Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6903997B2 - Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6903997B2 - Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device - Google Patents

Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device Download PDF

Info

Publication number
JP6903997B2
JP6903997B2 JP2017063641A JP2017063641A JP6903997B2 JP 6903997 B2 JP6903997 B2 JP 6903997B2 JP 2017063641 A JP2017063641 A JP 2017063641A JP 2017063641 A JP2017063641 A JP 2017063641A JP 6903997 B2 JP6903997 B2 JP 6903997B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fixing device
endless belt
sliding member
lubricant
silicone oil
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2017063641A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018165802A (en
Inventor
裕樹 永井
裕樹 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2017063641A priority Critical patent/JP6903997B2/en
Publication of JP2018165802A publication Critical patent/JP2018165802A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6903997B2 publication Critical patent/JP6903997B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Description

本発明は、定着装置用摺動部材、定着装置、画像形成装置および定着装置用摺動部材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a sliding member for a fixing device, a fixing device, an image forming device, and a sliding member for a fixing device.

特開平08−262903号公報(特許文献1)には、プリンタ、複写機、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に備わる定着装置が開示されている。この定着装置は、加圧定着ロールと、この加圧定着ロールに接触するエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内部に配置され、エンドレスベルトの内周面を加圧定着ロールに向けて押圧する押圧部材とを有する。この種の定着装置は、ロールとベルトとが圧接されることで定着ニップが形成されるのでベルトニップ定着方式と呼ばれる。ベルトニップ定着方式は、省エネ性に優れ、軽量、コンパクトかつ安価であるといった点で有利であるとされる。 Japanese Unexamined Patent Publication No. 08-262903 (Patent Document 1) discloses a fixing device provided in an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copying machine, and a facsimile. This fixing device includes a pressure fixing roll, an endless belt that contacts the pressure fixing roll, and a pressing member that is arranged inside the endless belt and presses the inner peripheral surface of the endless belt toward the pressure fixing roll. And have. This type of fixing device is called a belt nip fixing method because a fixing nip is formed by pressure contact between the roll and the belt. The belt nip fixing method is said to be advantageous in that it is excellent in energy saving, lightweight, compact and inexpensive.

特開2004−206105号公報(特許文献2)には、加圧ベルトの内周面で摺動するシート状摺動部材が押圧部材に設けられ、このシート状摺動部材と加圧ベルトの内周面との間に潤滑剤が介在する構成の定着装置が開示されている。この定着装置は潤滑剤によって、加圧ベルトの内周面と押圧部材との間の摺動抵抗が低減され、加圧ベルトを定着ロールとともに円滑に周回移動させることができる。潤滑剤として、シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなどが使用される。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-206105 (Patent Document 2), a sheet-shaped sliding member that slides on the inner peripheral surface of the pressure belt is provided on the pressing member, and the inside of the sheet-shaped sliding member and the pressure belt. A fixing device having a structure in which a lubricant is interposed between the peripheral surface and the peripheral surface is disclosed. In this fixing device, the sliding resistance between the inner peripheral surface of the pressure belt and the pressing member is reduced by the lubricant, and the pressure belt can be smoothly orbited together with the fixing roll. As the lubricant, silicone oil, amino-modified silicone oil, methylphenyl silicone oil and the like are used.

特開平08−262903号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 08-262903 特開2004−206105号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-206105

しかしながら上述したアミノ変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイルなど反応性の置換基を有する反応性シリコーンオイルに分類される潤滑剤のうち、数多くのものが揮発性である。このため反応性シリコーンオイルの揮発成分が、浮遊粒子状物質(SPM)、粒子径がおおむね2.5μm以下である微小粒子状物質(PM2.5)、粒子径がおおむね0.1μm以下である超微小粒子(UFP)などとして大気中に揮発することにより、室内環境が汚染される恐れがある。この汚染を防止するため、定着装置にSPM、PM2.5およびUFPを捕えるフィルターを備えさせる必要があり、このフィルターの使用量および交換頻度の増加が指摘されている。 However, among the lubricants classified into the above-mentioned reactive silicone oils having a reactive substituent such as amino-modified silicone oil and methylphenyl silicone oil, many of them are volatile. Therefore, the volatile components of the reactive silicone oil are suspended particulate matter (SPM), fine particulate matter (PM2.5) having a particle size of about 2.5 μm or less, and super-particulate matter having a particle size of about 0.1 μm or less. Volatilization into the atmosphere as fine particles (UFP) may pollute the indoor environment. In order to prevent this contamination, it is necessary to equip the fixing device with a filter that captures SPM, PM2.5 and UFP, and it has been pointed out that the amount of this filter used and the frequency of replacement are increasing.

本発明は、上記実情に鑑みてなされ、潤滑剤として反応性シリコーンオイルを用いた場合においても、SPM、PM2.5およびUFPの発生を抑制することが可能な定着装置用摺動部材、定着装置、画像形成装置および定着装置用摺動部材の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a sliding member for a fixing device and a fixing device capable of suppressing the generation of SPM, PM2.5 and UFP even when a reactive silicone oil is used as a lubricant. , An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a sliding member for an image forming apparatus and a fixing apparatus.

本発明者は、SPM、PM2.5およびUFPの発生を抑制することが可能な定着装置用摺動部材について鋭意検討を重ねる中で、揮発性の低い反応性シリコーンオイルに着目した。本発明者は、このような反応性シリコーンオイルが、ゲル化する前とゲル化した後とで、その粘度の変化が所定の比率となることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventor has focused on a reactive silicone oil having low volatility in a series of diligent studies on a sliding member for a fixing device capable of suppressing the generation of SPM, PM2.5 and UFP. The present inventor has found that the change in viscosity of such a reactive silicone oil has a predetermined ratio before and after gelation, and has completed the present invention.

すなわち本発明は、定着装置に用いられる定着装置用摺動部材であって、上記定着装置は、互いに対向して共に回転するローラーおよび無端ベルトと、上記無端ベルトの内周側に配置され、上記無端ベルトの内周面を上記ローラーへ向けて押圧することにより上記無端ベルトを上記ローラーとで挟む押圧部材と、上記押圧部材および上記無端ベルトの間に配置される上記定着装置用摺動部材とを備え、上記定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなり、上記不織布シートは、耐熱性繊維を含み、上記ゲル状潤滑剤は、ゲル化した反応性シリコーンオイルを含み、上記ゲル状潤滑剤は、その粘度をゲル化する前の上記反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。 That is, the present invention is a sliding member for a fixing device used in a fixing device, wherein the fixing device is arranged on a roller and an endless belt that rotate together facing each other and an inner peripheral side of the endless belt. A pressing member that sandwiches the endless belt with the roller by pressing the inner peripheral surface of the endless belt toward the roller, and a sliding member for the fixing device arranged between the pressing member and the endless belt. The sliding member for a fixing device comprises a gel-like lubricant and a non-woven sheet, the non-woven sheet contains heat-resistant fibers, and the gel-like lubricant contains a gelled reactive silicone oil. The gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation.

さらに本発明は、定着装置に用いられる定着装置用摺動部材であって、上記定着装置は、互いに対向して共に回転するローラーおよび無端ベルトと、上記無端ベルトの内周側に配置され、上記無端ベルトの内周面を上記ローラーへ向けて押圧することにより上記無端ベルトを上記ローラーとで挟む押圧部材と、上記押圧部材および上記無端ベルトの間に配置される上記定着装置用摺動部材とを備え、上記定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなり、上記不織布シートは、耐熱性繊維を含み、上記ゲル状潤滑剤は、反応性シリコーンオイルにおける高分子鎖の立体構造が変化することにより構成されており、上記ゲル状潤滑剤は、その粘度を上記反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。 Further, the present invention is a sliding member for a fixing device used in a fixing device, wherein the fixing device is arranged on a roller and an endless belt that rotate together facing each other and an inner peripheral side of the endless belt. A pressing member that sandwiches the endless belt with the roller by pressing the inner peripheral surface of the endless belt toward the roller, and a sliding member for the fixing device arranged between the pressing member and the endless belt. The sliding member for a fixing device is composed of a gel-like lubricant and a non-woven sheet, the non-woven sheet contains heat-resistant fibers, and the gel-like lubricant is a polymer chain in a reactive silicone oil. The gel-like lubricant is composed of a change in the three-dimensional structure, and the gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing the viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil. ..

上記反応性シリコーンオイルは、反応性の置換基を有するシリコーンオイルであり、上記置換基は、アミノ基、エポキシ基およびカルボニル基からなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。 The reactive silicone oil is a silicone oil having a reactive substituent, and the substituent is preferably one or more selected from the group consisting of an amino group, an epoxy group and a carbonyl group.

上記カルボニル基は、メタクリロイル基に含まれることが好ましい。
上記ゲル状潤滑剤は、その粘度が10Pa・s以下であることが好ましい。
The carbonyl group is preferably contained in the methacryloyl group.
The gel-like lubricant preferably has a viscosity of 10 Pa · s or less.

上記耐熱性繊維は、遊離のアミノ基および遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有することが好ましい。 The heat-resistant fiber preferably has one or both of a free amino group and a free carbonyl group.

上記耐熱性繊維は、アラミド繊維であることが好ましい。上記耐熱性繊維は、ポリイミド繊維であることが好ましい。上記耐熱性繊維は、フッ素化ポリイミド繊維であることが好ましい。 The heat-resistant fiber is preferably an aramid fiber. The heat-resistant fiber is preferably a polyimide fiber. The heat-resistant fiber is preferably a fluorinated polyimide fiber.

本発明に係る定着装置は、上記定着装置用摺動部材を備える定着装置であって、上記無端ベルトは、その少なくとも上記内周面に基材を含み、上記基材は、遊離のアミノ基および遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有する樹脂である。 The fixing device according to the present invention is a fixing device including the sliding member for the fixing device, and the endless belt contains a base material at least on the inner peripheral surface thereof, and the base material includes a free amino group and a free amino group. A resin having either or both of free carbonyl groups.

上記基材は、ポリイミド樹脂であることが好ましい。上記基材は、フッ素化ポリイミド樹脂であることが好ましい。上記基材は、上記反応性シリコーンオイルを含むことが好ましい。 The base material is preferably a polyimide resin. The base material is preferably a fluorinated polyimide resin. The substrate preferably contains the reactive silicone oil.

上記定着装置は、上記ローラーおよび上記無端ベルトの少なくとも一方を加熱するヒーターを備えることが好ましい。本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備える。 The fixing device preferably includes a heater that heats at least one of the roller and the endless belt. The image forming apparatus according to the present invention includes the fixing apparatus.

本発明に係る定着装置用摺動部材の製造方法は、反応性シリコーンオイルを不織布シートに含浸することにより前駆部材を得る第1工程と、上記前駆部材を加熱焼成し、上記反応性シリコーンオイルをゲル化することによりゲル状潤滑剤を得るとともに、上記ゲル状潤滑剤を上記不織布シートに保持させる第2工程とを含む。 The method for manufacturing a sliding member for a fixing device according to the present invention includes a first step of obtaining a precursor member by impregnating a non-woven sheet with a reactive silicone oil, and heating and firing the precursor member to obtain the reactive silicone oil. It includes a second step of obtaining a gel-like lubricant by gelling and holding the gel-like lubricant on the non-woven sheet.

さらに本発明に係る定着装置用摺動部材の製造方法は、反応性シリコーンオイルをゲル化することによりゲル状潤滑剤を得るとともに、上記ゲル状潤滑剤を不織布シートに保持させることにより定着装置用摺動部材を製造する定着装置用摺動部材の製造方法であって、上記ゲル状潤滑剤は、その粘度をゲル化する前の上記反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。 Further, in the method for manufacturing a sliding member for a fixing device according to the present invention, a gel-like lubricant is obtained by gelling reactive silicone oil, and the gel-like lubricant is held on a non-woven sheet for a fixing device. A method for manufacturing a sliding member for a fixing device for manufacturing a sliding member, wherein the gel-like lubricant has a value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation. The degree of gelation, which is a logarithmic value, is 1 or more.

本発明によれば、潤滑剤として反応性シリコーンオイルを用いた場合においても、SPM、PM2.5およびUFPの発生を抑制することが可能な定着装置用摺動部材、定着装置、画像形成装置および定着装置用摺動部材の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a sliding member for a fixing device, a fixing device, an image forming device, and a fixing device capable of suppressing the generation of SPM, PM2.5 and UFP even when reactive silicone oil is used as a lubricant. A method for manufacturing a sliding member for a fixing device can be provided.

本実施形態に係る定着装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the fixing device which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the schematic structure of the image forming apparatus which concerns on this embodiment. 定着装置が駆動したときの状態である180℃の環境を模擬可能なアウトガス装置において、その環境において本実施例の定着装置用摺動部材から発生するSPMの濃度を表したグラフである。It is a graph showing the concentration of SPM generated from the sliding member for a fixing device of this Example in the outgas device which can simulate the environment of 180 degreeC which is the state when the fixing device is driven.

以下、本発明に係る実施形態について、さらに詳細に説明する。以下の実施形態において図面を用いて説明する場合、同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in more detail. In the following embodiments, when the drawings are used, the parts with the same reference numerals indicate the same parts or the corresponding parts.

ここで、本明細書において「A〜B」という形式の表記は、範囲の上限下限(すなわちA以上B以下)を意味し、Aにおいて単位の記載がなく、Bにおいてのみ単位が記載されている場合、Aの単位とBの単位とは同じである。本明細書において、定着装置用摺動部材における「摺動」とは、作用する部材に対する摩擦の少なさもしくは滑りやすさに関わる性質をいう。さらに、その効果を表す「摺動性」は、たとえば定着装置において摺動部材が接触する無端ベルトの回転のしやすさの指標となるものである。「摺動性」は、たとえば後述するように外部モータのトルクを測定することにより評価することができる。この評価において「摺動性が高い」または「優れた摺動性」とは、測定されるトルクが低いことをいい、「摺動性が低い」または「摺動性に劣る」とは、測定されるトルクが高いことをいう。 Here, in the present specification, the notation in the form of "A to B" means the upper and lower limits of the range (that is, A or more and B or less), and there is no description of the unit in A, and the unit is described only in B. In the case, the unit of A and the unit of B are the same. In the present specification, "sliding" in a sliding member for a fixing device means a property related to low friction or slipperiness with respect to an acting member. Further, the "sliding property" that expresses the effect is an index of the ease of rotation of the endless belt that the sliding member comes into contact with, for example, in the fixing device. The "sliding property" can be evaluated by measuring the torque of the external motor, for example, as will be described later. In this evaluation, "high slidability" or "excellent slidability" means that the measured torque is low, and "low slidability" or "poor slidability" means measurement. It means that the torque to be applied is high.

[定着装置用摺動部材]
本実施形態に係る定着装置用摺動部材は、定着装置に用いられる定着装置用摺動部材である。上記定着装置は、互いに対向して共に回転するローラーおよび無端ベルトと、この無端ベルトの内周側に配置され、無端ベルトの内周面をローラーへ向けて押圧することにより無端ベルトをローラーとで挟む押圧部材と、この押圧部材および上記無端ベルトの間に配置される定着装置用摺動部材とを備える。定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなる。不織布シートは、耐熱性繊維を含む。ゲル状潤滑剤は、ゲル化した反応性シリコーンオイルを含む。ゲル状潤滑剤は、その粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。
[Sliding member for fixing device]
The fixing device sliding member according to the present embodiment is a fixing device sliding member used in the fixing device. The fixing device is arranged on the inner peripheral side of the endless belt and the roller and the endless belt that rotate together with each other, and the endless belt is pressed by the roller by pressing the inner peripheral surface of the endless belt toward the roller. It includes a pressing member to be sandwiched, and a fixing device sliding member arranged between the pressing member and the endless belt. The sliding member for the fixing device is composed of a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet. The non-woven fabric sheet contains heat resistant fibers. Gel lubricants include gelled reactive silicone oils. The gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation.

本実施形態に係る定着装置用摺動部材は、次のように規定することもできる。すなわち定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなる。不織布シートは、耐熱性繊維を含む。ゲル状潤滑剤は、反応性シリコーンオイルにおける高分子鎖の立体構造が変化することにより構成されている。ゲル状潤滑剤は、その粘度を反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。 The sliding member for the fixing device according to the present embodiment can also be defined as follows. That is, the sliding member for the fixing device is composed of a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet. The non-woven fabric sheet contains heat resistant fibers. The gel-like lubricant is composed of a change in the three-dimensional structure of the polymer chain in the reactive silicone oil. The gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value obtained by dividing the viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil.

定着装置用摺動部材は、上述した構成を有することにより、潤滑剤として反応性シリコーンオイルを用いた場合においても、SPM、PM2.5およびUFPなどの揮発成分の発生を抑制することができる。揮発成分の発生を抑制することにより、臭気対策に資することもできる。定着装置用摺動部材の形状は、不織布シートの形状に依存するものの、シート状に限定されず、直方体形状であってもよく、円柱状形状であってもよい。 By having the above-mentioned structure, the sliding member for the fixing device can suppress the generation of volatile components such as SPM, PM2.5 and UFP even when reactive silicone oil is used as the lubricant. By suppressing the generation of volatile components, it can also contribute to odor control. The shape of the sliding member for the fixing device depends on the shape of the non-woven fabric sheet, but is not limited to the sheet shape, and may be a rectangular parallelepiped shape or a columnar shape.

<定着装置>
定着装置100は、図1に示すように、互いに対向して共に回転するローラー110および無端ベルト150と、無端ベルト150の内周側に配置され、無端ベルト150の内周面をローラー110へ向けて押圧することにより無端ベルト150をローラー110とで挟む押圧部材130と、無端ベルト150と押圧部材130との間に配置されている定着装置用摺動部材120とを備えている。ローラー110は、従来の定着装置に用いられる公知のものを採用することができる。定着装置は、押圧部材の一部として摺動部材が配置される場合もある。なお、定着装置の詳細な説明については後述する。
<Fixing device>
As shown in FIG. 1, the fixing device 100 is arranged on the inner peripheral side of the endless belt 150 and the roller 110 and the endless belt 150 that rotate together facing each other, and the inner peripheral surface of the endless belt 150 is directed toward the roller 110. It includes a pressing member 130 that sandwiches the endless belt 150 with the roller 110 by pressing the endless belt 150, and a sliding member 120 for a fixing device that is arranged between the endless belt 150 and the pressing member 130. As the roller 110, a known one used in a conventional fixing device can be adopted. In the fixing device, a sliding member may be arranged as a part of the pressing member. A detailed description of the fixing device will be described later.

<ゲル状潤滑剤>
定着装置用摺動部材120は、上述のとおり、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなる。ゲル状潤滑剤は、ゲル化した反応性シリコーンオイルを含む。ゲル状潤滑剤は、その粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。ゲル状潤滑剤は、次のように規定することもできる。すなわちゲル状潤滑剤は、反応性シリコーンオイルにおける高分子鎖の立体構造が変化することにより構成されており、その粘度を反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。
<Gel-like lubricant>
As described above, the sliding member 120 for the fixing device includes a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet. Gel lubricants include gelled reactive silicone oils. The gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation. The gel lubricant can also be specified as follows. That is, the gel-like lubricant is composed of a change in the three-dimensional structure of the polymer chain in the reactive silicone oil, and is a logarithmic value obtained by dividing the viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil. The degree of gelation is 1 or more.

(反応性シリコーンオイル)
反応性シリコーンオイルは、反応性の置換基を有するシリコーンオイルであることが好ましい。この置換基は、アミノ基、エポキシ基およびカルボニル基からなる群より選ばれる1種以上であることが好ましい。なかでも、反応性の置換基としてアミノ基を有する反応性シリコーンオイルは、様々な等級のものが市販され、入手が容易であるので適している。反応性の置換基としてのアミノ基は、アンモニア、第一級アミン、第二級アミンからそれぞれ水素を除去してなる1価の官能基であれば、いずれのものも含まれる。本明細書においてカルボニル基は、メタクリル酸(メタクリロイル基)およびカルボキシル基などに含まれる「=C=O」で表される基を指すものとする。カルボニル基は、メタクリロイル基に含まれることが好ましい。
(Reactive silicone oil)
The reactive silicone oil is preferably a silicone oil having a reactive substituent. The substituent is preferably one or more selected from the group consisting of an amino group, an epoxy group and a carbonyl group. Among them, reactive silicone oil having an amino group as a reactive substituent is suitable because various grades are commercially available and easily available. The amino group as the reactive substituent includes any monovalent functional group obtained by removing hydrogen from ammonia, a primary amine, and a secondary amine, respectively. In the present specification, the carbonyl group refers to a group represented by "= C = O" contained in methacrylic acid (methacrylic acid group), a carboxyl group and the like. The carbonyl group is preferably contained in the methacryloyl group.

反応性の置換基(アミノ基、エポキシ基およびカルボニル基のいずれか)が位置する反応性シリコーンオイルの分子内位置は、下記(1)〜(3)に示す化学構造式から3つの形態に分けて示すことができる。下記(1)〜(3)に示す化学構造式中のAが、反応性の置換基を示す。すなわち、下記(1)の化学構造式のように反応性の置換基が反応性シリコーンオイル中のシロキサン骨格の両末端に位置する形態、下記(2)の化学構造式のように反応性の置換基が反応性シリコーンオイル中のシロキサン骨格の片末端に位置する形態、および下記(3)の化学構造式のように反応性の置換基が反応性シリコーンオイル中のシロキサン骨格の片側鎖に位置する形態がある。 The intramolecular position of the reactive silicone oil in which the reactive substituent (any of amino group, epoxy group and carbonyl group) is located is divided into three forms from the chemical structural formulas shown in (1) to (3) below. Can be shown. A in the chemical structural formulas shown in the following (1) to (3) indicates a reactive substituent. That is, a form in which reactive substituents are located at both ends of the siloxane skeleton in the reactive silicone oil as shown in the chemical structural formula (1) below, and a reactive substitution as shown in the chemical structural formula (2) below. The form in which the group is located at one end of the siloxane skeleton in the reactive silicone oil, and the reactive substituent is located in one side chain of the siloxane skeleton in the reactive silicone oil as shown in the chemical structural formula (3) below. There is a form.

下記(1)〜(3)に示す化学構造式においてRは、置換基を有していてもよいアルキル基を示す。このアルキル基は、好ましくは、メチル基またはエチル基である。一分子中にAが複数存在する場合、アミノ基、エポキシ基およびカルボニル基から1つ選んでAの各箇所に同じ置換基を位置させてもよいし、異なった置換基を位置させてもよい。 In the chemical structural formulas shown in (1) to (3) below, R represents an alkyl group which may have a substituent. The alkyl group is preferably a methyl group or an ethyl group. When a plurality of A's are present in one molecule, one of the amino group, the epoxy group and the carbonyl group may be selected and the same substituent may be positioned at each position of A, or different substituents may be positioned. ..

Figure 0006903997
Figure 0006903997

Figure 0006903997
Figure 0006903997

Figure 0006903997
Figure 0006903997

上記(1)〜(3)の化学構造式において、l、m、nはそれぞれ重合度を示す。その重合度は、たとえばl=1〜500、m=0〜300、m+l=10〜500、n=10〜500である。l、m、nで示す値の範囲よりも重合度が低いと、後述する不織布シートを反応性シリコーンオイルに含浸させることにより得た前駆部材を加熱焼成するプロセスにおいて、反応性シリコーンオイルが揮発し、その揮発成分によって室内などの環境が汚染される恐れがある。l、m、nで示す値の範囲よりも重合度が高いと、熱酸化劣化によってシロキサン骨格が分解しやすくなるので、低分子化に伴う漏れ、飛散が生じる恐れがある。さらに、シロキサン骨格の分解物同士の反応によりゲル化が過剰に促進し、トルクが上昇する恐れがある。 In the chemical structural formulas (1) to (3) above, l, m, and n each indicate the degree of polymerization. The degree of polymerization is, for example, l = 1 to 500, m = 0 to 300, m + l = 10 to 500, n = 10 to 500. When the degree of polymerization is lower than the range of the values indicated by l, m, and n, the reactive silicone oil volatilizes in the process of heating and firing the precursor member obtained by impregnating the reactive silicone oil with the non-woven fabric sheet described later. , The volatile components may pollute the environment such as indoors. If the degree of polymerization is higher than the range of values indicated by l, m, and n, the siloxane skeleton is likely to be decomposed due to thermal oxidative deterioration, so that leakage or scattering may occur due to the reduction in molecular weight. Further, the reaction between the decomposition products of the siloxane skeleton may excessively promote gelation and increase the torque.

反応性の置換基が位置する反応性シリコーンオイルの分子内位置は、上記(1)〜(3)の形態以外に、もう1つの形態を示すことができる。もう1つの形態とは、化学構造式による説明を省略するが、反応性の置換基がシロキサン骨格に2つ位置する形態である。 The intramolecular position of the reactive silicone oil in which the reactive substituent is located can show another form other than the above-mentioned forms (1) to (3). The other form is a form in which two reactive substituents are located in the siloxane skeleton, although the description by the chemical structural formula is omitted.

本実施形態では、反応性の置換基がシロキサン骨格の両末端に位置することが、摺動性および耐久性の観点から有利である。反応性シリコーンオイルの摺動性は、一分子中のメチル基の数が多い方が高いとされる。このため側鎖に反応性の置換基が位置するよりも末端に反応性の置換基が位置する方が、一分子中のメチル基の数が多くなって高摺動性を得られるからである。一分子中に置換基が多い方が、前駆部材に固定化された後の強度が高まるため、片末端よりも両末端に反応性の置換基が位置する方が、その耐久性に優れることとなる。 In the present embodiment, it is advantageous from the viewpoint of slidability and durability that the reactive substituents are located at both ends of the siloxane skeleton. It is said that the slidability of the reactive silicone oil is higher when the number of methyl groups in one molecule is larger. Therefore, when the reactive substituent is located at the terminal rather than the reactive substituent in the side chain, the number of methyl groups in one molecule is increased and high slidability can be obtained. .. Since the more substituents in one molecule, the higher the strength after immobilization on the precursor member, the more reactive substituents are located at both ends than one end, the better the durability. Become.

反応性の置換基を有する反応性シリコーンオイルの化学構造は、たとえば、ガスクロマトグラフィー(GC)、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)またはNMR装置のいずれかを使用することにより特定することができる。 The chemical structure of a reactive silicone oil with a reactive substituent can be identified, for example, by using either gas chromatography (GC), high performance liquid chromatography (HPLC) or an NMR instrument.

(ゲル化度)
ゲル状潤滑剤は、上述のとおり、その粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。ゲル状潤滑剤は、反応性シリコーンオイルにおける高分子鎖の立体構造が変化することにより粘度が上昇したものを指す。このためゲル化度は、ゲル状潤滑剤の粘度と、上記ゲル状潤滑剤が構成される前の反応性シリコーンオイルの粘度との比の対数値に基づいて定めることができる。ゲル化度は、ゲル化反応の進行度合いを評価する尺度であって、その値が大きいほどゲル化反応が進行していると評価することができる。
(Degree of gelation)
As described above, the gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation. The gel-like lubricant refers to a lubricant whose viscosity has increased due to a change in the three-dimensional structure of the polymer chain in the reactive silicone oil. Therefore, the degree of gelation can be determined based on the logarithmic value of the ratio of the viscosity of the gel-like lubricant to the viscosity of the reactive silicone oil before the gel-like lubricant is formed. The degree of gelation is a scale for evaluating the degree of progress of the gelation reaction, and it can be evaluated that the larger the value is, the more the gelation reaction is progressing.

ゲル状潤滑剤のゲル化度は、1.5以上であることが好ましい。ゲル状潤滑剤のゲル化度の上限値は、特に限定されるべきではないが、5とすることができる。ゲル化度が5を超えると、ゲル化が過剰に進行したゲル状潤滑剤であることを意味するため、定着装置に適用した場合に摺動性に劣り、トルクが上昇する恐れがある。 The gelation degree of the gel-like lubricant is preferably 1.5 or more. The upper limit of the gelation degree of the gel-like lubricant is not particularly limited, but can be 5. If the degree of gelation exceeds 5, it means that the lubricant is a gel-like lubricant in which gelation has progressed excessively, so that when applied to a fixing device, the slidability is inferior and the torque may increase.

ゲル状潤滑剤のゲル化度は、ゲル状潤滑剤の粘度および反応性シリコーンオイルの粘度の値を次の式に代入することにより求めることができる。
ゲル化度=Ln(ゲル状潤滑剤の粘度/反応性シリコーンオイルの粘度)
ただし、Lnは自然対数を意味する。
The degree of gelation of the gel-like lubricant can be obtained by substituting the values of the viscosity of the gel-like lubricant and the viscosity of the reactive silicone oil into the following equations.
Degree of gelation = Ln (viscosity of gel-like lubricant / viscosity of reactive silicone oil)
However, Ln means the natural logarithm.

さらにゲル状潤滑剤の粘度および反応性シリコーンオイルの粘度は、どちらも次の方法により測定することができる。すなわち、レオメータ粘度測定装置(商品名:「HAAKE MARSII」、サーモフィッシャーサイエンティフィック社製)を用い、25℃の条件で粘度を測定する。具体的には、まず上記装置の試料台(UTCφ35プレート)とφ35チタン製パラレルプレート(φ35PP−Ti)との間のギャップの0点校正を行う。次に、測定試料(ゲル状潤滑剤または反応性シリコーンオイル)200〜300mgを上記試料台(UTCφ35プレート)上に塗布するとともに、φ35チタン製パラレルプレートを下降させることにより、試料台とφ35チタン製パラレルプレートとのギャップを0.05mmとする。この状態でせん断速度を100(単位は、「l/s」)とすることにより、測定試料の粘度を測定することができる。測定試料の粘度は、Pa・sを単位として測定される。 Further, both the viscosity of the gel lubricant and the viscosity of the reactive silicone oil can be measured by the following methods. That is, the viscosity is measured under the condition of 25 ° C. using a rheometer viscosity measuring device (trade name: "HAAKE MARSII", manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.). Specifically, first, a zero-point calibration of the gap between the sample table (UTC φ35 plate) and the φ35 titanium parallel plate (φ35PP-Ti) of the above apparatus is performed. Next, 200 to 300 mg of the measurement sample (gel lubricant or reactive silicone oil) is applied onto the sample table (UTC φ35 plate), and the φ35 titanium parallel plate is lowered to make the sample table and φ35 titanium. The gap with the parallel plate is 0.05 mm. By setting the shear rate to 100 (unit: "l / s") in this state, the viscosity of the measurement sample can be measured. The viscosity of the measurement sample is measured in Pa · s as a unit.

ここでゲル状潤滑剤は、定着装置用摺動部材を構成する不織布シート内に保持されている。このためゲル状潤滑剤の粘度の測定においては、定着装置用摺動部材からゲル状潤滑剤をまず抽出し、この抽出したゲル状潤滑剤を上記レオメータ粘度測定装置の試料台(UTCφ35プレート)へ塗布するものとする。 Here, the gel-like lubricant is held in the non-woven fabric sheet constituting the sliding member for the fixing device. Therefore, in measuring the viscosity of the gel-like lubricant, the gel-like lubricant is first extracted from the sliding member for the fixing device, and the extracted gel-like lubricant is transferred to the sample table (UTCφ35 plate) of the rheometer viscosity measuring device. It shall be applied.

ゲル状潤滑剤の粘度は、定着装置に適用した場合の摺動性の観点から、10Pa・s以下であることが好ましく、3Pa・s以下であることがより好ましい。ゲル状潤滑剤の粘度の下限値は、0.1Pa・sとすることができる。ゲル状潤滑剤の粘度が0.1Pa・s未満であると、ゲル化の進行が不足したゲル状潤滑剤であることを意味するため、反応性シリコーンオイルの揮発を十分に抑制することができず、もって室内などの環境が汚染される恐れがある。ゲル状潤滑剤の粘度が10Pa・sを超えると、ゲル化が過剰に進行していることを意味するため、定着装置に適用した場合に摺動性に劣り、トルクが上昇する恐れがある。 The viscosity of the gel-like lubricant is preferably 10 Pa · s or less, and more preferably 3 Pa · s or less, from the viewpoint of slidability when applied to a fixing device. The lower limit of the viscosity of the gel lubricant can be 0.1 Pa · s. If the viscosity of the gel-like lubricant is less than 0.1 Pa · s, it means that the gel-like lubricant has insufficient progress of gelation, so that the volatilization of the reactive silicone oil can be sufficiently suppressed. However, there is a risk that the environment such as indoors will be polluted. If the viscosity of the gel-like lubricant exceeds 10 Pa · s, it means that gelation has progressed excessively, so that when applied to a fixing device, the slidability is inferior and the torque may increase.

一方、反応性シリコーンオイルの粘度は、熱酸化に対する耐性、後述する不織布シートへの含浸容易性および摺動性の観点から、0.2〜5Pa・sであることが好ましい。 On the other hand, the viscosity of the reactive silicone oil is preferably 0.2 to 5 Pa · s from the viewpoint of resistance to thermal oxidation, ease of impregnation into the nonwoven fabric sheet described later, and slidability.

<不織布シート>
定着装置用摺動部材は、上述のとおり、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなる。定着装置用摺動部材は、反応性シリコーンオイルに不織布シートを浸漬する、または反応性シリコーンオイルを不織布シートに塗布することにより含浸させることにより製造される。
<Non-woven fabric sheet>
As described above, the sliding member for the fixing device includes a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet. The sliding member for the fixing device is manufactured by immersing the non-woven fabric sheet in the reactive silicone oil or impregnating the non-woven fabric sheet with the reactive silicone oil.

不織布シートは、耐熱性繊維を含む。不織布シートは、耐熱性繊維を含み、反応性の置換基を有する反応性シリコーンオイルを含浸させることができる素材である限り、適宜の素材を用いることができる。不織布シートは、上述した素材である限り、これを構成するために公知の接着剤を含んでいてもよい。 The non-woven fabric sheet contains heat resistant fibers. As long as the non-woven fabric sheet is a material containing heat-resistant fibers and can be impregnated with a reactive silicone oil having a reactive substituent, an appropriate material can be used. The non-woven fabric sheet may contain a known adhesive for constituting the non-woven fabric sheet as long as it is the above-mentioned material.

(耐熱性繊維)
耐熱性繊維は、遊離のアミノ基および遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有することが好ましい。ここで耐熱性繊維における「遊離のアミノ基」および「遊離のカルボニル基」とは、定着装置用摺動部材の耐熱性繊維(不織布シート)の繊維(ポリマー)である主鎖を形成する化学結合に関与していないアミノ基およびカルボニル基をいう。
(Heat resistant fiber)
The thermostable fiber preferably has one or both of a free amino group and a free carbonyl group. Here, the "free amino group" and "free carbonyl group" in the heat-resistant fiber are chemical bonds forming a main chain which is a fiber (polymer) of the heat-resistant fiber (nonwoven sheet) of the sliding member for a fixing device. Refers to amino groups and carbonyl groups that are not involved in.

さらに耐熱性繊維は、250℃程度までの高温に耐える耐熱性を有することが好ましい。この観点から、耐熱性繊維は、アラミド繊維であることが好ましい。耐熱性繊維は、ポリイミド繊維であることも好ましい。さらに耐熱性繊維は、フッ素化ポリイミド繊維であることも好ましい。ポリアミドイミド繊維であってもよい。さらに、アラミドペーパーであってもよい。 Further, the heat-resistant fiber preferably has heat resistance to withstand a high temperature of up to about 250 ° C. From this viewpoint, the heat-resistant fiber is preferably an aramid fiber. The heat-resistant fiber is also preferably a polyimide fiber. Further, the heat-resistant fiber is preferably a fluorinated polyimide fiber. It may be a polyamide-imide fiber. Further, it may be aramid paper.

不織布シートは、ニードルパンチ法などの従来公知の製法によって得ることができる。特に、アラミド繊維を含む不織布シートである場合、アラミド繊維を含む不織布シートに対し、ホットプレス法、カレンダー法などによって高温プレス加工を施し、原反シートの段階で圧縮限界まで薄くすることが好ましい。 The non-woven fabric sheet can be obtained by a conventionally known manufacturing method such as a needle punching method. In particular, in the case of a non-woven fabric sheet containing aramid fibers, it is preferable that the non-woven fabric sheet containing aramid fibers is subjected to high-temperature pressing by a hot press method, a calender method, or the like to be thinned to the compression limit at the stage of the raw fabric sheet.

不織布シートは、ESD(電界紡糸:Electro Spray Deposition)法と呼ばれるポリマーをナノファイバー化する方法を用いて作製したものを用いることも好ましい。ESD法によって作製された不織布シートは、繊維の太さが数百nm〜数μmであって、従来公知の不織布シートを構成する繊維の1/5〜1/100の太さとなる。このためシートの空隙率が高くなって、厚みが100μm以下であっても反応性シリコーンオイルの含浸量を高めることができる。さらに、繊維の太さがさらに細くなることによって比表面積が大きくなるため、反応性シリコーンオイルが後述する加熱焼成によって不織布シートに固定化される(シロキサン改質する)量を高めることができる。これにより定着装置用摺動部材は、優れた摺動性能を発揮することができる。不織布シートを構成する耐熱性繊維は、その強度の観点から繊維の太さが1〜5μmであることが好ましい。 As the non-woven fabric sheet, it is also preferable to use a non-woven fabric sheet prepared by using a method called ESD (Electro Spinning: Electro Spinning Deposition) method for converting a polymer into nanofibers. The non-woven fabric sheet produced by the ESD method has a fiber thickness of several hundred nm to several μm, which is 1/5 to 1/100 of the thickness of the fibers constituting the conventionally known non-woven fabric sheet. Therefore, the porosity of the sheet becomes high, and the impregnation amount of the reactive silicone oil can be increased even if the thickness is 100 μm or less. Further, since the specific surface area is increased by further reducing the thickness of the fiber, the amount of the reactive silicone oil immobilized on the non-woven fabric sheet (modified with siloxane) by heating and firing described later can be increased. As a result, the sliding member for the fixing device can exhibit excellent sliding performance. The heat-resistant fibers constituting the non-woven fabric sheet preferably have a fiber thickness of 1 to 5 μm from the viewpoint of its strength.

不織布シートは、アラミド繊維を含む不織布シートである場合、そのアラミド繊維としてポリ−m−フェニレンイソフタルアミド、ポリ−p−フェニレンテレフタルアミドなどのポリマーであることが好ましい。ポリ−m−フェニレンイソフタルアミドとしては、コーネックス(登録商標)、ノーメックス(登録商標)などが知られる。ポリ−p−フェニレンテレフタルアミドとしては、ケブラー(登録商標)、トワロン(登録商標)などが知られる。 When the non-woven fabric sheet is a non-woven fabric sheet containing aramid fibers, the aramid fibers are preferably polymers such as poly-m-phenylene isophthalamide and poly-p-phenylene terephthalamide. As poly-m-phenylene isophthalamide, Cornex (registered trademark), Nomex (registered trademark) and the like are known. As poly-p-phenylene terephthalamide, Kevlar (registered trademark), Twaron (registered trademark) and the like are known.

不織布シートを構成している耐熱性繊維の繊維の太さの測定方法は次のとおりとすればよい。まず、不織布シートを走査電子顕微鏡(SEM)を用いて5000倍の倍率で観察し、1視野内に径を測定可能な5本の繊維が現れるようにする。次いで、この1視野に現れた5本の繊維について任意の2箇所で繊維の太さを特定する。すなわち1視野から10個の繊維の太さのデータを得るとともに、同じ観察を合計10回(10視野)行なうことにより、合計100個のデータを得て、これらの平均値を耐熱性繊維の繊維の太さとする。さらに不織布シートの厚みは、マイクロメータ(たとえば、商品名:「MDC−25SX」、株式会社ミツトヨ製)を用いて10cm×10cmあたり10箇所の厚みをμm単位で測定し、これらの測定値の平均値により表すことができる。 The method for measuring the thickness of the heat-resistant fibers constituting the non-woven fabric sheet may be as follows. First, the non-woven fabric sheet is observed using a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 5000 times so that five fibers whose diameters can be measured appear in one field of view. Next, the thickness of the five fibers appearing in this one visual field is specified at arbitrary two locations. That is, data on the thickness of 10 fibers is obtained from one field of view, and the same observation is performed a total of 10 times (10 fields of view) to obtain a total of 100 data, and the average value of these is the fiber of the heat-resistant fiber. The thickness of. Further, the thickness of the non-woven fabric sheet is measured by measuring the thickness of 10 points per 10 cm × 10 cm in μm units using a micrometer (for example, trade name: “MDC-25SX”, manufactured by Mitutoyo Co., Ltd.), and averaging these measured values. It can be represented by a value.

[定着装置用摺動部材の製造方法]
本実施形態に係る定着装置用摺動部材の製造方法は、反応性シリコーンオイルを不織布シートに含浸することにより前駆部材を得る第1工程と、前駆部材を加熱焼成し、反応性シリコーンオイルをゲル化することによりゲル状潤滑剤を得るとともに、ゲル状潤滑剤を不織布シートに保持させる第2工程とを含む。ここで上記反応性シリコーンオイルは、上述の反応性の置換基を有するシリコーンオイルであることが好ましい。
[Manufacturing method of sliding member for fixing device]
The method for manufacturing a sliding member for a fixing device according to the present embodiment includes a first step of obtaining a precursor member by impregnating a non-woven sheet with reactive silicone oil, and heating and firing the precursor member to gel the reactive silicone oil. This includes a second step of obtaining a gel-like lubricant and holding the gel-like lubricant on the non-woven sheet. Here, the reactive silicone oil is preferably a silicone oil having the above-mentioned reactive substituent.

さらに、本実施形態に係る定着装置用摺動部材の製造方法は、次のように規定することもできる。すなわち、反応性シリコーンオイルをゲル化することによりゲル状潤滑剤を得るとともに、ゲル状潤滑剤を不織布シートに保持させることにより定着装置用摺動部材を製造する方法である。この場合、ゲル状潤滑剤は上述のとおり、その粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示す。 Further, the method for manufacturing the sliding member for the fixing device according to the present embodiment can also be specified as follows. That is, it is a method of obtaining a gel-like lubricant by gelling reactive silicone oil and manufacturing a sliding member for a fixing device by holding the gel-like lubricant on a non-woven fabric sheet. In this case, as described above, the gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation.

<第1工程>
第1工程は、反応性シリコーンオイルを不織布シートに含浸することにより前駆部材を得る工程である。たとえば、不織布シートに含まれる耐熱性繊維としてアラミド繊維を用いる例では、まずアラミド繊維を含む不織布シートを、反応性の置換基を有する反応性シリコーンオイルに浸漬する、またはアラミド繊維を含む不織布シートに反応性の置換基を有する反応性シリコーンオイルを塗布することにより含浸させる。
<First step>
The first step is a step of obtaining a precursor member by impregnating a non-woven fabric sheet with reactive silicone oil. For example, in the example of using aramid fibers as the heat-resistant fibers contained in the nonwoven fabric sheet, first, the nonwoven fabric sheet containing the aramid fibers is immersed in a reactive silicone oil having a reactive substituent, or the nonwoven fabric sheet containing the aramid fibers is used. It is impregnated by applying a reactive silicone oil having a reactive substituent.

第1工程では、アラミド繊維を含む不織布シート1重量部に対し、反応性シリコーンオイル1.0〜2.5重量部となる割合で、反応性シリコーンオイルをアラミド繊維を含む不織布シートへ含浸させることが好ましい。反応性シリコーンオイルを含浸させる量を過剰量とすることで、後述する加熱焼成において十分なシロキサン改質を促すことができる。さらに、定着装置用摺動部材を組み込んだ定着装置の作動中にも、アラミド繊維を含む不織布シート上でシロキサン改質を起こすことができる。 In the first step, the non-woven fabric sheet containing aramid fibers is impregnated with the reactive silicone oil at a ratio of 1.0 to 2.5 parts by weight of the reactive silicone oil with respect to 1 part by weight of the non-woven fabric sheet containing aramid fibers. Is preferable. By making the amount of impregnating the reactive silicone oil excessive, it is possible to promote sufficient siloxane modification in the heating and firing described later. Further, the siloxane modification can be caused on the non-woven fabric sheet containing the aramid fiber even during the operation of the fixing device incorporating the sliding member for the fixing device.

<第2工程>
第2工程は、上記前駆部材を加熱焼成し、反応性シリコーンオイルをゲル化することによりゲル状潤滑剤を得るとともに、ゲル状潤滑剤を不織布シートに保持させる工程である。すなわち、反応性シリコーンオイルを不織布シートに含浸させることにより得た前駆部材を、ドライエアーなどで湿度制御が可能なオーブンを用い、180〜220℃の温度範囲で6〜24時間程度、加熱焼成する。これにより、アラミド繊維を含む不織布シート表面のアミノ基またはカルボニル基と、反応性シリコーンオイルの反応性の置換基とが反応し、これらが化学結合する。このとき、反応性シリコーンオイルは、上述のような高分子鎖の立体構造の変化によってゲル化するとともに、不織布シートと反応性シリコーンオイルとの物理的な絡まりにおいて、反応性シリコーンオイル分子内の水素原子と酸素原子との可逆的な水素結合が起こる。この水素結合よって、不織布シートと反応性シリコーンオイルとの物理的な絡まりが強固となり、ゲル状態が促進および維持される。その結果、反応性シリコーンオイルがゲル化したゲル状潤滑剤を得ることができ、かつアラミド繊維を含む不織布シートの表面がゲル状潤滑剤によって改質されることにより(以下、「シロキサン改質」と称する場合もある)、ゲル状潤滑剤を不織布シートに保持させることができる。
<Second step>
The second step is a step of heating and firing the precursor member to gel the reactive silicone oil to obtain a gel-like lubricant and holding the gel-like lubricant on the non-woven sheet. That is, the precursor member obtained by impregnating the non-woven fabric sheet with the reactive silicone oil is heated and fired in a temperature range of 180 to 220 ° C. for about 6 to 24 hours using an oven whose humidity can be controlled by dry air or the like. .. As a result, the amino group or carbonyl group on the surface of the non-woven sheet containing the aramid fiber reacts with the reactive substituent of the reactive silicone oil, and these are chemically bonded. At this time, the reactive silicone oil gels due to the change in the three-dimensional structure of the polymer chain as described above, and hydrogen in the reactive silicone oil molecule is formed in the physical entanglement between the non-woven sheet and the reactive silicone oil. Reversible hydrogen bonds between atoms and oxygen atoms occur. By this hydrogen bond, the physical entanglement between the non-woven fabric sheet and the reactive silicone oil is strengthened, and the gel state is promoted and maintained. As a result, a gel-like lubricant in which the reactive silicone oil is gelled can be obtained, and the surface of the non-woven fabric sheet containing the aramid fiber is modified by the gel-like lubricant (hereinafter, "siloxane modification"). The gel-like lubricant can be held on the non-woven fabric sheet.

第2工程では、加熱焼成しようとする前駆部材に含浸された反応性シリコーンオイルの官能基当量およびその添加量によって、加熱温度および加熱時間を適切に調整することが好ましい。加熱温度が低くすぎ、または加熱時間が短すぎる場合、反応性シリコーンオイルのゲル化およびアラミド繊維を含む不織布シートのシロキサン改質が不十分となり、製造された摺動部材の耐久性が低下する恐れがある。一方で、加熱温度が高すぎ、または加熱時間が長すぎる場合、アラミド繊維を含む不織布シートおよび反応性シリコーンオイルの熱酸化分解が発生する恐れがある。 In the second step, it is preferable to appropriately adjust the heating temperature and the heating time according to the functional group equivalent amount of the reactive silicone oil impregnated in the precursor member to be heated and fired and the addition amount thereof. If the heating temperature is too low or the heating time is too short, gelation of the reactive silicone oil and siloxane modification of the non-woven fabric sheet containing the aramid fiber may be insufficient, and the durability of the manufactured sliding member may be reduced. There is. On the other hand, if the heating temperature is too high or the heating time is too long, thermal oxidative decomposition of the non-woven fabric sheet containing the aramid fiber and the reactive silicone oil may occur.

本実施形態に係る定着装置用摺動部材の製造方法では、アラミド繊維を含む不織布シートに代えて、ポリイミド繊維を含む不織布、フッ素化ポリイミド繊維を含む不織布、その他ポリアミドイミド繊維などの耐熱性繊維を含む不織布などを用いることができる。これらの場合も、同様な方法によってゲル状潤滑剤を得ることができ、不織布シートの表面をシロキサン改質することができる。 In the method for manufacturing a sliding member for a fixing device according to the present embodiment, instead of a non-woven fabric sheet containing aramid fibers, a non-woven fabric containing polyimide fibers, a non-woven fabric containing fluorinated polyimide fibers, and other heat-resistant fibers such as polyamide-imide fibers are used. Non-woven fabric containing the mixture can be used. In these cases as well, a gel-like lubricant can be obtained by the same method, and the surface of the non-woven fabric sheet can be siloxane modified.

ここで、不織布シートの表面がシロキサン改質され、ゲル状潤滑剤を不織布シートに所望のとおり保持させることができたか否かについては、以下のような方法により確認することができる。すなわち、不織布シート(耐熱性繊維)が有するアミノ基およびカルボニル基と、反応性シリコーンオイルが有する反応性の置換基(アミノ基、エポキシ基およびカルボニル基)との間で形成される化学結合(たとえば、アミド結合、硫黄−酸素結合(スルホキシドの形成またはスルホニル基の形成など))を、FT−IR、HPLC−MS、GC−MS、NMRなどの分析装置を用いて定性化および定量化することにより確認することができる。 Here, it can be confirmed by the following method whether or not the surface of the non-woven fabric sheet has been siloxane modified and the gel-like lubricant can be retained in the non-woven fabric sheet as desired. That is, a chemical bond (for example, an amino group, an epoxy group and a carbonyl group) formed between the amino group and the carbonyl group of the non-woven sheet (heat resistant fiber) and the reactive substituent (amino group, epoxy group and carbonyl group) of the reactive silicone oil. , Amid bonds, sulfur-oxygen bonds (such as sulfoxide formation or sulfonyl group formation) by qualifying and quantifying using analyzers such as FT-IR, HPLC-MS, GC-MS, NMR. You can check.

[定着装置]
定着装置は、上述した定着装置用摺動部材を備えている。定着装置100は、具体的には図1に示すように、互いに対向して共に回転するローラー110および無端ベルト150と、無端ベルト150の内周側に配置され、無端ベルト150の内周面をローラー110へ向けて押圧することにより無端ベルト150をローラー110とで挟む押圧部材130と、無端ベルト150と押圧部材130との間に配置されている定着装置用摺動部材120とを備えている。さらに定着装置は、無端ベルト150を回転させるための第2ローラー140も備えている。ローラー110は、定着装置100に用いられる公知のものを採用することができる。
[Fixing device]
The fixing device includes the above-mentioned sliding member for the fixing device. Specifically, as shown in FIG. 1, the fixing device 100 is arranged on the inner peripheral side of the roller 110 and the endless belt 150 that rotate together with each other and the endless belt 150, and forms the inner peripheral surface of the endless belt 150. It includes a pressing member 130 that sandwiches the endless belt 150 with the roller 110 by pressing toward the roller 110, and a fixing device sliding member 120 arranged between the endless belt 150 and the pressing member 130. .. Further, the fixing device also includes a second roller 140 for rotating the endless belt 150. As the roller 110, a known one used for the fixing device 100 can be adopted.

<無端ベルト>
無端ベルト150は、その少なくとも内周面に基材を含むことが好ましい。この基材は、遊離のアミノ基または遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有する樹脂である。無端ベルト150の内周面の基材は、ポリイミド樹脂であることが好ましい。さらに、フッ素化ポリイミド樹脂であっても好ましい。その他、ポリアミドイミド樹脂、芳香族ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂であってもよい。特に、耐熱性および強度の観点から熱硬化性ポリイミド樹脂であることがより好ましい。
<Endless belt>
The endless belt 150 preferably contains a base material at least on its inner peripheral surface. This substrate is a resin having either or both of a free amino group and a free carbonyl group. The base material on the inner peripheral surface of the endless belt 150 is preferably a polyimide resin. Further, a fluorinated polyimide resin is also preferable. In addition, a polyamide-imide resin or an aromatic polyetheretherketone (PEEK) resin may be used. In particular, a thermosetting polyimide resin is more preferable from the viewpoint of heat resistance and strength.

この無端ベルト150の基材を構成する樹脂における「遊離のアミノ基」および「遊離のカルボニル基」とは、樹脂を構成するポリマーの主鎖を構成するのに関与していないアミノ基およびカルボニル基をいう。 The "free amino group" and "free carbonyl group" in the resin constituting the base material of the endless belt 150 are amino groups and carbonyl groups that are not involved in forming the main chain of the polymer constituting the resin. To say.

無端ベルト150の内周面の基材は、反応性シリコーンオイルを含むことがより好ましい。無端ベルト150の内周面の基材に反応性シリコーンオイルを含ませるには、上述した定着装置用摺動部材と同様な方法によって達成することができる。すなわち、無端ベルト150の内周面の基材を反応性の置換基を有する反応性シリコーンオイルに浸漬する、または無端ベルト150の内周面の基材に反応性の置換基を有する反応性シリコーンオイルを塗布することにより含浸させる。次いで、反応性シリコーンオイルが含浸した無端ベルト150を、ドライエアーなどで湿度制御が可能なオーブンを用い、180〜220℃の温度範囲で6〜24時間程度、加熱焼成すればよい。 It is more preferable that the base material on the inner peripheral surface of the endless belt 150 contains a reactive silicone oil. The inclusion of the reactive silicone oil in the base material on the inner peripheral surface of the endless belt 150 can be achieved by the same method as the sliding member for the fixing device described above. That is, the base material on the inner peripheral surface of the endless belt 150 is immersed in a reactive silicone oil having a reactive substituent, or the reactive silicone having a reactive substituent on the base material on the inner peripheral surface of the endless belt 150. Impregnated by applying oil. Next, the endless belt 150 impregnated with the reactive silicone oil may be heated and fired in a temperature range of 180 to 220 ° C. for about 6 to 24 hours using an oven whose humidity can be controlled by dry air or the like.

さらに無端ベルト150の内周面の基材に反応性シリコーンオイルを含ませるには、次の方法を用いることもできる。たとえば無端ベルト150の内周面の基材の材質に熱硬化性ポリイミド樹脂を用いる場合、上述の反応性シリコーンオイルを、ポリイミド固形分100質量部に対し0.5〜5質量部となる割合でポリイミドワニスに添加するのである。この反応性シリコーンオイルを含んだポリイミドワニスを無端ベルト150の内周面に塗布し、無端ベルト150を加熱焼成することによって熱硬化性ポリイミド樹脂を得ることにより、無端ベルト150の内周面の基材に反応性シリコーンオイルを含ませることができる。 Further, in order to impregnate the base material on the inner peripheral surface of the endless belt 150 with the reactive silicone oil, the following method can also be used. For example, when a thermosetting polyimide resin is used as the material of the base material on the inner peripheral surface of the endless belt 150, the above-mentioned reactive silicone oil is added at a ratio of 0.5 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyimide solid content. It is added to the polyimide varnish. A polyimide varnish containing this reactive silicone oil is applied to the inner peripheral surface of the endless belt 150, and the endless belt 150 is heated and fired to obtain a thermosetting polyimide resin, whereby the base of the inner peripheral surface of the endless belt 150 is obtained. The material can be impregnated with reactive silicone oil.

<押圧部材>
押圧部材130は、図1に示すように、無端ベルト150の内周側に配置され、無端ベルト150の内周面をローラー110へ向けて押圧することにより無端ベルト150をローラー110とで挟む作用を有する限り、定着装置において公知の押圧部材を用いることができる。したがって、押圧部材130は、押圧部材本体となる支持体部とともに、ニップ形成部および高圧摺動部などを有していることが好ましい。
<Pressing member>
As shown in FIG. 1, the pressing member 130 is arranged on the inner peripheral side of the endless belt 150, and acts to sandwich the endless belt 150 with the roller 110 by pressing the inner peripheral surface of the endless belt 150 toward the roller 110. As long as it has, a known pressing member can be used in the fixing device. Therefore, it is preferable that the pressing member 130 has a nip forming portion, a high-pressure sliding portion, and the like, as well as a support portion that serves as the pressing member main body.

ニップ形成部は、無端ベルト150の内周側においてローラー110に隣接させて配置され、たとえば定着装置用摺動部材120を介して無端ベルト150を押圧することにより、ローラー110とで紙葉としての記録シートFを圧送する作用を有する。ニップ形成部には、転写されたトナーを記録シートF上に定着させるための耐熱性とともに、高強度および低熱伝導性を有する材質のものが要求され、たとえばシリコンエラストマー、耐熱性不織布が好適に用いられる。 The nip forming portion is arranged adjacent to the roller 110 on the inner peripheral side of the endless belt 150, and by pressing the endless belt 150 via, for example, a sliding member 120 for a fixing device, the nip forming portion can be formed as a paper leaf together with the roller 110. It has the function of pumping the recording sheet F. The nip forming portion is required to be made of a material having high strength and low thermal conductivity as well as heat resistance for fixing the transferred toner on the recording sheet F. For example, a silicon elastomer and a heat resistant non-woven fabric are preferably used. Be done.

高圧摺動部は、ニップ形成部から記録シートFが圧送されてくる側に配置され、たとえば、定着装置用摺動部材120を介して無端ベルト150へ圧力を与え、記録シートFをローラー110から分離させる作用を有する。高圧摺動部には、高摺動性、耐熱性、高強度、低熱伝導性および耐摩耗性を有する材質のものが要求される。高圧摺動部は、さらに曲率κが0.15以上1以下である曲面を備えることが好ましい。具体的には、高圧摺動部のローラー110と接する面および無端ベルト150と接する面のそれぞれに、上記曲率κが与えられる。このような曲面を有することにより、高圧摺動部においてニップ形成部よりも高い面圧を記録シートFに与え、記録シートFをローラ−110から分離することができ、ペーパージャムの発生を抑制することができる。高圧摺動部が備える好ましい曲面の曲率κは0.165以上0.7以下である。 The high-pressure sliding portion is arranged on the side where the recording sheet F is pressure-fed from the nip forming portion. For example, pressure is applied to the endless belt 150 via the sliding member 120 for the fixing device, and the recording sheet F is moved from the roller 110. It has the effect of separating. The high-pressure sliding portion is required to be made of a material having high sliding property, heat resistance, high strength, low thermal conductivity and wear resistance. The high-pressure sliding portion preferably further includes a curved surface having a curvature κ of 0.15 or more and 1 or less. Specifically, the curvature κ is given to each of the surface of the high-pressure sliding portion in contact with the roller 110 and the surface in contact with the endless belt 150. By having such a curved surface, a surface pressure higher than that of the nip forming portion in the high-pressure sliding portion can be applied to the recording sheet F, the recording sheet F can be separated from the roller-110, and the occurrence of paper jam is suppressed. be able to. The preferred curved surface curvature κ of the high-pressure sliding portion is 0.165 or more and 0.7 or less.

定着装置100がベルトニップ定着方式である場合、押圧部材130には低い熱伝導性が求められる。このため支持体部は、耐熱性、高強度、高い寸法安定性とともに、低熱伝導性を有する材質からなることが要求される。具体的には、支持体部として、液晶ポリマー(LCP)、ポリイミド、ポリフェニレンスルファイド(PPS)といった耐熱性樹脂に、ガラス繊維、カーボン繊維などを配合した熱可塑性樹脂が好適に用いられる。ただし、定着装置用摺動部材120は、アラミド繊維を含む不織布シートなどの不織布シートから構成され、これらが低い熱伝導性を有していることから、押圧部材130および支持体部材としては、板金などの金属を用いることもできる。 When the fixing device 100 is of the belt nip fixing method, the pressing member 130 is required to have low thermal conductivity. Therefore, the support portion is required to be made of a material having low thermal conductivity as well as heat resistance, high strength, and high dimensional stability. Specifically, as the support portion, a thermoplastic resin obtained by blending a heat-resistant resin such as liquid crystal polymer (LCP), polyimide, or polyphenylene sulfide (PPS) with glass fiber, carbon fiber, or the like is preferably used. However, since the sliding member 120 for the fixing device is composed of a non-woven fabric sheet such as a non-woven fabric sheet containing aramid fibers and has low thermal conductivity, the pressing member 130 and the support member are sheet metal. It is also possible to use a metal such as.

<ヒーター>
本実施形態に係る定着装置100は、ローラー110または無端ベルト150の少なくとも一方を加熱するヒーター140hを備える。図1においてヒーター140hは、無端ベルト150の内周側であって、第2ローラー140の内側に配置されている。第2ローラー140は、無端ベルト150を回転させるために無端ベルト150と接している。このため無端ベルト150は、第2ローラー140の内側に配置されたヒーター140hによって効率よく加熱される。ヒーター140hとしてはコスト、耐久性の観点からたとえばハロゲンヒーターを用いることができる。ヒーターを設置する箇所は、コスト、ウォームアップタイムの短縮、高速対応または消費電力などの各種の要求品質に応じ、適宜選択することが可能である。ヒーターは、ローラーまたは無端ベルトのいずれか一方の近傍に配置してもよく、両方の近傍に配置してもよい。
<Heater>
The fixing device 100 according to the present embodiment includes a heater 140h that heats at least one of the roller 110 and the endless belt 150. In FIG. 1, the heater 140h is located on the inner peripheral side of the endless belt 150 and is arranged inside the second roller 140. The second roller 140 is in contact with the endless belt 150 in order to rotate the endless belt 150. Therefore, the endless belt 150 is efficiently heated by the heater 140h arranged inside the second roller 140. As the heater 140h, for example, a halogen heater can be used from the viewpoint of cost and durability. The location where the heater is installed can be appropriately selected according to various required qualities such as cost, shortening of warm-up time, high-speed response, and power consumption. The heater may be located in the vicinity of either the roller or the endless belt, or in the vicinity of both.

<画像形成装置>
以下、図2に基づき、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
<Image forming device>
Hereinafter, the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

画像形成装置は、図2に示すように、後述する定着部1に本実施形態に係る定着装置用摺動部材を備えた定着装置100を備えている。画像形成装置は、公知の電子写真方式により記録シートF上に画像を形成する装置であって、定着部1とともに、画像プロセス部2と、転写部3と、給紙部4と、制御部(図示省略)とを備える。画像形成装置は、ネットワーク(たとえばLAN)を介して外部の端末装置(図示省略)からプリントジョブを受け付けることにより、このプリントジョブに基づいてカラーおよびモノクロのプリントを選択的に実行する。 As shown in FIG. 2, the image forming apparatus includes a fixing device 100 provided with a sliding member for the fixing device according to the present embodiment in the fixing portion 1 described later. The image forming apparatus is an apparatus for forming an image on the recording sheet F by a known electrophotographic method, and together with the fixing unit 1, an image process unit 2, a transfer unit 3, a paper feeding unit 4, and a control unit ( (Not shown). The image forming apparatus receives a print job from an external terminal device (not shown) via a network (for example, LAN), and selectively executes color and monochrome printing based on the print job.

画像プロセス部2は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)の現像色に対応した作像部21を有し、上記プリントジョブに基づいて各色からなるトナー像を作像する。ここで図2中のAは、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)のいずれかであることを意味する。転写部3は、一次転写ローラー31および無端ベルト形状の中間転写体32を有し、この中間転写体32へ作像部21で作像された各色からなるトナー像を、一次転写ローラー31を用いて静電作用により転写する。 The image process unit 2 has an image forming unit 21 corresponding to the developed colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), and a toner image composed of each color based on the print job. To image. Here, A in FIG. 2 means that it is one of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), respectively. The transfer unit 3 has a primary transfer roller 31 and an endless belt-shaped intermediate transfer body 32, and a toner image composed of each color imaged by the image forming unit 21 on the intermediate transfer body 32 is transferred to the intermediate transfer body 32 by using the primary transfer roller 31. Is transferred by electrostatic action.

給紙部4は、上記の作像部21でトナー像が作像されるタイミングに合わせ、給紙カセットから記録シートFを1枚ずつ搬送路41へ繰り出し、二次転写ローラー42に向けて搬送する。搬送された記録シートFは二次転写ローラー42と中間転写体32の間を通過する際に、中間転写体32の上に形成されていたトナー像が二次転写ローラー42の静電作用により記録シートFに一括して二次転写される。 The paper feed unit 4 feeds the recording sheets F one by one from the paper feed cassette to the transport path 41 and conveys them toward the secondary transfer roller 42 at the timing when the toner image is imaged by the image forming unit 21. To do. When the conveyed recording sheet F passes between the secondary transfer roller 42 and the intermediate transfer body 32, the toner image formed on the intermediate transfer body 32 is recorded by the electrostatic action of the secondary transfer roller 42. The secondary transfer is collectively performed on the sheet F.

トナー像が二次転写された後の記録シートFは、定着部1まで搬送される。さらに定着部1に備わる定着装置100において、記録シートFの表面にトナーが融着される。その後、排紙ローラーによって排紙トレイ上に排出される。このようにして、記録シートF上にトナー像に対応した画像が形成される。 The recording sheet F after the toner image is secondarily transferred is conveyed to the fixing portion 1. Further, in the fixing device 100 provided in the fixing portion 1, the toner is fused to the surface of the recording sheet F. After that, it is discharged onto the paper ejection tray by the paper ejection roller. In this way, an image corresponding to the toner image is formed on the recording sheet F.

ここで上述の説明は、カラーモードを実行する場合の動作であるが、モノクロ、たとえばブラック色のプリント(モノクロモード)を実行する場合には、ブラック色用の作像部だけが駆動され、所定の各工程を経て記録シートFにブラック色の画像形成(プリント)がなされる。 Here, the above description is an operation when the color mode is executed, but when monochrome, for example, black color printing (monochrome mode) is executed, only the image forming unit for the black color is driven and is predetermined. A black image is formed (printed) on the recording sheet F through each of the steps described above.

制御部は、ネットワークを介して外部の端末装置から受け付けたプリントジョブのデータに基づいて各部を制御し、円滑なプリント動作が実行されるようにしている。画像形成装置は、装置本体の正面側かつ上側であり、ユーザの操作しやすい位置に、操作パネルが設けられる。操作パネルは、ユーザからの各種の指示を受け付けるボタンおよびタッチパネル式の液晶表示部などを備え、受け付けた指示内容を制御部に伝える。 The control unit controls each unit based on the print job data received from the external terminal device via the network so that the smooth print operation is executed. The image forming apparatus is on the front side and the upper side of the apparatus main body, and the operation panel is provided at a position where the user can easily operate the image forming apparatus. The operation panel is provided with a button for receiving various instructions from the user, a touch panel type liquid crystal display unit, and the like, and conveys the received instruction content to the control unit.

このような画像形成装置として、たとえば複写機、プリンタ、デジタル印刷機、簡易印刷機などの電子写真方式の画像形成装置を挙げることができる。これらの画像形成装置は、乾式または湿式のいずれであっても良いが、乾式の画像形成装置とすることが特に有効である。画像形成装置は、本実施形態に係る摺動部材を有する定着装置を備えるので、長期間にわたって画像ノイズの発生が低減され、画像品質の高い画像を形成することができる。 Examples of such an image forming apparatus include electrophotographic image forming apparatus such as a copier, a printer, a digital printing machine, and a simple printing machine. These image forming apparatus may be either dry type or wet type, but it is particularly effective to use a dry type image forming apparatus. Since the image forming apparatus includes the fixing apparatus having the sliding member according to the present embodiment, the generation of image noise is reduced over a long period of time, and an image with high image quality can be formed.

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

[定着装置用摺動部材の作製]
<実施例1>
まず噴霧装置(商品名:「esprayer ES−2100」、株式会社フューエンス製)を用いて全フッ素化ポリイミド(以下、「FPI」とも記す)の前駆体溶液をステンレス製板材上に電界紡糸法により噴霧した。これにより、ステンレス製板材上に全フッ素化ポリイミドを材質とした繊維の太さ(平均繊維径)2μm、目付16g/m2の不織布シート前駆体を得た。次に、この不織布シート前駆体に対し、200℃、3時間の条件で加熱してイミド化を促進させ、フッ素化ポリイミド繊維からなる不織布シートを作製した。さらに作製した不織布シートに対し、熱プレス機(商品名:「H300−15」、アズワン株式会社製)を用いて200℃、2MPa、5分の条件で圧縮処理を施すことにより、その厚みを51μmとした。
[Manufacturing of sliding member for fixing device]
<Example 1>
First, a sprayer (trade name: "esplayer ES-2100", manufactured by Fuence Co., Ltd.) is used to spray a precursor solution of all-fluorinated polyimide (hereinafter, also referred to as "FPI") onto a stainless steel plate by an electric field spinning method. did. As a result, a non-woven fabric sheet precursor having a fiber thickness (average fiber diameter) of 2 μm and a grain size of 16 g / m 2 made of fully fluorinated polyimide was obtained on a stainless steel plate material. Next, this non-woven fabric sheet precursor was heated at 200 ° C. for 3 hours to promote imidization to prepare a non-woven fabric sheet made of fluorinated polyimide fibers. Further, the produced non-woven fabric sheet is compressed by a hot press (trade name: "H300-15", manufactured by AS ONE Corporation) at 200 ° C., 2 MPa, and 5 minutes to increase the thickness to 51 μm. And said.

FPIの前駆体溶液には、下記化学式(4)で表される芳香族ジアミン(4FMPD:テトラフルオロ−1,3フェニレンジアミン)と、下記化学式(5)で表される酸無水物(10FEDA:1,4ビス(3,4−ジカルボキシトリフルオロフェノキシ)テトラフルオロベンゼン二無水物)とからなる全フッ素化ポリアミック酸のN−メチルピロリドン溶液を用いた。 The precursor solution of FPI contains an aromatic diamine (4FMPD: tetrafluoro-1,3 phenylenediamine) represented by the following chemical formula (4) and an acid anhydride (10FEDA: 1) represented by the following chemical formula (5). , 4-Bis (3,4-dicarboxytrifluorophenoxy) tetrafluorobenzene dianhydride) was used as a solution of total fluorinated polyamic acid in N-methylpyrrolidone.

Figure 0006903997
Figure 0006903997

Figure 0006903997
Figure 0006903997

続いて、上記の圧縮処理を施した不織布シートの片面に市販の耐熱性両面テープ(商品名:「ダイタック♯8800CH」、DIC株式会社製)を貼り付け、この耐熱性両面テープを介して定着装置の押圧部材におけるニップ部に上記不織布シートを重ね合わせた。次に、この押圧部材に重ね合わせた不織布シート100質量部に対し、反応性シリコーンオイルとしてメタクリル変性シリコーンオイル(商品名:「X−22−164C」、信越化学工業株式会社製)を含浸させることにより前駆部材を得た(第1工程)。さらに、この前駆部材を含む押圧部材ごとオーブン(商品名:「DNG810V」、ヤマト科学株式会社製)に入れ、このオーブン内を露点−20℃以下のドライエアーで除湿した後、200℃、6時間の条件で加熱焼成することによりゲル状潤滑剤を得るとともに、このゲル状潤滑剤を不織布シートに保持させた(第2工程)。以上により、実施例1の定着用摺動部材を作製した。 Subsequently, a commercially available heat-resistant double-sided tape (trade name: "Dytac # 8800CH", manufactured by DIC Corporation) is attached to one side of the above-mentioned compression-treated non-woven fabric sheet, and the fixing device is passed through the heat-resistant double-sided tape. The above-mentioned non-woven fabric sheet was superposed on the nip portion of the pressing member of. Next, 100 parts by mass of the non-woven fabric sheet superposed on the pressing member is impregnated with methacrylic-modified silicone oil (trade name: "X-22-164C", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a reactive silicone oil. To obtain a precursor member (first step). Further, the pressing member including the precursor member is placed in an oven (trade name: "DNG810V", manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.), and the inside of the oven is dehumidified with dry air having a dew point of -20 ° C or lower, and then 200 ° C. for 6 hours. A gel-like lubricant was obtained by heating and firing under the conditions of (2nd step), and the gel-like lubricant was held on a non-woven sheet (second step). As described above, the fixing sliding member of Example 1 was produced.

実施例1の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したメタクリル変性シリコーンオイルおよびフッ素化ポリイミドを含む不織布シートからなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1.1を示す。 The fixing sliding member of Example 1 is composed of a non-woven sheet containing gelled methacrylic-modified silicone oil as a gel-like lubricant and fluorinated polyimide, and is a reactive silicone before gelling the viscosity of the gel-like lubricant. The degree of gelation, which is the logarithmic value obtained by dividing by the viscosity of the oil, is 1.1.

<実施例2>
加熱焼成する時間を12時間に変更する以外について実施例1と同じ方法とすることにより、実施例2の定着装置用摺動部材を作製した。
<Example 2>
The sliding member for the fixing device of Example 2 was produced by the same method as in Example 1 except that the heating and firing time was changed to 12 hours.

実施例2の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したメタクリル変性シリコーンオイルおよびフッ素化ポリイミドを含む不織布シートからなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1.8を示す。 The fixing sliding member of Example 2 is composed of a non-woven sheet containing gelled methacrylic-modified silicone oil as a gel-like lubricant and fluorinated polyimide, and is a reactive silicone before gelling the viscosity of the gel-like lubricant. The degree of gelation, which is the logarithmic value obtained by dividing by the viscosity of the oil, is 1.8.

<実施例3>
加熱焼成する時間を24時間に変更する以外について実施例1と同じ方法とすることにより、実施例3の定着装置用摺動部材を作製した。
<Example 3>
The sliding member for the fixing device of Example 3 was produced by the same method as in Example 1 except that the heating and firing time was changed to 24 hours.

実施例3の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したメタクリル変性シリコーンオイルおよびフッ素化ポリイミドを含む不織布シートからなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が3.0を示す。 The fixing sliding member of Example 3 is composed of a non-woven sheet containing gelled methacrylic-modified silicone oil as a gel-like lubricant and fluorinated polyimide, and is a reactive silicone before gelling the viscosity of the gel-like lubricant. The degree of gelation, which is the logarithmic value obtained by dividing by the viscosity of the oil, is 3.0.

<実施例4>
反応性シリコーンオイルをアミノ変性シリコーンオイル(商品名:「KF8008」、信越化学工業株式会社製)に変更する以外について実施例2と同じ方法とすることにより、実施例4の定着装置用摺動部材を作製した。
<Example 4>
By using the same method as in Example 2 except that the reactive silicone oil is changed to amino-modified silicone oil (trade name: "KF8008", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the sliding member for the fixing device of Example 4 is used. Was produced.

実施例4の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したアミノ変性シリコーンオイルおよびフッ素化ポリイミドを含む不織布シートからなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1.8を示す。 The fixing sliding member of Example 4 is composed of a non-woven sheet containing gelled amino-modified silicone oil as a gel-like lubricant and fluorinated polyimide, and is a reactive silicone before gelling the viscosity of the gel-like lubricant. The degree of gelation, which is the logarithmic value obtained by dividing by the viscosity of the oil, is 1.8.

<実施例5>
反応性シリコーンオイルをエポキシ変性シリコーンオイル(商品名:「KF1005」、信越化学工業株式会社製)に変更する以外について実施例1と同じ方法とすることにより、実施例5の定着装置用摺動部材を作製した。
<Example 5>
By using the same method as in Example 1 except that the reactive silicone oil is changed to epoxy-modified silicone oil (trade name: "KF1005", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), the sliding member for the fixing device of Example 5 is used. Was produced.

実施例5の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したエポキシ変性シリコーンオイルおよびフッ素化ポリイミドを含む不織布シートからなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1.1を示す。 The fixing sliding member of Example 5 is composed of a non-woven sheet containing gelled epoxy-modified silicone oil as a gel-like lubricant and fluorinated polyimide, and is a reactive silicone before gelling the viscosity of the gel-like lubricant. The degree of gelation, which is the logarithmic value obtained by dividing by the viscosity of the oil, is 1.1.

<実施例6>
反応性シリコーンオイルをエポキシ変性シリコーンオイル(商品名:「X−22−163A」、信越化学工業株式会社製)に変更する以外について実施例2と同じ方法とすることにより、実施例6の定着装置用摺動部材を作製した。
<Example 6>
The fixing device of Example 6 by the same method as in Example 2 except that the reactive silicone oil is changed to epoxy-modified silicone oil (trade name: "X-22-163A", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). A sliding member for silicon was manufactured.

実施例6の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したエポキシ変性シリコーンオイルおよびフッ素化ポリイミドを含む不織布シートからなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1.8を示す。 The fixing sliding member of Example 6 is composed of a non-woven sheet containing gelled epoxy-modified silicone oil as a gel-like lubricant and fluorinated polyimide, and is a reactive silicone before gelling the viscosity of the gel-like lubricant. The degree of gelation, which is the logarithmic value obtained by dividing by the viscosity of the oil, is 1.8.

<実施例7>
不織布シートとして目付量が490g/m2であるメタ型アラミド繊維シート(商品名:「コーネックス(登録商標)フェルト」、帝人株式会社製)を用いた。この不織布シートに対し、熱プレス機(商品名:「H300−15」、アズワン株式会社製)を用いて200℃、20MPa、10分の条件で圧縮処理を施すことにより、その厚みを1.283mm(1283μm)とした。
<Example 7>
A meta-type aramid fiber sheet (trade name: "Conex (registered trademark) felt", manufactured by Teijin Limited) having a grain size of 490 g / m 2 was used as the non-woven fabric sheet. This non-woven fabric sheet is compressed by a hot press (trade name: "H300-15", manufactured by AS ONE Corporation) at 200 ° C., 20 MPa, and 10 minutes to increase the thickness to 1.283 mm. It was set to (1283 μm).

以降の工程については実施例1と同じ方法することにより、実施例7の定着用摺動部材を作製した。 The fixing sliding member of Example 7 was produced by the same method as in Example 1 for the subsequent steps.

実施例7の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したメタクリル変性シリコーンオイルおよびメタ型アラミド繊維シート(アラミドフェルト)からなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1.1を示す。 The fixing sliding member of Example 7 is composed of gelled methacrylic-modified silicone oil as a gel-like lubricant and a meta-type aramid fiber sheet (aramid felt), and is a reaction before gelling the viscosity of the gel-like lubricant. The degree of gelation, which is the logarithmic value of the value obtained by dividing by the viscosity of the sex silicone oil, is 1.1.

<実施例8>
不織布シートとして目付量が175g/m2、厚みを191μmであるアラミド紙(商品名:「ノーメックス(登録商標)ペーパーT411 7mil」、デュポン帝人アドバンスドペーパー株式会社製)を用いた。それ以外については実施例1と同じ方法することにより、これにより実施例8の定着用摺動部材を作製した。
<Example 8>
Aramid paper (trade name: "Nomex (registered trademark) paper T411 7 mil", manufactured by DuPont Teijin Advanced Paper Co., Ltd.) having a grain size of 175 g / m 2 and a thickness of 191 μm was used as the non-woven fabric sheet. The fixing sliding member of Example 8 was produced by the same method as in Example 1 except for the above.

実施例8の定着用摺動部材は、ゲル状潤滑剤としてのゲル化したメタクリル変性シリコーンオイルおよびアラミド紙からなり、ゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1.1を示す。 The fixing sliding member of Example 8 is composed of gelled methacrylic-modified silicone oil as a gel-like lubricant and aramid paper, and the viscosity of the gel-like lubricant is divided by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation. The degree of gelation, which is the logarithmic value of the value obtained by the above, is 1.1.

<比較例1>
反応性シリコーンオイルとしてアミノ変性シリコーンオイル(商品名:「X−22−161B」、信越化学工業株式会社製)を用い、かつ加熱焼成する条件を150℃、12時間とした以外について実施例1と同じ方法とすることにより、比較例1の定着装置用摺動部材を作製した。
<Comparative example 1>
Example 1 except that amino-modified silicone oil (trade name: "X-22-161B", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used as the reactive silicone oil, and the conditions for heating and firing were set to 150 ° C. for 12 hours. By using the same method, a sliding member for a fixing device of Comparative Example 1 was produced.

比較例1の定着用摺動部材は、加熱焼成する温度が150℃と低いため、ゲル化の進行が緩慢であった。このためゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が0.69を示した。 Since the temperature at which the fixing sliding member of Comparative Example 1 was heated and fired was as low as 150 ° C., the progress of gelation was slow. Therefore, the degree of gelation, which is the logarithmic value of the value obtained by dividing the viscosity of the gel-like lubricant by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation, was 0.69.

<比較例2>
反応性シリコーンオイルとしてエポキシ変性シリコーンオイル(商品名:「X−22−163C」、信越化学工業株式会社製)に変更する以外について比較例1と同じ方法することにより、比較例2の定着装置用摺動部材を作製した。
<Comparative example 2>
For the fixing device of Comparative Example 2 by the same method as in Comparative Example 1 except that the reactive silicone oil is changed to epoxy-modified silicone oil (trade name: "X-22-163C", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). A sliding member was manufactured.

比較例2の定着用摺動部材は、加熱焼成する温度が150℃と低いため、ゲル化の進行が緩慢であった。このためゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が0.59を示した。 Since the temperature at which the fixing sliding member of Comparative Example 2 was heated and fired was as low as 150 ° C., the progress of gelation was slow. Therefore, the degree of gelation, which is the logarithmic value of the value obtained by dividing the viscosity of the gel-like lubricant by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation, was 0.59.

<比較例3>
反応性シリコーンオイルとしてメタクリル変性シリコーンオイル(商品名:「X−22−164B」、信越化学工業株式会社製)に変更する以外について比較例1と同じ方法することにより、比較例3の定着装置用摺動部材を作製した。
<Comparative example 3>
For the fixing device of Comparative Example 3 by the same method as in Comparative Example 1 except that the reactive silicone oil is changed to methacryl-modified silicone oil (trade name: "X-22-164B", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). A sliding member was manufactured.

比較例3の定着用摺動部材は、加熱焼成する温度が150℃と低いため、ゲル化の進行が緩慢であった。このためゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が0.69を示した。 Since the temperature at which the fixing sliding member of Comparative Example 3 was heated and fired was as low as 150 ° C., the progress of gelation was slow. Therefore, the degree of gelation, which is the logarithmic value of the value obtained by dividing the viscosity of the gel-like lubricant by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation, was 0.69.

<比較例4>
反応性シリコーンオイルとしてメタクリル変性シリコーンオイル(商品名:「X−22−164E」、信越化学工業株式会社製)に変更する以外について比較例1と同じ方法することにより、比較例4の定着装置用摺動部材を作製した。
<Comparative example 4>
For the fixing device of Comparative Example 4 by the same method as in Comparative Example 1 except that the reactive silicone oil is changed to methacryl-modified silicone oil (trade name: "X-22-164E", manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). A sliding member was manufactured.

比較例4の定着用摺動部材は、加熱焼成する温度が150℃と低いため、ゲル化の進行が緩慢であった。このためゲル状潤滑剤の粘度をゲル化する前の反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が0.47を示した。 Since the temperature at which the fixing sliding member of Comparative Example 4 was heated and fired was as low as 150 ° C., the progress of gelation was slow. Therefore, the degree of gelation, which is the logarithmic value of the value obtained by dividing the viscosity of the gel-like lubricant by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation, was 0.47.

ここで上述した実施例1〜8および比較例1〜4の定着装置用摺動部材において、ゲル状潤滑剤の粘度および反応性シリコーンオイルの粘度は、上述した方法により測定した。これらの粘度の値から、上述した方法によりゲル状潤滑剤のゲル化度を算出した。 Here, in the sliding members for fixing devices of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 described above, the viscosity of the gel-like lubricant and the viscosity of the reactive silicone oil were measured by the method described above. From these viscosity values, the degree of gelation of the gel-like lubricant was calculated by the method described above.

[定着装置用摺動部材の性能評価]
以下、上述の実施例1〜8および比較例1〜4の定着装置用摺動部材についていくつかの性能評価を行なったので、その結果などについて説明する。
[Performance evaluation of sliding members for fixing device]
Hereinafter, some performance evaluations have been performed on the sliding members for fixing devices of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 described above, and the results and the like will be described below.

<摺動性評価:トルク測定>
まず摺動性評価を行なうために、上記で説明した定着装置と同様の構成を備えるカラープリンタ(商品名:「magicolor(登録商標)5440DN」、コニカミノルタ株式会社製)を用いた。
<Sliding property evaluation: Torque measurement>
First, in order to evaluate the slidability, a color printer (trade name: "magicolor (registered trademark) 5440DN", manufactured by Konica Minolta Magic Co., Ltd.) having the same configuration as the fixing device described above was used.

摺動性評価では、ローラーの温度を200℃とし、定着装置のみを外部モータによって300mm/secの速度で400時間にわたって連続駆動した。すなわち、記録シートに対する定着動作を実行することなく、400時間にわたって定着装置を連続駆動し、無端ベルトと押圧部材との間で、実施例1〜8および比較例1〜4の定着装置用摺動部材を400時間連続で摺動させた。駆動開始後すぐ(初期)、50時間経過後、100時間経過後、150時間経過後、200時間経過後、300時間経過後、400時間経過後のそれぞれで外部モータのトルク(N・m)を測定し、その変化(トルクの上昇度)をモニタした。外部モータの設定荷重は180Nである。定着装置用摺動部材の摺動性は、測定されるトルクの値が不変であるほど優れていると評価される。 In the slidability evaluation, the temperature of the roller was set to 200 ° C., and only the fixing device was continuously driven by an external motor at a speed of 300 mm / sec for 400 hours. That is, the fixing device is continuously driven for 400 hours without executing the fixing operation on the recording sheet, and the fixing device sliding of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 is performed between the endless belt and the pressing member. The members were slid continuously for 400 hours. The torque (Nm) of the external motor is applied immediately after the start of driving (initial), after 50 hours, after 100 hours, after 150 hours, after 200 hours, after 300 hours, and after 400 hours, respectively. The measurement was performed and the change (the degree of increase in torque) was monitored. The set load of the external motor is 180N. The slidability of the sliding member for the fixing device is evaluated to be superior as the measured torque value does not change.

<揮発成分の発生抑制評価:SPMの濃度測定>
さらに揮発成分の発生抑制評価として、0.02〜1.0μmの浮遊粒子状物質(SPM)を捕捉することによりその環境中のSPMの濃度を測定することが可能なアウトガス捕集装置を作製し、この装置を用いて定着装置用摺動部材から発生するSPMの濃度を測定した。このアウトガス捕集装置は、10Lチャンバーと70L希釈容器とSPMの濃度を測定するパーティクルカウンター(CPC)とを備えている。
<Evaluation of suppression of volatile components: SPM concentration measurement>
Furthermore, as an evaluation of suppressing the generation of volatile components, an outgas collector capable of measuring the concentration of SPM in the environment by capturing 0.02 to 1.0 μm suspended particulate matter (SPM) was produced. , The concentration of SPM generated from the sliding member for the fixing device was measured using this device. This outgas collection device is equipped with a 10 L chamber, a 70 L dilution container, and a particle counter (CPC) for measuring the concentration of SPM.

SPMの濃度の測定方法は、具体的には、以下のとおりに行なった。まず測定試料(定着装置用摺動部材)2±0.1gを10Lのチャンバーに入れ、100〜200℃に加熱した。さらに、このチャンバーに対して2L/minの流量でHeガスを流し入れ、このHeガスが、測定試料から揮発した揮発成分とともに70Lの希釈容器に向かうようにした。最後に、70Lの希釈容器に含まれる測定試料からの揮発成分を、0.7L/minの流速でパーティクルカウンター(CPC)に流し入れ、その濃度を測定した。特に、SPMの濃度は、180℃に加熱し、その温度で維持した期間である合計10分間を対象とし、190℃に加熱する直前の段階の濃度で評価した。定着装置用摺動部材は、アウトガス捕集装置で捕捉されるSPMの濃度が低いほど、定着装置用摺動部材を実際に使用する際に揮発成分の発生が抑制されていると評価することができる。 Specifically, the method for measuring the concentration of SPM was as follows. First, 2 ± 0.1 g of a measurement sample (sliding member for a fixing device) was placed in a 10 L chamber and heated to 100 to 200 ° C. Further, He gas was poured into this chamber at a flow rate of 2 L / min so that this He gas headed for a 70 L dilution container together with the volatile components volatilized from the measurement sample. Finally, the volatile components from the measurement sample contained in the 70 L dilution container were poured into a particle counter (CPC) at a flow rate of 0.7 L / min, and the concentration thereof was measured. In particular, the concentration of SPM was evaluated for a total of 10 minutes, which was a period of heating to 180 ° C. and maintained at that temperature, and the concentration at the stage immediately before heating to 190 ° C. As for the sliding member for the fixing device, it can be evaluated that the lower the concentration of SPM captured by the outgas collecting device, the more the generation of volatile components is suppressed when the sliding member for the fixing device is actually used. it can.

<臭気の評価:臭気官能試験>
上述したカラープリンタを用いて定着装置を駆動させ、そのトルクを測定する際に、カラープリンタから放出される臭気を以下の指標(ランク)に基づいて官能試験を行った。この官能評価は、定着装置を駆動させた駆動開始後すぐ(初期)の時点で行なった。
<Odor evaluation: Odor sensory test>
When the fixing device was driven by using the color printer described above and the torque thereof was measured, the odor emitted from the color printer was subjected to a sensory test based on the following index (rank). This sensory evaluation was performed immediately (initially) after the start of driving the fixing device.

(ランク)
3:ほとんど臭わない(上記カラープリンタの定着装置と同じレベル)。
2:刺激臭が若干確認された。
1:強い刺激臭が確認された。
(Rank)
3: Almost no odor (same level as the fixing device of the above color printer).
2: A slight pungent odor was confirmed.
1: A strong pungent odor was confirmed.

上述した実施例1〜8および比較例1〜4の定着装置用摺動部材を対象とした性能評価(トルク測定、SPMの濃度測定、臭気官能試験)の結果をそれぞれ表1、表2に示す。表1、表2には、各実施例および比較例に用いた「不織布シート」の材質、目付量、ρb(密度)、T(厚み)、「反応性シリコーンオイル」の商品名、粘度、反応性の置換基、官能基当量とともに、「ゲル化条件」、「ゲル状潤滑剤」のゲル化度および粘度も示した。 The results of the performance evaluations (torque measurement, SPM concentration measurement, odor sensory test) for the sliding members for the fixing device of Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 4 described above are shown in Tables 1 and 2, respectively. .. Tables 1 and 2 show the material, texture, ρb (density), T (thickness), trade name, viscosity, and reaction of the "reactive silicone oil" of the "nonwoven sheet" used in each of the examples and comparative examples. In addition to the sex substituents and functional group equivalents, the "gelling conditions" and the degree of gelation and viscosity of the "gel-like lubricant" are also shown.

さらに図3には、アウトガス捕集装置で捕捉されるSPMの濃度変化の様子を、180℃に加熱して維持した10分間(横軸が100〜110分である期間)を対象として示した。 Further, FIG. 3 shows the state of the concentration change of SPM captured by the outgas collector for 10 minutes (the period in which the horizontal axis is 100 to 110 minutes) heated to 180 ° C. and maintained.

Figure 0006903997
Figure 0006903997

Figure 0006903997
Figure 0006903997

<評価結果>
表1、表2によれば、実施例1〜8の定着装置用摺動部材は、トルク測定、SPMの濃度測定、臭気の評価結果においていずれも優れていた。すなわち駆動開始後すぐ(初期)と400時間駆動後とでトルク変動の幅が小さく、安定して長時間の使用に供し得ることが分かった。特に、SPMの発生が抑制され、刺激臭が確認されることもなかった。
<Evaluation result>
According to Tables 1 and 2, the sliding members for the fixing device of Examples 1 to 8 were all excellent in the torque measurement, the SPM concentration measurement, and the odor evaluation result. That is, it was found that the range of torque fluctuation is small immediately after the start of driving (initial stage) and after driving for 400 hours, and the torque can be stably used for a long time. In particular, the generation of SPM was suppressed, and no pungent odor was confirmed.

実施例1〜8の定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤および不織布シートからなり、不織布シートが耐熱性繊維を含み、ゲル状潤滑剤がゲル化した反応性シリコーンオイルを含み、ゲル状潤滑剤のゲル化度が1以上を示す。したがって、実施例1〜8の定着装置用摺動部材は、このような構成を有することにより潤滑剤として反応性シリコーンオイルを用いた場合においても、SPMなどの揮発成分の発生を抑制することができると理解される。さらに実施例1〜8の定着装置用摺動部材を用いることにより、SPMなどの揮発成分の発生を抑制する定着装置、画像形成装置を提供することができる。 The sliding member for the fixing device of Examples 1 to 8 is composed of a gel-like lubricant and a non-woven sheet, the non-woven sheet contains heat-resistant fibers, and the gel-like lubricant contains gelled reactive silicone oil, and is gel-like. The degree of gelation of the lubricant is 1 or more. Therefore, by having such a configuration, the sliding members for the fixing device of Examples 1 to 8 can suppress the generation of volatile components such as SPM even when reactive silicone oil is used as the lubricant. It is understood that it can be done. Further, by using the sliding member for the fixing device of Examples 1 to 8, it is possible to provide a fixing device and an image forming device that suppress the generation of volatile components such as SPM.

一方、比較例1〜4の定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤のゲル化度が1未満であったことから、駆動開始後すぐ(初期)と400時間駆動後とでトルク変動の幅が小さかったものの、SPMの発生濃度が高く、刺激臭も確認された。 On the other hand, in the sliding members for the fixing device of Comparative Examples 1 to 4, since the gelation degree of the gel-like lubricant was less than 1, the torque fluctuated between immediately after the start of driving (initial) and after driving for 400 hours. Although the width was small, the concentration of SPM generated was high and a pungent odor was also confirmed.

ここで本実施形態および実施例に係る定着装置用摺動部材を備えた定着装置が適用される画像形成装置は、タンデム型カラーデジタルプリンタに限るものではなく、モノクロ画像を形成するプリンタであってもよい。さらに、プリンタに限らず、複写機、MFP(Multiple Funciton Peripheral)、FAXなど(いずれの場合にも、カラー画像用、モノクロ画像用のいずれでもよい)に適用することができる。 Here, the image forming apparatus to which the fixing apparatus provided with the sliding member for the fixing apparatus according to the present embodiment and the embodiment is applied is not limited to a tandem type color digital printer, but is a printer that forms a monochrome image. May be good. Further, the present invention is not limited to printers, and can be applied to copiers, MFPs (Multiple Funciton Peripherals), FAXs, and the like (in any case, either for color images or monochrome images).

今回開示された実施形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments and examples disclosed this time should be considered as exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is not described above, but is indicated by the scope of claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

1 定着部、2 画像プロセス部、21 作像部、3 転写部、31 一次転写ローラー、32 中間転写体、4 給紙部、41 搬送路、42 二次転写ローラー、100 定着装置、110 ローラー、120 定着装置用摺動部材(本発明)、130 押圧部材、140 第2ローラー、140h ヒーター、150 無端ベルト、F 記録シート。 1 Fixing part, 2 Image process part, 21 Image forming part, 3 Transfer part, 31 Primary transfer roller, 32 Intermediate transfer body, 4 Feeding part, 41 Transport path, 42 Secondary transfer roller, 100 Fixing device, 110 roller, 120 Sliding member for fixing device (invention), 130 Pressing member, 140 Second roller, 140h heater, 150 Endless belt, F recording sheet.

Claims (12)

定着装置に用いられる定着装置用摺動部材であって、
前記定着装置は、互いに対向して共に回転するローラーおよび無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトの内周面を前記ローラーへ向けて押圧することにより前記無端ベルトを前記ローラーとで挟む押圧部材と、前記押圧部材および前記無端ベルトの間に配置される前記定着装置用摺動部材とを備え、
前記定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなり、
前記不織布シートは、耐熱性繊維を含み、
前記ゲル状潤滑剤は、ゲル化した反応性シリコーンオイルを含み、
前記ゲル状潤滑剤は、その粘度をゲル化する前の前記反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示し、
前記耐熱性繊維は、フッ素化ポリイミド繊維である、定着装置用摺動部材。
A sliding member for a fixing device used in a fixing device.
The fixing device is arranged on the inner peripheral side of the endless belt and a roller and an endless belt that rotate together facing each other, and presses the inner peripheral surface of the endless belt toward the roller to press the endless belt. A pressing member sandwiched between the rollers and a sliding member for a fixing device arranged between the pressing member and the endless belt is provided.
The sliding member for the fixing device is composed of a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet.
The non-woven fabric sheet contains heat-resistant fibers and contains heat-resistant fibers.
The gel-like lubricant contains a gelled reactive silicone oil and contains.
The gel-like lubricant, gelation degree is a logarithm of the value obtained by dividing the viscosity The viscosity of the reactive silicone oil before gelation indicates 1 or more,
The heat-resistant fiber is a fluorinated polyimide fiber, which is a sliding member for a fixing device.
定着装置に用いられる定着装置用摺動部材であって、
前記定着装置は、互いに対向して共に回転するローラーおよび無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトの内周面を前記ローラーへ向けて押圧することにより前記無端ベルトを前記ローラーとで挟む押圧部材と、前記押圧部材および前記無端ベルトの間に配置される前記定着装置用摺動部材とを備え、
前記定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなり、
前記不織布シートは、耐熱性繊維を含み、
前記ゲル状潤滑剤は、反応性シリコーンオイルにおける高分子鎖の立体構造が変化することにより構成されており、
前記ゲル状潤滑剤は、その粘度を前記反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示し、
前記耐熱性繊維は、フッ素化ポリイミド繊維である、定着装置用摺動部材。
A sliding member for a fixing device used in a fixing device.
The fixing device is arranged on the inner peripheral side of the endless belt and a roller and an endless belt that rotate together facing each other, and presses the inner peripheral surface of the endless belt toward the roller to press the endless belt. A pressing member sandwiched between the rollers and a sliding member for a fixing device arranged between the pressing member and the endless belt is provided.
The sliding member for the fixing device is composed of a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet.
The non-woven fabric sheet contains heat-resistant fibers and contains heat-resistant fibers.
The gel-like lubricant is composed of a change in the three-dimensional structure of the polymer chain in the reactive silicone oil.
The gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing the viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil.
The heat-resistant fiber is a fluorinated polyimide fiber, which is a sliding member for a fixing device.
前記反応性シリコーンオイルは、反応性の置換基を有するシリコーンオイルであり、
前記置換基は、アミノ基、エポキシ基およびカルボニル基からなる群より選ばれる1種以上である、請求項1または2に記載の定着装置用摺動部材。
The reactive silicone oil is a silicone oil having a reactive substituent and is
The sliding member for a fixing device according to claim 1 or 2, wherein the substituent is at least one selected from the group consisting of an amino group, an epoxy group and a carbonyl group.
前記カルボニル基は、メタクリロイル基に含まれる、請求項3に記載の定着装置用摺動部材。 The sliding member for a fixing device according to claim 3, wherein the carbonyl group is contained in a methacryloyl group. 前記ゲル状潤滑剤は、その粘度が10Pa・s以下である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置用摺動部材。 The sliding member for a fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein the gel lubricant has a viscosity of 10 Pa · s or less. 前記耐熱性繊維は、遊離のアミノ基および遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置用摺動部材。 The sliding member for a fixing device according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat-resistant fiber has either one or both of a free amino group and a free carbonyl group. 請求項1〜のいずれか1項に記載の定着装置用摺動部材を備える定着装置であって、
前記無端ベルトは、その少なくとも前記内周面に基材を含み、
前記基材は、遊離のアミノ基および遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有する樹脂である、定着装置。
A fixing device including the sliding member for the fixing device according to any one of claims 1 to 6.
The endless belt contains a base material at least on the inner peripheral surface thereof.
A fixing device, wherein the substrate is a resin having either or both of a free amino group and a free carbonyl group.
前記基材は、ポリイミド樹脂である、請求項に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 7 , wherein the base material is a polyimide resin. 定着装置用摺動部材を備える定着装置であって、
前記定着装置は、互いに対向して共に回転するローラーおよび無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトの内周面を前記ローラーへ向けて押圧することにより前記無端ベルトを前記ローラーとで挟む押圧部材と、前記押圧部材および前記無端ベルトの間に配置される前記定着装置用摺動部材とを備え、
前記定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなり、
前記不織布シートは、耐熱性繊維を含み、
前記ゲル状潤滑剤は、ゲル化した反応性シリコーンオイルを含み、
前記ゲル状潤滑剤は、その粘度をゲル化する前の前記反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示し、
前記無端ベルトは、その少なくとも前記内周面に基材を含み、
前記基材は、遊離のアミノ基および遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有する樹脂であり、
前記基材は、フッ素化ポリイミド樹脂である、定着装置。
A fixing device provided with a sliding member for the fixing device.
The fixing device is arranged on the inner peripheral side of the endless belt and a roller and an endless belt that rotate together facing each other, and presses the inner peripheral surface of the endless belt toward the roller to press the endless belt. A pressing member sandwiched between the rollers and a sliding member for a fixing device arranged between the pressing member and the endless belt is provided.
The sliding member for the fixing device is composed of a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet.
The non-woven fabric sheet contains heat-resistant fibers and contains heat-resistant fibers.
The gel-like lubricant contains a gelled reactive silicone oil and contains.
The gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation.
The endless belt contains a base material at least on the inner peripheral surface thereof.
The substrate is a resin having either or both of a free amino group and a free carbonyl group.
It said substrate is a fluorinated polyimide resin, a constant Chakusochi.
定着装置用摺動部材を備える定着装置であって、
前記定着装置は、互いに対向して共に回転するローラーおよび無端ベルトと、前記無端ベルトの内周側に配置され、前記無端ベルトの内周面を前記ローラーへ向けて押圧することにより前記無端ベルトを前記ローラーとで挟む押圧部材と、前記押圧部材および前記無端ベルトの間に配置される前記定着装置用摺動部材とを備え、
前記定着装置用摺動部材は、ゲル状潤滑剤と不織布シートとからなり、
前記不織布シートは、耐熱性繊維を含み、
前記ゲル状潤滑剤は、ゲル化した反応性シリコーンオイルを含み、
前記ゲル状潤滑剤は、その粘度をゲル化する前の前記反応性シリコーンオイルの粘度で除することにより得られる値の対数値であるゲル化度が1以上を示し、
前記無端ベルトは、その少なくとも前記内周面に基材を含み、
前記基材は、遊離のアミノ基および遊離のカルボニル基のいずれか一方または両方を有する樹脂であり、
前記基材は、前記反応性シリコーンオイルを含む、定着装置。
A fixing device provided with a sliding member for the fixing device.
The fixing device is arranged on the inner peripheral side of the endless belt and a roller and an endless belt that rotate together facing each other, and presses the inner peripheral surface of the endless belt toward the roller to press the endless belt. A pressing member sandwiched between the rollers and a sliding member for a fixing device arranged between the pressing member and the endless belt is provided.
The sliding member for the fixing device is composed of a gel-like lubricant and a non-woven fabric sheet.
The non-woven fabric sheet contains heat-resistant fibers and contains heat-resistant fibers.
The gel-like lubricant contains a gelled reactive silicone oil and contains.
The gel-like lubricant has a gelation degree of 1 or more, which is a logarithmic value of a value obtained by dividing its viscosity by the viscosity of the reactive silicone oil before gelation.
The endless belt contains a base material at least on the inner peripheral surface thereof.
The substrate is a resin having either or both of a free amino group and a free carbonyl group.
The substrate comprises the reactive silicone oil, a constant Chakusochi.
前記定着装置は、前記ローラーおよび前記無端ベルトの少なくとも一方を加熱するヒーターを備える、請求項10のいずれか1項に記載の定着装置。 The fixing device according to any one of claims 7 to 10 , wherein the fixing device includes a heater that heats at least one of the roller and the endless belt. 請求項11のいずれか1項に記載の定着装置を備える、画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing apparatus according to any one of claims 7 to 11.
JP2017063641A 2017-03-28 2017-03-28 Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device Expired - Fee Related JP6903997B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017063641A JP6903997B2 (en) 2017-03-28 2017-03-28 Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017063641A JP6903997B2 (en) 2017-03-28 2017-03-28 Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018165802A JP2018165802A (en) 2018-10-25
JP6903997B2 true JP6903997B2 (en) 2021-07-14

Family

ID=63921614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017063641A Expired - Fee Related JP6903997B2 (en) 2017-03-28 2017-03-28 Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6903997B2 (en)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3084692B2 (en) * 1991-09-30 2000-09-04 富士ゼロックス株式会社 Fixing device
JPH10198204A (en) * 1997-01-09 1998-07-31 Fuji Xerox Co Ltd Image fixing device
JP4123585B2 (en) * 1997-08-13 2008-07-23 オイレス工業株式会社 Combination structure of sliding member and mating member
JP2000181269A (en) * 1998-12-10 2000-06-30 Fuji Xerox Co Ltd Fixing apparatus
JP4209182B2 (en) * 2002-12-10 2009-01-14 ジャパンゴアテックス株式会社 Release agent application member and fixing device
JP2005037681A (en) * 2003-07-14 2005-02-10 Fuji Xerox Co Ltd Thermal fixing device
JP2011191691A (en) * 2010-03-16 2011-09-29 Nihon Gore Kk Sliding member and image fixing device
JP5733087B2 (en) * 2011-07-29 2015-06-10 信越化学工業株式会社 Room temperature moisture thickening type thermally conductive silicone grease composition

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018165802A (en) 2018-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5822559B2 (en) Pressure roller, image heating apparatus using the pressure roller, and method for manufacturing the pressure roller
JP5761064B2 (en) FIXING DEVICE ROLLER, FIXING DEVICE, AND IMAGE FORMING DEVICE
US9835996B2 (en) Sliding member including siloxane having a reactive substituent and holding member having group which can react with the substituent, fixing device including sliding member, image formation apparatus, and method for producing sliding member
US20210003953A1 (en) Fixing member, fixing device, and electrophotographic image-forming apparatus
US11561495B2 (en) Pressing rotating member and production method thereof, fixing apparatus, and electrophotographic image forming apparatus
JP6881988B2 (en) Manufacturing method of electrophotographic members
JP6903997B2 (en) Manufacturing method of sliding member for fixing device, fixing device, image forming device and sliding member for fixing device
JP2015036752A (en) Fixing member, fixing apparatus, and image forming apparatus
JP7035336B2 (en) Sliding member, sliding member for fixing device, fixing device and image forming device
JP2022033173A (en) Slide member, slide member for fixing device, fixing device, and image forming apparatus
JP7263722B2 (en) Fixing belt, fixing device, process cartridge, image forming apparatus, and base material for fixing belt
JP2023006752A (en) Lubricating composition, fixing device, and image forming device
JP2001249558A (en) Low friction sheet, tubular film, and image fixing device using the same
JP2019120817A (en) Slide member, slide member for fixing device, fixing device, and image forming apparatus
EP3770689B1 (en) Fixing member, fixing device, and electrophotographic image-forming apparatus
JP6255996B2 (en) Endless belt, fixing device, and image forming apparatus
JP2020201297A (en) Fixing belt, fixing device, and image forming apparatus
JP6906996B2 (en) Fixing member and fixing device
US12215296B2 (en) Grease composition, heating device, and electrophotographic image forming apparatus
JP5194618B2 (en) Release agent coating device and fixing device having the same
US20240327584A1 (en) Polymer film, laminated film, tubular fixing member, fixing device, and image forming apparatus
JP2019028273A (en) Fixation device
JP2023143791A (en) Grease compositions, heating devices and electrophotographic imaging devices
JP2015228045A (en) Pressure roller and image heating device using the same
CN116804841A (en) Grease composition, heating device and electrophotographic image forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200214

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210219

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210525

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210607

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6903997

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees