JP6587448B2 - Fixing tool and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体、特に紙に画像を定着させる定着装置において使用される定着具に関する。 The present invention relates to a fixing device used in a fixing device for fixing an image on a recording medium, particularly paper.
従来から複写機には、トナーからなる未定着画像を記録媒体である紙に定着させる定着装置が使用されている。画像は転写された記録媒体を定着ベルトとローラとのニップ間で定着ベルトを押圧する定着具によって前記画像を前記記録媒体に定着する。このトナーの定着性の良し悪しと速度で、複写機の性能が決まる。
ここで、定着ベルトと定着具は密着かつ摺動する必要があり、定着具の定着面には高い摺動性が必要となる。
そこで、定着具の押圧性向上と摺動性向上が、長年の課題である。
Conventionally, a copying machine uses a fixing device that fixes an unfixed image made of toner onto paper as a recording medium. The image is fixed on the recording medium by a fixing tool that presses the transferred recording medium between the nip between the fixing belt and the roller. The performance of the copying machine is determined by the toner fixing ability and speed.
Here, the fixing belt and the fixing tool need to be in close contact with each other and slide, and the fixing surface of the fixing tool needs to have high slidability.
Therefore, improvement of the pressability and slidability of the fixing tool has been a long-standing problem.
特許文献1記載のローラを用いて、記録媒体である紙に未定着画像を定着させようとするとローラと紙の接着面積が狭く線状である。また定着時間も短いので、画像が鮮明に定着されない。
その結果、紙の給紙速度が遅く、かつ圧力を高める必要がある。その結果、速度が遅く、かつ給紙で高圧による紙詰まりや、破れが起こる。
When an unfixed image is fixed on paper as a recording medium using the roller described in
As a result, the paper feeding speed is slow and the pressure needs to be increased. As a result, the speed is slow, and paper jam or tear due to high pressure occurs during paper feeding.
特許文献2記載の板状の定着具では、面による固着であるので、接着面積が広く、長い接触時間で、定着率しやすい。またその結果、押し当てる圧力も低く、高速で給紙もできる。
しかし、板状の定着具では紙との摺動性を上げないと、抵抗が高く紙の破れの原因になる。そこで、固定具の基材表面に摺動性の高いフィルムや繊維を取り付けられていた。
In the plate-like fixing device described in
However, if the plate-like fixing tool does not increase the sliding property with the paper, the resistance is high and the paper is torn. Therefore, a highly slidable film or fiber is attached to the base material surface of the fixture.
しかしながら、固定具の基材に摺動性の高いフィルムや繊維を取り付けると、固定具との間で滑りやすく、固定具の固定部に固定するのは難しく、特許文献3の記載のように、巻きつけたり、ビスで固定したりしていた。
However, when a highly slidable film or fiber is attached to the base material of the fixture, it is easy to slip between the fixture and it is difficult to fix to the fixing portion of the fixture, as described in
そのため、摺動性の高いフィルムや繊維が外れたり、破れたりすることがあり、同時に固定具の基材に固定するのに、新たな部品の必要や固定の時間がかかり生産性に劣っていた。また基材に巻き付けるとそのため余分な摺動性の高いフィルムや繊維を使用することになり、端材なども発生するので、歩留まりの低下により安定した生産ができない。さらに余分な側面にある摺動性の高いフィルムや繊維は、ほかの部品との接触などによる引っかかりも起こりやすいといった問題があった。 For this reason, films and fibers with high slidability may come off or torn, and at the same time, fixing to the base material of the fixture requires new parts and takes time to fix, resulting in poor productivity. . In addition, if it is wound around a base material, an extra high slidable film or fiber is used, and scraps are also generated. Therefore, stable production cannot be performed due to a decrease in yield. Furthermore, the highly slidable films and fibers on the extra side face have a problem that they are easily caught by contact with other parts.
上述の通り、従来技術では摺動性の布帛を定着具に安定的に固定することが困難なため、以下のような課題が生じる。
(1) 定着面と定着ベルトの摩擦が大きくなり、定着ベルトが摩耗する。
(2) 定着ベルトが摩耗により、摩耗がさらに促進と定着ベルトのつまりが発生する。
(3) つまりが発生すると機械的耐久性が低下する。
(4) 定着ベルトのつまりにより、スリップが発生し、画像を定着することができない。
以上のことから、高速でブレの少ない鮮明な画像を定着することに懸念がある。
As described above, in the conventional technique, it is difficult to stably fix the slidable fabric to the fixing device, and thus the following problems occur.
(1) The friction between the fixing surface and the fixing belt increases, and the fixing belt is worn.
(2) When the fixing belt is worn, the wear is further accelerated and the fixing belt is clogged.
(3) When this occurs, the mechanical durability decreases.
(4) A slip occurs due to clogging of the fixing belt, and the image cannot be fixed.
From the above, there is concern about fixing a clear image with high speed and less blur.
本発明の目的は、上記従来技術を解決し、定着ベルトと定着面が安定的に押圧でき、かつ定着ベルトとの摺動性に優れた定着具を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional technique and provide a fixing tool that can stably press the fixing belt and the fixing surface and has excellent sliding properties with the fixing belt.
上記課題を解決するために、本発明に係る定着具は、以下の(1)〜(11)のいずれかの構成を有する。また、本発明に係る定着具の製造方法は、以下の(12)〜(15)のいずれかの構成を有する。
(1) 画像が転写された記録媒体を定着ベルトとローラとの間で押圧することによって前記画像を前記記録媒体に定着させる定着装置において、前記定着ベルトをローラ方向に押圧する定着具であって、
該定着具は、熱可塑性樹脂(A)からなる基材と、前記定着ベルトに対し相対的に摺動可能な状態で該定着ベルトをローラ方向に押圧する摺動部材とを備え、
前記摺動部材が摺動層および含浸層を有しており、
前記摺動部材は、前記熱可塑性樹脂が前記含浸層に含浸されて前記基材に固着されていることを特徴とする定着具。
(2) 前記摺動層が布帛からなり、前記含浸層が布帛またはフィルムからなる、(1)の定着具。
(3) 前記摺動層の体積充填率が0.60〜0.95であり、前記含浸層の体積充填率が0.25〜0.8であり、前記摺動層の体積充填率が、前記含浸層の体積充填率の1.1〜3.8倍である、(1)または(2)の定着具。
(4) 前記摺動層の通気量が0.01〜250cc/(cm2・sec)であり、前記含浸層の通気量が0.02〜950cc/(cm2・sec)であり、前記摺動層の通気量が、前記含浸層の通気量の0.25〜0.8倍である、(1)〜(3)のいずれかの定着具。
(5) 前記摺動層が、熱可塑性樹脂(B)からなる繊維または炭素繊維を含有している、(1)〜(4)のいずれかの定着具。
(6) 前記摺動層が熱可塑性樹脂(B)からなる繊維を含有しており、該熱可塑性樹脂(B)がフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、PPSのいずれかである、(5)の定着具。
(7) 前記含浸層が熱可塑性樹脂(C)、全芳香族ポリアミドまたはガラスからなる繊維を含有している、(1)〜(6)のいずれかの定着具。
(8) 前記熱可塑性樹脂(C)がPPS、ポリアミド、ポリエステル、液晶ポリマーのいずれかである、(7)の定着具。
(9) 前記熱可塑性樹脂(A)の融点が、前記熱可塑性樹脂(C)の融点を基準として+120℃〜−30℃の範囲内にある、(7)または(8)の定着具。
(10) 前記摺動部材が前記摺動層および前記含浸層を有する多層布帛からなる、(1)〜(9)のいずれかの定着具。
(11) 前記基材には前記摺動部材を基材に固定するためのビス穴および突起がない、(1)〜(10)のいずれかの定着具。
(12) (1)〜(11)のいずれかの定着具の製造方法であって、熱可塑性樹脂(A)からなる基材を射出成形または熱プレス成形により成形する基材成形工程と、摺動部材を前記基材上に配置した状態にて射出成形または熱プレス成形を行うことによって、熱可塑性樹脂(A)を前記摺動部材に含浸させ該摺動部材を前記基材に固着する摺動部材固着工程とを有することを特徴とする定着具の製造方法。
(13) 前記摺動部材固着工程において、帯状の摺動部材を可動側金型に吸引固定したのち、熱可塑性樹脂(A)を射出成形して前記基材と含浸成形する、(12)の定着具の製造方法。
(14) 前記摺動部材の形状が連続した帯状であり、前記連続した帯状の摺動部材を搬送して可動側金型内に固定する摺動部材搬送工程と、前記摺動部材固着工程と、前記摺動部材が固着した前記基材を金型から引き抜く成形品取り出し工程とをこの順序で繰返し実施する、(12)または(13)に記載の定着具の製造方法。
(15) 前記摺動部材が略筒状の布帛からなる、(12)〜(14)のいずれかの定着具の製造方法。
In order to solve the above problems, a fixing device according to the present invention has any one of the following configurations (1) to (11). In addition, the fixing device manufacturing method according to the present invention has any one of the following configurations (12) to (15).
(1) A fixing device that presses the fixing belt in a roller direction in a fixing device that fixes the image to the recording medium by pressing the recording medium onto which the image has been transferred between a fixing belt and a roller. ,
The fixing device includes a base material made of a thermoplastic resin (A) and a sliding member that presses the fixing belt in the roller direction in a state in which the fixing belt can slide relative to the fixing belt.
The sliding member has a sliding layer and an impregnation layer;
The fixing member, wherein the sliding member is fixed to the base material by impregnating the thermoplastic resin into the impregnation layer.
(2) The fixing device according to (1), wherein the sliding layer is made of a fabric, and the impregnation layer is made of a fabric or a film.
(3) The volume filling factor of the sliding layer is 0.60 to 0.95, the volume filling factor of the impregnation layer is 0.25 to 0.8, and the volume filling factor of the sliding layer is The fixing device according to (1) or (2), which is 1.1 to 3.8 times the volume filling rate of the impregnated layer.
(4) The air permeability of the sliding layer is 0.01 to 250 cc / (cm 2 · sec), the air permeability of the impregnation layer is 0.02 to 950 cc / (cm 2 · sec), and the sliding The fixing device according to any one of (1) to (3), wherein the air flow rate of the moving layer is 0.25 to 0.8 times the air flow rate of the impregnated layer.
(5) The fixing device according to any one of (1) to (4), wherein the sliding layer contains fibers or carbon fibers made of the thermoplastic resin (B).
(6) The sliding layer contains fibers made of a thermoplastic resin (B), and the thermoplastic resin (B) is any one of a fluororesin, a polyether ether ketone, a polyamide, and a PPS. ) Fixing tool.
(7) The fixing device according to any one of (1) to (6), wherein the impregnated layer contains fibers made of thermoplastic resin (C), wholly aromatic polyamide, or glass.
(8) The fixing device according to (7), wherein the thermoplastic resin (C) is any one of PPS, polyamide, polyester, and liquid crystal polymer.
(9) The fixing tool according to (7) or (8), wherein a melting point of the thermoplastic resin (A) is in a range of + 120 ° C. to −30 ° C. based on a melting point of the thermoplastic resin (C).
(10) The fixing device according to any one of (1) to (9), wherein the sliding member is made of a multilayer fabric having the sliding layer and the impregnation layer.
(11) The fixing tool according to any one of (1) to (10), wherein the base material has no screw holes and protrusions for fixing the sliding member to the base material.
(12) A method of manufacturing a fixing device according to any one of (1) to (11), in which a base material forming step of forming a base material made of the thermoplastic resin (A) by injection molding or hot press molding, and sliding By performing injection molding or hot press molding with the moving member disposed on the substrate, the sliding member is impregnated with the thermoplastic resin (A) and the sliding member is fixed to the substrate. A fixing member manufacturing method comprising: a moving member fixing step.
(13) In the sliding member fixing step, after the belt-like sliding member is suction-fixed to the movable mold, the thermoplastic resin (A) is injection-molded and impregnated with the base material. Manufacturing method of fixing tool.
(14) The sliding member has a continuous strip shape, and includes a sliding member transporting step of transporting and fixing the continuous strip-shaped sliding member in the movable mold, and the sliding member fixing step. The method for manufacturing a fixing device according to (12) or (13), wherein a step of taking out a molded product by pulling out the base material to which the sliding member is fixed from a mold is repeated in this order.
(15) The fixing device manufacturing method according to any one of (12) to (14), wherein the sliding member is made of a substantially cylindrical cloth.
本発明の定着具を用いることにより、記録媒体である紙上にある未定着画像が、鮮明に紙に定着することがきる。
さらに、定着ベルトとの摩擦が少ないので高耐久性で、長期的に安定して使用できる。
By using the fixing tool of the present invention, an unfixed image on paper as a recording medium can be clearly fixed on paper.
Furthermore, since there is little friction with the fixing belt, it is highly durable and can be used stably over the long term.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明における定着具は、図1に示すように、熱可塑性樹脂からなる基材2と摺動部材3からなる。摺動部材3は摺動層4と含浸層5からなる。また、必須ではないが、摺動層4と含浸層5との間には、図1に示すように混合層6が設けられていてもよい。
As shown in FIG. 1, the fixing device in the present invention includes a
本発明における定着具の摺動部材3の内部構造は、図2に示すように含浸層5は基材2の熱可塑性樹脂が一部もしくは全て含浸した構造となり、基材2に被覆された状態である。摺動層4は基材1から表面に現れている構造である。
The internal structure of the sliding
(基材)
本発明に用いられる定着具1の基材2は熱可塑性樹脂(A)からなる。熱可塑性樹脂(A)としては、例えば、液晶ポリマー、ポリオレフィン、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリスルフォキサイド、またはポリテトラフルオロエチレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。また、上記熱可塑性樹脂の誘導体や、上記熱可塑性樹脂の共重合体、さらにそれらの混合物でもよい。これらの中でも、耐熱性の面から液晶ポリマーやポリイミド、ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、PPSが好ましく、液晶ポリマー、PPS、ポリアミドイミドがより好ましく、液晶ポリマーが特に好ましい。
(Base material)
The
(画像成形装置)
本発明における定着具は、図3に示すような画像形成装置11の内部に使用されるものであり、図4に示す定着装置12の中に使用されるものである。
(Image forming device)
The fixing tool in the present invention is used inside the
次に、本発明における定着具1が用いられる画像形成装置11の構成と紙34への画像成形について説明する。
Next, the configuration of the
画像形成装置11の具体例としては、カラープリンタ、ファクシミリ、印刷機、スキャナ、および、これらの機能を2つ以上併せ持つ複合機などが挙げられる。図3の画像形成装置11は、トナーボトル27と転写ユニット13を有しており、転写ユニット13は、中間転写ベルト21とバックアップローラ22と2次転写バックアップローラ26、図中には記載しないがテンションローラから構成されている。
Specific examples of the
図には示していない画像を現像する工程から、転写ユニット13へトナー37が転写される。転写ユニット13内では感光ドラム23上に形成したトナー35画像が中間転写ベルト21に形成される。形成されたトナー37画像は、2次転写バックアップローラと2次転写ロールにおいてニップされて、下部から移動してきた記録媒体34である紙に転写される。
The
記録媒体34である紙に転写された未定着画像35トナーはまだ紙に定着されていない。そこで、図4に示す定着装置12において、紙に画像トナー37が定着される。
The
(定着装置)
定着装置12は定着ベルト41と、その内部にある固定具1と、さらに、固定具1に対峙する加圧回転体43とを備えている。
(Fixing device)
The fixing
さらに図示はしないが、定着ベルト41内にベルトガイドとさらに加熱器がある。加熱器で加熱された定着ベルト41は、定着具1と加圧回転体43による押圧で、加圧回転体との間にニップ部42が形成される。定着具1の定着ベルト41側の形状は、加圧回転体43の曲面に合わせた弧状になっていてもよい。加圧回転体43はシリコーンロールなどが好ましい。また定着ベルト41はPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)シートやポリイミドシートなどが用いられる。
Further, although not illustrated, a belt guide and a heater are provided in the fixing
加熱されたニップ部42に未定着画像トナー35がまだ定着されていない記録媒体34である紙が移動して、紙に画像トナーが定着されることによって紙に画像が形成される。画像が形成された記録媒体34である紙は、さらに送られて、図3に示す排出ローラ36を経て排出される。
The paper, which is the
(摺動部材)
本発明における定着具1は摺動部材3を有しており、図5に示すような帯状布帛52や、図7に示すような筒状布帛71を使用することができる。これらはいずれも、摺動層4と、含浸層5と、それぞれが絡まりあった混合層6とを有している。中でも摺動層と含浸層の層間滑りが生じにくく、摺動層を強固に固定できる帯状の多層布帛がより好ましい。
(Sliding member)
The fixing
(摺動層)
摺動層4は布帛からなることが好ましく、織物または不織布からなることがより好ましく、熱可塑性樹脂(B)からなる繊維または炭素繊維を含有する布帛からなることが特に好ましい。熱可塑性樹脂(B)としてはフッ素樹脂、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミド、PPSが好ましく、フッ素樹脂、PPSがより好ましく、フッ素樹脂が特に好ましい。フッ素樹脂は、主鎖または側鎖にフッ素原子を1個以上含む繰り返し構造単位を有する重合体からなり、フッ素原子数の多い繰り返し構造単位で構成されたものほど好ましい。例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体(FEP)、4フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、エチレン−4フッ化エチレン共重合体(ETFE)などを挙げることができ、中でも、表面低摩擦特性に優れるPTFEを用いることがさらに好ましい。なお、熱可塑性樹脂(B)は熱可塑性樹脂(A)と同じ樹脂であっても良いし、異なる樹脂であっても良い。
(Sliding layer)
The sliding
(フッ素繊維)
フッ素樹脂からなるフッ素繊維の製造方法は特に限定されず、例えば、ビスコース等とPTFE粒子のエマルジョンを酸性水溶液中に多数孔金型から紡糸したのち、焼成する湿式紡糸法でもよい。また、PTFE粒子を焼き固めたロールから、カツラ剥きしたフィルムを、多数のカッターで割線したスリットカッター法でも良い。また、PTFEを溶媒に溶かし、多数孔金型から噴霧上にネット上に紡糸する溶液紡糸法でもよい。また、PFAやETFEなどにおいては、溶融した樹脂を口金から吐出する溶融紡糸法も用いることができる。
(Fluorine fiber)
There is no particular limitation on the method for producing the fluorine fiber made of the fluororesin. For example, a wet spinning method in which an emulsion of viscose or the like and PTFE particles is spun in an acidic aqueous solution from a multi-hole mold and then fired may be used. Alternatively, a slit cutter method may be used in which a film peeled off from a roll obtained by baking and solidifying PTFE particles is scored by a number of cutters. Alternatively, a solution spinning method in which PTFE is dissolved in a solvent and spun onto a net from a multi-hole mold onto a spray may be used. Moreover, in PFA, ETFE, etc., the melt spinning method which discharges molten resin from a nozzle | cap | die can also be used.
本発明における定着具に用いられる帯状布帛において、不織布は、捲縮をかけた繊維の束を開繊機で開繊し、カードm/cでウエブ状にしてこれを複数重ね合せて、ニードルパンチしてもよい。ウエブ状にしてこれを複数重ね合せて、ウオータージェットで交絡させてもよい。含浸層と摺動層の不織布をニードルパンチやウオータージェットで交絡させて、混合層をつくることで、帯状布帛とすることができる。 In the belt-like fabric used for the fixing device in the present invention, the nonwoven fabric is formed by crimping a bundle of crimped fibers with a fiber spreader, forming a web shape with a card m / c, and superimposing a plurality of them, and then performing needle punching. May be. A plurality of webs may be overlapped and entangled with a water jet. By forming the mixed layer by entanglement of the impregnated layer and the non-woven fabric of the sliding layer with a needle punch or water jet, a belt-like fabric can be obtained.
または、繊維を紡績して、紡績しまたは撚糸した糸を、織機にて織ってもよい。織り方としては、例えば、平織、朱子織、綾織、からみ織、模紗織などが挙げられ、平織、朱子織が摺動性の点から好ましい。 Alternatively, a spun or twisted yarn obtained by spinning a fiber may be woven by a loom. Examples of the weaving method include plain weave, satin weave, twill weave, leash weave, imitation weave and the like, and plain weave and satin weave are preferable from the viewpoint of slidability.
(含浸層)
含浸層5は、熱可塑性樹脂(A)からなる基材2と接合することが好ましい。含浸層5は、布帛またはフィルムから構成されることが好ましく、布帛がより好ましい。また布帛としては織物、不織布が好ましい。また含浸層5がフィルムであった際には、多孔質が好ましい。
(Impregnation layer)
The impregnated
含浸層5は、熱可塑性樹脂(C)または、全芳香族ポリアミド、ガラスからなる繊維を含有していることが好ましい。熱可塑性樹脂(C)としては、例えば、液晶ポリマー、ポリオレフィン、ポリアミド、芳香族ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリスルフォキサイド、ポリテトラフルオロエチレン、アクロニトリルブタジエンスチレン共重合体(ABS)、ポリアセタール、ポリエーテル、ポリエーテルエーテルケトンなどが挙げられる。これらの中でも、液晶ポリマーやポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、PPSが好ましく、PPS、ポリアミドがより好ましく、PPSが特に好ましい。なお、熱可塑性樹脂(C)は熱可塑性樹脂(A)や熱可塑性樹脂(B)と同じ樹脂であっても良いし、異なる樹脂であっても良い。全芳香族ポリアミドとしては、ポリパラフェニレンテレフタルアミドや、ポリパラフェニレンテレフタルアミドとジアミノフェニレンテレフタルアミドとの共重合体、ポリメタフェニレンイソフタルアミドなどが挙げられる。
The
(混合層)
混合層6は、摺動層4と含浸層5が絡み合った層であり、含浸層のフィルムや布帛の繊維の樹脂が摺動層の繊維と混合している。
混合の方法は、摺動層4の布帛に含浸層5のフィルムを熱圧着や振動溶着で接合する方法や、摺動層4の布帛に、含浸層5の布帛をニードルパンチやウオータージェットで交絡したり、それぞれの層の繊維を絡めて多層布帛とする方法もある。
(Mixed layer)
The
The mixing method includes joining the film of the
(多層布帛)
本発明における定着具1に用いられる帯状布帛52は、図6に示す拡大図の様に、含浸層5の繊維と摺動層4の繊維がお互い織交差し、多層布帛を形成していることが好ましい。多層布帛とは、摺動層と含浸層を含む2層以上の織物が互いのタテ糸および/またはヨコ糸と互いのヨコ糸および/またはタテ糸で絡み合い結合した複数層を有する1枚の織物を指す。摺動層に適するフッ素樹脂繊維は柔らかい材質であり、低温低荷重摺動時にはその低摩擦摺動性によりすぐれた耐摩耗性を示すが、高温や高荷重摺動になると摩滅し磨り減り易い傾向にある。しかしながら、多層布帛とすることで、高温や高荷重摺動によりフッ素樹脂が摩滅しても長期間摺動特性を発揮することができる。すなわち多層布帛により、高温や高荷重摺動により磨り減るフッ素樹脂を、摺動層と含浸層の絡み合い部や含浸層の摺動面側の繊維間で受け止め、一部が絡み合い部や摺動面側表面にコートされるため多層布帛全体が摩滅していっても、含浸層の凹凸部分に溜まったフッ素樹脂が表面をコートし続けることで、布帛表面は継続的にフッ素樹脂コートされた状態となり、長期にわたり摺動性を維持し続ける。
(Multilayer fabric)
As shown in the enlarged view of FIG. 6, the belt-
(筒状布帛)
本発明における定着具1に用いられる摺動部材3は、図7に示すように、筒状布帛でもよい。筒状布帛は摺動層4と含浸層5の布帛の両端が混合していてもよい。混合層6は織っていてもよく、ニードルパンチやウオータージェットで交絡していてもよい。
(Tubular fabric)
The sliding
本発明における定着具1は、筒状布帛71を用いた図8に示すような構造でもよい。
The fixing
なお、含浸層と摺動層の繊維の粗密を比較すると、含浸層が粗で、摺動層を密とするほうが好ましい。このような構成にすれば、射出成形時の樹脂が含浸層を満たすことになる。また、摺動層表面まで樹脂が達することによる定着ベルトとの摺動性の低下も防止される。 When comparing the density of the fibers of the impregnated layer and the sliding layer, it is preferable that the impregnated layer is rough and the sliding layer is dense. With such a configuration, the resin at the time of injection molding fills the impregnation layer. In addition, a decrease in slidability with the fixing belt due to the resin reaching the surface of the sliding layer is also prevented.
より具体的には、摺動層の体積充填率が、含浸層の体積充填率の1.1〜3.8倍であることが好ましい。また、摺動層の体積充填率は0.60〜0.95の範囲内であることが好ましく、含浸層の体積充填率は0.25〜0.8の範囲内であることが好ましい。ここで体積充填率とは、JIS L 1096:2010「織物及び編物の生地試験方法」の8.11 b)で規定される気孔容積率をPv(%)とするとき、式:P=1−(Pv/100) で算出される値Pのことを言う。 More specifically, the volume filling factor of the sliding layer is preferably 1.1 to 3.8 times the volume filling factor of the impregnated layer. Further, the volume filling rate of the sliding layer is preferably in the range of 0.60 to 0.95, and the volume filling rate of the impregnated layer is preferably in the range of 0.25 to 0.8. Here, the volume filling rate is expressed by the formula: P = 1− when the pore volume ratio defined in 8.11 b) of JIS L 1096: 2010 “Testing method for fabrics and knitted fabrics” is Pv (%). The value P calculated by (Pv / 100).
また、摺動層の通気量は、含浸層の通気量の0.25〜0.8倍であることが好ましく、摺動層の通気量は0.01〜250cc/(cm2・sec)であることが好ましく、含浸層の通気量は0.02〜950cc/(cm2・sec)であることが好ましい。ここで通気量とは、JIS L 1096:2010「織物及び編物の生地試験方法」の8.26.1 A法(フラジール形法)で測定される通気量のことを言う。 The air permeability of the sliding layer is preferably 0.25 to 0.8 times the air permeability of the impregnated layer, and the air permeability of the sliding layer is 0.01 to 250 cc / (cm 2 · sec). It is preferable that the air permeability of the impregnated layer is 0.02 to 950 cc / (cm 2 · sec). Here, the air flow rate refers to the air flow rate measured by 8.26.1 A method (Fragile method) of JIS L 1096: 2010 “Fabric and knitted fabric test method”.
(繊維)
摺動層4に用いられる熱可塑性樹脂(B)からなる繊維は、湿式紡糸法や溶融紡糸法によるものでもよいが、商業上、溶融紡糸が可能な繊維は溶融紡糸法によるものが好ましい。
(fiber)
The fibers made of the thermoplastic resin (B) used for the sliding
本発明における定着具1に用いられる摺動部材3において、布帛に使われる繊維の太さは、好ましくは0.3〜50dtexであり、より好ましくは1〜30dtexであり、さらに好ましくは2.5〜10dtexである。
In the sliding
また複数本の繊維を束ねて繊維束1本を50〜3000dtexとすることが好ましく、さらに100〜2000dtexが好ましく、布帛の強度と摺動性のバランスが良い。 In addition, it is preferable to bundle a plurality of fibers so that one fiber bundle is 50 to 3000 dtex, more preferably 100 to 2000 dtex, and the fabric has a good balance between strength and slidability.
好ましくは上記の範囲ではあるが、モノフィラメントを用いることも可能である。その繊維の太さは、50〜800dtexの範囲であることが好ましく、さらに100〜400dtexの範囲がより好ましい。 Although it is preferably within the above range, it is also possible to use a monofilament. The fiber thickness is preferably in the range of 50 to 800 dtex, more preferably in the range of 100 to 400 dtex.
摺動層または含浸層として布帛を用いる場合、布帛内の繊維は捲縮していてもよく、好ましくは3〜60山/25mm、さらに5〜30山/25mmが好ましく、さらに8山/25mmから〜20山/25mmが好ましい。 When a fabric is used as the sliding layer or the impregnated layer, the fibers in the fabric may be crimped, preferably 3 to 60/25 mm, more preferably 5 to 30/25 mm, and more preferably 8/25 mm. ~ 20 mountain / 25 mm is preferred.
摺動層または含浸層として布帛を用いる場合、布帛内の繊維は連続繊維でもよいが、短繊維でもよく、その長さは20〜250mmが好ましく、さらに30〜100mmが好ましく、さらに35〜80mmが好ましい。 When a fabric is used as the sliding layer or the impregnation layer, the fibers in the fabric may be continuous fibers, but may be short fibers, and the length is preferably 20 to 250 mm, more preferably 30 to 100 mm, and further 35 to 80 mm. preferable.
含浸層として布帛を用いる場合、布帛の目付は50〜3600g/m2が好ましく、さらに75〜1800g/m2が好ましく、さらに100〜1000g/m2が好ましい。さらに150〜800g/m2が好ましい。 When using the fabric as impregnated layer, basis weight of the fabric is preferably 50~3600g / m 2, more preferably 75~1800g / m 2, further 100 to 1000 g / m 2 is preferred. Furthermore, 150-800 g / m < 2 > is preferable.
摺動層として布帛を用いる場合、布帛の目付は50〜3600g/m2が好ましく、さらに75〜1800g/m2が好ましく、さらに100〜1000g/m2が好ましい。さらに150〜800g/m2が好ましい。 When using the fabric as a sliding layer, basis weight of the fabric is preferably 50~3600g / m 2, more preferably 75~1800g / m 2, further 100 to 1000 g / m 2 is preferred. Furthermore, 150-800 g / m < 2 > is preferable.
摺動層または含浸層として布帛を用いる場合、布帛の厚さは0.1〜1.5mmであることが好ましく、0.2〜1.0mmがより好ましく、0.3〜0.8mmがさらに好ましい。 When a fabric is used as the sliding layer or the impregnation layer, the thickness of the fabric is preferably 0.1 to 1.5 mm, more preferably 0.2 to 1.0 mm, and further 0.3 to 0.8 mm. preferable.
摺動層または含浸層として織布とする際には、平織により構成する場合、経糸、緯糸の少なくともいずれか一方を撚糸とすることが好ましい。 When a woven fabric is used as the sliding layer or the impregnation layer, it is preferable that at least one of the warp and the weft is a twisted yarn in the case of a plain weave.
摺動層には潤滑剤として、オイルやグリースを付着させてもよい。 Oil or grease may be attached to the sliding layer as a lubricant.
(製造方法)
本発明における定着具1の製造方法は、射出成形法、熱プレス法がよい。特に、金型内に予め帯状布帛52や筒状布帛71を配置した状態で成形を行うインサート成形が好ましい。インサート成形の方式は縦型でも横型でもよいが、生産性を考慮すると射出成形の縦型と横型が好ましく、さらには射出成形の横型が好ましい。
(Production method)
The manufacturing method of the fixing
(インサート吸引設置)
本発明における定着具1の製造方法において、インサート吸引設置法について、図9に基いて説明する。
(Insert suction installation)
In the method of manufacturing the
図9(a)で金型が開いた状態で、短冊状に裁断された摺動部材3を用意する、
In the state where the mold is opened in FIG. 9A, the sliding
次に図9(b)で可動側金型92に摺動部材3を取り付ける。この際に、摺動層4を可動側入れ子93に接するように入れる。この際に、入れ子から摺動部材3が落ちないように、入れ子側がエアー吸引などで固定する。入れ子への摺動部材3の取り付けは、アームによる自動取り付けでもよいし、手動での取り付けでもよい。
Next, the sliding
次に図9(c)で金型を閉じて、熱可塑性樹脂(A)が射出される。ここで、含浸層5が布帛からなる場合は、射出された樹脂が含浸層5および混合層6へと含浸し、その後の樹脂の固化により、熱可塑性樹脂(A)からなる基材2が形成されるとともに摺動部材3が基材2に固着される。また含浸層5がフィルムであった際には、射出された樹脂がフィルムと接触することでフィルムを溶融し、その後の樹脂の固化により、基材2が形成されるとともに摺動部材3が基材2に固着される。ここで、摺動部材3を基材2に良好に固着させるという観点からは、フィルムが多孔質であることが好ましい。
Next, the mold is closed in FIG. 9C, and the thermoplastic resin (A) is injected. Here, when the impregnated
次に図9(d)では、金型が開き、成形された定着具1が可動側金型92に移動する。
Next, in FIG. 9D, the mold is opened, and the molded
次に図9(e)で突出しピン95により定着具1が取り出される。
なお必要に応じて基材からはみ出した摺動部材3は、金型内でのカットや、取り出した後ではさみやカッター、トムソン打ち抜きなどにより取り除かれる。
Next, the fixing
If necessary, the sliding
(自動フープ成形)
本発明における定着具1の製造方法において、自動フープ成形法について、図10に基いて説明する。
(Automatic hoop molding)
In the method for manufacturing the
図10(a)で金型が開いた状態で、帯状または環状に連続した摺動部材103を用意する。摺動部材103は帯状布帛52でもよいし、筒状布帛71でもよい。
In FIG. 10A, a sliding
次に図10(b)で可動側金型92が移動し連続した摺動部材103と可動側の入れ子93と接する。この際に、摺動層3を可動側の入れ子93に接するように入れる。この際に、入れ子93から摺動部材3がずれないように、入れ子93側がエアー吸引などで固定してもよい。
Next, in FIG. 10B, the
次に図10(c)でスライド94が固定側金型91から可動側金型92に移動し、上下の開口部を閉めることで金型を閉じて、樹脂が射出される。この時に射出された樹脂が、布帛ならなる含浸層5であれば、含浸層5内部まで侵入する。さらに混合層6まで樹脂が侵入し、固着し基材2が形成される。また含浸層5がフィルムであった際には、射出された樹脂がフィルムと接触することで、フィルムを溶融して固着することで、基材1が形成される。
Next, in FIG. 10C, the
次に図10(d)では、金型が開き、成形された定着具1が可動側金型92に移動する。
Next, in FIG. 10D, the mold is opened, and the molded
次に図10(e)で突出しピン95により定着具1が取り出される。
Next, the fixing
次に図10(f)で定着具1が下方に移動し、新たな連続した摺動部材3が金型内に移動する。
Next, in FIG. 10 (f), the fixing
連続した摺動部材3で連なった定着具1は、基材からはみ出した摺動部材は、はさみやトムソン打ち抜きなどにより取り除かれ、個々の定着具1となる。
In the
また図には記載しないが金型内でのカットを行い、自動取り出し機で金型外に取り出され、枠状に残った摺動部材3が残りの連続した摺動部材3とともに下方に移動し、新たな摺動部材3を金型内に移動させる。この結果、余分なバリなども発生しない。
Although not shown in the figure, the inside of the mold is cut, taken out of the mold by an automatic take-out machine, and the sliding
図11に得られた定着具1の斜視図を示す。
FIG. 11 shows a perspective view of the fixing
本発明で用いられる射出成形では、熱可塑性樹脂(A)からなる基材2の融点が、含浸層4に含まれる耐熱性繊維に融点がある場合、耐熱性繊維の融点を基準として、+120℃〜−30℃の範囲内であることが好ましく、+100℃〜−20℃の範囲内であることがより好ましい。
In the injection molding used in the present invention, when the
本発明における定着具1の斜視図と構成図を図11と図12(a)と図12(b)に示す。図11において定着具1には凸状の直方体の基材2底面に摺動部材3が固着している。図12(a)において定着具1には凸状の直方体の基材2底面とその平滑な側面の一部に摺動部材3が固着している。図12(b)において定着具1には凸状の直方体の基材2底面とその側面形状に沿って摺動部材3が固着している。
A perspective view and a configuration diagram of the fixing
(比較例の摺動部材巻き付け)
図13(a)と図13(b)に比較例(従来技術)の定着具121を示す。定着具121(a)は摺動部材のつなぎ目を合わせた構造で、定着具121(b)は摺動部材3を重ね合せた構造である。凸状の直方体の基材を覆うように、摺動部材3が巻き付けられている。基材2と摺動部材3の固定は、図面には記載していないが接着剤や凸状部の上部でクリップなどにより固定される。この固定の時間が大幅な手間を要する。また人手による巻き付けなので、作業者のばらつきが大きく、場合によっては修正が必要となる。
(Sliding member winding of comparative example)
13A and 13B show a
さらに、従来の巻き付け法で使用される従来の定着具121の摺動部材3の面積は、本発明で使用される定着の摺動部材3の面積の2.5〜3.5倍使用される。その結果、摺動部材3に用いられる布帛が無駄になるばかりか、実施の際には摺動とはかかわりのない、定着具の側面等の部分にも高価なPTFE等を含有する摺動部材3が使われることとなり、製造コストの上昇を抑えることが困難であった。また、従来の定着具121では側面等において布帛と他部材との引っかかりが発生するおそれがあり、このことが、長期安定して動作する画像成形装置11を実現する際の懸念材料の一つとなっていた。これに対し本発明の定着具1では、基材2の定着ベルト側の表面にのみ、または、表面とその側面にのみ摺動部材3が設けられ、定着具1の上面(非摺動面)には布帛が配置されていないため、摺動部材を基材に固定するためのビス穴や突起がなく、このような引っかかりは未然に防止されており、しかも従来品と比較して製造コストを大きく低減することができる。さらに、多層布帛による摺動部材と基材を固着させて使用することで、多層布帛単独よりも長期にわたり摺動性を維持し続ける。摺動層を構成するフッ素樹脂繊維の摩滅により発生した摩耗粉を受け止める効果は同じであるが、固着させることで含浸層を構成する繊維が強固に固定されるため、受け止めた摩耗粉の流出を抑えることができる。
Further, the area of the sliding
また、従来の定着具121では、基材2の表面に摺動層4を直接固定していたため、滑りやすく固定が難しかった。これに対し本発明の定着具1においては、摺動部材3が摺動性の低い含浸層5を有しているので、基材2との固定が容易となる。
Further, in the
以下、各実施例および比較例における試験条件は、特に記載しない限り、基本的に実施
例1に準じるものとする。
Hereinafter, the test conditions in each Example and Comparative Example are basically the same as those in Example 1 unless otherwise specified.
(摺動部材の取り付けに要する時間の測定)
ストップウオッチにて測定し、金型ショットサイクル、手作業による巻き付け時間、手作業によるバリ取り時間を測定した。
(Measurement of time required for mounting sliding member)
Measurements were taken with a stopwatch, and the mold shot cycle, manual winding time, and manual deburring time were measured.
(引っかけ試験)
図11の定着具側面111に対し、くぎによる引っかけによる破壊試験を行った。JIS 1058:2011の織物および編み物のスナッグ試験法を応用し、くぎ先端半径0.127mm、くぎ突出部長さ9.5mm、質量(くぎ含む)320gの引っ掛け具を用意し、定着具側面111に引っ掛け具を配置した後、10cm/sの速度で引っかけ具を引っ張る作業を定着具1個につき50回実施し、1個あたり平均何回引っ掛かりが発生したかを測定した。
(Hook test)
A destructive test by hooking with a nail was performed on the fixing
(体積含有率・通気量)
定着具に使用されている布帛を構成する糸使い(素材、総繊度、織密度)、織組織、綿量を分析し、摺動層と含浸層それぞれの布帛を再現し、上述の方法にて測定する。
(Volume content and ventilation rate)
Analyze the thread usage (material, total fineness, weave density), weave structure, and cotton amount of the fabric used in the fixing tool, reproduce the fabric of the sliding layer and the impregnated layer, and use the method described above. taking measurement.
(布帛の目付け)
定着具に使用されている布帛を構成する糸使い(素材、総繊度、織密度)、織組織、綿量を分析し、摺動層と含浸層それぞれの布帛を再現し、JISL1096に則り、単位面積当たりの目付けを算出する。
(Fabric weight)
Analyze the thread use (material, total fineness, weave density), weave structure, and cotton amount of the fabric used in the fixing tool, and reproduce the fabric of the sliding layer and impregnated layer, in accordance with JISL1096. Calculate the basis weight per area.
(布帛の厚み)
定着具に使用されている布帛を構成する糸使い(素材、総繊度、織密度)、織組織、綿量を分析し、摺動層と含浸層それぞれの布帛を再現し、JISL1096に則り、厚みを測定する。
(Cloth thickness)
Analyze the thread use (material, total fineness, weave density), weave structure, and cotton amount of the fabric used in the fixing device, reproduce the fabric of the sliding layer and impregnated layer, and thickness according to JISL1096. Measure.
(実施例1)
湿式紡糸法により製造した平均7.3dtexの太さのPTFE繊維(「トヨフロン(登録商標)」、東レ株式会社製)を束ねて、平均440dtexの太さのPTFE繊維束(糸)を得た。また、溶融紡糸法により製造した融点280℃で太さ平均4.4dtexのPPS繊維(「トルコン(登録商標)」、東レ株式会社製)を束ねて、太さ220dtexのPPS繊維束(糸)を得た。得られた2種類の繊維束をタテ糸、ヨコ糸それぞれに用い、2重平織物を得て、PTFE繊維束からなる摺動層とPPS繊維束からなる含浸層とを有する摺動部材(多層布帛)を作製し、その後200℃で熱セットした。この摺動部材の目付は693g/m2であり、厚さは0.55mmであった。なお、摺動層の目付は489g/m2であり、厚みは0.25mmであった。また、含浸層の目付は204g/m2であり、厚みは0.3mmであった。
得られた摺動部材を用いて、図9に示す方法により定着具を成形した。具体的には、面積26.8cm2の摺動部材3を可動側入れ子92内に設置した後、入れ子92から吸引し、摺動層4が入れ子92側に当接している状態で摺動部材3を所定の位置に固定した。さらに金型を閉じて融点350℃の液晶ポリマー(「スミカスーパーLCP E5006(登録商標)」、住友化学株式会社製)を射出成形した。金型を開いた後、金型内の成形品を押出しピン95で取り出し、定着具1を得た。得られた定着具において、摺動面の面積は26.8cm2であった。
定着具1の成形時間は3個取り方式で平均45秒であり、摺動部材の取り付けに要した時間は平均15秒/個となった。
Example 1
PTFE fibers (“Toyoflon (registered trademark)” manufactured by Toray Industries, Inc.) having an average thickness of 7.3 dtex produced by a wet spinning method were bundled to obtain PTFE fiber bundles (yarns) having an average thickness of 440 dtex. In addition, PPS fibers (“Torcon (registered trademark)” manufactured by Toray Industries, Inc.) having an average thickness of 4.4 dtex at a melting point of 280 ° C. manufactured by a melt spinning method are bundled to form a PPS fiber bundle (yarn) having a thickness of 220 dtex. Obtained. Using the obtained two types of fiber bundles for warp and weft yarns, a double flat woven fabric is obtained, and a sliding member (multi-layer) having a sliding layer made of PTFE fiber bundle and an impregnated layer made of PPS fiber bundle Fabric) and then heat set at 200 ° C. The weight of the sliding member was 693 g / m 2 and the thickness was 0.55 mm. The basis weight of the sliding layer was 489 g / m 2 and the thickness was 0.25 mm. The weight of the impregnated layer was 204 g / m 2 and the thickness was 0.3 mm.
Using the obtained sliding member, a fixing device was formed by the method shown in FIG. Specifically, after the sliding
The molding time of the fixing
定着具1の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層4が側面にないため、引っ掛かり回数は0回であった。
When the hook test was performed on the side surface of the fixing
(実施例2)
平均6.5dtexの太さのPTFE繊維(「トヨフロン」、東レ株式会社製)を、捲縮機で捲縮をかけ裁断し、平均繊維長65mm、平均捲縮数18山/25mmのPTFE短繊維を得た。これをニードルパンチにて加工し、厚さ0.3mm、目付828g/m2のPTFE不織布を得た。さらに、溶融紡糸法により、太さ平均1.6dtex、融点306℃の芳香族ナイロン9T(「ジェネスタ(登録商標)」、株式会社クラレ製)を捲縮機で捲縮をかけ裁断し、平均繊維長100mm、平均捲縮数7.5山/25mmのナイロン9T短繊維を得た。これをニードルパンチにて加工し、厚さ0.35mm、目付165g/m2のナイロン9T不織布を得た。得られた2種類の不織布を積層して再度ニードルパンチすることにより、PTFE不織布からなる摺動層とナイロン9T不織布からなる含浸層とを有する、連続した帯状の摺動部材(不織布)を得た。この摺動部材の厚さは0.58mmであり、目付は993g/m2であった。
得られた摺動部材を用いて、図10に示す自動フープ成形にて定着具を成形した。具体的には、連続した帯状の摺動部材3aを可動側入れ子92に設置した後、入れ子92から吸引し、摺動層4が入れ子92側に当接している状態で摺動部材3aを所定の位置に固定した。さらに金型を閉じて融点291℃の液晶ポリマー(「シベラス」、東レ株式会社製)を射出成形した。そして、型内カットで摺動部材3を連続した帯状の摺動部材3aから切り離すとともに、金型を開いて押出しピン95で可動側入れ子92から成形品を取り出し、定着具1を得た。なお、得られた定着具1における摺動部材3の面積は32.8cm2であった。
定着具1の成形時間は3個取り方式で平均30秒であり、摺動部材の取り付けに要した時間は平均10秒/個となった。
なお、この定着具1の摺動層4に100cm2あたり1.2gのフッ素系オイルを付着させた。
定着具1の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層4がないため、引っ掛かり回数は0回であった。
(Example 2)
PTFE fiber with an average thickness of 6.5 dtex ("Toyoflon", manufactured by Toray Industries, Inc.) is crimped with a crimping machine and cut into PTFE short fibers having an average fiber length of 65 mm and an average crimp number of 18 threads / 25 mm. Got. This was processed with a needle punch to obtain a PTFE nonwoven fabric having a thickness of 0.3 mm and a basis weight of 828 g / m 2 . Further, by means of a melt spinning method, aromatic nylon 9T (“Genesta (registered trademark)”, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) having an average thickness of 1.6 dtex and a melting point of 306 ° C. is crimped with a crimping machine and cut to obtain an average fiber A nylon 9T short fiber having a length of 100 mm and an average crimp number of 7.5 crests / 25 mm was obtained. This was processed with a needle punch to obtain a nylon 9T nonwoven fabric having a thickness of 0.35 mm and a basis weight of 165 g / m 2 . By laminating the obtained two types of nonwoven fabric and needle punching again, a continuous belt-like sliding member (nonwoven fabric) having a sliding layer made of PTFE nonwoven fabric and an impregnated layer made of nylon 9T nonwoven fabric was obtained. . The sliding member had a thickness of 0.58 mm and a basis weight of 993 g / m2.
Using the obtained sliding member, a fixing tool was formed by automatic hoop forming as shown in FIG. Specifically, after the continuous belt-like sliding member 3a is installed on the
The molding time of the fixing
In addition, 1.2 g of fluorinated oil per 100 cm 2 was adhered to the sliding
When the hook test was performed on the side surface of the fixing
(実施例3)
ポリアクリロニトリルを焼成して得られた平均8dtexの太さの炭素繊維(「トレカ(登録商標)」、東レ株式会社製)を50本束ねて、平均400dtexの太さの炭素繊維束(糸)を得た。また、平均0.9dtexである溶融紡糸法により製造した融点280℃、太さ平均0.9dtexのPPS繊維(「トルコン」、東レ株式会社製)を200本束ねて、平均180dtexの太さのPPS繊維束(糸)を得た。
得られた2種類の繊維束を平織かつ2重織にすることにより、炭素繊維束からなる摺動層とPPS繊維束からなる含浸層とを有する、連続した帯状の摺動部材(織布)を作成した。この摺動部材の目付は577g/m2であり、厚さは0.60mmであった。なお、摺動層の目付は325g/m2で、厚みは0.32mmであった。また、含浸層の目付は252g/m2で、厚みは0.28mmであった。
得られた摺動部材を用いて、図10に示す自動フープ成形にて定着具を成形した。具体的には、連続した帯状の摺動部材3aを可動側入れ子92に設置して入れ子92側から吸引し、摺動層4が入れ子92側に当接している状態となるように摺動部材3aを所定の位置に固定した。さらに金型を閉じて融点280℃のPPS樹脂(「トレリナ(登録商標)」、東レ株式会社製)を射出成形した。そして、型内カットで摺動部材3を連続した帯状の摺動部材3aから切り離すとともに、金型を開いて押出しピン95で可動側入れ子92から成形品を取り出し、定着具1を得た。なお、得られた定着具1における摺動部材3の面積は33.9cm2であった。
定着具1の成形時間は3個取り方式で平均33秒であり、摺動部材の取り付けに要した時間は平均11秒/個となった。
定着具1の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層4がないため、引っ掛かり回数は0回であった。
(Example 3)
Bundling 50 carbon fibers having an average thickness of 8 dtex ("Treka (registered trademark)", manufactured by Toray Industries, Inc.) obtained by firing polyacrylonitrile, a carbon fiber bundle (yarn) having an average thickness of 400 dtex was obtained. Obtained. Also, 200 PPS fibers ("Torcon", manufactured by Toray Industries, Inc.) having an average melting point of 280 ° C. and an average thickness of 0.9 dtex produced by a melt spinning method having an average of 0.9 dtex are bundled, and a PPS having an average thickness of 180 dtex. A fiber bundle (yarn) was obtained.
A continuous belt-like sliding member (woven fabric) having a sliding layer made of a carbon fiber bundle and an impregnation layer made of a PPS fiber bundle by making the two types of fiber bundles plain and double woven. It was created. The weight of this sliding member was 577 g / m 2 and the thickness was 0.60 mm. The basis weight of the sliding layer was 325 g / m 2 and the thickness was 0.32 mm. The weight of the impregnated layer was 252 g / m 2 and the thickness was 0.28 mm.
Using the obtained sliding member, a fixing tool was formed by automatic hoop forming as shown in FIG. Specifically, the continuous sliding member 3a is installed in the
The molding time of the fixing
When the hook test was performed on the side surface of the fixing
(実施例4)
実施例1のPTFE繊維束およびPPS繊維束を平織かつ2重織にすることにより、PTFE繊維束からなる摺動層とPPS繊維束からなる含浸層とを有する織布を作成し、この織布を用いて筒状の連続した摺動部材103を作成した。この摺動部材の目付は577g/m2であり、厚さは0.60mmであった。なお、摺動層4の目付は325g/m2で、厚み0.3mmであった。また、含浸層5の目付は252g/m2で、厚みは0.3mmであった。
得られた筒状の摺動部材を用いて、実施例2と同様に自動フープ成形にて定着具を成形した。具体的には、筒状の連続した摺動部材103を、可動側入れ子93に設置した後、入れ子93から吸引し、摺動層4が入れ子92側に当接している状態で筒状の連続した摺動部材103を所定の位置に固定した。さらに金型を閉じて融点291℃の液晶ポリマー(「シベラス」、東レ株式会社製)を射出成形した。そして、型内カットで摺動部材3を筒状の連続した摺動部材103から切り離すとともに、金型を開いて押出しピン95で可動側金型92から成形品を取り出し定着具1を得た。なお、得られた定着具1における摺動面の面積は31.2cm2であった。
定着具の成形時間は3個取り方式で平均32秒であり、摺動部材の取り付けに要した時間は平均10.7秒/個となった。
定着具1の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層がないため引っ掛かり回数は0回であった。
(Example 4)
By making the PTFE fiber bundle and the PPS fiber bundle of Example 1 into a plain weave and a double weave, a woven cloth having a sliding layer made of a PTFE fiber bundle and an impregnated layer made of a PPS fiber bundle was prepared. A cylindrical continuous sliding
Using the obtained cylindrical sliding member, a fixing tool was formed by automatic hoop forming in the same manner as in Example 2. Specifically, after the cylindrical continuous sliding
The molding time of the fixing tool was an average of 32 seconds in the three-piece method, and the time required for attaching the sliding member was an average of 10.7 seconds / piece.
When a hook test was performed on the side surface of the fixing
(比較例1)
実施例1の融点350℃の液晶ポリマーを射出成形し、得られた基材を取り出した。実施例1の織布を、基材全体を覆うように巻きつけ、上部をクリップで留めることにより、図13に示すような定着具111(a)を得た。なお、この定着具の摺動面の面積は80.1cm2であった。
手作業による巻き付けの作業時間は平均46秒/個、巻き付け後のバリ取りの作業時間は平均31秒/個で、摺動部材の取り付けに要する時間は1個あたり平均1分17秒となった。
また、定着具の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層への引っ掛かりが発生し、引っ掛かり回数は平均2回/個であった。
(Comparative Example 1)
The liquid crystal polymer having a melting point of 350 ° C. in Example 1 was injection molded, and the obtained base material was taken out. The woven fabric of Example 1 was wound so as to cover the entire base material, and the upper part was fastened with a clip to obtain a fixing device 111 (a) as shown in FIG. The area of the sliding surface of this fixing tool was 80.1 cm 2 .
The average time for manual winding was 46 seconds / piece, the average time for deburring after winding was 31 seconds / piece, and the average time required for attaching sliding members was 1 minute 17 seconds. .
Further, when a hook test was performed on the side surface of the fixing device, the sliding layer was caught, and the number of times of catching was 2 times / piece on average.
(比較例2)
実施例2の融点291℃の液晶ポリマーを射出成形し、得られた基材を取り出した。実施例2の不織布を、基材全体を覆うように巻きつけ、上部をクリップで留めることにより、図13に示すような定着具111(a)を得た。なお、この定着具の摺動面の面積は89.6cm2であった。
手作業による巻き付けの作業時間は平均51秒/個、巻き付け後のバリ取りの作業時間は平均42秒/個で、摺動部材の取り付けに要する時間は1個あたり平均1分33秒となった。
また、定着具の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層への引っ掛かりが発生し、引っ掛かり回数は平均5回/個であった。
(Comparative Example 2)
The liquid crystal polymer having a melting point of 291 ° C. in Example 2 was injection molded, and the obtained base material was taken out. The nonwoven fabric of Example 2 was wound so as to cover the entire base material, and the upper part was fastened with a clip to obtain a fixing device 111 (a) as shown in FIG. The area of the sliding surface of this fixing tool was 89.6 cm 2 .
The average winding time for manual winding was 51 seconds / piece, the average deburring work time after winding was 42 seconds / piece, and the average time required for attaching sliding members was 1
Further, when a hook test was performed on the side surface of the fixing tool, a hook was generated on the sliding layer, and the average number of hooks was 5 times / piece.
(比較例3)
実施例3の融点280℃のPPS樹脂を射出成形し、得られた基材を取り出した。実施例1の織布を、基材全体を覆うように巻きつけ、上部をクリップで留めることにより、図13に示すような定着具111(b)を得た。なお、この定着具の摺動面の面積は91.3cm2であった。
手作業による巻き付けの作業時間は平均48秒/個、巻き付け後のバリ取りの作業時間は平均51秒/個で、摺動部材の取り付けに要する時間は1個あたり平均1分39秒となった。
また、定着具の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層への引っ掛かりが発生し、引っ掛かり回数は平均8回/個であった。
(Comparative Example 3)
The PPS resin having a melting point of 280 ° C. in Example 3 was injection molded, and the obtained base material was taken out. The woven fabric of Example 1 was wrapped so as to cover the entire base material, and the upper part was fastened with a clip to obtain a fixing device 111 (b) as shown in FIG. The area of the sliding surface of this fixing tool was 91.3 cm 2 .
The average time for manual winding was 48 seconds / piece, the average time for deburring after winding was 51 seconds / piece, and the average time required for attaching sliding members was 1 minute 39 seconds. .
Further, when a hook test was performed on the side surface of the fixing tool, a hook was generated on the sliding layer, and the average number of hooks was 8 times / piece.
(比較例4)
実施例4の融点291℃の液晶ポリマーを射出成形し、得られた基材に取り出した。実施例4の筒状布帛を、基材全体を覆うように巻きつけ、上部をクリップで留めることにより、図13に示すような定着具111(b)を得た。なお、この定着具の摺動面の面積は92.8cm2であった。
手作業による巻き付けの作業時間は平均45秒/個、巻き付け後のバリ取りの作業時間は平均29秒/個で、摺動部材の取り付けに要する時間は1個あたり平均1分14秒となった。
また、定着具の側面について引っかけ試験を行ったところ、摺動層への引っ掛かりが発生し、引っ掛かり回数は平均2回/個であった。
(Comparative Example 4)
The liquid crystal polymer having a melting point of 291 ° C. in Example 4 was injection-molded, and taken out to the obtained substrate. The tubular fabric of Example 4 was wrapped so as to cover the entire base material, and the upper part was fastened with a clip to obtain a fixing device 111 (b) as shown in FIG. The area of the sliding surface of this fixing tool was 92.8 cm 2 .
The average time for manual winding was 45 seconds / piece, the average time for deburring after winding was 29 seconds / piece, and the average time required for attaching sliding members was 1 minute 14 seconds. .
Further, when a hook test was performed on the side surface of the fixing device, the sliding layer was caught, and the number of times of catching was 2 times / piece on average.
本発明に係る定着具は、あらゆる種類の定着装置に適用可能である。 The fixing device according to the present invention can be applied to all types of fixing devices.
1 定着具
2 基材
3 摺動部材
4 摺動層
5 含浸層
6 混合層
11 画像成形装置
12 定着装置
13 転写ユニット
21 中間転写ベルト
22 バックアップローラ
23 感光体ドラム
24 1次転写バイアスロール
26 2次転写バックアップローラ
27 トナーボトル
31 2次転写ロール
33 給紙ローラ
34 記録媒体
35 未定着画像
36 排紙ローラ
37 トナー
41 定着ベルト
42 ニップ
43 加圧回転体
52 帯状布帛
71 筒状布帛
91 固定側金型
92 可動側金型
93 入れ子
94 スライド
95 押出しピン
101 送り出しロール
102 引き取りロール
103 連続した摺動部材
111 定着具側面
121a,b 定着具
DESCRIPTION OF
Claims (15)
該定着具は、熱可塑性樹脂(A)からなる基材と、前記定着ベルトに対し相対的に摺動可能な状態で該定着ベルトをローラ方向に押圧する摺動部材とを備え、
前記摺動部材が摺動層および含浸層を有しており、
前記摺動部材は、前記熱可塑性樹脂が前記含浸層に含浸されて前記基材に固着されており、
前記摺動層の体積充填率が0.60〜0.95であり、前記含浸層の体積充填率が0.25〜0.8であり、前記摺動層の体積充填率が、前記含浸層の体積充填率の1.1〜3.8倍であることを特徴とする定着具。 In a fixing device for fixing the image to the recording medium by pressing the recording medium onto which the image has been transferred between a fixing belt and a roller, the fixing device presses the fixing belt in the roller direction,
The fixing device includes a base material made of a thermoplastic resin (A) and a sliding member that presses the fixing belt in the roller direction in a state in which the fixing belt can slide relative to the fixing belt.
The sliding member has a sliding layer and an impregnation layer;
The sliding member is fixed to the base material by impregnating the impregnation layer with the thermoplastic resin,
The volume filling factor of the sliding layer is 0.60 to 0.95, the volume filling factor of the impregnation layer is 0.25 to 0.8, and the volume filling factor of the sliding layer is the impregnation layer. fixing device, characterized in that the a 1.1 to 3.8 times the volume filling ratio.
該定着具は、熱可塑性樹脂(A)からなる基材と、前記定着ベルトに対し相対的に摺動可能な状態で該定着ベルトをローラ方向に押圧する摺動部材とを備え、
前記摺動部材が摺動層および含浸層を有しており、
前記摺動部材は、前記熱可塑性樹脂が前記含浸層に含浸されて前記基材に固着されており、
前記摺動層の通気量が0.01〜250cc/(cm2・sec)であり、前記含浸層の通気量が0.02〜950cc/(cm2・sec)であり、前記摺動層の通気量が、前記含浸層の通気量の0.25〜0.8倍であることを特徴とする定着具。 In a fixing device for fixing the image to the recording medium by pressing the recording medium onto which the image has been transferred between a fixing belt and a roller, the fixing device presses the fixing belt in the roller direction,
The fixing device includes a base material made of a thermoplastic resin (A) and a sliding member that presses the fixing belt in the roller direction in a state in which the fixing belt can slide relative to the fixing belt.
The sliding member has a sliding layer and an impregnation layer;
The sliding member is fixed to the base material by impregnating the impregnation layer with the thermoplastic resin,
The air permeability of the sliding layer is 0.01 to 250 cc / (cm 2 · sec), the air permeability of the impregnated layer is 0.02 to 950 cc / (cm 2 · sec), A fixing device characterized in that the air flow rate is 0.25 to 0.8 times the air flow rate of the impregnated layer.
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