【発明の詳細な説明】
層状のオイル移送構成部分
発明の分野
本発明は、複写機の溶融定着装置のロールにオイルを移送するため、また必要
によりロールから余剰のトナーを拭き取るためのオイル移送構成部分に関する。
本願における用語「複写機(copying machine)」は、例えば普通紙の複写機や
レーザープリンターのような加熱された溶融定着ロールを採用する機器に関する
。
従来技術
普通紙の複写機において、紙その他の記録用媒体の表面に施されたトナー像は
、熱と圧力の適用によって定着される。ある普通紙の複写機において、定着は、
像を帯びた記録用媒体を高温の熱定着ロールと加圧ロールの間を通過させること
によって行われる。このタイプの熱定着デバイスが使用される場合、トナー材料
はロール表面に直接接触し、通常トナーの一部がロール表面に付着する。ロール
の次の回転のとき、その付着したトナー材料が記録用媒体の上に再度付着し、不
都合な裏移り像、着色、汚れをもたらすことがあり、ひどい場合には、記録用媒
体がロール上の付着したトナー材料にくっ付き、ロールの周りに巻き付くことが
ある。これらの問題に対処するため、良好な剥離特性を有するシリコーンゴムや
ポリテトラフルオロエチレンのような材料がロール表面に使用されることが多い
。熱定着デバイスの性能は改良されているものの、シリコーンゴムやポリテトラ
フルオロエチレンのロール表面を使用するだけでは問題
を解決しない。もう１つの解決策は、トナー材料がロール表面に付着することを
防ぐ剥離剤をトナー材料に含めることである。これらのオイルレストナーは、熱
定着デバイスの性能を改良するが、やはり特に高速型複写機の場合、トナーのピ
ックアップと移動に伴う問題を完全には解決しない。ロールによるトナーのピッ
クアップは、ロールの少なくとも１つの表面にシリコーンオイルのような液体剥
離剤をコーティングすることによって調節可能である。ロール表面に剥離液が均
一且つ正確な量で施されることが重要である。液体が少な過ぎるか表面の被覆が
不均一であると、紙からトナーがピックアップされてロール上に堆積することを
防ぐことができない。一方で、剥離液体の量が多過ぎると、シリコーンゴムのロ
ール表面を膨れさせたり皺を寄らせたりすることがあり、このため受入れられな
い品質のコピーを生じさせる。
例えば米国特許第３８３１５５３号明細書、欧州特許第４７９５６４号明細書
に開示のように、溶融定着装置のロールの１つに液体剥離剤を施すための種々の
デバイスが当該技術で公知である。ここで、これらの装置が共通に有する特徴は
、ある量の液体剥離剤を保有するための溜(reservoir)と、溶融定着装置のロー
ルに移送されるオイル量を調節するための、その溜と溶融定着装置のロールの間
に介在するオイル透過調節層の提供である。オイル透過調節層としては、日本の
特開昭６２−１７８９９２号公報に開示の多孔質ポリテトラフルオロエチレンの
フィルムのような種々の材料が公知である。
英国公開特許出願第２２４２４３１号明細書は、工業的濾過のフィルターとし
て使用される多孔質ポリテトラフルオロエチレン構造体を開示している。この多
孔質ポリテトラフルオロエチレン材料は、例えば相互に接続された粒子の多孔質
の一体網状構造を形成するよ
うにポリテトラフルオロエチレン粒子を溶融することによって製造される。この
特許明細書の開示事項は、本願でも参考にして取り入れられている。
本出願人のイギリス公開特許出願第２２６１４００号明細書（国際特許出願Ｗ
Ｏ９３／０８５１２）は、このような多孔質ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）材料を複写機のオイル移送構成部分として、とりわけ溶融定着装置のロー
ルに施される剥離剤の量を調節するためのオイル透過調節層として使用すること
を開示している。図１と２、及び例２と３は、溶融定着ロールにシリコーンオイ
ルを施すため及び余剰のトナーをそこから拭き取るための、溶融定着ロールと接
触する長い連続ウェブの形態の多孔質ＰＴＦＥを提供する実施可能な態様を開示
している。ここで、ウェブは１つの端が供給スプールに取り付けられ、その上に
ウェブが巻き付けらる。他方の端でウェブは巻き取りスプールに取り付けられる
。通常１方の端が供給スプールに巻き付けられ、他方の端が巻き取りスプールに
取り付けられたこの状態でウェブがユーザーに供給される。使用において、ウェ
ブは、供給スプールから巻き取りスプールにゆっくり進み、供給スプールが空に
なると破棄される。ここで、ＰＴＦＥウェブが進みながら溶融定着ロールと運転
上接触するのは１枚の厚さのウェブに過ぎない。溶融定着ロールと直接接触する
多数層のＰＴＦＥウェブを備えたオイル移送構成部分を使用することの開示事項
は全くない。オイルを施し且つ余剰トナーを拭き取るのに１枚の厚さのウェブが
使用されるに過ぎない。
特許公報ＥＰＯ１７４４７４（住友）は、ハウジングの中に保持されたＰＴＦ
Ｅからなる多孔質体を備えた剥離オイルアプリケーターを示している。このＰＴ
ＦＥ体は、シリコーンオイルを充満され、種々の横断面を有して作成されること
ができる。しかしながら、単
一層のＰＴＦＥが使用されるに過ぎない。
米国特許第４３３６７６６号明細書（Ｍａｈｅｒ）は、割合に厚い層のＮｏｍ
ｅｘフェルトと割合に薄いその層からなる複合ウィックアセンブリーの使用を示
している。厚い層は、オイルを薄い層に運ぶためのフィーダーとして作用する。
オイル溜の機能は、溶融定着装置のロールに施すための多量の液体剥離剤を保
有することである。この溜は、所定量の剥離オイルで予め充填されることができ
る。これは「オイル充填型デバイス(oil-filled device)」と称され、液体剥離
剤の貯蔵が使用され尽くすと、一般に破棄される。あるいは、このデバイスは、
供給デバイスから連続的に液体剥離剤を供給される「オイル供給型(oil-fed)」
デバイスであることもできる。いずれの場合にも、溜は、有限な量の液体剥離剤
を保有しなけれはならず、オイル透過調節層の中を通って溶融定着装置のロール
表面に適切な速度で液体剥離剤を供給する能力を有する必要がある。しかしなが
ら、単一の材料でこれらの特性を兼備することは難しいことがある。例えば、割
合に多量の液体剥離剤を保有することを可能にする大きい空隙体積と従って高い
気孔率を有する溜材料は、液体剥離剤の流れに対して割合に低い抵抗を有するこ
とがある。このことは透過調節層の存在によってある程度回避されるが、それで
もなお問題が生じることがある。例えば、溜がロールの形態の場合、運転の合間
又は夜間のようなロールが停止のときに、液体剥離剤はロールの最も低い箇所に
移行することがある。この現象は「溜まり(puddling)」として知られており、溜
の中の液体剥離剤の不均一な分布をもたらし、今度はこれが、溶融定着装置ロー
ルへの剥離剤の不均一な適用を生じさせることがある。
また、圧縮繊維や連続気泡フォーム材料のような従来の溜は、製造するのにコ
スト高の加工工程を必要とすることがある。連続気泡
プラスチックフォームの場合、一般に、そのフォームをブロックやローラーのよ
うな所望形状にフライス加工することが必要である。連続気泡フォームを単に注
型すると、液体剥離剤がフォームに出入りし、また使用中に液体剥離剤が連続気
泡フォームの溜から移動することを可能にするために機械加工や研削によって除
去される必要がある肌を、その表面上に残存させる。
本発明の目的は、公知の溜材料に伴う問題を軽減するオイル移送構成部分(oil
transfer component)を提供することである。
発明の要旨
今ここに、これらの問題を軽減するオイル移送構成部分は、多孔質ポリテトラ
フルオロエチレンシート材料の複数の隣接層(contiguous layer)としてオイル移
送構成部分を形成することによって提供可能なことが見出された。
即ち、本発明の１つの局面は、複写機の溶融定着装置のロールにオイルを移送
させるためのオイル移送構成部分を提供するものであり、この構成部分は、
シート材料の第１と第２の隣接層を含み、その第１層は、そのロールと接触し
てそれにオイルを移送するための構成部分のロール接触面を画定し、その第２層
はその第１層の下に位置し、
それら隣接層は一体の構造体を形成し、及び
本シート材料は多孔質ポリテトラフルオロエチレンを含んでなる。
本発明のオイル移送構成部分は、オイルを保持し且つ溶融定着装置のロールに
オイルを移送することを目的とするが、必要により余剰オイルを除去する性能も
有する。また、このオイル移送構成部分は、とりわけロール接触面が仕上げがな
めらかでない(textured)場合、溶融定着装置ロールから余剰トナーを拭き取るこ
ともできる。
一般的に言って、本発明は、少なくとも２枚の隣接したシート材料層、より一
般的には３〜２０層の使用を想定している。使用される層の数は、シート材料の
厚さにもよるが、一般に、５〜１０枚の隣接したシート材料層が使用されること
ができる。各々の層は、それ自身で剥離オイルを保持・供給するための溜を構成
する。また、シート材料の隣接層の間に、剥離オイルを収容する役割もするスペ
ースが形成されることもできる。この構成部分は、単一材料を使用して、従来技
術の構成の溜の機能とオイル透過調節機能の双方を提供することができるため、
作成が簡単である。
シート材料の隣接層の間のスペースの体積は、隣接層が互いに接触して支持さ
れる程度に依存するであろう。この体積は、シート材料が、仕上げがなめらがで
ない少なくとも１つの面を有する場合は増加される。ここで、一般に、層が互い
に密接することが可能なようにシート材料の面は実質的に平滑であることが好ま
しい。
１つの好ましい態様において、隣接層の少なくとも一部は、シート材料の単一
の長尺体から作成される。このことは、特に、オイル移送構成部分が、回転式支
持体の周りに巻かれたシート材料の単一の長尺体を有する回転式支持体を備えた
ロールの形態の場合にあてはまる。あるいは、各々の層は、螺旋状に巻回された
オーバーラップした旋回(turn)で構成されることもできる。このような構成は円
筒形状の作成に限定されず、オイル移送構成部分がパッドの形状のときも適用可
能であり、その場合、そのパッドは、概ね長方形の横断面のパッドに巻回された
シート材料の単一の長尺体からなることができる。
これらの場合、シート材料の単一の長尺体は、一般に、所定の張力下で１つの
回転方向に巻き付けられる。この張力は、シート材料の隣接層を一緒に支持し、
隣接層の間のスペースの体積を決定する
１つの因子である。所望により、シート材料の隣接層は一緒に結合されてもよい
。結合は、熱融着によって、又は不連続パターンの接着剤の使用によって行うこ
とができる。特に好ましい態様において、適切な接着剤が、シート材料の長尺体
の横方向のエッジに施される。シート材料の長尺体が巻き付けられてオイル移送
構成部分を形成した後、そのシート材料の長尺体の残った自由な端は、好ましく
は、使用の際に巻きほどけを起こさないように下の層に結合されるべきである。
もう１つの態様において、シート材料の単一の長尺体は、実質的に平行な一連の
隣接層を提供するように、蛇行状態で載置されることもできる。層を一体の構造
に支持するため、それらは適切な仕方で一緒に結合されることができる。
もう１つの態様において、オイル移送構成部分はパッドの形態であり、隣接層
は、互いの上に載置されたそのようなシート材料の別個の片で形成される。同様
に、シート材料の別個な片は、一緒に結合されて一体構造にする必要がある。
一般的に言って、その層は、接着剤の使用、熱融着、縫合などのような当該技
術で公知の任意の適切な仕方で一緒に結合されることができる。接着剤が使用さ
れる場合、接着剤のパターンは、好ましくは、液体剥離オイルの流れを妨げない
ように、点や線のパターンのような不連続パターンであるべきである。
オイル移送構成部分は、そのようなものとして使用するために、一体の構造体
として提供される。即ち、多孔質ポリテトラフルオロエチレンシートの隣接層は
使用中に隣接を維持し、分離するようなことがない（又は従来の構造のように巻
きほどけない）。下側層（複数でもよい）は、使用の際、オイルを保有し、ロー
ルに接触する第１層にそれを移送する作用をする。層は一緒に結合されてよいが
、このことは構成部分の働きに必須ではない。場合により、オイルの
存在（とりわけ使用中に構成部分が加熱された後）と層間の摩擦が、一体構造を
維持するに十分である。構成部分がローラーの形態の場合、巻きほどけに耐える
ように、シートがローラーに巻き付けられたと同じ方向に回転するように配置さ
れることができる。ここで、これは常に最適な回転方向ではなく、個々の場合で
実験によって決定されることができる。
層は、同じ又は異なるタイプの多孔質ポリテトラフルオロエチレンから形成さ
れることができ、例えば、ローラーは、あるタイプのポリテトラフルオロエチレ
ンから作成された内側層と、別なタイプのポリテトラフルオロエチレンから作成
された外側層を有することができる。
シート材料の第１層は、ローラー接触面、即ち、使用中に液体剥離オイルを溶
融定着装置のロールに施すように溶融定着装置のロール（通常溶融定着ロール又
は加圧ロール）に接触するオイル移送構成部分の面を画定する。用語「剥離オイ
ル(release oil)」は、本願において、一般的な液体剥離剤を包含する広い意味
で使用される。第２層は、ロール接触面の反対面に接触するが何らかの特定の垂
直な向きを伴わない意味で第１層の下に存在し、実質的に全ロール接触面の下に
延在する。即ち、オイル移送構成部分のロール接触面の真下に、少なくとも２層
のシート材料が効果的に存在する。
シート材料の厚さは１０〜１０００μｍの範囲でよい。非常に薄い材料は通常
好ましくなく、数多くの層が必要なためである。反対に、厚い材料は、ローラー
構造の場合、シート材料の自由端によって形成される段が生じることがある。
本発明の特別な長所は、シート材料の多数の層が、特に容易な仕方でオイル移
送構成部分に作成されることを可能にする点であるが、本発明は、シート材料の
隣接層が、当該技術で公知の通常のフェル
トや連続気泡フォームの溜と共に提供される可能性を無くするものでは必ずしも
ない。
１つの態様において、シート材料は、イギリス特許第２２４２４３１号明細書
に開示のような、相互に接続された粒子の多孔質の一体の網状構造を形成するよ
うに一緒に融合された粒状タイプのポリテトラフルオロエチレン粒子から形成さ
れた多孔質ポリテトラフルオロエチレン構造体である。この材料は、溶融定着装
置内で遭遇する高温（２００℃付近）に耐えることができ、優れた機械的特性と
耐久性を有する。
一般的に言って、本シート材料は、５０〜１５００μｍ、とりわけ１５０〜１
０００μｍの厚さを有する。
本多孔質ポリテトラフルオロエチレン構造体は疎水性であるが、シリコーンオ
イルのような液体剥離剤（本願では総称的に「剥離オイル(release oil)」と称
する）に対しては高い親和性を有する。一般に、シート材料の層は、オイル移送
構成部分に組み入れられる前に、剥離オイルを充填されることができる。オイル
移送構成部分は、一般に、剥離オイルを予め充填されて供給されることができる
。オイル充填型のオイル移送構成部分においては、その構成部分は、このオイル
が実質的に使用され尽くしたときに破棄される。オイル供給型のオイル移送構成
部分においては、追加のオイルが、オイル供給メカニズムによってそれに供給さ
れる。一般に、オイルは、オイル移送構成部分のオイル含有ポリテトラフルオロ
エチレン構造体の全重量の１０〜７０重量％、とりわけ２０〜６０重量％を構成
するであろう。このようなオイル保持能力を与える目的で、多孔質ポリテトラフ
ルオロエチレン構造体は、本願の項（Ｂ）の記載に従って測定して通常０．５〜
１．８、例えば０．６〜１．５、一般に０．７〜１．２の比重を有する。比較と
して、純粋な非多孔質のＰＴＦ
Ｅは、一般に２．１６の比重を有する。好ましくは、多孔質ポリテトラフルオロ
エチレン構造体はフィラー材料を全く含まず、理由は、これらが一般に無機物に
由来し、溶融定着装置のロールを損傷させることがある磨耗性でありがちなため
である。
上記のように、本多孔質ポリテトラフルオロエチレン構造体はイギリス特許第
２２４２４３１号明細書に開示のように、製造されることができる。異なるグレ
ードの粒状タイプのポリテトラフルオロエチレンの粒子の混合物からこの構造体
を作成することが特に好ましい。周知のように、ポリテトラフルオロエチレン（
ＰＴＦＥ）は２種の違ったタイプのいわゆる「粒状(granular)」ＰＴＦＥといわ
ゆる「微粉末(fine powder)」ＰＴＦＥとして製造される。これらの材料は、極
めて異なる特性を有する。本発明に使用するに特に有用な製品は、焼成されてい
ない及び焼成された粒状タイプＰＴＦＥ粒子の混合物から作成され、例えばそれ
ぞれ４０％〜６０％のテフロン（商標）樹脂グレード７Ａと、４０％〜６０％の
テフロン（商標）樹脂グレード９Ｂである。ここで、一般的に言って、０〜１０
０％の焼成されていないＰＴＦＥ（例えば、グレード７Ａ）と、その逆の１００
〜０％の焼成されたＰＴＦＥ（例えば、グレード９Ｂ）が、シート材料を製造す
るために使用されることができる。テフロンの粒状タイプ樹脂のグレード７Ａと
９Ｂは、米国のウィルミントンにあるデュポン社の特殊ポリマー部門から入手可
能である。多孔質ポリテトラフルオロエチレン構造体は、通常セラミックタイル
や金属シートのような基材の上にスプレーし、次いで生成した構造体をその基材
から剥がすことによって調製される。
別な態様において、シート材料は、延伸膨張された多孔質ポリテトラフルオロ
エチレンから形成される。このような多孔質延伸膨張ポリテトラフルオロエチレ
ンは、米国特許第３９５３５６６号明細
書の開示に従って製造することができる。一般に、いわゆる微粉末ポリテトラフ
ルオロエチレンで形成される構造体は、単一の方向（即ち、一軸）にそって又は
通常互いに直角な２つの方向（即ち、２軸）にそって延伸膨張される。延伸膨張
された多孔質ポリテトラフルオロエチレンのシート材料は、一般に、本願で記載
の泡立点法で測定して０．０２〜１５μｍの範囲の気孔サイズを有する。気孔サ
イズの選択は、シート材料に保有される剥離オイルの量とその供給速度に影響を
有することができる。また、先に議論した溜まりの問題は、このような延伸膨張
された多孔質ポリテトラフルオロエチレンによって軽減される。延伸膨張された
多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、一般に、本願の説明に従って測定した比
重から求めて１０〜９８％（好ましくは５０〜９８％）の気孔率を有し、また、
この気孔率は、シート材料によって保有される剥離オイルの量に影響を及ぼすパ
ラメーターである。厚さは１２〜１０００μｍの範囲でよく、ここで非常に薄い
材料は比較的好ましくなく、これは必要な厚さを構成するには数多くのシート材
料の層が使用されることが必要なためである。オイルは、一般に、オイル含有延
伸膨張ポリテトラフルオロエチレン構造体の１０〜９８重量％、とりわけ２０〜
７０重量％を構成するであろう。
ここで、例えばポリテトラフルオロエチレン繊維が結合されて多孔質マトリッ
クスとされた繊維状ポリテトラフルオロエチレンからなるもののような、他のタ
イプの多孔質ポリテトラフルオロエチレンで形成されたシート材料が使用されて
もよい。このような材料の１つは、商標Ｚｉｔｅｘ（ノートン・ケムプラスト、
ニュージャージ州、米国）として入手可能である。
好ましい態様の詳細な説明
次に本発明の好ましい態様を、例に過ぎないが、添付の図面と併せて説明する
。
図１は、ローラーの形態のオイル移送構成部分の大要の横断面図である。
図２は、通常の溜材料とその上に巻き付けられた数層のシート材料を有するロ
ールの形態のもう１つの態様である。
図３は、一緒に結合された複数層のシート材料で構成されたパッドの形態のも
う１つの態様である。
図４は、シート材料の単一の長尺体を長方形の状態に巻き付けることによって
作成されたパッドの形態の、さらにもう１つの態様の横断面である。
図５は、ローラーの形態のオイル移送構成部分を採用する普通紙複写機の溶融
定着部分の大要の立面図である。
図６は、パッドの形態のオイル移送構成部分を採用する別な普通紙複写機の溶
融定着部分の大要の立面図である。
図１は、ローラー10の形態の本発明によるオイル移送構成部分の横断面を示す
。このローラーは、複写機に装着するための適切な軸受け（図示せず）を備えた
中空の円筒状コア12を有する。このコア12は、コアに設けられた開口部14を通っ
てそこから供給される剥離オイルを収容するための中空の内部13を有する。ある
いは、このコアは、焼結されたセラミック材料から形成されることもできる。６
枚の隣接層(17a，17b，17cなど)を形成するように、コアの外側の周りに単一の
シート材料の長尺体16が巻き付けられる。巻き付ける前に、シート材料の長尺体
の縁部にそって接着剤が施され、隣接層が、円筒状ローラーの端部で一緒に接着
される。同じようにして、シート材料の長尺体の自由端18が、使用中に緩くなる
ことを防ぐために、下に横たわる層に接着される。
シート材料の長尺体は、ローラー上の所望の領域を覆うに十分な幅を有する。
換言すると、シート材料の幅は、オイル移送構成部分の十分な幅を提供する。こ
こで、シート材料の長尺体は、別な態様において、所望の幅と厚さを構成するよ
うに、ローラーコアの上に一連のオーバーラップした旋回によって螺旋状に巻き
付けられてもよい。
特定の例において、例１に記載のようにして作成された多孔質ポリテトラフル
オロエチレンシートの単一の長尺体が、その周囲の周りに９０°離して配置され
た直径３ｍｍのオイル供給開孔の４つの列を有する中空アルミニウムのコアの上
に巻き付けられた。シートの厚さは約３７５μｍであった。多孔質ポリテトラフ
ルオロエチレンは、５４５ｍｍの長さと３６５ｍｍの幅を有した。各端の段を最
少限にする目的で、端部を面取りするため、各々の端で水平に対して約３０°に
傾けたナイフを用いてシートの両端を切断した。あるいは、サンドペーパーを用
いて研磨することによって、その端部の縁をそいで薄くすることもできる。２本
線のシリコーンシーラントＲＴＶ７３２（ダウコーニング社）を用い、１つの端
部をアルミニウムコアに接着した。次いで６００００センチストークス（ｃＳ）
のシリコーン剥離オイル（ダウコーニング２００）を、平坦な多孔質ポリテトラ
フルオロエチレンシートの上に均等に散布し、１時間放置し、そのシートにオイ
ルを滲み込ませた。次いで、ポリテトラフルオロエチレンの仕上げがなめらかで
ない表面を最も外側にし、コアの周りに約８回多孔質ポリテトラフルオロエチレ
ンシートが巻回されるように、アルミニウムコアを巻き上げた。次いでポリテト
ラフルオロエチレンシートの縁を一緒にシールするようにして、円筒状ローラー
の端部をＲＴＶ７３２シリコーンシーラントでシールし、そのシーラントを室温
に放置して硬化させた。ポリテトラフル
オロエチレン長尺体の自由端は、真下の層に接着させなかった。
コアと乾燥ポリテトラフルオロエチレンシートの重さは１４１ｇであり、施し
たオイルの重さは２９ｇであった。コアの直径は約２２ｍｍで、ポリテトラフル
オロエチレンを巻回した後は約２７ｍｍであった。次いでこのローラーをＫｏｄ
ａｋ Ｅｋｔｏｐｒｉｎｔ３００コピー機にぴったり装着し、２５００００枚の
コピーを作成し、満足できるコピー品質を得た。これは、Ｎｏｍｅｘ（商標）ア
ラミドフェルトで形成された通常のローラーを用いて行うことができるコピーの
数を超える。
図２は、前記のようなコア12を有するローラー20の横断面図である。これは、
Ｎｏｍｅｘ繊維で形成されたフェルトや連続気泡のフォームプラスチック材料の
ような公知の溜材料の中空スリーブ22が採用されている点で、図１に示された態
様と相違する。商標Ｎｏｍｅｘとして販売されている繊維はアラミド繊維であり
、１種のポリアミドである。連続気泡のフォームは、連続気泡のメラミンフォー
ムでもよい。
溜22の外面の周りに、シート材料16の単一の長尺体の多数の旋回が巻かれてい
る。シート材料のエッジと自由端は、前述のように結合される。
単一のシート材料の長尺体は、コアの周り又は溜の周りに容易に巻き付けられ
るため、使用するに便利であるが、このことは、必要により適切に個々に結合さ
れた別個の層に代えてもよいことを理解すべきである。
また、別な態様において、中空スリーブ22は、それ自身が多孔質ポリテトラフ
ルオロエチレン（例えば、１００％のテフロングレード９Ｂ）からなり、外側の
長尺体16は異なるタイプのポリテトラフルオロエチレン（例えば、５０％のグレ
ード７Ａと５０％のグレー
ド９Ｂ）から形成されることもできる。図３は、シート材料の複数の隣接層32か
らなるパッド30の横断面である。層は、接着剤の斑点模様によって一緒に結合さ
れる。接着剤は上記のようなシリコーン接着剤でよい。オイル移送パッド30のロ
ール接触面34は、使用中にパッドが剥離オイルを移送する溶融定着装置のロール
の曲面に追従するように、オイル移送パッド30のロール接触面34は若干曲がって
いることが認められるであろう。
また、図４は、ロール接触面34を有するパッドの形態のオイル移送構成部分を
示す。この場合、パッドは、実質的に長方形の横断面を有し、単一のシート材料
の長尺体(16)を実質的に長方形の状態に巻き付けることによって作成されている
。示してはいないが、シート材料の長尺体を平坦な中央の成形道具の周りに巻く
ことが便利なことがあり、この成形道具は適所に残してもよく、又はオイル移送
構成部分の作成後に引き抜いてもよい。
図５と６は、ローラー10（又はローラー20）又はパッド30（又はパッド40）の
形態の本発明によるオイル移送構成部分を採用した溶融定着装置を示す。この溶
融定着装置は、ＰＴＦＥでカバーされた（又はシリコーンゴムでカバーされた）
溶融定着ロール２とシリコーンゴムでカバーされた加圧ロール４を備え、これら
は本発明のオイル移送構成部分によってオイル供給され、拭き取られる。図５の
態様の場合、オイルは、オイル移送ローラー10によって溶融定着ロール２に直接
施される。図６の場合、剥離オイルは、チャンネル42の中に支持されたパッド30
によって溶融定着ロール２に施される。双方の場合において、剥離オイルは、所
望により溶融定着ロール２に代えて加圧ロール４に施されることもできる。また
、オイル移送構成部分は、オイル充填型構成部分、即ち、所定量のシリコーン剥
離オイルを含んで剥離オイルが使用され尽くすと破棄されるものと
して提供されてもよく、又はオイル供給型として提供されてもよく、その場合、
剥離オイルの供給は、通常のオイル供給手段（図示せず）によってオイル移送構
成部分（通常剥離オイルを予め充填されて供給される）に一定して供給される。
シート材料は、次のようにして作成された多孔質ポリテトラフルオロエチレン
のシートとした。
例１．（ＰＴＦＥシートの作成）
（ａ）焼成されていない粒状ＰＴＦＥサスペンションの調製
約４０μｍの重量平均粒子サイズ（粒子サイズの分布は、１２４μｍ未満が９
９．５％、２．８μｍ未満が０％）まで粉砕しておいた２５０ｇのＤｕＰｏｎｔ
（商標）粒状ＰＴＦＥのグレード９Ｂ、２５０ｇのＤｕＰｏｎｔ粒状ＰＴＦＥの
グレード７Ａ、１３ｍｌのＺｏｎｙｌ（商標）ＦＳＮ１００界面活性剤（ノニオ
ン系ペルフルオロアルキルエトキシレートの混合物）、１０ｍｌのイソプロピル
アルコール、４１ｍｌのＰｌｕｒｏｎｉｃ（商標）Ｌ１２１界面活性剤（ポリオ
キシエチレン／ポリオキシプロピレンブロックコポリマー）、及び１重量％溶液
として水に溶解させたナトリウムカルボキシメチルセルロース（増粘剤）の１．
１４ｇを４６０ｇの水に加え、Ｗａｒｉｎｇ混合機で５分間混合した。
（ｂ）多孔質粒状ＰＴＦＥ構造体の作成
Ｂｉｎｋｓ ＢＢＲスプレーガンとＬ８８圧力カップを用い、上記のサスペン
ションを、滑らかなステンレス鋼板の上に１０００μｍの公称正味被膜厚さまで
スプレーし、次いでオーブン中で乾燥させた。空気温度を１１５℃まで上げ、ス
テンレス鋼板の温度が１００℃に達した時点から乾燥を３０分間続けた。次いで
空気温度を数時間にわたって３６５℃まで次第に高めた。板の温度が３５０℃に
達した時点から乾燥をさらに２．５時間続けた。次いで得られた構造体を冷やし
た。比重は０．８０ｇ／ｃｃであった。
その構造体が冷えた後、ＰＴＦＥシートをそのステンレス鋼板から注意深く剥
がした。厚さは約７５０μｍであった。ステンレス鋼板に接触していた下側表面
は滑らかであり、スプレーを施した結果、上側表面は若干ざらざら(textured)し
ていた。
オイル保有能力は、テフロングレード７Ａの割合を重量で５０％から１００％
まで変えることによって変更させることが可能であった。実際、グレード７Ａの
割合は、ＰＴＦＥシートの所望の特性に応じて重量で０％から１００％まで変え
ることが可能であった。ここで、グレード９Ｂが１００％の場合、その材料を固
定して加熱の際の収縮に抵抗するように、サスペンションを微細なステンレス鋼
の網の上にスプレーし、次いで剥ぎ取った。
例２．（オイルの保有力）
比較のため、２つのタイプのＮｏｍｅｘ（商標）フェルトを、例１の仕方で作
成した２つのタイプの多孔質ＰＴＦＥシート材料と対比した。
Ｎｏｍｅｘ １ 厚さ ＝ ４．４０ｍｍ
（比較） 重量／面積 ＝ ６７７ｇ／ｍ2
密度 ＝ ０．１５ｇ／ｃｃ
Ｎｏｍｅｘ ２ 厚さ ＝ ２．１６ｍｍ
（比較） 重量／面積 ＝ ５０９ｇ／ｍ2
密度 ＝ ０．２３ｇ／ｃｃ
製品 Ｘ１ − １００％ＰＴＦＥグレード９Ｂ
厚さ ＝ ０．８ｍｍ
重量／面積 ＝ ５７２ｇ／ｍ2
密度 ＝ ０．７２ｇ／ｃｃ
製品 Ｘ２ − １００％ＰＴＦＥグレード７Ａ
厚さ ＝ ０．１８ｍｍ
重量／面積 ＝ ２０５ｇ／ｍ2
密度 ＝ １．１４ｇ／ｃｃ
上記の各々の場合において、重量／面積はＡＳＴＭのＤ４６１−８７（節１１
）に従って測定し、厚さはＡＳＴＭのＤ４６１−８７（節１０）に従って測定し
た。密度は、重量／面積を１０００×厚さで割算して計算した。密度を測定する
この方法は、比較用のＮｏｍｅｘフェルトについて確実な密度測定が行われるこ
とを可能にするため、この比較例についても採用した（その節（Ｂ）に示された
方法ではなく）。
オイル保有力について、ＡＳＴＭのＤ４６１−８７のその「（Ｅ）オイル保有
力」に記載の改良方法に従って全サンプルを試験し、得られた結果を下記の表１
に示す。
これらの結果は、フェルトの単位体積に保有されることができるオイルの体積
を示す。
例３（オイルの溜まり）
ここで、例２のオイル保有力の数値は、材料の構造体中のオイルの分布につい
ての表示を与えない。
これを測定するため、そのサンプルを、改良されたＡＳＴＭのＤ−４６１法に
ほぼ準じて、さらに２０時間吊るしたままにした。次いで各サンプルを縦の真ん
中の箇所で水平方向に半々に切断し、上側半分と下側半分を作成した。次いでサ
ンプルの上側半分と下側半分を秤量し、その結果を表２に示した。
次いで塩化メチレンを用いてサンプルの各半分からオイルを抽出し（本願で記
載のように）、表３に示した重さを得た。これから各部分における正味のオイル
が計算され、特定の部分についてのオイル保有値としてまとめた。
この表の値は、通常のＮｏｍｅｘアラミドフェルト材料よりも均一にオイルを
保有する溜として作用する多孔質ＰＴＦＥの能力を例証している。
このことの利点は、オイル供給デバイスの中で、停止期間中にオイルがひどく
溜まりを作らないことである。多孔質ＰＴＦＥシート材料の多層からなる本発明
によるオイル移送構成部分は、複写機が操作されていないときにオイルが溜まり
を作る傾向を顕著に低下させている。
試験と調製方法論
（Ａ）ＰＴＦＥグレード７Ａと９Ｂの調製
テフロン（商標）粒状タイプのＰＴＦＥフルオロカーボン樹脂のグレード７Ａ
と９Ｂは、米国のウィルミントンにあるデュポン社の特殊ポリマー部門から入手
可能である。グレード９Ｂは、予め溶融・焼成された樹脂である。メーカーの製
品仕様書は２．１６の平均比重と、３５μｍ（グレード７Ａ）と５００μｍ（粉
砕前のグレード９Ｂ）の平均粒子サイズと記している。ＰＴＦＥグレード７Ａは
焼成されておらず、供給されたままで使用した。
使用の前に、ＰＴＦＥグレード９Ｂは、次のようにして室温にて研削砥石の間
でその水系スラリーを磨砕することによって約４０μｍの重量平均粒子サイズま
で粉砕した。
ＰＴＦＥグレード９Ｂを水と混合してスラリーを作成し、そのスラリーを米国
特許第４８４１６２３号明細書に開示のような細砕機の狭い間隔の研削面の間に
供給し、ＰＴＦＥ片を粒子に圧潰・剪断した。次いでその粉砕したスラリーを濾
過又は遠心分離し、水から多孔質延伸膨張ＰＴＦＥ粒子を分離し、その分離した
微粉砕粒子を１２５℃〜１５０℃でオーブン乾燥した。
（Ｂ）比重
他に明記がない限り、ＰＴＦＥシートの比重は、２種の異なる媒体、即ち空気
と水の中でそのサンプルを秤量することによって求めた。重量はＡｖｅｒｙ Ｖ
Ａ１２４分析用天秤を用いて測定した。
比重は
（空気中の重量）／（空気中の重量−水中の重量）
に等しいとして計算した。
（Ｃ）粒子サイズ
粉砕したＰＴＦＥグレード９Ｂの粒子サイズは、次のようにして求めた。即ち
、磁気スターラーと超音波攪拌を用い、粉砕したＰＴＦＥ粉末の２．５ｇを６０
ｍｌのイソプロピルアルコールに分散させた（超音波プローブＷ−３８５ＷＥ型
、ヒートシステムズ−ウルトラソニックス社製使用）。分散させた粒子の４〜６
ｍｌのアリコートを、分析用のＬｅｅｄｓ ＆ Ｎｏｒｔｈｕｐマイクロトラッ
クＦＲＡ粒子サイズ分析計の中で循環している約２５０ｍｌのイソプロピルアル
コールに添加した。各々の分析は、２リットル／分のサンプル循環速度での３回
の３０秒間の運転からなり、その間に分散粒子による光散乱が自動的に測定され
、その測定値から粒子サイズ分布が自動的に計算される。
（Ｄ）気孔サイズ
延伸膨張ポリテトラフルオロエチレンの気孔サイズは泡立点から求められ、こ
の泡立点は、本願明細書においては、サンプルを覆う液体層の中を通る空気の上
昇によって検出可能な空気の最初の泡を吐出させるに必要な圧力と定義される。
フィルターホルダー、マニホールド、及び圧力ゲージ（最大ゲージ圧力２７５．
８ＫＰａ）からなる、ＡＳＴＭのＦ３１６−８０に採用のものと類似の試験デバ
イスを使用した。フィルターホルダーは、基体、固定用リング、Ｏ
リングシール、支持ディスク、及び空気入口から構成された。支持ディスクは、
１５０μｍのメッシュスクリーンと、剛化用の孔開き金属板から構成された。試
験サンプルの有効面積は８．０±０．５ｃｍ2であった。試験サンプルをフィル
ターホルダーに装着し、透明になるまで無水メタノールで湿らせた。次いでこの
支持用スクリーンをサンプルの上に置き、フィルターホルダーの上半分を適所に
しっかり固定した。２１℃の無水メタノールの約２ｃｍを試験サンプルの上に注
いだ。無水メタノールの中を通って最初の安定した泡の流れが観察できるまで、
実験者によって試験サンプルの圧力を次第に均等に高めた。一定しない泡又は外
側エッジの泡の流れは無視した。泡立点は圧力ゲージから直接読み取られた。
試験サンプルの気孔サイズは、表面張力を破るに必要なガス圧力の値に関係し
、次の式によって与えられる。
泡立点（ｐｓｉ）＝Ｋ・４・Ｙ・ｃｏｓＴ／ｄ
ここで、Ｋ＝形状係数
Ｙ＝メタノールの表面張力
Ｔ＝気孔と表面の間の接触角
ｄ＝最大気孔直径
（Ｅ）オイル保有力
（ｉ）多孔質ＰＴＦＥシート材料と比較用フェルトのオイル保有能力は、ＡＳＴ
ＭのＤ４６１−８７の改良法によって測定した。
使用したオイルは、１００センチストークスの粘度と０．９６ｇ／ｃｃの密度
のダウコーニング２００シリコーンオイルであった。
シート材料から２５ｍｍ×１５０ｍｍの大きさの試験サンプルをランダムに切
り出した。各々のサンプルを０．０１ｇの最小単位まで秤量した。オイルを５０
ｍｍの深さにおさめた容器の表面上にサンプルを置き、空気の捕獲を避けるため
に重力下でゆっくり下降さ
せた。サンプルを３時間沈めたままにした。次いで各々のサンプルをオイルから
取り出し、長手寸法を垂直にしてワイヤーフックから吊るし、６０分間滴下させ
た。攪拌棒を用い、サンプルを秤量する前に、サンプルに付着している目に見え
る全てのオイルの液滴を除去した。
ＡＳＴＭのＤ４６１−８７の節２１．６．１に従ってオイル保有力を計算した
。
（ii）次のようにしてオイル抽出を行った。
オイル含有サンプルを０．０１ｇの精度まで秤量し、最初の重量を得た。次い
でサンプルを２０±２℃の温度の塩化メチレンに浸し、１分間攪拌した。次いで
サンプルを取り出し、１１０℃のオーブンに１５分間吊るした。一定の重量（０
．０１ｇの精度で測定）が得られるまでこの手順を繰り返し、最後の重量を得た
。正味のオイル含有率を、サンプルの最初と最後の重量との差から計算した。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，
ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ
Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ
，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，
ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ
Ｎ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ
，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，
ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，Ｍ
Ｘ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ
，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ
(72)発明者 マッコーラム，フランシス マイケル ジ
ョン
イギリス国，アンガス ディーディー７
６ディーピー，カーノウスティー，ライン
フィールド ロード 51