JP2006194988A - Fixing belt and image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing belt which has improved wear resistance, heat conductivity, thickness reduction, heat resistance and flexibility. <P>SOLUTION: The fixing belt has at least a metallic layer and a mold releasing layer provided on the metallic layer. The metallic layer consists of a nickel-iron-cobalt alloy manufactured by an electroforming method. The nickel-iron-cobalt alloy satisfies a relation expressed by following formulas: 20≤N≤80 (1), 10≤F≤50 (2) and 10≤C≤70 (3), wherein nickel content in the nickel-iron-cobalt alloy is N(mass%), iron content therein is F(mass%) and cobalt content therein is C(mass%). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真装置及び静電記録装置等の画像形成装置に用いられる定着ベルトおよびそれを備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing belt used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus and an electrostatic recording apparatus, and an image forming apparatus including the fixing belt.

画像形成装置において、電子写真プロセス、静電記録プロセス及び磁気記録プロセス等の画像形成プロセス手段部で被記録材(転写材シート、エレクトロファックスシート、静電記録紙、OHPシート、印刷用紙及びフォーマット紙等)に転写方式あるいは直接方式で形成担持させた目的の画像情報の未定着画像(トナー画像)を被記録材面に永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては、熱ローラ方式の装置が広く用いられていた。熱ローラ方式の装置においては、ローラ内にハロゲンヒータ等の熱源を用いるものが一般的である。 In an image forming apparatus, a recording material (transfer material sheet, electrofax sheet, electrostatic recording paper, OHP sheet, printing paper, and formatting paper is used in image forming process means such as an electrophotographic process, an electrostatic recording process, and a magnetic recording process. As a fixing device that heats and fixes a non-fixed image (toner image) of target image information formed and supported by a transfer method or a direct method on a recording material surface as a permanently fixed image, a thermal roller type device is widely used. It was used. In a heat roller type apparatus, a heat source such as a halogen heater is generally used in the roller.

一方、セラミックヒータを熱源として小熱容量の樹脂ベルトあるいは金属ベルトを加熱する方式の装置が広く提案、実施されている。すなわち、この加熱方式の装置では、一般に加熱体としてのセラミックヒータと加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性ベルト(定着ベルト)を挟ませてニップ部を形成させ、前記ニップ部の定着ベルトと加圧ローラとの間に画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入してベルトと一緒に挟持搬送させることで、ニップ部においてセラミックヒータの熱がベルトを介して被記録材に与えられ、この熱とニップ部の加圧力とで未定着トナー画像を被記録材面に熱圧定着させる。   On the other hand, apparatuses of a system that heats a resin belt or a metal belt having a small heat capacity using a ceramic heater as a heat source have been widely proposed and implemented. That is, in this heating method apparatus, generally, a nip portion is formed by sandwiching a heat-resistant belt (fixing belt) between a ceramic heater as a heating body and a pressure roller as a pressure member. A recording material on which an unfixed toner image to be image-fixed is formed and supported is introduced between the fixing belt and the pressure roller, and is nipped and conveyed together with the belt. The unfixed toner image is fixed on the surface of the recording material by heat and pressure applied to the recording material.

このベルト加熱方式の加熱定着装置は、ベルトとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができる。すなわち、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすればよく、この方式の定着装置は、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート性)、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電力)等の利点がある。   This belt heating type heat fixing apparatus can be configured as an on-demand type apparatus using a low heat capacity member as a belt. That is, it is only necessary to energize a ceramic heater as a heat source to generate heat at a predetermined fixing temperature only when image formation is performed by the image forming apparatus. In this type of fixing apparatus, image formation is performed after the image forming apparatus is turned on. There are advantages such as a short waiting time until execution is possible (quick start performance) and significantly low power consumption during standby (power saving).

図3にこの方式の加熱定着装置の構成例を示す。この加熱方式の加熱定着装置では加熱体としてのセラミックヒータ312と加圧部材としての加圧ローラ330との間に耐熱性ベルト(定着ベルト310)を挟ませてニップ部Nを形成させ、前記ニップ部の定着ベルト310と加圧ローラ330との間に画像定着すべき未定着トナー画像tを形成担持させた被記録材Pを導入してベルトと一緒に挟持搬送させることで、ニップ部においてセラミックヒータ312の熱を、定着ベルト310を介して被記録材Pに与え、この熱とニップ部の加圧力とで未定着トナー画像tを被記録材P面に熱圧定着させる。   FIG. 3 shows a configuration example of this type of heat fixing apparatus. In this heating-type heat fixing apparatus, a nip portion N is formed by sandwiching a heat-resistant belt (fixing belt 310) between a ceramic heater 312 as a heating body and a pressure roller 330 as a pressure member, and the nip. The recording material P on which an unfixed toner image t to be image-fixed is formed and supported is introduced between the fixing belt 310 and the pressure roller 330, and is conveyed together with the belt. The heat of the heater 312 is applied to the recording material P through the fixing belt 310, and the unfixed toner image t is fixed to the surface of the recording material P by heat and pressure with this heat and the applied pressure of the nip portion.

このようなベルト加熱方式におけるベルトとしては耐熱樹脂等が用いられ、特に耐熱性、強度に優れたポリイミド樹脂が用いられている。しかしながら、さらに機械を高速化、高耐久化した場合、樹脂フィルムでは強度が不十分である。このことから、強度に優れた金属、例えばSUS、ニッケル、銅、アルミニウム等を基層とするベルトを用いることが提案されている。   A heat-resistant resin or the like is used as a belt in such a belt heating method, and a polyimide resin excellent in heat resistance and strength is used. However, when the machine is further increased in speed and durability, the resin film has insufficient strength. For this reason, it has been proposed to use a belt having a base layer made of a metal having excellent strength, such as SUS, nickel, copper, or aluminum.

また、金属ベルトを利用して、これを電磁誘導による渦電流で自己発熱させる誘導加熱方式も開示されている(例えば、特許文献1、4参照。)。図4にこの加熱方式の加熱定着装置の構成例を示す。また、図5に図4の加熱定着装置の磁場発生手段の模型図を示す。磁性コア417a、417b及び417cは高透磁率の部材であり、励磁コイル418は励磁回路(不図示)から供給される交番電流(高周波電流)によって交番磁束を発生する。定着フィルムの金属層にこの交番磁束が作用することで渦電流が発生し、金属層が発熱する。その熱が定着フィルムの弾性層及び離型層を介して定着フィルムを加熱し、ニップ部Nに通紙される被記録材Pを加熱してトナー画像の加熱定着がなされる。すなわち、磁束によりベルト自身あるいはベルトに近接させた導電性部材に渦電流を発生させ、ジュール熱によって発熱させる加熱定着装置が提案されている。この電磁誘導加熱方式の加熱定着装置においては、発熱域をより被加熱体に近くすることができるため、消費エネルギーの効率アップが達成できる。
ベルト加熱方式の加熱定着装置の定着ベルト駆動方法としては、図3に示したようなベルト内面を案内するフィルムガイドと加圧ローラとで圧接されたベルトを加圧ローラの回転駆動によって従動回転させる方法(加圧ローラ駆動方式)や、図6に示したような、逆に駆動ローラとテンションローラによって張架された無端ベルト状のベルトの駆動によって加圧ローラを従動回転させる方法等がある。
In addition, an induction heating method is also disclosed in which a metal belt is used and self-heats by an eddy current due to electromagnetic induction (see, for example, Patent Documents 1 and 4). FIG. 4 shows an example of the configuration of this heating type heat fixing apparatus. FIG. 5 shows a model diagram of the magnetic field generating means of the heat fixing apparatus of FIG. The magnetic cores 417a, 417b and 417c are high permeability members, and the exciting coil 418 generates an alternating magnetic flux by an alternating current (high frequency current) supplied from an exciting circuit (not shown). When this alternating magnetic flux acts on the metal layer of the fixing film, an eddy current is generated and the metal layer generates heat. The heat heats the fixing film through the elastic layer and the release layer of the fixing film, heats the recording material P that is passed through the nip portion N, and heat-fixes the toner image. That is, a heating and fixing device has been proposed in which eddy current is generated in the belt itself or a conductive member close to the belt by magnetic flux and heat is generated by Joule heat. In this electromagnetic induction heating type heating and fixing apparatus, the heat generation area can be made closer to the object to be heated, so that the efficiency of energy consumption can be increased.
As a fixing belt driving method of a belt heating type heat fixing apparatus, a belt press-contacted by a film guide for guiding the inner surface of the belt and a pressure roller as shown in FIG. 3 is driven to rotate by the rotation driving of the pressure roller. There are a method (pressure roller driving method) and a method of rotating the pressure roller in a driven manner by driving an endless belt stretched between a driving roller and a tension roller as shown in FIG.

金属ベルトを用いた定着ベルトとしては、ヒータ面接触部の表面粗さが0.5μm未満で、40μm前後の厚みのニッケル製定着ベルトを用いたものが開示されている(例えば、特許文献2参照。)。また、外周面に離型性を有するコーティング層を有し、内周面には樹脂層を有する10〜35μm厚みのニッケル製定着ベルトも開示されている(例えば、特許文献3参照。)。   As a fixing belt using a metal belt, a belt using a nickel fixing belt having a surface roughness of a heater surface contact portion of less than 0.5 μm and a thickness of about 40 μm is disclosed (for example, see Patent Document 2). .) Also disclosed is a nickel fixing belt having a thickness of 10 to 35 μm having a coating layer having releasability on the outer peripheral surface and a resin layer on the inner peripheral surface (see, for example, Patent Document 3).

このように、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置に用いられる定着ベルトには、一般にシームレスのベルト基材が使用されている。例えば、ニッケル材からなるシームレスベルト基材は、一般に硫酸ニッケル浴やスルファミン酸ニッケル浴等による電気鍍金法(電鋳法と表すことがある)によって製造される。  As described above, a seamless belt base material is generally used for a fixing belt used in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus. For example, a seamless belt base material made of a nickel material is generally manufactured by an electroplating method (sometimes referred to as an electroforming method) using a nickel sulfate bath, a nickel sulfamate bath, or the like.

特許文献2または3においては、
この電気鍍金法では、所要形状の母型が使用され、その母型の外周上に電気鋳造成膜が行われ、母型から引き抜かれてシームレスベルト基材が製造される。しかし、従来のニッケルシームレスベルトは、定着時に180℃以上に加熱されると、表面が酸化し、例えば、図3に示したベルト加熱方式の加熱定着装置においては、セラミックスヒータ312やベルトガイド316との接触で、徐々に削れが発生し摩擦抵抗が増大する。そのため、加圧ローラ(加圧部材)330と従動するトルクが増え設計通りの回転が得られなくなる。
In Patent Document 2 or 3,
In this electroplating method, a mother die having a required shape is used, electroforming film formation is performed on the outer periphery of the mother die, and the seamless belt base material is manufactured by drawing from the mother die. However, when the conventional nickel seamless belt is heated to 180 ° C. or higher during fixing, the surface is oxidized. For example, in the heating fixing device of the belt heating type shown in FIG. 3, the ceramic heater 312 and the belt guide 316 In this contact, scraping occurs gradually and the frictional resistance increases. For this reason, the torque driven by the pressure roller (pressure member) 330 increases, and the designed rotation cannot be obtained.

そこで、従来、シームレスベルト基材のベルトガイド側(内周面)には摺動層を設けていた。これは、図3、図4のベルトガイド316、416や摺動板340、440と定着ベルトが接触することによる抵抗を小さくするためである。摺動層としては、ポリイミド樹脂を用いて形成することが提案されている。しかし、ポリイミド樹脂をはじめとするいわゆる樹脂系材料の熱伝導度は基材であるニッケルに比べ約1/300倍である(ニッケル;0.92W/cm・℃、ポリイミド樹脂;2.9×10-3W/cm・℃)ため、立ち上げ時間が長くなってしまい、熱伝導度の良いニッケル材のメリットが隠れてしまう。ポリイミド樹脂は材料コストが高く、ベルト内周面に形成するため工程コストも高くなる。また、ポリイミド樹脂の成膜プロセス中にポリイミド膜に水分が吸収され、ポリイミドの優れた特性を失ってしまうケースも多い。
一方、加熱部材の支持部材と摺動する面に、セラミック粒子又は合成樹脂粒子を金属マトリックス中に分散させた潤滑性金属層が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。金属マトリックス中にセラミック粒子または合成樹脂粒子を分散させた金属層を設けることで、加熱部材の支持部材との摺動面の摺動抵抗を低減し、さらに通紙耐久性の向上による摺動抵抗の増加を抑制することができる。しかし、依然として熱伝導度は基材であるニッケルに比べ小さいため、加熱定着装置の高印字スピード化には課題として残っている。
Therefore, conventionally, a sliding layer has been provided on the belt guide side (inner peripheral surface) of the seamless belt base material. This is to reduce resistance due to contact between the belt guides 316 and 416 and the sliding plates 340 and 440 in FIG. 3 and FIG. 4 and the fixing belt. It has been proposed that the sliding layer is formed using a polyimide resin. However, the thermal conductivity of so-called resin materials including polyimide resin is about 1/300 times that of nickel as a base material (nickel; 0.92 W / cm · ° C., polyimide resin; 2.9 × 10 -3 W / cm · ° C), the start-up time becomes longer, and the merit of nickel material with good thermal conductivity is hidden. Polyimide resin has a high material cost, and the process cost also increases because it is formed on the inner peripheral surface of the belt. In many cases, moisture is absorbed by the polyimide film during the process of forming the polyimide resin, and the excellent characteristics of the polyimide are lost.
On the other hand, a lubricating metal layer in which ceramic particles or synthetic resin particles are dispersed in a metal matrix has been proposed on the surface of the heating member that slides with the support member (see, for example, Patent Document 4). By providing a metal layer in which ceramic particles or synthetic resin particles are dispersed in a metal matrix, the sliding resistance of the sliding surface of the heating member with the support member is reduced, and further, the sliding resistance is improved by improving the paper passing durability. Can be suppressed. However, since the thermal conductivity is still smaller than that of nickel as a base material, there remains a problem in increasing the printing speed of the heat fixing device.

一方、塑性加工法による金属チューブも提案されている(例えば、特許文献5参照。)。
塑性加工法とは、絞り加工、引き抜き加工、絞り時に基材を扱く加工法等であるが、チューブの厚みを薄くしようとすると、例えば、引き抜き加工の場合は、ダイスの磨耗が頻繁になり、また厚みも30μm以下に薄くするのは機械的に難しいという欠点を持つ。
On the other hand, a metal tube by a plastic working method has also been proposed (for example, see Patent Document 5).
Plastic processing methods include drawing, drawing, and processing methods that handle the substrate during drawing. However, if the tube thickness is reduced, for example, in the case of drawing, the die wears frequently. In addition, it is disadvantageous that it is mechanically difficult to reduce the thickness to 30 μm or less.

今後、更なる省エネルギー・省スペースの要求が厳しくなり、画像形成装置に用いられる加熱定着装置の小型化、定着ベルトの内径の小寸法化が進められている。従って、金属層を有する定着ベルトとしては、高温における耐酸化性、潤滑性、熱伝導性、薄肉化、耐熱性及び柔軟性などが要求されている。
特開平7−114276号公報 特開平7−13448号公報 特開平6−222695号公報 特開2001−6868号公報 特開2001−225134号公報
In the future, demands for further energy saving and space saving will become strict, and downsizing of the heat fixing device used in the image forming apparatus and reduction in the inner diameter of the fixing belt are being promoted. Therefore, a fixing belt having a metal layer is required to have oxidation resistance at high temperatures, lubricity, thermal conductivity, thinning, heat resistance, flexibility, and the like.
JP-A-7-114276 Japanese Patent Laid-Open No. 7-13448 JP-A-6-222695 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-6868 JP 2001-225134 A

本発明は上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、低エネルギー加熱を可能とした加熱定着装置において、耐摩耗性、熱伝導性、薄肉化、耐熱性及び柔軟性の向上した定着ベルトを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and in a heat fixing apparatus that enables low energy heating, wear resistance, thermal conductivity, thinning, heat resistance, and flexibility are improved. An object of the present invention is to provide a fixed fixing belt.

上記目的は以下の本発明により達成される。 The above object is achieved by the present invention described below.

(1)少なくとも金属層と、該金属層上に設けられた離型層とを有する定着ベルトであって、該金属層が電鋳法で製造したニッケル−鉄−コバルト合金からなり、該ニッケル−鉄−コバルト合金中のニッケルの含有率をN(質量%)、鉄の含有率をF(質量%)、及びコバルトの含有率をC(質量%)とした時、該ニッケル−鉄−コバルト合金が、下記式で表される関係を満たすものであることを特徴とする定着ベルト。
20≦N≦80 (1)
10≦F≦50 (2)
10≦C≦70 (3)
(2)前記離型層と前記金属層との間に弾性層を有する(1)に記載の定着ベルト。
(1) A fixing belt having at least a metal layer and a release layer provided on the metal layer, wherein the metal layer is made of a nickel-iron-cobalt alloy manufactured by an electroforming method, When the nickel content in the iron-cobalt alloy is N (mass%), the iron content is F (mass%), and the cobalt content is C (mass%), the nickel-iron-cobalt alloy Satisfies the relationship represented by the following formula.
20 ≦ N ≦ 80 (1)
10 ≦ F ≦ 50 (2)
10 ≦ C ≦ 70 (3)
(2) The fixing belt according to (1), wherein an elastic layer is provided between the release layer and the metal layer.

(3)前記弾性層がシリコーンゴム、フッ素ゴム及びフルオロシリコーンゴムから形成されたものである(2)に記載の定着ベルト。   (3) The fixing belt according to (2), wherein the elastic layer is formed from silicone rubber, fluorine rubber, and fluorosilicone rubber.

(4)上記(1)〜(3)の何れかに記載の定着ベルトを備えていることを特徴とする画像形成装置。   (4) An image forming apparatus comprising the fixing belt according to any one of (1) to (3).

少なくとも離型層と金属層とを有する定着ベルトにおいて、この金属層が電鋳法で製造したニッケル−鉄−コバルト合金からなり、かつ、そのニッケル、鉄及びコバルトの含有率を所定範囲に制御することで、耐摩耗性、特に高速印字に対応可能な耐熱性、熱伝導性、柔軟性、屈曲性に優れた薄肉化した定着ベルトを提供することができる。   In a fixing belt having at least a release layer and a metal layer, the metal layer is made of a nickel-iron-cobalt alloy manufactured by an electroforming method, and the nickel, iron, and cobalt contents are controlled within a predetermined range. As a result, it is possible to provide a thinned fixing belt excellent in wear resistance, particularly heat resistance, thermal conductivity, flexibility, and flexibility that can be applied to high-speed printing.

本発明の定着ベルトは、少なくとも離型層と金属層を有する定着ベルトであって、前記金属層は、電鋳法で製造したニッケル−鉄−コバルト合金からなり、このニッケル−鉄−コバルト合金のニッケルの含有率をN(質量%)、鉄の含有率をF(質量%)、及びコバルトの含有率をC(質量%)とした時、このニッケル−鉄−コバルト合金が、下記式で表される関係を満たすものであることに特徴がある。
20≦N≦80 (1)、 10≦F≦50 (2)、 10≦C≦70 (3)
これにより、金属層の高硬度化、亀裂や破断等が発生しない高耐熱性、高屈曲性を有する金属層とすることができる。
The fixing belt of the present invention is a fixing belt having at least a release layer and a metal layer, and the metal layer is made of a nickel-iron-cobalt alloy manufactured by an electroforming method. When the nickel content is N (mass%), the iron content is F (mass%), and the cobalt content is C (mass%), this nickel-iron-cobalt alloy is expressed by the following formula. It is characterized by satisfying the relationship.
20 ≦ N ≦ 80 (1), 10 ≦ F ≦ 50 (2), 10 ≦ C ≦ 70 (3)
Thereby, it can be set as the metal layer which has high heat resistance and high flexibility which does not generate | occur | produce the hardness of a metal layer, a crack, a fracture | rupture, etc.

また、本発明の金属層は、この外周面上に形成される弾性層や離型層の硬化時に高温下に一定時間晒される可能性があり、また、定着時にも高温加熱を断続的に受ける場合がある。これらに対応するために更なる耐熱性を有するには、上記ニッケル−鉄−コバルト合金中のニッケル、鉄及びコバルトの含有率が、下記式で表される関係を満たすことが更に好ましい。
20≦N≦40 (4)、 20≦F≦50 (5)、 10≦C≦60 (6)
一方、従来技術の電鋳ニッケルの場合は、前記したように定着時における加熱(180℃以上)により表面が酸化し、図3に示したような、セラミックスヒータ312やベルトガイド316との接触で削れが発生するといった欠点を持つ。しかし、本発明における前記電鋳法で製造した金属層は、ニッケルに加え、更に鉄とコバルトを含有させたニッケル−鉄−コバルト三元系合金であり、高温下に晒される場合でも、金属層1を電鋳法で製造する場合に使用する光沢剤中の硫黄成分による硫黄脆性を起こさない耐熱性を持ち、かつ、高硬度化しても柔軟性を有する。すなわち、本発明の定着ベルトは、相対する構造物と接触しても削れず、耐摩耗性及び良好な滑り性、十分な耐熱性、屈曲性を有することができる。
In addition, the metal layer of the present invention may be exposed to a high temperature for a certain period of time when the elastic layer or release layer formed on the outer peripheral surface is cured, and is also intermittently subjected to high temperature heating during fixing. There is a case. In order to have further heat resistance to cope with these, it is more preferable that the contents of nickel, iron and cobalt in the nickel-iron-cobalt alloy satisfy the relationship represented by the following formula.
20 ≦ N ≦ 40 (4), 20 ≦ F ≦ 50 (5), 10 ≦ C ≦ 60 (6)
On the other hand, in the case of conventional electroformed nickel, as described above, the surface is oxidized by heating (180 ° C. or higher) during fixing, and contact with the ceramic heater 312 or the belt guide 316 as shown in FIG. It has the disadvantage of scraping. However, the metal layer produced by the electroforming method in the present invention is a nickel-iron-cobalt ternary alloy containing iron and cobalt in addition to nickel, and even when exposed to high temperatures, the metal layer 1 has heat resistance that does not cause sulfur embrittlement due to the sulfur component in the brightener used when the electroforming method is produced, and has flexibility even when the hardness is increased. That is, the fixing belt of the present invention does not scrape even when it comes into contact with the opposing structure, and can have wear resistance, good slipperiness, sufficient heat resistance, and flexibility.

(1)定着ベルト
本発明の定着ベルトについて説明する。
(1) Fixing Belt The fixing belt of the present invention will be described.

図1は本発明の一実施形態における定着ベルト10の層構成を示す模型図である。図1に示した本発明の定着ベルト10は、電鋳法で製造したニッケル−鉄−コバルト合金からなる無端金属ベルトの金属層1と、その外周面上に積層した弾性層2と、さらにその外周面上に積層した離型層3を有する。定着ベルト10において、金属層1側が内周面側(ベルトガイド面側)であり、離型層3側が外周面側(加圧ローラ面側)である。金属層1と弾性層2との間、あるいは弾性層2と離型層3との間には、接着のためにプライマー層(不図示)を設けてもよい。プライマーにはシリコーン系、フッ素系、エポキシ系、ポリアミドイミド系等の公知のものを使用すればよく、その層厚は、通常1〜10μm程度である。   FIG. 1 is a model diagram showing a layer structure of a fixing belt 10 according to an embodiment of the present invention. The fixing belt 10 of the present invention shown in FIG. 1 includes a metal layer 1 of an endless metal belt made of a nickel-iron-cobalt alloy manufactured by an electroforming method, an elastic layer 2 laminated on an outer peripheral surface thereof, and further It has the release layer 3 laminated | stacked on the outer peripheral surface. In the fixing belt 10, the metal layer 1 side is the inner peripheral surface side (belt guide surface side), and the release layer 3 side is the outer peripheral surface side (pressure roller surface side). A primer layer (not shown) may be provided for adhesion between the metal layer 1 and the elastic layer 2 or between the elastic layer 2 and the release layer 3. A known primer such as a silicone, fluorine, epoxy, or polyamideimide may be used as the primer, and the layer thickness is usually about 1 to 10 μm.

また、図2は本発明の他の実施形態における定着ベルト20の層構成を示す模型図である。金属層1の表面に弾性層2を形成せず、金属層1に離型層3を直接形成しても良い。特に被記録材上のトナーのり量が少なく、トナー層の凹凸が比較的小さいものの加熱定着の場合や、熱伝導を良くするための構造の場合は、このような弾性層を省略した形態のものとすることができる。   FIG. 2 is a model diagram showing a layer structure of the fixing belt 20 according to another embodiment of the present invention. The release layer 3 may be formed directly on the metal layer 1 without forming the elastic layer 2 on the surface of the metal layer 1. In particular, when the amount of toner on the recording material is small and the unevenness of the toner layer is relatively small, in the case of heat fixing or in the structure for improving heat conduction, such an elastic layer is omitted. It can be.

一方、図1、図2に示す定着ベルトの場合でも、加熱定着装置の機構上、ベルトガイドとの絶縁性等が必要な場合は、ポリイミドやポリイミドアミド等の耐熱性の高い樹脂層を金属層1のベルトガイド側の上に積層することは全く問題ない。また、この樹脂層はベルトガイドと摺動するため、固体潤滑剤や熱伝導率を向上させるための酸化物フィラを添加してもよい。この樹脂層の厚みは50μm以下、特に3〜20μm程度が好ましい。   On the other hand, even in the case of the fixing belt shown in FIGS. 1 and 2, if the heat fixing device mechanism requires insulation from the belt guide or the like, a highly heat-resistant resin layer such as polyimide or polyimide amide is used as the metal layer. There is no problem in laminating on one belt guide side. Further, since this resin layer slides with the belt guide, a solid lubricant or an oxide filler for improving the thermal conductivity may be added. The thickness of this resin layer is preferably 50 μm or less, particularly about 3 to 20 μm.

本発明の定着ベルト10または20は、セラミックヒータを用いたベルト加熱方式や電磁誘導加熱方式の加熱定着装置に用いることができる。
<金属層>
金属層1は電鋳法で製造した無端金属ベルトからなり、この無端金属ベルトはニッケル−鉄−コバルト合金からなる。本発明の定着ベルトは、金属層1の外周面上に弾性層2及び離型層3を形成する時に、通常200〜300℃に一定時間加熱し硬化させるほか、定着時にも180℃以上の加熱を受ける。また、金属層1を電鋳法で製造する場合、成型精度を向上させ、かつ、電着応力を低減させて脱型を容易にするためには光沢剤中の硫黄成分は必須成分ではあるが、この際に形成される被膜中には鍍金浴中の鉄イオンと光沢剤中の硫黄成分が共析する。金属層は、上記高温加熱下に晒されると硬度が徐々に高くなる傾向を示すが、やがて被膜中の鉄(Fe)と硫黄(S)がFeSという化合物になる反応を起こすことにより、硫黄脆性が起こり硬度劣化が生じ、定着時に亀裂や破断が生じたりする。すなわち、屈曲性が悪くなる。
The fixing belt 10 or 20 of the present invention can be used in a belt heating system using a ceramic heater or an electromagnetic induction heating system heat fixing apparatus.
<Metal layer>
The metal layer 1 is made of an endless metal belt manufactured by an electroforming method, and the endless metal belt is made of a nickel-iron-cobalt alloy. In the fixing belt of the present invention, when the elastic layer 2 and the release layer 3 are formed on the outer peripheral surface of the metal layer 1, the fixing belt is usually heated at 200 to 300 ° C. for a predetermined time to be cured, and also heated at 180 ° C. or more during fixing. Receive. In addition, when the metal layer 1 is manufactured by an electroforming method, the sulfur component in the brightener is an essential component in order to improve molding accuracy and reduce electrodeposition stress to facilitate demolding. In the film formed at this time, iron ions in the plating bath and sulfur components in the brightener co-deposit. The metal layer shows a tendency to gradually increase in hardness when exposed to the above-mentioned high-temperature heating. Eventually, the reaction of iron (Fe) and sulfur (S) in the coating into a compound called FeS causes sulfur embrittlement. Occurs, hardness deteriorates, and cracks and breaks occur during fixing. That is, the flexibility is deteriorated.

しかしながら、上記ニッケル−鉄−コバルト合金からなる金属層1は、従来技術のニッケル等からなる金属層に比べて耐摩耗性及び耐熱性が優れており、この耐摩耗性には鉄化合物が影響しており、耐熱性にはコバルトが効果があることが判った。   However, the metal layer 1 made of the nickel-iron-cobalt alloy is superior in wear resistance and heat resistance as compared with the metal layer made of nickel or the like in the prior art, and this wear resistance is affected by the iron compound. Cobalt was found to be effective in heat resistance.

上記効果を得るためには、電鋳法で製造したニッケル−鉄−コバルト合金からなる金属層は、このニッケル−鉄−コバルト合金のニッケルの含有率をN(質量%)、鉄の含有率をF(質量%)、及びコバルトの含有率をC(質量%)とした時、このニッケル−鉄−コバルト合金が、次式で表される関係を満たしている必要がある。
20≦N≦80 (1)、 10≦F≦50 (2)、 10≦C≦70 (3)
ニッケル含有率が80質量%以上では鉄またはコバルト添加の効果が小さくなり、充分な耐摩耗性・耐熱性が得られない。また、20質量%以下では、鉄及びコバルトが高含有率となり、被膜の引っ張り応力が著しく強くなり電鋳成膜が難しく、電鋳ベルトの製造には不向きである。
In order to obtain the above effect, the metal layer made of a nickel-iron-cobalt alloy manufactured by an electroforming method has a nickel content of N (mass%) and an iron content of the nickel-iron-cobalt alloy. When the content rate of F (mass%) and cobalt is C (mass%), this nickel-iron-cobalt alloy needs to satisfy the relationship represented by the following formula.
20 ≦ N ≦ 80 (1), 10 ≦ F ≦ 50 (2), 10 ≦ C ≦ 70 (3)
When the nickel content is 80% by mass or more, the effect of adding iron or cobalt becomes small, and sufficient wear resistance and heat resistance cannot be obtained. On the other hand, when the content is 20% by mass or less, the content of iron and cobalt is high, the tensile stress of the coating is remarkably increased, and electroforming film formation is difficult, which is unsuitable for manufacturing an electroforming belt.

鉄含有率が増すと、前記したように硬度が高くなる傾向があり、かつ、鉄化合物も影響して耐摩耗性も良くなるが、前記FeS反応ピーク温度も高温側にシフトし耐熱性も少し良くなる。しかし、鉄含有率が約35質量%付近をピークに耐熱性は減少傾向になり、50質量%以上になると高温加熱下では非常に脆い被膜になりやすい。従って、良好な特性を得られる鉄含有率の範囲は10質量%以上、50質量%以下である必要がある。   As the iron content increases, the hardness tends to increase as described above, and the wear resistance also improves due to the influence of the iron compound, but the FeS reaction peak temperature also shifts to the high temperature side and the heat resistance is slightly Get better. However, the heat resistance tends to decrease when the iron content reaches a peak around 35% by mass, and when it exceeds 50% by mass, a very brittle film tends to be formed under high temperature heating. Therefore, the range of the iron content that can obtain good characteristics needs to be 10 mass% or more and 50 mass% or less.

一方、コバルトに関しては、前記したように硫黄脆性の抑制や高硬度化等の効果が確認されたが、コバルト含有率が20質量%以上では効果があまり変わらなくなる。但し、多く含有しても弊害は認められない。従って、コバルト含有率の範囲としては、他のニッケル及び鉄の含有率に制約され70質量%以下とした。一方、コバルトを含有しないニッケル−鉄合金でも組成によっては耐久性を充分満足したが、耐熱性に対してはコバルトを少量でも含有すれば、耐熱性が飛躍的に向上するため10質量%以上とした。また、コバルトに関しては特に薬品コストが高いため、出来るだけ使用量は低減した方がよいと考える。   On the other hand, with respect to cobalt, effects such as suppression of sulfur embrittlement and high hardness were confirmed as described above, but the effect is not so changed when the cobalt content is 20% by mass or more. However, even if it is contained in a large amount, no harmful effect is recognized. Accordingly, the range of the cobalt content is limited to 70% by mass or less, limited by the content of other nickel and iron. On the other hand, even nickel-iron alloys that do not contain cobalt sufficiently satisfied the durability depending on the composition, but for heat resistance, if even a small amount of cobalt is contained, the heat resistance is drastically improved, so that it is 10% by mass or more. did. In addition, since cobalt has a particularly high chemical cost, it is better to reduce the amount used as much as possible.

なお、特に高温加熱下に晒される可能性がある場合や、定着時に高温加熱を断続的に受ける場合などは、特に耐摩耗性及び耐熱性が要求される場合には上記ニッケル−鉄−コバルト合金中のニッケル、鉄及びコバルトの含有率が、次式で表される関係を満たすことが更に好ましい。
20≦N≦40 (4)、 20≦F≦50 (5)、 10≦C≦60 (6)
本発明に使用する上記の所定のニッケル、鉄及びコバルト含有率を有する無端ニッケル−鉄−コバルト合金ベルトは、例えば、好ましくはステンレス鋼等の直円筒形状の母型を陰極として、電鋳プロセスにより製造される。ここで直円筒形状とは長手方向に垂直な横断面が全て同一円形である筒形状をいう。
Note that the nickel-iron-cobalt alloy is particularly useful when wear resistance and heat resistance are required particularly when there is a possibility of exposure to high temperature heating or when intermittent high temperature heating is required during fixing. More preferably, the contents of nickel, iron and cobalt in the inside satisfy the relationship represented by the following formula.
20 ≦ N ≦ 40 (4), 20 ≦ F ≦ 50 (5), 10 ≦ C ≦ 60 (6)
The endless nickel-iron-cobalt alloy belt having the above-mentioned predetermined nickel, iron and cobalt content used in the present invention is preferably formed by an electroforming process, preferably using a straight cylindrical matrix such as stainless steel as a cathode. Manufactured. Here, the right cylindrical shape means a cylindrical shape whose cross sections perpendicular to the longitudinal direction are all the same circle.

この場合の鍍金浴としては、硫酸塩浴、スルファミン酸塩浴、塩化物浴等の一般的な電鋳浴を用いることができ、ピット防止剤、光沢剤、pH調整剤等を適宜加えてもよい。   As the plating bath in this case, a general electroforming bath such as a sulfate bath, a sulfamate bath, a chloride bath, etc. can be used, and a pit inhibitor, a brightener, a pH adjuster, etc. can be added as appropriate. Good.

一例として、ニッケル−鉄−コバルト鍍金浴、並びに鍍金条件を以下に示す。また、各薬品の添加量、鍍金浴温度、及び電流密度を下記に示す範囲内で制御することによって、(1)〜(3)式、更には(4)〜(6)式の条件を満たすニッケル−鉄−コバルト合金ベルトが製造できる。   As an example, a nickel-iron-cobalt plating bath and plating conditions are shown below. Moreover, by controlling the addition amount of each chemical, the plating bath temperature, and the current density within the ranges shown below, the conditions of the expressions (1) to (3), and further the expressions (4) to (6) are satisfied. Nickel-iron-cobalt alloy belts can be manufactured.

(鍍金浴組成) 硫酸ニッケル六水和物 ;120〜300g/l
硫酸第一鉄七水和物 ;2〜30g/l
硫酸コバルト七水和物 ;10〜80g/l
ピット防止剤(ラウリル硫酸ナトリウム) ;
0.002g/l
光沢剤(サッカリンナトリウム) ; 0.01〜5g/l
pH調整剤
pH調整剤(1N硫酸);適量
(鍍金条件) 電鋳浴温度 ;50±10℃
pH ; 2.7±0.3
陰極電流密度 ;1〜20A/dm2
光沢剤としては、サッカリン、サッカリンナトリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウム等の応力減少剤・一次光沢剤が挙げられる。その中で本発明ではサッカリンナトリウムを選択したが、被膜中に取り込まれる硫黄の含有率が増加すると硫黄脆性が生じやすいことから、鍍金浴中で5g/l以下で制御することが好ましい。また、定着ベルトとして要求される強度や屈曲性等を得るため、或いは脱型に好適な応力調整を図るために、0.01g/l以上にすることが好ましいと判った。
(Plating bath composition) Nickel sulfate hexahydrate; 120-300 g / l
Ferrous sulfate heptahydrate; 2-30 g / l
Cobalt sulfate heptahydrate; 10-80 g / l
Pit inhibitor (sodium lauryl sulfate);
0.002 g / l
Brightener (saccharin sodium); 0.01-5 g / l
pH adjuster
pH adjuster (1N sulfuric acid); appropriate amount (plating conditions) electroforming bath temperature; 50 ± 10 ° C
pH: 2.7 ± 0.3
Cathode current density: 1 to 20 A / dm 2
Examples of the brightener include stress reducing agents and primary brighteners such as saccharin, sodium saccharin, sodium benzenesulfonate, and sodium naphthalenesulfonate. Among them, saccharin sodium is selected in the present invention. However, since sulfur embrittlement tends to occur when the content of sulfur incorporated in the coating increases, it is preferably controlled at 5 g / l or less in a plating bath. Further, it has been found that it is preferably 0.01 g / l or more in order to obtain the strength and flexibility required for the fixing belt or to adjust the stress suitable for demolding.

金属層1の厚みは、図3に示すセラミックヒータを用いたベルト加熱方式の加熱定着装置に用いる場合、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、厚みは100μm以下、特に50μm以下または10μm以上であることが好ましい。本発明における電鋳ニッケル−鉄−コバルト合金は、電鋳ニッケルと比較してバネ性が高いため電鋳ニッケルより薄くしても塑性変形しにくい。加圧ローラとのニップ部を大きくとるためには金属層1の厚みを薄くした方がよく将来のニーズも多い。そういった点で本発明における電鋳ニッケル−鉄−コバルト合金は前記した塑性加工法で作製されるSUSチューブより有利である。   The thickness of the metal layer 1 is 100 μm or less, particularly 50 μm or less in order to reduce the heat capacity and improve the quick start property when used in a belt heating type heat fixing device using a ceramic heater shown in FIG. It is preferable that it is 10 micrometers or more. Since the electroformed nickel-iron-cobalt alloy in the present invention has higher spring properties than electroformed nickel, it is difficult to be plastically deformed even if it is thinner than electroformed nickel. In order to increase the nip portion with the pressure roller, it is better to reduce the thickness of the metal layer 1, and there are many future needs. In that respect, the electroformed nickel-iron-cobalt alloy in the present invention is more advantageous than the SUS tube produced by the plastic working method described above.

また、図4に示す電磁誘導加熱方式の加熱定着装置の場合、金属層1の厚みは、次式で表される表皮深さより厚く、通常1μm以上、好ましくは10μm以上とし、また、通常200μm以下、好ましくは100μm以下、より好ましくは70μm以下とする。   In the case of the electromagnetic induction heating type heat fixing apparatus shown in FIG. 4, the thickness of the metal layer 1 is thicker than the skin depth represented by the following formula, usually 1 μm or more, preferably 10 μm or more, and usually 200 μm or less. , Preferably 100 μm or less, more preferably 70 μm or less.

表皮深さσ[m]は、励磁回路の周波数f[Hz]と透磁率μ[−]と固有抵抗ρ[Ωm]で
σ=503×(ρ/fμ)1/2
と表される。これは電磁誘導で使われる電磁波の吸収の深さを示しており、これより深いところでは電磁波の強度は1/e(eは自然対数の底を表す)以下になっており、逆にいうとほとんどのエネルギーはこの深さまでで吸収されている。
The skin depth σ [m] is determined by the frequency f [Hz] of the excitation circuit, the magnetic permeability μ [−], and the specific resistance ρ [Ωm] σ = 503 × (ρ / fμ) 1/2
It is expressed. This indicates the depth of absorption of electromagnetic waves used in electromagnetic induction, and the intensity of electromagnetic waves deeper than this is 1 / e (e represents the base of natural logarithm) or less. Most of the energy is absorbed up to this depth.

本発明における電鋳ニッケル−鉄−コバルト合金は、電鋳ニッケルに比べ鉄量が多いほど磁束密度が大きくなるが、固有抵抗がニッケルに比べ2〜5倍大きくなる。このためあまりに薄いと、ほとんどの電磁エネルギーが吸収しきれなくなり、効率が悪くなってくることがある。また、金属層1があまりに厚いと剛性が高くなり、また、屈曲性が悪くなって回転体として使用しにくくなることがある。   The electrocast nickel-iron-cobalt alloy in the present invention has a higher magnetic flux density as the amount of iron is larger than that of electroformed nickel, but the specific resistance is 2 to 5 times greater than that of nickel. For this reason, if it is too thin, most of the electromagnetic energy cannot be absorbed and the efficiency may deteriorate. On the other hand, if the metal layer 1 is too thick, the rigidity becomes high, and the flexibility becomes poor, which may make it difficult to use as a rotating body.

<弾性層>
弾性層2は設けても設けなくてもよい。弾性層2を設けることにより、ニップ部において被加熱像を覆って熱の伝達を確実にするとともに、金属層1の復元力を補って回転、屈曲による疲労を緩和することができる。また、弾性層2を設けることにより、定着ベルトの離型層表面の未定着トナー像表面への追従性を増し、熱を効率よく伝達させることが可能になる。弾性層2を設けた定着ベルトは、特に、未定着トナーののり量が多いカラー画像の加熱定着に適している。
<Elastic layer>
The elastic layer 2 may or may not be provided. By providing the elastic layer 2, heat transfer can be ensured by covering the heated image at the nip portion, and the restoring force of the metal layer 1 can be supplemented to reduce fatigue due to rotation and bending. Further, by providing the elastic layer 2, the followability of the surface of the release layer of the fixing belt to the surface of the unfixed toner image can be increased, and heat can be efficiently transmitted. The fixing belt provided with the elastic layer 2 is particularly suitable for heat fixing of a color image having a large amount of unfixed toner.

弾性層2の材質は特に限定されず、耐熱性がよく、熱伝導率がよいものを選べばよい。弾性層2の材質としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等が好ましく、特にシリコーンゴムが好ましい。   The material of the elastic layer 2 is not particularly limited, and a material having good heat resistance and good thermal conductivity may be selected. As the material for the elastic layer 2, silicone rubber, fluororubber, fluorosilicone rubber and the like are preferable, and silicone rubber is particularly preferable.

弾性層2を形成するために使用されるシリコーンゴム原料としては、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルトリフルオロプロピルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン、ポリトリフルオロプロピルビニルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリフェニルビニルシロキサン、これらポリシロキサンを構成する単量体単位からなる共重合体等を例示することができる。   Examples of the silicone rubber raw material used to form the elastic layer 2 include polydimethylsiloxane, polymethyltrifluoropropylsiloxane, polymethylvinylsiloxane, polytrifluoropropylvinylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, polyphenylvinylsiloxane, Examples thereof include a copolymer composed of monomer units constituting the polysiloxane.

なお、必要に応じて、弾性層2に乾式シリカ、湿式シリカ等の補強性充填材、炭酸カルシウム、石英紛、珪酸ジルコニウム、クレー(珪酸アルミニウム)、タルク(含水珪酸マグネシウム)、アルミナ(酸化アルミニウム)、ベンガラ(酸化鉄)等の充填剤を弾性層に含有させてもよい。   If necessary, the elastic layer 2 may be provided with a reinforcing filler such as dry silica or wet silica, calcium carbonate, quartz powder, zirconium silicate, clay (aluminum silicate), talc (hydrous magnesium silicate), alumina (aluminum oxide). Further, a filler such as Bengala (iron oxide) may be included in the elastic layer.

弾性層2の厚みは良好な定着画像品質を得るために10μm以上、特に50μm以上が好ましく、1000μm以下、特に500μm以下が好ましい。カラー画像を印刷する場合、特に写真画像等では被記録材P上で大きな面積に渡ってベタ画像が形成される。この場合、被記録材の凹凸あるいはトナー層の凹凸に加熱面(離型層3)が追従できないと加熱ムラが発生し、伝熱量が多い部分と少ない部分とで画像に光沢ムラが発生する。つまり、伝熱量が多い部分は光沢度が高くなり、伝熱量が少ない部分では光沢度が低くなる。弾性層2があまりに薄いと、被記録材あるいはトナー層の凹凸に追従しきれず画像光沢ムラが発生してしまうことがある。また、弾性層2があまりに厚いと、弾性層の熱抵抗が大きくなりクイックスタートを実現するのが難しくなることがある。   In order to obtain a good fixed image quality, the thickness of the elastic layer 2 is preferably 10 μm or more, particularly preferably 50 μm or more, and is preferably 1000 μm or less, particularly 500 μm or less. When a color image is printed, a solid image is formed over a large area on the recording material P, particularly in a photographic image. In this case, if the heating surface (release layer 3) cannot follow the unevenness of the recording material or the unevenness of the toner layer, uneven heating occurs, and uneven glossiness occurs in the image where the heat transfer amount is large and small. That is, the glossiness is high at the portion where the heat transfer amount is large, and the glossiness is low at the portion where the heat transfer amount is small. If the elastic layer 2 is too thin, the unevenness of the image gloss may be generated because it cannot follow the unevenness of the recording material or the toner layer. On the other hand, if the elastic layer 2 is too thick, the thermal resistance of the elastic layer may increase and it may be difficult to realize a quick start.

弾性層2の硬度(JIS−K−6253)は、画像光沢ムラの発生が十分抑制され、良好な定着画像品質が得られるので60゜以下が好ましく、45゜以下がより好ましい。   The hardness (JIS-K-6253) of the elastic layer 2 is preferably 60 ° or less, more preferably 45 ° or less, because the occurrence of uneven image gloss is sufficiently suppressed and good fixed image quality is obtained.

弾性層2の熱伝導率λは、2.5×10-3[W/cm・℃]以上が好ましく、3.3×10-3[W/cm・℃]以上がより好ましい。また、8.4×10-3[W/cm・℃]以下が好ましく、6.3×10-3[W/cm・℃]以下がより好ましい。熱伝導率λがあまりに小さい場合には、熱抵抗が大きくなり定着ベルトの表層(離型層3)における温度上昇が遅くなることがある。熱伝導率λがあまりに大きい場合には、弾性層2の硬度が高くなったり、圧縮永久歪みが大きくなってしまうことがある。 The thermal conductivity λ of the elastic layer 2 is preferably 2.5 × 10 −3 [W / cm · ° C.] or more, and more preferably 3.3 × 10 −3 [W / cm · ° C.] or more. Further, it is preferably 8.4 × 10 −3 [W / cm · ° C.] or less, and more preferably 6.3 × 10 −3 [W / cm · ° C.] or less. When the thermal conductivity λ is too small, the thermal resistance increases, and the temperature rise in the surface layer (release layer 3) of the fixing belt may be delayed. When the thermal conductivity λ is too large, the hardness of the elastic layer 2 may increase or the compression set may increase.

弾性層2は公知の方法、例えば、液状のシリコーンゴム等の材料をブレードコート法等の手段によって金属層上に均一な厚みでコートし、加熱硬化する方法、液状のシリコーンゴム等の材料を成形型に注入し加硫硬化する方法、押出成形後に加硫硬化する方法、射出成形後に加硫硬化する方法等で形成すればよい。   The elastic layer 2 is a known method, for example, a method of coating a material such as liquid silicone rubber on the metal layer with a uniform thickness by means such as a blade coating method, and heat curing, molding a material such as liquid silicone rubber. It may be formed by a method of injecting into a mold and vulcanizing and curing, a method of vulcanizing and curing after extrusion molding, a method of vulcanizing and curing after injection molding, or the like.

<離型層>
離型層3の材料は特に限定されず、離型性、耐熱性のよいものを選べばよい。離型層3としては、PFA(テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、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、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等が好ましく、PFAがより好ましい。なお、必要に応じて、離型層にはカーボン、酸化すず等の導電剤等を含有させることができる。導電剤の含有量は特に限定されないが、一般的には、離型層を形成する材料の全質量に対し10質量%以下で含有させるのが好ましい。
<Release layer>
The material of the release layer 3 is not particularly limited, and a material having good release properties and heat resistance may be selected. The release layer 3 includes fluororesins such as PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl ether copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), and silicone resins. Fluorosilicone rubber, fluororubber, silicone rubber and the like are preferable, and PFA is more preferable. If necessary, the release layer can contain a conductive agent such as carbon and tin oxide. Although content of a electrically conductive agent is not specifically limited, Generally, it is preferable to make it contain in 10 mass% or less with respect to the total mass of the material which forms a mold release layer.

離型層3の厚みは1μm以上とするのが好ましく、また、100μm以下とするのが好ましい。離型層3があまりに薄いと、離型層3の厚みムラで離型性の悪い部分ができたり、耐久性が不足したりすることがある。また、離型層3があまりに厚いと、熱伝導性が悪化することがあり、特に樹脂系の離型層の場合は硬度が高くなって弾性層2の効果が減衰してしまうことがある。   The thickness of the release layer 3 is preferably 1 μm or more, and preferably 100 μm or less. When the release layer 3 is too thin, a portion having poor release properties may be formed due to uneven thickness of the release layer 3, or durability may be insufficient. If the release layer 3 is too thick, the thermal conductivity may be deteriorated. In particular, in the case of a resin release layer, the hardness becomes high and the effect of the elastic layer 2 may be attenuated.

離型層3は公知の方法、例えば、フッ素樹脂系の離型層を形成する場合、フッ素樹脂粉末を分散し塗料化したものをコートし、乾燥し、焼成する方法により、或いは予めチューブ化したものを被覆し、接着する方法により形成すればよい。また、ゴム系の離型層を形成する場合、液状の材料を成形型に注入し加硫硬化する方法、押出成形後に加硫硬化する方法、射出成形後に加硫硬化する方法等で形成すればよい。   The release layer 3 is formed by a known method, for example, in the case of forming a fluororesin-based release layer, by coating with a dispersion and coating of fluororesin powder, drying and firing, or by previously forming a tube. What is necessary is just to form by the method of coat | covering and adhere | attaching things. Also, when forming a rubber release layer, it may be formed by a method of injecting a liquid material into a mold and vulcanizing and curing, a method of vulcanizing and curing after extrusion molding, a method of vulcanizing and curing after injection molding, etc. Good.

また、予め内面にプライマー処理を施したチューブ、予め外周面をプライマー処理した無端電鋳ニッケル−鉄−コバルト合金ベルト間の隙間に液状シリコーンゴムを注入し、加熱してシリコーンゴムを硬化し接着して、弾性層及び離型層を同時に形成することもできる。   Also, liquid silicone rubber is injected into the gap between the tube that has been primed on the inner surface in advance and the endless electroformed nickel-iron-cobalt alloy belt that has been primed on the outer circumferential surface, and heated to cure and bond the silicone rubber. Thus, the elastic layer and the release layer can be formed simultaneously.

以下に、実施例を用いて本発明を更に詳しく説明する。
本実施例、比較例における無端金属ベルトのニッケル−鉄−コバルト合金のニッケル、鉄及びコバルト含有率の測定、鉄と硫黄の反応ピーク温度測定、熱処理による硬度測定、及び実施例及び比較例の定着ベルトの空回転耐久試験並びに実機耐久通紙試験は次の通り行った。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
Example, measurement of nickel, iron and cobalt content of nickel-iron-cobalt alloy of endless metal belt in comparative example, measurement of reaction peak temperature of iron and sulfur, measurement of hardness by heat treatment, and fixing of examples and comparative examples The belt idling durability test and the actual machine durability paper passing test were performed as follows.

<ニッケル−鉄−コバルト合金のニッケル、鉄及びコバルト含有率の測定>
フィリップス・エレクトロン・オプティクス株式会社製のエネルギー分散型X線分析装置EDAX Phoenix(商品名)を用いて測定した。
<Measurement of nickel, iron and cobalt content of nickel-iron-cobalt alloy>
Measurement was performed using an energy dispersive X-ray analyzer EDAX Phoenix (trade name) manufactured by Philips Electron Optics.

<ニッケル−鉄−コバルト合金の鉄と硫黄の反応ピーク温度の測定>
加熱による鉄と硫黄の反応は、通常400℃前後で起こり、理学電機株式会社製の示差走査熱量計DSC8230で測定し、この反応のピーク温度(以後、Tp)を記録した。
<Measurement of reaction peak temperature of iron and sulfur in nickel-iron-cobalt alloy>
The reaction between iron and sulfur by heating usually occurred at around 400 ° C., and was measured with a differential scanning calorimeter DSC8230 manufactured by Rigaku Corporation. The peak temperature of this reaction (hereinafter referred to as Tp) was recorded.

<ニッケル−鉄−コバルト合金の熱処理による硬度測定>
耐熱性を評価するために熱処理前後の硬度差の比較を行なった。熱処理条件としては、熱処理温度を250〜500℃の間で50℃刻みで設定し、各温度条件において30分保持した後、徐冷し硬度測定を行った。硬度測定は株式会社アカシ社製の硬度測定装置MVK−E(商品名)を用い、荷重50gでビッカース硬度をJIS−Z−2244に基づき測定した。
<Measurement of hardness by heat treatment of nickel-iron-cobalt alloy>
In order to evaluate heat resistance, the hardness difference before and after heat treatment was compared. As the heat treatment conditions, the heat treatment temperature was set in increments of 50 ° C. between 250 to 500 ° C., held for 30 minutes at each temperature condition, and then gradually cooled to measure the hardness. The hardness was measured using a hardness measuring device MVK-E (trade name) manufactured by Akashi Co., Ltd., and the Vickers hardness was measured based on JIS-Z-2244 with a load of 50 g.

<空回転耐久試験>
[ヒータ加熱方式のベルト加熱方式加熱定着装置による空回転耐久試験]
ヒータ加熱方式のベルト加熱方式加熱定着装置であるキヤノン(株)製フルカラーLBP LASER SHOT「LBP−2040」に、実施例または比較例の定着ベルトを搭載し、加熱定着装置とした。この加熱定着装置を用い空回転耐久試験を以下のように行った。
<Ideal rotation durability test>
[Idle rotation durability test using a heater heating type belt heating type heat fixing device]
The fixing belt of the example or the comparative example was mounted on a full color LBP LASER SHOT “LBP-2040” manufactured by Canon Inc., which is a belt heating type heat fixing device of a heater heating method, to obtain a heat fixing device. Using this heat fixing apparatus, an idling durability test was conducted as follows.

加熱定着装置のヒータ温度を210℃に温調しながら、所定の加圧力で加圧ローラを定着ベルトに押し付け、定着ベルトを加圧ローラに従動回転させた。加圧ローラとしては、厚さ3mmのシリコーンゴムからなる弾性層に30μmのPFAチューブを被覆したφ16mmの加圧ローラを用いた。この空回転耐久試験では、加圧力は200N、ニップ部は6mm×230mmであり、定着ベルトの表面速度は87mm/sとなる条件に定めた。また、ベルトガイドの摺動板(図3の340)に滑りをよくするためにダウコーニング社製のHP3000を0.5g塗布して試験した。   While adjusting the heater temperature of the heat fixing device to 210 ° C., the pressure roller was pressed against the fixing belt with a predetermined pressure, and the fixing belt was driven to rotate by the pressure roller. As the pressure roller, a φ16 mm pressure roller in which an elastic layer made of silicone rubber having a thickness of 3 mm was coated with a 30 μm PFA tube was used. In this idling durability test, the pressure was 200 N, the nip portion was 6 mm × 230 mm, and the surface speed of the fixing belt was 87 mm / s. Further, 0.5 g of HP3000 manufactured by Dow Corning Co., Ltd. was applied to the belt guide sliding plate (340 in FIG. 3) to test the sliding.

この空回転耐久試験のもとで、定着ベルトを目視及び顕微鏡観察を行いながら、亀裂、破断を発生するまでの時間を確認し耐久時間とした。   Under this idling test, the time until cracks and breaks were confirmed while visually and microscopically observing the fixing belt to determine the durability time.

加熱定着装置のプロセススピード及び安全係数より計算した定着ベルトの最低耐久時間は500時間としたが、本発明の定着ベルトの耐久寿命(耐久時間)を700時間以上と設定し、耐久時間が700時間を超えるものについては、700時間を超えたところで試験を終了した。   The minimum endurance time of the fixing belt calculated from the process speed of the heat fixing device and the safety factor is 500 hours, but the endurance life (endurance time) of the fixing belt of the present invention is set to 700 hours or more, and the endurance time is 700 hours. The test was terminated when 700 hours were exceeded.

[電磁誘導加熱方式のベルト加熱方式加熱定着装置による空回転耐久試験]
電磁誘導加式のベルト加熱方式加熱定着装置であるキヤノン(株)製フルカラーLBP LASER SHOT「LBP−2710」に、実施例または比較例の定着ベルトを搭載し、加熱定着装置とした。加熱定着装置のヒータ温度を220℃に温調しながら、所定の加圧力で加圧ローラを定着ベルトに押し付け、定着ベルトを加圧ローラに従動回転させた。加圧ローラは、肉厚3mmシリコーン層に30μmのPFAチューブを被覆したΦ30mmのゴムローラを用いた。本実験では、加圧力は200N、定着ニップは幅7mm×長さ230mmであり、定着ベルトの表面速度は高速印字速度である120mm/secの条件で試験した。また、ベルトガイドの摺動板(図4の440)に滑りをよくするためにダウコーニング社製のHP3000を0.5g塗布して試験した。
[Improvement of idling with an electromagnetic induction heating belt heating type fixing device]
A full-color LBP LASER SHOT “LBP-2710” manufactured by Canon Inc., which is an electromagnetic induction type belt heating type heat fixing device, is mounted with the fixing belt of the example or the comparative example to obtain a heat fixing device. While adjusting the heater temperature of the heat fixing device to 220 ° C., the pressure roller was pressed against the fixing belt with a predetermined pressure, and the fixing belt was driven to rotate by the pressure roller. As the pressure roller, a Φ30 mm rubber roller in which a 3 mm thick silicone layer was covered with a 30 μm PFA tube was used. In this experiment, the pressure was 200 N, the fixing nip was 7 mm wide × 230 mm long, and the surface speed of the fixing belt was tested under the conditions of 120 mm / sec, which is a high-speed printing speed. Further, 0.5 g of HP3000 manufactured by Dow Corning Co., Ltd. was applied to the belt guide sliding plate (440 in FIG. 4) to test the sliding.

<実機耐久通紙試験>
上記空回転耐久試験に用いた加熱定着装置をキヤノン(株)製フルカラーLBP LASER SHOT「LBP−2040」に搭載した画像形成装置により、10万枚の画像を画出しして実機耐久通紙試験を行った。
<Actual machine durability test>
By using the image forming apparatus equipped with the full-color LBP LASER SHOT "LBP-2040" manufactured by Canon Inc., the heat fixing device used in the above-mentioned idling endurance test, 100,000 images were drawn and the actual machine endurance paper passing test Went.

この実機耐久通紙試験にあたり、加圧ローラの加圧力を200N、ニップ部を6mm×230mmとし、定着温度を210℃、プロセススピードを87mm/sに設定した。
[実施例1〜14、比較例1〜11]
In the actual endurance paper passing test, the pressure applied by the pressure roller was 200 N, the nip portion was 6 mm × 230 mm, the fixing temperature was 210 ° C., and the process speed was 87 mm / s.
[Examples 1-14, Comparative Examples 1-11]

<無端金属ベルトの作製・評価>
電鋳法で製造したニッケル−鉄−コバルト合金からなる無端定着ベルトを以下の手段で作製した。鍍金条件を以下に示す。
<Production and evaluation of endless metal belts>
An endless fixing belt made of a nickel-iron-cobalt alloy produced by electroforming was produced by the following means. The plating conditions are shown below.

硫酸ニッケル六水和物 ;20〜140g/l
硫酸第一鉄七水和物 ;5〜60g/l
硫酸コバルト七水和物 ;0〜50g/l
ホウ酸 ;25g/l
塩化ナトリウム ;25g/l
ラウリル硫酸ナトリウム;0.02g/l
サッカリンナトリウム ;1g/l
pH調整(1N硫酸) ;適量
電鋳浴温度 ;50℃
pH ;2.7±0.3
陰極電流密度 ;2〜12A/dm2
上記ニッケル−鉄−コバルト鍍金浴にステンレス鋼製の直円筒形状の母型を浸漬して、陰極とし、この母型の外周面上にニッケル−鉄−コバルト合金を30分間電析した後に、母型から取り外し、内径Φ24mm、厚み30μm及び両端部を仮カットし長さを約300mmにした無端金属ベルトを作製した。
Nickel sulfate hexahydrate; 20-140 g / l
Ferrous sulfate heptahydrate; 5-60g / l
Cobalt sulfate heptahydrate; 0-50 g / l
Boric acid; 25 g / l
Sodium chloride; 25 g / l
Sodium lauryl sulfate; 0.02 g / l
Saccharin sodium; 1 g / l
pH adjustment (1N sulfuric acid); appropriate amount electroforming bath temperature; 50 ° C
pH: 2.7 ± 0.3
Cathode current density: 2-12 A / dm 2
A stainless steel straight cylindrical matrix is dipped in the nickel-iron-cobalt plating bath to form a cathode, and a nickel-iron-cobalt alloy is electrodeposited on the outer peripheral surface of the matrix for 30 minutes. It was removed from the mold, and an endless metal belt having an inner diameter of Φ24 mm, a thickness of 30 μm, and both ends were temporarily cut to a length of about 300 mm was produced.

そして、上記無端金属ベルトの外周面上に弾性層2として300μmのシリコーンゴム層(東レダウコーニング社製DY35−4039A/B:)、更に離型層3として30μmのPFAチューブ(グンゼ社製SME、熱収縮タイプ)を各々プライマー塗布を介して順次積層し、両端部をカットして最終的には長さ250mmの定着ベルトを作製した。   Then, a 300 μm silicone rubber layer (DY35-4039A / B: manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is used as the elastic layer 2 on the outer peripheral surface of the endless metal belt, and a 30 μm PFA tube (SME manufactured by Gunze Co., Ltd.) is used as the release layer 3. Heat shrinkable type) were sequentially laminated via primer application, and both ends were cut to finally produce a fixing belt having a length of 250 mm.

また、金属層1の仮カット片を用いて、前記ニッケル−鉄−コバルト合金ベルトのニッケル、鉄及びコバルトの含有率と、FeS反応のピーク温度測定を行った。更にその中で一部条件については前記熱処理による硬度変化を確認した。一方、作製した上記定着ベルトについては、図3のセラミックスヒータ加熱方式及び電磁誘導加熱方式の加熱定着装置による前記空回転耐久試験、並びにこれらの加熱定着装置を搭載した画像形成装置を用いて前記実機耐久通紙試験を行った。   Moreover, using the temporary cut piece of the metal layer 1, the nickel, iron, and cobalt content of the nickel-iron-cobalt alloy belt and the peak temperature of the FeS reaction were measured. Furthermore, the hardness change by the said heat processing was confirmed about some conditions in it. On the other hand, with respect to the prepared fixing belt, the actual machine was tested using the idling durability test using the ceramic heater heating method and the electromagnetic induction heating method fixing device shown in FIG. 3 and an image forming apparatus equipped with these heating fixing devices. A durability paper passing test was conducted.

本実施例及び比較例で用いた無端金属ベルトの作製条件、並びにその測定結果を表1に示す。   Table 1 shows the production conditions of the endless metal belts used in the examples and comparative examples, and the measurement results.

Figure 2006194988
Figure 2006194988

表1のニッケル−鉄−コバルト合金のニッケル、鉄及びコバルトの含有率と、FeS反応のピーク温度Tpをそれぞれ測定結果をもとにプロットした結果を図7に示す。   FIG. 7 shows the results of plotting the nickel, iron, and cobalt contents of the nickel-iron-cobalt alloy in Table 1 and the peak temperature Tp of the FeS reaction based on the measurement results.

表1及び図7によれば、実施例1〜14の定着ベルトはニッケル−鉄−コバルト合金中のニッケルの含有率をN(質量%)、鉄の含有率をF(質量%)、及びコバルトの含有率をC(質量%)とした時、請求項1の20≦N≦80、10≦F≦50、10≦C≦70の範囲にあり、FeS反応ピーク温度も高く、耐久時間も全て500時間を越えた。   According to Table 1 and FIG. 7, in the fixing belts of Examples 1 to 14, the nickel content in the nickel-iron-cobalt alloy is N (mass%), the iron content is F (mass%), and cobalt. When the content of C is C (mass%), it is in the range of 20 ≦ N ≦ 80, 10 ≦ F ≦ 50, 10 ≦ C ≦ 70 of claim 1, the FeS reaction peak temperature is high, and the durability time is all Over 500 hours.

また、上記範囲の中でもニッケル、鉄、コバルトの含有率が、20≦N≦40、20≦F≦50、10≦C≦60の範囲にあるものは、更に耐熱性、耐久性がよく、全て700時間に到達したため実験を途中で中止した。   In addition, among the above ranges, those in which the nickel, iron, and cobalt contents are in the range of 20 ≦ N ≦ 40, 20 ≦ F ≦ 50, and 10 ≦ C ≦ 60 are further excellent in heat resistance and durability. Since 700 hours were reached, the experiment was stopped halfway.

これに対し、比較例1〜11の定着ベルトは、実施例1〜14で示した上記ニッケル、鉄及びコバルトの含有率の範囲を、少なくとも1条件は適合しないニッケル−鉄−コバルト合金からなる金属層を用いた定着ベルトである。   On the other hand, the fixing belts of Comparative Examples 1 to 11 are made of a nickel-iron-cobalt alloy that does not meet at least one condition within the range of the nickel, iron, and cobalt contents shown in Examples 1 to 14. A fixing belt using a layer.

まず比較例1及び比較例2に示すニッケル含有率が20質量%以下の金属ベルトは非常に引っ張り応力が強く、鍍金中に剥がれたり、また、電鋳成膜できても母型からの脱型が困難となり、金属ベルト形状を得ることができなかった。   First, the metal belt having a nickel content of 20% by mass or less shown in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 has a very high tensile stress, and peels off during plating, and even if it can be electroformed, it is removed from the mother die. The metal belt shape could not be obtained.

比較例8に示すニッケル含有率が80質量%以上の金属ベルトを用いた定着ベルトは、鉄含有による耐摩耗性効果が十分に得られず、空回転耐久試験中に内周面が摺動摩耗し、その金属粉が要因で加圧ローラの回転トルクが大きくなったため430時間で中止した。   The fixing belt using a metal belt having a nickel content of 80% by mass or more shown in Comparative Example 8 does not have a sufficient wear resistance effect due to the iron content, and the inner peripheral surface is subjected to sliding wear during the idling durability test. However, since the rotational torque of the pressure roller increased due to the metal powder, the operation was stopped in 430 hours.

その他の比較例のうち、比較例4に示すニッケル−鉄合金の鉄含有量が約20質量%である金属ベルトは耐久時間700時間をクリアしたが、その他は耐久試験が保たず数十時間で亀裂が入る条件が多かった。鉄含有量が55質量%以上の金属ベルト表面はマット状や突起異物等が発生しやすく、これらが亀裂の要因となっていた。   Among other comparative examples, the metal belt in which the iron content of the nickel-iron alloy shown in comparative example 4 is about 20% by mass cleared the durability time of 700 hours. There were many conditions for cracks. The surface of the metal belt having an iron content of 55% by mass or more is liable to generate a mat shape or protruding foreign matter, which causes cracks.

また、表1の実施例の中でFeS反応ピーク温度が460℃以上と高めで、耐久試験が700時間以上持続した条件の中から実施例4及び実施例5を、比較例の中から、比較例4及び比較例9を計4条件選択し、それぞれの金属層のカット片を用いて、熱処理前後の硬度変化を確認した。図8に結果を示す。   Further, among the examples in Table 1, the FeS reaction peak temperature was as high as 460 ° C. or higher and the durability test was continued for 700 hours or more. Four conditions were selected in total for Example 4 and Comparative Example 9, and the change in hardness before and after heat treatment was confirmed using cut pieces of each metal layer. The results are shown in FIG.

実施例4及び実施例5では、コバルトの効果として、約400℃まで硬度が増加傾向にあり、熱劣化しない。かつ、硬度もビッカース硬度で450から900まで高くなった。一方、比較例4及び比較例9では、大体300℃くらいまでしか耐熱性が保たず、その時のビッカース硬度も600未満にとどまった。   In Example 4 and Example 5, as an effect of cobalt, the hardness tends to increase up to about 400 ° C., and thermal deterioration does not occur. The hardness also increased from 450 to 900 in terms of Vickers hardness. On the other hand, in Comparative Example 4 and Comparative Example 9, the heat resistance was maintained only up to about 300 ° C., and the Vickers hardness at that time was less than 600.

比較例4は耐久試験結果は実施例と同様、良好であったが、耐熱性はコバルトを含有する金属ベルトに及ばなかった。   In Comparative Example 4, the durability test result was as good as in the example, but the heat resistance did not reach the metal belt containing cobalt.

以上の結果から、図7に示すグレイに塗り潰した領域が、電鋳ニッケル−鉄−コバルト合金において、耐熱性が高く、かつ、耐久性も高い領域であることが判った。   From the above results, it was found that the gray area shown in FIG. 7 is an area having high heat resistance and high durability in the electroformed nickel-iron-cobalt alloy.

実験例2
また、実機耐久通紙試験においては、実施例1〜14の定着ベルトを搭載したものは、トラブルもなく10万枚の画出し耐久試験を終了した。一方、成型できなかった比較例1および2を除く、比較例3〜11の定着ベルトを搭載したものは、1万枚以下で画像に乱れが発生し通紙不可能となったり、試験自体を行う機械的強度を持ち合わせていなかったりと、問題が見受けられた。
Experimental example 2
Further, in the actual machine endurance paper passing test, the image forming endurance test for 100,000 sheets was completed without any trouble for those equipped with the fixing belts of Examples 1 to 14. On the other hand, with the fixing belts of Comparative Examples 3 to 11 except Comparative Examples 1 and 2 that could not be molded, the image was distorted at 10,000 sheets or less, making it impossible to pass the paper. There was a problem with not having the mechanical strength to do.

実験例3
また、電磁誘導加熱方式のベルト加熱方式の加熱定着装置による空回転耐久試験においては、実施例1〜14の定着ベルトを搭載したものは、何れも500時間の耐久時間をクリアした。更にその中で実施例1〜11の定着ベルトを搭載したものは、何れも700時間をクリアし、十分な耐熱耐久性を有することが確認された。一方、比較例3〜11の定着ベルトは、耐久時間が500時間以下で亀裂が入り、耐久が不良であった。
Experimental example 3
Further, in the idling durability test using the electromagnetic induction heating type belt heating type heat fixing device, all of the devices equipped with the fixing belts of Examples 1 to 14 cleared the durability time of 500 hours. Further, it was confirmed that all of the devices equipped with the fixing belts of Examples 1 to 11 cleared 700 hours and had sufficient heat resistance and durability. On the other hand, the fixing belts of Comparative Examples 3 to 11 had cracks with a durability time of 500 hours or less, and the durability was poor.

実施例1〜14の定着ベルトを搭載したものは、トラブルもなく10万枚の画出し耐久試験を終了した。一方、比較例3〜11の定着ベルトを搭載したものは、1万枚以下で何れも画像に乱れが発生し、そのうち通紙不可能になった。   Those equipped with the fixing belts of Examples 1 to 14 completed the endurance test for 100,000 sheets without trouble. On the other hand, in the cases where the fixing belts of Comparative Examples 3 to 11 were mounted, the image was distorted at 10,000 sheets or less, and the paper could not be passed.

本発明によれば、耐摩耗性、熱伝導性、薄肉化、耐熱性及び柔軟性の向上した定着ベルトを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fixing belt having improved wear resistance, thermal conductivity, thinning, heat resistance and flexibility.

本発明の定着ベルトの層構成の一例を示した概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a layer configuration of a fixing belt of the present invention. 本発明の定着ベルトの層構成の一例を示した概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a layer configuration of a fixing belt of the present invention. 第1の実施形態例に用いた像加熱装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image heating apparatus used for the first embodiment. 第2の実施形態例に用いた像加熱装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image heating apparatus used for the 2nd embodiment. 第1の実施形態例に用いた像加熱装置の磁場発生手段模型図である。It is a magnetic field generation | occurrence | production means model figure of the image heating apparatus used for the example of 1st Embodiment. その他の実施形態例に用いた像加熱装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the image heating apparatus used for the other example embodiments. ニッケル−鉄−コバルト合金の組成比に対するFeSの反応ピーク温度を示し たマップである。6 is a map showing the reaction peak temperature of FeS with respect to the composition ratio of nickel-iron-cobalt alloy. ニッケル−鉄−コバルト合金の組成比に対して、熱処理温度による硬度変化を 示す。(保持時間;30分)It shows the change in hardness due to the heat treatment temperature with respect to the composition ratio of the nickel-iron-cobalt alloy. (Retention time: 30 minutes)

符号の説明Explanation of symbols

1 金属層
2 弾性層
3 離型層
10、20 定着ベルト
300、400、600 加熱定着装置
310、410、610 定着ベルト
312 セラミックヒータ
312b 発熱層
312c 保護層
316、416、616 ベルトガイド
322、422、622 加圧用剛性ステイ
330、430、630 加圧部材(加圧ローラ)
330a、430a 芯金
330b、430b 弾性層
340、440、640 摺動板
416a、416b ベルトガイド
417a、417b、417c 磁性コア
418、618 励磁コイル
418a、418b 給電部
419、619 絶縁部材
426 温度センサ
427 励磁回路
617a、617b、617c 磁性コア
631 駆動ローラ
632 テンションローラ
M 駆動手段
N ニップ部
t 定着トナー画像
P 被記録材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal layer 2 Elastic layer 3 Release layer 10, 20 Fixing belt 300, 400, 600 Heat fixing device 310, 410, 610 Fixing belt 312 Ceramic heater 312b Heat generation layer 312c Protective layer 316, 416, 616 Belt guide 322, 422, 622 Rigid stay for pressure 330, 430, 630 Pressure member (pressure roller)
330a, 430a Core metal 330b, 430b Elastic layer 340, 440, 640 Sliding plate 416a, 416b Belt guide 417a, 417b, 417c Magnetic core 418, 618 Excitation coil 418a, 418b Power supply part 419, 619 Insulating member 426 Temperature sensor 427 Excitation Circuits 617a, 617b, 617c Magnetic core 631 Driving roller 632 Tension roller M Driving means N Nip portion t Fixed toner image P Recording material

Claims (4)

少なくとも金属層と、該金属層上に設けられた離型層とを有する定着ベルトであって、該金属層が電鋳法で製造したニッケル−鉄−コバルト合金からなり、該ニッケル−鉄−コバルト合金中のニッケルの含有率をN(質量%)、鉄の含有率をF(質量%)、及びコバルトの含有率をC(質量%)とした時、該ニッケル−鉄−コバルト合金が、下記式で表される関係を満たすものであることを特徴とする定着ベルト。
20≦N≦80 (1)
10≦F≦50 (2)
10≦C≦70 (3)
A fixing belt having at least a metal layer and a release layer provided on the metal layer, wherein the metal layer is made of a nickel-iron-cobalt alloy manufactured by an electroforming method, and the nickel-iron-cobalt When the nickel content in the alloy is N (mass%), the iron content is F (mass%), and the cobalt content is C (mass%), the nickel-iron-cobalt alloy is: A fixing belt satisfying the relationship represented by the formula:
20 ≦ N ≦ 80 (1)
10 ≦ F ≦ 50 (2)
10 ≦ C ≦ 70 (3)
前記離型層と前記金属層との間に弾性層を有する請求項1に記載の定着ベルト。   The fixing belt according to claim 1, further comprising an elastic layer between the release layer and the metal layer. 前記弾性層がシリコーンゴム、フッ素ゴム及びフルオロシリコーンゴムから選ばれたゴムから形成されたものである請求項2に記載の定着ベルト。   The fixing belt according to claim 2, wherein the elastic layer is formed of a rubber selected from silicone rubber, fluorine rubber, and fluorosilicone rubber. 請求項1〜3の何れかに記載の定着ベルトを備えていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing belt according to claim 1.
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