JP4444648B2 - 定着ベルト - Google Patents
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Description
図1は、本発明の1つの態様に係る定着ベルトの概略正面図であり、図2は、図1のII−IIに沿う断面部分を示す図である。
σ=503×(ρ/fμ)1/2
(ここで、σは、表皮深さ(m)、fは、励磁回路の周波数(Hz)、μは、透磁率、ρは、固有抵抗(Ωm))で表される表皮深さより厚く、特に1μm以上100μm以下にすることが好ましい。この表皮深さは、電磁誘導加熱に使用される電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は1/e以下になり、ほとんどのエネルギーはこの深さまでで吸収される。ベルト基体の厚さが1μmを下回ると、ベルト基体101がほとんどの電磁エネルギーを吸収しきれなくなり、効率が低下してくることがあるので好ましくない。一方、ベルト基体101の厚さが100μmを上回ると、剛性が大きくなり、柔軟性が低下し、屈曲性が損なわれて定着ベルトとして使用しにくくなる傾向にある。
リンは、例えば次亜リン酸ナトリウム一水和物のような水溶性リン含有酸の塩の形態でニッケルメッキ浴に添加することによりニッケルと共析させることができる。ホウ素は、例えばトリメチルアミンボランのような水溶性有機ホウ素化合物の形態でニッケルメッキ浴に添加することによりニッケルと共析させることができる。なお、ホウ酸は、ニッケル電鋳中へのホウ素の供給源とはならない。本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、リンについては、0.04〜0.38質量%の含有率でリンを含有する。また、本発明のニッケル電鋳製ベルト基体は、ホウ素については、0.006〜0.016質量%の含有率でホウ素を含有する。
なお、本発明により、加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する250℃で2時間加熱した後の平均粒径の変化率が110%以下であると、ニッケル電鋳製ベルト基体の耐熱疲労特性が大幅に向上することが見いだされたので、ニッケル電鋳製ベルト基体を製造した後、加熱前後の平均粒径の変化率を測定し、その変化率が110%以下のものを製品化することにより耐熱疲労特性に優れた定着ベルトを安定に製造することができるともいえる。同様に、ニッケル電鋳製ベルト基体を製造した後、加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について加熱前後の平均粒径の変化量を算出し、その変化量が220Å以下であるものを製品化することにより耐熱疲労特性に優れた定着ベルトを安定に製造することができる。
例1
スルファミン酸ニッケル四水塩を500g/Lおよびホウ酸を35g/Lの割合で含有する水溶液を作り、活性炭を充填した容器で0.5μmのフィルターを用いてろ過しながら、低電流で電解精製を行った。次に、活性炭を取り出し、必要量のピット防止剤を加えた後、一次光沢剤としてナフタレン−1,3,6−トリスルホン酸三ナトリウムを0.1g/L、二次光沢剤として2−ブチン−1,4−ジオールを25mg/Lの割合となるように添加して所望のスルファミン酸浴(電解浴)を調製した(下記表1参照)。
下記表1に示す組成のスルファミン酸浴を用いた以外は、例1と同様にしてニッケル電鋳製ベルト基体をそれぞれ製造した。
例1〜10で得たニッケル電鋳製ベルト基体について、硫黄および炭素の含有率(質量%)を燃焼−赤外線吸収法を用いて分析した。結果を表1に併記する。
例11〜20
下記表2に示すようにスルファミン酸ニッケル四水塩を500g/L、ホウ酸を35g/L、例1で用いた一次光沢剤を0.3g/L、例1で用いた二次光沢剤を140mg/Lの割合で含有し、かつリン源として次亜リン酸ナトリウム一水和物(例11〜14)、ホウ素源としてトリメチルアミンボラン(例15〜17)、またはマンガン源としてスルファミン酸マンガン四水和物(例18〜20)を添加したスルファミン酸浴を用いた以外は、例1と同様にして、ニッケル電鋳製ベルト基体をそれぞれ製造した。
例1〜20で得たベルト基体からJISZ2201に規定された13B号試験片形状を切り出し、INSTRON社製INSTRON8871システムを用いて熱疲労試験を以下の条件で行った。
雰囲気温度:250℃;繰り返し周期:15Hz。
101…ベルト基体
101a…ベルト基体の表面
101b…ベルト基体の裏面
102…弾性層
103…離型層
104…摺動層。
Claims (8)
- 転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、結晶成長抑制剤として、リンを0.04〜0.38質量%の含有率で含むか、またはホウ素を0.006〜0.016質量%の含有率で含み、かつその加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、加熱前の平均粒径に対する250℃で2時間加熱した後の平均粒径の変化率が110%以下であることを特徴とする特徴とする定着ベルト。
- 前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、加熱前の平均粒径に対する250℃で2時間加熱した後の平均粒径の変化率が60%以下であることを特徴とする請求項1に記載の定着ベルト。
- 前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、250℃で2時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が220Å以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の定着ベルト。
- 転写材上のトナー像を定着するための定着ベルトであって、ニッケル電鋳製無端状ベルト基体を備え、前記ベルト基体は、結晶成長抑制剤として、リンを0.04〜0.38質量%の含有率で含むか、またはホウ素を0.006〜0.016質量%の含有率で含み、かつその加熱による結晶子の粒径の変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子について、250℃で2時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が220Å以下に抑制されていることを特徴とする特徴とする定着ベルト。
- 前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、250℃で2時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が200Å以下であることを特徴とする請求項4に記載の定着ベルト。
- 前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、250℃で2時間加熱した後の平均粒径と加熱前の平均粒径との差が110Å以下であることを特徴とする請求項4に記載の定着ベルト。
- 前記変化量が大きい結晶配向面に配向する結晶子は、前記ベルト基体の裏面における(111)面に配向する結晶子からなることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の定着ベルト。
- 前記ベルト基体は、未加熱状態で130Å〜250Åの平均粒径を有する結晶子から構成されることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載の定着ベルト。
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