JP2008224835A - Image fixing components, fixing unit, and image forming device - Google Patents

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Shingo Hirahara
心悟 平原
Jun Kimura
潤 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide fixing components hardly damaging the paper edge when passing a thick paper. <P>SOLUTION: This fixing unit 60 has a fixing roll 61 and an endless belt 62 in pressure contact with the fixing roll 61 and forming a contact area N to pass the paper P. The releasing layer 613 on the surface of the fixing roll 61 contains a fluorine resin which has a 260°C or higher melting temperature when measured by using the differential scanning calorimetry method specified in JIS K7121 being a tetrafluoroethylene-perfluoro alkyl vinyl ether binary copolymer (PFA), and the content of the perfluoro alkyl vinyl ether is 2-6 mol%. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、定着用部材等に関し、より詳しくは、定着装置に用いる定着用部材等に関する。   The present invention relates to a fixing member and the like, and more particularly to a fixing member and the like used for a fixing device.

電子写真方式を用いる複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に設ける定着装置は、内部に加熱源を備えた定着ロールと、この定着ロールに対向して配置する加圧ロールとを有している。そして、定着ロールと加圧ロールとで、未定着トナー像を形成した記録材を挟持し、加熱・加圧することにより、記録材上にトナー像を定着する。   A fixing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser printer, or a facsimile using an electrophotographic method has a fixing roll having a heating source therein and a pressure roll disposed opposite to the fixing roll. ing. The recording material on which the unfixed toner image is formed is sandwiched between the fixing roll and the pressure roll, and the toner image is fixed on the recording material by heating and pressing.

また、画像形成装置のカラー化、高速化及び小型化の進展に伴い、加圧ロールの代わりにエンドレスベルトを用い、このエンドレスベルトの内部から圧力パッドを用いて記録材を定着ロールに加圧することにより接触部を形成する定着装置が使用されている(特許文献1参照)。   Also, as the color, speed, and miniaturization of the image forming apparatus progresses, an endless belt is used instead of the pressure roll, and the recording material is pressed against the fixing roll using a pressure pad from the inside of the endless belt. A fixing device that forms a contact portion is used (see Patent Document 1).

一方、定着ロールの代わりに耐熱性フィルムからなる定着フィルムを用い、アルミナ等で形成した基板上に抵抗発熱層を設け、加圧ロールにより加圧しながら耐熱性定着フィルムを介して未定着画像に熱を付与し、記録材上の未定着トナー像を定着する定着装置が使用されている(特許文献2参照)。   On the other hand, a fixing film made of a heat resistant film is used in place of the fixing roll, and a resistance heating layer is provided on a substrate made of alumina or the like, and heat is applied to an unfixed image through the heat resistant fixing film while pressing with a pressure roll. Is used to fix the unfixed toner image on the recording material (see Patent Document 2).

これらの定着装置において、トナー像に接触する定着用部材は、耐熱性の基体上に設けたシリコーンゴム等からなる弾性層と、弾性層上にフッ素樹脂チューブ等を被覆した離型層とを有することが多い(特許文献3参照)。   In these fixing devices, the fixing member that comes into contact with the toner image has an elastic layer made of silicone rubber or the like provided on a heat-resistant substrate, and a release layer that covers the elastic layer with a fluororesin tube or the like. In many cases (see Patent Document 3).

また、フッ素樹脂は摩擦係数が小さいため、通紙時に画像のズレ、紙シワが生じることがある。それを防ぎ、用紙搬送性を高めるために加圧ロールの摩擦係数を増大する方法が報告されている(特許文献4、特許文献5参照)。   In addition, since the fluororesin has a small friction coefficient, image misalignment and paper wrinkling may occur during paper feeding. In order to prevent this and improve the paper transportability, a method of increasing the friction coefficient of the pressure roll has been reported (see Patent Document 4 and Patent Document 5).

特許第3298354号公報Japanese Patent No. 3298354 特開平02−157878号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-157878 特許第3735991号公報Japanese Patent No. 3735991 特許第2654905号公報Japanese Patent No. 2654905 特許第2944457号公報Japanese Patent No. 2944457

ところで、定着用部材の表面に形成される離型層には、特に、厚紙の用紙を通紙した場合、用紙の先端部及び後端部に起因する用紙突入傷が生じ易い。このため、用紙突入傷が生じた後に通紙を行うと、それらの傷が画像に転写するという問題がある。   By the way, in the release layer formed on the surface of the fixing member, in particular, when a thick paper is passed, a paper rush damage caused by the leading edge and the trailing edge of the paper is likely to occur. For this reason, there is a problem in that if the paper is passed after the paper entry damage has occurred, the damage is transferred to the image.

本発明の目的は、厚紙の用紙を通紙する際に用紙突入傷が生じにくい定着用部材等を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fixing member and the like that are less likely to cause paper entry scratches when passing thick paper.

請求項1記載の発明は、基体と、前記基体上に形成される弾性層と、前記弾性層上に形成される離型層と、を有し、前記離型層は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を含むことを特徴とする定着用部材である。
請求項2記載の発明は、前記パーフルオロアルキルビニルエーテルが、パーフルオロエチルビニルエーテル又はパーフルオロプロピルビニルエーテルであることを特徴とする請求項1に記載の定着用部材である。
請求項3記載の発明は、前記離型層は、JIS K7218に規定された摩擦摩耗試験方法B法に準拠し、記録用紙に対して170℃で1秒以内に測定された最大の摩擦係数(μ)が0.5以上であり、且つ、JIS K7121に規定された示差走査熱量(DSC)測定方法を用いて測定した融解温度が260℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の定着用部材である。
請求項4記載の発明は、前記離型層の厚みが10μm〜50μmであることを特徴とする請求項1に記載の定着用部材である。
請求項5記載の発明は、表面に離型層を有する定着用回転体と、前記定着用回転体に対向して設けられ、当該定着用回転体に圧接して記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有し、前記定着用回転体の前記離型層は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの二元共重合体であって、当該パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であり、且つ、JIS K7121に規定された示差走査熱量測定(DSC)方法を用いて測定した融解温度が260℃以上であるフッ素樹脂を含むことを特徴とする定着装置である。
請求項6記載の発明は、前記定着用回転体は、所定の材料からなる基体と、当該基体上に設けられた弾性層と、当該弾性層上に前記フッ素樹脂のチューブを接着させて形成された前記離型層と、から構成される3層構造を有することを特徴とする請求項5に記載の定着装置である。
請求項7記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、前記記録材上に転写された前記トナー像を当該記録材上に定着する定着手段と、を有し、前記定着手段は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を含む離型層を表面に備える定着用回転体と、前記定着用回転体に圧接して前記記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
The invention according to claim 1 has a base, an elastic layer formed on the base, and a release layer formed on the elastic layer, and the release layer is made of perfluoroalkyl vinyl ether. A fixing member comprising a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer having a composition of 2 mol% to 6 mol%.
The invention according to claim 2 is the fixing member according to claim 1, wherein the perfluoroalkyl vinyl ether is perfluoroethyl vinyl ether or perfluoropropyl vinyl ether.
According to a third aspect of the present invention, the release layer conforms to the frictional wear test method B method defined in JIS K7218, and the maximum coefficient of friction measured on a recording paper at 170 ° C. within 1 second ( The melting temperature measured using the differential scanning calorimetry (DSC) measurement method defined in JIS K7121 is 260 ° C. or higher, and μ) is 0.5 or higher. It is a fixing member.
The invention according to claim 4 is the fixing member according to claim 1, wherein the release layer has a thickness of 10 μm to 50 μm.
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fixing rotator having a release layer on a surface thereof, and a contact portion provided opposite to the fixing rotator and through which the recording material passes while being pressed against the fixing rotator. A pressure rotator to be formed, and the release layer of the fixing rotator is a binary copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, and the composition of the perfluoroalkyl vinyl ether A fluororesin having a melting temperature of 260 ° C. or higher measured by a differential scanning calorimetry (DSC) method defined in JIS K7121 Device.
According to a sixth aspect of the present invention, the fixing rotator is formed by bonding a base made of a predetermined material, an elastic layer provided on the base, and a tube of the fluororesin on the elastic layer. The fixing device according to claim 5, further comprising a three-layer structure including the release layer.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided toner image forming means for forming a toner image, transfer means for transferring the toner image onto a recording material, and the toner image transferred onto the recording material on the recording material. Fixing means for fixing, and the fixing means has on its surface a release layer containing a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer whose composition of perfluoroalkyl vinyl ether is 2 mol% to 6 mol%. An image forming apparatus comprising: a fixing rotator provided; and a pressurizing rotator that presses against the fixing rotator and forms a contact portion through which the recording material passes.

請求項1に係る発明によれば、離型層を有する定着用部材を用いる場合であっても、厚紙の用紙を通紙する際に用紙突入傷が生じにくく、高画質の画像を得る。
請求項2に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、用紙突入傷がさらに低減する。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、離型層の摩擦係数と融解温度とのバランスが好適である。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、耐久性が向上し、画像が安定する。
請求項5に係る発明によれば、離型層を有する定着用回転体を用いる場合であっても、画像に用紙突入傷が転写しにくい定着装置を得る。
請求項6に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、トナー像に対して離型性が向上する。
請求項7に係る発明によれば、離型層を有する定着用回転体を用いる場合であっても、高画質の画像を得る。
According to the first aspect of the present invention, even when a fixing member having a release layer is used, when a thick paper sheet is passed through, a paper rush damage hardly occurs and a high-quality image is obtained.
According to the second aspect of the present invention, the paper entry damage is further reduced as compared with the case where the present configuration is not provided.
According to the invention which concerns on Claim 3, compared with the case where it does not have this structure, the balance of the friction coefficient of a mold release layer and melting temperature is suitable.
According to the fourth aspect of the present invention, the durability is improved and the image is stabilized as compared with the case where the present configuration is not provided.
According to the fifth aspect of the present invention, there is obtained a fixing device in which even when a fixing rotator having a release layer is used, paper entry scratches are hardly transferred to an image.
According to the sixth aspect of the present invention, the releasability of the toner image is improved as compared with the case where this configuration is not provided.
According to the seventh aspect of the present invention, a high-quality image is obtained even when a fixing rotator having a release layer is used.

以下、本発明を実施するための最良の形態(実施の形態)について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを現すものではない。   Hereinafter, the best mode (embodiment) for carrying out the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary. Also, the drawings used are used to describe the present embodiment and do not represent the actual size.

図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置を示す概略構成図である。図1には、一般にタンデム型と呼ぶ中間転写方式の画像形成装置を示す。図1に示す画像形成装置は、トナー像形成手段として、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kを備えている。次に、転写手段として、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成する各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)する一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写した重畳トナー画像を記録材(記録用紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)する二次転写部20を有する。さらに、定着手段として、二次転写した画像を用紙P上に定着する定着装置60を備える。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有する。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the exemplary embodiment is applied. FIG. 1 shows an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a plurality of image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K that form toner images of respective color components by electrophotography as toner image forming means. Next, as transfer means, a primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) each color component toner image formed by each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 15, and the intermediate transfer belt 15. A secondary transfer unit 20 that collectively transfers (secondary transfer) the transferred superimposed toner image onto a sheet P that is a recording material (recording sheet). Further, a fixing device 60 that fixes the second-transferred image on the paper P is provided as a fixing unit. Moreover, it has the control part 40 which controls operation | movement of each apparatus (each part).

図1に示すように、本実施の形態では、電子写真用デバイスを順次配設する。即ち、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11を帯電する帯電器12と、感光体ドラム11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図1中、露光ビームを符号Bmで示す)と、各色成分トナーを収容し感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14と、を配置する。また、感光体ドラム11上に形成した各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16と、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラムクリーナ17と、を配設する。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、略直線状に配置する。   As shown in FIG. 1, in this embodiment, the electrophotographic devices are sequentially arranged. That is, each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K has a charger 12 that charges the photosensitive drum 11 around the photosensitive drum 11 that rotates in the direction of arrow A, and a static on the photosensitive drum 11. A laser exposure device 13 for writing an electrostatic latent image (in FIG. 1, an exposure beam is indicated by a symbol Bm) and development for accommodating each color component toner and making the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 visible with toner. A container 14 is disposed. Also, a primary transfer roll 16 that transfers each color component toner image formed on the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10, a drum cleaner 17 that removes residual toner on the photosensitive drum 11, and Is disposed. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged substantially linearly in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15. To do.

中間転写ベルト15は、各種ロールによって、図1に示す矢印B方向に所定の速度で循環駆動(回動)する。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を回動する駆動ロール31と、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32と、中間転写ベルト15に対して所定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33と、二次転写部20に設けるバックアップロール25と、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けるクリーニングバックアップロール34と、を有する。   The intermediate transfer belt 15 is circulated and rotated (rotated) at a predetermined speed in the direction of arrow B shown in FIG. 1 by various rolls. As these various rolls, a drive roll 31 that is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed and rotates the intermediate transfer belt 15, and extends substantially linearly along the arrangement direction of the photosensitive drums 11. A support roll 32 that supports the intermediate transfer belt 15, a tension roll 33 that functions as a correction roll that applies predetermined tension to the intermediate transfer belt 15 and prevents meandering of the intermediate transfer belt 15, and the secondary transfer unit 20. A backup roll 25 provided, and a cleaning backup roll 34 provided in a cleaning unit that scrapes off residual toner on the intermediate transfer belt 15.

一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に対向して配置する一次転写ロール16により構成する。一次転写ロール16には、トナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)を印加する。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像を中間転写ベルト15に順次、静電吸引し、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像を形成する。   The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. A voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the charging polarity of the toner (negative polarity; the same applies hereinafter) is applied to the primary transfer roll 16. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 to form toner images superimposed on the intermediate transfer belt 15.

二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置する二次転写ロール22と、バックアップロール25と、によって構成する。バックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置して二次転写ロール22の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26を接触配置する。   The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 15 and a backup roll 25. The backup roll 25 is arranged on the back side of the intermediate transfer belt 15 to form a counter electrode of the secondary transfer roll 22, and a metal power supply roll 26 to which a secondary transfer bias is stably applied is arranged in contact.

二次転写ロール22は、中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置し、さらに二次転写ロール22を接地してバックアップロール25との間に二次転写バイアスを形成し、二次転写部20に搬送する用紙P上にトナー像を二次転写する。   The secondary transfer roll 22 is placed in pressure contact with the backup roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween, and further, the secondary transfer roll 22 is grounded to form a secondary transfer bias with the backup roll 25, so that the secondary transfer is performed. The toner image is secondarily transferred onto the paper P conveyed to the unit 20.

また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設ける。一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42を配設する。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43を配設する。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設ける所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始する。   Further, on the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, an intermediate transfer belt that removes residual toner and paper dust on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15. A cleaner 35 is provided so as to be able to contact and separate. On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 42 for generating a reference signal for taking an image forming timing in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, 1K is disposed. . Further, an image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a predetermined mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. In response to an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal, each image forming unit 1Y, 1M, 1C and 1K start image formation.

さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50と、この用紙トレイ50に集積した用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51と、ピックアップロール51が繰り出す用紙Pを搬送する搬送ロール52と、搬送ロール52が搬送する用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53と、二次転写ロール22により二次転写した後に搬送される用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55と、用紙Pを定着装置60に導く定着入口ガイド56と、を備える。   Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as a paper transport system, a paper tray 50 that stores paper P, a pickup roll 51 that takes out and transports the paper P accumulated in the paper tray 50 at a predetermined timing, The pickup roll 51 transports the paper P that is fed, the transport chute 53 that feeds the paper P transported by the transport roll 52 to the secondary transfer unit 20, and the secondary transfer roll 22 for secondary transfer. A conveyance belt 55 that conveys the sheet P to be fixed to the fixing device 60, and a fixing inlet guide 56 that guides the sheet P to the fixing device 60.

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
図1に示すような画像形成装置では、画像読取装置(IIT)(図示せず)やパーソナルコンピュータ(PC)(図示せず)等が出力する画像データは、画像処理装置(IPS)(図示せず)により所定の画像処理を施した後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業を実行する。IPSでは、入力した反射率データに対し、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理を施す。画像処理を施した画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換し、レーザ露光器13に出力する。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the image forming apparatus as shown in FIG. 1, image data output by an image reading device (IIT) (not shown), a personal computer (PC) (not shown), or the like is an image processing device (IPS) (not shown). The image forming operation is executed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. In the IPS, input image data is subjected to predetermined image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame deletion, color editing, moving editing, and other various image editing. The image data subjected to the image processing is converted into color material gradation data of four colors Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure unit 13.

レーザ露光器13は、入力した色材階調データに応じ、例えば、半導体レーザが出射する露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射する。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム11では、帯電器12により表面を帯電した後、このレーザ露光器13によって表面を走査露光し、静電潜像を形成する。形成した静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像する。   The laser exposure device 13 irradiates, for example, an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser to the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K according to the input color material gradation data. In each photosensitive drum 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure device 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed as a toner image of each color of Y, M, C, and K by each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.

画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム11上に形成したトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写する。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により、中間転写ベルト15の基材に対し、トナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)を付加し、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写を行う。   The toner images formed on the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10 where the photosensitive drums 11 and the intermediate transfer belt 15 come into contact with each other. To do. More specifically, in the primary transfer unit 10, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the charging polarity (minus polarity) of the toner is applied to the base material of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16. Primary transfer is performed by sequentially superimposing the toner images on the surface of the intermediate transfer belt 15.

トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次一次転写した後、中間転写ベルト15は移動してトナー像を二次転写部20に搬送する。トナー像を二次転写部20に搬送すると、用紙搬送系では、トナー像を二次転写部20に搬送するタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pを供給する。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送し、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止し、トナー像を保持した中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせをなす。   After the toner image is sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and conveys the toner image to the secondary transfer unit 20. When the toner image is transported to the secondary transfer unit 20, in the paper transport system, the pickup roll 51 rotates in accordance with the timing of transporting the toner image to the secondary transfer unit 20, and the paper P of a predetermined size is supplied from the paper tray 50. To do. The paper P supplied by the pickup roll 51 is transported by the transport roll 52 and reaches the secondary transfer unit 20 via the transport chute 53. Before reaching the secondary transfer unit 20, the paper P is temporarily stopped, and a registration roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 holding the toner image. The position is aligned with the position of the toner image.

二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22をバックアップロール25に押圧する。このとき、タイミングを合わせて搬送した用紙Pを、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込む。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)を印加し、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界を形成する。そして、中間転写ベルト15上に保持した未定着トナー像を、二次転写ロール22とバックアップロール25とにより押圧する二次転写部20において、用紙P上に一括して静電転写する。   In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the sheet P conveyed at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At this time, a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity as the toner charging polarity (minus polarity) is applied from the power supply roll 26, and a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. The unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 15 is collectively electrostatically transferred onto the paper P in the secondary transfer unit 20 pressed by the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25.

その後、トナー像を静電転写した用紙Pは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離した状態でそのまま搬送し、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けた搬送ベルト55へと搬送する。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせ、用紙Pを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送した用紙P上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受け、用紙P上に定着する。そして定着画像を形成した用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けた排紙載置部(図示せず)に搬送する。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーを、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送し、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去する。
Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed as it is while being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22, and is conveyed to a conveyance belt 55 provided downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet conveyance direction. And carry. The transport belt 55 transports the paper P to the fixing device 60 in accordance with the optimal transport speed in the fixing device 60. The unfixed toner image on the paper P conveyed to the fixing device 60 is fixed on the paper P by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 60. Then, the paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge mounting portion (not shown) provided in the discharge portion of the image forming apparatus.
On the other hand, after the transfer to the paper P is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 is conveyed to the cleaning unit as the intermediate transfer belt 15 rotates, and the cleaning backup roll 34 and the intermediate transfer belt cleaner 35 are transferred. To remove from the intermediate transfer belt 15.

(第1の実施の形態)
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いる定着装置60について説明する。
図2は、第1の実施の形態が適用される定着装置60の構成を示す側断面図である。定着装置60は、定着部材である定着回転体の一例としての定着ロール61と、定着ロール61に圧接されて回転する加圧用回転体の一例としてのエンドレスベルト62と、およびエンドレスベルト62を介して定着ロール61から押圧される圧力部材64と、により主要部を構成する。
(First embodiment)
Next, the fixing device 60 used in the image forming apparatus of the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a side sectional view showing a configuration of the fixing device 60 to which the first exemplary embodiment is applied. The fixing device 60 includes a fixing roll 61 as an example of a fixing rotator that is a fixing member, an endless belt 62 as an example of a pressurizing rotator that rotates while being pressed against the fixing roll 61, and an endless belt 62. The pressure member 64 pressed from the fixing roll 61 constitutes a main part.

定着部材である定着ロール61は、基体としての金属製のコア(円筒状芯金)611の周囲に弾性層612及び離型層613を積層した3層構造を有する円筒状ロールである。定着ロール61は、回転自在に支持され、所定の表面速度(例えば、194mm/sec)で回転する。本実施の形態の定着ロール61は、外径が軸方向で一様なストレートロールで形成する。
定着ロール61の内部には、発熱源として、例えば、定格600Wのハロゲンヒータ66を配設する。一方、定着ロール61の表面には温度センサ69を接触して配置する。画像形成装置の制御部40(図1参照)は、この温度センサ69による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ66の点灯を制御し、定着ロール61の表面温度が所定の設定温度(例えば、175℃)を維持するように調整する。
The fixing roll 61 as a fixing member is a cylindrical roll having a three-layer structure in which an elastic layer 612 and a release layer 613 are laminated around a metal core (cylindrical cored bar) 611 as a base. The fixing roll 61 is rotatably supported and rotates at a predetermined surface speed (for example, 194 mm / sec). The fixing roll 61 of this embodiment is formed of a straight roll having an outer diameter that is uniform in the axial direction.
Inside the fixing roll 61, for example, a halogen heater 66 rated at 600 W is disposed as a heat source. On the other hand, a temperature sensor 69 is disposed in contact with the surface of the fixing roll 61. The control unit 40 (see FIG. 1) of the image forming apparatus controls the lighting of the halogen heater 66 based on the temperature measurement value by the temperature sensor 69, and the surface temperature of the fixing roll 61 is a predetermined set temperature (for example, 175 ° C.). ) To maintain.

加圧用回転体であるエンドレスベルト62は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が円筒形状に形成した継ぎ目がない無端ベルトである。エンドレスベルト62は、エンドレスベルト62の内部に配置した圧力部材64とベルトガイド部材63と、さらにエンドレスベルト62の両端部に配置したエッジガイド部材(図示せず。)と、によって回動自在に支持する。そして、定着ロール61に対して圧接されて、記録材である用紙Pが通過する接触部Nを形成するように配置し、定着ロール61に従動して回動(例えば、194mm/sec)する。さらに、エンドレスベルト62内周面と圧力部材64との間には、エンドレスベルト62内周面と圧力部材64との摺動抵抗を小さくするため、低摩擦シート68を配設する。
尚、接触部Nの下流側近傍に配設する剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ロール61の回転方向と対向する方向に向け、バッフルホルダ72により保持する。
The endless belt 62 which is a rotating body for pressurization is a seamless endless belt whose original shape is formed in a cylindrical shape so that a defect due to the seam does not occur in the output image. The endless belt 62 is rotatably supported by a pressure member 64 and a belt guide member 63 disposed inside the endless belt 62, and edge guide members (not shown) disposed at both ends of the endless belt 62. To do. And it arrange | positions so that it may press-contact with the fixing roll 61, and may form the contact part N through which the paper P which is a recording material passes, and it rotates (for example, 194 mm / sec) following the fixing roll 61. Further, a low friction sheet 68 is disposed between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure member 64 in order to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the endless belt 62 and the pressure member 64.
Note that the peeling assisting member 70 disposed in the vicinity of the downstream side of the contact portion N is held by the baffle holder 72 so that the peeling baffle 71 faces the rotation direction of the fixing roll 61.

次に、定着装置60を構成する各部材について説明する。
定着ロール61の基体であるコア611は、例えば、鉄、アルミニウム(例えば、A−5052材)、SUS、銅等の金属;合金、セラミックス、FRMで形成する。本実施の形態では、コア611は、例えば、外径φ30mm、肉厚1.8mm、長さ360mmの円筒体である。
Next, each member constituting the fixing device 60 will be described.
The core 611 that is the base of the fixing roll 61 is formed of, for example, a metal such as iron, aluminum (for example, A-5052 material), SUS, or copper; an alloy, ceramic, or FRM. In the present embodiment, the core 611 is, for example, a cylindrical body having an outer diameter of 30 mm, a wall thickness of 1.8 mm, and a length of 360 mm.

弾性層612は、耐熱性弾性材料で構成する。本実施の形態では、デュロメータ硬さ(JIS K6253)がA15〜A45程度のゴム等の弾性材料を用いるのが好ましい。デュロメータ硬さが過度に低いと、一定応力をかけたときに離型層613の変形が大きくなり過ぎてしまい、永久変形しやすい傾向がある。また、デュロメータ硬さが過度に高いと、接触時にトナーを十分包み込めず、画像が乱れる傾向がある。
弾性層612の厚さは、通常、3mm以下、好ましくは、0.1mm〜1.5mmの範囲内である。弾性層612の厚さが過度に小さいと、定着ムラが発生しやすい傾向がある。また、弾性層612の厚さが過度に大きいと、定着ロール61全体の熱容量が増大しウォームアップ時間が長くなる傾向がある。
弾性層612をコア611の表面に形成する方法としては特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法、成型などが採用できる。
The elastic layer 612 is made of a heat resistant elastic material. In the present embodiment, it is preferable to use an elastic material such as rubber having a durometer hardness (JIS K6253) of about A15 to A45. If the durometer hardness is excessively low, deformation of the release layer 613 becomes too large when a constant stress is applied, and there is a tendency that permanent deformation tends to occur. On the other hand, if the durometer hardness is excessively high, the toner may not be sufficiently wrapped at the time of contact, and the image tends to be distorted.
The thickness of the elastic layer 612 is usually 3 mm or less, preferably in the range of 0.1 mm to 1.5 mm. If the thickness of the elastic layer 612 is excessively small, uneven fixing tends to occur. On the other hand, if the thickness of the elastic layer 612 is excessively large, the heat capacity of the entire fixing roll 61 tends to increase and the warm-up time tends to be long.
There is no restriction | limiting in particular as a method of forming the elastic layer 612 in the surface of the core 611, For example, a well-known coating method, a shaping | molding, etc. are employable.

弾性層612を構成する弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。中でもシリコーンゴムは、デュロメータ硬さをA60以下にしやすく、圧縮永久歪(JIS K6262)特性に優れる点で好ましい。このようなシリコーンゴムとしては、例えば、RTVシリコーンゴム、HTVシリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコーンゴム(PMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)などが挙げられる。   Examples of the elastic material constituting the elastic layer 612 include silicone rubber and fluororubber. Among these, silicone rubber is preferable in that it has a durometer hardness of A60 or less and is excellent in compression set (JIS K6262) characteristics. Examples of such silicone rubber include RTV silicone rubber, HTV silicone rubber, and the like. Specifically, polydimethyl silicone rubber (MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), and methyl phenyl silicone rubber (PMQ). And fluorosilicone rubber (FVMQ).

次に、離型層613は、トナー像に対し適度な離型性を示す材料を用いて形成する。本実施の形態では、離型層613を構成する材料として、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体であって、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%、好ましくは3モル%〜5モル%であるフッ素樹脂が含まれる。
ここで、パーフルオロアルキルビニルエーテルとしては、例えば、パーフルオロメチルビニルエーテル、パーフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル、パーフルオロブチルビニルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、パーフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテルが好ましく、パーフルオロエチルビニルエーテルがより好ましい。
また、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの二元共重合体(PFA)であることが好ましい。
Next, the release layer 613 is formed using a material that exhibits appropriate release properties for the toner image. In this embodiment, the material constituting the release layer 613 is a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, and the composition of the perfluoroalkyl vinyl ether is 2 mol% to 6 mol%, preferably The fluororesin which is 3 mol%-5 mol% is contained.
Here, examples of the perfluoroalkyl vinyl ether include perfluoromethyl vinyl ether, perfluoroethyl vinyl ether, perfluoropropyl vinyl ether, and perfluorobutyl vinyl ether. Among these, perfluoroethyl vinyl ether and perfluoropropyl vinyl ether are preferable, and perfluoroethyl vinyl ether is more preferable.
The copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether is preferably a binary copolymer (PFA) of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether.

本実施の形態では、離型層613がパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)を含むことにより、定着温度において離型層613表面の摩擦係数(μ)が、接触部Nにおける用紙Pの微小スリップを防止できる程度に増大する。その結果、接触部Nに厚紙が通紙された場合、定着ロール61の表面に用紙Pの先端部及び後端部による用紙突入傷が生じることがなく、その後、通紙を行っても用紙突入傷が転写されずに高画質な画像が得られる。   In the present embodiment, the release layer 613 contains a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) having a composition of perfluoroalkyl vinyl ether of 2 mol% to 6 mol%, so that the release layer 613 is released at the fixing temperature. The coefficient of friction (μ) on the surface of the mold layer 613 increases to such an extent that a minute slip of the paper P at the contact portion N can be prevented. As a result, when the thick paper is passed through the contact portion N, the front end portion and the rear end portion of the paper P do not cause a paper rush damage on the surface of the fixing roll 61. High-quality images can be obtained without transferring the scratches.

テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体におけるパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%未満の場合、離型層613表面の摩擦係数(μ)が減少し、用紙Pの先端部及び後端部により生じた用紙突入傷が画像に転写されるため、高画質な画像が得られない。
また、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体におけるパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が6モル%を超えると、離型層613表面の摩擦係数(μ)が増大するものの、フッ素樹脂の融解温度が低下する。このため、定着部材としての強度が低下し、さらに、表面に永久変形が残り易いので好ましくない。
When the composition of perfluoroalkyl vinyl ether in the copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether is less than 2 mol%, the coefficient of friction (μ) on the surface of the release layer 613 decreases, and the leading edge and rear edge of the paper P Since the paper entry scratch caused by the edge is transferred to the image, a high-quality image cannot be obtained.
When the composition of perfluoroalkyl vinyl ether in the copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether exceeds 6 mol%, the friction coefficient (μ) on the surface of the release layer 613 increases, but the melting of the fluororesin The temperature drops. For this reason, the strength as a fixing member is lowered, and permanent deformation tends to remain on the surface, which is not preferable.

ここで、本実施の形態では、離型層613の摩擦係数(μ)としては、JIS K7218に規定する摩擦摩耗試験方法B法に準拠し、用紙Pに対して170℃で1秒以内に測定する最大の摩擦係数(μ)が0.5以上であることが好ましい。摩擦係数(μ)が過度に小さいと、前述したように、接触部Nに通紙された用紙Pの先端部及び後端部による用紙突入傷が生じる傾向がある。   Here, in the present embodiment, the friction coefficient (μ) of the release layer 613 is measured within 170 seconds at 170 ° C. with respect to the paper P in accordance with the friction wear test method B method defined in JIS K7218. It is preferable that the maximum friction coefficient (μ) is 0.5 or more. If the coefficient of friction (μ) is excessively small, there is a tendency for paper rush damage to occur at the leading edge and the trailing edge of the paper P passed through the contact portion N as described above.

また、本実施の形態では、離型層613を構成する材料は、JIS K7121に規定する示差走査熱量(DSC)測定方法を用いて測定する融解温度が260℃以上であることが好ましい。但し、融解温度は、通常、330℃以下である。離型層613の示差走査熱量(DSC)測定方法を用いて測定する融解温度が過度に低いと、定着時の離型層613が徐々に溶融し、永久変形が生じる傾向がある。   Moreover, in this Embodiment, it is preferable that the material which comprises the mold release layer 613 is 260 degreeC or more of melting temperature measured using the differential scanning calorific value (DSC) measuring method prescribed | regulated to JISK7121. However, the melting temperature is usually 330 ° C. or lower. When the melting temperature measured using the differential scanning calorimetry (DSC) measuring method of the release layer 613 is excessively low, the release layer 613 at the time of fixing tends to be gradually melted and permanent deformation tends to occur.

このように、本実施の形態では、離型層613がパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)を含むことにより、接触部Nにおける定着ロール61表面の摩擦係数(μ)と融解温度とのバランスが良好な範囲に保たれる。   Thus, in this Embodiment, when the mold release layer 613 contains the tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) whose composition of perfluoroalkyl vinyl ether is 2 mol%-6 mol%, The balance between the friction coefficient (μ) of the surface of the fixing roll 61 at the contact portion N and the melting temperature is maintained in a favorable range.

即ち、従来、定着ロール61の表面に用紙突入傷が生じる原因としては、接触部Nにおいて用紙Pが微小にスリップを起こすためと考えられていた。このため、離型層613の摩擦係数を増大させるため、例えば、フッ素ゴムやポリフェニレンスルフィド等の耐熱性樹脂の粒子を混合したフッ素樹脂チューブを用いることが試みられた。しかし、このようなフッ素樹脂チューブを用いると、離型層613の耐傷性は改善されるものの、トナー離型性が低下し、そのため離型層613にトナーが残存するという新たな問題が生じる。
一方、本実施の形態においては、接触部Nに厚紙を通紙する場合、定着ロール61の表面に用紙Pの先端部及び後端部による用紙突入傷が生じることがなく、その後、通紙を行っても用紙突入傷が転写されずに高画質な画像が得られる。
That is, conventionally, it has been considered that the cause of the paper rush damage on the surface of the fixing roll 61 is that the paper P slightly slips at the contact portion N. For this reason, in order to increase the friction coefficient of the release layer 613, for example, it has been attempted to use a fluororesin tube in which particles of heat-resistant resin such as fluororubber or polyphenylene sulfide are mixed. However, when such a fluororesin tube is used, although the scratch resistance of the release layer 613 is improved, the toner release property is lowered, and thus a new problem that the toner remains in the release layer 613 arises.
On the other hand, in the present embodiment, when passing thick paper through the contact portion N, there is no paper entry damage caused by the leading edge and the trailing edge of the paper P on the surface of the fixing roll 61, and the paper is then passed. Even if it is done, the paper entry scratches are not transferred and a high-quality image can be obtained.

離型層613の厚みは、通常、10μm〜50μm、好ましくは15μm〜30μmの範囲内である。離型層613の厚みが過度に小さいと、耐久性が低下する傾向がある。また、離型層613の厚みが過度に大きいと、弾性層613の軟らかさを定着時に伝えることができず、トナー像を十分包み込むことができないので画像が乱れる傾向がある。   The release layer 613 has a thickness of usually 10 μm to 50 μm, preferably 15 μm to 30 μm. When the thickness of the release layer 613 is excessively small, the durability tends to decrease. If the thickness of the release layer 613 is excessively large, the softness of the elastic layer 613 cannot be transmitted at the time of fixing, and the toner image cannot be sufficiently wrapped, so that the image tends to be distorted.

本実施の形態において、離型層613の摩擦係数(μ)及び融解温度が上述した範囲(摩擦係数(μ)>0.5、融解温度>260℃)であることを条件に、離型層613には、前述したテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテル(組成2モル%〜6モル%)との共重合体以外に、他のフッ素樹脂を含むことができる。
このようなフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロ三フッ化エチレン(PCTFE)、ポリフッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。
In the present embodiment, the release layer 613 is provided on the condition that the friction coefficient (μ) and the melting temperature are within the above-described ranges (friction coefficient (μ)> 0.5, melting temperature> 260 ° C.). In addition to the above-mentioned copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (composition 2 mol% to 6 mol%), 613 can contain other fluororesins.
Examples of such fluororesins include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), and polyvinylidene fluoride (PVDF). , Polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), polyvinyl fluoride (PVF), and the like.

本実施の形態において、離型層613を形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法などが挙げられる。また、好ましくは、押し出し成型によって形成するフッ素樹脂チューブを被覆する方法が挙げられる。この場合、予め定着ロール61よりやや小径のフッ素樹脂を溶融押し出し成型し、1%〜5%の拡張率で定着ロール61に被覆することが望ましい。拡張率が過度に小さいと、フッ素樹脂チューブにシワが生じやすい傾向がある。拡張率が過度に大きいと、フッ素樹脂チューブが伸びにくく、永久変形しやすい傾向がある。   In the present embodiment, the method for forming the release layer 613 is not particularly limited, and examples thereof include a known coating method. Moreover, Preferably, the method of coat | covering the fluororesin tube formed by extrusion molding is mentioned. In this case, it is desirable that a fluororesin having a slightly smaller diameter than the fixing roll 61 is previously melt-extruded and coated on the fixing roll 61 at an expansion rate of 1% to 5%. If the expansion rate is too small, the fluororesin tube tends to be wrinkled. If the expansion rate is excessively large, the fluororesin tube is difficult to extend and tends to be permanently deformed.

次に、エンドレスベルト62は、原形が円筒形状に形成した無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール61側の面または両面に被覆した表面層とを有する。ベース層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等のポリマー;SUS、ニッケル、銅等の金属により形成する。ベース層の厚みは、通常、30μm〜200μm程度である。ベース層の表面に被覆する表面層は、例えば、PFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂で形成し、その厚みは、通常、5〜100μm、好ましくは10〜30μm程度である。   Next, the endless belt 62 is an endless belt whose original shape is formed in a cylindrical shape, and includes a base layer and a surface layer that covers the surface or both surfaces of the base layer on the fixing roll 61 side. The base layer is formed of a polymer such as polyimide, polyamide or polyimide amide; a metal such as SUS, nickel or copper. The thickness of the base layer is usually about 30 μm to 200 μm. The surface layer covering the surface of the base layer is formed of, for example, a fluororesin such as PFA, PTFE, FEP, etc., and the thickness is usually about 5 to 100 μm, preferably about 10 to 30 μm.

尚、本実施の形態において、エンドレスベルト62の内部に配置する圧力部材64は、ゴムパッド64aと金属パッド64bとで構成し、バネや弾性体によって定着ロール61を、例えば35kgfの荷重で押圧するようにホルダ65に支持する。ゴムパッド64aには、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いる。ゴムパッド64aの定着ロール61側の面は、ほぼ定着ロール61の外周面に倣う凹状曲面で形成する。   In this embodiment, the pressure member 64 disposed inside the endless belt 62 is composed of a rubber pad 64a and a metal pad 64b, and presses the fixing roll 61 with a load of 35 kgf, for example, by a spring or an elastic body. To the holder 65. For the rubber pad 64a, an elastic body such as silicone rubber or fluorine rubber, a leaf spring, or the like is used. The surface of the rubber pad 64 a on the fixing roll 61 side is formed with a concave curved surface that substantially follows the outer peripheral surface of the fixing roll 61.

本実施の形態では、ゴムパッド64aには、幅10mm、厚さ5mm、長さ320mmのシリコーンゴムを用いる。ゴムパッド64aのデュロメータ硬さ(JIS K6253)は、通常、A30以下である。ゴムパッド64aのデュロメータ硬さが過度に大きいと、定着時に充分にトナーを包み込むことができず、画像が乱れる傾向がある。   In the present embodiment, silicone rubber having a width of 10 mm, a thickness of 5 mm, and a length of 320 mm is used for the rubber pad 64a. The durometer hardness (JIS K6253) of the rubber pad 64a is usually A30 or less. If the durometer hardness of the rubber pad 64a is excessively large, the toner cannot be sufficiently wrapped during fixing, and the image tends to be distorted.

金属パッド64bは、鉄、アルミニウム、SUS等の金属で形成する。金属パッド64bの形状は、接触部Nにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成する。尚、金属パッド64bは、PPS、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂を用いて形成してもよい。
本実施の形態の定着装置60では、エンドレスベルト62は、圧力部材64により定着ロール61に約40°の巻き付き角度で覆われ、約8mm幅の接触部Nを形成する。
The metal pad 64b is formed of a metal such as iron, aluminum, or SUS. The shape of the metal pad 64b is formed as a convex curved surface having an outer surface shape at the contact portion N having a constant radius of curvature. The metal pad 64b may be formed using a heat-resistant resin such as PPS, polyimide, polyester, polyamide.
In the fixing device 60 of the present embodiment, the endless belt 62 is covered by the pressure member 64 around the fixing roll 61 at a winding angle of about 40 °, and forms a contact portion N having a width of about 8 mm.

また、ホルダ65には、定着装置60の長手方向に亘ってオイル保持部材67を配設する。オイル保持部材67は、エンドレスベルト62内周面に対して接触するように配置し、潤滑剤を適量供給する。潤滑剤としては、例えば、シリコーンオイルやフッ素オイル等の液体状のオイル、固形物質と液体とを混合した合成潤滑油グリース、さらにこれらを組み合わせたものを用いる。   The holder 65 is provided with an oil holding member 67 along the longitudinal direction of the fixing device 60. The oil holding member 67 is disposed so as to be in contact with the inner peripheral surface of the endless belt 62 and supplies an appropriate amount of lubricant. As the lubricant, for example, liquid oil such as silicone oil or fluorine oil, synthetic lubricating oil grease in which a solid substance and a liquid are mixed, and a combination thereof are used.

(第2の実施の形態)
図3は、第2の実施の形態が適用される定着装置90の構成を示す側断面図である。第2の実施の形態では、定着部材である定着回転体として定着ベルトを用い、加圧用回転体として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。
図3に示すように、第2の実施の形態の定着装置90では、定着部材である定着回転体の一例としての定着ベルト92を用紙Pのトナー像保持面側に配置する。定着ベルト92の内側に、ホルダ65に保持した発熱源の一例としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ82を配設し、セラミックヒータ82から接触部Nに熱を供給するように構成する。
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a side sectional view showing a configuration of a fixing device 90 to which the second exemplary embodiment is applied. In the second embodiment, a fixing device using a fixing belt as a fixing rotator as a fixing member and using a pressure roll as a pressing rotator will be described.
As shown in FIG. 3, in the fixing device 90 according to the second embodiment, a fixing belt 92 as an example of a fixing rotator as a fixing member is disposed on the toner image holding surface side of the paper P. Inside the fixing belt 92, a ceramic heater 82, which is a resistance heating element as an example of a heat source held by the holder 65, is provided, and heat is supplied from the ceramic heater 82 to the contact portion N.

セラミックヒータ82は、加圧ロール91側の面をほぼフラットに形成し、且つ、定着ベルト92を介して加圧ロール91に押圧される状態で配置し、接触部Nを形成する。ここで、セラミックヒータ82は圧力部材としても機能する。
尚、定着ベルト92の内側には、定着ベルト92の座屈を防止するため、ベルトガイド部材63を設ける。
The ceramic heater 82 is formed so that the surface on the side of the pressure roll 91 is substantially flat and is pressed against the pressure roll 91 via the fixing belt 92 to form the contact portion N. Here, the ceramic heater 82 also functions as a pressure member.
A belt guide member 63 is provided inside the fixing belt 92 in order to prevent the fixing belt 92 from buckling.

接触部Nを通過した用紙Pは、接触部Nの出口領域(剥離接触部)において定着ベルト92の曲率の変化によって定着ベルト92から剥離する。
また、剥離の補助手段として、定着ベルト92の接触部Nの下流側に、剥離補助部材70を配設する。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト92の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ベルト92と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持する。さらに、定着ベルト92内周面とセラミックヒータ82との間に、定着ベルト92の内周面とセラミックヒータ82との摺動抵抗を小さくするため、低摩擦シート68を配設する。
The paper P that has passed through the contact portion N is peeled off from the fixing belt 92 due to a change in the curvature of the fixing belt 92 in the exit region (peeling contact portion) of the contact portion N.
Further, as a peeling auxiliary means, a peeling auxiliary member 70 is disposed on the downstream side of the contact portion N of the fixing belt 92. The peeling assisting member 70 is held by the baffle holder 72 in a state where the peeling baffle 71 is close to the fixing belt 92 in a direction (counter direction) opposite to the rotation direction of the fixing belt 92. Further, a low friction sheet 68 is disposed between the inner peripheral surface of the fixing belt 92 and the ceramic heater 82 in order to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the fixing belt 92 and the ceramic heater 82.

加圧ロール91は、定着ベルト92に対向するように配置し、図示しない駆動モータにより矢印D方向に回転し、この回転により定着ベルト92が従動回転するように構成する。加圧ロール91は、コア(円柱状芯金)911と、コア911の外周面に被覆した耐熱性弾性体層912と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による表面層913とを積層して構成する。   The pressure roll 91 is disposed so as to face the fixing belt 92, and is configured to rotate in the direction of arrow D by a drive motor (not shown), and the rotation of the fixing belt 92 is driven by this rotation. The pressure roll 91 is formed by laminating a core (cylindrical cored bar) 911, a heat-resistant elastic body layer 912 coated on the outer peripheral surface of the core 911, and a surface layer 913 made of heat-resistant resin or rubber. Configure.

ここで、耐熱性弾性体層912は、接触部Nを形成しやすいように低硬度であることが求められる。耐熱性弾性体層912の材料としては、シリコーンゴムが挙げられる。特に、発泡シリコーンゴム、バルーン材混入シリコーンゴムは、断熱性が高く、さらにウォームアップタイムが短縮するので好ましい。
また、表面層913は、前述したようなフッ素樹脂チューブを被覆して形成する。
Here, the heat-resistant elastic layer 912 is required to have a low hardness so that the contact portion N can be easily formed. Examples of the material of the heat resistant elastic layer 912 include silicone rubber. In particular, foamed silicone rubber and balloon-mixed silicone rubber are preferable because they have high heat insulation properties and further shorten the warm-up time.
The surface layer 913 is formed by covering the fluororesin tube as described above.

図1に示す画像形成装置の二次転写部20(図1参照)において、トナー像を静電転写した用紙Pを、定着入口ガイド56によって定着装置90の接触部Nに導く。用紙Pが接触部Nを通過する際に、用紙P上のトナー像を、接触部Nに作用する圧力と、定着ベルト92側のセラミックヒータ82から供給される熱とによって定着する。   In the secondary transfer section 20 (see FIG. 1) of the image forming apparatus shown in FIG. 1, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is guided to the contact section N of the fixing apparatus 90 by the fixing inlet guide 56. When the paper P passes through the contact portion N, the toner image on the paper P is fixed by the pressure acting on the contact portion N and the heat supplied from the ceramic heater 82 on the fixing belt 92 side.

第2の実施の形態の定着装置90において、定着部材である定着回転体の一例としての定着ベルト92は、原形が円筒形状に形成した無端ベルトである。
ここで、定着ベルト92は、所定の材料からなる基体と、基体上に設けた弾性層と、弾性層上にフッ素樹脂のチューブを接着して形成した離型層と、の3層構造を有する。
In the fixing device 90 according to the second embodiment, a fixing belt 92 as an example of a fixing rotating body serving as a fixing member is an endless belt whose original shape is formed in a cylindrical shape.
Here, the fixing belt 92 has a three-layer structure of a base made of a predetermined material, an elastic layer provided on the base, and a release layer formed by bonding a fluororesin tube on the elastic layer. .

基体は、耐熱性、強度が特に求められ、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール等の耐熱性樹脂、またはSUS等の金属を使用する。
基体上に形成する弾性層は、第1の実施の形態における定着ロール61の弾性層612(図2参照)で説明したように、デュロメータ硬さ(JIS K6253)がA15〜A45程度のゴム等の弾性材料を用いて形成する。
The substrate is particularly required to have heat resistance and strength. For example, a heat resistant resin such as polyimide, polyamideimide, or polybenzimidazole, or a metal such as SUS is used.
As described in the elastic layer 612 (see FIG. 2) of the fixing roll 61 in the first embodiment, the elastic layer formed on the substrate is a rubber having a durometer hardness (JIS K6253) of about A15 to A45. It is formed using an elastic material.

第2の実施の形態において、定着ベルト92の離型層は、第1の実施の形態における定着ロール61の離型層613(図2参照)で説明したように、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体であって、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%、好ましくは3モル%〜5モル%であるフッ素樹脂を含む。
さらに、定着ベルト92の離型層の摩擦係数(μ)は、JIS K7218に規定する摩擦摩耗試験方法B法に準拠し、用紙Pに対して170℃で1秒以内に測定する最大の摩擦係数(μ)が0.5以上であることが好ましい。
また、定着ベルト92の離型層を構成する材料は、JIS K7121に規定する示差走査熱量(DSC)測定方法を用いて測定する融解温度が260℃以上であることが好ましい。
In the second embodiment, the release layer of the fixing belt 92 is tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl as described in the release layer 613 (see FIG. 2) of the fixing roll 61 in the first embodiment. It is a copolymer with vinyl ether, and contains a fluororesin having a composition of perfluoroalkyl vinyl ether of 2 mol% to 6 mol%, preferably 3 mol% to 5 mol%.
Further, the friction coefficient (μ) of the release layer of the fixing belt 92 is the maximum friction coefficient measured on the paper P at 170 ° C. within 1 second in accordance with the friction wear test method B method defined in JIS K7218. (Μ) is preferably 0.5 or more.
Further, the material constituting the release layer of the fixing belt 92 preferably has a melting temperature of 260 ° C. or higher measured using a differential scanning calorimetry (DSC) measuring method specified in JIS K7121.

以下、実施例及び比較例に基づき本発明をより具体的に説明する。尚、本発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to a following example, unless the summary is exceeded.

(1)定着用回転体の作製と評価
定着用回転体の評価は、第1の実施の形態に示すように、定着ロール及びエンドレスベルトと、エンドレスベルト内部に設ける圧力部材とを有する定着装置を使用して行う。
画質評価は、以下に示す実施例及び比較例においてそれぞれ作製する定着ロールを、画像形成装置(富士ゼロックス株式会社製:カラープリンタ DocuCentre Color 400)に適用し、以下に示す条件で通紙することにより行う。
(1) Production and Evaluation of Fixing Rotor As shown in the first embodiment, fixing rotor is evaluated using a fixing device having a fixing roll, an endless belt, and a pressure member provided inside the endless belt. Use to do.
In the image quality evaluation, the fixing rolls produced in the following examples and comparative examples are applied to an image forming apparatus (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd .: color printer DocuCenter Color 400), and the paper is passed under the following conditions. Do.

(2)用紙突入傷の評価試験
用紙として、A4サイズのミラーコートプラチナ(256g/m、富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製)を使用する。初めに、画像形成装置(富士ゼロックス株式会社製:カラープリンタ DocuCentre Color 400)に、A4用紙の長辺軸が用紙搬送方向と一致するように1枚だけ通紙を行う。その後、A3サイズのデジタルコート紙(富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製)を使用し、ベタ黒画像を出力する。
(2) Evaluation test of paper entry scratch A4 size mirror coat platinum (256 g / m 2 , manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.) is used as the paper. First, only one sheet is passed through an image forming apparatus (Fuji Xerox Co., Ltd .: color printer DocuCenter Color 400) so that the long side axis of the A4 sheet coincides with the sheet conveyance direction. Thereafter, a solid black image is output using A3 size digital coated paper (Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.).

ベタ黒画像は、以下の基準に基づき評価する。
○…定着ロールの用紙突入傷が確認できない。
△…用紙突入傷が殆ど確認できない。
×…用紙突入傷が確認できる。
The solid black image is evaluated based on the following criteria.
○: No paper entry flaw on the fixing roll can be confirmed.
Δ: Almost no paper entry scratches can be confirmed.
X: A paper entry scratch can be confirmed.

(3)離型層の物性測定
実施例及び比較例においてそれぞれ作製する定着ロールに使用するフッ素樹脂チューブを切り出し、19F−NMRにより、フッ素樹脂チューブを構成するフッ素樹脂のテトラフルオロエチレン及びパーフルオロアルキルビニルエーテルの組成(単位:モル%)を測定する。その結果を表1に示す。
(3) Measurement of physical properties of release layer The fluororesin tubes used for the fixing rolls prepared in the examples and comparative examples were cut out, and the fluororesin tetrafluoroethylene and perfluoro constituting the fluororesin tube were prepared by 19 F-NMR. The composition (unit: mol%) of the alkyl vinyl ether is measured. The results are shown in Table 1.

(4)摩擦係数の測定
定着ロールの離型層として使用するフッ素樹脂チューブ表面の摩擦係数は、JIS K 7218に準拠する摩擦摩耗試験方法B法に基づく試験方法により行う。測定機器としては、フリクションプレーヤ(FPR−2100型、株式会社レスカ製)を使用する。
フッ素樹脂チューブの試験片は、アルミニウム板上に定着ロールを成型する前のフッ素樹脂チューブを耐熱性テープにて貼り付けたものを調製する。次に、先端部が一辺2.5mmの正方形形状をしたアルミニウム製の角棒試験片の先端に用紙(C2紙、富士ゼロックスオフィスサプライ株式会社製)を捲きつけたものを調製し、これを温度170℃に保ち、荷重1.0kgf、回転半径25mm、回転速度を150mm/secの条件でフッ素樹脂チューブの試験片に押し付け、試験開始1秒以内で最大の摩擦係数(μ)を測定する。その結果を表1に示す。
(4) Measurement of coefficient of friction The coefficient of friction of the fluororesin tube surface used as the release layer of the fixing roll is measured by a test method based on the friction and wear test method B based on JIS K 7218. As a measuring device, a friction player (FPR-2100 type, manufactured by Reska Co., Ltd.) is used.
A test piece of a fluororesin tube is prepared by attaching a fluororesin tube before molding a fixing roll on an aluminum plate with a heat resistant tape. Next, a sheet of paper (C2 paper, manufactured by Fuji Xerox Office Supply Co., Ltd.) was prepared on the tip of an aluminum square bar test piece having a square shape with a side of 2.5 mm on one side, and this was heated to While maintaining at 170 ° C., the test piece is pressed against a fluororesin tube test piece under the conditions of a load of 1.0 kgf, a rotation radius of 25 mm, and a rotation speed of 150 mm / sec. The results are shown in Table 1.

(5)融解温度の測定
フッ素樹脂チューブを構成するフッ素樹脂の融解温度は、JIS K 7121に基づき、示差走査熱量計(DSC−60、株式会社島津製作所製)を用いて測定する。測定条件は、室温より昇温速度10℃/minとする。その結果を表1に示す(単位:℃)。
(5) Measurement of melting temperature The melting temperature of the fluororesin constituting the fluororesin tube is measured using a differential scanning calorimeter (DSC-60, manufactured by Shimadzu Corporation) based on JIS K7121. The measurement conditions are a temperature increase rate of 10 ° C./min from room temperature. The results are shown in Table 1 (unit: ° C).

〔実施例1〕
以下の通り、定着ロールを作製する。
基体としての芯金は、外径(φ)30mm、肉厚1.8mm、長さ360mmのアルミニウム(A−5052材)製円筒体を使用する。弾性層は、液状シリコーンゴム(DY35−4039A/B、東レ・ダウ・コーニング株式会社製)を使用して芯金の表面上に形成する。離型層は、パーフルオロエチルビニルエーテル(PEVE)量が4.9モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)のペレット(三井デュポンフロロケミカル株式会社製)を使用し、弾性層の表面に形成する。
[Example 1]
A fixing roll is prepared as follows.
As the core as a base, an aluminum (A-5052 material) cylindrical body having an outer diameter (φ) of 30 mm, a thickness of 1.8 mm, and a length of 360 mm is used. The elastic layer is formed on the surface of the metal core using liquid silicone rubber (DY35-4039A / B, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.). The release layer uses pellets of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) having a perfluoroethyl vinyl ether (PEVE) content of 4.9 mol% (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.), It is formed on the surface of the elastic layer.

初めに、押し出し成型機を用いて、PFAペレットを温度300℃にて押し出し、厚さ30μmのフッ素樹脂チューブを作製する。次に、フッ素樹脂チューブの内面を接着処理する。続いて、接着処理したフッ素樹脂チューブを定着ロールと同径の金型内面へ配置し、さらに、金型と同径上に芯金を固定する。
次に、フッ素樹脂チューブと芯金との間に、厚み0.6mmとなるように液状シリコーンゴムを注入し、続いて、金型全体を100℃で30分間加熱し、液状シリコーンゴムを加硫させるとともに芯金とフッ素樹脂チューブとの加硫接着を行う。その後、金型全体を冷却し、フッ素樹脂チューブが加硫接着された芯金を金型から抜き出し、さらに、200℃、4時間の条件で二次加硫を行い、定着ロールを作製する。
作成した定着ロールについて、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表1に示す。
First, using an extrusion molding machine, PFA pellets are extruded at a temperature of 300 ° C. to produce a fluororesin tube having a thickness of 30 μm. Next, the inner surface of the fluororesin tube is bonded. Subsequently, the bonded fluororesin tube is placed on the inner surface of the mold having the same diameter as the fixing roll, and the core metal is fixed on the same diameter as the mold.
Next, liquid silicone rubber is injected between the fluororesin tube and the core metal to a thickness of 0.6 mm, and then the entire mold is heated at 100 ° C. for 30 minutes to vulcanize the liquid silicone rubber. At the same time, vulcanization adhesion between the metal core and the fluororesin tube is performed. Thereafter, the entire mold is cooled, the core metal to which the fluororesin tube is vulcanized and bonded is extracted from the mold, and further subjected to secondary vulcanization at 200 ° C. for 4 hours to produce a fixing roll.
The prepared fixing roll is evaluated for the presence or absence of paper rush according to the aforementioned paper rush test. The results are shown in Table 1.

〔実施例2〕
離型層に用いるPFAペレットとして、PEVE量5.8モル%のもの(三井デュポンフロロケミカル株式会社製)を使用する以外は、実施例1と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表1に示す。
[Example 2]
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that a PVE amount of 5.8 mol% (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) was used as the PFA pellet used for the release layer. Evaluate the presence or absence of paper entry scratches according to the paper entry damage evaluation test. The results are shown in Table 1.

〔実施例3〕
離型層に用いるPFAペレットとして、PEVE量3.0モル%のもの(三井デュポンフロロケミカル株式会社製)を使用する以外は、実施例1と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表1に示す。
Example 3
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that a PVE pellet having a PEVE amount of 3.0 mol% (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) was used as the PFA pellet used for the release layer. Evaluate the presence or absence of paper entry scratches according to the paper entry damage evaluation test. The results are shown in Table 1.

〔比較例1〕
離型層に用いるPFAペレットとして、パーフルオロプロピルビニルエーテル(PPVE)量1.6モル%のもの(P−66P、旭硝子株式会社製)を使用する以外は、実施例1と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was performed except that PFA pellets used for the release layer had a perfluoropropyl vinyl ether (PPVE) content of 1.6 mol% (P-66P, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). A fixing roll is produced, and the presence or absence of paper rush damage is evaluated in accordance with the paper rush damage evaluation test described above. The results are shown in Table 1.

〔比較例2〕
離型層に用いるPFAペレットとして、PEVE量6.4モル%のもの(三井デュポンフロロケミカル株式会社製)を使用する以外は、実施例1と同様の操作を行って定着ロールを作製し、前述した用紙突入傷の評価試験に従い、用紙突入傷の有無を評価する。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A fixing roll was prepared by performing the same operation as in Example 1 except that PFE pellets used for the release layer had a PEVE amount of 6.4 mol% (Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.). Evaluate the presence or absence of paper entry scratches according to the paper entry damage evaluation test. The results are shown in Table 1.

Figure 2008224835
Figure 2008224835

表1に示す結果から、パーフルオロアルキルビニルエーテル量が2モル%〜6モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)を用いて離型層を形成する定着ロールを使用すると(実施例1〜実施例3)、厚紙を通紙しても用紙突入傷が生じにくく、その後の通紙においても画像に傷が転写されないことが分かる。
一方、パーフルオロアルキルビニルエーテル量が2モル%未満の場合(比較例1)は、離型層表面の摩擦係数が減少し、用紙突入傷が生じ易いことが分かる。また、パーフルオロアルキルビニルエーテル量が6モル%を超える場合(比較例2)は、離型層表面の摩擦係数が増大するものの、離型層を構成するフッ素樹脂の融解温度が低下し、その結果、用紙突入傷が生じ易いことが分かる。
From the results shown in Table 1, when a fixing roll that forms a release layer using a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) having a perfluoroalkyl vinyl ether content of 2 mol% to 6 mol% is used. (Examples 1 to 3) It can be seen that even if thick paper is passed through, paper entry scratches are less likely to occur, and the scratches are not transferred to the image even during subsequent paper passing.
On the other hand, when the amount of perfluoroalkyl vinyl ether is less than 2 mol% (Comparative Example 1), it can be seen that the coefficient of friction on the surface of the release layer is reduced, and a paper rush is likely to occur. When the amount of perfluoroalkyl vinyl ether exceeds 6 mol% (Comparative Example 2), the friction coefficient on the surface of the release layer increases, but the melting temperature of the fluororesin constituting the release layer decreases. It can be seen that a paper rush damage is likely to occur.

以上、詳述するように、本実施の形態が適用される定着用部材を用いることにより、厚紙を通紙しても用紙突入傷が生じにくく、その後の通紙においても画像に傷が転写されることのない定着装置を得ることができる。   As described above in detail, by using the fixing member to which the present embodiment is applied, even when the thick paper is passed, the paper entry scratch is hardly generated, and the scratch is transferred to the image even after the paper is passed. A fixing device that does not occur can be obtained.

本実施の形態である画像形成装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 第1の実施の形態が適用される定着装置の構成を示す側断面図である。1 is a side cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device to which a first exemplary embodiment is applied. 第2の実施の形態が適用される定着装置の構成を示す側断面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a configuration of a fixing device to which a second embodiment is applied.

符号の説明Explanation of symbols

1Y,1M,1C,1K…画像形成ユニット、11…感光体ドラム、12…帯電器、13…レーザ露光器、14…現像器、15…中間転写ベルト、16…一次転写ロール、17…ドラムクリーナ、20…二次転写部、60,90…定着装置、61…定着ロール、62…エンドレスベルト、63…ベルトガイド部材、64…圧力部材、64a…ゴムパッド、64b…金属パッド、65…ホルダ、66…ハロゲンヒータ、67…オイル保持部材、68…低摩擦シート、69…温度センサ、70…剥離補助部材、82…セラミックヒータ、91…加圧ロール、92…定着ベルト、612…弾性層、613…離型層 1Y, 1M, 1C, 1K ... image forming unit, 11 ... photosensitive drum, 12 ... charger, 13 ... laser exposure device, 14 ... developing device, 15 ... intermediate transfer belt, 16 ... primary transfer roll, 17 ... drum cleaner , 20 ... secondary transfer section, 60, 90 ... fixing device, 61 ... fixing roll, 62 ... endless belt, 63 ... belt guide member, 64 ... pressure member, 64a ... rubber pad, 64b ... metal pad, 65 ... holder, 66 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Halogen heater, 67 ... Oil holding member, 68 ... Low friction sheet, 69 ... Temperature sensor, 70 ... Peeling auxiliary member, 82 ... Ceramic heater, 91 ... Pressure roll, 92 ... Fixing belt, 612 ... Elastic layer, 613 ... Release layer

Claims (7)

基体と、
前記基体上に形成される弾性層と、
前記弾性層上に形成される離型層と、を有し、
前記離型層は、パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を含むことを特徴とする定着用部材。
A substrate;
An elastic layer formed on the substrate;
A release layer formed on the elastic layer,
The fixing member, wherein the release layer contains a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer having a composition of perfluoroalkyl vinyl ether of 2 mol% to 6 mol%.
前記パーフルオロアルキルビニルエーテルが、パーフルオロエチルビニルエーテル又はパーフルオロプロピルビニルエーテルであることを特徴とする請求項1に記載の定着用部材。   The fixing member according to claim 1, wherein the perfluoroalkyl vinyl ether is perfluoroethyl vinyl ether or perfluoropropyl vinyl ether. 前記離型層は、JIS K7218に規定された摩擦摩耗試験方法B法に準拠し、記録用紙に対して170℃で1秒以内に測定された最大の摩擦係数(μ)が0.5以上であり、且つ、JIS K7121に規定された示差走査熱量(DSC)測定方法を用いて測定した融解温度が260℃以上であることを特徴とする請求項1に記載の定着用部材。   The release layer conforms to the friction and wear test method B defined in JIS K7218, and the maximum friction coefficient (μ) measured within 1 second at 170 ° C. with respect to the recording paper is 0.5 or more. 2. The fixing member according to claim 1, wherein the fixing temperature is 260 ° C. or higher measured using a differential scanning calorimetry (DSC) measurement method defined in JIS K7121. 前記離型層の厚みが10μm〜50μmであることを特徴とする請求項1に記載の定着用部材。   The fixing member according to claim 1, wherein a thickness of the release layer is 10 μm to 50 μm. 表面に離型層を有する定着用回転体と、
前記定着用回転体に対向して設けられ、当該定着用回転体に圧接して記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有し、
前記定着用回転体の前記離型層は、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの二元共重合体であって、当該パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であり、且つ、JIS K7121に規定された示差走査熱量測定(DSC)方法を用いて測定した融解温度が260℃以上であるフッ素樹脂を含むことを特徴とする定着装置。
A fixing rotor having a release layer on the surface;
A pressurizing rotator provided opposite to the fixing rotator and forming a contact portion through which a recording material passes by being pressed against the fixing rotator,
The release layer of the fixing rotator is a binary copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether, and the composition of the perfluoroalkyl vinyl ether is 2 mol% to 6 mol%, and A fixing device comprising a fluororesin having a melting temperature of 260 ° C. or higher measured using a differential scanning calorimetry (DSC) method defined in JIS K7121.
前記定着用回転体は、所定の材料からなる基体と、当該基体上に設けられた弾性層と、当該弾性層上に前記フッ素樹脂のチューブを接着させて形成された前記離型層と、から構成される3層構造を有することを特徴とする請求項5に記載の定着装置。   The fixing rotator includes a base made of a predetermined material, an elastic layer provided on the base, and the release layer formed by bonding the fluororesin tube on the elastic layer. The fixing device according to claim 5, wherein the fixing device has a three-layer structure. トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写された前記トナー像を当該記録材上に定着する定着手段と、を有し、
前記定着手段は、
パーフルオロアルキルビニルエーテルの組成が2モル%〜6モル%であるテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を含む離型層を表面に備える定着用回転体と、
前記定着用回転体に圧接して前記記録材が通過する接触部を形成する加圧用回転体と、を有することを特徴とする画像形成装置。
Toner image forming means for forming a toner image;
Transfer means for transferring the toner image onto a recording material;
Fixing means for fixing the toner image transferred onto the recording material on the recording material,
The fixing means is
A fixing rotator having a release layer containing a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer having a composition of 2 to 6 mol% perfluoroalkyl vinyl ether on the surface;
An image forming apparatus comprising: a pressurizing rotator that presses against the fixing rotator and forms a contact portion through which the recording material passes.
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