JP5192084B2 - 定着ベルト - Google Patents

定着ベルト Download PDF

Info

Publication number
JP5192084B2
JP5192084B2 JP2011540635A JP2011540635A JP5192084B2 JP 5192084 B2 JP5192084 B2 JP 5192084B2 JP 2011540635 A JP2011540635 A JP 2011540635A JP 2011540635 A JP2011540635 A JP 2011540635A JP 5192084 B2 JP5192084 B2 JP 5192084B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
primer layer
fixing belt
fluororesin
surface layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011540635A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012029380A1 (ja
Inventor
晋吾 中島
潤 菅原
大助 昌司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Fine Polymer Inc, Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
Priority to JP2011540635A priority Critical patent/JP5192084B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5192084B2 publication Critical patent/JP5192084B2/ja
Publication of JPWO2012029380A1 publication Critical patent/JPWO2012029380A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/002Priming paints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/18Layered products comprising a layer of synthetic resin characterised by the use of special additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/36Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
    • C08K5/41Compounds containing sulfur bound to oxygen
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1355Elemental metal containing [e.g., substrate, foil, film, coating, etc.]
    • Y10T428/1359Three or more layers [continuous layer]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/139Open-ended, self-supporting conduit, cylinder, or tube-type article
    • Y10T428/1393Multilayer [continuous layer]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置において、記録紙等の上に転写されたトナー画像を、加熱して定着するために用いられる定着ベルトに関する。
電子写真複写機、ファクシミリ、レーザービームプリンター等の画像形成装置において、その印刷・複写の最終段階では、加熱源により加熱された定着ベルトと加圧ローラとを圧接させ、その間にトナー画像が転写された被転写物を通過させ、未定着のトナーを加熱溶融させる熱定着方式が一般的に行われている。ここで使用される定着ベルトには、優れた定着性を得るための弾性や熱伝導性、及び、優れた耐久性や耐摩耗性を得るための機械的強度等が求められる。定着ベルトには、さらに、オフセット(二重転写)等を防止し鮮明な画像を形成するため、トナーの離型性に優れること、帯電されにくく除電が容易であることが求められる。
これら様々な要請を満たすものとして、金属やポリイミド等からなるチューブ状の基材と、離型性、耐摩耗性が優れるフッ素樹脂等からなる樹脂層(表層)を有し、さらに基材と表層の間にプライマー層が設けられた構造の定着ベルト(定着ローラ)が提案されている。又、カラートナーの定着性の向上等のため、基材と表層の間にさらにシリコーンゴム等からなる弾性層を設け、これらの層間にプライマー層が設けられた構造の定着ベルト(定着スリーブ)も提案されている。
そして、帯電されにくく除電を容易にする、オフセットを防止し鮮明な画像を形成する等の目的のため、前記プライマー層に導電性を付与する方法や導電性層を設ける方法も提案されている。
例えば、特許3305467号公報(特許文献1)には、カーボン(カーボンブラック)粉末1〜40重量%を含む導電性プライマー層や導電性層を有する定着チューブ(定着ベルト)が開示されている。特許文献1における導電性プライマー層は、一般の定着ベルトのプライマー層と同様に、トップコート(表層)であるフッ素樹脂膜と基材であるポリイミドチューブを接着する接着層としての役割を有するが、さらに、カーボンブラック粉末を含むことにより導電性が付与され、オフセットを防止し鮮明な画像を形成するための導電層としての役割を有するものである。
特許3305467号公報
表層がフッ素樹脂よりなる場合、表層と他の層との間のプライマーとしては、フッ素樹脂との密着力を向上させるため、フッ素樹脂を主体とする材料より構成されることが好ましい。しかし、フッ素樹脂そのものは導電性を有しないため、導電性を付与しオフセットを防止するためには、プライマー層にカーボンブラック粉末や酸化金属等のような導電フィラーを多量に配合することが好ましい。
しかし、フッ素樹脂成分を含んでいるプライマー層に、導電フィラーを多量に添加すると、密着に寄与するフッ素成分が十分にプライマー層表面に現れなくなるので、密着力が低下することが知られている。すなわち、プライマー層に導電フィラーを多量に配合すると、フッ素樹脂等からなる表層とポリイミド等からなる基材間、あるいは、フッ素樹脂等からなる表層とシリコーンゴム等からなる弾性層間の密着力が低下し、通紙耐久性が低下する問題が生じる。
さらに、表層に透明なフッ素樹脂が用いられている場合、そして導電フィラーとしてカーボンブラック粉末を用いた場合、カーボンブラックは黒色であるため、プライマー層にカーボンブラック粉末を多量に配合すると、ムラを生じ外観が損なわれる可能性がある。
そこで、表層と他の層との間に設けられるプライマー層であって、オフセット等を防止し鮮明な画像を形成するための高い導電性を有するとともに、表層と他の層との間の密着性に優れたプライマー層の開発が望まれていた。さらに、表層に透明なフッ素樹脂が用いられている場合であっても外観が損なわれることがないプライマー層の開発も望まれていた。そして、このようなプライマー層を有し、オフセット等を防止する効果に優れ鮮明な画像を形成することができるとともに、表層と他の層との間の密着性に優れ、外観的にも問題のない定着ベルトの開発が望まれていた。
本発明は、オフセット等を防止する効果に優れ鮮明な画像を形成することができるとともに、表層と他の層との間の密着性に優れ、外観的にも問題のない定着ベルトを提供することを課題とする。
本発明者は、前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、カーボンブラック粉末等の代わりに、含フッ素イオン導電剤を用いることにより、プライマー層に高い導電性を付与することができるとともに、表層と他の層との間の密着性に優れ、外観的にも問題のない定着ベルトが得られることを見出し、本発明を完成した。即ち、前記の課題は、以下に示す構成からなる発明により解決される。
請求項1に記載の発明は、
チューブ状基材、最外層に設けられフッ素樹脂Aよりなる表層、及び前記表層に接して設けられるプライマー層を有し、
前記プライマー層は、フッ素樹脂Bと含フッ素イオン導電剤を含有していることを特徴とする定着ベルトである。
この発明は、プライマー層に添加される導電剤として、含フッ素イオン導電剤より選ばれる1種又は2種以上の導電剤を用いることを特徴とする。含フッ素イオン導電剤が、プライマー層中に多量(例えば40重量%)に含まれていても、プライマー層の接着力は阻害されない。含フッ素イオン導電剤は、表層やプライマー層に用いられているフッ素樹脂と同様に、それぞれの構造中にC−FやF−の構造を持っているので、表層やプライマー層を構成するフッ素樹脂と界面がなじみやすく、導電フィラーがプライマー層中に多量に含まれていてもその接着力を阻害しないためと考えられる。
従って、フッ素樹脂からなる表層と、その下の層、例えばポリイミドからなる基材やシリコーンゴムからなる弾性層、との間の優れた密着力が、このプライマー層により保たれるため、通紙耐久力にも優れる定着ベルトを得ることができる。
含フッ素イオン導電剤とは、分子中にフッ素を有し、イオン導電性を有する化合物(フッ素系イオン導電化合物)である。例えば、式Rf−SO3M(Rfは、フッ素を含むアルキル基を表し、Mは、H、K、Na、NH4又はLiを表す。以下の式においても、同じである。)で表されるスルホン酸塩、MO3S−(CF2)n−SO3Mで表されるジスルホン酸塩、(Rf−SO2)2Oで表されるスルホン酸無水物、Rf−SO3R(Rはアルキル基等を表す。)で表されるスルホン酸エステル、Rf−SO2Clで表されるスルホン酸クロリド、(Rf−SO2)2NMで表されるスルホンイミド、環状スルホンイミド、Rf−SO2NHMで表されるスルホンアミド、(F−SO2)2NMで表されるフルオロスルホニルイミド誘導体、及び、上記の構造を持った含フッ素アニオン、例えばスルホン酸系アニオン、イミド系アニオン、フルオロスルホニルイミドアニオン等を持つイオン性液体を挙げることができる。
又、これらの含フッ素イオン導電剤はイオン性導電剤としての機能を有する。従って、この含フッ素イオン導電剤を添加したプライマー層は導電性が付与され導電層として機能する。そして、このプライマー層を用いて定着ベルト(定着ローラ、定着スリーブ)を作製した場合、定着ベルトの表層の帯電を防止し徐電を効率よく行うことができるので、オフセットが防止され、鮮明な画像を形成することができる画像性に優れた定着ベルトとすることができる。
また、これらの含フッ素イオン導電剤としては、カリウム塩及びリチウム塩(前記式におけるMがK又はLiのもの)等のような無色の化合物が好ましい。無色の化合物を用いることにより、表層を構成するフッ素樹脂が透明であっても、定着ベルトの外観を損ねることがない。
本発明の定着ベルトを構成するチューブ状基材とは、管状のベルトや円柱状、円筒状のローラ等であり、この外周上にプライマー層や表層が設けられる(図1参照)。表層は、本発明の定着ベルトの最外層であり、プライマー層に接して設けられる。図1(b)に示されるように、チューブ状基材と表層の間に、さらに他の層、例えばカラートナーの定着性を向上するための弾性層が設けられてもよい。
すなわち本発明の定着ベルトとしては、例えば、図1(a)に示されるような、チューブ状基材、プライマー層及び表層の3層から構成される定着ローラ、並びに、図1(b)に示されるような、チューブ状基材、プライマー層、弾性層、プライマー層及び表層の5層から構成される定着スリーブを挙げることができる。なお、以後、表層と接するプライマー層をプライマー層(I)と言い、定着スリーブにおいてチューブ状基材と弾性層間に設けられるプライマー層をプライマー層(II)と言う。請求項1における、フッ素樹脂Bに含フッ素イオン導電剤を配合してなるプライマー層(すなわち本発明を構成するプライマー層)は、プライマー層(I)である。
表層やプライマー層(I)を構成する樹脂は、フッ素樹脂を主体とする。すなわち、フッ素樹脂を主成分とし、好ましくは50重量%以上より好ましくは80重量%以上がフッ素樹脂からなるが、本発明の趣旨を損ねない範囲で他の樹脂等が含まれていてもよい。又この樹脂が、フッ素樹脂のみからなる場合も含まれる。
表層を構成する樹脂を、フッ素樹脂を主体とする樹脂とすることにより、表層の離型性、耐摩耗性を優れたものとすることができる。そして、表層及びプライマー層(I)がともにフッ素樹脂を主体として構成されることにより、両層間の優れた密着性が得られる。
表層及びプライマー層(I)を構成するフッ素樹脂は、両者が同じ樹脂であってもよいし、本発明の趣旨を損ねない限り、すなわち表層及びプライマー層(I)間の密着性が保たれる範囲で互いに異なっていてもよい。ここでは、表層を構成するフッ素樹脂をフッ素樹脂A、プライマー層(I)を構成するフッ素樹脂をフッ素樹脂Bと言う。
請求項2に記載の発明は、前記含フッ素イオン導電剤が、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム及びトリフルオロメタンスルホン酸リチウムからなる群より選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の定着ベルトである。前記含フッ素イオン導電剤としては、カリウム塩であるもの、リチウム塩であるもの等が好ましいが、カリウム塩であるものとしては、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸カリウム、ノナフルオロブタンスルホン酸カリウム、ビス(フルオロスルホニルイミド)カリウム塩、ペルフルオロアルキルジスルホン酸カリウム等を挙げることができる。又、リチウム塩であるものとしては、例えば、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、ペンタフルオロエタンスルホン酸リチウム、ヘプタフルオロプロパンスルホン酸リチウム、ノナフルオロブタンスルホン酸リチウム、ビス(フルオロスルホニルイミド)リチウム塩、ペルフルオロアルキルジスルホン酸リチウム等を挙げることができる。中でも、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム及びトリフルオロメタンスルホン酸リチウムを好ましい含フッ素イオン導電剤として挙げることができる。これらの含フッ素イオン導電剤は初期の導電性に優れるだけでなく耐久試験後の導電性にも優れている。
請求項3に記載の発明は、前記含フッ素イオン導電剤の配合割合がフッ素樹脂Bと含フッ素イオン導電剤の合計量に対して、1〜40重量%であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着ベルトである。含フッ素イオン導電剤の配合割合が、フッ素樹脂Bと含フッ素イオン導電剤の合計量に対して、1重量%未満である場合は、プライマー層(I)に十分な導電性が付与されない場合があり、オフセット防止が十分とならない場合がある。一方、40重量%を超えると、表層との間の密着性が低下し、接着層としての機能が十分とはならない場合がある。含フッ素イオン導電剤の配合割合は、より好ましくは3〜40重量%であり、特に好ましくは5〜40重量%である。
請求項4に記載の発明は、前記チューブ状基材が、金属又はポリイミドのチューブであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の定着ベルトである。チューブ状基材を構成する材質としては、金属や機械的強度及び耐熱性に優れた樹脂を用いることができる。これらは、機械的強度及び耐熱性がともに優れているので好ましい。金属としては、機械的強度や耐食性に優れたアルミニウム、SUS等を挙げることができる。樹脂としてはポリイミドが、特に、機械的強度及び耐熱性がともに優れているので好ましい。なお、チューブとは、管及びエンドレスベルトのいずれも含む意味である。
請求項5に記載の発明は、前記プライマー層とチューブ状基材の間に、さらに弾性層を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の定着ベルトである。本発明(請求項1の発明)は、定着ローラ及び定着スリーブのいずれにおいても適用することができるが、特に弾性層を有する定着スリーブに好適に適用される。弾性層は、定着ベルトに弾性を付与するために設けられる層であり、シリコーンゴム等の弾性体から構成される。定着ベルトに弾性を付与することにより、カラートナーの定着性を向上させることができるので、弾性層を有する定着スリーブは、カラー複写機、カラープリンター等に好適に用いられる。
本発明の定着ベルトは、オフセット等を防止する効果に優れ鮮明な画像を形成することができるとともに、表層と他の層との間の密着性にも優れた定着ベルトである。
次に、本発明を実施するための形態、特に最良の形態につき説明するが、本発明の範囲はこの形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々の変更を加えることは可能である。
図1は、本発明の定着ベルトの例を模式的に示す図であり、定着ベルトの回転軸に直交する断面図である。図1中、図1(a)は、基材1、プライマー層(I)3、表層5の3層からなる定着ローラの例である。図1(b)は、さらに、ゴム弾性層4を基材1と表層5の間に有し、ゴム弾性層4と表層5の間にプライマー層(I)3を有するとともに、基材1とゴム弾性層4の間にもプライマー層(II)31を有し、5層からなる定着スリーブの例である。このような定着ローラ及び定着スリーブはいずれも本発明の定着ベルトに含まれる。以下の説明は、特に断りのない限り図1(a)の定着ローラ及び図1(b)の定着スリーブのいずれにも適用できるものである。
基材1は、ポリイミド樹脂からなる円柱状の固体、すなわちポリイミドチューブである。前記のように、基材としては、ポリイミド樹脂等からなるエンドレスベルトを用いることもできる。又、基材の材料としては、ポリイミド樹脂の代わりに、ポリアミドイミド樹脂等の他の耐熱性樹脂や、SUSやアルミニウム等の金属からなる金属管を用いることもできる。しかし、製作の容易さ、耐熱性、弾性率、強度等の面からは、ポリイミド樹脂が好ましい。
基材1の製造方法としては、例えば、金属製の円筒状芯体の外周面に、ポリイミド前駆体(ポリアミック酸)の有機溶媒溶液(ポリイミドワニス)をディスペンサー法等により塗布し、加熱して前記前駆体を脱水、閉環させポリイミド化させる方法が挙げられる。ポリイミド前駆体には、好ましくは適量の熱伝導性改善用のフィラーが配合される。又、加熱温度は、350℃から450℃程度である。
ポリイミドワニスとしては、宇部興産社製のUワニスSを挙げることができ、有機溶媒としては、ジメチルアセトアミドやN−メチルピロリドン等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。イミド化後は、前記芯体と一体で基材として用いることもできるし、前記芯体を他の芯体に置き換えてもよい。又、基材がエンドレスベルトの場合は、前記芯体からイミド化されたフィルム(ポリイミドチューブ)を取外して用いることもできる。基材が、ポリイミドチューブの場合、その厚さは、耐久性と弾力性の面から30〜80μm程度が好ましい。
表層5は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(PFA)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等のフッ素樹脂からなる。表層5を構成するフッ素樹脂としては、耐熱性の点からPTFE又はPFAを用いることが好ましい。
表層5の厚さは、1〜50μmが好ましく、より好ましくは2〜35μm、さらに好ましくは3〜25μmである。表層5(フッ素樹脂層)が薄すぎると耐久性に劣り、複写枚数が多くなるにつれて早期に摩耗して離型性が損なわれるおそれがある。表層5が厚すぎると、定着ベルト全体の熱伝導率が下がり定着性が低下する傾向がある。
プライマー層(I)3は、含フッ素イオン導電剤を配合したフッ素樹脂からなる。含フッ素イオン導電剤としては、前記の例示中の含フッ素イオン導電剤の中から選ばれる1種の化合物を用いてもよいし、2種以上の化合物の混合物を用いてもよい。
プライマー層(I)3を構成するフッ素樹脂としては、表層5の場合と同様に、PTFE、PFA、FEP等が挙げられ、耐熱性の点からPTFEまたはPFAを用いることが好ましい。又、表層5とは異なった種類のフッ素樹脂を用いてもよい。例えば、表層5にPTFEを用い、プライマー層(I)3にFEPを用いることができるが、両者の構造や構成元素がかなり異なっているとプライマー層の接着層としての機能が低下する場合があるので、このような問題が生じない範囲のフッ素樹脂を用いることが好ましい。
プライマー層(I)3の厚さは、1〜10μmが好ましい。プライマー層(I)3が薄すぎると接着層、導電層としての効果が十分得られない可能性がある。一方、プライマー層(I)3が厚すぎると、定着ベルト全体の熱伝導率が低下し、定着性を下げる可能性がある。
図1(b)の定着スリーブにおいて設けられるゴム弾性層4を構成する材料としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができるが、耐熱性、耐久性の面からはシリコーンゴムが好適に用いられる。プライマー層31(II)を構成する樹脂としては、ゴム系、レジン系、フッ素樹脂系等が挙げられる。
プライマー層(I)3及びプライマー層(II)31には、熱伝導性の向上等の目的で、含フッ素イオン導電剤以外のフィラーを添加してもよい。フィラーとしては、酸化チタン、炭化珪素、窒化硼素、シリカ又はアルミナ等の無機フィラーが、熱伝導率が良いなどの理由により、好ましく用いられる。
ただし、フィラーがプライマー層(I)3に添加される場合は、配合量が大きくなると、プライマー層の接着機能が低下し、表層の剥離等が生じやすくなる傾向がある。又、表層の表面粗度、離型性に影響を及ぼしこれらを低下させる傾向がある。従って、添加量はこれらの問題が生じない範囲とする。例えば、カーボンブラック粉末等も添加できるが、前記のようにカーボンブラック粉末の添加量が大きいと、密着性の低下、外観を損なう等の問題を生じるので、これらの問題を生じない範囲(好ましくは、1重量%以下)の添加量とする必要がある。
又、プライマー層(I)3及びプライマー層(II)31のいずれの場合においても、フィラーの配合量が大きくなると、プライマー層の機械的強度が低下する傾向があるので、添加量はこれらの問題が生じない範囲とすることが好ましい。
本発明の定着ベルトの製造方法は特に限定されないが、例えば、1)から5)を順次行うことにより製造できる。
1)前記(ポリイミド樹脂の場合)のようにして基材1を形成する。定着スリーブの製造の場合は、さらに、基材1上にプライマー層(II)31及びゴム弾性層4を、公知の方法等に従って形成する。
2)基材1又はゴム弾性層4の外周表面を研磨して外径や形状を整える。
3)プライマー層(I)3を構成するフッ素樹脂(例えば、PFA)及び含フッ素イオン導電剤を、水等の分散媒に分散、溶解してフッ素樹脂の分散液を作製し、この分散液を外周表面が研磨された基材1又はゴム弾性層4の上に塗布する。
4)熱処理して塗布されたフッ素樹脂を焼結し、プライマー層(I)3を形成する。
5)形成されたプライマー層(I)3の表面に、フッ素樹脂(例えば、PFA)の分散液を塗布し、熱処理して焼結し表層を形成する。
プライマー層(I)3の製造に用いられるフッ素樹脂の分散液は、含フッ素イオン導電剤の水溶液をフッ素樹脂の水分散液に配合して製造することができる。水分散液化の方法は特に限定されない。水分散液には、必要により分散状態を良好にするための分散剤、界面活性剤や、無機フィラーとのなじみを良好にするためのカップリング剤を添加することができる。
本発明の定着ベルトは、各種画像形成装置の定着部等に使用される。定着部では、定着ベルト内に加熱源が設けられ、定着ベルトは、ゴムローラ等からなる加圧ローラと対向、圧接され、その間にトナー画像が転写された被転写物が通過し、未定着のトナーを加熱溶融して被転写物上に定着する。
次に本発明をより具体的に説明するための実施例を示すが、実施例は本発明の範囲を限定するものではない。
実施例1〜48、比較例
以下に述べる方法、条件で、定着ベルト(定着スリーブ)を作製し、プライマー層の表面抵抗、弾性層と表層のピール強度を測定し、オフセット評価及び通紙耐久試験を行った。先ず、定着ベルトの作製方法、条件等について述べる。
(基材及びプライマー層(II)の形成)
外径18.2mm、長さ233mmのポリイミド樹脂製の円柱を、X−34−173(信越化学社製、シリコーンレジン系プライマー:プライマー液(a)と言う。)に浸漬して引き揚げ(ディッピング法)、基材の外周面にプライマー液(a)を塗布した。その後、200℃で30分間加熱してプライマー液(a)を固体化し、基材の外周に厚さ4μmのプライマー層(II)を形成した。
(弾性層の形成)
弾性層を形成するシリコーンゴムとしては、X−34−3045(信越化学社製シリコーンゴム)を用いた。ディスペンサー法で厚み320μmとなるように塗布した。
(プライマー層(I)の形成)
PL−992CL(デュポン社製フッ素系プライマー)に、以下に示す導電剤を、表1〜6に示す配合量で配合して作製したプライマー液(b)に、前記のようにして弾性層が形成されたベルトを浸漬して引き揚げ(ディッピング法)、弾性層の外周面にプライマー液(b)を塗布した。その後、220℃で30分間加熱して焼結し、弾性層の外周に厚さ4μmのプライマー層(I)を形成した。
なお、実施例、比較例で用いた導電剤を以下に示す。
比較例 : カーボンブラック:ライオン社製ライオンペースト(表中では「カーボンブラック」と示す。)
実施例1及び実施例13〜15: トリフルオロメタンスルホン酸カリウム(化学式「CF3SO3K」):三菱マテリアル社製EF−12
実施例2及び実施例16〜18: トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(化学式「CF3SO3Li」):三菱マテリアル社製EF−15
実施例3及び実施例19〜21: (CF3SO2)2NK:三菱マテリアル社製EF−N112
実施例4及び実施例22〜24: (CF3SO2)2NLi:三菱マテリアル社製EF−N115
実施例5及び実施例25〜27: CF2(CF2SO2)2NK:三菱マテリアル社製EF−N302
実施例6及び実施例28〜30: CF2(CF2SO2)2NLi:三菱マテリアル社製EF−N305
実施例7及び実施例31〜33: (C4F9SO2)2NK:三菱マテリアル社製EF−N442
実施例8及び実施例34〜36: (C4F9SO2)2NLi:三菱マテリアル社製EF−N445
実施例9及び実施例37〜39: C2F5SO3K:三菱マテリアル社製EF−22
実施例10及び実施例40〜42: C3F7SO3K:三菱マテリアル社製EF−32
実施例11及び実施例43〜45: C4F9SO3K:三菱マテリアル社製EF−42
実施例12及び実施例46〜48: LiO3S(CF2)3SO3Li:三菱マテリアル社製EF−3005
(実施例については、表中では化学式で示す。)
(表層の形成)
PFAの分散液であるEM−565CL(デュポン社製)を、前記のようにして形成したプライマー層(II)の外周にディッピング法にて10μmの厚さに塗布し、360℃で30分保持して焼成して表層を形成し、実施例と比較例の定着ベルトを完成させた。
[プライマー層の表面抵抗]JIS K6911に準じて測定した。結果を表1〜6に示す。
[弾性層と表層のピール強度]JISK 6854−2に準じて測定した。結果を表1〜6に示す。
[オフセット評価]定着ベルトをプリンターに組み込み、目視でオフセット性を確認し、以下に示す基準により評価した。結果を表1〜6に示す。
○:2重画像を生じない。
×:2重画像が生じる。
[通紙耐久試験]定着ベルトをプリンターに組み込み、通紙を行って確認し、以下に示す基準により評価した。結果を表1〜6に示す。
○:通紙を行った結果剥離を生じない。
×:通紙を行った結果剥離を生じる。
[外観]以下に示す基準により評価した。結果を表1〜6に示す。
○:色ムラが確認できない。
×:色ムラが確認できる。
Figure 0005192084
Figure 0005192084
Figure 0005192084
Figure 0005192084
Figure 0005192084
Figure 0005192084
表1〜6に示される結果から明らかなように、プライマー層(I)の導電剤としてカーボンブラックを用いた比較例では、カーボンブラックの配合量が1重量%である(従って、プライマー層(I)の表面抵抗が大きい)にも関わらず、プライマー層(I)と表層との剥離強度(ピール強度)が低く、密着性に劣る。一方、本発明例である実施例1〜48では、導電材の配合量を4〜10重量%とした(従って、プライマー層(I)の表面抵抗が小さい)にも関わらず、優れた密着性が得られている。その結果、通紙耐久試験、外観も実施例1〜48では優れた結果が得られているが、比較例でははるかに劣る結果しか得られていない。又、オフセット評価も、実施例1〜48では比較例と比べて優れた結果が得られている。
定着ベルトの一例の回転軸に直交する断面図である。
1 基材
3 プライマー層(I)
31 プライマー層(II)
4 弾性層
5 表層

Claims (5)

  1. チューブ状基材、最外層に設けられフッ素樹脂Aよりなる表層、及び前記表層に接して設けられるプライマー層を有し、
    前記プライマー層は、フッ素樹脂Bと含フッ素イオン導電剤を含有していることを特徴とする定着ベルト。
  2. 前記含フッ素イオン導電剤が、ペンタフルオロエタンスルホン酸カリウム、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム及びトリフルオロメタンスルホン酸リチウムからなる群より選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項1に記載の定着ベルト。
  3. 前記含フッ素イオン導電剤の配合割合がフッ素樹脂Bと含フッ素イオン導電剤の合計量に対して、1〜40重量%であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着ベルト。
  4. 前記チューブ状基材が、金属又はポリイミドのチューブであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の定着ベルト。
  5. 前記プライマー層とチューブ状基材の間に、さらに弾性層を有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の定着ベルト。
JP2011540635A 2010-08-31 2011-06-22 定着ベルト Active JP5192084B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011540635A JP5192084B2 (ja) 2010-08-31 2011-06-22 定着ベルト

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010194092 2010-08-31
JP2010194092 2010-08-31
PCT/JP2011/064216 WO2012029380A1 (ja) 2010-08-31 2011-06-22 定着ベルト
JP2011540635A JP5192084B2 (ja) 2010-08-31 2011-06-22 定着ベルト

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5192084B2 true JP5192084B2 (ja) 2013-05-08
JPWO2012029380A1 JPWO2012029380A1 (ja) 2013-10-28

Family

ID=45772492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011540635A Active JP5192084B2 (ja) 2010-08-31 2011-06-22 定着ベルト

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9588470B2 (ja)
JP (1) JP5192084B2 (ja)
CN (1) CN102782590B (ja)
WO (1) WO2012029380A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5730039B2 (ja) * 2011-01-27 2015-06-03 キヤノン株式会社 定着用回転体及びこの定着用回転体を搭載する定着装置
JP5762022B2 (ja) * 2011-01-31 2015-08-12 キヤノン株式会社 加圧ローラ及びこの加圧ローラを搭載する定着装置
US9367008B2 (en) * 2013-05-31 2016-06-14 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic member and heat fixing assembly
EP3086183B1 (en) 2013-12-17 2020-04-29 Canon Kabushiki Kaisha Member for electrophotography, fixing device and electrophotographic image-forming apparatus
JP6331716B2 (ja) * 2014-06-02 2018-05-30 富士ゼロックス株式会社 転写定着ユニット、及び画像形成装置
JP6606837B2 (ja) * 2015-03-10 2019-11-20 富士ゼロックス株式会社 定着装置、転写定着装置、画像形成装置、及び定着用環状体
JP7168789B2 (ja) * 2018-12-27 2022-11-09 サン-ゴバン パフォーマンス プラスティックス コーポレイション プリンタアセンブリの低摩擦ローラライナ
US11162531B2 (en) 2018-12-27 2021-11-02 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Solenoid low friction bearing liner
CN115702394B (zh) * 2020-06-18 2023-08-15 Nok株式会社 定影装置
KR102624855B1 (ko) * 2020-08-27 2024-01-12 롯데케미칼 주식회사 열가소성 수지 조성물 및 이로부터 형성된 성형품

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07186162A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 I S T:Kk シームレス樹脂フィルム及びその製造方法
JPH08220907A (ja) * 1995-02-08 1996-08-30 Canon Inc 電子写真装置の定着装置
JPH10293487A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 I S T:Kk 定着部材
JPH10301423A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 定着部用フィルム及びその製造方法
JP2001040102A (ja) * 1999-07-27 2001-02-13 Nitto Denko Corp 管状物
JP2002338801A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Bando Chem Ind Ltd Oa機器用導電性部材
JP2003005555A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Nitto Denko Corp 定着ベルト
WO2004018201A1 (ja) * 2002-08-21 2004-03-04 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素積層体及び含フッ素積層体製造方法
JP2009045577A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Ist Corp フッ素樹被膜形成方法及びその被膜形成物

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3054010B2 (ja) 1993-11-15 2000-06-19 株式会社アイ.エス.テイ ポリイミド複合管状物とその製造方法及び製造装置
US7776427B2 (en) * 2004-08-04 2010-08-17 Sumitomo Electric Fine Polymer, Inc. Transfer belt for image forming apparatus
JP2006047609A (ja) 2004-08-04 2006-02-16 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 画像形成装置用転写ベルト
JP5275574B2 (ja) * 2007-03-15 2013-08-28 株式会社潤工社 フッ素樹脂組成物
JP5163079B2 (ja) * 2007-11-30 2013-03-13 株式会社リコー 導電性部材及びこの導電性部材を用いたプロセスカートリッジ及びこのプロセスカートリッジを用いた画像形成装置
JP4600516B2 (ja) 2008-05-08 2010-12-15 富士ゼロックス株式会社 環状部材、環状部材張架装置、及び画像形成装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07186162A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 I S T:Kk シームレス樹脂フィルム及びその製造方法
JPH08220907A (ja) * 1995-02-08 1996-08-30 Canon Inc 電子写真装置の定着装置
JPH10293487A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 I S T:Kk 定着部材
JPH10301423A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 定着部用フィルム及びその製造方法
JP2001040102A (ja) * 1999-07-27 2001-02-13 Nitto Denko Corp 管状物
JP2002338801A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Bando Chem Ind Ltd Oa機器用導電性部材
JP2003005555A (ja) * 2001-06-25 2003-01-08 Nitto Denko Corp 定着ベルト
WO2004018201A1 (ja) * 2002-08-21 2004-03-04 Daikin Industries, Ltd. 含フッ素積層体及び含フッ素積層体製造方法
JP2009045577A (ja) * 2007-08-22 2009-03-05 Ist Corp フッ素樹被膜形成方法及びその被膜形成物

Also Published As

Publication number Publication date
CN102782590B (zh) 2015-09-16
CN102782590A (zh) 2012-11-14
WO2012029380A1 (ja) 2012-03-08
US9588470B2 (en) 2017-03-07
US20120315418A1 (en) 2012-12-13
JPWO2012029380A1 (ja) 2013-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5192084B2 (ja) 定着ベルト
JP6029361B2 (ja) フューザー部材を製造する方法
CA2788947C (en) Core-shell particles and fuser member made therefrom
US20110003118A1 (en) Member for image forming apparatus, image forming apparatus, and unit for image forming apparatus
US8879975B2 (en) Fuser member
JP5812888B2 (ja) Cnt/pfaナノコンポジットコーティングを備える加圧部材
JP5762022B2 (ja) 加圧ローラ及びこの加圧ローラを搭載する定着装置
WO2011105121A1 (ja) Oa機器用ローラの製造方法及びoa機器用ローラ
US20060263536A1 (en) Process for coating fluoroelastomer fuser member using blend of deflocculant material and polydimethylsiloxane additive
JP2012225986A (ja) 定着用ベルト
JP5730040B2 (ja) 加圧ローラ及びこの加圧ローラを搭載する定着装置
JP2002268423A (ja) 定着ベルト及びそれを有する画像形成装置
JP2005258432A (ja) 複合管状物
US8995897B2 (en) Fuser member
JP4248711B2 (ja) ポリイミド管状物およびその製造方法
US8703291B2 (en) Fuser member
JP4951119B2 (ja) 加熱定着ローラー及びその製造方法
JPH10186923A (ja) 定着用回転体
JP2010066509A (ja) 定着用ベルト
JP5434486B2 (ja) 画像形成装置用の無端ベルト、その製造方法、及び画像形成装置
JP2008165018A (ja) 定着部材、画像定着装置、及び画像形成装置
JP2000330405A (ja) 定着部材及びその製造方法、並びに定着装置
WO2018123172A1 (ja) 定着ベルト
JP2013015683A (ja) 定着用部材とその製造方法、および定着装置
JP2003178856A (ja) 外部加熱部材及びその製造方法、並びに、定着装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130130

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5192084

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160208

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250