JP2009229616A - 定着部材、定着部材の製造方法、定着用回転体、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

定着部材、定着部材の製造方法、定着用回転体、定着装置及び画像形成装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 本発明は、画像形成装置の定着装置の高速立ち上げが可能であって、低熱容量(低密度)と高熱伝導率、かつ低ゴム硬度の、定着部材、定着部材の製造方法、定着用回転体、定着装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 本発明の定着部材は、熱源を内蔵する定着用回転体であって、該定着用回転体と、当該定着用回転体に記録媒体を介して圧接する加圧部とのニップ部に、未定着トナーを担持した記録媒体を搬送して未定着トナーを記録媒体に定着する定着用回転体を構成している。そして、本発明の定着部材は、炭素繊維を含むシリコーンゴム中に空孔部を含んで構成されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は定着部材、定着部材の製造方法、定着用回転体、定着装置及び画像形成装置に関し、詳細にはトナーの定着用回転体等を構成する熱伝導性弾性の定着部材に関する。
従来、高画質を目的とする電子写真複写機、プリンタ、特にカラー電子写真による出力を行う装置においては、トナーへの柔軟な密着性確保、耐熱性のため定着部材としてシリコーンゴムを使用することが多い。しかし、これら耐熱性ゴム材料は熱伝導性が低く、熱源からの熱を被記録材に伝える際には熱抵抗層となる。カラー画像では、特に柔らかいゴム層が画質向上の点で、重要である。しかし、熱容量が大きく、熱抵抗が高いため立ち上がりの時間が遅くなる。また、高速機の場合にも熱供給が間に合わなくなる。そのため、特許文献1や特許文献2のように、フィラーを用いて熱伝導率を向上させる試みが行われている。
特開2006−133576号公報 特開2005−292218号公報
しかしながら、上記特許文献1、2によれば、定着部材の密度を低くできないので、低密度化によって低熱容量とし、立ち上がりの時間を短縮することはできない。
これには次の2つの理由がある。その一つ目の理由には発泡倍率を上げていくと、急激に熱伝導性が低下することがある。これは、元の物質の熱伝導性が変わらない場合に発生する(例えば、熱物性ハンドブック 養賢堂 C.2 p.179のEuckenの式参照)。そして、二つ目の理由には、発泡倍率を上げると相対的に定着部材の壁面が薄くなるため、強度が低下する。なお、上記発泡倍率とは、気泡がない状態の体積Vsを分母とし、気泡の体積VfとVsの和を分子としたものである。
これらの2つの問題のため、高温環境下で変形を繰り返される定着部材において、低熱容量(低密度)であって、高熱伝導率及び耐熱性を併せ持つ定着部材を開発することは困難であった。
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、画像形成装置の定着装置の高速立ち上げが可能であって、低熱容量(低密度)と高熱伝導率、かつ低ゴム硬度の、定着部材、定着部材の製造方法、定着用回転体、定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
前記問題点を解決するために、本発明の定着部材は、熱源を内蔵する定着用回転体であって、該定着用回転体と、当該定着用回転体に記録媒体を介して圧接する加圧部とのニップ部に、未定着トナーを担持した記録媒体を搬送して未定着トナーを記録媒体に定着する定着用回転体を構成している。そして、本発明の定着部材は、炭素繊維を含むシリコーンゴム中に空孔部を含んで構成されることに特徴がある。よって、炭素繊維が熱伝導のパスとなり、炭素繊維が強く固定されていないためすべりにより容易に変形でき、シリコーンゴムへの応力集中による破壊がなく圧縮永久歪が低減できることにより、炭素繊維の剛直性と空孔間の気体の流れを向上させて、低熱容量(低密度)と高熱伝導率、かつ低ゴム硬度の定着部材を提供することができる。
また、シリコーンゴム中の炭素繊維が非接着部分を有することが好ましい。
更に、炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維であることにより、必要な熱伝導率を確保できる。
また、別の発明として、定着部材の製造方法によれば、未加硫付加型のシリコーンゴムに、発泡剤または発泡粒子を含有させ、さらに炭素繊維を含有させ、1次加硫及び発泡を行い、その後に2次加硫を行う。よって、簡便に材料を作製でき、かつ圧縮永久歪が低減できる。
更に、別の発明として、定着部材の製造方法によれば、未加硫付加型のシリコーンゴムに、炭素繊維と既発泡粒子を含有させ1次加硫を行い、その後に2次加硫を行う。よって、簡便に材料を作製でき、かつ圧縮永久歪が低減できる。
また、炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維であることにより、必要な熱伝導率を確保できる。
更に、定着部材の発泡倍率は1.5以上3.0以下とする。発泡倍率1.5倍より小さいと熱容量が大きいためニップを大きくするための厚さを確保できず、発泡倍率3.0倍を超えると壁面が極度に薄くなり、強度が低下し、圧縮永久歪が大きくなる。よって、定着部材の発泡倍率を1.5以上3.0以下とする範囲内においては低熱容量と強度が満たされ、十分な定着動作が可能となる。
また、別の発明としての定着用回転体は、上記定着部材、あるいは上記の定着部材の製造方法を用いて製造した定着部材を用いたことに特徴がある。更には、金属のローラ状の芯金を用い、該芯金の厚さが0.5mm以下0.25mm以上であって、芯金の内面に複数の周回凸部がローラ芯金に一体に形成されている。よって、ローラ中心のヒータから加熱されるのはまず芯金であるため、この熱容量も重要となる。0.5mm以下の厚さであれば、10数秒程度の立ち上げが可能となるが、たわみに対する強度が落ちるため周回凸部により補強されたものと組み合わされて速い立ち上げの定着装置を構成できる定着用回転を提供できる。
更に、最表面にフッ素系高分子よりなる層を有することにより、オイルレストナーであっても離型性のある耐久性のある誘導加熱装置に適用できる。
また、表面の粗さ、十点平均高さRzが5μm以下であることにより、ベタ画像では定着部材の表面の凹凸にトナーがつきやすいため、表面がなめらかな定着用回転体により耐久性が向上する。
更に、別の発明としての定着装置は、上記定着用回転体を用いたことに特徴がある。よって、熱伝導性のよい、ゴム硬度の低いローラにより熱伝達が均一に行われ、かつ膜強度の高い定着部材を用いることにより効率のよい耐久性の高い定着装置を提供できる。
また、別の発明としての画像形成装置は、上記定着装置と、画像形成部とを備え、該画像形成部で記録媒体上にトナー像を形成し、定着装置で記録媒体にトナー像を定着させて画像を形成する。よって、熱伝導性のよい、ゴム硬度の低いローラにより熱伝達が均一に行われ、かつ膜強度の高い定着部材を用いることにより信頼性の高い、エネルギー効率のよい画像形成装置を提供できる。
本発明の定着部材は炭素繊維を含むシリコーンゴム中に空孔部を含んで構成されている。よって、炭素繊維が熱伝導のパスとなり、炭素繊維が強く固定されていないためすべりにより容易に変形でき、シリコーンゴムへの応力集中による破壊がなく圧縮永久歪が低減できることにより、炭素繊維の剛直性と空孔間の気体の流れを向上させて、低熱容量(低密度)と高熱伝導率、かつ低ゴム硬度の定着部材を提供することができる。
図1は本発明の一実施の形態に係る定着部材の構成を示す部分断面図である。同図に示すように、本実施の形態の定着部材10は、金属ローラ11、シリコーンゴム層12及びPFA層13が積層されて構成されている。そして、シリコーンゴム層12には、図2に示すように、連泡部12−1を介して連泡化された、空孔部である気泡12−2と、炭素繊維12−3とが含有されている。このような積層構造の本実施の形態の定着部材10によれば、図1に示すように、熱源であるヒータ(図示せず)からの熱が金属ローラ11に伝わり、金属ローラ11からの熱はシリコーンゴム層12を経てPFA層13に伝わる。よって、このPFA層13がトナーと接触して熱を与えて定着させることができる。
ここで、図2はシリコーンゴム層における連泡構造と炭素繊維の関係を示す拡大図である。なお、連泡部12−1とは、隣の気泡12−2と接続しているため変形の際に中の気体が流動できるものをいう。一方、図3は単泡構造のシリコーンゴム層を示す拡大図であり、後述する比較例7に相当する。同図に示すように単泡構造のシリコーンゴム層20は、図2に示す連泡部がない気泡21と炭素繊維22とを含んで構成されている。よって、空孔間の気体の移動ができず、炭素繊維の剛直性がシリコーンゴムの特性に影響する。ところで、炭素繊維としては、ピッチ系の日本グラファイトファイバー(株)社製品名:炭素繊維ミルド品番:XN−100−15M(150ミクロン)等が最適である。熱伝導率は、500W/mKとされている。これに対し、PAN系の熱伝導率は、最大で50W/mKである。炭素繊維と既発泡粒子を含み、更に硬化剤を含む未加硫付加型シリコーンゴムを、予め内面に接着層を形成したPFAチューブとその内側に0.5mmの内面に凸部補強(以下リブと称す)を設けた芯金をセットしその間に、注入液としてPFAチューブと芯金の間に注入する。次に、2次加熱で固定する。このとき既発泡剤が壊れ、かつ炭素繊維の周りがシリコーンゴムと離型する。この際、炭素繊維が効果的にシリコーンゴムと離型し、離型部分に空間を作製するために、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール等を用いる。これらは、揮発効果により、空間を作製できる。同様に作製したシリコーン未架橋液をローラに塗布加硫し、フッ素樹脂のコート層を作製、またはフッ素樹脂チューブにより被覆することもできる。
図4は本発明の定着部材を用いた別の発明の定着装置の構成を示す概略断面図である。同図に示す本発明の定着部材を用いた別の発明の定着装置1は、ローラ状の芯金14の内部にヒータ15が設けられ、芯金14の外周面には本発明の定着部材10が形成されている。このように形成された定着ローラと対向して加圧ローラ16が設けられ、この加圧ローラ16はバネなどの加圧機構17によって定着ローラ側に加圧されている。よって、未定着トナー像が形成された記録媒体が定着ローラと加圧ローラ16によって挟持、加圧されて記録媒体上の未定着トナーが定着される。
図5は本発明の定着装置を搭載した別の発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。同図に示す本発明の定着装置を搭載した別の発明の画像形成装置100によれば、感光体101の周りには、帯電器102、書込み装置103、現像器104、転写装置105、クリーニング装置106が配置されている。そして、感光体101は帯電器102によって例えば正極に帯電され、画像情報に基づく光情報が書込み装置103によって帯電された感光体101に書き込まれて可視潜像が形成される。次に、現像器104で攪拌帯電されたトナーによって可視潜像がトナー像となり、このトナー像は転写装置105によって記録媒体に転写される。そして、転写された記録媒体上の未定着トナーは、図4に示すように、定着装置1における定着ローラと加圧ローラとのニップ部に未定着トナーを担持した記録媒体が搬送されることによって未定着トナーは記録媒体に定着される。
ここで、本発明において用いられるフッ素樹脂としては、焼成による溶融成膜性のよい、比較的融点の低いもの(好ましくは250〜300℃)が好ましく選択される。具体的には、低分子量ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフロオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアアルキアルビニルエーテル共重合体(PFA)の微粉末が挙げられる。低分子量ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)粉末は、ルブロンL−5、L−2(ダイキン工業)、MP1100、1200、1300、TLP−10F−1(三井デュポンフロロケミカル)が知られている。テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)粉末は、532−8000(デュポン)が知られている。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)は、MP−10、MP102、(三井デュポンフロロケミカル)が知られている。特にMFR(メルトフローレート)が小さい流動性の低いものとして、MP103、MP300(三井デュポンフロロケミカル)、AC−5600、AC5539(ダイキン工業)等が本発明には適している。
また、発泡剤としては、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)等、発泡粒子としては、松本油化製薬のF−30,F−30VS,F−46,F−50D,F−55D等がある。また、既発泡粒子としては、松本油化製薬の100CA,80CA,F−80ED,F−30E,F−50E,F−80SDE等がある。炭素繊維には、合成繊維のアクリル長繊維からつくるPAN(ポリアクリロニトリル)系炭素繊維と、石炭タール、石油ピッチからつくるピッチ系炭素繊維がある。PAN系炭素繊維は、PANプリカーサー(ポリアクリロニトリル繊維)を炭素化して得られるもので、高強度・高弾性率の性質をもつ。ピッチ系炭素繊維は、ピッチプリカーサー(コールタールまたは石油重質分を原料として得られるピッチ繊維)を炭素化して得られるもので、製法の諸条件で、低弾性率から超高弾性率・高強度の広範囲の性質が得られる。超高弾性率品は、高剛性用途のほか、優れた熱伝導率や導電性の特性がある。
<実施例A及び比較例A>
硬化剤を含む付加型液状シリコーンの中に、F−80EDと、XN−100−15M(150ミクロン)の粉体を分散したものを作製する。XN−100−15Mは、予め1/8の量のグリセリンと混合して置いたものを用いる。混合には、倉敷紡績株式会社のマゼルスターを用いて行った。炭素繊維は、熱処理をしたもの以外、グリセリンと混合したものを用いている。これは、炭素繊維とシリコーンゴムの接着性を落とすために用いている。図6の(a)に示すように、この未加硫付加型シリコーンゴムを、予め内面に接着層を形成したPFAチューブとその内側に0.5mmの内面に凸部補強であるリブ31を設けた芯金をセットしその間に、注入液としてPFAチューブと芯金の間に注入する。なお、リブ31の断面形状としては、図6の(b)〜(d)に示すようなものがある。このときに、120℃で加熱により1次加硫を行い、次に、200℃4時間2次加硫を行う。このとき、既発泡剤が壊れ、かつ炭素繊維の周りがシリコーンゴムと離型する。一連の工程で、外径をφ40(mm)にしたものを作製した。シリコーンゴム層は3mmとした。これを、(株)リコー製複写機 MF4570の定着ユニットにセットし、1000(W)ハロゲンヒータによる160℃までの温度上昇時間(秒)を測定した。加圧ローラは、標準品のシリコーンゴムに代えて、今回と同様のシリコーンゴムで、炭素繊維を用いていないものを作製して用いた。温度測定は、定着ローラの上部の部分に熱電対を設けて行った。発泡倍率は、ローラ作製と同じ配合のものを厚さ2mm、縦横100mmの金型に同様に注入加硫し、体積と重さと配合量から求めた。このサンプルにより、ゴム硬度を測定した。また、50mm角に切断し、3枚重ねて、25%圧縮 180℃ 22時間の圧縮永久歪を測定した。芯金厚さはリブ付き0.4mmである。ゴム硬度は、高分子計器(株)マイクロゴム硬度計 MD−1:一般ゴム用のタイプA(JIS A 近似値)を用い、測定した。表中では、ゴム硬度(MD−1)と表す。比較例A−4は、炭素繊維を600℃で2時間、空気中で処理したものの例である。比較例A−5、A−6は、ガラス繊維を用いたもの例である。比較例A−5は、旭ファイバーガラスで、06MW2−20 長さ100〜300μm プライマー無しの例である。比較例6は、同様のガラス繊維で、20MH2−20 長さ100〜300μm シラン系プライマー処理したものの例である。図7は熱処理しない炭素繊維を用いたものをカミソリで切断した切断面を示す断面図である。直線で、光っているものが炭素繊維であり、シリコーンゴムと剥離しているためにそのまま見えている。図8は600℃2時間空気中で熱処理した炭素繊維を用いたものをカミソリで切断した切断面を示す断面図である。炭素繊維の周りにシリコーンゴムが接着している。また、炭素繊維があまり観察されないのは、切断時にシリコーンゴムの部分が切断されているためである。このように、容易に炭素繊維周囲に顕著な非接着部があることが確認できる。
また、炭素繊維は、空気中で、300℃からごく微量に酸化されると言われており、表面に酸化層があるため接着性が向上したものと考えられる。ガラス繊維のものは、図示しないが、両方ともシリコーンゴムとほぼ完全に接着している。比較例A−7で用いているXN−100−05M(50ミクロン)は、比較のため600℃で2時間、空気中で処理しているものを用いている。
Figure 2009229616
Figure 2009229616
表1、表2からわかるように、実施例A−1、A−2、A−3ではゴム硬度を非常に小さくでき、圧縮永久歪も小さい。更に、30秒以内で立ち上がっている。比較例A−1とA−3では立ち上がりが遅く、比較例A−2では、圧縮永久歪が大きく100時間での160℃加熱加圧保持で加熱ローラの変形が見られる。比較例A−4、比較例A−5、比較例A−6、比較例A−7では、ローラ作製は行っていないが、ゴム硬度が大きく、圧縮永久歪も大きい。
<実施例Bと比較例B>
次に、硬化剤を含む付加型液状シリコーンの中に、F−30とXN−100−15M(150ミクロン)の粉体を分散したものを作製する。この未加硫付加型シリコーンゴムを、予め内面に接着層を形成したPFAチューブとその内側に0.5mmの内面に凸部補強であるリブを設けた芯金をセットしその間に、注入液としてPFAチューブと芯金の間に注入する。このときに、130℃で加熱により1次加硫を行い、F−30を発泡させる。次に、200℃4時間で2次加硫を行う。評価等は、実施例Aと同様に行った。
Figure 2009229616
実施例B−1、B−2、B−3は、ゴム硬度が小さく、圧縮永久歪も小さい。また、30秒以内で立ち上がっている。比較例B−1と比較例B−3では立ち上がりが遅く、比較例B−2では圧縮永久歪が大きく100時間での160℃加熱加圧保持で加熱ローラの変形が見られる。
<比較例C>
硬化剤を含む付加型液状シリコーンの中に、F−30とXN−100−15M(150ミクロン)の粉体を分散したものを作製する。この未加硫付加型シリコーンゴムを、予め内面に接着層を形成したPFAチューブとその内側に0.5mmの内面に凸部補強であるリブを設けた芯金をセットしその間に、注入液としてPFAチューブと芯金の間に注入する。このときに、130℃で加熱により1次加硫を行い、F−30を発泡させる。200℃4時間で2次加硫は行わず、外径をφ40(mm)にしたものを作製した。これを、(株)リコー製複写機 MF4570の定着ユニットにセットし、1000(W)ハロゲンヒータによる160℃までの温度上昇時間(秒)を測定した。配合は、重量部で行ったが、F−30は、発泡後に気泡として発泡倍率として体積で換算した。芯金厚さはリブ付き0.4mmである。
Figure 2009229616
実施例A−5、A−6と比較例C−1、C−2を比較すると1次加硫時に発泡させ、固定し、2次加硫した方が、圧縮永久歪が非常に小さい。
<実施例C>
実施例Cでは、実施例A−5の定着部材を芯金の厚さを変えて作製した。
Figure 2009229616
0.5mm以下で20秒以下となっており、0.2mmで破壊する。
<実施例D>
実施例A−5のローラを(株)リコー製 MF4570の定着ユニットに装着し、10000枚、(株)リコー製imagio MP C4500の黒ベタ画像を通し、下記の表6に示すように、ローラ表面のトナー付着量と紙の巻き付きを見た。この結果、表面粗さ(十点平均粗さ:JIS B0601−1994)Rzで5μm以下であれば、効果があることが確認された。7μmのものは、7325枚で、ジャムが多発したため実験を取りやめている。
Figure 2009229616
<実施例E>
(株)リコー製 IPSIO Color 8100で作成した未定着画像の通紙テストを行った。このIPSIO Color 8100のトナーは、離型性が不十分なため定着ローラにシリコンオイルを塗布するシリコンオイル含侵されたオイル塗布部材を追加している。このIPSIO Color 8100に10000枚、黒ベタ画像を通し、ローラ表面のトナーの付着状態を観察した。特に大きな付着は観察されず、通常のものと何ら変わりがなかった。塗布部材を外したものは、60,000枚でローラへのトナーの顕著な付着がみられた。
<実施例F>
実施例Fでは、実施例A−1のローラで、表面粗さRzで、2μm以下としたものを作製した。MF4570の定着ユニットを用いた定着試験機を作製し、imagio MP C4500の未定着画像を、加圧力を変えて、このローラに対して通紙した。下記の表7に示すように、2.9(N/cm)以下では、定着性が非常に悪く、19.6(N/cm)以上では、定着ローラへのトナー付着が見られた。紙の巻き付きは、トナー付着状態がさらに悪化し巻き付きが発生したものである。39.2(N/cm)以下では紙の巻き付きは見られない。なお、定着性は、定着後のべた画像に面の布を擦りつけ顕著に布にトナーが付いたものを定着不良とし、簡易判定した。
Figure 2009229616
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換可能であることは言うまでもない。
本発明の一実施の形態に係る定着部材の構成を示す部分断面図である。 図1のシリコーンゴム層における連泡構造と炭素繊維の関係を示す拡大図である。 単泡構造のシリコーンゴム層を示す拡大図である。 本発明の定着部材を用いた別の発明の定着装置の構成を示す概略断面図である。 本発明の定着装置を搭載した別の発明の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。 定着ローラの構造を示す断面図である。 熱処理しない炭素繊維を用いたもの切断面を示す断面図である。 熱処理した炭素繊維を用いたものの切断面を示す断面図である。
符号の説明
1;定着装置、10;定着部材、11;金属ローラ、
12;シリコーンゴム層、12−1;連泡部、12−2;気泡、
12−3;炭素繊維、13;PFA層、14;芯金、
15;ヒータ、16;加圧ローラ、17;加圧機構、31;リブ、
100;画像形成装置。

Claims (13)

  1. 熱源を内蔵する定着用回転体であって、該定着用回転体と、当該定着用回転体に記録媒体を介して圧接する加圧部とのニップ部に、未定着トナーを担持した前記記録媒体を搬送して未定着トナーを記録媒体に定着する定着用回転体を構成する定着部材において、
    炭素繊維を含むシリコーンゴム中に空孔部を含んで構成されることを特徴とする定着部材。
  2. 前記シリコーンゴム中の前記炭素繊維が非接着部分を有することを特徴とする請求項1記載の定着部材。
  3. 前記炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着部材。
  4. 熱源を内蔵する定着用回転体であって、該定着用回転体と、当該定着用回転体に記録媒体を介して圧接する加圧部とのニップ部に、未定着トナーを担持した前記記録媒体を搬送して未定着トナーを記録媒体に定着する定着用回転体を構成する定着部材の製造方法において、
    未加硫付加型のシリコーンゴムに、発泡剤または発泡粒子を含有させ、さらに炭素繊維を含有させ、1次加硫及び発泡を行い、その後に2次加硫を行うことを特徴とする定着部材の製造方法。
  5. 熱源を内蔵する定着用回転体であって、該定着用回転体と、当該定着用回転体に記録媒体を介して圧接する加圧部とのニップ部に、未定着トナーを担持した前記記録媒体を搬送して未定着トナーを記録媒体に定着する定着用回転体を構成する定着部材の製造方法において、
    未加硫付加型のシリコーンゴムに、炭素繊維と既発泡粒子を含有させ1次加硫を行い、その後に2次加硫を行うことを特徴とする定着部材の製造方法。
  6. 前記炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維であることを特徴とする請求項4又は5に記載の定着部材の製造方法。
  7. 前記定着部材の発泡倍率は1.5以上3.0以下とすることを特徴とする請求項4又は5に記載の定着部材の製造方法。
  8. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着部材、あるいは請求項4〜7のいずれか1項に記載の定着部材の製造方法を用いて製造した定着部材を用いたことを特徴とする定着用回転体。
  9. 金属のローラ状の芯金を用い、該芯金の厚さが0.5mm以下0.25mm以上であって、前記芯金の内面に複数の周回凸部が前記ローラ芯金に一体に形成されていることを特徴とする請求項8記載の定着用回転体。
  10. 最表面にフッ素系高分子よりなる層を有することを特徴とする請求項8又は9に記載の定着用回転体。
  11. 表面の粗さ、十点平均高さRzが5μm以下であることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の定着用回転体。
  12. 請求項8〜11のいずれか1項に記載の定着用回転体を用いたことを特徴とする定着装置。
  13. 請求項12記載の定着装置と、画像形成部とを備え、該画像形成部で記録媒体上にトナー像を形成し、前記定着装置で記録媒体にトナー像を定着させて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014164035A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Ricoh Co Ltd 定着部材、定着装置、及び画像形成装置
US9152109B2 (en) 2013-07-26 2015-10-06 Ricoh Company, Ltd. Fixing member including elastic layer having heat diffusivity, fixer and image forming apparatus
US9158249B2 (en) 2013-07-17 2015-10-13 Ricoh Company, Ltd. Fixing member having multiple elastic layers including heat conductive filler, fixing device, and image forming apparatus
JP2016008990A (ja) * 2014-06-20 2016-01-18 昭和電線デバイステクノロジー株式会社 熱定着用ゴムローラの製造方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5822559B2 (ja) * 2010-07-15 2015-11-24 キヤノン株式会社 加圧ローラ、その加圧ローラを用いた像加熱装置、及びその加圧ローラの製造方法
JP2014134696A (ja) * 2013-01-11 2014-07-24 Ricoh Co Ltd 電子写真定着用定着部材、定着装置及び画像形成装置
JP2014142406A (ja) * 2013-01-22 2014-08-07 Ricoh Co Ltd 押圧部材、定着装置及び画像形成装置
JP6155718B2 (ja) * 2013-03-14 2017-07-05 株式会社リコー 電子写真の定着装置、画像形成装置、定着方法
JP6312544B2 (ja) * 2014-07-16 2018-04-18 キヤノン株式会社 ニップ部形成部材、画像加熱装置、及びニップ部形成部材の製造方法
JP6570350B2 (ja) * 2014-07-16 2019-09-04 キヤノン株式会社 弾性ローラ及び定着装置
JP6531891B2 (ja) * 2014-10-09 2019-06-19 シンジーテック株式会社 定着・加圧ロールの製造方法及び定着装置の製造方法
JP2016184085A (ja) * 2015-03-26 2016-10-20 富士ゼロックス株式会社 定着用加圧部材、定着装置、及び画像形成装置
KR102237471B1 (ko) * 2019-10-07 2021-04-06 재단법인 자동차융합기술원 실시간 전기 전도도 측정 시스템

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002148988A (ja) * 1999-09-30 2002-05-22 Canon Inc 加熱装置、画像形成装置、および、シリコーンゴムスポンジおよびローラの製造方法
JP2005084077A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Fuji Xerox Co Ltd 熱伝導部材および画像形成装置
JP2005292218A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Arai Pump Mfg Co Ltd 定着器用ローラ
JP2006209156A (ja) * 2000-10-30 2006-08-10 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2007170473A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Synztec Co Ltd スポンジロール及びその製造方法
JP2007292874A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Ricoh Co Ltd 定着ローラ、定着装置及び画像形成装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04166970A (ja) 1990-10-31 1992-06-12 Ricoh Co Ltd 定着装置
US6459878B1 (en) 1999-09-30 2002-10-01 Canon Kabushiki Kaisha Heating assembly, image-forming apparatus, and process for producing silicone rubber sponge and roller
JP2002003732A (ja) 2000-06-26 2002-01-09 Sekisui Chem Co Ltd 熱伝導性樹脂組成物及び樹脂シート
JP3804753B2 (ja) 2000-06-29 2006-08-02 信越化学工業株式会社 中空フィラー含有シリコーンゴム及びその製造方法
JP3969942B2 (ja) 2000-09-01 2007-09-05 キヤノン株式会社 ローラとその製造方法、及び加熱定着装置
JP2002128931A (ja) 2000-10-30 2002-05-09 Sekisui Chem Co Ltd 熱伝導性樹脂シート
DE60110183T2 (de) 2000-10-30 2006-03-09 Ricoh Company, Ltd. Fixierwalze, diese verwendendes Fixiergerät, sowie dieses Fixiergerät verwendendes Bilderzeugungsgerät
JP2002317064A (ja) 2001-04-20 2002-10-31 Sekisui Chem Co Ltd 熱伝導材
JP2003098881A (ja) * 2001-09-21 2003-04-04 Ricoh Co Ltd 定着用部材及びその製造方法並びにそれを有する画像形成装置
JP4165863B2 (ja) * 2002-08-23 2008-10-15 キヤノン株式会社 半導電性ローラ
JP2004361839A (ja) * 2003-06-06 2004-12-24 Oki Data Corp 定着装置
JP2006133576A (ja) 2004-11-08 2006-05-25 Canon Inc 熱伝導弾性部材および定着部材
JP2007047321A (ja) * 2005-08-08 2007-02-22 Ricoh Co Ltd ローラ芯金及びその製造方法、定着ローラ、定着装置、及び、それを有する画像形成装置
JP2007139847A (ja) 2005-11-15 2007-06-07 Ricoh Co Ltd 加熱部材、定着装置及び画像形成装置
JP5072381B2 (ja) 2007-02-07 2012-11-14 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5233129B2 (ja) 2007-02-15 2013-07-10 株式会社リコー 加熱ローラ、定着装置及び画像形成装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002148988A (ja) * 1999-09-30 2002-05-22 Canon Inc 加熱装置、画像形成装置、および、シリコーンゴムスポンジおよびローラの製造方法
JP2006209156A (ja) * 2000-10-30 2006-08-10 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2005084077A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Fuji Xerox Co Ltd 熱伝導部材および画像形成装置
JP2005292218A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Arai Pump Mfg Co Ltd 定着器用ローラ
JP2007170473A (ja) * 2005-12-20 2007-07-05 Synztec Co Ltd スポンジロール及びその製造方法
JP2007292874A (ja) * 2006-04-21 2007-11-08 Ricoh Co Ltd 定着ローラ、定着装置及び画像形成装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014164035A (ja) * 2013-02-22 2014-09-08 Ricoh Co Ltd 定着部材、定着装置、及び画像形成装置
US9158249B2 (en) 2013-07-17 2015-10-13 Ricoh Company, Ltd. Fixing member having multiple elastic layers including heat conductive filler, fixing device, and image forming apparatus
US9152109B2 (en) 2013-07-26 2015-10-06 Ricoh Company, Ltd. Fixing member including elastic layer having heat diffusivity, fixer and image forming apparatus
JP2016008990A (ja) * 2014-06-20 2016-01-18 昭和電線デバイステクノロジー株式会社 熱定着用ゴムローラの製造方法

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