JP2006267235A - Heating member and image heating device - Google Patents

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Satoru Izawa
悟 伊澤
Toshihiko Ochiai
俊彦 落合
Hiroto Hasegawa
浩人 長谷川
Akito Kanamori
昭人 金森
Shinji Hashiguchi
伸治 橋口
Kouji Nihonyanagi
亘児 二本柳
Koji Uchiyama
康治 内山
Toshiya Kaino
俊也 甲斐野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating member which has a heat-resistant layer whose surface is externally heated by a heating means, and which is brought into contact with a material to be heated, thereby heating an unfixed image on the material, the heating member being designed so as to obtain stable fixing performance by achieving excellent performance in all aspects such as shortening the warm-up time or first print out time of an image heating device, reducing power consumption, increasing the speed, enhancing image quality and prolonging its life time, and also to provide the image heating device that has the heating member. <P>SOLUTION: The heat resistant layer 22b of the heating member 22 is formed by baking or hardening a compound formed by admixing hollow filler with an organo polysiloxane composition or by admixing a water-absorbent polymer or water with the organo polysiloxane composition. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被加熱材に接触して被加熱材上の画像を加熱する加熱部材、および前記加熱部材を具備する像加熱装置に関するものであり、特に、電子写真方式・静電記録方式等の作像プロセスを採用した画像形成装置に用いて好適なものである。   The present invention relates to a heating member that contacts an object to be heated and heats an image on the object to be heated, and an image heating apparatus including the heating member. It is suitable for use in an image forming apparatus employing an image forming process.

従来、電子写真方式、或いは静電記録方式等を採用する画像形成装置に具備される像加熱装置としての加熱定着装置においては、画像としての未定着トナー画像を担持した被加熱材としての記録材(転写材シート、印字用紙、静電記録紙、エレクトロファックス紙等)を、互いに圧接して回転する加熱部材としての加熱ローラ(定着ローラ)と加圧部材としての加圧ローラとで形成される圧接ニップ部(定着ニップ部)を通過させることにより記録材上に永久画像として定着させる、いわゆる熱ローラ方式の加熱定着装置が広く用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a heat fixing apparatus as an image heating apparatus provided in an image forming apparatus adopting an electrophotographic method or an electrostatic recording method, a recording material as a heated material carrying an unfixed toner image as an image (Transfer material sheet, printing paper, electrostatic recording paper, electrofax paper, etc.) are formed by a heating roller (fixing roller) as a heating member that rotates in pressure contact with each other and a pressure roller as a pressure member. 2. Description of the Related Art A so-called heat roller type heat fixing device is widely used that fixes a recording material as a permanent image by passing through a pressure nip (fixing nip).

図11にその熱ローラ方式の加熱定着装置の概略構成を示す。   FIG. 11 shows a schematic configuration of the heat roller type heat fixing device.

定着ローラ50は、アルミニウムやステンレス製の中空芯金52の内部にハロゲンランプ等の加熱体51を設け、外周面にはトナーのオフセットを防止するためのフッ素樹脂等の離型性層53を備えたものである。定着ローラ周面の温度をサーミスタ等の温度検知手段54を用いて検知し、温度が一定になるように加熱体51への通電を制御している。また、加圧ローラ60は、アルミ、鉄等の芯金61の外周にシリコンゴム等より形成した弾性層、あるいはシリコンゴムを発泡してなるスポンジ弾性層62を形成し、さらにその外層には定着ローラ50と同様のフッ素樹脂等の離型性層63が形成されている。Nは定着ニップ部である。   The fixing roller 50 is provided with a heating body 51 such as a halogen lamp inside a hollow cored bar 52 made of aluminum or stainless steel, and a release layer 53 made of a fluororesin or the like for preventing toner offset on the outer peripheral surface. It is a thing. The temperature of the peripheral surface of the fixing roller is detected by using a temperature detection means 54 such as a thermistor, and energization to the heating body 51 is controlled so that the temperature becomes constant. The pressure roller 60 is formed with an elastic layer made of silicon rubber or the like or a sponge elastic layer 62 formed by foaming silicon rubber on the outer periphery of a cored bar 61 made of aluminum, iron or the like, and further fixed on the outer layer. A releasable layer 63 such as a fluororesin similar to the roller 50 is formed. N is a fixing nip portion.

また、高速の画像形成装置、あるいはカラートナーを用いたカラー画像形成装置の場合、トナーの定着性を十分に満足し、定着ムラを防止するために、上記定着ローラ50の中空芯金52と離型性層53の間にシリコンゴム等の厚み2mm程度の弾性層を設けたものもあり、軟らかくなった定着ローラ周面で記録材P上の未定着トナー画像Tを包み込むことで、記録材およびトナーへの熱の伝搬効率を向上させている。   Further, in the case of a high-speed image forming apparatus or a color image forming apparatus using color toner, in order to sufficiently satisfy the toner fixing property and prevent uneven fixing, the fixing roller 50 is separated from the hollow core metal 52. In some cases, an elastic layer having a thickness of about 2 mm, such as silicon rubber, is provided between the mold layers 53, and the unfixed toner image T on the recording material P is wrapped around the softened fixing roller peripheral surface so that the recording material and The efficiency of heat transfer to the toner is improved.

以上、従来の熱ローラ方式の加熱定着装置では、未定着トナー画像が形成された記録材Pを定着ニップ部Nで定着ローラ50と加圧ローラ60とにより挟持搬送して記録材へ熱と圧力を与えることにより、未定着トナー画像を固着像として記録材上に定着させていた。   As described above, in the conventional heat roller type heat fixing apparatus, the recording material P on which the unfixed toner image is formed is nipped and conveyed by the fixing roller 50 and the pressure roller 60 in the fixing nip portion N, and heat and pressure are applied to the recording material. Thus, the unfixed toner image was fixed on the recording material as a fixed image.

このような上記従来の熱ローラ方式の加熱定着装置では、画像形成装置の高速化に対して記録材上の未定着トナー画像へ与える熱量を保つために、外径の大きな定着ローラおよび加圧ローラの選定や加圧力を大きく設定することにより記録材搬送方向の定着ニップ幅を広く形成したり、定着ローラ周面の温調温度を上げる等の方法により対応してきた。   In such a conventional heat roller type heat fixing device, in order to maintain the amount of heat applied to the unfixed toner image on the recording material for speeding up the image forming apparatus, a fixing roller and a pressure roller having a large outer diameter The fixing nip width in the recording material conveying direction is increased by selecting a large pressure and setting the pressure force, and the temperature control temperature of the fixing roller peripheral surface is increased.

しかしながら、定着ローラと加圧ローラ間に与えられる大きな圧力に強度的に耐えられるようにするために、定着ローラおよび加圧ローラの芯金は厚みや径を大とせざるを得なかった。   However, in order to withstand the high pressure applied between the fixing roller and the pressure roller in terms of strength, the core metal of the fixing roller and the pressure roller has to be increased in thickness and diameter.

このため定着ローラ50の熱容量は大きくなってしまい、定着ローラ内部から加熱体51により加熱する上記加熱定着装置では定着ローラ50の外周面を定着可能な状態まで昇温させるために時間(以下、ウォームアップタイムと記す)を要し、画像形成装置の電源スイッチがONされてから加熱定着装置が加熱定着可能な状態になるまで長い時間がかかっていた。特に定着ローラ周面に弾性層を設けた場合には、周面温度を昇温させるのにさらに時間を要していた。   For this reason, the heat capacity of the fixing roller 50 is increased, and in the heating and fixing apparatus that heats from the inside of the fixing roller by the heating body 51, it takes time (hereinafter referred to as warm) to raise the temperature of the outer peripheral surface of the fixing roller 50 to a state where fixing is possible. It takes a long time from when the power switch of the image forming apparatus is turned on until the heat fixing device is ready for heat fixing. In particular, when an elastic layer is provided on the peripheral surface of the fixing roller, it takes more time to raise the peripheral surface temperature.

さらに、画像形成装置が動作を行わないスタンバイ状態においても、定着ローラを予備加熱(以下、スタンバイ加熱と記す)する必要があり、画像形成装置未使用時の消費電力が嵩み、画像形成装置が一定期間中に消費する消費電力も大きくなっていた。   Further, even in a standby state in which the image forming apparatus does not operate, it is necessary to preheat the fixing roller (hereinafter referred to as standby heating), which increases power consumption when the image forming apparatus is not used. The amount of power consumed during a certain period has also increased.

これに対し、近年の環境問題の一つとして消費電力の低減が強く望まれる一方で、市場ニーズからは高画質および高速での画像出力が望まれている。そこで、このような消費電力の低減と高速・高画質の要求に応えるために、上記の熱ローラ方式の加熱定着装置に対して種々の改善が試みられている。   On the other hand, while reduction of power consumption is strongly desired as one of the environmental problems in recent years, image output with high image quality and high speed is desired from market needs. Therefore, in order to meet such demands for reduction of power consumption and high speed and high image quality, various improvements have been attempted on the heat roller type heat fixing apparatus.

一つは、定着ローラの昇温時間を短縮し消費電力を小さくする目的で、図12のようにハロゲンランプ等の加熱体84を湾曲した反射板85で内包し、反射板85の切り欠き部に対向させて中空芯金81の外面にシリコーンゴムや発泡シリコーンゴム等より形成された弾性層82を有する定着ローラ80を配置させ、加熱体84により定着ローラ80周面のみを加熱する加熱定着装置であり、その1例が特許文献1、2に提案されている。   First, for the purpose of shortening the heating time of the fixing roller and reducing the power consumption, a heating body 84 such as a halogen lamp is included in a curved reflecting plate 85 as shown in FIG. A fixing roller 80 having an elastic layer 82 formed of silicone rubber, foamed silicone rubber or the like is disposed on the outer surface of the hollow cored bar 81 so as to face the surface of the hollow cored bar 81, and the heating fixing device heats only the peripheral surface of the fixing roller 80 by the heating body 84 One example is proposed in Patent Documents 1 and 2.

この加熱定着装置の場合、外部から定着ローラ80を加熱するため定着ローラ80周面を急激に昇温させることが可能となりウォームアップ時間が図10に示した熱ローラ定着装置に比べ短縮される。   In the case of this heat fixing device, since the fixing roller 80 is heated from the outside, the peripheral surface of the fixing roller 80 can be rapidly heated, and the warm-up time is shortened compared with the heat roller fixing device shown in FIG.

また、外部から定着ローラ80を加熱する方法として、接触式のものと図12に示したような非接触のものに大別されるが、接触式のものとしては、特許文献3に示されているように定着ローラ周面に小径の加熱ローラを接触させる系のものが提案されている。   Further, the method of heating the fixing roller 80 from the outside is roughly classified into a contact type and a non-contact type as shown in FIG. 12, but the contact type is disclosed in Patent Document 3. As described above, a system in which a small-diameter heating roller is brought into contact with the peripheral surface of the fixing roller has been proposed.

この加熱定着装置の場合には、小径の加熱ローラは短い時間で昇温され、定着ローラ周面を直接加熱ローラで加熱するために定着ローラ周面の昇温スピードを速くするものであった。   In the case of this heat fixing device, the heating roller of a small diameter is heated in a short time, and the heating speed of the peripheral surface of the fixing roller is increased in order to directly heat the peripheral surface of the fixing roller with the heating roller.

また、特許文献4には、定着部材の熱容量を抑えるために定着部材の基体上に断熱層、弾性層、離型性層を順次積層した層を設け、外部から定着部材表面に小径の加熱ローラを接触させて定着部材表面を加熱する方法が開示されている。すなわち図13に示すように、定着部材90は、加熱部材としてのエンドレス状の定着ベルト92と、巻き掛けローラ93と、テンションローラ91とを有し、定着ベルト92を巻き掛けローラ93とテンションローラ91にテンションをかけて張架させ、定着ベルトの外部からヒータ94を内部に有する小径加熱ローラ95によって表面加熱を行うものである。   In Patent Document 4, in order to suppress the heat capacity of the fixing member, a layer in which a heat insulating layer, an elastic layer, and a release layer are sequentially laminated is provided on the base of the fixing member, and a small-sized heating roller is externally provided on the surface of the fixing member. A method for heating the surface of the fixing member by bringing them into contact with each other is disclosed. That is, as shown in FIG. 13, the fixing member 90 has an endless fixing belt 92 as a heating member, a winding roller 93, and a tension roller 91, and the fixing belt 92 is wound around the winding roller 93 and the tension roller. A tension is applied to 91 and the surface is heated by a small-diameter heating roller 95 having a heater 94 inside from the outside of the fixing belt.

定着ベルト92としては、ポリイミド樹脂のベルト基体に断熱層として発泡シリコーンゴム層、その上に弾性層としてソリッドシリコーンゴム層、さらに表面にフッ素樹脂離型性層を塗布して形成されている。以上の低熱容量の定着ベルト92を外部から加熱する方式のため、急速に定着ベルト表面を加熱することが可能となり、ウォームアップ時間が短縮される。また、定着ベルト92が弾性層を有しているため、定着ベルトが均一に未定着トナー画像に接することで画像光沢ムラの発生を防止することが可能になっている。   The fixing belt 92 is formed by applying a foamed silicone rubber layer as a heat insulating layer to a polyimide resin belt base, a solid silicone rubber layer as an elastic layer thereon, and a fluororesin releasing layer on the surface. Since the low heat capacity fixing belt 92 is heated from the outside, the surface of the fixing belt can be rapidly heated, and the warm-up time is shortened. Further, since the fixing belt 92 has an elastic layer, it is possible to prevent the occurrence of uneven image gloss by the fixing belt uniformly contacting the unfixed toner image.

一方では、特にスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せず、スタンバイ加熱を実施しない方法、詳しくはヒータ部と加圧ローラの間に熱容量の小さな薄肉のフィルムを介して記録材上のトナー画像を定着するフィルム加熱方式による加熱定着方法の1例が特許文献5に提案されている。   On the other hand, in particular, a method in which power is not supplied to the heating and fixing device during standby, and standby heating is not performed. Specifically, a toner image on a recording material is transferred via a thin film having a small heat capacity between the heater unit and the pressure roller. An example of a heat fixing method using a film heating method for fixing is proposed in Patent Document 5.

図14にフィルム加熱方式の1例の概略構成を示す。   FIG. 14 shows a schematic configuration of an example of the film heating method.

70はフィルムアセンブリであり、アルミナ、チッ化アルミ等のセラミック板上に通電発熱抵抗層が形成された加熱ヒータ(加熱体)71が耐熱性樹脂より形成されたステイホルダー74に固定され、このステイホルダー74にルーズに外嵌させたポリイミド等の樹脂やSUS等の金属から構成された耐熱性の薄肉フィルム73(以下、定着フィルムと記す)を有する。また、加熱ヒータ71に密着摺動状態の定着フィルム73を挟んで圧接させた加圧ローラ60を有する。定着フィルム73は、加圧ローラ60の回転力により、定着ニップ部Nにおいて加熱ヒータ71に密着・摺動しつつ矢印の方向に搬送移動される。加熱ヒータ71の温度は、ヒータ背面に配置されたサーミスタ等の温度検知手段72により検知し、不図示の通電制御部へフィードバックされて加熱ヒータ71のON/OFF制御が実行されることにより、一定温度(定着温度)になるように加熱、温調される。   Reference numeral 70 denotes a film assembly. A heater (heating body) 71 in which an energized heating resistance layer is formed on a ceramic plate such as alumina or aluminum nitride is fixed to a stay holder 74 formed of a heat resistant resin. The holder 74 has a heat-resistant thin film 73 (hereinafter referred to as a fixing film) made of a resin such as polyimide or a metal such as SUS that is loosely fitted on the holder 74. The pressure roller 60 is in pressure contact with the heater 71 with the fixing film 73 in a close-contact sliding state interposed therebetween. The fixing film 73 is conveyed and moved in the direction of the arrow by the rotational force of the pressure roller 60 while closely contacting and sliding on the heater 71 at the fixing nip N. The temperature of the heater 71 is detected by temperature detection means 72 such as a thermistor disposed on the back surface of the heater, and is fed back to an energization control unit (not shown) to execute ON / OFF control of the heater 71 to be constant. Heating and temperature adjustment are performed so that the temperature (fixing temperature) is reached.

このようなフィルム加熱方式の加熱定着装置を用いたプリンター、複写機等の各種画像形成装置は、加熱効率の高さや立ち上がりの速さにより、待機中のスタンバイ加熱の不要化や、ウォームアップタイムの短縮化など、従来の熱ローラ方式の加熱定着装置に比べて多くの利点を有している。
特開平7−152271号公報 特開平9−54510号公報 特開平10−133505号公報 特開2002−278338号公報 特開平4−204984号公報
Various image forming apparatuses such as printers and copiers that use such a film heating type heat fixing device are not required for standby heating during standby and have a warm-up time due to their high heating efficiency and rapid startup. It has many advantages over the conventional heat roller type heat fixing device such as shortening.
JP-A-7-152271 Japanese Patent Laid-Open No. 9-54510 JP-A-10-133505 JP 2002-278338 A JP-A-4-204984

しかしながら、上述した従来方式の加熱定着装置でも、立ち上がり時の昇温時間の短縮、消費電力の低減、さらには高速、高画質といったすべてにおいて優れた性能を達成させることは非常に困難である。   However, even with the above-described conventional heating and fixing apparatus, it is very difficult to achieve excellent performance in all of the shortening of the temperature raising time at the time of startup, the reduction of power consumption, and the high speed and high image quality.

例えば図12に示したように外部からハロゲンヒータ等の熱源により弾性層を有する定着ローラ表面を加熱する場合、定着ローラの熱容量が大きいとウォームアップタイムは長くなり、スタンバイ加熱を実施する必要がある。このため定着ローラの熱容量を抑える目的で小径の定着ローラを構成した場合には、定着ローラと加圧ローラで形成される定着ニップ幅の確保が困難になり、記録材上の未定着画像を加熱する加熱時間が十分に確保されないことになるため、それを補うために定着ローラ表面温度を更に高く昇温させる必要があった。よってスタンバイ加熱が不要になる程度にウォームアップタイムを短縮し、十分な定着性能を得ることは困難であった。   For example, as shown in FIG. 12, when the surface of the fixing roller having an elastic layer is heated from the outside by a heat source such as a halogen heater, the warm-up time becomes longer if the heat capacity of the fixing roller is large, and it is necessary to perform standby heating. . For this reason, when a small-diameter fixing roller is configured to reduce the heat capacity of the fixing roller, it becomes difficult to secure a fixing nip width formed by the fixing roller and the pressure roller, and an unfixed image on the recording material is heated. Therefore, it is necessary to raise the surface temperature of the fixing roller to a higher level in order to compensate for this. Therefore, it has been difficult to shorten the warm-up time to such an extent that standby heating is unnecessary and to obtain sufficient fixing performance.

また、図14に示した上記フィルム加熱装置では、高速化すると画像の劣化が顕著になってくる。特に加圧ローラ駆動により回転するフィルム加熱装置では未定着トナー像と直接接触する定着フィルムが加圧ローラの回転駆動により従動回転しているため、フィルムの速度が加圧ローラの速度に対して遅れるという問題があり、これは高速化するほど大きくなる。記録材は加圧ローラによって搬送されるため、記録材のスピードは加圧ローラと同じであるのに対し定着フィルムの速度が遅い場合はこの速度差の分だけフィルムによって未定着トナー画像が擦られて画質の劣化につながる。これは、フィルム表面が離型性を重視する必要があることからフッ素樹脂層等の滑り性の良い材料で形成されている一方、フィルム内面もヒータとの摺動のために滑り性を良好とする必要があり、ヒータとフィルムの摺動性が耐久によって損なわれてくると加圧ローラの回転駆動に対して、フィルムが回りにくくなった状態となり、その結果記録材の搬送スピードに対してフィルムの走行スピードが若干遅れ気味になってしまうことから発生する。この現象は特にハーフトーン画像などに見られ、ハーフトーンの一様性が損なわれた画像になってしまう。   Further, in the film heating apparatus shown in FIG. 14, when the speed is increased, image deterioration becomes remarkable. In particular, in a film heating device that rotates by driving a pressure roller, the speed of the film is delayed with respect to the speed of the pressure roller because the fixing film that is in direct contact with the unfixed toner image is driven and rotated by the rotation of the pressure roller This problem becomes larger as the speed increases. Since the recording material is conveyed by the pressure roller, the speed of the recording material is the same as that of the pressure roller. However, if the speed of the fixing film is slow, the unfixed toner image is rubbed by the film by this speed difference. Leading to degradation of image quality. This is because the film surface needs to emphasize releasability, so it is made of a material with good slipperiness such as a fluororesin layer, while the inner surface of the film also has good slipperiness due to sliding with the heater. If the slidability between the heater and the film is impaired due to durability, the film becomes difficult to rotate with respect to the rotational driving of the pressure roller. This occurs because the running speed of the car becomes slightly delayed. This phenomenon is particularly seen in halftone images and the like, resulting in an image in which the halftone uniformity is impaired.

さらに、図11に示すフィルム加熱方式の場合、スタンバイ加熱を不要とするためにフィルムの厚みを極力小さく形成しており、画像の定着一様性を得ることが困難になってしまっていた。   Furthermore, in the case of the film heating method shown in FIG. 11, the thickness of the film is formed as small as possible in order to eliminate the need for standby heating, and it has become difficult to obtain image fixing uniformity.

また、図13に示したように記録材上の未定着トナー画像と接触する定着ベルト表面を外部から加熱手段によって加熱する特許文献4による方法の場合、定着ベルトの熱容量を抑えることでウォームアップタイム短縮が可能になり、定着ベルトが弾性層を有しているため、記録材上の画像の定着一様性を確保することが可能になる。   As shown in FIG. 13, in the case of the method according to Patent Document 4 in which the fixing belt surface in contact with the unfixed toner image on the recording material is heated from the outside by a heating means, the warm-up time is reduced by suppressing the heat capacity of the fixing belt. Since the fixing belt has an elastic layer, the fixing uniformity of the image on the recording material can be ensured.

しかしながら、特許文献4に記載された方式の場合には未だ以下に示す不具合が解消されていない。すなわち、特許文献4に記載された内容からすれば、定着ベルトの一層としての断熱層に低熱伝導性を利用した発泡シリコーンゴムを使用しているが、該発泡シリコーンゴムは、熱分解型発泡剤を添加する方法や硬化時に副生する水素ガスを発泡剤として発泡体を成形する方法などがある。   However, in the case of the method described in Patent Document 4, the following problems have not been solved. That is, according to the contents described in Patent Document 4, foamed silicone rubber using low thermal conductivity is used for the heat insulating layer as one layer of the fixing belt, and the foamed silicone rubber is a pyrolytic foaming agent. And a method of forming a foam using hydrogen gas by-produced during curing as a foaming agent.

ところが、熱分解型発泡剤を添加する方法は、その分解ガスの毒性や臭いが問題とされており、また硬化触媒に白金触媒を使用するものでは発泡剤による硬化阻害が問題とされていた。さらに、硬化時に副生する水素ガスを利用する方法においては、水素ガスの爆発性、未硬化物の保存時の取り扱いに注意を要するなどの問題があった。しかも、射出成形のような金型内で発泡させる成形においては、微小かつ均一なセルを有する発泡シリコーンゴムを得ることが難しいという問題があった。微小かつ均一なセルの形成が困難なため、発泡シリコーンゴム中のセル径は不均一に成形されやすく、セルの壁厚も不均一で強度のバラツキが大きかった。このことから、定着ベルトとして形成した場合に、小さな曲率半径で定着ベルトにテンションをかけ続けると強度の弱いセル壁が破れ、破泡に至ることが確認されている。   However, the method of adding a pyrolytic foaming agent has been problematic in terms of the toxicity and odor of the decomposition gas, and in the case of using a platinum catalyst as the curing catalyst, there has been a problem of inhibition of curing by the blowing agent. Furthermore, the method using hydrogen gas produced as a by-product during curing has problems such as the explosive nature of hydrogen gas and the need to handle the uncured product during storage. In addition, there is a problem that it is difficult to obtain a foamed silicone rubber having fine and uniform cells in molding such as injection molding in a mold. Since it was difficult to form minute and uniform cells, the cell diameter in the foamed silicone rubber was easily formed non-uniformly, the cell wall thickness was also non-uniform, and the strength varied greatly. From this, it has been confirmed that when a fixing belt is formed, if a tension is continuously applied to the fixing belt with a small radius of curvature, the weak cell wall is broken and bubbles are broken.

また、発泡シリコーンゴムでは、耐久性と断熱性を両立することが困難になっていた。すなわち不均一な発泡径の発泡シリコーンゴムの場合には、断熱性を増すために発泡倍率を上げると弾性層を構成するセル壁がさらに薄くなり、耐久によって破泡がさらに起こりやすくなるという不具合が生じやすくなってしまう。   In addition, it has been difficult to achieve both durability and heat insulation with foamed silicone rubber. In other words, in the case of foamed silicone rubber having a non-uniform foam diameter, the cell wall constituting the elastic layer becomes thinner when the foaming ratio is increased in order to increase the heat insulation, and bubbles are more likely to break due to durability. It tends to occur.

また、特許文献4にも記載されているように、定着ベルト表面の離型性層のすぐ下層に発泡シリコーンゴムを形成した場合には、不均一な発泡体のゴム部と気泡部での温度ムラが発生し、この温度ムラが画像の光沢ムラとして表れてしまうことが示唆されている。   Further, as described in Patent Document 4, when the foamed silicone rubber is formed immediately below the releasable layer on the surface of the fixing belt, the temperature at the rubber portion and the bubble portion of the non-uniform foam is determined. It is suggested that unevenness occurs and this temperature unevenness appears as uneven glossiness of the image.

このため、特許文献4に記載されている定着ベルトの構成としては、ポリイミド基層の上に発泡シリコーンゴム等の断熱層、さらにその外側にソリッドゴムによる弾性層を形成して温度ムラを解消する構成となっている。   For this reason, the configuration of the fixing belt described in Patent Document 4 is a configuration that eliminates temperature unevenness by forming a heat insulating layer such as foamed silicone rubber on the polyimide base layer and further forming an elastic layer of solid rubber on the outside thereof. It has become.

以上のことから、特許文献4で記載されているような定着ベルトとしては、発泡シリコーンゴムの破泡を防止するために、定着ベルトの周長をある程度大きく保つ必要があり、定着ベルトの最小曲率半径をあまり小さく設定することが困難であった。さらに離型性層と発泡シリコーンゴムの間にシリコーンゴムによる弾性層を形成する必要があり、熱容量を増加させてしまっていた。このため特許文献4に記載されているように立ち上がり時間(本件のウォームアップタイムに相当)は40秒以上必要となっていた。この40秒以上という時間は、スタンバイ加熱を実施しない画像形成装置で採用する時間としてはとても長い時間であり、図14に示したフィルム加熱方式で現在達成されている4秒〜10秒という時間(フィルム加熱方式でスタンバイ加熱を実施しない装置の場合には、ファーストプリントアウトタイムに含まれるウォームアップタイムに相当する時間)に対しても優位性を確保できるものではない。よって特許文献4に記載されている方式をスタンバイ加熱を実施しない画像形成装置に採用した場合には、暫く画像形成が実施されず、定着装置が室温に近い状態からプリント動作を開始した場合、その都度40秒以上のプリント時間(以下、ファーストプリントアウトタイムと記す)を要することを意味する。   From the above, it is necessary for the fixing belt as described in Patent Document 4 to keep the circumference of the fixing belt large to prevent foaming of the foamed silicone rubber, and the minimum curvature of the fixing belt is required. It was difficult to set the radius too small. Furthermore, it is necessary to form an elastic layer of silicone rubber between the releasable layer and the foamed silicone rubber, increasing the heat capacity. For this reason, as described in Patent Document 4, the rise time (corresponding to the warm-up time in this case) needs to be 40 seconds or more. This time of 40 seconds or more is a very long time to be employed in an image forming apparatus that does not perform standby heating, and is a time of 4 seconds to 10 seconds currently achieved by the film heating method shown in FIG. In the case of an apparatus that does not perform standby heating by the film heating method, it is not possible to ensure superiority with respect to the time corresponding to the warm-up time included in the first printout time. Therefore, when the method described in Patent Document 4 is employed in an image forming apparatus that does not perform standby heating, image formation is not performed for a while, and when the fixing device starts a printing operation from a state close to room temperature, This means that a print time of 40 seconds or more (hereinafter referred to as a first printout time) is required each time.

また、これを解消するためにスタンバイ加熱を実施する場合には、スタンバイ中も定着ベルトを回転させた状態に保って加熱する必要が生じる。これは、定着ベルトがポリイミド、発泡シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素樹脂等の熱伝導性が低い部材のみで形成されており、さらに定着ベルトの一層を成す発泡シリコーンゴム層が高い断熱性を有していることから、定着ベルトの外部からの加熱に対して周方向に熱を伝達する手段を有しておらず、定着ベルトを回転せずにスタンバイ加熱を実施した場合には定着ベルトの周方向一部で加熱された状態となり、プリント動作が開始されても、スタンバイ加熱相当部以外の定着ベルト周方向では加熱された状態に保つことができず、やはりウォームアップ時間が長くかかってしまうことになるからである。さらにこの場合には定着ベルトの周方向における温度ムラが大きくなる欠点がある。よってスタンバイ加熱を定着ベルトを回転させた状態で実施する必要があり、この結果、定着ベルトの寿命は短くなってしまう。   In order to solve this problem, when standby heating is performed, it is necessary to heat the fixing belt while it is in standby. This is because the fixing belt is formed of only a member having low thermal conductivity such as polyimide, foamed silicone rubber, silicone rubber, and fluororesin, and the foamed silicone rubber layer forming one layer of the fixing belt has high heat insulation. Therefore, there is no means for transferring heat in the circumferential direction in response to heating from the outside of the fixing belt, and when the standby heating is performed without rotating the fixing belt, the circumferential direction of the fixing belt Even if a part of the belt is heated and the printing operation is started, it cannot be kept heated in the circumferential direction of the fixing belt other than the portion corresponding to the standby heating, and it takes a long time to warm up. Because it becomes. Further, in this case, there is a drawback that temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing belt becomes large. Therefore, it is necessary to carry out standby heating while the fixing belt is rotated. As a result, the life of the fixing belt is shortened.

以上のように、記録材上の未定着トナー画像と接触する定着ベルト表面を外部から加熱手段によって加熱する方式の上記従来の加熱定着装置では、スタンバイ中に電力を消費せず、プリント信号を受信してから未定着トナー画像が形成された記録材を加熱定着するまでのファーストプリントアウトタイムを十分に低減し、画像形成装置の高速化を達成すると共にハーフトーン画像を含む画像を高画質状態で加熱定着し、長い耐久寿命を達成し、記録材に対して十分な定着性能を達成する加熱定着装置は実現していない。   As described above, the above-described conventional heat fixing apparatus that heats the surface of the fixing belt in contact with the unfixed toner image on the recording material from the outside by the heating means does not consume power during standby and receives a print signal. The first printout time until the recording material on which the unfixed toner image is formed is heat-fixed is sufficiently reduced, the speed of the image forming apparatus is increased, and the image including the halftone image is in a high quality state. There has not been realized a heat-fixing apparatus that achieves a long durability life and achieves a sufficient fixing performance for a recording material by heat-fixing.

そこで、本発明の目的は、断熱層を有し、外部より表面が加熱手段によって加熱され、被加熱材に接触して被加熱材上の画像を加熱する加熱部材であり、像加熱装置のウォームアップタイムやファーストプリントアウトタイムの短縮、消費電力の低減、さらには高速、高画質、高寿命といったすべてにおいて優れた性能を達成させ、安定した定着性能が得られる加熱部材を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is a heating member that has a heat insulating layer, the surface of which is heated from the outside by a heating unit, and that contacts an object to be heated to heat an image on the object to be heated. It is an object of the present invention to provide a heating member that achieves excellent performance in all of the reduction of uptime and first printout time, reduction of power consumption, high speed, high image quality, and long life, and stable fixing performance.

本発明の他の目的は、上記加熱部材を具備する像加熱装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an image heating apparatus including the heating member.

本発明に係る代表的な加熱部材の構成は、断熱層を有し、外部より表面が加熱手段によって加熱され、被加熱材に接触して被加熱材上の画像を加熱する加熱部材であって、断熱層が、オルガノポリシロキサン組成物に中空フィラーを配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物に吸水性ポリマーおよび水を配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されていることを特徴とする加熱部材、である。   The configuration of a representative heating member according to the present invention is a heating member that has a heat insulating layer, the surface is heated from the outside by a heating means, and contacts the heated material to heat the image on the heated material. The heat insulating layer is formed by firing and curing after forming a compound in which a hollow filler is blended with an organopolysiloxane composition, or a compound in which a water-absorbing polymer and water are blended in an organopolysiloxane composition. It is a heating member characterized by these.

本発明に係る代表的な像加熱装置の構成は、断熱層を有する加熱部材と、加熱部材と圧接してニップ部を形成する加圧部材と、加熱部材の表面を外部より加熱する加熱手段と、を有し、ニップ部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材上の画像を加熱する像加熱装置において、加熱部材の断熱層が、オルガノポリシロキサン組成物に中空フィラーを配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物に吸水性ポリマーおよび水を配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されていることを特徴とする像加熱装置、である。   The configuration of a typical image heating apparatus according to the present invention includes a heating member having a heat insulating layer, a pressure member that presses the heating member to form a nip portion, and a heating unit that heats the surface of the heating member from the outside. In an image heating apparatus that heats an image on a material to be heated by sandwiching and conveying the material to be heated in a nip portion, the heat insulating layer of the heating member is a compound in which a hollow filler is blended with an organopolysiloxane composition Alternatively, the image heating apparatus is characterized in that it is formed by baking and curing after forming a blend of a water-absorbing polymer and water in an organopolysiloxane composition.

本発明によれば、像加熱装置のウォームアップタイムやファーストプリントアウトタイムの短縮、消費電力の低減、さらには高速、高画質、高寿命といったすべてにおいて優れた性能を達成させ、安定した定着性能を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to achieve superior performance in all of the image heating device, such as shortening the warm-up time and first printout time, reducing power consumption, and further achieving high speed, high image quality, and long life, and stable fixing performance. Obtainable.

以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(1)画像形成装置例
図1は本発明に係る像加熱装置としての加熱定着装置を備える画像形成装置の一例の全体構成図である。本実施例の画像形成装置は転写方式・電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is an overall configuration diagram of an example of an image forming apparatus provided with a heat fixing device as an image heating device according to the present invention. The image forming apparatus of this embodiment is a laser beam printer using a transfer method and an electrophotographic process.

本実施例に示す画像形成装置は、画像形成装置本体A内に、給送トレイ1と、シート積載台2と、給送ローラ3とを有するシート給送装置を備えている。給送トレイ1内のシート積載台2に積載された記録材Pは、給送ローラ3により最上位の記録材から一枚ずつピックアップされ、搬送ローラ4、搬送コロ5によってレジスト部へと送られる。記録材Pはレジストローラ6とレジストコロ7からなるレジスト部で搬送方向を揃えられた後、画像形成部へと給送される。   The image forming apparatus shown in the present embodiment includes a sheet feeding apparatus having a feeding tray 1, a sheet stacking table 2, and a feeding roller 3 in an image forming apparatus main body A. The recording material P stacked on the sheet stacking table 2 in the feeding tray 1 is picked up one by one from the uppermost recording material by the feeding roller 3 and sent to the registration unit by the conveying roller 4 and the conveying roller 5. . The recording material P is fed to the image forming unit after the conveyance direction is aligned by the registration unit including the registration roller 6 and the registration roller 7.

画像形成部は、プロセスカートリッジ9と、露光手段としてのレーザスキャナユニット10と、転写手段としての転写ローラ14等を備えている。プロセスカートリッジ9は、像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラムと記す)8と、帯電手段としての帯電器11と、現像手段としての現像器12と、クリーニング手段としてのクリーナー13等が一体的にユニット化されて構成してあり、画像形成装置本体Bに取り外し可能に装着されている。レーザスキャナユニット10は、多面体ミラー、多面体ミラー回転用モータ、レーザユニット等がユニット化されて構成してある。   The image forming unit includes a process cartridge 9, a laser scanner unit 10 as an exposure unit, a transfer roller 14 as a transfer unit, and the like. The process cartridge 9 includes a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 8 as an image carrier, a charger 11 as a charging unit, a developing unit 12 as a developing unit, and a cleaning unit. The cleaner 13 and the like are integrally formed as a unit, and are detachably attached to the image forming apparatus main body B. The laser scanner unit 10 is constituted by unitizing a polyhedral mirror, a polyhedral mirror rotating motor, a laser unit, and the like.

感光ドラム8は矢印の時計方向に所定の周速度(プロセススピード)にて回転駆動され、まず、その外周面は帯電器11によって一様に帯電される。次に、その帯電面に対してレーザスキャナユニット10から画像情報に基づくレーザ光Laが照射され、感光ドラム8の一様帯電面に画像情報に基づいた潜像画像が電子写真方式で形成される。この潜像は現像剤としてのトナーを内蔵する現像器12の現像ローラからトナーの付着を受けて現像される。この現像されたトナー画像が転写ローラ14の位置において、レジスト部から感光ドラム8と転写ローラ14との対向部である転写部に所定タイミングにて給送された記録材Pに感光ドラム面側から静電転写される。   The photosensitive drum 8 is rotationally driven in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed (process speed). First, the outer peripheral surface is uniformly charged by the charger 11. Next, a laser beam La based on image information is irradiated from the laser scanner unit 10 to the charged surface, and a latent image based on the image information is formed on the uniformly charged surface of the photosensitive drum 8 by an electrophotographic method. . This latent image is developed upon receipt of toner from a developing roller of a developing device 12 containing toner as a developer. From the photosensitive drum surface side, the developed toner image is fed from the resist portion to the recording material P fed at a predetermined timing from the resist portion to the transfer portion which is the opposite portion of the photosensitive drum 8 and the transfer roller 14 at the position of the transfer roller 14. Electrostatic transfer.

上記の転写部で感光ドラム8面からトナー画像の転写を受けた記録材Pは、感光ドラム面から分離され、本発明に係る像加熱装置としての加熱定着装置15へと搬送されて未定着トナー画像(未定着画像)の定着処理を受ける。これにより未定着トナー画像が永久画像として記録材面上に加熱定着される。   The recording material P that has received the transfer of the toner image from the surface of the photosensitive drum 8 in the transfer section is separated from the surface of the photosensitive drum and conveyed to the heat fixing device 15 as the image heating device according to the present invention. The image (unfixed image) is subjected to fixing processing. As a result, the unfixed toner image is heated and fixed on the recording material surface as a permanent image.

加熱定着装置15を出た記録材Pは、中間排出ローラ16a、排出ローラ16b等からなる排出ユニットにより排出トレイ17上に排出される。   The recording material P that has exited the heat fixing device 15 is discharged onto the discharge tray 17 by a discharge unit including an intermediate discharge roller 16a, a discharge roller 16b, and the like.

一方、記録材分離後の感光ドラム8面はクリーナー13により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して画像形成に供される。   On the other hand, the surface of the photosensitive drum 8 after separation of the recording material is cleaned by the cleaner 13 after removal of adhering contaminants such as transfer residual toner, and is repeatedly used for image formation.

また、画像形成装置本体Aの側面には、冷却ファン18が取り付けてあり、適宜冷却ファンを回転して外気を機内に取り込むことで画像形成部、電装基板等の昇温箇所を冷却する。また、冷却ファン18の近傍には、サーミスタ等の温度検知手段19が取り付けられている。冷却ファン18によって機外の空気を取り込んだ際に、画像形成装置が設置されている環境の温度を温度検知手段19で検知し、その検知結果に基づいて加熱定着装置15の温度制御シーケンスにフィードバックする。   In addition, a cooling fan 18 is attached to the side surface of the image forming apparatus main body A, and the temperature increasing points such as the image forming unit and the electrical board are cooled by appropriately rotating the cooling fan and taking outside air into the apparatus. Further, a temperature detection means 19 such as a thermistor is attached in the vicinity of the cooling fan 18. When air outside the apparatus is taken in by the cooling fan 18, the temperature of the environment where the image forming apparatus is installed is detected by the temperature detection means 19, and is fed back to the temperature control sequence of the heat fixing apparatus 15 based on the detection result. To do.

(2)加熱定着装置
図2は加熱定着装置15の横断側面模型図、図3は加熱定着装置の一部切欠き正面模型図、図4は断熱ベルトの層構成説明図である。
(2) Heat Fixing Device FIG. 2 is a cross-sectional side view of the heat fixing device 15, FIG. 3 is a partially cutaway front model view of the heat fixing device, and FIG.

加熱定着装置15は、図2および図3に示すように、加熱部材としてのエンドレス状の薄肉の断熱ベルト(加熱回転体)22を挟んでバックアップローラ21と加圧部材としての弾性加圧ローラ(以下、加圧ローラと記す)30がそれぞれ配置してある。そして断熱ベルト22の外部に、加熱手段(加熱源)として非接触式の放射加熱源(ハロゲンヒータ、あるいはカーボンヒータ等)24と、放射加熱源24からの放射熱を断熱ベルト22表面に向けて反射させる反射部材25を有する。   As shown in FIGS. 2 and 3, the heat fixing device 15 includes a backup roller 21 and an elastic pressure roller (pressure member) as a pressure member with an endless thin heat insulating belt (heating rotator) 22 as a heat member interposed therebetween. (Hereinafter referred to as pressure rollers) 30 are arranged. Then, a non-contact type radiant heating source (halogen heater, carbon heater or the like) 24 as a heating means (heating source), and radiant heat from the radiant heating source 24 are directed to the surface of the heat insulating belt 22 outside the heat insulating belt 22. It has the reflecting member 25 to reflect.

バックアップローラ21は、断熱ベルト22の内径よりも小径の細長いローラ形状に形成してあり、芯金21aと、芯金21a周りに設けた中央大径芯軸部21bとを有する。そして芯金21aの長手両端が手前側と奥側の装置シャーシ側板18,19に軸受26を介して回転自在に支持されている。   The backup roller 21 is formed in an elongated roller shape having a smaller diameter than the inner diameter of the heat insulating belt 22, and includes a core metal 21a and a central large-diameter core shaft portion 21b provided around the core metal 21a. The longitudinal ends of the cored bar 21a are rotatably supported by the front and back apparatus chassis side plates 18 and 19 via bearings 26.

加圧ローラ30は、バックアップローラ21と略同じ長さの細長いローラ形状に形成してあり、芯金31と、芯金31周りに加圧中央大径芯軸部として設けた弾性層32と、弾性層32周面を被覆する離型層33とを有する。この加圧ローラ30は、断熱ベルト22を挟んでバックアップローラ21と平行に配置され、芯金31の長手両端が手前側と奥側の装置シャーシ側板18,19に軸受34を介して回転自在に支持されている。   The pressure roller 30 is formed in an elongated roller shape having substantially the same length as the backup roller 21, a cored bar 31, and an elastic layer 32 provided as a pressurized central large-diameter core shaft around the cored bar 31, A release layer 33 covering the circumferential surface of the elastic layer 32. The pressure roller 30 is disposed in parallel with the backup roller 21 with the heat insulating belt 22 in between, and both longitudinal ends of the cored bar 31 are rotatable on the front and rear apparatus chassis side plates 18 and 19 via bearings 34. It is supported.

バックアップローラ21の芯金21aの長手両端は加圧バネSにより加圧ローラ30側に加圧され、中央大径芯軸部21bを断熱ベルト22内面に圧接させることにより、中央大径芯軸部21bと断熱ベルト22との間に圧接ニップ部Kを形成している。この圧接ニップ部Kの位置において断熱ベルト22表面が加圧ローラ30表面の離型層33に加圧されることにより、断熱ベルト22と加圧ローラ30との間に所定幅の定着ニップ部Nを形成している。Wは定着ニップ部Nにおける記録材Pの搬送挟持域(通紙域)である。   The longitudinal both ends of the metal core 21a of the backup roller 21 are pressed against the pressure roller 30 by the pressure spring S, and the central large-diameter core shaft portion is brought into pressure contact with the inner surface of the heat insulating belt 22 by the central large-diameter core shaft portion 21b. A pressure nip portion K is formed between 21 b and the heat insulating belt 22. When the surface of the heat insulating belt 22 is pressed against the release layer 33 on the surface of the pressure roller 30 at the position of the pressure nip K, a fixing nip portion N having a predetermined width is formed between the heat insulating belt 22 and the pressure roller 30. Is forming. W is a conveyance nipping area (sheet passing area) of the recording material P in the fixing nip N.

放射加熱装置24と反射板25はそれぞれ装置シャーシ側板18,19に支持固定されている。   The radiant heating device 24 and the reflecting plate 25 are supported and fixed to the device chassis side plates 18 and 19, respectively.

断熱ベルト22の表面には、温度検知手段23として温度サーミスタ等が接触あるいは赤外温度検知センサー等が非接触に配置されており、この温度検知手段23は断熱ベルト22表面の温度検知情報をCPUとRAMやROMのメモリからなる温度制御回路110に出力する。   On the surface of the heat insulation belt 22, a temperature thermistor or the like is disposed as a temperature detection means 23 in contact or an infrared temperature detection sensor or the like is not in contact. The temperature detection means 23 uses the temperature detection information on the surface of the heat insulation belt 22 as a CPU. And output to a temperature control circuit 110 comprising a RAM or ROM memory.

IGは上記の転写部で感光ドラム8面からトナー画像の転写を受けた記録材Pの先端を定着ニップ部Nに案内する定着入口ガイドである。OGは定着ニップ部Nを出た記録材Pの先端を排出ユニットに案内する定着排出ガイドである。定着入口ガイドIGと定着排出ガイドOGはそれぞれ耐熱性グレードのPET、PBT、PPS等を用いて形成されている。   IG is a fixing entrance guide that guides the leading end of the recording material P that has received the transfer of the toner image from the surface of the photosensitive drum 8 to the fixing nip portion N in the transfer portion. OG is a fixing discharge guide that guides the leading end of the recording material P that has exited the fixing nip N to the discharging unit. The fixing inlet guide IG and the fixing discharge guide OG are each formed using heat-resistant grade PET, PBT, PPS, or the like.

以下に、断熱ベルト22、バックアップローラ21、および加圧ローラ30の構成を詳しく説明する。   Below, the structure of the heat insulation belt 22, the backup roller 21, and the pressure roller 30 is demonstrated in detail.

(a)断熱ベルト
図4に示すように断熱ベルト22は、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK、PFA、PTFE、FEP等の耐熱性樹脂、あるいはSUS、Ni等の金属より形成される薄肉の可撓性を有するエンドレスベルト状の基層22aを基材として成る。基層22aとしては、後述する断熱層22bの熱伝導率や厚みにも依るが、熱伝導性の低い部材を使用した方が好ましい。基層22aの外側(定着ニップ部N側)には、以下の方法により形成された断熱層22bが形成されている。
(A) Heat Insulating Belt As shown in FIG. 4, the heat insulating belt 22 is made of a heat-resistant resin such as polyimide, polyamideimide, PEEK, PFA, PTFE, and FEP, or a thin flexible film formed from a metal such as SUS or Ni. An endless belt-like base layer 22a having a base material is used as a base material. As the base layer 22a, although it depends on the thermal conductivity and thickness of the heat insulating layer 22b described later, it is preferable to use a member having low thermal conductivity. A heat insulating layer 22b formed by the following method is formed outside the base layer 22a (on the fixing nip portion N side).

断熱層22bとしては、シリコーンゴム組成物であり、熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物100重量部に平均粒子径が500μm以下の中空フィラーを0.1〜200重量部配合してなるシリコーンゴム組成物を加熱硬化(焼成および硬化)して形成される。ここで、中空フィラーとしては、硬化物内に気体部分を持つことでスポンジゴムのように熱伝導率を低下させるもので、マイクロバルーン材等がある。このような材料としては、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、フェノールバルーン、アクリロニトリルバルーン、塩化ビニリデンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーンなど、いかなるものでもかまわない。   The heat insulating layer 22b is a silicone rubber composition, and is a silicone rubber composition obtained by blending 0.1 to 200 parts by weight of a hollow filler having an average particle size of 500 μm or less with 100 parts by weight of a thermosetting organopolysiloxane composition. Is formed by heat curing (firing and curing). Here, as the hollow filler, there is a microballoon material or the like that reduces the thermal conductivity like sponge rubber by having a gas portion in the cured product. Such materials may be any of glass balloons, silica balloons, carbon balloons, phenol balloons, acrylonitrile balloons, vinylidene chloride balloons, alumina balloons, zirconia balloons, shirasu balloons and the like.

無機系マイクロバルーンの具体例を以下に挙げるが中空フィラーはこれらに限定されない。シラスバルーンとしては、イヂチ化成(株)製のウインライト、三機工業(株)製のサンキライト、ガラスバルーンとしては、日本板硝子(株)製のカルーン、旭ガラス(株)製のセルスター、3M(株)製のグラスバブルズフィラー、シリカバルーンとしては、旭硝子(株)製のQ−CEL、フライアッシュバルーンとしては、PFAMARKETING(株)製のCEROSPHERES、アルミナバルーンとしては、昭和電工(株)製のBWがある。ジルコニアバルーンとしては、ZIRCOA(株)製のHOLLOW ZIRCONIUM SPHEES、カーボンバルーンとしては、呉羽化学(株)製クレカスフェアなどである。これらの中では、中空フィラー自体が弾性を有するもの、即ち、熱可塑性樹脂製中空バルーン、特に塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルの重合物或いはこれらのうち、2種以上の共重合物などからなるものが好適である。   Specific examples of the inorganic microballoons are listed below, but the hollow filler is not limited thereto. Shirasu balloons are Winlite manufactured by Idichi Kasei Co., Ltd., Sankilite manufactured by Sanki Kogyo Co., Ltd., and glass balloons are Caloon manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd., Cellstar manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., 3M As glass bubbles fillers and silica balloons manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., Q-CEL, as fly ash balloons, CERASPHERES manufactured by PFAMARKETING Co., Ltd., and as alumina balloons, manufactured by Showa Denko KK There is BW. Examples of the zirconia balloon include HOLLOW ZIRCONIUM SPHEES manufactured by ZIRCOA, and examples of the carbon balloon include clecas sphere manufactured by Kureha Chemical Co., Ltd. Among these, the hollow filler itself has elasticity, that is, a hollow balloon made of thermoplastic resin, particularly a polymer of vinylidene chloride, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylate ester, methacrylate ester, or two of them. What consists of the above copolymers etc. is suitable.

さらには、熱膨張マイクロバルーン材として、松本油脂製薬株式会社の松本マイクロスフェア−Fシリーズ、エクスパンセル社のエクスパンセルシリーズ等などを挙げることができる。熱膨張マイクロバルーンの場合には、未膨張の樹脂マイクロカプセルは通常その直径が約1〜50μmであり、これを適切な加熱温度で膨張させ直径が約10〜500μm程度のほぼ真球に近い球体とすることができる。   Furthermore, examples of the thermally expandable microballoon material include Matsumoto Microsphere-F Series from Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., Expandance Series from Expancel, and the like. In the case of a thermally expanded microballoon, the unexpanded resin microcapsule usually has a diameter of about 1 to 50 μm, and is expanded at an appropriate heating temperature to have a diameter of about 10 to 500 μm. It can be.

また、中空フィラーの強度を持たせるため等の理由で、表面に無機フィラー等を付着させたものでもよい。この場合、シリコーンゴム組成物内で十分な熱伝導性の低下を行うには、中空フィラーの真比重が0.01〜1.0であることが好ましく、より好ましくは0.01〜0.5である。但し、熱膨張マイクロバルーンを用いる場合には、未膨張時のマイクロバルーンの真比重は0.5〜1.4程度が好ましい。真比重が小さすぎると配合・取り扱いが難しいばかりか、中空フィラーの耐圧強度が不十分で成形時に破壊してしまい、軽量化、熱伝導率の低下ができなくなってしまう。   Further, an inorganic filler or the like may be attached to the surface for the purpose of giving the strength of the hollow filler. In this case, in order to sufficiently reduce the thermal conductivity in the silicone rubber composition, the true specific gravity of the hollow filler is preferably 0.01 to 1.0, more preferably 0.01 to 0.5. It is. However, when a thermally expanded microballoon is used, the true specific gravity of the microballoon when not expanded is preferably about 0.5 to 1.4. If the true specific gravity is too small, not only is it difficult to mix and handle, but the pressure resistance of the hollow filler is insufficient and it is destroyed during molding, making it impossible to reduce the weight and decrease the thermal conductivity.

また、比重が大きすぎると、中空フィラーの殻の厚さが大きく、熱伝導性の低下が十分とはならない場合が生じる。   Moreover, when specific gravity is too large, the thickness of the shell of a hollow filler will be large, and the case where a heat conductivity fall may not become enough.

また、中空フィラーの平均粒子径は、500μm以下、好ましくは300μm以下で、平均粒子径が大きすぎると成形時の射出圧力により中空フィラーが破壊されてしまい、熱伝導率が高くなってしまったり、ロール成形後の表面の粗さが大きくなってしまうなどの問題が生じる。中空フィラーの平均粒子径の下限は特に制限されないが、通常、10μm、特に20μmである。なお、ここでの平均粒子径は、通常、レーザー光回折法による重量平均値(又はメジアン径)として求めることができる。   Further, the average particle diameter of the hollow filler is 500 μm or less, preferably 300 μm or less, and if the average particle diameter is too large, the hollow filler is destroyed by the injection pressure at the time of molding, and the thermal conductivity becomes high, Problems such as an increase in surface roughness after roll forming occur. The lower limit of the average particle diameter of the hollow filler is not particularly limited, but is usually 10 μm, particularly 20 μm. In addition, the average particle diameter here can be normally calculated | required as a weight average value (or median diameter) by a laser beam diffraction method.

上記中空フィラーの配合量は、熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物100重量部に対し0.1〜200重量部であり、好ましくは0.2〜150重量部、より好ましくは0.5〜100重量部である。この場合、中空フィラーの熱定着ロール用シリコーンゴム組成物中での含有量が体積比で10〜80%、特に15〜75%となるように配合することが好ましい。体積割合が少なすぎると熱伝導率の低下が不十分で、また多すぎると成形、配合が難しいだけでなく成形物もゴム弾性のない脆いものとなってしまうおそれがある。   The amount of the hollow filler is 0.1 to 200 parts by weight, preferably 0.2 to 150 parts by weight, more preferably 0.5 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting organopolysiloxane composition. Part. In this case, it is preferable to blend so that the content of the hollow filler in the silicone rubber composition for a heat fixing roll is 10 to 80%, particularly 15 to 75% by volume. If the volume ratio is too small, the decrease in thermal conductivity is insufficient, and if it is too large, molding and blending are difficult, and the molded product may be brittle without rubber elasticity.

また、熱膨張マイクロバルーンを未膨張でオルガノポリシロキサン組成物に混入させる場合には、マイクロバルーンが熱膨張することを考慮してオルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して未膨張のマイクロバルーンを0.1〜10重量部程度混入、加熱硬化させることで断熱性の良好な断熱層を形成できる。   In addition, when the thermally expanded microballoon is mixed into the organopolysiloxane composition without being inflated, the unexpanded microballoon is added to 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition in consideration of the thermal expansion of the microballoon. A heat insulating layer with good heat insulating properties can be formed by mixing about 0.1 to 10 parts by weight and heat curing.

一方、熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物としては、シリコーンゴム層を形成する公知の組成の熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物を使用することができ、有機過酸化物硬化型のものでも付加反応硬化型のものでもよい。   On the other hand, as the thermosetting organopolysiloxane composition, a thermosetting organopolysiloxane composition having a known composition for forming a silicone rubber layer can be used. It may be of type.

また、このオルガノポリシロキサン組成物の構造は基本的には直鎖状構造を有するが、部分的には分岐状構造、環状構造などであってもよい。分子量については、特に限定なく、粘度の低い液状のものから、粘度の高い生ゴム状のものまで使用できるが、硬化してゴム状弾性体になるためには、25℃での粘度が、100センチポイズ以上であり、通常100〜1,000,000、特に500〜100,000であることが好ましい。   The structure of the organopolysiloxane composition basically has a linear structure, but may partially have a branched structure, a cyclic structure, or the like. The molecular weight is not particularly limited and can be used from a low-viscosity liquid to a high-viscosity raw rubber. However, in order to cure and become a rubber-like elastic body, the viscosity at 25 ° C. is 100 centipoise. It is above, and it is usually preferable that it is 100-1,000,000, especially 500-100,000.

上記熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物には、その他の成分として、必要に応じて、シリカ微粒子、炭酸カルシウムのような充填剤、補強剤となるシリコーン系のレジン、カーボンブラック、導電性亜鉛華、金属粉等の導電剤、窒素含有化合物やアセチレン化合物、リン化合物、ニトリル化合物、カルボキシレート、錫化合物、水銀化合物、硫黄化合物等のヒドロシリル化反応制御剤、酸化鉄、酸化セリウムのような耐熱剤、ジメチルシリコーンオイル等の内部離型剤、接着性付与剤、チクソ性付与剤、連泡化剤としてのトリエチレングリコール等を配合することは任意とされる。   In the thermosetting organopolysiloxane composition, as other components, silica fine particles, a filler such as calcium carbonate, a silicone resin as a reinforcing agent, carbon black, conductive zinc white, Conductive agents such as metal powders, nitrogen-containing compounds and acetylene compounds, phosphorus compounds, nitrile compounds, carboxylates, tin compounds, mercury compounds, sulfur compounds and other hydrosilylation reaction control agents, heat-resistant agents such as iron oxide and cerium oxide, It is optional to mix an internal mold release agent such as dimethyl silicone oil, an adhesiveness imparting agent, a thixotropic property imparting agent, and triethylene glycol as a foaming agent.

ここで、シリコーンゴム組成物は、その硬化物(シリコーンゴム)の熱伝導度が0.2W/m・K以下、特に0.15W/m・K以下であることが好ましく、かかる熱伝導度を達成するように配合組成を調整することが好ましい。熱伝導度が0.2W/m・Kより高いと、本発明の目的を達成し得ない。   Here, the silicone rubber composition preferably has a cured product (silicone rubber) having a thermal conductivity of 0.2 W / m · K or less, particularly 0.15 W / m · K or less. It is preferable to adjust the blending composition to achieve. If the thermal conductivity is higher than 0.2 W / m · K, the object of the present invention cannot be achieved.

なお、上記断熱シリコーンゴム層22bの厚さは特に制限されないが、有効な断熱性を有し、かつ熱容量が大きくなりすぎず、小径のベルトを構成するためには、0.5〜3.0mm、好ましくは0.8〜2.5mmとすることが好ましい。   The thickness of the heat-insulating silicone rubber layer 22b is not particularly limited. However, in order to form a small-diameter belt having an effective heat-insulating property and a heat capacity that is not excessively large, the thickness is 0.5 to 3.0 mm. The thickness is preferably 0.8 to 2.5 mm.

また、上記断熱ベルトの外表面には離型層22cが被覆してあっても良い。離型層22cは、長期間に渡り放射加熱装置24により加熱され、記録材Pから多数回の摩擦を受け、さらにトナーに曝される。このため、離型層22cには、良好な耐熱性、摺動性、トナー離型性が要求される。このような要求を満たす好ましい材料としての例としては、フッ素樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、液晶ポリエステル、ポリアミドイミド、ポリイミド等を挙げることができる。   The outer surface of the heat insulating belt may be covered with a release layer 22c. The release layer 22c is heated by the radiant heating device 24 over a long period of time, is subjected to many frictions from the recording material P, and is further exposed to toner. For this reason, the release layer 22c is required to have good heat resistance, slidability, and toner release properties. Examples of preferable materials that satisfy such requirements include fluororesin, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyetherimide, polyethersulfone, polyetherketone, liquid crystal polyester, polyamideimide, and polyimide.

フッ素系樹脂としては、フッ素系樹脂コーティング剤やフッ素系樹脂チューブなどにより形成され、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂(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共重合体樹脂(PFA)、フッ化エチレンポリプロピレン共重合体樹脂(FEP)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)等を挙げることができる。コーティングとしては、ラテックスやダイエルラテックス(ダイキン工業社製、フッ素系ラテックス)、ディスパージョンによるディッピング塗工、スプレー塗工等、断熱ベルトの表面に被覆するどのような方法であっても良い。   The fluororesin is formed of a fluororesin coating agent, a fluororesin tube, or the like. For example, polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), or fluorinated ethylene. Examples include polypropylene copolymer resin (FEP), polyvinylidene fluoride resin (PVDF), and polyvinyl fluoride resin (PVF). The coating may be any method for coating the surface of the heat insulating belt, such as latex, Daiel latex (made by Daikin Industries, Ltd., fluorine latex), dipping coating using a dispersion, spray coating, or the like.

(b)断熱ベルトの製法例
上記断熱ベルト22の製造方法としては、特に限定されることはないが、一例として図5を用いて以下に説明する。
(B) Manufacturing method example of the heat insulating belt The manufacturing method of the heat insulating belt 22 is not particularly limited, but will be described below using FIG. 5 as an example.

図5は断熱ベルト22の製造装置の一例の断面模型図である。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of an example of a manufacturing apparatus for the heat insulating belt 22.

105はシリコーンゴム注型のための筒状金型であり、102は注型孔103を有する端部キャップ金型、104は102と反対に位置する端部キャップ金型である。また、101は断熱ベルト22の基層22aを保持する芯金型であり、例えば芯金型101をポリイミドワニスにディッピング、焼成イミド化後にポリイミド基層22aを得、それを筒型金型105に挿入する。このとき、筒型金型105の内面には、例えばPFAペレットを予め充填させておく、もしくは、フッ素樹脂チューブを介在させておいても良い。基層22aを保持した芯金型101を筒型金型105に挿入後に端部キャップ金型104および102により端部を塞ぎ、次いで上記オルガノポリシロキサンを主成分とする液状シリコーン組成物を端部キャップ金型102の注型孔103より筒型金型105の断熱層成形部106に注入する。上記によりシリコーンゴム組成物を注型後に硬化する必要があるが、その硬化条件は特に制限はされない。一般的には、100〜150℃で10分〜1時間加熱硬化させ、端部キャップ金型104および102、筒型金型105から脱型後に更に180〜200℃で2〜4時間ポストキュアーすることが好ましい。以上によりシリコーン組成物を加熱硬化させた後に芯金型101を脱型し、断熱ベルト22を得る等の製造方法が挙げられる。   105 is a cylindrical mold for casting silicone rubber, 102 is an end cap mold having a casting hole 103, and 104 is an end cap mold positioned opposite to 102. Reference numeral 101 denotes a core mold for holding the base layer 22 a of the heat insulating belt 22. For example, the core mold 101 is dipped into a polyimide varnish, and after baking imidization, a polyimide base layer 22 a is obtained and inserted into the cylindrical mold 105. . At this time, the inner surface of the cylindrical mold 105 may be previously filled with, for example, PFA pellets, or a fluororesin tube may be interposed. After the core mold 101 holding the base layer 22a is inserted into the cylindrical mold 105, the end caps are closed by the end cap molds 104 and 102, and then the liquid silicone composition mainly composed of the organopolysiloxane is used as the end cap. It injects into the heat insulation layer molding part 106 of the cylindrical mold 105 from the casting hole 103 of the mold 102. Although the silicone rubber composition needs to be cured after casting as described above, the curing conditions are not particularly limited. Generally, it is heat-cured at 100 to 150 ° C. for 10 minutes to 1 hour, removed from the end cap molds 104 and 102 and the cylindrical mold 105, and further post-cured at 180 to 200 ° C. for 2 to 4 hours. It is preferable. Examples of the manufacturing method include obtaining the heat insulating belt 22 by removing the core die 101 after the silicone composition is cured by heating as described above.

その他、表面の離型層22cをシリコーンゴム硬化後にディッピング塗工、スプレー塗工等の方法や熱収縮性チューブをエアーで膨らませて断熱ベルト22を挿入後に熱収縮させる方法等、後加工により被覆する方法があり、製造方法や順序等は任意に決定することができる。   In addition, the surface release layer 22c is coated by post-processing such as dipping coating or spray coating after curing the silicone rubber, or a method in which the heat-shrinkable tube is inflated with air and the heat-insulating belt 22 is inserted and then thermally contracted. There are methods, and the manufacturing method, order, and the like can be arbitrarily determined.

なお、フッ素系樹脂コーティング剤又はフッ素系樹脂チューブを離型層22cとして形成する場合にはシリコーンゴム層との接触面は、コロナ放電処理、ナトリウムナフタレン法、スパッタエッチング法、液体アンモニア法などにより、シリコーンゴムとの接着を有利にすることが好ましい。更に、接着耐久性を向上させるためにプライマー処理を使用してもよい。   In addition, when forming a fluororesin coating agent or a fluororesin tube as the release layer 22c, the contact surface with the silicone rubber layer is obtained by corona discharge treatment, sodium naphthalene method, sputter etching method, liquid ammonia method, etc. It is preferred to favor adhesion with silicone rubber. Furthermore, primer treatment may be used to improve the adhesion durability.

また、離型層22cの厚さも適宜選定されるが、1〜50μm、特に5〜30μmとすることが好ましい。   The thickness of the release layer 22c is also selected as appropriate, but is preferably 1 to 50 μm, particularly preferably 5 to 30 μm.

(c)他の断熱ベルト例
断熱層22aを形成するシリコーンゴム組成物としては、上記の中空フィラーを添加する他に吸水性ポリマーおよび水を添加する方法がある。かかるシリコーンゴム組成物としては、オルガノポリシロキサン組成物100重量部に吸水性ポリマーを0.1〜50重量部、水を10〜200重量部、その他、白金化合物触媒のような硬化触媒、SiHポリマーのような架橋剤を添加した組成物を形成後、加熱成形して成る組成物を断熱層としても良い。またこの場合には、以下の3段階あるいは2段階に分けて加熱する。すなわち、第一段階では、シリコーンベースポリマーの実質的な硬化が起こらず、しかも水分が蒸発しない100℃以下、好ましくは50〜80℃のもとで10〜30時間加熱して型成型する。次いで第二段階では、該型成形物を120〜250℃、好ましくは120〜180℃で1〜5時間加熱して、含まれている水及び水を含んだ不純物中の水分を蒸発させる。この水分が蒸発する際の加熱条件により独立した各気泡が連続気泡構造に転化する条件としても転化しない条件としても構わない。硬化速度が速ければ転化せずに独立した気泡が多くなり、架橋による実質的硬化が生じないようにコントロールすれば、連続気泡構造に転化する。そして、最後の第三段階では、得られた気泡体を180〜300℃、好ましくは200℃〜250℃で2〜8時間加熱して、硬化を進めることにより、所望の多孔質ゴム状弾性体のシリコーンゴム層を完成させる。
(C) Other heat insulating belt examples As the silicone rubber composition forming the heat insulating layer 22a, there is a method of adding a water-absorbing polymer and water in addition to the above-mentioned hollow filler. Such silicone rubber compositions include 0.1 to 50 parts by weight of a water-absorbing polymer, 10 to 200 parts by weight of water, 100 parts by weight of an organopolysiloxane composition, a curing catalyst such as a platinum compound catalyst, and a SiH polymer. A composition formed by heat molding after forming a composition to which a crosslinking agent is added may be used as the heat insulating layer. In this case, heating is performed in the following three or two stages. That is, in the first stage, the silicone base polymer is not substantially cured and moisture is not evaporated, and the mold is formed by heating at 100 ° C. or less, preferably 50 to 80 ° C. for 10 to 30 hours. Next, in the second stage, the molded product is heated at 120 to 250 ° C., preferably 120 to 180 ° C. for 1 to 5 hours to evaporate water contained therein and water-containing impurities. Depending on the heating conditions when the moisture evaporates, the independent bubbles may be converted into an open cell structure or may not be converted. If the curing speed is high, the number of independent bubbles increases without conversion, and if controlled so that substantial curing due to crosslinking does not occur, the structure is converted to an open cell structure. And in the final third stage, the obtained porous body is heated at 180 to 300 ° C., preferably 200 to 250 ° C. for 2 to 8 hours, to proceed with curing, so that a desired porous rubber-like elastic body is obtained. Complete the silicone rubber layer.

二段階の加熱とする場合には、上記加熱段階の後の二段階を同じ加熱温度で続けて実施する方法がある。なおこの場合には、高い温度での硬化となるため、独立した気泡で硬化されやすい傾向がある。   In the case of two-stage heating, there is a method in which the two stages after the heating stage are continuously performed at the same heating temperature. In this case, since curing is performed at a high temperature, there is a tendency that curing is performed with independent bubbles.

(d)放射加熱装置および反射板
放射加熱源24としては、ハロゲンヒータあるいはカーボンヒータ等が用いられる。反射部材25には放射加熱源24を内包するよう湾曲した形状を施している。反射部材(以下、反射板と記す)25として、少なくとも放射加熱源24を内包する内面にアルマイト処理を施した高純度のアルミ材や、増反射および反射率を保持する目的で、PVD処理により金メッキや銀メッキ等を施したアルミ材、銅材等の金属板等が適宜用いられ、反射率を90%以上になるように形成されている。上記の放射加熱源24および反射板25により断熱ベルト22の表面は主に赤外光によって急速に加熱される。すなわち、放射加熱源24から放射する赤外光を反射板25により反射させて断熱ベルト22表面に照射することによって断熱ベルト22表面を急速に加熱させる。
(D) Radiation heating device and reflector As the radiation heating source 24, a halogen heater or a carbon heater is used. The reflecting member 25 has a curved shape so as to contain the radiation heating source 24. As a reflecting member (hereinafter referred to as a reflecting plate) 25, a high-purity aluminum material in which at least the inner surface including the radiant heating source 24 is anodized, or gold plating by PVD processing for the purpose of maintaining increased reflection and reflectance. Further, a metal plate such as an aluminum material or a copper material subjected to silver plating is used as appropriate, and the reflectance is 90% or more. The surface of the heat insulating belt 22 is rapidly heated mainly by infrared light by the radiation heating source 24 and the reflecting plate 25 described above. That is, the surface of the heat insulating belt 22 is rapidly heated by reflecting the infrared light emitted from the radiant heating source 24 by the reflecting plate 25 and irradiating the surface of the heat insulating belt 22.

(e)バックアップローラ
バックアップローラ21の材質としては、特に加圧ローラ30との間の加圧力によって大きく撓むことの無い材料であれば、特にその材質に限定はないが、出来るだけ熱容量が少なく、機械的強度を有する部材が適している。例えば、快削鋼(SUM)等の鉄材により芯金21aを形成し、芯金21aの周りに多孔質のセラミック部材を被覆して中央大径芯軸部21bを形成している。これによりバックアップローラ21を小径に形成した場合でも高いヤング率の部材で構成されるため、撓みにくく、その長手方向(記録材面上において記録材搬送方向Yと直交(交差)する方向)で均一な定着ニップ幅が形成しやすくなる。
(E) Backup roller The material of the backup roller 21 is not particularly limited as long as it is a material that does not bend greatly due to the pressure applied to the pressure roller 30, but the heat capacity is as small as possible. A member having mechanical strength is suitable. For example, the core metal 21a is formed of an iron material such as free-cutting steel (SUM), and a porous ceramic member is covered around the core metal 21a to form the central large-diameter core shaft portion 21b. As a result, even when the backup roller 21 is formed with a small diameter, it is composed of a member having a high Young's modulus, so it is difficult to bend and is uniform in its longitudinal direction (direction perpendicular to (intersects with) the recording material conveyance direction Y on the recording material surface). It becomes easy to form a fixing nip width.

(f)加圧ローラ
加圧ローラ30は、アルミや快削鋼(SUM)等の鉄材の芯金31の周りに加圧中央大径芯軸部としてシリコーンゴム等の弾性層32を形成し、さらに表面には、フッ素系樹脂コーティング剤やフッ素系樹脂チューブなどにより離型性が良好な離型層33を形成している。樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン樹脂(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共重合体樹脂(PFA)、フッ化エチレンポリプロピレン共重合体樹脂(FEP)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)等を挙げることができる。その他コーティングとしては、ラテックスやダイエルラテックス(ダイキン工業社製、フッ素系ラテックス)等が挙げられ、コーティング塗工の場合にはディスパージョンによるディッピング塗工、スプレー塗工等どのような方法であっても良い。
(F) Pressure roller The pressure roller 30 forms an elastic layer 32 such as silicone rubber as a pressure center large-diameter core shaft portion around a core metal 31 made of iron such as aluminum or free-cutting steel (SUM), Further, a release layer 33 having good release properties is formed on the surface by a fluorine resin coating agent, a fluorine resin tube or the like. Examples of the resin include polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), fluorinated ethylene polypropylene copolymer resin (FEP), polyvinylidene fluoride resin (PVDF), A polyvinyl fluoride resin (PVF) etc. can be mentioned. Other coatings include latex and Daiel latex (made by Daikin Kogyo Co., Ltd., fluorine-based latex), and in the case of coating coating, any method such as dipping coating using a dispersion or spray coating can be used. Also good.

また、加圧ローラ30の弾性層32としては、上記断熱ベルト22の断熱層22bと同様に、中空フィラーや気泡を含有するシリコーンゴム層、あるいは、従来例における発泡ゴム層にした方が良い。これは、断熱ベルト22の表面から加圧ローラ30へ逃げる熱量を軽減し、断熱ベルト22の表面が加熱される時間を短縮することが可能になるからである。すなわち加圧ローラ30の熱容量が大きく、また熱伝導率が少しでも大きいと、外表面から受ける熱を吸収しやすく、表面温度が上昇しにくくなるため、断熱ベルト22の表面から加圧ローラ30への熱の流れが多くなり、断熱ベルト表面が所望の温度まで到達する時間が延びてしまうことになる。よって加圧ローラ30の弾性層32としては、できるだけ低熱容量で熱伝導率が低く、断熱効果の高い材質の方が、断熱ベルト22表面の立ち上がり時間に有利である。   The elastic layer 32 of the pressure roller 30 is preferably a silicone rubber layer containing a hollow filler or bubbles, or a foamed rubber layer in a conventional example, as with the heat insulating layer 22b of the heat insulating belt 22. This is because the amount of heat that escapes from the surface of the heat insulating belt 22 to the pressure roller 30 can be reduced, and the time during which the surface of the heat insulating belt 22 is heated can be shortened. That is, if the heat capacity of the pressure roller 30 is large and the heat conductivity is as large as possible, the heat received from the outer surface is easily absorbed and the surface temperature is unlikely to rise. As a result, the time for the heat insulation belt surface to reach a desired temperature is extended. Therefore, as the elastic layer 32 of the pressure roller 30, a material having as low a heat capacity as possible, a low thermal conductivity, and a high heat insulating effect is more advantageous for the rise time of the surface of the heat insulating belt 22.

ここで、上記シリコーンゴムのソリッドゴム層は一般的に熱伝導率が0.25〜0.29W/m・k、発泡ゴムは0.11〜0.15W/m・kであり、発泡ゴムはソリッドゴムの約半分の値を示す。また、熱容量に関係する比重はソリッドゴムが約1.05〜1.30、発泡ゴムが約0.55〜0.85である。従って、弾性層32の好ましい形態としては熱伝導率が0.15W/m・k以下で、比重が0.85以下の断熱効果の高い発泡ゴムの方が好ましいことがわかる。   Here, the solid rubber layer of the silicone rubber generally has a thermal conductivity of 0.25 to 0.29 W / m · k, the foam rubber has 0.11 to 0.15 W / m · k, The value is about half that of solid rubber. The specific gravity related to the heat capacity is about 1.05-1.30 for solid rubber and about 0.55-0.85 for foamed rubber. Therefore, it can be seen that a preferred form of the elastic layer 32 is a foamed rubber having a high thermal insulation effect with a thermal conductivity of 0.15 W / m · k or less and a specific gravity of 0.85 or less.

しかし、発泡ゴムは従来例でも挙げたように製造過程での毒性の高いガスの発生や、臭いの問題、硬化阻害の問題、さらに、硬化時に副生する水素ガスを利用する発泡ゴム成形のように水素ガスの爆発性、未硬化物の保存時の取り扱いに注意を要するなどの問題や、さらに熱伝導性を下げることが耐久性の観点から困難であることから、均一な気泡を形成しやすい中空フィラーや気泡を含有する上記断熱ベルト22と同様の断熱層22bを加圧ローラ30の弾性層32に利用した方がウォームアップタイムやファーストプリントアウトタイムの短縮化および耐久性を両立し易い。特にオルガノポリシロキサンに中空フィラーを含有させた組成物や吸水性ポリマーおよび水を含有させた組成物から形成した断熱層では熱伝導率をさらに下げて0.07〜0.11W/m・kとすることも可能であり、さらにウォームアップタイムやファーストプリントアウトタイムを短縮し、かつ耐久性を確保することが可能である。   However, as mentioned in the previous examples, foam rubber is a highly toxic gas generated during the manufacturing process, odor problems, problems with inhibition of curing, and foam rubber molding that uses hydrogen gas produced as a by-product during curing. In addition, problems such as the explosive nature of hydrogen gas and the need to handle uncured materials during storage, and it is difficult to lower the thermal conductivity from the viewpoint of durability, so it is easy to form uniform bubbles When the heat insulating layer 22b similar to the heat insulating belt 22 containing a hollow filler or air bubbles is used for the elastic layer 32 of the pressure roller 30, it is easy to achieve both shortening of warm-up time and first printout time and durability. In particular, in a heat insulating layer formed from a composition containing a hollow filler in organopolysiloxane or a composition containing a water-absorbing polymer and water, the thermal conductivity is further reduced to 0.07 to 0.11 W / m · k. It is also possible to reduce the warm-up time and the first printout time, and to ensure durability.

(3)加熱定着動作
図3において、35は加圧ローラ30に回転駆動力を与えるための駆動ギアである。駆動ギア35は加圧ローラ30の芯金31の一方の長手端部に設けてあり、回転駆動系Mより回転駆動力を受けて加圧ローラ30を矢印の反時計方向(図2)へ所定速度(プロセススピード)にて回転駆動させる。定着ニップ部Nに記録材Pが導入されていない場合、断熱ベルト22は加圧ローラ30の回転力を定着ニップ部Nを介して受けることで矢印の時計方向に従動回転する。またバックアップローラ21は断熱ベルト22の回転力を圧接ニップ部Kを介して受けることで断熱ベルト22と共に矢印の時計方向に従動回転する。以上により、加圧ローラ30と断熱ベルト22は定着ニップ部Nを形成しながらそれぞれ回転した状態となる。
(3) Heat Fixing Operation In FIG. 3, reference numeral 35 denotes a driving gear for applying a rotational driving force to the pressure roller 30. The drive gear 35 is provided at one longitudinal end of the core 31 of the pressure roller 30 and receives a rotational driving force from the rotational drive system M to move the pressure roller 30 in the counterclockwise direction of the arrow (FIG. 2). Driven at a speed (process speed). When the recording material P is not introduced into the fixing nip portion N, the heat insulating belt 22 receives the rotational force of the pressure roller 30 through the fixing nip portion N and rotates in the clockwise direction indicated by the arrow. Further, the backup roller 21 receives the rotational force of the heat insulating belt 22 through the pressure nip portion K, and is rotated along with the heat insulating belt 22 in the clockwise direction of the arrow. As described above, the pressure roller 30 and the heat insulating belt 22 are rotated while forming the fixing nip portion N, respectively.

加圧ローラ30、断熱ベルト22、およびバックアップローラ21の回転状態において温度制御回路110は温度検知手段23から温度検知情報を取り込む。温度制御回路110は、その検知温度情報に基づいてヒータ駆動回路111を波数制御、位相制御等の制御方式により放射加熱源24への通電デューティを微調することにより、断熱ベルト22の温度を記録材P上の未定着トナー画像Tの定着可能な所定の定着温度(目標温度)に維持するよう制御している。これによって定着ニップ部Nの温度は定着温度に維持される。   In the rotation state of the pressure roller 30, the heat insulating belt 22, and the backup roller 21, the temperature control circuit 110 takes in temperature detection information from the temperature detection means 23. Based on the detected temperature information, the temperature control circuit 110 finely adjusts the energization duty to the radiant heating source 24 by using a control method such as wave number control or phase control for the heater drive circuit 111 to thereby control the temperature of the heat insulating belt 22. Control is performed to maintain a predetermined fixing temperature (target temperature) at which the unfixed toner image T on P can be fixed. As a result, the temperature of the fixing nip N is maintained at the fixing temperature.

定着ニップ部Nの温度を定着温度に維持した状態で、未定着トナー画像Tを形成担持させた記録材Pが定着入口ガイドIGにより定着ニップ部Nに導入されると、記録材Pは定着ニップ部Nにおいて加圧ローラ30と断熱ベルト22とで挟持搬送される。そしてその搬送過程において、断熱ベルト22表面から得られる熱と、バックアップローラ21と加圧ローラ30の加圧力に応じた圧力と、によって記録材P上の未定着トナー画像Tの加熱定着を行う。このときの定着ニップ部N内での未定着トナー画像Tと断熱ベルト22の様子を図6を用いて説明する。   When the recording material P on which the unfixed toner image T is formed and supported is introduced into the fixing nip portion N by the fixing inlet guide IG while the temperature of the fixing nip portion N is maintained at the fixing temperature, the recording material P is fixed to the fixing nip. In the portion N, the pressure roller 30 and the heat insulating belt 22 are nipped and conveyed. In the conveying process, the unfixed toner image T on the recording material P is heated and fixed by the heat obtained from the surface of the heat insulating belt 22 and the pressure corresponding to the pressure applied by the backup roller 21 and the pressure roller 30. The state of the unfixed toner image T and the heat insulating belt 22 in the fixing nip N at this time will be described with reference to FIG.

図6は断熱ベルトによる未定着トナー画像の加熱定着の様子を示す説明図である。   FIG. 6 is an explanatory view showing a state of heat-fixing an unfixed toner image by a heat insulating belt.

未定着トナー画像Tが形成された記録材Pが定着ニップ部Nに導入されると、未定着トナー画像Tは断熱ベルト22によって加圧され、潰された状態となる。このとき、断熱ベルト22は弾性を有するため、トナー画像Tの凹凸に対応して微少に変形する。この結果、トナー画像Tを包み込むように断熱ベルト22表面が凹む。この結果、トナー画像Tに対して、断熱ベルト22の接触面積が増え、効率的に断熱ベルト22から記録材P上のトナー画像Tへ熱が伝えられる。これにより、記録材上Pのトナー画像Tは永久画像として記録材P上に固着状態となる。   When the recording material P on which the unfixed toner image T is formed is introduced into the fixing nip portion N, the unfixed toner image T is pressed by the heat insulating belt 22 and is crushed. At this time, since the heat insulating belt 22 has elasticity, it is slightly deformed corresponding to the unevenness of the toner image T. As a result, the surface of the heat insulating belt 22 is recessed so as to wrap the toner image T. As a result, the contact area of the heat insulating belt 22 increases with respect to the toner image T, and heat is efficiently transferred from the heat insulating belt 22 to the toner image T on the recording material P. As a result, the toner image T on the recording material P is fixed on the recording material P as a permanent image.

(4)性能確認試験例
以上、本実施例における加熱定着装置15のファーストプリントアウトタイム、耐久性能、定着一様性を確認した。使用した画像形成装置のプロセススピードは260mm/secであり、1分間に45枚のプリントを実施するレーザービームプリンタを用いて実験した。それぞれ比較に用いた加熱定着装置の構成は以下の通りである。
(4) Performance Confirmation Test Example As described above, the first printout time, the durability performance, and the fixing uniformity of the heat fixing device 15 in this embodiment were confirmed. The process speed of the image forming apparatus used was 260 mm / sec, and an experiment was performed using a laser beam printer that performed printing of 45 sheets per minute. The configuration of the heat fixing device used for each comparison is as follows.

まず、実験に用いた加熱定着装置15の共通部分について説明する。   First, common parts of the heat fixing device 15 used in the experiment will be described.

断熱ベルト22内部に配置されるバックアップローラ21としては、外径9mmのSUM芯金21aの周りに、中央大径芯軸部21bとして、嵩密度が0.5g/cm、内部気孔率が、42%で形成してあるセラミック多孔質体を厚み1.5mmで形成したものを用いる。 The backup roller 21 disposed inside the heat insulating belt 22 has a bulk density of 0.5 g / cm 3 and an internal porosity as the central large-diameter core shaft portion 21b around the SUM core metal 21a having an outer diameter of 9 mm. A ceramic porous body formed of 42% with a thickness of 1.5 mm is used.

断熱ベルト22を介して定着ニップ部Nを形成するために加圧ローラ30においては、外径12mmのSUM芯金31の周りに、弾性層32として厚み3mmの中空フィラー含有シリコーンゴム層を形成し、さらに最表層には30μm厚のPFAチューブを被覆した。   In order to form the fixing nip portion N via the heat insulating belt 22, the pressure roller 30 forms a hollow filler-containing silicone rubber layer having a thickness of 3 mm as an elastic layer 32 around the SUM cored bar 31 having an outer diameter of 12 mm. Further, a PFA tube having a thickness of 30 μm was coated on the outermost layer.

なお中空フィラーとしては、粒径80μmのアクリロニトリルバルーンをオルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して30重量部、気泡が連結するようにトリエチレングリコールを微少量配合し、加熱硬化後の加圧ローラ30としては、弾性層32部の熱伝導率を0.12W/m・Kとした。   As a hollow filler, an acrylonitrile balloon having a particle size of 80 μm is mixed with 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition, and a small amount of triethylene glycol is blended so that bubbles are connected. 30, the thermal conductivity of 32 parts of the elastic layer was set to 0.12 W / m · K.

放射加熱源24としては、100V電圧で800Wの出力を有するガラス管径が6mmのハロゲンヒータを使用し、ハロゲンヒータの外側には、アルマイト処理した反射率91%の鏡面状アルミより形成した反射板25を配置した。   As the radiant heating source 24, a halogen heater having a glass tube diameter of 6 mm and an output of 800 W at a voltage of 100 V is used, and a reflector made of mirror-finished aluminum having a reflectivity of 91% and anodized outside the halogen heater. 25 was placed.

また、断熱ベルト22としては、厚み30μmのポリイミド層を基層22aとし、その外側に断熱層22bとして断熱ゴムを1.1mmの厚みで形成し、表面には離型層22cとして10μmのPFA樹脂をコーティングした。断熱ベルト22の周長は基層であるポリイミド層の内周長で58mmとした。よって断熱ベルト22の外周長としては、約74mmとした。   Further, as the heat insulating belt 22, a polyimide layer having a thickness of 30 μm is used as a base layer 22a, a heat insulating rubber is formed as a heat insulating layer 22b on the outer side thereof with a thickness of 1.1 mm, and a PFA resin of 10 μm is formed on the surface as a release layer 22c. Coated. The peripheral length of the heat insulating belt 22 was 58 mm as the inner peripheral length of the polyimide layer as the base layer. Therefore, the outer peripheral length of the heat insulating belt 22 is about 74 mm.

以下の実験では、断熱ベルト22の断熱弾性層22bに含有する中空フィラーの量を振って熱伝導率を変化させ、各熱伝導率の断熱ゴムを使用した場合にそれぞれのファーストプリントアウトタイム(FPOT)、耐久性能、定着均一性を比較評価した。   In the following experiment, when the amount of the hollow filler contained in the heat insulating elastic layer 22b of the heat insulating belt 22 is varied to change the thermal conductivity, and the heat insulating rubber having each heat conductivity is used, the respective first printout times (FPOT) ), Durability performance and fixing uniformity were comparatively evaluated.

ファーストプリントアウトタイムは、レーザープリンタがプリント信号を受信して回転動作および通電動作を開始した時点から、記録材P上の未定着トナー画像Tを加熱定着後に排出トレイ17上に排出され終わるまでの時間を計測した。   The first printout time is from when the laser printer receives a print signal and starts rotating operation and energizing operation until the unfixed toner image T on the recording material P is discharged onto the discharge tray 17 after being heated and fixed. Time was measured.

耐久性能に関しては、坪量80g/mのA4サイズの記録材Pを連続してプリント動作を継続し、断熱ベルト22が破断する等の不具合が発生するまで続け、問題なく定着ニップ部Nに通紙(定着ニップ部Nで挟持搬送)された記録材Pの枚数をカウントした。 Concerning the durability performance, the A4 size recording material P having a basis weight of 80 g / m 2 is continuously printed, and continues until a trouble such as the heat insulation belt 22 breaks, and the fixing nip portion N is satisfactorily reached. The number of recording materials P that have passed through (fixed and conveyed by the fixing nip portion N) was counted.

また、定着均一性の評価としては、600dpi画像で記録材P上に1ドットライン分の画像と2ドットライン分の非画像部を交互に形成したハーフトーン画像、および全面ベタ黒印字したベタ黒画像を用いて坪量80g/mのA4サイズの記録材Pを加熱定着し、定着ムラを目視で5段階に識別し、ランクサンプルを作成して目視評価した。ランクは1から5までの整数とし、1が最も劣悪、5が最もレベルが良いとし、それぞれハーフトーン画像とベタ黒画像を8枚づつプリントし、合計16枚のランクの平均ランクを比較した。 For the evaluation of the fixing uniformity, a halftone image in which an image for one dot line and a non-image portion for two dot lines are alternately formed on a recording material P with a 600 dpi image, and a solid black printed on the entire surface with a solid black. An A4-sized recording material P having a basis weight of 80 g / m 2 was heat-fixed using an image, fixing unevenness was visually identified in five stages, and a rank sample was prepared and visually evaluated. The rank was an integer from 1 to 5, with 1 being the worst and 5 being the best. Each halftone image and solid black image were printed 8 by 8, and the average rank of 16 ranks in total was compared.

以下にそれぞれの実験に用いた断熱ベルト22の中空フィラー量と熱伝導率を示す。   The amount of the hollow filler and the thermal conductivity of the heat insulating belt 22 used for each experiment are shown below.

なお、今回用いた断熱ベルト22に配合した中空フィラーとしては、松本油脂製薬社製の松本マイクロスフェアシリーズのF−85という粒径20〜30μm、真比重1.05の熱膨張マイクロバルーンを使用した。各実験での中空フィラー混入量はオルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して上記マイクロバルーンの未膨張時の混入量を示す。
[実験1] 中空フィラー:0.05重量部、熱伝導率:0.16W/m・K
[実験2] 中空フィラー:0.1重量部、熱伝導率:0.15W/m・K
[実験3] 中空フィラー:0.3重量部、熱伝導率:0.135W/m・K
[実験4] 中空フィラー:1重量部、熱伝導率:0.12W/m・K
[実験5] 中空フィラー:7重量部、熱伝導率:0.08W/m・K
[実験6] 中空フィラー:10重量部、熱伝導率:0.07W/m・K
[実験7] 中空フィラー:12重量部、熱伝導率:0.06W/m・K
また、比較テストとして、従来例で示されている断熱層として発泡シリコーンゴム層を用いた場合を示す(特許文献4の特開2002−278338号公報)。
In addition, as a hollow filler mix | blended with the heat insulation belt 22 used this time, the thermal expansion microballoon of particle size 20-30 micrometers and true specific gravity 1.05 called Matsumoto microsphere series F-85 by Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd. was used. . The amount of hollow filler mixed in each experiment indicates the amount of mixing of the microballoon when it is not inflated with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition.
[Experiment 1] Hollow filler: 0.05 parts by weight, thermal conductivity: 0.16 W / m · K
[Experiment 2] Hollow filler: 0.1 parts by weight, thermal conductivity: 0.15 W / m · K
[Experiment 3] Hollow filler: 0.3 part by weight, thermal conductivity: 0.135 W / m · K
[Experiment 4] Hollow filler: 1 part by weight, thermal conductivity: 0.12 W / m · K
[Experiment 5] Hollow filler: 7 parts by weight, thermal conductivity: 0.08 W / m · K
[Experiment 6] Hollow filler: 10 parts by weight, thermal conductivity: 0.07 W / m · K
[Experiment 7] Hollow filler: 12 parts by weight, thermal conductivity: 0.06 W / m · K
As a comparative test, a case where a foamed silicone rubber layer is used as the heat insulating layer shown in the conventional example is shown (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-278338).

なお、比較用テストとしては、発泡シリコーンゴム層のみを弾性層とする場合(比較1)、従来例にあるように発泡シリコーンゴム層の上にさらにシリコーンゴム層を形成した場合(比較2)、さらに比較2の構成で、断熱ベルトの周長を倍(内周長で116mm)とした場合(比較3)で同様に確認した。
[比較1] 発泡シリコーンゴム1.1mm、熱伝導率:0.13W/m・K
[比較2] 発泡シリコーンゴム0.9mm、ソリッドゴム0.2mm、
熱伝導率:0.17W/m・K、内周長58mm
[比較3] 発泡シリコーンゴム0.9mm、ソリッドゴム0.2mm、
熱伝導率:0.17W/m・K、内周長116mm
各実験における比較結果を以下に示す。
In addition, as a comparative test, when only the foamed silicone rubber layer is an elastic layer (Comparative 1), when a silicone rubber layer is further formed on the foamed silicone rubber layer as in the conventional example (Comparative 2), Further, in the configuration of Comparative 2, the same confirmation was made when the circumference of the heat insulating belt was doubled (116 mm in inner circumference) (Comparative 3).
[Comparison 1] Foamed silicone rubber 1.1 mm, thermal conductivity: 0.13 W / m · K
[Comparison 2] Foamed silicone rubber 0.9 mm, solid rubber 0.2 mm,
Thermal conductivity: 0.17 W / m · K, inner circumference 58 mm
[Comparison 3] Foamed silicone rubber 0.9 mm, solid rubber 0.2 mm,
Thermal conductivity: 0.17 W / m · K, inner circumference 116 mm
The comparison results in each experiment are shown below.

以上の結果より、断熱ベルトとして熱伝導率が0.15W/m・Kを超えるとファーストプリントアウトタイムが長くかかってきており、ウォームアップタイムがかかることがわかる。   From the above results, it can be seen that when the thermal conductivity of the heat insulating belt exceeds 0.15 W / m · K, the first printout time is long and the warm-up time is long.

近年、ファーストプリントアウトタイムの短縮化が望まれており、この観点からすると断熱ベルト22の熱伝導率は0.15W/m・K以下、好ましくは、0.12W/m・K以下である。   In recent years, it has been desired to shorten the first printout time. From this viewpoint, the thermal conductivity of the heat insulating belt 22 is 0.15 W / m · K or less, preferably 0.12 W / m · K or less.

また、耐久性能は中空フィラーの含有量が多くなると厳しくなってきていることがわかる。これは、中空バルーンの割合が多く、バルーンの間に介在するシリコーンゴムの厚みが薄くなり、破断に至りやすくなることを示す。よって、この観点から、中空フィラーや吸水性ポリマーの混入量は所定値以下に決定する必要がある。   Moreover, it turns out that durability performance becomes severe as content of a hollow filler increases. This indicates that the proportion of hollow balloons is large, and the thickness of the silicone rubber interposed between the balloons is reduced, and breakage is likely to occur. Therefore, from this viewpoint, it is necessary to determine the mixing amount of the hollow filler and the water-absorbing polymer to be a predetermined value or less.

また、中空バルーンの混入量が多くなると中空バルーンの介在量の多少の違いにより定着均一性も若干ではあるが、損なわれる傾向が見られる。   Moreover, when the amount of hollow balloons mixed in increases, the fixing uniformity is also slightly tended to be impaired due to some difference in the amount of hollow balloons interposed.

一方、比較した従来方式の断熱ベルトの場合、発泡シリコーンゴム層のみで弾性層を形成する場合(比較1)にはファーストプリントアウトタイムはそこそこに保つこともできるが、定着均一性が悪化する。   On the other hand, in the case of the heat insulation belt of the conventional method compared, when the elastic layer is formed only by the foamed silicone rubber layer (Comparative 1), the first printout time can be kept moderate, but the fixing uniformity is deteriorated.

また、発泡シリコーンゴム層の外側にソリッドゴム層を被覆させた場合には、ファーストプリントアウトタイムが遅くなってしまうことがわかる。これは熱容量が増えてしまうために発生する現象である。   It can also be seen that when the solid rubber layer is coated on the outside of the foamed silicone rubber layer, the first printout time is delayed. This is a phenomenon that occurs because the heat capacity increases.

また、周長が短い断熱ベルトの場合には、断熱層として発泡シリコーンゴムを用いると屈曲による負荷に対して、発泡シリコーンゴムのセルの不均一性により、壁面の薄い部分から破泡し、十分な耐久寿命が得られなかった。よって発泡シリコーンゴムを使用する場合には、断熱ベルトの周長を長くしなくてはならず、これによって熱容量が増加するためにファーストプリントアウトタイムが長くかかってしまった。   Also, in the case of a heat-insulating belt with a short circumference, if foamed silicone rubber is used as the heat-insulating layer, foaming from the thin part of the wall surface is sufficient due to the non-uniformity of the foamed silicone rubber cells against the load caused by bending. A durable life could not be obtained. Therefore, when foamed silicone rubber is used, the circumference of the heat insulating belt must be lengthened, and this increases the heat capacity, which increases the first printout time.

次に断熱ベルトの熱伝導率を一定として、断熱ベルトの断熱層の厚みを変化させて比較実験した。他の構成は上記実験と同様であり、断熱ベルト22に混入する熱膨張マイクロバルーン量はオルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して3重量部とし、熱伝導率は0.10W/m・Kの断熱ベルトを得た。断熱ベルト22の厚みは0.4〜3.4mmで振って確認した。   Next, the heat conductivity of the heat insulating belt was kept constant, and a comparative experiment was performed by changing the thickness of the heat insulating layer of the heat insulating belt. Other configurations are the same as in the above experiment, and the amount of thermally expanded microballoon mixed in the heat insulating belt 22 is 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition, and the thermal conductivity is 0.10 W / m · K. Insulation belt was obtained. The thickness of the heat insulation belt 22 was confirmed by shaking at 0.4 to 3.4 mm.

比較結果を以下に示す。   The comparison results are shown below.

以上の結果より、断熱ベルト22の断熱層22bの厚みを薄くしすぎると断熱ベルトの内部へ熱が逃げやすくなり、その結果ファーストプリントアウトタイムが長くかかってしまうことがわかる。よって厚みとしては、0.5mm以上、好ましくは0.8mm以上が良い。一方で厚みが厚くなると、断熱ベルト22が剛性を有すようになり、屈曲による負荷に対して表面の割れが発生し易くなってしまう。よって断熱ベルト22の断熱層22bの厚みとしては、3.0mm以下、好ましくは2.5mm以下が良い。   From the above results, it can be seen that if the thickness of the heat insulating layer 22b of the heat insulating belt 22 is made too thin, heat easily escapes into the heat insulating belt, resulting in a long first printout time. Therefore, the thickness is 0.5 mm or more, preferably 0.8 mm or more. On the other hand, when the thickness is increased, the heat insulating belt 22 has rigidity, and surface cracks are likely to occur due to a load caused by bending. Therefore, the thickness of the heat insulating layer 22b of the heat insulating belt 22 is 3.0 mm or less, preferably 2.5 mm or less.

定着均一性に関しては断熱ベルト22の厚みによる影響は今回振った範囲においては見られなかった。   Regarding the fixing uniformity, the influence of the thickness of the heat insulating belt 22 was not observed in the range shaken this time.

次に本実施例における断熱ベルト22の断熱層22bの外側にソリッドゴムによる弾性層を被覆させた系での確認を実施した。この狙いは、上記実験8〜実験11において、耐久枚数が35万枚以上は達成したが、その後耐久を継続した結果38万枚〜45万枚で表面に亀裂がみられたからである。亀裂を観察したところ、断熱層のバルーン間の壁部から亀裂が入っていた。   Next, confirmation was carried out in a system in which an elastic layer made of solid rubber was coated on the outside of the heat insulating layer 22b of the heat insulating belt 22 in this example. The aim is that in Experiments 8 to 11, the number of endurance sheets reached 350,000 sheets or more, but as a result of continuing the durability thereafter, cracks were observed on the surface between 380,000 sheets and 450,000 sheets. When the crack was observed, it was cracked from the wall portion between the balloons of the heat insulating layer.

このため、ウオームアップタイムは多少犠牲になるが、耐久寿命をさらに延ばすことが可能かどうかを見るために上記実験10の構成で断熱層22bの外側に0.15mmのソリッドゴムによる弾性層22d(図7)を形成し、同様にファーストプリントタイム、耐久枚数を確認した。その結果、ファーストプリントアウトタイムは12.8secとなり、耐久枚数は50万枚以上達成することができた。   For this reason, the warm-up time is somewhat sacrificed, but in order to see whether it is possible to further extend the durability life, in the configuration of the experiment 10, the elastic layer 22d (0.15 mm solid rubber formed outside the heat insulating layer 22b) FIG. 7) was formed, and the first print time and the number of durable sheets were confirmed in the same manner. As a result, the first printout time was 12.8 seconds, and the number of durable sheets was able to achieve 500,000 sheets or more.

さらに、断熱層22bのマイクロバルーン量を倍増させたところ、ファーストプリントアウトタイムは8.9sec、耐久枚数はやはり50万枚以上達成することができた。   Furthermore, when the amount of the microballoon of the heat insulating layer 22b was doubled, the first printout time was 8.9 sec, and the durable number was also able to achieve 500,000 or more.

以上のことから、耐久枚数を延命するために本実施例において、断熱ベルト22の断熱層22bの外側に薄いソリッドゴム層を設ける方法を採用することも可能であることがわかった。特に本実施例では、断熱ベルト22を小径化することに対して、従来例の発泡シリコーンゴムを使用する場合に比べて耐久性で優位であり、断熱層22bの熱伝導率を従来例に比べ低くすることが可能であり、ファーストプリントアウトタイムの短縮と耐久性の両立を図ることが達成された。   From the above, it was found that a method of providing a thin solid rubber layer on the outer side of the heat insulating layer 22b of the heat insulating belt 22 can be adopted in this embodiment in order to extend the number of durable sheets. In particular, in this embodiment, the heat insulating belt 22 is smaller in diameter than the conventional foamed silicone rubber in terms of durability, and the heat conductivity of the heat insulating layer 22b is higher than that of the conventional example. It was possible to reduce the initial printout time and achieve both durability and durability.

また、上記実験10の構成で断熱ベルト22として、基層22aにポリイミド層を使用し、断熱層22bである中空バルーン混入シリコーンゴム層に繋ぎ目のある状態で成型した断熱ベルトを使用した場合には、耐久により、25万枚通紙によって繋ぎ目から破損が発生した。繋ぎ目により負荷がかからない製法や、繋ぎ目を後処理でシームレス状態に近づけることで改善の見込みはあるものの、上記結果より現時点では、断熱ベルト22の各層22a,22b,22c,22dをシームレスで成型することが望ましい。   In addition, when the heat insulation belt 22 is used as the heat insulation belt 22 in the configuration of Experiment 10 above, a polyimide layer is used as the base layer 22a, and a heat insulation belt molded in a state where the hollow balloon-mixed silicone rubber layer as the heat insulation layer 22b is joined is used. Due to the endurance, 250,000 sheets passed and breakage occurred from the joint. Although there is a possibility of improvement by making a manufacturing method in which the load is not applied by the joint and by making the joint close to a seamless state by post-processing, at the present time from the above results, the layers 22a, 22b, 22c, and 22d of the heat insulating belt 22 are formed seamlessly. It is desirable to do.

本実施例によれば、中空フィラを混入したオルガノポリシロキサン組成物あるいは、吸水ポリマーおよび水を含有させたオルガノポリシロキサン組成物から製造されるバルーン含有シリコン弾性層あるいは気泡含有シリコン弾性層を断熱層22bとして断熱ベルト22を構成することにより、低熱容量で周長の短い断熱ベルト22を外部加熱により急速加熱することで、断熱ベルト22表面を急速に加熱することが可能となる。   According to the present example, a balloon-containing silicon elastic layer or a bubble-containing silicon elastic layer produced from an organopolysiloxane composition mixed with a hollow filler or an organopolysiloxane composition containing a water-absorbing polymer and water is used as a heat insulating layer. By constituting the heat insulating belt 22 as 22b, the surface of the heat insulating belt 22 can be rapidly heated by rapidly heating the heat insulating belt 22 having a low heat capacity and a short circumference by external heating.

また、断熱ベルト22の断熱層22bとして形成されるバルーン含有シリコン弾性層や気泡含有シリコン弾性層に含有されるバルーンや気泡が略均一で微小な粒径で弾性層中に均一に分散されることにより、該断熱ベルトの周長を小さくして、曲率半径の小さい屈曲を断熱ベルトに与えても、シリコンスポンジ層のように弱い箇所がないためにシリコンスポンジ層のように破泡に至る可能性が低くなる。このため、屈曲による破壊に対し、十分にマージンがあり、長寿命化が達成される。   In addition, balloons and bubbles contained in the balloon-containing silicon elastic layer and the bubble-containing silicon elastic layer formed as the heat-insulating layer 22b of the heat-insulating belt 22 are uniformly dispersed in the elastic layer with a substantially uniform and fine particle size. Even if the peripheral length of the heat insulation belt is reduced and a bend with a small radius of curvature is given to the heat insulation belt, there is no weak place like the silicon sponge layer, so there is a possibility that the foam breaks like the silicon sponge layer. Becomes lower. For this reason, there is a sufficient margin against breakage due to bending, and a long life is achieved.

また、従来使用していた発泡シリコンゴム成形時の毒性の高いガスの発生や、臭いの問題も解消され、硬化阻害の問題もなく、さらに、硬化時に副生する水素ガスを利用するスポンジゴム成形のように水素ガスの爆発性、未硬化物の保存時の取り扱いに注意を要するなどの問題の必要性も無くなった。   In addition, the generation of highly toxic gas and the odor problem during the molding of foamed silicon rubber, which has been used in the past, has been solved, and there is no problem of curing inhibition. Furthermore, sponge rubber molding that uses hydrogen gas produced as a by-product during curing. The need for problems such as the explosive nature of hydrogen gas and the need to handle uncured materials during storage has been eliminated.

さらに、上記断熱ベルト22の各層22a,22b,22cを繋ぎ目のないシームレス構造で形成することにより、破損のきっかけとなる虚弱な箇所を作らないため、耐久性に優れた断熱ベルトが形成される。   Furthermore, since each layer 22a, 22b, 22c of the heat insulating belt 22 is formed with a seamless seamless structure, a weak portion that is a cause of breakage is not formed, so that a heat insulating belt having excellent durability is formed. .

また、上記断熱ベルト22を外部加熱し、該断熱ベルトと加圧ローラ30の間で形成される定着ニップ部Nに未定着トナー画像Tが形成された記録材Pを導入することで、加熱定着を実施する加熱定着装置として使用した場合には、加熱源24により断熱ベルト表面を昇温させる時間が短く、クイックスタート性に優れている。   Further, the heat insulating belt 22 is heated externally, and the recording material P on which the unfixed toner image T is formed is introduced into the fixing nip portion N formed between the heat insulating belt and the pressure roller 30, thereby heating and fixing. When the heat fixing device is used, the time for heating the surface of the heat insulating belt by the heating source 24 is short, and the quick start property is excellent.

このため、画像形成動作を実施していない状態で加熱源24に電力を供給していなくても画像形成動作開始と同時に急速に定着ニップ部Nを加熱することができる。このため従来のようなスタンバイ加熱を実施する必要がなく、省エネルギーでかつウォームアップタイムやファーストプリントアウトタイムを低減することが可能になる。   For this reason, the fixing nip portion N can be rapidly heated at the same time as the start of the image forming operation even if no power is supplied to the heating source 24 in a state where the image forming operation is not performed. Therefore, it is not necessary to perform standby heating as in the prior art, and it is possible to save energy and reduce the warm-up time and the first printout time.

また、加圧ローラ30として、弾性層32に使用する材料を上記断熱ベルト22の断熱層22bと同様に中空フィラを混入したオルガノポリシロキサン組成物あるいは、吸水ポリマーおよび水を含有させたオルガノポリシロキサン組成物から製造されるバルーン含有シリコン弾性層あるいは気泡含有シリコン弾性層とし、弾性層32の熱伝導率を0.15W/m・K以下とすることにより、外部加熱された断熱ベルト22表面から加圧ローラ30側へ流出する熱量を抑えることで、クイックスタート性をさらに増加させることが可能となり、ウォームアップタイムやファーストプリントアウトタイムをさらに低減することが可能になる。   Further, as the pressure roller 30, an organopolysiloxane composition in which a hollow filler is mixed in the material used for the elastic layer 32 as in the heat insulating layer 22b of the heat insulating belt 22, or an organopolysiloxane containing a water absorbing polymer and water. A balloon-containing silicon elastic layer or a bubble-containing silicon elastic layer manufactured from the composition is used, and the thermal conductivity of the elastic layer 32 is 0.15 W / m · K or less, so that the heat is applied from the surface of the heat-insulated belt 22 heated externally. By suppressing the amount of heat flowing out to the pressure roller 30 side, the quick start property can be further increased, and the warm-up time and the first printout time can be further reduced.

また、定着ニップ部Nにおいて、未定着トナー画像Tが形成された面に断熱ベルト22表面が接する構成となっており、断熱ベルト22表面に設けた弾性層22dの弾性により、記録材P上のトナー画像Tを包み込む効果により、定着均一性を達成することで、画像の均一性を達成し、ハーフトーン画像における定着ムラを防止することが可能になる。この結果、高画質を同時に達成することができる。   Further, in the fixing nip portion N, the surface of the heat insulating belt 22 is in contact with the surface on which the unfixed toner image T is formed. The elasticity of the elastic layer 22d provided on the surface of the heat insulating belt 22 causes the surface on the recording material P to be fixed. By achieving the fixing uniformity due to the effect of enveloping the toner image T, it is possible to achieve the uniformity of the image and prevent the uneven fixing in the halftone image. As a result, high image quality can be achieved at the same time.

よって、上記構成の断熱ベルト22を用いることにより、立ち上がり時の昇温時間の短縮、消費電力の低減、さらには高速、高画質、高寿命といったすべてにおいて優れた性能を達成させ、安定した定着性能が得られる加熱定着装置を提供することができる。   Therefore, by using the heat insulating belt 22 having the above-described configuration, it is possible to achieve excellent performance in all of the shortening of the temperature rising time at the time of start-up, the reduction of power consumption, and further high speed, high image quality, and long life, and stable fixing performance. Can be provided.

また、環境安全性を配慮した材料から形成される断熱ベルト、および該断熱ベルトを具備した加熱定着装置を提供することができる。   In addition, it is possible to provide a heat insulating belt formed of a material in consideration of environmental safety, and a heat fixing device including the heat insulating belt.

本実施例では、断熱ベルトの内部にローラ部材を少なくとも2本配置し、該ローラ部材よって断熱ベルトにテンションをかけて加圧ローラとの間に幅広の定着ニップ部Nを形成することで、小径の断熱ベルトであっても画像形成装置の高速化に十分適用できる加熱定着装置を説明する。   In this embodiment, at least two roller members are arranged inside the heat insulating belt, and a tension is applied to the heat insulating belt by the roller member to form a wide fixing nip portion N between the pressure roller, thereby reducing the diameter. A heat fixing device that can be sufficiently applied to increase the speed of the image forming apparatus even with the above heat insulating belt will be described.

本実施例の加熱定着装置の構成を図8および図9に示す。   The configuration of the heat fixing apparatus of this embodiment is shown in FIGS.

図8は本実施例に係る加熱定着装置の一例の横断側面模型図、図9は加熱定着装置の変形例の横断側面模型図である。本実施例では、実施例1で示した加熱定着装置15と同じ部材、機能を有する部材には同一符号を付して再度の説明を省略する。   FIG. 8 is a cross-sectional side view of an example of a heat fixing apparatus according to the present embodiment, and FIG. 9 is a cross-sectional side view of a modification of the heat fixing apparatus. In the present embodiment, the same members and members having the same functions as those of the heat fixing device 15 shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図8に示す加熱定着装置15について説明する。   The heat fixing device 15 shown in FIG. 8 will be described.

断熱ベルト22の内部にはローラ部材としてバックアップローラ21と張架ローラ27を配置している。張架ローラ27の材質としては、小径でも撓みの少ない部材であれば、どのような部材を用いても構わない。また、バックアップローラ21と同一部材で構成されていても全く問題ない。また、バックアップローラ21と張架ローラ27はそれぞれ長手両端が手前側と奥側の装置シャーシ側板(不図示)に軸受により回転自在に取り付けられてあることが望ましい。   Inside the heat insulating belt 22, a backup roller 21 and a stretching roller 27 are disposed as roller members. As a material of the tension roller 27, any member may be used as long as it is a member having a small diameter and little bending. Even if it is composed of the same member as the backup roller 21, there is no problem. Further, it is desirable that the backup roller 21 and the stretching roller 27 are respectively attached to the apparatus chassis side plates (not shown) on the front side and the back side so as to be rotatable by bearings.

以上の構成で2本のローラ部材(バックアップローラ21と張架ローラ27)によって断熱ベルト22にテンションをかけることによって、断熱ベルト22の走行軌跡を安定化させるとともに、2本のローラ部材21,27によってテンションがかけられた断熱ベルト22に対して、2本のローラ部材21,27の回転中心の間を走行する断熱ベルト22周面に対向する位置に加圧ローラ30を配置する。こうすることで、断熱ベルト22の加圧ローラ30接触部位においては、断熱ベルト22の曲率中心が断熱ベルト22の外側、すなわち加圧ローラ30側になるように変形させられる。   By applying tension to the heat insulating belt 22 with the two roller members (the backup roller 21 and the stretching roller 27) in the above configuration, the traveling locus of the heat insulating belt 22 is stabilized, and the two roller members 21 and 27 are stabilized. The pressure roller 30 is disposed at a position facing the peripheral surface of the heat insulating belt 22 that travels between the rotation centers of the two roller members 21 and 27 with respect to the heat insulating belt 22 that is tensioned by the above. In this way, the portion of the heat insulating belt 22 that contacts the pressure roller 30 is deformed so that the center of curvature of the heat insulating belt 22 is outside the heat insulating belt 22, that is, the pressure roller 30 side.

これにより、断熱ベルト22と加圧ローラ30の間で形成される定着ニップ幅を広く形成することが可能となり、バックアップローラ21と加圧ローラ30の間に付与される加圧力を低く抑えても十分な定着ニップ幅が形成できる。   As a result, it is possible to form a wide fixing nip width formed between the heat insulating belt 22 and the pressure roller 30, and the pressing force applied between the backup roller 21 and the pressure roller 30 can be kept low. A sufficient fixing nip width can be formed.

よって、加圧力低減によって各ローラ部材(バックアップローラ21、張架ローラ27、および加圧ローラ30)の撓みを低く抑えられるため、断熱ベルト22やバックアップローラ21、張架ローラ27、加圧ローラ30の小径化、低熱容量化が可能となり、小型の加熱定着装置で構成しても、画像形成装置の高速化に対応可能となる。   Therefore, since the bending of each roller member (the backup roller 21, the stretching roller 27, and the pressure roller 30) can be suppressed low by reducing the applied pressure, the heat insulating belt 22, the backup roller 21, the stretching roller 27, and the pressure roller 30. The diameter can be reduced and the heat capacity can be reduced, and even with a small heat-fixing apparatus, it is possible to cope with the high speed of the image forming apparatus.

次に図9に示す加熱定着装置15について説明する。   Next, the heat fixing device 15 shown in FIG. 9 will be described.

図9に示す加熱定着装置15は、加熱手段として、接触式加熱手段40を断熱ベルト22表面に接触する構成となっている。その他の構成ついては図8に示す加熱定着装置15の構成と同じである。   The heat fixing device 15 shown in FIG. 9 has a configuration in which a contact heating means 40 is brought into contact with the surface of the heat insulating belt 22 as a heating means. The other configuration is the same as that of the heat fixing device 15 shown in FIG.

接触式加熱手段40の構成としては、加熱用ヒータ46により断熱ベルト22の表面に摺動しながら急速加熱する面状発熱体であり、その詳細を図10を用いて説明する。   The configuration of the contact heating means 40 is a planar heating element that rapidly heats while sliding on the surface of the heat insulating belt 22 by a heater 46, and details thereof will be described with reference to FIG.

図10の(a)は接触式加熱手段40の縦断面模型図、(b)は加熱用ヒータ46の表面側の平面図と温調制御系の説明図である。   10A is a longitudinal cross-sectional model view of the contact heating means 40, and FIG. 10B is a plan view of the surface side of the heater 46 and an explanatory diagram of the temperature control system.

図10において41は加熱用ヒータ46の細長い基板で、アルミナや窒化アルミ等の絶縁性のセラミックス基板やポリイミド、PPS、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂基板より形成されている。基板41表面側には長手方向に沿って、例えばAg/Pd(銀パラジウム)、RuO、TaN等の通電発熱抵抗層42をスクリーン印刷等により、厚み10μm程度、幅1〜5mm程度の線状もしくは細帯状に塗工して形成してある。 In FIG. 10, reference numeral 41 denotes an elongated substrate of the heater 46, which is formed of an insulating ceramic substrate such as alumina or aluminum nitride, or a heat resistant resin substrate such as polyimide, PPS, or liquid crystal polymer. Along the longitudinal direction on the surface of the substrate 41, for example, an energization heating resistor layer 42 of Ag / Pd (silver palladium), RuO 2 , Ta 2 N or the like has a thickness of about 10 μm and a width of about 1 to 5 mm by screen printing or the like. It is formed by coating in the form of a line or a strip.

加熱用ヒータ46の断熱ベルト22側(表面側)には、熱効率を損なわない範囲で加熱用ヒータ46の通電発熱抵抗層42を保護する保護摺動層43を設けてあっても良い。ただし、保護摺動層43の厚みは十分薄く、表面性を良好にする程度が好ましい。その例としては、パーフルオロアルコキシ樹脂(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂(FEP)、エチレンテトラフルオロエチレン樹脂(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン樹脂(CTEF)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)等のフッ素樹脂層を単独ないしは混合して被覆するか、あるいはグラファイト、ダイアモンド・ライク・カーボン(DLC)、二硫化モリブデン等からなる乾性被膜潤滑剤、ガラスコート等の保護摺動層43が考えられる。   A protective sliding layer 43 may be provided on the heat insulating belt 22 side (surface side) of the heater 46 so as to protect the energized heat generating resistance layer 42 of the heater 46 within a range that does not impair the thermal efficiency. However, the thickness of the protective sliding layer 43 is preferably thin enough to improve the surface properties. Examples include perfluoroalkoxy resin (PFA), polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene resin (FEP), ethylenetetrafluoroethylene resin (ETFE), polychlorotrifluoroethylene resin ( Dry film lubricant, glass coat, which is coated with a fluorine resin layer such as CTEF) or polyvinylidene fluoride (PVDF) alone or mixed, or made of graphite, diamond-like carbon (DLC), molybdenum disulfide, etc. A protective sliding layer 43 such as

また、加熱用ヒータ46と断熱ベルト22の摺動による加熱用ヒータ46表面の汚染防止のために、加熱用ヒータ46と断熱ベルト22の間に回転自在の薄肉シームレスフィルムを介在させる方法や、巻き取り式の薄肉シートを介在させる方法を採用することもできる。但し、その場合には、加熱用ヒータから断熱ベルトへの熱流を阻害しないよう、十分に薄く、熱伝導フィラーを混入したポリイミドシートや金属シートやフィルムを介在させることが望ましい。例えば、SUS材より形成されるシームレスフィルムを介在させる場合には、厚み40μm以下、好ましくは30μm以下とすることが望ましい。ポリイミドシート等を介在させる場合には、BN等の熱伝導フィラーを混入し、厚み30μm以下、好ましくは25μm以下とすることが望ましい。   Further, in order to prevent contamination of the surface of the heating heater 46 due to sliding of the heating heater 46 and the heat insulating belt 22, a method of interposing a rotatable thin seamless film between the heating heater 46 and the heat insulating belt 22, A method of interposing a take-up type thin sheet can also be employed. However, in that case, it is desirable to interpose a polyimide sheet, a metal sheet, or a film that is sufficiently thin and mixed with a heat conductive filler so as not to disturb the heat flow from the heater to the heat insulating belt. For example, when a seamless film formed of SUS material is interposed, the thickness is desirably 40 μm or less, preferably 30 μm or less. When a polyimide sheet or the like is interposed, a heat conductive filler such as BN is mixed, and the thickness is 30 μm or less, preferably 25 μm or less.

また、加熱用ヒータ46の基板41として熱伝導性の良好な窒化アルミ等を使用する場合には、通電発熱抵抗層42は基板41に対して断熱ベルト22と反対側に形成してあっても良い。   Further, when aluminum nitride or the like having good thermal conductivity is used as the substrate 41 of the heater 46, the energization heating resistor layer 42 may be formed on the opposite side of the heat insulating belt 22 with respect to the substrate 41. good.

また、断熱ベルト22の走行軌跡に沿う形状すなわち、断熱ベルト22の外周面に倣う方向で加熱用ヒータ46の断熱ベルト22摺動面に凹方向に曲率を設けることで、断熱ベルト22外周面との接触面積を増やすことができる。これによって加熱用ヒータ46で発せられた熱を効率良く断熱ベルト22へ伝えることができる。またこのようにすることで、加熱用ヒータ46と断熱ベルト22の間の圧力を低減でき、断ベルト22の回転トルクを低減することが可能になる。   Further, by providing a curvature in the concave direction on the sliding surface of the heat insulating belt 22 of the heater 46 in a direction following the outer peripheral surface of the heat insulating belt 22 along the traveling locus of the heat insulating belt 22, The contact area can be increased. Thereby, the heat generated by the heater 46 can be efficiently transmitted to the heat insulating belt 22. Moreover, by doing in this way, the pressure between the heater 46 for heating and the heat insulation belt 22 can be reduced, and the rotational torque of the breaking belt 22 can be reduced.

45(図10(a))は加熱用ヒータを保持する断熱ステイホルダーであり、液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PEEK等の耐熱性樹脂により形成され、熱伝導率が低いほど断熱ベルト22表面の加熱に際する熱効率が高くなる。よって樹脂層の中に中空のフィラー、例えばガラスバルーン、シリカバルーン等を内包してあっても良い。   45 (FIG. 10 (a)) is a heat insulating stay holder for holding a heater, which is formed of a heat resistant resin such as liquid crystal polymer, phenol resin, PPS, PEEK, etc. Thermal efficiency during heating increases. Therefore, a hollow filler such as a glass balloon or a silica balloon may be included in the resin layer.

加熱用ヒータ46の断熱ベルト22と反対側の基板41背面には、通電発熱抵抗層42の発熱に応じて昇温した基板41の温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知手段44が配置されている。この温度検知手段44は加熱用ヒータ46を温度制御するか、異常昇温を監視する目的で設けられている。温度制御に使用する際には、基板41の長手方向端部にある電極部42aから通電発熱抵抗層42に印加される電圧のデューティー比や波数等を適切に制御することで、加熱用ヒータ46を発熱させ、加熱・温調する。すなわち、温度検知手段44からの検知温度情報は温度制御回路47を介し、加熱用ヒータ通電ドライバとしてのトライアック素子48に送られる。トライアック素子48は温度制御回路47の通電信号に基づいてAC電源49への通電ON/OFFを行う。   A temperature detection means 44 such as a thermistor for detecting the temperature of the substrate 41 raised in response to the heat generated by the energized heat generating resistor layer 42 is disposed on the back surface of the substrate 41 opposite to the heat insulating belt 22 of the heater 46. ing. This temperature detecting means 44 is provided for the purpose of controlling the temperature of the heater 46 for heating or monitoring abnormal temperature rise. When used for temperature control, the heating heater 46 is appropriately controlled by appropriately controlling the duty ratio, wave number, etc. of the voltage applied to the energization heating resistor layer 42 from the electrode portion 42a at the longitudinal end of the substrate 41. Heat and adjust the temperature. That is, the detected temperature information from the temperature detecting means 44 is sent via the temperature control circuit 47 to the triac element 48 as a heater heater energizing driver. The triac element 48 performs energization ON / OFF to the AC power source 49 based on the energization signal of the temperature control circuit 47.

以上、本実施例の変形例では、基板41背面に温度検知手段44を配置した加熱用ヒータを直接断熱ベルト22表面に当接することで断熱ベルト22表面を加熱するため、断熱ベルト22表面にサーミスタ等の温度検知手段を当接させないので、断熱ベルト22表面への負荷が軽減できるメリットがある。   As described above, in the modification of the present embodiment, the surface of the heat insulating belt 22 is heated by directly contacting the surface of the heat insulating belt 22 with the heater for heating having the temperature detecting means 44 disposed on the back surface of the substrate 41. Therefore, there is an advantage that the load on the surface of the heat insulating belt 22 can be reduced.

性能確認試験例
以上本実施例における加熱定着装置の構成において、断熱ベルト22や各ローラ部材の小径化、画像形成装置の高速化対応について実験を実施した。
Performance Confirmation Test Example In the configuration of the heat fixing device in the present embodiment, experiments were conducted with regard to the heat insulating belt 22 and the diameter of each roller member, and the speedup of the image forming apparatus.

実験に用いた画像形成装置は実施例1と同様のプロセススピード260mm/secのレーザービームプリンタと、320mm/sec(1分間に55枚のプリント)のレーザービームプリンタである。それぞれの速度のプリンタを用いて、以下の加熱定着装置の構成で実験を実施した。   The image forming apparatus used in the experiment is a laser beam printer with a process speed of 260 mm / sec and a laser beam printer with a process speed of 320 mm / sec (55 prints per minute) as in the first embodiment. Experiments were performed with the following configurations of the heat-fixing apparatus using printers of respective speeds.

断熱ベルトA:実施例1で示した実験10と同様の構成で断熱ベルトの内周長を
58mm、断熱層の厚みを0.8mmとし、表面には10μmのフッ素
樹脂コートを施した。
Insulation belt A: The inner peripheral length of the insulation belt with the same configuration as in Experiment 10 shown in Example 1
58mm, heat insulation layer thickness is 0.8mm, 10μm fluorine on the surface
A resin coat was applied.

断熱ベルトB:断熱ベルトの内周長を50mm、断熱層のシリコーンゴム材および
マイクロバルーンの種類、混入量は断熱ベルトAと同様で、断熱層の
厚みを10μm、表面に10μmのフッ素樹脂コートを形成した。
Insulation belt B: the inner circumference of the insulation belt is 50 mm, the silicone rubber material of the insulation layer, and
The type and amount of microballoons are the same as for the heat insulation belt A.
A fluororesin coat having a thickness of 10 μm and a surface of 10 μm was formed.

また、それぞれの断熱ベルトAおよびBの内部には、バックアップローラ21および張架ローラ27として、外径4mmの内部気孔率42%のセラミック多孔質ローラを配置した。   Further, a ceramic porous roller having an outer diameter of 4 mm and an internal porosity of 42% was disposed inside each of the heat insulating belts A and B as the backup roller 21 and the stretching roller 27.

加圧ローラ30としては、実施例1の実験10と同様に、外径12mmのSUM芯金31の周りに弾性層32として厚み3mmの中空フィラー含有シリコーンゴム層、さらに最表層に離型層33として30μm厚のPFAチューブを被覆したローラCと、外径10mmのSUM芯金31の周りに弾性層32として厚み3mmの中空フィラー含有シリコーンゴム層、最表層に離型層33として30μm厚のPFAチューブを被覆したローラDを用意した。共に弾性層32の熱伝導率を0.12W/m・Kとした。   As with the pressure roller 30, as in Experiment 10 of Example 1, a hollow filler-containing silicone rubber layer having a thickness of 3 mm as an elastic layer 32 around a SUM core 31 having an outer diameter of 12 mm, and a release layer 33 as the outermost layer. A roller C coated with a 30 μm-thick PFA tube, a 3 mm-thick hollow filler-containing silicone rubber layer as an elastic layer 32 around a SUM core metal 31 with an outer diameter of 10 mm, and a 30 μm-thick PFA as a release layer 33 on the outermost layer A roller D coated with a tube was prepared. In both cases, the thermal conductivity of the elastic layer 32 was set to 0.12 W / m · K.

以上の構成で各部材を組み合わせて、ファーストプリントタイム、耐久性を実施例1と同様の評価方法で比較評価を行った。   Each member was combined in the above configuration, and the first print time and durability were compared and evaluated by the same evaluation method as in Example 1.

なお、定着ニップ幅は断熱ベルト22と加圧ローラ30の接触幅として定義し、ベタ黒画像が形成された記録材Pを定着ニップ部Nに滞留させた状態で10秒間加熱し、光沢が異なる部分の幅を測定して定着ニップ幅とし、8mm程度確保した。   The fixing nip width is defined as the contact width between the heat insulating belt 22 and the pressure roller 30, and the recording material P on which a solid black image is formed is heated in the fixing nip portion N for 10 seconds and has different glossiness. The width of the portion was measured to obtain a fixing nip width, and about 8 mm was secured.

また、加圧ローラ30による加圧位置は、断熱ベルト22の内側に配置したバックアップローラ21の回転中心より下流側の張架ローラ27側とし、断熱ベルト22の曲率半径の中心が加圧ローラ27側になるように構成した。   The pressing position by the pressure roller 30 is the tension roller 27 side downstream from the rotation center of the backup roller 21 disposed inside the heat insulating belt 22, and the center of the radius of curvature of the heat insulating belt 22 is the pressure roller 27. It was configured to be on the side.

加熱源に関しては、実施例1と同様である。   The heating source is the same as that in the first embodiment.

なお、実験14〜17はプロセススピード260mm/secの場合、実験18〜21は320mm/secの場合である。
[実験14、18]
Experiments 14 to 17 are for a process speed of 260 mm / sec, and Experiments 18 to 21 are for a speed of 320 mm / sec.
[Experiments 14 and 18]

断熱ベルトA、加圧ローラC
[実験15、19]
Insulation belt A, pressure roller C
[Experiments 15 and 19]

断熱ベルトB、加圧ローラC
[実験16、20]
Insulation belt B, pressure roller C
[Experiments 16 and 20]

断熱ベルトA、加圧ローラD
[実験17、21]
Insulation belt A, pressure roller D
[Experiment 17, 21]

断熱ベルトB、加圧ローラD
実験結果を以下に示す。
(1)プロセススピード260mm/secの場合
Insulation belt B, pressure roller D
The experimental results are shown below.
(1) When the process speed is 260 mm / sec

以上本実施例で示した加熱定着装置15では、短いファーストプリントタイム、高寿命の耐久性を確保することが可能となる。   As described above, in the heat fixing device 15 shown in the present embodiment, it is possible to ensure a short first print time and a long-life durability.

ここで実験14において実施例1における実験10より断熱ベルト22および加圧ローラ30の構成が同一であるのにファーストプリントタイムが若干早くなっているのは、断熱ベルト22と加圧ローラ30によって形成される定着ニップ幅が広く形成されており、定着に必要な断熱ベルト表面温度を低く設定可能になっていることが主要因である。   Here, in Experiment 14, although the configurations of the heat insulation belt 22 and the pressure roller 30 are the same as those in Experiment 10 in the first embodiment, the first print time is slightly faster because of the heat insulation belt 22 and the pressure roller 30. The main factor is that the fixing nip width to be formed is wide and the surface temperature of the heat insulating belt necessary for fixing can be set low.

ここで、比較実験として、上記実験14の構成で加圧ローラ30の断熱ベルト22への当接位置を記録材搬送方向Y上流側に移動し、断熱ベルト22がバックアップローラ21に密着状態にある部分まで加圧ローラ当接位置を移動した場合に、同様のテストを実施したところ、定着ニップ幅は3mmまで減少し、定着可能状態に保つために断熱ベルト22表面温度は20℃上昇し、ファーストプリントタイムは12.5secまで遅くなってしまった。   Here, as a comparative experiment, the contact position of the pressure roller 30 on the heat insulating belt 22 is moved to the upstream side in the recording material conveyance direction Y in the configuration of the experiment 14, and the heat insulating belt 22 is in close contact with the backup roller 21. When the same test was performed when the pressure roller contact position was moved to a portion, the fixing nip width was reduced to 3 mm, and the surface temperature of the heat insulating belt 22 increased by 20 ° C. in order to keep the fixing possible state. The print time has been delayed to 12.5 sec.

以上のことから、断熱ベルト22の内部に配置した少なくとも2本のローラ部材21,27の回転中心の間に加圧ローラ当接位置を設けることは定着ニップ幅を広げ、ファーストプリントタイムを短縮することが可能となることがわかる。   From the above, providing the pressure roller contact position between the rotation centers of at least two roller members 21 and 27 arranged inside the heat insulating belt 22 widens the fixing nip width and shortens the first print time. It turns out that it becomes possible.

また、断熱ベルト22や加圧ローラ30の外径を小さくした場合にはそれぞれ若干づつではあるが、ファーストプリントタイムが短縮されていることがわかる。特に断熱ベルト22の小径化はファーストプリントタイム短縮に大きく寄与していることがわかる。   It can also be seen that when the outer diameters of the heat insulating belt 22 and the pressure roller 30 are reduced, the first print time is shortened slightly. In particular, it can be seen that the reduction in diameter of the heat insulating belt 22 greatly contributes to shortening the first print time.

これに反し耐久枚数が断熱ベルト22の小径化によって若干低下しているものの、十分な耐久枚数がある。これは、実施例1にて示した実験10より高寿命となっており、この理由としては、加圧ローラ30とバックアップローラ21間に付与する加圧力を小さく抑えても十分な定着ニップ幅が得られることによる。   Contrary to this, although the number of durable sheets is slightly lowered due to the reduction in the diameter of the heat insulating belt 22, there is a sufficient number of durable sheets. This is a longer life than the experiment 10 shown in the first embodiment. The reason for this is that a sufficient fixing nip width can be obtained even if the pressure applied between the pressure roller 30 and the backup roller 21 is kept small. Depending on what is obtained.

よって断熱ベルト22の内部にローラ部材を少なくとも2本(21,27)配置し、断熱ベルト22および加圧ローラ30を小径化した上で、定着ニップ幅を十分に稼ぐ本実施例は耐久枚数の極端な低下を招くことなく、クイックスタート性を向上する方式となる。
(2)プロセススピード320mm/secの場合
Therefore, at least two roller members (21, 27) are arranged inside the heat insulating belt 22, the heat insulating belt 22 and the pressure roller 30 are reduced in diameter, and the fixing nip width is sufficiently increased. This is a method for improving the quick start performance without causing an extreme decrease.
(2) When the process speed is 320 mm / sec

以上、本実施例において、画像形成装置の高速化を行った場合には、記録材搬送スピードは速くなるが、定着に必要な断熱ベルト22表面の温度が上昇するため、ファーストプリントタイムは若干遅くなることがわかる。   As described above, in this embodiment, when the speed of the image forming apparatus is increased, the recording material conveyance speed is increased, but the temperature of the surface of the heat insulating belt 22 necessary for fixing increases, so the first print time is slightly delayed. I understand that

但し、断熱ベルト22や加圧ローラ30を小径化することが可能な本実施例においては、断熱ベルト22や加圧ローラ30の小径化によって画像形成装置の高速化に対してもクイックスタート性を保ち、十分に対応可能な構成であることがわかる。   However, in the present embodiment in which the diameters of the heat insulating belt 22 and the pressure roller 30 can be reduced, the quick start performance can be achieved even for the high speed image forming apparatus by reducing the diameter of the heat insulating belt 22 and the pressure roller 30. It can be seen that this is a configuration that can be maintained sufficiently.

本実施例によれば、断熱ベルト22を少なくとも2本のローラ部材21,27によりテンションをかけた状態で張架し、少なくとも2本のローラ部材における中心間の間に走行する断熱ベルト22に対して加圧ローラ30を当接することで加圧ローラ30と断熱ベルト22により形成される定着ニップ幅を広く形成することができる。このため、周長の短い断熱ベルト22であっても十分な幅の定着ニップ幅を形成することが可能となる。   According to the present embodiment, the heat insulating belt 22 is stretched in a state where tension is applied by at least two roller members 21 and 27, and the heat insulating belt 22 that runs between the centers of at least two roller members is supported. By contacting the pressure roller 30, the width of the fixing nip formed by the pressure roller 30 and the heat insulating belt 22 can be increased. For this reason, it is possible to form a fixing nip width having a sufficient width even with the heat insulating belt 22 having a short circumference.

これにより、記録材P上の未定着トナー画像Tを十分に加熱する時間を稼ぐことができ、画像形成装置の高速化に対しても十分な加熱定着を実現することができる。さらに加圧ローラ30を小径化しても定着ニップ幅を十分に形成することが可能となる。   As a result, it is possible to obtain a sufficient time for heating the unfixed toner image T on the recording material P, and it is possible to realize sufficient heat fixing for speeding up the image forming apparatus. Further, even when the diameter of the pressure roller 30 is reduced, a sufficient fixing nip width can be formed.

〔その他〕
1)加熱定着装置15において、バックアップローラ21を従動回転させる装置構成としたが、別途バックアップローラを回転駆動する装置構成としても構わない。
[Others]
1) In the heat fixing device 15, the backup roller 21 is driven and rotated. However, the backup roller 21 may be rotated and driven separately.

2)加熱定着装置15において、断熱ベルト22に非接触状態で放射加熱源24により断熱ベルト22表面を加熱する装置構成としたが、断熱ベルト22表面を加熱する方式はこれに限定されるものではない。例えば、セラミックヒータによる接触式の加熱手段、高熱伝導の薄肉フィルム内面からハロゲンランプ等の放射加熱手段で加熱する方式、或いはセラミックヒータから可撓性・耐熱性を有する高熱伝導性の薄肉フィルム(加熱フィルム)を介して断熱ベルト22を加熱する方式等、断熱ベルト22表面を外部より加熱できる方式であればどのような方式であっても構わない。   2) Although the heat fixing device 15 is configured to heat the surface of the heat insulating belt 22 by the radiant heat source 24 in a non-contact state with the heat insulating belt 22, the method of heating the surface of the heat insulating belt 22 is not limited to this. Absent. For example, a contact-type heating means using a ceramic heater, a method of heating from the inner surface of a highly heat-conductive thin film by a radiation heating means such as a halogen lamp, or a highly heat-conductive thin film having flexibility and heat resistance (heating) Any method may be used as long as the surface of the heat insulating belt 22 can be heated from the outside, such as a method of heating the heat insulating belt 22 via a film).

3)本発明に係る像加熱装置は実施例の加熱定着装置としての使用に限られず、未定着画像を記録材に仮に定着せしめる仮定着装置、記録材上の定着画像を再加熱してつや等の画像表面性を改質する表面改質装置等の像加熱装置として用いても有効である。   3) The image heating apparatus according to the present invention is not limited to the use as the heat fixing apparatus of the embodiment, but is an assumed fixing apparatus that temporarily fixes an unfixed image on a recording material, and a fixed image on the recording material is reheated to gloss, etc. It is also effective when used as an image heating apparatus such as a surface modification apparatus for modifying image surface properties.

画像形成装置の一例の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an example of an image forming apparatus. 実施例1に係る加熱定着装置の一例の横断側面模型図。FIG. 3 is a cross-sectional side view of an example of a heat fixing device according to the first embodiment. 実施例1に係る加熱定着装置の一部切欠き正面模型図。FIG. 3 is a partially cutaway front view of the heat fixing device according to the first embodiment. 断熱ベルトの層構成説明図。Explanatory drawing of layer structure of a heat insulation belt. 断熱ベルトの製造装置の一例の断面模型図。The cross-sectional model figure of an example of the manufacturing apparatus of a heat insulation belt. 断熱ベルトによる未定着トナー画像の加熱定着の様子を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of heat fixing an unfixed toner image by a heat insulating belt. 断熱ベルトの他の例を示す層構成説明図。Layer constitution explanatory drawing which shows the other example of a heat insulation belt. 実施例2に係る加熱定着装置の一例の横断側面模型図。FIG. 5 is a cross-sectional side view of an example of a heat fixing device according to a second embodiment. 実施例2に係る加熱定着装置の他の例の横断側面模型図。FIG. 10 is a cross-sectional side view of another example of the heat fixing apparatus according to the second embodiment. (a)は接触式加熱手段の縦断面模型図、(b)は加熱用ヒータの表面側の平面図と温調制御系の説明図。(A) is a longitudinal cross-sectional model figure of a contact-type heating means, (b) is a top view of the surface side of a heater for heating, and explanatory drawing of a temperature control system. 従来例に係る加熱定着装置の横断側面模型図。The cross-sectional side model figure of the heat fixing apparatus which concerns on a prior art example. 従来例に係る加熱定着装置の横断側面模型図。The cross-sectional side model figure of the heat fixing apparatus which concerns on a prior art example. 本発明に係わる断熱ベルトの横断側面模型図。The cross-sectional side model figure of the heat insulation belt concerning this invention. 本発明に係わる断熱ベルトの横断側面模型図。The cross-sectional side model figure of the heat insulation belt concerning this invention.

符号の説明Explanation of symbols

21・・・バックアップローラ、22・・・断熱ベルト、23・・・温度検知手段、
24・・・放射加熱源、25・・・反射板、22a・・・基材(耐熱性樹脂シート)、
22b・・・断熱層、22c・・・離型層、30・・・加圧ローラ、
40・・・接触加熱手段
21 ... backup roller, 22 ... heat insulation belt, 23 ... temperature detection means,
24 ... Radiation heating source, 25 ... Reflector, 22a ... Base material (heat resistant resin sheet),
22b ... heat insulation layer, 22c ... release layer, 30 ... pressure roller,
40 ... Contact heating means

Claims (15)

断熱層を有し、外部より表面が加熱手段によって加熱され、被加熱材に接触して被加熱材上の画像を加熱する加熱部材であって、断熱層が、オルガノポリシロキサン組成物に中空フィラーを配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物に吸水性ポリマーおよび水を配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されていることを特徴とする加熱部材。   A heating member having a heat insulating layer, the surface of which is heated by a heating means from the outside, and which contacts the material to be heated and heats the image on the material to be heated, the heat insulating layer being a hollow filler in the organopolysiloxane composition A heating member, characterized in that it is formed by firing and curing after forming a blend containing bismuth, or a blend of an organopolysiloxane composition and a water-absorbing polymer and water. 断熱層が、オルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して平均粒径500μm以下の中空フィラーを0.1〜200重量部配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して吸水性ポリマーを0.1〜50重量部、水を10〜200重量部配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の加熱部材。   The heat insulating layer is a compound in which 0.1 to 200 parts by weight of a hollow filler having an average particle size of 500 μm or less is blended with 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition, or water absorption with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition. 2. The heating member according to claim 1, wherein the heating member is formed by firing and curing after forming a blend containing 0.1 to 50 parts by weight of a functional polymer and 10 to 200 parts by weight of water. 断熱層はシームレスで構成されていることを特徴とする請求項2に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 2, wherein the heat insulating layer is configured seamlessly. 断熱層の加熱手段側の表面が弾性層で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 1, wherein the surface of the heat insulating layer on the heating means side is covered with an elastic layer. 弾性層はシームレスで構成されていることを特徴とする請求項4に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 4, wherein the elastic layer is configured seamlessly. 弾性層はソリッドゴムにより形成されていることを特徴とする請求項5に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 5, wherein the elastic layer is made of solid rubber. 表面が離型層で被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 1, wherein the surface is coated with a release layer. 離型層はシームレスで構成されていることを特徴とする請求項7に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 7, wherein the release layer is configured seamlessly. 離型層はフッ素樹脂により形成されていることを特徴とする請求項7に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 7, wherein the release layer is made of a fluororesin. 加熱部材の形状はベルト形状であることを特徴とする請求項1に記載の加熱部材。   The heating member according to claim 1, wherein the heating member has a belt shape. 断熱層を有する加熱部材と、加熱部材と圧接してニップ部を形成する加圧部材と、加熱部材の表面を外部より加熱する加熱手段と、を有し、ニップ部で被加熱材を挟持搬送して被加熱材上の画像を加熱する像加熱装置において、
加熱部材の断熱層が、オルガノポリシロキサン組成物に中空フィラーを配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物に吸水性ポリマーおよび水を配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されていることを特徴とする像加熱装置。
A heating member having a heat insulating layer; a pressure member that presses against the heating member to form a nip portion; and a heating unit that heats the surface of the heating member from the outside. In the image heating apparatus for heating the image on the material to be heated,
The heat insulating layer of the heating member is formed by baking and curing after forming a compound in which a hollow filler is blended with an organopolysiloxane composition, or a compound in which a water-absorbing polymer and water are blended in an organopolysiloxane composition. An image heating apparatus.
加熱部材の形状はエンドレス状のベルト形状であり、加熱部材の内部に少なくとも2本のローラ部材を有し、該ローラ部材により加熱部材にテンションがかけられていることを特徴とする請求項11に記載の像加熱装置。   The shape of the heating member is an endless belt shape, the heating member has at least two roller members, and the heating member is tensioned by the roller members. The image heating apparatus described. 加熱部材の内部に配置した少なくとも2本のローラ部材の回転中心の間に張られた加熱部材と、加圧部材との間でニップ部を形成していることを特徴とする請求項12に記載の像加熱装置。   13. The nip portion is formed between a heating member stretched between rotation centers of at least two roller members arranged inside the heating member and a pressure member. Image heating device. 加圧部材は弾性層を有し、弾性層が、オルガノポリシロキサン組成物に中空フィラーを配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物に吸水性ポリマーおよび水を配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されていることを特徴とする請求項11に記載の像加熱装置。   The pressure member has an elastic layer, and the elastic layer is fired after forming a compound in which a hollow filler is blended with an organopolysiloxane composition, or a compound in which a water-absorbing polymer and water are blended in an organopolysiloxane composition. The image heating apparatus according to claim 11, wherein the image heating apparatus is formed by curing. 断熱層が、オルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して平均粒径500μm以下の中空フィラーを0.1〜200重量部配合した配合物、あるいは、オルガノポリシロキサン組成物100重量部に対して吸水性ポリマーを0.1〜50重量部、水を10〜200重量部配合した配合物を形成後に焼成および硬化して形成されていることを特徴とする請求項14に記載の像加熱装置。   The heat insulating layer is a compound in which 0.1 to 200 parts by weight of a hollow filler having an average particle size of 500 μm or less is blended with 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition, or water absorption with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane composition. The image heating apparatus according to claim 14, wherein the image heating apparatus is formed by firing and curing after forming a blend containing 0.1 to 50 parts by weight of a conductive polymer and 10 to 200 parts by weight of water.
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