JP2019012171A - Fixation member and heating fixation device - Google Patents

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寛人 伊東
Hiroto Ito
寛人 伊東
高田 成明
Shigeaki Takada
高田  成明
昭吉 品川
Akiyoshi Shinagawa
昭吉 品川
明志 浅香
Akishi Asaka
明志 浅香
光一 覚張
Koichi Kakuhari
光一 覚張
由高 荒井
Yoshitaka Arai
由高 荒井
潤 三浦
Jun Miura
潤 三浦
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Abstract

To improve heat insulation performance in a thickness direction of an elastic layer for shortening a period since printing start time until fixation can be started, to provide an elastic layer in which voids are arranged, namely a porous elastic layer for shortening a build-up time, to solve problems in which, when the void ratio is increased, heat insulation performance is improved however, a fixation member is easily crushed in a thickness direction and durability is reduced, therefore, to improve heat insulation performance while maintaining a void ratio of the elastic layer.SOLUTION: There is provided a compression roller comprising a core grid and an elastic layer and being used for an image heating device, in the elastic layer, there are provided ellipsoid gap parts, an orientation of a long diameter of each gap is a shaft direction of a compression roller.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電子写真方式を用いた画像形成装置の加熱定着装置に用いる加圧部材および定着装置に関する。   The present invention relates to a pressure member and a fixing device used in a heat fixing device of an image forming apparatus using an electrophotographic system.

一般に、電子写真方式を用いたトナー画像形成装置において用いられる加熱加圧定着装置は、加熱されたローラとローラ、フィルムとローラ、ベルトとローラ、といった回転体を含む一対の部材が圧接されて機能する構成を有している。トナーが転写された紙等の記録材がこの一対の部材間(ニップ部)を通過することにより、未定着トナー像はニップ内において加熱・軟化し、加圧力により紙へ押し付けられ、その後冷却・固化を経て定着され、紙上にトナーの定着画像が形成される(図1)。   In general, a heat and pressure fixing device used in a toner image forming apparatus using an electrophotographic system functions by a pair of members including a rotating member such as a heated roller and a roller, a film and a roller, and a belt and a roller being pressed against each other. It has the composition to do. When a recording material such as paper to which toner has been transferred passes between the pair of members (nip portion), the unfixed toner image is heated and softened in the nip and pressed against the paper by the applied pressure. Fixing is performed after solidification, and a fixed image of toner is formed on the paper (FIG. 1).

これらの定着装置で、小サイズの記録材を大サイズの記録材と同じプリント間隔で連続プリントすると、非通紙領域が過度に昇温すること(以下、非通紙部昇温と記す)が知られている。非通紙部昇温が発生すると、定着装置を構成している各部材の耐熱温度を超えてしまうため、それらにダメージを与える可能性がある。また、非通紙部昇温している状態で大サイズの記録材をプリントすると、その記録材において小サイズ記録材の非通紙領域に対応する部分でトナーが溶け過ぎ高温オフセットが発生してしまう。   With these fixing devices, when a small-sized recording material is continuously printed at the same print interval as a large-sized recording material, the temperature of the non-sheet-passing area is excessively increased (hereinafter referred to as non-sheet-passing portion temperature rise). Are known. When the non-sheet passing portion temperature rise occurs, the heat resistance temperature of each member constituting the fixing device is exceeded, and there is a possibility of damaging them. In addition, if a large size recording material is printed while the temperature of the non-sheet passing portion is raised, the toner melts too much in the portion corresponding to the non-sheet passing area of the small size recording material, and a high temperature offset occurs. End up.

一方、ファーストプリントタイムの高速化や省エネルギー化の観点から、定着フィルムや定着ローラがトナー画像を加熱定着するのに十分な温度に達するまでの時間(以下、立ち上がり時間と記す)の短縮化が求められている。そのため近年、加圧部材の弾性層を、空隙を配置した弾性層、即ち、多孔質の弾性層とすることで、低熱容量・低熱伝導率化が行われている(図2)。加圧部材を低熱容量・低熱伝導率化することで、加熱装置の作動開始時に加熱体が加圧部材によって奪われる熱量を小さく抑え、加圧部材と接触するフィルム状の回転体あるいは定着ローラの温度上昇速度を向上できる。   On the other hand, from the viewpoint of speeding up the first print time and saving energy, it is necessary to shorten the time required for the fixing film and the fixing roller to reach a temperature sufficient to heat and fix the toner image (hereinafter referred to as the rise time). It has been. Therefore, in recent years, the elastic layer of the pressure member is an elastic layer in which voids are arranged, that is, a porous elastic layer, thereby reducing the heat capacity and the thermal conductivity (FIG. 2). By reducing the heat capacity and heat conductivity of the pressure member, the amount of heat taken away by the pressure member at the start of operation of the heating device is kept small, and the film-like rotating body or fixing roller in contact with the pressure member The temperature rise rate can be improved.

空隙を形成する方法としては、以下3つの方法が提案されている。特許文献1では、未架橋シリコーンゴムに発泡剤を混合し、発泡硬化することで空隙を形成している。特許文献2では未架橋シリコーンゴムにあらかじめ中空充填剤を混合することで、成形架橋後に空隙を形成している。特許文献3では、吸水性ポリマーに水を含ませた含水材料を未架橋シリコーンゴムに分散し、架橋時に脱水することで空隙を形成している。また、特許文献4では、非空隙を有する架橋シリコーンゴムに針状高熱伝導フィラーを配向させ、加圧ローラの非通紙部昇温を抑制している。   The following three methods have been proposed as a method for forming the gap. In Patent Document 1, a void is formed by mixing an uncrosslinked silicone rubber with a foaming agent and foaming and curing. In Patent Document 2, a hollow filler is mixed in advance with uncrosslinked silicone rubber to form voids after molding and crosslinking. In Patent Document 3, a water-containing material in which water is contained in a water-absorbing polymer is dispersed in uncrosslinked silicone rubber and dehydrated during crosslinking to form voids. Moreover, in patent document 4, the acicular high heat conductive filler is orientated to the bridge | crosslinking silicone rubber which has a non-gap | gap, and the non-sheet passing part temperature rising of a pressure roller is suppressed.

特開2008−150552号公報JP 2008-150552 A 特開2001−265147号公報JP 2001-265147 A 特開2002−114860号公報JP 2002-114860 A 特開2012−37874号公報JP 2012-37874 A

しかしながら、このように空隙を入れすぎると径方向に潰れやすくなるため、押圧力による加圧ローラ弾性層の耐久性が低下するという課題がある。よって、空隙率を維持したまま、断熱効果を高めた加圧ローラが求められる。本発明は、これを鑑みて考案されたものであり、押圧力による耐久性を維持したまま(空隙の割合をある一定値以下に維持したまま)、立ち上がり時間を短縮できる加圧ローラを提供することを目的とする。   However, there is a problem in that the durability of the pressure roller elastic layer due to the pressing force is lowered because the air gap is easily crushed in the radial direction as described above. Therefore, a pressure roller having an improved heat insulating effect while maintaining the porosity is required. The present invention has been devised in view of this, and provides a pressure roller that can shorten the rise time while maintaining the durability by the pressing force (while maintaining the gap ratio below a certain value). For the purpose.

像加熱装置に用いられる、芯金と、弾性層と、を備える加圧部材において、前記弾性層の中には楕円体形の空隙部を有し、前記空隙の長径の向きは上記加圧部材の軸方向であることを特徴とする加圧部材。   In a pressure member used for an image heating apparatus, the pressure member including a cored bar and an elastic layer, the elastic layer has an ellipsoidal void portion, and the major axis direction of the void is the direction of the pressure member. A pressure member in the axial direction.

弾性体の空隙形状を軸方向に配向させ楕円状に変形させることにより、真円の空隙に比べ弾性層厚さ方向により多くの空隙を配置させることができる。これにより、弾性層厚さ方向の熱伝導率を低減できる。したがって、空隙の割合をある一定値以下に維持したまま、立ち上がり時間を短縮できる加圧部材、及びそれを具備する加熱定着装置を提供することができる。   By aligning the void shape of the elastic body in the axial direction and deforming it into an ellipse, more voids can be arranged in the elastic layer thickness direction than the perfect circular void. Thereby, the thermal conductivity in the elastic layer thickness direction can be reduced. Therefore, it is possible to provide a pressure member capable of shortening the rise time while maintaining the void ratio below a certain value, and a heat fixing device including the pressure member.

本発明に係る定着装置の構成および加圧部材の層構成の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a fixing device and a layer configuration of a pressure member according to the present invention. 先行例に係る多孔質弾性層の断面を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross section of the porous elastic layer which concerns on a prior example. 本発明に係る多孔質弾性層の断面を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross section of the porous elastic layer which concerns on this invention. 本発明に係る針状フィラーを混入した多孔質弾性層の断面を示す概略図である。It is the schematic which shows the cross section of the porous elastic layer which mixed the acicular filler which concerns on this invention.

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<定着装置>
本発明に係る定着装置について説明する。本発明に係る定着装置は、電子写真画像形成装置に用いる定着装置であって、前述のような本発明の加圧部材が加圧ローラあるいは加圧ベルトとして配置されているものである。電子写真画像形成装置としては、感光体、潜像形成手段、形成した潜像をトナーで現像する手段、現像したトナー像を記録材に転写する手段、および、記録材上のトナー像を定着する手段等を有する電子写真画像形成装置が挙げられる。
<Fixing device>
The fixing device according to the present invention will be described. A fixing device according to the present invention is a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus, in which the above-described pressure member of the present invention is arranged as a pressure roller or a pressure belt. The electrophotographic image forming apparatus includes a photosensitive member, a latent image forming unit, a unit for developing the formed latent image with toner, a unit for transferring the developed toner image to a recording material, and fixing the toner image on the recording material. An electrophotographic image forming apparatus having means and the like can be mentioned.

本発明に係る定着装置の一実施態様を示す断面図を図1に示す。本発明に係る加圧部材は加圧ローラ4として配置されている。以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向である。長さとは長手方向の寸法である。幅とは短手方向の寸法である。記録材に関し、幅方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向である。幅とは幅方向の寸法である。   FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the fixing device according to the present invention. The pressure member according to the present invention is arranged as a pressure roller 4. In the following description, regarding the fixing device and members constituting the fixing device, the longitudinal direction is a direction orthogonal to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material. The short side direction is a direction parallel to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material. The length is a dimension in the longitudinal direction. The width is a dimension in the short direction. Regarding the recording material, the width direction is a direction orthogonal to the recording material conveyance direction on the surface of the recording material. The width is a dimension in the width direction.

かかる定着装置は、加熱体としてのセラミックスヒータ1と、支持部材としてのヒータホルダ2と、加熱回転体としての無端状の定着ベルト3と、加圧回転体(バックアップ部材)としての加圧ローラ4などを有している。   Such a fixing device includes a ceramic heater 1 as a heating body, a heater holder 2 as a support member, an endless fixing belt 3 as a heating rotator, a pressure roller 4 as a pressure rotator (backup member), and the like. have.

ヒータホルダ2は、剛性を有する耐熱性材料によって横断面略樋形状に形成されている。そしてヒータホルダ2の短手方向中央の下面に設けられた溝部でセラミックスヒータ(以下、ヒータと記す)1を支持している。   The heater holder 2 is formed in a substantially bowl shape with a rigid heat-resistant material. A ceramic heater (hereinafter referred to as a heater) 1 is supported by a groove provided on the lower surface of the center of the heater holder 2 in the short direction.

定着ベルト3は、ヒータ1を支持させたヒータホルダ2の外周にルーズに外嵌されている。さらに定着ベルト3の内周面(内面)には、ヒータ1との摺動性を向上させるためにグリスが塗られている。   The fixing belt 3 is loosely fitted around the outer periphery of the heater holder 2 that supports the heater 1. Further, grease is applied to the inner peripheral surface (inner surface) of the fixing belt 3 in order to improve the slidability with the heater 1.

定着ベルト3について、更に詳しく説明する。定着ベルト3は、図1中の定着ベルト層構成図に示すように、内側から基層3a、弾性層3b、離型層3cが設けられた複層構造を有する無端状のベルト部材である。基層3aは薄肉の可撓性を有する無端状のベルトである。基層3aの材料として、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等の薄肉耐熱性樹脂が用いられている。またより熱伝導性を高めるために、SUS、Ni等の薄肉金属を用いてもよい。また、基層3aは熱容量を小さくすることでクイックスタート性を満足させ、さらに一定の機械的強度も満足させる必要があるため、厚みは5μm以上100μm以下、好ましくは20μm以上85μm以下とすることが望ましい。   The fixing belt 3 will be described in more detail. The fixing belt 3 is an endless belt member having a multilayer structure in which a base layer 3a, an elastic layer 3b, and a release layer 3c are provided from the inside as shown in a fixing belt layer configuration diagram in FIG. The base layer 3a is a thin endless belt having flexibility. As the material of the base layer 3a, a thin heat-resistant resin such as polyimide, polyamideimide, PEEK or the like is used. In order to further increase the thermal conductivity, a thin metal such as SUS or Ni may be used. In addition, since the base layer 3a needs to satisfy the quick start property by reducing the heat capacity and further satisfy a certain mechanical strength, the thickness is desirably 5 μm to 100 μm, preferably 20 μm to 85 μm. .

基層3aの外周にはシリコーンゴム等で形成される弾性層3bが形成されている。弾性層3bを設けることで、高光沢で定着ムラのない良質画像を得ることが可能になる。すなわち、離型層3cが定着ニップ部Nで記録材P上のトナーTや、記録材Pの紙繊維の形状に対して変形し、未定着のトナー画像を包み込むことによって、トナー画像に対して均一に熱を与えることができるようになる。弾性層3bの厚みは薄すぎると弾性が十分に発揮できないため、高光沢で定着ムラのない画像を得ることができず、厚すぎると定着ベルト3の熱容量が大きくなってしまい、クイックスタート性が低下してしまう。そのため、弾性層3bの厚みとしては、30μm以上500μm以下、好ましくは100μm以上300μm以下とすることが望ましい。   An elastic layer 3b made of silicone rubber or the like is formed on the outer periphery of the base layer 3a. By providing the elastic layer 3b, it is possible to obtain a high-quality image having high gloss and no fixing unevenness. That is, the release layer 3c is deformed with respect to the shape of the toner T on the recording material P and the paper fiber of the recording material P at the fixing nip N, and wraps an unfixed toner image, thereby Heat can be applied uniformly. If the thickness of the elastic layer 3b is too thin, the elasticity cannot be sufficiently exerted, so that an image having high gloss and no fixing unevenness cannot be obtained, and if it is too thick, the heat capacity of the fixing belt 3 becomes large and the quick start property is improved. It will decline. Therefore, the thickness of the elastic layer 3b is 30 μm or more and 500 μm or less, preferably 100 μm or more and 300 μm or less.

本発明に係るシリコーンゴムは、室温で流動性を持つポリマーで、加熱により硬化が進行するものであり、硬化後適度に低硬度で、加熱加圧定着装置で用いるのに十分な耐熱性と変形回復力を有する液状シリコーンゴムである。特に、加工性が良好で寸法精度の安定性が高く、硬化反応時に反応副生成物が発生しないなどの生産性に優れる理由から、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いることが、より好ましい。   The silicone rubber according to the present invention is a polymer having fluidity at room temperature, which cures by heating, has a moderately low hardness after curing, and has sufficient heat resistance and deformation to be used in a heat and pressure fixing device. It is a liquid silicone rubber having resilience. In particular, it is more preferable to use an addition reaction cross-linkable liquid silicone rubber because it has excellent processability, high dimensional accuracy stability, and excellent productivity such that no reaction by-product is generated during the curing reaction.

付加反応架橋型の液状シリコーンゴムは、例えばオルガノポリシロキサン(A液)およびオルガノハイドロジェンポリシロキサン(B液)を含み、さらに触媒や他の添加物を適宜含む組成物である。オルガノポリシロキサンはシリコーンゴム原料のベースポリマーであり、その分子量は、各種充填剤の混合攪拌や、それにより得られた混合物の流動性を適当な範囲とするために、数平均分子量5000以上10万以下が好ましく、重量平均分子量1万以上50万以下がより好ましい。   The addition reaction crosslinking type liquid silicone rubber is a composition containing, for example, organopolysiloxane (A liquid) and organohydrogenpolysiloxane (B liquid), and further containing a catalyst and other additives as appropriate. Organopolysiloxane is a base polymer of a silicone rubber raw material, and its molecular weight is a number average molecular weight of 5,000 to 100,000 in order to bring the mixing and stirring of various fillers and the fluidity of the resulting mixture into an appropriate range. The weight average molecular weight is preferably 10,000 or more and 500,000 or less.

弾性層3bはシリコーンゴム単体では熱伝導率が低い。熱伝導率が低いと、ヒータ1から記録材Pに対して効果的に熱を伝えることが困難になり、加熱不足による定着ムラなどの画像不良を生じるおそれがある。そのため、本発明に係る実施例においては、弾性層3bの熱伝導率を上げるために、弾性層3bに高熱伝導性フィラーを混入、分散させる。粒状の高熱伝導性フィラーとしては、SiC、ZnO、Al2O3、AlN、MgO、カーボン等が用いられる。また、目的に応じて、針状の高熱伝導性フィラーを用いても良い。針状の高熱伝導性フィラーについての詳細は後述する。また、これらのフィラーは単一で用いても良いし、2種類以上を混合物として使用してもよい。これらフィラーを弾性層3bに混入させることで、弾性層3bに導電性を付与することも可能である。   The elastic layer 3b has a low thermal conductivity when silicone rubber is used alone. If the thermal conductivity is low, it becomes difficult to effectively transfer heat from the heater 1 to the recording material P, and there is a risk of causing image defects such as uneven fixing due to insufficient heating. Therefore, in the Example which concerns on this invention, in order to raise the heat conductivity of the elastic layer 3b, a highly heat conductive filler is mixed and disperse | distributed to the elastic layer 3b. As the granular high thermal conductive filler, SiC, ZnO, Al2O3, AlN, MgO, carbon or the like is used. Moreover, you may use a needle-shaped highly heat conductive filler according to the objective. Details of the acicular high thermal conductive filler will be described later. These fillers may be used alone or in combination of two or more. It is possible to impart conductivity to the elastic layer 3b by mixing these fillers into the elastic layer 3b.

弾性層3bの外周には、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂(FEP)等のフッ素樹脂から形成される離型層3cが設けられている。離型層3cは、1〜50μm、好ましくは8〜25μmの厚みとすることが望ましく、チューブを被覆させたものでも、表面を塗料でコートしたものであってもよい。   On the outer periphery of the elastic layer 3b, there are tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), tetrafluoroethylene resin (PTFE), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin (FEP). A release layer 3c formed from a fluororesin such as is provided. The release layer 3c has a thickness of 1 to 50 μm, preferably 8 to 25 μm. The release layer 3c may be a tube coated or a surface coated with a paint.

加圧ローラ4は、定着ベルト3の下方で定着ベルト3と平行に配置されている。そしてこの加圧ローラ4とヒータ1とで定着ベルト3を所定の加圧機構によりヒータ1側に加圧している。これにより加圧ローラ4の外周面(表面)を定着ベルト3の外周面(表面)に加圧状態に接触させ、後述の弾性層4bを弾性変形させることによって定着ベルト3表面と加圧ローラ4表面との間に所定幅の定着ニップ部(ニップ部)Nを形成している。   The pressure roller 4 is disposed below the fixing belt 3 and parallel to the fixing belt 3. The pressure roller 4 and the heater 1 press the fixing belt 3 toward the heater 1 by a predetermined pressure mechanism. As a result, the outer peripheral surface (surface) of the pressure roller 4 is brought into contact with the outer peripheral surface (surface) of the fixing belt 3 in a pressurized state, and an elastic layer 4b described later is elastically deformed to thereby elastically deform the surface of the fixing belt 3 and the pressure roller 4. A fixing nip portion (nip portion) N having a predetermined width is formed between the surface and the surface.

加圧ローラ4について、更に詳しく説明する。加圧ローラ4は、軸芯体及び円筒体4aと、その外周面上に設けられている多孔質ゴム弾性層4bと、多孔質ゴム弾性層の外周面上に設けられている離型層4cとを有する複層構造である。   The pressure roller 4 will be described in more detail. The pressure roller 4 includes a shaft core body and a cylindrical body 4a, a porous rubber elastic layer 4b provided on the outer peripheral surface thereof, and a release layer 4c provided on the outer peripheral surface of the porous rubber elastic layer. Is a multi-layer structure.

(軸芯体及び円筒体4a)
軸芯体4aとして使用する材質は、表面にニッケルメッキやクロムメッキしたSUM材等の鋼材を含むステンレススチール、リン青銅、アルミニウムなどが好適である。また、加圧ベルトとして用いる際には、その円筒基材に使用する材質として、ポリイミド、ポリアミドイミド、PEEK等の薄肉耐熱性樹脂あるいはSUS、Ni等の薄肉金属からなる無端状のベルトなどが挙げられる。軸芯体及び円筒体の外径の目安としては4mm以上80mm以下である。
(Shaft core and cylindrical body 4a)
The material used as the shaft core 4a is preferably stainless steel, phosphor bronze, aluminum or the like including a SUM material such as nickel-plated or chrome-plated surface. Further, when used as a pressure belt, examples of the material used for the cylindrical base material include a thin heat-resistant resin such as polyimide, polyamideimide, and PEEK, or an endless belt made of a thin metal such as SUS and Ni. It is done. As a standard of the outer diameter of the shaft core and the cylinder, it is 4 mm or more and 80 mm or less.

(多孔質弾性層4b、離型層4c)
多孔質弾性層4bは、シリコーンゴムに代表されるような柔軟で耐熱性のある材料からなるゴムに、ローラ長手方向の熱伝導率λy及び短手方向の熱伝導率λxを上げるために針状の高熱伝導性フィラー4c1を混入、分散させて形成されている。加えて、空隙4c2を形成することによって低熱容量となるように設定している。
(Porous elastic layer 4b, release layer 4c)
The porous elastic layer 4b has a needle-like shape to increase the thermal conductivity λy in the longitudinal direction of the roller and the thermal conductivity λx in the lateral direction to rubber made of a flexible and heat resistant material such as silicone rubber. The high thermal conductive filler 4c1 is mixed and dispersed. In addition, by setting the gap 4c2, the heat capacity is set to be low.

多孔質弾性層4bは、弾性層4bの上に略均一な厚みで形成されている。多孔質弾性層4bの厚さは、所望の幅のニップ部Nを形成することができる厚さであれば特に限定されないが、2.0〜10.0mmであることが好ましい。多孔質弾性層4bの硬度は、所望の幅のニップ部Nを確保する観点から、20°以上70°以下の範囲にあることが好ましい。   The porous elastic layer 4b is formed with a substantially uniform thickness on the elastic layer 4b. The thickness of the porous elastic layer 4b is not particularly limited as long as the nip portion N having a desired width can be formed, but is preferably 2.0 to 10.0 mm. The hardness of the porous elastic layer 4b is preferably in the range of 20 ° to 70 ° from the viewpoint of securing the nip portion N having a desired width.

次に、多孔質弾性層4bに分散させる針状の高熱伝導性フィラーについて詳しく説明する。針状の高熱伝導性フィラーを弾性層中に分散することで熱流路を形成することができる。また、針状の高熱伝導性フィラーを、上述した硬化前の付加反応架橋型の液状シリコーンゴム等に混練分散させると、高熱伝導性フィラーは細長い繊維形状をしているため、多孔質弾性層を成型する際の液状ゴムの流れの方向に沿って配向しやすい。   Next, the acicular high thermal conductive filler dispersed in the porous elastic layer 4b will be described in detail. A heat flow path can be formed by dispersing a needle-like highly thermally conductive filler in the elastic layer. Further, when the acicular high thermal conductive filler is kneaded and dispersed in the above-mentioned addition-reaction-crosslinking liquid silicone rubber before curing, the high thermal conductive filler has an elongated fiber shape. It tends to be oriented along the direction of flow of the liquid rubber during molding.

そのため、弾性層延いては加圧部材中の熱の流れを大きくしたい方向に液状ゴムを流して成型することによって、その方向への熱の流れを他方向への熱の流れより大きくすることが可能となる。多孔質弾性層4bを成型する際の液状ゴムの流れの方向を加圧部材の長手方向とすることで、非通紙部などの高温側から通紙部への効率的な熱拡散が可能となる。また、長手方向のみならず、短手方向に針状フィラーが配向した場合においても非通紙部昇温の緩和に効果的であることから、多孔質弾性層4bを成型する際の液状ゴムの流れの方向が、加圧部材における記録材搬送方向、すなわち短手方向に乱れたとしても何ら問題はない。   Therefore, by flowing and molding the liquid rubber in the direction in which it is desired to increase the heat flow in the elastic layer and the pressure member, the heat flow in that direction can be made larger than the heat flow in the other direction. It becomes possible. By making the flow direction of the liquid rubber when molding the porous elastic layer 4b the longitudinal direction of the pressure member, efficient thermal diffusion from the high temperature side such as the non-sheet passing portion to the sheet passing portion is possible. Become. In addition, since the needle-like filler is oriented not only in the longitudinal direction but also in the lateral direction, it is effective in alleviating the temperature rise of the non-sheet passing portion. Therefore, the liquid rubber used for molding the porous elastic layer 4b There is no problem even if the flow direction is disturbed in the recording material conveyance direction in the pressure member, that is, in the short direction.

針状フィラーとは、直径Dに対する長さLの比が大きい、すなわちアスペクト比が高い材料である。フィラー底面の形状は円状でも角状でも構わず、後述した成形方法で配向する材料で有れば適用可能である。このような材料として、長さ方向の熱伝導率λが500W/(m・K)以上であるピッチ系炭素繊維が挙げられる。針状のピッチ系炭素繊維は、より具体的な寸法として、平均直径Dが5〜11μmであり、かつ平均長さLが50μm〜1000μm程度のものが好ましく、工業的に入手容易である。ピッチ系炭素繊維の平均長さLは、50μmより短いと多孔質弾性層4b中の熱伝導率異方性効果が現れ難い。 The acicular filler is a material having a large ratio of the length L to the diameter D, that is, a high aspect ratio. The shape of the bottom surface of the filler may be circular or square, and can be applied as long as the material is oriented by the molding method described later. Examples of such a material include pitch-based carbon fibers having a thermal conductivity λ L in the length direction of 500 W / (m · K) or more. More specifically, the needle-like pitch-based carbon fiber has an average diameter D of 5 to 11 μm and an average length L of about 50 μm to 1000 μm, and is easily industrially available. If the average length L of the pitch-based carbon fibers is shorter than 50 μm, the thermal conductivity anisotropy effect in the porous elastic layer 4b is difficult to appear.

一方で、平均長さLが1000μmより長いと、多孔質弾性層4b中への分散加工成型が難しくなってしまう。なお、本発明の目的である立ち上がり時間短縮のためには、針状フィラーを必ずしも混入する必要はない。   On the other hand, when the average length L is longer than 1000 μm, it becomes difficult to perform dispersion processing molding into the porous elastic layer 4b. In order to shorten the rise time which is the object of the present invention, it is not always necessary to mix the needle filler.

離型層4cは、多孔質弾性層4b上にPFAチューブを被せることにより形成しても良いし、PFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂からなる塗料を高熱伝導弾性層4c上にコーティングすることによって形成しても良い。離型層4cの厚みは、充分な離型性を付与することができる厚さであれば特に限定されないが、好ましくは15〜80μmである。   The release layer 4c may be formed by covering the porous elastic layer 4b with a PFA tube, or by coating the high thermal conductive elastic layer 4c with a paint made of fluororesin such as PFA, PTFE, FEP or the like. It may be formed. Although the thickness of the release layer 4c will not be specifically limited if it is the thickness which can provide sufficient mold release property, Preferably it is 15-80 micrometers.

次に、本発明の実施形態における多孔質弾性層4b及び離型層4cの形成方法について詳しく説明する。   Next, a method for forming the porous elastic layer 4b and the release layer 4c in the embodiment of the present invention will be described in detail.

(i)液状ゴム混合物の配合工程
未硬化の付加反応架橋型液状シリコーンゴムに上記の針状フィラー4b1と吸水性ポリマーに水を含ませた含水材料を混入、分散配合する。配合は、液状シリコーンゴムと針状フィラー4b1と含水材料を所定の量を秤量し、遊星式の万能混合攪拌機など、公知のフィラー混合撹拌手段により分散させることが可能である。なお、本発明の目的である立ち上がり時間短縮のためには、針状フィラーを必ずしも混入する必要はない。
(I) Compounding step of liquid rubber mixture The above-mentioned needle-like filler 4b1 and a water-containing material containing water in a water-absorbing polymer are mixed in an uncured addition-reaction-crosslinking liquid silicone rubber and dispersed and mixed. The compounding can be carried out by weighing a predetermined amount of the liquid silicone rubber, the needle-like filler 4b1, and the water-containing material and dispersing them by a known filler mixing and stirring means such as a planetary universal mixing and stirring machine. In order to shorten the rise time which is the object of the present invention, it is not always necessary to mix the needle filler.

(ii)液状ゴム混合物の層形成工程
液状ゴム混合物を一般的な型成型を用いて形成する。芯金を金型内に配置し、軸芯体の長手方向に沿って液状ゴム混合物を流し込む(注型する)。この流動により、針状フィラー4b1が液状ゴム混合物の流れの方向に沿って配向するため、長手方向の熱伝導率を効果的に高めることができる。この際、液状ゴム混合物の流れの方向が金型内で乱れることにより、針状フィラーが短手方向に配向して短手方向の熱伝導率が高くなっても、非通紙部昇温の緩和効果が薄れることはなく、問題はない。なお、液状ゴム混合物を長手方向に流動を与えながら層形成できる方法であれば、特に限定されない。
(Ii) Layer formation process of liquid rubber mixture A liquid rubber mixture is formed using a general mold. The core metal is placed in the mold, and the liquid rubber mixture is poured (cast) along the longitudinal direction of the shaft core body. Due to this flow, the needle-like filler 4b1 is oriented along the flow direction of the liquid rubber mixture, so that the thermal conductivity in the longitudinal direction can be effectively increased. At this time, the flow direction of the liquid rubber mixture is disturbed in the mold, so even if the needle-like filler is oriented in the short direction and the thermal conductivity in the short direction is increased, the non-sheet-passing portion is heated. The mitigation effect will not fade and there is no problem. The method is not particularly limited as long as the liquid rubber mixture can be layered while flowing in the longitudinal direction.

ここで、注型時の流速を上げることにより、液状ゴム混合物にせん断応力σを付与することが出来、空隙を長手方向に潰すことで所望の楕円型空隙形状を得られる。液状ゴム混合物の流速を上げると、内部に流速分布を生じ、せん断応力σが発生する。せん断応力σは粘度(Pa・s)およびせん断速度:注型速度(mm /s)/型直径(mm)と正比例関係にある。空隙を十分に長手方向に配向させるために、せん断速度は、20(1/s)以上が望ましい。せん断速度が35(1/s)以上になるとゴム混合物内部で乳化破壊を起こすため、せん断速度は35(1/s)未満であることが適当である。また、せん断応力を高めるため、あるいは配向したゴム混合物の緩和を防ぐために、液状ゴム混合物の粘度は10(Pa)以上であることが望ましい。   Here, by increasing the flow rate during casting, a shear stress σ can be applied to the liquid rubber mixture, and a desired elliptical void shape can be obtained by crushing the void in the longitudinal direction. When the flow rate of the liquid rubber mixture is increased, a flow rate distribution is generated inside and a shear stress σ is generated. The shear stress σ is directly proportional to viscosity (Pa · s) and shear rate: casting speed (mm 2 / s) / mold diameter (mm). In order to sufficiently orient the voids in the longitudinal direction, the shear rate is desirably 20 (1 / s) or more. When the shear rate is 35 (1 / s) or more, emulsion breakage occurs inside the rubber mixture. Therefore, the shear rate is suitably less than 35 (1 / s). In order to increase the shear stress or prevent relaxation of the oriented rubber mixture, the viscosity of the liquid rubber mixture is preferably 10 (Pa) or more.

上記工程により、楕円型の空隙形状を持つ加圧ローラを作製することが可能となる。空隙は、楕円体の長径の向きがローラの軸方向となるような構成となっている。したがって、ローラの軸方向の断面において断面形状は長円形となる。一方で、ローラ径方向の断面においては、断面形状は円形となる。楕円体径の短径と長径との比は1:1.5〜1:2、望ましくは1:3以上であることが望ましい。   By the above process, it becomes possible to produce a pressure roller having an elliptical gap shape. The gap is configured such that the direction of the major axis of the ellipsoid is the axial direction of the roller. Accordingly, the cross-sectional shape of the roller in the axial direction is an oval. On the other hand, in the cross section in the roller radial direction, the cross-sectional shape is circular. The ratio between the minor axis and the major axis of the ellipsoidal diameter is 1: 1.5 to 1: 2, preferably 1: 3 or more.

(iii)シリコーンゴム成分架橋硬化工程
液状ゴム混合物が充填されている金型を密閉し、水の沸点以下の温度で5分〜120分間加熱処理し、シリコーンゴム成分を硬化させる。加熱処理温度としては、60〜90℃が望ましい。密閉下であるため、含水材料中の水分を保持したまま、シリコーンゴム成分を架橋硬化させることができる。
(Iii) Silicone rubber component cross-linking curing step The mold filled with the liquid rubber mixture is sealed, and the silicon rubber component is cured by heat treatment at a temperature not higher than the boiling point of water for 5 to 120 minutes. As heat processing temperature, 60-90 degreeC is desirable. Since it is hermetically sealed, the silicone rubber component can be crosslinked and cured while retaining moisture in the water-containing material.

(iv)脱型工程
金型を適宜、水冷や空冷を行った後、硬化後のゴム混合物層が積層された弾性ローラを脱型する。
(Iv) Demolding process The mold is appropriately cooled with water or air, and then the elastic roller on which the cured rubber mixture layer is laminated is demolded.

(v)脱水工程
積層されたゴム混合物層を加熱処理により脱水し、空隙4c2を形成する。加熱処理条件としては、100℃〜250℃、1〜5時間が望ましい。以上の工程により、多孔質弾性層4bが芯金上に形成される。
(V) Dehydration step The laminated rubber mixture layer is dehydrated by heat treatment to form the gap 4c2. The heat treatment conditions are preferably 100 ° C. to 250 ° C. and 1 to 5 hours. Through the above steps, the porous elastic layer 4b is formed on the cored bar.

(vi)離型層4cの積層工程
接着剤を用いて、多孔質弾性層4b上に離型層4cであるフッ素樹脂製チューブを被覆し、一体化する。接着剤を用いずに多孔質弾性層4bと離型層4cが層間接着する場合は、接着剤を用いなくても良い。なお、離型層4cは工程の最後に形成することは必ずしも必要ではなく、予め金型内部にフッ素樹脂チューブを配置してから液状ゴム混合物を注型する方法によっても離型層を積層できる。また、多孔質弾性層4bを形成した後に、離型層4cをフッ素樹脂塗料のコーティング等の公知の方法によって形成することも可能である。
(Vi) Lamination process of mold release layer 4c Using the adhesive, the fluororesin tube which is mold release layer 4c is coat | covered and integrated on the porous elastic layer 4b. When the porous elastic layer 4b and the release layer 4c are adhered to each other without using an adhesive, it is not necessary to use an adhesive. It is not always necessary to form the release layer 4c at the end of the process, and the release layer can also be laminated by a method in which a liquid resin mixture is cast after a fluororesin tube is previously placed inside the mold. Further, after forming the porous elastic layer 4b, the release layer 4c can be formed by a known method such as coating with a fluororesin paint.

[実施例]
以下、実施例により本発明の詳細を説明する。まず、各実施例および比較例において行った測定方法および各種評価について説明する。
[Example]
Hereinafter, details of the present invention will be described by way of examples. First, measurement methods and various evaluations performed in each example and comparative example will be described.

<性能評価>
次に、性能評価に関して説明する。性能評価には、図1に示した加熱定着装置に本実施例及び比較例の加圧ローラを各々組み込み、A3サイズ紙対応で,加圧ローラ表面の移動スピード(周速)が246mm/secであるレーザープリンタを用いて行った。なお、加圧ローラは外径がφ30mm、弾性層の厚さが3.0mmのものを使用した。
<Performance evaluation>
Next, performance evaluation will be described. In the performance evaluation, the pressure roller of this example and the comparative example are incorporated in the heat fixing apparatus shown in FIG. 1, respectively, and A3 size paper is supported, and the pressure roller surface moving speed (circumferential speed) is 246 mm / sec. This was done using a laser printer. A pressure roller having an outer diameter of 30 mm and an elastic layer thickness of 3.0 mm was used.

<熱拡散率の測定方法>
熱拡散率の計測には、温度可変型の温度波熱分析法による熱拡散率・熱伝導率測定装置(商品名:ai−Phase Mobile2、株式会社アイフェイズ製)を用いた。
<Method of measuring thermal diffusivity>
For measurement of thermal diffusivity, a thermal diffusivity / thermal conductivity measuring device (trade name: ai-Phase Mobile2, manufactured by Eye Phase Co., Ltd.) using a temperature variable thermal wave thermal analysis method was used.

多孔質弾性層の記録材搬送方向(ローラの短手方向、以後x方向と称す)及びそのx方向と直交する方向(ローラの長手方向、以後y方向と称す)及び弾性層の厚み方向(ローラの断面方向、以降z方向と称す)のそれぞれの熱拡散率を測定した。x方向の熱拡散率測定には、弾性層のyz面に切り込みを入れ、x方向の厚みが上記測定装置での試料サイズとして所定の1mm以下になるように切り出し、被測定試料とした。   The recording material conveyance direction of the porous elastic layer (short direction of the roller, hereinafter referred to as x direction), the direction orthogonal to the x direction (longer direction of the roller, hereinafter referred to as y direction), and the thickness direction of the elastic layer (roller) The cross-sectional direction, hereinafter referred to as the z direction) was measured. In the measurement of the thermal diffusivity in the x direction, a cut was made in the yz plane of the elastic layer, and the sample in the x direction was cut out to a predetermined sample size of 1 mm or less to obtain a sample to be measured.

y方向及びz方向の熱伝導率測定においても同様に、それぞれの方向の厚みが1mm以下となるように、それぞれzx面及びxy面に切り込みを入れて切り出し、被測定試料とした。なお、本実施例では短手方向、長手方向、断面方向それぞれ、50℃にて熱拡散率測定を5回行い、その平均値をそれぞれ周方向熱拡散率αx、長手方向熱拡散率αy、厚み方向熱拡散率αzとした。   Similarly, in the measurement of the thermal conductivity in the y direction and the z direction, cuts were made in the zx plane and the xy plane, respectively, so that the thicknesses in the respective directions were 1 mm or less, thereby obtaining samples to be measured. In this example, the thermal diffusivity measurement was performed 5 times at 50 ° C. in each of the short direction, the long direction, and the cross-sectional direction, and the average values thereof were respectively the circumferential thermal diffusivity αx, the longitudinal thermal diffusivity αy, and the thickness. The directional thermal diffusivity αz was used.

<熱伝導率の算出>
上記熱拡散率の測定値を熱伝導率に換算するためには、密度と比熱容量の値が必要である。密度の計測には、乾式自動密度計(商品名:Accupyc 1330、株式会社島津製作所製)を用いた。また、比熱容量の計測には、示差走査型熱量測定装置(商品名:DSC823、メトラー・トレド株式会社製)を用い、比熱容量既知の基準物質としてサファイアを用いて測定した。
<Calculation of thermal conductivity>
In order to convert the measured value of the thermal diffusivity into thermal conductivity, values of density and specific heat capacity are required. A dry automatic densimeter (trade name: Accupyc 1330, manufactured by Shimadzu Corporation) was used for density measurement. Further, the specific heat capacity was measured using a differential scanning calorimeter (trade name: DSC823, manufactured by METTLER TOLEDO Co., Ltd.) using sapphire as a reference material with a known specific heat capacity.

本実施例では比熱容量測定を5回行い、その50℃における平均値を用いた。得られた密度および比熱容量をそれぞれρ、Cとすると、上記熱拡散率測定で得られた熱拡散率αとから、熱伝導率λは、λ=ρ×C×αの算出式により得ることができる。各方向の熱拡散率αx、αy、αzから得られた熱伝導率をそれぞれλx、λy、λzとした。   In this example, the specific heat capacity was measured five times, and the average value at 50 ° C. was used. If the obtained density and specific heat capacity are ρ and C, respectively, the thermal conductivity λ can be obtained from the thermal diffusivity α obtained by the above thermal diffusivity measurement by the formula λ = ρ × C × α. Can do. The thermal conductivities obtained from the thermal diffusivities αx, αy, αz in the respective directions were λx, λy, λz, respectively.

<空隙の長径/短径比率の算出>
加圧ローラの多孔質弾性層4bを厚さ方向に切り出し、ローラ軸方向および弾性層の厚さ方向によって規定される平面内での空隙の形状を走査型電子顕微鏡によって観察した。この観察画像から空隙の長径/短径を測長した。長径と短径の比率の計算は、空隙20個の平均値で行った。
<Calculation of ratio of major axis / minor axis of void>
The porous elastic layer 4b of the pressure roller was cut out in the thickness direction, and the shape of the gap in the plane defined by the roller axial direction and the thickness direction of the elastic layer was observed with a scanning electron microscope. From this observation image, the major axis / minor axis of the void was measured. The ratio of the major axis to the minor axis was calculated using the average value of 20 voids.


<立ち上がり時間評価>
立ち上がり時間の評価も、非通紙部昇温が非常に厳しい条件下で性能を比較するために、低温低湿環境(15℃/10%)において行った。立ち上がり時間は、通紙を行わない空回転状態において、ヒータ電力が入ってから、定着ベルト表面温度が170℃に到達するまでの時間を測定した。

<Rise time evaluation>
The rise time was also evaluated in a low-temperature and low-humidity environment (15 ° C./10%) in order to compare performance under conditions where the temperature rise at the non-sheet passing portion was very severe. The rise time was measured from the time when the heater power was turned on to the time when the fixing belt surface temperature reached 170 ° C. in the idling state where no paper was passed.

以下に実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

<実施例1>
本実施例では、軸芯体としてφ24の鉄製芯金を用いた。多孔質弾性層4bを、上記芯金の周面に厚み3.0mmで形成した。液状ゴム混合物に用いる含水材料は、ポリアクリル酸ナトリウム(商品名:レオジック250H、日本純薬株式会社製)に水を含ませたものであり、液状ゴム混合物中における含水材料の割合が50体積%となるように混合分散されている。また、含水材料中のポリアクリル酸ナトリウムの割合は1wt%である。注型工程では、内径φ30mmの円筒状成型金型内部の中央に、芯金を、成型金型の内面にはPFAチューブをそれぞれ設置し、多孔質弾性層4bとPFAチューブの間に上記液状ゴム混合物を、針状フィラー4b1がローラの長手方向に沿って配向するように流し込んだ。
<Example 1>
In this embodiment, a φ24 iron cored bar was used as the shaft core. The porous elastic layer 4b was formed with a thickness of 3.0 mm on the peripheral surface of the core metal. The water-containing material used for the liquid rubber mixture is water containing sodium polyacrylate (trade name: Rheojic 250H, manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd.), and the proportion of the water-containing material in the liquid rubber mixture is 50% by volume. It is mixed and dispersed so that The proportion of sodium polyacrylate in the water-containing material is 1 wt%. In the casting process, a core metal is installed in the center of a cylindrical molding die having an inner diameter of 30 mm, a PFA tube is installed on the inner surface of the molding die, and the liquid rubber is interposed between the porous elastic layer 4b and the PFA tube. The mixture was poured so that the needle-like filler 4b1 was oriented along the longitudinal direction of the roller.

本検討では、空隙部を長手に配向させるため、液状ゴム混合物を注型時に50mm/s〜150mm/sの一定速度で流し込んだ。多孔質弾性層4bを、上記した液状ゴム混合物配合工程、注型工程によって、上記芯金の周面に厚み3.0mmで形成した。
このときに用いるPFAチューブは内面がエッチング処理されており、かつ予め内面にプライマー(商品名:DY39−067、東レ・ダウコーニング製)を塗布乾燥させた状態にしてある。金型を密閉した後、金型ごと90℃の熱風循環式オーブン中で1時間加熱処理を行い、シリコーンゴム成分を硬化させた。水冷、脱型を行った後、熱風循環式オーブン内で200℃、4時間加熱処理して、脱水させることで、本実施例1の加圧ローラを得た。この加圧ローラの多孔質弾性層4bの断面を図3に示す。この加圧ローラを図1に示した加熱定着装置に組み込んで、立ち上がり時間の評価を行った。
In this study, in order to orient the voids in the longitudinal direction, the liquid rubber mixture was poured at a constant speed of 50 mm / s to 150 mm / s during casting. The porous elastic layer 4b was formed with a thickness of 3.0 mm on the peripheral surface of the core metal by the liquid rubber mixture blending step and the casting step.
The inner surface of the PFA tube used at this time is etched, and a primer (trade name: DY39-067, manufactured by Toray Dow Corning) is applied and dried in advance on the inner surface. After sealing the mold, the mold was heat-treated in a hot air circulating oven at 90 ° C. for 1 hour to cure the silicone rubber component. After performing water cooling and demolding, a pressure roller of Example 1 was obtained by heat treatment at 200 ° C. for 4 hours in a hot air circulation oven and dehydration. A cross section of the porous elastic layer 4b of the pressure roller is shown in FIG. This pressure roller was incorporated in the heat fixing apparatus shown in FIG. 1, and the rise time was evaluated.

<実施例2>
実施例1において、ゴム混合物注型時に針状フィラー4b1を混入させた。針状フィラー4b1には、平均繊維径D=9um、平均繊維長L=250um、熱伝導率λ=900W/(m・k)の針状フィラーであるピッチ系炭素繊維(商品名:GRANOCミルドファイバー、XN−100−25M、日本グラファイトファイバー株式会社製)を用い、付加反応架橋型液状シリコーンゴムに10体積%の割合で混合分散した。注型工程では、内径φ30mmの円筒状成型金型内部の中央に、成型金型の内面にはPFAチューブをそれぞれ設置し、芯金とPFAチューブの間に上記液状ゴム混合物を、針状フィラー4b1および空隙がローラの長手方向に沿って配向するように注型速度を50mm/s〜100mm/sと上げて流し込んだ。この加圧ローラの多孔質弾性層4bの断面を図4に示す。この加圧ローラを図1に示した加熱定着装置に組み込んで、立ち上がり時間の評価を行った。
<Example 2>
In Example 1, the needle-like filler 4b1 was mixed at the time of casting the rubber mixture. The acicular filler 4b1 includes pitch-based carbon fibers (trade name: GRANOC milled) which are acicular fillers having an average fiber diameter D = 9 μm, an average fiber length L = 250 μm, and a thermal conductivity λ L = 900 W / (m · k). Fiber, XN-100-25M, manufactured by Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.) and mixed and dispersed in an addition reaction crosslinked liquid silicone rubber at a ratio of 10% by volume. In the casting process, a PFA tube is installed in the center of the cylindrical molding die having an inner diameter of 30 mm and on the inner surface of the molding die. The casting speed was increased from 50 mm / s to 100 mm / s so that the gaps were oriented along the longitudinal direction of the roller. A cross section of the porous elastic layer 4b of the pressure roller is shown in FIG. This pressure roller was incorporated in the heat fixing apparatus shown in FIG. 1, and the rise time was evaluated.

<比較例1>
多孔質弾性層4b用の液状ゴム混合物の流速を20mm/sに変えて加圧ローラを作製した。それ以外は実施例1と同様にして、本比較例1の加圧ローラを得た。実施例1と同様の評価を行った。
<Comparative Example 1>
The pressure roller was produced by changing the flow rate of the liquid rubber mixture for the porous elastic layer 4b to 20 mm / s. Other than that was carried out similarly to Example 1, and obtained the pressure roller of this comparative example 1. Evaluation similar to Example 1 was performed.

<比較例2>
針状フィラー4b1を混入した多孔質弾性層4b用の液状ゴム混合物を20mm/sに変えて流し込んだ。それ以外は実施例2と同様にして、本比較例2の加圧ローラを得た。実施例2と同様の評価を行った。
<Comparative Example 2>
The liquid rubber mixture for the porous elastic layer 4b mixed with the needle-like filler 4b1 was poured into 20 mm / s. Other than that was carried out similarly to Example 2, and obtained the pressure roller of this comparative example 2. The same evaluation as in Example 2 was performed.

<評価結果>
以上の各加圧ローラの測定結果と、立ち上がり時間の評価結果を表1に示す。なお、流速を150mm/sにした場合、ゴム混合物の乳化破壊が起きてしまい検討可能な加圧ローラを得ることが出来なかった。
<Evaluation results>
Table 1 shows the measurement results of the pressure rollers and the evaluation results of the rise time. In addition, when the flow rate was 150 mm / s, the rubber mixture was emulsified and destroyed, and a pressure roller that could be studied could not be obtained.

実施例1では、加圧部材弾性層の空隙形状を軸方向の短径に対する長径の比率を高めることで、厚さ方向の熱伝導率が低減し、比較例1に対して十分な立ち上がり時間短縮効果が得られている。また、熱導電性フィラーを添加した加圧ローラにおいても、十分な立ち上がり時間短縮効果があることが示された。   In Example 1, by increasing the ratio of the major axis to the minor axis in the axial direction of the void shape of the pressure member elastic layer, the thermal conductivity in the thickness direction is reduced, and the rise time is sufficiently shortened compared to Comparative Example 1. The effect is obtained. It was also shown that the pressure roller added with the heat conductive filler has a sufficient rise time shortening effect.

これらの結果より、本発明を適用することで、空隙の割合を維持したまま、かつ立ち上がり時間を短縮できる加圧部材、及びそれを具備する加熱定着装置を提供できることがわかる。   From these results, it can be seen that by applying the present invention, it is possible to provide a pressure member capable of shortening the rise time while maintaining the void ratio, and a heat fixing device including the pressure member.

1.セラミックスヒータ
2.ヒータホルダ
3.定着ベルト
3a.基層
3b.弾性層
3c.離型層
4.加圧ローラ
4a.軸芯体
4b.多孔質弾性層
4b1.針状フィラー
4b2.空隙
4c.離型層
1. Ceramic heater 2. 2. Heater holder Fixing belt 3a. Base layer 3b. Elastic layer 3c. Release layer 4. Pressure roller 4a. Shaft core 4b. Porous elastic layer 4b1. Needle-like filler 4b2. Air gap 4c. Release layer

Claims (4)

像加熱装置に用いられる、芯金と、弾性層と、を備える加圧部材において、前記弾性層の中には楕円体形の空隙部を有し、前記空隙の長径の向きは上記加圧部材の軸方向であることを特徴とする加圧部材。   In a pressure member used for an image heating apparatus, the pressure member including a cored bar and an elastic layer, the elastic layer has an ellipsoidal void portion, and the major axis direction of the void is the direction of the pressure member. A pressure member in the axial direction. 請求項1に記載の加圧部材において、前記空隙の楕円体の長径αと短径βの比α/βが1.5以上であることを特徴とする加圧部材。   2. The pressure member according to claim 1, wherein a ratio α / β of a major axis α and a minor axis β of the ellipsoid of the void is 1.5 or more. 請求項1または2に記載の加圧部材において、前記弾性層の空隙率を空隙の体積占有率とした場合、前記空隙率が50%以下であることを特徴とする加圧部材。   3. The pressure member according to claim 1, wherein the void ratio is 50% or less when the void ratio of the elastic layer is a volume occupation ratio of the void. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の加圧部材において、前記弾性層に熱伝導異方性を有する針状の高熱伝導性フィラーが含まれており、前記高熱伝導性フィラーが軸方向に沿って分散されていることを特徴とする加圧部材。   The pressure member according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic layer includes a needle-like highly thermally conductive filler having thermal conductivity anisotropy, and the highly thermally conductive filler is in an axial direction. And a pressure member distributed along the surface.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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