JP2003270992A - Fixing roller, fixing device and image forming apparatus using the same, and method for manufacturing the fixing roller - Google Patents

Fixing roller, fixing device and image forming apparatus using the same, and method for manufacturing the fixing roller

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JP2003270992A
JP2003270992A JP2002073737A JP2002073737A JP2003270992A JP 2003270992 A JP2003270992 A JP 2003270992A JP 2002073737 A JP2002073737 A JP 2002073737A JP 2002073737 A JP2002073737 A JP 2002073737A JP 2003270992 A JP2003270992 A JP 2003270992A
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JP
Japan
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fixing roller
layer
coating layer
roller
molecular
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Application number
JP2002073737A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaharu Tanaka
正治 田中
Tomoaki Sugawara
智明 菅原
Tatsuya Sato
達哉 佐藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing roller which can prevent a so-called offset phenomenon caused by an unfixed image remaining on a recording material used in an image forming apparatus, to provide a fixing device and an image forming apparatus which use the above roller, and to provide a method for manufacturing the fixing roller. <P>SOLUTION: The fixing roller 1 used for the fixing device of an image forming apparatus comprises a roller core 2, an offset preventing coating layer 3 formed on the peripheral surface of the roller core 2, a conductive protective layer 3 formed while keeping at least continuity on the offset preventing coating layer 3, and a lubricating molecular layer 5 formed by directly fixing the molecular end to the conductive protective layer 4. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明は画像形成装置に用い
る定着ローラ、それを用いた定着装置および画像形成装
置、ならびに定着ローラの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing roller used in an image forming apparatus, a fixing apparatus and an image forming apparatus using the same, and a method for manufacturing the fixing roller.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、一般的な電子式写真複写機等の画
像形成装置に用いる定着装置としては様々な定着方式の
ものが提案され、また実施されている。その中でも、ロ
ーラ定着タイプ、特にローラ対の少なくとも一方が熱源
によって加熱される加熱ローラである加熱ローラ定着装
置(ヒートロール定着方式)が主流をなしている。ここ
で一対のローラのうち、記録材の画像担持側の面に接す
るローラを定着ローラ又は加熱定着ローラと、他方のロ
ーラを加圧ローラと記す。ローラ定着タイプの定着装置
において、定着ローラは記録材の画像担持面に直接に接
触するため、記録材上の画像を構成する顕画剤(以下、
トナーと記す)の一部が該定着ローラの表面に粘着して
付着し、この付着トナーがローラの回転に伴って再び記
録材上に転写される、いわゆる「オフセット現象」を発
生しやすい。
2. Description of the Related Art Conventionally, various fixing systems have been proposed and implemented as a fixing device used in an image forming apparatus such as a general electronic photocopier. Among them, a roller fixing type, particularly a heating roller fixing device (heat roll fixing method) in which at least one of a pair of rollers is a heating roller heated by a heat source is predominant. Here, of the pair of rollers, the roller in contact with the image bearing side of the recording material will be referred to as a fixing roller or a heat fixing roller, and the other roller will be referred to as a pressure roller. In a roller fixing type fixing device, since the fixing roller is in direct contact with the image bearing surface of the recording material, the developer (hereinafter,
A part of the toner (referred to as toner) adheres to and adheres to the surface of the fixing roller, and this adhered toner is transferred onto the recording material again as the roller rotates, so-called "offset phenomenon" is likely to occur.

【0003】このオフセット現象を防止する手段として
従来技術では、下記のような種々の手段が採られてい
る。 (a)定着ローラの外周面にポリテトラフロロエチレン
樹脂(以下、PTFEと記す)などのフッ素樹脂や、シ
リコンゴム等の高離型性材料(非粘着性材料)のオフセ
ット防止被覆層を設けて、定着ローラ表層の離型性(非
粘着性)を向上させている。 (b)定着ローラの外周面に、シリコンオイル等の離型
剤を塗布する手段を具備する。 (c)定着ローラ外周面の汚染物を清掃除去するブレー
ドやウェブ等の摺擦クリーニング手段を具備する。 (d)定着ローラの芯金(ローラ芯部)に記録材上に担
持させた後残った不定着画像のトナーと同極性の直流バ
イアスを印加する。 (e)上記(a)〜(d)の手段を組み合わせる。 しかしながら上記従来のオフセット現象の防止手段につ
いては、下記のような問題があった。
As means for preventing this offset phenomenon, the following various means have been adopted in the prior art. (A) A fluorine resin such as polytetrafluoroethylene resin (hereinafter referred to as PTFE) or an offset prevention coating layer of a highly releasable material (non-adhesive material) such as silicon rubber is provided on the outer peripheral surface of the fixing roller. , The releasability (non-adhesiveness) of the surface layer of the fixing roller is improved. (B) A means for applying a release agent such as silicone oil to the outer peripheral surface of the fixing roller is provided. (C) A rubbing cleaning means such as a blade or a web for cleaning and removing contaminants on the outer peripheral surface of the fixing roller is provided. (D) A DC bias having the same polarity as the toner of the unfixed image remaining after being carried on the recording material is applied to the core metal (roller core portion) of the fixing roller. (E) The above means (a) to (d) are combined. However, the conventional means for preventing the offset phenomenon has the following problems.

【0004】まず、上記(a)のオフセット防止層の配
設では、PTFE等のフッ素樹脂の被覆層を設けたロー
ラは優れた非粘着性を示すものの、トナー結着樹脂の種
類によっては離型性の悪いものがあり、トナーの一部が
粘着してローラ表面を汚染することがあった。また近
年、低コスト化傾向、サービス性の向上、産業廃棄物の
規制等の理由から定着ローラ等の各種部品の高耐久性化
が強く求められているが、PTFE等のフッ素樹脂の被
覆層を設けた定着ローラの耐摩耗性はそれだけでは十分
でなく、寿命が短いという欠点を有する。なぜなら、定
着ローラの表面はブレート等のクリーニング手段、離型
剤塗布手段、記録材分離爪、温度検出素子、加圧ローラ
等で摺擦を受けて摩耗する。また定着ローラと加圧ロー
ラの間を通過する記録材の摺擦も受ける。そして大量の
紙(記録材)を通した時、紙から紙粉が発生し定着ロー
ラに付着する。この紙粉は定着ローラに当接させたクリ
ーニングブレード等で除去されることになるが、特に紙
のエッジ部では紙粉の発生が顕著であり、紙粉に含まれ
る種々の無機充填剤によりローラ表面は摩耗する。そし
て定着ローラは表面の摩耗により平滑性を失うことで、
本来の離型性が低下する傾向があるからである。
First, in the above-mentioned arrangement (a) of the anti-offset layer, the roller provided with the coating layer of fluororesin such as PTFE exhibits excellent non-adhesiveness, but depending on the kind of the toner binding resin, the release layer Some of them have poor properties, and some of the toner adheres to contaminate the roller surface. Further, in recent years, there has been a strong demand for high durability of various parts such as fixing rollers due to reasons such as cost reduction, improvement of serviceability, and regulation of industrial waste. However, a coating layer of fluororesin such as PTFE is required. The abrasion resistance of the provided fixing roller is not sufficient by itself, and has a drawback that the life is short. This is because the surface of the fixing roller is rubbed by the cleaning means such as a plate, the release agent applying means, the recording material separating claw, the temperature detecting element, the pressure roller, and the like and is abraded. It also receives the rubbing of the recording material passing between the fixing roller and the pressure roller. When passing a large amount of paper (recording material), paper dust is generated from the paper and adheres to the fixing roller. The paper dust will be removed by a cleaning blade or the like that is in contact with the fixing roller. However, the paper dust is remarkably generated especially at the edge portion of the paper, and various inorganic fillers contained in the paper dust cause the roller to roll. The surface wears. And the fixing roller loses smoothness due to surface abrasion,
This is because the original releasability tends to decrease.

【0005】また、純粋なフッ素樹脂の被覆層は、一般
に絶縁性もしくは高抵抗であるため、その表面が、記録
材・加圧ローラ等の対ローラ当接部材との摺擦による摩
擦帯電により帯電して、記録材上のトナーが静電作用に
より定着ローラ表層に吸着されるいわゆる「静電オフセ
ット現象」が発生しやすい。つまり、フッ素樹脂は記録
材等との摺擦により負(−)に大きく帯電し、トナーが
正(+)の極性を持つ場合、トナーは負帯電のフッ素樹
脂被覆層の電界にひきつけられて、定着ローラ表面に静
電オフセット現象で付着しやすくなる。
Further, since the coating layer of pure fluororesin is generally insulative or has high resistance, its surface is charged by frictional charging due to rubbing against a roller contact member such as a recording material and a pressure roller. Then, a so-called "electrostatic offset phenomenon" in which the toner on the recording material is adsorbed to the surface layer of the fixing roller by an electrostatic action is likely to occur. In other words, the fluororesin is greatly negatively (−) charged by rubbing against the recording material, and when the toner has a positive (+) polarity, the toner is attracted to the electric field of the negatively charged fluororesin coating layer, It becomes easy to adhere to the surface of the fixing roller due to the electrostatic offset phenomenon.

【0006】また、一般にフッ素樹脂等の耐摩耗性の改
善手段として、これにガラス粉、シリカ、炭化ケイ素粉
末、ダイヤモンド粉末、コランダム粉、ニッケルや鉄な
どの金属粉等の比較的高い硬度をもつ無機充填剤を混入
させ、それによって向上させることができる。しかしな
がら、混合量が少ないと耐摩耗性向上の効果が十分でな
く、混合量を増加していくと、離型性が悪くなり、また
定着ローラの表面性も悪くなり、オフセット防止効果が
低下する。しかも、一般にこれらの充填剤はフッ素樹脂
中への分散性が悪く、また分散できたとしても充填剤と
フッ素樹脂との接着性が悪くなり、定着ローラ被覆層の
充填剤の一部が離脱する等の現象が生じていた。分散が
不良の場合は充填剤の少ない部分が先にスジ状、あるい
はまだら状に削れたりして、削られた部分にトナーが埋
め込まれ定着ローラの非粘着性の低下をきたす場合が多
かった。
[0006] Generally, as means for improving wear resistance of fluororesin, etc., it has relatively high hardness such as glass powder, silica, silicon carbide powder, diamond powder, corundum powder, and metal powder such as nickel and iron. Inorganic fillers can be incorporated and thereby enhanced. However, if the mixing amount is small, the effect of improving wear resistance is not sufficient, and if the mixing amount is increased, the releasability deteriorates, the surface property of the fixing roller also deteriorates, and the offset prevention effect decreases. . Moreover, in general, these fillers have poor dispersibility in the fluororesin, and even if they can be dispersed, the adhesiveness between the filler and the fluororesin deteriorates, and a part of the filler in the fixing roller coating layer is released. Such a phenomenon has occurred. In the case where the dispersion is poor, in many cases, the portion having a small amount of the filler is first scraped into stripes or spots, and toner is embedded in the scraped portion, resulting in a decrease in the non-adhesiveness of the fixing roller.

【0007】また充填剤が離脱した場合は、離脱した部
分にトナーが埋まり込んだり、あるいは離脱した充填剤
が逆に研摩剤として作用し、定着ローラの摩耗を加速す
るなどの問題が生じていた。これに対して、充填剤の粒
径を細かくする等の試みもされたが、充填剤とフッ素樹
脂との接着性が悪く、逆にフッ素樹脂層全面が摩耗する
という結果が見られていた。
Further, when the filler is removed, there is a problem that the toner is buried in the removed portion, or the released filler acts as an abrasive on the contrary, which accelerates the wear of the fixing roller. . On the other hand, attempts have been made to reduce the particle size of the filler, but the adhesiveness between the filler and the fluororesin is poor, and the result is that the entire surface of the fluororesin layer is abraded.

【0008】また、静電オフセット防止手段としてその
被覆層に、カーボンブラック、金属粉、二酸化チタン等
の低抵抗の微粉末、又はチタン酸カリウム等の導電化し
たウィスカー状単結晶繊維等の導電性充填剤を混入させ
ることで、被覆層を低抵抗化させて被覆層の摩擦帯電を
防止することによって静電オフセット現象を防止でき
る。この場合、導電性充填剤に要求される性能は、被覆
層材料中への分散性が良好で均一であること、被覆層材
料に対する接着性が良好であること、被覆層の耐摩耗性
が向上すること、被覆層に十分な導電性を付与できるこ
と、被覆層表面の平滑性が得られること等である。しか
しながら従来の充填剤は上記のような性能をすべて満足
させることが難しかった。
As a means for preventing electrostatic offset, carbon black, metal powder, low-resistance fine powder such as titanium dioxide, or conductive whisker-like single crystal fiber such as potassium titanate is used as the coating layer. By mixing the filler, the resistance of the coating layer is lowered to prevent triboelectric charging of the coating layer, whereby the electrostatic offset phenomenon can be prevented. In this case, the performance required for the conductive filler is that the dispersibility in the coating layer material is good and uniform, the adhesion to the coating layer material is good, and the abrasion resistance of the coating layer is improved. That is, the coating layer can be provided with sufficient conductivity, and the surface of the coating layer can be made smooth. However, it has been difficult for the conventional fillers to satisfy all the above performances.

【0009】例えば、カーボンあるいは導電化したウィ
スカー状単結晶繊維の場合は、フッ素樹脂被覆層を強靭
化し耐摩耗性をよくする効果はあまり認められないばか
りか、長期間の使用により被覆層がスジ状に摩耗したり
して表面平滑性が悪くなり、オフセット現象を生じた
り、定着性が悪くなったりすることがあった。これは、
カーボン等の微粉末の充填剤は粒径が微細で樹脂を強化
させるいわゆるフィラー効果がないからである。また、
分散性が悪く2次凝集し易いという欠点をもち、耐静電
オフセット性を満足させるためには必要以上の量を使用
しなければならなかった。
For example, in the case of carbon or a conductive whisker-like single crystal fiber, not only the effect of strengthening the fluororesin coating layer and improving the wear resistance is not recognized, but the coating layer becomes streaky after long-term use. There are cases in which the surface smoothness is deteriorated due to the uniform wear, an offset phenomenon is caused, and the fixing property is deteriorated. this is,
This is because a fine powder filler such as carbon has a fine particle size and does not have a so-called filler effect that strengthens the resin. Also,
It has a drawback that the dispersibility is poor and secondary agglomeration is likely to occur, and an amount more than necessary has to be used in order to satisfy the electrostatic offset resistance.

【0010】また、チタン酸カリウム等のウィスカー状
単結晶繊維は比較的に比表面積が大であるため耐静電オ
フセット性は良好であったが、やはり耐摩耗性を向上さ
せる効果は小さかった。これは、この材料がウィスカー
状であるために比較的もろく、かつフッ素樹脂中で樹脂
の強度を補強するために要求される3次元橋かけ構造を
取りにくいからと考えられている。
Further, whisker-shaped single crystal fibers such as potassium titanate have a relatively large specific surface area and thus have a good electrostatic offset resistance, but also have a small effect of improving wear resistance. It is considered that this material is relatively brittle because the material is a whisker, and it is difficult to take the three-dimensional cross-linking structure required for reinforcing the strength of the resin in the fluororesin.

【0011】一方、上記(b)のシリコンオイル等の離
型剤塗布手段、(c)の摺擦クリーニング手段、(d)
のバイアス印加手段は、上記(a)のオフセット防止被
覆層を形成した定着ローラの補助的なオフセット防止手
段である。しかし、離型剤塗布手段により定着ローラ表
面にオイルを供給することにより汚れは軽減するが、オ
イルのぬれ性が悪く、ツブツブになったり、まだら状に
なったりして、均一に塗布することが困難であった。従
ってオイルの供給量を多くせざるを得なくなり、記録材
へのオイルのボタ落ち、シミ等の問題が生じた。また、
(c)および(d)についても、その効果は有効なもの
ではなかった。
On the other hand, the above-mentioned (b) means for applying a releasing agent such as silicone oil, (c) means for cleaning by rubbing, (d)
The bias applying means is an auxiliary offset preventing means for the fixing roller having the offset preventing coating layer (a) formed thereon. However, by supplying oil to the surface of the fixing roller by the release agent applying means, dirt can be reduced, but the wettability of the oil is poor, and it becomes uneven or mottled so that uniform application is not possible. It was difficult. Therefore, the amount of oil supplied must be increased, and problems such as oil dripping on the recording material and spots occur. Also,
Regarding (c) and (d), the effect was not effective.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題に鑑
みてなされ、その目的は、未定着トナーが定着ローラに
残留し、記録材の不定個所に再転写、定着されることに
よって現れるオフセット現象を防止できる定着ローラ、
それを用いた定着装置および画像形成装置、ならびに定
着ローラの製造方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is an offset phenomenon that appears when unfixed toner remains on a fixing roller and is retransferred and fixed on an indefinite part of a recording material. Fixing roller, which can prevent
To provide a fixing device and an image forming apparatus using the same, and a manufacturing method of a fixing roller.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、画像
形成装置の定着装置に用いる定着ローラであって、ロー
ラ芯部と、前記ローラ芯部の外周面に形成されたオフセ
ット防止被覆層と、前記オフセット防止被覆層上に少な
くとも連続性を保持して形成された導電性保護層と、分
子末端が直接に前記導電性保護層に固定化されて形成さ
れた潤滑性分子層と、を備えたことを特徴とする定着ロ
ーラである。このような構成によって、定着ローラのオ
フセット防止被覆層が、ローラ表面の摩擦による表面の
形状変化や摩耗防止、および帯電防止のための導電性保
護層を備え、かつ該導電性保護層の上に耐摩耗性、潤滑
性および低い表面自由エネルギーを持続させ得る潤滑性
分子層をその分子末端が直接に該導電性保護層に固定化
されて形成されるので、トナー等顕画剤に対する非付着
性および非粘着性を保持して所謂オフセット現象を有効
に防止でき、擦り摩耗や傷の発生を減少させることがで
きる高品質で高耐久性の、画像形成装置の定着ローラが
提供可能になる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing roller used in a fixing device of an image forming apparatus, wherein a roller core portion and an offset prevention coating layer formed on an outer peripheral surface of the roller core portion. And a conductive protective layer formed while maintaining at least continuity on the offset prevention coating layer, and a lubricating molecular layer formed by directly fixing the molecular end to the conductive protective layer. The fixing roller is characterized by being provided. With such a configuration, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing surface shape change and abrasion due to friction of the roller surface, and for preventing electrification, and on the conductive protective layer. Non-adhesiveness to developing agents such as toner, since the molecular end of the lubricating molecular layer capable of sustaining abrasion resistance, lubricity and low surface free energy is directly fixed to the conductive protective layer. Further, it is possible to provide a high-quality and highly durable fixing roller for an image forming apparatus, which can effectively prevent a so-called offset phenomenon while maintaining non-adhesiveness and reduce the occurrence of rubbing wear and scratches.

【0014】請求項2の発明は、請求項1の定着ローラ
において、前記オフセット防止被覆層が、フッ素樹脂を
主たる成分とする材料からなることを特徴とする。この
ような構成によって請求項1の発明の作用に加え、オフ
セット防止被覆層に離型性が高く低い表面自由エネルギ
ーを有するフッ素樹脂を主たる成分とする材料を使用す
ることによって、さらに高品質で高耐久性の、画像形成
装置の定着ローラが提供可能になる。
According to a second aspect of the present invention, in the fixing roller of the first aspect, the offset prevention coating layer is made of a material containing a fluororesin as a main component. With such a structure, in addition to the effect of the invention of claim 1, the use of a material mainly containing a fluororesin having a high mold release property and a low surface free energy for the offset prevention coating layer provides higher quality and high quality. A durable fixing roller for an image forming apparatus can be provided.

【0015】請求項3の発明は請求項1に記載の定着ロ
ーラにおいて、前記導電性保護層が、非晶質炭素を主た
る成分とする材料からなることを特徴とする。このよう
な構成によって請求項1の発明の作用に加え、定着ロー
ラの静電オフセット防止のため、ローラ表面を保護し、
ローラ表面の導電性を維持しながらトナー等の顕画剤の
非付着、非粘着効果を持続することができ、さらに高品
質で高耐久性の、画像形成装置の定着ローラが提供可能
になる。
According to a third aspect of the present invention, in the fixing roller according to the first aspect, the conductive protective layer is made of a material containing amorphous carbon as a main component. With such a configuration, in addition to the action of the invention of claim 1, the roller surface is protected to prevent electrostatic offset of the fixing roller,
It is possible to provide a fixing roller for an image forming apparatus that can maintain the non-adhesive and non-adhesive effects of a developer such as toner while maintaining the conductivity of the roller surface, and that has high quality and high durability.

【0016】請求項4の発明は請求項1に記載の定着ロ
ーラにおいて、前記潤滑性分子層が、パーフルオロアル
キル基を側鎖に含む潤滑性高分子を主たる成分とする材
料からなることを特徴とする。このような構成によって
請求項1の発明の作用に加え、定着ローラの最表層に潤
滑性および低い表面自由エネルギーを有するパーフルオ
ロアルキル基を側鎖に含む潤滑性高分子を主たる成分と
する材料で潤滑性分子層を形成するので、潤滑性、対摩
耗性、および離型性に優れるさらに高品質で高耐久性
の、画像形成装置の定着ローラが提供可能になる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing roller according to the first aspect, the lubricating molecular layer is made of a material containing a lubricating polymer containing a perfluoroalkyl group as a side chain as a main component. And With such a structure, in addition to the function of the invention of claim 1, a material mainly containing a lubricating polymer having a side chain of a perfluoroalkyl group having lubricity and low surface free energy in the outermost surface layer of the fixing roller is used. Since the lubricous molecular layer is formed, it is possible to provide a fixing roller of an image forming apparatus which is excellent in lubricity, wear resistance, and releasability, and which has higher quality and durability.

【0017】請求項5の発明は請求項1に記載の定着ロ
ーラにおいて、前記画像形成装置が、電子写真式画像形
成装置であることを特徴とする。このような構成によっ
て、電子写真式画像形成装置の内部および外部の環境、
すなわち温度変化、湿度変化、浮遊する活性、あるいは
不活性な化学物質の存在に対して耐候性および耐食性に
優れた表面を有する定着ローラが提供できるので、高耐
久性かつ高品質の、電子写真式画像形成装置が可能とな
る定着ローラを提供可能になる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing roller according to the first aspect, the image forming apparatus is an electrophotographic image forming apparatus. With such a configuration, the environment inside and outside the electrophotographic image forming apparatus,
That is, since it is possible to provide a fixing roller having a surface excellent in weather resistance and corrosion resistance against temperature change, humidity change, presence of floating active or inactive chemical substance, it is possible to provide a highly durable and high-quality electrophotographic type fixing roller. It is possible to provide a fixing roller that enables an image forming apparatus.

【0018】請求項6の発明は請求項1に記載の定着ロ
ーラにおいて、前記定着ローラが、加熱定着ローラであ
ることを特徴とする。このような構成によって、加熱定
着ローラの使用される環境、すなわち温度変化、湿度変
化、浮遊する活性、あるいは不活性な化学物質の存在に
対して耐候性および耐食性に優れた表面を有する定着ロ
ーラが提供できるので、加熱定着ローラのための高耐久
性かつ高品質の定着ローラが提供可能になる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing roller according to the first aspect, the fixing roller is a heat fixing roller. With such a configuration, a fixing roller having a surface excellent in weather resistance and corrosion resistance against the environment in which the heat fixing roller is used, that is, temperature change, humidity change, floating active or inactive chemical substance is provided. Since it can be provided, a highly durable and high quality fixing roller for the heat fixing roller can be provided.

【0019】請求項7の発明は、ローラ芯部の外周面に
形成されたオフセット防止被覆層と、前記オフセット防
止被覆層上に少なくとも連続性を保持して形成された導
電性保護層と、分子末端が直接に前記導電性保護層に固
定化されて形成された潤滑性分子層と、を備えた定着ロ
ーラの製造方法であって、前記潤滑性分子層を光酸化重
合反応によって形成することを特徴とする定着ローラの
製造方法である。このような構成によって、定着ローラ
のオフセット防止被覆層が、形状変化や摩耗防止のため
の導電性保護層を備え、かつ該保護層の上に、真空中で
の光酸化重合反応プロセスによって潤滑性および低い表
面自由エネルギーを有する分子をその分子末端が直接に
該導電性保護層に固定化されて脱落しにくい潤滑性分子
層が形成されるため、高品質で高耐久性の画像形成装置
の定着ローラの製造方法が提供可能になる。
According to a seventh aspect of the invention, an offset prevention coating layer formed on the outer peripheral surface of the roller core portion, a conductive protection layer formed on the offset prevention coating layer while maintaining at least continuity, and a molecule A method of manufacturing a fixing roller comprising a lubricating molecular layer having an end directly fixed to the conductive protective layer, wherein the lubricating molecular layer is formed by a photo-oxidative polymerization reaction. This is a method of manufacturing a characteristic fixing roller. With such a configuration, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing shape change and abrasion, and on the protective layer, lubricity is provided by a photo-oxidative polymerization reaction process in vacuum. And a molecule having a low surface free energy is directly immobilized on the conductive protective layer to form a lubricious molecular layer that is hard to drop off, so that a high quality and highly durable image forming apparatus can be fixed. A roller manufacturing method can be provided.

【0020】請求項8の発明は、ローラ芯部の外周面に
形成されたオフセット防止被覆層と、前記オフセット防
止被覆層上に少なくとも連続性を保持して形成された導
電性保護層と、分子末端が直接に前記導電性保護層に固
定化されて形成された潤滑性分子層と、を備えた定着ロ
ーラの製造方法であって、前記潤滑性分子層をプラズマ
酸化重合反応によって形成することを特徴とする定着ロ
ーラの製造方法である。このような構成によって、定着
ローラのオフセット防止被覆層が、形状変化や摩耗防止
のための導電性保護層を備え、かつ該保護層の上に、真
空中でのプラズマ酸化重合反応プロセスによって潤滑性
および低い表面自由エネルギーを有する分子をその分子
末端が直接に該導電性保護層に固定化されて脱落しにく
い潤滑性分子層が形成されるため、高品質で高耐久性の
画像形成装置の定着ローラの製造方法が提供可能にな
る。
According to an eighth aspect of the present invention, an offset prevention coating layer formed on the outer peripheral surface of the roller core portion, a conductive protection layer formed on the offset prevention coating layer while maintaining at least continuity, and a molecule. A method of manufacturing a fixing roller comprising a lubricating molecular layer having an end directly fixed to the conductive protective layer, the method comprising: forming the lubricating molecular layer by a plasma oxidation polymerization reaction. This is a method of manufacturing a characteristic fixing roller. With such a configuration, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing shape change and abrasion, and on the protective layer, lubricity is provided by a plasma oxidation polymerization reaction process in vacuum. And a molecule having a low surface free energy is directly immobilized on the conductive protective layer to form a lubricious molecular layer that is hard to drop off, so that a high quality and highly durable image forming apparatus can be fixed. A roller manufacturing method can be provided.

【0021】請求項9の発明は、ローラ芯部の外周面に
形成されたオフセット防止被覆層と、前記オフセット防
止被覆層上に少なくとも連続性を保持して形成された導
電性保護層と、分子末端が直接に前記導電性保護層に固
定化されて形成された潤滑性分子層と、を備えた定着ロ
ーラの製造方法であって、前記潤滑性分子層を光アシス
ト蒸着重合反応によって形成することを特徴とする定着
ローラの製造方法である。このような構成によって、定
着ローラのオフセット防止被覆層が、形状変化や摩耗防
止のための導電性保護層を備え、かつ該保護層の上に、
真空中での光アシスト蒸着重合反応プロセスによって潤
滑性および低い表面自由エネルギーを有する分子をその
分子末端が直接に該導電性保護層に固定化されて脱落し
にくい潤滑性分子層が形成されるため、高品質で高耐久
性の画像形成装置の定着ローラの製造方法が提供可能に
なる。
According to a ninth aspect of the present invention, an offset prevention coating layer formed on the outer peripheral surface of the roller core portion, a conductive protection layer formed on the offset prevention coating layer while maintaining at least continuity, and a molecule. A method of manufacturing a fixing roller comprising a lubricating molecular layer having an end directly fixed to the conductive protective layer, wherein the lubricating molecular layer is formed by a photo-assisted vapor deposition polymerization reaction. And a method of manufacturing a fixing roller. With such a configuration, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing shape change and wear, and on the protective layer,
Since a molecule having lubricity and low surface free energy is directly immobilized on the conductive protective layer by a photo-assisted vapor deposition polymerization reaction process in vacuum, a lubricous molecular layer that is hard to drop is formed. Therefore, it is possible to provide a method of manufacturing a fixing roller of a high quality and high durability image forming apparatus.

【0022】請求項10の発明は、請求項1乃至6のい
ずれか1に記載の定着ローラを備えたことを特徴とする
画像形成装置の定着装置である。このような構成によっ
て、画像形成装置の定着装置の使用される環境、すなわ
ち温度変化、湿度変化、浮遊する活性、あるいは不活性
な化学物質の存在に対して耐候性および耐食性に優れた
表面を有する定着ローラが提供可能となるので、高耐久
性かつ高品質の画像形成装置の定着装置が提供可能にな
る。
A tenth aspect of the present invention is a fixing device for an image forming apparatus, comprising the fixing roller according to any one of the first to sixth aspects. With such a configuration, the fixing device of the image forming apparatus has a surface having excellent weather resistance and corrosion resistance against the environment in which the fixing device is used, that is, temperature changes, humidity changes, floating active or the presence of inactive chemical substances. Since the fixing roller can be provided, the fixing device of the image forming apparatus having high durability and high quality can be provided.

【0023】請求項11の発明は、請求項10に記載の
定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置であ
る。このような構成によって、画像形成装置の使用され
る環境、すなわち温度変化、湿度変化、浮遊する活性、
あるいは不活性な化学物質の存在に対して耐候性および
耐食性に優れた表面を有する定着ローラが提供可能とな
るので、高耐久性かつ高品質の画像形成装置が提供可能
になる
An eleventh aspect of the invention is an image forming apparatus including the fixing device according to the tenth aspect. With such a configuration, the environment in which the image forming apparatus is used, that is, temperature change, humidity change, floating activity,
Alternatively, since it is possible to provide a fixing roller having a surface excellent in weather resistance and corrosion resistance against the presence of an inert chemical substance, it is possible to provide a highly durable and high quality image forming apparatus.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態によ
る定着ローラの模式的斜視図である。図2は、本発明の
実施の形態による定着ローラの模式的部分断面図であ
る。定着ローラ1は例えば、アルミニウム合金A505
2等の金属芯金(請求項のローラ芯部)2の表面に従来
法に従ってPAI等のプライマー層(不図示)を塗布し
た後、その上にオフセット防止被覆層を積層して作る。
図2に示すように、金属芯金2上にプライマー層(不図
示)を介してオフセット防止被覆層3が形成されてい
る。
1 is a schematic perspective view of a fixing roller according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of the fixing roller according to the exemplary embodiment of the present invention. The fixing roller 1 is made of, for example, aluminum alloy A505.
A primer layer (not shown) such as PAI is applied to the surface of a metal cored bar 2 (roller core portion in claims) 2 according to a conventional method, and then an offset prevention coating layer is laminated thereon.
As shown in FIG. 2, the offset prevention coating layer 3 is formed on the metal cored bar 2 via a primer layer (not shown).

【0025】オフセット防止被覆層3の表面をすべてを
覆い尽くすことなく、且つ面方向の連続性を保って、導
電性保護層4が形成されている。ここで、オフセット防
止被覆層3の表面のすべてを覆い尽くすことなく且つ面
方向の連続性を保って導電性保護層4を形成する目的
は、オフセット防止被覆層3がトナー等の顕画剤の付着
や固着滞留を防止する非粘着性を保ったままその表面を
保護する硬質の保護層となり、加えてこの保護層が定着
ローラ表面の導電性を実現するためである。そしてさら
に、この導電性保護層4は後述するように潤滑性薄膜を
備える。導電性保護層4が、潤滑性薄膜を備える理由
は、導電性保護層4がオフセット防止被覆層3に比べて
一般に表面自由エネルギーが大きいため、これを避ける
ために、潤滑性がありかつ低い表面自由エネルギーを実
現するためである。それは図2では潤滑性分子層5とし
て示されている。
The conductive protective layer 4 is formed without covering the entire surface of the offset prevention coating layer 3 and maintaining continuity in the surface direction. Here, the purpose of forming the conductive protective layer 4 without completely covering the entire surface of the offset prevention coating layer 3 and maintaining continuity in the surface direction is to prevent the offset prevention coating layer 3 from being a developer such as a toner. This is because it serves as a hard protective layer that protects the surface of the fixing roller while maintaining non-adhesiveness that prevents adhesion and sticking retention, and in addition, this protective layer realizes conductivity on the surface of the fixing roller. Further, the conductive protection layer 4 is provided with a lubricating thin film as described later. The reason why the conductive protective layer 4 is provided with a lubricating thin film is that the conductive protective layer 4 generally has a large surface free energy as compared with the offset prevention coating layer 3. This is to realize free energy. It is shown as the lubricious molecular layer 5 in FIG.

【0026】図3は、本発明の実施の形態による定着ロ
ーラ上の薄膜形成を説明する模式的部分断面図である。
ここで潤滑性分子層5は図示するように、導電性保護層
4の表面に、分子鎖6の末端が直接に固定化された状態
になっている。定着ローラのオフセット防止被覆層3上
に形成された導電性保護層4およびこの表面に形成され
た潤滑性分子層5は、トナー等の顕画剤やこれらに含ま
れる硬質成分、紙粉等の異物、塵埃等の無機物、有機物
微粒子、微粉体あるいは化学的に活性な電離ガス、物理
的に付着しやすい帯電微粒子に対して非付着、非粘着、
耐摩耗摩擦などの作用を果し、本来離型性の高いオフセ
ット防止被覆層3の摩耗しやすい欠点を補いながら潤滑
性、低い表面自由エネルギーなどの物理的特性によっ
て、定着ローラに高い耐久性を与える。
FIG. 3 is a schematic partial sectional view for explaining thin film formation on the fixing roller according to the embodiment of the present invention.
Here, as shown in the figure, the lubricous molecular layer 5 is in a state in which the end of the molecular chain 6 is directly immobilized on the surface of the conductive protective layer 4. The conductive protective layer 4 formed on the offset prevention coating layer 3 of the fixing roller and the lubricating molecular layer 5 formed on the surface of the fixing roller include a developer such as toner, hard components contained therein, paper dust, and the like. Non-adhesion, non-adhesion to inorganic substances such as foreign matter and dust, organic fine particles, fine powder or chemically active ionizing gas, and charged fine particles that easily physically adhere,
The fixing roller has a high durability because of its physical properties such as lubricity and low surface free energy, which fulfills the action of abrasion resistance and the like, and compensates for the defect of the anti-offset coating layer 3 which is originally high in releasability. give.

【0027】図4は、本発明の実施の形態による定着ロ
ーラの層上の各作用を説明する模式的部分断面図であ
る。図に示すようにこの場合、オフセット防止被覆層3
の表面のすべてを覆い尽くすことなく且つ面方向の連続
性を保って導電性保護層4が形成されている。このよう
に完全に覆い尽くすことなく導電性保護層4が形成され
ることが望ましい場合もある。導電性保護層4は非晶質
炭素の薄膜であり、オフセット防止被覆層3の表面を活
性処理した後に密着力よく形成される。非晶質炭素薄膜
で硬い導電性保護層4上に潤滑性分子層の薄膜を形成さ
れている。トナーなど顕画剤が溶融または固化した状態
32で導電性保護層4の隙間に入ってもオフセット防止
被覆層3の表面はそれ自体が離型作用を持つため非付
着、非粘着性を示す。この隙間(間隙)はトナー等の孤
立体自体のサイズより狭いので溶融固化して体積が大き
くなった状態ではいっそう付着、粘着しづらい。また、
紙の添加剤の一つであるである炭酸カルシウムなどの無
機の硬質異物33がローラ表面にきた場合、摩擦や押し
込み等の作用があてもオフセット防止被覆層3の大部分
の面が硬く潤滑性がある表面で覆われているため、表面
の変形や傷の発生、付着が非常に起こりにくくなってい
る。
FIG. 4 is a schematic partial sectional view for explaining each action on the layers of the fixing roller according to the embodiment of the present invention. In this case, as shown in FIG.
The conductive protective layer 4 is formed so as not to completely cover the entire surface and maintain continuity in the surface direction. In some cases, it is desirable that the conductive protective layer 4 is formed without being completely covered. The conductive protective layer 4 is a thin film of amorphous carbon, and is formed with good adhesion after the surface of the offset prevention coating layer 3 is activated. A thin film of a lubricating molecular layer is formed on a hard conductive protective layer 4 of an amorphous carbon thin film. Even when the developer such as toner is melted or solidified and enters the gap between the conductive protective layers 4, the surface of the offset prevention coating layer 3 itself has a releasing action and thus exhibits non-adhesion and non-adhesiveness. Since this gap (gap) is smaller than the size of the isolated body itself such as toner, it is more difficult to adhere and stick to it in a state where it is melted and solidified to have a large volume. Also,
When an inorganic hard foreign substance 33 such as calcium carbonate, which is one of the paper additives, comes to the roller surface, most of the surface of the offset prevention coating layer 3 is hard and has lubricity even if it has an action such as friction or indentation. Since it is covered with a certain surface, it is very unlikely that the surface will be deformed, scratched, or adhered.

【0028】ここで、導電性保護層4および潤滑性分子
層5によって覆われていない部分の領域の平均差し渡し
サイズは、上記異物の平均粒径よりも小さいことが望ま
しい。また、導電性保護層4および潤滑性分子層5は、
トナーの特性等によっては、オフセット防止被覆層3上
の表面全てを覆っても良い。図5は、本発明の実施の形
態による定着ローラを作成する気相重合反応装置の模式
図である。
Here, it is desirable that the average cross-over size of the region that is not covered with the conductive protective layer 4 and the lubricating molecular layer 5 is smaller than the average particle size of the foreign matter. In addition, the conductive protective layer 4 and the lubricating molecular layer 5 are
Depending on the characteristics of the toner and the like, the entire surface of the offset prevention coating layer 3 may be covered. FIG. 5 is a schematic diagram of a gas phase polymerization reaction device for producing a fixing roller according to an embodiment of the present invention.

【0029】また、本発明の画像形成装置の定着装置
は、上述の実施の形態による定着ローラを公知技術を用
いて画像形成装置の定着装置に適用すれば良い。
The fixing device of the image forming apparatus of the present invention may be applied to the fixing device of the image forming apparatus by using the fixing roller according to the above-described embodiment by using a known technique.

【0030】また、本発明の画像形成装置は、上述の実
施の形態による定着ローラを公知技術を用いて画像形成
装置に適用すれば良い。
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the fixing roller according to the above-mentioned embodiment may be applied to the image forming apparatus by using a known technique.

【0031】[0031]

【実施例】(実施例1)図2を参照しながら本実施例1
を説明する。本実施例1での定着ローラ作製における潤
滑性分子層の作製方法は、光酸化重合反応による。既に
記述したようにアルミニウム合金A5052等の金属芯
金(ローラ芯部)1の表面に従来法に従ってPAI等の
プライマー層を塗布した後、その上にオフセット防止被
覆層3を常法により約18μmの膜厚で積層した。オフ
セット防止被覆層3は含フッ素樹脂のうち、ここでは、
耐熱性や離型性に優れ膜形成が行いやすいPFA(テト
ラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエー
テル共重合体)樹脂を採用しているが、これに限定され
るものではない。オフセット防止被覆層3は、例えば微
粉体材料静電粉体塗装したり、水溶性ディスパージョン
を塗布してその後に焼成を行ってローラ芯金に固定化さ
れる。オフセット防止被覆層3の上には後述されるよう
に導電性保護層4が形成されるが、トナー等顕画剤の帯
電特性などの関係で、場合によっては、オフセット防止
被覆層3はサーマルカーボン等の導電性炭素微粉末を数
重量%の割合で充填した含フッ素樹脂材料を使用するこ
ともある。
Embodiments (Embodiment 1) This Embodiment 1 with reference to FIG.
Will be explained. The method for producing the lubricative molecular layer in the production of the fixing roller in Example 1 is based on the photo-oxidative polymerization reaction. As described above, a primer layer such as PAI is coated on the surface of a metal core metal (roller core portion) 1 such as aluminum alloy A5052 according to a conventional method, and then an offset prevention coating layer 3 having a thickness of about 18 μm is formed thereon by a conventional method. It was laminated in a film thickness. Among the fluorine-containing resins, the offset prevention coating layer 3 is, here,
A PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) resin which has excellent heat resistance and releasability and is easy to form a film is adopted, but the present invention is not limited to this. The offset prevention coating layer 3 is fixed to the roller core metal by, for example, electrostatically coating a fine powder material or applying a water-soluble dispersion and then firing. A conductive protective layer 4 is formed on the offset prevention coating layer 3 as will be described later. However, in some cases, the offset prevention coating layer 3 may be formed of thermal carbon due to the charging characteristics of the developer such as toner. In some cases, a fluorine-containing resin material filled with a conductive carbon fine powder such as the above at a ratio of several wt% is used.

【0032】導電性保護層4は非晶質炭素の薄膜であ
り、その膜厚は約50nmから0.2μm程度が望まし
い。オフセット防止被覆層3を真空中で加熱脱ガス処理
や逆スパッタリング処理して表面を活性化した後に、導
電性保護層4はグラファイトをターゲットとしてアルゴ
ン等の不活性ガス中、あるいは不活性ガスとメタンなど
炭化水素ガスの混合ガス中でスパッタリングにより形成
する。しかし、この方法だけに限定されるものではな
い。炭化水素ガス、アセトンなどの有機化合物を単独に
あるいは水素ガス、アルゴンなどと混合したガスを用い
てプラズマCVDで形成したり、上記の有機化合物を高
周波電力を用いてイオン化し電圧を印加して被処理物表
面に形成するイオンプレーティング法によっても可能で
ある。
The conductive protective layer 4 is a thin film of amorphous carbon, and its thickness is preferably about 50 nm to 0.2 μm. After activating the surface of the offset-preventing coating layer 3 by heating in a vacuum for degassing or reverse-sputtering, the conductive protective layer 4 targets graphite as the target in an inert gas such as argon or in an inert gas and methane. It is formed by sputtering in a mixed gas of hydrocarbon gas. However, the method is not limited to this method. An organic compound such as a hydrocarbon gas or acetone is formed by plasma CVD using a single gas or a gas mixed with hydrogen gas or argon, or the above organic compound is ionized by using high frequency power to apply a voltage to the target. It is also possible by an ion plating method that is formed on the surface of the processed material.

【0033】図5は、既述のように、定着ローラを作成
する気相重合反応装置の模式図である。図5の符号につ
いて説明すると、10は真空容器、11はローラ、12
はワークホルダー、13は回転機構、14は制御系、1
5は光反応用光源、16は質量分析計、17は計測制御
系、18は分光分析器、19は計測制御系、20はガス
導入系、21は真空バルブ、22は真空排気装置、23
は材料蒸発源、24はスパッタリング電源(制御系)、
25は制御系、26は放電管(放電筒)、27は電磁
石、28、29はバルブ(ガス導入系)、30はマイク
ロ波導波管、そして31は電波発振電源である。
FIG. 5 is a schematic view of a gas phase polymerization reaction device for forming the fixing roller as described above. Referring to the reference numerals of FIG. 5, 10 is a vacuum container, 11 is a roller, and 12
Is a work holder, 13 is a rotation mechanism, 14 is a control system, 1
5 is a light source for photoreaction, 16 is a mass spectrometer, 17 is a measurement control system, 18 is a spectroscopic analyzer, 19 is a measurement control system, 20 is a gas introduction system, 21 is a vacuum valve, 22 is a vacuum exhaust device, 23
Is a material evaporation source, 24 is a sputtering power source (control system),
Reference numeral 25 is a control system, 26 is a discharge tube (discharge tube), 27 is an electromagnet, 28 and 29 are valves (gas introduction system), 30 is a microwave waveguide, and 31 is a radio wave oscillation power supply.

【0034】導電性保護層4の非晶質炭素薄膜は、スパ
ッタリング法で形成される場合は、図5の材料蒸発源2
3(材料はグラファイトターゲット)にスパッタリング
電源24および制御系25を用いて上述のような方法で
形成され、その後、同一の真空容器10において、分子
末端が該導電性保護層4に固定化される潤滑性分子層5
が形成される。潤滑性分子層5は、パーフルオロアルキ
ル基を側鎖に含む高分子薄膜である。具体的には、炭素
とフッ素からなるパーフルオロポリエーテルが使用され
る。その主鎖構造としては、(−CF2CF2CF2O−)
n、(CF(CF3)CF2O−)n、(−CF(CF3)C
F(CF3)O−)nなどの構造を持ったものが使用され
る。
When the amorphous carbon thin film of the conductive protective layer 4 is formed by the sputtering method, the material evaporation source 2 of FIG.
3 (material is a graphite target) using the sputtering power supply 24 and the control system 25 in the above-described manner, and then, in the same vacuum container 10, the molecular ends are fixed to the conductive protective layer 4. Lubricating molecular layer 5
Is formed. The lubricious molecular layer 5 is a polymer thin film containing a perfluoroalkyl group in its side chain. Specifically, perfluoropolyether composed of carbon and fluorine is used. As the main chain structure, (- CF 2 CF 2 CF 2O -)
n, (CF (CF 3) CF 2O -) n, (- CF (CF 3) C
F (CF 3) O-) those having a structure such as n are used.

【0035】気相重合反応装置は、導電性保護層4上に
高分子薄膜を形成する。導電性保護層4まで形成された
ローラ11は、ワークホルダー12に固定され回転機構
13によって処理中に回転制御できるようになってい
る。ローラ11には、バイアス電圧印加ならびに温度制
御機能を持つ制御系14が付設されている。真空容器1
0は真空バルブ21を介して真空排気装置22につなが
っており、バックグラウンド圧力が10−5Pa程度ま
で到達することができる。真空容器10には、処理プロ
セスをモニターするための質量分析計16とその計測制
御系17、および分光分析器18とその計測制御系19
が設置され真空中のプロセスのモニタリングが可能とな
っている。
The vapor phase polymerization reactor forms a polymer thin film on the conductive protective layer 4. The roller 11 on which the conductive protective layer 4 is formed is fixed to the work holder 12 so that the rotation mechanism 13 can control the rotation during the processing. A control system 14 having a bias voltage application and temperature control function is attached to the roller 11. Vacuum container 1
0 is connected to the vacuum exhaust device 22 via the vacuum valve 21, and the background pressure can reach up to about 10 −5 Pa. The vacuum container 10 includes a mass spectrometer 16 and a measurement control system 17 for monitoring a treatment process, and a spectroscopic analyzer 18 and a measurement control system 19 for the spectroscopic analyzer 18.
Has been installed to monitor the process in vacuum.

【0036】一方、真空容器10にはプラズマ発生装置
が付設されており、高周波コイル電極もしくはアンテナ
を用いたプラズマ放電やその他の放電によるプラズマ発
生を行うことができる。本実施例では無電極放電で且つ
高電子密度、低温プロセスが可能なECR(電子サイク
ロトロン共鳴)プラズマ源を示している。放電管(放電
筒)26中には放電用ガスと反応用ガスがバルブ28お
よび29を介して導入される。放電筒の外周には電磁石
27が配置され、マイクロ波放電生成のためにマイクロ
波導波管30や電波発振電源31がある。さらに真空容
器10には適切な窓材(図示せず)を介して光反応用光
源15が付設されて強度の強い紫外光が照射できるよう
になっている。
On the other hand, the vacuum vessel 10 is additionally provided with a plasma generator so that plasma can be generated by plasma discharge using a high frequency coil electrode or an antenna or other discharge. In this embodiment, an ECR (electron cyclotron resonance) plasma source capable of performing electrodeless discharge, high electron density and low temperature process is shown. A discharge gas and a reaction gas are introduced into the discharge tube (discharge cylinder) 26 via valves 28 and 29. An electromagnet 27 is arranged on the outer circumference of the discharge tube, and has a microwave waveguide 30 and a radio wave oscillation power supply 31 for generating a microwave discharge. Further, the vacuum container 10 is provided with a light source 15 for photoreaction through an appropriate window material (not shown) so that strong ultraviolet light can be emitted.

【0037】図5を参照しながら、分子末端が該導電性
保護層4に固定化された潤滑性分子層5の、光酸化重合
反応による形成方法を以下に示す。まず、真空排気した
真空容器10内に導電性保護層4が形成されたローラ1
1を設置する。潤滑性分子層5を形成する前にプラズマ
による酸素エッチング、もしくは酸素ガスを流しながら
紫外光を照射して導電性保護層4の表面をあらかじめ酸
化させて表面酸素濃度を大きくし表面酸化重合の効率を
あげ、表面に固定化する分子末端の濃度を上げるように
している。質量分析計16および分光分析器18は真空
中の処理プロセス管理に使われるが、例えば上記の処理
の終了時点を管理するためにも使われる。上記の処理が
終了した後、潤滑性分子層5の原材料として例えばヘキ
サフルオロプロペンと酸素をモル比で約1:1となるよ
うに混合ガスをガス導入系20からローラ11の表面近
傍に導入して10Paの圧力になるまで真空容器10に
導入する。この時に制御系14によってローラ11を−
5〜−15℃に冷却しながら反応用光源15(例えば高
圧水銀ランプ)から約300Wの強い紫外光をローラ面
に約40〜70秒の間、照射する。この間ローラ11は
周方向に低速度で回転している。その後に真空容器10
の内部を真空排気しながら室温に戻すことによって、ロ
ーラ11から表面酸化重合の副生成物である低分子量の
フッ化炭素の化合物を除去する。この一連の処理によっ
て潤滑性分子層5が数nmから数10nmの膜厚で形成
される。
With reference to FIG. 5, a method for forming the lubricating molecular layer 5 having the molecular ends fixed to the conductive protective layer 4 by a photo-oxidative polymerization reaction will be described below. First, the roller 1 in which the conductive protective layer 4 is formed in the vacuum container 10 which is evacuated.
Install 1. Before forming the lubricating molecular layer 5, oxygen etching by plasma or irradiation of ultraviolet light while flowing oxygen gas to pre-oxidize the surface of the conductive protective layer 4 to increase the surface oxygen concentration and increase the efficiency of surface oxidative polymerization. To increase the concentration of the molecular ends immobilized on the surface. The mass spectrometer 16 and the spectroscopic analyzer 18 are used for controlling the process in vacuum, but are also used for controlling the end point of the above process. After the above process is completed, a mixed gas is introduced from the gas introduction system 20 into the vicinity of the surface of the roller 11 so that, for example, hexafluoropropene and oxygen as raw materials for the lubricative molecular layer 5 are provided in a molar ratio of about 1: 1. It is introduced into the vacuum container 10 until the pressure reaches 10 Pa. At this time, the control system 14 moves the roller 11-
While cooling to 5 to −15 ° C., strong ultraviolet light of about 300 W is applied to the roller surface from the reaction light source 15 (for example, a high pressure mercury lamp) for about 40 to 70 seconds. During this time, the roller 11 is rotating at a low speed in the circumferential direction. Then the vacuum container 10
By returning the inside of the chamber to room temperature while evacuating it, the low molecular weight fluorocarbon compound which is a by-product of the surface oxidative polymerization is removed from the roller 11. By this series of processing, the lubricous molecular layer 5 is formed with a film thickness of several nm to several tens nm.

【0038】潤滑性分子層5の分子末端が導電性保護層
4の表面に固定化されていることは、上記処理後に取り
出して質量分析と、高感度反射法FT−IRによって確
認されている。質量分析では潤滑性分子層5の元素比が
(−C360−)nの元素比に一致し、高感度反射法FT
−IRでは1250cm−1付近にC−F結合伸縮振動
モードに帰属できるピークが確認できた。
The fact that the molecular ends of the lubricating molecular layer 5 are fixed on the surface of the conductive protective layer 4 has been confirmed by mass spectrometry and high-sensitivity reflection method FT-IR taken out after the above treatment. Mass element ratio lubricating molecule layer 5 in the analysis (-C 3 F 60 -) matches the element ratio of n, highly sensitive reflection method FT
In -IR, a peak attributable to the C-F bond stretching vibration mode was confirmed around 1250 cm -1 .

【0039】(実施例2)本実施例2の定着ローラ作製
方法における潤滑性分子層の作製方法は、プラズマ酸化
重合反応による。本実施例においても、図5の気相重合
反応装置が用いられる。実施例1と同様に、ローラ11
は、PFAなどの含フッ素樹脂であるオフセット防止被
覆層3の上に、非晶質炭素の薄膜の導電性保護層4を形
成し、実施例1と同様な前処理(プラズマエッチング、
光照射など)を行う。導電性保護層4の表面をあらかじ
め酸化させて表面酸素濃度を大きくし表面酸化重合の効
率をあげ、表面に固定化する分子末端の濃度を上げるよ
うにする。以後の導電性保護層4上に直接に固定化され
た潤滑分子層を形成する処理は、実施例1に示したと同
様である。潤滑性分子層5の原材料としては、例えばヘ
キサフルオロプロペンを使う。本実施例2ではプラズマ
酸化重合反応を用いる。
(Embodiment 2) The method for producing the lubricating molecular layer in the method for producing the fixing roller of the second embodiment is based on the plasma oxidation polymerization reaction. Also in this example, the gas phase polymerization reaction device of FIG. 5 is used. Similar to the first embodiment, the roller 11
Forms a conductive protective layer 4 of a thin film of amorphous carbon on the offset prevention coating layer 3 which is a fluorine-containing resin such as PFA, and performs the same pretreatment (plasma etching,
Light irradiation). The surface of the conductive protective layer 4 is pre-oxidized to increase the surface oxygen concentration to increase the efficiency of surface oxidative polymerization and increase the concentration of molecular terminals immobilized on the surface. Subsequent processing for forming the directly fixed lubricating molecular layer on the conductive protective layer 4 is the same as that shown in the first embodiment. Hexafluoropropene, for example, is used as the raw material of the lubricious molecular layer 5. In the second embodiment, plasma oxidation polymerization reaction is used.

【0040】プラズマ源は、磁界強度875Gauss
の磁場を電磁石27で生起し、マイクロ波周波数2.4
5GHzの電波(マイクロ波)発振電源31と、マイク
ロ波導波管30を具備したECRプラズマ源を用いた。
プラズマ源には気相反応用のガス導入系がありバルブ2
8および29からは、それぞれ不活性ガスであるアルゴ
ンガスとフッ化炭素ガスと酸素の混合ガスが導入され
る。アルゴンガスは電離により高密度で高い電子エネル
ギーを持った電子と正イオンに分離される。この中にフ
ッ化炭素、例えばCF4を導入すると多価炭素種である
CF2の分子密度が高まり活性な分子種となる。酸素ガ
スは電離され活性な状態になる。ECRプラズマの電力
は200〜300Wが適当であった。
The plasma source has a magnetic field strength of 875 Gauss.
Generated by the electromagnet 27, the microwave frequency 2.4
An ECR plasma source equipped with a 5 GHz radio wave (microwave) oscillation power supply 31 and a microwave waveguide 30 was used.
The plasma source has a gas introduction system for gas phase reaction and has a valve 2
From 8 and 29, a mixed gas of inert gas such as argon gas, fluorocarbon gas and oxygen is introduced. Argon gas is separated into electrons with high density and high electron energy and positive ions by ionization. When fluorocarbon, such as CF 4, is introduced into this, the molecular density of CF 2 which is a polyvalent carbon species increases and becomes an active molecular species. Oxygen gas is ionized and becomes active. The power of the ECR plasma was appropriately 200 to 300W.

【0041】ECRプラズマは、マイクロ波電力300
W、圧力10−2Paにおいて電子温度は、8eV、電
子密度は1011cm−3のオーダーに達した。このプラ
ズマの作用を用いて高密度な活性種を生成し、ローラ1
1表面にプラズマ酸化重合反応による潤滑分子層の薄膜
が形成できた。これについては、実施例1と同様に質量
分析法や高感度反射FT−IR法を用いて確認できた。
The ECR plasma has a microwave power of 300.
At W and a pressure of 10 −2 Pa, the electron temperature reached 8 eV, and the electron density reached the order of 10 11 cm −3 . The action of this plasma is used to generate high-density active species,
A thin film of the lubricating molecular layer could be formed on the surface 1 by the plasma oxidation polymerization reaction. This can be confirmed by using the mass spectrometry method or the high-sensitivity reflection FT-IR method as in Example 1.

【0042】(実施例3)本実施例3での定着ローラ作
製における潤滑性分子層の作製方法は、光アシスト蒸着
重合反応による。本実施例においても、図5の気相重合
反応装置が用いられる。実施例1と同様に、ローラ11
は、PFAなどの含フッ素樹脂であるオフセット防止被
覆層3の上に非晶質炭素の薄膜の導電性保護層4を形成
して、実施例1と同様な前処理(プラズマエッチング、
光照射など)を行う。導電性保護層4の表面をあらかじ
め酸化させて表面酸素濃度を大きくし表面酸化重合の効
率をあげ、表面に固定化する分子末端の濃度を上げるよ
うにしている。導電性保護層4上に直接に固定化される
潤滑分子層を形成する以後の処理は、実施例1と同様で
ある。本発明では潤滑性分子層5の原材料として例えば
PFPE(パーフルオロポリエーテル)油を使う。
(Embodiment 3) The method for producing the lubricative molecular layer in the production of the fixing roller in this Embodiment 3 is based on the photo-assisted vapor deposition polymerization reaction. Also in this example, the gas phase polymerization reaction device of FIG. 5 is used. Similar to the first embodiment, the roller 11
Is a thin film conductive protection layer 4 of amorphous carbon formed on the offset prevention coating layer 3 which is a fluorine-containing resin such as PFA, and the same pretreatment (plasma etching,
Light irradiation). The surface of the conductive protective layer 4 is pre-oxidized to increase the surface oxygen concentration to increase the efficiency of surface oxidative polymerization and increase the concentration of molecular terminals immobilized on the surface. Subsequent processing for forming the lubricating molecular layer to be directly fixed on the conductive protective layer 4 is the same as that in the first embodiment. In the present invention, for example, PFPE (perfluoropolyether) oil is used as the raw material of the lubricious molecular layer 5.

【0043】スパッタリングターゲットに代えて、低蒸
気圧油であるPFPEを加熱蒸発させる蒸発源23を設
置する。蒸発源23は加熱機構や蒸発口の口径(アパー
チャー)制御などの機能を持った制御系24および25
が接続されている。PFPE油が入った蒸発源を約80
℃に加熱して行くと、次第に蒸気圧が大きくなり真空中
に蒸発して、冷却状態にあるローラ11の表面に蒸着す
る。この際に光化学反応用の酸素ガスと炭化水素ガスを
ガス導入系20から供給しながら、実施例1で用いたよ
うな紫外光照射を行う。反応用光源15(例えば高圧水
銀ランプ)から約250Wの強い紫外光を、ローラの一
面に約40〜50秒間照射する。この間、ローラ11は
周方向に低速度で回転している。その後に真空容器10
の内部を真空排気しながら室温に戻すことによって、ロ
ーラ11の表面酸化重合の副生成物である低分子量のフ
ッ化炭素の化合物を除去する。この一連の処理によって
潤滑性分子層5が数nmから数10nmの膜厚で形成さ
れた。これについては、実施例1と同様に質量分析法や
高感度反射FT−IR法を用いて確認できた。
An evaporation source 23 for heating and evaporating PFPE, which is low vapor pressure oil, is installed in place of the sputtering target. The evaporation source 23 is a control system 24 and 25 having functions such as a heating mechanism and a diameter (aperture) control of the evaporation port.
Are connected. About 80 evaporation source containing PFPE oil
When heated to 0 ° C., the vapor pressure gradually increases and evaporates in a vacuum to deposit on the surface of the roller 11 in the cooled state. At this time, while supplying oxygen gas and hydrocarbon gas for the photochemical reaction from the gas introduction system 20, the ultraviolet light irradiation as used in Example 1 is performed. Strong UV light of about 250 W is applied to one surface of the roller for about 40 to 50 seconds from the reaction light source 15 (for example, a high-pressure mercury lamp). During this period, the roller 11 is rotating at a low speed in the circumferential direction. Then the vacuum container 10
By returning the inside of the chamber to room temperature while evacuating it, the low molecular weight fluorocarbon compound, which is a by-product of the surface oxidative polymerization of the roller 11, is removed. By this series of processing, the lubricous molecular layer 5 was formed with a film thickness of several nm to several tens nm. This can be confirmed by using the mass spectrometry method or the high-sensitivity reflection FT-IR method as in Example 1.

【0044】(比較例)上記の実施例1〜3を比較例と
比較する。ここで、比較例は従来方法で作製した定着ロ
ーラであって、素管にPFAを粉体塗装後に焼成し研磨
加工後に再焼成した定着ローラである。上述の実施例1
〜3も比較例と同様の素管を用いて、それぞれの方法に
よって作成した。比較例および実施例1〜3による定着
ローラを、電子写真方式の複写機の定着ユニットに搭載
し、加熱定着ローラとして使用して、それらの特性比較
した。結果を下記の表1に示す。
(Comparative Example) The above Examples 1 to 3 are compared with a comparative example. Here, the comparative example is a fixing roller manufactured by a conventional method, in which PFA is fired after powder coating on a raw tube, and then refired after polishing processing. Example 1 described above
Samples Nos. 3 to 3 were prepared by the respective methods using the same tube as the comparative example. The fixing rollers according to the comparative example and Examples 1 to 3 were mounted on a fixing unit of an electrophotographic copying machine and used as a heating fixing roller to compare their characteristics. The results are shown in Table 1 below.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、定着ロー
ラのオフセット防止被覆層が、ローラ表面の摩擦による
表面の形状変化や摩耗防止のための導電性保護層を備
え、かつ該導電性保護層の上に耐摩耗性、潤滑性および
低い表面自由エネルギーを持続させ得る潤滑性分子層を
その分子末端が直接に該導電性保護層に固定化されて形
成されるので、トナー等顕画剤に対する非付着性および
非粘着性を保持して所謂オフセット現象を有効に防止で
き、擦り摩耗や傷の発生を減少させることができる高品
質で高耐久性の、画像形成装置の定着ローラを提供でき
る。
According to the first aspect of the invention, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing the surface shape change and abrasion due to friction of the roller surface, and Since a lubricating molecular layer capable of sustaining abrasion resistance, lubricity and low surface free energy is formed on the protective layer by directly fixing the molecular end to the conductive protective layer, the toner image A high-quality, high-durability fixing roller for an image forming apparatus capable of effectively preventing a so-called offset phenomenon by maintaining non-adhesiveness and non-adhesiveness to an agent and reducing occurrence of rubbing wear and scratches it can.

【0047】請求項2の発明によれば、請求項1発明の
効果に加え、オフセット防止被覆層に離型性が高く低い
表面自由エネルギーを有するフッ素樹脂を主たる成分と
する材料を使用することによって、さらに高品質で高耐
久性の、画像形成装置の定着ローラを提供できる。
According to the second aspect of the present invention, in addition to the effect of the first aspect of the invention, by using a material containing a fluororesin as a main component, which has a high releasability and a low surface free energy, in the offset prevention coating layer. Further, it is possible to provide a fixing roller for an image forming apparatus which has higher quality and higher durability.

【0048】請求項3の発明によれば、請求項1発明の
効果に加え、定着ローラの静電オフセット防止のため、
ローラ表面を保護し、ローラ表面の導電性を維持しなが
らトナー等の顕画剤の非付着、非粘着効果を持続するこ
とができ、さらに高品質で高耐久性の、画像形成装置の
定着ローラを提供できる。
According to the invention of claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 1, in order to prevent electrostatic offset of the fixing roller,
A fixing roller for an image forming apparatus, which protects the roller surface and can maintain the non-adhesive and non-adhesive effect of a developer such as toner while maintaining the conductivity of the roller surface, and which has high quality and high durability. Can be provided.

【0049】請求項4の発明によれば、請求項1の発明
の効果に加え、定着ローラの最表層に潤滑性および低い
表面自由エネルギーを有するパーフルオロアルキル基を
側鎖に含む潤滑性高分子を主たる成分とする材料で潤滑
性分子層を形成するので、潤滑性、対摩耗性、および離
型性に優れるさらに高品質で高耐久性の、画像形成装置
の定着ローラを提供できる。
According to the invention of claim 4, in addition to the effect of the invention of claim 1, a lubricating polymer having a side chain of a perfluoroalkyl group having lubricity and low surface free energy in the outermost surface layer of the fixing roller. Since the lubricative molecular layer is formed of a material containing as a main component, it is possible to provide a fixing roller for an image forming apparatus, which is excellent in lubricity, abrasion resistance, and releasability and which has higher quality and durability.

【0050】請求項5の発明によれば、電子写真式画像
形成装置の内部および外部の環境、すなわち温度変化、
湿度変化、浮遊する活性、あるいは不活性な化学物質の
存在に対して耐候性および耐食性に優れた表面を有する
定着ローラが提供できるので、高耐久性かつ高品質の、
電子写真式画像形成装置が可能となる定着ローラを提供
できる。
According to the invention of claim 5, the internal and external environments of the electrophotographic image forming apparatus, that is, temperature changes,
Since it is possible to provide a fixing roller having a surface excellent in weather resistance and corrosion resistance against changes in humidity, floating active substances, or the presence of inactive chemical substances, high durability and high quality can be provided.
A fixing roller that enables an electrophotographic image forming apparatus can be provided.

【0051】請求項6の発明によれば、加熱定着ローラ
の使用される環境、すなわち温度変化、湿度変化、浮遊
する活性、あるいは不活性な化学物質の存在に対して耐
候性および耐食性に優れた表面を有する定着ローラが提
供できるので、加熱定着ローラのための高耐久性かつ高
品質の定着ローラを提供できる。
According to the invention of claim 6, it is excellent in weather resistance and corrosion resistance against the environment in which the heat-fixing roller is used, that is, temperature change, humidity change, floating active or inactive chemical substance. Since the fixing roller having the surface can be provided, a highly durable and high quality fixing roller for the heat fixing roller can be provided.

【0052】請求項7の発明によれば、定着ローラのオ
フセット防止被覆層が、形状変化や摩耗防止のための導
電性保護層を備え、かつ該保護層の上に、真空中での光
酸化重合反応プロセスによって潤滑性および低い表面自
由エネルギーを有する分子をその分子末端が直接に該導
電性保護層に固定化されて脱落しにくい潤滑性分子層が
形成されるため、高品質で高耐久性の画像形成装置の定
着ローラの製造方法を提供できる。
According to the invention of claim 7, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing shape change and abrasion, and the photooxidation in vacuum on the protective layer. Due to the polymerization reaction process, molecules with low lubricity and low surface free energy are directly immobilized on the conductive protective layer to form a lubricious molecular layer that does not easily fall off, resulting in high quality and high durability. It is possible to provide a method for manufacturing the fixing roller of the image forming apparatus.

【0053】請求項8の発明によれば、定着ローラのオ
フセット防止被覆層が、形状変化や摩耗防止のための導
電性保護層を備え、かつ該保護層の上に、真空中でのプ
ラズマ酸化重合反応プロセスによって潤滑性および低い
表面自由エネルギーを有する分子をその分子末端が直接
に該導電性保護層に固定化されて脱落しにくい潤滑性分
子層が形成されるため、高品質で高耐久性の画像形成装
置の定着ローラを提供できる。
According to the invention of claim 8, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing shape change and abrasion, and the plasma oxidation in vacuum is performed on the protective layer. Due to the polymerization reaction process, molecules with low lubricity and low surface free energy are directly immobilized on the conductive protective layer to form a lubricious molecular layer that does not easily fall off, resulting in high quality and high durability. The fixing roller of the image forming apparatus can be provided.

【0054】請求項9の発明によれば、定着ローラのオ
フセット防止被覆層が、形状変化や摩耗防止のための導
電性保護層を備え、かつ該保護層の上に、真空中での光
アシスト蒸着重合反応プロセスによって潤滑性および低
い表面自由エネルギーを有する分子をその分子末端が直
接に該導電性保護層に固定化されて脱落しにくい潤滑性
分子層が形成されるため、高品質で高耐久性の画像形成
装置の定着ローラを提供できる。
According to the ninth aspect of the invention, the offset prevention coating layer of the fixing roller is provided with a conductive protective layer for preventing shape change and abrasion, and the optical assist in vacuum is provided on the protective layer. By vapor deposition polymerization reaction process, molecules with lubricity and low surface free energy are directly immobilized on the conductive protective layer to form a lubricious molecular layer that is hard to drop, so high quality and high durability It is possible to provide a fixing roller for a flexible image forming apparatus.

【0055】請求項10の発明によれば、画像形成装置
の定着装置の使用される環境、すなわち温度変化、湿度
変化、浮遊する活性、あるいは不活性な化学物質の存在
に対して耐候性および耐食性に優れた表面を有する定着
ローラが提供可能となるので、高耐久性かつ高品質の画
像形成装置の定着装置を提供できる。
According to the tenth aspect of the invention, the weather resistance and the corrosion resistance against the environment in which the fixing device of the image forming apparatus is used, that is, the temperature change, the humidity change, the floating active or the presence of the inactive chemical substance. Since it is possible to provide the fixing roller having an excellent surface, it is possible to provide the fixing device of the image forming apparatus having high durability and high quality.

【0056】請求項11の発明によれば、画像形成装置
の使用される環境、すなわち温度変化、湿度変化、浮遊
する活性、あるいは不活性な化学物質の存在に対して耐
候性および耐食性に優れた表面を有する定着ローラが提
供可能となるので、高耐久性かつ高品質の画像形成装置
を提供できる。
According to the eleventh aspect of the invention, the weather resistance and the corrosion resistance are excellent against the environment in which the image forming apparatus is used, that is, the temperature change, the humidity change, the floating active substance or the presence of the inactive chemical substance. Since the fixing roller having the surface can be provided, it is possible to provide the image forming apparatus having high durability and high quality.

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

【図1】本発明の実施の形態による定着ローラの模式的
斜視図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a fixing roller according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態による定着ローラの模式的
部分断面図である。
FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view of a fixing roller according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態による定着ローラ上の薄膜
形成を説明する模式的部分断面図である。
FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view illustrating thin film formation on a fixing roller according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態による定着ローラ上の各層
の作用を説明する模式的部分断面図である。
FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view illustrating the operation of each layer on the fixing roller according to the exemplary embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態による定着ローラを作成す
る気相重合反応装置の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of a gas phase polymerization reaction device for producing a fixing roller according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着ローラ 2 金属芯金(ローラ芯部) 3 オフセット防止被覆層 4 導電性保護層 5 潤滑性分子層 6 分子鎖 7 分子鎖末端 10 真空容器 11 ローラ 12 ワークホルダー 13 回転機構 14 制御系 15 光反応用光源 16 質量分析計 17 計測制御系 18 分光分析器 19 計測制御系 20 ガス導入系 21 真空バルブ 22 真空排気装置 23 材料蒸発源 24 スパッタリング電源(制御系) 25 制御系 26 放電管(放電筒) 27 電磁石 28、29 バルブ(ガス導入系) 30 マイクロ波導波管 31 電波発振電源 1 fixing roller 2 Metal core (roller core) 3 Offset prevention coating layer 4 Conductive protective layer 5 Lubricating molecular layer 6 molecular chains 7 Molecular chain end 10 vacuum container 11 Laura 12 work holder 13 Rotation mechanism 14 Control system 15 Light source for light reaction 16 mass spectrometer 17 Measurement control system 18 Spectroscopic analyzer 19 Measurement control system 20 gas introduction system 21 vacuum valve 22 Vacuum exhaust system 23 Material evaporation source 24 Sputtering power supply (control system) 25 control system 26 Discharge tube (discharge tube) 27 electromagnet 28, 29 valve (gas introduction system) 30 microwave waveguide 31 Radio wave power supply

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C10N 30:06 C10N 30:06 40:06 40:06 (72)発明者 佐藤 達哉 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H033 AA09 BB03 BB04 BB05 BB13 BB14 3J103 AA02 AA14 AA72 FA05 FA12 FA14 FA18 GA66 HA03 HA43 HA60 4F100 AA37C AB01A AB10 AK01D AK17B AT00A BA04 BA10A BA10D DA16 DD31 EH461 EH662 EJ612 JA12C JG01C JK16D 4H104 CD04A LA03 PA04 QA12─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) // C10N 30:06 C10N 30:06 40:06 40:06 (72) Inventor Tatsuya Sato Ota-ku, Tokyo Nakamagome 1-Chome 3-6 F-term in Ricoh Co., Ltd. (reference) 2H033 AA09 BB03 BB04 BB05 BB13 BB14 3J103 AA02 AA14 AA72 FA05 FA12 FA14 FA18 GA66 HA03 HA43 HA60 4F100 AA37C AB01A AB10 AK01D AK17B16A10A10ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA10ABAA00ABAA00ABAA00ABAA10ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA00ABAA10ABAA00ABAA10ABAA00ABA10ABA10A04 EJ612 JA12C JG01C JK16D 4H104 CD04A LA03 PA04 QA12

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像形成装置の定着装置に用いる定着ロ
ーラであって、 ローラ芯部と、 前記ローラ芯部の外周面に形成されたオフセット防止被
覆層と、 前記オフセット防止被覆層上に少なくとも連続性を保持
して形成された導電性保護層と、 分子末端が直接に前記導電性保護層に固定化されて形成
された潤滑性分子層と、 を備えたことを特徴とする定着ローラ。
1. A fixing roller used for a fixing device of an image forming apparatus, comprising a roller core portion, an offset prevention coating layer formed on an outer peripheral surface of the roller core portion, and at least continuous on the offset prevention coating layer. A fixing roller characterized by comprising: a conductive protective layer formed to maintain the property, and a lubricating molecular layer formed by directly fixing the molecular ends to the conductive protective layer.
【請求項2】 前記オフセット防止被覆層が、フッ素樹
脂を主たる成分とする材料からなることを特徴とする請
求項1に記載の定着ローラ。
2. The fixing roller according to claim 1, wherein the offset prevention coating layer is made of a material containing a fluororesin as a main component.
【請求項3】 前記導電性保護層が、非晶質炭素を主た
る成分とする材料からなることを特徴とする請求項1に
記載の定着ローラ。
3. The fixing roller according to claim 1, wherein the conductive protective layer is made of a material containing amorphous carbon as a main component.
【請求項4】 前記潤滑性分子層が、パーフルオロアル
キル基を側鎖に含む潤滑性高分子を主たる成分とする材
料からなることを特徴とする請求項1に記載の定着ロー
ラ。
4. The fixing roller according to claim 1, wherein the lubricating molecular layer is made of a material containing a lubricating polymer having a perfluoroalkyl group as a side chain as a main component.
【請求項5】 前記画像形成装置が、電子写真式画像形
成装置であることを特徴とする請求項1に記載の定着ロ
ーラ。
5. The fixing roller according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an electrophotographic image forming apparatus.
【請求項6】 前記定着ローラが、加熱定着ローラであ
ることを特徴とする請求項1に記載の定着ローラ。
6. The fixing roller according to claim 1, wherein the fixing roller is a heat fixing roller.
【請求項7】 ローラ芯部の外周面に形成されたオフセ
ット防止被覆層と、前記オフセット防止被覆層上に少な
くとも連続性を保持して形成された導電性保護層と、分
子末端が直接に前記導電性保護層に固定化されて形成さ
れた潤滑性分子層と、を備えた定着ローラの製造方法で
あって、前記潤滑性分子層を光酸化重合反応によって形
成することを特徴とする定着ローラの製造方法。
7. An offset prevention coating layer formed on an outer peripheral surface of a roller core portion, a conductive protection layer formed on the offset prevention coating layer while maintaining at least continuity, and a molecular terminal directly attached to the offset protection coating layer. A method of manufacturing a fixing roller, comprising: a lubricating molecular layer fixed to a conductive protective layer; wherein the lubricating molecular layer is formed by a photo-oxidative polymerization reaction. Manufacturing method.
【請求項8】 ローラ芯部の外周面に形成されたオフセ
ット防止被覆層と、前記オフセット防止被覆層上に少な
くとも連続性を保持して形成された導電性保護層と、分
子末端が直接に前記導電性保護層に固定化されて形成さ
れた潤滑性分子層と、を備えた定着ローラの製造方法で
あって、前記潤滑性分子層をプラズマ酸化重合反応によ
って形成することを特徴とする定着ローラの製造方法。
8. An offset prevention coating layer formed on the outer peripheral surface of a roller core portion, a conductive protection layer formed on the offset prevention coating layer while maintaining at least continuity, and a molecular terminal directly attached to the offset protection coating layer. A method of manufacturing a fixing roller, comprising: a lubricating molecular layer fixed to a conductive protective layer; wherein the lubricating molecular layer is formed by a plasma oxidation polymerization reaction. Manufacturing method.
【請求項9】 ローラ芯部の外周面に形成されたオフセ
ット防止被覆層と、前記オフセット防止被覆層上に少な
くとも連続性を保持して形成された導電性保護層と、分
子末端が直接に前記導電性保護層に固定化されて形成さ
れた潤滑性分子層と、を備えた定着ローラの製造方法で
あって、前記潤滑性分子層を光アシスト蒸着重合反応に
よって形成することを特徴とする定着ローラの製造方
法。
9. An offset prevention coating layer formed on an outer peripheral surface of a roller core portion, a conductive protection layer formed on the offset prevention coating layer while maintaining at least continuity, and a molecular terminal directly attached to the offset protection coating layer. A method of manufacturing a fixing roller, comprising a lubricative molecular layer fixed to a conductive protective layer, wherein the lubricating molecular layer is formed by a photo-assisted vapor deposition polymerization reaction. Roller manufacturing method.
【請求項10】 請求項1乃至6のいずれか1に記載の
定着ローラを備えたことを特徴とする画像形成装置の定
着装置。
10. A fixing device for an image forming apparatus, comprising the fixing roller according to claim 1. Description:
【請求項11】 請求項10に記載の定着装置を備えた
ことを特徴とする画像形成装置。
11. An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 10.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011233532A (en) * 2011-06-24 2011-11-17 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam device

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