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JP2015055657A - Pressure member, image heating device using the same, image forming apparatus, and manufacturing method of pressure member - Google Patents

Pressure member, image heating device using the same, image forming apparatus, and manufacturing method of pressure member Download PDF

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JP2015055657A
JP2015055657A JP2013187236A JP2013187236A JP2015055657A JP 2015055657 A JP2015055657 A JP 2015055657A JP 2013187236 A JP2013187236 A JP 2013187236A JP 2013187236 A JP2013187236 A JP 2013187236A JP 2015055657 A JP2015055657 A JP 2015055657A
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JP2013187236A
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高田 成明
Shigeaki Takada
高田  成明
潤 三浦
Jun Miura
潤 三浦
由高 荒井
Yoshitaka Arai
由高 荒井
勝久 松中
Katsuhisa Matsunaka
勝久 松中
鈴木 健
Takeshi Suzuki
健 鈴木
田村 修一
Shuichi Tamura
修一 田村
大悟 松浦
Daigo Matsuura
大悟 松浦
直紀 秋山
Naoki Akiyama
直紀 秋山
康弘 宮原
Yasuhiro Miyahara
康弘 宮原
中山 敏則
Toshinori Nakayama
敏則 中山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve both prevention of paper jam and suppression of damage to the edge of paper due to separation failure, even when an elongated pressure member (pressure pad) 27 for an image heating device is brought close to a separation roller 26 up to a point where an icicle-like glossiness unevenness does not occur, the pressure member being stationary disposed and having an elastic layer 27b that forms, with a heating member 20, a nip N for holding and conveying a recording material P carrying an image T and heating the recording material P.SOLUTION: An elastic layer 27b has anisotropy in terms of an elasticity modulus in which the elasticity modulus in a short direction is larger than the elasticity modulus in a thickness direction.

Description

本発明は、加圧部材、それを用いた画像加熱装置、画像形成装置、および加圧部材の製造方法に関する。   The present invention relates to a pressure member, an image heating apparatus using the same, an image forming apparatus, and a method for manufacturing the pressure member.

電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、記録材(以下、用紙と記す)にトナー画像を形成し、これを画像加熱装置としての定着装置により加熱、加圧して定着させることにより画像を形成している。このような定着装置として、内部にヒータ(加熱源)を有する定着ローラに加圧ローラを圧接して定着ニップを形成し、トナー画像を担持させた用紙を定着ニップで挟持搬送して定着を行うローラ定着方式が従来より採用されている。   In an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, a toner image is formed on a recording material (hereinafter referred to as paper), and this is fixed by heating and pressing with a fixing device as an image heating apparatus. Thus, an image is formed. As such a fixing device, a fixing nip is formed by pressing a pressure roller against a fixing roller having a heater (heating source) therein, and a sheet carrying a toner image is nipped and conveyed by the fixing nip for fixing. A roller fixing method has been conventionally employed.

ところで、画像の高光沢化や画像形成の高速化を図るためには、用紙の定着ニップ通過時間を長くし、トナーを充分に溶融するのが好ましい。ローラ定着方式の場合、これを達成するためにはローラ径を大きくしなければならず、定着装置が大型化してしまう。   By the way, in order to increase the glossiness of the image and increase the speed of image formation, it is preferable to lengthen the paper passing through the fixing nip and sufficiently melt the toner. In the case of the roller fixing method, in order to achieve this, the roller diameter has to be increased, and the fixing device becomes large.

そこで、ローラ定着方式に比して、装置の小型化、高速化対応を達成しつつ、充分なニップ幅(用紙搬送方向のニップ長さ)を得ることができるベルト定着方式が提案されている。   Therefore, a belt fixing method has been proposed that can obtain a sufficient nip width (nip length in the paper conveyance direction) while achieving a reduction in size and speed of the apparatus as compared with the roller fixing method.

ここで、ベルト定着方式において、固定した加圧部材である加圧パッドを採用したベルト定着装置が実用化されている。加圧パッド方式は定着部材に低熱容量の加圧ベルトを介して、弾性体でできた加圧パッドを圧接させることで定着部材と加圧ベルトとの間に定着ニップを形成している。   Here, in the belt fixing method, a belt fixing device employing a pressure pad which is a fixed pressure member has been put into practical use. In the pressure pad method, a fixing nip is formed between the fixing member and the pressure belt by bringing a pressure pad made of an elastic body into pressure contact with the fixing member via a pressure belt having a low heat capacity.

装置の高速化を行うためにはニップ幅を大きくするのが効果的であるが、加圧ローラで十分なニップ幅を得るためには、大径のロールを使用しなくはならず装置が大型化してしまう。この点、固定した加圧部材である加圧パッドは、用紙搬送方向の長さがニップ幅程度の大きさしか必要としないため、装置を大型化することなく幅の広い定着ニップを得ることが可能である。   Increasing the nip width is effective for speeding up the device, but in order to obtain a sufficient nip width with the pressure roller, a large-diameter roll must be used and the device is large. It will become. In this respect, the pressure pad, which is a fixed pressure member, only needs to have a length in the paper conveyance direction as large as the nip width, so that a wide fixing nip can be obtained without increasing the size of the apparatus. Is possible.

加圧パッドを採用したベルト定着方式のニップは、加圧パッドによるニップと分離ローラによるニップの二つのニップによって構成される場合が多い。分離ローラによるニップは、加圧ベルトを駆動するとともに、ニップ出口側で高いピーク圧のニップを形成することで、定着部材を変形させて、ニップを出た用紙を定着部材から分離させることが可能となる。   In many cases, a belt-fixing nip employing a pressure pad is composed of two nips, a nip by a pressure pad and a nip by a separation roller. The nip by the separation roller drives the pressure belt and forms a nip with a high peak pressure on the nip outlet side, so that the fixing member can be deformed to separate the paper from the nip from the fixing member. It becomes.

しかしながら表面に樹脂コートがされた用紙では、加圧パッドによるニップと分離ローラによるニップの間でニップ圧力が低下する場所があると、定着済み画像の表面につらら状の光沢ムラが形成されて出力画像の品質が低下する場合がある。   However, on paper with a resin coating on the surface, if there is a place where the nip pressure decreases between the nip by the pressure pad and the nip by the separation roller, icicle-shaped gloss unevenness is formed on the surface of the fixed image and output. Image quality may be degraded.

これはニップ圧力が減少した部分では、定着時に生じた水蒸気を抑え込めなくなる。そのため、ニップ圧力が減少した部分の用紙の幅方向(搬送方向に直交する方向)で、空気や水蒸気が溜まっている部分とそうでない部分とでトナー画像と定着ローラ表面との接触状態が異なることによる光沢ムラが発生する。光沢ムラは、特に、コート紙等の通気性の低い用紙において発生し易い。   This is because the water vapor generated at the time of fixing cannot be suppressed in the portion where the nip pressure is reduced. For this reason, the contact state between the toner image and the surface of the fixing roller is different between the portion where the air or water vapor is accumulated and the portion where the air or water vapor is not accumulated in the width direction of the paper (direction perpendicular to the conveyance direction) of the portion where the nip pressure is reduced. Due to gloss unevenness. Gloss unevenness is particularly likely to occur on paper with low air permeability such as coated paper.

これに対し、特許文献1には、ローラ部材にベルト部材を当接させた像加熱装置が示される。ここでは、加熱ニップの出口側のローラ部材とベルト部材の内側面の間に形成されるくさび型の隙間に、くさび型の加圧パッドを配置して、それらを近接させることで、ローラ部材と加圧パッドの間で加熱ニップのニップ圧力が低下することを阻止している。   On the other hand, Patent Document 1 discloses an image heating apparatus in which a belt member is brought into contact with a roller member. Here, a wedge-shaped pressure pad is disposed in a wedge-shaped gap formed between the roller member on the outlet side of the heating nip and the inner surface of the belt member, and the roller member and The nip pressure of the heating nip is prevented from decreasing between the pressure pads.

特開2006−146156号公報JP 2006-146156 A

しかしながら、特許文献1に記載のようにローラ部材と加圧パッドを近接させた場合、くさび型の加圧パッドが分離ローラで形成されるニップに食い込み気味になることで、分離ローラで形成されるニップ圧力が小さくになることが判明した。   However, when the roller member and the pressure pad are brought close to each other as described in Patent Document 1, the wedge-shaped pressure pad bites into the nip formed by the separation roller, so that it is formed by the separation roller. It was found that the nip pressure was reduced.

これは加圧パッドが固定部材であるために、加圧ベルトと摺擦し、弾性層部分が加圧ベルト回転方向下流側に引っ張られるため、弾性層部分が分離ローラに近づくように変形するためである。分離ローラで形成されるニップの出口におけるニップ圧力が小さくなると、ニップの出口における用紙の曲率分離に支障をきたして、用紙の分離不良によるジャムが発生し易くなる。また、ベルト部材の回転抵抗が増して駆動手段の消費電力が増えたり、回転速度にムラが発生して定着画像に影響が現れたりすることも判明した。   This is because the pressure pad is a fixed member and rubs against the pressure belt, and the elastic layer portion is pulled downstream in the rotation direction of the pressure belt, so that the elastic layer portion is deformed so as to approach the separation roller. It is. If the nip pressure at the exit of the nip formed by the separation roller is reduced, the paper curvature separation at the exit of the nip is hindered, and jamming due to poor paper separation is likely to occur. It has also been found that the rotational resistance of the belt member increases and the power consumption of the driving means increases, and the rotational speed becomes uneven and the fixed image is affected.

これを防止するために分離ローラと加圧パッドを離間させると、元々の問題であるつらら状の光沢ムラが発生してしまう。また、加圧パッドの変形を小さくするために、加圧パッドを高硬度にすることは光沢ムラ及び分離不良を防止することに効果がある。しかしながら、加圧パッドを高硬度化すると、特に、装置に使用可能な最大幅の用紙よりも幅が小さい小サイズ用紙を通紙する場合に、ニップの通紙領域に圧力が集中することで、紙コバ傷や紙コバ削れが顕著化するという問題が発生する場合があった。   If the separation roller and the pressure pad are separated to prevent this, icicle-shaped gloss unevenness, which is the original problem, occurs. In addition, increasing the hardness of the pressure pad to reduce deformation of the pressure pad is effective in preventing uneven gloss and poor separation. However, when the hardness of the pressure pad is increased, the pressure is concentrated on the sheet passing area of the nip, particularly when a small size sheet having a width smaller than the maximum width sheet usable in the apparatus is passed. There has been a case where a paper edge scratch or a paper edge sharpening becomes noticeable.

したがって、加圧パッドをつらら状の光沢ムラが発生しないところまで分離ローラに近づけても、分離不良によるジャムの防止と紙コバ傷を両立させることが要望されている。   Accordingly, there is a demand for both preventing jamming due to poor separation and scratching the paper edge even if the pressure pad is brought close to the separation roller until the icicle-shaped gloss unevenness does not occur.

本発明はこの要望に応えるものである。その目的とするところは、光沢ムラが発生しない設定にしても、分離不良によるジャムの防止と紙コバ傷の抑制を両立できる、画像加熱装置用の加圧部材、それを用いた画像加熱装置、画像形成装置、および加圧部材の製造方法を提供することにある。   The present invention meets this need. The purpose is to provide a pressure member for an image heating apparatus, an image heating apparatus using the same, which can achieve both prevention of jamming due to poor separation and suppression of paper edge scratches, even if the setting is such that gloss unevenness does not occur, An object of the present invention is to provide an image forming apparatus and a pressure member manufacturing method.

上記の目的を達成するための本発明に係る加圧部材の代表的な構成は、画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップを加熱部材と共に形成する、弾性層を有し固定して配設される画像加熱装置用の細長い加圧部材であって、前記弾性層は短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きい特性を有していることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a typical configuration of the pressure member according to the present invention includes an elastic layer, which forms a nip that heats a recording material carrying an image while nipping and conveying the recording material. The elastic layer is characterized in that the elastic layer has a characteristic that the elastic modulus in the short direction is larger than the elastic modulus in the thickness direction.

本発明によれば、光沢ムラが発生しない設定にしても、分離不良によるジャムの防止と紙コバ傷の抑制を両立できる加圧部材、該加圧部材を具備する画像加熱装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide a pressure member capable of achieving both prevention of jamming due to poor separation and suppression of paper edge damage, and an image heating apparatus including the pressure member, even when setting is performed so that gloss unevenness does not occur.

実施形態における画像形成装置の概略構成図Schematic configuration diagram of an image forming apparatus in an embodiment 実施形態における定着装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a fixing device in an embodiment 加圧部材としての加圧パッドの俯瞰図Overhead view of pressure pad as pressure member 図3の加圧パッドの弾性層の切り出しサンプルの拡大斜視図FIG. 3 is an enlarged perspective view of a cut sample of the elastic layer of the pressure pad of FIG. (a)は図4の切り出しサンプルのa断面の拡大図、(b)は同サンプルのb断面の拡大図(A) is an enlarged view of a cross section of the cut-out sample of FIG. 針状フィラーの概略図Schematic diagram of needle filler ニップの圧力分布の説明図Explanatory diagram of nip pressure distribution 加圧パッドと分離ローラの位置関係を示す説明図Explanatory drawing showing the positional relationship between the pressure pad and the separation roller 第2の実施形態における加圧パッドの針状フィラー配向説明図Explanatory drawing of needle-like filler orientation of the pressure pad in the second embodiment 弾性層の切り出しサンプルの熱伝導率測定の説明図Explanatory drawing of thermal conductivity measurement of cut sample of elastic layer 定着装置の他の構成の概略図(その1)Schematic of another configuration of the fixing device (part 1) 定着装置の他の構成の概略図(その2)Schematic of another configuration of the fixing device (part 2) 定着装置の他の構成の概略図(その3)Schematic of other configuration of fixing device (part 3)

以下、本発明を実施するための形態について、画像加熱装置に用いられる加圧部材に基づいて説明するが、本発明の範囲はこの形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を損ねない範囲で変更されたものも本発明に含まれる。   Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated based on the pressurization member used for an image heating apparatus, the range of this invention is not limited only to this form, and the meaning of this invention was impaired. Those modified within a range not included are also included in the present invention.

《第1の実施形態》
(1)画像形成部
図1は本発明に従う画像加熱装置を定着装置110として搭載した画像形成装置の一例である電子写真プリンタ100の概略構成を示す縦断面模式図である。まず、画像形成部の概略を説明する。このプリンタ100は、パーソナルコンピュータ等のホスト装置200(図2)から制御部(制御回路部:CPU)50に入力する画像情報に基づいて作像動作して記録材Pにトナー画像を転写して、定着装置110でトナー画像を熱定着させる。
<< First Embodiment >>
(1) Image Forming Unit FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a schematic configuration of an electrophotographic printer 100 which is an example of an image forming apparatus in which an image heating apparatus according to the present invention is mounted as a fixing device 110. First, an outline of the image forming unit will be described. The printer 100 performs an image forming operation based on image information input from a host device 200 (FIG. 2) such as a personal computer to a control unit (control circuit unit: CPU) 50 to transfer a toner image onto a recording material P. Then, the toner image is thermally fixed by the fixing device 110.

記録材Pは画像形成装置によってトナー画像が形成されるシート状の記録媒体であり、例えば、定型或いは不定型の普通紙、厚紙、薄紙、封筒、葉書、シール、樹脂シート、OHTシート、光沢紙等が含まれる。以下、用紙と記す。また、以下の説明では、便宜上、記録材の扱いを通紙、排紙、給紙、通紙部、非通紙部などの用語を用いて説明するが、記録材は紙に限定されるものではない。   The recording material P is a sheet-like recording medium on which a toner image is formed by an image forming apparatus. For example, regular or irregular plain paper, cardboard, thin paper, envelope, postcard, seal, resin sheet, OHT sheet, glossy paper Etc. are included. Hereinafter referred to as paper. In the following description, for the sake of convenience, the recording material will be described using terms such as passing paper, paper discharge, paper feeding, paper passing portion, and non-paper passing portion, but the recording material is limited to paper. is not.

プリンタ100は、感光ドラム101の周囲に帯電ローラ102、露光装置103、現像装置104、転写ローラ105、クリーニング装置109を配置している。感光ドラム101は、アルミニウムの円筒基体の外周面に帯電極性が負極性のOPC感光材料を塗布して形成され、矢印R1方向に300mm/secのプロセススピードで回転する。   In the printer 100, a charging roller 102, an exposure device 103, a developing device 104, a transfer roller 105, and a cleaning device 109 are disposed around the photosensitive drum 101. The photosensitive drum 101 is formed by applying a negatively charged OPC photosensitive material to the outer peripheral surface of an aluminum cylindrical base, and rotates in the direction of arrow R1 at a process speed of 300 mm / sec.

帯電ローラ102は、感光ドラム101に当接して従動回転し、不図示の電源から直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を印加されることにより、感光ドラム101の表面を一様な負極性の暗部電位VDに帯電させる。露光装置103は、画像データを展開した画像信号に応じてON−OFF変調されたレーザービームを走査して、感光ドラム101の表面に画像の静電像を形成する。露光部分では、レーザービームによって帯電が解除されて暗部電位VDが明部電位VLに低下する。   The charging roller 102 is driven to rotate in contact with the photosensitive drum 101 and is applied with an oscillating voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage from a power source (not shown), so that the surface of the photosensitive drum 101 has a uniform negative polarity. Charge to dark part potential VD. The exposure device 103 scans a laser beam that is ON-OFF modulated in accordance with an image signal obtained by developing the image data, and forms an electrostatic image of the image on the surface of the photosensitive drum 101. In the exposed portion, the charging is released by the laser beam, and the dark portion potential VD is lowered to the bright portion potential VL.

現像装置104は、負極性に帯電させた一成分現像剤を現像スリーブ104aに磁気的に担持させて感光ドラム101との対向部へ搬送する。不図示の電源から現像スリーブ104aに、負極性の直流電圧Vdcに交流電圧を重畳した振動電圧を印加することにより、相対的に正極性となった明部電位VLの部分に負極性に帯電したトナーが付着して静電像が反転現像される。   The developing device 104 magnetically carries the one-component developer charged to a negative polarity on the developing sleeve 104 a and conveys it to a portion facing the photosensitive drum 101. By applying an oscillating voltage obtained by superimposing an AC voltage on a negative DC voltage Vdc from a power source (not shown) to the developing sleeve 104a, the portion of the bright portion potential VL having a relatively positive polarity is negatively charged. The toner adheres and the electrostatic image is reversely developed.

転写ローラ105は、感光ドラム101に圧接して用紙Pを挟持搬送する転写部T1を形成する。不図示の電源から転写ローラ105へ正極性の電圧を印加することにより、負極性に帯電して感光ドラム101に担持されたトナー画像が転写部T1を挟持搬送される用紙Pへ転写される。   The transfer roller 105 is in pressure contact with the photosensitive drum 101 to form a transfer portion T1 that sandwiches and conveys the paper P. By applying a positive voltage to the transfer roller 105 from a power source (not shown), the toner image charged to the negative polarity and carried on the photosensitive drum 101 is transferred to the paper P that is nipped and conveyed across the transfer portion T1.

用紙Pは、カセット106から給紙ローラ107によって取り出され、レジストローラ108で待機し、感光ドラム101のトナー画像に同期させてレジストローラ108により転写部T1へ給送される。転写部T1でトナー画像を転写されて感光ドラム101から分離された用紙Pは、定着装置110へ搬送される。   The paper P is taken out from the cassette 106 by the paper feed roller 107, waits at the registration roller 108, and is fed to the transfer portion T1 by the registration roller 108 in synchronization with the toner image on the photosensitive drum 101. The paper P from which the toner image is transferred by the transfer unit T1 and separated from the photosensitive drum 101 is conveyed to the fixing device 110.

定着装置110は、未定着のトナー画像を担持した用紙Pを加熱・加圧して、トナー画像を用紙P上に定着して定着画像とする。画像を定着された用紙Pは、排紙ローラ111によって、プリンタ筐体上の排紙トレイ112へ排出・積載される。クリーニング装置109は、感光ドラム101にクリーニングブレードを摺擦させて、転写部T1を通過して感光ドラム101に残留した転写残トナーを除去する。   The fixing device 110 heats and presses the paper P carrying an unfixed toner image, and fixes the toner image on the paper P to form a fixed image. The paper P on which the image is fixed is discharged and stacked on a paper discharge tray 112 on the printer housing by a paper discharge roller 111. The cleaning device 109 rubs the photosensitive drum 101 with a cleaning blade to remove the transfer residual toner remaining on the photosensitive drum 101 after passing through the transfer portion T1.

(2)定着装置
図2は本実施の形態における定着装置110の要部の概略構成断面図である。この定着装置110はローラ加熱−ベルト加圧方式の画像加熱装置である。
(2) Fixing Device FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the main part of the fixing device 110 in the present embodiment. The fixing device 110 is a roller heating-belt pressure type image heating device.

ここで、本例の定着装置110又はその構成部材に関して、正面側とは定着装置110を用紙入口側から見た面、背面側とはその反対側の面(用紙出口側)である。左右とは定着装置110を正面側から見て左(一端側)または右(他端側)である。また、上流側と下流側は用紙搬送方向(記録材搬送方向、記録材進行方向)cに関して上流側と下流側である。長手方向(幅方向)や用紙幅方向とは、用紙搬送路面において、用紙Pの搬送方向cに直交する方向に実質平行な方向である。短手方向とは用紙搬送路面において、用紙Pの搬送方向cに実質平行な方向である。厚み方向とは用紙面に垂直な方向をいう。   Here, regarding the fixing device 110 of this example or its constituent members, the front side is the surface of the fixing device 110 viewed from the paper inlet side, and the back side is the opposite surface (paper outlet side). Left and right are left (one end side) or right (the other end side) when the fixing device 110 is viewed from the front side. Further, the upstream side and the downstream side are the upstream side and the downstream side with respect to the paper conveyance direction (recording material conveyance direction, recording material traveling direction) c. The longitudinal direction (width direction) and the paper width direction are directions substantially parallel to the direction orthogonal to the paper transport direction c on the paper transport path surface. The short side direction is a direction substantially parallel to the conveyance direction c of the paper P on the paper conveyance path surface. The thickness direction is a direction perpendicular to the sheet surface.

本例の定着装置110においては、用紙Pの搬送は、用紙幅中心のいわゆる中央基準搬送でなされる。いわゆる片側基準搬送でなされてもよい。以下、装置に使用可能な最大幅の用紙を大サイズ用紙、それよりも幅が小さい用紙を小サイズ用紙と記す。   In the fixing device 110 of this example, the conveyance of the paper P is performed by so-called central reference conveyance centered on the paper width. It may be made by so-called one-side reference conveyance. Hereinafter, the maximum width paper that can be used in the apparatus is referred to as a large size paper, and a paper having a smaller width is referred to as a small size paper.

本例の定着装置110は、加熱部材としての定着ローラ(加熱ローラ:加熱回転体)20と、この定着ローラ20とニップNを構成する加圧ベルトユニット30と、を有している。   The fixing device 110 of this example includes a fixing roller (heating roller: heating rotator) 20 as a heating member, and a pressure belt unit 30 that forms a nip N with the fixing roller 20.

(2−1)定着ローラ20
定着ローラ20は、円筒基体である芯金20aと、その芯金20aの外周面に形成された弾性層20bと、その弾性層20bの外周面に形成された表面離型層20cと、を有する複合層構成の弾性中空ローラである。
(2-1) Fixing roller 20
The fixing roller 20 includes a cored bar 20a that is a cylindrical base, an elastic layer 20b formed on the outer peripheral surface of the cored bar 20a, and a surface release layer 20c formed on the outer peripheral surface of the elastic layer 20b. It is an elastic hollow roller having a composite layer structure.

本例において、芯金20aは、外径60mmで厚さ1.5mmのアルミニウムの円筒体である。弾性層20bは、シリコンゴムを用いて、厚さ500μm、JISアスカ硬度が20度、熱伝導率が0.8W/(m・K)に形成されている。弾性層20bの材料としては、シリコンゴム以外にも、フッ素ゴム等の公知の弾性材料を使用できる。表面離型層20cは、用紙Pの画像面との分離性を確保するための層であり、本例では厚さ30μmのフッ素樹脂層(例えばPFAやPTFE)である。   In this example, the cored bar 20a is an aluminum cylindrical body having an outer diameter of 60 mm and a thickness of 1.5 mm. The elastic layer 20b is made of silicon rubber and has a thickness of 500 μm, a JIS Asuka hardness of 20 degrees, and a thermal conductivity of 0.8 W / (m · K). As a material of the elastic layer 20b, a known elastic material such as fluoro rubber can be used in addition to silicon rubber. The surface release layer 20c is a layer for ensuring separation from the image surface of the paper P, and is a fluororesin layer (for example, PFA or PTFE) having a thickness of 30 μm in this example.

定着ローラ20は両端部が装置フレーム(不図示)の左右の支持部材間に回転可能に軸受け支持されて配設されており、制御部50で制御される駆動モータ36により矢印R20の反時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。   Both ends of the fixing roller 20 are rotatably supported by bearings between left and right support members of an apparatus frame (not shown), and are counterclockwise indicated by an arrow R20 by a drive motor 36 controlled by the control unit 50. Are rotated at a predetermined peripheral speed.

定着ローラ20の中空芯金20aの内部には加熱源としてのハロゲンヒータ22が配設されている。ヒータ22は制御部50で制御される給電部52からの供給電力により発熱し、その発熱により定着ローラ20は内部から加熱される。そして、定着ローラ20の表面温度が温度検知部材である接触型のサーミスタ11によって検出される。このサーミスタ11で検出される温度に関する情報が制御部50の温度調整回路に入力する。温度調整回路はサーミスタ11から入力する検知温度情報が所定の定着温度(トナーを溶融させる温度)に昇温して維持されるように給電部52からヒータ22への供給電力を制御する。   A halogen heater 22 as a heating source is disposed inside the hollow cored bar 20 a of the fixing roller 20. The heater 22 generates heat by the power supplied from the power supply unit 52 controlled by the control unit 50, and the fixing roller 20 is heated from the inside by the generated heat. The surface temperature of the fixing roller 20 is detected by a contact type thermistor 11 which is a temperature detection member. Information regarding the temperature detected by the thermistor 11 is input to the temperature adjustment circuit of the control unit 50. The temperature adjustment circuit controls the power supplied from the power supply unit 52 to the heater 22 so that the detected temperature information input from the thermistor 11 is raised to and maintained at a predetermined fixing temperature (temperature for melting the toner).

(2−2)加圧ベルトユニット30
加圧ベルトユニット30は、駆動ローラを兼ねた分離ローラ(加圧ローラ)26と、テンションローラ25と、上記両ローラ26・25間の加圧部材としての加圧パッド27と、この3つの部材25〜27間に懸回張設された加圧ベルト21と、を有する。
(2-2) Pressure belt unit 30
The pressure belt unit 30 includes a separation roller (pressure roller) 26 that also serves as a driving roller, a tension roller 25, a pressure pad 27 as a pressure member between the rollers 26 and 25, and these three members. And a pressure belt 21 suspended around 25-27.

分離ローラ26とテンションローラ25は、それぞれ、加圧ベルトユニット30のユニットフレーム(不図示)の左右の支持部材間に回転可能に軸受け支持されて配設されている。加圧パッド27は分離ローラ26とテンションローラ25との間において分離ローラ26に隣接した位置に固定(非回転)して配設されている。テンションローラ25は分離ローラ26よりも用紙移動方向cの上流側に配設されており加圧ベルト21に張りを与える方向に移動付勢されている。   The separation roller 26 and the tension roller 25 are rotatably supported by bearings between left and right support members of a unit frame (not shown) of the pressure belt unit 30. The pressure pad 27 is fixed (non-rotated) between the separation roller 26 and the tension roller 25 at a position adjacent to the separation roller 26. The tension roller 25 is disposed upstream of the separation roller 26 in the sheet movement direction c, and is urged to move in a direction in which the pressure belt 21 is tensioned.

加圧ベルトユニット30は制御部50で制御される加圧機構40により定着ローラ20に対する加圧位置と加圧を解除した離間位置とに状態切り換えされる。加圧機構40は、例えば、加圧ばね、加圧レバー、加圧カム、駆動源としてのモータや電磁ソレノイドを有する機構である。   The pressure belt unit 30 is switched between a pressure position with respect to the fixing roller 20 and a separated position where the pressure is released by the pressure mechanism 40 controlled by the control unit 50. The pressurizing mechanism 40 is a mechanism having, for example, a pressurizing spring, a pressurizing lever, a pressurizing cam, a motor as a drive source, and an electromagnetic solenoid.

加圧ベルトユニット30が加圧位置に状態切り換えされると、図2のように、分離ローラ26と加圧パッド27とが、それぞれ、加圧ベルト21を介して定着ローラ20に対して所定の押圧力にて圧接した状態になる。これにより定着ローラ20の外周面に加圧ベルト21が巻き付くように腹当てに圧接して用紙搬送方向cに関して幅広のニップNが形成される。即ち、分離ローラ26によるニップと加圧パッド27によるニップの2つのニップが隣接して連続した幅広のニップNが形成される。   When the state of the pressure belt unit 30 is switched to the pressure position, the separation roller 26 and the pressure pad 27 are respectively set to the fixing roller 20 via the pressure belt 21 as shown in FIG. It comes into pressure contact with the pressing force. As a result, a wide nip N is formed in the sheet conveyance direction c by pressing against the belly pad so that the pressure belt 21 is wound around the outer peripheral surface of the fixing roller 20. That is, a wide nip N in which two nips of the nip by the separation roller 26 and the nip by the pressure pad 27 are adjacent to each other is formed.

また、加圧ベルトユニット30が離間位置(不図示)に状態切り換えされると、加圧ベルトユニット30が定着ローラ20から離れる方向に移動して加圧ベルト21が定着ローラ20から非接触に離間してニップNが解除される。   When the pressure belt unit 30 is switched to a separation position (not shown), the pressure belt unit 30 moves away from the fixing roller 20 and the pressure belt 21 is separated from the fixing roller 20 in a non-contact manner. Then, the nip N is released.

分離ローラ26は、外径が20mmで内径が16mmの鉄合金製の低摺動性の中空剛性ローラである。分離ローラ26の中空内部には加熱源としてのハロゲンヒータ23が配設されている。ヒータ23は制御部50で制御される給電部53からの供給電力により発熱し、その発熱により分離ローラ26は内部から加熱される。分離ローラ26が加熱されることで分離ローラ26のベルト懸け回し部において加圧ベルト21が加熱される。   The separation roller 26 is a low-sliding hollow rigid roller made of an iron alloy having an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 16 mm. A halogen heater 23 as a heating source is disposed in the hollow inside of the separation roller 26. The heater 23 generates heat by the power supplied from the power supply unit 53 controlled by the control unit 50, and the separation roller 26 is heated from the inside by the generated heat. When the separation roller 26 is heated, the pressure belt 21 is heated at the belt suspension portion of the separation roller 26.

そして、分離ローラ26のベルト懸け回し部において加圧ベルト21の表面温度が温度検知部材である接触型のサーミスタ12によって検出される。このサーミスタ12で検出される温度に関する情報が制御部50の温度調整回路に入力する。温度調整回路はサーミスタ12から入力する検知温度情報が所定の加圧ベルト温度に昇温して維持されるように給電部53からヒータ23への供給電力を制御する。   Then, the surface temperature of the pressure belt 21 is detected by the contact type thermistor 12 which is a temperature detecting member in the belt suspension portion of the separation roller 26. Information regarding the temperature detected by the thermistor 12 is input to the temperature adjustment circuit of the control unit 50. The temperature adjustment circuit controls the power supplied from the power supply unit 53 to the heater 23 so that the detected temperature information input from the thermistor 12 is maintained at a predetermined pressure belt temperature.

テンションローラ25は、外径が20mmで内径が16mmである鉄合金製の円筒基体(芯金)の外周面にシリコンゴムスポンジ層を設けて、表面の熱伝導率を小さくして加圧ベルト21からの熱伝導を少なくしている。   The tension roller 25 is provided with a silicon rubber sponge layer on the outer peripheral surface of an iron alloy cylindrical base body (core metal) having an outer diameter of 20 mm and an inner diameter of 16 mm to reduce the thermal conductivity of the surface, thereby reducing the pressure belt 21. The heat conduction from is reduced.

加圧ベルト21は、可撓性を有するエンドレスベルトであり、内径が50mmで、厚みが75μmのポリイミドを基層とし、表面には、離型層としてフッ素樹脂であるPFAチューブを30μmの厚みで設けている。画像加熱装置用の加圧部材である加圧パッド27に関しては(3)項で詳述する。   The pressure belt 21 is an endless belt having flexibility. The inner layer is 50 mm and the thickness is 75 μm, and the surface is provided with a PFA tube made of a fluororesin as a release layer with a thickness of 30 μm. ing. The pressure pad 27 which is a pressure member for the image heating apparatus will be described in detail in the section (3).

(2−3)定着動作
プリンタ100のスタンバイ時(待機時)においては、定着装置110の加圧ベルトユニット30は離間位置に状態切り換えられている。この状態において、定着ローラ20と加圧ベルト21は個別に所定の速度で回転された状態で加熱され所定の温度に温調されている。本例においては、定着ローラ20の表面温度を170℃に温調し、加圧ベルト21の表面温度を120℃に温調している。
(2-3) Fixing Operation During standby (standby) of the printer 100, the pressure belt unit 30 of the fixing device 110 is switched to the separated position. In this state, the fixing roller 20 and the pressure belt 21 are individually heated at a predetermined speed and heated to a predetermined temperature. In this example, the surface temperature of the fixing roller 20 is adjusted to 170 ° C., and the surface temperature of the pressure belt 21 is adjusted to 120 ° C.

加圧ベルトユニット30が離間位置に位置しているときにおける加圧ベルト21の回転は、分離ローラ26が駆動モータ36の駆動力を駆動伝達機構(不図示)を介して受けることで行われる。加圧ベルト21の回転方向は離間位置においても加圧位置においても矢印R21の反時計方向である。   The rotation of the pressure belt 21 when the pressure belt unit 30 is located at the separation position is performed by the separation roller 26 receiving the driving force of the driving motor 36 via a drive transmission mechanism (not shown). The rotation direction of the pressure belt 21 is the counterclockwise direction indicated by the arrow R21 in both the separated position and the pressure position.

画像形成スタート信号に基づいて、画像形成部が画像形成動作し、定着装置110の加圧ベルトユニット30が離間位置から加圧位置に状態切り換えされる。これにより、定着ローラ20と加圧ベルト21との間にニップNが形成される。定着ローラ20は所定の定着温度に温調される。加圧ベルトユニット30が加圧位置に状態切り換えされた状態(画像形成時)において、加圧ベルト21は定着ローラ20の回転駆動に従動して回転する。   Based on the image formation start signal, the image forming unit performs an image forming operation, and the state of the pressure belt unit 30 of the fixing device 110 is switched from the separated position to the pressure position. As a result, a nip N is formed between the fixing roller 20 and the pressure belt 21. The fixing roller 20 is adjusted to a predetermined fixing temperature. In a state where the pressure belt unit 30 is switched to the pressure position (during image formation), the pressure belt 21 rotates following the rotational driving of the fixing roller 20.

定着ローラ20の周速度は、ニップNと画像形成部の転写部T1との間で用紙Pにループを形成するため、転写部T1から搬送されてくる用紙Pの搬送速度に比して僅かに遅い周速とされている。本実施例の場合、プロセススピードは300mm/secとし、定着ローラ20の周速は300mm/sec弱とし、A4サイズのフルカラー画像は1分間に70枚定着可能である。   The circumferential speed of the fixing roller 20 forms a loop on the paper P between the nip N and the transfer portion T1 of the image forming portion, so that it is slightly lower than the transport speed of the paper P transported from the transfer portion T1. Slow peripheral speed. In this embodiment, the process speed is 300 mm / sec, the peripheral speed of the fixing roller 20 is slightly less than 300 mm / sec, and A4 size full-color images can be fixed 70 sheets per minute.

画像形成部側から定着装置110に未定着トナー画像Tを担持した用紙Pが画像面を定着ローラ20側にして導入される。そして、用紙Pの未定着トナー画像Tが定着ローラ20の外周面に密着したままニップN挟持搬送されることにより、主に定着ローラ20から熱が付与され、また加圧力を受けて用紙Pの表面に定着される。画像が定着された用紙PはニップNの出口部において分離ローラ26によって分離され、定着装置20から排出される。   A sheet P carrying an unfixed toner image T is introduced from the image forming unit side to the fixing device 110 with the image surface facing the fixing roller 20. Then, the unfixed toner image T on the sheet P is nipped and conveyed while being in close contact with the outer peripheral surface of the fixing roller 20, so that heat is mainly applied from the fixing roller 20 and the pressure of the sheet P is received by the applied pressure. Fixed on the surface. The sheet P on which the image has been fixed is separated by the separation roller 26 at the exit of the nip N and is discharged from the fixing device 20.

即ち、定着ローラ20の分離ローラ圧接部において、定着ローラ20の弾性層20bは分離ローラ26の回転方向の輪郭に沿って変形する。分離ローラ26の円周面に沿った弾性層20bの変形によって、ニップNの出口部では用紙Pが定着ローラ20から強制的に引き剥がされて、定着ローラ20に対する用紙Pの巻き付きが防止される。   That is, the elastic layer 20 b of the fixing roller 20 is deformed along the outline of the separation roller 26 in the rotation direction at the separation roller pressure contact portion of the fixing roller 20. Due to the deformation of the elastic layer 20 b along the circumferential surface of the separation roller 26, the paper P is forcibly separated from the fixing roller 20 at the exit of the nip N, and the paper P is prevented from being wound around the fixing roller 20. .

(3)加圧パッド27
分離ローラ26の上流側まで連続した幅広のニップNを形成するために、分離ローラ26に隣接した位置に加圧パッド27を配置して、加圧ベルト21の内側面を定着ローラ20に向けて加圧している。加圧パッド27は、鉄やアルミニウム等からなる基体27a上にシリコンゴムからなる弾性層27bを形成してある。弾性層27bは、耐熱性シリコンゴムで厚さ3mm、幅(短手方向)15mmに形成されている。
(3) Pressure pad 27
In order to form a continuous wide nip N up to the upstream side of the separation roller 26, a pressure pad 27 is disposed at a position adjacent to the separation roller 26 and the inner surface of the pressure belt 21 faces the fixing roller 20. Pressurized. In the pressure pad 27, an elastic layer 27b made of silicon rubber is formed on a base 27a made of iron, aluminum or the like. The elastic layer 27b is made of heat-resistant silicone rubber and has a thickness of 3 mm and a width (short direction) of 15 mm.

分離ローラ26はニップNの出口側で加圧ベルト21の内側面を支持する。加圧パッド27は分離ローラ26と加圧ベルト21の内側面の間に形成されるくさび型の隙間に配置されていて、加圧ベルト21の回転方向の上流側へニップNを拡張するように加圧ベルト21の内側面を加圧する。   The separation roller 26 supports the inner surface of the pressure belt 21 on the outlet side of the nip N. The pressure pad 27 is disposed in a wedge-shaped gap formed between the separation roller 26 and the inner surface of the pressure belt 21 so as to extend the nip N upstream in the rotation direction of the pressure belt 21. The inner surface of the pressure belt 21 is pressurized.

図7に示すように、ニップNの用紙搬送方向に関する圧力分布は、ニップNの圧力が分離ローラ26により懸架されている領域において最大値となるように設定されている。上述したように、定着ローラ20が弾性層20bを有する弾性ローラであり、加圧ベルト21内の分離ローラ26は鉄合金製の剛性ローラであるため、定着ローラ20と加圧ベルト21のニップNの出口では定着ローラ20側の変形が大きくなっている。その結果、トナー画像Tを担持した用紙Pは、定着ローラ20から自らのこしにより曲率分離される。   As shown in FIG. 7, the pressure distribution in the sheet conveyance direction of the nip N is set such that the pressure in the nip N becomes a maximum value in a region where the pressure is suspended by the separation roller 26. As described above, since the fixing roller 20 is an elastic roller having the elastic layer 20 b and the separation roller 26 in the pressure belt 21 is a rigid roller made of iron alloy, the nip N between the fixing roller 20 and the pressure belt 21. At the outlet, the deformation on the fixing roller 20 side is large. As a result, the sheet P carrying the toner image T is separated from the fixing roller 20 by its own curvature.

図3は加圧パッド27の俯瞰模型図である。加圧パッド27は、鉄やアルミニウム等からなる剛性を有する基体27aと、この基体27aに支持させたシリコーンゴムからなる弾性層27bを有する左右方向を長手方向とする細長い横長部材である。弾性層27bが加圧ベルト21の内面に対向して当接する。加圧ベルト21の回転状態においてベルト内面が弾性層27bに摺動して移動する。   FIG. 3 is a bird's-eye view of the pressure pad 27. The pressure pad 27 is an elongate horizontally long member having a rigid base 27a made of iron, aluminum or the like and an elastic layer 27b made of silicone rubber supported by the base 27a and having a longitudinal direction in the left-right direction. The elastic layer 27b faces and abuts against the inner surface of the pressure belt 21. In the rotating state of the pressure belt 21, the belt inner surface slides and moves on the elastic layer 27b.

弾性層27bは、弾性層中に弾性層の短手方向(用紙搬送方向)に配向している針状フィラー(細長くとがった棒状で伸びの少ない充填材、添加材)53b1と空隙53b2とを有する(図5)。図4〜図6を用いて、弾性層27bについてさらに詳しく説明する。   The elastic layer 27b has needle-like fillers (fillers and additives with a thin and long stick shape and little elongation) 53b1 and voids 53b2 that are oriented in the short direction (paper conveyance direction) of the elastic layer in the elastic layer. (FIG. 5). The elastic layer 27b will be described in more detail with reference to FIGS.

図6は、直径D及び長さLの針状フィラー53b1の拡大斜視図である。針状フィラー53b1は、弾性層27b中で弾性層の短手方向に配向して存在している。なお、針状フィラー53b1の物性等については後述する。   FIG. 6 is an enlarged perspective view of a needle-like filler 53b1 having a diameter D and a length L. The acicular filler 53b1 is oriented in the short direction of the elastic layer in the elastic layer 27b. In addition, the physical property etc. of the acicular filler 53b1 are mentioned later.

図4は、図3の弾性層27bを切り出した切り出しサンプル53bsの拡大斜視図である。切り出しサンプル53bsは、図3に示したように、弾性層27bの長手方向及び短手方向に沿って切り出してある。   4 is an enlarged perspective view of a cut sample 53bs obtained by cutting the elastic layer 27b of FIG. The cut sample 53bs is cut along the longitudinal direction and the short direction of the elastic layer 27b as shown in FIG.

切り出しサンプル53bsにおいて、弾性層27bの長手方向断面(a断面)および短手方向断面(b断面)を観察すれば、a断面は、図5の(a)に示すように、針状フィラー53b1の直径Dの断面が主として観察できる。また、b断面は、図5の(b)に示すように、針状フィラー53b1の長さLの部分が主として観察できる。また、図5の(a)及び(b)いずれにも、均一に分布した空隙53b2を観察することができる。   In the cut sample 53bs, if the longitudinal section (a section) and the short section (b section) of the elastic layer 27b are observed, the section a is the acicular filler 53b1 as shown in FIG. A cross section of diameter D can be observed mainly. Further, in the b cross section, as shown in FIG. 5B, the length L portion of the needle-like filler 53b1 can be mainly observed. Moreover, the space | gap 53b2 distributed uniformly can be observed also in (a) and (b) of FIG.

針状フィラー53b1が弾性層27b内で配向していると、針状フィラー53b1の配向方向に弾性層27bを変形させようとしたときに、針状フィラー53b1が変形を阻害するため、弾性率が高くなる。針状フィラー53b1が配向していない方向には、変形を阻害しないため、弾性率は低くなる。したがって、弾性層27bの短手方向には弾性率が高く、長手方向及び厚み方向には弾性率が低くなる。また弾性層27bに針状フィラー53b1を入れると弾性率が高くなる傾向があるが、弾性層27bに空隙53b2を設けることで、弾性率が高くなりすぎることを防止できる。   If the needle-like filler 53b1 is oriented in the elastic layer 27b, the elastic modulus is reduced because the needle-like filler 53b1 hinders deformation when trying to deform the elastic layer 27b in the orientation direction of the needle-like filler 53b1. Get higher. In the direction where the needle-like filler 53b1 is not oriented, the elastic modulus is low because the deformation is not hindered. Accordingly, the elastic modulus is high in the short direction of the elastic layer 27b and low in the longitudinal direction and the thickness direction. Further, when the needle-like filler 53b1 is put in the elastic layer 27b, the elastic modulus tends to increase. However, by providing the elastic layer 27b with the gap 53b2, it is possible to prevent the elastic modulus from being excessively increased.

加圧パッド27は固定部材のため、加圧ベルト21との摺擦で加圧パット27の弾性層27bの上部が引っ張られ変形する。図8の(a)は加圧ベルト21の静止時の加圧パッド27と分離ベルト21及び分離ローラ26の位置関係を示している。   Since the pressure pad 27 is a fixed member, the upper part of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 is pulled and deformed by rubbing against the pressure belt 21. FIG. 8A shows the positional relationship between the pressure pad 27, the separation belt 21, and the separation roller 26 when the pressure belt 21 is stationary.

加圧ベルト21が移動すると、図8の(b)のように、加圧ベルト21との摺擦で加圧パット27の弾性層27bの上部が引っ張られ、分離ローラ26の方向に変形する。変形が大きい場合は、加圧パッド27の弾性層27bのくさび形状部分27b−aが、分離ローラ26によるニップに食い込み気味となり、分離ローラ26で形成されるニップ圧力が小さくなる。   When the pressure belt 21 moves, the upper portion of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 is pulled by sliding with the pressure belt 21 and deformed in the direction of the separation roller 26 as shown in FIG. When the deformation is large, the wedge-shaped portion 27b-a of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 bites into the nip formed by the separation roller 26, and the nip pressure formed by the separation roller 26 is reduced.

ニップNの出口におけるニップ圧力が小さくなると、ニップNの出口における用紙の曲率分離に支障をきたして、用紙の分離不良によるジャムが発生し易くなる。また、加圧ベルト21の回転抵抗が増して駆動手段の消費電力が増えたり、回転速度にムラが発生して定着画像に影響が現れたりすることもある。   When the nip pressure at the exit of the nip N is reduced, the paper sheet curvature separation at the exit of the nip N is hindered, and jamming due to poor paper separation is likely to occur. In addition, the rotational resistance of the pressure belt 21 may increase to increase the power consumption of the driving unit, or the rotational speed may become uneven and affect the fixed image.

これを防止するために、図8の(c)に示すように、分離ローラ26と加圧パッド27を離間させて配置した場合は、通常時はつらら状の光沢ムラは改善する。しかしながら加圧ベルト21の搬送速度が低い設定の場合や加圧力が低い設定の場合に、図8の(d)のように、分離ローラ26と加圧パッド27が離れてしまうことで、図7の実線Cのように圧抜け部ができてしまう。圧抜け部ができると、元々の問題であるつらら状の光沢ムラが発生してしまう。   In order to prevent this, as shown in FIG. 8C, when the separation roller 26 and the pressure pad 27 are arranged apart from each other, the icicle-shaped gloss unevenness is improved in normal times. However, when the conveying speed of the pressure belt 21 is set low or when the pressing force is set low, the separation roller 26 and the pressure pad 27 are separated as shown in FIG. As shown by the solid line C in FIG. When the pressure-out portion is formed, icicle-shaped gloss unevenness, which is the original problem, occurs.

また、加圧パッド27の変形を小さくするために、加圧パッド27を高硬度にすることは光沢ムラ及び分離不良を防止することに効果がある。しかしながら、加圧パッド27を高硬度化すると、特に小サイズ用紙を通紙する場合に、加圧パッド27の変形量が小さいことから、ニップNの通紙領域に圧力が集中することで、紙コバ傷や紙コバ削れが顕著化するという問題が発生する場合があった。   Further, in order to reduce the deformation of the pressure pad 27, making the pressure pad 27 high in hardness is effective in preventing uneven gloss and poor separation. However, when the pressure pad 27 is made harder, especially when a small-size sheet is passed, the deformation amount of the pressure pad 27 is small, so that the pressure concentrates on the sheet passing area of the nip N. In some cases, the edge crack or the paper edge scraping becomes noticeable.

加圧パッド27の短手方向(用紙搬送方向)の弾性率が高い場合には、図8の(e)に示すように、加圧パッド27の短手方向への変形が小さいため、加圧パッド27を分離ローラ26に近接させて配置することができる。加圧パッド27を分離ローラ26に近接させて配置しているため、加圧ベルト21の搬送速度が低い設定の場合や加圧力が低い設定の場合でも圧抜け部は発生しない。   When the elastic modulus of the pressure pad 27 in the short direction (paper conveyance direction) is high, the deformation of the pressure pad 27 in the short direction is small as shown in FIG. The pad 27 can be disposed close to the separation roller 26. Since the pressure pad 27 is arranged close to the separation roller 26, no pressure relief portion is generated even when the conveyance speed of the pressure belt 21 is set to be low or the pressure is set to be low.

また、弾性層27bの厚み方向の弾性率が低い加圧パッド27の場合、小サイズ用紙を通紙する場合に、加圧パッド27が充分変形できるため、通紙領域における圧力集中が緩和されて、紙コバ傷や紙コバ削れの発生が抑制される。加圧パッド27の弾性層27bの短手方向に弾性率が高く、厚み方向に弾性率が低い加圧パッド27で有れば、光沢ムラが発生しない設定にしても、分離不良によるジャムの防止と紙コバ傷の抑制を両立できる。   Further, in the case of the pressure pad 27 having a low elastic modulus in the thickness direction of the elastic layer 27b, the pressure pad 27 can be sufficiently deformed when passing through a small size sheet, so that the pressure concentration in the sheet passing area is alleviated. The occurrence of paper edge scratches and paper edge scraping is suppressed. If the pressure pad 27 has a high modulus of elasticity in the short direction of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 and a low modulus of elasticity in the thickness direction, it prevents jamming due to poor separation even if it is set so that uneven gloss does not occur. And the suppression of paper edge scratches.

弾性層27bの短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率の1.5倍以上であることで、より好適に本発明の加圧部材としての加圧パッド27の特徴が現れる。   Since the elastic modulus in the short-side direction of the elastic layer 27b is 1.5 times or more than the elastic modulus in the thickness direction, the characteristics of the pressure pad 27 as the pressure member of the present invention appear more suitably.

次に、図3の加圧パッド27の弾性層27bを特徴的に表現するものとして、ベースポリマー、空隙53b2、針状フィラー53b1が挙げられる。以下順を追って説明する。   Next, as a characteristic expression of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 in FIG. 3, there are a base polymer, a gap 53b2, and a needle-like filler 53b1. The following will be described in order.

<ベースポリマー>
弾性層27bのベースポリマーは付加硬化型液状シリコーンゴムを架橋硬化することで得られる。即ち、弾性層4bは付加硬化型シリコーンゴムの混合物を含む。
<Base polymer>
The base polymer of the elastic layer 27b is obtained by crosslinking and curing an addition-curable liquid silicone rubber. That is, the elastic layer 4b contains a mixture of addition-curable silicone rubber.

付加硬化型液状シリコーンゴムはビニル基等の不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン(A)と、Si−H結合(ヒドリド)を有するオルガノポリシロキサン(B)とを有する未架橋シリコーンゴムである。加熱等によりビニル基等の不飽和結合に対してSi−Hが付加反応することで架橋硬化が進行する。反応を促進する触媒として(A)には白金化合物を含有するのが一般的である。この付加硬化型液状シリコーンゴムは、本発明の目的を損なわない範囲で流動性を調節できる。   The addition-curable liquid silicone rubber is an uncrosslinked silicone rubber having an organopolysiloxane (A) having an unsaturated bond such as a vinyl group and an organopolysiloxane (B) having a Si—H bond (hydride). Crosslinking and hardening proceeds by the addition reaction of Si—H to an unsaturated bond such as a vinyl group by heating or the like. As a catalyst for promoting the reaction, (A) generally contains a platinum compound. This addition-curable liquid silicone rubber can adjust the fluidity within a range that does not impair the object of the present invention.

<空隙53b2>
弾性層27bの層中には、配向した針状フィラー53b1と空隙53b2とが共存する。そのため、針状フィラー53b1と空隙53b2とが相互に干渉しない状態で配置できることが重要である。
<Cavity 53b2>
In the elastic layer 27b, oriented needle fillers 53b1 and voids 53b2 coexist. Therefore, it is important that the needle-like filler 53b1 and the gap 53b2 can be arranged in a state where they do not interfere with each other.

本発明者らによる検討の結果、発泡剤による空隙形成や、中空粒子による空隙形成等の空隙形成手段によっては空隙形成の際に針状フィラーの配向阻害を起こす場合があった。針状フィラーの配向状態は配向方向の弾性率を支配するため配向が阻害されると非通紙部昇温抑制の効果が低減することとなり好ましくない。   As a result of investigations by the present inventors, depending on the void forming means such as void formation with a foaming agent or void formation with hollow particles, the orientation of the needle-like filler may be inhibited during void formation. Since the orientation state of the needle-like filler dominates the elastic modulus in the orientation direction, if the orientation is hindered, the effect of suppressing the temperature rise in the non-sheet passing portion is undesirably reduced.

一方、吸水性ポリマーに水を含ませた含水材料を用いて空隙を形成した場合には、共存する針状フィラーの配向阻害を低減できる。弾性層27bの短手方向への針状フィラー53b1の配向と、空隙53b2の形成を両立できるメカニズムについては、明らかではない。針状フィラー53b1と含水材料が分散した未架橋付加硬化型液体シリコーンゴム(以下、この液体を液体組成物と記す)に発現するチクソトロピー性により、液体組成物の流動時に低粘度化する。そのため、針状フィラー53b1の配向が阻害されにくいのではないかと想定している。   On the other hand, when the voids are formed using a water-containing material in which water is contained in the water-absorbing polymer, it is possible to reduce the inhibition of orientation of the coexisting needle-like filler. It is not clear about the mechanism that can achieve both the orientation of the needle-like filler 53b1 in the short direction of the elastic layer 27b and the formation of the void 53b2. Due to the thixotropy developed in the uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber in which the needle-like filler 53b1 and the water-containing material are dispersed (hereinafter, this liquid is referred to as a liquid composition), the viscosity is lowered when the liquid composition flows. Therefore, it is assumed that the orientation of the needle-like filler 53b1 is not likely to be hindered.

弾性層27bの空隙率は10体積%以上、70体積%以下が好適である。空隙率を上記範囲内とすることによって、必要な弾性率が得られるだけでなく、耐久によって弾性率が変化することを防止することができる。   The porosity of the elastic layer 27b is preferably 10% by volume or more and 70% by volume or less. By setting the porosity within the above range, not only the necessary elastic modulus can be obtained, but also the elastic modulus can be prevented from changing due to durability.

<針状フィラー53b1>
本発明に用いられる針状フィラーとしては、図6に示すように、直径Dに対する長さLの比が大きい、すなわちアスペクト比が高い材料が使用できる。フィラー底面の形状は円状でも角状でも構わず、後述した成形方法で配向する材料で有れば適用可能である。
<Needle filler 53b1>
As the acicular filler used in the present invention, as shown in FIG. 6, a material having a large ratio of the length L to the diameter D, that is, a high aspect ratio can be used. The shape of the bottom surface of the filler may be circular or square, and can be applied as long as the material is oriented by the molding method described later.

このような材料として、ピッチ系炭素繊維(炭素繊維:CF)が挙げられる。このピッチ系炭素繊維が針状であることにより、より好適な加圧部材としての加圧パッド27を提供することができる。針状のピッチ系炭素繊維は、より具体的な形状として、図5において直径Dが5μm〜11μmでありかつ長さL(平均長さ)が50μm〜1000μm程度のものが例示でき、工業的に入手容易である。   An example of such a material is pitch-based carbon fiber (carbon fiber: CF). When this pitch-based carbon fiber is needle-shaped, it is possible to provide a pressure pad 27 as a more preferable pressure member. As a more specific shape of the acicular pitch-based carbon fiber, one having a diameter D of 5 μm to 11 μm and a length L (average length) of about 50 μm to 1000 μm in FIG. It is easy to obtain.

針状(棒状)の炭素繊維は抗張力が大きく伸びが少ないため、炭素繊維を配向させると配向した向きに変形しにくくなる。従って、加圧パッド27の弾性層27bの短手方向に炭素繊維の配向を大きくすることで、弾性層27bは用紙搬送方向である短手方向には変形しにくく、厚み方向や長手方向には変形しやすくなる。短手方向に変形しにくいため、後述するように、良好な分離性を実現できる。厚み方向及び長手方向には変形しやすいため、後述するように、紙コバ傷を低減できる。   Since acicular (bar-shaped) carbon fibers have high tensile strength and little elongation, when carbon fibers are oriented, they are difficult to deform in the oriented direction. Therefore, by increasing the orientation of the carbon fibers in the short direction of the elastic layer 27b of the pressure pad 27, the elastic layer 27b is not easily deformed in the short direction, which is the paper conveying direction, and in the thickness direction or the long direction. It becomes easy to deform. Since it is difficult to deform in the short direction, good separation can be realized as will be described later. Since it is easily deformed in the thickness direction and the longitudinal direction, paper edge damage can be reduced as will be described later.

なお、炭素繊維(の長手方向)の配向方向は、弾性層27bの短手方向に一致する形態だけでなく、後述する弾性率の関係を満たす範囲内において短手方向に交差する関係となっていても構わない。   In addition, the orientation direction of the carbon fiber (longitudinal direction thereof) is not only in a form that coincides with the short direction of the elastic layer 27b, but also in a relationship that intersects the short direction within a range that satisfies the relationship of elastic modulus described later. It doesn't matter.

ここで、針状フィラー53b1を弾性層27b中に5〜40体積%含むことが望ましい。針状フィラーの含有量を上記範囲内とすることで、本発明に係る弾性層27bの弾性率をより確実に改善することができる。また、針状フィラー53b1の含有による弾性層27bの成形性にも大きな影響を与えにくい。   Here, it is desirable that 5 to 40% by volume of the needle-like filler 53b1 is contained in the elastic layer 27b. By setting the content of the acicular filler within the above range, the elastic modulus of the elastic layer 27b according to the present invention can be more reliably improved. In addition, the moldability of the elastic layer 27b due to the inclusion of the needle filler 53b1 is hardly affected.

なお、本発明においては、発明の特徴の範囲を超えない限りは、弾性層27b中に、本発明に記載されていないフィラーや充填材や配合剤が、公知の課題の解決手段として含まれていても構わない。   In the present invention, unless the range of the features of the invention is exceeded, the elastic layer 27b includes fillers, fillers and compounding agents not described in the present invention as means for solving known problems. It doesn't matter.

(4)加圧パッドの製造方法
<液体組成物配合>
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに上記の針状フィラー53b1と上記の含水材料を配合する。配合は、未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムと針状フィラー53b1と含水材料を所定の量を秤量し、遊星式の万能混合攪拌機など、公知のフィラー混合撹拌手段により混合物を分散させることが可能である。
(4) Pressure pad manufacturing method <Liquid composition formulation>
The above-mentioned acicular filler 53b1 and the above-mentioned water-containing material are blended with the uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. The blending can be performed by weighing a predetermined amount of uncrosslinked addition-curing liquid silicone rubber, needle-like filler 53b1, and water-containing material, and dispersing the mixture by a known filler mixing and stirring means such as a planetary universal mixing and stirring machine. is there.

<液体組成物層形成>
液体組成物を公知の方法で型注型する。予め公知のプライマー処理を行った基体27aを配置した金型内の基体27a上に、液体組成物を基体27aの短手方向に流動を与えながら注型する。この流動により、針状フィラー53b1が弾性層の短手方向に配向し、弾性層の短手方向の弾性率を高めることができる。即ち、弾性層27bは弾性率に関して短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きい異方性を有するものになる。
<Liquid composition layer formation>
The liquid composition is cast by a known method. A liquid composition is cast on a substrate 27a in a mold in which a substrate 27a that has been subjected to a known primer treatment is placed, while flowing in the lateral direction of the substrate 27a. By this flow, the needle-like filler 53b1 is oriented in the short direction of the elastic layer, and the elastic modulus in the short direction of the elastic layer can be increased. That is, the elastic layer 27b has anisotropy in which the elastic modulus in the short direction is greater than the elastic modulus in the thickness direction with respect to the elastic modulus.

なお、液体組成物を基体27aの短手方向に流動を与えながら層形成できる方法であれば、特に限定されない。   Note that there is no particular limitation as long as it is a method capable of forming a layer while applying a flow of the liquid composition in the short direction of the substrate 27a.

<シリコーンゴム成分架橋硬化>
液体組成物が充填されている型を密閉し、水の沸点以下の温度で5分〜120分熱処理し、シリコーンゴム成分を架橋硬化する。熱処理温度としては、60〜90℃が望ましい。密閉下であるので、含水材料中の水分を保持したまま、液体組成物の層中のシリコーンゴム成分を架橋硬化させることができる。
<Silicon rubber component cross-linking cure>
The mold filled with the liquid composition is sealed and heat treated at a temperature below the boiling point of water for 5 to 120 minutes to crosslink and cure the silicone rubber component. As heat processing temperature, 60-90 degreeC is desirable. Since it is under sealing, the silicone rubber component in the layer of the liquid composition can be cross-linked and cured while keeping the moisture in the water-containing material.

<脱型>
金型を適宜、水冷・空冷等した後、架橋硬化後液体組成物層が積層された基体27aを型から脱型する。
<Demolding>
After appropriately cooling the mold with water or air, the substrate 27a on which the liquid composition layer after crosslinking and curing is laminated is removed from the mold.

<脱水>
基体27aに積層した液体組成物層を加熱処理により含水材料中の水分を蒸発させて脱水し、空隙53b2を形成する。熱処理条件としては、100℃〜250℃、1〜5時間が望ましい。空隙52b2を形成することで、加圧パッド27の厚み方向の熱伝導率が低減する。
<Dehydration>
The liquid composition layer laminated on the base body 27a is dehydrated by evaporating moisture in the water-containing material by heat treatment, thereby forming the gap 53b2. As heat processing conditions, 100 to 250 degreeC and 1 to 5 hours are desirable. By forming the gap 52b2, the thermal conductivity in the thickness direction of the pressure pad 27 is reduced.

(5)実施例
基体27aは厚み2mm、長手方向の長さ320mm、短手方向の長さ20mmの細長い鉄製板金を使用した。含水材料はレオジック250H(東亜合成株式会社製)に水を含水させたものである。レオジック250Hの量は含水材料に対して1wt%で調整した。針状フィラー53b1は以下に示したピッチ系炭素繊維を使用した。
(5) Example The base body 27a was an elongated iron sheet metal having a thickness of 2 mm, a length of 320 mm in the longitudinal direction, and a length of 20 mm in the short direction. The water-containing material is obtained by adding water to Rheosic 250H (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.). The amount of Rheological 250H was adjusted to 1 wt% with respect to the water-containing material. The needle-like filler 53b1 used the pitch-based carbon fiber shown below.

<商品名:XN−100−01Z(日本グラファイトファイバー(株)製)>
平均繊維直径D:10μm
平均繊維長L:1mm
熱伝導率900W/(m・K)
この針状フィラーを以下、100−01と記す。
<Product Name: XN-100-01Z (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.)>
Average fiber diameter D: 10 μm
Average fiber length L: 1mm
Thermal conductivity 900W / (m · K)
This acicular filler is hereinafter referred to as 100-01.

なお、本実施例では、弾性層27bと基体27a間を「DY39−051」(商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製)のA液およびB液によって、接着を行っている。   In the present embodiment, the elastic layer 27b and the base 27a are bonded together with the liquid A and liquid B of “DY39-051” (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.).

また、液体組成物配合工程では、万能混合撹拌機を使用しており、シリコーンゴム成分の硬化工程では熱風オーブン内90℃、1時間の条件で熱処理を行った。弾性層4bの形成工程は前記の内径30(mm)のパイプ状筒型を使用した。さらに、脱水工程では、熱風オーブン内200℃、4時間の条件で熱処理を行った。   In the liquid composition blending step, a universal mixing stirrer was used, and in the silicone rubber component curing step, heat treatment was performed in a hot air oven at 90 ° C. for 1 hour. In the formation process of the elastic layer 4b, the pipe-shaped cylindrical shape having the inner diameter of 30 (mm) was used. Furthermore, in the dehydration process, heat treatment was performed in a hot air oven at 200 ° C. for 4 hours.

(実施例1)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を7体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本実施例1の加圧パッドを得た。
Example 1
7% by volume of acicular filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer was poured into a mold in which a base 27a had been installed, and an elastic layer 27b was formed through the steps of crosslinking, demolding, and dehydration. In this way, a pressure pad of Example 1 was obtained.

(実施例2)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を10体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本実施例1の加圧パッドを得た。
(Example 2)
10% by volume of needle-shaped filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer was poured into a mold in which a base 27a had been installed, and an elastic layer 27b was formed through the steps of crosslinking, demolding, and dehydration. In this way, a pressure pad of Example 1 was obtained.

(比較例1)
針状フィラーを含有しない未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例1の加圧用パッドを得た。
(Comparative Example 1)
A water-containing material was mixed in an amount of 10% by volume with an uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber containing no needle-like filler. Next, a liquid composition for forming an elastic layer was poured into a mold in which a base 27a had been installed, and an elastic layer 27b was formed through the steps of crosslinking, demolding, and dehydration. Thus, the pressurizing pad of Comparative Example 1 was obtained.

(比較例2)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を2体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例2の加圧パッドを得た。
(Comparative Example 2)
2% by volume of acicular filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer was poured into a mold in which a base 27a had been installed, and an elastic layer 27b was formed through the steps of crosslinking, demolding, and dehydration. Thus, the pressure pad of this comparative example 2 was obtained.

(比較例3)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を5体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を流動を極力小さくするように注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例3の加圧パッドを得た。
(Comparative Example 3)
5% by volume of needle-shaped filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer was cast in a mold having a base 27a installed therein so as to minimize the flow, and the elastic layer 27b was formed through the steps of crosslinking, demolding and dehydration. . Thus, the pressure pad of this comparative example 3 was obtained.

(比較例4)
針状フィラー及び、含水材料を含有しない未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムを、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例5の加圧用パッドを得た。
(Comparative Example 4)
An uncrosslinked addition-curing liquid silicone rubber containing no acicular filler and a water-containing material is cast, and a liquid composition for forming an elastic layer is cast into a mold in which a base 27a is already installed, and crosslinking, demolding and dehydration are performed. The elastic layer 27b was formed through the process. In this way, a pressure pad of Comparative Example 5 was obtained.

(評価方法)
<厚み方向及び長手方向の弾性率>
加圧パッド27の弾性層27bの切り出しサンプル53bsの弾性率測定を以下のように行った。
(Evaluation method)
<Elastic modulus in thickness direction and longitudinal direction>
The elastic modulus of the cut sample 53bs of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 was measured as follows.

本測定例では、まず、長手方向の弾性率測定を行った。加圧パッド27から弾性層27bのサンプルを短手方向(5mm)×長手方向(15mm)×厚み(3mm)で切り出し、厚さを測定した後、引っ張り試験機(テンシロンRTC−1250A、オリエンテック社製)に長手方向に引っ張るように装着する。厚さはサンプル内5点の平均とする。測定間隔は5mm、試験速度は0.025mm/minとして引っ張り試験を行い、伸びと応力をレコーダーで記録し、伸びが0.2%と0.5%のときの応力を読み取り、下式で弾性率を計算する。この測定を5回行い、平均した値が本発明の弾性率である。   In this measurement example, first, the elastic modulus was measured in the longitudinal direction. A sample of the elastic layer 27b is cut out from the pressure pad 27 in the short direction (5 mm) × longitudinal direction (15 mm) × thickness (3 mm), and after measuring the thickness, a tensile tester (Tensilon RTC-1250A, Orientec Co., Ltd.) ) To be pulled in the longitudinal direction. The thickness is the average of 5 points in the sample. Tensile test is performed with a measurement interval of 5 mm and a test speed of 0.025 mm / min. Elongation and stress are recorded with a recorder, and when the elongation is 0.2% and 0.5%, the stress is read. Calculate the rate. This measurement is performed 5 times, and the average value is the elastic modulus of the present invention.

弾性率=(f2−f1)/(20×t)×1000[MPa]
(式中、f1は0.2%伸びの応力[N]、f2は0.5%伸びの応力[N]、tはサンプルの厚さ[mm]を示す。)
厚み方向に関しても、厚み方向に引っ張るように引っ張り試験機に装着する以外は、上記と同様に測定を行った。
Elastic modulus = (f2−f1) / (20 × t) × 1000 [MPa]
(In the formula, f1 represents a stress [N] of 0.2% elongation, f2 represents a stress [N] of 0.5% elongation, and t represents a thickness [mm] of the sample.)
Regarding the thickness direction, the measurement was performed in the same manner as described above except that it was attached to a tensile tester so as to be pulled in the thickness direction.

<分離性評価>
分離性評価には、上記方法にて作製した実施例1〜2、比較例1〜4の加圧パッドをそれぞれ搭載した図2に記載の定着装置110を使用した。定着装置110に搭載された定着ローラ20の回転周速度を234mm/secとなるように調整し、定着ローラ温度を180℃に設定した。圧抜け部ができてつらら状の光沢ムラが出ないように、分離ローラ26と加圧パッド27を近接させて配置した。
<Separation evaluation>
For the evaluation of separability, the fixing device 110 shown in FIG. 2 on which the pressure pads of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 manufactured by the above method were mounted was used. The rotational peripheral speed of the fixing roller 20 mounted on the fixing device 110 was adjusted to be 234 mm / sec, and the fixing roller temperature was set to 180 ° C. The separation roller 26 and the pressure pad 27 were arranged close to each other so that a pressure relief portion was formed and icicle-shaped gloss unevenness did not occur.

定着装置110のニップNに用紙Pとして通紙した紙は、OKプリンス上質エコG100の52.3g/m2(王子製紙製)である。この用紙に対して、最大濃度の未定着トナー画像をのせて定着させ、ジャムや先端角折れが発生しないかで判断した。 The paper that has passed through the nip N of the fixing device 110 as paper P is 52.3 g / m 2 (manufactured by Oji Paper) of OK Prince Quality Eco G100. An unfixed toner image having the maximum density was placed on the paper and fixed, and it was judged whether or not a jam or a corner break occurred.

<コバ傷>
先ず、前述の定着装置110に対して、上質紙カラーレーザーコピア用紙80g/m2(キヤノン製)をA4R送り(長手方向に搬送)で1000枚通紙し、定着ローラ20の表面に用紙の横方向(搬送方向と直交する方向)の端部のコバ部による傷を付ける。次に、コート紙OKトップコート128g/m2(王子製紙製)をA4送り(短手方向に搬送)にして、シアンのハーフトーン均一画像を形成する。この画像上のA4R幅の紙端部に対応する位置に、コバ部による定着ローラ上の傷(コバ部傷)に起因するグロスムラが見られるかどうかで判断した。
<Edge crack>
First, 1000 sheets of high-quality color laser copier paper 80 g / m 2 (manufactured by Canon) is passed through the fixing device 110 by A4R feeding (conveyed in the longitudinal direction), and the surface of the fixing roller 20 is placed horizontally. The edge part of a direction (direction orthogonal to a conveyance direction) is damaged by the edge part. Next, coated paper OK top coat 128 g / m 2 (manufactured by Oji Paper Co., Ltd.) is A4 fed (conveyed in the short direction) to form a cyan halftone uniform image. Judgment was made based on whether gloss unevenness caused by scratches on the fixing roller (edge scratches) due to the edge portion was observed at a position corresponding to the A4R width paper edge on the image.

<評価結果>
熱伝導率比α、分離性、コバ傷の評価結果を表1に示した。実施例1では弾性層27bの厚み方向の弾性率が低く、短手方向の弾性率が高く、αは1.5であった。厚み方向の弾性率が低いことから、コバ傷は発生せず、短手方向の弾性率が高いことから分離性も良好であった。このことからαが1.5で有れば分離性とコバ傷が両立できることが分かった。実施例2ではαは1.9であり、コバ傷、分離性共に良好であった。
<Evaluation results>
Table 1 shows the evaluation results of thermal conductivity ratio α, separability, and edge scratches. In Example 1, the elastic modulus in the thickness direction of the elastic layer 27b was low, the elastic modulus in the short direction was high, and α was 1.5. Since the elastic modulus in the thickness direction is low, edge cracks do not occur, and since the elastic modulus in the short direction is high, the separability is also good. From this, it was found that if α is 1.5, both separability and edge scratches can be achieved. In Example 2, α was 1.9, and both edge cracks and separability were good.

弾性層27bに針状フィラーを含まない比較例1においては、αが1.0であり、弾性層27bの短手方向の弾性率が低いことから、分離性が不十分な結果となった。   In Comparative Example 1 in which the elastic layer 27b did not contain the needle filler, α was 1.0, and the elastic modulus in the short direction of the elastic layer 27b was low, resulting in insufficient separation.

弾性層27bに針状フィラーの含有量が少ない比較例2においては、αが1.3であった。分離性が不十分なことから、弾性層27bの短手方向の弾性率が低く、変形量が大きすぎたと判断できる。したがってαが1.3の場合は分離性とコバ傷が両立できない場合があることが分かった。   In Comparative Example 2 in which the elastic layer 27b contained less acicular filler, α was 1.3. Since the separability is insufficient, it can be determined that the elastic layer 27b has a low elastic modulus in the short direction and the deformation amount is too large. Therefore, when α is 1.3, it has been found that there is a case where the separability and the edge scratch may not be compatible.

弾性層27bに針状フィラーを含有量するが、配向が良くない比較例3においては、αが1.1であり、分離性が不十分であった。このことから、フィラーが配向することで、弾性層27bの短手方向の弾性率が高くなり、分離性とコバ傷が両立できることが分かった。   In Comparative Example 3 where the elastic layer 27b contains a needle-like filler but the orientation is not good, α is 1.1 and the separability is insufficient. From this, it was found that the orientation of the filler increases the elastic modulus in the short direction of the elastic layer 27b, so that both separability and edge damage can be achieved.

弾性層27bに針状フィラーを含まず、空隙を持たない比較例4においては、αが1.0であり、コバ傷のレベルが良くなかった。弾性層27bの短手方向の弾性率が高いことで、分離性は良好であるが、αが小さいため、厚み方向も弾性率が高く、コバ傷のレベルが良くなかったと判断できる。   In Comparative Example 4 in which the elastic layer 27b did not contain acicular fillers and did not have voids, α was 1.0 and the level of edge damage was not good. Since the elastic layer 27b has a high elastic modulus in the short direction, the separability is good, but since α is small, it can be determined that the elastic modulus is also high in the thickness direction and the level of edge scratches is not good.

以上説明したように、加圧部材27の弾性層27bは短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きい特性(異方性)を有している。好ましくは、弾性層27bの短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率の1.5倍以上である構成にする。より具体的には、弾性層は針状フィラーを含み、針状フィラーは弾性層の短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きくなるように配向している。   As described above, the elastic layer 27b of the pressure member 27 has a characteristic (anisotropy) in which the elastic modulus in the short side direction is larger than the elastic modulus in the thickness direction. Preferably, the elastic layer 27b is configured such that the elastic modulus in the short direction is 1.5 times or more the elastic modulus in the thickness direction. More specifically, the elastic layer includes a needle-like filler, and the needle-like filler is oriented so that the elastic modulus in the short direction of the elastic layer is larger than the elastic modulus in the thickness direction.

これにより、光沢ムラが発生しない設定にしても、分離不良によるジャムの防止と紙コバ傷を両立できる加圧パッド、該加圧パッドを具備する定着装置を提供できる。   Thereby, even if it is set so that gloss unevenness does not occur, it is possible to provide a pressure pad that can both prevent jamming due to poor separation and paper edge damage, and a fixing device including the pressure pad.

《第2の実施形態》
本実施形態は、第1の実施形態の加圧パッド、該加圧パッドを具備する定着装置について、更に、非通紙部昇温を抑制する効果と立ち上げ時間を短縮する効果も得られるようにしたものである。
<< Second Embodiment >>
In the present embodiment, the pressure pad of the first embodiment and the fixing device including the pressure pad can further obtain the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion and the effect of shortening the startup time. It is a thing.

加圧パッドを採用した定着装置では、装置に使用可能な最大幅の用紙よりも幅が小さい小サイズ用紙を大量に通紙した時や厚紙の小サイズ用紙を通紙した際に非通紙領域の温度が高くなる、所謂非通紙部昇温が大きくなってしまうという問題がある。加圧パッドを使用した定着装置の場合、加圧パッドは熱容量が小さく、昇温しやすいため、非通紙部昇温が大きくなってしまう。   In a fixing device that uses a pressure pad, the non-passage area when a large amount of small size paper that is smaller than the maximum width of paper that can be used in the device is passed or when a small size paper that is thick is passed. There is a problem that the so-called non-sheet passing portion temperature rise increases. In the case of a fixing device using a pressure pad, the pressure pad has a small heat capacity and easily rises in temperature.

また、加圧パッドは回転しない固定部材ため、絶えずニップ内に存在する。したがって、ニップ外で端部昇温が緩和される加圧ローラに対して、絶えずニップ内に存在し非通紙部昇温が緩和されない加圧パッド方式の定着装置は非通紙部昇温が大きくなってしまう。   Further, since the pressure pad is a fixed member that does not rotate, it constantly exists in the nip. Therefore, the pressure pad type fixing device which is constantly present in the nip and does not relax the temperature rise of the non-sheet passing portion is not heated against the pressure roller in which the temperature rise at the end portion is mitigated outside the nip. It gets bigger.

これに対し用紙サイズに対応した複数の加熱源を持つことで、非通紙部を加熱しないことにより、非通紙部昇温を低減させる手法が一般的に知られている。しかしながら、複数の発熱体を持つことで、装置の大型化、複雑化、コストアップを招く。また、すべての紙サイズに対応することは困難である。   On the other hand, there is generally known a technique for reducing the temperature increase of the non-sheet passing portion by not heating the non-sheet passing portion by having a plurality of heating sources corresponding to the paper size. However, having a plurality of heating elements increases the size, complexity, and cost of the apparatus. Also, it is difficult to cope with all paper sizes.

非通紙部昇温を低減させる手段として加圧ローラの熱伝導率を高くするという手法が一般的に知られている。これは、弾性層の伝熱性を積極的に良化させる事で非通紙部昇温温度の低下、つまり長手方向の熱の高低差が減少するという効果を得る事ができるというものである。   A method of increasing the thermal conductivity of the pressure roller is generally known as a means for reducing the temperature rise of the non-sheet passing portion. This is because, by positively improving the heat transfer property of the elastic layer, it is possible to obtain the effect of lowering the temperature rise temperature of the non-sheet passing portion, that is, reducing the difference in heat in the longitudinal direction.

特許第4508692号公報には、加圧部材の弾性層に、平均長さが100μm〜500μm、熱伝導率が300W/m・K以上である針状のピッチ系炭素繊維が12vol%〜26vol%分散する。これにより、低硬度かつ熱伝導率の高い弾性体を有する加圧部材が記載されている。この場合、加圧部材の弾性層の熱伝導率を上げると、立ち上げ時の定着部材から加圧部材への熱の移動量が多くなってしまうため、定着部材の温度が上がりにくくなり、立ち上げ時間が長くなる傾向がある。   Japanese Patent No. 4508692 discloses that 12 vol% to 26 vol% of acicular pitch-based carbon fibers having an average length of 100 μm to 500 μm and a thermal conductivity of 300 W / m · K or more are dispersed in the elastic layer of the pressure member. To do. Thus, a pressure member having an elastic body with low hardness and high thermal conductivity is described. In this case, if the thermal conductivity of the elastic layer of the pressurizing member is increased, the amount of heat transferred from the fixing member to the pressurizing member at the time of start-up increases. The raising time tends to be longer.

また、特開2002−351243号公報には、加圧部材に高熱伝導ゴム複合体層を一体に形成する。高熱伝導ゴム複合体層の熱伝導率が異方性を有し、記録材搬送方向に交差する方向の熱の流れが他の方向の熱の流れより大きくなるように、加圧部材表面の熱の流れに異方性を生じさせる。これにより、非通紙部昇温を低減させる方法が記載されている。また、該弾性層の下層に多孔質の弾性層を設けて、弾性層厚み方向に低熱伝導化させることで、立ち上がり時間の短縮についても期待できることが記載されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-351243 integrally forms a high thermal conductive rubber composite layer on a pressure member. The thermal conductivity of the pressure member surface is such that the thermal conductivity of the high thermal conductive rubber composite layer has anisotropy and the heat flow in the direction intersecting the recording material conveyance direction is greater than the heat flow in the other direction. Causes anisotropy in the flow of water. Thus, a method for reducing the temperature increase in the non-sheet passing portion is described. Further, it is described that a rise time can be shortened by providing a porous elastic layer below the elastic layer and reducing the thermal conductivity in the elastic layer thickness direction.

この加圧部材は、高熱伝導ゴム複合体と、断熱ゴムとが別々の工程で形成されており、製造工程が複雑になる場合があった。また、高熱伝導率な部材でも、充分な熱移動量を得るには、ある程度の厚みが必要であり、弾性層を複層で構成する場合には、弾性層が厚くなる場合があった。弾性層が厚くなることで、弾性層の変形量が大きくなり、厚分布の調整が難しくなる場合があった。   In this pressurizing member, the high thermal conductive rubber composite and the heat insulating rubber are formed in separate steps, and the manufacturing process may be complicated. In addition, even a member having high thermal conductivity requires a certain thickness in order to obtain a sufficient amount of heat transfer. When the elastic layer is composed of a plurality of layers, the elastic layer may be thick. When the elastic layer becomes thick, the amount of deformation of the elastic layer increases, and it may be difficult to adjust the thickness distribution.

そこで、本実施形態は、第1の実施形態の加圧パッド、該加圧パッドを具備する定着装置について、更に、非通紙部昇温を抑制する効果と立ち上げ時間を短縮する効果も得られるようにしたものである。   Therefore, the present embodiment also provides the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion and the effect of shortening the startup time for the pressure pad of the first embodiment and the fixing device including the pressure pad. It is intended to be.

(1)加圧パッド
本実施形態は上述の第2の実施形態との対比において、加圧パッド27の弾性層中の針状フィラー27b1の配向が異なるだけで、他の画像形成装置構成、定着装置構成、加圧パッド構成は同様であるからこれについての再度の説明は省略する。
(1) Pressure pad In contrast to the second embodiment described above, this embodiment differs from the above-described second embodiment only in the orientation of the needle-like filler 27b1 in the elastic layer of the pressure pad 27. Since the apparatus configuration and the pressure pad configuration are the same, a repetitive description thereof will be omitted.

本実施形態における加圧パッド27の弾性層27bは短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きい特性(異方性)と長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よりも大きい特性(異方性)を有している。好ましくは、弾性層27bの短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率の1.5倍以上であり、長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率に対して6倍以上900倍以下である。より具体的には、弾性層27bは針状フィラーを含み、弾性層の短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きく、長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よりも大きくなるように配向している。   In the present embodiment, the elastic layer 27b of the pressure pad 27 has a characteristic (anisotropy) in which the elastic modulus in the short direction is larger than the elastic modulus in the thickness direction, and the thermal conductivity in the longitudinal direction is higher than the thermal conductivity in the thickness direction. It has large characteristics (anisotropy). Preferably, the elastic modulus in the short direction of the elastic layer 27b is 1.5 times or more the elastic modulus in the thickness direction, and the thermal conductivity in the longitudinal direction is 6 times or more and 900 times or less than the thermal conductivity in the thickness direction. It is. More specifically, the elastic layer 27b includes a needle-like filler, the elastic modulus in the short direction of the elastic layer is larger than the elastic modulus in the thickness direction, and the thermal conductivity in the longitudinal direction is higher than the thermal conductivity in the thickness direction. Oriented to be larger.

本実施形態の加圧パッド27は弾性層中に針状フィラー53b1が短手方向及び長手方向に配向して存在している。即ち、図4の弾性層27bを切り出した切り出しサンプル53bsにおいて、長手方向断面(a断面)および短手方向断面(b断面)を観察する。a断面は、図8の(a)に示すように、針状フィラー53b1の直径Dの断面と針状フィラー53b1の長さLの部分の両方が観察できる。また、b断面も同様に図8の(b)に示すように、針状フィラー53b1の直径Dの断面と針状フィラー53b1の長さLの部分の両方が観察できる。   In the pressure pad 27 of this embodiment, needle-like fillers 53b1 are present in the elastic layer in the short-side direction and the long-side direction. That is, in the cut sample 53bs cut out from the elastic layer 27b in FIG. 4, the longitudinal section (a section) and the short section (b section) are observed. As shown in FIG. 8A, both the cross section of the diameter D of the acicular filler 53b1 and the length L of the acicular filler 53b1 can be observed in the a cross section. Similarly, as shown in FIG. 8B, both the cross section of the needle filler 53b1 having the diameter D and the length L of the needle filler 53b1 can be observed in the b cross section.

しかしながら、どちらも、長さLの部分が縦方向(弾性層27bの厚み方向)を向いているものはない。これは針状フィラー53b1の配向が短手方向及び長手方向になっていて、厚み方向には配向していないと判断できる。また、図9の(a)及び(b)いずれにも、均一に分布した空隙53b2を観察することができる。   However, neither of them has a portion with a length L facing in the vertical direction (thickness direction of the elastic layer 27b). This can be determined that the orientation of the needle-like filler 53b1 is the short direction and the long direction, and is not oriented in the thickness direction. Moreover, the space | gap 53b2 distributed uniformly can be observed also in (a) and (b) of FIG.

前述したように、針状フィラー53b1が弾性層27b内で配向していると、針状フィラー53b1の配向方向に弾性層27bを変形させようとしたときに、針状フィラー53b1が変形を阻害するため、弾性率が高くなる。針状フィラー53b1が配向していない方向には、変形を阻害しないため、弾性率は低くなる。   As described above, when the needle-like filler 53b1 is oriented in the elastic layer 27b, the needle-like filler 53b1 hinders deformation when attempting to deform the elastic layer 27b in the orientation direction of the needle-like filler 53b1. Therefore, the elastic modulus is increased. In the direction where the needle-like filler 53b1 is not oriented, the elastic modulus is low because the deformation is not hindered.

したがって、本実施形態の場合は、弾性層27bの短手方向及び長手方向には弾性率が高く、厚み方向には弾性率が低くなる。また、弾性層27bに針状フィラー27bを入れると弾性率が高くなる傾向があるが、弾性層27bに空隙53b2を設けることで、弾性率が高くなりすぎることを防止できる。また空隙52b2を形成することで、加圧パッド27の厚み方向の熱伝導率が低減する。   Therefore, in this embodiment, the elastic modulus is high in the short and long directions of the elastic layer 27b, and the elastic modulus is low in the thickness direction. Further, when the needle-like filler 27b is put into the elastic layer 27b, the elastic modulus tends to increase. However, by providing the void 53b2 in the elastic layer 27b, it is possible to prevent the elastic modulus from becoming too high. Further, by forming the gap 52b2, the thermal conductivity in the thickness direction of the pressure pad 27 is reduced.

一方、弾性層27bの長手方向及び短手方向の熱伝導率については長手方向及び短手方向に配向した針状フィラー53b1が熱伝導パスとなり、厚み方向に比較して、熱伝導率が高く維持される。   On the other hand, regarding the thermal conductivity in the longitudinal direction and the short direction of the elastic layer 27b, the needle-like filler 53b1 oriented in the longitudinal direction and the short direction serves as a heat conduction path, and the thermal conductivity is maintained higher than that in the thickness direction. Is done.

空隙53b2を形成することで、弾性層27bの厚み方向の熱伝導率が低減する。一方、弾性層27bの長手方向の熱伝導率については弾性層27bの長手方向に配向した針状フィラー53b1が熱伝導パスとなり、厚み方向に比較して、熱伝導率が高く維持される。   By forming the gap 53b2, the thermal conductivity in the thickness direction of the elastic layer 27b is reduced. On the other hand, for the thermal conductivity in the longitudinal direction of the elastic layer 27b, the needle-like filler 53b1 oriented in the longitudinal direction of the elastic layer 27b serves as a thermal conduction path, and the thermal conductivity is maintained higher than that in the thickness direction.

なお、針状フィラー(の長手方向)の配向方向は、弾性層27bの短手方向や長手方向に一致する形態だけでなく、上記の弾性率と熱伝導率の関係を満たす範囲内において短手方向や長手方向に交差する関係となっていても構わない。   In addition, the orientation direction of the acicular filler (longitudinal direction) is not only in the form matching the short direction and the long direction of the elastic layer 27b, but also short in the range satisfying the relationship between the elastic modulus and the thermal conductivity. It does not matter if the relationship intersects the direction or the longitudinal direction.

弾性層27bは、長手方向の熱伝導率λ1と厚み方向の熱伝導率λ2の比λ1/λ2(以下、この比をαと記す)が6〜900であることが好ましい。熱伝導率比αが6未満だと非通紙部昇温抑制の効果が十分に得られない場合がある。また、900倍よりも大きくするためには針状フィラー量や空隙が増え、加工成形が困難である。   The elastic layer 27b preferably has a ratio λ1 / λ2 of the thermal conductivity λ1 in the longitudinal direction and the thermal conductivity λ2 in the thickness direction (hereinafter referred to as α) of 6 to 900. If the thermal conductivity ratio α is less than 6, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion may not be sufficiently obtained. Moreover, in order to make it larger than 900 times, the amount of acicular fillers and voids increase, and it is difficult to process and mold.

また、厚み方向の熱伝導率が0.08W/(m・K)以上0.4W/(m・K)以下であることが好ましい。0.08W/(m・K)より低い厚み方向熱伝導率では加工成形が困難である場合や、空隙の量が多く加熱装置に搭載する加圧用回転体としての強度が得られない場合がある。0.4W/(m・K)より高い厚み方向熱伝導率では立ち上がり時間の短縮の効果が十分に得られない場合がある。   The thermal conductivity in the thickness direction is preferably 0.08 W / (m · K) or more and 0.4 W / (m · K) or less. When the thickness direction thermal conductivity is lower than 0.08 W / (m · K), it may be difficult to process or the strength as a pressurizing rotating body mounted on a heating device may not be obtained due to the large amount of voids. . In the thickness direction thermal conductivity higher than 0.4 W / (m · K), the effect of shortening the rise time may not be sufficiently obtained.

針状フィラー53b1として、熱伝導率λが500W/(m・K)以上である例えばピッチ系炭素繊維を含有することにより、本発明の加圧部材としての加圧パッド27の特徴を好適に実施できる。更にこのピッチ系炭素繊維が針状であることにより、より好適に本発明の加圧部材としての加圧パッド27の特徴が現れる。   By including, for example, pitch-based carbon fiber having a thermal conductivity λ of 500 W / (m · K) or more as the needle-like filler 53b1, the features of the pressure pad 27 as the pressure member of the present invention are suitably implemented. it can. Furthermore, when the pitch-based carbon fiber has a needle shape, the characteristics of the pressure pad 27 as the pressure member of the present invention more appropriately appear.

針状(棒状)の炭素繊維を配向させると配向した向きに熱の経路ができるため熱伝導が良くなる。また、前述したように、炭素繊維は抗張力が大きく伸びが少ないため、炭素繊維を配向させると配向した向きに変形しにくくなる。   When needle-like (rod-like) carbon fibers are oriented, a heat path is formed in the oriented direction, so that heat conduction is improved. Further, as described above, since the carbon fiber has a high tensile strength and little elongation, when the carbon fiber is oriented, it is difficult to be deformed in the oriented direction.

従って、加圧パッド27の弾性層27bの短手方向及び長手方向に炭素繊維の配向を大きく、厚み方向には炭素繊維の配向を小さくすることで、加圧パッド27の弾性層27bは長手方向と短手方向には熱伝導が多く、厚み方向には熱伝導は小さくなる。そのため、後述するように、非通紙部昇温の緩和と立ち上げ時間の短縮を両立できる。また、短手方向に変形しにくいため、後述するように、良好な分離性を実現できる。厚み方向には変形しやすいため、後述するように、紙コバ傷を低減できる。   Therefore, the elastic layer 27b of the pressure pad 27 is increased in the longitudinal direction by increasing the orientation of the carbon fibers in the short direction and the longitudinal direction of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 and decreasing the orientation of the carbon fibers in the thickness direction. In the short direction, heat conduction is large, and in the thickness direction, heat conduction is small. Therefore, as will be described later, it is possible to achieve both relaxation of the temperature rise of the non-sheet passing portion and reduction of the startup time. Moreover, since it is hard to deform | transform in a transversal direction, favorable separability can be implement | achieved so that it may mention later. Since it easily deforms in the thickness direction, it is possible to reduce paper edge scratches as will be described later.

即ち、本実施形態の加圧パッド27の場合も弾性層27bの短手方向における針状フィラー53b1の配向により弾性層27bの短手方向における弾性率が高く、厚み方向に弾性率が低い。そのため、第1の実施形態の加圧パッド27について図8により説明したように、光沢ムラが発生しない設定にしても、分離不良によるジャムの防止と紙コバ傷を両立できる加圧パッド、該加圧パッドを具備する定着装置を提供できる。   That is, in the case of the pressure pad 27 of this embodiment, the elastic modulus in the short direction of the elastic layer 27b is high and the elastic modulus is low in the thickness direction due to the orientation of the needle-like filler 53b1 in the short direction of the elastic layer 27b. For this reason, as described with reference to FIG. 8 for the pressure pad 27 of the first embodiment, even if the setting is such that gloss unevenness does not occur, the pressure pad that can simultaneously prevent jamming due to poor separation and paper edge damage, A fixing device having a pressure pad can be provided.

また、本実施形態の加圧パッド27の場合は、針状フィラー53b1が弾性層27bの長手方向にも配向している。そのために、弾性層27bの長手方向及び短手方向の熱伝導率については長手方向及び短手方向に配向した針状フィラー53b1が熱伝導パスとなり、厚み方向に比較して、熱伝導率が高く維持される。これにより、非通紙部昇温の抑制と立ち上がり時間の短縮の効果が得られる。   In the case of the pressure pad 27 of the present embodiment, the needle-like filler 53b1 is also oriented in the longitudinal direction of the elastic layer 27b. Therefore, for the thermal conductivity in the longitudinal direction and the short direction of the elastic layer 27b, the needle-like filler 53b1 oriented in the longitudinal direction and the short direction becomes a thermal conduction path, and the thermal conductivity is higher than that in the thickness direction. Maintained. Thereby, the effect of suppressing the temperature rise of the non-sheet passing portion and shortening the rise time can be obtained.

(2)加圧パッドの製造方法
加圧パッド27bの製造方法は第1の実施形態で説明した加圧パッド27bの製造方法と同様である。ただし、本実施形態の場合においては、<液体組成物層形成>の工程において、予め公知のプライマー処理を行った基体27aを配置した金型内の基体27a上に、液体組成物を基体27aの短手方向及び長手方向に流動を与えながら注型する。この流動により、針状フィラー53b1が弾性層の短手方向及び長手方向に配向し、弾性層の短手方向及び長手方向の弾性率と熱伝導率を高めることができる
なお、液体組成物を基体27aの短手方向及び長手方向に流動を与えながら層形成できる方法であれば、特に限定されない。
(2) Method for Manufacturing Pressure Pad The method for manufacturing the pressure pad 27b is the same as the method for manufacturing the pressure pad 27b described in the first embodiment. However, in the case of this embodiment, in the step of <liquid composition layer formation>, the liquid composition is applied to the substrate 27a on the substrate 27a in the mold in which the substrate 27a subjected to a known primer treatment is placed in advance. Cast while giving flow in the short and long direction. By this flow, the needle-like filler 53b1 can be oriented in the short and long directions of the elastic layer, and the elastic modulus and thermal conductivity in the short and long directions of the elastic layer can be increased. There is no particular limitation as long as the layer can be formed while applying a flow in the lateral direction and the longitudinal direction of 27a.

(3)実施例
基体27aは厚み2mm、長手方向の長さ320mm、短手方向の長さ20mmの細長い鉄製板金を使用した。含水材料はレオジック250H(東亜合成株式会社製)に水を含水させたものである。レオジック250Hの量は含水材料に対して1wt%で調整した。針状フィラー53b1は以下に示したピッチ系炭素繊維を使用した。
(3) Example The base body 27a was a long and thin iron sheet metal having a thickness of 2 mm, a length of 320 mm in the longitudinal direction, and a length of 20 mm in the short direction. The water-containing material is obtained by adding water to Rheosic 250H (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.). The amount of Rheological 250H was adjusted to 1 wt% with respect to the water-containing material. The needle-like filler 53b1 used the pitch-based carbon fiber shown below.

<商品名:XN−100−01Z(日本グラファイトファイバー(株)製)>
平均繊維直径D:10μm
平均繊維長L:1mm
熱伝導率900W/(m・K)
この針状フィラーを以下、100−01と記す。
<Product Name: XN-100-01Z (Nippon Graphite Fiber Co., Ltd.)>
Average fiber diameter D: 10 μm
Average fiber length L: 1mm
Thermal conductivity 900W / (m · K)
This acicular filler is hereinafter referred to as 100-01.

なお、本実施例では、弾性層27bと基体27a間を「DY39−051」(商品名、東レ・ダウコーニング株式会社製)のA液およびB液によって、接着を行っている。   In the present embodiment, the elastic layer 27b and the base 27a are bonded together with the liquid A and liquid B of “DY39-051” (trade name, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.).

また、液体組成物配合工程では、万能混合撹拌機を使用しており、シリコーンゴム成分の硬化工程では熱風オーブン内90℃、1時間の条件で熱処理を行った。弾性層4bの形成工程は前記の内径30(mm)のパイプ状筒型を使用した。さらに、脱水工程では、熱風オーブン内200℃、4時間の条件で熱処理を行った。   In the liquid composition blending step, a universal mixing stirrer was used, and in the silicone rubber component curing step, heat treatment was performed in a hot air oven at 90 ° C. for 1 hour. In the formation process of the elastic layer 4b, the pipe-shaped cylindrical shape having the inner diameter of 30 (mm) was used. Furthermore, in the dehydration process, heat treatment was performed in a hot air oven at 200 ° C. for 4 hours.

(実施例1)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を7体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を基体27aの短手方向に流動を与えながら注型したあとに、基体27aの長手方向に振動を与えてから、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本実施例1の加圧パッドを得た。
Example 1
7% by volume of acicular filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, after casting the liquid composition for forming an elastic layer in a mold in which the base 27a has been installed while applying a flow in the short direction of the base 27a, vibration is applied in the longitudinal direction of the base 27a. The elastic layer 27b was formed through the steps of crosslinking, demolding, and dehydration. In this way, a pressure pad of Example 1 was obtained.

(実施例2)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を10体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を基体27aの短手方向に流動を与えながら注型したあとに、基体27aの長手方向に振動を与えてから、注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本実施例2の加圧パッドを得た。
(Example 2)
10% by volume of needle-shaped filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, after casting the liquid composition for forming an elastic layer in a mold in which the base 27a has been installed while applying a flow in the short direction of the base 27a, vibration is applied in the longitudinal direction of the base 27a. The elastic layer 27b was formed through casting, cross-linking, demolding, and dehydration processes. Thus, a pressure pad of Example 2 was obtained.

(比較例1)
針状フィラーを含有しない未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例1の加圧用パッドを得た。
(Comparative Example 1)
A water-containing material was mixed in an amount of 10% by volume with an uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber containing no needle-like filler. Next, a liquid composition for forming an elastic layer was poured into a mold in which a base 27a had been installed, and an elastic layer 27b was formed through the steps of crosslinking, demolding, and dehydration. Thus, the pressurizing pad of Comparative Example 1 was obtained.

(比較例2)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を7体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を基体27aの長手方向に流動を与えて注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例2の加圧パッドを得た。
(Comparative Example 2)
7% by volume of acicular filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer is poured into a mold in which the base body 27a has been installed in the mold 27 by flowing in the longitudinal direction of the base body 27a, and the elastic layer 27b is subjected to crosslinking, demolding and dehydration processes. Formed. Thus, the pressure pad of this comparative example 2 was obtained.

(比較例3)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を7体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を基体27aの短手方向に流動を与えて注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例3の加圧パッドを得た。
(Comparative Example 3)
7% by volume of acicular filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer is poured into a mold in which the base body 27a has been installed in the mold so as to flow in the short direction of the base body 27a, and the elastic layer is subjected to crosslinking, demolding, and dehydration processes. 27b was formed. Thus, the pressure pad of this comparative example 3 was obtained.

(比較例4)
未架橋付加硬化型液状シリコーンゴムに、針状フィラー「100−01」を7体積%、含水材料を10体積%混合した。次に、内部に基体27aを設置済みの型に弾性層形成用の液体組成物を極力流動を与えないよう時間をかけて注型し、架橋・脱型・脱水の工程を経て、弾性層27bを形成した。このようにして、本比較例4の加圧パッドを得た。
(Comparative Example 4)
7% by volume of acicular filler “100-01” and 10% by volume of water-containing material were mixed with uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber. Next, a liquid composition for forming an elastic layer is poured over a mold in which a base body 27a has been installed in a mold so as not to flow as much as possible, and the elastic layer 27b is subjected to crosslinking, demolding, and dehydration processes. Formed. Thus, the pressure pad of this comparative example 4 was obtained.

(4)評価方法
<厚み方向及び長手方向の弾性率>
第1の実施形態における<厚み方向及び長手方向の弾性率>の測定方法と同様である。
(4) Evaluation method <Elastic modulus in thickness direction and longitudinal direction>
This is the same as the measuring method of <elasticity in thickness direction and longitudinal direction> in the first embodiment.

<厚み方向及び長手方向の熱伝導率>
加圧パッド27の弾性層27bの切り出しサンプル53bsの熱伝導率測定を以下のように行った。本測定例では、まず、長手方向の熱伝導率測定を行った。図10を用いて、加圧パッド27の弾性層27bの長手方向及び厚み方向の熱伝導率測定について説明する。図10は、弾性層27bについて、短手方向(15mm)×長手方向(15mm)×厚み(設定厚み)に切り出したサンプル53bsを重ね合わせて、厚みが約15mmになるよう作成した熱伝導率評価用試料である。
<Thermal conductivity in the thickness direction and longitudinal direction>
The thermal conductivity of the cut sample 53bs of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 was measured as follows. In this measurement example, first, thermal conductivity measurement in the longitudinal direction was performed. The measurement of the thermal conductivity in the longitudinal direction and the thickness direction of the elastic layer 27b of the pressure pad 27 will be described with reference to FIG. FIG. 10 shows the thermal conductivity evaluation of the elastic layer 27b created by superimposing the sample 53bs cut in the short direction (15 mm) × longitudinal direction (15 mm) × thickness (set thickness) to have a thickness of about 15 mm. Sample.

熱伝導率を測定する際は図10に示すように厚さ0.07mm、幅10mmのテープTAで被測定試料を固定した。次に被測定面の平面度を揃えるために剃刀にて被測定面及び被測定面裏面をカットする。そして、この被測定試料を2セット用意して、センサSを被測定試料で挟み、測定を行う。測定はホットディスク法熱物性測定装置TPA−501(京都電子工業株式会社製)を使用した。   When measuring the thermal conductivity, as shown in FIG. 10, the sample to be measured was fixed with a tape TA having a thickness of 0.07 mm and a width of 10 mm. Next, in order to make the measured surface flat, the measured surface and the measured surface back surface are cut with a razor. Then, two sets of the sample to be measured are prepared, the sensor S is sandwiched between the samples to be measured, and measurement is performed. For the measurement, a hot disk method thermophysical property measuring apparatus TPA-501 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) was used.

厚み方向の熱伝導率の測定の際は、上記と同様の方法で被測定試料の向きを変えて測定した。なお、本測定例では長手方向および、厚み方向の熱伝導測定5回の平均値を用い、長手方向熱伝導率λ1と厚み方向熱伝導率λ2の比αを算出した。   When measuring the thermal conductivity in the thickness direction, the direction of the sample to be measured was changed by the same method as described above. In this measurement example, the ratio α between the longitudinal thermal conductivity λ1 and the thicknesswise thermal conductivity λ2 was calculated using an average value of five thermal conductivity measurements in the longitudinal direction and the thickness direction.

<分離性評価>および<コバ傷>は第1の実施形態における<分離性評価>および<コバ傷>同様である。   <Separation evaluation> and <edge scratch> are the same as <Separation evaluation> and <edge scratch> in the first embodiment.

<非通紙部昇温度>
非通紙部昇温度には、上記方法にて作製した実施例1〜2、比較例1〜4の加圧パッドをそれぞれ搭載した図2に記載の定着装置110を使用した。定着装置110に搭載された定着ローラ20の速度を234mm/secとなるように調整し、定着ローラ温度を180℃に設定した。定着装置110のニップNに用紙Pとして通紙した紙はA4縦サイズ紙(キヤノン(株)製GF−C081)である。連続500枚通紙した時の非通紙領域(A4縦サイズ紙が通過しない領域)の定着ローラ表面の温度を測定した。耐久破壊温度である230℃を超えかどうかで判断した。
<Non-paper passing part temperature rise>
The fixing device 110 shown in FIG. 2 on which the pressure pads of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4 manufactured by the above method were mounted was used for the non-sheet passing portion temperature rise. The speed of the fixing roller 20 mounted on the fixing device 110 was adjusted to be 234 mm / sec, and the fixing roller temperature was set to 180 ° C. The paper that passed through the nip N of the fixing device 110 as paper P is A4 vertical size paper (GF-C081 manufactured by Canon Inc.). The temperature of the surface of the fixing roller in a non-sheet-passing region (a region where A4 vertical size paper does not pass) when 500 sheets are continuously fed was measured. Judgment was made based on whether or not the durable fracture temperature of 230 ° C was exceeded.

<立ち上がり時間>
立ち上がり時間の評価には、上記の定着装置110に通紙を行わない空回転状態において、ヒータスイッチが入ってから、定着ローラ20の表面温度が180℃になるまでの時間を測定した。立上時間に関しては23秒以下であるかどうかで判断した。
<Rise time>
For the evaluation of the rise time, the time from when the heater switch was turned on until the surface temperature of the fixing roller 20 reached 180 ° C. was measured in the idling state where no paper is passed through the fixing device 110. The rise time was judged by whether it was 23 seconds or less.

<評価結果>
実施例1〜2、比較例1〜4における各加圧パッドの仕様を図2にまとめまた。実施例1〜2、比較例1〜4における各加圧パッドの、分離性、コバ傷、非通紙部昇温、立上げ時間の評価結果を表3に示した。
<Evaluation results>
The specifications of each pressure pad in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4 are summarized in FIG. Table 3 shows the evaluation results of separability, edge scratches, non-sheet passing portion temperature rise, and start-up time of each pressure pad in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-4.

実施例1では弾性層27bの厚み方向の弾性率が低く、短手方向の弾性率が高いため、コバ傷は発生せず、分離性も良好であった。また、長手方向の熱伝導率が高く、厚み方向の熱伝導率が低いため非通紙部昇温が良好で、立上げ時間も短かった。   In Example 1, since the elastic modulus in the thickness direction of the elastic layer 27b was low and the elastic modulus in the short side direction was high, edge cracks did not occur and the separability was good. In addition, since the thermal conductivity in the longitudinal direction was high and the thermal conductivity in the thickness direction was low, the temperature rise at the non-sheet passing portion was good and the startup time was short.

実施例2でも同様に実施例1では弾性層27bの厚み方向の弾性率が低く、短手方向の弾性率が高いため、コバ傷は発生せず、分離性も良好であった。また、長手方向の熱伝導率が高く、厚み方向の熱伝導率が低いため非通紙部昇温が良好で、立上げ時間も短かった。   Similarly in Example 2, since the elastic modulus in the thickness direction of the elastic layer 27b is low and the elastic modulus in the short-side direction is high in Example 1, the edge damage does not occur and the separability is good. In addition, since the thermal conductivity in the longitudinal direction was high and the thermal conductivity in the thickness direction was low, the temperature rise at the non-sheet passing portion was good and the startup time was short.

針状フィラーを含まない比較例1においては、弾性層27bの短手方向の弾性率が低いため分離性が良くない結果となった。また長手方向の熱伝導率が低いため非通紙部昇温が顕著化した。   In the comparative example 1 which does not contain an acicular filler, since the elastic modulus in the short direction of the elastic layer 27b was low, the separability was not good. Further, since the thermal conductivity in the longitudinal direction is low, the temperature rise in the non-sheet passing portion becomes remarkable.

針状フィラーが弾性層27bの長手方向に配向している比較例2においては、長手方向の熱伝導率が高く、厚み方向の熱伝導率が低いため非通紙部昇温が良好で、立上げ時間も短かった。しかしながら、短手方向の弾性率が低いため分離性が良くない結果となった。   In Comparative Example 2 in which the needle-like filler is oriented in the longitudinal direction of the elastic layer 27b, the thermal conductivity in the longitudinal direction is high and the thermal conductivity in the thickness direction is low. The raising time was short. However, since the elastic modulus in the short direction was low, the separability was not good.

針状フィラーが弾性層27bの短手方向に配向している比較例3は厚み方向の弾性率が低く、短手方向の弾性率が高いため、コバ傷は発生せず、分離性も良好であった。しかしながら長手方向の熱伝導率が低いため非通紙部昇温が顕著化した。   In Comparative Example 3 in which the needle-like filler is oriented in the short direction of the elastic layer 27b, the elastic modulus in the thickness direction is low, and the elastic modulus in the short direction is high. there were. However, since the thermal conductivity in the longitudinal direction is low, the temperature rise at the non-sheet passing portion becomes remarkable.

弾性層27b中で針状フィラーが配向していない比較例4は厚み方向にも弾性率が高くなってしまうため、こば傷が顕著化した。また、厚み方向の熱伝導率が高くなったため、立上げ時間が長くなった
以上説明したように、加圧パッド27の弾性層27bは短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きい特性と長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よりも大きい特性を有している。好ましくは、弾性層27bの短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率の1.5倍以上であり、長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率に対して6倍以上900倍以下である。より具体的には、弾性層27bは針状フィラーを含み、弾性層の短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きく、長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よりも大きくなるように配向している。
In Comparative Example 4 in which the needle-like filler is not oriented in the elastic layer 27b, the elastic modulus is increased in the thickness direction, so that the flaws become conspicuous. In addition, since the thermal conductivity in the thickness direction has increased, the startup time has become longer. As described above, the elastic layer 27b of the pressure pad 27 has a greater elastic modulus in the short direction than in the thickness direction. The characteristics and the thermal conductivity in the longitudinal direction are larger than the thermal conductivity in the thickness direction. Preferably, the elastic modulus in the short direction of the elastic layer 27b is 1.5 times or more the elastic modulus in the thickness direction, and the thermal conductivity in the longitudinal direction is 6 times or more and 900 times or less than the thermal conductivity in the thickness direction. It is. More specifically, the elastic layer 27b includes a needle-like filler, the elastic modulus in the short direction of the elastic layer is larger than the elastic modulus in the thickness direction, and the thermal conductivity in the longitudinal direction is higher than the thermal conductivity in the thickness direction. Oriented to be larger.

これにより、光沢ムラが発生しない設定にしても、分離不良によるジャムの防止と紙コバ傷を両立でき、更には非通紙部昇温と立上げ時間も両立した加圧パッド、該加圧パッドを具備する定着装置を提供できる。   Thereby, even if it is set so that gloss unevenness does not occur, it is possible to achieve both the prevention of jamming due to poor separation and paper edge scratches, and the pressure pad that achieves both non-sheet passing portion temperature rise and startup time, and the pressure pad Can be provided.

《第3の実施形態》
画像加熱装置110の構成は上記第1や第2の実施形態のようにローラ加熱−ベルト加圧方式の画像加熱装置に限られない。図11、図12、図13に、それぞれ、他の装置構成例の概略図を示した。
<< Third Embodiment >>
The configuration of the image heating apparatus 110 is not limited to the roller heating-belt pressure type image heating apparatus as in the first and second embodiments. 11, 12, and 13 are schematic views of other device configuration examples, respectively.

(1)図11はツインベルト式の装置である。この装置は、可撓性を有するエンドレスベルト(加熱ベルト:加熱部材)61を用いた加熱ベルトユニット60と、可撓性を有するエンドレスベルト(加圧ベルト)21を用いた加圧ベルトユニット30とを有する。   (1) FIG. 11 shows a twin belt type device. This apparatus includes a heating belt unit 60 using a flexible endless belt (heating belt: heating member) 61, and a pressure belt unit 30 using a flexible endless belt (pressure belt) 21. Have

加熱ベルトユニット60は、弾性層を有する定着ローラ62と、テンションローラ63と、加圧パッド27Aと、これらに懸回張設された、電磁誘導加熱される加熱ベルト61と、この加熱ベルト61を誘導加熱するコイル64と、を有する。加圧ベルトユニット30は図2の定着装置の加圧ベルトユニット30と同様である。   The heating belt unit 60 includes a fixing roller 62 having an elastic layer, a tension roller 63, a pressure pad 27A, a heating belt 61 that is stretched around these and is heated by electromagnetic induction, and the heating belt 61. A coil 64 for induction heating. The pressure belt unit 30 is the same as the pressure belt unit 30 of the fixing device of FIG.

分離ローラ26は加圧ベルト27と加熱ベルト61を挟んで弾性層を有する定着ローラ62に圧接している。加圧パッド27は加圧ベルト27と加熱ベルト61を挟んで加圧パッド27Aに圧接している。これにより、加熱ベルトユニット60の加熱ベルト61と加圧ベルトユニット30の加圧ベルト27との間に用紙搬送方向cに関して幅広のニップNが形成される。加熱ベルト61と加圧ベルト21はそれぞれ矢印R61とR21の方向に回転駆動される。加熱ベルト61はコイル64により所定の定着温度に立ち上げられて温調される。用紙PはニップNで挟持搬送されて加熱される。   The separation roller 26 is in pressure contact with a fixing roller 62 having an elastic layer with the pressure belt 27 and the heating belt 61 interposed therebetween. The pressure pad 27 is in pressure contact with the pressure pad 27 </ b> A across the pressure belt 27 and the heating belt 61. Thus, a wide nip N is formed between the heating belt 61 of the heating belt unit 60 and the pressure belt 27 of the pressure belt unit 30 in the paper conveyance direction c. The heating belt 61 and the pressure belt 21 are rotationally driven in the directions of arrows R61 and R21, respectively. The heating belt 61 is raised to a predetermined fixing temperature by a coil 64 and is temperature-controlled. The paper P is nipped and conveyed by the nip N and heated.

(2)図12の装置は、加熱部材としての可撓性を有するエンドレスベルト(加熱ベルト)61を複数の支持部材71〜73間に張りを与えて懸け回して支持させる。そして、ベルト61をモータMで駆動される駆動部材としての支持ローラ71により矢印R61の時計方向に回転駆動させる。   (2) The apparatus shown in FIG. 12 supports a flexible endless belt (heating belt) 61 as a heating member by applying tension between the plurality of support members 71 to 73. Then, the belt 61 is rotationally driven in the clockwise direction of the arrow R61 by a support roller 71 as a driving member driven by the motor M.

そして、このベルト61の内側にヒータ支持部材としての固定のステー72に支持させた固定のヒータ(加熱源)74をベルト61の内面に接触させて配設する。このベルト61を介してヒータ74と共にニップNを形成する固定の加圧部材としての加圧パッド27を圧接させた装置構成にすることもできる。用紙PはニップNで挟持搬送されて加熱される。   A fixed heater (heating source) 74 supported by a fixed stay 72 as a heater support member is disposed inside the belt 61 so as to contact the inner surface of the belt 61. An apparatus configuration in which a pressure pad 27 as a fixed pressure member that forms a nip N together with the heater 74 is pressed through the belt 61 may be used. The paper P is nipped and conveyed by the nip N and heated.

ヒータ74は例えばセラミックヒータ、ニクロム線ヒータ、電磁誘導発熱部材にすることができる。また、ベルト61に通電発熱層を設けてベルト自体を発熱させる構成にすることもできる。ベルト61や用紙Pが摺擦する加圧パッド27の表面はベルト61や用紙Pとの摩擦係数が小さい表面層を設けたり、シート材で覆った形態にすることもできる。   The heater 74 can be, for example, a ceramic heater, a nichrome wire heater, or an electromagnetic induction heating member. Further, the belt 61 may be provided with an energization heat generating layer to generate heat. The surface of the pressure pad 27 on which the belt 61 and the paper P are rubbed can be provided with a surface layer having a small friction coefficient with the belt 61 and the paper P, or covered with a sheet material.

(3)図13の装置は、加熱部材として繰り出し部81から巻き取り部82に走行移動される可撓性を有する有端のウエブ状のベルト61Aを用いる。そして、繰り出し部81と巻き取り部82との間においてベルト61Aの内側に固定の支持部材83で支持させた固定のヒータ(加熱源)74をベルト61Aの内面に接触させて配設する。このベルト61Aを介してヒータ74と共にニップNを形成する加圧部材としての加圧パッド27を圧接させた装置構成にすることもできる。用紙PはニップNで挟持搬送されて加熱される。   (3) The apparatus shown in FIG. 13 uses a flexible web-shaped belt 61A having flexibility and traveling as a heating member from the feeding portion 81 to the winding portion 82. A fixed heater (heating source) 74 supported by a fixed support member 83 inside the belt 61A is disposed between the feeding portion 81 and the winding portion 82 in contact with the inner surface of the belt 61A. It is also possible to adopt an apparatus configuration in which a pressure pad 27 as a pressure member that forms a nip N together with the heater 74 is pressed through the belt 61A. The paper P is nipped and conveyed by the nip N and heated.

図11から図13の各装置において、加圧部材としての加圧パッド27、27Aは第1または第2の実施形態の装置110で説明した加圧パッド27と同様に構成される。   In each apparatus of FIGS. 11 to 13, the pressure pads 27 and 27A as pressure members are configured in the same manner as the pressure pad 27 described in the apparatus 110 of the first or second embodiment.

《その他の事項》
(1)本発明における画像加熱装置には、未定着トナー画像(顕画剤像、現像剤像)を加熱して固着画像として定着又は仮定着する装置の他に、定着されたトナー画像を再加熱してつや等の表面性を改質する装置も包含される。
《Other matters》
(1) In the image heating apparatus according to the present invention, in addition to an apparatus that heats an unfixed toner image (developer image, developer image) and fixes or presupposes it as a fixed image, the fixed toner image is reproduced again. An apparatus for modifying the surface properties such as gloss by heating is also included.

(2)画像形成装置の画像形成部は電子写真方式に限られない。静電記録方式や磁気記録方式の画像形成部であってもよい。また、転写方式に限られず、記録材に対して直接方式でトナー像を形成する構成のものであってもよい。   (2) The image forming unit of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic system. The image forming unit may be an electrostatic recording system or a magnetic recording system. Further, the toner image is not limited to the transfer method, and a toner image may be formed directly on the recording material.

(3)実施の形態において定着装置110は、実施形態の電子写真プリンタ以外のモノカラーやフルカラーの画像形成装置、複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等で実施されてもよい。即ち、実施の形態の定着装置及び電子写真プリンタは、上述した構成部材の組み合わせには限定されず、それぞれの代替部材で一部又は全部を置き換えた別の実施形態で実現してもよい。   (3) In the embodiment, the fixing device 110 may be implemented by a mono-color or full-color image forming apparatus other than the electrophotographic printer of the embodiment, a copying machine, a facsimile, a printer, a complex machine of these, or the like. That is, the fixing device and the electrophotographic printer according to the embodiment are not limited to the combination of the above-described constituent members, and may be realized by another embodiment in which a part or all of the replacement members are replaced.

115・・画像加熱装置(定着装置)、20・・加熱部材、30・・加圧ベルトユニット、N・・ニップ、27・・加圧部材(加圧パッド)、27a・・基体、27b・・弾性層、P・・記録材、T・・トナー画像   115 ·· Image heating device (fixing device), 20 · · Heating member, 30 · · Pressure belt unit, N · · Nip, 27 · · Pressure member (pressure pad), 27a · · Base, 27b · · Elastic layer, P ... Recording material, T ... Toner image

Claims (33)

画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップを加熱部材と共に形成する、弾性層を有し固定して配設される画像加熱装置用の細長い加圧部材であって、
前記弾性層は短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きい特性を有していることを特徴とする加圧部材。
An elongate pressure member for an image heating apparatus that has an elastic layer and is fixedly formed, together with a heating member, a nip that heats the recording material carrying the image while nipping and conveying the recording material,
The pressure member, wherein the elastic layer has a characteristic that an elastic modulus in a short side direction is larger than an elastic modulus in a thickness direction.
前記弾性層の短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率の1.5倍以上であることを特徴とする請求項1に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 1, wherein an elastic modulus in a short direction of the elastic layer is 1.5 times or more of an elastic modulus in a thickness direction. 前記弾性層は針状フィラーを含み、前記針状フィラーは前記弾性層の短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きくなるように配向していることを特徴とする請求項1又は2に記載の加圧部材。   The said elastic layer contains an acicular filler, The said acicular filler is orientated so that the elastic modulus of the transversal direction of the said elastic layer may become larger than the elastic modulus of the thickness direction. 2. A pressing member according to 2. 前記針状フィラーは平均長さが50μm〜1000μmであることを特徴とする請求項3に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 3, wherein the needle-like filler has an average length of 50 μm to 1000 μm. 前記弾性層は前記針状フィラーを5〜40体積%含むことを特徴とする請求項3又は4に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 3 or 4, wherein the elastic layer contains 5 to 40% by volume of the acicular filler. 前記針状フィラーが炭素繊維であることを特徴とする請求項3乃至5の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressure member according to any one of claims 3 to 5, wherein the needle-like filler is carbon fiber. 前記弾性層が付加硬化型シリコーンゴムの混合物を含む請求項1乃至6の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 1, wherein the elastic layer includes a mixture of addition-curable silicone rubber. 前記弾性層が多孔質であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressure member according to any one of claims 1 to 7, wherein the elastic layer is porous. 前記弾性層の空隙率が10体積%以上、70体積%以下であることを特徴とする請求項8に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 8, wherein the elastic layer has a porosity of 10 volume% or more and 70 volume% or less. 前記弾性層は剛性を有する基体に支持されていることを特徴とする請求項1乃至9の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressure member according to any one of claims 1 to 9, wherein the elastic layer is supported by a rigid base. 請求項1乃至9の何れか一項に記載の加圧部材を有することを特徴とする画像加熱装置。   An image heating apparatus comprising the pressure member according to claim 1. 前記加熱部材が回転駆動される回転体であることを特徴とする請求項11に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 11, wherein the heating member is a rotating body that is rotationally driven. 前記回転体が加熱ローラ又は加熱ベルトであることを特徴とする請求項12に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 12, wherein the rotating body is a heating roller or a heating belt. 前記回転体との間でニップを形成するベルトを有し、前記加圧部材が前記ニップにて前記ベルトの内側から前記回転体に向けて圧力を付与することを特徴とする請求項12又は13に記載の画像加熱装置。   14. A belt having a nip formed with the rotating body, wherein the pressure member applies pressure from the inside of the belt toward the rotating body at the nip. The image heating apparatus described in 1. 請求項12乃至14の何れか一項に記載の画像加熱装置を有することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the image heating apparatus according to claim 12. 請求項1乃至10の何れか一項に記載の加圧部材の製造方法であって、
1)針状フィラーと吸水性ポリマーに水を含ませた含水材料とを分散させた未架橋付加硬化型液体シリコーンゴムの組成物を、加圧部材の細長い基体をセットした型に前記基体の短手方向に流動を与えながら注型する注型工程と、
2)前記組成物が充填されている前記型を密閉し水の沸点以下の温度で熱処理してシリコーンゴム成分を架橋硬化する架橋硬化工程と、
3)前記型から前記組成物が注型され架橋硬化して積層されている基体を脱型する脱型工程と、
4)脱型した基体に積層された前記組成物を加熱処理して含水材料中の水分を蒸発させて脱水し空隙を形成する脱水工程と、
を有することを特徴とする加圧部材の製造方法。
It is a manufacturing method of the pressurization member according to any one of claims 1 to 10,
1) A composition of an uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber in which a water-containing material in which water is contained in a water-absorbing polymer and a needle-like filler is dispersed, and a short of the substrate is placed in a mold in which an elongated substrate of a pressure member is set. A casting process for casting while giving flow in the hand direction;
2) A cross-linking and curing step in which the mold filled with the composition is sealed and heat-treated at a temperature below the boiling point of water to cross-link and cure the silicone rubber component;
3) a demolding step of demolding the substrate on which the composition has been cast from the mold, cross-linked and cured, and laminated;
4) a dehydration step in which the composition laminated on the demolded substrate is heat-treated to evaporate water in the water-containing material and dehydrate to form voids;
A method for producing a pressure member, comprising:
画像を担持した記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップを加熱部材と共に形成する、弾性層を有し固定して配設される画像加熱装置用の細長い加圧部材であって、
前記弾性層は短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きい特性と長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よりも大きい特性を有していることを特徴とする加圧部材。
An elongate pressure member for an image heating apparatus that has an elastic layer and is fixedly formed, together with a heating member, a nip that heats the recording material carrying the image while nipping and conveying the recording material,
The elastic layer is characterized in that the elastic modulus in the short direction is greater than the elastic modulus in the thickness direction and the thermal conductivity in the longitudinal direction is greater than the thermal conductivity in the thickness direction. Element.
前記弾性層の短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率の1.5倍以上であり、長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率に対して6倍以上900倍以下であることを特徴とする請求項17に記載の加圧部材。   The elastic modulus in the short direction of the elastic layer is 1.5 times or more of the elastic modulus in the thickness direction, and the thermal conductivity in the longitudinal direction is 6 times or more and 900 times or less than the thermal conductivity in the thickness direction. The pressure member according to claim 17. 前記弾性層の厚み方向の熱伝導率が0.08W/(m・K)以上0.4W/(m・K)以下であることを特徴とする請求項17又は18に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 17 or 18, wherein a thermal conductivity in a thickness direction of the elastic layer is 0.08 W / (m · K) or more and 0.4 W / (m · K) or less. 前記弾性層は針状フィラーを含み、前記弾性層の短手方向の弾性率が厚み方向の弾性率よりも大きく、長手方向の熱伝導率が厚み方向の熱伝導率よりも大きくなるように配向していることを特徴とする請求項17乃至19の何れか一項に記載の加圧部材。   The elastic layer includes a needle-like filler, and is oriented so that the elastic modulus in the short direction of the elastic layer is larger than the elastic modulus in the thickness direction, and the thermal conductivity in the longitudinal direction is larger than the thermal conductivity in the thickness direction. The pressurizing member according to any one of claims 17 to 19, wherein the pressurizing member is provided. 前記針状フィラーは平均長さが50μm〜1000μmであることを特徴とする請求項20に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 20, wherein the needle-like filler has an average length of 50 µm to 1000 µm. 前記弾性層は前記針状フィラーを5〜40体積%含むことを特徴とする請求項20又は21に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 20 or 21, wherein the elastic layer contains 5 to 40% by volume of the acicular filler. 前記針状フィラーが炭素繊維であることを特徴とする請求項20乃至22の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressurizing member according to any one of claims 20 to 22, wherein the needle-like filler is carbon fiber. 前記弾性層が付加硬化型シリコーンゴムの混合物を含む請求項17乃至23の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressure member according to any one of claims 17 to 23, wherein the elastic layer includes a mixture of addition-curable silicone rubber. 前記弾性層が多孔質であることを特徴とする請求項17乃至24の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressurizing member according to any one of claims 17 to 24, wherein the elastic layer is porous. 前記弾性層の空隙率が10体積%以上、70体積%以下であることを特徴とする請求項25に記載の加圧部材。   The pressure member according to claim 25, wherein the elastic layer has a porosity of 10% by volume or more and 70% by volume or less. 前記弾性層は剛性を有する基体に支持されていることを特徴とする請求項17乃至26の何れか一項に記載の加圧部材。   The pressure member according to any one of claims 17 to 26, wherein the elastic layer is supported by a rigid base. 請求項17乃至27の何れか一項に記載の加圧部材を有することを特徴とする画像加熱装置。   An image heating apparatus comprising the pressure member according to any one of claims 17 to 27. 前記加熱部材が回転駆動される回転体であることを特徴とする請求項28に記載の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 28, wherein the heating member is a rotating body that is rotationally driven. 前記回転体が加熱ローラ又は加熱ベルトであることを特徴とする請求項29に記載の画像加熱装置。   30. The image heating apparatus according to claim 29, wherein the rotating body is a heating roller or a heating belt. 前記回転体との間でニップを形成するベルトを有し、前記加圧部材が前記ニップにて前記ベルトの内側から前記回転体に向けて圧力を付与することを特徴とする請求項29又は30に記載の画像加熱装置。   31. A belt having a nip formed with the rotating body, wherein the pressure member applies pressure from the inside of the belt toward the rotating body at the nip. The image heating apparatus described in 1. 請求項28乃至31の何れか一項に記載の画像加熱装置を有することを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the image heating apparatus according to any one of claims 28 to 31. 請求項17乃至27の何れか一項に記載の加圧部材の製造方法であって、
1)針状フィラーと吸水性ポリマーに水を含ませた含水材料とを分散させた未架橋付加硬化型液体シリコーンゴムの組成物を、加圧部材の細長い基体をセットした型に前記基体の短手方向および長手方向に流動を与えながら注型する注型工程と、
2)前記組成物が充填されている前記型を密閉し水の沸点以下の温度で熱処理してシリコーンゴム成分を架橋硬化する架橋硬化工程と、
3)前記型から前記組成物が注型され架橋硬化して積層されている基体を脱型する脱型工程と、
4)脱型した基体に積層された前記組成物を加熱処理して含水材料中の水分を蒸発させて脱水し空隙を形成する脱水工程と、
を有することを特徴とする加圧部材の製造方法。
A method for producing a pressure member according to any one of claims 17 to 27,
1) A composition of an uncrosslinked addition-curable liquid silicone rubber in which a water-containing material in which water is contained in a water-absorbing polymer and a needle-like filler is dispersed, and a short of the substrate is placed in a mold in which an elongated substrate of a pressure member is set. A casting process for casting while giving flow in the hand direction and the longitudinal direction;
2) A cross-linking and curing step in which the mold filled with the composition is sealed and heat-treated at a temperature below the boiling point of water to cross-link and cure the silicone rubber component;
3) a demolding step of demolding the substrate on which the composition has been cast from the mold, cross-linked and cured, and laminated;
4) a dehydration step in which the composition laminated on the demolded substrate is heat-treated to evaporate water in the water-containing material and dehydrate to form voids;
A method for producing a pressure member, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110579950A (en) * 2018-06-07 2019-12-17 佳能株式会社 Fixing member and thermal fixing device

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