JP2001304243A - Roller and picture fixing device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability by suppressing the generation of vertical wrinkles of a roller in the roller suitably used for a picture fixing device. SOLUTION: The relation 0<f/g<1 is formed between the deformation rate f of the roller by pressurization in being used and a contraction coefficient g of a tube in the roller axial direction constituting a surface mold lubricant layer.

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、画像の定着装置に
配設できるローラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a roller which can be provided in an image fixing device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、定着後の画像として、光沢が均一
で低光沢なカラー画像が好まれる傾向にあり、均一かつ
低光沢のカラー画像を得るために、低硬度ゴムからなる
弾性層を有する定着および加圧ローラが配設された画像
定着装置が普及しつつある。2. Description of the Related Art In recent years, a color image having uniform gloss and low gloss has been favored as an image after fixing. In order to obtain a uniform and low gloss color image, an elastic layer made of low hardness rubber is provided. 2. Description of the Related Art An image fixing device provided with a fixing and pressure roller is becoming widespread.

【０００３】この様な、均一かつ低光沢のカラー画像を
得るための画像定着装置の従来例を、図４に示した。図
４において、定着ローラ１は、外径４０ｍｍ、ローラ長
２４０ｍｍであり、内部に熱源としてのヒータ２（例え
ば、４９０Ｗ／１２７Ｖ定格のハロゲンヒータ等）を有
し、肉厚２．５ｍｍの芯金３上に、プライマー層（不図
示）、弾性層５、プライマー層（不図示）、表面離型層
６’が積層されている。FIG. 4 shows a conventional example of an image fixing apparatus for obtaining such a uniform and low-gloss color image. In FIG. 4, a fixing roller 1 has an outer diameter of 40 mm and a roller length of 240 mm, has a heater 2 (for example, a halogen heater rated at 490 W / 127 V) as a heat source inside, and has a core metal having a thickness of 2.5 mm. On top of this, a primer layer (not shown), an elastic layer 5, a primer layer (not shown), and a surface release layer 6 'are laminated.

【０００４】加圧ローラ７は、定着ローラと同じく外径
４０ｍｍ、ローラ長２３０ｍｍであり、定着ローラと同
様に内部にヒータ８（例えば、４９０Ｗ／１２７Ｖ定格
のハロゲンヒータ）を有し、肉厚２．７ｍｍの芯金９上
に、プライマー層（不図示）、弾性層１１、プライマー
層（不図示）、表面離型層１２’が積層されている。The pressure roller 7 has an outer diameter of 40 mm and a roller length of 230 mm similarly to the fixing roller, has a heater 8 (for example, a halogen heater rated at 490 W / 127 V) inside, and has a wall thickness of 2 as in the case of the fixing roller. A primer layer (not shown), an elastic layer 11, a primer layer (not shown), and a surface release layer 12 'are laminated on a 0.7 mm core metal 9.

【０００５】なお、弾性層１１として、定着ローラの弾
性層と同じシリコーンゴムを使用し、肉厚を定着ローラ
と異ならせ１．９ｍｍとして、定着排紙方向を適正化さ
せている。The elastic layer 11 is made of the same silicone rubber as the elastic layer of the fixing roller, has a thickness different from that of the fixing roller, and has a thickness of 1.9 mm to optimize the fixing and discharging direction.

【０００６】以上に説明した定着ローラと加圧ローラ
は、不図示の加圧スプリングにより総加圧力４００Ｎで
圧接され、幅９．５ｍｍの定着ニップが形成されてい
る。The above-described fixing roller and pressure roller are pressed by a pressure spring (not shown) at a total pressing force of 400 N to form a fixing nip having a width of 9.5 mm.

【０００７】なお、定着ローラ１、加圧ローラ７の各表
面には、温度検出器としてのサーミスタ１３、１４が当
接され、検出されたローラ表面温度に基づき、不図示の
ヒータ駆動回路により、ローラ表面温度が、温調目標温
度（例えば、１８０℃）となるよう温調制御されてい
る。The surfaces of the fixing roller 1 and the pressure roller 7 are contacted with thermistors 13 and 14 as temperature detectors. Based on the detected roller surface temperature, a heater driving circuit (not shown) operates. The temperature control is performed so that the roller surface temperature becomes the temperature control target temperature (for example, 180 ° C.).

【０００８】また、安全素子としてのサーモスイッチ１
５、１６が定着ローラ１、加圧ローラ７の表面に近接し
て配置されいる。これらのサーモスイッチとしては、ロ
ーラ表面への傷を阻止するため、非接触タイプのものが
用いられる。Further, a thermoswitch 1 as a safety element
Reference numerals 5 and 16 are arranged near the surfaces of the fixing roller 1 and the pressure roller 7. As these thermoswitches, non-contact type thermoswitches are used to prevent damage to the roller surface.

【０００９】以上に説明した定着装置が配設される画像
形成装置の一例では、プロセススピード約１２０ｍｍ／
ｓｅｃにおいて、毎分フルカラーＡ４で４ｐｐｍ、モノ
カラーＡ４で１６ｐｐｍのスループットが実現されてい
る。In an example of an image forming apparatus provided with the above-described fixing device, a process speed of about 120 mm /
In sec, a throughput of 4 ppm per minute for full-color A4 and 16 ppm for monocolor A4 is achieved.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、均一か
つ低光沢のカラー画像を得るための、以上の様な定着装
置を長期間使用すると、定着、加圧ローラ表面に、図３
に示す様なシワ（以下、ローラ縦シワとも記す）が発生
してしまい、画像品質が低下する場合があった。例え
ば、図４に示す従来の定着装置において、空回転耐久試
験を行うと、約数十時間から百時間程度で、ローラ縦シ
ワが発生する場合があった。However, if a fixing device as described above is used for a long period of time to obtain a uniform and low-gloss color image, the surface of the fixing and pressure roller will be damaged as shown in FIG.
(Hereinafter, also referred to as roller vertical wrinkles), and image quality may be degraded. For example, in the conventional fixing device shown in FIG. 4, when the idling durability test is performed, roller vertical wrinkles may occur in about several tens hours to about 100 hours.

【００１１】この様なローラ縦シワの発生は、表面離型
層の厚みを厚くすることで抑制できるが、この場合、定
着性が悪化すると言う新たな問題が発生する場合があっ
た。The occurrence of such roller vertical wrinkles can be suppressed by increasing the thickness of the surface release layer. However, in this case, a new problem that the fixability deteriorates may occur.

【００１２】また、弾性層と表面離型層との間に中間層
を設けることにより、ローラ縦シワの発生を抑制するこ
とも考えられるが、この場合、ローラの構成が複雑とな
り、ローラの生産コストが高くなると言う問題が懸念さ
れる。[0012] Further, by providing an intermediate layer between the elastic layer and the surface release layer, it is conceivable to suppress the occurrence of vertical wrinkling of the roller. There is a concern that the cost will increase.

【００１３】以上のような状況に鑑み、本発明において
は、簡単な構成で、ローラ縦シワの発生が抑制されたロ
ーラを提供し、この様なローラからなる定着および加圧
ローラを配設することにより、均一かつ低光沢のカラー
画像を得るための画像定着装置に、十分な耐久性を付与
することを目的とする。In view of the above situation, according to the present invention, there is provided a roller having a simple structure and suppressing the occurrence of roller vertical wrinkles, and a fixing and pressure roller comprising such a roller is provided. Accordingly, it is an object to impart sufficient durability to an image fixing device for obtaining a uniform and low-gloss color image.

【００１４】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によれば、少なくとも、芯金、弾性層および表
面離型層が、中心から外側に順次積層されてなるローラ
であって、該弾性層は、低硬度ゴムより主になり、該表
面離型層は、フッ素樹脂より主になるチューブを熱収縮
させることにより形成されるものであり、使用時の加圧
による該ローラの変形率ｆと、該チューブのローラ軸方
向の収縮率ｇとの間に、下記の式（１）の関係が成立す
ることを特徴とするローラが提供される。According to the present invention, there is provided a roller comprising at least a core metal, an elastic layer, and a surface release layer, which are sequentially laminated from the center to the outside. The elastic layer is mainly made of low-hardness rubber, and the surface release layer is formed by thermally shrinking a tube mainly made of fluororesin. A roller is provided, wherein the relationship represented by the following expression (1) is established between the ratio f and the contraction ratio g of the tube in the roller axis direction.

【００１５】 ０＜ｆ／ｇ＜１ （１）0 <f / g <1 (1)

【００１６】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described.

【００１７】本発明のローラの弾性層は低硬度ゴムより
主になるため、本発明のローラが配設された画像定着装
置により、均一かつ低光沢で、高品位のカラー画像を得
ることができる。Since the elastic layer of the roller of the present invention is mainly made of low-hardness rubber, a uniform, low-gloss, high-quality color image can be obtained by the image fixing device provided with the roller of the present invention. .

【００１８】また、表面離型層は熱収縮により作製さ
れ、表面離型層の厚みを厚くしたり、新たな中間層等を
設ける必要がないため、定着性の悪化や、生産コストの
増加等の問題は発生しない。Further, since the surface release layer is formed by heat shrinkage, it is not necessary to increase the thickness of the surface release layer or to provide a new intermediate layer or the like. The problem does not occur.

【００１９】更に、フッ素樹脂より主になるチューブの
ローラ軸方向の収縮率ｇが、使用時の加圧によるローラ
の変形率ｆより大きくなるように、表面離型層を形成す
るため、ローラ縦シワの発生が効果的に抑制される。Further, in order to form a surface release layer such that the shrinkage ratio g of the tube mainly composed of fluororesin in the roller axis direction is larger than the deformation ratio f of the roller due to the pressure during use, the roller lengthwise The generation of wrinkles is effectively suppressed.

【００２０】なお、ローラの変形率ｆ（％）は、以下の
式（２）で定義される。The roller deformation ratio f (%) is defined by the following equation (2).

【００２１】 ｆ＝１００×［（Ｄ／２）−｛（Ｄ／２）²−（ｄ／２）²｝^1/2］ ／（Ｄ／２） ＝１００×［１−｛１−（ｄ／Ｄ）²｝^1/2］ （２） ここで、Ｄは加圧前のローラの外径（ｍｍ）、ｄは使用
時の加圧により形成されるニップ幅（ｍｍ）である。特
に、図１に示す様に、加圧前のローラの外径がＤ ₁（ｍ
ｍ）の第１ローラと、加圧前のローラの外径がＤ₂（ｍ
ｍ）の第２ローラとが圧接されている場合のＤは、以下
の式（３）で定義される平均外径（ｍｍ）であり、ｄは
第１及び第２ローラ間で形成されるニップ幅（ｍｍ）で
ある。F = 100 × [(D / 2) − ｛(D / 2)^Two− (D / 2)^Two｝^1/2] / (D / 2) = 100 × [1- ｛1- (d / D)^Two｝^1/2(2) Here, D is the outer diameter (mm) of the roller before pressurization, and d is used
It is a nip width (mm) formed by pressing at the time. Special
As shown in FIG. 1, the outer diameter of the roller before pressing is D ₁(M
m) and the outer diameter of the roller before pressing is D_Two(M
m) when D is pressed against the second roller is as follows:
Is the average outer diameter (mm) defined by equation (3), and d is
In the nip width (mm) formed between the first and second rollers
is there.

【００２２】 １／Ｄ＝１／Ｄ₁＋１／Ｄ₂ （３） なお、外径Ｄは、十分なニップ幅ｄを確保するために、
２０ｍｍ以上が好ましく、装置の大型化を避けるため、
６０ｍｍ以下が好ましい。1 / D = 1 / D ₁ + 1 / D ₂ (3) In addition, the outer diameter D is determined in order to secure a sufficient nip width d.
20 mm or more is preferable, and in order to avoid upsizing of the device,
It is preferably 60 mm or less.

【００２３】使用時のローラに印加される加圧は、十分
なニップ幅ｄを確保するために、１５０Ｎ以上が好まし
く、長手方向のローラのタワミやローラの駆動トルクを
低減するために、７００Ｎ以下が好ましい。The pressure applied to the roller during use is preferably 150 N or more in order to secure a sufficient nip width d, and 700 N or less in order to reduce the deflection of the roller in the longitudinal direction and the driving torque of the roller. Is preferred.

【００２４】ニップ幅ｄは、安定した動作性を実現する
ために、５ｍｍ以上が好ましく、記録材のシワやホット
オフセットの発生を抑制するために、１５ｍｍ以下が好
ましい。The nip width d is preferably 5 mm or more in order to realize stable operability, and is preferably 15 mm or less in order to suppress wrinkles and hot offset of the recording material.

【００２５】以上に記載した様な条件において、変形率
ｆは、通常０．３％以上２０％以下となる。Under the conditions described above, the deformation rate f is usually 0.3% or more and 20% or less.

【００２６】また、フッ素樹脂より主になるチューブの
ローラ軸方向（長手方向）の収縮率ｇ（％）は、収縮前
のチューブ長をｌ₀、収縮後のチューブ長をｌとした場
合に、以下の式（４）で定義される。The shrinkage rate g (%) in the roller axis direction (longitudinal direction) of a tube mainly made of fluororesin is as follows: when the tube length before shrinkage is l ₀ and the tube length after shrinkage is l. It is defined by the following equation (4).

【００２７】 ｇ＝１００×｛（ｌ₀−ｌ）／ｌ₀｝ （４） なお、収縮率ｇ（％）を、１０％以下の所定の値とする
ことが重要である。このことは、例えば、チューブの軸
方向に、所定の張力を加えながら、チューブを収縮する
ことによって達成することができる。収縮率ｇの下限に
ついては、チューブは熱収縮されるので、０％より大で
あるが、製作精度の観点から、０．５％以上が好まし
い。G = 100 × {(l ₀ −l) / l ₀ } (4) It is important that the shrinkage ratio g (%) is a predetermined value of 10% or less. This can be achieved, for example, by contracting the tube while applying a predetermined tension in the axial direction of the tube. The lower limit of the shrinkage ratio g is larger than 0% because the tube is thermally shrunk, but is preferably 0.5% or more from the viewpoint of manufacturing accuracy.

【００２８】本発明においては、以上の様な範囲内で、
式（１）の関係を満足することにより、特に高品位のカ
ラー画像を形成することができる。In the present invention, within the above range,
By satisfying the relationship of the expression (1), a particularly high-quality color image can be formed.

【００２９】使用時の加圧が上記の範囲内にある場合、
本発明における弾性層は低硬度ゴムより主になるため、
ローラは大きく変形する。特に、得られるカラー画像の
光沢を十分均一に低く抑えるために、使用時の加圧によ
るローラの変形量Δは、０．３ｍｍ以上が好ましく、ま
た、ローラの耐久性の悪化を抑制するために、１．０ｍ
ｍ以下が好ましい。When the pressure during use is within the above range,
Because the elastic layer in the present invention is mainly made of low hardness rubber,
The rollers are greatly deformed. In particular, in order to keep the gloss of the obtained color image sufficiently low, the amount of deformation Δ of the roller due to pressure during use is preferably 0.3 mm or more, and in order to suppress deterioration in the durability of the roller. , 1.0m
m or less is preferable.

【００３０】なお、ローラの変形量Δ（ｍｍ）は、以下
の式（５）で定義される。The amount of deformation Δ (mm) of the roller is defined by the following equation (5).

【００３１】 Δ＝（Ｄ／２）−｛（Ｄ／２）²−（ｄ／２）²｝^1/2 （５） ここで、Ｄ及びｄは、式（２）及び（３）の場合と同様
である。Δ = (D / 2) − ｛(D / 2) ² − (d / 2) ² ｝ ^1/2 (5) where D and d are in the case of equations (2) and (3) Is the same as

【００３２】以上で説明した様に、本発明のローラはロ
ーラ縦シワの発生が抑制されているため、定着ローラや
加圧ローラとして好適に使用することができる。特に、
画像定着装置に定着ローラおよび加圧ローラが配設され
ている場合、少なくとも何れかのローラ、好ましくは両
ローラを、本発明で開示されるものとすることにより、
画像定着装置の耐久性を高めることができる。As described above, the roller according to the present invention can be suitably used as a fixing roller or a pressure roller since the generation of vertical wrinkles is suppressed. In particular,
When a fixing roller and a pressure roller are provided in the image fixing device, at least one of the rollers, preferably both rollers, by being disclosed in the present invention,
The durability of the image fixing device can be improved.

【００３３】図１に、本発明のローラよりなる定着およ
び加圧ローラが配設された画像定着装置の例を示した。FIG. 1 shows an example of an image fixing apparatus provided with a fixing and pressure roller comprising the roller of the present invention.

【００３４】図１において、定着ローラ１は、外径４０
ｍｍ、ローラ長２４０ｍｍであり、内部に熱源としての
ヒータ２（例えば、４９０Ｗ／１２７Ｖ定格のハロゲン
ヒータ等）を有し、肉厚２．５ｍｍの芯金３上に、弾性
層５、表面離型層６が積層されている。In FIG. 1, the fixing roller 1 has an outer diameter of 40 mm.
mm, a roller length of 240 mm, a heater 2 (for example, a halogen heater rated at 490 W / 127 V) as a heat source inside, a resilient layer 5 and a surface release on a core metal 3 having a thickness of 2.5 mm. Layer 6 is laminated.

【００３５】弾性層５は、低硬度ゴムから主に形成され
れば特に制限されないが、良好な均一かつ低光沢のカラ
ー画像を実現するために、例えば、アスカーＣ硬度が好
ましくは２０°以下、より好ましくは１０°以下の低硬
度シリコーンゴムが好ましい。The elastic layer 5 is not particularly limited as long as it is mainly formed of a low-hardness rubber, but in order to realize a good uniform and low-gloss color image, for example, Asker C hardness is preferably 20 ° or less, More preferably, a low hardness silicone rubber of 10 ° or less is preferred.

【００３６】なお、アスカーＣ硬度は、基準規格アスカ
ーＣ型ＳＲＩＳ（日本ゴム協会規格）０１０１に従って
作製した試験片を用いて、アスカーＣ型ゴム硬度計（高
分子計器（株）製）により測定される硬度である。The Asker C hardness is measured by an Asker C type rubber hardness tester (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) using a test piece prepared according to the standard specification Asker C type SRIS (Japanese Rubber Association Standard) 0101. Hardness.

【００３７】また、低硬度ゴムシリコーンゴムは任意に
選択することができるが、例えば加硫系については、Ｈ
ＶＲ（熱加硫型シリコーンゴム）、ＬＳＲ（液状シリコ
ーンゴム）、ＬＴＶ（低温硬化型シリコーンゴム）を好
適に使用することができる。The low-hardness silicone rubber can be arbitrarily selected.
VR (thermally vulcanizable silicone rubber), LSR (liquid silicone rubber), and LTV (low-temperature curing silicone rubber) can be suitably used.

【００３８】更に、必要に応じて、本発明における弾性
層には、シリコーンゴムに一般に添加される充填剤が使
用されても構わない。例えば、ヒュームドシリカ、沈降
性シリカ、疎水化処理したシリカ、カーボンブラック、
二酸化チタン、酸化第二鉄、酸化アルミニウム、酸化マ
グネシウム、酸化亜鉛、石英粉末、ケイソウ土、ケイ酸
カルシウム、タルク、ベントナイト、アスベスト、ガラ
ス繊維、有機繊維などである。中でも耐熱性、機械的強
度などの観点から好ましい無機フィラーとしては、ベン
ガラ、黒ベンガラ、酸化セリウムおよび、シリカなどを
挙げることができる。Further, if necessary, a filler generally added to silicone rubber may be used for the elastic layer in the present invention. For example, fumed silica, precipitated silica, hydrophobized silica, carbon black,
Examples include titanium dioxide, ferric oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zinc oxide, quartz powder, diatomaceous earth, calcium silicate, talc, bentonite, asbestos, glass fiber, and organic fiber. Among them, preferable inorganic fillers from the viewpoint of heat resistance, mechanical strength, and the like include bengara, black bengara, cerium oxide, and silica.

【００３９】表面離型層６は、長期間に渡りヒータによ
り加熱され、被記録材から多数回の摩擦を受け、さらに
トナーに曝される。このため、表面離型層には、良好な
耐熱性、摺動性、トナー離型性が要求される。このよう
な要求を満たす好ましい材料として、本発明において
は、ポリテトラフルオロエチレン（以降、ＰＴＦＥとも
記す）、パーフルオロアルキルビニルエーテル及びテト
ラフルオロエチレンの共重合体（以降、ＰＦＡとも記
す）、ヘキサフルオロプロピレン及びテトラフルオロエ
チレンの共重合体（以降、ＦＥＰとも記す）等のフッ素
樹脂が使用される。これらのフッ素樹脂の中でも、熱収
縮性が良好であることから、ＰＦＡが好ましい。The surface release layer 6 is heated by the heater for a long period of time, is subjected to friction from the recording material many times, and is further exposed to the toner. Therefore, the surface release layer is required to have good heat resistance, slidability, and toner release properties. In the present invention, polytetrafluoroethylene (hereinafter, also referred to as PTFE), a copolymer of perfluoroalkyl vinyl ether and tetrafluoroethylene (hereinafter, also referred to as PFA), hexafluoropropylene, as preferable materials satisfying such requirements, is used. And a fluorine resin such as a copolymer of tetrafluoroethylene (hereinafter also referred to as FEP). Among these fluororesins, PFA is preferred because of its good heat shrinkability.

【００４０】表面離型層の具体例としては、厚み１０μ
ｍ以上１００μｍ以下のＰＦＡチューブを、径方向に熱
収縮させ、弾性層に熱収縮接着したものを挙げることが
できる。なお、必要に応じて、チューブの内面を液体ア
ンモニウム法処理によりエッチング処理して、弾性層５
との接着強度と耐熱性とを向上することが好ましい。A specific example of the surface release layer has a thickness of 10 μm.
A PFA tube having a diameter of not less than m and not more than 100 μm is thermally shrunk in the radial direction, and is thermally shrunk to the elastic layer. If necessary, the inner surface of the tube is etched by a liquid ammonium method to form an elastic layer 5.
It is preferable to improve the adhesive strength and heat resistance of the adhesive.

【００４１】この様なローラの製造方法の例としては、
芯金と、表面離型層として用いる例えば厚み５０μｍの
ＰＦＡチューブとを成形型内に配置し、シリコーンゴム
の原料を芯金とチューブ間に注入し、加熱して加硫硬化
させる方法（注型法）を挙げることができる。ＰＦＡチ
ューブは、シリコーンゴム原料の加硫硬化の際に、径方
向および軸方向（長手方向）に熱収縮する。As an example of a method of manufacturing such a roller,
A method in which a core metal and a PFA tube having a thickness of, for example, 50 μm used as a surface release layer are placed in a mold, and a silicone rubber raw material is injected between the core metal and the tube, and is heated and vulcanized and cured (casting) Method). The PFA tube thermally shrinks in the radial direction and the axial direction (longitudinal direction) when the silicone rubber raw material is vulcanized and cured.

【００４２】なお、加硫硬化の際には、ローラ軸方向の
収縮率ｇが所望の値となるよう、ＰＦＡチューブの軸方
向に張力を与えることが好ましい。During vulcanization and curing, it is preferable to apply tension in the axial direction of the PFA tube so that the contraction ratio g in the roller axis direction becomes a desired value.

【００４３】また、他の製造方法の例としては、芯金に
シリコーンゴムの原料を塗布、又は型成形後、これを硬
化させる。その後、ＰＦＡチューブで被覆し、ＰＦＡを
熱収縮させる方法を挙げることもできる。As another example of the production method, a raw material of silicone rubber is applied to a core metal or molded, and then cured. Thereafter, a method of coating with a PFA tube and thermally shrinking the PFA can also be mentioned.

【００４４】なお、熱収縮の際には、ローラ軸方向の収
縮率ｇが所望の値となるよう、ＰＦＡチューブの軸方向
に張力を与えることが好ましい。During the heat shrinkage, it is preferable to apply a tension in the axial direction of the PFA tube so that the shrinkage ratio g in the axial direction of the roller becomes a desired value.

【００４５】また、必要に応じて、弾性層および表面離
型層以外の機能層が設けられる場合もある。例えば、芯
金３上にプライマー層（不図示）を形成したり、弾性層
５上にプライマー層（不図示）を形成することにより、
各層間の接着性を向上し、得られるローラの機械的な耐
久性を向上することが好ましい。Further, if necessary, a functional layer other than the elastic layer and the surface release layer may be provided. For example, by forming a primer layer (not shown) on the core metal 3 or forming a primer layer (not shown) on the elastic layer 5,
It is preferable to improve the adhesion between the layers and to improve the mechanical durability of the obtained roller.

【００４６】加圧ローラ７は、定着ローラと同じく外径
４０ｍｍ、ローラ長２３０ｍｍであり、定着ローラと同
様に内部にヒータ８（例えば、４９０Ｗ／１２７Ｖ定格
のハロゲンヒータ）を有し、肉厚２．７ｍｍの芯金９上
に、プライマー層（不図示）、弾性層１１、プライマー
層（不図示）、表面離型層１２が積層されている。The pressure roller 7 has an outer diameter of 40 mm and a roller length of 230 mm similarly to the fixing roller, and has a heater 8 (for example, a halogen heater rated at 490 W / 127 V) inside similarly to the fixing roller, and has a thickness of 2 mm. On a 0.7 mm core metal 9, a primer layer (not shown), an elastic layer 11, a primer layer (not shown), and a surface release layer 12 are laminated.

【００４７】弾性層１１として、定着ローラの弾性層と
同じシリコーンゴムを使用し、肉厚を定着ローラと異な
らせ１．９ｍｍとして、定着排紙方向を適正化させてい
る。また、表面離型層１２には、定着ローラと同じ約５
０μｍ厚のＰＦＡチューブが使用されている。As the elastic layer 11, the same silicone rubber as the elastic layer of the fixing roller is used, and the thickness is made different from that of the fixing roller to 1.9 mm to optimize the fixing and discharging direction. Further, the surface release layer 12 has about 5
A 0 μm thick PFA tube is used.

【００４８】以上に説明した定着ローラと加圧ローラ
は、不図示の加圧スプリングにより総加圧力４００Ｎで
圧接され、幅９．５ｍｍの定着ニップが形成されてい
る。The fixing roller and the pressure roller described above are pressed against each other by a pressure spring (not shown) at a total pressing force of 400 N to form a fixing nip having a width of 9.5 mm.

【００４９】なお、定着ローラ１、加圧ローラ７の各表
面には、温度検出器としてのサーミスタ１３、１４が当
接され、検出されたローラ表面温度に基づき、不図示の
ヒータ駆動回路により、ローラ表面温度が、温調目標温
度（例えば、１８０℃）となるよう温調制御されてい
る。The surfaces of the fixing roller 1 and the pressure roller 7 are contacted with thermistors 13 and 14 as temperature detectors, and based on the detected roller surface temperature, a heater driving circuit (not shown) operates. The temperature control is performed so that the roller surface temperature becomes the temperature control target temperature (for example, 180 ° C.).

【００５０】また、安全素子としてのサーモスイッチ１
５、１６が定着ローラ１、加圧ローラ７の表面に近接し
て配置されている。これらのサーモスイッチとしては、
ローラ表面への傷を阻止するため、非接触タイプのもの
が用いられる。Also, a thermoswitch 1 as a safety element
Reference numerals 5 and 16 are arranged near the surfaces of the fixing roller 1 and the pressure roller 7. As these thermoswitches,
In order to prevent the surface of the roller from being damaged, a non-contact type is used.

【００５１】以上に説明した定着装置が配設される画像
形成装置の一例では、プロセススピード約１２０ｍｍ／
ｓｅｃにおいて、毎分フルカラーＡ４で４ｐｐｍ、モノ
カラーＡ４で１６ｐｐｍのスループットが実現されてい
る。In an example of the image forming apparatus in which the fixing device described above is provided, the process speed is about 120 mm /
In sec, a throughput of 4 ppm per minute for full-color A4 and 16 ppm for monocolor A4 is achieved.

【００５２】図２に、本発明の画像定着装置を備えた、
中間転写体を使用しているカラー画像形成装置の例を示
した。FIG. 2 shows an image fixing apparatus according to the present invention.
An example of a color image forming apparatus using an intermediate transfer member has been described.

【００５３】図２において、第１の画像担持体としての
繰り返して使用される回転ドラム型の電子写真感光体
（以下「感光ドラム」と称す）３１が、矢印の時計方向
に所定の周速度（プロセススピード）をもって、回転駆
動される。感光ドラム３１は、回転過程で、１次帯電器
（コロナ放電器）３２により所定の極性、電位に一様に
帯電処理され、ついで、不図示の画像露光手段（カラー
原稿画像の色分解、結像光学系など）による画像露光３
３を受ける事により目的のカラー画像の第１の色成分像
（例えばブラック成分像）に対応した静電潜像が形成さ
れる。In FIG. 2, a rotating drum type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a "photosensitive drum") 31 repeatedly used as a first image carrier is rotated at a predetermined peripheral speed (clockwise) by an arrow. (Process speed). The photosensitive drum 31 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by a primary charger (corona discharger) 32 during a rotation process, and then is exposed to image exposure means (not shown) (color separation and color separation of a color original image). Image exposure by image optics 3)
By receiving 3, an electrostatic latent image corresponding to the first color component image (for example, a black component image) of the target color image is formed.

【００５４】次いで、その静電潜像が第１現像器（プラ
ック現像器）４１により第一色であるブラックトナー
（着色荷電粒子）ＢＫにより現像される。このとき第２
〜第４の現像器（マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエ
ロー（Ｙ）の各現像器）４２、４３、４４は、作動オフ
になっていて感光ドラム３１には作用せず、第１色のブ
ラックトナー画像は、第２〜第４の現像器４２〜４４に
より影響を受けない。Next, the electrostatic latent image is developed by a first developing device (plaque developing device) 41 with black toner (colored charged particles) BK as a first color. At this time
The fourth to fourth developing units (magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) developing units) 42, 43, and 44 are turned off and do not act on the photosensitive drum 31; The black toner image of the color is not affected by the second to fourth developing devices 42 to 44.

【００５５】中間転写体としての中間転写ドラム２０
は、パイプ状の芯金２１と、その外周面に形成した中抵
抗の弾性層２２からなる。中抵抗の弾性層２２は、シリ
コーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭなど
の弾性材料に、カーボンや酸化亜鉛などの金属酸化物等
を配合分散して電気抵抗値（体積抵抗率）を１０⁵〜１
０¹¹Ωｃｍの中抵抗に調整した、ソリッド或いは発泡肉
質の層である。Intermediate transfer drum 20 as intermediate transfer member
Consists of a pipe-shaped core metal 21 and a medium-resistance elastic layer 22 formed on the outer peripheral surface thereof. The medium resistance elastic layer 22 is made of an elastic material such as silicone rubber, fluorine rubber, urethane rubber, or EPDM and mixed with a metal oxide such as carbon or zinc oxide to disperse the electric resistance (volume resistivity) of 10 ^5. ~ 1
It is a solid or foamed layer adjusted to a medium resistance of 0 ¹¹ Ωcm.

【００５６】この中間転写ドラム２０は、感光ドラム３
１に対して平行に軸受けさせて感光ドラム３１の下面部
に接触させて配置してあり、感光ドラム３１と同じ周速
度で矢印の方向に回転する。中間転写ドラム２０は、感
光ドラム３１に対して所定の押圧力をもって圧接した状
態に保持しており、感光ドラム１と中間転写ドラム２０
との間には、転写部としての転写ニツプ部Ｎが形成され
ている。The intermediate transfer drum 20 is a photosensitive drum 3
1 and is arranged in contact with the lower surface of the photosensitive drum 31 so as to rotate in the direction of the arrow at the same peripheral speed as the photosensitive drum 31. The intermediate transfer drum 20 is held in a state of being pressed against the photosensitive drum 31 with a predetermined pressing force.
A transfer nip portion N as a transfer portion is formed between them.

【００５７】感光ドラム３１の面に形成保持された第１
色のブラックトナー画像が、転写ニップ部Ｎを通過する
過程で、中間転写ドラム２０の芯金２１に、中間転写ド
ラム２０に対する第一のバイアス電源６１から、トナー
帯電極性（本例ではマイナス）とは逆極性（プラス）の
転写バイアスが印加され、転写ニップ域に形成された電
界により中間転写ドラム２０外面に対して中間転写され
る。印加電圧は、例えば、＋２ＫＶ〜＋５ＫＶである。The first formed and held on the surface of the photosensitive drum 31
In the process in which the black toner image of the color passes through the transfer nip portion N, the toner charging polarity (minus in this example) is applied to the core 21 of the intermediate transfer drum 20 from the first bias power supply 61 for the intermediate transfer drum 20. The transfer bias of reverse polarity (plus) is applied, and the intermediate transfer is performed on the outer surface of the intermediate transfer drum 20 by the electric field formed in the transfer nip area. The applied voltage is, for example, +2 KV to +5 KV.

【００５８】中間転写ドラム２０に対する第１色のブラ
ックトナー画像の転写が終わった感光ドラム表面はクリ
ーニング装置３４により清掃される。After the transfer of the first color black toner image to the intermediate transfer drum 20, the surface of the photosensitive drum is cleaned by the cleaning device.

【００５９】以下同様に、（ア）回転感光ドラム３１に
対する帯電、第２の色成分（例えばマゼンタ成分像）に
対応した画像露光３３、第２現像器（マゼンタ現像器）
４２のマゼンタトナーＭによる現像、形成された第２色
であるマゼンタトナー画像の中間転写ドラム２０への転
写一感光ドラム３１面のクリーニング装置３４による清
掃、（イ）回転感光ドラム３１に対する帯電、第３の色
成分（例えばシアン成分像）に対応した対応した画像露
光３３、第３現像器（シアン現像器）４３のシアントナ
ーＣによる現像、形成された第２色であるシアントナー
画像の中間転写ドラム２０への転写、感光ドラム３１面
のクリーニング装置３４による清掃、（ウ）回転感光ド
ラム３１に対する帯電、第４の色成分（例えばイエロー
成分像）に対応した対応した画像露光３３、第４現像器
（イエロー現像器）４４のイエロートナーＹによる現
像、形成された第２色であるイエロートナー画像の中間
転写ドラム２０への転写、感光ドラム３１面のクリーニ
ング装置３４による清掃、以上の作像、転写サイクルが
順次実行されることにより、回転中間転写ドラム２０の
外面に対して、上記４つのトナー画像（プラック、マゼ
ンタ、シアン、イエローの各トナー画像）が順次に重畳
転写されて目的のカラー画像に対応した合成カラートナ
ー（鏡像）が形成される。Similarly, (a) charging the rotating photosensitive drum 31, image exposure 33 corresponding to a second color component (for example, magenta component image), and a second developing device (magenta developing device)
42: development of the magenta toner M, transfer of the formed magenta toner image of the second color to the intermediate transfer drum 20-cleaning of the surface of the photosensitive drum 31 by the cleaning device 34; (a) charging of the rotating photosensitive drum 31; The corresponding image exposure 33 corresponding to the three color components (for example, a cyan component image), the development with the cyan toner C of the third developing device (cyan developing device) 43, and the intermediate transfer of the formed cyan toner image of the second color Transfer to the drum 20, cleaning of the surface of the photosensitive drum 31 by the cleaning device 34, (c) charging of the rotating photosensitive drum 31, image exposure 33 corresponding to a fourth color component (for example, a yellow component image), and fourth development Developing unit (yellow developing unit) 44 with the yellow toner Y to transfer the formed second color yellow toner image to the intermediate transfer drum 20 The above-described four toner images (plaque, magenta, and cyan) are applied to the outer surface of the rotary intermediate transfer drum 20 by sequentially performing the copying, the cleaning of the surface of the photosensitive drum 31 by the cleaning device 34, the above-described image formation, and the transfer cycle. , Yellow toner images) are sequentially superimposed and transferred to form a composite color toner (mirror image) corresponding to the target color image.

【００６０】転写ローラ２５は、中間転写ドラム２０に
対して平行に軸受けさせて中間転写ドラム２０の下面に
接触させて配置されており、中間転写ドラム２０と同じ
周速度もしくは約０．５〜１％程度異なる周速度で矢印
の時計方向に回転する。この転写ローラ２５は、芯金ロ
ーラ２６と、その外周に形成した弾性層２７からなり、
弾性層２７の例として、中抵抗の弾性体を用いている。The transfer roller 25 is supported in parallel with the intermediate transfer drum 20 so as to be in contact with the lower surface of the intermediate transfer drum 20, and has the same peripheral speed as that of the intermediate transfer drum 20 or about 0.5 to 1 Rotate clockwise as indicated by arrows at different peripheral speeds by about%. The transfer roller 25 includes a cored roller 26 and an elastic layer 27 formed on the outer periphery thereof.
As an example of the elastic layer 27, a medium-resistance elastic body is used.

【００６１】感光ドラム３１カラー中間転写ドラム２０
への第１〜第４のトナー画像の順次転写実行過程におい
て、転写ローラ２５の芯金２６には転写ローラ２５に対
する第２のバイアス電源２９からトナーと同極性（マイ
ナス）のバイアス電圧が印加されている。このバイアス
電圧により転写ローラ２５から中間転写ドラム２０へと
トナー画像を反発する電界が生じて、転写ローラ２５や
中間転写ローラ２０側のトナー画像を転移することが阻
止される。Photosensitive drum 31 color intermediate transfer drum 20
In the process of sequentially transferring the first to fourth toner images to the transfer roller 25, a bias voltage having the same polarity (minus) as the toner is applied to the core metal 26 of the transfer roller 25 from the second bias power supply 29 for the transfer roller 25. ing. This bias voltage generates an electric field that repels the toner image from the transfer roller 25 to the intermediate transfer drum 20, and prevents transfer of the toner image on the transfer roller 25 or the intermediate transfer roller 20 side.

【００６２】感光ドラム３１上のトナー画像が中間転写
ローラ２０に転写された場合、非画像部の電位はトナー
画像部の電位はトナー画像部の電位と異なっており、芯
金２１の電位を基準とした場合、感光ドラム３１の非画
像部との電位差が感光ドラム３１とトナー画像部との電
位差よりも大きいために転写電流は非画像部より多く流
れる。When the toner image on the photosensitive drum 31 is transferred to the intermediate transfer roller 20, the potential of the non-image portion is different from the potential of the toner image portion, and the potential of the core metal 21 is used as a reference. In this case, since the potential difference between the photosensitive drum 31 and the non-image portion is larger than the potential difference between the photosensitive drum 31 and the toner image portion, the transfer current flows more than the non-image portion.

【００６３】この傾向は、中間転写ローラ２０の抵抗値
が低い場合に顕著に生じ、例えば非画像部への電流値が
トナー画像部への電流値の２倍以上となる場合には、非
画像部の電界が、トナー画像に影響を及ぼしてしまう。
つまり、低抵抗体は中間転写体に適していない。反対
に、高抵抗体の場合には、バイアス電源６１の形成でき
る電界があまりに小さくなり、中間転写事態が損なわれ
てしまう。したがって、１０⁵〜１０¹¹Ωｃｍ、好まし
くは、１０⁷〜１０¹⁰Ωｃｍの範囲の中抵抗体が中間転
写体に好適である。この範囲の体積抵抗値の弾性体２２
を用いれば、＋２〜＋５ＫＶを芯金２１に印加すること
により、上述した適正な転写電流値を設定できる。This tendency is remarkable when the resistance value of the intermediate transfer roller 20 is low. For example, when the current value to the non-image portion is twice or more the current value to the toner image portion, the non-image The electric field of the portion affects the toner image.
That is, the low resistance body is not suitable for the intermediate transfer body. Conversely, in the case of a high-resistance body, the electric field that can be generated by the bias power supply 61 becomes too small, and the intermediate transfer situation is impaired. Therefore, a medium resistor in the range of 10 ⁵ to 10 ¹¹ Ωcm, preferably 10 ⁷ to 10 ¹⁰ Ωcm is suitable for the intermediate transfer member. Elastic body 22 having a volume resistance value in this range
By using +2 to +5 KV to the metal core 21, the above-described appropriate transfer current value can be set.

【００６４】感光ドラム３１側から中間転写ドラム２０
側へ重畳転写された第１カラー第４のトナー画像の記録
材２４への転写は、給紙カセット３５側から中間転写ロ
ーラ２０と転写ローラ２５との圧接ニップ部ｎに給紙ロ
ーラ３６により１枚分、分離搬送された記録材ｐがレジ
ストローラ３７、転写ガイド３８を経て所定のタイミン
グで給紙されるとともに、転写ローラ２５の芯金２６に
対するバイアス電源が第２のバイアス電源２９から第１
のバイアス電源２８に切り替わり、芯金２６に対してト
ナーと逆極性（＋）の転写バイアスが印加される。この
転写バイアスは中間転写ドラム２０の芯金２１に対して
バイアス電源６１から印加されているトナーと逆極性
（＋）のバイアスよりも絶対値が大きくなるようにして
あり、この転写バイアスにより中間転写ドラム２０側の
トナー画像が中間転写ドラム２０と転写ローラ２５との
圧接ニツプ部ｎに給送された記録材Ｐ側に転写されてい
く。トナー画像転写を受けた記録材ｐは、がイド３９を
介して定着器４０へ導入されていく。From the photosensitive drum 31 side, the intermediate transfer drum 20
The first color fourth toner image superimposed and transferred to the recording material 24 is transferred from the paper supply cassette 35 side to the pressure nip n between the intermediate transfer roller 20 and the transfer roller 25 by the paper supply roller 36. The recording material p separated and conveyed by the number of sheets is fed at a predetermined timing through the registration roller 37 and the transfer guide 38, and the bias power for the core metal 26 of the transfer roller 25 is changed from the second bias power supply 29 to the first bias power.
, And a transfer bias of the polarity (+) opposite to that of the toner is applied to the metal core 26. This transfer bias has an absolute value larger than the bias of the polarity (+) opposite to that of the toner applied to the core metal 21 of the intermediate transfer drum 20 from the bias power supply 61, and the transfer bias causes the intermediate transfer. The toner image on the drum 20 side is transferred to the recording material P side fed to the press nip n between the intermediate transfer drum 20 and the transfer roller 25. The recording material p to which the toner image has been transferred is introduced into the fixing device 40 through the gap 39.

【００６５】記録材Ｐが圧接ニップ部ｎを通過すると、
中間転写ドラム２０の芯金２１及び転写ローラ２５の芯
金に対するバイアス電源がそれぞれトナーと同極性
（−）のバイアスを印加する第２のバイアス電源６２、
２９に切り替えられる。このバイアス切替えにより中間
転写ドラム２０面の転写残トナーが感光ドラム３１面側
へ戻されてクリーニング装置３４に回収されることで中
間転写ドラム２０は清掃される。転写ローラ２５面に付
着したトナーも中間転写ドラム２０面に戻され、更に感
光ドラム３１面に戻されてクリーニング装置３４に回収
されることで、転写ローラ２５の清掃もなされる。この
ように中間転写ドラム２０は、弾性層２２が中抵抗であ
ることから、トナーと同極性のバイアス印加（クリーニ
ングバイアス）によって転写残トナーを感光ドラム３１
面側に充分戻し転移させてクリーニング状態にすること
ができ、このため特別なクリーニング装置の配備を必要
とせず、装置構成を簡略化できる。When the recording material P passes through the pressure nip n,
A bias power source for the core metal 21 of the intermediate transfer drum 20 and a bias power source for the core metal of the transfer roller 25 apply a bias having the same polarity (-) as the toner, respectively.
29. By this bias switching, the transfer residual toner on the surface of the intermediate transfer drum 20 is returned to the surface of the photosensitive drum 31 and collected by the cleaning device 34, so that the intermediate transfer drum 20 is cleaned. The toner adhered to the transfer roller 25 is also returned to the surface of the intermediate transfer drum 20 and further returned to the surface of the photosensitive drum 31 to be collected by the cleaning device 34, whereby the transfer roller 25 is also cleaned. As described above, since the elastic layer 22 has a medium resistance, the intermediate transfer drum 20 removes the transfer residual toner by applying a bias having the same polarity as the toner (cleaning bias) to the photosensitive drum 31.
It can be sufficiently returned to the surface side to be in the cleaning state, and therefore, no special cleaning device needs to be provided, and the device configuration can be simplified.

【００６６】使用されるトナーの一例として、非磁性の
体積平均粒径約１０μｍの一成分トナーを用いており、
固有電荷量は、約−２５μＣ／ｇの負極性トナーを用い
ている。As an example of the toner used, a non-magnetic one-component toner having a volume average particle diameter of about 10 μm is used.
The negative charge toner having an intrinsic charge amount of about −25 μC / g is used.

【００６７】この様なトナーとしては、重合法により製
造され、低軟化点物質を５〜３０重量％含み、形状係数
が１００〜１１０である実質球形トナー（以下単に重合
トナーと称す）が例示できる。低軟化点物質としては、
ＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠し測定された主体極大ピ
ーク値が４０〜９０℃を示す化合物である。重合トナー
の極大ピーク値の温度の測定は、例えばパーキンエルマ
ー社製ＤＳＣ−７を用いる。装置検出部の温度補正は、
インジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正については
インジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウ
ム製パンを用い対照用に空パンをセットし、昇温速度１
０℃／ｍｉｎで測定を行う。As such a toner, a substantially spherical toner (hereinafter simply referred to as a polymerized toner) which is produced by a polymerization method, contains 5 to 30% by weight of a low softening point substance, and has a shape factor of 100 to 110 can be exemplified. . As the low softening point substance,
It is a compound having a main maximum peak value measured according to ASTM D3418-8 of 40 to 90 ° C. For the measurement of the temperature of the maximum peak value of the polymerized toner, for example, DSC-7 manufactured by PerkinElmer is used. The temperature correction of the device detector is
The melting points of indium and zinc are used, and the calorific value is corrected using the heat of fusion of indium. For the sample, an aluminum pan was used, an empty pan was set as a control, and the heating rate was 1
The measurement is performed at 0 ° C./min.

【００６８】具体的には、パラフィンワックス、ポリオ
レフィン、フィッシャートロピッシュワックス、アミド
ワックス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの
誘導体またはこれらのグラフト／ブロツク化合物が利用
できる。Specifically, paraffin wax, polyolefin, Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, ester wax, derivatives thereof, and graft / block compounds thereof can be used.

【００６９】本発明で好ましく用いられるエステルワッ
クスは、硬度０．５〜５．０を有するものである。エス
テルワックスの硬度は、直径２０ｍｍで厚さが５ｍｍの
円筒状のサンプルを作成した後、島津製作所製ダイナミ
ック微小硬度計（ＤＵＨ−２００）を用い、ビッカース
硬度を測定する値である。測定条件は、０．５ｇの荷重
で負荷速度が９．６７ｍｍ／ｓｅｃの条件で１０μｍ変
位させた後、１５秒間保持し、得られた打痕形状を測定
しビッカース硬度を求める。The ester wax preferably used in the present invention has a hardness of 0.5 to 5.0. The hardness of the ester wax is a value obtained by preparing a cylindrical sample having a diameter of 20 mm and a thickness of 5 mm, and then measuring the Vickers hardness using a dynamic microhardness tester (DUH-200) manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement conditions are as follows: after displacing 10 μm at a load speed of 9.67 mm / sec with a load of 0.5 g and holding for 15 seconds, measure the resulting dent shape to determine the Vickers hardness.

【００７０】以上に説明した様に、本発明のローラが配
設された画像定着装置は耐久性に優れているため、複写
機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ、マイクロ
フイルムリーダプリンタ、記録機等の画像形成装置で好
適に使用される。As described above, since the image fixing device provided with the roller of the present invention has excellent durability, it can be used in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, a microfilm reader printer, and a recording machine. It is preferably used in forming equipment.

【００７１】特に、均一かつ低光沢のカラー画像を得る
ための画像定着装置として、好適に使用される。In particular, it is suitably used as an image fixing device for obtaining a uniform and low gloss color image.

【００７２】具体的には、電子写真、静電記録、磁気記
録等による画像形成プロセス手段により、加熱溶融性の
樹脂等よりなるトナーを用いて、紙、印刷紙、転写材シ
ート、エレクトロファックスシート、静電記録シート、
ＯＨＰシート、光沢紙、光沢フイルム等の記録材の面
に、直接転写方式もしくは間接転写方式で目的の画像情
報に対応した末定着トナー画像を形成担持させ、未定着
トナー画像を記録材面上に永久固着画像として、加熱定
着処理する方式の画像定着装置が挙げられる。More specifically, paper, printing paper, transfer material sheet, electrofax sheet, and the like are formed by using an image forming process means such as electrophotography, electrostatic recording, or magnetic recording using a toner made of a heat-meltable resin or the like. , Electrostatic recording sheet,
A fixed toner image corresponding to target image information is formed and supported on a recording material surface such as an OHP sheet, glossy paper, glossy film or the like by a direct transfer method or an indirect transfer method, and an unfixed toner image is formed on the recording material surface. An example of the permanent fixed image is an image fixing device of a type that performs a heat fixing process.

【００７３】[0073]

【実施例】以下に実施例により本発明を更に詳細に説明
する。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples.

【００７４】（実施例１）ローラ１ Ａｌ ６０６３により内面黒色塗装を行った芯金の表面
を、サンドブラストにより表面処理後、信越化学工業
（株）製シリコーン系プライマー（Ｎｏ．１０１Ａ／
Ｂ）を塗布し、第１プライマー層を形成した。次に、液
体アンモニアに金属ナトリウムを溶解した溶液を用い
て、グンゼ（株）製の５０μｍ厚ＰＦＡチューブ（ＳＭ
Ｔチューブ）の内面を、エッチング処理（液体アンモニ
ウム法処理）した。その後、ＰＦＡチューブの内面にシ
リコーン系プライマーを塗布し、第２プライマー層を形
成した。(Example 1) Roller 1 A surface of a metal core whose inner surface was black-painted with Al 6063 was subjected to surface treatment by sandblasting, and then a silicone-based primer (No. 101A / No.
B) was applied to form a first primer layer. Next, using a solution in which metallic sodium was dissolved in liquid ammonia, a 50 μm-thick PFA tube (SM
The inner surface of the (T tube) was subjected to etching treatment (liquid ammonium method treatment). Thereafter, a silicone primer was applied to the inner surface of the PFA tube to form a second primer layer.

【００７５】以上の様にして得られた芯金およびＰＦＡ
チューブを成形型に配置し、芯金およびＰＦＡチューブ
の間に、シリコーンゴムの原料として、信越化学工業
（株）製付加型液状シリコーンゴム（Ｘ−３４−１１６
５ Ａ／Ｂ）を注入した。その後、１２０℃で１次加
硫、１９０℃で２次加硫を行った。なお、加硫を行う
間、ＰＦＡチューブの軸方向に張力を与え、ローラの仕
上がり時に、ローラ軸方向の収縮率ｇが４％となる様に
した。The core metal and PFA obtained as described above
The tube is placed in a mold, and an additional liquid silicone rubber (X-34-116 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is used as a raw material for the silicone rubber between the cored bar and the PFA tube.
5 A / B) was injected. Thereafter, primary vulcanization was performed at 120 ° C. and secondary vulcanization was performed at 190 ° C. During the vulcanization, tension was applied in the axial direction of the PFA tube so that the shrinkage g in the roller axial direction was 4% when the roller was finished.

【００７６】以上の様にして、外径Ｄが４０ｍｍのロー
ラ１を作製した。また、並行して作製した試験片（厚み
６ｍｍ）を用いて、シリコーンゴムのアスカーＣ硬度を
測定すると、９°であった。更に、ローラ１の製品硬度
として、アスカーＣ硬度を測定すると、６３°であっ
た。As described above, the roller 1 having the outer diameter D of 40 mm was manufactured. In addition, the Asker C hardness of the silicone rubber measured using a test piece (thickness: 6 mm) produced in parallel was 9 °. Further, when Asker C hardness was measured as the product hardness of the roller 1, it was 63 °.

【００７７】得られたローラ１を定着ローラおよび加圧
ローラとして、画像定着装置を作製した。これらのロー
ラを３５０Ｎ、４００Ｎ、４５０Ｎの加圧で圧着する
と、ニップ幅ｄは８．５ｍｍ、９．５ｍｍ、１０．５ｍ
ｍ、変形率ｆは２．２８％、２．８６％、３．５１％、
変形量Δは、０．４６ｍｍ、０．５７ｍｍ、０．７０ｍ
ｍと、それぞれ変化した。An image fixing device was manufactured using the obtained roller 1 as a fixing roller and a pressure roller. When these rollers are pressed under pressure of 350 N, 400 N, and 450 N, the nip width d is 8.5 mm, 9.5 mm, and 10.5 m.
m, the deformation rate f is 2.28%, 2.86%, 3.51%,
The deformation amount Δ is 0.46 mm, 0.57 mm, 0.70 m
m, respectively.

【００７８】以上のそれぞれの加圧条件下において、画
像定着装置を空回転して耐久試験を行うことにより、ロ
ーラ縦シワの発生する程度を以下の基準で評価し、結果
を表１に示した； ○：空回転が６００時間の時点で、ローラ縦シワが確認
されなかった、 ▲：空回転が１００〜２００時間で、ローラ縦シワが確
認された、 ×：空回転が１００時間未満で、ローラ縦シワが確認さ
れた。Under each of the above pressurizing conditions, the image fixing device was idle-run and a durability test was performed to evaluate the degree of occurrence of roller vertical wrinkles according to the following criteria. The results are shown in Table 1. ○: Roller vertical wrinkles were not confirmed at the time of idle rotation of 600 hours, ▲: Roller vertical wrinkles were confirmed at idle rotation of 100 to 200 hours, ×: idle rotation was less than 100 hours, Roller vertical wrinkles were observed.

【００７９】表１より明らかな通り、ｆ／ｇを１未満と
することにより、ローラ縦シワの発生が抑制され、耐久
性が向上することが判った。更に、上述の画像定着装置
を、キヤノン製カラー複写機ＬＢＰ−２０４０を改造し
た実験機に装着し、カラー画像を形成したところ、光沢
は均一で低く、良好な画質を実現することができた。As is evident from Table 1, when f / g was less than 1, it was found that the generation of longitudinal wrinkles of the roller was suppressed and the durability was improved. Further, when the above-mentioned image fixing device was mounted on an experimental machine modified from a Canon color copying machine LBP-2040, and a color image was formed, gloss was uniform and low, and good image quality could be realized.

【００８０】（比較例１）ローラ２ 加硫を行う際の、ＰＦＡチューブの軸方向の張力を変化
させ、収縮率ｇを２％とした以外は、ローラ１と同様に
してローラ２を作製し、評価した。結果を表１に示し
た。ｆ／ｇが１以上で大きくなるに従い、耐久性が低下
していくことが判る。(Comparative Example 1) Roller 2 Roller 2 was produced in the same manner as Roller 1 except that the tension in the axial direction of the PFA tube was changed during vulcanization, and the shrinkage g was set to 2%. ,evaluated. The results are shown in Table 1. It can be seen that the durability decreases as f / g increases at 1 or more.

【００８１】（比較例２）ローラ３ ＰＦＡチューブを熱収縮しない以外はローラ１と同様に
して、ローラ３を作製、評価し、結果を表１に示した。(Comparative Example 2) Roller 3 Roller 3 was prepared and evaluated in the same manner as Roller 1 except that the PFA tube was not thermally shrunk, and the results are shown in Table 1.

【００８２】[0082]

【表１】 [Table 1]

【００８３】（実施例２）ローラ４ ローラの外径Ｄを４６ｍｍとした以外は、ローラ２と同
様にしてローラ４を作製し、評価した。得られた結果
を、表２に示した。Example 2 Roller 4 A roller 4 was prepared and evaluated in the same manner as the roller 2 except that the outer diameter D of the roller was 46 mm. Table 2 shows the obtained results.

【００８４】表２より明らかな通り、ｆ／ｇを１未満と
することにより、ローラ縦シワの発生が抑制され、耐久
性が向上することが判った。更に、上述の画像定着装置
を、キヤノン製カラー複写機ＬＢＰ−２０４０を改造し
た実験機に装着し、カラー画像を形成したところ、光沢
は均一で低く、良好な画質を実現することができた。As is clear from Table 2, when f / g was less than 1, it was found that the generation of vertical wrinkles of the roller was suppressed and the durability was improved. Further, when the above-mentioned image fixing device was mounted on an experimental machine modified from a Canon color copying machine LBP-2040, and a color image was formed, gloss was uniform and low, and good image quality could be realized.

【００８５】（比較例３）ローラ５ ＰＦＡチューブを熱収縮しない以外はローラ４と同様に
して、ローラ５を作製、評価し、結果を表２に示した。(Comparative Example 3) Roller 5 A roller 5 was prepared and evaluated in the same manner as the roller 4 except that the PFA tube was not thermally shrunk, and the results are shown in Table 2.

【００８６】[0086]

【表２】 [Table 2]

【００８７】[0087]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、使用時
の加圧によるローラの変形率ｆと、表面離型層を構成す
るチューブのローラ軸方向の収縮率ｇとの間で、０＜ｆ
／ｇ＜１の関係を成立させることにより、ローラ縦シワ
の発生が抑制され、耐久性が向上する。As is apparent from the above description, the difference between the deformation ratio f of the roller due to pressure during use and the contraction ratio g of the tube constituting the surface release layer in the roller axial direction is 0 <. f
By satisfying the relationship of / g <1, the occurrence of roller vertical wrinkles is suppressed, and the durability is improved.

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

【図１】本発明の定着装置を説明するための概略模式図
である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a fixing device of the present invention.

【図２】本発明の画像定着装置を備えたカラー画像形成
装置を説明するための概略模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a color image forming apparatus provided with the image fixing device of the present invention.

【図３】ローラの表面に発生するシワの様子を説明する
ための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the appearance of wrinkles generated on the surface of a roller.

【図４】従来の定着装置を説明するための概略模式図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a conventional fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 定着ローラ ２ ヒータ ３ 芯金 ５ 弾性層 ６ 表面離型層 ６’表面離型層 ７ 加圧ローラ ８ ヒータ ９ 芯金 １１ 弾性層 １２ 表面離型層 １２’表面離型層 １３ サーミスタ １４ サーミスタ １５ サーモスイッチ １６ サーモスイッチ ２０ 中間転写ドラム ２１ 芯金 ２２ 弾性層 ２４ 記録材 ２５ 転写ローラ ２６ 芯金ローラ ２８ バイアス電源 ２９ バイアス電源 ２７ 弾性層 ３１ 感光ドラム ３２ コロナ放電器 ３３ 画像露光 ３４ クリーニング装置 ３５ 給紙カセット ３６ 給紙ローラ ３７ レジストローラ ３８ 転写ガイド ３９ ガイド ４０ 定着装置 ４１ 第１現像器 ４２ 第２現像器 ４３ 第３現像器 ４４ 第４現像器 ６１ バイアス電源 ６２ バイアス電源 １００ 排紙コロ １０１ 排紙ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2 Heater 3 Core metal 5 Elastic layer 6 Surface release layer 6 'Surface release layer 7 Pressure roller 8 Heater 9 Core metal 11 Elastic layer 12 Surface release layer 12' Surface release layer 13 Thermistor 14 Thermistor 15 Thermoswitch 16 thermoswitch 20 intermediate transfer drum 21 core metal 22 elastic layer 24 recording material 25 transfer roller 26 core metal roller 28 bias power supply 29 bias power supply 27 elastic layer 31 photosensitive drum 32 corona discharger 33 image exposure 34 cleaning device 35 paper feed Cassette 36 Paper feed roller 37 Registration roller 38 Transfer guide 39 Guide 40 Fixing device 41 First developing device 42 Second developing device 43 Third developing device 44 Fourth developing device 61 Bias power supply 62 Bias power supply 100 Paper discharge roller 101 Paper discharge roller

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA10 AA11 AA15 AA25 AA31 BB05 BB06 BB14 BB15 BB28 BB34 3J103 AA02 AA15 AA24 AA33 AA53 AA85 BA03 BA34 BA41 EA08 FA03 FA09 FA12 GA02 GA68 HA03 HA04 HA05 HA12 HA15 HA43 HA53 HA54 Continued on the front page F term (reference) 2H033 AA10 AA11 AA15 AA25 AA31 BB05 BB06 BB14 BB15 BB28 BB34 3J103 AA02 AA15 AA24 AA33 AA53 AA85 BA03 BA34 BA41 EA08 FA03 FA09 FA12 GA02 GA68 HA03 HA04 HA05 HA54

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 少なくとも、芯金、弾性層および表面離
型層が、中心から外側に順次積層されてなるローラであ
って、該弾性層は、低硬度ゴムより主になり、該表面離
型層は、フッ素樹脂より主になるチューブを熱収縮させ
ることにより形成されるものであり、使用時の加圧によ
る該ローラの変形率ｆと、該チューブのローラ軸方向の
収縮率ｇとの間に、下記の式（１）の関係が成立するこ
とを特徴とするローラ。 ０＜ｆ／ｇ＜１ （１）1. A roller in which at least a core metal, an elastic layer and a surface release layer are sequentially laminated from the center to the outside, wherein the elastic layer is mainly made of low-hardness rubber, and The layer is formed by thermally shrinking a tube mainly made of a fluororesin, and is formed between a deformation ratio f of the roller due to pressure during use and a contraction ratio g of the tube in the roller axis direction. A roller that satisfies the following equation (1). 0 <f / g <1 (1) 【請求項２】 前記低硬度ゴムは、アスカーＣ硬度が２
０°以下の低硬度シリコーンゴムであることを特徴とす
る請求項１記載のローラ。2. The low-hardness rubber has an Asker C hardness of 2
The roller according to claim 1, wherein the roller is a silicone rubber having a hardness of 0 ° or less. 【請求項３】 前記フッ素樹脂は、パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル及びテトラフルオロエチレンの共重合
体（ＰＦＡ）であることを特徴とする請求項１又は２記
載のローラ。3. The roller according to claim 1, wherein the fluororesin is a copolymer of perfluoroalkyl vinyl ether and tetrafluoroethylene (PFA). 【請求項４】 使用時の加圧による変形量が０．３ｍｍ
以上１．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃
至３いずれかに記載のローラ。4. The amount of deformation due to pressure during use is 0.3 mm
The roller according to any one of claims 1 to 3, wherein the diameter is not less than 1.0 mm. 【請求項５】 少なくとも、請求項１乃至４いずれかに
記載のローラからなる定着ローラが配設されてなる画像
定着装置。5. An image fixing device provided with at least a fixing roller comprising the roller according to claim 1. 【請求項６】 少なくとも、請求項１乃至４いずれかに
記載のローラからなる加圧ローラが配設されてなる画像
定着装置。6. An image fixing device provided with at least a pressure roller comprising the roller according to claim 1.