JPH10254198A - 画像形成装置のシート検知用摺接部品 - Google Patents
画像形成装置のシート検知用摺接部品Info
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- JPH10254198A JPH10254198A JP9060926A JP6092697A JPH10254198A JP H10254198 A JPH10254198 A JP H10254198A JP 9060926 A JP9060926 A JP 9060926A JP 6092697 A JP6092697 A JP 6092697A JP H10254198 A JPH10254198 A JP H10254198A
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Abstract
のコンパクト化の要請に対応でき、耐熱性、難燃性、耐
摩耗性およびトナーの非付着性に優れた画像形成装置の
シート検知用摺接部品とすることである。 【解決手段】 画像形成後に搬送されるシートに摺接
し、シートの位置に対応して検知スイッチを動作させる
画像形成装置のシート検知用摺接部品14を、テトラフ
ルオロエチレン、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共重合体、テトラフ
ルオロエチレン−エチレン共重合体などのフルオロカー
ボン系樹脂で形成する。または前記フルオロカーボン系
樹脂に繊維状補強材を添加した樹脂組成物で形成する。
Description
シミリ、レーザービームプリンターなどの画像形成装置
内で搬送されるシートに摺接するシート検知用摺接部品
およびその製造方法に関する。
子写真プロセスを利用した画像形成装置は、電子写真プ
ロセスにより感光体上に形成した像を転写紙等のシート
にトナー像として転写し、この像を転写紙等の上に定着
装置で定着した後、機外に排出する装置である。
蔵する定着ローラと、これに圧接する加圧ローラとから
なり、そのニップ部に定着トナー像を担持する転写紙等
を通紙し、加熱と押圧によってトナーを転写紙等に溶融
し定着させ、その後に転写紙等を排紙コロおよび排紙ロ
ーラ等により機外に排出する。
略構成例を示している。この定着装置Aは、ヒータ1を
内蔵する定着ローラ2に転写紙等のシートの搬送経路を
挟んで従動回転する加圧ローラ3を設けたものである。
図外の転写部より搬送ベルト4により搬送されてきた未
定着トナー像を担持する転写紙等のシート5は、定着入
口ガイド6に案内されて定着ローラ2と加圧ローラ3と
のニップ部に挿入され、対のローラ2、3に挟圧された
際にトナー像が定着されて送り出される。定着後のシー
ト5は、定着ローラ2のニップ部の下側に接する分離爪
7の爪先によって定着ローラ2から剥離される。
排紙ガイド10、11に案内されて搬送経路を通った
後、回転駆動されている排紙ローラ9と従動回転する排
紙コロ8の間を通り、さらに排紙ガイド12、13で案
内されて機外に排出される。
ート5は、その搬送状態を機外から観察できず、また種
々の原因で装置内に詰まる場合があり、搬送状態にある
シートの位置確認または紙詰まりの検出などの目的で検
知スイッチを動作させるシート検知用摺接部品が取りつ
けられている。
品14は、棒状の一端に直交状に突出する支持軸15を
形成し、他端に湾曲部16を形成したシート検知用レバ
ーであり、画像形成装置内の軸受(図示せず)に支持軸
15を回転自在に保持させて揺動自在に吊り下げ、湾曲
部16の外側は搬送されるシート5の上面に摺接させて
通過するシート5の厚みを検知させ、レバーの傾きが所
定範囲を越えた際に検知スイッチ17を押し、これを動
作させるものである。
搬送経路の所定位置をシート5が通過したか否かを知る
検出手段であると共に、折れ曲がったシートや複数枚重
なったシートをレバーの傾きで検出することにより、紙
(シート)詰まりを検出することができるものである。
排紙ローラや排紙ガイドと同様に耐熱性や難燃性が求め
られ、さらに用紙を円滑に接触通過させる摺動性も必要
であるからポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS)や
ポリアセタール(POM)等の材料で形成されていた。
x)、レーザービームプリンター(LBP)等の画像形
成装置においては、処理時間短縮の要求が高まり、その
ために印刷機能を高速化し、定着温度を上昇(250℃
付近)させることが必要になった。例えば、このように
高速化された機器の定着周囲部分の通常の使用雰囲気温
度は、25〜150℃であり、瞬間的には50〜250
℃に達する場合もある。
重要な技術的課題であるため、高温の定着部とシート搬
送用転動体との距離は短くなる傾向がある。
間の短縮化と装置の小型化の要求を具現化すると、シー
ト検知用摺接部品に、トナーによる汚れと熱による変
形、摺接部の摩耗という従来の画像形成装置では発生す
ることがなかった問題が新たに生じた。
に、トナーによる汚れが堆積し、それが熱によって固ま
ると、シートが摺接部に引っ掛かるようになり、シート
(紙)詰まりの原因になる。
を解決し、画像形成装置の処理速度の高速化や装置本体
のコンパクト化の要請に対応できるように、耐熱性、耐
摩耗性およびトナーの非付着性に優れた画像形成装置の
シート検知用摺接部品を提供することである。
め、この発明では、画像形成後に搬送されるシートに摺
接し、このシートの搬送位置に対応して検知スイッチを
動作させるシート検知用摺接部品において、この摺接部
品をフルオロカーボン系樹脂を主要成分とする樹脂組成
物で形成したのである。
摺接し、このシートの搬送位置に対応して検知スイッチ
を動作させるシート検知用摺接部品において、この摺接
部品をフルオロカーボン系樹脂に繊維状補強材を添加し
た樹脂組成物で形成したのである。
系樹脂で形成すると、画像形成後、すなわちトナーが定
着したシートに摺接した際にトナーが付着しないシート
検知用摺接部品になり、トナーによる汚れが堆積しない
ので、シート(紙)詰まりし難いシート検知用摺接部品
となる。またこのようなシート検知用摺接部品は、フル
オロカーボン系樹脂の特性により耐熱性および耐摩耗性
をも兼ね備えているので、熱変形や摩耗変形による誤動
作がない。
強材を添加した樹脂組成物からなるシート検知用摺接部
品は、繊維補強されていないものに比べて耐摩耗性に優
れ熱変形も小さいので、誤動作が極めて少なく、トナー
が付着しないものであり、これによって処理速度がより
高速化され、よりコンパクト化(小型化)された画像形
成装置にも使用可能なシート検知用摺接部品になる。
ようにしてフルオロカーボン系樹脂で形成した。フルオ
ロカーボン系樹脂としては、成形性の点で溶融フルオロ
カーボン系樹脂が好ましく、射出成形可能なフルオロカ
ーボン系樹脂がより好ましい。その中でもPFA、FE
PおよびETFEが特に好ましい。
下記に列挙したような樹脂が挙げられる。なお、〔 〕
内には、熱変形温度(4.6kgf/cm2 の曲げ応
力下、JIS K 7207)、融点、熱分解温
度、溶融粘度、数平均分子量、硬度(ASTM
D2240、JIS K 7215)、限界酸素指数
(ASTM D2863)、燃焼性のUL94規格を
この順に示した。これらの数値は全て代表値である。
FE)、〔121℃、327℃、約508〜53
8℃、1011〜1012ポイズ〈340〜380℃〉、
約106 〜107 、D50〜D65、95容量%
以上、V−0相当〕 (2)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)、〔74℃、3
00〜310℃、464℃以上、104 〜105 ポ
イズ〈380℃〉、(2〜3)×105 、D60〜
D64、95容量%以上、V−0相当〕 (3)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)、〔72℃、250〜28
2℃、419℃以上、4×104 〜105ポイズ
〈380℃〉、(3〜5)×105 、D60〜D6
5、95容量%以上、V−0相当〕 (4)テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(E
TFE)、〔89〜104℃、260〜270℃、
347℃以上、104 〜105 ポイズ〈300
℃〉、1×105 、D75、30容量%、V−
0相当〕 (5)ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTF
E)、〔126℃、210〜212℃、347〜
418℃、107 ポイズ〈230℃〉、(1〜5)
×105 、D90、95容量%以上、V−0相
当〕 (6)クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体
(ECTFE)、〔116℃、245℃、330
℃以上、2×103 〜105 ポイズ〈260〜315
℃〉、(1〜5)×105 、D55〜D75、6
0容量%、V−0相当〕 (7)ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、〔
149℃、156〜170℃、400〜475℃、
2×103 〜105 ポイズ〈210〜270℃〉、
(3〜8)×105 、D70〜D80、44容量
%、V−0相当〕 (8)ポリビニルフルオライド(PVF)、〔195
〜205℃、372〜480℃、(2〜5)×10
5 、23容量%、V−0相当〕 (9)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
(EPE)〔440℃以上〕。
合体ばかりでなく、上記したフルオロカーボン樹脂のモ
ノマーの例えば約1:10から10:1の重合量で2種
類以上の共重合体や、3元共重合体などのフッ素化ポリ
オレフィンなどであってもよく、また二種類以上の混合
物であってもよく、これらはいずれも固体潤滑剤として
の特性を示すものである。なかでもPTFEは、耐熱
性、耐薬品性、非粘着性、低摩擦係数などの諸特性に優
れており好ましいものである。
熱分解開始温度が比較的高いので好ましい。例えば、P
TFE、PVDFの分解点は、それぞれ約490℃、約
350℃であり、これらの微分熱分解開始温度は、それ
ぞれ約555℃、約460℃をも示す。
テトラフルオロエチレン系フルオロカーボン樹脂があ
り、上記のPTFE以外に以下のものが例示できる。
〔アルキル(メチル,エチル,プロピル,ブチル)〕ビ
ニルエーテル共重合体(PFA) ・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) ・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〔オレフィン(アルキル,プロピル)〕
ビニルエーテル三元共重合体(EPE) ・エチレン−テトラフルオロエチレン交互共重合体(E
TFE)(ETFEには、これに第3成分が含まれてい
るものでもよい。交互性は90〜100%のものが安定
した物性となって好ましい。)。
ン樹脂は、骨格に(−CF2 −CF2 −)(テトラフル
オロカーボン)を分子構造中に有するため、C−F間の
強固な結合により、耐熱性、低摩擦係数に優れる。これ
らの中でも、PTFE、PFA、FEP等のパーフルオ
ロ系テトラフルオロカーボン樹脂は、骨格である炭素原
子の周囲を全てフッ素原子、または微量の酸素原子を介
して取り囲まれ、C−F間の強固な結合と、炭素骨格の
周囲がフッ素で守られるので、耐熱性、低摩擦係数、潤
滑性により優れており、また非粘着性、耐薬品性等の諸
特性にも優れるので、溶融したトナーやホコリ、チリ等
がシート検知用摺接部品の表面に付着し難くなり、紙詰
まりも生じることなく異物の付着による摺動面の摩耗が
少なくなることが期待でき、また耐熱性にも優れシート
検知用摺接部品となる。
変形温度(JIS K 7207)について説明する
と、熱変形温度(JIS K 7207、4.6kgf
/cm2 の曲げ応力)で50℃以上、好ましくは70〜
250℃のフルオロカーボン系樹脂組成物であれば、熱
による変形量が少ないので好ましい。なお、本願の発明
におけるシート搬送用転動体のような使用条件では負荷
が小さいので、4.6kgf/cm2 の曲げ応力条件で
判断することは適当である。
ることからみてもこの発明に用いることは好ましく、そ
の結晶融点の上限値はフッ素と炭素との結合エネルギー
や、主鎖の炭素間同士の結合エネルギーの点からみて、
最も高いものでも400℃以下と考えられる。因みに、
結晶融点は250℃以上の熱特性を示す物性である。
分解温度が300℃以上であるものが好ましく、より好
ましくは400〜550℃の熱分解温度のものである。
前記の熱分解温度は、重量分析等で測定できる温度であ
り、詳しくは熱分析(DSC、示差走査熱量測定、DT
A、TDAなど)により、熱天秤法のような熱天秤減量
曲線(TG)と、示差熱分析曲線(DTA)で求めるこ
とができる。例えば15mgの試料片を昇温速度10℃
/分で空気中または窒素ガス中で加熱し、試料片に5%
の重量減少が生じる温度、もしくは5mgの重量減が生
じた温度、または各温度別の重量減少%を調べ、これか
ら50重量%に対応する温度を求めて、これを熱分解に
よる50重量%減量温度として求めることができ、また
微分熱分解開始温度として評価される。
り、剪断速度が102 〜104 (sec-1)の時に溶融
粘度が103 〜105 ポイズとなるフルオロカーボン系
樹脂は、射出成形性に優れているので好ましい。このよ
うな射出成形性の点でより好ましいフルオロカーボン系
樹脂の溶融粘度は104 〜105 ポイズである。
80℃でそれぞれ104 〜105 ポイズ、4×104 〜
105 ポイズであり、ETFEは300℃で104 〜1
05ポイズであり、またPTFEでは340〜380℃
で1011〜1012ポイズであり、このような高温下でも
103 〜1012ポイズ程度の粘度特性を有するフルオロ
カーボン系樹脂であるものは、高粘度特性を有するの
で、耐熱性が優れており好ましい。
107 ポイズを越えると、後述の造粒時や射出成形時に
溶融成形機などのシリンダーにかかる負荷が大きく、安
定した造粒性と射出成形性および寸法精度が期待できな
くなり、また耐熱性、成形性および量産性を考慮する
と、フルオロカーボン系樹脂の280〜380℃での溶
融粘度は、103 〜106 ポイズであることが好まし
い。
シ側鎖を有する鎖状フッ素樹脂であって、単独重合体で
あるPTFEとパーフルオロアルコキシ基を含有する単
量体との変性物や、PTFEと上記側鎖を与えるコモノ
マーとを必須成分とする共重合体である。
融粘度は、ASTM D3307の評価方法によりPF
AやFEPの場合は370〜380℃であり、詳しくは
372±1℃における比溶融粘度で評価され、またET
FEの場合は290〜300℃における比溶融粘度で評
価され、これら射出成形可能なフルオロカーボン樹脂の
比溶融粘度は、1×103 〜1×106 ポイズである。
また、これらのメルトフローインデックス(メルトフロ
ーレート)は1〜36g/10分であるが、好ましくは
1〜18g/10分であり、射出成形性と耐熱性の両立
性からみて3〜18g/10分(ASTM D330
7)のものがより好ましい。
は、1〜10または1〜4程度であり、アルキル基はメ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等であってよ
い。樹脂を構成する一種類以上のアルキル基部分の樹脂
中の割合は、0.1〜10重量%、好ましくは1〜8重
量%、より好ましくは3〜6重量%の割合である。FE
Pのヘキサフルオロプロピレン部分は8〜16重量%、
好ましくは8〜10重量%の割合である。このような割
合であればPFA、FEPとも最適な溶融粘度となり、
成形性に優れると共に耐熱性に優れたシート検知用摺接
部品になる。耐熱性、非粘着性、溶融粘度等の諸種の特
性を総合的に勘案すると、PFAが有するアルキル基の
部分は、主にプロピル基であるものが好ましい。
どの水素含有系フルオロカーボン樹脂は、PTFE、P
FA、FEPなどの比較的可撓性のある樹脂群と比較す
ると機械的強度が大きく耐摩耗性等に優れるので好まし
い。なかでもETFEは、ガラス転移点が約100℃以
上という耐熱性があると共に耐衝撃性が良好であり、例
えば室温でのノッチ付きアイゾット衝撃試験においても
破断しないため、成形体の不用意なクラック発生等が発
生しないと考えられる。このようなETFEの特性によ
り、熱変形温度、曲げ弾性率および耐摩耗性を向上させ
るために繊維状補強材を混入した樹脂成形体について、
このものの衝撃強度が低下するという繊維状補強材添加
による弊害を補うことができる。
部分とエチレン部分の組成比率は、70:30から3
0:70の範囲であればよく、好ましくは40:60か
ら60:40の範囲であればよい。ETFEの結晶融点
は、テトラフルオロエチレンの含有量が約50モル%付
近で極大になるので、前記比率が45:55から55:
45の範囲のものが耐熱性の点でより好ましいものと考
えられる。なお、このような重合体に対して少量の第3
成分が含有されているものであってもよい。
てPTFE以外の例えばETFEのような水素含有のフ
ルオロカーボン系樹脂に添加する場合は、粒径が70μ
m以下のPTFE粉末やPFA粉末などのパーフルオロ
系でテトラフルオロカーボン系の樹脂粉末が組成の均一
化のために好ましく、好ましい粒径は1〜50μm、よ
り好ましくは3〜30μmである。シート検知用摺接部
品の機械的特性値を重視する場合には、繊維状のPTF
E粉末(バージン材のPTFE粉末)を用いればよい。
て、再生PTFEを使用してより好ましい結果が得られ
る。再生PTFE粉末は、バージン材を一度焼成した
後、粉砕して得られる粉末であり、繊維状になり難い性
質を有し、バージン材のPTFE粉末を樹脂組成物に添
加した場合のように樹脂組成物の溶融粘度を著しく上昇
させることがなく、射出成形性を阻害しないものであ
る。また、再生PTFE粉末は、一度焼成されているの
で、これを混合した樹脂成形品の寸法変化、形状変化ま
たはクラックの発生も起こさずに安定した成形品が得ら
れる添加剤である。再生PTFE粉末の市販品として
は、例えば喜多村社製:KT300M、KT300H、
KT400M、KT400H、KTL610などがあ
る。
用して、PTFEをγ線照射処理することによって低分
子量化したPTFE粉末を用いることができる。このよ
うなγ線照射処理がなされた市販の潤滑剤用のPTFE
としては、喜多村社製:KTL610などを例示でき
る。
て、PTFE粉末、再生PTFE粉末、PFA粉末、F
EP粉末のようなパーフルオロ系テトラフルオロエチレ
ンを添加し、非粘着性を向上させ摺動相手材の損傷を回
避する場合の配合割合は、全組成物中のパーフルオロ系
テトラフルオロエチレンの割合が1〜25重量%であ
り、好ましくは2〜20重量%、より好ましくは5〜1
5重量%である。このような所定範囲未満ではシート検
知用摺接部品の摺動特性が改善されず、また所定範囲を
越えて配合すると、成形性が悪くなるという弊害が起こ
るからである。
(Mn)は、1×104 〜1×108が好ましい。なぜ
なら、数平均分子量が所定範囲より小さいものは、耐摩
耗性がなく、所定範囲を越えて大きいものは、射出成形
が困難になり効率良く成形し難くなるからである。この
ような傾向からより好ましい数平均分子量(Mn)は、
1×105 〜1×107 であり、射出成形性を重視する
と1×105 〜1×106 である。
出成形金型のキャビティ部において、シート検知用摺接
部品とシートが摩擦する摺動部分は、シートを円滑に接
触通過させるため、または射出成形金型からのシート検
知用摺接部品の離型性を良くするために、表面形状や表
面粗さは小さい方がよい。
は例えば、最大粗さ(Rmax)、算術平均粗さ(R
a)、十点平均粗さ(Rz)等のJISで定義された評
価法によって測定されるが、その値は例えば算術平均粗
さ(Ra)の評価法にて25μm以下であり、10μm
以下が好ましく、3.2μm以下がより好ましい。なぜ
なら表面粗さが前記値を越えると、摺動面に傷が多く付
くようになり、これは摩耗の原因となると考えられる。
また、射出成形金型からシート検知用摺接部品の型離れ
性が劣ることにもなり、効率的でなく歩留りも低下す
る。
型のキャビティ面や支持軸、また、シート検知用摺接部
品の精密切削加工時等の効率性も考慮して、0.1μm
以上、または加工性を考慮すると1μm以上であればよ
い。なお、射出金型や支持軸表面の仕上げ加工などの工
程に長時間を要するので、効率的でないことや樹脂材の
転移膜の形成に影響される可能性もあるため、摩耗に影
響されないような仕様や条件であれば、前記各々の表面
形状・粗さは2〜8μm程度の範囲としても良いとも考
えられる。表面粗さが小さいと水滴の接触角が大きくな
り、非粘着性を向上できると考えられる。
とえばショア硬さ(ASTM D2240、〈JIS
K 7215〉、デュロメータ硬度計)にてD40〜D
90、好ましくはD50〜D80の硬度であることが好
ましい。硬度が低すぎると相手部材と接触する部分や、
またOHP用転写部材、転写紙等の接触や摺動により、
転写紙が接触する部分が摩耗する原因にもなると考えら
れ、高すぎると相手部材と接触する部分や、またPPC
用紙を始めOHP用転写部材等への損傷性を抑え難くな
ると考えられる。このような硬度にするには、必要に応
じて有機系充填剤、無機系充填剤などの各種充填剤(り
ん片状、球状などの粒状や、繊維状などの各種形状)を
1〜50重量%を混合すればよい。なお、ウィスカなど
の各種繊維状充填剤については後に詳述する。
成する樹脂成形体の表面は、水滴の接触角を測定するこ
とにより、表面の非粘着性を判断することができる。例
えば水滴の接触角は、80°以上であれば、この発明に
おいて充分な非粘着性を有する樹脂成形体であるとみな
され、より好ましい接触角は90°以上である。
マ光学社製のゴニオメータ式接触角試験機を用い、常
温、常圧で0.01〜0.1ミリリットルの液滴、好ま
しくは0.05ミリリットルの水滴を試験片の表面に滴
下し、滴下直後から1分間(30秒後および1分後)の
接触角を測定する方法が代表的であるが、このような測
定方法に限らず、他の測定方法であってもよいのは勿論
である。
維径0.05〜8μm、繊維長1〜100μmのものが
好ましく、特に繊維径0.1〜3μm、繊維長1〜40
μmのものが好ましい。なぜなら、繊維径および繊維長
が前記所定範囲より小さければフルオロカーボン系樹脂
の耐摩耗性を改善することができず、すなわち補強効果
がなく、前記所定範囲を越えると、前記した表面粗さが
所要範囲を越えて大きくなり、角形の端部を精密に形成
できなくなるので好ましくない。
リウムウィスカ、ホウ酸アルミニウムウィスカ、ホウ酸
マグネシウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、酸化チタン
ウィスカ、炭酸カルシウムウィスカ、硫酸アルミニウム
ウィスカ、硫酸カルシウムウィスカ、硫酸マグネシウム
ウィスカ、ケイ酸カルシウムウィスカ、ウォラストナイ
トウィスカ、窒化ケイ素ウィスカ、炭化ケイ素ウィス
カ、アルミナウィスカなど各種のセラミックスウィス
カ、酸化ケイ素を主成分とするウィスカ各種の鉱物ウィ
スカ、火成岩を溶融し加工精製した鉱物ウィスカ、炭素
繊維、ガラス繊維、グラファイト繊維などが挙げられ
る。
O・6TiO2 、K2 O・6TiO2 ・1/2H2 O
や、K2 Ti2 O5 、K2 Ti4 O9 、K2 Ti
6 O13、K2Ti8 O17などのように、一般式K2 O・
nTiO2 (nは1以上の整数または2以上の偶数)で
表わされるチタン酸カリウムウィスカが挙げられる。こ
れらは真比重が3.0〜3.6、種類によっては3.2
〜3.3、融点1300〜1400℃であり、フラック
ス法やメルト法などによって製造される。
O2 とK2 CO3 )とフラックスの混合物を溶融し、そ
れを徐冷してK2 Ti4 O9 ウィスカ(1次化合物)を
合成する。そして、このウィスカを希酸水溶液または沸
騰水で処理して層間のKの一部を抽出して組成変性し、
それを1000℃で熱処理してトンネル構造を有するK
2 Ti6 O13ウィスカを2次化合物として合成する。ウ
ィスカサイズは、直径が0.1〜0.5μm、長さが1
〜50μm程度のものが多く、市販品としては大塚化学
社製ティスモN、ティスモL、ティスモD等が挙げられ
る。
化学量論組成比に混合し、1100℃で溶融し、その融
体を急冷固化して針状のK2 Ti2 O5 を1次化合物と
して合成する。次にこのウィスカをK2 Ti4 O9 と同
様に組成・構造変換プロセスで処理し、2次化合物とし
てK2 Ti6 O13ウィスカを合成する。ウィスカサイズ
は、フラックス法よりは太いのが特徴であり、直径が1
0〜30μm、長さが80〜500μm程度、また直径
が0.5〜2.0μm、長さが10〜50μm程度のも
のが多く、市販品としてクボタ社製ティーザクスA、テ
ィーザクスB等が挙げられる。
これにS(イオウ)を添加して白色化したものであって
もよいが、化学式9Al2 O3 ・2B2 O3 または2A
l2O3 ・B2 O3 で表わされる白色針状結晶であり、
平均繊維径0.05〜5μm、平均繊維長1〜100μ
mのものである。
ウ酸アルミニウムウィスカは、真比重2.93〜2.9
5、融点1400〜1500℃であり、アルミニウム水
酸化物およびアルミニウム無機塩の少なくとも一種と、
ホウ素の酸化物、酸素酸およびアルカリ金属塩の少なく
とも一種をアルカリ金属の硫酸塩、塩化物および炭酸塩
の少なくとも一種からなる溶融剤の存在下900〜12
00℃に加熱して、反応、育成させることによって製造
する。
るホウ酸アルミニウムウィスカは、真比重2.92〜
2.94、融点1000〜1100℃で、9Al2 O3
・B2O3 を製造するのと同じ成分、溶融剤を用いて6
00〜1000℃に加熱して反応、育成することによっ
て製造できる。
じめ各種ウィスカの補強効果をさらに向上させるために
は、カップリング剤による表面処理をおこなってもよ
く、その場合のカップリング剤としては、シラン系、シ
リコン系、チタン系、アルミニウム系、ジルコニウム
系、ジルコアルミニウム系、クロム系、ボロン系、リン
系、エポキシ系、アミノ酸系、変性シリコーンオイル系
などである。
販品としては、四国化成工業社製:アルボレックスY、
アルボレックスGなどがあり、その平均繊維径は、0.
5〜1μm、平均繊維長は1〜30μmである。
b、Cdなどの不純物を含んで黄色や灰色のテトラポッ
ト状、またはこれらが折れて円錐状、テーパ状になった
酸化亜鉛ウィスカ(ZnO)、ルチル型白色針状結晶体
のような一般式TiO2 で示される酸化チタンウィスカ
などもこの発明に使用できる。
0.01〜10μmであり、この発明では前述のように
平均径0.05〜8μmのものが好ましい。さらに、一
般的なウィスカ類の平均長さは1μm以上であり、平均
的には1〜300μmであり、50〜60mmに達する
ものもある(アスペクト比は1〜200)。この発明で
は、前記した理由によって、繊維長1〜100μmのも
のが好ましい。
繊維状補強材として採用し、射出成形および必要に応じ
て切削成形を行なうことにより、寸法精度がよく、かつ
補強され、しかもバリなどの少ないシート検知用摺接部
品が得られる。
状補強材について、シート検知用摺接部品の回転(支
持)軸の相手部材への損傷を考慮すると、モース硬度で
1〜10のものが好ましく、より好ましくは3〜9であ
る。モース硬度が低すぎると補強性を期待できず、高す
ぎると相手摺動部材の損傷性を抑え難いと考えられる。
ース硬度のいずれの評価試験基準を採用してもよいが、
本願で説明するモース硬度については、旧モース硬度を
基準にして評価する。この場合、例えばモース硬度5を
1つの臨界点とし、モース硬度5未満のものを硬度の低
いものとし、モース硬度5以上のものを硬度の高いもの
として評価することもできる。
は、チタン酸カリウムウィスカ、炭酸カルシウムウィス
カ、ウォラストナイトウィスカ、硫酸マグネシウムウィ
スカ、ホウ酸アルミニウムウィスカなどがあるが、繊維
形状や機械的強度の点でチタン酸カリウムウィスカやホ
ウ酸アルミニウムウィスカが特に好ましい。
ィスカやホウ酸アルミニウムウィスカ等のウィスカは、
ペレットの造粒時または成形時に折れて、その平均繊維
長さが10μm未満になり、種類によっては1〜5μm
になると考えられる。このような寸法のウィスカは、射
出成形時の流動性を阻害することなくシート搬送用転動
体の表面は非常に滑らかになり、非粘着性が向上し、シ
ート搬送用転動体の成形品の角部にバリが少なくなる。
物中の配合割合は、フルオロカーボン系樹脂65〜10
0重量%、繊維状補強材0〜35重量%、好ましくは2
〜25重量%である。繊維状補強材が35重量%を越え
る多量では、フルオロカーボン系樹脂のトナー等に対す
る非粘着性が損なわれて好ましくないからである。
示した燃焼性についてのUL規格について、以下に説明
する。UL94に規定される燃焼性試験法は、水平燃焼
性試験94HBと、垂直燃焼性試験94Vの2つの試験
方法があり、一般に難燃性材料には94Vの評価方法が
適用され、UL94V−0(以下V−0と略記する。)
は最も厳しい認定規格である。
のフルオロカーボン系樹脂の物性値で示した限界酸素指
数(ASTM D 2863、JIS K 7201)
について以下に説明する。例えば、PTFE、PFA、
FEP、PCTFEは、限界酸素指数が95容量%以上
であり、不燃性である。ETFEは、限界酸素指数が3
0容量%であり、PFAやFEP等より自消性に劣る
が、限界酸素指数が27容量%以上、100容量%以下
のものであれば自消性を有するので、燃焼性に関する仕
様や条件に応じて使用することもできる。しかし、燃焼
性に対する安全性を重視するならば、限界酸素指数は少
なくとも50容量%以上、好ましくは80〜100容量
%のものが好ましい。
その形状が図1および図2に示されるレバー状のものの
他、所要形状のカム、短冊形であって弾性的にシート上
面に触れるものその他の周知形状のものを採用できる。
要するに、シート検知用摺接部品は、画像形成されたシ
ートに摺接し、この搬送シートの上下方向、搬送の前後
方向または左右方向の位置変化に対応して検知スイッチ
を動作できる形状であればよい。
知用摺接部品の体積は、30000mm3 以下のものが
好ましい。所定体積を越える成形体は、「ひけ」が大き
くなり、寸法精度を維持し難くなるからである。また、
所定体積未満の小型では成形し難いので、より好ましく
は10〜10000mm3 、さらに好ましくは50〜5
000mm3 である。
ート検知用摺接部品は、外部から与えられた電気信号に
よって記録パターンを感光体等の媒体上に形成し、この
媒体上に形成された電気量のパターンを可視的なパター
ンに変換する種々の方式を採用したプリンタにも適用で
きることは勿論である。そのようなプリンタの方式とし
ては、電子写真方式、インクジェット方式、感熱方式、
光プリンタ方式、電子記録方式などが挙げられる。前記
した電子写真方式の種類としては、カールソン法、光・
電荷注入法、光分極法、光起電力法、電荷移動法、電解
電子写真法、静電潜像写真法、光電気泳動法、サーモプ
ラスチック法が挙げられる。また、光プリンタとして
は、レーザプリンタ、LED(発光ダイオード)プリン
タ、液晶シャッタプリンタ、CRTプリンタが挙げられ
る。また、電子記録方式としては、静電記録方式、通電
記録方式、電解記録方式、放電記録方式が挙げられ、更
に直接法、間接法等がある。またこれら静電記録方法等
で、油等を塗布する湿式、これに対する乾式等の方式が
ある。
写機や乾式静電複写機(PPC)、レーザービームプリ
ンター(LBP)、液晶シャッタ(LCD)プリンタ
ー、ファクシミリ用プリンター等、発光ダイオード(L
ED)、銀塩写真方式によるプリンタ(CRT)等のプ
リンター等の印刷機などといった画像形成装置の全般を
指す概念である。
ト検知用摺接部品は、感光部、現像部、定着部等の排紙
部など、その用途部位を特に限定されるものではない。
前記フルオロカーボン系樹脂の優れた耐熱性を適用すれ
ば、感光部、現像部よりも高温で使用される定着部や排
紙部のシート検知用摺接部品など、主として定着装置か
ら転写紙の搬送方向下流側に用いられるシート検知用摺
接部品として好適である。
材料を一括して以下に示した。なお、〔 〕内には、
熱変形温度(4.6kgf/cm2 の曲げ応力下、JI
SK 7207)、融点、熱分解温度、溶融粘
度、数平均分子量、硬度(ASTM D2240、
JIS K 7215)、限界酸素指数(ASTM
D2863)、難燃性のUL94規格をこの順に示
し、数値は全て代表値である。
FE−1) デュポン社製:テフロン7J〔121℃、327
℃、約508〜538℃、1011〜1012ポイズ
〈340〜380℃〉、約106 〜107 、D50
〜D65、95容量%以上、V−0〕 (2)再生ポリテトラフルオロエチレン(PTFE−
2) 喜多村社製:KTL610(平均粒径10〜20μm) (3)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) 旭硝子社製:アフロンPFA P−63〔74℃、
300〜310℃、464℃以上、104 〜105
ポイズ〈380℃〉、(2〜3)×105、D60
〜D64、95容量%以上、V−0〕 (4)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) 旭硝子社製:アフロンFEP H−330B〔72
℃、250〜282℃、419℃以上、4×10
4 〜105 ポイズ〈380℃〉、(3〜5)×1
05 、D60〜D65、95容量%以上、V−
0〕 (5)テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(E
TFE) 旭硝子社製:アフロンCOP C88A〔89〜10
4℃、260〜270℃、347℃以上、104
〜105 ポイズ〈300℃〉、1×105、D7
5、30容量%、V−0〕 (6)ホウ酸アルミニウムウィスカ(ウィスカ−1) 四国化成工業社製:アルボレックスY(繊維径0.5〜
1μm、繊維長10〜30μm、モース硬度7) (7)チタン酸カリウムウィスカ(ウィスカ−2) 大塚化学社製:ティスモN(繊維径0.1〜0.3μ
m、繊維長20〜30μm、モース硬度4) (8)ポリカーボネート(PC) 三菱ガス化学社製:ユーピロン S2000 (9)ポリアセタール(POM) ポリプラスチック社製:ジュラコンAW−01。
例1は、各原料を乾式混合したあと、圧縮成形し、得ら
れた成形体から図2に示した形状のシート検知用レバー
を切削加工によって作成した。
は表1に示す配合割合で原材料を溶融混合し、造粒して
できたペレットを射出成形機にて、各々の樹脂に適した
条件で射出成形し、図2に示した形状のシート検知用レ
バーを作製した。成形品であるシート検知用レバーは、
下記に示す試験方法で評価し、それらの結果をまとめて
表1に示した。
検知用レバーを図1に示す箇所に装着し、この複写機に
A4判の複写機用紙5万枚を連続通紙し、5万回の複写
を繰り返したあと、シート検知レバーを取り出してその
紙との摺接面を観察した。 (a)トナーの付着性 シート検知レバーにトナーの付着が全く認められなかっ
たものを○印、トナーの付着が認められたものを×印と
して2段階に評価した。 (b)耐熱性 シート検知レバーに変形が認められなかったものを○
印、変形が認められたものを×として2段階に評価し
た。
て、水による接触角を求めた。接触角が90°以上を○
印、接触角が90°未満を×印とする評価を行なった。 (d)成形性 量産に適しているか否かについて、射出成形が可能であ
るものを○印、射出成形はできないが後加工を必要とし
ないものを△印、射出成形ができずに後加工を必要とす
るものを×で評価した。 (e)難燃性 UL規格、UL94に基づいて評価した。 (f)熱変形性 図3に示す熱変形性試験機を用い、恒温槽内を室温(2
0℃)または120℃の雰囲気にして、先端荷重を10
gf、20gfまたは50gfにした時のシート検知レ
バーの変形量を測定した。すなわち、図3に示す試験機
は、恒温槽20の内部に支持軸15の軸芯から先端まで
の長さが40mmで直径3mmの先端が屈曲したレバー
状のシート検知用摺接部品14を入れて、基台上の軸受
21および支点22で支持し、先端に所定の重り23を
負荷するようにした熱変形性試験機である。このような
試験機で熱変形したシート検知用摺接部品14の変形量
を測定するには、恒温槽20の窓からレーザー照射機2
4によってレーザー光を照射し、シート検知用摺接部品
14の先端(自由端)の変位を正確に計測して求めた。
2〜8は、射出成形が可能で成形性に問題がなく、高温
の120℃での熱変形が少なく耐熱性に優れており、ま
た難燃性に優れていることに加え、優れた非粘着性によ
ってトナーの付着がないシート検知レバーであった。ま
た、実施例1は成形性以外には問題がなく、シート検知
レバーとして充分に使用に耐えるものであった。
実施例2、3および4は、射出成形法によって製造でき
るので、低コストで製造できるシート検知レバーであ
り、生産効率に優れていた。
ーの付着が認められ、耐熱性、非粘着性(トナーの非付
着性)に劣っていた。
知用摺接部品は、画像形成装置の処理速度の高速化や装
置本体のコンパクト化の要請に対応でき、耐熱性、難燃
性、耐摩耗性およびトナーの非付着性に優れた画像形成
装置のシート検知用摺接部品であるという利点がある。
Claims (10)
- 【請求項1】 画像形成後に搬送されるシートに摺接
し、このシートの搬送位置に対応して検知スイッチを動
作させるシート検知用摺接部品において、この摺接部品
をフルオロカーボン系樹脂を主成分とする樹脂組成物で
形成したことを特徴とする画像形成装置のシート検知用
摺接部品。 - 【請求項2】 フルオロカーボン系樹脂を主成分とする
樹脂組成物が、フルオロカーボン系樹脂に繊維状補強材
を添加した樹脂組成物である請求項1記載の画像形成装
置のシート検知用摺接部品。 - 【請求項3】 前記繊維状補強材が、繊維径0.05〜
8μm、繊維長1〜100μmの繊維状補強材である請
求項2に記載の画像形成装置のシート検知用摺接部品。 - 【請求項4】 前記フルオロカーボン系樹脂が、テトラ
フルオロエチレン系樹脂である請求項1〜3のいずれか
1項に記載の画像形成装置のシート検知用摺接部品。 - 【請求項5】 前記テトラフルオロエチレン系樹脂が、
パーフルオロ系テトラフルオロエチレンである請求項4
に記載の画像形成装置のシート検知用摺接部品。 - 【請求項6】 前記フルオロカーボン系樹脂が、結晶融
点250℃以上、280〜380℃における融点粘度が
1×103 〜1×106 ポイズの範囲の溶融タイプのフ
ルオロカーボン系樹脂であることを特徴とする請求項1
〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置のシート検知
用摺接部品。 - 【請求項7】 前記フルオロカーボン系樹脂が、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
ル共重合体であることを特徴とする請求項1〜3のいず
れか1項に記載の画像形成装置のシート検知用摺接部
品。 - 【請求項8】 前記フルオロカーボン系樹脂が、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
である請求項1〜3項のいずれか1項に記載の画像形成
装置のシート検知用摺接部品。 - 【請求項9】 前記フルオロカーボン系樹脂が、テトラ
フルオロエチレン−エチレン共重合体であることを特徴
とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装
置のシート搬送用転動体。 - 【請求項10】 画像形成装置のシート検知用摺接部品
をフルオロカーボン系樹脂で射出成形により作製するこ
とからなる画像形成装置のシート検知用摺接部品の製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06092697A JP3848720B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 画像形成装置のシート検知用摺接部品 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10254198A true JPH10254198A (ja) | 1998-09-25 |
JP3848720B2 JP3848720B2 (ja) | 2006-11-22 |
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ID=13156492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP06092697A Expired - Lifetime JP3848720B2 (ja) | 1997-03-14 | 1997-03-14 | 画像形成装置のシート検知用摺接部品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3848720B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001357729A (ja) * | 2000-06-15 | 2001-12-26 | Daikin Ind Ltd | 高周波信号伝送用製品の絶縁用ポリテトラフルオロエチレン混合粉末およびそれを用いた高周波信号伝送用製品 |
JP2014052184A (ja) * | 2013-11-01 | 2014-03-20 | Uacj Corp | 熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器 |
US11826975B2 (en) * | 2016-08-16 | 2023-11-28 | Daikin Industries, Ltd. | Molded article and manufacturing method for molded article |
-
1997
- 1997-03-14 JP JP06092697A patent/JP3848720B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2014052184A (ja) * | 2013-11-01 | 2014-03-20 | Uacj Corp | 熱交換器用アルミニウムフィン材及びそれを用いた熱交換器 |
US11826975B2 (en) * | 2016-08-16 | 2023-11-28 | Daikin Industries, Ltd. | Molded article and manufacturing method for molded article |
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