JPH0922212A - Fixing roll - Google Patents

Fixing roll

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JPH0922212A
JPH0922212A JP17193595A JP17193595A JPH0922212A JP H0922212 A JPH0922212 A JP H0922212A JP 17193595 A JP17193595 A JP 17193595A JP 17193595 A JP17193595 A JP 17193595A JP H0922212 A JPH0922212 A JP H0922212A
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fixing roll
layer
paper
roll
fixing
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Michiaki Yasuno
道昭 安野
Satoru Tsurutome
悟 鶴留
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing roll which does not exhibit triboelectrostatic chargeability by an increase in electric resistance over a long period and has excellent toner releasability and paper peelability. SOLUTION: This fixing roll 1 is composed of a rubber material of a three- layered structure successively laminated with an elastic layer 3, a conductive layer 4 and a release layer 5 from the inside toward the outside of the roll and is usable for both of a heat fixing roll and a pressure fixing roll. The volumetric resistivity of the conductive layer 4 is <=10<11> Ωcm. The release layer 5 consists of a fluororubber contg. substantially no fillers as compounding agent. The thickness of the conductive layer 4 is adequately in a range of 10 to 100μm and the thickness of the release layer 5 in a range of 5 to 30μm, respectively. Modified silicone oil is preferably applied as a release assistant on the surface of the release layer 5.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機,
プリンター,ファクシミリ等の電子写真プロセスを利用
した画像形成装置における定着ロールに関する。より具
体的には、弾性層、導電層および離型層の3層構造のゴ
ム材で構成された加熱定着ロールまたは加圧定着ロール
に関する。
The present invention relates to an electrophotographic copying machine,
The present invention relates to a fixing roll in an image forming apparatus that uses an electrophotographic process such as a printer and a facsimile. More specifically, the present invention relates to a heat fixing roll or a pressure fixing roll made of a rubber material having a three-layer structure of an elastic layer, a conductive layer and a release layer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、表面をシリコーンゴム等のゴ
ム弾性体で形成した定着ロールは、用紙等の被定着物に
対する接触が均一になるため、定着性や画質が向上し、
フルカラートナー等の低粘度トナーに対する良好な剥離
作用も得られるなどの利点のあることが知られている。
また、フルカラー等の未定着画像の定着において、定着
ロール表面にシリコーンオイル等の離型剤を塗布する必
要がある場合、シリコーンゴム層をフッ素ゴム層で被覆
すると、定着ロールの耐久性が大幅に向上することを本
発明者等は既に確認している(例えば、特開平2−15
6282号公報)。シリコーンオイルとしては、特公昭
64−6464号公報,特開平4−348377号公報
等に記載の変性シリコーンオイルを使用することによ
り、卓越したトナー離型性が得られることも知られてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fixing roll whose surface is formed of a rubber elastic body such as silicone rubber has a uniform contact with an object to be fixed such as a paper sheet, so that the fixing property and the image quality are improved.
It is known that there is an advantage that a good peeling action can be obtained for low-viscosity toner such as full-color toner.
In addition, when fixing an unfixed image such as a full-color image, if it is necessary to apply a release agent such as silicone oil to the surface of the fixing roll, coating the silicone rubber layer with a fluororubber layer greatly improves the durability of the fixing roll. The present inventors have already confirmed the improvement (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-15).
No. 6282). It is also known that excellent toner releasability can be obtained by using a modified silicone oil described in JP-B-64-6464 and JP-A-4-348377 as the silicone oil.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、定着ロ
ール表面に上記離型剤を塗布したとしても、実際の使用
状態では、トナー離型性や用紙剥離性を長期間にわたり
維持するのに問題が生じる場合がある。本発明者等はそ
の原因を調査したところ、表面層を構成するフッ素ゴム
層が、定着温度条件下で1年以上の長期にわたり加熱さ
れることにより、その電気抵抗が上昇し、定着時に著し
く高い摩擦帯電性を示すようになり、その結果、主とし
て静電力効果により、用紙詰まりやオフセットが発生す
ることを究明したものである。これらの対策として、帯
電防止のためにフッ素ゴム中に帯電防止剤等の配合剤を
添加する方法が考えられるが、この点について我々が調
査したところによれば、先行技術は未だ存在しない。ま
た、特開平4−294375号公報には、耐摩耗性を改
善するために、補強充填剤として表面層のフッ素ゴムに
カーボンブラックを添加した定着ロールが開示されてお
り、結果的に帯電防止効果をもたらすことも考えられ
る。しかし、この方法では、トナー離型性が著しく損な
われ、カラー定着のような高度の離型性要求を満足する
ことはできない。
However, even if the above releasing agent is applied to the surface of the fixing roll, there is a problem in maintaining toner releasability and paper releasability for a long period of time in actual use. There are cases. The inventors of the present invention investigated the cause, and the fluorine rubber layer constituting the surface layer was heated under a fixing temperature condition for a long period of one year or more, so that the electric resistance thereof was increased and was remarkably high at the time of fixing. It has been clarified that triboelectric chargeability is exhibited, and as a result, paper jams and offsets occur mainly due to the electrostatic force effect. As a countermeasure against these problems, a method of adding a compounding agent such as an antistatic agent to the fluororubber for the purpose of preventing static electricity is conceivable. However, according to our investigation on this point, the prior art does not exist yet. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 4-294375 discloses a fixing roll in which carbon black is added to a fluororubber of a surface layer as a reinforcing filler in order to improve wear resistance, and as a result, an antistatic effect is obtained. It is also possible to bring about. However, with this method, the toner releasability is remarkably impaired, and it is not possible to satisfy the requirements for high releasability such as color fixing.

【0004】このように、従来の定着ロールにおいて
は、長期間にわたりトナー離型性や用紙剥離性を維持す
ることが困難であるという問題があった。そこで、本発
明は、上述の問題点を解決しようとするものであって、
長期にわたりトナー離型性能と用紙剥離性能を発揮でき
る定着ロールを提供することにある。更に詳しくは、長
期間の加熱局面に対しても電気抵抗の上昇による摩擦帯
電性を示さず、かつ初期のトナー離型性能や用紙剥離性
能の維持性に優れたフルカラー画像形成装置の定着ロー
ルを提供することにある。
As described above, the conventional fixing roll has a problem that it is difficult to maintain toner releasability and paper releasability for a long period of time. Therefore, the present invention is intended to solve the above problems,
It is to provide a fixing roll capable of exhibiting toner releasing performance and paper peeling performance for a long period of time. More specifically, a fixing roll for a full-color image forming apparatus that does not exhibit frictional electrification due to an increase in electric resistance even in a heating phase for a long period of time and has excellent maintainability of initial toner release performance and paper release performance is provided. To provide.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、トナー離
型性能を維持しつつ長期間の加熱による定着ロールの帯
電電位上昇の防止手段について、鋭意研究を重ねてきた
ところ、離型性表面層のアンダーコート層として導電性
ゴム層を設けることにより、長期間の加熱後において
も、定着ロールの帯電電位がさほど上昇せず、例えば後
述する実施例のロール帯電電位の測定法によれば、その
電位を500V以下に維持することが可能であって、ジ
ャムの発生が見られないことを見い出した。また、表面
層として、充分な架橋密度を保持するに必要最低限の配
合剤以外は、配合成分として実質的にいかなる充填剤も
含有しないフッ素ゴム層が、トナー離型性能の維持性に
優れていることを見い出した。このような層構成からな
る定着ロールは、優れたトナー離型性能だけでなく優れ
た用紙剥離性能が長期にわたって維持されるとの知見を
得て、本発明を完成するに到ったものである。すなわ
ち、本発明の定着ロールは、ロールの内部から外部に向
かって弾性層、導電層および離型層を順次積層した3層
構造のゴム材から構成され、上記導電層は体積固有抵抗
率が1011Ωcm以下であり、上記離型層は配合剤とし
て実質的に充填剤を含有しないフッ素ゴムからなること
を特徴とする。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies on a means for preventing the charging potential of the fixing roll from rising due to heating for a long time while maintaining the toner releasing performance. By providing a conductive rubber layer as the undercoat layer of the surface layer, the charging potential of the fixing roll does not increase so much even after heating for a long period of time, and for example, according to the method for measuring the roll charging potential of Examples described later. It has been found that the potential can be maintained at 500 V or less and that no jam occurs. Further, as the surface layer, a fluororubber layer containing substantially no filler as a compounding component, except for the minimum necessary compounding agent for maintaining a sufficient crosslink density, has excellent maintainability of the toner releasing performance. I found out that The fixing roll having such a layered structure has completed the present invention based on the finding that not only excellent toner releasing performance but also excellent paper peeling performance is maintained for a long period of time. . That is, the fixing roll of the present invention is composed of a rubber material having a three-layer structure in which an elastic layer, a conductive layer and a release layer are sequentially laminated from the inside to the outside of the roll, and the conductive layer has a volume specific resistance of 10 It is 11 Ωcm or less, and the release layer is made of a fluororubber containing substantially no filler as a compounding agent.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の定着ロール1は、図1に示すように、芯金2の
外周面から順次弾性層3、導電層4および離型層5を積
層した3層構造のゴム材から構成される。芯金2は、そ
の両端部2a,2aがロールの回転軸として機能するも
ので、鋼鉄,ステンレス鋼,アルミニウム,アルミニウ
ム合金等の金属,合金や、セラミックなどの材質で構成
された中実の円柱体や中空の円筒体が使用される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.
As shown in FIG. 1, the fixing roll 1 of the present invention is made of a rubber material having a three-layer structure in which an elastic layer 3, a conductive layer 4 and a release layer 5 are sequentially laminated from the outer peripheral surface of a cored bar 2. Both ends 2a, 2a of the core metal 2 function as a rotation axis of the roll, and are solid cylinders made of metal such as steel, stainless steel, aluminum, aluminum alloy, alloy, or ceramic. A body or a hollow cylinder is used.

【0007】弾性層3としては、シリコーンゴムやフッ
素ゴム等の耐熱性に優れたゴム材が用いられる。定着ロ
ール1を加熱定着ロールとして使用する場合は、例えば
アルミニウム,鉄,ニッケル,銅,亜鉛,錫,鉛,酸化
マグネシウム,アルミナ,酸化亜鉛,シリカ,窒化硼
素,炭化珪素等の熱伝導性の良好な無機物質微粉末を分
散させたシリコーンゴム等が用いられる。特に、本発明
の定着ロール1をカラー画像形成装置に適用する場合に
は、特開平3−221982号公報に開示されたシリコ
ーンゴム組成物が好ましく用いられる。すなわち、ポリ
オルガノシロキサン100重量部に対して1000℃以
上で焼成した酸化マグネシウム微粉末を100〜500
重量部の範囲で含有する組成物を加熱硬化させたシリコ
ーンゴムが好適である。酸化マグネシウムは、シランカ
ップリング剤,チタネートカップリング剤,ポリオルガ
ノシロキサン等で表面処理を施した微粉末であってもよ
い。弾性層3の厚さは、ゴム材の弾性率に起因する定着
時のニップ幅と熱伝導性を確保するために、0.5〜4
mm程度とすることが好ましい。
As the elastic layer 3, a rubber material having excellent heat resistance such as silicone rubber or fluororubber is used. When the fixing roll 1 is used as a heat fixing roll, for example, aluminum, iron, nickel, copper, zinc, tin, lead, magnesium oxide, alumina, zinc oxide, silica, boron nitride, silicon carbide and the like have good thermal conductivity. Silicone rubber or the like in which fine powder of inorganic material is dispersed is used. In particular, when the fixing roll 1 of the present invention is applied to a color image forming apparatus, the silicone rubber composition disclosed in JP-A-3-221982 is preferably used. That is, 100 to 500 parts of magnesium oxide fine powder that was fired at 1000 ° C. or higher with respect to 100 parts by weight of polyorganosiloxane.
A silicone rubber obtained by heating and curing the composition contained in the range of parts by weight is suitable. Magnesium oxide may be fine powder whose surface is treated with a silane coupling agent, a titanate coupling agent, polyorganosiloxane, or the like. The thickness of the elastic layer 3 is 0.5 to 4 in order to secure the nip width and the thermal conductivity at the time of fixing due to the elastic modulus of the rubber material.
mm is preferable.

【0008】導電層4は体積固有抵抗率が1011Ωcm
以下のシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性に優れた
ゴム材が用いられる。導電層4のゴム材には、導電付与
剤を必須成分とし、必要に応じて、公知の架橋剤,架橋
促進剤,充填剤,老化防止剤等の配合剤を添加すること
ができる。導電付与剤としては、カーボンブラック,グ
ラファイト、アルミニウム,銅,錫等の金属、SnO2-
In23固溶体などの微粉末が用いられる。中でも、カ
ーボンブラックは表面層の離型層5との密着性や耐熱安
定性の点で好ましく用いられる。導電付与剤の配合量
は、その物性によっても異なるが、ゴム材100重量部
に対して10〜100重量部の範囲が適当である。導電
付与剤の配合割合が10重量部未満であると、導電層4
の体積固有抵抗率を1011Ωcm以下に低下することが
困難である。一方、100重量部を越えると、上記抵抗
率を充分に低下させることは可能であるが、定着ロール
1の硬度が必要以上に上昇するだけでなく、導電層4の
弾性が低下し、更に導電層4自体が脆くなる。架橋剤と
しては、アミン類,ビスフェノール類,過酸化物等の公
知の化合物が用いられる。ゴム材の架橋反応を促進させ
るために、種々の促進助剤や酸化マグネシウム,MgO
−Al23固溶体等の受酸剤を架橋剤と共に添加するこ
とが好ましい。これらの配合量は、ゴム材100重量部
に対して10重量部以下とすることが好適である。ま
た、導電層4の厚さは10〜100μmの範囲にあるこ
とが好ましい。導電層4の厚さが10μm未満である
と、定着ロール1表面の帯電防止効果を充分に発揮する
ことができない。一方、厚さが100μmより厚くなる
と、定着ロール1を加熱定着ロールとして使用した場合
に熱伝導性が低下する。
The conductive layer 4 has a volume resistivity of 10 11 Ωcm.
The following rubber materials having excellent heat resistance such as silicone rubber and fluororubber are used. A conductivity-imparting agent is an essential component of the rubber material of the conductive layer 4, and known compounding agents such as a cross-linking agent, a cross-linking accelerator, a filler, and an anti-aging agent can be added if necessary. As the conductivity imparting agent, carbon black, graphite, metals such as aluminum, copper and tin, SnO 2-
Fine powder such as In 2 O 3 solid solution is used. Among them, carbon black is preferably used in terms of adhesion to the release layer 5 of the surface layer and heat resistance stability. The compounding amount of the conductivity-imparting agent varies depending on its physical properties, but is preferably in the range of 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the rubber material. When the compounding ratio of the conductivity imparting agent is less than 10 parts by weight, the conductive layer 4
It is difficult to reduce the volume resistivity of 10 to 10 11 Ωcm or less. On the other hand, if it exceeds 100 parts by weight, the resistivity can be sufficiently reduced, but not only the hardness of the fixing roll 1 is increased more than necessary, but also the elasticity of the conductive layer 4 is lowered, and the conductivity is further reduced. The layer 4 itself becomes brittle. As the cross-linking agent, known compounds such as amines, bisphenols and peroxides are used. In order to accelerate the crosslinking reaction of the rubber material, various accelerating aids, magnesium oxide, MgO
It is preferable to add an acid acceptor such as -Al 2 O 3 solid solution together with the crosslinking agent. The compounding amount of these is preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the rubber material. The thickness of the conductive layer 4 is preferably in the range of 10 to 100 μm. If the thickness of the conductive layer 4 is less than 10 μm, the antistatic effect on the surface of the fixing roll 1 cannot be sufficiently exhibited. On the other hand, when the thickness is more than 100 μm, the thermal conductivity is lowered when the fixing roll 1 is used as a heat fixing roll.

【0009】離型層5はフッ素ゴムで構成される。フッ
素ゴムとしては、フッ化ビニリデン(VdF)を主成分
とするVdFとヘキサフルオロプロピレン(HFP)と
の共重合体,上記VdF−HFP共重合体とテトラフル
オロエチレン(TFE)との3元共重合体(例えば、昭
和電工デュポン社製「バイトン」,ダイキン工業社製
「ダイエル」),TFEとプロピレンとの交互共重合体
(例えば、旭ガラス社製「アフラス」)等のフッ素系エ
ラストマーが挙げられる。この他、VdF−クロロトリ
フルオロエチレン共重合体や、例えばシリコーンゴム,
フルオロシリコーンゴム等とVdFを主成分とする上記
フッ素系エラストマーとの混合物を用いることができ
る。これらのフッ素ゴムは、また前記弾性層3や導電層
4の構成材料とすることができる。離型層5のフッ素ゴ
ムには、導電層4と同様に、種々の配合剤を添加するこ
とができるが、本発明ではフッ素系ポリマーを架橋させ
るための必要最低限の配合剤(架橋剤,前記促進助剤や
受酸剤等の架橋促進剤)以外は、実質的にいかなる充填
剤も含有しないものである。離型層5中に充填剤を含有
させた場合、フッ素ゴム固有の耐摩耗性や耐シリコーン
オイル性が損なわれるだけでなく、トナー離型性能も著
しく損なわれるので、いずれにしても好ましくない。離
型層5の厚さは5〜30μmの範囲にあることが好まし
い。離型層5の厚さを5μm未満とした場合、定着ロー
ル1を長期にわたって使用するとフッ素ゴムが次第に摩
耗し、定着ロールとしての機能が損なわれる。一方、厚
さを30μmより厚くした場合、定着ロール1を加熱定
着ロールとして使用すると、内部熱源からの熱量を充分
に離型層5表面に伝熱することができなくなる。
The release layer 5 is made of fluororubber. As the fluororubber, a copolymer of VdF and hexafluoropropylene (HFP) containing vinylidene fluoride (VdF) as a main component, and a ternary copolymer of VdF-HFP copolymer and tetrafluoroethylene (TFE). Fluorine-based elastomers such as a combination (for example, "Viton" manufactured by Showa Denko Dupont, "Daiel" manufactured by Daikin Industries, Ltd.), an alternating copolymer of TFE and propylene (for example, "Aflas" manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and the like. . In addition, VdF-chlorotrifluoroethylene copolymer, silicone rubber,
A mixture of fluorosilicone rubber or the like and the above-mentioned fluorine-based elastomer containing VdF as a main component can be used. These fluororubbers can also be used as a constituent material of the elastic layer 3 and the conductive layer 4. Various compounding agents can be added to the fluororubber of the release layer 5 as in the case of the conductive layer 4, but in the present invention, the minimum necessary compounding agent (crosslinking agent, for crosslinking the fluoropolymer, Other than the above-mentioned accelerating aid and cross-linking accelerator such as acid acceptor), substantially no filler is contained. If the release layer 5 contains a filler, not only the abrasion resistance and silicone oil resistance inherent to the fluororubber are impaired, but also the toner releasability is remarkably impaired. The thickness of the release layer 5 is preferably in the range of 5 to 30 μm. When the thickness of the release layer 5 is less than 5 μm, when the fixing roll 1 is used for a long period of time, the fluororubber gradually wears and the function as the fixing roll is impaired. On the other hand, when the thickness is more than 30 μm, if the fixing roll 1 is used as a heat fixing roll, the heat quantity from the internal heat source cannot be sufficiently transferred to the surface of the release layer 5.

【0010】本発明の定着ロール1は例えば次のように
して製造される。i)まず、離型剤を塗布した遠心式金
型の中心に芯金2が位置するようその両端部2a,2a
を支持し、金型内に前記ゴム材を注入して弾性層3の成
形体を形成する。次いで、組成の異なるゴム材溶液を貯
溜した2つのタンクを用意し、各ゴム材溶液中に上記ゴ
ム成形体を回転させながら浸漬塗布した後、ゴム層を乾
燥・加硫して、それぞれ導電層4および離型層5を形成
する。境界面の接着性を良好にするために、芯金2の外
周面および導電層4表面はプライマー処理されたものが
好ましい。ii)弾性層3を成形した上記ゴム成形体表面
に、導電層4および離型層5のゴムシートを別々にまた
は両層を接着した積層フィルムを被覆する。iii)金型内
面にチューブ状の上記積層フィルムを予め密着させてお
き、i)と同様にして、芯金2と積層フィルムとの空間
に前記ゴム材を注入して弾性層3を成形する。このよう
にして、定着ロール1を製造することができる。
The fixing roll 1 of the present invention is manufactured, for example, as follows. i) First, both ends 2a, 2a of the centrifugal metal mold coated with a release agent are positioned so that the core metal 2 is located at the center.
And the rubber material is injected into the mold to form a molded body of the elastic layer 3. Next, two tanks storing rubber material solutions having different compositions were prepared, and the rubber moldings were applied by dipping in each rubber material solution while rotating, and then the rubber layers were dried and vulcanized to form conductive layers. 4 and the release layer 5 are formed. In order to improve the adhesiveness of the boundary surface, the outer peripheral surface of the cored bar 2 and the surface of the conductive layer 4 are preferably treated with a primer. ii) The surface of the rubber molded body on which the elastic layer 3 is molded is coated with the rubber sheet of the conductive layer 4 and the release layer 5 separately or a laminated film in which both layers are adhered. iii) The tube-shaped laminated film is adhered to the inner surface of the mold in advance, and the rubber material is injected into the space between the core metal 2 and the laminated film in the same manner as in i) to mold the elastic layer 3. In this way, the fixing roll 1 can be manufactured.

【0011】本発明の定着ロール1は、図2に示すよう
に、加熱定着ロール6および加圧定着ロール7のいずれ
か一方または双方に使用することができる。図2Aは定
着ロール1を加熱定着ロール6として使用する例を示し
たもので、加圧定着ロール7は芯金8の外周面に離型層
9を被覆した構造からなる。図2Bは定着ロール1を加
圧定着ロール7として使用する例を示したもので、加熱
定着ロール6は芯金8′の外周面に離型層9′を被覆し
た構造からなる。また、図2Cは定着ロール1を一対の
加熱定着ロール6および加圧定着ロール7として使用す
る例を示している。そして、記録媒体(用紙P)上の未
定着トナー像Xと接触する各加熱定着ロール6の芯金
2,8′には、熱源(ヒータ)10が内蔵されている。
上記トナー像Xとは反対側の用紙P面と接触する加圧定
着ロール7にヒータを内蔵させてもよい。図2におい
て、加熱定着ロール6と加圧定着ロール7との間のニッ
プ部に用紙Pが通紙される際、ヒータ10からの熱伝導
により、未定着トナー像Xの定着樹脂またはワックスが
溶融ないし軟化し、トナー像Xはニップ部を通過後に永
久定着画像Zとして用紙P上に定着される。なお、図2
には加熱式定着の例を示したが、定着ロール1を例えば
マイクロカプセルトナーを使用する加圧式定着に適用す
ることができる。その場合、ロール1内部にヒータを必
ずしも装着する必要はなく、ロール1と他方の加圧定着
ロールとのニップ圧を加熱式定着の場合より高く設定し
ておくことになる。
The fixing roll 1 of the present invention can be used for either one or both of the heat fixing roll 6 and the pressure fixing roll 7, as shown in FIG. FIG. 2A shows an example in which the fixing roll 1 is used as the heat fixing roll 6, and the pressure fixing roll 7 has a structure in which the outer peripheral surface of the cored bar 8 is covered with the release layer 9. FIG. 2B shows an example in which the fixing roll 1 is used as the pressure fixing roll 7, and the heating fixing roll 6 has a structure in which the outer peripheral surface of the cored bar 8'is covered with the release layer 9 '. FIG. 2C shows an example in which the fixing roll 1 is used as a pair of heating fixing roll 6 and pressure fixing roll 7. A heat source (heater) 10 is built in the cored bars 2 and 8 ′ of each heating and fixing roll 6 that comes into contact with the unfixed toner image X on the recording medium (paper P).
A heater may be built in the pressure fixing roll 7 that comes into contact with the surface of the paper P opposite to the toner image X. In FIG. 2, when the paper P is passed through the nip portion between the heat fixing roll 6 and the pressure fixing roll 7, the fixing resin or wax of the unfixed toner image X is melted by heat conduction from the heater 10. After being passed through the nip portion, the toner image X is softened, and is fixed on the sheet P as a permanently fixed image Z. Note that FIG.
However, the fixing roll 1 can be applied to pressure fixing using, for example, microcapsule toner. In that case, it is not always necessary to install a heater inside the roll 1, and the nip pressure between the roll 1 and the other pressure fixing roll is set higher than in the case of the heat-type fixing.

【0012】次に、一例として、図2Aに示す定着ロー
ル1(6)および加圧定着ロール7を構成部材とする加熱
式定着装置について、図3に基づいて説明する。図3に
おいて、定着ロール6表面のオフセットの発生を防止す
る目的で、ロール6の側方に離型補助剤塗布機構11が
配置されている。この塗布機構11は、離型補助剤を貯
溜する容器12と、外周面の一部が離型補助剤に浸漬す
るメータリングローラ13と、ローラ13外周面に近接
するメータリングブレード14と、定着ロール6および
ローラ13にそれぞれ摺接するドナーローラ15とを備
えている。また、先端エッジ部が定着ロール6表面に接
触するよう剥離爪16がニップ部下流側に配置されてい
る。一方、加圧定着ロール7の両側には、用紙搬入台1
7および用紙搬出台18がそれぞれロール7外周面に近
接して配置されている。なお、この定着装置では、定着
ロール6およびメータリングローラ13を図示してない
モータ等の駆動源により回転する駆動ロールとして、そ
れぞれ加圧定着ロール7およびドナーローラ15を従動
ロールとしている。
Next, as an example, a heating type fixing device having the fixing roll 1 (6) and the pressure fixing roll 7 shown in FIG. 2A as constituent members will be described with reference to FIG. In FIG. 3, for the purpose of preventing the occurrence of offset on the surface of the fixing roll 6, a release auxiliary agent applying mechanism 11 is arranged on the side of the roll 6. The coating mechanism 11 includes a container 12 for storing a release auxiliary agent, a metering roller 13 whose outer peripheral surface is partially immersed in the release auxiliary agent, a metering blade 14 near the outer peripheral surface of the roller 13, and a fixing member. The roll 6 and the roller 13 are provided in contact with the donor roller 15. Further, the peeling claw 16 is arranged on the downstream side of the nip portion so that the leading edge portion contacts the surface of the fixing roll 6. On the other hand, on both sides of the pressure fixing roll 7, the paper carrying table 1
7 and the sheet unloading table 18 are arranged close to the outer peripheral surface of the roll 7. In this fixing device, the fixing roll 6 and the metering roller 13 are drive rolls rotated by a drive source such as a motor (not shown), and the pressure fixing roll 7 and the donor roller 15 are driven rolls.

【0013】定着処理は、前述したように、用紙Pが定
着ロール6と加圧定着ロール7との間を通過した後、用
紙P上の未定着トナー像Xが永久定着画像Zに定着され
る。その際、用紙Pはその先端部が剥離爪16に当接す
ることにより定着ロール6から分離され、用紙搬出台1
8を通過して定着装置外に排出される。メータリングロ
ーラ13表面に付着した離型補助剤は、メータリングブ
レード14により付着量が調整され、次いでドナーロー
ラ15に移行して定着ロール6表面に付着する。この離
型補助剤によって、定着ロール6表面への未定着トナー
像Xのオフセットが防止される。上記離型補助剤として
は、シリコーンオイル類,フッ素系樹脂,ワックス類等
が用いられる。中でも、変性シリコーンオイルが好まし
く用いられる。変性シリコーンオイルとしては、前記特
公昭64−6464号公報に開示されたメルカプト基,
カルボキシ基,ヒドロキシ基,イソシアネート基,エポ
キシ基,アミノ基等の官能基を有するシリコーンオイル
や、前記特開平4−348377号公報に開示された定
着用離型剤が挙げられる。
In the fixing process, as described above, after the paper P passes between the fixing roll 6 and the pressure fixing roll 7, the unfixed toner image X on the paper P is fixed to the permanently fixed image Z. . At this time, the leading edge of the sheet P contacts the peeling claw 16 so that the sheet P is separated from the fixing roll 6 and the sheet unloading table 1
After passing through 8, the sheet is discharged to the outside of the fixing device. The amount of the release aid adhering to the surface of the metering roller 13 is adjusted by the metering blade 14, then moves to the donor roller 15 and adheres to the surface of the fixing roll 6. The release auxiliary agent prevents the unfixed toner image X from being offset on the surface of the fixing roll 6. Silicone oils, fluororesins, waxes and the like are used as the release aid. Above all, modified silicone oil is preferably used. As the modified silicone oil, a mercapto group disclosed in Japanese Patent Publication No. 64-6464,
Examples thereof include silicone oils having a functional group such as a carboxy group, a hydroxy group, an isocyanate group, an epoxy group, and an amino group, and the fixing release agent disclosed in JP-A-4-348377.

【0014】[0014]

【作用】本発明の定着ロールは、表面コート層を離型層
と導電層に機能分離した3層構造の弾性ゴム層からな
り、表面層としてトナー離型性能を重視したフッ素ゴム
を選択したものである。したがって、定着ロールを長期
間にわたり使用した時のフッ素ゴムの電気抵抗上昇に対
しても、導電性アンダーコート層を通じて表面帯電電荷
の除去が効率的に行われる。その結果、定着ロールの弾
性を確保しながら、従来達成することができなかった高
度なトナー離型性能および用紙剥離性能とその維持を同
時に達成することが可能である。
The fixing roll of the present invention comprises an elastic rubber layer having a three-layer structure in which a surface coating layer is functionally separated into a release layer and a conductive layer, and a fluororubber which emphasizes toner releasing performance is selected as the surface layer. Is. Therefore, even if the electric resistance of the fluororubber increases when the fixing roll is used for a long period of time, the surface charge can be efficiently removed through the conductive undercoat layer. As a result, while maintaining the elasticity of the fixing roll, it is possible to simultaneously achieve high toner releasing performance and paper releasing performance, which could not be achieved in the past, and their maintenance.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではな
い。 (ゴム材の配合例と物性)表1に示す重量部に従い、V
dF系3元共重合体として知られているフッ素系ポリマ
ー(商品名バイトンB−50:昭和電工デュポン社製)
および各種配合剤をオープンロールで均一に混合して、
配合例1〜6のフッ素ゴム用コンパウンドを調製した。
次いで、これらのコンパウンドを試験用プレスにより1
80℃で40分間加硫して厚さ2mmのゴムシートに成
形した後、230℃で4時間二次加硫処理してフッ素ゴ
ムを製造した。表1において、配合例1〜4のフッ素ゴ
ムには、架橋剤(加硫剤,加硫助剤)および架橋促進剤
(受酸剤)と共に充填剤の一種である導電性付与剤が添
加されている。一方、配合例5,6のフッ素ゴムには、
上記架橋剤および架橋促進剤以外の配合剤は添加されて
ない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. (Rubber material compounding examples and physical properties) According to the parts by weight shown in Table 1, V
Fluorine-based polymer known as dF-based terpolymer (trade name Viton B-50: Showa Denko DuPont)
And various compounding agents are mixed uniformly with an open roll,
Fluororubber compounds of Formulation Examples 1 to 6 were prepared.
These compounds are then 1
After vulcanizing at 80 ° C. for 40 minutes to form a rubber sheet having a thickness of 2 mm, secondary vulcanization treatment was performed at 230 ° C. for 4 hours to produce a fluororubber. In Table 1, to the fluororubbers of Formulation Examples 1 to 4, a crosslinking agent (vulcanizing agent, vulcanization aid), a crosslinking accelerator (acid acceptor), and a conductivity-imparting agent, which is a kind of filler, are added. ing. On the other hand, for the fluororubbers of formulation examples 5 and 6,
Compounding agents other than the above-mentioned crosslinking agent and crosslinking accelerator are not added.

【0016】[0016]

【表1】 *1 ヘキサフルオロイソプロピリデンビスフェノール
(Curative 30) *2 ベンジルトリフェニルホスフォニウムクロライド
(Curative 20) *3 酸化マグネシウム(#30:協和化学社製) *4 MgO・Al23固溶体(ハイドロタルサイト) *5 カーボンブラック(MTCarbon:キャボット社製) *6 カーボンブラック(Printex L:デグサ社製)
[Table 1] * 1 Hexafluoroisopropylidene bisphenol (Curative 30) * 2 Benzyltriphenylphosphonium chloride (Curative 20) * 3 Magnesium oxide (# 30: Kyowa Chemical Co., Ltd.) * 4 MgO / Al 2 O 3 solid solution (hydrotalcite) ) * 5 Carbon black (MTCarbon: made by Cabot) * 6 Carbon black (Printex L: made by Degussa)

【0017】配合例1〜6のゴムシートに直流電圧10
0Vを印加して、電流/電圧法により超絶縁抵抗計で体
積固有抵抗率を測定した。更に、これらのゴムシートを
200℃のオーブン中で10日間加熱老化した後、同様
の方法により体積固有抵抗率の変化を測定した。また、
ゴムシートの硬度を「JIS A」に従って測定した。
その結果を表2に示す。
A DC voltage of 10 was applied to the rubber sheets of formulation examples 1 to 6.
0V was applied, and the volume resistivity was measured with a super insulation resistance meter by the current / voltage method. Further, these rubber sheets were heated and aged for 10 days in an oven at 200 ° C., and then the change in the volume resistivity was measured by the same method. Also,
The hardness of the rubber sheet was measured according to "JIS A".
Table 2 shows the results.

【表2】 表2に示すように、初期の体積固有抵抗率が1011Ωc
m以下の配合例1,2では、加熱老化後の体積固有抵抗
率変化が小さく、材料物性として帯電防止性能を維持し
ている。一方、初期の体積固有抵抗率が1011Ωcmよ
り大きい配合例3〜6では、加熱老化後の体積固有抵抗
率が1.2〜1.7桁ほど上昇し、電気絶縁性が高くなる
ことが分かる。
[Table 2] As shown in Table 2, the initial volume resistivity is 10 11 Ωc.
In Formulation Examples 1 and 2 with m or less, the change in volume specific resistance after heat aging is small, and the antistatic performance is maintained as a physical property of the material. On the other hand, in formulation examples 3 to 6 in which the initial volume resistivity is larger than 10 11 Ωcm, the volume resistivity after heat aging is increased by 1.2 to 1.7 digits, and the electrical insulation property is increased. I understand.

【0018】(定着ロール)一方、ロール用金型および
プレス加硫機を用いて、中空のアルミニウム製芯金上に
プライマーを介してシリカ含有のシリコーンゴムを加硫
接着し、更にその後、円筒研削盤で外径研磨仕上げを行
って弾性層を形成した。得られたロール状シリコーンゴ
ムを回転させながら、その外周面にプライマーを介して
組成の異なるフッ素ゴム用コンパウンド(配合例1〜
6)の下記溶液に浸漬塗布した後、加熱硬化して導電層
を形成した。同様にして、導電層上に離型層を形成し
た。 フッ素ゴム溶液 フッ素ゴム用コンパウンド 15重量部 メチルエチルケトン 60重量部 メチルイソブチルケトン 25重量部 以上のようにして製作されたロールのうち、芯金に75
0Wのランプヒータを内蔵したロールを表3に示す加熱
定着ロールとし、加熱源を内蔵してないロールを表4に
示す加圧定着ロールとして、後述の定着試験に供した。
上記加圧定着ロールは、芯金の外径寸法が48mmおよ
び弾性層の厚さが1mmである以外、下記に示す加熱定
着ロールと同様の構成からなる。 加熱定着ロール ロールの外径寸法 50mm 芯金の外径寸法 44mm 弾性層 厚さ 3mm 熱伝導率 0.65W/m・deg 硬度(JIS A) 60゜ 導電層の厚さ 20μm 離型層の厚さ 20μm
(Fixing roll) On the other hand, using a roll die and a press vulcanizer, silica-containing silicone rubber is vulcanized and adhered onto a hollow aluminum cored bar via a primer, and then cylindrical grinding is performed. An outer layer was polished by a disk to form an elastic layer. While rotating the obtained roll-shaped silicone rubber, a compound for fluororubber having a different composition is provided on the outer peripheral surface thereof via a primer (compounding examples 1 to 1).
After dip coating in the following solution of 6), it was heated and cured to form a conductive layer. Similarly, a release layer was formed on the conductive layer. Fluoro rubber solution Compound for fluoro rubber 15 parts by weight Methyl ethyl ketone 60 parts by weight Methyl isobutyl ketone 25 parts by weight Of the rolls manufactured as described above, the core metal is 75 parts by weight.
A roll having a built-in 0 W lamp heater was used as a heat fixing roll shown in Table 3, and a roll not having a built-in heating source was used as a pressure fixing roll shown in Table 4 and subjected to a fixing test described later.
The pressure fixing roll has the same structure as the heat fixing roll shown below except that the outer diameter of the core metal is 48 mm and the thickness of the elastic layer is 1 mm. Heat fixing roll Roll outer diameter 50 mm Core metal outer diameter 44 mm Elastic layer thickness 3 mm Thermal conductivity 0.65 W / m · deg Hardness (JIS A) 60 ° Conductive layer thickness 20 μm Release layer thickness 20 μm

【0019】[0019]

【表3】 [Table 3]

【表4】 [Table 4]

【0020】(画像形成装置)図4は定着装置のロール
部材を改造したカラー画像形成装置(デジタルカラー複
写機;富士ゼロックス社製「Acolor」)の全体図
である。図4において、プラテン21上に載置した原稿
(図示せず)の下面に沿って移動する原稿照明用ランプ
22から原稿に照射して反射した光は、移動ミラーユニ
ット23、レンズ24、固定ミラー25を介して画像読
取部26に収束される。この画像読取部26は、多数の
光電変換素子とレッド,グリーン,ブルーの3色のフィ
ルタとを有するカラーCCDセンサにより構成されてい
る。画像読取部26は、原稿画像を各色毎に電気信号に
変換し、更に電気信号を光書込信号出力装置27に入力
する。光書込信号出力装置27は、上記3色毎に入力さ
れた原稿画像読取信号をイエロー(Y),マゼンタ(M),
シアン(C),黒(K)の4色のデジタル信号に変換して記
憶し、所定のタイミングで読出して、静電潜像を書込む
手段としての光ビーム書込装置28に出力する。この光
ビーム書込装置28は、像担持体29表面に上記4色に
対応した静電潜像を書き込む。
(Image Forming Apparatus) FIG. 4 is an overall view of a color image forming apparatus (digital color copying machine; "Acolor" manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) in which a roll member of a fixing device is modified. In FIG. 4, the light reflected by the document illuminating lamp 22 moving along the lower surface of the document (not shown) placed on the platen 21 is reflected by the moving mirror unit 23, the lens 24, and the fixed mirror. The image is converged on the image reading unit 26 via 25. The image reading unit 26 is composed of a color CCD sensor having a large number of photoelectric conversion elements and filters of three colors of red, green and blue. The image reading unit 26 converts the original image into an electric signal for each color, and further inputs the electric signal to the optical writing signal output device 27. The optical writing signal output device 27 outputs the original image reading signals input for each of the three colors as yellow (Y), magenta (M),
It is converted into digital signals of four colors of cyan (C) and black (K), stored, read out at a predetermined timing, and output to a light beam writing device 28 as a means for writing an electrostatic latent image. The light beam writing device 28 writes electrostatic latent images corresponding to the above four colors on the surface of the image carrier 29.

【0021】像担持体29の周囲には、像担持体29表
面を一様に帯電させる帯電用チャ−ジャ30、像担持体
29に書き込まれた静電潜像を各色のトナー像に現像す
る現像装置31、円筒状の回転可能な転写ドラムにより
構成された用紙担持部材32、除電コロトロン33、ク
リーナユニット34が配置されている。上記現像装置3
1はY,M,C,Kの各色の現像器を有し、それぞれ各
色のトナーで上記静電潜像を現像する。表面が用紙吸着
面を形成する上記用紙担持部材32の内部には、用紙の
吸着およびトナー像の転写を行う転写帯電器35が用紙
担持部材32表面と像担持体29表面とが接触する転写
位置Qに配置されている。また、上記クリーナユニット
34には、クリーニングブレード34a、上記帯電用チ
ャージャ30および赤色LEDにより構成された除電器
36が支持されている。上記用紙担持部材32の周囲に
は、用紙センサ37、転写後ジャムセンサ38、除電コ
ロトロン39およびクリーナ40が配置されている。上
記用紙センサ37は、転写位置Qの上流側で用紙担持部
材32表面に近接して配置され、用紙吸着面に吸着され
た用紙Pの先端位置を検出する。上記転写後ジャムセン
サ38は、転写位置Qの下流側に配置され、用紙担持部
材32表面からの反射光量により用紙Pの有無を検出す
る。給紙トレイ41に収容された用紙Pは、用紙取出ロ
ール42により取り出されて搬送され、一対のレジロー
ル43で一旦停止される。用紙Pは、その後前記像担持
体29表面のトナー像が転写位置Qに移動してくるのに
タイミングを合わせて、レジロール43から転写位置Q
に供給される。
Around the image carrier 29, a charging charger 30 for uniformly charging the surface of the image carrier 29, and an electrostatic latent image written on the image carrier 29 are developed into toner images of respective colors. A developing device 31, a sheet carrying member 32 composed of a cylindrical rotatable transfer drum, a charge eliminating corotron 33, and a cleaner unit 34 are arranged. The developing device 3
Reference numeral 1 denotes a developing device for each color of Y, M, C and K, and develops the electrostatic latent image with toner of each color. Inside the above-mentioned paper carrying member 32 whose surface forms a paper attracting surface, a transfer charging device 35 for attracting paper and transferring a toner image is in a transfer position where the surface of the paper carrying member 32 and the surface of the image carrier 29 come into contact with each other. It is located in Q. Further, the cleaner unit 34 supports a cleaning blade 34a, the charging charger 30, and a static eliminator 36 including a red LED. A paper sensor 37, a post-transfer jam sensor 38, a charge eliminating corotron 39, and a cleaner 40 are arranged around the paper carrying member 32. The paper sensor 37 is arranged on the upstream side of the transfer position Q and close to the surface of the paper carrying member 32, and detects the leading end position of the paper P adsorbed on the paper adsorbing surface. The post-transfer jam sensor 38 is arranged on the downstream side of the transfer position Q and detects the presence / absence of the paper P based on the amount of light reflected from the surface of the paper carrying member 32. The paper P stored in the paper feed tray 41 is taken out by the paper take-out roll 42 and conveyed, and is temporarily stopped by the pair of registration rolls 43. The paper P is transferred from the registration roll 43 to the transfer position Q at the same timing as the toner image on the surface of the image carrier 29 moves to the transfer position Q thereafter.
Is supplied to.

【0022】給紙機構(41〜43)により転写位置Q
に供給された用紙Pの先端は、用紙担持部材32表面の
用紙吸着面に吸着される。この用紙の吸着と同時に第1
色目のトナー像が像担持体29表面から用紙Pに転写さ
れる。ここで、前記光書込信号出力装置27では、最初
にYのデジタル信号を所定のタイミングで読出して光ビ
ーム書込装置28に出力する。この書込装置28は像担
持体29表面にY色に対応した静電潜像を書き込む。Y
色に対応した静電潜像は現像装置31によりY色のトナ
ー像に現像され、Yトナー像の転写位置Qへの移動にタ
イミングを合わせて上記給紙機構から転写位置Qに用紙
Pが供給される。転写位置Qに対向して用紙担持部材3
2内側に配置された前記転写帯電器35は、転写位置Q
に供給された用紙Pを用紙吸着面へ吸着させると共に、
吸着された用紙Pへ像担持体29表面のYトナー像(1
色目のトナー像)を転写させる。
Transfer position Q by the paper feed mechanism (41 to 43)
The leading end of the paper P supplied to the paper is adsorbed on the paper suction surface on the surface of the paper carrying member 32. At the same time when this paper is adsorbed,
The color toner image is transferred from the surface of the image carrier 29 to the paper P. Here, the optical writing signal output device 27 first reads the Y digital signal at a predetermined timing and outputs it to the optical beam writing device 28. The writing device 28 writes an electrostatic latent image corresponding to Y color on the surface of the image carrier 29. Y
The electrostatic latent image corresponding to the color is developed into a Y-color toner image by the developing device 31, and the paper P is supplied from the paper feeding mechanism to the transfer position Q at the same timing as the movement of the Y toner image to the transfer position Q. To be done. The paper carrying member 3 is opposed to the transfer position Q.
2 the transfer charger 35 arranged inside
The paper P supplied to the paper is sucked onto the paper suction surface,
The Y toner image on the surface of the image carrier 29 (1
(Color toner image) is transferred.

【0023】1色目のYトナー像が転写された用紙Pの
先端が用紙センサ37の位置に到達する迄に、露光系
(22〜25)によるY色の静電潜像の書込が終了す
る。そして、用紙センサ37により用紙Pの先端が検出
されると、上記露光系による第2色目のM色の静電潜像
の書込が開始される。そして、Yトナー像を転写した用
紙Pの先端が転写位置Qに到達すると、転写帯電器35
によって2色目のMトナー像の転写が行われる。続い
て、Cトナー像およびKトナー像の転写が、上記Mトナ
ー像の転写と同様に行われる。前記用紙担持部材32上
に各色(Y,M,C,K)のトナー像が転写された用紙
Pは、剥離爪44により剥離され、一対の前記加熱定着
ロール6と加圧定着ロール7を装着した定着装置45に
搬送される。定着装置45において上記4色の転写トナ
ー像が定着された後、一対の排紙ロール46の搬送力を
受けた用紙Pは、排紙トレイ47に排出されるようにな
っている。
The writing of the Y-color electrostatic latent image by the exposure system (22 to 25) is completed by the time the leading edge of the paper P onto which the first-color Y toner image is transferred reaches the position of the paper sensor 37. . When the leading edge of the sheet P is detected by the sheet sensor 37, writing of the electrostatic latent image of the second color M by the exposure system is started. Then, when the front end of the paper P on which the Y toner image is transferred reaches the transfer position Q, the transfer charger 35
Thus, the transfer of the second color M toner image is performed. Then, the transfer of the C toner image and the K toner image is performed in the same manner as the transfer of the M toner image. The paper P on which the toner images of the respective colors (Y, M, C, K) are transferred onto the paper carrying member 32 is peeled by the peeling claw 44, and the pair of the heat fixing roll 6 and the pressure fixing roll 7 are mounted. Then, it is conveyed to the fixing device 45. After the transfer toner images of the four colors are fixed by the fixing device 45, the paper P that has received the conveyance force of the pair of paper discharge rolls 46 is discharged to the paper discharge tray 47.

【0024】(定着試験)次に、定着装置45のロール
部材としてそれぞれ一対の前記ロール1〜6とロール1
6および一対のロール6とロール11〜16を装着した
前記カラー画像形成装置Uを稼働させて、定着試験を実
施した。この定着試験では、加熱定着ロール1〜6のト
ナーオフセット性を評価し、また両面コピーを行って加
圧定着ロール11〜16の画像欠陥(グロスムラ)を評
価した。更に、各ロールについて薄紙の走行性(用紙剥
離性)を評価し、また加熱老化後のロール帯電電位を表
面電位計(Model 344 :Trek社製)により測定した。加
熱定着ロール1〜6および加圧定着ロール11〜16の
評価結果をそれぞれ表5,6に示す。なお、オフセット
性は、A4用紙を用いてフルカラー画像の定着処理を連
続して実施し、オフセット発生までの耐久性を評価し
た。加熱定着ロールの用紙剥離性は、剥離爪(図3の符
号16参照)等の剥離補助手段を設けずに、用紙先端に
高濃度の画像を形成した時のロールへの用紙巻き付きを
評価した。加圧定着ロールの用紙剥離性は、トナー像を
転写してない用紙(すなわち白紙)を用い、かつ用紙を
吸湿処理した後のロールへの用紙巻き付きの有無を評価
した。
(Fixing Test) Next, as a roll member of the fixing device 45, a pair of the rolls 1 to 6 and the roll 1 respectively.
6 and a pair of rolls 6 and the color image forming apparatus U equipped with rolls 11 to 16 were operated, and a fixing test was performed. In this fixing test, the toner offset properties of the heat fixing rolls 1 to 6 were evaluated, and double-sided copying was performed to evaluate the image defects (gloss unevenness) of the pressure fixing rolls 11 to 16. Further, the running property of thin paper (paper peeling property) was evaluated for each roll, and the roll charge potential after heat aging was measured by a surface potential meter (Model 344: manufactured by Trek). The evaluation results of the heat fixing rolls 1 to 6 and the pressure fixing rolls 11 to 16 are shown in Tables 5 and 6, respectively. As for the offset property, the fixing process of a full-color image was continuously performed using A4 paper, and the durability up to the occurrence of offset was evaluated. The paper peelability of the heat fixing roll was evaluated by wrapping the paper around the roll when a high-density image was formed on the leading end of the paper without providing a peeling auxiliary means such as a peeling claw (see reference numeral 16 in FIG. 3). The paper peeling property of the pressure fixing roll was evaluated by using a paper on which the toner image was not transferred (that is, a blank paper) and whether or not the paper was wrapped around the roll after the paper was subjected to a moisture absorption treatment.

【0025】[0025]

【表5】 [Table 5]

【0026】[0026]

【表6】 [Table 6]

【0027】表5,6から明らかなように、本発明の定
着ロールは、トナーに対する離型性能に優れていると共
に、長期間の加熱老化後においても摩擦帯電に伴う用紙
の吸着がなく、除電装置等の付加的帯電防止機構を必要
とせず、安定した剥離性能を維持していることが分か
る。また、オフセット耐久性の評価後においても、摩耗
等の他の問題が発生することもなく、優れた性能を維持
していることが確認された。さらに、本発明の定着ロー
ルは、前記定着試験からも明らかなように、フルカラー
定着においてより優れた効果を発揮するものである。
As is clear from Tables 5 and 6, the fixing roll of the present invention has an excellent releasing performance for toner, and does not attract the paper due to triboelectrification even after a long-term heating and aging, thus eliminating static electricity. It can be seen that stable peeling performance is maintained without requiring an additional antistatic mechanism such as a device. It was also confirmed that even after the offset durability was evaluated, excellent performance was maintained without causing other problems such as abrasion. Further, the fixing roll of the present invention exhibits more excellent effects in full-color fixing, as is clear from the fixing test.

【0028】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された範囲内で種々の変更が可能である。
実施例では本発明の定着ロールを一例としてカラー画像
形成装置に装着した例を示したが、本発明の定着ロール
は、電子写真プロセスを利用する各種の画像形成装置、
例えばモノカラー画像形成装置に適用することも可能で
ある。この単色トナーの定着においても、ゴム系定着ロ
ールが有する定着性や高画質化をより良く達成すること
ができる。
Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the claims.
In the examples, an example in which the fixing roll of the present invention is attached to a color image forming apparatus has been shown as an example, but the fixing roll of the present invention is a variety of image forming apparatuses utilizing an electrophotographic process,
For example, it can be applied to a mono-color image forming apparatus. Also in the fixing of the monochromatic toner, the fixing property and the high image quality of the rubber fixing roll can be better achieved.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明は、定着ロールがフッ素ゴムで構
成された離型層と帯電防止作用を有する導電層とに機能
分離した層構造からなるので、加熱定着ロールおよび加
圧定着ロールのいずれに使用しても、フッ素ゴム本来の
優れた耐摩耗性と耐シリコーンオイル性を保持しつつ、
トナー離型性能と用紙剥離性能の維持性に優れた定着ロ
ールを実現することができる。本発明によれば、前述し
たように、定着ロールの帯電電位が長期にわたって上昇
することがないので、用紙詰まりの発生を大幅に減少す
ることが可能となる。
According to the present invention, since the fixing roll has a layer structure in which a release layer made of fluororubber and a conductive layer having an antistatic function are functionally separated, both the heating fixing roll and the pressure fixing roll are provided. Even when used for, while retaining the original excellent wear resistance and silicone oil resistance of fluororubber,
It is possible to realize a fixing roll having excellent maintainability of toner release performance and paper release performance. According to the present invention, as described above, since the charging potential of the fixing roll does not rise for a long period of time, it is possible to significantly reduce the occurrence of paper jam.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例として示す定着ロールの説
明図であって、図1Aはその縦断面図であり、図1Bは
図1AのIB−IB線断面図である。
FIG. 1 is an explanatory view of a fixing roll shown as an embodiment of the present invention, FIG. 1A is a vertical sectional view thereof, and FIG. 1B is a sectional view taken along line IB-IB of FIG. 1A.

【図2】 図2A〜図2Cは本発明の定着ロールの使用
例を示す説明図である。
2A to 2C are explanatory views showing an example of use of the fixing roll of the present invention.

【図3】 本発明の定着ロールが装着された定着装置の
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a fixing device equipped with a fixing roll of the present invention.

【図4】 本発明の定着ロールが装着された画像形成装
置の全体図である。
FIG. 4 is an overall view of an image forming apparatus equipped with a fixing roll of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…定着ロール、3…弾性層、4…導電層、5…離型
層。
1 ... Fixing roll, 3 ... Elastic layer, 4 ... Conductive layer, 5 ... Release layer.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロールの内部から外部に向かって弾性
層、導電層および離型層を順次積層した3層構造のゴム
材から構成され、上記導電層は体積固有抵抗率が1011
Ωcm以下であり、上記離型層は配合剤として実質的に
充填剤を含有しないフッ素ゴムからなることを特徴とす
る定着ロール。
1. A rubber material having a three-layer structure in which an elastic layer, a conductive layer and a release layer are sequentially laminated from the inside to the outside of a roll, and the conductive layer has a volume resistivity of 10 11
Ωcm or less, and the release layer is made of fluororubber substantially containing no filler as a compounding agent.
【請求項2】 前記導電層の厚さが10〜100μmで
あり、前記離型層の厚さが5〜30μmである請求項1
記載の定着ロール。
2. The conductive layer has a thickness of 10 to 100 μm, and the release layer has a thickness of 5 to 30 μm.
The fixing roll described.
【請求項3】 前記離型層表面に離型補助剤としての変
性シリコーンオイルが塗布されている請求項1記載の定
着ロール。
3. The fixing roll according to claim 1, wherein a modified silicone oil as a release aid is applied to the surface of the release layer.
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