JP6536379B2 - 定着ベルト、定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
(定着ベルトの構成)
本実施の形態に係る定着ベルトは、耐熱性樹脂製の基層と、弾性材料製の弾性層と、離型層とがこの順で積層されている。当該定着ベルトの形状は無端状である。
記録媒体の分離性を高める観点から、本実施形態に係る定着ベルトの高温反発性は、0.4mm/ms以上かつ0.7mm/ms未満である。本明細書中、高温反発性とは、定着ベルトの温度が180℃のとき、トナー画像の定着時に加圧ローラにより押し込まれて歪んだ定着ベルトが元の状態に戻るときの平均速度をいう。高温反発性が高すぎたり、低すぎたりすると、定着時に歪んだ定着ベルトが元の状態に戻るときの速度が速すぎたり、遅すぎたりして、記録媒体の分離性が悪くなるおそれがある。また、記録媒体と定着ベルトとの張り付き防止の観点から、高温反発性は、0.45mm/ms以上であることが好ましい。また、トナー画像にかかる圧力を均一化して、所期の定着性を発現させる観点から、高温反発性は、0.5mm/ms以下であることが好ましい。
本実施形態に係る定着装置は、前述の無端状の定着ベルト、当該定着ベルトを軸支する二以上のローラ、および上記定着ベルトを加熱するための加熱装置を含む定着部材と、上記定着ベルトを介して上記ローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置される加圧ローラと、を有する。上記定着装置は、上記ローラのうちの、加圧ローラに付勢されるローラのローラ径は、50mm以上である。また、上記定着装置は、前述の定着ベルトを有する以外は、公知のいわゆる二軸ベルト式定着装置と同様に構成することができる。
画像形成装置は、記録媒体上に電子写真方式によって形成された未定着のトナー画像を加熱および加圧によって記録媒体に定着させるための上記の定着装置を有する。上記画像形成装置は、上記定着装置が定着装置として採用される以外は、公知の画像形成装置と同様に構成され得る。以下、画像形成装置の一例を、図3に基づいて説明する。
画像形成方法は、記録媒体上に電子写真方式によって形成された未定着のトナー画像を、上記の定着装置を用いて加熱および加圧によって記録媒体に定着させる工程を含む。上記画像形成方法は、上記の画像形成装置50によって行うことが可能である。当該画像形成方法の一例として、画像形成装置50による画像の形成を以下に説明する。
内径99mm、長さ360mm、厚み70μmの熱硬化性ポリイミド樹脂からなるベルト基材の内側に、外径60mmのステンレス製の円筒状の芯金を密着させた。次いで、当該ベルト基材の外側に、厚さ30μmのPFAチューブを内周面上に保持する円筒金型を被せ、このようにして上記芯金と上記円筒金型を同軸で保持するとともに、両者の間にキャビティを形成した。次いで、当該キャビティにシリコーンゴム材料Aを注入し、加熱硬化して、厚さ200μmのシリコーンゴムAによる弾性層を形成した。こうして、ベルト基材、シリコーンゴムAの弾性層およびPFA製の離型層をこの順で積層されている定着ベルト1を作製した。
定着ベルト1を、図2に示されるような二軸ベルト式定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置の定着ベルトとして設置した。定着ニップ部を構成するローラであって、定着ベルト1を軸支する側のローラのローラ径は60mmであり、A4普通紙で60枚/分の印刷速度のときの上記定着装置における分離角は73°である。また、トナーには、コニカミノルタ株式会社製「デジタルトナーHD+」を用いた。
60枚/分の印刷速度で、搬送方向に対して垂直方向に5cm幅のベタ黒帯状画像をA4サイズの普通紙に形成し、得られた画像を目視にて観察し、定着性を以下の基準により評価した。ベタ画像に定着不要による欠陥が若干見られる程度であれば、実用上問題ない。
○:ベタ画像に定着不良による欠陥が見られない
△:ベタ画像に定着不良による欠陥が若干見られる
×:ベタ画像に定着不良による欠陥が見られる
定着ベルト1の表面温度を180℃とし、上記ベタ画像を有するA4サイズの普通紙を60枚/分の速度で縦方向に搬送する。このときの画像側における定着ベルト1と上記普通紙との分離性を下記の基準により評価した。普通紙が若干カールする程度であれば、実用上問題ない。
○:普通紙がカールすることなく定着ベルトと分離する
△:普通紙が定着ベルトと分離するが、若干カールする
×:普通紙が定着ベルトに巻き付き定着ベルトと分離できない
シリコーンゴムAの代わりにシリコーンゴムB〜Gを用いた以外は、定着ベルト1と同様にして、定着ベルト2〜4、C1〜C3を作製した。シリコーンゴムB〜Gも、ゴムメーカーが調製した試供品を使用した。また、シリコーンゴムAと同様にして、シリコーンゴムB〜Gの各種物性を測定した。また、定着ベルト1と同様にして、定着ベルト2〜4、C1〜C3の各種物性を測定した。さらに、定着ベルト1に代えて定着ベルト2〜4、C1〜C3のそれぞれを用いた以外は実施例1と同様にして、定着性および分離性を評価した。
12 基層
16 弾性層
18 離型層
50 画像形成装置
51 感光体ドラム
52 帯電装置
53 露光装置
54 現像装置
55、65 クリーニング装置
61 中間転写ベルト
62 一次転写ローラ
63 バックアップローラ
64、68 支持ローラ
66 二次転写ベルト
67 二次転写ローラ
70 定着装置
71 加熱ローラ
72 第1加圧ローラ
73 第2加圧ローラ
74、75 ヒータ
76 第1温度センサー
77 第2温度センサー
79 案内板
80 案内ローラ
81 給紙装置
82 スキャナー
83 CCDセンサー
84 画像処理部
91 給紙トレイユニット
92 レジストローラ対
D 原稿
S 紙
Claims (6)
- 耐熱性樹脂製の基層と、弾性材料製の弾性層と、離型層とがこの順で積層されている無端状の定着ベルトであって、
180℃における反発性は、0.4mm/ms以上かつ0.7mm/ms未満である、定着ベルト。 - 前記180℃における反発性は、0.45mm/ms以上かつ0.5mm/ms以下である、請求項1に記載の定着ベルト。
- 前記耐熱性樹脂はポリイミドであり、前記弾性材料はシリコーンゴムであり、前記離型層の材料はペルフルオロアルコキシフッ素樹脂である、請求項1または2に記載の定着ベルト。
- 無端状の定着ベルト、前記定着ベルトを軸支する二以上のローラ、および前記定着ベルトを加熱するための加熱装置を含む定着部材と、
前記定着ベルトを介して前記ローラのうちの一つに対して相対的に付勢されるように配置される加圧ローラと、
を有し、
前記定着ベルトは、請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着ベルトであり、
前記ローラのうちの、前記加圧ローラに付勢されるローラのローラ径は、50mm以上である、
定着装置。 - 前記ローラに軸支されている前記定着ベルトの張力は、45N以下である、請求項4に記載の定着装置。
- 記録媒体上に電子写真方式によって形成された未定着のトナー画像を加熱および加圧によって前記記録媒体に定着させる定着装置を有する画像形成装置であって、
前記定着装置は、請求項4または5に記載の定着装置である、画像形成装置。
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