低摩擦构件、图像形成装置和低摩擦覆膜形成剂的制作方法

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低摩擦构件、图像形成装置和低摩擦覆膜形成剂的制作方法

本发明涉及低摩擦构件,特别是复印机、打印机、传真机等电子照片装置的定影装置所使用的低摩擦构件。



背景技术:

就打印机、复印机、传真机等电子照片图像形成而言,需要一边将形成未定影调色剂图像的记录纸等通过图像定影装置,一边将未定影调色剂图像加热加压使之在记录纸等上定影。作为这样的图像定影方式,使用耐热性树脂制造的管状膜的带辊隙方式(ベルトニップ方式)是公知的。就该带辊隙方式而言,使用以低摩擦片覆盖表面的弹性体,使管状膜从其内侧推压驱动式定影辊,从而在定影辊和管状膜之间形成辊隙。并且,就该带辊隙方式而言,形成调色剂图像的记录纸在通过该辊隙时,将调色剂图像在记录纸上定影。

过去,在上述带辊隙方式中,为了控制管状膜与低摩擦片的摩擦系数,“使用包覆氟树脂的玻璃纤维片将弹性体的表面覆盖”被提议(参见例如,日本特开平10-213984号公报和日本特开2001-249558号公报等)。现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-213984号公报

专利文献2:日本特开2001-249558号公报



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

但是,这样的包覆氟树脂的玻璃纤维片比较快地裸露出玻璃纤维,失去低摩擦性。像这样包覆氟树脂的玻璃纤维片的低摩擦性失去的话,定影辊的驱动转矩变大,进而对其它零件的负荷变大。并且,在最坏的情况下,定影装置破损。

本发明的课题是提供即使较长期使用也不容易失去低摩擦性的低摩擦构件。

解决技术问题的技术手段

本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件至少由润滑性材料和聚酰亚胺树脂形成。另外,该低摩擦构件优选为低摩擦片自身、或具有摩擦片或低摩擦涂层的构件,无论是哪种实施方式都可以达到一样的效果。在此情况下,低摩擦片或低摩擦涂层优选厚度在10μm以上且200μm以下的范围内。而且,该低摩擦构件的表面粗糙度Rsk为0.500以上,且润滑性材料的表面露出率为15.0%以上。另外,本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件的表面粗糙度Rsk也可以在0.500以上且5.000以下的范围内,润滑性材料的表面露出率也可以在15.0%以上且100.0%以下的范围内。另外,该低摩擦构件的表面可以完全被润滑性材料覆盖,也可以成为具有润滑性材料相和耐热性树脂相的混合相表面。

然而,这样的低摩擦构件通过将中值粒径不同的至少两种润滑性材料制成的粉末与聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂的前体混合后煅烧而得到。并且,在如上所述制作本发明所涉及的低摩擦构件时,作为中值粒径不同的至少两种润滑性材料制成的粉末,优选使用中值粒径在10μm以上且100μm以下的范围内的第一润滑性粉末和中值粒径在0.1μm以上且5μm以下的范围内的第二润滑性粉末。同时,在此情况下,按照体积比计算,相对于聚酰亚胺树脂、第一润滑性粉末和第二润滑性粉末的存在区域(即,至少由聚酰亚胺树脂、第一润滑性粉末和第二润滑性粉末形成的区域,例如,低摩擦片、低摩擦涂层、低摩擦块等)的总体积,优选第一润滑性粉末的添加比在0.1体积%以上且40体积%以下的范围内。另一方面,按照体积比率计算,相对于上述总体积,优选第二润滑性粉末的添加比在10%体积以上且80体积%以下的范围内。

本发明人悉心研究的结果表明,即使较长期使用具有上述特性的低摩擦构件,也不容易失去低摩擦性。

另外,在本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件中,润滑性材料优选为氟树脂。

同时,本发明所涉及的低摩擦构件优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中10分钟后的动摩擦系数为0.1300以下。另外,该动摩擦系数越低越优选,然而,也可以在0.0500以上且0.1300以下的范围内。

同时,本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件优选10分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率为120%以下。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,也可以在80%以上且120%以下的范围内。

同时,本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中100分钟后的动摩擦系数为0.1800以下。另外,该动摩擦系数越低越优选,然而,也可以在0.0500以上且0.1800以下的范围内。

同时,本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件优选100分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率为180%以下。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,也可以在70%以上且180%以下的范围内。

同时,在本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件中,优选表面粗糙度Rsk为0.900以上。另外,就本发明所涉及的低摩擦构件而言,表面粗糙度Rsk也可以在0.900以上且5.000以下的范围内。在此情况下,在该低摩擦构件中,优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中10分钟后的动摩擦系数为小于0.1000。另外,该动摩擦系数越低越优选,然而,也可以在0.0500以上且小于0.1000的范围内。同时,在此情况下,在该低摩擦构件中,10分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率优选为120%以下。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,优选在80%以上且120%以下的范围内。同时,在此情况下,在该低摩擦构件中,优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中100分钟后的动摩擦系数为小于0.1000。另外,该动摩擦系数越低越优选,然而,也可以在0.0500以上且小于0.1000的范围内。进一步地,在此情况下,在该低摩擦构件中,优选100分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率为110%以下。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,也可以在70%以上且110%以下的范围内。

同时,在本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件中,优选润滑性材料的表面露出率为35.0%以上。另外,如上所述,就本发明所涉及的低摩擦构件而言,润滑性材料的表面露出率也可以在35.0%以上且100.0%以下的范围内。在此情况下,在该低摩擦构件中,优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中10分钟后的动摩擦系数为小于0.0800。另外,该动摩擦系数越低越优选,然而,也可以在0.0500以上且小于0.0800的范围内。同时,在此情况下,在该低摩擦构件中,优选10分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率为110%以下。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,也可以在90%以上且110%以下的范围内。同时,在此情况下,优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中100分钟后的动摩擦系数为小于0.0800。另外,该动摩擦系数越低越优选,然而,也可以在0.0500以上且小于0.0800的范围内。进一步地,在此情况下,在该低摩擦构件中,优选100分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率为110%以下。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,也可以在70%以上且110%以下的范围内。

同时,在本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件中,润滑性材料的表面露出率在35.0%以上且100.0%以下的范围内的情况下,优选表面粗糙度Rsk大于1.400。另外,在此情况下,表面粗糙度Rsk也可以在大于1.400且5.000以下的范围内。

另一方面,在本发明的第一方面所涉及的低摩擦构件中,润滑性材料的表面露出率在35.0%以上且100.0%以下的范围内的情况下,表面粗糙度Rsk优选在0.900以上且1.400以下的范围内。在此情况下,优选的是,就本发明所涉及的低摩擦构件而言,滑动磨损试验(JIS K 7218)中10分钟后的动摩擦系数比初期动摩擦系数小,在同一个滑动磨损试验(JIS K 7218)中100分钟后的动摩擦系数也比10分钟后的动摩擦系数小。

同时,本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件至少由润滑性材料和聚酰亚胺树脂形成。另外,该低摩擦构件优选为低摩擦片自身、或具有摩擦片或低摩擦涂层的构件。在此情况下,低摩擦片或低摩擦涂层优选厚度在10μm以上且200μm以下的范围内。并且,该低摩擦构件为,滑动磨损试验(JIS K 7218)中10分钟后的动摩擦系数为0.1000以下,且10分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率在190%以下的范围内。

然而,这样的低摩擦构件是通过将中值粒径不同的至少两种润滑性材料制成的粉末与聚酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂的前体混合后煅烧而得到的。并且,在如上所述制作本发明所涉及的低摩擦构件时,作为中值粒径不同的至少两种润滑性材料制成的粉末,优选使用中值粒径在10μm以上且100μm以下的范围内的第一润滑性粉末和中值粒径在0.1μm以上且5μm以下的范围内的第二润滑性粉末。同时,在此情况下,按照体积比计算,优选相对于聚酰亚胺树脂、第一润滑性粉末和第二润滑性粉末的存在区域(即,至少由聚酰亚胺树脂、第一润滑性粉末和第二润滑性粉末形成的区域,例如,低摩擦片、低摩擦涂层、低摩擦块等)的总体积,第一润滑性粉末的添加比在0.1体积%以上且40体积%以下的范围内。另一方面,按照体积比率计算,相对于上述总体积,优选第二润滑性粉末的添加比在10体积%以上且80体积%以下的范围内。

同时,在本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件中,优选10分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率在120%以下的范围内。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,也可以在80%以上且120%以下的范围内。

同时,在本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件中,优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中100分钟后的动摩擦系数为0.1800以下。另外,该动摩擦系数越低越优选,然而,也可以在0.0500以上且0.1800以下的范围内。

同时,在本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件中,优选上述100分钟后的动摩擦系数相对于初期动摩擦系数的变化率为180%以下。另外,该动摩擦系数的变化率越低越优选,然而,也可以在70%以上且180%以下的范围内。

同时,在本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件中,优选滑动磨损试验(JIS K 7218)中10分钟后的动摩擦系数比初期动摩擦系数小,滑动磨损试验(JIS K 7218)中100分钟后的动摩擦系数也比前述10分钟后的动摩擦系数小。

同时,在本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件中,优选润滑性材料是氟树脂。

同时,在本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件中,优选表面粗糙度Rsk为0.500以上,且润滑性材料的表面露出率为15.0%以上。

权利要求34至39任一项所记载的低摩擦构件。另外,就本发明的第二方面所涉及的低摩擦构件而言,表面粗糙度Rsk也可以在0.500以上且5.000以下的范围内,润滑性材料的表面露出率也可以在15.0%以上且100.0%以下的范围内。另外,该低摩擦构件的表面可以完全被润滑性材料覆盖,也可以成为具有润滑性材料相和耐热性树脂相的混合相表面。

并且,本发明的第三方面所涉及的图像形成装置配备有上述第一方面和第二方面所涉及的低摩擦构件。另外,在此情况下,该低摩擦构件可以作为滑动性构件等使用。

本发明的第四方面所涉及的低摩擦覆膜形成剂为,相对于聚酰亚胺前体溶液,添加有“中值粒径在10μm以上且100μm以下的范围内的润滑性粉末”和“中值粒径在0.1μm以上且5μm以下的范围内的润滑性粉末”的低摩擦覆膜形成剂,聚酰亚胺前体溶液至少含有上述两种不同中值粒径的润滑性粉末。将该低摩擦覆膜形成剂涂布于基材或基板等之后,通过煅烧可以得到本发明的第一方面和第二方面所涉及的低摩擦构件。

附图说明

图1是本发明的一种实施方式所涉及的低摩擦构件的表面附近的结构的示意图。

图2是本发明的实施方式所涉及的应用例1所涉及的定影带式定影装置的纵剖面图。

图3是本发明的实施方式所涉及的应用例2所涉及的加压带式定影装置的纵剖面图。

图4是本发明的实施方式所涉及的应用例3所涉及的彩色图像定影装置的纵剖面图。

图5是本发明的实施方式所涉及的应用例4所涉及的彩色图像定影装置的纵剖面图。

图6是本发明的实施方式所涉及的应用例5所涉及的带式定影装置的纵剖面图。

图7是本发明的实施方式所涉及的应用例6所涉及的带式定影装置的纵剖面图。

图8是本发明的实施方式所涉及的应用例7所涉及的定影带式定影装置的纵剖面图。

图9是本发明的实施方式所涉及的应用例8所涉及的带式定影装置的纵剖面图。

图10是本发明的实施方式所涉及的应用例9所涉及的彩色图像定影装置的纵剖面图。

图11是本发明的实施方式所涉及的应用例10所涉及的定影带式定影装置的纵剖面图。

图12是本发明的实施方式所涉及的应用例11所涉及的定影辊式定影装置的纵剖面图。

符号说明

100 定影带式定影装置(图像形成装置)

110 加压带式定影装置(图像形成装置)

120 彩色图像定影装置(图像形成装置)

130 彩色图像定影装置(图像形成装置)

140 带式定影装置(图像形成装置)

150 带式定影装置(图像形成装置)

160 定影带式定影装置(图像形成装置)

170 带式定影装置(图像形成装置)

180 定影带式定影装置(图像形成装置)

190 定影带式定影装置(图像形成装置)

200 定影辊式定影装置(图像形成装置)

LS 低摩擦构件

MR 耐热性树脂

PL 大粒径润滑性颗粒

PS 小粒径润滑性颗粒

具体实施方式

以下参见附图进行说明。另外,图中相同或相当部分以同样的符号表示,为了避免重复说明,不再反复进行该说明。

低摩擦构件的细节

(1)低摩擦构件的构成

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件是例如“低摩擦片自身”、“由低摩擦片覆盖的构件”、“具有低摩擦涂层的构件”等。并且,该低摩擦片和低摩擦涂层(以下简称“低摩擦片等”)至少由润滑性材料和耐热性树脂形成。并且,该低摩擦片等兼具15%以上的润滑性材料的表面露出率以及0.500以上的表面粗糙度Rsk。

作为构成本发明的实施方式所涉及的低摩擦片等的耐热性树脂,可以列举例如:聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚醚砜树脂、聚醚醚酮树脂、酚树脂、硅橡胶、聚亚苯基硫醚、液晶聚合物等。这些耐热性树脂可以单独使用,也可以将两种以上混合使用。另外,根据使用环境和目的,该耐热性树脂可以从上述选择项等中酌情选择,其中优选为聚酰亚胺树脂。

聚酰亚胺树脂可以通过下述方法得到,例如:将芳香四甲酸二酐和芳香二胺在有机极性溶剂中反应,得到聚酰亚胺前体溶液,其后,将该溶液涂布,通过加热等进行有机极性溶剂的干燥和酰亚胺化处理。

作为芳香族四甲酸二酐,可以列举但不限于下述芳香族四甲酸二酐:均苯四甲酸二酐、3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐、3,3′,4,4′-二苯甲酮四甲酸二酐、2,3,4,4′-联苯四甲酸二酐、2,3,6,7-萘四甲酸二酐、1,2,5,6-萘四甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)醚二酐,或它们的四甲酸酯,上述各四甲酸类的混合物等。

作为芳香族二胺,可以列举但不限于下述芳香族二胺:对苯二胺、间苯二胺、4,4′-二氨基二苯醚、4,4′-二氨基苯甲烷、联苯胺、3,3′-二氨基二苯甲烷、3,3′-二甲氧基联苯胺、4,4′-二氨基二苯丙烷、2,2-双[4(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷等。

作为有机极性溶剂,可以列举但不限于下述有机极性溶剂:二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚等。在这些有机性溶剂中,也可以混合二甲苯、己烷、甲苯等烃类(碳氢化合物)等。

作为构成本发明的实施方式所涉及的低摩擦片等的润滑性材料,可以列举例如:氟树脂、石墨、二硫化钼、氮化硼(BN)等。这些润滑性材料可以单独使用,也可以将两种以上混合使用。另外,根据使用环境和目的,该润滑性材料可以从上述选择项等中酌情选择,其中优选为氟树脂。因为磨损的氟树脂在定影带内周面上滞留,可以起到润滑剂的作用。

(2)低摩擦构件的制造方法

本发明的实施方式所涉及的低摩擦片等可以通过涂布工序和形成覆膜工序进行制作。另外,低摩擦片等的制造方法只不过是一个实例,并不是唯一的。

就涂布工序而言,将向耐热性树脂或耐热性树脂的前体的溶液添加了中值粒径不同的至少两种润滑性材料制成的粉末的溶液(以下简称“含有不同粒径的润滑性粉末的耐热性树脂等溶液”)均匀涂布在基材或基板上。另外,作为此时的涂布方法,不受到特别限制,可以列举下述公知的方法:旋转涂布法、挤出涂布法、凹版涂布法、模具涂布法、狭缝涂布法、棒式涂布法、涂覆器涂布法等涂布法;柔版法等印刷法等。同时,作为此时的基材的形状,可以是:板状、曲面状、L字形状、圆筒状、圆柱状等以及将上述形状复合的形状等任意形状。另外,该基材也可以是发泡体等形式。作为基材的材质,不受到特别限制,可以使用例如:不锈钢、铝、铝合金、铜、铜合金、镍、铁、磁性不锈钢和钴-镍合金等金属材料;硅橡胶和氟橡胶等橡胶材料;聚醚砜、聚苯硫醚、液晶聚合物、聚醚腈、聚酰亚胺、芳香族聚酰胺、聚酰胺亚胺、聚醚醚酮、聚酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯等树脂材料;导电陶瓷、石墨(黑铅)、导电碳和金属粉等导电材料;绝缘陶瓷(玻璃)等绝缘材料。

就形成覆膜工序而言,将在涂布工序中的基材上或基板上的涂布液膜加热、煅烧而形成覆膜。另外,在此,通过从基板剥离覆膜得到低摩擦片。其后,该低摩擦片也可以通过粘接剂等粘贴在所要求的构件上。同时,具有低摩擦涂层的构件可以不从基材剥离覆膜直接得到而将其直接使用。

并且,推测如上所述得到的低摩擦片等具有基本上如图4所示的结构。但是,在润滑性材料是氟树脂等在形成覆膜工序中通过加热、煅烧会熔化(熔融)的材料的情况下,推测具有更为复杂的结构。另外,图1中,符号LS表示低摩擦构件,符号PL表示大粒径润滑性粉末,符号PS表示小粒径润滑性粉末,符号MR表示耐热性树脂(基体树脂)。

低摩擦构件的特性

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件具有0.500以上的表面粗糙度Rsk,同时具有15.0%以上的润滑性材料的表面露出率。该低摩擦构件兼具这两种特性,从而与以前的包覆氟树脂的玻璃纤维片相比,显示出优异的动摩擦特性。

在本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件中,特别优选兼具0.900以上且1.400以下的范围内的表面粗糙度Rsk和35.0%以上的润滑性材料的表面露出率的低摩擦构件。因为具备该特性的低摩擦构件,不仅显示出0.0800以下的初期动摩擦系数,而且在摩擦磨损加速试验中,随着时间的流逝,动摩擦系数具有逐渐变低的趋势。

同时,在本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件中,优选兼具大于1.400的表面粗糙度Rsk和35.0%以上的润滑性材料的表面露出率的低摩擦构件。因为具备该特性的低摩擦构件,不仅显示出0.0800以下的初期动摩擦系数,而且在摩擦磨损加速试验中,显示出时间上极为稳定的动摩擦系数。

进一步地,在本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件中,优选兼具大于1.000的表面粗糙度Rsk和在15.0%以上且小于35.0%的范围内的润滑性材料的表面露出率的低摩擦构件。因为具备该特性的低摩擦构件,不仅显示出在0.0800以上且小于0.1000的范围内的初期动摩擦系数,而且在摩擦磨损加速试验中,显示出时间上极为稳定的动摩擦系数。

最后,在本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件中,优选兼具在0.500以上且1.000以下的范围内的表面粗糙度Rsk和在15.0%以上且小于35.0%的范围内的润滑性材料的表面露出率的低摩擦构件。因为具备该特性的低摩擦构件,显示出0.0800以下的初期动摩擦系数,在摩擦磨损加速试验中具有动摩擦系数在长时间内上升的趋势,而在短时间内显示出极为稳定的动摩擦系数。

低摩擦构件的应用例

(1)应用例1

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件可以用于如图2所示的定影带式定影装置100。如图2所示,该定影带式定影装置100主要由定影带101、导带件102、加热器103、热敏电阻104和加压辊105构成。如图2所示,在定影带101的内侧设置有导带件102,通过该导带件102保持定影带101的形状。同时,如图2所示,在该定影带式定影装置100中,在定影带101的内侧下部设置加热器103,使加热器103夹在导带件102上。另外,在该加热器103的上面配置有热敏电阻104,加热器103和热敏电阻104都与控制装置(未图示)连接。基于从热敏电阻104输出的温度数据,控制装置控制加热器103的发热温度。如图2所示,加压辊105是在带芯棒107上形成橡胶层106的辊,隔着定影带101被推压在加热器103上。并且,如图2表示,形成了未定影调色剂图像Tn的记录纸PP依次被送入定影带101和加压辊105之间,通过由加热器103加热的定影带101将未定影调色剂依次加热熔融,在记录纸上未定影调色剂图像Tn通过辊隙N得以定影(在图2中,符号Th表示已定影的调色剂图像)。

在如上所述的定影带式定影装置100中,本发明可以适用于导带件102和加热器103。例如,在导带件102的与定影带101接触的面上,可以考虑设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片。同时,在优良导热材料上设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片之后,也可以将此优良导热材料安装在加热器103的下面,使此低摩擦片等与定影带101的内周面接触。

(2)应用例2

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图3所示的加压带式定影装置110。如图3所示,该加压带式定影装置110主要由定影辊111、卤素灯加热器112、加压带113和推压结构114构成。定影辊是在带芯棒111a上形成了橡胶层111b的辊。卤素灯加热器112是加热源,如图3所示,其设置在定影辊111的内部。同时,如图3所示,推压结构114主要由推压垫114a、推压垫支承构件114b、施力构件114c和支承台114d构成,设置在加压带113的内侧。如图3所示,支承台114d隔着施力构件114c与推压垫支承构件114b连接。并且,如图3所示,推压垫114a安装在此推压垫支承构件114b的前端部。并且,该推压结构114通过施力构件114c的施力,从加压带113的内侧将推压垫114a向加压带113推压,将加压带113压接在定影辊111上。就该加压带式定影装置110而言,如上所述形成辊隙N。并且,如图3所示,形成未定影调色剂图像Tn的记录纸PP依次被送入定影辊111与加压带113之间,通过由卤素灯加热器112加热的定影辊111将未定影调色剂依次加热熔融,在记录纸PP上的未定影调色剂图像Tn通过辊隙N得以定影。

在这样的加压带式定影装置110中,本发明可以适用于推压垫114a。例如,在推压垫114a的与加压带113接触的面上,可以考虑设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片。

(3)应用例3

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图4所示的彩色图像定影装置120。如图4所示,该彩色图像定影装置120主要由驱动支承辊121、加热器121a、从动支承辊122、定影带123、加压辊124、加热器124a和推压结构125构成。如图4所示,驱动支承辊121在离从动支承辊122一定距离的位置与从动支承辊122相对设置。并且,如图4所示,定影带123桥接在驱动支承辊121和从动支承辊122上。同时,如图4所示,在该定影带123的内侧的驱动支承辊121与从动支承辊122之间的空间的下部,设置推压结构125。如图4所示,加压辊124隔着定影带123与推压结构125相对设置。加热器122a设置在从动支承辊122的内部,加热器124a设置在加压辊124的内部。推压结构125具有与应用例2的推压结构114一样的结构,如图4所示,由推压垫125a、推压垫支承构件125b、施力构件(未图示)和支承台(未图示)构成。支承台隔着施力构件与推压垫支承构件125b连接。并且,在此推压垫支承构件125b的前端部安装推压垫125a。并且,该推压结构125通过施力构件的施力,从定影带123的内侧将推压垫125a向定影带123推压,将定影带123压接在加压辊124上。就该彩色图像定影装置120而言,如上所述形成辊隙N。并且,如图4所示,形成未定影调色剂图像的记录纸PP依次被送入定影带123和加压辊124之间,通过由加热器122a加热的定影带123和由加热器124a加热的加压辊124,未定影调色剂依次加热熔融,在记录纸PP上未定影调色剂图像Tn通过辊隙N得以定影。

在这样的彩色图像定影装置120中,本发明可以适用于推压垫125a。例如,在推压垫125a的与加压辊124接触的面上,可以考虑设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片。

(4)应用例4

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图5所示的彩色图像定影装置130。如图5所示,该彩色图像定影装置130主要由定影辊131、卤素灯加热器H、加压带132、推压结构133、固定器134、固定器135、框架136、导带件137和油垫138构成。如图5所示,定影辊131主要由带芯棒131a、弹性层131b和脱模层131c构成。并且,如图5所示,在该定影辊131的内部中央,内置卤素灯加热器H。如图5所示,推压结构133主要由推压垫133a、基材板金133b、基材构件133c、压缩弹簧133d和分离构件133e构成。在基材构件133c的背面,配置有压缩弹簧133d。分离构件133e是为了提高已定影的记录纸PP的从定影辊131的分离性能的构件,保持在固定器134、固定器135中。如图5所示,固定器134主要保持推压垫133a、基材板金133b、基材构件133c、压缩弹簧133d和分离构件133e。固定器134、固定器135由在中央配置的金属制的框架136保持。另外,固定器135也起到加压带132的导向构件的作用。如图5所示,导带件137配置在加压带132的内周面与推压垫133a之间、以及在加压带132的内周面与分离构件133E之间。另外,如图5所示,该导带件137一端固定于框架136。并且,该导带件137与加压带132的内周面滑动接触。油垫138由海绵等形成,含有由硅油等形成的润滑剂。并且,该油垫138保持于固定器135,被压接在加压带132的内周面上。并且,推压结构133通过压缩弹簧133d的施力,从加压带132的内侧将推压垫133a向导带件137推压,将加压带132压接在定影辊131上。就该彩色图像定影装置130而言,如上所述形成辊隙N。并且,如图5所示,形成未定影调色剂图像Tn的记录纸PP依次被送入定影辊131和加压带132之间,通过由卤素灯加热器H加热的定影辊131将未定影调色剂依次加热熔融,在记录纸PP上未定影调色剂图像Tn通过辊隙N得以定影。

在这样的彩色图像定影装置130中,本发明可以适用于导带件137。例如,在导带件137的外面即与加压带132接触的面上,可以考虑设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片。

应用例5

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图6所示的带式定影装置140。如图6所示,该带式定影装置140主要由定影带结构141和加压带结构142构成。

如图6所示,定影带结构141主要由定影侧驱动辊141a、电机M1、定影侧从动辊141b、定影带141c、定影侧推压装置141d、定影侧润滑剂供给构件141e和卤素灯加热器141f构成。如图6所示,定影侧驱动辊141a与电机M1连接,由电机M1旋转驱动。如图6所示,定影带141c桥接在定影侧驱动辊141a和定影侧从动辊141b上。定影侧从动辊141b由定影侧驱动辊141a驱动的定影带141c驱动。另外,该定影侧从动辊141b内置卤素灯加热器141f。定影侧推压装置141d具有与应用例2的推压结构114一样的结构,由推压垫(未图示)、推压垫支承构件(未图示)、施力构件(未图示)和支承台(未图示)构成。支承台隔着施力构件连接在推压垫支承构件上。并且,在此推压垫支承构件的前端部安装推压垫。并且,该定影侧推压装置141d通过施力构件的施力,从定影带141c的内侧将推压垫推压在定影带141c上,将定影带141c与加压带142c压接。定影侧润滑剂供给构件141e是与应用例4的油垫138一样的构件,由海绵等形成,并且含有由硅油等形成的润滑剂。并且,如图6所示,该定影侧润滑剂供给构件141e被压接在定影带141c的内周面。

如图6所示,加压带结构142主要由加压侧驱动辊142a、电机M2、加压侧从动辊142b、加压带142c、加压侧推压装置142d和加压侧润滑剂供给构件142e构成。如图6所示,加压侧驱动辊142a与电机M2连接,由电机M2旋转驱动。另外,如图6所示,该加压侧驱动辊142a与定影侧驱动辊141a相邻配置。如图6所示,加压带142c桥接在加压侧驱动辊142a和加压侧从动辊142b上。并且,如图6所示,该加压带142c部分地与定影带141c相邻配置。加压侧从动辊142b由加压侧驱动辊142a驱动的加压带142c驱动。加压侧推压装置142d具有与应用例2的推压结构114一样的结构,由推压垫(未图示)、推压垫支承构件(未图示)、施力构件(未图示)和支承台(未图示)构成。支承台隔着施力构件与推压垫支承构件连接。并且,在此推压垫支承构件的前端部安装推压垫。并且,该加压侧推压装置142d通过施力构件的施力,从加压带142c的内侧将推压垫推压在加压带142c上,将加压带142c压接在定影带141c上。另外,如图6所示,该加压侧推压装置142d与定影侧推压装置141d相对配置。因此,可以说,该加压侧推压装置142d与定影侧推压装置141d协同将加压带142c与定影带141c压接。就该带式定影装置140而言,如上所述形成辊隙N。加压侧润滑剂供给构件142e是与应用例4的油垫138一样的构件,由海绵等形成,并且含有由硅油等形成的润滑剂。并且,如图6所示,该加压侧润滑剂供给构件142e压接在加压带142c的内周面。

并且,如图6所示,形成未定影调色剂图像的记录纸PP依次被送入定影带141c与加压带142c之间,通过由卤素灯加热器H加热的定影侧从动辊141b将未定影调色剂依次加热熔融,在记录纸PP上未定影调色剂图像通过辊隙N得以定影。

在这样的带式定影装置140中,本发明可以适用于定影侧推压装置141d和加压侧推压装置142d的推压垫。例如,在推压垫的与定影带141c接触的面上以及在推压垫的与加压带142c接触的面上,可以考虑设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片。

应用例6

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图7所示的带式定影装置150。如图7所示,该带式定影装置150主要由定影辊151、卤素灯加热器Hm、加压辊152、卤素灯加热器Hp、转向辊153、加压带154、导向件155、温度传感器156、温度调节电路157、齿轮结构158、加压垫159和低摩擦片LF构成。如图7所示,定影辊151为下述定影辊:在铝圆筒管的金属芯151a的表面设置由硅橡胶制的弹性层151b,进一步地,在此弹性层151b的表面设置氟树脂的耐热脱模层151c。并且,如图7所示,该定影辊151内置卤素灯加热器Hm。另外,如图7所示,与该定影辊151相对,设置温度传感器156。该温度传感器156检测定影辊151的表面温度。并且,如图7所示,该温度传感器156与温度调节电路157连接。温度调节电路157将温度传感器156的输出进行反馈,进行卤素灯加热器Hm的开-关控制,将定影辊151的表面温度控制在一定范围内。齿轮结构13通过使定影辊151和加压辊152一起旋转驱动,以与定影辊151的旋转速度相等的速度旋转加压带154。如图7所示,加压辊152内置卤素灯加热器Hp。在加压辊152的表面附近设置温度传感器(未图示)。该温度传感器检测加压辊152的表面温度。并且,该温度传感器与温度调节电路157连接。温度调节电路157将温度传感器的输出进行反馈,进行卤素灯加热器Hp的开-关控制,将加压辊152的表面温度控制在一定范围内。转向辊153担负着赋予加压带154带转向功能和带张力功能,使加压带154在宽度方向的一定位置稳定地循环旋转。如图7所示,加压带154架设在加压辊152和转向辊153上。加压辊152通过的两端部弹簧结构(未图示)向定影辊151施力,与定影辊151协作夹住加压带154。即,如图7所示,定影辊151被压接在加压带154上。其结果,在加压带154与定影辊1之间形成辊隙N。并且,就该带式定影装置150而言,将从导向件155传递过来的记录纸PP一边由定影辊151和加压带154夹持运送,一边经加热区域Kn通过辊隙N。并且,在该记录纸PP通过辊隙N时,在记录纸PP上,调色剂图像得以定影。如图7所示,加压垫159插入辊隙N附近的加压辊152与加压带154的间隙。加压垫159通过在支承板159a上粘接弹性层159b构成。另外,在进入加压带154与加压辊152的间隙的加压垫159的弹性层159b的前端部,为了在加热区域Kn不产生无加压部,设置为将金属制的棒159c一体化植入。如图7所示,低摩擦片LF在加压垫159的棒159c部折返,连续覆盖向定影辊151的推压面以及与加压辊152的接触面。另外,该低摩擦片LF的折返部的前端配置为使得该折返部朝着因加压辊152而形成的定影辊151的加压部以锐角状进入。

在这样的带式定影装置150中,本发明可以适用于低摩擦片LF。

应用例7

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图8所示的定影带式定影装置160。如图8所示,该定影带式定影装置160主要由加压辊161和定影带模块162构成。定影带模块162配备有定影带162a、推压垫162b、导带件162c、卤素灯加热器HL、驱动支承辊162d、从动支承辊162e、姿势矫正辊162f、辅助辊162g和保持构件162h。如图8所示,加压辊161被配置为推压定影带162a。并且,在加压辊161与定影带162a接触的区域形成辊隙N。定影带162a形成环状(無端状),由在其内部配置的推压垫162b和驱动支承辊162d自由旋转地支承。推压垫162b配备前夹持构件FP和剥离夹持构件RP,由保持构件162h支承。前夹持构件FP沿着加压辊161的外周形状构成凹形,配置在辊隙N的入口侧。并且,该前夹持构件FP起着确保辊隙N的长度的作用。剥离夹持构件RP相对于加压辊161的外周面构成突出的形状,配置在辊隙N的出口侧。并且,该剥离夹持构件RP在辊隙N的出口区域,在加压辊161上产生局部变形,起着使定影后的记录纸PP容易从加压辊161剥离的作用。并且,该推压垫162b隔着导带件162c将定影带162a向加压辊161推压。同时,在该推压垫162b附近配备卤素灯加热器HP。该卤素灯加热器HL从内周面侧加热定影带162a。导带件162c是所谓的低摩擦片,配置在定影带162a与推压垫162b之间。在驱动支承辊162d上桥接定影带162a。并且,该驱动支承辊162d在与推压垫162b不同的位置支承定影带162a。同时,该驱动支承辊162d内置卤素灯加热器HL,从内部加热定影带162a。从动支承辊162e配置为与从推压垫162b至驱动支承辊162d之间的定影带162a的外周面接触,规定定影带162a的环行路线。并且,该从动支承辊162e内置定卤素灯加热器HL,从外侧加热定影带162a。姿势矫正辊162f是例如铝的圆柱状辊,配置为与从驱动支承辊162d至推压垫162b之间的定影带162a的内周面接触,矫正从驱动支承辊162d至推压垫162b的定影带162a的姿势。另外,在姿势矫正辊162f附近,配置有测定定影带162a的端部位置的端部位置测定结构(未图示)。并且,在该姿势矫正辊162f上,设置有根据端部位置测定结构的测定结果使定影带162a的轴方向的抵接位置进行变位的轴变位结构(未图示)。这些结构对定影带162a的姿势进行矫正。辅助辊162g配置为与从推压垫162b至从动支承辊162e之间的定影带162a的内周面接触,在辊隙N的下游侧,从定影带162a的内周面向定影带162a赋予张力。

在这样的定影带式定影装置160中,本发明可以适用于导带件162c。例如,在导带件162c的外面即与定影带162a接触的面上,可以考虑设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片。

(8)应用例8

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图9所示的带式定影装置170。如图9所示,该带式定影装置170主要由定影带结构171、加压带结构172、感应加热装置173和控制装置174构成。

如图9所示,定影带结构171主要由定影带171a、加热辊171b、定影辊171c、电机M、定影垫171d和低摩擦片171e构成。定影带171a是由基层、弹性层和脱模层三层形成的环状的带状体,如图9所示,由加热辊171b和定影辊171c拉紧桥接。另外,为了可以感应加热,该定影带171a的基层由SUS合金、镍、铁、磁性不锈钢、钴-镍合金等金属形成。加热辊171b是铁制的中空辊,在带式定影装置170的左右侧板之间自由旋转地枢轴支承。同时,该加热辊171b也具有作为给予定影带171a拉力的张力辊的功能。定影辊171c是在铁合金制的带芯棒上,作为弹性层设置硅橡胶层的高滑动性弹性辊,与加热辊171b一样,在带式定影装置170的左右侧板之间自由旋转地枢轴支承。该定影辊171c作为驱动辊由电机M借助驱动齿轮列(未图示)输入驱动力,在箭头的顺时针方向以规定的速度旋转驱动。并且,定影辊171c被旋转驱动的话,通过定影辊171c的硅橡胶表面和定影带171a的内侧的聚酰亚胺层的摩擦,该定影带171a与定影辊171c一起旋转。定影垫171d是为了使定影带171a向加压带172a推压的构件,被支承在带式定影装置170的左右侧板之间。如图9所示,低摩擦片171e设置在定影垫171d与定影带171a的内周面之间。

如图9所示,加压带结构172主要由加压带172a、张力辊172b、加压辊172c、加压垫172d和低摩擦片172e构成。加压带172a是与定影带171a具有同样结构的带,如图9所示,加压带172a通过张力辊172b和加压辊172c进行拉紧桥接。该加压带172a与定影带171a从动旋转。张力辊172b是在铁合金制的带芯棒上设置硅海绵层的辊,在带式定影装置170的左右侧板之间自由旋转地枢轴支承。加压辊172c是铁合金制的刚性低滑动辊,在带式定影装置170的左右侧板之间自由旋转地枢轴支承。并且,该加压辊172c的旋转轴的左右两端侧通过加压结构(未图示)向定影辊171c加压(参见箭头F)。其结果,定影带171a与加压带172a之间形成辊隙N。并且,如图9所示,在定影带171a与加压带172a之间,形成未定影调色剂图像Tn的记录纸PP依次被送入,通过被加热的定影带171a,未定影调色剂依次被加热熔融,在记录纸上未定影调色剂图像Tn在辊隙N得以定影(在图2中,符号Th表示已定影的调色剂图像)。加压垫172d是为了将加压带172a向定影带171a推压的构件,被支承在带式定影装置170的左右侧板之间。并且,该加压垫172d通过加压结构(未图示)对定影垫171d加压(参见箭头G)。其结果,就该带式定影装置170而言,得到宽的辊隙N。如图9所示,低摩擦片172e设置在加压垫172d和加压带172a的内周面之间。

如图9所示,感应加热装置173主要由感应线圈173a、励磁芯173b和线圈架173c构成。感应线圈173a是将利兹线扁平卷成椭圆形后的感应线圈并配置在励磁芯173b中。励磁芯173b由铁氧体、被称为坡莫合金的高磁导率且残留磁速密度低的材料形成。线圈架173c保持感应线圈173a和励磁芯173b。

如图9所示,控制装置174主要由控制电路部174a、励磁电路174b和温度检测元件TH构成。如图9所示,控制电路部174a与电机M连接,在实施图像形成时驱动电机M。并且,驱动电机M的话,定影辊171c被旋转驱动。其结果,定影带171a在相同方向被旋转驱动。另外,定影带171a的周速度是比记录纸PP的输送速度仅仅慢一点的周速。同时,该控制电路部174a控制从励磁电路174b向感应线圈173a供给的电力,使定影带171a的表面温度保持一定。励磁电路174b获得电力供给的话,与此时的电能相应的高频电流流过感应加热装置173的感应线圈173a。并且,如上所述,在感应加热装置173的感应线圈173a流过高频电流时,定影带171a的基层感应发热,定影带171a被加热。温度检测元件TH是例如热敏电阻,检测定影带171a的表面温度。并且,与被该温度检测元件TH检测到的定影带171a的表面温度相关的信号被输入至控制电路部174a。控制电路部174a基于该信号,控制从励磁电路174b向感应线圈173a供给的电力。

在如上所述的带式定影装置170中,本发明可以适用于低摩擦片171e、低摩擦片172e、定影垫171d和加压垫172d。另外,在本发明适用于定影垫171d和加压垫172d的情况下,也可以省略低摩擦片171e、低摩擦片172e。在此情况下,可以考虑在定影垫171d的与定影带171a接触的面上设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片,以及在加压垫172d的与加压带172a接触的面上设置本发明所涉及的低摩擦涂层或者粘贴本发明所涉及的低摩擦片。

(9)应用例9

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图10所示的彩色图像定影装置180。如图10所示,该彩色图像定影装置180由定影带181、卤素灯加热器HLa、拉伸辊182、导带件SDa、加压辊183和温度传感器TS1构成。定影带181是由基层、弹性层和脱模层三层构成的环状的带状体,如图10所示,该定影带181由拉伸辊182和导带件SDa拉伸桥接。如图10所示,拉伸辊182主要由圆筒状金属管182a、橡胶辊层182b和脱模层182c三层构成。同时,该拉伸辊182内置卤素灯加热器HLa。如图10所示,导带件SDa主要由支承体PBa、橡胶构件GMa和低摩擦片SDp构成。支承体PBa是大致长方体形的块状体。橡胶构件GMa设置为覆盖支承体PBa。低摩擦片SDp以在橡胶构件GMa的周围缠绕的状态通过螺丝Ne拧紧在支承体PBa上。如图10所示,加压辊183是由金属管183a、橡胶辊层183b两层构成的所谓半硬辊,隔着定影带181向拉伸辊182和导带件SDa推压。其结果,在拉伸辊182和导带件SDa与加压辊183之间形成辊隙N。并且,如图10所示,在定影带181和加压辊183之间,形成未定影调色剂图像Tn的记录纸PP依次被送入的话,通过由卤素灯加热器HLa加热的定影带181使未定影调色剂依次加热熔融,记录纸上未定影调色剂图像Tn通过辊隙N得以定影。温度传感器TS1邻接拉伸辊182设置,向控制装置(未图示)传送温度信息。并且,控制装置基于该温度信息控制向卤素灯加热器HLa的电力供给,调节其加热温度。

在如上所述的彩色图像定影装置180中,本发明可以适用于低摩擦片SDp。另外,在橡胶构件GMa的表面设置本发明所涉及的低摩擦涂层也可以得到同样的效果。

(10)应用例10

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以应用于如图11所示的定影带式定影装置190。如图11所示,该定影带式定影装置190主要由定影带模块191和加压辊192构成。如图11所示,定影带模块191主要由定影带191a、驱动支承辊191b、姿势矫正辊191c、低摩擦片191d、推压垫191e、保持构件191f、辅助辊191g、从动支承辊191h和卤素灯加热器HL构成。定影带191a形成环状,由在其内部设置的驱动支承辊191b、姿势矫正辊191c、推压垫191e和辅助辊191g自由旋转地支承。驱动支承辊191b是由电机(未图示)旋转驱动的辊,通过在两端部设置的施力构件将定影带191a向外侧推压。同时,如图11所示,该驱动支承辊191b内置卤素灯加热器HL。由该卤素灯加热器HL从内侧加热定影带191a。姿势矫正辊191c是起着控制定影带191a的蛇行的作用的辊。在姿势矫正辊191c附近,配置测定定影带191a的端部位置的端部位置测定结构(省略图示)。同时,在姿势矫正辊191c上,设置例如根据端部位置测定结构的测定结果对定影带191a的轴方向上的抵接位置进行变位的轴变位结构(省略图示)。如图11所示,推压垫191e将定影带191a从其内面向加压辊192推压。如图11所示,低摩擦片191d通过固定构件(未图示)固定于推压垫89上。其结果,该低摩擦片191d设置在定影带191a和推压垫191e之间。保持构件191f保持推压垫191e。从动支承辊191h与驱动支承辊191b一样,内置卤素灯加热器HL。通过该卤素灯加热器HL从外侧加热定影带191a。加压辊192是例如由金属制的辊192a、弹性层192b和脱模层(未图示)三层形成的辊,被自由旋转地支承。并且,该加压辊192通过弹簧等施压手段(未图示),在推压垫191e卷回的位置向定影带191a推压。其结果,由定影带191a和加压辊192形成辊隙N。通过该辊隙N,在记录纸PP被加压的同时,被加热的调色剂图像(未图示)得以定影。因此,伴随定影带191a向箭头E方向移动,加压辊192随定影带191a从动,成为向箭头F方向旋转。

在如上所述的定影带式定影装置190中,本发明可以适用于低摩擦片191d。同时,在推压垫191e的表面,通过设置本发明所涉及的低摩擦涂层,也可以得到同样的效果。

(11)应用例11

本发明的实施方式所涉及的低摩擦构件也可以适用于如图12所示的定影辊式定影装置200。如图12所示,该定影辊式定影装置200主要由定影辊201、加压辊202和外部加热装置203构成。定影辊201是由不锈钢制的带芯棒201a、弹性层201b和脱模层201c三层形成的辊。加压辊202是由不锈钢制的带芯棒202a、弹性层202b和脱模层202c三层形成的辊,在与定影辊201设置为轴平行的同时,压接在定影辊201上。因此,在定影辊201与加压辊202之间形成辊隙N。并且,将负载有未定影调色剂图像Tn的记录纸PP导入该辊隙N的话,该未定影调色剂图像Tn在记录纸PP上得以定影。如图12所示,外部加热装置203主要由陶瓷加热器203a、绝热支架固定器203b、金属支架203c、温度检测单元203d和低摩擦片203e构成,从表面侧加热定影辊201。陶瓷加热器203a是公知的陶瓷加热器。绝热支架固定器203b在使陶瓷加热器203a绝热的同时支承陶瓷加热器203a的姿势。金属支架203c支撑绝热支架固定器203b。温度检测元件203d设置在陶瓷加热器203a的定影辊侧的面的对面。如图12所示,低摩擦片203e设置在定影辊201和陶瓷加热器203a之间。另外,该低摩擦片203e设置为包裹绝热支架固定器203b,由金属支架203c固定在绝热支架固定器203b上。

在这样的定影辊式定影装置200中,本发明可以适用于低摩擦片203e。同时,在陶瓷加热器203a的底面,通过设置本发明所涉及的低摩擦涂层,也可以得到同样的效果。

实施例

实施例和比较例

接着,使用实施例和比较例对本发明进行具体说明。另外,本实施例只不过是本发明的一个实例,本发明不受到这些实施例的限定。

实施例1

1.低摩擦片的制作

(1)聚酰亚胺前体溶液的制备

将3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)100g和对苯二胺(PPD)39g在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)630g中反应,得到聚酰亚胺前体溶液。

(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备

所得到的聚酰亚胺前体溶液的固体成分为18.1质量%。接着,将两种PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径40.0μm的聚四氟乙烯(以下简称“PTFE”)粉末和中值粒径0.3μm的PTFE粉末分别为30质量%(22体积%)和45质量%(30体积%),然后,通过将加入了此PTFE粉末的聚酰亚胺前体溶液充分搅拌,将两种PTFE粉末分散在聚酰亚胺前体溶液中,得到含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液。

(3)低摩擦片的制作

在脱模剂处理过的镜面的不锈钢板(长500mm,宽300mm,厚3mm)上,将上述含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液使用棒涂法进行涂布。接着,将此具有涂布液膜的不锈钢板放入120℃的烤箱加热60分钟,使涂布液膜干燥后,经40分钟将烤箱温度升温至200℃,保持同样温度20分钟。接下来,为了进行最终酰亚胺化处理,将烤箱温度设定为250℃,将干燥涂膜加热10分钟后,经15分钟升温至345℃,在同样温度下加热10分钟。并且,在烤箱冷却至室温(25℃)后,从烤箱取出上述不锈钢板。最后,从不锈钢板剥下涂膜,得到低摩擦片。

2.低摩擦片的特性

(1)厚度

使用千分尺测定上述低摩擦片的厚度,其厚度为40μm。

(2)表面粗糙度Rsk的测定

使用表面粗糙度计Surfcorder SE500(日本小坂研究所株式会社制)测定上述低摩擦片的空气侧表面的表面粗糙度Rsk,为1.248。另外,此时的测定条件如下。

·传送速度:0.1mm/s

·标准:JIS2001/ISO97

·截止波长:λc=0.800mm

·测定长度:2.500mm

(3)PTFE的表面露出率的测定

使用搭载能量分散X射线分光装置的低真空扫描型电子显微镜SEMEDX3TypeN(日本日立科学系统株式会社制)得到低摩擦片的空气侧表面的100倍的扫描型电子显微镜像后,通过能量分散X射线分光装置,测定其扫描型电子显微镜像的多个位置上的特性X射线。并且,通过此特征X射线的峰面积,算出氟元素的含量比(采用:F(氟原子)+O(氧原子)+C(碳原子)=100%)即PTFE的表面露出率。另外,本实施例所涉及的低摩擦片的空气侧表面中的PTFE的表面露出率为62.1%。

(4)动摩擦系数的测定

使用摩擦磨损试验机EFM-III-EN(日本オリエンテック株式会社制),遵照滑动磨损试验方法(JIS K 7218)的A法测定上述低摩擦片的动摩擦系数,初期动摩擦系数为0.0594,试验开始10分钟后的动摩擦系数为0.0581,试验开始100分钟后的动摩擦系数为0.0532。同时,将10分钟后的动摩擦系数和100分钟后的动摩擦系数分别除以初期动摩擦系数再乘以100,求出动摩擦系数的经时变化率,10分钟后的动摩擦系数的变化率为97.8%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为89.6%。另外,此时的测定条件如下。该测定条件为通常的定影装置的耐久性评价中充分的加速条件(比通常的定影装置更为严酷的条件)。

·对偶材料:KAPTON-H(注册商标)(美国杜邦公司制造)

·试验荷重:10kgf(5kg/cm2)

·滑动速度:首先,试验开始时以0.020m/s(20mm/s)的速度,一边使对偶材料相对于低摩擦片滑动,一边测定初期动摩擦系数。接着,从试验开始时起,至10分钟后的下一次测定开始时为止,以0.500m/s(500mm/s)的速度,使对偶材料相对于低摩擦片滑动。接着,从试验开始10分钟时起,以0.020m/s(20mm/s)的速度,一边使对偶材料相对于低摩擦片滑动,一边测定10分钟后的动摩擦系数。接着,从试验开始时起,至100分钟后的下一次测定开始时为止,以0.500m/s(500mm/s)的速度,使对偶材料相对于低摩擦片滑动。最后,从试验开始经过100分钟的时间点起,以0.020m/s(20mm/s)的速度,一边使对偶材料滑动,一边测定100分钟后的动摩擦系数。

·润滑剂:スミテックF943(日本住矿株式会社制)

(5)综合评价

对于本实施例以及以下后续的实施例和比较例,基于以下表1所示的评价标准进行综合评价,本实施例所涉及的低摩擦片的综合评价为“A”。

实施例2

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末替换为中值粒径1.0μm的PTFE粉末以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.236,PTFE的表面露出率为57.5%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0642,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0612,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0603。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为95.3%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为93.9%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“A”。

实施例3

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为67.5质量%(45体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.346,PTFE的表面露出率为83.9%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0651,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0650,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0628。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为99.8%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为96.5%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“A”。

实施例4

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径40μm的PTFE粉末替换为中值粒径19.5μm的PTFE粉末以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为20μm,表面粗糙度Rsk为0.966,PTFE的表面露出率为67.3%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0673,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0649,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0534。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为96.4%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为79.3%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“A”。

实施例5

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为30质量%(22体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.223,PTFE的表面露出率为46.8%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0685,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0664,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0631。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为96.9%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为92.1%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“A”。

实施例6

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为45质量%(30体积%),替换为将中值粒径6.2μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径6.2μm的PTFE粉末为60质量%(40体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.332,PTFE的表面露出率为39.8%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0799,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数位0.0786,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0782。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为98.4%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为97.9%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“A”。

实施例7

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为45质量%(30体积%),替换为将中值粒径3.5μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径3.5μm的PTFE粉末为67.5质量%(45体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.430,PTFE的表面露出率为80.1%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0669,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0672,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0656。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为100.4%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为98.1%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“B”。

实施例8

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,将中值粒径40.0μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径40.0μm的PTFE粉末为13.6质量%(10体积%),进一步地,将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为45质量%(30体积%)替换为将中值粒径1.0μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径1.0μm的PTFE粉末为30质量%(22体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为2.215,PTFE的表面露出率为45.5%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0740,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0743,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0670。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为100.4%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为90.5%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“B”。

实施例9

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径40.0μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径40.0μm的PTFE粉末为13.6质量%(10体积%),以此方式将上述PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,并且进一步地将中值粒径0.3μm的PTFE粉末替换为中值粒径1.0μm的PTFE粉末以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为2.398,PTFE的表面露出率为57.5%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0635,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0676,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0686。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为106.5%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为108.0%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“B”。

实施例10

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为75质量%(50体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.506,PTFE的表面露出率为89.5%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0708,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0728,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0742。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为102.8%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为104.8%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“B”。

实施例11

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径40.0μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径40.0μm的PTFE粉末为30质量%(22体积%),替换为将中值粒径10.0μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径10.0μm的PTFE粉末为13.6质量%(10体积%),进一步地,将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为30质量%(22体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为10μm,表面粗糙度Rsk为2.380,PTFE的表面露出率为44.6%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0745,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0743,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0744。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为99.7%,100分钟后的动摩擦系数的变化率99.9%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“B”。

实施例12

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为45质量%(30体积%),替换为将中值粒径6.2μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径6.2μm的PTFE为30质量%(22体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为2.287,PTFE的表面露出率为28.6%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0823,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0834,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0824。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为101.3%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为100.1%。并且,同低摩擦的综合评价为“C”。

实施例13

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末替换为中值粒径6.2μm的PTFE粉末以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.500,PTFE的表面露出率为33.0%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0820,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0843,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0831。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为102.8%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为101.3%。并且,同低摩擦的综合评价为“C”。

实施例14

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为13.6质量%(10体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.106,PTFE的表面露出率为19.4%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0847,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0847,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0850。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为100.0%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为100.4%。并且,同低摩擦的综合评价为“C”。

实施例15

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为45质量%(30体积%),替换为将中值粒径3.5μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径3.5μm的PTFE粉末为13.6质量%(10体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为1.190,PTFE的表面露出率为18.4%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0923,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0911,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.0921。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为98.7%,100分钟后的动摩擦系数的变化率99.8%。并且,同低摩擦的综合评价为“C”。

实施例16

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了将中值粒径40.0μm的PTFE粉末替换为中值粒径100.0μm的PTFE粉末,进一步地,将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为45质量%(30体积%)替换为将中值粒径3.0μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径3.0μm的PTFE粉末为13.6质量%(10体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定了此特性。

通过本实施例得到的低摩擦片的厚度为195μm,表面粗糙度Rsk为0.530,PTFE的表面露出率为20.6%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.0747,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.0779,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.1600。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为104.3%,100分钟后的动摩擦系数的变化率214.2%。并且,上述低摩擦片的综合评价为“D”。

比较例1

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了不添加中值粒径40.0μm的PTFE粉末并且将中值粒径0.3μm的PTFE粉末添加至聚酰亚胺前体溶液,使相对于最终得到的低摩擦片,中值粒径0.3μm的PTFE粉末为30质量%(22体积%)以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本比较例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为-0.848,PTFE的表面露出率为39.6%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.1042,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.1074,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.1442。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为103.1%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为138.4%。比较例2

在“(2)含有不同粒径的氟树脂颗粒的聚酰亚胺前体溶液的制备”中,除了不添加中值粒径40.0μm的PTFE粉末并且将中值粒径0.3μm的PTFE粉末替换为中值粒径1.0μm的PTFE粉末以外,与实施例1一样操作,得到低摩擦片,测定其特性。

通过本比较例得到的低摩擦片的厚度为40μm,表面粗糙度Rsk为-0.624,PTFE的表面露出率为37.1%。同时,动摩擦系数测定初期的动摩擦系数为0.1084,测定开始时起10分钟后的动摩擦系数为0.1085,测定开始时起100分钟后的动摩擦系数为0.1500。同时,10分钟后的动摩擦系数的变化率为100.1%,100分钟后的动摩擦系数的变化率为138.4%。

根据上述结果,对于各综合评价的表面粗糙度Rsk和PTFE的表面露出度,判明似乎具有表3所示的关系。

表3

工业实用性

本发明所涉及的低摩擦构件具有即使较长期使用也不容易失去低摩擦性的特征,可以利用作为复印机、打印机、传真机等电子照相装置的定影装置的一个构件,特别是介于从管状膜的内侧将管状膜向配合构件(加压辊或定影辊等)推压的推压构件与其管状膜之间的滑动性构件。

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