JP3555914B2

JP3555914B2 - Fixing roller

Info

Publication number: JP3555914B2
Application number: JP22038996A
Authority: JP
Inventors: 弘一加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-08-02
Filing date: 1996-08-02
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2016-08-02
Also published as: JPH1048989A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電子写真法、静電印刷法等において形成される静電潜像を現像するための定着ローラに関する。
【０００２】
【従来技術】
一般に電子写真法、または静電記録法等においては、光導電性感光体または誘電体等よりなる潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するために、現像スリーブ等トナー供給ローラー上でブレード等によって薄層化され、かつ適当に帯電され微粉末化されたトナー、またはキャリアと混合され適当に帯電され微粉末化されたトナーを用いて現像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱圧力、溶剤蒸気等によって定着し、複写物を得るものである。
【０００３】
これらの現像法に適用するトナーの定着法としては種々あるが、熱効率が高いこと、および高速定着が可能であることから、熱ローラ定着方式が広く採用されている。この熱ローラ定着方式で高速定着を行う場合、トナーには良好な低温定着性（または、定着下限温度が低いこと）が要求される。また、このために結着樹脂としては低軟化樹脂を含有させると、定着時にトナー像の一部が熱ローラ表面に付着し、これがコピー用紙上に転移して地汚れを起こす、いわゆるホットオフセット現象やコピー用紙が熱ローラ表面に付着して巻き付く、いわゆる巻き付き現象（特に熱ローラ温度が低いとき、および画像密度が高いときに多い）が発生しやすくなる。
【０００４】
そこで、前記オフセット現象や巻き付き現象を防止する手段として、特開昭５１−１４３３３３号、同５７−１４８７５２号、同５８−９７０５６号、同６０−２４７２５０号等では離型剤として固形シリコーンワニス、高級脂肪酸、高級アルコール、各種ワックス等を添加することが提案されているが、いずれも良好な低温定着性を維持しながら、十分な耐オフセット性および耐巻き付き性を示すものは知られていない。具体的には従来の低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等のポリオレフィンワックスは耐オフセット性は良好であるが、低温定着性は十分ではなく、カルナウバワックス、キャンデリラワックス等の植物性ワックスは耐オフセット性及び低温定着性は良好であるが、耐巻き付き性が十分ではなく、また固形シリコーンワニス、固形シリコーンオイル、アミドワックス、高級脂肪酸、高級アルコール及びモンタン酸ワックスは低温定着性は良好であるが、耐オフセット性及び耐巻き付き性が十分でない。しかも従来の離型材料は、現像中、離型剤がトナーから遊離して感光体やキャリアに付着するいわゆるフィルミングやスペントが多く、長期にわたって安定して良質の画像を形成することは困難であった。
【０００５】
その他に定着温度を下げると同時に耐オフセット性や耐ブロッキング性の付与を目的として、組成や熱特性、分子量分布等を規定したものがある。例えば、特開平３−１３９６６３ではトナーの軟化温度等、特開平３−１５２５５８では分子量分布、特開平３−１４５６５４ではバインダー樹脂の架橋剤、特開平３−２０６４６５ではブロックポリマーで作製したバインダー樹脂、特開平３−２１９２６２では粘弾性特性、特開平３−１８８４６８ではポリマーの酸価／水酸基価、特開平３−２０３７４８、３−２２９２６４ではポリエステルの酸価、特開平３−２３１７５７、４−３５３８６６、５−１００４７７では粘弾性特性、特開平４−２０５１２、４−２３８１６、４−２３８１７、４−５０２１６ではスチレンアクリル系のブロック共重合体、特開平４−２６８５８、４−８１７６９、４−８１７７０では結晶性ポリエステルとビニル共重合体のブロックまたはグラフト共重合体、特開平４−８１８６３では分子量分布のピーク、特開平４−１９０２４２では分子量分布と定着方式、特開平４−２５４８６３ではポリエステルとスチレン／アクリル系ポリマーの分子量、特開平４−２６４５５９、４−２６４５６０、４−２７４２５３、５−１９５３１、５−１８８６３８では分子量分布、特開平４−２７７７５５ではブロック共重合体、特開平４−３０９９６２ではアイオノマーを規定したもの等多数見られるが、まだ前記目的を十分に達成したものはない。
【０００６】
また、定着温度を下げることを目的として、新規な材料を扱ったものとして、特開昭６０−３１１４６では光崩壊性カプセル、特開昭６２−１４８９６９では発熱性増幅材料、特開昭６３−２８１１６８ではサーモトロピック液晶高分子シェルを有するカプセルトナー、特開平１−１４９０６２では光照射によるカプセルの体積膨張、特開平２−２５１９７１では架橋サーモトロピック液晶ポリマー、特開平３−１１８５５０では発熱性物質含有トナー、特開平４−２５０４６０ではシクロヘキサン誘導体含有トナー、特開平４−２９１３５５ではビスフェノールＦ型エポキシ樹脂含有トナー、特開平４−３２９５５１では近赤外光吸収色素とエチレン系不飽和化合物含有トナー（近赤外光で硬化）、特開平４−１００４７５、４−１００４７６ではアゾ系高分子量開始剤を用いた熱分解性樹脂使用トナー、特開平５−１７３３６４ではシクロヘキサノン系ケトン樹脂含有トナー、特開平８−１５８９４では酸価または水酸基価を１以上のポリマーを使用し、トナー表面に金属アルコキシドを付着、特開平８−１５９０２ではカプセルトナーに使用するモノマーとして塩素含有モノマーを用いたもの等が見られるがこれらでは不充分であった。
【０００７】
近年ＯＡ機器の省エネルギー化がさけばれ、複写機やプリンターにおいても消費電力の大半を占める定着プロセスの改良が急務であるのが現状である。従来は前記のような観点から省エネルギー化を検討してきたが、今後はよりいっそう省エネルギー化のためのトナー低温定着化が重要となる。そのためには前記のこれまでの技術だけでは不充分であり、新規な技術を開発する必要がある。さらに、定着ローラを長期にわたり使用するため、定着ローラの経時的安定性が望まれている。従来の定着ローラは、粉体塗装や収縮チューブを用いて、ローラ表面の離型層を形成してきた。しかし、これらの方法で得られた定着ローラは、表面に微少な凹凸や研磨傷が多数存在して、複写を繰り返すことによりそれらの部分にトナーや紙粉が付着残存し、経時的な定着品質を劣化させ、オフセット現象等の市場問題が起きることが見られてきた。また、前記ローラ表面の凹凸や研磨傷を、最終工程で研磨することでこれらの凹凸や傷を少なくしていたが、これら処理には多くの費用が必要となり、コストアップの要因の１つになっていた。
【０００８】
特開平６−１６７９００では、定着ローラ表面に用いる離型材としてＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂、商品名）を使用しているが、離型性が不十分である。また、特開平６−１６７９０１では導電性物質を分散したフッ素樹脂チューブを使用しているが、離型層最表面に導電性物質が現われる可能性があり、耐久性が十分とはいえない。またこれらの定着ローラを使用した場合、通常離型層の膜厚は２０〜５０μｍであるため熱効率が悪く、コピー機等の初期の立ち上がり時間は長時間を要し、熱ローラの表面温度は２００℃前後に設定する必要があるため、消費電力の増大は避けられないのが現状である。
【０００９】
【発明の目的】
本発明の目的は、定着時、オフセット現象や熱ローラへの巻き付き現象を発生することなく、低温定着が可能な上、経時的に安定した高画質な画像を得ることができる定着ローラの提供にある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴の１つは、前記従来技術の課題を解決するために、表面の離型層が、少なくともテトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンとプロピレンを主構成成分とする共重合体を含有して形成されたものであることを特徴とする定着ローラを提供したことにある。
定着ローラの離型性は、一般的には表面エネルギーによりその特性を付与される。しかし、定着ローラの特性は、初期の状態が長期間にわたり保持する必要があり、初期特性だけ良ければ問題ないというものではない。つまり、経時的にわたり初期と同じ特性を発揮する必要がある。そのためには、表面エネルギーをある値に設定するだけでは不可能である。
例えば、表面エネルギーだけを付与するために、テトラフルオロエチレンのみを使用した定着ローラでは、強度の耐久性や、静電オフセット等の現象が見られ、十分な経時的安定性が得られなかった。
【００１１】
本発明者は、鋭意研究の結果、長期にわたる定着ローラの表面エネルギー特性を保持させることが、前記テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンとプロピレンを主構成成分とする共重合体で構成された定着ローラを用いることにより達成することを見い出し、本発明を完成することができた。
前記共重合体を含有して形成された本発明の定着ローラは、その表面エネルギー特性をテトラフルオロエチレンで付与され、膜強度および膜の凹凸性をフッ化ビニリデンとプロピレンにより付与される。
前記共重合体において、テトラフルオロエチレンの含有量は３０〜６０ｗｔ％が好ましい。テトラフルオロエチレンの含有量が３０ｗｔ％未満では十分な離型性が得られず、また６０ｗｔ％を越えると膜強度が低下する。
前記共重合体において、フッ化ビニリデンの含有量は、１０〜２０ｗｔ％が好ましく、１０ｗｔ％未満では表面平滑性が悪くなり、逆に２０ｗｔ％を越えると膜強度が低下する。
同様に、プロピレンの含有量は、３０〜６０ｗｔ％が好ましく、３０ｗｔ％未満では溶剤に不溶であり、逆に６０ｗｔ％を越えると離型性が悪くなる。
【００１２】
また、前記共重合体は、前記のような特性を損なわない限り、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデンおよびプロピレンの他に、他の共重合成分を含有した共重合体であっても良く、このような共重合成分としては、例えばクロロトリフルオロエチレン、３フッ化エチレン、２フッ化エチレン等のようなフッ素系モノマーあるいはこれらモノマーの混合物が挙げられ、その含有量は、例えば共重合体全重量の５〜２０ｗｔ％である。
さらに、前記フッ素モノマーは、１種類が重合したホモ重合体として、あるいは２種類以上が共重合した共重合体として、これら共重合体とテトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデンおよびプロピレンよりなる共重合体と混合し、離型層を形成することができる。
【００１３】
前記テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンとプロピレンを主構成成分とする共重合体の分子量は、５万〜１００万の範囲が好ましく、分子量が５万未満では膜強度が弱く、また、１００万を越えるともろい膜となる。
さらに前記共重合体は、種々の重合形式のもの、例えばランダム重合体、ブロック重合体、グラフトおよびスター重合体等を使用することができる。
【００１４】
離型層が、前記共重合体に、さらにシリコン系化合物を化学的に結合したもので本発明の定着ローラを構成したものは、前記共重合体で構成されたものに比較して、さらに長期間の離型性の安定性を発揮でき、かつ表面の平滑性も優れたものが得られるので最終工程で研磨をする必要が無くなりコスト削減効果も得られる、という優れた効果を奏することができる。
前記シリコン系化合物は、離型層中に添加剤として存在するよりも、前記共重合体と共有結合のように化学的に結合して存在させることにより、前記のような効果を奏することができる。
このような共有結合としては、例えば無機触媒によるフッ素ポリマー主鎖の脱水素反応物とシリコン化合物のアミノ基の反応で生成するもの等が挙げられる。シリコン系化合物としては、例えば下式（１）で表わされるものが挙げられる。
【００１５】
【化２】

（式中、Ｒ_１およびＲ_２は水素、脂肪族基または芳香族基であり、互いに同一または相異なっていても良い。また、Ｒ_１とＲ_２は互いに結合して複素環基を形
成することが可能である。ｎは２〜１００である。）
【００１６】
前式（１）のシリコン系化合物は、定着ローラの離型層を形成する前に、前記共重合体と化学的に結合させたものを使用しても良いし、あるいは前記（１）のシリコン系化合物と前記共重合体の混合物により定着ローラの離型層を形成し、離型層を形成した状態で、両者を化学的に結合させても良い。
以下、本発明の実施例を示す。
【００１７】
【実施例】
実施例１
３０ｍｍφ、ｔ（長さ）＝２ｍｍのアルミニウム製円筒形芯金ローラに、テトラフルオロエチレン：プロピレン：フッ化ビニリデン＝５０：３０：２０（重量％）の組成からなるコポリマーの塗料１００重量部に酸化マグネシウム（粒径３μｍ）８重量部を混合させたものをディップコーティングした後、２００℃で１時間乾燥を行い、前記アルミニウム製円筒形芯金ローラ上に、６μｍの膜厚でコートされた離型層を形成させた。
【００１８】
実施例２
テトラフルオロエチレン：プロピレン：フッ化ビニリデン＝７０：２０：１０（重量％）の組成からなるコポリマーの塗料１００重量部に酸化マグネシウム（粒径１μｍ）８重量部を混合させたものを実施例１と同様にしてアルミニウム製円筒型芯金ローラにコーティングした後、２００℃で１時間乾燥を行い、前記ローラ上に、７μｍの膜厚でコートされた離型層を形成させた。
【００１９】
実施例３
コポリマー組成がテトラフルオロエチレン：プロピレン：フッ化ビニリデン＝３０：２０：５０（重量％）である以外は実施例２と同様にして、ローラ上に１０μｍの膜厚でコートされた離型層を形成させた。
【００２０】
実施例４
実施例１で用いた塗料１００重量部に酸化マグネシウム（粒径０．５μｍ）１重量部および下式（２）の末端にアミノ基を有するシリコン化合物を４重量部加え、実施例１と同様にして、ローラ上に８μｍの膜厚でコートされた離型層を形成させた。
【化３】

（式中、ｎは５０である。）
【００２１】
比較例１
３０ｍｍφ、ｔ（長さ）＝２ｍｍのアルミニウム製円筒形芯金ローラ上に、テトラフルオロエチレン：プロピレン：フッ化ビニリデン＝２０：３０：５０（重量％）の組成からなるコポリマーの塗料１００重量部に酸化マグネシウム（粒径１μｍ）８重量部を混合させたものをコーティングした後、２００℃で１時間乾燥を行い、前記アルミニウム製円筒型芯金ローラ上に１０μｍの膜厚でコートされた離型層を形成させた。
【００２２】
前記実施例１〜４および比較例１で作製した離型層が形成されたローラをリコー製複写機ＦＴ６５００に搭載し画像出しを行い、その結果を表１に示した。
【００２３】
【表１】

オフセット：定着ローラに付着したトナー濃度を画像濃度で評価し、１００００枚後の値が０．５以上の場合×とした。
離型性：全面べた画像をコピーし、定着ローラに設置した分離爪に引っかかったあとの痕跡があるものを×とした。
耐久性：１００００枚コピーして、上記特性値に１つでも×のあるものを×とした。
【００２４】
【効果】
１．耐久性を向上させ、ローラ表面へのトナーのオフセットを抑制することができた。
２．共重合体がシリコン化合物と化学的に結合したものであるとすることにより、上記１の効果を、さらに向上させることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】定着ローラの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ′線切断面を示す図である。
【符号の説明】
１定着ローラ
２離型層
３金属製芯金ローラ
４凹凸の少ない表面[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a fixing roller for developing an electrostatic latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic printing method, or the like.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an electrophotographic method or an electrostatic recording method, a toner supply roller such as a developing sleeve is used to develop an electrostatic latent image formed on a latent image carrier made of a photoconductive photoreceptor or a dielectric. The toner is thinned by a blade or the like and is appropriately charged and finely powdered, or is mixed with a carrier and appropriately developed and developed with finely powdered toner, and if necessary, such as paper. After transferring the toner image to the transfer material, the toner image is fixed by heating pressure, solvent vapor, or the like to obtain a copy.
[0003]
There are various toner fixing methods applied to these developing methods, but a heat roller fixing method is widely used because of its high thermal efficiency and high-speed fixing. When high-speed fixing is performed by this heat roller fixing method, the toner is required to have good low-temperature fixing properties (or a low fixing minimum temperature). In addition, if a low softening resin is contained as a binder resin, a part of the toner image adheres to the surface of the heat roller at the time of fixing, and this is transferred onto copy paper to cause background contamination, a so-called hot offset phenomenon. In addition, the so-called winding phenomenon (especially when the temperature of the heat roller is low and the image density is high) is liable to occur.
[0004]
Therefore, as means for preventing the offset phenomenon and the winding phenomenon, JP-A-51-143333, JP-A-57-144872, JP-A-58-97056, and JP-A-60-247250 disclose a solid silicone varnish as a release agent, It has been proposed to add fatty acids, higher alcohols, various waxes, etc., but none of them have been known to exhibit satisfactory offset resistance and winding resistance while maintaining good low-temperature fixability. Specifically, polyolefin waxes such as conventional low-molecular-weight polyethylene and low-molecular-weight polypropylene have good offset resistance, but their low-temperature fixability is not sufficient, and vegetable waxes such as carnauba wax and candelilla wax do not have offset resistance. Properties and low-temperature fixability are good, but the winding resistance is not sufficient, and solid silicone varnish, solid silicone oil, amide wax, higher fatty acid, higher alcohol and montanic acid wax have good low-temperature fixability, Insufficient offset resistance and winding resistance. In addition, conventional release materials often have so-called filming or spent in which the release agent is released from the toner and adheres to the photoreceptor or carrier during development, and it is difficult to stably form a high-quality image for a long period of time. there were.
[0005]
In addition, for the purpose of lowering the fixing temperature and at the same time imparting anti-offset properties and anti-blocking properties, there are those in which the composition, thermal properties, molecular weight distribution and the like are specified. For example, JP-A-3-139563 discloses a softening temperature of a toner, JP-A-3-152558 discloses a molecular weight distribution, JP-A-3-145654 discloses a binder resin crosslinking agent, and JP-A-3-206465 describes a binder resin prepared from a block polymer. Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-219262, viscoelastic properties, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 3-188468, acid value / hydroxyl value of polymer, Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 3-203748 and 3-229264, acid value of polyester, Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-231775, 4-353866, 5- 10047: viscoelastic properties; JP-A-4-20512, 4-23816, 4-23817, 4-50216: styrene acrylic block copolymers; JP-A-4-26858, 4-81769, 4-81770: crystalline polyesters Or graft copolymer of vinyl and vinyl copolymer JP-A-4-81863, peak of molecular weight distribution, JP-A-4-190242, molecular weight distribution and fixing method, JP-A-4-254,863, polyester and styrene / acrylic polymer molecular weight, JP-A-4-264559, JP-A-4-264560. , 4-274253, 5-19531, 5-1883838, a molecular weight distribution, a block copolymer in JP-A-4-277755, an ionomer in JP-A-4-309962, and the like can be seen, but the above-mentioned purpose is still insufficient. Nothing has been achieved.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-31146 discloses a photo-disintegrating capsule, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-148969 discloses a heat-generating amplifying material, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-281168. In JP-A-1-149062, a capsule toner having a thermotropic liquid crystal polymer shell, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-149662, a volume expansion of the capsule, in JP-A-2-251971, a crosslinked thermotropic liquid crystal polymer, and in JP-A-3-118550, a toner containing a heat-generating substance, In JP-A-4-250460, a toner containing a cyclohexane derivative, in JP-A-4-291355, a toner containing a bisphenol F type epoxy resin, and in JP-A-4-329551, a toner containing a near infrared absorbing dye and an ethylenically unsaturated compound (near infrared light) Cured), JP-A-4-100475, 4-1004 No. 6, a toner using a thermally decomposable resin using an azo type high molecular weight initiator, JP-A-5-173364, a toner containing a cyclohexanone-based ketone resin, and JP-A-8-15894, a polymer having an acid value or a hydroxyl value of 1 or more. A metal alkoxide is adhered to the toner surface. Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-15902 shows a case where a chlorine-containing monomer is used as a monomer used for a capsule toner, but these are insufficient.
[0007]
In recent years, energy saving of OA equipment has been avoided, and at present, it is urgent to improve a fixing process which occupies most of power consumption in copying machines and printers. Conventionally, energy saving has been studied from the above viewpoints, but in the future, low-temperature fixing of toner for further energy saving will be important. For that purpose, the above-mentioned conventional techniques are not enough, and it is necessary to develop a new technique. Further, since the fixing roller is used for a long time, stability of the fixing roller over time is desired. In a conventional fixing roller, a release layer on the roller surface has been formed using powder coating or a shrink tube. However, the fixing roller obtained by these methods has a lot of fine irregularities and polishing scratches on its surface, and toner and paper powder adhere to and remain in those portions due to repeated copying, and the fixing quality over time And the market problem such as the offset phenomenon has occurred. In addition, the unevenness and polishing scratches on the roller surface were reduced in the final step by polishing them. However, these treatments required a lot of expense, and this was one of the factors of cost increase. Had become.
[0008]
In JP-A-6-167900, PFA (ethylene tetrafluoride-perfluoroalkylvinyl ether copolymer resin, trade name) is used as a releasing material for the surface of the fixing roller, but the releasing property is insufficient. Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-167901 uses a fluororesin tube in which a conductive substance is dispersed. However, the conductive substance may appear on the outermost surface of the release layer, and the durability is not sufficient. When these fixing rollers are used, the release layer usually has a film thickness of 20 to 50 μm, so that the heat efficiency is poor, the initial rise time of a copying machine or the like requires a long time, and the surface temperature of the heat roller is 200 μm. At present, it is necessary to set the temperature around ° C., so that an increase in power consumption cannot be avoided.
[0009]
[Object of the invention]
An object of the present invention is to provide a fixing roller capable of performing low-temperature fixing without causing an offset phenomenon and a winding phenomenon around a heat roller during fixing, and capable of obtaining a stable high-quality image with time. is there.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
One of the features of the present invention is that, in order to solve the problems of the prior art, the release layer on the surface contains at least a copolymer having tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and propylene as main components. It is another object of the present invention to provide a fixing roller characterized by being formed.
The releasability of the fixing roller is generally given its characteristics by surface energy. However, the characteristics of the fixing roller need to maintain the initial state for a long period of time, and it is not that there is no problem if only the initial characteristics are good. That is, it is necessary to exhibit the same characteristics as the initial one over time. For that purpose, it is impossible to simply set the surface energy to a certain value.
For example, in a fixing roller using only tetrafluoroethylene to apply only surface energy, phenomena such as durability of strength and electrostatic offset were observed, and sufficient temporal stability was not obtained.
[0011]
The present inventor has conducted intensive studies and found that the fixing roller formed of a copolymer containing tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and propylene as main components can maintain the surface energy characteristics of the fixing roller for a long time. It has been found that the present invention can be achieved, and the present invention has been completed.
The fixing roller of the present invention formed by containing the copolymer has a surface energy characteristic given by tetrafluoroethylene, and a film strength and a film unevenness given by vinylidene fluoride and propylene.
In the copolymer, the content of tetrafluoroethylene is preferably 30 to 60% by weight. If the content of tetrafluoroethylene is less than 30 wt%, sufficient releasability cannot be obtained, and if it exceeds 60 wt%, the film strength decreases.
In the copolymer, the content of vinylidene fluoride is preferably from 10 to 20% by weight, and if it is less than 10% by weight, the surface smoothness becomes poor, and if it exceeds 20% by weight, the film strength decreases.
Similarly, the content of propylene is preferably 30 to 60% by weight, and if it is less than 30% by weight, it is insoluble in a solvent, and if it exceeds 60% by weight, the releasability deteriorates.
[0012]
Further, the copolymer may be a copolymer containing other copolymer components, in addition to tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and propylene, as long as the above properties are not impaired. Examples of the copolymer component include a fluorinated monomer such as chlorotrifluoroethylene, trifluorinated ethylene, and difluorinated ethylene or a mixture of these monomers, and the content thereof is, for example, based on the total weight of the copolymer. 5 to 20% by weight.
Further, the fluorine monomer is a homopolymer obtained by polymerization of one type, or a copolymer obtained by copolymerization of two or more types, a copolymer consisting of these copolymers and tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and propylene By mixing, a release layer can be formed.
[0013]
The molecular weight of the copolymer containing tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and propylene as main components is preferably in the range of 50,000 to 1,000,000, and when the molecular weight is less than 50,000, the film strength is weak, and also exceeds 1,000,000. It becomes a brittle film.
Further, as the copolymer, those of various polymerization types, for example, a random polymer, a block polymer, a graft and a star polymer can be used.
[0014]
The release layer, in which the fixing roller of the present invention is formed by further chemically bonding a silicon-based compound to the copolymer, has a longer length than that formed by the copolymer. It is possible to exhibit the excellent effect that the stability of the release property of the period can be exhibited and the surface having excellent smoothness can be obtained, so that it is not necessary to polish in the final step and the cost reduction effect can be obtained. .
The above-mentioned effects can be exerted by causing the silicon-based compound to be present by chemically bonding to the copolymer such as a covalent bond rather than being present as an additive in the release layer. .
Examples of such a covalent bond include those formed by a reaction of a dehydrogenation product of a fluoropolymer main chain with an amino group of a silicon compound by an inorganic catalyst. Examples of the silicon-based compound include a compound represented by the following formula (1).
[0015]
Embedded image

(Wherein, R ₁ and R ₂ are hydrogen, an aliphatic group or an aromatic group, and may be the same or different from each other. Further, R ₁ and R ₂ are bonded to each other to form a heterocyclic group. It is possible that n is between 2 and 100.)
[0016]
As the silicon-based compound of the formula (1), a compound chemically bonded to the copolymer before forming the release layer of the fixing roller may be used, or the silicon-based compound of the formula (1) may be used. A release layer of the fixing roller may be formed from a mixture of the system compound and the copolymer, and the two may be chemically bonded in a state where the release layer is formed.
Hereinafter, examples of the present invention will be described.
[0017]
【Example】
Example 1
Oxidized to 100 parts by weight of a copolymer of tetrafluoroethylene: propylene: vinylidene fluoride = 50: 30: 20 (% by weight) on an aluminum cylindrical cored roller of 30 mmφ, t (length) = 2 mm. After dip coating a mixture of 8 parts by weight of magnesium (particle diameter: 3 μm), the coating was dried at 200 ° C. for 1 hour, and the mold was coated on the aluminum cylindrical cored roller with a thickness of 6 μm. A layer was formed.
[0018]
Example 2
Example 1 was prepared by mixing 100 parts by weight of a copolymer coating having a composition of tetrafluoroethylene: propylene: vinylidene fluoride = 70: 20: 10 (% by weight) with 8 parts by weight of magnesium oxide (particle size: 1 μm). Similarly, after coating on an aluminum cylindrical cored roller, drying was performed at 200 ° C. for 1 hour to form a release layer coated on the roller with a film thickness of 7 μm.
[0019]
Example 3
Forming a release layer coated on a roller with a film thickness of 10 μm in the same manner as in Example 2 except that the copolymer composition was tetrafluoroethylene: propylene: vinylidene fluoride = 30: 20: 50 (% by weight). I let it.
[0020]
Example 4
In the same manner as in Example 1, 100 parts by weight of the coating material used in Example 1 and 1 part by weight of magnesium oxide (particle size: 0.5 μm) and 4 parts by weight of a silicon compound having an amino group at the terminal of the following formula (2) were added. Thus, a release layer coated with a film thickness of 8 μm was formed on the roller.
Embedded image

(Where n is 50)
[0021]
Comparative Example 1
100 parts by weight of a copolymer having a composition of tetrafluoroethylene: propylene: vinylidene fluoride = 20: 30: 50 (% by weight) was placed on an aluminum cylindrical cored roller of 30 mmφ, t (length) = 2 mm. After coating with 8 parts by weight of magnesium oxide (particle size: 1 μm), the coating was dried at 200 ° C. for 1 hour, and a release layer coated on the aluminum cylindrical cored roller with a film thickness of 10 μm. Was formed.
[0022]
The roller having the release layer formed in each of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 was mounted on a Ricoh copying machine FT6500 to perform image output. The results are shown in Table 1.
[0023]
[Table 1]

Offset: The density of the toner attached to the fixing roller was evaluated based on the image density, and was evaluated as x when the value after 10,000 sheets was 0.5 or more.
Releasability: A solid image was copied on the entire surface, and a mark having a trace after being caught by a separation claw provided on a fixing roller was evaluated as x.
Durability: 10,000 copies were made, and any of the above characteristic values having at least one x was evaluated as x.
[0024]
【effect】
1. The durability was improved, and the offset of the toner on the roller surface could be suppressed.
2. By assuming that the copolymer was chemically bonded to the silicon compound, the above-mentioned effect 1 could be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a fixing roller.
FIG. 2 is a view showing a cross section taken along line AA ′ of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2 Release layer 3 Metal core roller 4 Surface with little unevenness

Claims

The release layer on the surface is formed by containing a copolymer in which tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and propylene are main components and the content of tetrafluoroethylene is 30% by weight or more of the total weight of the copolymer. A fixing roller, characterized in that the fixing roller is formed.

The fixing roller according to claim 1, wherein the copolymer is chemically bonded to a silicon compound.

3. The fixing roller according to claim 2, wherein the silicon-based compound is represented by the following formula (1).

(Wherein, R ₁ and R ₂ are hydrogen, an aliphatic group or an aromatic group, and may be the same or different from each other. Further, R ₁ and R ₂ are bonded to each other to form a heterocyclic group. It is possible that n is between 2 and 100.)