JP2017037154A - Self-heating type fixing roller - Google Patents

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晋吾 中島
Shingo Nakajima
晋吾 中島
菅原 潤
Jun Sugawara
潤 菅原
一浩 木澤
Kazuhiro Kizawa
一浩 木澤
池田 吉隆
Yoshitaka Ikeda
吉隆 池田
田中 正人
Masato Tanaka
正人 田中
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Sumitomo Electric Fine Polymer Inc
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self-heating type fixing roller capable of suppressing abnormal heating when a crack is generated on a surface.SOLUTION: The self-heating type fixing roller comprises a cylindrical resistor layer heated by energization and a plurality of energization parts being in contact with the resistor layer and extending in a circumferential direction. The electrical resistivity of the energization parts is smaller than that of the resistor layer. The energization parts are preferably annular. The plurality of energization parts are preferably arranged in the axial direction at an equal interval. The width in the axial direction of the energization parts is preferably fixed. The average width of the plurality of energization parts is preferably 0.3 mm or more and 5 mm or less. The average interval between the plurality of energization parts is preferably 0.5 mm or more and 10 mm or less.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、自己発熱型定着ローラに関する。   The present invention relates to a self-heating type fixing roller.

複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置において、印刷及び複写の最終段階では一般に熱定着方式が採用されている。この熱定着方式は、ヒーターが内部に配置される定着ローラと加圧ローラとの間にトナー画像が転写された印刷用紙等の被転写物を通過させることで、未定着のトナーを加熱溶融し、被転写物にトナーを定着させて画像を形成する方式である。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a laser beam printer, a thermal fixing method is generally employed at the final stage of printing and copying. In this thermal fixing method, unfixed toner is heated and melted by passing an object to be transferred such as printing paper onto which a toner image has been transferred between a fixing roller and a pressure roller in which a heater is disposed. In this method, toner is fixed on a transfer object to form an image.

定着ローラとしては、ポリイミドや金属等からなる筒状の基材の外周面(被転写物に接する面)に直接又は他の層を介してフッ素樹脂層を形成した構造のものが一般に使用されている。他の層として弾性、離型性、磨耗性等が優れるゴム等を用いたものは定着スリーブと呼ばれることもある。印刷時には筒状の基材の内側に用いられている。この定着ローラの内部にヒーターを設け、ヒータから発生する熱が定着ローラの外周面まで伝導して、トナーを加熱することができる。   A fixing roller having a structure in which a fluororesin layer is formed directly or via another layer on the outer peripheral surface of a cylindrical base material made of polyimide, metal, or the like (the surface in contact with the transfer object) is used. Yes. A material using rubber or the like having excellent elasticity, releasability, wearability, etc. as another layer is sometimes called a fixing sleeve. At the time of printing, it is used inside a cylindrical base material. A heater is provided inside the fixing roller, and heat generated from the heater is conducted to the outer peripheral surface of the fixing roller to heat the toner.

しかしながら、上記従来の定着ローラは、内部にヒーターを配設することから、構造が複雑であり、製造工程が煩雑となるという不都合がある。   However, the conventional fixing roller has a disadvantage in that the structure is complicated and the manufacturing process becomes complicated because the heater is disposed inside.

そこで、定着ローラの表面近傍の樹脂層に導電性粒子を分散し、この樹脂層を通電により発熱可能な抵抗体とした自己発熱型定着ローラが提案されている(特開2014−145828号公報参照)。   Therefore, a self-heating type fixing roller has been proposed in which conductive particles are dispersed in a resin layer in the vicinity of the surface of the fixing roller, and the resin layer is a resistor capable of generating heat when energized (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-145828). ).

特開2014−145828号公報JP 2014-145828 A

上記公報に開示される自己発熱型定着ローラでは、表面にクラックが生じると、電流がクラックを迂回するため、局所的に電流密度が大きくなる。特に、自己発熱型定着ローラの表面に生じるクラックは、周方向に延在するよう形成されることが多く、クラックの周方向両側において異常発熱が生じる場合がある。   In the self-heating type fixing roller disclosed in the above publication, if a crack occurs on the surface, the current bypasses the crack, and the current density locally increases. In particular, cracks generated on the surface of the self-heating type fixing roller are often formed so as to extend in the circumferential direction, and abnormal heat generation may occur on both sides of the crack in the circumferential direction.

本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、表面にクラックが生じた場合の異常発熱を抑制できる自己発熱型定着ローラを提供することを課題とする。   The present invention has been made based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a self-heating type fixing roller capable of suppressing abnormal heat generation when a crack occurs on the surface.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様に係る自己発熱型定着ローラは、通電により発熱する筒状の抵抗体層を備える自己発熱型定着ローラであって、上記抵抗体層に接しかつ周方向に延在する複数の通電部を備え、上記通電部が抵抗体層より電気抵抗率が小さい。   A self-heating type fixing roller according to an aspect of the present invention made to solve the above-described problem is a self-heating type fixing roller including a cylindrical resistor layer that generates heat when energized, and is in contact with the resistor layer. A plurality of energization portions extending in the circumferential direction are provided, and the energization portion has an electrical resistivity smaller than that of the resistor layer.

本発明の一態様に係る自己発熱型定着ローラは、表面にクラックが生じた場合の異常発熱を抑制できる。   The self-heating type fixing roller according to one embodiment of the present invention can suppress abnormal heat generation when a crack occurs on the surface.

図1は、本発明の一実施形態の自己発熱型定着ローラを示す模式的斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a self-heating type fixing roller according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1の自己発熱型定着ローラの模式的軸方向断面図である。FIG. 2 is a schematic axial sectional view of the self-heating type fixing roller of FIG. 図3は、図1とは異なる実施形態の自己発熱型定着ローラの模式的軸方向断面図である。FIG. 3 is a schematic axial sectional view of a self-heating type fixing roller according to an embodiment different from FIG. 図4は、図1及び図3とは異なる実施形態の自己発熱型定着ローラの模式的軸方向断面図である。FIG. 4 is a schematic axial cross-sectional view of a self-heating type fixing roller according to an embodiment different from FIGS. 1 and 3. 図5は、図1、図3及び図4とは異なる実施形態の自己発熱型定着ローラの模式的軸方向断面図である。FIG. 5 is a schematic axial sectional view of a self-heating type fixing roller according to an embodiment different from those of FIGS. 1, 3, and 4. 図6は、図1、図3乃至図5とは異なる実施形態の自己発熱型定着ローラの模式的軸方向断面図である。FIG. 6 is a schematic axial sectional view of a self-heating type fixing roller according to an embodiment different from those in FIGS. 1 and 3 to 5. 図7は、図1、図3乃至図6とは異なる実施形態の自己発熱型定着ローラの模式的軸方向断面図である。FIG. 7 is a schematic axial sectional view of a self-heating type fixing roller according to an embodiment different from those in FIGS. 1 and 3 to 6.

[本発明の実施形態の説明]
本発明の一態様に係る自己発熱型定着ローラは、通電により発熱する筒状の抵抗体層を備える自己発熱型定着ローラであって、上記抵抗体層に接しかつ周方向に延在する複数の通電部を備え、上記通電部が抵抗体層より電気抵抗率が小さい。
[Description of Embodiment of the Present Invention]
A self-heating type fixing roller according to an aspect of the present invention is a self-heating type fixing roller including a cylindrical resistor layer that generates heat when energized, and is in contact with the resistor layer and extends in a circumferential direction. An energization part is provided, and the energization part has a smaller electrical resistivity than the resistor layer.

当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層より電気抵抗率(体積抵抗率)が小さい通電部を備えることによって、抵抗体層にクラックが生じても、クラックに近接する通電部がクラックに向かう電流を小さい抵抗損で周方向に分散させるので、抵抗体層の異常発熱を抑制することができる。   The self-heating type fixing roller includes a current-carrying portion having an electrical resistivity (volume resistivity) smaller than that of the resistor layer, so that even if a crack occurs in the resistor layer, the current-carrying portion close to the crack is directed to the crack. Is dispersed in the circumferential direction with a small resistance loss, so that the abnormal heat generation of the resistor layer can be suppressed.

上記導通部が環状であるとよい。このように、上記導通部が環状であることによって、クラックに向かう電流を全周に分散させられるので、異常発熱をより確実に抑制することができる。   The conducting part may be annular. Thus, since the said conduction | electrical_connection part is cyclic | annular, since the electric current which goes to a crack can be disperse | distributed to a perimeter, abnormal heat_generation | fever can be suppressed more reliably.

上記複数の導通部が軸方向に等間隔に並んでいるとよい。このように、上記複数の導通部が軸方向に等間隔に並んでいることによって、異常発熱の抑制効果を軸方向に比較的均等にすることができる。   The plurality of conducting portions may be arranged at equal intervals in the axial direction. As described above, since the plurality of conductive portions are arranged at equal intervals in the axial direction, the effect of suppressing abnormal heat generation can be made relatively uniform in the axial direction.

上記導通部の軸方向の幅が一定であるとよい。このように、上記導通部の軸方向の幅が一定であることによって、異常発熱の抑制効果を軸方向に比較的均等にすることができる。   The width in the axial direction of the conducting portion may be constant. As described above, since the axial width of the conductive portion is constant, the effect of suppressing abnormal heat generation can be made relatively uniform in the axial direction.

上記複数の導通部の平均幅としては、0.3mm以上5mmが好ましい。このように、上記複数の導通部の平均幅が上記範囲内であることによって、より確実に異常発熱を抑制することができると共に、軸方向の温度ムラを抑制することができる。   The average width of the plurality of conductive portions is preferably 0.3 mm or more and 5 mm. Thus, when the average width of the plurality of conducting portions is within the above range, abnormal heat generation can be more reliably suppressed, and temperature unevenness in the axial direction can be suppressed.

[本発明の実施形態の詳細]
以下、本発明に係る自己発熱型定着ローラの各実施形態について図面を参照しつつ詳説する。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, each embodiment of the self-heating type fixing roller according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔第一実施形態〕
図1及び図2の自己発熱型定着ローラは、通電により発熱する筒状の抵抗体層1と、上記抵抗体層1に接しかつ周方向に延在する複数の通電部2とを備える。この複数の通電部2は、抵抗体層1より電気抵抗率(体積抵抗率)が小さい。
[First embodiment]
The self-heating type fixing roller shown in FIGS. 1 and 2 includes a cylindrical resistor layer 1 that generates heat when energized, and a plurality of energizing portions 2 that are in contact with the resistor layer 1 and extend in the circumferential direction. The plurality of energization portions 2 have a smaller electrical resistivity (volume resistivity) than the resistor layer 1.

当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1にクラックが生じても、クラックの軸方向両側の通電部2がクラックに向かう電流を小さい抵抗損(低発熱)で周方向に分散させるので、抵抗体層1の異常発熱を抑制することができる。つまり、当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1のうち、軸方向両側に通電部2が存在する領域での異常発熱を抑制することができる。   In the self-heating type fixing roller, even if a crack occurs in the resistor layer 1, the current-carrying portions 2 on both sides in the axial direction of the crack disperse the current toward the crack in the circumferential direction with a small resistance loss (low heat generation). Abnormal heat generation of the body layer 1 can be suppressed. That is, the self-heating type fixing roller can suppress abnormal heat generation in a region of the resistor layer 1 where the energization portions 2 exist on both sides in the axial direction.

また、当該自己発熱型定着ローラは、円柱状の芯金3と、この芯金3の外周面に積層される円筒状の断熱層4とを備える。上記抵抗体層1及び通電部2は、断熱層4の外周面に積層されている。   The self-heating type fixing roller includes a columnar core 3 and a cylindrical heat insulating layer 4 laminated on the outer peripheral surface of the core 3. The resistor layer 1 and the energizing portion 2 are laminated on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 4.

<抵抗体層>
抵抗体層1は、周方向に延在する複数のスリットを有し、このスリットの中に上記通電部2が配置されている。これにより、通電部2は、抵抗体層1の軸方向両側の領域と電気的に接触している。このようにスリットの中に上記通電部2を配置することにより、通電部2を抵抗体層1と面一に形成できるので、当該自己発熱型定着ローラの表面を平坦化することが容易となる。
<Resistor layer>
The resistor layer 1 has a plurality of slits extending in the circumferential direction, and the energization part 2 is disposed in the slits. Thereby, the energization part 2 is in electrical contact with the regions on both sides in the axial direction of the resistor layer 1. By disposing the current-carrying part 2 in the slit in this way, the current-carrying part 2 can be formed flush with the resistor layer 1, so that it becomes easy to flatten the surface of the self-heating type fixing roller. .

抵抗体層1を形成する材料としては、電流を流すことができ、抵抗損によって発熱するものであればよいが、好ましくは、樹脂マトリックスと、この樹脂マトリックス中に含まれる複数の導電性粒子とを有する抵抗体が用いられる。樹脂マトリックス中に複数の導電性粒子を分散した抵抗体は、所望の成形性、発熱性及び可撓性を有するものを比較的容易に選択することができるので、当該自己発熱型定着ローラを比較的容易に高性能化及び低価格化できる。   The material for forming the resistor layer 1 may be any material that can pass an electric current and generate heat due to resistance loss, but preferably a resin matrix and a plurality of conductive particles included in the resin matrix. A resistor having the following is used. Resistors in which a plurality of conductive particles are dispersed in a resin matrix can be selected relatively easily from those having the desired moldability, heat generation and flexibility. High performance and low price can be achieved easily.

具体的には、抵抗体層1は、樹脂マトリックス中に複数の導電性粒子を分散した抵抗体を断熱層4の外周面に例えば塗工、印刷等の方法により積層することで形成できる。上記塗工の方法としては、例えばディスペンサー、コーター等を用いることができる。また、上記印刷の方法としては、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷等を用いることができる。また、抵抗体層1は、押出しによって形成してもよい。   Specifically, the resistor layer 1 can be formed by laminating a resistor in which a plurality of conductive particles are dispersed in a resin matrix on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 4 by a method such as coating or printing. As the coating method, for example, a dispenser, a coater or the like can be used. Moreover, as the printing method, for example, screen printing, ink jet printing, or the like can be used. The resistor layer 1 may be formed by extrusion.

抵抗体層1の樹脂マトリックスの主成分としては、耐熱性を有する合成樹脂又はゴムが挙げられ、中でも、耐熱性樹脂が好ましい。この耐熱性樹脂としては、例えばポリイミド、ポリアミド等が挙げられ、耐熱性及び機械的強度に優れるポリイミドが特に好ましい。また、耐熱性ゴムとしては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、又はこれらの混合物を用いることができる。なお、「主成分」とは、質量含有率が最も大きい成分を意味する。   The main component of the resin matrix of the resistor layer 1 includes a heat-resistant synthetic resin or rubber, and among them, a heat-resistant resin is preferable. Examples of the heat resistant resin include polyimide and polyamide, and polyimide having excellent heat resistance and mechanical strength is particularly preferable. As the heat resistant rubber, silicone rubber, fluororubber, or a mixture thereof can be used. The “main component” means a component having the largest mass content.

上記導電性粒子としては、公知のものを使用でき、例えば金、ニッケル等の金属粉末、金属メッキを施した樹脂粒子、例えばカーボンブラック、カーボンナノチューブ等の炭素粉末などが挙げられる。これらの中でも、耐熱性及び導電率の観点から、導電性粒子が炭素粉末を含むことが好ましく、金属粉末と炭素粉末との混合体であることがより好ましい。金属粉末としてはニッケル粉末が好ましい。   As the conductive particles, known particles can be used, and examples thereof include metal powders such as gold and nickel, and resin particles subjected to metal plating, such as carbon powders such as carbon black and carbon nanotubes. Among these, from the viewpoint of heat resistance and electrical conductivity, the conductive particles preferably include carbon powder, and more preferably a mixture of metal powder and carbon powder. The metal powder is preferably nickel powder.

導電性粒子が金属粉末と炭素粉末との混合体である場合、抵抗体層1の導電性粒子中の炭素粉末の割合の上限としては、97体積%が好ましく、95体積%がより好ましい。一方、抵抗体層1の導電性粒子中の炭素粉末の割合の下限としては、30体積%が好ましく、50体積%がより好ましい。抵抗体層1の導電性粒子中の炭素粉末の割合が上記上限を超える場合、金属粉末が均等に分散せず、抵抗体層1の電気抵抗を均一にすることが容易でなくなるおそれがある。逆に、抵抗体層1の導電性粒子中の炭素粉末の割合が上記下限に満たない場合、導電性粒子による抵抗体層1の電気抵抗の低下が大きく、抵抗体層1の電気抵抗の調整が容易でなくなるおそれがある。   When the conductive particles are a mixture of metal powder and carbon powder, the upper limit of the ratio of the carbon powder in the conductive particles of the resistor layer 1 is preferably 97% by volume, and more preferably 95% by volume. On the other hand, the lower limit of the ratio of the carbon powder in the conductive particles of the resistor layer 1 is preferably 30% by volume, and more preferably 50% by volume. When the ratio of the carbon powder in the conductive particles of the resistor layer 1 exceeds the upper limit, the metal powder may not be uniformly dispersed, and it may not be easy to make the electric resistance of the resistor layer 1 uniform. On the contrary, when the ratio of the carbon powder in the conductive particles of the resistor layer 1 is less than the lower limit, the electric resistance of the resistor layer 1 is greatly reduced by the conductive particles, and the electric resistance of the resistor layer 1 is adjusted. May not be easy.

また、抵抗体層1中の導電性粒子は、針状であることが好ましい。導電性粒子が針状であることによって、導電性粒子に配向性を持たせることで、抵抗体層1の電気抵抗率を導電性粒子の配向方向に小さく、導電性粒子の配向方向に垂直な方向に大きくすることができる。これにより、抵抗体層1の軸方向の電気抵抗率を周方向の電気抵抗率よりも小さくすることができる。このようにすると軸方向に安定して電流が流れるため、熱特性が安定する。   Moreover, it is preferable that the electroconductive particle in the resistor layer 1 is acicular. Since the conductive particles are needle-shaped, the electrical conductivity of the resistor layer 1 is reduced in the orientation direction of the conductive particles and perpendicular to the orientation direction of the conductive particles. Can be larger in the direction. Thereby, the electrical resistivity in the axial direction of the resistor layer 1 can be made smaller than the electrical resistivity in the circumferential direction. In this way, since the current flows stably in the axial direction, the thermal characteristics are stabilized.

導電性粒子のアスペクト比の下限としては、1.5が好ましく、2.0がより好ましい。一方、導電性粒子のアスペクト比の上限としては、1000が好ましく、100がより好ましい。導電性粒子のアスペクト比が上記下限に満たない場合、軸方向と周方向とで電気抵抗率の差を設けることができないおそれがある。逆に、導電性粒子のアスペクト比が上記上限を超える場合、抵抗体層1の塗工が容易ではなくなるおそれがある。   The lower limit of the aspect ratio of the conductive particles is preferably 1.5 and more preferably 2.0. On the other hand, the upper limit of the aspect ratio of the conductive particles is preferably 1000, and more preferably 100. When the aspect ratio of the conductive particles is less than the above lower limit, there is a possibility that a difference in electrical resistivity cannot be provided between the axial direction and the circumferential direction. On the other hand, when the aspect ratio of the conductive particles exceeds the above upper limit, the coating of the resistor layer 1 may not be easy.

針状の炭素粉末としては、カーボンナノチューブ(以下、「CNT」と呼称することがある)が挙げられる。CNTは、ナノサイズの円筒状カーボンである。CNTは、一般に比重が約2.0、アスペクト比(直径に対する長さの比)が50以上1000以下である。また、CNTとしては、単層型(single−wall)と複層型(multi−wall)とが代表的である。上記複層型CNTは、筒状のカーボン材料が同心円状に幾重にも重なった構造を有する。CNTの製法は、公知の方法を用いることができるが、CNTの直径を制御しやすく、量産性にも優れた気相成長法が好ましい。   Examples of the acicular carbon powder include carbon nanotubes (hereinafter sometimes referred to as “CNT”). CNT is nano-sized cylindrical carbon. CNTs generally have a specific gravity of about 2.0 and an aspect ratio (a ratio of length to diameter) of 50 or more and 1000 or less. In addition, as the CNT, a single-wall type and a multi-wall type are typical. The multi-layered CNT has a structure in which cylindrical carbon materials are overlapped in a concentric manner. As a method for producing CNT, a known method can be used. However, a vapor phase growth method that can easily control the diameter of CNT and is excellent in mass productivity is preferable.

CNTの平均直径の上限としては、500nmが好ましく、300nmがより好ましい。一方、上記平均直径の下限としては、100nmが好ましい。上記平均直径が上記上限を超える場合、抵抗体層1の柔軟性や表面の平滑性が低下するおそれがある。逆に、上記平均直径が上記下限に満たない場合、CNTの分散性が低下して抵抗体層1の機械的強度が低下するおそれや、CNTの生産性が低下するおそれがある。なお、CNTの平均直径とは、例えばレーザー散乱法や走査型電子顕微鏡による観察によって測定したCNTの短軸径の平均値である。   As an upper limit of the average diameter of CNT, 500 nm is preferable and 300 nm is more preferable. On the other hand, the lower limit of the average diameter is preferably 100 nm. When the said average diameter exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the softness | flexibility of the resistor layer 1 and the smoothness of the surface may fall. On the other hand, when the average diameter is less than the lower limit, the dispersibility of CNTs may be reduced and the mechanical strength of the resistor layer 1 may be reduced, or the productivity of CNTs may be reduced. In addition, the average diameter of CNT is the average value of the short axis diameter of CNT measured by observation with a laser scattering method or a scanning electron microscope, for example.

CNTの平均長さの上限としては、50μmが好ましく、30μmがより好ましく、20μmがさらに好ましい。一方、上記平均長さの下限としては、1μmが好ましい。上記平均長さが上記上限を超える場合、CNTの分散性が低下し抵抗体層1の機械的強度が低下するおそれや、抵抗体層1の表面の平滑性が低下するおそれがある。逆に、上記平均長さが上記下限に満たない場合、抵抗体層1の破断伸び等の機械的強度が不十分となるおそれがある。なお、CNTの平均長さとは、例えばレーザー散乱法や走査型電子顕微鏡による観察によって測定したCNTの長さの平均値である。   The upper limit of the average CNT length is preferably 50 μm, more preferably 30 μm, and even more preferably 20 μm. On the other hand, the lower limit of the average length is preferably 1 μm. When the average length exceeds the above upper limit, the dispersibility of CNTs may be reduced, the mechanical strength of the resistor layer 1 may be reduced, and the smoothness of the surface of the resistor layer 1 may be reduced. On the other hand, when the average length is less than the lower limit, the mechanical strength such as elongation at break of the resistor layer 1 may be insufficient. In addition, the average length of CNT is the average value of the length of CNT measured, for example by observation with a laser scattering method or a scanning electron microscope.

また、針状以外の形状を有する炭素粉末としては、例えばシェル状のカーボン粒子を用いることができる。このようなシェル状のカーボン粒子を用いることで、添加量に対する抵抗体層1の電気抵抗変化が穏やかとなり、抵抗体層1の電気抵抗の調節が容易となる。   In addition, as the carbon powder having a shape other than the needle shape, for example, shell-like carbon particles can be used. By using such shell-like carbon particles, the change in the electric resistance of the resistor layer 1 with respect to the added amount becomes gentle, and the electric resistance of the resistor layer 1 can be easily adjusted.

また、針状の金属粉末としては、特に限定されないが、例えば針状ニッケル粉末等が挙げられる。   Moreover, it does not specifically limit as an acicular metal powder, For example, an acicular nickel powder etc. are mentioned.

抵抗体層1における導電性粒子の含有量の上限としては、60体積%が好ましく、55体積%がより好ましく、50体積%がさらに好ましい。一方、上記含有量の下限としては、5体積%が好ましく、10体積%がより好ましく、15体積%がさらに好ましい。上記含有量が上記上限を超える場合、抵抗体層1の耐熱性、機械的強度等が低下するおそれがある。逆に、上記含有量が上記下限に満たない場合、抵抗体層1の抵抗を所望の範囲とし難くなるおそれがある。   The upper limit of the content of the conductive particles in the resistor layer 1 is preferably 60% by volume, more preferably 55% by volume, and still more preferably 50% by volume. On the other hand, as a minimum of the above-mentioned content, 5 volume% is preferred, 10 volume% is more preferred, and 15 volume% is still more preferred. When the said content exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the heat resistance of the resistor layer 1, mechanical strength, etc. may fall. On the contrary, when the content is less than the lower limit, the resistance of the resistor layer 1 may be difficult to be within a desired range.

抵抗体層1の平均厚みの上限としては、300μmが好ましく、250μmがより好ましく、200μmがさらに好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、5μmが好ましく、10μmがより好ましく、30μmがさらに好ましい。上記平均厚みが上記上限を超える場合、当該自己発熱型定着ローラの製造コストが増加するおそれがある。一方、上記平均厚みが上記下限に満たない場合、抵抗体層1が熱や衝撃により破損し易くなるおそれがある。   The upper limit of the average thickness of the resistor layer 1 is preferably 300 μm, more preferably 250 μm, and even more preferably 200 μm. On the other hand, the lower limit of the average thickness is preferably 5 μm, more preferably 10 μm, and even more preferably 30 μm. When the average thickness exceeds the upper limit, the manufacturing cost of the self-heating type fixing roller may increase. On the other hand, when the average thickness is less than the lower limit, the resistor layer 1 may be easily damaged by heat or impact.

抵抗体層1の軸方向両端間の電気抵抗(通電部2を含む)の上限としては、100Ωが好ましく、80Ωがより好ましく、60Ωがさらに好ましい。一方、抵抗体層1の両端間の電気抵抗の下限としては、5Ωが好ましく、7.5Ωがより好ましく、10Ωがさらに好ましい。上記抵抗が上記上限を超える場合、抵抗体層1の温度上昇に必要な電圧が大きくなり、当該自己発熱型定着ローラを駆動するための電源装置が不必要に高価となるおそれがある。逆に、上記抵抗が上記下限に満たない場合、抵抗体層1の温度上昇に必要な電流が大きくなり、やはり当該自己発熱型定着ローラを駆動するための電源装置が不必要に高価となるおそれがある。   The upper limit of the electrical resistance (including the energization part 2) between the axial ends of the resistor layer 1 is preferably 100Ω, more preferably 80Ω, and even more preferably 60Ω. On the other hand, the lower limit of the electrical resistance between both ends of the resistor layer 1 is preferably 5Ω, more preferably 7.5Ω, and even more preferably 10Ω. When the resistance exceeds the upper limit, the voltage required for increasing the temperature of the resistor layer 1 increases, and the power supply device for driving the self-heating type fixing roller may be unnecessarily expensive. On the other hand, if the resistance is less than the lower limit, the current required for increasing the temperature of the resistor layer 1 becomes large, and the power supply device for driving the self-heating fixing roller may be unnecessarily expensive. There is.

また、抵抗体層1の軸方向の単位長さあたりの電気抵抗の上限としては、1000Ω/mが好ましく、800Ω/mがより好ましく、600Ω/mがさらに好ましい。一方、抵抗体層1の軸方向の単位長さあたりの電気抵抗の下限としては、0.01Ω/mが好ましく、0.1Ω/mがより好ましく、1Ω/mがさらに好ましい。上記長さ抵抗率が上記上限を超える場合、抵抗体層1の電気抵抗が大きくなり過ぎるおそれがある。逆に、上記長さ抵抗率が上記下限に満たない場合、抵抗体層1の電気抵抗が小さくなり過ぎるおそれがある。   Further, the upper limit of the electrical resistance per unit length in the axial direction of the resistor layer 1 is preferably 1000 Ω / m, more preferably 800 Ω / m, and even more preferably 600 Ω / m. On the other hand, the lower limit of the electrical resistance per unit length in the axial direction of the resistor layer 1 is preferably 0.01 Ω / m, more preferably 0.1 Ω / m, and even more preferably 1 Ω / m. When the length resistivity exceeds the upper limit, the electrical resistance of the resistor layer 1 may be excessively increased. Conversely, when the length resistivity is less than the lower limit, the electrical resistance of the resistor layer 1 may be too small.

さらに、抵抗体層1は、絶縁フィラーを含んでもよい。絶縁フィラーを含むことにより、導電性粒子間の電気的接触を制限して、抵抗体層1の電気抵抗を比較的容易に調節することができる。   Furthermore, the resistor layer 1 may include an insulating filler. By including the insulating filler, the electrical contact between the conductive particles can be limited, and the electrical resistance of the resistor layer 1 can be adjusted relatively easily.

このような絶縁フィラーの材質としては、絶縁性を有するものであればよいが、熱伝導率が大きい酸化チタン、金属ケイ素、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化ケイ素、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等の無機フィラーが好適に使用される。   As a material of such an insulating filler, any material having an insulating property may be used, but titanium oxide, metal silicon, magnesium oxide, magnesium carbonate, magnesium hydroxide, silicon oxide, alumina, boron nitride, which has high thermal conductivity, An inorganic filler such as aluminum nitride is preferably used.

<通電部>
複数の通電部2は、周方向に延在して設けられ、2つの通電部2に挟まれる領域の抵抗体層1の異常発熱を抑制する。当該自己発熱型定着ローラの軸方向視における各通電部2の形状としては、例えばCの字状、円弧状、環状等とすることができるが、全周に亘って抵抗体層1と当接するよう環状に形成されることが好ましい。このように導通部2が環状であることによって、抵抗体層1に形成されたクラックに向かう電流を全周に分散させられるので、異常発熱をより確実に抑制することができる。
<Energizing part>
The plurality of energization units 2 are provided extending in the circumferential direction, and suppress abnormal heat generation of the resistor layer 1 in a region sandwiched between the two energization units 2. The shape of each energization portion 2 in the axial direction of the self-heating type fixing roller can be, for example, a C-shape, an arc shape, an annular shape, etc., but is in contact with the resistor layer 1 over the entire circumference. It is preferable to be formed in a ring shape. Thus, since the conduction | electrical_connection part 2 is cyclic | annular, since the electric current which goes to the crack formed in the resistor layer 1 can be disperse | distributed to a perimeter, abnormal heat_generation | fever can be suppressed more reliably.

通電部2を形成する材質としては、抵抗体層1よりも電流を流しやすい電気抵抗率が小さいものであればよいが、好ましくは、樹脂マトリックスと、この樹脂マトリックス中に含まれる複数の導電性粒子とを有する導電体が用いられる。樹脂マトリックス中に複数の導電性粒子を分散した導電体は、所望の成形性、導電性及び可撓性を有するものを比較的容易に選択することができるので、当該自己発熱型定着ローラを比較的容易かつ安価に製造できる。   The material for forming the energizing portion 2 may be any material as long as it has a smaller electrical resistivity that allows current to flow than the resistor layer 1, but preferably a resin matrix and a plurality of conductive materials included in the resin matrix. A conductor having particles is used. Since a conductive material in which a plurality of conductive particles are dispersed in a resin matrix can be selected with a relatively easy moldability, conductivity and flexibility, the self-heating type fixing roller is compared. Can be manufactured easily and inexpensively.

このように、通電部2を樹脂マトリックス中に複数の導電性粒子を含むものとすることによって、通電部2は、例えば塗工、印刷等の方法により形成できる。上記塗工の方法としては、例えばディスペンサー、コーター等を用いることができる。また、上記印刷の方法としては、例えばスクリーン印刷、インクジェット印刷等を用いることができる。   Thus, the energization part 2 can be formed by methods, such as coating and printing, by making the energization part 2 contain several electroconductive particle in a resin matrix. As the coating method, for example, a dispenser, a coater or the like can be used. Moreover, as the printing method, for example, screen printing, ink jet printing, or the like can be used.

このような樹脂マトリックス中に複数の導電性粒子を含む導電体としては、例えば導電性ペーストを硬化したもの等を使用することができる。また、通電部2の樹脂マトリックスとしては、抵抗体層1の樹脂マトリックスと同じ又は親和性の高い樹脂を主成分とすることが好ましい。これにより、抵抗体層1と通電部2との機械的密着性が向上し、抵抗体層1と通電部2との電気的接触がより確実となる。   As a conductor containing a plurality of conductive particles in such a resin matrix, for example, a conductive paste cured can be used. Moreover, it is preferable that the resin matrix of the energization part 2 is mainly composed of a resin having the same or high affinity as the resin matrix of the resistor layer 1. Thereby, the mechanical adhesion between the resistor layer 1 and the energizing portion 2 is improved, and the electrical contact between the resistor layer 1 and the energizing portion 2 becomes more reliable.

複数の通電部2は、軸方向に等間隔に並んでいることが好ましい。複数の通電部2が等間隔に配設されることによって、抵抗体層1を軸方向に比較的均等に発熱させられると共に、異常発熱の抑制効果を軸方向に比較的均等にすることができる。   The plurality of energization units 2 are preferably arranged at equal intervals in the axial direction. By disposing the plurality of energizing portions 2 at equal intervals, the resistor layer 1 can generate heat relatively uniformly in the axial direction, and the effect of suppressing abnormal heat generation can be made relatively uniform in the axial direction. .

複数の通電部2の平均間隔の下限としては、0.5mmが好ましく、1mmがより好ましい。一方、複数の通電部2は、軸方向に等間隔に並んで形成されることが好ましい。複数の通電部2の平均間隔の上限としては、10mmが好ましく、7mmがより好ましい。複数の通電部2の平均間隔が上記下限に満たない場合、通電部2間が短絡するおそれや、抵抗体層1の発熱量が不十分となるおそれがある。逆に、複数の通電部2の平均間隔が上記上限を超える場合、抵抗体層1にクラックが生じた場合に異常発熱を十分に抑制できないおそれがある。   As a minimum of an average interval of a plurality of energization parts 2, 0.5 mm is preferred and 1 mm is more preferred. On the other hand, it is preferable that the plurality of current-carrying parts 2 are formed side by side at equal intervals in the axial direction. The upper limit of the average interval between the plurality of current-carrying parts 2 is preferably 10 mm, and more preferably 7 mm. When the average space | interval of the several electricity supply part 2 is less than the said minimum, there exists a possibility that between the electricity supply parts 2 may short-circuit, and there exists a possibility that the emitted-heat amount of the resistor layer 1 may become inadequate. On the contrary, when the average interval between the plurality of current-carrying parts 2 exceeds the upper limit, abnormal heat generation may not be sufficiently suppressed when the resistor layer 1 is cracked.

抵抗体層1の電流は、通電部2の軸方向に突出する部分に集中しやすい。このため、抵抗体層1に偏りなく比較的均等に電流を流すことができるよう、通電部2は、それぞれ軸方向の幅が一定であることが好ましい。   The current of the resistor layer 1 tends to be concentrated on the portion of the energizing portion 2 that protrudes in the axial direction. For this reason, it is preferable that the energizing portions 2 each have a constant width in the axial direction so that current can flow relatively uniformly through the resistor layer 1.

複数の導通部2の平均幅の下限としては、0.3mmが好ましく、0.5mmがより好ましい。一方、複数の導通部2の平均幅の上限としては、5mmが好ましく、3mmがより好ましい。複数の導通部2の平均幅が上記下限に満たない場合、電流を十分に周方向に分散することができず、クラックによる抵抗体層1の異常発熱を十分に抑制できないおそれがある。逆に、数の導通部2の平均幅が上記上限を超える場合、当該自己発熱型定着ローラの表面温度の周方向のばらつきが大きくなるおそれや、当該自己発熱型定着ローラの発熱量が不十分となるおそれがある。   As a minimum of the average width of a plurality of conduction parts 2, 0.3 mm is preferred and 0.5 mm is more preferred. On the other hand, the upper limit of the average width of the plurality of conducting portions 2 is preferably 5 mm, and more preferably 3 mm. When the average width of the plurality of conducting portions 2 is less than the lower limit, current cannot be sufficiently dispersed in the circumferential direction, and abnormal heat generation of the resistor layer 1 due to cracks may not be sufficiently suppressed. Conversely, if the average width of the number of conducting portions 2 exceeds the above upper limit, the variation in the circumferential direction of the surface temperature of the self-heating type fixing roller may increase, or the amount of heat generated by the self-heating type fixing roller may be insufficient. There is a risk of becoming.

導通部2の電気抵抗率(体積抵抗率)の抵抗体層1の電気抵抗率に対する比の下限としては、特に限定されない。一方、導通部2の電気抵抗率の抵抗体層1の電気抵抗率に対する比の上限としては、0.5倍が好ましく、0.1倍がより好ましい。導通部2の電気抵抗率の抵抗体層1の電気抵抗率に対する比が上記上限を超える場合、抵抗体層1を流れる電流を十分に周方向に分散することができず、クラックによる抵抗体層1の異常発熱を十分に抑制できないおそれがある。   The lower limit of the ratio of the electrical resistivity (volume resistivity) of the conducting portion 2 to the electrical resistivity of the resistor layer 1 is not particularly limited. On the other hand, the upper limit of the ratio of the electrical resistivity of the conductive portion 2 to the electrical resistivity of the resistor layer 1 is preferably 0.5 times, and more preferably 0.1 times. When the ratio of the electrical resistivity of the conductive portion 2 to the electrical resistivity of the resistor layer 1 exceeds the upper limit, the current flowing through the resistor layer 1 cannot be sufficiently dispersed in the circumferential direction, and the resistor layer is caused by cracks. 1 abnormal heat generation may not be sufficiently suppressed.

<芯金>
芯金3は、当該自己発熱型定着ローラの中心において軸方向に延伸する。この芯金3は中空でもよく、中実でもよい。
<Core>
The core 3 extends in the axial direction at the center of the self-heating type fixing roller. The core 3 may be hollow or solid.

芯金3には、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、ステンレス等の金属、又はポリイミド、ポリアミド等の耐熱性樹脂などを用いることができる。耐熱性樹脂の中では、成形性に優れ、耐熱性及び機械的強度に優れるポリイミドが好ましい。   For the core 3, a metal such as aluminum, aluminum alloy, iron, stainless steel, or a heat resistant resin such as polyimide or polyamide can be used. Among the heat resistant resins, a polyimide having excellent moldability and excellent heat resistance and mechanical strength is preferable.

芯金3の平均外径としては、例えば5mm以上40mm以下とすることができる。また、芯金3が中空の場合、芯金3の平均厚みとしては、例えば10μm以上40mm以下とすることができる。芯金3の軸方向長さとしては、例えば100mm以上500mm以下とすることができる。   The average outer diameter of the cored bar 3 can be, for example, 5 mm or more and 40 mm or less. Moreover, when the cored bar 3 is hollow, the average thickness of the cored bar 3 can be, for example, 10 μm or more and 40 mm or less. The axial length of the cored bar 3 can be, for example, 100 mm or more and 500 mm or less.

<断熱層>
断熱層4は、抵抗体層1が発生する熱が芯金3側に逃げることを抑制し、当該自己発熱型定着ローラのエネルギー効率を向上する。この断熱層4は、合成樹脂又はゴムを主成分とするマトリックスと、このマトリックス中に含まれる複数の気孔とを有することが好ましい。さらに、この断熱層4は、弾性を有することが好ましい。
<Insulation layer>
The heat insulation layer 4 suppresses the heat generated by the resistor layer 1 from escaping to the cored bar 3 side, and improves the energy efficiency of the self-heating type fixing roller. The heat insulating layer 4 preferably has a matrix mainly composed of a synthetic resin or rubber and a plurality of pores contained in the matrix. Furthermore, it is preferable that this heat insulation layer 4 has elasticity.

断熱層4のマトリックスの主成分とされるゴムとしては耐熱性を有するものであれば特に限定されないが、弾性を有することが好ましく、耐熱性に優れるゴム(耐熱性ゴム)が特に好ましい。この耐熱性ゴムとしては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、或いはこれらの混合物を好適に用いることができる。   The rubber used as the main component of the matrix of the heat insulating layer 4 is not particularly limited as long as it has heat resistance, but preferably has elasticity, and rubber (heat resistant rubber) having excellent heat resistance is particularly preferable. As this heat resistant rubber, silicone rubber, fluoro rubber, or a mixture thereof can be suitably used.

上記シリコーンゴムとしては、例えばジメチルシリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、メチルフェニルシリコーンゴム等が挙げられる。上記フッ素ゴムとしては、例えばフッ化ビニリデンゴム、テトラフルオロエチレン−プロピレンゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオロメチルビニルエーテルゴム等が挙げられる。   Examples of the silicone rubber include dimethyl silicone rubber, fluorosilicone rubber, and methylphenyl silicone rubber. Examples of the fluororubber include vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene-propylene rubber, tetrafluoroethylene-perfluoromethyl vinyl ether rubber, and the like.

また、前記合成樹脂としては、例えばフェノール樹脂(PF)、エポキシ樹脂(EP)、メラミン樹脂(MF)、尿素樹脂(ユリア樹脂、UF)、不飽和ポリエステル樹脂(UP)、アルキド樹脂、ポリウレタン(PUR)、熱硬化性ポリイミド(PI)、ポリエチレン(PE)、高密度ポリエチレン(HDPE)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン(PS)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS)、アクリロニトリルスチレン樹脂(AS)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリアミド(PA)、ポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル(m−PPE)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、環状ポリオレフィン(COP)等が挙げられる。   Examples of the synthetic resin include phenol resin (PF), epoxy resin (EP), melamine resin (MF), urea resin (urea resin, UF), unsaturated polyester resin (UP), alkyd resin, polyurethane (PUR). ), Thermosetting polyimide (PI), polyethylene (PE), high density polyethylene (HDPE), medium density polyethylene (MDPE), low density polyethylene (LDPE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polychlorinated Vinylidene, polystyrene (PS), polyvinyl acetate (PVAc), acrylonitrile butadiene styrene resin (ABS), acrylonitrile styrene resin (AS), polymethyl methacrylate (PMMA), polyamide (PA), polyacetal (POM), polycarbonate (PC) , Sex polyphenylene ether (m-PPE), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene terephthalate (PET), and cyclic polyolefin (COP) and the like.

また、断熱層4のマトリックス中の気孔は、発泡剤、中空フィラー等によって形成することができる。中空フィラーとしては、例えば有機マイクロバルーン、中空ガラスビーズ等を使用することができる。   The pores in the matrix of the heat insulating layer 4 can be formed by a foaming agent, a hollow filler, or the like. Examples of the hollow filler that can be used include organic microballoons and hollow glass beads.

上記発泡剤としては、加熱することにより分解して、例えば窒素ガス、炭酸ガス、一酸化炭素、アンモニアガス等を発生するものであり、有機発泡剤又は無機発泡剤が使用できる。   As said foaming agent, it decomposes | disassembles by heating and generate | occur | produces, for example, nitrogen gas, a carbon dioxide gas, carbon monoxide, ammonia gas etc., An organic foaming agent or an inorganic foaming agent can be used.

有機発泡剤としては、例えばアゾジカルボンアミド(A.D.C.A)、アゾビスイソブチロニトリル(A.I.B.N)等のアゾ系発泡剤、例えばジニトロソペンタメチレンテトラミン(D.P.T)、N,N’ジニトロソ−N,N’−ジメチルテレフタルアミド(D.N.D.M.T.A)等のニトロソ系発泡剤、例えばP−トルエンスルホニルヒドラジド(T.S.H)、P,P−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド(O.B.S.H)、ベンゼンスルホニルヒドラジド(B.S.H)等のヒドラジド系、他にはトリヒドラジノトリアジン(T.H.T)、アセトン−P−スルホニルヒドラゾンなどが例示され、これらを単独で、又は二種類以上合わせて使用できる。   Examples of the organic blowing agent include azo blowing agents such as azodicarbonamide (A.D.C.A) and azobisisobutyronitrile (A.I.B.N), such as dinitrosopentamethylenetetramine (D P.T), N, N′dinitroso-N, N′-dimethyl terephthalamide (DNDMTA), and the like, for example, P-toluenesulfonyl hydrazide (T.S. H), P, P-oxybisbenzenesulfonyl hydrazide (OBSH), benzenesulfonyl hydrazide (BSH), and others, and trihydrazinotriazine (TH T), acetone-P-sulfonylhydrazone and the like are exemplified, and these can be used alone or in combination of two or more.

また、無機発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、ホウ化水素ナトリウム、ソジウムボロンハイドライド、シリコンオキシハイドライド等が例示される。一般的に無機発泡剤は、ガス発生速度が有機発泡剤より緩慢でありガス発生の調整が難しい。そのため、化学発泡剤としては、有機発泡剤が好ましい。   Examples of the inorganic foaming agent include sodium bicarbonate, ammonium carbonate, ammonium bicarbonate, sodium borohydride, sodium boron hydride, silicon oxyhydride and the like. In general, an inorganic foaming agent has a slower gas generation rate than an organic foaming agent, and adjustment of gas generation is difficult. Therefore, an organic foaming agent is preferable as the chemical foaming agent.

上記有機マイクロバルーンとは、中空マイクロスフィア(Microsphere)の1種であり、例えばフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリ塩化ビニリデン等の熱可塑性樹脂、ゴムなどの有機高分子材料で形成された中空の球状微粒子である。断熱層4が有機マイクロバルーンを含有することで、断熱層4の柔軟性、耐熱性及び寸法安定性が向上する。この有機マイクロバルーンは球状であるため、断熱層4を形成する組成物に含有させても応力の異方性が生じ難い。従って、有機マイクロバルーンは断熱層4の硬度及び断熱性の均一性を低下させ難い。また、有機マイクロバルーンとしてフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂を含有する耐熱性有機マイクロバルーンを用いることで、断熱層4の耐熱性がより向上する。なお、上記有機マイクロバルーンとしては市販品を用いることができる。   The organic microballoon is a kind of hollow microsphere (Microsphere), for example, a thermosetting resin such as phenol resin, a thermoplastic resin such as polyvinylidene chloride, and a hollow formed by an organic polymer material such as rubber. The spherical fine particles. When the heat insulation layer 4 contains an organic microballoon, the flexibility, heat resistance and dimensional stability of the heat insulation layer 4 are improved. Since this organic microballoon has a spherical shape, stress anisotropy hardly occurs even if it is included in the composition forming the heat insulating layer 4. Therefore, the organic microballoon is difficult to reduce the hardness and the heat insulation uniformity of the heat insulating layer 4. Moreover, the heat resistance of the heat insulation layer 4 improves more by using the heat resistant organic microballoon containing thermosetting resins, such as a phenol resin, as an organic microballoon. In addition, a commercial item can be used as said organic microballoon.

上記有機マイクロバルーンの平均径は、通常数μm以上数百μm以下であり、5μm以上200μm以下が好ましい。   The average diameter of the organic microballoon is usually several μm or more and several hundreds μm or less, preferably 5 μm or more and 200 μm or less.

断熱層4の気孔率の上限としては、60%が好ましく、50%がより好ましく、45%がさらに好ましい。一方、断熱層4の気孔率の下限としては、5%が好ましく、10%がより好ましく、15%がさらに好ましい。断熱層4の気孔率が上記上限を超える場合、断熱層4の強度が不十分となるおそれがある。逆に、断熱層4の気孔率が上記下限に満たない場合、断熱層4の断熱性が不十分となるおそれがある。なお、気孔率とは、断面を顕微鏡観察した際の面積率として測定される値である。   As an upper limit of the porosity of the heat insulation layer 4, 60% is preferable, 50% is more preferable, and 45% is further more preferable. On the other hand, the lower limit of the porosity of the heat insulating layer 4 is preferably 5%, more preferably 10%, and even more preferably 15%. When the porosity of the heat insulation layer 4 exceeds the said upper limit, there exists a possibility that the intensity | strength of the heat insulation layer 4 may become inadequate. On the contrary, when the porosity of the heat insulation layer 4 is less than the said minimum, there exists a possibility that the heat insulation of the heat insulation layer 4 may become inadequate. The porosity is a value measured as an area ratio when a cross section is observed with a microscope.

断熱層4の平均厚みの上限としては、500mmが好ましく、200mmがより好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、20μmが好ましく、100μmがより好ましい。上記平均厚みが上記上限を超える場合、当該自己発熱型定着ローラの大きさが不必要に増加するおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記下限に満たない場合、断熱層4の断熱性が不十分となり、当該自己発熱型定着ローラのエネルギー効率が低くなるおそれがある。   As an upper limit of the average thickness of the heat insulation layer 4, 500 mm is preferable and 200 mm is more preferable. On the other hand, the lower limit of the average thickness is preferably 20 μm, and more preferably 100 μm. When the average thickness exceeds the upper limit, the size of the self-heating type fixing roller may increase unnecessarily. On the contrary, when the average thickness is less than the lower limit, the heat insulating property of the heat insulating layer 4 becomes insufficient, and the energy efficiency of the self-heating type fixing roller may be lowered.

断熱層4と抵抗体層1とは直接又は他の層を介して接合されていることが好ましい。このように、断熱層4と抵抗体層1とが接合されることで、抵抗体層1の内周面(芯金3側の面)の断熱層4又は他の層との摩擦による摩耗が防止でき、当該自己発熱型定着ローラの耐久性が向上する。具体例としては、断熱層4及び通電部2と抵抗体層1との間にプライマー層を積層することで断熱層4及び通電部2と抵抗体層1との接合強度を向上することができる。   It is preferable that the heat insulation layer 4 and the resistor layer 1 are joined directly or via another layer. In this way, the heat insulating layer 4 and the resistor layer 1 are joined, so that wear due to friction between the inner peripheral surface of the resistor layer 1 (surface on the core metal 3 side) and the other layers is caused. And the durability of the self-heating type fixing roller is improved. As a specific example, the bonding strength between the heat insulating layer 4 and the current-carrying part 2 and the resistor layer 1 can be improved by laminating a primer layer between the heat-insulating layer 4 and the current-carrying part 2 and the resistor layer 1. .

<利点>
当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1より電気抵抗率が小さい複数の通電部2を備えることによって、抵抗体層1にクラックが生じても、クラックの軸方向両側の通電部2がクラックに向かう電流を大きな発熱を伴わずに周方向に分散させるので、抵抗体層1の異常発熱を抑制することができる。
<Advantages>
The self-heating type fixing roller includes a plurality of current-carrying parts 2 having an electrical resistivity smaller than that of the resistor layer 1, so that even if a crack occurs in the resistor layer 1, the current-carrying parts 2 on both sides in the axial direction of the crack As a result, the abnormal heat generation of the resistor layer 1 can be suppressed.

〔第二実施形態〕
図3の自己発熱型定着ローラは、通電により発熱する筒状の抵抗体層1aと、上記抵抗体層1aに接しかつ周方向に延在する複数の通電部2aとを備える。この複数の通電部2aは、抵抗体層1aより電気抵抗率が小さい。
[Second Embodiment]
The self-heating type fixing roller of FIG. 3 includes a cylindrical resistor layer 1a that generates heat when energized, and a plurality of energizing portions 2a that are in contact with the resistor layer 1a and extend in the circumferential direction. The plurality of energization portions 2a have an electrical resistivity smaller than that of the resistor layer 1a.

当該自己発熱型定着ローラにおいて、複数の通電部2aは、抵抗体層1aの外周面に積層されている。このように、複数の通電部2aが、抵抗体層1aの外周面に積層されていることによって、抵抗体層1a及び通電部2aを例えば塗工、印刷等の比較的簡単な方法によって容易に形成することができる。また、抵抗体層1aの外周面に通電部2aを導電性接着剤で接着することも可能である。   In the self-heating type fixing roller, the plurality of energizing portions 2a are stacked on the outer peripheral surface of the resistor layer 1a. As described above, since the plurality of energization parts 2a are laminated on the outer peripheral surface of the resistor layer 1a, the resistor layer 1a and the energization part 2a can be easily formed by a relatively simple method such as coating or printing. Can be formed. Moreover, it is also possible to adhere | attach the electricity supply part 2a with a conductive adhesive on the outer peripheral surface of the resistor layer 1a.

また、当該自己発熱型定着ローラは、円柱状の芯金3と、この芯金3の外周面に積層される円筒状の断熱層4とを備える。上記抵抗体層1aは、断熱層4の外周面に積層されている。   The self-heating type fixing roller includes a columnar core 3 and a cylindrical heat insulating layer 4 laminated on the outer peripheral surface of the core 3. The resistor layer 1 a is laminated on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 4.

また、当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1a及び複数の通電部2aの外周面を覆うよう積層される離型層5を備える。   Further, the self-heating type fixing roller includes a release layer 5 that is laminated so as to cover the outer peripheral surfaces of the resistor layer 1a and the plurality of energization portions 2a.

図3の自己発熱型定着ローラにおける芯金3及び断熱層4は、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける芯金3及び断熱層4と同様とすることができる。   The metal core 3 and the heat insulating layer 4 in the self-heating type fixing roller of FIG. 3 can be the same as the metal core 3 and the heat insulating layer 4 in the self-heating type fixing roller of FIGS.

<抵抗体層>
抵抗体層1aは、断熱層4の外周面全体に略一定の厚みで積層されている。図3の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1aの材質及び平均厚みとしては、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1の材質及び平均厚みと同様とすることができる。
<Resistor layer>
The resistor layer 1 a is laminated on the entire outer peripheral surface of the heat insulating layer 4 with a substantially constant thickness. The material and average thickness of the resistor layer 1a in the self-heating type fixing roller of FIG. 3 can be the same as the material and average thickness of the resistor layer 1 in the self-heating type fixing roller of FIGS.

<通電部>
図3の自己発熱型定着ローラにおける通電部2aを形成する材質、並びに通電部2aの平均間隔、平均幅、電気抵抗率及び周方向の単位長さあたりの電気抵抗としては、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける通電部2を形成する材質、並びに通電部2の平均間隔、平均幅、電気抵抗率及び周方向の単位長さあたりの電気抵抗と同様とすることができる。
<Energizing part>
In the self-heating type fixing roller of FIG. 3, the material forming the energization part 2a, the average interval, the average width, the electrical resistivity, and the electric resistance per unit length in the circumferential direction of the energization part 2a are shown in FIGS. In the self-heating type fixing roller, the material for forming the energization portion 2, the average interval, the average width, the electrical resistivity, and the electrical resistance per unit length in the circumferential direction of the energization portion 2 can be used.

加えて、図3の自己発熱型定着ローラにおける通電部2aの平均幅の下限としては、抵抗体層1aの平均厚みの1倍が好ましく、抵抗体層1aの平均厚みの2倍がより好ましい。通電部2aの平均幅の抵抗体層1aの平均厚みに対する比が上記下限に満たない場合、抵抗体層1aの内周面側を流れる電流を通電部2aに十分集電することができず、抵抗体層1aの異常発熱を十分に抑制できないおそれがある。   In addition, the lower limit of the average width of the energizing portions 2a in the self-heating type fixing roller of FIG. 3 is preferably 1 times the average thickness of the resistor layer 1a, and more preferably 2 times the average thickness of the resistor layer 1a. When the ratio of the average width of the current-carrying part 2a to the average thickness of the resistor layer 1a is less than the lower limit, the current flowing through the inner peripheral surface of the resistor layer 1a cannot be sufficiently collected in the current-carrying part 2a. There is a possibility that the abnormal heat generation of the resistor layer 1a cannot be sufficiently suppressed.

<離型層>
離型層5は、断熱層4の外周面に積層され、トナーと接触する層である。この離型層5は、トナーが当該自己発熱型定着ローラに付着することを防止し、記録紙の剥離を促進する。
<Release layer>
The release layer 5 is a layer that is laminated on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 4 and is in contact with the toner. The release layer 5 prevents the toner from adhering to the self-heating type fixing roller and promotes peeling of the recording paper.

離型層5は、樹脂組成物から形成される。離型層5を形成する樹脂組成物は、複数の通電部2aの間に充填されてもよい。   The release layer 5 is formed from a resin composition. The resin composition forming the release layer 5 may be filled between the plurality of current-carrying parts 2a.

離型層5を形成する樹脂組成物の主成分としては、例えば熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を用いることができる。   As a main component of the resin composition forming the release layer 5, for example, a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be used.

上記熱可塑性樹脂としては、例えばビニル樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂等が挙げられる。これらの中で、離型性、可撓性及び耐熱性に優れるフッ素樹脂が好ましい。また、これらの樹脂を単独で用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。   Examples of the thermoplastic resin include vinyl resin, polyester, polyolefin, acrylic resin, fluorine resin, epoxy resin, phenol resin, urea resin, and the like. Among these, a fluororesin excellent in releasability, flexibility and heat resistance is preferable. These resins may be used alone or in combination of two or more.

上記フッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、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(EFP)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)等が挙げられる。これらの中で、分子量が小さく離型性に優れるPFA又はPTFEが好ましい。   Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (EFP), and tetrafluoroethylene-6 Examples thereof include a fluorinated propylene copolymer (FEP). Among these, PFA or PTFE having a small molecular weight and excellent releasability is preferable.

離型層5は、熱伝導フィラー等の添加剤を含有してもよい。離型層5が熱伝導フィラーを含有することで、抵抗体層1aの熱を効率よくトナーに伝えることができると共に、自己発熱型定着ローラの表面の温度のばらつきを抑制することができる。   The release layer 5 may contain an additive such as a heat conductive filler. When the release layer 5 contains a heat conductive filler, the heat of the resistor layer 1a can be efficiently transmitted to the toner, and variations in the temperature of the surface of the self-heating type fixing roller can be suppressed.

上記熱伝導フィラーとしては、例えば金属、セラミック、ボロンナイトライド、カーボンナノチューブ、アルミナ、シリコンカーバイド等が挙げられる。   Examples of the heat conductive filler include metals, ceramics, boron nitride, carbon nanotubes, alumina, silicon carbide, and the like.

離型層5は、絶縁性を有することが好ましい。具体的には、離型層5の軸方向の単位長さあたりの電気抵抗の下限としては、1014Ω/mが好ましい。離型層5の上記長さ抵抗率が上記下限に満たない場合、抵抗体層1aから離型層5を介して漏電し、抵抗体層1aの発熱が不十分となるおそや、感電事故又は装置故障の原因となるおそれがある。 The release layer 5 preferably has an insulating property. Specifically, the lower limit of the electrical resistance per unit length in the axial direction of the release layer 5 is preferably 10 14 Ω / m. If the length resistivity of the release layer 5 is less than the above lower limit, the resistor layer 1a leaks through the release layer 5 and the heat generation of the resistor layer 1a is likely to be insufficient. There is a risk of equipment failure.

離型層5の平均厚みの上限としては、50μmが好ましく、35μmがより好ましい。一方、上記平均厚みの下限としては、1μmが好ましく、5μmがより好ましい。上記平均厚みが上記上限を超える場合、当該自己発熱型定着ローラの大きさが不必要に増大するおそれや、当該自己発熱型定着ローラの熱効率が低下するおそれがある。逆に、上記平均厚みが上記下限に満たない場合、離型層5の強度が不十分となるおそれがある。   The upper limit of the average thickness of the release layer 5 is preferably 50 μm and more preferably 35 μm. On the other hand, the lower limit of the average thickness is preferably 1 μm and more preferably 5 μm. When the average thickness exceeds the upper limit, the size of the self-heating fixing roller may be unnecessarily increased, or the thermal efficiency of the self-heating fixing roller may be reduced. On the other hand, when the average thickness is less than the lower limit, the strength of the release layer 5 may be insufficient.

離型層5は抵抗体層1aと接合されていてもよく、接合されず独立して回転できるものでもよいが、接合されていることが好ましい。このように、離型層5と抵抗体層1aとが接合されることで、離型層5の内周面(抵抗体層1aと接する側の面)の抵抗体層1aとの摩擦による摩耗が防止でき、当該自己発熱型定着ローラの耐久性が向上する。この離型層5と抵抗体層1aの接合方法としては、特に限定されず、離型層5又は抵抗体層1aの形成と同時に接合する方法、離型層5及び抵抗体層1aを形成した後に接合する方法等が挙げられる。また、これらの方法に加え、離型層5及び抵抗体層1aの主成分を親和性の高い組み合わせとすることでより強固に離型層5と抵抗体層1aとを接合できる。   The release layer 5 may be bonded to the resistor layer 1a or may be rotated independently without being bonded, but is preferably bonded. As described above, the release layer 5 and the resistor layer 1a are bonded to each other so that the inner peripheral surface of the release layer 5 (the surface in contact with the resistor layer 1a) is worn by friction with the resistor layer 1a. And the durability of the self-heating fixing roller is improved. The bonding method of the release layer 5 and the resistor layer 1a is not particularly limited, and a method of bonding simultaneously with the formation of the release layer 5 or the resistor layer 1a, the release layer 5 and the resistor layer 1a are formed. The method of joining later is mentioned. In addition to these methods, the release layer 5 and the resistor layer 1a can be bonded more firmly by combining the main components of the release layer 5 and the resistor layer 1a with a high affinity.

上記離型層5及び抵抗体層1aを形成した後に接合する方法としては、例えば離型層5と抵抗体層1aとを接着剤により接着する方法、離型層5の抵抗体層1aが積層される側の面にプラズマ処理等の表面処理を行う方法、離型層5の主成分がフッ素樹脂である場合に例えば加熱、電離放射線の照射、カップリング剤の塗布等により離型層5と抵抗体層1aとを化学結合させる方法等が挙げられる。   As a method of bonding after forming the release layer 5 and the resistor layer 1a, for example, a method of bonding the release layer 5 and the resistor layer 1a with an adhesive, a resistor layer 1a of the release layer 5 is laminated. A method of performing a surface treatment such as a plasma treatment on the surface to be processed, and when the main component of the release layer 5 is a fluororesin, for example, by heating, irradiation of ionizing radiation, application of a coupling agent, etc. Examples include a method of chemically bonding the resistor layer 1a.

<利点>
当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1aにクラックが生じても、クラックの軸方向両側の通電部2aがクラックに向かう電流を小さい抵抗損(低発熱)で周方向に分散させるので、抵抗体層1aの異常発熱を抑制することができる。
<Advantages>
In the self-heating type fixing roller, even if a crack occurs in the resistor layer 1a, the current-carrying portions 2a on both sides in the axial direction of the crack disperse the current toward the crack in the circumferential direction with a small resistance loss (low heat generation). Abnormal heat generation of the body layer 1a can be suppressed.

〔第三実施形態〕
図4の自己発熱型定着ローラは、通電により発熱する筒状の抵抗体層1bと、上記抵抗体層1bに接しかつ周方向に延在する複数の通電部2bとを備える。この複数の通電部2bは、抵抗体層1bより電気抵抗率が小さい。
[Third embodiment]
The self-heating type fixing roller of FIG. 4 includes a cylindrical resistor layer 1b that generates heat when energized, and a plurality of energizing portions 2b that are in contact with the resistor layer 1b and extend in the circumferential direction. The plurality of energization portions 2b have a lower electrical resistivity than the resistor layer 1b.

また、当該自己発熱型定着ローラは、円柱状の芯金3と、この芯金3の外周面に積層される円筒状の断熱層4とを備える。上記抵抗体層1bは、断熱層4の外周面に積層されている。   The self-heating type fixing roller includes a columnar core 3 and a cylindrical heat insulating layer 4 laminated on the outer peripheral surface of the core 3. The resistor layer 1 b is laminated on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 4.

図4の自己発熱型定着ローラにおける芯金3及び断熱層4は、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける芯金3及び断熱層4と同様とすることができる。   The core metal 3 and the heat insulating layer 4 in the self-heating type fixing roller of FIG. 4 can be the same as the core metal 3 and the heat insulating layer 4 in the self-heating type fixing roller of FIGS.

当該自己発熱型定着ローラにおいて、複数の通電部2bは、抵抗体層1bの内部に埋設されている。この複数の通電部2bは、例えば断熱層4の外周面に抵抗体層1bを塗工する際に、環状の部材を配置することで、抵抗体層1bの内部に埋設することができる。また、抵抗体層1bを複数の層に分けて塗工により形成し、複数の塗工工程の間に通電部2bを形成する材料を塗工する工程を設けてもよい。   In the self-heating type fixing roller, the plurality of energization portions 2b are embedded in the resistor layer 1b. For example, when the resistor layer 1b is applied to the outer peripheral surface of the heat insulating layer 4, the plurality of energization portions 2b can be embedded in the resistor layer 1b by arranging an annular member. Alternatively, the resistor layer 1b may be divided into a plurality of layers and formed by coating, and a step of applying a material for forming the energization portion 2b may be provided between the plurality of coating steps.

<抵抗体層>
図3の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1bの材質及び平均厚みとしては、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1の材質及び平均厚みと同様とすることができる。
<Resistor layer>
The material and average thickness of the resistor layer 1b in the self-heating type fixing roller of FIG. 3 can be the same as the material and average thickness of the resistor layer 1 in the self-heating type fixing roller of FIGS.

<通電部>
図4の自己発熱型定着ローラにおける通電部2bを形成する材質、並びに通電部2bの平均間隔、平均幅、電気抵抗率及び周方向の単位長さあたりの電気抵抗としては、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける通電部2を形成する材質、並びに通電部2の平均間隔、平均幅、電気抵抗率及び周方向の単位長さあたりの電気抵抗と同様とすることができる。
<Energizing part>
In the self-heating type fixing roller of FIG. 4, the material forming the energization part 2b, the average interval, the average width, the electrical resistivity, and the electrical resistance per unit length in the circumferential direction of the energization part 2b are shown in FIGS. In the self-heating type fixing roller, the material for forming the energization portion 2, the average interval, the average width, the electrical resistivity, and the electrical resistance per unit length in the circumferential direction of the energization portion 2 can be used.

<利点>
当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1bにクラックが生じても、クラックの軸方向両側の通電部2bがクラックに向かう電流を小さい抵抗損(低発熱)で周方向に分散させるので、抵抗体層1bの異常発熱を抑制することができる。
<Advantages>
In the self-heating type fixing roller, even if a crack occurs in the resistor layer 1b, the current-carrying portions 2b on both sides in the axial direction of the crack disperse the current toward the crack in the circumferential direction with a small resistance loss (low heat generation). Abnormal heat generation of the body layer 1b can be suppressed.

〔第四実施形態〕
図5の自己発熱型定着ローラは、通電により発熱する筒状の抵抗体層1cと、上記抵抗体層1cに接しかつ周方向に延在する複数の通電部2cとを備える。この複数の通電部2cは、抵抗体層1cより電気抵抗率が小さい。
[Fourth embodiment]
The self-heating type fixing roller of FIG. 5 includes a cylindrical resistor layer 1c that generates heat when energized, and a plurality of energizing portions 2c that are in contact with the resistor layer 1c and extend in the circumferential direction. The plurality of energization portions 2c have a lower electrical resistivity than the resistor layer 1c.

また、当該自己発熱型定着ローラは、円柱状の芯金3と、この芯金3の外周面に積層される円筒状の断熱層4とを備える。上記抵抗体層1cは、断熱層4の外周面に積層されている。   The self-heating type fixing roller includes a columnar core 3 and a cylindrical heat insulating layer 4 laminated on the outer peripheral surface of the core 3. The resistor layer 1 c is laminated on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 4.

図5の自己発熱型定着ローラにおける芯金3及び断熱層4は、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける芯金3及び断熱層4と同様とすることができる。   The core metal 3 and the heat insulating layer 4 in the self-heating type fixing roller of FIG. 5 can be the same as the core metal 3 and the heat insulating layer 4 in the self-heating type fixing roller of FIGS.

当該自己発熱型定着ローラにおいて、複数の通電部2cは、抵抗体層1cの内周面に積層されている。この複数の通電部2cは、断熱層4内に埋設されるよう配置され、外周面が抵抗体層1cに接する。   In the self-heating type fixing roller, the plurality of energizing portions 2c are stacked on the inner peripheral surface of the resistor layer 1c. The plurality of energization portions 2c are arranged so as to be embedded in the heat insulating layer 4, and the outer peripheral surface is in contact with the resistor layer 1c.

当該自己発熱型定着ローラは、筒状に形成した抵抗体層1cの内周面に例えば塗工等によって複数の通電部2cを形成し、この通電部2cを形成した抵抗体層1c内部に芯金3を配置した状態で、断熱層4を形成する材料を充填及び発泡させることで形成することができる。   In the self-heating type fixing roller, a plurality of energizing portions 2c are formed on the inner peripheral surface of the resistor layer 1c formed in a cylindrical shape by, for example, coating, and a core is formed inside the resistor layer 1c in which the energizing portions 2c are formed. It can be formed by filling and foaming the material forming the heat insulating layer 4 with the gold 3 disposed.

<抵抗体層>
図5の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1cの材質及び平均厚みとしては、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1の材質及び平均厚みと同様とすることができる。
<Resistor layer>
The material and average thickness of the resistor layer 1c in the self-heating type fixing roller of FIG. 5 can be the same as the material and average thickness of the resistor layer 1 in the self-heating type fixing roller of FIGS.

<通電部>
図5の自己発熱型定着ローラにおける通電部2cを形成する材質、並びに通電部2cの平均間隔、平均幅、電気抵抗率及び周方向の単位長さあたりの電気抵抗としては、図1及び図2の自己発熱型定着ローラにおける通電部2を形成する材質、並びに通電部2の平均間隔、平均幅、電気抵抗率及び周方向の単位長さあたりの電気抵抗と同様とすることができる。
<Energizing part>
The material for forming the energizing portion 2c in the self-heating type fixing roller of FIG. 5, the average interval, the average width, the electrical resistivity, and the electrical resistance per unit length in the circumferential direction of the energizing portion 2c are shown in FIGS. In the self-heating type fixing roller, the material for forming the energization portion 2, the average interval, the average width, the electrical resistivity, and the electrical resistance per unit length in the circumferential direction of the energization portion 2 can be used.

<利点>
当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1cにクラックが生じても、クラックの軸方向両側の通電部2cがクラックに向かう電流を小さい抵抗損(低発熱)で周方向に分散させるので、抵抗体層1cの異常発熱を抑制することができる。
<Advantages>
In the self-heating type fixing roller, even if a crack occurs in the resistor layer 1c, the energizing portions 2c on both sides in the axial direction of the crack disperse the current toward the crack in the circumferential direction with a small resistance loss (low heat generation). Abnormal heat generation of the body layer 1c can be suppressed.

〔第五実施形態〕
図6の自己発熱型定着ローラは、無端ベルト状の基材6と、通電により発熱する筒状の抵抗体層1と、上記抵抗体層1に接しかつ周方向に延在する複数の通電部2とを備える。これらの抵抗体層1及び通電部2は、この基材6の外周面に積層されている。
[Fifth embodiment]
The self-heating type fixing roller of FIG. 6 includes an endless belt-like base material 6, a cylindrical resistor layer 1 that generates heat when energized, and a plurality of energizing portions that are in contact with the resistor layer 1 and extend in the circumferential direction. 2 is provided. The resistor layer 1 and the energizing portion 2 are laminated on the outer peripheral surface of the base material 6.

図6の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1及び通電部2は、図1の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1及び通電部2と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。   The resistor layer 1 and the energization unit 2 in the self-heating type fixing roller in FIG. 6 are the same as the resistor layer 1 and the energization unit 2 in the self-heating type fixing roller in FIG. A duplicate description will be omitted.

当該自己発熱型定着ローラは、定着フィルムとも呼ばれ、定着装置において、その内側に当該自己発熱型定着ローラを記録紙に押圧する部材が配置されて使用される。   The self-heating type fixing roller is also called a fixing film, and a member that presses the self-heating type fixing roller against the recording paper is used inside the fixing device.

<基材>
基材6としては、例えばステンレス等の金属やポリイミド等の樹脂が使用される。基材6は絶縁性を有することが好ましく、金属等の導電性の材料を使用する場合には、少なくとも抵抗体層1との間が絶縁される。
<Base material>
As the substrate 6, for example, a metal such as stainless steel or a resin such as polyimide is used. The base material 6 preferably has an insulating property. When a conductive material such as a metal is used, at least the resistor layer 1 is insulated.

基材6の平均厚みの下限としては、10μmが好ましく、20μmがより好ましい。一方、基材6の平均厚みの上限としては、100μmが好ましく、80μmがより好ましい。基材6の平均厚みが上記下限に満たない場合、当該自己発熱型定着ローラの強度が不十分となるおそれがある。逆に、基材6の平均厚みが上記上限を超える場合、当該自己発熱型定着ローラの可撓性が不十分となるおそれがある。   As a minimum of average thickness of substrate 6, 10 micrometers is preferred and 20 micrometers is more preferred. On the other hand, the upper limit of the average thickness of the substrate 6 is preferably 100 μm, and more preferably 80 μm. If the average thickness of the substrate 6 is less than the lower limit, the strength of the self-heating type fixing roller may be insufficient. On the contrary, when the average thickness of the substrate 6 exceeds the upper limit, the flexibility of the self-heating type fixing roller may be insufficient.

<利点>
当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1にクラックが生じても、クラックの軸方向両側の通電部2がクラックに向かう電流を小さい抵抗損で周方向に分散させるので、抵抗体層1の異常発熱を抑制することができる。
<Advantages>
In the self-heating type fixing roller, even if a crack occurs in the resistor layer 1, the current-carrying portions 2 on both sides in the axial direction of the crack disperse the current toward the crack in the circumferential direction with a small resistance loss. Abnormal heat generation can be suppressed.

〔第六実施形態〕
図7の自己発熱型定着ローラは、無端ベルト状の基材6aと、通電により発熱する筒状の抵抗体層1と、上記抵抗体層1に接しかつ周方向に延在する複数の通電部2とを備える。これらの抵抗体層1及び通電部2は、この基材6aの内周面に積層されている。
[Sixth embodiment]
The self-heating type fixing roller of FIG. 7 includes an endless belt-like base material 6a, a cylindrical resistor layer 1 that generates heat when energized, and a plurality of energizing portions that are in contact with the resistor layer 1 and extend in the circumferential direction. 2 is provided. The resistor layer 1 and the energizing portion 2 are laminated on the inner peripheral surface of the base material 6a.

図7の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1、通電部2は、図1の自己発熱型定着ローラにおける抵抗体層1及び通電部2と同様であるため、同じ構成要素には同じ符号を付して重複する説明を省略する。   Since the resistor layer 1 and the energization unit 2 in the self-heating type fixing roller of FIG. 7 are the same as the resistor layer 1 and the energization unit 2 in the self-heating type fixing roller of FIG. A duplicate description will be omitted.

<基材>
基材6aとしては、例えばステンレス等の金属やポリイミド等の樹脂が使用される。基材6aは絶縁性を有することが好ましく、金属等の導電性の材料を使用する場合には、少なくとも抵抗体層1及び通電部2との間が絶縁される。
<Base material>
For example, a metal such as stainless steel or a resin such as polyimide is used as the substrate 6a. The base material 6a preferably has an insulating property. When a conductive material such as a metal is used, at least the resistor layer 1 and the energizing portion 2 are insulated.

また、当該自己発熱型定着ローラでは、抵抗体層1の熱が基材6aを介してトナーに伝達されるので、基材6aは熱伝導性が比較的大きいことが好ましい。このため、基材6aが樹脂から形成される場合には、熱伝導性フィラーを含むことが好ましい。   Further, in the self-heating type fixing roller, the heat of the resistor layer 1 is transmitted to the toner through the base material 6a. Therefore, it is preferable that the base material 6a has a relatively high thermal conductivity. For this reason, when base material 6a is formed from resin, it is preferred that a heat conductive filler is included.

図7の自己発熱型定着ローラにおける基材6aの平均厚みとしては、図6の自己発熱型定着ローラにおける基材6と同様とすることができる。   The average thickness of the base material 6a in the self-heating type fixing roller in FIG. 7 can be the same as that of the base material 6 in the self-heating type fixing roller in FIG.

<利点>
当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層1にクラックが生じても、クラックの軸方向両側の通電部2がクラックに向かう電流を小さい抵抗損で周方向に分散させるので、抵抗体層1の異常発熱を抑制することができる。
<Advantages>
In the self-heating type fixing roller, even if a crack occurs in the resistor layer 1, the current-carrying portions 2 on both sides in the axial direction of the crack disperse the current toward the crack in the circumferential direction with a small resistance loss. Abnormal heat generation can be suppressed.

[その他の実施形態]
今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
[Other Embodiments]
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is not limited to the configuration of the embodiment described above, but is defined by the scope of the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims. The

当該自己発熱型定着ローラは、上述のような抵抗体層及び複数の通電部を備えていればよく、抵抗体層及び通電部以外の構造は、発明の効果を奏する範囲で任意である。例えば、層間の接着強度を向上するために接着剤層やプライマー層が設けられてもよい。また、当該自己発熱型定着ローラにおいて上述した層が、多層構造であってもよい。また、記録紙の剥離を促進する離型層も任意である。   The self-heating type fixing roller only needs to include the resistor layer and the plurality of energizing portions as described above, and the structure other than the resistor layer and the energizing portion is arbitrary as long as the effect of the invention is exerted. For example, an adhesive layer or a primer layer may be provided to improve the adhesive strength between layers. Further, the layer described above in the self-heating type fixing roller may have a multilayer structure. A release layer that promotes peeling of the recording paper is also optional.

当該自己発熱型定着ローラにおいて、抵抗体層は、導電性を有する繊維を含む織布又は不織布で形成してもよい。   In the self-heating type fixing roller, the resistor layer may be formed of a woven fabric or a non-woven fabric containing conductive fibers.

当該自己発熱型定着ローラは、抵抗体層の軸方向両端部に接触するよう形成され、電源から印加される電流を周方向に分散する環状の等電位電極を有してもよい。   The self-heating type fixing roller may be formed so as to be in contact with both end portions in the axial direction of the resistor layer, and may have an annular equipotential electrode that disperses a current applied from a power source in the circumferential direction.

本発明の自己発熱型定着ローラは、静電写真方式の画像形成装置の定着器に好適に用いられる。   The self-heating type fixing roller of the present invention is suitably used for a fixing device of an electrophotographic image forming apparatus.

1,1a,1b,1c 抵抗体層
2,2a,2b,2c 通電部
3 芯金
4 断熱層
5 離型層
6,6a 基材
1, 1a, 1b, 1c Resistor layers 2, 2a, 2b, 2c Current-carrying part 3 Core metal 4 Heat insulation layer 5 Release layer 6, 6a

Claims (6)

通電により発熱する筒状の抵抗体層を備える自己発熱型定着ローラであって、
上記抵抗体層に接しかつ周方向に延在する複数の通電部を備え、
上記通電部が抵抗体層より電気抵抗率が小さい自己発熱型定着ローラ。
A self-heating type fixing roller having a cylindrical resistor layer that generates heat when energized,
A plurality of energization portions that contact the resistor layer and extend in the circumferential direction;
A self-heating type fixing roller in which the energization portion has an electrical resistivity smaller than that of the resistor layer.
上記導通部が環状である請求項1に記載の自己発熱型定着ローラ。   The self-heating type fixing roller according to claim 1, wherein the conducting portion is annular. 上記複数の導通部が軸方向に等間隔に並んでいる請求項1又は請求項2に記載の自己発熱型定着ローラ。   The self-heating type fixing roller according to claim 1, wherein the plurality of conductive portions are arranged at equal intervals in the axial direction. 上記導通部の軸方向の幅が一定である請求項1、請求項2又は請求項3に記載の自己発熱型定着ローラ。   The self-heating type fixing roller according to claim 1, wherein an axial width of the conducting portion is constant. 上記複数の導通部の平均幅が0.3mm以上5mm以下である請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の自己発熱型定着ローラ。   The self-heating type fixing roller according to any one of claims 1 to 4, wherein an average width of the plurality of conductive portions is 0.3 mm or more and 5 mm or less. 上記複数の導通部の平均間隔が0.5mm以上10mm以下である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の自己発熱型定着ローラ。   The self-heating type fixing roller according to any one of claims 1 to 5, wherein an average interval between the plurality of conductive portions is 0.5 mm or more and 10 mm or less.
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