JP2000187407A - Heating unit, image forming device using same and dielectric heating member - Google Patents

Heating unit, image forming device using same and dielectric heating member

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JP2000187407A
JP2000187407A JP11291140A JP29114099A JP2000187407A JP 2000187407 A JP2000187407 A JP 2000187407A JP 11291140 A JP11291140 A JP 11291140A JP 29114099 A JP29114099 A JP 29114099A JP 2000187407 A JP2000187407 A JP 2000187407A
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JP
Japan
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elastic layer
heating device
layer
filler
heat
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JP11291140A
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Japanese (ja)
Inventor
Koichi Okuda
幸一 奥田
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently conduct heat to a body to be heated and to improve the fixability of an image on the body to be heated without causing exuding by dispersing high heat conductive particles in the elastic layer of the heat resistant film of a heating unit. SOLUTION: The heating unit has a heat resistant film 1 with a two-layered structure consisting of a base layer 1-1 and an elastic layer 1-2 based on a heat resistant resin such as polyimide resin, polyether sulfone resin, polyether ketone resin, polyether imide resin, polyamide imide resin, silicone resin or fluororesin and containing dispersed high heat conductive particles such as ceramic, metal oxide or metal particles, e.g. particles of SiC, Si3N4, BN, AlN, Al2O3, Ni, Fe or Al having such a high heat conductivity as >=0.04 cal/cm.sec. deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は記録材シートなどの
被加熱部材に熱エネルギーを付与する加熱装置、及びそ
の装置を定着手段として用いる画像形成装置および誘電
加熱部材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating device for applying heat energy to a member to be heated such as a recording material sheet, an image forming apparatus using the device as a fixing means, and a dielectric heating member.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子写真技術を用いた複写機・プ
リンタ・ファクシミリ等の画像出力装置の定着装置に
は、熱ローラ方式が用いられてきた。この方式は、内部
にヒーターを備えた金属製のローラと、それに圧接する
弾性を持つ加圧ローラを基本構成として、この一対のロ
ーラにより形成される定着ニップ部に記録材を通過させ
ることにより、記録材上にトナー像を加熱・加圧して定
着させるものである。しかし、この様な熱ローラ方式で
は、ローラの熱容量が大きいため、ローラ表面温度を定
着温度まで上げる迄には非常に多くの時間を要してい
た。また、このため、画像出力動作を速やかに実行する
ためには、装置を使用していないときにもローラ表面を
ある程度の温度に温調していなければならないという問
題点があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heat roller system has been used as a fixing device of an image output apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., using an electrophotographic technique. This method is based on a metal roller having a heater inside, and a pressure roller having elasticity pressed against the roller, and the recording material is passed through a fixing nip formed by the pair of rollers. This is to fix the toner image on the recording material by heating and pressing. However, in such a heat roller system, since the heat capacity of the roller is large, it takes much time to raise the roller surface temperature to the fixing temperature. In addition, in order to quickly execute the image output operation, there is a problem that the roller surface must be adjusted to a certain temperature even when the apparatus is not used.

【0003】そこで、これらの問題点を解決するために
考案された定着方法として、本出願人の先の出願に係わ
る例えば特開昭63−313182号公報、特開平2−
157878号公報に開示の方式・装置等がある。この
方式を用いた装置は、通常、肉の薄い耐熱性フィルム
と、このフィルムの一方の面側に固定支持して配置され
たヒーターと、他方の面側に該ヒーターに対向して配置
された、該ヒーターに対して該フィルムを介して画像定
着すべき記録材を密着させる加圧部材とからなっている
(フィルム加熱方式の定着装置)。
Therefore, as fixing methods devised to solve these problems, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313182 and Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is a method and apparatus disclosed in Japanese Patent No. 157878. Apparatus using this method is usually a thin heat-resistant film, a heater fixedly disposed on one side of the film, and disposed on the other side of the film to face the heater. And a pressurizing member for bringing the recording material to be image-fixed into close contact with the heater via the film (film heating type fixing device).

【0004】このようなフィルム加熱方式の定着装置に
おける定着動作は、フィルムを挟んでヒーターと加圧部
材との圧接で形成される定着ニップ部に記録材を通過さ
せることにより、記録材の顕画像担持体面をフィルムを
介してヒーターで加熱して、未定着画像に熱エネルギー
を付与し、トナーを軟化・溶融させることで行われる。
そして、このようなフィルム加熱方式の定着装置の定着
フィルムには、厚さ20〜50μmの耐熱樹脂(例えば
PI:ポリイミド)の基材の外面に厚さ5〜20μmの
PTFEやPFAの離型層をコートしたもの等が使われ
ている。
In the fixing operation of such a film heating type fixing device, the recording material is passed through a fixing nip formed by pressing a heater and a pressing member with the film interposed therebetween, so that a visible image of the recording material is obtained. This is performed by heating the surface of the carrier with a heater through a film, applying thermal energy to the unfixed image, and softening and melting the toner.
The fixing film of such a film heating type fixing device has a release layer of PTFE or PFA having a thickness of 5 to 20 μm on an outer surface of a heat-resistant resin (for example, PI: polyimide) having a thickness of 20 to 50 μm. Is used.

【0005】この様なフィルム加熱方式の定着装置に
は、低熱容量のヒーターを用いることができるため、従
来の熱ローラ方式に比べ、ウエイトタイムの短縮化(ク
イックスタート)が可能となる。また、クイックスター
トができることにより、非プリント動作時の予熱が必要
でなくなり、総合的な意味での省電力化も図ることがで
きる。
[0005] In such a film heating type fixing device, a heater having a low heat capacity can be used, so that the weight time can be shortened (quick start) as compared with the conventional heat roller type. In addition, since the quick start can be performed, preheating during non-printing operation is not required, and power saving in a comprehensive sense can be achieved.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、この様な構
成の定着フィルムを用いて定着するとき、像ズレ、にじ
みをおこすことがある。特に異なる色のトナーを複数色
重ねたものを定着する際に、トナー層が厚いため、本来
の画像の周辺に個々のトナーの色で像のにじみをおこ
す。
However, when fixing is performed using a fixing film having such a configuration, image displacement and bleeding may occur. In particular, when fixing a plurality of superposed toners of different colors, the toner layer is thick, so that the image blurs around the original image with the colors of the individual toners.

【0007】この問題を解決するため、本出願人によ
り、フィルム表面に弾性層を設けた装置が提案されてい
る(特開平10−48868号公報)。この提案に於い
ては、この弾性層の変形によりトナー像を包み込むこと
で、像ズレ、にじみを防ぐことができるが、一方、この
提案の装置はフィルム全体の厚みが厚くなり、定着性が
悪くなるという欠点があった。また、フィルムの帯電に
よるオフセットを発生し易いという問題があった。これ
は、弾性層の存在によりフィルム全体の厚みが大きくな
り、静電容量が小さくなる。そのため、表面帯電量が同
じでも表面電位が大きくなるためと考えられる。
In order to solve this problem, the present applicant has proposed a device in which an elastic layer is provided on a film surface (Japanese Patent Laid-Open No. 10-46868). In this proposal, by wrapping the toner image by deformation of the elastic layer, image displacement and bleeding can be prevented, but on the other hand, the thickness of the entire film of the proposed device is increased, and the fixing property is poor. There was a disadvantage of becoming. In addition, there is a problem that an offset due to charging of the film is easily generated. This is because the thickness of the entire film increases due to the presence of the elastic layer, and the capacitance decreases. Therefore, it is considered that the surface potential is increased even if the surface charge amount is the same.

【0008】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたもので、像ズレおよび像のにじみがなく、定着不
良もなくすことができる加熱装置、画像形成装置および
誘電加熱部材を提供することを、その目的とする。
An object of the present invention is to provide a heating apparatus, an image forming apparatus, and a dielectric heating member which are free from image deviation and image bleeding and have no defective fixing. Is its purpose.

【0009】また、本発明は、定着不良がなく、オフセ
ットを発生しない、加熱装置、画像形成装置および誘電
加熱部材を提供することを他の目的とする。
It is another object of the present invention to provide a heating device, an image forming apparatus, and a dielectric heating member that do not cause a fixing defect and do not generate an offset.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、加熱体と、一
面が加熱体と接触摺動し他面が被加熱体と接触する耐熱
フィルムを有し、該加熱体上を該耐熱フィルムと該被加
熱体とが一緒になって移動することにより該被加熱体を
加熱する加熱装置に於いて、該耐熱フィルムが、少なく
とも基層と弾性層とを有しており、該弾性層中に熱伝導
率が0.04cal/cm.sec.℃以上であるフィラーが含
有されていることを特徴とする加熱装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a heating element and a heat-resistant film having one surface in contact with and sliding on the heating element and the other surface in contact with the object to be heated. In a heating device that heats the object to be heated by moving together with the object to be heated, the heat-resistant film has at least a base layer and an elastic layer. The conductivity is 0.04 cal / cm. sec. A heating device characterized by containing a filler having a temperature of not less than ° C.

【0011】また、本発明は、被加熱体を、励磁コイル
と誘導加熱部材とからなる加熱部材と加圧部材とが互い
に圧接してなるニップを通過させることにより、該被加
熱体を加熱する加熱装置に於いて、該誘導加熱部材が、
少なくとも磁性金属を含む発熱層と弾性層とを有してお
り、該弾性層中に熱伝導率が0.04cal/cm.sec.℃
以上であるフィラーが含有されていることを特徴とする
加熱装置である。
Further, the present invention heats the object to be heated by passing the object to be heated through a nip in which a heating member comprising an exciting coil and an induction heating member and a pressure member are pressed against each other. In the heating device, the induction heating member is:
It has a heat generating layer containing at least a magnetic metal and an elastic layer, and has a thermal conductivity of 0.04 cal / cm. sec. ° C
A heating device comprising the filler described above.

【0012】また、本発明は、これらの加熱装置を定着
手段として用いることを特徴とする画像形成装置であ
る。
Further, the present invention is an image forming apparatus characterized by using these heating devices as fixing means.

【0013】本発明によれば、加熱装置の耐熱フィルム
の弾性層に高熱伝導粒子を分散させることにより、定着
時の像のブレ、にじみを出すことなく、熱を効率良く被
加熱体に伝達させることができ、被加熱体上の像の定着
性を改善できるものである。
According to the present invention, by dispersing the high thermal conductive particles in the elastic layer of the heat-resistant film of the heating device, heat can be efficiently transmitted to the object to be heated without blurring or bleeding of the image at the time of fixing. Thus, the fixing property of the image on the object to be heated can be improved.

【0014】また、フィラーとして導電性の高熱伝導粒
子を分散させることにより、または、高熱伝導粒子と共
に導電性フィラーを分散させることにより、弾性層の電
気抵抗を低下させて、弾性層表面における帯電を防止
し、または、低抵抗の弾性層により、耐熱フィルム全体
の静電容量が大きくなる。その結果耐熱フィルム表面の
帯電電荷による表面電位が小さくなり、被加熱体上の像
の弾性層表面へ静電オフセットを防止することができる
ものである。
Further, by dispersing conductive high thermal conductive particles as a filler, or by dispersing a conductive filler together with the high thermal conductive particles, the electric resistance of the elastic layer is reduced, and the charge on the elastic layer surface is reduced. The prevention or the low-resistance elastic layer increases the capacitance of the entire heat-resistant film. As a result, the surface potential due to the charge on the surface of the heat-resistant film is reduced, and electrostatic offset of the image on the object to be heated to the surface of the elastic layer can be prevented.

【0015】本発明の加熱装置に於いて、弾性層中のフ
ィラーの含有割合は、後述の実施例の中で説明するよう
に、本発明の特徴は熱伝導率が高いフィラーを用いるこ
とで少量のフィラーで弾性層の熱伝導を上げれる点にあ
るので、この含有割合の好ましい上限は50重量%であ
る。一方、弾性層中のフィラーの含有割合が少なすぎる
と本発明の優れた効果が達成できなくなるので、この含
有割合の好ましい下限は5重量%である。尚、フィラー
は弾性層中になるべく均一に分散されていることが好ま
しい。以下図面を参照しながら本発明をさらに具体的に
説明する。
In the heating device of the present invention, the content of the filler in the elastic layer can be reduced by using a filler having a high thermal conductivity, as will be described in Examples described later. Since the heat conduction of the elastic layer can be increased by the filler, a preferable upper limit of the content is 50% by weight. On the other hand, if the content of the filler in the elastic layer is too small, the excellent effects of the present invention cannot be achieved, so the preferable lower limit of this content is 5% by weight. Preferably, the filler is dispersed as uniformly as possible in the elastic layer. Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る加熱装置を
定着装置として用いた画像形成装置の主要部分の構成を
説明するための概略断面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining the structure of a main part of an image forming apparatus using a heating device according to the present invention as a fixing device.

【0017】図1において、501は感光ドラムであ
り、OPC、アモルファスSe、アモルファスSi等の
感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の
基盤上に形成されている。感光ドラム501は矢印の方
向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての
帯電ローラ502によって一様に帯電される。次に、画
像情報に応じてON/OFF制御されたレーザビーム5
03による走査露光が施され、静電潜像がその表面に形
成される。この静電潜像は、現像装置504で現像、可
視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、
二成分現像法、FEED現像法(Floating E
lectrode Effect Pevelopme
nt)などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組
み合わせて用いられることが多い。
In FIG. 1, reference numeral 501 denotes a photosensitive drum, on which a photosensitive material such as OPC, amorphous Se, amorphous Si or the like is formed on a cylindrical base such as aluminum or nickel. The photosensitive drum 501 is driven to rotate in the direction of the arrow, and its surface is first uniformly charged by a charging roller 502 as a charging device. Next, the laser beam 5 that is ON / OFF controlled according to the image information
03, and an electrostatic latent image is formed on the surface. This electrostatic latent image is developed and visualized by the developing device 504. As the developing method, a jumping developing method,
Two-component developing method, FEED developing method (Floating E
Electrode Effect Pevelopme
nt) and the like, and are often used in combination with image exposure and reversal development.

【0018】可視化されたトナー像は、転写装置として
の転写ローラ505により、所定のタイミングで搬送さ
れた転写材P上に感光ドラム501の表面から転写され
る。このとき転写材Pは感光ドラム501と転写ローラ
505に一定の加圧力で挟持されて搬送される。トナー
像が転写されたこの転写材Pは定着装置506へと搬送
され、そこで永久画像として定着される。一方、感光ド
ラム501上に残存する転写残りの残留トナーは、クリ
ーニング装置507により感光ドラム501の表面より
除去される。
The visualized toner image is transferred from the surface of the photosensitive drum 501 onto the transfer material P conveyed at a predetermined timing by a transfer roller 505 as a transfer device. At this time, the transfer material P is conveyed while being held between the photosensitive drum 501 and the transfer roller 505 with a constant pressing force. The transfer material P to which the toner image has been transferred is transported to the fixing device 506, where it is fixed as a permanent image. On the other hand, the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 501 is removed from the surface of the photosensitive drum 501 by the cleaning device 507.

【0019】定着装置506の構成の詳細を、断面図と
して図2に示す。
FIG. 2 is a sectional view showing details of the structure of the fixing device 506.

【0020】図2において9は加熱体であり、良熱伝導
性基板8と、通電により発熱する抵抗層7を有し、フィ
ルム摺動面には厚さ10μm程度の絶縁ガラスコート1
0を施してある。11はサーミスタで、12はヒーター
を断熱支持するヒーター支持体、14は耐熱フィルム1
を駆動する駆動ローラ、15は従動ローラ、16は加圧
ローラ、Pは記録材、Tはトナーで、図中の矢印はそれ
ぞれの回転方向・搬送方向を示している。
In FIG. 2, reference numeral 9 denotes a heating element, which has a good heat conductive substrate 8 and a resistance layer 7 which generates heat when energized, and has an insulating glass coat 1 having a thickness of about 10 μm on the film sliding surface.
0 is given. 11 is a thermistor, 12 is a heater support for insulatingly supporting the heater, 14 is a heat-resistant film 1
, A driven roller, 16 a pressure roller, P a recording material, and T a toner, and arrows in the figure indicate the respective rotating directions and conveying directions.

【0021】定着装置506のもうひとつの構成の詳細
を、断面図として図3に示す。
FIG. 3 is a sectional view showing details of another configuration of the fixing device 506.

【0022】図3の装置においては、耐熱フィルム1が
ステー13にテンションがかからないようにルーズにさ
しこまれており、フィルム駆動ローラを加圧ローラ17
が兼ねる構成になっている。
In the apparatus shown in FIG. 3, the heat-resistant film 1 is loosely inserted so that tension is not applied to the stay 13, and the film driving roller is connected to the pressing roller
Is also configured.

【0023】次に、耐熱フィルム1の構成に関して、断
面図として図4に示し、以下に詳細に説明する。
Next, the structure of the heat-resistant film 1 is shown in FIG. 4 as a sectional view, and will be described in detail below.

【0024】図4において、耐熱フィルム1は基層1ー
1と弾性層1ー2との二層構成になっており、基層1−
1には耐熱樹脂としては、例えば、ポリイミド樹脂・ポ
リエーテルサルフォン樹脂・ポリエーテルケトン樹脂・
ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、シリ
コーン樹脂、フッ素樹脂等が用いられる。
In FIG. 4, the heat-resistant film 1 has a two-layer structure including a base layer 1-1 and an elastic layer 1-2.
1 is a heat-resistant resin such as a polyimide resin, a polyether sulfone resin, a polyether ketone resin,
Polyether imide resin, polyamide imide resin, silicone resin, fluorine resin and the like are used.

【0025】これをベースに、セラミック粉・金属酸化
物粉・金属粉等の高熱伝導粒子18が分散させてある。
具体的には、炭化ケイ素(SiC)・窒化ケイ素(Si
34)・窒化ホウ素(BN)・窒化アルミニウム(Al
N)・アルミナ(Al23)・ニッケル・鉄・アルミニ
ウム等の熱伝導率の高い粒子である。これら粒子は全て
熱伝導率が0.04cal/cm.sec.℃以上であ
る。
Based on this, high thermal conductive particles 18 such as ceramic powder, metal oxide powder and metal powder are dispersed.
Specifically, silicon carbide (SiC) / silicon nitride (Si
3 N 4) · boron nitride (BN) · aluminum nitride (Al
N), alumina (Al 2 O 3 ), nickel, iron, aluminum and other particles having high thermal conductivity. All of these particles have a thermal conductivity of 0.04 cal / cm. sec. ° C or higher.

【0026】高熱伝導粒子の数平均粒径は0.1〜20
μmが好適であり、基層1−1中の含有量は0.5〜8
wt%が好適である。それは、耐熱樹脂中にこれらフィ
ラー粒子を分散させる場合に、熱伝導性アップの効果が
フィルム強度を損なわずに得られ、かつ容易に分散可能
であるようにしたためである。これは、高熱伝導率粒子
のフィルムへの混入量が少なくてもその効果が得られる
ためであり、あまり多量のこれらフィラーの混入を行え
ばフィルムの柔軟性が失われ、フィルム屈曲度が低下し
て破損してしまうからである。
The number average particle diameter of the high thermal conductive particles is 0.1-20.
μm is suitable, and the content in the base layer 1-1 is 0.5 to 8
wt% is preferred. This is because when these filler particles are dispersed in a heat-resistant resin, the effect of increasing thermal conductivity is obtained without impairing the film strength, and the filler particles can be easily dispersed. This is because the effect can be obtained even if the amount of the high thermal conductivity particles mixed into the film is small.If too much of these fillers are mixed, the flexibility of the film is lost, and the film bending degree decreases. It will be damaged.

【0027】また、フィルム形成時においては粉体の分
散により基層内面に凹凸が発生しないようにした。表面
形状としては表面粗さRz=10μm以下のものがよ
い。ヒーター当接側のフィルム面を平滑にし、ヒーター
表面でのフィルムとヒーターの摩擦を減少させ、長期使
用に対しても性能を低下させないようにするために上記
表面粗さ以下の面形状であるのが良い。
Further, during the film formation, irregularities were not generated on the inner surface of the base layer due to the dispersion of the powder. As the surface shape, those having a surface roughness Rz of 10 μm or less are preferable. In order to smooth the film surface on the heater contact side, reduce the friction between the film and the heater on the heater surface, and not reduce the performance even for long-term use, the surface shape should be less than the above surface roughness. Is good.

【0028】更に、上記フィラーには、ヒーターのAC
バイアスに過電圧が印加された場合のヒーター表面から
のリークを防止するため、体積抵抗値の高いもの、望ま
しくはその値が104Ωcm以上のものを用いるのが良
い。これより体積抵抗値の低いフィラーを用いる場合に
は、ベースフィルムに絶縁性を持たせられないため、フ
ィラー分散量を減らすかまたはヒーター面のガラスコー
トを厚くしておく必要がある。
Further, the above-mentioned filler includes AC of a heater.
In order to prevent leakage from the heater surface when an overvoltage is applied to the bias, it is preferable to use a material having a high volume resistance value, preferably a material having a value of 10 4 Ωcm or more. When a filler having a lower volume resistance value is used, the base film cannot be provided with insulating properties, so that it is necessary to reduce the amount of filler dispersion or increase the thickness of the glass coat on the heater surface.

【0029】弾性層1−2には本実施例ではフッ素ゴム
中にPFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂粒子20
を分散したものを用い、これをベースに、セラミック粉
・金属酸化物粉・金属粉等の高熱伝導粒子19が分散さ
せてある。具体的には、炭化ケイ素(SiC)・窒化ケ
イ素(Si34)・窒化ホウ素(BN)・窒化アルミニ
ウム(AlN)・アルミナ(Al23)・Ni・Fe・
Al等の熱伝導率の高い粒子である。これら粒子は全て
熱伝導率が0.04cal/cm.sec.℃以上、平
均粒径は、0.1〜20μm以下のもので、弾性層中の
含有量は5〜50wt%が好適である。
In the present embodiment, fluororesin particles 20 such as PFA, PTFE, FEP, etc.
The highly thermally conductive particles 19 such as ceramic powder, metal oxide powder, and metal powder are dispersed on the basis of this. Specifically, silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), alumina (Al 2 O 3 ), Ni
It is a particle having high thermal conductivity such as Al. All of these particles have a thermal conductivity of 0.04 cal / cm. sec. The average particle size is 0.1 to 20 μm or less, and the content in the elastic layer is preferably 5 to 50% by weight.

【0030】熱伝導率の高いフィラーを用いることで少
量の添加で弾性層の熱伝導を上げ、定着性を上げること
ができる。このため弾性層の硬度を低くおさえることが
でき、弾性層が変形しやすいので未定着のトナー像を包
み込んで像ズレ、にじみをおさえるのが容易であった。
By using a filler having a high thermal conductivity, the heat conductivity of the elastic layer can be increased by adding a small amount of the filler, and the fixing property can be improved. For this reason, the hardness of the elastic layer can be kept low, and the elastic layer is easily deformed, so that it is easy to cover the unfixed toner image and suppress image shift and bleeding.

【0031】逆にもし熱伝導率の低いフィラーを用いる
と、弾性層への分散量を増やす必要があり、弾性層の硬
度が高くなり変形しにくくなるため、像ズレ、にじみを
起こし易い。この点で弾性層のゴム硬度は30°以下
(JIS A)(JIS K6301)が好適である。
Conversely, if a filler having a low thermal conductivity is used, it is necessary to increase the amount of dispersion in the elastic layer, the hardness of the elastic layer is increased, and the elastic layer is not easily deformed, so that image displacement and bleeding are liable to occur. In this regard, the rubber hardness of the elastic layer is preferably 30 ° or less (JIS A) (JIS K6301).

【0032】表1に各材料の熱伝導率を示す。Table 1 shows the thermal conductivity of each material.

【0033】熱伝導率は熱線法により、次のようにして
測定された値である。
The thermal conductivity is a value measured by the hot wire method as follows.

【0034】測定試料は、フィラーとする前の高熱伝導
性材料の焼結体のバルクの100mm×50mm×20
mmの直方体である。測定器としては、熱線法熱伝導率
測定器(商品名:QTM−500,京都電子工業製,プ
ローブとして「PD11」を使用)を用いる。加熱線へ
の電流値は、自動選択モードで行い、測定環境は室温で
ある。
The measurement sample is a bulk of a sintered body of a high heat conductive material before being used as a filler, which is 100 mm × 50 mm × 20 mm.
mm. As a measuring instrument, a thermal conductivity measuring instrument (trade name: QTM-500, manufactured by Kyoto Electronics Industry, using "PD11" as a probe) is used. The current value to the heating wire is set in the automatic selection mode, and the measurement environment is room temperature.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】本発明者の実験によれば、図4の構成で、
弾性層1ー2の伝熱フィラーにSiO2を用いた場合と
BNを用いた場合では、同じ定着性を得るにはBNの方
がSiO2の1/4以下の添加量ですむ。
According to the experiment conducted by the inventor, the configuration shown in FIG.
In the case where SiO 2 is used as the heat transfer filler of the elastic layer 1-2 and the case where BN is used, in order to obtain the same fixability, BN needs to be added in an amount of 1/4 or less of SiO 2 .

【0037】[0037]

【実施例】(実施例1)図4に示す内径24mmの耐熱
フィルムを次のようにして製造した。
EXAMPLES (Example 1) A heat-resistant film having an inner diameter of 24 mm shown in FIG. 4 was manufactured as follows.

【0038】(基層1−1)ポリイミドワニス(商品
名:ポリイミド U−ワニス−S,宇部興産製)360
gとポリイミドワニス(商品名:ポリイミド U−ワニ
ス−A,宇部興産製)40gの混合ワニスに、BN(窒
化ホウ素,平均粒径1.5μm)(商品名:UHP−S
1,昭和電工製)を、ワニスの硬化後に、BNが15w
t%となる量加え、十分に撹拌した。
(Base layer 1-1) Polyimide varnish (trade name: polyimide U-varnish-S, manufactured by Ube Industries) 360
g and a polyimide varnish (trade name: polyimide U-varnish-A, manufactured by Ube Industries, Ltd.), and BN (boron nitride, average particle size 1.5 μm) (trade name: UHP-S)
1, Showa Denko), after curing the varnish, BN
Then, the mixture was added to an amount of t%, followed by sufficient stirring.

【0039】このように調製されたワニス中に、外径2
4mmの円柱金型を浸漬し、引上げて、円柱金型表面に
ワニスを塗布した。
In the varnish thus prepared, an outer diameter of 2
A 4 mm cylindrical mold was dipped, pulled up, and a varnish was applied to the surface of the cylindrical mold.

【0040】次に、120℃で40分、200℃で20
分、220℃で40分および400℃で50分、連続的
に加熱処理して、イミド転化反応を完結させた。加熱処
理後、常温に冷却し、円柱金型から、形成されたポリイ
ミドフィルムを分離して50μm厚の基層を製造した。
Next, at 120 ° C. for 40 minutes and at 200 ° C. for 20 minutes.
, 40 minutes at 220 ° C and 50 minutes at 400 ° C to complete the imide conversion reaction. After the heat treatment, the resultant was cooled to room temperature, and the formed polyimide film was separated from the cylindrical mold to produce a base layer having a thickness of 50 μm.

【0041】(弾性層1−2)フッ素ゴム(フッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロプロペン−テトラフルオロエチ
レン3元共重合体)のラテックス液(商品名:ダイエル
ラテックス GL−152A,ダイキン工業製,フッ素
ゴム濃度43wt%)100部(重量)に、フッ素樹脂
分散液(商品名:ディスパージョン AD−1,ダイキ
ン工業製,PFA含有量52wt%)82.7部を混合
した。この混合液に、BN粒子(商品名:UHP−S
1)を、乾燥重量比で10wt%となる様に加えて、十
分撹拌してA液とした。
(Elastic Layer 1-2) Latex liquid of fluororubber (vinylidene fluoride-hexafluoropropene-tetrafluoroethylene terpolymer) (trade name: DYEL latex GL-152A, manufactured by Daikin Industries, fluororubber) 82.7 parts of a fluororesin dispersion liquid (trade name: Dispersion AD-1, manufactured by Daikin Industries, PFA content: 52% by weight) was mixed with 100 parts (weight) of a concentration of 43% by weight. BN particles (trade name: UHP-S)
1) was added to a dry weight ratio of 10% by weight, and sufficiently stirred to obtain a liquid A.

【0042】また、ポリアミン系加硫剤(商品名:エポ
メート F−100,油化シェル製)1部に対して、シ
ランカップリング剤を4部の割合で混合した混合物30
部を水70部に溶解してB液とした。
A mixture 30 obtained by mixing 4 parts of a silane coupling agent with 1 part of a polyamine vulcanizing agent (trade name: Epomate F-100, manufactured by Yuka Shell).
Was dissolved in 70 parts of water to obtain a solution B.

【0043】次に、A液中のフッ素ゴム100部に対し
てB液が15部となる割合でA液とB液を混合した。こ
の混合液を、基層上にスプレー塗布し、80℃〜100
℃で予備乾燥後、330℃で60分間焼成して、フッ素
樹脂50wt%およびBN粒子10wt%を含む100
μm厚のフッ素ゴム弾性層を形成した。
Next, the liquid A and the liquid B were mixed at a ratio of 15 parts of the liquid B to 100 parts of the fluororubber in the liquid A. The mixture is spray-coated on the base layer,
Baked at 330 ° C. for 60 minutes to obtain 100% containing fluorine resin 50 wt% and BN particles 10 wt%.
A fluorine rubber elastic layer having a thickness of μm was formed.

【0044】なお、この弾性層の表面には、焼成工程
中、フッ素樹脂の一部が表面に析出し、溶解して約1μ
m厚のフッ素樹脂膜が形成されている。
During the sintering step, a part of the fluororesin precipitates on the surface of the elastic layer and dissolves by about 1 μm.
An m-thick fluororesin film is formed.

【0045】このようにして製造された耐熱フィルムを
図3に示される耐熱フィルムとして用いた加熱定着装置
をカラーレーザープリンター(商品名:LBP−203
0,キヤノン製)の定着装置として適用してプリント出
力した。定着装置のプロセススピードは30mm/se
c,加熱体の温度は190℃,加圧ローラによる総加圧
力は12kg,加圧ローラ外径は20mmおよび加圧ロ
ーラの表面ゴム硬度は48°(ASKER−C)であ
る。
A heat-fixing apparatus using the heat-resistant film manufactured as described above as the heat-resistant film shown in FIG. 3 was used in a color laser printer (trade name: LBP-203).
(Manufactured by Canon Inc.) as a fixing device. Fixing device process speed is 30mm / sec
c, The temperature of the heating element is 190 ° C., the total pressure by the pressure roller is 12 kg, the outer diameter of the pressure roller is 20 mm, and the surface rubber hardness of the pressure roller is 48 ° (ASKER-C).

【0046】プリント出力は、解像度600dpiで7
ドットの横線画像とし、イエロートナー、マゼンタトナ
ーおよびシアントナーの3色トナーを同じドット位置に
重ねて横線を印字した。
The print output is 7 at a resolution of 600 dpi.
As a horizontal line image of dots, a horizontal line was printed by superposing three color toners of yellow toner, magenta toner and cyan toner at the same dot position.

【0047】定着された横線画像には、ブレがなく、ま
た横線画像の輪郭部に色のにじみも観察されなかった。
また、定着装置の耐熱フィルムの表面には、1枚目のプ
リント出力後においてトナーの付着も全く観察されなか
った。
In the fixed horizontal line image, there was no blur, and no color blur was observed at the outline of the horizontal line image.
No toner adhesion was observed on the surface of the heat-resistant film of the fixing device after the first print output.

【0048】本実施例において、BN粒子に代えて、A
23,SiC,Si34およびAlNの各粒子(平均
粒径:1.5μm)を用いて製造された耐熱フィルムに
ついても同様の結果が得られた。
In this embodiment, A is used instead of BN particles.
Similar results were obtained for heat-resistant films manufactured using particles of l 2 O 3 , SiC, Si 3 N 4 and AlN (average particle size: 1.5 μm).

【0049】(比較例1)実施例1において弾性層中の
BN粒子に代えて、SiO2粒子(平均粒径1.2μ
m)およびTiO2粒子(平均粒径2.0μm)を用い
て製造された耐熱フィルムを用いて実施例1と同様にプ
リント出力を行った所、SiO2を用いたものについて
も、TiO2を用いたものについても、横線画像の定着
は十分に行われず、指触によりトナーが剥れてしまっ
た。
Comparative Example 1 In Example 1, SiO 2 particles (average particle diameter of 1.2 μm) were used instead of the BN particles in the elastic layer.
m) and a heat-resistant film manufactured using TiO 2 particles (average particle size: 2.0 μm) was printed out in the same manner as in Example 1, and TiO 2 was also used for those using SiO 2. Also for the used one, the fixing of the horizontal line image was not sufficiently performed, and the toner was peeled off by finger touch.

【0050】また、SiO2およびTiO2のフッ素ゴム
弾性層中の含有量を40wt%にした場合には、定着性
は改善されたが、横線画像の輪郭部に色のにじみが発生
した。
When the content of SiO 2 and TiO 2 in the fluororubber elastic layer was set at 40 wt%, the fixability was improved, but color bleeding occurred at the outline of the horizontal image.

【0051】(実施例2)本実施例で採用した耐熱フィ
ルム30の構成に関して、断面図として図5に示し、以
下これについて説明すると、本実施例では、図5に示す
様な弾性層31(図4における弾性層1ー2におけると
同様に層内にフッ素樹脂粒子20と高熱伝導粒子19が
分散している)にさらにカーボン等の導電性フィラー3
2を入れる事でフィルムの帯電を防止し静電オフセット
による画像不良を防止できた。
Embodiment 2 The structure of the heat-resistant film 30 employed in this embodiment is shown in a sectional view of FIG. 5, and will be described below. In this embodiment, an elastic layer 31 (see FIG. 5) is used. As in the case of the elastic layers 1-2 in FIG. 4, the fluororesin particles 20 and the high heat conductive particles 19 are dispersed in the layer.
By adding 2, it was possible to prevent charging of the film and prevent image defects due to electrostatic offset.

【0052】なお、導電性フィラーとしては、体積固有
抵抗500Ω・cm以下のものが好ましい。導電性フィ
ラーの体積固有抵抗は、導電性フィラー10gを内側が
テフロン加工されたシリンダー(内径25mm,長さ1
00mm)に充填し、100kg/cm2の加圧下で、
100Vの電圧で、シリンダーの上部と底部の電極間で
測定される値である。
The conductive filler preferably has a volume resistivity of 500 Ω · cm or less. The volume specific resistance of the conductive filler is determined by measuring a cylinder (inner diameter 25 mm, length 1
00 mm) and under a pressure of 100 kg / cm 2 ,
It is the value measured between the top and bottom electrodes of the cylinder at a voltage of 100V.

【0053】(実施例3)上記実施例2に示すように、
図5に示す様な弾性層31にさらにカーボン等の導電性
フィラー32を入れることでフィルムの帯電を防止し静
電オフセットによる画像不良を防止できるが、このよう
にフイルムが帯電しないようにカーボンを入れた場合、
抵抗を低くするには多量のカーボンを入れる必要があ
り、弾性層の硬度が上がるので、あまり弾性層の抵抗を
下げることができない。そこで、本実施例では、図5に
おける導電性フィラー32として、K2O・nTiO
2(チタン酸カリウム)、9Al23・2B23(ホウ
酸アルミニウム)、Si34、SiC等のウィスカー
や、アルミナ短繊維又はガラス短繊維の表面に金属蒸着
するなどして導電性としたものや、金属ウィスカー、グ
ラファイト短繊維などを用いた。これらの導電性フィラ
ーを入れると、少ない量で弾性層の抵抗を下げることが
でき、フィルムの帯電を防止し静電オフセットによる画
像不良を防止できた。また、弾性層の硬度も低いため、
像ズレ、にじみも発生しなかった。
(Embodiment 3) As shown in Embodiment 2 above,
By adding a conductive filler 32 such as carbon to the elastic layer 31 as shown in FIG. 5, charging of the film can be prevented and image defects due to electrostatic offset can be prevented. If you put
To lower the resistance, it is necessary to add a large amount of carbon, and the hardness of the elastic layer increases, so that the resistance of the elastic layer cannot be reduced much. Therefore, in this embodiment, K 2 O · nTiO is used as the conductive filler 32 in FIG.
2 (potassium titanate), 9Al 2 O 3 · 2B 2 O 3 ( aluminum borate), Si 3 N 4, and whiskers such as SiC, conductive such as by metal deposited on the surface of the alumina short fibers or short glass fibers The material used was a metal whisker, graphite short fiber, or the like. When these conductive fillers were added, the resistance of the elastic layer could be reduced with a small amount, the charge of the film was prevented, and the image defect due to the electrostatic offset was prevented. Also, since the hardness of the elastic layer is low,
No image shift or bleeding occurred.

【0054】尚、ウィスカー、短繊維は太さ15μm以
下、長さ5〜1000μmのものを、本実施例では用い
た。
The whiskers and short fibers having a thickness of 15 μm or less and a length of 5 to 1000 μm were used in this embodiment.

【0055】(実施例4)図4において、実施例1では
弾性層1ー2にはフッ素ゴム中にPFA、PTFE、F
EP等のフッ素樹脂粒子20を分散したものを用い、こ
れをベースに、炭化ケイ素(SiC)・窒化ケイ素(S
34)・窒化ホウ素(BN)・窒化アルミニウム(A
lN)・アルミナ(Al23)・Ni・Fe・Al等の
高熱伝導粒子19が分散させてあるが、本実施例では、
これらの実施例1で使用した高熱伝導粒子フィラーの表
面に金属を蒸着して導電化したものを用いた。これによ
り、高熱伝導フィラー以外のフィラーを入れなくても弾
性層の抵抗を下げることができた。このため全体のフィ
ラー量をおさえることができて、弾性層の硬度を低くで
することができた。
(Embodiment 4) In FIG. 4, in Embodiment 1, PFA, PTFE, F
A dispersion of fluororesin particles 20 such as EP is used, and silicon carbide (SiC) / silicon nitride (S
i 3 N 4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (A
1N), alumina (Al 2 O 3 ), Ni, Fe, Al and the like, and high thermal conductive particles 19 are dispersed.
The high thermal conductive particle filler used in Example 1 was made conductive by depositing a metal on the surface. As a result, the resistance of the elastic layer could be reduced without adding a filler other than the high thermal conductive filler. For this reason, the total amount of filler could be suppressed, and the hardness of the elastic layer could be reduced.

【0056】(実施例5)本実施例で採用した耐熱フィ
ルム40の構成に関して、断面図として図6に示し、以
下これについて説明すると、本実施例では、図6に示す
ように耐熱フィルム40は4層で構成されている。
(Embodiment 5) The structure of the heat-resistant film 40 employed in this embodiment is shown in FIG. 6 as a cross-sectional view. This will be described below. In this embodiment, as shown in FIG. It is composed of four layers.

【0057】基層41には高熱伝導粒子18を分散させ
たPI樹脂を用いた。この基層41の厚みは30〜10
0μmである。
For the base layer 41, a PI resin in which the high thermal conductive particles 18 were dispersed was used. The thickness of the base layer 41 is 30 to 10
0 μm.

【0058】基層41の上には導電性プライマー層42
があり、図示しない手段で接地してある。この層42の
厚みは10μm以下である。
On the base layer 41, a conductive primer layer 42
And grounded by means not shown. The thickness of this layer 42 is 10 μm or less.

【0059】次の弾性層43にはフッ素ゴムまたはSi
ゴム中に導電性高熱伝導粒子45を分散させたものを用
いた。この弾性層43の厚みは30μm以上500μm
以下である。
The next elastic layer 43 is made of fluorine rubber or Si.
A material obtained by dispersing conductive high heat conductive particles 45 in rubber was used. The thickness of the elastic layer 43 is 30 μm or more and 500 μm.
It is as follows.

【0060】次の表面層44はPFA、PTFE、FE
P等のフッ素樹脂からなり、厚みは1μm以上50μm
以下で、少量のカーボン等の導電性フィラーを入れてあ
る。
The next surface layer 44 is made of PFA, PTFE, FE
It is made of fluororesin such as P and has a thickness of 1 μm to 50 μm
In the following, a small amount of conductive filler such as carbon is added.

【0061】本実施例に於いては、フィルム表面に発生
した摩擦電荷は、表面層→弾性層→導電性プライマー層
→アースという経路で逃げていく。導電性プライマー層
のおかげで、弾性体中を電荷が移動する距離が短くてす
み、オフセットしにくい。
In the present embodiment, the triboelectric charge generated on the film surface escapes in the following path: surface layer → elastic layer → conductive primer layer → earth. Thanks to the conductive primer layer, the distance over which charges move in the elastic body can be short, and offset is difficult.

【0062】尚、表面層44はある程度はピンホール等
により表面電荷は弾性層中に逃げていくので、かならず
しも導電性フィラーを入れなくてもよい。
Since the surface charge of the surface layer 44 escapes into the elastic layer to some extent due to pinholes or the like, it is not always necessary to add a conductive filler.

【0063】また、導電性プライマー層42に積極的に
トナーと反対極性の電圧を印加してオフセットを防止す
る場合、あるいは導電性プライマー層をダイオード等の
整流素子を用いて接地する場合も、表面層44には導電
性フィラーを入れて表層電荷を逃がす必要はない。ただ
し弾性層の抵抗は低い方がニップ間の電界を強められる
ため、導電性フィラーを入れたほうがオフセット防止効
果が大きい。
In the case where a voltage having a polarity opposite to that of the toner is positively applied to the conductive primer layer 42 to prevent offset, or when the conductive primer layer is grounded using a rectifying element such as a diode, It is not necessary to put a conductive filler in layer 44 to release surface charge. However, the lower the resistance of the elastic layer is, the stronger the electric field between the nips can be.

【0064】(実施例6)図7に本発明に係る加熱定着
装置200の構成を概略断面図として示す。
(Embodiment 6) FIG. 7 is a schematic sectional view showing the structure of a heat fixing device 200 according to the present invention.

【0065】加熱部材であるところの定着フィルム20
1は、液晶ポリマー、フェノール樹脂等からなるステー
202にルーズに外嵌されていて、ステー202より所
定の圧力で加圧ロール205に加圧されている。
The fixing film 20 which is a heating member
Reference numeral 1 denotes a stay 202 loosely fitted to a stay 202 made of a liquid crystal polymer, a phenol resin, or the like.

【0066】加圧ロール205は、芯金206の外側に
シリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコ
ンゴムを発泡して形成された弾性層207からなり、こ
の上にPFA、PTFE、FEP等の離型性層を形成し
てあってもよい。加圧ロール205は、長手方向端部か
ら芯金206を介して不図示の回転駆動により、矢印の
方向に回転駆動される。これにより上記定着フィルム2
01はステー202の外側を従動回転する。
The pressure roll 205 comprises an elastic layer 207 formed by foaming heat-resistant rubber such as silicon rubber or fluorine rubber or silicon rubber on the outside of a cored bar 206, on which PFA, PTFE, FEP or the like is formed. A release layer may be formed. The pressure roll 205 is rotationally driven in a direction indicated by an arrow by a rotational drive (not shown) from a longitudinal end portion via a metal core 206. Thus, the fixing film 2
01 is driven to rotate outside the stay 202.

【0067】203は励磁コイルであり、フェライト等
の強磁性体よりなる芯材203aに導線203bが巻か
れており、その長手方向端部より発振回路が周波数可変
である電源により通電される。本実施例では、励磁コイ
ル芯材203aとして閉磁路を形成するために、コの字
型のものを使用した。
Numeral 203 denotes an excitation coil, which has a conductor 203b wound around a core material 203a made of a ferromagnetic material such as ferrite, and the oscillation circuit is energized from a longitudinal end thereof by a power source whose frequency is variable. In this embodiment, a U-shape is used as the excitation coil core material 203a to form a closed magnetic circuit.

【0068】交流電源204が10kHz〜1MHzの
高周波交流電流、好ましくは20kHz〜800kHz
を励磁コイル203に印加することで交番磁界を発生す
る。
The AC power supply 204 is a high frequency AC current of 10 kHz to 1 MHz, preferably 20 kHz to 800 kHz.
Is applied to the exciting coil 203 to generate an alternating magnetic field.

【0069】本実施例で採用した定着フィルム201の
構成については、断面図として図8に示すが、図8に示す
ように定着フィルム201は2層構成になっており、F
e、Ni等の磁性金属よりなる厚さ10〜150μm程
度の基層201aを持っている。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the structure of the fixing film 201 employed in this embodiment. As shown in FIG. 8, the fixing film 201 has a two-layer structure.
e, a base layer 201a made of a magnetic metal such as Ni and having a thickness of about 10 to 150 μm.

【0070】励磁コイル203により発生した交番磁界
により、基層201aに渦電流が流れ、ジュール熱が発
生し、定着ニップ部に搬送された転写材上のトナー像を
加熱定着する。
An eddy current flows in the base layer 201a due to the alternating magnetic field generated by the excitation coil 203, generating Joule heat, and heat-fixing the toner image on the transfer material conveyed to the fixing nip.

【0071】定着フィルム201は図示されていない温
度検知手段によりその温度を検知され、その情報は、A
/D変換器を介してCPUへと送られ、これに基づきC
PUは、交流電源204の周波数を変えて、励磁コイル
203から発生する磁界強度を変化させることで、定着
フィルム201内に発生する熱量を調整し、定着フィル
ム201の温度を所定値に制御する。
The temperature of the fixing film 201 is detected by a temperature detecting means (not shown).
Sent to the CPU via the / D converter, and based on this,
The PU adjusts the amount of heat generated in the fixing film 201 by changing the magnetic field intensity generated from the exciting coil 203 by changing the frequency of the AC power supply 204, and controls the temperature of the fixing film 201 to a predetermined value.

【0072】定着フィルム201に於いて、基層201
a上には弾性層201bがある。
In the fixing film 201, the base layer 201
There is an elastic layer 201b on a.

【0073】弾性層201bには本実施例ではフッ素ゴ
ム中にPFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂粒子2
0を分散したものを用い、これをベースに、セラミック
粉・金属酸化物粉・金属粉等の高熱伝導粒子19が分散
させてある。具体的には、炭化ケイ素(SiC)・窒化
ケイ素(Si34)・窒化ホウ素(BN)・窒化アルミ
ニウム(AlN)・アルミナ(Al23)・Ni・Fe
・Al等の熱伝導率の高い粒子である。これら粒子は全
て熱伝導率が0.04cal/cm.sec.℃以上、
平均粒径は20μm以下のもので、弾性層に対する混合
比は50wt%以下とした。
In this embodiment, fluororesin particles 2 such as PFA, PTFE, FEP, etc.
The high thermal conductive particles 19 such as a ceramic powder, a metal oxide powder, and a metal powder are dispersed on the base. Specifically, silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), alumina (Al 2 O 3 ), Ni, Fe
-High thermal conductivity particles such as Al. All of these particles have a thermal conductivity of 0.04 cal / cm. sec. Over ℃,
The average particle size was 20 μm or less, and the mixing ratio to the elastic layer was 50 wt% or less.

【0074】熱伝導率の高いフィラーを用いることで少
量の添加で弾性層の熱伝導を上げ、定着性を上げること
ができる。このため弾性層の硬度を低くおさえることが
でき、弾性層が変形しやすいので未定着のトナー像を包
み込んで像ズレ、にじみをおさえるのが容易であった。
By using a filler having a high thermal conductivity, the heat conductivity of the elastic layer can be increased with a small amount of addition, and the fixing property can be improved. For this reason, the hardness of the elastic layer can be kept low, and the elastic layer is easily deformed, so that it is easy to cover the unfixed toner image and suppress image shift and bleeding.

【0075】逆にもし熱伝導率の低いフィラーを用いる
と、弾性層への分散量を増やす必要があり、弾性層の硬
度が高くなり変形しにくくなるため、像ズレ、にじみを
起こし易い。
Conversely, if a filler having a low thermal conductivity is used, it is necessary to increase the amount of dispersion in the elastic layer, and the elastic layer becomes harder and less susceptible to deformation, so that image shift and bleeding are likely to occur.

【0076】(実施例7)本実施例で採用した耐熱フィ
ルム301の構成に関して、断面図として図9に示し、
以下これについて説明すると、本実施例では、図9に示
すように耐熱フィルム301は3層で構成されている。
(Embodiment 7) FIG. 9 is a sectional view showing the structure of the heat-resistant film 301 employed in this embodiment.
This will be described below. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the heat-resistant film 301 has three layers.

【0077】基層301aはFe、Ni等の厚さ10〜
150μm程度の金属フィルムで、この層は図示しない
手段により接地されている。この基層301aの上にフ
ッ素ゴムまたはSiゴム中に導電性高熱伝導粒子45を
分散させたものからなる厚み30〜500μmの弾性層
301bがある。
The base layer 301a is made of Fe, Ni, etc.
This layer is a metal film of about 150 μm, and this layer is grounded by means not shown. On the base layer 301a, there is provided an elastic layer 301b having a thickness of 30 to 500 μm and made of a material obtained by dispersing conductive high heat conductive particles 45 in fluoro rubber or Si rubber.

【0078】その上の表面層301cは厚さ1〜50μ
mのPFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂からな
る。表面層301cには少量の導電性フィラーを入れて
もよい。
The upper surface layer 301c has a thickness of 1 to 50 μm.
m of a fluororesin such as PFA, PTFE, and FEP. The surface layer 301c may contain a small amount of conductive filler.

【0079】本実施例に於いては、フィルム表面に発生
した摩擦電荷は、表面層→弾性層→基層→アースという
経路で逃げていく。導電層である基層のおかげで、弾性
体中を電荷が移動する距離が短くてすみ、オフセットし
にくい。
In the present embodiment, the triboelectric charge generated on the film surface escapes through the route of surface layer → elastic layer → base layer → earth. Thanks to the base layer, which is a conductive layer, the distance over which charges move in the elastic body can be short, and offset is difficult.

【0080】尚、表面層301cはある程度はピンホー
ル等により表面電荷は弾性層中に逃げていくので、かな
らずしも導電性フィラーを入れなくてもよい。
The surface charge of the surface layer 301c escapes into the elastic layer to some extent due to pinholes or the like, so that it is not always necessary to add a conductive filler.

【0081】また、基層に積極的にトナーと反対極性の
電圧を印加してオフセットを防止する場合、あるいは基
層をダイオード等の整流素子を用いて接地する場合も、
表面層301cには導電性フィラーを入れて表層電荷を
逃がす必要はない。
In addition, when the offset is prevented by positively applying a voltage having the opposite polarity to the toner to the base layer, or when the base layer is grounded by using a rectifying element such as a diode,
It is not necessary to put a conductive filler in the surface layer 301c to release surface charges.

【0082】以下に、本実施例の耐熱フィルムの製造例
を挙げる。
Hereinafter, a production example of the heat-resistant film of this embodiment will be described.

【0083】(基層301a)電鋳法により作成した3
0mm径、厚み15μmのエンドレスNiフィルム。
(Base layer 301a) 3 prepared by electroforming
Endless Ni film with a diameter of 0 mm and a thickness of 15 μm.

【0084】(弾性層301b)フッ素ゴム(フッ化ビ
ニリデン−ヘキサフルオロプロペン−テトラフルオロエ
チレン3元共重合体)のラテックス液(商品名:ダイエ
ルラテックス GL−152A,ダイキン工業製,フッ
素ゴム濃度43wt%)100部(重量)に、フッ素樹
脂分散液(商品名:ディスパージョン AD−1,ダイ
キン工業製,PFA含有量52wt%)8.3部を混合
した。この混合液に、BN粒子(商品名:UHP−S
1)を、乾燥重量比で10wt%となる様に加えて、十
分撹拌してA液とした。
(Elastic Layer 301b) Latex liquid of fluororubber (vinylidene fluoride-hexafluoropropene-tetrafluoroethylene terpolymer) (trade name: Daiel Latex GL-152A, manufactured by Daikin Industries, fluorine rubber concentration 43 wt. %) And 8.3 parts of a fluororesin dispersion (trade name: Dispersion AD-1, manufactured by Daikin Industries, PFA content: 52 wt%) were mixed with 100 parts (weight). BN particles (trade name: UHP-S)
1) was added to a dry weight ratio of 10% by weight, and sufficiently stirred to obtain a liquid A.

【0085】また、ポリアミン系加硫剤(商品名:エポ
メート F−100,油化シェル製)1部に対して、シ
ランカップリング剤を4部の割合で混合した混合物30
部を水70部に溶解してB液とした。
Further, a mixture 30 obtained by mixing 4 parts of a silane coupling agent with 1 part of a polyamine vulcanizing agent (trade name: Epomate F-100, manufactured by Yuka Shell).
Was dissolved in 70 parts of water to obtain a solution B.

【0086】次に、A液中のフッ素ゴム100部に対し
てB液が15部となる割合でA液とB液を混合した。こ
の混合液を、基層上にスプレー塗布し、80℃〜100
℃で予備乾燥後、330℃で60分間焼成して、フッ素
樹脂5wt%およびBN粒子10wt%を含む100μ
m厚のフッ素ゴム弾性層を形成した。
Next, the liquid A and the liquid B were mixed at a ratio of 15 parts of the liquid B to 100 parts of the fluororubber in the liquid A. The mixture is spray-coated on the base layer,
After pre-drying at 300 ° C., baking is performed at 330 ° C. for 60 minutes.
An m-thick fluororubber elastic layer was formed.

【0087】(表面層301c)フッ素樹脂分散液(商
品名:ディスパージョンAD−1)を弾性層表面にスプ
レー塗布後、80〜100℃で予備乾燥後、330℃で
30分焼成して、10μm厚のフッ素樹脂表面層を形成
した。
(Surface layer 301c) A fluororesin dispersion (trade name: Dispersion AD-1) is spray-coated on the surface of the elastic layer, preliminarily dried at 80 to 100 ° C, baked at 330 ° C for 30 minutes, and baked at 10 µm. A thick fluororesin surface layer was formed.

【0088】このようにして製造された耐熱フィルムを
図7に示される定着フィルムとして用いた加熱定着装置
をカラーレーザープリンター(商品名:LBP−203
0,キヤノン製)の定着装置として適用してプリント出
力した。定着装置のプロセススピードは60mm/se
c,定着フィルムの基層側の温度は150℃,加圧ロー
ラによる総加圧力は30kg,加圧ローラ外径は30m
mおよび加圧ローラの表面ゴム硬度は45°(ASKE
R−C)である。
A heat fixing apparatus using the heat-resistant film thus manufactured as a fixing film shown in FIG. 7 was used as a color laser printer (trade name: LBP-203).
(Manufactured by Canon Inc.) as a fixing device. The fixing device process speed is 60mm / sec
c, the temperature of the base layer side of the fixing film is 150 ° C., the total pressing force by the pressing roller is 30 kg, and the outer diameter of the pressing roller is 30 m.
m and the surface rubber hardness of the pressure roller are 45 ° (ASKE
RC).

【0089】プリント出力は、解像度600dpiで7
ドットの横線画像とし、イエロートナー、マゼンタトナ
ーおよびシアントナーの3色トナーを重ねて横線を印字
した。
The print output is 7 dpi at a resolution of 600 dpi.
As a horizontal line image of dots, a horizontal line was printed by superimposing three color toners of yellow toner, magenta toner and cyan toner.

【0090】定着された横線画像には、ブレがなく、ま
た横線画像の輪郭部に色のにじみも観察されなかった。
また、定着装置の耐熱フィルムの表面には、トナーの付
着も全く観察されなかった。
The fixed horizontal line image had no blur, and no color blur was observed at the outline of the horizontal line image.
Further, no toner adhesion was observed on the surface of the heat-resistant film of the fixing device.

【0091】本実施例において、BN粒子に代えて、A
23,SiC,Si34およびAlNの各粒子を用い
て製造された耐熱フィルムについても同様の結果が得ら
れた。
In this example, A was used instead of BN particles.
Similar results were obtained for heat-resistant films manufactured using particles of l 2 O 3 , SiC, Si 3 N 4 and AlN.

【0092】(比較例2)実施例7においてBN粒子に
代えて、SiO2粒子(平均粒径1.2μm)およびT
iO2粒子(平均粒径2.0μm)を用いて製造された
耐熱フィルムを用いて実施例1と同様にプリント出力を
行った所、SiO2を用いたものについても、TiO2
用いたものについても、横線画像の定着は十分に行われ
ず、指触によりトナーが剥れてしまった。
Comparative Example 2 In Example 7, SiO 2 particles (average particle size: 1.2 μm) and T
When the print output was performed in the same manner as in Example 1 using a heat-resistant film manufactured using iO 2 particles (average particle size: 2.0 μm), those using SiO 2 also used TiO 2 Also, the fixing of the horizontal line image was not sufficiently performed, and the toner was peeled off by finger touch.

【0093】また、SiO2およびTiO2のフッ素ゴム
弾性層中の含有量を40wt%にした場合には、定着性
は改善されたが、横線画像の輪郭部に色のにじみが発生
した。
When the content of SiO 2 and TiO 2 in the fluororubber elastic layer was 40% by weight, the fixability was improved, but color bleeding occurred at the outline of the horizontal image.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱装置の耐熱フィルムの弾性層に高熱伝導粒子を分散
させることにより、定着時の像のブレ、にじみを出すこ
となく、熱を効率良く被加熱体に伝達させることがで
き、被加熱体上の像の定着性を改善できるものである。
As described above, according to the present invention,
By dispersing the high thermal conductive particles in the elastic layer of the heat-resistant film of the heating device, the heat can be efficiently transmitted to the object to be heated without causing blurring and blurring of the image at the time of fixing. It can improve the fixability of the image.

【0095】また、フィラーとして導電性の高熱伝導粒
子を分散させることにより、または、高熱伝導粒子と共
に導電性フィラーを分散させることにより、弾性層の電
気抵抗を低下させて、弾性層表面における帯電を防止
し、被加熱体上の像の弾性層表面へ静電オフセットを防
止することができるものである。
Further, by dispersing conductive high thermal conductive particles as a filler, or by dispersing a conductive filler together with the high thermal conductive particles, the electric resistance of the elastic layer is reduced and the charge on the surface of the elastic layer is reduced. This can prevent electrostatic offset to the surface of the elastic layer of the image on the object to be heated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る加熱装置を定着装置として用いた
画像形成装置の主要部分の構成を説明するための概略断
面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of an image forming apparatus using a heating device according to the present invention as a fixing device.

【図2】本発明の実施例である加熱定着装置の構成を示
す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a heat fixing device according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の加熱定着装置のもうひとつの実施例の
構成を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of another embodiment of the heat fixing device of the present invention.

【図4】本発明の実施例である定着フィルムの構成を示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing film according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例である定着フィルムのもうひと
つの例の構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of another example of the fixing film according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例である定着フィルムの更にもう
ひとつの例の構成を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of still another example of a fixing film according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明に係る加熱定着装置の実施例の構成を示
す概略断面図である。
FIG. 7 is a schematic sectional view showing a configuration of an embodiment of a heat fixing device according to the present invention.

【図8】図7に示す本発明の加熱定着装置の実施例で用
いた、ある定着フィルムの構成を示す断面図である。
8 is a cross-sectional view showing a configuration of a certain fixing film used in the embodiment of the heat fixing device of the present invention shown in FIG.

【図9】図7に示す本発明の加熱定着装置の実施例で用
いた、もうひとつの定着フィルムの構成を示す断面図で
ある。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing the configuration of another fixing film used in the embodiment of the heat fixing device of the present invention shown in FIG.

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】加熱体と、一面が加熱体と接触摺動し他面
が被加熱体と接触する耐熱フィルムを有し、該加熱体上
を該耐熱フィルムと該被加熱体とが一緒になって移動す
ることにより該被加熱体を加熱する加熱装置に於いて、
該耐熱フィルムが、少なくとも基層と弾性層とを有して
おり、該弾性層中に熱伝導率が0.04cal/cm.sec.
℃以上であるフィラーが含有されていることを特徴とす
る加熱装置。
1. A heating element and a heat-resistant film having one surface in contact with and sliding on the heating element and the other surface in contact with the object to be heated. In a heating device that heats the object to be heated by moving as
The heat-resistant film has at least a base layer and an elastic layer, and has a thermal conductivity of 0.04 cal / cm. sec.
A heating device characterized by containing a filler having a temperature of at least ° C.
【請求項2】 弾性層中のフィラーの含有量が5〜50
重量%である請求項1記載の加熱装置。
2. The filler content in the elastic layer is from 5 to 50.
2. The heating device according to claim 1, wherein the heating device is in a weight%.
【請求項3】 フィラーが、セラミック粉、金属酸化物
粉および金属粉からなる群から選ばれる粒子である請求
項1記載の加熱装置。
3. The heating device according to claim 1, wherein the filler is a particle selected from the group consisting of a ceramic powder, a metal oxide powder, and a metal powder.
【請求項4】 フィラーが、炭化ケイ素、窒化ケイ素、
窒化ホウ素、窒化アルミニウム、アルミナ、Ni、Fe
およびAlからなる群から選ばれた粒子である請求項1
記載の加熱装置。
4. The method according to claim 1, wherein the filler is silicon carbide, silicon nitride,
Boron nitride, aluminum nitride, alumina, Ni, Fe
And particles selected from the group consisting of Al and Al.
A heating device as described.
【請求項5】 弾性層中に導電性フィラーが含有されて
いる請求項1記載の加熱装置。
5. The heating device according to claim 1, wherein a conductive filler is contained in the elastic layer.
【請求項6】 弾性層中にフッ素樹脂粒子が含有されて
いる請求項1記載の加熱装置。
6. The heating device according to claim 1, wherein the elastic layer contains fluororesin particles.
【請求項7】 弾性層の上に表面層が形成されている請
求項1又は6に記載の加熱装置。
7. The heating device according to claim 1, wherein a surface layer is formed on the elastic layer.
【請求項8】 表面層がフッ素樹脂層である請求項7記
載の加熱装置。
8. The heating device according to claim 7, wherein the surface layer is a fluororesin layer.
【請求項9】 フッ素ゴム中にフィラーが分散されてい
る請求項1記載の加熱装置。
9. The heating device according to claim 1, wherein a filler is dispersed in the fluororubber.
【請求項10】 弾性層の厚さが30μm〜500μm
である請求項1記載の加熱装置。
10. The elastic layer has a thickness of 30 μm to 500 μm.
The heating device according to claim 1, wherein
【請求項11】 被加熱体を、励磁コイルと誘導加熱部
材とからなる加熱部材と加圧部材とが互いに圧接してな
るニップを通過させることにより、該被加熱体を加熱す
る加熱装置に於いて、該誘導加熱部材が、少なくとも磁
性金属を有する発熱層と弾性層とを有しており、該弾性
層中に熱伝導率が0.04cal/cm.sec.℃以上である
フィラーが含有されていることを特徴とする加熱装置。
11. A heating device for heating an object to be heated by passing the object to be heated through a nip where a heating member comprising an exciting coil and an induction heating member and a pressing member are pressed against each other. The induction heating member has at least a heat generating layer having a magnetic metal and an elastic layer, and the elastic layer has a thermal conductivity of 0.04 cal / cm. sec. A heating device characterized by containing a filler having a temperature of at least ° C.
【請求項12】 弾性層中のフィラーの含有量が5〜5
0重量%である請求項11に記載の加熱装置。
12. The filler content in the elastic layer is 5-5.
The heating device according to claim 11, which is 0% by weight.
【請求項13】 弾性層の厚さが30μm〜500μm
である請求項11に記載の加熱装置。
13. The elastic layer has a thickness of 30 μm to 500 μm.
The heating device according to claim 11, which is:
【請求項14】 弾性層の上にフッ素樹脂層を有する請
求項11に記載の加熱装置。
14. The heating device according to claim 11, further comprising a fluororesin layer on the elastic layer.
【請求項15】 請求項1乃至14のいずれか1項に記
載の加熱装置を定着手段として用いることを特徴とする
画像形成装置。
15. An image forming apparatus using the heating device according to claim 1 as a fixing unit.
【請求項16】少なくとも磁性金属を有する発熱層と弾
性層とを有しており、該弾性層中に熱伝導率が0.04c
al/cm.sec.℃以上であるフィラーが含有されている
ことを特徴とする誘導加熱部材。
16. A heat generating layer having at least a magnetic metal and an elastic layer, wherein the elastic layer has a heat conductivity of 0.04 c
al / cm. sec. An induction heating member characterized by containing a filler having a temperature of not less than ° C.
【請求項17】 フィラーがフッ素ゴム層中に分散され
ている請求項16に記載の誘導加熱部材。
17. The induction heating member according to claim 16, wherein the filler is dispersed in the fluororubber layer.
【請求項18】 弾性層の表にフッ素樹脂層を有する誘
導加熱部材。
18. An induction heating member having a fluororesin layer on the surface of an elastic layer.
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