JPH04213476A

JPH04213476A - 電子写真装置用分離爪

Info

Publication number: JPH04213476A
Application number: JP40109190A
Authority: JP
Inventors: Yoshiro Oki; 芳郎沖
Original assignee: NTN Engineering Plastics Corp
Current assignee: NTN Engineering Plastics Corp
Priority date: 1990-12-10
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1992-08-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、印刷機、フ
ァックス等の電子写真装置の感光ドラムから転写紙を剥
離する電子写真装置用分離爪に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置は、回転する感光ドラム上
に原図と同じ帯電画像を形成し、これを転写紙に転写す
るものであるが、転写時に感光ドラムと転写紙が圧接し
、さらにこれらは帯電時の静電気で密着するため、転写
紙の剥離は極めて困難である。このため、硬質のプラス
チックやステンレス鋼その他の高硬度の材料で分離爪を
形成し、感光ドラムにその先端を摺接させて転写紙を剥
離している。

【０００３】このような分離爪では、その硬度が過大で
あって感光ドラム表面を傷つけ易く、これを回避するた
め、分離爪に四フッ化エチレン系のエナメルを被覆する
か、四フッ化エチレン系共重合体を被覆する手法（特開
昭５７−１２４７７２号公報）、ゴム状物質を被覆する
手法（特開昭５４−１２５６４６号公報）または分離爪
そのものを弾性体とする手法（特開昭６２−９４８７７
号公報）を採用していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の分
離爪では、被覆された被膜の寿命に信頼性がなく、被覆
または分離爪そのものの成形材料の摩擦係数が低くかつ
耐摩耗性が満足できるものでないという問題点がある。

【０００５】この発明は、上記した問題点を解決し、分
離爪が弾性を有して感光ドラム表面を傷つけることなく
、低摩擦特性、耐摩耗性、非粘着性を安定して発現し、
もって効率よく転写紙を剥離できるようにすることを課
題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明の複写機用分離爪は、フッ素ゴムと、熱可
塑性フルオロ樹脂を主要成分とする弾性材料で分離爪を
形成したのである。

【０００７】また、前記弾性材料に低分子量含フッ素重
合体を添加することもできる。以下、その詳細を述べる
。

【０００８】まず、この発明におけるフッ素ゴムとは、
平均して１個以上のフッ素原子を含む単位モノマーの重
合体または共重合体であって、ガラス転移点が室温以下
であり、室温でゴム状弾性を有するものであれば、特に
限定されるものでなく、広範囲のものを例示することが
できる。フッ素ゴムの重合方式としては、塊状重合、懸
濁重合、乳化重合、溶液重合、触媒重合、電離性放射線
重合、レドックス重合などを挙げることができる。また
、フッ素ゴムの分子量は、通常　５００００以上のもの
が望ましく、可及的に高分子量のものが良好な結果を得
ることから、より望ましくは　７００００以上、特に望
ましくは１０００００〜２５００００程度のものを用い
る。以上の条件に該当する代表例としては、テトラフル
オロエチレン・プロピレン共重合体である旭硝子社製ア
フラス、フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン
共重合体であるデュポン・昭和電工社製バイトン、フッ
化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン・テトラフル
オロエチレン共重合体であるモンテフルオス社製テクノ
フロン、フルオロシリコーン系エラストマーであるダウ
コーニング社製シラスティックＬＳ、フォスファゼン系
エラストマーであるファイアストーン社製ＰＮＦ、パー
フルオロ系エラストマーであるダイキン工業社製ダイエ
ルパーフロなどを挙げることができる。

【０００９】また、この発明における熱可塑性フルオロ
樹脂とは、主鎖に炭素鎖を持ち、側鎖にフッ素の結合を
もつポリマーであって、たとえば、テトラフルオロエチ
レン重合体（以下ＰＴＦＥと略記する）、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と略記する）、テトラフルオロエチ
レン・ヘキサフルオロプロピレン・パーフルオロアルキ
ルビニルエーテル共重合体（以下ＥＰＥ　と略記する）
、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　と略記する）、テトラフルオロ
エチレン・エチレン共重合体（以下ＥＴＦＥと略記する
）、トリフルオロクロロエチレン重合体（以下ＣＴＦＥ
と略記する）、トリフルオロクロロエチレン・エチレン
共重合体（以下　ＥＣＴＦＥと略記する）、ポリビニル
フルオライド（以下　ＰＶＦと略記する）およびポリビ
ニリデンフルオライド（以下ＰＶＤＦと略記する）から
なる群から選ばれる１種以上の重合体であることが好ま
しい。

【００１０】上記いずれの樹脂も触媒乳化重合、懸濁重
合、触媒溶液重合、気相重合および電離性放射線照射重
合などの各種重合方式が製造段階で採用でき、その分子
量は５００００　以下のものが望ましく、５０００を越
えほぼ２００００　以下のものが特に望ましい。

【００１１】以上の条件に該当する代表例としては、前
記した　ＰＦＡの三井・デュポンフロロケミカル社製Ｐ
ＦＡ　ＭＰ１０、　ＦＥＰである三井・デュポンフロロ
ケミカル社製テフロンＦＥＰ１００、ＥＴＦＥである旭
硝子社製アフロンＣＯＰ　、ＣＴＦＥであるダイキン工
業社製ネオフロンＣＴＦＥ、ＰＶＤＦである呉羽化学社
製ＫＦポリマー、ＰＶＦ　であるデュポン社製Ｔｅｄｌ
ａｒが挙げられる。

【００１２】上記したフッ素樹脂および熱可塑性フルオ
ロ樹脂を混合すると、潤滑性組成物は、弾性体としての
特性を得ることができる。そして、優れた摺動特性を付
与するために、低分子量含フッ素重合体を配合するので
ある。

【００１３】ここで低分子量含フッ素重合体とは、テト
ラフルオロエチレン（ＴＦＥ）　、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（ＦＥＰ）等
のフルオロオレフィン重合体、主要構造単位−Ｃｎ　Ｆ
２ｎ−０−（ｎは１〜４の整数）を有するフルオロポリ
エーテル、主要構造単位

【００１４】

【化１】

【００１５】などを有するポリフルオロアルキル基含有
化合物（炭素数２〜２０）のうち分子量　５００００以
下のものをいうが、前記優れた摺動特性を付与するため
分子量５０００以下のものが特に望ましい。そして、こ
れらのうち、平均粒径５μｍ　以下の次式

【００１６】

【化２】

【００１７】で示されるテトラフルオロエチレン低次重
合体が最も好ましく、たとえば、デュポン社製バイダッ
クスＡＲ、旭硝子社製フルオンルブリカントＬ１６９な
どを挙げることができる。

【００１８】つぎに、−Ｃｎ　Ｆ２ｎ−０−（ｎは１〜
４の整数）の主要構造単位を有する平均分子量　５００
００以下のフルオロポリエーテルとしては、

【００１９】

【化３】

【００２０】などを例示することができる。そしてこの
ような重合体について他の配合材料および添加材に対す
る親和性（密着性）の向上のために、イソシアネート基
、水酸基、カルボキシル基、エステル等の官能基を含む
単位を有するものが望ましい。したがって、このような
フルオロポリエーテルの具体例としては、

【００２１】

【化４】

【００２２】が挙げられ、これらを単独使用しても併用
してもよい。また、官能基に活性化水素が含まれている
フルオロポリエーテルとポリフルオロポリエーテル基を
含有しないイソシアネート化合物とを併用しても、また
、イソシアネート基を有するフルオロポリエーテルと、
各種のフルオロポリエーテル基を含有しないジアミン類
、トリアミン類または各種のフルオロポリエーテル基を
含有しないジオール類、トリオール類を併用するなどの
方法を採用してもよい。特に官能基同志が反応して分子
量の増大が起こるようなフルオロポリエーテルを組み合
わせて使用することが好ましく、たとえばイソシアネー
ト基を含む単位を有するものと、水酸基を含む単位を有
するものとを組み合わせるなどは同じように望ましい。

【００２３】また、ポリフルオロアルキル基含有化合物
としては、たとえば

【００２４】

【化５】

【００２５】のようなポリフルオロアルキル基（炭素数
２〜２０）を有し、平均分子量が　５００００以下のも
のが挙げられる。具体的には、

【００２６】

【化６】

【００２７】など、反応性基およびポリフルオロアルキ
ル基を有する化合物と、その反応性基と反応する基を有
するエチレン性不飽和化合物との反応物（たとえば、フ
ルオロアルキルアクリレートなど）の重合体や、前記反
応性基およびポリフルオロアルキル基を有する化合物と
その反応性基と反応する基を有する各種重合体との反応
物、または前記化合物の重縮合物などが挙げられる。こ
のようにポリフルオロアルキル基含有化合物は、前記フ
ルオロポリエーテルと同様に他の配合材料および添加剤
の親和性（密着性）の向上のために親和性の高い官能基
、たとえばイソシアネート基、水酸基、メルカプト基、
カルボキシル基、エポキシ基、アミノ基、スルフォン基
等を含む単位を有する化合物が好ましい。

【００２８】なお、これらのポリフルオロアルキル基含
有化合物は、単独使用または併用のいずれでもよく、ま
た、活性化水素を有する反応基を有するポリフルオロア
ルキル基含有化合物と、ポリフルオロアルキル基を有し
ないイソシアネート化合物とを併用してもよい。また、
イソシアネート基を有するポリフルオロアルキル基含有
化合物と、各種のポリフルオロアルキル基を含有しない
ジアミン類、トリアミン類または各種のポリフルオロア
ルキル基を含有しないジオール類、トリオール類を併用
するなどの方法を採用してもよい。官能基同志の組み合
わせは強度増加のうえから好ましく、具体的には炭素数
２〜２０のポリフルオロアルキル基を有し、かつ、水酸
基、メルカプト基、カルボキシル基、アミノ基から選ば
れる少なくとも１種類を含む含フッ素重合体との組み合
わせ、または炭素数２〜２０のポリフルオロアルキル基
を有し、かつ、イソシアネート基を含む単位を有する含
フッ素重合体と、炭素数２〜２０のポリフルオロアルキ
ル基を有し、さらに活性化水素を有する反応基を含む単
位を有する含フッ素重合体との組み合わせを挙げること
ができる。

【００２９】これら低分子量含フッ素重合体のうち、フ
ルオロオレフィン重合体またはフルオロポリエーテルを
用いると、潤滑性において優れた結果が得られ、特にフ
ルオロオレフィン重合体を用いると最も望ましい結果を
得ることが判明している。

【００３０】上記のフッ素ゴム、熱可塑性フルオロ樹脂
および低分子量含フッ素重合体の配合比は、フッ素ゴム
と熱可塑性フルオロ樹脂の重量比にて５０：５０から９
５：５が望ましい。なぜならば熱可塑性フルオロ樹脂の
配合重量比が５０／１００　を越える多量では目的の組
成物に充分な弾性特性が得られず、５／１００　未満の
少量では充分な耐摩耗性が得られないからである。また
、フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂の合計　１００重
量部に対して低分子量含フッ素重合体５〜５０重量部が
好ましい。なぜならば、低分子量含フッ素重合体の配合
比が５重量部未満では充分な摺動特性が得られず、５０
重量部を越えるとゴム状弾性特性が損なわれるからであ
る。

【００３１】なお、この発明の目的を損なわない範囲で
上記成分の他に各種添加剤が配合されていてもよい。た
とえば、フッ素ゴムの加硫材としてイソシアヌレイト、
有機過酸化物等、ステアリン酸ナトリウム、酸化マグネ
シウム、水酸化カルシウムなどの酸化防止剤または受酸
剤、カーボンなどの帯電防止剤、シリカ、アルミナなど
の充填剤、その他金属酸化物、着色剤、難燃剤などを便
宜加えてもよいことはいうまでもない。

【００３２】以上の各種原材料を混合する方法は特に限
定するものではなく、通常広く用いられている方法、例
えば、主原料になるエラストマー、その他諸原料をそれ
ぞれ個別に順次、または同時にロール混合機その他混合
機により混合すればよい。なお、このとき摩擦による発
熱を防止する意味で温調器を設けることが望ましい。

【００３３】また、ロール混合機を使用する場合には、
仕上げの混合として、ロール間隔を３ｍｍ以下程度に締
めて薄通しを行なうとさらに良い。

【００３４】分離爪の成形方法については、特に限定さ
れるものでなく、一般的なプレス成形、トランスファー
成形、射出成形等が採用できる。また、分離爪のすべて
が前記した非粘着性潤滑ゴム材料にて成形されていても
よいが、コスト等を考慮して分離爪先端部以外は汎用プ
ラスチックあるいは金属等で成形してもよい。

【００３５】

【作用】この発明の電子写真装置用分離爪は、フッ素ゴ
ムと熱可塑性フルオロ樹脂を主要成分とする非粘着性、
低摩擦特性および耐摩耗性に優れる弾性材料で形成され
ており、感光ドラムに爪先端を摺接させた際、この感光
ドラムの表面を傷つけずに効率よく転写紙を剥離する。

【００３６】

【実施例】実施例および比較例に用いた原材料を一括し
て示すと以下のとおりであり、〔〕内にそれぞれの略号
を示した。なお、これら原材料の配合割合はすべて重量
％であるが、（６）　〜（１３）に示す原材料について
は（１）　〜（５）　に示す原材料の総重量１００　に
対する重量％である。

【００３７】（１）　フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン
共重合体〔ＰＣＦＶＤ　〕（モンテフルオス社製：テク
ノフロンＦＯＲ５３５１　）（２）　パーフルオロ系エラストマー〔ＰＦエラストマ
ー〕（ダイキン工業社製：ダイエルパーフロＧＡ−５０
）（３）　テトラフルオロエチレン・プロピレン共重合
体〔ＰＣＴＦＥ　〕（旭硝子社製：アフラス１５０Ｐ）
（４）　テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体〔
ＥＴＦＥ〕（旭硝子社製：アフロンＣＯＰ　Ｚ８８２０
　）（５）　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〔ＰＦＡ　〕（三井・デ
ュポンフロロケミカル社製：ＰＦＡ　ＭＰ１０）（６）　低分子量含フッ素重合体〔Ｌ１６９〕（旭硝子
社製：ルーブリカントＬ１６９）（７）　低分子量含フッ素重合体〔Ｚ−ＤＯＬＬ〕　（
日本エニモント社製：フオンブリンＺ−ＤＯＬＬ）（８）　ポリアミドイミド〔ＰＡＩ　〕（アモコ社製：
トーロン４２０３）（９）　熱可塑性ポリウレタン樹脂〔ＰＵ〕　（電気化
学工業社製：ＬＣＳ　Ｚ−６０６０）（１０）カーボン（キャンカーブ社製：ＭＴカーボン）
（１１）ステアリン酸ナトリウム（一般工業材）（１２
）有機過酸化物　（α，αビス（ｔ−ブチルペルオキシ
）ジイソプロピルベンゼン〕）（１３）多官能性モノマー〔ＴＡＩＣ〕（トリアリルイ
ソシアヌレイト　ＴＡＩＣ　）（１４）酸化マグネシウム（１５）水酸化カルシウム実施例１〜５まず、ロール間隔５〜１０ｍｍ程度に調整した５台のロ
ール混合機にＰＣＦＶＤ（テクノフロン）をそれぞれ巻
き付け、第１に示した割合でステアリン酸ナトリウム、
ＭＴカーボン、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、
熱可塑性フルオロ樹脂を順次混合した。その後、ロール
間隔を約１ｍｍに調整し、薄通しを１０回行なった。な
お、この時の摩擦熱を防止する目的で、常時、ロール内
に冷却水を通し、ロール温度を６０℃以下に保った。つ
ぎに冷却水を止め、ロール内にスチームを通し、ゴム温
度が７０℃以上９０℃以下になるように調整し、その後
、ふたたびロール間隔を１ｍｍに狭めて薄通しを１０回
行ない、それぞれ１０ｋｇのコンパウンドを得た。

【００３８】各コンパウンドに対して、先端幅１ｍｍ、
先端曲率半径０．０５ｍｍである分離爪をトランスファ
ー成形にて、１次加硫（　１５０℃、１０分間、プレス
圧７ｋｇ／ｃｍ２　）および２次加硫（フリー加熱　２
３０℃、１３時間）を行ない、試験片を得た。得られた
各試験片について摩耗特性、剥離特性を求めた。各試験
方法は以下のとおりである。

【００３９】実機複写機（富士ゼロックス社製複写機２
７００）に感光部分離爪として試験片を取り付け、白紙
テストパターン紙にて連続して　１００００枚を複写し
た。このときの転写紙の剥離性および試験後の試験片摩
耗量（ｍｇ）、感光ドラム（ＯＰＣ）の摩耗深さ（μｍ
）を測定した。剥離性の評価については、　１００００
枚の複写にいたるまでにジャミング（分離爪先端と紙の
端部との突合い）等の不都合が発生したものを×、不都
合が発生しなかったものを○とした。また、　１００ｍ
ｍ×　１００ｍｍ×２ｍｍのシート材をプレス成形にて
上記と同様な条件にて作製した。これについてはＪＩＳ　Ｋ６３０１　に基づいて一般物
性を測定した。

【００４０】実施例６、７実施例６、７では、フッ素ゴムをパーフルオロ系エラス
トマーとし、表１に示す割合にて実施例１〜５と全く同
様な方法にて混合、試験片を成形し、加硫を行なった。また、試験片の試験方法も実施例１〜５と全く同様な方
法を用いた。その結果を表２に示した。

【００４１】実施例８実施例８では、フッ素ゴムを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にし、表１に示す割
合にて実施例１〜５と全く同様な方法にて混合、試験片
成形、加硫を行なった。また、試験片の試験方法も実施
例１〜５と全く同様な方法を用いた。その結果を表２に
示した。

【００４２】比較例１〜４比較例１〜４では、表１に示す割合にて実施例１〜５と
全く同様な方法にて混合、試験片成形、加硫を行なった
。また、試験片の試験方法も実施例１〜５と全く同様な
方法を用いた。その結果を表２に示した。

【００４３】比較例５比較例５では、耐熱性樹脂ポリアミドイミド（アコモ社
製　　トーロン４２０３）を材料とし、射出成形にて爪
試験片および引っ張り試験片（ＪＩＳ　Ｋ６３０１　）
を成形した。その後、ポストキュアを施し試験片とした
。試験方法については実施例１〜５とまったく同様な方
法を用いた。その結果を表２に示した。

【００４４】比較例６比較例６では、熱可塑性ポリウレタン樹脂（電気化学工
業社製ＬＣＳ　Ｚ−６０６０）を用いて射出成形にて爪
試験片および引っ張り試験片（ＪＩＳ　Ｋ６３０１　）
を成形し、その後２週間程度の熟成期間をおき、試験片
とした。試験方法については実施例１〜５と全く同様な
方法を用いた。その結果を表２に示した。

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】表２から明らかなように、比較例１〜４で
はいずれも摩耗特性に劣り、１００００枚複写にいたる
までにジャミングが発生したため試験をストップした。比較例５は剥離性、耐摩耗性に優れていたが、高硬度プ
ラスチックであるため、感光ドラム表面を深く（２５μ
ｍ）傷つけた。この場合、複写画像に黒線等の不具合が
発生する危険性がある。比較例６は比較例５ほど深く傷
つけなかったが、摩擦係数が大きいため試験中に摺動異
音が発生し、また耐摩耗性および安定性に欠ける。

【００４８】これらに比較して、実施例１〜８はいずれ
も剥離性に優れ、耐摩耗性、感光ドラムへの保護性にも
優れており、実施例２は耐摩耗特性に特に優れていた。

【００４９】

【効果】以上述べたように、この発明の電子写真装置用
分離爪は、相手材である感光ドラム表面を傷つけること
なく、安定した剥離性を有し、低摩擦特性、耐摩耗性、
非粘着性に優れ、分離爪として良好なものである。した
がって、電子写真装置である複写機、印刷機、ファック
ス等での利用価値は高く、この発明の意義はきわめて大
きいといえる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂を
主要成分とする弾性材料からなる電子写真装置用分離爪
。
【請求項２】　　弾性材料に低分子量含フッ素重合体が
添加されている請求項１記載の電子写真装置用分離爪。
【請求項３】　　フッ素ゴムの分子量が１０００００〜
２５００００である請求項１または２記載の電子写真装
置用分離爪。
【請求項４】　　弾性材料が単位面積当たりの表面エネ
ルギーで２２ｄｙｎ／ｃｍ以下の非粘着性弾性材料であ
る請求項１または２記載の電子写真装置用分離爪。
【請求項５】　　フッ素ゴムがフッ化ビニリデン・ヘキ
サフルオロプロピレン共重合体である請求項１または２
記載の電子写真装置用分離爪。
【請求項６】　　熱可塑性フルオロ樹脂がテトラフルオ
ロエチレン重合体、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、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、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、テトラフルオ
ロエチレン・エチレン共重合体、トリフルオロクロロエ
チレン重合体、トリフルオロクロロエチレン・エチレン
共重合体、ポリビニルフルオライドおよびポリビニリデ
ンフルオライドからなる群から選ばれる一種以上の重合
体である請求項１または２記載の電子写真装置用分離爪
。
【請求項７】　　低分子量含フッ素重合体が分子量５０
００以下の重合体である請求項２記載の電子写真装置用
分離爪。
【請求項８】　　低分子量含フッ素重合体がフルオロオ
レフィン重合体、フルオロポリエーテルおよびポリフル
オロアルキル基含有化合物からなる群から選ばれる一種
以上の重合体である請求項２または７記載の電子写真装
置用分離爪。
【請求項９】　　低分子量含フッ素重合体がテトラフル
オロエチレン低次重合体である請求項２、７または８記
載の電子写真装置用分離爪。
【請求項１０】　　フッ素ゴムと熱可塑性フルオロ樹脂
の重量比が５０：５０から９５：５の範囲であり、かつ
その合計　１００重量部当りの低分子量含フッ素重合体
が５〜５０重量部である請求項２乃至９のいずれか１つ
に記載の電子写真装置用分離爪。