JP2005317519A - Heating device and image forming apparatus - Google Patents

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Kosuke Akamatsu
赤松孝亮
Hideo Nanataki
七瀧秀夫
Tetsuya Sano
佐野哲也
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat fixing device (a heating device) having a lubricating grease for maintaining the running stability of a heat resistant film, and an image forming apparatus provided with the heat fixing device, wherein the heating device prevents the occurrence of image inferiority caused by jamming or slipping, suppresses the increase of the driving torque of the device, and prevents the step-out of a driving motor. <P>SOLUTION: A thickener in a lubricant grease 210 held in the heating device by a film heating system contains 30 to 50 weight% of polytetrafluoroethylene having a secondary coagulated particle diameter of 10 to 30 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、被加熱材を加圧・加熱する加熱装置に関し、特に、電子写真装置・静電記録装置等の画像形成装置に搭載される画像加熱定着装置、すなわち、記録材に形成担持させた未定着画像を加熱定着処理する定着装置として用いて好適な加熱装置、および該加熱装置を画像加熱定着装置として具備した画像形成装置に関する。   The present invention relates to a heating device that pressurizes and heats a material to be heated, and in particular, an image heating fixing device mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus, that is, formed and supported on a recording material. The present invention relates to a heating device suitable for use as a fixing device that heat-fixes an unfixed image, and an image forming apparatus including the heating device as an image heating fixing device.

従来、電子写真技術を用いた複写機・プリンタ・ファクシミリ等の画像出力装置の定着装置には、一般に熱ローラ方式の加熱定着装置が多用されていた。この熱ローラ方式の加熱定着装置は、ハロゲンヒータ等の内蔵熱源により加熱され所定の温度に維持される加熱ローラとしての定着体たる定着ローラと、弾性を有し該加圧ローラに圧接する加圧体たる加圧ローラとを備え、未定着トナー像を担持する記録材を定着ローラと加圧ローラとの間に形成される圧接ニップ部である定着ニップ部に導入して挟持搬送させることで前記定着ローラからの熱で前記未定着トナー像を前記記録材に熱定着させるものである。   Conventionally, as a fixing device of an image output device such as a copying machine, a printer, or a facsimile using an electrophotographic technique, a heat roller type heat fixing device is generally used. This heat roller type heat fixing device is composed of a fixing roller as a fixing body that is heated by a built-in heat source such as a halogen heater and maintained at a predetermined temperature, and a pressure roller that has elasticity and presses against the pressure roller. A pressure roller as a body, and a recording material carrying an unfixed toner image is introduced into a fixing nip portion, which is a pressure nip portion formed between the fixing roller and the pressure roller, and is nipped and conveyed. The unfixed toner image is thermally fixed on the recording material by heat from a fixing roller.

最近では、フィルム加熱方式の加熱装置が提案され、画像加熱定着装置として実用化されている(たとえば、特許文献1〜7参照。)。この加熱装置は、支持部材に固定支持させた加熱体に被加熱材を、耐熱性で薄肉のフィルム材を介して密着させ、フィルム材を加熱体に摺動移動させて加熱体の熱エネルギーをフィルム材を介して被加熱材へ付与するよう構成されるものであり、被加熱材として未定着トナー画像を形成担持させた記録材を通紙して未定着トナー画像を記録材表面に永久固着像として熱定着処理する装置として活用できる。   Recently, a film heating type heating apparatus has been proposed and put into practical use as an image heating fixing apparatus (see, for example, Patent Documents 1 to 7). In this heating apparatus, a material to be heated is closely attached to a heating body fixedly supported by a support member via a heat-resistant and thin film material, and the film material is slid and moved to the heating body so that the heat energy of the heating body is increased. It is configured to be applied to a heated material through a film material, and a recording material on which an unfixed toner image is formed and supported as a heated material is passed through to permanently fix the unfixed toner image on the surface of the recording material. It can be used as an apparatus for heat fixing processing as an image.

また、このフィルム加熱方式の加熱装置は、たとえば、トナー像を担持した記録材を加熱して表面性を改質する装置、仮定着処理する装置、その他、シート状の被加熱材を加熱処理する装置として広く使用することができる。   In addition, this film heating type heating device, for example, a device that heats a recording material carrying a toner image to modify the surface property, a device that performs a hypothetical dressing process, and other heat treatments for a sheet-like heated material Can be widely used as a device.

このようなフィルム加熱方式の加熱装置(画像加熱定着装置)は、加熱体として、昇温の速い低熱容量のもの、たとえば、絶縁性で良熱伝導性のセラミック基材と、この基材の表面に設けられ通電により発熱する抵抗発熱層とを基本構成体とする所謂セラミックヒータを用いることができ、また、フィルム材として薄膜で低熱容量のものを用いることができるため、短時間で加熱体の温度を上昇させることができ、スタンバイ時に加熱体へ電力供給をする必要がなく被加熱材としての記録材をすぐに通紙しても記録材が定着ニップ部に到達するまでに加熱体を所定温度まで十分に昇温させることができ、ウエイトタイムの短縮化(クイックスタート性:オンデマンドで作動)や省電力化が可能となるうえ、更に画像形成装置本体の装置内の昇温を抑えることができる等の利点を有し、効果的なものである。   Such a film heating type heating device (image heating and fixing device) has a low heat capacity, such as an insulating and high thermal conductivity ceramic substrate, and the surface of the substrate as a heating body. A so-called ceramic heater having a resistance heating layer that generates heat when energized as a basic component can be used, and a thin film with a low heat capacity can be used as a film material. The temperature can be raised, and it is not necessary to supply power to the heating element during standby, and even if the recording material as the material to be heated passes immediately, the heating element is predetermined until the recording material reaches the fixing nip. The temperature can be raised sufficiently to shorten the wait time (quick start: on-demand operation) and power savings. Has advantages, such as can be suppressed, it is effective.

ここで、フィルム加熱方式の加熱装置においては、フィルムとフィルム支持部材との間に潤滑剤(潤滑グリース)を介在させることにより、フィルムとフィルム支持部材との間の摺動性を確保し、画像加熱定着装置にあっては安定した定着画像を得ることができる(たとえば、特許文献6参照)。   Here, in the heating device of the film heating method, the sliding property between the film and the film support member is ensured by interposing a lubricant (lubricating grease) between the film and the film support member. In the heat fixing apparatus, a stable fixed image can be obtained (for example, see Patent Document 6).

また、省電力タイプの別の加熱装置として、誘導加熱方式の加熱装置が提案されている(たとえば、特許文献7参照)。誘導加熱方式は、耐熱樹脂をフィルム状に成形した上に金属薄膜、耐熱離型層を順次形成したフィルムと、該フィルムの内側に設置された励磁コイルと、該フィルムを挟んで励磁コイルに圧接配置され駆動するバックアップローラを有し、該励磁コイルに通電した際に生じる渦電流によってフィルムの金属薄膜層を誘導加熱するもので、該フィルムとバックアップローラの間に被加熱材としての記録材を通過させ加熱・加圧して、記録材上の未定着画像を永久固着画像として熱圧定着させるものである。
特開昭63−313182号公報 特開平1−263679号公報 特開平2−157878号公報 特開平4−44075号公報 特開平4−204980号公報 特開平5−27619号公報 特開平7−114276号公報
As another power-saving type heating device, an induction heating type heating device has been proposed (see, for example, Patent Document 7). The induction heating method consists of a film in which a heat-resistant resin is formed into a film and a metal thin film and a heat-resistant release layer are formed in sequence, an excitation coil installed inside the film, and a press-contact to the excitation coil across the film. A backup roller that is arranged and driven, and inductively heats the metal thin film layer of the film by an eddy current generated when the excitation coil is energized. A recording material as a material to be heated is interposed between the film and the backup roller. The unfixed image on the recording material is fixed by heat and pressure as a permanently fixed image by passing and heating and pressing.
JP-A-63-313182 Japanese Patent Laid-Open No. 1-263679 Japanese Patent Laid-Open No. 2-157878 JP-A-4-44075 JP-A-4-204980 JP-A-5-27619 JP-A-7-114276

一般に加熱定着装置は、昇温状態では150〜200℃程度に達するため、フィルム加熱方式の装置においては、常温状態とはフィルム搬送手段、加熱体表面の摩擦係数、フィルム懸回搬送ローラ等の部品自体の熱膨張、更にはフィルムとフィルム支持部材との間に介在させた潤滑グリースの粘度等に至るまで、種々の条件が変化することを考慮しなければならない。   In general, a heat fixing device reaches about 150 to 200 ° C. in a temperature rising state. In a film heating type device, the room temperature state means parts such as a film conveying means, a coefficient of friction of a heating body surface, and a film suspension conveying roller. It must be taken into consideration that various conditions change until the thermal expansion of the film itself and the viscosity of the lubricating grease interposed between the film and the film supporting member.

高温環境などの過酷な条件下に於いて極めて良好な安定性を示す潤滑グリースとして、フッ素系潤滑グリースが知られている。一般に、上記フィルム加熱方式の定着装置に用いられている潤滑グリースとしては、基油、増稠剤、添加剤を基本構成としたものが用いられているが、たとえば上記フッ素系潤滑グリースとしては、パーフルオロポリエーテル(PFPE)を基油として、またテトラフルオロエチレン(PTFE)の単独重合体または共重合体を増稠剤とし、これらに防錆剤などの添加剤を少量添加して構成されているものがある。   Fluorine-based lubricating grease is known as a lubricating grease that exhibits extremely good stability under severe conditions such as a high temperature environment. In general, as the lubricating grease used in the fixing device of the film heating method, those having a base oil, a thickener, and an additive are used. For example, as the fluorine-based lubricating grease, Perfluoropolyether (PFPE) is used as a base oil, and tetrafluoroethylene (PTFE) homopolymer or copolymer is used as a thickener, and a small amount of additives such as a rust inhibitor are added thereto. There is something.

しかし、近年の電子写真複写機・プリンタのフルカラー化、高速化に伴って、加熱定着装置に対しては高温化・高加圧化が求められ、使用条件がますます過酷になってきているため、潤滑グリースに対しても、より優れた特性や品質が要求されるようになってきている。しかしながら、従来のフッ素系潤滑グリースでは、加熱定着装置内における耐熱フィルムが高温・高加圧環境下で連続的に回転することによって生じる耐熱フィルムの削れや、潤滑グリースの粘性劣化、耐熱フィルムの耐久劣化と潤滑グリースの粘性劣化から生じるフィルム回転トルクの上昇による回転安定性不良などの不具合が発生する場合や、塗布された潤滑グリースが摺動面によって掻き取られ、短時間の使用で潤滑グリース切れが生じ、摩擦係数の上昇や摩耗が急速に進行する場合がある。その結果、耐熱フィルムの走行安定性が得られず、たとえばジャムやスリップなどに起因した画像不良が発生する。また、定着装置の駆動トルクが上昇するため、駆動モータの脱調が発生する問題もある。   However, due to the recent trend toward full-color and high-speed electrophotographic copying machines and printers, high temperature and high pressure are required for heat-fixing devices, and usage conditions are becoming increasingly severe. Also, more excellent characteristics and quality have been demanded for lubricating greases. However, with conventional fluorine-based lubricating grease, the heat-resistant film in the heat-fixing device is continuously scraped under high-temperature and high-pressure environments. If there is a malfunction such as poor rotation stability due to film torque increase due to deterioration or viscosity deterioration of the lubricating grease, or the applied lubricating grease is scraped off by the sliding surface, the lubricating grease will run out after a short period of use. In some cases, the friction coefficient increases and wear proceeds rapidly. As a result, the running stability of the heat resistant film cannot be obtained, and image defects due to, for example, jams or slips occur. Further, since the driving torque of the fixing device is increased, there is a problem that the driving motor is stepped out.

例えば、比較的加圧力の低いモノクロプリンタの場合においては、プリンタ本体と加熱定着装置を本体付け(交換不要)とすることによる低コスト化が必要とされる。そのために加熱定着装置に求められる条件としては、長時間の連続使用に耐えうる耐久性が挙げられる。しかし、上述したように、従来の潤滑グリースでは、その粘性劣化等に伴う諸問題によって、その長寿命化を実現することが困難となっている。   For example, in the case of a monochrome printer with a relatively low pressure, it is necessary to reduce the cost by attaching the printer body and the heat fixing device to the body (no replacement is required). Therefore, the conditions required for the heat fixing apparatus include durability that can withstand continuous use for a long time. However, as described above, with conventional lubricating grease, it is difficult to realize a long life due to various problems associated with the deterioration of viscosity.

一方、一般的に高グロス化が要求されるカラープリンタの場合では、高加圧力下での加熱定着が求められる。しかしながら、高加圧力を必要とする加熱定着装置では、上述したように、短時間の使用で発生する潤滑グリース切れから生じる異音など、その品質に大きな問題をきたす場合がある。
また、エンドレスベルト状の耐熱フィルムを用いた定着装置においては、耐熱フィルム端部からの潤滑グリースの染み出しが問題となっている。これは、染み出した潤滑グリース中の基油が耐熱フィルム表面へ回り込むことによって、耐熱フィルムや加圧ローラ表層のPFA樹脂層と反応し、上記表層にひび割れやクラックが起こり、画像上に横スジとなって現れてしまい、画像品位が低下しまうことがあるためである。これは、上記潤滑グリース中に含まれる基油が、耐熱フィルムや加圧ローラ表層のPFA樹脂層のポリマー球晶間に浸透し、分子を動かし、その後の回転などの機械的なストレスが加わることにより、PFA樹脂層にひび割れ又はクラックを起こしてしまうためと考えられている。
On the other hand, in the case of a color printer that generally requires high gloss, heat fixing under high pressure is required. However, in the heat fixing device that requires high pressure, as described above, there may be a serious problem in the quality such as abnormal noise caused by the shortage of lubricating grease that occurs after a short period of use.
Further, in the fixing device using the endless belt-like heat-resistant film, there is a problem that the lubricating grease oozes out from the end of the heat-resistant film. This is because the base oil in the exuded lubricating grease wraps around the heat-resistant film surface and reacts with the heat-resistant film and the PFA resin layer on the surface of the pressure roller, causing cracks and cracks on the surface layer. This is because the image quality may be deteriorated. This is because the base oil contained in the lubricating grease penetrates between the polymer spherulites of the heat-resistant film or PFA resin layer on the surface of the pressure roller, moves the molecules, and adds mechanical stress such as subsequent rotation. This is considered to cause cracks or cracks in the PFA resin layer.

そのため、耐熱フィルム端部からの潤滑グリースや基油の染み出しを抑える必要がある。   Therefore, it is necessary to suppress the seepage of lubricating grease and base oil from the end of the heat resistant film.

本発明は上記に鑑みて提案されたもので、フィルム加熱方式の加熱装置について、長時間の使用においてもフィルムの回転安定性あるいは走行安定性を維持することができ、摩擦・磨耗の上昇を抑えることを可能にし、さらに耐熱フィルム端部に染み出した潤滑グリースから基油成分が耐熱フィルム表面への回り込むのを抑制することが可能な加熱装置、および該加熱装置を定着装置として具備し画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above, and it is possible to maintain the rotational stability or running stability of the film even when used for a long time with respect to the heating device of the film heating system, and suppress the increase in friction and wear. And a heating device capable of suppressing the base oil component from flowing into the surface of the heat-resistant film from the lubricating grease that has oozed out from the end of the heat-resistant film, and the heating device as a fixing device to form an image. An object is to provide an apparatus.

本発明は下記の構成を特徴とする加熱装置および画像形成装置である。   The present invention is a heating device and an image forming apparatus having the following configurations.

(1)フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記摺動面と前記フィルムとの間に平均二次凝集粒径が10〜30μmであるフッ素樹脂粉末を含む潤滑剤を介在させることを特徴とする加熱装置。
(1) a film, a support member that has a sliding surface on which the film slides and supports the film, and a pressure member that sandwiches the film to form the pressure contact nip portion with the sliding surface In the heating device that heats the material to be heated while being nipped and conveyed between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding the film on the sliding surface,
A heating apparatus comprising a lubricant containing a fluororesin powder having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 30 μm interposed between the sliding surface and the film.

(2)フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記摺動面と前記フィルムとの間に比表面積3〜20m2/gをもつフッ素樹脂粉末を含む潤滑剤を介在させることを特徴とする加熱装置。
(2) a film, a supporting member that has a sliding surface on which the film slides and supports the film, and a pressure member that sandwiches the film and forms the press-contact nip portion. In the heating device that heats the material to be heated while being nipped and conveyed between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding the film on the sliding surface,
A heating apparatus, wherein a lubricant containing a fluororesin powder having a specific surface area of 3 to 20 m <2> / g is interposed between the sliding surface and the film.

(3)フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記圧接ニップ部を単位面積あたり1.0×105Pa(1Pa=1N/m)以上の圧力にて形成し、前記摺動面と前記フィルムとの間に平均二次凝集粒径が10〜30μmであるフッ素樹脂粉末を含む潤滑グリースを介在させることを特徴とする加熱装置。
(3) a film, a support member that has a sliding surface on which the film slides and supports the film, and a pressure member that sandwiches the film and forms the press-contact nip portion. In the heating device that heats the material to be heated while being nipped and conveyed between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding the film on the sliding surface,
The pressure nip portion is formed at a pressure of 1.0 × 10 5 Pa (1 Pa = 1 N / m 2 ) or more per unit area, and an average secondary aggregate particle size is 10 to 30 μm between the sliding surface and the film. A heating apparatus characterized by interposing a lubricating grease containing a fluororesin powder.

(4)フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記圧接ニップ部を単位面積あたり1.0×105Pa以上の圧力にて形成し、前記摺動面と前記フィルムとの間に比表面積3〜20m2/gをもつフッ素樹脂粉末を含む潤滑グリースを介在させることを特徴とする加熱装置。
(4) a film, a supporting member having a sliding surface on which the film slides and supporting the film, and a pressure member sandwiching the film to form the pressure nip portion with the sliding surface. In the heating device that heats the material to be heated while being nipped and conveyed between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding the film on the sliding surface,
The pressure nip is formed at a pressure of 1.0 × 105 Pa or more per unit area, and a lubricating grease containing fluororesin powder having a specific surface area of 3 to 20 m 2 / g is interposed between the sliding surface and the film. A heating device characterized in that

(5)前記フッ素樹脂粉末は平均二次凝集粒径が10〜30μmの粉末であることを特徴とする(2)又は(4)に記載の加熱装置。   (5) The heating apparatus according to (2) or (4), wherein the fluororesin powder is a powder having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 30 μm.

(6)前記潤滑剤は少なくとも基油と増稠剤とを含む潤滑グリース組成物であって、前記潤滑グリースはフッ素樹脂粉末を30〜50重量%含むものを用いることを特徴とする(1)乃至(5)の何れかに記載の加熱装置。   (6) The lubricant is a lubricating grease composition containing at least a base oil and a thickener, and the lubricating grease contains 30 to 50% by weight of fluororesin powder (1) Thru | or the heating apparatus in any one of (5).

(7)前記フッ素樹脂粉末にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の粉末を用いることを特徴とする(1)乃至(6)の何れかに記載の加熱装置。   (7) The heating apparatus according to any one of (1) to (6), wherein polytetrafluoroethylene (PTFE) powder is used as the fluororesin powder.

(8)前記フィルムは回転フィルムであり,前記加圧部材は回転部材であることを特徴とする(1)乃至(7)の何れかに記載の加熱装置。
(9)前記フィルムは、フッ素樹脂からなる離型層を有していることを特徴とする(1)乃至(8)の何れかに記載の加熱装置。
(8) The heating apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the film is a rotating film, and the pressure member is a rotating member.
(9) The heating apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the film has a release layer made of a fluororesin.

(10)前記加圧部材は、フッ素樹脂からなる離型層を有していることを特徴とする(1)乃至(8)の何れかに記載の加熱装置。   (10) The heating apparatus according to any one of (1) to (8), wherein the pressure member has a release layer made of a fluororesin.

(11)前記フィルムおよび前記加圧部材は、フッ素樹脂からなる離型層を有していることを特徴とする(1)乃至(8)の何れかに記載の加熱装置。
(12)前記摺動面に加熱体を配置することを特徴とする(1)乃至(8)の何れかに記載の加熱装置。
(11) The heating device according to any one of (1) to (8), wherein the film and the pressure member have a release layer made of a fluororesin.
(12) The heating device according to any one of (1) to (8), wherein a heating body is disposed on the sliding surface.

(13)前記被加熱材が画像を担持した記録材であることを特徴とする(1)乃至(9)の何れかに記載の加熱装置。   (13) The heating apparatus according to any one of (1) to (9), wherein the heated material is a recording material carrying an image.

(14)前記装置は記録材に形成された未定着画像を加熱定着する画像加熱定着装置であることを特徴とする(1)乃至(9)の何れかに記載の加熱装置。   (14) The heating apparatus according to any one of (1) to (9), wherein the apparatus is an image heat fixing apparatus that heat-fixes an unfixed image formed on a recording material.

(15)記録材に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記記録材に形成された未定着画像を加熱定着する定着手段を有し、前記定着手段が(1)乃至(9)の何れかに記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。   (15) An image forming unit that forms an unfixed image on a recording material, and a fixing unit that heat-fixes the unfixed image formed on the recording material, wherein the fixing unit is any one of (1) to (9) An image forming apparatus comprising the heating apparatus according to claim 1.

即ち、フィルム加熱方式の加熱装置の前記摺動面と前記フィルムとの間に介在させる潤滑剤(潤滑グリース)に、増稠剤として二次凝集粒径が10〜30μmのポリテトラフルオロエチレンの粉末を30〜50重量%含んだものを用いることにより、高温・高加圧環境下においても優れた摺動性を長時間にわたって維持することができるという効果が得られる。   That is, a powder of polytetrafluoroethylene having a secondary agglomerated particle size of 10 to 30 μm as a thickener in a lubricant (lubricant grease) interposed between the sliding surface of the film heating type heating device and the film By using a material containing 30 to 50% by weight, the effect of maintaining excellent slidability for a long time even under a high temperature and high pressure environment can be obtained.

これは、前記ポリテトラフルオロエチレン粉末としてその平均二次凝集粒径が従来に比べ大きなものを用いることによって、二次凝集粒子を構成している一次凝集粒子間に、潤滑グリース中の基油を内包することのできる表面積が増大し、基油が潤滑グリース外へ短時間で流出することを防止することが可能となる。   This is because the polytetrafluoroethylene powder has a larger average secondary agglomerated particle size than the conventional one, and the base oil in the lubricating grease is added between the primary agglomerated particles constituting the secondary agglomerated particles. The surface area that can be included increases, and the base oil can be prevented from flowing out of the lubricating grease in a short time.

さらに本発明で用いた潤滑グリース中の増稠剤、すなわち、二次凝集粒径が10〜30μmのポリテトラフルオロエチレンの粉末は基油を効果的に内包することができるため、潤滑グリースの稠度は小さくなる傾向にあり、画像品位の低下を引き起こす、耐熱フィルムや加圧ローラ表面のシワの原因となる耐熱フィルム端部からの基油の染み出しを防止する効果もある。   Further, since the thickener in the lubricating grease used in the present invention, that is, the polytetrafluoroethylene powder having a secondary aggregate particle size of 10 to 30 μm, can effectively contain the base oil, the consistency of the lubricating grease Tends to be small, and also has an effect of preventing the base oil from exuding from the end of the heat-resistant film and the pressure-resistant roller, which causes wrinkles on the surface of the pressure roller.

なお、前記潤滑グリースにおけるポリテトラフルオロエチレン微粉末の配合量が上記の指定範囲30〜50重量%より少ない場合には、基油が潤滑グリース外へ短時間で流出してしまう恐れがある。さらに、該指定範囲よりも配合量が多い場合には、潤滑グリースにおける基油の量が相対的に少なくなり、回転トルクの上昇等、潤滑作用に悪影響を及ぼし、本発明の目的を充分に達成することができない。   When the blending amount of the polytetrafluoroethylene fine powder in the lubricating grease is less than the specified range of 30 to 50% by weight, the base oil may flow out of the lubricating grease in a short time. Further, when the blending amount is larger than the specified range, the amount of base oil in the lubricating grease is relatively reduced, which adversely affects the lubricating action such as an increase in rotational torque, and sufficiently achieves the object of the present invention. Can not do it.

従来の潤滑グリースも、増稠剤として二次凝集粒形態のポリテトラフルオロエチレン粉末が用いられているけれども、その二次凝集粒の平均二次凝集粒径が5〜10μm未満のものであり、本発明で特定している10〜30μmよりも小さかった。従来は粘度を重視して、高温・高圧化での耐久後の基油保持力に着眼していなかった。高圧化での増稠剤として、粒径の大きなもののほうが有利であることがわかった。平均二次凝集粒径が10μm未満は、耐久性でNG(表1)、30μmを超える場合は、初期トルクUPでNGとなる。   Although the conventional lubricating grease also uses polytetrafluoroethylene powder in the form of secondary agglomerated particles as a thickener, the average secondary agglomerated particle size of the secondary agglomerated particles is less than 5 to 10 μm, It was smaller than 10-30 micrometers specified by this invention. In the past, emphasis was placed on viscosity, and the base oil retention after durability at high temperatures and pressures was not focused. It has been found that a thicker agent is more advantageous as a thickener at high pressure. When the average secondary agglomerated particle size is less than 10 μm, the durability is NG (Table 1), and when it exceeds 30 μm, the initial torque UP is NG.

また、比表面積3〜20m2/gをもつフッ素樹脂粉末を含む潤滑剤に関して、従来は高圧条件化での使用を意識しておらず、潤滑剤に含まれるフッ素樹脂粉末の比表面積は2m2/g未満であり、本発明で特定している3〜20m2/gよりも小さかった。
7)→特にありません。高圧条件化での使用を意識していなかった。3m2/gより小さい場合は、耐久性の低下でNG、20m2/gよりも大きい場合は、トルクUPでNGとなる。
In addition, regarding a lubricant containing a fluororesin powder having a specific surface area of 3 to 20 m 2 / g, the specific surface area of the fluororesin powder contained in the lubricant is 2 m 2 / g. It was less than 3-20 m2 / g specified in the present invention.
7) → There is nothing in particular. I was not conscious of using it under high pressure conditions. When it is smaller than 3 m 2 / g, it is NG due to a decrease in durability, and when it is larger than 20 m 2 / g, it is NG when the torque is increased.

(1)画像形成装置例
図1は、本発明に係るフィルム加熱方式の加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置例の主要部分の構成を説明するための概略断面模型図である。本例の画像形成装置は転写式電子写真プロセスを用いた、レーザビームプリンタである。
(1) Example of Image Forming Apparatus FIG. 1 is a schematic cross-sectional model diagram for explaining a configuration of a main part of an example of an image forming apparatus using a film heating type heating apparatus according to the present invention as a fixing device. The image forming apparatus of this example is a laser beam printer using a transfer type electrophotographic process.

101は感光ドラムであり、OPC、アモルファスSe、アモルファスSi等の感光材料がアルミニウムやニッケル等のシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム101は矢印の方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ102によって一様に帯電される。次に、その感光ドラム101の一様帯電処理面に対して、レーザスキャナユニット103によって、画像情報に応じてON/OFF制御されたレーザビームLによる走査露光が施され、静電潜像がその表面に形成される。この静電潜像は、現像装置104で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、二成分現像法、FEED現像法(Floating Electrode Effect Development)等が用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。可視化されたトナー像は、感光ドラム101と転写装置としての転写ローラ5との当接部である転写ニップ部Tに給紙機構部(不図示)から所定のタイミングで搬送された転写材P上に転写ローラ5により感光ドラム101の表面から転写される。このとき転写材Pは感光ドラム101と転写ローラ105に一定の加圧力で挟持されて搬送される。転写ニップ部Tにてトナー像が転写された転写材Pは感光ドラム101の表面から分離されて定着装置106へと搬送され、そこで永久画像として定着される。一方、感光ドラム101上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置107により感光ドラム101の表面より除去される。   Reference numeral 101 denotes a photosensitive drum, and a photosensitive material such as OPC, amorphous Se, or amorphous Si is formed on a cylindrical substrate such as aluminum or nickel. The photosensitive drum 101 is rotationally driven in the direction of the arrow, and first, the surface thereof is uniformly charged by a charging roller 102 as a charging device. Next, the uniformly charged surface of the photosensitive drum 101 is subjected to scanning exposure by the laser beam L which is ON / OFF controlled according to image information by the laser scanner unit 103, and the electrostatic latent image is converted into the electrostatic latent image. Formed on the surface. This electrostatic latent image is developed and visualized by the developing device 104. As a developing method, a jumping developing method, a two-component developing method, a FEED developing method (Floating Electrode Effect Development) or the like is used, and image exposure and reversal development are often used in combination. The visualized toner image is transferred onto the transfer material P conveyed at a predetermined timing from a paper feeding mechanism (not shown) to a transfer nip T which is a contact portion between the photosensitive drum 101 and the transfer roller 5 as a transfer device. Is transferred from the surface of the photosensitive drum 101 by the transfer roller 5. At this time, the transfer material P is nipped and conveyed between the photosensitive drum 101 and the transfer roller 105 with a constant pressure. The transfer material P onto which the toner image has been transferred at the transfer nip T is separated from the surface of the photosensitive drum 101 and conveyed to the fixing device 106 where it is fixed as a permanent image. On the other hand, residual toner remaining on the photosensitive drum 101 is removed from the surface of the photosensitive drum 101 by the cleaning device 107.

(2)定着装置
図2は本例で用いた加熱装置としての加熱定着装置106の概略断面模型図である。図3は定着ニップ部部分の拡大模型図である。本例の加熱定着装置106は、特開平4−44075〜44083号公報、同4−204980〜204984号公報等に記載のいわゆるテンションレスタイプのフィルム加熱方式・加圧回転体(加圧ローラ)駆動方式の加熱装置である。
(2) Fixing Device FIG. 2 is a schematic cross-sectional model view of a heat fixing device 106 as a heating device used in this example. FIG. 3 is an enlarged model view of the fixing nip portion. The heat-fixing device 106 of this example is a so-called tensionless type film heating method / pressure rotating body (pressure roller) drive described in JP-A-4-44075-44083, JP-A-4-2048080-204984, and the like. This is a heating device of the type.

201は加熱体であり、本例の該加熱体は記録材Pの通紙路面内において通紙方向に直交する方向を長手とする横長・薄肉で、全体に低熱容量の所謂セラミックヒータ(以下、ヒータと記す)である。   Reference numeral 201 denotes a heating body, and the heating body in this example is a so-called ceramic heater (hereinafter referred to as a low-heat capacity) having a horizontally long and thin wall with a direction perpendicular to the sheet passing direction as a longitudinal direction in the sheet passing path surface of the recording material P. (Referred to as a heater).

このヒータ201は、図3の模型図のように、アルミナ等の良熱伝導性・絶縁性基板(ヒータ基板)202、このヒータ基板202の一方面側に形成具備させた通電により発熱する例えばAg/Pd等の抵抗層203および表面保護層としての厚さ10μm程度の絶縁ガラスコート層204、ヒータ基板202の上記抵抗層203・絶縁ガラスコート層204を具備させた側とは反対面側に具備させた温度検知素子としてのサーミスタ205、等からなる。このヒータ201は抵抗層203に対する電力供給源(不図示)からの電力供給により迅速に昇温し、サーミスタ205を含む電力制御系(不図示)により所定の定着温度に温調される。   As shown in the model diagram of FIG. 3, the heater 201 generates heat by the heat conduction / insulation substrate (heater substrate) 202 made of alumina or the like and the energization formed on one side of the heater substrate 202, for example, Ag. Provided on the side opposite to the side on which the resistance layer 203 and the insulating glass coat layer 204 of the heater substrate 202 are provided, the resistance layer 203 such as / Pd, the insulating glass coat layer 204 having a thickness of about 10 μm as the surface protective layer. And thermistor 205 as a temperature detecting element. The heater 201 quickly rises in temperature by supplying power from a power supply source (not shown) to the resistance layer 203, and is adjusted to a predetermined fixing temperature by a power control system (not shown) including the thermistor 205.

206は上記ヒータ201を断熱支持するヒータ支持体であり、横断面略半円弧状・樋型で、図面に垂直な方向を長手とする横長部材であり、例えば、PPS(ポリフェニレンサルファイト)や液晶ポリマー等の耐熱性樹脂の成形品である。このヒータ支持体206の下面に長手に沿って形成したヒータ嵌入溝内に上記ヒータ201を絶縁ガラスコート層204側を外側に露呈させて嵌め込んで耐熱性接着剤で接着して保持させてある。   Reference numeral 206 denotes a heater support that supports the heater 201 in a heat-insulating manner. The heater support 206 is a horizontally long member having a substantially semicircular arc shape and a saddle shape in cross section and having a direction perpendicular to the drawing as a longitudinal direction. It is a molded product of a heat resistant resin such as a polymer. The heater 201 is fitted into a heater insertion groove formed along the length of the lower surface of the heater support 206 with the insulating glass coat layer 204 exposed to the outside, and is adhered and held with a heat resistant adhesive. .

207は樹脂または金属からなる円筒状(エンドレスベルト状)の耐熱フィルムである。上記のヒータ201を組み付けたヒータ支持体206に対してこの円筒状のフィルム207をルーズに外嵌して支持させてある。フィルム207は、樹脂フィルムの場合、熱容量を小さくして装置のクイックスタート性を向上させるために、膜厚を総厚100μm以下、好ましくは60μm以下20μm以上とした、耐熱性・離型性・強度・耐久性等のあるPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)・PFA(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)・PPS等の単層フィルム、あるいはポリイミド・ポリアミドイミド・PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)・PES(ポリエーテルスルホン)等のベースフィルムの表面にPTFE・PFA・FEP(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)等を離型層としてコーティングした複合層フィルム等である。   Reference numeral 207 denotes a cylindrical (endless belt-shaped) heat-resistant film made of resin or metal. The cylindrical film 207 is loosely fitted onto and supported by the heater support 206 assembled with the heater 201 described above. In the case of a resin film, the film 207 has a total thickness of 100 μm or less, preferably 60 μm or less and 20 μm or more in order to reduce the heat capacity and improve the quick start property of the apparatus. -PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether), durable single layer film such as PPS, or polyimide, polyamideimide, PEEK (polyetheretherketone), PES (poly A composite layer film in which PTFE, PFA, FEP (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether) or the like is coated as a release layer on the surface of a base film such as ether sulfone).

208は金属製の横断面下向U字型の剛性加圧ステーであり、ヒータ支持体206の内側に挿通して配置してある。   Reference numeral 208 denotes a metal U-shaped rigid pressure stay with a downward cross section, which is inserted through the heater support 206.

209は加圧部材としての弾性加圧ローラであり、芯金209aと、シリコンゴム等の耐熱弾性ローラ部209bと、表層としての離型製層209cを有している。   Reference numeral 209 denotes an elastic pressure roller as a pressure member, which includes a core metal 209a, a heat-resistant elastic roller portion 209b such as silicon rubber, and a release layer 209c as a surface layer.

加圧ローラ209は芯金209aの両端部を不図示の装置シャーシ側板間に回転自由に軸受支持させてある。この加圧ローラ209の上に、上記のヒータ201・ヒータ支持体206・フィルム207・ステー208等からなるアセンブリを、ヒータ201側を下向にして並行に配置し、ステー208の両端部側をそれぞれ不図示の加圧ばね(付勢手段)により加圧ローラ209側に該ローラの弾性ローラ部209bの弾性に抗して押圧することでヒータ201と加圧ローラ209をフィルム207を挟んで圧接させて加圧ローラ209の弾性変形により所定幅の圧接ニップ部である定着ニップ部Nを形成させている。加圧ローラ209は駆動手段Mの駆動力が不図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達されて所定の周速度で矢印の反時計方向に回転駆動される。   The pressure roller 209 has both ends of the cored bar 209a rotatably supported by bearings between unshown device chassis side plates. On the pressure roller 209, the assembly including the heater 201, the heater support 206, the film 207, the stay 208, and the like is arranged in parallel with the heater 201 facing downward, and both end portions of the stay 208 are disposed on both ends. The heater 201 and the pressure roller 209 are pressed against each other with the film 207 interposed therebetween by pressing the pressure roller 209 against the elasticity of the elastic roller portion 209b of the roller by a not-shown pressure spring (biasing means). Thus, a fixing nip portion N which is a pressure nip portion having a predetermined width is formed by elastic deformation of the pressure roller 209. The pressure roller 209 is driven to rotate in the counterclockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed when the driving force of the driving means M is transmitted through a power transmission mechanism such as a gear (not shown).

フィルム207は、少なくとも画像形成実行時に加圧ローラ209が矢印の反時計方向に回転駆動されることで、該加圧ローラ209の回転駆動により定着ニップ部Nにおいて加圧ローラ209とフィルム207の外面との摩擦力でフィルム207に回転力が作用して、フィルム内面が定着ニップ部Nにおいてヒータ201の下向露呈面である絶縁ガラスコート層204の面に密着して該絶縁ガラスコート層204を摺動面として摺動しつつヒータ支持体206の外回りを矢印の時計方向に所定の周速度、即ち画像転写部側から搬送されてくる、未定着トナーtを担持した転写材Pの搬送速度と略同一の周速度で回転駆動される。   The film 207 is driven at least at the time of image formation by the pressure roller 209 being rotated counterclockwise as indicated by an arrow, so that the pressure roller 209 and the outer surface of the film 207 are fixed at the fixing nip N by the rotation of the pressure roller 209. Rotational force acts on the film 207 by the frictional force between the film and the inner surface of the film in close contact with the surface of the insulating glass coat layer 204 which is the downwardly exposed surface of the heater 201 in the fixing nip N. While being slid as a sliding surface, the outer circumference of the heater support 206 is rotated in the clockwise direction indicated by the arrow, that is, the conveying speed of the transfer material P carrying the unfixed toner t conveyed from the image transfer unit side. It is rotationally driven at substantially the same peripheral speed.

ヒータ支持体206はヒータを支持する部材であるとともに、フィルム回転時のフィルムガイド部材としても機能しており、このヒータ支持体206がフィルム207を支持する支持部材であり、このヒータ支持体206に配設してあるヒータ201部分が該支持部材のフィルム摺動面である。   The heater support 206 is a member that supports the heater and also functions as a film guide member during film rotation. The heater support 206 is a support member that supports the film 207. The heater 201 provided is the film sliding surface of the support member.

定着ニップ部Nにおいて、フィルム207の内面とこれが摺動するヒータ201の下向露呈面である絶縁ガラスコート層204の面との摺動抵抗を低減するために両者間に潤滑グリース210(図3)を介在させてある。   In the fixing nip portion N, in order to reduce sliding resistance between the inner surface of the film 207 and the surface of the insulating glass coat layer 204 which is the downwardly exposed surface of the heater 201 on which the film 207 slides, a lubricating grease 210 (FIG. 3) is interposed therebetween. ).

而して、加圧ローラ209の回転駆動によりフィルム207が回転され、またヒータ201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、定着ニップ部Nの加圧ローラ209とフィルム207との間に未定着トナー画像tを有する被加熱材としての転写材Pがそのトナー画像担持面側をフィルム207側にして導入されて定着ニップ部Nにおいてフィルム外面に密着し、フィルム207と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていくことにより、ヒータ201の熱がフィルム207を介して付与され、また定着ニップ部Nの加圧力を受けて、未定着トナー画像tが転写材Pの面に熱圧定着される。定着ニップ部Nを通った転写材Pはフィルム207の外面から分離されて搬送される。   Thus, when the film 207 is rotated by the rotational driving of the pressure roller 209 and the heater 201 rises to a predetermined fixing temperature and is temperature-controlled, the pressure roller 209 in the fixing nip N and the film 207 A transfer material P as a material to be heated having an unfixed toner image t in between is introduced with the toner image carrying surface side of the film 207 side, and is closely attached to the outer surface of the film at the fixing nip N, and is fixed together with the film 207 As the nip portion N is nipped and conveyed, the heat of the heater 201 is applied through the film 207, and the unfixed toner image t is heated on the surface of the transfer material P by receiving the pressure of the fixing nip portion N. Pressure fixing. The transfer material P that has passed through the fixing nip N is separated from the outer surface of the film 207 and conveyed.

本例のようなフィルム加熱方式の定着装置106は、熱容量が小さく昇温の速い加熱体201を用いることができ、加熱体201が所定の温度に達するまでの時間を大きく短縮できる。常温からでも容易に高温に立ち上げることができるため、非プリント時に装置が待機状態にあるときのスタンバイ温調をする必要がなく省電力化できる。   In the film heating type fixing device 106 as in this example, the heating body 201 having a small heat capacity and a high temperature rise can be used, and the time until the heating body 201 reaches a predetermined temperature can be greatly shortened. Since it can be easily raised to a high temperature even from room temperature, it is not necessary to adjust the standby temperature when the apparatus is in a standby state during non-printing, and power can be saved.

また、回転するフィルム207には定着ニップ部N以外には実質的にテンションが作用しないこと、装置の簡略化等の理由でフィルム寄り移動規制手段としてはフィルム207の端部を単純に受け止めるだけのフランジ部材のみを配設している。   Further, the rotating film 207 has no tension other than the fixing nip portion N, and the film 207 movement restriction means simply accepts the end of the film 207 for reasons such as simplification of the apparatus. Only the flange member is provided.

また、本装置で定着ニップ部Nにおける加圧力を単位面積あたり1.0×105Pa以上の圧力とした条件下においては、200℃以下で定着されるカラートナーを用いた場合、最大グロス値15以上(使用紙:A4 80g)を達成することができる。   Further, under the condition that the pressure at the fixing nip N in this apparatus is 1.0 × 105 Pa or more per unit area, when a color toner fixed at 200 ° C. or less is used, the maximum gloss value is 15 or more. (Use paper: A4 80 g) can be achieved.

(3)潤滑グリース
次に本加熱定着装置106において、耐熱フィルム207の加熱体201と接触する側の面との間に塗布された潤滑グリース210に関して、以下に詳細に説明する。
(3) Lubricating grease Next, the lubricating grease 210 applied between the heat-fixing device 106 and the surface of the heat-resistant film 207 that contacts the heating body 201 will be described in detail below.

本発明の装置に用いられる潤滑グリース組成物に関して、一般の潤滑グリース組成物と同様に、基油と増稠剤、および添加剤とを含有する。   The lubricating grease composition used in the apparatus of the present invention contains a base oil, a thickener, and an additive, as in a general lubricating grease composition.

3−1)基油
本発明で使用される潤滑グリースの基油としては、特に制限されることはなく、鉱油および合成炭化水素油、エーテル油、エステル油等の合成油を単独もしくは混合して適宜使用できる。なお、鉱油としてはパラフィン系鉱油、ナフテン系鉱油を挙げることができ、合成炭化水素油としてはポリ−α−オレフィン油等を、エーテル油としてはジアルキルジフェニルエーテル油、アルキルトリフェニルエーテル油、アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油としてはジエステル油、ポリオールエステル油、又はこれらのコンプレックスエステル油、芳香族エステル油等を挙げることができる。中でも、高温、高速での潤滑性能並びに潤滑寿命を考慮すると、合成油が含有されることが望ましく、特にエステル油、エーテル油の含有が望ましい。
3-1) Base oil The base oil of the lubricating grease used in the present invention is not particularly limited, and synthetic oils such as mineral oil, synthetic hydrocarbon oil, ether oil, and ester oil can be used alone or in combination. It can be used as appropriate. Examples of mineral oils include paraffinic mineral oils and naphthenic mineral oils, synthetic hydrocarbon oils such as poly-α-olefin oils, and ether oils such as dialkyldiphenyl ether oil, alkyltriphenyl ether oil, and alkyltetraphenyl oil. Examples of ether oils include diester oils, polyol ester oils, complex ester oils, and aromatic ester oils. Among these, considering the lubrication performance at high temperature and high speed and the lubrication life, it is desirable to contain a synthetic oil, and it is particularly desirable to contain an ester oil and an ether oil.

3−2)増稠剤
本発明で使用される潤滑グリースの増稠剤としては、フッ素系樹脂微粉末が好ましく、特にポリテトラフルオロエチレンの微粉末を用いることを特徴とする。前記ポリテトラフルオロエチレン微粉末の平均二次凝集粒径は10〜30μmである。また、前記ポリテトラフルオロエチレン微粉末の配合量は30〜50重量%となるように基油に配合される。
3-2) Thickener As the thickener for the lubricating grease used in the present invention, fluorine resin fine powder is preferable, and polytetrafluoroethylene fine powder is particularly used. The average secondary agglomerated particle size of the polytetrafluoroethylene fine powder is 10 to 30 μm. The polytetrafluoroethylene fine powder is blended in the base oil so that the blending amount is 30 to 50% by weight.

3−3)添加剤
また、本発明で使用される潤滑グリースには、本発明の目的を損なわない範囲に於いて、必要に応じて酸化防止剤、錆止め剤、金属腐食防止剤、油製剤、耐磨耗剤、極圧剤、固体潤滑剤等の添加剤を含有することができる。
3-3) Additives Further, the lubricating grease used in the present invention includes an antioxidant, a rust inhibitor, a metal corrosion inhibitor, an oil formulation, and the like, as long as the object of the present invention is not impaired. Additives such as antiwear agents, extreme pressure agents, and solid lubricants can be contained.

(4)実験結果
次に本発明の実施例1に基づく潤滑グリース1〜4と、比較例として用いた潤滑グリース5、6を用いた実験結果について説明する。
(4) Experimental Results Next, experimental results using the lubricating greases 1 to 4 based on Example 1 of the present invention and the lubricating greases 5 and 6 used as comparative examples will be described.

なお、ポリテトラフルオロエチレン微粉末の平均凝集粒径はレーザ回折式粒度分布測定装置(島津製作所製 SALD−7000)によって測定を行っている。   The average agglomerated particle size of the polytetrafluoroethylene fine powder is measured with a laser diffraction particle size distribution measuring device (SALD-7000, manufactured by Shimadzu Corporation).

4−1)実施例としての潤滑グリース1
耐熱フィルム207の加熱体201と接触する側の面との間に塗布される潤滑グリース210の基油として、パーフルオロポリエーテル(PFPE)を使用し、増稠剤としてポリテトラフルオロエチレン微粉末(平均二次凝集粒径10〜14μm)を全量に対して30重量%添加したものを均一に攪拌したのち、三本ロールミルによる混練を行ったものを「潤滑グリース1」として使用した。
4-1) Lubricating grease 1 as an example
Perfluoropolyether (PFPE) is used as the base oil of the lubricating grease 210 applied between the heat-resistant film 207 and the surface in contact with the heating body 201, and polytetrafluoroethylene fine powder ( What added 30% by weight of the average secondary agglomerated particle size of 10 to 14 μm) was uniformly stirred, and then kneaded with a three-roll mill was used as “lubricating grease 1”.

4−2)実施例としての潤滑グリース2
増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末に平均二次凝集粒径10〜14μmのもの用い、これを全量に対して35重量%添加したほかは潤滑グリース1と同様に作製し、「潤滑グリース2」として使用した。
4-2) Lubricating grease 2 as an example
It was prepared in the same manner as Lubricating Grease 1 except that polytetrafluoroethylene fine powder as a thickener having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 14 μm was added and 35% by weight was added to the total amount. 2 ".

4−3)実施例としての潤滑グリース3
増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末に平均二次凝集粒径10〜14μmのものを用い、全量に対して40重量%添加したほかは潤滑グリース1と同様に作製し、「潤滑グリース3」として使用した。
4-3) Lubricating grease 3 as an example
A thickening agent, polytetrafluoroethylene fine powder having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 14 μm, was added in the same manner as the lubricating grease 1 except that 40% by weight was added to the total amount. Used.

4−4)実施例としての潤滑グリース4
増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末に平均二次凝集粒径10〜14μmのものを用い、全量に対して50重量%添加したほかは潤滑グリース1と同様に作製し、「潤滑グリース4」として使用した。
4-4) Lubricating grease 4 as an example
A thickening agent, polytetrafluoroethylene fine powder having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 14 μm, was used in the same manner as the lubricating grease 1 except that 50% by weight was added to the total amount. Used.

4−5)比較例としての潤滑グリース5
耐熱フィルム207の加熱体201と接触する側の面との間に塗布される潤滑グリースのベースグリースとして、パーフルオロポリエーテル(PFPE)を使用し、増稠剤としてポリテトラフルオロエチレン微粉末に平均二次凝集粒径7〜10μmのものを全量に対して35重量%添加したほかは潤滑グリース1と同様に作製し、「潤滑グリース5」として使用した。
4-5) Lubricating grease 5 as a comparative example
Perfluoropolyether (PFPE) is used as the base grease of the lubricating grease applied between the heat-resistant film 207 and the surface in contact with the heating body 201, and the polytetrafluoroethylene fine powder is averaged as a thickener. A secondary agglomerated particle size of 7 to 10 μm was prepared in the same manner as the lubricating grease 1 except that 35% by weight based on the total amount was added and used as the “lubricating grease 5”.

4−6)比較例としての潤滑グリース6
耐熱フィルム207の加熱体201と接触する側の面との間に塗布される潤滑グリースのベースグリースとして、パーフルオロポリエーテル(PFPE)を使用し、増稠剤としてポリテトラフルオロエチレン微粉末に平均二次凝集粒径7〜10μmのものを全量に対して40重量%添加したほかは潤滑グリース1と同様に作製し、「潤滑グリース6」として使用した。
4-6) Lubricating grease 6 as a comparative example
Perfluoropolyether (PFPE) is used as the base grease of the lubricating grease applied between the heat-resistant film 207 and the surface in contact with the heating body 201, and the polytetrafluoroethylene fine powder is averaged as a thickener. A secondary agglomerated particle size of 7 to 10 μm was prepared in the same manner as the lubricating grease 1 except that 40% by weight was added to the total amount and used as “lubricating grease 6”.

4−7)評 価
上記の各潤滑グリース1〜6を次の試験方法で評価した。すなわち、耐熱フィルム207の加熱体201と接触する側の面との間に各潤滑グリースを介在させた加熱定着装置106において、加熱体温度210℃、定着ニップ部Nの押圧力を単位面積あたり1.0×105Pa以上の圧力とした条件下で47rpmの回転数でフィルム(定着回転体)207を回転させ、塗布された潤滑グリース210が劣化を起こすか、もしくは潤滑グリース切れを起こし、耐熱フィルム207の加熱体201と接触する側の面から異音が発生するまでの時間を測定した。測定結果を表1に示す。
4-7) Evaluation Each of the above lubricating greases 1 to 6 was evaluated by the following test method. That is, in the heat-fixing device 106 in which each lubricating grease is interposed between the surface of the heat-resistant film 207 in contact with the heating body 201, the heating body temperature is 210 ° C. and the pressing force of the fixing nip portion N is 1 per unit area. The film (fixing rotator) 207 is rotated at a rotational speed of 47 rpm under a pressure of 0.0 × 105 Pa or more, and the applied lubricating grease 210 deteriorates or the lubricating grease runs out. The time until abnormal noise was generated from the surface in contact with the heating body 201 was measured. The measurement results are shown in Table 1.

表1の結果から明らかなように、高加圧力を印加した加熱定着装置106を具備した画像形成装置において、潤滑グリース210中に含まれる増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末の平均二次凝集粒径が10〜30μmであり、同微粉末を30〜50重量%含有する潤滑グリースを使用することによって、短時間の使用で発生する潤滑グリース切れを抑え、優れた摺動性を発揮することができる。   As is apparent from the results in Table 1, in the image forming apparatus provided with the heat fixing device 106 to which a high pressure is applied, the average secondary of the polytetrafluoroethylene fine powder, which is a thickener contained in the lubricating grease 210, is obtained. By using a lubricating grease having an aggregate particle size of 10 to 30 μm and containing 30 to 50% by weight of the same fine powder, it prevents the lubricating grease from running out in a short time of use, and exhibits excellent slidability. be able to.

また、二次凝集粒径範囲25〜30μm(添加量35wt%)の場合、耐久時間400hで評価は◎であった。二次凝集粒径範囲30μm超過の場合は、グリスの粘度上昇によって、装置トルクが上昇するため好ましくない。   In the case of a secondary aggregated particle size range of 25 to 30 μm (added amount: 35 wt%), the evaluation was ◎ at an endurance time of 400 h. When the secondary aggregate particle size range exceeds 30 μm, the device torque increases due to the increase in the viscosity of the grease, which is not preferable.

(1)定着装置
図4は本例で用いた加熱装置としての加熱定着装置の概略断面模型図である。本例の加熱定着装置309は誘導加熱方式の加熱装置である。
(1) Fixing Device FIG. 4 is a schematic cross-sectional model view of a heat fixing device as a heating device used in this example. The heat fixing device 309 of this example is an induction heating type heating device.

301と305は磁場発生手段を構成する高透磁率の磁性コアと励磁コイルであり、横断面略半円弧状樋型の下側フィルムガイド部材302a内に配設してある。磁性コア301はフェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは100kHz以上でも損失の少ないフェライトを用いるのがよい。励磁コイル305は舟形に巻回成形したものである。   Reference numerals 301 and 305 denote a high permeability magnetic core and an exciting coil constituting magnetic field generating means, which are disposed in a lower film guide member 302a having a substantially semicircular arc shape in cross section. The magnetic core 301 may be made of a material used for a transformer core such as ferrite or permalloy, and more preferably ferrite having a low loss even at 100 kHz or higher. The exciting coil 305 is formed into a boat shape.

302bは上記下側フィルムガイド部材302aの上側に被せて配設した横断面略半円弧状樋型の上側フィルムガイド部材であり、下側フィルムガイド部材302aとこの上側フィルムガイド部材302bとで略円柱体が構成される。この上側フィルムガイド部材302bは省略することもできる。   Reference numeral 302b denotes an upper film guide member having a substantially semicircular arc-shaped cross section disposed over the lower film guide member 302a. The lower film guide member 302a and the upper film guide member 302b are substantially cylindrical. The body is composed. The upper film guide member 302b can be omitted.

303は電磁誘導発熱性部材としての回転体(定着フィルム)、即ち、エンドレスベルトとしての円筒状の電磁誘導発熱性フィルム(金属フィルム)である。このフィルム303は下側フィルムガイド部材302aと上側フィルムガイド部材302bとのアセンブリの外側にルーズに外嵌させてある。   Reference numeral 303 denotes a rotating body (fixing film) as an electromagnetic induction heat generating member, that is, a cylindrical electromagnetic induction heat generating film (metal film) as an endless belt. The film 303 is loosely fitted outside the assembly of the lower film guide member 302a and the upper film guide member 302b.

304は横長の加圧用剛性ステーであり、下側フィルムガイド部材302aと上側フィルムガイド部材302bとのアセンブリの内側に挿通して、磁性コア301及び励磁コイル305を配設した下側フィルムガイド部材302aの上面平面部に磁性コア301と加圧用剛性ステー304の間を絶縁するための絶縁性部材306を介して当接させて配設してある。   Reference numeral 304 denotes a laterally long pressurizing rigid stay, which is inserted into the inside of the assembly of the lower film guide member 302a and the upper film guide member 302b, and the lower film guide member 302a in which the magnetic core 301 and the exciting coil 305 are disposed. The magnetic core 301 and the pressurizing rigid stay 304 are disposed in contact with each other via an insulating member 306 for insulating between the magnetic core 301 and the pressurizing rigid stay 304.

307は加圧部材としての加圧ローラであり、芯金307aと、該芯金307aの周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層307bとで構成されており、芯金307aの両端部を装置の不図示のシャーシ側板金間に回転自由に軸受け保持させて配設してある。   Reference numeral 307 denotes a pressure roller as a pressure member, which includes a cored bar 307a and a heat resistant and elastic material such as silicone rubber, fluororubber, and fluororesin that is concentrically formed and coated around the cored bar 307a. It is composed of a material layer 307b, and both ends of the cored bar 307a are rotatably supported and supported between chassis side metal plates (not shown) of the apparatus.

上記の加圧ローラ307の上に、上記の下側フィルムガイド部材302a・励磁コイル305・磁性コア301・絶縁性部材306・加圧用剛性ステー304・上側フィルムガイド部材302b・電磁誘導発熱性フィルム303等からなるアセンブリを、下側フィルムガイド部材302aの下面を下向にして並行に配置し、ステー304の両端部側をそれぞれ不図示の加圧ばね(付勢手段)により加圧ローラ307側に該ローラの弾性ローラ部307bの弾性に抗して押圧することで、下側フィルムガイド部材302aの下面と加圧ローラ307をフィルム303を挟んで圧接させて加圧ローラ307の弾性変形により所定幅の圧接ニップ部である定着ニップ部Nを形成させている。加圧ローラ307は駆動手段Mの駆動力が不図示のギア等の動力伝達機構を介して伝達されて所定の周速度で矢印の反時計方向に回転駆動される。   On the pressure roller 307, the lower film guide member 302a, the exciting coil 305, the magnetic core 301, the insulating member 306, the pressing rigid stay 304, the upper film guide member 302b, and the electromagnetic induction heat generating film 303 are provided. Etc. are arranged in parallel with the lower surface of the lower film guide member 302a facing downward, and both end portions of the stay 304 are respectively moved to the pressure roller 307 side by pressure springs (biasing means) (not shown). By pressing against the elasticity of the elastic roller portion 307b of the roller, the lower surface of the lower film guide member 302a and the pressure roller 307 are brought into pressure contact with the film 303 interposed therebetween, and a predetermined width is obtained by elastic deformation of the pressure roller 307. The fixing nip portion N, which is a pressure nip portion, is formed. The pressure roller 307 is driven to rotate in the counterclockwise direction indicated by an arrow at a predetermined peripheral speed when the driving force of the driving means M is transmitted through a power transmission mechanism such as a gear (not shown).

この加圧ローラ307の回転駆動による該加圧ローラ307とフィルム303の外面との摩擦力でフィルム303に回転力が作用して、該フィルム303がその内面が定着ニップ部Nにおいてフィルムガイド部材302aの下面を手動面として該下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ307の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材302aと上側フィルムガイド部材302bの外回りを回転する状態になる。   A rotational force acts on the film 303 by a frictional force between the pressure roller 307 and the outer surface of the film 303 by the rotation driving of the pressure roller 307, and the film 303 has a film guide member 302 a at the fixing nip portion N. The outer surface of the film guide member 302a and the upper film guide member 302b are rotated at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 307 in the clockwise direction indicated by the arrow while sliding closely with the lower surface of the manual surface as a manual surface. It will be in a rotating state.

定着ニップ部Nにおける下側フィルムガイド部材302aの下面とフィルム303の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Nの下側フィルムガイド部材302aの下面とフィルム303の内面との間に潤滑グリース309を介在させてある。   In order to reduce the mutual sliding frictional force between the lower surface of the lower film guide member 302a and the inner surface of the film 303 at the fixing nip portion N, the lower surface of the lower film guide member 302a and the inner surface of the film 303 are fixed. A lubricating grease 309 is interposed therebetween.

下側フィルムガイド部材302aは、定着ニップ部Nへの加圧、磁性コア301と励磁コイル305の支持、そして、上側フィルムガイド部材302bと共同してフィルム303を支持し、フィルム303の回転時の搬送安定性を図る役目をする。   The lower film guide member 302a presses the fixing nip N, supports the magnetic core 301 and the exciting coil 305, and supports the film 303 in cooperation with the upper film guide member 302b. It plays a role of improving the conveyance stability.

下側フィルムガイド部材302a内の励磁コイル305にはその給電部に不図示の励磁回路を接続してある。この励磁回路は20kHzから500kHzの高周波をスイッチング電源で発生できるようになっている。励磁コイル305は励磁回路から供給される交番電流(高周波電流)によって交番磁束を発生する。この発生磁束の作用により電磁誘導発熱性フィルム303が電磁誘導発熱する。308は加圧ローラ307の温度を検知するサーミスタなどの温度センサであり、本例においては温度センサ308により加圧ローラ307の温度情報も考慮して定着ニップ部Nの温度を制御するようにしている。   The exciting coil 305 in the lower film guide member 302a is connected to an exciting circuit (not shown) at its power feeding portion. This excitation circuit can generate a high frequency of 20 kHz to 500 kHz by a switching power supply. The exciting coil 305 generates an alternating magnetic flux by an alternating current (high-frequency current) supplied from an exciting circuit. The electromagnetic induction heat generating film 303 generates electromagnetic induction heat by the action of the generated magnetic flux. Reference numeral 308 denotes a temperature sensor such as a thermistor for detecting the temperature of the pressure roller 307. In this example, the temperature sensor 308 controls the temperature of the fixing nip N in consideration of the temperature information of the pressure roller 307. Yes.

而して、加圧ローラ307の回転駆動によりフィルム303が回転され、また励磁コイル305への交番電流の供給によりフィルム303が電磁誘導発熱して定着ニップ部Nが所定の定着温度に温調された状態において、定着ニップ部Nの加圧ローラ307とフィルム303との間に未定着トナー画像tを有する被加熱材としての転写材Pがそのトナー画像担持面側をフィルム303側にして導入されて定着ニップ部Nにおいてフィルム外面に密着し、フィルム303と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていくことにより、フィルム303の熱が付与され、また定着ニップ部Nの加圧力を受けて、未定着トナー画像tが転写材Pの面に熱圧定着される。定着ニップ部Nを通った転写材Pはフィルム303の外面から分離されて搬送される。   Thus, the film 303 is rotated by the rotation drive of the pressure roller 307, and the film 303 is electromagnetically heated by supplying an alternating current to the exciting coil 305, so that the fixing nip portion N is adjusted to a predetermined fixing temperature. In this state, a transfer material P as a heated material having an unfixed toner image t is introduced between the pressure roller 307 and the film 303 in the fixing nip N with the toner image carrying surface side of the film 303 side. The fixing nip portion N is in close contact with the outer surface of the film, and the fixing nip portion N is nipped and conveyed together with the film 303, so that the heat of the film 303 is applied and the pressing force of the fixing nip portion N is received. The unfixed toner image t is fixed to the surface of the transfer material P by heat and pressure. The transfer material P that has passed through the fixing nip N is separated from the outer surface of the film 303 and conveyed.

(2)潤滑グリース
本実施例の定着装置に用いた潤滑グリースについて説明する。
(2) Lubricating grease The lubricating grease used in the fixing device of this embodiment will be described.

2−1)潤滑グリース7
下側フィルムガイド部材302aの下面(フィルム摺動面)とフィルム303の内面との間に塗布される潤滑グリース309のベースグリースとして、パーフルオロポリエーテル(PFPE)を使用し、増稠剤として比表面積が10m2/gであるポリテトラフルオロエチレン微粉末(平均二次凝集粒径10〜14μm)を全量に対して40重量%添加した他は、実施例1における「潤滑グリース1」と同様に作製し、「潤滑グリース7」として使用した。
2-1) Lubricating grease 7
Perfluoropolyether (PFPE) is used as the base grease of the lubricating grease 309 applied between the lower surface (film sliding surface) of the lower film guide member 302a and the inner surface of the film 303, and the ratio is used as a thickener. Manufactured in the same manner as “Lubricating grease 1” in Example 1 except that 40% by weight of polytetrafluoroethylene fine powder (average secondary agglomerated particle size 10 to 14 μm) having a surface area of 10 m 2 / g was added to the total amount And used as “lubricating grease 7”.

前記ポリテトラフルオロエチレン微粉末は、乳化重合法によって合成されたものを用い、その比表面積の測定には、比表面積・細孔分布測定装置(Micromeritics製アサップ2020)を用いた。   The polytetrafluoroethylene fine powder was synthesized by an emulsion polymerization method, and a specific surface area / pore distribution measuring device (Asap 2020 manufactured by Micromeritics) was used for measuring the specific surface area.

2−2)潤滑グリース8
下側フィルムガイド部材302aの下面とフィルム303の内面との間に塗布される潤滑グリースのベースグリースとして、パーフルオロポリエーテル(PFPE)を使用し、増稠剤として比表面積が1.2m2/gであるポリテトラフルオロエチレン微粉末(平均二次凝集粒径7〜10μm)を全量に対して40重量%添加した他は、実施例1における「潤滑グリース1」と同様に作製し、「潤滑グリース8」として使用した。
2-2) Lubricating grease 8
Perfluoropolyether (PFPE) is used as the base grease of the lubricating grease applied between the lower surface of the lower film guide member 302a and the inner surface of the film 303, and the specific surface area is 1.2 m 2 / g as a thickener. This was prepared in the same manner as “Lubricating grease 1” in Example 1 except that 40% by weight of polytetrafluoroethylene fine powder (average secondary agglomerated particle size 7 to 10 μm) was added to the total amount. 8 ".

前記ポリテトラフルオロエチレン微粉末は、懸濁重合法によって合成されたものを用い、その比表面積の測定には、比表面積・細孔分布測定装置(Micromeritics製アサップ2020)を用いた。   The polytetrafluoroethylene fine powder was synthesized by a suspension polymerization method, and a specific surface area / pore distribution measuring device (Asap 2020 manufactured by Micromeritics) was used for measuring the specific surface area.

(3)評 価
本実施例では、上記「潤滑グリース7」と「潤滑グリース8」を次の試験方法で評価した。
(3) Evaluation In this example, the above “lubricating grease 7” and “lubricating grease 8” were evaluated by the following test methods.

下側フィルムガイド部材302aの下面とフィルム303の内面との間に各潤滑グリースを介在させた加熱定着装置309において、定着ニップ部Nの温度210℃、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力を2.1×105Paとした条件下で、47rpmの回転数でフィルム303(定着回転体)を回転させ、塗布された潤滑グリースが劣化を起こすか、もしくは潤滑グリース切れを起こし、耐熱フィルムの加熱体と接触する側の面から異音が発生するまでの時間を測定した。測定結果を表2に示す。   In the heat fixing device 309 in which each lubricating grease is interposed between the lower surface of the lower film guide member 302a and the inner surface of the film 303, the temperature of the fixing nip portion N is 210 ° C., and the pressure per unit area of the fixing nip portion N is set. Under the condition of 2.1 × 105 Pa, the film 303 (fixing rotating body) is rotated at a rotational speed of 47 rpm, and the applied lubricating grease deteriorates or the lubricating grease runs out. The time until abnormal noise was generated from the surface in contact with the surface was measured. The measurement results are shown in Table 2.

表2の結果から明らかなように、潤滑グリース中に含まれる増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末の比表面積が3〜20m2/gで、かつその平均二次凝集粒径が10〜30μmであり、潤滑グリース中に30〜50重量%含有するものを使用することによって、実施例1のようにフィルムとの摺動面が加熱体でなくても、その表面に基油を効果的に保持することが可能となり、短時間の使用において発生する潤滑グリース切れを抑え、優れた摺動性を発揮することができる。   As is apparent from the results in Table 2, the specific surface area of the polytetrafluoroethylene fine powder, which is a thickener contained in the lubricating grease, is 3 to 20 m 2 / g, and the average secondary agglomerated particle size is 10 to 30 μm. By using the lubricating grease containing 30 to 50% by weight, even if the sliding surface with the film is not a heating body as in Example 1, the base oil is effectively applied to the surface. It becomes possible to hold, and it is possible to suppress the lubrication grease running out in a short time use and to exhibit excellent slidability.

また、比表面積4m2/g、添加量40wt%の場合、耐久時間450hであり、評価は○であった。非表面積20m2/gを超える場合は、グリスの粘度上昇によって、装置トルクが上昇するため好ましくない。   When the specific surface area was 4 m 2 / g and the addition amount was 40 wt%, the durability time was 450 h, and the evaluation was good. When the non-surface area exceeds 20 m <2> / g, the device torque increases due to an increase in the viscosity of the grease, which is not preferable.

本実施例は、実施例2と同様の誘導加熱方式の加熱定着装置において、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力が0.7×105Paであるものを用いたもので、実施例1における「潤滑グリース1〜6」および実施例2における「潤滑グリース7・86」についての同様の検証を行ったところ、表3、4を得た。   The present embodiment uses an induction heating type heat fixing apparatus similar to that in the second embodiment, in which the pressure per unit area of the fixing nip N is 0.7 × 10 5 Pa. When the same verification was performed on “lubricating grease 1 to 6” and “lubricating grease 7.86” in Example 2, Tables 3 and 4 were obtained.

表3の結果から明らかなように、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力が0.7×105Paの加熱定着装置において、塗布された潤滑グリース中に含まれる増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末の平均二次凝集粒径が10〜30μmであり、潤滑グリース中に30〜50重量%含有する潤滑グリース1〜4は、高温環境下において優れた摺動性を極めて長時間にわたって維持することができる。   As is apparent from the results in Table 3, polytetrafluoroethylene, which is a thickener contained in the applied lubricating grease, in the heat fixing device having a pressure per unit area of the fixing nip N of 0.7 × 105 Pa. Lubricating grease 1 to 4 having an average secondary agglomerated particle size of fine powder of 10 to 30 μm and containing 30 to 50% by weight in the lubricating grease maintains excellent slidability in a high temperature environment for an extremely long time. be able to.

潤滑グリース5(比較例)と潤滑グリース6(比較例)が従来の潤滑グリースである。   Lubricating grease 5 (comparative example) and lubricating grease 6 (comparative example) are conventional lubricating greases.

また、二次凝集粒径範囲25〜30μm(添加量35wt%)の場合、耐久時間400hであり、評価は◎であった。二次凝集粒径範囲30μm超過の場合は、グリスの粘度上昇によって、装置トルクが上昇するため好ましくない。   Further, in the case of a secondary aggregated particle size range of 25 to 30 μm (added amount 35 wt%), the durability time was 400 h, and the evaluation was ◎. When the secondary aggregate particle size range exceeds 30 μm, the device torque increases due to the increase in the viscosity of the grease, which is not preferable.

表4の結果から明らかなように、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力が0.7×105Paの加熱定着装置において、塗布された潤滑グリース中に含まれる増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末の平均二次凝集粒径が10〜30μmで、潤滑グリース中に30〜50重量%含有するものであり、かつ増稠剤の比表面積が3〜20m2/gである潤滑グリース7は、高温環境下において優れた摺動性を極めて長時間にわたって維持することができる。   As is clear from the results in Table 4, in the heat fixing apparatus having a pressure per unit area of the fixing nip N of 0.7 × 105 Pa, polytetrafluoroethylene which is a thickener contained in the applied lubricating grease Lubricating grease 7 having an average secondary agglomerated particle size of fine powder of 10 to 30 μm, 30 to 50% by weight in the lubricating grease, and having a specific surface area of the thickener of 3 to 20 m 2 / g, Excellent slidability in a high temperature environment can be maintained for an extremely long time.

比表面積4m/g、添加量40wt%の場合、耐久時間450hで、評価は○であった。非表面積20m/gを超える場合は、グリスの粘度上昇によって、装置トルクが上昇するため好ましくない。 When the specific surface area was 4 m 2 / g and the addition amount was 40 wt%, the durability time was 450 h, and the evaluation was good. When the non-surface area exceeds 20 m 2 / g, the device torque increases due to an increase in the viscosity of the grease, which is not preferable.

以上の検証から、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力が0.7×10Pの加熱定着装置を用いた場合、グロスは低めになるものの、飛躍的に耐久性を向上させることができた。すなわち、ローコストの本体付加熱定着装置(交換不要)として使用することができる。 From the above verification, when a heat fixing device having a pressure per unit area of the fixing nip N of 0.7 × 10 5 P is used, the gloss can be lowered, but the durability can be dramatically improved. It was. That is, it can be used as a low-cost main body additional heat fixing device (replacement unnecessary).

本実施例は、実施例1と同様のフィルム加熱方式の加熱装置において、耐熱フィルム207と加熱体201と接触する側との間に、実施例1における「潤滑グリース1〜6」および実施例2における「潤滑グリース7・8」をそれぞれ塗布した上で、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力2.1×105Paを加えた状態で所定の時間保持し、耐熱フィルム表面への潤滑グリース中の基油の回り込みが発生するかを測定した。評価方法は耐熱フィルム端部からの潤滑グリースまたは基油の染みだしが観察されなかった場合をランク○、耐熱フィルム端部からの潤滑グリースまたは基油の染みだしが観察された場合をランク○△、潤滑グリースまたは基油が加圧ローラまで到達した場合をランク△、潤滑グリースまたは基油が画像幅内まで侵入した場合にはランク×とし、1時間ごとに観察を行った。   This example is a film heating type heating apparatus similar to that in Example 1, and between the heat-resistant film 207 and the side in contact with the heating element 201, “lubricating grease 1-6” in Example 1 and Example 2 After applying “lubricating greases 7 and 8” in FIG. 1, the pressure per unit area of the fixing nip portion N is maintained for a predetermined time with a pressure of 2.1 × 105 Pa applied to the surface of the heat-resistant film. It was measured whether the base oil wraps around. The evaluation method is rank ○ when no seepage of lubricating grease or base oil from the end of the heat-resistant film is observed, and rank ○ △ when no seepage of lubricating grease or base oil from the end of the heat-resistant film is observed. When the lubrication grease or base oil reached the pressure roller, rank Δ, and when the lubrication grease or base oil entered within the image width, rank x was observed every hour.

なお、本評価は加熱体温度を195℃とした状態において、47rpmの回転数でフィルム(定着回転体)207を回転させた時の潤滑グリースまたは基油の染み出しを観察したものであり、潤滑グリースまたは基油の染み出し量はおよそ5時間で飽和することがこれまでの検討により確認されている。   This evaluation was made by observing the seepage of lubricating grease or base oil when the film (fixing rotating body) 207 was rotated at a rotational speed of 47 rpm with the heating body temperature set at 195 ° C. It has been confirmed by previous studies that the amount of grease or base oil that oozes out is saturated in about 5 hours.

表5および表6に評価結果を示す。   Tables 5 and 6 show the evaluation results.

表5の結果から明らかなように、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力が2.1×105Paの加熱定着装置において、塗布された潤滑グリース中に含まれる増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末の平均二次凝集粒径が10〜30μmであり、潤滑グリース中に30〜50重量%含有する潤滑グリース1〜4は、評価開始後3時間で潤滑グリースまたは基油の染み出しが観察されたものの、それ以降は潤滑グリースの染み出し状態は変わらず、潤滑グリースは加圧ローラまで達することはなかった。   As is apparent from the results of Table 5, in the heat fixing apparatus having a pressure per unit area of the fixing nip N of 2.1 × 10 5 Pa, polytetrafluoroethylene which is a thickener contained in the applied lubricating grease The average secondary agglomerated particle size of the fine powder is 10 to 30 μm, and the lubricating grease 1 to 4 contained in the lubricating grease in an amount of 30 to 50 wt. However, after that, the state of seeping out of the lubricating grease did not change, and the lubricating grease did not reach the pressure roller.

表6の結果から明らかなように、定着ニップ部Nの単位面積あたりの圧力が2.1×105Paの加熱定着装置において、塗布された潤滑グリース中に含まれる増稠剤であるポリテトラフルオロエチレン微粉末の平均二次凝集粒径が10〜30μmで、潤滑グリース中に30〜50重量%含有するものであり、かつ増稠剤の比表面積が3〜20m2/gである潤滑グリース7は、評価開始後5時間でも潤滑グリースまたは基油の染み出しは観察されなかった。   As is apparent from the results of Table 6, in the heat fixing apparatus having a pressure per unit area of the fixing nip N of 2.1 × 10 5 Pa, polytetrafluoroethylene which is a thickener contained in the applied lubricating grease Lubricating grease 7 having an average secondary agglomerated particle size of fine powder of 10 to 30 μm, 30 to 50% by weight in the lubricating grease, and having a specific surface area of the thickener of 3 to 20 m 2 / g, Even after 5 hours from the start of evaluation, no seepage of lubricating grease or base oil was observed.

[その他]
1)実施例1におけるフィルム加熱方式の加熱定着装置106(図2・図3)において、加熱体201はセラミックヒータに限られるものではない。例えば、ニクロム線等を用いた接触加熱体等や、鉄板片等の電磁誘導発熱性部材等であってもよい。加熱体201は必ずしも定着ニップ部(圧接ニップ部)に位置していなくてもよい。
[Others]
1) In the film heating type heat fixing device 106 (FIGS. 2 and 3) in the first embodiment, the heating element 201 is not limited to a ceramic heater. For example, a contact heating body using a nichrome wire or the like, or an electromagnetic induction exothermic member such as an iron plate piece may be used. The heating body 201 does not necessarily have to be located in the fixing nip portion (pressure nip portion).

2)実施例2における電磁誘導加熱方式の加熱定着装置309(図4)において、磁束発生手段301・305は電磁誘導発熱性部材としてのフィルム303の外側に配設した装置構成にすることもできる。   2) In the electromagnetic induction heating type fixing device 309 (FIG. 4) in the second embodiment, the magnetic flux generating means 301 and 305 can be configured to be disposed outside the film 303 as an electromagnetic induction heat generating member. .

3)実施例1または実施例2における加熱定着装置において、フィルム207または303は複数本の懸架部材間に懸回張設して駆動ローラで回動駆動させる装置構成にすることもできる。またフィルム207または303は繰り出し軸にロール巻きにした有端の長尺部材にして巻取り軸側に走行移動させる装置構成にすることもできる。   3) In the heat fixing apparatus according to the first or second embodiment, the film 207 or 303 may be configured to be stretched between a plurality of suspension members and rotated by a driving roller. Further, the film 207 or 303 may be a long-end member having a roll wound around the feeding shaft, and the apparatus may be configured to travel and move to the winding shaft side.

4)加圧部材はローラ体に限られず、回動するエンドレスベルト体等の形態にすることもできる。   4) The pressurizing member is not limited to the roller body, and may be in the form of a rotating endless belt body or the like.

5)本発明の加熱装置は、実施例の加熱定着装置に限られず、その他、未定着画像を仮定着する像加熱装置、画像を担持した記録媒体を再加熱してツヤ等の表面性を改質する像加熱装置、記録媒体以外のシート状の被加熱材を通紙して、乾燥、加熱ラミネート、熱プレスシワ取り、熱プレスカール取り等の加熱処理装置としても使用できる。   5) The heating device of the present invention is not limited to the heat-fixing device of the embodiment. In addition, an image heating device that presupposes an unfixed image, and a recording medium that carries the image is reheated to improve the surface properties such as gloss. It can also be used as a heat treatment apparatus such as drying, heat laminating, hot press wrinkle removal, hot press curl removal, etc. by passing a sheet-like heated material other than a recording medium.

実施例1における画像形成装置例の概略断面模型図である。1 is a schematic cross-sectional model diagram of an example of an image forming apparatus in Embodiment 1. FIG. 実施例1における加熱定着装置の概略断面模型図である。1 is a schematic cross-sectional model view of a heat fixing device in Embodiment 1. FIG. 定着ニップ部部分の拡大模型図である。It is an enlarged model view of a fixing nip portion. 実施例2における加熱定着装置(誘導加熱方式)の概略断面模型図である。6 is a schematic cross-sectional model view of a heat fixing device (induction heating method) in Embodiment 2.

符号の説明Explanation of symbols

図1において:101・・感光ドラム、102・・帯電ローラ、103・・レーザスキャナユニット、104・・現像装置、105・・転写ローラ、106・・定着装置、107・・クリーニング装置
図2・図3において:201・・加熱体、202・・良熱伝導性基板、203・・抵抗層、204・・絶縁ガラスコート、205サーミスタ、206・・ヒータ支持体、207・・耐熱フィルム、208・・ステー、209・・加圧ローラ、210・・潤滑グリース、P・・記録材、t・・トナー
図3において:301・・磁性コア、302a・・下側フィルムガイド部材、302b・・上側フィルムガイド部材、303・・定着フィルム、304・・ステー、305・・励磁コイル、306・・絶縁性部材、307・・加圧ローラ、307a・・芯金、307b・・弾性材層、308・・サーミスタ、309・・潤滑グリース、P・・記録材、t・・トナー
In FIG. 1: 101 .. Photosensitive drum, 102 .. Charging roller, 103 .. Laser scanner unit, 104... Development device, 105... Transfer roller, 106 .. Fixing device, 107. 3: 201 .. Heating body, 202 .. Good thermal conductive substrate, 203 .. Resistance layer, 204 .. Insulating glass coat, 205 Thermistor, 206 .. Heater support, 207 .. Heat resistant film, 208. Stay, 209 ..Pressure roller, 210 ..Lubricating grease, P ..Recording material, t..Toner In FIG. 3: 301 ..Magnetic core, 302 a ..Lower film guide member, 302 b. Members 303 .. fixing film 304 stays 305 exciting coils 306 insulating members 307 pressure rollers 30 a ... metal core, 307b ... elastic material layer, 308 ... thermistor 309 ... lubricating grease, P ... recording medium, t ... toner

Claims (15)

フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記摺動面と前記フィルムとの間に平均二次凝集粒径が10〜30μmであるフッ素樹脂粉末を含む潤滑剤を介在させることを特徴とする加熱装置。
A film, a supporting member that has a sliding surface on which the film slides and supports the film, and a pressure member that sandwiches the film and forms a pressure nip portion with the sliding surface. In a heating apparatus that heats while sandwiching and conveying a material to be heated between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding and moving on the sliding surface,
A heating apparatus comprising a lubricant containing a fluororesin powder having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 30 μm interposed between the sliding surface and the film.
フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記摺動面と前記フィルムとの間に比表面積3〜20m2/gをもつフッ素樹脂粉末を含む潤滑剤を介在させることを特徴とする加熱装置。
A film, a supporting member that has a sliding surface on which the film slides and supports the film, and a pressure member that sandwiches the film and forms a pressure nip portion with the sliding surface. In a heating apparatus that heats while sandwiching and conveying a material to be heated between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding and moving on the sliding surface,
A heating apparatus, wherein a lubricant containing a fluororesin powder having a specific surface area of 3 to 20 m <2> / g is interposed between the sliding surface and the film.
フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記圧接ニップ部を単位面積あたり1.0×105Pa以上の圧力にて形成し、前記摺動面と前記フィルムとの間に平均二次凝集粒径が10〜30μmであるフッ素樹脂粉末を含む潤滑グリースを介在させることを特徴とする加熱装置。
A film, a supporting member that has a sliding surface on which the film slides and supports the film, and a pressure member that sandwiches the film and forms a pressure nip portion with the sliding surface. In a heating device that heats while sandwiching and conveying a material to be heated between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding and moving on the sliding surface,
Lubrication including fluororesin powder having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 30 μm between the sliding surface and the film, wherein the pressure nip is formed at a pressure of 1.0 × 10 5 Pa or more per unit area. A heating apparatus characterized by interposing grease.
フィルムと、前記フィルムが摺動する摺動面を有し前記フィルムを支持する支持部材と、前記フィルムを間に挟み前記摺動面と圧接ニップ部を形成する加圧部材を有し、前記フィルムを前記摺動面に摺動移動させながら前記圧接ニップ部の前記フィルムと前記加圧部材との間に被加熱材を挟持搬送しつつ加熱する加熱装置において、
前記圧接ニップ部を単位面積あたり1.0×105Pa以上の圧力にて形成し、前記摺動面と前記フィルムとの間に比表面積3〜20m2/gをもつフッ素樹脂粉末を含む潤滑グリースを介在させることを特徴とする加熱装置。
A film, a supporting member that has a sliding surface on which the film slides and supports the film, and a pressure member that sandwiches the film and forms a pressure nip portion with the sliding surface. In a heating device that heats while sandwiching and conveying a material to be heated between the film and the pressure member of the pressure nip portion while sliding and moving on the sliding surface,
The pressure nip is formed at a pressure of 1.0 × 105 Pa or more per unit area, and a lubricating grease containing fluororesin powder having a specific surface area of 3 to 20 m 2 / g is interposed between the sliding surface and the film. A heating device characterized in that
前記フッ素樹脂粉末は平均二次凝集粒径が10〜30μmの粉末であることを特徴とする請求項2又は4に記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 2 or 4, wherein the fluororesin powder is a powder having an average secondary agglomerated particle size of 10 to 30 µm. 前記潤滑剤は少なくとも基油と増稠剤とを含む潤滑グリース組成物であって、前記潤滑グリースはフッ素樹脂粉末を30〜50重量%含むものを用いることを特徴とする請求項1乃至同5の何れかに記載の加熱装置。   6. The lubricating grease composition comprising at least a base oil and a thickener, wherein the lubricating grease contains 30 to 50% by weight of fluororesin powder. The heating apparatus in any one of. 前記フッ素樹脂粉末にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)の粉末を用いることを特徴とする請求項1乃至同6の何れかに記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein a powder of polytetrafluoroethylene (PTFE) is used for the fluororesin powder. 前記フィルムは回転フィルムであり,前記加圧部材は回転部材であることを特徴とする請求項1乃至同7の何れかに記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein the film is a rotating film, and the pressure member is a rotating member. 前記フィルムは、フッ素樹脂からなる離型層を有していることを特徴とする請求項1乃至同8の何れかに記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein the film has a release layer made of a fluororesin. 前記加圧部材は、フッ素樹脂からなる離型層を有していることを特徴とする請求項1乃至同8の何れかに記載の加熱装置。   The heating device according to any one of claims 1 to 8, wherein the pressure member has a release layer made of a fluororesin. 前記フィルムおよび前記加圧部材は、フッ素樹脂からなる離型層を有していることを特徴とする請求項1乃至同8の何れかに記載の加熱装置。   9. The heating apparatus according to claim 1, wherein the film and the pressure member have a release layer made of a fluororesin. 前記摺動面に加熱体を配置することを特徴とする請求項1乃至同8の何れかに記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein a heating body is disposed on the sliding surface. 前記被加熱材が画像を担持した記録材であることを特徴とする請求項1乃至同9の何れかに記載の加熱装置。   10. The heating apparatus according to claim 1, wherein the heated material is a recording material carrying an image. 前記装置は記録材に形成された未定着画像を加熱定着する画像加熱定着装置であることを特徴とする請求項1乃至同9の何れかに記載の加熱装置。   10. The heating apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is an image heating and fixing apparatus that heat-fixes an unfixed image formed on a recording material. 記録材に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記記録材に形成された未定着画像を加熱定着する定着手段を有し、前記定着手段が請求項1乃至同9の何れかに記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。   The image forming means for forming an unfixed image on a recording material and the fixing means for heat-fixing the unfixed image formed on the recording material, wherein the fixing means is any one of claims 1 to 9. An image forming apparatus, which is a heating device.
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