JPH0788976A - 合成樹脂製歯車 - Google Patents
合成樹脂製歯車Info
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電子式写真装置の定着装置または現像装置に
装着される合成樹脂製歯車を、耐熱性および低騒音で駆
動できるものにすると共に、長期間の使用状態において
も安定して耐摩耗性を発揮するものにする。 【構成】 ガラス繊維等の繊維状強化材を充填したポリ
フェニレンサルファイド樹脂などからなる合成樹脂製歯
車の噛合面に、数平均分子量１０万〜１００万のポリテ
トラフルオロエチレン粉末を被覆し、これを前記合成樹
脂の融点以下でたとえば２３０℃にて８時間程度加熱し
て、焼結被膜を形成した合成樹脂製歯車とする。
装着される合成樹脂製歯車を、耐熱性および低騒音で駆
動できるものにすると共に、長期間の使用状態において
も安定して耐摩耗性を発揮するものにする。 【構成】 ガラス繊維等の繊維状強化材を充填したポリ
フェニレンサルファイド樹脂などからなる合成樹脂製歯
車の噛合面に、数平均分子量１０万〜１００万のポリテ
トラフルオロエチレン粉末を被覆し、これを前記合成樹
脂の融点以下でたとえば２３０℃にて８時間程度加熱し
て、焼結被膜を形成した合成樹脂製歯車とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電子式写真装置の定
着装置または現像装置に装着される合成樹脂製歯車に関
する。
着装置または現像装置に装着される合成樹脂製歯車に関
する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、複写機などの電子式写真装置
は、光学装置で形成された静電潜像に現像工程でトナー
を付着させ、このトナー像をコピー用紙に転写し、さら
に定着工程においてヒートローラでトナー像をコピー紙
上に加熱融着させるものである。
は、光学装置で形成された静電潜像に現像工程でトナー
を付着させ、このトナー像をコピー用紙に転写し、さら
に定着工程においてヒートローラでトナー像をコピー紙
上に加熱融着させるものである。
【０００３】図１に示すように、この場合に用いられる
定着装置Ａは、ヒータ１を内蔵するヒートローラ２と、
これに平行に配置されて前記ローラ面に配送されるコピ
ー紙を介して圧接する加圧ローラ３を有し、ヒートロー
ラ２の一端には合成樹脂製の歯車４が固定されている。
定着装置Ａは、ヒータ１を内蔵するヒートローラ２と、
これに平行に配置されて前記ローラ面に配送されるコピ
ー紙を介して圧接する加圧ローラ３を有し、ヒートロー
ラ２の一端には合成樹脂製の歯車４が固定されている。
【０００４】歯車４は、図外のモータで回転駆動される
駆動歯車５と噛合しており、回転力をヒートローラ２に
伝導し、ヒートローラ２と加圧ローラ３との対接する外
周面間に挟持されたトナー像付きのコピー紙は、移送さ
れつつ加熱加圧された条件で定着処理される。
駆動歯車５と噛合しており、回転力をヒートローラ２に
伝導し、ヒートローラ２と加圧ローラ３との対接する外
周面間に挟持されたトナー像付きのコピー紙は、移送さ
れつつ加熱加圧された条件で定着処理される。
【０００５】図２〜図４に示す電子式写真装置の現像装
置Ｂは、トナー、キャリアなどの粉末現像剤Ｔを攪拌
し、これを感光ドラム表面に移送して、その表面の静電
潜像に現像剤を付着させるものである。
置Ｂは、トナー、キャリアなどの粉末現像剤Ｔを攪拌
し、これを感光ドラム表面に移送して、その表面の静電
潜像に現像剤を付着させるものである。
【０００６】すなわち、図２に示すように、現像装置の
現像槽６内には現像剤Ｔを攪拌する複数の攪拌ローラ
７、８が平行に配置されており、セレンなどの金属周面
を有する感光ドラム９に対接する位置には現像ローラ１
０が配置されている。
現像槽６内には現像剤Ｔを攪拌する複数の攪拌ローラ
７、８が平行に配置されており、セレンなどの金属周面
を有する感光ドラム９に対接する位置には現像ローラ１
０が配置されている。
【０００７】図３および図４に示すように、各ローラの
７、８、１０または感光ドラム９の軸端部は、現像槽６
の外側に突出しており、それぞれに合成樹脂製の歯車１
１を取り付けて、モータ１２からの回転動力を入力また
は伝導する。
７、８、１０または感光ドラム９の軸端部は、現像槽６
の外側に突出しており、それぞれに合成樹脂製の歯車１
１を取り付けて、モータ１２からの回転動力を入力また
は伝導する。
【０００８】上記した合成樹脂製の歯車１１は、現像剤
の溶融定着または現像に必要な温度（いずれも１００℃
前後）まで加熱されるので、耐熱性が要求されると共に
連続して正確に動作することが求められ、耐熱性のある
合成樹脂にガラス繊維などの繊維状強化材を充填して耐
摩耗性を確保していた。このような歯車１１は、近年特
に動作の高速化が求められており、しかも回転時の静粛
性も求められており、歯車同士の噛合面にはグリースを
塗布するようにしていた。
の溶融定着または現像に必要な温度（いずれも１００℃
前後）まで加熱されるので、耐熱性が要求されると共に
連続して正確に動作することが求められ、耐熱性のある
合成樹脂にガラス繊維などの繊維状強化材を充填して耐
摩耗性を確保していた。このような歯車１１は、近年特
に動作の高速化が求められており、しかも回転時の静粛
性も求められており、歯車同士の噛合面にはグリースを
塗布するようにしていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の合成樹脂製の歯車４、１１は、ガラス繊維などの繊維
状強化材を耐摩耗性をさらに向上させるべく多量に添加
した場合に、逆に歯車自身が摩耗し易くなって耐久性を
充分に改善できなかった。この原因としては、繊維状強
化材の摩耗粉がグリースに保持され、噛合面に滞留する
ためと考えられる。
の合成樹脂製の歯車４、１１は、ガラス繊維などの繊維
状強化材を耐摩耗性をさらに向上させるべく多量に添加
した場合に、逆に歯車自身が摩耗し易くなって耐久性を
充分に改善できなかった。この原因としては、繊維状強
化材の摩耗粉がグリースに保持され、噛合面に滞留する
ためと考えられる。
【００１０】そこで、この発明の課題は、上記した問題
点を解決し、定着装置用合成樹脂製歯車または現像装置
用合成樹脂製歯車を、耐熱性を有し低騒音で駆動できる
ものとすると共に、長期間の使用状態においても安定し
て耐摩耗性を発揮するようにすることである。
点を解決し、定着装置用合成樹脂製歯車または現像装置
用合成樹脂製歯車を、耐熱性を有し低騒音で駆動できる
ものとすると共に、長期間の使用状態においても安定し
て耐摩耗性を発揮するようにすることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、繊維状強化材を充填した合成
樹脂製歯車の噛合面に数平均分子量１０万〜１００万の
ポリテトラフルオロエチレン粉末からなる焼結被膜を形
成した構成を採用したのである。以下に、その詳細を述
べる。
め、この発明においては、繊維状強化材を充填した合成
樹脂製歯車の噛合面に数平均分子量１０万〜１００万の
ポリテトラフルオロエチレン粉末からなる焼結被膜を形
成した構成を採用したのである。以下に、その詳細を述
べる。
【００１２】この発明に用いる歯車の基材用の合成樹脂
は、定着装置の通常の連続使用温度（約２００℃）以上
の耐熱性を有するものであれば、特に限定されるもので
はないが、実用上は溶融成形可能な樹脂が好ましく、具
体例としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、６６ポリアミド樹脂（ナイロン６６）
などが挙げられる。
は、定着装置の通常の連続使用温度（約２００℃）以上
の耐熱性を有するものであれば、特に限定されるもので
はないが、実用上は溶融成形可能な樹脂が好ましく、具
体例としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリア
ミドイミド樹脂、６６ポリアミド樹脂（ナイロン６６）
などが挙げられる。
【００１３】この発明に用いる繊維状強化材は、ガラス
繊維、炭素繊維、有機繊維などの通常の合成樹脂用繊維
状強化材を採用してもよく、繊維の形態は射出成形に支
障がないようにするため、短繊維、ウィスカなどが好ま
しい。
繊維、炭素繊維、有機繊維などの通常の合成樹脂用繊維
状強化材を採用してもよく、繊維の形態は射出成形に支
障がないようにするため、短繊維、ウィスカなどが好ま
しい。
【００１４】また、この発明に用いる数平均分子量１０
万〜１００万のポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥと略記する）粉末は、ＰＴＦＥモノマーを乳化重
合し、得られた重合物を凝析し、洗浄して得られる粉状
物を材料として分子量を調製して得られる。
万〜１００万のポリテトラフルオロエチレン（以下、Ｐ
ＴＦＥと略記する）粉末は、ＰＴＦＥモノマーを乳化重
合し、得られた重合物を凝析し、洗浄して得られる粉状
物を材料として分子量を調製して得られる。
【００１５】すなわち、乳化重合によって得られるＰＴ
ＦＥ粉状物の数平均分子量は、通常、約５００万〜９０
０万であり、低分子量化するためにγ線照射を行ない、
分子鎖を切断して平均分子量を約１０万〜１００万程度
に調整する。前記所定の低分子量ＰＴＦＥ粉末として
は、市販品の喜多村社製：ＫＤ−５００ＡＳを用いるこ
ともできる。
ＦＥ粉状物の数平均分子量は、通常、約５００万〜９０
０万であり、低分子量化するためにγ線照射を行ない、
分子鎖を切断して平均分子量を約１０万〜１００万程度
に調整する。前記所定の低分子量ＰＴＦＥ粉末として
は、市販品の喜多村社製：ＫＤ−５００ＡＳを用いるこ
ともできる。
【００１６】このようなＰＴＦＥ粉末を合成樹脂製歯車
表面に被覆するには、水または有機溶剤に活性剤を添加
しながら分散させてディスパージョンとし、これに歯車
を浸漬するか、または粉体を直接塗布する。しかし、均
等な膜厚を形成するためには、前者のディスパージョン
に浸漬する方法を採用することが望ましい。
表面に被覆するには、水または有機溶剤に活性剤を添加
しながら分散させてディスパージョンとし、これに歯車
を浸漬するか、または粉体を直接塗布する。しかし、均
等な膜厚を形成するためには、前者のディスパージョン
に浸漬する方法を採用することが望ましい。
【００１７】塗布されたＰＴＦＥ粉末被膜を焼結するに
は、ＰＴＦＥの融点（３２７℃）以下の約２００〜２４
０℃の温度条件にて約８時間焼結すれば、耐久性の良い
焼結被膜が得られる。
は、ＰＴＦＥの融点（３２７℃）以下の約２００〜２４
０℃の温度条件にて約８時間焼結すれば、耐久性の良い
焼結被膜が得られる。
【００１８】
【作用】この発明の定着装置用合成樹脂製歯車または現
像装置用合成樹脂製歯車は、噛合面が所定の分子量から
なるＰＴＦＥ焼結被膜で被覆されているので、繊維状強
化材が露出して摩耗する程度が少なく、また、噛合面に
グリースが存在しないので、摩耗粉が滞留せず、摩耗粉
による異常摩耗が起こらない。また、ＰＴＦＥ被膜を有
する噛合面は、摩擦係数が低くなるので、歯車同士の接
触抵抗が小さくなって低騒音にて駆動できる。
像装置用合成樹脂製歯車は、噛合面が所定の分子量から
なるＰＴＦＥ焼結被膜で被覆されているので、繊維状強
化材が露出して摩耗する程度が少なく、また、噛合面に
グリースが存在しないので、摩耗粉が滞留せず、摩耗粉
による異常摩耗が起こらない。また、ＰＴＦＥ被膜を有
する噛合面は、摩擦係数が低くなるので、歯車同士の接
触抵抗が小さくなって低騒音にて駆動できる。
【００１９】
〔実施例１〕ポリフェニレンサルファイド樹脂（東レ社
製：トレリナＡ５０４Ｘ９０、ガラス繊維４０重量部を
配合した材料）を射出成形によって内径２５ｍｍ、外径
４０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、モジュール１の平歯車に成形
した。
製：トレリナＡ５０４Ｘ９０、ガラス繊維４０重量部を
配合した材料）を射出成形によって内径２５ｍｍ、外径
４０ｍｍ、厚さ１０ｍｍ、モジュール１の平歯車に成形
した。
【００２０】一方、イソプロピルアルコール１００重量
部に対して、ＰＴＦＥ粉末（喜多村社製：ＫＤ−５００
ＡＳ、数平均分子量１０万〜１００万）の２０重量部を
混合分散させ、フッ素樹脂ファインディスパージョンを
調製した。
部に対して、ＰＴＦＥ粉末（喜多村社製：ＫＤ−５００
ＡＳ、数平均分子量１０万〜１００万）の２０重量部を
混合分散させ、フッ素樹脂ファインディスパージョンを
調製した。
【００２１】次いで、前記のように成形した歯車をフッ
素樹脂ファインディスパージョンに浸漬し、８０ｍｍ／
分の速度で引上げた。そして、これを５０℃で３０分乾
燥し、さらに２３０℃で８時間焼結して、表面全体にフ
ッ素樹脂ファインパウダーの焼結薄膜が形成された試験
用歯車を得た。
素樹脂ファインディスパージョンに浸漬し、８０ｍｍ／
分の速度で引上げた。そして、これを５０℃で３０分乾
燥し、さらに２３０℃で８時間焼結して、表面全体にフ
ッ素樹脂ファインパウダーの焼結薄膜が形成された試験
用歯車を得た。
【００２２】得られた試験用歯車について、耐摩耗性と
相手歯車の摩耗を調べるため、以下の摩耗試験を行な
い、この結果を表１に示した。
相手歯車の摩耗を調べるため、以下の摩耗試験を行な
い、この結果を表１に示した。
【００２３】（耐摩耗試験）試験用歯車を装着した軸を
モータにて回転数１５８ｒｐｍで回転させると共に、こ
の軸をその軸表面温度が１９５℃となるようにカートリ
ッジヒータにて加熱した。そして、試験用歯車に噛合す
る相手歯車として、ナイロン６６に３５重量％のガラス
繊維を充填した樹脂製歯車を採用し、この相手歯車にパ
ウダーブレーキの軸を組み込んだポリアセタール製の負
荷用歯車にて４ｋｇｆ・ｃｍのトルクを負荷して１４０
時間の連続摩耗試験を行なった。なお、前記負荷トルク
は、トルクメータにて測定した。
モータにて回転数１５８ｒｐｍで回転させると共に、こ
の軸をその軸表面温度が１９５℃となるようにカートリ
ッジヒータにて加熱した。そして、試験用歯車に噛合す
る相手歯車として、ナイロン６６に３５重量％のガラス
繊維を充填した樹脂製歯車を採用し、この相手歯車にパ
ウダーブレーキの軸を組み込んだポリアセタール製の負
荷用歯車にて４ｋｇｆ・ｃｍのトルクを負荷して１４０
時間の連続摩耗試験を行なった。なお、前記負荷トルク
は、トルクメータにて測定した。
【００２４】この測定結果は、投影機により観察し、摩
耗が歯先の１／３以下（☆印）、摩耗が歯先の１／２以
上（○印）、摩耗が歯先の２／３以上（×印）の三段階
に評価し表１中に併記した。
耗が歯先の１／３以下（☆印）、摩耗が歯先の１／２以
上（○印）、摩耗が歯先の２／３以上（×印）の三段階
に評価し表１中に併記した。
【００２５】
【表１】
【００２６】〔比較例１〕実施例１において、フッ素樹
脂ファインパウダーの焼結薄膜を形成しなかったこと以
外は全く同様にして試験用歯車を成形し、これに対して
実施例１と全く同じ方法で摩耗性試験を行ない、結果を
表１に併記した。
脂ファインパウダーの焼結薄膜を形成しなかったこと以
外は全く同様にして試験用歯車を成形し、これに対して
実施例１と全く同じ方法で摩耗性試験を行ない、結果を
表１に併記した。
【００２７】〔比較例２〕実施例１において、フッ素樹
脂ファインパウダーに代えて、フッ素短鎖重合体（デュ
ポン社製：バイダックスＡＲ、数平均分子量３０００〜
１００００）をフレオン２２５（旭硝子社製：アサヒク
リーン２２５）に１０重量％分散混合したフッ素樹脂フ
ァインディスパージョンを用いたこと以外は、実施例１
と全く同様にしてフッ素樹脂の焼結被膜を有する試験用
歯車を得た。
脂ファインパウダーに代えて、フッ素短鎖重合体（デュ
ポン社製：バイダックスＡＲ、数平均分子量３０００〜
１００００）をフレオン２２５（旭硝子社製：アサヒク
リーン２２５）に１０重量％分散混合したフッ素樹脂フ
ァインディスパージョンを用いたこと以外は、実施例１
と全く同様にしてフッ素樹脂の焼結被膜を有する試験用
歯車を得た。
【００２８】得られた試験用歯車について、実施例１と
全く同じ摩耗性試験を行ない、結果を表１に併記した。
全く同じ摩耗性試験を行ない、結果を表１に併記した。
【００２９】〔比較例３〕比較例１の試験用歯車におい
て、その噛合部にシリコーン系グリースを塗布したもの
を試験用歯車とした。
て、その噛合部にシリコーン系グリースを塗布したもの
を試験用歯車とした。
【００３０】得られた試験用歯車について、実施例１と
全く同じ摩耗性試験を行ない、結果を表１に併記した。
全く同じ摩耗性試験を行ない、結果を表１に併記した。
【００３１】〔比較例４〕比較例１の試験用歯車におい
て、その噛合部にフッ素系グリースを塗布したものを試
験用歯車とした。
て、その噛合部にフッ素系グリースを塗布したものを試
験用歯車とした。
【００３２】得られた試験用歯車について、実施例１と
全く同じ摩耗性試験を行ない、結果を表１に併記した。
全く同じ摩耗性試験を行ない、結果を表１に併記した。
【００３３】表１の結果から明らかなように、実施例１
においては、試験用歯車および噛合相手歯車の双方に充
分な耐摩耗性があることがわかる。また、試験時間中に
騒音は認められなかった。
においては、試験用歯車および噛合相手歯車の双方に充
分な耐摩耗性があることがわかる。また、試験時間中に
騒音は認められなかった。
【００３４】これに対して、所定のＰＴＦＥ焼結被膜を
形成していない比較例１は、相手歯車に殆ど摩耗が認め
られないものの、試験用歯車そのものが摩耗した。ま
た、比較例２は、試験時間が１００時間を経過すると、
徐々に摩耗することが認められた。さらにまた、比較例
３または比較例４は、３０時間以後に摩耗が認められ、
騒音もあり１４０時間以後に使用不可能となった。
形成していない比較例１は、相手歯車に殆ど摩耗が認め
られないものの、試験用歯車そのものが摩耗した。ま
た、比較例２は、試験時間が１００時間を経過すると、
徐々に摩耗することが認められた。さらにまた、比較例
３または比較例４は、３０時間以後に摩耗が認められ、
騒音もあり１４０時間以後に使用不可能となった。
【００３５】
【効果】この発明は、以上説明したように、定着装置用
合成樹脂製歯車または現像装置用合成樹脂製歯車の噛合
面を所定の分子量からなるＰＴＦＥ焼結被膜で被覆した
ので、これらの歯車が、噛合面に摩耗粉が滞留しないも
のとなり、摩耗粉による異常摩耗が起こらず、また耐久
性のよいＰＴＦＥ被膜を有する歯車となって、低騒音で
高速駆動でき、しかも長期間安定した耐摩耗性を発揮す
るという利点がある。
合成樹脂製歯車または現像装置用合成樹脂製歯車の噛合
面を所定の分子量からなるＰＴＦＥ焼結被膜で被覆した
ので、これらの歯車が、噛合面に摩耗粉が滞留しないも
のとなり、摩耗粉による異常摩耗が起こらず、また耐久
性のよいＰＴＦＥ被膜を有する歯車となって、低騒音で
高速駆動でき、しかも長期間安定した耐摩耗性を発揮す
るという利点がある。
【図１】合成樹脂製歯車の使用状態を説明する定着装置
の断面図
の断面図
【図２】合成樹脂製歯車の使用状態を説明する現像装置
の断面図
の断面図
【図３】合成樹脂製歯車の使用状態を説明する現像装置
の要部斜視図
の要部斜視図
【図４】合成樹脂製歯車の使用状態を説明する感光ドラ
ムの斜視図
ムの斜視図
Ａ 定着装置 Ｂ 現像装置 １ ヒータ ２ ヒートローラ ３ 加圧ローラ ４、１１ 歯車 ５ 駆動歯車 ６ 現像槽 ７、８ 攪拌ローラ ９ 感光ドラム １０ 現像ローラ １２ モータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｋ 427:12
Claims (2)
- 【請求項１】 繊維状強化材を充填した合成樹脂製歯車
の噛合面に数平均分子量１０万〜１００万のポリテトラ
フルオロエチレン粉末からなる焼結被膜を形成してなる
定着装置用合成樹脂製歯車。 - 【請求項２】 繊維状強化材を充填した合成樹脂製歯車
の噛合面に数平均分子量１０万〜１００万のポリテトラ
フルオロエチレン粉末からなる焼結被膜を形成してなる
現像装置用合成樹脂製歯車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6178795A JPH0788976A (ja) | 1993-07-30 | 1994-07-29 | 合成樹脂製歯車 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5-189683 | 1993-07-30 | ||
| JP18968393 | 1993-07-30 | ||
| JP6178795A JPH0788976A (ja) | 1993-07-30 | 1994-07-29 | 合成樹脂製歯車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0788976A true JPH0788976A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=26498868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6178795A Pending JPH0788976A (ja) | 1993-07-30 | 1994-07-29 | 合成樹脂製歯車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0788976A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1422577A3 (en) * | 2002-11-20 | 2006-12-06 | Seiko Epson Corporation | Developer carrier with a reduced development gap at its longitudinal edges |
| WO2010107082A1 (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | Hayashi Kuriya | 発電機 |
-
1994
- 1994-07-29 JP JP6178795A patent/JPH0788976A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1422577A3 (en) * | 2002-11-20 | 2006-12-06 | Seiko Epson Corporation | Developer carrier with a reduced development gap at its longitudinal edges |
| WO2010107082A1 (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | Hayashi Kuriya | 発電機 |
| JP2010226799A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Chu Hayashi | 発電機 |
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