專利名稱：發(fā)熱定影帶和使用該發(fā)熱定影帶的圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)熱定影帶、和使用該發(fā)熱定影帶的圖像形成裝置，所述發(fā)熱定影帶用于將利用電子照相等靜電潛像顯影方式形成的干式調(diào)色劑圖像熱定影在圖像承載體上。
背景技術(shù)：
以往，對(duì)于復(fù)印機(jī)、激光打印機(jī)等圖像形成裝置而言，多采用在調(diào)色劑顯影后利用熱輥方式對(duì)轉(zhuǎn)印于普通紙等圖像承載體上的未定影調(diào)色劑圖像進(jìn)行接觸加熱定影的方法。但是，熱輥方式要升溫到能夠定影的溫度需要時(shí)間、且需要大量的熱能。從縮短自接通電源到開(kāi)始復(fù)印為止的時(shí)間(預(yù)熱時(shí)間)以及節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā)，近年來(lái)，熱膜定影方式已成為主流?！?br> 在該熱膜定影方式的定影裝置(定影器)中，采用了在聚酰亞胺等耐熱性膜的外表面疊層有氟樹(shù)脂等脫模性層的無(wú)縫定影帶。但是，對(duì)于這樣的熱膜定影方式的定影裝置而言，由于其利用例如陶瓷加熱器對(duì)膜進(jìn)行加熱，進(jìn)而在該膜表面定影調(diào)色劑圖像，因此，膜的導(dǎo)熱性變得尤為重要。而欲通過(guò)對(duì)定影帶膜進(jìn)行薄膜化來(lái)改善其導(dǎo)熱性時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其機(jī)械強(qiáng)度降低，難以高速旋轉(zhuǎn)，在以高速形成高畫(huà)質(zhì)圖像時(shí)存在問(wèn)題，另外，還存在陶瓷加熱器等容易發(fā)生破損的問(wèn)題。為了解決上述問(wèn)題，近年來(lái)已針對(duì)在定影帶自身上設(shè)置有發(fā)熱體的定影帶(以下稱為發(fā)熱定影帶)進(jìn)行了研究，并提出了通過(guò)對(duì)該發(fā)熱體供電而直接加熱定影帶，從而使調(diào)色劑圖像定影的方式。使用發(fā)熱定影帶的圖像形成裝置的預(yù)熱時(shí)間短，耗電比熱膜定影方式少，且作為熱定影裝置在節(jié)能和高速化等方面優(yōu)異，迄今為止已被廣泛研究。例如，已知有使用了下述芯材且具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的發(fā)熱層的定影帶，所述芯材由鉄、SUS、銅、鈷、鎳、鉻、鋁、金、鉬、銀、錫、鈀等構(gòu)成，且被氟類(lèi)樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚酰胺酰亞胺樹(shù)脂包覆(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)I)。已知有具備下述發(fā)熱層、絕緣層及脫模層的發(fā)熱定影帶，所述發(fā)熱層由分散有碳納米材料及絲狀金屬微粒的聚酰亞胺樹(shù)脂構(gòu)成(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)2)。還已知有具備絕緣層、電阻發(fā)熱體層、脫模層及電極層的發(fā)熱定影帶，所述絕緣層由聚酰亞胺樹(shù)脂構(gòu)成，所述電阻發(fā)熱體層中，在由聚酰亞胺樹(shù)脂構(gòu)成的基體樹(shù)脂中基本上均勻地分散并存在有碳納米材料和絲狀金屬微粒(例如，參見(jiàn)專利文獻(xiàn)3)?，F(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2006-343538號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2007-272223號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)2009-109997號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題
然而，專利文獻(xiàn)I中記載的發(fā)熱定影帶經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)發(fā)生氧化，導(dǎo)致電阻増加。因此，已發(fā)現(xiàn)其具有無(wú)法獲得規(guī)定發(fā)熱量的問(wèn)題。就專利文獻(xiàn)2中記載的發(fā)熱定影帶而言，伴隨聚酰亞胺樹(shù)脂的加熱、冷卻，會(huì)發(fā)生樹(shù)脂的伸縮，引起電阻變化。已發(fā)現(xiàn)其具有下述問(wèn)題在填料與樹(shù)脂的界面處會(huì)發(fā)生龜裂、破損，而該部分無(wú)法實(shí)現(xiàn)充分的定影。就專利文獻(xiàn)3中記載的發(fā)熱定影帶而言，伴隨聚酰亞胺樹(shù)脂的加熱、冷卻，會(huì)發(fā)生樹(shù)脂的伸縮，引起電阻變化。已發(fā)現(xiàn)其具有下述問(wèn)題在填料與樹(shù)脂的界面處會(huì)發(fā)生龜裂、破損，而該部分無(wú)法實(shí)現(xiàn)充分的定影?；谏鲜霰尘?，期待開(kāi)發(fā)出一種即使在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其表面電阻值、體積電阻值的變化也較小、可防止發(fā)熱層的斷裂、龜裂的發(fā)熱定影帶，以及使用該發(fā)熱定影帶的圖像形成裝置。 本發(fā)明鑒于上述背景而完成，目的在于提供一種即使在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其表面電阻值、體積電阻值的變化也較小、可防止發(fā)熱層的龜裂、斷裂的發(fā)熱定影帶，以及使用該發(fā)熱定影帶的圖像形成裝置。解決問(wèn)題的方法本發(fā)明通過(guò)以下實(shí)施方式來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的。I. 一種發(fā)熱定影帶，其是自內(nèi)側(cè)起依次包含發(fā)熱層、弾性層及脫模層的圓筒形發(fā)熱定影帶，其中，發(fā)熱層包含聚酰亞胺樹(shù)脂及碳纖維布(carbon fiber fabric),在圓筒形的兩端具有向發(fā)熱層供電的ー對(duì)電極，該ー對(duì)電極與包含碳纖維的布相接。2.上述I所述的發(fā)熱定影帶,其中，所述碳纖維的粗細(xì)為66tex 800tex。3.上述I或2所述的發(fā)熱定影帶，其中，所述布是經(jīng)紗密度及緯紗密度為7. 5根/25mnT22. 5 根 /25mm 的紡織品。4. 一種圖像形成裝置，其使用了上述廣3中任一項(xiàng)所述的發(fā)熱定影帯。本發(fā)明人針對(duì)如何使經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后的表面電阻值變化、體積電阻值變化減少，為何會(huì)歷時(shí)而發(fā)生龜裂、斷裂的原因進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了下述結(jié)論。在對(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用、發(fā)生了定影不均的帶進(jìn)行拆解時(shí)，觀察到了發(fā)熱層的龜裂、斷裂?？梢酝茰y(cè)，由于該龜裂、斷裂部分無(wú)法使電流通過(guò)、不產(chǎn)生發(fā)熱，因此導(dǎo)致了定影不均。即，可以認(rèn)為，不連續(xù)填料的存在引起龜裂、斷裂。于是，為了使該不連續(xù)填料得以連續(xù)，出于提高耐氧化性、實(shí)現(xiàn)連續(xù)的狀態(tài)的目的對(duì)發(fā)熱元件進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，將使用碳纖維的布用作發(fā)熱元件時(shí)，可使上述問(wèn)題得以解決。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可提供一種即使在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其表面電阻值、體積電阻值的變化也較小、可防止發(fā)熱層的龜裂、斷裂的發(fā)熱定影帶，以及使用該發(fā)熱定影帶的圖像形成裝置。


圖I為簡(jiǎn)略剖面結(jié)構(gòu)圖，示出了電子照相方式的圖像形成裝置的一例。圖2 (a) (b)為圖I所示的圖像形成裝置中使用的定影裝置的放大筒圖。圖3 (a) (C)為圖I所示的發(fā)熱定影帶的放大筒圖。圖4為具有圖3所示結(jié)構(gòu)的發(fā)熱定影帶的簡(jiǎn)略制造流程圖。圖5 (a) (b)為制造裝置的簡(jiǎn)圖，所述制造裝置是在安裝于圓柱狀芯桿(芯金)上且使用碳纖維制作的布的外周表面涂布聚酰亞胺樹(shù)脂前體，從而制作被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆的布的裝置。符號(hào)說(shuō)明I全彩色圖像形成裝置 24定影裝置24a發(fā)熱定影帶24al、24a2供電用電極24a3 發(fā)熱層24a31 布24a32聚酰亞胺樹(shù)脂24a4、24a6 底涂層24a5 彈性層24b定影輥24c加壓輥9制造裝置9b涂布裝置9b I涂布機(jī)構(gòu)9b2驅(qū)動(dòng)部9c加熱裝置
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)Df圖5對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但并發(fā)明并不限定于此。圖I為示出電子照相方式的圖像形成裝置的一例的簡(jiǎn)略剖面結(jié)構(gòu)圖。該圖示出了全彩色圖像形成裝置的情況。圖中，I代表全彩色圖像形成裝置。全彩色圖像形成裝置I具有多組圖像形成單元10￥、1(^10(、101(;作為轉(zhuǎn)印部的環(huán)形帶狀中間轉(zhuǎn)印體形成單元7;用來(lái)搬運(yùn)記錄介質(zhì)？的環(huán)形帶狀給紙搬運(yùn)機(jī)構(gòu)21及作為定影機(jī)構(gòu)的帶式定影裝置24。全彩色圖像形成裝置I的主體A的上部配置有原稿(原稿)圖像讀取裝置SC。作為在各感光體1Y、1M、1C、IK上形成的顔色不同的調(diào)色劑圖像之一，用于形成黃色圖像的圖像形成単元IOY具有作為第I圖像負(fù)載體的轉(zhuǎn)筒狀感光體1Y、配置在感光體IY周?chē)膸щ姍C(jī)構(gòu)2Y、曝光機(jī)構(gòu)3Y、具有顯影劑負(fù)載體4Y1的顯影機(jī)構(gòu)4Y、作為一次轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)的一次轉(zhuǎn)印輥5Y、及清潔機(jī)構(gòu)6Y。另外，作為另ー不同顔色的調(diào)色劑圖像之一，用于形成品紅色圖像的圖像形成單元IOM具有作為第I圖像負(fù)載體的轉(zhuǎn)筒狀感光體1M、配置在感光體IM周?chē)膸щ姍C(jī)構(gòu)2M、曝光機(jī)構(gòu)3M、具有顯影劑負(fù)載體4M1的顯影機(jī)構(gòu)4M、作為一次轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)的一次轉(zhuǎn)印棍5M、及清潔機(jī)構(gòu)6M。另外，作為另ー不同顔色的調(diào)色劑圖像之一，用于形成青色圖像的圖像形成単元IOC具有作為第I圖像負(fù)載體的轉(zhuǎn)筒狀感光體1C、配置在感光體IC周?chē)膸щ姍C(jī)構(gòu)2C、曝光機(jī)構(gòu)3C、具有顯影劑負(fù)載體4C1的顯影機(jī)構(gòu)4C、作為一次轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)的一次轉(zhuǎn)印輥5C、及清潔機(jī)構(gòu)6C。另外，作為另外ー種不同顔色的調(diào)色劑圖像之一，用于形成黑色圖像的圖像形成単元IOK具有作為第I圖像負(fù)載體的轉(zhuǎn)筒狀感光體1K、配置在感光體IK周?chē)膸щ姍C(jī)構(gòu)2K、曝光機(jī)構(gòu)3K、具有顯影劑負(fù)載體4K1的顯影機(jī)構(gòu)4K、作為一次轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)的一次轉(zhuǎn)印棍5K、及清潔機(jī)構(gòu)6K。環(huán)形帶狀中間轉(zhuǎn)印體単元7具有環(huán)形中間轉(zhuǎn)印帶70作為第2圖像負(fù)載體，該第2圖像負(fù)載體呈半導(dǎo)電性環(huán)形帶狀，其被纏繞在多個(gè)輥上、且以可巡回轉(zhuǎn)動(dòng)的方式被這些輥支撐。 由圖像形成單元1(^、1011、10(、101(形成的各色圖像通過(guò)ー次轉(zhuǎn)印輥5￥、511、5(、51(被依次轉(zhuǎn)印到巡回轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形中間轉(zhuǎn)印帶70上，從而形成合成的彩色圖像。收納在給紙盒20內(nèi)作為記錄介質(zhì)的紙張等記錄介質(zhì)P通過(guò)給紙搬運(yùn)機(jī)構(gòu)21給紙，經(jīng)由多個(gè)中間輥22A、22B、22C、22D、阻擋輥(resist roll) 23被送往作為二次轉(zhuǎn)印機(jī)構(gòu)的二次轉(zhuǎn)印輥5A，從而將彩色圖像一次性地轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)P上。轉(zhuǎn)印有彩色圖像的記錄介質(zhì)P經(jīng)安裝有環(huán)狀發(fā)熱定影帶24a的定影裝置24進(jìn)行定影處理，被排紙輥25夾持，載置于機(jī)外的排紙托盤(pán)26上。另ー方面，利用二次轉(zhuǎn)印棍5A將彩色圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)P之后,對(duì)于將記錄介質(zhì)P進(jìn)行曲率分離后的環(huán)形中間轉(zhuǎn)印帶70，通過(guò)清潔機(jī)構(gòu)6A除去殘留調(diào)色劑。圖像形成處理中，一次轉(zhuǎn)印輥5K始終壓合于感光體1K。其它一次轉(zhuǎn)印輥5Y、5M、5C僅在彩色圖像形成時(shí)，分別與各自對(duì)應(yīng)的感光體1Y、1M、1C壓合。二次轉(zhuǎn)印輥5A僅在記錄介質(zhì)P通過(guò)它而進(jìn)行二次轉(zhuǎn)印時(shí)，才與環(huán)形中間轉(zhuǎn)印帶70壓合。另外，筐體8能夠通過(guò)支持把手(rail) 82L、82R從裝置主體A上抽出?？痼w8具有圖像形成單元10Y、10M、10C、IOK和環(huán)形帶狀中間轉(zhuǎn)印體形成單元7。圖像形成單元10Y、10M、10CU0K沿垂直方向縱列配置。感光體1Y、1M、1C、IK的圖示左側(cè)設(shè)置有環(huán)形帶狀中間轉(zhuǎn)印體単元7。環(huán)形帶狀中間轉(zhuǎn)印體単元7具有纏繞于輥71、72、73、74、76上、可巡回轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形中間轉(zhuǎn)印帶70、一次轉(zhuǎn)印輥5Y、5M、5C、5K以及清潔機(jī)構(gòu)6A。通過(guò)筐體8的抽出操作，可以將圖像形成単元10Y、10M、10CU0K和環(huán)形帶狀中間轉(zhuǎn)印體單元7以一體的形式從主體A中抽出。這樣，使感光體1Y、1M、1C、1K的外周面上帶電、曝光，從而在外周面上形成潛像，然后，通過(guò)顯影形成調(diào)色劑圖像(顯像)，在環(huán)形中間轉(zhuǎn)印體70上，各色調(diào)色劑圖像疊加并一次性地轉(zhuǎn)印于記錄介質(zhì)P，利用帶式定影裝置24進(jìn)行加壓及加熱，由此來(lái)加以固定，進(jìn)行定影。本發(fā)明中，在形成圖像時(shí)，包括形成潛像、將調(diào)色劑圖像(顯像)轉(zhuǎn)印于記錄介質(zhì)P來(lái)形成最終圖像。
對(duì)于將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)移到記錄介質(zhì)P之后的感光體1Y、1M、1C、1K，在利用配置于各感光體1Y、1M、1C、1K的清潔機(jī)構(gòu)6Y、6M、6C、6K對(duì)轉(zhuǎn)印時(shí)殘留在感光體上的調(diào)色劑進(jìn)行清掃之后，進(jìn)入上述帶電、曝光、顯影的循環(huán)，進(jìn)行隨后的圖像形成。在上述彩色圖像形成裝置中，作為清潔中間轉(zhuǎn)印體的清潔機(jī)構(gòu)6A的清潔部件，使用的是彈性刮片。另外，各感光體設(shè)置有用以涂布脂肪酸金屬鹽的機(jī)構(gòu)(11Y、11M、11C、11K)。其中，作為脂肪酸金屬鹽，可使用與在調(diào)色劑中使用的相同的脂肪酸金屬鹽。本發(fā)明涉及本圖所示的定影裝置24中使用的環(huán)狀發(fā)熱定影帶24a。圖2為圖I所示的圖像形成裝置中使用的定影裝置的放大簡(jiǎn)圖。圖2(a)為圖I所示的圖像形成裝置中使用的定影裝置的簡(jiǎn)略放大立體圖。圖2(b)為沿著圖I所示的A-A’的簡(jiǎn)略剖面圖。 圖中，24代表定影裝置。定影裝置24具有環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a、定影輥24b、以及ー邊對(duì)環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a進(jìn)行壓合一邊進(jìn)行巡回轉(zhuǎn)動(dòng)的加壓輥24c。定影輥24b為驅(qū)動(dòng)輥，伴隨定影輥24b的旋轉(zhuǎn)(圖中的箭頭方向)，環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a沿箭頭方向卷繞。隔著環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a，可在定影輥24b和加壓輥24c之間形成定影夾持部N。定影夾持部N將轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像(顯像)的記錄介質(zhì)P (參見(jiàn)圖I)夾入，通過(guò)環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a使調(diào)色劑圖像(顯像)熔融定影，從而形成最終圖像。環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a的與定影輥24b接觸的ー側(cè)為發(fā)熱層24a3 (參見(jiàn)圖3)，與加壓輥24c接觸的ー側(cè)為脫模層24a7 (參見(jiàn)圖3)。 24al代表設(shè)置于發(fā)熱定影帶24a的一端的供電用電極，24a2代表設(shè)置于發(fā)熱定影帶24a的另一端的供電用電極，供電用電極24al和供電用電極24a2成為一対。24dl代表與供電用電極24al接觸、向發(fā)熱定影帶24a供電的供電部件。24d2代表與供電用電極24a2接觸、向發(fā)熱定影帶24a供電的供電部件。作為設(shè)置供電部件的位置，考慮到環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a的溫度、定影穩(wěn)定性等，優(yōu)選位于供電用電極24al與定影輥24b接觸處、且在定影夾持部N的附近，這是由于，這樣的位置可使供電用電極24al與供電部件24dl的接觸穩(wěn)定。為了使供電部件與供電用電極均勻接觸，優(yōu)選利用擠壓機(jī)構(gòu)(例如彈簧)使供電部件擠壓于供電用電極上從而與供電用電極接觸。圖3為圖I所示的發(fā)熱定影帶的放大筒圖。圖3(a)為圖I所示的發(fā)熱定影帶的簡(jiǎn)略放大平面圖。圖3(b)為沿著圖3(a)的B-B’的簡(jiǎn)略放大剖面圖。圖3(c)為圖3(b)中Y所示部分的放大筒圖。圖中，24a代表環(huán)狀的發(fā)熱定影帯。環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a具有如下結(jié)構(gòu)，其具備兩端部具有供電用電極24al、24a2的發(fā)熱層24a3、隔著底涂層24a4、且不包括供電用電極24al、24a2的彈性層24a5、以及隔著底涂層24a6的脫模層24a7。彈性層24a5、底涂層24a4及底涂層24a6可根據(jù)需要而設(shè)置。在該圖中，發(fā)熱層24a3的與疊層有彈性層24a5的ー側(cè)相反一側(cè)的面與定影輥24b (參見(jiàn)圖2)接觸，脫模層24a7的與彈性層24a5接觸的面相反一側(cè)的面與加壓輥24c (參見(jiàn)圖2)接觸。發(fā)熱層24a3具有碳纖維的布24a31、和包覆布24a31的聚酰亞胺樹(shù)脂24a32。
發(fā)熱層24a3的供電極24al、24a2間的電阻優(yōu)選為7 Q飛0 Q。構(gòu)成發(fā)熱層24a3的24a31由碳纖維和聚酰亞胺樹(shù)脂形成，作為24a31的布，可以是紡織品(織物)、編織品(編物)中的任意布，但從伸縮小的角度考慮，優(yōu)選紡織品。供電用電極24al、24a2的形成方法沒(méi)有特殊限制，可以是例如貼合導(dǎo)電性帶的方法。E代表發(fā)熱層的厚度?？紤]到柔軟性、熱容、柔軟性等，厚度E優(yōu)選為50 UnTeoo Pm。厚度E表示利用反射型光學(xué)顯微鏡對(duì)剖面進(jìn)行測(cè)定而得到的值。就發(fā)熱層而言，優(yōu)選如圖3 (c)所示地，包含碳纖維布和聚酰亞胺樹(shù)脂的24a31被聚酰亞胺樹(shù)脂24a32所包覆。 E1、E2代表包覆包含碳纖維布和聚酰亞胺樹(shù)脂的24a31的聚酰亞胺樹(shù)脂24a32的包覆部分的厚度。從強(qiáng)度方面考慮，厚度E1、E2優(yōu)選為50iinT300u m。厚度El、E2表示利用反射型光學(xué)顯微鏡對(duì)剖面進(jìn)行測(cè)定而得到的值。F代表彈性層24a5的厚度。考慮到畫(huà)質(zhì)、熱容等，厚度F優(yōu)選為50 y nT500 y m。厚度F表示利用反射型光學(xué)顯微鏡對(duì)剖面進(jìn)行測(cè)定而得到的值。G代表脫模層24a7的厚度?？紤]到導(dǎo)熱性、撓性、耐久性等，厚度G優(yōu)選為
Iii nTlO ii m,更優(yōu)選為I ii nT5 ii m。厚度表示利用潤(rùn)流式膜厚儀(Fischer Instruments株式會(huì)社制)測(cè)定的值。根據(jù)需要，還可以在發(fā)熱層與弾性層之間、或彈性層與脫模層之間設(shè)置底涂層24a4、24a6。底涂層24a4、24a6的厚度優(yōu)選為2 y nT5 y m。發(fā)熱定影帶24a的寬度、直徑可根據(jù)圖像形成裝置的規(guī)格而適當(dāng)確定。以下，針對(duì)圖f圖3所示的發(fā)熱定影帶的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。圖4為具有圖3所示結(jié)構(gòu)的發(fā)熱定影帶的簡(jiǎn)略制造流程圖。發(fā)熱定影帶24a可經(jīng)由發(fā)熱層形成エ序、彈性層形成エ序、脫模層形成エ序來(lái)制造。[發(fā)熱層形成エ序]發(fā)熱層形成エ序包括準(zhǔn)備布的エ序、聚酰亞胺樹(shù)脂包覆エ序及供電用電極形成エ序。準(zhǔn)備布的エ序在布準(zhǔn)備エ序中，使用織布機(jī)(織機(jī))或編織機(jī)(編み機(jī))來(lái)準(zhǔn)備使用了構(gòu)成發(fā)熱層的碳纖維的環(huán)狀的布。環(huán)狀的布可以是紡織品或編織品，可以根據(jù)需要加以選擇。環(huán)狀的紡織品可以利用通常使用的環(huán)狀織布機(jī)直接制造，也可以在利用通常使用的織布機(jī)制作平面的織布后，再接合成為環(huán)狀。環(huán)狀的紡織品可以利用通常使用的圓編織機(jī)進(jìn)行制造。聚酰亞胺樹(shù)脂包覆エ序在聚酰亞胺樹(shù)脂包覆エ序中，將布準(zhǔn)備エ序中準(zhǔn)備的布安裝在與環(huán)狀布的直徑相符合的芯桿上，在此狀態(tài)下，使用涂布機(jī)將聚酰亞胺樹(shù)脂包覆用涂布液(以下也稱為聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液)涂布在布的外周表面，并進(jìn)行加熱處理，由此來(lái)形成布被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆的發(fā)熱層。關(guān)于聚酰亞胺樹(shù)脂包覆エ序，利用圖5進(jìn)行說(shuō)明。供電用電極形成エ序
在供電用電極形成エ序中，使用帶貼合機(jī)，將導(dǎo)電性帶貼合在于聚酰亞胺樹(shù)脂包覆エ序中準(zhǔn)備的發(fā)熱層的兩端，由此來(lái)形成供電用電扱。[弾性層形成エ序]彈性層形成エ序中包括涂布エ序和干燥エ序，在涂布エ序中，使用涂布機(jī)在發(fā)熱層的除了在供電用電極形成エ序中形成的供電用電極部分以外的其它部分上涂布彈性層形成用涂布液，然后，在干燥エ序中進(jìn)行干燥，由此在發(fā)熱層上形成弾性層。彈性層形成用涂布液的涂布可采用與聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的涂布相同的方法。在涂布彈性層形成用涂布液之前，為了提高與發(fā)熱層的粘接性，也可以形成底涂層。[脫模層形成エ序]脫模層形成エ序中包括涂布エ序和干燥エ序，在涂布エ序中，使用涂布機(jī)在彈性層形成エ序中形成的弾性層上涂布脫模層形成用涂布液，然后，在干燥エ序中進(jìn)行干燥之 后，拔出芯桿，由此來(lái)形成發(fā)熱層/彈性層/脫模層，制造環(huán)狀的發(fā)熱定影帯。脫模層形成用涂布液的涂布可采用與聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的涂布相同的方法。在涂布脫模層形成用涂布液之前，為了提高與發(fā)熱層的粘接性，也可以形成底涂層。圖5為在安裝于圓柱狀芯桿上并使用碳纖維制作的織布的外周表面涂布聚酰亞胺樹(shù)脂前體，從而來(lái)制作被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆的織布的制造裝置的簡(jiǎn)圖。圖5(a)為在安裝于圓柱狀芯桿上且使用碳纖維制作的織布的外周表面涂布聚酰亞胺樹(shù)脂前體，從而制作被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆的織布的制造裝置的簡(jiǎn)略立體圖。圖5(b)為圖5(a)所示制造裝置的簡(jiǎn)略主視圖。圖中，9代表制造裝置。制造裝置9具有保持裝置9a、涂布裝置9b及加熱裝置9c。保持裝置9a具有第I保持臺(tái)9al、第2保持臺(tái)9a2及驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)9a3。驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)9a3設(shè)置在第I保持臺(tái)9al上，圓柱狀芯桿9d的保持部件9dl經(jīng)由連接部件與驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)9a3的旋轉(zhuǎn)軸相連。第2保持臺(tái)9a2上設(shè)置有接受圓柱狀芯桿9d的另一保持部件9d2的接受部9a21，由此，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)用馬達(dá)9a3的旋轉(zhuǎn)而保持圓柱狀芯桿9d能夠發(fā)生旋轉(zhuǎn)及停止。涂布裝置9b具有涂布機(jī)構(gòu)9bl和驅(qū)動(dòng)部9b2。9bll代表向涂布機(jī)構(gòu)9bl供給聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的涂布液供給管。涂布機(jī)構(gòu)9bl的安裝使得其能夠通過(guò)安裝部件9bl2在導(dǎo)軌9b4上沿著圓柱狀芯桿9d的旋轉(zhuǎn)軸平行地移動(dòng)。作為涂布機(jī)構(gòu)％1，可列舉噴嘴。對(duì)于噴嘴中聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的噴出口的形狀沒(méi)有特殊限定，可列舉圓形、長(zhǎng)方形等。就噴嘴的聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的噴出口與圓柱狀芯桿9d的外周面之間的距離而言，從涂布液的粘度、膜厚等考慮，優(yōu)選為lmnTlOOmm。在本圖中，省略了向涂布機(jī)構(gòu)9bl供給聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液供給部、控制部。驅(qū)動(dòng)部9b2具有馬達(dá)9b21和導(dǎo)軌安裝板％3。導(dǎo)軌安裝板9b3上安裝有安裝部件9bl2,并設(shè)置有用于使涂布機(jī)構(gòu)9bl與保持于保持裝置9a的圓柱狀芯桿9d的旋轉(zhuǎn)軸平行地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的2根導(dǎo)軌％4。馬達(dá)9b21具有陰螺紋％22，該陰螺紋9b22與安裝在安裝部件9b12上的滑動(dòng)用螺紋9bl3相螺合，且該陰螺紋9b22的長(zhǎng)度使得安裝部件9bl2發(fā)生比保持于保持裝置9a的圓柱狀芯桿9d的寬度更長(zhǎng)的移動(dòng)。通過(guò)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)％21，可以使安裝于安裝部件9bl2的涂布機(jī)構(gòu)9bl伴隨滑動(dòng)用螺紋%13的旋轉(zhuǎn)而與圓柱狀芯桿9d的旋轉(zhuǎn)軸平行地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
就加熱機(jī)構(gòu)9c而言，為了對(duì)在安裝于圓柱狀芯桿9d的織布上涂布的聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂膜進(jìn)行加熱以使其成為聚酰亞胺樹(shù)脂，優(yōu)選將加熱機(jī)構(gòu)9c設(shè)置在圓柱狀芯桿9d的下方。作為加熱裝置9c的熱源，可列舉例如紅外線燈、鎳鉻電熱絲、熱風(fēng)等熱源。在該圖所示的制造裝置中，示出了將在安裝于圓柱狀芯 桿的織布上涂布的聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂膜的酰亞胺化編入一個(gè)制造裝置的情況，但也可以采取將保持裝置9a設(shè)為可動(dòng)式，在另ーエ序中進(jìn)行加熱處理的方式。還可以采取從內(nèi)部加熱圓柱狀芯桿的方式。該圖示出了使用圓柱狀芯桿的情況，但也可以是圓筒狀芯桿，可適當(dāng)選擇。使用該圖示出的制造裝置9，用聚酰亞胺樹(shù)脂包覆安裝于芯桿的織布，從而制造構(gòu)成環(huán)狀的發(fā)熱定影帶24a(參見(jiàn)圖2)的發(fā)熱層24a3(參見(jiàn)圖3)的步驟的概要如下所示。〈步驟1>在準(zhǔn)備的與碳纖維織布的直徑相符合的圓柱狀芯桿上安裝織布?！床襟E2>將安裝有織布的芯桿9d保持于保持裝置9a，在使芯桿9d旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，邊使作為涂布機(jī)構(gòu)9bl的噴嘴與芯桿9d的旋轉(zhuǎn)軸平行地沿著旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)，邊使聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液由噴嘴從安裝于芯桿9d的織布的端部向端部的外周面上噴出，從而涂布在織布的外周面上，形成涂膜。就涂布而言，也可以根據(jù)需要使噴嘴與芯桿9d的旋轉(zhuǎn)軸平行地沿著旋轉(zhuǎn)軸方向往復(fù)地移動(dòng)，來(lái)進(jìn)行重復(fù)涂布?！床襟E3>將可形成必要厚度的聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液涂布在織布的外周面上之后，邊使芯桿9d旋轉(zhuǎn)邊對(duì)其進(jìn)行加熱處理，以進(jìn)行酰亞胺化，由此形成被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆的構(gòu)成發(fā)熱定影帶的發(fā)熱層。然后，在發(fā)熱層的兩端的外周面貼合導(dǎo)電性帶，從而形成供電用電扱。其后，使用制造裝置9，利用與聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的涂布相同的方法涂布彈性層形成用涂布液并進(jìn)行干燥后，繼續(xù)涂布脫模層形成用涂布液并進(jìn)行干燥，拔出芯桿，由此來(lái)制造具有發(fā)熱層/彈性層/脫模層結(jié)構(gòu)的環(huán)狀的發(fā)熱定影帯。考慮到對(duì)織布的浸透性、對(duì)織布的包覆性、流平性、脫泡等操作性等，本發(fā)明中使用的聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的粘度優(yōu)選為3Pa S^lOOPa S。粘度表示用Viscotek(株)制造的數(shù)字式旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、在溫度25°C下測(cè)定的值?？紤]到干燥速度，用于聚酰亞胺樹(shù)脂前體涂布液的溶劑的沸點(diǎn)優(yōu)選為180 0C "220 0C o根據(jù)具有包含聚酰亞胺樹(shù)脂和碳纖維布的發(fā)熱層、弾性層、及脫模層的發(fā)熱定影帶，可列舉如下效果。即使在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后其電阻值的變化也較小，能夠獲得穩(wěn)定的圖像。即使在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用后也不會(huì)發(fā)生發(fā)熱層的斷裂、龜裂，能夠進(jìn)行穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。針對(duì)構(gòu)成本發(fā)明的發(fā)熱定影帶的各層中使用的材料進(jìn)行說(shuō)明。(碳纖維布)作為碳纖維布，可以將市售的碳纖維布裁切成必要的寬度并利用市售的碳纖維加以縫合而形成為環(huán)狀。另外，可通過(guò)將碳纖維織成或編成環(huán)狀而得到。市售的碳纖維及碳纖維布的商品名為T(mén)OREYCA、TOREYCA Cloth (以上由東麗制造)、或TENAX(Toho Tenax制造)。(聚酰亞胺樹(shù)脂)聚酰亞胺樹(shù)脂通?？扇缦碌匦纬墒怪辽侃`種芳香族ニ胺和至少ー種芳香族四羧酸ニ酐在極性有機(jī)溶劑中聚合而得到聚酰亞胺前體，并使該聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺轉(zhuǎn)化，從而形成聚酰亞胺樹(shù)脂。作為芳香族ニ胺的代表例，可列舉對(duì)苯ニ胺(PH))、間苯ニ胺(MPDA)、2，5-ニ氨基甲苯、2，6-ニ氨基甲苯、4，4’ _ ニ氨基聯(lián)苯、3，3’ _ ニ甲基-4，4’ -聯(lián)苯、3，3’ - ニ甲氧基_4，4’ -聯(lián)苯、2，2-雙(ニ氟甲基)-4, 4’ _ ニ氨基聯(lián)苯、3，3’ _ ニ氨基ニ苯基甲燒、4，4’ -ニ氨基ニ苯基甲烷(MDA)、2，2-雙(4-氨基苯基)丙烷、3，3’ - ニ氨基ニ苯基砜(33DDS)、4，4’ - ニ氨基ニ苯基砜(44DDS)、3，3’ - ニ氨基ニ苯基硫醚、4，4’ - ニ氨基ニ苯基硫醚、3，3’ - ニ氨基ニ苯基醚、3，4’ - ニ氨基ニ苯基醚(340DA)、4，4’ - ニ氨基ニ苯基醚(ODA)U, 5-ニ氨基萘、4，4’-ニ氨基ニ苯基ニこ基硅烷、4，4’-ニ氨基ニ苯基硅烷、4，4’-ニ氨基ニ苯基こ基氧化膦、1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯(133APB)、1，3-雙(4-氨基苯氧基)·苯(134APB)、1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPSM)、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS)、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)、2，2-雙(3-氨基苯基)-1，I, I, 3, 3, 3-六氟丙燒、2，2-雙(4-氨基苯基)-I, I, I, 3, 3，3-六氟丙烷、及9，9_雙(4-氨基苯基)芴等。其中，優(yōu)選的ニ胺為對(duì)苯ニ胺(PH))、間苯ニ胺(MPDA)、4，4’ - ニ氨基ニ苯基甲烷(MDA)、3，3’ - ニ氨基ニ苯基砜(33DDS)、4，4’ - ニ氨基ニ苯基砜(44DDS)、3，4，- ニ氨基ニ苯基醚(340DA)、4，4，_ ニ氨基ニ苯基醚(0DA)、1, 3-雙(3-氨基苯氧基)苯(133APB)、1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯(134APB)、雙[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPSM)、雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜(BAPS)、2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPP)。另タ卜，作為芳香族四羧酸ニ酐的代表例，可列挙均苯四酸ニ酐(PMDA)、萘-1，2，5,6-四酸ニ酐、萘-1，4，5,8-四酸ニ酐、萘 _2，3,6, 7-四甲酸ニ酐、2，2’，3，3’-聯(lián)苯四酸ニ酐、2，3，3’，4’-聯(lián)苯四酸ニ酐、3，3’，4，4，-聯(lián)苯四酸ニ酐(BPDA)、2，2，，3，3，- ニ苯甲酮四酸ニ酐、2，3，3’，4’ - ニ苯甲酮四酸ニ酐、3，3’，4，4’-ニ苯甲酮四酸ニ酐(BTDA)、ニ苯砜-3，3’，4，4’ -四酸ニ酐、ニ苯基甲烷_(kāi)2，2’，3，3’ -四酸ニ酐、ニ苯基甲燒-3，3’，4，4’ -四酸ニ酐、1，I-ニ苯基こ燒-2，2’，3，3’ -四酸ニ酐、1，I-ニ苯基こ烷-3，3’，4，4’ -四酸ニ酐、2，2-雙[3，4-( ニ羧基苯氧基)苯基]丙烷ニ酐(BPADA)、4，4’ _(六氟異丙烯)ニ酞酸酐、ニ苯醚四甲酸ニ酐(ODPA)、ニ苯砜-3，3’，4，4’ -四酸ニ酐、ニ苯亞砜_3，3’，4，4’ -四酸ニ酐、ニ苯硫醚四甲酸ニ酐、3，4，9，10-茈四酸ニ酐、蒽-2，3，6，7-四酸ニ酐、菲-1，2，7，8-四酸ニ酐、9，9- ニ苯基芴_3，3’，4，4’ -四酸ニ酐、及9，9_雙[4-(3，4’ - ニ羧基苯氧基)苯基]芴ニ酐等。其中，優(yōu)選的四羧酸ニ酐可列舉均苯四酸ニ酐(PMDA)、3，3’，4，4’ -聯(lián)苯四酸ニ酐(BPDA)、3，3’，4，4’ - ニ苯甲酮四酸ニ酐(BTDA)、2，2-雙[3，4-(ニ羧基苯氧基)苯基]丙烷ニ酐(BPADA)、ニ苯醚四甲酸ニ酐(ODPA)等。需要說(shuō)明的是，也可以使這些芳香族四羧酸ニ酐與甲醇、こ醇等醇類(lèi)反應(yīng)而形成酷化合物。這些芳香族ニ胺及芳香族四羧酸ニ酐可單獨(dú)或混合使用。另外，還可以配制多種聚酰亞胺前體溶液，將這些聚酰亞胺前體溶液混合使用。
制備聚酰亞胺前體涂布液時(shí)使用的溶劑可使用N，N- ニ甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基_2_吡咯烷酮(NMP)。[彈性層]作為彈性層，并無(wú)特殊限定，可使用任意的橡膠材料、熱塑性弾性體。例如，可以從下述材料中選擇苯こ烯-丁ニ烯橡膠(SBR)、高苯こ烯橡膠、聚丁ニ烯橡膠(BR)、聚異戊ニ烯橡膠(IIR)、こ烯-丙烯共聚物、丁腈橡膠、氯丁橡膠(CR)、こ烯-丙烯-ニ烯橡膠(EPDM)、丁基橡膠、硅橡膠、氟橡膠、丁腈橡膠、聚氨酯橡膠、丙烯酸橡膠(ACM、ANM)、表氯醇橡膠及降冰片烯橡膠等。這些材料可単獨(dú)使用I種，也可以將2種以上組合使用。
另ー方面，作為熱塑性弾性體，可使用聚酯類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、苯こ烯-丁ニ烯三嵌段類(lèi)、聚烯烴類(lèi)等。另外，根據(jù)發(fā)熱定影帶的使用目的、設(shè)計(jì)目的等，弾性體層中可添加填充劑、増量填充劑、硫化劑、著色劑、耐熱劑、顔料等各種配合劑。此外，合成樹(shù)脂的增塑度(可塑度)根據(jù)配合劑的添加量等而變化，但作為固化前剛性樹(shù)脂的增塑度，優(yōu)選使用增塑度為120以下的樹(shù)脂。[脫模層]作為脫模層形成用樹(shù)脂，優(yōu)選為選自下組中的至少ー種樹(shù)脂聚四氟こ烯(PTFE)、四氟こ烯-全氟烷基こ烯基醚共聚物(PFA)、四氟こ烯-六氟丙烯共聚物(FEP)。實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。實(shí)施例I :利用如下所示的方法制作圖3所示結(jié)構(gòu)的發(fā)熱定影帶，并記作試樣No. IOf 109。(環(huán)狀織布的準(zhǔn)備)利用碳纖維對(duì)使用了表I所示碳纖維的東麗公司制造的織布進(jìn)行縫合，得到了環(huán)狀織布。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種發(fā)熱定影帶，其是自內(nèi)側(cè)起依次包含發(fā)熱層、彈性層及脫模層的圓筒形發(fā)熱定影帶，其中， 發(fā)熱層包含聚酰亞胺樹(shù)脂及碳纖維布， 在圓筒形的兩端具有向發(fā)熱層供電的一對(duì)電極，該一對(duì)電極與包含碳纖維的布相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)熱定影帶，其中，所述發(fā)熱層的彈性層一側(cè)被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)熱定影帶，其中，發(fā)熱層的兩側(cè)被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)熱定影帶，其中，所述碳纖維的粗細(xì)為66tef800tex。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的發(fā)熱定影帶，其中，碳纖維布是經(jīng)紗密度及緯紗密度為7.5根/25mnT22. 5 根 /25mm 的紡織品。
6.一種圖像形成裝置，其具有權(quán)利要求I所述的發(fā)熱定影帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)熱定影帶，其是至少由發(fā)熱層、彈性層及脫模層疊層而得到的發(fā)熱定影帶，其中，在發(fā)熱層的兩端具有一對(duì)供電用電極，且所述發(fā)熱層由使用了被聚酰亞胺樹(shù)脂包覆的碳纖維的布構(gòu)成。
文檔編號(hào)G03G15/20GK102955409SQ20121029079
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者吉田英一, 壽藤進(jìn), 倉(cāng)地育夫, 武部浩太郎, 向山泉 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)商用科技株式會(huì)社