(57)【要約】【課題】加熱量が低くても一定温度に短時間で到達し、通電を常時する必要が無く、画像形成装置を用いたい時に電源をＯＮすれば、数十秒で使用可能となり、転写時に生じる静電気による帯電を防止し、トナーの定着性を向上し、鮮明な良好な定着が可能な定着ロールを提供する。【解決手段】金属超薄肉管の外周面に、少なくとも１層のシリコーンゴム層を備えている。また、金属超薄肉管上に、中間層としてシリコーンゴム層を備え、さらに該シリコーンゴム層上に最外層としてフッ素ゴム層からなる。【選択図】無し【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属超薄肉管の外周面に、少なくとも１層のシリコーンゴム外層またはフッ素ゴム外層を備えていることを特徴とする定着ベルト。
【請求項２】
金属超薄肉管上に、中間層としてシリコーンゴム層を備え、さらに該シリコーンゴム層上に最外層としてフッ素ゴム層からなることを特徴とする請求項１項記載の定着ベルト。
【請求項３】
シリコーンゴム層が、ゴム硬度２０〜５０°Ｈ、熱伝導率０．３Ｗ／ｍ・Ｋ〜５．０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲であることを特徴とする請求項１項記載の定着ベルト。
【請求項４】
金属超薄肉管が厚さ３０〜６０μｍ、シリコーンゴム層の厚さが１０〜５００μｍ、フッ素ゴム層のみ１層の場合の厚さが１０〜２００μｍ、最外層としてフッ素ゴム層を設けた場合の厚さが１０〜５０μｍである請求項１記載の定着ベルト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願は、複写機、ファックス、プリンタなどの画像形成装置に用いられ、画像形成用トナーを転写用紙に熱定着させる定着ベルトに関する。
【０００２】
【従来技術】
従来の定着ベルトは、ポリイミド樹脂製管上にシリコーンゴム層又はフッ素ゴム層を少なくとも１層設けており、トナーを転写用紙に熱定着させる場合該ポリイミド樹脂製管内に
駆動熱ローラを用いて定着ベルトに熱を供給していた。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１５４９６３号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の定着ベルトは、この駆動熱ローラを用い定着ベルトを加熱しているが、駆動熱ローラが画像形成用トナーを溶融し転写用紙に転写させるための熱供給を受けなければならなく、一定温度以上を保つ必要があった。
一定温度以上に保つには、まず該駆動熱ローラを一定温度以上にする必要があり、画像形成装置を一端ＯＦＦ状態にすると使用できるまでに数分（５〜１０分）間かかり効率が悪く、また、駆動熱ローラを一定温度以上に常に保つには、常時通電状態にしておく必要があり、画像形成装置自体が熱くなり、装置内部の他の部品に対して熱対策を設ける必要があった。また、従来はポリイミド樹脂製のため熱容量が少なく一定温度を保つには常時過熱し続ける必要があった。さらに昨今環境対策から省エネルギー対策が言われており、画像形成装置を使用する時のみ通電するようになってきた。この場合は、先に記載したように数分間は使用できず、必要な時に画像形成できない問題、作業効率の悪化の原因ともなっていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願は、金属超薄肉管の外周面に、少なくとも１層のシリコーンゴム外層またはフッ素ゴム外層を備えることにより、トナーを転写用紙に溶融転写させることは従来と変わりないが、金属超薄肉管を用いることにより、加熱量が低くても一定温度に短時間で到達し、しかも熱容量が大きいので通電も常時する必要がなく、画像形成装置を用いたい時に電源をＯＮすれば、数十秒（３０秒〜６０秒位）で使用可能となり、作業効率の向上及び加熱ローラ又はローラ以外の熱供給源を低熱容量品にでき省エネルギー対策となる。
【０００６】
また、シリコーンゴム層が、熱伝導率０．３Ｗ／ｍ・Ｋ〜５．０Ｗ／ｍ・Ｋの範囲とすることで、金属超薄肉管からの熱を効率よく最外層に伝達でき、トナーを転写用紙に溶融転写させることがより可能となるし、最外層がフッ素ゴム製の場合には、フッ素ゴムは熱伝導がよくないので中間層のシリコーンゴム層の熱伝導率を良くすることで、最外層の表面温度を必要温度に短時間で保つことができる。
【０００７】
さらに、金属超薄肉管が厚さ３０〜６０μｍとすることで、画像形成装置の定着システムとして短時間で温度上昇し、軽量、取扱性、定着機構設計性などでポリイミド樹脂製となんら変わりなく、またシリコーンゴム層の厚さが１０〜５００μｍ、好ましくは１０〜３００μｍ厚さとすることで該金属超薄肉管へのシリコーンゴム層形成加工性がよく、金属超薄肉管からの熱伝達も早い。さらにフッ素ゴム層のみ１層の場合の厚さが１０〜２００μｍ、最外層としてフッ素ゴム層を設けた場合の厚さが１０〜５０μｍとすることで、トナーの転写用紙への離形性がよくなり、熱伝導、熱容量の面でも従来の定着ベルトに比べると何ら問題ない範囲である。
【０００８】
【作用】
本願の金属超薄肉管は、エンドレスベルト状態、一般的な加工法で薄肉成形でき、引張強度、厚さ精度が確保でき、画像成形装置として機械的特性が満足すれば、鉄、銅、アルミニウム、ステンレスなど、あるいはこれらの合金類でもよいが、超薄肉でも引張強度があり、機械的特性がよく、加工面も均一平坦であるステンレスが最もよい。
【０００９】
シリコーンゴムは液状タイプ、ミラブルタイプでもよく、一般的なシリコーンゴム層加工方法のスプレー方式、コーター方式、押出方式、塗布方式、金型成形方式など原料に適した成形方法を選択すればよい。また、金属超薄肉管からの熱を効率よくシリコーンゴム層ないしフッ素ゴム層に伝達させるために、一般的に使用されるアルミナ、珪素などを含有させより熱伝導効率をよくしてもよい。使用される画像形成装置の大きさ、機構などにより本願の定着ベルトの大きさが決められ、それぞれの装置に合った熱伝導率とすればよく、シリコーンゴムの熱伝導率としては、０．３〜５．０Ｗ／ｍ・ｋ、コスト、硬度などを考慮すれば好ましくは、０．３〜３．０Ｗ／ｍ・Ｋで十分であり、ゴム硬度としては２０〜５０°Ｈ、より好ましくは２０〜４０°Ｈがクッション性、加工性からよい。
【００１０】
フッ素ゴム層は、収縮フッ素チューブ、フッ素スプレー、液状フッ素タイプなどをフッ素ゴム層加工方法に適した原料を適宜選択すればよい。加工性がよく、コストを考慮すれば金属超薄肉管、ないしシリコーンゴム層上にフッ素ゴム層を設けることから、金属超薄肉管をつぶさず、該管上、ないしシリコーンゴム層上に均一に薄く加工できる密着加工できるスプレーのフッ素ゴムがよい。また、上記シリコーンゴム層と同様、熱を最外層表面まで伝達させることから、厚さとして１層の場合で１０〜２００μｍ、好ましくは３０〜１００μｍが強度的、熱的、コスト的などからよい。また最外層としてフッ素ゴム層を設けた場合で１０〜５０μｍ、好ましくは１０〜３０μｍが中間層のシリコーンゴム層のクッション性、熱伝達性を考慮するとよい。
【００１１】
【実施例】
実施例１
金属超薄肉管としてステンレス製、直径６０ｍｍ、厚さ４０μｍ、長さ３３０ｍｍの管外周面に、一般的な液状シリコーンゴム（粘度６０００ｐｓ、ゴム硬度３０°Ｈ）を、押出機を用い幅３３０ｍｍの押出用金型から厚さ１５０μｍに調整してステンレス製管を固定軸に挿入し回転させながら外周面に、均一平坦に塗布後加熱成形し、ステンレス製超薄肉管の外周面にシリコーンゴム層が１層成形された定着ベルトを作成した。
成形されたシリコーンゴム層は、凹凸、気泡、ムラのない平滑で平坦な面状態となった。
【００１２】
実施例２
実施例１．と同じステンレス製超薄肉管及び液状シリコーンゴムを用いて、同様にステンレス製超薄肉管の外周面にシリコーンゴム層を１層成形した。
この液状シリコーンゴムには、アルミナを含有させ熱伝導率をほぼ１Ｗ／ｍ・Ｋとした。
該１層の熱伝導性シリコーンゴム層の外周面に、汎用スプレー用フッ素ゴムを用い１層のシリコーンゴム層を回転させながら均一に塗布後乾燥させ、２層目のフッ素ゴム層を厚さ２０μｍに成形したことにより、ステンレス製超薄肉管に中間層としてシリコーンゴム層、最外層としてフッ素ゴム層を備え、凹凸、気泡、ムラのない平滑で平坦な面状態で、表面のベタツキも無い離型性がよい３層構造の定着ベルトを作成した。
【００１３】
【効果】
本願の金属超薄肉管上にシリコーンゴム層またはフッ素ゴム層を少なくとも１層設けた定着ベルトは、加熱量が低くても一定温度に短時間で到達し、しかも熱容量が大きいので通電も常時する必要がなく、画像形成装置を用いたい時に電源をＯＮすれば、数十秒（３０秒〜６０秒位）で使用可能となり、待ち時間がなくなり作業効率の向上及び加熱ローラ又はローラ以外の熱供給源を低熱容量品にでき省エネルギー対策となる。