JP2011008109A - Rotating body for fixing device, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置用回転体、定着装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device rotating body, a fixing device, and an image forming apparatus.
画像形成装置に具備される定着装置に使用される定着部材(定着装置用回転体)としては、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼等からなる芯金上に、シリコーンゴム等の弾性層、フッ素ゴムやフッ素樹脂等の表面離型層等が形成された構成が挙げられる。 As a fixing member (rotating body for fixing device) used in a fixing device provided in an image forming apparatus, for example, a core metal made of aluminum, iron, stainless steel, etc., an elastic layer such as silicone rubber, or fluoro rubber And a structure in which a surface release layer such as fluororesin is formed.
表面離型層として用いられるフッ素樹脂としては、例えば、クラック防止を目的とした例(特開平9−11362号公報)、耐久性向上等の機能付与のためにPFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、あるいはPTFE/PFA混合フッ素樹脂中に無機フィラー(導電性酸化物やグラファイト)を添加させた例(特開2001−125404号公報、特開平6−348165号公報、特開平9−237007号公報)、PFA樹脂中に有機物を添加させた例(特開平10−39667号公報)等が開示されている。また例えば、フッ素系樹脂と無機粒子とを含んだ定着用回転体(特開2003−149976)が提案されている。 Examples of the fluororesin used as the surface release layer include an example for preventing cracking (JP-A-9-11362), PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl) for imparting functions such as durability improvement, and the like. Vinyl ether copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), or an example in which an inorganic filler (conductive oxide or graphite) is added to a PTFE / PFA mixed fluororesin (Japanese Patent Laid-Open Nos. 2001-125404 and 6) JP-A-348165, JP-A-9-237007), an example in which an organic substance is added to a PFA resin (JP-A-10-39667), and the like are disclosed. Further, for example, a fixing rotating body (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-149976) including a fluororesin and inorganic particles has been proposed.
本発明の目的は、形状係数SF1及び形状係数SF2の値が上記範囲に入る無機粒子が表面層に含まれない場合に比較して、表面の磨耗が抑制される定着装置用回転体を提供することである。 An object of the present invention is to provide a rotating body for a fixing device in which surface wear is suppressed as compared with a case where inorganic particles whose shape factor SF1 and shape factor SF2 fall within the above range are not included in the surface layer. That is.
上記課題は、以下の本発明により達成される。
すなわち請求項1に係る発明は、
基材と、
前記基材の外周面に設けられ、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と、形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値が下記条件(1)及び下記条件(2)の少なくとも一方を満たす無機粒子と、を含む、表面層と、
を有する定着装置用回転体である。
条件(1):100<SF1<300、かつ、140<SF2<250
条件(2):170<SF1<300、かつ、100<SF2<250
The above-mentioned subject is achieved by the following present invention.
That is, the invention according to
A substrate;
Provided on the outer peripheral surface of the base material, the tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, the value of the shape factor SF1 and the value of the shape factor SF2 satisfy at least one of the following conditions (1) and (2) A surface layer comprising inorganic particles to fill,
It is a rotating body for fixing devices.
Condition (1): 100 <SF1 <300 and 140 <SF2 <250
Condition (2): 170 <SF1 <300 and 100 <SF2 <250
請求項2に係る発明は、
前記無機粒子の形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値は、下記条件(3)を満たす、請求項1に記載の定着装置用回転体である。
条件(3):190<SF1<280、かつ、160<SF2<230
The invention according to
The value of the shape factor SF1 and the value of the shape factor SF2 of the inorganic particles is the fixing device rotating body according to
Condition (3): 190 <SF1 <280 and 160 <SF2 <230
請求項3に係る発明は、
請求項1又は請求項2に記載の定着装置用回転体を備えた定着装置である。
The invention according to
A fixing device comprising the fixing device rotating body according to
請求項4に係る発明は、
像保持体と、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3に記載の定着装置を有する定着手段と、を備えた画像形成装置である。
The invention according to claim 4
An image carrier, a latent image forming unit that forms a latent image on the surface of the image carrier, a developing unit that develops the latent image with toner to form a toner image, and transfers the toner image to a recording medium An image forming apparatus comprising: a transfer unit; and a fixing unit having the fixing device according to
本発明の請求項1に係る発明によれば、形状係数SF1及び形状係数SF2の値が上記範囲に入る無機粒子が表面層に含まれない場合に比較して、表面の磨耗が抑制される。 According to the first aspect of the present invention, surface wear is suppressed as compared to the case where inorganic particles whose shape factor SF1 and shape factor SF2 fall within the above ranges are not included in the surface layer.
請求項2に係る発明によれば、形状係数SF1及び形状係数SF2の値が上記範囲に入る無機粒子が表面層に含まれない場合に比較して、より表面の磨耗が抑制される。
According to the invention which concerns on
請求項3に係る発明によれば、形状係数SF1及び形状係数SF2の値が上記範囲に入る無機粒子が、定着装置用回転体の表面層に含まれない場合に比較して、定着装置用回転体の表面の磨耗に起因する定着性の劣化が抑制される。
According to the invention of
請求項4に係る発明によれば、形状係数SF1及び形状係数SF2の値が上記範囲に入る無機粒子が、定着装置用回転体の表面層に含まれない場合に比較して、定着装置用回転体の表面の磨耗に起因する定着性の劣化が抑制される。 According to the invention of claim 4, the rotation for the fixing device is compared with the case where the inorganic particles whose values of the shape factor SF <b> 1 and the shape factor SF <b> 2 fall within the above range are not included in the surface layer of the fixing device rotating body. Deterioration of fixability due to body surface wear is suppressed.
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.
[定着装置用回転体]
図1に本発明の定着装置用回転体の具体例を示す断面図を示す。図1に示す定着装置用回転体10は、例えば、円筒状の基材1上に、弾性層3と、表面層2と、が順次形成されて構成されている。定着装置用回転体10は、弾性層3がない形態でもよい。
[Rotating body for fixing device]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a specific example of the fixing device rotor of the present invention. A
図1に示すように、定着装置用回転体10をロール状とする場合は、基材1の材料としては、例えば、金属等が挙げられ、具体的には、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の耐熱金属材料が挙げられる。
また、定着装置用回転体10は、ロール状に限られず、例えばベルト状のものであってもよい。定着装置用回転体10をベルト状のものとする場合、基材1としては、例えば、耐熱性樹脂が挙げられ、具体的には、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリイミダベンダゾール等が挙げられる。
As shown in FIG. 1, when the fixing
Further, the fixing
弾性層3を形成する材料としては、例えば、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等が挙げられる。シリコーンゴムとしては、具体的は、例えば、HTV(高温加硫型)シリコーンゴム、LTV(低温加硫型)シリコーンゴム、RTV(室温加硫型)シリコーンゴム等が挙げられる。またフッ素ゴムとしては、例えば、VDF系フッ素ゴム、VDF−HFP系フッ素ゴム(二元、三元系)等が挙げられる。
Examples of the material for forming the
弾性層3の厚さとしては、例えば、100μm以上3000μm以下が挙げられ、200μm以上2000μm以下の範囲が好ましく挙げられる。
As thickness of the
表面層2は、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」と称する場合がある)と、無機粒子と、含む。
The
表面層2は、PFA以外に、ポリテトラフルオロエチレン(以下、「PTFE」と称する場合がある)等の他のフッ素樹脂を含んでもよい。表面層2を構成するフッ素樹脂が、PFA及びPTFEを含む混合物である場合、フッ素樹脂中におけるPFAの含有量は、50質量%以上100質量%以下が好ましく、60質量%以上90質量%以下がより好ましく、70質量%以上80質量%以下がさらに好ましい。
The
上記無機粒子の形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値は、下記条件(1)及び下記条件(2)の少なくとも一方を満たす。
条件(1):100<SF1<300、かつ、140<SF2<250
条件(2):170<SF1<300、かつ、100<SF2<250
The shape factor SF1 and the shape factor SF2 of the inorganic particles satisfy at least one of the following condition (1) and the following condition (2).
Condition (1): 100 <SF1 <300 and 140 <SF2 <250
Condition (2): 170 <SF1 <300 and 100 <SF2 <250
また無機粒子の形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値は、下記条件(3)を満たすことが望ましく、下記条件(4)を満たすことがより望ましい。
条件(3):190<SF1<280、かつ、160<SF2<230
条件(4):210<SF1<260、かつ、180<SF2<220
Further, the shape factor SF1 and the shape factor SF2 of the inorganic particles preferably satisfy the following condition (3), and more preferably satisfy the following condition (4).
Condition (3): 190 <SF1 <280 and 160 <SF2 <230
Condition (4): 210 <SF1 <260 and 180 <SF2 <220
無機粒子の形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値は、光学顕微鏡を用いて400倍の倍率で無機粒子を観察し、100個を無作為に選択し、その画像情報をニコレ社製画像解析装置(LUZEXFT)に導入して解析を行うことにより得られる。なお、形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値は、下記式(5)及び下記式(6)により表され、上記100個の無機粒子において得られた値の平均値を採用する。
式(5):SF1=(π/4)×(L2/A)×100
式(6):SF2=(1/4π)×(I2/A)×100
ここで、Lは画像上における無機粒子の最大長を示し、Iは画像上における無機粒子の周囲長を示し、Aは無機粒子の投影面積を表す。
The shape factor SF1 and shape factor SF2 of the inorganic particles are determined by observing the inorganic particles at a magnification of 400 times using an optical microscope, randomly selecting 100 particles, and analyzing the image information by Nicole Image Analysis. It is obtained by introducing it into an apparatus (LUZEXFT) and performing analysis. In addition, the value of the shape factor SF1 and the value of the shape factor SF2 are represented by the following formula (5) and the following formula (6), and an average value of the values obtained in the 100 inorganic particles is adopted.
Formula (5): SF1 = (π / 4) × (L 2 / A) × 100
Formula (6): SF2 = (1 / 4π) × (I 2 / A) × 100
Here, L represents the maximum length of the inorganic particles on the image, I represents the peripheral length of the inorganic particles on the image, and A represents the projected area of the inorganic particles.
上記無機粒子としては、具体的には、例えば、炭化珪素(SiC)、シリカ、窒化ホウ素(BN)、アルミナ(Al2O3)、窒化チタン(TiN)、酸化チタン、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、炭酸カルシウム、カーボンブラック、グラファイト、マイカ、導電性(20℃における体積抵抗率が1×10−6Ωcm以下)のマイカ等が挙げられ、1種のみ用いてもよく、2種以上混合して用いてもよい。また無機粒子としては、形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値を上記範囲にすることが容易であるという観点から、上記材料の中でも、炭化珪素、アルミナ、及び硫酸バリウムのいずれか一種類以上を含むことが好ましい。 Specific examples of the inorganic particles include silicon carbide (SiC), silica, boron nitride (BN), alumina (Al 2 O 3 ), titanium nitride (TiN), titanium oxide, potassium titanate, and titanic acid. Examples include barium, barium sulfate, magnesium oxide, antimony oxide, calcium carbonate, carbon black, graphite, mica, and conductive mica (volume resistivity at 20 ° C. is 1 × 10 −6 Ωcm or less). It may be used as a mixture of two or more. Moreover, as an inorganic particle, from a viewpoint that it is easy to make the value of shape factor SF1 and the value of shape factor SF2 into the said range, among these materials, any one or more types of silicon carbide, alumina, and barium sulfate are included. It is preferable to contain.
無機粒子の体積平均粒径としては、例えば、1.0μm以上20μm以下の範囲が挙げられ、1.0μm以上10μm以下の範囲が好ましく挙げられる。
表面層2中に含まれる無機粒子の含有量としては、例えば、表面層2中に含まれるフッ素樹脂100質量部に対して1.0質量部以上10.0質量部以下が挙げられ、1.5質量部以上7.5質量部以下が好ましく挙げられる。
As a volume average particle diameter of an inorganic particle, the range of 1.0 micrometer or more and 20 micrometers or less is mentioned, for example, The range of 1.0 micrometer or more and 10 micrometers or less is mentioned preferably.
As content of the inorganic particle contained in the
表面層2の厚みとしては、例えば、10.0μm以上50.0μm以下の範囲が挙げられ、20μm以上30μm以下の範囲が好ましく挙げられる。
As thickness of the
定着装置用回転体の製造方法としては、定着装置用回転体が図1に示すようなロール状である場合、例えば、まず基材1の外周面上にプライマー(接着層)を塗布し、次に無機粒子が添加されたフッ素樹脂のチューブを、基材1よりも直径の大きな金型スリーブの内周面に配置し、チューブ中に基材を差し込んだ後、プライマーとチューブとの隙間に液状シリコーンゴム等の弾性層3を形成する材料を注入して、成型する方法等が挙げられる。また、定着装置用回転体の製造方法としては、上記製造方法の他、プライマー(接着層)の塗布された弾性層(弾性層3)表面(外周面)に、無機粒子を含有したフッ素樹脂分散液を塗装し、焼成する方法等が挙げられる。さらに、定着装置用回転体が管状ベルトである場合についても、樹脂又は金属製の基体上に、前記の方法を適用して製造する方法が挙げられる。
As a method of manufacturing the fixing device rotating body, when the fixing device rotating body has a roll shape as shown in FIG. 1, for example, first, a primer (adhesive layer) is applied on the outer peripheral surface of the
本実施形態の定着装置用回転体は、形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値が上記範囲である無機粒子とPFAとを含んだ表面層を備えた構成であるため、定着装置用回転体表面の磨耗が抑制され、その結果耐久性が向上する。その理由は定かではないが、以下のように推測される。具体的には、形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値が上記範囲である無機粒子をPFA中に含ませることにより、無機粒子とPFAとが接する面積が大きいため、表面層2から無機粒子が脱離しにくくなるという作用が大きくなり、表面層2の磨耗が抑制されると推測される。またそれに加えて、無機粒子の形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値が上記範囲であれば、表面の凹凸による白点や光沢むらの発生等も抑制され、画質の低下が抑制されると推測される。
The fixing device rotator of the present embodiment has a configuration including a surface layer containing inorganic particles and PFA having values of the shape factor SF1 and the shape factor SF2 within the above range. Surface wear is suppressed, resulting in improved durability. The reason is not clear, but is presumed as follows. Specifically, by including in the PFA inorganic particles whose shape factor SF1 and shape factor SF2 are in the above range, the area where the inorganic particles and the PFA are in contact with each other is large. It is presumed that the action of becoming difficult to detach becomes larger and the wear of the
[定着装置]
本実施形態の定着装置は、上記定着装置用回転体を少なくとも1つ以上具備していれば特に制限されず、その他の部材として種々の公知の部材を組合せてもよい。以下、本実施形態の定着装置の具体例を、図2を参照しながら説明する。
[Fixing device]
The fixing device of the present embodiment is not particularly limited as long as it includes at least one fixing device rotating body, and various other known members may be combined as other members. Hereinafter, a specific example of the fixing device of this embodiment will be described with reference to FIG.
図2に示す定着装置は、加熱定着ロール11と、ロール23、24、及び圧力ロール25と、により、張力をかけつつ保持された無端ベルト15と、から構成され、加熱定着ロール11として、上記定着装置用回転体を用いたものである。
The fixing device shown in FIG. 2 includes a heat fixing roll 11 and
加熱定着ロール11は、その内部に加熱源として、例えば出力850Wのハロゲンランプ等が設けられている。 The heat fixing roll 11 is provided with a halogen lamp having an output of 850 W, for example, as a heat source.
圧力ロール25は、例えば、圧縮コイルスプリング26によって、加熱定着ロール11の中心に向けて圧力がかけられている。無端ベルト15としては、例えば、ポリイミドフィルム等で形成されたものが挙げられる。ロール23、24としては、例えば、ステンレス等によって形成されたものが挙げられる。圧力ロール25とロール24との間には、圧力補助パッド30が配置されている。この圧力補助パッド30は、ベースプレート31、耐熱性液体40を真空封入した弾性袋41、及び離型層33を積層して形成したものである。ベースプレート31は、例えばステンレス鋼製のもので、耐熱性液体40を真空封入した弾性袋41を支持している。また、耐熱性液体40は、例えば、粘度300csのジメチルシリコンオイル(商品名「KF−96」:信越化学株式会社製)等が使用され、液体が浸透しないフッ素ゴムにより構成された厚さ500μmの薄膜の袋である弾性袋41内に真空封入されている。さらに、離型層33としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンを含浸させたガラス繊維シートである中興化成製の「FGF−400−4」(商品名)が使用される。
The
図2に示す定着装置を使用する場合、まず、図面上、右方向から、図示しない転写装置により記録媒体7の上にトナー8の像が転写され、加熱定着ロール11と無端ベルト15との接触部に向けてこの記録媒体7が搬送されてくる。記録媒体7は、接触部において圧力補助パッド30が配置されている側に搬送される。そして、接触部に作用する圧力とハロゲンランプによって加熱定着ロール11を通じて与えられる熱とにより、トナー8の像が記録媒体7上に定着する。
When the fixing device shown in FIG. 2 is used, first, an image of the
なお、本実施形態においては、加熱定着ロール11として上記実施形態における定着装置用回転体を用いたが、これに限られず、例えば、無端ベルト15として、上記実施形態における定着装置用回転体を用いてもよい。
In the present embodiment, the fixing device rotating body in the above embodiment is used as the heat fixing roll 11. However, the fixing device rotating body in the above embodiment is not limited thereto, and for example, the fixing device rotating body in the above embodiment is used as the
[画像形成装置]
次に、前記実施形態の定着装置を用いた画像形成装置について説明する。
図3に示す画像形成装置101は、感光体79(静電潜像保持体)と、感光体79の表面を帯電する帯電ロール83と、感光体79の表面を露光し静電潜像を形成するレーザー発生装置78(静電潜像形成手段)と、感光体79表面に形成された潜像を、現像剤を用いて現像し、トナー像を形成する現像器85(現像手段)と、現像器85により形成されたトナー像が感光体79から転写される中間転写ベルト86(中間転写体)と、トナー像を中間転写ベルト86に転写する1次転写ロール80(第1の転写手段)と、感光体79に付着したトナーやゴミ等を除去する感光体清掃部材84と、中間転写ベルト86上のトナー像を記録媒体に転写する2次転写ロール75(第2の転写手段)と、記録媒体上のトナー像を定着する定着装置72(定着手段)と、を含んで構成されている。1次転写ロール80は、図3に示すとおり感光体79直上に配置していてもよく、感光体79直上からずれた位置に配置していてもよい。
[Image forming apparatus]
Next, an image forming apparatus using the fixing device of the embodiment will be described.
The
さらに、図3に示す画像形成装置101の構成について詳細に説明する。
画像形成装置101においては、感光体79の周囲に、反時計回りに帯電ロール83、現像器85、中間転写ベルト86を介して配置された1次転写ロール80、感光体清掃部材84が配置され、これら1組の部材が、1つの色に対応した現像ユニットを形成している。また、この現像ユニット毎に、現像器85に現像剤を補充するトナーカートリッジ71がそれぞれ設けられており、各現像ユニットの感光体79に対して、帯電ロール83の(感光体79の回転方向)下流側であって現像器85の上流側の感光体79表面に画像情報に応じたレーザー光を照射するレーザー発生装置78が設けられている。
Further, the configuration of the
In the
4つの色(例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)に対応した4つの現像ユニットは、画像形成装置101内において水平方向に直列に配置されており、4つの現像ユニットの感光体79と1次転写ロール80との転写領域を挿通するように中間転写ベルト86が設けられている。中間転写ベルト86は、その内面側に以下の順序で反時計回りに設けられた、支持ロール73、支持ロール74、および駆動ロール81により張力がかかった状態で掛け渡され、ベルト支持装置90を形成している。なお、4つの1次転写ロール80は支持ロール73の(中間転写ベルト86の回転方向)下流側であって支持ロール74の上流側に位置する。また、中間転写ベルト86を介して駆動ロール81の反対側には中間転写ベルト86の外周面を清掃する転写清掃部材82が駆動ロール81に対して圧接するように設けられている。
Four developing units corresponding to four colors (for example, cyan, magenta, yellow, and black) are arranged in series in the horizontal direction in the
また、中間転写ベルト86を介して支持ロール73の反対側には用紙供給部77から用紙経路76を経由して搬送される記録用紙の表面に、中間転写ベルト86の外周面に形成されたトナー像を転写するための2次転写ロール75が、支持ロール73に対して接触するように設けられている。
The toner formed on the outer peripheral surface of the
また、画像形成装置101の底部には記録媒体を収容する用紙供給部77が設けられ、用紙供給部77から用紙経路76を経由して2次転写部を構成する支持ロール73と2次転写ロール75との接触部を通過するように、記録媒体が供給される。この接触部を通過した記録媒体は、更に定着装置72の接触部を挿通するように不図示の搬送手段により搬送され、最終的に画像形成装置101の外へと排出される。
In addition, a
次に、図3に示す画像形成装置101を用いた画像形成方法について説明する。トナー像の形成は各現像ユニット毎に行なわれ、帯電ロール83により反時計方向に回転する感光体79表面を帯電した後に、レーザー発生装置78(露光装置)により帯電された感光体79表面に潜像(静電潜像)を形成し、次に、この潜像を現像器85から供給される現像剤により現像してトナー像を形成し、1次転写ロール80と感光体79との接触部に運ばれたトナー像を矢印C方向に回転する中間転写ベルト86の外周面に転写する。なお、トナー像を転写した後の感光体79は、その表面に付着したトナーやゴミ等が感光体清掃部材84により清掃され、次のトナー像の形成に備える。
Next, an image forming method using the
各色の現像ユニット毎に現像されたトナー像は、画像情報に対応するように中間転写ベルト86の外周面上に順次重ね合わされた状態で、2次転写部に運ばれ2次転写ロール75により、用紙供給部77から用紙経路76を経由して搬送されてきた記録用紙表面に転写される。トナー像が転写された記録用紙は、更に定着装置72の接触部を通過する際に加圧加熱されることにより定着され、記録媒体表面に画像が形成された後、画像形成装置外へと排出される。
The toner images developed for each color development unit are sequentially superimposed on the outer peripheral surface of the
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下に示す実施例にのみ限定されるものではない。
なお、実施例中において「部」及び「%」は、特に断りのない限り「質量部」及び「質量%」を意味する。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited only to the Example shown below.
In the examples, “parts” and “%” mean “parts by mass” and “% by mass” unless otherwise specified.
<実施例1>
フッ素樹脂としてPFA樹脂(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、共重合比 5:95、三井デュポンフロロケミカル社製、商品名:945HP−Plus)100重量部と、無機粒子として沈降性硫酸バリウム(堺化学社製、商品名:BMH60、SF−1:172、SF−2:143)2重量部とを、予め溶融させながら分散させて混合ペレットを作製した。次に、この混合ペレットを、温度380℃にて押し出し成型機を用いて、厚さ25μmのチューブを調製した。
次に、表面(外周面)にプライマー(東レ・ダウ・コーニング・シリコーン株式会社製、商品名:DY39−051)を塗布した外径60mmのアルミニウム基材上に、前述したチューブが内面にセットされた円筒状金型スリーブを配置し、プライマーとチューブとの間に液状シリコーンゴム(東レ・ダウ・コーニング・シリコーン株式会社製)を注入した後加硫して定着ロールを調製した。
<Example 1>
PFA resin (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, copolymerization ratio 5:95, manufactured by Mitsui DuPont Fluoro Chemical Co., Ltd., trade name: 945HP-Plus) as fluororesin, and precipitated sulfuric acid as
Next, the above-described tube is set on the inner surface of an aluminum base material having an outer diameter of 60 mm, on which a primer (made by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., trade name: DY39-051) is applied on the surface (outer peripheral surface) A cylindrical mold sleeve was placed, liquid silicone rubber (manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) was injected between the primer and the tube, and then vulcanized to prepare a fixing roll.
<実施例2>
無機粒子を沈降性硫酸バリウム(堺化学社製:BMH SF−1:193、SF−2:162)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 2>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to precipitated barium sulfate (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd .: BMH SF-1: 193, SF-2: 162).
<実施例3>
無機粒子を沈降性硫酸バリウム(堺化学社製:BA SF−1:215、SF−2:181)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 3>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to precipitated barium sulfate (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd .: BA SF-1: 215, SF-2: 181).
<実施例4>
無機粒子を酸化アルミニウム(昭和電工社製:A−42−2 SF−1:258、SF−2:216)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 4>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (manufactured by Showa Denko KK: A-42-2 SF-1: 258, SF-2: 216).
<実施例5>
無機粒子を酸化アルミニウム(昭和電工社製:AS50 SF−1:277、SF−2:228)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 5>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (manufactured by Showa Denko KK: AS50 SF-1: 277, SF-2: 228).
<実施例6>
無機粒子を炭化ケイ素(三井デュポンフロロケミカル社製:GC#3000 SF−1:298、SF−2:248)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 6>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to silicon carbide (manufactured by Mitsui DuPont Fluorochemical Co., Ltd .: GC # 3000 SF-1: 298, SF-2: 248).
<実施例7>
無機粒子を酸化アルミニウム(昭和電工社製:WA#4000 SF−1:125、SF−2:245)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 7>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (manufactured by Showa Denko KK: WA # 4000 SF-1: 125, SF-2: 245).
<実施例8>
無機粒子を酸化アルミニウム(キンセイマティック社製:YFA02025 SF−1:295、SF−2:139)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 8>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (Kinseimatic Corp .: YFA02025 SF-1: 295, SF-2: 139).
<実施例9>
無機粒子を酸化アルミニウム(昭和電工社製:WA#8000 SF−1:173、SF−2:131)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 9>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (manufactured by Showa Denko KK: WA # 8000 SF-1: 173, SF-2: 131).
<実施例10>
PFA樹脂100質量部の代わりに、PFA樹脂75質量部及びPTFE(ポリテトラフルオロエチレン、アウジモンド社製、商品名:MFA)25質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Example 10>
Instead of 100 parts by weight of PFA resin, 75 parts by weight of PFA resin and 25 parts by weight of PTFE (polytetrafluoroethylene, manufactured by Augmond, trade name: MFA) were used in the same manner as in Example 1 to obtain a fixing roll. Prepared.
<比較例1>
無機粒子を酸化アルミニウム(昭和電工社製:CB−A05S SF−1:167、SF−2:138)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Comparative Example 1>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (manufactured by Showa Denko KK: CB-A05S SF-1: 167, SF-2: 138).
<比較例2>
無機粒子を板状硫酸バリウム(堺化学社製:A SF−1:310、SF−2:259)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Comparative Example 2>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to plate-like barium sulfate (manufactured by Sakai Chemical Co., Ltd .: A SF-1: 310, SF-2: 259).
<比較例3>
無機粒子を酸化アルミニウム(昭和電工社製:WA#4000 SF−1:151、SF−2:255)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Comparative Example 3>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (manufactured by Showa Denko KK: WA # 4000 SF-1: 151, SF-2: 255).
<比較例4>
無機粒子を酸化アルミニウム(キンセイマティック社製:YFA02050 SF−1:305、SF−2:129)に変更した以外は実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Comparative example 4>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that the inorganic particles were changed to aluminum oxide (Kinseimatic Co., Ltd .: YFA02050 SF-1: 305, SF-2: 129).
<比較例5>
PFA樹脂100質量部の代わりに、PTFE100質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして定着ロールを調製した。
<Comparative Example 5>
A fixing roll was prepared in the same manner as in Example 1 except that 100 parts by mass of PTFE was used instead of 100 parts by mass of the PFA resin.
<磨耗量及び光沢むらの評価>
実施例及び比較例において得られた定着ロールを備えた定着装置を、画像形成装置(富士ゼロックス株式会社製:カラープリンター Docu Center Color 1100)に組み込み、1万枚連続通紙によるランニング試験を実施し、定着ロールにおける磨耗量の評価及び形成された画像における光沢むらの評価を行った。
<Evaluation of wear amount and gloss unevenness>
The fixing device provided with the fixing rolls obtained in the examples and comparative examples was incorporated into an image forming apparatus (manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd .: Color Printer Docu Center Color 1100), and a running test was conducted by continuously feeding 10,000 sheets. The amount of wear on the fixing roll and the gloss unevenness in the formed image were evaluated.
磨耗量については、1万枚連続通紙する前後において、定着ロールの表面層の膜厚をレーザー干渉計にて測定し、1万枚連続通紙前後の膜厚差を求めて評価した。その結果を下記表1に示す。 The amount of wear was evaluated by measuring the film thickness of the surface layer of the fixing roll with a laser interferometer before and after continuously passing 10,000 sheets, and determining the difference in film thickness before and after passing 10,000 sheets. The results are shown in Table 1 below.
光沢むらについては、10万枚目に形成された画像の光沢むらを目視で観察し、評価を行った。その結果を下記表1に示す。
(光沢むらの評価基準)
A:光沢むらはほとんど観察されなかった
B:光沢むらがわずかに観察されたが、実用上許容されるレベルであった
C:光沢むらが著しく観察され、実用上許容範囲を超えるレベルであった
The uneven gloss was evaluated by visually observing the uneven gloss of the image formed on the 100,000th sheet. The results are shown in Table 1 below.
(Evaluation criteria for uneven brightness)
A: Gloss unevenness was hardly observed B: Gloss unevenness was slightly observed, but was a level acceptable for practical use C: Gloss unevenness was significantly observed and was a level exceeding the practically acceptable range
表1から明らかなように、実施例では、比較例に比べ、定着ロール表面の磨耗が抑制され、定着画像の光沢むらも抑制されることが分かる。 As can be seen from Table 1, in the example, compared to the comparative example, it can be seen that the wear on the surface of the fixing roll is suppressed, and uneven gloss of the fixed image is also suppressed.
1 基材(基材)
2 表面層
3 弾性層
7 記録媒体
11 加熱定着ロール
25 圧力ロール
72 定着装置
75 2次転写ロール
78 レーザー発生装置
79 感光体
80 1次転写ロール
85 現像器
86 中間転写ベルト
101 画像形成装置
1 Base material (base material)
2
Claims (4)
前記基材の外周面に設けられ、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と、形状係数SF1の値及び形状係数SF2の値が下記条件(1)及び下記条件(2)の少なくとも一方を満たす無機粒子と、を含む、表面層と、
を有する定着装置用回転体。
条件(1):100<SF1<300、かつ、140<SF2<250
条件(2):170<SF1<300、かつ、100<SF2<250 A substrate;
Provided on the outer peripheral surface of the base material, the tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, the value of the shape factor SF1 and the value of the shape factor SF2 satisfy at least one of the following conditions (1) and (2) A surface layer comprising inorganic particles to fill,
A rotating body for a fixing device.
Condition (1): 100 <SF1 <300 and 140 <SF2 <250
Condition (2): 170 <SF1 <300 and 100 <SF2 <250
条件(3):190<SF1<280、かつ、160<SF2<230 The rotating body for a fixing device according to claim 1, wherein a value of the shape factor SF <b> 1 and a value of the shape factor SF <b> 2 of the inorganic particles satisfy the following condition (3).
Condition (3): 190 <SF1 <280 and 160 <SF2 <230
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