本發(fā)明特別涉及在電子照片式的復(fù)印機(jī)及打印機(jī)等圖像形成裝置的定影部中使用的定影部件及其制造方法。
背景技術(shù):
在電子照片式的復(fù)印機(jī)及打印機(jī)等圖像形成裝置的定影部(定影裝置)中,使用由電鑄(ni(鎳)、ni/cu(銅)/ni、pi(聚酰亞胺樹脂)、sus(不銹鋼)等)、彈性層(發(fā)泡硅橡膠)、離型層(氟樹脂管)等構(gòu)成的定影帶,及由芯體、彈性層、離型層等構(gòu)成的定影輥和加壓輥等。在這樣的圖像形成裝置的定影系統(tǒng)中,帶定影方式為主流,特別是作為對(duì)加壓輥要求的特性,有使定影帶驅(qū)動(dòng)的夾緊力(摩擦力)。為了使該夾緊力提高,已知有使加壓輥的兩端部的摩擦系數(shù)增加的方法。
圖1所示的加壓輥100由芯體101、彈性層102及離型層103構(gòu)成,在芯體101的外周面上設(shè)有構(gòu)成彈性層102的發(fā)泡硅橡膠層(也稱作“硅海綿層”)104,在發(fā)泡硅橡膠層104的外周面上設(shè)有構(gòu)成離型層103的氟樹脂管105。加壓輥100將覆蓋在其軸向兩端部(以下,稱作“夾緊部106、107”)上的氟樹脂管105剝離,使發(fā)泡硅橡膠層104露出(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。這作為用來使加壓輥100的夾緊力提高(使摩擦系數(shù)增加)的方法是常見的。
此外,除了上述方法以外,還可以考慮:(1)向加壓輥100的夾緊部106、107壓入不同材質(zhì)的部件的方法(例如,參照專利文獻(xiàn)3);(2)借助加壓輥100的硬度的上升使面壓上升的方法;(3)在夾緊部106、107上涂敷摩擦系數(shù)較大的涂料的方法等。但是,在方法(1)中,由于需要將加壓輥100和夾緊部106、107分別成型并組裝,所以成本的上升成為問題所在。此外,在方法(2)中,由于需要使加壓輥100整體的硬度上升,所以有不能得到在調(diào)色劑的定影中需要的面壓的問題。進(jìn)而,在方法(3)中,需要涂料的選擇、涂裝及干燥,與方法(1)同樣在成本性上出現(xiàn)問題。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2015-075659號(hào)公報(bào)。
專利文獻(xiàn)2:日本特開平7-168471號(hào)公報(bào)。
專利文獻(xiàn)3:日本特開2012-145710號(hào)公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述以往技術(shù)的問題而提出的發(fā)明,目的是提供一種定影部件及其制造方法,其能夠確保調(diào)色劑定影時(shí)的面壓,并能夠?qū)崿F(xiàn)彈性層的夾緊力的提高和成本性的兼顧。
用來解決上述問題的涉及本發(fā)明的一實(shí)施方式的定影部件,是在芯體的外周面上具有發(fā)泡彈性體的彈性層的定影部件,其特征在于,前述彈性層是前述發(fā)泡彈性體的一體成型體,設(shè)前述彈性層的軸向兩端部的發(fā)泡彈性體的比重為d1,設(shè)除了前述軸向兩端部以外的部分的發(fā)泡彈性體的比重為d2,當(dāng)前述比重d2是0.7以下時(shí),相對(duì)于前述比重d2的前述比重d1與前述比重d2的差是10%以上70%以下。
此外,在上述實(shí)施方式的定影部件中,也可以是,在前述彈性層的除了軸向兩端部以外的部分的外周面上,具有氟樹脂管的離型層。
用來解決上述課題的涉及本發(fā)明的一實(shí)施方式的定影部件的制造方法,是在芯體的外周面上具有發(fā)泡彈性體的彈性層的定影部件的制造方法,其特征在于,具有:成形工序,將發(fā)泡材料擠壓成形到前述芯體的外周面上;發(fā)泡工序,得到在以下狀態(tài)下發(fā)泡的發(fā)泡彈性體:將在前述成形工序中擠壓成形的發(fā)泡材料的兩端部的發(fā)泡比前述兩端部以外更加限制;研磨工序,將在前述發(fā)泡工序中得到的發(fā)泡彈性體研磨而使其成為彈性層;前述彈性層是前述發(fā)泡彈性體的一體成型體,設(shè)前述彈性層的軸向兩端部的發(fā)泡彈性體的比重為d1,設(shè)除了前述軸向兩端部以外的部分的發(fā)泡彈性體的比重為d2,當(dāng)前述比重d2是0.7以下時(shí),相對(duì)于前述比重d2的前述比重d1與前述比重d2的差是10%以上70%以下。
此外,在上述實(shí)施方式的定影部件的制造方法中,也可以是,在前述發(fā)泡工序中,在以下狀態(tài)下發(fā)泡:將發(fā)泡抑制部件分別裝配于在前述成形工序中擠壓成形的發(fā)泡材料的兩端部上。
或者,在上述實(shí)施方式的定影部件的制造方法中,也可以是,在前述發(fā)泡工序中,在以下狀態(tài)下發(fā)泡:將發(fā)泡抑制部件裝配于在前述成形工序中擠壓成形的發(fā)泡材料上。
根據(jù)本發(fā)明,能夠得到一種定影部件,其能夠確保調(diào)色劑定影時(shí)所需要的面壓,并能夠?qū)崿F(xiàn)彈性層的夾緊力的提高和成本性的兼顧。
附圖說明
圖1是以往的定影部件的示意圖。
圖2是實(shí)施方式1的定影部件的示意圖。
圖3是表示實(shí)施方式1的定影部件的構(gòu)成要素的制造工序的一例的圖。
圖4是實(shí)施方式1的發(fā)泡抑制部件的示意剖視圖。
圖5是表示實(shí)施方式1的定影裝置的結(jié)構(gòu)例的示意圖。
圖6是實(shí)施方式2的發(fā)泡抑制部件的示意剖視圖。
圖7是實(shí)施方式2的定影部件的示意圖。
圖8是實(shí)施方式3的發(fā)泡抑制部件的示意剖視圖。
圖9是表示實(shí)施例1及比較例1的各輥的外徑的測(cè)量結(jié)果的圖。
圖10是實(shí)施例1及比較例1的各輥的面壓的測(cè)量結(jié)果。
具體實(shí)施方式
以下,基于各實(shí)施方式詳細(xì)地說明本發(fā)明。以下的說明表示本發(fā)明的一技術(shù)方案,本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠任意地變更。
(實(shí)施方式1)
[1.加壓輥及其制造方法]
涉及本發(fā)明的定影部件適合在電子照片式的復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等圖像形成裝置的定影部(定影裝置)中使用,在這樣的定影裝置中,是為了將未定影調(diào)色劑像用熱和壓力定影到紙等記錄媒介上而使用的部件。在實(shí)施方式1中,作為定影部件而例示了加壓輥。
圖2是涉及實(shí)施方式1的定影部件的示意圖。如圖示那樣,作為定影部件的加壓輥10是具備芯體11和形成在芯體11的外周面上的彈性層12的結(jié)構(gòu)。加壓輥10的彈性層12是將軸向兩端部(以下,將該部分稱作“夾緊部13、14”)和夾緊部13、14以外的部分(以下,將該部分稱作“自由部15”)連續(xù)地一體成型而成的成型件(也稱作“一體成型體”)。
芯體11由熱傳導(dǎo)性及機(jī)械強(qiáng)度良好的金屬或樹脂材料構(gòu)成。對(duì)于芯體11的材料沒有任何限制,例如可以使用sus合金、鎳(ni)、鎳合金、鐵(fe)、磁性不銹鋼、鈷-鎳(co-ni)合金等金屬材料、或pi(聚酰亞胺樹脂)等樹脂材料。此外,關(guān)于芯體11的形狀也沒有特別限制,既可以是中空的,也可以不是中空的。在本實(shí)施方式中,作為芯體11而使用心軸。
在芯體11的外周面上夾著粘接劑層(未圖示)設(shè)有彈性層12。彈性層12只要是由具有低熱容量及低熱傳導(dǎo)性的發(fā)泡彈性體構(gòu)成的就可以,并沒有被特別限定,可以使用將發(fā)泡材料(其使化學(xué)發(fā)泡劑等添加劑細(xì)小地分散到周知的彈性體或橡膠中而成)成形為發(fā)泡狀(泡沫)或多孔質(zhì)形狀而得到的結(jié)構(gòu)。作為在制作發(fā)泡彈性體時(shí)使用的彈性體或橡膠,例如可以舉出硅橡膠、氟橡膠、聚氨酯橡膠等。構(gòu)成彈性層12的發(fā)泡彈性體例如可以成形為筆直型、冠型(自由部15的外徑形成得比夾緊部13、14的外徑大)、倒冠型(自由部15的外徑形成得比夾緊部13、14的外徑?。┑刃螤?,不論是哪種形狀都能夠采用。此外,彈性層12的外徑d1可以根據(jù)采用的定影裝置1(圖5參照)等而適當(dāng)變更。在本實(shí)施方式中,使用夾緊部13、14的外徑d1是φ34.0的筆直型的由硅橡膠構(gòu)成的彈性層12。
構(gòu)成彈性層12的發(fā)泡彈性體形成為,夾緊部13、14的發(fā)泡倍率與自由部15的發(fā)泡倍率不同。即,當(dāng)使上述彈性體或橡膠發(fā)泡時(shí),限制夾緊部13、14的發(fā)泡,另一方面,使自由部15自由地發(fā)泡,由此,自由部15的發(fā)泡倍率變得比夾緊部13、14的發(fā)泡倍率大,形成軸向的發(fā)泡倍率不同的發(fā)泡彈性體。在本實(shí)施方式中,使用這樣的發(fā)泡彈性體形成彈性層12,所以?shī)A緊部13、14與自由部15的比重及硬度等不同。彈性層12的夾緊部13、14的比重與自由部15的比重的差優(yōu)選的是0.02以上,更優(yōu)選的是0.05以上0.2以下。即,在本實(shí)施方式中,當(dāng)自由部15的比重是0.7以下、優(yōu)選的是0.3以上0.7以下時(shí),相對(duì)于自由部15的比重,夾緊部13、14的比重與自由部15的比重的差為10%以上70%以下,優(yōu)選的是為10%以上50%以下,更優(yōu)選的是為20%以上50%以下,最優(yōu)選的是為30%以上50%以下。此外,夾緊部13、14的硬度與自由部15的硬度的差(依據(jù)規(guī)格:jisk7312,jiss6050)從確保與以往的定影部件同樣的耐久性的觀點(diǎn)來看,優(yōu)選的是設(shè)為3°以上10°以下。
當(dāng)彈性層12的自由部15的比重為既定范圍內(nèi)時(shí),如果相對(duì)于自由部15的夾緊部13、14與自由部15的比重的差處于上述范圍內(nèi),則在后述的定影裝置1(參照?qǐng)D5)中,能夠使加壓輥10驅(qū)動(dòng)發(fā)熱套筒40(帶狀)的夾緊力(摩擦力)提高,并且能夠確保調(diào)色劑定影時(shí)的面壓。并且,借助加壓輥10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng),能夠在夾持發(fā)熱套筒40的同時(shí)使定影輥43順暢地從動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
另外,在本實(shí)施方式中,在彈性層12的自由部15的外周面上,也可以根據(jù)需要夾著粘接劑層設(shè)置由氟樹脂或硅橡膠等構(gòu)成的管或覆層(離型層)。例如,作為構(gòu)成氟樹脂管的氟樹脂,優(yōu)選的是使用耐熱性良好的四氟乙烯/全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(pfa樹脂)。此外,作為pfa樹脂以外的構(gòu)成氟樹脂管的氟樹脂,可以舉出四氟乙烯/六氟丙烯共聚物(fep)、聚四氟乙烯(ptfe)、乙烯/四氟乙烯共聚物(etfe)。此外,可以舉出聚三氟氯乙烯(pctfe)、乙烯/三氟氯乙烯共聚物(ectfe)、聚偏氟乙烯(pvdf)等。此外,也可以將這些氟樹脂1種或多種組合地使用。
此外,在彈性層12及離型層的形成時(shí)設(shè)置的粘接劑層由附加硬化型硅橡膠粘接劑的硬化物構(gòu)成。附加硬化型硅橡膠粘接劑包括配合有自粘接成分的附加硬化型硅橡膠。具體而言,附加硬化型硅橡膠粘接劑含有具有以乙烯基為代表的不飽和碳化氫基的有機(jī)聚硅氧烷、和氫化有機(jī)聚硅氧烷及作為交聯(lián)觸媒的白金化合物,借助附加反應(yīng)而硬化。作為這樣的粘接劑,可以使用周知的材料。
接著,對(duì)加壓輥10的制造方法進(jìn)行說明。加壓輥10的制造方法在彈性層12的形成工序上具有特征,關(guān)于其以外的工序可以采用周知的制法,例如在日本特開2011-026617號(hào)公報(bào)或日本特開2013-231875號(hào)公報(bào)等中記載的方法。因而,這里參照?qǐng)D3對(duì)彈性層12的形成工序進(jìn)行說明,關(guān)于其他的工序適當(dāng)省略說明。
圖3是表示涉及實(shí)施方式1的定影部件的構(gòu)成要素的制造工序的一例的圖。如圖示那樣,彈性層12的形成工序具備:成形工序(a),將發(fā)泡材料20擠壓成形;發(fā)泡工序(b),使擠壓成形后的發(fā)泡材料20發(fā)泡;研磨工序(c),將發(fā)泡后的發(fā)泡材料20(發(fā)泡彈性體23)研磨,成為彈性層12。
在發(fā)泡工序(b)中,使用發(fā)泡抑制部件(后述的凸緣30)。圖4是涉及實(shí)施方式1的發(fā)泡抑制部件的示意圖。如圖4所示,凸緣30在上表面31上形成有使芯體11的端部插通的插通部32,在底面33上形成有開口部34。此外,在凸緣30的內(nèi)部,凹設(shè)有裝配部35,該裝配部35裝配于在成形工序(a)中擠壓成形在芯體11上的發(fā)泡材料20的兩端部21、22的某個(gè)。
凸緣30的尺寸可以根據(jù)形成的彈性層12的夾緊部13、14與自由部15的比重的差及芯體11的尺寸、或采用的圖像形成裝置的類別等而適當(dāng)變更。在本實(shí)施方式中,使用外徑d2是φ40、內(nèi)徑d3(裝配部35的內(nèi)徑)是φ34、插通部32的口徑d4是φ10、軸向長(zhǎng)度l1是47.4mm及裝配部35的軸向長(zhǎng)度l2是42.4mm的凸緣30。
首先,在成形工序(a)中,將化學(xué)發(fā)泡劑、加硫劑、觸媒、著色劑等添加劑配合到彈性體或橡膠中而制作發(fā)泡材料20。接著,準(zhǔn)備芯體11,使用擠壓機(jī)(未圖示),在芯體11的外周面上將發(fā)泡材料20擠壓成形為外徑φ30.4。
化學(xué)發(fā)泡劑沒有被特別限定,例如可以使用1,1'-偶氮(環(huán)己烷-1-甲基羰基)等。此外,化學(xué)發(fā)泡劑的配合量沒有被特別限定,例如只要對(duì)100質(zhì)量部的彈性體或橡膠配合3質(zhì)量部~8質(zhì)量部的化學(xué)發(fā)泡劑就可以。另外,關(guān)于加硫劑、觸媒、著色劑等添加劑的類別及添加量,可以根據(jù)使用的彈性體或橡膠及化學(xué)發(fā)泡劑適當(dāng)選擇。
接著,在發(fā)泡工序(b)中,在由成形工序(a)擠壓成形后的發(fā)泡材料20的兩端部21、22上,分別裝配凸緣30(發(fā)泡抑制部件)。接著,在將兩端部21、22的發(fā)泡材料20用凸緣30限制的同時(shí)使其發(fā)泡,另一方面使兩端部21、22以外的發(fā)泡材料20自由地發(fā)泡,在此狀態(tài)下放置既定時(shí)間,由此兩端部21、22上的發(fā)泡材料20的發(fā)泡倍率被抑制,得到形成為凸緣30的形狀的發(fā)泡彈性體23。接著,從得到的發(fā)泡彈性體23的兩端部24、25將凸緣30分別拆下。
在發(fā)泡工序(b)中,在由成形工序(a)擠壓成形在芯體11上的發(fā)泡材料20的兩端部21、22上,使其在裝配著凸緣30的狀態(tài)下發(fā)泡,得到發(fā)泡彈性體23。即,在發(fā)泡彈性體23的裝配凸緣30部分中,發(fā)泡材料20的發(fā)泡被適度地抑制,最終成為發(fā)泡倍率被抑制的彈性層12的夾緊部13、14。另一方面,在發(fā)泡彈性體23的未裝配凸緣30的部分中,發(fā)泡材料20自由地發(fā)泡,最終成為彈性層12的自由部15。并且,夾緊部13、14的發(fā)泡倍率比彈性層12的自由部15的發(fā)泡倍率小,由此,與自由部15相比,夾緊部13、14的比重及硬度變大。
接著,在研磨工序(c)中,將在發(fā)泡工序(b)中得到的發(fā)泡彈性體23的兩端部24、25用切斷機(jī)構(gòu)切斷以成為既定的長(zhǎng)度,然后將發(fā)泡彈性體23的切斷面及表面用研磨機(jī)構(gòu)研磨,成為彈性層12。由此,得到形成有筆直型的彈性層12的加壓輥10,該彈性層12由夾緊部13、14和自由部15構(gòu)成,夾緊部13、14與自由部15的外徑相同。
經(jīng)過以上的工序(a)~(c)得到的加壓輥10僅通過在彈性層12的形成時(shí)使用凸緣30,就能夠使彈性層12的夾緊部13、14的比重與自由部15的比重的差成為0.02以上。進(jìn)而,彈性層12在將凸緣30裝配在擠壓成形于芯體11上的發(fā)泡材料20的兩端部21、22上的狀態(tài)下發(fā)泡,所以能夠得到連續(xù)一體成型的一體成型體。即,彈性層12的夾緊部13、14和自由部15由相同材料構(gòu)成,所以不產(chǎn)生例如因?qū)A緊部13、14用不同材質(zhì)形成而帶來的成本。因而,該方法在成本方面也是良好的,能夠確保調(diào)色劑定影時(shí)的面壓,并且能夠得到兼顧了彈性層12的夾緊力的提高和成本性的加壓輥10。
另外,如果在經(jīng)過工序(a)~(c)得到的加壓輥10的外周面上夾著粘接劑層設(shè)置由氟樹脂或硅橡膠等構(gòu)成的管或覆層(離型層),也可以在研磨工序(c)之后加上形成離型層的工序。在該工序中,離型層只要采用周知的方法(例如,參照專利文獻(xiàn)2)形成在加壓輥10的自由部15的外周面上就可以。
此外,在本實(shí)施方式中,為了使在發(fā)泡工序(b)中得到的發(fā)泡彈性體23進(jìn)一步硬化,也可以在發(fā)泡工序(b)與研磨工序(c)之間加上使發(fā)泡彈性體23硬化的工序。在該工序中,在與發(fā)泡材料20對(duì)應(yīng)的條件下使發(fā)泡彈性體23硬化,但也可以根據(jù)需要而在發(fā)泡工序(b)中進(jìn)行前硬化(預(yù)硬化)后進(jìn)行該硬化。
[2.定影裝置]
接著,對(duì)涉及本實(shí)施方式的定影裝置進(jìn)行說明。該定影裝置搭載在圖像形成裝置中,是借助熱和壓力使未定影調(diào)色劑像定影在記錄媒介上的裝置。
圖5是表示涉及實(shí)施方式1的定影裝置的結(jié)構(gòu)例的示意剖視圖。如圖5所示,定影裝置1具備作為發(fā)熱旋轉(zhuǎn)體的發(fā)熱套筒40、作為磁場(chǎng)生成機(jī)構(gòu)的電磁感應(yīng)加熱裝置41(加熱機(jī)構(gòu))、將由電磁感應(yīng)加熱裝置41生成的磁場(chǎng)吸收的作為磁場(chǎng)吸收機(jī)構(gòu)的磁場(chǎng)吸收部件42、和將發(fā)熱套筒40夾持旋轉(zhuǎn)的一對(duì)作為加壓部件的定影輥43及加壓輥10。
發(fā)熱套筒40以其上部沿著后述的線圈導(dǎo)引部44圓弧狀地彎曲的方式懸架在定影輥43上。這樣,通過使發(fā)熱套筒40的上部沿著線圈導(dǎo)引部44圓弧狀地彎曲,能夠使發(fā)熱套筒40的行進(jìn)性穩(wěn)定。
定影輥43旋轉(zhuǎn)自如地軸支承在定影裝置1的上部側(cè),加壓輥10旋轉(zhuǎn)自如地軸支承在定影裝置1的下部側(cè)。加壓輥10被驅(qū)動(dòng)源(未圖示)向箭頭a方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。定影輥43借助加壓輥10的旋轉(zhuǎn),在夾持發(fā)熱套筒40的同時(shí)從動(dòng)旋轉(zhuǎn)。由此,發(fā)熱套筒40被定影輥43和加壓輥10夾持而向箭頭b方向旋轉(zhuǎn)。借助該發(fā)熱套筒40的夾持旋轉(zhuǎn),在發(fā)熱套筒40與加壓輥10之間形成用來將未定影調(diào)色劑像45加熱定影到記錄媒介46上的夾持部(未圖示)。
電磁感應(yīng)加熱裝置41由電磁感應(yīng)加熱(ih:inductionheating)式的磁場(chǎng)生成機(jī)構(gòu)構(gòu)成,具備沿著發(fā)熱套筒40上的沿線圈導(dǎo)引部44圓弧狀地彎曲的部位的外周面配設(shè)的勵(lì)磁線圈47、和將勵(lì)磁線圈47覆蓋的由鐵素體構(gòu)成的芯(コア)48。勵(lì)磁線圈47使用將細(xì)線集束而成的利茲線形成,電磁感應(yīng)加熱裝置41截面形狀形成為半圓形,以將發(fā)熱套筒40的外周面覆蓋。
磁場(chǎng)吸收部件42配設(shè)在隔著發(fā)熱套筒40而與勵(lì)磁線圈47對(duì)置的部位,將由電磁感應(yīng)加熱裝置41生成的磁場(chǎng)吸收。
在電磁感應(yīng)加熱裝置41的勵(lì)磁線圈47上,從勵(lì)磁電路(未圖示)施加既定頻率(例如20khz~60khz左右)的勵(lì)磁電流。由此,在芯48與磁場(chǎng)吸收部件42之間生成交流磁場(chǎng),在發(fā)熱套筒40的表面產(chǎn)生渦電流,發(fā)熱套筒40發(fā)熱。
芯48設(shè)在整齊排列的勵(lì)磁線圈47的中心和背面的一部分上。作為芯48及磁場(chǎng)吸收部件42的材料,除了鐵素體以外還可以使用坡莫合金等高透磁率的材料。
定影裝置1通過將被轉(zhuǎn)印了未定影調(diào)色劑像45的記錄媒介46向箭頭c方向輸送、以使未定影調(diào)色劑像45的保持面接觸在發(fā)熱套筒40上,能夠?qū)⑽炊ㄓ罢{(diào)色劑像45加熱定影到記錄媒介46上。
此外,定影裝置1使用設(shè)有使上述夾緊部13、14(參照?qǐng)D2)的比重上升的彈性層12的加壓輥10。由此,能夠使驅(qū)動(dòng)發(fā)熱套筒40的加壓輥10的夾緊力提高,能夠使未定影調(diào)色劑像45向記錄媒介46的定影性提高,實(shí)現(xiàn)圖像的高畫質(zhì)化。此外,能夠用簡(jiǎn)單的方法制作具有上述良好的特性的加壓輥10,能夠使圖像形成裝置的成本下降。
(實(shí)施方式2)
實(shí)施方式2的定影部件其兩端部的形狀與實(shí)施方式1不同。因而,在實(shí)施方式2中,僅對(duì)與實(shí)施方式1的不同點(diǎn)進(jìn)行說明,關(guān)于其以外適當(dāng)省略說明。
圖6是涉及實(shí)施方式2的發(fā)泡抑制部件的示意圖。在本實(shí)施方式中,作為與實(shí)施方式1的發(fā)泡抑制部件(凸緣30)不同的發(fā)泡抑制部件,使用圖6所示的錐狀凸緣50。錐狀凸緣50與凸緣30同樣,在上表面51上形成有使芯體11(參照?qǐng)D2)的端部插通的插通部52,在底面53上形成有開口部54。此外,在錐狀凸緣50的內(nèi)部,與實(shí)施方式1同樣,凹設(shè)有裝配部55,該裝配部55裝配于在成形工序(a)中擠壓成形在芯體11上的發(fā)泡材料20的兩端部21、22的某個(gè)(參照?qǐng)D3)。
錐狀凸緣50具有從底面53側(cè)朝向上表面51側(cè)漸細(xì)的錐構(gòu)造,所以裝配部55也是同樣的構(gòu)造。即,在圖3所示的彈性層12的形成工序中,在代替凸緣30而采用錐狀凸緣50的情況下,雖然詳細(xì)情況后述,但能得到具有兩端部朝向兩個(gè)軸向末端部分別漸細(xì)的錐構(gòu)造的彈性層61(參照?qǐng)D7)。
在圖3所示的發(fā)泡工序(b)中,如果在成形工序(a)中得到的發(fā)泡材料20的兩端部21、22上分別裝配錐狀凸緣50,則兩端部21、22的發(fā)泡材料20被錐狀凸緣50限制發(fā)泡,但由于發(fā)泡的限制朝向兩個(gè)軸兩末端部變強(qiáng),所以發(fā)泡倍率朝向兩個(gè)軸向末端部變小而變化。在本實(shí)施方式中,使發(fā)泡材料20的發(fā)泡倍率階段性地減小,由此,根據(jù)裝配部55的兩側(cè)壁部56、57的傾斜而密度變化,得到形成為錐狀凸緣50的形狀的發(fā)泡彈性體(未圖示)。然后,與實(shí)施方式1同樣,經(jīng)過研磨工序(c)而得到后述的加壓輥60(參照?qǐng)D7)。
圖7是涉及實(shí)施方式2的定影部件的示意圖。如圖7所示,加壓輥60除了具有彈性層61的夾緊部62、63朝向兩個(gè)軸向末端部分別漸細(xì)的錐構(gòu)造以外,還具有與實(shí)施方式1的加壓輥10同樣的結(jié)構(gòu)。該夾緊部62、63的形狀如上述那樣與錐狀凸緣50的裝配部55的形狀對(duì)應(yīng)。即,夾緊部62、63的發(fā)泡倍率朝向兩個(gè)軸向末端部逐漸變小,夾緊部62、63的比重及硬度朝向其末端逐漸變大。
因此,在本實(shí)施方式中,在至少?gòu)椥詫?1的夾緊部62、63的兩個(gè)軸向末端部附近的比重與自由部64的比重的差是0.02以上,此外自由部64的比重是0.7以下時(shí),相對(duì)于自由部64的比重,夾緊部62、63的兩個(gè)軸向末端部附近的比重與自由部64的比重的差是10%以上70%以下,進(jìn)而,夾緊部62、63的兩個(gè)軸向末端部附近的硬度與自由部64的硬度的差是3°以上10°以下。因而,與實(shí)施方式1同樣,如果在定影裝置1(參照?qǐng)D5)中采用了加壓輥60,能夠使驅(qū)動(dòng)發(fā)熱套筒40(帶狀)的夾緊力提高,并且能夠確保調(diào)色劑定影時(shí)的面壓。
此外,在本實(shí)施方式中,使用使內(nèi)徑從底面53側(cè)朝向上表面51側(cè)逐漸變小的錐狀凸緣50,即使用與需要比重及硬度的上升的部分(在本實(shí)施方式的情況下是夾緊部62、63的末端部附近)對(duì)應(yīng)的形狀的發(fā)泡抑制部件,由此,能夠容易地控制加壓輥的比重及硬度分布。此外,根據(jù)本實(shí)施方式,能夠在不伴隨新設(shè)備的導(dǎo)入及工序數(shù)的增加等的情況下控制加壓輥的比重及硬度分布,所以能夠提供成本性良好的加壓輥及其制造方法。
(實(shí)施方式3)
實(shí)施方式3的發(fā)泡抑制部件是具有發(fā)泡部和發(fā)泡抑制部的部件。因而,在實(shí)施方式3中,僅對(duì)與實(shí)施方式1的不同點(diǎn)進(jìn)行說明,關(guān)于其以外適當(dāng)省略說明。
圖8是涉及實(shí)施方式3的發(fā)泡抑制部件的示意圖。在本實(shí)施方式中,作為與實(shí)施方式1的發(fā)泡抑制部件(凸緣30)不同的發(fā)泡抑制部件而使用圖8所示的發(fā)泡部件70。發(fā)泡部件70由具有大徑的內(nèi)徑d5的發(fā)泡部71、和具有比內(nèi)徑d5直徑小的內(nèi)徑d6的發(fā)泡抑制部72、73構(gòu)成。在發(fā)泡抑制部72、73的兩端部74、75上,與凸緣30同樣,分別形成有使芯體11的端部插通的插通部76、77。此外,在發(fā)泡部71和發(fā)泡抑制部72、73的內(nèi)部,凹設(shè)有中空部78、79、80,該中空部78、79、80保持在成形工序(a)中擠壓成形于芯體11上的發(fā)泡材料20(參照?qǐng)D3)。中空部78、79、80是在發(fā)泡部件70的內(nèi)部連續(xù)地凹設(shè)的空間,中空部78的徑向的寬度(發(fā)泡部件70的內(nèi)徑d5)與中空部79、80的徑向的寬度(發(fā)泡部件70的內(nèi)徑d6)分別不同。
接著,對(duì)使用發(fā)泡部件70形成彈性層12(參照?qǐng)D2)的方法進(jìn)行說明。彈性層12與實(shí)施方式1同樣,經(jīng)過成形工序(a)、發(fā)泡工序(b)和研磨工序(c)而形成(參照?qǐng)D3)。在發(fā)泡工序(b)中,使用上述發(fā)泡部件70,在將發(fā)泡部件70裝配于在成形工序(a)中擠壓成形在芯體11上的發(fā)泡材料20上的狀態(tài)下進(jìn)行發(fā)泡,得到發(fā)泡彈性體23。即,關(guān)于發(fā)泡彈性體23上的發(fā)泡部71的裝配部分,在具有大徑的內(nèi)徑d5的中空部78中發(fā)泡材料20自由地發(fā)泡,最終成為彈性層12的自由部15。另一方面,關(guān)于發(fā)泡彈性體23上的發(fā)泡抑制部72、73的裝配部分,在具有比內(nèi)徑d5直徑小的內(nèi)徑d6的中空部79、80中發(fā)泡材料20的發(fā)泡被適度地抑制,最終成為發(fā)泡倍率被限制的彈性層12的夾緊部13、14。另外,在發(fā)泡工序(b)之后,與實(shí)施方式1同樣,在研磨工序(c)中將發(fā)泡彈性體23研磨,使其成為彈性層12(參照?qǐng)D3)。
使用發(fā)泡部件70制作出的加壓輥10(參照?qǐng)D2)與實(shí)施方式1同樣,在彈性層12的夾緊部13、14的末端部附近的比重與自由部15的比重的差是0.02以上,此外自由部15的比重是0.7以下時(shí),相對(duì)于自由部15的比重,夾緊部13、14的兩個(gè)軸向末端部附近的比重與自由部15的比重的差是10%以上70%以下,進(jìn)而,夾緊部13、14的末端部附近的硬度與自由部15的硬度的差是3°以上10°以下。因而,與實(shí)施方式1同樣,如果在定影裝置1(參照?qǐng)D5)中采用了加壓輥10,能夠使驅(qū)動(dòng)發(fā)熱套筒40(帶狀)的夾緊力提高,并且能夠確保調(diào)色劑定影時(shí)的面壓。
此外,在本實(shí)施方式中,使發(fā)泡部件70的中空部78中的發(fā)泡材料20的發(fā)泡為自由發(fā)泡,但通過適當(dāng)變更中空部78的內(nèi)徑d5,不僅能夠容易地控制彈性層12的夾緊部13、14的比重及硬度分布,還能夠容易地控制自由部15的比重及硬度分布。因而,通過使用本實(shí)施方式的發(fā)泡部件70,與實(shí)施方式2相比能夠自由地控制加壓輥的比重及硬度分布。
(定影部件的變形例)
以上,對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)并不限定于上述實(shí)施方式。涉及本發(fā)明的定影部件只要能夠使彈性層的夾緊部及自由部的比重的差為上述既定范圍內(nèi),并不限定于上述發(fā)泡抑制部件。即,在本發(fā)明中,只要能夠使用發(fā)泡抑制部件將彈性層的既定部位的發(fā)泡倍率抑制為既定值就可以,只要根據(jù)需要適當(dāng)變更發(fā)泡抑制部件的形狀等就可以。
涉及本發(fā)明的定影部件適合用在上述那樣的加壓輥中,但也能夠用在定影輥等中。這樣,涉及本發(fā)明的定影部件的使用方案沒有被特別限定。
具備涉及本發(fā)明的定影部件的定影裝置能夠搭載在復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、激光打印機(jī)、其他打印機(jī)及它們的復(fù)合機(jī)等各種圖像形成裝置(特別是電子照片式)上。進(jìn)而,定影裝置中的加熱機(jī)構(gòu)并不限定于電磁感應(yīng)加熱裝置,例如也可以使用鹵素加熱器、電熱線加熱器、紅外線加熱器、碳加熱器、微波等。
涉及本發(fā)明的定影部件能夠應(yīng)用到輸送紙等記錄媒介的輸送裝置(輸送部)的輸送部件中。作為輸送部件,例如可以舉出送紙輥或給紙輥等送紙輥類等。
[實(shí)施例]
以下,示出實(shí)施例而更具體地說明本發(fā)明。另外,本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施例。
(實(shí)施例1)
在實(shí)施例1中,在si橡膠(信越化學(xué)工業(yè)社制,x-30-4037u)中配合加硫劑、觸媒、發(fā)泡劑及著色劑,通過將它們使用攪拌輥攪拌,得到si橡膠原料。另一方面,準(zhǔn)備涂敷了底漆并干燥的心軸。然后,使用擠壓機(jī)在心軸的外周面上,將si橡膠原料擠壓為外徑φ30.4的輥狀,在擠壓后的輥的兩端部上,分別裝配內(nèi)徑φ34.0的凸緣(參照?qǐng)D4),進(jìn)行發(fā)泡硬化。接著,將發(fā)泡硬化后的輥的表面用圓筒研磨機(jī)研磨,得到使中央部的外徑相對(duì)于端部變小的倒冠形狀的輥a。測(cè)量得到的輥a的發(fā)泡倍率,相對(duì)于凸緣的非裝配部分(自由部)的發(fā)泡倍率是2.15倍,凸緣的裝配部分(夾緊部)的發(fā)泡倍率是1.48倍。然后,在輥a的表面上涂敷粘接劑,覆蓋膜厚30μm的氟樹脂管,得到輥b。
(比較例1)
在比較例1中,除了不使用實(shí)施例1的凸緣而進(jìn)行發(fā)泡硬化以外,與實(shí)施例1同樣地得到輥。另外,設(shè)將發(fā)泡硬化后的輥的表面研磨而得到的部件為“輥c”,設(shè)在輥c上覆蓋了氟樹脂管而成的部件為“輥d”。
(外徑的測(cè)量)
使用激光測(cè)長(zhǎng)器(東京光電子工業(yè)社制,rsv15100-3c),分別進(jìn)行在實(shí)施例1中得到的輥a、b及在比較例1中得到的輥c、d的外徑的測(cè)量(21p旋轉(zhuǎn)外徑測(cè)量),將其結(jié)果表示在圖9中。該測(cè)量以載置在激光測(cè)長(zhǎng)器的軸承上的心軸的一方的末端部(長(zhǎng)轂側(cè)(長(zhǎng)ボス側(cè)):心軸的在一方軸向上較長(zhǎng)的一側(cè))為出發(fā)點(diǎn)(測(cè)量位置0mm),以心軸的另一方的末端部(短轂側(cè)(短ボス側(cè)):心軸的在另一方軸向上較短的一側(cè))為終點(diǎn),在各輥的長(zhǎng)度方向上對(duì)從3.8mm到323.2mm的21處測(cè)量位置,使各輥旋轉(zhuǎn)一周地進(jìn)行。另外,圖9的外徑值是使輥旋轉(zhuǎn)一周而測(cè)量時(shí)的平均值。
該測(cè)量的結(jié)果如圖9所示,可以確認(rèn)輥a和輥c的外徑是大致均勻的。同樣,可以確認(rèn)輥b與輥d的外徑也是大致均勻的。
(硬度的測(cè)量)
使用橡膠硬度計(jì)(高分子計(jì)器社制,askerc),分別進(jìn)行在實(shí)施例1中得到的輥a、b及在比較例1中得到的輥c、d的硬度的測(cè)量,將其結(jié)果表示在表1中。該測(cè)量在輥a、c中在各輥的圓周方向上對(duì)1處(0°)及在長(zhǎng)度方向上對(duì)5處、此外在b、d中在各輥的圓周方向上對(duì)4處(90°均等分配)及在長(zhǎng)度方向上對(duì)5處測(cè)量位置在載荷9.8n下分別進(jìn)行。
(比重的測(cè)量)
使用電子比重計(jì)(東京硝子器械社制,md-200s),對(duì)在實(shí)施例1中得到的輥a進(jìn)行比重的測(cè)量,將其結(jié)果表示在表1中。該測(cè)量在長(zhǎng)度方向上對(duì)5處測(cè)量位置進(jìn)行。
[表1]
該測(cè)量的結(jié)果如表1所示,可以確認(rèn):輥a的硬度及比重都是夾緊部比自由部大,當(dāng)自由部的比重的平均值是0.425時(shí),兩夾緊部的比重的平均值(0.600)與自由部的比重的平均值(0.425)的差是0.175。另一方面,可以確認(rèn)輥c的硬度在自由部和兩夾緊部沒有差異,是大致均勻的。此外,關(guān)于輥b的硬度可以看到與輥a的硬度同樣的趨勢(shì),關(guān)于輥d的硬度可以看到與輥c的硬度同樣的趨勢(shì)。另外,關(guān)于輥c的比重沒有進(jìn)行測(cè)量,但與硬度同樣,可以想到在自由部和兩夾緊部沒有差異而是大致均勻的。
(面壓的測(cè)量)
使用模擬器評(píng)價(jià)機(jī)(本公司制),分別進(jìn)行在實(shí)施例1中得到的輥b及在比較例1中得到的輥d的面壓的測(cè)量,將其結(jié)果表示在圖10中。該測(cè)量是將各輥設(shè)置在模擬器評(píng)價(jià)機(jī)中、在模擬器評(píng)價(jià)機(jī)的金屬輥與各輥之間夾入壓力測(cè)量用傳感器(ニッタ社制,i-scan)、在長(zhǎng)度方向上對(duì)3處測(cè)量位置進(jìn)行的。此外,測(cè)量條件為,使將各輥向金屬輥推抵時(shí)的壓縮率為25%(相對(duì)于各輥的橡膠壁厚壓扁25%)。
該測(cè)量的結(jié)果如圖10所示,可以確認(rèn),輥b的面壓即使在圖像形成裝置的動(dòng)作環(huán)境下,也是兩夾緊部比自由部高,輥d的面壓在自由部和兩夾緊部沒有差異而是大致均勻的。
(總結(jié))
根據(jù)以上的結(jié)果可知,在使用凸緣(發(fā)泡抑制部件)形成彈性層(發(fā)泡硅橡膠)的加壓輥(定影部件)中,當(dāng)彈性層的自由部的比重是0.7以下時(shí),兩夾緊部的比重與自由部的比重的差為0.02以上。此外可知,即使是圖像形成裝置的動(dòng)作環(huán)境下,也將加壓輥的兩端部(兩夾緊部)的面壓保持為既定值以上。另外,在上述實(shí)施例中,使用由硅橡膠構(gòu)成的彈性層,但可以推測(cè),即使使用由氟橡膠、聚氨酯橡膠等可構(gòu)成彈性層的材料,也會(huì)出現(xiàn)同樣的結(jié)果。
因而,使用凸緣制作的加壓輥能夠確保調(diào)色劑的定影所需要的面壓,并且能夠兼顧彈性層的夾緊力的提高和成本性。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
涉及本發(fā)明的定影部件特別適合在電子照片式的復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等圖像形成裝置的定影部中使用。
附圖標(biāo)記說明
1定影裝置;10、60、100加壓輥;11、101芯體;12、61、102彈性層;13、14、62、63、106、107夾緊部;15、64自由部;20發(fā)泡材料;21、22、24、25、74、75端部;23發(fā)泡彈性體;30凸緣;31、51上表面;32、52、76、77插通部;33、53底面;34、54開口部;35、55裝配部;40發(fā)熱套筒;41電磁感應(yīng)加熱裝置;42磁場(chǎng)吸收部件;43定影輥;44線圈導(dǎo)引部;45未定影調(diào)色劑像;46記錄媒介;47勵(lì)磁線圈;48芯;50錐狀凸緣;56、57側(cè)壁部;70發(fā)泡部件;71發(fā)泡部;72、73發(fā)泡抑制部;78、79、80中空部;103離型層;104發(fā)泡硅橡膠層;105氟樹脂管。