JP2007241319A

JP2007241319A - 剥離シート

Info

Publication number: JP2007241319A
Application number: JP2007157653A
Authority: JP
Inventors: Takumi Hayashi; 工林; Satoru Fukuzawa; 覚福澤
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2007-06-14
Filing date: 2007-06-14
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】定着ローラ等との線接触が十分にでき、またその接触部において定着ローラ等を傷つけず、優れた紙剥離性能を長期間維持できる。
【解決手段】複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置における感光ドラム上に形成された静電潜像を現像剤を用いて用紙上に現像し、その後定着させるために加熱定着装置の現像剤を加熱溶融するとともに加圧することで用紙に定着させるための定着ローラや定着ベルト等の定着部材から用紙を剥離する、金属板２からなる剥離シート１において、上記現像剤はポリエステル系バインダー樹脂をもつトナーであり、上記剥離シート１は、少なくとも定着部材に接触または近接する金属板２の部位に、厚さ 5〜50μm のシリコーン系粘着剤３を介して、厚さ 10〜200μm のポリテトラフルオロエチレン重合体のフィルム４が貼付されてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置に設置される定着ローラや定着ベルト等の定着部材から用紙を剥離する剥離シートに関する。

複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置には、感光ドラム上に形成された静電潜像をトナー等の現像剤を用いて用紙上に現像し、その後定着させるために加熱定着装置が設けられている。加熱定着装置には現像剤を加熱溶融するとともに加圧することで用紙に定着させるための定着ローラや定着ベルト等の定着部材を有している。
従来、定着部材や定着部材に用紙を加圧する加圧ローラ等には用紙がローラ等に巻き付き円滑な動作の妨げになるのを防ぐため分離爪が設けられている。この分離爪は、その先端をローラ等の外周面に摺接させながら用紙の端をすくい上げることにより、ローラ等に用紙が巻き付くことを防いでいる。
この分離爪のローラ等との接触部の幅は約 1〜10mmであり、 1本のローラ等に対して 4〜16個配置されている。分離爪はローラ等に対し局部的に接触しているため、どうしてもローラ等を部分的に摩耗させてしまい良好な画像が得られなくなる。また、用紙に対しても局部的に接触するため、用紙に転写された現像剤を掻き取りやすく、さらに掻き取った現像剤が分離爪にも付着することによって用紙が汚れ易くなる場合がある等の問題があった。
そのような問題に対して、例えばローラに対して線接触できる紙剥離装置が提案されている（特許文献１参照）。

しかし、上記特許文献１に記載の紙剥離装置は、フッ素樹脂等からなる厚さ 0.05mm 以上のプラスチックプレートを金属製ベースプレートに固定支持するものであり、金属製ベースプレートからわずかに突出させたプラスチックプレート先端を定着ローラに線接触させている。このため、プラスチックプレート先端部が塑性変形によってめくれてしまい紙剥離性能が低下するという問題がある。

特に、近年の電子写真装置に採用される現像剤は、発色性を向上させるため、トナーの構成要素の一つであるバインダー樹脂も、透明度の高いポリエステル系に移行しており、ポリエステル系バインダー樹脂をもつトナーは、非常に粘着性が高いため、特許文献１に記載の紙剥離装置にあっては、金属製ベースプレートや金属製ベースプレートとプラスチックプレートとの接合部にトナーが付着するという問題がある。
特開昭５９−１８８６８１号公報

本発明は、このような問題に対処するためになされたもので、ローラとの線接触が十分にでき、またその接触部においてローラ等の定着部材を傷つけず、優れた紙剥離性能を長期間維持できる剥離シートを提供することを目的とする。

本発明の剥離シートは、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置における感光ドラム上に形成された静電潜像を現像剤を用いて用紙上に現像し、その後定着させるために加熱定着装置の現像剤を加熱溶融するとともに加圧することで用紙に定着させるための定着ローラや定着ベルト等の定着部材から用紙を剥離する、金属板からなる剥離シートにおいて、上記現像剤はポリエステル系バインダー樹脂をもつトナーであって、上記剥離シートは、少なくとも定着部材に接触または近接する上記金属板の部位に、厚さ 5〜50μm のシリコーン系粘着剤を介して、厚さ 10〜200μm のポリテトラフルオロエチレン重合体（以下、ＰＴＦＥと略称する）のフィルムが貼付されてなることを特徴とする。
ここで、定着部材に接触とは、剥離シートの一辺が定着部材の軸方向に対して線接触することをいい、近接するとは、用紙が定着部材に巻き付くのを防ぐことができる程度に、剥離シートの一辺が定着部材に接近配置されていることをいう。
なお、定着部材とは、未定着の用紙上の現像剤を加熱と同時に加圧することで用紙上に定着させる工程において、用紙と接触可能なローラ状、フィルム状またはベルト状等の種々形状を有する部材をいう。例えば定着ローラや加圧ローラ等である。

上記ＰＴＦＥのフィルムは厚さが 40〜80μm であることを特徴とする。
また、上記ＰＴＦＥのフィルムの上記金属板への貼付面は、表面処理が施されていることを特徴とする。
また、上記シリコーン系粘着剤は、ジメチルポリシロキサン生ゴムを含むものであることを特徴とする。

金属板、特にローラに接触または近接する板厚さが 300μm 以下の金属薄板に、厚さが 10〜200μm のＰＴＦＥフィルムを貼付することにより、金属薄板先端部が塑性変形によってめくれることがない。また、所定のシリコーン系粘着剤を用い、またエッチング処理などの表面処理を施すことにより、優れた接着性が得られるので耐久性に優れる。

本発明の剥離シートは、少なくとも定着ローラや定着ベルト等の定着部材に接触または近接する金属板の部位に、シリコーン系粘着剤を介して、フッ素樹脂フィルムとしてＰＴＦＥフィルムが貼付されてなり、このＰＴＦＥフィルムは厚さが 10〜200μm であるので、優れた紙剥離性と高温耐久性および非トナー付着性を兼ね備えた剥離シートとなる。特に、現像剤がポリエステル系バインダー樹脂をもつトナーであってもトナーの付着を防止できる。
ＰＴＦＥフィルムが 10μm 未満の厚さでは、現像剤との摩擦によって破れが生じるおそれや僅かな摩耗によって金属薄板が露出するおそれがあり、また、金属薄板への貼付工程でしわになりやすく、取り扱いが困難になる。 200μm を超える厚さになると用紙剥離性が低下する。

ＰＴＦＥフィルムの貼付面を、エッチング処理したのでＰＴＦＥフィルムとシリコーン系粘着剤との接着性が向上する。その結果、金属板よりＰＴＦＥフィルムが剥離し難くなる。

シリコーン系粘着剤がジメチルポリシロキサン生ゴムを含むものであるので、ＰＴＦＥフィルムを金属薄板に強固に接着可能であり、定着温度などの高温に絶えずさらされてもＰＴＦＥフィルムが剥がれない剥離シートとなる。

剥離シートの一例を図１および図２により説明する。図１は剥離シートを用いたヒートローラ方式の定着装置の概要図であり、図２は剥離シートの一部拡大斜視図である。
定着装置は、ヒータ５ａが内蔵され、矢印Ａ方向に回転する定着ローラ５と、この定着ローラ５に接触して矢印Ｂ方向に回転する加圧ローラ６と、定着ローラ５および加圧ローラが接触して形成されるニップ部７の付近に配置される剥離シート１とから構成される。剥離シート１はニップ部７を通過した用紙８を定着ローラ５から剥離できるように定着ローラ５に接触または近接する位置に設けられている。
剥離シート１は、図２に示すように、金属板２とシリコーン系粘着剤３を介してフッ素樹脂フィルム４が金属板２表面に貼付されている。フッ素樹脂フィルム４は剥離シート１が定着ローラ５に接触または近接する部位１ａを含む部位に貼付される。
また、剥離シート１は、ローラの軸方向長さと略同じ長さの接触幅（Ｌ）を有している。接触幅が大きいことによってローラに対する単位面積当たりの接触圧力が小さくなりローラ表面の局部的な摩耗が防止できる。なお、ローラの軸方向長さと略同じ長さとは、上記効果が得られる程度の長さをいい、具体的には少なくともローラの軸方向長さの半分程度以上であって、ローラの軸方向長さと同じか僅かに長ければよい。

金属板２の材質としては、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等を用いることができる。また、板厚さは 50〜300μm の範囲が好ましい。 50μm 未満では剥離力を確保するためのローラへの圧接力を与えることができなくなるおそれがあり、 300μm を超えると剥離すべき用紙が剥離シートの先端に突き当たってしまい、ジャミングの発生原因となるおそれがある。

フッ素樹脂フィルム４の厚さは 10〜200μm の範囲とする。好ましい範囲は 40〜80μm である。 10μm 未満の厚さでは、現像剤との摩擦によって破れが生じるおそれや僅かな摩耗によって金属薄板が露出するおそれがある。また、金属薄板への貼付工程でしわになりやすく、取り扱いが困難になる。 200μm を超える厚さになると用紙剥離性が低下する。

フッ素樹脂フィルム４の材質は、ＰＴＦＥ、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと略称する）、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（以下、ＦＥＰと略称する）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥと略称する）、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体の公知のフッ素樹脂からなるフィルムが使用できる。

上記したフッ素樹脂フィルムの中でも、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥからなるフィルムは現像剤に対する非粘着性に優れており、また、耐熱性も十分に有しているので本発明に係る剥離シートに好適である。なお、フッ素樹脂フィルムをケッチェンブラックやアセチレンブラック等のカーボン微粉末を配合したフッ素樹脂から形成することによって、静電気による紙剥離性の低下を防止することもできる。

フッ素樹脂フィルムは、金属板への貼付面に表面処理を施すことが好ましい。ここで表面処理とは、フッ素樹脂フィルムを後述するシリコーン系粘着剤材を介して金属板に接着する際、接着効果を高める処理である。例えばコロナ放電処理、スパッタエッチング処理、プラズマエッチング処理、金属ナトリウム処理、紫外線照射処理等が挙げられる。

本発明に用いるシリコーン系粘着剤とは、例えばＳｉＯ₂単位と（ＣＨ₃）₃ＳｉＯ単位とからなる共重合体とジオルガノポリシロキサン生ゴムを縮合させて得た粘着剤が挙げられる。このシリコーン系粘着剤を用いることにより、フッ素樹脂フィルムを金属板に強固に接着可能であり、特に重要なことは定着温度に対しても接着効果が維持できる。また粘着剤層を薄くすることができ、粘着剤層によって剥離シートの厚さが剥離機能を損なうほど厚くなることがない。シリコーン系粘着剤層の厚さは 5〜50μm の範囲の厚さであればよく、 5μm より薄いと接着効果が十分に得られず、50μm より厚いと剥離シートの厚さが相対的に厚くなることにより用紙剥離性が低下するため好ましくない。

本発明に係る剥離シートは、電子写真装置に設置される定着ローラや定着ベルト等の定着部材から用紙を剥離するために用いることができる。

実施例１
厚さ 100μm のステンレス（ＳＵＳ３０４ＣＳＰ）からなる金属薄板を接触幅（Ｌ）となる長さ 300mm、幅 40mm にカットして剥離シート基材となる金属薄板を準備した。この剥離シート基材の切断面に生じたバリを丁寧に取り除き、ローラと接触する部位となる角部を曲率半径 R0.01mm〜 R0.03mm程度に丸めた。
フッ素樹脂フィルムとして厚さ 50μm のＰＴＦＥフィルム（ＮＴＮ精密樹脂社製ベアリーＦＬ３０９０）を準備し、金属薄板に貼り付ける表面に対して金属ナトリウムのアンモニア溶液に浸漬するエッチング処理を行なった。
このフッ素樹脂フィルムのエッチング処理面に、ジメチルポリシロキサン生ゴムを含むシリコーン系粘着剤溶液（信越化学社製ＫＲ１０１）を均一に塗布し 120〜200℃で加熱乾燥した。その後室温まで自然冷却を行ない、約 30μm のシリコーン系粘着剤層を形成した。

フッ素樹脂フィルムを粘着剤層を有する表面を表向きにして皺にならないように平滑な板上に敷き、次に面取りされた金属薄板を石油ベンジンで十分に脱脂した後、フッ素樹脂フィルムの中央部に金属薄板の角部を丸めたローラ接触部を配置した。このローラ接触部を境界としてフィルムを金属薄板表面に貼り付けた。
このようにしてローラ接触部および裏表面にフッ素樹脂フィルムをシリコーン系粘着剤を介して接着した剥離シートを形成した。なお、剥離シートの全厚さは 230μm である。

この剥離シートをヒートローラ方式の試験用複写機（定着温度 190℃、Ａ４複写速度 57 枚／分）の定着部にセットし、画像比率 30％のラインチャートを原稿とし、Ａ４普通紙を用いて、5,000 枚の連続通紙による複写試験を 30,000 枚まで行なった。5,000 枚毎に試験機を止め、複写済みの用紙を目視によって画像低下の有無を確認した。さらに剥離シートを定着部から取り外し、フッ素樹脂の摩耗、トナー付着の有無および定着ローラの摩耗状況を確認した。
試験の結果、実施例１の剥離シートは 30,000 枚の通紙試験終了まで画像低下がみられず、通紙試験終了後に確認したフッ素樹脂フィルムには損傷はなかった。また剥離シートにトナーの付着はなく、さらに定着ローラの摩耗も認められなかった。

比較例１
実施例１と同一の金属薄板を準備して、この金属薄板に厚さ 50μm のＰＴＦＥフィルム（ＮＴＮ精密樹脂社製ベアリーＦＬ３０９０）を、その一端が自由端となるように、金属薄板の一辺から 0.5mmの長さ突出させて固定支持した。
この剥離シートを実施例１で用いた試験用複写機にセットし、実施例１と同一の連続通紙による複写試験を行なった。
試験の結果、比較例１の紙剥離装置は 10,000 枚後の確認で金属薄板にトナーの付着が認められた。ただし複写後の用紙に画像低下が認められなかったため引き続き試験を行なったところ、15,000 枚後にプラスチックプレートの変形および複写後の用紙に画像低下が認められた。このため以降の試験は中止した。

比較例２
フッ素樹脂フィルムをアクリル系粘着剤付きＰＴＦＥフィルム（日東電工社製ニトフロン粘着テープ）に代える以外は実施例１と同一の剥離シートを作製した。
この剥離シートを実施例１で用いた試験用複写機にセットし、実施例１と同一の連続通紙による複写試験を行なった。
試験の結果、比較例２の剥離シートは 5,000 枚通紙まで画像低下が認められなかったが、約 9,000 枚通紙までにジャムが発生した。剥離シートを確認したところフッ素樹脂フィルムが金属薄板から剥がれており、さらに金属薄板とフィルムとの剥がれた隙間にトナーが入り込んでいた。

剥離シートを用いた定着装置の概要図である。剥離シートの一部拡大斜視図である。

符号の説明

１剥離シート
２金属板
３シリコーン系粘着剤
４フッ素樹脂フィルム
５定着ローラ
６加圧ローラ
７ニップ部
８用紙

Claims

複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置における感光ドラム上に形成された静電潜像を現像剤を用いて用紙上に現像し、その後定着させるために加熱定着装置の現像剤を加熱溶融するとともに加圧することで用紙に定着させるための定着ローラや定着ベルト等の定着部材から用紙を剥離する、金属板からなる剥離シートにおいて、
前記現像剤はポリエステル系バインダー樹脂をもつトナーであって、
前記剥離シートは、少なくとも定着部材に接触または近接する前記金属板の部位に、厚さ 5〜50μm のシリコーン系粘着剤を介して、厚さ 10〜200μm のポリテトラフルオロエチレン重合体のフィルムが貼付されてなることを特徴とする剥離シート。
前記ポリテトラフルオロエチレン重合体のフィルムは厚さが 40〜80μm であることを特徴とする請求項１記載の剥離シート。
前記ポリテトラフルオロエチレン重合体のフィルムの前記金属板への貼付面は、表面処理が施されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の剥離シート。
前記シリコーン系粘着剤は、ジメチルポリシロキサン生ゴムを含むものであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項記載の剥離シート。
複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置における感光ドラム上に形成された静電潜像を現像剤を用いて用紙上に現像し、その後定着させるために加熱定着装置の現像剤を加熱溶融するとともに加圧することで用紙に定着させるための定着ローラや定着ベルト等の定着部材から用紙を剥離する、金属板からなる剥離シートにおいて、
前記現像剤はポリエステル系バインダー樹脂をもつトナーであって、
前記剥離シートは、少なくとも定着部材に接触または近接する前記金属板の部位に、厚さ 5〜50μm のジメチルポリシロキサン生ゴムを含むシリコーン系粘着剤を介して、前記金属板への貼付面に表面処理が施された厚さ 40〜80μm のポリテトラフルオロエチレン重合体のフィルムが貼付されてなることを特徴とする剥離シート。