JP7009901B2 - 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
前記表層の表面には、周期的に形成された複数の凸部が配置されており、
前記複数の凸部は、以下の式(1)および式(2)を満たす。
0.3≦a≦5.0 (1)
1.5≦b/aB≦5.0 (2)
(式(1)において、aは、隣接する2つの頂点の頂点間距離(μm)であり、bは、頂点の高さ(μm)である。)
図1は、画像形成装置10の構成を示す図である。図2は、定着装置60の構成を示す図である。
次に、定着ベルト61について詳細に説明する。図3Aは、定着ベルト61の斜視図であり、図3Bは、図3Aに示される領域Aの拡大図である。
0.3≦a≦5.0 (1)
1.5≦b/a≦5.0 (2)
0.5≦a≦2.0 (3)
2.0≦b/a≦3.5 (4)
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、このようにして芯金と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、キャビティにシリコーンゴム材料を注入し、加熱硬化して、厚さ200μmのシリコーンゴムによる弾性層を作製した。最後に、ベルトをレーザーマーカー(MD-T1010W:株式会社キーエンス)に固定し、ドット間隔5μm、レーザーパワー20%、200kHzで表層の表面全体に四角錐形状の複数の凸部を形成した。このようにして、ベルト基材、シリコーンゴムの弾性層およびフッ素樹脂製の表層をこの順で重ねてなる定着ベルト1を作製した。また、隣接する2つの凸部の頂点間距離(μm)aと、頂点の高さ(μm)bは、レーザー顕微鏡(Vk-X250:株式会社キーエンス)を使用して測定した。
隣接する2つの凸部の頂点間距離(μm)aと、頂点の高さ(μm)bとの関係を表1に示されるようにしたこと以外は、実施例1の定着ベルトと同様にして実施例2~8、比較例1~8をそれぞれ作製した。
レーザーマーカーにより複数の凸部を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして比較例9を作製した。このとき、隣接する2つの凸部の頂点間距離(μm)aに対する頂点の高さ(μm)bは、0であった。
レーザーマーカーにかえて、ブラスト加工したこと以外は、実施例1と同様にして比較例10を作製した。このとき、隣接する2つの凸部の頂点間距離(μm)aに対する頂点の高さ(μm)bは、0であった。
定着ベルト1~18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それぞれ設置した。定着ニップ部を構成するローラであって、定着ベルトを支持する側の(加圧ローラに対向して配置される)ローラのローラ径は60mmとした。各定着ベルトについて、定着ベルトの表面温度を180℃とし、A4サイズの普通紙に、当該普通紙の搬送方向に対して垂直方向に5cm幅のマゼンタ色の帯状ベタ画像のトナー画像(トナー付着量:8g/m2)を転写し、当該普通紙を60枚/分の速度で縦方向に定着ニップ部に通し、上記帯状画像の定着画像を上記普通紙に形成した。
上記の帯状のベタ画像の定着時における各定着ベルトと上記普通紙との分離性を下記の基準により判定した。
A:紙がカールすることなく分離する
B:紙が少しカールするが問題ないレベル
C:分離できない(通紙ジャムする)
上記の帯状のベタ画像を目視にて観察し、定着性を以下の基準により判定した。なお、定着不良による画像欠陥とは、コールドオフセットによる画像欠陥(外観のざらつき)またはホットオフセットによる画像欠陥(通紙ジャムの発生)を意味する。
A:ベタ画像に定着不良による欠陥が見られない
B:細かな欠陥が見られるが問題ないレベル
C:ベタ画像に定着不良による欠陥が見られる
表2に示されるように、0.3≦a≦5.0であり、かつ1.5≦b/a≦5.0である定着ベルト1~8では、低温定着性および分離性に優れていた。特に、0.5≦a≦2.0であり、かつ2.0≦b/a≦3.5である定着ベルト1~4は、分離性がさらに優れていた。
20 画像読み取り部
21 給紙装置
22 スキャナー
23 CCDセンサー
24 画像処理部
30 画像形成部
31 画像形成ユニット
32 感光体ドラム
33 帯電装置
34 露光装置
35 現像装置
36 クリーニング装置
40 中間転写部
41 一次転写ユニット
42 二次転写ユニット
43 中間転写ベルト
44 一次転写ローラ
45 バックアップローラ
46 第1支持ローラ
47 クリーニング装置
48 二次転写ベルト
49 二次転写ローラ
50 第2支持ローラ
60 定着装置
61 定着ベルト
62 加熱ローラ
63 第1加圧ローラ
64 第2加圧ローラ
65、66 ヒータ
67 第1温度センサー
68 第2温度センサー
69 気流分離装置
70 案内板
71 案内ローラ
80 記録媒体搬送部
81 給紙トレイユニット
82 レジストローラ対
D 原稿
S 紙(記録媒体)
Claims (7)
- 耐熱性樹脂製の基層と、前記基層の上に配置された耐熱性の弾性材料製の中間層と、前記中間層の上に配置されたフッ素樹脂製の表層と、を有する定着ベルトであって、
前記表層の表面には、周期的に形成された複数の凸部が配置されており、
前記複数の凸部は、以下の式(1)および式(2)を満たす、
定着ベルト。
0.3≦a≦5.0 (1)
1.5≦b/a≦5.0 (2)
(式(1)において、aは、隣接する2つの凸部の頂点間距離(μm)であり、bは、頂点の高さ(μm)である。) - 周期的に形成された前記複数の凸部は、さらに、以下の式(3)および式(4)を満たす、請求項1に記載の定着ベルト。
0.5≦a≦2.0 (3)
2.0≦b/a≦3.5 (4) - 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、
前記複数の凸部は、前記表層の表面の全体に配置されている、
請求項1または請求項2に記載の定着ベルト。 - 前記フッ素樹脂は、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂である、請求項1~3のいずれか一項に記載の定着ベルト。
- 無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを軸支する二以上のローラと、
前記定着ベルトを加熱するための加熱装置と、
前記定着ベルトを介して前記二以上の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、
前記加圧ローラの外径は、50mm以上であり、
前記定着ベルトは、請求項1~4のいずれか一項に記載の定着ベルトである、
定着装置。 - 前記定着ベルトは、前記二以上のローラによって、張力が45N以下となるように軸支されている、請求項5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5または6に記載の定着装置である、
画像形成装置。
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