CN105045073B - 加热定影设备和加热定影设备用润滑脂组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及加热定影设备和加热定影设备用润滑脂组合物。提供一种加热定影设备，其抑制涂布于所述加热定影设备内的润滑剂的耗尽且具有长的寿命和高的可靠性，所述加热定影设备包括加热旋转构件和加压旋转构件，并且作为滑动部的润滑剂，其含有(A)全氟聚醚油(其具有100‑200mm²/s的40℃下的动力粘度并且在将10g所述全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.2质量％以下)和(B)聚四氟乙烯。

Description

加热定影设备和加热定影设备用润滑脂组合物

技术领域

本发明涉及加热定影设备和加热定影设备用润滑脂组合物。请求2014年4月30日提交的日本专利申请No.2014-094209的优先权，其内容通过引用引入本文。

背景技术

迄今，在如电子照相设备、所谓的复印机和打印机等图像形成设备中，对于施加热和压力以将如纸等记录材料上承载的未定影调色剂图像定影至记录材料上，已广泛使用加热辊型加热定影设备。

近年来，从快速启动和节约能源的观点，膜加热型加热定影设备和使膜本身产生热的电磁感应加热型加热定影设备也已经投入实际应用。

例如，日本专利申请特开No.S63-313182和日本专利申请特开No.H04-044075中公开膜加热型加热定影设备。

膜加热型加热定影设备包括作为加热构件的加热器、作为与加热器接触且在施加热的同时旋转的挠性旋转构件的定影膜，和作为介由定影膜形成与加热器的定影辊隙部的加压构件的加压辊。

膜加热型加热定影设备中，将其上承载未定影调色剂图像的记录材料导入定影辊隙部处的定影膜与加压辊之间并且在被夹持的同时与定影膜一起输送。因此，在介由定影膜由加热器施加热的情况下，通过定影辊隙部的压力使未定影调色剂图像定影至记录材料的表面上。该加热定影设备中，将低热容量构件用于加热器和定影膜，并且如果作为热源的加热器仅在执行图像形成时通电以产生预定的定影温度的热时是充分的。因此，加热定影设备具有以下优势：从图像形成设备的电源接通至进入可以执行图像形成的状态的等待时间短和待机时大幅减小电力消耗。

日本专利申请特开No.2003-045615公开了其中圆筒状金属元件管用作基层(baselayer)并且脱模层设置在外表面上的加热用金属套筒。此外，日本专利申请特开No.H10-010893公开了定影带，其中耐热性弹性层形成于金属或耐热性塑料管的外表面上，并且此外，硅橡胶或氟树脂的层形成于耐热性弹性层的外表面上。

使用热导率比树脂高的金属代替用于定影膜基层的迄今使用的如聚酰亚胺等耐热性树脂提高定影膜本身的热导率，因此，将来自加热器的热更有效地传递至记录材料。因此，通过使用用于定影膜基层的金属可适应图像形成设备的速度的增加。此外，其中金属用于基层的定影膜具有充分的强度，由此导致耐久性和鲁棒性的提高。

迄今，当调色剂图像通过定影辊隙部时，因为定影膜的表面不能追随通过多重转印图像而形成的调色剂层的形状，所以在某些情况下定影不均匀部分地发生。定影不均匀可作为图像的光泽不均匀出现，或者可导致在OHT(高架投影仪用透明片材)情况下透过性不均匀以及当投影时透过性不均匀可作为图像缺陷出现。为了处理此问题，在定影膜的基层上设置弹性层，从而使得定影膜的表面沿调色剂层可变形。因此，当如上所述设置弹性层时，以通过定影膜包入热的方式将热从定影膜传递至在图像上不均匀设置的调色剂层，由此获得均匀的定影性。

另一方面，日本专利申请特开No.H08-016005公开了电磁感应加热型加热定影设备，其中，使用磁通量，膜构件中感应涡流并且涡流的焦耳热加热定影膜本身。加热定影设备通过利用感应电流的发生可以直接加热定影膜，并且与具有卤素灯作为热源的加热辊型加热定影设备相比，获得更高效的定影步骤。

在电磁感应加热型加热定影设备中，薄金属通常用于定影膜的基层。此外，在其中电磁感应加热型加热定影设备用于彩色图像形成设备的情况下，可以使用具有设置在基层上的弹性层的定影膜。

在使用上述定影膜的加热定影设备中，将润滑剂置于定影膜与加热器或滑动构件之间，由此降低定影膜与加热器或滑动构件之间的滑动摩擦并且使定影膜的旋转运动顺滑(smoothing)。

使用定影凸缘调整定影膜的两端，从而调整沿定影膜的长度方向的位置和沿与其输送方向交叉的方向的位置。在某些情况下，将为降低滑动摩擦而配置的润滑剂也置于定影凸缘与定影膜的滑动面之间。

此外，将润滑剂类似地置于例如，加压辊的轴与支承轴的轴承之间等位于加热定影设备内的滑动部，由此使旋转运动顺滑。

由于加热定影设备可以在180℃以上的高温下使用，作为润滑剂，采用即使在高温环境下也示出优异的稳定性的氟系润滑脂组合物。润滑脂组合物的基本构成为基础油和增稠剂，并且润滑脂组合物由以下构成：作为基础油的全氟聚醚油(PFPE)、作为增稠剂的聚四氟乙烯(PTFE)均聚物或共聚物以及作为添加剂的如少量防锈剂等添加材料。

将全氟聚醚油大致分类为直链型和侧链型，并且与侧链型相比，直链型具有小的动力粘度的温度依赖性。即，直链型在低温环境下具有比侧链型低的粘度并且在高温环境下具有比侧链型高的粘度。从降低在低温环境下从润滑剂是冷的状态启动所需要的驱动扭矩的观点，优选要用于加热定影设备的润滑剂在低温环境下具有低的粘度。这是因为在低温环境下具有低的粘度的润滑剂使得定影膜能够容易地旋转。另一方面，在例如，在连续打印时在高温下使用润滑剂的情况下，从抑制润滑剂从定影膜的端部流出以及由于该流出所导致的源于滑动摩擦部的润滑剂的耗尽的观点，优选润滑剂在高温环境下具有高的粘度。

在现有技术的加热定影设备中，将具有由以下结构式(1)表示的化学结构的直链型的全氟聚醚油用作润滑剂。

然而，近年来，存在对激光束打印机的高速化和小型化的提高的要求。为了以更快的速度在图像形成设备中进行加热定影处理，要求比以往更高的热能和压力。此外，也存在对更长的寿命的高要求，并且要用于加热定影设备的润滑剂暴露于高温的时间也变长。

因此，在传统的直链型全氟聚醚油用作润滑剂的情况下，当定影膜的旋转运动长期持续时，润滑剂中的基础油可能蒸发以致耗尽。由于基础油的耗尽，定影膜与加热器之间或定影膜与定影凸缘之间的滑动性消失，结果可引起如加热器的破损或定影膜的破损等故障。

类似地，当涂布在加压辊与加压辊轴承之间的润滑剂在产品的寿命内耗尽而引起轴承被刮擦时，加压辊旋转时异常可出现而引起，例如，记录材料的输送不良。

此外，将加热定影设备中蒸发的部分基础油与记录材料一起沿输送路径输送，并且降低在输送路径内液化的温度，由此存在基础油可能附着至输送路径的各个位置的风险。例如，当基础油附着至加热定影设备的下游侧的记录材料输送辊时，附着的基础油降低辊的摩擦系数从而对输送性能具有不利影响。因此，基础油的附着在确保加热定影设备的可靠性及延长其寿命方面已成为重要问题。

当增加润滑剂的量以防止润滑剂的耗尽时，附着至输送路径内的组分的量也增加。因此，尽管解决了润滑剂的耗尽的问题，但可引起如输送性能的劣化等其它问题。

本发明目的在于提供加热定影设备，其抑制较高的温度下定影润滑剂的耗尽及定影润滑剂对输送路径的附着，以及在与现有技术同样量的润滑剂的情况下具有长寿命和高的可靠性。

本发明目的还在于提供有助于形成高品质电子照相图像的图像形成设备和电子照相设备。

本发明目的还在于提供可以用于加热定影设备的润滑脂组合物。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，提供加热定影设备，其包括：

加热旋转构件；

构造为与加热旋转构件压接的加压旋转构件；

构造为由于加热旋转构件的旋转而滑动的加热侧滑动部；

构造为由于加压旋转构件的旋转而滑动的加压侧滑动部；和

在加热侧滑动部和加压侧滑动部的至少之一处为调节滑动而供给的润滑脂组合物，

所述加热定影设备构造为在由加热旋转构件和加压旋转构件形成的辊隙部中通过将记录材料上的调色剂加热和加压而将调色剂定影至记录材料上，

其中润滑脂组合物包括以下组分：

(A)全氟聚醚油，其具有在100-200mm²/s范围内的40℃下的动力粘度，并且在将10g全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.2质量％以下；和

(B)聚四氟乙烯。

此外，根据本发明的一个实施方案，提供包括上述加热定影设备的图像形成设备。

此外，根据本发明的一个实施方案，提供包括上述加热定影设备的电子照相设备。

此外，根据本发明的一个实施方案，提供加热定影设备用润滑脂组合物，其包括以下组分：

(A)全氟聚醚油，其具有在100-200mm²/s范围内的40℃下的动力粘度，并且在将10g全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.2质量％以下；和

(B)聚四氟乙烯。

参照附图，本发明的进一步特征将从以下示例性实施方案的描述变得明显。

附图说明

图1为图像形成设备的示意性构造图。

图2为加热定影设备的截面图。

图3为加热定影设备的示意性构造图。

具体实施方式

根据本发明的润滑脂组合物包括以下组分(A)和(B)：

(A)全氟聚醚油，其具有在100-200mm²/s范围内的40℃下的动力粘度，并且在将10g全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下蒸发损失为1.2质量％以下；和

(B)聚四氟乙烯。

除了上述组分(A)和(B)以外，作为添加剂，本发明不排除根据用途添加通常共混的添加剂，如固体润滑剂、增稠剂、抗氧化剂、极压剂、油性剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、金属减活剂、染料、色相稳定剂、粘度指数改进剂和结构稳定剂。

优选用作基础油的组分(A)含有全氟亚乙基氧基(CF₂CF₂O)单元和全氟亚甲基氧基(CF₂O)单元，并且全氟亚乙基氧基单元与全氟亚甲基氧基单元之比小于1。特别地，优选组分(A)含有由以下结构式(1)表示的全氟聚醚油(PFPE)。

优选，式(1)中，n和m各自表示正数，并且满足n/m<1的关系。n/m<1的关系指(CF₂CF₂O)单元数小于(CF₂O)单元数。当满足n/m<1的关系时，全氟聚醚油的蒸发损失降低，从而增强本申请的发明的技术效果。在这种情况下，通常将全氟聚醚油合成为具有不同n/m比的两种以上的油的混合物，并且n/m的数值通常落入预定的范围内。特别地，n/m优选为0.80以下，特别优选0.70以下，还更优选0.65以下。

此外，n/m落入优选0.50-0.70，特别优选0.60-0.70的范围内。

注意，n+m优选为40-180的数，其为在40℃下的动力粘度满足上述范围的范围内的数。从本发明的技术效果的观点，最优选n+m为在40℃下的动力粘度满足上述范围的范围内的数，并且n/m满足上述优选的范围。

优选根据本发明的润滑脂组合物的全氟聚醚油作为要暴露于高温下的加热定影设备用润滑脂组合物的基础油，因为该全氟聚醚油是化学非活性的，因此即使在高温下也不易于分解。

用作组分(A)的全氟聚醚油的40℃下的动力粘度为100-200mm²/s，优选110-170mm²/s。当动力粘度为小于100mm²/s时，存在润滑剂当在例如连续打印时等的高温下使用时可从定影膜的端部流出以致耗尽的风险。由于润滑剂的耗尽，使得定影膜与加热器之间或定影膜与定影凸缘之间的滑动性消失，结果可引起如加热器的破损或定影膜的破损等故障。当动力粘度大于200mm²/s时，存在在低温环境下从润滑剂是冷的状态启动所需要的加热定影设备的驱动扭矩可能变得过高的风险。

用作组分(A)的全氟聚醚油中，在将10g全氟聚醚油样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下蒸发损失为1.2质量％以下。蒸发损失优选为1.0质量％以下，最优选0.9质量％以下。当蒸发损失大于1.2质量％时，存在基础油可能蒸发以致在进行要求高热能和压力的高速加热定影处理所需要的装置中耗尽的风险。当基础油耗尽时，定影膜与加热器之间或定影膜与定影凸缘之间的滑动性消失，由此存在可能引起如加热器的破损或定影膜的破损等故障。此外，将加热定影设备中蒸发的部分基础油与记录材料一起沿输送路径输送并且降低在输送路径内液化的温度，由此存在基础油可能附着至输送路径上的各个位置的风险。

用作组分(A)的全氟聚醚油中，优选全氟亚乙基氧基单元与全氟亚甲基氧基单元之比小于1。在这种情况下，即使在所述粘度范围(40℃下的动力粘度为100-200mm²/s)内，分子中全氟亚乙基氧基单元的相对含量也少，并且更有效地抑制蒸发损失。结果，有效地抑制涂布的润滑剂的耗尽，并且即使在高温下，也可以确保长时间稳定的滑动性。

优选聚四氟乙烯作为要暴露于高温下的加热定影设备用润滑脂组合物的增稠剂，因为聚四氟乙烯与全氟聚醚油同样是化学非活性的，因此即使在高温下也不易于分解。聚四氟乙烯通常为颗粒的形式并且本发明中具有以使用电子显微镜测量的值计为0.1μm以上且1.0μm以下的一次粒径。聚四氟乙烯可以从用作润滑剂等的增稠剂的那些中适当地选择使用。

关于组分(B)与组分(A)的配混比，将组分(B)在相对于100质量份组分(A)优选10-100质量份，更优选20-80质量份的范围内配混。

通过将组分(B)与组分(A)的配混比设定在上述范围内，使润滑脂组合物保持在半固体状态变得容易，并且可以更有效地防止润滑脂组合物的流失和脱落以及润滑剂的耗尽。

根据该实施方案的润滑脂组合物可以通过传统已知的各种方法来制造。具体地，例如，根据该实施方案的润滑脂组合物可以通过将全氟聚醚油与聚四氟乙烯混合来制造。可选择地，根据该实施方案的润滑脂组合物可以通过以下来制备：将全氟聚醚油与聚四氟乙烯混合并且根据需要预先将各种添加剂添加至混合物中，并且使所得物通过辊磨机进行研磨精加工，随后混合、搅拌和消泡。

此外，上述操作之后，根据需要，可以单独或组合进行过滤、减压、加压、过热、冷却和非活性气体置换等。

各种添加剂中，优选氮化硼作为要暴露于高温下的加热定影设备用润滑脂组合物的固体润滑剂，因为与全氟聚醚油和聚四氟乙烯相同，氮化硼即使在高温下也不易于分解。优选氮化硼为颗粒的形式并且具有0.1μm以上且1.0μm以下的平均粒径(d₅₀)。特别地，从改进加热定影设备用润滑脂组合物的润滑性的观点，氮化硼优选为结晶系氮化硼，特别优选六方晶系氮化硼。

注意，氮化硼的平均粒径可以通过激光衍射和散射方法来测量。

关于氮化硼与组分(A)的配混比，优选氮化硼在相对于100质量份组分(A)为25质量份以下的范围内配混。从改进加热定影设备用润滑脂组合物的润滑性的观点，优选氮化硼优选在5-25质量份的范围内配混。

现在，参照附图详细描述根据本发明的加热定影设备和图像形成设备。

(1)图像形成设备

图1为图像形成设备的实例的示意性构造图。图像形成设备为使用转印式电子照相法的激光束打印机。

感光鼓1用作图像承载构件并且以预定的圆周速度沿箭头所指的顺时针方向旋转驱动。设置如接触充电辊等充电单元2使得与感光鼓1接触，并且使感光鼓1的表面通过充电单元2均匀地充电至预定的极性和电位。

将用作图像曝光单元的激光束扫描器3设置在沿感光鼓1的旋转方向充电单元2的下游侧。激光束扫描器3输出根据图像信息进行ON/OFF控制的扫描曝光光L，以及通过扫描曝光光L扫描感光鼓1的带电表面并将该表面暴露于扫描曝光光L。感光鼓1的表面上曝光亮区中的电荷通过扫描曝光来去除，由此对应于图像信息的静电潜像形成于感光鼓1的表面上。

静电潜像通过显影装置4显影并可视化为调色剂图像。作为显影方法，使用跳跃显影法或双组分显影法等，并且在大多数情况下组合使用图像曝光和反转显影。

将可视化的调色剂图像从感光鼓1的表面转印至用作被加热材料的记录材料P上，所述记录材料P在预定时机通过用作转印装置的转印辊5来输送。

在这种情况下，通过使用传感器8检测记录材料P的前端使得感光鼓1上的调色剂图像的形成位置与记录材料P的前端的书写位置相匹配来调整时机。将在预定时机输送的记录材料P在感光鼓1和转印辊5之间夹持并输送。将其上具有转印的调色剂图像的记录材料P输送至加热定影设备6，并且将调色剂图像作为永久图像加热并定影至记录材料P上。

另一方面，将残留在感光鼓1上的转印残余调色剂通过清洁装置7从感光鼓1的表面去除并且重复用于形成图像。

(2)加热定影设备6

图2和3为加热定影设备6的实例的示意性构造图。注意，图2为沿记录材料P的输送方向所取的示意性截面图，以及图2中的虚线表示记录材料P的输送方向。图3为沿与记录材料P的输送方向正交的套筒的中心轴方向(长度方向)的示意性侧面图。

定影构件F包括用作圆筒状加热旋转构件的定影套筒13、用作加热构件的加热器11、用作保持构件的套筒引导件(sleeve guide)12和用作调节构件的端部凸缘14(下文中，有时称为“定影凸缘”)等。加热器11、套筒引导件12和端部凸缘14配置在定影套筒13内。于是，至少加热器11和定影套筒13构成圆筒状加热旋转构件。

将加热器11以固定的方式配置在套筒引导件12的下面。将定影套筒13以使其对于套筒引导件12外嵌的方式来配置。将定影凸缘14沿套筒引导件12的长度方向安装至套筒引导件12的两端部，并且用于调整定影套筒13的两端部。本文中，如加热定影设备6、定影构件F和定影套筒13等构件的长度方向，指其中定影套筒13旋转时假定的旋转轴延伸的方向。长度方向也为与记录材料P的输送方向正交的、记录材料P的纸张宽度方向。

注意，尽管示例了其中定影套筒13通过加热定影设备6中示出的加热器11来加热的情况，但是也可以使用如构造为通过电磁感应来加热定影套筒的加热定影设备等采用不同加热方法的加热定影设备。

在沿定影构件F的长度方向的两端部，将加压弹簧15设置在定影凸缘14上。使用加压弹簧，在预定加压力下使定影构件F按压加压辊17的上面，抵抗定影套筒13的后述弹性层的弹性和加压辊17的弹性层的弹性，结果形成具有预定宽度的定影辊隙部N。定影辊隙部N中，由于定影构件F相对于加压辊17加压，使得定影套筒13夹持在加热器11与加压辊17之间并沿加热器11的下面的扁平面挠曲。由此，使定影套筒13的内面与加热器11的下面的扁平面紧密接触。

随着加压辊17的旋转驱动，由于定影辊隙部N处加压辊17与定影构件F侧的定影套筒13之间的摩擦力，使得旋转力施加至定影套筒13。然后，使定影套筒13与配置在定影套筒13的内侧的加热器11的下面紧密接触，并且在滑动运动的情况下，绕套筒引导件12的外周沿顺时针方向通过加压辊17的旋转而从动，结果定影套筒13进入旋转状态(加压辊驱动型)。

用作加压旋转构件的加压辊17通过用作支承构件的加压辊轴承16来支承，并且使其中加压辊17的金属芯与加压辊轴承16彼此接触并在彼此上滑动的部分用作加压侧滑动部。将为了降低旋转驱动时的摩擦阻力而配置的少量的润滑剂G置于加压辊轴承16的表面上。

在定影套筒13的内周面在配置在定影套筒13内的加热器11和套筒引导件12上滑动的同时，定影套筒13旋转。其中使内周面与加热器11和套筒引导件12接触并在加热器11和套筒引导件12上滑动的部分用作加热侧滑动部。在滑动部中，需要抑制加热器11与定影套筒13之间以及套筒引导件12与定影套筒13之间的摩擦阻力。因此，将少量具有耐热性的润滑剂G置于加热器11与定影套筒13之间以及套筒引导件12与定影套筒13之间的滑动部。

类似地，也将少量润滑剂G置于定影套筒13与定影凸缘14之间的滑动部以抑制摩擦阻力。

使加压辊17与定影套筒13压接，并且定影套筒13由于加压辊17的旋转而旋转。当将电流施加至加热器11时，将加热器11的温度升高至预定的温度并调整。在这种状态下，将承载未定影调色剂图像T的记录材料P输送至如图2中的虚线所指示的、定影套筒13与加压辊17之间的定影辊隙部N。然后，将记录材料P在定影辊隙部N中夹持并输送，由此将未定影调色剂图像T使用源自加热器11的热介由定影套筒13加热，从而热定影至记录材料P上。

将已通过定影辊隙部N的记录材料P从定影套筒13的外表面分离并且通过耐热性定影排纸引导件来引导，从而通过定影排纸辊9来排出。在定影排纸辊9中，非打印表面侧的辊用作驱动辊和打印表面侧的辊用作从动辊，所述从动辊通过与其相对的驱动辊来驱动。此外，定影排纸辊9具有如下的结构：具有高脱模性的构件用作表层，从而通过从加热定影设备产生的调色剂蜡的气化成分和润滑剂的气化成分引起的污染不易于发生。

(2a)加热器11

加热器11用作配置在定影套筒13的内侧的加热构件并且进行定影辊隙部N的加热以使记录材料P上的未定影调色剂图像T熔融并且将未定影调色剂图像定影至记录材料P上。作为加热器11，可以使用具有下述结构的加热器：在基板上依次形成发热构件以及为确保基板和发热构件的保护和绝缘而配置的保护绝缘层。作为基板，可以使用，例如，由铝氧化物(氧化铝)或氮化铝(AlN)等制成的具有高绝缘性的细长的陶瓷基板，以及由聚酰亚胺、PPS或液晶聚合物等制成的耐热性树脂基板。作为发热构件，可以使用，例如，其上印刷有Ag/Pd(银钯)、RuO₂或Ta₂N等的发热糊剂(paste)的发热构件。作为保护绝缘层，可以给出玻璃涂层等。

将电力从给电部(未示出)经由连接器(未示出)供给至加热器11上的发热糊剂。在加热器11的背面，配置用于检测根据发热糊剂的发热而升温的加热器11的温度的如热敏电阻(未示出)等温度检测元件。根据温度检测元件的信号，例如，适当地控制从配置在沿加热器11的长度方向的端部的电极部(未示出)施加至发热糊剂的电压的占空比和波数，结果定影辊隙部N内的调整的温度基本维持恒定。因此，介由定影套筒13，加热器11提供使未定影调色剂图像T定影至记录材料P上所需要的热量。通过连接器(未示出)经由DC通电部和DC电极部(未示出)而获得通过温度检测元件的温度控制部(未示出)的DC通电。

在加热器11的定影辊隙部N侧的表面上，形成能够承受与定影套筒13的内周面(表面)的摩擦的如薄玻璃涂层、氟树脂层或聚酰亚胺层等保护层。在本实施方案中，聚酰亚胺层用作保护层。

(2b)套筒引导件12

套筒引导件12用作，例如，加热器11用支承体、加压构件和用于防止从定影辊隙部N沿相反方向的散热的绝热构件。套筒引导件12是刚性、耐热性、绝热性构件，并且由例如，液晶聚合物、酚醛树脂、PPS或PEEK形成。在本实施方案中，使用液晶聚合物。

(2c)加压辊17

加压辊17为与加热器11相对配置使得定影套筒13置于其间的加压构件。要使用的加压辊17可以包括由如不锈钢、SUM或Al等金属制成的金属芯，以及设置在金属芯外侧的由如硅橡胶或氟橡胶等耐热橡胶形成或通过使硅橡胶发泡形成的弹性层。此外，为了改进脱模性和耐磨耗性，可以形成由例如，PFA、PTFE或FEP制成的脱模层以覆盖弹性层。加压旋转构件可以采用旋转带等形式代替加压辊17。

(2d)定影套筒13

作为定影套筒13，可以使用圆筒状加热旋转构件，所述圆筒状加热旋转构件包括圆筒状基层、基层的外周上形成的以覆盖基层的具有弹性的弹性层，和设置为覆盖弹性层的具有脱模性的脱模层。

作为基层，可以使用具有小的热容量和挠性的环带。为了能够快速启动，优选基层具有200μm以下的厚度。优选基层由如不锈钢、Al、Ni、Cu或Zn等单金属，或者具有耐热性和高导热性的它们的合金制成，并且具有挠性。另一方面，为了形成具有长寿命的加热定影设备，优选厚度为15μm以上的基层作为具有充分的强度和优异的耐久性的基层。与加热器11接触的基层的内表面上，可以形成例如，具有高润滑性的氟树脂层、聚酰亚胺层或聚酰胺-酰亚胺层等。

从为支持高品质成像和高速化而获得充分的调色剂定影性并且防止定影不均匀的角度，优选弹性层包括由硅橡胶等形成的耐热性弹性构件，从而以使得热由弹性层包入的方式将热传递至记录材料P上的未定影调色剂图像T。为了在使用热包入效果的情况下支持高品质成像和高速化，优选弹性层具有30μm以上的厚度。另一方面，为了能够快速启动，优选厚度为500μm以下。此外，为了改进热导率，弹性层可含有如导热性填料等添加剂。

为了改进脱模性和耐磨耗性，可通过例如，如PFA、PTFE或FEP等氟树脂的管成型或涂布而将脱模层设置在弹性层上。关于由于纸张供给所导致的对记录材料P的耐磨耗性，优选脱模层具有5μm以上的厚度。另一方面，为了能够快速启动，优选脱模层厚度为100μm以下。

(2e)润滑剂G的供给位置

根据本发明的加热定影设备中，将含有上述组分(A)和组分(B)的润滑脂组合物作为润滑剂来供给以调控加热旋转构件中的滑动部和加压旋转构件中的滑动部的至少之一中的滑动。

在示出的设备构造中，为了将定影套筒13与加热器11之间以及定影套筒13与引导件12之间的摩擦阻力控制为小的并且在加热定影设备6的整个寿命期间维持稳定的滑动性，将润滑剂G涂布在定影套筒13与加热器11和引导件12的滑动部之间。由于加热器11可以在180℃以上的温度下使用，因此作为润滑剂G，使用在如高温环境等苛刻的条件下显示出优异的稳定性的氟系润滑脂组合物。润滑剂G由作为基础油的全氟聚醚油和作为增稠剂的聚四氟乙烯形成，并且可以将如防锈剂等添加剂添加至其中。

此外，将润滑剂G类似地涂布在定影套筒13与定影凸缘14之间以抑制摩擦阻力。具体地，将润滑剂G涂布在定影套筒13的内表面与定影凸缘14之间的滑动部，以及定影套筒13沿长度方向的端部与定影凸缘14之间的滑动部。

此外，将润滑剂涂布在加压辊轴承16与加压辊17的金属芯之间的滑动部。

将含有上述组分(A)和组分(B)的润滑脂组合物供给至上述滑动部的至少一个。

根据本发明，可以获得加热定影设备，其抑制润滑剂的耗尽及其对输送路径的附着并且直至加热定影设备的寿命结束都具有稳定的定影性能和输送性能。

现在，通过实施例和比较例的方式进一步描述根据本发明的润滑剂。

(实施例1)

(1)作为润滑剂的润滑脂组合物的制备

为了验证本发明的效果，相对于100质量份全氟聚醚油以以下表1中示出的配混比添加聚四氟乙烯和氮化硼以混合。将各混合物通过辊磨机进行研磨精加工，随后混合、搅拌和消泡，以制备根据实施例1的润滑脂组合物。通过在JIS K 2220下规定的方法测量的获得的润滑脂组合物的1/2级的用过润滑脂的针入度(worked penetration on 1/2 scale)为280±10。此外，测量获得的润滑脂组合物的40℃下基础油的动力粘度和250℃下基础油的蒸发损失。表1示出结果。

表1

	比较例	实施例(a)	实施例(b)
				基础油	PFPE(a)	PFPE(b)	PFPE(b)
增稠剂/配混量(质量份)	PTFE/55	PTFE/55	PTFE/15
				添加剂/配混量(质量份)	-	-	BN/20
40℃下基础油的动力粘度(mm2/s)	151	154	154
				250℃下、200小时基础油的蒸发损失(质量％)	1.60	0.88	0.88

PEPE(a)：由结构式(1)表示的全氟聚醚油(通过在JIS K 2283下规定的方法测量的40℃下的动力粘度为151mm²/s，此外，在将10g该全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.60质量％；注意，PFPE(a)由结构式(1)表示，以及n/m为>1的范围内的数)

PFPE(b)：由结构式(1)表示的全氟聚醚油(通过在JIS K 2283下规定的方法测量的40℃下的动力粘度为154mm²/s，并且在将10g该全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为0.88质量％；注意，PFPE(b)由结构式(1)表示，以及n/m为0.6-0.7的范围内的数)

PTFE：聚四氟乙烯(一次粒径：约0.3μm；商品名：Lubron L2(由DaikinIndustries,Ltd.制造)

BN：氮化硼(平均粒径(d₅₀)＝0.5μm；商品名：SHOBN UHP-S1(由Showa Denko K.K.制造))

(2)加热定影设备的耐久性的比较结果

为了验证实施例1中用作润滑剂的润滑脂组合物的效果，通过以下方法对加热定影设备6的耐久性进行加速试验。在本试验中，作为图像形成设备，使用如图1和2中所示配置的记录材料输送速度为350mm/sec的单色激光束打印机。注意，实施例1中，具有令人满意的导热性的AlN用作加热器11的基板，因此在定影辊隙部N的相对侧的基板上形成发热糊剂层和玻璃涂层。在加热器11的定影辊隙部N侧的表面上形成作为保护层的聚酰亚胺层。作为套筒引导件12，使用液晶聚合物。

作为加压辊17，使用包括以下的加压辊：由Al制成的金属芯、由混合有导电性填料的硅橡胶制成的弹性层以及由PFA制成的脱模层。将加压辊的外径设定为并且为了使记录材料的输送性稳定，在加压辊的弹性层上形成100μm的反转冠状。

作为定影套筒13，使用外径为30mm的定影套筒，所述定影套筒包括由不锈钢制成的厚度为35μm的基层、由高导热性硅橡胶制成的厚度为270μm的弹性层和由PFA制成的厚度为14μm的脱模层。

作为加压辊轴承16，使用由聚苯硫醚(PPS)制成的轴承。实施例1中，将500mg润滑剂涂布于加热器11与定影套筒13之间的滑动部。此外，将65mg润滑剂涂布于在沿长度方向两端处定影凸缘14与定影套筒13之间的滑动部。

在以下条件下进行加速试验。

将加热定影设备6以其中不使记录材料通过加热定影设备6的状态下在调整至240℃的温度下空转。

测量出现加热器或定影套筒的破损所花费的空转时间。将出现破损所花费的空转时间定义为耗尽润滑剂所花费的时间，以及表2示出结果。

表2

如表2中所示，比较例的润滑剂中，使加热定影设备6破损需要约293小时。另一方面，在使用实施例(a)的润滑剂的情况下，使破损发生需要约480小时，因此可以将寿命延长1.6倍。此外，使用BN作为改进润滑性的添加剂的实施例(b)的润滑剂中，使破损发生需要约528小时，因此寿命可以进一步地延长。

(3)定影排纸辊9的输送性的比较结果

接着，通过上述润滑剂的使用比较并研究被认为是比较例的另一问题的定影排纸辊9的输送性。在比较和研究中，使用用于上述加热定影设备的耐久性的比较的单色激光束打印机。

关于定影排纸辊9的输送性，在使用根据比较例和实施例1的润滑剂的图像形成设备中进行耐久试验，并且互相比较比较例和实施例1中的定影排纸辊9中直至发生记录材料的输送不良而计数的所通过的纸张数。

表3示出结果。

表3

如表3中所示，根据比较例的润滑剂中，在通过约325k张纸时定影排纸辊9的污染和由该污染所导致的记录材料的输送不良发生。另一方面，在使用根据实施例1的润滑剂的情况下即使在通过400k张纸后，定影排纸辊9的污染和记录材料的输送不良也不发生。

如上所述，根据本发明，通过使用含有全氟聚醚油(其40℃下的动力粘度在100-200mm²/s内并且在将10g该全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并且使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.2质量％以下)和聚四氟乙烯的加热定影设备用润滑脂组合物，可以提供可以抑制润滑剂的耗尽及其对加热定影设备的下游侧的输送辊的附着并且长期具有稳定的输送性能和定影性能的加热定影设备。更优选地，通过使用平均粒径为1μm以下的氮化硼作为添加剂，加热定影设备的寿命可以进一步延长。

注意，实施例1中，尽管示例了其中定影套筒13通过加热器11加热的情况，但是通过在滑动部中使用根据实施例1的润滑剂，由如构造为通过电磁感应来加热定影套筒的加热定影设备等采用不同加热方法的加热定影设备也可获得相同的效果。

(实施例2)

比较并研究加压辊轴承16与加压辊17的金属芯之间的滑动部中的润滑剂的效果。

也是在该比较和研究中，使用用于上述加热定影设备的耐久性的比较的单色激光束打印机。

将少量润滑剂G置于加压辊轴承16的表面上以减小加压辊17旋转时的摩擦阻力。

然而，比较例中，随着加热定影设备6接近寿命结束，涂布于加压辊轴承16的润滑剂可能耗尽。结果，加压辊轴承16磨损，并且加压辊17旋转时的摩擦阻力增大，由此引起如记录材料的输送不良等问题。

为了确认根据本发明的润滑脂组合物的效果，通过以下方法对加压辊轴承16的磨耗量进行加速试验。

将24mg润滑剂涂布于加压辊轴承16上的相对于加压辊17的滑动部。将加热定影设备6以其中不使记录材料通过加热定影设备6的状态在调整至240℃的温度下空转，并且测量经过200小时后加压辊轴承16的磨耗量。

表4示出结果。

表4：加压辊轴承16的磨耗量

比较例	0.7mm
		实施例	0.4mm

如表4中所示，根据比较例的润滑剂中，由于空转200小时，使得发生0.7mm的磨耗。另一方面，在使用根据实施例的润滑剂的情况下，发生0.4mm的磨耗，因此磨耗可以降低。

如上所述，根据本发明，通过在轴承滑动部中使用含有全氟聚醚油(其40℃下的动力粘度在100-200mm²/s内并且在将10g该全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.2质量％以下)和聚四氟乙烯的加热定影设备用润滑脂组合物，可以提供可以抑制润滑剂的耗尽并且长期具有稳定的输送性能的加热定影设备。

注意，实施例2中，尽管示例了其中润滑剂涂布于加压辊轴承16与加压辊17之间的滑动部的情况，但是在加热定影设备内的任何滑动部而非加压辊轴承16与加压辊17之间的滑动部，通过将根据实施例的润滑剂涂布于达到高温的部位，也可以确保长期稳定的滑动性。

虽然参考示例性实施方案描述了本发明，但是要理解的是，本发明不限于公开的示例性实施方案。权利要求的范围符合最宽泛的解释，从而涵盖所有此类改进以及等同的结构和功能。

Claims (15)

1.一种加热定影设备，其包括：

加热旋转构件；

构造为与所述加热旋转构件压接的加压旋转构件；

构造为由于所述加热旋转构件的旋转而滑动的加热侧滑动部；

构造为由于所述加压旋转构件的旋转而滑动的加压侧滑动部；和

在所述加热侧滑动部和所述加压侧滑动部的至少之一处为了调节滑动而供给的润滑脂组合物，

所述加热定影设备构造为在由所述加热旋转构件和所述加压旋转构件形成的辊隙部中通过将记录材料上的调色剂加热和加压而将调色剂定影至所述记录材料上，

其特征在于，所述润滑脂组合物包括以下组分：

基础油；和

聚四氟乙烯颗粒，和

其中所述基础油为全氟聚醚油，所述全氟聚醚油具有100-200mm²/s的40℃下的动力粘度并且在将10g所述全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.2质量％以下。

2.根据权利要求1所述的加热定影设备，其中所述全氟聚醚油包括全氟亚乙基氧基单元和全氟亚甲基氧基单元，并且所述全氟亚乙基氧基单元和所述全氟亚甲基氧基单元之比小于1。

3.根据权利要求1所述的加热定影设备，其中所述全氟聚醚油包括由结构式(1)表示的全氟聚醚油：

其中，结构式(1)中，n和m各自表示正数，n/m为小于1的数，以及n+m为使得在40℃下的动力粘度为100-200mm²/s的数。

4.根据权利要求1所述的加热定影设备，其中所述润滑脂组合物包括100质量份所述基础油和10-100质量份所述聚四氟乙烯颗粒。

5.根据权利要求1所述的加热定影设备，其中所述润滑脂组合物进一步包括平均粒径为1μm以下的氮化硼。

6.根据权利要求1所述的加热定影设备，

其中所述加热旋转构件包括圆筒状加热旋转构件，以及

其中所述加热侧滑动部用作在所述圆筒状加热旋转构件的内周面与配置在所述圆筒状加热旋转构件的内部以保持所述圆筒状加热旋转构件的保持构件之间的滑动部。

7.根据权利要求6所述的加热定影设备，

其中所述圆筒状加热旋转构件包括配置在所述圆筒状加热旋转构件的内部的调节构件，以及

其中所述加热侧滑动部用作在所述圆筒状加热旋转构件的内周面与所述调节构件之间的滑动部。

8.根据权利要求1所述的加热定影设备，其中所述加压侧滑动部用作在所述加压旋转构件和构造为支承所述加压旋转构件的支承构件之间的滑动部。

9.一种图像形成设备，其特征在于，其包括根据权利要求1-8任意一项所述的加热定影设备。

10.一种电子照相设备，其特征在于，其包括根据权利要求1-8任意一项所述的加热定影设备。

11.一种加热定影设备用润滑脂组合物，其特征在于，其包括以下组分：

基础油；和

聚四氟乙烯颗粒，

其中所述基础油为全氟聚醚油，所述全氟聚醚油具有100-200mm²/s的40℃下的动力粘度并且在将10g所述全氟聚醚油的样品放置在内径为41mm的培养皿中并使其在250℃下静置200小时的情况下的蒸发损失为1.2质量％以下。

12.根据权利要求11所述的润滑脂组合物，其中所述全氟聚醚油包括全氟亚乙基氧基单元和全氟亚甲基氧基单元，并且所述全氟亚乙基氧基单元和所述全氟亚甲基氧基单元之比小于1。

13.根据权利要求11所述的润滑脂组合物，其中所述全氟聚醚油包括由结构式(1)表示的全氟聚醚油：

其中，结构式(1)中，n和m各自表示正数，n/m为小于1的数，以及n+m为使得在40℃下的动力粘度为100-200mm²/s的数。

14.根据权利要求11所述的润滑脂组合物，其包括100质量份所述基础油和10-100质量份所述聚四氟乙烯颗粒。

15.根据权利要求11所述的润滑脂组合物，其进一步包括平均粒径为1μm以下的氮化硼。