JP2006130822A - Fluorocarbon resin coating method and fixing member - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorocarbon resin coating method capable of forming a fluorocarbon resin film which is excellent in adhesion to a silicone rubber layer, thin, and excellent in surface smoothness. <P>SOLUTION: The method includes a first process in which an addition reaction type uncured liquid silicone rubber layer is formed on a substrate, a second process in which thermoplastic resin particles are applied on the surface of the silicone rubber, a third process in which the silicone rubber coated with the resin particles is heated and cured, a fourth process in which the dispersion of fluorocarbon resin particles is applied on the surface of the cured silicone rubber and dried, and a fifth process in which the fluorocarbon resin particles are baked and formed into a film. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、円筒または円柱基材上へのふっ素樹脂被覆方法及び、この方法により製造した積層部材と、これを有してなる、複写機・レーザービームプリンタ(LBP)等の電子写真装置に配設される定着部材に関するものである。   The present invention relates to a fluororesin coating method on a cylindrical or cylindrical substrate, a laminated member manufactured by this method, and an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser beam printer (LBP) having the same. The present invention relates to a fixing member provided.

従来、電子写真方式を用いた複写機・プリンタ・ファックス等の画像形成装置における記録材上の未定着画像を定着する定着装置としては、熱効率、安全性が良好な接触加熱方式の定着装置が広く知られているが、熱伝達効率が高く、装置の立ち上がりも早い方式として、熱容量の小さなベルトを介して加熱するベルト加熱方式の定着装置が、省エネルギー化の観点から多く採用されている。このベルトを基層として、弾性材料や離型材料を積層させることによって定着部材が構成されており、これらの構成材料においても省エネルギー化の工夫がなされている。例えば、ふっ素樹脂などの離型材料からなる表層においては、熱効率の観点からできるだけその膜厚は薄いほうが望ましく、これを実現する手段としては、基層あるいはゴム弾性層の上にふっ素樹脂分散液などをスプレーでコーティングして膜を形成するという方法がある。しかしこの方法には、チューブを被覆して表層を形成するという方法に比べると、表面平滑性の良好な膜に仕上げることが難しく、従って良質な画像が得られにくいという課題がある。さらに、表層と基層あるいは弾性層との接着不良などによる表層の剥離や磨耗といった耐久性における課題がある。これらの課題を解決する手段として、例えば加硫前のシリコーンゴムに表面化学処理を施したふっ素樹脂粉末を練りこみ、芯金上に塗布することによって、離型性に優れかつ耐久性のよい定着ローラを得るという先行技術がある(特許文献1)。しかしこれはゴム中に樹脂粒子を練りこむという点で、ゴムの硬度および粘度が高くなってしまい、作業性が悪くなってしまう上に、表面の平滑性を得にくいという点で、問題の解決には不十分である。表面平滑性の改善においては、芯がね上にシリコーンゴム弾性層を形成した後に、ふっ素ゴムにふっ素樹脂粒子を混合分散した塗料を積層し、その表面にふっ素樹脂材料をスプレー塗装してから焼成するという製造方法がある(特許文献2)が、これは、ふっ素ゴム層が熱伝導の妨げとなり、省エネルギーという観点からは外れるものである。またゴム層と樹脂層との接着性の改善に対しては、ゴム層に研磨あるいはブラストなどの処理を施して表面を粗面化し、その上に樹脂層を形成するという技術が知られている(特許文献3)。しかしこれは製造工程上、作業が煩雑になるという課題がある。
特開平07−158632号公報 特開2000−187407号公報 特開平09−096987号公報
Conventionally, as a fixing device for fixing an unfixed image on a recording material in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, or a fax machine, a contact heating type fixing device having excellent thermal efficiency and safety is widely used. As is known, a belt heating type fixing device that heats through a belt having a small heat capacity is widely used from the viewpoint of energy saving as a method of high heat transfer efficiency and quick start-up of the device. A fixing member is formed by laminating an elastic material or a release material using the belt as a base layer, and energy saving is devised also in these constituent materials. For example, in the surface layer made of a mold release material such as fluororesin, it is desirable that the film thickness is as thin as possible from the viewpoint of thermal efficiency. As a means for realizing this, a fluororesin dispersion or the like is applied on the base layer or the rubber elastic layer. There is a method of forming a film by coating with a spray. However, this method has a problem in that it is difficult to finish a film with good surface smoothness, and therefore, a high-quality image is difficult to obtain, compared to a method of forming a surface layer by covering a tube. Furthermore, there is a problem in durability such as peeling and abrasion of the surface layer due to poor adhesion between the surface layer and the base layer or the elastic layer. As a means for solving these problems, for example, a fluororesin powder obtained by subjecting a silicone rubber before vulcanization to a surface chemical treatment is kneaded and applied onto a core metal, so that fixing with excellent releasability and durability is achieved. There is a prior art of obtaining a roller (Patent Document 1). However, this is because the resin particles are kneaded into the rubber, which increases the hardness and viscosity of the rubber, which degrades the workability and makes it difficult to obtain surface smoothness. Is not enough. To improve the surface smoothness, after forming a silicone rubber elastic layer on the core, laminating a paint in which fluororesin particles are mixed and dispersed in fluororubber, spraying the fluororesin material on the surface and firing There is a manufacturing method of doing this (Patent Document 2), but this is out of the viewpoint of energy saving because the fluoro rubber layer hinders heat conduction. For improving the adhesion between the rubber layer and the resin layer, a technique is known in which the rubber layer is subjected to a treatment such as polishing or blasting to roughen the surface and a resin layer is formed thereon. (Patent Document 3). However, this has a problem that the operation becomes complicated in the manufacturing process.
Japanese Patent Laid-Open No. 07-158632 JP 2000-187407 A JP 09-096987 A

これまでに述べたように、シリコーンゴム弾性層上にふっ素樹脂表層膜を積層する場合、シリコーンゴム層とふっ素樹脂層との接着力および、ふっ素樹脂表層の表面平滑性を満足させることが課題である。さらに、電子写真装置に配設される定着部材において表層はできるだけ薄い方が熱応答性の観点からも望ましい。しかし現状ではいずれの技術も、これらの要求を全て満足させるには不十分である。   As described above, when laminating a fluororesin surface layer on a silicone rubber elastic layer, it is necessary to satisfy the adhesive strength between the silicone rubber layer and the fluororesin layer and the surface smoothness of the fluororesin surface layer. is there. Further, it is desirable from the viewpoint of thermal response that the surface layer of the fixing member provided in the electrophotographic apparatus is as thin as possible. However, at present, neither technology is sufficient to satisfy all of these requirements.

本発明は、前記従来の課題を解決するため、シリコーンゴム層とふっ素樹脂膜が優れた接着力をもち、かつ膜厚が薄く表面平滑性の優れたふっ素樹脂膜を形成することができるふっ素樹脂被覆方法、および、この方法によって得られる積層部材およびこの積層部材を有する定着部材を提供することを目的とする。   In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention provides a fluororesin that can form a fluororesin film having a thin film thickness and excellent surface smoothness, with a silicone rubber layer and a fluororesin film having excellent adhesive force. It is an object of the present invention to provide a coating method, a laminated member obtained by this method, and a fixing member having the laminated member.

上記目的を実現するために、本出願に係る第1の発明は、本発明の主たる目的に必要最小限なものであり、第一の工程として基材上に付加反応型液状シリコーンゴムの未硬化層を形成、第二の工程として熱可塑性樹脂粒子を前記シリコーンゴム表面に塗布し、第三の工程として前記の熱可塑性樹脂粒子を塗布したシリコーンゴムを加熱硬化し、第四の工程として前記の加熱硬化させたシリコーンゴム表面にふっ素樹脂粒子の分散液を塗布・乾燥し、第五の工程として前記ふっ素樹脂粒子を焼成・製膜することを特徴とするふっ素樹脂被覆方法を提供することにより、薄く、表面平滑性に優れたふっ素樹脂膜を得るとともに、ふっ素樹脂膜とシリコーンゴム層との良好な接着力を得ることが可能である。   In order to achieve the above object, the first invention according to the present application is the minimum necessary for the main object of the present invention, and as a first step, uncured addition-reactive liquid silicone rubber is formed on a substrate. Forming a layer, applying thermoplastic resin particles to the surface of the silicone rubber as a second step, heat-curing the silicone rubber coated with the thermoplastic resin particles as a third step, and By providing and drying a dispersion of fluororesin particles on the surface of the heat-cured silicone rubber, and providing the fluororesin coating method characterized by firing and forming the fluororesin particles as a fifth step, It is possible to obtain a thin fluororesin film having excellent surface smoothness and to obtain a good adhesive force between the fluororesin film and the silicone rubber layer.

また、上記目的を実現するために、本出願に係る第2の発明は、第1の発明における熱可塑性樹脂粒子についての発明であり、熱可塑性樹脂粒子が脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末であることを特徴とする。脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末を用いることにより、ふっ素樹脂粉末とふっ素樹脂膜およびシリコーンゴム層との接触面積を広く確保するとともに、化学的な結合力を発揮することが可能となり、良好な接着性能(耐久性)を提供することができる。   In order to achieve the above object, a second invention according to the present application is an invention relating to the thermoplastic resin particles in the first invention, wherein the thermoplastic resin particles are a fluorine resin powder subjected to a defluorination treatment. It is characterized by being. By using the fluorine resin powder that has been defluorinated, it is possible to secure a wide contact area between the fluorine resin powder, the fluorine resin film, and the silicone rubber layer, and to exert a chemical bonding force. Adhesive performance (durability) can be provided.

本出願に係る第3の発明は、第1または第2の発明のシリコーンゴムの組成についての発明であり、付加反応型液状シリコーンゴムが、加硫前のシロキサン結合の水素原子のモル数と、ビニル基のモル数の比率(H/Vi)を1.0〜5の範囲で配合することにより、脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末とシリコーンゴムとの化学的な結合力をより発揮しやすくすることを目的とする。   3rd invention which concerns on this application is invention about the composition of the silicone rubber of 1st or 2nd invention, addition reaction type liquid silicone rubber is the number of moles of hydrogen atoms of the siloxane bond before vulcanization, By compounding the molar ratio of vinyl groups (H / Vi) in the range of 1.0 to 5, it is easier to demonstrate the chemical bonding force between the fluororesin powder that has been defluorinated and the silicone rubber. The purpose is to do.

本出願に係る第4の発明は、第1から第3の発明の熱可塑性樹脂粒子の粒子径および被覆面積占有率についての発明であり、粒子径が0.1μm以上15μm以下の粒子を用いるとともに、下層のシリコーンゴムに対する被覆面積占有率を70%以上100%未満とすることにより、ふっ素樹脂膜の表面平滑性と、ふっ素樹脂膜とシリコーンゴム層との接着力を両立することが可能となり、本発明の主たる目的をより効果的に達成することを目的とする。ここで粒子径とは平均粒子径のことであり、平均粒子径はレーザー回折式粒度分布測定装置(島津製作所(株)製 商品名 SALD−7000)で測定したメディアン径(D50)のことを示す。また、被覆面積占有率とは、シリコーンゴムに熱可塑性樹脂粒子を塗布したものの任意の5箇所における10mm×10mmの視野内で、シリコーンゴムを熱可塑性樹脂粒子塗布方向から見た熱可塑性樹脂粒子の被覆面積の合計の比の平均で表す。具体的には、高倍率ビデオマイクロスコープ(KEYENCE社製 商品名 デジタルHFマイクロスコープ VH−8000)によって塗布方向から加熱硬化前の熱可塑性樹脂粒子の付着した面を観察し、その観察画像を二値化処理することによって熱可塑性樹脂粒子のシリコーンゴム層に対する被覆面積占有率を算出した。同様にして観察・算出した5箇所の平均値をその部材における被覆面積占有率とした。   4th invention based on this application is invention regarding the particle diameter and covering area occupation rate of the thermoplastic resin particle of 1st-3rd invention, While using particle | grains whose particle diameter is 0.1 micrometer or more and 15 micrometers or less, By making the covering area occupation ratio of the lower layer silicone rubber 70% or more and less than 100%, it becomes possible to achieve both the surface smoothness of the fluororesin film and the adhesive force between the fluororesin film and the silicone rubber layer, It is an object to more effectively achieve the main object of the present invention. Here, the particle diameter means an average particle diameter, and the average particle diameter indicates a median diameter (D50) measured with a laser diffraction particle size distribution analyzer (trade name: SALD-7000, manufactured by Shimadzu Corporation). . Further, the covering area occupancy is a range of 10 mm × 10 mm in any five places of the thermoplastic resin particles applied to the silicone rubber, and the thermoplastic resin particles viewed from the direction of the thermoplastic resin particles applied in the thermoplastic rubber particle application direction. Expressed as the average of the ratio of the total coverage area. Specifically, the surface to which the thermoplastic resin particles before heat-curing were adhered was observed from the application direction with a high-magnification video microscope (trade name Digital HF Microscope VH-8000, manufactured by KEYENCE Inc.), and the observed image was binarized. The covering area occupation ratio with respect to the silicone rubber layer of the thermoplastic resin particles was calculated. Similarly, the average value of five locations observed and calculated was defined as the covering area occupation ratio of the member.

本出願に係る第5・第6の発明は、第1から第4の発明のふっ素樹脂被覆方法を用いて形成する積層部材についての発明であり、付加反応型液状シリコーンゴムの硬化層とふっ素樹脂粒子の焼成層が脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末を介して積層してなることにより、本発明の主たる目的を達成することを目的とする。   The fifth and sixth inventions according to the present application are inventions relating to laminated members formed using the fluororesin coating methods of the first to fourth inventions, and a cured layer of an addition reaction type liquid silicone rubber and a fluororesin An object of the present invention is to achieve the main object of the present invention by laminating the fired layer of particles through a fluorine resin powder subjected to defluorination treatment.

本出願に係る第7・第8の発明は、第5および第6の発明の積層部材を用いて形成する定着部材についての発明であり、基材上に第5および第6の発明の積層部材を有してなることを特徴とすることにより、本発明の主たる目的を達成することを目的とする。   The seventh and eighth inventions according to the present application are inventions concerning a fixing member formed using the laminated members of the fifth and sixth inventions, and the laminated members of the fifth and sixth inventions on a substrate. It is an object of the present invention to achieve the main object of the present invention.

以上説明した本発明によれば、薄く表面平滑性に優れたふっ素樹脂膜を形成しながら、なおかつ、ふっ素樹脂膜とシリコーンゴム層との良好な接着力を確保しうる、ふっ素樹脂被覆方法を提供することができる。   According to the present invention described above, there is provided a fluororesin coating method capable of securing a good adhesive force between the fluororesin film and the silicone rubber layer while forming a thin fluororesin film having excellent surface smoothness. can do.

また、この方法を用いることにより、表面平滑性および耐久性に優れた、電子写真装置に配設される定着部材を提供することができる。   Further, by using this method, it is possible to provide a fixing member disposed in an electrophotographic apparatus that is excellent in surface smoothness and durability.

以下、図面を用いて本発明を実施した形態の一例を示した。   Hereinafter, an example of an embodiment in which the present invention is implemented is shown using the drawings.

図1は本発明のふっ素樹脂被覆方法を用いることによって形成できる積層部材である。11はふっ素樹脂からなる表層であり、12は熱可塑性樹脂粒子(脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末)、13はシリコーンゴムからなる弾性層である。   FIG. 1 shows a laminated member that can be formed by using the fluororesin coating method of the present invention. 11 is a surface layer made of fluorine resin, 12 is thermoplastic resin particles (fluorine resin powder subjected to defluorination treatment), and 13 is an elastic layer made of silicone rubber.

本発明のふっ素樹脂被覆方法において、使用される熱可塑性樹脂粒子としては、接着性能の観点から、脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末であることが望ましい。前記ふっ素樹脂粉末の粒子径は0.1μm以上15μm以下であることが望ましい。これは、膜形成において膜厚を薄くするとともに、平滑性の良好な膜を形成することにおいても有利なためである。さらに、前記のふっ素樹脂粉末のシリコーンゴムに対する被覆面積占有率は70%以上100%未満であることが好ましい。これは、前記ふっ素樹脂粉末とシリコーンゴム弾性層、およびふっ素樹脂表層との接触面積を広く確保するという点と、表面性の良好な膜を形成するという点において有利なためである。また、使用されるシリコーンゴムの種類は、架橋反応の形態として特に限定されないが、シリコーンゴムの厚みをできるだけ薄くするため、およびふっ素樹脂粉末との接触面積を広く確保するためには、液状付加反応型が好適に用いられる。   In the fluororesin coating method of the present invention, the thermoplastic resin particles used are preferably fluororesin powder that has been defluorinated from the viewpoint of adhesive performance. The particle diameter of the fluororesin powder is preferably 0.1 μm or more and 15 μm or less. This is because it is advantageous in forming a film with good smoothness while reducing the film thickness in film formation. Furthermore, it is preferable that the covering area occupation ratio with respect to the silicone rubber of the said fluororesin powder is 70% or more and less than 100%. This is because it is advantageous in terms of securing a wide contact area between the fluororesin powder, the silicone rubber elastic layer, and the fluororesin surface layer, and forming a film having good surface properties. The type of silicone rubber used is not particularly limited as a form of the crosslinking reaction, but in order to make the silicone rubber as thin as possible and to ensure a wide contact area with the fluororesin powder, a liquid addition reaction is used. A mold is preferably used.

また、シリコーンゴムは官能基の種類が様々に知られているが、それら公知の種類の官能基を有したシリコーンゴムを用いても構わない。特に、メチル基のみを有したジメチルシリコーンゴムや、フェニル基を有したメチルフェニルシリコーンゴム/フェニルシリコーンゴムがトナー定着部材用に良く知られ、好んで用いられる。   Further, various types of functional groups are known for silicone rubber, but silicone rubbers having these known types of functional groups may be used. In particular, dimethyl silicone rubber having only a methyl group, and methyl phenyl silicone rubber / phenyl silicone rubber having a phenyl group are well known and preferably used for toner fixing members.

シリコーンゴムには、耐熱や伝熱や補強や増量等を目的として、無機系の粉末状の充填剤を配合しても良い。無機系充填剤は公知のものを用いることが出来る。例えば、結晶性シリカ、煙霧状シリカ、酸化鉄、アルミナなどを例示できる。好ましくは、これらの無機充填剤を、シリコーンゴム100重量部に対して、0.1重量部〜100重量部配合してなるものを用いる。   The silicone rubber may be blended with an inorganic powder filler for the purpose of heat resistance, heat transfer, reinforcement, increase in weight, and the like. Known inorganic fillers can be used. Examples thereof include crystalline silica, fumed silica, iron oxide, and alumina. Preferably, these inorganic fillers are used by blending 0.1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of silicone rubber.

この他、シリコーンゴムには各種特性の調整のために配合剤を加えても良い。   In addition, a compounding agent may be added to the silicone rubber for adjusting various properties.

前記付加反応型液状シリコーンゴムは、加硫前のシロキサン結合の水素原子のモル数と、ビニル基のモル数との比率(H/Vi)を1.0〜5の範囲で配合することが好ましい。これは、シリコーンゴムとしてのゴム弾性を維持しながら、脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末との化学的接着力の効果をより発揮しやすくするためである。また、使用されるふっ素樹脂粉末の種類は、公知である種類の材料を用いることができ、特に限定されない。一般によく知られる、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、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(PFA)、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−エチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化塩化エチレン(CTFE)ポリフッ化ビニリデンなどのふっ素樹脂粉末の単一種、または複合種の材料を用いることが好ましい。   The addition reaction type liquid silicone rubber is preferably blended in a ratio of the number of moles of hydrogen atoms of the siloxane bond before vulcanization and the number of moles of vinyl group (H / Vi) in the range of 1.0 to 5. . This is to make it easier to exhibit the effect of chemical adhesion with the fluororesin powder that has been defluorinated while maintaining rubber elasticity as a silicone rubber. Moreover, the kind of fluororesin powder used can use a known kind of material, and is not specifically limited. Generally well-known, polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) It is preferable to use a single type or a composite type of fluororesin powder such as polyfluorinated ethylene chloride (CTFE) polyvinylidene fluoride.

以下実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、これらは何ら本発明を限定するものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but these examples do not limit the present invention.

(実施例1)
まず、第一の工程として、付加反応型の2液混合タイプの液状シリコーンゴム原料を用意した。これを円筒状芯体上に膜厚が均一になるように塗布した。その後、第二の工程として熱可塑性樹脂粒子としてPTFEの粉末を用意し、これに脱ふっ素処理を施した。脱ふっ素処理方法には金属ナトリウム−ナフタリン錯体のテトラヒドロフラン溶液を用いる化学的処理方法を採用した。具体的には、PTFE粉末を約5〜10秒間、室温に戻した金属ナトリウム−ナフタリン錯体のテトラヒドロフラン溶液((株)潤工社製 商品名 テトラエッチA)に浸し、その後PTFE粉末をエタノール、水、アセトンの順でよく洗浄した。以上述べたように脱ふっ素処理を施したPTFE粉末を前記シリコーンゴムの表面に塗布した。この時、下層のシリコーンゴムに対して前記ふっ素樹脂粉末の被覆面積占有率が70%以上100%未満となるようにした。被覆面積占有率は、高倍率ビデオマイクロスコープによって塗布後の表面観察を行い、被覆面積占有率を狙いどおりに制御できたことを確認した上で、第三の工程として前記ふっ素樹脂粉末を塗布したシリコーンゴムを200℃4時間で加熱硬化し、第四の工程として、ふっ素樹脂系ディスパージョン液(ダイキン工業(株)製 商品名 ネオフロンPFA 品番;AD−2CR)を用意した。これを前記の加熱硬化させたシリコーンゴム表面に塗布・乾燥し、第五の工程として前記ふっ素樹脂粒子を、室温から一時間かけて370℃まで昇温させて、加熱・焼成した。
Example 1
First, as a first step, an addition reaction type two-component liquid silicone rubber raw material was prepared. This was applied on the cylindrical core so that the film thickness was uniform. Thereafter, PTFE powder was prepared as thermoplastic resin particles in the second step, and this was subjected to defluorination treatment. As the defluorination treatment method, a chemical treatment method using a tetrahydrofuran solution of a metal sodium-naphthalene complex was adopted. Specifically, the PTFE powder is immersed in a tetrahydrofuran solution of metal sodium-naphthalene complex (trade name: Tetra Etch A, manufactured by Junkosha Co., Ltd.) which has been returned to room temperature for about 5 to 10 seconds, and then the PTFE powder is ethanol, water, acetone. Washed in order. As described above, the PTFE powder subjected to the defluorination treatment was applied to the surface of the silicone rubber. At this time, the covering area occupation ratio of the fluororesin powder was 70% or more and less than 100% with respect to the lower layer silicone rubber. Covering area occupancy was observed after the application with a high-power video microscope, and after confirming that the covering area occupancy could be controlled as intended, the fluororesin powder was applied as a third step. Silicone rubber was heat-cured at 200 ° C. for 4 hours, and as a fourth step, a fluororesin dispersion liquid (trade name: NEOFLON PFA product number; AD-2CR, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was prepared. This was applied to the surface of the heat-cured silicone rubber and dried, and as a fifth step, the fluororesin particles were heated from room temperature to 370 ° C. over one hour, and then heated and fired.

以上に述べたようなふっ素樹脂被覆方法を用いて得られる積層部材の製造方法について、図1にその形態を示しながら説明する。なお、この積層部材は主に複写機、レーザービームプリンタ(LBP)等の電子写真装置に配設される定着部材に用いられるものである。   A method for producing a laminated member obtained by using the fluororesin coating method as described above will be described with reference to FIG. This laminated member is mainly used as a fixing member disposed in an electrophotographic apparatus such as a copying machine or a laser beam printer (LBP).

基層としては、外径70mm、厚さ30μmのSUS製無端ベルトを用意した。このベルトをアルミ製中空中子に挿入してワーク回転治具に装着し、ワークをベルト周方向に一定速度で回転させたベルト表面に、シリコーン用プライマー(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製 商品名 DY39−051)を薄塗りして、200℃の温風オーブンにて1時間の加熱処理を行った。冷却後にベルト表面に、液状シリコーンゴム原料(東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製 商品名 DY35−561)を加硫前のH/Vi=1になるように調整し、膜厚が300μmになるように均一に塗布した。ついで、ベルトに塗布したシリコーンゴム上に化学的処理方法により脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末を静電塗装により塗布した。なお、ふっ素樹脂粉末は平均粒子径(凝集粒含む)が約5μmのPTFE粉末(ダイキン工業(株)製 商品名 ルブロン 品番;L−5F)を使用した。前記PTFE粉末を入れた塗装ガン(アネスト岩田(株)製 商品名 粉体静電用ガン 品番;PCH−85)を、ベルトからの距離を15cmに保ちながら、長軸方向に一定速度で移動させながら、アルミ製中空中子に挿入してワーク回転治具に装着し、ワークをベルト周方向に一定速度で回転させたベルト表面に、前述のPTFE粉末を静電塗装した。被覆面積占有率の制御は、ワーク回転速度、または塗装ガンの吐出量、印加電圧およびガン移動速度で調製した。例えば、被覆面積占有率を70%に制御するためにはベルトにあらかじめ余熱を与えた上で、ワーク回転速度および塗装ガンの吐出量と印加電圧を調整した。以上のような手法によって前述のPTFE粉末をスプレー塗布した時点で、高倍率ビデオマイクロスコープによってベルト表面観察を行い、被覆面積占有率が狙いどおり70%に制御できたことを確認した。なお、ふっ素樹脂粉末ののり量およびシリコーンゴム表面から突出している高さについては、同様にワーク回転速度、塗装ガンの吐出量、印加電圧、ガン移動速度などで調製し、のり量の確認は重量測定によって行い、ゴム表面からの高さは、粒子径の約半分であることを観察によって確認した。観察は高倍率ビデオマイクロスコープによって塗布後のゴムの断面方向からの観察を行った。被覆面積占有率およびシリコーンゴムからのPTFE粉末の高さを狙いどおりに制御できたことを確認した上で、前記PTFE粉末を塗布したシリコーンゴムを200℃にて4時間加熱硬化し、室温まで放冷した後に、表層を形成するふっ素樹脂材料として前述のPFAディスパージョン液をスプレー塗布した。スプレー塗布の方法は、塗料用のスプレーガン(アネスト岩田(株)製 商品名 自動ガン 品番;WA−100−101P)を使用し、長軸方向に一定速度でガンを移動させながら、アルミ製中空中子に挿入してワーク回転治具に装着し、ワークをベルト周方向に一定速度で回転させたベルト表面に、PFAディスパージョン液をスプレー塗布した。ワーク回転速度およびスプレーガンの吐出量と霧化圧を調整することによって、加熱焼成後の表層の厚さが15μm〜20μmの範囲に収まるように調整した。膜厚の管理はスプレー塗布後の重量を管理することで行った。以上の手法によりシリコーンゴム、ふっ素樹脂粉末、ふっ素樹脂ディスパージョン液の順で積層させたベルトをオーブンに入れ、室温から370℃まで一時間かけて加熱焼成した。   As the base layer, an endless belt made of SUS having an outer diameter of 70 mm and a thickness of 30 μm was prepared. This belt is inserted into an aluminum hollow core and mounted on a workpiece rotating jig, and a primer for silicone (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) is attached to the belt surface where the workpiece is rotated at a constant speed in the belt circumferential direction. Product name DY39-051) was thinly coated and heat-treated in a warm air oven at 200 ° C. for 1 hour. After cooling, the liquid silicone rubber raw material (trade name DY35-561 manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) is adjusted on the belt surface so that H / Vi = 1 before vulcanization, and the film thickness becomes 300 μm. Was applied uniformly. Next, a fluorine resin powder that had been defluorinated by a chemical treatment method was applied to the silicone rubber applied to the belt by electrostatic coating. As the fluororesin powder, PTFE powder having an average particle size (including aggregated particles) of about 5 μm (trade name: Lubron product number: L-5F, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used. The paint gun containing PTFE powder (product name: ANEST IWATA Co., Ltd., trade name: powder electrostatic gun, product number: PCH-85) is moved at a constant speed in the long axis direction while maintaining the distance from the belt at 15 cm. However, the PTFE powder was electrostatically coated on the surface of the belt inserted into an aluminum hollow core and mounted on a workpiece rotating jig, and the workpiece was rotated at a constant speed in the belt circumferential direction. The covering area occupation ratio was adjusted by the work rotation speed, the coating gun discharge amount, the applied voltage, and the gun moving speed. For example, in order to control the covering area occupation ratio to 70%, after preheating the belt, the work rotation speed, the discharge amount of the coating gun, and the applied voltage were adjusted. When the above-mentioned PTFE powder was spray-coated by the above-described method, the belt surface was observed with a high magnification video microscope, and it was confirmed that the covering area occupation ratio could be controlled to 70% as intended. The amount of fluororesin powder and the height protruding from the silicone rubber surface are similarly adjusted by the workpiece rotation speed, coating gun discharge amount, applied voltage, gun movement speed, etc. It was confirmed by observation that the height from the rubber surface was about half of the particle diameter. The observation was performed from the cross-sectional direction of the rubber after coating with a high magnification video microscope. After confirming that the covering area occupancy and the height of the PTFE powder from the silicone rubber could be controlled as intended, the silicone rubber coated with the PTFE powder was heated and cured at 200 ° C. for 4 hours and released to room temperature. After cooling, the above-mentioned PFA dispersion liquid was spray-coated as a fluororesin material for forming the surface layer. The spray coating method uses a paint spray gun (trade name: Automatic gun part number: WA-100-101P, manufactured by Anest Iwata Co., Ltd.), and is made of aluminum while moving the gun at a constant speed in the long axis direction. The PFA dispersion liquid was sprayed onto the belt surface that was inserted into the air core and mounted on a workpiece rotating jig, and the workpiece was rotated at a constant speed in the belt circumferential direction. By adjusting the work rotation speed, the discharge amount of the spray gun and the atomization pressure, the thickness of the surface layer after heating and firing was adjusted to fall within the range of 15 μm to 20 μm. The film thickness was controlled by managing the weight after spray coating. A belt formed by laminating silicone rubber, fluororesin powder, and fluororesin dispersion liquid in this order was placed in an oven and baked from room temperature to 370 ° C. for 1 hour.

(実施例2)
実施例1で用いた液状シリコーンゴム原料の加硫前のH/Viを、H/Vi=5になるように調整したものに変更した以外は、実施例1と同じ方法で定着部材を作製した。
(Example 2)
A fixing member was produced in the same manner as in Example 1, except that the liquid silicone rubber raw material used in Example 1 was changed to H / Vi before vulcanization so that H / Vi = 5. .

(実施例3)
実施例1で用いた液状シリコーンゴム原料の加硫前のH/Viを、H/Vi=0.5になるように調整したものに変更した以外は、実施例1と同じ方法で定着部材を作製した。
(Example 3)
The fixing member was fixed in the same manner as in Example 1 except that the liquid silicone rubber raw material used in Example 1 was changed to H / Vi before vulcanization so that H / Vi = 0.5. Produced.

(実施例4)
実施例1で用いたPTFE粉末(ダイキン工業(株)製 商品名 ルブロン 品番;L−5F)の平均粒子径を、平均粒子径が約25μmであるPTFE粉末(旭アイシーアイ フロロポリマーズ(株)社製 品番;G190)に変更した以外は、実施例1と同じ方法で定着部材を作製した。
Example 4
PTFE powder (Asahi ICC Fluoropolymers Co., Ltd.) having an average particle diameter of about 25 μm as the average particle diameter of PTFE powder (trade name: Lubron product number; L-5F, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) used in Example 1 A fixing member was produced in the same manner as in Example 1 except that the product number was changed to G190).

(実施例5)
実施例1で用いたPTFE粉末(ダイキン工業(株)製 商品名 ルブロン 品番;L−5F)の被覆面積占有率を、95%になるように変更した以外は、実施例1と同じ方法で定着部材を作製した。
(Example 5)
Fixing is performed in the same manner as in Example 1 except that the covering area occupancy of the PTFE powder used in Example 1 (trade name: Lubron product number; L-5F, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is changed to 95%. A member was prepared.

(実施例6)
実施例1で用いたPTFE粉末(ダイキン工業(株)製 商品名 ルブロン 品番;L−5F)の被覆面積占有率を、50%になるように変更した以外は、実施例1と同じ方法で定着部材を作製した。
(Example 6)
Fixing is performed in the same manner as in Example 1 except that the covering area occupancy of the PTFE powder used in Example 1 (trade name: Lubron product number; L-5F, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) is changed to 50%. A member was prepared.

(実施例7)
実施例1で用いたPTFE粉末(ダイキン工業(株)製 商品名 ルブロン 品番;L−5F)を、脱ふっ素処理を行わずに用いた以外は、実施例1と同じ方法で定着部材を作製した。
(Example 7)
A fixing member was produced in the same manner as in Example 1 except that the PTFE powder used in Example 1 (trade name: Lubron product number; L-5F, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used without performing defluorination treatment. .

(比較例1)
実施例1で用いたPTFE粉末(ダイキン工業(株)製 商品名 ルブロン 品番;L−5F)を、フッ素ゴムとフッ素樹脂の混合物から成る水性塗料(ダイキン工業(株)製 商品名 ダイエルラテックス 品番;GLS−213)に変更した。この場合、ふっ素樹脂被覆方法およびそれを用いてできる積層部材・定着部材は、作製方法を以下のように変更した。まず、弾性層となる液状シリコーンゴムは、円筒状芯体上に塗布後、200℃4時間で加硫して室温まで放冷した。その後、加硫後のシリコーンゴム表面にラテックスを25μmの厚さになるようスプレー塗装した。前記ラテックスを塗装したシリコーンゴムを、200℃で30分加熱硬化後、室温まで放冷した。その後、ラテックス塗布面に表層となるふっ素樹脂ディスパージョン液をスプレー塗布した。
(Comparative Example 1)
The PTFE powder used in Example 1 (trade name: Lubron product number; L-5F, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and a water-based paint composed of a mixture of fluororubber and fluororesin (trade name: Daiel Latex, product name, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) GLS-213). In this case, the production method of the fluororesin coating method and the laminated member / fixing member made using the same was changed as follows. First, the liquid silicone rubber used as an elastic layer was applied on a cylindrical core, vulcanized at 200 ° C. for 4 hours, and allowed to cool to room temperature. Thereafter, the latex was spray-coated on the vulcanized silicone rubber surface to a thickness of 25 μm. The silicone rubber coated with the latex was heated and cured at 200 ° C. for 30 minutes and then allowed to cool to room temperature. Thereafter, a fluororesin dispersion liquid as a surface layer was spray-coated on the latex-coated surface.

以上の変更点以外は、実施例1と同じ方法で定着部材を作製した。   A fixing member was produced in the same manner as in Example 1 except for the above changes.

以上に述べたようにして検討した実施例1〜7および比較例1を表1に示す。   Table 1 shows Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 studied as described above.

Figure 2006130822
Figure 2006130822

[性能の評価 −加熱定着装置−]
上記の実施例および比較例の性能を評価するために、図2に示すような定着装置を用意した。図2は本発明の性能を評価した加熱定着装置の一例であり、加熱定着装置200は加熱体としてセラミックヒータを用いたベルト加熱方式の装置であり、定着ベルト210は前述の本発明のものである。
[Performance evaluation-Heat fixing device-]
In order to evaluate the performance of the above examples and comparative examples, a fixing device as shown in FIG. 2 was prepared. FIG. 2 shows an example of a heat-fixing device that has evaluated the performance of the present invention. The heat-fixing device 200 is a belt heating type device using a ceramic heater as a heating element, and the fixing belt 210 is the one according to the present invention described above. is there.

ベルトガイド216cは耐熱性・断熱性のベルトガイドである。加熱体としてのセラミックヒータ212は、ベルトガイド216cの下面のほぼ中央部にガイド長手に沿って形成具備させた溝部に嵌入して固定支持させてある。そして、円筒状もしくはエンドレス状の本発明の定着ベルト210はベルトガイド216cにルーズに外嵌させてある。   The belt guide 216c is a heat and heat insulating belt guide. The ceramic heater 212 as a heating body is fixedly supported by being fitted into a groove formed along the longitudinal direction of the guide at substantially the center of the lower surface of the belt guide 216c. The cylindrical or endless fixing belt 210 of the present invention is loosely fitted on the belt guide 216c.

加圧用剛性ステイ222はベルトガイド216cの内側に挿通してある。   The pressurizing rigid stay 222 is inserted inside the belt guide 216c.

加圧部材230は、本例では弾性加圧ローラである。この加圧部材230は、芯金230aにシリコーンゴム等の弾性層230bを設けて硬度を下げたもので、芯金230aの両端部を装置の不図示の手前側と奥側のシャーシ側板との間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。弾性加圧ローラは、表面性を向上させるために、さらに外周にPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、PFA(テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルエーテル共重合体)、FEP(テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体)等のフッ素樹脂層を設けてもよい。   The pressure member 230 is an elastic pressure roller in this example. The pressure member 230 is formed by providing an elastic layer 230b of silicone rubber or the like on the core metal 230a to reduce the hardness. The both ends of the core metal 230a are connected to the front and rear chassis side plates (not shown) of the apparatus. The bearing is rotatably held between them. In order to improve the surface properties, the elastic pressure roller further has PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer) on the outer periphery. A fluororesin layer such as a polymer may be provided.

加圧用剛性ステイ222の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材(不図示)との間にそれぞれ加圧バネ(不図示)を縮設することで、加圧用構成ステイ222に押し下げ力を作用させている。これにより、ベルトガイド部材216aの下面に配設した摺動板240の下面と加圧ローラ230の上面とが定着ベルト210を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Nが形成される。なお、ベルトガイド部材216としては、耐熱フェノール樹脂、LCP(液晶ポリエステル)樹脂、PPS(ポリフェニレンスルフィド)樹脂、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)樹脂等、耐熱性に優れた樹脂を用いる。   By pressing the pressure springs (not shown) between the both ends of the pressure rigid stay 222 and the spring receiving member (not shown) on the apparatus chassis side, a pressing force is applied to the pressure component stay 222. ing. As a result, the lower surface of the sliding plate 240 disposed on the lower surface of the belt guide member 216a and the upper surface of the pressure roller 230 are pressed against each other with the fixing belt 210 interposed therebetween to form a fixing nip portion N having a predetermined width. As the belt guide member 216, a resin having excellent heat resistance such as a heat resistant phenol resin, an LCP (liquid crystal polyester) resin, a PPS (polyphenylene sulfide) resin, or a PEEK (polyether ether ketone) resin is used.

加圧ローラ230は、駆動手段Mにより矢示のように反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ230の回転駆動による加圧ローラ230と定着ベルト210との外面との摩擦力で定着ベルト210に回転力が作用して、定着ベルト210はその内面が定着ニップ部Nにおいてセラミックヒータ212の下面に密着して摺動しながら、矢示のように時計方向に加圧ローラ230の回転周速度にほぼ対応した周速度でベルトガイド216cの外回りに回転する(加圧ローラ駆動方式)。   The pressure roller 230 is driven to rotate counterclockwise as indicated by an arrow by the driving means M. A rotational force acts on the fixing belt 210 by a frictional force between the pressure roller 230 and the outer surface of the fixing belt 210 by the rotational driving of the pressure roller 230, and the inner surface of the fixing belt 210 is a ceramic heater in the fixing nip portion N. While rotating in close contact with the lower surface of 212, it rotates outwardly of the belt guide 216c in a clockwise direction as indicated by an arrow at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 230 (pressure roller drive system). .

本実施例では外径20mmの加圧ローラを用いてある。   In this embodiment, a pressure roller having an outer diameter of 20 mm is used.

プリントスタート信号に基づいて加圧ローラ230の回転が開始され、またセラミックヒータ312のヒートアップが開始される。加圧ローラ230の回転による定着ベルト210の回転周速度が定常化し、セラミックヒータ212の温度が所定温度に立ち上がった状態において、定着ニップ部Nの定着ベルト210と加圧ローラ230との間に被加熱材としてのトナー画像tを担持させた被記録材Pがトナー画像担持面側を定着ベルト210側にして導入される。そして、被記録材Pは定着ニップ部Nにおいて定着ベルト210を介してセラミックヒータ212の下面に密着し、定着ベルト210と一緒に定着ニップ部Nを移動通過していく。その移動通過過程において、セラミックヒータ212の熱が定着ベルト210を介して被記録材Pに付与され、トナー画像tが被記録材P面に加熱定着される。定着ニップ部Nを通過した被記録材Pは定着ベルト210の外面から分離して搬送される。   Based on the print start signal, rotation of the pressure roller 230 is started, and heat-up of the ceramic heater 312 is started. When the rotation peripheral speed of the fixing belt 210 is stabilized by the rotation of the pressure roller 230 and the temperature of the ceramic heater 212 has risen to a predetermined temperature, there is a gap between the fixing belt 210 and the pressure roller 230 in the fixing nip N. A recording material P carrying a toner image t as a heating material is introduced with the toner image carrying surface side facing the fixing belt 210 side. The recording material P is in close contact with the lower surface of the ceramic heater 212 via the fixing belt 210 in the fixing nip portion N, and moves and passes through the fixing nip portion N together with the fixing belt 210. In the moving and passing process, the heat of the ceramic heater 212 is applied to the recording material P via the fixing belt 210, and the toner image t is heated and fixed on the surface of the recording material P. The recording material P that has passed through the fixing nip N is separated from the outer surface of the fixing belt 210 and conveyed.

加熱体としてのセラミックヒータ212は、定着ベルト210・被記録材Pの移動方向に直交する方向を長手とする低熱容量の横長の線状加熱体である。チッ化アルミニウム等でできたヒータ基板212aと、このヒータ基板212aの表面にその長手に沿って設けた発熱層212b、例えばAg/Pd(銀/パラジウム)等の電気抵抗材料を約10μm、幅1〜5mmにスクリーン印刷等により塗工して設けた発熱層212bと、さらにその上に設けたガラスやフッ素樹脂等の保護層212cを基本構成とするものである。なお、用いるセラミックヒータはこのようなものに限定されるわけではない。   The ceramic heater 212 as a heating body is a horizontally long linear heating body having a low heat capacity and having a longitudinal direction in a direction orthogonal to the moving direction of the fixing belt 210 and the recording material P. A heater substrate 212a made of aluminum nitride or the like, and a heating layer 212b provided on the surface of the heater substrate 212a along the length thereof, for example, an electric resistance material such as Ag / Pd (silver / palladium) is about 10 μm, width 1 The heat generating layer 212b provided by coating by ~ 5 mm by screen printing or the like, and a protective layer 212c made of glass or fluororesin, etc. provided thereon are the basic components. The ceramic heater to be used is not limited to this.

そして、セラミックヒータ212の発熱層212bの両端間に通電されることで発熱層212bは発熱し、ヒータ212が急速に昇温する。そのヒータ温度が温度センサ(不図示)に検知され、ヒータ温度が所定の温度に維持されるように制御回路(不図示)で発熱層12bに対する通電が制御されてヒータ212は温調管理される。   And by supplying with electricity between the both ends of the heat_generation | fever layer 212b of the ceramic heater 212, the heat_generation | fever layer 212b will generate | occur | produce heat and the heater 212 will heat up rapidly. The heater temperature is detected by a temperature sensor (not shown), and energization of the heat generating layer 12b is controlled by a control circuit (not shown) so that the heater temperature is maintained at a predetermined temperature, and the heater 212 is temperature-controlled. .

セラミックヒータ212は、ベルトガイド216cの下面のほぼ中央部にガイド長手に沿って形成具備させた溝部に、保護層212c側を上向きに嵌入して固定支持させてある。定着ベルト210と接触する定着ニップ部Nには、このセラミックヒータ212の摺動部材240の面と定着ベルト210の内面が相互接触摺動する。ニップ巾は記録紙のニップ滞留時間確保する為、プロセススピードに対応して変更される。   The ceramic heater 212 is fixedly supported by fitting the protective layer 212c upward in a groove formed along the longitudinal direction of the guide at the substantially central portion of the lower surface of the belt guide 216c. The surface of the sliding member 240 of the ceramic heater 212 and the inner surface of the fixing belt 210 slide in contact with each other at the fixing nip portion N in contact with the fixing belt 210. The nip width is changed according to the process speed in order to secure the nip residence time of the recording paper.

[性能の評価 −評価方法と結果−]
定着画像の評価方法は、未定着トナー画像(シアン・マゼンタ2色ベタ画像 M/S=1.2)を、図2に組み込んだ各実施例および比較例の定着ベルトが加圧ローラと加熱圧接したニップ間に通紙して、通紙後のトナー定着画像のグロスを初期グロスとして評価した。グロスの評価は、本発明の目的である極めて高画質なトナー画像を感度良く判定するため、官能的評価にて行った。まず画像の光沢感については、評価に普遍性を与えるために、標準の見本画像を作製し、評価の基準を合わせた。すなわち、グロス値がそれぞれ30、40、50((株)堀場製作所製 IG−320 入射角60°使用にて)となるような3つの見本画像を作製した。これは、平滑面であるアルミシート上にシアン・マゼンタトナーを単位面積あたりのトナーのり量(mg/cm2)が1.2になるように載せ、様々な条件で熱プレスすることにより作製した。この3つの見本画像を数人の被験者に見せ、「光沢感が十分である」と認識してもらった上で、本発明を実施した2色ベタ画像の初期グロスについて、「○=光沢感ある」、「△=光沢感少なめ」「×=光沢感ない」の3水準で評価した。なお、各プロセス条件としては、ニップ内面圧力=1kgf/cm2、定着ベルト表面温度=160℃、定着ベルト回転速度=80rpm(回転/分)に設定した。以上の評価結果を、表層の熱応答性および表面平滑性の指標とした。
[Evaluation of performance-Evaluation method and results-]
The evaluation method of the fixed image is that the unfixed toner image (cyan / magenta two-color solid image M / S = 1.2) is obtained by fixing the fixing belt of each of the examples and comparative examples incorporated in FIG. Then, the gloss of the toner-fixed image after passing the paper was evaluated as the initial gloss. The gloss was evaluated by sensory evaluation in order to determine with high sensitivity the extremely high-quality toner image that is the object of the present invention. First, with regard to the glossiness of the image, in order to give universality to the evaluation, a standard sample image was prepared and the evaluation criteria were matched. That is, three sample images having gloss values of 30, 40, and 50 (when using an IG-320 incident angle of 60 ° manufactured by Horiba, Ltd.) were prepared. This was prepared by placing cyan / magenta toner on an aluminum sheet, which is a smooth surface, so that the toner amount per unit area (mg / cm 2 ) was 1.2, and hot pressing under various conditions. . After showing these three sample images to several subjects and recognizing that “the glossiness is sufficient”, regarding the initial gloss of the two-color solid image in which the present invention was implemented, “O = Glossy” ”,“ △ = less glossiness ”, and“ × = no glossiness ”. The process conditions were set such that the nip inner surface pressure = 1 kgf / cm 2 , the fixing belt surface temperature = 160 ° C., and the fixing belt rotation speed = 80 rpm (rotation / min). The above evaluation results were used as indicators of the thermal responsiveness and surface smoothness of the surface layer.

空回転耐久試験とその評価については、定着器は、図2に示すような加熱定着装置を用いた。これに各実施例および比較例で作成した定着部材を装着し、500時間まで紙を通さずに空回転耐久試験を行った。各プロセス条件としては、ニップ内面圧力=1kgf/cm2、定着ベルト表面温度=210℃、定着ベルト回転速度=80rpm(回転/分)に設定した。100時間毎に定着部材の表面状態を目視で確認し、表層の剥離が見られなければ接着耐久性O.K.レベル、剥離を確認した時点で接着剥れとした。以上の評価結果を、表層と弾性層の接着性の指標とした。 For the idling test and its evaluation, a heat fixing device as shown in FIG. 2 was used as the fixing device. The fixing member prepared in each of the examples and comparative examples was attached thereto, and an idling test was performed without passing paper up to 500 hours. As each process condition, nip inner surface pressure = 1 kgf / cm 2 , fixing belt surface temperature = 210 ° C., fixing belt rotation speed = 80 rpm (rotation / minute). The surface condition of the fixing member is visually confirmed every 100 hours. K. At the time when the level and peeling were confirmed, it was considered as adhesive peeling. The above evaluation results were used as an index of adhesion between the surface layer and the elastic layer.

以上の方法で評価した実施例1〜7および比較例1の結果を下記表2に示す。   The results of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 evaluated by the above method are shown in Table 2 below.

Figure 2006130822
Figure 2006130822

[実施例1]
初期グロスおよび空回転耐久500時間後のベルト表層の表面性はいずれも良好な結果であった。これは、部材の表層が薄く、その表面が平滑であるとともに、表層と弾性層との接着力が優れていることを表している。
[Example 1]
Both the initial gloss and the surface properties of the belt surface layer after 500 hours of idling were good results. This indicates that the surface layer of the member is thin, the surface thereof is smooth, and the adhesive force between the surface layer and the elastic layer is excellent.

よって、弾性層と表層との接着性を確保しながらも、熱応答性と表面平滑性に優れた定着部材を提供することができた。   Therefore, it was possible to provide a fixing member excellent in thermal responsiveness and surface smoothness while ensuring the adhesion between the elastic layer and the surface layer.

[実施例2]
初期グロス、耐久性、いずれにおいても良好な結果を得た。
[Example 2]
Good results were obtained in both initial gloss and durability.

よって、弾性層と表層との接着性を損なうことなく、熱応答性と表面平滑性に優れた定着部材を提供することができた。   Therefore, it was possible to provide a fixing member excellent in thermal responsiveness and surface smoothness without impairing the adhesion between the elastic layer and the surface layer.

[実施例3]
初期グロスにおいては良好な結果を得たが、空回転耐久試験において、500時間に到達する前の480時間で表層の剥離が見られた。これは弾性層のシリコーンゴムのH/Vi比が小さかったためと考えられるが、定着部材として使用するには問題のないレベルである。
[Example 3]
Although good results were obtained in the initial gloss, peeling of the surface layer was observed in 480 hours before reaching 500 hours in the idling durability test. This is considered to be because the H / Vi ratio of the silicone rubber of the elastic layer was small, but it is a level that does not cause any problem when used as a fixing member.

[実施例4]
耐久性においては良好な結果を得たが、初期グロスはやや劣る結果となった。これは、ふっ素樹脂粒子の粒子径が大きすぎたためにふっ素樹脂膜の表面平滑性に悪影響を及ぼしたためと考えられるが、定着部材として使用するには問題のないレベルである。
[Example 4]
Good results were obtained in durability, but the initial gloss was slightly inferior. This is considered to be because the particle size of the fluororesin particles is too large, which adversely affects the surface smoothness of the fluororesin film. However, this is a level that does not cause a problem when used as a fixing member.

[実施例5]
初期グロス、耐久性、いずれにおいても良好な結果を得た。
[Example 5]
Good results were obtained in both initial gloss and durability.

よって、弾性層と表層との接着性を損なうことなく、熱応答性と表面平滑性に優れた定着部材を提供することができた。   Therefore, it was possible to provide a fixing member excellent in thermal responsiveness and surface smoothness without impairing the adhesion between the elastic layer and the surface layer.

[実施例6]
初期グロスにおいては良好な結果を得たが、空回転耐久試験において、500時間に到達する前の480時間で表層の剥離が見られた。これはふっ素樹脂粒子の被覆面積占有率が少なかったためと考えられるが、定着部材として使用するには問題のないレベルである。
[Example 6]
Although good results were obtained in the initial gloss, peeling of the surface layer was observed in 480 hours before reaching 500 hours in the idling durability test. This is thought to be due to the small coverage of the fluororesin particles, but at a level that does not pose a problem when used as a fixing member.

[実施例7]
初期グロスにおいては良好な結果を得たが、空回転耐久試験においては、500時間に到達する前の450時間で表層の剥離が見られた。これはふっ素樹脂粒子に表面処理を施していなかったためと考えられるが、定着部材として使用するには問題のないレベルである。
[Example 7]
In the initial gloss, good results were obtained, but in the idling durability test, peeling of the surface layer was observed in 450 hours before reaching 500 hours. This is thought to be because the surface treatment was not performed on the fluororesin particles, but it is at a level that does not cause a problem when used as a fixing member.

[比較例2]
初期グロスは上記実施例に比べ、悪い結果となった。これはシリコーンゴムと表層ふっ素樹脂との間に介在するラテックス層が熱伝達の妨げになっているためと考えられる。これは定着部材として使用することが困難なレベルである。
[Comparative Example 2]
The initial gloss was worse than that of the above example. This is thought to be because the latex layer interposed between the silicone rubber and the surface fluoropolymer hinders heat transfer. This is a level that is difficult to use as a fixing member.

本発明を実施した形態の一例。An example of embodiment which implemented this invention. 本発明の性能を評価した加熱定着装置の一例。1 is an example of a heat fixing apparatus for evaluating the performance of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

11 表層
12 熱可塑性樹脂粒子
13 弾性層
200 加熱定着装置
210 定着ベルト
212 セラミックヒータ
216C ベルトガイド
222 加圧用剛性ステイ
230 加圧部材(加圧ローラ)
240 摺動板
N 定着ニップ部
t トナー画像
P 被記録材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Surface layer 12 Thermoplastic resin particle 13 Elastic layer 200 Heat fixing apparatus 210 Fixing belt 212 Ceramic heater 216C Belt guide 222 Rigid stay for pressure 230 Pressure member (pressure roller)
240 Sliding plate N Fixing nip t Toner image P Recording material

Claims (8)

第一の工程として基材上に付加反応型液状シリコーンゴムの未硬化層を形成、第二の工程として熱可塑性樹脂粒子を前記シリコーンゴム表面に塗布し、第三の工程として前記の熱可塑性樹脂粒子を塗布したシリコーンゴムを加熱硬化し、第四の工程として前記の加熱硬化させたシリコーンゴム表面にふっ素樹脂粒子の分散液を塗布・乾燥し、第五の工程として前記ふっ素樹脂粒子を焼成・製膜することを特徴とするふっ素樹脂被覆方法。   An uncured layer of addition reaction type liquid silicone rubber is formed on a substrate as a first step, thermoplastic resin particles are applied to the surface of the silicone rubber as a second step, and the thermoplastic resin as a third step. The silicone rubber coated with particles is heat-cured, and a dispersion of fluorine resin particles is applied and dried on the surface of the heat-cured silicone rubber as a fourth step, and the fluorine resin particles are baked as a fifth step. A fluororesin coating method characterized by forming a film. 前記熱可塑性樹脂粒子が、脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末であることを特徴とする請求項1記載のふっ素樹脂被覆方法。   2. The fluororesin coating method according to claim 1, wherein the thermoplastic resin particles are fluororesin powder subjected to defluorination treatment. 前記付加反応型液状シリコーンゴムが、加硫前のシロキサン結合の水素原子のモル数と、ビニル基のモル数の比率(H/Vi)を1.0〜5の範囲で配合することを特徴とする請求項1〜2記載のふっ素樹脂被覆方法。   The addition reaction type liquid silicone rubber is characterized in that the ratio of the number of moles of hydrogen atoms of siloxane bonds before vulcanization and the number of moles of vinyl groups (H / Vi) is in the range of 1.0 to 5. The fluororesin coating method according to claim 1 or 2. 前記ふっ素樹脂粉末が、粒子径が0.1μm以上15μm以下であるとともに、下層のシリコーンゴムに対する被覆面積占有率が70%以上100%未満であることを特徴とする請求項1〜3に記載のふっ素樹脂被覆方法。   The fluororesin powder has a particle size of 0.1 µm or more and 15 µm or less, and a covering area occupancy with respect to a lower layer of silicone rubber is 70% or more and less than 100%. Fluororesin coating method. 付加反応型液状シリコーンゴムの硬化層とふっ素樹脂粒子の焼成層が熱可塑性樹脂粒子を介して積層してなることを特徴とする積層部材。   A laminated member, wherein a cured layer of an addition reaction type liquid silicone rubber and a fired layer of fluorine resin particles are laminated via thermoplastic resin particles. 前記熱可塑性樹脂粒子が、脱ふっ素処理を施したふっ素樹脂粉末であることを特徴とする請求項5記載の積層部材。   6. The laminated member according to claim 5, wherein the thermoplastic resin particles are a fluorine resin powder subjected to a defluorination treatment. 基材上に請求項5に記載の積層部材を有してなることを特徴とする定着部材。   A fixing member comprising the laminated member according to claim 5 on a base material. 基材上に請求項6に記載の積層部材を有してなることを特徴とする定着部材。   A fixing member comprising the laminated member according to claim 6 on a base material.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017219821A (en) * 2016-06-10 2017-12-14 富士ゼロックス株式会社 Fixing member, fixing device, process cartridge, and image forming apparatus

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