JP5012012B2 - Fixing member, image fixing apparatus, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、定着部材、画像定着装置、及びそれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing member, an image fixing device, and an image forming apparatus using the same.
従来、定着装置としては、例えば、加熱源を有する回転可能な加熱定着ロールと、この加熱定着ロールに接触し且つ共に回転移動する無端状の加圧ベルトと、この加圧ベルトの内側に配設されて、加圧ベルトを加熱定着ロールに向けて押圧して当該加圧ベルトと加熱定着ロールとの間に接触部を形成する押圧部材とを備え、この接触部にシートを通過させることで、当該シート上の未定着トナー像を加熱加圧定着するように構成したものが知られている（例えば特許文献１参照）。 Conventionally, as a fixing device, for example, a rotatable heat fixing roll having a heating source, an endless pressure belt that is in contact with the heat fixing roll and rotationally moves together, and an inner side of the pressure belt are disposed. A pressure member that presses the pressure belt toward the heat-fixing roll to form a contact portion between the pressure belt and the heat-fixing roll, and allows the sheet to pass through the contact portion, A configuration in which an unfixed toner image on the sheet is fixed by heating and pressing is known (see, for example, Patent Document 1).
上記定着装置の場合には、加熱定着ロールによる加圧ベルトの駆動力に比べて、加圧ベルト及び押圧部材の間の摩擦力が無視できないほど大きくなると、加熱定着ロールと加圧ベルトとの間でスリップが生じることがある。このような条件下で未定着トナー像を保持したシートを接触部に通すと、シート上の未定着トナー像に画像のずれや、更には紙しわを引き起こしてしまうという問題点も見られる。この問題に対しては、フッ素樹脂のみからなる表面離型層材料に新たに無機粒子（フィラー）を配合することによって、摩擦係数を所定の値以下に下げたエンドレスベルトが提案されている（例えば特許文献２参照）。 In the case of the above-described fixing device, if the frictional force between the pressure belt and the pressing member becomes larger than the driving force of the pressure belt by the heat fixing roll, it cannot be ignored. Slip may occur. When a sheet holding an unfixed toner image is passed through the contact portion under such conditions, there is a problem that the unfixed toner image on the sheet causes image shift and paper wrinkles. For this problem, an endless belt has been proposed in which the friction coefficient is lowered to a predetermined value or less by newly blending inorganic particles (fillers) with a surface release layer material made of only a fluororesin (for example, Patent Document 2).
また電子写真複写機などの画像形成装置においては、一般に、感光体ドラムを帯電する帯電工程、露光により感光体ドラムに静電潜像を形成する露光工程、トナー（現像剤）によって静電潜像を可視像にする現像工程、感光体ドラム上のトナー像を記録媒体に転写する転写工程、記録媒体上のトナー像を定着する定着工程から構成されるが、転写工程において電圧を印加しトナー像を記録媒体に転写する際、記録媒体に電荷が残留している状態で定着工程に入ると、枚数を重ねるごとに定着部材に電荷がたまり、最終的には記録媒体上のトナーが静電気により飛び散ちることによる画像不良や、定着部材にトナーが静電気的に固着することによるオフセット発生などを、引き起こしてしまうという問題点が見られる。これらの問題に対しては、定着部材に、カーボンブラックを始めとする各種導電性粒子などを添加することによって、定着部材表面を半導電性とすることにより、静電気的オフセットを防止することが行われている（例えば特許文献３参照）。
上記従来技術のように、例えば、表面の摩擦係数を所定の値以下にさげるための無機粒子（フィラー）や、加圧ベルト表面への静電気の蓄積を防止するための導電性粒子等を、表面離型層に配合した定着部材を用いた場合には、例えば、記録媒体の通紙を繰り返し、加圧ベルト両端の用紙エッジ部の表面離型層が摩耗すると、その摩耗粉が加熱定着ロール表面に固着堆積し、より大サイズの記録媒体を通紙したときに画像欠陥を生じてしまうという問題があった。
特に、導電性粒子としてカーボンブラックを用いた場合、加圧ベルト両端から発生した摩耗粉が加熱定着ロール表面に黒い筋状となって固着堆積し、上記問題点が顕著となった。
As in the above prior art, for example, inorganic particles (fillers) for reducing the friction coefficient of the surface to a predetermined value or less, conductive particles for preventing the accumulation of static electricity on the pressure belt surface, etc. When the fixing member blended in the release layer is used, for example, when the recording medium is repeatedly passed and the surface release layers at the paper edge portions at both ends of the pressure belt are worn, the wear powder is transferred to the surface of the heat fixing roll. There is a problem that image defects occur when the recording medium is fixedly deposited on the recording medium and a recording medium having a larger size is passed.
In particular, when carbon black is used as the conductive particles, the wear powder generated from both ends of the pressure belt adheres and accumulates as black streaks on the surface of the heat-fixing roll, and the above problem becomes remarkable.
従って、本発明は、前記従来における問題を鑑み、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、定着部材より発生した摩耗粉が他の部材に付着転移することを防ぎ、摩耗粉に起因する画像欠陥のない画像を形成することができる、定着部材、画像定着装置、及び画像形成装置を提供することにある。
Therefore, in view of the problems in the prior art, an object of the present invention is to achieve the following object.
That is, an object of the present invention is to prevent a wear powder generated from a fixing member from adhering to and transferred to another member, and to form an image free from image defects caused by the wear powder. And providing an image forming apparatus.
上記課題は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明は、
＜１＞ 少なくとも基材と表面離型層を有し、
前記表面離型層は、少なくとも、第１のフッ素樹脂、第２のフッ素樹脂、及び粒子を含有し、
前記第２のフッ素樹脂は、数平均分子量が１×１０６以下のポリテトラフルオロエチレンであり、前記数平均分子量が１×１０ ６ 以下のポリテトラフルオロエチレンの含有量は、１質量％以上３０質量％以下である定着部材である。
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention. That is, the present invention
<1> having at least a substrate and a surface release layer,
The surface release layer contains at least a first fluororesin, a second fluororesin, and particles,
The second fluorine resin has a number average molecular weight of Ri polytetrafluoroethylene der of 1 × 10 6 or less, the content of the number average molecular weight of 1 × 10 6 or less of polytetrafluoroethylene, at least 1 wt% The fixing member is 30% by mass or less .
＜２＞ 前記第１のフッ素樹脂は、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体である、＜１＞に記載の定着部材である。 < 2 > The fixing member according to <1 >, wherein the first fluororesin is a polytetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer.
＜３＞ 前記粒子は、導電性粒子である、＜１＞又は＜２＞のいずれか１つに記載の定着部材である。 < 3 > The fixing member according to any one of <1> or < 2 >, wherein the particles are conductive particles.
＜４＞ 前記導電性粒子は、カーボンブラックである、＜３＞に記載の定着部材。 < 4 > The fixing member according to < 3 >, wherein the conductive particles are carbon black.
＜５＞ 前記粒子は、無機粒子である、＜１＞乃至＜４＞のいずれか１つに記載の定着部材である。 < 5 > The fixing member according to any one of <1> to < 4 >, wherein the particles are inorganic particles.
＜６＞ 少なくとも、第１回転体と、前記第１回転体に接離可能に配置される第２回転体と、を備え、前記第１回転体及び前記第２回転体の少なくとも一方は、＜１＞乃至＜５＞５のいずれか１つに記載の定着部材である、画像定着装置である。 < 6 > At least a first rotator and a second rotator disposed so as to be able to contact with and separate from the first rotator, and at least one of the first rotator and the second rotator is <1> to < 5 > An image fixing device, which is the fixing member according to any one of < 5 >.
＜７＞ 前記第１回転体が、加熱ロールであり、前記第２回転体が、加圧ベルトであり、前記加圧ベルトが、＜１＞乃至＜５＞のいずれか１項に記載の定着部材である、＜６＞に記載の画像定着装置である。 < 7 > The fixing device according to any one of <1> to < 5 >, wherein the first rotating body is a heating roll, the second rotating body is a pressure belt, and the pressure belt is <1> to < 5 >. The image fixing device according to < 6 >, which is a member.
＜８＞ 前記加熱ロールが、基材と表面離型層とを有し、前記表面離型層は、ポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を含む、＜７＞に記載の画像定着装置である。 < 8 > The image fixing according to < 7 >, wherein the heating roll includes a base material and a surface release layer, and the surface release layer includes a polytetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. Device.
＜９＞ 静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体の表面を帯電する帯電手段と、前記静電潜像保持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、を備え、前記定着手段は、＜６＞乃至＜８＞のいずれか１つに記載の画像定着装置である、画像形成装置である。 < 9 > An electrostatic latent image holding member, a charging unit that charges the surface of the electrostatic latent image holding member, and an electrostatic latent image forming unit that forms an electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image holding member Developing means for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image, transfer means for transferring the toner image to a recording medium, and fixing means for fixing the toner image to the recording medium. The fixing unit is an image forming apparatus that is the image fixing apparatus according to any one of < 6 > to < 8 >.
本発明によれば、定着部材より発生した摩耗粉が他の部材に付着転移することを防ぎ、摩耗粉に起因する画像欠陥のない画像を形成することができる、定着部材、画像定着装置、及び画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, the fixing member, the image fixing device, and the like can prevent the abrasion powder generated from the fixing member from adhering to and transferred to other members, and can form an image free from image defects caused by the abrasion powder. An image forming apparatus can be provided.
以下、本発明に係る実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、同一の作用・機能を有する部材には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明は省略することがある。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is provided to the member which has the same effect | action and function through all the drawings, and the overlapping description may be abbreviate | omitted.
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る定着装置を示す概略断面図である。図３は、本発明の実施形態における加圧ベルトを示す概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the fixing device according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the pressure belt in the embodiment of the present invention.
本実施形態に係る画像形成装置１００は、図１に示すように、一方向へ（図１において矢印Ａ方向）に回転する円筒状の感光体ドラム１０を備えている。この感光体ドラム１０の周囲には、感光体ドラム１０の回転方向上流側から順に、感光体ドラム１０の表面を帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１０に像光Ｌを照射して表面に潜像を形成する露光装置１４と、感光体ドラム１０表面の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー画像を形成する現像器１６Ａ〜１６Ｄで構成される現像装置１６と、感光体ドラム１０と対向し、周面が周回可能に支持される無端ベルト状の中間転写体１８と、トナー画像の転写後に感光体ドラム１０に残留するトナーを除去するクリーニング装置２０と、感光体ドラム１０の表面を除電する除電露光装置２２とが設けられている。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment includes a cylindrical photosensitive drum 10 that rotates in one direction (the direction of arrow A in FIG. 1). Around the photosensitive drum 10, a charging device 12 that charges the surface of the photosensitive drum 10 in order from the upstream side in the rotation direction of the photosensitive drum 10, and image light L is irradiated to the photosensitive drum 10 to irradiate the surface. An exposure device 14 that forms a latent image, a developing device 16 that includes developing devices 16A to 16D that selectively transfer toner to a latent image on the surface of the photosensitive drum 10 to form a toner image, and the photosensitive drum 10 An endless belt-shaped intermediate transfer body 18 that is supported so that the circumferential surface thereof can rotate, a cleaning device 20 that removes toner remaining on the photosensitive drum 10 after the transfer of the toner image, and the surface of the photosensitive drum 10 And a static elimination exposure device 22 for eliminating static electricity.
また、中間転写体１８の内側には、感光体ドラム１０表面に形成されたトナー画像を中間転写体１８に一次転写する転写装置２４と、２つの支持ロール２６Ａ、２６Ｂと、二次転写を行うための転写対向ロール２８とが配置されており、これらによって中間転写体１８が一方向（図１において矢印Ｂ方向）へ周回可能に張架されている。転写対向ロール２８と対向する位置には、中間転写体１８を介して、中間転写体１８の外周面に一次転写されたトナー画像を記録紙（記録媒体）Ｐに二次転写する転写ロール３０が転写対向ロール２８に接離可能に設けられており、二次転写の際には転写対向ロール２８と転写ロール３０との接触部に、記録紙Ｐが矢印Ｃ方向へ送り込まれるようになっている。そして、当該接触部において表面にトナー画像が二次転写された記録紙Ｐは、そのまま矢印Ｃ方向に搬送される。 Further, on the inner side of the intermediate transfer member 18, the transfer device 24 that primarily transfers the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 10 to the intermediate transfer member 18, and two support rolls 26 </ b> A and 26 </ b> B perform secondary transfer. Therefore, the intermediate transfer body 18 is stretched so as to be able to circulate in one direction (the direction of arrow B in FIG. 1). At a position facing the transfer facing roll 28, there is a transfer roll 30 that secondarily transfers the toner image primarily transferred onto the outer peripheral surface of the intermediate transfer body 18 to the recording paper (recording medium) P via the intermediate transfer body 18. The recording paper P is provided so as to be able to come into contact with and separate from the transfer facing roll 28, and the recording paper P is fed in the direction of arrow C to the contact portion between the transfer facing roll 28 and the transfer roll 30 during the secondary transfer. . Then, the recording paper P on which the toner image is secondarily transferred on the surface at the contact portion is conveyed in the arrow C direction as it is.
記録紙Ｐの搬送方向（矢印Ｃ方向）下流側には、記録紙Ｐ表面のトナー画像を加熱溶融して記録紙Ｐに定着する定着装置３２が配されており、記録紙Ｐが搬送ガイド３６を経由して送り込まれる。また、中間転写体１８の回転方向（矢印Ｂ方向）下流に沿った位置には、中間転写体１８表面に残留するトナーを除去するクリーニング装置３４が設けられている。 A fixing device 32 that heats and melts the toner image on the surface of the recording paper P and fixes it on the recording paper P is disposed downstream of the recording paper P in the conveyance direction (arrow C direction). It is sent via. Further, a cleaning device 34 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer body 18 is provided at a position along the downstream direction of the rotation of the intermediate transfer body 18 (arrow B direction).
次に、本実施形態に係る定着装置について説明する。 Next, the fixing device according to this embodiment will be described.
本実施形態に係る定着装置３２は、図２に示すように、一方向（図２において矢印Ｅ方向）へ回転する加熱ロール４０（第１回転体）と、加熱ロール４０の周面に接触し、一方向（矢印Ｄ方向）へ回転する無端状の加圧ベルト３８（第２回転体）と、を備えている。 As shown in FIG. 2, the fixing device 32 according to the present embodiment is in contact with the heating roll 40 (first rotating body) that rotates in one direction (the direction of arrow E in FIG. 2) and the peripheral surface of the heating roll 40. , An endless pressure belt 38 (second rotating body) that rotates in one direction (the direction of arrow D).
加圧ベルト３８の内周側には、加熱ロール４０と接触部を形成する押圧部材４４と、加圧ベルト３８と加熱ロール４０との接触部とは反対側に配置されたベルト走行ガイド４２と、を備えている。 On the inner peripheral side of the pressure belt 38, a pressing member 44 that forms a contact portion with the heating roll 40, and a belt traveling guide 42 disposed on the opposite side of the contact portion between the pressure belt 38 and the heating roll 40, It is equipped with.
ベルト走行ガイド４２は、押圧部材４４のホルダ４４Ｃに固定されており、外側中央部には潤滑剤保持部材５４を備えている。潤滑剤保持部材５４は、加圧ベルト３８と加圧ベルト３８の内側に設けられた部材（固定バッド４４やベルト走行ガイド４２）との摩擦を低減するために用いられている潤滑剤を、保持し必要に応じて排出している。 The belt traveling guide 42 is fixed to the holder 44C of the pressing member 44, and includes a lubricant holding member 54 at the outer central portion. The lubricant holding member 54 holds the lubricant used to reduce friction between the pressure belt 38 and the members (the fixed pad 44 and the belt traveling guide 42) provided inside the pressure belt 38. However, they are discharged as necessary.
加熱ロール４０は、内部に加熱源４６を有するコア４０Ａ（基材）に弾性層４０Ｂおよび剥離層４０Ｃ（表面離型層）が順次形成されて構成されている。 The heating roll 40 is configured by sequentially forming an elastic layer 40B and a release layer 40C (surface release layer) on a core 40A (base material) having a heating source 46 therein.
加熱ロール４０の周辺には、定着後の用紙を剥離するための剥離部材５２、加熱ロール４０の表面温度を制御するための温度センサー５０が設けられている。剥離部材５２は、加圧ベルト３８と加熱ロール４０との接触部の記録紙Ｐの搬送方向（矢印Ｆ方向）下流側に設けられている。剥離部材５２は、一端が固定支持された支持部５２Ａと、これに支持されている剥離シート５２Ｂとからなり、剥離シート５２Ｂの先端が加熱ロール４０に近接又は接触するように配置されている。 Around the heating roll 40, a peeling member 52 for peeling the paper after fixing and a temperature sensor 50 for controlling the surface temperature of the heating roll 40 are provided. The peeling member 52 is provided on the downstream side in the conveyance direction (arrow F direction) of the recording paper P at the contact portion between the pressure belt 38 and the heating roll 40. The release member 52 includes a support portion 52A, one end of which is fixedly supported, and a release sheet 52B supported by the support member 52A. The release member 52B is disposed so that the tip of the release sheet 52B is close to or in contact with the heating roll 40.
まず、加圧ベルト３８について説明する。本実施形態における加圧ベルト３８は、図３に示すように、基材１０２と、基材１０２の外周面に設けられた表面離型層１０１とで構成され、本発明の定着部材に相当する。 First, the pressure belt 38 will be described. As shown in FIG. 3, the pressure belt 38 in this embodiment includes a base material 102 and a surface release layer 101 provided on the outer peripheral surface of the base material 102, and corresponds to a fixing member of the present invention. .
表面離型層１０１は、少なくとも、第１のフッ素樹脂、第２のフッ素樹脂、及び粒子を含有し、第２のフッ素樹脂は、数平均分子量が１×１０６以下のポリテトラフルオロエチレンである。以下、「ポリテトラフルオロエチレン」を「ＰＴＦＥ」と略す場合がある。
但し、本実施形態においては、ポリテトラフルオロエチレンの含有量は、１質量％以上３０質量％以下とする。
The surface release layer 101 contains at least a first fluororesin, a second fluororesin, and particles, and the second fluororesin is polytetrafluoroethylene having a number average molecular weight of 1 × 10 6 or less. . Hereinafter, “polytetrafluoroethylene” may be abbreviated as “PTFE”.
However, in this embodiment, content of polytetrafluoroethylene shall be 1 mass% or more and 30 mass% or less.
一般の成型品や塗膜として使用されるＰＴＦＥは、分子量が２×１０６以上６×１０６以下程度のものであり、圧縮成型や押出し成型およびコーティングにより、ＰＴＦＥ単独で機械的強度のある成型品や塗膜を得ることができるものである。しかし、本実施形態で使用される「数平均分子量が１×１０６以下の低分子量のＰＴＦＥ」は、脆く柔らかいワックスに近いものであり、ＰＴＦＥ単独で機械的強度を持った成型品や塗膜を得ることができない。よって本実施形態に用いられるＰＴＦＥは、一般の成型品や離型性を狙いとしたコーティング塗膜として使用されるＰＴＦＥとは、性質が明らかに異なるものである。以下、「数平均分子量が１×１０６以下のポリテトラフルオロエチレン」を「低分子量ＰＴＦＥ」と略す場合がある。 PTFE used as a general molded article or coating film has a molecular weight of about 2 × 10 6 or more and 6 × 10 6 or less, and molding with mechanical strength by PTFE alone by compression molding, extrusion molding and coating. Goods and coating films can be obtained. However, the “low molecular weight PTFE having a number average molecular weight of 1 × 10 6 or less” used in the present embodiment is a brittle and soft wax, and a molded product or a coating film having mechanical strength with PTFE alone. Can't get. Therefore, the PTFE used in the present embodiment is clearly different in nature from PTFE used as a coating film intended for general molded products and releasability. Hereinafter, “polytetrafluoroethylene having a number average molecular weight of 1 × 10 6 or less” may be abbreviated as “low molecular weight PTFE”.
第２のフッ素樹脂に含まれる低分子量ＰＴＦＥの分子量は、上記の通り１×１０６以下であり、１×１０4以上8×１０5以下が望ましく、2×１０4以上6×１０5以下がより望ましい。 The molecular weight of the low molecular weight PTFE contained in the second fluororesin is 1 × 10 6 or less as described above, preferably 1 × 10 4 or more and 8 × 10 5 or less, and 2 × 10 4 or more and 6 × 10 5 or less. More desirable.
ここでＰＴＦＥの数平均分子量は、ＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）法により求めた。すなわち、示差走査熱量計（株式会社島津製作所製、ＤＳＣ-６０）を用いて＋１０℃／分の昇温速度、−１０℃／分の降温速度でＤＳＣ測定を行い、島津熱分析ワークステーション ＴＡ−６０ＷＳに付属の解析ソフトＴＡ６０を用いＤＳＣ曲線におけるピーク面積から見積もった低分子量ＰＴＦＥの結晶化熱ΔＨｃ（Ｊ／ｇ）を用いて、下記式（１）より低分子量ＰＴＦＥの数平均分子量Ｍｎを求めた。
式（１）：Ｍｎ＝３．４×１０１３×ΔＨｃ（Ｊ／ｇ）−５．１６
Here, the number average molecular weight of PTFE was determined by a DSC (Differential Scanning Calorimetry) method. That is, using a differential scanning calorimeter (manufactured by Shimadzu Corporation, DSC-60), DSC measurement was performed at a temperature increase rate of + 10 ° C./min and a temperature decrease rate of −10 ° C./min, and the Shimadzu Thermal Analysis Workstation TA- Using the analysis software TA60 attached to 60WS, the number average molecular weight Mn of the low molecular weight PTFE is obtained from the following formula (1) using the crystallization heat ΔHc (J / g) of the low molecular weight PTFE estimated from the peak area in the DSC curve. It was.
Formula (1): Mn = 3.4 × 10 13 × ΔHc (J / g) −5.16
低分子量ＰＴＦＥとしては、乳化重合などにより数平均分子量が１×１０６以下に調整されて作られた低分子量ＰＴＦＥディスパージョンや低分子量ＰＴＦＥ粉末、またはＰＴＦＥの融点以上の温度でＰＴＦＥを焼成処理した後冷凍粉砕し、更に放射線を照射して数平均分子量が１×１０６以下に低分子量化した低分子量ＰＴＦＥ粉末などが使用可能で、三井・デュポンフロロケミカル、ダイキン工業、旭硝子などのフッ素樹脂メーカーで製造される各種市販品を使用することが出来る。 As the low molecular weight PTFE, PTFE was calcined at a temperature equal to or higher than the melting point of PTFE, a low molecular weight PTFE dispersion or a low molecular weight PTFE dispersion prepared by adjusting the number average molecular weight to 1 × 10 6 or less by emulsion polymerization or the like. Fluoropolymer manufacturers such as Mitsui, DuPont Fluorochemical, Daikin Industries, Asahi Glass, etc. can use low-molecular-weight PTFE powder that has been post-frozen and ground and further irradiated with radiation to reduce the number-average molecular weight to 1 × 10 6 or less. Various commercial products manufactured in can be used.
低分子量ＰＴＦＥの含有量は、例えば１質量％以上３０質量％以下が望ましく、１．５質量％以上２５質量％以下がより望ましく、２質量％以上２０質量％以下がさらに望ましい。
低分子量ＰＴＦＥの含有量が上記範囲であることにより、加圧ベルト３８により発生した摩耗粉の付着転移を防ぐと共に、表面離型層１０１の耐久性を維持し、摩耗粉の発生を抑えることができる。
一方、低分子量ＰＴＦＥの含有量が１質量％より少ないと、通紙により発生する摩耗粉の加熱ロール４０への非粘着性の効果が十分に得られず、３０質量％より多いと摩耗粉の加熱ロール４０への非粘着性の効果は十分に得られるものの、表面離型層１０１の耐久性が大幅に低下してしまい、通紙により表面離型層１０１が基材１０２から剥離することや、早期に摩滅してしまうこと等の二次障害が発生する可能性がある。
The content of the low molecular weight PTFE is, for example, preferably 1% by mass to 30% by mass, more preferably 1.5% by mass to 25% by mass, and further preferably 2% by mass to 20% by mass.
When the content of the low molecular weight PTFE is in the above range, it is possible to prevent the adhesion transfer of the wear powder generated by the pressure belt 38, maintain the durability of the surface release layer 101, and suppress the generation of the wear powder. it can.
On the other hand, if the content of the low molecular weight PTFE is less than 1% by mass, the effect of non-adhesiveness of the abrasion powder generated by the paper passing to the heating roll 40 cannot be sufficiently obtained, and if it is more than 30% by mass, Although the effect of non-adhesiveness to the heating roll 40 can be sufficiently obtained, the durability of the surface release layer 101 is greatly reduced, and the surface release layer 101 is peeled off from the base material 102 by passing paper. There is a possibility that secondary troubles such as wearing out early will occur.
第１のフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、「ＰＦＡ」と略す場合がある。）、数平均分子量が１×１０６より大きいＰＴＦＥ（以下、高分子量ＰＴＦＥと略す場合がある。）等が挙げられ、これらを単独または併用して用いることができる。 As the first fluororesin, for example, polytetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (hereinafter sometimes abbreviated as “PFA”), PTFE having a number average molecular weight greater than 1 × 10 6 (hereinafter, high These may be abbreviated as “molecular weight PTFE.”), And these may be used alone or in combination.
ここで上記第２のフッ素樹脂である低分子量ＰＴＦＥは、上述した通り、脆く柔らかいワックスに近いものであり、ＰＴＦＥ単独で機械的強度を持った成型品や塗膜を得ることができない。したがって、第１のフッ素樹脂は、ある程度機械的強度を持ったフッ素樹脂である必要がある。耐摩耗性等の観点より、第１のフッ素樹脂としては、ＰＦＡ、高分子量ＰＴＦＥが望ましく、ＰＦＡがより望ましい。ＰＦＡのパーフルオロアルキル基としてはパーフルオロプロピル基が好ましく、パーフルオロメチル基（ＭＦＡ）、パーフルオロエチル基（ＥＦＡ）でも良い。また、パーフルオロアルキル基として単一ではなく、複数の種類が含まれるものも用いることが出来る。 Here, as described above, the low molecular weight PTFE, which is the second fluororesin, is close to brittle and soft wax, and it is impossible to obtain a molded product or a coating film having mechanical strength by itself. Therefore, the first fluororesin needs to be a fluororesin having some mechanical strength. From the viewpoint of wear resistance and the like, the first fluororesin is preferably PFA or high molecular weight PTFE, more preferably PFA. The perfluoroalkyl group of PFA is preferably a perfluoropropyl group, and may be a perfluoromethyl group (MFA) or a perfluoroethyl group (EFA). In addition, a perfluoroalkyl group that is not a single perfluoroalkyl group but includes a plurality of types can be used.
上記第１のフッ素樹脂として用いられるＰＦＡは、分子量等に特に制限はないが、数平均分子量で２×１０５以上１×１０６以下のものが好適であり、既存の各種市販品が使用できる。焼成後の表面平滑性、耐久性、上記機械的強度等を考慮するとメルトフローレートが５（ｇ／１０ｍｉｎ）以上２０（ｇ／１０ｍｉｎ）以下程度のグレードのものが適している。 The PFA used as the first fluororesin is not particularly limited in molecular weight or the like, but a number average molecular weight of 2 × 10 5 or more and 1 × 10 6 or less is suitable, and various existing commercial products can be used. . In consideration of the surface smoothness after firing, durability, the mechanical strength and the like, a grade having a melt flow rate of about 5 (g / 10 min) to 20 (g / 10 min) is suitable.
表面離型層１０１は、第３のフッ素樹脂等のその他の成分を含んでも良い。第３のフッ素樹脂として具体的には例えば、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリエチレン・テトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロ三フッ化エチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）等のフッ素樹脂が挙げられる。ただし耐熱性及び耐久性の点から添加量は２０質量％以下が望ましい。 The surface release layer 101 may contain other components such as a third fluororesin. Specific examples of the third fluororesin include, for example, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyethylene / tetrafluoroethylene (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), and polychlorotrifluoride ethylene (PCTFE). And fluororesin such as polyvinyl fluoride (PVF). However, the addition amount is desirably 20% by mass or less from the viewpoint of heat resistance and durability.
表面離型層１０１に含有される粒子としては、例えば、導電性粒子、無機粒子等が挙げられる。 Examples of the particles contained in the surface release layer 101 include conductive particles and inorganic particles.
導電性粒子としては、具体的には例えば、カーボンブラック、黒鉛粉末、酸化チタン粉末表面に酸化錫やアンチモンをドーピングしたもの等が挙げられる。この中でも特に、カーボンブラックが望ましい。 Specific examples of the conductive particles include carbon black, graphite powder, and titanium oxide powder surface doped with tin oxide or antimony. Of these, carbon black is particularly desirable.
カーボンブラックとしては、導電性を付与できるものであれば特に指定は無いが、少量の添加で高い導電性を得ることができるケッチェンブラックなどが最適で、市販されている粉末やベースト状のものが使用可能である。 Carbon black is not particularly specified as long as it can provide conductivity, but ketjen black, which can obtain high conductivity with a small amount of addition, is optimal, and is commercially available in powder or base form. Can be used.
導電性粒子の添加量は０．５質量％以上２.５質量％以下が望ましい。添加量が０．５質量％より低くなると表面抵抗率は１×１０９Ω／ｃｍ２よりも高くなり、加圧ベルトの表面へ静電気が蓄積することにより画像乱れやオフセットが発生してしまうことがある。また導電性粒子の添加量が２．５質量％より多いと、表面離型層１０１の耐摩耗性及びトナーに対する離型性が低下してしまうことがある。 The addition amount of the conductive particles is preferably 0.5% by mass or more and 2.5% by mass or less. When the amount added is lower than 0.5% by mass, the surface resistivity becomes higher than 1 × 10 9 Ω / cm 2, and static electricity accumulates on the surface of the pressure belt, resulting in image distortion and offset. There is. On the other hand, if the addition amount of the conductive particles is more than 2.5% by mass, the wear resistance of the surface release layer 101 and the release property with respect to the toner may be deteriorated.
導電性粒子を含有させた表面離型層１０１の表面抵抗率は、１×１０４Ω／ｃｍ２以上１×１０９Ω／ｃｍ2以下であることが望ましい。カーボンブラックなどの導電性粒子の添加量が同じでもベルトの焼成条件等によって変化し、１×１０４Ω／ｃｍ２より低くなると転写工程における転写電流が記録媒体を通ってリークしてしまい転写不良になることがある。また１×１０９Ω/ｃｍ２となる場合には、加圧ベルトの表面へ静電気が蓄積することによる画像乱れやオフセットが発生してしまう。 The surface resistivity of the surface release layer 101 containing conductive particles is desirably 1 × 10 4 Ω / cm 2 or more and 1 × 10 9 Ω / cm 2 or less. Even if the addition amount of conductive particles such as carbon black is the same, it changes depending on the belt firing conditions and the like, and if it becomes lower than 1 × 10 4 Ω / cm 2 , the transfer current in the transfer process leaks through the recording medium and transfer failure May be. Further, when it is 1 × 10 9 Ω / cm 2 , image disturbance and offset occur due to accumulation of static electricity on the surface of the pressure belt.
ここで表面抵抗率は、２３℃、５５％ＲＨの環境下で、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＵＰの「ＵＲプローブ」）を用い、ＪＩＳ Ｋ６９１１（１９９５）に従って測定することができる。 Here, the surface resistivity is measured in accordance with JIS K6911 (1995) using a circular electrode (for example, “UR probe” of Hiresta UP manufactured by Mitsubishi Yuka Co., Ltd.) in an environment of 23 ° C. and 55% RH. be able to.
円形電極は、図４に示すように、第一電圧印加電極２００Ａと板状絶縁体２００Ｂとを備える。第一電圧印加電極２００Ａは、円柱状電極部２００Ｃと、該円柱状電極部２００Ｃの外径よりも大きい内径を有し、且つ円柱状電極部２００Ｃを一定の間隔で囲む円筒状のリング状電極部２００Ｄとを備える。第一電圧印加電極２００Ａにおける円柱状電極部２００Ｃ及びリング状電極部２００Ｄと板状絶縁体２００Ｂとの間に測定試料２００Ｔを挟持し、第一電圧印加電極２００Ａにおける円柱状電極部２００Ｃとリング状電極部２００Ｄとの間に電圧Ｖ（Ｖ）を印可したときに流れる電流Ｉ（Ａ）を測定し、下記式により表面抵抗率ρｓ（Ω／□）を求めることができる。
式：ρｓ＝π×（Ｄ＋ｄ）／（Ｄ−ｄ）×（Ｖ／Ｉ）
ここで、上記式中、ｄ（ｍｍ）は円柱状電極部２００Ｃの外径を示す。Ｄ（ｍｍ）はリング状電極部２００Ｄの内径を示す。
本発明では、円柱状電極部２００Ｃとリング状電極部２００Ｄとの間に電圧Ｖ＝１００（Ｖ）を印加し、１０秒後の電流値Ｉ（Ａ）を測定し、その電流値から表面抵抗率を計算した。
As shown in FIG. 4, the circular electrode includes a first voltage applying electrode 200A and a plate-like insulator 200B. The first voltage application electrode 200A has a cylindrical electrode part 200C and a cylindrical ring electrode having an inner diameter larger than the outer diameter of the cylindrical electrode part 200C and surrounding the cylindrical electrode part 200C at a constant interval. 200D. A measurement sample 200T is sandwiched between the cylindrical electrode part 200C and ring electrode part 200D in the first voltage application electrode 200A and the plate insulator 200B, and the cylindrical electrode part 200C and ring shape in the first voltage application electrode 200A. The current I (A) flowing when the voltage V (V) is applied to the electrode part 200D is measured, and the surface resistivity ρs (Ω / □) can be obtained by the following equation.
Formula: ρs = π × (D + d) / (D−d) × (V / I)
Here, in the above formula, d (mm) indicates the outer diameter of the cylindrical electrode portion 200C. D (mm) indicates the inner diameter of the ring-shaped electrode portion 200D.
In the present invention, a voltage V = 100 (V) is applied between the columnar electrode part 200C and the ring electrode part 200D, and a current value I (A) after 10 seconds is measured. The rate was calculated.
無機粒子としては、グラフアイト，金属粉末等の導電性粉末、硫酸バリウム、マイカ、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化珪素、ケイ酸塩化合物等の無機化合物の粉末などが使用可能で、表面を導電化処理したものなども使用可能である。粒子形状は特に指定は無く板状・球状・不定形なものが使用可能である。上記一般市販品が使用可能である。 Inorganic particles include conductive powders such as graphite and metal powders, inorganic compounds such as barium sulfate, mica, titanium oxide, iron oxide, aluminum oxide, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, silicon oxide, and silicate compounds. These powders and the like can be used, and those having a conductive surface treated can also be used. The particle shape is not particularly specified, and a plate shape, spherical shape, or irregular shape can be used. The said general commercial item can be used.
無機粒子を表面離型層１０１に含有させることにより、表面離型層１０１を補強し耐摩耗性を向上させると共に、加圧ベルト３８表面の摩擦係数が下がり、画像のずれや紙しわを防ぐことが出来る。この観点から、無機粒子としては、硫酸バリウム、アルミナ、炭化珪素等が望ましい。 By including inorganic particles in the surface release layer 101, the surface release layer 101 is reinforced to improve wear resistance, and the friction coefficient on the surface of the pressure belt 38 is lowered to prevent image displacement and paper wrinkles. I can do it. From this point of view, the inorganic particles are preferably barium sulfate, alumina, silicon carbide and the like.
無機粒子の体積平均粒径は、１μｍ以上８μｍ以下が望ましい。無機粒子の体積平均粒径が１μｍより小さくなると、無機粒子による表面離型層１０１への補強効果が得られなくなり耐摩耗性が低下してしまう。一方無機粒子の体積平均粒径が８μｍより大きくなると、補強効果は高くなるものの、記録媒体との摩擦により脱落した際、加圧ベルト３８の表面を傷つけてしまう。特に粒径２０μｍ以上の粗大粒子が含まれると、加圧ベルト３８の表面を傷つける可能性が高くなるため、篩分などにより除去する必要がある。 The volume average particle size of the inorganic particles is desirably 1 μm or more and 8 μm or less. When the volume average particle diameter of the inorganic particles is smaller than 1 μm, the reinforcing effect on the surface release layer 101 by the inorganic particles cannot be obtained and the wear resistance is lowered. On the other hand, when the volume average particle diameter of the inorganic particles is larger than 8 μm, the reinforcing effect is enhanced, but the surface of the pressure belt 38 is damaged when the inorganic particles fall off due to friction with the recording medium. In particular, when coarse particles having a particle diameter of 20 μm or more are included, the possibility of damaging the surface of the pressure belt 38 increases, so it is necessary to remove the particles by sieving or the like.
ここで、無機粒子の体積平均粒径は、レーザー回析式粒度分布測定装置（ＬＡ−７００：堀場製作所製）を用いて測定することができる。測定法としては分散液となっている状態の試料を固形分で約２ｇになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、約４０ｍｌにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、約２分待って、セル内の濃度がほぼ安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を、体積平均粒径の小さい方から累積し、累積５０％になったところを体積平均粒径とする。 Here, the volume average particle diameter of the inorganic particles can be measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (LA-700: manufactured by Horiba, Ltd.). As a measurement method, a sample in a dispersion is adjusted to have a solid content of about 2 g, and ion exchange water is added thereto to make about 40 ml. This is put into the cell until an appropriate concentration is reached, waits for about 2 minutes, and is measured when the concentration in the cell becomes almost stable. The obtained volume average particle diameter for each channel is accumulated from the smaller volume average particle diameter, and the place where the accumulation reaches 50% is defined as the volume average particle diameter.
無機粒子の含有量は、５質量％以上２５質量％以下が望ましい。無機粒子の含有量が５質量％未満であると、記録紙Ｐと加圧ベルト３８の表面との摩擦係数が高くなり、加圧ベルト３８の裏面と低摩擦層４４Ｄとの摺動抵抗が僅かに上昇しただけでも紙シワが発生してしまうことがある。また無機粒子の含有量が２５質量％より大きいと、トナーに対する加圧ベルト３８の離型性が低下し、加圧ベルト３８の表面にトナーが固着し、画像ディフェクトが発生してしまうことがある。 As for content of an inorganic particle, 5 mass% or more and 25 mass% or less are desirable. When the content of the inorganic particles is less than 5% by mass, the friction coefficient between the recording paper P and the surface of the pressure belt 38 becomes high, and the sliding resistance between the back surface of the pressure belt 38 and the low friction layer 44D is slight. Even if it just rises, paper wrinkles may occur. On the other hand, if the content of the inorganic particles is larger than 25% by mass, the releasability of the pressure belt 38 with respect to the toner is deteriorated, and the toner adheres to the surface of the pressure belt 38 and image defects may occur. .
表面離型層１０１の厚さは、５μｍ以上４０μｍ以下が望ましい。 The thickness of the surface release layer 101 is desirably 5 μm or more and 40 μm or less.
基材１０２は、用途に応じて適したものであれば、制限なく適用することができる。例えば本実施形態における基材１０２は、加圧ベルト３８を張架する支持ロールや圧力ロールを巻回するのに適した強度を有するものであればよく、例えば、高分子フィルム、金属フィルム、セラミックスフィルム、ガラス繊維フィルムあるいはこれらいずれか２種以上を複合して得られた複合化フィルムを使用することができる。 If the base material 102 is a thing suitable for a use, it can apply without a restriction | limiting. For example, the base material 102 in the present embodiment may be any material having strength suitable for winding a support roll or a pressure roll that stretches the pressure belt 38, such as a polymer film, a metal film, or a ceramic. A film, a glass fiber film, or a composite film obtained by combining any two or more of these can be used.
高分子フィルムとしては、耐熱性樹脂材料が望ましい。耐熱性樹脂材料としては、ポリイミド系樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。また、内部に粒状、針状、繊維状等のカーボンブラック、グラファイト、アルミナ、シリコーン、カーバイド、ボロンナイトライド等の熱伝導性向上剤を添加してもよく、必要に応じて導電化剤、帯電防止剤、剥離剤、補強剤等の添加剤を添加してもよい。また前記耐熱性樹脂の外周面にニッケルや銅などの金属やシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを積層することも可能である。 As the polymer film, a heat resistant resin material is desirable. Examples of the heat resistant resin material include polyimide resins, polybenzimidazole resins, polyamide resins, and polyamideimide resins. In addition, thermal conductivity improvers such as granular, acicular, fibrous, etc. carbon black, graphite, alumina, silicone, carbide, boron nitride, etc. may be added inside. Additives such as an inhibitor, a release agent, and a reinforcing agent may be added. It is also possible to laminate a metal such as nickel or copper, or a heat resistant elastomer such as silicone rubber or fluorine rubber on the outer peripheral surface of the heat resistant resin.
金属フィルムとしては、ＳＵＳやニッケルあるいは銅などが挙げられる。また金属フィルムの外周面に耐熱性樹脂やシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱性エラストマーあるいは他の金属材料を積層することも可能である。 Examples of the metal film include SUS, nickel, and copper. It is also possible to laminate a heat resistant resin, a heat resistant elastomer such as silicone rubber or fluoro rubber, or other metal material on the outer peripheral surface of the metal film.
また基材１０２には、グラフアイト，金属粉末等の導電性粉末、導電性を有する有機化合物、耐摩耗性を向上するための硫酸バリウム、マイカ、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム、炭化珪素、窒化珪素、ケイ酸塩化合物等の無機化合物の粉末を配合することも可能である。 Further, the base material 102 includes conductive powder such as graphite and metal powder, an organic compound having conductivity, barium sulfate, mica, titanium oxide, iron oxide, aluminum oxide, silicon carbide for improving wear resistance, It is also possible to blend powders of inorganic compounds such as silicon nitride and silicate compounds.
加圧ベルト３８の作製方法は、例えば、基材１０２に以下の方法により表面離型層１０１を形成する方法などが挙げられる。
具体的には例えば、上述した第１のフッ素樹脂、第２のフッ素樹脂（低分子量ＰＴＦＥ）、及び粒子等の成分が含まれる塗料を、基材１０２にスプレー、フロー、またはディップなどの方法によりコーティングした後に乾燥させる方法、あるいは、塗料を静電塗装などによりコーティングした後にフッ素樹脂（第１及び第２のフッ素樹脂）の融点以上の温度で焼成する方法などが挙げられる。
Examples of the method for producing the pressure belt 38 include a method of forming the surface release layer 101 on the base material 102 by the following method.
Specifically, for example, the above-described first fluororesin, second fluororesin (low molecular weight PTFE), and a paint containing components such as particles are applied to the substrate 102 by a method such as spraying, flow, or dipping. Examples include a method of drying after coating, or a method of baking at a temperature equal to or higher than the melting point of the fluororesin (first and second fluororesins) after coating the paint by electrostatic coating or the like.
なお、本実施形態における加圧ベルト３８は、表面離型層１０１及び基材１０２で構成されているが、本発明の定着部材は、少なくとも基材と表面離型層を有していれば、必要に応じて他の層（例えば、基材１０２と表面離型層１０１との間に設ける弾性層など）を有していても良い。 The pressure belt 38 in the present embodiment includes the surface release layer 101 and the base material 102. However, the fixing member of the present invention has at least a base material and a surface release layer. Other layers (for example, an elastic layer provided between the base material 102 and the surface release layer 101) may be included as necessary.
次に、加熱ロール４０について説明する。
加熱ロール４０は、内部に加熱源４６を有するコア４０Ａと、弾性層４０Ｂと、剥離層４０Ｃとで構成されている。
Next, the heating roll 40 will be described.
The heating roll 40 includes a core 40A having a heating source 46 therein, an elastic layer 40B, and a release layer 40C.
コア４０Ａの材質としては、特に制限はないが、機械的強度に優れ、伝熱性が良好である材質が望ましい。コア４０Ａの材質として具体的には例えば、アルミ、ＳＵＳ、鉄、銅等の金属、合金、セラミックス、ＦＲＭ（繊維強化メタル）などが挙げられる。 The material of the core 40A is not particularly limited, but a material having excellent mechanical strength and good heat conductivity is desirable. Specific examples of the material of the core 40A include metals such as aluminum, SUS, iron, and copper, alloys, ceramics, FRM (fiber reinforced metal), and the like.
弾性層４０Ｂの材質としては、公知の材質のものの中から必要に応じて選択できるが、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。本実施形態においては、これらの材質の中でも、表面張力が小さく、弾性に優れる点でシリコーンゴムが好ましい。該シリコーンゴムとしては、例えば、ＲＴＶ（室温硬化型）シリコーンゴム、ＨＴＶ（高温加硫型）シリコーンゴム、ＬＳＲ（液状）シリコーンゴムなどが挙げられる。 The material of the elastic layer 40B can be selected from known materials as required, and examples thereof include silicone rubber and fluororubber. In the present embodiment, among these materials, silicone rubber is preferable because it has low surface tension and excellent elasticity. Examples of the silicone rubber include RTV (room temperature curable) silicone rubber, HTV (high temperature vulcanization type) silicone rubber, and LSR (liquid) silicone rubber.
弾性層４０Ｂの厚みとしては、３ｍｍ以下が望ましく、より望ましくは０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下である。弾性層４０Ｂをコア４０Ａの表面に形成する方法としては、特に制限はなく、例えば、公知のコーティング法などが採用できる。 The thickness of the elastic layer 40B is desirably 3 mm or less, and more desirably 0.5 mm or more and 1.5 mm or less. There is no restriction | limiting in particular as a method of forming the elastic layer 40B on the surface of the core 40A, For example, a well-known coating method etc. are employable.
剥離層４０Ｃの材質としては、例えば、ＰＦＡ等のフッ素樹脂が望ましい。耐久性・耐摩耗性などを向上するためには、複数のフッ素樹脂材料を含有することがより望ましい。 As a material of the release layer 40C, for example, a fluororesin such as PFA is desirable. In order to improve durability and wear resistance, it is more desirable to contain a plurality of fluororesin materials.
剥離層４０Ｃの厚みとしては、１０μｍ以上１００μｍ以下が望ましく、より望ましくは２０μｍ以上３０μｍ以下である。剥離層４０Ｃを弾性層４０Ｂの表面に形成する方法としては特に制限はなく、例えば押し出し成型によって形成されたチューブを被覆する方法が挙げられる。 The thickness of the release layer 40C is desirably 10 μm or more and 100 μm or less, and more desirably 20 μm or more and 30 μm or less. The method for forming the release layer 40C on the surface of the elastic layer 40B is not particularly limited, and examples thereof include a method of covering a tube formed by extrusion molding.
なお、加熱ロール４０は、加熱源を備えていない加熱ロール、弾性層を備えていない加熱ロール等も、用いることができる。 The heating roll 40 may be a heating roll that does not include a heating source, a heating roll that does not include an elastic layer, and the like.
次に、その他の部材について説明する。 Next, other members will be described.
押圧部材４４は、記録紙Ｐの進行方向（矢印Ｆ方向）に沿って、異なる硬度の２つの加圧部４４Ａ、４４Ｂを有する。加圧部４４Ａ、４４Ｂは、ホルダ４４Ｃにより支持され、例えばテフロン（登録商標）を含むガラス繊維シートやフッ素樹脂シートなどの低摩擦層４４Ｄを介して加圧ベルト３８内周面から加熱ロール４０を押圧している。よって加圧部４４Ａ、４４Ｂは、加熱ロール４０に向けて加圧ベルト３８を押圧するものであれば必要に応じて選定して差し支えないが、耐熱性を具備するもので構成することが好ましい。 The pressing member 44 includes two pressing portions 44A and 44B having different hardnesses along the traveling direction of the recording paper P (the direction of the arrow F). The pressure units 44A and 44B are supported by a holder 44C, and the heating roll 40 is provided from the inner peripheral surface of the pressure belt 38 via a low friction layer 44D such as a glass fiber sheet or a fluororesin sheet including Teflon (registered trademark). Pressing. Therefore, the pressurizing portions 44A and 44B may be selected as needed as long as they press the pressurizing belt 38 toward the heating roll 40. However, the pressurizing portions 44A and 44B are preferably configured to have heat resistance.
例えば、押圧部材４４における記録紙Ｐ突入側の加圧部４４Ａをゴム状弾性部材から構成させ、記録紙Ｐ排出側の加圧部４４Ｂを金属等の硬い圧力付与部材から構成させ、接触部領域の圧力は記録紙Ｐ突入側より記録紙Ｐ排出側を高く設定する。この構成により、上述のように記録紙Ｐ（特に薄い記録紙）の剥離性が向上される。 For example, the pressure member 44A on the recording paper P entry side of the pressing member 44 is configured from a rubber-like elastic member, and the pressure unit 44B on the recording paper P discharge side is configured from a hard pressure applying member such as a metal. Is set higher on the recording paper P discharge side than on the recording paper P entry side. With this configuration, the releasability of the recording paper P (particularly thin recording paper) is improved as described above.
低摩擦層４４Ｄとしては、例えばフッ素樹脂シートなどを用いることができる。フッ素樹脂シートとしては、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等を用いることが可能であるが、摺動摩擦抵抗の点からＰＴＦＥが望ましい。また低摩擦層４４Ｄの構造としてはフッ素樹脂繊維からなる織布単層から構成されてもよし、さらにその上に多孔質フッ素樹脂シートを積層することも可能である。また低摩擦層４４Ｄの裏側に配置される加圧部４４Ａ、４４Ｂの表面に潤滑剤の透過を防止する潤滑剤透過防止層を有することも好適であり、この潤滑剤透過防止層を設けることで潤滑剤の枯渇をより抑制することができる。潤滑剤透過防止層は、耐熱性があり且つ潤滑剤を透過させない耐熱性樹脂フィルムや金属フィルムから必要に応じて選定して差し支えない。 As the low friction layer 44D, for example, a fluororesin sheet or the like can be used. As the fluororesin sheet, for example, PTFE, PFA, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer and the like can be used, but PTFE is desirable from the viewpoint of sliding frictional resistance. Further, the structure of the low friction layer 44D may be composed of a woven cloth single layer made of fluororesin fibers, and a porous fluororesin sheet may be laminated thereon. It is also preferable to have a lubricant permeation preventive layer that prevents the permeation of the lubricant on the surface of the pressurizing portions 44A and 44B disposed on the back side of the low friction layer 44D, and by providing this lubricant permeation preventive layer. Lubricant depletion can be further suppressed. The lubricant permeation preventive layer may be selected as necessary from a heat resistant resin film or a metal film that has heat resistance and does not allow lubricant to permeate.
潤滑剤保持部材５４に保持される潤滑剤は、潤滑性が優れているものが望ましい。潤滑性の指標としては、例えば動粘度等がある。また、定着工程において過熱を伴う場合、潤滑剤の耐熱性、揮発性等を考慮する必要がある。これらの観点より、潤滑剤としては、シリコーンオイルが望ましく、濡れ性に優るアミノ変性シリコーンオイルがより望ましい。また、耐熱性により優れた性能が必要な場合、メチルフェニルシリコーンオイルあるいはフッ素オイルなどを使用することも好適である。 The lubricant held by the lubricant holding member 54 is preferably excellent in lubricity. Examples of the lubricity index include kinematic viscosity. Further, when the fixing process involves overheating, it is necessary to consider the heat resistance and volatility of the lubricant. From these viewpoints, the lubricant is preferably a silicone oil, and more preferably an amino-modified silicone oil having excellent wettability. Further, when superior performance is required due to heat resistance, it is also preferable to use methylphenyl silicone oil or fluorine oil.
以下、本実施形態に係る画像形成装置１００の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment will be described.
まず、感光体ドラム１０の表面が帯電装置１２により帯電され、次いで露光装置１４から像光Ｌが照射されて感光体ドラム１０表面に静電電位の差による潜像が形成される。そして、感光体ドラム１０の矢印Ａ方向への回転により、現像装置１６の１つの現像器１６Ａと対向する位置に移動し、現像器１６Ａから１色目のトナーが転移され、感光体ドラム１０表面にトナー画像が形成される。このトナー画像は、感光体ドラム１０の矢印Ａ方向への回転により、中間転写体１８との対向位置に搬送され、転写装置２４によって中間転写体１８表面に静電的に一次転写される。 First, the surface of the photosensitive drum 10 is charged by the charging device 12, and then the image light L is irradiated from the exposure device 14 to form a latent image on the surface of the photosensitive drum 10 due to the difference in electrostatic potential. Then, the rotation of the photosensitive drum 10 in the direction of arrow A moves to a position facing one developing device 16A of the developing device 16, and the first color toner is transferred from the developing device 16A to the surface of the photosensitive drum 10. A toner image is formed. The toner image is conveyed to a position facing the intermediate transfer member 18 by the rotation of the photosensitive drum 10 in the direction of arrow A, and is electrostatically primarily transferred onto the surface of the intermediate transfer member 18 by the transfer device 24.
一方、一次転写後に感光体ドラム１０表面に残留するトナーがクリーニング装置２０により除去され、清浄化後の感光体ドラム１０表面は、除電露光装置２２により電位的に初期化され、再び帯電装置１２との対向位置に移動する。 On the other hand, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 10 after the primary transfer is removed by the cleaning device 20, and the cleaned surface of the photosensitive drum 10 is potentialally initialized by the charge eliminating exposure device 22, and again with the charging device 12. Move to the opposite position.
以後、現像装置１６の３つの現像器１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄが順次感光体ドラム１０と対向する位置に移動し、同様に２色目、３色目、４色目のトナー画像が感光体ドラム１０上に順次形成され、一次転写位置にて中間転写体１８上に重ね合わされる。 Thereafter, the three developing devices 16B, 16C, and 16D of the developing device 16 sequentially move to positions facing the photosensitive drum 10, and similarly, toner images of the second color, the third color, and the fourth color are sequentially transferred onto the photosensitive drum 10. Formed and superimposed on the intermediate transfer member 18 at the primary transfer position.
中間転写体１８上に重ね合わされたトナー画像は、中間転写体１８の矢印Ｂ方向への周回移動により、転写ロール３０と転写対向ロール２８との対向位置に搬送され、送り込まれた記録紙Ｐに接触される。転写ロール３０と中間転写体１８との間には転写用バイアス電圧が印加されており、トナー画像は記録紙Ｐ表面に二次転写される。 The toner image superimposed on the intermediate transfer body 18 is conveyed to a position where the transfer roll 30 and the transfer counter roll 28 face each other by the circular movement of the intermediate transfer body 18 in the direction of arrow B, and is fed to the recording paper P that has been fed. Touched. A transfer bias voltage is applied between the transfer roll 30 and the intermediate transfer member 18, and the toner image is secondarily transferred onto the surface of the recording paper P.
未定着のトナー画像を保持した記録紙Ｐは、搬送ガイド３６を経由して定着装置３２へ搬送される。 The recording paper P holding the unfixed toner image is conveyed to the fixing device 32 via the conveyance guide 36.
次に、本実施形態に係る定着装置３２の動作について説明する。
まず、定着装置３２では、例えば上記画像形成装置１００におけるトナー画像形成動作が開始されると同時に（無論、当然タイムラグがあってもよい。以下、同様である。）、不図示のモータにより加熱ロール４０が矢印Ｅ方向へ例えば周速２００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
Next, the operation of the fixing device 32 according to the present embodiment will be described.
First, in the fixing device 32, for example, at the same time as the toner image forming operation in the image forming apparatus 100 is started (of course, there may be a time lag. The same applies hereinafter), and at the same time, a heating roll by a motor (not shown). 40 is rotated in the direction of arrow E, for example, at a peripheral speed of 200 mm / sec.
一方加圧ベルト３８は、加熱ロール４０に接触されているため、加熱ロール４０からの駆動力を受けることにより回転し、ベルト走行ガイド４２に沿ってガイドされている。 On the other hand, since the pressure belt 38 is in contact with the heating roll 40, the pressure belt 38 rotates by receiving a driving force from the heating roll 40 and is guided along the belt traveling guide 42.
未定着トナー像Ｔを表面に保持する記録紙Ｐは、矢印Ｆ方向に、不図示の搬送手段により搬送されて、加圧ベルト３８と加熱ロール４０とが接触し形成された接触領域に挿通される。この際、記録紙Ｐの未定着トナー像Ｔが形成された面と加熱ロール４０の表面とが向き合うように、記録紙Ｐが挿通される。この接触領域を記録紙Ｐが通過した際に、加熱ロール４０内部の加熱源４６により熱が記録紙Ｐに加えられ、同時に圧力も記録紙Ｐに加えられることにより、未定着トナー像Ｔが、記録紙Ｐに定着される。定着後の記録紙は、接触領域を通過後、剥離部材５２により加熱ロール４０から剥離され、定着装置から排出される。このようにして定着処理が成される。 The recording paper P that holds the unfixed toner image T on the surface thereof is conveyed in the direction of arrow F by a conveying means (not shown), and is inserted into a contact area formed by contact between the pressure belt 38 and the heating roll 40. The At this time, the recording paper P is inserted so that the surface of the recording paper P on which the unfixed toner image T is formed faces the surface of the heating roll 40. When the recording paper P passes through this contact area, heat is applied to the recording paper P by the heating source 46 inside the heating roll 40, and at the same time, pressure is also applied to the recording paper P, so that the unfixed toner image T is It is fixed on the recording paper P. After fixing, the recording paper passes through the contact area, is peeled off from the heating roll 40 by the peeling member 52, and is discharged from the fixing device. In this way, the fixing process is performed.
加圧ベルト３８と加熱ロール４０とにより形成される接触域に、未定着トナー像Ｔを保持する記録紙Ｐが通過する時間（接触時間）は、０．０３０秒以上であることが望ましい。この接触時間が０．０３０秒より小さい場合、良好な定着性と、紙しわやカールの発生防止との両立が困難になる為、その分定着温度を上げる必要があり、エネルギーの浪費、部品の耐久性低下、装置の温昇を招く場合がある。なお、接触時間の上限は特に限定されるものではないが、定着処理能力と装置・部材の大きさの兼ね合いから、０．５秒以下が望ましい。 The time (contact time) for the recording paper P holding the unfixed toner image T to pass through the contact area formed by the pressure belt 38 and the heating roll 40 is preferably 0.030 seconds or more. If this contact time is less than 0.030 seconds, it is difficult to achieve both good fixing properties and prevention of paper wrinkles and curling. Therefore, it is necessary to raise the fixing temperature accordingly, wasting energy, In some cases, the durability is lowered and the temperature of the apparatus is increased. The upper limit of the contact time is not particularly limited, but is preferably 0.5 seconds or less in view of the balance between the fixing processing capability and the size of the apparatus / member.
上記のようにして、本実施形態における画像形成装置１００を用いることにより、画像形成を行うことができる。 As described above, image formation can be performed by using the image forming apparatus 100 according to the present embodiment.
本実施形態における加圧ベルト３８においては、表面離型層１０１が上記のような組成であることにより、表面離型層１０１と記録紙Ｐとのすべりによって、加圧ベルト３８より発生した摩耗粉が、他の部材に付着転移することを防ぎ、摩耗粉に起因する画像欠陥のない画像を形成することができる。 In the pressure belt 38 according to the present embodiment, the wear particles generated from the pressure belt 38 due to the sliding of the surface release layer 101 and the recording paper P due to the surface release layer 101 having the above composition. However, it is possible to prevent adhesion and transfer to other members and to form an image free from image defects due to wear powder.
加圧ベルト３８の表面離型層１０１が低分子量ＰＴＦＥを含有することにより、加圧ベルト３８より発生する摩耗粉の付着転移を防ぐことができる理由に関してはまだ十分に解明されていないが、以下のように推測される。ＰＴＦＥはフッ素樹脂の中でも最も非粘着性が高く、さらに低分子量ＰＴＦＥでは高分子量ＰＴＦＥに比べて溶融粘度や融点が低いためベースフッ素樹脂に均一に溶融混合しやすい。よって、加圧ベルト３８の表面離型層１０１に低分子量ＰＴＦＥを添加することにより、表面離型層１０１の非粘着性を高くすることができ、加圧ベルト３８から発生した摩耗粉が、他の部材の表面に付着しにくくなると推定される。 Although the surface release layer 101 of the pressure belt 38 contains low molecular weight PTFE, the reason why adhesion transfer of wear powder generated from the pressure belt 38 can be prevented has not yet been fully elucidated. Is guessed. PTFE has the highest non-adhesiveness among fluororesins, and low molecular weight PTFE has a lower melt viscosity and lower melting point than high molecular weight PTFE, so it can be easily melted and mixed uniformly with the base fluororesin. Therefore, by adding low molecular weight PTFE to the surface release layer 101 of the pressure belt 38, the non-adhesiveness of the surface release layer 101 can be increased. It is estimated that it becomes difficult to adhere to the surface of the member.
一方、ＰＴＦＥの数平均分子量が１×１０６より大きくなるに従って溶融粘度が高くなるため、分子量の高いＰＴＦＥは他のフッ素樹脂と溶融混合しにくく、発生する摩耗粉の定着ロールへの非粘着性の効果は十分に得られない。 On the other hand, since the melt viscosity increases as the number average molecular weight of PTFE becomes larger than 1 × 10 6, PTFE having a high molecular weight is difficult to melt and mix with other fluororesins, and the generated abrasion powder is non-adhesive to the fixing roll. The effect of is not sufficiently obtained.
本実施形態に係る加圧ロール３８は、第２のフッ素樹脂として低分子量ＰＴＦＥを用いているため、上記問題を回避しつつ、摩耗粉の付着転移を防止することができる。 Since the pressure roll 38 according to the present embodiment uses low molecular weight PTFE as the second fluororesin, it is possible to prevent the adhesion transfer of the wear powder while avoiding the above problem.
また、導電性粒子を表面離型層１０１に含有させることにより、記録媒体に残留した電荷の蓄積を抑え、静電気によるトナーの飛び散りや固着に起因する画像不良やオフセットの発生を防止することができる。 Further, by containing the conductive particles in the surface release layer 101, it is possible to suppress the accumulation of electric charge remaining on the recording medium and to prevent the occurrence of image defects and offset due to toner scattering and fixation due to static electricity. .
さらに、無機粒子を表面離型層１０１に含有させることにより、加圧ベルト３８表面の摩擦係数が下がり、摩擦による画像のずれや紙しわの発生を防止することができる。 Furthermore, by including the inorganic particles in the surface release layer 101, the friction coefficient on the surface of the pressure belt 38 is lowered, and image shift and paper wrinkle due to friction can be prevented.
一方、導電性粒子や無機粒子等の粒子を従来の加圧ベルトに用いると、摩耗粉が発生して他の部材へ付着した場合、画像の品質に与える影響は大きい。特に粒子がカーボンブラック等の着色粒子である場合、着色された摩耗粉が他の部材に付着した場合における画像欠陥は顕著となる可能性がある。 On the other hand, when particles such as conductive particles and inorganic particles are used in a conventional pressure belt, when wear particles are generated and adhere to other members, the influence on the image quality is great. In particular, when the particles are colored particles such as carbon black, image defects may be prominent when colored wear powder adheres to other members.
しかし本実施形態における加圧ベルト３８は、上記構成により、加圧ベルト３８から発生した摩耗粉が他の部材に付着転移することを防ぐことができる。したがって、表面離型層１０１に上記粒子を含有させた場合、粒子による効果（例えば、静電気による画像不良やオフセットの防止、摩擦による画像ずれや紙しわの防止等）と、低分子量ＰＴＦＥによる効果（摩耗粉による画像欠陥の防止）とを、両立することができる。 However, the pressure belt 38 in this embodiment can prevent the abrasion powder generated from the pressure belt 38 from adhering to and transferring to other members by the above-described configuration. Therefore, when the above-mentioned particles are contained in the surface release layer 101, effects due to the particles (for example, prevention of image defects and offset due to static electricity, prevention of image shift and paper wrinkle due to friction, etc.) and effects due to low molecular weight PTFE ( And prevention of image defects due to wear powder).
本実施形態における画像定着装置３２では、第１回転体として加熱ロール４０、第２回転体として加圧ベルト３８を適用した、ロール・ベルト方式の定着装置を説明しているが、これに限られず、ロール・ロール方式、ベルト・ロール方式、ベルト・ベルト方式のいずれの方式も適用することができる。またこの際、いずれのロール及びベルトも、本発明の定着部材を適用することができる。 In the image fixing device 32 in the present embodiment, a roll / belt type fixing device is described in which the heating roll 40 is applied as the first rotating body and the pressure belt 38 is applied as the second rotating body. However, the present invention is not limited to this. Any of the roll-roll method, the belt-roll method, and the belt-belt method can be applied. At this time, the fixing member of the present invention can be applied to any roll and belt.
本実施形態の画像形成装置１００は、上記構成に限られず、その他公知の構成（例えば、中間転写体を用いない構成、現像器の数を増減させた構成等）を適用することができる。 The image forming apparatus 100 of the present embodiment is not limited to the above-described configuration, and other known configurations (for example, a configuration that does not use an intermediate transfer member, a configuration that increases or decreases the number of developing devices, and the like) can be applied.
また本実施形態に係る画像形成装置１００は、具体的には例えば、複写機、プリンタ、またはファクシミリ等の画像形成装置に用いることができる。 The image forming apparatus 100 according to the present embodiment can be used specifically for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, or a facsimile.
以下、実施例を交えて本発明を詳細に説明するが、以下に示す実施例のみに本発明は限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.
［測定方法］
＜表面低効率の測定方法＞
表面抵抗率は、２３℃、５５％ＲＨの環境下で、円形電極（例えば、三菱油化（株）製ハイレスターＵＰの「ＵＲプローブ」）を用い、上述の方法により測定し算出したものを表面抵抗率とする。
[Measuring method]
<Measurement method of low surface efficiency>
The surface resistivity is a value measured and calculated by the above method using a circular electrode (for example, “UR probe” of Hiresta UP manufactured by Mitsubishi Oil Chemical Co., Ltd.) in an environment of 23 ° C. and 55% RH. The surface resistivity is assumed.
＜無機粒子の体積平均粒径の測定方法＞
無機粒子の体積平均粒径は、レーザー回析式粒度分布測定装置（ＬＡ−７００：堀場製作所製）を用いて測定することができる。測定法としては分散液となっている状態の試料を固形分で約２ｇになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、約４０ｍｌにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、約２分待って、セル内の濃度がほぼ安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を、体積平均粒径の小さい方から累積し、累積５０％になったところを体積平均粒径とする。
<Measurement method of volume average particle diameter of inorganic particles>
The volume average particle diameter of the inorganic particles can be measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device (LA-700: manufactured by Horiba, Ltd.). As a measurement method, a sample in a dispersion is adjusted to have a solid content of about 2 g, and ion exchange water is added thereto to make about 40 ml. This is put into the cell until an appropriate concentration is reached, waits for about 2 minutes, and is measured when the concentration in the cell becomes almost stable. The obtained volume average particle diameter for each channel is accumulated from the smaller volume average particle diameter, and the place where the accumulation reaches 50% is defined as the volume average particle diameter.
［実施例Ａ−２〜Ａ−５、参考例Ａ−１、Ａ−６及び比較例Ａ−１］
＜加圧ベルトの製造＞
芯体として、外径３０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、肉厚２ｍｍのアルミ製円筒を用いる。この表面にブラスト処理を施した後、さらに基材表面にシリコーン離型剤（商品名：ＫＳ７００、信越化学（株）製）を塗布して、２８０℃で１時間、焼き付け処理を行った。
[Examples A- 2 to A-5, Reference Examples A-1, A-6, and Comparative Example A-1]
<Manufacture of pressure belt>
As the core, an aluminum cylinder having an outer diameter of 30 mm, a length of 500 mm, and a wall thickness of 2 mm is used. After blasting the surface, a silicone release agent (trade name: KS700, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was further applied to the surface of the base material, and a baking treatment was performed at 280 ° C. for 1 hour.
次に芯体表面へ、ＰＩ（ポリイミド）前駆体のＮ−メチルピロリドン溶液（商品名：Ｕワニス、宇部興産（株）製、固形分濃度：１８％、粘度：約５Ｐａ・ｓ）をフローコーティング法により厚さ１５０μｍに塗布した後、１２０℃で３０分間回転させながら乾燥することにより、乾燥塗膜を得た。 Next, N-methylpyrrolidone solution of PI (polyimide) precursor (trade name: U varnish, manufactured by Ube Industries, solid content concentration: 18%, viscosity: about 5 Pa · s) is flow-coated on the core surface. After applying to a thickness of 150 μm by the method, drying was performed while rotating at 120 ° C. for 30 minutes to obtain a dry coating film.
表１に示す組成をもつ塗料を、それぞれ上記乾燥塗膜の表面にスプレーコーティングによりコートして８０℃で６分間乾燥し、３８０℃でまで１５０分で昇温したのち４０分間保持することにより乾燥塗膜と共に表面離型層を焼成し、無端ベルトを得た。 The paint having the composition shown in Table 1 is coated by spray coating on the surface of the above-mentioned dried coating film, dried at 80 ° C. for 6 minutes, heated to 380 ° C. in 150 minutes and then held for 40 minutes to dry. The surface release layer was baked together with the coating film to obtain an endless belt.
室温に冷却後、無端ベルトを芯体表面から取り外し、両端部をカットすることにより、膜厚８０μｍの基材（ポリイミド樹脂製）の外周に、膜厚３０μｍの表面離型層（表１に示す固形分組成に対応したフッ素樹脂層）が形成された、幅２５５ｍｍの無端状の加圧ベルトを得た。 After cooling to room temperature, the endless belt is removed from the core surface, and both ends are cut, so that a surface release layer (shown in Table 1) having a thickness of 30 μm is formed on the outer periphery of a base material (made of polyimide resin) having a thickness of 80 μm. An endless pressure belt having a width of 255 mm in which a fluororesin layer corresponding to the solid content composition) was formed was obtained.
ここで、上記塗料に含まれる原料（表１に示す原料）は、具体的には以下の通りである。
・ＰＴＦＥ：ＰＴＦＥ粉末（ダイキン工業製、商品名：ルブロンＬ-５Ｆ、分子量：5.8×105、平均粒径：５μｍ）
・ＰＦＡ：ＰＦＡ分散フッ素樹脂溶液（三井・デュポンフロロケミカル社製、商品名：７１０ＣＬ）
・ＣＢ：導電性カーボンブラック（ライオン株式会社製、商品名：ケチェンブラックＥＣ６００ＪＤ）
・無機粒子：硫酸バリウム（堺化学製、商品名：ＢＭＨ―６０、平均粒径：５μｍ）
Here, the raw materials (the raw materials shown in Table 1) contained in the paint are specifically as follows.
PTFE: PTFE powder (manufactured by Daikin Industries, trade name: Lubron L-5F, molecular weight: 5.8 × 10 5 , average particle size: 5 μm)
PFA: PFA-dispersed fluororesin solution (Mitsui / DuPont Fluorochemicals, trade name: 710CL)
-CB: Conductive carbon black (manufactured by Lion Corporation, trade name: Kechen Black EC600JD)
Inorganic particles: barium sulfate (product of Sakai Chemicals, trade name: BMH-60, average particle size: 5 μm)
＜加熱ロールの製造＞
加熱ロールは肉厚０．５ｍｍ、外径２５ｍｍの炭素鋼管からなるパイプの表面上に、厚さ０．６ｍｍのシリコーンゴム（信越化学工業製ＬＳＲ）が被覆され、さらに最外表面層として厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ（三井・デュポンフロロケミカル社製「９５０ＨＰ―Ｐｌｕｓ」を押し出し成型し、内面をエキシマレーザー処理したもの）が一体に被覆されるように注入成型を行った。
<Manufacture of heating roll>
The heating roll is coated with a 0.6 mm thick silicone rubber (LSR manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) on the surface of a pipe made of a carbon steel pipe having a wall thickness of 0.5 mm and an outer diameter of 25 mm, and further has a thickness as an outermost surface layer. Injection molding was performed so that a 30 μm PFA tube (“950HP-Plus” manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd. was extruded and the inner surface was treated with an excimer laser) was integrally covered.
＜その他の部材等＞
押圧部材の低摩擦層としては、ＰＴＦＥ含浸ガラスクロス（中興化成工業製、商品名：ＧタイプファブリックＦＧＦ４００）を使用した。
<Other components>
As the low friction layer of the pressing member, PTFE impregnated glass cloth (manufactured by Chuko Kasei Kogyo, trade name: G type fabric FGF400) was used.
潤滑剤保持部材には、潤滑剤として粘度３００ＣＳのアミノ変性シリコーンオイル（信越化学製）２ｇを含浸させた。 The lubricant holding member was impregnated with 2 g of an amino-modified silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having a viscosity of 300 CS as a lubricant.
＜評価方法＞
上記加圧ベルト及び各部材を、富士ゼロック製カラープリンターＤｏｃｕＰｒｉｎｔＣ１６１６の定着ユニットに組み込み、画像定着装置として実機において評価を行った。
<Evaluation method>
The pressure belt and each member were incorporated into a fixing unit of a Fuji Xerox color printer DocuPrint C1616 and evaluated as an image fixing device in an actual machine.
加圧ベルトより発生した摩耗粉の付着転移に関する評価は、富士ゼロックス製Ｐ紙を縦送りで１万枚のプリントを行うことにより確認した。
具体的には、黒色のＰＦＡ摩耗粉末の付着状況を目視で観察し、次の３段階で評価し、評価結果を表１に示す。
○：付着がまったく観察できない
△：ごく軽微に付着が観察される
×：はっきりと付着が観察される
Evaluation of the adhesion transfer of wear powder generated from the pressure belt was confirmed by printing 10,000 sheets of P paper made by Fuji Xerox by longitudinal feeding.
Specifically, the adhesion state of the black PFA wear powder was visually observed and evaluated in the following three stages, and the evaluation results are shown in Table 1.
○: Adhesion cannot be observed at all Δ: Adhesion is observed very slightly ×: Adhesion is clearly observed
また同時に、加圧ベルト表面離型層の摩耗量を、渦電流式の膜厚測定器（装置名：ＩＳＯＳＣＯＰＥ ＭＰ３０：株式会社フィッシャーインスツルメンツ製、測定環境：２３℃５５％ＲＨ）により測定する。具体的には、初期の膜厚と１万枚プリント後の膜厚の差をとった値を、摩耗量（μｍ）とし、表１に示す。 At the same time, the wear amount of the pressure belt surface release layer is measured by an eddy current film thickness measuring device (device name: ISOSCOPE MP30: manufactured by Fisher Instruments Co., Ltd., measurement environment: 23 ° C. and 55% RH). Specifically, Table 1 shows a value obtained by taking a difference between an initial film thickness and a film thickness after printing 10,000 sheets as an abrasion amount (μm).
表１の結果より、比較例１の場合には加熱ロールへの黒色摩耗粉の付着がはっきりと観察されたが、一方、実施例Ａ−２〜Ａ−５及び参考例Ａ−１，Ａ−６の場合には、加熱ロールへの黒色摩耗粉の付着は全く観察できないか、又はごく軽微に観察されたのみであった。また、参考例Ａ−６に比べて、実施例Ａ−２〜Ａ−５及び参考例Ａ−１の方が、加圧ベルト表面離型層の摩耗量が小さく抑えられ、摩耗粉の付着転移防止及び表面離型層の耐久性を両立することができた。 From the results of Table 1, in the case of Comparative Example 1, the adhesion of black wear powder to the heating roll was clearly observed, while Examples A-2 to A-5 and Reference Examples A-1 and A- In the case of 6 , the adhesion of black wear powder to the heating roll could not be observed at all, or only very slightly. In addition, compared with Reference Example A- 6, in Examples A-2 to A- 5 and Reference Example A-1 , the wear amount of the pressure belt surface release layer is suppressed, and the adhesion transfer of wear powder is reduced. It was possible to achieve both prevention and durability of the surface release layer.
［実施例Ｂ−１〜Ｂ−２、比較例Ｂ−１〜Ｂ−２］
塗料の組成及び塗料に用いるＰＴＦＥの分子量を表２に示すようにした他は、参考例Ａ−１等と同様にして、加圧ベルトの製造を行った。また加熱ロール等のその他の部材、評価方法についても、参考例Ａ−１と同様である。
[Examples B-1 to B-2, Comparative examples B-1 to B-2]
A pressure belt was produced in the same manner as in Reference Example A-1, etc., except that the composition of the paint and the molecular weight of PTFE used in the paint were as shown in Table 2. The other members such as a heating roll and the evaluation method are the same as in Reference Example A-1.
なお、実施例Ｂ−１において使用したＰＴＦＥは、低分子量ＰＴＦＥ粉末（ダイキン工業製、ルブロンＬ―５Ｆ、平均粒径：５μｍ、分子量：５．８×１０５）であり、実施例Ｂ−２において使用したＰＴＦＥは、低分子量ＰＴＦＥ粉末（三井デュポンフロロケミカル社製、テフロン(登録商標)ＭＰ１１００、分子量：９．７×１０５）であり、比較例Ｂ−１において使用したＰＴＦＥは、ＰＴＦＥディスパージョン（三井デュポンフロロケミカル社製、３０―Ｊ、分子量：１．８×１０６）であり、比較例Ｂ−２において使用したＰＴＦＥは、ＰＴＦＥファインパウダー（ダイキン工業製、ポリフロンＴＦＥ、分子量：４．５×１０６）である。 The PTFE used in Example B-1 is a low molecular weight PTFE powder (manufactured by Daikin Industries, Lubron L-5F, average particle size: 5 μm, molecular weight: 5.8 × 10 5 ), and Example B-2 The PTFE used in Example 1 is a low molecular weight PTFE powder (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., Teflon (registered trademark) MP1100, molecular weight: 9.7 × 10 5 ). The PTFE used in Comparative Example B-1 is PTFE Disperser. The PTFE used in Comparative Example B-2 is PTFE fine powder (Daikin Industries, Polyflon TFE, molecular weight: 4), which is John (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., 30-J, molecular weight: 1.8 × 10 6 ). .5 × 10 6 ).
実施例Ｂ−１〜Ｂ−２及び比較例Ｂ−１〜Ｂ−２の評価結果を表２に示す。 Table 2 shows the evaluation results of Examples B-1 to B-2 and Comparative Examples B-1 to B-2.
表２の結果より、実施例Ｂ−１〜Ｂ−２場合には加熱ロールへの黒色摩耗粉の付着はまったく見られなかったが、比較例Ｂ−１〜Ｂ−２の場合には加熱ロールへの黒色摩耗粉の付着の発生が見られた。また、加圧ベルト表面離型層の摩耗量に関しては、いずれも問題は見られなかった。 From the results of Table 2, in the case of Examples B-1 to B-2, no black wear powder adhered to the heating roll, but in the case of Comparative Examples B-1 to B-2, the heating roll Generation of black wear powder on the surface was observed. In addition, no problem was found with respect to the wear amount of the pressure belt surface release layer.
［実施例Ｃ−２〜Ｃ−５、参考例Ｃ−１、Ｃ−６及び比較例Ｃ−１］
ＰＦＡの代わりに高分子量ＰＴＦＥ（三井デュポンフロロケミカル社製、製品名：３０―Ｊ、分子量：１．８×１０６）を用いた他は、実施例Ａ−２〜Ａ−５、参考例Ａ−１、Ａ−６及び比較例Ａ−１と同様にして、加圧ベルトの製造を行った。また加熱ロール等のその他の部材、評価方法についても、Ａ−２〜Ａ−５、参考例Ａ−１、Ａ−６及び比較例Ａ−１と同様である。
[Examples C- 2 to C-5, Reference Examples C-1, C-6, and Comparative Example C-1]
Examples A- 2 to A- 5, Reference Example A except that high molecular weight PTFE (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd., product name: 30-J, molecular weight: 1.8 × 10 6 ) was used instead of PFA. -1, A-6 and Comparative Example A-1 were followed to produce a pressure belt. Moreover, it is the same as that of A- 2 to A-5, Reference example A-1, A-6, and Comparative example A-1 also about other members, such as a heating roll, and an evaluation method.
実施例Ｃ−２〜Ｃ−５、参考例Ｃ−１、Ｃ−６及び比較例Ｃ−１の評価結果を表３に示す。 Table 3 shows the evaluation results of Examples C- 2 to C-5, Reference Examples C-1, C-6, and Comparative Example C-1.
表３の結果より、比較例Ｃ-１の場合には加熱ロールへの黒色摩耗粉の付着がはっきりと観察されたが、一方、実施例Ｃ-２〜Ｃ-５、参考例Ｃ−１、Ｃ−６の場合には、加熱ロールへの黒色摩耗粉の付着は全く観察できないか、又はごく軽微に観察されたのみであった。また、参考例Ｃ-６に比べて、実施例Ｃ-２〜Ｃ-５及び参考例Ｃ−１の方が、加圧ベルト表面離型層の摩耗量が小さく抑えられ、摩耗粉の付着転移防止及び表面離型層の耐久性を両立することができた。 From the results of Table 3, in the case of Comparative Example C-1, the adhesion of black wear powder to the heating roll was clearly observed, while Examples C- 2 to C-5, Reference Example C-1, In the case of C-6 , the adhesion of the black wear powder to the heating roll could not be observed at all, or was only slightly observed. In addition, compared with Reference Example C-6, Examples C- 2 to C-5 and Reference Example C-1 have a smaller amount of wear on the pressure belt surface release layer, and the adhesion transfer of wear powder. It was possible to achieve both prevention and durability of the surface release layer.
１０…感光体ドラム
１２…帯電装置
１４…露光装置
１６…現像装置
２４…転写装置
３２…定着装置
３８…加圧ベルト
４０…加熱ロール
４４…押圧部材
１００…画像形成装置
１０１…表面離型層
１０２…基材
Ｐ…記録紙
Ｔ…未定着トナー像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Photosensitive drum 12 ... Charging device 14 ... Exposure device 16 ... Developing device 24 ... Transfer device 32 ... Fixing device 38 ... Pressure belt 40 ... Heating roll 44 ... Pressing member 100 ... Image forming device 101 ... Surface release layer 102 ... Substrate P ... Recording paper T ... Unfixed toner image
Claims (3)
前記表面離型層は、少なくとも、第１のフッ素樹脂、第２のフッ素樹脂、及び粒子を含有し、
前記第２のフッ素樹脂は、数平均分子量が１×１０６以下のポリテトラフルオロエチレンであり、前記数平均分子量が１×１０ ６ 以下のポリテトラフルオロエチレンの含有量は、１質量％以上３０質量％以下である定着部材。 Having at least a substrate and a surface release layer,
The surface release layer contains at least a first fluororesin, a second fluororesin, and particles,
The second fluorine resin has a number average molecular weight of Ri polytetrafluoroethylene der of 1 × 10 6 or less, the content of the number average molecular weight of 1 × 10 6 or less of polytetrafluoroethylene, at least 1 wt% A fixing member of 30% by mass or less.
前記第１回転体に接離可能に配置される第２回転体と、を備え、
前記第１回転体及び前記第２回転体の少なくとも一方は、請求項１に記載の定着部材である、画像定着装置。 At least a first rotating body;
A second rotator disposed so as to be able to contact and separate from the first rotator,
The image fixing device according to claim 1, wherein at least one of the first rotating body and the second rotating body is the fixing member according to claim 1 .
前記静電潜像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記静電潜像保持体表面上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、を備え、
前記定着手段は、請求項２に記載の画像定着装置である、画像形成装置。 An electrostatic latent image carrier;
Charging means for charging the surface of the electrostatic latent image holding member;
An electrostatic latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image holding member;
Developing means for developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a recording medium;
Fixing means for fixing the toner image to the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 2 , wherein the fixing unit is an image fixing apparatus according to claim 2 .
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