JPH07325499A - 複写機用分離爪の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複写機用分離爪の先端被覆を、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優れ
ているものに形成し、熱変形、分離方向不良、紙詰り、
爪跡を起こさない分離爪を提供することである。 【構成】 定着ローラから定着紙を剥離する耐熱性樹脂
製分離爪の少なくとも先端部の表面層に、下記の化１０
の式で表わされる主要構造単位を有し、少なくとも一つ
の極性基で末端結合されているフッ素化ポリエーテル重
合体を高フッ化有機溶媒に溶解させた塗液を被覆した
後、乾燥して複写機用分離爪を製造する。 【化１０】

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。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。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（例えば０．１ｍｍ
以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下）したり、分離爪に
潤滑性を持たせたりして、定着紙を定着ローラ側に送っ
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。さらに、定着ローラの表
面が１７０〜２７０℃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。 【０００３】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。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。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３
０μｍ、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。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程度に塗布する方法が採
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。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。 【０００４】 【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。 【０００５】 【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耐熱性樹脂分離爪の少な
くとも先端部表面層を、 【０００６】 【化２】【０００７】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フッ素化ポリエーテル重合体に
よって被覆するという手段を採用したのである。 【０００８】 【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と同
時に、単分子膜に近い薄膜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被覆して
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。 【０００９】 【実施例】まず、この発明における耐熱性樹脂とは、１
５０℃以上の雰囲気温度で、その機械的強度が定着紙分
離爪材として連続使用可能なたとえば、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、米国デュポン社の登録商標
名であるＶＥＳＰＥＬ−ＳＰとして市販されているポリ
イミド樹脂、米国フィリップス社の登録商標名であるＲ
ＹＴＯＮとして市販されているポリフェニレンサルファ
イド樹脂、英国アイ・シー・アイ社の登録商標名である
Ｕｄｅｌ−ＰＥＥＫとして市販されているポリエーテル
エーテルケトン樹脂、英国アイ・シー・アイ社の登録商
標名であるＵｄｅｌ−ＰＥＳとして市販されているポリ
エーテルサルホン樹脂、米国ゼネラル・エレクトリック
社の登録商標名であるＵＬＴＥＭとして市販されている
がポリエーテルイミド樹脂および米国カーボランダム社
の登録商標名であるＥＫＯＮＯＬとして市販されている
芳香族ポリエステル樹脂等の合成樹脂をさす。 【００１０】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、−Ｃ_X1Ｆ_2X1 −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 【００１１】 【化３】 【００１２】があげられ、特に好ましくは、 【００１３】 【化４】 【００１４】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、 【００１５】 【化５】 【００１６】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、 【００１７】 【化６】 【００１８】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。 【００１９】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℃での粘度や約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。このように分離爪表面に形成された被膜は非常に
薄いために、その膜厚を測定することは困難である。こ
の発明に適用されるフッ素化ポリエーテル重合体の単分
子層は４０オングストローム程度と考えられるため、こ
の被膜はそれに近い膜厚で厚くとも１μｍ以下だと考え
られる。厚過ぎる膜は、過剰のフッ素化ポリエーテルを
含み、その結果分離爪樹脂母材との結合に関与していな
い、遊離反応性末端基を多く有することとなる。このこ
とはこの発明の複写機用分離爪に要求される潤滑性およ
び非粘着性に悪影響を及ぼす。 【００２０】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。この乾燥後あるい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。たとえば芳香族ポリアミドイミド樹脂
である米国アモコ社のＴＯＲＬＯＮを射出成形すること
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、
２５０〜２７０℃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。 【００２１】以下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。 【００２２】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）３０％およびポリアミドイミ
ド樹脂（米国アモコ社製ＴＯＲＬＯＮ ４０００Ｔ）６
０％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。 【００２３】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 【００２４】 【化７】 【００２５】を、実施例２においてはＦｏｍｂｌｉｎ
Ｚ−ＤＥＡＬ 【００２６】 【化８】 【００２７】を、さらに実施例３においてはＦｏｍｂｌ
ｉｎ Ｚ−ＤＯＬ 【００２８】 【化９】 【００２９】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％溶解したフレオンン１１３溶液に浸
け、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。 【００３０】潤滑性：スラスト型摩擦試験機を使用し
て、荷重１ｋｇ／ｃｍ² 、速度１ｃｍ／秒の条件で軸受
鋼（ＳＵＪ ２）を相手に試験した。 【００３１】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。 【００３２】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、締着ローラからの
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。 【００３３】 【表１】 【００３４】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。 【００３５】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。また通紙試験後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。 【００３６】実施例４〜９ 分離爪用耐熱性樹脂として、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 ４２
０３（３％二酸化チタン、０．５％四フッ化エチレン樹
脂入り）、実施例５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）、実施例６はポ
リフェニレンサルファイド樹脂である旭硝子社製ＲＥ１
０１ＪＡ（無機フイラー入り）、実施例７はポリフェニ
レンサルファイド樹脂である旭硝子社製ＲＦＧ１５３０
ＪＡ（１５％四フッ化エチレン樹脂、３０％ガラス繊維
入り）、実施例８は芳香族ポリエーテルケトン樹脂であ
る英国アイ・シー・アイ社製ＰＥＥＫ−１５０Ｐに大塚
化学社製チタン酸カリウムホイスカーであるティスモＤ
１０１ ３０％を溶融ブレンドしたもの、実施例９は芳
香族ポリイミド樹脂である米国デュポン社製Ｖｅｓｐｅ
ｌ ＳＰ−１を用いた。そして、成形方法は実施例４〜
８は実施例１と同様に射出成形し、実施例４及び５は成
形品をさらに２６０℃、２４時間熱処理し、実施例９は
丸棒から削り出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。 【００３７】その結果を表２にまとめた。 【００３８】 【表２】【００３９】表２から明らかなように、実施例４〜９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。 【００４０】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Ｔｏｒｌｏ
ｎ４２０３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Ｔｏｒｌｏｎ ４３４７（１２％
グラファイト、８％四フッ化エチレン樹脂）を、比較例
５は実施例６と同じＲＥ１０１ＪＡを、比較例６は実施
例７と同じＲＥＧ１５３０ＪＡを、比較例７は実施例８
と同じＰＥＥＫ−１５０Ｐとテイスモ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−７
４０９ＢＫ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２５０℃で３０分間、比較例５すなわちＴＣ７４０
９ＢＫ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コンテヂソン社製Ｆｏｍ
ｂｌｉｎＺ−２５（２０℃粘度２５ｃｓｔ）をフレオン
Ｒ１１３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。 【００４１】 【表３】 【００４２】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。 【００４３】 【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は潤滑性、非粘着性が共にすぐれ被
覆と基材との密着強度向上および被覆の薄膜化によっ
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な
く、また熱伝導性、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ものである。よってこの発明の意義
はきわめて大きいと言える。

─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】 【提出日】平成７年７月１２日 【手続補正１】 【補正対象書類名】明細書 【補正対象項目名】全文 【補正方法】変更 【補正内容】 【書類名】 明細書 【発明の名称】 複写機用分離爪の製造方法 【特許請求の範囲】 （１）定着部ローラから定着紙を剥離する耐熱性樹脂製
分離爪の製造方法において、 フッ素化ポリエーテル重合体を耐熱性樹脂製分離爪の少
なくとも先端部に塗布し、これを乾燥し母材樹脂が変形
しない温度で熱処理する 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が、数平均分子量１
０００〜５０００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。 （３）フッ素化ポリエーテル重合体が、高フッ化溶媒に
溶解されたものである特許請求の範囲第１項または第２
項に記載の複写機用分離爪の製造方法。 （４）高フッ化溶媒に溶解されたフッ素化ポリエーテル
重合体の濃度が、０．３〜１０重量％である特許請求の
範囲第３項記載の複写機用分離爪の製造方法。 （５）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〜第４項のいずれか１項に記載の複写機用分離
爪の製造方法。 【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
紙を剥離する耐熱性樹脂製分離爪の製造方法において、
フッ素化ポリエーテル重合体を耐熱性樹脂製分離爪の少
なくとも先端部に塗布し、これを乾燥し母材樹脂が変形
しない温度で熱処理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と同
時に、単分子膜に近い薄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】まず、この発明における耐熱性樹脂とは、１
５０℃以上の雰囲気温度で、その機械的強度が定着紙分
離爪材として連続使用可能なたとえば、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、米国デュポン社の登録商標
名であるＶＥＳＰＥＬ−ＳＰとして市販されているポリ
イミド樹脂、ポリアリーレンサルファイド樹脂として、
米国フィリップス社の登録商標名であるＲＹＴＯＮとし
て市販されているポリフェニレンサルファイド樹脂、芳
香族ポリエーテルケトン樹脂として、英国アイ・シー・
アイ社の登録商標名であるＵｄｅｌ−ＰＥＥＫとして市
販されているポリエーテルエーテルケトン樹脂、英国ア
イ・シー・アイ社の登録商標名であるＵｄｅｌ−ＰＥＳ
として市販されているポリエーテルサルホン樹脂、米国
ゼネラル・エレクトリック社の登録商標名であるＵＬＴ
ＥＭとして市販されているポリエーテルイミド樹脂およ
び米国カーボランダム社の登録商標名であるＥＫＯＮＯ
Ｌとして市販されている芳香族ポリエステル樹脂等の合
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、 −Ｃ_X1Ｆ_2X1 −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１０００〜５００
０の重合体であって、たとえば 【００１６】 【化１】 【００１７】があげられ、特に好ましくは、 【００１８】 【化２】 【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３】 【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４】 【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層を形成させ
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−ＤＯＬ２０００
の２０℃の粘度は約８０ｃｓｔであり、Ｆｏｍｂｌｉｎ
Ｚ−ＤＥＡＬ２０００の２０℃での粘度は約２０ｃｓ
ｔである。 【００２５】そこで、フッ素化ポリエーテル重合体をフ
ロン１１３その他適当なフロン等の高フッ化有機溶媒に
溶解して、適当な方法、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。このうち、ディッピング法
が好ましいが、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、コストを考えれば、０．３〜１
０重量％、特に効果的な薄膜を得るためには０．５〜３
重量％程度である。 【００２６】さらに塗装、乾燥、熱処理後に柔らかい布
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してもよい。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もあ
る。 【００２７】このように分離爪表面に形成された塗布層
は、非常に薄いために、その薄層厚を測定することは困
難である。この発明に適用されるフッ素化ポリエーテル
重合体の単分子層は４０オングストローム程度と考えら
れるため、この塗布層はそれに近い薄層厚で厚くとも１
μｍ以下だと考えられる。厚過ぎる層は、過剰のフッ素
化ポリエーテルを含み、その結果分離爪樹脂母材との結
合に関与していない、遊離反応性末端基を多く有するこ
ととなる。このことはこの発明の複写機用分離爪に要求
される潤滑性および非粘着性に悪影響を及ぼす。 【００２８】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
方法で薄層を形成させ、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。この乾燥後あるいは乾燥を兼ねてさらに高い温度
で熱処理し、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。 【００２９】たとえば芳香族ポリアミドイミド樹脂であ
る米国アモコ社のＴＯＲＬＯＮを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、２５
０〜２７０℃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。 【００３０】以下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。 【００３１】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）３０％およびポリアミドイミ
ド樹脂（米国アモコ社製ＴＯＲＬＯＮ ４０００Ｔ）６
０％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は、０．
１ｍｍ以下、好ましくは０．０５ｍｍ以下である。 【００３２】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 【００３３】 【化５】 【００３４】を、実施例２においてはＦｏｍｂｌｉｎ
Ｚ−ＤＥＡＬ 【００３５】 【化６】 【００３６】を、さらに実施例３においてはＦｏｍｂｌ
ｉｎ Ｚ−ＤＯＬ 【００３７】 【化７】 【００３８】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％溶解したフレオンン１１３溶液に浸
け、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。 【００３９】潤滑性：スラスト型摩擦試験機を使用し
て、荷重１ｋｇ／ｃｍ² 、速度１ｃｍ／秒の条件で軸受
鋼（ＳＵＪ ２）を相手に試験した。 【００４０】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。 【００４１】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。得られた結果を表１にまとめた。 【００４２】 【表１】 【００４３】比較例１：フッ素化ポリエーテル重合体の
薄層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。 【００４４】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。また通紙試験後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薄層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薄層が良
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。 【００４５】実施例４〜９ 分離爪用耐熱性樹脂として、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 ４２
０３（３％二酸化チタン、０．５％四フッ化エチレン樹
脂入り）、実施例５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）、実施例６はポ
リフェニレンサルファイド樹脂である旭硝子社製ＲＥ１
０１ＪＡ（無機フイラー入り）、実施例７はポリフェニ
レンサルファイド樹脂である旭硝子社製ＲＦＧ１５３０
ＪＡ（１５％四フッ化エチレン樹脂、３０％ガラス繊維
入り）、実施例８は芳香族ポリエーテルケトン樹脂であ
る英国アイ・シー・アイ社製ＰＥＥＫ−１５０Ｐに大塚
化学社製チタン酸カリウムホイスカーであるティスモＤ
１０１ ３０％を溶融ブレンドしたもの、実施例９は芳
香族ポリイミド樹脂である米国デュポン社製Ｖｅｓｐｅ
ｌ ＳＰ−１を用いた。 【００４６】そして、成形方法は実施例４〜８は実施例
１と同様に射出成形し、実施例４及び５は成形品をさら
に２６０℃、２４時間熱処理し、実施例９は丸棒から削
り出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
に分離爪表面に塗布し、諸試験を行なった。その結果を
表２にまとめた。 【００４７】 【表２】 【００４８】表２から明らかなように、実施例４〜９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、薄層の密着強
度、耐摩耗性とも満足すべき結果となった。 【００４９】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Ｔｏｒｌｏ
ｎ４２０３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Ｔｏｒｌｏｎ ４３４７（１２％
グラファイト、８％四フッ化エチレン樹脂）を、比較例
５は実施例６と同じＲＥ１０１ＪＡを、比較例６は実施
例７と同じＲＥＧ１５３０ＪＡを、比較例７は実施例８
と同じＰＥＥＫ−１５０Ｐとテイスモ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。 【００５０】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ＴＣ７１０５Ｇ
ＮおよびＴＣ−７４０９ＢＫ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１
００℃で３０分乾燥し、さらに比較例３すなわちＴＣ７
１０５ＧＮについては２５０℃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。 【００５１】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ＦｏｍｂｌｉｎＺ−２５（２０℃粘度２５０
ｃｓｔ）をフレオンＲ１１３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。 【００５２】 【表３】 【００５３】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。 【００５４】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３０μｍ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。 【００５５】比較例８のようにフッ素化ポリエーテル重
合体による薄層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、薄層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。 【００５６】 【効果】以上のことから明らかなように、この発明の複
写機用の分離爪の製造方法は、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向上および塗布層の薄
層化によって、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
すことなく、また熱伝導性、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提供でき
るという利点がある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１） 定着ローラから定着紙を剥離する耐熱性樹脂製
   分離爪の少なくとも先端部の表面層がフッ素化ポリエー
   テル重合体によって被覆されていることを特徴とする複
   写機用分離爪。 （２） 上記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項記載の
   複写機用分離爪。