JP2016024215A - Nip part formation member, image heating device, and production method of nip part formation member - Google Patents

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直紀 秋山
Naoki Akiyama
直紀 秋山
中山 敏則
Toshinori Nakayama
敏則 中山
高田 成明
Shigeaki Takada
高田  成明
政行 玉木
Masayuki Tamaki
政行 玉木
明志 浅香
Akishi Asaka
明志 浅香
光一 覚張
Koichi Kakuhari
光一 覚張
潤 三浦
Jun Miura
潤 三浦
由高 荒井
Yoshitaka Arai
由高 荒井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nip part formation member capable of suppressing electrification on a surface layer of a heating member to achieve both the suppression of a temperature rise at a non-paper passing part and reduction in rise time.SOLUTION: A nip part formation member includes a substrate, an elastic layer formed on the substrate, and a conductive resin surface layer formed on the elastic layer, and forms, by pressure-contacting with a heating member to cause elastic deformation of the elastic layer, a nip part for sandwiching and conveying a sheet carrying a toner image thereon while heating the sheet. The elastic layer includes a needle-like filler 4b1, the needle-like filler is oriented inside the elastic layer so that the heat conductivity in the longitudinal direction of the elastic layer is 6 times or more and 900 times or less the heat conductivity in the thickness direction, and the surface resistance value of the resin surface layer is 10Ω/sq. or more and 10Ω/sq. or less.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、画像形成装置に搭載される画像加熱装置に用いられるニップ部形成部材、該ニップ部形成部材を用いた画像加熱装置、及びニップ部形成部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a nip portion forming member used in an image heating device mounted on an image forming apparatus, an image heating device using the nip portion forming member, and a method for manufacturing the nip portion forming member.

電子写真複写機・レーザービームプリンタ等の画像形成装置に搭載される画像加熱装置(以下、定着装置と記す)として熱ローラ方式の装置がある。この装置は、例えば、ハロゲンヒータと、このハロゲンヒータにより加熱される加熱部材(定着部材)としての定着ローラと、その定着ローラと接触してニップ部(定着ニップ部)を形成するニップ部形成部材としての加圧ローラと、を有する。   There is a heat roller type device as an image heating device (hereinafter referred to as a fixing device) mounted in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer. This apparatus includes, for example, a halogen heater, a fixing roller as a heating member (fixing member) heated by the halogen heater, and a nip portion forming member that forms a nip portion (fixing nip portion) in contact with the fixing roller. And a pressure roller.

また、フィルム加熱方式の装置がある。この装置は、例えば、セラミックス製の基板上に発熱抵抗体を有するヒータと、このヒータに接触しつつ移動する加熱部材としての定着フィルムと、その定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成するニップ部形成部材としての加圧ローラと、を有する。   There is also a film heating system. This apparatus includes, for example, a heater having a heating resistor on a ceramic substrate, a fixing film as a heating member that moves while contacting the heater, and a nip that forms a nip portion with the heater via the fixing film. And a pressure roller as a part forming member.

上記の熱ローラ方式或いはフィルム加熱方式の定着装置は、何れも未定着トナー画像を担持するシート状の記録材(以下、用紙或いは紙と記す)をニップ部で挟持搬送しつつ用紙にトナー画像を加熱定着するものである。   Each of the above-mentioned heat roller type or film heating type fixing devices transfers a toner image onto a sheet while nipping and conveying a sheet-like recording material (hereinafter referred to as paper or paper) carrying an unfixed toner image. Heat fixing.

このような定着装置を大小様々な幅サイズに対応させようとした場合の課題として、小サイズ用紙を通紙したときの非通紙領域(非通過領域)の昇温(非通紙部昇温(非通過部昇温))がある。用紙の幅とは用紙面において用紙搬送方向に直交するわる方向の用紙寸法である。   As a problem when trying to adapt such a fixing device to various sizes of large and small sizes, a temperature rise in a non-sheet passing area (non-passing area) when a small size sheet is passed (temperature rise in a non-sheet passing portion) (Non-passing portion temperature rise)). The paper width is a paper dimension in a direction perpendicular to the paper transport direction on the paper surface.

すなわち、定着装置に使用可能な最大幅サイズの大サイズ用紙よりも幅が小さい小サイズ用紙を連続して定着ローラと加圧ローラとで形成されたニップ部を通過させたときに、ニップ部長手における用紙が接しない領域(非通紙領域)の温度が上昇する。これは、ニップ部の非通紙領域においては、定着ローラからの熱が用紙や用紙上のトナーによって奪われることがないため、ニップ部の非通紙領域における温度は上昇する一方となるために生じる現象である。   That is, when a small size paper having a width smaller than that of the largest size paper that can be used in the fixing device is continuously passed through the nip portion formed by the fixing roller and the pressure roller, the length of the nip portion The temperature of the area where the sheet does not contact (non-sheet passing area) rises. This is because in the non-sheet passing area of the nip portion, the heat from the fixing roller is not taken away by the paper or the toner on the sheet, so that the temperature in the non-sheet passing area of the nip portion is only increasing. It is a phenomenon that occurs.

このような現象は、加圧ローラや定着ローラの熱による変質、変形を招来することがある。また、非通紙領域の温度が過度に上昇した状態にあるニップ部にそれまでの小サイズ用紙よりも幅が大きい用紙を通した場合、当該用紙上の上記の非通紙領域に対応する領域のトナーが過度に溶融してしまい、オフセットが生じることがある。   Such a phenomenon may cause deterioration and deformation of the pressure roller and the fixing roller due to heat. In addition, when a sheet having a width larger than that of a small-size sheet is passed through the nip portion where the temperature of the non-sheet passing area is excessively increased, an area corresponding to the non-sheet passing area on the sheet. The toner may melt excessively, resulting in an offset.

また、かかる課題は、プリンタの処理速度(プロセススピード)が速くなるほど発生しやすい。すなわち、高速化に伴い用紙がニップ部を通過する時間が短くなるため、短い時間でトナー像に十分な熱を伝える必要があり、そのために、定着ローラの温度を高温にするからである。   Such a problem is more likely to occur as the processing speed (process speed) of the printer increases. That is, as the speed increases, the time for the sheet to pass through the nip portion is shortened, so that it is necessary to transmit sufficient heat to the toner image in a short time, and therefore, the temperature of the fixing roller is increased.

一方、ファーストプリントタイムの高速化、省エネルギー化が進み、それに伴って消費電力低減や、特に定着装置の加熱立ち上げ時間の短縮(以下、立ち上がり時間と記す)、が望まれている。そのため近年、加圧ローラの弾性層を、空隙を配置した弾性層、即ち、多孔質の弾性層とすることで、低熱容量・低熱伝導率化が行われている。加圧ローラを低熱容量・低熱伝導率化することで、定着装置の作動開始時に加熱体が加圧ローラによって奪われる熱量を小さく抑え、加圧ローラと接触する定着ローラや定着フィルムの温度上昇速度を向上させるという発想である。   On the other hand, speeding up of the first print time and energy saving are progressing, and accordingly, it is desired to reduce power consumption and particularly to shorten the heating start-up time of the fixing device (hereinafter referred to as the start-up time). Therefore, in recent years, the elastic layer of the pressure roller is an elastic layer in which a gap is disposed, that is, a porous elastic layer, thereby reducing the heat capacity and the thermal conductivity. By making the pressure roller have a low heat capacity and low thermal conductivity, the amount of heat taken away from the heating element by the pressure roller at the start of the operation of the fixing device is kept small, and the temperature rise rate of the fixing roller and fixing film in contact with the pressure roller The idea is to improve

空隙を形成する方法として、以下3つの方法が提案されている。特許文献1では、未架橋シリコーンゴムに発泡剤を混合し、発泡硬化することで空隙を形成している。特許文献2では未架橋シリコーンゴムにあらかじめ中空充填剤を混合することで、成形架橋後に空隙を形成している。特許文献3では、吸水性ポリマーに水を含ませた含水材料を未架橋シリコーンゴムに分散し、架橋時に脱水することで空隙を形成している。   The following three methods have been proposed as a method for forming the gap. In Patent Document 1, a void is formed by mixing an uncrosslinked silicone rubber with a foaming agent and foaming and curing. In Patent Document 2, a hollow filler is mixed in advance with uncrosslinked silicone rubber to form voids after molding and crosslinking. In Patent Document 3, a water-containing material in which water is contained in a water-absorbing polymer is dispersed in uncrosslinked silicone rubber and dehydrated during crosslinking to form voids.

しかしながら、加圧ローラの低熱容量・低熱伝導率化は、先に述べた小サイズ用紙の連続通紙時の非通紙部昇温を加速する方向である。すなわち、ニップ部の過度の昇温の抑制と、ニップ部の加熱立ち上げ時間の短縮等とは両立が困難な課題であるといえる。   However, the reduction of the heat capacity and the thermal conductivity of the pressure roller is in the direction of accelerating the temperature rise of the non-sheet passing portion during continuous passing of the small size paper described above. That is, it can be said that it is difficult to achieve both suppression of excessive temperature rise in the nip portion and reduction in heating start-up time of the nip portion.

ここで、特許文献4では、加圧ローラの弾性層に繊維状フィラーを配合した高熱伝導ゴム複合体を使用し、ローラ回転軸方向(長手方向)に高熱伝導化させることで、非通紙部昇温の抑制を試みている。   Here, in Patent Document 4, a high heat conductive rubber composite in which a fibrous filler is blended in the elastic layer of the pressure roller is used, and the non-sheet passing portion is made high in the roller rotation axis direction (longitudinal direction). I am trying to suppress the temperature rise.

また、該弾性層の下層に多孔質の弾性層を設けて、弾性層厚み方向に低熱伝導化させることで、立ち上がり時間の短縮についても期待できることが記載されている。   Further, it is described that a rise time can be shortened by providing a porous elastic layer below the elastic layer and reducing the thermal conductivity in the elastic layer thickness direction.

特開2008−150552公報JP 2008-150552 A 特開2001−265147公報JP 2001-265147 A 特開2002−114860公報JP 2002-114860 A 特開2002−351243公報JP 2002-351243 A

しかしながら、特許文献4に記載の加圧ローラは、高熱伝導ゴム複合体と、断熱ゴムとが別々の工程で形成されており、製造工程が複雑になる場合があった。   However, in the pressure roller described in Patent Document 4, the high thermal conductive rubber composite and the heat insulating rubber are formed in separate steps, and the manufacturing process may be complicated.

また、加熱部材の表層と用紙が接触し、圧力をかけた後に剥離させる場合、圧力が高く、剥離速度が速いほど加熱部材の表層に大きな静電気が発生する。すなわち、高生産性を達成するために圧接力を高め、搬送速度が速い状態においては加熱部材の表層に大きな静電気が発生することになり、用紙の後端が加熱部材から剥離する際に、その剥離した位置において加熱部材の表層に過大な帯電状態が発生してしまう。   Also, when the surface of the heating member comes into contact with the paper and is peeled after pressure is applied, the static electricity is generated on the surface of the heating member as the pressure is higher and the peeling speed is higher. That is, in order to achieve high productivity, the pressure contact force is increased, and when the transport speed is high, a large static electricity is generated on the surface of the heating member, and when the trailing edge of the paper is peeled off from the heating member, An excessively charged state occurs on the surface layer of the heating member at the peeled position.

このような過大な帯電状態が加熱部材の表層に発生した場合には、表面に未定着のトナー画像を形成され、定着装置に搬送されてきた用紙がニップ部に進入する際に、次のような現象が発生する場合がある。即ち、その用紙上に静電付着しているトナーが加熱部材の表層の過大な帯電により外力を受け、トナー位置がずれてしまうという現象が発生する。この現象により、特に中間濃度の画像において先行した用紙の後端に位置する加熱部材の表面位置でライン状の画像乱れを発生するという問題(以下、剥離放電跡と記す)がある。   When such an excessively charged state occurs on the surface of the heating member, an unfixed toner image is formed on the surface and the sheet conveyed to the fixing device enters the nip as follows. May occur. That is, a phenomenon occurs in which the toner that is electrostatically adhered to the paper receives an external force due to excessive charging of the surface layer of the heating member, and the toner position is shifted. Due to this phenomenon, there is a problem that line-like image disturbance occurs in the surface position of the heating member located at the rear end of the preceding paper, particularly in an intermediate density image (hereinafter referred to as peeling discharge trace).

そこで、製造工程を簡略化し、加熱部材の表層の帯電を抑制し、できるだけ非通過部昇温(非通紙部昇温)を抑制し、かつ、立ち上がり時間を短縮できるニップ部形成部材が求められている。   Therefore, there is a need for a nip portion forming member that simplifies the manufacturing process, suppresses charging of the surface layer of the heating member, suppresses non-passage portion temperature rise (non-paper passage portion temperature rise) as much as possible, and shortens the rise time. ing.

本発明はこの要望の応えることができるニップ部形成部材を提供するものである。該ニップ部形成部材を用いた画像加熱装置、及びニップ部形成部材の製造方法を提供するものである。   The present invention provides a nip portion forming member that can meet this demand. An image heating apparatus using the nip portion forming member and a method for manufacturing the nip portion forming member are provided.

上記の目的を達成するための本発明に係るニップ部形成部材の代表的の構成は、基体と前記基体の上に形成された弾性層と前記弾性層の上に形成された導電性の樹脂表層を有し加熱部材との圧接で前記弾性層が弾性変形することによりトナー像を担持したシート状の記録材を挟持搬送して加熱するニップ部を形成するニップ部形成部材であって、前記弾性層は針状フィラーを含み、前記針状フィラーは、前記弾性層の長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率に対して6倍以上、900倍以下となるように前記弾性層の層中において配向しており、前記樹脂表層の表面抵抗値が105Ω/□以上1012Ω/□以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a typical configuration of the nip portion forming member according to the present invention includes a base, an elastic layer formed on the base, and a conductive resin surface layer formed on the elastic layer. A nip portion forming member for forming a nip portion for holding and heating a sheet-like recording material carrying a toner image by elastic deformation of the elastic layer by pressure contact with the heating member, The layer includes an acicular filler, and the acicular filler includes a layer of the elastic layer such that the thermal conductivity in the longitudinal direction of the elastic layer is 6 to 900 times the thermal conductivity in the thickness direction. The resin surface layer has a surface resistance value of 10 5 Ω / □ or more and 10 12 Ω / □ or less.

また、上記の目的を達成するための本発明に係るニップ部形成部材の他の代表的の構成は、基体と前記基体の上に形成された弾性層と前記弾性層の上に形成された導電性の樹脂表層を有し加熱部材との圧接で前記弾性層が弾性変形することによりトナー像を担持したシート状の記録材を挟持搬送して加熱するニップ部を形成するニップ部形成部材であって、前記弾性層は針状フィラーを含み、前記針状フィラーは、前記弾性層の長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率に対して6倍以上、900倍以下となるように前記弾性層の層中において配向しており、前記樹脂表層の厚みが5μm以上20μm未満であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, another typical structure of the nip portion forming member according to the present invention includes a base, an elastic layer formed on the base, and a conductive layer formed on the elastic layer. A nip portion forming member that forms a nip portion that holds and heats a sheet-like recording material carrying a toner image by elastically deforming the elastic layer by pressure contact with the heating member. The elastic layer includes a needle-like filler, and the needle-like filler has a thermal conductivity in the longitudinal direction of the elastic layer of 6 times or more and 900 times or less of the thermal conductivity in the thickness direction. The elastic layer is oriented in the layer, and the resin surface layer has a thickness of 5 μm or more and less than 20 μm.

また、上記の目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の代表的の構成は、加熱部材と、前記加熱部材との圧接で弾性変形してトナー像を担持した記録材を挟持搬送して加熱するニップ部を形成するニップ部形成部材と、を備えた画像加熱装置であって、前記ニップ部形成部材が上記のニップ部形成部材であることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of the image heating apparatus according to the present invention is to sandwich and convey a heating member and a recording material carrying a toner image that is elastically deformed by pressure contact with the heating member. An nip portion forming member for forming a nip portion to be heated, wherein the nip portion forming member is the nip portion forming member.

また、上記の目的を達成するための本発明に係るニップ部形成部材の製造方法の代表的の構成は、上記のニップ部形成部材の製造方法であって、
(1)未架橋のゴムおよび前記ゴムに分散されてなる針状フィラー並びに含水材料を含む弾性層形成用の液体組成物を前記基体の長手に沿う方向に流動させて、前記液体組成物の層を前記基体の上に形成する工程と、
(2)含水材料中の水分を保持した状態で前記液体組成物の層中のゴムを架橋させる工程と、
(3)前記ゴムが架橋してなる層から含水材料中の水分を蒸発させ、多孔質の弾性層を形成する工程と、
を有することを特徴とする。
Further, a typical configuration of the method for producing a nip portion forming member according to the present invention for achieving the above object is the method for producing the above nip portion forming member,
(1) A liquid composition for forming an elastic layer containing uncrosslinked rubber, acicular filler dispersed in the rubber, and a water-containing material is flowed in a direction along the length of the substrate to form a layer of the liquid composition Forming on the substrate;
(2) a step of crosslinking the rubber in the layer of the liquid composition while retaining moisture in the water-containing material;
(3) a step of evaporating water in the water-containing material from a layer formed by crosslinking the rubber to form a porous elastic layer;
It is characterized by having.

本発明のニップ部形成部材および画像加熱装置によれば、加熱部材の表層の帯電を抑制し、非通紙部昇温抑制と立ち上がり時間の短縮を両立できる。また、本発明のニップ部形成部材の製造方法によれば製造工程を簡略化することができる。   According to the nip portion forming member and the image heating apparatus of the present invention, charging of the surface layer of the heating member can be suppressed, and the temperature rise of the non-sheet passing portion can be suppressed and the rise time can be shortened. Moreover, according to the manufacturing method of the nip part formation member of this invention, a manufacturing process can be simplified.

実施形態における定着装置の概略構成を示す横断面模式図Schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a fixing device in an embodiment 加圧ローラの斜視図Perspective view of pressure roller 針状フィラーの概略図Schematic diagram of needle filler 図2の加圧ローラの弾性層の切り出しサンプルの拡大斜視図Enlarged perspective view of a cut-out sample of the elastic layer of the pressure roller of FIG. (a)は図4の切り出しサンプルのa断面の拡大図、(b)は図4の切り出しサンプルのb断面の拡大図(A) is an enlarged view of the a section of the cutout sample of FIG. 4, (b) is an enlarged view of the b section of the cutout sample of FIG. 弾性層の切り出しサンプルの熱伝導率測定の説明図Explanatory drawing of thermal conductivity measurement of cut sample of elastic layer 画像形成装置の一例の概略構成図Schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus 金型の構成説明図Illustration of mold configuration 一端側駒型に具備させた注入孔の形態図Form of injection hole provided on one end side piece 金型に対するローラ基体の配設要領の説明図Explanatory drawing of how to arrange roller base for mold 注型工程の説明図Explanatory drawing of casting process 予めフッ素樹脂チューブを金型の内面(形成面)に配置した状態の模式図Schematic diagram of the state in which the fluororesin tube is placed on the inner surface (formation surface) of the mold in advance 非回転型のニップ部形成部材の構成模式図Schematic diagram of non-rotating nip forming member

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(1)画像形成部
図7は、本発明に従う画像加熱装置を定着装置Aとして搭載した画像形成装置の一例の概略構成を示す断面模式図である。
(1) Image Forming Unit FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an example of an image forming apparatus in which the image heating apparatus according to the present invention is mounted as the fixing device A.

この画像形成装置21は電子写真方式レーザープリンタであり、潜像を担持する像担持体としての感光体ドラム22を備えている。感光体ドラム22は矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動され、その外面が帯電器23によって所定の極性・電位に一様に帯電される。その一様帯電面に対してレーザースキャナ(光学装置)24により画像情報のレーザー走査露光25がなされる。これにより、感光体ドラム22の面には走査露光した画像情報の静電潜像が形成される。   The image forming apparatus 21 is an electrophotographic laser printer, and includes a photosensitive drum 22 as an image carrier that carries a latent image. The photosensitive drum 22 is rotationally driven in the clockwise direction indicated by the arrow at a predetermined speed, and the outer surface thereof is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the charger 23. Laser scanning exposure 25 of image information is performed on the uniformly charged surface by a laser scanner (optical device) 24. As a result, an electrostatic latent image of the scanned image information is formed on the surface of the photosensitive drum 22.

その静電潜像が現像器26によってトナー画像として現像される。そのトナー画像が、感光体ドラム22と転写ローラ27との当接部である転写部35において、該転写部35に導入されたシート状の記録材(以下、用紙または紙と記す)Pに対して順次に転写される。   The electrostatic latent image is developed as a toner image by the developing device 26. The toner image is transferred to a sheet-like recording material (hereinafter referred to as paper or paper) P introduced into the transfer portion 35 in the transfer portion 35 that is a contact portion between the photosensitive drum 22 and the transfer roller 27. Are sequentially transferred.

用紙Pは画像形成装置本体内の下部の給紙カセット29内に積載収納されている。所定の給紙タイミングで給紙ローラ30が駆動されると、給紙カセット29内の用紙Pが1枚分離給紙されて、搬送路31aを通ってレジストローラ対32に至る。レジストローラ対32は用紙Pの先端部を受け止めて用紙Pの斜行修正をする。また、感光体ドラム22上のトナー画像の先端部が転写部35に到達したときに用紙Pの先端部も転写部35に丁度到達するタイミングとなるように、感光体ドラム22上のトナー画像と同期をとって、用紙Pを転写部35に給送する。   The sheets P are stacked and stored in a lower sheet feeding cassette 29 in the image forming apparatus main body. When the paper feed roller 30 is driven at a predetermined paper feed timing, the sheet P in the paper feed cassette 29 is separated and fed one by one, and reaches the registration roller pair 32 through the transport path 31a. The registration roller pair 32 receives the leading end of the paper P and corrects the skew of the paper P. Further, the toner image on the photosensitive drum 22 is aligned with the timing when the leading end of the sheet P reaches the transfer unit 35 when the leading end of the toner image on the photosensitive drum 22 reaches the transfer unit 35. In synchronization, the paper P is fed to the transfer unit 35.

転写部35を通った用紙Pは感光体ドラム22の面から分離されて、定着装置Aへと搬送される。この定着装置Aにより用紙P上の未定着トナー画像が加熱・加圧により固着画像として用紙面に定着される。そして、その用紙Pが搬送路31bを通って排出ローラ対33によって画像形成装置本体の上面の排出トレイ34へと排出、積載される。また、用紙分離後の感光体ドラム22の面はクリーニング装置28によって転写残トナー等の残留付着物が除去されて清掃され、繰り返して作像に供される。   The sheet P that has passed through the transfer unit 35 is separated from the surface of the photosensitive drum 22 and is conveyed to the fixing device A. The fixing device A fixes the unfixed toner image on the paper P as a fixed image on the paper surface by heating and pressing. Then, the sheet P is discharged and stacked on the discharge tray 34 on the upper surface of the image forming apparatus main body by the discharge roller pair 33 through the conveyance path 31b. Further, the surface of the photosensitive drum 22 after the paper separation is cleaned by removing residual deposits such as transfer residual toner by the cleaning device 28, and is repeatedly used for image formation.

(2)定着装置A
図1は定着装置Aの概略断面図である。この定着装置Aは、フィルム(ベルト)加熱方式の装置であり、以下にその概略構成について説明する。以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、軸方向とは用紙の面において用紙搬送方向と直交する方向である。長さとは軸方向の寸法である。
(2) Fixing device A
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the fixing device A. The fixing device A is a film (belt) heating type device, and its schematic configuration will be described below. In the following description, regarding the fixing device and the members constituting the fixing device, the axial direction is a direction orthogonal to the paper transport direction on the surface of the paper. The length is an axial dimension.

1は横断面略半円弧状・樋型で、図面に垂直方向を長手方向とする横長のフィルムガイド部材であり、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイト)や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂で構成されている。2は、フィルムガイド部材1の下面の略中央に長手方向に沿って形成した溝1a内に収容保持させた、加熱体としての細長い板状のヒータである。3は加熱部材としてのエンドレス(筒状)の定着フィルム(定着ベルト:以下、フィルムとも記す)である。定着フィルム3は、ヒータ2を装着したフィルムガイド部材1にルーズに外嵌させてある。   Reference numeral 1 denotes a laterally long film guide member having a substantially semicircular arc shape and a saddle-shaped cross section and having a vertical direction in the drawing as a longitudinal direction, and is composed of, for example, a heat resistant resin such as PPS (polyphenylene sulfite) or a liquid crystal polymer. Yes. Reference numeral 2 denotes an elongated plate-like heater as a heating body that is housed and held in a groove 1 a formed along the longitudinal direction at the approximate center of the lower surface of the film guide member 1. Reference numeral 3 denotes an endless (cylindrical) fixing film (fixing belt: hereinafter also referred to as a film) as a heating member. The fixing film 3 is loosely fitted on the film guide member 1 on which the heater 2 is mounted.

ヒータ2は、セラミック基板上に発熱抵抗体を設けた構成を有する。図1に示すヒータ2は、アルミナ等の細長い薄板状のヒータ基板2aと、その表面側(フィルム摺動面側)に長手に沿って形成具備させた線状あるいは細帯状のAg/Pdなどの通電発熱体(発熱抵抗体)2bと、を有する。また、ヒータ2は、通電発熱体2bを覆って保護するガラス層等の薄い表面保護層2cを有する。そしてヒータ基板2aの裏面側にサーミスタ等の検温素子2dが接触している。   The heater 2 has a configuration in which a heating resistor is provided on a ceramic substrate. A heater 2 shown in FIG. 1 includes a thin or thin heater substrate 2a made of alumina or the like, and a linear or narrow strip Ag / Pd formed on the surface side (film sliding surface side) along the length. And an energization heating element (heating resistor) 2b. The heater 2 has a thin surface protective layer 2c such as a glass layer that covers and protects the energization heating element 2b. A temperature detecting element 2d such as a thermistor is in contact with the back side of the heater substrate 2a.

このヒータ2は、通電発熱体2bに対する電力供給により迅速に昇温した後、検温素子2dを含む電力制御系(不図示)により所定の定着温度(目標温度)を維持するように制御される。   The heater 2 is controlled to maintain a predetermined fixing temperature (target temperature) by a power control system (not shown) including a temperature detecting element 2d after the temperature is rapidly raised by supplying power to the energization heating element 2b.

定着フィルム3は、熱容量を小さくして、定着装置Aのクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚100μm以下、好ましくは20μm以上60μm以下としたベースフィルムの表面に表面層をコーティングした複合層フィルムなどである。   The fixing film 3 has a surface layer coated on the surface of a base film having a total thickness of 100 μm or less, preferably 20 μm or more and 60 μm or less in order to reduce the heat capacity and improve the quick start property of the fixing device A. For example, a composite layer film.

ベースフィルムの材料としては、PI(ポリイミド)・PAI(ポリアミドイミド)・PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)・PES(ポリエーテルスルホン)等の樹脂材料や、SUS、Niなどの金属材料が用いられる。表面層の材料としては、PTFEポリテトラフルオロエチレン)・PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル)・FEP(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)等のフッ素樹脂材料が用いられる。   As the material of the base film, resin materials such as PI (polyimide), PAI (polyamideimide), PEEK (polyetheretherketone), and PES (polyethersulfone), and metal materials such as SUS and Ni are used. As the material for the surface layer, a fluororesin material such as PTFE polytetrafluoroethylene) · PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether) · FEP (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether) is used.

4はニップ部形成部材としての弾性を有する加圧ローラであり、加熱部材である定着フィルム3との圧接で弾性変形することによりトナー画像(トナー像とも記す)Tを担持した用紙Pを挟持搬送するニップ部(定着ニップ部)Nを形成する。   Reference numeral 4 denotes a pressure roller having elasticity as a nip portion forming member, and sandwiches and conveys a paper P carrying a toner image (also referred to as a toner image) T by being elastically deformed by pressure contact with the fixing film 3 as a heating member. A nip portion (fixing nip portion) N is formed.

加圧ローラ4は、鉄やアルミニウム等の材質の基体(軸芯体、芯金)4aと、シリコーンゴムからなる弾性層4bと、導電性の樹脂チューブなどの離形層(樹脂表層)4cを有する。図1に示す定着装置Aにおいては、ヒータ2と加圧ローラ4は長手方向を平行にして定着フィルム3を挟んで所定の加圧力で圧接している。これにより、定着フィルム3と加圧ローラ4との間に用紙搬送方向(記録材搬送方向)Qにおいて、トナー像Tの加熱定着に必要な所定幅のニップ部Nが形成される。   The pressure roller 4 includes a base (shaft core, cored bar) 4a made of iron or aluminum, an elastic layer 4b made of silicone rubber, and a release layer (resin surface layer) 4c such as a conductive resin tube. Have. In the fixing device A shown in FIG. 1, the heater 2 and the pressure roller 4 are in pressure contact with each other with a predetermined pressure with the fixing film 3 sandwiched in parallel in the longitudinal direction. As a result, a nip N having a predetermined width necessary for heating and fixing the toner image T is formed between the fixing film 3 and the pressure roller 4 in the paper transport direction (recording material transport direction) Q.

定着フィルム3と加圧ローラ4の両者の圧接は、加圧機構(不図示)により加圧ローラ4を定着フィルム3側に所定の加圧力で圧接させる構成でも、定着フィルム3側を加圧ローラ4に圧接させる構成でもよい。また定着フィルム3側と加圧ローラ4の両方を互いに所定の加圧力で圧接させる構成でもよい。   The pressing contact between the fixing film 3 and the pressure roller 4 can be achieved by pressing the fixing roller 3 to the fixing film 3 side with a predetermined pressing force by a pressing mechanism (not shown). 4 may be used. Alternatively, the fixing film 3 side and the pressure roller 4 may be pressed against each other with a predetermined pressure.

図1に示す定着装置Aにおいては、加圧ローラ4に対して駆動源(モータ)Mの駆動力が不図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達されて、加圧ローラ4が所定の周速度で矢印r2の反時計方向に回転駆動される。加圧ローラ4が回転駆動されると、定着フィルム3は、その内面がニップ部Nにおいてヒータ2の表面保護層2cの面に密着して摺動しながらフィルムガイド部材1の外周りを矢印r1の時計方向に加圧ローラ4の回転に従動して回転する。加圧ローラ4の樹脂チューブ4cの表面には、除電ブラシ15が当接している。   In the fixing device A shown in FIG. 1, the driving force of a driving source (motor) M is transmitted to the pressure roller 4 through a power transmission mechanism such as a gear (not shown), and the pressure roller 4 is It is rotationally driven in the counterclockwise direction indicated by arrow r2 at the peripheral speed. When the pressure roller 4 is driven to rotate, the inner surface of the fixing film 3 is in close contact with the surface of the surface protective layer 2c of the heater 2 in the nip portion N and slides around the outer periphery of the film guide member 1 with an arrow r1. It rotates following the rotation of the pressure roller 4 in the clockwise direction. A neutralizing brush 15 is in contact with the surface of the resin tube 4 c of the pressure roller 4.

加圧ローラ4が回転駆動され、これに伴い定着フィルム3が従動回転し、またヒータ2が通電により昇温して所定の温度に温調された状態において、ニップ部Nに未定着のトナー像Tを担持している用紙Pが導入される。用紙Pのトナー像担持面側(用紙表面側)に定着フィルム3が対面し、その反対面側(用紙裏面側)に加圧ローラ4が対面する。用紙Pはニップ部Nで挟持搬送されることでニップ部Nを通過する間に、ヒータ2によって加熱された定着フィルム3から熱を供給され、ニップ部Nの加圧力を受ける。この加熱と加圧により、未定着のトナー像Tが用紙P面に固着像として定着される。   When the pressure roller 4 is driven to rotate, the fixing film 3 is driven to rotate, and the heater 2 is energized to increase the temperature to a predetermined temperature, and the unfixed toner image in the nip portion N is obtained. A paper P carrying T is introduced. The fixing film 3 faces the toner image carrying surface side (paper surface side) of the paper P, and the pressure roller 4 faces the opposite surface side (paper back side). While the sheet P is nipped and conveyed by the nip portion N, while passing through the nip portion N, heat is supplied from the fixing film 3 heated by the heater 2, and the pressure of the nip portion N is received. By this heating and pressurization, the unfixed toner image T is fixed on the sheet P surface as a fixed image.

(3)加圧ローラ4
図2は図1に示す加圧ローラ4の俯瞰模型図(外観斜視模型図)である。以下では加圧ローラ4の周方向(用紙搬送方向)を「x」方向、加圧ローラ4の長手方向(以下、軸方向と記す)を「y」方向、加圧ローラ4の構成層の厚み方向(層厚方向)を「z」方向と表す。
(3) Pressure roller 4
FIG. 2 is an overhead model diagram (appearance perspective model diagram) of the pressure roller 4 shown in FIG. In the following, the circumferential direction (paper transport direction) of the pressure roller 4 is the “x” direction, the longitudinal direction of the pressure roller 4 (hereinafter referred to as the axial direction) is the “y” direction, and the thickness of the constituent layers of the pressure roller 4 The direction (layer thickness direction) is represented as the “z” direction.

L4は加圧ローラ4の長さ(幅)寸法である。本例では加圧ローラの長さL4は320mmである。Wmaxはニップ部N(定着装置A)に導入可能な最大幅サイズの用紙の幅である。本例ではこの最大幅サイズWmaxは所謂中央基準で横送り幅:297mmである。   L4 is the length (width) dimension of the pressure roller 4. In this example, the pressure roller length L4 is 320 mm. Wmax is the width of the maximum width sheet that can be introduced into the nip portion N (fixing apparatus A). In this example, the maximum width size Wmax is a so-called center reference and the lateral feed width is 297 mm.

基体4aの外径は、例えば、4mm〜80mmである。4a−1と4a−2は基体4aの長手方向の一端側と他端側とにそれぞれ基体4aと同心一体に配設された小径軸部である。この小径軸部4a−1と4a−2はそれぞれ定着装置Aのフレームなどの不図示の固定部分に回転自在に軸受されて支持される部分である。   The outer diameter of the base 4a is, for example, 4 mm to 80 mm. Reference numerals 4a-1 and 4a-2 denote small-diameter shafts disposed concentrically with the base body 4a on one end side and the other end side in the longitudinal direction of the base body 4a. The small-diameter shaft portions 4a-1 and 4a-2 are portions that are rotatably supported by fixed portions (not shown) such as a frame of the fixing device A, respectively.

弾性層4bは、加圧ローラ4の軸方向yに配向している針状フィラー4b1と、空隙(多孔質)とを有する。図3〜5を用いて、弾性層4bについてさらに詳しく説明する。   The elastic layer 4b has needle-like fillers 4b1 oriented in the axial direction y of the pressure roller 4 and voids (porous). The elastic layer 4b will be described in more detail with reference to FIGS.

図3は、直径D及び長さLの針状フィラー4b1の拡大斜視図である。針状フィラー4b1は、弾性層4b中で軸方向yに配向して存在している。なお、針状フィラー4b1の物性等については後述する。   FIG. 3 is an enlarged perspective view of the needle-like filler 4b1 having a diameter D and a length L. The acicular filler 4b1 exists in the elastic layer 4b so as to be oriented in the axial direction y. In addition, the physical property etc. of the acicular filler 4b1 are mentioned later.

図4は、図2の弾性層4bを切り出した切り出しサンプル4bsの拡大斜視図である。切り出しサンプル4bsは、図2に示したように、軸方向y及び周方向xに沿って切り出してある。切り出しサンプル4bsの周方向断面(a断面)および軸方向断面(b断面)を観察すれば、a断面は、図5の(a)に示すように、針状フィラー4b1の直径Dの断面が主として観察できる。b断面は、図5の(b)に示すように、針状フィラー4b1の長さLの部分が主として観察できる。また、図5の(a)及び(b)のいずれにも、均一に分布した空隙4b2を観察することができる。   FIG. 4 is an enlarged perspective view of a cut sample 4bs obtained by cutting the elastic layer 4b of FIG. The cut sample 4bs is cut along the axial direction y and the circumferential direction x as shown in FIG. If the circumferential cross section (a cross section) and the axial cross section (b cross section) of the cut sample 4bs are observed, the cross section with the diameter D of the acicular filler 4b1 is mainly the cross section a as shown in FIG. I can observe. In the b cross section, as shown in FIG. 5B, the length L portion of the needle-like filler 4b1 can be mainly observed. Moreover, the space | gap 4b2 distributed uniformly can be observed in any of (a) and (b) of FIG.

次に、図1の弾性層4bを特徴的に表現するものとして、ベースポリマー、針状フィラー、空隙、及び導電性フッ素樹脂表層4cが挙げられる。以下順を追って説明する。   Next, as a characteristic expression of the elastic layer 4b in FIG. 1, there are a base polymer, a needle-like filler, a void, and a conductive fluororesin surface layer 4c. The following will be described in order.

<ベースポリマー>
弾性層4bのベースポリマーは付加硬化型液状シリコーンゴムを架橋硬化することで得られる。付加硬化型液状シリコーンゴムはビニル基等の不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン(A)と、Si−H結合(ヒドリド)を有するオルガノポリシロキサン(B)とを有する未架橋シリコーンゴムである。加熱等によりビニル基等の不飽和結合に対してSi−Hが付加反応することで架橋硬化が進行する。反応を促進する触媒として(A)には白金化合物を含有するのが一般的である。この付加硬化型液状シリコーンゴムは、本発明の目的を損なわない範囲で流動性を調節できる。
<Base polymer>
The base polymer of the elastic layer 4b is obtained by crosslinking and curing an addition-curable liquid silicone rubber. The addition-curable liquid silicone rubber is an uncrosslinked silicone rubber having an organopolysiloxane (A) having an unsaturated bond such as a vinyl group and an organopolysiloxane (B) having a Si—H bond (hydride). Crosslinking and hardening proceeds by the addition reaction of Si—H to an unsaturated bond such as a vinyl group by heating or the like. As a catalyst for promoting the reaction, (A) generally contains a platinum compound. This addition-curable liquid silicone rubber can adjust the fluidity within a range that does not impair the object of the present invention.

<針状フィラー4b1>
針状(細長い繊維形状)のフィラー4b1は配向された向きに熱を伝えやすい熱伝導異方性(針状フィラーの長軸方向(長さ方向)の熱伝導がよりも高い特性)を有している。針状とは、一方向のみに他方向に比べて長さを有する形状を指し、主に、短軸径と長軸長さによってその形状を表すことができる。短軸径(平均)は特に限定されるものではないが、5〜15μmのものが比較的容易に利用可能である。また、長軸長さ(平均)は0.05〜5mmのものが好ましい。より好ましくは、0.05〜1.0mmであることが望ましい。
<Needle filler 4b1>
The needle-like (long and narrow fiber-shaped) filler 4b1 has heat conduction anisotropy (characteristic that the heat conduction in the major axis direction (length direction) of the needle-like filler is higher) that easily conducts heat in the oriented direction. ing. The needle shape refers to a shape having a length in only one direction compared to the other direction, and the shape can be represented mainly by a short axis diameter and a long axis length. The minor axis diameter (average) is not particularly limited, but those of 5 to 15 μm can be used relatively easily. The major axis length (average) is preferably 0.05 to 5 mm. More preferably, it is 0.05 to 1.0 mm.

図3に示すように、針状フィラー4b1はの直径Dに対する長さLの比が大きい、すなわちアスペクト比が高い材料が使用できる。針状フィラー底面の形状は円状でも角状でも構わず、後述した成形方法で配向する材料で有れば適用可能である。このような材料として、ピッチ系炭素繊維が挙げられる。   As shown in FIG. 3, the needle-like filler 4b1 can use a material having a large ratio of the length L to the diameter D, that is, a high aspect ratio. The shape of the bottom surface of the needle-like filler may be circular or square, and can be applied as long as the material is oriented by the molding method described later. An example of such a material is pitch-based carbon fiber.

熱伝導率λが500W/(m・K)以上であるピッチ系炭素繊維を含有することにより、効果的な加圧ローラ4を得ることができる。本発明の電子写真用部材としての特徴を好適に実施できる。   By including pitch-based carbon fibers having a thermal conductivity λ of 500 W / (m · K) or more, an effective pressure roller 4 can be obtained. The characteristics of the present invention as an electrophotographic member can be suitably implemented.

更にこのピッチ系炭素繊維が針状であることにより、より好適な加圧ローラ4を得ることができる。針状のピッチ系炭素繊維は、より具体的な形状として、図3において直径D(平均直径(短軸径))が5〜11μmでありかつ長さL(平均長さ(長軸長さ))が100μm〜1000μm程度のものが例示でき、工業的に入手容易である。   Furthermore, when this pitch-based carbon fiber is needle-shaped, a more suitable pressure roller 4 can be obtained. As a more specific shape, the needle-like pitch-based carbon fiber has a diameter D (average diameter (short axis diameter)) of 5 to 11 μm and a length L (average length (major axis length) in FIG. 3. ) Is about 100 μm to 1000 μm, and is easily industrially available.

弾性層4b中に針形状フィラー4b1の含有量は、加圧ローラ4の軸方向yの熱伝導率を低下させないで期待する非通紙部昇温抑制の効果を得るために、また弾性層4bの成形を困難にしないために、5体積%以上40体積%以下含む事が好ましい。   The content of the needle-shaped filler 4b1 in the elastic layer 4b is obtained in order to obtain the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion without lowering the thermal conductivity in the axial direction y of the pressure roller 4, and the elastic layer 4b. In order not to make it difficult to form, it is preferable to contain 5 volume% or more and 40 volume% or less.

なお、上記の針状フィラー4b1の含有量、平均長さ、熱伝導率は以下のように求めることができる。弾性層4b中の針状フィラー4b1の含有量(体積%)の測定方法は、まず弾性層4bの任意の部分を切り出し、その25℃における体積を、液浸比重測定装置(SGM−6、メトラートレド株式会社製)により測定する(以下、この体積をVallと記す)。   In addition, content, average length, and heat conductivity of said needle-like filler 4b1 can be calculated | required as follows. The method for measuring the content (volume%) of the needle-like filler 4b1 in the elastic layer 4b is as follows. First, an arbitrary part of the elastic layer 4b is cut out, and the volume at 25 ° C. is measured by an immersion specific gravity measuring device (SGM-6, METTLER). (Hereinafter, this volume is referred to as Vall).

次に、体積測定を行った評価サンプルを熱重量測定装置(商品名:TGA851e/SDTA、メトラートレド株式会社製)を用いて窒素ガス雰囲気下で700℃・1時間加熱することでシリコーンゴム成分を分解・除去する。弾性層4b中に針状フィラー以外に無機フィラーが入っていた場合、この分解後の残留物は、針状フィラーと無機フィラーが混在している状態である。   Next, the silicone rubber component is heated by heating the evaluation sample subjected to volume measurement at 700 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere using a thermogravimetric measurement device (trade name: TGA851e / SDTA, manufactured by METTLER TOLEDO). Disassemble and remove. When an inorganic filler is contained in the elastic layer 4b in addition to the acicular filler, the residue after the decomposition is in a state where the acicular filler and the inorganic filler are mixed.

この状態で25℃における体積を乾式自動密度計(商品名:アキュピック1330−1、株式会社島津製作所製)により測定する(以下、この体積をVaと記す)。その後、空気雰囲気下で700℃・1時間加熱することにより、針状フィラーが熱分解除去される。残った無機フィラーの25℃における体積を乾式自動密度計(商品名:アキュピック1330−1、株式会社島津製作所製)を測定する(以下、この体積をVbと記す)。これらの値を基に、次の式から針状フィラーの重量が求めることができる。   In this state, the volume at 25 ° C. is measured with a dry automatic densimeter (trade name: Accupic 1330-1, manufactured by Shimadzu Corporation) (hereinafter, this volume is referred to as Va). Thereafter, the needle-like filler is thermally decomposed and removed by heating at 700 ° C. for 1 hour in an air atmosphere. The volume of the remaining inorganic filler at 25 ° C. is measured with a dry automatic densimeter (trade name: Accupic 1330-1, manufactured by Shimadzu Corporation) (hereinafter, this volume is referred to as Vb). Based on these values, the weight of the needle filler can be obtained from the following equation.

針状フィラーの体積(体積%)={(Va−Vb)/Vall}×100
針状フィラーの平均長さは、上記シリコーンゴム成分加熱除去後の針状フィラーの顕微鏡観察による一般的な方法により、求める事ができる。
Volume (volume%) of acicular filler = {(Va−Vb) / Val} × 100
The average length of the acicular filler can be determined by a general method by microscopic observation of the acicular filler after the silicone rubber component is removed by heating.

針状フィラーの熱伝導率は熱拡散率と定圧比熱と密度から次の式で求めることができる。ここで、熱拡散率はレーザーフラッシュ法熱定数測定装置(商品名:TC−7000、アルバック理工株式会社製)による。定圧比熱は示差走査熱量測定装置(商品名:DSC823e、メトラートレド株式会社製)による。密度は乾式自動密度計(商品名:アキュピック1330−1、株式会社島津製作所製)による。   The thermal conductivity of the needle-like filler can be obtained from the thermal diffusivity, constant pressure specific heat, and density by the following formula. Here, the thermal diffusivity is measured by a laser flash method thermal constant measuring apparatus (trade name: TC-7000, manufactured by ULVAC-RIKO Inc.). The constant-pressure specific heat is determined by a differential scanning calorimeter (trade name: DSC823e, manufactured by METTLER TOLEDO). The density is determined by a dry automatic densimeter (trade name: Accupic 1330-1, manufactured by Shimadzu Corporation).

熱伝導率=熱拡散率×定圧比熱×密度
なお、本実施例の針状フィラーの含有量、平均長さ、熱伝導率は計5個の切断サンプルについての平均値を採用している。
Thermal conductivity = thermal diffusivity × constant pressure specific heat × density In addition, the average value for a total of five cut samples is adopted as the content, average length, and thermal conductivity of the needle-shaped filler of this example.

<空隙4b2>
弾性層4b中には、配向した針状フィラー4b1と空隙4b2とが共存する。発泡剤や、中空粒子等の空隙形成手段によっては針状フィラー4b1の配向阻害を起こす場合がある。針状フィラー4b1の配向状態は軸方向yの熱伝導率を支配するため配向が阻害されると非通紙部昇温を抑制する効果が低減することとなり好ましくない。
<Gap 4b2>
In the elastic layer 4b, oriented needle fillers 4b1 and voids 4b2 coexist. Depending on the foaming agent and the void forming means such as hollow particles, the orientation of the needle-like filler 4b1 may be inhibited. Since the orientation state of the needle-like filler 4b1 dominates the thermal conductivity in the axial direction y, if the orientation is hindered, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion is undesirably reduced.

一方、含水材料を用いて空隙を形成した場合には、共存する針状フィラーの配向阻害を低減できる。針状フィラー4b1の軸方向yへの配向と、空隙形成を両立できるメカニズムについては、明らかではないが、上記中空粒子のような硬い殻もなく、含水ゲル分散状態の径を小さくできるので、流動時の針状フィラーの配向阻害への影響が少ないと考えている。なお、強度や画質の観点から、空隙径は20μmより下回ることが好ましい。 On the other hand, when voids are formed using a water-containing material, it is possible to reduce the alignment inhibition of the coexisting acicular filler. Although it is not clear about the mechanism that can achieve both the orientation in the axial direction y of the needle-like filler 4b1 and the formation of voids, there is no hard shell such as the hollow particles, and the diameter of the dispersed hydrogel can be reduced. It is considered that there is little influence on the orientation inhibition of the needle-shaped filler at the time. In view of strength and image quality, the void diameter is preferably less than 20 μm.

弾性層4bの空隙率は、期待する立ち上がり時間短縮効果を得るために、また成型の容易性のために、20体積%以上70体積%以下が好適である。空隙率が高い方が立ち上がり時間短縮でき、より好ましくは30体積%以上70体積%以下である。   The porosity of the elastic layer 4b is preferably 20% by volume or more and 70% by volume or less in order to obtain the expected rise time shortening effect and for ease of molding. The higher the porosity, the shorter the rise time, and more preferably 30 volume% or more and 70 volume% or less.

弾性層4bの表面からの深さ500μmまでの領域の空隙率は以下の式によって求める事ができる。   The porosity of the region up to a depth of 500 μm from the surface of the elastic layer 4b can be obtained by the following equation.

まず、カミソリを用いて、弾性層4bの表面から深さ500μmまでの領域を任意の面で切断した。その25℃における体積を、液浸比重測定装置(SGM−6、メトラートレド株式会社製)により測定する(上記Vall)。次に、体積測定を行った評価サンプルを熱重量測定装置(商品名:TGA851e/SDTA、メトラートレド株式会社製)を用いて窒素ガス雰囲気下で700℃・1時間加熱する。これにより、シリコーンゴム成分を分解・除去する(以下、この時の重量減少をMpと記す)。
弾性層4b中に針状フィラー以外に無機フィラーが入っていた場合、この分解後の残留物は、針状フィラーと無機フィラーが混在している状態である。
First, a region from the surface of the elastic layer 4b to a depth of 500 μm was cut with an arbitrary surface using a razor. The volume at 25 ° C. is measured with an immersion specific gravity measuring device (SGM-6, manufactured by METTLER TOLEDO Co., Ltd.) (Val above). Next, the evaluation sample subjected to volume measurement is heated at 700 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere using a thermogravimetric measurement apparatus (trade name: TGA851e / SDTA, manufactured by METTLER TOLEDO). Thereby, the silicone rubber component is decomposed and removed (hereinafter, the weight loss at this time is referred to as Mp).
When an inorganic filler is contained in the elastic layer 4b in addition to the acicular filler, the residue after the decomposition is in a state where the acicular filler and the inorganic filler are mixed.

この状態で25℃における体積を乾式自動密度計(商品名:アキュピック1330−1、株式会社島津製作所製)により測定する(上記Va)。これらの値を基に、次の式から空隙量を求めることができる。なお、シリコーンポリマーの密度は0.97g/cm3として計算した(以下、この密度をρpと記す)。 In this state, the volume at 25 ° C. is measured with a dry automatic densimeter (trade name: Accupic 1330-1, manufactured by Shimadzu Corporation) (Va). Based on these values, the void amount can be obtained from the following equation. The density of the silicone polymer was calculated as 0.97 g / cm 3 (hereinafter, this density is referred to as ρp).

空隙量(体積%)=[{(Vall−(Mp×ρp+Va)}/Vall]×100
また、弾性層4bとしての空隙量は、弾性層4bから任意の面で切断し、上記と同様に測定できる。なお、本実施例の空隙量は、計5個の切断サンプルについての平均値を採用している。
Void volume (% by volume) = [{(Val− (Mp × ρp + Va)} / Val] × 100
The void amount as the elastic layer 4b can be measured in the same manner as described above by cutting the elastic layer 4b from an arbitrary surface. In addition, the average value about a total of five cut samples is employ | adopted for the space | gap amount of a present Example.

<導電性フッ素樹脂>
弾性層4bの周りの離型層4cは、耐熱性の高分子化合物として、主にフッ素樹脂が用いられる。一般に、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)、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)等が用いられる。上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からPFAが好ましい。
<Conductive fluororesin>
The release layer 4c around the elastic layer 4b is mainly made of fluororesin as a heat-resistant polymer compound. In general, tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), or the like is used. Of the materials listed above, PFA is preferable from the viewpoint of moldability and toner releasability.

離型層4cの導電性フッ素樹脂として、C9058(三井デュポンフロロケミカル製)、C9068(三井デュポンフロロケミカル製)、AP230AS(ダイキン工業株式会社製)等から製造された導電性PFAチューブを使用すると良い。また、三井・デュポンフロロケミカル(株)の350−J等をスプレーコートでPFAコーティングすると良い。   As the conductive fluororesin of the release layer 4c, a conductive PFA tube manufactured from C9058 (manufactured by Mitsui Dupont Fluorochemical), C9068 (manufactured by Mitsui Dupont Fluorochemical), AP230AS (manufactured by Daikin Industries, Ltd.) or the like may be used. . Also, it is preferable to apply 350-J of Mitsui / DuPont Fluorochemical Co., Ltd. with PFA coating by spray coating.

また、剥離放電跡の原因である定着フィルム3の表層の帯電状態を解消する(除電する)ため、離型層4cは導電性のフッ素樹脂が用いられる。上記例示列挙した材料中に、カーボンブラックなどの導電性フィラー(導電性カーボン)を分散させている。   Further, in order to eliminate the charge state of the surface layer of the fixing film 3 that causes the peeling discharge trace (to eliminate the charge), the release layer 4c is made of a conductive fluororesin. Conductive fillers (conductive carbon) such as carbon black are dispersed in the materials listed above.

表面抵抗値は、10Ω/□以上1012Ω/□以下が望ましい。導電性フィラーの含有量が大きすぎると離型性が低下するため、表面抵抗値は10Ω/□以上が望ましい。表面抵抗値が1012Ω/□を超えると定着フィルム3の表層の耐電状態を解消し難くなり、剥離放電跡が発生する。 The surface resistance is preferably 10 5 Ω / □ or more and 10 12 Ω / □ or less. If the content of the conductive filler is too large, the releasability is lowered. Therefore, the surface resistance value is desirably 10 5 Ω / □ or more. When the surface resistance value exceeds 10 12 Ω / □, it becomes difficult to eliminate the electric resistance state of the surface layer of the fixing film 3, and a peeling discharge trace is generated.

なお、離型層4cのフッ素樹脂の表面抵抗値を10Ω/□以上1012Ω/□以下にする方法として、イオン導電剤を添加しても良い。 Note that an ionic conductive agent may be added as a method of setting the surface resistance value of the fluororesin of the release layer 4c to 10 5 Ω / □ or more and 10 12 Ω / □ or less.

表面抵抗値は、導電性の離型層(樹脂表層)4cを加圧ローラ4から切り出し、軸方向yが長手になるように離型層4cから40mm×30mmで切り出だす。そして、高抵抗抵抗率計(商品名:ハイレスタUP MCP−HT450型、株式会社三菱化学アナリテック社製)、UAプローブを使用し、切り出した離型層4cの長手方向をDC500V印加で10秒間測定した。測定環境は、23±3℃、50±5%RHである。なお、本実施例の表面抵抗値は、計5個のサンプルについての平均値を採用している。   The surface resistance value is obtained by cutting out the conductive release layer (resin surface layer) 4c from the pressure roller 4 and cutting out from the release layer 4c at 40 mm × 30 mm so that the axial direction y is long. And using a high resistance resistivity meter (trade name: Hiresta UP MCP-HT450 type, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) and a UA probe, the longitudinal direction of the cut-off release layer 4c is measured for 10 seconds by applying DC500V. did. The measurement environment is 23 ± 3 ° C. and 50 ± 5% RH. In addition, the average value about a total of five samples is employ | adopted for the surface resistance value of a present Example.

(4)加圧ローラ4の製造方法
(4−1)液体組成物配合
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに上記の針状フィラー4b1と上記の含水材料を配合する。配合は、未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムと針状フィラー4b1と含水材料を所定の量を秤量し、遊星式の万能混合攪拌機など、公知のフィラー混合撹拌手段により混合物を分散させることが可能である。
(4) Manufacturing Method of Pressure Roller 4 (4-1) Liquid Composition Formulation The needle-shaped filler 4b1 and the water-containing material are blended with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Formulation is possible by weighing a predetermined amount of uncrosslinked addition-curing liquid silicone rubber, needle-like filler 4b1 and water-containing material, and dispersing the mixture by a known filler mixing and stirring means such as a planetary universal mixing and stirring machine. is there.

(4−2)液体組成物を用いた弾性層4bの成形
(4−2−1)金型
図8の(a)は本実施形態において加圧ローラ4の注型製造に用いる金型11の分解斜視図である。(b)は金型11を構成している中空金型5と一端側駒型6および他端側駒型7の縦断面図である。金型11は、円柱状の成形空間(以下、キャビティと記す)53を有する中空金型(中空円筒状金型、パイプ状筒型)5と、この中空金型5の一端側開口部51と他端側開口部52に対してそれぞれ装着される一端側駒型6および他端側駒型7とを有する。
(4-2) Molding of Elastic Layer 4b Using Liquid Composition (4-2-1) Mold FIG. 8 (a) shows the mold 11 used for casting production of the pressure roller 4 in this embodiment. It is a disassembled perspective view. (B) is a longitudinal sectional view of the hollow mold 5, the one end side piece mold 6 and the other end side piece mold 7 constituting the mold 11. The mold 11 includes a hollow mold (hollow cylindrical mold, pipe-shaped cylinder) 5 having a columnar molding space (hereinafter referred to as a cavity) 53, and one end side opening 51 of the hollow mold 5. It has the one end side piece type 6 and the other end side piece type 7 which are respectively attached to the other end side opening 52.

一端側駒型6は中空金型5のキャビティ53内に液状ゴムを注入するための駒型である。他端側駒型7はキャビティ53内への液状ゴムの注入に伴ってキャビティ53内から押し出される空気を排出させるための駒型である。   The one-end piece 6 is a piece for injecting liquid rubber into the cavity 53 of the hollow mold 5. The other end-side piece 7 is a piece for discharging the air pushed out from the cavity 53 as the liquid rubber is injected into the cavity 53.

図9の(a)は一端側駒型6の内面図(キャビティ側の端面図)、(b)は外面図(キャビティ側とは反対側の端面図)である。一端側駒型6の内面側中央部には基体4aの一端側の小径軸部4a−1が差し込まれる基体保持部としての中央穴6cが設けられている。また、外面側には円周孔(洞、凹部)6aが設けられている。そして、円周孔6aには外面側から内面側に至る液状ゴム混合物注入孔6bが円周に沿って複数個穿設されている。   9A is an inner view (end view on the cavity side) of the one-end piece 6 and FIG. 9B is an outer view (end view on the side opposite to the cavity side). A central hole 6c serving as a base body holding portion into which the small-diameter shaft portion 4a-1 on one end side of the base body 4a is inserted is provided in the central portion on the inner surface side of the one end piece 6. Further, a circumferential hole (sinus, recess) 6a is provided on the outer surface side. A plurality of liquid rubber mixture injection holes 6b extending from the outer surface side to the inner surface side are formed in the circumferential hole 6a along the circumference.

また、他端側駒型7の内面中央部(キャビティ側の端面中央部)には基体4aの他端側の小径軸部4a−2が差し込まれる基体保持部としての中央穴7cが設けられている。そして、内面側から外面側に至る排気孔7bが複数個穿設されている。   Further, a central hole 7c as a substrate holding portion into which the small-diameter shaft portion 4a-2 on the other end side of the substrate 4a is inserted is provided in the inner surface central portion (end surface central portion on the cavity side) of the other end side piece mold 7. Yes. A plurality of exhaust holes 7b extending from the inner surface side to the outer surface side are formed.

一端側駒型6は中空金型5の一端側開口部51に対して内面側を先にして嵌入し、内面側の円周縁部が開口部内周面の環状段部51aに突き当って受け止められるまで十分に挿入することで中空金型5の一端側に装着される。また、他端側駒型7は中空金型5の他端側開口部52に対して内面側を先にして嵌入し、内面側の円周縁部が開口部内周面の環状段部52aに突き当って受け止められるまで十分に挿入することで中空金型5の他端側に装着される。   The one-end-side piece 6 is fitted into the one-end-side opening 51 of the hollow mold 5 with the inner surface first, and the inner peripheral edge of the inner-edge is abutted against and received by the annular step 51a on the inner peripheral surface of the opening. Until the hollow mold 5 is fully inserted. The other end piece mold 7 is fitted to the other end side opening 52 of the hollow mold 5 with the inner surface side first, and the inner peripheral edge of the circular peripheral edge projects into the annular step 52a on the inner peripheral surface of the opening. The hollow mold 5 is mounted on the other end side by being sufficiently inserted until it is received.

(4−2−2)金型に対する基体の設置
基体4aは、弾性層4bが形成される部分に予め公知のプライマー処理を行った。プライマー処理を行わずに弾性層4bと基体4aが層間接着する場合は、プライマーを用いなくても良い。
(4-2-2) Placement of Base on Mold A base 4a was previously subjected to a known primer treatment on the portion where the elastic layer 4b is formed. When the elastic layer 4b and the substrate 4a are adhered to each other without performing the primer treatment, the primer may not be used.

図10の(a)のように、中空金型5の一端側開口部51に対して一端側駒型6を装着する。次に、(b)のように、中空金型5の他端側開口部52から上記の基体4aを、一端側の小径軸部4a−1の側を先にして挿入し、一端側駒型6の内面側の中央穴6cに対して小径軸部4a−1を差し込んで支持させる。次に、(c)のように、中空金型5の他端側開口部52に対して他端側駒型7を、内面側の中央穴7cに基体4aの他端側の小径軸部4a−2を差し込んで支持させた状態にして装着する。   As shown in FIG. 10A, the one end piece 6 is attached to the one end opening 51 of the hollow mold 5. Next, as shown in (b), the base body 4a is inserted from the other end side opening 52 of the hollow mold 5 with the small diameter shaft portion 4a-1 on the one end side first, and the one end piece type is formed. The small-diameter shaft portion 4a-1 is inserted into and supported by the central hole 6c on the inner surface side. Next, as shown in (c), the other end piece die 7 is inserted into the other end side opening 52 of the hollow mold 5, and the small diameter shaft portion 4a on the other end side of the base 4a is inserted into the central hole 7c on the inner surface side. -2 is inserted and supported.

これにより、基体4aが、その一端側と他端側の小径軸部4a−1と4a−2がそれぞれ一端側駒型6と他端側駒型7の中央穴6cと7cに支持されて金型5の円柱状のキャビティ53の円柱中央部に同心に位置が決められて保持される。そして、円柱状のキャビティ53の円柱成形面(内周面)53aと基体4aの外面(外周面)4a−3との間には基体4aの外周りに所定の厚さのゴム弾性層4bを注型成形するための間隙8が形成される。   Thus, the base 4a is supported by the small-diameter shaft portions 4a-1 and 4a-2 on one end side and the other end side thereof in the center holes 6c and 7c of the one end side piece 6 and the other end piece 7 respectively. The position is determined concentrically and held in the center of the column of the columnar cavity 53 of the mold 5. A rubber elastic layer 4b having a predetermined thickness is provided between the cylindrical molding surface (inner peripheral surface) 53a of the cylindrical cavity 53 and the outer surface (outer peripheral surface) 4a-3 of the base body 4a on the outer periphery of the base body 4a. A gap 8 for casting is formed.

なお、金型11のキャビティ53に対する基体4aの設置は上記の手順に限られない。中空金型5、基体4a、一端側駒型6、他端側駒型7が最終的に図10の(c)のように組み立てられればよい。   In addition, installation of the base 4a with respect to the cavity 53 of the mold 11 is not limited to the above procedure. The hollow mold 5, the base 4a, the one end side piece mold 6, and the other end side piece mold 7 may be finally assembled as shown in FIG.

(4−2−3)液体組成物層成形工程
上記のようにキャビティ53内に基体4aを設置した金型11を、図11のように、一端側駒型6側を下側とし他端側駒型7を上側として、対向する下側治具12と上側治具13との間に縦姿勢の状態で押さえ込ませて固定して保持させる。金型11の一端側駒型(以下、下部駒型と記す)6側は下側治具12の受け穴12aに嵌入して受け止められている。金型11の他端側駒型(以下、上部駒型と記す)7側は上側治具13の受け穴13aに嵌入して受け止められている。
(4-2-3) Liquid Composition Layer Molding Step As shown in FIG. 11, the mold 11 having the base 4a installed in the cavity 53 as shown in FIG. With the piece 7 as the upper side, it is pressed and fixed in a vertical posture between the opposed lower jig 12 and upper jig 13 and held. One end side piece type (hereinafter referred to as a lower piece type) 6 side of the mold 11 is received and received in a receiving hole 12 a of the lower jig 12. The other end piece type (hereinafter referred to as the upper piece type) 7 side of the mold 11 is fitted into the receiving hole 13 a of the upper jig 13 and received.

即ち、金型11は、円柱状のキャビティ53の円柱軸線を縦向きとし、かつ注入孔6bが配設されている側を下側とした姿勢状態で下側治具12と上側治具13との間に固定保持されて注型工程が行われる。下側治具12の受け穴12aの中央部には液体組成物注入口12bが穿設されている。注入口12bには外部の液体組成物供給装置14の液体組成物供給管14aは接続されている。上側治具13の受け穴13aの中央部には排気口13bが穿設されている。   That is, the mold 11 has the lower jig 12 and the upper jig 13 in a posture in which the cylindrical axis of the cylindrical cavity 53 is oriented vertically and the side on which the injection hole 6b is disposed is the lower side. The casting process is performed while being fixedly held between the two. A liquid composition inlet 12b is formed at the center of the receiving hole 12a of the lower jig 12. A liquid composition supply pipe 14a of an external liquid composition supply device 14 is connected to the injection port 12b. An exhaust port 13 b is formed in the center of the receiving hole 13 a of the upper jig 13.

供給装置14が駆動されることで、前記(1)項の液体組成物が供給管14aを通して下側治具12の注入口12bから受け穴12aに入り、受け穴12aと下部駒型6の外面側の円周孔6aとで構成される空間部に充填される。引き続く液体組成物の供給に伴ってその充填液体組成物が円周孔6aの円周に沿って複数個穿設されている注入孔6bを通って下部駒型6の外面側から内面側に流れる。そして、キャビティ53の円柱成形面53aと基体4aの外面4a−3との間に形成される隙間8に対して注入される。   When the supply device 14 is driven, the liquid composition of the item (1) enters the receiving hole 12a from the inlet 12b of the lower jig 12 through the supply pipe 14a, and the outer surface of the receiving hole 12a and the lower piece mold 6 The space portion formed by the circumferential hole 6a on the side is filled. As the liquid composition is subsequently supplied, the filled liquid composition flows from the outer surface side to the inner surface side of the lower piece mold 6 through a plurality of injection holes 6b formed along the circumference of the circumferential hole 6a. . And it inject | pours with respect to the clearance gap 8 formed between the cylindrical molding surface 53a of the cavity 53, and the outer surface 4a-3 of the base | substrate 4a.

更に引き続く液体組成物の供給に伴って間隙8に対する液体組成物の注入が下から上に進行していく。間隙8に存在している空気は間隙8に対する液体組成物の下から上への注入に伴って間隙8内を下から上へ押し上げられて間隙8内から上部駒型7の排気孔7bおよび上側治具13の排気口13bを通って金型11の外に出ていく。   As the liquid composition is further supplied, the liquid composition is injected into the gap 8 from the bottom to the top. The air present in the gap 8 is pushed up from the bottom to the top in accordance with the injection of the liquid composition into the gap 8 from the bottom to the top. It goes out of the mold 11 through the exhaust port 13 b of the jig 13.

下部駒型6の各注入孔6bから隙間8への液体組成物の注入は隙間8の円周方向において平均的になされる。かつ、基体4aが上下駒型6、7によりキャビティ53の円柱中央部に同心に固定された状態であって、基体4aが液体組成物が注入されることにより移動することがなく、偏肉を生ぜず間隙8を過不足なく液体組成物で充填させることができる。   The liquid composition is injected from the respective injection holes 6 b of the lower piece mold 6 into the gap 8 on the average in the circumferential direction of the gap 8. In addition, the base body 4a is concentrically fixed to the cylindrical central portion of the cavity 53 by the upper and lower piece molds 6 and 7, and the base body 4a does not move when the liquid composition is injected, and the uneven thickness is reduced. The gap 8 can be filled with the liquid composition without excess or deficiency.

上記のようにして、基体4aを配置した金型に、液体組成物を軸方向yと周方向xに流動を与えながら注型する。この液体組成物の注型の流動により、液体組成物に含まれる針状フィラー4b1の多くは液体組成物の流れに従って、基体4aの軸方向yつまり加圧ローラ4の長手方向に配向される。これにより、加圧ローラ4の軸方向yと周方向x(以降、軸方向yと周方向xを合わせて加圧ローラ4の面方向xyとも記す)の熱伝導率が効果的に高まる。   As described above, the liquid composition is cast into the mold on which the substrate 4a is disposed while flowing in the axial direction y and the circumferential direction x. Due to the casting flow of the liquid composition, most of the needle-like fillers 4b1 included in the liquid composition are oriented in the axial direction y of the substrate 4a, that is, in the longitudinal direction of the pressure roller 4 according to the flow of the liquid composition. This effectively increases the thermal conductivity in the axial direction y and the circumferential direction x of the pressure roller 4 (hereinafter, the axial direction y and the circumferential direction x are also referred to as the surface direction xy of the pressure roller 4).

金型11に対する液体組成物の注入は、少なくとも、隙間8が液体組成物で十分に満たされるまで行う。上部駒型7の排気孔7bは液体組成物で十分に充満させる必要はない。なお、液体組成物を軸方向yに流動を与えながら層形成できる方法であれば液体組成物層成形方法は上記の方法に限定されない。   The liquid composition is injected into the mold 11 at least until the gap 8 is sufficiently filled with the liquid composition. The exhaust hole 7b of the upper piece 7 need not be sufficiently filled with the liquid composition. Note that the liquid composition layer forming method is not limited to the above method as long as the layer can be formed while applying a flow to the liquid composition in the axial direction y.

(4−2−4)シリコーンゴム成分架橋硬化工程
液体組成物注型後(注型工程の終了後)、金型11を上下の治具12、13から外す。このとき、金型11内の液体組成物が下部駒型6や上部駒型7の外側開口部から流出しないように下部駒型6と上部駒型7の外側開口部を盲板などの取り付けにより密閉する。そして、金型11を密閉した状態で、水の沸点以下の温度で5分〜120分熱処理し、シリコーンゴム成分を架橋硬化する。熱処理温度としては、60〜90℃が望ましい。密閉下であるので、含水材料中の水分を保持したまま、シリコーンゴム成分を架橋硬化させることができる。
(4-2-4) Silicone rubber component cross-linking curing step After casting the liquid composition (after completion of the casting step), the mold 11 is removed from the upper and lower jigs 12 and 13. At this time, the outer openings of the lower piece mold 6 and the upper piece mold 7 are attached by attaching a blind plate or the like so that the liquid composition in the mold 11 does not flow out from the outer openings of the lower piece mold 6 and the upper piece mold 7. Seal. And in the state which sealed the metal mold | die 11, it heat-processes for 5 minutes-120 minutes at the temperature below the boiling point of water, and a silicone rubber component is bridge | crosslinked and hardened. As heat processing temperature, 60-90 degreeC is desirable. Since it is hermetically sealed, the silicone rubber component can be crosslinked and cured while retaining moisture in the water-containing material.

(4−2−5)脱型工程
金型11を適宜、水冷や空冷を行った後、架橋硬化後の液体組成物層が積層された基体4aを脱型する。
(4-2-5) Demolding Step After appropriately cooling the mold 11 with water or air, the substrate 4a on which the liquid composition layer after crosslinking and curing is laminated is demolded.

脱型は、中空金型5の一端側開口部51と他端側開口部52から下部駒型6と上部駒型7をそれぞれ取り外す。この取り外しは、中空金型5内の架橋硬化後の液体組成物層の端面と下部駒型6と上部駒型7側の孔6bと7b内の架橋硬化後の液体組成物層との会合部(連接部)の結合強度に抗してなされる。そして、中空金型5内から架橋硬化後の液体組成物層が積層された基体4aを抜き出すことでなされる。   In the demolding, the lower piece mold 6 and the upper piece mold 7 are respectively removed from the one end side opening 51 and the other end side opening 52 of the hollow mold 5. The removal is performed by the end face of the liquid composition layer after the cross-linking curing in the hollow mold 5 and the meeting portion of the liquid composition layer after the cross-linking hardening in the holes 6b and 7b on the lower piece mold 6 and the upper piece mold 7 side. This is done against the bonding strength of the (joining part). And it is made by extracting the base | substrate 4a with which the liquid composition layer after bridge | crosslinking hardening was laminated | stacked from the inside of the hollow metal mold | die 5. FIG.

必要に応じて、架橋硬化後の液体組成物層の一端側端面と他端側端面に残存するバリや不整部を除去する整形処理をする。   If necessary, a shaping process is performed to remove burrs and irregularities remaining on one end face and the other end face of the liquid composition layer after crosslinking and curing.

(4−2−6)脱水工程
基体4aに積層した架橋硬化後の液体組成物層を加熱処理により脱水し、空隙4b2を形成する(ゴムが架橋してなる層から含水材料中の水分を蒸発させ、多孔質の弾性層を形成する工程)。熱処理条件としては、100℃〜250℃、1〜5時間が望ましい。
(4-2-6) Dehydration Step The liquid composition layer after crosslinking and curing laminated on the substrate 4a is dehydrated by heat treatment to form voids 4b2 (water in the water-containing material is evaporated from the layer formed by crosslinking the rubber) And a step of forming a porous elastic layer). As heat processing conditions, 100 to 250 degreeC and 1 to 5 hours are desirable.

この脱水工程により、基体4aに積層した架橋硬化後の液体組成物層が、水分の蒸発にて、針状フィラー4b1と空隙部4b2とを含む多孔質弾性層4bとなる。弾性層4bに空隙4b2を形成することで、加圧ローラ4の厚み方向zの熱伝導率が低減する効果が得られる。また、熱容量も小さくすることができる。一方、面方向xyの熱伝導率については針状フィラー4b1が熱伝導パスとなり、厚み方向zに比較して、熱伝導率が高く維持される。   By this dehydration step, the liquid composition layer after cross-linking and curing laminated on the substrate 4a becomes a porous elastic layer 4b including needle fillers 4b1 and voids 4b2 by evaporation of moisture. By forming the gap 4b2 in the elastic layer 4b, an effect of reducing the thermal conductivity in the thickness direction z of the pressure roller 4 can be obtained. Also, the heat capacity can be reduced. On the other hand, for the thermal conductivity in the plane direction xy, the needle-like filler 4b1 serves as a thermal conduction path, and the thermal conductivity is maintained higher than that in the thickness direction z.

以上により、面方向xyについては熱伝導率が高く、厚み方向zについては面方向xyよりも熱伝導率が低い弾性層4bを形成することが可能となる。   As described above, the elastic layer 4b having a high thermal conductivity in the plane direction xy and a lower thermal conductivity in the thickness direction z than in the plane direction xy can be formed.

(4−2−7)離型層4cの積層工程
接着剤を用いて、弾性層4b上に離型層4cである導電性フッ素樹脂製チューブを被覆し、一体化する。接着剤を用いずに弾性層4bと離型層4cが層間接着する場合は、接着剤を用いなくても良い。離型層4cの厚さは加圧用回転体4に充分な離型性を付与することができる厚さであれば特に限定されないが例えば5〜50μmである。
(4-2-7) Lamination Step of Release Layer 4c Using an adhesive, a conductive fluororesin tube as the release layer 4c is coated on the elastic layer 4b and integrated. In the case where the elastic layer 4b and the release layer 4c are adhered to each other without using an adhesive, it is not necessary to use an adhesive. The thickness of the release layer 4c is not particularly limited as long as the release layer 4c can impart sufficient release properties to the pressurizing rotating body 4, but is, for example, 5 to 50 μm.

特には、5μm以上20μm未満が望ましい。膜厚が5μm未満だと、通紙により離型層4cが削れて、想定寿命前に弾性層4bが露出し、トナーが付着して画像不良を発生させるおそれがある。また、離型層4cを構成しているフッ素樹脂は熱伝導率が低いため、20μm以上だと、加熱部材としての定着フィルム3からの熱を弾性層4bに伝えにくくなる。そのため、非通紙部昇温抑制効果が低くなると共に熱容量も増えてしまうため、立ち上がり時間も遅くなるおそれがある。   In particular, 5 μm or more and less than 20 μm is desirable. If the film thickness is less than 5 μm, the release layer 4c may be scraped by passing paper, and the elastic layer 4b may be exposed before the expected life, and toner may adhere to cause image defects. Further, since the fluororesin constituting the release layer 4c has a low thermal conductivity, if it is 20 μm or more, it becomes difficult to transfer heat from the fixing film 3 as a heating member to the elastic layer 4b. Therefore, the effect of suppressing the temperature rise at the non-sheet passing portion is lowered and the heat capacity is increased, so that the rise time may be delayed.

なお、離型層4cは工程の最後に形成することは必ずしも必要ではない。図12のように、予め金型5の内面(成形面)に離型層となるべきチューブ4cを配置する。そしてこの金型5内に図9の要領で基体4aを配置する。この状態において金型11内に液体組成物を注型する方法によっても離型層4cを積層できる。また、弾性層4bを形成した後に、離型層4cをフッ素樹脂材のコーティング等の公知の方法によって形成することも可能である。   It is not always necessary to form the release layer 4c at the end of the process. As shown in FIG. 12, a tube 4 c to be a release layer is disposed on the inner surface (molding surface) of the mold 5 in advance. Then, the base body 4a is arranged in the mold 5 as shown in FIG. In this state, the release layer 4c can also be laminated by a method of casting the liquid composition into the mold 11. Further, after forming the elastic layer 4b, the release layer 4c can be formed by a known method such as coating with a fluororesin material.

ここで、下部駒型6と上部駒型7は、それらの接液面に予め離型剤を塗布しておき、脱型後にそれらの駒型側に残る硬化ゴムを取り除く処理をして再使用する。離型剤を塗布しておけば、それらの駒型側に残る硬化ゴムの取り除き処理は容易である。中空金型5の成形面53aにも予め離型剤を塗布することで、ゴム硬化後の脱型が容易となる。また、注型工程において、金型11は横向き姿勢や上下逆向き姿勢でも構わない。ただし、横向き姿勢や上下逆向き姿勢では液体組成物注入時に空気を噛み込む恐れがあるため、注入側を下側に配置する形態が好ましい。   Here, the lower piece mold 6 and the upper piece mold 7 are reused by applying a release agent to the wetted surfaces in advance and removing the cured rubber remaining on the piece mold side after demolding. To do. If a release agent is applied, it is easy to remove the cured rubber remaining on the piece-shaped side. By applying a release agent to the molding surface 53a of the hollow mold 5 in advance, it is easy to remove the mold after the rubber is cured. Further, in the casting step, the mold 11 may be in a lateral orientation or an upside down orientation. However, since there is a possibility that air may be taken in at the time of injecting the liquid composition in the horizontal orientation or the upside-down orientation, the configuration in which the injection side is arranged on the lower side is preferable.

(5)弾性層4bの熱伝導率
加圧ローラ4を構成する弾性層4bは、以下に記した特徴を有しているために、非通紙部昇温抑制しつつ、立ち上がり時間短縮を実現することができる。
(5) Thermal conductivity of the elastic layer 4b Since the elastic layer 4b constituting the pressure roller 4 has the following characteristics, the rise time is shortened while suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion. can do.

(軸方向熱伝導率λ1と厚み方向熱伝導率λ2の比)
弾性層4bは、軸方向熱伝導率λ1と厚み方向熱伝導率λ2の比λ1/λ2(以下、この比をαと記す)が6〜900である。即ち、針状フィラー4b1は、弾性層4bの長手方向の熱伝導率λ1が弾性層4bの厚み方向の熱伝導率λ2に対して6倍以上、900倍以下となるように弾性層の層中において配向している。
(Ratio of axial direction thermal conductivity λ1 and thickness direction thermal conductivity λ2)
The elastic layer 4b has a ratio λ1 / λ2 between the axial direction thermal conductivity λ1 and the thickness direction thermal conductivity λ2 (hereinafter, this ratio is expressed as α) of 6 to 900. That is, the needle-like filler 4b1 is formed in the elastic layer so that the thermal conductivity λ1 in the longitudinal direction of the elastic layer 4b is 6 to 900 times the thermal conductivity λ2 in the thickness direction of the elastic layer 4b. Is oriented.

熱伝導率比αが6以下だと非通紙部昇温抑制の効果が十分に得られない場合がある。また、900倍以上にするためには針状フィラー量や空隙が増え、加工成形が困難である。熱伝導率比が高ければ高いほど、軸方向yに熱を均一にしつつ、厚み方向zへの熱の逃げを抑制するので、非通紙部昇温を抑制しつつ、立ち上がり時間短縮するには好適である。   If the thermal conductivity ratio α is 6 or less, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion may not be sufficiently obtained. Moreover, in order to make it 900 times or more, the amount of acicular fillers and a space | gap increase, and processing shaping | molding is difficult. The higher the thermal conductivity ratio, the more uniform the heat in the axial direction y and the more the heat escape in the thickness direction z is suppressed. Is preferred.

なお、熱伝導率比αは以下のように求めることができる。まず、加圧ローラ4から弾性層4bの切り出しサンプル4bs(図4)を剃刀で切りだした。次に、以下のような方法によって、幅方向熱伝導率λ1と厚み方向熱伝導率λ2を測定し、各々測定5回行い、平均値を用いて、その比を算出した。   The thermal conductivity ratio α can be obtained as follows. First, a cut sample 4bs (FIG. 4) of the elastic layer 4b was cut from the pressure roller 4 with a razor. Next, the width direction thermal conductivity λ1 and the thickness direction thermal conductivity λ2 were measured by the following method, each measurement was performed five times, and the ratio was calculated using an average value.

図6を用いて、弾性層4bの軸方向熱伝導率λ1及び厚み方向熱伝導率λ2の測定について説明する。図6は、周方向(15mm)×幅方向(15mm)×厚み(弾性層厚み)に切り出したサンプル4bsを重ね合わせて、厚みが約15mmになるよう作成した熱伝導率評価用試料である。軸方向熱伝導率λ1を測定する際は図6に示すように厚さ0.07mm、幅10mmのテープTAで被測定試料を固定した。次に被測定面の平面度を揃えるために剃刀にて被測定面及び被測定面裏面をカットする。   The measurement of the axial direction thermal conductivity λ1 and the thickness direction thermal conductivity λ2 of the elastic layer 4b will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a sample for thermal conductivity evaluation prepared by superposing samples 4bs cut in the circumferential direction (15 mm) × width direction (15 mm) × thickness (elastic layer thickness) so that the thickness becomes about 15 mm. When measuring the axial thermal conductivity λ1, as shown in FIG. 6, the sample to be measured was fixed with a tape TA having a thickness of 0.07 mm and a width of 10 mm. Next, in order to make the measured surface flat, the measured surface and the measured surface back surface are cut with a razor.

そして、この被測定試料を2セット用意して、センサSを被測定試料で挟み、測定を行う。測定はホットディスク法熱物性測定装置TPA−501(京都電子工業株式会社製)を使用した異方熱伝導率測定である。厚み方向熱伝導率λ2の測定は、上記と同様の方法で被測定試料の向きを変えて測定した。   Then, two sets of the sample to be measured are prepared, the sensor S is sandwiched between the samples to be measured, and measurement is performed. The measurement is anisotropic thermal conductivity measurement using a hot disk method thermophysical property measuring apparatus TPA-501 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.). The thickness direction thermal conductivity λ2 was measured by changing the direction of the sample to be measured by the same method as described above.

《実施例》
基体4aはφ22.8(mm)且つゴム積層部分の軸長さが320mmの鉄製芯金を使用した。含水材料はレオジック250H(東亜合成株式会社製)に水を含水させたものである。レオジック250Hの量は含水材料に対して1wt%で調整した。離型層4cは、表面抵抗値104Ω/□、105Ω/□、1010Ω/□、1012Ω/□、1013Ω/□の厚さ40μmの導電性PFAチューブ(グンゼ株式会社製)を使用した。針状フィラー4b1は、以下に示したピッチ系炭素繊維を使用した。
"Example"
As the substrate 4a, an iron cored bar having a diameter of 22.8 (mm) and a rubber laminated portion having an axial length of 320 mm was used. The water-containing material is obtained by adding water to Rheosic 250H (manufactured by Toagosei Co., Ltd.). The amount of Rheological 250H was adjusted to 1 wt% with respect to the water-containing material. The release layer 4c is composed of a conductive PFA tube having a surface resistance of 10 4 Ω / □, 10 5 Ω / □, 10 10 Ω / □, 10 12 Ω / □, 10 13 Ω / □, and a thickness of 40 μm (Gunze Co., Ltd.). Used). The needle-like filler 4b1 used pitch-based carbon fibers shown below.

<商品名:XN−100−05M(日本グラファイトファイバー(株)製)>
平均繊維直径D:9μm
平均繊維長L:50μm
熱伝導率:900W/(m・K)
この針状フィラーを以下、100−05Mと記す。
<Product Name: XN-100-05M (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.)>
Average fiber diameter D: 9 μm
Average fiber length L: 50 μm
Thermal conductivity: 900W / (m · K)
This acicular filler is hereinafter referred to as 100-05M.

<商品名:XN−100−15M(日本グラファイトファイバー(株)製)>
平均繊維直径D:9μm
平均繊維長L:150μm
熱伝導率:900W/(m・K)
この針状フィラーを以下、100−15Mと記す。
<Product Name: XN-100-15M (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.)>
Average fiber diameter D: 9 μm
Average fiber length L: 150 μm
Thermal conductivity: 900W / (m · K)
This acicular filler is hereinafter referred to as 100-15M.

<商品名:XN−100−01Z(日本グラファイトファイバー(株)製)>
平均繊維直径D:9μm
平均繊維長L:1000μm
熱伝導率:900W/(m・K)
この針状フィラーを以下、100−01Zと記す。
<Product Name: XN-100-01Z (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.)>
Average fiber diameter D: 9 μm
Average fiber length L: 1000 μm
Thermal conductivity: 900W / (m · K)
This acicular filler is hereinafter referred to as 100-01Z.

なお、本実施例では、弾性層4bと基体4a間、弾性層4bと離型層4c間を以下の材料によって、接着を行っている。弾性層4bと基体4a間の接着には「DY39−051」(商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製)のA液およびB液、弾性層4bと離型層4cの接着には「SE1819CV」(商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製)のA液およびB液を使用した。   In the present embodiment, the elastic layer 4b and the substrate 4a are bonded together, and the elastic layer 4b and the release layer 4c are bonded using the following materials. For bonding between the elastic layer 4b and the substrate 4a, liquids A and B of “DY39-051” (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), and “SE1819CV” for bonding the elastic layer 4b and the release layer 4c. Liquid A and liquid B (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) were used.

また、液体組成物配合工程では、万能混合撹拌機を使用しており、シリコーンゴム成分の硬化工程では熱風オーブン内90℃、1時間の条件で熱処理を行った。弾性層4bの形成工程は前記の内径30(mm)のパイプ状筒型を使用した。さらに、脱水工程では、熱風オーブン内200℃、4時間の条件で熱処理を行った。   In the liquid composition blending step, a universal mixing stirrer was used, and in the silicone rubber component curing step, heat treatment was performed in a hot air oven at 90 ° C. for 1 hour. In the formation process of the elastic layer 4b, the pipe-shaped cylindrical shape having the inner diameter of 30 (mm) was used. Furthermore, in the dehydration process, heat treatment was performed in a hot air oven at 200 ° C. for 4 hours.

(実施例1)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−05M」を5体積%、含水材料を20体積%混合した。次に、内部に基体4aを設置済みのパイプ状筒型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層4bを形成した。さらに、離型層4cは、接着剤を用いて弾性層4b上に厚さ40μmの表面抵抗値1010Ω/□の導電性PFAフッ素樹脂チューブを被覆した。このようにして、実施例1の加圧ローラ4を得た。
Example 1
5% by volume of needle-like filler “100-05M” and 20% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer was poured into a pipe-shaped cylinder having a base 4a installed therein, and an elastic layer 4b was formed through the steps of crosslinking, demolding, and dehydration. Further, the release layer 4c was coated with a conductive PFA fluororesin tube having a surface resistance of 10 10 Ω / □ having a thickness of 40 μm on the elastic layer 4b using an adhesive. Thus, the pressure roller 4 of Example 1 was obtained.

(実施例2〜7)
実施例1と同様の方法で、表1に示した処方により、実施例2〜7の加圧ローラ4をそれぞれ得た。
(Examples 2 to 7)
In the same manner as in Example 1, the pressure rollers 4 of Examples 2 to 7 were obtained according to the formulations shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1と同様な方法で、上記に挙げた液体組成物ではなく、弾性層4bに熱伝導率0.4W/(m・K)の付加硬化型シリコーンゴムを使用する。そして、厚さ40μmの表面抵抗値1010Ω/□の導電性PFAフッ素樹脂チューブ用いて、比較例1の加圧ローラ4を得た。
(Comparative Example 1)
In the same manner as in Example 1, an addition-curable silicone rubber having a thermal conductivity of 0.4 W / (m · K) is used for the elastic layer 4b instead of the liquid composition listed above. And the pressure roller 4 of the comparative example 1 was obtained using the electroconductive PFA fluororesin tube with a surface resistance value of 10 10 Ω / □ having a thickness of 40 μm.

(比較例2、3)
実施例1と同様な方法で、針状フィラー「100−05M」を5体積%、含水材料を20体積%混合した液体組成物を使用する。そして、厚さ40μmの表面抵抗値104Ω/□の導電性PFAフッ素樹脂チューブと、厚さ40μmの表面抵抗値1013Ω/□の導電性PFAフッ素樹脂チューブを用いて、比較例2と3の加圧ローラ4を得た。
(Comparative Examples 2 and 3)
In the same manner as in Example 1, a liquid composition in which 5% by volume of acicular filler “100-05M” and 20% by volume of a hydrous material is mixed is used. Then, using a conductive PFA fluororesin tube having a surface resistance of 10 4 Ω / □ having a thickness of 40 μm and a conductive PFA fluororesin tube having a surface resistance of 10 13 Ω / □ having a thickness of 40 μm, 3 pressure rollers 4 were obtained.

(比較例4)
実施例1と同様な方法で、針状フィラー「100−01Z」を45体積%、含水材料を45体積%混合した液体組成物を使用した場合では、成形上困難であり、評価に適した比較例4の加圧ローラ4を得ることができなかった。
(Comparative Example 4)
In the same manner as in Example 1, when a liquid composition in which 45% by volume of the needle-like filler “100-01Z” and 45% by volume of the water-containing material were used, it was difficult to mold and a comparison suitable for evaluation The pressure roller 4 of Example 4 could not be obtained.

(比較例5)
実施例1と同様な方法で、針状フィラー「100−05M」を5体積%、含水材料を80体積%混合した液体組成物を使用した場合では、成形上困難であり、評価に適した本比較例5の加圧ローラ4を得ることができなかった。
(Comparative Example 5)
When a liquid composition in which 5% by volume of the needle-like filler “100-05M” and 80% by volume of a water-containing material are used in the same manner as in Example 1, molding is difficult and this is suitable for evaluation. The pressure roller 4 of Comparative Example 5 could not be obtained.

(6)評価方法
<非通紙部昇温度>
非通紙部昇温評価には、上記方法にて作製した実施例1〜7、比較例1〜3の加圧ローラ4をそれぞれ搭載した図1に記載のフィルム加熱方式の定着装置Aを使用した。定着装置Aに搭載された加圧ローラ4の周速度を234mm/secとなるように調整し、ヒータ温度を230℃に設定した。温度15℃、湿度15%の環境下において、定着装置Aのニップ部Nに用紙Pとして通紙した紙は坪量が75g/m2のLTR横サイズ紙(用紙の長辺が用紙搬送方向Qに対して垂直に位置している状態)である。
(6) Evaluation method <Non-paper passing portion temperature rise>
The film heating type fixing device A shown in FIG. 1 on which the pressure rollers 4 of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 prepared by the above method are mounted is used for the non-sheet passing portion temperature rise evaluation. did. The peripheral speed of the pressure roller 4 mounted on the fixing device A was adjusted to be 234 mm / sec, and the heater temperature was set to 230 ° C. In an environment where the temperature is 15 ° C. and the humidity is 15%, the paper that has passed through the nip portion N of the fixing device A as paper P is LTR horizontal size paper having a basis weight of 75 g / m 2 (the long side of the paper is the paper transport direction Q). In a state of being perpendicular to the).

連続500枚通紙した時の非通紙領域(LTR横サイズ紙が通過しない領域)のフィルム3の表面の温度を株式会社アピステ製 赤外線サーモグラフィFSV−7000Sを用いて測定した。   The temperature of the surface of the film 3 in the non-sheet-passing region (region where LTR horizontal size paper does not pass) when 500 sheets are continuously passed was measured using an infrared thermography FSV-7000S manufactured by Apiste Co., Ltd.

<立ち上がり時間>
立ち上がり時間の評価には、上記の定着装置Aに、通紙を行わない空回転状態において、ヒータスイッチが入ってから、定着フィルム3の表面温度が180℃になるまでの時間を測定した。
<Rise time>
For the evaluation of the rise time, the time from when the heater switch was turned on to when the surface temperature of the fixing film 3 reached 180 ° C. was measured in the above-described fixing device A in an idling state where no paper was passed.

<剥離放電跡>
剥離放電跡評価には、上記方法にて作製した実施例1〜7、比較例1〜3の加圧ローラ4をそれぞれ搭載した図1に記載のフィルム加熱方式の定着装置Aを使用した。加圧ローラ4の周速度を234mm/secとなるように調整した。
<Peeling discharge trace>
For the evaluation of the peeling discharge trace, the film heating type fixing device A shown in FIG. 1 on which the pressure rollers 4 of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 prepared by the above method were mounted was used. The peripheral speed of the pressure roller 4 was adjusted to be 234 mm / sec.

用紙Pとしては、坪量が209g/m2のA4横サイズ(用紙の長辺が用紙搬送方向Qに対して垂直に位置している状態)のカット紙と、坪量が220g/m2のLTR横サイズのカット紙を用いた。 The sheet P, the basis weight and the cut sheets of A4 horizontal size of 209 g / m 2 (state where the long side of the paper is positioned perpendicular to the sheet conveyance direction Q), basis weight of 220 g / m 2 LTR horizontal size cut paper was used.

試験環境は、室温23℃湿度15%で行った。画像形成装置と用紙を低湿環境に十分に放置後に、まずA4用紙を100枚連続で通紙した(定着フィルムの通紙領域の電位を一定にさせた)。その後、ハーフトーン画像でLTR用紙を5枚連続通紙した。5枚目の画像上での、スジ、グロスムラ等の画像不良の有無を5人で確認した。
一人も画像不良の指摘が無ければAとした。一人画像不良の指摘があればBとした。二人画像不良の指摘があればCとした。三人画像不良の指摘があればDとした。このようなランク分けにおいて、Dは明確に画像不良があるとして、剥離オフセットによる画像不良が起きていると判断した。
The test environment was a room temperature of 23 ° C. and a humidity of 15%. After the image forming apparatus and the paper were sufficiently left in a low-humidity environment, 100 sheets of A4 paper were passed continuously (the potential of the paper feeding area of the fixing film was made constant). After that, five LTR sheets were continuously fed with halftone images. The presence or absence of image defects such as streaks and gloss unevenness on the fifth image was confirmed by five people.
If no one pointed out that the image was bad, A was assigned. If one person pointed out that the image was defective, it was assigned B. If there was an indication of a two-person image failure, it was assigned C. If there was an indication of a three-person image defect, then D was assigned. In such ranking, it was determined that there was an image defect due to peeling offset, assuming that D clearly had an image defect.

<トナー付着>
トナー付着評価には、上記方法にて作製した実施例1〜7、比較例1〜3の加圧ローラ4をそれぞれ搭載した図1に記載の上記のフィルム加熱方式の加熱装置を使用した。加圧ローラ4の周速度を234mm/secとなるように調整した。用紙Pとしては、坪量が105g/m2のA4横サイズのカット紙を150k枚通紙させ、加圧ローラ表面のトナー付着状態を確認した。
<Toner adhesion>
For the toner adhesion evaluation, the above-described film heating type heating apparatus shown in FIG. 1 on which the pressure rollers 4 of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 produced by the above method were mounted was used. The peripheral speed of the pressure roller 4 was adjusted to be 234 mm / sec. As the paper P, 150 k sheets of A4 horizontal size cut paper having a basis weight of 105 g / m 2 was passed, and the toner adhesion state on the pressure roller surface was confirmed.

<評価結果>
(非通紙部昇温抑制効果・立ち上がり時間短縮効果)
熱伝導率比α、非通紙部温度、立ち上がり時間の評価結果を表1に示した。
<Evaluation results>
(Non-paper passing part temperature rise suppression effect / rise time reduction effect)
Table 1 shows the evaluation results of the thermal conductivity ratio α, the non-sheet passing portion temperature, and the rise time.

比較例1では、非通紙部温度が306℃であり、この温度よりも低ければ、非通紙部昇温抑制効果がある。また、比較例1では、立ち上がり時間が24.0秒であり、この時間を5%短縮した22.8秒より短ければ、立ち上がり時間短縮効果がある。   In Comparative Example 1, the non-sheet-passing portion temperature is 306 ° C. If the temperature is lower than this temperature, there is a non-sheet-passing portion temperature rise suppressing effect. Further, in Comparative Example 1, the rise time is 24.0 seconds, and if this time is shorter than 22.8 seconds, which is shortened by 5%, there is an effect of shortening the rise time.

実施例1では、非通紙部温度が282℃であり、非通紙部昇温抑制を確認した。また、立ち上がり時間は22.6秒であり、立ち上がり時間の短縮効果についても確認した。   In Example 1, the non-sheet-passing portion temperature was 282 ° C., and the non-sheet-passing portion temperature rise suppression was confirmed. The rise time was 22.6 seconds, and the effect of shortening the rise time was also confirmed.

実施例2〜7についても、表1に示す結果の通り、非通紙部昇温抑制効果と立ち上がり時間の短縮効果を確認した。   Also in Examples 2 to 7, as shown in Table 1, the non-sheet-passing portion temperature rise suppressing effect and the rise time shortening effect were confirmed.

(剥離放電跡抑制効果)
実施例1〜6では、剥離放電跡による画像不良は確認されなかった。
(Peeling discharge suppression effect)
In Examples 1 to 6, image defects due to the peeling discharge trace were not confirmed.

実施例7では、剥離放電跡による画像不良が軽微に確認されたが、実使用上問題ないレベルだった。   In Example 7, the image defect due to the peeling discharge trace was slightly confirmed, but it was at a level where there was no problem in actual use.

比較例3は、剥離放電跡による画像不良が明確に確認された。   In Comparative Example 3, image defects due to peeling discharge traces were clearly confirmed.

(トナー付着抑制効果)
実施例1〜7では、加圧ローラ表面にトナー付着は確認されなかった。
(Toner adhesion suppression effect)
In Examples 1 to 7, toner adhesion was not confirmed on the pressure roller surface.

比較例2は、加圧ローラ表面にトナー付着が少量確認され、通紙紙の裏面にもトナー付着が確認された。   In Comparative Example 2, a small amount of toner was confirmed on the pressure roller surface, and toner adhesion was also confirmed on the back surface of the paper.

以上説明した実施例1〜7の加圧ローラ(ニップ部形成部材)4を求めると次のとおりである。基体4aと基体4aの上に形成された弾性層4bと弾性層4bの上に形成された導電性の樹脂表層4cを有する。そして、加熱部材3との圧接で弾性層4bが弾性変形することによりトナー像Tを担持した用紙Pを挟持搬送して加熱するニップ部Nを形成する部材である。   The pressure roller (nip portion forming member) 4 of Examples 1 to 7 described above is obtained as follows. It has the base | substrate 4a, the elastic layer 4b formed on the base | substrate 4a, and the electroconductive resin surface layer 4c formed on the elastic layer 4b. The elastic layer 4b is elastically deformed by pressure contact with the heating member 3 to form a nip portion N for nipping and conveying the sheet P carrying the toner image T and heating it.

弾性層4bは針状フィラー4b1を含み、針状フィラー4b1は、弾性層4bの長手方向yの熱伝導率λ1)が厚み方向zの熱伝導率λ2に対して6倍以上、900倍以下となるように弾性層4bの層中において配向している。そして、樹脂表層4cの表面抵抗値が105Ω/□以上1012Ω/□以下であることを特徴とする。 The elastic layer 4b includes a needle-like filler 4b1, and the needle-like filler 4b1 has a thermal conductivity λ1 in the longitudinal direction y of the elastic layer 4b of 6 times or more and 900 times or less than a thermal conductivity λ2 in the thickness direction z. It is oriented in the elastic layer 4b. The surface resistance value of the resin surface layer 4c is 10 5 Ω / □ or more and 10 12 Ω / □ or less.

これにより、加熱部材3の表層の帯電を抑制し、非通紙部昇温抑制と立ち上がり時間の短縮を両立できる加圧ローラ、該加圧ローラを具備する画像加熱装置を提供できる。   As a result, it is possible to provide a pressure roller that suppresses charging of the surface layer of the heating member 3 and can achieve both suppression of temperature rise at the non-sheet passing portion and shortening of the rise time, and an image heating apparatus including the pressure roller.

(実施例8〜14、比較例4〜8)
以下の実施例8〜14、比較例4〜6は、上述の実施例1〜7、比較例1〜6の加圧ローラ4について、加圧ローラ4の離形層4cの厚さと非通紙部昇温抑制及び立ち上がり時間の短縮の関係を調べた示すものである。
(Examples 8-14, Comparative Examples 4-8)
In the following Examples 8 to 14 and Comparative Examples 4 to 6, the thickness of the release layer 4c of the pressure roller 4 and the non-passage of the pressure roller 4 of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 described above. This shows an investigation of the relationship between the suppression of temperature rise at the head and the shortening of the rise time.

離型層4cは、グンゼ株式会社製の表面抵抗値1010Ω/□の導電性PFAチューブ厚さ10μm、15μm、18μmを使用した。弾性層4bと離型層4cを接着させるため「SE1819CV」(商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製)のA液およびB液を使用した。
また、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製の350−Jと、焼成後のPFAコートの表面抵抗値が1010Ω/□になるように導電性フィラー(導電性カーボン)を水に分散させたものを用いた。これをスプレーによりコーティングし、乾燥後に電気オーブンで350℃で7分間焼成を行い、厚さ5μm、10μmの導電性PFAコート表層も作成した。
As the release layer 4c, conductive PFA tube thicknesses of 10 μm, 15 μm, and 18 μm having a surface resistance value of 10 10 Ω / □ manufactured by Gunze Co., Ltd. were used. In order to adhere the elastic layer 4b and the release layer 4c, liquid A and liquid B of “SE1819CV” (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) were used.
Also, 350-J made by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. and conductive filler (conductive carbon) dispersed in water so that the surface resistance of the fired PFA coat is 10 10 Ω / □ Was used. This was coated by spraying, dried, and then baked at 350 ° C. for 7 minutes in an electric oven to form a conductive PFA-coated surface layer having a thickness of 5 μm and 10 μm.

(実施例8)
実施例1の加圧ローラ4に対応している。弾性層4b上に接着剤を用いて離型層4cとして、表2に示すように、厚さ15μmの導電性PFAチューブを被覆して、実施例8の加圧ローラ4を得た。その他の加圧ローラ4の処方、構成、製造方法は実施例1の加圧ローラ4と同じである。
(Example 8)
This corresponds to the pressure roller 4 of the first embodiment. As shown in Table 2, a conductive PFA tube having a thickness of 15 μm was coated as a release layer 4c using an adhesive on the elastic layer 4b to obtain a pressure roller 4 of Example 8. Other prescriptions, configurations, and manufacturing methods of the pressure roller 4 are the same as those of the pressure roller 4 of the first embodiment.

(実施例9,10,12,14)
それぞれ実施例2,3,5,7の加圧ローラ4に対応している。各加圧ローラ4の弾性層4b上に接着剤を用いて離型層4cとしてそれぞれ、厚さ15μm、10μm、15μm、18μmのPFAチューブを被覆して、各実施例の加圧ローラ4を得た(表2)。その他の加圧ローラ4の処方、構成、製造方法は実施例1の加圧ローラ4と同じである。
(Examples 9, 10, 12, and 14)
These correspond to the pressure rollers 4 of Examples 2, 3, 5, and 7, respectively. The elastic layer 4b of each pressure roller 4 is coated with a PFA tube having a thickness of 15 μm, 10 μm, 15 μm, and 18 μm as a release layer 4c using an adhesive, whereby the pressure roller 4 of each example is obtained. (Table 2). Other prescriptions, configurations, and manufacturing methods of the pressure roller 4 are the same as those of the pressure roller 4 of the first embodiment.

(実施例11)
実施例4の加圧ローラ4に対応しており、弾性層4b上に離型層4cを次のようにコート層として形成した。即ち、離型層4cは、三井・デュポンフロロケミカル株式会社製の350−Jと導電性フィラー(導電性カーボン)を水に分散させたものを用いた。これをスプレーによりコーティングし、乾燥後に電気オーブンで350℃で7分間焼成を行い厚さ10μmのPFAコートを行った。その他の加圧ローラ4の処方、構成、製造方法は実施例1の加圧ローラ4と同じである(表2)。
(Example 11)
Corresponding to the pressure roller 4 of Example 4, a release layer 4c was formed on the elastic layer 4b as a coating layer as follows. That is, as the release layer 4c, a material obtained by dispersing 350-J manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. and a conductive filler (conductive carbon) in water was used. This was coated by spraying, dried and then baked at 350 ° C. for 7 minutes in an electric oven to form a 10 μm thick PFA coat. The other prescription, configuration, and manufacturing method of the pressure roller 4 are the same as those of the pressure roller 4 of the first embodiment (Table 2).

(実施例13)
実施例6の加圧ローラ4に対応しており、実施例11と同様にして、弾性層4b上に離型層4cとして厚さ10μmのPFAコートを行った。その他の加圧ローラ4の処方、構成、製造方法は実施例1の加圧ローラ4と同じである(表2)。
(Example 13)
Corresponding to the pressure roller 4 of Example 6, similarly to Example 11, a PFA coat having a thickness of 10 μm was applied as a release layer 4c on the elastic layer 4b. The other prescription, configuration, and manufacturing method of the pressure roller 4 are the same as those of the pressure roller 4 of the first embodiment (Table 2).

(比較例4)
比較例1の加圧ローラ4に対応しており、弾性層4b上に接着剤を用いて離型層4cとして、表2に示すように、厚さ25μmの表面抵抗値1010Ω/□の導電性PFAチューブを被覆して、比較例4の加圧ローラ4を得た。その他の加圧ローラ4の処方、構成、製造方法は比較例1の加圧ローラ4と同じである。
(Comparative Example 4)
Corresponding to the pressure roller 4 of Comparative Example 1, as a release layer 4c using an adhesive on the elastic layer 4b, as shown in Table 2, a surface resistance value of 10 10 Ω / □ with a thickness of 25 μm. The pressure roller 4 of Comparative Example 4 was obtained by covering the conductive PFA tube. Other prescriptions, configurations, and manufacturing methods of the pressure roller 4 are the same as those of the pressure roller 4 of Comparative Example 1.

(比較例5)
比較例2の加圧ローラ4に対応しており、実施例11と同様にして、弾性層4b上に離型層4cとして厚さ3μmのPFAコートを行った。その他の加圧ローラ4の処方、構成、製造方法は比較例2の加圧ローラ4と同じである(表2)。
(Comparative Example 5)
Corresponding to the pressure roller 4 of Comparative Example 2, a PFA coat having a thickness of 3 μm was applied as a release layer 4c on the elastic layer 4b in the same manner as in Example 11. The other prescriptions, configurations, and manufacturing methods of the pressure roller 4 are the same as those of the pressure roller 4 of Comparative Example 2 (Table 2).

(比較例6)
比較例3の加圧ローラ4に対応しており、弾性層4b上に接着剤を用いて離型層4cとして、厚さ20μmの表面抵抗値1010Ω/□の導電性PFAチューブを被覆して、比較例6の加圧ローラ4を得た。その他の加圧ローラ4の処方、構成、製造方法は比較例3の加圧ローラ4と同じである。
(Comparative Example 6)
Corresponding to the pressure roller 4 of Comparative Example 3, a conductive PFA tube having a surface resistance of 10 10 Ω / □ having a thickness of 20 μm is coated on the elastic layer 4b as a release layer 4c using an adhesive. Thus, the pressure roller 4 of Comparative Example 6 was obtained. Other prescriptions, configurations, and manufacturing methods of the pressure roller 4 are the same as those of the pressure roller 4 of Comparative Example 3.

(比較例7)
比較例4の加圧ローラ4に対応しており、比較例4と同様に、針状フィラー「100−01Z」を45体積%、含水材料を45体積%混合した液体組成物を使用した場合では、成形上困難であり、評価に適した加圧ローラを得ることができなかった。
(Comparative Example 7)
Corresponding to the pressure roller 4 of Comparative Example 4, as in Comparative Example 4, when using a liquid composition in which 45% by volume of needle-like filler “100-01Z” and 45% by volume of water-containing material are used. It was difficult to form and a pressure roller suitable for evaluation could not be obtained.

(比較例8)
比較例5の加圧ローラ4に対応しており、比較例5と同様に、実施例1と同様な方法で、針状フィラー「100−05M」を5体積%、含水材料を80体積%混合した液体組成物を使用した場合では、成形上困難である。そのため、評価に適した加圧ローラを得ることができなかった。
(Comparative Example 8)
Corresponds to the pressure roller 4 of Comparative Example 5, and in the same manner as in Comparative Example 5, 5% by volume of needle-like filler “100-05M” and 80% by volume of water-containing material are mixed in the same manner as in Example 1. When the liquid composition is used, it is difficult to mold. Therefore, a pressure roller suitable for evaluation could not be obtained.

(7)評価方法
<非通紙部昇温度>と<立ち上がり時間>は前記(6)項に記載したと同じである。
(7) Evaluation method <Non-sheet passing portion temperature rise> and <rise time> are the same as described in the above section (6).

<トナー付着>
トナー付着評価には、上記方法にて作製した実施例8〜14、比較例4〜6の加圧ローラをそれぞれ搭載した図1に記載のフィルム加熱方式の定着装置Aを使用した。加圧ローラ4の周速度を234mm/secとなるように調整した。用紙Pとしては、坪量が105g/m2のA4横サイズのカット紙を150k枚通紙させ、加圧ローラ表面のトナー付着状態を確認した。
<Toner adhesion>
For the toner adhesion evaluation, the film heating type fixing device A shown in FIG. 1 on which the pressure rollers of Examples 8 to 14 and Comparative Examples 4 to 6 produced by the above method were mounted was used. The peripheral speed of the pressure roller 4 was adjusted to be 234 mm / sec. As the paper P, 150 k sheets of A4 horizontal size cut paper having a basis weight of 105 g / m 2 was passed, and the toner adhesion state on the pressure roller surface was confirmed.

<評価結果>
熱伝導率比α、非通紙部温度、立ち上がり時間の評価結果を表1に示した。
<Evaluation results>
Table 1 shows the evaluation results of the thermal conductivity ratio α, the non-sheet passing portion temperature, and the rise time.

比較例4では、非通紙部温度が305℃であり、この温度よりも低ければ、非通紙部昇温抑制効果がある。また、比較例4では、立ち上がり時間が23.7秒であり、この時間を8%短縮した21.9秒より短ければ、立ち上がり時間短縮効果がある。   In Comparative Example 4, the non-sheet-passing portion temperature is 305 ° C. If the temperature is lower than this temperature, there is a non-sheet-passing portion temperature rise suppressing effect. In Comparative Example 4, the rise time is 23.7 seconds, and if this time is shorter than 21.9 seconds, which is 8% shorter, there is an effect of shortening the rise time.

実施例8では、非通紙部温度が280℃であり、非通紙部昇温抑制を確認した。また、立ち上がり時間は21.6秒であり、立ち上がり時間の短縮効果についても確認した。   In Example 8, the non-sheet-passing portion temperature was 280 ° C., and the non-sheet-passing portion temperature rise suppression was confirmed. The rise time was 21.6 seconds, and the effect of shortening the rise time was also confirmed.

実施例9〜14についても、表2に示す結果の通り、非通紙部昇温抑制効果と立ち上がり時間の短縮効果を確認した。   Also in Examples 9 to 14, as shown in Table 2, the non-sheet-passing portion temperature rise suppressing effect and the rise time shortening effect were confirmed.

比較例6は、非通紙部温度が279℃と非通紙部昇温抑制を確認できたが、立ち上がり時間は22.1秒であり、目標の8%短縮は達成できなかった。   In Comparative Example 6, the non-sheet-passing portion temperature was 279 ° C. and the non-sheet-passing portion temperature rise suppression was confirmed, but the rise time was 22.1 seconds, and the target 8% reduction could not be achieved.

実施例8〜14では、加圧ローラ表面にトナー付着は確認されなかった。   In Examples 8 to 14, toner adhesion was not confirmed on the pressure roller surface.

比較例5は、加圧ローラ表面にトナー付着していた。紙を通紙したときの紙の両端部に当たる、加圧ローラ表層のPFAコートがなくなっているのが確認された。   In Comparative Example 5, toner adhered to the pressure roller surface. It was confirmed that the PFA coat on the pressure roller surface layer, which hits both ends of the paper when the paper was passed, disappeared.

以上説明した実施例8〜14の加圧ローラ(ニップ部形成部材)4を求めると次のとおりである。基体4aと基体4aの上に形成された弾性層4bと弾性層4bの上に形成された導電性の樹脂表層4cを有している。そして、加熱部材3との圧接で弾性層4bが弾性変形することによりトナー像Tを担持した用紙Pを挟持搬送して加熱するニップ部Nを形成する部材である。   The pressure roller (nip portion forming member) 4 of Examples 8 to 14 described above is obtained as follows. It has the base | substrate 4a, the elastic layer 4b formed on the base | substrate 4a, and the electroconductive resin surface layer 4c formed on the elastic layer 4b. The elastic layer 4b is elastically deformed by pressure contact with the heating member 3 to form a nip portion N for nipping and conveying the sheet P carrying the toner image T and heating it.

弾性層4bは針状フィラー4b1を含み、針状フィラー4b1は、弾性層4bの長手方向yの熱伝導率λ1が厚み方向zの熱伝導率λ2に対して6倍以上、900倍以下となるように弾性層4bの層中において配向している。そして、樹脂表層4cの厚みが5μm以上20μm未満であることを特徴とする。   The elastic layer 4b includes an acicular filler 4b1, and in the acicular filler 4b1, the thermal conductivity λ1 in the longitudinal direction y of the elastic layer 4b is 6 times or more and 900 times or less than the thermal conductivity λ2 in the thickness direction z. Thus, the elastic layer 4b is oriented in the layer. The thickness of the resin surface layer 4c is not less than 5 μm and less than 20 μm.

これにより、非通紙部昇温抑制と立ち上がり時間の短縮を両立できる加圧ローラ、該加圧ローラを具備する画像加熱装置を提供できる。   As a result, it is possible to provide a pressure roller capable of achieving both suppression of temperature rise in the non-sheet passing portion and shortening of the rise time, and an image heating apparatus including the pressure roller.

(その他の事項)
(1)上述した各実施例では、ニップ部形成部材として回転体である加圧ローラ4を用いた例を説明したがこれに限らない。例えば、ニップ部形成部材4は、回転体である無端状の加圧ベルトの形態であってもよい。より具体的には、基体4aとして、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等の薄肉耐熱性樹脂もしくはステンレス(SUS)やニッケル(Ni)等の薄肉金属からなる無端状(ベルト状)の部材を用いる。この基体の上に前記のような構成の弾性層4bを具備させた形態である。
(Other matters)
(1) In each of the above-described embodiments, the example in which the pressure roller 4 that is a rotating body is used as the nip portion forming member has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the nip portion forming member 4 may be in the form of an endless pressure belt that is a rotating body. More specifically, the substrate 4a has an endless shape (belt shape) made of a thin heat-resistant resin such as polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone (PEEK), or a thin metal such as stainless steel (SUS) or nickel (Ni). These members are used. In this embodiment, the elastic layer 4b having the above-described structure is provided on the substrate.

回転体としてのニップ部形成部材4は、回転駆動されて、もしくは加熱部材3の回転に従動して回転してニップ部Nにて記録材を挟持搬送する。   The nip portion forming member 4 as a rotating body is driven to rotate or is rotated by the rotation of the heating member 3 to sandwich and convey the recording material at the nip portion N.

(2)ニップ部形成部材4は上記の回転体の形態に限られない。回転駆動される加熱部材3及び記録材Pよりも表面の摩擦係数が小さい、図13のように横長のパッド状部材などの非回転部材の形態のものにすることもできる。   (2) The nip portion forming member 4 is not limited to the form of the above rotating body. It can also be in the form of a non-rotating member such as a horizontally long pad-like member as shown in FIG. 13 having a friction coefficient on the surface smaller than that of the heating member 3 and the recording material P that are rotationally driven.

ニップ部Nに導入された記録材Pは裏面側(非画像形成面側)が非回転部材の形態のニップ部形成部材4の摩擦係数が小さい表面に対して摺動しながら、加熱部材3の回転搬送力でニップ部Nを挟持搬送されていく。   The recording material P introduced into the nip N slides on the back surface side (non-image forming surface side) of the heating member 3 while sliding with respect to the surface having a small friction coefficient of the nip portion forming member 4 in the form of a non-rotating member. The nip portion N is nipped and conveyed by the rotational conveyance force.

(3)加熱部材3は熱ローラであってもよい。加熱部材3の加熱方式は、セラミックヒータに限られず、ハロゲンラン等を用いた熱線照射方式、電磁誘導加熱方式、熱線照射方式などであってもよい。内部加熱方式に限られず、外部加熱方式であってもよい。   (3) The heating member 3 may be a heat roller. The heating method of the heating member 3 is not limited to the ceramic heater, and may be a heat ray irradiation method using a halogen run or the like, an electromagnetic induction heating method, a heat ray irradiation method, or the like. It is not limited to the internal heating method, and an external heating method may be used.

(4)記録材Pに対するトナー像の形成原理や作像プロセスは転写方式の電子写真プロセスに限られない。記録材として感光紙を用いる直接方式の電子写真プロセスでもよい。像担持体として誘電体を用いる転写方式あるいは直接方式の静電記録プロセス、磁性体を用いる中間転写方式あるいは直接方式の磁気記録プロセスなどであってもよい。   (4) The toner image forming principle and image forming process on the recording material P are not limited to the transfer type electrophotographic process. A direct electrophotographic process using photosensitive paper as a recording material may be used. A transfer system using a dielectric material or a direct electrostatic recording process using an image bearing member, an intermediate transfer system using a magnetic material, or a direct magnetic recording process may be used.

(5)画像加熱装置は実施例の未定着トナー画像を固着像として定着する定着装置の他に、記録材に仮定着されたトナー像あるいは一度加熱定着されたトナー像を再度加熱加圧して光沢度等を向上させる画質改質装置も包含される。   (5) In addition to the fixing device that fixes the unfixed toner image of the embodiment as a fixed image, the image heating device reheats and pressurizes the toner image assumed to be applied to the recording material or the toner image once heated and fixed. An image quality reforming device that improves the degree and the like is also included.

A・・画像加熱装置、3・・加熱部材、4・・ニップ部形成部材、4a・・基体、4b・・弾性層、4b1・・針状フィラー、4c・・樹脂表層、N・・ニップ部、P・・記録材、T・・トナー像   A ... Image heating device 3. Heating member 4. Nip forming member 4a ... Substrate 4b ... Elastic layer 4b1 ... Needle-like filler 4c ... Resin surface layer, N ... Nip part , P ... Recording material, T ... toner image

Claims (14)

基体と前記基体の上に形成された弾性層と前記弾性層の上に形成された導電性の樹脂表層を有し加熱部材との圧接で前記弾性層が弾性変形することによりトナー像を担持したシート状の記録材を挟持搬送して加熱するニップ部を形成するニップ部形成部材であって、
前記弾性層は針状フィラーを含み、前記針状フィラーは、前記弾性層の長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率に対して6倍以上、900倍以下となるように前記弾性層の層中において配向しており、前記樹脂表層の表面抵抗値が10Ω/□以上1012Ω/□以下であることを特徴とするニップ部形成部材。
A toner image is carried by having a base, an elastic layer formed on the base, and a conductive resin surface layer formed on the elastic layer, and the elastic layer is elastically deformed by pressure contact with a heating member. A nip part forming member for forming a nip part for nipping and conveying a sheet-like recording material and heating it,
The elastic layer includes a needle-like filler, and the needle-like filler has the elastic layer such that the thermal conductivity in the longitudinal direction of the elastic layer is 6 to 900 times the thermal conductivity in the thickness direction. A nip portion forming member, wherein the resin surface layer has a surface resistance value of 10 5 Ω / □ or more and 10 12 Ω / □ or less.
基体と前記基体の上に形成された弾性層と前記弾性層の上に形成された導電性の樹脂表層を有し加熱部材との圧接で前記弾性層が弾性変形することによりトナー像を担持したシート状の記録材を挟持搬送して加熱するニップ部を形成するニップ部形成部材であって、
前記弾性層は針状フィラーを含み、前記針状フィラーは、前記弾性層の長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率に対して6倍以上、900倍以下となるように前記弾性層の層中において配向しており、前記樹脂表層の厚みが5μm以上20μm未満であることを特徴とするニップ部形成部材。
A toner image is carried by having a base, an elastic layer formed on the base, and a conductive resin surface layer formed on the elastic layer, and the elastic layer is elastically deformed by pressure contact with a heating member. A nip part forming member for forming a nip part for nipping and conveying a sheet-like recording material and heating it,
The elastic layer includes a needle-like filler, and the needle-like filler has the elastic layer such that the thermal conductivity in the longitudinal direction of the elastic layer is 6 to 900 times the thermal conductivity in the thickness direction. A nip portion forming member, wherein the resin surface layer is oriented in a thickness of 5 μm or more and less than 20 μm.
前記弾性層は多孔質の弾性層であることを特徴とする請求項1又は2に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to claim 1, wherein the elastic layer is a porous elastic layer. 前記弾性層の空隙率が20体積%以上70体積%以下であることを特徴とする請求項3に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to claim 3, wherein the elastic layer has a porosity of 20 volume% or more and 70 volume% or less. 前記弾性層が前記針状フィラーを5体積%以上40体積%以下含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のニップ部形成部材。
加圧用回転体。
The nip portion forming member according to any one of claims 1 to 4, wherein the elastic layer contains 5% by volume to 40% by volume of the acicular filler.
Rotating body for pressurization.
前記弾性層が付加硬化型シリコーンゴムの混合物を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to any one of claims 1 to 5, wherein the elastic layer includes a mixture of addition-curable silicone rubber. 前記針状フィラーが炭素繊維であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to any one of claims 1 to 6, wherein the needle-like filler is carbon fiber. 前記樹脂表層に少なくとも導電性カーボンを含んでいることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to claim 1, wherein the resin surface layer contains at least conductive carbon. 前記樹脂表層がPFAチューブであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin surface layer is a PFA tube. 前記樹脂表層がPFAコートであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to any one of claims 1 to 8, wherein the resin surface layer is a PFA coat. 前記ニップ部形成部材は回転駆動されるもしくは前記加熱部材の回転に従動回転する回転体であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のニップ部形成部材。   The nip portion forming member according to any one of claims 1 to 10, wherein the nip portion forming member is a rotating body that is rotationally driven or is rotated by the rotation of the heating member. 前記ニップ部形成部材は回転駆動される前記加熱部材および前記記録材よりも表面の摩擦係数が小さい非回転部材であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のニップ部形成部材。   11. The nip portion according to claim 1, wherein the nip portion forming member is a non-rotating member having a smaller surface friction coefficient than the heating member and the recording material that are rotationally driven. Forming member. 加熱部材と、前記加熱部材との圧接で弾性変形してトナー像を担持した記録材を挟持搬送して加熱するニップ部を形成するニップ部形成部材と、を備えた画像加熱装置であって、前記ニップ部形成部材が請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載のニップ部形成部材であることを特徴とする画像加熱装置。   An image heating apparatus comprising: a heating member; and a nip portion forming member that forms a nip portion that sandwiches and conveys and heats a recording material carrying a toner image that is elastically deformed by pressure contact with the heating member, The image heating apparatus, wherein the nip portion forming member is the nip portion forming member according to any one of claims 1 to 12. 請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載のニップ部形成部材の製造方法であって、
(1)未架橋のゴムおよび前記ゴムに分散されてなる針状フィラー並びに含水材料を含む弾性層形成用の液体組成物を前記基体の長手に沿う方向に流動させて、前記液体組成物の層を前記基体の上に形成する工程と、
(2)含水材料中の水分を保持した状態で前記液体組成物の層中のゴムを架橋させる工程と、
(3)前記ゴムが架橋してなる層から含水材料中の水分を蒸発させ、多孔質の弾性層を形成する工程と、
を有することを特徴とするニップ部形成部材の製造方法。
It is a manufacturing method of the nip part formation member according to any one of claims 1 to 12,
(1) A liquid composition for forming an elastic layer containing uncrosslinked rubber, acicular filler dispersed in the rubber, and a water-containing material is flowed in a direction along the length of the substrate to form a layer of the liquid composition Forming on the substrate;
(2) a step of crosslinking the rubber in the layer of the liquid composition while retaining moisture in the water-containing material;
(3) a step of evaporating water in the water-containing material from a layer formed by crosslinking the rubber to form a porous elastic layer;
The manufacturing method of the nip part formation member characterized by having.
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