JP2005265998A - Fixing member, fixing device, fixing method and image forming apparatus - Google Patents

Fixing member, fixing device, fixing method and image forming apparatus Download PDF

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達哉 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing member, capable of realizing the improvement of wear resistance and the prevention of offset, and further realizing the prevention of electrostatic offset, the uniformization of heat conduction, the improvement of image quality and the prevention of the peeling of a releasing layer, and further to provide a fixing method for improving the prevention of offset, a fixing device realizing the improvement of wear resistance by its constitution, and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: In the fixing member having heat-resistant base material and the releasing layer formed on the heat-resistant base material, the releasing layer is obtained by aggregating compound powder, having particles containing fluororesin and an outer shell surrounding the outside of the particle containing the fluororesin and composed of heat-resistant resin, whose Martens hardness HM at a temperature range of 15°C to 250°C is higher than the value of the fluororesin and forming it into film. The fixing device is equipped with the fixing member. The fixing method uses the fixing device. The image forming apparatus is equipped with the fixing device. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、定着部材、定着装置、定着方法及び画像形成装置に係るものであり、特に、静電複写機、静電複写プリンタなど、静電転写プロセスを利用する定着部材、定着装置、定着方法及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing member, a fixing device, a fixing method, and an image forming apparatus, and in particular, a fixing member, a fixing device, and a fixing method using an electrostatic transfer process such as an electrostatic copying machine and an electrostatic copying printer. And an image forming apparatus.

従来、一般的な電子写真複写機等の画像形成装置用の定着装置としては、様々な定着方式のものが提案され、実施されているが、そのうち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り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。   Conventionally, as a fixing device for an image forming apparatus such as a general electrophotographic copying machine, various fixing methods have been proposed and implemented. Among them, at least one of a roller fixing type, in particular, a roller pair. A heating roller fixing device (heat roll fixing method), which is a heating roller heated by a heat source, is mainly used.

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ローラと、他方のローラを加圧ローラと記す。   Here, of the pair of rollers, a roller in contact with the surface on the image carrying side of the recording material is referred to as a fixing roller or a heating roller, and the other roller is referred to as a pressure roller.

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接触するため、記録材上の画像を構成している顕画剤(以下、トナーと記す。)の一部が前記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い、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。   In the roller fixing type fixing device, since the fixing roller is in direct contact with the image carrying surface of the recording material, a part of the developer (hereinafter referred to as toner) constituting the image on the recording material is part of the above. A so-called “offset phenomenon” is easily generated in which the adhered toner adheres to the surface of the fixing roller and the adhered toner is transferred onto the recording material again as the roller rotates.

そこで、このオフセット現象を防止する手段として、従来より、定着ローラの外周面にポリテトラフルオロエチレン樹脂(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)のオフセットを防止するための被覆層を設け、定着ローラ表層の離型性(非粘着性)を向上させる手段が採択されている。   Accordingly, as a means for preventing this offset phenomenon, conventionally, a highly releasable material such as polytetrafluoroethylene resin (hereinafter referred to as PTFE) such as polytetrafluoroethylene resin (hereinafter referred to as PTFE) or silicon rubber (non-adhesive) has been conventionally used. A means for providing a coating layer for preventing the offset of the adhesive material and improving the releasability (non-adhesiveness) of the surface layer of the fixing roller has been adopted.

しかしながら、上述した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が、トナー樹脂の種類によっては離型性の悪いものもあり、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る。   However, with the above-described offset prevention layer, a roller provided with a fluororesin coating layer such as PTFE exhibits excellent non-adhesiveness, but depending on the type of toner resin, there are some toners with poor releasability. May stick to contaminate the roller surface.

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から、定着ローラ等の各種部品の高耐久化が強く求められているが、純粋なフッ素樹脂は、耐摩耗性に関してはそれ程強靭さを備えておらず、PTFE等のフッ素樹脂の被覆層を設けた定着ローラは、耐摩耗性が十分でなく、寿命が短いという欠点を有する。   In recent years, high durability of various parts such as fixing rollers has been strongly demanded due to the trend toward lower costs, improved serviceability, industrial waste regulations, etc. Is not so tough, and a fixing roller provided with a coating layer of fluororesin such as PTFE has the disadvantages of insufficient wear resistance and short life.

即ち、定着ローラの表面は、ブレード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、加圧ローラ等による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による摺擦も受ける。大量の紙(記録材)を通した場合には、紙から発生した紙粉が定着ローラに付着する。この紙粉は定着ローラに当接したクリーニングブレード等により除去されるが、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にある。   In other words, the surface of the fixing roller is worn by being rubbed by a cleaning means such as a blade, a release agent applying means, a recording material separating claw, a temperature detecting element, a pressure roller, or the like. Further, it is also rubbed by the recording material passing between the fixing roller and the pressure roller. When a large amount of paper (recording material) is passed, paper dust generated from the paper adheres to the fixing roller. This paper dust is removed by a cleaning blade or the like in contact with the fixing roller. However, particularly at the edge portion of the paper, the generation of paper dust is remarkable, and the roller surface is worn by various inorganic fillers contained in the paper dust. To do. The fixing roller tends to lose its original releasability due to loss of smoothness due to surface wear.

また、被覆層は高抵抗であるため、被服層の表面が、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大きく帯電し、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、いわゆる「静電オフセット現象」が発生しやすい。   In addition, since the coating layer has a high resistance, the surface of the coating layer is greatly charged by frictional charging due to rubbing against the recording material / pressure roller and other roller contact members, and the toner on the recording material is electrostatically charged. It is attracted to the surface of the fixing roller by the action, and so-called “electrostatic offset phenomenon” is likely to occur.

フッ素樹脂は、記録材等との摺擦により負(−)に大きく帯電する。トナーが正(+)の極性を持つ場合には、トナーは負に帯電したフッ素樹脂の被覆層の電界にひきつけられ、定着ローラの表面に静電オフセット現象により付着しやすくなる。   The fluororesin is largely negatively (−) charged by rubbing against the recording material or the like. When the toner has a positive (+) polarity, the toner is attracted to the electric field of the coating layer of the negatively charged fluororesin and easily adheres to the surface of the fixing roller due to an electrostatic offset phenomenon.

上述の耐摩耗性を改善する手段として、一般にフッ素樹脂等の耐摩耗性は、フッ素樹脂等にガラス粉、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することにより向上させることができるが、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、離型性が悪くなるだけでなく、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。   As a means to improve the above-mentioned wear resistance, in general, wear resistance such as fluororesin is compared with glass powder, silica, silicon carbide powder, diamond powder, corundum powder, metal powder such as nickel and iron, etc. It can be improved by mixing an inorganic filler with a high hardness, but if the amount of mixing is small, the effect of improving the wear resistance is not sufficient. Not only will it deteriorate, but the surface properties of the fixing roller will also deteriorate, and the effect of preventing offset will be reduced.

前記無機充填剤は、フッ素樹脂中への分散性が悪いだけでなく、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、耐久等によ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、分散できなければ、耐久等により充填剤の少ない部分が先にスジ状又はまだら状に削れるため、削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ことが多かった。   The inorganic filler not only has a poor dispersibility in the fluororesin, but even if it can be dispersed, the adhesion between the filler and the fluororesin is poor and a part of the filler of the fixing roller coating layer due to durability or the like. If a phenomenon such as separation occurs, and if it cannot be dispersed, the portion with less filler is scraped into stripes or mottles first due to durability, etc., toner is embedded in the scraped portion, and the non-adhesiveness of the fixing roller Often caused a decline.

また、充填剤が離脱した場合には、離脱した部分にトナーが埋め込まれ、離脱した充填剤が逆に研摩剤として作用するため、摩耗が加速するなどの問題が生じた。   Further, when the filler is detached, the toner is embedded in the detached portion, and the removed filler acts as an abrasive on the contrary, which causes problems such as accelerated wear.

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、逆にフッ素樹脂層の全面が摩耗するという結果となった。   Attempts were made to make the particle size of the filler finer, but the adhesion between the filler and the fluororesin was poor, and conversely, the entire surface of the fluororesin layer was worn.

さらに、離型層が磨耗した定着部材は使用できなくなるため、新たな定着部材に交換する必要が生じ、資源の浪費につながり、近年問題視されている環境への負荷が増大することとなる。   Furthermore, since the fixing member with the release layer worn out cannot be used, it is necessary to replace the fixing member with a new fixing member, leading to waste of resources and increasing the burden on the environment which has been regarded as a problem in recent years.

これらの問題に対し、以下の解決案が提案されているが、それぞれ欠点があり、完全な解決には至っていない。   The following solutions have been proposed for these problems, but each has drawbacks and has not yet been fully resolved.

特許文献1及び特許文献2(請求項3)では、耐久性と密着性に優れた樹脂と混合したものを成膜することも提案されているが、これら混合して成膜しているものは、製造条件によっては、表面構造にムラができやすく、ローラにより寿命が変動し安いという欠点があり、表面張力を制御していないため、必ずしも離型性が十分とは言い難く、特に近年主流となっているオイルレス定着(予め定着部材に離型剤を塗布せずトナー中の離型剤のみで離型を行う定着方式)では、オフセットが発生しやすいという問題を潜在的に抱えていた。   In Patent Document 1 and Patent Document 2 (Claim 3), it has also been proposed to form a film mixed with a resin having excellent durability and adhesion. Depending on the manufacturing conditions, the surface structure tends to be uneven, and there is a disadvantage that the life varies with the roller, and the surface tension is not controlled, so it is not necessarily sufficient to release, especially in recent years. In the oilless fixing (fixing method in which the release member is not applied to the fixing member in advance and the release is performed only with the release agent in the toner), there is a potential problem that offset is likely to occur.

特許文献3の請求項1及び請求項2に記載された発明においては、0022段落に記載されているように、加熱によりフッ素樹脂層が表面に浮いてくることを期待しているが、その層が薄く、また離型に適した表面張力を維持できるように構造を制御されてはいないため、何らかの形で表面に傷が付くと、離型性が悪いポリイミド層が露出し、そこがトナー付着の核になり、ジャムへとつながることがあった。この傾向は、特に近年主流となっているオイルレス定着において顕著であった。   In the invention described in claim 1 and claim 2 of Patent Document 3, it is expected that the fluororesin layer floats on the surface by heating, as described in paragraph 0022. Is not thin and the structure is not controlled to maintain surface tension suitable for mold release. If the surface is damaged in any way, a polyimide layer with poor mold release will be exposed, which will adhere to the toner. Became the core of, and sometimes led to jam. This tendency was particularly remarkable in oilless fixing which has become mainstream in recent years.

特許文献4の請求項1〜4では、0023段落及び0024段落に記載されているように、耐久性と密着性に優れた樹脂と混合したものを成膜することも提案されているが、表面張力を制御していないため、必ずしも離型性が十分とは言い難かった。特に、近年主流となっているオイルレス定着(予め定着部材に離型剤を塗布せずトナー中の離型剤のみで離型を行う定着方式)では、オフセットが発生しやすいという問題を潜在的に抱えていた。   In claims 1 to 4 of Patent Document 4, as described in paragraphs 0023 and 0024, it is also proposed to form a film mixed with a resin having excellent durability and adhesion. Since the tension was not controlled, it was difficult to say that the releasability was sufficient. In particular, in oilless fixing (fixing method in which the release agent is not applied to the fixing member in advance and the release is performed only with the release agent in the toner), offset is likely to occur. I had it.

特許文献5の請求項1〜3では、0016段落に記載されているように、バインダ樹脂中に、フッ素樹脂粒子又は一度溶融させたフッ素樹脂粒子が混合され、離型性を維持しつつ耐摩耗性が改善されることを期待しているが、これでは紙分離用の分離爪などによる強い摺擦や掘り起こしの力を受けた際にフッ素樹脂粒子の成分がバインダ樹脂から脱離してしまい、そこに発生した孔からオフセットが発生してしまうという欠点があった。   In Claims 1 to 3 of Patent Document 5, as described in paragraph 0016, the binder resin is mixed with fluororesin particles or once melted fluororesin particles, and wear resistance is maintained while maintaining release properties. However, in this case, the components of the fluororesin particles are detached from the binder resin when subjected to strong rubbing or digging force by a separation claw for paper separation, etc. There was a disadvantage that an offset was generated from the holes generated in the case.

特許文献6では、0005段落に記載されているように、耐久性と密着性に優れた樹脂にフッ素樹脂を混合したものを成膜することも提案されているが、0025段落、0029段落の如く、フッ素樹脂のように比重が大きい樹脂を混合した液体を成膜している場合には、液の調整条件や製造条件によって、塗工中のフッ素樹脂の沈降により、離型層のフッ素樹脂の比率にムラができやすく、ローラにより寿命が変動し安いという欠点があった。特に、近年主流となっているオイルレス定着(予め定着部材に離型剤を塗布せずトナー中の離型剤のみで離型を行う定着方式)では、オフセットが発生しやすいという欠点を潜在的に抱えていた。   In Patent Document 6, as described in paragraph 0005, it is also proposed to form a film in which a fluororesin is mixed with a resin excellent in durability and adhesion, but as in paragraphs 0025 and 0029, When a liquid is mixed with a resin having a high specific gravity, such as a fluororesin, depending on the adjustment conditions and manufacturing conditions of the liquid, the fluororesin of the release layer There were drawbacks in that the ratio was easily uneven and the life was varied and cheaper by the roller. In particular, the oilless fixing (fixing method in which the release agent is not applied to the fixing member in advance and the release is performed only with the release agent in the toner) has a potential disadvantage that offset is likely to occur. I had it.

一方、耐熱性樹脂の荷重たわみ温度(ASTM D648、1.82MPa)は押圧時の変形量に必ずしも相関を有する値ではないため、耐熱性樹脂の荷重たわみ温度(ASTM D648、1.82MPa)の序列と定着時の温度におけるMartens硬度(Martens hardness)HM(ISO 14577−1:2002(E) A.2)(以下、単に「Martens硬度HM」ということがある。)の序列は、完全に対応せず、序列が逆転する場合もあり、耐摩耗性が十分に得られないことが指摘されていた。   On the other hand, the deflection temperature under load of the heat-resistant resin (ASTM D648, 1.82 MPa) is not necessarily a value having a correlation with the amount of deformation at the time of pressing, so the order of the deflection temperature under load of the heat-resistant resin (ASTM D648, 1.82 MPa) And Martens hardness HM (ISO 14577-1: 2002 (E) A.2) (hereinafter sometimes simply referred to as “Martens hardness HM”) at the time of fixing completely correspond to each other. In some cases, the order may be reversed, and it has been pointed out that sufficient wear resistance cannot be obtained.

また、Martens硬度HMがフッ素樹脂より大きい耐熱性樹脂を使用した場合であっても、耐熱性樹脂が必ずしも均一に分散されず、耐熱性樹脂が過剰に存在して、離型性を阻害する箇所が発生し得ることも指摘されていた。
特開2003−12885号公報 特開平04−243287号公報 特開2000−298411号公報 特開2001−312170号公報 特開2001−331049号公報 特許第3261166号公報
Further, even when a heat-resistant resin having a Martens hardness HM larger than that of a fluororesin is used, the heat-resistant resin is not necessarily uniformly dispersed, and the heat-resistant resin is excessively present, thereby inhibiting releasability. It was pointed out that this could occur.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-12885 Japanese Patent Laid-Open No. 04-243287 JP 2000-298411 A JP 2001-312170 A JP 2001-331049 A Japanese Patent No. 3261166

本発明は、上述した従来技術の欠点を除くためになされたものであり、その目的とするところは、耐摩耗性を向上し、オフセットを防止することができる定着部材であり、さらに静電オフセットを防止し、熱伝導の均一化を図り、画質を向上させ、離型層の剥離も防止することができる定着部材、さらにオフセットの防止を向上させる定着方法、さらに定着装置構成による耐摩耗性を向上させることができる定着装置、これらの特徴を有する画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made in order to eliminate the above-described drawbacks of the prior art, and an object of the present invention is a fixing member that can improve wear resistance and prevent offset. Fixing member that can prevent heat release, uniform heat conduction, improve image quality, and prevent peeling of the release layer, fixing method that improves prevention of offset, and further, wear resistance by fixing device configuration An object of the present invention is to provide a fixing device that can be improved and an image forming apparatus having these characteristics.

本発明者は、様々な検討を重ねた結果、耐熱性基材と、耐熱性基材の上に形成され、フッ素樹脂の粒子と、フッ素樹脂の粒子の外側を囲み、室温から定着時の温度までの間の温度における任意の温度のMartens硬度HMがフッ素樹脂の値より大きい耐熱性樹脂からなる外殻とを備えた複合粉体を集合させた後に膜化させた離型層を有する定着部材などにより、上記課題を達成することを見出し、本発明をするに至った。   As a result of various studies, the present inventor has formed a heat-resistant substrate and a heat-resistant substrate, encloses the fluororesin particles and the outside of the fluororesin particles, and the temperature at the time of fixing from room temperature. Fixing member having a release layer formed by assembling a composite powder comprising an outer shell made of a heat-resistant resin having a Martens hardness HM of an arbitrary temperature in the range of up to a value higher than that of a fluororesin As a result, the present inventors have found that the above-mentioned problems can be achieved and have come to the present invention.

即ち、本発明の定着部材は、耐熱性基材と、前記耐熱性基材の上に形成された離型層とを有する定着部材であって、前記離型層は、フッ素樹脂を含む粒子と、当該フッ素樹脂を含む粒子の外側を囲み、かつ15℃〜250℃までの温度におけるMartens硬度HMが当該フッ素樹脂の値より大きい耐熱性樹脂からなる外殻とを備えた複合粉体を集合させた後に膜化させたものであることを特徴とするものである。   That is, the fixing member of the present invention is a fixing member having a heat-resistant substrate and a release layer formed on the heat-resistant substrate, and the release layer includes particles containing a fluororesin. And a composite powder comprising an outer shell made of a heat-resistant resin that surrounds the outside of the particles containing the fluororesin and has a Martens hardness HM at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. larger than the value of the fluororesin. It is characterized by being formed into a film after.

本発明におけるMartens硬度(Martens hardness)HMは、ISO 14577−1:2002(E) A.2で規定されているものを意味する。即ち、四角錐の先端の対面角度(136°)のダイヤモンド圧子(ビッカース圧子)を使用し、図1の如く、試験荷重下での押し込み深さを測定する。   The Martens hardness HM in the present invention is ISO 1457-1: 2002 (E). This means what is specified in 2. That is, using a diamond indenter (Vickers indenter) with a facing angle (136 °) at the tip of a quadrangular pyramid, the indentation depth under a test load is measured as shown in FIG.

従来行われているビッカース硬度やモース硬度のような試験後の圧痕や傷の計測による方法では、塑性変形の測定は可能であるが、弾性変形は不明であるため、押圧時の真の変形量が測定できないという不具合があった。弾性変形についてはゴム硬度測定という方法が別にあるが、ゴム硬度では材料間の相対的な序列はわかっても、押圧時の変形量そのものとの相関がなく、やはり押圧時の真の変形量が不明であった。   With conventional methods such as Vickers hardness and Mohs hardness, it is possible to measure plastic deformation with the measurement of indentations and scratches after the test, but since the elastic deformation is unknown, the true deformation amount during pressing There was a problem that could not be measured. For elastic deformation, there is another method of measuring rubber hardness, but with rubber hardness, even if the relative order between materials is known, there is no correlation with the amount of deformation during pressing, and the true amount of deformation during pressing is still the same. It was unknown.

前述の方法はいずれも、試料の厚さが50μm以下の薄い場合には、下地の硬度の影響を除くことができず、正しい測定が困難であった。   In any of the above-described methods, when the thickness of the sample is 50 μm or less, the influence of the hardness of the substrate cannot be removed, and correct measurement is difficult.

これに対し、Martens硬度HMによって、押圧時の塑性変形及び弾性変形の両者を統合した形での硬度を初めて評価できるようになった。   On the other hand, the Martens hardness HM allows the first evaluation of the hardness in a form in which both plastic deformation and elastic deformation during pressing are integrated.

前述のビッカース硬度やモース硬度のような方法では、高温において、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(PFA)のように、弾性記憶効果による変形の復元がある材料では、圧痕や傷からによる評価が不可能となるため、正確な値が測定できないという別の問題があったが、このような場合に対しても初めて正しい測定が可能となっている。   In the methods such as the Vickers hardness and the Mohs hardness described above, in a material having deformation recovery due to the elastic memory effect, such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), at high temperatures, This makes it impossible to make an accurate evaluation, so that there is another problem that an accurate value cannot be measured.

定着時の離型層の温度の一例である180℃におけるフッ素樹脂と耐熱性樹脂のMartens硬度の一例を表1に示し、室温の一例である25℃におけるフッ素樹脂と耐熱性樹脂のMartens硬度の一例を表2に示す。   An example of the Martens hardness of the fluororesin and heat resistant resin at 180 ° C., which is an example of the temperature of the release layer at the time of fixing, is shown in Table 1, and the Martens hardness of the fluororesin and heat resistant resin at 25 ° C., which is an example of room temperature. An example is shown in Table 2.

なお、実際の測定においては、微小硬さ測定装置、フィッシャースコープH100V(H.フィッシャー社製)を使用し、プログラムに従って徐々に試験荷重F(N)をかけ、その試験荷重下における圧子の押し込み深さh(mm)を電気的に検出して読み取り、Martens硬度HM(N/mm2)を、HM=F/(26.43×h2)に基づき算出した。測定試料については、フッ素樹脂および耐熱性樹脂をそれぞれ50μm厚の塗膜としたものを使用した。測定試料及び周囲の温度については測定温度で安定化させた後に測定を行った。 In actual measurement, a microhardness measuring device, Fischer scope H100V (manufactured by H. Fischer) was used, and a test load F (N) was gradually applied according to the program, and the indenter indentation depth under the test load The thickness h (mm) was electrically detected and read, and the Martens hardness HM (N / mm 2 ) was calculated based on HM = F / (26.43 × h 2 ). About the measurement sample, what used the fluororesin and the heat resistant resin as a 50-micrometer-thick each coating film was used. The measurement sample and the ambient temperature were measured after stabilization at the measurement temperature.

Figure 2005265998
Figure 2005265998

Figure 2005265998
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前記離型層は、前記耐熱性樹脂からなる外殻を構成する粒子の一部又は全部が溶融されたものであるという構成を採ることができる。   The release layer may be configured such that a part or all of the particles constituting the outer shell made of the heat resistant resin are melted.

前記耐熱性樹脂からなる外殻の厚さは、トナーの粒径よりも小さいという構成を採ることができる。   The thickness of the outer shell made of the heat resistant resin may be smaller than the particle size of the toner.

前記定着部材は、前記離型層の表面にフッ素樹脂のみからなる層が積層されたものであるという構成を採ることができる。   The fixing member may have a configuration in which a layer made of only a fluororesin is laminated on the surface of the release layer.

前記フッ素樹脂を含む粒子には、導電性充填剤が含有されているという構成を採ることができる。   The particle | grains containing the said fluororesin can take the structure that an electroconductive filler is contained.

前記フッ素樹脂を含む粒子には、熱伝導性充填剤が含有されているという構成を採ることができる。   The particle | grains containing the said fluororesin can take the structure that a heat conductive filler is contained.

前記定着部材は、前記耐熱性基材と前記離型層の間に弾性層が設けられているという構成を採ることができる。   The fixing member may have a configuration in which an elastic layer is provided between the heat resistant substrate and the release layer.

前記定着部材は、前記耐熱性樹脂の表面の一部が前記耐熱性基材又は前記弾性層と接着しているものであるという構成を採ることができる。   The fixing member may be configured such that a part of the surface of the heat resistant resin is bonded to the heat resistant substrate or the elastic layer.

前記定着部材は、前記離型層と前記耐熱性基材又は前記弾性層の間に接着層が設けられたものであるという構成を採ることができる。   The fixing member may have a configuration in which an adhesive layer is provided between the release layer and the heat resistant substrate or the elastic layer.

前記定着部材は、前記耐熱性基材の表面に存在する樹脂と、前記離型層の耐熱性樹脂からなる外殻とが同一種類の樹脂であって、前記離型層が前記耐熱性基材の上に直接形成されているという構成を採ることができる。   In the fixing member, the resin existing on the surface of the heat-resistant substrate and the outer shell made of the heat-resistant resin of the release layer are the same type of resin, and the release layer is the heat-resistant substrate. It is possible to adopt a configuration in which it is formed directly on the top.

本発明の定着装置は、前記定着部材と、トナーを定着した記録材を定着部材より分離するための定着部材に当接される部材とが備えられていることを特徴とする。   The fixing device according to the present invention includes the fixing member and a member that contacts the fixing member for separating the recording material on which the toner is fixed from the fixing member.

前記定着装置は、さらに、前記離型層の表面に離型剤を供給する手段が設けられているという構成をとることができる。   The fixing device may further comprise a means for supplying a release agent to the surface of the release layer.

前記定着装置は、さらに、前記離型層の表面をクリーニングする手段が設けられているという構成を採ることができる。   The fixing device may further have a configuration in which means for cleaning the surface of the release layer is provided.

前記定着装置は、前記定着部材に当接される部材の15℃〜250℃までの温度におけるMartens硬度HMが前記耐熱性樹脂の値よりも小さいという構成を採ることができる。   The fixing device can take a configuration in which the Martens hardness HM at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. of the member abutting on the fixing member is smaller than the value of the heat resistant resin.

本発明の定着方法は、前記定着装置を用い、前記離型層の表面に離型剤を供給して、電子写真画像の定着を行うことを特徴とするものである。   The fixing method of the present invention is characterized in that the electrophotographic image is fixed by using the fixing device and supplying a release agent to the surface of the release layer.

また、本発明の他の定着方法は、前記定着装置を用い、前記離型層の表面をクリーニングして、電子写真画像の定着を行うことを特徴とするものである。   Another fixing method of the present invention is characterized in that the surface of the release layer is cleaned and the electrophotographic image is fixed using the fixing device.

本発明の画像形成装置は、前記定着装置が備えられていることを特徴とする。   The image forming apparatus of the present invention includes the fixing device.

本発明の定着部材は、定着部材の表面に、フッ素樹脂を含む粒子と耐熱性樹脂からなる外殻とを備えた複合材料を集合させた離型層が形成されているため、離型層の耐熱性に優れ、外殻となる耐熱性樹脂のMartens硬度HMが定着時の温度においてフッ素樹脂の値よりも大きいため、ブレード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、加圧ローラ等で押圧されても、フッ素樹脂のみの離型層に比べて変形しにくいため、これらが食い込みにくく、そのため摩耗しにくくなる。   In the fixing member of the present invention, since the release layer is formed on the surface of the fixing member by assembling a composite material including particles containing fluororesin and an outer shell made of a heat-resistant resin. Excellent heat resistance, and the Martens hardness HM of the heat-resistant resin that is the outer shell is larger than the value of fluororesin at the fixing temperature. Therefore, cleaning means such as blades, release agent application means, recording material separation claw, temperature detection Even when pressed by an element, a pressure roller, or the like, they are less likely to be deformed than a release layer made of only a fluororesin, so that they are less likely to bite and therefore less likely to wear.

本発明の定着部材において、耐熱性樹脂からなる外殻を構成する粒子の一部又は全部が溶融されている場合には、粒子状の耐熱性樹脂が分散している場合に比べ、離型層表面の耐熱性樹脂が分離爪等により掘り起こしの力を受けても容易に脱離しないため、孔が開きにくく、画像欠陥の発生や摩耗が起こりにくい。また、トナー中から出て離型層側に付着したワックスが、離型層上ではじかれることがないため、直接トナーの樹脂等が、離型層に触れてオフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して定着ローラに被記録材が巻きつくこともなくなる。   In the fixing member of the present invention, when a part or all of the particles constituting the outer shell made of the heat resistant resin are melted, the release layer is compared with the case where the particulate heat resistant resin is dispersed. Even if the heat-resistant resin on the surface does not easily detach even when subjected to the force of digging by a separation claw or the like, it is difficult to open a hole, and image defects and wear are unlikely to occur. Also, since the wax that comes out of the toner and adheres to the release layer side is not repelled on the release layer, the toner resin or the like directly touches the release layer to be offset or a hot melt adhesive. Thus, the recording material does not wrap around the fixing roller.

本発明の定着部材において、耐熱性樹脂からなる外殻の厚さがトナーの粒径よりも小さい場合には、トナーが耐熱性樹脂に直接接触する面積が小さくなるため、オフセット防止に対して有利になる。   In the fixing member of the present invention, when the thickness of the outer shell made of the heat resistant resin is smaller than the particle diameter of the toner, the area where the toner directly contacts the heat resistant resin is reduced, which is advantageous for preventing offset. become.

本発明の定着部材において、離型層の表面にフッ素樹脂のみからなる層が積層されている場合には、耐熱性樹脂とフッ素樹脂の複合比率によることなく、耐久性とオフセット防止に有利な構造を形成することができる。   In the fixing member of the present invention, when a layer made of only a fluororesin is laminated on the surface of the release layer, a structure advantageous for durability and offset prevention regardless of the composite ratio of the heat resistant resin and the fluororesin Can be formed.

本発明の定着部材において、フッ素を含む粒子に導電性充填剤が含有されている場合には、静電オフセットを効果的に防止することができる。   In the fixing member of the present invention, when the conductive filler is contained in the particles containing fluorine, electrostatic offset can be effectively prevented.

本発明の定着部材において、フッ素を含む粒子に熱伝導性充填剤が含有されている場合には、熱伝導性を良好にすることができる。   In the fixing member of the present invention, when the thermally conductive filler is contained in the particles containing fluorine, the thermal conductivity can be improved.

本発明の定着部材において、耐熱性基材と離型層の間に弾性層が設けられている場合には、耐熱性基材と離型層の間に弾性層が設けられていない場合に比べ、耐熱性樹脂が複合化され、トナーを均一に加熱したり、ニップ幅をより大きくして通紙の線速を上げるために有利な弾性層に対する密着性を向上させることが可能となる。   In the fixing member of the present invention, when an elastic layer is provided between the heat resistant substrate and the release layer, compared to a case where no elastic layer is provided between the heat resistant substrate and the release layer. The heat-resistant resin is compounded, and it is possible to improve the adhesion to the elastic layer, which is advantageous for heating the toner uniformly or increasing the nip width to increase the linear velocity of the sheet passing.

本発明の定着部材において、耐熱性樹脂の表面の一部が耐熱性基材又は弾性層と接着する場合には、接着層を使用しなくとも、耐熱性基材又は弾性層と離型層との接着性を高めることができ、接着層の塗布及び乾燥を行う必要がなく、工程数の低減が可能となる。   In the fixing member of the present invention, when a part of the surface of the heat resistant resin adheres to the heat resistant substrate or the elastic layer, the heat resistant substrate or the elastic layer and the release layer are used without using the adhesive layer. Therefore, it is not necessary to apply and dry the adhesive layer, and the number of steps can be reduced.

本発明の定着部材において、離型層と前記耐熱性基材又は前記弾性層の間に接着層が設けられている場合には、ブレード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る際の離型層の剥離を防止することが可能となる。   In the fixing member of the present invention, when an adhesive layer is provided between the release layer and the heat-resistant substrate or the elastic layer, a cleaning means such as a blade, a release agent coating means, a recording material separation claw In addition, it is possible to prevent the release layer from being peeled when it is rubbed by a temperature detection element, a pressure roller, or the like.

本発明の定着部材において、耐熱性基材の表面に存在する樹脂と、離型層の耐熱性樹脂からなる外殻とが同一種類の樹脂であって、離型層が耐熱性基材の上に直接形成されている場合には、接着層を使用しなくとも、耐熱性基材と離型層との接着性を高めることができ、接着層の塗布及び乾燥を行う必要がなく、工程数の低減が可能となる。   In the fixing member of the present invention, the resin present on the surface of the heat resistant substrate and the outer shell made of the heat resistant resin of the release layer are the same type of resin, and the release layer is on the heat resistant substrate. In the case where the adhesive layer is formed directly, the adhesion between the heat-resistant substrate and the release layer can be improved without using an adhesive layer, and it is not necessary to apply and dry the adhesive layer. Can be reduced.

本発明の定着装置は、前記定着部材が備えられているため、上述した本発明の定着部材の効果が生ずるが、それに加え、大量の紙(記録材)を通した場合には、紙から発生する紙粉が定着部材に付着して紙粉に含まれる種々の無機充填剤により離型層表面が摺擦を受けても、摩耗しにくい。   The fixing device of the present invention is provided with the fixing member, so that the above-described effect of the fixing member of the present invention occurs. In addition, when a large amount of paper (recording material) is passed, it is generated from the paper. Even if the paper powder to be adhered to the fixing member and the surface of the release layer is rubbed by various inorganic fillers contained in the paper powder, it is difficult to wear.

本発明の定着装置及び定着方法において離型層の表面に離型剤が供給される場合には、耐熱性樹脂にオイル成分が保持され、オフセットを防止するための被覆層は長期にわたり安定した非粘着性が示され、トナーが付着しない。   In the fixing device and fixing method of the present invention, when a release agent is supplied to the surface of the release layer, the oil component is retained in the heat-resistant resin, and the coating layer for preventing offset is stable over a long period. Adhesiveness is shown and toner does not adhere.

本発明の定着装置において、定着部材に当接される部材の15℃〜250℃までの温度におけるMartens硬度HMが耐熱性樹脂の値よりも小さい場合には、離型層が当接される部材で押圧されても、より変形しにくくなるため、当接される部材が離型層に食い込みにくくなり、いっそう摩耗しにくくすることができる。   In the fixing device of the present invention, when the Martens hardness HM at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. of the member in contact with the fixing member is smaller than the value of the heat resistant resin, the member in contact with the release layer Even if pressed, the member is less likely to be deformed, so that the member to be abutted is less likely to bite into the release layer, and it is possible to further reduce wear.

本発明の画像形成装置によれば、定着部材の使用可能な期間が大幅に伸びるため、省資源化につながり、近年問題視されている環境への負荷を減少させることが可能となる。   According to the image forming apparatus of the present invention, since the usable period of the fixing member is greatly increased, resource saving is achieved, and it is possible to reduce the load on the environment which has been regarded as a problem in recent years.

本発明の定着部材は、耐熱性基材と、耐熱性基材の上に形成された離型層とを有する定着部材であって、離型層は、フッ素樹脂を含む粒子と、フッ素樹脂を含む粒子の外側を囲み、かつ15℃〜250℃までの温度におけるMartens硬度HMがフッ素樹脂の値より大きい耐熱性樹脂からなる外殻とを備えた複合粉体を集合させた後に膜化させたものであることを特徴とする。   The fixing member of the present invention is a fixing member having a heat-resistant substrate and a release layer formed on the heat-resistant substrate, and the release layer includes particles containing a fluororesin and a fluororesin. A composite powder comprising an outer shell made of a heat-resistant resin having a Martens hardness HM at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. larger than that of a fluororesin is collected and then formed into a film. It is characterized by being.

耐熱性基材としては、金属製円筒状芯金であれば特に限定されないが、アルミニウム製の定着ローラ芯金を挙げることができる。なお、例えば、アルミニウム製の定着ローラ芯金の表面にブラスト処理し、粗面化してもよい。   The heat-resistant base material is not particularly limited as long as it is a metal cylindrical cored bar, and examples thereof include an aluminum fixing roller cored bar. For example, the surface of the fixing roller core bar made of aluminum may be blasted and roughened.

フッ素樹脂を含む粒子に用いられるフッ素樹脂としては、分子内にフッ素原子を含むものであればよく、特に限定されないが、具体的には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)とその変性物、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(PFA)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体(TFE/VdF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(EPA)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体(CTFE/VdF)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリフッ化ビニル(PVF)などが挙げられる。   The fluororesin used for the particles containing the fluororesin is not particularly limited as long as it contains a fluorine atom in the molecule. Specifically, for example, polytetrafluoroethylene (PTFE) and a modified product thereof, Tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer Polymer (TFE / VdF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPA), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), copolymer B trifluoroethylene - vinylidene fluoride copolymer (CTFE / VdF), polyvinylidene fluoride (PVdF), and the like polyvinyl fluoride (PVF).

耐熱性樹脂としては、15℃〜250℃までの温度におけるMartens硬度HMがフッ素樹脂の値より大きいものであれば特に限定されないが、室温から定着時の離型層の温度までの間の温度においてもMartens硬度HMがフッ素樹脂よりも大きい耐熱性樹脂を混合するのが好ましい。定着装置によっては離型層の表面を室温から定着可能な温度に昇温する際に、定着部材に接している加圧部材の表面温度を速やかに均一な温度で安定させるため、定着部材を回転させながら加熱を行う場合があるが、室温から定着時の離型層の温度までの間の温度においてもMartens硬度HMがフッ素樹脂よりも大きい耐熱性樹脂を混合すると、ブレード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、加圧ローラ等で押圧されてもフッ素樹脂のみの離型層に比べて変形しにくいため、これらが食い込みにくく、そのためいっそう摩耗しにくくなるからである。   The heat resistant resin is not particularly limited as long as the Martens hardness HM at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. is larger than that of the fluororesin, but at a temperature between room temperature and the temperature of the release layer at the time of fixing. It is also preferable to mix a heat resistant resin having a Martens hardness HM larger than that of the fluororesin. Depending on the fixing device, when the surface of the release layer is heated from room temperature to a temperature at which fixing can be performed, the fixing member is rotated to quickly stabilize the surface temperature of the pressure member in contact with the fixing member at a uniform temperature. However, if a heat resistant resin having a Martens hardness HM larger than that of the fluororesin is mixed even at a temperature between room temperature and the temperature of the release layer at the time of fixing, cleaning means such as a blade, Even if pressed by a mold application means, a recording material separation claw, a temperature detection element, a pressure roller, etc., they are less likely to be deformed compared to a release layer made of only a fluororesin, so that they are less likely to bite and thus more difficult to wear. It is.

ここで、定着時の離型層の温度は通常80℃〜250℃の範囲で設定される。80℃未満では、使用するトナーの溶融温度を低くしなければならないため、複写機等の機内温度の上昇により、トナー同士が容器内で互いに付着し固まりやすくなるからであり、逆に250℃を超える温度では、フッ素樹脂の熱劣化が顕著となり、離型層の寿命が短くなるからである。また、安定した定着を行うためには、定着時の離型層の温度は100℃〜200℃の範囲で設定することがより好ましい。例えば、定着部材の温度が150℃の場合には、具体的には、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリベンゾイミダゾール(PBI)、ポリイミド(PI)等の樹脂が使用可能である。これらは組み合わせて使用してもよい。   Here, the temperature of the release layer at the time of fixing is usually set in the range of 80 ° C to 250 ° C. If the temperature is lower than 80 ° C., the melting temperature of the toner to be used must be lowered. Therefore, the toner tends to adhere and harden in the container due to an increase in the temperature in the copying machine or the like. This is because, when the temperature is higher, the thermal deterioration of the fluororesin becomes remarkable and the life of the release layer is shortened. In order to perform stable fixing, the temperature of the release layer at the time of fixing is more preferably set in the range of 100 ° C to 200 ° C. For example, when the temperature of the fixing member is 150 ° C., specifically, polyamideimide (PAI), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polybenzimidazole (PBI), polyimide (PI) ) Etc. can be used. These may be used in combination.

フッ素樹脂を含む粒子と、フッ素樹脂を含む粒子の外側を囲み耐熱性樹脂からなる外殻とを備えた複合粉体の製造方法の一例を以下に示す。平均粒径0.1〜50μmの耐熱性樹脂の粒子は、例えば、良溶媒(耐熱性樹脂に対して溶解度の大きい溶媒)中に耐熱性樹脂を溶解した溶液を、貧溶媒中(耐熱性樹脂に対して溶解度の小さい溶媒)に高速剪断型攪拌装置を用いて混合分散させながら添加し、湿式粉砕機により解砕することにより製造することができる。   An example of a method for producing a composite powder including particles containing a fluororesin and an outer shell made of a heat-resistant resin that surrounds the outside of the particle containing the fluororesin is shown below. The heat-resistant resin particles having an average particle size of 0.1 to 50 μm are obtained by, for example, using a solution obtained by dissolving a heat-resistant resin in a good solvent (a solvent having a high solubility in the heat-resistant resin) in a poor solvent (heat-resistant resin). In a solvent having a low solubility with respect to the solvent) while being mixed and dispersed using a high-speed shearing stirrer and pulverizing with a wet pulverizer.

良溶媒としては、例えば、(1)ポリエーテルスルフォン(PES)に対してはジメチルホルムアミド、(2)ジクロロメタン、N−メチル−2−ピロリドン、ポリエーテルイミド(PEI)に対してはトリクロロエタン、(3)クロロホルム、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ポリアミドイミド(PAI)に対してはジメチルホルムアミド、(4)ジメチルアセトアミド、ジエチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ヘキサメチルホスホアミド、ポリベンゾイミダゾール(PBI)に対してはジメチルアセトアミド、等が挙げられる。   Examples of the good solvent include (1) dimethylformamide for polyethersulfone (PES), (2) dichloromethane, N-methyl-2-pyrrolidone, trichloroethane for polyetherimide (PEI), (3 ) For chloroform, dichloromethane, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, polyamideimide (PAI), (4) dimethylformamide, diethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, hexamethylphospho Examples of amide and polybenzimidazole (PBI) include dimethylacetamide.

貧溶媒としては、例えば、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグライム等のエーテル系有機溶媒、トルエン、キシレン等の炭化水素系有機溶媒、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系有機溶媒等、前記耐熱性樹脂に対して溶解度が小さいものであれば特に限定はされないが、耐熱性樹脂の粒子同士の液架橋による凝集防止や速やかな乾燥のためには水分の含有量が小さく揮発性のものが好ましい。   Examples of the poor solvent include ether-based organic solvents such as dioxane, tetrahydrofuran and diglyme, hydrocarbon-based organic solvents such as toluene and xylene, ketone-based organic solvents such as cyclohexanone, cyclopentanone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone. The material is not particularly limited as long as it has a low solubility in the heat-resistant resin. However, in order to prevent aggregation due to liquid crosslinking between the particles of the heat-resistant resin and for quick drying, the water content is small and volatile. preferable.

高速剪断型攪拌装置としては、「ホモジナイザー」又は「ホモミキサー」等の商品名で当業者に一般に知られているもので差し支えない。更に容量、回転数、型式等種々のものがあるが、攪拌レイノルズ数10,000以上のものが好ましく、生産様式等に合わせて適当なものを用いればよい。また湿式粉砕機としては粉砕媒体を用いるボールミル、若しくはビーズミル及びその同類の粉砕機又は2液衝突型の粉砕機等の微粒子の粉砕機として一般に知られたもので差し支えない。   The high-speed shearing type stirring device may be a product generally known to those skilled in the art under a trade name such as “homogenizer” or “homomixer”. Further, there are various types such as a capacity, a rotational speed, and a model, but those having a stirring Reynolds number of 10,000 or more are preferable, and an appropriate one may be used according to the production mode and the like. The wet pulverizer may be a generally known fine particle pulverizer such as a ball mill using a pulverizing medium, a bead mill and the like, or a two-liquid collision type pulverizer.

例えば、良溶媒のジクロロメタンに、ポリエーテルイミド(PEI)を樹脂固形分として溶解した樹脂溶液を、ホモジナイザーを用い、回転数1500rpmで攪拌しながら、貧溶媒であるトルエンに添加すると、樹脂析出物が得られる。得られた樹脂折出物のうち、分散液を吸着濾過して、トルエン洗浄をした後、樹脂折出物をトルエンに再分散し、固形分10重量%の樹脂分散液とする。この樹脂分散液を湿式粉砕機ビーズミルを用い、回転数2000rpmで凝集粒子の解砕を行うと、樹脂粒子の分散液が得られる。得られた樹脂粒子の体積基準の50%平均粒径は、例えば、0.5μmである。その後、減圧乾燥を3時間行うと、ポリエーテルイミド(PEI)の粒子が得られる。なお、ポリエーテルスルフォン(PES)やポリベンゾイミダゾール(PBI)についても同様にして粒子を得ることができる。   For example, when a resin solution in which polyetherimide (PEI) is dissolved as a resin solid content in dichloromethane as a good solvent is added to toluene as a poor solvent while stirring at a rotation speed of 1500 rpm using a homogenizer, resin precipitates are formed. can get. Of the obtained resin product, the dispersion is subjected to adsorption filtration and washed with toluene, and then the resin product is redispersed in toluene to obtain a resin dispersion having a solid content of 10% by weight. When this resin dispersion is crushed at 2000 rpm by using a wet pulverizer bead mill, a dispersion of resin particles is obtained. The volume-based 50% average particle diameter of the obtained resin particles is, for example, 0.5 μm. Thereafter, when drying under reduced pressure is performed for 3 hours, particles of polyetherimide (PEI) are obtained. In addition, particles can be obtained in the same manner for polyethersulfone (PES) and polybenzimidazole (PBI).

良溶媒のないポリイミド(PI)の平均粒径1μm以下の粒子は、前記方法と異なる、例えば、以下の方法により製造することができる。すなわち、芳香族テトラカルボン酸二無水物(以下、「I」ということがある。)、芳香族ジアミン(以下、「II」ということがある。)を、(I)及び(II)は溶解するが、生成するポリアミド酸は溶解しない有機溶媒(以下、「III」ということがある。)中で、(I)及び(II)の総量を(III)に対して10重量%以下として反応させて得られたポリアミド酸の粒子を、ポリアミド酸の粒子及び生成するポリイミドの粒子を溶解しない有機溶媒(以下、「IV」ということがある。)中で、加熱してイミド化させる。   Particles having an average particle size of 1 μm or less of polyimide (PI) having no good solvent can be produced by a method different from the above method, for example, by the following method. That is, (I) and (II) dissolve aromatic tetracarboxylic dianhydride (hereinafter sometimes referred to as “I”) and aromatic diamine (hereinafter also referred to as “II”). However, in the organic solvent in which the produced polyamic acid does not dissolve (hereinafter sometimes referred to as “III”), the total amount of (I) and (II) is made 10% by weight or less with respect to (III). The obtained polyamic acid particles are heated to imidize in an organic solvent (hereinafter sometimes referred to as “IV”) that does not dissolve the polyamic acid particles and the resulting polyimide particles.

具体的には、温度計、かきまぜ機及び窒素導入管をつけた100mlフラスコに、窒素ガスを通しながら、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル200mg(0.001モル)とシクロヘキサノン41.8gを入れ、200rpmで撹拌しながら50℃に昇温し、この温度でピロメリット酸二無水物218mg(0.001モル)を加え(ピロメリット酸二無水物と4,4′−ジアミノジフェニルエーテルの総量は、シクロヘキサノンに対して1重量%)、30分間反応させて粒子を生成させる。得られた粒子を、遠心精製(シクロヘキサノンで3回、アセトンで3回、それぞれ13500rpmで10分間)した後、減圧乾燥を3時間行うと、黄掲色のポリアミドの粒子が得られる。得られたポリアミドの粒子の重量平均分子量は、例えば、11300であり、透過型電子顕微鏡写真の画像解析から求めた重量平均粒子径(Dw)は、0.36μm、数平均粒子径(Dn)は、0.35μm、分散度(Dw/Dn)は、1.03である。その後、温度計、かきまぜ機及び窒素導入管をつけた100mlフラスコに、1−ドデカノール50g、トリエチルアミン1gを入れ、次いで、前述のポリアミドの粒子300mgを分散させ、撹拌しながら、200℃で1時間加熱し、イミド化反応させる。次いで、ポリアミドの粒子を遠心精製(アセトンで3回、それぞれ13500rpmで10分間)した後、減圧乾燥を3時間行うと、黄掲色のポリイミドの粒子が得られる。得られたポリイミドの粒子の体積基準の50%平均粒径は、例えば、0.3μmである。   Specifically, 200 mg of 4,4'-diaminodiphenyl ether and 41.8 g of cyclohexanone and 41.8 g of cyclohexanone were put into a 100 ml flask equipped with a thermometer, a stirrer and a nitrogen introducing tube while passing nitrogen gas, and 200 rpm The temperature was raised to 50 ° C. while stirring at 145 ° C., and at this temperature, 218 mg (0.001 mol) of pyromellitic dianhydride was added (the total amount of pyromellitic dianhydride and 4,4′-diaminodiphenyl ether was added to cyclohexanone. 1% by weight) for 30 minutes to form particles. The obtained particles are centrifugally purified (3 times with cyclohexanone, 3 times with acetone, and each time at 13500 rpm for 10 minutes), and then dried under reduced pressure for 3 hours to obtain yellow polyamide particles. The weight average molecular weight of the obtained polyamide particles is, for example, 11300, the weight average particle diameter (Dw) determined from the image analysis of the transmission electron micrograph is 0.36 μm, and the number average particle diameter (Dn) is 0.35 μm and the dispersity (Dw / Dn) is 1.03. Thereafter, 50 g of 1-dodecanol and 1 g of triethylamine were placed in a 100 ml flask equipped with a thermometer, a stirrer and a nitrogen introducing tube, and then 300 mg of the above-mentioned polyamide particles were dispersed and heated at 200 ° C. for 1 hour with stirring. Then, imidization reaction is performed. Next, the polyamide particles are centrifugally purified (3 times with acetone, each at 13500 rpm for 10 minutes), and then dried under reduced pressure for 3 hours to obtain yellow polyimide particles. The volume-based 50% average particle size of the obtained polyimide particles is, for example, 0.3 μm.

耐熱性樹脂の粒子とフッ素樹脂の粉体を用いて複合粉体を製造する方法としては、例えば、フッ素樹脂として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(PFA)粉体(三井デュポン社製、MP102、平均粒径φ20μm)、耐熱性樹脂として前述のポリエーテルイミド(PEI)粒子(平均粒径φ0.5μm)を用い、所定の重量比で混合することを挙げることができる。   As a method for producing a composite powder using heat-resistant resin particles and fluororesin powder, for example, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) powder (manufactured by Mitsui DuPont) can be used as the fluororesin. , MP102, average particle diameter φ20 μm), and using the above-mentioned polyetherimide (PEI) particles (average particle diameter φ0.5 μm) as the heat-resistant resin, mixing at a predetermined weight ratio can be mentioned.

混合して複合粉体を作製する機器としては、簡便的には、乳鉢、ボールミル、ヘンシェルミキサーの市販品及び改良型を使用することができ、ハンマーミル、ピンミル等の高速回転式衝撃粉砕機及びジェットミル、奈良機械製作所製ハイブリダイゼーションシステム、川崎重工製クリプトロン等のシステムの一部又は全てを使用することができる。   As a device for producing a composite powder by mixing, a commercially available product such as a mortar, a ball mill, a Henschel mixer and an improved type can be used simply, and a high-speed rotary impact pulverizer such as a hammer mill, a pin mill, etc. A part or all of a system such as a jet mill, a hybridization system manufactured by Nara Machinery Co., Ltd., or a kryptron manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. can be used.

例えば、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(PFA)(平均粒径φ20μm)900gとポリエーテルイミド(PEI)(平均粒径φ0.5μm)100gより、奈良機械製作所製ハイブリダイゼーションシステムを使用すると、ポリエーテルイミド(PEI)被覆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(PFA)が得られる。   For example, using a hybridization system made by Nara Machinery Co., Ltd. from 900 g of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) (average particle diameter φ20 μm) and polyetherimide (PEI) (average particle diameter φ0.5 μm) 100 g Then, a polyetherimide (PEI) -coated tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) is obtained.

耐熱性樹脂からなる外殻を構成する粒子の表面を急速加熱し、耐熱性樹脂の粒子のみを溶融させると、膜状の外殻を形成することができる。粒子に熱を付与する方法としては、熱気流中に粒子を分散・流動させる熱流動層や日本ニューマチック社のサーフュージングシステムなどが用いられる。サーフュージングシステムSFS−3(日本ニューマチック社製)を用い、熱風温度380℃で処理し、ポリエーテルイミドの粒子を溶融連結すると、図2(a)に示された、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を包む外殻の状態とすることができる。なお、他にポリイミドと他の耐熱性樹脂を組み合わせた図2(b)、図2(c)に示された構造の複合粉体も製造可能である。   A film-like outer shell can be formed by rapidly heating the surfaces of the particles constituting the outer shell made of the heat-resistant resin and melting only the particles of the heat-resistant resin. As a method for applying heat to the particles, a heat fluidized bed in which particles are dispersed and fluidized in a hot air stream, a surfing system of Nippon Pneumatic Co., Ltd., or the like is used. When treated with a surfing system SFS-3 (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) at a hot air temperature of 380 ° C. and the polyetherimide particles are fused and connected, the tetrafluoroethylene-perfluoro shown in FIG. It can be set as the state of the outer shell which wraps an alkyl vinyl ether copolymer. In addition, composite powders having the structure shown in FIGS. 2B and 2C in which polyimide and another heat resistant resin are combined can also be manufactured.

必要に応じて、複合粉体をさらにφ1μm以下のフッ素樹脂の粒子で被覆した複合粉体を製造することも可能である。例えば、複合粉体を、テトラフルオロエチレン−ヘキサフロロプロピレン共重合体の粒子(テフロン(R)120−J、平均粒子径0.2μm、三井デュポンフロロケミカル株式会社製:以後FEPと略す)の50重量%水懸濁液16.6ml(FEP樹脂として8.3g含有)と混合した後、超音波にて5分間処理し、複合粉体とFEPの粒子との均一懸濁液とし、次いで、この懸濁液を乾燥すると、複合粉体の表面にFEPの粒子が付着した複合粒子を得ることができる。   If necessary, it is also possible to produce a composite powder in which the composite powder is further coated with fluororesin particles having a diameter of 1 μm or less. For example, the composite powder is 50 of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer particles (Teflon (R) 120-J, average particle size 0.2 μm, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd .: hereinafter abbreviated as FEP). After mixing with 16.6 ml of a weight% aqueous suspension (containing 8.3 g as FEP resin), the mixture was treated with ultrasonic waves for 5 minutes to obtain a uniform suspension of the composite powder and the FEP particles. When the suspension is dried, composite particles having FEP particles attached to the surface of the composite powder can be obtained.

この後、サーフュージングシステムSFS−3(日本ニューマチック株式会社製)を用い、熱風温度300℃で処理してFEPの粒子を溶融連結すると、図3に示すような複合粉体をさらに包む殻の状態とすることができる。   Thereafter, using a surfing system SFS-3 (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.), when the FEP particles are melt-coupled by treatment at a hot air temperature of 300 ° C., the shell further enveloping the composite powder as shown in FIG. State.

複合粉体による離型層の形成工程について述べる。耐熱性基材は、例えば、φ40mmで、定着部の肉厚が1.5mmのアルミニウム製の定着ローラ芯金の表面をブラスト処理し、粗面化する。その後、複合粉体のみを用いる場合には、前述の複合粉体を耐熱性基材としてのアルミニウム製の定着ローラの芯金に静電塗装し、380℃で30分加熱し、加熱炉の外で強送風により急冷する。これにより所望の離型層を得ることができる。フッ素樹脂の粉体と複合粉体を併用する場合には、前記の粉体同士を所定の重量比で混合し、その混合粉体を耐熱性基材としてのアルミニウム製の定着ローラの芯金に静電塗装し、380℃で30分加熱し、加熱炉の外で強送風により急冷する。これによっても所望の離型層を得ることができる。   The process for forming the release layer with the composite powder will be described. The heat-resistant substrate is roughened by, for example, blasting the surface of an aluminum fixing roller core metal having a diameter of 40 mm and a fixing portion thickness of 1.5 mm. After that, when only the composite powder is used, the composite powder described above is electrostatically coated on the core metal of an aluminum fixing roller as a heat-resistant substrate, heated at 380 ° C. for 30 minutes, and outside the heating furnace. Quench with strong air. Thereby, a desired release layer can be obtained. When the fluororesin powder and the composite powder are used in combination, the powders are mixed at a predetermined weight ratio, and the mixed powder is applied to the core metal of an aluminum fixing roller as a heat-resistant substrate. It is electrostatically coated, heated at 380 ° C. for 30 minutes, and rapidly cooled by strong air outside the heating furnace. Also by this, a desired release layer can be obtained.

離型層の構造の効果について、従来の耐摩耗性向上用の離型層は、例えば、図4及び図5に示すように、耐熱性樹脂とフッ素樹脂を単に混合しただけの離型層であるため、耐熱性樹脂とフッ素樹脂がそれぞれ凝集してしまい、配置が不均一であった。このため、1つの定着部材のなかでも、離型性が極端に劣る箇所やあるいは耐摩耗性が極端に劣る箇所がどうしても存在するという問題があった。ところが、本発明においては、図6のように、複合粉体を使用して離型層が形成され、静電塗装時に耐熱性樹脂とフッ素樹脂が常に一体となって動くため、耐熱性樹脂とフッ素樹脂の配置が均一となることから、定着部材のどの箇所に置いても、離型性と耐摩耗性を向上させることができる。   Regarding the effect of the structure of the release layer, the conventional release layer for improving wear resistance is, for example, a release layer obtained by simply mixing a heat-resistant resin and a fluororesin as shown in FIGS. For this reason, the heat-resistant resin and the fluororesin each aggregated, and the arrangement was not uniform. For this reason, there is a problem in that there are places where the releasability is extremely inferior or places where the wear resistance is extremely inferior in one fixing member. However, in the present invention, as shown in FIG. 6, a release layer is formed using composite powder, and the heat resistant resin and the fluororesin always move together during electrostatic coating. Since the arrangement of the fluororesin becomes uniform, it is possible to improve the releasability and wear resistance regardless of the location of the fixing member.

なお、図4や図5のような粒子状樹脂を分散させたとしても、フッ素樹脂のみの場合に比べ、摩耗しにくくなるが、離型層の表面に露出した粒子状樹脂が分離爪等により掘り起こしの力を受けた場合に脱離して孔が空き、そこからオフセットが発生するという別の不具合がある。   Even if the particulate resin as shown in FIGS. 4 and 5 is dispersed, the particulate resin exposed to the surface of the release layer is separated by a separation claw, etc. There is another problem that when a digging force is applied, it is detached and a hole is formed, and an offset is generated therefrom.

本発明の定着部材において、離型層は、耐熱性樹脂からなる外殻を構成する粒子の一部又は全部が溶融されたものであることが好ましい。   In the fixing member of the present invention, it is preferable that the release layer is obtained by melting part or all of the particles constituting the outer shell made of a heat resistant resin.

耐熱性樹脂からなる外殻が、例えば、図7〜図13に示したように、離型層は耐熱性樹脂からなる外殻を構成する粒子の一部又は全部が溶融され、離型層の内部において連結されているため、通常の粒子状の耐熱性樹脂の分散に比べ、離型層表面の耐熱性樹脂が分離爪等により掘り起こしの力を受けても容易には脱離せず、そのため孔が開きにくく、ひいては画像欠陥の発生や摩耗が起こりにくい。   As shown in FIGS. 7 to 13, for example, as shown in FIGS. 7 to 13, the release layer is formed by melting part or all of the particles constituting the outer shell made of the heat resistant resin. Because they are connected inside, the heat resistant resin on the surface of the release layer is not easily detached even when subjected to the force of digging by the separation claws, etc., compared to the dispersion of normal particulate heat resistant resin. Is difficult to open, and thus image defects and wear are less likely to occur.

この離型層を形成するには、例えば、図2に示したような複合粉体を使用することで形成することができる。   In order to form this release layer, for example, a composite powder as shown in FIG. 2 can be used.

なお、粉体の種類や混合比によっては離型層の表面粗さが大きい場合もあるが、表面粗さを所定の大きさに揃える必要がある場合には、例えばテープ研磨装置にかけ研磨することで可能である。例えば、コランダムの#800,#1500にてテープ研磨した場合ニハ、表面粗さRzで、2μm以下にすることができる。   Depending on the type and mixing ratio of the powder, the surface roughness of the release layer may be large. However, if it is necessary to make the surface roughness uniform to a predetermined size, for example, polishing with a tape polishing device. Is possible. For example, when tape polishing is performed with corundum # 800 and # 1500, the surface roughness Rz can be reduced to 2 μm or less.

前記定着部材は予めシリコーンオイル等の離型剤を塗布することにより充分離型性を有するものであるが、近年多く採用されているオイルレス定着方式(シリコーンオイル等の離型剤を定着部材に塗布せずトナーを定着する方式)は、複合粉体における耐熱性樹脂の混合比率を大きくしていくと、離型層の表面に露出する耐熱性樹脂の外殻部分にトナーが付着し、離型性が不十分となる場合があるため、トナーの剥離強度を測定した。   The fixing member has a charge-and-separation property by previously applying a release agent such as silicone oil. However, an oil-less fixing method (a release agent such as silicone oil or the like, which has been widely used in recent years) In the method of fixing toner without coating), as the mixing ratio of the heat-resistant resin in the composite powder is increased, the toner adheres to the outer shell of the heat-resistant resin exposed on the surface of the release layer, and the toner is released. Since the moldability may be insufficient, the toner peel strength was measured.

株式会社リコー製複写機MF4570にて、画像担持体としてOHPシートを用い、黒ベタの未定着シートを作製して10mm幅に切ったものを、前述の方法で作製したローラに対し巻き付け、120℃で10分間加熱した。この後、室温まで冷却し、10mm幅の黒ベタOHPシートを剥離して、トナー剥離強度を測定した。   Using a copying machine MF4570 manufactured by Ricoh Co., Ltd., an OHP sheet was used as an image carrier, a black solid unfixed sheet was cut into a width of 10 mm, and was wound around the roller prepared by the method described above. For 10 minutes. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, a 10 mm-wide black solid OHP sheet was peeled off, and the toner peel strength was measured.

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(PFA)とポリエーテルイミド(PEI)からなる定着ローラについてのトナー剥離強度の測定結果を表3に示す。   Table 3 shows the measurement results of the toner peel strength for the fixing roller made of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) and polyetherimide (PEI).

Figure 2005265998
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この結果から、通常はトナーとの接着性の強いポリエーテルイミド(PEI)を5〜30重量%入れたものの方が、100%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(PFA)のものに比べてトナー剥離強度が低かった。   From this result, it is generally found that the one containing 5 to 30% by weight of polyetherimide (PEI) having strong adhesion to the toner is one having 100% tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA). The toner peel strength was lower than that.

この理由としては、次のように考えられる。100%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(PFA)の場合は、トナー中から出て離型層側に付着したワックスが、離型層上ではじかれてしまい直接トナーの樹脂が離型層に触れてしまう箇所が多く存在する。これに対して、ポリエーテルイミド(PEI)を5〜30重量%入れた場合には、ワックスがポリエーテルイミド(PEI)の部分に積極的に展開し、トナーの剥離を促進する。これによりオフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して定着ローラに被記録材が巻きつくことが生じなくなり、トナーの離型性と耐摩耗性を同時に向上させることができる。ところが、ポリエーテルイミド(PEI)を30重量%よりも多く入れた場合には、ポリエーテルイミド(PEI)のすべてをワックスで覆うことができなくなるため、今度は直接トナーの樹脂等がポリエーテルイミド(PEI)に触れ、オフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能し、定着ローラに被記録材が巻きつくことになるからである。   The reason is considered as follows. In the case of 100% tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), the wax that comes out of the toner and adheres to the release layer side is repelled on the release layer and the toner resin is released directly. There are many places that touch the mold layer. On the other hand, when 5 to 30% by weight of polyetherimide (PEI) is added, the wax positively develops on the polyetherimide (PEI) portion and promotes toner peeling. As a result, the recording material does not wrap around the fixing roller by functioning like an offset or hot melt adhesive, and toner releasability and wear resistance can be improved at the same time. However, if polyetherimide (PEI) is added in an amount of more than 30% by weight, it becomes impossible to cover all of the polyetherimide (PEI) with wax. This is because the recording material is wound around the fixing roller by touching (PEI) and functioning like a hot melt adhesive.

上述した条件と同様の条件により、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(PFA)とポリイミド(PI)からなる定着ローラについてのトナー剥離強度の測定結果を表4に示す。   Table 4 shows the measurement results of the toner peel strength for a fixing roller made of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) and polyimide (PI) under the same conditions as described above.

Figure 2005265998
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表3及び表4に示した結果より、ワックスが耐熱性樹脂殻部に積極的に展開し、かつ耐熱性樹脂の外殻自体にトナーが付着しないような比率で、耐熱性樹脂を混合すればよいことがわかった。なお、本発明において、定着部材の形態は定着ローラに限定されるものではなく、定着ベルト等の任意の形態に適用可能である。   From the results shown in Table 3 and Table 4, if the heat-resistant resin is mixed in such a ratio that the wax actively develops in the heat-resistant resin shell and the toner does not adhere to the outer shell of the heat-resistant resin itself, I found it good. In the present invention, the form of the fixing member is not limited to the fixing roller, and can be applied to any form such as a fixing belt.

本発明の定着部材において、耐熱性樹脂からなる外殻の厚さは、トナーの粒径よりも小さいのが好ましい。耐熱性樹脂からなる外殻の厚さをトナー粒径よりも小さくして離型層を形成し、フッ素樹脂同士の間隔がトナー粒径よりも小さい場合には、仮にフッ素樹脂よりも非粘着性に劣る耐熱性樹脂が表面に露出したとしても、図14に示す如く、トナーが耐熱性樹脂に直接接触する面積が小さくなるため、オフセット防止に対して有利な構造となる。   In the fixing member of the present invention, the thickness of the outer shell made of a heat resistant resin is preferably smaller than the particle size of the toner. When the release layer is formed by making the thickness of the outer shell made of heat-resistant resin smaller than the toner particle size, and the distance between the fluorine resins is smaller than the toner particle size, it is more non-adhesive than fluorine resin Even if the heat resistant resin inferior to the surface is exposed, as shown in FIG. 14, since the area where the toner directly contacts the heat resistant resin is reduced, the structure is advantageous for preventing the offset.

本発明の定着部材において、離型層の表面にフッ素樹脂のみからなる層が積層されたものであることは好ましい。例えば、一旦形成した離型層の上層に、さらにフッ素樹脂のみからなる層を積層することにより、図15に示すようなオフセット防止に対して有利な構造を形成することができる。   In the fixing member of the present invention, it is preferable that a layer made of only a fluororesin is laminated on the surface of the release layer. For example, an advantageous structure for preventing offset as shown in FIG. 15 can be formed by further laminating a layer made of only a fluororesin on the release layer once formed.

本発明の定着部材において、フッ素樹脂を含む粒子には、静電オフセットを防止するという点から、導電性充填剤が含有されていることが好ましい。   In the fixing member of the present invention, the particles containing the fluororesin preferably contain a conductive filler from the viewpoint of preventing electrostatic offset.

導電性充填剤としては、1010Ω・cm以下の抵抗を有するものがより好ましく、具体的には、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマー、ケッチンブラック、アセチレンブラック等のカーボンやグラファイト、銀、ニッケル、銅等の金属やこれら合金及びマイカ、カーボン、ガラス等にメッキした複合金属、酸化錫、酸化インジウム等の酸化金属、アニオン、カチオン、ノニオン、両性を有する界面活性剤が挙げられる。 As the conductive filler, those having a resistance of 10 10 Ω · cm or less are more preferable. Specifically, conductive polymers such as polyacetylene, polypyrrole and polythiophene, carbon such as ketine black and acetylene black, graphite, silver Metals such as nickel and copper, alloys thereof, composite metals plated on mica, carbon, glass, etc., metal oxides such as tin oxide and indium oxide, anions, cations, nonions, and amphoteric surfactants.

導電性充填剤の量は、フッ素樹脂に対し1〜50重量%含まれ、耐熱性樹脂との合計で5〜75重量%となるのが離型性を維持する上で好ましい。   The amount of the conductive filler is preferably 1 to 50% by weight with respect to the fluororesin, and is preferably 5 to 75% by weight in total with the heat resistant resin in order to maintain releasability.

本発明の定着部材においては、熱伝導性を良好にするため、フッ素樹脂を含む粒子には、熱伝導性充填剤が含有されていることが好ましい。   In the fixing member of the present invention, in order to improve the thermal conductivity, it is preferable that the particles containing the fluororesin contain a thermally conductive filler.

熱伝導性充填剤としては、具体的には、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス、ボロンナイトライド、アルミナ、炭化ケイ素、チタン酸カリウム、窒化アルミ、窒化ホウ素、マイカ、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化べリリウム、タルク、炭酸カルシウム等、およびこれら2種以上の混合物を挙げることができる。   Specific examples of the thermally conductive filler include diamond, silver, copper, aluminum, marble, glass, boron nitride, alumina, silicon carbide, potassium titanate, aluminum nitride, boron nitride, mica, silica, and titanium oxide. , Magnesium oxide, beryllium oxide, talc, calcium carbonate and the like, and mixtures of two or more thereof.

熱伝導性充填剤の添加量は、離型性を維持する上で、フッ素樹脂に対し1〜50重量%含まれ、耐熱性樹脂との合計で5〜75重量%となるのが好ましい。   The amount of the thermally conductive filler added is preferably 1 to 50% by weight with respect to the fluororesin in order to maintain releasability, and is preferably 5 to 75% by weight in total with the heat resistant resin.

本発明の定着部材では、耐熱性基材と離型層の間に弾性層が設けられていることが好ましい。トナーを均一に加熱し、ニップ幅をより大きくして通紙の線速を上げるためには、弾性層の上に形成された離型層の方が記録材の表面の凹凸形状に追随する点で有利であるからであり、本発明の定着部材は、離型層に耐熱性樹脂が混合されているため、フッ素樹脂のみの場合に比べ、弾性層に対し密着性を向上させることが可能となり、ブレード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る際、離型層の弾性層からの剥離を効果的に防止することができるからである。   In the fixing member of the present invention, an elastic layer is preferably provided between the heat resistant substrate and the release layer. In order to heat the toner uniformly, increase the nip width, and increase the linear velocity of paper passing, the release layer formed on the elastic layer follows the uneven shape on the surface of the recording material. In the fixing member of the present invention, since the heat-resistant resin is mixed in the release layer, it is possible to improve the adhesion to the elastic layer compared to the case of using only the fluororesin. It can effectively prevent peeling of the release layer from the elastic layer when it is rubbed by a cleaning means such as a blade, a release agent application means, a recording material separation claw, a temperature detection element, a pressure roller, etc. Because it can.

本発明の定着部材においては、耐熱性樹脂の表面の一部が耐熱性基材又は弾性層と接着していることが好ましい。   In the fixing member of the present invention, it is preferable that a part of the surface of the heat resistant resin is bonded to the heat resistant substrate or the elastic layer.

ここにいう耐熱性樹脂としては、耐熱性と金属製円筒状芯金上に接着性を有するものが選ばれ、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルスルホン(PES)等が挙げられる。   As the heat-resistant resin here, one having heat resistance and adhesion on a metal cylindrical cored bar is selected, such as polyetherimide (PEI), polyamideimide (PAI), polyethersulfone (PES), and the like. Can be mentioned.

ここで用いられるフッ素樹脂としては、焼成による溶融成膜性のよい、比較的融点の低いもの(好ましくは250〜310℃)が好ましく選択される。具体的には、低分子量ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフロオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアアルキアルビニルエーテル共重合体(PFA)の粉体が挙げられる。なお、低分子量ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉体は、ルブロンL−5、L−2(ダイキン工業社製)、MP1100、1200、1300、TLP−10F−1(三井デュポンフロロケミカル社製)が知られている。テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)粉末は、532−8000(デュポン社製)が知られ、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(PFA)粉体は、MP−10、MP102(三井デュポンフロロケミカル社製)が知られている。   As the fluororesin used here, one having a good melt film forming property by firing and a relatively low melting point (preferably 250 to 310 ° C.) is preferably selected. Specific examples include powders of low molecular weight polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA). It is done. The low molecular weight polytetrafluoroethylene (PTFE) powders are Lubron L-5, L-2 (Daikin Industries), MP1100, 1200, 1300, TLP-10F-1 (Mitsui DuPont Fluorochemicals). Are known. As tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP) powder, 532-8000 (manufactured by DuPont) is known, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) powder is MP-10, MP102 (made by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) is known.

耐熱性樹脂の表面の一部が耐熱性基材又は弾性層と接着していることにより、接着層を使用しなくとも耐熱性基材と、離型層との接着性を高めることができ、ブレード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る際の離型層の剥離を防止することができる。このため、接着層の塗布および乾燥を行う必要が無く、工程数の低減が可能となる。   By adhering a part of the surface of the heat-resistant resin to the heat-resistant substrate or the elastic layer, the adhesion between the heat-resistant substrate and the release layer can be improved without using an adhesive layer, It is possible to prevent the release layer from being peeled when it is rubbed by a cleaning means such as a blade, a release agent application means, a recording material separation claw, a temperature detection element, a pressure roller, or the like. For this reason, it is not necessary to apply and dry the adhesive layer, and the number of steps can be reduced.

本発明の定着部材においては、離型層と耐熱性基材又は弾性層の間に接着層が設けられたものであることが好ましい。離型層と耐熱性基材又は弾性層の間に接着層が設けられていることにより、ブレード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る際の離型層の剥離を防止することが可能となるからである。   In the fixing member of the present invention, an adhesive layer is preferably provided between the release layer and the heat resistant substrate or elastic layer. By providing an adhesive layer between the release layer and the heat-resistant substrate or elastic layer, cleaning means such as a blade, release agent application means, recording material separation claw, temperature detection element, pressure roller, etc. This is because it is possible to prevent the release layer from being peeled when subjected to rubbing.

接着層としては、耐熱性基材と、離型層との接着性を高める各種市販の耐熱性プライマーが使用でき、例えば、アルミニウム製ローラに対してはポリイミド系プライマー、ポリアミドイミド系プライマー、ポリエーテルスルホン系プライマー、更にこれら混合系プライマーが好適に使用される。また、例えば、ポリイミド樹脂の耐熱性エンドレスベルト層に対しては、ポリイミド系プライマーやフッ素系プライマー、更にこれら混合系プライマーが好適に用いられ、具体的には、デユポン社製クツクウエア(Aプライマー)459−882、三井フロロケミカル製MP902BN、三井フロロケミカル製MP910Kなどが使用される。   As the adhesive layer, various commercially available heat-resistant primers that enhance the adhesion between the heat-resistant substrate and the release layer can be used. For example, for an aluminum roller, a polyimide-based primer, a polyamide-imide-based primer, a polyether Sulfone primers and mixed primers are preferably used. For example, for a heat-resistant endless belt layer of polyimide resin, a polyimide-based primer, a fluorine-based primer, or a mixed primer thereof is preferably used. Specifically, KUKUWARE (A primer) 459 manufactured by Deyupon Co., Ltd. -882, MP902BN manufactured by Mitsui Fluorochemical, MP910K manufactured by Mitsui Fluorochemical, etc. are used.

本発明の定着部材においては、耐熱性基材の表面に存在する樹脂と、離型層の耐熱性樹脂からなる外殻とが同一種類の樹脂であって、離型層が耐熱性基材の上に直接形成されていることが好ましい。   In the fixing member of the present invention, the resin existing on the surface of the heat resistant substrate and the outer shell made of the heat resistant resin of the release layer are the same type of resin, and the release layer is made of the heat resistant substrate. It is preferably formed directly on the top.

例えば、ポリエーテルイミドやポリアミドイミド等の耐熱性エンドレスベルト層に対して、離型層を構成する耐熱性樹脂としてもポリエーテルイミドやポリアミドイミド等を使用し、直接耐熱性エンドレスベルト層上に離型層を形成することによって接着層を使用しなくとも耐熱性基材と、離型層との接着性を高めることができ、ブレード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る際の離型層の剥離を防止することができるため、接着層の塗布および乾燥を行う必要が無く、工程数の低減が可能となり、金属製円筒状芯金上に離型層を形成する場合に比べ、さらに接着性を高めることができる。   For example, for a heat-resistant endless belt layer such as polyetherimide or polyamideimide, polyetherimide or polyamideimide is also used as the heat-resistant resin constituting the release layer, and is separated directly on the heat-resistant endless belt layer. By forming the mold layer, the adhesiveness between the heat-resistant substrate and the release layer can be improved without using an adhesive layer, such as a cleaning means such as a blade, a release agent coating means, a recording material separation nail, Since it is possible to prevent the release layer from being peeled off when it is rubbed by a temperature detection element, a pressure roller, etc., there is no need to apply and dry the adhesive layer, which makes it possible to reduce the number of processes, Compared with the case where a release layer is formed on a cylindrical metal core, the adhesion can be further improved.

本発明の定着装置は、前記定着部材と、トナーを定着した記録材を定着部材より分離するための定着部材に当接される部材とが備えられている。   The fixing device of the present invention includes the fixing member and a member that contacts the fixing member for separating the recording material on which the toner is fixed from the fixing member.

本発明の定着装置の一実施態様の概略断面図を図16に示す。上側の定着ローラ(加熱ローラ)1と下側の加圧ローラ2は、互いに並行に上下に所定の押圧力をもって圧接されている。発熱源3は定着ローラ1に内装したハロゲンヒータ、温度検知素子4は定着ローラ1の表面に接触させたサーミスタであり、定着ローラ1の表面温度が温度検知素子4により検知され、その検知情報に応じて不図示の制御回路により発熱源3の通電が制御されて定着ローラ1の表面温度が所定の温度に管理される。記録材分離爪6は定着ローラ1にばね7で付勢して当接されており、定着ローラ1の面に付着して巻き付こうとする記録材を定着ローラ1から分離する働きをする。   A schematic cross-sectional view of one embodiment of the fixing device of the present invention is shown in FIG. The upper fixing roller (heating roller) 1 and the lower pressure roller 2 are pressed against each other with a predetermined pressing force in parallel up and down. The heat source 3 is a halogen heater built in the fixing roller 1, and the temperature detection element 4 is a thermistor in contact with the surface of the fixing roller 1. The surface temperature of the fixing roller 1 is detected by the temperature detection element 4, and the detection information is Accordingly, energization of the heat source 3 is controlled by a control circuit (not shown), and the surface temperature of the fixing roller 1 is managed at a predetermined temperature. The recording material separation claw 6 is urged against and brought into contact with the fixing roller 1 by a spring 7, and functions to separate the recording material to be attached to and wound on the surface of the fixing roller 1 from the fixing roller 1.

加圧ローラ2は芯金2bの表層にシリコンゴム層2aが被覆されている。定着ローラ1と加圧ローラ2は不図示の駆動手段により所定の速度で回転駆動される。記録材Pは不図示の作像手段部で未定着トナー画像Tが形成担持されてから、定着ローラ1と加圧ローラ2の挟圧部(定着ニップ部、ニップ幅5〜6mm)Nに導入され、この挟圧部を挟持搬送されていくことで熱と圧力でトナー像の定着を受ける。   In the pressure roller 2, the surface layer of the core metal 2b is covered with a silicon rubber layer 2a. The fixing roller 1 and the pressure roller 2 are rotationally driven at a predetermined speed by a driving unit (not shown). The recording material P is introduced into a clamping portion (fixing nip portion, nip width 5 to 6 mm) N between the fixing roller 1 and the pressure roller 2 after an unfixed toner image T is formed and supported by an image forming unit (not shown). Then, the toner image is fixed by heat and pressure by being nipped and conveyed by the nipping portion.

本発明の定着装置においては、定着部材の表面に、フッ素樹脂を取り囲む耐熱性樹脂からなる外殻を備えた離型層が形成されているため、離型層の耐熱性に優れている。15℃〜250℃の温度における耐熱性樹脂のMartens硬度HMがフッ素樹脂よりも大きいため、記録材分離爪、温度検出素子、加圧ローラ等で押圧されてもフッ素樹脂のみの場合に比べて変形しにくいことから、これらが食い込みにくく、そのため摩耗しにくくなっている。大量の紙(記録材)を通した時、紙から発生した紙粉が定着部材に付着して紙粉に含まれる種々の無機充填剤により離型層表面が摺擦を受けても同様の理由で摩耗しにくい。トナー中から出て離型層側に付着したワックスが、離型層上ではじかれることがないため、直接、トナーの樹脂等が離型層に触れ、オフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して定着ローラに被記録材が巻きつくことも生じない。   In the fixing device of the present invention, since the release layer having an outer shell made of a heat resistant resin surrounding the fluororesin is formed on the surface of the fixing member, the heat resistance of the release layer is excellent. Since the Martens hardness HM of the heat resistant resin at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. is larger than that of the fluororesin, it is deformed as compared with the case of using only the fluororesin even when pressed by a recording material separation claw, a temperature detecting element, a pressure roller, etc. Since they are difficult to wear, they are less likely to bite and thus less wear. Even when a large amount of paper (recording material) is passed through, the paper powder generated from the paper adheres to the fixing member and the release layer surface is rubbed with various inorganic fillers contained in the paper powder for the same reason. It is hard to wear out. Since the wax that comes out of the toner and adheres to the release layer side is not repelled on the release layer, the resin of the toner directly touches the release layer and offsets it, like a hot melt adhesive. Therefore, the recording material is not wound around the fixing roller.

本発明の定着装置は、さらに、前記離型層の表面に離型剤を供給する手段が設けられていることが好ましく、さらに、前記離型層の表面をクリーニングする手段が設けられていることが好ましい。   The fixing device of the present invention preferably further includes means for supplying a release agent to the surface of the release layer, and further includes means for cleaning the surface of the release layer. Is preferred.

本発明の定着装置における他の一実施態様の概略断面図を図17に示す。図16と共通の構成部材部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。ローラ体5は定着ローラ1に対するオイル供給部材とクリーニング部材を兼用している。ローラ体5は芯金5aとオイル含浸耐熱性フェルト5bより構成され、不図示の偏心カム等により定着ローラ1に対して接離制御される。耐熱性樹脂のMartens硬度HMが定着時の温度においてフッ素樹脂よりも大きいため、クリーニング手段、離型剤塗布手段で押圧された場合でも変形しにくいためこれらが食い込みにくく、そのため摩耗しにくくなっている。また、離型層に塗布された離型剤がはじかれることがないよう接触角が制御されている為、直接トナーの樹脂等が離型層に触れてしまいオフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して定着ローラに被記録材が巻きつくといったことが生じない。   A schematic cross-sectional view of another embodiment of the fixing device of the present invention is shown in FIG. Components that are the same as those in FIG. 16 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The roller body 5 serves as both an oil supply member and a cleaning member for the fixing roller 1. The roller body 5 is composed of a metal core 5a and an oil-impregnated heat-resistant felt 5b, and is controlled to contact and separate from the fixing roller 1 by an eccentric cam (not shown). Since the Martens hardness HM of the heat-resistant resin is larger than that of the fluororesin at the temperature at the time of fixing, it is difficult to be deformed even when pressed by the cleaning means and the release agent coating means, and therefore, it is difficult to bite, and therefore it is difficult to wear. . In addition, since the contact angle is controlled so that the release agent applied to the release layer is not repelled, the toner resin or the like directly touches the release layer to cause an offset or hot melt adhesive. Thus, the recording material does not wrap around the fixing roller.

さらに本実施態様における定着ローラ1の離型層に離型剤を塗布すると、耐熱性樹脂部分にオイル成分が保持されてオフセット防止被覆層は長期にわたり安定した非粘着性を示すことができ、トナーが付着しない。   Further, when a release agent is applied to the release layer of the fixing roller 1 in this embodiment, the oil component is held in the heat-resistant resin portion, and the offset prevention coating layer can exhibit stable non-adhesiveness over a long period of time. Does not adhere.

本発明の定着方法は、前記定着装置を用い、離型層の表面に離型剤を供給して、電子写真画像の定着を行うものであり、本発明の他の定着方法は、前記定着装置を用い、離型層の表面をクリーニングして、電子写真画像の定着を行うものである。   The fixing method of the present invention is to fix the electrophotographic image by supplying a release agent to the surface of the release layer using the fixing device, and the other fixing method of the present invention is the fixing device. Is used to clean the surface of the release layer and fix the electrophotographic image.

本発明の定着装置において、定着部材に当接される部材のMartens硬度HMが、室温から定着時の離型層の温度までの間の温度において、前記耐熱性樹脂の値よりも小さいことが好ましい。   In the fixing device of the present invention, it is preferable that the Martens hardness HM of the member in contact with the fixing member is smaller than the value of the heat resistant resin at a temperature from room temperature to the temperature of the release layer at the time of fixing. .

記録材を定着部材より分離するために定着部材に当接される部材のMartens硬度HMが定着時の温度において離型層中の耐熱性樹脂よりも小さければ、大きい場合に比べ、離型層が該当接される部材で押圧されてもより変形しにくくなるため、該当接される部材が離型層に食い込みにくくなり、離型層の摩耗が非常に発生しにくい定着装置とすることができる。例えば、定着部材に当接される部材が記録材分離爪で、離型層の耐熱性樹脂がポリエーテルイミド(PEI)である場合は、記録材分離爪をPEEK等の材料で形成する。もちろん、定着部材に当接される部材は記録材分離爪に限定されることはなく、ブレード等の他の形状でも構わない。   In order to separate the recording material from the fixing member, if the Martens hardness HM of the member abutted on the fixing member is smaller than the heat resistant resin in the release layer at the temperature at the time of fixing, the release layer is larger than the case where it is larger. Since it is more difficult to deform even when pressed by the abutting member, the fixing member is less likely to bite into the release layer and wear of the release layer is very unlikely. For example, when the member that contacts the fixing member is a recording material separation claw and the heat-resistant resin of the release layer is polyetherimide (PEI), the recording material separation claw is formed of a material such as PEEK. Of course, the member abutting on the fixing member is not limited to the recording material separation claw, but may be another shape such as a blade.

また、定着装置によっては離型層表面を室温から定着可能な温度に昇温する際に、定着部材に接している加圧部材の表面温度を速やかに均一な温度で安定させるため、定着部材を回転させながら加熱を行う場合があるが、この場合、室温から定着時の離型層の温度までの間の温度においても記録材を定着部材より分離するために定着部材に当接される部材のMartens硬度HMが離型層中の耐熱性樹脂よりも小さければ、大きい場合に比べて、離型層が該当接される部材で押圧されてもより変形しにくくなるため該当接される部材が離型層に食い込みにくくなる。そのためいっそう摩耗しにくくできる。例えば、定着部材に当接される部材が記録材分離爪で、離型層の耐熱性樹脂がPEIやPIである場合は、記録材分離爪をPEEK等の材料で形成する。   Further, depending on the fixing device, when the surface of the release layer is heated from room temperature to a temperature at which fixing can be performed, the surface temperature of the pressure member in contact with the fixing member is quickly stabilized at a uniform temperature. There is a case where heating is performed while rotating. In this case, a member abutting on the fixing member is used to separate the recording material from the fixing member even at a temperature from room temperature to the temperature of the release layer at the time of fixing. If the Martens hardness HM is smaller than the heat resistant resin in the release layer, it will be more difficult to deform even if the release layer is pressed by the corresponding contact member, so that the corresponding contact member is separated. It becomes difficult to bite into the mold layer. Therefore, it can be made harder to wear. For example, when the member that contacts the fixing member is a recording material separation claw and the heat-resistant resin of the release layer is PEI or PI, the recording material separation claw is formed of a material such as PEEK.

本発明の画像形成装置は、前記定着装置が備えられているものである。   The image forming apparatus of the present invention is provided with the fixing device.

本発明の画像形成装置によれば、定着部材の使用可能な期間が大幅に伸びるため、省資源化につながり、近年問題視されている環境への負荷を減少させることが可能となる。   According to the image forming apparatus of the present invention, since the usable period of the fixing member is greatly increased, resource saving is achieved, and it is possible to reduce the load on the environment which has been regarded as a problem in recent years.

表5に示した離型層を用い、株式会社リコー社製MF4570を使用して、帯電電位を測定し、オフセット性、紙詰まり、耐摩耗性、耐熱樹脂の離脱、温度分布について評価を行った。   Using the release layer shown in Table 5, the charging potential was measured using MF4570 manufactured by Ricoh Co., Ltd., and the offset property, paper jam, abrasion resistance, release of heat resistant resin, and temperature distribution were evaluated. .

ここで、離型層は、耐熱性基材としてのアルミニウム製円筒形芯金の上部に、30μmの厚さに形成した。定着時の定着部材の温度は180℃とした。   Here, the mold release layer was formed in the thickness of 30 micrometers on the upper part of the aluminum cylindrical core metal as a heat resistant base material. The temperature of the fixing member at the time of fixing was set to 180 ° C.

なお、帯電電位は、表面電位計Trek製 Model347により通紙中の定着ローラ表面を測定し、時間平均を算出した。オフセット性は、罫線状チャートを連続100枚複写して4段階の評価をした(良→◎→○→△→×→悪)。紙詰まりは、黒ベタチャートを連続10000枚複写して、定着部での紙詰まり数を4段階の評価をした(良→◎→○→△→×→悪)。耐摩耗性は、連続通紙し、表面の削れ量により4段階の評価をした(良→◎→○→△→×→悪)。耐熱性樹脂の脱離は、連続通紙し、脱離による孔の量により4段階の評価をした(良→◎→○→△→×→悪)。温度分布は、定着ローラ軸方向の中央部と両端部の3個所にサーミスタを取り付け、温度差を測定し、4段階の評価をした(温度差小→◎→○→△→×→大)。   The charging potential was determined by measuring the surface of the fixing roller during paper passing with a Model 347 manufactured by Trek, a surface potential meter, and calculating the time average. The offset property was evaluated in four stages by copying 100 ruled line charts continuously (good → ◎ → ○ → Δ → × → bad). For paper jam, 10,000 solid black charts were copied continuously, and the number of paper jams in the fixing unit was evaluated in four stages (good → ◎ → ○ → Δ → × → bad). Abrasion resistance was evaluated in four stages according to the amount of surface scraping (good → ◎ → ○ → Δ → × → bad). Desorption of the heat-resistant resin was continuously passed through and evaluated in four stages according to the amount of holes due to desorption (good → ◎ → ○ → Δ → × → bad). For the temperature distribution, a thermistor was attached to the center and both ends of the fixing roller in the axial direction, and the temperature difference was measured and evaluated in four stages (temperature difference small → ◎ → ○ → Δ → × → large).

帯電電位を測定した結果並びにオフセット性、紙詰まり、耐摩耗性、耐熱樹脂の離脱及び温度分布について評価を行った結果を表5に示す。   Table 5 shows the results of measuring the charging potential and the results of evaluation of offset property, paper jam, abrasion resistance, heat-resistant resin detachment, and temperature distribution.

Figure 2005265998
Figure 2005265998

表5の結果より、実施例1〜5は、いずれも、オフセット性、紙詰まり、耐摩耗性、耐熱樹脂の離脱及び温度分布について良好であった。それに対し、比較例1〜3は、いずれも、オフセット性、紙詰まり、耐摩耗性及び温度分布について、実施例1〜5より劣るものであった。   From the results of Table 5, Examples 1 to 5 were all excellent in offset property, paper jam, abrasion resistance, release of heat-resistant resin and temperature distribution. On the other hand, Comparative Examples 1-3 were inferior to Examples 1-5 about offset property, paper jam, abrasion resistance, and temperature distribution.

本発明におけるMartens硬度HMを測定する方法の一実施形態の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of the method of measuring Martens hardness HM in this invention. 耐熱性樹脂からなる外殻を構成する一部又は全部を溶融させた複合粉体の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the composite powder which melted one part or all part which comprises the outer shell which consists of heat resistant resins. FEPの粒子を溶融連結させた複合粉体の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the composite powder which melt-coupled the particle | grains of FEP. 従来の耐摩耗性向上用の離型層の表面と断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the surface and cross section of the release layer for the conventional abrasion resistance improvement. 従来の耐摩耗性向上用の離型層の表面と断面の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of the release layer for the conventional abrasion resistance improvement. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the surface and cross section of a mold release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of the mold release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面のその他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of a release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面のその他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of a release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面のその他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of a release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面のその他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of a release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面のその他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of a release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層の表面と断面のその他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the surface and cross section of a release layer in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mold release layer cross section in the fixing member of this invention. 本発明の定着部材における離型層断面の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the mold release layer cross section in the fixing member of this invention. 本発明の定着装置の一実施形態を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a fixing device of the present invention. 本発明の定着装置の他の一実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows other one Embodiment of the fixing device of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 定着ローラ
2 加圧ローラ
2a シリコンゴム層
2b 芯金
3 発熱源
4 温度検知素子
5 ローラ体
5a 芯金
5b オイル含浸耐熱性フェルト
6 記録材分離爪
7 ばね
N 挟圧部
P 記録材
T 未定着トナー画像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2 Pressure roller 2a Silicon rubber layer 2b Core metal 3 Heat source 4 Temperature detection element 5 Roller body 5a Core metal 5b Oil impregnation heat-resistant felt 6 Recording material separation claw 7 Spring N Holding pressure part P Recording material T Unfixed Toner image

Claims (17)

耐熱性基材と、前記耐熱性基材の上に形成された離型層とを有する定着部材であって、
前記離型層は、フッ素樹脂を含む粒子と、当該フッ素樹脂を含む粒子の外側を囲み、かつ15℃〜250℃までの温度におけるMartens硬度HMが当該フッ素樹脂の値より大きい耐熱性樹脂からなる外殻とを備えた複合粉体を集合させた後に膜化させたものであることを特徴とする定着部材。
A fixing member having a heat resistant substrate and a release layer formed on the heat resistant substrate,
The release layer is composed of particles containing a fluororesin and a heat resistant resin that surrounds the outside of the particles containing the fluororesin and has a Martens hardness HM at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. that is greater than the value of the fluororesin. A fixing member, wherein a composite powder including an outer shell is assembled and then formed into a film.
前記離型層は、前記耐熱性樹脂からなる外殻を構成する粒子の一部又は全部が溶融されたものであることを特徴とする請求項1に記載の定着部材。   The fixing member according to claim 1, wherein the release layer is obtained by melting part or all of the particles constituting the outer shell made of the heat resistant resin. 前記耐熱性樹脂からなる外殻の厚さは、トナーの粒径よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着部材。   The fixing member according to claim 1, wherein a thickness of the outer shell made of the heat resistant resin is smaller than a particle diameter of the toner. 前記定着部材は、前記離型層の表面にフッ素樹脂のみからなる層が積層されたものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着部材。   4. The fixing member according to claim 1, wherein a layer made of only a fluororesin is laminated on the surface of the release layer. 5. 前記フッ素樹脂を含む粒子には、導電性充填剤が含有されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着部材。   The fixing member according to claim 1, wherein the particles containing the fluororesin contain a conductive filler. 前記フッ素樹脂を含む粒子には、熱伝導性充填剤が含有されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着部材。   The fixing member according to claim 1, wherein the particles containing the fluororesin contain a thermally conductive filler. 前記定着部材は、前記耐熱性基材と前記離型層の間に弾性層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の定着部材。   The fixing member according to claim 1, wherein an elastic layer is provided between the heat-resistant substrate and the release layer. 前記定着部材は、前記耐熱性樹脂の表面の一部が前記耐熱性基材又は前記弾性層と接着しているものであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の定着部材。   8. The fixing member according to claim 1, wherein a part of the surface of the heat resistant resin is bonded to the heat resistant base material or the elastic layer. 9. Fixing member. 前記定着部材は、前記離型層と前記耐熱性基材又は前記弾性層の間に接着層が設けられたものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の定着部材。   9. The fixing according to claim 1, wherein the fixing member includes an adhesive layer provided between the release layer and the heat-resistant base material or the elastic layer. Element. 前記定着部材は、前記耐熱性基材の表面に存在する樹脂と、前記離型層の耐熱性樹脂からなる外殻とが同一種類の樹脂であって、前記離型層が前記耐熱性基材の上に直接形成されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の定着部材。   In the fixing member, the resin existing on the surface of the heat-resistant substrate and the outer shell made of the heat-resistant resin of the release layer are the same type of resin, and the release layer is the heat-resistant substrate. The fixing member according to claim 1, wherein the fixing member is formed directly on the fixing member. 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の定着部材と、トナーを定着した記録材を定着部材より分離するための定着部材に当接される部材とが備えられていることを特徴とする定着装置。   A fixing member according to claim 1, and a member abutting on the fixing member for separating the recording material on which the toner is fixed from the fixing member. Fixing device. 前記定着装置は、さらに、前記離型層の表面に離型剤を供給する手段が設けられていることを特徴とする請求項11に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 11, wherein the fixing device further includes means for supplying a release agent to the surface of the release layer. 請求項12に記載の定着装置を用い、前記離型層の表面に離型剤を供給して、電子写真画像の定着を行うことを特徴とする定着方法。   A fixing method comprising fixing the electrophotographic image by using the fixing device according to claim 12 and supplying a release agent to the surface of the release layer. 前記定着装置は、さらに、前記離型層の表面をクリーニングする手段が設けられていることを特徴とする請求項11又は12に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 11, wherein the fixing device further includes means for cleaning a surface of the release layer. 請求項14に記載の定着装置を用い、前記離型層の表面をクリーニングして、電子写真画像の定着を行うことを特徴とする定着方法。   A fixing method comprising: fixing the electrophotographic image by cleaning the surface of the release layer using the fixing device according to claim 14. 前記定着装置は、前記定着部材に当接される部材の15℃〜250℃までの温度におけるMartens硬度HMが前記耐熱性樹脂の値よりも小さいことを特徴とする請求項11、12、14のいずれか1つの項に記載の定着装置。   15. The fixing device according to claim 11, wherein a Martens hardness HM at a temperature of 15 ° C. to 250 ° C. of a member abutting on the fixing member is smaller than a value of the heat resistant resin. The fixing device according to any one of the items. 請求項11、12、14、16のいずれか1つの項に記載の定着装置が備えられていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of claims 11, 12, 14, and 16.
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