JP3577897B2

JP3577897B2 - Fixing belt and image fixing device

Info

Publication number: JP3577897B2
Application number: JP17685597A
Authority: JP
Inventors: 祥雄金澤; 智雄小林; 薫鳥越
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JPH1124457A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録シート上の未定着トナー像を加熱加圧定着することによる画像形成、例えば、電子写真複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式を利用した画像形成に用いる定着用ベルト、及び、該定着用ベルトを備えた画像定着装置、特にベルトニップ方式の画像定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来においては、例えば図９に示す画像定着装置１のように、それぞれ軸受により回転自在に保持され、互いに圧接された一対の加熱された加熱定着ロール１０及び加圧ロール４０間のニップ部に未定着トナー像を担持した記録シートを通過させることにより加熱定着を行う加熱加圧ロール型のものが主流であった。
【０００３】
加熱定着ロール１０は、例えば、中空のアルミニウム製のコア１１の外周面にＨＴＶ（ＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ）シリコーンゴム等による弾性層１２が形成され、該弾性層１２の表面にはＲＴＶ（ＲｏｏｍＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ）シリコーンゴム等による離型層１３が形成されてなる。アルミニウム製のコア１１内には、熱源としてハロゲンランプ１４が挿入されており、加熱定着ロール１０の表面には、サーミスタ等の感温素子１５が当接されている。
圧力ロール２０は、例えば、金属製のコア４１の外周面にシリコーンゴム等の弾性層４２が形成され、該弾性層４２の表面にＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型層４２が形成されてなる。
この従来の画像定着装置においては、圧力ロール４０を加熱定着ロール１０に対して図示しない加圧バネにより所定の押圧力をもって圧接させることにより、記録シートが通過可能なニップ部が形成されている。
【０００４】
加熱定着ロール１０は、図示しない駆動系により所定の速度で回転駆動され、圧力ロール４０は、加熱定着ロール１０に従動して回転する。ＡＣ電源からの通電によりハロゲンヒーター１４が発熱し、加熱定着ロール１０が加熱される。加熱定着ロール１０の温度は、感温素子１５により計測され、図示しない温度制御回路により所定の温度にコントロールされる。
そして、未定着トナー画像を担持した記録シートが搬送され、加熱定着ロール１０及び圧力ロール２０間のニップ部１６に進入する。ニップ部１６において未定着トナー画像は、熱及び圧力により溶融して記録シートに加熱定着される。
【０００５】
しかしながら、このような従来における加熱加圧ロール型の画像定着装置の場合、加熱定着ロール又は圧力ロールの一方若しくは両方の弾性層を変形させてニップ部を形成しているので、以下のような問題がある。
即ち、ある所定幅以上のニップ部を形成するためには、定着ロール又は圧力ロールの一方若しくは両方の弾性体層を比較的厚くし、また、これらのロール間の押圧力を大きくしなければならない。このことは、定着ロールの弾性体層及びコアの厚肉化、定着ロールの大熱容量化に繋がる。換言すれば、定着ロールを室温から定着可能な温度に上昇させるまでの時間（以下「ウォームアップタイム」と称する）が長くなってしまうという問題がある。
【０００６】
そこで、かかる従来における問題を解決するため、本発明の発明者らは、図１に示すような、押圧部材３０と無端状の定着用ベルト２０とを用いたベルトニップ方式の画像定着装置１を提案している（特開平８−２６２９０３号）。
この画像定着装置１においては、加熱定着ロール１０は上述した従来における加熱定着ロール１０と同様であり、図８に示す従来の加熱加圧ロール型の画像定着装置におけるような加圧ロール４０は備えられてなく、代わりに定着用ベルト２０が備えられている。定着用ベルト２０は、その内側に配置された押圧部材３０によって加熱定着ロール１０の表面に圧接されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような無端状の定着用ベルトを用い、該定着用ベルトの内周面と押圧部材とを摺動させるベルトニップ方式の画像定着装置は、以下の点で十分ではない。即ち、
（１）定着用ベルトの内周面と押圧部材との摩擦係数が大きいと、定着ロールの駆動トルクが大きくなる。その結果、薄肉の定着ロールコアのギア受け部に働く応力が大きくなり、ギアやコアの破損を引き起こす。また、当然のことながら、モーターへの負担も大きくなる。
（２）定着ロールによる定着用ベルトの駆動力に比べて、定着用ベルトと押圧部材との間の摩擦力が無視できない程大きくなると、定着ロールと定着用ベルトとの間でスリップが生ずる。スリップが生ずる条件下で未定着トナー像を担持した記録シートをニップ部に通すと、このスリップが記録シート上の未定着トナー像に画像のずれを引き起こす。
（３）定着用ベルトと押圧部材との間の摩擦係数を小さくするために潤滑剤を塗布することが考えられる。しかしながら、潤滑剤にグリースなどを使用した場合、グリースが回り込んで定着ロールに付着する、あるいは離型剤に混入し、トナーの離型性を悪化させることが生じ得る。
【０００８】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、駆動トルクの経時変化がなく、安定的な走行性能を示し、高品質な画像形成に好適に用いることができる定着用ベルト、及び該定着用ベルトを備え、高品質な画像を安定して得ることができる画像定着装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための手段は以下の通りである。即ち、
＜１＞無端状の定着用ベルトの内側に配置された押圧部材により前記定着用ベルトが加熱定着ロールに圧接されて形成されるニップ部に、未定着トナー像を保持する記録シートを通過させて前記未定着トナー像を前記記録シート上に加熱加圧定着させる画像形成に用られる定着用ベルトであって、前記押圧部材が接触摺動する面に、珪素化合物を少なくとも含有してなる摺動離型層を有することを特徴とする定着用ベルトである。
＜２＞珪素化合物が、シラン化合物、シリコーン樹脂及び分子中に反応基を有する変性シリコーンオイルから選択される少なくとも２種である前記＜１＞に記載の定着用ベルトである。
＜３＞シラン化合物が、フッ素含有シラン化合物、イソシアネートシラン化合物、アルコキシシラン化合物及びシランカップリング剤から選択される少なくとも１種である前記＜２＞に記載の定着用ベルトである。
＜４＞変性シリコーンオイルが、シラノール変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル及びアミノ変性シリコーンオイルから選択される少なくとも１種である前記＜２＞に記載の定着用ベルトである。
【００１０】
＜５＞回転可能に配置された加熱定着ロールと、前記加熱定着ロールに接触したまま従動走行可能に配置された無端状の定着用ベルトと、前記定着用ベルトの内側に配置され、かつ前記定着用ベルトと前記加熱定着ロールとの間に、未定着トナー像を保持する記録シートが通過可能なニップ部が形成されるように前記定着用ベルトを介して前記加熱定着ロールを押圧する押圧部材とを備えてなる画像定着装置において、前記定着用ベルトが、前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の定着用ベルトであることを特徴とする画像定着装置である。
＜６＞押圧部材と、定着用ベルトにおける摺動離型層との間に、潤滑油を介在させた前記＜５＞に記載の画像定着装置である。
＜７＞押圧部材の表面が、ガラス繊維を編んでなり、かつフッ素樹脂を含浸してなるシートで被覆された前記＜５＞又は＜６＞に記載の画像定着装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の定着用ベルト及び画像定着装置について詳細に説明する。
（定着用ベルト）
前記定着用ベルトは無端状の形態を有し、エンドレスベルトとも称される。前記定着用ベルトは、例えば、無端状の基材層と該基材層の内表面上に形成される摺動離型層とを少なくとも有している限り、その大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、帯状かつ無端状のものが一般的である。
【００１２】
前記基材層の材質としては、例えば、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、耐熱性、耐摩耗性、耐薬品性等に優れる点で熱硬化性ポリイミドが好ましい。
前記基材層の厚みとしては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、通常、１０〜１０００μｍ程度である。
【００１３】
前記摺動離型層の材質としては、例えば、フッ素系樹脂、フッ素ゴム、珪素化合物などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも珪素化合物が好ましい。
【００１４】
前記フッ素樹脂としては、例えば、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）などが挙げられる。
【００１５】
前記フッ素ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、フルオロフォスファゼン系ゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル系ゴムなどが挙げられる。
【００１６】
前記珪素化合物としては、例えば、シリコーンゴム、シラン化合物、シリコーン樹脂、分子中に反応基を有する変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
これらの珪素化合物の中でも、シラン化合物、シリコーン樹脂及び分子中に反応基を有する変性シリコーンオイルが好ましく、これらから選択された少なくとも２種を用いるのが特に好ましい。この場合、少なくともシラン化合物を用いるのが、前記基材層との接着性及び離型性の確保の点で好ましく、これらの好ましい組合せの具体例としては、後述の実施例で採用した組合せ等が挙げられる。
【００１７】
前記シリコーンゴムとしては、例えば、ポリジメチルシリコーンゴム、メチルビニルシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴムなどが挙げられる。
【００１８】
前記シラン化合物としては、例えば、フッ素含有シラン化合物、イソシアネートシラン化合物、アルコキシシラン化合物、シランカップリング剤、これらの加水分解物又はその部分縮合物などが挙げられる。これらの中でも、フッ素含有シラン化合物、イソシアネートシラン化合物、アルコキシシラン化合物及びシランカップリング剤から選択される少なくとも１種を用いるのが特に好ましい。
【００１９】
前記フッ素含有シラン化合物としては、例えば、ＣＦ_３（ＣＨ_２）_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、Ｃ_６Ｆ_１３Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、Ｃ_７Ｆ_１５ＣＯＮＨ（ＣＨ_２）_３Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３、Ｃ_８Ｆ_１７Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、Ｃ_８Ｆ_１７Ｃ_２Ｈ_４ＳｉＣＨ_３（ＯＣＨ_３）_２、Ｃ_８Ｆ_１７Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＮ＝Ｃ（ＣＨ_３）（Ｃ_２Ｈ_５））_３、Ｃ_９Ｆ_１９Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、Ｃ_９Ｆ_１９Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＮＣＯ）_３、（ＮＣＯ）_３ＳｉＣ_２Ｈ_４Ｃ_６Ｆ_１２Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＮＣＯ）_３、Ｃ_９Ｆ_１９Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（Ｃ_２Ｈ_５）（ＯＣＨ_３）_２、（ＣＨ_３Ｏ）_３ＳｉＣ_２Ｈ_４Ｃ_８Ｆ_１６Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、（ＣＨ_３Ｏ）_２（ＣＨ_３）ＳｉＣ_９Ｆ_１８Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＣＨ_３）（ＯＣＨ_３）_２などが挙げられる。
【００２０】
前記イソシアネートシラン化合物としては、例えば、（ＣＨ_３）_３ＳｉＮＣＯ、（ＣＨ_３）_２Ｓｉ（ＮＣＯ）_２、ＣＨ_３Ｓｉ（ＮＣＯ）_３、ビニルシリルトリイソシアネート、Ｃ_６Ｈ_５Ｓｉ（ＮＣＯ）_３、Ｓｉ（ＮＣＯ）_４、Ｃ_２Ｈ_５ＯＳｉ（ＮＣＯ）_３、Ｃ_８Ｈ_１７Ｓｉ（ＮＣＯ）_３、Ｃ_１８Ｈ_３７Ｓｉ（ＮＣＯ）_３、（ＮＣＯ）_３ＳｉＣ_２Ｈ_４（ＮＣＯ）_３などが挙げられる。
【００２１】
前記アルコキシシラン化合物としては、例えば、Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_４、ＣＨ_３Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＨＳｉ（ＯＣＨ_３）_３、（ＣＨ_３）_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_２、ＣＨ_３ＳｉＨ（ＯＣＨ_３）_２、Ｃ_６Ｈ_５Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４、ＣＨ_３Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３、（ＣＨ_３）_２Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_２、Ｈ_２Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_２、Ｃ_６Ｈ_５Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３、（ＣＨ_３）_２ＣＨＣＨ_２Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_１１Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_１５Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３、ＣＨ_３（ＣＨ_２）_１７Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_３などが挙げられる。
【００２２】
前記シランカップリング剤としては、例えば、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニルシラン類、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリルシラン類、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン類、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノシラン類などが挙げられる。
【００２３】
前記シリコーン樹脂は、分子中に２官能性単位、３官能性単位又は４官能性単位を多く含む高分子量のポリシロキサンであり、例えば、シリコーンレジン及びその溶液であるシリコーンワニスなどが挙げられる。これらの中でも、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、シリコーンポリエステルワニス、シリコーンアクリル樹脂などが好ましい。
【００２４】
前記シリコーンワニスとしては、例えば、シリコーンアルキドワニス、シリコーンエポキシワニス、シリコーンポリエステルワニスなどが挙げられ、その他、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂等と反応させた変性ワニスなどが挙げられる。前記変性ワニスとしては、例えば、ポリエステル変成シリコーン樹脂、ウレタン変成シリコーン樹脂、アクリル変成シリコーン樹脂、ポリイミド変成シリコーン樹脂、オレフィン変成シリコーン樹脂、エーテル変成シリコーン樹脂、アルコール変成シリコーン樹脂、フッ素変成シリコーン樹脂、アミノ変成シリコーン樹脂、メルカプト変成シリコーン樹脂、カルボキシ変成シリコーン樹脂などが挙げられる。
【００２５】
また、本発明においては、前記シリコーン樹脂として、硬化性シリコーン樹脂を用いることもできる。
前記硬化性シリコーン樹脂としては、３官能以上のクロロシラン、これと１官能又は２官能のクロロシランとの混合物、などを加水分解したシラノールを縮合することによりポロシロキサンを合成し、触媒として有機酸金属塩やアミン類等を用いて更に縮合反応（硬化反応）を進めることにより得ることができる。これらの外、末端に反応性を有するポリジオルガノシロキサンを反応させたもの、ケイ素原子に結合したビニル基を有し、その反応性を利用して重付加反応によって硬化するものなどが挙げられる。
【００２６】
前記硬化性シリコーン樹脂は、湿度、熱、光、電子線等のエネルギー線で硬化するシリコーン樹脂である。前記硬化性シリコーン樹脂は、例えば、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、スチレン−プロピレン樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、スチレン−塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル樹脂等の非シリコーン化合物を含有してもよい。また、前記硬化性シリコーン樹脂は、前記非シリコーン化合物のモノマーをラジカル重合開始剤やイオン重合開始剤等と共に、上述のシリコーン樹脂又はそのモノマーと共存した状態で硬化反応を行って得たものでもよい。前記硬化性シリコーン樹脂における前記非シリコーン化合物の含有量としては、摺動離型性の点で上述のシリコーン樹脂に対して５０ｗｔ％以下が好ましい。
【００２７】
前記分子中に反応基を有する変性シリコーンオイルとしては、例えば、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの中でも、シラノール変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイルが好ましく、これらから選択される少なくとも１種を用いるのが特に好ましい。
【００２８】
前記摺動離型層は、前記摺動離型層の素材の外、前記摺動離型層の離型性、耐久性を損なわない範囲において、アルミニウム化合物、チタニウム化合物、ジルコニウム化合物、フッ素化合物などが含まれていてもよい。
なお、本発明においては、これら化合物を前記摺動離型層を形成する前に前記基材層の内表面を処理するための前処理剤として用いてもよい。
前記摺動離型層には、前記押圧部材と摺動する際に生じる静電気による不必要な帯電が発生しないようにするため、酸化第二錫やＩＴＯ等の金属酸化物などの導電剤や、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤等の界面活性剤など、更に目的に応じて適宜選択したその他の成分を混合してもよい。
以上の各成分を少なくとも１種用いることにより、前記押圧部材に対する摺動性、耐摩耗性に優れる摺動離型層を形成することができる。
【００２９】
前記アルミニウム化合物としては、アルミニウムイソプロピレート、アルミニウム−ｓｅｃ−ブチレート、アルミニウム−ｔｅｒｔ−ブチレート、モノ−ｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、ジ−ｎ−ブトキシアルミニウムモノエチルアセトアセテート、アルミニウムジ−ｎ−ブトキサイドメチルアセトアセテート、アルミニウムジイソブトキサイドモノメチルアセトアセテート、アルミニウムジ−ｓｅｃ−ブトキサイドモノエチルアセトアセテート、アルミニウムジ−ｉｓｏ−プロポキサイドモノエチルアセトアセテート、アルミニウムトリスアセチルアセトネート、アルミニウムジ−ｉｓｏ−プロポキサイドモノアセチルアセトネート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、環状アルミニウムオキサイドアシレート化合物などが挙げられる。
【００３０】
前記チタニウム化合物としては、テトラ−ｉｓｏ−プロピルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルチタネート、テトラ−ｉｓｏ−ブチルチタネート、テトラ−ｓｅｃ−ブチルチタネート、テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルチタネート、テトラ−ｎ−ペンチルチタネート、テトラ−ｉｓｏ−ペンチルチタネート、テトラ−ｎ−ヘキシルチタネート、テトラ−ｎ−ヘプチルチタネート、テトラ−ｎ−オクチルチタネート、テトラ−ｉｓｏ−オクチルチタネート、テトラ−ｎ−ノニルチタネートなどが挙げられる。
【００３１】
前記ジルコニウム化合物としては、テトラメチルジルコネート、テトラエチルジルコネート、テトラ−ｉｓｏ−プロピルジルコネート、テトラ−ｎ−プロピルジルコネート、テトラ−ｎ−ブチルジルコネート、テトラ−ｉｓｏ−ブチルジルコネート、テトラ−ｔｅｒｔ−ブチルジルコネート、ジ−ｉｓｏ−プロポキシチタン−ビス（アセチルアセトネート）、ジ−ｎ−ブトキシチタン−ビス（アセチルアセトネート）、テトラオクチレングリコールチタネート、テトラキスアセチルアセトンジルコネートなどが挙げられる。
【００３２】
前記フッ素化合物としては、フルオロオレフィン系樹脂、ビニルエーテル類、パーフルオロポリエーテルなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記フルオロオレフィン系樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロプロピルビニルエーテルなどが挙げられる。
前記ビニルエーテル類としては、例えば、エチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等に硬化剤を導入して得た共重合体などが挙げられる。
前記パーフルオロポリエーテルとしては、例えば、Ｘ−ＣＦ_２（ＯＣ_２Ｆ_４）_Ｐ（ＯＣＨ_２）_ｑＯＣＦ−Ｘで表され、Ｘが、ＯＣＮ−Ｃ_６Ｈ_３（ＣＨ_３）ＮＨＣＯ−で表わされるイソシアネート変性物、−ＣＯＨで表わされるカルボキシル基変性物、−ＣＨ_２ＯＨ、−ＣＦ_２−ＣＨ_２（（ＯＣＨ_２ＣＨ_２）_ｎＯＨ等で表わされるアルコール変性物、−ＣＯＯＲ（Ｒはアルキル基、アリール基等）で表わされるエステル変性物などが挙げられる。
【００３３】
前記摺動離型層の厚みとしては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、通常、０．００１〜２０μｍ程度である。
【００３４】
前記摺動離型層は、例えば、以下のようにして前記基材層の内表面上に形成することができる。即ち、
まず、前記摺動離型層の素材、好ましくは前記珪素化合物、より好ましくは前記シラン化合物、前記シリコーン樹脂及び前記変性シリコーンオイルから選択された少なくとも２種を溶剤に溶解した液状組成物を、前記基材層の内表面上に塗布し、乾燥させる。すると、前記液状組成物に含まれる前記珪素化合物が相互に作用し反応する。その結果、前記基材層の内表面上に硬化膜が形成される。この硬化膜が前記摺動離型層である。この摺動離型層は、前記基材層の内表面上の活性基とも反応して該基材層の内表面上に強固に結合している。また、この摺動離型層においては、前記摺動離型層の素材として選択した各化合物が分子間で絡み合っているため、該摺動離型層は耐久性に優れる。
【００３５】
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の溶剤の中から適宜選択することができ、例えば、酢酸エチル、トルエン、ベンゼン、キシレン、イソプロピルアルコール、塩化メチレン、クロロホルム、アセトン、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）などが挙げられる。
前記溶剤に前記珪素化合物を溶解させる順序、量等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜決定することができるが、例えば、前記珪素化合物として、前記シラン化合物、前記シリコーン樹脂及び前記変性シリコーンオイルから選択された少なくとも２種を用いる場合には、前記液状組成物における、前記シラン化合物の量としては０．５〜９０重量％程度が好ましく、前記シリコーン樹脂の量としては０．１〜９９重量％程度が好ましく、前記変性シリコーンオイルの量としては０．５〜９０重量％程度が好ましい。
【００３６】
前記塗布の方法としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、バーコーティング、ニーダーコーティング、スピンコーティング、ディップコーティングなどが挙げられ、これらの中でもディップコーティングが好適に挙げられる。
【００３７】
前記乾燥の方法としては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、風乾、加熱による乾燥などが挙げられ、これらの中でも加熱による乾燥が好ましい。
前記加熱による乾燥の場合、前記液状組成物における各成分がそれぞれ良く反応し、前記摺動離型層を効率的に形成することができる。前記加熱は、オーブン等の通常使用される加熱手段を使用することができる。前記加熱の温度としては、特に制限はなく適宜決定できるが、通常、１００〜１２０℃程度であり、前記加熱の時間としては、特に制限はなく適宜決定できるが、通常、１０秒〜３０分程度である。
【００３８】
なお、本発明の定着用ベルトにおいては、前記定着用ベルトの前記基材層の外表面、即ち前記摺動離型層が形成されていない側の基材層の表面に、離型性に富む表面層が形成されていてもよい。
前記表面層が形成されていると、該定着用ベルトはトナー像に対する離型性に富み、離型剤が不要になる点で有利である。
【００３９】
前記離型層の材質としては、例えば、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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）、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、フッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）等のシリコーンゴム、フッ化ビニリデン系ゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレン系ゴム、フルオロホスファゼン系ゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル系ゴム等のフッ素ゴム、などが挙げられる。
【００４０】
前記表面層の厚みとしては、特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができるが、通常、１０〜１００μｍ程度である。
【００４１】
本発明の定着用ベルトは、その内側に配置された押圧部材により該定着用ベルトが加熱定着ロールに圧接されて形成されるニップ部に、未定着トナー像を保持する記録シートを通過させて前記未定着トナー像を前記記録シート上に加熱加圧定着させる画像形成に好適に用られ、以下の本発明の画像定着装置に特に好適に使用することができる。
【００４２】
（画像定着装置）
本発明の画像定着装置は、上述した本発明の定着用ベルトを備えており、本発明の目的を達成し得る限り、他の構成としては特に制限はなく目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記本発明の定着用ベルト、加熱定着ロールと、押圧部材とを少なくとも備えてなり、必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば離型剤供給手段等を備えていてもよい。
【００４３】
前記加熱定着ロールとしては、その形状、構造、大きさ等につき特に制限はなく、目的に応じてそれ自体公知のものの中から適宜選択して使用することができる。前記加熱定着ロールは、一般には、円筒状のコアと、その表面に形成された弾性層とを有し、コアの内部に加熱源を備えてなる。
【００４４】
前記コアの材質としては、機械的強度に優れ、伝熱性が良好である材質ならば特に制限はないが、例えば、アルミ、ＳＵＳ、鉄、銅等の金属、合金、セラミックス、ＦＲＭなどが挙げられる。
【００４５】
前記弾性層の材質としては、該弾性層として公知の材質のものの中から適宜選択できるが、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。本発明においては、これらの材質の中でも、表面張力が小さく、弾性に優れる点でシリコーンゴムが好ましい。該シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶシリコーンゴム、ＨＴＶシリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム（ＭＱ）、メチルビニルシリコーンゴム（ＶＭＱ）、メチルフェニルシリコーンゴム（ＰＭＱ）、フルオロシリコーンゴム（ＦＶＭＱ）などが挙げられる。
【００４６】
前記弾性層の厚みとしては、通常、３ｍｍ以下であり、好ましくは０．５〜１．５ｍｍである。
前記弾性層を前記コアの表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、それ自体公知のコーティング法などが採用できる。前記コーティング法としては、例えば、ニーダーコーティング、バーコーティング、カーテンコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング等が挙げられる。本発明においては、これらの中でもディップコーティングが好適に採用できる。
【００４７】
本発明においては、前記弾性層の表面に離型層が形成されていてもよい。前記離型層が形成されていると、トナー像のオフセットを好適に防止でき、安定した状態で画像定着装置を運転することができる点で有利である。
前記離型層の材質としては、トナー像に対し適度な離型性を示すものであれば特に制限はなく、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの材質の中でもフッ素ゴムが好適に挙げられる。
前記フッ素ゴムとしては、例えば、フッ化ビニリデン系ゴム、フルオロシリコーン系ゴム、テトラフルオロエチレン・プロピレン系ゴム、フルオロフォスファゼン系ゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロビニルエーテル系（パーフルオロ系）ゴムなどが挙げられる。
【００４８】
前記離型層の厚みとしては、通常、１０〜１００μｍであり、好ましくは２０〜３０μｍである。
前記離型層を前記コアの表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、上述したコーティング法などが挙げられる。本発明においては、これらの中でもディップコーティングが好適に採用できる。
【００４９】
前記加熱源としては、前記コアの内部に収容することができる形状、構造のものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、例えば、ハロゲンヒーターなどが挙げられる。
前記加熱源により加熱された加熱定着ロールの表面温度は、例えば、該加熱定着ロールに設けた感温素子により計測し、制御手段によりその温度を一定に制御することができる。
前記感温素子としては、特に制限はなく、例えば、サーミスター、温度センサーなどが挙げられる。前記制御手段としては、特に制限はなく、例えば、温度コントローラー、コンピューターなどが挙げられる。
【００５０】
前記押圧部材は、前記本発明の定着用ベルトの内側に配置され、かつ該定着用ベルトと前記加熱定着ロールとの間に、未定着トナー像を保持する記録シートが通過可能なニップ部が形成されるように、該定着用ベルトを介して前記加熱定着ロールを押圧する。
前記押圧部材としては、前記定着用ベルトの内側に配置されて該定着用ベルトを介して前記加熱定着ロールを押圧し、該定着用ベルトと前記加熱定着ロールとの間に、未定着トナー像を保持する記録シートが通過可能なニップ部が形成することができる機能を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものの中から選択でき、例えば押圧パッドなどが好適に挙げられる。
【００５１】
前記押圧部材の形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、前記押圧部材は、単一の部材からなる構造であってもよいし、異なる機能を有する複数の部材からなる構造であってもよい。
本発明においては、前記押圧部材の表面が、繊維を編んでなり、かつ前記フッ素樹脂を含浸させてなるシート等で被覆された態様が好ましい。この場合、該押圧部材は離型性、耐久性に優れ、オフセットを防止しつつ、長期間安定に画像の加熱定着を行うことができる点で有利である。なお、前記繊維としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維などが挙げられ、中でも耐摩耗性の点でガラス繊維が好ましい。
【００５２】
ここで、押圧部材の一例について図１及び図２を参照しながら説明すると、この押圧部材３０は、支持体３１と、支持体３１上に配置された弾性体３２と、弾性体３２における定着用ベルト２０の内周面との接触面に張られた低摩擦フィルム３３と、定着用ベルト２０がスムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド３４とを有してなる。なお、ベルト走行ガイド３４の表面には定着用ベルトの回転方向のリブが設けられており、定着用ベルト２０の内周面との接触面積を少なくしている。ベルト走行ガイド３４の両端には、定着用ベルト２０の寄りを規制する鍔（つば）状の部材（図示しない）が設けられている。
弾性体３２の材質としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。低摩擦フィルム３３としては、例えば、テフロン樹脂等のフッ素樹脂を含浸させたガラス繊維シートなどが挙げられる。
【００５３】
押圧部材３０は、定着用ベルト２０を介して、例えば圧縮コイルスプリング等の付勢部材により加熱定着ロール１０を一定の荷重で押圧している。換言すれば、押圧部材３０は、定着用ベルト２０を介して、例えば圧縮コイルスプリング等の付勢部材により加熱定着ロール１０に一定の荷重で押圧されている。
加熱定着ロール１０への定着用ベルト２０の巻き付け角度としては、約２５〜４０°であり、この時ニップ１６の幅は、約６〜１０ｍｍとなる。
加熱定着ロール１０の駆動源であるモーターを駆動すると、加熱定着ロール１０が回転駆動する。この加熱定着ロール１０の回転駆動に従動して薄膜状の定着用ベルト２０が一定の速度で回転する。
【００５４】
本発明においては、前記押圧部材の表面と、前記定着用ベルトの内面との間に潤滑剤を介在させるのが好ましい。
前記潤滑剤としては、変性シリコーンオイルが特に好適に挙げられる。前記潤滑剤としての変性シリコーンオイルを、前記押圧部材の表面と前記定着用ベルトの内面との間に付与する方法としては、特に制限はなく、それ自体公知の方法、装置を用いて手動で又は自動的に行うことができる。
【００５５】
本発明においては、前記変性シリコーンオイルを１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。後者の場合、同種の変性シリコーンオイルを併用するのが好ましく、より好ましくは、常温における粘度が５０〜３００ｃｓである低粘度成分２０〜８０重量部と、常温における粘度が３００〜１００，０００ｃｓである高粘度成分８０〜２０重量部との混合物である変性シリコーンオイルが好ましい。このような混合物の変性シリコーンオイルを用いると、起動トルクと駆動トルクとを低い範囲に一定に制御できる点で有利である。
前記変性シリコーンオイルとしては、例えば、アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイルなどが挙げられる。これらの中でも、画像定着装置の起動トルク及び駆動トルクを効果的に所望の低い範囲に維持でき、取扱性に優れる等の点でアミノ変性シリコーンオイルが好ましい。
【００５６】
前記離型剤供給手段としては、前記加熱定着ロール表面に離型剤を供給する機能を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものの中から選択することができる。
本発明においては、前記離型剤として、前記変性シリコーンオイルを選択するのが好ましく、前記潤滑剤としての変性シリコーンオイルと同種の変性シリコーンオイルを選択するのがより好ましい。このように前記潤滑剤としての変性シリコーンオイルと同種の変性シリコーンオイルを選択した場合、該離型剤と該潤滑油とが互いに混ざり合っても離型性が低下することがない点で有利である。
更に、本発明では、その常温における粘度が潤滑剤としての変性シリコーンオイルの常温における粘度よりも小さい変性シリコーンオイルを前記離型剤として選択するのが特に好ましい。この場合、前記定着用ベルトのスリップが発生し難くくできる点で有利である。
【００５７】
本発明の画像定着装置においては、前記加熱定着ロールが回転可能に配置される。前記定着用ベルトが、前記加熱定着ロールにその外周面の一部が接触したまま従動走行可能に配置される。前記押圧部材が、前記定着用ベルトの内側に配置され、かつ前記定着用ベルトと前記加熱定着ロールとの間に、未定着トナー像を保持する記録シートが通過可能なニップ部が形成されるように、前記定着用ベルトを介して前記加熱定着ロールを押圧する。そして、前記押圧部材と前記定着用ベルトとの間には、潤滑剤として変性シリコーンオイルが介在されている。
【００５８】
したがって、前記加熱定着ロールが回転駆動すると、該加熱定着ロールの回転駆動に従動して前記定着用ベルトも回転する。このとき、前記加熱定着ロールと前記定着用ベルトとの間に形成されたニップ部の入口に、未定着トナー像を保持する記録シートが存在すると、該記録シートが前記ニップ部に取り込まれ、該ニップ部を通過する。該ニップ部においては、前記加熱定着ロールと、前記押圧部材により前記加熱定着ロール側に押圧された定着用ベルトとにより、前記記録シートがプレスされ、加熱される。その結果、該記録シート上のトナー像が該記録シート上に加熱定着される。
【００５９】
このとき、本発明においては、前記定着用ベルトの内表面に前記摺動離型層が形成されているため、該定着用ベルトの内周面と前記押圧部材との摩擦力に起因する加熱定着ロールの起動トルク・駆動トルクが効果的に低減され、該定着用ベルトの回転駆動が円滑な状態のまま維持される。その結果、高品質な画像の加熱定着を円滑に繰り返し行うことができる。
【００６０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【００６１】
（実施例１）
以下、図１及び図２を参照して本発明の実施例を説明する。図１及び図２に示す画像定着装置１は、加熱定着ロール１０と、薄膜状でかつ無端状の定着用ベルト２０と、押圧部材３０とを備えている。
定着用ベルト２０は、その内側に配置された押圧部材３０により加熱定着ロール１０に押圧されて、該定着用ベルト２０に圧接されており、加熱定着ロール１０と定着用ベルト２０との間に記録シートが通過可能なニップ部１６が形成されている。
【００６２】
加熱定着ロール１０は、外径３０ｍｍ、肉厚０．３５ｍｍ、長さ３６０ｍｍの円筒状で鉄製のコア１１の外周面に、弾性層１２としてシリコーンＨＴＶゴム（ゴム硬度４５度：ＪＩＳ−Ａ）を５００μｍの厚みに被覆され、該弾性層１２の表面に離型層１３としてフッ素ゴムが３０μｍの厚みにディップコートされてなり、鏡面状態に近い表面に仕上げられている。
コア１１の内部には、加熱源として６００ｗのハロゲンランプ１４が配設されている。加熱定着ロール１０の表面温度は、該加熱定着ロール１０の表面に当接した状態で配置された感温素子１５の温度センサーと、図示しない温度コントローラーとにより１５０℃に制御された。また、離型剤として粘度３００ＣＳのアミノ変性シリコーンオイルがオイル供給システム（図示しない）により均一に加熱定着ロール１０の離型層１３の表面に供給された。
【００６３】
定着用ベルト２０は、周長９４ｍｍ、厚み７５μｍ、長さ３２０ｍｍの熱硬化性ポリイミドを基材層２１とし、該基材層２１における、外表面（外周面）には、パーフルオロアルコキシフッ素樹脂（ＰＦＡ）を３０μｍの厚みにコーティングしてなる表面層２２が形成されており、内表面（内周面、押圧部材３０との摺動面）には、以下のような、珪素化合物を含む摺動離型層（図示せず）が形成されている。
即ち、まず、前記シラン化合物としてテトライソシアネートシラン２０部、前記シリコーン樹脂としてシリコーンレジン（ＹＳＲ３０２２：東芝シリコーン社製）２部、前記変性シリコーンオイルとしてアミノ変性シリコーンオイル（ＴＳＦ４７０２：東芝シリコーン社製）１８部を、酢酸エチル３００部に攪拌し、混合乃至溶解させることにより液状組成物を調製した。この液状組成物を予め基材層２１における、プライマー処理を施した内表面にディップコートし、風乾後、１２０℃で３分間オーブンで加熱乾燥することにより、基材層２１上に摺動離型層を形成した。該摺動離型層の厚みは、０．１μｍであった。
【００６４】
押圧部材３０は、支持体３１と、支持体３１の上に配置された弾性体３２と、弾性体３２の定着用ベルト２０との接触面に張られた低摩擦フィルム２２と、定着用ベルト２０がスムーズに回転するように設けられたベルト走行ガイド３４とから構成されている。
弾性体３２は、幅１０ｍｍ、肉厚５ｍｍ、長さ３２０ｍｍのシリコーンゴムであり、その表面に配置された低摩擦フィルム３３は、テフロン樹脂を含浸させたガラス繊維シートである。ベルト走行ガイド３４の表面には、ベルト回転方向のリブが設けられており、定着用ベルト２０の内周面との接触面積を少なくしている。ベルト走行ガイド３４の両端には、定着用ベルト２０の寄りを規制する鍔（つば）状の部材（図示しない）が設けられている。
支持体３１は、耐熱性であり、弾性体３２を固定する機能を有する。該支持体３１は、薄膜状であり、かつ無端状の定着用ベルト２０を介して圧縮コイルスプリング（図示しない）により加熱定着ロール１０を３０ｋｇの荷重で押圧している。
【００６５】
加熱定着ロール１０への定着用ベルト２０の巻き付け角度は、約４０°であり、この時ニップ部１６の幅は、約１０ｍｍであった。モーターからの駆動力が加熱定着ロール１０に伝達され、加熱定着ロール１０及び定着用ベルト２０は、１６０ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転した。
【００６６】
押圧部材３０の外表面には、低摩擦シート３３として中興化成工業（株）社製のテフロンを含浸させたガラス繊維シート（ＦＧＦ−４００−４）が被覆されている。
【００６７】
ここで、定着用ベルト２０における前記摺動離型層の形成前後における駆動トルク（潤滑剤なし）を比較した結果を表１に示す。
表１に示す通り、前記摺動離型層の形成前では、駆動トルクが８〜９ｋｇ・ｃｍ程度であったが、前記摺動離型層の形成後では、駆動トルクが４ｋｇ・ｃｍ程度まで低減させることができた。
【００６８】
【表１】

【００６９】
また、定着用ベルト２０の内表面（圧力部材３０との摺動面）に前記摺動離型層を形成せず、内表面が基材層２１の素材であるポリイミドである場合に、加熱定着ロール１０及び定着用ベルト２０を連続的に駆動し、その駆動トルクを測定した。その結果を図３に示した。
図３において、実線は、加熱定着ロール１０を１５０℃に加熱した場合、破線は、室温２５℃の場合をそれぞれ意味する。
なお、図３において、前記駆動トルクは、動摩擦係数と一定の相関関係があり、即ち駆動トルク１ｋｇ・ｃｍ＝動摩擦力（係数）０．０２２、という相関関係があるので、前記駆動トルクは、定着用ベルト２０の内表面と押圧部材３０の低摩擦シート３３の表面との間の摺動抵抗を意味していると考えられる。
図３によると、初期的（時間０Ｈｏｕｒ）には、１５０℃／２５℃のトルクがそれぞれ３．１ｋｇ・ｃｍ／４．６ｋｇ・ｃｍであったものが、約８０時間動作させることにより４．２ｋｇ・ｃｍ／７．８ｋｇ・ｃｍまで増大した。
【００７０】
これに対して、定着用ベルト２０の内表面に前記摺動離型層を形成した場合に、加熱定着ロール１０及び定着用ベルト２０を連続的に駆動し、その駆動トルクを測定した。その結果を図４に示した。
図４においては、図３と同様に、実線は、加熱定着ロール１０を１５０℃に加熱した場合、破線は、室温２５℃の場合をそれぞれ意味する。
図４によると、初期的には、１５０℃／２５℃のトルクが２．５ｋｇ・ｃｍ／３．５ｋｇ・ｃｍと改善されているが、１００時間の動作後においても３．２ｋｇ・ｃｍ／４．４ｋｇ・ｃｍであり、改善効果が大きく、しかも経時的な変化が小さかった。
【００７１】
実施例１においては、押圧部材３０の外表面と定着用ベルト２０の内表面との間には、潤滑剤としてアミノ変性シリコーンオイルが介在されており、また、加熱定着ロール１０の表面に、トナーの離型性を向上させるために、離型剤として、前記潤滑剤と同じアミノ変性シリコーンオイルを供給している。
実施例１においては、用いる潤滑剤が加熱定着ロール１０に供給する離型剤と同種のオイルであるので、該離型剤と該潤滑剤とが混ざったとしても離型不良の問題は生じない。
【００７２】
ところで、前記離型剤としてのアミノ変性シリコーンオイル量が多くなると、加熱定着ロール１０と定着用ベルト２０の外周面との摩擦力が小さくなり、スリップが起こり易くなる。
ここで、加熱定着ロール１０の表面に付与された離型剤としてのアミノ変性シリコーンオイル量と、トルクを変えた場合の定着用ベルトの速度との関係を調べたことろ、図５に示すような結果が得られた。加熱定着ロール１０は、１６０ｍｍ／ｓの速度で回転させた。
加熱定着ロール１０と定着用ベルト２０との間でスリップが生じ始める領域を太線で示した。
【００７３】
実施例１においては、加熱定着ロール１０が１５０℃の時の駆動トルクは、経時的にも２．５〜３．２ｋｇ・ｃｍ程度であり、離型剤としてのアミノ変性シリコーンオイルの量は、１〜５μｌ／Ａ４紙であるから、１５０℃においては、定着用ベルト２０のスリップは生じることはなく、定着動作時に画像のずれが発生することはなかった。
【００７４】
（実施例２）
実施例１の液状組成物において、前記珪素化合物を、シラン化合物としてメチルシリルトリイソシアネート４０部、シラノール変性シリコーンオイルとしてα，ω−ジハイドロキシポリジメチルシロキサンオイル８部に代え、酢酸エチルを３３０部に代えた外は、実施例１と同様にして定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を得た。該画像定着装置を用い、実施例１と同様の評価を行った。その結果、図６に示す通り、実施例１とほぼ同等の結果が得られた。
【００７５】
（実施例３）
実施例１の液状組成物において、前記珪素化合物を、シラン化合物としてメチルトリメトキシシラン１０部、テトライソシアネートシラン２０部、シランカップリング剤としてγ−（メタクリロキシプロピル）トリメトキシシラン１０部、シリコーンレジン（ＴＳＲ１４４：東芝シリコーン社製）２部、カルボキシ変性シリコーンオイル（Ｘ−２２−３７１０：信越化学社製）２０部に代え、酢酸エチルを３６０部に代えた外は、実施例１と同様にして定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を得た。該画像定着装置を用い、実施例１と同様の評価を行った。その結果、図７に示す通り、実施例１とほぼ同等の結果が得られた。
【００７６】
（実施例４）
実施例１の液状組成物において、前記珪素化合物を、フッ素含有シラン化合物としてＣ_９Ｆ_１９Ｃ_２Ｈ_４Ｓｉ（ＮＣＯ）_３１０部、メチルシリルトリイソシアネー
ト１０部、シランカップリング剤としてトリメトキシビニルシラン１０部、シリコーンレジン（ＴＳＲ１４４：東芝シリコーン社製）２部、シラノール変性シリコーンオイル（ＹＦ３８００：東芝シリコーン社製）２０部に代え、酢酸エチルを４００部に代えた外は、実施例１と同様にして定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を得た。該画像定着装置を用い、実施例１と同様の評価を行った。その結果、実施例１とほぼ同等の結果が得られた。
【００７７】
（実施例５）
実施例１の液状組成物において、前記珪素化合物を、テトライソシアネートシラン２０部、高潤滑性ＵＶハードコート剤（ＸＦ−００３：ナトコペイント社製）１０部、アミノ変性シリコーンオイル（ＴＳＦ５７０２：東芝シリコーン社製）２０部に代え、酢酸エチルを４００部に代え、基材層２１上に摺動離型層を形成した後に定着ベルトの内表面に、紫外線照射装置で１２０Ｗ／ｃｍの照射強度で約１分間光照射した外は、実施例１と同様にして定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を得た。該画像定着装置を用い、実施例１と同様の評価を行った。その結果、図８に示す通り、実施例１とほぼ同等の結果が得られた。
【００７８】
（実施例６）
実施例１の液状組成物において、前記珪素化合物を、メチルシリルトリイソシアネート１０部、シランカップリング剤としてトリメトキシビニルシラン１０部、シリコーンハードコート剤（ＵＶＨＣ８５５３：東芝シリコーン社製）５部、シラノール変性シリコーンオイル（ＹＦ３８００：東芝シリコーン社製）２０部に代え、酢酸エチルを４００部に代え、基材層２１上に摺動離型層を形成した後に定着ベルトの内表面に、紫外線照射装置で１２０Ｗ／ｃｍの照射強度で約１分間光照射した外は、実施例１と同様にして定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を得た。該画像定着装置を用い、実施例１と同様の評価を行った。その結果、実施例１とほぼ同等の結果が得られた。
【００７９】
（実施例７）
実施例１の液状組成物において、前記珪素化合物を、テトライソシアネートシラン２０部、硬化型シリコーン樹脂（ＰＨＣ５８７：東芝シリコーン社製）１０部、シラノール変性シリコーンオイル（ＹＦ３８００：東芝シリコーン社製）２０部に代え、これに更にポリエステル樹脂（ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物及びコハク酸誘導体からなるポリエステル樹脂１０部を添加し、酢酸エチルを４００部に代え、加熱乾燥の温度を１３０℃に変えた外は、実施例１と同様にして定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を得た。該画像定着装置を用い、実施例１と同様の評価を行った。その結果、実施例１とほぼ同等の結果が得られた。
【００８０】
（実施例８）
実施例１の液状組成物において、前記珪素化合物を、テトライソシアネートシラン２０部硬化型シリコーン樹脂（ＸＳ６６−Ｂ０７０５：東芝シリコーン社製）５部、アミノ変性シリコーンオイル（ＴＳＦ５７０２：東芝シリコーン社製）２０部に代え、酢酸エチルを４００部に代え、加熱乾燥の温度を１３０℃に変えた外は、実施例１と同様にして定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を得た。該画像定着装置を用い、実施例１と同様の評価を行った。その結果、実施例１とほぼ同等の結果が得られた。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によると、前記従来における諸問題を解決することができる。また、本発明によると、駆動トルクの経時変化がなく、安定的な走行性能を示し、高品質な画像形成に好適に用いることができる定着用ベルトを提供することができる。また、本発明によると、前記定着用ベルトを備え、高品質な画像を安定して得ることができる画像定着装置を提供することができる。
より具体的には、本発明によると、定着用ベルトの内周面と押圧部材との摩擦力に起因する加熱定着ロールの起動トルク・駆動トルクを効果的に低減し、加熱定着ロールのコア特にギア部分に負荷される応力を効果的に小さくし、コアの破損等を防止し得る定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を提供することができる。また、本発明によると、モーター自身のトルクを低減し、運転コストの削減を図ることが可能な定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を提供することができる。更に、本発明によると、定着用ベルトの内周面と押圧部材との摩擦力を小さくし、該定着用ベルトのスリップを防止し、未定着トナー画像を保持する記録シートをニップ部に通した場合に、画像のずれや乱れを招くことなく、画像定着を円滑に行うことができる定着用ベルト及び該定着用ベルトを備えた画像定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の画像定着装置の一実施例を説明するための断面概略説明図である。
【図２】図２は、本発明の画像定着装置の一実施例を説明するための斜視概略説明図である。
【図３】図３は、所定の温度における、加熱定着ロールのトルクと回転時間との関係を示すグラフである。
【図４】図４は、所定の温度における、加熱定着ロールのトルクと回転時間との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、加熱定着ロールを一定の速度で回転させた場合において定着用ベルトのスリップについてみた、加熱定着ロールのトルクとアミノ変性シリコーンオイルの量との関係を示すグラフである。
【図６】図６は、所定の温度における、加熱定着ロールのトルクと回転時間との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、所定の温度における、加熱定着ロールのトルクと回転時間との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、所定の温度における、加熱定着ロールのトルクと回転時間との関係を示すグラフである。
【図９】図９は、従来の加熱加圧ロール型の画像定着装置の一例を示す断面概略説明図である。
【符号の説明】
１画像定着装置
１０加熱定着ロール
１１コア
１２弾性層
１３離型層
１４ハロゲンランプ
１５感温素子
１６ニップ部
２０定着用ベルト
２１基材層
２２表面層
３０押圧部材
３１支持体
３２弾性体
３３低摩擦フィルム
３４ベルト走行ガイド
４０加圧ロール
４１コア
４２弾性層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to image forming by fixing an unfixed toner image on a recording sheet by heating and pressing, for example, an electrophotographic copying machine, a printer, a fixing belt used for image forming using an electrophotographic method such as a facsimile, and The present invention relates to an image fixing device provided with the fixing belt, and more particularly, to a belt nip type image fixing device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as in an image fixing device 1 shown in FIG. 9, for example, a nip portion between a pair of heated heat fixing rolls 10 and a pressure roll 40 that are rotatably held by bearings and pressed against each other is undetermined. The heating and pressurizing roll type, which performs heat fixing by passing through a recording sheet carrying a toner image, has been mainly used.
[0003]
In the heat fixing roll 10, for example, an elastic layer 12 made of HTV (High Temperature Vulcanization) silicone rubber or the like is formed on the outer peripheral surface of a hollow aluminum core 11, and an RTV (Room Temperature Vulcanization) is formed on the surface of the elastic layer 12. A release layer 13 made of silicone rubber or the like is formed. A halogen lamp 14 is inserted as a heat source into the aluminum core 11, and a temperature-sensitive element 15 such as a thermistor is in contact with the surface of the heat fixing roll 10.
The pressure roll 20 has, for example, an elastic layer 42 made of silicone rubber or the like formed on the outer peripheral surface of a metal core 41, and a release layer 42 made of PFA or PTFE formed on the surface of the elastic layer 42.
In this conventional image fixing device, a nip portion through which a recording sheet can pass is formed by pressing the pressure roll 40 against the heat fixing roll 10 with a predetermined pressing force by a pressing spring (not shown).
[0004]
The heat fixing roll 10 is driven to rotate at a predetermined speed by a drive system (not shown), and the pressure roll 40 rotates following the heat fixing roll 10. The halogen heater 14 generates heat by energization from the AC power supply, and the heating fixing roll 10 is heated. The temperature of the heat fixing roll 10 is measured by the temperature sensing element 15 and is controlled to a predetermined temperature by a temperature control circuit (not shown).
Then, the recording sheet carrying the unfixed toner image is conveyed and enters the nip 16 between the heat fixing roll 10 and the pressure roll 20. In the nip portion 16, the unfixed toner image is melted by heat and pressure and is fixed on the recording sheet by heating.
[0005]
However, in the case of such a conventional heat and pressure roll type image fixing device, one or both of the elastic layers of the heat fixing roll and the pressure roll are deformed to form a nip portion. There is.
That is, in order to form a nip portion having a certain width or more, the elastic layer of one or both of the fixing roll and the pressure roll must be relatively thick, and the pressing force between these rolls must be increased. . This leads to an increase in the thickness of the elastic layer and the core of the fixing roll and an increase in heat capacity of the fixing roll. In other words, there is a problem that the time required for raising the fixing roll from room temperature to a temperature at which fixing can be performed (hereinafter referred to as “warm-up time”) becomes long.
[0006]
In order to solve such a conventional problem, the present inventors have developed a belt nip type image fixing device 1 using a pressing member 30 and an endless fixing belt 20 as shown in FIG. Has been proposed (JP-A-8-262903).
In this image fixing device 1, the heat fixing roll 10 is the same as the above-described conventional heat fixing roll 10, and includes a pressing roll 40 as in the conventional heat pressing roll type image fixing device shown in FIG. Instead, a fixing belt 20 is provided instead. The fixing belt 20 is pressed against the surface of the heat fixing roll 10 by a pressing member 30 disposed inside the fixing belt 20.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, a belt nip type image fixing device that uses such an endless fixing belt and slides the inner peripheral surface of the fixing belt and the pressing member is not sufficient in the following points. That is,
(1) When the friction coefficient between the inner peripheral surface of the fixing belt and the pressing member is large, the driving torque of the fixing roll increases. As a result, the stress acting on the gear receiving portion of the thin fixing roll core increases, causing damage to the gear and the core. Naturally, the burden on the motor also increases.
(2) If the frictional force between the fixing belt and the pressing member becomes too large to be ignored as compared with the driving force of the fixing belt by the fixing roll, a slip occurs between the fixing roll and the fixing belt. When a recording sheet carrying an unfixed toner image is passed through the nip under slip conditions, the slip causes an image shift in the unfixed toner image on the recording sheet.
(3) It is conceivable to apply a lubricant in order to reduce the coefficient of friction between the fixing belt and the pressing member. However, when grease or the like is used as the lubricant, the grease may sneak around and adhere to the fixing roll, or may be mixed into the release agent to deteriorate the releasability of the toner.
[0008]
An object of the present invention is to solve the above conventional problems and achieve the following objects. That is, the present invention provides a fixing belt that exhibits stable running performance without a change in driving torque over time and can be suitably used for high-quality image formation, and a high-quality image including the fixing belt. To provide an image fixing device capable of stably obtaining the image.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A recording sheet holding an unfixed toner image is passed through a nip portion formed by pressing the fixing belt against a heat fixing roll by a pressing member disposed inside the endless fixing belt. A fixing belt used for image formation for fixing the unfixed toner image on the recording sheet by heating and pressurizing, wherein a surface of the pressing member that contacts and slides includes a silicon compound containing at least a silicon compound. A fixing belt having a mold layer.
<2> The fixing belt according to <1>, wherein the silicon compound is at least two types selected from a silane compound, a silicone resin, and a modified silicone oil having a reactive group in a molecule.
<3> The fixing belt according to <2>, wherein the silane compound is at least one selected from a fluorine-containing silane compound, an isocyanate silane compound, an alkoxysilane compound, and a silane coupling agent.
<4> The fixing belt according to <2>, wherein the modified silicone oil is at least one selected from a silanol-modified silicone oil, a carboxy-modified silicone oil, and an amino-modified silicone oil.
[0010]
<5> a heat fixing roll rotatably disposed, an endless fixing belt disposed so as to be driven and driven while being in contact with the heat fixing roll, and the fixing belt disposed inside the fixing belt and A pressing member that presses the heat fixing roll through the fixing belt so that a nip portion through which a recording sheet holding an unfixed toner image can pass is formed between the fixing belt and the heat fixing roll. Wherein the fixing belt is the fixing belt according to any one of <1> to <4>.
<6> The image fixing device according to <5>, wherein lubricating oil is interposed between the pressing member and the sliding release layer of the fixing belt.
<7> The image fixing device according to <5> or <6>, wherein the surface of the pressing member is made of a glass fiber knitted and covered with a sheet impregnated with a fluororesin.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the fixing belt and the image fixing device of the present invention will be described in detail.
(Fixing belt)
The fixing belt has an endless form, and is also called an endless belt. The size of the fixing belt is not particularly limited as long as it has at least an endless base layer and a sliding release layer formed on the inner surface of the base layer. However, it can be appropriately selected depending on the purpose, but a band-shaped and endless one is generally used.
[0012]
Examples of the material of the base layer include thermosetting polyimide, thermoplastic polyimide, polyamide, polyamideimide and the like. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, thermosetting polyimides are preferable because of their excellent heat resistance, abrasion resistance, chemical resistance and the like.
The thickness of the base material layer is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose; however, it is usually about 10 to 1000 μm.
[0013]
Examples of the material of the sliding release layer include a fluorine resin, a fluorine rubber, and a silicon compound. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, silicon compounds are preferred.
[0014]
Examples of the fluororesin include perfluoroalkoxy fluororesin (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyethylene / tetrafluoroethylene (ETFE), polyfluorinated Examples include vinylidene (PVDF), polychloroethylene trifluoride (PCTFE), and vinyl fluoride (PVF).
[0015]
Examples of the fluorine rubber include vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, fluorophosphazene rubber, and tetrafluoroethylene-perfluorovinyl ether rubber.
[0016]
Examples of the silicon compound include a silicone rubber, a silane compound, a silicone resin, and a modified silicone oil having a reactive group in a molecule.
Among these silicon compounds, a silane compound, a silicone resin, and a modified silicone oil having a reactive group in a molecule are preferable, and it is particularly preferable to use at least two kinds selected from these. In this case, it is preferable to use at least a silane compound from the viewpoint of securing the adhesiveness to the base layer and the releasability, and specific examples of these preferable combinations include the combinations adopted in Examples described later. No.
[0017]
Examples of the silicone rubber include polydimethyl silicone rubber, methyl vinyl silicone rubber, methyl phenyl silicone rubber, and fluorosilicone rubber.
[0018]
Examples of the silane compound include a fluorine-containing silane compound, an isocyanate silane compound, an alkoxysilane compound, a silane coupling agent, a hydrolyzate thereof, or a partial condensate thereof. Among these, it is particularly preferable to use at least one selected from a fluorine-containing silane compound, an isocyanate silane compound, an alkoxysilane compound, and a silane coupling agent.
[0019]
Examples of the fluorine-containing silane compound include, for example, CF ₃ (CH ₂ ) ₂ Si (OCH ₃ ) ₃ , C ₆ F _Thirteen C ₂ H ₄ Si (OCH ₃ ) ₃ , C ₇ F _Fifteen CONH (CH ₂ ) ₃ Si (OC ₂ H ₅ ) ₃ , C ₈ F ₁₇ C ₂ H ₄ Si (OCH ₃ ) ₃ , C ₈ F ₁₇ C ₂ H ₄ SiCH ₃ (OCH ₃ ) ₂ , C ₈ F ₁₇ C ₂ H ₄ Si (ON = C (CH ₃ ) (C ₂ H ₅ )) ₃ , C ₉ F ₁₉ C ₂ H ₄ Si (OCH ₃ ) ₃ , C ₉ F ₁₉ C ₂ H ₄ Si (NCO) ₃ , (NCO) ₃ SiC ₂ H ₄ C ₆ F ₁₂ C ₂ H ₄ Si (NCO) ₃ , C ₉ F ₁₉ C ₂ H ₄ Si (C ₂ H ₅ ) (OCH ₃ ) ₂ , (CH ₃ O) ₃ SiC ₂ H ₄ C ₈ F ₁₆ C ₂ H ₄ Si (OCH ₃ ) ₃ , (CH ₃ O) ₂ (CH ₃ ) SiC ₉ F ₁₈ C ₂ H ₄ Si (CH ₃ ) (OCH ₃ ) ₂ And the like.
[0020]
Examples of the isocyanate silane compound include (CH ₃ ) ₃ SiNCO, (CH ₃ ) ₂ Si (NCO) ₂ , CH ₃ Si (NCO) ₃ , Vinylsilyl triisocyanate, C ₆ H ₅ Si (NCO) ₃ , Si (NCO) ₄ , C ₂ H ₅ OSi (NCO) ₃ , C ₈ H ₁₇ Si (NCO) ₃ , C ₁₈ H ₃₇ Si (NCO) ₃ , (NCO) ₃ SiC ₂ H ₄ (NCO) ₃ And the like.
[0021]
Examples of the alkoxysilane compound include Si (OCH ₃ ) ₄ , CH ₃ Si (OCH ₃ ) ₃ , HSi (OCH ₃ ) ₃ , (CH ₃ ) ₂ Si (OCH ₃ ) ₂ , CH ₃ SiH (OCH ₃ ) ₂ , C ₆ H ₅ Si (OCH ₃ ) ₃ , Si (OC ₂ H ₅ ) ₄ , CH ₃ Si (OC ₂ H ₅ ) ₃ , (CH ₃ ) ₂ Si (OC ₂ H ₅ ) ₂ , H ₂ Si (OC ₂ H ₅ ) ₂ , C ₆ H ₅ Si (OC ₂ H ₅ ) ₃ , (CH ₃ ) ₂ CHCH ₂ Si (OCH ₃ ) ₃ , CH ₃ (CH ₂ ) ₁₁ Si (OC ₂ H ₅ ) ₃ , CH ₃ (CH ₂ ) _Fifteen Si (OC ₂ H ₅ ) ₃ , CH ₃ (CH ₂ ) ₁₇ Si (OC ₂ H ₅ ) ₃ And the like.
[0022]
Examples of the silane coupling agent include vinyl silanes such as vinyl tris (β-methoxyethoxy) silane, vinyl triethoxy silane and vinyl trimethoxy silane, acrylic silanes such as γ-methacryloxy propyl trimethoxy silane, and β- ( Epoxysilanes such as 3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane Examples include aminosilanes such as ethoxysilane and N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane.
[0023]
The silicone resin is a high-molecular-weight polysiloxane containing a large number of bifunctional units, trifunctional units or tetrafunctional units in the molecule, and examples thereof include a silicone resin and a silicone varnish as a solution thereof. Among these, dimethylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, silicone polyester varnish, silicone acrylic resin, and the like are preferable.
[0024]
Examples of the silicone varnish include silicone alkyd varnish, silicone epoxy varnish, silicone polyester varnish, and the like, and modified varnish reacted with acrylic resin, phenol resin, polyurethane, melamine resin, and the like. Examples of the modified varnish include polyester-modified silicone resin, urethane-modified silicone resin, acrylic-modified silicone resin, polyimide-modified silicone resin, olefin-modified silicone resin, ether-modified silicone resin, alcohol-modified silicone resin, fluorine-modified silicone resin, and amino-modified silicone resin. Silicone resin, mercapto-modified silicone resin, carboxy-modified silicone resin and the like can be mentioned.
[0025]
Further, in the present invention, a curable silicone resin may be used as the silicone resin.
As the curable silicone resin, a polysiloxane is synthesized by condensing a silanol obtained by hydrolyzing a chlorosilane having three or more functions, a mixture thereof with a monofunctional or difunctional chlorosilane, and a metal salt of an organic acid as a catalyst. It can be obtained by further proceeding a condensation reaction (curing reaction) using an amine or an amine. In addition to these, those obtained by reacting a reactive polydiorganosiloxane at the terminal, those having a vinyl group bonded to a silicon atom, and curing by a polyaddition reaction utilizing the reactivity are exemplified.
[0026]
The curable silicone resin is a silicone resin that is cured by energy rays such as humidity, heat, light, and an electron beam. The curable silicone resin, for example, acrylic resin, methacrylic resin, polycarbonate resin, epoxy resin, polyester resin, styrene resin, styrene-propylene resin, styrene-butadiene resin, styrene-vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate resin, styrene -A non-silicone compound such as an acrylate resin or a styrene-methacrylate resin may be contained. Further, the curable silicone resin may be obtained by performing a curing reaction in the state where the monomer of the non-silicone compound is used together with a radical polymerization initiator or an ionic polymerization initiator, and the above-described silicone resin or its monomer. . The content of the non-silicone compound in the curable silicone resin is preferably 50% by weight or less with respect to the above-described silicone resin in terms of sliding releasability.
[0027]
Examples of the modified silicone oil having a reactive group in the molecule include methyl hydrogen silicone oil, silanol modified silicone oil, carboxy modified silicone oil, amino modified silicone oil, epoxy modified silicone oil, carbinol modified silicone oil, methacryl modified Examples include silicone oil, mercapto-modified silicone oil, and phenol-modified silicone oil. Among these, silanol-modified silicone oil, carboxy-modified silicone oil, and amino-modified silicone oil are preferable, and it is particularly preferable to use at least one selected from these.
[0028]
The sliding release layer is made of a material other than the material of the sliding release layer, such as an aluminum compound, a titanium compound, a zirconium compound, and a fluorine compound as long as the release properties of the sliding release layer are not impaired. May be included.
In the present invention, these compounds may be used as a pretreatment agent for treating the inner surface of the base layer before forming the sliding release layer.
The sliding release layer, in order to prevent unnecessary charging due to static electricity generated when sliding with the pressing member, a conductive agent such as a metal oxide such as stannic oxide or ITO, Other components appropriately selected according to the purpose, such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a surfactant such as a nonionic surfactant, may be mixed.
By using at least one of the above components, it is possible to form a sliding release layer having excellent slidability and abrasion resistance with respect to the pressing member.
[0029]
Examples of the aluminum compound include aluminum isopropylate, aluminum-sec-butylate, aluminum-tert-butyrate, mono-sec-butoxyaluminum diisopropylate, ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, and di-n-butoxyaluminum monoethylacetoacetate. , Aluminum di-n-butoxide methyl acetoacetate, aluminum diisobutoxide monomethyl acetoacetate, aluminum di-sec-butoxide monoethyl acetoacetate, aluminum di-iso-propoxide monoethyl acetoacetate, aluminum trisacetyl Acetonate, aluminum di-iso-propoxide monoacetylacetonate, aluminum monoacetate Acetonate bis (ethyl acetoacetate), aluminum tris (ethylacetoacetate), and the like cyclic aluminum oxide acylate compound.
[0030]
Examples of the titanium compound include tetra-iso-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetra-iso-butyl titanate, tetra-sec-butyl titanate, tetra-tert-butyl titanate, tetra-n-pentyl titanate and tetra-n-pentyl titanate. iso-pentyl titanate, tetra-n-hexyl titanate, tetra-n-heptyl titanate, tetra-n-octyl titanate, tetra-iso-octyl titanate, tetra-n-nonyl titanate and the like.
[0031]
Examples of the zirconium compound include tetramethyl zirconate, tetraethyl zirconate, tetra-iso-propyl zirconate, tetra-n-propyl zirconate, tetra-n-butyl zirconate, tetra-iso-butyl zirconate, tetra-tert. -Butyl zirconate, di-iso-propoxytitanium-bis (acetylacetonate), di-n-butoxytitanium-bis (acetylacetonate), tetraoctylene glycol titanate, tetrakisacetylacetone zirconate and the like.
[0032]
Examples of the fluorine compound include fluoroolefin resins, vinyl ethers, and perfluoropolyether. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the fluoroolefin-based resin include tetrafluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, hexafluoropropylene, and perfluoropropylvinyl ether.
Examples of the vinyl ethers include a copolymer obtained by introducing a curing agent into ethyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, or the like.
As the perfluoropolyether, for example, X-CF ₂ (OC ₂ F ₄ ) _P (OCH ₂ ) _q OCF-X, where X is OCN-C ₆ H ₃ (CH ₃ A) isocyanate-modified product represented by NHCO—, carboxyl-modified product represented by —COH, —CH ₂ OH, -CF ₂ -CH ₂ ((OCH ₂ CH ₂ ) _n Examples include an alcohol-modified product represented by OH and the like, and an ester-modified product represented by -COOR (R is an alkyl group, an aryl group, and the like).
[0033]
The thickness of the sliding release layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and is usually about 0.001 to 20 μm.
[0034]
The sliding release layer can be formed on the inner surface of the base material layer, for example, as follows. That is,
First, the material of the sliding release layer, preferably the silicon compound, more preferably the silane compound, the liquid composition obtained by dissolving at least two selected from the silicone resin and the modified silicone oil in a solvent, Apply and dry on the inner surface of the substrate layer. Then, the silicon compounds contained in the liquid composition interact and react. As a result, a cured film is formed on the inner surface of the substrate layer. This cured film is the sliding release layer. The sliding release layer also reacts with the active groups on the inner surface of the substrate layer and is firmly bonded to the inner surface of the substrate layer. Further, in this sliding release layer, since each compound selected as a material of the sliding release layer is entangled between molecules, the sliding release layer is excellent in durability.
[0035]
The solvent is not particularly limited and can be appropriately selected from known solvents according to the purpose. Examples thereof include ethyl acetate, toluene, benzene, xylene, isopropyl alcohol, methylene chloride, chloroform, acetone, and tetrahydrofuran ( THF), methyl ethyl ketone (MEK) and the like.
The order and amount of dissolving the silicon compound in the solvent are not particularly limited and may be appropriately determined depending on the intended purpose.For example, as the silicon compound, the silane compound, the silicone resin and the modified When at least two types selected from silicone oils are used, the amount of the silane compound in the liquid composition is preferably about 0.5 to 90% by weight, and the amount of the silicone resin is 0.1 to 90% by weight. It is preferably about 99% by weight, and the amount of the modified silicone oil is preferably about 0.5 to 90% by weight.
[0036]
The coating method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include bar coating, kneader coating, spin coating, and dip coating, among which dip coating is preferred. .
[0037]
The drying method is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include air drying and drying by heating. Of these, drying by heating is preferable.
In the case of drying by heating, each component in the liquid composition reacts well, and the sliding release layer can be efficiently formed. For the heating, a commonly used heating means such as an oven can be used. The heating temperature is not particularly limited and can be appropriately determined, but is usually about 100 to 120 ° C. The heating time is not particularly limited and can be appropriately determined, but is usually about 10 to 30 minutes. It is.
[0038]
Note that, in the fixing belt of the present invention, the outer surface of the base layer of the fixing belt, that is, the surface of the base layer on the side where the sliding release layer is not formed, has excellent releasability. A surface layer may be formed.
When the surface layer is formed, the fixing belt is advantageous in that it has high releasability from a toner image and does not require a release agent.
[0039]
As the material of the release layer, for example, perfluoroalkoxy fluororesin (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyethylene / tetrafluoroethylene (ETFE) , Polyvinylidene fluoride (PVDF), polychloroethylene trifluoride (PCTFE), fluorine resin such as vinyl fluoride (PVF), polydimethyl silicone rubber (MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), methyl phenyl silicone rubber (PMQ) ), Silicone rubber such as fluorosilicone rubber (FVMQ), vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, fluorophosphazene rubber, tetrafluoroethylene-perfluorovinyl ether rubber Fluorine rubber and the like, and the like.
[0040]
The thickness of the surface layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose; however, it is generally about 10 to 100 μm.
[0041]
The fixing belt of the present invention is configured such that a recording sheet holding an unfixed toner image is passed through a nip formed by pressing the fixing belt against a heat fixing roll by a pressing member disposed inside the fixing belt. It is suitably used for image formation in which an unfixed toner image is heated and pressed and fixed on the recording sheet, and can be particularly suitably used in the following image fixing device of the present invention.
[0042]
(Image fixing device)
The image fixing device of the present invention includes the fixing belt of the present invention described above, and other configurations are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose as long as the object of the present invention can be achieved. For example, it may include at least the fixing belt of the present invention, a heat-fixing roll, and a pressing member, and may include other means appropriately selected as necessary, such as a releasing agent supplying means.
[0043]
There is no particular limitation on the shape, structure, size and the like of the heat-fixing roll, and it can be appropriately selected from those known per se according to the purpose. The heat fixing roll generally has a cylindrical core and an elastic layer formed on the surface thereof, and includes a heat source inside the core.
[0044]
The material of the core is not particularly limited as long as it is a material having excellent mechanical strength and good heat conductivity, and examples thereof include metals such as aluminum, SUS, iron, and copper, alloys, ceramics, and FRM. .
[0045]
The material of the elastic layer can be appropriately selected from materials known as the elastic layer, and examples thereof include silicone rubber and fluorine rubber. In the present invention, among these materials, silicone rubber is preferred because of its low surface tension and excellent elasticity. Examples of the silicone rubber include RTV silicone rubber, HTV silicone rubber, and the like. Specifically, polydimethyl silicone rubber (MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), methylphenyl silicone rubber (PMQ), fluorocarbon Examples include silicone rubber (FVMQ).
[0046]
The thickness of the elastic layer is usually 3 mm or less, preferably 0.5 to 1.5 mm.
The method of forming the elastic layer on the surface of the core is not particularly limited, and for example, a coating method known per se can be employed. Examples of the coating method include kneader coating, bar coating, curtain coating, spin coating, and dip coating. In the present invention, dip coating can be suitably used among them.
[0047]
In the present invention, a release layer may be formed on the surface of the elastic layer. The formation of the release layer is advantageous in that the offset of the toner image can be suitably prevented, and the image fixing device can be operated in a stable state.
The material of the release layer is not particularly limited as long as it exhibits an appropriate release property to the toner image, and examples thereof include fluoro rubber, silicone rubber, and fluoro resin. Among these materials, fluorine rubber is preferred.
Examples of the fluorine rubber include vinylidene fluoride rubber, fluorosilicone rubber, tetrafluoroethylene / propylene rubber, fluorophosphazene rubber, and tetrafluoroethylene-perfluorovinyl ether (perfluoro) rubber. No.
[0048]
The thickness of the release layer is usually from 10 to 100 μm, preferably from 20 to 30 μm.
The method for forming the release layer on the surface of the core is not particularly limited, and examples thereof include the above-described coating method. In the present invention, dip coating can be suitably used among them.
[0049]
The heating source is not particularly limited as long as it has a shape and structure that can be accommodated inside the core, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a halogen heater.
The surface temperature of the heat-fixing roll heated by the heating source can be measured by, for example, a temperature-sensitive element provided on the heat-fixing roll, and the temperature can be controlled to be constant by a control unit.
The temperature sensing element is not particularly limited, and includes, for example, a thermistor and a temperature sensor. The control means is not particularly limited, and includes, for example, a temperature controller and a computer.
[0050]
The pressing member is disposed inside the fixing belt of the present invention, and a nip portion through which a recording sheet holding an unfixed toner image can pass is formed between the fixing belt and the heat fixing roll. Then, the heat fixing roll is pressed through the fixing belt.
The pressing member is disposed inside the fixing belt and presses the heat-fixing roll through the fixing belt, and an unfixed toner image is formed between the fixing belt and the heat-fixing roll. There is no particular limitation as long as it has a function of forming a nip portion through which the recording sheet to be held can pass, and it can be appropriately selected from known ones according to the purpose. .
[0051]
The shape, structure, size, and the like of the pressing member are not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, the pressing member may have a structure composed of a single member, or may have a structure composed of a plurality of members having different functions.
In the present invention, a mode in which the surface of the pressing member is knitted with fibers and covered with a sheet or the like impregnated with the fluororesin is preferable. In this case, the pressing member is advantageous in that it has excellent releasability and durability, and can stably heat and fix an image for a long period of time while preventing offset. The fibers include, for example, glass fibers and carbon fibers, and among them, glass fibers are preferable in terms of abrasion resistance.
[0052]
Here, an example of the pressing member will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The pressing member 30 includes a support 31, an elastic body 32 disposed on the support 31, It has a low friction film 33 stretched on a contact surface with the inner peripheral surface of the belt 20 and a belt travel guide 34 provided so that the fixing belt 20 rotates smoothly. The surface of the belt running guide 34 is provided with ribs in the rotation direction of the fixing belt, so that the area of contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 20 is reduced. At both ends of the belt travel guide 34, flange-shaped members (not shown) that regulate the deviation of the fixing belt 20 are provided.
Examples of the material of the elastic body 32 include silicone rubber and fluorine rubber. Examples of the low friction film 33 include a glass fiber sheet impregnated with a fluorine resin such as a Teflon resin.
[0053]
The pressing member 30 presses the heat fixing roll 10 with a constant load via an urging member such as a compression coil spring via the fixing belt 20. In other words, the pressing member 30 is pressed by the urging member such as a compression coil spring or the like with a fixed load via the fixing belt 20.
The winding angle of the fixing belt 20 around the heat fixing roll 10 is about 25 to 40 °, and the width of the nip 16 is about 6 to 10 mm.
When a motor that is a driving source of the heat fixing roll 10 is driven, the heat fixing roll 10 is driven to rotate. Following the rotation of the heat fixing roll 10, the fixing belt 20 in the form of a thin film rotates at a constant speed.
[0054]
In the present invention, it is preferable that a lubricant is interposed between the surface of the pressing member and the inner surface of the fixing belt.
Particularly preferred examples of the lubricant include modified silicone oils. The method for applying the modified silicone oil as the lubricant between the surface of the pressing member and the inner surface of the fixing belt is not particularly limited, and is a method known per se, manually or using a device. Can be done automatically.
[0055]
In the present invention, one type of the modified silicone oil may be used alone, or two or more types may be used in combination. In the latter case, it is preferable to use the same type of modified silicone oil in combination, more preferably, 20 to 80 parts by weight of a low-viscosity component having a viscosity at room temperature of 50 to 300 cs, and a viscosity at room temperature of 300 to 100,000 cs. A modified silicone oil which is a mixture with 80 to 20 parts by weight of a high viscosity component is preferred. Use of such a mixture of modified silicone oil is advantageous in that the starting torque and the driving torque can be controlled to be constant in a low range.
Examples of the modified silicone oil include an amino-modified silicone oil, a carboxy-modified silicone oil, and a sulfonic acid-modified silicone oil. Among these, an amino-modified silicone oil is preferable because the starting torque and the driving torque of the image fixing device can be effectively maintained in desired low ranges, and the handleability is excellent.
[0056]
The release agent supply means is not particularly limited as long as it has a function of supplying a release agent to the surface of the heat fixing roll, and can be appropriately selected from known ones according to the purpose.
In the present invention, it is preferable to select the modified silicone oil as the release agent, and it is more preferable to select the same modified silicone oil as the modified silicone oil as the lubricant. When a modified silicone oil of the same type as the modified silicone oil is selected as the lubricant as described above, it is advantageous in that the releasability does not decrease even when the release agent and the lubricating oil are mixed with each other. is there.
Further, in the present invention, the viscosity at room temperature is lubricant It is particularly preferable to select a modified silicone oil having a viscosity smaller than that of the modified silicone oil at room temperature as the release agent. In this case, it is advantageous in that the fixing belt is less likely to slip.
[0057]
In the image fixing device of the present invention, the heat fixing roll is rotatably disposed. The fixing belt is disposed so as to be able to be driven and run while a part of the outer peripheral surface thereof is in contact with the heat fixing roll. The pressing member is arranged inside the fixing belt, and a nip portion through which a recording sheet holding an unfixed toner image can pass is formed between the fixing belt and the heat fixing roll. Then, the heat fixing roll is pressed via the fixing belt. A modified silicone oil is interposed between the pressing member and the fixing belt as a lubricant.
[0058]
Therefore, when the heating and fixing roll is driven to rotate, the fixing belt is also rotated following the rotation of the heating and fixing roll. At this time, if there is a recording sheet holding an unfixed toner image at the entrance of the nip formed between the heat fixing roll and the fixing belt, the recording sheet is taken into the nip, Pass through the nip. In the nip portion, the recording sheet is pressed and heated by the heat fixing roll and the fixing belt pressed toward the heat fixing roll by the pressing member. As a result, the toner image on the recording sheet is heat-fixed on the recording sheet.
[0059]
At this time, in the present invention, since the sliding release layer is formed on the inner surface of the fixing belt, the heat fixing caused by the frictional force between the inner peripheral surface of the fixing belt and the pressing member. The starting torque and the driving torque of the roll are effectively reduced, and the rotational driving of the fixing belt is maintained in a smooth state. As a result, it is possible to smoothly and repeatedly heat and fix a high-quality image.
[0060]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
[0061]
(Example 1)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The image fixing device 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a heat fixing roll 10, a thin and endless fixing belt 20, and a pressing member 30.
The fixing belt 20 is pressed against the heat fixing roll 10 by a pressing member 30 disposed inside the fixing belt 20, and is pressed against the fixing belt 20. Recording is performed between the heat fixing roll 10 and the fixing belt 20. A nip portion 16 through which the sheet can pass is formed.
[0062]
The heat-fixing roll 10 is made of silicone HTV rubber (rubber hardness: 45 degrees: JIS-A) as an elastic layer 12 on the outer peripheral surface of a cylindrical iron core 11 having an outer diameter of 30 mm, a thickness of 0.35 mm, and a length of 360 mm. The elastic layer 12 is coated with a thickness of 500 μm, and the surface of the elastic layer 12 is dip-coated with a fluoro rubber as a release layer 13 to a thickness of 30 μm, so that the surface is almost mirror-finished.
Inside the core 11, a 600-watt halogen lamp 14 is provided as a heating source. The surface temperature of the heat-fixing roll 10 was controlled to 150 ° C. by a temperature sensor of the temperature-sensitive element 15 arranged in contact with the surface of the heat-fixing roll 10 and a temperature controller (not shown). Further, an amino-modified silicone oil having a viscosity of 300 CS as a release agent was uniformly supplied to the surface of the release layer 13 of the heat fixing roll 10 by an oil supply system (not shown).
[0063]
The fixing belt 20 is made of a thermosetting polyimide having a circumference of 94 mm, a thickness of 75 μm, and a length of 320 mm as a base layer 21, and a perfluoroalkoxy fluororesin ( A surface layer 22 formed by coating PFA) with a thickness of 30 μm is formed, and an inner surface (an inner peripheral surface, a sliding surface with the pressing member 30) of a sliding containing a silicon compound as described below. A release layer (not shown) is formed.
That is, first, 20 parts of tetraisocyanate silane as the silane compound, 2 parts of silicone resin (YSR3022: manufactured by Toshiba Silicones) as the silicone resin, and 18 parts of amino-modified silicone oil (TSF4702: manufactured by Toshiba Silicones) as the modified silicone oil Was stirred in 300 parts of ethyl acetate and mixed or dissolved to prepare a liquid composition. This liquid composition is dip-coated on the primer-treated inner surface of the base material layer 21 in advance, air-dried, and then heated and dried in an oven at 120 ° C. for 3 minutes, so that a sliding release mold is formed on the base material layer 21. A layer was formed. The thickness of the sliding release layer was 0.1 μm.
[0064]
The pressing member 30 includes a support 31, an elastic body 32 disposed on the support 31, a low friction film 22 stretched on a contact surface of the elastic body 32 with the fixing belt 20, and a fixing belt 20. And a belt running guide 34 provided to rotate smoothly.
The elastic body 32 is a silicone rubber having a width of 10 mm, a thickness of 5 mm, and a length of 320 mm, and the low friction film 33 disposed on the surface thereof is a glass fiber sheet impregnated with a Teflon resin. A belt running direction rib is provided on the surface of the belt traveling guide 34 to reduce the contact area with the inner peripheral surface of the fixing belt 20. At both ends of the belt travel guide 34, flange-shaped members (not shown) that regulate the deviation of the fixing belt 20 are provided.
The support 31 is heat-resistant and has a function of fixing the elastic body 32. The support 31 presses the heat fixing roll 10 with a load of 30 kg by a compression coil spring (not shown) via a fixing belt 20 having a thin film shape and an endless shape.
[0065]
The winding angle of the fixing belt 20 around the heat fixing roll 10 was about 40 °, and the width of the nip 16 was about 10 mm. The driving force from the motor was transmitted to the heat fixing roll 10, and the heat fixing roll 10 and the fixing belt 20 rotated at a speed of 160 mm / sec.
[0066]
The outer surface of the pressing member 30 is coated with a glass fiber sheet (FGF-400-4) impregnated with Teflon manufactured by Chuko Kasei Kogyo Co., Ltd. as a low friction sheet 33.
[0067]
Here, Table 1 shows the results of comparing the driving torque (without lubricant) before and after the formation of the sliding release layer on the fixing belt 20.
As shown in Table 1, before the formation of the sliding release layer, the driving torque was about 8 to 9 kg · cm, but after the formation of the sliding releasing layer, the driving torque was about 4 kg · cm. Could be reduced.
[0068]
[Table 1]

[0069]
In the case where the sliding release layer is not formed on the inner surface of the fixing belt 20 (the sliding surface with the pressure member 30) and the inner surface is made of polyimide which is a material of the base material layer 21, the heat fixing is performed. The roll 10 and the fixing belt 20 were continuously driven, and the driving torque was measured. The result is shown in FIG.
In FIG. 3, the solid line indicates the case where the heating and fixing roll 10 is heated to 150 ° C., and the broken line indicates the case where the room temperature is 25 ° C.
In FIG. 3, the driving torque has a certain correlation with the dynamic friction coefficient, that is, the driving torque has a correlation of 1 kg · cm = dynamic friction force (coefficient) 0.022. It is considered to mean the sliding resistance between the inner surface of the belt 20 and the surface of the low friction sheet 33 of the pressing member 30.
According to FIG. 3, the torque at the initial stage (time 0 Hour) of 150 ° C./25° C. was 3.1 kg · cm / 4.6 kg · cm, but the operation was continued for approximately 80 hours to 4.2 kg. Cm / 7.8 kg · cm.
[0070]
On the other hand, when the sliding release layer was formed on the inner surface of the fixing belt 20, the heating fixing roll 10 and the fixing belt 20 were continuously driven, and the driving torque was measured. The result is shown in FIG.
In FIG. 4, as in FIG. 3, the solid line indicates the case where the heat fixing roll 10 is heated to 150 ° C., and the broken line indicates the case where the room temperature is 25 ° C.
According to FIG. 4, the torque at 150 ° C./25° C. is initially improved to 2.5 kg · cm / 3.5 kg · cm, but even after 100 hours of operation, it is 3.2 kg · cm / 4. 0.4 kg · cm, the improvement effect was large, and the change with time was small.
[0071]
In the first embodiment, an amino-modified silicone oil as a lubricant is interposed between the outer surface of the pressing member 30 and the inner surface of the fixing belt 20, and the surface of the heat fixing roll 10 is provided with a toner. In order to improve the releasability, the same amino-modified silicone oil as the lubricant is supplied as a releasing agent.
In the first embodiment, since the lubricant used is the same type of oil as the release agent supplied to the heat-fixing roll 10, even if the release agent and the lubricant are mixed, the problem of poor release does not occur. .
[0072]
By the way, when the amount of the amino-modified silicone oil as the release agent is increased, the frictional force between the heat fixing roll 10 and the outer peripheral surface of the fixing belt 20 is reduced, and the slip easily occurs.
Here, the relationship between the amount of amino-modified silicone oil as a release agent applied to the surface of the heat fixing roll 10 and the speed of the fixing belt when the torque was changed was investigated, and as shown in FIG. Results were obtained. The heat fixing roll 10 was rotated at a speed of 160 mm / s.
A region where a slip starts to occur between the heating fixing roll 10 and the fixing belt 20 is indicated by a thick line.
[0073]
In Example 1, the driving torque when the heating and fixing roll 10 is at 150 ° C. is about 2.5 to 3.2 kg · cm over time, and the amount of the amino-modified silicone oil as the release agent is Since it is 1 to 5 μl / A4 paper, at 150 ° C., the fixing belt 20 did not slip, and no image displacement occurred during the fixing operation.
[0074]
(Example 2)
In the liquid composition of Example 1, the silicon compound was changed to 40 parts of methylsilyl triisocyanate as a silane compound and 8 parts of α, ω-dihydroxypolydimethylsiloxane oil as a silanol-modified silicone oil, and to 330 parts of ethyl acetate. A fixing belt and an image fixing device provided with the fixing belt were obtained in the same manner as in Example 1 except for the replacement. The same evaluation as in Example 1 was performed using the image fixing device. As a result, as shown in FIG. 6, almost the same results as in Example 1 were obtained.
[0075]
(Example 3)
In the liquid composition of Example 1, the silicon compound was obtained by adding 10 parts of methyltrimethoxysilane as a silane compound, 20 parts of tetraisocyanate silane, 10 parts of γ- (methacryloxypropyl) trimethoxysilane as a silane coupling agent, and a silicone resin. (TSR144: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) 2 parts, carboxy-modified silicone oil (X-22-3710: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was replaced by 20 parts, and ethyl acetate was replaced by 360 parts. A fixing belt and an image fixing device provided with the fixing belt were obtained. The same evaluation as in Example 1 was performed using the image fixing device. As a result, as shown in FIG. 7, almost the same results as in Example 1 were obtained.
[0076]
(Example 4)
In the liquid composition of Example 1, the silicon compound was replaced with C as a fluorine-containing silane compound. ₉ F ₁₉ C ₂ H ₄ Si (NCO) ₃ 10 parts, methylsilyl triisocyanate
400 parts of ethyl acetate in place of 10 parts of trimethoxyvinylsilane as a silane coupling agent, 2 parts of silicone resin (TSR144: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), and 20 parts of silanol-modified silicone oil (YF3800: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) A fixing belt and an image fixing device provided with the fixing belt were obtained in the same manner as in Example 1 except for changing to the above. The same evaluation as in Example 1 was performed using the image fixing device. As a result, almost the same results as in Example 1 were obtained.
[0077]
(Example 5)
In the liquid composition of Example 1, the silicon compound was mixed with 20 parts of tetraisocyanate silane, 10 parts of a highly lubricating UV hard coat agent (XF-003: manufactured by Natco Paint Co.), and an amino-modified silicone oil (TSF5702: Toshiba Silicone Co., Ltd.). 20 parts) and 400 parts of ethyl acetate, and a sliding release layer was formed on the base material layer 21. Then, the inner surface of the fixing belt was irradiated with an ultraviolet irradiation device at an irradiation intensity of 120 W / cm. A fixing belt and an image fixing device provided with the fixing belt were obtained in the same manner as in Example 1 except that the light irradiation was performed for one minute. The same evaluation as in Example 1 was performed using the image fixing device. As a result, as shown in FIG. 8, almost the same results as in Example 1 were obtained.
[0078]
(Example 6)
In the liquid composition of Example 1, the silicon compound was 10 parts of methylsilyl triisocyanate, 10 parts of trimethoxyvinylsilane as a silane coupling agent, 5 parts of a silicone hard coat agent (UVHC8553, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), and a silanol-modified silicone. 20 parts of oil (YF3800: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) and 400 parts of ethyl acetate were used, and a sliding release layer was formed on the base material layer 21. After that, the inner surface of the fixing belt was irradiated with 120 W / A fixing belt and an image fixing device provided with the fixing belt were obtained in the same manner as in Example 1 except that light irradiation was performed at an irradiation intensity of about 1 cm for about 1 minute. The same evaluation as in Example 1 was performed using the image fixing device. As a result, almost the same results as in Example 1 were obtained.
[0079]
(Example 7)
In the liquid composition of Example 1, the silicon compound was added to 20 parts of tetraisocyanate silane, 10 parts of a curable silicone resin (PHC587: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), and 20 parts of silanol-modified silicone oil (YF3800: manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.). Instead, 10 parts of a polyester resin comprising a polyester resin (bisphenol A propylene oxide adduct, bisphenol A ethylene oxide adduct and a succinic acid derivative) was further added, and ethyl acetate was changed to 400 parts, and the temperature of heating and drying was changed to 130 ° C. A fixing belt and an image fixing device provided with the fixing belt were obtained in the same manner as in Example 1. The same evaluation as in Example 1 was performed using the image fixing device. As a result, almost the same results as in Example 1 were obtained.
[0080]
(Example 8)
In the liquid composition of Example 1, 20 parts of the above silicon compound, 20 parts of tetraisocyanate silane, 5 parts of a curable silicone resin (XS66-B0705, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), and 20 parts of amino-modified silicone oil (TSF5702, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) The fixing belt and an image fixing device provided with the fixing belt were obtained in the same manner as in Example 1 except that the ethyl acetate was replaced with 400 parts and the temperature for heating and drying was changed to 130 ° C. The same evaluation as in Example 1 was performed using the image fixing device. As a result, almost the same results as in Example 1 were obtained.
[0081]
【The invention's effect】
According to the present invention, the above-mentioned conventional problems can be solved. Further, according to the present invention, it is possible to provide a fixing belt that shows stable running performance without a change in driving torque over time and can be suitably used for high-quality image formation. Further, according to the present invention, it is possible to provide an image fixing device including the fixing belt and capable of stably obtaining a high-quality image.
More specifically, according to the present invention, the starting torque and the driving torque of the heating fixing roll caused by the frictional force between the inner peripheral surface of the fixing belt and the pressing member are effectively reduced, and the core of the heating fixing roll, in particular, is reduced. It is possible to provide a fixing belt capable of effectively reducing stress applied to a gear portion and preventing breakage of a core and the like, and an image fixing device including the fixing belt. Further, according to the present invention, it is possible to provide a fixing belt capable of reducing the torque of the motor itself and reducing the operating cost, and an image fixing device including the fixing belt. Furthermore, according to the present invention, the frictional force between the inner peripheral surface of the fixing belt and the pressing member is reduced, the slip of the fixing belt is prevented, and the recording sheet holding the unfixed toner image is passed through the nip portion. In this case, it is possible to provide a fixing belt capable of smoothly performing image fixing without causing a shift or a disturbance of an image, and an image fixing device including the fixing belt.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining an embodiment of the image fixing device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining an embodiment of the image fixing device of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a torque and a rotation time of a heat fixing roll at a predetermined temperature.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a torque and a rotation time of a heat fixing roll at a predetermined temperature.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the torque of the heat fixing roll and the amount of the amino-modified silicone oil when the heat fixing roll is rotated at a constant speed and the slip of the fixing belt is observed.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a torque of a heat fixing roll and a rotation time at a predetermined temperature.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the torque and the rotation time of the heat-fixing roll at a predetermined temperature.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the torque and the rotation time of the heat fixing roll at a predetermined temperature.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional explanatory view showing an example of a conventional heat and pressure roll type image fixing device.
[Explanation of symbols]
1 Image fixing device
10 Heat fixing roll
11 core
12 Elastic layer
13 Release layer
14 Halogen lamp
15 Temperature sensing element
16 Nip section
20 Fixing belt
21 Base material layer
22 Surface layer
30 pressing member
31 Support
32 elastic body
33 Low friction film
34 Belt Travel Guide
40 pressure roll
41 core
42 elastic layer

Claims

The recording sheet holding the unfixed toner image is passed through a nip portion formed by pressing the fixing belt against a heat fixing roll by a pressing member arranged inside the endless fixing belt, and the unfixed belt is unfixed. A fixing belt used for image formation for fixing a toner image on the recording sheet by heating and pressurizing, wherein the surface on which the pressing member contacts and slides is coated with a silane compound and a modified silicone oil having a reactive group in a molecule. A fixing belt having at least a sliding release layer.

A heat-fixing roll rotatably disposed, an endless fixing belt disposed so as to be driven and driven while being in contact with the heat-fixing roll, and disposed inside the fixing belt, and the fixing belt; A pressing member that presses the heat fixing roll via the fixing belt so that a nip portion through which a recording sheet holding an unfixed toner image can pass is formed between the heat fixing roll and the heat fixing roll. An image fixing device according to claim 1, wherein the fixing belt is the fixing belt according to claim 1.

3. The image fixing device according to claim 2, wherein a lubricating oil is interposed between the pressing member and the sliding release layer of the fixing belt.

The image fixing device according to claim 2, wherein a surface of the pressing member is covered with a sheet formed by weaving glass fibers and impregnating with a fluorine resin.