JP6988320B2 - Sliding member for image forming device, fixing device, and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sliding member for an image forming apparatus, a fixing device, and an image forming apparatus.
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、記録紙等の記録媒体に形成された未定着のトナー像が定着装置によって定着される。
この定着装置としては、例えば、加熱ロールと加熱ロールに接触して配置された加圧ベルトとを備えた構成、又は、加熱ベルトと加熱ベルトに接触して配置された加圧ロールとを備えた構成のベルトニップ方式と呼ばれる定着装置が知られている。
In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, an unfixed toner image formed on a recording medium such as recording paper is fixed by the fixing apparatus.
The fixing device includes, for example, a configuration including a heating roll and a pressure belt arranged in contact with the heating roll, or a heating belt and a pressure roll arranged in contact with the heating belt. A fixing device called a belt nip method having a configuration is known.
例えば、特許文献1には、「回動可能な回動部材と、前記回動部材に接触しながら移動可能なエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトの内側に配置され、当該エンドレスベルトを前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該エンドレスベルトとの間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、前記エンドレスベルトと前記圧力部材との間に設けられ、当該エンドレスベルトとの摺擦面に凹凸が形成された摺動部材と、を備えたことを特徴とする定着装置。」が開示されている。 For example, in Patent Document 1, "a rotatable rotating member, an endless belt that can move while in contact with the rotating member, and an endless belt that is arranged inside the endless belt and the rotating member is referred to the rotating member. A pressure member that is pressed into contact with the rotating member to form a nip portion through which the recording material passes between the rotating member and the endless belt, and a sliding member provided between the endless belt and the pressure member and sliding with the endless belt. A fixing device comprising a sliding member having irregularities formed on the rubbing surface, and a fixing device provided with the sliding member. "
従来、画像形成装置における定着装置には、摺動部材が用いられている。摺動部材が、定着装置の挟込領域(ニップ部)で、定着装置を構成する回転体(例えば、無端ベルト)の内周面と接する構成では、異音が生じる場合があった。また、定着装置の挟込領域を通過した後の記録媒体に、例えば、しわが発生することに起因して、画像ムラが発生する場合があった。 Conventionally, a sliding member has been used as a fixing device in an image forming apparatus. In a configuration in which the sliding member is in contact with the inner peripheral surface of a rotating body (for example, an endless belt) constituting the fixing device in the sandwiching region (nip portion) of the fixing device, abnormal noise may occur. In addition, image unevenness may occur on the recording medium after passing through the sandwiching region of the fixing device, for example, due to wrinkles.
本発明は、画像形成装置に用いる摺動部材において、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδが0.05未満もしくは0.20を超える場合、又は、摺動面のうねり粗さWaが2未満もしくは15を超える場合に比べ、異音の発生を抑えるとともに、画像ムラの発生を抑制する摺動部材を提供することを目的とする。 In the present invention, in the sliding member used in the image forming apparatus, when the tan δ in the dynamic viscoelasticity measurement in the sliding direction is less than 0.05 or more than 0.20, or the waviness roughness Wa of the sliding surface is It is an object of the present invention to provide a sliding member that suppresses the generation of abnormal noise and suppresses the occurrence of image unevenness as compared with the case of less than 2 or more than 15.
上記目的は、以下の手段により解決される。 The above object is solved by the following means.
<1>
摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδが0.05以上0.20以下であり、摺動面のうねり粗さWaが2以上15以下である画像形成装置用摺動部材。
<2>
前記tanδが0.08以上0.15以下である<1>に記載の画像形成装置用摺動部材。
<3>
前記うねり粗さWaが4以上11以下である<1>又は<2>に記載の画像形成装置用摺動部材。
<4>
前記画像形成装置用摺動部材が、織物基材と、前記織物基材の少なくとも一方の面に被覆層と、を有する<1>〜<3>のいずれか1項に記載の画像形成装置用摺動部材。
<5>
前記織物基材がガラス繊維織物である<4>に記載の画像形成装置用摺動部材。
<6>
前記被覆層が、フッ素樹脂を含む<4>又は<5>に記載の画像形成装置用摺動部材。
<7>
前記フッ素樹脂がポリテトラフルオロエチレンを含む<6>に記載の画像形成装置用摺動部材。
< 1 >
Sliding tanδ of dynamic viscoelasticity measurement direction is 0.05 to 0.20, an image forming apparatus for sliding member waviness roughness Wa of the sliding surface is 2 to 15.
< 2 >
Image forming apparatus for sliding member according to prior Symbol tanδ is 0.08 to 0.15 <1>.
< 3 >
Before SL waviness roughness Wa is 4 to 11 <1> or the image forming apparatus for sliding member according to <2>.
< 4 >
Before SL sliding member for an image forming apparatus, and a fabric substrate, said having a coating layer on at least one surface of the textile substrate <1> to the image forming apparatus according to any one of <3> Sliding member for.
< 5 >
Before Symbol textile substrate is a glass fiber fabric <4> The image forming apparatus for sliding member according to.
< 6 >
Before Symbol coating layer comprises fluorine resin <4> or <5> The image forming apparatus for sliding member according to.
< 7 >
Image forming apparatus for sliding member according to <6>, including pre-Symbol fluororesin polytetrafluoroethylene.
<8>
第1回転体と、
前記第1回転体の外周面に接して配置される第2回転体と、
前記第2回転体の内部に配置され、前記第2回転体の内周面から前記第2回転体を前記第1回転体へ押圧する押圧部材と、
前記第2回転体の内周面と前記押圧部材との間に介在し、前記摺動面が前記第2回転体の内周面と接する<1>〜<7>のいずれか1項に記載の画像形成装置用摺動部材と、
前記第1回転体及び前記第2回転体の少なくとも一方を加熱する加熱源と、
を備える定着装置。
<9>
前記第2回転体の内周面が、耐熱性樹脂で形成されている<8>に記載の定着装置。
<10>
前記耐熱性樹脂が、ポリイミドおよびポリアミドイミドのいずれか一方である<9>に記載の定着装置。
<11>
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記トナー像を記録媒体に定着する<8>〜<10>のいずれか1項に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
< 8 >
The first rotating body and
A second rotating body arranged in contact with the outer peripheral surface of the first rotating body, and
A pressing member arranged inside the second rotating body and pressing the second rotating body from the inner peripheral surface of the second rotating body to the first rotating body.
Item 6. Described in any one of < 1 > to < 7 > , wherein the sliding surface is interposed between the inner peripheral surface of the second rotating body and the pressing member, and the sliding surface is in contact with the inner peripheral surface of the second rotating body. Sliding member for image forming device and
A heating source for heating at least one of the first rotating body and the second rotating body,
A fixing device equipped with.
< 9 >
Before Symbol inner peripheral surface of the second rotary member, a fixing device according to <8>, which is formed by the heat-resistant resin.
< 10 >
Before Stories heat resistant resin, the fixing device according to which one of a polyimide and polyamide-imide <9>.
< 11 >
Image holder and
A charging device that charges the surface of the image holder, and
A latent image forming device that forms a latent image on the surface of the charged image holder, and
A developing device that develops the latent image with toner to form a toner image,
A transfer device that transfers the toner image to a recording medium,
The fixing device according to any one of < 8 > to < 10 > for fixing the toner image to a recording medium, and the fixing device.
An image forming apparatus.
<1>、<2>、<3>に係る発明によれば、画像形成装置に用いる摺動部材において、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδが0.05未満もしくは0.20を超える場合、又は、摺動面のうねり粗さWaが2未満もしくは15を超える場合に比べ、異音の発生を抑えるとともに、画像ムラの発生を抑制する画像形成装置用摺動部材が提供される。
<4>、<5>、<6>、<7>に係る発明によれば、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδが0.05未満もしくは0.20を超える場合、又は、摺動面のうねり粗さWaが2未満もしくは15を超える場合に比べ、異音の発生を抑えるとともに、画像ムラの発生を抑制し、前記摺動部材が、織物基材と、前記織物基材の少なくとも一方の面に被覆層とを有する画像形成装置用摺動部材が提供される。
According to the inventions according to < 1 > , < 2 > , and < 3 > , in the sliding member used in the image forming apparatus, tan δ in the dynamic viscoelasticity measurement in the sliding direction is less than 0.05 or 0.20. Provided is a sliding member for an image forming apparatus that suppresses the generation of abnormal noise and suppresses the occurrence of image unevenness as compared with the case where it exceeds, or when the waviness roughness Wa of the sliding surface is less than 2 or more than 15. ..
According to the inventions of < 4 > , < 5 > , < 6 > , and < 7 >, when tan δ in the dynamic viscoelasticity measurement in the sliding direction is less than 0.05 or more than 0.20, or sliding. Compared with the case where the waviness roughness Wa of the moving surface is less than 2 or more than 15, the generation of abnormal noise is suppressed and the occurrence of image unevenness is suppressed, and the sliding member is a woven fabric base material and the woven fabric base material. A sliding member for an image forming apparatus having a coating layer on at least one surface is provided.
<8>、<9>、<10>、<11>に係る発明によれば、画像形成装置に用いる摺動部材において、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδが0.05未満もしくは0.20を超える場合、又は、摺動面のうねり粗さWaが2未満もしくは15を超える場合の摺動部材を適用したときに比べ、異音の発生を抑えるとともに、画像ムラの発生を抑制する定着装置、画像形成装置が提供される。 According to the inventions of < 8 > , < 9 > , < 10 > , and < 11 > , in the sliding member used in the image forming apparatus, tan δ in the dynamic viscoelasticity measurement in the sliding direction is less than 0.05 or Compared to the case where a sliding member is applied when the waviness roughness Wa of the sliding surface exceeds 0.20, or when the waviness roughness Wa of the sliding surface is less than 2 or more than 15, the generation of abnormal noise is suppressed and the occurrence of image unevenness is suppressed. A fixing device and an image forming device are provided.
以下、本実施形態に係る画像形成装置用摺動部材、定着装置、及び画像形成装置について詳細に説明する。 Hereinafter, the sliding member for an image forming apparatus, the fixing apparatus, and the image forming apparatus according to the present embodiment will be described in detail.
<画像形成装置用摺動部材>
本実施形態に係る画像形成装置用摺動部材(以下、単に「摺動部材」と称する場合がある。)は、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδ(以下、単に「摺動方向のtanδ」と称する場合がある。)が0.05以上0.20以下であり、摺動面のうねり粗さWaが2以上15以下である。
<Sliding member for image forming device>
The sliding member for an image forming apparatus according to the present embodiment (hereinafter, may be simply referred to as “sliding member”) is tan δ (hereinafter, simply “sliding direction” in dynamic viscoelasticity measurement in the sliding direction. (Sometimes referred to as "tan δ") is 0.05 or more and 0.20 or less, and the waviness roughness Wa of the sliding surface is 2 or more and 15 or less.
従来、画像形成装置用の摺動部材は、例えば、定着装置用の摺動部材として適用されている。定着装置は、例えば、第1の回転体として加圧部材と、第2の回転体として無端ベルトとを備え、加圧部材と無端ベルトとで挟込領域(ニップ部)を形成している。そして、挟込領域の幅を拡張するために、無端ベルトの内部に、無端ベルトを押圧する押圧部材(例えば、押圧パッド)が設けられており、加圧部材と無端ベルトとの摺動性を得るために、摺動部材が無端ベルトと押圧部材との間に介在して設けられている。 Conventionally, a sliding member for an image forming apparatus has been applied as, for example, a sliding member for a fixing device. The fixing device includes, for example, a pressurizing member as a first rotating body and an endless belt as a second rotating body, and a sandwiching region (nip portion) is formed by the pressurizing member and the endless belt. Further, in order to expand the width of the sandwiching region, a pressing member (for example, a pressing pad) for pressing the endless belt is provided inside the endless belt to improve the slidability between the pressing member and the endless belt. In order to obtain it, a sliding member is provided between the endless belt and the pressing member.
しかしながら、上記のような構造の定着装置において、異音が発生する場合があった。 異音の発生は、次のように考えられる。定着ベルトを製造するときに、定着ベルトの内面を形成する材料(例えば、耐熱性樹脂)の内部に、異物混入などに起因すると推測される突起状部分が不規則に発生することがある。そして、無端ベルトが回転して、無端ベルトの内周面に不規則に発生している突起状部分が挟込領域に突入すると、無端ベルト内周面に存在する突起状部分が、摺動部材と接触する。このとき、摺動部材は、突起状部分との接触によって受けた衝撃を吸収しきれないために、異音が発生すると考えられる。
一方で、異音の発生を抑制するために、摺動部材の衝撃吸収特性を高めようとすると、摺動特性が低下してしまい、紙しわに起因する画像ムラが発生してしまう。
However, in the fixing device having the above structure, abnormal noise may be generated. The generation of abnormal noise is considered as follows. When manufacturing a fixing belt, protrusions that are presumed to be caused by foreign matter contamination may be irregularly generated inside the material (for example, heat-resistant resin) that forms the inner surface of the fixing belt. Then, when the endless belt rotates and the protruding portion irregularly generated on the inner peripheral surface of the endless belt rushes into the sandwiching region, the protruding portion existing on the inner peripheral surface of the endless belt becomes a sliding member. Contact with. At this time, it is considered that an abnormal noise is generated because the sliding member cannot completely absorb the impact received by the contact with the protruding portion.
On the other hand, if an attempt is made to improve the impact absorption characteristics of the sliding member in order to suppress the generation of abnormal noise, the sliding characteristics are deteriorated and image unevenness due to paper wrinkles occurs.
これに対し、本実施形態に係る摺動部材は、上記構成により、異音の発生が抑えられるとともに、画像ムラの発生が抑制される。 On the other hand, in the sliding member according to the present embodiment, the generation of abnormal noise is suppressed and the generation of image unevenness is suppressed by the above configuration.
tanδは、物体に応力を与えたときに、弾性特性を表す貯蔵弾性率に対する粘性特性を表す損失弾性率の割合である。摺動部材の摺動方向のtanδが大きいほど、無端ベルトの突起状部分と接触したときの衝撃吸収が大きくなる。そのため、摺動部材は異音の発生が抑制され易くなる。一方で、摺動方向のtanδが大きすぎると、摺動特性が低下する。これは、回転する無端ベルトと接触することで、摺動方向の回転力が加わるため、摺動部材が摺動されることによって、伸びが蓄積すると考えられる。その結果、摺動部材が、回転する無端ベルトと接触している間に、摺動部材の摺動面が伸ばされることで、摺動部材表面の凹凸が小さくなるためと考える。 tan δ is the ratio of the loss elastic modulus, which represents the viscous property, to the storage elastic modulus, which represents the elastic property when stress is applied to the object. The larger the tan δ in the sliding direction of the sliding member, the greater the impact absorption when it comes into contact with the protruding portion of the endless belt. Therefore, the sliding member is likely to suppress the generation of abnormal noise. On the other hand, if the tan δ in the sliding direction is too large, the sliding characteristics deteriorate. It is considered that this is because the rotational force in the sliding direction is applied by coming into contact with the rotating endless belt, and the sliding member is slid, so that the elongation is accumulated. As a result, it is considered that the unevenness of the surface of the sliding member is reduced by stretching the sliding surface of the sliding member while the sliding member is in contact with the rotating endless belt.
また、摺動部材の摺動面のうねり粗さWaが小さすぎると、摺動特性が低下するため、画像ムラが発生し易くなる。さらに、無端ベルト内周面の突起状部分と接触したときの衝撃吸収特性が低下するため、異音の発生し易くなる。一方で、摺動部材の摺動面のうねり粗さWaが大きすぎると、摺動方向に対して、振動が吸収できずに反発する傾向となるため異音がかえって発生し易くなる。
以上から、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδ、及び、摺動面のうねり粗さWaの範囲を上記範囲とすることで、異音の発生が抑えられるとともに、画像ムラの発生が抑制されると推測される。
Further, if the waviness roughness Wa of the sliding surface of the sliding member is too small, the sliding characteristics are deteriorated, so that image unevenness is likely to occur. Further, since the impact absorption characteristic when the endless belt comes into contact with the protruding portion on the inner peripheral surface of the endless belt is deteriorated, abnormal noise is likely to occur. On the other hand, if the waviness roughness Wa of the sliding surface of the sliding member is too large, the vibration cannot be absorbed and tends to repel in the sliding direction, so that abnormal noise is more likely to occur.
From the above, by setting the range of tan δ in the dynamic viscoelasticity measurement in the sliding direction and the undulation roughness Wa of the sliding surface to the above range, the generation of abnormal noise is suppressed and the occurrence of image unevenness is generated. It is presumed to be suppressed.
以下、本実施形態に係る画像形成装置用摺動部材について、図面を参照して説明する。 以下の説明では、基材と、基材の両面に設けられた被覆層とを有する摺動部材を例に挙げて説明する。 Hereinafter, the sliding member for an image forming apparatus according to this embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, a sliding member having a base material and coating layers provided on both sides of the base material will be described as an example.
図1は、本実施形態に係る摺動部材の構成の一例を概略的に示している。図1に示す摺動部材101は、基材120と、基材120の一方の面に設けられた第1の被覆層110Aと、他方の面に設けられた第2の被覆層110Bとを有する。そして、第1の被覆層110Aが被摺動部材と接触するように用いる場合、第1の被覆層110Aの表面が摺動面112Aとなる。また、第2の被覆層110Bが被摺動部材と接触するように用いる場合、第1の被覆層110Bの表面が摺動面112Bとなる。
FIG. 1 schematically shows an example of the configuration of a sliding member according to the present embodiment. The sliding
また、図1に示す摺動部材101は、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδが、0.05以上0.20以下であり、摺動面112A(又は摺動面112B)のうねり粗さWa(以下、単に「うねり粗さWa」と称する場合がある。)が2以上15以下である。異音の発生が抑えられるとともに、画像ムラの発生が抑制される点で、摺動方向のtanδは、0.06以上0.18以下であることがよく、0.08以上0.15以下であることが好ましい。また、同様の点で、うねり粗さWaは、3以上13以下であることがよく、4以上11以下であることが好ましい。
Further, in the sliding
なお、図1では、基材120と、基材の両面に設けられた第1の被覆層110Aおよび第2の被覆層110Bとを有する摺動部材を例に挙げて説明したが、本実施形態に係る摺動部材101は、この態様に限定されるものではない。被覆層は、基材120の片面のみに設けられ(例えば、被覆層110Aのみ)、被覆層の表面を摺動面とする態様でもよい。また、基材120は、例えば、織物基材でもよく、樹脂基材でもよい。さらに、摺動部材は、樹脂基材の単層の態様でもよい。つまり、被覆層は、必要に応じて設けられる層であり、基材は、特に限定されない。すなわち、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaが上記範囲を満足すれば、摺動部材の態様は、いずれの態様であってもよい。
In FIG. 1, a sliding member having a
摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲に満足させる方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、図1に示す摺動部材101の場合、基材120に織物基材を適用することが挙げられる。特に、基材120にガラス繊維織物を適用し、第1の被覆層110Aおよび第2の被覆層110Bに、フッ素樹脂を適用すると、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaが上記範囲を満足し易くなる。この場合、例えば、ガラス繊維織物(ガラスクロス)の構造(ガラス繊維の集束度、ガラス繊維の繊維径、集束したガラス繊維どうしの距離、ガラス繊維織物の織り方など)を調整することで、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲により制御し易くなる。
The method for satisfying the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa within the above ranges is not particularly limited, but for example, in the case of the sliding
ここで、本明細書中において、tanδの測定方法は、以下のとおりである。
まず、測定対象となる摺動部材から、摺動方向に延びる短冊状の測定用試料を切り出す。次に、準備した測定用試料に正弦波振動を与え、引張モードで、(測定周波数10Hz、3℃/minの昇温速度で30℃から200℃まで昇温)、応答する荷重と位相角を計測から、貯蔵弾性率G’と損失弾性率G’’を求め、tanδ(tanδ=損失弾性率/貯蔵弾性率)を温度に対してプロットすることにより得られるtanδ曲線を求め、tanδが極大となる値を、摺動方向の動的粘弾性測定でのtanδとする。なお、測定装置は、オリエンテック社製、RHEOVIBRON DDV−01FPを用いて測定する。
Here, in the present specification, the method for measuring tan δ is as follows.
First, a strip-shaped measurement sample extending in the sliding direction is cut out from the sliding member to be measured. Next, a sinusoidal vibration is applied to the prepared measurement sample, and in the tensile mode (the temperature rises from 30 ° C to 200 ° C at a temperature rise rate of 10 Hz and 3 ° C / min), the response load and phase angle are determined. From the measurement, the storage elastic modulus G'and the loss elastic modulus G'' are obtained, and the tan δ curve obtained by plotting tan δ (tan δ = loss elastic modulus / storage elastic modulus) with respect to temperature is obtained, and tan δ is maximized. Let the value be tan δ in the dynamic viscoelasticity measurement in the sliding direction. The measuring device is RHEOVIBRON DDV-01FP manufactured by Orientec.
本明細書中において、うねり粗さWaとは、JIS B 0601(2001)で規定される、算出平均うねりを表す。うねり粗さWaの測定方法は、以下のとおりである。
まず、測定対象となる摺動部材を準備する。次に、摺動部材の摺動面となる面の摺動方向を、JIS B 0601(2001)に準じて測定する。具体的には、表面粗さ計(サーフコム575A、東京精密社製)を用い(測定種別:粗さ測定、測定長さ:4.0mm、カットオフ波長:0.8mm、測定レンジ:±32.0μm、測定速度:0.5mm/s、カットオフ種別:2RC(位相非補償)、傾斜補正:最小二乗直線補正)、条件にて測定される。
In the present specification, the waviness roughness Wa represents the calculated average waviness defined by JIS B 0601 (2001). The method for measuring the waviness roughness Wa is as follows.
First, a sliding member to be measured is prepared. Next, the sliding direction of the surface to be the sliding surface of the sliding member is measured according to JIS B 0601 (2001). Specifically, a surface roughness meter (Surfcom 575A, manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd.) is used (measurement type: roughness measurement, measurement length: 4.0 mm, cutoff wavelength: 0.8 mm, measurement range: ± 32. It is measured under the conditions of 0 μm, measurement speed: 0.5 mm / s, cutoff type: 2RC (phase uncompensated), inclination correction: minimum squared linear correction).
以下、本実施形態に係る摺動部材の構成について、具体的に説明する。なお、以下の説明において、符号は省略して説明する。 Hereinafter, the configuration of the sliding member according to the present embodiment will be specifically described. In the following description, the reference numerals will be omitted.
〔被覆層〕
被覆層(第1の被覆層および第2の被覆層)は、例えば、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などの樹脂を含むことがよく、これらの中でも、フッ素樹脂を含むことが好ましい。
フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、またはこれらの変性体等が挙げられる。被覆層の表面は、摺動面となるが、摺動特性の点で、摺動面における摩擦係数を低く抑える観点から、これらフッ素樹脂の中でも、PTFE、又はPTFEの変性体を用いることが好ましい。
[Coating layer]
The coating layer (first coating layer and second coating layer) often contains, for example, a resin such as a fluororesin, a polyimide resin, a polyamide resin, or a polyamide-imide resin, and among these, a fluororesin may be contained. preferable.
Fluororesin includes polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxy alkane (PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), or these. Examples include modified products. Although the surface of the coating layer is a sliding surface, it is preferable to use PTFE or a modified product of PTFE among these fluororesins from the viewpoint of suppressing the friction coefficient on the sliding surface to a low level in terms of sliding characteristics. ..
なお、摺動性補助のための潤滑剤などを使用し、ベルト内面と摺動部材との間に介在させ、摺動抵抗の低減が図られる場合がある。この場合、本実施形態に係る摺動部材のうねり粗さWaが2以上15以下であることで、潤滑剤(オイル)を保持し、被摺動部材との接触領域に潤滑剤(オイル)をより供給し易くなる。また、接触領域の面積を減らし摩擦係数が低く抑えられる。この点でも摺動特性の点で有利である。 In some cases, a lubricant or the like for assisting sliding property is used and interposed between the inner surface of the belt and the sliding member to reduce the sliding resistance. In this case, when the waviness roughness Wa of the sliding member according to the present embodiment is 2 or more and 15 or less, the lubricant (oil) is held and the lubricant (oil) is applied to the contact region with the sliding member. It will be easier to supply. In addition, the area of the contact area is reduced and the coefficient of friction is kept low. This point is also advantageous in terms of sliding characteristics.
被覆層は、フッ素樹脂のほか、必要に応じてその他の添加剤として、例えば、導電性カーボン等を含んでいてもよい。その他の添加剤の含有量は、フッ素樹脂100質量部に対して、5質量部以上10質量部以下が望ましい。 In addition to the fluororesin, the coating layer may contain, if necessary, other additives such as conductive carbon. The content of other additives is preferably 5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the fluororesin.
被覆層の厚さは、被覆層の亀裂及び破断を抑制する点、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲に調整する点で、10μm以上50μm以下であることがよい。好ましくは20μm以上40μm以下とすることがよい。 The thickness of the coating layer is preferably 10 μm or more and 50 μm or less in terms of suppressing cracks and breakage of the coating layer and adjusting the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa within the above ranges. It is preferably 20 μm or more and 40 μm or less.
〔基材〕
基材は、樹脂基材でも、織物基材でもよいが、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲に調整する点で、織物基材がよく、織物基材がガラス繊維織物で形成されていることがよい。
〔Base material〕
The base material may be a resin base material or a woven fabric base material, but the woven fabric base material is preferable in that the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa are adjusted to the above ranges, and the woven fabric base material is formed of a glass fiber woven fabric. It should be done.
基材が樹脂である場合は、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリエステル樹脂等が挙げられる。これらの中で、耐熱性と機械的強度に優れる観点では、ポリイミド樹脂であることがよい。 When the base material is a resin, for example, a polyimide resin, a polyamide resin, a polyamide-imide resin, a polyether ester resin, a polyarylate resin, a polyester resin and the like can be mentioned. Among these, a polyimide resin is preferable from the viewpoint of excellent heat resistance and mechanical strength.
基材が織物である場合は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の耐熱性、機械的強度に優れる繊維を用いた織物が挙げられる。これらの中でも、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲に調整する点で、ガラス繊維織物(ガラスクロス)を用いることが好ましい。 When the base material is a woven fabric, a woven fabric using a fiber having excellent heat resistance and mechanical strength such as glass fiber, carbon fiber, and aramid fiber can be mentioned. Among these, it is preferable to use a glass fiber woven fabric (glass cloth) in terms of adjusting the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa within the above ranges.
ガラス繊維織物を形成するガラス繊維としては、特に限定されず、Eガラス、Sガラス、Cガラスなど、公知のガラス繊維が挙げられる。
ガラス繊維の単繊維の繊維径(繊維幅)としては、3μm以上10μm以下(好ましくは、4μm以上8μm以下)であることがよい。
また、ガラス繊維は、ガラス繊維の単繊維を150本以上500本以下(好ましくは200本以上400本以下)を一束に集束させたガラス繊維を用いることがよい。
The glass fiber forming the glass fiber woven fabric is not particularly limited, and examples thereof include known glass fibers such as E glass, S glass, and C glass.
The fiber diameter (fiber width) of the single fiber of the glass fiber is preferably 3 μm or more and 10 μm or less (preferably 4 μm or more and 8 μm or less).
Further, as the glass fiber, it is preferable to use a glass fiber in which 150 or more and 500 or less (preferably 200 or more and 400 or less) single fibers of the glass fiber are bundled in a bundle.
さらに、ガラス繊維織物の織組織としては、特に限定されるものではないが、例えば、平織、朱子織、あや織、からみ織、模紗織などの織組織が挙げられる。これらの中でも、機械的強度に優れる点で、平織であることがよい。また、例えば、平織のガラス繊維織物の場合、平織に形成するガラス繊維束とガラス繊維束との間隔を0.2mm以上1.0mm以下(好ましくは0.3mm以上0.8mm以下)の範囲とすることがよい。 Further, the weaving structure of the glass fiber woven fabric is not particularly limited, and examples thereof include weaving structures such as plain weave, satin weave, twill weave, entwined weave, and imitation weave. Among these, plain weave is preferable because it has excellent mechanical strength. Further, for example, in the case of a plain weave glass fiber woven fabric, the distance between the glass fiber bundle formed in the plain weave and the glass fiber bundle shall be in the range of 0.2 mm or more and 1.0 mm or less (preferably 0.3 mm or more and 0.8 mm or less). It is good to do.
基材の厚さは、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲に調整する点で、70μm以上200μm以下であることがよく、100μm以上150μm以下が望ましい。 The thickness of the base material is preferably 70 μm or more and 200 μm or less, and preferably 100 μm or more and 150 μm or less in terms of adjusting the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa within the above ranges.
〔摺動部材の製造方法〕
本実施形態に係る摺動部材を製造する方法は、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲を満足するのであれば、特に限定されるものではない。摺動部材の製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
まず、基材を準備する。基材が、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲となるように、例えば、ガラス繊維織物(例えば、短繊維の繊維径(繊維幅)が3μm以上8μm以下のガラス繊維を150本以上500本以下に集束し、集束したガラス繊維間の間隔が0.2mm以上1.0mm以下となるガラス繊維織物)を準備する。
次に、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲となるように、例えば、被覆層となる材料と基材とを貼り合わせて圧着させる。例えば、ガラス繊維織物の基材の両面に、フッ素樹脂を含む被覆層を形成する場合、ガラス繊維織物を2枚のフッ素樹脂フィルムに挟み込んで、摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaを上記範囲となるように圧着する。
[Manufacturing method of sliding member]
The method for manufacturing the sliding member according to the present embodiment is not particularly limited as long as the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa satisfy the above ranges. Examples of the method for manufacturing the sliding member include the following methods.
First, the base material is prepared. For example, 150 glass fibers having a fiber diameter (fiber width) of 3 μm or more and 8 μm or less are used as the base material so that the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa are within the above ranges. A glass fiber woven fabric in which the number of fibers is focused to 500 or less and the distance between the focused glass fibers is 0.2 mm or more and 1.0 mm or less) is prepared.
Next, for example, the material to be the coating layer and the base material are bonded and crimped so that the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa are within the above ranges. For example, when a coating layer containing a fluororesin is formed on both sides of a base material of a glass fiber woven fabric, the glass fiber woven fabric is sandwiched between two fluororesin films, and the tan δ in the sliding direction and the waviness roughness Wa are within the above ranges. Crimping so that
<定着装置>
本実施形態に係る定着装置は、第1回転体と、第1回転体の外周面に接して配置される第2回転体と、第2回転体の内部に配置され、第2回転体の内周面から第2回転体を第1回転体へ押圧する押圧部材と、第2回転体の内周面と押圧部材との間に介在し、摺動面が第2回転体の内周面と接する本実施形態に係る画像形成装置用摺動部材と、第1回転体及び第2回転体の少なくとも一方を加熱する加熱源と、を備える。
なお、第2回転体の内周面は、例えば、耐熱性樹脂で形成されていてもよい。耐熱性樹脂は、例えば、ポリイミドおよびポリアミドイミドのいずれか一方の樹脂が挙げられる。
<Fixing device>
The fixing device according to the present embodiment is arranged inside the first rotating body, the second rotating body arranged in contact with the outer peripheral surface of the first rotating body, and the second rotating body, and is inside the second rotating body. The pressing member that presses the second rotating body from the peripheral surface to the first rotating body is interposed between the inner peripheral surface of the second rotating body and the pressing member, and the sliding surface is the inner peripheral surface of the second rotating body. A sliding member for an image forming apparatus according to the present embodiment, which is in contact with the sliding member, and a heating source for heating at least one of the first rotating body and the second rotating body are provided.
The inner peripheral surface of the second rotating body may be formed of, for example, a heat-resistant resin. Examples of the heat-resistant resin include either polyimide or polyamide-imide.
本実施形態に係る定着装置としては、種々の構成があるが、下記の2つの実施形態を具体的に説明する。
第1実施形態として、加熱源を有する加熱ロールと、押圧パッドが押圧された加圧ベルトと、を備えた定着装置を説明する。
第2実施形態として、加熱源を有し押圧パッドが押圧された加熱ベルトと、加圧ロールと、を備えた定着装置を説明する。
これらの定着装置における摺動部材として、本実施形態に係る摺動部材が適用される。
The fixing device according to the present embodiment has various configurations, and the following two embodiments will be specifically described.
As a first embodiment, a fixing device including a heating roll having a heating source and a pressure belt on which a pressing pad is pressed will be described.
As a second embodiment, a fixing device including a heating belt having a heating source and the pressing pad being pressed, and a pressing roll will be described.
As the sliding member in these fixing devices, the sliding member according to the present embodiment is applied.
〔第1実施形態に係る定着装置〕
図2は、第1実施形態に係る定着装置60の構成を示す概略図である。
[Fixing device according to the first embodiment]
FIG. 2 is a schematic view showing the configuration of the fixing
定着装置60は、加熱ロール61(第1回転体の一例)と、加圧ベルト62(第2回転体の一例)と、押圧パッド64(押圧部材の一例)と、摺動部材101(本実施形態に係る摺動部材の一例)と、ハロゲンランプ66(加熱源の一例)と、を備える。
The fixing
加熱ロール61と加圧ベルト62とは、外周面で接触して印加し合う。加圧ベルト62が加熱ロール61に押圧していてもよく、加熱ロール61が加圧ベルト62に押圧していてもよい。加熱ロール61と加圧ベルト62とが接触した領域には、挟込領域N(ニップ部)が形成される。
The
加熱ロール61は、その内部にハロゲンランプ66(加熱源の一例)を備える。加熱源は、ハロゲンランプに限られず、発熱する他の発熱部材でもよい。
加熱ロール61の外周面には、感温素子69が接触して配置されている。感温素子69による温度計測値に基づいて、ハロゲンランプ66の点灯が制御され、加熱ロール61の表面温度が設定した温度(例えば150℃)に維持される。
加熱ロール61は、例えば金属製のコア(円筒状芯金)611の周囲に耐熱性弾性体層612及び離型層613をこの順に積層して構成される。
The
A temperature
The
加圧ベルト62は、加熱ロール61の外周面に接して配置されている。加圧ベルト62は、例えば、基材層、弾性層、及び離型層が積層されて、無端状に構成されている。加圧ベルト62の内周面となる基材層は、例えば、耐熱性樹脂で形成されていてもよい。耐熱性樹脂は、具体的には、例えば、ポリイミドおよびポリアミドイミドが挙げられる。
加圧ベルト62は、その内部に配置された押圧パッド64とベルト走行ガイド63とによって回転自在に支持されている。
The
The
押圧パッド64は、加圧ベルト62の内側に配置され、加圧ベルト62を介して加熱ロール61と印加し合う。
押圧パッド64は、挟込領域Nの入口側に前挟込部材64aを備え、挟込領域Nの出口側に剥離挟込部材64bを備える。
前挟込部材64aは、加熱ロール61の外周形状に沿う凹形状に構成されて、挟込領域Nの長さ(摺動方向の距離)を確保する。
剥離挟込部材64bは、加熱ロール61の外周面に対し突出する形状に構成されて、挟込領域Nの出口領域において加熱ロール61に局所的な歪みを生じさせ、定着後の記録媒体の加熱ロール61からの剥離を容易にする。
The
The
The
The
摺動部材101は、加圧ベルト62と押圧パッド64との間に、その摺動面が被摺動部材である加圧ベルト62の内周面と接するように配置されている。
摺動部材101は、加圧ベルト62の内周面と押圧パッド64との摺動抵抗を小さくするために、前挟込部材64a及び剥離挟込部材64bを覆うように配置される。
The sliding
The sliding
支持部材65は、押圧パッド64と摺動部材101とを支持する。支持部材65は、例えば金属製である。
支持部材65には、ベルト走行ガイド63が取り付けられている。ベルト走行ガイド63に沿って加圧ベルト62が回転する。
ベルト走行ガイド63には、加圧ベルト62の内周面に潤滑剤(オイル)を供給する手段である潤滑剤供給装置67が取り付けられていてもよい。
The
A
The
挟込領域Nの下流側には、記録媒体の剥離の補助手段として、剥離部材70が備えられる。剥離部材70は、剥離爪71と、剥離爪71を保持する保持部材72と、を備える。剥離爪71は、加熱ロール61の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に加熱ロール61と近接する状態で配置されている。
A peeling
加熱ロール61は、駆動装置(不図示)により矢印Cの方向に回転し、この回転に従動して加圧ベルト62は、加熱ロール61の回転方向と反対の方向に回転する。
The
未定着トナー像を有する用紙K(記録媒体)は、定着入口ガイド56によって導かれて、挟込領域Nに搬送される。そして、用紙Kが挟込領域Nを通過する際に、用紙K上のトナー像は挟込領域Nに作用する圧力と熱とによって定着される。
The paper K (recording medium) having the unfixed toner image is guided by the fixing
〔第2実施形態に係る定着装置〕
図3は、第2実施形態に係る定着装置80の構成を示す概略図である。
[Fixing device according to the second embodiment]
FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of the fixing
定着装置80は、加圧ロール88(第1回転体の一例)と、加熱ベルト84(第2回転体の一例)と、押圧パッド87(押圧部材の一例)と、摺動部材101(本実施形態に係る摺動部材の一例)と、電磁誘導装置90(加熱源の一例)とを備えた、電磁誘導発熱方式の定着装置である。
The fixing
加圧ロール88は、加熱ベルト84の外周面に押圧して配置され、加圧ロール88と加熱ベルト84とが接触する領域に挟込領域N(ニップ部)が形成されている。
加圧ロール88は、例えば、基材層88A、弾性層88B、及び離型層88Cを有する。
The
The
加熱ベルト84は、内周側から順に、例えば、基材層、電磁誘導によって発熱する発熱層、弾性層、及び離型層が積層されて、無端状に構成されている。
The
加熱ベルト84の内側には、加圧ロール88と対向する位置に押圧パッド87が配置されている。押圧パッド87は、支持部材86によって支持されており、加熱ベルト84が巻き掛けられ、加熱ベルト84を加圧ロール88へ押圧する。押圧パッド87は、例えば、金属、耐熱性樹脂、耐熱ゴム等からなる部材である。
例えば押圧パッド87の上流には、加熱ベルト84の内周面に潤滑剤(オイル)を供給する手段である潤滑剤供給装置(不図示)が取り付けられていてもよい。
Inside the
For example, a lubricant supply device (not shown) which is a means for supplying a lubricant (oil) to the inner peripheral surface of the
摺動部材101は、加熱ベルト84と押圧パッド87との間に、その摺動面が被摺動部材である加熱ベルト84の内周面と接するように配置されている。
The sliding
電磁誘導装置90は、加熱ベルト84を挟んで加圧ロール88と対向する位置に配置され、加熱ベルト84の発熱層を電磁誘導によって発熱させる。
電磁誘導装置90は、電磁誘導コイル(励磁コイル)91を内蔵する。電磁誘導装置90は、電磁誘導コイル91に交流電流を印加し磁場を発生させ、この磁場を励磁回路で変化させ、加熱ベルト84の発熱層に渦電流を発生させる。この渦電流が発熱層の電気抵抗によって熱(ジュール熱)に変換され、加熱ベルト84の表面が発熱する。
The
The
加熱ベルト84は、駆動装置(不図示)により矢印Cの方向に回転し、この回転に従動して加圧ロール88は、加熱ベルト84の回転方向と反対の方向に回転する。
The
未定着トナー像Tを有する用紙K(記録媒体)は、定着装置80の挟込領域Nに搬送される。そして、用紙Kが挟込領域Nを通過する際に、用紙K上のトナー像は挟込領域Nに作用する圧力と熱とによって定着される。
The paper K (recording medium) having the unfixed toner image T is conveyed to the sandwiching region N of the fixing
<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記トナー像を記録媒体に定着する本実施形態に係る定着装置と、を備える。
<Image forming device>
The image forming apparatus according to the present embodiment includes an image holder, a charging device that charges the surface of the image holder, a latent image forming device that forms a latent image on the surface of the charged image holder, and the above. It includes a developing device that develops a latent image with toner to form a toner image, a transfer device that transfers the toner image to a recording medium, and a fixing device according to the present embodiment that fixes the toner image on a recording medium. ..
以下に、本実施形態に係る画像形成装置について、一例である電子写真方式の画像形成装置を挙げて説明する。本実施形態に係る画像形成装置は、電子写真方式の画像形成装置に限られず、電子写真方式以外の公知の画像形成装置(例えば、用紙搬送用の無端ベルトを備えたインクジェット記録装置など)であってよい。 Hereinafter, the image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to an electrophotographic image forming apparatus as an example. The image forming apparatus according to the present embodiment is not limited to the electrophotographic image forming apparatus, but is a known image forming apparatus other than the electrophotographic method (for example, an inkjet recording apparatus provided with an endless belt for transporting paper). You can do it.
図4は、本実施形態に係る画像形成装置100の構成の一例を示す概略図である。画像形成装置100は、既述の第1実施形態の定着装置60を備える。画像形成装置100は、定着装置60に替えて、既述の第2実施形態に係る定着装置80を備えてもよい。
FIG. 4 is a schematic view showing an example of the configuration of the
画像形成装置100は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。画像形成装置100は、電子写真方式により各色のトナー像が形成される画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kと、各色のトナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)する一次転写部10と、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録媒体である用紙Kに一括転写(二次転写)する二次転写部20と、二次転写された画像を用紙K上に定着させる定着装置60と、各装置(各部)の動作を制御する制御部40と、を備える。
The
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、1Y(イエロー用ユニット)、1M(マゼンタ用ユニット)、1C(シアン用ユニット)、1K(ブラック用ユニット)の順に、略直線状に配置されている。
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kはそれぞれ、感光体11(像保持体の一例)を備える。感光体11は、矢印Aの方向に回転する。
The
Each of the
感光体11の周囲には、帯電器12(帯電装置の一例)と、レーザー露光器13(潜像形成装置の一例)と、現像器14(現像装置の一例)と、一次転写ロール16と、感光体クリーナ17とが、感光体11の回転方向に沿って順次配設されている。
Around the
帯電器12は、感光体11の表面を帯電させる。
レーザー露光器13は、露光ビームBmを発して、感光体11上に静電潜像を形成する。
現像器14は、各色のトナーを収容しており、感光体11上の静電潜像をトナーにより可視像化する。
一次転写ロール16は、感光体11上に形成されたトナー像を、一次転写部10において、中間転写ベルト15に転写する。
感光体クリーナ17は、感光体11上の残留トナーを除去する。
The
The
The
The
The
中間転写ベルト15は、ポリイミド又はポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を添加した材料からなるベルトである。中間転写ベルト15は、体積抵抗率が例えば106Ωcm以上1014Ωcm以下であり、厚さが例えば0.1mmである。
The
中間転写ベルト15は、駆動ロール31、支持ロール32、張力付与ロール33、背面ロール25、及びクリーニング背面ロール34によって支持され、駆動ロール31の回転に従って矢印Bの方向に循環駆動(回転)される。
駆動ロール31は、定速性に優れたモータ(不図示)により駆動されて中間転写ベルト15を回転させる。
支持ロール32は、4個の感光体11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を、駆動ロール31と共に支持する。
張力付与ロール33は、中間転写ベルト15に一定の張力を与えると共に、中間転写ベルト15の蛇行を抑制する補正ロールとして機能する。
背面ロール25は、二次転写部20に設けられ、クリーニング背面ロール34は、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられる。
The
The
The
The
The
一次転写ロール16は、中間転写ベルト15を挟んで感光体11に圧接配置されて、一次転写部10を形成する。
一次転写ロール16には、トナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同じ。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加される。これにより、各感光体11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重畳されたトナー像が形成される。
一次転写ロール16は、シャフト(例えば鉄、SUS等の金属の円柱棒)と、シャフトの周囲に固着した弾性層(例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したブレンドゴムのスポンジ層)とで構成された円筒ロールである。一次転写ロール16は、体積抵抗率が例えば107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下である。
The
A voltage (primary transfer bias) having a polarity opposite to that of the toner charging polarity (minus polarity; the same applies hereinafter) is applied to the
The
二次転写ロール22は、中間転写ベルト15を挟んで背面ロール25に圧接配置されて、二次転写部20を形成する。
二次転写ロール22は、背面ロール25との間に二次転写バイアスを形成し、二次転写部20に搬送される用紙K(記録媒体)上にトナー像を二次転写する。
二次転写ロール22は、シャフト(例えば鉄、SUS等の金属の円柱棒)と、シャフトの周囲に固着した弾性層(例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したブレンドゴムのスポンジ層)とで構成された円筒ロールである。二次転写ロール22は、体積抵抗率が例えば107.5Ωcm以上108.5Ωcm以下である。
The
The secondary transfer roll 22 forms a secondary transfer bias with the
The
背面ロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極を構成し、二次転写ロール22との間に転写電界を形成する。
背面ロール25は、例えば、ゴム基材をカーボンを分散したブレンドゴムのチューブで被覆して構成される。背面ロール25は、表面抵抗率が例えば107Ω/□以上1010Ω/□以下であり、硬度が例えば70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同じ。)である。
背面ロール25には、金属製の給電ロール26が接触配置されている。給電ロール26は、トナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)を印加し、二次転写ロール22と背面ロール25との間に転写電界を形成させる。
The
The
A
中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、中間転写ベルトクリーナ35が、中間転写ベルト15に対し接離自在に設けられている。中間転写ベルトクリーナ35は、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去する。
An intermediate
画像形成ユニット1Yの上流側には、基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。基準センサ42は、各画像形成ユニットにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する。基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号を認識した制御部40からの指示により、画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kは画像形成を開始する。
画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。
A reference sensor (home position sensor) 42 is arranged on the upstream side of the
An
画像形成装置100は、用紙Kを搬送する搬送手段として、用紙収容部50と、給紙ロール51と、搬送ロール52と、搬送ガイド53と、搬送ベルト55と、定着入口ガイド56とを備える。
用紙収容部50は、画像形成前の用紙Kを収容する。
給紙ロール51は、用紙収容部50に収容されていた用紙Kを取り出す。
搬送ロール52は、給紙ロール51により取り出された用紙Kを搬送する。
搬送ガイド53は、搬送ロール52により搬送された用紙Kを二次転写部20へ送り込む。
搬送ベルト55は、二次転写部20で画像が転写された用紙Kを定着装置60へ搬送する。
定着入口ガイド56は、用紙Kを定着装置60に導く。
The
The
The
The
The transfer guide 53 feeds the paper K conveyed by the
The
The fixing
次に、画像形成装置100による画像形成方法について説明する。
画像形成装置100では、画像読取装置(不図示)やコンピュータ(不図示)等から出力された画像データが画像処理装置(不図示)により画像処理され、画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kによって作像作業が実行される。
Next, an image forming method by the
In the
画像処理装置では、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、Kの4色の色材階調データに変換され、レーザー露光器13に出力される。
In the image processing device, image processing such as shading correction, position shift correction, brightness / color space conversion, gamma correction, frame erasing, color editing, and movement editing is performed on the input reflectance data. The image data that has undergone image processing is converted into color material gradation data of four colors Y, M, C, and K, and is output to the
レーザー露光器13は、入力された色材階調データに応じて、露光ビームBmを画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの各感光体11に照射する。
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの各感光体11は、帯電器12によって表面が帯電された後、レーザー露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。各感光体11上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニットによって各色のトナー像として現像される。
The
The surface of each of the
画像形成ユニット1Y、1M、1C、1Kの各感光体11上に形成されたトナー像は、各感光体11と中間転写ベルト15とが接触する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に転写される。一次転写部10では、一次転写ロール16により中間転写ベルト15にトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加され、トナー像が中間転写ベルト15上に順次重ねて転写される。
The toner image formed on the
中間転写ベルト15上に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト15が移動することによって、二次転写部20に搬送される。
トナー像が二次転写部20に到達するタイミングに合わせ、用紙収容部50に収容されていた用紙Kが、給紙ロール51、搬送ロール52及び搬送ガイド53によって搬送され、二次転写部20に供給され、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。
そして、転写電界が形成されている二次転写部20において、中間転写ベルト15上のトナー像が、用紙K上に静電転写(二次転写)される。
The toner image primaryly transferred onto the
At the timing when the toner image reaches the
Then, in the
トナー像が静電転写された用紙Kは、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離され、搬送ベルト55によって定着装置60まで搬送される。
定着装置60に搬送された用紙Kは、定着装置60によって加熱・加圧され、未定着トナー像が定着する。
以上の工程を経て、画像形成装置100によって記録媒体としての用紙K上に紙シワの発生が抑制されて画像が形成される。
The paper K on which the toner image is electrostatically transferred is peeled off from the
The paper K conveyed to the fixing
Through the above steps, the
以下、実施例を挙げて本実施形態を具体的に説明するが、本実施形態は以下に示す実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present embodiment will be specifically described with reference to examples, but the present embodiment is not limited to the examples shown below.
<実施例および比較例>
(摺動シートの作製)
ガラス繊維織物の基材を準備する。基材は、短繊維の繊維径(繊維幅)が4μm以上6μm以下のガラス繊維を、200本以上400本以下に集束し、集束したガラス繊維間の間隔が0.3mm以上0.8mm以下となるように、厚み120μmの平織の織組織であるガラス繊維織物(有沢製作所製)を準備した。具体的には、表1に示すガラス繊維織物を準備した。
次に、準備したガラス繊維織物の両面に、表1に示す変性ポリテトラフルオロエチレン(変性PTFE)のフッ素樹脂フィルム(ダイキン社製、ポリフロンPTFE、実施例は厚み25μm)を重ねて挟み込み、表1に示す摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaとなるように圧着して、実施例および比較例の各例の摺動シートを得た。摺動方向のtanδ及びうねり粗さWaの測定は、既述の方法にしたがって測定した。
<Examples and comparative examples>
(Making a sliding sheet)
Prepare the base material of the glass fiber woven fabric. As the base material, glass fibers having a fiber diameter (fiber width) of 4 μm or more and 6 μm or less are bundled into 200 or more and 400 or less, and the interval between the focused glass fibers is 0.3 mm or more and 0.8 mm or less. Therefore, a glass fiber woven fabric (manufactured by Arisawa Seisakusho), which is a plain woven fabric having a thickness of 120 μm, was prepared. Specifically, the glass fiber woven fabric shown in Table 1 was prepared.
Next, a fluororesin film of modified polytetrafluoroethylene (modified PTFE) shown in Table 1 (manufactured by Daikin Corporation, Polyflon PTFE, 25 μm in thickness in the example) was laminated and sandwiched on both sides of the prepared glass fiber woven fabric, and Table 1 The sliding sheets of Examples and Comparative Examples were obtained by pressure-bonding so as to have tan δ and undulation roughness Wa in the sliding direction shown in 1. The tan δ and the waviness roughness Wa in the sliding direction were measured according to the method described above.
〔評価〕
−異音の評価−
得られた各例の摺動シートを、内周面がポリイミドで形成された無端ベルトを有する定着装置が備えられた富士ゼロックス社製、DocuCentre IV C5570改造機の無端ベルト内周面に接するように搭載し、J紙(富士ゼロックス社製、カラーコピー用紙)A4に、画像濃度1%の画像を5万枚形成し、通紙している間の異音について評価を行った。
異音の測定は、集音マイク(バッファロー製、マイクロホンスタンドタイプ)を用い、FFT周波数解析を実施した。
騒音測定器で測定の結果、Δ10dB(バックグラウンドに対する周波数500−800Hz範囲のピーク)を超えるものは、異音が発生していると判断した。
〔evaluation〕
-Evaluation of abnormal noise-
The obtained sliding sheet of each example is brought into contact with the inner peripheral surface of the endless belt of the DocuCenter IV C5570 modified machine manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., which is equipped with a fixing device having an endless belt whose inner peripheral surface is made of polyimide. It was mounted, and 50,000 images with an image density of 1% were formed on J paper (color copy paper manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) A4, and the abnormal noise during paper passing was evaluated.
For the measurement of abnormal noise, FFT frequency analysis was performed using a sound collecting microphone (manufactured by Buffalo, microphone stand type).
As a result of measurement with a noise measuring instrument, it was determined that abnormal noise was generated when the frequency exceeded Δ10 dB (peak in the frequency range of 500 to 800 Hz with respect to the background).
−画像ムラの評価−
異音の評価で、通紙終了後の紙について、紙しわに起因する画像ムラの発生について評価を行った。
表1中、画像ムラの発生が無いものは、「未発生」、軽微の紙しわの発生に伴う画像濃度ムラが発生したものは、「画像ムラ」、紙しわの程度大きいものは、「紙しわ」と表記している。
-Evaluation of image unevenness-
In the evaluation of abnormal noise, the occurrence of image unevenness due to paper wrinkles was evaluated for the paper after the paper was passed.
In Table 1, those with no image unevenness are "not generated", those with slight image density unevenness due to the occurrence of paper wrinkles are "image unevenness", and those with a large degree of paper wrinkles are "paper". It is written as "wrinkles".
実施例の摺動部材は、比較例の摺動部材に比べ、異音の評価および画像ムラの評価が優れていることが分かった。 It was found that the sliding member of the example was superior to the sliding member of the comparative example in the evaluation of abnormal noise and the evaluation of image unevenness.
1Y、1M、1C、1K 画像形成ユニット
11 感光体(像保持体の一例)
12 帯電器(帯電装置の一例)
13 レーザー露光器(潜像形成装置の一例)
14 現像器(現像装置の一例)
15 中間転写ベルト(転写手段の一部)
22 二次転写ロール(転写手段の一部)
25 背面ロール(転写手段の一部)
60 定着装置
61 加熱ロール(第1回転体の一例)
62 加圧ベルト(被摺動部材(第2回転体)の一例)
64 押圧パッド(押圧部材の一例)
65 支持部材
66 ハロゲンランプ(加熱源の一例)
67 潤滑剤供給装置
80 定着装置
84 加熱ベルト(被摺動部材(第2回転体)の一例)
86 支持部材
87 押圧パッド(押圧部材の一例)
88 加圧ロール(第1回転体の一例)
90 電磁誘導装置(加熱源の一例)
100 画像形成装置
101 画像形成装置用摺動部材(摺動シートの一例)
110A 被覆層
110B 被覆層
112A 摺動面
112B 摺動面
120 基材
K 用紙(記録媒体)
1Y, 1M, 1C, 1K
12 Charger (an example of a charging device)
13 Laser exposure device (an example of latent image forming device)
14 Developer (an example of a developing device)
15 Intermediate transfer belt (part of transfer means)
22 Secondary transfer roll (part of transfer means)
25 Back roll (part of transfer means)
60
62 Pressurized belt (an example of sliding member (second rotating body))
64 Pressing pad (example of pressing member)
65
67
86
88 Pressurized roll (an example of the first rotating body)
90 Electromagnetic induction device (example of heating source)
100
Claims (9)
織物基材と、前記織物基材の少なくとも一方の面に被覆層と、を有し、
前記織物基材がガラス繊維織物であり、前記ガラス繊維織物の織組織が平織であり、
前記平織を形成する集束したガラス繊維間の間隔が0.2mm以上0.8mm以下である、画像形成装置用摺動部材。 Tanδ of dynamic viscoelasticity measurement of the sliding direction is 0.05 to 0.20, waviness roughness Wa of the sliding surface is Ri der 2 to 15,
It has a woven fabric base material and a coating layer on at least one surface of the woven fabric base material.
The woven fabric base material is a glass fiber woven fabric, and the woven structure of the glass fiber woven fabric is a plain weave.
A sliding member for an image forming apparatus, wherein the distance between the focused glass fibers forming the plain weave is 0.2 mm or more and 0.8 mm or less.
前記第1回転体の外周面に接して配置される第2回転体と、
前記第2回転体の内部に配置され、前記第2回転体の内周面から前記第2回転体を前記第1回転体へ押圧する押圧部材と、
前記第2回転体の内周面と前記押圧部材との間に介在し、前記摺動面が前記第2回転体の内周面と接する請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置用摺動部材と、
前記第1回転体及び前記第2回転体の少なくとも一方を加熱する加熱源と、
を備える定着装置。 The first rotating body and
A second rotating body arranged in contact with the outer peripheral surface of the first rotating body, and
A pressing member arranged inside the second rotating body and pressing the second rotating body from the inner peripheral surface of the second rotating body to the first rotating body.
The invention according to any one of claims 1 to 5 , wherein the sliding surface is interposed between the inner peripheral surface of the second rotating body and the pressing member, and the sliding surface is in contact with the inner peripheral surface of the second rotating body. Sliding member for image forming device and
A heating source that heats at least one of the first rotating body and the second rotating body,
A fixing device equipped with.
前記像保持体の表面を帯電させる帯電装置と、
帯電された前記像保持体の表面に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像装置と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記トナー像を記録媒体に定着する請求項6〜請求項8のいずれか1項に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。 Image holder and
A charging device that charges the surface of the image holder, and
A latent image forming device that forms a latent image on the surface of the charged image holder, and
A developing device that develops the latent image with toner to form a toner image,
A transfer device that transfers the toner image to a recording medium,
The fixing device according to any one of claims 6 to 8 , wherein the toner image is fixed on a recording medium.
An image forming apparatus.
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