JP6201713B2 - Resin tubular body, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、樹脂管状体、定着装置、および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a resin tubular body, a fixing device, and an image forming apparatus.
画像形成装置に備えられる樹脂管状体としては、以下に示すようなものが知られている。 As the resin tubular body provided in the image forming apparatus, the following are known.
例えば、特許文献1には、熱可塑性樹脂からなるシート状フィルムの間にガラス、セラミック或いはカーボンを挟み込んだフィルムを円柱部材に巻き付け、該巻き付けたフィルムの外側に管状型部材をはめ込み、少なくとも前記フィルムを加熱して、前記フィルムの重ね合わせ部を接合し、前記シート状フィルムを管状に成形することで得られる管状フィルムによる管状体が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a film in which glass, ceramic, or carbon is sandwiched between sheet-like films made of a thermoplastic resin is wound around a cylindrical member, and a tubular mold member is fitted on the outside of the wound film, and at least the film The tubular body by the tubular film obtained by heating this, joining the overlapping part of the said film, and shape | molding the said sheet-like film in a tubular shape is disclosed.
また、特許文献2には、フィラーと、有機樹脂とを含有するものであり、有機樹脂マトリックス内にフィラーが樹枝状に凝集し厚み方向に配向しているシート状複合材料が開示されている。 Patent Document 2 discloses a sheet-like composite material that contains a filler and an organic resin, and in which the filler aggregates in a dendritic shape in the organic resin matrix and is oriented in the thickness direction.
本発明の課題は、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立した樹脂管状体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a resin tubular body having both high mechanical strength and high thermal conductivity.
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
樹脂Aと前記樹脂Aより熱伝導性の高い充填剤とを含む繊維が、三次元的に絡み合った構造を有する管状の繊維集合体と、
該管状の繊維集合体の空隙に含まれる前記樹脂Aとは異なる樹脂Bと、
を有する樹脂管状体である。
The above problem is solved by the following means. That is,
The invention according to claim 1
A tubular fiber assembly having a structure in which a resin including a resin A and a filler having higher thermal conductivity than the resin A has a three-dimensionally entangled structure;
A resin B different from the resin A contained in the voids of the tubular fiber assembly;
It is the resin tubular body which has.
請求項2に係る発明は、
前記充填剤が、窒化ケイ素、炭化ケイ素、黒鉛、窒化ホウ素、および炭化物からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1に記載の樹脂管状体である。
The invention according to claim 2
2. The resin tubular body according to claim 1, wherein the filler is at least one selected from the group consisting of silicon nitride, silicon carbide, graphite, boron nitride, and carbide.
請求項3に係る発明は、
前記樹脂Aが、ポリイミド、ポリアミドイミド、およびポリフェニレンサルファイドからなる群より選択される少なくとも1種である請求項1または請求項2に記載の樹脂管状体である。
The invention according to claim 3
3. The resin tubular body according to claim 1, wherein the resin A is at least one selected from the group consisting of polyimide, polyamideimide, and polyphenylene sulfide.
請求項4に係る発明は、
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の樹脂管状体を含む定着部材を備えた定着装置である。
The invention according to claim 4
A fixing device comprising a fixing member including the resin tubular body according to claim 1.
請求項5に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記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、
前記トナー像を記録媒体に定着する請求項4に記載の定着装置である定着手段と、
を少なくとも備える画像形成装置である。
The invention according to claim 5
An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the latent image with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a recording medium;
A fixing unit that is a fixing device according to claim 4, wherein the toner image is fixed on a recording medium;
An image forming apparatus including at least
請求項1に係る発明によれば、樹脂の層が管状に成形され且つ該樹脂中に充填剤を含有してなる樹脂管状体に比べて、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立した樹脂管状体が提供される。
請求項2に係る発明によれば、充填剤が前記のもの以外である場合に比べて、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立した樹脂管状体が提供される。
請求項3に係る発明によれば、樹脂Aが前記のもの以外である場合に比べて、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立した樹脂管状体が提供される。
According to the first aspect of the present invention, both high mechanical strength and high thermal conductivity are achieved compared to a resin tubular body in which the resin layer is formed into a tubular shape and contains a filler in the resin. A resin tubular body is provided.
According to the invention which concerns on Claim 2, compared with the case where a filler is other than the said thing, the resin tubular body which made high mechanical strength and high thermal conductivity compatible is provided.
According to the invention which concerns on Claim 3, compared with the case where resin A is other than the above, the resin tubular body which made high mechanical strength and high heat conductivity compatible is provided.
請求項4に係る発明によれば、樹脂Aと前記樹脂Aより熱伝導性の高い充填剤とを含む繊維が三次元的に絡み合った構造を有する管状の繊維集合体を有し、且つ該管状の繊維集合体の空隙に樹脂Aとは異なる樹脂Bを有する樹脂管状体を含まない場合に比べて、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立した樹脂管状体を備えた定着装置が提供される。 According to the invention which concerns on Claim 4, it has a tubular fiber assembly which has the structure where the fiber containing resin A and the filler with higher heat conductivity than said resin A has a three-dimensional entanglement, and this tubular A fixing device provided with a resin tubular body that has both high mechanical strength and high thermal conductivity compared to the case where a resin tubular body having a resin B different from the resin A is not included in the gap of the fiber assembly is provided. Is done.
請求項5に係る発明によれば、樹脂Aと前記樹脂Aより熱伝導性の高い充填剤とを含む繊維が三次元的に絡み合った構造を有する管状の繊維集合体を有し、且つ該管状の繊維集合体の空隙に樹脂Aとは異なる樹脂Bを有する樹脂管状体を備えない場合に比べて、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立した樹脂管状体を備えた画像形成装置が提供される。 According to the invention which concerns on Claim 5, it has a tubular fiber assembly which has the structure where the fiber containing resin A and the filler with higher heat conductivity than said resin A has the structure intertwined three-dimensionally, and this tubular Compared to a case where a resin tubular body having a resin B different from the resin A is not provided in the gap of the fiber assembly, an image forming apparatus provided with a resin tubular body having both high mechanical strength and high thermal conductivity is provided. Provided.
以下、本発明の樹脂管状体、定着装置、および画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。
なお、図面を用いて説明する場合、実質的に同一の機能を有する部材には、同じ符合を付与し、重複する説明は適宜省略する場合がある。
Hereinafter, embodiments of the resin tubular body, the fixing device, and the image forming apparatus of the present invention will be described in detail.
In addition, when it demonstrates using drawing, the same code | symbol is provided to the member which has substantially the same function, and the overlapping description may be abbreviate | omitted suitably.
≪樹脂管状体≫
本実施形態に係る樹脂管状体は、樹脂Aと前記樹脂Aより熱伝導性の高い充填剤とを含む繊維が、三次元的に絡み合った構造を有する管状の繊維集合体と、該管状の繊維集合体の空隙に含まれる前記樹脂Aとは異なる樹脂Bと、を有する。
つまり、本実施形態に係る樹脂管状体は、充填剤を含む樹脂Aによる繊維が三次元的に絡み合った三次元網目構造を有し、且つ三次元網目構造状に絡み合ったこの繊維の集合体が更に管状に成形されている。尚、前記充填剤として、前記樹脂Aより熱伝導性の高いものが用いられる。また、この繊維集合体は繊維と繊維との間に空隙を有しており、この管状の繊維集合体が基材となって、該繊維集合体の空隙中に樹脂Bが含まれてなる。
≪Resin tubular body≫
The resin tubular body according to the present embodiment includes a tubular fiber assembly having a structure in which fibers including a resin A and a filler having higher thermal conductivity than the resin A are intertwined in three dimensions, and the tubular fibers. A resin B different from the resin A contained in the voids of the aggregate.
That is, the resin tubular body according to the present embodiment has a three-dimensional network structure in which fibers made of the resin A containing a filler are three-dimensionally entangled, and an aggregate of the fibers entangled with the three-dimensional network structure. Furthermore, it is formed into a tubular shape. As the filler, those having higher thermal conductivity than the resin A are used. In addition, this fiber assembly has a gap between the fibers, and this tubular fiber assembly serves as a base material, and the resin B is contained in the gap of the fiber assembly.
本実施形態に係る樹脂管状体は、上記の構成であることにより、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立し得る。 Since the resin tubular body according to the present embodiment has the above-described configuration, both high mechanical strength and high thermal conductivity can be achieved.
単純に樹脂を管状に成形した樹脂管状体であって且つ該樹脂中に熱伝導性を有する充填剤を分散してなる樹脂管状体では、高い熱伝導性を達成するためには、充填剤の量を増加する必要がある。しかし、一方で充填剤の量が多くなるに伴い機械的強度が低下する。 In a resin tubular body obtained by simply molding a resin into a tubular shape and a resin tubular body in which a filler having thermal conductivity is dispersed in the resin, in order to achieve high thermal conductivity, The amount needs to be increased. However, on the other hand, the mechanical strength decreases as the amount of filler increases.
これに対し、本実施形態に係る樹脂管状体は、以下のような作用から、上記の課題を解決し得ると推測される。
即ち、本実施形態に係る樹脂管状体は、樹脂Aと充填剤とを含む管状の繊維集合体の空隙に、樹脂Aとは異なる樹脂Bを含ませる構成とすることで、繊維中に熱伝導性を有する充填剤が含まれる為に繊維に沿って熱を伝導する経路が形成されるものと考えられ、その結果樹脂管状体の厚み方向における高い熱伝導性が達成される。
また、樹脂Aによるマトリックス中に充填剤が分散した態様に比べ、本実施形態に係る樹脂管状体では、同程度の熱伝導性を得るための充填剤の充填率を少なくし得る。その結果、機械的強度の低下を小さくし得る。
On the other hand, it is estimated that the resin tubular body according to the present embodiment can solve the above problem from the following actions.
That is, the resin tubular body according to the present embodiment has a structure in which a resin B different from the resin A is included in the voids of the tubular fiber assembly including the resin A and the filler, so that heat conduction is performed in the fiber. It is considered that a path for conducting heat is formed along the fiber due to the inclusion of the filler having the property, and as a result, high thermal conductivity in the thickness direction of the resin tubular body is achieved.
Moreover, compared with the aspect which the filler disperse | distributed in the matrix by resin A, in the resin tubular body which concerns on this embodiment, the filling rate of the filler for obtaining comparable thermal conductivity can be decreased. As a result, the decrease in mechanical strength can be reduced.
更に、本実施形態に係る樹脂管状体を構成する樹脂Aを含む管状の繊維集合体は、三次元的に繊維が絡み合い、且つ、繊維の接点が接合していることが好ましい。この態様によれば、樹脂Aによる単一層と比較しても、面方向(面に沿った方向)における機械的強度の低下を小さくし得る。
これらの点から、本実施形態に係る樹脂管状体は、機械的強度を高く維持しつつも、高い熱伝導性が得られることになり、高い機械的強度と高い熱伝導性とを両立し得るものと考えられる。
Furthermore, it is preferable that the tubular fiber assembly including the resin A constituting the resin tubular body according to the present embodiment has the fibers entangled three-dimensionally and the contact points of the fibers are joined. According to this aspect, even when compared with a single layer made of resin A, the decrease in mechanical strength in the surface direction (direction along the surface) can be reduced.
From these points, the resin tubular body according to the present embodiment can obtain high thermal conductivity while maintaining high mechanical strength, and can achieve both high mechanical strength and high thermal conductivity. It is considered a thing.
以下、本実施形態に係る樹脂管状体において、管状の繊維集合体を構成する樹脂Aおよび充填剤、並びに繊維集合体の空隙に含まれる樹脂Bについて説明する。 Hereinafter, in the resin tubular body according to the present embodiment, the resin A and the filler constituting the tubular fiber assembly, and the resin B contained in the voids of the fiber assembly will be described.
〔樹脂A〕
本実施形態において管状の繊維集合体とは、繊維が三次元的に不規則に絡み合い集合してなる集合体であり、この繊維は樹脂Aを含んで構成される。
尚、繊維集合体を構成する各繊維は、他の繊維との接点において互いに接合(例えば融着)していることが好ましい。繊維同士が接点において接合(融着)していることにより、伸縮性が低く、且つ優れた形状保持性が得られる。
[Resin A]
In this embodiment, the tubular fiber assembly is an assembly in which fibers are entangled and gathered irregularly in a three-dimensional manner, and the fibers include resin A.
In addition, it is preferable that each fiber which comprises a fiber assembly is mutually joined (for example, fusion | fusion) in the contact with another fiber. The fibers are bonded (fused) at the contact points, so that the stretchability is low and excellent shape retention is obtained.
この繊維集合体を構成する樹脂Aとしては、機械的強度、寸法安定性等に優れることから、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリベンゾイミダゾール等が挙げられる。
その中でも、耐熱性、前駆体を含めた有機溶剤への溶解性の点から、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンサルファイドが好ましい。
Examples of the resin A constituting the fiber assembly include polyimide, polyamideimide, polyamide, polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, and polybenzimidazole because they are excellent in mechanical strength, dimensional stability, and the like.
Among these, polyimide, polyamideimide, and polyphenylene sulfide are preferable from the viewpoint of heat resistance and solubility in an organic solvent including a precursor.
〔充填剤〕
本実施形態における繊維に含まれる充填剤は、前記樹脂Aより熱伝導性が高いものであれば有機フィラー、無機フィラーと呼ばれる周知の充填剤が用いられる。
〔filler〕
As the filler contained in the fibers in the present embodiment, known fillers called organic fillers and inorganic fillers are used as long as they have higher thermal conductivity than the resin A.
尚、充填剤の熱伝導率は、本実施形態に係る樹脂管状体においてより高い熱伝導性を得る観点から、0.3W/mK以上が好ましく、更には50W/mK以上がより好ましく、100W/mK以上が更に好ましい。また、上記熱伝導率の上限値は、特に限定されるものではない。 The thermal conductivity of the filler is preferably 0.3 W / mK or more, more preferably 50 W / mK or more, and 100 W / mK from the viewpoint of obtaining higher thermal conductivity in the resin tubular body according to this embodiment. mK or more is more preferable. Moreover, the upper limit of the said heat conductivity is not specifically limited.
充填剤の材質としては、炭化物(例えば、カーボンブラック、カーボンファイバ、カーボンナノチューブ等)、酸化チタン、炭化ケイ素、タルク、マイカ、カオリン、酸化鉄、炭酸カルシウム、ケイ酸カルシウム、酸化マグネシウム、黒鉛、窒化ケイ素、窒化ホウ素、酸化鉄、酸化セリウム、酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、金属ケイ素等の周知の無機充填剤が挙げられる。
これらの中でも、熱伝導性と加熱冷却時の反応性の点から、窒化ケイ素、炭化ケイ素、黒鉛、窒化ホウ素、炭化物が好ましい。
Filler materials include carbide (eg, carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, etc.), titanium oxide, silicon carbide, talc, mica, kaolin, iron oxide, calcium carbonate, calcium silicate, magnesium oxide, graphite, nitriding Well-known inorganic fillers such as silicon, boron nitride, iron oxide, cerium oxide, aluminum oxide, magnesium carbonate, metallic silicon and the like can be mentioned.
Among these, silicon nitride, silicon carbide, graphite, boron nitride, and carbide are preferable from the viewpoint of thermal conductivity and reactivity during heating and cooling.
充填剤の形状は、特に限定されるものではなく、例えば球状、板状、針状、繊維状、チューブ状等の形状が挙げられる。これらの中でも、繊維中において長手方向に配向させることが容易であるとの観点から、板状、針状、繊維状、チューブ状の形状であることがより好ましい。繊維中において充填剤が繊維の長手方向に配向することにより、繊維に沿った熱伝導の経路がより少ない量の充填剤によって形成され、その結果同程度の熱伝導性を得るための充填剤の充填率をより少なくし得る。 The shape of the filler is not particularly limited, and examples thereof include a spherical shape, a plate shape, a needle shape, a fiber shape, and a tube shape. Among these, from the viewpoint that it is easy to orient in the longitudinal direction in the fiber, a plate-like, needle-like, fiber-like, or tube-like shape is more preferable. In the fiber, the filler is oriented in the longitudinal direction of the fiber, so that the heat conduction path along the fiber is formed by a smaller amount of filler, and as a result of the filler to obtain the same degree of thermal conductivity. The filling rate can be reduced.
上記の充填剤の粒径(数平均粒径)としては、製造上の点から、繊維の繊維径よりも小さいものであることがよい。
具体的には、充填剤の粒径としては、製造上の有意点と、熱伝導性を付与する効率の点から、0.01μm以上10μm以下の範囲がよく、望ましくは0.05μm以上5μm以下、より望ましくは0.2μm以上1μm以下である。
充填剤の粒径は、走査型電子顕微鏡を用いた直接観察によって測定し得る。
The particle diameter (number average particle diameter) of the filler is preferably smaller than the fiber diameter of the fiber from the viewpoint of production.
Specifically, the particle size of the filler is preferably in the range of 0.01 μm or more and 10 μm or less, preferably 0.05 μm or more and 5 μm or less from the viewpoint of manufacturing significance and the efficiency of imparting thermal conductivity. More desirably, the thickness is 0.2 μm or more and 1 μm or less.
The particle size of the filler can be measured by direct observation using a scanning electron microscope.
また、充填剤の含有量は、熱伝導性と機械的強度とのバランスと、適用用途に応じて求められる熱伝導性および機械的強度により決定されればよい。
例えば、本実施形態に係る樹脂管状体の用途が画像形成装置における定着ベルトであれば、後述のように測定した引張り強度が230MPa以上(望ましくは250MPa以上)を満たすように、充填剤の量を調整すればよい。具体的には、樹脂管状体中の充填剤の量は、体積分率にて1体積%以上50体積%以下の範囲がよく、望ましくは3体積%以上30体積%以下、より望ましくは5体積%以上10体積%以下である。
The filler content may be determined by the balance between thermal conductivity and mechanical strength and the thermal conductivity and mechanical strength required according to the application.
For example, if the use of the resin tubular body according to this embodiment is a fixing belt in an image forming apparatus, the amount of filler is set so that the tensile strength measured as described later satisfies 230 MPa or more (preferably 250 MPa or more). Adjust it. Specifically, the amount of the filler in the resin tubular body is preferably in the range of 1% by volume to 50% by volume, preferably 3% by volume to 30% by volume, more preferably 5% by volume fraction. % To 10% by volume.
・繊維集合体の物性
繊維集合体を構成する繊維としては、以下のようなものが好ましい。
即ち、繊維径としては、0.1μm以上5μm以下の範囲がよく、望ましくは0.5μm以上4μm以下、より望ましくは1μm以上3μm以下である。
-Physical property of a fiber assembly As a fiber which comprises a fiber assembly, the following are preferable.
That is, the fiber diameter is preferably in the range of 0.1 μm to 5 μm, desirably 0.5 μm to 4 μm, and more desirably 1 μm to 3 μm.
また、繊維集合体の空隙率としては、体積分率にて、30%以上70%以下の範囲がよく、望ましくは40%以上65%以下、より望ましくは45%以上60%以下である。
この繊維集合体の空隙率は、樹脂管状体の断面をSEM観察(X−Y軸面、Y−Z面)し、空隙の測定面積から空隙部の体積を算出して空隙部の体積分率を測定し得る。
The porosity of the fiber assembly is preferably in the range of 30% to 70%, preferably 40% to 65%, and more preferably 45% to 60% in terms of volume fraction.
The void ratio of this fiber assembly is obtained by SEM observation (XY axis plane, YZ plane) of the cross section of the resin tubular body, calculating the volume of the void from the measured area of the void, and the volume fraction of the void Can be measured.
管状の繊維集合体の長さ(周長)および厚みは、本実施形態に係る樹脂管状体の長さ(周長)および厚みに相当するため、樹脂管状体の用途に求められる長さ(周長)および厚みに応じて決定されればよい。 Since the length (circumferential length) and thickness of the tubular fiber assembly correspond to the length (circumferential length) and thickness of the resin tubular body according to the present embodiment, the length (circumferential length) required for the use of the resin tubular body. Length) and thickness may be determined.
〔樹脂B〕
本実施形態における樹脂Bは、繊維集合体の空隙に含まれるものであり、樹脂Aとは異なる樹脂である。
樹脂Bとしては、例えば、ポリエーテルイミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。
樹脂Bとしては、製造上の点から、繊維集合体を構成する樹脂Aを溶解しない溶媒に、溶解または分散し得るものを選択することが望ましく、溶解し得るものがより望ましい。
[Resin B]
Resin B in the present embodiment is contained in the voids of the fiber assembly and is a resin different from resin A.
Examples of the resin B include polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, and the like.
As the resin B, it is desirable to select a resin B that can be dissolved or dispersed in a solvent that does not dissolve the resin A constituting the fiber assembly, and more preferably a resin B that can be dissolved.
本実施形態においては、前記樹脂Bがポリエーテルイミド、ポリサルフォンからなる群より選択される少なくとも1種であることが望ましい。
上記の樹脂であれば望まない硬化が生じ難いことから、繊維集合体の空隙への樹脂Bの充填が良好に行われ、繊維集合体において樹脂Bが偏在化することを抑制し得る。その結果、機械的強度および熱伝導性の面内均一性に優れた樹脂管状体が得られる。
In the present embodiment, it is desirable that the resin B is at least one selected from the group consisting of polyetherimide and polysulfone.
Since undesired curing is unlikely to occur with the above resin, the resin B can be satisfactorily filled into the voids of the fiber assembly, and uneven distribution of the resin B in the fiber assembly can be suppressed. As a result, a resin tubular body excellent in mechanical strength and in-plane uniformity of thermal conductivity can be obtained.
樹脂Bの含有量としては、熱伝導性発現の点から、樹脂管状体中に体積分率にて10%以上40%以下の範囲がよく、望ましくは20%以上35%以下、より望ましくは25%以上30%以下である。 The content of the resin B is preferably in the range of 10% or more and 40% or less, preferably 20% or more and 35% or less, more preferably 25 in terms of the volume fraction in the resin tubular body from the viewpoint of the expression of thermal conductivity. % To 30%.
〔その他の成分〕
本実施形態に係る樹脂管状体は、樹脂Aおよび充填剤を含有する繊維、並びに樹脂Bの他に、必要に応じて、他の成分を含んでいてもよい。
その他の成分としては、レベリング剤、イオン導電剤等が挙げられる。
これらのその他の成分の含有量としては、本実施形態に係る樹脂管状体中、望ましくは5質量%以下であり、より望ましくは3質量%以下である。
[Other ingredients]
The resin tubular body according to the present embodiment may contain other components as necessary in addition to the fiber containing the resin A and the filler and the resin B.
Examples of other components include leveling agents and ionic conductive agents.
The content of these other components is desirably 5% by mass or less, more desirably 3% by mass or less, in the resin tubular body according to the present embodiment.
〔樹脂管状体の作製方法〕
・繊維集合体の作製
まず、管状の繊維集合体の作製について説明する。
繊維集合体の作製方法としては、樹脂Aと充填剤とを含む繊維が三次元的に不規則に絡み合い集合してなる集合体を作製し得る方法であれば、特に限定されず、公知の方法を適用し得る。尚、繊維同士の接点において互いに接合(融着)している形態の繊維集合体を作製し得る方法であることがより好ましい。
上記のごとき作製方法としては、例えば、エレクトロスピニング法、スパンレース法(水流絡合法)、メルトブロー法、サーマルボンド法、ケミカルボンド法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法、スチームジェット法等が適用される。
[Method for producing resin tubular body]
-Fabrication of fiber assembly First, fabrication of a tubular fiber assembly will be described.
The method for producing the fiber aggregate is not particularly limited as long as it is a method capable of producing an aggregate in which fibers including the resin A and the filler are three-dimensionally irregularly entangled and assembled. Can be applied. In addition, it is more preferable that it is a method which can produce the fiber assembly of the form mutually joined (fused) in the contact of fibers.
As the production method as described above, for example, an electrospinning method, a spunlace method (a hydroentanglement method), a melt blow method, a thermal bond method, a chemical bond method, a needle punch method, a stitch bond method, a steam jet method, and the like are applied. .
ここで具体例として、樹脂Aとしてのポリイミドと、充填剤としてのカーボンナノチューブフィラーと、を含む管状の繊維集合体の作製方法を説明する。また更に、樹脂Bとしてポリエーテルイミドを用いた場合を例に挙げて、本実施形態に係る樹脂管状体の作製方法を説明する。尚、本実施形態に係る樹脂管状体の製造方法は、無論この態様に限られるわけではない。 Here, as a specific example, a method for producing a tubular fiber assembly including a polyimide as the resin A and a carbon nanotube filler as a filler will be described. Furthermore, taking the case where polyetherimide is used as the resin B as an example, a method for producing a resin tubular body according to this embodiment will be described. In addition, the manufacturing method of the resin tubular body which concerns on this embodiment is not necessarily restricted to this aspect.
まず、ポリイミドと窒化ホウ素フィラーとを含む管状の繊維集合体の作製について説明する。
例えば、ポリイミド(PI)前駆体であるポリアミック酸溶液にカーボンナノチューブフィラーを混合攪拌して分散させ、充填剤分散PI溶液を調製する。この充填剤分散PI溶液を、金属柱に対しエレクトロスピニング法を適用して、管状の繊維集合体を形成する。
ここで、エレクトロスピニング法とは、高分子化合物溶液に高電圧を印加することによって、金属柱等の導電性材料上に高分子化合物溶液を噴射し、かかる高分子化合物からなる繊維を形成させる方法である。
エレクトロスピニング法を適用した電界紡糸装置は、公知のものを使用し得るが、一例としては、「井本製作所の電界紡糸装置(標準機)1369」が挙げられる。
First, production of a tubular fiber assembly including polyimide and boron nitride filler will be described.
For example, a carbon nanotube filler is mixed and dispersed in a polyamic acid solution that is a polyimide (PI) precursor to prepare a filler-dispersed PI solution. This filler-dispersed PI solution is applied to the metal column by an electrospinning method to form a tubular fiber assembly.
Here, the electrospinning method is a method in which a high voltage is applied to the polymer compound solution to inject the polymer compound solution onto a conductive material such as a metal column and form a fiber made of the polymer compound. It is.
As the electrospinning apparatus to which the electrospinning method is applied, a known apparatus can be used. As an example, there is “Imoto Electrospinning apparatus (standard machine) 1369”.
また、エレクトロスピニング法を行う際には、印加電圧、高分子化合物溶液の濃度、噴射の飛散距離、高分子溶液の吐出速度等を調整することで、繊維径を適宜変更し得る。なお、繊維径の調整により、空隙率をも調整し得る。
また、高分子化合物溶液の噴射時間を調整することで、繊維集合体の膜厚をも適宜変更し得る。
本実施形態では、以下のような条件であることが望ましい。
即ち、印加電圧が5kV以上20kV以下、噴霧の飛散距離(ノズル金型間距離)が10cm以上30cm以下、高分子溶液の吐出速度が1ml/hr以上5ml/hr以下である。
In addition, when performing the electrospinning method, the fiber diameter can be appropriately changed by adjusting the applied voltage, the concentration of the polymer compound solution, the scattering distance of the jet, the discharge speed of the polymer solution, and the like. The porosity can also be adjusted by adjusting the fiber diameter.
Moreover, the film thickness of a fiber assembly can also be changed suitably by adjusting the injection time of a polymer compound solution.
In the present embodiment, the following conditions are desirable.
That is, the applied voltage is 5 kV or more and 20 kV or less, the spray scattering distance (distance between nozzle dies) is 10 cm or more and 30 cm or less, and the discharge speed of the polymer solution is 1 ml / hr or more and 5 ml / hr or less.
上記のようにして、エレクトロスピニング法にて形成された、ポリイミド前駆体とカーボンナノチューブフィラーとを含有する繊維集合体を、イミド化処理(焼成)することにより、ポリイミド樹脂を含む繊維集合体となる。
イミド化の処理(焼成)条件としては、例えば、250℃以上450℃以下(望ましくは300℃以上400℃以下)で、20分間以上60分間以下で加熱することがよい。
加熱反応の際、加熱の最終温度に達する前に、温度を段階的、または一定速度で徐々に上昇させて加熱することがよい。
As described above, the fiber aggregate containing the polyimide precursor and the carbon nanotube filler formed by the electrospinning method is imidized (baked) to obtain a fiber aggregate containing the polyimide resin. .
As imidation treatment (firing) conditions, for example, it is preferable to heat at 250 ° C. or higher and 450 ° C. or lower (desirably 300 ° C. or higher and 400 ° C. or lower) for 20 minutes or longer and 60 minutes or shorter.
In the heating reaction, before reaching the final temperature of heating, it is preferable to heat by gradually increasing the temperature stepwise or at a constant rate.
・樹脂Bの充填
次に、管状の繊維集合体への樹脂Bの充填の方法について説明する。
例えば、ポリエーテルイミド(PEI)のN−メチルピロリドン(NMP)溶液を、前述の方法で得られた繊維集合体に対し加圧含浸させた後、外型で保持して、乾燥する。
なお、加圧含浸は、以下の方法にて行われることが望ましい。
即ち、真空加圧含浸装置(協真エンジニアリング製VPG−4250S)にサンプルを入れ、真空度6Pa以上10Pa以下の環境下に30min静置する。そこへ、液温40℃以上50℃以下に調整した含浸液を導入後、圧力0.1MPa以上0.5MPa以下で加圧し、その状態を1hr維持する方法である。
-Filling of resin B Next, a method of filling resin B into a tubular fiber assembly will be described.
For example, an N-methylpyrrolidone (NMP) solution of polyetherimide (PEI) is impregnated under pressure into the fiber assembly obtained by the above-described method, and then held in an outer mold and dried.
The pressure impregnation is preferably performed by the following method.
That is, a sample is put into a vacuum pressure impregnation apparatus (VPG-4250S manufactured by Kyoshin Engineering Co., Ltd.), and left still for 30 minutes in an environment with a vacuum degree of 6 Pa or more and 10 Pa or less. In this method, after the impregnating liquid adjusted to a liquid temperature of 40 ° C. or higher and 50 ° C. or lower is introduced, the pressure is increased at a pressure of 0.1 MPa or higher and 0.5 MPa or lower and the state is maintained for 1 hour.
また、外型による保持と乾燥条件としては、以下のようなものが望ましい。
サンプルを外型に移し、回転乾燥オーブンを用い、回転をさせながら80℃6hr→100℃6hr→200℃1hrでステップ乾燥する。
なお、外型による保持とは、円筒体サンプル(繊維集合体)を、0mm以上0.5mm以下程度外側から支持し得るサイズに調整してなる金属円筒体であることを指す。
Further, as the holding and drying conditions by the outer mold, the following are desirable.
The sample is transferred to an outer mold and step-dried at 80 ° C. for 6 hours → 100 ° C. for 6 hours → 200 ° C. for 1 hour while rotating using a rotary drying oven.
In addition, holding | maintenance by an outer type | mold points out that it is a metal cylinder formed by adjusting a cylindrical body sample (fiber assembly) to the size which can be supported from the outside about 0 mm or more and 0.5 mm or less.
以上のようにして、ポリイミドとカーボンナノチューブフィラーとを含む繊維集合体の空隙中に、ポリエーテルイミドが含まれた、本実施形態に係る樹脂管状体が得られる。
なお、繊維集合体の空隙は樹脂Bにより充填されるが、熱伝導性と機械的強度を著しく低下させないといった範囲においては、空隙が残存していてもよい。本実施形態に係る樹脂管状体では、具体的には、繊維集合体の樹脂Bによる充填率としては、体積分率にて20%以上であればよく、25%以上であることが望ましい。
As described above, the resin tubular body according to the present embodiment in which polyetherimide is contained in the voids of the fiber assembly including the polyimide and the carbon nanotube filler is obtained.
In addition, although the space | gap of a fiber assembly is filled with resin B, the space | gap may remain | survive in the range which does not reduce heat conductivity and mechanical strength remarkably. In the resin tubular body according to the present embodiment, specifically, the filling rate of the fiber assembly with the resin B may be 20% or more in terms of volume fraction, and is preferably 25% or more.
〔用途〕
本実施形態に係る樹脂管状体は、熱伝導性と機械的強度との両方に優れるため、これらの物性が求められる種々の用途に適用し得る。
特に、本実施形態に係る樹脂管状体は、画像形成装置における定着部材として好適であって、具体的には、画像定着の際の加熱ベルト、加圧ベルトのいずれにも適用される。なお、加熱ベルトとしては、電磁誘導方式により加熱する加熱ベルト、外部の熱源から加熱する加熱ベルトのいずれであってもよい。
[Use]
Since the resin tubular body according to the present embodiment is excellent in both thermal conductivity and mechanical strength, it can be applied to various uses where these physical properties are required.
In particular, the resin tubular body according to this embodiment is suitable as a fixing member in an image forming apparatus, and specifically, applied to both a heating belt and a pressure belt at the time of image fixing. The heating belt may be either a heating belt that is heated by an electromagnetic induction method or a heating belt that is heated from an external heat source.
上述のごとく、本実施形態に係る樹脂管状体が、画像形成装置における定着部材に適用される場合、かかる樹脂管状体は基材層として機能し、該基材層上に、以下に示す弾性層、表面層等が積層される態様であることがより望ましい。 As described above, when the resin tubular body according to the present embodiment is applied to a fixing member in an image forming apparatus, the resin tubular body functions as a base material layer, and the elastic layer shown below is formed on the base material layer. It is more desirable that the surface layer is laminated.
例えば、本実施形態に係る樹脂管状体の用途が定着ベルトであれば、樹脂管状体からなる基材層の厚さは、20μm以上200μm以下の範囲がよく、望ましくは30μm以上150μm以下、より望ましくは40μm以上130μm以下である。
また、例えば、本実施形態に係る樹脂管状体の用途が定着ベルトであれば、樹脂管状体からなる基材層の長さ(周長)は、250mm以上500mm以下の範囲がよく、望ましくは300mm以上450mm以下、より望ましくは350mm以上400mm以下である。
For example, if the use of the resin tubular body according to this embodiment is a fixing belt, the thickness of the base material layer made of the resin tubular body is preferably in the range of 20 μm to 200 μm, desirably 30 μm to 150 μm, and more desirably. Is 40 μm or more and 130 μm or less.
For example, if the use of the resin tubular body according to the present embodiment is a fixing belt, the length (peripheral length) of the base material layer made of the resin tubular body is preferably in the range of 250 mm to 500 mm, and desirably 300 mm. It is 450 mm or less, more preferably 350 mm or more and 400 mm or less.
(弾性層)
弾性層は、耐熱性弾性材料を含んで構成される。
耐熱性弾性材料としては、例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が挙げられる。
シリコーンゴムとしては、例えば、RTVシリコーンゴム、HTVシリコーンゴム、液状シリコーンゴムなどが挙げられ、具体的には、ポリジメチルシリコーンゴム(MQ)、メチルビニルシリコーンゴム(VMQ)、メチルフェニルシリコーンゴム(PMQ)、フルオロシリコーンゴム(FVMQ)等が挙げられる。
フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム、四フッ化エチレン/プロピレン系ゴム、四フッ化エチレン/パーフルオロメチルビニルエーテルゴム、フォスファゼン系ゴム、フルオロポリエーテル等が挙げられる。
なお、「耐熱性」とは、定着装置の昇温温度(例えば定着温度)に達しても、溶けたり分解したりしない特性を意味する。以下、同様である。
(Elastic layer)
The elastic layer includes a heat resistant elastic material.
Examples of the heat resistant elastic material include silicone rubber and fluoro rubber.
Examples of the silicone rubber include RTV silicone rubber, HTV silicone rubber, and liquid silicone rubber. Specifically, polydimethyl silicone rubber (MQ), methyl vinyl silicone rubber (VMQ), methyl phenyl silicone rubber (PMQ). ), Fluorosilicone rubber (FVMQ) and the like.
Examples of the fluororubber include vinylidene fluoride rubber, tetrafluoroethylene / propylene rubber, tetrafluoroethylene / perfluoromethyl vinyl ether rubber, phosphazene rubber, and fluoropolyether.
Note that “heat resistance” means a characteristic that does not melt or decompose even when the temperature rises (for example, the fixing temperature) of the fixing device. The same applies hereinafter.
弾性層には、各種添加剤が配合されてもよい。添加剤としては、例えば、軟化剤(パラフィン系等)、加工助剤(ステアリン酸等)、老化防止剤(アミン系等)、加硫剤(硫黄、金属酸化物、過酸化物等)、機能性充填剤(アルミナ等)等が挙げられる。 Various additives may be blended in the elastic layer. Examples of additives include softeners (paraffins, etc.), processing aids (stearic acid, etc.), anti-aging agents (amines, etc.), vulcanizing agents (sulfur, metal oxides, peroxides, etc.), functions, etc. Include fillers (such as alumina).
弾性層の厚みは、例えば、定着部材がベルト状の場合、30μm以上600μm以下であることがよく、望ましくは100μm以上500μm以下である。 For example, when the fixing member has a belt shape, the thickness of the elastic layer is preferably 30 μm or more and 600 μm or less, and preferably 100 μm or more and 500 μm or less.
(表面層)
表面層は、例えば、耐熱性離型材料を含んで構成される。
耐熱性離型材料としては、フッ素ゴム、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性離型材料としては、フッ素樹脂がよい。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/パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリエチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(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)、フッ化ビニル(PVF)等が挙げられる。
(Surface layer)
The surface layer includes, for example, a heat resistant release material.
Examples of the heat-resistant release material include fluororubber, fluororesin, silicone resin, and polyimide resin.
Among these, a fluororesin is preferable as the heat-resistant release material. Specific examples of the fluororesin include, for example, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FEP), polyethylene / tetra Examples include fluoroethylene copolymer (ETFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), polychloroethylene trifluoride (PCTFE), and vinyl fluoride (PVF).
表面層の厚みは、例えば、定着部材がベルト状の場合、5μm以上50μm以下であることがよく、望ましくは10μm以上40μm以下である。 For example, when the fixing member is belt-shaped, the thickness of the surface layer is preferably 5 μm or more and 50 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 40 μm or less.
〔その他の層〕
本実施形態に係る樹脂管状体である基材と弾性層との間、また、弾性層と表面層との間に接着層を有していてもよい。
接着層は、耐熱性を有する接着剤により形成されていればよく、公知のものが適用される。
また、本実施形態に係る樹脂管状体である基材層と弾性層との間に、電磁誘導により発熱する金属層(発熱層)を設けてもよい。
[Other layers]
An adhesive layer may be provided between the base material that is the resin tubular body according to the present embodiment and the elastic layer, and between the elastic layer and the surface layer.
The adhesive layer should just be formed with the adhesive which has heat resistance, and a well-known thing is applied.
In addition, a metal layer (heat generation layer) that generates heat by electromagnetic induction may be provided between the base material layer that is the resin tubular body according to the present embodiment and the elastic layer.
≪定着装置≫
本実施形態に係る定着装置は、前述した本実施形態に係る樹脂管状体を含む定着部材を備える。
本実施形態に係る定着装置としては、種々の構成があり、例えば、第1回転体と、第1回転体の外面に接して配置される第2回転体と、を備える構成がある。そして、第1回転体および第2回転体の少なくとも一方を構成する要素として、本実施形態に係る樹脂管状体が適用される。
≪Fixing device≫
The fixing device according to the present embodiment includes a fixing member including the resin tubular body according to the present embodiment described above.
The fixing device according to the present embodiment has various configurations, for example, a configuration including a first rotating body and a second rotating body arranged in contact with the outer surface of the first rotating body. And the resin tubular body which concerns on this embodiment is applied as an element which comprises at least one of a 1st rotary body and a 2nd rotary body.
以下に、第1および2実施形態として、加熱ベルトと加圧ロールと備えた定着装置を説明する。そして、第1および2実施形態において、本実施形態に係る樹脂管状体は、加熱ベルトと加圧ロールのいずれにも適用され得る。
なお、本実施形態に係る定着装置は、第1および第2実施形態に限られず、加熱ロールまたは加熱ベルトと加圧ベルトとを備えた定着装置であってよい。そして、本実施形態に係る樹脂管状体は、加熱ロール、加熱ベルトおよび加圧ベルトのいずれにも適用され得る。
また、本実施形態に係る定着装置は、第1および第2実施形態に限られず、電磁誘導加熱方式の定着装置であってもよい。
Hereinafter, a fixing device including a heating belt and a pressure roll will be described as first and second embodiments. In the first and second embodiments, the resin tubular body according to this embodiment can be applied to both a heating belt and a pressure roll.
The fixing device according to this embodiment is not limited to the first and second embodiments, and may be a fixing device including a heating roll or a heating belt and a pressure belt. The resin tubular body according to the present embodiment can be applied to any of a heating roll, a heating belt, and a pressure belt.
The fixing device according to the present embodiment is not limited to the first and second embodiments, and may be an electromagnetic induction heating type fixing device.
〔定着装置の第1実施形態〕
第1実施形態に係る定着装置について説明する。図1は、第1実施形態に係る定着装置の一例を示す概略概略図である。
[First Embodiment of Fixing Device]
The fixing device according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a fixing device according to the first embodiment.
第1実施形態に係る定着装置60は、図1に示すように、例えば、回転駆動する加熱ロール61(第1回転体の一例)と、加圧ベルト62(第2回転体の一例)と、加圧ベルト62を介して加熱ロール61を押圧する押圧パッド64(押圧部材の一例)とを備えて構成されている。
なお、押圧パッド64は、例えば、加圧ベルト62と加熱ロール61とが相対的に加圧されていればよい。従って、加圧ベルト62側が加熱ロール61に加圧されてもよく、加熱ロール61側が加圧ベルト62に加圧されてもよい。
As shown in FIG. 1, the fixing device 60 according to the first embodiment includes, for example, a heating roll 61 (an example of a first rotating body) that is rotationally driven, a pressure belt 62 (an example of a second rotating body), A pressing pad 64 (an example of a pressing member) that presses the heating roll 61 via the pressure belt 62 is provided.
In addition, the press pad 64 should just pressurize the pressurization belt 62 and the heating roll 61 relatively, for example. Therefore, the pressure belt 62 side may be pressurized by the heating roll 61, and the heating roll 61 side may be pressurized by the pressure belt 62.
加熱ロール61の内部には、ハロゲンランプ66(加熱手段の一例)が配設されている。加熱手段としては、ハロゲンランプに限られず、発熱する他の発熱部材を用いてもよい。 Inside the heating roll 61, a halogen lamp 66 (an example of a heating means) is disposed. The heating means is not limited to the halogen lamp, and other heat generating members that generate heat may be used.
一方、加熱ロール61の表面には、例えば、感温素子69が接触して配置されている。この感温素子69による温度計測値に基づいて、ハロゲンランプ66の点灯が制御され、加熱ロール61の表面温度が目的とする設定温度(例えば、150℃)を維持される。 On the other hand, for example, a temperature sensitive element 69 is disposed on the surface of the heating roll 61 in contact therewith. The lighting of the halogen lamp 66 is controlled based on the temperature measurement value by the temperature sensing element 69, and the surface temperature of the heating roll 61 is maintained at a target set temperature (for example, 150 ° C.).
加圧ベルト62は、例えば、内部に配置された押圧パッド64とベルト走行ガイド63とによって回転自在に支持されている。そして、挟込領域N(ニップ部)において押圧パッド64により加熱ロール61に対して押圧されて配置されている。 The pressure belt 62 is rotatably supported by, for example, a pressing pad 64 and a belt traveling guide 63 disposed inside. And it is pressed against the heating roll 61 by the pressing pad 64 in the sandwiching area N (nip part).
押圧パッド64は、例えば、加圧ベルト62の内側において、加圧ベルト62を介して加熱ロール61に加圧される状態で配置され、加熱ロール61との間で挟込領域Nを形成している。
押圧パッド64は、例えば、幅の広い挟込領域Nを確保するための前挟込部材64aを挟込領域Nの入口側に配置し、加熱ロール61に歪みを与えるための剥離挟込部材64bを挟込領域Nの出口側に配置している。
For example, the pressing pad 64 is disposed inside the pressure belt 62 in a state of being pressed against the heating roll 61 via the pressure belt 62, and forms a sandwiching region N with the heating roll 61. Yes.
For example, the pressing pad 64 is provided with a front clamping member 64a for securing a wide clamping area N on the entrance side of the clamping area N, and a peeling clamping member 64b for distorting the heating roll 61. Is arranged on the exit side of the sandwiching region N.
加圧ベルト62の内周面と押圧パッド64との摺動抵抗を小さくするために、例えば、前挟込部材64aおよび剥離挟込部材64bの加圧ベルト62と接する面にシート状の摺動部材68が設けられている。そして、押圧パッド64と摺動部材68とは、金属製の保持部材65に保持されている。
なお、摺動部材68は、例えば、その摺動面が加圧ベルト62の内周面と接するように設けられており、加圧ベルト62との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
In order to reduce the sliding resistance between the inner peripheral surface of the pressure belt 62 and the pressing pad 64, for example, a sheet-like sliding on the surface of the front sandwiching member 64a and the peeling sandwiching member 64b in contact with the pressure belt 62 A member 68 is provided. The pressing pad 64 and the sliding member 68 are held by a metal holding member 65.
The sliding member 68 is provided, for example, so that its sliding surface is in contact with the inner peripheral surface of the pressure belt 62, and is involved in holding and supplying oil existing between the sliding member 68 and the pressure belt 62. .
保持部材65には、例えば、ベルト走行ガイド63が取り付けられ、加圧ベルト62が回転する構成となっている。なお、ベルト走行ガイド63には、加圧ベルト62の内周面に潤滑剤(オイル)を供給する手段である潤滑剤供給装置67が取り付けられていてもよい。 For example, a belt traveling guide 63 is attached to the holding member 65 so that the pressure belt 62 rotates. The belt running guide 63 may be provided with a lubricant supply device 67 that is a means for supplying a lubricant (oil) to the inner peripheral surface of the pressure belt 62.
加熱ロール61は、例えば、図示しない駆動モータにより矢印S方向に回転し、この回転に従動して加圧ベルト62は、加熱ロール61の回転方向と反対の矢印R方向へ回転する。すなわち、例えば、加熱ロール61が図1における時計方向へ回転するのに対して、加圧ベルト62は反時計方向へ回転する。 For example, the heating roll 61 is rotated in the arrow S direction by a drive motor (not shown), and the pressure belt 62 is rotated in the arrow R direction opposite to the rotation direction of the heating roll 61 following the rotation. That is, for example, while the heating roll 61 rotates in the clockwise direction in FIG. 1, the pressure belt 62 rotates in the counterclockwise direction.
そして、未定着トナー像を有する用紙K(記録媒体の一例)は、例えば、定着入口ガイド56によって導かれて、挟込領域Nに搬送される。そして、用紙Kが挟込領域Nを通過する際に、用紙K上のトナー像は挟込領域Nに作用する圧力と熱とによって定着される。 Then, the sheet K (an example of a recording medium) having an unfixed toner image is guided by, for example, the fixing inlet guide 56 and conveyed to the sandwiching area N. When the paper K passes through the sandwiching area N, the toner image on the paper K is fixed by pressure and heat acting on the sandwiching area N.
第1実施形態に係る定着装置60では、例えば、加熱ロール61の外周面に倣う凹形状の前挟込部材64aにより、前挟込部材64aがない構成に比して、広い挟込領域Nを確保される。 In the fixing device 60 according to the first embodiment, for example, the concave sandwiched front sandwiching member 64a that follows the outer peripheral surface of the heating roll 61 has a wider sandwiched region N as compared to the configuration without the front sandwiching member 64a. Secured.
また、第1実施形態に係る定着装置60では、例えば、加熱ロール61の外周面に対し突出させて剥離挟込部材64bを配置することにより、挟込領域Nの出口領域において加熱ロール61の歪みが局所的に大きくなるように構成されている。 Further, in the fixing device 60 according to the first embodiment, for example, by disposing the peeling sandwiching member 64 b so as to protrude from the outer peripheral surface of the heating roll 61, the heating roll 61 is distorted in the exit region of the sandwiching region N. Is configured to be locally large.
このように剥離挟込部材64bを配置すれば、例えば、定着後の用紙Kは、剥離挟込領域を通過する際に、局所的に大きく形成された歪みを通過することになるので、用紙Kが加熱ロール61から剥離しやすい。 If the peeling and clamping member 64b is arranged in this way, for example, the sheet K after being fixed passes through the locally formed distortion when passing through the peeling and clamping area. Is easy to peel from the heating roll 61.
剥離の補助手段として、例えば、加熱ロール61の挟込領域Nの下流側に、剥離部材70を配設されている。剥離部材70は、例えば、剥離爪71が加熱ロール61の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に加熱ロール61と近接する状態で保持部材72によって保持されている。 As an auxiliary means for peeling, for example, a peeling member 70 is disposed on the downstream side of the sandwiching area N of the heating roll 61. For example, the peeling member 70 is held by the holding member 72 in a state in which the peeling claw 71 is close to the heating roll 61 in a direction (counter direction) opposite to the rotation direction of the heating roll 61.
〔定着装置の第2実施形態〕
第2実施形態に係る定着装置について説明する。図2は、第2実施形態に係る定着装置の一例を示す概略概略図である。
[Second Embodiment of Fixing Device]
A fixing device according to the second embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a fixing device according to the second embodiment.
第1実施形態に係る定着装置80は、図2に示すように、例えば、加熱ベルト84(第1回転体の一例)を備える定着ベルトモジュール86と、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)に押圧して配置された加圧ロール88(第2回転体の一例)とを含んで構成されている。そして、例えば、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)と加圧ロール88とが接触する挟込領域N(ニップ部)が形成されている。挟込領域Nでは、用紙K(記録媒体の一例)が加圧および加熱されトナー像が定着される。 As shown in FIG. 2, the fixing device 80 according to the first embodiment, for example, presses the fixing belt module 86 including the heating belt 84 (an example of the first rotating body) and the heating belt 84 (the fixing belt module 86). And a pressurizing roll 88 (an example of a second rotating body) arranged. For example, a sandwiching region N (nip portion) where the heating belt 84 (fixing belt module 86) and the pressure roll 88 come into contact is formed. In the sandwiching area N, the sheet K (an example of a recording medium) is pressurized and heated to fix the toner image.
定着ベルトモジュール86は、例えば、無端状の加熱ベルト84と、加圧ロール88側で加熱ベルト84が巻き掛けられ、モータ(不図示)の回転力で回転駆動すると共に加熱ベルト84をその内周面から加圧ロール88側へ押し付ける加熱押圧ロール89と、加熱押圧ロール89と異なる位置で内側から加熱ベルト84を支持する支持ロール90とを備えている。
定着ベルトモジュール86は、例えば、加熱ベルト84の外側に配置されてその周回経路を規定する支持ロール92と、加熱押圧ロール89から支持ロール90までの加熱ベルト84の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール94と、加熱ベルト84(定着ベルトモジュール86)と加圧ロール88とが接触する領域である挟込領域Nの下流側において加熱ベルト84を内周面から張力を付与する支持ロール98とが設けられている。
The fixing belt module 86 includes, for example, an endless heating belt 84 and a heating belt 84 wound around the pressure roll 88. The fixing belt module 86 is driven to rotate by a rotational force of a motor (not shown) and the heating belt 84 has an inner circumference. A heating and pressing roll 89 that is pressed from the surface toward the pressing roll 88 and a support roll 90 that supports the heating belt 84 from the inside at a position different from the heating and pressing roll 89 are provided.
The fixing belt module 86 is, for example, a support roll 92 that is disposed outside the heating belt 84 and defines a circulation path thereof, and a posture correction roll 94 that corrects the posture of the heating belt 84 from the heating pressure roll 89 to the support roll 90. And a support roll 98 for applying tension to the heating belt 84 from the inner peripheral surface on the downstream side of the sandwiching area N, which is an area where the heating belt 84 (fixing belt module 86) and the pressure roll 88 are in contact with each other. ing.
そして、定着ベルトモジュール86は、例えば、加熱ベルト84と加熱押圧ロール89との間に、シート状の摺動部材82が介在するように設けられている。
摺動部材82は、例えば、その摺動面が加熱ベルト84の内周面と接するように設けられており、加熱ベルト84との間に存在するオイルの保持・供給に関与する。
ここで、摺動部材82は、例えば、その両端が支持部材96により支持された状態で設けられている。
The fixing belt module 86 is provided, for example, such that a sheet-like sliding member 82 is interposed between the heating belt 84 and the heating press roll 89.
The sliding member 82 is provided, for example, so that its sliding surface is in contact with the inner peripheral surface of the heating belt 84, and is involved in holding and supplying oil existing between the sliding member 82 and the heating belt 84.
Here, the sliding member 82 is provided, for example, in a state in which both ends thereof are supported by the support member 96.
加熱押圧ロール89の内部には、例えば、ハロゲンヒータ89A(加熱手段の一例)が設けられている。 Inside the heating and pressing roll 89, for example, a halogen heater 89A (an example of heating means) is provided.
支持ロール90は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、内部にはハロゲンヒータ90A(加熱手段の一例)が配設されており、加熱ベルト84を内周面側から加熱するようになっている。
支持ロール90の両端部には、例えば、加熱ベルト84を外側に押圧するバネ部材(不図示)が配設されている。
The support roll 90 is, for example, a cylindrical roll formed of aluminum, and a halogen heater 90A (an example of a heating unit) is disposed therein so that the heating belt 84 is heated from the inner peripheral surface side. It has become.
For example, spring members (not shown) that press the heating belt 84 outward are disposed at both ends of the support roll 90.
支持ロール92は、例えば、アルミニウムで形成された円筒状ロールであり、支持ロール92の表面には厚み20μmのフッ素樹脂からなる離型層が形成されている。
支持ロール92の離型層は、例えば、加熱ベルト84の外周面からのトナーや紙粉が支持ロール92に堆積するのを防止するために形成されるものである。
支持ロール92の内部には、例えば、ハロゲンヒータ92A(加熱源の一例)が配設されており、加熱ベルト84を外周面側から加熱するようになっている。
The support roll 92 is, for example, a cylindrical roll made of aluminum, and a release layer made of a fluororesin having a thickness of 20 μm is formed on the surface of the support roll 92.
The release layer of the support roll 92 is formed, for example, to prevent toner and paper powder from the outer peripheral surface of the heating belt 84 from accumulating on the support roll 92.
For example, a halogen heater 92A (an example of a heating source) is disposed inside the support roll 92, and the heating belt 84 is heated from the outer peripheral surface side.
つまり、例えば、加熱押圧ロール89と支持ロール90および支持ロール92とによって、加熱ベルト84が加熱される構成となっている。 That is, for example, the heating belt 84 is heated by the heating and pressing roll 89, the support roll 90, and the support roll 92.
姿勢矯正ロール94は、例えば、アルミニウムで形成された円柱状ロールであり、姿勢矯正ロール94の近傍には、加熱ベルト84の端部位置を測定する端部位置測定機構(不図示)が配置されている。
姿勢矯正ロール94には、例えば、端部位置測定機構の測定結果に応じて加熱ベルト84の軸方向における当り位置を変位させる軸変位機構(不図示)が配設され、加熱ベルト84の蛇行を制御するように構成されている。
The posture correction roll 94 is, for example, a cylindrical roll formed of aluminum, and an end position measuring mechanism (not shown) that measures the end position of the heating belt 84 is disposed in the vicinity of the posture correction roll 94. ing.
For example, the posture correcting roll 94 is provided with an axial displacement mechanism (not shown) that displaces the contact position in the axial direction of the heating belt 84 in accordance with the measurement result of the end position measuring mechanism. Configured to control.
一方、加圧ロール88は、例えば、回転自在に支持されると共に、図示しないスプリング等の付勢手段によって加熱ベルト84が加熱押圧ロール89に巻き回された部位に押圧されて設けられている。これにより、定着ベルトモジュール86の加熱ベルト84(加熱押圧ロール89)が矢印S方向へ回転移動するのに伴って、加熱ベルト84(加熱押圧ロール89)に従動して加圧ロール88が矢印R方向に回転移動するようになっている。 On the other hand, for example, the pressure roll 88 is rotatably supported, and is provided by being pressed against a portion where the heating belt 84 is wound around the heating press roll 89 by an urging means such as a spring (not shown). Thus, as the heating belt 84 (heating press roll 89) of the fixing belt module 86 rotates in the direction of arrow S, the pressing roll 88 is moved by the arrow R following the heating belt 84 (heating press roll 89). It is designed to rotate in the direction.
そして、未定着トナー像(不図示)を有する用紙Kは、矢印P方向に搬送され、定着装置80の挟込領域Nに導かれると、挟込領域Nに作用する圧力と熱とによって定着される。 Then, the sheet K having the unfixed toner image (not shown) is conveyed in the direction of the arrow P, and when guided to the sandwiching area N of the fixing device 80, it is fixed by the pressure and heat acting on the sandwiching area N. The
なお、第2実施形態に係る定着装置80では、加熱源の一例としてハロゲンヒータ(ハロゲンランプ)を適用した形態を説明したが、これに限られず、ハロゲンヒータ以外の輻射ランプ発熱体(放射線(赤外線等)を発する発熱体)、抵抗発熱体(抵抗に電流を流すことによりジュール熱を発生させる発熱体:例えばセラミック基板に厚膜抵抗を有する膜を形成して焼成させたもの等)を適用してもよい。 In the fixing device 80 according to the second embodiment, the embodiment in which the halogen heater (halogen lamp) is applied as an example of the heating source has been described. However, the present invention is not limited to this. Etc.), resistance heating elements (heating elements that generate Joule heat by passing a current through the resistance: for example, a film having a thick film resistance formed on a ceramic substrate and fired) May be.
≪画像形成装置≫
次に、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電させる帯電手段と、帯電された像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、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、トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、トナー像を記録媒体に定着する定着手段と、を備える。そして、定着手段として、本実施形態に係る定着装置が適用される。
≪Image forming device≫
Next, the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
The image forming apparatus of the present embodiment includes an image carrier, a charging unit that charges the surface of the image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the charged image carrier, and the latent image as a toner. Developing means for forming a toner image by developing, a transfer means for transferring the toner image to a recording medium, and a fixing means for fixing the toner image to the recording medium. The fixing device according to this embodiment is applied as the fixing unit.
以下、本実施形態に係る画像形成装置について図面を参照しつつ説明する。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略構成図である。
The image forming apparatus according to the present embodiment will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment.
本実施形態に係る画像形成装置100は、図3に示すように、例えば、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)させる二次転写部20と、二次転写された画像を用紙K上に定着させる定着装置60と、を備えている。また、画像形成装置100は、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。 As shown in FIG. 3, the image forming apparatus 100 according to the present embodiment is, for example, an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type, and a plurality of toner images of each color component are formed by an electrophotographic system. Image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, and a primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 15. The secondary transfer unit 20 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 15 onto the paper K that is a recording medium, and the fixing that fixes the secondary transferred image onto the paper K. Device 60. Further, the image forming apparatus 100 includes a control unit 40 that controls the operation of each device (each unit).
この定着装置60が既述の第1実施形態に係る定着装置60である。なお、画像形成装置100は、既述の第2実施形態に係る定着装置80を備える構成であってもよい。 This fixing device 60 is the fixing device 60 according to the first embodiment described above. Note that the image forming apparatus 100 may include the fixing device 80 according to the second embodiment described above.
画像形成装置100の各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、表面に形成されるトナー像を保持する像保持体の一例として、矢印A方向に回転する感光体11を備えている。 Each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K of the image forming apparatus 100 includes a photoconductor 11 that rotates in the arrow A direction as an example of an image holding body that holds a toner image formed on the surface.
感光体11の周囲には、帯電手段の一例として、感光体11を帯電させる帯電器12が設けられ、潜像形成手段の一例として、感光体11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が設けられている。 A charger 12 for charging the photosensitive member 11 is provided around the photosensitive member 11 as an example of a charging unit, and a laser exposure device for writing an electrostatic latent image on the photosensitive member 11 as an example of a latent image forming unit. 13 (the exposure beam is indicated by Bm in the figure) is provided.
また、感光体11の周囲には、現像手段の一例として、各色成分トナーが収容されて感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられ、感光体11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ロール16が設けられている。 Further, around the photosensitive member 11, as an example of a developing unit, a developing device 14 that accommodates each color component toner and visualizes the electrostatic latent image on the photosensitive member 11 with the toner is provided. A primary transfer roll 16 for transferring the color component toner images formed thereon onto the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer unit 10 is provided.
更に、感光体11の周囲には、感光体11上の残留トナーが除去される感光体クリーナ17が設けられ、帯電器12、レーザ露光器13、現像器14、一次転写ロール16および感光体クリーナ17の電子写真用デバイスが感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、略直線状に配置されている。 Further, a photoconductor cleaner 17 for removing residual toner on the photoconductor 11 is provided around the photoconductor 11, and a charger 12, a laser exposure device 13, a developing device 14, a primary transfer roll 16, and a photoconductor cleaner. Seventeen electrophotographic devices are sequentially arranged along the rotation direction of the photoconductor 11. These image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged substantially linearly in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15. Has been.
中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドまたはポリアミド等の樹脂をベース層としてカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の加圧ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は106Ωcm以上1014Ωcm以下となるように形成されており、その厚みは、例えば、0.1mm程度に構成されている。 The intermediate transfer belt 15 as an intermediate transfer member is constituted by a film-like pressure belt containing a resin such as polyimide or polyamide as a base layer and containing an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black. The volume resistivity is 10 6 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less, and the thickness is, for example, about 0.1 mm.
中間転写ベルト15は、各種ロールによって図3に示すB方向に定められた速度で循環駆動(回転)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる駆動ロール31、各感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能する張力付与ロール33、二次転写部20に設けられる背面ロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニング背面ロール34を有している。 The intermediate transfer belt 15 is circulated (rotated) by various rolls at a speed determined in the B direction shown in FIG. As these various rolls, a drive roll 31 that is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed to rotate the intermediate transfer belt 15, and an intermediate transfer belt that extends substantially linearly along the arrangement direction of the photoreceptors 11. 15, a support roll 32 that supports the intermediate transfer belt 15, a tension applying roll 33 that functions as a correction roll that applies a constant tension to the intermediate transfer belt 15 and prevents the intermediate transfer belt 15 from meandering, and a back roll provided in the secondary transfer unit 20. 25. A cleaning back roll 34 is provided in a cleaning unit that scrapes off residual toner on the intermediate transfer belt 15.
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体11に対向して配置される一次転写ロール16で構成されている。一次転写ロール16は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは、鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photoconductor 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. The primary transfer roll 16 includes a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a cylindrical bar made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7.5 Ωcm or more and 10 8.5 Ωcm or less.
そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体11に圧接配置され、更に一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。 The primary transfer roll 16 is placed in pressure contact with the photoreceptor 11 with the intermediate transfer belt 15 in between. Further, the primary transfer roll 16 has a voltage (primary polarity) opposite to the toner charging polarity (negative polarity; the same applies hereinafter). Transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photoconductors 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 so that the superimposed toner images are formed on the intermediate transfer belt 15.
二次転写部20は、背面ロール25と、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール22と、を備えて構成されている。 The secondary transfer unit 20 includes a back roll 25 and a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 15.
背面ロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRのブレンドゴムのチューブ、内部はEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が107Ω/□以上1010Ω/□以下となるように形成され、硬度は、例えば、70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定される。この背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が接触配置されている。 The back roll 25 is made of a tube of EPDM and NBR blend rubber with carbon dispersed on the surface, and the inside is made of EPDM rubber. And it is formed so that the surface resistivity may be 10 7 Ω / □ or more and 10 10 Ω / □ or less, and the hardness is set to, for example, 70 ° (Asker C: manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., the same shall apply hereinafter). The The back roll 25 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 15 to constitute a counter electrode of the secondary transfer roll 22, and a metal power supply roll 26 to which a secondary transfer bias is stably applied is disposed in contact. ing.
一方、二次転写ロール22は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下のスポンジ状の円筒ロールである。 On the other hand, the secondary transfer roll 22 includes a shaft and a sponge layer as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is a cylindrical bar made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is a sponge-like cylindrical roll formed of a blend rubber of NBR, SBR, and EPDM containing a conductive agent such as carbon black and having a volume resistivity of 10 7.5 Ωcm or more and 10 8.5 Ωcm or less.
そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んで背面ロール25に圧接配置され、更に二次転写ロール22は接地されて背面ロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙K上にトナー像を二次転写する。 The secondary transfer roll 22 is placed in pressure contact with the back roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the secondary transfer roll 22 is grounded and a secondary transfer bias is formed between the secondary transfer roll 22 and the back roll 25, and the secondary transfer roll 22 is grounded. The toner image is secondarily transferred onto the paper K conveyed to the transfer unit 20.
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。 Further, on the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, an intermediate transfer belt that removes residual toner and paper dust on the intermediate transfer belt 15 after the secondary transfer and cleans the surface of the intermediate transfer belt 15. A cleaner 35 is provided so as to be able to contact and separate.
なお、中間転写ベルト15、一次転写部10(一次転写ロール16)、および二次転写部20(二次転写ロール22)が、転写手段の一例に該当する。 The intermediate transfer belt 15, the primary transfer unit 10 (primary transfer roll 16), and the secondary transfer unit 20 (secondary transfer roll 22) correspond to an example of a transfer unit.
一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。 On the other hand, on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y, a reference sensor (home position sensor) 42 that generates a reference signal serving as a reference for taking image forming timings in the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. It is arranged. Further, an image density sensor 43 for adjusting image quality is disposed on the downstream side of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 and generates a reference signal. In response to an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal, each image forming unit 1Y, 1M, 1C, and 1K are configured to start image formation.
更に、本実施形態に係る画像形成装置では、用紙Kを搬送する搬送手段として、用紙Kを収容する用紙収容部50、この用紙収容部50に集積された用紙Kを予め定められたタイミングで取り出して搬送する給紙ロール51、給紙ロール51により繰り出された用紙Kを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Kを二次転写部20へと送り込む搬送ガイド53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Kを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Kを定着装置60に導く定着入口ガイド56を備えている。 Further, in the image forming apparatus according to the present embodiment, as a transport unit that transports the paper K, the paper storage unit 50 that stores the paper K, and the paper K accumulated in the paper storage unit 50 is taken out at a predetermined timing. A paper feed roll 51 that transports the paper K, a transport roll 52 that transports the paper K fed by the paper feed roll 51, a transport guide 53 that feeds the paper K transported by the transport roll 52 to the secondary transfer unit 20, and a secondary transfer A conveyance belt 55 that conveys the sheet K conveyed after the secondary transfer by the roll 22 to the fixing device 60 and a fixing entrance guide 56 that guides the sheet K to the fixing device 60 are provided.
次に、本実施形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。
本実施形態に係る画像形成装置では、図示しない画像読取装置や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置により画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。
Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
In the image forming apparatus according to the present embodiment, image data output from an image reading device (not shown) or a personal computer (PC) (not shown) is subjected to image processing by an image processing device (not shown), and then the image forming unit 1Y. , 1M, 1C, 1K, image forming work is executed.
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。 In the image processing apparatus, input reflectance data is subjected to image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame erasing, color editing, and moving editing. Is done. The image data that has undergone image processing is converted into color material gradation data of four colors, Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure unit 13.
レーザ露光器13では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体11に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。 The laser exposure unit 13 irradiates each of the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K with, for example, an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser in accordance with the input color material gradation data. . In each of the photoreceptors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent images are developed as toner images of respective colors Y, M, C, and K by the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。 The toner images formed on the photoconductors 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10 where the photoconductors 11 and the intermediate transfer belt 15 are in contact with each other. The More specifically, in the primary transfer portion 10, a voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to the toner charging polarity (minus polarity) is applied to the base material of the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer roll 16, and the toner image. Are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 15 to perform primary transfer.
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、搬送手段では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせて給紙ロール51が回転し、用紙収容部50から目的とするサイズの用紙Kが供給される。給紙ロール51により供給された用紙Kは、搬送ロール52により搬送され、搬送ガイド53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Kは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Kの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。 After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. When the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20, the conveyance unit rotates the paper feed roll 51 in accordance with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. A size paper K is supplied. The paper K supplied by the paper feed roll 51 is transported by the transport roll 52, and reaches the secondary transfer unit 20 through the transport guide 53. Before reaching the secondary transfer unit 20, the sheet K is temporarily stopped, and the registration roll (not shown) rotates in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 on which the toner image is held. And the position of the toner image are aligned.
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22が背面ロール25に加圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Kは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22と背面ロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール22と背面ロール25とによって加圧される二次転写部20において、用紙K上に一括して静電転写される。 In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the back roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the sheet K conveyed at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At this time, when a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity as the toner charging polarity (negative polarity) is applied from the power supply roll 26, a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the back roll 25. Is done. The unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 15 is collectively electrostatically transferred onto the paper K in the secondary transfer unit 20 pressed by the secondary transfer roll 22 and the back roll 25. The
その後、トナー像が静電転写された用紙Kは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Kを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙K上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙K上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Kは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙収容部(不図示)に搬送される。 Thereafter, the sheet K on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed as it is while being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22, and is conveyed downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet conveyance direction. It is conveyed to the belt 55. The transport belt 55 transports the paper K to the fixing device 60 in accordance with the optimal transport speed in the fixing device 60. The unfixed toner image on the paper K conveyed to the fixing device 60 is fixed on the paper K by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 60. Then, the sheet K on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge container (not shown) provided in the discharge unit of the image forming apparatus.
一方、用紙Kへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニング背面ロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。 On the other hand, after the transfer onto the paper K is completed, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 15 is conveyed to the cleaning unit as the intermediate transfer belt 15 rotates, and is cleaned by the cleaning back roll 34 and the intermediate transfer belt cleaner 35. It is removed from the intermediate transfer belt 15.
以上、本実施形態について説明したが、本実施形態は上記の形態に限定的に解釈されるものではなく、種々の変形、変更、改良をし得るものであり、本実施形態の要件を満足する範囲内で実現し得るものであることは言うまでもない。 Although the present embodiment has been described above, the present embodiment is not limited to the above-described embodiment, and various modifications, changes, and improvements can be made, and the requirements of the present embodiment are satisfied. It goes without saying that it can be realized within the range.
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
〔実施例1〕
充填剤としてのカーボンナノチューブ(CNT)フィラーが、樹脂Aとしてのポリイミド中に分散されたファイバー積層体(繊維集合体)の間隙に、更にポリエーテルイミド(PEI)樹脂が充填された構造を有するシームレス樹脂管状体を、次の手順にて作製した。
[Example 1]
A seamless structure in which a carbon nanotube (CNT) filler as a filler is further filled with a polyetherimide (PEI) resin in the gap of a fiber laminate (fiber assembly) dispersed in polyimide as a resin A A resin tubular body was produced by the following procedure.
まず、ポリイミド前駆体溶液(ポリイミドワニス「U−ワニスS」(宇部興産社製)に対し、体積分率で5体積%になるようCNT(カーボンナノチューブ)フィラー(昭和電工社製「VGCF−H」)を混合してビーズミルにて分散し、フィラー分散ポリイミド前駆体溶液を得た。
前記フィラー分散ポリイミド前駆体溶液をφ30mm金属柱に対しエレクトロスピニングして、シームレス管状体状のファイバー積層体(繊維集合体)を形成した。その後、380℃までステップ昇温(25℃→120℃1hr→250℃1hr→380℃1hr→25℃)して焼成した。
First, CNT (carbon nanotube) filler (“VGCF-H” manufactured by Showa Denko KK) so that the volume fraction of the polyimide precursor solution (polyimide varnish “U-varnish S” (manufactured by Ube Industries) is 5% by volume). And mixed with a bead mill to obtain a filler-dispersed polyimide precursor solution.
The filler-dispersed polyimide precursor solution was electrospun with respect to a φ30 mm metal column to form a seamless tubular fiber laminate (fiber assembly). Thereafter, the temperature was increased to 380 ° C. (25 ° C. → 120 ° C. 1 hr → 250 ° C. 1 hr → 380 ° C. 1 hr → 25 ° C.) and fired.
なお、エレクトロスピニングには、次の構成の装置を使用した。
回転円筒体金型に対向して高分子溶液塗出ノズルが配置され、そのノズルを耐溶剤チューブを介しシリンジポンプ(アズワン製マイクロシリンジポンプIC−3100)に接続しつつ、更に円筒体金型とノズルの間に任意の電圧を印加し得る高電圧電源を配置してなる構成の装置を使用した。また、条件としては、電圧15kV、ノズル金型間距離17cm、高分子溶液の塗出速度3ml/hrであった。
これにより、内径30mm、膜厚60μmの、ポリイミド樹脂中にCNTフィラーを含有する繊維集合体を得た。
得られた繊維集合体において、繊維径は2μmであり、空隙率は41%であった。また、上記CNTフィラーの熱伝導率は1200W/m・Kであり、これは樹脂Aとしてのポリイミドよりも高いものであった。
For electrospinning, an apparatus having the following configuration was used.
A polymer solution application nozzle is disposed opposite the rotating cylindrical mold, and the nozzle is connected to a syringe pump (Azwan Micro Syringe Pump IC-3100) via a solvent-resistant tube, The apparatus of the structure formed by arrange | positioning the high voltage power supply which can apply arbitrary voltages between nozzles was used. The conditions were a voltage of 15 kV, a distance between nozzle dies of 17 cm, and a coating speed of the polymer solution of 3 ml / hr.
As a result, a fiber assembly containing a CNT filler in a polyimide resin having an inner diameter of 30 mm and a film thickness of 60 μm was obtained.
In the obtained fiber assembly, the fiber diameter was 2 μm and the porosity was 41%. The thermal conductivity of the CNT filler was 1200 W / m · K, which was higher than that of polyimide as the resin A.
次に、ファイバー積層体(繊維集合体)に対して、体積分率にて18体積%となるポリエーテルイミド(PEI、日本GEプラスチック株式会社製「ウルテム」)NMP溶液を加圧含浸させた後、外側で支持し得る金型(外型)で保持して乾燥した。
尚、加圧含浸は、真空加圧含浸装置(協真エンジニアリング製VPG−4250S)に繊維集合体を入れ、真空度8Pa環境下に30min静置した。そこへ液温43℃に調整した含浸液(PEI溶液)を導入後、圧力0.5MPaで加圧し、その状態を1hr維持して加圧含浸を行った。
また、乾燥は80℃6hr→100℃6hr→200℃1hrのプロファイルにて行った。
Next, after the fiber laminate (fiber assembly) is pressure-impregnated with a polyetherimide (PEI, “Ultem” manufactured by GE Plastics Japan) NMP solution having a volume fraction of 18% by volume. The sample was held in a mold (outer mold) that can be supported on the outside and dried.
For pressure impregnation, the fiber assembly was placed in a vacuum pressure impregnation apparatus (VPG-4250S manufactured by Kyoshin Engineering Co., Ltd.) and allowed to stand for 30 min in an environment with a vacuum degree of 8 Pa. An impregnation liquid (PEI solution) adjusted to a liquid temperature of 43 ° C. was introduced thereto, and then pressurized at a pressure of 0.5 MPa, and the state was maintained for 1 hr to perform pressure impregnation.
The drying was performed with a profile of 80 ° C. 6 hr → 100 ° C. 6 hr → 200 ° C. 1 hr.
こうして得られたシームレス樹脂管状体は、内径30mm、膜厚60μmのシームレス樹脂管状体であった。また、CNTフィラーの充填量は、上記の通り、繊維集合体に対して体積分率にて5体積%であった。 The seamless resin tubular body thus obtained was a seamless resin tubular body having an inner diameter of 30 mm and a film thickness of 60 μm. Moreover, the filling amount of the CNT filler was 5% by volume with respect to the fiber aggregate as described above.
〔実施例2〕
実施例1において、CNT(カーボンナノチューブ)フィラーの充填量を、繊維集合体に対して体積分率にて2体積%とした以外は実施例1と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
[Example 2]
In Example 1, a seamless resin tubular body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the filling amount of the CNT (carbon nanotube) filler was 2% by volume with respect to the fiber assembly.
〔実施例3〕
実施例1において、CNT(カーボンナノチューブ)フィラーの充填量を、繊維集合体に対して体積分率にて10体積%とした以外は実施例1と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
Example 3
In Example 1, a seamless resin tubular body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the filling amount of the CNT (carbon nanotube) filler was 10% by volume with respect to the fiber assembly.
〔実施例4〕
実施例1において、CNT(カーボンナノチューブ)フィラーをアセチレンブラック(「デンカブラック」電気化学工業社製/樹脂Aとしてのポリイミドよりも熱伝導率が高いもの)に変更した以外は実施例1と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
Example 4
In Example 1, the same method as in Example 1 except that the CNT (carbon nanotube) filler was changed to acetylene black (“DENKA BLACK” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd./having higher thermal conductivity than polyimide as Resin A). Thus, a seamless resin tubular body was obtained.
〔実施例5〕
実施例1において、樹脂Aのポリイミド樹脂種を高伸度のポリイミド(「U−ワニスA」宇部興産社製)に変更した以外は実施例1と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
Example 5
In Example 1, a seamless resin tubular body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyimide resin type of Resin A was changed to a high elongation polyimide (“U-Varnish A” manufactured by Ube Industries).
〔実施例6〕
実施例1において、樹脂Bをポリサルフォン(PSF)とした以外は実施例1と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
Example 6
A seamless resin tubular body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin B was polysulfone (PSF) in Example 1.
〔比較例1〕
実施例1において、CNT(カーボンナノチューブ)フィラーを充填していない(繊維集合体の繊維中にはポリイミドのみが含まれる)以外は実施例1と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
[Comparative Example 1]
In Example 1, a seamless resin tubular body was obtained by the same method as in Example 1 except that the CNT (carbon nanotube) filler was not filled (fibers of the fiber assembly contained only polyimide).
〔比較例2〕
ポリイミド樹脂のみで形成されたシームレス樹脂管状体を次の手順で作製した。
ポリイミド前駆体のNMP溶液を、φ30mmの金型上にフローコートにて塗布し、380℃までステップ昇温(25℃→120℃1hr→250℃1hr→380℃1hr→25℃)して焼成した。
これにより、内径30mm、膜厚60μmのポリイミド(樹脂単一層)のみによるシームレス樹脂管状体を得た。
[Comparative Example 2]
A seamless resin tubular body formed only of a polyimide resin was prepared by the following procedure.
The NMP solution of the polyimide precursor was applied on a φ30 mm mold by flow coating, and stepped up to 380 ° C. (25 ° C. → 120 ° C. 1 hr → 250 ° C. 1 hr → 380 ° C. 1 hr → 25 ° C.) and fired. .
As a result, a seamless resin tubular body made only of polyimide (resin single layer) having an inner diameter of 30 mm and a film thickness of 60 μm was obtained.
〔比較例3〕
体積分率にて10体積%となるCNT(カーボンナノチューブ)フィラーを分散したポリイミドによるシームレス樹脂管状体を次の方法で作製した。
即ち、樹脂管状体に対し体積分率にて10体積%となるCNT(カーボンナノチューブ)フィラー(昭和電工社製「VGCF−H」)と、ポリイミド前駆体のNMP溶液と、をビーズミルにて分散して塗料を調液した。
その塗料を、φ30mmの金型上にフローコートにて塗布し、380℃までステップ昇温(25℃→120℃1hr→250℃1hr→380℃1hr→25℃)して焼成した。
これにより、内径30mm、膜厚60μmのポリイミド(樹脂単一層)中にCNT(カーボンナノチューブ)フィラーが分散してなるシームレス樹脂管状体を得た。
[Comparative Example 3]
A seamless resin tubular body made of polyimide in which a CNT (carbon nanotube) filler having a volume fraction of 10% by volume was dispersed was produced by the following method.
That is, a CNT (carbon nanotube) filler (“VGCF-H” manufactured by Showa Denko KK) having a volume fraction of 10 volume% with respect to the resin tubular body and an NMP solution of a polyimide precursor were dispersed by a bead mill. To prepare the paint.
The paint was applied by flow coating onto a φ30 mm mold and baked by step-heating up to 380 ° C. (25 ° C. → 120 ° C. 1 hr → 250 ° C. 1 hr → 380 ° C. 1 hr → 25 ° C.).
As a result, a seamless resin tubular body in which a CNT (carbon nanotube) filler was dispersed in a polyimide (resin single layer) having an inner diameter of 30 mm and a film thickness of 60 μm was obtained.
〔比較例4〕
比較例3において、CNT(カーボンナノチューブ)フィラーの体積分率を20 2体積%とした以外は比較例3と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
[Comparative Example 4]
In Comparative Example 3, a seamless resin tubular body was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the volume fraction of the CNT (carbon nanotube) filler was changed to 202% by volume.
〔比較例5〕
比較例3において、CNT(カーボンナノチューブ)フィラーの体積分率を30 10体積%とした以外は比較例3と同じ方法で、シームレス樹脂管状体を得た。
[Comparative Example 5]
In Comparative Example 3, a seamless resin tubular body was obtained in the same manner as in Comparative Example 3 except that the volume fraction of the CNT (carbon nanotube) filler was changed to 30 10% by volume.
<評価>
(熱伝導率の測定)
前述の方法により得られたシームレス樹脂管状体の熱伝導率(W/m・K)は、以下の方法にて測定した。
即ち、シームレス樹脂管状体を、30mm角に切り出し、熱伝導率測定機(エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製のai−Phase Mobile)を用いて測定した。結果を表1に示す。
なお、熱伝導率の評価指標は以下の通りである。
1:熱伝導率が0.80W/m・K以上である
2:熱伝導率が0.60W/m・K以上0.80W/m・K未満である
3:熱伝導率が0.40W/m・K以上0.60W/m・K未満である
4:熱伝導率が0.20W/m・K以上0.40W/m・K未満である
5:熱伝導率が0.20W/m・K未満である
<Evaluation>
(Measurement of thermal conductivity)
The thermal conductivity (W / m · K) of the seamless resin tubular body obtained by the above-described method was measured by the following method.
That is, the seamless resin tubular body was cut into a 30 mm square, and measured using a thermal conductivity measuring machine (ai-Phase Mobile manufactured by SII Nanotechnology Co., Ltd.). The results are shown in Table 1.
In addition, the evaluation index of thermal conductivity is as follows.
1: Thermal conductivity is 0.80 W / m · K or more 2: Thermal conductivity is 0.60 W / m · K or more and less than 0.80 W / m · K 3: Thermal conductivity is 0.40 W / m · K or more and less than 0.60 W / m · K 4: Thermal conductivity is 0.20 W / m · K or more and less than 0.40 W / m · K 5: Thermal conductivity is 0.20 W / m · K Less than K
(引張り強度の測定)
前述のようにして得られたシームレス樹脂管状体の引張り強度(MPa)は、以下のようにして測定した。
即ち、シームレス樹脂管状体を、幅5mmの短冊形状に切り出し、これを引張試験機Model 1605N(アイコーエンジニアリング社製)に設置し、10mm/sec等速で引張った際の引張破断強度(Mpa)にして測定した。結果を表1に示す。
なお、引張り強度の評価指標は以下の通りである。
1:引張り強度が350MPa以上である
2:引張り強度が300MPa以上350MPa未満である
3:引張り強度が250MPa以上300MPa未満である
4:引張り強度が200MPa以上250MPa未満である
5:引張り強度が200MPa未満である
(Measurement of tensile strength)
The tensile strength (MPa) of the seamless resin tubular body obtained as described above was measured as follows.
That is, a seamless resin tubular body is cut into a strip shape having a width of 5 mm, and this is installed in a tensile tester Model 1605N (manufactured by Aiko Engineering Co., Ltd.) to obtain a tensile breaking strength (Mpa) when pulled at a constant speed of 10 mm / sec. Measured. The results are shown in Table 1.
The evaluation index of tensile strength is as follows.
1: Tensile strength is 350 MPa or more 2: Tensile strength is 300 MPa or more and less than 350 MPa 3: Tensile strength is 250 MPa or more and less than 300 MPa 4: Tensile strength is 200 MPa or more and less than 250 MPa 5: Tensile strength is less than 200 MPa is there
上記の結果から、本実施例における樹脂管状体は、比較例における樹脂管状体に比べ、引張り強度を低下させることなく、高い熱伝導率を示すことが分かる。 From the above results, it can be seen that the resin tubular body in the present example shows high thermal conductivity without lowering the tensile strength as compared with the resin tubular body in the comparative example.
〔実施例7〕
前述のようにして得られた実施例1および比較例2の樹脂管状体を用い、以下のようにして定着ベルトを作製した。
即ち、樹脂管状体上に、PFA塗料を10μmの厚さにフローコートし、250℃で焼成し、定着ベルトを作製した。
Example 7
Using the resin tubular bodies of Example 1 and Comparative Example 2 obtained as described above, a fixing belt was produced as follows.
That is, a PFA paint was flow-coated on a resin tubular body to a thickness of 10 μm and baked at 250 ° C. to prepare a fixing belt.
加熱ベルトとして、上記のようにして得られた定着ベルトを定面シリコンゴムポンプ定着試験装置に装着した。この定着試験は、加熱ロールを180℃で加熱し、10秒後に定着プロセスを開始している。定着条件としては、プロセススピード140mm毎秒、ニップ面圧3kg/cm2とした。
該定着試験装置は加熱ベルトを介し加熱押圧ロールと支持ロールが対向してなる試験機である。
そして、この定着試験機を用いて、P紙(用紙)に対し白黒の未定着トナー像を定着したところ、実施例1の樹脂管状体を用いた定着ベルトの方が、比較例2の樹脂管状体を用いた定着ベルトに比べトナーのグロースが低く、トナーの溶融定着効果が良好であった。
As a heating belt, the fixing belt obtained as described above was mounted on a fixed surface silicon rubber pump fixing test apparatus. In this fixing test, the heating roll is heated at 180 ° C., and the fixing process is started after 10 seconds. The fixing conditions were a process speed of 140 mm / sec and a nip surface pressure of 3 kg / cm 2 .
The fixing test apparatus is a testing machine in which a heating press roll and a support roll are opposed to each other through a heating belt.
Then, when this black and white unfixed toner image was fixed on P paper (paper) using this fixing tester, the fixing belt using the resin tubular body of Example 1 was more resin tubular of Comparative Example 2. The toner growth was lower than that of the fixing belt using the body, and the toner's melting and fixing effect was good.
11 感光体(像保持体)
12 帯電器(帯電手段)
13 レーザ露光器(潜像形成手段)
14 現像器(現像手段)
16 一次転写ロール(転写手段)
22 二次転写ロール(転写手段)
60 定着装置
62 加熱ベルト
64 加圧ローラ
66 押圧パッド
68 支持部材
70 電磁誘導コイル
72 コイル支持部材
80 定着装置
82 摺動部材
84 加熱ベルト
86 定着ベルトモジュール
88 加圧ロール
89A ハロゲンヒータ
89 加熱押圧ロール
90A ハロゲンヒータ
90 支持ロール
92A ハロゲンヒータ
92 支持ロール
94 姿勢矯正ロール
96 支持部材
98 支持ロール
100 画像形成装置
11 Photoconductor (image carrier)
12 Charger (charging means)
13 Laser exposure device (latent image forming means)
14 Developer (Developing means)
16 Primary transfer roll (transfer means)
22 Secondary transfer roll (transfer means)
60 fixing device 62 heating belt 64 pressure roller 66 pressing pad 68 support member 70 electromagnetic induction coil 72 coil support member 80 fixing device 82 sliding member 84 heating belt 86 fixing belt module 88 pressure roll 89A halogen heater 89 heating pressure roll 90A Halogen heater 90 support roll 92A halogen heater 92 support roll 94 posture correction roll 96 support member 98 support roll 100 image forming apparatus
Claims (5)
該管状の繊維集合体の空隙に含まれる前記樹脂Aとは異なる樹脂Bと、
を有する樹脂管状体。 A tubular fiber assembly having a structure in which a resin including a resin A and a filler having higher thermal conductivity than the resin A has a three-dimensionally entangled structure;
A resin B different from the resin A contained in the voids of the tubular fiber assembly;
A resin tubular body having:
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
前記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、
前記トナー像を記録媒体に定着する請求項4に記載の定着装置である定着手段と、
を少なくとも備える画像形成装置。 An image carrier,
Charging means for charging the surface of the image carrier;
Latent image forming means for forming a latent image on the surface of the charged image carrier;
Developing means for developing the latent image with toner to form a toner image;
Transfer means for transferring the toner image to a recording medium;
A fixing unit that is a fixing device according to claim 4, wherein the toner image is fixed on a recording medium;
An image forming apparatus comprising at least
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