JPH05265337A

JPH05265337A - 定着ベルト

Info

Publication number: JPH05265337A
Application number: JP6064692A
Authority: JP
Inventors: Akio Kato; 昭夫加藤; Shigeru Tsutsui; 滋筒井; Chiaki Kawashima; 千秋河島; Kenji Sugaya; 研治菅谷
Original assignee: Hokushin Industries Corp
Current assignee: Hokushin Industries Corp
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1993-10-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】光沢性のあるトナー像、特にフルカラーの光
沢性のあるトナー像を得ることができ、しかも寿命が長
い定着ベルトを提供する。【構成】少なくとも基材３１とその表面に形成された
シリコーンレジン離型層３２とからなる定着ベルト３。【効果】本発明の定着ベルトは、とくにシリコーンオ
イル等を配合しなくとも、また充填剤を添加配合しなく
とも、トナーの離型性がよいので、この定着ベルトを用
いることにより、光沢性のよいトナー画像を得ることが
できた。また、この定着ベルトは寿命が長いものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真複写機あるい
は電子写真式プリンター等電子写真プロセスを利用した
画像形成装置に用いられる定着ベルトに関するものであ
り、被転写物に転写された静電画像を定着する際のトナ
ーの離型性に優れるとともに寿命が長い定着ベルトであ
って、とくにフルカラー用トナーを用いる画像形成装置
に使用されることが好適な定着ベルトに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術およびその問題点】電子写真複写機あるい
は電子写真式プリンター等電子写真プロセスを利用した
画像形成装置においては、感光体表面から複写紙などの
被転写物に転写されたトナー像を被転写物に固定する必
要がある。このトナー像を固定する方法として、互いに
圧接回転している加熱された定着ロールと加圧ロールと
の間に複写紙を通過させ、複写紙上のトナー像を熱融着
し、固定する方法が広く採用されている。この方法にお
いては、定着ロールと複写紙とはロールの曲率により接
触巾が小さいため、複写紙は定着ロールから短時間で分
離され、複写紙上のトナーは高温のままロール表面から
離れてしまい、とくに、フルカラー用トナーは低融点で
あるのでオフセットしやすく、トナー表面は荒れた状態
になっているので、トナー像の鏡面化が十分ではなく、
光沢性のある画像が得られにくいという欠点がある。ま
た、オフセット防止のために定着ロール表面にシリコー
ンオイルを塗布することが行われているが、シリコーン
オイルを塗布するための装置が必要になる等、装置的に
複雑となるという問題点がある。さらに、原稿をＯＨＰ
フィルムにコピーする場合には、該フィルムがシリコー
ンオイルにて汚染されるという点も指摘されている。

【０００３】一方、無端ベルトを利用して複写紙を定着
ロールに面接触させる技術が開発されており、例えば、
表面にシリコーンゴム層を有する無端の定着ベルトに関
して本出願人は実願平2-110186号として出願している。
この定着ベルトは、トナー離型性に優れ、かつ、安定し
た走行性を有する定着ベルトであって有用なものであ
る。しかし、この定着ベルトのトナー像の離型性をより
一層向上させるためにシリコーンオイルを供給してもよ
いのであるが、その場合には、通紙の初期においては、
紙の離型性が良すぎるため、トナーが冷却されない間に
ベルトから複写紙が分離していまい、トナー像の鏡面化
がやや不十分である。また、多くの枚数が通紙される
と、シリコーンオイルが紙に奪われるので、次第に離型
性失われてしまう。

【０００４】そこで、より一層トナー離型性に優れ、し
かも光沢性のある画像を得るために、たとえば、通常の
シリコーンゴム用の表面処理されたシリカを充填したシ
リコーンゴムを離型層とする定着ベルトを製造してみた
が、確かにシリコーンゴムの補強性、耐摩耗性およびト
ナーの離型性が向上されるものの、依然として離型性の
寿命や、光沢性のあるトナー画像を得るという点では、
更なる改良が望まれた。また、フッ素樹脂を離型層とし
た定着ベルトを製造したが、その定着ベルトでは、モノ
クロームトナーを用いた場合もトナーの離型性がやや不
十分であり、フルカラー用トナーを用いた場合に至って
は、トナーの離型性という点ではとても満足できるもの
ではない。それゆえ、より一層トナー離型性の寿命が長
い定着ベルトを用いて、特に要請の強い光沢性のあるフ
ルカラーのトナー画像を得るための、新たな技術上の工
夫が必要である。

【０００５】

【発明の目的】そこで本発明の目的は、トナー離型性の
寿命が長く、しかも、光沢性のあるトナー画像が得られ
る定着ベルトを提供することにある。特に、要請のある
フルカラーの光沢性を有するトナー画像をもたらすこと
ができる定着ベルトを提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】本発明は、前記目的を
達成するためになされたものであって、シリコーンオイ
ルを塗布されなくともトナーの離型性がよく、シリカ等
の充填剤を配合しなくとも十分な強度を有するベルトを
もたらす素材について研究した結果、ついに本発明に到
達したものである。すなわち、本発明は、少なくとも基
材とその表面に形成された離型層とからなる定着ベルト
において、該離型層がシリコーンレジンからなることを
特徴とする定着ベルトを提供するものである。シリコー
ンレジン離型層を用いた定着ベルトは、初期からシリコ
ーンオイルを配合する必要もなく、充填剤の添加を要せ
ずに、耐久性、離型性の寿命が向上し、しかも光沢性の
ある画像をもたらすことができるということは、まさに
驚くべきことである。

【０００７】

【発明の具体的な説明】以下、本発明を具体的に説明す
る。本発明の定着ベルトは、基材とその表面に形成され
たシリコーンレジン離型層から構成される。前記シリコ
ーンレジンは、ＲＳｉＸ₃(以下、Ｔ単位という）とＲ₂
ＳｉＸ₂(以下、Ｄ単位という）（式中、Ｒは有機基、Ｘ
は加水分解可能な基を表す）とを共加水分解し重合して
得られる三次元網状構造を有するポリマーが好ましい。
前記式中のＲの例としては、メチル基、エチル基、ビニ
ル基あるいはフェニル基等が例示されるが、そのほかア
ミノ、カルボキシル、ニトリル、ヒドロキシル基などを
有する置換基も挙げられ、前記式中のＸの例としては、
Ｃｌが例示できる。本発明で用いられるシリコーンレジ
ンは、Ｄ単位とＴ単位との比率から導かれる官能度が2.
2 ないし2.8 、好ましくは2.4 ないし2.6 であり、全て
の有機基中のフェニル基の量割合を表すフェニル基含有
率が60％以下、とくに40％以下であることが望ましい。
官能度が2.2 未満では機械的強度が弱くなり、2.8 を越
えると柔軟性が失われる。また、フェニル基含有率が60
％を越えると、硬くなりすぎ、熱可塑性を帯びて耐熱性
に欠けてくるので不都合である。

【０００８】前記定着ベルトの基材としては、本出願前
から公知のものであればどのようなものでもよいのであ
るが、具体的には、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、
ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、
ポリエステル樹脂等から選ばれる１種又は２種以上の基
材、あるいはニッケル等の金属あるいはそれらの合金か
ら選ばれる基材を使用することが好ましい。

【０００９】本発明の定着ベルトの製法は特に限定され
ないが、例えば、前記基材から選ばれた樹脂製の無端ベ
ルトを先ず得、一方前記シリコーンレジン樹脂含有溶液
を得、これをコーティングすることにより定着ベルトを
製造することができる。

【００１０】本発明の定着ベルトの基材の厚みは10ない
し150 μｍ、特に25ないし50μｍが好ましく、またシリ
コーンレジン離型層の厚みは5 ないし100 μｍ、特に20
ないし75μｍが望ましい。

【００１１】かくして得られた定着ベルトの構成および
そのベルトを組み込んだ定着装置の一例を、図１、図２
にもとづいて説明する。前記ベルトを用いた定着装置の
概略断面図である図１において、円筒状金具（１１）、
その金具の両端部を除く表面に設けられた弾性体層（１
２）、その層の上に形成された表面層（１３）を有する
定着ロール（１）と、分離ロール（２）との間に定着ベ
ルト（３）が回転可能に掛け渡されている。前記ベルト
のＡ−Ａ’における断面図である図２において、該定着
ベルト（３）は、ポリイミド樹脂等からなる基材（３
１）の表面にシリコーンレジン層（３２）が設けられた
構造を有するものである。この定着ロール（１）表面
は、加熱手段（図示せず）により、所望の温度に保持さ
れており、定着ロール（１）に接触する定着ベルト
（３）も所定の温度内に保持されている。この定着ロー
ル（１）は前記定着ベルト（３）を介して、表面層（４
１）を有する加圧ロール（４）により加圧されている。
この加圧ロール（４）は所望により加熱されていてもよ
い。

【００１２】この定着ロール、定着ベルトと加圧ロール
とは、それぞれ矢印の方向に回転されている。定着ベル
トの表面に付着されたトナーは、クリーニングロール
（図示せず）などのクリーニング部材により除去され
る。

【００１３】感光体表面（図示せず）から転写されたト
ナー像（６）を有する複写紙（５）は、前記定着ベルト
と加圧ロール間を通過する。この間を通過すると、複写
紙は加熱され、トナーは溶融されて、加圧される。この
状態のまま、つまり複写紙（５）上の溶融され加圧され
たトナー像は定着ベルトの離型層表面に接触したまま、
定着ベルトの回転・移動に応じて複写紙も搬送される。
この複写紙の移動時に、あるいは複写紙が定着ベルトか
ら分離される少し前から、例えばファン（７）などの手
段を用いて複写紙を強制冷却することができる。複写紙
（５）は定着ベルトから分離され、複写紙（５）表面に
トナー像（６ａ）が定着される。

【００１４】本発明の定着ベルトを回転可能に掛け渡す
方法は、公知の方法を用いることができる。ベルトを掛
け渡す際のロールとしての定着ロールは、自体公知の定
着ロールを用いることができる。具体的には、芯金の表
面にシリコーンゴムあるいはフッ素系重合体層が形成さ
れているロール、あるいはアルミニウム製の定着ロール
等が好適に用いられる。また、定着ロール以外の通常の
ロールを用いてもよい。ベルトを掛け渡す際には、必要
に応じて二つ以上のロールを用いてもよい。なお、本発
明の定着ベルトは、シリコーンオイル等の配合を特に必
要としないが、シリコーンオイル等を配合してもよいこ
とは当然である。また、本発明の定着ベルトを、定着ロ
ールに対する加圧ロールの代わりとして用いること、つ
まり加圧ベルトとして用いることもできる。

【００１５】

【発明の効果】本発明の定着ベルトは、シリコーンオイ
ルが配合されず、充填剤を添加・配合させなくとも、ト
ナー像との離型性が優れており、しかも光沢性のあるト
ナー画像をもたらすことができ、特にフルカラーの光沢
性のあるトナー画像を得ることができる。また、ベルト
の寿命も長いという特徴を有する。本発明の定着ロール
はモノクロームトナーを用いた時の定着ベルトとして当
然使用することができるが、フルカラートナーを用いた
時の定着ベルトとして好適に使用することができる。

【００１６】

【実施例】以下、実施例を挙げて、本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこの実施例に限られるものでな
いことはいうまでもない。実施例１シリコーンレジン（商品名：KR2706、信越化学工業社
製）100phrと硬化剤（商品名：C2706 、信越化学工業社
製）３phr を混合し、トルエンで希釈し、コーティング
溶液を得る。この溶液を、ポリイミド樹脂製スリーブ
（肉厚：50μｍ、内径：100mm ）にコーティングし、15
0 ℃で30分間加熱硬化し、定着ベルトを得た。このベル
トは、肉厚が約50μｍのシリコーンレジン離型層を有
し、総肉圧は約100 μｍであった。この定着ベルトを定
着装置の一部とする電子写真複写機を使用して、フルカ
ラーの複写物を得た。得られた結果を表１に示す。

【００１７】比較例１ RTV シリコーンゴム（商品名：KE1310 T、信越化学工業
社製）にシリコーンオイル（商品名：KF 96 100 CS、信
越化学工業社製）を４０phr 混合し、トルエンで希釈
し、コーティング溶液を得た。この溶液を、ポリイミド
樹脂製スリーブ（肉厚：50μｍ、内径：100mm ）にコー
ティングし、100 ℃で60分間加熱硬化し、定着ベルトを
得た。このベルトは、肉厚が約50μｍのシリコーンゴム
離型層を有し、総肉圧は約100 μｍであった。実施例１
と同様にして、フルカラーの複写物を得た。得られた結
果を表１に示す。

【００１８】光沢度の測定は、鏡面光沢度測定方法（JIS Z 8741）に
準拠して行った。すなわち、光沢度計（日本電色工業社
製 VG-2PD) により、60度鏡面光沢で測定した。表中の
オフセット状態において、「Ａ」は定着ベルトへのトナ
ーのオフセットが全く認められない状態を示し、「Ｂ」
は、定着ベルトへのトナーのオフセットが一部認められ
る状態を示し、「Ｃ」は、定着ベルトへのトナーのオフ
セットが著しく、複写物へのトナーのオフセットが観察
される状態、あるいは定着ベルトへの複写紙の巻きつき
が認められる状態を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着ベルトを組み込んだ定着装置の一
例の概略断面図である。

【図２】本発明の定着ベルトのＡ一Ａ’の部分の断面図
である。

【符号の説明】

１定着ロール２分離ロール３定着ベルト４加圧ロール５複写紙６感光体表面から転写されたトナー像７ファン１１円筒状金具１２弾性体層１３表面層３１の基材３２シリコーンレジン離型層４１表面層６ａ溶融定着されたトナー像

フロントページの続き (72)発明者菅谷研治神奈川県横浜市鶴見区尻手２丁目３番６号北辰工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも基材とその表面に形成された
離型層とからなる定着ベルトにおいて、該離型層がシリ
コーンレジンからなることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】前記定着ベルトが、定着ロールと他の任
意のロールとの間で回転可能に掛け渡されている請求項
１記載の定着ベルト。