JP2005049382A

JP2005049382A - Fixing member, its manufacturing method and image forming apparatus having the same

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Publication number: JP2005049382A
Application number: JP2003202898A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yoshii; 孝之吉井; Kyoichi Ashikawa; 恭一芦川; Takuzo Kurachi; 卓三倉地; Atsushi Ishibe; 篤石部; Haruaki Kondo; 玄章近藤; Nozomi Takahata; 望高畑; Norihiko Yasuse; 徳彦安瀬; Hidenori Machida; 秀則町田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2003-07-29
Publication date: 2005-02-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing member having sufficient durability and keeping adhesiveness between an elastic layer and a release layer while preventing oxidation deterioration of the heat-resistant rubber constituting the elastic layer as an inner layer of the release layer when a fluorocarbon resin constituting the release layer is formed into a film by heating, and to provide an image forming apparatus having the fixing member at a low cost. <P>SOLUTION: In the fixing member (fixing roller) having an elastic layer 2 comprising a heat-resistant synthetic rubber, a primer layer 3 comprising a fluorocarbon resin (A), and a release layer 4 comprising a fluorocarbon resin (B) successively layered on a substrate 1, the melting point of the fluorocarbon resin (A) is lower than the melting point of the fluorocarbon resin (B). The fluorocarbon resin (A) is, for example, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP). The fluorocarbon resin (B) is, for example, tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer resin (PFA). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において用いられるローラ、シート、無端ベルト等の定着部材及びそれを有する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の電子写真方式の画像形成装置の説明図である。従来の電子写真方式の画像形成装置１００、例えば、複写機及びレーザプリンタは、静電潜像が形成される感光体ドラム１０１、感光体ドラム１０１に接触して帯電処理を行う帯電ローラ１０２、レーザビーム等の露光手段１０３、感光体ドラム１０１の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ１０４、帯電ローラ１０２にＤＣ電圧を印加するためのパワーパック１０５、感光体ドラム１０１上のトナー像を記録紙１０７に転写処理する転写ローラ１０６、転写処理後の感光体ドラム１０１をクリーニングするためのクリーニング装置１０８、感光体ドラム１０１の表面電位を測定する表面電位計１０９、並びに、加熱定着ローラ１１１及び加圧ローラ１１２からなるローラ方式の熱定着装置１１０によって構成されている。
【０００３】
この電子写真方式を用いる画像形成装置１００は、回転する感光体ドラム１０１の感光体層を帯電ローラ１０２を用いて一様に帯電させた後にレーザビーム等の露光手段１０３で露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像することによりトナー像とし、このトナー像を記録紙１０７上に転写し、そして、この記録紙１０７を加熱定着ローラ１１１及び加圧ローラ１１２からなるローラ方式の熱定着装置１１０に通過させてトナー像を熱定着するように構成されている。
【０００４】
このような画像形成装置１００の熱定着装置においては、アルミニウム等の金属の中空円筒体からなる芯金の外周面にトナーの粘着を防止するために被覆された四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂からなる離型層を設けた加熱定着ローラ１１１が使用されているが、この加熱定着ローラ１１１は、芯金の中空部に回転中心線に沿ってハロゲンランプ等のヒータを配置し、その輻射熱によって加熱定着ローラ１１１を内側から加熱するようになっており、そして、加熱定着ローラ１１１と加圧ローラ１１２との間に記録紙１０７を通過させることにより、記録紙１０７の上に付着しているトナーを加熱定着ローラ１１１の熱により軟化させつつ加圧して記録紙上に定着させるようになっている。
【０００５】
前述したような芯金上にフッ素樹脂層を設けた加熱定着ローラは、離型性には優れているが、柔軟性及び弾力性に劣るので、光沢を必要とするフルカラー複写機や、フルカラーレーザープリンタへの対応が困難である。これら光沢画像のフルカラー複写機、レーザプリンタでは、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のカラートナーが用いられるが、カラー画像の定着時には、これらのカラートナーを溶融状態で混合する必要があるので、これらのカラートナーを低融点化して溶融しやすくすると共に、加熱定着ローラ表面において、複数種のカラートナーを包み込むようにして、溶融状態で均一に混合させることが必要になる。
【０００６】
そこで、このような熱定着ローラの表面層に柔軟性を付与するために、芯金（即ち、基体）の上にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性ゴムで構成される弾性層を設けた加熱定着ローラが提案されている。このように芯金の上に弾性層を設けると、白黒画像の場合には均一な定着が可能となり、また、フルカラー画像の場合は複数のカラートナーを均一に溶融混合させることが可能になるので、光沢度、定着性などの画質諸特性を向上させることができる。
【０００７】
また、熱ローラ定着法は、ヒートローラ全体を所定温度に保持することができ、また、ヒートローラの熱容量が大きいので、プリント速度の高速化には適しているが、ヒートローラを所定の温度まで加熱するのにかなりの時間が必要であり、しかも、ヒートローラ全体を加熱するのに電力消費が大きくなる、という問題があった。そこで、近年、省エネルギー化への活動が活発になされ、立ち上がり時間の短縮が検討されてきたが、その対策の一つとして、ヒーターにより熱せられたフィルム状のエンドレスベルトを介して、記録紙上のトナーを加熱するベルト方式の定着装置が提案された。
【０００８】
図６は、従来のベルト方式の定着装置の説明図である。図６に示されているように、従来の電子写真方式の画像形成装置においては、加熱ローラ１１５と定着ローラ１１４とによって回転可能に設けた定着ベルト１１３、及び、前記定着ベルト１１３を介して前記定着ローラ１１４に接するように設けた加圧ローラ１１６を有するベルト方式の熱定着装置１２０が用いられている。このようなベルト方式の熱定着装置１２０は、加熱ローラ１１５で加熱された定着ベルト１１３と加圧ローラ１１６との間に記録紙１０７を通過させることにより、記録紙１０７の上に付着しているトナーを定着ベルト１１３の熱により軟化させつつ加圧ローラ１１６で加圧して記録紙上に定着させるようになっている。
【０００９】
このようなベルト方式の熱定着装置１２０においては、薄いフィルム状の定着用ベルト１１３を直接加熱することになるので、電源投入後、その加熱部が短時間で所定の温度に達することができ、そのために、電源投入後の待ち時間を削減することができ、さらには、必要部分のみを加熱するので、電力消費も少ない、という利点がある。従来、この種の定着ベルト１１３においては、基材（図示せず）の表面にゴムで構成される弾性層（図示せず）を形成したものが採用されてきた。そして、かかる定着ベルト１１３においては、離型性を出すために、その表面にシリコーンオイルを含浸させる方法がとられてきた。しかし、この方法では、▲１▼シリコーンオイルの補充といったユーザーメンテナンスが必要となること、▲２▼シリコーンオイル補充システムを付属させなければならないためにコストがかかること、▲３▼シリコーンオイルが転写紙に付着するために転写紙にペンで記入できなくなること、等の問題があったので、シリコーンオイル不使用の定着ベルトが必要とされていた。そこで、シリコーンオイル不使用の定着ベルトとして、上記の定着ベルトの弾性層の表面に離型層を形成したものが提案された。このような離型層を構成する材料としては、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、及び、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）といったフッ素樹脂が使用されてきた。
【００１０】
最近では、ゴムの弾性と離型性を兼ね備えたものとして、芯金の周囲に弾性層を形成し、そして、その外周に離型層を形成した種々の熱定着部材が実用化されている。このような定着部材の製造方法としては、例えば、芯金の周囲にシリコーンゴム等の耐熱性ゴムからなる弾性層を成形し、次いで、この弾性層にフッ素樹脂チューブを被覆するものが提案されている。また、円筒型内面にフッ素樹脂チューブを嵌挿し、このフッ素樹脂チューブと円筒型の中心に保持した芯金との隙間に液状シリコーンゴムを注型、加熱加硫するものも提案されている（特許文献１，２を参照。）。
【００１１】
これらの定着部材の製造方法では、シリコーンゴムとフッ素樹脂チューブとの接着が難しく、経時で表面層が剥がれてしまう等の不具合があった。そこで、フッ素樹脂チューブの内面をエッチング処理して接着性を向上させる技術（特許文献３を参照。）も提案されたが、高温（定着温度）での連続使用時の接着耐久性が充分ではなかった。
【００１２】
一方、このような定着部材の製造方法として、プライマを塗布したシリコーンゴムにフッ素樹脂を主成分とする塗料をコーティングし、フッ素樹脂の融点以上の高温下で焼成（溶融成膜）するものがある。この定着部材の製造方法では、フッ素樹脂とプライマとの融着により接着強度が確保でき、また、フッ素樹脂の薄膜化が容易であるが、フッ素樹脂の融点が４フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）では約３２７℃、４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）では約３０６℃と非常に高温域であるので、弾性層のシリコーンゴムが熱劣化し、そのために、クラックが生じること、硬化により弾性が低下すること、強度が著しく低下すること、等の定着に適した条件を損なうという問題があった。
【００１３】
【特許文献１】
特公昭５０−７０９７号公報
【特許文献２】
特公昭５１−２７２７６号公報
【特許文献３】
特開平５−１５８３６８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。
即ち、本発明は、離型層を構成するフッ素樹脂の加熱成膜時に、その内層の弾性層を構成する耐熱性ゴムの酸化劣化を防止しつつ、弾性層と離型層との接着性を確保した充分な耐久性を有する定着部材、及び、それを有する画像形成装置を低コストで提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、上記目的を達成するために、基体上に、耐熱性合成ゴムで構成する弾性層、フッ素樹脂（Ａ）で構成するプライマ層、及び、フッ素樹脂（Ｂ）で構成する離型層を順次有する定着部材において、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点が、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点より低いことを特徴とする定着部材である。
【００１６】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記フッ素樹脂（Ａ）が、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合樹脂であり、そして、前記フッ素樹脂（Ｂ）が、４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂であることを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記離型層の厚みが、１０〜５０μｍであることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４に記載された発明は、請求項１又は２に記載された発明において、前記弾性層を構成する耐熱性ゴムが、シリコーンゴム又はフロロシリコーンゴムを主成分とすることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項５に記載された発明は、請求項１〜４のいずれかに記載された発明において、前記基体が、アルミニウム、ステンレススチール、真鍮等の金属材料で構成されたローラであることを特徴とするものである。
【００２０】
請求項６に記載された発明は、請求項１〜４のいずれかに記載された発明において、前記基体が、（イ）ステンレススチール、ニッケル等の金属材料で構成さたシート又は無端ベルト、（ロ）ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂で構成されたシート又は無端ベルト、又は、（ハ）前記（イ）及び（ロ）の積層シート又は無端ベルトであることを特徴とするものである。
【００２１】
請求項７に記載された発明は、（ａ）基体上に耐熱性合成ゴム溶液を塗布して弾性層を形成する工程、
（ｂ）前記弾性層上にフッ素樹脂（Ａ）を塗布してプライマ層を形成する工程、
（ｃ）前記プライマ層上に前記フッ素樹脂（Ａ）の融点よりも高い融点のフッ素樹脂（Ｂ）を塗布して離型層を形成する工程、及び、
（ｄ）前記弾性層を冷却して前記離型層の表面よりも低温に維持しながら、前記離型層を前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点以上の高温下で焼成する工程、
を順次有することを特徴とする定着部材の製造方法である。
【００２２】
請求項８に記載された発明は、請求項７に記載された発明において、前記（ｄ）工程で、前記基体の裏面にノズルから噴射された冷却ガスを吹き付けて該基体を介して前記弾性層を冷却することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項９に記載された発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の定着部材を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示す定着ローラの断面図であって、（ａ）は、横断面図であり、そして、（ｂ）は、前記（ａ）の点線で囲まれた部分の拡大断面図である。図２は、本発明の他の一実施の形態を示す定着ベルトの横断面図である。図３は、本発明の定着部材を焼成する焼成装置の模式図である。図４は、実施例１で得られた定着部材の焼成時の温度曲線である。
【００２５】
図１において、１０は、定着部材（定着ローラ）である。定着部材１０は、基体１上に、耐熱性合成ゴムで構成する弾性層２、フッ素樹脂（Ａ）で構成するプライマ層３、及び、フッ素樹脂（Ｂ）で構成する離型層４を順次有している。そして、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点は、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点より低いものとされている。
【００２６】
図２において、２０は、定着部材（定着ベルト）である。定着部材２０は、基体１１上に、耐熱性合成ゴムで構成する弾性層１２、フッ素樹脂（Ａ）で構成するプライマ層１３、及び、フッ素樹脂（Ｂ）で構成する離型層１４を順次有している。そして、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点は、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点より低いものとされている。
【００２７】
このように、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点が、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点より低いと、離型層４，１４を構成するフッ素樹脂の加熱成膜時に、その内層の弾性層２，１２を離型層４，１４の表面よりも低温に維持して弾性層２，１２を構成する耐熱性ゴムの酸化劣化を防止しつつ、離型層４，１４を溶融させると共にプライマ層３，１３のフッ素樹脂（Ａ）を溶融させて、弾性層２，１２と離型層４，１４との接着性を確保した充分な耐久性を有する定着部材１０，２０を低コストで提供することができる。
【００２８】
前記フッ素樹脂（Ａ）は、好ましくは、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）であり、そして、前記フッ素樹脂（Ｂ）は、好ましくは、４フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）である。
【００２９】
本発明においては、離型層４，１４の厚みは、好ましくは、１０〜５０μｍである。このように、離型層４，１４の厚みが１０〜５０μｍであると、離型層４，１４の熱抵抗を低減することができるので、プライマ層３，１３を充分溶融させることができ、そのために、充分な接着耐久性を有する熱定着部材１０，２０とすることができる。
【００３０】
前記弾性層２、１２を構成する耐熱性ゴムは、定着時の温度が約２００℃であるので、好ましくは、その温度に耐える耐熱性を有するシリコーンゴム又はフロロシリコーンゴムを主成分とするものであるが、本発明の目的に反しない限り、それら以外の前記温度に耐える耐熱性ゴムであってもかまわない。
【００３１】
前記離型層４，１４を構成するフッ素樹脂及びプライマ層３，１３を構成するフッ素樹脂は、好ましくは、▲１▼四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、▲２▼四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、▲３▼四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、▲４▼前記▲１▼〜▲３▼のフッ素樹脂の混合物、▲５▼耐熱性樹脂に前記▲１▼〜▲３▼のフッ素樹脂を分散させたものから選ばれる。
【００３２】
前記基体１は、好ましくは、アルミニウム、ステンレススチール、真鍮等の金属材料で構成した円筒状ローラであり、そして、前記基体１１は、好ましくは、（イ）ステンレススチール、ニッケル等の金属材料で構成したシート又は無端ベルト、（ロ）ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂で構成したシート又は無端ベルト、又は、（ハ）前記（イ）及び（ロ）の積層シート又は無端ベルトである。前記シート又は無端ベルトは、それらの撓みを考慮すると、１００μｍの膜厚であることが好ましい。また前記耐熱性樹脂は、それらの立ち上がり時間の短縮及び膜厚の観点から見ると、２０〜２００μｍの膜厚であることが好ましい。
【００３３】
本発明の定着部材の製造方法は、
（ａ）基体上に耐熱性合成ゴム溶液を塗布して弾性層を形成する工程、
（ｂ）前記弾性層上にフッ素樹脂（Ａ）を塗布してプライマ層を形成する工程、
（ｃ）前記プライマ層上に前記フッ素樹脂（Ａ）の融点よりも高い融点のフッ素樹脂（Ｂ）を塗布して離型層を形成する工程、及び、
（ｄ）前記弾性層を冷却して前記離型層の表面よりも低温に維持しながら、前記離型層を前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点以上の高温下で焼成する工程、
を順次有している。
【００３４】
本発明の定着部材の製造方法においては、前記（ｄ）工程では、好ましくは、前記基体の裏面にノズルから噴射された冷却ガスを吹き付けて該基体を介して前記弾性層を冷却する。前記冷却ガスは、窒素ガスであるが、本発明の目的に反しないかぎり、窒素ガス以外の冷却ガスであってもかまわない。
【００３５】
本発明の定着部材の製造方法によれば、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点が、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点より高いものとした、即ち、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点が、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点より低いものとしたので、離型層を構成するフッ素樹脂の加熱成膜時に、その内層の弾性層を離型層の表面よりも低温に維持して弾性層を構成する耐熱性ゴムの酸化劣化を防止しつつ、離型層を溶融させると共にプライマ層のフッ素樹脂（Ａ）を溶融させて、弾性層と離型層との接着性を確保した充分な耐久性を有する定着部材を低コストで提供することができる。
【００３６】
本発明の定着部材（定着ローラ）１０は、例えば、図３に示される焼成装置で焼成される。図３に示されているように、プライマ層（図１の３を参照。）及び離型層（図１の４を参照。）が順次塗布された定着部材１０は、その両端を支持した状態でヒータが埋設された管状炉２１の中に挿入固定される。定着部材１０は、管状炉２１のケース内の空気を窒素ガスボンベから供給された窒素ガスで充分に置換した後、管状炉２１のヒータで定着部材１０の外周面から加熱される。ヒータは、例えば、後述の実施例１に示すように、離型層をＰＦＡ（融点３０６℃）で構成する場合には、ローラ外周面の温度が３４０℃になるように温調し、３４０℃に到達後２０分間キープする。このように、ローラ外周面の温度を３４０℃に到達後２０分間キープすると、離型層に形成されるディスパージョン塗料又は粉体塗料の塗布膜を構成するＰＦＡが溶融され、離型層に成膜される。一般的には、弾性層の劣化を防止するために、離型層を構成するフッ素樹脂の温度を高温にしないことが重要であるが、本発明においては、その加熱温度は、離型層の表面性を確保するために、均一な成膜に充分な流動性が得られる温度、即ち、融点＋２０℃以上の温度である。そして、定着部材１０を加熱する際には、定着部材１０の中には棒状のノズル２２が挿入され、そのノズル２２から、窒素ガス（矢印）が基体（芯金）（図１の１を参照。）の内周面に吹きつけられる。この窒素ガスの吹き付けにより、基体の内周面が冷却され、弾性層と管状炉２１で加熱される離型層の外周面との間に温度勾配が生じる。それ故、定着部材１０の弾性層（図１の２を参照。）は、外周面の離型層を構成するフッ素樹脂よりも低温に維持することが可能となる。また、プライマ層を構成するフッ素樹脂は、後述の実施例１に示すように、前記離型層を構成するＰＦＡ（融点３０６℃）よりも低い融点を有する、例えば、ＦＥＰ（融点２６０℃）であるので、内層の弾性層が冷却されても、プライマ層を構成するＦＥＰが溶融され、そのために、弾性層と離型層とがプライマ層を介して充分な接着耐久性を有するように接着される。
【００３７】
本発明の画像形成装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の定着部材を有している。本発明の画像形成装置によれば、請求項１〜６のいずれかに記載の定着部材を有しているので、弾性層を構成する耐熱性ゴムの劣化による弾性層におけるクラックの発生に起因する画像汚れ、表面不均一による画像定着不良、等の不具合の発生を防止することができ、しかも、転写紙の巻きつきを防止することができる。
【００３８】
【実施例】
（実施例１）
（ａ）外径４０ｍｍ、肉厚１ｍｍの基体（芯金）上にシリコーン樹脂（東レダウコーニング社製、ＤＸ３５−２０８３）の溶液を噴霧塗布し加硫して２００μｍ厚の弾性層を形成する工程、
（ｂ）前記弾性層上にＦＥＰ（融点２６０℃）の分散液を噴霧塗布して５μｍ厚のプライマ層を形成する工程、
（ｃ）前記プライマ層上にＰＦＡ（融点３０６℃）の分散液を２０μｍ厚の離型層を形成する工程、及び、
（ｄ）前記芯金内面に窒素ガスを吹き付けて前記弾性層を冷却して前記離型層の表面よりも低温に維持しながら、前記離型層を３４０℃で２０分間焼成する工程、
を順次経て定着部材（定着ローラ）を得た。
【００３９】
そして、前記（ｄ）工程における、芯金内面及び離型層表面の温度曲線は、図４に示される。
【００４０】
（実施例２）
（ｃ）工程において離型層を３０μｍ厚とした以外は、実施例１と同様にして定着部材（定着ローラ）を得た。
【００４１】
（比較例１）
（ｃ）工程において離型層を６０μｍ厚とした以外は、実施例１と同様にして定着部材（定着ローラ）を得た。
【００４２】
（比較例２）
（ｂ）工程において弾性層上にＰＦＡ（融点３０６℃）の分散液を噴霧塗布して５μｍ厚のプライマ層を形成した以外は、実施例１と同様にして定着部材（定着ローラ）を得た。
【００４３】
以上、前記実施例１，２及び比較例１，２で得た定着部材（定着ローラ）について、弾性層と離型層との接着強度（Ｎ）を以下の方法で測定した。即ち、定着部材の離型層の表面から弾性層に貫通する１０ｍｍ幅の切り込みを入れて、端部の離型層をめくりあげ、そこにプルゲージを固定した後、プルゲージをローラの法線方向に引張り、離型層を剥離したときの力を測定することにより、接着強度（Ｎ）を測定した。そして、前記実施例１，２及び比較例１，２で得た定着部材（定着ローラ）について、定着部材（定着ローラ）の経時評価も行った。評価結果は、次の表１に示される。
【００４４】
【表１】

【００４５】
実施例１，２及び比較例１，２で得た定着部材（定着ローラ）は、焼成温度を可能な限り低くすると共に、熱劣化しやすい弾性層を離型層表面よりも低温に維持して、基体（芯金）の内面に向かって低温になる温度勾配をつけたので、充分な弾性及び柔軟性を有していた。しかしながら、芯金内面に向かって低温になる温度勾配をつけた場合には、プライマ層の溶融が不充分になることが考えられるが、実施例１，２のように、プライマ層のフッ素樹脂の融点が離型層のフッ素樹脂の融点よりも低くしたので、弾性層と離型層との溶融接着が可能になる。また、離型層の膜厚が厚くなると離型層の熱抵抗が増大するので、プライマ層の温度が低くなり、そのために、比較例１，２では、充分な接着強度を得ることができなかったものと考えられる。
【００４６】
【発明の効果】
（１）請求項１，２，４，５，６に係わる発明によれば、基体上に、耐熱性合成ゴムで構成する弾性層、フッ素樹脂（Ａ）で構成するプライマ層、及び、フッ素樹脂（Ｂ）で構成する離型層を順次有する定着部材において、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点が、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点より低いものとしたので、離型層を構成するフッ素樹脂の加熱成膜時に、その内層の弾性層を離型層の表面よりも低温に維持して弾性層を構成する耐熱性ゴムの酸化劣化を防止しつつ、離型層を溶融させると共にプライマ層のフッ素樹脂（Ａ）を溶融させて、弾性層と離型層との接着性を確保した充分な耐久性を有する定着部材を低コストで提供することができる。
【００４７】
（２）請求項３に係わる発明によれば、離型層の厚みが１０〜５０μｍであるので、離型層の熱抵抗を低減することができ、そのために、プライマ層を充分溶融せしめることができ、よって、充分な接着耐久性を有する熱定着部材とすることができる。
【００４８】
（３）請求項７，８に係わる発明によれば、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点が、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点より高いものとした、即ち、前記フッ素樹脂（Ａ）の融点が、前記フッ素樹脂（Ｂ）の融点より低いものとしたので、離型層を構成するフッ素樹脂の加熱成膜時に、その内層の弾性層を離型層の表面よりも低温に維持して弾性層を構成する耐熱性ゴムの酸化劣化を防止しつつ、離型層を溶融させると共にプライマ層のフッ素樹脂（Ａ）を溶融させて、弾性層と離型層との接着性を確保した充分な耐久性を有する定着部材を低コストで提供することができる。
【００４９】
（４）請求項９に係わる発明によれば、請求項１〜６のいずれかに記載の定着部材を有しているので、弾性層を構成する耐熱性ゴムの劣化による弾性層におけるクラックの発生に起因する画像汚れ、表面不均一による画像定着不良、等の不具合の発生を防止することができ、しかも、転写紙の巻きつきを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す定着部材（定着ローラ）の断面図であって、（ａ）は、横断面図であり、そして、（ｂ）は、前記（ａ）の点線で囲まれた部分の拡大断面図である。
【図２】本発明の他の一実施の形態を示す定着部材（定着ベルト）の横断面図である。
【図３】本発明の定着部材を焼成する焼成装置の模式図である。
【図４】実施例１で得られた定着部材の焼成時の温度曲線である。
【図５】従来の電子写真方式の画像形成装置の説明図である。
【図６】従来のベルト方式の定着装置の説明図である。
【符号の説明】
１基体
２弾性層
３プライマ層
４離型層
１０定着部材（定着ローラ）
１１基体
１２弾性層
１３プライマ層
１４離型層
２０定着部材（定着ベルト）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing member such as a roller, a sheet, and an endless belt used in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a laser printer, and a facsimile, and an image forming apparatus having the fixing member.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional electrophotographic image forming apparatus. A conventional electrophotographic image forming apparatus 100, for example, a copying machine and a laser printer, includes a photosensitive drum 101 on which an electrostatic latent image is formed, a charging roller 102 that performs charging processing in contact with the photosensitive drum 101, and a laser. Recording means 103 such as a beam, a developing roller 104 for attaching toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 101, a power pack 105 for applying a DC voltage to the charging roller 102, and a toner image on the photosensitive drum 101 are recorded. A transfer roller 106 that performs transfer processing on paper 107, a cleaning device 108 that cleans the photosensitive drum 101 after the transfer processing, a surface potential meter 109 that measures the surface potential of the photosensitive drum 101, and a heating and fixing roller 111 and a heating roller The roller-type heat fixing device 110 is composed of a pressure roller 112.
[0003]
In the image forming apparatus 100 using this electrophotographic system, a photosensitive layer of a rotating photosensitive drum 101 is uniformly charged by using a charging roller 102 and then exposed by an exposure unit 103 such as a laser beam to electrostatic latent. An image is formed, and the electrostatic latent image is developed with toner to form a toner image. The toner image is transferred onto the recording paper 107, and the recording paper 107 is transferred from the heat fixing roller 111 and the pressure roller 112. The toner image is thermally fixed by being passed through a thermal fixing device 110 of a roller type.
[0004]
In such a heat fixing device of the image forming apparatus 100, a tetrafluoroethylene resin (PTFE) coated on the outer peripheral surface of a cored bar made of a hollow cylindrical body of metal such as aluminum to prevent toner adhesion, A heat fixing roller 111 provided with a release layer made of a fluororesin such as tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA) or tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin (FEP) is provided. Although being used, the heating and fixing roller 111 has a heater such as a halogen lamp disposed in the hollow portion of the metal core along the rotation center line, and the heating and fixing roller 111 is heated from the inside by its radiant heat. Then, the recording paper 107 is allowed to pass between the heat fixing roller 111 and the pressure roller 112 to adhere to the recording paper 107. The in which toner is adapted to be fixed on the recording sheet under pressure while softened by heat of the heating fixing roller 111.
[0005]
The heat-fixing roller having a fluororesin layer on the cored bar as described above is excellent in releasability but inferior in flexibility and elasticity. Therefore, it is a full-color copier or a full-color laser that requires gloss. It is difficult to support a printer. These glossy full-color copiers and laser printers use four color toners, magenta, cyan, yellow, and black. When fixing a color image, these color toners must be mixed in a molten state. In addition, it is necessary to lower the melting point of these color toners so that they can be easily melted and to uniformly mix them in a molten state so as to enclose a plurality of types of color toners on the surface of the heat fixing roller.
[0006]
Therefore, in order to give flexibility to the surface layer of such a heat fixing roller, heating is performed by providing an elastic layer made of a heat-resistant rubber such as silicone rubber or fluorine rubber on a core metal (that is, a base). A fixing roller has been proposed. By providing an elastic layer on the core bar in this way, uniform fixing is possible for black and white images, and multiple color toners can be uniformly melted and mixed for full color images. It is possible to improve various image quality characteristics such as glossiness and fixability.
[0007]
The heat roller fixing method can maintain the entire heat roller at a predetermined temperature and is suitable for increasing the printing speed because the heat capacity of the heat roller is large. There is a problem that a considerable time is required for heating, and that the power consumption increases to heat the entire heat roller. Therefore, in recent years, energy saving activities have been actively carried out, and shortening of the rise time has been studied. As one of the countermeasures, the toner on the recording paper is passed through a film-like endless belt heated by a heater. A belt-type fixing device for heating is proposed.
[0008]
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional belt-type fixing device. As shown in FIG. 6, in a conventional electrophotographic image forming apparatus, a fixing belt 113 rotatably provided by a heating roller 115 and a fixing roller 114, and the fixing belt 113 through the fixing belt 113. A belt-type thermal fixing device 120 having a pressure roller 116 provided in contact with the fixing roller 114 is used. Such a belt-type heat fixing device 120 is attached to the recording paper 107 by passing the recording paper 107 between the fixing belt 113 heated by the heating roller 115 and the pressure roller 116. The toner is softened by the heat of the fixing belt 113 and is pressed by a pressure roller 116 to be fixed on the recording paper.
[0009]
In such a belt-type thermal fixing device 120, since the thin film-like fixing belt 113 is directly heated, the heating unit can reach a predetermined temperature in a short time after the power is turned on, Therefore, the waiting time after power-on can be reduced, and furthermore, only the necessary part is heated, so there is an advantage that power consumption is low. Conventionally, in this type of fixing belt 113, an elastic layer (not shown) made of rubber is formed on the surface of a base material (not shown). In order to obtain releasability, the fixing belt 113 has been impregnated with silicone oil on the surface thereof. However, this method requires (1) user maintenance such as replenishment of silicone oil, (2) it is costly because a silicone oil replenishment system must be attached, and (3) silicone oil is transferred to the transfer paper. Since there was a problem such that the transfer paper could not be filled with a pen because it adhered to the toner, a fixing belt not using silicone oil was required. Accordingly, a fixing belt that does not use silicone oil has been proposed in which a release layer is formed on the surface of the elastic layer of the fixing belt. Materials constituting such a release layer include tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene. Fluorine resins such as copolymer resins (FEP) have been used.
[0010]
Recently, various heat-fixing members in which an elastic layer is formed around a core metal and a release layer is formed on the outer periphery have been put into practical use as those having both elasticity and releasability of rubber. As a method for producing such a fixing member, for example, a method in which an elastic layer made of heat-resistant rubber such as silicone rubber is formed around a core metal, and then this elastic layer is covered with a fluororesin tube is proposed. Yes. Also proposed is a method in which a fluororesin tube is inserted into the cylindrical inner surface, and liquid silicone rubber is poured into a gap between the fluororesin tube and the core held at the center of the cylindrical mold, followed by heat vulcanization (patent) See references 1 and 2.)
[0011]
These fixing member manufacturing methods have problems such as difficulty in bonding the silicone rubber and the fluororesin tube, and the surface layer peeling off over time. Therefore, a technique for improving the adhesion by etching the inner surface of the fluororesin tube (see Patent Document 3) has also been proposed, but the adhesion durability during continuous use at a high temperature (fixing temperature) is not sufficient. It was.
[0012]
On the other hand, as a method for producing such a fixing member, there is a method in which a silicone rubber coated with a primer is coated with a paint mainly composed of a fluororesin and baked (melted film formation) at a temperature higher than the melting point of the fluororesin. . In this fixing member manufacturing method, the adhesive strength can be secured by fusing the fluororesin and the primer, and the fluororesin can be easily thinned. However, when the fluororesin has a melting point of tetrafluoroethylene resin (PTFE), About 327 ° C., tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA) has a very high temperature range of about 306 ° C., so that the silicone rubber of the elastic layer is thermally deteriorated, and therefore cracks are generated. There is a problem that conditions suitable for fixing such as a decrease in elasticity and a significant decrease in strength due to curing are impaired.
[0013]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 50-7097 [Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 51-27276 [Patent Document 3]
JP-A-5-158368 [0014]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention aims to solve this problem.
That is, according to the present invention, the adhesiveness between the elastic layer and the release layer is prevented while preventing the oxidative deterioration of the heat-resistant rubber constituting the elastic layer of the inner layer during the heat-deposition of the fluororesin constituting the release layer. An object of the present invention is to provide a secured fixing member having sufficient durability and an image forming apparatus having the fixing member at low cost.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention described in claim 1 has an elastic layer made of heat-resistant synthetic rubber, a primer layer made of fluororesin (A), and a fluororesin (B) on the substrate. In the fixing member sequentially having a release layer composed of the fixing member, the melting point of the fluororesin (A) is lower than the melting point of the fluororesin (B).
[0016]
The invention described in claim 2 is the invention described in claim 1, wherein the fluororesin (A) is a tetrafluoroethylene-6 fluoropropylene copolymer resin, and the fluororesin (B) ) Is a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin.
[0017]
The invention described in claim 3 is the invention described in claim 1 or 2, wherein the release layer has a thickness of 10 to 50 μm.
[0018]
The invention described in claim 4 is characterized in that, in the invention described in claim 1 or 2, the heat-resistant rubber constituting the elastic layer is mainly composed of silicone rubber or fluorosilicone rubber. It is.
[0019]
The invention described in claim 5 is the invention described in any one of claims 1 to 4, wherein the base is a roller made of a metal material such as aluminum, stainless steel, brass or the like. To do.
[0020]
The invention described in claim 6 is the invention described in any one of claims 1 to 4, wherein the base is (a) a sheet or an endless belt made of a metal material such as stainless steel or nickel, (B) A sheet or an endless belt made of a heat-resistant resin such as polyimide or polyamideimide, or (c) a laminated sheet or an endless belt of (i) and (b) above.
[0021]
The invention described in claim 7 includes: (a) a step of applying a heat resistant synthetic rubber solution on a substrate to form an elastic layer;
(B) applying a fluororesin (A) on the elastic layer to form a primer layer;
(C) applying a fluororesin (B) having a melting point higher than the melting point of the fluororesin (A) on the primer layer to form a release layer; and
(D) firing the release layer at a temperature higher than the melting point of the fluororesin (B) while cooling the elastic layer and maintaining it at a temperature lower than the surface of the release layer;
In the fixing member manufacturing method.
[0022]
In the invention described in claim 8, in the invention described in claim 7, in the step (d), the elastic layer is blown through the substrate by blowing the cooling gas sprayed from the nozzle onto the back surface of the substrate. It is characterized by cooling.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising the fixing member according to any one of the first to sixth aspects.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fixing roller showing an embodiment of the present invention, where (a) is a cross-sectional view, and (b) is surrounded by the dotted line of (a). It is an expanded sectional view of a part. FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing belt showing another embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic view of a baking apparatus for baking the fixing member of the present invention. FIG. 4 is a temperature curve during firing of the fixing member obtained in Example 1.
[0025]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a fixing member (fixing roller). The fixing member 10 has an elastic layer 2 made of heat-resistant synthetic rubber, a primer layer 3 made of a fluororesin (A), and a release layer 4 made of a fluororesin (B) on a base 1 in order. is doing. The melting point of the fluororesin (A) is lower than that of the fluororesin (B).
[0026]
In FIG. 2, 20 is a fixing member (fixing belt). The fixing member 20 has an elastic layer 12 made of a heat-resistant synthetic rubber, a primer layer 13 made of a fluororesin (A), and a release layer 14 made of a fluororesin (B) in order on the base 11. is doing. The melting point of the fluororesin (A) is lower than that of the fluororesin (B).
[0027]
As described above, when the melting point of the fluororesin (A) is lower than the melting point of the fluororesin (B), the inner elastic layer 2, when the fluororesin constituting the release layers 4 and 14 is heated and formed. 12 is maintained at a temperature lower than the surface of the release layers 4 and 14 to prevent oxidative deterioration of the heat-resistant rubber constituting the

elastic layers

2 and 12, while the release layers 4 and 14 are melted and the primer layers 3 and It is possible to provide the fixing

members

10 and 20 having sufficient durability by melting the fluororesin (A) 13 and securing the adhesion between the

elastic layers

2 and 12 and the release layers 4 and 14 at low cost. it can.
[0028]
The fluororesin (A) is preferably tetrafluoroethylene-6 fluoropropylene copolymer resin (FEP), and the fluororesin (B) is preferably tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl. Vinyl ether copolymer resin (PFA).
[0029]
In the present invention, the thickness of the release layers 4 and 14 is preferably 10 to 50 μm. Thus, since the thermal resistance of the release layers 4 and 14 can be reduced when the thickness of the release layers 4 and 14 is 10 to 50 μm, the primer layers 3 and 13 can be sufficiently melted. Therefore, the

heat fixing members

10 and 20 having sufficient adhesion durability can be obtained.
[0030]
The heat-resistant rubber constituting the

elastic layers

2 and 12 has a fixing temperature of about 200 ° C., and is preferably composed mainly of silicone rubber or fluorosilicone rubber having heat resistance that can withstand that temperature. However, as long as the object of the present invention is not violated, other heat resistant rubbers that can withstand the above-described temperatures may be used.
[0031]
The fluororesin constituting the release layers 4 and 14 and the fluororesin constituting the primer layers 3 and 13 are preferably (1) tetrafluoroethylene resin (PTFE), and (2) ethylene tetrafluoride perfluoro. Alkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), (3) tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin (FEP), (4) mixture of fluororesin of (1) to (3), (5) It is selected from those obtained by dispersing the fluororesin (1) to (3) above in a heat resistant resin.
[0032]
The base body 1 is preferably a cylindrical roller made of a metal material such as aluminum, stainless steel, or brass, and the base body 11 is preferably made of (i) a metal material such as stainless steel or nickel. (B) a sheet or endless belt made of a heat-resistant resin such as polyimide or polyamideimide, or (c) the laminated sheet or endless belt of (i) and (b) above. The sheet or the endless belt preferably has a thickness of 100 μm in consideration of the bending thereof. The heat-resistant resins preferably have a thickness of 20 to 200 μm from the viewpoint of shortening their rise time and film thickness.
[0033]
The manufacturing method of the fixing member of the present invention includes:
(A) a process of forming an elastic layer by applying a heat-resistant synthetic rubber solution on a substrate;
(B) applying a fluororesin (A) on the elastic layer to form a primer layer;
(C) applying a fluororesin (B) having a melting point higher than the melting point of the fluororesin (A) on the primer layer to form a release layer; and
(D) firing the release layer at a temperature higher than the melting point of the fluororesin (B) while cooling the elastic layer and maintaining it at a temperature lower than the surface of the release layer;
Sequentially.
[0034]
In the method for manufacturing a fixing member of the present invention, in the step (d), preferably, the elastic layer is cooled through the substrate by blowing a cooling gas sprayed from a nozzle onto the back surface of the substrate. The cooling gas is nitrogen gas, but may be a cooling gas other than nitrogen gas as long as the object of the present invention is not violated.
[0035]
According to the fixing member manufacturing method of the present invention, the melting point of the fluororesin (B) is higher than the melting point of the fluororesin (A), that is, the melting point of the fluororesin (A) is the fluorine Since it is lower than the melting point of the resin (B), the elastic layer is formed by maintaining the inner elastic layer at a lower temperature than the surface of the release layer when the fluororesin forming the release layer is heated and formed. While preventing the oxidative deterioration of the heat-resistant rubber, the release layer is melted and the fluororesin (A) of the primer layer is melted to have sufficient durability to ensure the adhesion between the elastic layer and the release layer. The fixing member can be provided at low cost.
[0036]
The fixing member (fixing roller) 10 of the present invention is baked by, for example, a baking apparatus shown in FIG. As shown in FIG. 3, the fixing member 10 to which the primer layer (see 3 in FIG. 1) and the release layer (see 4 in FIG. 1) are sequentially applied is supported at both ends. The heater is inserted and fixed in the tubular furnace 21 in which the heater is embedded. The fixing member 10 is heated from the outer peripheral surface of the fixing member 10 by the heater of the tubular furnace 21 after sufficiently replacing the air in the case of the tubular furnace 21 with nitrogen gas supplied from a nitrogen gas cylinder. For example, as shown in Example 1 described later, when the release layer is made of PFA (melting point 306 ° C.), the heater adjusts the temperature of the roller outer peripheral surface to 340 ° C. and adjusts the temperature to 340 ° C. Keep 20 minutes after reaching. Thus, when the temperature of the roller outer peripheral surface reaches 340 ° C. and is kept for 20 minutes, the PFA constituting the coating film of the dispersion paint or powder paint formed on the release layer is melted and formed on the release layer. Be filmed. In general, in order to prevent deterioration of the elastic layer, it is important not to increase the temperature of the fluororesin constituting the release layer. In the present invention, the heating temperature of the release layer is In order to ensure surface properties, the temperature is sufficient to obtain sufficient fluidity for uniform film formation, that is, a temperature of melting point + 20 ° C. or higher. When the fixing member 10 is heated, a rod-shaped nozzle 22 is inserted into the fixing member 10, and nitrogen gas (arrow) is supplied from the nozzle 22 to a base (core metal) (see 1 in FIG. 1). )). By blowing this nitrogen gas, the inner peripheral surface of the substrate is cooled, and a temperature gradient is generated between the elastic layer and the outer peripheral surface of the release layer heated in the tubular furnace 21. Therefore, the elastic layer (see 2 in FIG. 1) of the fixing member 10 can be maintained at a lower temperature than the fluororesin constituting the release layer on the outer peripheral surface. The fluororesin constituting the primer layer has a lower melting point than PFA (melting point 306 ° C.) constituting the release layer, for example, FEP (melting point 260 ° C.) as shown in Example 1 described later. Therefore, even when the elastic layer of the inner layer is cooled, the FEP constituting the primer layer is melted, so that the elastic layer and the release layer are bonded to each other through the primer layer so as to have sufficient adhesion durability. The
[0037]
An image forming apparatus of the present invention has the fixing member according to any one of claims 1 to 6. According to the image forming apparatus of the present invention, since the fixing member according to any one of claims 1 to 6 is provided, it is caused by generation of cracks in the elastic layer due to deterioration of the heat-resistant rubber constituting the elastic layer. It is possible to prevent problems such as image contamination and image fixing failure due to surface unevenness, and to prevent the transfer paper from being wrapped.
[0038]
【Example】
(Example 1)
(A) A step of forming a 200 μm thick elastic layer by spray-coating and vulcanizing a solution of silicone resin (DX35-2083, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) on a base (core metal) having an outer diameter of 40 mm and a wall thickness of 1 mm. ,
(B) a step of spray-coating a dispersion of FEP (melting point 260 ° C.) on the elastic layer to form a primer layer having a thickness of 5 μm;
(C) forming a release layer having a thickness of 20 μm with a dispersion of PFA (melting point 306 ° C.) on the primer layer; and
(D) a step of firing the release layer for 20 minutes at 340 ° C. while cooling the elastic layer by blowing nitrogen gas to the inner surface of the core metal and maintaining the temperature lower than the surface of the release layer;
Through these steps, a fixing member (fixing roller) was obtained.
[0039]
And the temperature curve of the metal core inner surface and the mold release layer surface in the said (d) process is shown by FIG.
[0040]
(Example 2)
In the step (c), a fixing member (fixing roller) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the release layer was 30 μm thick.
[0041]
(Comparative Example 1)
In the step (c), a fixing member (fixing roller) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the release layer was 60 μm thick.
[0042]
(Comparative Example 2)
In the step (b), a fixing member (fixing roller) was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 5 μm thick primer layer was formed by spraying a dispersion of PFA (melting point 306 ° C.) on the elastic layer. .
[0043]
As described above, the adhesive strength (N) between the elastic layer and the release layer of the fixing members (fixing rollers) obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was measured by the following method. That is, a 10 mm width cut is made through the elastic layer from the surface of the release layer of the fixing member, the release layer at the end is turned up, the pull gauge is fixed there, and the pull gauge is moved in the normal direction of the roller. The adhesive strength (N) was measured by measuring the force when pulling and peeling the release layer. The fixing members (fixing rollers) obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 were also evaluated over time. The evaluation results are shown in the following Table 1.
[0044]
[Table 1]

[0045]
In the fixing members (fixing rollers) obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the firing temperature was made as low as possible, and the elastic layer that was susceptible to thermal deterioration was maintained at a lower temperature than the surface of the release layer. Since the temperature gradient was lowered toward the inner surface of the base body (core metal), it had sufficient elasticity and flexibility. However, if a temperature gradient is applied toward the inner surface of the metal core, the primer layer may be insufficiently melted. However, as in Examples 1 and 2, the fluororesin of the primer layer may be used. Since the melting point is lower than the melting point of the fluororesin of the release layer, it is possible to melt and bond the elastic layer and the release layer. Moreover, since the thermal resistance of the release layer increases as the release layer becomes thicker, the temperature of the primer layer decreases, and therefore, in Comparative Examples 1 and 2, sufficient adhesive strength cannot be obtained. It is thought that.
[0046]
【The invention's effect】
(1) According to the inventions related to

claims

1, 2, 4, 5, and 6, on the substrate, an elastic layer made of heat-resistant synthetic rubber, a primer layer made of the fluororesin (A), and the fluororesin In the fixing member sequentially having the release layer composed of (B), the melting point of the fluororesin (A) is lower than the melting point of the fluororesin (B). During heat deposition, the release layer is melted and fluorine in the primer layer while the inner elastic layer is maintained at a temperature lower than the surface of the release layer to prevent oxidative deterioration of the heat-resistant rubber constituting the elastic layer. It is possible to provide a fixing member having sufficient durability by melting the resin (A) and ensuring the adhesion between the elastic layer and the release layer at a low cost.
[0047]
(2) According to the invention of claim 3, since the thickness of the release layer is 10 to 50 μm, the thermal resistance of the release layer can be reduced, and therefore the primer layer can be sufficiently melted. Therefore, a heat fixing member having sufficient adhesion durability can be obtained.
[0048]
(3) According to the inventions related to claims 7 and 8, the melting point of the fluororesin (B) is higher than the melting point of the fluororesin (A). That is, the melting point of the fluororesin (A) is Since the melting point of the fluororesin (B) is lower than the melting point of the fluororesin (B), the elastic layer of the inner layer is maintained at a lower temperature than the surface of the release layer when the fluororesin constituting the release layer is heated and formed. Sufficient durability to ensure adhesion between the elastic layer and the release layer by melting the release layer and melting the fluororesin (A) of the primer layer while preventing oxidative deterioration of the heat-resistant rubber The fixing member having the property can be provided at a low cost.
[0049]
(4) According to the invention according to claim 9, since the fixing member according to any one of claims 1 to 6 is provided, generation of cracks in the elastic layer due to deterioration of the heat-resistant rubber constituting the elastic layer It is possible to prevent the occurrence of problems such as image contamination due to the image and poor image fixing due to non-uniform surface, and the wrapping of the transfer paper can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fixing member (fixing roller) showing an embodiment of the present invention, where (a) is a cross-sectional view, and (b) is a dotted line in (a). It is an expanded sectional view of the part enclosed by.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing member (fixing belt) showing another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic view of a baking apparatus for baking the fixing member of the present invention.
4 is a temperature curve during firing of the fixing member obtained in Example 1. FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional electrophotographic image forming apparatus.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional belt-type fixing device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base body 2 Elastic layer 3 Primer layer 4 Release layer 10 Fixing member (fixing roller)
11 Substrate 12 Elastic layer 13 Primer layer 14 Release layer 20 Fixing member (fixing belt)

Claims

In the fixing member having an elastic layer composed of a heat-resistant synthetic rubber, a primer layer composed of a fluororesin (A), and a release layer composed of a fluororesin (B) on a base, the fluororesin (A ) Is lower than the melting point of the fluororesin (B).

The fluororesin (A) is a tetrafluoroethylene-6 fluoropropylene copolymer resin, and the fluororesin (B) is a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin. The fixing member according to claim 1.

The fixing member according to claim 1, wherein the release layer has a thickness of 10 to 50 μm.

The fixing member according to claim 1, wherein the heat-resistant rubber constituting the elastic layer is mainly composed of silicone rubber or fluorosilicone rubber.

The fixing member according to claim 1, wherein the base is a roller made of a metal material such as aluminum, stainless steel, or brass.

(A) a sheet or endless belt made of a metal material such as stainless steel or nickel, (b) a sheet or endless belt made of a heat-resistant resin such as polyimide or polyamideimide, or (c) The fixing member according to claim 1, wherein the fixing member is a laminated sheet or an endless belt.

(A) a step of applying a heat-resistant synthetic rubber solution on the substrate to form an elastic layer;
(B) applying a fluororesin (A) on the elastic layer to form a primer layer;
(C) applying a fluororesin (B) having a melting point higher than the melting point of the fluororesin (A) on the primer layer to form a release layer; and
(D) firing the release layer at a temperature higher than the melting point of the fluororesin (B) while cooling the elastic layer and maintaining it at a temperature lower than the surface of the release layer;
A fixing member manufacturing method characterized by comprising:

The method for manufacturing a fixing member according to claim 7, wherein, in the step (d), the elastic layer is cooled through the base by blowing a cooling gas sprayed from a nozzle onto the back surface of the base.

An image forming apparatus comprising the fixing member according to claim 1.