JP2002266846A - Pressure roller, heating system, and image forming device - Google Patents

Pressure roller, heating system, and image forming device

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JP2002266846A
JP2002266846A JP2001066829A JP2001066829A JP2002266846A JP 2002266846 A JP2002266846 A JP 2002266846A JP 2001066829 A JP2001066829 A JP 2001066829A JP 2001066829 A JP2001066829 A JP 2001066829A JP 2002266846 A JP2002266846 A JP 2002266846A
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JP
Japan
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layer
pressure roller
heating
roller
heat
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Application number
JP2001066829A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoji Tomoyuki
洋二 友行
Takeshi Nakagawa
健 中川
Hikari Osada
光 長田
Masato Yoshioka
真人 吉岡
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure roller, a heating system using the pressure roller, and an image forming device having the heating system as a heat fixing apparatus, in which the pressure roller is low in heat conductivity to remove a not so much amount of heat from a heating means, a surface of the pressure roller is smooth and not hardly generate dirt by toner at a time of pressurization, and charging up of the surface is suppressed even if a high resistance paper passes on the roller. SOLUTION: In this pressure roller, an elastic body layer is disposed around a core metal, and a mold-released layer is disposed as an outermost layer. The elastic body layer is foamed rubber elastomer (sponge rubber), and the mold-released layer is a fluororesin tube, and a conductive layer is disposed between the elastic body layer and the mold-released layer.

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、加圧ローラ、この
加圧ローラを用いた加熱装置および画像形成装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure roller, a heating device using the pressure roller, and an image forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】加熱装置は、画像形成装置に用いられる
被記録材に未定着画像を定着するための加熱装置や、被
記録材を加熱して艶などの表面性を改質するための像加
熱装置や、被加熱材を乾燥したり、ラミネートしたりす
るための熱処理装置として従来から広く用いられてい
る。
2. Description of the Related Art A heating device is used for fixing an unfixed image on a recording material used in an image forming apparatus, and an image for heating a recording material to improve surface properties such as gloss. Conventionally, it has been widely used as a heating device or a heat treatment device for drying or laminating a material to be heated.

【0003】以下、電子写真複写機、プリンター等の画
像形成装置に装備される加熱定着装置を例にとって、従
来の加熱装置を説明する。
Hereinafter, a conventional heating device will be described with reference to a heating and fixing device provided in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine and a printer.

【0004】画像形成装置に装備される加熱定着装置
は、画像形成装置で被記録材(転写シート、静電記録紙、エレ
クトロファックス紙、印字用紙等)に転写方式あるいは直接方式
で形成担持させた目的の画像情報に対応した未定着画像
(トナー画像)を被記録材面に永久固着画像として熱定着
させるものである。加熱定着装置としては、熱ローラ方
式やフィルム加熱方式等のように、加熱手段と加圧手段
とを対向圧接させて圧接ニップ部(定着ニップ部)を形
成させ、その圧接ニップ部に画像定着すべき被記録材を
導入して挟持搬送することにより、未定着画像を被記録
材面に熱圧定着させる接触加熱型の装置が多用されてい
る。以下、これらの加熱装置について説明する。
A heat fixing device provided in an image forming apparatus forms and supports a recording material (transfer sheet, electrostatic recording paper, electrofax paper, printing paper, etc.) by a transfer method or a direct method in the image forming apparatus. Unfixed image corresponding to target image information
(Toner image) is thermally fixed on the surface of the recording material as a permanently fixed image. As a heat fixing device, as in a heat roller system or a film heating system, a heating unit and a pressing unit are pressed against each other to form a pressure nip (fixing nip), and an image is fixed to the pressure nip. 2. Description of the Related Art A contact-heating-type apparatus for fixing an unfixed image on a surface of a recording material by heat and pressure by introducing a recording material to be pinched and transporting the recording material is widely used. Hereinafter, these heating devices will be described.

【0005】A)熱ローラ定着方式 熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、加熱手段としての
加熱ローラ(定着ローラ)と、これに圧接させた加圧手段
としての弾性加圧ローラとの並行圧接ローラ対を基本構
成とし、このローラ対を回転させ、ローラ対の間に形成
される圧接ニップ部に画像定着すべき被記録材を導入し
て挟持搬送させ、加熱ローラの熱と圧接ニップ部の加圧
力とで未定着画像を被記録材面に熱圧定着させるもので
ある。
A) Heat Roller Fixing Method A heat fixing device of the heat roller fixing method is a parallel pressing roller in which a heating roller (fixing roller) as a heating means and an elastic pressure roller as a pressing means pressed against the heating roller are used. The roller pair is rotated as a basic structure, and a recording material to be image-fixed is introduced into a pressure contact nip formed between the roller pair, nipped and conveyed, and the heat of the heating roller is applied to the pressure contact nip. The pressure is used to fix an unfixed image on the surface of the recording material by heat and pressure.

【0006】B)フィルム加熱方式 フィルム加熱方式の加熱定着装置は、特開昭63-313182
号公報、特開平2-157878号公報、特開平4-44075〜44083
号公報、特開平4-204980〜204984号公報等に提案されて
いる。フィルム加熱方式の加熱定着装置は、加熱手段と
して加熱体と耐熱性フィルム(定着フィルム)とを有
し、耐熱性フィルムを加圧手段としての弾性加圧ローラ
で加熱体に圧接させて圧接ニップ部を形成し、圧接ニッ
プ部において耐熱性フィルムを加熱体に密着させて摺動
搬送させ、圧接ニップ部の耐熱性フィルムと弾性加圧ロ
ーラとの間に画像定着すべき被記録材を導入して耐熱性
フィルムと一緒に搬送させ、耐熱性フィルムを介して付
与される加熱体からの熱と圧接ニップ部の加圧力とで未
定着画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。被
記録材は圧接ニップ部通過後に耐熱性フィルムから分離
される。
B) Film heating system A heating fixing device of a film heating system is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313182.
JP, JP-A-2-57878, JP-A-4-44075-44083
And JP-A-4-204980-204984. The heat fixing device of the film heating type has a heating element as a heating means and a heat-resistant film (fixing film), and presses the heat-resistant film against the heating element with an elastic pressure roller as a pressure means, thereby forming a pressure nip portion. The heat-resistant film is brought into close contact with the heating body in the press-contact nip portion and slid and conveyed, and a recording material to be image-fixed is introduced between the heat-resistant film in the press-contact nip portion and the elastic pressure roller. The unfixed image is conveyed together with the heat-resistant film, and the unfixed image is hot-press fixed on the surface of the recording material by the heat from the heating body applied via the heat-resistant film and the pressing force of the press-contact nip portion. The recording material is separated from the heat-resistant film after passing through the pressure nip.

【0007】フィルム加熱方式の加熱装置は、加熱体と
して低熱容量の線状加熱体を、耐熱フィルムとして薄膜
の低熱容量のものを用いることができるために、省電力
化、ウエイトタイム短縮化(クイックスタート性)が可能
である。
The film heating type heating apparatus can use a linear heating element having a low heat capacity as a heating element and a thin film having a low heat capacity as a heat-resistant film, thereby saving power and shortening a wait time (quick time). Startability) is possible.

【0008】また、フィルム加熱方式の加熱装置におい
ては、耐熱フィルムとしてエンドレスフィルムを用い、
このフィルムの回転駆動方式として、フィルム内周面側
に駆動ローラを設け、フィルムにテンションを加えなが
ら回転駆動させる方式と、フィルムをフィルムガイドに
ルーズに外させ、加圧手段としての加圧用回転体を駆動
することでフィルムを加圧用回転体に対し従動駆動させ
る方式があるが、部品点数が少なくてすむことから後者
の加圧用回転体駆動方式が採用されることが多い。
[0008] In a film heating type heating device, an endless film is used as a heat-resistant film.
As a rotation driving method of this film, a driving roller is provided on the inner peripheral surface side of the film, and the film is driven to rotate while applying tension to the film, and a rotating body for pressing as a pressing means by loosely removing the film from the film guide There is a method in which the film is driven to be driven by the rotating body for pressing by driving the rotating body. However, since the number of parts is small, the latter rotating body driving method for the pressing is often adopted.

【0009】上述した熱ローラ方式やフィルム加熱方式
の加熱定着装置のように、加熱手段と加圧ローラとを対
向させて被加熱材加熱部としての圧接ニップ部を形成
し、その圧接ニップ部に被加熱材を導入して挟持搬送す
ることにより被加熱材を加熱・加圧処理する加熱装置に
おいて、装置の高速化、ウエイトタイム短縮化を図るに
は、加圧ローラを弾性を有するものとし、その弾性変形
により加熱手段との間に形成される圧接ニップ部の幅を
大きくすることで被加熱材へ十分な熱量を与えるための
時間をとり、被加熱材への熱付与効率を向上させてもよ
い。しかし、単に圧接ニップ部の幅を大きくするのみで
は、加熱装置そのものが大きくなり、同時に消費電力も
増大してしまうことがある。したがって、装置の小型
化、低コスト化、低消費電力化を図るためには、装置の
熱効率のさらなる向上が望まれる。
As in the heat roller type or film heating type heat fixing device described above, a heating means and a pressure roller are opposed to each other to form a pressure nip portion as a heated material heating portion, and the pressure nip portion is formed in the pressure nip portion. In a heating device that heats and pressurizes the material to be heated by introducing and transporting the material to be heated, the pressure roller has elasticity in order to increase the speed of the device and reduce the wait time. By increasing the width of the pressure contact nip formed between the heating means and its elastic deformation, take time to give sufficient heat to the material to be heated, and improve the efficiency of applying heat to the material to be heated. Is also good. However, simply increasing the width of the press-contact nip may increase the size of the heating device itself and increase power consumption at the same time. Therefore, in order to reduce the size, cost, and power consumption of the device, it is desired to further improve the thermal efficiency of the device.

【0010】装置の熱効率の向上という観点からは、加
熱手段から加圧手段側に奪われる熱量が無視できない。
加圧手段の低熱容量化の手段として、例えば、特開平9-
114281号公報には、加圧手段としての加圧ローラの弾性
層に内部が中空の充填剤を含ませることにより、断熱性
に優れた加圧用回転体を量産性に優れた製造方法で得る
ことができることが開示されている。しかしながら、こ
の加圧用回転体は、内部が中空の充填剤として中空シリ
カ、アルミナ、ガラス、ガラスファイバーのような内部
に空気を含む無機フィラーを用いているが、このような
無機系の内部が中空の充填剤を用いる場合、充填剤が硬
いので加圧ローラの弾性層が硬くなり、定着ニップ幅を
大きくするのに大きな加圧力が必要になることがある。
From the viewpoint of improving the thermal efficiency of the apparatus, the amount of heat taken from the heating means to the pressure means cannot be ignored.
As means for reducing the heat capacity of the pressurizing means, for example,
No. 114281 discloses that a pressurizing rotary body having excellent heat insulating properties can be obtained by a manufacturing method excellent in mass productivity by including a hollow filler in an elastic layer of a pressing roller as a pressing means. Is disclosed. However, this pressurizing rotator uses an inorganic filler containing air inside such as hollow silica, alumina, glass, and glass fiber as a hollow filler, but the inside of such an inorganic system is hollow. When the filler is used, since the filler is hard, the elastic layer of the pressure roller becomes hard, and a large pressing force may be required to increase the fixing nip width.

【0011】また、電子写真画像形成装置の加熱装置に
おいては、近年、装置の小型化が進み、これに使用され
る加圧ローラの小径化も進んでいる。そのため、加圧ロ
ーラを小径化した際の定着時におけるニップ幅を確保す
るために、加圧ローラの芯金外周に被覆させる弾性層を
低硬度化する傾向がある。
In recent years, in the heating apparatus of the electrophotographic image forming apparatus, the size of the apparatus has been reduced, and the diameter of a pressure roller used therein has also been reduced. Therefore, in order to secure a nip width at the time of fixing when the diameter of the pressure roller is reduced, the elastic layer covering the outer periphery of the core of the pressure roller tends to have a low hardness.

【0012】例えば、特公平4−77315号公報に開
示されるように、弾性層に発泡弾性体(スポンジゴム)、
例えば、発泡シリコーンゴムを用いたものが多く実用化
されている。しかし、シリコーンゴム中に混入されてい
る発泡剤が加熱により発泡するとき、その発泡圧力によ
り、シリコーンゴムの壁を破って発泡セルが露出した
り、発泡セルと大気とを隔てるシリコーンゴムの壁が極
めて薄くなって、事実上の凹部を形成することがある。
また、シリコーンゴムを金型内で発泡させた場合には、
発泡圧力が不規則な方向に向かうので、ゴム中に不規則
な発泡応力が発生しやすく、発泡後に金型からシリコー
ンゴムを取り出すと、不規則な発泡応力が開放されてゴ
ム表面に凸凹を生じることがある。このような表面に凸
凹のある発泡シリコーンゴムを弾性体層とするローラを
加圧ローラとして使用した場合、加熱ローラや加熱フィ
ルムにオフセットした溶融トナーが加圧ローラの露出発
泡セルや凹部に転写され、加圧ローラの汚れを生じるこ
とがある。
For example, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-77315, a foamed elastic body (sponge rubber) is
For example, many using foamed silicone rubber have been put to practical use. However, when the foaming agent mixed in the silicone rubber foams by heating, the foaming pressure breaks the silicone rubber wall to expose the foam cell, or the silicone rubber wall separating the foam cell from the atmosphere. It can become very thin, forming a virtual recess.
Also, when silicone rubber is foamed in a mold,
Since the foaming pressure goes in an irregular direction, irregular foaming stress is likely to be generated in the rubber, and when the silicone rubber is removed from the mold after foaming, the irregular foaming stress is released and the rubber surface becomes uneven. Sometimes. When a roller having an elastic layer made of foamed silicone rubber having irregularities on its surface is used as a pressure roller, the molten toner offset to a heating roller or a heating film is transferred to an exposed foam cell or a depression of the pressure roller. Then, the pressure roller may be stained.

【0013】また、芯金の上にシリコーンゴムを発泡し
てなる発泡弾性体(スポンジ弾性体)を形成し、その外
周面にPFA(テトラフルオロエチレン/パーフルオロ
アルキルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフ
ルオロエチレン)等のフッ素樹脂の耐熱離型層をコーテ
ィングにより形成する場合、露出発泡セルや凹部にコー
ティング剤が侵入することがあり、表面が平滑で均一な
離型層の形成は難しい。
Further, a foamed elastic body (sponge elastic body) formed by foaming silicone rubber is formed on a cored bar, and PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl ether copolymer) and PTFE (PTFE) are formed on the outer peripheral surface thereof. When a heat-resistant release layer of a fluororesin such as polytetrafluoroethylene) is formed by coating, a coating agent may enter the exposed foam cells and the concave portions, and it is difficult to form a uniform release layer having a smooth surface.

【0014】また、フッ素樹脂チューブを被せて離型層
を形成する場合、フッ素樹脂チューブが加圧された状態
で発泡セルにならって凸凹になってしまうため、通紙す
るとオフセットや紙裏等にあるトナーで加圧ローラが汚
れることがある。
Further, when the release layer is formed by covering the fluororesin tube, the fluororesin tube becomes uneven in accordance with a foam cell in a pressurized state. The pressure roller may be stained with certain toner.

【0015】そこで、加圧時の凸凹を解決する目的で、
発泡セルをシリコーン接着剤で埋めて表面を平滑にした
上で、フッ素樹脂チューブを被せるという方法がある。
このようなローラは、一般的には、芯金の上に、絶縁発
泡ゴム、絶縁シリコーン接着剤、絶縁フッ素樹脂チュー
ブを順次有するものであり、確かに加圧時の表面性は平
滑にできるが、低湿環境に放置された高抵抗紙を通紙す
ると、加圧ローラ表面電位が摩擦帯電により十数kVま
で帯電し、画像を乱したり、明らかに目で見えるような
オフセットが発生したりすることがある。
Therefore, in order to solve the unevenness during pressurization,
There is a method in which a foamed cell is filled with a silicone adhesive to smooth the surface, and then covered with a fluororesin tube.
Such a roller generally has an insulating foamed rubber, an insulating silicone adhesive, and an insulating fluororesin tube sequentially on a cored bar. When a high-resistance sheet left in a low-humidity environment is passed, the surface potential of the pressure roller is charged up to more than ten kV due to frictional charging, which disturbs an image or causes a clearly visible offset. Sometimes.

【0016】この解決策として、表面のフッ素樹脂チュ
ーブを導電化することが考えられる。しかし、フッ素樹
脂チューブを導電化すると、フッ素樹脂チューブの離型
性が落ち、ローラ表面が加圧時に平滑であるのにもかか
わらず、紙裏等にあるトナーで加圧ローラが汚れること
がある。
As a solution to this, it is conceivable to make the fluororesin tube on the surface conductive. However, when the fluororesin tube is made conductive, the releasability of the fluororesin tube is reduced, and the pressure roller may be contaminated with toner on the back of the paper even though the roller surface is smooth when pressed. .

【0017】また、発泡ゴムを導電化することも考えら
れる。しかし、導電化処理するには一般的にカーボンを
分散させることが多く、カーボンを分散させることで熱
伝導度が上がり、断熱性に問題が生じることがある。
It is also conceivable to make the foamed rubber conductive. However, in general, carbon is often dispersed in the conductive treatment, and dispersing carbon increases the thermal conductivity, which may cause a problem in heat insulation.

【0018】そこで、オフセット対策としては上記以外
の方法で対応することが求められている。
Therefore, as a countermeasure against the offset, it is required to cope with a method other than the above.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、熱伝
導性が低くて加熱手段からの熱量をあまり奪わず、加圧
時に表面が平滑でトナーによる汚れが生じにくく、か
つ、高抵抗紙が通紙されても表面のチャージアップを押
えることができる加圧ローラ、この加圧ローラを用いた
加熱装置、および、この加熱装置を加熱定着装置として
具備する画像形成装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a low-heat conductive material which does not deprive much heat from the heating means, has a smooth surface when pressurized, does not easily cause toner contamination, and has a high resistance paper. And a heating device using the pressure roller, and an image forming apparatus including the heating device as a heating and fixing device. .

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明により達成できる。 (1)芯金の周囲に、弾性体層と、最外層に離型層とを
有する加圧ローラであって、前記弾性体層が発泡弾性体
(スポンジゴム)であり、前記離型層がフッ素樹脂チュ
ーブであり、前記弾性体層と前記離型層との間に少なく
とも導電層を有することを特徴とする加圧ローラ。 (2)前記導電層がシリコーン接着剤層である前記
(1)の加圧ローラ。 (3)シート状の被加熱材を加熱するための加熱手段
と、この加熱手段に対向して配置され、加熱手段に圧接
される加圧ローラとを有し、加熱手段と加圧ローラとに
より形成される圧接ニップ部に被加熱材を導入して挟持
搬送することにより被加熱材を加熱する加熱装置であっ
て、前記加圧ローラが前記(1)または(2)の加圧ロ
ーラであることを特徴とする加熱装置。 (4)被記録材に未定着画像を形成担持させる手段と、
未定着画像を被記録材に加熱定着させる加熱定着装置と
を有する画像形成装置であって、前記加熱定着装置が前
記(3)の加熱装置であることを特徴とする画像形成装
置。
The above objects can be achieved by the present invention described below. (1) A pressure roller having an elastic layer and a release layer as an outermost layer around a cored bar, wherein the elastic layer is a foamed elastic body (sponge rubber), and the release layer is A pressure roller, which is a fluororesin tube and has at least a conductive layer between the elastic layer and the release layer. (2) The pressure roller according to (1), wherein the conductive layer is a silicone adhesive layer. (3) Heating means for heating the sheet-like material to be heated, and a pressure roller disposed opposite to the heating means and pressed against the heating means, wherein the heating means and the pressure roller A heating device for heating a material to be heated by introducing the material to be heated into a press-contact nip portion formed and nipping and transporting the material, wherein the pressure roller is the pressure roller of (1) or (2). A heating device, characterized in that: (4) means for forming and carrying an unfixed image on a recording material;
An image forming apparatus comprising: a heat fixing device that heats and fixes an unfixed image onto a recording material, wherein the heat fixing device is the heating device according to (3).

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の加圧ローラは、弾性体層
を絶縁の発泡弾性体(スポンジゴム)とし、離型層とし
て絶縁のフッ素樹脂チューブで被覆したもので、弾性体
層と離型層との間には導電層、好ましくはシリコーン接
着剤層を有している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The pressure roller of the present invention comprises an elastic layer made of an insulating foamed elastic body (sponge rubber) and covered with an insulating fluororesin tube as a release layer. A conductive layer, preferably a silicone adhesive layer is provided between the mold layer and the mold layer.

【0022】本発明では、加圧ローラの弾性体層を絶縁
の発泡弾性体(スポンジゴム)とするので、弾性体層に
抵抗値制御のための充填剤を入れなくてもよく、充填剤
を入れたものよりも軟らかくできる。また、弾性体層と
して好ましい低熱伝導度、具体的には0.146W/m
・K以下の熱伝導度を実現する上で有利である。
In the present invention, since the elastic layer of the pressure roller is made of insulating foamed elastic material (sponge rubber), it is not necessary to put a filler for controlling the resistance value into the elastic layer. It can be softer than the one you put. Further, low thermal conductivity which is preferable for the elastic layer, specifically 0.146 W / m
-It is advantageous in realizing a thermal conductivity of K or less.

【0023】また、発泡弾性体とフッ素樹脂チューブの
間に導電層、好ましくはシリコーン接着剤層を設けるこ
とで、絶縁フッ素樹脂チューブの摩擦帯電電荷をこの導
電層に逃がし、絶縁フッ素樹脂チューブの摩擦帯電を抑
えることができる。導電層が接着剤層を兼ねていれば、
発泡弾性体層表面にある凸凹を埋められるので好まし
い。また、別に接着剤層を設けても発泡弾性体層表面に
ある凸凹を埋めることができ、同様の効果が得られる。
加圧ローラの小径化、生産性の点で、導電層が接着剤層
を兼ねる導電接着剤層を設けることが好ましい。
Further, by providing a conductive layer, preferably a silicone adhesive layer, between the foamed elastic body and the fluororesin tube, the triboelectric charge of the insulating fluororesin tube is released to this conductive layer, and the friction of the insulating fluororesin tube is reduced. Charging can be suppressed. If the conductive layer also serves as the adhesive layer,
This is preferable because irregularities on the surface of the foamed elastic layer can be filled. Further, even if an adhesive layer is separately provided, irregularities on the surface of the foamed elastic body layer can be filled, and the same effect can be obtained.
From the viewpoint of reducing the diameter of the pressure roller and productivity, it is preferable to provide a conductive adhesive layer in which the conductive layer also serves as the adhesive layer.

【0024】そのため、本発明では、表層に設けたフッ
素樹脂チューブは、抵抗値制御等のための充填剤を入れ
る必要がなく、ピュアなフッ素樹脂層を形成できるの
で、離型性に優れており、トナーの付着はほとんど起き
ない。
Therefore, in the present invention, the fluororesin tube provided on the surface layer does not need to be filled with a filler for controlling the resistance value and the like, and a pure fluororesin layer can be formed, so that the releasability is excellent. The toner hardly adheres.

【0025】つまり、本発明の加圧ローラは、上記のよ
うな構成にすることで、断熱性に優れ、オフセットやト
ナーによる汚れが生じにくいという優れた効果を得てい
る。
That is, the pressure roller according to the present invention, having the above-described configuration, has an excellent effect of being excellent in heat insulating properties and less likely to cause offset and toner contamination.

【0026】また、本発明の加圧ローラを用いた加熱装
置は、装置の小型化、高速化が可能で、消費電力が低
く、オフセットやトナーでほとんど汚染されず、画像乱
れを生じさせない。
The heating device using the pressure roller according to the present invention can be reduced in size and speed, has low power consumption, is hardly contaminated with offset or toner, and does not cause image disturbance.

【0027】また、本発明の加熱装置を加熱定着装置に
用いた画像形成装置は、画像劣化がなく、低消費電力
で、かつ、ファーストプリントアウトが短く、良好な定
着性が得られる。
Further, the image forming apparatus using the heating device of the present invention as the heat fixing device has no image deterioration, consumes low power, has a short first printout, and has good fixability.

【0028】以下に、本発明の画像形成装置、加熱装置
(加熱定着装置)、加圧ローラについて説明する。
Hereinafter, the image forming apparatus, the heating device (heating fixing device), and the pressure roller of the present invention will be described.

【0029】(1)画像形成装置例 図1は本発明の画像形成装置の一例の概略構成図であ
る。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利
用のレーザービームプリンタである。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic structural view of an example of the image forming apparatus of the present invention. The image forming apparatus of this embodiment is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process.

【0030】1は像担持体としての回転ドラム型の電子
写真感光体(以下、感光ドラムという)であり、矢示a
の時計方向に所定の周速度(プロセススピード)にて回
転駆動される。感光ドラム1は、OPC・アモルファス
Se・アモルファスSi等の感光材料層を、アルミニウ
ムやニッケルなどのシリンダ(ドラム)状の導電性基体
の外周面に形成した構成をしている。
Reference numeral 1 denotes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter, referred to as a photosensitive drum) as an image bearing member.
At a predetermined peripheral speed (process speed) in the clockwise direction. The photosensitive drum 1 has a configuration in which a photosensitive material layer of OPC, amorphous Se, amorphous Si, or the like is formed on the outer peripheral surface of a cylinder (drum) -shaped conductive substrate made of aluminum, nickel, or the like.

【0031】感光ドラム1は、その回転過程で、帯電手
段としての帯電ローラ2により所定の極性・電位に一様
に帯電処理される。その回転感光ドラム1の一様帯電面
に対してレーザービームスキャナ3から出力される目的
の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変
調制御(ON/OFF制御)されたレーザービームによ
る走査露光Lがなされることにより、回転感光ドラム面
に目的の画像情報の静電潜像が形成される。
The photosensitive drum 1 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a charging roller 2 as charging means during the rotation process. Scanning of the uniformly charged surface of the rotating photosensitive drum 1 by a laser beam modulated (ON / OFF controlled) corresponding to a time-series electric digital pixel signal of target image information output from the laser beam scanner 3. By performing the exposure L, an electrostatic latent image of target image information is formed on the rotating photosensitive drum surface.

【0032】その形成潜像が現像装置4でトナーTによ
り現像されて可視化される。現像方法としては、ジャン
ピング現像法、2成分現像法、FEED現像法などが用
いられ、イメージ露光と反転現像との組み合わせで用い
られることが多い。
The formed latent image is developed by the developing device 4 with the toner T and visualized. As a development method, a jumping development method, a two-component development method, an FEED development method, or the like is used, and a combination of image exposure and reversal development is often used.

【0033】一方、給紙ローラ8の駆動により給紙カセ
ット9内に収容の被記録材としての転写材Pが一枚ずつ
繰り出され、ガイド10・レジストローラ11を有する
シートパスを通って感光ドラム1と転写ローラ5の圧接
部である転写ニップ部に所定の制御タイミングで給送さ
れる。そして、その給送転写材Pの面に感光ドラム1面
側のトナー画像が順次に転写されていく。
On the other hand, the transfer material P as a recording material stored in the paper feed cassette 9 is fed out one by one by driving the paper feed roller 8, and passes through a sheet path having a guide 10 and a registration roller 11. The sheet is fed at a predetermined control timing to a transfer nip portion which is a press contact portion between the transfer roller 1 and the transfer roller 5. Then, the toner image on the photosensitive drum 1 surface side is sequentially transferred to the surface of the fed transfer material P.

【0034】転写ニップ部を出た転写材は、回転感光ド
ラム1の面から順次に分離され、搬送装置12で加熱装
置としての加熱定着装置6に導入されてトナー画像の熱
定着処理を受ける。加熱定着装置6については次の
(2)項で詳述する。
The transfer material exiting the transfer nip is sequentially separated from the surface of the rotating photosensitive drum 1 and introduced into a heating and fixing device 6 as a heating device by a transport device 12 to undergo a heat fixing process of a toner image. The heat fixing device 6 will be described in detail in the following section (2).

【0035】加熱定着装置6を出た転写材は、搬送ロー
ラ13・ガイド14・排紙ローラ15を有するシートパ
スを通って排紙トレイ16にプリントアウトされる。
The transfer material having exited from the heat fixing device 6 is printed out on a paper discharge tray 16 through a sheet path having a conveying roller 13, a guide 14, and a paper discharge roller 15.

【0036】また、転写材分離後の回転感光ドラム面は
クリーニング装置7により転写残りトナー等の付着汚染
物の除去処理を受けて清浄面化され、繰り返して作像に
供される。
After the transfer material is separated, the surface of the rotating photosensitive drum is cleaned by the cleaning device 7 to remove adhered contaminants such as untransferred toner, and is repeatedly used for image formation.

【0037】(2)加熱定着装置6 図2は本例で用いた加熱装置としての加熱定着装置6の
概略構成模型図である。本例の加熱定着装置6は、特開
平4−44075〜44083号公報、同4−2049
80〜204984号公報等に記載されている、いわゆ
るテンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧回転
体(加圧ローラ)駆動方式の加熱装置である。
(2) Heat Fixing Device 6 FIG. 2 is a schematic structural model diagram of the heating fixing device 6 as the heating device used in this embodiment. The heat fixing device 6 of the present example is disclosed in JP-A-4-44075-44083 and JP-A-4-2049.
This is a heating device of a so-called tensionless type film heating system / pressing rotating body (pressing roller) driving system described in JP-A-80-204984 and the like.

【0038】21は横断面略半円弧状・樋型で紙面に垂
直方向を長手とする横長のフィルムガイド部材(ステ
ィ)、22はこのフィルムガイド部材21の下面の略中
央部に長手に沿って形成した溝内に収容保持させた横長
の加熱体、23はこの加熱体付きのフィルムガイド部材
21にルーズに外嵌させたエンドレスベルト状(円筒
状)の耐熱性フィルムである。これら21〜23は加熱
手段側部材である。
Reference numeral 21 denotes a film guide member (stay) having a substantially semi-arc-shaped cross section and a trough shape having a length in a direction perpendicular to the paper surface. Reference numeral 22 denotes a substantially central portion of the lower surface of the film guide member 21 along the length. The horizontal heating element 23 accommodated and held in the formed groove is an endless belt-shaped (cylindrical) heat-resistant film loosely fitted to the film guide member 21 with the heating element. These 21 to 23 are heating means side members.

【0039】24はフィルム23を挟ませて加熱体22
の下面に圧接させた加圧手段としての弾性加圧ローラで
ある。Nはフィルム23を挟ませて加熱体22に圧接さ
せた加圧ローラ24の弾性体層24bの弾性変形によっ
て加熱体22との間に形成された圧接ニップ部(定着ニ
ップ部)である。加圧ローラ24は、駆動源Mの駆動力
が不図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達され、所
定の周速度で矢示bの反時計方向に回転駆動される。
Reference numeral 24 denotes a heating element 22 with a film 23 interposed therebetween.
Is an elastic pressure roller as pressure means pressed against the lower surface of the roller. N is a pressing nip portion (fixing nip portion) formed between the heating member 22 and the heating member 22 by elastic deformation of the elastic layer 24b of the pressure roller 24 pressed against the heating member 22 with the film 23 interposed therebetween. The driving force of the driving source M is transmitted to the pressure roller 24 via a power transmission mechanism such as a gear (not shown), and is driven to rotate at a predetermined peripheral speed in a counterclockwise direction indicated by an arrow b.

【0040】フィルムガイド部材21は、例えば、PP
S(ポリフェニレンスルフィド)樹脂や液晶ポリマー等
の耐熱性樹脂の成形品である。
The film guide member 21 is made of, for example, PP
It is a molded article of a heat resistant resin such as S (polyphenylene sulfide) resin or liquid crystal polymer.

【0041】本例の加熱体22は、アルミナ等の横長・
薄板状のヒータ基板22a、その表面側(フィルム摺動
面側)に長手に沿って形成具備させた線状あるいは細帯
状のAg/Pb等の通電発熱体(抵抗発熱体)22b、
ガラス層等の薄い表面保護層22c、ヒータ基板22a
の裏面側に配設したサーミスタ等の検温素子22d等か
らなる、全体に低熱容量のセラミックヒータである。こ
のセラミックヒータ22は、通電発熱体22bに対する
電力供給により迅速に昇温し、検温素子22dを含む電
力制御系により所定の定着温度に温調される。
The heating element 22 of this embodiment is made of
A thin plate-shaped heater substrate 22a, a linear or thin band-shaped conductive heating element (resistance heating element) 22b such as Ag / Pb formed along its length on the surface side (film sliding surface side),
Thin surface protection layer 22c such as a glass layer, heater substrate 22a
Is a ceramic heater having a low heat capacity as a whole, including a temperature detecting element 22d such as a thermistor disposed on the back side of the ceramic heater. The temperature of the ceramic heater 22 is quickly raised by supplying power to the energizing heating element 22b, and the temperature is adjusted to a predetermined fixing temperature by a power control system including a temperature detecting element 22d.

【0042】耐熱性フィルム23は、熱容量を小さくし
て装置のクイックスタート性を向上させるために、膜厚
を総厚100μm以下、好ましくは60μm以下20μ
m以上とした、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のある
PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂・PFA
((テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルエ
ーテル共重合体)樹脂・PPS(ポリフェニレンスルフ
ィド)樹脂等の単層フィルム、あるいは、ポリイミド・
ポリアミドイミド・PEEK(ポリエーテルエーテルケ
トン)樹脂・PES(ポリエーテルスルホン)樹脂等の
ベースフィルムの表面にPTFE・PFA・FEP(テ
トラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重
合体)等を離型層としてコーティングした複合層フィル
ム等である。
The heat-resistant film 23 has a total thickness of not more than 100 μm, preferably not more than 60 μm and not more than 20 μm in order to reduce the heat capacity and improve the quick start of the apparatus.
m, PTFE (polytetrafluoroethylene) resin / PFA with heat resistance, release property, strength, durability, etc.
Single-layer film of ((tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl ether copolymer) resin / PPS (polyphenylene sulfide) resin, or polyimide
Coating PTFE, PFA, FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), etc. as a release layer on the surface of a base film such as polyamideimide, PEEK (polyetheretherketone) resin, PES (polyethersulfone) resin And the like.

【0043】加圧ローラ24は、本発明のものを用い、
鉄やアルミニウム等の芯金24aと、発泡弾性体からな
る弾性体層24bと、導電を付与した接着剤層(導電
層)24cと、フッ素樹脂チューブからなる離型層24
dとからなる。この加圧ローラ24については次の
(3)項で詳述する。
The pressure roller 24 is of the present invention,
A core metal 24a of iron or aluminum, an elastic layer 24b made of a foamed elastic body, an adhesive layer (conductive layer) 24c provided with conductivity, and a release layer 24 made of a fluororesin tube.
d. The pressure roller 24 will be described in detail in the next section (3).

【0044】フィルム23は、少なくとも画像形成実行
時に加圧ローラ24が回転駆動されることで、加圧ロー
ラ24の回転駆動により圧接ニップ部Nにおいて加圧ロ
ーラ24とフィルム23の外面との摩擦力でフィルム2
3に回転力が作用し、フィルム内面が圧接ニップ部Nに
おいて加熱体22の表面である下面に密着して摺動しつ
つ、フィルムガイド部材21の外回りを矢示aの時計方
向に所定の周速度、すなわち画像転写部側から搬送され
てくる未定着トナー画像Tを担持した転写材Pの搬送速
度と略同一の周速度でシワなく回転駆動される。この場
合、フィルム23の内面とこれが摺動する加熱体下面と
の摺動抵抗を低減するために、両者間に耐熱性グリス等
の潤滑剤を介在させるとよい。
At least when the pressure roller 24 is driven to rotate at the time of image formation, the frictional force between the pressure roller 24 and the outer surface of the film 23 at the pressure contact nip N is increased by the rotation of the pressure roller 24. With film 2
3, the inner surface of the film slides in the press-contact nip portion N in close contact with the lower surface, which is the surface of the heating element 22, and the outer periphery of the film guide member 21 rotates in a predetermined direction in the clockwise direction indicated by an arrow a. The rotation is performed without wrinkles at a speed substantially equal to the peripheral speed of the transfer material P carrying the unfixed toner image T conveyed from the image transfer unit side. In this case, a lubricant such as heat-resistant grease may be interposed between the inner surface of the film 23 and the lower surface of the heating element on which the film 23 slides in order to reduce the sliding resistance.

【0045】そして、加圧ローラ24の回転駆動により
フィルム23が回転し、また加熱体22が所定の定着温
度に立ち上がって温調された状態において、圧接ニップ
部Nの加圧ローラ24とフィルム23との間に未定着ト
ナー画像Tを有する被加熱材としての転写材Pがそのト
ナー画像担持面側をフィルム23側にして導入されて圧
接ニップ部Nにおいてフィルム外面に密着し、フィルム
23と一緒に圧接ニップ部Nを挟持搬送されていくこと
により、加熱体22の熱がフィルム23を介して付与さ
れ、また、圧接ニップ部Nの加圧力を受けて未定着トナ
ー画像Tが転写材Pの面に熱圧定着される。圧接ニップ
部Nを通った転写材Pは、フィルム23の外面から分離
されて搬送される。
When the film 23 is rotated by the rotation of the pressure roller 24, and the temperature of the heating body 22 is raised to a predetermined fixing temperature and the temperature is controlled, the pressure roller 24 of the pressure contact nip N and the film 23 are rotated. A transfer material P having a non-fixed toner image T as a material to be heated is introduced with the toner image carrying surface side of the film 23 side, adheres tightly to the outer surface of the film at the press-contact nip N, and The heat of the heating element 22 is applied through the film 23 while the press-contact nip N is being conveyed to the transfer material P, and the unfixed toner image T is transferred to the transfer material P by the pressure of the press-contact nip N. Heat and pressure fixed on the surface. The transfer material P that has passed through the pressure nip N is separated from the outer surface of the film 23 and transported.

【0046】本例のようなフィルム加熱方式の装置6
は、熱容量が小さく、昇温の速い加熱体22を用いるこ
とができ、加熱体22が所定の温度に達するまでの時間
を大きく短縮できる。フィルム加熱方式の装置6は、常
温からでも容易に高温に立ち上げることができるため、
非プリント時に装置が待機状態にあるときのスタンバイ
温調をする必要がなく、省電力化できる。
The apparatus 6 of the film heating type as in this example 6
In this case, the heating element 22 having a small heat capacity and a rapid temperature rise can be used, and the time required for the heating element 22 to reach a predetermined temperature can be greatly reduced. Since the film heating type device 6 can easily start up to a high temperature even from room temperature,
There is no need to perform standby temperature control when the apparatus is in a standby state during non-printing, and power can be saved.

【0047】また、回転するフィルム23には圧接ニッ
プ部N以外に実質的にテンションが作用しないので、回
転状態にあるフィルム23のフィルムガイド部材21の
長手に沿う寄り移動力が小さい。そのため、フィルム寄
り移動規制手段としてはフィルム23の端部を単純に受
け止めるだけのフランジ部材の配設で足り、装置を簡略
化できる利点がある。
Further, since substantially no tension acts on the rotating film 23 except for the press-contact nip portion N, the moving force of the rotating film 23 along the length of the film guide member 21 is small. Therefore, it is sufficient to provide a flange member that simply receives the end of the film 23 as the film-side movement restricting means, and there is an advantage that the apparatus can be simplified.

【0048】(3)加圧ローラ24 上述したように、加熱定着装置6における加圧用回転体
としての加圧ローラ24は、鉄やアルミニウム等の芯金
24aと、絶縁発泡弾性体からなる弾性体層24bと、
導電層24cと、最外層の絶縁フッ素樹脂チューブから
なる離型層24dとからなる。本例の導電層24cは、
弾性体層24bと離型層24dとを接着する接着層とし
ての機能を有する。本発明では、導電層が接着層でなく
てもよく、その場合は、導電層と弾性体層との間、導電
層と離型層との間に接着層を形成すればよい。
(3) Pressure Roller 24 As described above, the pressure roller 24 serving as the pressure rotating body in the heat fixing device 6 is composed of a core metal 24a such as iron or aluminum and an elastic body made of an insulating foamed elastic body. A layer 24b;
It comprises a conductive layer 24c and a release layer 24d formed of an outermost insulating fluororesin tube. The conductive layer 24c of this example is
It has a function as an adhesive layer for bonding the elastic layer 24b and the release layer 24d. In the present invention, the conductive layer may not be the adhesive layer. In that case, the adhesive layer may be formed between the conductive layer and the elastic layer, and between the conductive layer and the release layer.

【0049】弾性体層24bは絶縁体であり、その体積
抵抗値は1010Ω・cm以上であることが好ましい。本発
明では、弾性体層24bを導電化しなくてもよく、カー
ボン等を弾性体層24b中に分散させる必要がないので
良好な断熱性が得られる。
The elastic layer 24b is an insulator, and preferably has a volume resistance of 10 10 Ω · cm or more. In the present invention, the elastic layer 24b does not need to be made conductive, and it is not necessary to disperse carbon or the like in the elastic layer 24b, so that good heat insulating properties can be obtained.

【0050】体積抵抗値は、弾性層をシート状にしたも
のを作成し、それを、高抵抗計、例えば、三菱ケミカル
(株)社製のハイレスタ-UP MCP-HT450で測定する。
For the volume resistance value, a sheet made of an elastic layer was prepared, which was then measured with a high resistance meter, for example, Mitsubishi Chemical.
It is measured with Hiresta-UP MCP-HT450 manufactured by KK

【0051】加圧ローラ24の弾性体層24bの熱伝導
度は、0.146W/m・K以下であることが好まし
い。熱伝導度をこのような範囲にすることにより、加熱
定着装置6の作動時に加熱体22が加圧ローラ24によ
り奪われる熱量を小さく抑えることができる。このた
め、フィルム23表面の温度上昇を向上させることがで
き、加熱定着装置6のクイックスタートを可能にする。
また、熱伝導度が0.048W/m・Kより低い場合
は、加圧ローラ24の昇温スピードが早くなり、定着性
はよくなるが、小サイズを通紙した時に非通紙部の昇温
が大きくなり、加圧ローラについてより耐熱性が求めら
れる。
The thermal conductivity of the elastic layer 24b of the pressure roller 24 is preferably 0.146 W / m · K or less. By setting the thermal conductivity in such a range, the amount of heat taken by the pressure roller 24 from the heating body 22 during the operation of the heat fixing device 6 can be reduced. For this reason, the temperature rise on the surface of the film 23 can be improved, and a quick start of the heat fixing device 6 is enabled.
When the thermal conductivity is lower than 0.048 W / m · K, the temperature rise speed of the pressure roller 24 is increased and the fixability is improved. And the heat resistance of the pressure roller is required.

【0052】弾性体層の熱伝導率は、表面熱伝導率計
(商品名:QTM−500、京都電子(株)製)を接触させ
て測定する。
The thermal conductivity of the elastic layer was measured using a surface thermal conductivity meter.
(Trade name: QTM-500, manufactured by Kyoto Electronics Co., Ltd.) and measured.

【0053】加圧ローラ24に用いられる弾性体層24
bの厚さは、所望の幅の圧接ニップ部Nを形成すること
ができる厚さであれば特に限定されないが、2〜6mm
であることが好ましい。
The elastic layer 24 used for the pressure roller 24
The thickness of b is not particularly limited as long as the pressure-contact nip portion N having a desired width can be formed.
It is preferred that

【0054】弾性体層24bに用いる弾性体としては特
に限定されず、公知のものを用いればよく、例えば、HT
VシリコーンゴムやミラブルLTVシリコーンゴム等が挙げ
られる。
The elastic material used for the elastic layer 24b is not particularly limited, and a known material may be used.
V silicone rubber and millable LTV silicone rubber.

【0055】このような弾性体を発泡弾性体にするため
の発泡剤としては特に限定されない。例えば、炭酸アン
モニウム、重炭酸アンモニウム、重炭酸ナトリウム、ニ
トロソ化合物、アゾ化合物、スルホニルヒドラジド等が
挙げられる。
The foaming agent for making such an elastic body into a foamed elastic body is not particularly limited. For example, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, sodium bicarbonate, nitroso compounds, azo compounds, sulfonyl hydrazides and the like can be mentioned.

【0056】発泡剤の配合量は、適宜決めればよいが、
通常、弾性体100質量部に対して3〜5質量部用いられ
る。
The amount of the foaming agent may be determined as appropriate.
Usually, 3 to 5 parts by mass is used for 100 parts by mass of the elastic body.

【0057】弾性体を架橋する際の加硫系としては、特
に限定されないが、パーオキサイド加硫系を用いること
が好ましい。
The vulcanization system for crosslinking the elastic body is not particularly limited, but it is preferable to use a peroxide vulcanization system.

【0058】パーオキサイド加硫系の場合の加硫剤とし
ては特に限定されず、例えば、ジクミルペルオキシド、
ジターシャリブチルペルオキシド等の有機過酸化物が挙
げられる。
The vulcanizing agent in the case of the peroxide vulcanizing system is not particularly restricted but includes, for example, dicumyl peroxide,
Organic peroxides such as di-tert-butyl peroxide.

【0059】加硫剤の配合量は、適宜決めればよいが、
通常、弾性体100質量部に対して1〜5質量部用いられ
る。
The amount of the vulcanizing agent may be appropriately determined,
Usually, 1 to 5 parts by mass is used for 100 parts by mass of the elastic body.

【0060】通常、発泡と加硫とは同時に行なわれ、通
常は、100〜200℃で0.5〜2時間程度加熱すればよ
い。
Usually, foaming and vulcanization are performed simultaneously, and usually, heating may be performed at 100 to 200 ° C. for about 0.5 to 2 hours.

【0061】このような弾性体層は、公知の方法により
形成すればよい。例えば、弾性体と加硫材(過酸化物)
と発泡剤とを押出成形し、これを加熱して発泡、加硫硬
化する方法や、金型内で、弾性体と加硫材(過酸化物)
と発泡剤を混ぜ合わせたものでこれを加熱して発泡、加
硫硬化する方法等が挙げられる。
Such an elastic layer may be formed by a known method. For example, elastic body and vulcanizing material (peroxide)
Extrusion molding and foaming agent, and heating and foaming, vulcanization and curing, or in a mold, elastic body and vulcanizing material (peroxide)
And a method of heating and foaming and vulcanizing and curing the mixture.

【0062】なお、発泡弾性体(スポンジゴム)は、独
立気泡構造のものでも、連続気泡構造のものでも、両者
を含むものでもよい。
The foamed elastic body (sponge rubber) may have a closed-cell structure, an open-cell structure, or may contain both.

【0063】弾性体層は、絶縁発泡弾性体から成り、充
填材等を含有しないことが好ましいが、必要に応じて着
色剤等を含有させてもよい。
The elastic layer is preferably made of an insulating foamed elastic body and does not contain a filler or the like, but may contain a coloring agent or the like if necessary.

【0064】離型層24dも絶縁体であり、その体積抵
抗値は1010Ω・cm以上であることが好ましい。本発明
では、離型層24dを導電化しなくてもよく、トナー等
による汚れの付着を防止することができる。
The release layer 24d is also an insulator, and preferably has a volume resistance of 10 10 Ω · cm or more. In the present invention, the release layer 24d does not need to be made conductive, so that adhesion of dirt due to toner or the like can be prevented.

【0065】最外層の離型層の十点平均表面粗さ(R
z)は、十分な平滑性が得られるので3μm以下が好ま
しい。
The ten-point average surface roughness (R) of the outermost release layer
z) is preferably 3 μm or less because sufficient smoothness can be obtained.

【0066】離型層24dに用いる絶縁フッ素樹脂チュ
ーブとしては、補強剤や抵抗制御剤等の充填剤を入れ
ず、フッ素樹脂そのもの離形性を維持できるものであれ
ば特に限定されず、公知のものを用いればよく、例えば
PFA、PTFE、FEP等が挙げられる。
The insulating fluororesin tube used for the release layer 24d is not particularly limited as long as it does not contain a filler such as a reinforcing agent or a resistance control agent and can maintain the releasability of the fluororesin itself. What is necessary is just to use a thing, for example, PFA, PTFE, FEP, etc. are mentioned.

【0067】離型層24dの厚さは、加圧ローラ24に
充分な離形性を付与することができ、かつ、熱伝導度が
損なわれない程度であれば特に限定されないが、5〜5
0μmであることが好ましい。
The thickness of the release layer 24d is not particularly limited as long as it can impart sufficient releasability to the pressure roller 24 and does not impair the thermal conductivity.
It is preferably 0 μm.

【0068】本発明では、弾性体層にフッ素樹脂チュー
ブを被覆・接着する。被覆・接着は例えば、弾性体層の
上に接着剤を塗布し、フッ素樹脂チューブを被覆させて
から接着剤を加硫硬化すればよい。
In the present invention, a fluororesin tube is coated and adhered to the elastic layer. The coating and bonding may be performed, for example, by applying an adhesive on the elastic layer, coating the fluororesin tube, and then vulcanizing and curing the adhesive.

【0069】導電層24cは、導電性をもっていればよ
く、その体積抵抗値は低ければ低いほど好ましいが、1
7Ω・cm以下のものであれば離型層の絶縁フッ素樹脂
チューブの帯電を十分に押さえることができる。
The conductive layer 24c only needs to have conductivity, and the lower the volume resistance is, the more preferable.
If it is less than 0 7 Ω · cm, the charging of the insulating fluororesin tube of the release layer can be sufficiently suppressed.

【0070】また、導電層24cが、弾性体層とフッ素
樹脂とを接着できるものであることが好ましい。この場
合、この導電接着剤24cで発泡スポンジゴムの凸凹を
埋めることができるので、圧接ニップ部Nにおいても離
型層24b表面が凸凹にならないものとすることができ
る。
It is preferable that the conductive layer 24c be capable of adhering the elastic layer and the fluororesin. In this case, the unevenness of the foamed sponge rubber can be filled with the conductive adhesive 24c, so that the surface of the release layer 24b does not become uneven even at the press-contact nip portion N.

【0071】なお、導電層24cが弾性体層とフッ素樹
脂とを接着できるものでなくても、弾性体層と導電層、
導電層と離型層との間に接着層を設ければ同様の効果が
得られ、圧接ニップ部Nにおいても離型層24b表面が
凸凹にならないものとすることができる。
It should be noted that even if the conductive layer 24c cannot bond the elastic layer and the fluororesin, the elastic layer and the conductive layer,
The same effect can be obtained by providing an adhesive layer between the conductive layer and the release layer, and the surface of the release layer 24b can be made not uneven at the press-contact nip portion N.

【0072】導電層24cに用いる導電接着剤としては
特に限定されず、公知のものを用いればよく、例えば、
LTVやRTV等のシリコーンゴム等が挙げられる。
The conductive adhesive used for the conductive layer 24c is not particularly limited, and a known adhesive may be used.
Examples include silicone rubber such as LTV and RTV.

【0073】導電層は、前述したように、弾性体層の上
に導電接着剤を塗布し、フッ素樹脂チューブを被覆させ
てから接着剤を加硫硬化して形成すればよい。加硫は公
知の方法で行なえばよいが、通常、150〜250℃で2〜4
時間程度加熱して行なえばよい。また、加硫を2段階に
わけて行なってもよい。
As described above, the conductive layer may be formed by applying a conductive adhesive on the elastic layer, covering the fluororesin tube, and vulcanizing and curing the adhesive. Vulcanization may be performed by a known method, but is usually performed at 150 to 250 ° C. for 2 to 4 times.
The heating may be performed for about an hour. Further, vulcanization may be performed in two stages.

【0074】弾性体層とフッ素樹脂とを接着しない導電
層としては、例えば、カーボンブラック等の導電性充填
材を添加したゴムとしてフッ素ゴムや樹脂としてフッ素
樹脂等が挙げられる。
The conductive layer which does not bond the elastic layer and the fluororesin includes, for example, fluororubber as a rubber to which a conductive filler such as carbon black is added, and fluororesin as the resin.

【0075】カーボンブラック等の導電性充填材を添加
した樹脂の場合、樹脂としてはPFA、FEP、PTFE等が挙げ
られる。
In the case of a resin to which a conductive filler such as carbon black is added, examples of the resin include PFA, FEP, and PTFE.

【0076】導電性充填材としては、カーボンブラック
の他に、ZnO等の金属酸化物等が挙げられる。
Examples of the conductive filler include metal oxides such as ZnO in addition to carbon black.

【0077】導電性充填材の添加量は、特に限定されな
いが、5〜10質量%が好ましい。
The amount of the conductive filler is not particularly limited, but is preferably 5 to 10% by mass.

【0078】このような導電層の場合、ゴムの場合は弾
性層の上に絶縁接着剤層を塗布し、その上に導電ゴム層
を塗布し、内面にプライマーを塗布したPFAチューブを
被せること等で形成される。
In the case of such a conductive layer, in the case of rubber, an insulating adhesive layer is applied on the elastic layer, a conductive rubber layer is applied thereon, and a PFA tube coated with a primer is coated on the inner surface. Is formed.

【0079】また、導電樹脂の場合は、あらかじめ、PF
Aチューブを成型する際、導電チューブと絶縁チューブ
を二色成型する。この二色チューブを、弾性層の上に絶
縁接着剤層を塗布したものに被せる等で形成できる。
In the case of conductive resin, PF
When molding the A tube, the conductive tube and the insulating tube are molded in two colors. The two-color tube can be formed, for example, by covering an elastic layer coated with an insulating adhesive layer.

【0080】導電層24cの厚さは、特に限定されない
が、熱伝導度点と表面性の両立から見て10〜70μm
であることが好ましい。導電層が接着剤層でない場合、
導電層の厚みは、10μm以上が好ましく、加工性に合
った形での任意の厚みを選択してよい。
The thickness of the conductive layer 24c is not particularly limited, but may be in the range of 10 to 70 μm in view of the compatibility between the thermal conductivity point and the surface properties.
It is preferred that If the conductive layer is not an adhesive layer,
The thickness of the conductive layer is preferably 10 μm or more, and an arbitrary thickness in a form suitable for workability may be selected.

【0081】導電層24cが弾性体層とフッ素樹脂とを
接着できるものでない場合、通常、弾性体層と導電層と
の間に接着層を設ける。
When the conductive layer 24c cannot bond the elastic layer and the fluororesin, an adhesive layer is usually provided between the elastic layer and the conductive layer.

【0082】接着層に用いる接着剤としては特に限定さ
れず、公知のものを用いればよく、例えば、LTV,RTV等
のシリコーンゴム等が挙げられる。
The adhesive used for the adhesive layer is not particularly limited, and any known adhesive may be used, and examples thereof include silicone rubber such as LTV and RTV.

【0083】接着層は、弾性体層の上に接着剤を塗布
し、あらかじめ内側に導電層を形成したフッ素樹脂チュ
ーブを被覆させてから接着剤を加硫硬化して形成すれば
よい。加硫は公知の方法で行なえばよいが、通常150〜2
50℃で2〜4時間程度加熱して行なえばよい。また、加
硫を2段階にわけて行なってもよい。
The adhesive layer may be formed by applying an adhesive on the elastic layer, coating a fluorine resin tube having a conductive layer formed on the inside in advance, and vulcanizing and curing the adhesive. Vulcanization may be performed by a known method, usually 150 to 2
What is necessary is just to heat at 50 degreeC for about 2 to 4 hours. Further, vulcanization may be performed in two stages.

【0084】芯金は、特に制約はないが、例えば、アル
ミニウム、銅合金、ステンレス鋼などの金属または合
金、クロム、ニッケルなどで鍍金処理を施した鉄、合成
樹脂などの材質で構成される。また、芯金は通常、円筒
軸体が用いられるが、円柱状であってもよい。その径も
適宜決めればよいが、通常4mm以上30mm以下とされ
る。
The core metal is not particularly limited, but is made of, for example, a metal or alloy such as aluminum, copper alloy or stainless steel, iron plated with chromium or nickel, or a synthetic resin. In addition, the cored bar generally has a cylindrical shaft, but may have a columnar shape. The diameter may be appropriately determined, but is usually 4 mm or more and 30 mm or less.

【0085】本発明の加圧ローラの硬度(ASKER−
C硬度計、荷重6N(600g))は、総圧で0.5〜3Nの加重
で5〜10mmのニップを確保するために35〜60°が好ま
しい。
The hardness of the pressure roller of the present invention (ASKER-
C hardness meter, load 6N (600g)) is preferably 35 to 60 ° in order to secure a nip of 5 to 10 mm with a load of 0.5 to 3 N at a total pressure.

【0086】(4)本発明の他の形態 図3は、他の加圧ローラの構成を示す概略断面図であ
る。加圧ローラ24の発泡弾性体層24aと絶縁フッ素
樹脂チューブ24dとの間の導電接着層100を、シリ
コーン接着剤の中にマイクロバルーン101を含む導電
接着剤100としたものである。その他の部分は、図2
と同一である。
(4) Another Embodiment of the Present Invention FIG. 3 is a schematic sectional view showing the structure of another pressure roller. The conductive adhesive layer 100 between the foamed elastic layer 24a of the pressure roller 24 and the insulating fluororesin tube 24d is made of a conductive adhesive 100 including a micro balloon 101 in a silicone adhesive. Other parts are shown in Fig. 2.
Is the same as

【0087】図4の(a)〜(d)は、それぞれ、フィ
ルム加熱方式の加熱装置(加熱定着装置)の構成形態例
である。
FIGS. 4A to 4D show examples of the configuration of a film heating type heating device (heating fixing device).

【0088】図4(a)のものは、加熱体ホルダ兼フィ
ルムガイド部材25に保持させた加熱体22と、フィル
ム駆動ローラ26と、テンションローラ27との互いに
略並行の3部材間にエンドレスベルト状の耐熱性フィル
ム23を懸回張設し、フィルム23を挟んで加熱体22
と加圧ローラ24とで圧接ニップ部Nを形成させ、フィ
ルム23を駆動ローラ26により回転駆動させるもので
ある。加圧ローラ24はフィルム23の回転に従動回転
する。27はフィルム駆動ローラ26の駆動源である。
圧接ニップ部Nに被加熱材としての転写材Pを導入してト
ナー画像の加熱定着を行わせる。
FIG. 4A shows an endless belt between three substantially parallel members of a heating body 22 held by a heating body holder / film guide member 25, a film driving roller 26, and a tension roller 27. A heat-resistant film 23 is stretched and stretched, and the heating element 22 is sandwiched between the films 23.
And a pressure roller 24 to form a pressure contact nip N, and the film 23 is driven to rotate by a drive roller 26. The pressure roller 24 rotates following the rotation of the film 23. Reference numeral 27 denotes a drive source of the film drive roller 26.
A transfer material P as a material to be heated is introduced into the pressure nip N to heat and fix the toner image.

【0089】図4(b)のものは、加熱体ホルダ兼フィ
ルムガイド部材25に保持させた加熱体22と、フィル
ム駆動ローラ26との互いに略並行の2部材間に,エン
ドレスベルト状の耐熱フィルム23を懸回張設し、フィ
ルム23加熱体22と加圧ローラ24とを圧接させて圧
接ニップ部Nを形成させ、フィルム23を駆動ローラ2
6により回転駆動させるものである。加圧ローラ24は
フィルム23の回転に従動回転する。
FIG. 4B shows a heat-resistant film in the form of an endless belt between a heating element 22 held by a heating element holder / film guide member 25 and a film drive roller 26 which are substantially parallel to each other. 23, the film 23 is heated and pressed against the pressure roller 24 to form a pressure contact nip N.
6 is driven to rotate. The pressure roller 24 rotates following the rotation of the film 23.

【0090】図(c)のものは、耐熱フィルム23として
ロール巻きにした長尺の有端フィルムを用い、これを繰
り出し軸28から、加熱ホルダ兼フィルムガイド部材2
5に保持させた加熱体22の下面を経由させ、巻き取り
軸29へ掛け渡し、フィルム23を挟んで加熱体22と
加圧ローラ24とを圧接させて圧接ニップ部Nを形成さ
せ、フィルム23を巻き取り軸29で巻き上げて所定の
速度で走行移動させるものである。
In FIG. 9C, a rolled long end film is used as the heat-resistant film 23, which is fed from a pay-out shaft 28 to the heating holder / film guide member 2.
5, the heating body 22 and the pressure roller 24 are pressed against each other through the winding shaft 29 through the lower surface of the heating body 22 held by the heating member 22 to form a pressure contact nip portion N. Is wound up by the winding shaft 29 and travels at a predetermined speed.

【0091】上記のような構成形態の装置においても、
加圧手段としての加圧ローラ24が本発明のものであれ
ば、前述と同様の作用効果が得られる。
In the device having the above configuration,
If the pressure roller 24 as the pressure means is of the present invention, the same operation and effect as described above can be obtained.

【0092】加熱手段側の加熱体22は前述のセラミッ
クヒータに限られるものではなく、電磁(磁気)誘導加熱
方式などの他の発熱体を適宜、採択できる。
The heating element 22 on the side of the heating means is not limited to the above-described ceramic heater, and other heating elements such as an electromagnetic (magnetic) induction heating method can be appropriately adopted.

【0093】図(d)のものは、電磁誘導加熱方式の例
である。30は電磁誘導発熱する磁性金属部材、31は
磁界発生手段としての励磁コイル31に通電することに
より発生する高周波磁界により磁性金属部材30がヒー
タとして電磁誘導発熱し、その熱が圧接ニップ部Nにお
いてフィルム23を介して、圧接ニップ部Nに導入され
た被加熱材としての転写材Pに付与される。フィルム2
3自体を電磁誘導発熱性の部材とすることもできる。
FIG. 9D shows an example of the electromagnetic induction heating system. Reference numeral 30 denotes a magnetic metal member that generates electromagnetic induction heat, and 31 denotes a magnetic metal member 30 that generates electromagnetic induction heat as a heater due to a high-frequency magnetic field generated by energizing an exciting coil 31 serving as a magnetic field generating means. Through the film 23, the transfer material P is applied to the transfer material P as a material to be heated, which is introduced into the press nip N. Film 2
The member 3 itself may be made of an electromagnetic induction heating member.

【0094】図5の(a)と(b)は、それぞれ熱ロー
ラ方式の加熱装置(加熱定着装置)の構成形態例である。
FIGS. 5A and 5B show examples of the configuration of a heating device (heating fixing device) of a heat roller type.

【0095】図5(a)において、32は加熱手段とし
ての加熱ローラ(定着ローラ)であり、外周面にフッ素
樹脂等の離型層を形成した鉄、アルミニウム等の中空金
属ローラで、内部に発熱源としてのハロゲンヒータ33
を内蔵させてある。これと加熱ローラ24とを圧接させ
て圧接ニップ部(図示せず)を形成させてある。圧接ニ
ップ部に被加熱材としての転写材Pを導入してトナー画
像の加熱定着を行なわせる。
In FIG. 5A, reference numeral 32 denotes a heating roller (fixing roller) as a heating means, which is a hollow metal roller made of iron, aluminum or the like having a release layer made of a fluororesin or the like on the outer peripheral surface. Halogen heater 33 as heat source
Is built in. This is brought into pressure contact with the heating roller 24 to form a pressure contact nip portion (not shown). A transfer material P as a material to be heated is introduced into the press-contact nip portion to heat and fix the toner image.

【0096】図5(b)のものは、加熱ローラ32の加
熱を電磁誘導加熱方式としたものである。加熱ローラ3
2は強磁性体で構成される。加熱は、励磁鉄心34に巻
かれた励磁コイル35に高周波の交流電流を印加して磁
界を発生させ、加熱ローラ32に渦電流を発生させる、
すなわち、磁束により加熱ローラ渦電流を発生させ、ジ
ュール熱によって加熱ローラ32自体を発熱させるので
ある。36は閉磁路を形成するために、加熱ローラを隔
てて励磁鉄心34に対向するように配置された補助鉄心
である。
In FIG. 5B, the heating roller 32 is heated by an electromagnetic induction heating method. Heating roller 3
2 is made of a ferromagnetic material. Heating is performed by applying a high-frequency AC current to an exciting coil 35 wound around an exciting core 34 to generate a magnetic field, and to generate an eddy current in the heating roller 32.
In other words, the heating roller eddy current is generated by the magnetic flux, and the heating roller 32 itself generates heat by the Joule heat. Reference numeral 36 denotes an auxiliary core disposed to face the excitation core 34 with a heating roller therebetween to form a closed magnetic path.

【0097】上記のような熱ローラ方式の加熱装置にお
いても、加圧手段としての加圧ローラ24が本発明のも
のであれば、前述と同様の作用効果が得られる。
In the above-described heating apparatus of the heat roller type, if the pressing roller 24 as the pressing means is of the present invention, the same operation and effect as described above can be obtained.

【0098】本発明は加熱手段と加圧手段との圧接ニッ
プ部に被加熱材を導入して挟持搬送させて加熱処理する
加熱装置に有効であり、このような加熱装置は、実施形
態例の加熱定着装置としてばかりではなく、その他、例
えば、画像を担持した被記録材を加熱して表面性(つや
等)を改質する装置、仮定着する装置、シート状物を給
紙して乾燥処理・ラミネート処理する装置等の加熱装置
として広く使用できる。
The present invention is effective for a heating device for introducing a material to be heated into a press-contact nip portion between a heating means and a pressurizing means, nipping and transporting the same, and performing a heat treatment. Not only as a heating and fixing device, but also, for example, a device for modifying a surface property (such as gloss) by heating a recording material carrying an image, a device for temporarily attaching, a sheet-like material to be fed and dried. -Can be widely used as a heating device such as a device for laminating.

【0099】[0099]

【実施例】<実施例1>芯金24aにφ13のアルミニ
ウム材を用い、この芯金24aの外側に発泡弾性体層2
4bを次のように形成した。
<Example 1> An aluminum material having a diameter of 13 was used for a metal core 24a, and a foamed elastic material layer 2 was formed outside the metal core 24a.
4b was formed as follows.

【0100】高温硬化型シリコーンゴム(HCR)(商
品名:KE520U信越化学工業社製)100重量部に対して、パ
ーオキサイド加硫剤(商品名;C-2,信越化学工業社製)を
3重量部、発泡剤(商品名;KEP-13、信越化学工業社製)
を3重量部用いて配合した。そして、この配合物を芯金
に共押し出しし、バッチ炉内を約180℃として1時間バッ
チ炉内で発泡、加硫硬化させた。
100 parts by weight of a high-temperature-curable silicone rubber (HCR) (trade name: KE520U, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and 3 parts of peroxide vulcanizing agent (trade name: C-2, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Parts by weight, foaming agent (trade name: KEP-13, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Was used in an amount of 3 parts by weight. Then, this mixture was co-extruded into a cored bar, foamed and vulcanized and cured in the batch furnace for 1 hour at about 180 ° C. in the batch furnace.

【0101】このようにして形成した発泡弾性体層24
bの体積抵抗値は1014Ω・cmであり、熱伝導度は0.0
97W/m・Kであった。
The foamed elastic material layer 24 thus formed
b has a volume resistivity of 10 14 Ω · cm and a thermal conductivity of 0.0
97 W / m · K.

【0102】次に、弾性体層24bを厚さ3mmになる
ように研磨した。
Next, the elastic layer 24b was polished to a thickness of 3 mm.

【0103】この研磨した発泡弾性体層24bの上に、
導電性シリコーン接着剤(商品名:XE−B6367、
東芝シリコーン社製)をローラ全域にわたり塗布し、な
じませるために数時間放置した。
On the polished foamed elastic layer 24b,
Conductive silicone adhesive (trade name: XE-B6367,
(Manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.) was applied over the entire area of the roller, and allowed to stand for several hours in order to apply.

【0104】その後、絶縁の厚さ30μmのPFAチュー
ブ(商品名:450HPJ、グンゼ社製)を被覆させ、
170℃×2時間でシリコーン接着剤を加硫硬化させた
後、200℃×4時間の二次加硫を行なった。
Then, a 30 μm-thick PFA tube (product name: 450HPJ, manufactured by Gunze Co.) was coated with an insulating material.
After vulcanizing and curing the silicone adhesive at 170 ° C. × 2 hours, secondary vulcanization was performed at 200 ° C. × 4 hours.

【0105】このPFAチューブ(離型層)の体積抵抗値
は1017Ω・cmであった。
The volume resistance of this PFA tube (release layer) was 10 17 Ω · cm.

【0106】また、導電性シリコーン接着剤を硬化した
導電層(導電接着剤層)の厚さは50μmであり、体積抵
抗値は104Ω・cmであった。
The thickness of the conductive layer (conductive adhesive layer) obtained by curing the conductive silicone adhesive was 50 μm, and the volume resistance was 10 4 Ω · cm.

【0107】このようにして作製した弾性ローラを、前
述した図2のフィルム加熱方式の加熱定着装置6の加圧
ローラ24とした。ローラ硬度は、約44°(ASKE
R−C硬度計、荷重6N(600g))であった。
The elastic roller produced in this manner was used as the pressure roller 24 of the above-described film heating type heat fixing device 6 shown in FIG. Roller hardness is about 44 ° (ASKE
The RC hardness tester had a load of 6 N (600 g).

【0108】熱定着装置6のフィルム23としては、厚
み50μmのポリイミドのシームレスチューブに厚さ1
0μmのPTFE層を形成したものを用いた。
As the film 23 of the heat fixing device 6, a polyimide seamless tube having a thickness of 50 μm is used.
A PTFE layer having a thickness of 0 μm was used.

【0109】また、ニップ全体には総圧として120N
(12Kg)の圧力をかけている。このときのニップ幅は
約6.5mmであった。
Further, a total pressure of 120 N is applied to the entire nip.
(12Kg) pressure. The nip width at this time was about 6.5 mm.

【0110】加熱体22には500Wの電力を供給し、
プロセススピードを96mm/secとした。そして、
ヒータ温調温度190℃になるまでの時間と、5秒後に
転写材Pを通紙した後の定着性と、100枚連続してハ
ーフトーンを通紙したときのオフセット画像の発生と加
圧ローラのトナー汚れとを評価した。
A power of 500 W is supplied to the heating element 22.
The process speed was 96 mm / sec. And
The time required for the heater temperature to reach 190 ° C., the fixability after the transfer material P is passed after 5 seconds, the generation of an offset image when 100 sheets of continuous halftone are passed, and the pressure roller Of the toner was evaluated.

【0111】定着性は、キヤノン社製LBPであるLa
ser Shot LBP−350で未定着画像として5
mm角のべた黒をFox River 24lb紙上に印
字し、上記条件にて加熱定着装置6を通過させた後、こ
のべた黒画像を不織布により10N/m2(10g/c
2)の圧力で擦った前後の濃度を反射方式のマクベス
反射濃度計(RD914−:DIVISION OF K
OLLMORGEN INSTRUMENT CO.)を
用いて測定することにより評価した。評価結果を表1に
示す。表1の定着性、オフセットの発生、ローラ汚れに
おいて各記号は、以下の評価を示す。
The fixing property was determined by Lap, which is LBP manufactured by Canon Inc.
5 as an unfixed image with ser Shot LBP-350
The solid black image of mm square was printed on Fox River 24 lb paper, and after passing through the heat fixing device 6 under the above conditions, the solid black image was printed with a nonwoven fabric at 10 N / m 2 (10 g / c).
The density before and after rubbing with a pressure of m 2 ) is measured by a reflection type Macbeth reflection densitometer (RD914: DIVISION OF K).
OLLMORGEN INSTRUMENT CO. ) Was evaluated. Table 1 shows the evaluation results. Each symbol in the fixing property, occurrence of offset, and roller contamination in Table 1 indicates the following evaluation.

【0112】 (定着性) ○:よい ×:悪い (オフセット) ○:発生なし ×:発生あり (ローラ汚れ) ○:汚れない ×:汚れる <実施例2>実施例1と同様にして芯金24aの外側に
発泡弾性体層24bを形成し、研磨した。
(Fixability) ○: good ×: bad (offset) :: no occurrence ×: occurrence (roller dirt) ○: no dirt ×: dirt <Example 2> Core metal 24a as in Example 1 A foamed elastic layer 24b was formed on the outside of the substrate and polished.

【0113】この研磨した発泡弾性体層24bの上に、
絶縁のシリコーン接着剤(商品名:CY52-238、トーレダ
ウコーニングシリコーン社製)をローラ全域にわたり塗
布し、なじませるために数時間放置した。
On this polished foamed elastic layer 24b,
An insulating silicone adhesive (trade name: CY52-238, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was applied over the entire area of the roller, and allowed to stand for several hours to spread.

【0114】その後、総厚みが50μmの二層構成のPF
Aチューブを被覆させ、170℃×2時間でシリコーン
接着剤を加硫硬化させた後、200℃×4時間の二次加
硫を行なった。用いた二層構成のPFAチューブの層構成
は、下層の25μmにはPFAチューブにカーボンブラック
を分散させることで導電化処理をしたものを、上層の2
5μmには絶縁のPFAチューブ(商品名:450HPJ、
グンゼ社製)を使用した。このチューブ成形方法は共押
し出しすることで成形される。また、下層のカーボンブ
ラックの添加量としては10質量%添加した。このPFAチ
ューブの上層が離型層であり、下層が導電層である。
Thereafter, a two-layer PF having a total thickness of 50 μm was used.
After covering the A tube and vulcanizing and curing the silicone adhesive at 170 ° C. for 2 hours, secondary vulcanization was performed at 200 ° C. for 4 hours. The layer structure of the two-layered PFA tube used was that the lower layer 25 μm was made conductive by dispersing carbon black in the PFA tube, and the upper layer 2
5μm is insulated PFA tube (Product name: 450HPJ,
Gunze). This tube forming method is formed by co-extrusion. The lower layer was added in an amount of 10% by mass of carbon black. The upper layer of the PFA tube is a release layer, and the lower layer is a conductive layer.

【0115】離型層の体積抵抗値は1018Ω・cmであっ
た。また、導電層の体積抵抗値は略104Ω・cmであっ
た。
The volume resistance of the release layer was 10 18 Ω · cm. The volume resistance of the conductive layer was approximately 10 4 Ω · cm.

【0116】このようにして作製した弾性ローラを、実
施例1と同様に、前述した図2のフィルム加熱方式の加
熱定着装置6の加圧ローラ24とし、加熱装置の立上が
り時間と、転写材Pへの画像の定着性と、定着オフセッ
トの発生の有無と、ローラのトナーによる汚れとを評価
した。評価結果を表1に示す。ローラ硬度は、約48°
(ASKER−C硬度計、荷重6N(600g))であった。
The elastic roller manufactured in this manner is used as the pressure roller 24 of the above-described heat fixing device 6 of the film heating system shown in FIG. The fixability of the image to the roller, the presence or absence of occurrence of a fixing offset, and the contamination of the roller with toner were evaluated. Table 1 shows the evaluation results. Roller hardness is about 48 °
(ASKER-C hardness tester, load 6N (600 g)).

【0117】<比較例1>実施例1において、弾性体層
を厚さ3mmのソリッドシリコーンゴム(商品名:DY3
5−561A/B、トーレダウコーニングシリコーン社
製)からなる層とし、離型層を厚さ30μmのフッ素ゴ
ムラテックス層(商品名:GLS213、ダイキン社製)
とした。そして、弾性層を作成の後、接着層を塗布乾燥
し、その上に離形層をコーティングの上約300℃で40分
加熱硬化させることでローラを作製した。これを加圧ロ
ーラに用いて加熱装置の立上がり時間と、転写材Pへの
画像の定着性と、定着オフセットの発生の有無と、ロー
ラのトナーによる汚れとを評価した。評価結果を表1に
示す。なお、このとき弾性層と離形層の接着するため
に、接着剤(商品名:GLP104、ダイキン社製)を用いた。
<Comparative Example 1> In Example 1, the elastic layer was formed of solid silicone rubber having a thickness of 3 mm (trade name: DY3
5-561A / B, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.), and the release layer is a 30 μm-thick fluororubber latex layer (trade name: GLS213, manufactured by Daikin)
And After forming the elastic layer, the adhesive layer was applied and dried, and a release layer was coated thereon and heated and cured at about 300 ° C. for 40 minutes to prepare a roller. Using this as a pressure roller, the rise time of the heating device, the fixability of the image to the transfer material P, the presence or absence of a fixing offset, and the contamination of the roller with toner were evaluated. Table 1 shows the evaluation results. At this time, an adhesive (trade name: GLP104, manufactured by Daikin) was used to bond the elastic layer and the release layer.

【0118】<比較例2>実施例1において、弾性体層
を厚さ3mmのシリコーンゴム(商品名:KE904FU、信越
化学工業社製)を発泡させて形成した発泡弾性体層から
なる層とし、離型層を厚さ30μmのPFAチューブ(商
品名:450HPJ、グンゼ社製)からなる層とし、導
電接着剤層を設けずに、このPFAチューブの内面に薄
層絶縁プライマー(商品名:CY52-238、トーレダウコー
ニングシリコーン社製)を厚さ4μmで塗布して発泡弾性
体層に接着した他は、実施例1と同様の方法で弾性ロー
ラを作製し、これを加圧ローラに用いて加熱装置の立上
がり時間と、転写材Pへの画像の定着性と、定着オフセ
ットの発生の有無と、ローラのトナーによる汚れとを評
価した。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 2 In Example 1, the elastic layer was a foamed elastic layer formed by foaming a 3 mm-thick silicone rubber (trade name: KE904FU, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). The release layer was a layer composed of a 30 μm-thick PFA tube (trade name: 450HPJ, manufactured by Gunze), and a thin insulating primer (trade name: CY52-) was formed on the inner surface of the PFA tube without providing a conductive adhesive layer. 238, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was applied in a thickness of 4 μm and adhered to the foamed elastic layer, except that an elastic roller was produced in the same manner as in Example 1 and heated using a pressure roller. The rise time of the apparatus, the fixability of the image to the transfer material P, the presence or absence of a fixing offset, and the contamination of the roller with toner were evaluated. Table 1 shows the evaluation results.

【0119】<比較例3>実施例1において、弾性体層
を厚さ3mmのシリコーンゴム(商品名:KE904FU、信越
化学工業社製)を発泡させて形成した発泡弾性体層から
なる層とし、離型層を厚さ30μmのPFAチューブ(商
品名:450HPJ、グンゼ社製)からなる層とし、発
泡弾性体層の上に絶縁のシリコーン接着剤(商品名:CY
53−228、トーレダウコーニングシリコーン社製)
を厚さ50μmで塗布してPFAチューブと発泡弾性体層
とを接着した他は、実施例1と同様の方法で弾性ローラ
を作製し、これを加圧ローラに用いて加熱装置の立上が
り時間と、転写材Pへの画像の定着性と、定着オフセッ
トの発生の有無と、ローラのトナーによる汚れとを評価
した。評価結果を表1に示す。
Comparative Example 3 In Example 1, the elastic layer was a foamed elastic layer formed by foaming 3 mm thick silicone rubber (trade name: KE904FU, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). The release layer is a layer composed of a 30 μm-thick PFA tube (trade name: 450HPJ, manufactured by Gunze), and an insulating silicone adhesive (trade name: CY) is placed on the foamed elastic layer.
53-228, manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
Was applied in a thickness of 50 μm to adhere the PFA tube and the foamed elastic layer, and an elastic roller was produced in the same manner as in Example 1, and this was used as a pressure roller to increase the rise time of the heating device and Then, the fixability of the image to the transfer material P, the presence or absence of occurrence of a fixing offset, and the contamination of the roller with toner were evaluated. Table 1 shows the evaluation results.

【0120】[0120]

【表1】 [Table 1]

【0121】表1から、本発明の実施例1、2は、比較
例1と比べて、弾性体層24bを発泡弾性体層とするこ
とで、定着ヒータ22の立上がりが速くなり、短時間で
転写紙が定着ニップに来た時でも良好な定着性が得られ
ることが分かる。これは、発泡弾性体層とすることで熱
伝導度が小さくなり、ヒータ立ち上げ時に加圧ローラに
奪われる熱量が減るため、一定電力で定着可能状態にな
る時間が短縮されるものと考えられる。
From Table 1, it can be seen that in Examples 1 and 2 of the present invention, as compared with Comparative Example 1, the elastic heater layer 24b is formed of a foamed elastic material layer, so that the fixing heater 22 rises faster and can be completed in a shorter time. It can be seen that good fixability can be obtained even when the transfer paper comes to the fixing nip. This is considered to be because the thermal conductivity is reduced by using the foamed elastic material layer, and the amount of heat taken by the pressure roller when the heater is started is reduced, so that the time required for fixing with a constant power is shortened. .

【0122】また、本発明の実施例1、2は、比較例2
と比べて、定着性については同等程度であるが、オフセ
ット性、ローラ汚れについては格段によい。比較例2の
ローラは、PFAチューブ表面が摩擦帯電により−十数k
Vまで帯電するために転写紙へのトナーの付着力がなく
なってオフセットするとともに、加圧時にPFAチューブ
が発泡セル径にならってしまうためにニップ内で凸凹が
でき、トナーがその凹の中に入って汚れが蓄積される。
それに対し、実施例1、2のローラは、導電層を設けた
ことにより、摩擦帯電によるPFAチューブ表面の帯電電
位が−数百Vと低減されるために、転写紙へのトナーの
保持力が保たれてオフセットの発生はなく、また、厚膜
のシリコーン接着剤で発泡弾性体層のセルを穴埋めして
いるので、加圧時においてもニップ部でローラ表層に凸
凹ができず、通紙してもローラがトナーで汚れるという
ことがない。
Further, the first and second embodiments of the present invention are similar to the second comparative example.
As compared with, the fixing property is almost the same, but the offset property and the roller contamination are remarkably good. In the roller of Comparative Example 2, the surface of the PFA tube is
In addition to offsetting due to the loss of adhesion of the toner to the transfer paper due to charging to V, the PFA tube becomes the foam cell diameter at the time of pressurization. Entering and accumulating dirt.
In contrast, the rollers of Examples 1 and 2 provided with the conductive layer reduced the charging potential of the surface of the PFA tube to −hundreds of volts due to frictional charging. It is kept and there is no offset, and since the cells of the foamed elastic layer are filled with a thick silicone adhesive, the roller surface layer cannot be uneven at the nip even during pressurization. However, the roller is not contaminated with toner.

【0123】比較例3では、ニップ部でローラ表層に凸
凹はなく、ローラは汚れにくくなっているが、PFAチュ
ーブ表面が摩擦帯電により−十数kVまで帯電するため
に転写紙へのトナーの付着力がなくなり、オフセットす
る。
In Comparative Example 3, the roller surface is not uneven at the nip portion and the roller is not easily stained. However, since the surface of the PFA tube is charged to −10 kV by frictional charging, the toner is applied to the transfer paper. Loss of strength and offset.

【0124】本発明の実施例1、2は、比較例1〜3と
比較して総合的に格段に優れている。
Examples 1 and 2 of the present invention are much better overall than Comparative Examples 1 to 3.

【0125】[0125]

【発明の効果】以上のように、本発明の加圧ローラは、
熱伝導度が低く、ニップ時の表面性に優れ、また、表面
がチャージアップしにくい。このような加圧ローラを備
えた本発明の加熱装置は、加熱手段からの熱を効率的に
利用することができるとともに、ローラのトナーによる
汚れが生じにくく、画像乱れの少ない良好な画像を提供
することができる。
As described above, the pressure roller of the present invention
Low thermal conductivity, excellent surface properties during nip, and hardly charge up the surface. The heating device of the present invention provided with such a pressure roller can efficiently use the heat from the heating means, provide less contamination of the roller with toner, and provide a good image with less image disturbance. can do.

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

【図1】本発明の画像形成装置の一例の概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus of the present invention.

【図2】図1の加熱定着装置の概略構成模型図である。FIG. 2 is a schematic structural diagram of the heat fixing device of FIG. 1;

【図3】本発明の加圧ローラの他の例の構成模型図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of another example of a pressure roller according to the present invention.

【図4】(a)〜(d)はそれぞれ、本発明のフィルム加熱方
式の加熱定着装置の他の構成形態例の略図である。
FIGS. 4A to 4D are schematic views of another example of the configuration of the film heating type heat fixing device of the present invention.

【図5】(a)〜(b)はそれぞれ熱、本発明のローラ方式の
加熱定着の構成形態例の略図である。
FIGS. 5A and 5B are schematic diagrams of examples of configurations of heat and the roller-type heat fixing of the present invention, respectively.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 像担持体(感光ドラム) 2 帯電ローラ 3 ドラム 4 現像装置 5 転写ローラ 6 加熱定着装置 7 クリーニング装置 8 給紙ローラ 9 給紙カセット 10 ガイド 11 レジストローラ 12 搬送装置 13 搬送ローラ 14 ガイド 15 排紙ローラ 16 排紙トレイ 21 フィルムガイド部材 22 加熱体(セラミックヒータ) 22a ヒータ基板 22b 通電発熱体(抵抗発熱体) 22c 表面保護層 22d 検温素子 23 耐熱性フィルム 24 加圧ローラ 24a 芯金 24b 弾性体層 24c 導電層(接着剤層) 24d 離型層 25 加熱体ホルダ兼フィルムガイド部材 26 フィルム駆動ローラ 27 テンションローラ 28 繰り出し軸 29 巻き取り軸 30 電磁誘導発熱する磁性金属部材 31 励磁コイル 32 加熱ローラ(定着ローラ) 33 ハロゲンヒータ 34 励磁鉄心 35 励磁コイル 36 補助鉄心 100 導電シリコーン接着剤層 101 樹脂マイクロバルーン T トナー P 転写材 N 圧接ニップ部 M 駆動源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier (photosensitive drum) 2 Charging roller 3 Drum 4 Developing device 5 Transfer roller 6 Heat fixing device 7 Cleaning device 8 Feed roller 9 Feed cassette 10 Guide 11 Registration roller 12 Transport device 13 Transport roller 14 Guide 15 Discharge Roller 16 Discharge tray 21 Film guide member 22 Heating element (ceramic heater) 22a Heater substrate 22b Electric heating element (resistance heating element) 22c Surface protection layer 22d Temperature sensor 23 Heat resistant film 24 Pressure roller 24a Core 24b Elastic layer 24c Conductive layer (adhesive layer) 24d Release layer 25 Heater holder / film guide member 26 Film drive roller 27 Tension roller 28 Feeding shaft 29 Winding shaft 30 Magnetic metal member that generates electromagnetic induction heat 31 Exciting coil 32 Heat roller (fixing) Laura) 33 c Genhita 34 exciting iron core 35 excitation coil 36 auxiliary core 100 conductive silicone adhesive layer 101 resin microballoons T toner P transfer material N press nip M drive source

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長田 光 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 吉岡 真人 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 2H033 AA01 AA09 AA30 AA32 BA25 BB18 BB29 BB30 BB33 BE03 BE06 3J103 AA02 AA15 BA02 BA41 EA06 FA01 FA07 GA02 GA52 GA57 GA58 HA03 HA04 HA12 HA20 HA43 HA53 HA60 3K058 AA73 BA18 DA01 3K059 AB00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Hikaru Nagata 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Masato Yoshioka 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon In-house F term (reference) 2H033 AA01 AA09 AA30 AA32 BA25 BB18 BB29 BB30 BB33 BE03 BE06 3J103 AA02 AA15 BA02 BA41 EA06 FA01 FA07 GA02 GA52 GA57 GA58 HA03 HA04 HA12 HA20 HA43 HA53 HA60 3K058 AA73 BA18 DA01 3

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 芯金の周囲に、弾性体層と、最外層に離
型層とを有する加圧ローラであって、前記弾性体層が発
泡弾性体(スポンジゴム)であり、前記離型層がフッ素
樹脂チューブであり、前記弾性体層と前記離型層との間
に少なくとも導電層を有することを特徴とする加圧ロー
ラ。
1. A pressure roller having an elastic layer around a cored bar and a release layer as an outermost layer, wherein the elastic layer is a foamed elastic body (sponge rubber), A pressure roller, wherein the layer is a fluororesin tube, and has at least a conductive layer between the elastic layer and the release layer.
【請求項2】 前記導電層がシリコーン接着剤層である
請求項1に記載の加圧ローラ。
2. The pressure roller according to claim 1, wherein the conductive layer is a silicone adhesive layer.
【請求項3】 前記導電層の体積抵抗値が107Ω・cm
以下である請求項1または2に記載の加圧ローラ。
3. The conductive layer has a volume resistivity of 10 7 Ω · cm.
The pressure roller according to claim 1, wherein:
【請求項4】 前記弾性体層の体積抵抗値が1010Ω・
cm以上である請求項1〜3のいずれかに記載の加圧ロー
ラ。
4. The elastic body layer has a volume resistance of 10 10 Ω ·
The pressure roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure roller is not less than cm.
【請求項5】 前記離型層の体積抵抗値が1010Ω・cm
以上である請求項1〜4のいずれかに記載の加圧ロー
ラ。
5. The volume resistance value of the release layer is 10 10 Ω · cm.
The pressure roller according to any one of claims 1 to 4, which is as described above.
【請求項6】 前記弾性体層の熱伝導度が0.146W
/m・K以下である請求項1〜5のいずれかに記載の加
圧ローラ。
6. The thermal conductivity of the elastic layer is 0.146 W.
The pressure roller according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressure roller is equal to or less than / m · K.
【請求項7】 シート状の被加熱材を加熱するための加
熱手段と、この加熱手段に対向して配置され、加熱手段
に圧接される加圧ローラとを有し、加熱手段と加圧ロー
ラとにより形成される圧接ニップ部に被加熱材を導入し
て挟持搬送することにより被加熱材を加熱する加熱装置
であって、前記加圧ローラが請求項1〜6のいずれかに
記載の加圧ローラであることを特徴とする加熱装置。
7. A heating means for heating a sheet-like material to be heated, and a pressure roller disposed opposite to the heating means and pressed against the heating means, wherein the heating means and the pressure roller 7. A heating device for heating a material to be heated by introducing the material to be heated into a press-contact nip portion formed by the method described above, and nipping and transporting the material. A heating device comprising a pressure roller.
【請求項8】 被記録材に未定着画像を形成担持させる
手段と、未定着画像を被記録材に加熱定着させる加熱定
着装置とを有する画像形成装置であって、前記加熱定着
装置が請求項7に記載の加熱装置であることを特徴とす
る画像形成装置。
8. An image forming apparatus comprising: means for forming and carrying an unfixed image on a recording material; and a heat fixing device for heating and fixing the unfixed image to the recording material, wherein the heat fixing device is provided. An image forming apparatus, which is the heating apparatus according to claim 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004151125A (en) * 2002-10-28 2004-05-27 Canon Inc Fixing device
JP2006285006A (en) * 2005-04-01 2006-10-19 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus

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