JP4846353B2 - Laminated body, fixing member using the same, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents

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JP4846353B2 JP2005345009A JP2005345009A JP4846353B2 JP 4846353 B2 JP4846353 B2 JP 4846353B2 JP 2005345009 A JP2005345009 A JP 2005345009A JP 2005345009 A JP2005345009 A JP 2005345009A JP 4846353 B2 JP4846353 B2 JP 4846353B2
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Description

本発明は、耐熱性、非粘着性及び柔軟性を有する積層体に関する。特には、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いるのに好適なフッ素樹脂層を表面に有する積層体及びその積層体を用いた定着部材、それを用いた定着装置及び画像形成装置に関する。   The present invention relates to a laminate having heat resistance, non-adhesiveness and flexibility. In particular, the present invention relates to a laminate having a fluororesin layer suitable for use in a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like, a fixing member using the laminate, a fixing device using the same, and an image forming apparatus.

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化や高速化の市場要求が強くなってきている。これらの要求性能を達成するためには、画像形成装置に用いられる定着装置の熱効率の改善が重要である。   In recent years, there has been a strong market demand for energy saving and high speed for image forming apparatuses such as printers, copiers, and facsimiles. In order to achieve these required performances, it is important to improve the thermal efficiency of the fixing device used in the image forming apparatus.

画像形成装置では、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式で、記録材シート、印刷紙、感光紙あるいは静電記録紙などの記録材上に未定着トナー画像を形成する。この場合、未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、ベルト定着方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式の定着装置が広く採用されている。   In an image forming apparatus, an image transfer process or a direct method is performed on a recording material such as a recording material sheet, printing paper, photosensitive paper, or electrostatic recording paper by an image forming process such as electrophotographic recording, electrostatic recording, or magnetic recording. An unfixed toner image is formed. In this case, as a fixing device for fixing an unfixed toner image, a contact heating type fixing device such as a heat roller method, a film heating method, a belt fixing method, and an electromagnetic induction heating method is widely used.

また、これら最近の画像形成装置において用いられる定着部材(ローラ形状やベルト形状)には、オイルレスでのトナー離型性、柔軟性、弾力性などが必要とされている。これらの要求を満たすため、積層体により構成した部材が使用されている。
その積層体の構成として、例えば、基体上に、第1の層(耐熱合成ゴムからなる弾性層)と、第2の層(第1の層と第3の層を接合するフッ素樹脂を主成分とする接着層:プライマー層)、第3の層(フッ素樹脂からなる離型層)を設けたものが知られている。
Also, fixing members (roller shape and belt shape) used in these recent image forming apparatuses are required to have oil-less toner releasability, flexibility, elasticity and the like. In order to satisfy these requirements, a member made of a laminate is used.
As a structure of the laminated body, for example, a first layer (an elastic layer made of heat-resistant synthetic rubber) and a second layer (a fluororesin that joins the first layer and the third layer) are mainly formed on a base. And an adhesive layer (primer layer) and a third layer (a release layer made of a fluororesin) are known.

上記の弾性層を構成する材料としては、耐熱性ゴム、中でも耐熱性合成ゴムであるシリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴムなどが使用されている。また離型層を構成する材料としては四フッ化エチレン樹脂(PTFE)、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)、及び、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂(FEP)といったものが使用されている。
この離型層を設ける場合、弾性層の表面にプライマー層を形成し、更にその上に上述したようなフッ素樹脂の分散塗料や粉体塗料、もしくはフッ素樹脂チューブを積層し、これらフッ素樹脂の融点以上の温度で加熱して層形成することが知られている。
As a material constituting the elastic layer, heat-resistant rubber, particularly silicone rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber, etc., which are heat-resistant synthetic rubbers, are used. The material constituting the release layer includes tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), and tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer. Resin (FEP) is used.
When this release layer is provided, a primer layer is formed on the surface of the elastic layer, and the above-mentioned fluororesin dispersion paint, powder paint, or fluororesin tube is laminated thereon, and the melting point of these fluororesins. It is known to form a layer by heating at the above temperature.

しかしながら、上記フッ素樹脂の融点は非常に高温であり、弾性層に用いる耐熱性合成ゴムにとって過酷な温度である。このため、高温加熱して定着部材を作製すると、耐熱合成ゴムが熱劣化し、定着部材の性能を左右する離型層の剥がれや、弾性層にクラックや表層硬度変化などの問題を引き起こすことがあった。なお、弾性層にクラックや表層硬度の変化を引き起こすと定着部材の表面性が損なわれ、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の不具合の発生を生じたりする。   However, the melting point of the fluororesin is very high, and is a severe temperature for the heat-resistant synthetic rubber used for the elastic layer. For this reason, when a fixing member is produced by heating at a high temperature, the heat-resistant synthetic rubber is thermally deteriorated, which may cause problems such as peeling of a release layer that affects the performance of the fixing member, cracks in the elastic layer, and changes in surface hardness. there were. Note that if the elastic layer is cracked or changes in surface hardness, the surface property of the fixing member is impaired, and problems such as image contamination, image unevenness, uneven glossiness, and poor image fixing may occur.

上記問題を解決するための対策として、本出願人は先に、耐熱合成ゴムに酸化錫及び酸化チタンから選ばれる少なくとも一つを含有(耐熱合成ゴムにSnO2、TiO2を添加)させる手法(例えば、特許文献1参照。)、あるいは、耐熱合成ゴムに酸化錫と、酸化鉄、カーボンブラック、酸化セリウム及び水酸化セリウムから選ばれる少なくとも1種とを含有(耐熱合成ゴムにSnO2、Fe23、他を添加)させる手法(例えば、特許文献2参照。)を提案した。 As a measure for solving the above-mentioned problem, the present applicant firstly includes a technique in which the heat-resistant synthetic rubber contains at least one selected from tin oxide and titanium oxide (addition of SnO 2 and TiO 2 to the heat-resistant synthetic rubber) ( For example, refer to Patent Document 1.) Or, the heat-resistant synthetic rubber contains tin oxide and at least one selected from iron oxide, carbon black, cerium oxide, and cerium hydroxide (the heat-resistant synthetic rubber contains SnO 2 , Fe 2). A method of adding O 3 , etc. (see, for example, Patent Document 2) has been proposed.

特許文献1または特許文献2の手法により、耐熱合成ゴムの耐熱性が向上し、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ画像定着不良などが防止される。しかし、上記無機充填剤の添加により耐熱性を向上させる手法を用いる場合、耐熱合成ゴムの粘度上昇を引き起こし、定着部材を塗工加工により製作する際の加工性が必ずしも充分であると言えるものではなかった。   By the method of Patent Document 1 or Patent Document 2, the heat resistance of the heat-resistant synthetic rubber is improved, and image smear, image unevenness, uneven gloss image fixing failure, and the like are prevented. However, when using a method for improving heat resistance by adding the above inorganic filler, the viscosity of the heat-resistant synthetic rubber is increased, and the processability when the fixing member is manufactured by coating is not necessarily sufficient. There wasn't.

また、他の手法として、離型層を形成するために用いるフッ素樹脂にリン酸基を含有させて焼成温度を耐熱合成ゴムが耐えうる温度まで下げる手法が提案されている。
しかし、焼成温度は300℃という高温処理であり、耐熱合成ゴムの劣化を必ずしも充分に抑制できるものとは言い難いものであった(例えば、特許文献3参照。)。
As another technique, a technique has been proposed in which a phosphoric acid group is contained in a fluororesin used for forming a release layer, and the firing temperature is lowered to a temperature that the heat resistant synthetic rubber can withstand.
However, the firing temperature is a high temperature treatment of 300 ° C., and it is difficult to say that the deterioration of the heat-resistant synthetic rubber can be sufficiently suppressed (see, for example, Patent Document 3).

一方、複写機やプリンター等画像形成装置の高速化の要求が強まってきている。このような要求を達成する方法として電磁誘導加熱方式の定着装置が提案されている。例えば、耐熱性の定着ベルト基体上に電磁誘導による発熱性を有する薄膜層を設けて構成したIH定着ベルトが提案されている(例えば、特許文献4参照。)。   On the other hand, there is an increasing demand for speeding up image forming apparatuses such as copying machines and printers. As a method for achieving such a requirement, an electromagnetic induction heating type fixing device has been proposed. For example, an IH fixing belt has been proposed in which a thin film layer having heat generation by electromagnetic induction is provided on a heat-resistant fixing belt substrate (see, for example, Patent Document 4).

上記構成の定着ベルトも前述と同様に離型層にフッ素樹脂が使用されおり、また熱伝導性を向上させるために熱伝導性の高い無機充填剤が添加されている。このため、前述した問題と同様の課題がある。   In the fixing belt having the above structure, a fluororesin is used for the release layer in the same manner as described above, and an inorganic filler having high thermal conductivity is added in order to improve thermal conductivity. For this reason, there is a problem similar to the problem described above.

また先に、本出願人は、定着ベルトが非発熱性である電磁誘導加熱方式の定着装置(IH定着装置)を提案した(例えば、特許文献5参照。)。
すなわち、特許文献5においては、発熱層を定着ベルト内に設けず、定着ベルトは、加熱ローラとの接触により電磁誘導による発熱材料層からの熱を熱伝導によって受ける構成となっている。更に加熱ローラは、非発熱体と発熱材料層との間に磁性体層を設けており、励磁コイルにより発生する磁場Eが集中しやすい構成とし、励磁コイルと非発熱体とのギャップから漏れ難くして加熱性を高める構成となっている。
このような構成によって、発熱層以外の層が加熱されることに伴う不具合(例えば、破損、層間剥離など)を解消することができる。しかし、励磁コイルと非発熱体とのギャップは構成上、定着ベルトの厚みと励磁コイルとのギャップの影響を受けてしまう可能性がある。
Further, the present applicant has previously proposed an electromagnetic induction heating type fixing device (IH fixing device) in which the fixing belt is non-exothermic (see, for example, Patent Document 5).
That is, in Patent Document 5, the heat generating layer is not provided in the fixing belt, and the fixing belt is configured to receive heat from the heat generating material layer due to electromagnetic induction by heat conduction by contact with the heating roller. Further, the heating roller is provided with a magnetic layer between the non-heating element and the heating material layer so that the magnetic field E generated by the exciting coil is likely to concentrate, and is difficult to leak from the gap between the exciting coil and the non-heating element. Thus, the heating property is improved.
With such a configuration, problems (for example, breakage, delamination, etc.) associated with heating of layers other than the heat generating layer can be solved. However, the gap between the exciting coil and the non-heating element may be influenced by the thickness of the fixing belt and the gap between the exciting coil due to the configuration.

特開2004−163715号公報JP 2004-163715 A 特開2004−170758号公報JP 2004-170758 A 特開2005−212318号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-212318 特開2003−338365号公報JP 2003-338365 A 特開2005−91422号公報JP 2005-91422 A

前述のように無機充填剤の添加による耐熱性向上の手法では、耐熱合成ゴムの粘度上昇を引き起こし、定着部材の塗工加工性に難があった。また、電磁誘導加熱方式のIH定着ベルトを用いる手法では、離型層としてフッ素樹脂の使用、あるいは熱伝導性向上のための無機充填剤添加が付帯するため、耐熱合成ゴムの熱劣化や塗工加工性に問題がある。   As described above, the method for improving the heat resistance by adding an inorganic filler causes an increase in the viscosity of the heat-resistant synthetic rubber, and the coating processability of the fixing member is difficult. In addition, in the method using the electromagnetic induction heating type IH fixing belt, the use of a fluororesin as the release layer or the addition of an inorganic filler for improving the thermal conductivity is accompanied, so that the heat-resistant synthetic rubber is thermally deteriorated or coated. There is a problem in workability.

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたものであり、耐熱性ゴムから構成される弾性層と、塗工作業性が容易で且つ加工時において弾性層の熱劣化を抑制するプライマー層と、フッ素系樹脂から構成される離型層とを備えた非粘着性及び柔軟性を有する積層体を提供すると共に、この積層体を用いた定着部材、定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above prior art, an elastic layer composed of a heat-resistant rubber, a primer layer that facilitates coating workability and suppresses thermal degradation of the elastic layer during processing, An object of the present invention is to provide a non-adhesive and flexible laminate having a release layer composed of a fluororesin, and to provide a fixing member, a fixing device, and an image forming apparatus using the laminate. And

本発明者らは鋭意検討した結果、基体上に順次設ける耐熱性ゴム層とフッ素系樹脂層の間にフッ素樹脂を主成分とする接着樹脂に有機磁性体を含有させた接着層を介在させることによって、上記課題が解決されることを見出し本発明に至った。以下、本発明について具体的に説明する。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that an adhesive layer containing an organic magnetic substance in an adhesive resin containing a fluororesin as a main component is interposed between a heat-resistant rubber layer and a fluororesin layer sequentially provided on a substrate. As a result, the inventors have found that the above-mentioned problems can be solved, and have reached the present invention. Hereinafter, the present invention will be specifically described.

すなわち、本発明は、基体上に、耐熱性ゴムからなる第1の層、フッ素樹脂を主成分とする接着樹脂からなる第2の層、及びフッ素系樹脂からなる第3の層が順次設けられた積層体において、
前記第2の層が、少なくとも有機磁性体を含有していることを特徴とする積層体である。
That is, in the present invention, a first layer made of heat-resistant rubber, a second layer made of an adhesive resin mainly composed of a fluororesin, and a third layer made of a fluororesin are sequentially provided on the substrate. In the laminated body
The second layer is a laminate including at least an organic magnetic material.

上記構成とすることにより、積層体作製時の塗工性が良好で加工が容易であり、加熱加工処理においても耐熱ゴムが熱劣化することがない。これによって、耐熱性、非粘着性及び柔軟性を有する積層体が提供される。   By adopting the above configuration, the coating property at the time of producing the laminate is good and the processing is easy, and the heat resistant rubber is not thermally deteriorated even in the heat processing. Thereby, a laminate having heat resistance, non-adhesiveness and flexibility is provided.

また、本発明は、上記積層体において、前記有機磁性体が、高スピン有機分子系磁性体、有機金属錯体系磁性体、有機熱処理物系磁性体から選ばれる何れか一種もしくはそれらを組み合せたものであることを特徴とする。   Further, according to the present invention, in the above laminate, the organic magnetic material is one selected from a high spin organic molecular magnetic material, an organometallic complex magnetic material, or an organic heat-treated magnetic material, or a combination thereof. It is characterized by being.

上記磁性体を用いることによって、加熱加工工程における耐熱ゴム材料の熱劣化を抑制する効果が充分に発揮される。これによって、弾性層にクラックや表層硬度変化を引き起こすことなく表面性の良好な積層体が提供される。   By using the magnetic material, the effect of suppressing the thermal deterioration of the heat resistant rubber material in the heat processing step is sufficiently exhibited. As a result, a laminate having good surface properties can be provided without causing cracks or surface hardness changes in the elastic layer.

更に、本発明は、画像形成プロセスにおいて転写体上のトナー像を定着させるローラ形状もしくはベルト形状を有する定着部材であって、
前記定着部材は、前記何れかに記載の積層体からなることを特徴とする定着部材に係るものである。
Furthermore, the present invention is a fixing member having a roller shape or a belt shape for fixing a toner image on a transfer body in an image forming process,
The fixing member is a fixing member comprising any one of the laminates described above.

上記積層体を用いることにより、オイルレスでのトナー離型性、柔軟性、弾力性などの要求を達成することができ、定着性能及び耐久性の優れたローラ形状もしくはベルト形状の定着部材が提供される。   By using the above laminate, it is possible to achieve requirements such as oil-less toner releasability, flexibility and elasticity, and provide a roller-shaped or belt-shaped fixing member with excellent fixing performance and durability. Is done.

また、本発明は、画像形成プロセスにおいて転写体上のトナー像を定着させる定着部材を備えた定着装置であって、
前記定着部材は、上記に記載の定着部材からなることを特徴とする定着装置に係るものである。
The present invention also provides a fixing device including a fixing member for fixing a toner image on a transfer member in an image forming process,
The fixing member is a fixing device including the fixing member described above.

上記定着部材を備えた定着装置とすることにより、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の発生のない高品質の画像が定着、形成される。   By using the fixing device including the fixing member, a high-quality image without occurrence of image smear, image unevenness, gloss unevenness, image fixing failure, or the like is fixed and formed.

また、本発明は、電磁誘導加熱により発熱する加熱ローラと、
該加熱ローラに平行配置される定着ローラと、
該加熱ローラと定着ローラとに掛け回される電磁誘導加熱に対して非発熱性のベルトと、
該ベルトを介して定着ローラに圧接すると共に該ベルトとの間で定着ニップ部を形成する加圧ローラと、
前記加熱ローラをその外周側から電磁誘導により加熱する加熱手段と、
を備えた定着装置であって、前記何れかに記載の積層体からなるベルトであることを特徴とする定着装置に係るものである。
The present invention also includes a heating roller that generates heat by electromagnetic induction heating,
A fixing roller arranged in parallel with the heating roller;
A belt that is non-exothermic to electromagnetic induction heating that is wound around the heating roller and the fixing roller;
A pressure roller that presses the fixing roller through the belt and forms a fixing nip portion with the belt;
Heating means for heating the heating roller from its outer peripheral side by electromagnetic induction;
A fixing device comprising: a belt comprising the laminated body according to any one of the above.

上記有機磁性体を含有する積層体からなるベルトを用いた構成とすることにより、電磁誘導加熱の加熱効率を更に向上し、画像形成装置の高速化要求を満たすことが可能であると共に、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の発生のない高品質の画像が定着、形成される。   By using a belt composed of a laminate containing the organic magnetic material, it is possible to further improve the heating efficiency of electromagnetic induction heating and meet the demand for higher speed image forming apparatuses, and to prevent image contamination. Thus, a high-quality image without occurrence of image unevenness, gloss unevenness, and image fixing failure is fixed and formed.

また、本発明は、少なくとも像担持体、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、定着手段、除電手段、及びクリーニングを有する画像形成装置であって、
前記定着手段は、前記何れかに記載の定着装置により構成されたことを特徴とする画像形成装置に係るものである。
Further, the present invention is an image forming apparatus having at least an image carrier, a charging unit, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, a fixing unit, a charge eliminating unit, and a cleaning,
The fixing unit is an image forming apparatus including the fixing device according to any one of the above.

上記画像形成装置によれば、前記何れかに記載の定着装置を備えているので、経時においても、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の発生などもなく、常に安定した高品質の画像が形成される。
このため、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置として用いることができる。
According to the image forming apparatus, since any one of the fixing devices described above is provided, there is no occurrence of image contamination, image unevenness, gloss unevenness, image fixing failure, or the like over time. Images are formed.
For this reason, it can be used as an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.

本発明に係るフッ素樹脂を主成分とする接着樹脂と有機磁性体を含有する第2の層(プライマー層)は、塗工作業性が容易で且つ加工時において弾性層の熱劣化を抑制する。これによって、表面性が良好で、耐熱性、非粘着性及び柔軟性を有するフッ素系樹脂からなる第3の層(離型層)を備えた積層体が提供される。
本発明に係る定着部材によれば、フッ素系樹脂からなる第3の層を表面に有するため、オイルレスでのトナー離型性がある。そして、柔軟性、弾力性などを有し、定着性能及び耐久性の優れた定着部材が提供される。
本発明に係る定着装置によれば、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の発生のない高品質定着を行うことができる。
また、加熱ローラと定着ローラとに掛け回されるベルト構成とした電磁誘導加熱方式の定着装置とすれば、電磁誘導加熱の加熱効率が更に向上し、画像形成装置の高速化要求を満たすことができる。
本発明に係る画像形成装置によれば、経時においても、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等のない定着がなされ、高品質の画像形成を行うことができる。
The second layer (primer layer) containing the adhesive resin mainly composed of the fluororesin and the organic magnetic material according to the present invention is easy in coating workability and suppresses thermal deterioration of the elastic layer during processing. This provides a laminate including a third layer (release layer) made of a fluororesin having good surface properties, heat resistance, non-adhesiveness and flexibility.
According to the fixing member of the present invention, since the third layer made of a fluororesin is provided on the surface, there is an oilless toner releasability. A fixing member having flexibility, elasticity, etc., and excellent fixing performance and durability is provided.
According to the fixing device of the present invention, it is possible to perform high-quality fixing without occurrence of image contamination, image unevenness, gloss unevenness, image fixing failure, and the like.
In addition, if an electromagnetic induction heating type fixing device having a belt configuration wound around a heating roller and a fixing roller is used, the heating efficiency of electromagnetic induction heating can be further improved, and the speed-up requirement of the image forming apparatus can be satisfied. it can.
According to the image forming apparatus of the present invention, fixing without image smear, image unevenness, gloss unevenness, image fixing failure and the like can be performed over time, and high-quality image formation can be performed.

前述のように本発明における積層体は、基体上に、耐熱性ゴムからなる第1の層、フッ素樹脂を主成分とする接着樹脂からなる第2の層、及びフッ素系樹脂からなる第3の層が順次設けられた積層体において、前記第2の層が、少なくとも有機磁性体を含有していることを特徴とするものである。   As described above, the laminate in the present invention has a first layer made of heat-resistant rubber, a second layer made of an adhesive resin mainly composed of a fluororesin, and a third layer made of a fluororesin on the substrate. In the laminated body in which layers are sequentially provided, the second layer contains at least an organic magnetic substance.

図1は本発明における積層体の構成例を示す概略断面図である。
図1の構成では、基体51上に、耐熱性ゴムからなる第1の層(弾性層)52、フッ素樹脂を主成分とする接着樹脂と有機磁性体を含有する第2の層(プライマー層)53、及びフッ素系樹脂からなる第3の層(離型層)54が順次設けられている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of a laminate in the present invention.
In the configuration of FIG. 1, a first layer (elastic layer) 52 made of heat-resistant rubber, a second layer (primer layer) containing an adhesive resin mainly composed of a fluororesin and an organic magnetic material are formed on a substrate 51. 53 and a third layer (release layer) 54 made of a fluororesin are sequentially provided.

すなわち、第2の層53に有機磁性体を含有していることによって、積層体作製時の塗工性を良好に維持しつつ、高温度による加熱加工時における第1の層52を形成する耐熱性ゴムの熱劣化を抑制することが可能となり、耐熱性、非粘着性及び柔軟性を有するフッ素樹脂層を表面に備えた積層体が得られる。
本発明における積層体50は、シート形状、ローラ形状、あるいはベルト形状であっても構わない。そして、後述のように画像形成装置における定着装置の定着部材のほか、加圧部材や搬送部材(搬送ベルトやローラ)として有用であるばかりではなく、画像形成装置以外の用途、例えば、汚れ防止、離型性、耐熱性などが必要とされる部材として使用可能である。
That is, by containing the organic magnetic material in the second layer 53, the heat resistance for forming the first layer 52 at the time of heat processing at a high temperature while maintaining good coating properties at the time of manufacturing the laminated body. It is possible to suppress thermal degradation of the functional rubber, and a laminate having a fluororesin layer having heat resistance, non-adhesiveness and flexibility on the surface is obtained.
The laminated body 50 in the present invention may be a sheet shape, a roller shape, or a belt shape. In addition to the fixing member of the fixing device in the image forming apparatus as will be described later, it is not only useful as a pressure member or a conveying member (conveying belt or roller), but also for uses other than the image forming apparatus, for example, prevention of contamination, It can be used as a member that requires releasability, heat resistance, and the like.

ここで、前記有機磁性体としては、高スピン有機分子系磁性体、有機金属錯体系磁性体、有機熱処理物系磁性体などが挙げられる。これら有機磁性体から選ばれる何れか一種もしくはそれらを組み合せたものであることが好ましい。以下に、有機磁性体について具体的に説明する。   Here, examples of the organic magnetic material include a high spin organic molecular magnetic material, an organometallic complex magnetic material, and an organic heat-treated magnetic material. Any one selected from these organic magnetic materials or a combination thereof is preferable. The organic magnetic material will be specifically described below.

有機磁性体は磁性発現状態によって次のように分類されるが、強磁性体、反強磁性体、超常磁性体、常磁性体、スピングラス等これらのどの磁性体であっても構わない。
有機磁性体を例示すると、例えば、1,4−ビス(2,2’,6,6’−テトラメチル−1−オキシル)ブタインを加熱または紫外線照射することによって製造された黒色粉末状ポリマー〔Nature, 326,370(1987)〕、1,3,5−トリアミノベンゼンを沃素によって重合した黒色不溶性ポリマー〔Synth.Metal, 19,709(1987)〕、ポリカルベン(日本化学学会誌、1987,No.4,595)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
The organic magnetic material is classified as follows according to the magnetic manifestation state, and any of these magnetic materials such as a ferromagnetic material, an antiferromagnetic material, a superparamagnetic material, a paramagnetic material, and a spin glass may be used.
Examples of organic magnetic materials include black powdery polymers [Nature] produced by heating or irradiating 1,4-bis (2,2 ′, 6,6′-tetramethyl-1-oxyl) butyne. , 326, 370 (1987)], a black insoluble polymer obtained by polymerizing 1,3,5-triaminobenzene with iodine [Synth. Metal, 19, 709 (1987)], polycarbene (Journal of the Chemical Society of Japan, 1987, No. 4,595) and the like, but are not limited thereto.

高スピン有機分子系磁性体とは、π共役系を持つ有機分子の固有のトポロジー的対称性により並行スピンを持たせるもの、純有機分子にスピンを持たせるものであり、凡そモノマーユニット単位でフリーラジカル/スピンを有している材料であり、熱劣化に伴うラジカルを捕捉抑制するものである。
例えば、ポリカルベン、ポリフェニルアセチレン、COPNA樹脂(縮合芳香族多環化合物樹脂)系材料等が挙げられる(高スピン有機分子系磁性体例:日本化学会誌、595(1987)、J.Am.Chem.Soc,109,1266(1987)、第9回基礎有機化学連合討論会要旨集P-60(1988),Mol.Cryst,Liq.Cryst,176,125(1987),日本化学会春季,142,34(1991)、日本化学会第57回3D410-413(1988)等)が、これらに限定されるものではない。
High-spin organic molecular magnets are those that give parallel spins due to the inherent topological symmetry of organic molecules with π-conjugated systems, and those that give pure organic molecules spin, and are free on a monomer unit basis. It is a material having radicals / spin, and captures and suppresses radicals accompanying thermal degradation.
Examples include polycarbene, polyphenylacetylene, COPNA resin (condensed aromatic polycyclic compound resin) -based materials (high spin organic molecular magnetic material examples: Journal of Chemical Society of Japan, 595 (1987), J. Am. Chem. Soc. , 109, 1266 (1987), Abstracts of the 9th Conference on Fundamental Organic Chemistry P-60 (1988), Mol. Cryst, Liq. Cryst, 176, 125 (1987), The Chemical Society of Japan Spring, 142, 34 (1991) , The Chemical Society of Japan 57th 3D410-413 (1988), etc.) is not limited thereto.

有機金属錯体系磁性体とは、遷移金属を配位した有機錯体化合物の集合体であり、遷移金属イオンが有機分子を介して超交換相互作用により、スピンが並行に並ぶものであり、凡そ一分子錯体単位で金属の価数変化をすることにより酸素による熱劣化を抑制するものである。
例えば、デカメチルフェロセン/TCNQ電荷移動錯体、オキサイドビスベンゾアト錯体、ポリフィリン錯体、フタロシアニン錯体担持ポリマー、フェロセン錯体担持ポリマー等が挙げられる(有機金属錯体系磁性体例:J.Am.Chem.Soc.109,769(1987),J.Am.Chem.Soc.108,3143(1986)、特開昭62-192383、Chem.Lett,2331(1987)等)が、これに限定されるものではない。
An organometallic complex-based magnetic substance is an aggregate of organic complex compounds coordinated with a transition metal, in which transition metal ions are aligned in parallel by superexchange interaction via an organic molecule, and are roughly equal. By changing the valence of the metal in the molecular complex unit, thermal deterioration due to oxygen is suppressed.
Examples include decamethylferrocene / TCNQ charge transfer complex, oxide bisbenzoato complex, porphyrin complex, phthalocyanine complex-supported polymer, ferrocene complex-supported polymer, etc. (Example of organometallic complex-based magnetic substance: J. Am. Chem. Soc. 109, 769 (1987), J. Am. Chem. Soc. 108, 3143 (1986), JP-A-62-192383, Chem. Lett, 2331 (1987), etc.) are not limited thereto.

有機熱処理物系磁性体とは、ポリマーや有機金属錯体化合物を高温で熱処理したものであり、炭化する前段階の構造を構成しており、フリーラジカルや遷移金属イオンなどが多量に発生し、各々が相互作用をしているものであり、熱劣化に伴うラジカル捕捉、酸化劣化抑制などの効果を有する。
例えば、ポリアクリル二トリル熱処理物、オクタシアノフタロシアニン化合物熱処理物、インダンスロン熱処理物、アダマンタン熱処理物や上記高スピン有機分子系磁性体や有機金属錯体系磁性体の熱処理物などが挙げられる(有機熱処理物系磁性体例:Synth,Metals,27.B615(1988)IUPAC,CHEMRAWNVI,Tokyo,1C05(1987),Synth,Metals,27,B625(1988)、Chem,Express,5,597,601,605(1990)、特開平5−114508等)が、これらに限定されるものではない。
Organic heat-treated magnetic material is a heat-treated polymer or organometallic complex compound at a high temperature, and has a structure before carbonization, and a large amount of free radicals and transition metal ions are generated. Are interacting with each other, and have effects such as radical scavenging due to thermal degradation and suppression of oxidative degradation.
Examples include heat-treated products of polyacryl nitrile, heat-treated octacyanophthalocyanine compounds, heat-treated indanthrone, heat-treated adamantane, heat-treated products of the above-mentioned high spin organic molecular magnetic materials and organometallic complex magnetic materials (organic) Examples of heat-treated magnetic materials: Synth, Metals, 27. B615 (1988) IUPAC, CHEMRAWNVI, Tokyo, 1C05 (1987), Synth, Metals, 27, B625 (1988), Chem, Express, 5,597, 601, 605 (1990), JP-A-5 -114508) is not limited to these.

すなわち、上記磁性体を用いることによって、加熱工程における耐熱ゴム材料の熱劣化に伴うラジカル等を捕捉して、効果的に酸化劣化を抑制することができる。そのため、耐熱性ゴムからなる第1の層(弾性層)にクラックの発生や、表層硬度の変化を引き起こすことなく、表面性の良好な積層体が得られる。   That is, by using the magnetic material, it is possible to capture radicals associated with thermal degradation of the heat-resistant rubber material in the heating step and effectively suppress oxidative degradation. Therefore, a laminate having a good surface property can be obtained without causing cracks in the first layer (elastic layer) made of heat-resistant rubber and changing the surface hardness.

本発明においては、第2の層(プライマー層)に有機磁性体を含有することによって、少なくとも第1の層(弾性層)の熱劣化を抑制するものであるが、後述のような電磁誘導加熱方式の定着装置の定着部材として用いる場合には、有機磁性体の電子スピン濃度が高い方が好ましい。
すなわち、電子スピン共鳴(ESR)法により測定される有機磁性体のスピン濃度が、少なくとも1×1017/g以上、更に好ましくは1×1018/g以上であることが好ましい。1×1017/g以上のスピン濃度であると、強磁性を発現する可能性が高くなり、電磁誘導加熱方式において磁束を集中させるのに有効な磁性材料となる。 なお、スピン濃度が1×1017/g未満であると強磁性発現の可能性が乏しくなり、電磁誘導加熱方式において磁束を集中させることが難しくなる。
In the present invention, by containing an organic magnetic material in the second layer (primer layer), at least thermal degradation of the first layer (elastic layer) is suppressed. When used as a fixing member of a fixing device of the type, it is preferable that the organic magnetic material has a higher electron spin concentration.
That is, the spin concentration of the organic magnetic material measured by the electron spin resonance (ESR) method is preferably at least 1 × 10 17 / g or more, more preferably 1 × 10 18 / g or more. When the spin concentration is 1 × 10 17 / g or more, there is a high possibility that ferromagnetism is exhibited, and the magnetic material is effective in concentrating the magnetic flux in the electromagnetic induction heating method. If the spin concentration is less than 1 × 10 17 / g, the possibility of ferromagnetism becomes poor, and it becomes difficult to concentrate the magnetic flux in the electromagnetic induction heating method.

本発明の積層体は、画像形成プロセスにおいて転写体上のトナー像を定着させる定着部材として好適に用いられる。定着部材は、ローラ形状もしくはベルト形状であるものが好ましい。
以下、本発明における定着部材の構成を説明する。
図2は、ローラ形状(a)及びベルト形状(b)の定着部材の構成例を示す概略断面図である。
図2(a)において、Aは定着部材(ローラ)である。定着部材(ローラ)Aは、基体A1上に、耐熱性合成ゴム等の耐熱性弾性体(ゴム)(以降、「耐熱性合成ゴム」と称することがある。)で構成される第1の層(弾性層)A2、第2の層(プライマー層)A3、及び第3の層(フッ素系樹脂で構成される離型層)A4を順次備えている。そして、前記プライマー層A3には、有機磁性体が含有されている。
図2(b)において、Bは定着部材(無端ベルト)である。定着部材(無端ベルト)Bは、基体B1上に、耐熱性合成ゴムで構成される第1の層(弾性層)B2、第2の層(プライマー層)B3、及び第3の層(フッ素系樹脂で構成される離型層)B4を順次備えている。そして、前記プライマー層B3には、有機磁性体が含有されている。
なお、基体A1と弾性層A2との間、または基体B1と弾性層B2との間に接着強度を高めるためにシリコーン系プライマーを使用してもよい。
The laminate of the present invention is suitably used as a fixing member for fixing a toner image on a transfer body in an image forming process. The fixing member preferably has a roller shape or a belt shape.
The configuration of the fixing member in the present invention will be described below.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration example of a fixing member having a roller shape (a) and a belt shape (b).
In FIG. 2A, A is a fixing member (roller). The fixing member (roller) A is a first layer formed of a heat-resistant elastic body (rubber) such as heat-resistant synthetic rubber (hereinafter sometimes referred to as “heat-resistant synthetic rubber”) on the base A1. (Elastic layer) A2, second layer (primer layer) A3, and third layer (release layer made of fluorine-based resin) A4 are sequentially provided. The primer layer A3 contains an organic magnetic material.
In FIG. 2B, B is a fixing member (endless belt). The fixing member (endless belt) B includes a first layer (elastic layer) B2, a second layer (primer layer) B3, and a third layer (fluorine-based) made of heat-resistant synthetic rubber on the base B1. (Release layer composed of resin) B4 is sequentially provided. The primer layer B3 contains an organic magnetic material.
A silicone primer may be used to increase the adhesive strength between the base A1 and the elastic layer A2 or between the base B1 and the elastic layer B2.

図2(a)及び図2(b)に示す定着部材は、それぞれ耐熱性の基体A1またはB1の表面に前記耐熱性合成ゴムをコーティングして弾性層A2またはB2を設け、更にその上面にコーティングにより、プライマー層A3またはB3を設け、その上にフッ素系樹脂をコーティングして離型層A4またはB44を設けて作製することができる。   The fixing members shown in FIGS. 2A and 2B are each provided with an elastic layer A2 or B2 by coating the surface of the heat-resistant substrate A1 or B1 with the heat-resistant synthetic rubber, and coating the upper surface thereof. Thus, a primer layer A3 or B3 is provided, and a release layer A4 or B44 is provided by coating a fluororesin thereon.

上記弾性層の作製方法としては、シリコーンプライマー等で基体表面を改質して耐熱合成ゴム材料をスプレー塗装やブレードコート、ディッピング等によって塗布し、その後ゴムを加硫して弾性層とすることができる。
また、プライマー層の作製方法としては、フッ素樹脂を主成分とするプライマー分散液(水系フッ素樹脂ディスパージョンなど)を弾性層と同様に塗布し、乾燥してプライマー層とすることができる。
更に離型層の作製方法としては、前記弾性層上のプライマー層上にフッ素系樹脂分散液(水系フッ素樹脂ディスパージョンなど)を弾性層と同様に、スプレー塗装、ブレードコート、またはディピングなどによる塗装や、フッ素樹脂系粉体塗料を静電塗装、流動浸漬、または回転ライニング法などによってフッ素系樹脂塗布膜を形成し、そのフッ素系樹脂塗膜を焼成して離型層とすることができる。
As a method for producing the elastic layer, the surface of the substrate is modified with a silicone primer, and a heat-resistant synthetic rubber material is applied by spray coating, blade coating, dipping, etc., and then the rubber is vulcanized to form an elastic layer. it can.
As a method for preparing the primer layer, a primer dispersion mainly composed of a fluororesin (such as an aqueous fluororesin dispersion) can be applied in the same manner as the elastic layer and dried to form a primer layer.
Further, as a method for producing a release layer, a fluorine resin dispersion (water-based fluorine resin dispersion, etc.) is applied onto the primer layer on the elastic layer by spray coating, blade coating, dipping or the like in the same manner as the elastic layer. Alternatively, a fluororesin-based powder coating can be formed by electrostatic coating, fluid dipping, or a rotational lining method, and the fluororesin coating film can be baked to form a release layer.

前述のように、プライマー層A3またはB3が、有機磁性体を含有していると、弾性層と離型層の界面の耐熱性を向上させ、フッ素樹脂焼成時の熱による弾性層を構成する耐熱性合成ゴムの劣化及びそれに起因する接着強度の低下をより抑制させることができる。
すなわち、有機磁性体の有する磁性発現に関わるフリーラジカル/スピンが、離型層を形成する際のフッ素系樹脂塗膜焼成時における耐熱合成ゴムの熱劣化、主鎖断裂や側鎖酸化劣化などに伴う発生するラジカルを捕捉し、耐熱合成ゴムへのダメージを抑制すると推測される。そのため、焼成時の劣化が少なくなり、定着装置稼動の高温経時においても、界面劣化が抑制され、離型層剥がれや弾性層の表面硬度変化やクラックが抑制されるものと考えられる。
As described above, when the primer layer A3 or B3 contains an organic magnetic material, the heat resistance at the interface between the elastic layer and the release layer is improved, and the heat resistance that constitutes the elastic layer due to the heat at the time of baking the fluororesin It is possible to further suppress the deterioration of the synthetic rubber and the decrease in the adhesive strength resulting therefrom.
That is, free radicals / spins related to the magnetic development of organic magnetic materials may cause thermal degradation of heat-resistant synthetic rubber, main chain breakage, side chain oxidation degradation, etc. It is presumed that the generated radicals are captured and damage to the heat-resistant synthetic rubber is suppressed. Therefore, it is considered that deterioration during firing is reduced, and even when the fixing device is operated at high temperature, interface deterioration is suppressed, and release layer peeling, elastic layer surface hardness change and cracks are suppressed.

定着部材は画像形成装置の定着装置に配備され、画像形成プロセスにおいて転写体上のトナー像を定着させる役割を担うものである。
本発明の積層体からなるローラ形状もしくはベルト形状の定着部材とすることにより、オイルレスでのトナー離型性、柔軟性、弾力性などの要求を達成することができ、画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の発生のない高品質の画像が定着できる。すなわち、定着性能及び耐久性に優れる。従って、定着手段として上記定着装置が配備された画像形成装置は、常に安定した高品質の画像が形成される。
The fixing member is provided in the fixing device of the image forming apparatus, and plays a role of fixing the toner image on the transfer body in the image forming process.
By using a roller-shaped or belt-shaped fixing member made of the laminate of the present invention, it is possible to achieve requirements such as oil-less toner releasability, flexibility, elasticity, image smear, image unevenness, A high quality image can be fixed without occurrence of gloss unevenness or defective image fixing. That is, the fixing performance and durability are excellent. Therefore, an image forming apparatus provided with the fixing device as a fixing unit always forms a stable and high-quality image.

以下、図を参照して画像形成装置及び定着装置について説明する。図3は、本発明における電子写真方式の画像形成装置(例えば、複写機やレーザプリンタ等)を説明するための概略構成図である。
図3において、画像形成装置100は、静電潜像が形成される感光体ドラム101、感光体ドラム101に接触して帯電処理を行う帯電ローラ102、レーザビーム等の露光手段103、感光体ドラム101の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ104、帯電ローラ102にDC電圧を印加するためのパワーパック105、感光体ドラム101上のトナー像を記録紙107に転写処理する転写ローラ106、転写処理後の感光体ドラム101をクリーニングするためのクリーニング装置108、感光体ドラム101の表面電位を測定する表面電位計109、並びに定着ローラ111及び加圧ローラ112からなる定着装置110によって構成されている。
Hereinafter, the image forming apparatus and the fixing device will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic configuration diagram for explaining an electrophotographic image forming apparatus (for example, a copying machine or a laser printer) according to the present invention.
In FIG. 3, an image forming apparatus 100 includes a photosensitive drum 101 on which an electrostatic latent image is formed, a charging roller 102 that performs charging processing in contact with the photosensitive drum 101, an exposure unit 103 such as a laser beam, and a photosensitive drum. A developing roller 104 for attaching toner to the electrostatic latent image 101; a power pack 105 for applying a DC voltage to the charging roller 102; a transfer roller 106 for transferring the toner image on the photosensitive drum 101 to a recording paper 107; A cleaning device 108 for cleaning the photosensitive drum 101 after the transfer process, a surface potential meter 109 for measuring the surface potential of the photosensitive drum 101, and a fixing device 110 including a fixing roller 111 and a pressure roller 112 are configured. Yes.

この電子写真方式を用いる画像形成装置100では、回転する感光体ドラム101の感光体層を帯電ローラ102を用いて一様に帯電させた後にレーザビーム等の露光手段103で露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって現像してトナー像とし、このトナー像を記録紙107上に転写する。そして、この記録紙107を、定着ローラ111及び加圧ローラ112からなる定着装置110に通過させ、記録紙107上に付着しているトナーを定着ローラ111の熱により軟化させつつ加圧して記録紙107上にトナー像が定着するように構成されている。
この場合の定着ローラ111として、本発明の積層体からなる定着部材が好適に用いられる。図3の構成では定着部材は、いわゆるローラ形状であるが、定着部材がベルト形状でも構わない。ベルト方式の定着装置について下記に説明する。
In the image forming apparatus 100 using this electrophotographic system, the photosensitive layer of the rotating photosensitive drum 101 is uniformly charged using a charging roller 102 and then exposed by an exposure unit 103 such as a laser beam to cause electrostatic latent images. An image is formed, the electrostatic latent image is developed with toner to form a toner image, and the toner image is transferred onto the recording paper 107. Then, the recording paper 107 is passed through a fixing device 110 composed of a fixing roller 111 and a pressure roller 112, and the toner adhering to the recording paper 107 is pressurized while being softened by the heat of the fixing roller 111, thereby recording the recording paper. The toner image is configured to be fixed on 107.
As the fixing roller 111 in this case, a fixing member made of the laminate of the present invention is preferably used. In the configuration of FIG. 3, the fixing member has a so-called roller shape, but the fixing member may have a belt shape. The belt type fixing device will be described below.

図4はベルト方式の定着装置を説明するための概略構成図である。
図4に示した定着装置117は、加熱ローラ115と、加熱ローラ115に平行配置される定着ローラ114と、前記加熱ローラ115と定着ローラ114とによって掛け回される、回転可能に設けた定着ベルト113と、前記ベルト113を介して定着ローラ114に圧接すると共に、前記ベルト113との間で定着ニップ部を形成する加圧ローラ116から構成されている。この場合のベルト113として、本発明の積層体からなる定着部材が好適に用いられる。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram for explaining a belt-type fixing device.
The fixing device 117 shown in FIG. 4 includes a heating roller 115, a fixing roller 114 arranged in parallel to the heating roller 115, and a fixing belt rotatably provided around the heating roller 115 and the fixing roller 114. 113 and a pressure roller 116 that presses against the fixing roller 114 via the belt 113 and forms a fixing nip portion with the belt 113. As the belt 113 in this case, a fixing member made of the laminate of the present invention is preferably used.

図4のようなベルト方式の定着装置117は、加熱ローラ115で加熱された定着ベルト113と加圧ローラ116との間に記録紙107を通過させることにより、記録紙107の上に付着しているトナーを定着ベルト113の熱により軟化させつつ加圧ローラ116で加圧して記録紙上に定着させるようになっている。   A belt-type fixing device 117 as shown in FIG. 4 is attached to the recording paper 107 by passing the recording paper 107 between the fixing belt 113 heated by the heating roller 115 and the pressure roller 116. The toner is softened by the heat of the fixing belt 113 and is pressed by the pressure roller 116 to be fixed on the recording paper.

上記積層体により構成した定着部材について詳しく説明する。
図1に示したように 積層体からなる定着部材の構成は、基体と、この基体の上に第1の層として耐熱性ゴム(耐熱合成ゴム)からなる弾性層と、第2の層として、第1の層と第3の層を接合するフッ素樹脂を主成分とする接着樹脂と有機磁性体を含有するプライマー層と、この第2の層の上に第3の層としてフッ素樹脂からなる離型層を設けた構成になっている。
以後、「第1の層」を「弾性層」、「第2の層」を「プライマー層」、及び「第3の層」を「離型層」と表現することがある。
The fixing member composed of the laminate will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the structure of the fixing member made of a laminate includes a base, an elastic layer made of heat-resistant rubber (heat-resistant synthetic rubber) as a first layer on the base, and a second layer, An adhesive resin mainly composed of a fluororesin that joins the first layer and the third layer, a primer layer containing an organic magnetic material, and a release layer made of a fluororesin as a third layer on the second layer. The mold layer is provided.
Hereinafter, the “first layer” may be expressed as “elastic layer”, the “second layer” as “primer layer”, and the “third layer” as “release layer”.

本発明の実施形態における定着部材を構成するプライマー層としては、フッ素系樹脂を主成分とするもの(フッ素樹脂系プライマー)であれば特に限定されない。
ここで、フッ素樹脂系プライマーは、官能基を有するフッ素樹脂からなり、弾性層を形成する材料の種類、その表面の性質、及びフッ素樹脂系プライマーを介して形成する離型層(フッ素樹脂、いわゆるトップコートの種類)などにより適宜選択される。
The primer layer constituting the fixing member in the embodiment of the present invention is not particularly limited as long as the primer layer has a fluororesin as a main component (a fluororesin primer).
Here, the fluororesin-based primer is made of a fluororesin having a functional group, and the type of material for forming the elastic layer, the properties of the surface thereof, and the release layer formed via the fluororesin-based primer (fluororesin, so-called It is appropriately selected depending on the type of top coat).

フッ素樹脂系プライマーは、その上に被覆する離型層のフッ素樹脂の構造と類似の構造を有するものに官能基を含んだものが好ましい。このように類似構造のフッ素樹脂系を組合せることによって、フッ素樹脂系プライマーに用いられるフッ素樹脂とその上に被覆されるフッ素樹脂との相溶性が良好なものとなる。これにより、フッ素樹脂系プライマー層と弾性層の表面との接着性だけではなく、フッ素樹脂系プライマー層と離型層との層間接着強度も良好なものとなりうる。   The fluororesin-based primer preferably has a functional group in the structure having a structure similar to that of the fluororesin of the release layer coated thereon. By combining fluororesin systems having similar structures in this way, the compatibility between the fluororesin used for the fluororesin primer and the fluororesin coated thereon is improved. Thereby, not only the adhesiveness between the fluororesin primer layer and the surface of the elastic layer, but also the interlayer adhesive strength between the fluororesin primer layer and the release layer can be improved.

上記フッ素樹脂系プライマーを用いれば、高温での使用においても、例えば、他の樹脂成分からなるプライマーを用いた場合に問題となるような、重合体の熱収縮率の違いなどによる層間剥離やクラック、ピンホールなどを起こし難い。
また、塗膜の最表面に官能基を含まないフッ素樹脂を用いて離型層を形成しても、優れた耐熱性、耐薬品性、非粘着性、及び低摩擦性をより効果的に発揮することができる。
なお、フッ素樹脂系プライマーの層厚は0.01〜5μmであることが好ましい。この範囲を逸脱していると、接着強度が低下したり、プライマー自身にクラックや凝集破壊が起き、所望の性能が得られない場合がある。
If the above fluororesin-based primer is used, even when used at high temperatures, for example, when using a primer made of another resin component, delamination or cracks due to differences in the thermal contraction rate of the polymer, etc. , Hard to cause pinholes.
In addition, even if the release layer is formed using a fluororesin that does not contain a functional group on the outermost surface of the coating film, it exhibits excellent heat resistance, chemical resistance, non-adhesiveness, and low friction properties more effectively. can do.
In addition, it is preferable that the layer thickness of a fluororesin type primer is 0.01-5 micrometers. If it deviates from this range, the adhesive strength may decrease, or cracks and cohesive failure may occur in the primer itself, and the desired performance may not be obtained.

また、プライマー層における有機磁性体の添加量は、フッ素樹脂系プライマー分散液100重量部に対して、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重量部である。有機磁性体の添加量が0.01重量部未満では所望の耐熱性が得られず、接着強度が低下したり、耐熱合成ゴムの劣化によってゴム破壊する場合がある。一方、10重量部を越えるとプライマー層の成膜性が劣り、プライマー層にクラックや凝集破壊が生じる場合がある。   Moreover, the addition amount of the organic magnetic substance in the primer layer is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluororesin primer dispersion. If the addition amount of the organic magnetic material is less than 0.01 parts by weight, desired heat resistance may not be obtained, and the adhesive strength may be reduced or the rubber may be destroyed due to deterioration of the heat resistant synthetic rubber. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by weight, the primer layer may have poor film formability, and cracks and cohesive failure may occur in the primer layer.

前述のように、電磁誘導加熱方式の定着装置の定着部材として用いる場合には、有機磁性体のスピン濃度が、1×1017/g以上であり、更に好ましくは1×1018/g以上であることが好ましい。このようなスピン濃度であれば、特に本発明に記載のような電磁誘導による加熱方式に用いられる場合の定着ベルトにおいて磁束集中を図るのに有効となる。
なお、上記スピン濃度は、磁束集中に着目した場合のものであり、このスピン濃度範囲以外でも耐熱性ゴムの熱劣化防止には有効であるので、このスピン濃度に限定されるものではない。従って、本発明記載のような電磁誘導方式の定着ベルトの場合であっても、上記スピン濃度範囲以外の有機磁性体を、耐熱性ゴムの熱劣化防止を目的としたプライマー添加材料として使用しても何ら差し支えない。
As described above, when used as a fixing member of an electromagnetic induction heating type fixing device, the spin concentration of the organic magnetic material is 1 × 10 17 / g or more, more preferably 1 × 10 18 / g or more. Preferably there is. Such a spin concentration is particularly effective in concentrating the magnetic flux in the fixing belt when used in a heating method using electromagnetic induction as described in the present invention.
Note that the spin concentration is not limited to the spin concentration because the spin concentration is focused on magnetic flux concentration and is effective for preventing thermal deterioration of the heat-resistant rubber outside this spin concentration range. Therefore, even in the case of an electromagnetic induction type fixing belt as described in the present invention, an organic magnetic material outside the above spin concentration range is used as a primer additive material for the purpose of preventing thermal deterioration of the heat resistant rubber. There is no problem.

更に、本発明における有機磁性体の他に、必要に応じて無機磁性体を含有していても何ら問題なく、磁束集中を図る場合にはより効果的である。この場合、併用される無機磁性体としては、フェロ磁性あるいはフェリ磁性を示す強磁性体が挙げられる。
フェロ磁性体としては、Fe、Ni、Co及びその合金、CrO2等の酸化物が、フェリ磁性体としては、スピネル型フェライト(MnFe24、Fe34、γ−Fe23、NiZnFe48、ZnFe24等)、ガーネット(Y3Fe612等)等が、それぞれ挙げられる。
なお、前記プライマー分散液への添加方法としては、超音波やホモジナイザー等、一般的な方法で分散させることができる。
Furthermore, in addition to the organic magnetic material in the present invention, an inorganic magnetic material may be contained as necessary, and there is no problem, and it is more effective in concentrating the magnetic flux. In this case, examples of the inorganic magnetic material used in combination include a ferromagnetic material exhibiting ferromagnetism or ferrimagnetism.
Ferromagnetic materials include Fe, Ni, Co and alloys thereof, oxides such as CrO 2 , and ferrimagnetic materials include spinel ferrites (MnFe 2 O 4 , Fe 3 O 4 , γ-Fe 2 O 3 , NiZnFe 4 O 8 , ZnFe 2 O 4 and the like), garnet (Y 3 Fe 6 O 12 and the like), and the like.
In addition, as an addition method to the said primer dispersion liquid, it can disperse | distribute by general methods, such as an ultrasonic wave and a homogenizer.

前記弾性層A2またはB2を構成する耐熱性ゴムとしては、好ましくは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フロロシリコーンゴム等の耐熱性合成ゴムであるが、耐熱性ゴム(いわゆる耐熱性弾性体)であれば特にこれらに限定されるものではない。また特に、弾性層A2またはB2を構成する耐熱性合成ゴムがシリコーンゴム、フッ素ゴム、フロロシリコーンゴムなどの耐熱性合成ゴムであると、定着時の温度(〜200℃)において耐熱性を有しているので、定着部材の表面の柔軟性が表層にそのまま反映され、安定して良好な定着画像品質が得られる。   The heat-resistant rubber constituting the elastic layer A2 or B2 is preferably a heat-resistant synthetic rubber such as silicone rubber, fluorine rubber, or fluorosilicone rubber, but any heat-resistant rubber (so-called heat-resistant elastic body) can be used. In particular, it is not limited to these. In particular, when the heat-resistant synthetic rubber constituting the elastic layer A2 or B2 is a heat-resistant synthetic rubber such as silicone rubber, fluorine rubber, or fluorosilicone rubber, it has heat resistance at the fixing temperature (˜200 ° C.). Therefore, the flexibility of the surface of the fixing member is directly reflected on the surface layer, and a good fixed image quality can be obtained stably.

また、前記離型層A4またはB4を構成するフッ素系樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン−ポリエチレンフルオロビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、及びポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などから選ばれるフッ素系樹脂、またはそれらのフッ素樹脂の混合物、またはそれらのフッ素樹脂を耐熱性の樹脂に分散させたものが挙げられるが、フッ素系樹脂であれば特にこれらに限定されるものではない。離型層A4またはB4がフッ素系樹脂で構成されることでトナーのオイルレス離型性が発現することになる。なお、本発明における離型層A4またはB4の膜厚が厚いと光沢ムラが発生し易くなるので層構成に応じて適宜厚さを設定することが好ましい。   Examples of the fluorine-based resin constituting the release layer A4 or B4 include tetrafluoroethylene-polyethylenefluorovinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and poly Examples of the fluororesin selected from tetrafluoroethylene (PTFE), a mixture of these fluororesins, and those obtained by dispersing these fluororesins in a heat-resistant resin include these. It is not limited to. When the release layer A4 or B4 is made of a fluorine-based resin, the oil-less release property of the toner is expressed. In addition, if the release layer A4 or B4 in the present invention is thick, uneven glossiness is likely to occur. Therefore, it is preferable to set the thickness appropriately according to the layer configuration.

前記加熱定着部材Aにおける基体A1は、好ましくは、アルミニウム、ステンレススチール、真鍮等の金属材料で構成されるローラである。
また、前記加熱定着部材Bにおける基体B1は、ステンレススチール、ニッケル等の金属材料で構成される無端ベルト、ポリイミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂材料で構成される無端ベルト、あるいは、これらの積層無端ベルトである。
なお、定着部材がローラ形状、ベルト形状(無端ベルト)であるものについて記載したが、目的、用途に応じて上記材料から構成される(積層構成も含む)シート形状であるものを用いても構わない。
The base A1 in the heat fixing member A is preferably a roller made of a metal material such as aluminum, stainless steel, or brass.
Further, the base B1 in the heat fixing member B is an endless belt made of a metal material such as stainless steel or nickel, an endless belt made of a heat resistant resin material such as polyimide, polyamideimide, or fluorine resin, or these This is a laminated endless belt.
Although the fixing member has a roller shape and a belt shape (endless belt), the fixing member may have a sheet shape (including a laminated structure) made of the above materials according to the purpose and application. Absent.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
先ず、実施例と比較例において用いる有機磁性体、及びフッ素系樹脂含有プライマーを以下により合成した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by these Examples.
First, organic magnetic materials and fluorine resin-containing primers used in Examples and Comparative Examples were synthesized as follows.

〔合成例1〕
有機磁性体の合成(I)(高スピン有機分子系磁性体:COPNA樹脂系材料)
ピレン20.2gとベンズアルデヒド10.6gを充分撹拌混合した後、p−トルエンスルホン酸5重量%を加えて、アルゴン気流中、撹拌しながら160℃、共沸脱水により1時間加熱した。得られた固体をクロロホルムに溶解し、メタノールに再沈精製し、トリアリールメタン構造を有する化合物(I)を28.9g(収率93.9%)得た。
[Synthesis Example 1]
Synthesis of organic magnetic materials (I) (High-spin organic molecular magnetic materials: COPNA resin-based materials)
After 20.2 g of pyrene and 10.6 g of benzaldehyde were sufficiently stirred and mixed, 5% by weight of p-toluenesulfonic acid was added, and the mixture was heated for 1 hour by azeotropic dehydration while stirring in an argon stream. The obtained solid was dissolved in chloroform and purified by reprecipitation in methanol to obtain 28.9 g (yield 93.9%) of compound (I) having a triarylmethane structure.

次に、この化合物の光酸化処理を行なうため、クロロホルム/四塩化炭素=1/1(Vol/Vol)混合溶媒600mlに化合物(I)を200mg溶解し、高圧水銀灯(ウシオ電機社製 UM−102)を用いて、5時間照射した。光照射後、試料溶液をメタノールにて再沈精製し、脱水素生成物を192mg(収率96.0%)得た。   Next, in order to carry out the photo-oxidation treatment of this compound, 200 mg of compound (I) was dissolved in 600 ml of chloroform / carbon tetrachloride = 1/1 (Vol / Vol) mixed solvent, and a high-pressure mercury lamp (UM-102 manufactured by Ushio Electric Co., Ltd.). ) For 5 hours. After light irradiation, the sample solution was purified by reprecipitation with methanol to obtain 192 mg (yield 96.0%) of a dehydrogenated product.

この脱水素生成物を、シャーレに水を張り、その下に永久磁石を置いた水面凝集法にて評価したところ、即座に磁束密度の高いところに集まり、更にこの脱水素生成物をESRスペクトル(日本電子社製 JEOL−JES−TE300)測定したところ、低磁場側に非常に巾広いブロードな吸収が見られ、磁性体であることが確認された。更に、スピン濃度を求めたところ、1.0×1018スピン/gであった。 When this dehydrogenated product was evaluated by a water surface agglomeration method in which a petri dish was filled with water and a permanent magnet was placed under the petri dish, it immediately gathered at a place where the magnetic flux density was high. JEOL-JES-TE300 (manufactured by JEOL Ltd.) was measured. As a result, very broad and broad absorption was observed on the low magnetic field side, and it was confirmed to be a magnetic substance. Further, the spin concentration was determined to be 1.0 × 10 18 spin / g.

〔合成例2〕
有機磁性体の合成(II)(有機金属錯体系磁性体:フェロセンポリマー系材料[フェロセン−ケイ皮アルデヒド縮合ポリマー])
フェロセン200gとケイ皮アルデヒド80gと無水塩化第2鉄25.8gとジメチルホルムアミド150mlを混合し、窒素気流下で撹拌しつつ140℃に加熱した。次に、キシレン375mlに溶解したケイ皮アルデヒド100gを1時間かけて滴下した。キシレンとの反応により生成した水は、共沸により系外に溜出した。更に150℃まで昇温し、2時間反応させた。反応終了後、室置まで放冷し、生じた樹脂を濾別精製した。褐色樹脂281g(収率86.5%)を得た。
[Synthesis Example 2]
Synthesis of organic magnets (II) (organometallic complex magnets: ferrocene polymer materials [ferrocene-cinnamic aldehyde condensation polymer])
200 g of ferrocene, 80 g of cinnamic aldehyde, 25.8 g of anhydrous ferric chloride and 150 ml of dimethylformamide were mixed and heated to 140 ° C. with stirring under a nitrogen stream. Next, 100 g of cinnamaldehyde dissolved in 375 ml of xylene was added dropwise over 1 hour. The water produced by the reaction with xylene distilled out of the system by azeotropy. Further, the temperature was raised to 150 ° C. and reacted for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was allowed to cool to the chamber and the resulting resin was purified by filtration. As a result, 281 g (yield: 86.5%) of a brown resin was obtained.

このフェロセンポリマー10gと2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン12.6gをジメチルホルムアミド1500mlに充分に溶解し、アルゴン気流下、12時間、加熱還流を行なった。その後、試料溶液をメタノールにて再沈精製し、磁性体7.3g(収率73%)を得た。
この樹脂について、VSM(振動式試料磁力計)を用いて磁化特性を測定したところ、Is(飽和磁化)=0.09emu/g、Hc(保持力)=200Oeが得られた。 ESRにより求めたスピン濃度は3.0×1018/gであった。
10 g of this ferrocene polymer and 12.6 g of 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzoquinone were sufficiently dissolved in 1500 ml of dimethylformamide, and heated under reflux for 12 hours under an argon stream. Thereafter, the sample solution was purified by reprecipitation with methanol to obtain 7.3 g of magnetic substance (yield 73%).
When the magnetization characteristics of this resin were measured using a VSM (vibrating sample magnetometer), Is (saturated magnetization) = 0.09 emu / g and Hc (retention force) = 200 Oe were obtained. The spin concentration determined by ESR was 3.0 × 10 18 / g.

〔合成例3〕
有機磁性体の合成(III)(有機熱処理物系磁性体:熱処理インダントロン材料)
インダントロン(東京化成製)10gをガラスチューブアルゴン封入下、常圧で500℃にて加熱処理を所定時間行ない、インダントロンの加熱処理物を得た。VSM(振動式試料磁力計)を用いて磁化特性を測定したところ、Is(飽和磁化)=0.25emu/g、Hc(保持力)=60Oeが得られた。ESRにより求めたスピン濃度は2.5×1018/gであった。
[Synthesis Example 3]
Synthesis of organic magnetic materials (III) (organic heat-treated magnetic materials: heat-treated indantron materials)
10 g of Indantron (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) was subjected to a heat treatment at 500 ° C. at normal pressure for a predetermined time under a glass tube argon filled to obtain a heat-treated product of Indantron. When the magnetization characteristics were measured using a VSM (vibrating sample magnetometer), Is (saturation magnetization) = 0.25 emu / g and Hc (holding force) = 60 Oe were obtained. The spin concentration determined by ESR was 2.5 × 10 18 / g.

〔合成例4〕
プライマー分散液の合成(IV)(水性フッ素樹脂ディスパージョン)
攪拌機、バルブ、圧力ゲージ、温度計を備えた3リットルガラスライニング製オートクレーブに純水1500ml、パーフルオロオクタン酸アンモニウム9.0gを入れ、窒素ガスで充分置換した後、真空にし、エタンガス20mlを仕込んだ。次いで、ヒドロキシル基を有する含フッ素エチレン性単量体として、パーフルオロ−(1,1,9,9−テトラハイドロ−2,5−ビストリフルオロメチル−3,6−ジオキサ−8−ノネン−1−オール)3.8g、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)18gを窒素ガスを用いて圧入し、系内の温度を70℃に保った。攪拌を行いながらテトラフルオロエチレンガスを内圧が8.5kgf/cm2Gとなるように圧入した。次いで、過硫酸アンモニウム0.15gを水5.0gに溶かした溶液を窒素を用いて圧入して反応を開始した。
[Synthesis Example 4]
Synthesis of primer dispersion (IV) (aqueous fluororesin dispersion)
A 3 liter glass-lined autoclave equipped with a stirrer, valve, pressure gauge, and thermometer was charged with 1500 ml of pure water and 9.0 g of ammonium perfluorooctanoate, thoroughly replaced with nitrogen gas, evacuated, and charged with 20 ml of ethane gas. . Next, as a fluorine-containing ethylenic monomer having a hydroxyl group, perfluoro- (1,1,9,9-tetrahydro-2,5-bistrifluoromethyl-3,6-dioxa-8-nonene-1- All) 3.8 g and perfluoro (propyl vinyl ether) 18 g were injected using nitrogen gas, and the temperature in the system was kept at 70 ° C. While stirring, tetrafluoroethylene gas was injected so that the internal pressure was 8.5 kgf / cm 2 G. Next, a reaction in which 0.15 g of ammonium persulfate was dissolved in 5.0 g of water was injected with nitrogen to start the reaction.

重合反応の進行に伴って圧力が低下するので、7.5kgf/cm2Gまで低下した時点でテトラフルオロエチレンガスで8.5kgf/cm2Gまで再加圧し、降圧、昇圧を繰り返した。テトラフルオロエチレンの供給を続けながら、重合開始からテトラフルオロエチレンガスが約40g消費されるごとに、前記ヒドロキシル基を有する含フッ素エチレン性単量体1.9gを計3回(計5.7g)圧入して重合を継続し、重合開始よりテトラフルオロエチレンが約160g消費された時点で供給を止めオートクレーブを冷却し、未反応モノマーを放出し、青みがかった半透明の水性フッ素樹脂ディスパージョン1702gを得た。得られた水性フッ素樹脂ディスパージョン中のフッ素樹脂の固形分濃度は10.9重量%、動的光散乱法で測定した粒子径は70.7nmであった。 Since the pressure decreased with the progress of the polymerization reaction, when the pressure decreased to 7.5 kgf / cm 2 G, the pressure was increased again to 8.5 kgf / cm 2 G with tetrafluoroethylene gas, and the pressure reduction and pressure increase were repeated. Every time about 40 g of tetrafluoroethylene gas is consumed from the start of polymerization while continuing to supply tetrafluoroethylene, 1.9 g of the fluorine-containing ethylenic monomer having a hydroxyl group is totaled 3 times (total of 5.7 g). The polymerization was continued by press-fitting. When about 160 g of tetrafluoroethylene was consumed from the start of the polymerization, the supply was stopped and the autoclave was cooled to release the unreacted monomer to obtain 1702 g of a bluish translucent aqueous fluororesin dispersion. It was. The solid content concentration of the fluororesin in the obtained aqueous fluororesin dispersion was 10.9% by weight, and the particle diameter measured by the dynamic light scattering method was 70.7 nm.

更にこの水性フッ素樹脂ディスパージョンを界面活性剤により濃縮して、固形分濃度を15重量%とした。この水性フッ素樹脂ディスパージョン100重量部(固形分濃度15重量%)、界面活性剤を濃縮時に使用した量と併せ1.0重量部、増粘剤:メチルセルロース水溶液(メチルセルロース4.8重量%)4.0重量部を均一混合し、SUS網(300メッシュ)で濾過して、プライマー分散液とした。   Further, this aqueous fluororesin dispersion was concentrated with a surfactant to make the solid content concentration 15% by weight. 100 parts by weight of this aqueous fluororesin dispersion (solid concentration 15% by weight), 1.0 part by weight together with the amount of surfactant used during concentration, thickener: methylcellulose aqueous solution (methylcellulose 4.8% by weight) 4 0.0 part by weight was uniformly mixed and filtered through a SUS net (300 mesh) to obtain a primer dispersion.

(実施例1)
以下の工程を順次経て、実施例1の積層体を作製した。
〈a−1〉工程:40μm厚のシート状のステンレススチール(SUS)製基体上にプライマー(東レダウコーニングシリコーン社製、DY39−051)を塗布し乾燥してシリコーンプライマー層を形成した。
〈b−1〉工程:形成したシリコーンプライマー層の上に耐熱性シリコーン樹脂(東レダウコーニングシリコーン社製、DY35−2083)の溶液を塗布して300μmの塗布層を形成し、シリコーンゴムを120℃×15分間の1次加硫後、200℃×4時間の2次加硫を経て弾性層を形成した。
〈c−1〉工程:形成した弾性層の上に、合成例4で合成したプライマー分散液(水性フッ素樹脂ディスパージョン)に0.1重量部の合成例1で合成した高スピン有機分子系磁性体(COPNA樹脂系材料)を分散させたプライマーをスプレー塗装して厚さ2μmのプライマー層を形成した。
〈d−1〉工程:形成したプライマー層の上に、PFA(三井・デュポンフロロケミカル社製、PFA340−J)を20μmの膜厚になるように粉体塗布してフッ素樹脂塗布層を形成し、この塗布層を340℃で30分間焼成して離型層を形成した。
Example 1
The laminated body of Example 1 was produced through the following steps in sequence.
<A-1> Step: A primer (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., DY39-051) was applied on a 40 μm thick sheet-like stainless steel (SUS) substrate and dried to form a silicone primer layer.
<B-1> Step: A solution of heat-resistant silicone resin (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., DY35-2083) is applied on the formed silicone primer layer to form a 300 μm coating layer, and the silicone rubber is heated to 120 ° C. After the primary vulcanization for × 15 minutes, an elastic layer was formed through secondary vulcanization at 200 ° C. for 4 hours.
<C-1> Step: On the formed elastic layer, 0.1 part by weight of the high-spin organic molecular magnetism synthesized in Synthesis Example 1 in the primer dispersion (aqueous fluororesin dispersion) synthesized in Synthesis Example 4 The primer in which the body (COPNA resin-based material) was dispersed was spray-coated to form a primer layer having a thickness of 2 μm.
<D-1> Step: On the formed primer layer, PFA (Mitsui / Du Pont Fluoro Chemical Co., Ltd., PFA340-J) is powder-coated to a film thickness of 20 μm to form a fluororesin coating layer. The coating layer was baked at 340 ° C. for 30 minutes to form a release layer.

(実施例2)
実施例1の(c−1)工程において用いた、0.1重量部の高スピン有機分子系磁性体に替えて0.1重量部の合成例2で合成した有機金属錯体系磁性体(フェロセンポリマー系材料)を分散させたプライマーを用いた以外は、実施例1と同様の工程を順次経て実施例2の積層体を作製した。
(Example 2)
The organometallic complex-based magnetic material (ferrocene) synthesized in 0.1 part by weight of Synthesis Example 2 instead of 0.1 part by weight of the high-spin organic molecular magnetic material used in the step (c-1) of Example 1 A laminate of Example 2 was produced through the same steps as in Example 1 except that a primer in which a polymer material) was dispersed was used.

(実施例3)
実施例1の(c−1)工程において用いた、0.1重量部の高スピン有機分子系磁性体に替えて0.1重量部の合成例3で合成した有機熱処理物系磁性体(熱処理インダントロン材料)を分散させたプライマーを用いた以外は、実施例1と同様の工程を順次経て実施例3の積層体を作製した。
(Example 3)
Organic heat treated material-based magnetic material synthesized in 0.1 part by weight of Synthesis Example 3 (heat treatment) instead of 0.1 part by weight of the high-spin organic molecular magnetic material used in the step (c-1) of Example 1 A laminate of Example 3 was produced through the same steps as in Example 1 except that a primer in which the indanthrone material was dispersed was used.

(比較例1)
実施例1の(c−1)工程において用いた、0.1重量部の高スピン有機分子系磁性体を含まず、合成例4で合成したプライマー分散液(水性フッ素樹脂ディスパージョン)のみのプライマーを用いた以外は、実施例1と同様の工程を順次経て比較例1の積層体を作製した。
(Comparative Example 1)
Primer of only the primer dispersion (aqueous fluororesin dispersion) synthesized in Synthesis Example 4 without containing 0.1 part by weight of the high spin organic molecular magnetic material used in the step (c-1) of Example 1 The laminated body of the comparative example 1 was produced sequentially through the process similar to Example 1 except having used.

上記作製した実施例1〜実施例3、及び比較例1の積層体を用いて、次の条件で剥離試験を行い接着性の評価を行った。結果を下記表1に示す。
<剥離試験法>
試験巾10mm、引張り速度約50mm/minで、90度剥離試験を行った。剥離場所が弾性層とプライマー、あるいはゴム層とプライマーの間のものを×とし、ゴム層での破壊より強い接着強度が出たものを○として表1に示した。
Using the laminates of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 produced above, a peel test was performed under the following conditions to evaluate the adhesiveness. The results are shown in Table 1 below.
<Peel test method>
A 90-degree peel test was performed at a test width of 10 mm and a tensile speed of about 50 mm / min. Table 1 shows the peeling location where the elastic layer and the primer or between the rubber layer and the primer are marked with x, and the adhesive strength stronger than the breakage at the rubber layer is marked with ◯.

Figure 0004846353
Figure 0004846353

実施例1〜3の積層体における各層間の剥離強度は高く、ゴム層で破壊するほどの接着強度を示し、積層体形成工程での焼成による劣化は認められなかった。
一方、比較例1については、プライマー層とゴム層間で剥離することが観察され、接着力不足であることが認められた。このことから、積層体形成工程での焼成によりゴム層が硬化劣化し、非常に硬くなったため層界面間で剥がれたものと考えられる。
The peel strength between the layers in the laminates of Examples 1 to 3 was high, and the adhesive strength was such that it was broken by the rubber layer. No deterioration due to firing in the laminate formation process was observed.
On the other hand, it was observed that Comparative Example 1 was peeled between the primer layer and the rubber layer, and it was recognized that the adhesive strength was insufficient. From this, it is considered that the rubber layer was hardened and deteriorated by firing in the laminated body forming step and became very hard, and thus peeled off between the layer interfaces.

(実施例4)
以下の工程を順次経て、実施例4の定着ローラを作製した。
〈a−2〉工程:直径40mmのアルミニウムで構成される芯金上にプライマー(東レダウコーニングシリコーン社製、DY39−051)を塗布し乾燥してシリコーンプライマー層を形成した。
〈b−2〉工程:形成したシリコーンプライマー層の上に耐熱性シリコーン樹脂(東レダウコーニングシリコーン社製、DY35−2083)溶液を250μmの塗布層を形成し、シリコーンゴムを120℃×15分間の1次加硫後、200℃×4時間の2次加硫を経て弾性層を形成した。
〈c−2〉工程:形成した弾性層の上に、合成例4で合成したプライマー分散液(水性フッ素樹脂ディスパージョン)に0.1重量部の合成例2で合成した有機金属錯体系磁性体(フェロセンポリマー系材料)を分散させたプライマーをスプレー塗装して厚さ2μmのプライマー層を形成した。
〈d−2〉工程:形成したプライマー層の上に、プライマー層の上にPFA分散液(三井・デュポンフロロケミカル社製、PFA945HP−Plus)をスプレー塗装して30μm厚の塗布層を形成し、この塗布層を340℃で30分間焼成して離型層を形成した。
Example 4
The fixing roller of Example 4 was manufactured through the following steps.
<A-2> Step: A primer (Toray Dow Corning Silicone Co., DY39-051) was applied onto a cored bar made of aluminum having a diameter of 40 mm and dried to form a silicone primer layer.
<B-2> Step: On the formed silicone primer layer, a 250 μm coating layer of a heat-resistant silicone resin (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., DY35-2083) solution is formed, and the silicone rubber is heated at 120 ° C. for 15 minutes. After the primary vulcanization, an elastic layer was formed through secondary vulcanization at 200 ° C. for 4 hours.
<C-2> Step: Organometallic complex-based magnetic material synthesized in Synthesis Example 2 in 0.1 part by weight on the primer dispersion (aqueous fluororesin dispersion) synthesized in Synthesis Example 4 on the formed elastic layer A primer in which (ferrocene polymer material) was dispersed was spray-coated to form a primer layer having a thickness of 2 μm.
<D-2> Step: On the formed primer layer, a PFA dispersion (manufactured by Mitsui DuPont Fluoro Chemical Co., PFA945HP-Plus) is spray-coated on the primer layer to form a coating layer having a thickness of 30 μm. This coating layer was baked at 340 ° C. for 30 minutes to form a release layer.

(実施例5)
実施例4の(c−2)工程において用いた、0.1重量部の合成例2で合成した有機金属錯体系磁性体(フェロセンポリマー系材料)に替えて0.1重量部の合成例3で合成した有機熱処理物系磁性体(熱処理インダントロン材料)を分散させたプライマーを用いた以外は、実施例4と同様の工程を順次経て実施例5の定着ローラを作製した。
(Example 5)
Instead of the organometallic complex-based magnetic material (ferrocene polymer material) synthesized in Synthesis Example 2 of 0.1 part by weight used in the step (c-2) of Example 4, Synthesis Example 3 of 0.1 part by weight The fixing roller of Example 5 was manufactured through the same steps as in Example 4 except that the primer in which the organic heat-treated magnetic material (heat-treated indantron material) synthesized in (1) was dispersed was used.

(比較例2)
実施例4の(c−2)工程において用いた、0.1重量部の有機金属錯体系磁性体(フェロセンポリマー系材料)を含まず、合成例4で合成したプライマー分散液(水性フッ素樹脂ディスパージョン)のみのプライマーを用いた以外は、実施例4と同様の工程を順次経て比較例2の定着ローラを作製した。
(Comparative Example 2)
The primer dispersion (aqueous fluororesin disperse) synthesized in Synthesis Example 4 without containing 0.1 part by weight of the organometallic complex magnetic material (ferrocene polymer material) used in the step (c-2) of Example 4 The fixing roller of Comparative Example 2 was produced through the same steps as in Example 4 except that only the primer John) was used.

(実施例6)
以下の工程を順次経て、実施例6の定着ベルトを作製した。
〈a−3〉工程:直径60mm、幅400mm、厚さ0.1mmのポリイミド樹脂製シームレスベルトの表面にシリコーンゴム用プライマー(東レダウコーニング社製、DY39−067)をスプレー塗装して厚さ1μmのシリコーンプライマー層を形成した。
〈b−3〉工程:このシリコーンプライマー層の上に耐熱性シリコーンゴム(東レダウコーニング社製、DY35−2083)のトルエン溶液をスプレー塗装して200μmの塗布層を形成し、シリコーンゴムを120℃×15分間の1次加硫後、200℃×4時間の2次加硫を経て弾性層を形成した。
〈c−3〉工程:形成した弾性層の上に、合成例4で合成したプライマー分散液(水性フッ素樹脂ディスパージョン)に0.1重量部の合成例2で合成した有機金属錯体系磁性体(フェロセンポリマー系材料)を分散させたプライマーをスプレー塗装して厚さ2μmのプライマー層を形成した。
〈d−3〉このフッ素系樹脂含有プライマー層の上にPFA分散液(三井・デュポンフロロケミカル社製、PFA945HP−Plus)をスプレー塗装して30μm厚の塗布層を形成し、この塗布層を340℃で30分間焼成して離型層を形成した。
(Example 6)
The fixing belt of Example 6 was manufactured through the following steps.
<A-3> Process: Primer for silicone rubber (DY39-067, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.) is spray-coated on the surface of a polyimide resin seamless belt having a diameter of 60 mm, a width of 400 mm, and a thickness of 0.1 mm. A silicone primer layer was formed.
<B-3> Step: A 200 μm coating layer is formed on this silicone primer layer by spray-coating a toluene solution of heat-resistant silicone rubber (Toray Dow Corning, DY35-2083). After the primary vulcanization for × 15 minutes, an elastic layer was formed through secondary vulcanization at 200 ° C. for 4 hours.
<C-3> Step: Organometallic complex-based magnetic material synthesized in 0.1 part by weight of the primer dispersion (aqueous fluororesin dispersion) synthesized in Synthesis Example 4 on the formed elastic layer A primer in which (ferrocene polymer material) was dispersed was spray-coated to form a primer layer having a thickness of 2 μm.
<D-3> On this fluororesin-containing primer layer, a PFA dispersion (PFA945HP-Plus, manufactured by Mitsui DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd.) is spray-coated to form a coating layer having a thickness of 30 μm. A release layer was formed by baking at a temperature of 30 ° C. for 30 minutes.

(実施例7)
実施例6の(c−3)工程において用いた、0.1重量部の合成例2で合成した有機金属錯体系磁性体(フェロセンポリマー系材料)に替えて0.1重量部の合成例3で合成した有機熱処理物系磁性体(熱処理インダントロン材料)を分散させたプライマーを用いた以外は、実施例6と同様の工程を順次経て実施例7の定着ベルトを作製した。
(Example 7)
Instead of the organometallic complex-based magnetic material (ferrocene polymer material) synthesized in 0.1 part by weight of synthesis example 2 used in step (c-3) of Example 6, 0.1 part by weight of synthesis example 3 A fixing belt of Example 7 was manufactured through the same steps as in Example 6 except that the primer in which the organic heat-treated magnetic material (heat-treated indantron material) synthesized in Step 1 was dispersed was used.

(比較例3)
実施例6の(c−3)工程において用いた、0.1重量部の有機金属錯体系磁性体(フェロセンポリマー系材料)を含まず、合成例4で合成したプライマー分散液(水性フッ素樹脂ディスパージョン)のみのプライマーを用いた以外は、実施例6と同様の工程を順次経て比較例3の定着ベルトを作製した。
(Comparative Example 3)
The primer dispersion (aqueous fluororesin disperse) synthesized in Synthesis Example 4 without containing 0.1 part by weight of the organometallic complex magnetic material (ferrocene polymer material) used in the step (c-3) of Example 6 The fixing belt of Comparative Example 3 was produced through the same steps as in Example 6 except that only the primer John) was used.

なお、実施例及び比較例の他のPFA系フッ素樹脂としては、PFA940HP−puls(三井・デュポンフロロケミカル社製)、PFA440HP−J(三井・デュポンフロロケミカル社製)、PFA441HP−J(三井・デュポンフロロケミカル社製)、PFA940HP−puls(三井・デュポンフロロケミカル社製)、PFA950HP−puls(三井・デュポンフロロケミカル社製)等も用いることができる。   Examples of other PFA fluororesins in Examples and Comparative Examples include PFA940HP-puls (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co.), PFA440HP-J (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd.), PFA441HP-J (Mitsui DuPont). Fluorochemical Co., Ltd.), PFA940HP-puls (Mitsui / DuPont Fluorochemical Co.), PFA950HP-puls (Mitsui / DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) and the like can also be used.

上記作製した実施例4〜7、及び比較例2、3で作製した定着部材(定着ローラ及び定着ベルト)について次の評価を行った。
「部材作製後の外観」を目視により観察した。次いで、それぞれの定着部材を用いて複写を行い、複写枚数が「1枚」、「10万枚」及び「20万枚」に達した時点での「画質(ベタ地)」を観察し、定着部材(定着ローラ及び定着ベルト)の表面における「複写後の外観」について異常の有無を目視により確認し、下記評価基準により評価した。評価結果を下記表2に示す。
The following evaluation was performed on the fixing members (fixing roller and fixing belt) manufactured in Examples 4 to 7 and Comparative Examples 2 and 3 prepared above.
“Appearance after member fabrication” was visually observed. Next, copying is performed using each fixing member, and when the number of copies reaches “1”, “100,000” and “200,000”, the “image quality (solid)” is observed and fixed. The “appearance after copying” on the surface of the member (fixing roller and fixing belt) was visually checked for the presence or absence of an abnormality, and evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 2 below.

<目視観察による評価基準>
○:実用上、問題とならないレベル
△:若干の異変や劣化が認められるレベル
×:著しい異変や劣化が認められるレベル
ここでいう画質の劣化とは、ゆず肌や光沢ムラのことを意味する。これは定着部材の弾性層が劣化することで、部材表面の平滑性が失われ、あるいは定着時の圧力が不均一になったことに起因するものである。
<Evaluation criteria by visual observation>
○: Level that does not cause a problem in practical use Δ: Level at which slight anomaly or deterioration is recognized ×: Level at which anomalous anomaly or deterioration is recognized The term “deterioration of image quality” here means yuzu skin or uneven gloss. This is due to the deterioration of the elastic layer of the fixing member, thereby losing the smoothness of the surface of the member or the non-uniform pressure during fixing.

Figure 0004846353
Figure 0004846353

実施例4〜7については、定着部材作製後(1枚)、10万枚、及び20万枚の複写を終えても、画質及び定着ベルトに特に異常は見られなかった。一方、比較例2、3については、10万枚の複写を終えた時点で定着ベルト表面に多少のクラック、及び弾性層の硬化劣化による画質の劣化が見られたが、部品は破損していなかったので評価を継続した。しかし、20万枚の複写を終えた時点では画質が著しく劣化し、定着ベルトを観察するとクラックが発生・成長しており、定着部材として満足に機能しないレベルまで劣化・破損していた。なお、クラックが発生した場合には、クラックが発生した部分にトナーが残留するので、画像汚れや表面不均一による画像定着不良などの不具合が発生することとなる。   In Examples 4 to 7, there was no particular abnormality in the image quality and the fixing belt even after copying of 100,000 sheets and 200,000 sheets after the preparation of the fixing member (one sheet). On the other hand, in Comparative Examples 2 and 3, when the copying of 100,000 sheets was completed, some cracks were observed on the surface of the fixing belt and the image quality was deteriorated due to the hardening deterioration of the elastic layer, but the parts were not damaged. The evaluation was continued. However, when 200,000 copies were completed, the image quality was remarkably deteriorated, and when the fixing belt was observed, cracks were generated and grew, and the image was deteriorated and broken to a level that did not function satisfactorily as a fixing member. In the case where a crack occurs, toner remains in the cracked portion, so that problems such as image fouling and defective image fixing due to surface unevenness may occur.

(実施例8)
本発明の積層体からなる定着部材を備えた定着装置を組み込んで画像形成装置を構成した。
図5は、本発明における定着装置を組み込んだ画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
図中1は像担持体、2は帯電手段、3はレーザ書き込みユニット、4は現像装置、5は転写ローラ、6はクリーニング装置である。また図中7は給紙部、8は給紙ローラ、9はレジストローラ対、10は定着装置、11は排紙部、12は画像形成装置本体を示す。なお、定着装置10の定着ベルトは、例えば、実施例6、7のようなベルト構成からできている。
像担持体1は、図示しない駆動手段により図中矢印方向に回転駆動され、帯電手段2によりその表面を一様に帯電させ、ついでレーザ書き込みユニット3からの露光により表面に潜像を形成する。この潜像は、現像装置4によって可視像化し、給紙部7から給紙ローラ8やレジストローラ対9等を介して供給する紙等の転写体Pに転写ローラ5によってトナー像を転写する。トナー像転写後に像担持体1表面上に残留するトナーはクリーニング装置6によって除去する。 画像を転写された転写体Pは、定着装置10へ導入し、加熱、加圧によってトナー像を転写体Pに定着させ、その後排紙部11へと排紙する。
上記構成の画像形成装置を用いて複写した結果、オイルレスでも画像汚れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の発生のない高品質の画像が形成された。なお、本発明の画像形成装置は図5に示す構成に限定されない。
(Example 8)
An image forming apparatus was configured by incorporating a fixing device including a fixing member made of the laminate of the present invention.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus incorporating the fixing device according to the present invention.
In the figure, 1 is an image carrier, 2 is a charging means, 3 is a laser writing unit, 4 is a developing device, 5 is a transfer roller, and 6 is a cleaning device. In the figure, reference numeral 7 denotes a paper feed unit, 8 denotes a paper feed roller, 9 denotes a registration roller pair, 10 denotes a fixing device, 11 denotes a paper discharge unit, and 12 denotes an image forming apparatus main body. The fixing belt of the fixing device 10 has a belt configuration as in Examples 6 and 7, for example.
The image carrier 1 is rotationally driven in the direction of the arrow in the figure by a driving means (not shown), and the surface thereof is uniformly charged by the charging means 2, and then a latent image is formed on the surface by exposure from the laser writing unit 3. The latent image is visualized by the developing device 4, and the toner image is transferred by the transfer roller 5 to a transfer body P such as paper supplied from the paper supply unit 7 via the paper supply roller 8 and the registration roller pair 9. . The toner remaining on the surface of the image carrier 1 after the transfer of the toner image is removed by the cleaning device 6. The transfer body P to which the image has been transferred is introduced into the fixing device 10, the toner image is fixed to the transfer body P by heating and pressurization, and then discharged to the paper discharge unit 11.
As a result of copying using the image forming apparatus having the above-described configuration, a high-quality image having no image smear, image unevenness, gloss unevenness, image fixing failure, or the like was formed even without oil. The image forming apparatus of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG.

(実施例9)
本発明の積層体からなる定着部材を配備して電磁誘導加熱方式の定着装置を構成した。
図6は、本発明における電磁誘導加熱方式の定着装置の一構成例(A)と、定着ベルトの拡大断面(B)を示す概略図である。
この定着装置は、誘導加熱手段20の電磁誘導により加熱される加熱ローラ21と、加熱ローラ21と軸線が平行となるように配置され定着ローラ22と、加熱ローラ21と定着ローラ22とに掛け回した無端状の本発明の積層体からなる定着部材(定着ベルト)23と、定着ベルト23を介して定着ローラ22に圧接して回転する加圧ローラ24とから構成されている。
Example 9
The fixing member made of the laminate of the present invention was arranged to constitute an electromagnetic induction heating type fixing device.
FIG. 6 is a schematic view showing a configuration example (A) of an electromagnetic induction heating type fixing device according to the present invention and an enlarged cross section (B) of the fixing belt.
The fixing device includes a heating roller 21 that is heated by electromagnetic induction of the induction heating unit 20, a heating roller 21 that is arranged so that its axis is parallel to the fixing roller 22, and the heating roller 21 and the fixing roller 22. The fixing member (fixing belt) 23 formed of the endless laminate of the present invention, and the pressure roller 24 that rotates in pressure contact with the fixing roller 22 via the fixing belt 23.

誘導加熱手段20は、電磁誘導により加熱ローラ21を加熱するもので、磁界発生手段である励磁コイル25と、励磁コイル25を巻いたコイルガイド板26と、励磁コイル25の外側に配したフェライト等の強磁性体からなる半円筒形状の励磁コイルコア27と、励磁コイルコア27を固定支持する励磁コイルコア支持部材28とから構成してある。なお、励磁コイル25は、図示を省略した駆動用電源に接続してある。   The induction heating means 20 heats the heating roller 21 by electromagnetic induction, and includes an excitation coil 25 that is a magnetic field generation means, a coil guide plate 26 around which the excitation coil 25 is wound, a ferrite disposed outside the excitation coil 25, and the like. This is composed of a semi-cylindrical excitation coil core 27 made of a ferromagnetic material and an excitation coil core support member 28 for fixing and supporting the excitation coil core 27. The exciting coil 25 is connected to a driving power source (not shown).

コイルガイド板26は加熱ローラ21の外周面に近接配置した半円筒形状をしており、励磁コイル25は、図7(図6の定着装置における誘導加熱手段の構成を示す概略断面図(要部断面図(A)、要部側面図(B)、要部拡大断面図(C))に示すように一本の励磁コイル線材をコイルガイド板26に沿って加熱ローラ21の軸方向に交互に巻き付けたものであり、図7(C)に示すように、コイルの軸と垂直方向に磁場Eを発生させ、加熱ローラ21を電磁誘導により加熱する。この加熱ローラ21は、例えばセラミック等の断熱性を有する材料や、スーパー・エンジニアリング・プラスティックにフェノール樹脂やガラス等のバルーン(中空体)を分散混合した断熱材等や、シリカ製の低熱伝導性の材料等からなる中空円筒状の非発熱体30と、その外周面(定着ベルト23への接触面)側に設けた発熱材料層31からなる。   The coil guide plate 26 has a semi-cylindrical shape arranged close to the outer peripheral surface of the heating roller 21, and the excitation coil 25 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the induction heating means in the fixing device of FIG. As shown in the cross-sectional view (A), the main part side view (B), and the main part enlarged cross-sectional view (C)), an exciting coil wire is alternately arranged along the coil guide plate 26 in the axial direction of the heating roller 21. 7C, a magnetic field E is generated in a direction perpendicular to the axis of the coil, and the heating roller 21 is heated by electromagnetic induction, as shown in FIG. Hollow cylindrical non-heat-generating materials made of heat-resistant materials, heat insulating materials in which balloons (hollow bodies) such as phenolic resin and glass are dispersed and mixed in super engineering plastics, silica, and other materials with low thermal conductivity 30, made of heat generating material layer 31 provided on the side (the contact surface of the fixing belt 23) the outer peripheral surface thereof.

中空筒状の非発熱体30は、加熱ローラ21としての支持体を兼ねるので、肉厚を例えば0.3mmあるいは0.4mm等のように支持体としての所要の剛性を有する構成とする。一方、発熱材料層31はSUS430やニッケル等の発熱材料を蒸着等により1〜10μm程度の厚さで層状に非発熱体30上に形成して構成する。   Since the hollow cylindrical non-heating element 30 also serves as a support as the heating roller 21, the hollow cylindrical non-heating element 30 has a required rigidity as a support, such as 0.3 mm or 0.4 mm. On the other hand, the heat-generating material layer 31 is formed by forming a heat-generating material such as SUS430 or nickel on the non-heat generating body 30 in a thickness of about 1 to 10 μm by vapor deposition or the like.

図6において、定着ローラ22は、例えば、ステンレススチール等の金属製の芯金を、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状または発泡状にして被覆して構成する。加圧ローラ24は、例えば、銅やアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金の表面に耐熱性でかつトナー離型性の高い弾性部材を設けて構成する。定着ローラ22と加圧ローラ24は、定着ベルト23を介して圧接し、転写体Pとその上のトナーTを加熱、加圧により定着させる。   In FIG. 6, the fixing roller 22 is formed by coating a metal core such as stainless steel with a heat-resistant silicone rubber in a solid or foamed form. For example, the pressure roller 24 is configured by providing an elastic member having heat resistance and high toner releasability on the surface of a cored bar made of a metal cylindrical member having high thermal conductivity such as copper or aluminum. The fixing roller 22 and the pressure roller 24 are pressed against each other via the fixing belt 23, and the transfer body P and the toner T thereon are fixed by heating and pressing.

図6(B)の要部拡大概略図(図6(A)の23の構造を示す拡大断面部分図)に示した定着ベルト23は、熱伝導性が良好でたわみなどの変形が生じにくいものであればよく、本発明においては定着ベルト23に電磁誘導による発熱性は不要であるので、前記実施例6及び7と同様の定着ベルトを用いることができる。
すなわち、定着ベルト23は、基体23a上に、耐熱性合成ゴムで構成される弾性層23b、プライマー層23c及び、フッ素系樹脂で構成される離型層23dを順次有している。そして、前記プライマー層23cは、有機磁性体を含有した構成となっており、励磁コイル25により発生する磁場Eが集中しやすい構成とし、発熱材料層31への磁束集中を可能とし、励磁コイル25と非発熱体30とのギャップから漏れ難くして加熱性を高めることを可能とした構成となっている。
The fixing belt 23 shown in the enlarged schematic view of the main part in FIG. 6B (partial enlarged sectional view showing the structure 23 in FIG. 6A) has good thermal conductivity and is not easily deformed such as deflection. In the present invention, the fixing belt 23 does not require heat generation due to electromagnetic induction, and the same fixing belt as in the sixth and seventh embodiments can be used.
That is, the fixing belt 23 sequentially has an elastic layer 23b made of a heat-resistant synthetic rubber, a primer layer 23c, and a release layer 23d made of a fluororesin on the base 23a. The primer layer 23c is configured to contain an organic magnetic material, and the magnetic field E generated by the excitation coil 25 is easily concentrated, so that the magnetic flux can be concentrated on the heat generating material layer 31, and the excitation coil 25 And the non-heat generating body 30 are less likely to leak from the gap, and the heatability can be improved.

なお、前記プライマー層23cに含有の有機磁性体はスピン濃度が少なくとも1×1017/g以上であり、このようなスピン濃度を有する有機磁性体は強磁性が発現する可能性が高い。従って、特に磁束集中を可能とするに有効な磁性材料となり、耐熱性向上と併せた相乗効果が現出する。 なお図中40は温度センサで定着ベルト23の内側に配置し、定着ベルト23の温度が検出できる構成としている。 The organic magnetic substance contained in the primer layer 23c has a spin concentration of at least 1 × 10 17 / g or more, and the organic magnetic substance having such a spin concentration is highly likely to exhibit ferromagnetism. Therefore, it becomes a magnetic material that is particularly effective for enabling concentration of magnetic flux, and a synergistic effect in combination with improved heat resistance appears. In the figure, reference numeral 40 denotes a temperature sensor arranged inside the fixing belt 23 so that the temperature of the fixing belt 23 can be detected.

このような構成で励磁コイル25に駆動電源から高周波交流電流を給電して磁場Eを発生させ、加熱ローラ21の発熱材料層31を電磁誘導により加熱する。定着ベルト23は、加熱ローラ21との接触により発熱材料層31からの熱伝導を受け、加熱ローラ21と定着ローラ22の回転によって発熱材料層31が連続的に全体に渡って加熱され、昇温する。この際、断熱性あるいは低熱伝導性の非発熱体30によって発熱材料層31の熱が中空内部へ伝わることがほぼ遮断され、効率よく定着ベルト23へと伝熱される。
上記構成の電磁誘導加熱方式の定着装置を配備した画像形成装置を用いて複写した結果、定着ベルトの層間剥離やクラックの発生、あるいは表面硬度の変化などがなく、初期特性の改善はもとより経時耐久性に優れ、画像ムラ、光沢ムラ、画像定着不良等の発生のない高品質の画像が形成された。なお、本発明の定着装置は図6及び7に示す構成に限定されない。
With such a configuration, the exciting coil 25 is fed with a high-frequency alternating current from a drive power source to generate a magnetic field E, and the heat generating material layer 31 of the heating roller 21 is heated by electromagnetic induction. The fixing belt 23 receives heat conduction from the heat generating material layer 31 by contact with the heating roller 21, and the heat generating material layer 31 is continuously heated over the whole by the rotation of the heating roller 21 and the fixing roller 22. To do. At this time, heat transfer from the heat-generating material layer 31 to the hollow interior is substantially blocked by the non-heat-generating body 30 having thermal insulation or low thermal conductivity, and is efficiently transferred to the fixing belt 23.
As a result of copying using an image forming apparatus equipped with an electromagnetic induction heating type fixing device having the above configuration, there is no delamination of the fixing belt, generation of cracks, change in surface hardness, etc., as well as improvement in initial characteristics and durability over time A high-quality image was formed that was excellent in image quality and free from image unevenness, gloss unevenness, image fixing failure, and the like. The fixing device of the present invention is not limited to the configuration shown in FIGS.

前述のように本発明の積層体を用いれば、第2の層(官能基を有するフッ素樹脂系プライマー層)に有機磁性体を含有しているので、何ら熱的な悪影響を与えずに第1の層(弾性層)を形成しつつ、第3の層(離型層)界面との接着性向上が図られるため、耐熱性、非粘着性、柔軟性に優れた定着部材を得ることができる。このような定着部材を画像装置に配備すれば、耐熱合成ゴムの劣化による弾性層のクラック発生に起因する画像汚れ、表面不均一による画像定着不良等の不具合の発生を防止することができる。また、電磁誘導加熱定着方式の非発熱定着ベルトとして用いれば、励磁コイルとのギャップからの影響を少なくし、磁束集中の効果を付与できるという効果も得られ、良好な発熱効果が得られる電磁誘導加熱定着装置及び画像形成装置を提供することができる。   As described above, when the laminate of the present invention is used, the second layer (the fluororesin-based primer layer having a functional group) contains the organic magnetic material, so that the first layer is not adversely affected. The adhesion member with the interface of the third layer (release layer) can be improved while forming the layer (elastic layer), so that a fixing member excellent in heat resistance, non-adhesiveness and flexibility can be obtained. . If such a fixing member is provided in the image apparatus, it is possible to prevent the occurrence of defects such as image contamination due to cracking of the elastic layer due to deterioration of the heat-resistant synthetic rubber and image fixing failure due to surface nonuniformity. In addition, when used as a non-heat-generating fixing belt of the electromagnetic induction heating and fixing system, the effect of reducing the influence from the gap with the exciting coil and the effect of concentrating the magnetic flux can be obtained, and electromagnetic induction that provides a good heat generation effect A heat fixing device and an image forming apparatus can be provided.

本発明における積層体の構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structural example of the laminated body in this invention. 本発明におけるローラ形状(a)及びベルト形状(b)の定着部材の構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structural example of the fixing member of roller shape (a) and belt shape (b) in this invention. 本発明における電子写真方式の画像形成装置を説明するための概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram for explaining an electrophotographic image forming apparatus according to the present invention. 本発明におけるベルト方式の定着装置を説明するための概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram for explaining a belt-type fixing device according to the present invention. 本発明における定着装置を組み込んだ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 showing an example of an image forming apparatus incorporating a fixing device according to the present invention. 本発明における電磁誘導加熱方式の定着装置の一構成例(A)と、定着ベルトの拡大断面(B)を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration example (A) of an electromagnetic induction heating type fixing device and an enlarged cross section (B) of a fixing belt in the present invention. 図6の定着装置における誘導加熱手段の構成を示す概略断面図(要部断面図(A)、要部側面図(B)、要部拡大断面図(C))である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view (main part cross-sectional view (A), main part side view (B), main part enlarged cross-sectional view (C)) showing a configuration of induction heating means in the fixing device of FIG. 6.

符号の説明Explanation of symbols

A 定着部材(ローラ)
B 定着部材(無端ベルト)
A1、B1 基体
A2、B2 第1の層(弾性層)
A3、B3 第2の層(プライマー層)
A4、B4 第3の層(離型層)
1 像担持体
2 帯電手段
3 レーザ書き込みユニット
4 現像装置
5 転写ローラ
6 クリーニング装置
7 給紙部
8 給紙ローラ
9 レジストローラ対
10 定着装置
11 排紙部
12 画像形成装置本体
20 誘導加熱手段
21 加熱ローラ
22 定着ローラ
23 定着ベルト
23a 基体
23b 弾性層
23c プライマー層
23d 離型層
24 加圧ローラ
25 励磁コイル
26 コイルガイド板
27 励磁コイルコア
28 励磁コイルコア支持部材
30 非発熱体
31 発熱材料層
40 温度センサ
P 転写体
T トナー
50 積層体
51 基体
52 第1の層(弾性層)
53 第2の層(プライマー層)
54 第3の層(離型層)
A Fixing member (roller)
B Fixing member (endless belt)
A1, B1 substrate A2, B2 first layer (elastic layer)
A3, B3 Second layer (primer layer)
A4, B4 3rd layer (release layer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image carrier 2 Charging means 3 Laser writing unit 4 Developing device 5 Transfer roller 6 Cleaning device 7 Paper feed unit 8 Paper feed roller 9 Registration roller pair 10 Fixing device 11 Paper discharge unit 12 Image forming apparatus main body 20 Induction heating means 21 Heating Roller 22 Fixing roller 23 Fixing belt 23a Base 23b Elastic layer 23c Primer layer 23d Release layer 24 Pressure roller 25 Excitation coil 26 Coil guide plate 27 Excitation coil core 28 Excitation coil core support member 30 Non-heating element 31 Heating material layer 40 Temperature sensor P Transfer body T Toner 50 Laminate body 51 Base 52 First layer (elastic layer)
53 Second layer (primer layer)
54 Third layer (release layer)

Claims (6)

基体上に、耐熱性ゴムからなる第1の層、フッ素樹脂を主成分とする接着樹脂からなる第2の層、及びフッ素系樹脂からなる第3の層が順次設けられた積層体において、
前記第2の層が、少なくとも有機磁性体を含有していることを特徴とする積層体。
In a laminate in which a first layer made of heat-resistant rubber, a second layer made of an adhesive resin mainly composed of a fluororesin, and a third layer made of a fluororesin are sequentially provided on a substrate,
The laminated body, wherein the second layer contains at least an organic magnetic material.
前記有機磁性体が、高スピン有機分子系磁性体、有機金属錯体系磁性体、有機熱処理物系磁性体から選ばれる何れか一種もしくはそれらを組み合せたものであることを特徴とする請求項1に記載の積層体。   2. The organic magnetic material according to claim 1, wherein the organic magnetic material is one selected from a high spin organic molecular magnetic material, an organometallic complex magnetic material, or an organic heat-treated magnetic material, or a combination thereof. The laminated body of description. 画像形成プロセスにおいて転写体上のトナー像を定着させるローラ形状もしくはベルト形状を有する定着部材であって、
前記定着部材は、請求項1または2に記載の積層体からなることを特徴とする定着部材。
A fixing member having a roller shape or a belt shape for fixing a toner image on a transfer body in an image forming process,
The fixing member comprising the laminate according to claim 1 or 2.
画像形成プロセスにおいて転写体上のトナー像を定着させる定着部材を備えた定着装置であって、
前記定着部材は、請求項3に記載の定着部材からなることを特徴とする定着装置。
A fixing device including a fixing member for fixing a toner image on a transfer body in an image forming process,
A fixing device comprising the fixing member according to claim 3.
電磁誘導加熱により発熱する加熱ローラと、
該加熱ローラに平行配置される定着ローラと、
該加熱ローラと定着ローラとに掛け回される電磁誘導加熱に対して非発熱性のベルトと、
該ベルトを介して定着ローラに圧接すると共に該ベルトとの間で定着ニップ部を形成する加圧ローラと、
前記加熱ローラをその外周側から電磁誘導により加熱する加熱手段と、
を備えた定着装置であって、
前記ベルトは、請求項1または2に記載の積層体からなるベルトであることを特徴とする定着装置。
A heating roller that generates heat by electromagnetic induction heating;
A fixing roller arranged in parallel with the heating roller;
A belt that is non-exothermic to electromagnetic induction heating that is wound around the heating roller and the fixing roller;
A pressure roller that presses the fixing roller through the belt and forms a fixing nip portion with the belt;
Heating means for heating the heating roller from its outer peripheral side by electromagnetic induction;
A fixing device comprising:
The fixing device according to claim 1, wherein the belt is a belt made of the laminate according to claim 1.
少なくとも像担持体、帯電手段、静電潜像形成手段、現像手段、転写手段、定着手段、除電手段、及びクリーニングを有する画像形成装置であって、
前記定着手段は、請求項4または5に記載の定着装置により構成されたことを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus having at least an image carrier, a charging unit, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, a fixing unit, a charge eliminating unit, and a cleaning,
6. The image forming apparatus according to claim 4, wherein the fixing unit includes the fixing device according to claim 4.
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