JPH11272104A - Fixing device and its manufacturing method - Google Patents

Fixing device and its manufacturing method

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Publication number
JPH11272104A
JPH11272104A JP7576298A JP7576298A JPH11272104A JP H11272104 A JPH11272104 A JP H11272104A JP 7576298 A JP7576298 A JP 7576298A JP 7576298 A JP7576298 A JP 7576298A JP H11272104 A JPH11272104 A JP H11272104A
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JP
Japan
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metal oxide
fixing device
toner image
recording material
heating
Prior art date
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Application number
JP7576298A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Takemoto
和広 竹本
Ryuichiro Kobayashi
隆一郎 小林
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a fixing device where the occurrence of off-setting is extremely reduced by incorporating an amorphous conductive metal oxide having a specified average particle size in a heating member. SOLUTION: This device possesses a thermally fixing roller 12 on whose inside a heat source 11 is provided and a pressure roller 13 brought into press- contact with the thermally fixing roller 12, and the pair of the rollers 12 and 13 are provided through the carrying path of a recording material 14. The thermally fixing roller 12 is constituted of a substrate 16 consisting of a hollow metallic tube and a mold-released layer 17 formed on it. The mold-released layer 17 incorporates a conductive agent so that adequate conductivity may be imparted, and the conductive agent is the amorphous conductive metal oxide whose average particle size is 1-100 nm. Preferably the volume resistivity of a metal oxide is <=10<8> Ω cm, and more preferably it is <=10<6> Ω cm. ZnO, TiO2 , SnO2 , Al2 O3 or the like are used as the metal oxide to be used, and it is most preferable to use SnO2 among them.

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、電子写真プロセス
を利用したプリンタ、複写機等における熱ローラ定着装
置、フィルム定着装置等の定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device such as a heat roller fixing device or a film fixing device in a printer, a copying machine or the like utilizing an electrophotographic process.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱ローラ定着装置やフィルム定着装置
は、例えば、特開平8−220907号公報、特開平9
−237007号公報等で知られている。このような定
着装置では、トナー像を加熱定着する加熱部材として、
耐熱性の基体に、テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)等の離型性を有する
離型層が形成されたものが使用されている。しかしなが
ら、PFAやPTFEは絶縁性が高いため、紙との摩擦
で離型層表面が帯電し、紙上の未定着トナーが定着フィ
ルム表面に静電的に付着する、静電オフセットが発生し
ていた。このような静電オフセットは、離型層に導電剤
を添加して、離型層に適度の導電性を持たせることによ
って防止することができる。このために使用される代表
的な導電剤はカーボンブラックであった。
2. Description of the Related Art A heat roller fixing device and a film fixing device are disclosed in, for example, JP-A-8-220907,
This is known from, for example, Japanese Patent No. 237007. In such a fixing device, as a heating member for heating and fixing the toner image,
A substrate having a release layer such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE) formed on a heat-resistant substrate is used. However, since PFA and PTFE have high insulating properties, the surface of the release layer is charged by friction with paper, and unfixed toner on paper is electrostatically attached to the surface of the fixing film, causing an electrostatic offset. . Such an electrostatic offset can be prevented by adding a conductive agent to the release layer to give the release layer an appropriate conductivity. A typical conductive agent used for this was carbon black.

【0003】しかしながら、カーボンブラックは必ずし
も十分に満足できる導電剤であるとは言えず、従来種々
の導電剤を採用して、静電オフセットを防止することが
研究されてきた。例えば、特開平8−220907号公
報では、有機リン塩等のイオン導電性の導電剤を加熱部
材の離型層に含有させることが、特開平9−23700
7号公報では、グラファイト粉末を加熱部材の離型層に
含有させることが提案されている。
[0003] However, carbon black is not always a satisfactory conductive agent, and it has been studied to employ various conductive agents to prevent electrostatic offset. For example, in JP-A-8-220907, it is disclosed in JP-A-9-23700 that an ionic conductive agent such as an organic phosphorus salt is contained in a release layer of a heating member.
No. 7 proposes that graphite powder be contained in a release layer of a heating member.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ローラ定着装置等の加
熱部材に要求される性質は、耐熱性、離型性、熱伝導性
及び導電性が適正にバランスされていることであるが、
前記の従来例はこれらの性質がバランスされてはおら
ず、微少な領域での抵抗ムラに起因するオフセットが発
生しやすという問題がなお解決されてはいない。
The properties required of a heating member such as a roller fixing device are that heat resistance, mold release, thermal conductivity and conductivity are properly balanced.
In the above-described conventional example, these properties are not balanced, and the problem that offset is likely to occur due to resistance unevenness in a minute area has not been solved yet.

【0005】たとえば、特開平8−220907号公報
に記載されたものでは、離型層を形成するために、PF
AやPTFEの分散液を塗布、乾燥、焼結する工程にお
いて、260℃前後の高温に曝され、変質を受けて所期
の性能が得られず、また、耐久性に欠けるという問題が
ある。また、特開平9−237007号公報のもので
は、静電オフセットが十分に防止できないという問題が
ある。即ち、離型層に適度な導電性を付与するために、
グラファイトを微粒子化すると、粒子の表面エネルギー
が増大し、凝集して、結果的には、導電剤を均一に分散
することが困難となるために、ミクロ的な抵抗ムラを生
じる。ミクロ的な抵抗ムラがあると、微少な高抵抗領域
で帯電が起こり、加熱部材のマクロ的な抵抗値が低いに
もかかわらず、微少な領域での表面電位の乱れがあるた
めに、静電オフセットが発生して画像汚れや記録材の裏
面の汚れを起こす。
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-220907, a PF is used to form a release layer.
In the process of applying, drying, and sintering the dispersion liquid of A or PTFE, there is a problem that the composition is exposed to a high temperature of about 260 ° C., deteriorates, and the desired performance cannot be obtained, and the durability is poor. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-237007, there is a problem that electrostatic offset cannot be sufficiently prevented. That is, in order to impart appropriate conductivity to the release layer,
When graphite is made finer, the surface energy of the particles increases, and the particles are aggregated. As a result, it becomes difficult to uniformly disperse the conductive agent, so that microscopic resistance unevenness occurs. If there is micro-resistance unevenness, charging occurs in a very small high-resistance area, and the surface potential is disturbed in a very small area despite the low macro-resistance value of the heating member. Offset occurs, causing image stains and stains on the back surface of the recording material.

【0006】従って、本発明の目的は、このような従来
技術における問題を解決することにあり、オフセットの
発生が極めて少ない定着装置を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve such a problem in the prior art, and to provide a fixing device in which the occurrence of offset is extremely small.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的は、
(1)トナー像を有する記録材に接触して、トナー像を
加熱し、記録材に定着する加熱部材を有する定着装置に
おいて、前記加熱部材が、平均粒径が1〜100nmの
非晶質の導電性金属酸化物を含有することを特徴とする
定着装置、(2)トナー像を有する記録材に接触して、
トナー像を加熱し、記録材に定着する加熱部材を有する
定着装置において、前記加熱部材が、トナー像を有する
記録材に接触する離型層及び該離型層を支持する基体を
有し、前記離型層が、コロイド状態で分散している導電
性金属酸化物ゾルを含有する組成物を前記基体に塗布す
ることにより形成された層であることを特徴とする定着
装置、及び、(3)トナー像を担持する記録材に接触し
て、トナー像を加熱し、記録材に定着する加熱部材を有
する定着装置の製造方法において、コロイド状態で分散
している導電性金属酸化物のゾルを含有する組成物を基
体に塗布することにより前記加熱部材を形成することを
特徴とする定着装置の製造方法、によって達成される。
The object of the present invention is as follows.
(1) In a fixing device having a heating member that contacts a recording material having a toner image to heat the toner image and fixes the toner image on the recording material, the heating member may be an amorphous material having an average particle diameter of 1 to 100 nm. A fixing device comprising a conductive metal oxide, (2) a fixing device which contacts a recording material having a toner image,
In a fixing device having a heating member for heating a toner image and fixing the toner image on a recording material, the heating member includes a release layer that contacts a recording material having a toner image, and a base that supports the release layer, (3) the fixing device, wherein the release layer is a layer formed by applying a composition containing a conductive metal oxide sol dispersed in a colloidal state to the substrate. In a method of manufacturing a fixing device having a heating member for heating a toner image in contact with a recording material carrying a toner image and fixing the toner image, a sol of a conductive metal oxide dispersed in a colloidal state is included. And a method for manufacturing a fixing device, wherein the heating member is formed by applying a composition to a substrate.

【0008】本発明において、使用される加熱部材とし
ては、加熱ローラ又は加熱フィルムが挙げられる。
In the present invention, the heating member used includes a heating roller or a heating film.

【0009】加熱ローラとしては、アルミニウム、ステ
ンレス又は炭素鋼等の円筒状の基体の周面にPFA、P
TFE若しくはシリコンゴム等の離型層を形成したもの
又は前記の基体周面にシリコンゴム層及びその上にPF
A若しくはPTFE層を積層したものが好ましい。
As the heating roller, PFA, P is applied to the peripheral surface of a cylindrical base such as aluminum, stainless steel or carbon steel.
One having a release layer made of TFE or silicone rubber or the like, or a silicone rubber layer on the peripheral surface of the base and a PF
A laminate of A or a PTFE layer is preferred.

【0010】加熱ローラの内側には、熱源が設けられて
加熱ローラの表面を、トナー像を溶融定着するのに必要
な温度、例えば、150〜210℃に加熱する。加熱ロ
ーラは対向する圧力ローラとともに使用され、圧力ロー
ラに圧接してニップを形成し、このニップで記録材を挟
持搬送して、トナー像を記録材に定着する。
A heat source is provided inside the heating roller to heat the surface of the heating roller to a temperature required for fusing and fixing the toner image, for example, 150 to 210 ° C. The heating roller is used together with the opposing pressure roller, and forms a nip by pressing against the pressure roller, and the recording material is nipped and conveyed by the nip to fix the toner image on the recording material.

【0011】加熱フィルムには、厚さが40〜100μ
mのポリイミド等の耐熱性のフィルム状の基体の表面に
PFA又はPTFEからなる離型性の離型層を形成した
ものが好ましい。加熱フィルムは、また、該加熱フィル
ムを加熱する加熱素子であるセラミックヒータと摺動す
る際に起こる摩擦帯電による影響をなくするために、導
電層を設けるのが好ましい。
The heating film has a thickness of 40 to 100 μm.
It is preferable that a release layer made of PFA or PTFE is formed on the surface of a heat-resistant film-like substrate such as polyimide of m. The heating film is preferably provided with a conductive layer in order to eliminate the influence of frictional charging that occurs when the heating film slides on a ceramic heater that is a heating element for heating the heating film.

【0012】加熱フィルムは、加熱素子で支持されて移
動するとともに、対向して配置された加圧部材に圧接し
てニップを形成し、このニップで記録材を挟持搬送し、
このニップ部でトナー像を加熱し定着する。
The heating film moves while being supported by the heating element, and presses against a pressure member arranged opposite to form a nip. The nip sandwiches and conveys the recording material.
The toner image is heated and fixed in the nip.

【0013】加熱フィルムを加熱する加熱素子は、アル
ミナ等のセラミック基板に印刷により形成された発熱抵
抗体層と、更にその上に保護層であるガラス層を形成し
たものが用いられる。離型層に分散された金属酸化物
は、次の特徴を有する。
As the heating element for heating the heating film, a heating resistor layer formed by printing on a ceramic substrate of alumina or the like and a glass layer as a protective layer formed thereon are used. The metal oxide dispersed in the release layer has the following characteristics.

【0014】前記のように、本発明の定着装置におけ
る、加熱ローラ、加熱フィルム等の加熱部材には、その
記録剤と接触する表面に離型性を有する離型層が形成さ
れる。そして、この離型層には、適度な導電性を付与す
るために導電剤が含有される。
As described above, in the fixing member of the present invention, the heating member such as the heating roller and the heating film is provided with the release layer having the releasability on the surface in contact with the recording agent. The release layer contains a conductive agent in order to impart appropriate conductivity.

【0015】この導電剤は次の特徴を有する。This conductive agent has the following characteristics.

【0016】(1)本発明において、加熱部材に導電剤
として含有される金属酸化物は、平均粒径が1〜100
nmであることを特徴とする。
(1) In the present invention, the metal oxide contained as a conductive agent in the heating member has an average particle size of 1 to 100.
nm.

【0017】ここで、平均粒径は電子顕微鏡で観察され
る粒子のうち、任意の100個の粒子の平均粒径であ
る。粒径は観察される粒子の投影面を円換算した時の円
の直径である。
Here, the average particle diameter is an average particle diameter of 100 arbitrary particles among particles observed by an electron microscope. The particle size is the diameter of a circle when the projected surface of the observed particle is converted into a circle.

【0018】(2)また、本発明において、加熱部材の
離型層中に含有される金属酸化物は、非晶質であること
を特徴とする。ここで言う非晶質とは、CuKα線を用
いたX線回折法で2θ値で20°から70°に頂点を有
する半値幅5°以上のブロードな散乱帯を有する物であ
り、この角度範囲以外では結晶性の回折線を有してもよ
い。
(2) In the present invention, the metal oxide contained in the release layer of the heating member is amorphous. The term “amorphous” as used herein refers to a substance having a broad scattering band having a half-value width of 5 ° or more having a peak at 20 from 70 ° to 20 ° by X-ray diffraction using CuKα radiation. Otherwise, it may have a crystalline diffraction line.

【0019】(3)さらに、本発明において加熱部材に
含有される金属酸化物は導電性であることを特徴とす
る。その体積抵抗率は108Ωcm以下であることが好
まく、106Ωcm以下であることが特に好ましい。
(3) Further, in the present invention, the metal oxide contained in the heating member is electrically conductive. The volume resistivity is preferably 10 8 Ωcm or less, particularly preferably 10 6 Ωcm or less.

【0020】この抵抗率は、試料に100Kg/cm2
の圧力をかけることによって、直径4cm、厚さ0.2
cmの円筒状のペレットを作成し、このペレットの抵抗
(Ωcm)をハイレスタAP(三菱油化製)を用いて測
定することによって得られたものである。
The resistivity of the sample is 100 kg / cm 2.
4cm in diameter and 0.2mm in thickness
cm of a cylindrical pellet, and the resistance (Ωcm) of the pellet was measured using a Hiresta AP (manufactured by Mitsubishi Yuka).

【0021】本発明に使用することができる金属酸化物
としては、ZnO、TiO2、SnO2、Al23、In
23、SiO2、MgO、BaO、MoO3、等を用いる
ことができる。これらの中でも、ZnO、TiO2、S
nO2が好ましく、SnO2が特に好ましい。
The metal oxides usable in the present invention include ZnO, TiO 2 , SnO 2 , Al 2 O 3 , In
2 O 3 , SiO 2 , MgO, BaO, MoO 3 and the like can be used. Among them, ZnO, TiO 2 , S
nO 2 is preferred, and SnO 2 is particularly preferred.

【0022】前記の(1)及び(2)の特徴は、離型層
を形成するための塗布組成物中にコロイド状で分散して
いる金属酸化物の特徴である。
The above features (1) and (2) are features of the metal oxide dispersed in a colloidal state in the coating composition for forming the release layer.

【0023】即ち、本発明においては、離型層を形成す
るために塗布される組成物中に金属酸化物がコロイド分
散している。1〜100nmの直径の粒子が、金属酸化
物ゾルの分散状態が安定であることから、この大きさを
コロイド次元と言い、コロイド次元の大きさの粒子をコ
ロイド粒子として、このコロイド粒子が分散している状
態を本発明におけるコロイド状と言う。
That is, in the present invention, the metal oxide is colloidally dispersed in the composition applied to form the release layer. Particles having a diameter of 1 to 100 nm have a stable dispersion state of the metal oxide sol. Therefore, this size is called a colloidal dimension. This state is called colloidal state in the present invention.

【0024】本発明のコロイド状金属酸化物の製造方法
は、金属酸化物の超微粒子を適当な溶媒に分散して製造
する方法、溶媒に可溶な金属化合物の溶媒中における分
解反応から製造する方法等、いずれの方法も採用でき
る。
The method for producing a colloidal metal oxide according to the present invention is a method for producing ultrafine metal oxide particles by dispersing them in an appropriate solvent, and a method for producing a metal compound soluble in a solvent by a decomposition reaction in the solvent. Any method such as a method can be adopted.

【0025】製造時の酸化錫ゾル分散液の溶媒と、保護
コロイドバインダーとの相溶性が悪い時は、バインダー
に分散するのに好適な溶媒に置換するために、製造溶媒
と相溶性の良好な、又は金属酸化物を安定に分散せしめ
る化合物を適宜添加し、300℃以下、好ましくは20
0℃以下、更には150℃以下に加温して添加した化合
物とともに酸化錫超微粒子を乾燥分離して水中もしくは
他の溶媒を混合した水中に再分散する。
When the solvent of the tin oxide sol dispersion at the time of production has poor compatibility with the protective colloid binder, the solvent is replaced with a solvent suitable for dispersing in the binder. Or a compound capable of stably dispersing a metal oxide is appropriately added, and the temperature is 300 ° C. or lower, preferably 20 ° C. or less.
The ultrafine tin oxide particles are dried and separated together with the compound added at a temperature of 0 ° C. or lower and further at 150 ° C. or lower and redispersed in water or water mixed with another solvent.

【0026】溶媒に可溶な錫化合物の溶媒中における分
解反応から製造する方法に用いる錫化合物としては、K
2SnO3・3H2Oの様なオキソ陰イオンを含む化合
物、SnCl4の様な水溶性ハロゲン化物、R′2SnR
2、R3SnX,R2SnX2の構造を有する(CH33
nCl・(ピリジン)、(C492Sn(OCC
252等の有機錫化合物、Sn(SO42・2H2O等
のオキソ塩を挙げることができる。
The tin compound used in the method for producing from the decomposition reaction of the tin compound soluble in the solvent in the solvent includes K
Compounds containing oxo anions such as 2 SnO 3 .3H 2 O, water-soluble halides such as SnCl 4 , R ′ 2 SnR
2, R 3 Sn X, having a structure of R 2 SnX 2 (CH 3) 3 S
nCl · (pyridine), (C 4 H 9 ) 2 Sn (OCC
2 H 5) Organic tin compounds such as 2, Sn (SO 4) may be mentioned 2 · 2H 2 oxo salts O and the like.

【0027】これらの溶媒に可溶な錫化合物を、溶媒に
溶解後、加熱、加圧等の物理的方法、酸化、還元、加水
分解等の化学的方法、等により、酸化錫ゾルを製造する
か、若しくは中間体を経て酸化錫ゾルを製造する。例え
ば、特公昭35−6616号には、SnCl4を100
倍容量の蒸留水に溶解し、水酸化第2錫を沈殿させ、次
いでアンモニア水を加えて弱アルカリ性にして沈殿を溶
解し、アンモニア臭がなくなるまで加温してコロイド状
酸化錫ゾルを製造する方法が記載されている。溶媒とし
ては、水の他に、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール等のアルコール溶媒、テトラヒドロフラン、ジオ
キサン、ジエチルエーテル等のエーテル溶媒、ヘキサ
ン、ヘプタン等の脂肪族有機溶媒、ベンゼン、ピリジン
等の芳香族有機溶媒、等錫化合物に応じて様々な溶媒を
用いることができるが、好ましくは水及びアルコール類
である。この方法によれば、製造途中に溶媒に可溶な錫
化合物以外の元素を含む化合物の添加も可能であり、例
えばフッ素含有化合物や3価若しくは5価の配位数をと
り得る金属化合物を導入できる。
After a tin compound soluble in these solvents is dissolved in the solvent, a tin oxide sol is produced by a physical method such as heating and pressurizing, or a chemical method such as oxidation, reduction and hydrolysis. Alternatively, a tin oxide sol is produced via an intermediate. For example, Japanese Patent Publication No. 35-6616 discloses that SnCl 4
Dissolve in double volume of distilled water to precipitate stannic hydroxide, then add aqueous ammonia to make it weakly alkaline, dissolve the precipitate, and heat until ammonia odor disappears to produce colloidal tin oxide sol. A method is described. As the solvent, in addition to water, methanol, ethanol, alcohol solvents such as isopropanol, tetrahydrofuran, dioxane, ether solvents such as diethyl ether, hexane, aliphatic organic solvents such as heptane, benzene, aromatic organic solvents such as pyridine, Various solvents can be used depending on the tin compound, but water and alcohols are preferred. According to this method, it is possible to add a compound containing an element other than the tin compound soluble in the solvent during the production, for example, introducing a fluorine-containing compound or a metal compound capable of taking a trivalent or pentavalent coordination number. it can.

【0028】溶媒に可溶なフッ素含有化合物としては、
イオン性フッ化物、若しくは、共有性フッ化物いずれで
もよく、K2TiF6、HF、KHF2Sb、F3MoF6
等の金属フッ化物、NH4MnF3、NH4BiF4等のフ
ルオロ錯陰イオンを生成する化合物、BrF3、SF4
SF6等の無機分子性フッ化物、CF3I、CF3OO
H、P(CF33等の有機フッ素化合物を挙げることが
でき、更に溶媒が水の場合は、CaF2と硫酸との組み
合わせの様に、フッ素含有化合物と不揮発性酸との組み
合わせも用いることができる。
As the fluorine-containing compound soluble in a solvent,
Either ionic fluoride or covalent fluoride may be used, and K 2 TiF 6 , HF, KHF 2 Sb, F 3 MoF 6
Compounds that generate fluoro complex anions such as metal fluorides such as NH 4 MnF 3 and NH 4 BiF 4 , BrF 3 , SF 4 , etc.
Inorganic molecular fluoride such as SF 6 , CF 3 I, CF 3 OO
Organic fluorine compounds such as H and P (CF 3 ) 3 can be mentioned. When the solvent is water, a combination of a fluorine-containing compound and a non-volatile acid is also used, such as a combination of CaF 2 and sulfuric acid. be able to.

【0029】溶媒に可溶な3価若しくは5価の配位数を
とり得る金属化合物としては、Al、Ca、In、Tl
等のIII族元素若しくはP、As、Sb、Bi等のV族
元素、3価若しくは5価の配位数をとり得るNb、V、
Ti、Cr、Mo、Fe、Co、Ni等の遷移金属を含
む化合物群である。
Examples of the metal compound which can take a trivalent or pentavalent coordination number soluble in a solvent include Al, Ca, In, and Tl.
Or a group V element such as P, As, Sb, Bi, etc. Nb, V, which can take a trivalent or pentavalent coordination number
A group of compounds containing a transition metal such as Ti, Cr, Mo, Fe, Co, and Ni.

【0030】加熱部材に含有される本発明の金属酸化物
の含有量としては、5〜500mg/m2が好ましく特
に好ましくは10〜350mg/m2である。導電酸化
物とバインダー(PFA、PTFE)の量の比は1/3
00〜100/1が好ましく、より好ましくは10vo
l%以上である。10vol%以上添加した状態では、
導電性粒子を絶縁性マトリックスに分散したときに生ず
るパーコレーション転移が発生し、導電性粒子を含有し
た層の導電性が大きく変化することが知られている。
[0030] The content of the metal oxide of the present invention contained in the heating member, 5 to 500 mg / m 2 is preferably particularly preferably 10 to 350 mg / m 2. The ratio of the amounts of the conductive oxide and the binder (PFA, PTFE) is 1/3
00-100 / 1 is preferred, and more preferably 10 vo
1% or more. In a state where 10 vol% or more is added,
It is known that percolation transition occurs when conductive particles are dispersed in an insulating matrix, and the conductivity of a layer containing the conductive particles changes significantly.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】(1)実施の形態1 図1によって、本発明の実施の形態1を説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (1) First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0032】定着装置は、内側に熱源11が設けられた
加熱定着ローラ12と、この加熱定着ローラ12に圧接
する圧力ローラ13とを有し、これら一対のローラ1
2、13は、記録材の搬送路を介して設けられている。
The fixing device has a heat fixing roller 12 provided with a heat source 11 on the inside, and a pressure roller 13 pressed against the heat fixing roller 12.
Reference numerals 2 and 13 are provided via a recording material conveyance path.

【0033】定着ローラ12は、その両端にすべり軸受
が配置され、定着ユニットフレームに回転自在に取りつ
けられている。更に、定着ローラ12は、その一端部に
駆動ギヤが固定され、図1矢印a方向に回転駆動され
る。加熱定着ローラ12の回転に伴って、圧力ローラ1
3が従動回転する。圧力ローラ13が加熱定着ローラ1
2に圧接することにより、記録材である紙を挟持搬送す
るニップ部15が形成される。
The fixing roller 12 has sliding bearings disposed at both ends thereof, and is rotatably mounted on the fixing unit frame. Further, a driving gear is fixed to one end of the fixing roller 12, and is driven to rotate in the direction of arrow a in FIG. With the rotation of the heat fixing roller 12, the pressure roller 1
3 is driven to rotate. The pressure roller 13 is the heat fixing roller 1
The nip portion 15 that presses and conveys the recording material paper is formed by pressing the recording material 2 against the recording material 2.

【0034】加熱定着ローラ12は中空金属管で構成さ
れる基体16とその上に形成された離型層17で構成さ
れる。加熱定着ローラ12の中には、中空金属管のほぼ
中心軸上に熱源11が設けられ、加熱定着ローラ12の
表面が定着に適した温度(例えば、150〜200℃)
になるように、加熱定着ローラ12を加熱する。
The heat-fixing roller 12 comprises a base 16 formed of a hollow metal tube and a release layer 17 formed thereon. In the heat fixing roller 12, a heat source 11 is provided substantially on the central axis of the hollow metal tube, and the surface of the heat fixing roller 12 has a temperature suitable for fixing (for example, 150 to 200 ° C.).
The heat fixing roller 12 is heated so that

【0035】基体16は、アルミニウム合金管、ステン
レス合金管、炭素合金管等で構成され、熱源11は、ハ
ロゲンランプ等で構成される。また、すべり軸受や駆動
ギヤには、耐熱性で、且つ、すべり性のよいエンジニア
リングプラスチックで構成される。
The base 16 is made of an aluminum alloy tube, a stainless alloy tube, a carbon alloy tube or the like, and the heat source 11 is made of a halogen lamp or the like. Further, the sliding bearing and the drive gear are made of heat-resistant and highly slippery engineering plastic.

【0036】基体16の表面には、離型性のよい離型層
17が形成される。
On the surface of the substrate 16, a release layer 17 having good release properties is formed.

【0037】圧力ローラ13は、軸芯19と、該軸芯1
9の周面に形成された離型性及び耐熱性を有するシリコ
ンゴム層20を有する。
The pressure roller 13 includes a shaft core 19 and the shaft core 1.
9 has a silicone rubber layer 20 having mold release properties and heat resistance formed on the peripheral surface of the same.

【0038】電子写真プロセスによって形成されたトナ
ー像を有する記録材14は、図1の矢印bで示すように
搬送され、加熱定着ローラ12と圧力ローラ13の間の
ニップ部15に向けて送り込まれる。記録材14はニッ
プ部内を、加熱定着ローラ12と、圧力ローラ13によ
り、熱と圧力を加えられて通過する。これにより、未定
着のトナー像21が記録材14上に定着される。ニップ
部15を通過した記録材14は、自身が有するコシの強
さによる曲率分離作用と分離ガイド21の分離作用によ
って加熱定着ローラ12の表面から分離され、搬送され
て、定着装置外に排出される。
A recording material 14 having a toner image formed by an electrophotographic process is conveyed as shown by an arrow b in FIG. 1 and is sent toward a nip 15 between the heat fixing roller 12 and the pressure roller 13. . The recording material 14 passes through the nip portion under heat and pressure by the heat fixing roller 12 and the pressure roller 13. As a result, the unfixed toner image 21 is fixed on the recording material 14. The recording material 14 that has passed through the nip portion 15 is separated from the surface of the heat fixing roller 12 by the curvature separating action due to the strength of its own stiffness and the separating action of the separation guide 21, conveyed, and discharged out of the fixing device. You.

【0039】(2)実施の形態2 実施の形態2にかかる定着装置は、加熱部と加圧ローラ
34で構成されたもので、加熱部は、ポリイミドフィル
ム基体に導電材が分散されたPFA又はPTFEからな
る離型層を形成した無端状の加熱フィルム31と、セラ
ミックヒータ33とフィルムガイド32で構成される。
定着装置は加圧ローラ34によって駆動を受け、記録材
30と加熱フィルム31は軸芯35とシリコンゴム層3
6からなる加圧ローラ34に従動する。ヒータ33はセ
ラミック基板に発熱ペーストを印刷したものであり、こ
れに電力制御されたAC電流を供給することにより発熱
する。発熱パターンの上には保護と絶縁性を確保するた
めにガラスがコーティングしてある。
(2) Second Embodiment A fixing device according to a second embodiment is composed of a heating unit and a pressure roller 34. The heating unit includes a PFA or a polyimide film substrate in which a conductive material is dispersed. It is composed of an endless heating film 31 having a release layer made of PTFE, a ceramic heater 33 and a film guide 32.
The fixing device is driven by a pressure roller 34, and the recording material 30 and the heating film 31 are separated from the shaft core 35 and the silicone rubber layer 3.
6 is driven by the pressure roller 34. The heater 33 is formed by printing a heating paste on a ceramic substrate, and generates heat by supplying an AC current of which power is controlled to the heating paste. Glass is coated on the heating pattern to ensure protection and insulation.

【0040】加熱フィルム31は加圧ローラ34に従動
して、セラミックヒータ33に対して摺動して矢印aで
示すように移動し、ニップ部37を矢印bで示すように
移動する記録材30上のトナー像を定着する。
The heating film 31 is driven by the pressure roller 34, slides with respect to the ceramic heater 33 and moves as indicated by an arrow a, and moves the nip portion 37 as indicated by an arrow b. The upper toner image is fixed.

【0041】[0041]

【実施例】〈実施例1〉 (1)酸化錫ゾルの合成 塩化第2錫水和物65gを水/エタノール混合溶液20
00ccに溶解して均一溶液を得た。次いでこれを煮沸
することで生成した共沈殿物をデカンテーションにより
取り出し、蒸留水により何度も水洗する。沈殿を洗浄し
た蒸留水中に硝酸銀を滴下し塩素イオンの反応がないこ
とを確認後、洗浄した沈殿物に蒸留水を添加し全量を2
000ccとする。更に30%アンモニア水を40cc
加え、水溶液中で加温し、濃縮して固形分濃度8%のコ
ロイド状ゲル分散液を得た。
EXAMPLES <Example 1> (1) Synthesis of tin oxide sol 65 g of stannic chloride hydrate was mixed with a water / ethanol mixed solution 20
The solution was dissolved in 00 cc to obtain a homogeneous solution. Next, the coprecipitate produced by boiling this is taken out by decantation and washed with distilled water many times. After confirming that there is no reaction of chloride ion by dropping silver nitrate into the distilled water from which the precipitate has been washed, distilled water is added to the washed precipitate to reduce the total amount to 2%.
000cc. Furthermore, 40cc of 30% ammonia water
In addition, the mixture was heated in an aqueous solution and concentrated to obtain a colloidal gel dispersion having a solid content of 8%.

【0042】(2)定着フィルムの製造 1) 厚み50μm、展開した場合の長さが75.36
mmの無端状のポリイミドフィルム上に導電性プライマ
ー層を設ける。この層の役目は、オフセットを誘起させ
るような電位がフィルム表面に及ぶことを防止し、更に
ポリイミドと離型層の接着を確保するためのものであ
る。フィルム端部では導電層を露出させて、これをアー
スに接続することにより、導電層の電位を0Vとし、フ
ィルムの電位を安定化させることにある。シリコンゴム
溶液100重量部に対して、カーボンブラック25重量
部を添加して分散した溶液を、均一にスプレーコートし
た後、30分間風乾して、厚さ4μmの導電プライマー
層を設けた。
(2) Production of fixing film 1) Thickness of 50 μm, length when unfolded is 75.36
A conductive primer layer is provided on an endless polyimide film having a thickness of 1 mm. The role of this layer is to prevent a potential that induces an offset from reaching the film surface, and to ensure adhesion between the polyimide and the release layer. By exposing the conductive layer at the end of the film and connecting it to the ground, the potential of the conductive layer is reduced to 0 V and the potential of the film is stabilized. A solution in which 25 parts by weight of carbon black was added to and dispersed in 100 parts by weight of the silicon rubber solution was uniformly spray-coated, and then air-dried for 30 minutes to provide a conductive primer layer having a thickness of 4 μm.

【0043】2)導電プライマー層の上に離型層を設け
る。
2) A release layer is provided on the conductive primer layer.

【0044】下記組成の水分散液を作成し、浸漬法によ
り塗布し、乾燥後、380℃で20分間加熱して、10
μmの離型層を形成した。
An aqueous dispersion having the following composition was prepared, applied by a dipping method, dried, and heated at 380 ° C. for 20 minutes.
A μm release layer was formed.

【0045】 PTFE粒子 70重量部 PFA粒子 30重量部 (1)のゲル分散液 50重量部 でき上がった定着フィルムの表面抵抗は1×1010Ω/
cm2あった。
PTFE particles 70 parts by weight PFA particles 30 parts by weight Gel dispersion of (1) 50 parts by weight The surface resistance of the finished fixing film is 1 × 10 10 Ω /.
cm 2 .

【0046】〈比較例〉 (1)下記組成の水分散液を作成し、浸漬法により塗布
し、乾燥後、380℃で20分間加熱して、10μmの
離型層を形成した以外は実施例1における2)と同様に
して、定着フィルムを得た。
Comparative Example (1) An aqueous dispersion having the following composition was prepared, applied by an immersion method, dried, and heated at 380 ° C. for 20 minutes to form a 10 μm release layer. A fixing film was obtained in the same manner as in 2) of 1).

【0047】 PTFE粒子 70重量部 PFA粒子 30重量部 カーボンブラック 1重量部 水 50重量部 でき上がった定着フィルムの表面抵抗は1×1010Ω/
cm2であった。
PTFE particles 70 parts by weight PFA particles 30 parts by weight Carbon black 1 part by weight Water 50 parts by weight The finished fixing film has a surface resistance of 1 × 10 10 Ω /.
cm 2 .

【0048】(2)下記組成の水分散液を作成し、浸漬
法により塗布し、乾燥後、380℃で20分間加熱し
て、10μmの離型層を形成した以外は実施例1におけ
る(2)と同様にして、定着フィルムを得た。
(2) An aqueous dispersion having the following composition was prepared, applied by an immersion method, dried, and heated at 380 ° C. for 20 minutes to form a 10 μm release layer. In the same manner as in (1), a fixing film was obtained.

【0049】 PTFE粒子 70重量部 PFA粒子 30重量部 酸化錫粉末 10重量部 水 50重量部 でき上がった定着フィルムの表面抵抗は1×1010Ω/
cm2であった。
PTFE particles 70 parts by weight PFA particles 30 parts by weight Tin oxide powder 10 parts by weight Water 50 parts by weight The surface resistance of the finished fixing film is 1 × 10 10 Ω /.
cm 2 .

【0050】なお、酸化錫粉末をCuKα線を用いたX
線回折法で測定したところ、2θ値で20°から70°
に頂点を有するシャープな散乱ピークが観察された。測
定結果に基づいて求めた結晶子の平均粒径は、41.5
nmで、典型的なルチル型結晶であった。
The tin oxide powder was converted to X using CuKα radiation.
20 ° to 70 ° in 2θ value as measured by X-ray diffraction
A sharp scattering peak having an apex was observed. The average particle size of the crystallites determined based on the measurement results was 41.5.
In nm, it was a typical rutile crystal.

【0051】(4)性能比較 上記定着フィルムをレーザープリンタに設置し、200
枚のプリントを行ったところ下記のような結果となっ
た。
(4) Performance Comparison The above fixing film was set on a laser printer,
The following results were obtained when one sheet was printed.

【0052】 また、5000プリントの耐久試験を行ったところ、実
施例ではオフセットの発生がなかったが、比較例(1)
では、導電剤の剥離が発生したことが原因と思われるオ
フセットが、定着フィルム全面に亘って発生した。
[0052] Further, when a durability test of 5000 prints was performed, no offset was generated in the example, but the comparative example (1)
In the example, an offset, which is considered to be caused by peeling of the conductive agent, occurred over the entire fixing film.

【0053】[0053]

【発明の効果】導電材である金属酸化物が加熱部材の離
型層中に均一に分散されているので、良好な導電性がえ
られ、且つ、ミクロ的な抵抗ムラがなく、静電オフセッ
トの発生が防止される。
According to the present invention, since the metal oxide as the conductive material is uniformly dispersed in the release layer of the heating member, good conductivity is obtained, there is no micro-resistance unevenness, and the electrostatic offset. Is prevented from occurring.

【0054】また、導電材である金属酸化物の分散が良
好であるので、バインダー樹脂と強固に結着し、ブリー
ドアウトや導電材の剥離が発生せず、長期に亘って、良
好な画像を得ることができる。また、シリコンゴム層な
どの弾性層の上に本発明離型層を形成した場合には、下
層である弾性層からのブリード物に対するバリヤ性に優
れており、弾性層からのブリードによる画像汚れや記録
材の汚染が防止される。
Further, since the metal oxide serving as the conductive material is well dispersed, the metal oxide is firmly bound to the binder resin and does not cause bleed-out or peeling of the conductive material. Obtainable. Further, when the release layer of the present invention is formed on an elastic layer such as a silicon rubber layer, it has excellent barrier properties against bleeding from the lower elastic layer, and image stains due to bleed from the elastic layer and the like. Contamination of the recording material is prevented.

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

【図1】本発明の実施の形態1を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

12 加熱定着ローラ 17 離型層 31 加熱フィルム 12 Heat fixing roller 17 Release layer 31 Heat film

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トナー像を有する記録材に接触して、ト
ナー像を加熱し、記録材に定着する加熱部材を有する定
着装置において、 前記加熱部材が、平均粒径が1〜100nmの非晶質の
導電性金属酸化物を含有することを特徴とする定着装
置。
1. A fixing device having a heating member that contacts a recording material having a toner image to heat the toner image and fixes the toner image on the recording material, wherein the heating member has an average particle diameter of 1 to 100 nm. A fixing device comprising a high quality conductive metal oxide.
【請求項2】 トナー像を有する記録材に接触して、ト
ナー像を加熱し、記録材に定着する加熱部材を有する定
着装置において、 前記加熱部材が、トナー像を有する記録材に接触する離
型層及び該離型層を支持する基体を有し、前記離型層
が、コロイド状態で分散している導電性金属酸化物ゾル
を含有する組成物を前記基体に塗布することにより形成
された層であることを特徴とする定着装置。
2. A fixing device having a heating member that contacts a recording material having a toner image, heats the toner image, and fixes the toner image on the recording material. A mold layer and a substrate supporting the release layer, wherein the release layer is formed by applying a composition containing a conductive metal oxide sol dispersed in a colloidal state to the substrate. A fixing device, which is a layer.
【請求項3】 トナー像を担持する記録材に接触して、
トナー像を加熱し、記録材に定着する加熱部材を有する
定着装置の製造方法において、 コロイド状態で分散している導電性金属酸化物のゾルを
含有する組成物を基体に塗布することにより前記加熱部
材を形成することを特徴とする定着装置の製造方法。
3. Contacting a recording material carrying a toner image,
In a method of manufacturing a fixing device having a heating member for heating a toner image and fixing the toner image on a recording material, the method comprises applying a composition containing a sol of a conductive metal oxide dispersed in a colloidal state to a substrate. A method for manufacturing a fixing device, comprising forming a member.
【請求項4】 前記導電性金属酸化物がSnO2である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装
置。
4. The fixing device according to claim 1, wherein the conductive metal oxide is SnO 2 .
【請求項5】 前記導電性金属酸化物がSnO2である
ことを特徴とする請求項3に記載の定着装置の製造方
法。
5. The method according to claim 3, wherein the conductive metal oxide is SnO 2 .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8052590B2 (en) * 2005-07-07 2011-11-08 Xerox Corporation Amorphous metal components for a reproduction machine

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