以上であるのが好ましい。尚、チューブとしては弾性層20を形成した基材30の外径よりも小さな内径を有するものが好ましく、具体的なチューブの内径としては、弾性層20を形成した基材30の95%以上99%以下が好ましい。 The thickness of the tube is preferably 100 μm or less, and more preferably 15 μm or more. The tube preferably has an inner diameter smaller than the outer diameter of the base material 30 on which the elastic layer 20 is formed. The specific inner diameter of the tube is 95% or more of the base material 30 on which the elastic layer 20 is formed 99. % Or less is preferable.
また、離型層10の内周面のうち画像定着寄与領域以外の領域に凹凸を形成する場合、粗面化処理を施すことによって行われる。具体的な粗面化処理法としては、チューブを形成した後サンドペーパーで荒らす方法、チューブを押出成形により成形する際、押出ダイのチューブ内周面に位置する口金部の粗さを変化させる方法、等が挙げられる。 In addition, when unevenness is formed in a region other than the image fixing contribution region on the inner peripheral surface of the release layer 10, the roughening process is performed. As a specific surface roughening treatment method, a method of roughening with a sandpaper after forming a tube, and a method of changing the roughness of a die portion located on the inner peripheral surface of a tube of an extrusion die when the tube is formed by extrusion molding , Etc.
更に、第1実施形態に係る円筒部材が、前述の通り接着層40を有する場合には、チューブの内周面は、ナトリウム−ナフタレン処理、液体アンモニア処理等の化学的な処理、あるいはエキシマレーザー処理、低温プラズマ処理等による物理的な処理により表面改質されていることが好ましい。 Further, when the cylindrical member according to the first embodiment has the adhesive layer 40 as described above, the inner peripheral surface of the tube is subjected to chemical treatment such as sodium-naphthalene treatment, liquid ammonia treatment, or excimer laser treatment. It is preferable that the surface is modified by physical treatment such as low-temperature plasma treatment.
次いで、上記チューブを被覆して離型層10を形成する際の各工程について説明する。
(1)被覆工程
まず、図2に示すように、上下両面が全面的に開放され、真空引き装置44が備えられた外型パイプ42を用意する。この外型パイプ42の内径は、上記で準備した弾性べルト基材の外径よりも大きく設定されており、具体的には101%以上105%以下であることが好ましい。また、外型パイプ42の幅(軸方向長さ)は、弾性べルト基材の幅よりも長く設定されている。
Next, each step in forming the release layer 10 by covering the tube will be described.
(1) Covering Step First, as shown in FIG. 2, an outer pipe 42 is prepared in which the upper and lower surfaces are completely opened and a vacuuming device 44 is provided. The inner diameter of the outer pipe 42 is set to be larger than the outer diameter of the elastic belt substrate prepared above, and specifically, it is preferably 101% or more and 105% or less. The width (axial length) of the outer pipe 42 is set longer than the width of the elastic belt substrate.
このように構成された外型パイプ42内に、フッ素樹脂製のチューブ11を、その下端が外型パイプ42から下方に突出するように挿入し、図2に示すように、外型パイプ42の下部開口から下方に突出した部分を、径方向外方に径を拡張させながら、外型パイプ42の外周面に折り返すようにする。また、図2に示すように、今度は、チューブ11の、外型パイプ42の上部開口から上方に突出した部分を、径方向外方に径を拡張させながら、外型パイプ42の外周面に折り返すようにする。 The tube 11 made of fluororesin is inserted into the outer mold pipe 42 thus configured so that the lower end of the tube 11 protrudes downward from the outer mold pipe 42. As shown in FIG. A portion protruding downward from the lower opening is folded back to the outer peripheral surface of the outer pipe 42 while expanding the diameter outward in the radial direction. In addition, as shown in FIG. 2, this time, the portion of the tube 11 that protrudes upward from the upper opening of the outer pipe 42 is expanded radially outwardly to the outer peripheral surface of the outer pipe 42. Wrap it around.
チューブ11の皺・捩れ等を修正した後、図3に示すように、真空引き装置44を起動して、チューブ11の径を外型パイプ42の内径にまで拡張する。 After correcting the wrinkles and twists of the tube 11, as shown in FIG. 3, the vacuuming device 44 is activated to expand the diameter of the tube 11 to the inner diameter of the outer pipe 42.
その後、図4に示すように、径を拡張したチューブ11を外型パイプ42と共に、位置合わせの為の凸部48を備えた下蓋50Bに装着する。 Thereafter, as shown in FIG. 4, the tube 11 having an expanded diameter is attached to the lower lid 50 </ b> B provided with the convex portion 48 for alignment together with the outer pipe 42.
このチューブの内側に、図4に示すように、弾性べルト基材25(弾性層20が形成された基材30(内型46によって支持されている))を、位置合わせの為の凸部48に沿うように上方から挿入する。
尚、弾性べルト基材25の外周面および/またはチューブの内周面に、接着剤が塗布されている場合であっても、チューブ11は、弾性べルト基材25の外径よりも大きく径が拡張されているので、弾性べルト基材25は、問題なくチューブ11の内側に挿入される。
As shown in FIG. 4, an elastic belt base material 25 (a base material 30 on which the elastic layer 20 is formed (supported by the inner mold 46)) is placed on the inside of this tube. It is inserted from above so as to follow 48.
Even if the adhesive is applied to the outer peripheral surface of the elastic belt substrate 25 and / or the inner peripheral surface of the tube, the tube 11 is larger than the outer diameter of the elastic belt substrate 25. Since the diameter is expanded, the elastic belt substrate 25 is inserted into the tube 11 without any problem.
このようにして弾性べルト基材25がチューブ11内側に挿入された後、図5に示すように、真空引き装置44の動作を停止する。これにより、チューブ11は、自身の弾性に基づいて径方向に収縮することとなり、即ち、弾性べルト基材25の外周にチューブ11が密着し被覆した状態となる。そこで、外型パイプ42の外周に折り返されたチューブの折返し部分を元に戻す(図5では上部開口から突出した部分を戻す)。 After the elastic belt base material 25 is inserted into the tube 11 in this manner, the operation of the vacuuming device 44 is stopped as shown in FIG. Thereby, the tube 11 is contracted in the radial direction based on its own elasticity, that is, the tube 11 is in close contact with and covered with the outer periphery of the elastic belt substrate 25. Therefore, the folded portion of the tube folded around the outer periphery of the outer pipe 42 is restored (in FIG. 5, the portion protruding from the upper opening is restored).
(2)反転工程
上記被覆工程の後、図6に示すように、外型パイプ42の上端に上蓋50Aを嵌め込み、次いで図7に示すように、全体を反転させた後に下蓋50Bを取り外し、外型パイプ42の外周に折り返されたチューブ11の折返し部分を元に戻す。更に外型パイプ42を図7の矢印に示す方向に取り外す。
(2) Inversion step After the covering step, as shown in FIG. 6, the upper lid 50A is fitted to the upper end of the outer pipe 42, and then the entire lid is inverted as shown in FIG. The folded portion of the tube 11 that is folded around the outer periphery of the outer pipe 42 is returned to its original position. Further, the outer pipe 42 is removed in the direction shown by the arrow in FIG.
(3)加熱工程
ここで、接着剤の加熱硬化を行って接着層40を硬化させるため、加熱工程を設けることが好ましい。該加熱工程は、内型46を引抜く前に行うことが好ましく、その場合耐熱性を有する内型46を用いることが好ましい。
上記加熱工程における加熱温度は、用いる接着剤によっても異なるものであるが、前記に列挙した接着剤を用いる場合であれば、100℃以上200℃以下にて加熱することが好ましく、更には120℃以上180℃以下がより好ましい。また加熱時間としては、通常30分以上180分以下が好ましい。尚、加熱手段としては、加熱槽、熱風乾燥機等が挙げられる。
(3) Heating step Here, it is preferable to provide a heating step in order to cure the adhesive layer 40 by heating and curing the adhesive. The heating step is preferably performed before the inner mold 46 is pulled out. In that case, it is preferable to use the inner mold 46 having heat resistance.
Although the heating temperature in the heating step varies depending on the adhesive used, it is preferable to heat at 100 ° C. or more and 200 ° C. or less, and further 120 ° C. if the adhesives listed above are used. More preferably, it is 180 ° C. or lower. The heating time is usually preferably 30 minutes or more and 180 minutes or less. In addition, as a heating means, a heating tank, a hot air dryer, etc. are mentioned.
(4)引抜きおよび仕上げ工程
その後、内型46を弾性べルト基材25の内側から引抜き、フッ素樹脂被覆ベルトを得る。尚、内型46は、図8に示すように、シリコーンゴムやフッ素樹脂等の材質からなる薄片状のブレード52にてしごきながら引抜いてもよい。
(4) Drawing and finishing process Thereafter, the inner mold 46 is drawn from the inside of the elastic belt substrate 25 to obtain a fluororesin-coated belt. As shown in FIG. 8, the inner mold 46 may be pulled out while squeezing with a flaky blade 52 made of a material such as silicone rubber or fluororesin.
また、仕上げ工程として、余分なチューブ11を切断する工程を、前記内型46を引き抜いた後に設けてもよい。該仕上げ工程は、上記加熱工程の後に行うことが好ましい。 Further, as a finishing step, a step of cutting the excess tube 11 may be provided after the inner mold 46 is pulled out. The finishing step is preferably performed after the heating step.
尚、離型層10の形成においては、上述した手順に限定されることなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。
例えば、弾性べルト基材25にチューブ11を被覆する方法として、チューブ11を拡張させた後、チューブ11を弾性べルト基材25に覆い被せていってもよいし、あるいは被覆前と被覆時とで段階的に拡張させて被覆させてもよい。
Needless to say, the formation of the release layer 10 is not limited to the procedure described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, as a method of coating the tube 11 on the elastic belt substrate 25, the tube 11 may be expanded and then the tube 11 may be covered with the elastic belt substrate 25, or before and during coating. And may be expanded and coated in stages.
更には、離型層10の形成は、必ずしもチューブを被覆する方法には限定されず、弾性層20の外周面にフッ素樹脂の粉体または液体の塗料を塗布し、この後に焼成してフッ素樹脂を含有する離型層10を形成する方法を適用してもよい。
また、弾性層20の外周面に接着剤を塗布して接着層40を形成し、この後にフッ素樹脂製の熱収縮性チューブを被せ、ドライヤー等でこの熱収縮性チューブを加熱溶着して弾性層20と接着させる方法を適用してもよい。
更には、中空の円筒状の金型内に、予めフッ素樹脂製のチューブと外周面に弾性層20を設けていない基材30とを同心的に取り付け、フッ素樹脂製のチューブと基材30とで挟まれる領域にゴム材料を注入して硬化させる方法を適用してもよい。
Further, the formation of the release layer 10 is not necessarily limited to the method of covering the tube, and a fluororesin powder or liquid paint is applied to the outer peripheral surface of the elastic layer 20 and then baked to obtain a fluororesin. You may apply the method of forming the mold release layer 10 containing this.
Further, an adhesive is applied to the outer peripheral surface of the elastic layer 20 to form an adhesive layer 40, and then a heat-shrinkable tube made of a fluororesin is covered, and this heat-shrinkable tube is heated and welded with a drier or the like. A method of bonding with 20 may be applied.
Furthermore, in a hollow cylindrical mold, a fluororesin tube and a base material 30 not provided with the elastic layer 20 on the outer peripheral surface are attached concentrically, and the fluororesin tube and the base material 30 are attached. A method of injecting a rubber material into a region sandwiched between the layers and curing it may be applied.
<第2実施形態:画像形成装置>
次いで、前記第1実施形態に係る円筒部材を、画像定着装置における定着ベルトとして用いた第2実施形態に係る画像形成装置について詳細に説明する。
図9は第2実施形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図9に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1K、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト115に順次転写(一次転写)させる一次転写部110、中間転写ベルト115上に転写された重畳トナー画像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部120、二次転写された画像を用紙P上に定着させる画像定着装置160を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部140を有している。
<Second Embodiment: Image Forming Apparatus>
Next, an image forming apparatus according to the second embodiment in which the cylindrical member according to the first embodiment is used as a fixing belt in the image fixing apparatus will be described in detail.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the second embodiment is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 9 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and a plurality of image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K in which toner images of respective color components are formed by electrophotography. The primary transfer unit 110 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 115, and the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 115. Are provided with a secondary transfer section 120 that collectively transfers (secondary transfer) to a paper P that is a recording material (recording paper), and an image fixing device 160 that fixes the secondary transferred image onto the paper P. Moreover, it has the control part 140 which controls operation | movement of each apparatus (each part).
第2実施形態において、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、矢印A方向に回転する感光体ドラム111の周囲に、これらの感光体ドラム111を帯電する帯電器112、感光体ドラム111上に静電潜像を書込むレーザ露光器113(図中露光ビームを符号Bmで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム111上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器114、感光体ドラム111上に形成された各色成分トナー像を一次転写部110にて中間転写ベルト115に転写する一次転写ロール116、感光体ドラム111上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ117、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト115の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、直線状に配置されている。 In the second embodiment, each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K includes a charger 112 that charges the photosensitive drum 111 around the photosensitive drum 111 that rotates in the direction of arrow A, and a photosensitive drum 111. A laser exposure unit 113 for writing an electrostatic latent image thereon (exposure beam is indicated by a symbol Bm in the figure), each color component toner is accommodated, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 111 is visualized with toner. A developing unit 114, a primary transfer roll 116 for transferring each color component toner image formed on the photosensitive drum 111 to the intermediate transfer belt 115 by the primary transfer unit 110, and a drum cleaner for removing residual toner on the photosensitive drum 111. Electrophotographic devices such as 117 are sequentially arranged. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are linearly arranged in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 115. ing.
中間転写体である中間転写ベルト115は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は106Ωcm以上1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度に構成されている。中間転写ベルト115は、各種ロールによって図9に示すB方向に定められた速度で循環駆動されている。この各種ロールとしては、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト115を駆動させる駆動ロール131、各感光体ドラム111の配列方向に沿って直線状に延びる中間転写ベルト115を支持する支持ロール132、中間転写ベルト115に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト115の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール133、二次転写部120に設けられるバックアップロール125、中間転写ベルト115上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール134が配設されている。 The intermediate transfer belt 115 that is an intermediate transfer member is constituted by a film-like endless belt in which an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black is contained in a resin such as polyimide or polyamide. The volume resistivity is 10 6 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less, and the thickness is, for example, about 0.1 mm. The intermediate transfer belt 115 is circulated and driven by various rolls at a speed determined in the B direction shown in FIG. As these various rolls, a drive roll 131 that is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed to drive the intermediate transfer belt 115, and an intermediate transfer that extends linearly along the arrangement direction of the photosensitive drums 111. A support roll 132 that supports the belt 115, a tension roll 133 that functions as a correction roll that applies a constant tension to the intermediate transfer belt 115 and prevents meandering of the intermediate transfer belt 115, and a backup roll provided in the secondary transfer unit 120 125, a cleaning backup roll 134 provided in a cleaning unit that scrapes residual toner on the intermediate transfer belt 115 is disposed.
一次転写部110は、中間転写ベルト115を挟んで感光体ドラム111に対向して配置される一次転写ロール116で構成されている。一次転写ロール116は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107Ωcm以上109Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール116は中間転写ベルト115を挟んで感光体ドラム111に圧接配置され、さらに一次転写ロール116にはトナーの帯電極性(マイナス極性とし、以下同じである。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム111上のトナー像が中間転写ベルト115に順次、静電吸引され、中間転写ベルト115上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。 The primary transfer unit 110 includes a primary transfer roll 116 that is disposed to face the photosensitive drum 111 with the intermediate transfer belt 115 interposed therebetween. The primary transfer roll 116 is composed of a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a cylindrical bar made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM blended with a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7 Ωcm to 10 9 Ωcm. The primary transfer roll 116 is disposed in pressure contact with the photosensitive drum 111 with the intermediate transfer belt 115 interposed therebetween. Further, the primary transfer roll 116 has a voltage with a polarity opposite to that of the toner charging polarity (negative polarity, hereinafter the same). (Primary transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 111 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 115, and the toner images superimposed on the intermediate transfer belt 115 are formed.
二次転写部120は、中間転写ベルト115のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール122と、バックアップロール125とによって構成される。バックアップロール125は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRとのブレンドゴムのチューブ、内部がEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が107Ω/□以上1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC)に設定される。このバックアップロール125は、中間転写ベルト115の裏面側に配置されて二次転写ロール122の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール126が接触配置されている。 The secondary transfer unit 120 includes a secondary transfer roll 122 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 115 and a backup roll 125. The backup roll 125 is composed of a EPDM and NBR blend rubber tube with carbon dispersed on the surface and an EPDM rubber inside. The surface resistivity is 10 7 Ω / □ or more and 10 10 Ω / □ or less, and the hardness is set to 70 ° (Asker C), for example. The backup roll 125 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 115 to form a counter electrode of the secondary transfer roll 122, and a metal power supply roll 126 to which a secondary transfer bias is stably applied is disposed in contact. Yes.
一方、二次転写ロール122は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107Ωcm以上109Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール122は中間転写ベルト115を挟んでバックアップロール125に圧接配置され、さらに二次転写ロール122は接地されてバックアップロール125に挟まれる領域に二次転写バイアスが形成され、二次転写部120に搬送される用紙P上にトナー像を二次転写する。 On the other hand, the secondary transfer roll 122 is composed of a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a cylindrical bar made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM blended with a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7 Ωcm to 10 9 Ωcm. The secondary transfer roll 122 is disposed in pressure contact with the backup roll 125 with the intermediate transfer belt 115 interposed therebetween. Further, the secondary transfer roll 122 is grounded and a secondary transfer bias is formed in a region sandwiched between the backup rolls 125. The toner image is secondarily transferred onto the paper P conveyed to the next transfer unit 120.
また、中間転写ベルト115の二次転写部120の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト115上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト115の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ135が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)142が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ143が配設されている。この基準センサ142は、中間転写ベルト115の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部140からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。 Further, on the downstream side of the secondary transfer portion 120 of the intermediate transfer belt 115, an intermediate transfer belt that removes residual toner and paper dust on the intermediate transfer belt 115 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 115. A cleaner 135 is detachably provided. On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 142 that generates a reference signal serving as a reference for taking image forming timings in the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. It is arranged. Further, an image density sensor 143 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 142 recognizes a mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 115 and generates a reference signal. In response to an instruction from the control unit 140 based on the recognition of the reference signal, each image forming unit 1Y, 1M, 1C, and 1K are configured to start image formation.
さらに、第2実施形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙供給部150、この用紙供給部150に集積された用紙Pを定められたタイミングで取り出して搬送するピックアップロール151、ピックアップロール151により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール152、搬送ロール152により搬送された用紙Pを二次転写部120へと送り込む搬送部材153、二次転写ロール122により二次転写された後に搬送される用紙Pを画像定着装置160へと搬送する搬送ベルト155、用紙Pを画像定着装置160に導く定着入口ガイド156を備えている。 Furthermore, in the image forming apparatus according to the second embodiment, as a paper transport system, a paper supply unit 150 that stores the paper P, and a pickup roll that picks up and transports the paper P accumulated in the paper supply unit 150 at a predetermined timing. 151, a transfer roll 152 that transports the paper P fed by the pickup roll 151, a transport member 153 that feeds the paper P transported by the transport roll 152 to the secondary transfer unit 120, and a secondary transfer roll 122. A conveyance belt 155 that conveys the sheet P conveyed to the image fixing apparatus 160 and a fixing entrance guide 156 that guides the sheet P to the image fixing apparatus 160 are provided.
次に、第2実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。図9に示す画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器113に出力される。 Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the second embodiment will be described. In the image forming apparatus shown in FIG. 9, image data output from an image reading apparatus (not shown) or a personal computer (PC) (not shown) is subjected to image processing by an image processing apparatus (not shown), and then the image forming units 1Y, 1Y, Image forming work is executed by 1M, 1C, and 1K. In the image processing apparatus, input reflectance data is subjected to image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame erasing, color editing, and moving editing. Is done. The image data that has been subjected to image processing is converted into color material gradation data of four colors Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure unit 113.
レーザ露光器113では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム111に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム111では、帯電器112によって表面が帯電された後、このレーザ露光器113によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの現像器114によって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。 The laser exposure unit 113 irradiates the photosensitive drums 111 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, for example, with an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser in accordance with the input color material gradation data. Yes. In each of the photosensitive drums 111 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, after the surface is charged by the charger 112, the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 113 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent images are developed as toner images of respective colors Y, M, C, and K by the developing devices 114 of the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム111上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム111と中間転写ベルト115とが接触する一次転写部110において、中間転写ベルト115上に転写される。より具体的には、一次転写部110において、一次転写ロール116により中間転写ベルト115の基材に対しトナーの帯電極性と逆極性(プラス極性)の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト115の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。 The toner images formed on the photosensitive drums 111 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 115 in the primary transfer unit 110 where the photosensitive drums 111 and the intermediate transfer belt 115 are in contact with each other. Transcribed. More specifically, in the primary transfer unit 110, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the toner charging polarity (plus polarity) is applied to the base material of the intermediate transfer belt 115 by the primary transfer roll 116, and the toner image. Are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 115 to perform primary transfer.
トナー像が中間転写ベルト115の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト115は移動してトナー像が二次転写部120に搬送される。トナー像が二次転写部120に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部120に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール151が回転し、用紙供給部150から用紙Pが供給される。ピックアップロール151により供給された用紙Pは、搬送ロール152により搬送され、搬送部材153を経て二次転写部120に到達する。この二次転写部120に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト115の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。 After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 115, the intermediate transfer belt 115 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 120. When the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 120, in the paper conveyance system, the pickup roll 151 rotates in accordance with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 120, and the paper P is fed from the paper supply unit 150. Supplied. The paper P supplied by the pickup roll 151 is transported by the transport roll 152, and reaches the secondary transfer unit 120 through the transport member 153. Before reaching the secondary transfer unit 120, the paper P is temporarily stopped, and the registration roller (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 115 on which the toner image is held. And the position of the toner image are aligned.
二次転写部120では、中間転写ベルト115を介して、二次転写ロール122がバックアップロール125に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト115と二次転写ロール122とに挟み込まれる。その際に、給電ロール126からトナーの帯電極性と同極性(マイナス極性)の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール122とバックアップロール125とで挟まれる領域に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト115上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール122とバックアップロール125とによって押圧される二次転写部120において、用紙P上に一括して静電転写される。 In the secondary transfer unit 120, the secondary transfer roll 122 is pressed against the backup roll 125 via the intermediate transfer belt 115. At this time, the sheet P conveyed at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 115 and the secondary transfer roll 122. At this time, when a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity (negative polarity) as the toner charging polarity is applied from the power supply roll 126, a transfer electric field is generated in a region sandwiched between the secondary transfer roll 122 and the backup roll 125. Is formed. The unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 115 is collectively electrostatically transferred onto the paper P in the secondary transfer unit 120 pressed by the secondary transfer roll 122 and the backup roll 125. .
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、二次転写ロール122によって中間転写ベルト115から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール122の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト155へと搬送される。搬送ベルト155では、画像定着装置160における搬送速度に合わせて、用紙Pを最適な搬送速度で画像定着装置160まで搬送する。画像定着装置160に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、画像定着装置160によって熱および圧力による定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙部(不図示)に搬送される。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト115上に残った残留トナーは、中間転写ベルト115の駆動に伴って搬送され、クリーニングバックアップロール134および中間転写ベルトクリーナ135によって中間転写ベルト115上から除去される。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is transported as it is while being peeled off from the intermediate transfer belt 115 by the secondary transfer roll 122, and transported downstream of the secondary transfer roll 122 in the sheet transport direction. It is conveyed to the belt 155. The transport belt 155 transports the paper P to the image fixing device 160 at an optimal transport speed in accordance with the transport speed in the image fixing device 160. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the image fixing device 160 is fixed on the paper P by being subjected to fixing processing by heat and pressure by the image fixing device 160. The paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge unit (not shown) provided in the discharge unit of the image forming apparatus.
On the other hand, after the transfer to the paper P is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 115 is conveyed as the intermediate transfer belt 115 is driven, and the intermediate transfer belt is cleaned by the cleaning backup roll 134 and the intermediate transfer belt cleaner 135. 115 is removed from above.
次に、第2実施形態の画像形成装置に用いられる画像定着装置160について説明する。
図10は第2実施形態における画像定着装置160の概略構成を示す側断面図である。この画像定着装置160は、加熱部材の一例としての定着ベルトモジュール161と、定着ベルトモジュール161に対して圧接して配置された加圧部材の一例としての加圧ロール162とで主要部が構成されている。
定着ベルトモジュール161は、ベルト部材の一例としての定着ベルト610、定着ベルト610を張架しながら回転駆動する定着ロール611、内側から定着ベルト610を張架する張架ロール612、外側から定着ベルト610を張架する張架ロール613、定着ロール611と張架ロール612とに挟まれる領域で定着ベルト610の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール614により主要部が構成されている。
Next, the image fixing device 160 used in the image forming apparatus according to the second embodiment will be described.
FIG. 10 is a side sectional view showing a schematic configuration of the image fixing device 160 in the second embodiment. The main part of the image fixing device 160 includes a fixing belt module 161 as an example of a heating member and a pressure roll 162 as an example of a pressure member disposed in pressure contact with the fixing belt module 161. ing.
The fixing belt module 161 includes a fixing belt 610 as an example of a belt member, a fixing roll 611 that rotates while the fixing belt 610 is stretched, a tension roll 612 that stretches the fixing belt 610 from the inside, and a fixing belt 610 from the outside. The main part is composed of a tension roll 613 that stretches the belt, and a posture correction roll 614 that corrects the posture of the fixing belt 610 in a region sandwiched between the fixing roll 611 and the tension roll 612.
定着ベルト610は、周長314mm、幅340mmのフレキシブルなエンドレスベルトであって、厚さ80μmのポリイミド樹脂で形成された基材と、基材の表面側(外周面側)に積層された厚さ200μmのシリコーンゴムからなる弾性層と、さらに弾性層の上に、離型層として厚さ30μmのテトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)チューブで形成された離型層とからなる多層構造で構成された、前述の第1実施形態にかかる円筒部材が用いられている。 The fixing belt 610 is a flexible endless belt having a circumferential length of 314 mm and a width of 340 mm, and has a thickness laminated on a base material made of polyimide resin having a thickness of 80 μm and on the surface side (outer peripheral surface side) of the base material. An elastic layer made of 200 μm silicone rubber, and a release layer formed of a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA) tube having a thickness of 30 μm as a release layer on the elastic layer. The cylindrical member according to the first embodiment described above, which has a multilayer structure, is used.
定着ロール611は、外径65mm、長さ360mm、厚さ10mmのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。そして定着ロール611は、図示しない駆動モータからの駆動力を受けて、300mm/sの表面速度で矢印C方向に回転する。
また、定着ロール611の内部には、加熱源として定格900Wのハロゲンヒータ616aが配設され、定着ロール611の表面に接触するように配置された温度センサ617aの計測値に基づき、画像形成装置の制御部140(図9参照)が定着ロール611の表面温度を150℃に制御している。
The fixing roll 611 is a cylindrical roll formed of aluminum having an outer diameter of 65 mm, a length of 360 mm, and a thickness of 10 mm. The fixing roll 611 receives a driving force from a driving motor (not shown) and rotates in the arrow C direction at a surface speed of 300 mm / s.
In addition, a halogen heater 616a rated at 900 W is provided as a heating source inside the fixing roll 611, and based on the measured value of the temperature sensor 617a arranged so as to be in contact with the surface of the fixing roll 611, The controller 140 (see FIG. 9) controls the surface temperature of the fixing roll 611 to 150 ° C.
張架ロール612は、外径30mm、肉厚2mm、長さ360mmのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。そして、張架ロール612の内部には加熱源として定格1000Wのハロゲンヒータ616bが配設されており、温度センサ617bと制御部140(図9参照)とによって、張架ロール612の表面温度が190℃に制御されている。したがって、張架ロール612は、定着ベルト610を張架する機能とともに、定着ベルト610を加熱する機能をも併せ持っている。
また、張架ロール612の両端部には定着ベルト610を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設され、定着ベルト610全体の張力を15kgfに設定している。その際に、定着ベルト610の張力を幅方向に亘って均一にするとともに、定着ベルト610の軸方向の変位をできる限り小さく抑えるため、張架ロール612は、外径が端部よりも中央部のほうを100μmだけ大きくした所謂クラウン形状で形成されている。
The tension roll 612 is a cylindrical roll formed of aluminum having an outer diameter of 30 mm, a wall thickness of 2 mm, and a length of 360 mm. A halogen heater 616b rated at 1000 W is provided as a heating source inside the tension roll 612, and the surface temperature of the tension roll 612 is 190 by the temperature sensor 617b and the control unit 140 (see FIG. 9). It is controlled at ℃. Therefore, the stretching roll 612 has a function of heating the fixing belt 610 as well as a function of stretching the fixing belt 610.
In addition, spring members (not shown) that press the fixing belt 610 outward are disposed at both ends of the tension roll 612, and the tension of the entire fixing belt 610 is set to 15 kgf. At that time, in order to make the tension of the fixing belt 610 uniform in the width direction and to suppress the displacement of the fixing belt 610 in the axial direction as much as possible, the tension roll 612 has an outer diameter at the center portion rather than the end portion. It is formed in a so-called crown shape that is larger by 100 μm.
張架ロール613は、外径25mm、肉厚2mm、長さ360mmのアルミニウムで形成された円筒状ロールである。また、張架ロール613の表面には厚さ20μmのPFAが被覆されて離型層が形成されている。この離型層は、定着ベルト610の外周面からのオフセットトナーや紙粉が張架ロール613に堆積するのを防止するために形成されるものである。また、張架ロール613も張架ロール612のように、外径が端部よりも中央部の方を100μmだけ大きくしたクラウン形状で形成されている。なお、張架ロール612と張架ロール613の双方をクラウン形状で形成する場合のみならず、張架ロール612または張架ロール613のいずれか一方のみをクラウン形状で形成してもよい。
張架ロール613の内部には、加熱源としての定格1000Wのハロゲンヒータ616cが配設されており、温度センサ617cと制御部140(図9参照)とによって表面温度が190℃に制御されている。したがって、張架ロール613は、定着ベルト610を張架する機能とともに、定着ベルト610を外表面から加熱する機能をも併せ持っている。したがって、第2実施形態では、定着ロール611と張架ロール612および張架ロール613とによって定着ベルト610が加熱される構成を採用している。
The tension roll 613 is a cylindrical roll formed of aluminum having an outer diameter of 25 mm, a thickness of 2 mm, and a length of 360 mm. Further, the surface of the stretching roll 613 is coated with 20 μm thick PFA to form a release layer. This release layer is formed to prevent offset toner and paper powder from the outer peripheral surface of the fixing belt 610 from accumulating on the stretching roll 613. Further, the tension roll 613 is formed in a crown shape in which the outer diameter is larger by 100 μm at the center than at the end, like the tension roll 612. Note that not only the tension roll 612 and the tension roll 613 are both formed in a crown shape, but only one of the tension roll 612 and the tension roll 613 may be formed in a crown shape.
Inside the tension roll 613, a halogen heater 616c rated at 1000 W as a heating source is disposed, and the surface temperature is controlled to 190 ° C. by the temperature sensor 617c and the control unit 140 (see FIG. 9). . Accordingly, the tension roll 613 has a function of stretching the fixing belt 610 and a function of heating the fixing belt 610 from the outer surface. Therefore, in the second embodiment, a configuration in which the fixing belt 610 is heated by the fixing roll 611, the stretching roll 612, and the stretching roll 613 is employed.
姿勢矯正ロール614は、外径15mm、長さ360mmのアルミニウムで形成された円柱状ロールである。姿勢矯正ロール614の周辺には、定着ベルト610のエッジ位置を検知するベルトエッジ位置検知機構(不図示)が配置されている。そして、姿勢矯正ロール614は、ベルトエッジ位置検知機構の検知結果に応じて定着ベルト610の軸方向における接触位置を変位させる軸変位機構が配設され、定着ベルト610の蛇行(ベルトウォーク)を制御するように構成されている。 The posture correction roll 614 is a cylindrical roll formed of aluminum having an outer diameter of 15 mm and a length of 360 mm. A belt edge position detection mechanism (not shown) that detects the edge position of the fixing belt 610 is disposed around the posture correction roll 614. The posture correction roll 614 is provided with an axis displacement mechanism that displaces the contact position in the axial direction of the fixing belt 610 according to the detection result of the belt edge position detection mechanism, and controls meandering (belt walk) of the fixing belt 610. Is configured to do.
次に、加圧ロール162は、直径45mm、長さ360mmのアルミニウムからなる円柱状ロール621を基体として、基体側から順に、ゴム硬度30°(JIS−A)のシリコーンゴムからなる厚さ10mmの弾性層622と、膜厚100μmのPFAチューブからなる離型層623とが積層されて構成されている。そして、加圧ロール162は、定着ベルトモジュール161に押圧されるように設置され、定着ベルトモジュール161の定着ロール611が矢印C方向へ回転するのに伴い、定着ロール611に従動して矢印E方向に駆動する。その進行速度は、定着ロール611の表面速度と同じ300mm/sである。 Next, the pressure roll 162 has a cylindrical roll 621 made of aluminum having a diameter of 45 mm and a length of 360 mm as a base, and in order from the base side, a 10 mm thick made of silicone rubber having a rubber hardness of 30 ° (JIS-A). An elastic layer 622 and a release layer 623 made of a PFA tube having a film thickness of 100 μm are laminated. The pressure roll 162 is installed so as to be pressed against the fixing belt module 161. As the fixing roll 611 of the fixing belt module 161 rotates in the direction of arrow C, the pressure roll 162 follows the fixing roll 611 and moves in the direction of arrow E. To drive. The traveling speed is 300 mm / s, which is the same as the surface speed of the fixing roll 611.
続いて、定着ベルトモジュール161と加圧ロール162とが圧接された押圧部Nについて説明する。
定着ベルトモジュール161と加圧ロール162とが圧接された押圧部Nには、定着ベルト610が定着ロール611に巻き付けられた(ラップされた)領域(ラップ領域)内において、加圧ロール162が定着ベルト610の外周面に圧接するように配置されることにより、ロール押圧部Nが形成されている。
Next, the pressing portion N where the fixing belt module 161 and the pressure roll 162 are pressed against each other will be described.
The pressure roller 162 is fixed to the pressing portion N where the fixing belt module 161 and the pressure roller 162 are pressed against each other in a region (wrap region) where the fixing belt 610 is wound (wrapped) around the fixing roller 611. The roll pressing portion N is formed by being disposed so as to be in pressure contact with the outer peripheral surface of the belt 610.
ここで、第2実施形態の画像定着装置160では、上述したように定着ロール611がアルミニウムで形成されたハードロールで構成され、加圧ロール162が弾性層622を被覆されたソフトロールで構成されている。
なお、第2実施形態の画像定着装置160では、ロール押圧部Nは定着ベルト610の進行方向に沿って15mmの幅に設定されている。
Here, in the image fixing device 160 of the second embodiment, as described above, the fixing roll 611 is configured by a hard roll formed of aluminum, and the pressure roll 162 is configured by a soft roll coated with an elastic layer 622. ing.
In the image fixing device 160 of the second embodiment, the roll pressing portion N is set to a width of 15 mm along the traveling direction of the fixing belt 610.
次に、第2実施形態の画像定着装置160における定着動作について説明する。
画像形成装置の二次転写部120(図9参照)において未定着トナー像が静電転写された用紙Pは、搬送ベルト155および定着入口ガイド156により、画像定着装置160の押圧部Nに向けて(図10参照:矢印F方向)搬送されてくる。そして、押圧部Nを通過する用紙P表面の未定着トナー像は、ロール押圧部Nに作用する圧力と熱とにより用紙Pに定着される。
Next, a fixing operation in the image fixing device 160 of the second embodiment will be described.
The sheet P on which the unfixed toner image is electrostatically transferred in the secondary transfer section 120 (see FIG. 9) of the image forming apparatus is directed toward the pressing section N of the image fixing apparatus 160 by the conveyance belt 155 and the fixing inlet guide 156. (See FIG. 10: arrow F direction) The unfixed toner image on the surface of the paper P passing through the pressing portion N is fixed on the paper P by the pressure and heat acting on the roll pressing portion N.
このとき、第2実施形態の画像定着装置160では、押圧部Nに作用する熱は、主として定着ベルト610によって供給される。定着ベルト610は、定着ロール611の内部に配置されたハロゲンヒータ616aから定着ロール611を通じて供給される熱と、張架ロール612の内部に配置されたハロゲンヒータ616bから張架ロール612を通じて供給される熱と、張架ロール613の内部に配置されたハロゲンヒータ616cから張架ロール613を通じて供給される熱とによって加熱されるように構成されている。 At this time, in the image fixing device 160 of the second embodiment, heat acting on the pressing portion N is mainly supplied by the fixing belt 610. The fixing belt 610 is supplied through the tension roll 612 from the heat supplied from the halogen heater 616a disposed inside the fixing roll 611 through the fixing roll 611 and from the halogen heater 616b disposed inside the tension roll 612. It is configured to be heated by heat and heat supplied from the halogen heater 616c disposed inside the tension roll 613 through the tension roll 613.
そして、定着ベルト610から分離された用紙Pは、排紙ガイド165および排紙ロール166によって機外に排出されて、定着処理が完了する。 The paper P separated from the fixing belt 610 is discharged out of the apparatus by the paper discharge guide 165 and the paper discharge roll 166, and the fixing process is completed.
<実施例1>
・基材
基材として、ポリイミドワニス(ユニチカTX)を硬化させたポリイミド基材を準備した。
<Example 1>
-Base material The polyimide base material which hardened the polyimide varnish (Unitika TX) was prepared as a base material.
・弾性層
次いで、上記基材上に、酢酸ブチルで希釈したシリコーンゴムX−1053−A/B(信越化学工業製、シリコン:酢酸ブチル=85:15)をブレードコート法により、乾燥膜厚が200μmの厚さとなるようコートし、加熱硬化を行って弾性層を形成した。
-Elastic layer Next, a silicone rubber X-1053-A / B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., silicon: butyl acetate = 85: 15) diluted with butyl acetate is formed on the base material by a blade coating method so that the dry film thickness is The film was coated to a thickness of 200 μm and heat-cured to form an elastic layer.
形成された弾性層の画像定着寄与領域以外の領域(具体的には、軸方向の両端部から各々35mmまでの領域)に、#400のサンドペーパーにより研磨し粗面化処理を施した。
画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaは1.48μmであった。また、画像定着寄与領域における表面粗さRaは0.5μmであった。
A region other than the image fixing contribution region of the formed elastic layer (specifically, a region of 35 mm from both ends in the axial direction) was polished with a # 400 sandpaper and subjected to a roughening treatment.
The surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region was 1.48 μm. The surface roughness Ra in the image fixing contribution area was 0.5 μm.
・接着層
次いで、前記弾性層上に、接着剤として、プライマーNo.101−A/B(信越化学工業製)を8μmフローコート法により塗布した。
-Adhesive layer Next, primer No. as an adhesive on the elastic layer. 101-A / B (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied by an 8 μm flow coating method.
・離型層
次いで、厚さ30μm、内径29.6mmのPFAチューブを押出成形法により形成した。前述の図2〜図8に示す方法に基づき、弾性層を形成した基材に、PFAチューブを被覆して離型層を形成し、実施例1に係る円筒部材を得た。
-Release layer Subsequently, a PFA tube having a thickness of 30 µm and an inner diameter of 29.6 mm was formed by an extrusion method. Based on the method shown in FIG. 2 to FIG. 8 described above, a release layer was formed by coating a PFA tube on a base material on which an elastic layer was formed, and a cylindrical member according to Example 1 was obtained.
上記実施例1に係る円筒部材を定着用ベルトとして用いて画像形成装置に装着し、画像を形成した。その結果、画質に優れた画像が形成された。また、前記離型層におけるシワ・キズの発生は発見されなかった。 The cylindrical member according to Example 1 was used as a fixing belt and mounted on an image forming apparatus to form an image. As a result, an image having excellent image quality was formed. In addition, the occurrence of wrinkles and scratches in the release layer was not found.
1Y,1M,1C,1K 画像形成ユニット
10 離型層
11 フッ素樹脂チューブ
20 弾性層
25 弾性べルト基材
30 基材
40 接着層
42 外型パイプ
44 真空引き装置
46 内型
48 凸部
50A 上蓋
50B 下蓋
52 ブレード
115 中間転写ベルト
160 定着装置
161 定着ベルトモジュール
162 加圧ロール
610 定着ベルト
611 定着ロール
612,613 張架ロール
616a,616b,616c ハロゲンヒータ
1Y, 1M, 1C, 1K Image forming unit 10 Release layer 11 Fluororesin tube 20 Elastic layer 25 Elastic belt base material 30 Base material 40 Adhesive layer 42 Outer pipe 44 Vacuum puller 46 Inner mold 48 Convex part 50A Top cover 50B Lower cover 52 Blade 115 Intermediate transfer belt 160 Fixing device 161 Fixing belt module 162 Pressure roll 610 Fixing belt 611 Fixing rolls 612 and 613 Stretching rolls 616a, 616b, 616c Halogen heater
Claims (9)
円筒状の基材の外周面側に、前記基材側から順に弾性層と離型層とを少なくとも有し、
前記離型層の内周面および該内周面と接する層の外周面の少なくとも一方において、画像定着寄与領域以外の領域における表面粗さRaが、画像定着寄与領域における表面粗さRaよりも大きいことを特徴とする画像定着用円筒部材。 Used as an image fixing member for fixing an unfixed toner image on the recording medium in contact with the recording medium formed on the surface;
On the outer peripheral surface side of the cylindrical substrate, it has at least an elastic layer and a release layer in order from the substrate side,
In at least one of the inner peripheral surface of the release layer and the outer peripheral surface of the layer in contact with the inner peripheral surface, the surface roughness Ra in the region other than the image fixing contribution region is larger than the surface roughness Ra in the image fixing contribution region. An image fixing cylindrical member characterized by the above.
該画像定着用円筒部材に対向して配置され、未定着のトナー画像が表面に形成された記録媒体を前記画像定着用円筒部材とで挟む対向部材と、
前記画像定着用円筒部材および前記対向部材の少なくとも一方を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする画像定着装置。 A cylindrical member for image fixing according to any one of claims 1 to 7,
An opposing member that is disposed to face the cylindrical member for image fixing and sandwiches a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface with the cylindrical member for image fixing;
An image fixing apparatus comprising: a heating unit configured to heat at least one of the cylindrical member for image fixing and the opposing member.
該像保持体表面を帯電させる帯電手段と、
前記像保持体表面に潜像を形成させる潜像形成手段と、
前記潜像をトナーにより現像させトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写させる転写手段と、
前記トナー像を記録媒体に定着させる請求項8に記載の画像定着装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier;
Developing means for developing the latent image with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a recording medium;
An image forming apparatus comprising: the image fixing device according to claim 8, wherein the toner image is fixed on a recording medium.
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