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JP2024177983A - Fixing device - Google Patents

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Publication number
JP2024177983A
JP2024177983A JP2023096435A JP2023096435A JP2024177983A JP 2024177983 A JP2024177983 A JP 2024177983A JP 2023096435 A JP2023096435 A JP 2023096435A JP 2023096435 A JP2023096435 A JP 2023096435A JP 2024177983 A JP2024177983 A JP 2024177983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing
rotating body
layer
fixing device
sliding sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023096435A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
憲明 小林
Noriaki Kobayashi
弘紀 村松
Hiroki Muramatsu
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2023096435A priority Critical patent/JP2024177983A/en
Publication of JP2024177983A publication Critical patent/JP2024177983A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device that prevents shaving of a slide sheet to reduce shortening of the life of the slide sheet.
SOLUTION: A fixing device comprises: a first rotating body; a second rotating body; a pressure member that urges the first rotating body against the second rotating body inside the first rotating body; and a fixing slide sheet that is interposed between the pressure member and the first rotating body and slides with the first rotating body. The fixing slide sheet includes resin. When the Vickers hardness of an inner peripheral surface of the first rotating body is defined as HVA, and the Vickers harness of a surface of the fixing slide sheet facing the first rotating body as HVB, HVA>HVB is established. The fixing slide sheet is provided with a plurality of convex parts in a circumferential direction periodically on the surface facing the inner peripheral surface of the first rotating body. The arithmetic average roughness Ra of the inner peripheral surface of the first rotating body is 0.10 μm or more and 0.25 or less. The width of in the circumferential direction of the convex parts on the fixing slide sheet is larger than the average interval Rsm of irregularities on the inner peripheral surface of the first rotating body.
SELECTED DRAWING: Figure 6
COPYRIGHT: (C)2024,JPO&INPIT

Description

本開示は、画像形成装置に用いられる定着装置に関する。 This disclosure relates to a fixing device used in an image forming apparatus.

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(シート)上に未定着のトナー画像を形成し、これを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。定着装置としては、内部にヒータ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、定着を行うローラ定着方式が採用されている。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、記録材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ことが好ましい。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する必要があり、定着装置の大型化を招来する。 In image forming devices such as electrophotographic devices and electrostatic recording devices, an unfixed toner image is formed on a recording material (sheet), and then heated and pressurized by a fixing device to fix the image. The fixing device uses a roller fixing method in which a pressure roller is pressed against a fixing roller having an internal heater to form a fixing nip and perform fixing. However, in order to achieve high gloss images and high speed image formation, it is preferable to extend the time the recording material passes through the fixing nip and sufficiently melt the toner. In the case of the roller fixing method, the roller diameter must be increased to achieve this, which leads to a larger fixing device.

特許文献1は、定着装置の大型化を抑えつつ、充分なニップ幅(シート搬送方向の長さ)を得ることができる定着方式として、ベルト定着方式を開示している。ベルト定着方式は、互いに対向する定着ベルトと加圧ベルトを設け、これら両ベルト間でシートを挟持搬送しながら定着を行う構成とされている。これにより、従来に比して充分なニップ幅を得ている。ベルト定着方式においては、定着ニップ部で充分な圧力を得るために圧力付与部材が必要となる。定着装置を大型化することなく幅の広い定着ニップを得ようとする場合には、パッド状の圧力付与部材(以降、単に「パッド」ともいう)の使用が有効である。しかしながら、パッドは、ベルトの内周面と摺擦することとなり、ベルト内周面とパッドとの間での摺動抵抗の低減が求められる。 Patent Document 1 discloses a belt fixing method as a fixing method that can obtain a sufficient nip width (length in the sheet conveying direction) while suppressing the size of the fixing device. The belt fixing method is configured to provide a fixing belt and a pressure belt that face each other, and fix the sheet while sandwiching and conveying it between these two belts. This provides a sufficient nip width compared to the conventional method. In the belt fixing method, a pressure applying member is required to obtain sufficient pressure at the fixing nip. When trying to obtain a wide fixing nip without enlarging the size of the fixing device, it is effective to use a pad-shaped pressure applying member (hereinafter simply referred to as a "pad"). However, the pad rubs against the inner peripheral surface of the belt, and it is required to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the belt and the pad.

特許文献2では、ベルト内周面とパッドの間に低摩擦シートを介在させ、低摩擦シートにエンボス状の凹凸を設け、低摩擦シートと無端ベルトとの接触面積を小さくすることで磨耗を防ぐと共に、摺動抵抗を低減させる定着装置が開示されている。また、特許文献3では、摺動パッドの粗さを小さくして摺動抵抗を低減させる定着装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses a fixing device that prevents wear and reduces sliding resistance by interposing a low-friction sheet between the inner surface of the belt and a pad, providing embossed irregularities on the low-friction sheet and reducing the contact area between the low-friction sheet and the endless belt. Patent Document 3 discloses a fixing device that reduces sliding resistance by reducing the roughness of the sliding pad.

特開2004-341346号公報JP 2004-341346 A 特開2002-148970号公報JP 2002-148970 A 特開2007-079034号公報JP 2007-079034 A

しかし、粗面化した定着ベルト内周面と摺動シートの表面の形状の組み合わせによっては、摺動シートが徐々に削れ、定着装置の寿命を低下させることがあった。
本開示の少なくとも一つの態様は、より一層の高い耐久性を備えた定着装置の提供に向けたものである。
However, depending on the combination of the roughened inner peripheral surface of the fixing belt and the surface shape of the sliding sheet, the sliding sheet may be gradually worn away, shortening the life of the fixing device.
At least one aspect of the present disclosure is directed to providing a fixing device with even greater durability.

本開示の少なくとも一の態様によれば、
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第1回転体と、
表面層、及び基層を有する第2回転体と、
該第1回転体の内部に該第1回転体を該第2回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第1回転体との間に介在し、該第1回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第1回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをHVAとし、該定着摺動シートの該第1の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをHVBとしたとき、HVA>HVBであり、
該定着摺動シートは、該第1回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第1回転体の内周面の算術平均粗さRaは、0.10μm以上、0.25μm以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Wが、該第1回転体の内周面の凹凸の平均間隔Rsmよりも大きい定着装置が提供される。
According to at least one aspect of the present disclosure,
a first rotating body having a surface layer, a base layer, and an inner surface sliding layer;
a second rotating body having a surface layer and a base layer;
a pressure member disposed inside the first rotor and configured to bias the first rotor against the second rotor;
a fixing sliding sheet interposed between the pressing member and the first rotating body and sliding against the first rotating body;
A fixing device comprising:
The fixing sliding sheet contains a resin,
a Vickers hardness measured on an inner peripheral surface of the first rotating body is defined as HVA, and a Vickers hardness measured on a surface of the fixing sliding sheet facing the first rotating body is defined as HVB, HVA>HVB,
the fixing sliding sheet has a plurality of convex portions periodically provided in a circumferential direction on a surface facing the inner circumferential surface of the first rotating body,
The arithmetic mean roughness Ra of the inner circumferential surface of the first rotating body is 0.10 μm or more and 0.25 μm or less,
There is provided a fixing device in which the circumferential width W of the protrusions of the fixing sliding sheet is larger than the average interval Rsm of the protrusions and recesses on the inner circumferential surface of the first rotating body.

本開示の少なくとも一つの態様によれば、より一層の高い耐久性を備えた定着装置を得ることができる。 According to at least one aspect of the present disclosure, a fixing device with even higher durability can be obtained.

本開示における画像形成装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to the present disclosure. 本開示における定着装置の概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view of a fixing device according to the present disclosure. 本開示における定着ベルトの概略図である。2 is a schematic diagram of a fixing belt according to the present disclosure. 本開示におけるリングコート装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a ring coating apparatus according to the present disclosure. 本開示における内面摺動層の乾燥装置の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a drying device for an inner surface sliding layer in the present disclosure. 本開示における内面摺動層と定着摺動シートの概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an inner sliding layer and a fixing sliding sheet in the present disclosure.

本開示において、数値範囲を表す「XX~YY」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味し、数値範囲が段階的に記載されている場合、各数値範囲の上限及び下限の任意の組み合わせをも開示しているものである。 In this disclosure, unless otherwise specified, the description "XX-YY" indicating a numerical range means a numerical range including the upper and lower limits, which are the endpoints, and when a numerical range is described in stages, it also discloses any combination of the upper and lower limits of each numerical range.

本発明者らは、より一層の高い耐久性を備えた定着装置を得るべく検討を重ねた。その結果、以下の構成を備える定着装置が、上記の目的を良く達成し得ることを見出した。
<構成>
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第1回転体と、
表面層、及び基層を有する第2回転体と、
該第1回転体の内部に該第1回転体を該第2回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第1回転体との間に介在し、該第1回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第1回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをHVAとし、該定着摺動シートの該第1の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをHVBとしたとき、HVA>HVBであり、
該定着摺動シートは、該第1回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第1回転体の内周面の算術平均粗さRaは、0.10μm以上、0.25μm以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Wが、該第1回転体の内周面の凹凸の平均間隔Rsmよりも大きい定着装置。
The present inventors have conducted extensive research in order to obtain a fixing device with even higher durability, and have found that a fixing device having the following configuration can achieve the above object well.
<Configuration>
a first rotating body having a surface layer, a base layer, and an inner surface sliding layer;
a second rotating body having a surface layer and a base layer;
a pressure member disposed inside the first rotor and configured to bias the first rotor against the second rotor;
a fixing sliding sheet interposed between the pressing member and the first rotating body and sliding against the first rotating body;
A fixing device comprising:
The fixing sliding sheet contains a resin,
a Vickers hardness measured on an inner peripheral surface of the first rotating body is defined as HVA, and a Vickers hardness measured on a surface of the fixing sliding sheet facing the first rotating body is defined as HVB, HVA>HVB,
the fixing sliding sheet has a plurality of convex portions periodically provided in a circumferential direction on a surface facing the inner circumferential surface of the first rotating body,
The arithmetic mean roughness Ra of the inner circumferential surface of the first rotating body is 0.10 μm or more and 0.25 μm or less,
A fixing device in which a circumferential width W of the protrusions of the fixing sliding sheet is larger than an average interval Rsm of the protrusions and recesses on the inner circumferential surface of the first rotating body.

上記の構成に係る定着装置が、より一層の高い耐久性を示す理由としては、以下のように考えられる。すなわち、第1回転体の内周面の凹凸の平均間隔Rsmよりも、定着摺動シートの凸部の周方向の幅Wが大きい。このことにより、定着摺動シートの凸部が、第1回転体の内周面の周方向の凹部に入り込むことを防止できる。その結果、定着摺動シートの凸部が、相対的に硬い第1回転体の内周面によって削られ、摩耗することを防止することができる。 The reason why the fixing device having the above configuration exhibits even higher durability is believed to be as follows. That is, the circumferential width W of the convex portions of the fixing sliding sheet is larger than the average spacing Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface of the first rotating body. This makes it possible to prevent the convex portions of the fixing sliding sheet from entering the circumferential recesses on the inner peripheral surface of the first rotating body. As a result, it is possible to prevent the convex portions of the fixing sliding sheet from being scraped and worn by the relatively hard inner peripheral surface of the first rotating body.

以下、本開示の一態様に係る定着装置及び画像形成装置について、具体例を挙げて説明する。なお、本開示の範囲はこの実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を損ねない範囲で変更されたものも本開示に含まれる。 The fixing device and image forming device according to one aspect of the present disclosure will be described below with specific examples. Note that the scope of the present disclosure is not limited to this embodiment, and modifications that do not detract from the spirit of the present disclosure are also included in the present disclosure.

(1)画像形成装置
図1は、本実施形態における画像形成装置1の概略構成図であり、シートSの搬送方向Dに沿った断面模式図である。この画像形成装置1は、中間転写インライン方式の4色フルカラー電子写真プリンタ(以下、プリンタと記す)である。画像形成装置1は、プリンタ制御部(以下、CPUと記す)10にインターフェース32を介して接続される外部ホスト装置33から入力する画像データ(電気的な画像情報)に対応した画像をシートSに形成して画像形成物を出力することができる。
CPU10は画像形成装置1の動作を統括的に制御する制御手段であり、外部ホスト装置33やプリンタ操作部34と各種の電気的情報信号の授受をする。また、各種のプロセス機器やセンサなどから入力する電気的情報信号の処理、各種のプロセス機器への指令信号の処理、所定のイニシャルシーケンス制御、所定の作像シーケンス制御を司る。外部ホスト装置33は、パーソナルコンピュータ、ネットワーク、イメージリーダ、ファクシミリなどである。
(1) Image Forming Apparatus Fig. 1 is a schematic diagram of an image forming apparatus 1 in this embodiment, and is a cross-sectional view taken along a conveying direction D of a sheet S. This image forming apparatus 1 is an intermediate transfer inline type four-color full-color electrophotographic printer (hereinafter referred to as a printer). The image forming apparatus 1 can form an image on a sheet S corresponding to image data (electrical image information) input from an external host device 33 connected to a printer control unit (hereinafter referred to as a CPU) 10 via an interface 32, and output an image formed thereon.
The CPU 10 is a control means for controlling the overall operation of the image forming apparatus 1, and transmits and receives various electrical information signals to and from an external host device 33 and a printer operation unit 34. It also processes electrical information signals input from various process devices and sensors, processes command signals to various process devices, controls a predetermined initial sequence, and controls a predetermined image formation sequence. The external host device 33 is a personal computer, a network, an image reader, a facsimile, or the like.

画像形成装置1内には、図面上、左側から右側に第1~第4の画像形成部U(UY、UM、UC、UK)が並設されている。各画像形成部Uは、それぞれの現像器5に収容した現像剤であるトナーの色が、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)と異なるだけで、構成は互いに同じ画像形成機構である。
各画像形成部Uは、それぞれ、第1の像担持体としての電子写真感光体ドラム(以下、単にドラムと記す)2を有する。このドラム2に作用するプロセス手段としての帯電ローラ3、レーザスキャナ4、現像器5、一次転写ローラ6などを有する。
各画像形成部Uのドラム2は、それぞれ矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。そして、第1の画像形成部UYのドラム2には形成するフルカラー画像のY色成分像に対応するY色トナー画像が形成される。第2の画像形成部UMのドラム2にはM色成分像に対応するM色トナー画像が形成される。また、第3の画像形成部UCのドラム2にはC色成分像に対応するC色トナー画像が形成される。第4の画像形成部UKのドラム2にはK色成分像に対応するK色トナー画像が形成される。各画像形成部Uのドラム2に対するトナー画像の形成プロセス・原理は公知に属するからその説明は省略する。
各画像形成部Uの下側には中間転写ベルトユニット(以下、単にユニットと記す)7が配設されている。このユニット7は、第2の像担持体としての可撓性を有する無端状の中間転写ベルト(以下、単にベルトと記す)8を有する。ベルト8は、駆動ローラ11と、テンションローラ12と、二次転写対向ローラ13の3本のローラ間に懸回張設されている。ベルト8は駆動ローラ11が駆動されることで矢印の時計方向にドラム2の回転速度に対応した速度で循環移動される。二次転写対向ローラ13にはベルト8を介して二次転写ローラ14が所定の押圧力で当接している。ベルト8と二次転写ローラ14との当接部が二次転写ニップ部である。
各画像形成部Uの一次転写ローラ6はベルト8の内側に配設されており、それぞれ、ベルト8を介してドラム2の下面に当接している。各画像形成部Uにおいてドラム2とベルト8との当接部が一次転写ニップ部である。一次転写ローラ6には所定の制御タイミングで所定の一次転写バイアスが印加される。
各画像形成部Uのドラム2にそれぞれ形成されたY色トナー、M色トナー、C色トナー、K色トナーが循環移動するベルト8の表面に各一次転写ニップ部において順次に重畳されて一次転写される。これにより、ベルト8上に4色重ね合わせの未定着のフルカラートナー画像が合成形成されて、二次転写ニップ部に搬送される。
First to fourth image forming units U (UY, UM, UC, UK) are arranged side by side from left to right in the drawing inside the image forming apparatus 1. The image forming units U have the same configuration as each other, except that the colors of the toner, which is the developer contained in each developing device 5, are different (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K)).
Each image forming unit U has an electrophotographic photosensitive drum (hereinafter, simply referred to as drum) 2 as a first image carrier, and a charging roller 3, a laser scanner 4, a developing unit 5, a primary transfer roller 6, etc. as process means acting on the drum 2.
The drum 2 of each image forming unit U is rotated at a predetermined speed in the counterclockwise direction of the arrow. A Y toner image corresponding to the Y component image of the full-color image to be formed is formed on the drum 2 of the first image forming unit UY. A M toner image corresponding to the M component image is formed on the drum 2 of the second image forming unit UM. A C toner image corresponding to the C component image is formed on the drum 2 of the third image forming unit UC. A K toner image corresponding to the K component image is formed on the drum 2 of the fourth image forming unit UK. The process and principles of forming the toner images on the drum 2 of each image forming unit U are well known, so their explanation will be omitted.
An intermediate transfer belt unit (hereinafter simply referred to as unit) 7 is disposed below each image forming section U. This unit 7 has a flexible endless intermediate transfer belt (hereinafter simply referred to as belt) 8 serving as a second image carrier. The belt 8 is stretched around three rollers: a drive roller 11, a tension roller 12, and a secondary transfer opposing roller 13. When the drive roller 11 is driven, the belt 8 is circulated in the clockwise direction indicated by the arrow at a speed corresponding to the rotation speed of the drum 2. A secondary transfer roller 14 abuts against the secondary transfer opposing roller 13 with a predetermined pressing force via the belt 8. The abutting portion between the belt 8 and the secondary transfer roller 14 is the secondary transfer nip portion.
The primary transfer roller 6 of each image forming station U is disposed inside the belt 8 and contacts the lower surface of the drum 2 via the belt 8. The contact area between the drum 2 and the belt 8 in each image forming station U is the primary transfer nip. A predetermined primary transfer bias is applied to the primary transfer roller 6 at a predetermined control timing.
The Y color toner, M color toner, C color toner, and K color toner formed on the drum 2 of each image forming unit U are sequentially superimposed and primarily transferred to the surface of the circulating belt 8 at each primary transfer nip portion. As a result, an unfixed full-color toner image of four colors superimposed is synthesized and formed on the belt 8, and is transported to the secondary transfer nip portion.

一方、第1のカセット15または第2のカセット16に収容されている用紙などのシート(記録材)Sが給送機構(不図示)の動作により1枚ずつ分離給送され、搬送路17を通ってレジストローラ対18に送られる。レジストローラ対18は、シートSを一旦受け止めて、シートSが斜行している場合、真っ直ぐに直す。そして、レジストローラ対18は、ベルト8上のトナー画像と同期を取って、シートSを二次転写ニップ部に搬送する。
シートSが二次転写ニップ部で挟持搬送される間、二次転写ローラ14には所定の二次転写バイアスが印加される。これにより、シートSに対してベルト8側のフルカラートナー画像が一括して順次に二次転写される。
そして、二次転写ニップ部を出たシートSはベルト8の面から分離され、搬送路19を通って、画像処理装置としての画像定着装置(以下、定着装置と記す)100に導入される。シートSは定着装置100において加熱・加圧されて未定着トナー画像が固着画像として定着される。定着装置100を出たシートSはフルカラー画像形成物として排出ローラ対30によって排出トレイ31へ搬送されて排出される。
Meanwhile, sheets (recording materials) S such as paper stored in the first cassette 15 or the second cassette 16 are separated and fed one by one by the operation of a feeding mechanism (not shown) and sent to a pair of registration rollers 18 through a conveying path 17. The pair of registration rollers 18 temporarily receives the sheet S and straightens it out if it is skewed. The pair of registration rollers 18 then conveys the sheet S to the secondary transfer nip in synchronization with the toner image on the belt 8.
While the sheet S is being nipped and conveyed in the secondary transfer nip portion, a predetermined secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 14. As a result, the full-color toner images on the belt 8 side are secondarily transferred onto the sheet S in a batch in sequence.
Then, the sheet S that has left the secondary transfer nip portion is separated from the surface of the belt 8, passes through a conveying path 19, and is introduced into an image fixing device (hereinafter, referred to as a fixing device) 100 as an image processing device. The sheet S is heated and pressurized in the fixing device 100, and the unfixed toner image is fixed as a fixed image. The sheet S that has left the fixing device 100 is conveyed by a pair of discharge rollers 30 to a discharge tray 31 and discharged as a full-color image formed product.

(2)定着装置
図2は、本実施形態に係わる定着装置の要部の断面模式図である。ここで、定着装置またはこれを構成している部材について長手または長手方向とは、記録材搬送路面内において、記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。定着装置について正面とは記録材導入側の面である。定着装置について左右とは装置を正面から見て左または右である。ベルトの幅とは記録材搬送方向に直交する方向のベルト寸法(=ベルト長手方向の寸法)である。記録材の幅とは記録材面において記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。また、上流または下流とは記録材の搬送方向に関して上流または下流である。
(2) Fixing Device FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the main parts of the fixing device according to this embodiment. Here, the term "longitudinal" or "longitudinal direction" for the fixing device or the members constituting the fixing device means a direction parallel to a direction perpendicular to the recording material conveying direction in the plane of the recording material conveying path. The term "front" for the fixing device means the surface on which the recording material is introduced. The term "left" or "right" for the fixing device means the left or right when viewed from the front of the device. The term "belt width" means the belt dimension in a direction perpendicular to the recording material conveying direction (=the dimension in the belt longitudinal direction). The term "recording material width" means the recording material dimension in a direction perpendicular to the recording material conveying direction on the recording material surface. Additionally, the term "upstream" or "downstream" means the upstream or downstream with respect to the recording material conveying direction.

この定着装置は、第1のエンドレスベルト(第1の回転体)としての定着ベルト(定着手段)20と、第2のエンドレスベルト(第2の回転体)としての加圧ベルト(加圧手段)21とを備えている。 This fixing device has a fixing belt (fixing means) 20 as a first endless belt (first rotating body) and a pressure belt (pressure means) 21 as a second endless belt (second rotating body).

定着ベルト20は、例えば、内径が80mmで、厚みが40μmのニッケルを基層とし、内面に15μmの厚みのポリイミドで形成された内面摺動層を有し、基層の外周には弾性層が350μmの厚みで設けられている。弾性層の材料としては、公知の弾性材料を使用することができ、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。一つの好ましい態様として、弾性層の材料としてシリコーンゴムを用いることができる。さらに、断層層の硬度を、日本産業規格(JIS)K6301:1995(旧JIS K6301)に準拠した硬度計で測定される硬度(以降、JIS-A硬度)で、20度、熱伝導率を0.8W/m・Kとすることができる。弾性層の厚さは、画像を印刷する場合に記録材の凹凸或いはトナー層の凹凸に加熱面が追従できないことによる光沢ムラを予防するために、弾性層の厚さは100μm以上が好ましい。弾性層の厚さが100μm以上であれば、弾性部材としての機能が発揮され、定着時の圧力分布が略均一となることによって、特にフルカラー画像定着時に二次色の未定着トナーを十分に加熱定着でき、定着画像のグロスにおいてムラの発生を抑制できる。また、トナーが十分に溶融することによって、トナーの混色性が良化し、高精細なフルカラー画像が得られるため、好ましい。弾性層の厚みの上限については特に制限はなく過度に厚くする必要は無いが、材料の熱伝導率や硬度から適宜最適となる範囲を設定すればよい。
この弾性層の変形によって、定着ベルト20へのシートの巻きつきを防止し、ベルトからの良好な分離性能を得ることができる。更に弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂(例えばパーフルオロアルコキシアルカン(PFA)やポリテトラフルオロエチレン(PTFE))表面層が、例えば、30μmの厚みで設けられている。
The fixing belt 20 has, for example, an inner diameter of 80 mm, a base layer of nickel having a thickness of 40 μm, an inner sliding layer formed of polyimide having a thickness of 15 μm on the inner surface, and an elastic layer having a thickness of 350 μm on the outer periphery of the base layer. A known elastic material can be used as the material of the elastic layer, for example, silicone rubber, fluororubber, etc. In one preferred embodiment, silicone rubber can be used as the material of the elastic layer. Furthermore, the hardness of the fault layer can be 20 degrees in terms of hardness measured by a hardness meter conforming to Japanese Industrial Standards (JIS) K6301:1995 (old JIS K6301) (hereinafter, JIS-A hardness), and the thermal conductivity can be 0.8 W/m·K. The thickness of the elastic layer is preferably 100 μm or more in order to prevent uneven gloss caused by the heating surface being unable to follow the unevenness of the recording material or the unevenness of the toner layer when printing an image. If the thickness of the elastic layer is 100 μm or more, the elastic member can function, and the pressure distribution during fixing becomes substantially uniform, so that the unfixed toner of the secondary color can be sufficiently heated and fixed, particularly during full-color image fixing, and unevenness in the gloss of the fixed image can be suppressed. In addition, the toner is sufficiently melted, which improves the color mixing of the toner and allows a high-definition full-color image to be obtained, so this is preferable. There is no particular limit to the upper limit of the thickness of the elastic layer, and it is not necessary to make it excessively thick, but it is sufficient to set the optimal range appropriately based on the thermal conductivity and hardness of the material.
This deformation of the elastic layer prevents the sheet from wrapping around the fixing belt 20, and provides good separation performance from the belt. Furthermore, on the outer periphery of the elastic layer, a surface layer of fluororesin (e.g., perfluoroalkoxyalkane (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE)) is provided as a surface release layer with a thickness of, for example, 30 μm.

加圧ベルト21は、定着ベルトと同様の構成にでき、例えば、内径が80mmで、厚みが40μmのニッケルを基層とし、内面に15μmの厚みのポリイミド(PI)で形成された内面摺動層を有し、基層の外周には弾性層が350μmの厚みで設けられている。弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂表面層であるPFAチューブが、例えば、30μmの厚みで設けられている。 The pressure belt 21 can be configured in the same way as the fixing belt, for example, with an inner diameter of 80 mm, a base layer of nickel with a thickness of 40 μm, an inner sliding layer formed of polyimide (PI) with a thickness of 15 μm on the inner surface, and an elastic layer with a thickness of 350 μm provided on the outer periphery of the base layer. A PFA tube, which is a fluororesin surface layer, with a thickness of, for example, 30 μm is provided on the outer periphery of the elastic layer as a surface release layer.

定着ベルト20は、ベルト懸架部材としての加熱ローラ22並びに定着ローラ23によって張架されている。加熱ローラ22と定着ローラ23はそれぞれ装置の左右の側板(不図示)間に回転自由に軸受させて支持させてある。
加熱ローラ22には、例えば、外径が20mmで、内径が18mmである厚さ1mmの鉄製の中空ローラを用い、内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ22aを配置している。また、加熱ローラ22は定着ベルト20に張力を与えるテンションローラとしての機能も有している。
The fixing belt 20 is stretched by a heating roller 22 and a fixing roller 23, which serve as belt suspension members. The heating roller 22 and the fixing roller 23 are supported by bearings between left and right side plates (not shown) of the apparatus so as to be freely rotatable.
The heating roller 22 is, for example, a hollow iron roller having an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 18 mm, and a thickness of 1 mm, and has a halogen heater 22a disposed therein as a heating means. The heating roller 22 also functions as a tension roller that applies tension to the fixing belt 20.

定着ローラ23には、例えば、外径が20mmで、径が18mmである鉄合金製の芯金の周囲に、弾性層が設けられた弾性ローラを用いることができる。この定着ローラ23は駆動ローラとして駆動源(モータ)Mから駆動ギア列(不図示)を介して駆動力が入力されて、矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この定着ローラ23に上記のような弾性ローラを用いることで、定着ローラ23に入力された駆動力を定着ベルト20へ良好に伝達することができるとともに、定着ベルト20からの記録材の分離性を確保するための定着ニップを形成できる。弾性層は、例えば、シリコーンゴムを含むことができ、弾性層は、例えば、JIS-A硬度で、15度の如き硬度と、例えば、0.8W/m・Kの如き熱伝導性を有する。このような弾性層を備えることによって、ウォーミングアップタイムの短縮を図ることができる。
定着ベルト20は、定着ローラ23が回転駆動されると、定着ローラ23のシリコーンゴム表面と定着ベルト20の内面ポリイミド層との摩擦によって定着ローラ23と共に回転する。
The fixing roller 23 may be, for example, an elastic roller having an elastic layer provided around an iron alloy core having an outer diameter of 20 mm and a diameter of 18 mm. The fixing roller 23 is driven as a driving roller by inputting a driving force from a driving source (motor) M through a driving gear train (not shown) and is rotated at a predetermined speed in the clockwise direction of the arrow. By using the above-mentioned elastic roller for the fixing roller 23, the driving force input to the fixing roller 23 can be well transmitted to the fixing belt 20, and a fixing nip can be formed to ensure the separation of the recording material from the fixing belt 20. The elastic layer may include, for example, silicone rubber, and the elastic layer has, for example, a JIS-A hardness of 15 degrees and a thermal conductivity of, for example, 0.8 W/m·K. By providing such an elastic layer, the warm-up time can be shortened.
When the fixing roller 23 is rotated, the fixing belt 20 rotates together with the fixing roller 23 due to friction between the silicone rubber surface of the fixing roller 23 and the polyimide layer on the inner surface of the fixing belt 20 .

加圧ベルト21は、ベルト懸架部材としてのテンションローラ25と加圧ローラ26によって張架されている。テンションローラ25と加圧ローラ26はそれぞれ装置の左右の側板(不図示)間に回転自由に軸受させて支持させてある。
テンションローラ25は、例えば、外径が20mmで、径が16mmである鉄合金製の芯金に、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するためにシリコーンスポンジ層を設けてある。
加圧ローラ26は、例えば、外径が20mmで、内径が16mmである厚さ2mmの鉄合金製とされた低摺動性の剛性ローラである。
The pressure belt 21 is stretched by a tension roller 25 and a pressure roller 26, which serve as belt suspension members. The tension roller 25 and the pressure roller 26 are supported by bearings between left and right side plates (not shown) of the apparatus so as to be freely rotatable.
The tension roller 25 has, for example, an outer diameter of 20 mm and a core metal made of an iron alloy having a diameter of 16 mm, and is provided with a silicone sponge layer to reduce the thermal conductivity and to reduce the heat conduction from the pressure belt 21 .
The pressure roller 26 is, for example, a rigid roller with low sliding properties that is made of an iron alloy, has an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 16 mm, and a thickness of 2 mm.

ここで、定着ベルト20と加圧ベルト21との間に画像加熱ニップとしての定着ニップNを形成するために、加圧ローラ26は、回転軸の左右両端側が加圧機構(不図示)により矢印Fの方向に所定の加圧力にて定着ローラ23に向けて加圧されている。 To form a fixing nip N as an image heating nip between the fixing belt 20 and the pressure belt 21, the pressure roller 26 is pressed toward the fixing roller 23 at both left and right ends of the rotation shaft in the direction of the arrow F by a pressure mechanism (not shown).

また、定着装置を大型化することなく幅広い定着ニップNを得るために、加圧パッド(加圧部材)を採用している。すなわち、定着ベルト20を加圧ベルト21に向けて加圧(付勢)する第1の加圧パッドとしての定着パッド24と、加圧ベルト21を定着ベルト20に向けて加圧(付勢)する第2の加圧パッドとしての加圧パッド27である。定着パッド24及び加圧パッド27は装置の左右の側板間(不図示)に支持させて配設してある。加圧パッド27は、加圧機構(不図示)により矢印Gの方向に所定の加圧力にて定着パッド24に向けて加圧されている。
定着パッド24と定着ベルト20間には定着摺動シート24aを、加圧パッド27と加圧ベルト21の間には加圧摺動シート27aを介在させている。定着摺動シート24a及び加圧摺動シート27aは、樹脂を含んでいる。本実施形態では、定着摺動シート24aと加圧摺動シート27aは、ポリイミド(PI)シートの表面にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を塗工し、周方向に周期的に複数個の凸部を形成している。凸部は、例えば、頂点が直径200μm、高さ10μmの円柱状のエンボス形状がプレス加工によって付与されている。定着摺動シート24aの表面(摺動面)への塗工物としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の他に、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体(ETFE)からなる群から選択される少なくとも一つが好ましく用いられる。定着摺動シート24aの定着ベルト20の内周面に対向する側の面には、周方向に周期的に凸部を有している。そして、図6に例示するように、定着摺動シート24aの凸部の周方向の幅をWとしたとき、Wは20μm以上、3000μm以下であることが好ましい。幅Wは、より好ましくは50~1000μmであり、さらに好ましくは100~500μmである。本実施形態では、定着摺動シート24aの凸部の形状は円柱形のエンボス形状としたが、凸部の形状はこの形状に限定されるものではない。凸部の形状としては、三角錐型で頂点が四角く平面になっているものや四角柱でもよい。また、「周期的」とは、所定の間隔で周方向に凸部が繰り返し形成されていることを意味し、凸部間の間隙の周方向の距離をGとすると、上記W+Gを一周期としてこれが周方向に繰り返している状態を示す。間隙Gとしては、10~1000μmが好ましく、20~500μmがより好ましく、100~400μmが特に好ましい。
定着摺動シート24aには、潤滑剤を塗布することが好ましい。塗布する潤滑剤としては、具体的にはシリコーンオイルなどが挙げられる。
In addition, in order to obtain a wide fixing nip N without increasing the size of the fixing device, a pressure pad (pressure member) is adopted. That is, a fixing pad 24 is a first pressure pad that presses (urges) the fixing belt 20 toward the pressure belt 21, and a pressure pad 27 is a second pressure pad that presses (urges) the pressure belt 21 toward the fixing belt 20. The fixing pad 24 and the pressure pad 27 are supported and disposed between the left and right side plates (not shown) of the device. The pressure pad 27 is pressed toward the fixing pad 24 with a predetermined pressure in the direction of arrow G by a pressure mechanism (not shown).
A fixing sliding sheet 24a is interposed between the fixing pad 24 and the fixing belt 20, and a pressure sliding sheet 27a is interposed between the pressure pad 27 and the pressure belt 21. The fixing sliding sheet 24a and the pressure sliding sheet 27a contain resin. In this embodiment, the fixing sliding sheet 24a and the pressure sliding sheet 27a are formed by coating the surface of a polyimide (PI) sheet with polytetrafluoroethylene (PTFE) to form a plurality of convex portions periodically in the circumferential direction. The convex portions are, for example, embossed cylindrical shapes with a vertex of 200 μm in diameter and 10 μm in height by press processing. As the coating material on the surface (sliding surface) of the fixing sliding sheet 24a, in addition to polytetrafluoroethylene (PTFE), at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE) is preferably used. The surface of the fixing sliding sheet 24a facing the inner peripheral surface of the fixing belt 20 has convex portions periodically formed in the circumferential direction. As illustrated in FIG. 6, when the width of the convex portions of the fixing sliding sheet 24a in the circumferential direction is W, it is preferable that W is 20 μm or more and 3000 μm or less. The width W is more preferably 50 to 1000 μm, and further preferably 100 to 500 μm. In this embodiment, the shape of the convex portions of the fixing sliding sheet 24a is a cylindrical embossed shape, but the shape of the convex portions is not limited to this shape. The shape of the convex portions may be a triangular pyramid with a square apex and a flat surface, or a square prism. In addition, "periodic" means that the convex portions are repeatedly formed in the circumferential direction at a predetermined interval, and when the circumferential distance of the gap between the convex portions is G, the above W+G is one period and this is repeated in the circumferential direction. The gap G is preferably from 10 to 1000 μm, more preferably from 20 to 500 μm, and particularly preferably from 100 to 400 μm.
It is preferable that a lubricant is applied to the fixing sliding sheet 24a, specifically, silicone oil or the like can be given as an example of the lubricant to be applied.

定着ベルト20の内周面のビッカース硬さをHVAとし、定着摺動シート24aの該定着ベルト20に対向する側の面のビッカース硬さをHVBとしたとき、HVA>HVBである。このとき、HVAとHVBとの差は、特には限定されないが、例えば、0より大きく37.82以下、特には、3.78であることが好ましい。また、ビッカース硬さHVAは、9.45HV超、94.55HV以下、特には、34.98HV以上77.31HV以下であることが好ましい。さらに、ビッカース硬さHVBは9.45HV以上、56.73HV以下、特には、33.09HV以上56.73HV以下であることが好ましい。本開示において、ビッカース硬さは、マイクロビッカース硬度計を用いて、ISO6507-1に準拠した方法で測定される値である。ビッカース硬度の測定の際の試験温度は、23℃±5℃とする。また、ビッカース硬さは、例えば、測定対象物そのもの、具体的には、第1回転体の内周面、または、定着摺動シートの第1回転体の内周面に対向する側の面にダイヤモンド製のビッカース圧子を接触させる。そして、該ビッカース圧子を、それらの厚さ方向に押し込むことによって測定することができる。または、第1回転体及び/又は定着摺動シートから各々の全厚みを有する測定サンプルを切り出す。そして、得られた測定サンプルにおける第1回転体の内周面、または、定着摺動シートの第1回転体の内周面に対向する側の面に対応する面にダイヤモンド製のビッカース圧子を接触させ、該サンプルの厚さ方向に押し込むことによって測定してもよい。 When the Vickers hardness of the inner peripheral surface of the fixing belt 20 is HVA and the Vickers hardness of the surface of the fixing sliding sheet 24a facing the fixing belt 20 is HVB, HVA>HVB. At this time, the difference between HVA and HVB is not particularly limited, but is preferably, for example, greater than 0 and less than or equal to 37.82, particularly 3.78. In addition, it is preferable that the Vickers hardness HVA is greater than 9.45HV and less than or equal to 94.55HV, particularly 34.98HV or more and less than or equal to 77.31HV. Furthermore, it is preferable that the Vickers hardness HVB is 9.45HV or more and less than or equal to 56.73HV, particularly 33.09HV or more and less than or equal to 56.73HV. In this disclosure, the Vickers hardness is a value measured using a micro Vickers hardness tester according to a method conforming to ISO6507-1. The test temperature for measuring the Vickers hardness is 23°C ± 5°C. The Vickers hardness can be measured, for example, by contacting a diamond Vickers indenter with the measurement object itself, specifically, the inner circumferential surface of the first rotor or the surface of the fixed sliding sheet facing the inner circumferential surface of the first rotor. The Vickers indenter can then be pressed in the thickness direction. Alternatively, a measurement sample having the entire thickness of each is cut out from the first rotor and/or the fixed sliding sheet. The Vickers indenter made of diamond may then be contacted with the inner circumferential surface of the first rotor or the surface of the fixed sliding sheet facing the inner circumferential surface of the first rotor in the obtained measurement sample, and pressed in the thickness direction of the sample.

本開示の一態様に係る定着ベルトにおいては、内面摺動層に一定の粒子径の添加剤(フィラー)を添加することで定着ベルト20の内周面に一定の粗さを付与している。添加剤の種類、粒子径、内面摺動層への添加方法については後述する。定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaは0.10μm以上、0.25μm以下である。また、定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaは0.15以上、0.20μm以下であることが好ましい。
さらに、図6に示すように、定着ベルト20の内周面の凹凸の平均間隔をRsmとしたとき、定着摺動シート24aの凸部の周方向の幅Wが、Rsmよりも大きい。なお、定着ベルト20の内周面とは内面摺動層20bの基層に対向する側とは反対側の表面を指す。また、凹凸の平均間隔Rsmとは凹部の周方向の幅を指す。これにより、定着摺動シート24aの凸部が内面摺動層の周方向の表面の凹部に入り込むことを防止することができ、定着摺動シート24aの凸部が定着ベルトの内周面の凹凸によって削られることを防止することができる。このとき、Rsmは、10μm以上、1000μm以下であることが好ましい。なお、算術平均粗さRa及び内周面の凹凸の平均間隔Rsmは、日本産業規格(JIS)B0601:2013で規定されているパラメータである。本開示における凹凸の平均間隔Rsmは、JIS B0601:2013における「粗さ曲線要素の平均長さ」に対応するものである。Ra及びRsmは、JIS B0601:2013の準拠した表面粗さ計を用いて測定することができる。また、Ra及びRsmの測定に際して、定着ベルトの内周面の周方向における測定長さ及び評価長さは、日本産業規格(JIS) B0633:2001の表1及び表3に基づき決定すればよい。
In the fixing belt according to one embodiment of the present disclosure, an additive (filler) having a certain particle size is added to the inner sliding layer to impart a certain roughness to the inner circumferential surface of the fixing belt 20. The type of additive, the particle size, and the method of adding the additive to the inner sliding layer will be described later. The arithmetic mean roughness Ra of the inner circumferential surface of the fixing belt 20 is 0.10 μm or more and 0.25 μm or less. In addition, the arithmetic mean roughness Ra of the inner circumferential surface of the fixing belt 20 is preferably 0.15 μm or more and 0.20 μm or less.
Furthermore, as shown in FIG. 6, when the average interval of the irregularities on the inner peripheral surface of the fixing belt 20 is Rsm, the circumferential width W of the convex portions of the fixing sliding sheet 24a is larger than Rsm. The inner peripheral surface of the fixing belt 20 refers to the surface opposite to the side facing the base layer of the inner sliding layer 20b. The average interval Rsm of the irregularities refers to the circumferential width of the concave portions. This can prevent the convex portions of the fixing sliding sheet 24a from entering the concave portions of the circumferential surface of the inner sliding layer, and can prevent the convex portions of the fixing sliding sheet 24a from being scraped by the irregularities on the inner peripheral surface of the fixing belt. In this case, Rsm is preferably 10 μm or more and 1000 μm or less. The arithmetic mean roughness Ra and the average interval Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface are parameters specified in the Japanese Industrial Standards (JIS) B0601:2013. The average spacing Rsm of irregularities in the present disclosure corresponds to the "average length of roughness curve elements" in JIS B0601: 2013. Ra and Rsm can be measured using a surface roughness meter conforming to JIS B0601: 2013. In addition, when measuring Ra and Rsm, the measurement length and evaluation length in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the fixing belt may be determined based on Tables 1 and 3 of Japanese Industrial Standards (JIS) B0633: 2001.

図6に示すように、定着摺動シート24aの凸部の高さをTとし、定着ベルトの内周面の断面曲線における最大高さ粗さをRzとしたとき、T>Rzであることが好ましい。本開示の一態様に係る定着装置においては、例えば、T=10μm、Rz=0.3μmとすることが好ましい。
なお、ここでいう最大高さ粗さRzとは、日本産業規格(JIS)B0601:2013で規定されているものである。Rzの測定も、日本産業規格(JIS)B0601:2013に準拠した表面粗さ計を用いて測定することができる。また、Rzの測定に際して、定着ベルトの内周面の周方向における測定長さ及び評価長さも、日本産業規格(JIS)B0633:2001の表2に基づき決定すればよい。
6, when the height of the protrusions of the fixing sliding sheet 24a is T and the maximum height roughness of the cross-sectional curve of the inner circumferential surface of the fixing belt is Rz, it is preferable that T>Rz. In the fixing device according to one aspect of the present disclosure, it is preferable that, for example, T=10 μm and Rz=0.3 μm.
The maximum height roughness Rz referred to here is that specified in Japanese Industrial Standards (JIS) B0601:2013. Rz can also be measured using a surface roughness meter conforming to Japanese Industrial Standards (JIS) B0601:2013. In addition, when measuring Rz, the measurement length and evaluation length in the circumferential direction of the inner peripheral surface of the fixing belt may also be determined based on Table 2 of Japanese Industrial Standards (JIS) B0633:2001.

制御回路部100は、少なくとも画像形成実行時にはモータMを駆動する。これにより定着ローラ23が回転駆動され、定着ベルト20が定着ローラ23と同じ方向に回転駆動される。定着ベルト20の周速度は、記録材にループを形成するため画像形成部側から搬送されてくるシートSの搬送速度に比して僅かに遅い周速とされている。
加圧ベルト21は、定着ベルト20に従動して回転する。ここで、定着ニップ最下流の部分をローラ対23及び26により定着ベルト20と加圧ベルト21を挟んで搬送する構成としたことで、ベルトのスリップを防止することができる。定着ニップ最下流の部分は定着ニップでの圧分布(記録材搬送方向)が最大となる部分である。
The control circuit unit 100 drives the motor M at least when image formation is being performed. This causes the fixing roller 23 to rotate, and the fixing belt 20 to rotate in the same direction as the fixing roller 23. The peripheral speed of the fixing belt 20 is set to be slightly slower than the conveying speed of the sheet S conveyed from the image forming unit side in order to form a loop in the recording material.
The pressure belt 21 rotates following the rotation of the fixing belt 20. Here, the most downstream portion of the fixing nip is configured to sandwich the fixing belt 20 and the pressure belt 21 between the roller pairs 23 and 26, thereby preventing the belts from slipping. The most downstream portion of the fixing nip is the portion where the pressure distribution (recording material conveying direction) in the fixing nip is maximum.

また、制御回路部100は、電源回路101からハロゲンヒータ22aへ電力を供給する。これにより加熱ローラ22が加熱される。そして、この加熱ローラ22によって、回動する定着ベルト20が加熱される。定着ベルト20の表面温度がサーミスタ等の温度検知素子THにより検知される。この温度検知素子THで検知される定着ベルト20の温度に関する信号を制御回路部100に入力する。制御回路部100は温度検知素子THから入力する温度情報が所定の定着温度に維持されるように、電源回路101からハロゲンヒータ22aに対する供給電力を制御して、定着ベルト20の温度を所定の定着温度に温調する。 The control circuit unit 100 also supplies power from the power supply circuit 101 to the halogen heater 22a. This heats the heating roller 22. The rotating fixing belt 20 is then heated by this heating roller 22. The surface temperature of the fixing belt 20 is detected by a temperature detection element TH such as a thermistor. A signal related to the temperature of the fixing belt 20 detected by this temperature detection element TH is input to the control circuit unit 100. The control circuit unit 100 controls the power supplied from the power supply circuit 101 to the halogen heater 22a so that the temperature information input from the temperature detection element TH is maintained at a predetermined fixing temperature, thereby adjusting the temperature of the fixing belt 20 to the predetermined fixing temperature.

定着ベルト20が所定の定着温度に立ち上がって温調された状態において、定着ベルト20と加圧ベルト21間の定着ニップNに、未定着トナー画像Tを有する記録材Sが搬送される。記録材Sは、未定着トナー画像Tを担持した面を、定着ベルト20側に向けて導入される。そして、記録材Sが定着ベルト20の外周面に密着したまま挟持搬送されていくことにより、定着ベルト20から熱が付与され、また、加圧力を受けて記録材Sの未定着トナー画像Tが記録材Sの表面に定着される。
定着ベルト20内の定着ローラ23がゴム層を有する弾性ローラであり、加圧ベルト21内の加圧ローラ26は鉄合金製の剛性ローラであるため、定着ベルト20と加圧ベルト21との定着ニップ出口では定着ローラ23の変形が大きくなっている。その結果、定着ベルト20も大きく変形し、トナー画像を担持した記録材Sは定着ベルト20から自らのこしにより曲率分離される。
When the fixing belt 20 has risen to a predetermined fixing temperature and is in a state where the temperature is adjusted, a recording material S having an unfixed toner image T is conveyed to the fixing nip N between the fixing belt 20 and the pressure belt 21. The recording material S is introduced with the surface carrying the unfixed toner image T facing the fixing belt 20. Then, as the recording material S is nipped and conveyed while being in close contact with the outer circumferential surface of the fixing belt 20, heat is applied from the fixing belt 20, and the unfixed toner image T of the recording material S is fixed to the surface of the recording material S by receiving a pressure force.
Since the fixing roller 23 in the fixing belt 20 is an elastic roller having a rubber layer, and the pressure roller 26 in the pressure belt 21 is a rigid roller made of an iron alloy, the fixing roller 23 is largely deformed at the exit of the fixing nip between the fixing belt 20 and the pressure belt 21. As a result, the fixing belt 20 is also largely deformed, and the recording material S carrying the toner image is separated from the fixing belt 20 by its own stiffness.

(3)定着ベルト及び加圧ベルト
図3は本実施形態で得られた定着ベルト20の概略図である。20cは円筒状基体、20bは円筒状基体20cの内周面に配された内面摺動層であり、接着剤層を介して配してある。20aは内面摺動層に配合された針状の形状異方性フィラー(添加剤)であり、定着ベルトの長手方向に沿って配してある。20dは円筒状基体20cの外周面を被覆したシリコーンゴム弾性層であり、プライマー層(不図示)を介して配してある。20eはフッ素樹脂表面層としてのフッ素樹脂チューブであり、シリコーンゴム弾性層20d上にシリコーンゴム接着剤層(不図示)を介して配してある。定着ベルト20と加圧ベルト21は同じ構成であるため、加圧ベルトの構成についての説明は省略する。
(3) Fixing belt and pressure belt Figure 3 is a schematic diagram of the fixing belt 20 obtained in this embodiment. 20c is a cylindrical substrate, 20b is an inner sliding layer arranged on the inner circumferential surface of the cylindrical substrate 20c, and is arranged via an adhesive layer. 20a is a needle-shaped anisotropic filler (additive) mixed in the inner sliding layer, and is arranged along the longitudinal direction of the fixing belt. 20d is a silicone rubber elastic layer that covers the outer circumferential surface of the cylindrical substrate 20c, and is arranged via a primer layer (not shown). 20e is a fluororesin tube as a fluororesin surface layer, and is arranged on the silicone rubber elastic layer 20d via a silicone rubber adhesive layer (not shown). Since the fixing belt 20 and the pressure belt 21 have the same configuration, the description of the configuration of the pressure belt is omitted.

(4)円筒状基体
定着ベルトには耐熱性が要求される為、円筒状基体20cは、耐熱、耐屈曲性に配慮されたものを用いることが好ましい。例えば、金属基体としては、特開2002-258648号公報、WO05/054960、特開2005-120825号公報等のようにニッケル電鋳やステンレス鋼といった金属材料を用いることができる。
(4) Cylindrical Substrate Since the fixing belt is required to have heat resistance, it is preferable to use a cylindrical substrate 20c that is heat-resistant and flex-resistant. For example, as the metal substrate, a metal material such as nickel electroforming or stainless steel can be used as described in JP-A-2002-258648, WO05/054960, JP-A-2005-120825, etc.

(5)内面摺動層
内面摺動層20bとしては、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)のような高耐久性、高耐熱性を持つ樹脂を含むことが好ましい。特に、製造の容易さ、耐熱性、弾性率、強度等の面から、ポリイミドが好ましい。
また、摺動性能改善のため、内面摺動層20bに凹凸を発生させることができるように、グラファイト、二硫化モリブデン、フッ素樹脂、などの粒子を添加剤として添加することが好ましい。製造の容易さ、耐熱性、潤滑性、などの面から、雲母が好ましい。
(5) Inner surface sliding layer The inner surface sliding layer 20b preferably contains a resin having high durability and high heat resistance, such as polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyetheretherketone (PEEK), etc. In particular, polyimide is preferable in terms of ease of manufacture, heat resistance, elasticity, strength, etc.
In order to improve the sliding performance, it is preferable to add particles of graphite, molybdenum disulfide, fluororesin, or the like as additives so that unevenness can be generated on the inner sliding layer 20b. Mica is preferable in terms of ease of manufacture, heat resistance, lubricity, and the like.

(5-1)ポリイミド前駆体溶液
内面摺動層20bは芳香族テトラカルボン酸二無水物或いはその誘導体と、芳香族ジアミンとの略等モルを有機極性溶媒中で反応させて得られるポリイミド前駆体溶液を、円筒状基体20cの内面に塗布、乾燥、加熱し、脱水閉環反応することより形成される。
芳香族テトラカルボン酸二無水物の代表例としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7,-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、などが挙げられる。これら芳香族テトラカルボン酸二無水物は、単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。
芳香族ジアミンとしての代表例としては、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、パラフェニレンジアミン、ベンジジンなどが挙げられる。これら芳香族ジアミンは、単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。
前記の有機極性溶媒としては、ジメチルアセトアミド(DMAC)、ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、フェノール、O-,M-,P-クレゾール、などが挙げられる。
(5-1) Polyimide Precursor Solution The inner surface sliding layer 20b is formed by applying a polyimide precursor solution obtained by reacting an aromatic tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof with an aromatic diamine in an organic polar solvent in approximately equimolar amounts, to the inner surface of the cylindrical substrate 20c, drying, heating, and causing a dehydration ring-closing reaction.
Representative examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, etc. These aromatic tetracarboxylic dianhydrides can be used alone or in combination of two or more kinds.
Representative examples of aromatic diamines include 4,4'-diaminodiphenyl ether, paraphenylenediamine, benzidine, etc. These aromatic diamines can be used alone or in combination of two or more kinds.
Examples of the organic polar solvent include dimethylacetamide (DMAC), dimethylformamide (DMF), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), phenol, O-, M-, and P-cresol.

(5-2)添加剤
添加剤(フィラーと称することもある)としては、内面摺動層に凹凸を発生させる目的から、粒子径を選定する必要がある。粒子径としては、8~20μmの内面摺動層膜厚に対してセルの発現の観点から4.5μm未満の粒径が好ましい。
さらに、定着ベルトの前記内面摺動層に添加される添加剤は、体積粒径D50が1.0~3.5μmであり、アスペクト比が1~50であることが好ましい。なお、体積粒径D50はレーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定される。また、本開示において、アスペクト比とは、添加剤の長径と短径の比(長径/短径)である。走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した1000個以上の粉体について、各粒子の長径と短径を測定し、長径/短径を算出した後、算術平均することにより、アスペクト比を求めた。
内面摺動層に潤滑性を発生させる目的から、潤滑能を有する材質を選定する必要がある。また、摩耗性および、内面摺動層から脱離した場合に摺動関係部材の摩耗を誘発しないことも求められるため、適度な硬さを有する材質を選定する必要がある。これらの条件を考慮し、添加剤としては、4フッ化エチレン(PTFE)、グラファイト、二硫化モリブデン、雲母、などが好適である。
添加剤の量は、本開示の目的とする内面摺動層の凹凸の発生を満たす量であれば、特に限定されない。具体的には、ポリイミド前駆体溶液を100部としたときに添加剤の量は1部であることが挙げられる。
(5-2) Additives For the additives (sometimes called fillers), it is necessary to select a particle size for the purpose of generating unevenness in the inner sliding layer. From the viewpoint of cell formation, a particle size of less than 4.5 μm is preferable for an inner sliding layer thickness of 8 to 20 μm.
Furthermore, the additive added to the inner sliding layer of the fixing belt preferably has a volume particle size D50 of 1.0 to 3.5 μm and an aspect ratio of 1 to 50. The volume particle size D50 is measured by a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring device. In addition, in this disclosure, the aspect ratio is the ratio of the major axis to the minor axis of the additive (major axis/minor axis). For 1000 or more powder particles observed with a scanning electron microscope (SEM), the major axis and minor axis of each particle were measured, the major axis/minor axis was calculated, and the aspect ratio was calculated by arithmetic averaging.
In order to generate lubricity in the inner sliding layer, it is necessary to select a material having lubricity. In addition, it is necessary to select a material having appropriate hardness because it is required to be wear-resistant and not to induce wear of sliding-related members when it is detached from the inner sliding layer. Considering these conditions, polytetrafluoroethylene (PTFE), graphite, molybdenum disulfide, mica, etc. are suitable as additives.
The amount of the additive is not particularly limited as long as it satisfies the generation of unevenness in the inner sliding layer as intended by the present disclosure. Specifically, the amount of the additive is 1 part per 100 parts of the polyimide precursor solution.

(5-3)内面摺動層の形成
塗工方法はリングコート法等の方法が可能である。図4はリングコート法の塗工装置の概略図である。基盤41上に支柱201及び202が形成されている。塗工ヘッド42は、支柱201上に塗工ヘッド42が固定されており、塗工液供給装置が接続(不図示)されている。
支柱202には、円筒状基体20cを保持するワークハンド45がワーク移動装置56に形成されている。支柱202上に設けられたモータによりワーク移動装置46は、上下に移動することができ、ワーク移動装置46に形成されたワークハンド45もワーク移動装置46の移動により上下に移動することができる。
塗工ヘッド42の外周囲に円柱の軸と直行するスリット(不図示)が形成されており、該スリット部から均等に添加剤を配合したポリイミド前駆体溶液が供給される。そして、円筒状基体20cを塗工ヘッド42の外周に沿って移動させ、円筒状基体20cの内面に塗工を行なう。この装置において、内面摺動層の厚みは塗布量によって決定し、クリアランス、ポリイミド前駆体溶液の供給速度、ワーク移動装置46の移動速度を変更することで任意の塗布量(膜厚さ)を得ることができる。
(5-3) Formation of the Inner Sliding Layer The coating method can be a method such as a ring coating method. Fig. 4 is a schematic diagram of a coating device for the ring coating method. Supports 201 and 202 are formed on a base 41. The coating head 42 is fixed on the support 201, and is connected to a coating liquid supply device (not shown).
A work hand 45 for holding the cylindrical base 20c is formed on the work moving device 56 on the support 202. The work moving device 46 can be moved up and down by a motor provided on the support 202, and the work hand 45 formed on the work moving device 46 can also be moved up and down by the movement of the work moving device 46.
A slit (not shown) perpendicular to the axis of the cylinder is formed around the outer periphery of the coating head 42, and the polyimide precursor solution containing additives is uniformly supplied from the slit. The cylindrical substrate 20c is then moved along the outer periphery of the coating head 42, and the inner surface of the cylindrical substrate 20c is coated. In this device, the thickness of the inner surface sliding layer is determined by the amount of coating, and any amount of coating (film thickness) can be obtained by changing the clearance, the supply speed of the polyimide precursor solution, and the movement speed of the workpiece moving device 46.

塗工後は、内面塗工された円筒状基体20cを図5の加熱乾燥炉50に入れて乾燥させる。加熱乾燥炉50は120~200℃に加熱された高温油を、油注入口51から加熱筒52に通して、油排出口53から排出されることで、加熱乾燥炉50内の温度を100~180℃にする。そして、炉内に内面塗工された円筒状基体20cを入れることでポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒を揮発させる役割がある。ポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒を約90容量%から約30容量%未満まで減らすことで、ポリイミド前駆体溶液の粘度を上げ、円筒状基体20cの内面からポリイミド前駆体溶液が流出することを防止する。加熱乾燥炉50内でポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒が揮発されるため、乾燥炉内部に揮発した有機極性溶媒濃度が乾燥炉の上下で異なる。そこで、吸気口54から内部に換気のために流す排気の風速を上げることで内部の有機極性溶媒を排気口55から排気し、乾燥炉内の有機極性溶媒の蒸気濃度の上下差を減らす。
ポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒を約30容量%未満に減らした後、円筒状基体20cを例えば200℃の熱風循環炉に30min放置乾燥する。その後、円筒状基体20cの疲労強度を下げない温度範囲である200℃~300℃の熱風循環炉内に20~120分放置焼成する。これにより、脱水閉環反応によりフィラーが分散したポリイミド樹脂の内面摺動層20bを形成することができる。
After coating, the cylindrical substrate 20c with the inner surface coated is placed in the heating and drying furnace 50 of FIG. 5 to be dried. In the heating and drying furnace 50, high-temperature oil heated to 120 to 200°C is passed from an oil inlet 51 through a heating cylinder 52 and discharged from an oil outlet 53, thereby setting the temperature inside the heating and drying furnace 50 to 100 to 180°C. The cylindrical substrate 20c with the inner surface coated is placed in the furnace to volatilize the organic polar solvent contained in the polyimide precursor solution. By reducing the organic polar solvent contained in the polyimide precursor solution from about 90% by volume to less than about 30% by volume, the viscosity of the polyimide precursor solution is increased, and the polyimide precursor solution is prevented from flowing out from the inner surface of the cylindrical substrate 20c. Since the organic polar solvent contained in the polyimide precursor solution is volatilized in the heating and drying furnace 50, the concentration of the organic polar solvent volatilized inside the drying furnace differs between the top and bottom of the drying furnace. Therefore, by increasing the speed of the exhaust air flowing from the intake port 54 to the inside for ventilation, the organic polar solvent inside is exhausted from the exhaust port 55, thereby reducing the difference between the upper and lower vapor concentrations of the organic polar solvent inside the drying furnace.
After the organic polar solvent contained in the polyimide precursor solution is reduced to less than about 30% by volume, the cylindrical substrate 20c is dried, for example, in a hot air circulating oven at 200° C. for 30 minutes. Then, the cylindrical substrate 20c is baked for 20 to 120 minutes in a hot air circulating oven at a temperature range of 200° C. to 300° C., which is a temperature range that does not reduce the fatigue strength of the cylindrical substrate 20c. This allows the inner surface sliding layer 20b of polyimide resin with filler dispersed therein to be formed by a dehydration ring-closing reaction.

(6)シリコーンゴム弾性層
シリコーンゴム弾性層20dは、定着時にトナー画像と用紙の凹凸に対して均一な圧力を与えるために定着部材に担持させる弾性層として機能する。かかる機能を発現させる上で、シリコーンゴム弾性層20dの材料としては、加工が容易であり、高い寸法精度で加工でき、加熱硬化時に反応副生成物が発生しないなどの理由から、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。また、後述するシリコーンゴム弾性層20dに含有させるフィラーの種類や添加量に応じて、その架橋度を調整することで、弾性を調整することができることからも付加反応架橋型の液状シリコーンゴムを用いるのが好ましい。
一般に、付加反応架橋型の液状シリコーンゴムは、不飽和脂肪族基を有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサン、および架橋触媒として白金化合物が含まれている。
ケイ素に結合した活性水素を有するオルガノポリシロキサンは白金化合物の触媒作用により、不飽和脂肪族基(アルケニル基)を有するオルガノポリシロキサン成分との反応によって架橋構造を形成する。
(6) Silicone Rubber Elastic Layer The silicone rubber elastic layer 20d functions as an elastic layer supported by the fixing member to apply uniform pressure to the unevenness of the toner image and the paper during fixing. In order to realize such a function, it is preferable to use an addition reaction crosslinking type liquid silicone rubber as the material of the silicone rubber elastic layer 20d, because it is easy to process, can be processed with high dimensional accuracy, and does not generate reaction by-products during heat curing. In addition, it is preferable to use an addition reaction crosslinking type liquid silicone rubber, because the elasticity can be adjusted by adjusting the degree of crosslinking according to the type and amount of filler contained in the silicone rubber elastic layer 20d described later.
In general, addition reaction crosslinking type liquid silicone rubber contains an organopolysiloxane having an unsaturated aliphatic group, an organopolysiloxane having active hydrogen bonded to silicon, and a platinum compound as a crosslinking catalyst.
Organopolysiloxanes having active hydrogen bonded to silicon react with organopolysiloxane components having unsaturated aliphatic groups (alkenyl groups) under the catalytic action of platinum compounds to form crosslinked structures.

シリコーンゴム弾性層20dは、定着ベルト20の熱伝導性の向上、補強、耐熱性の向上等のためにフィラーを含んでいてもよい。
特に、熱伝導性を向上させる目的では、フィラーとしては高熱伝導性である無機物、特に金属、金属化合物等が好ましい。
高熱伝導性のフィラーの具体例としては、炭化ケイ素(SiC)、窒化ケイ素(Si)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、アルミナ(Al)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化マグネシウム(MgO)、シリカ(SiO)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、鉄(Fe)、ニッケル(Ni)などが挙げられる。
これらは単独で、あるいは2種以上を混合して用いることができる。高熱伝導性フィラーの平均粒径は、取り扱い上、および分散性の観点から1μm以上50μm以下が好ましい。また、形状は、球状、粉砕塊状、板状、ウィスカ状などが用いられるが、分散性の観点から球状のものが好ましい。
The silicone rubber elastic layer 20d may contain a filler for the purpose of improving the thermal conductivity of the fixing belt 20, reinforcing the fixing belt 20, and improving the heat resistance.
In particular, for the purpose of improving thermal conductivity, highly thermally conductive inorganic substances, particularly metals and metal compounds, are preferred as the filler.
Specific examples of high thermal conductive fillers include silicon carbide (SiC), silicon nitride ( Si3N4 ), boron nitride (BN), aluminum nitride (AlN), alumina ( Al2O3 ), zinc oxide (ZnO) , magnesium oxide ( MgO ), silica ( SiO2 ), copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), iron (Fe), and nickel (Ni).
These may be used alone or in combination of two or more. The average particle size of the highly thermally conductive filler is preferably 1 μm or more and 50 μm or less from the viewpoints of handling and dispersibility. The shape of the filler may be spherical, pulverized, plate-like, whisker-like, etc., but the spherical shape is preferred from the viewpoint of dispersibility.

定着ベルトの表面硬度への寄与、及び定着時の未定着トナーへの熱伝導の効率から、シリコーンゴム弾性層の厚みは100μm以上500μm以下が好ましく、200μm以上400μm以下がより好ましい。 In terms of its contribution to the surface hardness of the fixing belt and the efficiency of heat conduction to unfixed toner during fixing, the thickness of the silicone rubber elastic layer is preferably 100 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 200 μm or more and 400 μm or less.

(7)フッ素樹脂表面層
フッ素樹脂表面層としては、例えば、テトラフルオロエチレン-パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)などの樹脂をチューブ状に成形したものが用いられる。上記例示列挙した材料中、成形性やトナー離型性の観点からPFAが好ましい。
フッ素樹脂離型層の厚みは、50μm以下とするのが好ましい。積層した際に下層のシリコーンゴム弾性層の弾性を維持し、定着部材としての表面硬度が高くなりすぎることを抑制できるからである。
フッ素樹脂チューブの内面は、予め、ナトリウム処理やエキシマレーザ処理、アンモニア処理等を施すことで、接着性を向上させることができる。
本実施形態においては、押出成形で得られた厚み30μmのPFAチューブを使用した。チューブ内面は、後述する接着剤との濡れ性を向上させるためアンモニア処理が施されている。
(7) Fluorine Resin Surface Layer As the fluororesin surface layer, for example, a resin such as tetrafluoroethylene-perfluoro(alkyl vinyl ether) copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), etc., molded into a tube shape is used. Among the materials listed above, PFA is preferred from the viewpoints of moldability and toner releasability.
The thickness of the fluororesin release layer is preferably 50 μm or less, because this maintains the elasticity of the silicone rubber elastic layer below when laminated, and prevents the surface hardness as a fixing member from becoming too high.
The inner surface of the fluororesin tube can be previously treated with sodium, excimer laser, ammonia, or the like to improve the adhesiveness.
In this embodiment, a PFA tube having a thickness of 30 μm obtained by extrusion molding was used. The inner surface of the tube was treated with ammonia to improve wettability with the adhesive described below.

シリコーンゴム弾性層20dに、フッ素樹脂表面層としてのPFAチューブ20eを固定しているシリコーンゴム接着剤層(不図示)は、シリコーンゴム弾性層20dの表面に塗工した付加硬化型シリコーンゴム接着剤の硬化物からなっている。そして、付加硬化型シリコーンゴム接着剤は、アクリロキシ基、ヒドロシリル基(SiH基)、エポキシ基、アルコキシシリル基等の官能基を有するシランに代表される自己接着成分が配合された付加硬化型シリコーンゴムを含む。 The silicone rubber adhesive layer (not shown) that fixes the PFA tube 20e as a fluororesin surface layer to the silicone rubber elastic layer 20d is made of a cured product of an addition-curing type silicone rubber adhesive applied to the surface of the silicone rubber elastic layer 20d. The addition-curing type silicone rubber adhesive contains an addition-curing type silicone rubber that is blended with a self-adhesive component represented by a silane having a functional group such as an acryloxy group, a hydrosilyl group (SiH group), an epoxy group, or an alkoxysilyl group.

電気炉などの加熱手段にて所定の時間加熱することで、付加硬化型シリコーンゴム接着剤を硬化・接着させ、両端部を所望の長さに切断することで、本実施形態の定着部材としての定着ベルトを得ることができる。 The addition-curing silicone rubber adhesive is cured and bonded by heating for a predetermined time using a heating means such as an electric furnace, and both ends are cut to the desired length to obtain a fixing belt as the fixing member of this embodiment.

以下、実施例及び比較例により本開示に係る定着装置について更に具体的に説明するが、本開示はこれらの例のみに限定されるものではない。また、「部」は「質量部」を示す。
(実施例1)
本実施例で用いる定着ベルトの作製方法について詳述する。
まず、添加剤について記載する。本実施例ではフィラーとして、MK-100(商品名、片倉コープアグリ社)の雲母を使用した。MK-100はアスペクト比が30~50であり、体積粒径はD50が4.5μmである。雲母の量は、ポリイミド前駆体溶液を100部としたときに1部を添加した。前記ポリイミド前駆体溶液はユピア(登録商標)-ST(U-ワニス-S)(商品名、UBE社製)を使用した。使用した前記ポリイミド前駆体溶液中の溶媒は、NMPである。ポリイミド前駆体溶液中で、雲母を3本ロールで分散させることにより塗工液を調製した。調製した塗工液を円筒状基体20cの内面に塗工厚みが77μmとなるようにリングコート法で塗工した。このとき、クリアランスを100μmとし、ポリイミド前駆体溶液の供給速度を5mm/sとし、ワーク移動装置46の移動速度を100mm/sとした。円筒状基体20cとしては、内径がΦ80mmであり、厚みが40μmであるニッケル電鋳品を使用した。
The fixing device according to the present disclosure will be described in more detail below with reference to examples and comparative examples, but the present disclosure is not limited to these examples. In addition, "parts" indicates "parts by mass."
Example 1
A method for producing the fixing belt used in this embodiment will be described in detail.
First, the additives will be described. In this embodiment, mica MK-100 (trade name, Katakura Co-op Agri Co., Ltd.) was used as the filler. MK-100 has an aspect ratio of 30 to 50, and a volume particle size D50 of 4.5 μm. The amount of mica added was 1 part per 100 parts of polyimide precursor solution. The polyimide precursor solution used was Upia (registered trademark)-ST (U-Varnish-S) (trade name, manufactured by UBE Co., Ltd.). The solvent in the polyimide precursor solution used was NMP. A coating liquid was prepared by dispersing mica in the polyimide precursor solution with three rolls. The prepared coating liquid was applied to the inner surface of the cylindrical substrate 20c by the ring coat method so that the coating thickness was 77 μm. At this time, the clearance was set to 100 μm, the supply speed of the polyimide precursor solution was set to 5 mm/s, and the movement speed of the workpiece moving device 46 was set to 100 mm/s. The cylindrical substrate 20c used was a nickel electroformed product having an inner diameter of 80 mm and a thickness of 40 μm.

塗工後は、内面塗工された円筒状基体20cを図5の加熱乾燥炉50に入れて乾燥させる。加熱乾燥炉50は乾燥炉内の高温油を180℃に設定した。この場合の乾燥炉内部の温度は160~140℃である。ポリイミド前駆体溶液に含まれる有機極性溶媒であるNMPを揮発させ、ポリイミド前駆体溶液に含まれるNMPを約90容量%から約30容量%未満まで減らした。加熱乾燥炉50内にNMPが揮発されるため、乾燥炉内部に揮発したNMP濃度が乾燥炉の上下で異なる。吸気口54から内部に換気のために流す排気の風速を上げることで内部のNMPを排気口55から排気し、乾燥炉内のNMPの蒸気濃度の上下差を減らした。実施例1では加熱乾燥炉内部に流れる換気風速を1.0m/sにし、300秒乾燥させた。乾燥した円筒状基体20cは270℃の熱風循環炉に60min焼成した。これにより、円筒状基体20cの内面にフィラーが分散し、ポリイミドで形成された、厚さ15μmの内面摺動層20bを形成した。 After coating, the cylindrical substrate 20c with the inner surface coated is placed in the heating and drying furnace 50 shown in FIG. 5 to dry. The heating and drying furnace 50 is set to 180°C for high-temperature oil. In this case, the temperature inside the drying furnace is 160-140°C. The NMP contained in the polyimide precursor solution, which is an organic polar solvent, is volatilized, and the NMP contained in the polyimide precursor solution is reduced from about 90% by volume to less than about 30% by volume. Since NMP is volatilized inside the heating and drying furnace 50, the concentration of NMP volatilized inside the drying furnace differs between the top and bottom of the drying furnace. By increasing the wind speed of the exhaust air flowing from the intake port 54 to the inside for ventilation, the NMP inside is exhausted from the exhaust port 55, and the difference in the vapor concentration of NMP inside the drying furnace is reduced. In Example 1, the ventilation wind speed flowing inside the heating and drying furnace is set to 1.0 m/s, and the drying is performed for 300 seconds. The dried cylindrical substrate 20c is baked for 60 minutes in a hot air circulation furnace at 270°C. As a result, the filler was dispersed on the inner surface of the cylindrical substrate 20c, forming an inner sliding layer 20b made of polyimide and having a thickness of 15 μm.

円筒状基体20cの表面にはヒドロシリル系のシリコーンプライマー(商品名:DY39-051 A/B、東レ・ダウコーニング社製)を塗工し、200℃にて5分間加熱硬化した。その外周面に、300μm厚の高熱伝導性フィラーとしてのアルミナを含む付加反応架橋型液状シリコーンゴムを塗工し、200℃にて30分間加熱硬化して、シリコーンゴム弾性層20dを形成した。このとき、シリコーンゴム弾性層20dの熱伝導率は0.8W/mKであった。更にその外周面に、シリコーン接着剤(商品名:SE1819 CV A/B、東レ・ダウコーニング社製)を介してフッ素樹脂表面層20eとして、20μm厚のPFAチューブを円筒状に押出成型した)を被覆し、200℃にて2分間加熱硬化させた。PFAチューブは、フッ素樹脂ペレット「(商品名:テフロン(登録商標)PFA959HPPlus、三井・デュポンフロロケミカル社製)」を用いて、押出成形法によって成形したものである。 A hydrosilyl silicone primer (product name: DY39-051 A/B, manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) was applied to the surface of the cylindrical substrate 20c and cured by heating at 200°C for 5 minutes. A 300 μm thick addition reaction crosslinking liquid silicone rubber containing alumina as a highly thermally conductive filler was applied to the outer periphery of the substrate and cured by heating at 200°C for 30 minutes to form a silicone rubber elastic layer 20d. At this time, the thermal conductivity of the silicone rubber elastic layer 20d was 0.8 W/mK. Furthermore, the outer periphery of the substrate was covered with a fluororesin surface layer 20e (a 20 μm thick PFA tube extruded into a cylindrical shape) via a silicone adhesive (product name: SE1819 CV A/B, manufactured by Dow Corning Toray Co., Ltd.) and cured by heating at 200°C for 2 minutes. The PFA tube is made by extrusion molding using fluororesin pellets (product name: Teflon (registered trademark) PFA959HPPlus, manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemicals).

図6に定着ベルト20の内面摺動層20aと定着摺動シート24aの断面図を示す。
作製した定着ベルト20は、表面粗さ計(商品名:SE-600、小坂製作所、)を使用し、内周面の算術平均粗さRaが0.15μmであり、内周面の凹凸の平均間隔Rsmは100μmであった。定着ベルト20の内面摺動層20aの表面粗さの最大高さ粗さRzは0.3mmであり、定着摺動シート24aの凸部高さTは10μmであった。また、定着ベルト20の内面摺動層20aのビッカース硬さHVAはマイクロビッカース硬度計(商品名:HMV、島津製作所製)で測定され、60.51HVであった。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of the inner sliding layer 20a of the fixing belt 20 and the fixing sliding sheet 24a.
The manufactured fixing belt 20 was measured using a surface roughness meter (product name: SE-600, manufactured by Kosaka Manufacturing Co., Ltd.) to find that the arithmetic mean roughness Ra of the inner peripheral surface was 0.15 μm, and the mean interval Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface was 100 μm. The maximum height roughness Rz of the surface roughness of the inner sliding layer 20a of the fixing belt 20 was 0.3 mm, and the height T of the protrusions of the fixing sliding sheet 24a was 10 μm. The Vickers hardness HVA of the inner sliding layer 20a of the fixing belt 20 was measured using a micro Vickers hardness meter (product name: HMV, manufactured by Shimadzu Corporation) to find that it was 60.51 HV.

定着摺動シート24aは、ポリイミド(PI)シートの表面にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)(商品名:PJ―BN910、三井・ケマーズフロロプロダクツ社製)を塗工した材料を用い、頂点が直径200μm、高さ10μmの円柱状のエンボス形状をプレス加工によって付与した。つまり、図6における、定着摺動シート24aの凸部の周方向の幅Wは200μmであり、凸部高さTは10μmであった。定着摺動シート24aの定着ベルト20に対向する側の面のビッカース硬さHVBは56.73HVであった。定着摺動シート24aには潤滑剤(商品名:KF96、信越化学社製)を塗布した。 The fixing sliding sheet 24a was made of a polyimide (PI) sheet coated with polytetrafluoroethylene (PTFE) (product name: PJ-BN910, manufactured by Mitsui-Chemours Fluoroproducts) and was press-formed to form a cylindrical embossed shape with a diameter of 200 μm and a height of 10 μm at the top. In other words, the circumferential width W of the convex portion of the fixing sliding sheet 24a in FIG. 6 was 200 μm, and the convex portion height T was 10 μm. The Vickers hardness HVB of the surface of the fixing sliding sheet 24a facing the fixing belt 20 was 56.73 HV. A lubricant (product name: KF96, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the fixing sliding sheet 24a.

(実施例2)
実施例1で使用した雲母の添加量を0.7部に変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaが0.1μmであり、内周面の凹凸の平均間隔Rsmは100μmであった。
Example 2
The amount of mica added used in Example 1 was changed to 0.7 parts, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness Ra of the inner peripheral surface of the fixing belt 20 was 0.1 μm, and the mean spacing Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface was 100 μm.

(実施例3)
実施例1で使用した雲母の添加量を1.3部に変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaが0.25μmであり、内周面の凹凸の平均間隔Rsmは100μmであった。
Example 3
The amount of mica added used in Example 1 was changed to 1.3 parts, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness Ra of the inner peripheral surface of the fixing belt 20 was 0.25 μm, and the mean spacing Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface was 100 μm.

(実施例4)
実施例1で使用した雲母をジェットミルで粉砕することで体積粒形D50を3.0μmにし、添加量を1.5部にして、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaが0.15μmであり、内周面の凹凸の平均間隔Rsmは150μmであった。
Example 4
The mica used in Example 1 was pulverized by a jet mill to have a volume particle size D50 of 3.0 μm and an added amount of 1.5 parts, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness Ra of the inner peripheral surface of the fixing belt 20 was 0.15 μm, and the average spacing Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface was 150 μm.

(実施例5)
実施例1の定着摺動シート24aのエンボス形状を直径200μm、高さ0.2μmの円柱状に変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。定着摺動シート24aの凸部の高さTは0.2μmであった。
Example 5
The embossed shape of the fixing sliding sheet 24a in Example 1 was changed to a cylindrical shape with a diameter of 200 μm and a height of 0.2 μm, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. The height T of the convex portion of the fixing sliding sheet 24a was 0.2 μm.

(比較例1)
実施例1で使用した雲母の添加量を0.3部に変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaが0.09μmであり、内周面の凹凸の平均間隔Rsmは100μmであった。
(Comparative Example 1)
The amount of mica added used in Example 1 was changed to 0.3 parts, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness Ra of the inner peripheral surface of the fixing belt 20 was 0.09 μm, and the mean spacing Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface was 100 μm.

(比較例2)
実施例1で使用した雲母の添加量を1.5部に変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaが0.26μmであり、内周面の凹凸の平均間隔Rsmは100μmであった。
(Comparative Example 2)
The amount of mica added used in Example 1 was changed to 1.5 parts, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness Ra of the inner peripheral surface of the fixing belt 20 was 0.26 μm, and the mean spacing Rsm of the irregularities on the inner peripheral surface was 100 μm.

(比較例3)
実施例1の定着摺動シート24aをエンボスシートではなくガラス製のクロスに変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。ガラス製のクロスは表面層にPTFEのコートをされている。ガラス製のクロスのビッカース硬さHVBは122.92HVであった。
(Comparative Example 3)
The fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1, except that the fixing sliding sheet 24a in Example 1 was changed to a glass cloth instead of an embossed sheet. The glass cloth had a surface layer coated with PTFE. The Vickers hardness HVB of the glass cloth was 122.92 HV.

(比較例4)
実施例1の定着摺動シート24aのエンボス形状を直径90μmの円柱状に変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。つまり、図6における、定着摺動シートの凸部の周方向の幅Wは90μmであった。
(Comparative Example 4)
The embossed shape of the fixing sliding sheet 24a in Example 1 was changed to a cylindrical shape with a diameter of 90 μm, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. That is, the circumferential width W of the convex portion of the fixing sliding sheet in FIG. 6 was 90 μm.

(比較例5)
実施例1で使用した雲母をアスペクト比が50~150のものに変更し、定着ベルト20を実施例1と同様の方法で作製した。定着ベルト20の内周面の算術平均粗さRaが0.15μmであり、粗さ曲線要素の平均長さRsmは200μmであった。
(Comparative Example 5)
The mica used in Example 1 was changed to one having an aspect ratio of 50 to 150, and the fixing belt 20 was produced in the same manner as in Example 1. The arithmetic mean roughness Ra of the inner peripheral surface of the fixing belt 20 was 0.15 μm, and the average length Rsm of the roughness curve elements was 200 μm.

実施例1~4と比較例1~5の定着ベルト20を用いて、通紙試験による評価を行った。評価はH/H環境(温度30℃、湿度80%)で普通紙(坪量70g/m)をA3用紙を通紙し、定着ベルト20の内周面の削れによる寿命を評価した。表1に実施例1~4と比較例1~5の定着装置での通紙耐久の結果を示す。寿命は下記のようにランクを付けた(K=1000とする)。
ランクA:700K枚以上
ランクB:600K枚以上700K枚未満
ランクC:500K枚以上600K枚未満
ランクD:500K枚未満
The fixing belts 20 of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 were used for evaluation by a paper feed test. The evaluation was performed in a H/H environment (temperature 30° C., humidity 80%), with A3-sized plain paper (basis weight 70 g/m 2 ) fed through the belt, and the lifespan was evaluated based on abrasion of the inner peripheral surface of the fixing belt 20. Table 1 shows the results of the paper feed durability test for the fixing devices of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5. The lifespan was ranked as follows (K=1000):
Rank A: 700K or more Rank B: 600K or more but less than 700K Rank C: 500K or more but less than 600K Rank D: Less than 500K

Figure 2024177983000002
Figure 2024177983000002

実施例1~5では、定着摺動シート24aのエンボス形状の削れが抑制され、定着摺動シート24aと定着ベルト20の内面摺動層20bの潤滑剤の経時流出により、寿命に到達した。
比較例1では、内面摺動層20bの粗さが小さく潤滑剤の保持力がなくなり、実施例よりも先に寿命を迎えた。
比較例2は、内面摺動層20bの粗さが大きく内面摺動層20bの削れ粉が発生し、潤滑剤と混ざることで潤滑剤の粘土上昇を加速させ、300K枚で寿命を迎えた。
比較例3は、ガラス製の定着摺動シート24aにより内面摺動層20bが急峻に削れてしまい、200Kで寿命を迎えた。
比較例4は、定着摺動シート24aのエンボス部が内面摺動層20bの粗面の凹に入ることで削れてしまい、潤滑剤が保持できなくなり、600Kで寿命を迎えた。
比較例5も比較例4と同様に、定着摺動シート24aのエンボス部が削れてしまい、潤滑剤が保持できなくなり、600Kで寿命を迎えた。
実施例では、寿命の律速となる定着摺動シート24aの削れと内面摺動層20bの削れを抑制することが確認できた。
本実施例では、定着ベルト20と定着摺動シート24aに限定したが、加圧ベルト21と加圧摺動シート27aにも適用でき、本実施例の範囲に限定されない。
In Examples 1 to 5, the wear of the embossed shape of the fixing sliding sheet 24a was suppressed, and the lubricant of the fixing sliding sheet 24a and the inner sliding layer 20b of the fixing belt 20 flowed out over time, causing the life to expire.
In Comparative Example 1, the roughness of the inner sliding layer 20b was small, so the lubricant retention ability was lost, and the life expired earlier than in the Examples.
In Comparative Example 2, the roughness of the inner sliding layer 20b was large, so that abrasion powder was generated from the inner sliding layer 20b. This mixed with the lubricant and accelerated the viscosity increase of the lubricant, and the life was reached after 300K sheets.
In Comparative Example 3, the inner sliding layer 20b was rapidly worn away by the glass fixing sliding sheet 24a, and the life of the sheet reached the end at 200K.
In Comparative Example 4, the embossed portion of the fixing sliding sheet 24a entered the recesses in the rough surface of the inner sliding layer 20b and was scraped off, so that the lubricant could no longer be retained, and the life ended at 600K.
In Comparative Example 5, similarly to Comparative Example 4, the embossed portion of the fixing sliding sheet 24a was scraped off, the lubricant could no longer be retained, and the life of the sheet expired at 600K.
In the embodiment, it was confirmed that the abrasion of the fixing sliding sheet 24a and the abrasion of the inner sliding layer 20b, which are rate-determining factors of the life, were suppressed.
In this embodiment, the fixing belt 20 and the fixing sliding sheet 24a are limited, but the present invention can also be applied to the pressure belt 21 and the pressure sliding sheet 27a, and is not limited to the scope of this embodiment.

本開示には、以下の構成が含まれる。
[構成1]
表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第1回転体と、
表面層、及び基層を有する第2回転体と、
該第1回転体の内部に該第1回転体を該第2回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第1回転体との間に介在し、該第1回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第1回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをHVAとし、該定着摺動シートの該第1の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをHVBとしたとき、HVA>HVBであり、
該定着摺動シートは、該第1回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第1回転体の内周面の算術平均粗さRaは、0.10μm以上、0.25μm以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Wが、該第1回転体の内周面の凹凸の平均間隔Rsmよりも大きいことを特徴とする定着装置。
[構成2]
前記定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Wが、20μm以上、3000μm以下である、[構成1]に記載の定着装置。
[構成3]
前記平均間隔Rsmが、10μm以上、1000μm以下である[構成1]又は[構成2]に記載の定着装置。
[構成4]
前記HVAが、9.45HV超、94.55HV以下であり、前記HVBが、9.45HV以上、56.73HV以下である、[構成1]~[構成3]のいずれか1項に記載の定着装置。
[構成5]
前記定着摺動シートの該凸部の高さをTとし、前記第1回転体の内周面の断面曲線における最大高さ粗さをRzとしたとき、T>Rzである、[構成1]~[構成4]のいずれか1項に記載の定着装置。
[構成6]
前記定着摺動シートは、前記第1回転体の内周面に対向する側の面を構成する層を有し、該層は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及び、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも一つを含む、[構成1]~[構成5]のいずれか1項に記載の定着装置。
[構成7]
前記第1回転体の前記内面摺動層は、ポリアミドイミド及びポリイミドからなる群から選択される少なくとも一方を含む、[構成1]~[構成6]のいずれか1項に記載の定着装置。
[構成8]
前記定着摺動シートの前記第1回転体の内周面に対向する側の面に潤滑剤が塗布されてなる、[構成1]~[構成7]のいずれか1項に記載の定着装置。
[構成9]
前記第1回転体の前記内面摺動層に、体積粒径D50が1.0~3.5μmであり、アスペクト比が1~50であるフィラーが添加されてなる、[構成1]~[構成8]のいずれか1項に記載の定着装置。
The present disclosure includes the following configurations.
[Configuration 1]
a first rotating body having a surface layer, a base layer, and an inner surface sliding layer;
a second rotating body having a surface layer and a base layer;
a pressure member disposed inside the first rotor and configured to bias the first rotor against the second rotor;
a fixing sliding sheet interposed between the pressing member and the first rotating body and sliding against the first rotating body;
A fixing device comprising:
The fixing sliding sheet contains a resin,
a Vickers hardness measured on an inner peripheral surface of the first rotating body is defined as HVA, and a Vickers hardness measured on a surface of the fixing sliding sheet facing the first rotating body is defined as HVB, HVA>HVB,
the fixing sliding sheet has a plurality of convex portions periodically provided in a circumferential direction on a surface facing the inner circumferential surface of the first rotating body,
The arithmetic mean roughness Ra of the inner circumferential surface of the first rotating body is 0.10 μm or more and 0.25 μm or less,
a circumferential width W of the protrusions of the fixing sliding sheet is larger than an average interval Rsm of the protrusions on the inner circumferential surface of the first rotating body.
[Configuration 2]
The fixing device according to [Configuration 1], wherein the width W in the circumferential direction of the protrusions of the fixing sliding sheet is 20 μm or more and 3000 μm or less.
[Configuration 3]
The fixing device according to [Configuration 1] or [Configuration 2], wherein the average interval Rsm is 10 μm or more and 1000 μm or less.
[Configuration 4]
The fixing device according to any one of [Configuration 1] to [Configuration 3], wherein the HVA is greater than 9.45 HV and is equal to or less than 94.55 HV, and the HVB is equal to or greater than 9.45 HV and is equal to or less than 56.73 HV.
[Configuration 5]
The fixing device according to any one of [Configuration 1] to [Configuration 4], wherein T>Rz is satisfied when the height of the convex portion of the fixing sliding sheet is T and the maximum height roughness of the cross-sectional curve of the inner circumferential surface of the first rotating body is Rz.
[Configuration 6]
The fixing device according to any one of [Configuration 1] to [Configuration 5], wherein the fixing sliding sheet has a layer that constitutes a surface facing the inner circumferential surface of the first rotating body, and the layer includes at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer.
[Configuration 7]
The fixing device according to any one of [Configuration 1] to [Configuration 6], wherein the inner surface sliding layer of the first rotating body includes at least one selected from the group consisting of polyamideimide and polyimide.
[Configuration 8]
The fixing device according to any one of [Configuration 1] to [Configuration 7], wherein a lubricant is applied to the surface of the fixing sliding sheet that faces the inner circumferential surface of the first rotating body.
[Configuration 9]
The fixing device according to any one of [Configuration 1] to [Configuration 8], wherein a filler having a volume particle size D50 of 1.0 to 3.5 μm and an aspect ratio of 1 to 50 is added to the inner surface sliding layer of the first rotating body.

20 定着ベルト
20a 添加剤
20b 内面摺動層
20c 円筒状基体
20d (シリコーンゴム)弾性層
20e (フッ素樹脂)表面層
21 加圧ベルト
24 定着パッド
24a 定着摺動シート
27 加圧パッド
27a 加圧摺動シート
20 Fixing belt 20a Additive 20b Inner sliding layer 20c Cylindrical substrate 20d (Silicone rubber) Elastic layer 20e (Fluorine resin) Surface layer 21 Pressure belt 24 Fixing pad 24a Fixing sliding sheet 27 Pressure pad 27a Pressure sliding sheet

Claims (9)

表面層、基層、及び、内面摺動層を有する第1回転体と、
表面層、及び基層を有する第2回転体と、
該第1回転体の内部に該第1回転体を該第2回転体に対して付勢する加圧部材と、
該加圧部材と該第1回転体との間に介在し、該第1回転体と摺動する定着摺動シートと、
を備える定着装置であって、
該定着摺動シートは、樹脂を含み、
該第1回転体の内周面において測定されるビッカース硬さをHVAとし、該定着摺動シートの該第1の回転体に対向する側の面において測定されるビッカース硬さをHVBとしたとき、HVA>HVBであり、
該定着摺動シートは、該第1回転体の内周面に対向する側の面に、周方向に複数個の凸部が周期的に設けられており、
該第1回転体の内周面の算術平均粗さRaは、0.10μm以上、0.25μm以下であり、
該定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Wが、該第1回転体の内周面の凹凸の平均間隔Rsmよりも大きいことを特徴とする定着装置。
a first rotating body having a surface layer, a base layer, and an inner surface sliding layer;
a second rotating body having a surface layer and a base layer;
a pressure member disposed inside the first rotor and configured to bias the first rotor against the second rotor;
a fixing sliding sheet interposed between the pressing member and the first rotating body and sliding against the first rotating body;
A fixing device comprising:
The fixing sliding sheet contains a resin,
a Vickers hardness measured on an inner peripheral surface of the first rotating body is defined as HVA, and a Vickers hardness measured on a surface of the fixing sliding sheet facing the first rotating body is defined as HVB, HVA>HVB,
the fixing sliding sheet has a plurality of convex portions periodically provided in a circumferential direction on a surface facing the inner circumferential surface of the first rotating body,
The arithmetic mean roughness Ra of the inner circumferential surface of the first rotating body is 0.10 μm or more and 0.25 μm or less,
a circumferential width W of the protrusions of the fixing sliding sheet is larger than an average interval Rsm of the protrusions on the inner circumferential surface of the first rotating body.
前記定着摺動シートの該凸部の周方向の幅Wが、20μm以上、3000μm以下である、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the circumferential width W of the protrusions of the fixing sliding sheet is 20 μm or more and 3000 μm or less. 前記平均間隔Rsmが、10μm以上、1000μm以下である、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the average spacing Rsm is 10 μm or more and 1000 μm or less. 前記HVAが、9.45HV超、94.55HV以下であり、前記HVBが、9.45HV以上、56.73HV以下である、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the HVA is greater than 9.45 HV and less than or equal to 94.55 HV, and the HVB is greater than or equal to 9.45 HV and less than or equal to 56.73 HV. 前記定着摺動シートの該凸部の高さをTとし、前記第1回転体の内周面の断面曲線における最大高さ粗さをRzとしたとき、T>Rzである、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein T is the height of the convex portion of the fixing sliding sheet, and Rz is the maximum height roughness of the cross-sectional curve of the inner circumferential surface of the first rotating body, and T>Rz. 前記定着摺動シートは、前記第1回転体の内周面に対向する側の面を構成する層を有し、該層は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及び、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体からなる群から選択される少なくとも一つを含む、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the fixing sliding sheet has a layer that constitutes a surface facing the inner circumferential surface of the first rotating body, and the layer includes at least one selected from the group consisting of polytetrafluoroethylene, polytetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetrafluoroethylene-ethylene copolymer. 前記第1回転体の前記内面摺動層は、ポリアミドイミド及びポリイミドからなる群から選択される少なくとも一方を含む、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the inner sliding layer of the first rotating body includes at least one selected from the group consisting of polyamideimide and polyimide. 前記定着摺動シートの前記第1回転体の内周面に対向する側の面に潤滑剤が塗布されてなる、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein a lubricant is applied to the surface of the fixing sliding sheet facing the inner circumferential surface of the first rotating body. 前記第1回転体の前記内面摺動層に、体積粒径D50が1.0~3.5μmであり、アスペクト比が1~50であるフィラーが添加されてなる、請求項1に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein a filler having a volume particle size D50 of 1.0 to 3.5 μm and an aspect ratio of 1 to 50 is added to the inner sliding layer of the first rotating body.
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