JP2017090537A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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誠 淵上
Makoto Fuchigami
誠 淵上
小西 正孝
Masataka Konishi
正孝 小西
内藤 康隆
Yasutaka Naito
康隆 内藤
英一郎 徳弘
Eiichiro Tokuhiro
英一郎 徳弘
敏行 宮田
Toshiyuki Miyata
敏行 宮田
剛 春原
Takeshi Haruhara
剛 春原
敬仁 千葉
Takahito Chiba
敬仁 千葉
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Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device that is excellent in wear resistance on an inner peripheral surface of a fixing belt.SOLUTION: There is provided a fixing device 100 comprising: a fixing belt 102 that has at least an inner peripheral surface formed of a resin material containing a polyimide resin; a pressure member 104 that applies pressure to an outer peripheral surface of the fixing belt 102 and sandwiches a recording medium P on which an unfixed toner image T is formed with the fixing belt 102; a slide member that slides while in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 102; and a lubricant that is applied on the inner peripheral surface of the fixing belt 102, contains at least a lubricant oil with an amine equivalent amount of 50,000 g/mol or less as a main component, and has a kinetic viscosity at 25°C of 2.0×10m/s or less.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

近年、定着ベルトを該定着ベルトに接触する加圧部材とにより未定着のトナー像が形成された記録媒体を挟み込み、加熱及び加圧することでトナー像を記録媒体に定着する画像形成装置用の定着装置が提案されている。   2. Description of the Related Art In recent years, a fixing for an image forming apparatus in which a recording medium on which an unfixed toner image is formed is sandwiched between a fixing belt and a pressure member that contacts the fixing belt, and the toner image is fixed to the recording medium by heating and pressing. A device has been proposed.

例えば特許文献1には、未定着トナー像を保持した記録媒体をニップ領域を通過させることにより該記録媒体に圧力を加え該未定着トナー像を該記録媒体に加圧定着する加圧定着装置において、回転駆動するものであって、回転駆動することで前記記録媒体を前記ニップ領域に送り込むとともに該ニップ領域から送り出すロールと、前記ロールに表面が押しつけられ前記ニップ領域を形成する、該ニップ領域を通過する記録媒体の移動に従って循環する環状ベルトと、前記環状ベルトの裏面側に配備され、該裏面に接して該環状ベルトの表面を前記ロールに向けて押しつける押圧部材とを備え、前記環状ベルトは、前記押圧部材に接する面に潤滑剤が塗布されたものであって、さらに式b≦a(ただし式中、bは前記潤滑剤の、前記環状ベルト裏面に対する接触角を表し、aは該潤滑剤の、前記押圧部材に対する接触角を表す)を満足するものである加圧定着装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a pressure fixing device that applies pressure to a recording medium by passing a recording medium holding an unfixed toner image through a nip region and pressurizes and fixes the unfixed toner image to the recording medium. A rotation drive that feeds the recording medium to the nip region by rotating the roll, and a roll that feeds the recording medium from the nip region, and the nip region is formed by pressing the surface against the roll to form the nip region. An annular belt that circulates according to the movement of the recording medium passing therethrough, and a pressing member that is disposed on the back side of the annular belt and presses the surface of the annular belt against the roll in contact with the back surface. , A lubricant is applied to the surface in contact with the pressing member, and the formula b ≦ a (where b is the annular bell of the lubricant) It represents contact angle to the back surface, a is the lubricant, the pressing represents the contact angle with respect to members), thereby satisfying a pressure fixing device is disclosed.

特開2005−078025号公報JP 2005-078025 A

定着ベルトと、定着ベルトの外周面を加圧し未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着ベルトと共に挟み込む加圧部材と、前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と、を備える画像形成装置用の定着装置では、摺動部材との摩擦による摩耗を抑制する観点で、定着ベルトの内周面に潤滑剤が塗布されて用いられる。しかし、画像形成装置にはより長寿命化することが求められており、定着ベルトにも摺動部材との摺動に対する耐摩耗性のさらなる向上が求められている。   The fixing belt, a pressure member that pressurizes the outer peripheral surface of the fixing belt and sandwiches a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface, and the inner peripheral surface of the fixing belt slide in contact with the fixing belt. In a fixing device for an image forming apparatus including a sliding member, a lubricant is applied to the inner peripheral surface of the fixing belt from the viewpoint of suppressing wear due to friction with the sliding member. However, the image forming apparatus is required to have a longer life, and the fixing belt is also required to further improve the wear resistance against sliding with the sliding member.

本発明は、内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料で構成される定着ベルトと加圧部材と前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と前記定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤とを有する態様において、潤滑剤に主成分として含まれる潤滑性オイルのアミン当量が50,000g/molを超える場合、及び潤滑剤の25℃における動粘度が2.0×10−4/sを超える場合の少なくとも一方を満たす場合に比べ、定着ベルトの内周面における耐摩耗性に優れた定着装置を提供することを目的とする。 The present invention provides a fixing belt, a pressure member, a sliding member that slides in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt, and an inner peripheral surface of the fixing belt, the inner peripheral surface of which is made of a resin material containing polyimide resin. And the lubricant having a kinematic viscosity at 25 ° C. of 2.0 × when the amine equivalent of the lubricating oil contained as a main component in the lubricant exceeds 50,000 g / mol. It is an object of the present invention to provide a fixing device that is superior in wear resistance on the inner peripheral surface of the fixing belt as compared with a case where at least one of the cases exceeding 10 −4 m 2 / s is satisfied.

上記目的を達成するため、以下の発明が提供される。
請求項1に係る発明は、管状の基材と、
少なくとも内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料で構成される定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周面を加圧し、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着ベルトと共に挟み込む加圧部材と、
前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と、
前記定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤であって、アミン当量50,000g/mol以下の潤滑性オイルを少なくとも主成分として含み、かつ25℃における動粘度が2.0×10−4/s以下である潤滑剤と、
を有する定着装置。
In order to achieve the above object, the following invention is provided.
The invention according to claim 1 is a tubular substrate,
A fixing belt having at least an inner peripheral surface made of a resin material containing polyimide resin;
A pressure member that pressurizes an outer peripheral surface of the fixing belt and sandwiches a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface together with the fixing belt;
A sliding member that slides in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt;
A lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt, comprising at least a lubricating oil having an amine equivalent of 50,000 g / mol or less as a main component, and a kinematic viscosity at 25 ° C. of 2.0 × 10 −4. a lubricant that is less than or equal to m 2 / s;
A fixing device.

請求項2に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる請求項1に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
The invention according to claim 2
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to the surface of the recording medium;
The fixing device according to claim 1, wherein the toner image is fixed on the recording medium.
An image forming apparatus comprising:

請求項1に係る発明によれば、内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料で構成される定着ベルトと加圧部材と前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と前記定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤とを有する態様において、潤滑剤に主成分として含まれる潤滑性オイルのアミン当量が50,000g/molを超える場合、及び潤滑剤の25℃における動粘度が2.0×10−4/sを超える場合の少なくとも一方を満たす場合に比べ、定着ベルトの内周面における耐摩耗性に優れた定着装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the fixing belt, the pressure member, the sliding member that slides in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt, and the inner peripheral surface made of a resin material containing polyimide resin, In the embodiment having the lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt, when the amine equivalent of the lubricating oil contained as a main component in the lubricant exceeds 50,000 g / mol, and the movement of the lubricant at 25 ° C. As compared with the case where at least one of the viscosities exceeding 2.0 × 10 −4 m 2 / s is satisfied, a fixing device having excellent wear resistance on the inner peripheral surface of the fixing belt is provided.

請求項2に係る発明によれば、内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料で構成される定着ベルトと加圧部材と前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と前記定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤とを有する定着装置を備える態様において、潤滑剤に主成分として含まれる潤滑性オイルのアミン当量が50,000g/molを超える場合、及び潤滑剤の25℃における動粘度が2.0×10−4/sを超える場合の少なくとも一方を満たす場合に比べ、画像形成を繰り返した後においても定着性能に優れた画像形成装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, the fixing belt, the pressure member, the sliding member that contacts and slides on the inner peripheral surface of the fixing belt, and the inner peripheral surface made of a resin material containing polyimide resin, In an aspect including a fixing device having a lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt, the amine equivalent of the lubricating oil contained as a main component in the lubricant exceeds 50,000 g / mol, and As compared with the case where at least one of the cases where the kinematic viscosity at 25 ° C. exceeds 2.0 × 10 −4 m 2 / s is satisfied, an image forming apparatus having excellent fixing performance even after repeated image formation is provided.

本実施形態における定着ベルトの層構成の一例を示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a layer configuration of a fixing belt in the present embodiment. 本実施形態に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a fixing device according to an exemplary embodiment. 本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<定着装置>
本実施形態に係る定着装置は、定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を加圧し、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着ベルトと共に挟み込む加圧部材と、前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と、前記定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤と、を有する。
なお、定着ベルトは、少なくとも内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料(以下単に「PI樹脂材料」とも称す)で構成される。また、潤滑剤は、アミン当量50,000g/mol以下の潤滑性オイル(以下単に「アミン潤滑性オイル」とも称す)を少なくとも主成分として含み、かつ25℃における動粘度が2.0×10−4/s以下である。
<Fixing device>
The fixing device according to the present embodiment includes a fixing belt, a pressure member that pressurizes the outer peripheral surface of the fixing belt, and sandwiches a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface together with the fixing belt, and the fixing belt A sliding member that slides in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt and a lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt.
The fixing belt is made of a resin material (hereinafter also simply referred to as “PI resin material”) including at least an inner peripheral surface thereof. Further, the lubricant contains at least a lubricating oil having an amine equivalent of 50,000 g / mol or less (hereinafter also simply referred to as “amine lubricating oil”) as a main component, and has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 2.0 × 10 − 4 m 2 / s or less.

上記「主成分」とは、前記潤滑剤において占める割合が質量比で50質量%以上であることをさす。本実施形態においては、定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤において占める前記アミン潤滑性オイルの割合は、50質量%以上であり、80質量%以上であることが好ましく、100質量%であることが特に好ましい。   The “main component” means that the proportion of the lubricant in the lubricant is 50% by mass or more. In the present embodiment, the proportion of the amine lubricating oil in the lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt is 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and preferably 100% by mass. It is particularly preferred.

従来から、画像形成装置における定着装置において定着ベルトが用いられている。この定着装置では、定着ベルトと加圧部材とが接触してニップ領域を形成し、このニップ領域に未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を通過させることで該トナー像が定着される。なお、回転駆動される定着ベルトの内周面には、該定着ベルトと摺動する摺動部材が設けられる。摺動部材としては、例えば定着ベルトを加圧部材側に向けて押し付けるための押付部材や、電磁誘導加熱方式の定着装置で用いられ磁界を発生させる部材に沿って定着ベルトの内周面に接触して配置される感温磁性体などが挙げられる。そして、これらの摺動部材との摩擦による摩耗を抑制する観点で、定着ベルトの内周面に潤滑剤が塗布されることがある。
しかし、画像形成装置にはさらなる長寿命化が求められており、定着ベルトにおいても摺動部材との摺動に対する耐摩耗性をより向上させることが求められている。
Conventionally, a fixing belt has been used in a fixing device in an image forming apparatus. In this fixing device, the fixing belt and the pressure member come into contact to form a nip region, and the toner image is fixed by passing a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface through the nip region. The A sliding member that slides on the fixing belt is provided on the inner peripheral surface of the rotationally driven fixing belt. As the sliding member, for example, a pressing member for pressing the fixing belt toward the pressing member side, or a member for generating a magnetic field used in an electromagnetic induction heating type fixing device is brought into contact with the inner peripheral surface of the fixing belt. A temperature-sensitive magnetic material disposed in the same manner. In order to suppress wear due to friction with these sliding members, a lubricant may be applied to the inner peripheral surface of the fixing belt.
However, the image forming apparatus is required to have a longer life, and the fixing belt is also required to further improve the wear resistance against sliding with the sliding member.

これに対し本実施形態では、定着ベルトの少なくとも内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料(PI樹脂材料)で構成され、かつ潤滑剤がアミン当量50,000g/mol以下の潤滑性オイル(アミン潤滑性オイル)を少なくとも主成分として含むと共に、潤滑剤の25℃における動粘度を2.0×10−4/s以下とすることで、定着ベルトの内周面における耐摩耗性を向上させ得る。 On the other hand, in this embodiment, at least the inner peripheral surface of the fixing belt is made of a resin material (PI resin material) containing a polyimide resin, and the lubricant is a lubricating oil (amine lubrication) having an amine equivalent of 50,000 g / mol or less. Oil) at least as a main component, and the kinematic viscosity at 25 ° C. of the lubricant is 2.0 × 10 −4 m 2 / s or less, thereby improving the wear resistance on the inner peripheral surface of the fixing belt. obtain.

この効果が奏される理由は必ずしも明確ではないが、以下のように推察される。
潤滑剤の動粘度が上記範囲であることでより低粘度化され、定着ベルトの内周面全体にわたって潤滑剤が行き渡り易くなり、潤滑剤の偏在による偏摩耗の発生が抑制されるものと考えられる。
The reason for this effect is not necessarily clear, but is presumed as follows.
If the kinematic viscosity of the lubricant is in the above range, the viscosity is further reduced, the lubricant is likely to spread over the entire inner peripheral surface of the fixing belt, and the occurrence of uneven wear due to the uneven distribution of the lubricant is considered to be suppressed. .

また、定着ベルトの内周面とこの内周面に接触する摺動部材との間には、一部に隙間が存在することがある。例えば、前記押付部材や前記感温磁性体等の摺動部材においては、成形精度の観点で定着ベルトの内周面に接触し切らない箇所が生じることがあり、つまり意図しない隙間が存在することがある。こうした隙間が存在する場合、該隙間に潤滑剤が埋まり込んで滞留することで、定着ベルトに対する摩耗抑制の効果が低減することがあった。これに対し、本実施形態では潤滑剤の動粘度が上記範囲でありより低粘度化されることで、前記隙間での潤滑剤の滞留が低減され、潤滑剤による摩耗抑制がより発揮されるものと考えられる。   Further, a gap may exist in part between the inner peripheral surface of the fixing belt and the sliding member in contact with the inner peripheral surface. For example, in the sliding member such as the pressing member or the temperature-sensitive magnetic body, there may be a portion that does not contact the inner peripheral surface of the fixing belt from the viewpoint of molding accuracy, that is, there is an unintended gap. There is. When such a gap exists, the lubricant is buried in the gap and stays there, so that the effect of suppressing wear on the fixing belt may be reduced. On the other hand, in this embodiment, the kinematic viscosity of the lubricant is in the above range, and the viscosity is further reduced, so that the retention of the lubricant in the gap is reduced, and wear suppression by the lubricant is more exhibited. it is conceivable that.

ただし、潤滑剤が低粘度化されると流動性が上がり定着ベルトの内周面に留まりにくくなるため、定着ベルトの内周面からの潤滑剤の離脱が生じることがあり、その結果摩耗抑制の効果が低減することがあった。これに対し、本実施形態では定着ベルトの少なくとも内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料で構成されると共に、潤滑剤が主成分としてアミン当量50,000g/mol以下の潤滑性オイルを含んでおり、この潤滑性オイル中のアミノ基と定着ベルトにおけるポリイミドとの相互作用によって、潤滑剤が定着ベルトの内周面に保持され易くなる。そのため、定着ベルトの内周面からの潤滑剤の離脱が抑制され、潤滑剤による摩耗抑制がより発揮されるものと考えられる。   However, when the viscosity of the lubricant is lowered, the fluidity increases and it becomes difficult to stay on the inner peripheral surface of the fixing belt, so that the lubricant may be detached from the inner peripheral surface of the fixing belt. The effect may be reduced. On the other hand, in this embodiment, at least the inner peripheral surface of the fixing belt is made of a resin material containing a polyimide resin, and the lubricant contains a lubricating oil having an amine equivalent of 50,000 g / mol or less as a main component. The lubricant is easily held on the inner peripheral surface of the fixing belt by the interaction between the amino group in the lubricating oil and the polyimide in the fixing belt. For this reason, it is considered that the detachment of the lubricant from the inner peripheral surface of the fixing belt is suppressed, and the wear suppression by the lubricant is further exhibited.

次いで、本実施形態に係る定着装置の構成についてより詳細に説明する。   Next, the configuration of the fixing device according to the present embodiment will be described in more detail.

・潤滑剤
潤滑剤は、25℃における動粘度が2.0×10−4/s(200cSt)以下である。なお、さらに上記動粘度は1.5×10−4/s(150cSt)以下であることが好ましく、1×10−4/s(100cSt)以下であることがより好ましく、動粘度が低いほど好ましい。
-Lubricant The lubricant has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 2.0 × 10 −4 m 2 / s ( 200 cSt) or less. Furthermore, the kinematic viscosity is preferably 1.5 × 10 −4 m 2 / s (150 cSt) or less, more preferably 1 × 10 −4 m 2 / s (100 cSt) or less, Is preferably as low as possible.

潤滑剤の25℃における動粘度が2.0×10−4/s(200cSt)を超えると、定着ベルトの内周面において潤滑剤の偏在による偏摩耗が生じる。また、定着ベルトの内周面と摺動部材との間の一部に隙間が存在する場合に、該隙間での潤滑剤の滞留が生じ定着ベルトの摩耗が良好に抑制されない。 When the kinematic viscosity at 25 ° C. of the lubricant exceeds 2.0 × 10 −4 m 2 / s ( 200 cSt), uneven wear occurs due to uneven distribution of the lubricant on the inner peripheral surface of the fixing belt. Further, when there is a gap between a part of the inner peripheral surface of the fixing belt and the sliding member, the lubricant stays in the gap and wear of the fixing belt is not suppressed well.

なお、潤滑剤の動粘度は、潤滑剤に用いる潤滑性オイルの分子量の調整等、従来公知の方法により調整し得る。   The kinematic viscosity of the lubricant can be adjusted by a conventionally known method such as adjustment of the molecular weight of the lubricating oil used in the lubricant.

上記潤滑剤の動粘度は、JIS Z 8803(2011年)に準拠して、液体(潤滑剤)の毛細管流出時間を測定し、その時間と粘度計定数とから次式によって求められる。
動粘度(cSt)=粘度計定数×流出時間(秒)
The kinematic viscosity of the lubricant is obtained from the following equation by measuring the capillary outflow time of the liquid (lubricant) in accordance with JIS Z 8803 (2011) and the time and the viscometer constant.
Kinematic viscosity (cSt) = Viscometer constant x Outflow time (seconds)

潤滑剤は、その主成分(50質量%以上)として、アミン当量50,000g/mol以下の潤滑性オイル(アミン潤滑性オイル)を含む。なお、この特定のアミン潤滑性オイルの潤滑剤における含有割合は多いほど好ましく、100質量%であることが特に好ましい。   The lubricant contains a lubricating oil (amine lubricating oil) having an amine equivalent of 50,000 g / mol or less as its main component (50% by mass or more). In addition, the content ratio in the lubricant of the specific amine lubricating oil is preferably as large as possible, and particularly preferably 100% by mass.

前記アミン潤滑性オイルのアミン当量が50,000g/molを超えると、定着ベルトの内周面からの潤滑剤の離脱が生じ、その結果定着ベルトの摩耗が良好に抑制されない。
さらに前記アミン潤滑性オイルのアミン当量は、40,000g/mol以下が好ましく、35,000g/mol以下がより好ましい。
また、前記アミン潤滑性オイルのアミン当量の下限値は、特に限定されるものではないが、潤滑性オイルの製造の容易性との観点から、3,500g/mol以上が好ましい。
When the amine equivalent of the amine lubricating oil exceeds 50,000 g / mol, the lubricant is detached from the inner peripheral surface of the fixing belt, and as a result, the wear of the fixing belt is not suppressed well.
Furthermore, the amine equivalent of the amine lubricating oil is preferably 40,000 g / mol or less, more preferably 35,000 g / mol or less.
The lower limit of the amine equivalent of the amine lubricating oil is not particularly limited, but is preferably 3,500 g / mol or more from the viewpoint of ease of production of the lubricating oil.

なお、アミン当量とは、アミン潤滑性オイルの全分子量をアミノ基の数で割った値である。アミン当量の測定は、アミン潤滑性オイルを秤量し、イソプロピルアルコールとトルエンの1:1混合液を加え撹拌溶解させた後に、0.1N塩酸溶液で自動滴定装置を用いて滴定し、次式によりアミン当量を算出することによって行われる。
アミン当量(g/mol)=オイル量(g)×1,000/{塩酸消費量(ml)×0.1}
The amine equivalent is a value obtained by dividing the total molecular weight of the amine lubricating oil by the number of amino groups. To measure the amine equivalent, weigh the amine lubricating oil, add a 1: 1 mixture of isopropyl alcohol and toluene, stir and dissolve, then titrate with 0.1N hydrochloric acid solution using an automatic titrator, and use the following formula: This is done by calculating the amine equivalent.
Amine equivalent (g / mol) = oil amount (g) × 1,000 / {hydrochloric acid consumption (ml) × 0.1}

アミン当量が上記範囲である潤滑性オイル(アミン潤滑性オイル)としては、例えばアミノ変性シリコーンオイルが好ましく用いられる。アミノ変性シリコーンオイルとは、側鎖にアミノ基を有するオイルである。   As a lubricating oil (amine lubricating oil) having an amine equivalent in the above range, for example, an amino-modified silicone oil is preferably used. An amino-modified silicone oil is an oil having an amino group in the side chain.

アミノ変性シリコーンオイルとしては、具体的には下記一般式(1)で表されるアミノ変性シリコーンオイルが挙げられる。   Specific examples of the amino-modified silicone oil include amino-modified silicone oils represented by the following general formula (1).


上記一般式(1)中、Aは−R−Xを示し、b及びcはそれぞれ0<b≦10及び10≦c≦1000を示す。また、上記Rは炭素数1以上8以下のアルキレン基を示し、Xは−NH又は−NH(CHNHを示す。 In the general formula (1), A represents —R—X, and b and c represent 0 <b ≦ 10 and 10 ≦ c ≦ 1000, respectively. R represents an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and X represents —NH 2 or —NH (CH 2 ) 2 NH 2 .

また、アミン当量を前述の範囲となるよう調整するには、アミン潤滑性オイルの分子中におけるアミン変性した繰り返し構造の繰り返し数を変える方法等、従来公知の方法が挙げられる。   In order to adjust the amine equivalent to be in the above range, a conventionally known method such as a method of changing the number of repeating amine-modified repeating structures in the molecule of the amine lubricating oil can be used.

潤滑剤には、主成分である前記特定のアミン潤滑性オイルの他に、他の潤滑性オイルを含んでもよい。他の潤滑性オイルとしては、アミン当量が前記範囲を外れるアミン変性シリコーンオイル、アミン変性されていないシリコーンオイルが挙げられる。例えば、ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩添加ジメチルシリコーンオイル、ヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、有機金属塩及びヒンダードアミン添加ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、有機金属塩添加アミノ変性シリコーンオイル、ヒンダードアミン添加アミノ変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイル、シラノール変性シリコーンオイル、スルホン酸変性シリコーンオイル等が用いられる。また、フッ素オイル(パーフルオロポリエーテルオイル、変性パーフルオロポリエーテルオイル)、固形物質と液体とを混合させた合成潤滑油グリス(例えばシリコーングリス、フッ素グリス)などを使用してもよい。なお、シリコーンオイル中に酸化防止剤等の添加剤を添加してもよい。   The lubricant may contain other lubricating oil in addition to the specific amine lubricating oil which is the main component. Examples of other lubricating oils include amine-modified silicone oils whose amine equivalents are outside the above range, and silicone oils that are not amine-modified. For example, dimethyl silicone oil, organometallic salt added dimethyl silicone oil, hindered amine added dimethyl silicone oil, organometallic salt and hindered amine added dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, organometallic salt added amino modified silicone oil, hindered amine added amino modified silicone oil Carboxy-modified silicone oil, silanol-modified silicone oil, sulfonic acid-modified silicone oil and the like are used. Further, fluorine oil (perfluoropolyether oil, modified perfluoropolyether oil), synthetic lubricating oil grease (for example, silicone grease, fluorine grease) in which a solid substance and a liquid are mixed may be used. In addition, you may add additives, such as antioxidant, in silicone oil.

・定着ベルト
定着ベルトは、少なくとも内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料(PI樹脂材料)で構成される。
なお、定着ベルトの構成は、内周面が前記PI樹脂材料で構成されていれば特に限定されるものではなく、PI樹脂材料で構成される単層のベルトからなる構成であっても、PI樹脂材料で構成される基材上に他の層を積層した積層型の構成であってもよい。
Fixing belt The fixing belt is made of a resin material (PI resin material) including at least an inner peripheral surface thereof.
The configuration of the fixing belt is not particularly limited as long as the inner peripheral surface is made of the PI resin material. Even if the fixing belt is made of a single layer belt made of the PI resin material, the PI belt may be used. A laminated type structure in which another layer is laminated on a base material made of a resin material may be used.

ポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との重合体であるポリアミド酸(ポリイミド樹脂前駆体)のイミド化物が挙げられる。ポリイミド樹脂として具体的には、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との等モル量を溶媒中で重合反応させてポリアミド酸の溶液として得て、そのポリアミド酸をイミド化して得られたものである。なお、ポリイミド樹脂は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。   Examples of the polyimide resin include imidized polyamic acid (polyimide resin precursor) which is a polymer of tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound. Specifically, as a polyimide resin, for example, an equimolar amount of tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound was polymerized in a solvent to obtain a polyamic acid solution, and obtained by imidizing the polyamic acid. Is. In addition, a polyimide resin may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types.

テトラカルボン酸二無水物として具体的には、例えば,ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,2’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物、ペリレン−3,4,9,10−テトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、エチレンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。   Specific examples of tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl, and the like. Tetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetra Carboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2'-bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfonic dianhydride, perylene-3,4,9 , 10-tetracarboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, ethylenetetracarboxylic dianhydride and the like.

一方、ジアミン化合物の具体例としては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジクロロベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、3,3’−ジアミノジフェニルスルフォン、1,5−ジアミノナフタレン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、3,3’−ジメチル4,4’−ビフェニルジアミン、ベンジジン、3,3’−ジメチルベンジジン、3,3’−ジメトキシベンジジン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、2,4−ビス(β−アミノ第三ブチル)トルエン、ビス(p−β−アミノ−第三ブチルフェニル)エーテル、ビス(p−β−メチル−δ−アミノフェニル)ベンゼン、ビス−p−(1,1−ジメチル−5−アミノ−ペンチル)ベンゼン、1−イソプロピル−2,4−m−フェニレンジアミン、m−キシリレンジアミン、p−キシリレンジアミン、ジ(p−アミノシクロヘキシル)メタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ジアミノプロピルテトラメチレン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、4,4−ジメチルヘプタメチレンジアミン、2,11−ジアミノドデカン、1,2−ビス−3−アミノプロボキシエタン、2,2−ジメチルプロピレンジアミン、3−メトキシヘキサメチレンジアミン、2,5−ジメチルヘプタメチレンジアミン、3−メチルヘプタメチレンジアミン、5−メチルノナメチレンジアミン、2,17−ジアミノエイコサデカン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,10−ジアミノ−1,10−ジメチルデカン、12−ジアミノオクタデカン、2,2−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェニル〕プロパン、ピペラジン、HN(CHO(CHO(CH)NH、HN(CHS(CHNH、HN(CHN(CH(CHNH等が挙げられる。 On the other hand, specific examples of the diamine compound include, for example, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-diaminodiphenylmethane, 3,3′-dichlorobenzidine, 4,4′-diamino. Diphenyl sulfide, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 1,5-diaminonaphthalene, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 3,3′-dimethyl4,4′-biphenyldiamine, benzidine, 3,3′- Dimethylbenzidine, 3,3′-dimethoxybenzidine, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 2,4-bis (β-aminotert-butyl) toluene, bis (p-β- Amino-tert-butylphenyl) ether, bis (p-β-methyl-δ-aminophenyl) base Zen, bis-p- (1,1-dimethyl-5-amino-pentyl) benzene, 1-isopropyl-2,4-m-phenylenediamine, m-xylylenediamine, p-xylylenediamine, di (p- Aminocyclohexyl) methane, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, decamethylenediamine, diaminopropyltetramethylene, 3-methylheptamethylenediamine, 4,4-dimethylheptamethylenediamine, 2,11- Diaminododecane, 1,2-bis-3-aminopropoxyethane, 2,2-dimethylpropylenediamine, 3-methoxyhexamethylenediamine, 2,5-dimethylheptamethylenediamine, 3-methylheptamethylenediamine, 5-methyl Nonamethylenedi Amine, 2,17-diaminoeicosadecane, 1,4-diaminocyclohexane, 1,10-diamino-1,10-dimethyldecane, 12-diaminooctadecane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) Phenyl] propane, piperazine, H 2 N (CH 2 ) 3 O (CH 2 ) 2 O (CH 2 ) NH 2 , H 2 N (CH 2 ) 3 S (CH 2 ) 3 NH 2 , H 2 N (CH 2 ) 3 N (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 3 NH 2 and the like.

なお、定着ベルトの少なくとも内周面を構成するPI樹脂材料には、ポリイミド樹脂以外の他の樹脂を含んでもよい。ただし、PI樹脂材料中に含まれる全樹脂中において、ポリイミド樹脂が占める割合が質量比で50質量%以上であることが好ましい。さらに上記割は、70質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
PI樹脂材料に含まれるポリイミド樹脂以外の他の樹脂としては、一般にエンジニアリングプラスチックと呼ばれるものが適しており、例えばフッソ樹脂、ポリアミドイミド(PAI)、ポリベンズイミダゾール(PBI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルフォン(PSU)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、全芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)などが挙げられる。
The PI resin material constituting at least the inner peripheral surface of the fixing belt may contain a resin other than the polyimide resin. However, the proportion of the polyimide resin in the total resin contained in the PI resin material is preferably 50% by mass or more. Furthermore, the above percentage is preferably 70% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass.
As the resin other than the polyimide resin contained in the PI resin material, what is generally called engineering plastic is suitable, for example, fluorine resin, polyamideimide (PAI), polybenzimidazole (PBI), polyetheretherketone (PEEK). ), Polysulfone (PSU), polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide (PPS), polyetherimide (PEI), wholly aromatic polyester (liquid crystal polymer), and the like.

定着ベルトの構成は、PI樹脂材料で構成される単層のベルトからなる構成であっても、PI樹脂材料で構成される基材上に他の層を積層した積層型の構成であってもよい。また、定着ベルトは電磁誘導により発熱するIH(induction heating)定着ベルトであってもよく、つまり電磁誘導によって発熱する金属層を備えた積層型のベルト構成であってもよい。   The configuration of the fixing belt may be a single layer belt made of a PI resin material or a laminated type structure in which other layers are laminated on a base material made of a PI resin material. Good. Further, the fixing belt may be an IH (induction heating) fixing belt that generates heat by electromagnetic induction, that is, a laminated belt configuration including a metal layer that generates heat by electromagnetic induction.

次いで、本実施形態における定着ベルトの一例として、電磁誘導により発熱するIH定着ベルトの構成について説明する。   Next, a configuration of an IH fixing belt that generates heat by electromagnetic induction will be described as an example of the fixing belt in the present embodiment.

図1は、本実施形態に用いられる定着ベルトの一例としての、IH定着ベルトを示す概略構成図である。
図1に示す定着ベルト10は、管状の基材10Aの外周面上に、金属発熱層と、弾性層10Eと、離型層10Fと、が順に積層された層構成を有する無端ベルトである。なお、金属発熱層は、下地金属層10B、電磁誘導作用により自己発熱する電磁誘導金属層10C、及び金属保護層10Dがこの順に積層されてなる。
そして、基材10Aはポリイミド樹脂を含む樹脂材料(PI樹脂材料)で構成される。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an IH fixing belt as an example of a fixing belt used in the present embodiment.
A fixing belt 10 shown in FIG. 1 is an endless belt having a layer configuration in which a metal heating layer, an elastic layer 10E, and a release layer 10F are sequentially laminated on an outer peripheral surface of a tubular base material 10A. The metal heating layer is formed by laminating a base metal layer 10B, an electromagnetic induction metal layer 10C that self-heats due to electromagnetic induction, and a metal protective layer 10D in this order.
The base material 10A is made of a resin material (PI resin material) containing a polyimide resin.

[基材10A]
基材10Aは、ポリイミド樹脂を含む樹脂材料(PI樹脂材料)で構成される。
PI樹脂材料には、断熱効果のある充填材を加えたり、樹脂を発泡させることにより断熱効果を更に向上させてもよい。
[Substrate 10A]
The base material 10A is made of a resin material (PI resin material) containing a polyimide resin.
A heat insulating effect may be further improved by adding a filler having a heat insulating effect to the PI resin material or by foaming the resin.

基材10Aの厚さは、定着ベルトの長期に渡る繰り返しの周動搬送を実現する剛性と柔軟性とを両立させる観点から、10μm以上200μm以下の範囲が望ましく、30μm以上100μm以下の範囲がより望ましい。   The thickness of the base material 10A is preferably in the range of 10 μm or more and 200 μm or less, more preferably in the range of 30 μm or more and 100 μm or less, from the viewpoint of achieving both rigidity and flexibility for realizing long-term repetitive circumferential conveyance of the fixing belt. desirable.

また、基材10Aの引張り強度は200MPa以上(より好ましくは250MPa以上)を満たすことが好ましい。基材の引張り強度は、樹脂の種類、充填材の種類及び添加量によって調整し得る。
なお、基材の引張り強度(MPa)は、基材を幅5mmの短冊形状に切り出し、これを引張試験機Model 1605N(アイコーエンジニアリング社製)に設置し、10mm/sec等速で引張った際の引張破断強度(MPa)にして測定される。
Further, the tensile strength of the base material 10A preferably satisfies 200 MPa or more (more preferably 250 MPa or more). The tensile strength of a base material can be adjusted with the kind of resin, the kind of filler, and addition amount.
In addition, the tensile strength (MPa) of the base material is obtained by cutting the base material into a strip shape having a width of 5 mm and installing the base material in a tensile tester Model 1605N (manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd.) and pulling at a constant speed of 10 mm / sec. Measured with tensile strength at break (MPa).

[下地金属層10B]
下地金属層10Bは、基材10Aの外周面に電磁誘導金属層10Cを電解めっき法により形成するために予め形成される層であり、必要に応じて設けられる。電磁誘導金属層10Cの形成方法としては、コスト等の観点から電解めっき法が望ましいが、PI樹脂材料で構成される基材10Aを用いる場合は、直接電解めっきを行うことが困難である。そこで、電磁誘導金属層10C形成のため、下地金属層10Bを設けることが好ましい。
[Base metal layer 10B]
The base metal layer 10B is a layer formed in advance in order to form the electromagnetic induction metal layer 10C on the outer peripheral surface of the base material 10A by an electrolytic plating method, and is provided as necessary. As a method of forming the electromagnetic induction metal layer 10C, an electrolytic plating method is desirable from the viewpoint of cost and the like, but when the base material 10A made of a PI resin material is used, it is difficult to perform direct electrolytic plating. Therefore, it is preferable to provide the base metal layer 10B for forming the electromagnetic induction metal layer 10C.

基材10Aの外周面に下地金属層10Bを形成する方法としては、無電解めっき法、スパッタリング法、蒸着法等が挙げられ、成膜の容易性の観点から化学めっき法(無電解めっき法)が望ましく、中でも一般的な無電解ニッケルめっき層、無電解銅めっき層等が望ましい。   Examples of the method for forming the base metal layer 10B on the outer peripheral surface of the substrate 10A include an electroless plating method, a sputtering method, a vapor deposition method, and the like, and a chemical plating method (electroless plating method) from the viewpoint of easiness of film formation. Of these, general electroless nickel plating layers, electroless copper plating layers, and the like are preferable.

なお、無電解めっき法によって基材10Aの外周面に下地金属層10Bを形成する前に、金属粒子が付着し易いように、基材10Aの外周面の表面粗さを予め粗くする処理(粗面化処理)を施してもよい。粗面化処理としては、例えば、アルミナ砥粒等を用いたサンドブラスト、切削、サンドペーパーがけ等により、基材10Aの表面を粗面化する方法が挙げられる。   In addition, before the base metal layer 10B is formed on the outer peripheral surface of the base material 10A by the electroless plating method, the surface roughness of the outer peripheral surface of the base material 10A is roughened in advance so that the metal particles are easily attached (roughness). Surface treatment) may be performed. Examples of the roughening treatment include a method of roughening the surface of the substrate 10A by sandblasting using alumina abrasive grains or the like, cutting, sandpaper polishing, or the like.

下地金属層10Bの厚さは0.1μm以上5μm以下の範囲が望ましく、0.3μm以上3μm以下の範囲がより望ましい。   The thickness of the base metal layer 10B is desirably in the range of 0.1 μm to 5 μm, and more desirably in the range of 0.3 μm to 3 μm.

なお、本実施形態における定着ベルトを構成する各層の厚さは、定着ベルトの円筒体の周方向、軸方向について断面を作製し、走査型電子顕微鏡(日本電子社製「JSM6700F」)の加速電圧2.0kV、5000倍における観察像から膜厚を測定した値である。   The thickness of each layer constituting the fixing belt in the present embodiment is determined by accelerating voltage of a scanning electron microscope (“JSM6700F” manufactured by JEOL Ltd.) by preparing a cross section in the circumferential direction and axial direction of the fixing belt cylindrical body. It is the value which measured the film thickness from the observation image in 2.0 kV and 5000 times.

[電磁誘導金属層10C]
電磁誘導金属層10Cは、磁界が印加された際にこの層内に発生する渦電流により発熱する機能を有する発熱層であり、電磁誘導作用を生ずる金属で構成される。
電磁誘導作用を生ずる金属としては、例えば、ニッケル、鉄、銅、金、銀、アルミニウム、クロム、錫、亜鉛などの単一金属、又は、2種類以上の金属を含む合金を選択してもよい。コスト、発熱性能、及び加工性を考慮すると、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、クロムが適しており、その中でも特に、銅又は銅を主成分とする合金が望ましい。
[Electromagnetic induction metal layer 10C]
The electromagnetic induction metal layer 10C is a heat generation layer having a function of generating heat by an eddy current generated in this layer when a magnetic field is applied, and is made of a metal that generates an electromagnetic induction effect.
As a metal that generates electromagnetic induction, for example, a single metal such as nickel, iron, copper, gold, silver, aluminum, chromium, tin, zinc, or an alloy containing two or more kinds of metals may be selected. . In consideration of cost, heat generation performance, and workability, copper, nickel, aluminum, iron, and chromium are suitable, and among these, copper or an alloy containing copper as a main component is particularly desirable.

電磁誘導金属層10Cは、周知の方法、例えば電解めっき処理を施すことで形成される。   The electromagnetic induction metal layer 10C is formed by performing a known method, for example, electrolytic plating.

電磁誘導金属層10Cの厚さは、その金属材質により最適な厚さが異なるが、例えば銅を電磁誘導金属層10Cに用いる場合、効率的に発熱させる観点から、電磁誘導金属層10Cの厚さは3μm以上50μm以下の範囲であることが好ましく、3μm以上30μm以下の範囲であることがより好ましく、5μm以上20μm以下の範囲であることがさらに好ましい。   The optimum thickness of the electromagnetic induction metal layer 10C differs depending on the metal material. For example, when copper is used for the electromagnetic induction metal layer 10C, the thickness of the electromagnetic induction metal layer 10C is used from the viewpoint of efficiently generating heat. Is preferably in the range of 3 μm to 50 μm, more preferably in the range of 3 μm to 30 μm, and still more preferably in the range of 5 μm to 20 μm.

[金属保護層10D]
電磁誘導金属層10Cの外周表面側には、膜強度を向上させ、繰り返しの変形による亀裂や、長時間の繰り返し加熱による酸化劣化等を抑制し、発熱特性を維持するために、金属保護層を電磁誘導金属層10Cと接触して設けることが好ましい。
[Metal protective layer 10D]
A metal protective layer is provided on the outer peripheral surface side of the electromagnetic induction metal layer 10C in order to improve the film strength, suppress cracks due to repeated deformation, oxidative deterioration due to repeated heating for a long time, etc., and maintain heat generation characteristics. It is preferably provided in contact with the electromagnetic induction metal layer 10C.

金属保護層10Dは、薄膜で破断強度が高く、耐久性及び耐酸化性が高いことが良く、耐酸化金属であることが望ましい。具体的には、例えば、銅、又はニッケルを含んで構成されることがよく、特に、繰り返しの変形による亀裂の発生、及び繰り返し加熱での酸化劣化等の抑制の点から、耐酸化金属であるニッケル(又はニッケル合金)を含むことが望ましい。   The metal protective layer 10D is a thin film with high breaking strength, high durability and high oxidation resistance, and is preferably an oxidation resistant metal. Specifically, for example, it may be configured to contain copper or nickel, and is particularly an oxidation-resistant metal from the viewpoint of suppressing the occurrence of cracks due to repeated deformation and oxidative deterioration due to repeated heating. It is desirable to include nickel (or a nickel alloy).

金属保護層の厚さは、その材質により最適な厚さが異なるが、例えばニッケルによって金属保護層を形成する場合は、破断強度の不足による亀裂発生を抑制する一方、柔軟性が得られ、膜自体の熱容量が大きくなりすぎず、ウォームアップ時間を短く抑える観点から、2μm以上20μm以下の範囲であることが好ましく、2μm以上15μm以下の範囲であることがより好ましく、5μm以上10μm以下の範囲であることがさらに好ましい。   The optimum thickness of the metal protective layer varies depending on the material. For example, when the metal protective layer is formed of nickel, flexibility is obtained while suppressing the occurrence of cracks due to insufficient breaking strength. From the viewpoint of suppressing the warm-up time to be short without increasing the heat capacity of itself, it is preferably in the range of 2 μm to 20 μm, more preferably in the range of 2 μm to 15 μm, and in the range of 5 μm to 10 μm. More preferably it is.

金属保護層は、薄膜での加工性も考慮した場合、電解めっき法で形成することが好ましく、中でも強度が高い電解ニッケルめっきがより好ましい。
電界めっき法により形成する場合、まずニッケルイオン等の金属イオンを含むめっき液を準備し、このめっき液に下地金属層10B及び電磁誘導金属層10Cを有する基材10Aを浸漬して電解めっきを行い、求められる厚さの電解めっき層を形成する。
The metal protective layer is preferably formed by an electrolytic plating method in consideration of workability with a thin film, and among them, electrolytic nickel plating having high strength is more preferable.
In the case of forming by electroplating, first, a plating solution containing metal ions such as nickel ions is prepared, and the substrate 10A having the base metal layer 10B and the electromagnetic induction metal layer 10C is immersed in this plating solution to perform electrolytic plating. Then, an electrolytic plating layer having a required thickness is formed.

[接着剤層]
金属発熱層の最外表面を構成する層(図1では金属保護層10D)と弾性層10Eとの間には、両層の接着性を向上させる観点で、接着剤層を介在させてもよい。
[Adhesive layer]
An adhesive layer may be interposed between the layer constituting the outermost surface of the metal heating layer (the metal protective layer 10D in FIG. 1) and the elastic layer 10E from the viewpoint of improving the adhesion between the two layers. .

接着剤層に用いられる接着剤としては、隣接する金属発熱層が発熱した状態でも物性の変化が少なく、かつ外周表面側への伝熱性に優れるものが好ましい。具体的には、シランカップリング剤系接着剤、シリコーン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、及びウレタン樹脂系接着剤等が挙げられる。   As the adhesive used for the adhesive layer, an adhesive having little change in physical properties even in the state where the adjacent metal heating layer generates heat and excellent in heat transfer to the outer peripheral surface side is preferable. Specific examples include silane coupling agent-based adhesives, silicone-based adhesives, epoxy resin-based adhesives, and urethane resin-based adhesives.

接着剤層の厚さとしては、0.1μm以上1μm以下が好ましく、0.2μm以上0.5μm以下がより好ましい。   The thickness of the adhesive layer is preferably 0.1 μm or more and 1 μm or less, and more preferably 0.2 μm or more and 0.5 μm or less.

[弾性層10E]
弾性層10Eは、記録媒体上のトナー像の凹凸に追従して、定着ベルトの表面がトナー像に密着する役割を担う層である。特に、多色画像を形成する場合、弾性層10Eにより、記録媒体及びトナー像の加熱ムラによる発色性低下及び光沢ムラが抑制された画像が得られる。また、弾性層10Eが加圧部材との接触領域内で変形し、低荷重でも接触幅が得られることから、プロセス速度(記録媒体の搬送速度)が速くなってもトナー像への熱の受け渡しがなされて定着が行われ、白黒画像を形成する場合でも、高速化が実現される。
[Elastic layer 10E]
The elastic layer 10E is a layer that plays the role of closely contacting the surface of the fixing belt to the toner image following the unevenness of the toner image on the recording medium. In particular, when a multicolor image is formed, the elastic layer 10E can obtain an image in which the color development deterioration and the gloss unevenness due to the heating unevenness of the recording medium and the toner image are suppressed. Further, since the elastic layer 10E is deformed in the contact region with the pressure member and a contact width can be obtained even with a low load, heat is transferred to the toner image even if the process speed (recording medium conveyance speed) is increased. Even when fixing is performed and a black-and-white image is formed, high speed is realized.

弾性層10Eは、例えば、100Paの外力印加により変形させても、もとの形状に復元する弾性材料から構成されることがよい。
なお、本実施形態における弾性層10Eには、弾性材料としてシリコーンゴムが好ましく用いられる。シリコーンゴムとしては、例えば、RTVシリコーンゴム、HTVシリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコーンゴム(PMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)等が挙げられる。
市販品としては、例えば、東レダウコーニングシリコーン社製の液状シリコーンゴムSE6744等が挙げられる。
The elastic layer 10E is preferably made of an elastic material that can be restored to its original shape even when deformed by applying an external force of 100 Pa, for example.
In the elastic layer 10E in the present embodiment, silicone rubber is preferably used as an elastic material. Examples of the silicone rubber include RTV silicone rubber, HTV silicone rubber, and liquid silicone rubber. Specifically, polydimethyl silicone rubber (MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), methyl phenyl silicone rubber (PMQ). ), Fluorosilicone rubber (FVMQ) and the like.
Examples of the commercially available product include liquid silicone rubber SE6744 manufactured by Toray Dow Corning Silicone.

なお、本実施形態では、弾性層10Eに含まれる弾性材料中において、シリコーンゴムが主成分である(つまり質量比で50%以上含む)ことが好ましく、さらにその含有率は90質量%以上であることがより好ましく、99質量%以下であることがさらに好ましい。   In the present embodiment, in the elastic material included in the elastic layer 10E, it is preferable that silicone rubber is a main component (that is, 50% or more in terms of mass ratio), and the content is 90% by mass or more. It is more preferable that the content is 99% by mass or less.

弾性層10Eは、弾性材料として他の材料を用いてもよい。例えば、フッ素ゴム等の耐熱性のゴムが挙げられる。フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン/プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン/パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。
市販品としては、例えば、DuPont Dow elastmers社製のバイトンB−202等が挙げられる。
The elastic layer 10E may use another material as an elastic material. For example, heat-resistant rubber such as fluorine rubber can be used. Examples of the fluororubber include vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene / propylene rubber, tetrafluoroethylene / perfluoromethyl vinyl ether rubber, phosphazene rubber, and fluoropolyether.
Examples of commercially available products include Viton B-202 manufactured by DuPont Dow elastmers.

弾性層には、各種添加剤が配合されてもよい。
特に、弾性層10Eの熱伝導性を向上させる観点から、フィラーを添加することが好ましい。尚、フィラーの熱伝導率は、弾性層10Eにおいてより高い熱伝導性を得る観点から、0.3W/mK以上が好ましく、更には50W/mK以上がより好ましく、100W/mK以上が更に好ましい。
Various additives may be blended in the elastic layer.
In particular, it is preferable to add a filler from the viewpoint of improving the thermal conductivity of the elastic layer 10E. In addition, the thermal conductivity of the filler is preferably 0.3 W / mK or more, more preferably 50 W / mK or more, and further preferably 100 W / mK or more from the viewpoint of obtaining higher thermal conductivity in the elastic layer 10E.

フィラーの材質としては、炭化物(例えば、カーボンブラック、カーボンファイバ、カーボンナノチューブ等)、酸化チタン、炭化ケイ素、タルク、マイカ、カオリン、酸化鉄、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、黒鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化鉄、酸化セリウム、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、金属ケイ素等の周知の無機フィラーが挙げられる。
これらの中でも、熱伝導性の点から、窒化ケイ素、炭化ケイ素、黒鉛、窒化ホウ素、炭化物が好ましい。
Filler materials include carbide (eg, carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, etc.), titanium oxide, silicon carbide, talc, mica, kaolin, iron oxide, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium oxide, graphite, silicon nitride And well-known inorganic fillers such as boron nitride, iron oxide, cerium oxide, aluminum oxide, magnesium carbonate, and metal silicon.
Among these, silicon nitride, silicon carbide, graphite, boron nitride, and carbide are preferable from the viewpoint of thermal conductivity.

弾性層10Eのフィラーの含有量は、求められる熱伝導性、機械的強度等により決定されればよい。例えば、弾性層10E中に占めるフィラーの含有率は、1質量%以上20質量%以下の範囲が好ましく、3質量%以上15質量%以下の範囲がより好ましく、5質量%以上10質量%以下の範囲がさらに好ましい。   The filler content of the elastic layer 10E may be determined by the required thermal conductivity, mechanical strength, and the like. For example, the filler content in the elastic layer 10E is preferably in the range of 1% by mass to 20% by mass, more preferably in the range of 3% by mass to 15% by mass, and more preferably in the range of 5% by mass to 10% by mass. A range is further preferred.

また、添加剤としては、例えば、軟化剤(パラフィン系等)、加工助剤(ステアリン酸等)、老化防止剤(アミン系等)、加硫剤(硫黄、金属酸化物、過酸化物等)、機能性充填剤(アルミナ等)等が挙げられる。   Examples of additives include softeners (paraffins, etc.), processing aids (stearic acid, etc.), anti-aging agents (amines, etc.), and vulcanizing agents (sulfur, metal oxides, peroxides, etc.). And functional fillers (such as alumina).

弾性層10Eの厚みは、例えば、30μm以上600μm以下であることがよく、望ましくは100μm以上500μm以下である。   The thickness of the elastic layer 10E is, for example, preferably 30 μm or more and 600 μm or less, and preferably 100 μm or more and 500 μm or less.

[離型層10F]
離型層10Fは、記録媒体と接触する側の面(外周面)に、定着時に溶融状態のトナー像が固着するのを抑制する役割を担う層である。離型層10Fは、必要に応じて設けられる。
[Release layer 10F]
The release layer 10 </ b> F is a layer that plays a role of preventing the toner image in a molten state from adhering to the surface (outer peripheral surface) on the side in contact with the recording medium. The release layer 10F is provided as necessary.

離型層10Fは、フッ素系化合物等の低表面エネルギー材料を主成分として含んで構成されることがよい。フッ素系化合物としては、例えば、フッ素ゴムや、ポリテトラフルオロエチレン(以下、「PTFE」という)、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下、「PFA」という)、四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合体(以下、「FEP」という)等のフッ素樹脂などが挙げられるが、特に限定されるものではない。   The release layer 10F is preferably configured to include a low surface energy material such as a fluorine-based compound as a main component. Examples of the fluorine compound include fluororubber, polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “PTFE”), perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter referred to as “PFA”), ethylene tetrafluoride ethylene hexafluoride propylene copolymer. A fluororesin such as a polymer (hereinafter referred to as “FEP”) is exemplified, but it is not particularly limited.

離型層10Fの厚さは、10μm以上100μm以下の範囲であることが望ましく、20μm以上50μm以下の範囲であることがより望ましい。離型層10Fの厚さが10μm以上であることにより、用紙等の記録媒体の縁部での繰り返し摩擦による離型層10Fの摩滅が抑制される。また、離型層10Fの厚さが100μm以下であることにより、表面の柔軟性が保たれ、定着画像の粒状性が維持され、ウォームアップ時間も短縮される。   The thickness of the release layer 10F is preferably in the range of 10 μm to 100 μm, and more preferably in the range of 20 μm to 50 μm. When the thickness of the release layer 10F is 10 μm or more, wear of the release layer 10F due to repeated friction at the edge of a recording medium such as paper is suppressed. Further, when the thickness of the release layer 10F is 100 μm or less, the surface flexibility is maintained, the granularity of the fixed image is maintained, and the warm-up time is shortened.

弾性層10Eと離型層10Fの形成は公知の方法を適用すればよく、例えば塗布法によって金属発熱層上に順次形成すればよい。
金属発熱層上に、弾性層10Eと離型層10Fを塗布法により形成する場合には、これらの層を塗布形成する前に、金属発熱層表面や弾性層10E表面に必要に応じて適切なプライマー材料による前処理を行うことが望ましい。この前処理を行うことにより各層間の接着性がより向上される。
A known method may be applied to form the elastic layer 10E and the release layer 10F. For example, the elastic layer 10E and the release layer 10F may be sequentially formed on the metal heating layer by a coating method.
When the elastic layer 10E and the release layer 10F are formed on the metal heat generating layer by a coating method, before applying these layers, an appropriate layer is applied to the surface of the metal heat generating layer or the elastic layer 10E as necessary. It is desirable to perform pretreatment with a primer material. By performing this pretreatment, the adhesion between the layers is further improved.

また、金属発熱層上に、弾性層10E及び離型層10Fを塗布法により積層形成する場合には、塗布形成された塗膜を加熱処理する工程を経て弾性層10E及び離型層10Fが形成される。この塗膜の加熱処理に際しては、不活性ガス(窒素ガス・アルゴンガス等)雰囲気下で行ってもよい。   In addition, when the elastic layer 10E and the release layer 10F are laminated on the metal heat generating layer by a coating method, the elastic layer 10E and the release layer 10F are formed through a step of heat-treating the coated film. Is done. The heat treatment of the coating film may be performed in an inert gas (nitrogen gas, argon gas, etc.) atmosphere.

また、離型層10Fは、チューブ状の離型層を予め準備し、例えばチューブの内面に接着層を形成した上で、弾性層10Eの外周上に被覆させることで、離型層を形成してもよい。   The release layer 10F is prepared by preparing a tube-like release layer in advance, for example, by forming an adhesive layer on the inner surface of the tube and then covering the outer periphery of the elastic layer 10E. May be.

次いで、本実施形態に係る定着装置の他の構成について説明する。   Next, another configuration of the fixing device according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係る定着装置としては種々の構成があり、定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を加圧し、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着ベルトと共に挟み込む加圧部材と、前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と、前記定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤と、を有する態様であれば、特に限定されない。
例えば、加圧部材としては、加圧ロールや加圧ベルト等が挙げられる。
また、定着ベルト及び加圧部材の少なくとも一方を加熱することで、未定着のトナー像に対し加圧及び加熱を施す加熱定着方式であってもよい。加熱の方法としては、ヒータによる加熱方式や、電磁誘導により発熱するIH(induction heating)定着ベルトを用いた電磁誘導加熱方式等、公知の方法を採用し得る。
The fixing device according to the present embodiment has various configurations, and pressurizes the fixing belt and the outer peripheral surface of the fixing belt, and pressurizes the recording medium on which the unfixed toner image is formed with the fixing belt. There is no particular limitation as long as it has a member, a sliding member that slides in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt, and a lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt.
For example, the pressure member includes a pressure roll and a pressure belt.
Further, a heating and fixing method in which at least one of the fixing belt and the pressure member is heated to press and heat an unfixed toner image may be used. As a heating method, a known method such as a heating method using a heater or an electromagnetic induction heating method using an IH (induction heating) fixing belt that generates heat by electromagnetic induction may be employed.

ここで、本実施形態に係る定着装置の一例として、電磁誘導発熱方式の定着装置の構成について説明する。   Here, as an example of the fixing device according to the present exemplary embodiment, a configuration of an electromagnetic induction heating type fixing device will be described.

図2は、本実施形態に係る定着装置の一例としての、電磁誘導発熱方式の定着装置を示す概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an electromagnetic induction heating type fixing device as an example of the fixing device according to the present exemplary embodiment.

図2に示すように、定着装置100は、記録用紙(記録媒体)Pの進入又は排出を行うための開口が形成された筐体101を備えている。筐体101の内部には、矢印D方向へ回転する無端状の定着ベルト102が設けられている。   As shown in FIG. 2, the fixing device 100 includes a housing 101 in which an opening for entering or discharging recording paper (recording medium) P is formed. An endless fixing belt 102 that rotates in the direction of arrow D is provided inside the housing 101.

定着ベルト102は、軸方向(図2の奥行き方向であり、以後Z方向と記載する)の両端部に円環状のキャップ部材(図示省略)が取り付けられている。そして、定着ベルト102は、キャップ部材が、筐体101に設けられたベアリング(図示省略)で回転可能に支持されることにより、回転可能となっている。   An annular cap member (not shown) is attached to both ends of the fixing belt 102 in the axial direction (the depth direction in FIG. 2 and hereinafter referred to as the Z direction). The fixing belt 102 is rotatable by a cap member rotatably supported by a bearing (not shown) provided in the housing 101.

なお、定着ベルト102は、モータを含む駆動源(図示省略)に接続されており、後述する加圧ロール(加圧部材)104がリトラクト機構部(図示省略)により定着ベルト102から離れたとき(リトラクト時)に、駆動源により回転するようになっている。そして、定着ベルト102が予め設定した温度となったときに、加圧ロール104が移動して、定着ベルト102と接触するようになっている。   The fixing belt 102 is connected to a drive source (not shown) including a motor, and a pressure roll (pressure member) 104 described later is separated from the fixing belt 102 by a retract mechanism (not shown) ( At the time of retraction), it is rotated by the drive source. When the fixing belt 102 reaches a preset temperature, the pressure roll 104 moves and comes into contact with the fixing belt 102.

定着ベルト102の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン108が配置されている。ボビン108は、定着ベルト102の外周面に倣った円弧状に形成されており、ボビン108の周方向中央部には、定着ベルト102側とは反対側に凸部108Aが設けられている。そして、ボビン108には、磁界発生手段の一例としての励磁コイル110が凸部108Aを中心として軸方向(Z方向)に複数回巻き回されている。   A bobbin 108 made of an insulating material is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the fixing belt 102. The bobbin 108 is formed in an arc shape that follows the outer peripheral surface of the fixing belt 102, and a convex portion 108 </ b> A is provided at the center in the circumferential direction of the bobbin 108 on the side opposite to the fixing belt 102 side. An excitation coil 110 as an example of a magnetic field generation unit is wound around the bobbin 108 a plurality of times in the axial direction (Z direction) around the convex portion 108A.

また、励磁コイル110を間にしてボビン108側とは反対側には、ボビン108の円弧状に倣って円弧状に形成されたフェライト系の磁性体からなる磁性コア112が配置され、ボビン108に支持されている。   Further, on the opposite side of the bobbin 108 with the exciting coil 110 in between, a magnetic core 112 made of a ferrite-based magnetic body formed in an arc shape following the arc shape of the bobbin 108 is arranged on the bobbin 108. It is supported.

一方、定着ベルト102の外周面と対向する位置で且つ励磁コイル110側とは反対側には、定着ベルト102及び記録用紙Pを後述する支持体122に向けて加圧するとともに、定着ベルト102の回転に伴い矢印E方向に従動回転する加圧ロール(加圧部材)104が設けられている。この加圧ロール104と定着ベルト102との回転により、記録用紙Pが矢印C方向に進入、排出されるようになっている。   On the other hand, the fixing belt 102 and the recording paper P are pressed toward a support 122 described later and the rotation of the fixing belt 102 at a position facing the outer peripheral surface of the fixing belt 102 and on the side opposite to the exciting coil 110 side. Accordingly, a pressure roll (pressure member) 104 that is driven to rotate in the direction of arrow E is provided. By the rotation of the pressure roll 104 and the fixing belt 102, the recording paper P enters and is discharged in the direction of arrow C.

加圧ロール104は、一例として、アルミニウムからなる芯金106の周囲に、シリコーンゴム及び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共重合体)が被覆された構成となっている。また、加圧ロール104は、リトラクト機構部(図示省略)によって矢印A方向(定着ベルト102に近づく方向)又は矢印B方向(定着ベルト102から離れる方向)に移動可能となっており、矢印A方向に移動して定着ベルト102の外周面と接触して加圧し、又は矢印B方向に移動して定着ベルト102の外周面から離れるようになっている。   For example, the pressure roll 104 has a structure in which a silicone rubber and PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) are coated around a cored bar 106 made of aluminum. The pressure roll 104 can be moved in the direction of arrow A (direction approaching the fixing belt 102) or the direction of arrow B (direction away from the fixing belt 102) by a retract mechanism (not shown). To the outer peripheral surface of the fixing belt 102 and pressurize, or move in the direction of the arrow B to move away from the outer peripheral surface of the fixing belt 102.

次に、定着ベルト102の内側の構成について説明する。   Next, the inner configuration of the fixing belt 102 will be described.

図2に示すように、定着ベルト102の内側には、詳細を後述する感温磁性部材150と、感温磁性部材150を支持する支持体122と、定着ベルト102を加圧ロール104へ押し付ける押付部材124と、定着ベルト102の温度を検知するサーミスタ130と、定着ベルト102の過剰な昇温を抑制するサーモスタット137と、が主要部として設けられている。感温磁性部材150は定着ベルト102側へ付勢されている。そして、図2に示す定着装置100では、感温磁性部材150と押付部材124とが、定着ベルト102の内周面に接触して摺動する摺動部材に相当する。   As shown in FIG. 2, on the inner side of the fixing belt 102, a temperature-sensitive magnetic member 150, which will be described in detail later, a support body 122 that supports the temperature-sensitive magnetic member 150, and a pressing member that presses the fixing belt 102 against the pressure roll 104. A member 124, a thermistor 130 that detects the temperature of the fixing belt 102, and a thermostat 137 that suppresses excessive temperature rise of the fixing belt 102 are provided as main parts. The temperature-sensitive magnetic member 150 is biased toward the fixing belt 102 side. In the fixing device 100 shown in FIG. 2, the temperature-sensitive magnetic member 150 and the pressing member 124 correspond to sliding members that slide in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 102.

支持体122は、Z方向を長手方向とする複数の鋼板材を組み合わせて形成されたものであり、Z方向の両端部がキャップ部材(不図示)を貫通すると共に筐体101に固定されている。そして、支持体122は、感温磁性部材150及び押付部材124を支持すると共に、加圧ロール104からの加圧力に対抗している。   The support body 122 is formed by combining a plurality of steel plate materials whose longitudinal direction is the Z direction, and both ends in the Z direction pass through a cap member (not shown) and are fixed to the housing 101. . The support body 122 supports the temperature-sensitive magnetic member 150 and the pressing member 124 and counters the pressure applied from the pressure roll 104.

押付部材124は、X方向の一端面が支持体122に固定されると共に他端面が定着ベルト102の加圧ロール104側の内周面と接触しており、一例として、加圧ロール104の押圧によって柔軟に変形するウレタンゴム製のパッドで構成されている。そして、押付部材124は、加圧ロール104との間に定着ベルト102を挟み込み、定着ベルト102と加圧ロール104とが周方向に沿って接触するニップ部Nを形成している。   The pressing member 124 has one end surface in the X direction fixed to the support body 122 and the other end surface in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 102 on the pressure roll 104 side. It is composed of a urethane rubber pad that can be deformed flexibly. The pressing member 124 sandwiches the fixing belt 102 between the pressure roll 104 and forms a nip portion N where the fixing belt 102 and the pressure roll 104 come in contact with each other in the circumferential direction.

一方、支持体122には、サーミスタ130とサーモスタット137がネジで取り付けられている。   On the other hand, the thermistor 130 and the thermostat 137 are attached to the support body 122 with screws.

次に、感温磁性部材150の詳細について説明する。   Next, details of the temperature-sensitive magnetic member 150 will be described.

感温磁性部材150は、定着ベルト102の加熱設定温度以上で且つ定着ベルト102の耐熱温度以下の温度領域にある透磁率変化開始温度以上になると、透磁率が連続的に低下し始める特性を有する感温磁性材料で構成される。具体的には、整磁鋼、非晶質合金等が用いられ、Fe、Ni、Si、B、Nb、Cu、Zr、Co、Cr、V、Mn、Moなどからなる金属合金材料で、例えば、Fe−Niの二元系整磁鋼やFe−Ni−Crの三元系整磁鋼を用いることが好ましい。本実施形態では一例として、Fe−Ni合金を用いている。   The temperature-sensitive magnetic member 150 has a characteristic in which the magnetic permeability starts to decrease continuously when the magnetic permeability change temperature is equal to or higher than the heat setting temperature of the fixing belt 102 and equal to or lower than the heat resistance temperature of the fixing belt 102. Consists of temperature-sensitive magnetic material. Specifically, a magnetic shunt steel, an amorphous alloy or the like is used, and a metal alloy material made of Fe, Ni, Si, B, Nb, Cu, Zr, Co, Cr, V, Mn, Mo, etc. Fe-Ni binary magnetic shunt steel and Fe-Ni-Cr ternary magnetic shunt steel are preferably used. In this embodiment, an Fe—Ni alloy is used as an example.

透磁率変化開始温度とは、透磁率(JIS C2531で測定)が連続的に低下し始める温度であり、磁界の磁束の貫通量が変化し始める点をいう。また、透磁率変化開始温度は、キュリー点とは異なるものである。   The permeability change start temperature is a temperature at which the permeability (measured in accordance with JIS C2531) starts to decrease continuously, and refers to the point at which the penetration amount of the magnetic flux of the magnetic field starts to change. Further, the magnetic permeability change start temperature is different from the Curie point.

感温磁性部材150は、一例として、定着ベルト102の内側に励磁コイル110に沿って(励磁コイル110と対向する範囲で)、全体が接触して配置されている。感温磁性部材150の外周面には、定着ベルト102の摺動性を確保するための表面処理(一例として窒化処理)が施されている。なお、感温磁性部材150は、Z方向においてもほぼ全体が定着ベルト102の内側に接触している。   As an example, the temperature-sensitive magnetic member 150 is disposed inside the fixing belt 102 along the exciting coil 110 (in a range facing the exciting coil 110) in contact with the entirety. The outer peripheral surface of the temperature-sensitive magnetic member 150 is subjected to surface treatment (for example, nitriding treatment) for ensuring the slidability of the fixing belt 102. Note that the temperature-sensitive magnetic member 150 is almost entirely in contact with the inside of the fixing belt 102 in the Z direction.

<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成装置と、前記像保持体の表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記像保持体の表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる本実施形態に係る定着装置と、を有する。
<Image forming apparatus>
An image forming apparatus according to the present embodiment includes an image carrier, a charging device that charges the surface of the image carrier, and an electrostatic latent image forming device that forms an electrostatic latent image on the charged surface of the image carrier. A developing device that develops the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with toner to form a toner image, and a transfer that transfers the toner image formed on the surface of the image carrier to a recording medium And a fixing device according to this embodiment for fixing the toner image to the recording medium.

図3は、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置200は、図3に示すように、感光体(像保持体の一例)202、帯電装置204、レーザー露光装置(静電潜像形成手段の一例)206、ミラー208、現像装置(現像手段の一例)210、中間転写体212、転写ロール(転写手段の一例)214、クリーニング装置216、除電装置218、定着装置100、及び給紙装置(給紙ユニット220、給紙ローラ222、レジストローラ224、及び、記録媒体ガイド226)を備えている。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present embodiment.
As shown in FIG. 3, the image forming apparatus 200 according to the present embodiment includes a photosensitive member (an example of an image holding member) 202, a charging device 204, a laser exposure device (an example of an electrostatic latent image forming unit) 206, and a mirror 208. , A developing device (an example of a developing unit) 210, an intermediate transfer member 212, a transfer roll (an example of a transferring unit) 214, a cleaning device 216, a static eliminating device 218, a fixing device 100, and a paper feeding device (a paper feeding unit 220, paper feeding). A roller 222, a registration roller 224, and a recording medium guide 226).

この画像形成装置200で画像形成を行う場合、まず、感光体202に近接して設けられた非接触型の帯電装置204が、感光体202の表面を帯電させる。   When image formation is performed with the image forming apparatus 200, first, a non-contact type charging device 204 provided in the vicinity of the photoconductor 202 charges the surface of the photoconductor 202.

帯電装置204により帯電した感光体202の表面に各色の画像情報(信号)に応じたレーザー光が、ミラー208を介してレーザー露光装置206より照射されて静電潜像が形成される。   Laser light corresponding to the image information (signal) of each color is irradiated from the laser exposure device 206 through the mirror 208 on the surface of the photosensitive member 202 charged by the charging device 204, thereby forming an electrostatic latent image.

現像装置210は、感光体202の表面に形成された潜像にトナーを付与することによりトナー像を形成する。現像装置210は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のトナーをそれぞれ収容した各色の現像器(不図示)を備えており、現像装置210が矢印方向に回転することにより、感光体202の表面に形成されている潜像に各色のトナーを付与し、トナー像が形成される。   The developing device 210 forms a toner image by applying toner to the latent image formed on the surface of the photoreceptor 202. The developing device 210 includes developing devices (not shown) for the respective colors, each containing toners of four colors, cyan, magenta, yellow, and black. Each color toner is applied to the latent image formed on the surface to form a toner image.

感光体202の表面に形成された各色のトナー像は、感光体202と中間転写体212との間に印加されたバイアス電圧により、感光体202と中間転写体212との接触部において、各色のトナー像毎に画像情報と一致するように中間転写体212の外周面に重ねて転写される。   The toner images of the respective colors formed on the surface of the photoconductor 202 are changed in color at the contact portion between the photoconductor 202 and the intermediate transfer body 212 by a bias voltage applied between the photoconductor 202 and the intermediate transfer body 212. Each toner image is transferred onto the outer peripheral surface of the intermediate transfer body 212 so as to coincide with the image information.

中間転写体212は、外周面が感光体202の表面に接触し矢印E方向に回転する。
中間転写体212の周囲には、感光体202の他に、転写ロール214が設けられている。
The intermediate transfer member 212 has an outer peripheral surface that contacts the surface of the photosensitive member 202 and rotates in the direction of arrow E.
In addition to the photoconductor 202, a transfer roll 214 is provided around the intermediate transfer body 212.

多色のトナー像が転写された中間転写体212は矢印E方向に回転する。中間転写体212上のトナー像は、転写ロール214と中間転写体212との接触部において、給紙装置によって接触部に矢印A方向に搬送されてきた記録媒体15の表面に転写される。   The intermediate transfer body 212 onto which the multicolor toner image has been transferred rotates in the direction of arrow E. The toner image on the intermediate transfer body 212 is transferred to the surface of the recording medium 15 conveyed to the contact portion in the direction of arrow A by the paper feeding device at the contact portion between the transfer roll 214 and the intermediate transfer body 212.

なお、中間転写体212と転写ロール214との接触部への給紙は、給紙ユニット220に収納された記録媒体が、給紙ユニット220に内蔵された不図示の記録媒体押し上げ手段により給紙ローラ222に接触する位置まで押し上げられ、その記録媒体15が給紙ローラ222に接触した時点で、給紙ローラ222及びレジストローラ224が回転することにより記録媒体ガイド226に沿って矢印A方向に搬送されることにより行われる。   The recording medium housed in the paper feeding unit 220 is fed by a recording medium push-up unit (not shown) built in the paper feeding unit 220 to feed the contact portion between the intermediate transfer body 212 and the transfer roll 214. When the recording medium 15 is pushed up to a position where it contacts the roller 222 and contacts the paper feed roller 222, the paper feed roller 222 and the registration roller 224 rotate to convey along the recording medium guide 226 in the direction of arrow A. Is done.

トナー像が転写された記録媒体15は矢印A方向に定着装置100まで搬送された後、定着ベルトと加圧部材との接触領域(ニップ)に進入し、トナー像は溶融状態で記録媒体15の表面に押圧され、記録媒体15の表面に定着される。これにより、記録媒体の表面に定着した画像が形成される。   The recording medium 15 to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 100 in the direction of arrow A, and then enters the contact area (nip) between the fixing belt and the pressure member, and the toner image is in a molten state in the recording medium 15. The surface is pressed and fixed on the surface of the recording medium 15. Thereby, an image fixed on the surface of the recording medium is formed.

中間転写体212の表面にトナー像を転写した後の感光体202の表面はクリーニング装置216によって清掃される。
感光体202の表面はクリーニング装置216によって清掃された後、除電装置218によって除電される。
The surface of the photoconductor 202 after the toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer body 212 is cleaned by the cleaning device 216.
The surface of the photoconductor 202 is cleaned by the cleaning device 216 and then discharged by the charge removing device 218.

以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

〔実施例1〕
−定着ベルトの作製−
・基材(PI基材)の作製
ポリイミド前駆体(ポリイミドワニス「U−イミドAH」、ユニチカ社製)のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)溶液を、直径φ30mmの金型上にフローコーターにて塗布し、380℃までステップ昇温(25℃→120℃1時間→250℃1時間→380℃1時間→25℃)して焼成した。
これにより、内径30mm、膜厚60μm、幅400mmのポリイミド(樹脂単一層)のみによるシームレス樹脂管状体を得た。
[Example 1]
-Fixing belt production-
-Preparation of substrate (PI substrate) N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) solution of polyimide precursor (polyimide varnish "U-imide AH", manufactured by Unitika Ltd.) is flow-coated onto a mold with a diameter of 30 mm. Then, the temperature was stepped up to 380 ° C. (25 ° C. → 120 ° C. for 1 hour → 250 ° C. for 1 hour → 380 ° C. for 1 hour → 25 ° C.).
As a result, a seamless resin tubular body made only of polyimide (resin single layer) having an inner diameter of 30 mm, a film thickness of 60 μm, and a width of 400 mm was obtained.

得られた管状のシームレス樹脂管状体の表面を、液体ホーニング装置(不二精機製、LH−8TTHiS)を用い、表面粗さRa=0.5μm以上1.0μm以下となるよう粗面化処理した。なお、ホーニング条件は砥粒#320、噴射圧0.3MPa、噴射距離100mm、処理時間1.5分で実施した。
粗面化されたシームレス樹脂管状体の表面の砥粒をイオン交換水にて洗い流した後、さらに圧縮空気で水分を除去し、PI基材を得た。
The surface of the obtained tubular seamless resin tubular body was subjected to a surface roughening treatment using a liquid honing apparatus (manufactured by Fuji Seiki, LH-8TTHiS) so that the surface roughness Ra = 0.5 μm or more and 1.0 μm or less. . The honing conditions were as follows: abrasive grain # 320, spray pressure 0.3 MPa, spray distance 100 mm, and processing time 1.5 minutes.
After the abrasive grains on the surface of the roughened seamless resin tubular body were washed away with ion-exchanged water, moisture was removed with compressed air to obtain a PI base material.

・下地金属層の形成
次に、PI基材をめっき治具に組み込み、無電解めっき処理により厚さ0.5μmの無電解銅めっき層(下地金属層)を形成した。
-Formation of base metal layer Next, the PI base material was incorporated in a plating jig, and an electroless copper plating layer (base metal layer) having a thickness of 0.5 µm was formed by electroless plating.

・電磁誘導金属層の形成
無電解銅めっき層(下地金属層)を形成した後、めっき治具両端に電極をセットし、硫酸銅めっき液により電解めっき処理を施し、厚さ10μmの電解銅めっき層(電磁誘導金属層)を形成した。
-Formation of an electromagnetic induction metal layer After forming an electroless copper plating layer (underlying metal layer), electrodes are set on both ends of the plating jig and subjected to electrolytic plating with a copper sulfate plating solution. A layer (electromagnetic induction metal layer) was formed.

・金属保護層の形成
次いで、ニッケルイオンを含むめっき液に浸漬してニッケルの電解めっきを行い、厚さ9μmの電解ニッケル層(金属保護層)を形成した。
-Formation of a metal protective layer Next, it immersed in the plating solution containing a nickel ion, nickel electroplating was performed, and the 9-micrometer-thick electrolytic nickel layer (metal protective layer) was formed.

・弾性層及び離型層の形成
次に、金属保護層の表面(外周面)に接着剤を塗布した後、スパイラルコート装置を用いて液状シリコーンゴム(信越化学工業社製、液状シリコーンゴムX−34−1053)を塗布(厚さ200μm)し、一次加硫(200℃、20分)した後、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)チューブ(厚さ30μm、内面に接着層を有するもの)を被覆し、接着焼成(200℃、4時間)を実施した。形成された弾性層のアスカーC硬度は42°であった。
こうして、外周面に弾性層及び離型層を順次形成した後、両端部15mmを切除し定着ベルトを得た。
-Formation of elastic layer and release layer Next, after applying an adhesive to the surface (outer peripheral surface) of the metal protective layer, liquid silicone rubber (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., liquid silicone rubber X-) 34-1053) (thickness 200 μm), primary vulcanization (200 ° C., 20 minutes), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) tube (thickness 30 μm, adhesive layer on the inner surface) ) And adhesive firing (200 ° C., 4 hours) was performed. The formed elastic layer had an Asker C hardness of 42 °.
Thus, after an elastic layer and a release layer were sequentially formed on the outer peripheral surface, both end portions 15 mm were cut off to obtain a fixing belt.

−画像形成装置の構成−
画像形成装置として、図2に示す構成の定着装置を備える富士ゼロックス(株)製、製品名:ApeosPort−V C7776を準備した。この画像形成装置の定着装置において、定着ベルトを前記により得られた定着ベルトに変更した。定着ベルトの内周面には摺動部材として、定着ベルトを加圧部材側に向けてに押し付けるための押付部材、及び磁界発生部材に沿って配置される感温磁性体が配置される。
この定着ベルトの内周面に、信越化学工業社製のアミノ変性シリコーンオイル(X−22−9470、アミン当量35,000g/mol、25℃における動粘度が1.0×10−4/s(100cSt))を塗布した。塗布量は1.8×10−5g/mとした。
-Configuration of image forming apparatus-
As an image forming apparatus, a product name: Apeos Port-V C7776 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. having a fixing device having the configuration shown in FIG. 2 was prepared. In the fixing device of this image forming apparatus, the fixing belt is changed to the fixing belt obtained as described above. On the inner peripheral surface of the fixing belt, a pressing member for pressing the fixing belt toward the pressing member and a temperature sensitive magnetic body arranged along the magnetic field generating member are arranged as a sliding member.
On the inner peripheral surface of this fixing belt, an amino-modified silicone oil (X-22-9470, amine equivalent of 35,000 g / mol, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., kinematic viscosity at 25 ° C. is 1.0 × 10 −4 m 2 / s (100 cSt)) was applied. The coating amount was 1.8 × 10 −5 g / m 2 .

〔比較例1〕
実施例1において、定着ベルトの内周面に塗布する潤滑剤を、信越化学工業社製のアミノ変性シリコーンオイル(アミン当量100,000g/mol、25℃における動粘度が3.0×10−4/s(300cSt))に変更した以外は、実施例1と同様にして画像形成装置を得た。
[Comparative Example 1]
In Example 1, the lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt is an amino-modified silicone oil manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (amine equivalent 100,000 g / mol, kinematic viscosity at 25 ° C. is 3.0 × 10 −4. An image forming apparatus was obtained in the same manner as in Example 1 except that m 2 / s (300 cSt) was changed.

<評価方法>
・ベルト摩耗レート
以下の方法により、定着ベルトの内周面における摩耗度合いを摩耗レート比により評価した。
前記画像形成装置において、定着ベルトを加圧加熱した状態で、A4サイズのP紙(富士ゼロックス社製)を、横送り(LEF)方向で500000枚通紙して駆動を行い、駆動後における摺動部材(押付部材及び感温磁性体)の摩耗量、つまり駆動前の摺動部材からの減少量を測定した。この摩耗量の測定結果を、比較例1における結果を基準(1.0)として比率換算し、下記表1に示す。
<Evaluation method>
Belt wear rate The degree of wear on the inner peripheral surface of the fixing belt was evaluated by the wear rate ratio by the following method.
In the image forming apparatus, in a state where the fixing belt is pressurized and heated, the A4 size P paper (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) is driven by passing 500,000 sheets in the lateral feed (LEF) direction, and the slide after the driving is performed. The amount of wear of the moving member (pressing member and temperature-sensitive magnetic body), that is, the amount of decrease from the sliding member before driving was measured. The measurement results of the wear amount are converted into ratios using the result in Comparative Example 1 as a reference (1.0), and are shown in Table 1 below.

10 定着ベルト
10A 基材
10B 下地金属層
10C 電磁誘導金属層
10D 金属保護層
10E 弾性層
10F 離型層
100 定着装置
102 定着ベルト
104 加圧ロール(加圧部材)
110 励磁コイル
150 感温磁性部材
200 画像形成装置
202 感光体
204 帯電装置
206 露光装置
210 現像装置
212 中間転写体
214 転写ロール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixing belt 10A Base material 10B Base metal layer 10C Electromagnetic induction metal layer 10D Metal protective layer 10E Elastic layer 10F Release layer 100 Fixing device 102 Fixing belt 104 Pressure roll (Pressure member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 Excitation coil 150 Temperature-sensitive magnetic member 200 Image forming apparatus 202 Photoconductor 204 Charging apparatus 206 Exposure apparatus 210 Development apparatus 212 Intermediate transfer body 214 Transfer roll

Claims (2)

少なくとも内周面がポリイミド樹脂を含む樹脂材料で構成される定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周面を加圧し、未定着のトナー像が表面に形成された記録媒体を前記定着ベルトと共に挟み込む加圧部材と、
前記定着ベルトの内周面に接触して摺動する摺動部材と、
前記定着ベルトの内周面に塗布される潤滑剤であって、アミン当量50,000g/mol以下の潤滑性オイルを少なくとも主成分として含み、かつ25℃における動粘度が2.0×10−4/s以下である潤滑剤と、
を有する定着装置。
A fixing belt having at least an inner peripheral surface made of a resin material containing polyimide resin;
A pressure member that pressurizes an outer peripheral surface of the fixing belt and sandwiches a recording medium having an unfixed toner image formed on the surface together with the fixing belt;
A sliding member that slides in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt;
A lubricant applied to the inner peripheral surface of the fixing belt, comprising at least a lubricating oil having an amine equivalent of 50,000 g / mol or less as a main component, and a kinematic viscosity at 25 ° C. of 2.0 × 10 −4. a lubricant that is less than or equal to m 2 / s;
A fixing device.
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナーを含む現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記トナー像を前記記録媒体に定着させる請求項1に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a developer containing toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to the surface of the recording medium;
The fixing device according to claim 1, wherein the toner image is fixed on the recording medium.
An image forming apparatus comprising:
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