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JP6136636B2 - PRESSURE ROLLER, FIXING DEVICE AND IMAGE FORMING DEVICE EQUIPPED WITH THE SAME - Google Patents
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PRESSURE ROLLER, FIXING DEVICE AND IMAGE FORMING DEVICE EQUIPPED WITH THE SAME Download PDF

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、複写機、プリンタなどに用いるのに好適なフッ素樹脂層を表面に有する加圧部材、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 pressure member having a fluororesin layer suitable for use in a copying machine, a printer, and the like, a fixing device using the pressure member, and an image forming apparatus.

複写機、プリンタ等の電子写真方式のカラー画像形成装置は、記録媒体上に4色(シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)のトナーからなるカラー画像を形成する画像形成部と、形成されたカラー画像を記録媒体上に定着させる定着装置を備えている。定着装置は、記録媒体上のカラー画像を加熱して定着させる定着部材と、定着部材と定着ニップを形成する加圧部材を有し、記録媒体が定着ニップを通過する際に、未定着トナーによって形成されたカラー画像を加熱加圧して記録媒体上に定着させる。   An electrophotographic color image forming apparatus such as a copying machine or a printer has an image forming unit that forms a color image composed of toners of four colors (cyan, magenta, yellow, and black) on a recording medium, and a formed color image. Is fixed on the recording medium. The fixing device includes a fixing member that heats and fixes a color image on the recording medium, and a pressure member that forms a fixing nip with the fixing member. When the recording medium passes through the fixing nip, unfixed toner is used. The formed color image is heated and pressed to be fixed on the recording medium.

上記定着部材および加圧部材は、出力可能な記録媒体のうち最大のものに対応した幅を有しているが、当然それよりも小さな記録媒体にて画像を出力することもある。その際、記録媒体がニップを通過した領域では(以下、通紙領域と記す)トナー像を定着させるために熱エネルギーが記録媒体に奪われて温度が低下するが、記録媒体の最大幅を超えた領域(以下、非通紙領域と記す)では熱エネルギーが奪われずに温度が保持され、通紙領域と非通紙領域で温度差が生じることとなる。特に、連続して画像を出力する枚数が増えるほどその温度差は顕著になり、出力を一時的に止めないと非通紙領域は正常な定着処理を行えない温度にまで上昇することで出力した画像に異常が発生したり、さらにひどい場合には部材が破損することもある。   The fixing member and the pressure member have a width corresponding to the largest recording medium that can be output. Of course, an image may be output on a recording medium smaller than that. At that time, in the area where the recording medium passes through the nip (hereinafter referred to as a paper passing area), the thermal energy is taken away by the recording medium in order to fix the toner image, but the temperature drops, but the maximum width of the recording medium is exceeded. In this area (hereinafter referred to as a non-sheet passing area), the heat energy is not lost and the temperature is maintained, and a temperature difference occurs between the sheet passing area and the non-sheet passing area. In particular, the temperature difference becomes more prominent as the number of images to be output continuously increases, and the non-sheet passing area is raised to a temperature at which normal fixing processing cannot be performed unless output is temporarily stopped. If the image is abnormal or worse, the member may be damaged.

そこで、上記のような問題を解決するための対策として、凹凸形状の表面をなすように形成された低放熱部と、平滑形状の表面をなすように形成された高放熱部とが、軸方向に並列された構成になされていることを特徴とする放熱ローラ(例えば、特許文献1)が提案されているが、部品点数が増えることはコストアップになるので好ましい対策とは言えなかった。   Therefore, as a measure for solving the above problems, a low heat dissipation portion formed so as to form a concavo-convex surface and a high heat dissipation portion formed so as to form a smooth surface have an axial direction. Although a heat-dissipating roller (for example, Patent Document 1) is proposed, which is characterized by being arranged in parallel with each other, an increase in the number of parts increases the cost, which is not a preferable measure.

また、芯金と、炭素繊維を含有する弾性層と、を有し、前記弾性層の中には空孔部が分散していることを特徴とする加圧ローラ(特許文献2例えば、特許文献2)が提案されているが、部材の硬度が大きすぎることで光沢ムラ等の画質の悪化が認められる。
また、芯金と、針形状フィラーを含有する弾性層と、を有し、前記弾性層の中には空孔部が分散していることを特徴とする加圧ローラ(例えば、特許文献2)が提案されているが、部材の硬度が大きすぎることで光沢ムラ等の画質の悪化が認められる。
The pressure roller has a cored bar and an elastic layer containing carbon fiber, and pores are dispersed in the elastic layer (Patent Document 2, for example, Patent Document) 2) has been proposed, but the deterioration of image quality such as uneven gloss is recognized due to the hardness of the member being too large.
Further, the pressure roller has a cored bar and an elastic layer containing a needle-shaped filler, and pores are dispersed in the elastic layer (for example, Patent Document 2) However, since the hardness of the member is too large, deterioration of image quality such as uneven gloss is recognized.

本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑みてなされたものであり、熱伝達に優れ、画像の光沢ムラやオフセットといった画質の異常を抑制することが可能な加圧ローラを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a pressure roller that is excellent in heat transfer and can suppress image quality abnormalities such as uneven gloss and offset of an image. And

上記課題は、本発明の下記(1)〜(4)によって解決される。
すなわち、本発明は、(1)「芯金上に、空孔を含む耐熱性ゴムからなる第1弾性層、および空孔と繊維状フィラーを含む耐熱性ゴムからなる第2弾性層、さらにフッ素系樹脂からなる離型層が順次設けられており、前記空孔の体積含有率が第1および第2弾性層ともに10%を超えていること、また前記第2弾性層は第1弾性層よりも熱拡散率が大きいことを特徴とする加圧ローラ」に係わる。
また、(2)「前記第2弾性層の面内軸方向および周方向の熱拡散率が厚み方向の熱拡散率よりも大きいことを特徴とする前記(1)に記載の加圧ローラ」を包含する。
また本発明は、(3)「前記(1)又は(2)に記載の加圧ローラを備えたことを特徴とする定着装置」を包含する。
さらに本発明は、(4)「少なくとも前記(3)に記載の定着装置を有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置」を包含する。
The said subject is solved by following (1)-(4) of this invention.
That is, the present invention provides (1) “a first elastic layer made of a heat-resistant rubber containing pores, a second elastic layer made of a heat-resistant rubber containing pores and a fibrous filler, and fluorine A release layer made of a resin is sequentially provided, and the volume content of the pores exceeds 10% in both the first and second elastic layers, and the second elastic layer is more than the first elastic layer. Also relates to a pressure roller characterized by a high thermal diffusivity.
Also, (2) “the pressure roller according to (1) above, wherein the thermal diffusivity in the in-plane axial direction and the circumferential direction of the second elastic layer is larger than the thermal diffusivity in the thickness direction”. Include.
The present invention also includes (3) “a fixing device including the pressure roller according to (1) or (2)”.
Further, the present invention includes (4) “an electrophotographic image forming apparatus having at least the fixing device according to (3)”.

前記本発明(1)に係る加圧ローラは、芯金上に、空孔を含む耐熱性ゴムからなる第1弾性層、および空孔と繊維状フィラーを含む耐熱性ゴムからなる第2弾性層、さらにフッ素系樹脂からなる離型層が順次設けられており、前記空孔の体積含有率が第1および第2弾性層ともに10%を超えているため、ローラ表面全体としての充分な弾性に寄与して、必要なニップの達成に貢献するだけでなく、部材の硬度を低く抑えることが可能となり、紙面への追従性不足による光沢ムラなどの画質低下を抑制することができる。また、記録媒体の通過によって定着部材の通紙領域と非通紙領域で温度差が生じても、第2弾性層は第1弾性層よりも熱拡散率が大きいため、第2弾性層から芯金への温度流出を抑えつつ、加圧ローラを介して定着部材の表面温度が平均化されることで異常過熱を抑制し、トナーのホットオフセットによる画質の低下を抑制することができる。
また、前記本発明(2)に係る加圧ローラは、前記第1弾性層において、面内軸方向および周方向の熱拡散率が厚み方向の熱拡散率よりも大きいため、より効率よく部材表面温度を平均化することができる。したがって、多くの連続出力を行っても部材の異常昇温による画質異常(ホットオフセット)が抑えられる。
また、前記本発明(3)に係る定着装置は、効率よく定着部材を均熱化することができる加圧ローラを備えているため、高画質な画像を出力できる定着装置を提供することができる。
さらに、前記本発明(4)に係る画像形成装置は、生産性に優れ、高画質な画像を出力できる定着装置を備えているため、高画質な画像を出力できる画像形成装置を提供することができる。
The pressure roller according to the present invention (1) includes a first elastic layer made of a heat resistant rubber containing holes and a second elastic layer made of a heat resistant rubber containing holes and fibrous filler on a cored bar. In addition, a release layer made of a fluorine-based resin is sequentially provided, and the volume content of the voids exceeds 10% in both the first and second elastic layers, so that the entire roller surface has sufficient elasticity. In addition to contributing to the achievement of the necessary nip, it is possible to keep the hardness of the member low, and it is possible to suppress deterioration in image quality such as uneven gloss due to insufficient followability to the paper surface. Further, even if a temperature difference occurs between the paper passing area and the non-paper passing area of the fixing member due to the passage of the recording medium, the second elastic layer has a larger thermal diffusivity than the first elastic layer. While suppressing the temperature outflow to the gold, the surface temperature of the fixing member is averaged through the pressure roller, whereby abnormal overheating can be suppressed and image quality deterioration due to hot offset of toner can be suppressed.
In the pressure roller according to the present invention (2), in the first elastic layer, since the thermal diffusivity in the in-plane axial direction and the circumferential direction is larger than the thermal diffusivity in the thickness direction, the member surface is more efficiently The temperature can be averaged. Therefore, image quality abnormality (hot offset) due to abnormal temperature rise of the member can be suppressed even if many continuous outputs are performed.
In addition, since the fixing device according to the present invention (3) includes a pressure roller capable of efficiently soaking the fixing member, a fixing device capable of outputting a high-quality image can be provided. .
Furthermore, since the image forming apparatus according to the present invention (4) includes a fixing device that is excellent in productivity and can output a high-quality image, it is possible to provide an image forming apparatus that can output a high-quality image. it can.

(a)本発明における加圧ローラの断面図である。(b)本発明における加圧ローラの拡大断面図である。(A) It is sectional drawing of the pressure roller in this invention. (B) It is an expanded sectional view of the pressure roller in this 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.

以下、本発明を詳細に説明する。
加圧ローラ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。本発明を実施するための加圧ローラの形態を、図面と共に説明する。
本発明の一例として、トナーの定着に用いられる加圧ローラ1の断面図を図1(a)に示す。加圧ローラ1は、主に金属など剛直な芯金2の上に、耐熱性ゴムからなる弾性層3、フッ素系樹脂からなる離型層4が順次積層されており、前記弾性層3は、空孔を含有する耐熱性ゴムからなる第1弾性層3a、空孔5および繊維状フィラー6を含有する耐熱性ゴムからなる第2弾性層3bにより構成されている。なお、これらの拡大断面図を図1(b)に示す。
本発明における第1弾性層は、好ましくは50〜100ミクロンであることが好ましく、また第2弾性層と同等以上の厚さであることが好ましい。薄すぎると断熱および弾性の効果が得られないことがある。厚すぎるとコストアップを招くことがある。
第2弾性層は、50〜100ミクロンであることが好ましい。薄すぎると均熱効果が得られにくい。また、厚すぎると硬度アップで画質に不利になる場合がある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The pressure roller is provided in a 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. The form of the pressure roller for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
As an example of the present invention, a cross-sectional view of a pressure roller 1 used for fixing toner is shown in FIG. The pressure roller 1 is formed by sequentially laminating an elastic layer 3 made of heat-resistant rubber and a release layer 4 made of a fluorine-based resin on a rigid metal core 2 such as a metal, The first elastic layer 3a is made of a heat-resistant rubber containing holes, and the second elastic layer 3b is made of a heat-resistant rubber containing holes 5 and fibrous fillers 6. These enlarged sectional views are shown in FIG.
The first elastic layer in the present invention is preferably 50 to 100 microns, and preferably has a thickness equal to or greater than that of the second elastic layer. If it is too thin, the effects of heat insulation and elasticity may not be obtained. If it is too thick, the cost may increase.
The second elastic layer is preferably 50 to 100 microns. If it is too thin, it is difficult to obtain a soaking effect. On the other hand, if it is too thick, it may be disadvantageous for image quality due to increased hardness.

ここで、耐熱性ゴムについて説明する。
本発明における耐熱性ゴムとは、200℃程度までの加熱によって変性しないゴムを指す。例えば、シリコーンゴム、フルオロカーボンシロキサンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、またそれらの混合物といったものが挙げられる。
シリコーンゴムとしては、シロキサン構造を有するゴムであれば特に限定されないが、つぎの一般式(1)で表される構成単位を有するゴムが挙げられる。
Here, the heat resistant rubber will be described.
The heat resistant rubber in the present invention refers to a rubber that is not modified by heating up to about 200 ° C. Examples thereof include silicone rubber, fluorocarbon siloxane rubber, fluorosilicone rubber, fluoro rubber, and a mixture thereof.
The silicone rubber is not particularly limited as long as it has a siloxane structure, but includes a rubber having a structural unit represented by the following general formula (1).

Figure 0006136636
Figure 0006136636

(式中、R1、R2は脂肪族不飽和結合を有さない非置換または置換の一価炭化水素基であるが、互いに同一の基であっても、異なる基であってもよい。特に炭素数1〜8のものが好ましく、具体的にはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基などが挙げられるが、特にメチル基、エチル基、フェニル基が好ましい。) (In the formula, R1 and R2 are unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups having no aliphatic unsaturated bond, but they may be the same or different from each other, particularly carbon. Those having formulas 1 to 8 are preferred, and specific examples include an alkyl group, a cycloalkyl group, and an aryl group, with a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group being particularly preferred.

フルオロカーボンシロキサンゴムとしては、フルオロカーボンシロキサン構造を有するゴムであれば特に限定されない。例えばつぎの一般式(2)で表される構成単位を有するゴムが挙げられる。   The fluorocarbon siloxane rubber is not particularly limited as long as it has a fluorocarbon siloxane structure. For example, the rubber | gum which has a structural unit represented by following General formula (2) is mentioned.

Figure 0006136636
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(式中、R1は、置換若しくは無置換の炭素数が1〜8のアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、a及びeは、それぞれ独立に、0又は1であり、b及びdは、それぞれ独立に、1〜4の整数であり、cは、0〜8の整数である。) Wherein R1 is a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group or an aryl group, a and e are each independently 0 or 1, and b and d are And each independently represents an integer of 1 to 4, and c is an integer of 0 to 8.)

フロロシリコーンゴムとしては、フロロオルガノシロキサン構造を有するゴムであれば特に限定されない。例えば次の一般式(3)で表される構成単位を有するゴムが挙げられる。   The fluorosilicone rubber is not particularly limited as long as it has a fluoroorganosiloxane structure. For example, the rubber | gum which has a structural unit represented by following General formula (3) is mentioned.

Figure 0006136636
(式中、nは、0〜20の整数である。)
Figure 0006136636
(In the formula, n is an integer of 0 to 20.)

フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデンやテトラフルオロエチレンをモノマー成分として重合された弾性ポリマーであれば特に限定されない。例えばつぎの一般式(4)、一般式(5)、又は/及び一般式(6)で表される構成単位を有するゴムが挙げられる。   The fluororubber is not particularly limited as long as it is an elastic polymer polymerized using vinylidene fluoride or tetrafluoroethylene as a monomer component. For example, the rubber | gum which has the structural unit represented by the following general formula (4), general formula (5), or / and general formula (6) is mentioned.

Figure 0006136636
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Figure 0006136636
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Figure 0006136636
(式中、m、nは、いずれも整数である。)
Figure 0006136636
(In the formula, m and n are both integers.)

シリコーンゴムコンパウンドの市販品としては、DY35−2083(東レ・ダウコーニング)等が挙げられる。
フルオロカーボンシロキサンゴムコンパウンドの市販品としては、SIFEL(登録商標)シリーズ(信越化学工業)等が挙げられる。
フロロシリコーンゴムコンパウンドの市販品としては、FSL7641(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ)等が挙げられる。
フッ素ゴムコンパウンドの市販品としては、バイトン(登録商標)シリーズ(デュポン)等のフッ化ビニリデン系(FKM)、アフラス(登録商標)シリーズ(旭硝子)等のテトラフルオロエチレン・プロピレン系(FEPM)、カルレッツ(登録商標)(デュポン)シリーズ等のテトラフルオロエチレン・パーフルオロメチルビニルエーテル系(FFKM)が挙げられる。
DY35-2083 (Toray Dow Corning) etc. are mentioned as a commercial item of a silicone rubber compound.
Examples of commercially available fluorocarbon siloxane rubber compounds include SIFEL (registered trademark) series (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
Examples of commercially available fluorosilicone rubber compounds include FSL7641 (Momentive Performance Materials).
Commercially available fluororubber compounds include vinylidene fluoride (FKM) such as Viton (registered trademark) series (DuPont), tetrafluoroethylene propylene (FEPM) such as Afras (registered trademark) series (Asahi Glass), Kalrez (Registered trademark) (DuPont) series etc. Tetrafluoroethylene perfluoromethyl vinyl ether type (FFKM) is mentioned.

なお、弾性層3を構成する耐熱性ゴムには、必要に応じて、充填剤、補強剤、導電性制御剤、老化防止剤、着色剤、可塑剤、ワックス、オイル、希釈剤、等の添加剤が本発明の効果を妨げない範囲で添加されていてもよい。
また、第1弾性層と第2弾性層を構成する耐熱性ゴムは、同じものでも異なるものでも良いが、層間の接着性を考慮すると同じものであることが好ましい。
The heat-resistant rubber constituting the elastic layer 3 may be added with a filler, a reinforcing agent, a conductivity control agent, an anti-aging agent, a colorant, a plasticizer, a wax, an oil, a diluent, etc., as necessary. An agent may be added within a range not impeding the effects of the present invention.
Further, the heat-resistant rubber constituting the first elastic layer and the second elastic layer may be the same or different, but is preferably the same in consideration of adhesion between layers.

ここで、フッ素樹脂について説明する。
本発明におけるフッ素樹脂とは、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、またはそれらの混合物、又はこれらのポリマーを耐熱性樹脂やゴムに分散させたもの、等が適用できる。
Here, the fluororesin will be described.
The fluororesin in the present invention is selected from, for example, tetrafluoroethylene-polyethylenefluorovinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), polytetrafluoroethylene (PTFE), and the like. A fluorine resin, a mixture thereof, or a polymer in which these polymers are dispersed in a heat resistant resin or rubber can be applied.

ここで、空孔について説明する。
本発明における空孔とは、弾性層中において気体が存在する部分を指し、発泡剤によって形成された気泡である場合や、熱可塑性のシェルで低沸点物質をコアとして封じ込めたマイクロカプセル構造の微粒子(発泡粒子)を膨張させた場合、樹脂やガラス等のバルーンのように予め大きさの決まった粒子を配合した場合も含む。
発泡剤の一例としては、例えば重炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム等の無機発泡剤、p、p'−オキシビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル等の有機発泡剤が挙げられる。なお、水も発泡剤として用いることができる。発泡粒子の一例としては、例えば液状低沸点炭化水素をアクリロニトリル系樹脂のシェルで封じ込めたADVANCELL EMシリーズ(積水化学工業社)、マツモトマイクロスフェアー(登録商標)Fシリーズ(松本油脂製薬社)等が挙げられる。
バルーンの一例としては、例えばソーダ石灰硼珪酸ガラスからなる3M(TM)グラスバブルズ(住友スリーエム社)、天然の火山ガラス質堆積物を原料とするシラスバルーン、アクリロニトリル系樹脂からなるマツモトマイクロスフェアー(登録商標)F−DEシリーズ、MFLシリーズ(松本油脂製薬社)、等が挙げられる。
空孔の体積含有率は10vol%を超えていることが必須である。これよりも空孔が少ない場合には、必要な熱伝達を得られるような配合に際してゴム硬度が高くなりすぎるためである。また、空孔が50vol%を超えるようになると、部材の耐久性が乏しくなるため好ましくない。
なお、空孔の大きさとしては、加圧ローラの表面形状に影響が出にくい大きさ、すなわち100um程度以下であれば良いが、後述の繊維状フィラーの長さよりも小さいものがより好ましい。理由については後述する。
マイクロバルーンの添加量は、シリコーンゴム100重量部に対して好ましくは0.1〜5重量部、更に好ましくは0.5〜3重量部の範囲である。添加量が少なすぎると断熱および弾性の効果が得られないことがある。添加量が多すぎると成型した部材の強度や表面平滑性の低下を招くことがある。
Here, the holes will be described.
The pore in the present invention refers to a portion where gas exists in the elastic layer, and is a microcapsule structure microparticle in which a low-boiling substance is contained as a core by a thermoplastic shell or a bubble formed by a foaming agent In the case where (foamed particles) are expanded, the case where particles having a predetermined size such as a balloon made of resin or glass are mixed is included.
Examples of foaming agents include inorganic foaming agents such as sodium bicarbonate and ammonium bicarbonate, p, p′-oxybis (benzenesulfonylhydrazide), dinitrosopentamethylenetetramine, azodicarbonamide, azobisisobutyronitrile, etc. Organic foaming agents. Water can also be used as a foaming agent. Examples of the expanded particles include ADVANCEL EM series (Sekisui Chemical Co., Ltd.) and Matsumoto Microsphere (registered trademark) F series (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.) in which liquid low-boiling hydrocarbons are sealed with an acrylonitrile resin shell. Can be mentioned.
Examples of balloons include, for example, 3M (TM) Glass Bubbles (Sumitomo 3M) made of soda-lime borosilicate glass, Shirasu Balloon made of natural volcanic glassy deposits, and Matsumoto Microsphere made of acrylonitrile resin. (Registered trademark) F-DE series, MFL series (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd.), and the like.
It is essential that the void volume content exceeds 10 vol%. This is because if the number of pores is smaller than this, the rubber hardness becomes too high during blending to obtain the necessary heat transfer. Further, if the voids exceed 50 vol%, the durability of the member becomes poor, such being undesirable.
The size of the hole may be a size that does not easily affect the surface shape of the pressure roller, that is, about 100 μm or less, but is preferably smaller than the length of the fibrous filler described later. The reason will be described later.
The amount of microballoon added is preferably 0.1 to 5 parts by weight, more preferably 0.5 to 3 parts by weight, based on 100 parts by weight of silicone rubber. If the amount added is too small, the effects of heat insulation and elasticity may not be obtained. If the amount added is too large, the strength and surface smoothness of the molded member may be reduced.

ここで、繊維状フィラーについて説明する。
本発明における繊維状フィラーとは、アスペクト比(長さ/直径)が5以上100以下であるフィラーを指す。アスペクト比が5未満であると熱伝導異方性が現れにくく、100を超えるとゴムへ混合する際に分散不良が起こったり、弾性層の表面が荒れてしまったりして好ましくない。
なお、繊維状フィラーの平均長さとしては、30um以上1mm以下が好ましい。長さが30um未満であると熱伝導異方性が現れにくく、1mmを超えるとゴムへ混合する際に分散不良が起こったり、弾性層の表面が荒れてしまったりして好ましくない。また、前記空孔との大小関係としては、空孔の直径よりも繊維状フィラーの長さが大きいことが好ましい。空孔の直径が繊維状フィラーの長さより大きくなると、繊維状フィラーが配向しにくくなり、所望の熱伝達が得られにくくなるためである。
また、繊維状フィラーの種類としては、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリル、ビニロン、アラミド、レーヨン、等のような有機合成繊維、ガラス、金属、金属酸化物、炭素繊維、セラミック、ロックウール、等のような無機繊維、あるいは、綿、麻、パルプ、絹、羊毛、コラーゲン、キチン、キトサン、等のような天然繊維が挙げられるが、熱伝達に有利である点から、炭素繊維が好適に用いられる。
Here, the fibrous filler will be described.
The fibrous filler in the present invention refers to a filler having an aspect ratio (length / diameter) of 5 or more and 100 or less. When the aspect ratio is less than 5, thermal conductivity anisotropy is hardly exhibited, and when it exceeds 100, dispersion is poor when mixed with rubber, or the surface of the elastic layer becomes rough.
In addition, as an average length of a fibrous filler, 30 um or more and 1 mm or less are preferable. If the length is less than 30 μm, thermal conductivity anisotropy is hardly exhibited, and if it exceeds 1 mm, poor dispersion occurs when mixed into rubber, and the surface of the elastic layer becomes undesirably rough. Moreover, as a magnitude relationship with the said void | hole, it is preferable that the length of a fibrous filler is larger than the diameter of a void | hole. This is because when the diameter of the pores is larger than the length of the fibrous filler, the fibrous filler becomes difficult to be oriented and desired heat transfer is difficult to obtain.
Examples of the fibrous filler include organic synthetic fibers such as polyamide, polyester, polyethylene, polypropylene, polyacryl, vinylon, aramid, rayon, glass, metal, metal oxide, carbon fiber, ceramic, Examples include inorganic fibers such as rock wool, and natural fibers such as cotton, hemp, pulp, silk, wool, collagen, chitin, chitosan, etc., but carbon fibers are advantageous in terms of heat transfer. Are preferably used.

ここで、炭素繊維について、さらに説明を加える。
本発明において好適に用いられる炭素繊維は、プリカーサー(炭素繊維の原料を繊維化したもの)を炭素化して得られるものであり、製法の条件によって様々な弾性率や強度、熱伝導率が得られる。その一例として、ピッチ系の炭素繊維としては、例えばGRANOC(登録商標)ミルドXN−100−05M(50μm)、XN−100−15M(150μm)(日本グラファイトファイバー社)等が挙げられる。PAN系の炭素繊維としては、例えば、トレカ(登録商標)ミルドファイバーMLD−30、MLD−300、MLD−1000(東レ社)、パイロフィルチョップドファイバー(三菱レイヨン社)などが挙げられる。ピッチ系の炭素繊維は、熱伝導率500W/mK程度とされているが、PAN系の炭素繊維の熱伝導率は、最大でも50W/mK程度である。よって、PAN系の炭素繊維に比べて1桁以上高い熱伝導率をもつピッチ系の炭素繊維を用いることにより、本発明の構成に必要な熱伝達を良好に確保することができる。
繊維状フィラーの添加量は、シリコーンゴム100重量部に対して好ましくは1〜60重量部、更に好ましくは5〜50重量部の範囲である。添加量が少なすぎると熱伝導性の向上が見られない場合が多い。添加量が多すぎると部材の強度や柔軟性、表面平滑性の低下を招くことがある。
Here, the carbon fiber will be further described.
The carbon fiber suitably used in the present invention is obtained by carbonizing a precursor (a material obtained by fiberizing a carbon fiber raw material), and various elastic moduli, strengths, and thermal conductivities are obtained depending on the conditions of the production method. . As an example, examples of pitch-based carbon fibers include GRANOC (registered trademark) milled XN-100-05M (50 μm), XN-100-15M (150 μm) (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.), and the like. Examples of the PAN-based carbon fiber include TORAYCA (registered trademark) milled fiber MLD-30, MLD-300, MLD-1000 (Toray Industries, Inc.), pyrofil chopped fiber (Mitsubishi Rayon), and the like. Pitch-based carbon fibers have a thermal conductivity of about 500 W / mK, but PAN-based carbon fibers have a maximum thermal conductivity of about 50 W / mK. Therefore, the heat transfer required for the configuration of the present invention can be satisfactorily ensured by using pitch-based carbon fibers having a thermal conductivity higher by one digit or more than PAN-based carbon fibers.
The amount of the fibrous filler added is preferably 1 to 60 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silicone rubber. If the amount added is too small, there is often no improvement in thermal conductivity. If the amount is too large, the strength, flexibility and surface smoothness of the member may be reduced.

図2に、本発明の定着装置の一例として、本発明による加圧ローラを組み込んだ定着装置10の例を示す。
定着装置10は、芯金の表面に耐熱性ゴムで構成された弾性層を有する定着ローラ11と、芯金の内側にハロゲンヒータ12を内蔵した加熱ローラ13とを設け、これら2本のローラ間に、定着ベルト14を張架する。定着ローラ11には、定着ベルト14を介して本発明による加圧ローラ15が圧接されており、記録媒体Pが通過してトナー像Tが定着されるニップ部Nを形成している。
定着ベルト14は、加熱ローラ13を定着ローラ11から離間する方向に付勢したり、図示しないテンションローラを別途設けたりすることによって弛み無く張架される。加熱ローラ13や加圧ローラ15の表面温度はサーミスタ16a、16bによって検知され、所定の設定温度となるように制御されている。また、加熱ローラ13の表面温度検知は、定着ローラ11、加熱ローラ13間に張架した定着ベルト14上の温度をサーミスタ16cにより検知することもある。
FIG. 2 shows an example of a fixing device 10 incorporating a pressure roller according to the present invention as an example of the fixing device of the present invention.
The fixing device 10 is provided with a fixing roller 11 having an elastic layer made of heat-resistant rubber on the surface of a cored bar, and a heating roller 13 having a halogen heater 12 built in the cored bar, and between these two rollers. Then, the fixing belt 14 is stretched. A pressure roller 15 according to the present invention is pressed against the fixing roller 11 via a fixing belt 14 to form a nip portion N where the recording medium P passes and the toner image T is fixed.
The fixing belt 14 is stretched without slack by urging the heating roller 13 away from the fixing roller 11 or by separately providing a tension roller (not shown). The surface temperatures of the heating roller 13 and the pressure roller 15 are detected by the thermistors 16a and 16b, and are controlled so as to reach a predetermined set temperature. Further, the surface temperature of the heating roller 13 may be detected by the thermistor 16 c on the fixing belt 14 stretched between the fixing roller 11 and the heating roller 13.

図3に、本発明の画像形成装置の一例を示す。
画像形成装置20は、ベルト定着装置10と、感光体ドラム21、感光体ドラム21に接触して帯電させる帯電ローラ22、帯電した感光体ドラム21にレーザー光Lを照射して静電潜像を形成する露光装置(図示せず)、感光体ドラム21に形成された静電潜像にトナーで現像してトナー像を形成する現像ローラ23、感光体ドラム21に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写ローラ24、トナー像が転写された感光体ドラム21をクリーニングするクリーニング装置25を有する。また、画像形成装置20は、帯電ローラ22にDC電圧を印加する電源26、感光体ドラム21の表面電位を測定する表面電位計27を有する。
次に、画像形成装置20を用いて画像を形成する方法について説明する。まず、感光体ドラム21を回転させながら、帯電ローラ22を用いて、感光体ドラム21に形成されている感光層(図示せず)を一様に帯電させる。次に、露光装置(図示せず)を用いて、帯電した感光層にレーザー光Lを照射して静電潜像を形成する。さらに、現像ローラ23を用いて、感光層に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像してトナー像Tを形成する。次に、転写ローラ24を用いて、感光層に形成されたトナー像Tを記録媒体Pに転写する。そして、ベルト定着装置10を用いて、記録媒体Pに転写されたトナー像Tを定着させる。
FIG. 3 shows an example of the image forming apparatus of the present invention.
The image forming apparatus 20 irradiates the electrostatic latent image by irradiating the belt fixing device 10, the photosensitive drum 21, the charging roller 22 that contacts and charges the photosensitive drum 21, and the laser beam L to the charged photosensitive drum 21. An exposure device (not shown) for forming, a developing roller 23 for developing the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21 with toner to form a toner image, and a toner image formed on the photosensitive drum 21 as a recording medium A transfer roller 24 for transferring to P and a cleaning device 25 for cleaning the photosensitive drum 21 to which the toner image has been transferred are provided. Further, the image forming apparatus 20 includes a power source 26 that applies a DC voltage to the charging roller 22 and a surface potential meter 27 that measures the surface potential of the photosensitive drum 21.
Next, a method for forming an image using the image forming apparatus 20 will be described. First, a photosensitive layer (not shown) formed on the photosensitive drum 21 is uniformly charged using the charging roller 22 while rotating the photosensitive drum 21. Next, an electrostatic latent image is formed by irradiating the charged photosensitive layer with laser light L using an exposure apparatus (not shown). Further, using the developing roller 23, toner is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive layer and developed to form a toner image T. Next, the toner image T formed on the photosensitive layer is transferred to the recording medium P using the transfer roller 24. Then, the toner image T transferred to the recording medium P is fixed using the belt fixing device 10.

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。   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.

[実施例1]
以下の工程を順次経て、加圧ローラを作製した。
A工程:外径が30mm、幅が320mm、肉厚が0.5mmのステンレス製の芯金表面に、シリコーンゴム用プライマーDY39−051(東レ・ダウコーニング社)を厚さが0.5μmとなるように塗布した後、常温で30分間風乾し、150℃で30分間加熱させて第1プライマー層を形成した。
B工程:付加硬化型シリコーンゴムDY35−2083(東レ・ダウコーニング社)100重量部に対して、マツモトマイクロスフェアー(登録商標)F65−DE(松本油脂製薬社、平均粒径:40〜60um)1.5重量部、を添加してゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は34vol%である。
C工程:付加硬化型シリコーンゴムDY35−2083(東レ・ダウコーニング社)100重量部に対して、マツモトマイクロスフェアー(登録商標)F65−DE(松本油脂製薬社、平均粒径:40〜60um)1.5重量部、およびピッチ系炭素繊維XN−100−10M(日本グラファイトファイバー社、アスペクト比:10)40重量部、を添加してゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は30vol%である。
D工程:A工程で形成したプライマー層の上に、B工程で調整したシリコーンゴム組成物をディッピングで塗布して500μmの塗布層を形成した。その後、120℃×5分間の加熱を経て第1弾性層を形成した。
E工程:D工程で形成した第1弾性層の上に、C工程で調整したシリコーンゴム組成物をディッピングで塗布して500μmの塗布層を形成した。その後、120℃×10分間の加熱を経て第2弾性層を形成した。
F工程:E工程で形成した弾性層の上に、PFAプライマー(三井・デュポンフロロケミカル社)をスプレー塗装し、これを自然乾燥させて厚さ2μmの第2プライマー層を形成した。その表面に、PFAトップコートEM−500CL(三井・デュポンフロロケミカル社)を20μmの膜厚になるようにスプレー塗装してフッ素樹脂塗布層を形成し、これを焼成炉の中に入れて340℃にて30分間焼成後、炉から取り出し、放冷して加圧ローラを得た。
なお、別工程で第1弾性層と第2弾性層(厚み各300um)をそれぞれPTFE板の上に成形し、板から剥がして熱拡散率をサーモウェーブアナライザTA3(ベテル社)にて測定したところ、厚み方向の熱拡散率は第1弾性層よりも第2弾性層の方が大きいことが分かった。以下の実施例、および比較例においても、同様の方法で弾性層の熱拡散率を測定した。
[Example 1]
The pressure roller was produced through the following steps in sequence.
Step A: Silicone rubber primer DY39-051 (Toray Dow Corning) has a thickness of 0.5 μm on the surface of a stainless steel core having an outer diameter of 30 mm, a width of 320 mm, and a thickness of 0.5 mm. After coating in this manner, it was air-dried at room temperature for 30 minutes and heated at 150 ° C. for 30 minutes to form a first primer layer.
Step B: Matsumoto Microsphere (registered trademark) F65-DE (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., average particle size: 40-60 um) with respect to 100 parts by weight of addition-curable silicone rubber DY35-2083 (Toray Dow Corning) A rubber composition was prepared by adding 1.5 parts by weight. In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 34 vol%.
Step C: Matsumoto Microsphere (registered trademark) F65-DE (Matsumoto Yushi Seiyaku Co., Ltd., average particle size: 40-60 um) with respect to 100 parts by weight of addition-curable silicone rubber DY35-2083 (Toray Dow Corning) A rubber composition was prepared by adding 1.5 parts by weight and 40 parts by weight of pitch-based carbon fiber XN-100-10M (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., aspect ratio: 10). In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 30 vol%.
Step D: On the primer layer formed in Step A, the silicone rubber composition prepared in Step B was applied by dipping to form a 500 μm coating layer. Thereafter, the first elastic layer was formed through heating at 120 ° C. for 5 minutes.
Step E: On the first elastic layer formed in Step D, the silicone rubber composition prepared in Step C was applied by dipping to form a 500 μm coating layer. Thereafter, the second elastic layer was formed through heating at 120 ° C. for 10 minutes.
Step F: On the elastic layer formed in Step E, a PFA primer (Mitsui / Dupont Fluorochemical) was spray-coated, and this was naturally dried to form a second primer layer having a thickness of 2 μm. On the surface, PFA topcoat EM-500CL (Mitsui / DuPont Fluorochemical Co., Ltd.) is spray-coated to a film thickness of 20 μm to form a fluororesin coating layer, which is then placed in a firing furnace at 340 ° C. After being baked for 30 minutes, it was taken out from the furnace and allowed to cool to obtain a pressure roller.
In addition, when the 1st elastic layer and the 2nd elastic layer (each 300um thickness) were each shape | molded on the PTFE board in another process, it peeled off from the board, and the thermal diffusivity was measured with thermowave analyzer TA3 (Bethel company). The thermal diffusivity in the thickness direction was found to be greater in the second elastic layer than in the first elastic layer. Also in the following examples and comparative examples, the thermal diffusivity of the elastic layer was measured by the same method.

[実施例2]
B工程:実施例1のB工程におけるF65−DEを2.0重量部に変更した以外は、実施例1と同様の工程でゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は48vol%である。
C工程:実施例1のC工程におけるF65−DEを2.0重量部に変更した以外は、実施例1と同様の工程でゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は46vol%である。
[Example 2]
Step B: A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that F65-DE in Step B of Example 1 was changed to 2.0 parts by weight. In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 48 vol%.
Step C: A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that F65-DE in Step C of Example 1 was changed to 2.0 parts by weight. In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 46 vol%.

[実施例3]
B工程:実施例1のB工程におけるF65−DEを0.5重量部に変更した以外は、実施例1と同様の工程でゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は13vol%である。
C工程:実施例1のC工程におけるF65−DEを0.5重量部に変更した以外は、実施例1と同様の工程でゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は15vol%である。
以上の工程以外は、実施例1と同様の工程で加圧ローラを得た。
[Example 3]
Step B: A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that F65-DE in Step B of Example 1 was changed to 0.5 parts by weight. In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 13 vol%.
Step C: A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that F65-DE in Step C of Example 1 was changed to 0.5 parts by weight. In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 15 vol%.
A pressure roller was obtained in the same process as in Example 1 except for the above process.

[比較例1]
B工程:実施例1のB工程におけるF65−DEを0.3重量部に変更した以外は、実施例1と同様の工程でゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は8vol%である。
C工程:実施例1のC工程におけるF65−DEを0.3重量部に変更した以外は、実施例1と同様の工程でゴム組成物を調製した。なお、本組成物の空孔体積含有率は9vol%である。
以上の工程以外は、実施例2と同様の工程で加圧ローラを得た。
[Comparative Example 1]
Step B: A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that F65-DE in Step B of Example 1 was changed to 0.3 parts by weight. In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 8 vol%.
Step C: A rubber composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that F65-DE in Step C of Example 1 was changed to 0.3 parts by weight. In addition, the void | hole volume content rate of this composition is 9 vol%.
A pressure roller was obtained in the same process as in Example 2 except for the above processes.

[比較例2]
B工程およびD工程を省き、E工程で1000μmの塗布層を形成した以外は、実施例1と同様の工程で加圧ローラを得た。
[Comparative Example 2]
A pressure roller was obtained in the same process as in Example 1 except that the B process and the D process were omitted and a 1000 μm coating layer was formed in the E process.

[比較例3]
C工程およびE工程を省き、D工程で1000μmの塗布層を形成した以外は、実施例1と同様の工程で加圧ローラを得た。
[Comparative Example 3]
A pressure roller was obtained in the same process as in Example 1 except that the C process and the E process were omitted and a 1000 μm coating layer was formed in the D process.

[比較例4]
B工程:実施例1のB工程において、ピッチ系炭素繊維XN−100−10M(日本グラファイトファイバー社、アスペクト比:10)60重量部を添加し、中空フィラーを添加しなかった以外は、実施例1と同様の工程で加圧ローラを得た。
[Comparative Example 4]
Step B: Example B, except that 60 parts by weight of pitch-based carbon fiber XN-100-10M (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd., aspect ratio: 10) was added and no hollow filler was added in Step B of Example 1. A pressure roller was obtained in the same process as in No. 1.

上記実施例1〜3および比較例1〜4で作製した加圧ローラについて、以下の評価を行った。   The following evaluation was performed about the pressure roller produced in the said Examples 1-3 and Comparative Examples 1-4.

<評価用画像の出力>
実施例1〜3及び比較例1〜3で得られた定着ベルトを、RICOH imagio MP C2500(リコー社)に装着し、一定枚数のベタ画像をA4縦で出力した後、A3用紙でベタ画像を出力した。詳細な評価条件は以下の通りである。
複写原稿:ベタ画像(ブラック、600dpi、画像面積率100%)
複写モード:白黒、片面
記録媒体:アスクル マルチペーパー スーパーホワイト(アスクル社)
トナー:imagioスポットトナーC3000(ブラック、リコー社)
<Output of image for evaluation>
The fixing belts obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 are mounted on RICOH imagio MP C2500 (Ricoh), and after outputting a certain number of solid images in A4 portrait, solid images are printed on A3 paper. Output. Detailed evaluation conditions are as follows.
Copy original: solid image (black, 600 dpi, image area ratio 100%)
Copy mode: Black and white, single-sided recording medium: ASKUL Multi-paper Super White (ASKUL)
Toner: imagio spot toner C3000 (black, Ricoh)

<装置の立ち上がり時間評価>
評価用画像の出力に用いた定着ユニットの加圧ローラを本発明による加圧ローラに置き換えて、画像形成装置の立ち上がり時間を測定した。装置の立ち上がり時間測定は、1時間以上電源を切っておいた画像形成装置に電源を投入し、画像形成装置が出力できるようになるまでの時間を測定した。判断基準としては、25秒以下をOKとする。なお、この定着ユニットの加熱源は、加熱ローラ内部に設けられた1,000Wのハロゲンヒータである。
<Evaluation of device rise time>
The pressure roller of the fixing unit used for outputting the evaluation image was replaced with the pressure roller according to the present invention, and the rise time of the image forming apparatus was measured. The rise time of the apparatus was measured by turning on the image forming apparatus that had been turned off for 1 hour or longer until the image forming apparatus can output the image. As a judgment standard, 25 seconds or less is OK. The heating source of the fixing unit is a 1,000 W halogen heater provided inside the heating roller.

<定着画像の画質評価>
上記の条件で出力したA3サイズのベタ画像において、A4用紙の端部に相当する箇所の画質評価を行った。評価結果は、以下に示す基準にて判定した。
評価項目:光沢ムラおよびオフセットの発生有無
評価ランクの判断基準
○:光沢ムラ、オフセットが認められない。
×:明らかな光沢ムラ、またはオフセットが認められる。
評価結果を、下記表1に示す。
<Evaluation of fixed image quality>
In the solid image of A3 size output under the above conditions, the image quality evaluation of the portion corresponding to the edge of the A4 paper was performed. The evaluation results were determined according to the following criteria.
Evaluation item: Gloss unevenness and occurrence of offset Evaluation criteria for evaluation rank ○: Gloss unevenness and offset are not recognized.
X: Clear gloss unevenness or offset is recognized.
The evaluation results are shown in Table 1 below.

<総合評価>
上記2種の評価において、いずれの結果もOKとなったものを○とする。いずれか1つでもNGとなったものは×とする。
<Comprehensive evaluation>
In the above two types of evaluation, the result of which both results are OK is marked as ◯. If any one of them is NG, it is marked as “X”.

Figure 0006136636
Figure 0006136636

実施例については、いずれも装置の立ち上げ時間も短縮された。また、連続通紙後の非通紙領域の温度上昇が抑えられたため、比較例と同等以上の画質が得られた。
実施例1については、ディッピング塗装によって成形したことで繊維状フィラーが面内、特に軸方向に配向し、加圧ローラによる均熱化効果がうまく発現したと考えられる。また、断熱性の高い第1弾性層と熱拡散率の高い第2弾性層との組合せにより、装置立ち上げ時に加圧ローラへの熱の流出が抑制できたことで高速な立ち上がりを実現できたと考えられる。
実施例2についても実施例1と同様の効果が得られており、空孔含有率を増やしても所望の効果が得られることが分かった。
実施例3についても実施例1と同様の効果が得られており、空孔含有率を減らしても所望の効果が得られることが分かった。
比較例1については、実施例3よりもさらに空孔含有率を減らしている。これは、部材の硬度が上昇してニップ部での熱の伝達が不足したことで、光沢ムラが発生したと考えられる。
比較例2については、第2弾性層の配合のみで同じ厚さの弾性層を構成している。このような構成では画質には影響が出にくいが、定着ベルトからの熱が加圧ローラの芯金まで容易に伝わってしまうために装置の立ち上がり時間が長くなったと考えられる。
比較例3については、空孔を含むスポンジ状の弾性層のみで構成されている。この構成では加圧ローラによる均熱化が発現せず、定着画像には定着ベルトの異常過熱によるオフセットが見られた。
比較例4については、繊維状フィラーを含むソリッドな第1弾性層の外側に、本発明による構成の第2弾性層が設けてある。このような構成では画質には影響が出にくいが、定着ベルトからの熱が加圧ローラの芯金に伝わりやすいために装置の立ち上がり時間が長くなったと考えられる。
In all the examples, the start-up time of the apparatus was shortened. In addition, since the temperature rise in the non-sheet passing area after continuous sheet feeding was suppressed, an image quality equivalent to or higher than that of the comparative example was obtained.
In Example 1, it was considered that the fibrous filler was oriented in the plane, particularly in the axial direction, by molding by dipping coating, and the soaking effect by the pressure roller was well expressed. In addition, the combination of the first elastic layer with high heat insulation and the second elastic layer with high thermal diffusivity could suppress the outflow of heat to the pressure roller at the time of starting up the device, thereby realizing high-speed start-up. Conceivable.
Regarding Example 2, the same effect as in Example 1 was obtained, and it was found that the desired effect could be obtained even when the vacancy content was increased.
Also in Example 3, the same effect as in Example 1 was obtained, and it was found that the desired effect was obtained even if the pore content was reduced.
About the comparative example 1, the void | hole content rate is further reduced rather than Example 3. FIG. This is thought to be because gloss unevenness occurred because the hardness of the member increased and heat transfer at the nip portion was insufficient.
About the comparative example 2, the elastic layer of the same thickness is comprised only by the mixing | blending of the 2nd elastic layer. In such a configuration, the image quality is hardly affected, but it is considered that the rise time of the apparatus is increased because the heat from the fixing belt is easily transmitted to the core of the pressure roller.
Comparative Example 3 is composed only of a sponge-like elastic layer including pores. In this configuration, temperature equalization by the pressure roller did not occur, and an offset due to abnormal overheating of the fixing belt was observed in the fixed image.
About the comparative example 4, the 2nd elastic layer of the structure by this invention is provided in the outer side of the solid 1st elastic layer containing a fibrous filler. In such a configuration, the image quality is hardly affected, but it is considered that the rise time of the apparatus is increased because the heat from the fixing belt is easily transmitted to the core of the pressure roller.

上述のように、本発明の加圧ローラを用いれば、熱伝達に優れ、画像の光沢ムラやオフセットといった画質異常を抑制可能な加圧ローラを提供できることが分かった。   As described above, it has been found that if the pressure roller of the present invention is used, it is possible to provide a pressure roller that is excellent in heat transfer and can suppress image quality anomalies such as uneven glossiness and offset of an image.

1 加圧ローラ
2 芯金
3 弾性層
3a 第1の弾性層
3b 第2の弾性層
4 離型層
5 空孔
6 繊維状フィラー
10 定着装置
11 定着ローラ
12 ハロゲンヒータ
13 加熱ローラ
14 定着ベルト
15 加圧ローラ
16a、b、c サーミスタ
20 画像形成装置
21 感光体ドラム
22 帯電ローラ
23 現像ローラ
24 転写ローラ
25 クリーニング装置
26 電源
27 表面電位計
L レーザー光
P 記録媒体
T トナー像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pressure roller 2 Metal core 3 Elastic layer 3a 1st elastic layer 3b 2nd elastic layer 4 Release layer 5 Hole 6 Fibrous filler 10 Fixing device 11 Fixing roller 12 Halogen heater 13 Heating roller 14 Fixing belt 15 Addition Pressure roller 16a, b, c Thermistor 20 Image forming device 21 Photosensitive drum 22 Charging roller 23 Developing roller 24 Transfer roller 25 Cleaning device 26 Power supply 27 Surface potential meter L Laser light P Recording medium T Toner image

特開2008−89897号公報JP 2008-89897 A 特開2012−37874号公報JP 2012-37874 A

Claims (4)

画像形成装置の定着部に用いられる加圧ローラであって、芯金上に、繊維状フィラーを含まず、空孔を含む耐熱性ゴムからなる第1弾性層、および空孔と繊維状フィラーを含む耐熱性ゴムからなる第2弾性層、さらにフッ素系樹脂からなる離型層が順次設けられており、前記空孔の体積含有率が第1および第2弾性層ともに10%を超えていること、また前記第2弾性層は第1弾性層よりも熱拡散率が大きいことを特徴とする加圧ローラ。 A pressure roller used in a fixing unit of an image forming apparatus, comprising: a first elastic layer made of a heat-resistant rubber that does not include a fibrous filler but includes a hole; and a hole and a fibrous filler on a cored bar A second elastic layer made of heat-resistant rubber and a release layer made of fluororesin are sequentially provided, and the volume content of the pores exceeds 10% in both the first and second elastic layers. The pressure roller is characterized in that the second elastic layer has a larger thermal diffusivity than the first elastic layer. 前記第2弾性層の面内軸方向および周方向の熱拡散率が厚み方向の熱拡散率よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の加圧ローラ。   The pressure roller according to claim 1, wherein a thermal diffusivity in an in-plane axial direction and a circumferential direction of the second elastic layer is larger than a thermal diffusivity in a thickness direction. 請求項1又は2に記載の加圧ローラを備えたことを特徴とする定着装置。   A fixing device comprising the pressure roller according to claim 1. 少なくとも、請求項3に記載の定着装置を有することを特徴とする電子写真方式の画像形成装置。   An electrophotographic image forming apparatus comprising at least the fixing device according to claim 3.
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