润滑剂组合物、滑动设备、定影设备和图像形成设备
阅读说明：本技术 润滑剂组合物、滑动设备、定影设备和图像形成设备 (Lubricant composition, sliding apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus ) 是由 大岛义人 宫内阳平 能登屋康晴 于 2020-08-18 设计创作，主要内容包括：本发明涉及润滑剂组合物、滑动设备、定影设备和图像形成设备。提供表观粘度的剪切速率依赖性小的润滑剂组合物。润滑剂组合物包含作为基油的全氟聚醚和作为增稠剂的氟树脂颗粒。润滑剂组合物以其中具有四氟乙烯结构的含氟聚合物溶解在全氟聚醚中的状态而进一步包含所述含氟聚合物。(The invention relates to a lubricant composition, a sliding apparatus, a fixing apparatus, and an image forming apparatus. A lubricant composition having a small shear rate dependence of apparent viscosity is provided. The lubricant composition comprises perfluoropolyether as a base oil and fluororesin particles as a thickener. The lubricant composition further contains a fluoropolymer having a tetrafluoroethylene structure in a state in which the fluoropolymer is dissolved in perfluoropolyether.)
技术领域
本公开涉及润滑剂组合物、滑动设备、定影设备和图像形成设备。
背景技术
通常用作润滑剂的氟润滑脂具有低的蒸气压，并且因此具有即使在加热环境下或在真空化环境下其由于蒸发导致的耗尽和排气的发生也受到抑制的特征。因此，润滑脂广泛地用于例如复印机和半导体曝光设备等工业制品。
氟润滑脂通常为包含作为基油的全氟聚醚和作为固体增稠剂的氟树脂颗粒作为主要组分的混合物(日本专利No.5,073,986)。因此，已知润滑脂由于由增稠剂导致的结构粘性而表现为非牛顿流体，并且具有表观粘度的剪切速率依赖性。
当使用氟润滑脂作为用于设备滑动部的润滑剂时，其表观粘度的剪切速率依赖性成为问题。这是因为当润滑剂的表观粘度根据设备滑动部的剪切速率的变化而变化时，可能发生设备滑动部的转矩的变动。
鉴于前述，本公开的一个方面涉及提供表观粘度的剪切速率依赖性小的润滑剂组合物。
本公开的另一方面涉及提供一种滑动设备，其包括两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，即使当构件间的剪切速率变化时，滑动设备也几乎不引起转矩的变动。
本公开的另一方面涉及提供一种定影设备，其包括两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，即使当构件间的剪切速率变化时，定影设备也几乎不引起转矩的变动。
本公开的又一方面涉及提供一种图像形成设备，其包括两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，即使当构件间的剪切速率变化时，图像形成设备也几乎不引起转矩的变动。
发明内容
根据本公开的一个方面，提供一种润滑剂组合物，其包含：作为基油的全氟聚醚；和作为增稠剂的氟树脂颗粒，其中所述润滑剂组合物以其中具有四氟乙烯结构的含氟聚合物溶解在所述全氟聚醚中的状态而进一步包含所述含氟聚合物。
根据本公开的另一方面，提供一种滑动设备，其包括两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且所述构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，其中所述润滑剂组合物为上述润滑剂组合物。
根据本公开的另一方面，提供一种定影设备，其包括两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且所述构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，其中所述润滑剂组合物为上述润滑剂组合物。
此外，根据本公开的另一方面，提供一种定影设备，其包括：具有环形形状的定影带；加压构件；和构成为用非辐射热来加热所述定影带的加热器，所述定影设备构成为在由所述定影带和所述加压构件形成的辊隙中加热具有未定影调色剂图像的记录介质以使所述未定影调色剂图像定影至所述记录介质，其中所述定影带的内周面和所述加热器的至少一部分经由润滑剂组合物彼此接触，并且所述润滑剂组合物为上述润滑剂组合物。
此外，根据本公开的另一方面，提供一种图像形成设备，其包括两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且所述构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，其中所述润滑剂组合物为上述润滑剂组合物。
参考附图，本公开的进一步的特征将从以下示例性实施方案的描述变得显而易见。
附图说明
图1A为使用根据本公开的一个方面的润滑剂组合物的定影设备的示意性截面图的实例。
图1B为使用根据本公开的一个方面的润滑剂组合物的定影设备的从记录介质输送方向观察时的示意性截面图的实例。
图2为用于示出根据本公开的一个方面的图像形成设备的一个方面的示意性截面图。
具体实施方式
根据本公开的至少一个实施方案的润滑剂组合物包含：作为基油的全氟聚醚(下文中有时称为"PFPE")和作为增稠剂的氟树脂颗粒，其中润滑剂组合物以其中具有四氟乙烯结构的含氟聚合物溶解在PFPE中的状态而进一步包含所述含氟聚合物。
本发明人进行了深入的研究，结果，能够通过将具有四氟乙烯结构的含氟聚合物在所述聚合物溶解在PFPE中的状态下引入组合物中来降低润滑剂组合物在低剪切速率下的表观粘度。同时，本发明人发现可以维持在高剪切速率下的表观粘度，并且因此可以降低表观粘度的剪切速率依赖性。
根据本公开的至少一个实施方案的具有四氟乙烯结构的含氟聚合物具有比作为基油的PFPE高的分子量，并且聚合物在室温下为固体，因此仅仅通过添加并且混合至PFPE中不会使聚合物溶解。因此，当使具有四氟乙烯结构的含氟聚合物在PFPE中以颗粒状分散时，与作为增稠剂的氟树脂颗粒中同样地，聚合物由于其结构粘性而可能为表观粘度的剪切速率依赖性的原因。
然而，本发明人发现通过进行例如加热和搅拌等操作可以使具有四氟乙烯结构的含氟聚合物溶解在PFPE中。此外，本发明人发现在润滑剂组合物中使用PFPE作为基油降低表观粘度的剪切速率依赖性。
这很可能是因为具有四氟乙烯结构的含氟聚合物中的四氟乙烯结构与作为增稠剂的氟树脂颗粒相互作用从而使增稠剂不均匀地分散，由此使润滑剂组合物的结构粘性降低。
此外，由于润滑剂组合物的表观粘度的剪切速率依赖性降低，因此当在滑动设备的滑动部中使用润滑剂组合物时，可以在从设备在起动时的剪切速率至其在稳定驱动时的剪切速率的宽的剪切速率范围内使滑动部的转矩的变化减小。
[润滑剂组合物]
以下基于具体构成来详细地描述根据本公开的至少一个实施方案的润滑剂组合物。
(1)作为基油的PFPE
润滑剂组合物包含PFPE作为基油。PFPE为包含全氟亚烷基醚作为重复单元的聚合物。全氟亚烷基醚的具体实例包括全氟甲醚、全氟乙醚、全氟丙醚和全氟异丙醚。
作为要用于要在高温环境下使用的润滑剂组合物的基油，从组合物的耐热性的观点，优选使用如下的PFPE：所述PFPE具有使构成原子仅由碳原子、氟原子和氧原子构成并且原子通过单键彼此键合的化学结构。
可以使用市售品作为PFPE。市售品的实例包括但不限于由结构式(1)表示的PFPE(例如，Demnum S-200和Demnum S-65(其各自为产品名，由Daikin Industries,Ltd.制造))、由结构式(2)表示的PFPE(例如，Krytox GPL-107、Krytox GPL-106和Krytox GPL-105(其各自为产品名，由Chemours Company制造))、由结构式(3)表示的PFPE(例如，FomblinM60和Fomblin Z25(其各自为产品名，由Solvay Specialty Polymers制造))、和由结构式(4)表示的PFPE(例如，Fomblin Y45和Fomblin Y25(其各自为产品名，由Solvay SpecialtyPolymers制造))。
在结构式(1)中，"n1"表示正整数，并且"n1"表示在使得由结构式(1)表示的PFPE在40℃下的运动粘度满足从10mm2/s至300mm2/s的范围的这样的范围内的数。
在结构式(2)中，"n2"表示正整数，并且"n2"表示在使得由结构式(2)表示的PFPE在40℃下的运动粘度满足从5mm2/s至1,200mm2/s的范围的这样的范围内的数。
在结构式(3)中，"n3"和"m3"各自表示正整数，m3/n3表示0.5以上且2以下的数，并且n3+m3表示在使得由结构式(3)表示的PFPE在40℃下的运动粘度满足从10mm2/s至900mm2/s的范围的这样的范围内的数。
在结构式(4)中，"n4"和"m4"各自表示正整数，m4/n4表示20以上且1,000以下的数，并且n4+m4表示在使得由结构式(4)表示的PFPE在40℃下的运动粘度满足从10mm2/s至700mm2/s的范围的这样的范围内的数。
(2)作为增稠剂的氟树脂颗粒
润滑剂组合物包含氟树脂颗粒作为其增稠剂，并且可以利用适当地选自用作用于润滑剂等的增稠剂的颗粒的颗粒。
通常用作用于氟润滑脂的增稠剂的聚四氟乙烯(下文中有时称为"PTFE")的颗粒比其它氟树脂颗粒硬，并且因此在耐磨耗性方面是优异的。因此，所述颗粒适合作为要在滑动部中使用的润滑剂组合物的增稠剂。
可以使用市售品作为增稠剂。市售品的实例包括但不限于POLYFLON PTFE LUBRONL-5F(产品名，由Daikin Industries,Ltd.制造)、Fluon PTFE L150J和Fluon PTFE L173JE(其各自为产品名，由AGC Inc.制造)、和3M DYNEON PTFE MICROPOWDER TF 9207Z(产品名，由3M Company制造)。
增稠剂的含量为润滑剂组合物的全体的10质量％至50质量％，优选15质量％至40质量％。当将增稠剂的量设定在该范围内时，可以获得优异的滑动性。
作为增稠剂的氟树脂颗粒的一次颗粒的平均粒径以用基于激光散射法的粒径分布分析仪测量的基于体积基准的中值粒径的值计优选为0.1μm至20.0μm。特别地，平均粒径更优选为0.1μm至10.0μm。
(3)具有四氟乙烯结构的含氟聚合物
润滑剂组合物中的具有四氟乙烯结构的含氟聚合物仅需要在其分子链中具有四氟乙烯结构，并且，例如，以下给出和列出的聚合物单独地或以其组合使用。
四氟乙烯-全氟二甲基间二氧杂环戊烯共聚物、四氟乙烯-全氟甲氧基间二氧杂环戊烯共聚物、四氟乙烯-全氟(丁烯基乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯-全氟(烷基乙烯基醚)共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟(甲基乙烯基醚)共聚物、和四氟乙烯-全氟聚醚共聚物。
此外，除了四氟乙烯结构以外，具有四氟乙烯结构的含氟聚合物优选还具有含有氧原子作为杂原子的杂环结构。此外，聚合物优选具有使选自由氟原子、具有1至3个碳原子的全氟烷基和具有1至3个碳原子的全氟烷氧基组成的组中的原子或基团键合至形成杂环结构中的环结构的至少一个碳原子的结构。
当具有四氟乙烯结构的含氟聚合物具有杂环结构时，促进聚合物在PFPE中的溶解，并且因此可以更令人满意地调整表观粘度的剪切速率依赖性。
此外，杂环结构更优选为由以下结构式(5)表示的含氟氧戊环结构或由以下结构式(6)表示的含氟二氧戊环结构。
在结构式(5)和(6)中，R1至R10各自独立地表示选自由氟原子、具有1至3个碳原子的全氟烷基和具有1至3个碳原子的全氟烷氧基组成的组中的原子或基团。
本文中，具有四氟乙烯结构的含氟聚合物中的含氟二氧戊环结构的摩尔分数和含氟氧戊环结构的摩尔分数的总和优选为10mol％至90mol％，更优选30mol％至70mol％，还更优选40mol％至60mol％。
可以使用市售品作为具有四氟乙烯结构的含氟聚合物。市售品的实例包括由结构式(7)表示的Teflon(商标)AF系列(例如，AF 1600X和AF 2400X(其各自为产品名)，由Chemours-Mitsui Fluoroproducts Co.,Ltd.制造)和由结构式(8)表示的Algoflon AD系列(例如，Algoflon AD 40L和Algoflon AD 60(其各自为产品名，由Solvay SpecialtyPolymers制造)。
在结构式(7)中，"n7"和"m7"各自独立地表示1以上的整数。
在结构式(8)中，"n8"和"m8"各自独立地表示1以上的整数。
本文中，具有四氟乙烯结构的含氟聚合物中的四氟乙烯结构的摩尔分数优选为10mol％至90mol％，更优选30mol％至70mol％，还更优选40mol％至60mol％。
描述使具有四氟乙烯结构的含氟聚合物溶解在PFPE中的方法。关于溶解方法，给出以下方法作为简便的方法，但是溶解方法不限于此。
(a)将具有四氟乙烯结构的含氟聚合物添加至PFPE，并且将混合物在等于或高于预先测量的具有四氟乙烯结构的含氟聚合物的玻璃化转变点的温度下加热并且搅拌。
(b)将具有四氟乙烯结构的含氟聚合物预先溶解在能够使聚合物溶解的溶剂中，并且将溶液添加至PFPE，然后充分混合。此后，将混合物加热至等于或高于溶剂的沸点的温度以使所使用的溶剂挥发。
(c)将具有四氟乙烯结构的含氟聚合物添加至包含PFPE的氟润滑脂，并且在使用润滑脂的滑动环境下，在等于或高于预先测量的具有四氟乙烯结构的含氟聚合物的玻璃化转变点的温度下使用该混合物。
优选使具有四氟乙烯结构的含氟聚合物的至少一部分溶解在PFPE中。可以通过例如以下方法来确认具有四氟乙烯结构的含氟聚合物在PFPE中的溶解的有无。
首先，通过将润滑剂组合物进行离心分离来使润滑剂组合物中的增稠剂沉降，并且仅提取基油和溶解在基油中的具有四氟乙烯结构的含氟聚合物作为上清液。此时，为了促进增稠剂的沉降，优选将润滑剂组合物稀释。通过使用氢氟醚(例如，来自3M Company的在产品名"Novec 7300"下可获得的产品)作为稀释剂将要进行离心分离的润滑剂组合物稀释两倍。在稀释之后，通过在以下条件下进行离心分离来使增稠剂沉降。
此时，当具有四氟乙烯结构的含氟聚合物不溶于PFPE时，将具有四氟乙烯结构的含氟聚合物离心分离，并且因此上清液仅包含PFPE和氢氟醚。
(通过离心分离提取)
设备名称：高速冷冻离心分离机7780(由Kubota Corporation Co.,Ltd.制造)
转子：微转子A-224
样品管：1.5mL
转数：20,000rpm
离心力：36,670×g
温度：40℃
时间：30min
随后，将六氟-2-丙醇(下文中称为"HFIP")添加至所得上清液，并且仅对PFPE组分进行溶剂提取。为了完全地提取PFPE组分，优选将1mL或更多的HFIP添加至约1mg所得上清液。具有四氟乙烯结构的含氟聚合物不溶于HFIP，并且因此可以用孔径为0.45μm的聚丙烯制过滤器来收集。本文中，收集的具有四氟乙烯结构的含氟聚合物的结构可以通过借助例如傅立叶变换红外光谱法或NMR的聚合物的分析来鉴定。
在润滑剂组合物中以相对于PFPE为0.05质量％至10.00质量％、优选0.5质量％至5质量％的比例添加具有四氟乙烯结构的含氟聚合物。
此外，可以将例如导热性填料、固体润滑剂、抗氧化剂、极压剂、油性剂、防锈剂、腐蚀抑制剂、金属减活剂、染料、色相稳定剂、粘度指数改进剂或结构稳定剂等通常要配混在润滑剂组合物的添加剂添加至润滑剂组合物，只要不损害耐热性和滑动性即可。
关于生产润滑剂组合物的方法，可以通过例如添加并且混合其中溶解有具有四氟乙烯结构的含氟聚合物的PFPE、氟树脂颗粒、和任何其它所需的添加剂来生产组合物。可以使用例如混合机、辊磨机、行星式混合机或均化器等已知的混合设备作为混合设备。
此外，除了上述加工方法以外，过滤、减压、加压、加热、冷却和非活性气体吹扫等可以根据需要单独地或以其组合进行。
[滑动设备]
润滑剂组合物可以广泛地应用于迄今为止使用氟润滑脂的用途。具体地，为了润滑例如滚球轴承、滑动轴承、烧结轴承、导轨、LM引导件、滚珠丝杠、气缸、齿轮、阀、旋塞、油封或电触点等滑动部个体间接触部的目的而使用所述组合物。滑动部的实例包括：由例如机动车的集线器单元、牵引马达、燃料喷射设备或交流发电机等代表的机动车辅助机器的轴承；和例如动力传递设备、电动窗马达或刮擦器(wiper)等的齿轮部。实例还包括：要用于信息设备的硬盘、软盘存储设备、光盘驱动器(compact disc drive)或磁光盘驱动器的轴承；和由例如复印机、打印机或传真机等的定影辊部分代表的滑动部。实例还包括：要用于真空泵、半导体生产设备、树脂生产设备或输送器的如轴承、LM引导件或齿轮等滑动部；和彼此滑动接触的辊的滑动部。所述组合物有效地润滑在例如用于例如断路器、继电器或开关等电设备的电触点中使用的金属的表面。特别地，所述组合物可以适宜地用于复印机的定影设备中的滑动部和要用于半导体生产设备的例如轴承或轨道等滑动部。因此，可以获得如下滑动设备：所述滑动设备包括其中两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且两个构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部。
[定影设备]
图1A和图1B各自为根据本公开的一个方面的定影设备的示意性说明图。
图1A为当从与记录介质P的输送方向(箭头L1)垂直的方向观察定影设备时的截面图，并且图1B为当从记录介质P的输送方向的上游侧观察设备时的图。
在定影设备中，定影带101具有环形形状。形成由具有耐热性和隔热性的树脂成形的带引导构件121用于保持定影带101。
定影设备包括在带引导构件121与定影带101的内表面彼此接触的位置处的陶瓷加热器120作为热源。
此外，润滑剂组合物介于作为一个滑动构件并且为构成为用非辐射热来加热定影带的加热器的陶瓷加热器120的表面与作为另一滑动构件的定影带101的内周面之间(未示出)。即，陶瓷加热器120的表面和定影带101的内周面经由润滑剂组合物彼此接触。由此，改善定影带101相对于陶瓷加热器120的滑动性。此外，润滑剂组合物的表观粘度的剪切速率依赖性是小的。因此，即使当定影带101相对于陶瓷加热器120的剪切速率变化时，也几乎不发生滑动部的转矩的变动。
陶瓷加热器120通过嵌入至沿着带引导构件121的长度方向成形具备的槽部中来固定并且支承。
在沿带引导构件121的长度方向的中央部设置构成为容纳配置为与陶瓷加热器120接触的温度检测元件(热敏电阻)123的孔。
将电力从电源设备(未示出)供给至陶瓷加热器120以使其温度升高。通过热敏电阻123来检测陶瓷加热器120的温度，并且将检测到的信息反馈至控制电路部(未示出)。控制电路部控制从电源设备输入至陶瓷加热器120的电力，从而可以将从热敏电阻123输入的检测温度维持在预定的目标温度。
具有无缝形状的定影带101松弛地外嵌至凸缘构件124上。将加压用刚性支柱122插入至凸缘构件124的内侧。
作为加压构件的加压辊111为在不锈钢芯轴112上设置硅橡胶弹性层113以降低其表面硬度的加压辊。加压辊111通过保持为通过轴承126的使用而在芯轴112的两端部自由地旋转来配置。此外，由控制部(未示出)控制的马达(驱动源)的驱动力经由动力传递机构(未示出)传递至设置在芯轴中的驱动齿轮127。由此，使加压辊111沿由图1A中的箭头R1所示的方向以预定的速度旋转地驱动。然后，定影带101随着加压辊111的旋转从动地沿由箭头R2所示的方向旋转。
为了改善加压辊111的表面性质和脱模性，所述辊覆盖有厚度为50μm的氟树脂管，所述管作为表层。
在加压用刚性支柱122的两端部中的每一个与设备底盘侧上的弹簧接收构件(未示出)之间以收缩状态设置加压弹簧125，从而对加压用刚性支柱122施加按压力A2。由此，使配置在带引导构件121的下表面上的陶瓷加热器120的下表面和加压辊111的上表面在定影带101夹持于其间的情况下彼此压接，由此形成预定的定影辊隙N。
将其上用未定影调色剂T形成未定影调色剂图像的作为被加热体的记录介质P以输送速度V输送至定影辊隙N，从而夹持在定影带与加压辊之间。由此，将调色剂图像加热并且加压。结果，使调色剂图像熔融并且进行混色。此后，当将调色剂图像冷却时，使调色剂图像定影至记录介质P上。
[图像形成设备]
图像形成设备为例如使用电子照相系统的多功能机、复印机、传真机或打印机。本文中，通过使用彩色激光打印机作为实例来示意性地描述图像形成设备的全体构成。
图2为根据本公开的一个方面的彩色激光打印机的示意性截面图。图2中示出的彩色激光打印机(下文中称为"打印机")40包括对于黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)中的每一者的图像形成部，所述图像形成部包括构成为以恒定速度旋转的电子照相感光鼓(下文中称为"感光鼓")。此外，打印机包括中间转印构件38，所述中间转印构件38构成为保持彩色图像并且进一步将图像转印至从进给部进给的记录介质P上，所述彩色图像在图像形成部中显影并且以多种方式转印。
感光鼓39(39Y、39M、39C和39K)各自由驱动单元(未示出)逆时针旋转驱动。
在感光鼓39周围根据其旋转方向依次配置：构成为使各感光鼓39的表面均匀地带电的充电设备21(21Y、21M、21C或21K)、构成为基于图像信息用激光束照射感光鼓39以在其上形成静电潜像的扫描器单元22(22Y、22M、22C或22K)、构成为使调色剂附着至静电潜像以使图像显影为调色剂图像的显影单元23(23Y、23M、23C或23K)、构成为使感光鼓39上的调色剂图像在一次转印部T1中转印至中间转印构件38上的一次转印辊24(24Y、24M、24C或24K)、和包括构成为除去残留在转印后的感光鼓39的表面上的转印残留调色剂的清洁刮板的清洁单元25(25Y、25M、25C或25K)。
在图像形成时，在辊26、27和28上张紧的带状的中间转印构件38旋转，并且将形成在各感光鼓39上的各色的调色剂图像以重叠的方式一次转印至中间转印构件38上。由此，形成彩色图像。
与向中间转印构件38的一次转印同步地，将记录介质P通过输送单元输送至二次转印部T2。输送单元包括：容纳多张记录介质P的进给盒29；进给辊30；分离垫31；和定位辊对32。在图像形成时，根据图像形成操作将进给辊30驱动旋转以将进给盒29中的记录介质P一张一张分离，并且在图像形成操作的同时将分离的记录介质P通过定位辊对32输送至二次转印部T2。
在二次转印部T2中配置可以移动的二次转印辊33。二次转印辊33可以沿基本上垂直的方向移动。此外，在图像转印时，将二次转印辊33以预定的压力经由记录介质P压向中间转印构件38。同时，将偏压施加至二次转印辊33，并且因此使中间转印构件38上的调色剂图像转印至记录介质P上。
各自驱动中间转印构件38和二次转印辊33，并且因此使处于夹持于其间的状态的记录介质P沿图2中示出的左箭头方向以预定的输送速度V输送。此外，将记录材料通过输送带34输送至定影部35，这是下一步骤。在定影部35中，施加热和压力以使转印的调色剂图像定影至记录介质P上。将记录介质P通过排出辊对36排出至设备的上表面上的排出托盘37上。
此外，当将在图1A和图1B中的每一者中示出的根据本公开的至少一个实施方案的定影设备应用于图2中示出的电子照相图像形成设备的定影部35时，可以获得可以提供在图像均匀性方面优异的高品质图像的图像形成设备。
以上描述了本实施方案，但是本实施方案不被解释为限于上述模式，并且更不必说，其各种变化、修改和改进可以实现满足本实施方案的要求的程度。
根据本公开的一个方面，可以获得表观粘度的剪切速率依赖性小的润滑剂组合物。
根据本公开的另一方面，可以获得一种滑动设备，所述滑动设备包括其中两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，即使当构件间的剪切速率变化时，滑动设备也几乎不引起转矩的变动。根据本公开的另一方面，可以获得一种定影设备，所述定影设备包括其中两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，即使当构件间的剪切速率变化时，定影设备也几乎不引起转矩的变动。
根据本公开的又一方面，可以获得一种图像形成设备，所述图像形成设备包括其中两个构件经由润滑剂组合物彼此接触并且构件中的至少一者相对于另一者可滑动的滑动部，即使当构件间的剪切速率变化时，图像形成设备也几乎不引起转矩的变动。
[实施例]
以下通过实施例的方式具体地描述根据本公开的至少一个实施方案的润滑剂组合物、滑动设备、定影设备和图像形成设备。根据本公开的至少一个实施方案的润滑剂组合物、滑动设备、定影设备和图像形成设备不限于以下实施例中具体化的构成。
在实施例中，通过使用以下描述的PFPE、氟树脂颗粒和各自具有四氟乙烯结构的含氟聚合物来生产润滑剂组合物。
·PFPE(下文中称为"基油")
基油-1(产品名：Krytox GPL-107，由Chemours Company制造)
基油-1由结构式(1)表示，并且在40℃的温度下的运动粘度为450mm2/s。
基油-2(产品名：Demnum S-200，由Daikin Industries,Ltd.制造)
基油-2由结构式(2)表示，并且在40℃的温度下的运动粘度为200mm2/s。
基油-3(产品名：Fomblin M60，由Solvay Specialty Polymers制造)
基油-3由结构式(3)表示，并且在40℃的温度下的运动粘度为310mm2/s，并且m/n为落在从0.8至0.9的范围内的数。
·具有四氟乙烯结构的含氟聚合物(下文中称为"添加剂")
添加剂-1(产品名：Teflon(商标)AF 1600X，由Chemours-Mitsui FluoroproductsCo.,Ltd.制造)
添加剂-1由结构式(7)表示，并且玻璃化转变温度为160℃。
添加剂-2(产品名：Teflon(商标)AF 2400X，由Chemours-Mitsui FluoroproductsCo.,Ltd.制造)
添加剂-2由结构式(7)表示，并且玻璃化转变温度为240℃。
添加剂-3(产品名：Algoflon AD 60，由Solvay Specialty Polymers制造)
添加剂-3由结构式(8)表示，并且玻璃化转变温度为125℃。
添加剂-4(产品名：Algoflon AD 40L，由Solvay Specialty Polymers制造)
添加剂-4由结构式(8)表示，并且玻璃化转变温度为95℃。
·氟树脂颗粒(下文中称为"增稠剂")
增稠剂-1(产品名：Lubron L-5F，由Daikin Industries,Ltd.制造)
增稠剂-2(产品名：Fluon PTFE L150J，由AGC Inc.制造)
增稠剂-3(产品名：Fluon PTFE L172JE，由AGC Inc.制造)
(实施例1)
将基油-1与添加剂-1混合以使溶解在基油-1中的添加剂的量变为1质量％。此后，将混合物加热至300℃，其等于或高于添加剂-1的玻璃化转变点(160℃)，并且在搅拌的同时保持5小时。由此，使添加剂溶解在基油中。
将增稠剂-1添加至其中溶解有添加剂-1的基油-1以使增稠剂相对于要获得的润滑剂组合物的比例变为30质量％。此后，使用行星式混合机(产品名：ARV-310，由THINKYCORPORATION制造)将材料在大气压下以2,000rpm的转数混合10分钟以制备根据本实施例的润滑剂组合物。该润滑剂组合物为白色半固体。
如下所述来确认所得润滑剂组合物以其中添加剂溶解在基油-1中的状态包含添加剂-1的事实。
即，首先，将润滑剂组合物用包含氢氟醚的氟系溶剂(产品名：Novec 7300，由3MCompany制造)以质量基准稀释两倍以提供稀释产物。将稀释产物在以下条件下进行离心分离以分离为包含增稠剂-1的沉降物和上清液。
设备名称：高速冷冻离心分离机7780(由Kubota Corporation Co.,Ltd.制造)
转子：微转子A-224
样品管：1.5mL
转数：20,000rpm
离心力：36,670×g
温度：40℃
时间：30min
接下来，将HFIP以每1mg上清液1mL的量添加至所得上清液以使上清液中的基油-1溶解在HFIP中。此后，用孔径为0.45μm的聚丙烯制过滤器来收集HFIP不溶性物质。对收集的不溶性物质进行19F-NMR测量，结果，观察到源自由结构式(7)表示的结构的化学位移。由此，确认到根据本实施例的润滑剂组合物以其中添加剂-1溶解在基油-1中的状态而包含所述添加剂-1，所述添加剂-1为具有四氟乙烯结构的含氟聚合物。
(实施例2至12)
除了如表1中所示改变基油的种类、添加剂的种类、增稠剂的种类和它们的添加量以外，以与实施例1中相同的方式来各自制备根据各实施例的润滑剂组合物。通过与实施例1中所述的方法相同的方法来确认根据各实施例的润滑剂组合物以其中添加剂-1至添加剂-4溶解在基油-1至基油-3中的任一者中的状态各自包含添加剂-1至添加剂-4中的任一者的事实。
(实施例13)
将作为氟系溶剂的OPTEON SF10(产品名，由Chemours-Mitsui FluoroproductsCo.,Ltd.制造)添加至添加剂-1以使添加剂的浓度变为10质量％。在将混合物在室温下搅拌的同时，将混合物保持10小时以使添加剂溶解在溶剂中。由此，获得添加剂-1和溶剂的混合溶液。
在溶解之后，将混合溶液添加至基油-1以使溶解在基油中的添加剂-1的量变为5质量％。在将材料在室温下搅拌的同时，将材料保持5小时从而充分地混合。在混合之后，在搅拌混合物的同时通过将混合物加热至120℃来使溶剂挥发。由此，获得其中溶解有添加剂-1的基油-1。
此后，以与实施例1中相同的方式，将增稠剂-1添加至其中溶解有添加剂-1的基油-1以使增稠剂相对于要获得的润滑剂组合物的比例变为30质量％。此后，将材料以与实施例1中相同的方式混合以制备根据本实施例的润滑剂组合物。润滑剂组合物为白色半固体。通过与实施例1中所述方法相同的方法来确认根据本实施例的润滑剂组合物以其中添加剂-1溶解在基油-1中的状态而包含添加剂-1的事实。
(比较例1)
在根据实施例1的润滑剂组合物的制备中，将增稠剂-1添加至基油-1以使增稠剂相对于要获得的润滑剂组合物的比例变为30质量％。此后，使用行星式混合机(产品名：ARV-310，由THINKY CORPORATION制造)将材料在大气压下以2,000rpm的转数混合10分钟以制备根据本比较例的润滑剂组合物。所得润滑剂组合物为白色半固体。
将所得润滑剂组合物用包含氢氟醚的氟系溶剂(产品名：Novec 7300，由3MCompany制造)以质量基准稀释两倍以提供稀释产物。将稀释产物在与实施例1中的条件相同的条件下进行离心分离以分离为包含增稠剂-1的沉降物和上清液。
接下来，将HFIP以每1mg上清液1mL的量添加至所得上清液以使上清液中的基油-1溶解在HFIP中。结果，没有观察到HFIP不溶性物质。即，确认到根据本比较例的润滑剂组合物不包含要以溶解在基油-1中的状态来包含的添加剂-1。
以下详细地描述评价润滑剂组合物的方法。
(表观粘度评价)
各润滑剂组合物的表观粘度用毛细管型流变仪(产品名：ROSAND RH2000，由Malvern Panalytical Ltd.制造)来测量。将预先消泡的润滑剂组合物填充至直径为的桶中，并且使用孔径为长度为16mm并且入射角度为90°的模具来将组合物挤出。将在50℃的温度下要施加至润滑剂组合物的剪切速率设定为10s-1(在低剪切速率下的评价)或10,000s-1(在高剪切速率下的评价)的同时将润滑剂组合物挤出时，由桶内的压力来计算表观粘度。
(转矩评价)
在本试验中，使用单色激光束打印机(产品名：Satera LBP312i，由Canon Inc.制造)(下文中称为"LBP")作为图像形成设备。
具体评价过程如下所述。在将300mg预先制备的任一种润滑剂组合物涂布至陶瓷加热器上之后组装的定影设备装入至LBP中。在组装图像形成设备之后，将加热器的设定温度设定为210℃，并且使图像形成设备空转10分钟以使组合物适应其滑动部。此后，将定影设备充分地冷却直至其温度变为室温。此后，测量在将加热器的设定温度设定为50℃并且将加压辊的表面速度设定为250mm/sec时的定影设备的加压辊的轴上的转矩。将起动转矩定义为在图像形成设备的起动开始之后即刻的最大转矩，并且将稳定转矩定义为10分钟时间段的最后15秒中的转矩的平均值。
对根据实施例1至13和比较例1的润滑剂组合物各自进行表观粘度评价和转矩评价。结果在表1和表2中示出。
表2
由表1中示出的结果发现，能够使根据本公开的至少一个实施方案的润滑剂组合物在低剪切速率下的表观粘度降低，并且能够维持其在高剪切速率下的表观粘度，并且因此能够使表观粘度的剪切速率依赖性降低。此外，由表2发现，组合物能够在宽的剪切速率区域中减小转矩的变化，因此即使当剪切速率的变化大时也能够适合地使用。
虽然已经参考示例性实施方案描述了本公开，但是应当理解的是，本公开不限于公开的示例性实施方案。所附权利要求的范围要符合最宽泛的解释，从而涵盖所有这样的修改以及等同的结构和功能。