JP2829292B2 - 複写機用分離爪の製造方法 - Google Patents
複写機用分離爪の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は複写機用分離爪の製造
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】社会の情報化に伴って急速な進歩発展を
した乾式複写機は、原稿の文字、図形等に対応して感光
ドラムの表面に形成された静電荷潜像をトナー像に変換
した後、このトナー像を給紙カセットから供給されてく
る紙面に転写し、さらに転写されたトナー像を紙面に定
着させるために、加熱された定着部ローラによって表面
を加熱加圧し、トナー像と紙繊維とを融着させて両者が
容易に離れないようにする機構を有するものである。 【０００３】しかし、このような装置の例えば最終の定
着工程において、定着部ローラによって加熱加圧された
紙がローラ表面に密着したまま回転し、紙詰りの原因と
なる危険がきわめて多く、そのために定着部ローラの表
面に先端を押し付けた分離爪を使ってローラに密着して
いる紙の縁を持ち上げて円滑に剥離させることが肝要で
ある。 【０００４】したがって、分離爪は先端部が変形しない
ような耐熱性を必要とすることは当然であるが、それと
同時に先端の曲率半径（以下これを先端Ｒと略称する）
を小さくしたり、分離爪に潤滑性を持たせたりして、定
着紙を定着部ローラ側に送ってしまう分離不良（以下こ
れを分離方向不良と呼ぶ）または分離爪部での紙詰り
（以下これを単に紙詰りと呼ぶ）を防ぐことが大切であ
る。 【０００５】さらに、定着部ローラの表面が１７０〜２
７０℃の温度に上昇するため、紙に付着したトナーが分
離爪に融着し、この量が増加するとこの融着トナーによ
って紙詰りが起きたり、紙に付着したトナーを掻き取る
ために定着紙面のトナー定着部分に白い筋（以下これを
爪跡と呼ぶ）が入ることもしばしばあるので、これを避
けるために分離爪はトナーに対して非粘着性のものでな
ければならない。 【０００６】このような分離爪の具備すべき条件を満た
すために、従来ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリア
リーレンサルファイド、芳香族ポリエ−テルケトン、芳
香族ポリサルホン、芳香族ポリエーテルイミド、芳香族
ポリアミド、芳香族ポリエステル等の樹脂またはこれら
樹脂に四フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂もしくはグ
ラファイトその他の固体潤滑剤を混入したもの、さらに
はたとえば実公昭５４−１８９２１号公報、特開昭５７
−１１１５６９号公報に示されているように、上記のよ
うな樹脂の表面にフッ素含有重合体を被覆して潤滑性お
よび非粘着性を向上させたものなどが実用化されて来
た。 【０００７】しかし、表面にフッ素含有重合体を被覆し
ない分離爪は、たとえフッ素樹脂または固体潤滑剤など
を混入したものであっても潤滑性、非粘着性共に不充分
であって、紙詰り、爪跡の問題を起こし、また表面にフ
ッ素含有重合体を被覆した分離爪であっても、期待する
潤滑性も非粘着性も共に不充分であり、長期の連続使用
もしくはトナーの種類によっては、紙詰り、爪跡の問題
が前記の場合と同様に起こる。 【０００８】一般に分離爪先端の被覆膜の膜厚は潤滑
性、非粘着性の効力を発揮するためには平均３０μｍ、
少なくとも１０μｍ以上は必要であるから、被覆するこ
とによって折角小さい値に成形された分離爪の先端Ｒは
大きくなり分離方向不良、紙詰りなどが起こりやすくな
る。 【０００９】したがって、分離爪の先端Ｒが被覆膜の膜
厚によって大きくなることを避けるため分離爪の成形時
に先端Ｒを膜厚分を勘案して小さくするという対策が採
られることもあるが、このような処置では当然先端部が
熱変形を受けやすくなり、使用可能温度が低下するばか
りではなく、樹脂製の分離爪本体とフッ素含有重合体と
は通常強固に結合しているわけではないので、被覆膜の
界面剥離も起こりやすく、フッ素含有重合体を被覆する
には、通常極性溶媒に分散させたフッ素含有重合体をス
プレーによって２０〜４０μｍ程度に被覆する方法が採
用されているが、分離爪の周囲に飛沫が飛散して、製品
歩留りは低下し、コストが非常に高くなるということも
あって、多くの問題がある。 【００１０】なお、シリコーン油の薄膜を、たとえばデ
ィッピング法等によって分離爪の表面に形成させて潤滑
性および非粘着性とを発現させようとする試みもある
が、短時間で表面から離脱するため効果の長期維持は不
可能である。 【００１１】 【発明が解決しようとする問題点】このように従来の技
術に基づく分離爪の先端被覆には潤滑特性、非粘着性、
密着強度および薄膜形成能のすべての点ですぐれている
ものはなく、熱変形、分離方向不良、紙詰り、爪跡等の
好ましくない現象がしばしば起こるという問題がある。 【００１２】 【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るために、この発明においては、定着部ローラから定着
紙を剥離するポリイミド樹脂製分離爪の製造方法におい
て、前記ポリイミド樹脂が２５０℃よりも高温の熱処理
で熱変形しないほどの高い耐熱性を有し、しかも射出成
形が可能なポリイミド樹脂であって、前記射出成形が可
能なポリイミド樹脂にグラファイトを添加し、これを分
離爪形状に射出成形し分離爪先端の曲率半径を０．０５
ｍｍ以下に形成し、その後、分離爪の少なくとも先端部
の通紙面にフッ素化ポリエーテル重合体含有溶液を塗布
し、この溶液を乾燥し２５０℃よりも高温でしかもフッ
素化ポリエーテル重合体が熱分解しない温度で熱処理し
てフッ素化ポリエーテル重合体の層を形成することを特
徴とする複写機用分離爪の製造方法としたのである。 【００１３】 【作用】この発明におけるフッ素化ポリエーテル重合体
は、それ自体潤滑性、非粘着性を有する重合体である層
に成形し得るものであるから、このような重合体を分離
爪の特に先端部に塗布しても良好な先端Ｒを増大させな
いで、潤滑性、非粘着性を発揮する。 【００１４】 【実施例】この発明におけるポリイミド樹脂は、１５０
℃以上の雰囲気温度で、その機械的強度が定着紙分離爪
として連続使用可能でありかつ射出成形可能なものであ
り、しかも２５０℃よりも高温の熱処理で熱変形しない
耐熱性のポリイミド樹脂であり、例えば米国アモコ社の
登録商標名であるＴＯＲＬＯＮとして市販されている芳
香族ポリアミドイミド樹脂、また必要であれば（後述す
る実施例のように）これに配合される米国ゼネラル・エ
レクトリック社の登録商標名であるＵＬＴＲＭとして市
販されているポリエーテルイミド樹脂等の合成樹脂をさ
す。 【００１５】つぎに、この発明において使用する少なく
とも一つの極性末端基を有するフッ素化ポリエーテル重
合体は、たとえば−ＣX1Ｆ2X1 −Ｏ−単位（ただしＸ1
は１〜４の整数）を主要構造単位とし、数平均分子量約
１０００〜５０００の重合体であって、たとえば 【００１６】 【化２】 【００１７】があげられ、特に好ましくは、 【００１８】 【化３】 【００１９】で示される伊国モンテヂソン社の登録商標
Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＩＳＯＣとして市販されている
平均分子量約２０００のフッ素化ポリエーテル重合体、 【００２０】 【化４】【００２１】で示される伊国モンテヂソン社の登録商標
Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＥＡＬとして市販されている平
均分子量約２０００のフッ素化ポリエーテル重合体、 【００２２】 【化５】 【００２３】で示される伊国モンテヂソン社の登録商標
Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＯＬとして市販されている平均
分子量約２０００のフッ素化ポリエーテル重合体、など
を例示することができる。 【００２４】複写機用分離爪に潤滑性、非粘着性を与え
るために、フッ素化ポリエーテル重合体の薄膜を形成さ
せるには、上記フッ素化ポリエーテル重合体の粘度は高
過ぎる。たとえば、Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＯＬ２００
０の２０℃の粘度は約８０ｃｓｔであり、Ｆｏｍｂｌｉ
ｎ Ｚ−ＤＥＡＬ２０００の２０℃での粘度は約２０ｃ
ｓｔである。フッ素化ポリエーテル重合体をフロン１１
３等の高フッ化有機溶媒に溶解して、適当な方法で、た
とえばスプレー法、ディッピング法にて塗装すれば良い
が、好ましくはディッピング法が良い。それは塗装液の
歩留りが非常に良いからである。高フッ化有機溶媒に溶
解させたフッ素化ポリエーテル重合体の濃度は特に限定
するものではないが、コストを考えれば０．３〜１０重
量％程度が好ましく特に効果的な薄膜を得るためには
０．５〜３重量％程度が好ましい。さらに塗装、乾燥後
に柔らかい布やティッシュペーパー等で表面をみがき、
わずかに曇っていた表面状態を光沢のあるものとする。
これは過剰のフッ素化ポリエーテル重合体を除くためで
ある。 【００２５】分離爪母材樹脂に上記した方法、すなわ
ち、フッ素化ポリエーテル重合体を適当な濃度で高フッ
化有機溶媒に溶解させ、ディッピング法等の適当な塗装
方法で被膜を形成させ、高フッ化有機溶媒を飛ばすため
に適当な温度で、たとえば熱風（５０℃）乾燥炉で乾燥
する。この乾燥後または乾燥を兼ねてさらに高い温度で
処理しても良いし、またフッ素化ポリエーテルの極性末
端基と分離爪母材樹脂との反応性を高める可能性を考え
れば好ましい。たとえば射出成形することにより分離爪
形状を得た母材の表面にディッピング法にてこのフッ素
化ポリエーテル重合体含有溶液を塗布し、２５０℃より
も高い温度、例えば２７０℃以上の高温で適当な時間熱
処理する。ここでいう高い温度とは、母材樹脂およびフ
ッ素化ポリエーテルが熱変形したり熱分解しない温度を
さす。 【００２６】以下に、実施例および比較例を示すが、原
材料の配合割合はすべて重量％で表わした。 【００２７】実施例１〜３： グラファイト１０％、ポリエーテルイミド樹脂（米国ゼ
ネラル・エレクトリック社製ＵＬＴＥＭ １０００）３
０％およびポリアミドイミド樹脂（米国アモコ社製ＴＯ
ＲＬＯＮ ４０００Ｔ）６０％をヘンシェルミキサーで
混合後、２軸溶融押出機にて混練後押出し、このストラ
ンドをカットしペレットを得た。このペレットを射出成
形し、分離爪形状成形品および摩擦試験片を得た。分離
爪先端の曲率半径（先端Ｒ）は０．０５ｍｍ以下であ
る。 【００２８】また、フッ素化ポリエーテル重合体として
つぎの伊国モンテヂソン社製品３種（数平均分子量はい
ずれも２０００）を選んだ。すなわち、実施例１におい
てはＦｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＩＳＯＣ 【００２９】 【化６】 【００３０】を、実施例２においてはＦｏｍｂｌｉｎ
Ｚ−ＤＥＡＬ 【００３１】 【化７】 【００３２】を、さらに実施例３においてはＦｏｍｂｌ
ｉｎ Ｚ−ＤＯＬ 【００３３】 【化８】 【００３４】を用い、各フッ素化ポリエーテル重合体の
それぞれを１．５％溶解したフレオン１１３溶液に浸
け、分離爪の少なくとも先端部の通紙面に塗布し取り出
した後、２６０℃で２４時間乾燥および熱処理した後、
潤滑性、非粘着性および分離爪材としての機能性を評価
した。なお、各評価の方法はつぎのとおりである。 【００３５】潤滑性： スラスト型摩擦試験機を使用して、荷重１ｋｇ／ｃ
ｍ2 、速度１ｃｍ／秒の条件で軸受鋼（ＳＵＪ ２）を
相手に試験した。 【００３６】非粘着性： 分離爪を試験片として、エルマ光学社製ゴニオメーター
式接触角試験機を用いて、水と酢酸に対する接触角を求
めた。 【００３７】分離爪としての機能性： シャープ社製乾式複写機Ｚ−６０型を用い、同型の分離
爪と同一形状の試験片を定位置に取り付け、Ａ４判の複
写用紙５万枚を連続通紙し、５万回の複写を繰り返し、
定着ローラからの紙の分離不良（紙詰り）発生時の複写
枚数、爪跡によるトナー画像汚染発生の有無、分離爪へ
のトナーの付着量〔付着していないまたは微量付着して
いる（◎印）、比較的少量付着している（○印）、少量
付着している（△印）、多量に付着している（×印）の
４段階〕で評価した。また、通紙試験後に分離爪に付着
したトナーをエチルアルコールでふき取った後、水およ
び酢酸に対する接触角を測定した。得られた結果を第１
表にまとめた。 【００３８】 【表１】 【００３９】比較例１： フッ素化ポリエーテル重合体の被覆膜を分離爪表面に形
成させなかったこと以外は実施例１とまったく同様の方
法で試験片を得、同じ測定を行いその結果を表１に併記
した。 【００４０】表１から明らかなように、実施例１〜３に
示した分離爪は、良好な潤滑性を有し、非粘着性におい
てもフッ素樹脂単体に匹敵する接触角を示して非常に優
れたものであり、複写機の実用的機能も充分満足できる
結果であった。また試験後の通紙面の接触角も試験前と
同様の大きい値を示し、比較例１の接触角とは大きな差
があった。これは実施例１〜３の分離爪表面に試験後も
なおフッ素化ポリエーテル重合体被膜が存在しているこ
とを示し、この発明のフッ素化ポリエーテル重合体被膜
が良好な密着強度および耐摩耗性を有していることがわ
かる。 【００４１】実施例４および参考例 分離爪用耐熱性樹脂として、参考例は芳香族ポリアミド
イミド樹脂である米国アモコ社製Ｔｏｒｌｏｎ ４２０
３（３％二酸化チタン、０．５％四フッ化エチレン樹脂
入り）、実施例４は芳香族ポリアミドイミド樹脂である
米国アモコ社製Ｔｏｒｌｏｎ ４３０１（１２％グラフ
ァイト、３％四フッ化エチレン樹脂）を用いた。そし
て、成形方法は実施例１と同様に射出成形し、成形品を
さらに２６０℃、２４時間熱処理して成形試験片を得
た。これら成形品に実施例１と同じフッ素化ポリエーテ
ルを、塗布後の熱処理を５０℃の熱風乾燥炉で行なった
以外は、すべて実施例１と同様に分離爪表面に被覆し、
諸試験を行なった。その結果を表２にまとめた。 【００４２】 【表２】【００４３】表２から明らかなように、実施例４および
参考例に示した分離爪も実施例１〜３に示した分離爪と
同様、潤滑性、非粘着性、実用的機能ともに非常に良好
な値を示した。さらに通紙後の接触角の結果から、被膜
の密着強度、耐摩耗性とも満足すべき結果となった。 【００４４】比較例２〜８： 分離爪用耐熱性樹脂として、比較例２，３および８は実
施例４と同じＴｏｒｌｏｎ ４２０３を、比較例４は芳
香族ポリアミドイミド樹脂である米国アモコ社製Ｔｏｒ
ｌｏｎ ４３４７（１２％グラファイト、８％四フッ化
エチレン樹脂）を、比較例５は無機フィラー入りポリフ
ェニレンサルファイド樹脂（旭硝子社製：ＲＥ１０１Ｊ
Ａ）を、比較例６は１５％四フッ化エチレン樹脂と３０
％ガラス 繊維入りポリフェニレンサルファイド樹脂（旭
硝子社製：ＲＦＧ１５３０ＪＡ）を、比較例７は芳香族
ポリエーテルケトン樹脂（英国アイ・シー・アイ社製：
ＰＥＥＫ−１５０Ｐ）とチタン酸カリウムホイスカー
（大塚化学社製：テイスモＤ１０１Ａ）を重量比７：３
の割合で溶融ブレンドしたものを用いた。そしてこれら
の樹脂は実施例１と同様に射出成形し、比較例２，３，
４および８については成形後２６０℃で２４時間熱処理
した。さらに比較例３および比較例５はフッ素樹脂含有
樹脂エナメルであるダイキン工業社製ポリフロンタフコ
ートエナメルＴＣ７１０５ＧＮおよびＴＣ−７４０９Ｂ
Ｋを吸上げ式スプレーガンで膜厚３０μｍ程度まで均一
にコーティングし、これを１００℃で３０分乾燥し、さ
らに比較例３すなわちＴＣ７１０５ＧＮについては２５
０℃で３０分間、比較例５すなわちＴＣ７４０９ＢＫに
ついては１８０℃で３０分間熱処理した。また比較例８
は熱処理後、末端に極性基をもたないフッ素化ポリエー
テル重合体である伊国モンテヂソン社製Ｆｏｍｂｌｉｎ
Ｚ−２５（２０℃粘度２５０ｃｓｔ）をフレオンＲ１１
３に１．５％溶解した液に漬け取り出した後５０℃で乾
燥した。これらの試験片を用いて実施例１と同じ試験を
行ない、その結果を表３に示した。 【００４５】 【表３】 【００４６】表３より明らかなように、分離爪表面に被
覆を形成していない爪すなわち比較例２，４，６および
７は潤滑性，非粘着性ともに悪く、また実機試験におい
ても良い結果が得られなかった。また爪表面に被覆が形
成されているものでも、比較例３および５のように３０
μｍの厚膜による先端Ｒの増大により、また潤滑性が足
らないために分離不良を起こしたり、非粘着性が足らな
いために爪跡がはいったり、トナー付着量が増加してい
る。比較例８のようにフッ素化ポリエーテル重合体によ
る薄膜が爪表面に形成されているものでも、試験前の潤
滑性、非粘着性は非常に優れているが、末端に極性基を
もっていないため被覆と母材との密着強度が悪く、通紙
試験途中で剥離してしまい、結果は悪いものとなった。
これは試験後の接触角の大きな低下より判断される。 【００４７】 【効果】以上のことから明らかなように、この発明によ
る複写機用の分離爪の製造方法は、耐熱性、潤滑性、非
粘着性が共にすぐれ塗布層と基材との密着強度が向上し
た分離爪を製造することができ、フッ素化ポリエーテル
重合体による層の形成、射出成形可能なポリイミド樹脂
の選択および先端曲率半径を０．０５ｍｍ以下と精密に
射出成形したことによって、従来の被覆技術の欠点であ
る分離爪先端部の先端Ｒの増大に基づく分離方向不良や
紙詰りを起こすことがない。 また、所要の耐熱性を有す
ると共に射出成形可能なポリイミド樹脂にグラファイト
を配合したので、トナーに対する非粘着性が向上し、分
離爪先端部の滑り特性も向上し、熱伝導性、電気伝導性
を損うことなく長期連続使用に充分耐え得る複写機用分
離爪を製造できる。また、分離爪を射出成形するので、
製造効率が向上すると共に製造コストも低減できる。 さ
らに、この発明によれば複写機用分離爪の先端部の少な
くとも通紙面にフッ素化ポリエーテル重合体含有溶液を
塗布・乾燥し所定温度で熱処理するので、分離爪の先端
形状の精度を低下させることなく非粘着性に優れた層を
分離爪の少なくとも先端部の通紙面に形成でき、これに
よりトナーの付着や分離方向不良、紙詰まりおよび融着
トナーによる紙汚れなどの紙面の画像汚染を確実に防止
できるという利点もある。
方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】社会の情報化に伴って急速な進歩発展を
した乾式複写機は、原稿の文字、図形等に対応して感光
ドラムの表面に形成された静電荷潜像をトナー像に変換
した後、このトナー像を給紙カセットから供給されてく
る紙面に転写し、さらに転写されたトナー像を紙面に定
着させるために、加熱された定着部ローラによって表面
を加熱加圧し、トナー像と紙繊維とを融着させて両者が
容易に離れないようにする機構を有するものである。 【０００３】しかし、このような装置の例えば最終の定
着工程において、定着部ローラによって加熱加圧された
紙がローラ表面に密着したまま回転し、紙詰りの原因と
なる危険がきわめて多く、そのために定着部ローラの表
面に先端を押し付けた分離爪を使ってローラに密着して
いる紙の縁を持ち上げて円滑に剥離させることが肝要で
ある。 【０００４】したがって、分離爪は先端部が変形しない
ような耐熱性を必要とすることは当然であるが、それと
同時に先端の曲率半径（以下これを先端Ｒと略称する）
を小さくしたり、分離爪に潤滑性を持たせたりして、定
着紙を定着部ローラ側に送ってしまう分離不良（以下こ
れを分離方向不良と呼ぶ）または分離爪部での紙詰り
（以下これを単に紙詰りと呼ぶ）を防ぐことが大切であ
る。 【０００５】さらに、定着部ローラの表面が１７０〜２
７０℃の温度に上昇するため、紙に付着したトナーが分
離爪に融着し、この量が増加するとこの融着トナーによ
って紙詰りが起きたり、紙に付着したトナーを掻き取る
ために定着紙面のトナー定着部分に白い筋（以下これを
爪跡と呼ぶ）が入ることもしばしばあるので、これを避
けるために分離爪はトナーに対して非粘着性のものでな
ければならない。 【０００６】このような分離爪の具備すべき条件を満た
すために、従来ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリア
リーレンサルファイド、芳香族ポリエ−テルケトン、芳
香族ポリサルホン、芳香族ポリエーテルイミド、芳香族
ポリアミド、芳香族ポリエステル等の樹脂またはこれら
樹脂に四フッ化エチレン樹脂等のフッ素樹脂もしくはグ
ラファイトその他の固体潤滑剤を混入したもの、さらに
はたとえば実公昭５４−１８９２１号公報、特開昭５７
−１１１５６９号公報に示されているように、上記のよ
うな樹脂の表面にフッ素含有重合体を被覆して潤滑性お
よび非粘着性を向上させたものなどが実用化されて来
た。 【０００７】しかし、表面にフッ素含有重合体を被覆し
ない分離爪は、たとえフッ素樹脂または固体潤滑剤など
を混入したものであっても潤滑性、非粘着性共に不充分
であって、紙詰り、爪跡の問題を起こし、また表面にフ
ッ素含有重合体を被覆した分離爪であっても、期待する
潤滑性も非粘着性も共に不充分であり、長期の連続使用
もしくはトナーの種類によっては、紙詰り、爪跡の問題
が前記の場合と同様に起こる。 【０００８】一般に分離爪先端の被覆膜の膜厚は潤滑
性、非粘着性の効力を発揮するためには平均３０μｍ、
少なくとも１０μｍ以上は必要であるから、被覆するこ
とによって折角小さい値に成形された分離爪の先端Ｒは
大きくなり分離方向不良、紙詰りなどが起こりやすくな
る。 【０００９】したがって、分離爪の先端Ｒが被覆膜の膜
厚によって大きくなることを避けるため分離爪の成形時
に先端Ｒを膜厚分を勘案して小さくするという対策が採
られることもあるが、このような処置では当然先端部が
熱変形を受けやすくなり、使用可能温度が低下するばか
りではなく、樹脂製の分離爪本体とフッ素含有重合体と
は通常強固に結合しているわけではないので、被覆膜の
界面剥離も起こりやすく、フッ素含有重合体を被覆する
には、通常極性溶媒に分散させたフッ素含有重合体をス
プレーによって２０〜４０μｍ程度に被覆する方法が採
用されているが、分離爪の周囲に飛沫が飛散して、製品
歩留りは低下し、コストが非常に高くなるということも
あって、多くの問題がある。 【００１０】なお、シリコーン油の薄膜を、たとえばデ
ィッピング法等によって分離爪の表面に形成させて潤滑
性および非粘着性とを発現させようとする試みもある
が、短時間で表面から離脱するため効果の長期維持は不
可能である。 【００１１】 【発明が解決しようとする問題点】このように従来の技
術に基づく分離爪の先端被覆には潤滑特性、非粘着性、
密着強度および薄膜形成能のすべての点ですぐれている
ものはなく、熱変形、分離方向不良、紙詰り、爪跡等の
好ましくない現象がしばしば起こるという問題がある。 【００１２】 【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るために、この発明においては、定着部ローラから定着
紙を剥離するポリイミド樹脂製分離爪の製造方法におい
て、前記ポリイミド樹脂が２５０℃よりも高温の熱処理
で熱変形しないほどの高い耐熱性を有し、しかも射出成
形が可能なポリイミド樹脂であって、前記射出成形が可
能なポリイミド樹脂にグラファイトを添加し、これを分
離爪形状に射出成形し分離爪先端の曲率半径を０．０５
ｍｍ以下に形成し、その後、分離爪の少なくとも先端部
の通紙面にフッ素化ポリエーテル重合体含有溶液を塗布
し、この溶液を乾燥し２５０℃よりも高温でしかもフッ
素化ポリエーテル重合体が熱分解しない温度で熱処理し
てフッ素化ポリエーテル重合体の層を形成することを特
徴とする複写機用分離爪の製造方法としたのである。 【００１３】 【作用】この発明におけるフッ素化ポリエーテル重合体
は、それ自体潤滑性、非粘着性を有する重合体である層
に成形し得るものであるから、このような重合体を分離
爪の特に先端部に塗布しても良好な先端Ｒを増大させな
いで、潤滑性、非粘着性を発揮する。 【００１４】 【実施例】この発明におけるポリイミド樹脂は、１５０
℃以上の雰囲気温度で、その機械的強度が定着紙分離爪
として連続使用可能でありかつ射出成形可能なものであ
り、しかも２５０℃よりも高温の熱処理で熱変形しない
耐熱性のポリイミド樹脂であり、例えば米国アモコ社の
登録商標名であるＴＯＲＬＯＮとして市販されている芳
香族ポリアミドイミド樹脂、また必要であれば（後述す
る実施例のように）これに配合される米国ゼネラル・エ
レクトリック社の登録商標名であるＵＬＴＲＭとして市
販されているポリエーテルイミド樹脂等の合成樹脂をさ
す。 【００１５】つぎに、この発明において使用する少なく
とも一つの極性末端基を有するフッ素化ポリエーテル重
合体は、たとえば−ＣX1Ｆ2X1 −Ｏ−単位（ただしＸ1
は１〜４の整数）を主要構造単位とし、数平均分子量約
１０００〜５０００の重合体であって、たとえば 【００１６】 【化２】 【００１７】があげられ、特に好ましくは、 【００１８】 【化３】 【００１９】で示される伊国モンテヂソン社の登録商標
Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＩＳＯＣとして市販されている
平均分子量約２０００のフッ素化ポリエーテル重合体、 【００２０】 【化４】【００２１】で示される伊国モンテヂソン社の登録商標
Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＥＡＬとして市販されている平
均分子量約２０００のフッ素化ポリエーテル重合体、 【００２２】 【化５】 【００２３】で示される伊国モンテヂソン社の登録商標
Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＯＬとして市販されている平均
分子量約２０００のフッ素化ポリエーテル重合体、など
を例示することができる。 【００２４】複写機用分離爪に潤滑性、非粘着性を与え
るために、フッ素化ポリエーテル重合体の薄膜を形成さ
せるには、上記フッ素化ポリエーテル重合体の粘度は高
過ぎる。たとえば、Ｆｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＯＬ２００
０の２０℃の粘度は約８０ｃｓｔであり、Ｆｏｍｂｌｉ
ｎ Ｚ−ＤＥＡＬ２０００の２０℃での粘度は約２０ｃ
ｓｔである。フッ素化ポリエーテル重合体をフロン１１
３等の高フッ化有機溶媒に溶解して、適当な方法で、た
とえばスプレー法、ディッピング法にて塗装すれば良い
が、好ましくはディッピング法が良い。それは塗装液の
歩留りが非常に良いからである。高フッ化有機溶媒に溶
解させたフッ素化ポリエーテル重合体の濃度は特に限定
するものではないが、コストを考えれば０．３〜１０重
量％程度が好ましく特に効果的な薄膜を得るためには
０．５〜３重量％程度が好ましい。さらに塗装、乾燥後
に柔らかい布やティッシュペーパー等で表面をみがき、
わずかに曇っていた表面状態を光沢のあるものとする。
これは過剰のフッ素化ポリエーテル重合体を除くためで
ある。 【００２５】分離爪母材樹脂に上記した方法、すなわ
ち、フッ素化ポリエーテル重合体を適当な濃度で高フッ
化有機溶媒に溶解させ、ディッピング法等の適当な塗装
方法で被膜を形成させ、高フッ化有機溶媒を飛ばすため
に適当な温度で、たとえば熱風（５０℃）乾燥炉で乾燥
する。この乾燥後または乾燥を兼ねてさらに高い温度で
処理しても良いし、またフッ素化ポリエーテルの極性末
端基と分離爪母材樹脂との反応性を高める可能性を考え
れば好ましい。たとえば射出成形することにより分離爪
形状を得た母材の表面にディッピング法にてこのフッ素
化ポリエーテル重合体含有溶液を塗布し、２５０℃より
も高い温度、例えば２７０℃以上の高温で適当な時間熱
処理する。ここでいう高い温度とは、母材樹脂およびフ
ッ素化ポリエーテルが熱変形したり熱分解しない温度を
さす。 【００２６】以下に、実施例および比較例を示すが、原
材料の配合割合はすべて重量％で表わした。 【００２７】実施例１〜３： グラファイト１０％、ポリエーテルイミド樹脂（米国ゼ
ネラル・エレクトリック社製ＵＬＴＥＭ １０００）３
０％およびポリアミドイミド樹脂（米国アモコ社製ＴＯ
ＲＬＯＮ ４０００Ｔ）６０％をヘンシェルミキサーで
混合後、２軸溶融押出機にて混練後押出し、このストラ
ンドをカットしペレットを得た。このペレットを射出成
形し、分離爪形状成形品および摩擦試験片を得た。分離
爪先端の曲率半径（先端Ｒ）は０．０５ｍｍ以下であ
る。 【００２８】また、フッ素化ポリエーテル重合体として
つぎの伊国モンテヂソン社製品３種（数平均分子量はい
ずれも２０００）を選んだ。すなわち、実施例１におい
てはＦｏｍｂｌｉｎ Ｚ−ＤＩＳＯＣ 【００２９】 【化６】 【００３０】を、実施例２においてはＦｏｍｂｌｉｎ
Ｚ−ＤＥＡＬ 【００３１】 【化７】 【００３２】を、さらに実施例３においてはＦｏｍｂｌ
ｉｎ Ｚ−ＤＯＬ 【００３３】 【化８】 【００３４】を用い、各フッ素化ポリエーテル重合体の
それぞれを１．５％溶解したフレオン１１３溶液に浸
け、分離爪の少なくとも先端部の通紙面に塗布し取り出
した後、２６０℃で２４時間乾燥および熱処理した後、
潤滑性、非粘着性および分離爪材としての機能性を評価
した。なお、各評価の方法はつぎのとおりである。 【００３５】潤滑性： スラスト型摩擦試験機を使用して、荷重１ｋｇ／ｃ
ｍ2 、速度１ｃｍ／秒の条件で軸受鋼（ＳＵＪ ２）を
相手に試験した。 【００３６】非粘着性： 分離爪を試験片として、エルマ光学社製ゴニオメーター
式接触角試験機を用いて、水と酢酸に対する接触角を求
めた。 【００３７】分離爪としての機能性： シャープ社製乾式複写機Ｚ−６０型を用い、同型の分離
爪と同一形状の試験片を定位置に取り付け、Ａ４判の複
写用紙５万枚を連続通紙し、５万回の複写を繰り返し、
定着ローラからの紙の分離不良（紙詰り）発生時の複写
枚数、爪跡によるトナー画像汚染発生の有無、分離爪へ
のトナーの付着量〔付着していないまたは微量付着して
いる（◎印）、比較的少量付着している（○印）、少量
付着している（△印）、多量に付着している（×印）の
４段階〕で評価した。また、通紙試験後に分離爪に付着
したトナーをエチルアルコールでふき取った後、水およ
び酢酸に対する接触角を測定した。得られた結果を第１
表にまとめた。 【００３８】 【表１】 【００３９】比較例１： フッ素化ポリエーテル重合体の被覆膜を分離爪表面に形
成させなかったこと以外は実施例１とまったく同様の方
法で試験片を得、同じ測定を行いその結果を表１に併記
した。 【００４０】表１から明らかなように、実施例１〜３に
示した分離爪は、良好な潤滑性を有し、非粘着性におい
てもフッ素樹脂単体に匹敵する接触角を示して非常に優
れたものであり、複写機の実用的機能も充分満足できる
結果であった。また試験後の通紙面の接触角も試験前と
同様の大きい値を示し、比較例１の接触角とは大きな差
があった。これは実施例１〜３の分離爪表面に試験後も
なおフッ素化ポリエーテル重合体被膜が存在しているこ
とを示し、この発明のフッ素化ポリエーテル重合体被膜
が良好な密着強度および耐摩耗性を有していることがわ
かる。 【００４１】実施例４および参考例 分離爪用耐熱性樹脂として、参考例は芳香族ポリアミド
イミド樹脂である米国アモコ社製Ｔｏｒｌｏｎ ４２０
３（３％二酸化チタン、０．５％四フッ化エチレン樹脂
入り）、実施例４は芳香族ポリアミドイミド樹脂である
米国アモコ社製Ｔｏｒｌｏｎ ４３０１（１２％グラフ
ァイト、３％四フッ化エチレン樹脂）を用いた。そし
て、成形方法は実施例１と同様に射出成形し、成形品を
さらに２６０℃、２４時間熱処理して成形試験片を得
た。これら成形品に実施例１と同じフッ素化ポリエーテ
ルを、塗布後の熱処理を５０℃の熱風乾燥炉で行なった
以外は、すべて実施例１と同様に分離爪表面に被覆し、
諸試験を行なった。その結果を表２にまとめた。 【００４２】 【表２】【００４３】表２から明らかなように、実施例４および
参考例に示した分離爪も実施例１〜３に示した分離爪と
同様、潤滑性、非粘着性、実用的機能ともに非常に良好
な値を示した。さらに通紙後の接触角の結果から、被膜
の密着強度、耐摩耗性とも満足すべき結果となった。 【００４４】比較例２〜８： 分離爪用耐熱性樹脂として、比較例２，３および８は実
施例４と同じＴｏｒｌｏｎ ４２０３を、比較例４は芳
香族ポリアミドイミド樹脂である米国アモコ社製Ｔｏｒ
ｌｏｎ ４３４７（１２％グラファイト、８％四フッ化
エチレン樹脂）を、比較例５は無機フィラー入りポリフ
ェニレンサルファイド樹脂（旭硝子社製：ＲＥ１０１Ｊ
Ａ）を、比較例６は１５％四フッ化エチレン樹脂と３０
％ガラス 繊維入りポリフェニレンサルファイド樹脂（旭
硝子社製：ＲＦＧ１５３０ＪＡ）を、比較例７は芳香族
ポリエーテルケトン樹脂（英国アイ・シー・アイ社製：
ＰＥＥＫ−１５０Ｐ）とチタン酸カリウムホイスカー
（大塚化学社製：テイスモＤ１０１Ａ）を重量比７：３
の割合で溶融ブレンドしたものを用いた。そしてこれら
の樹脂は実施例１と同様に射出成形し、比較例２，３，
４および８については成形後２６０℃で２４時間熱処理
した。さらに比較例３および比較例５はフッ素樹脂含有
樹脂エナメルであるダイキン工業社製ポリフロンタフコ
ートエナメルＴＣ７１０５ＧＮおよびＴＣ−７４０９Ｂ
Ｋを吸上げ式スプレーガンで膜厚３０μｍ程度まで均一
にコーティングし、これを１００℃で３０分乾燥し、さ
らに比較例３すなわちＴＣ７１０５ＧＮについては２５
０℃で３０分間、比較例５すなわちＴＣ７４０９ＢＫに
ついては１８０℃で３０分間熱処理した。また比較例８
は熱処理後、末端に極性基をもたないフッ素化ポリエー
テル重合体である伊国モンテヂソン社製Ｆｏｍｂｌｉｎ
Ｚ−２５（２０℃粘度２５０ｃｓｔ）をフレオンＲ１１
３に１．５％溶解した液に漬け取り出した後５０℃で乾
燥した。これらの試験片を用いて実施例１と同じ試験を
行ない、その結果を表３に示した。 【００４５】 【表３】 【００４６】表３より明らかなように、分離爪表面に被
覆を形成していない爪すなわち比較例２，４，６および
７は潤滑性，非粘着性ともに悪く、また実機試験におい
ても良い結果が得られなかった。また爪表面に被覆が形
成されているものでも、比較例３および５のように３０
μｍの厚膜による先端Ｒの増大により、また潤滑性が足
らないために分離不良を起こしたり、非粘着性が足らな
いために爪跡がはいったり、トナー付着量が増加してい
る。比較例８のようにフッ素化ポリエーテル重合体によ
る薄膜が爪表面に形成されているものでも、試験前の潤
滑性、非粘着性は非常に優れているが、末端に極性基を
もっていないため被覆と母材との密着強度が悪く、通紙
試験途中で剥離してしまい、結果は悪いものとなった。
これは試験後の接触角の大きな低下より判断される。 【００４７】 【効果】以上のことから明らかなように、この発明によ
る複写機用の分離爪の製造方法は、耐熱性、潤滑性、非
粘着性が共にすぐれ塗布層と基材との密着強度が向上し
た分離爪を製造することができ、フッ素化ポリエーテル
重合体による層の形成、射出成形可能なポリイミド樹脂
の選択および先端曲率半径を０．０５ｍｍ以下と精密に
射出成形したことによって、従来の被覆技術の欠点であ
る分離爪先端部の先端Ｒの増大に基づく分離方向不良や
紙詰りを起こすことがない。 また、所要の耐熱性を有す
ると共に射出成形可能なポリイミド樹脂にグラファイト
を配合したので、トナーに対する非粘着性が向上し、分
離爪先端部の滑り特性も向上し、熱伝導性、電気伝導性
を損うことなく長期連続使用に充分耐え得る複写機用分
離爪を製造できる。また、分離爪を射出成形するので、
製造効率が向上すると共に製造コストも低減できる。 さ
らに、この発明によれば複写機用分離爪の先端部の少な
くとも通紙面にフッ素化ポリエーテル重合体含有溶液を
塗布・乾燥し所定温度で熱処理するので、分離爪の先端
形状の精度を低下させることなく非粘着性に優れた層を
分離爪の少なくとも先端部の通紙面に形成でき、これに
よりトナーの付着や分離方向不良、紙詰まりおよび融着
トナーによる紙汚れなどの紙面の画像汚染を確実に防止
できるという利点もある。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 （１） 定着部ローラから定着紙を剥離するポリイミド
樹脂製分離爪の製造方法において、前記ポリイミド樹脂が ２５０℃よりも高温の熱処理で熱
変形しないほどの高い耐熱性を有し、しかも射出成形が
可能なポリイミド樹脂であって、前記射出成形が可能な
ポリイミド樹脂にグラファイトを添加し、これを分離爪
形状に射出成形し分離爪先端の曲率半径を０．０５ｍｍ
以下に形成し、その後、分離爪の少なくとも先端部の通
紙面にフッ素化ポリエーテル重合体含有溶液を塗布し、
この溶液を乾燥し２５０℃よりも高温でしかもフッ素化
ポリエーテル重合体が熱分解しない温度で熱処理してフ
ッ素化ポリエーテル重合体の層を形成することを特徴と
する複写機用分離爪の製造方法。（２） フッ素化ポリエーテル重合体含有溶液が、溶媒
に溶解された溶液状のフッ素化ポリエーテル重合体含有
溶液である特許請求の範囲第１項記載の複写機用分離爪
の製造方法。（３） フッ素化ポリエーテル重合体含有溶液が、フッ
素化ポリエーテル重合体を０．３〜１０重量％含むフッ
素化ポリエーテル重合体含有溶液である特許請求の範囲
第１項記載の複写機用分離爪の製造方法。（４） フッ素化ポリエーテル重合体が、数平均分子量
１０００〜５０００の重合体である特許請求の範囲第１
項に記載の複写機用分離爪の製造方法。（５） フッ素化ポリエーテル重合体が、 【化１】 を主要構造単位とし、少なくとも一つの極性基で末端結
合されている重合体である特許請求の範囲第１項に記載
の複写機用分離爪の製造方法。（６） 塗布方法が、ディッピング法である特許請求の
範囲第１項に記載の複写機用分離爪の製造方法。（７） 複写機用分離爪が、乾式複写機用分離爪である
特許請求の範囲第１項に記載の複写機用分離爪の製造方
法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9209280A JP2829292B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 複写機用分離爪の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9209280A JP2829292B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 複写機用分離爪の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8223799A Division JP2713705B2 (ja) | 1996-08-26 | 1996-08-26 | 乾式複写機 |
Related Child Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13520698A Division JP2931583B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 複写機 |
| JP13525198A Division JP2912910B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 複写機用分離爪の製造方法 |
| JP13522498A Division JP2931584B2 (ja) | 1998-05-18 | 1998-05-18 | 複写機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1091031A JPH1091031A (ja) | 1998-04-10 |
| JP2829292B2 true JP2829292B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP9209280A Expired - Lifetime JP2829292B2 (ja) | 1997-08-04 | 1997-08-04 | 複写機用分離爪の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (3)
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| JPS57116375A (en) * | 1981-01-12 | 1982-07-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Peeling pawl in contact with heat-fixing roller |
| JPS5935927A (ja) * | 1982-08-21 | 1984-02-27 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | ポリイミド系樹脂コンパウンドの射出成形法 |
| JPS5975948A (ja) * | 1982-10-25 | 1984-04-28 | Nippon Seiko Kk | 無潤滑軸受材料 |
-
1997
- 1997-08-04 JP JP9209280A patent/JP2829292B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPH1091031A (ja) | 1998-04-10 |
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