JPH0643118B2 - ゴム状表層材 - Google Patents
ゴム状表層材Info
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- JPH0643118B2 JPH0643118B2 JP1199093A JP19909389A JPH0643118B2 JP H0643118 B2 JPH0643118 B2 JP H0643118B2 JP 1199093 A JP1199093 A JP 1199093A JP 19909389 A JP19909389 A JP 19909389A JP H0643118 B2 JPH0643118 B2 JP H0643118B2
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Landscapes
- Handling Of Cut Paper (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は静電複写機(以下PPCと呼ぶ)やレーザープ
リンター(以下LBPと呼ぶ)などの静電電子写真装置
における現像機用摩擦帯電ブレードや定着ロールなどと
して有用なゴム状表層材、とくには摩擦係数が小さく
て、粘着性がなく耐汚染性に優れたゴム状表層材に関す
る。
リンター(以下LBPと呼ぶ)などの静電電子写真装置
における現像機用摩擦帯電ブレードや定着ロールなどと
して有用なゴム状表層材、とくには摩擦係数が小さく
て、粘着性がなく耐汚染性に優れたゴム状表層材に関す
る。
(従来の技術) シリコーンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴムなどのゴム
材料が、静電電子写真装置の摩擦帯電ブレードや定着ロ
ールなどの材料として使用されるようになってきてい
る。
材料が、静電電子写真装置の摩擦帯電ブレードや定着ロ
ールなどの材料として使用されるようになってきてい
る。
この静電電子写真プロセスは静電潜像をトナーと称する
荷電粉体で現像し顕像化するもので、これは(1)帯電
用コロナ放電器により感光ドラム〔Se系、OPC(有
機光導電体)系、など〕上に一様な(+)電荷を帯電さ
せる帯電プロセス;(2)PPCの場合は露光ランプ、
レンズ、ミラーなどのアナログ光学系により、またLB
Pの場合はポリゴンミラーなどのレーザー走査光学系に
より、それぞれ原稿パターンに応じた(+)電荷の静電
潜像を感光ドラム上に形成する露光プロセス;(3)
(−)に帯電したトナーの薄層を付着させたマグネット
ロール(以下現像ロールと呼ぶ)を感光ドラムに当接し
て、(+)電荷の静電潜像上にトナーを転写しトナーパ
ターンを形成する現像プロセス;(4)転写用コロナ放
電器により用紙背面から(+)電荷を供給し、感光ドラ
ム上のトナーパターンを転写用普通紙(以下PPC紙と
呼ぶ)に転写し、その後感光ドラムからPPC紙を剥離
する転写プロセス;(5)トナーパターンの付着したP
PC紙をヒートロールとバックアップロールとで構成さ
れる定着ロールをニップ通過させて、トナーを熱圧着に
より紙繊維組織中に圧入固定させる定着プロセス;とか
らなっている。
荷電粉体で現像し顕像化するもので、これは(1)帯電
用コロナ放電器により感光ドラム〔Se系、OPC(有
機光導電体)系、など〕上に一様な(+)電荷を帯電さ
せる帯電プロセス;(2)PPCの場合は露光ランプ、
レンズ、ミラーなどのアナログ光学系により、またLB
Pの場合はポリゴンミラーなどのレーザー走査光学系に
より、それぞれ原稿パターンに応じた(+)電荷の静電
潜像を感光ドラム上に形成する露光プロセス;(3)
(−)に帯電したトナーの薄層を付着させたマグネット
ロール(以下現像ロールと呼ぶ)を感光ドラムに当接し
て、(+)電荷の静電潜像上にトナーを転写しトナーパ
ターンを形成する現像プロセス;(4)転写用コロナ放
電器により用紙背面から(+)電荷を供給し、感光ドラ
ム上のトナーパターンを転写用普通紙(以下PPC紙と
呼ぶ)に転写し、その後感光ドラムからPPC紙を剥離
する転写プロセス;(5)トナーパターンの付着したP
PC紙をヒートロールとバックアップロールとで構成さ
れる定着ロールをニップ通過させて、トナーを熱圧着に
より紙繊維組織中に圧入固定させる定着プロセス;とか
らなっている。
PPCの現像方式は非磁性トナーを単独で用いる1成分
系現像方式と、非磁性トナーに粒径10〜100μmの
鉄粉、フェライト粉などの磁性粒子キャリアを混合して
用いる2成分系現像方式とがあり、従来は後者が主流で
あったが、前者は現像機の構造がシンプル、コンパク
ト、トナー濃度制御が不要、撹拌機構が不要などの利点
を持つため、最近になってパーソナルコピー機などの低
速PPCに採用されつつある。
系現像方式と、非磁性トナーに粒径10〜100μmの
鉄粉、フェライト粉などの磁性粒子キャリアを混合して
用いる2成分系現像方式とがあり、従来は後者が主流で
あったが、前者は現像機の構造がシンプル、コンパク
ト、トナー濃度制御が不要、撹拌機構が不要などの利点
を持つため、最近になってパーソナルコピー機などの低
速PPCに採用されつつある。
この非磁性トナーは、熱可塑性樹脂バインダー(共重合
ポリエステル、ポリエチレン、スチレン−アクリロニト
リル共重合樹脂など)、着色剤(黒トナーの場合はカー
ボンブラック)、荷電制御剤(電子受容性有機化合物な
ど)およびその他の添加剤(疎水性シリカ、脂肪酸の金
属塩など)からなる粒径5〜25μm、軟化点70〜8
0℃の不定形または球形粒子であって、2成分系現像方
式においては、これに上記磁性粒子キャリアを混合し
て、磁気ブラシ現像機などによって感光ドラムにトナー
コーテイングしている。
ポリエステル、ポリエチレン、スチレン−アクリロニト
リル共重合樹脂など)、着色剤(黒トナーの場合はカー
ボンブラック)、荷電制御剤(電子受容性有機化合物な
ど)およびその他の添加剤(疎水性シリカ、脂肪酸の金
属塩など)からなる粒径5〜25μm、軟化点70〜8
0℃の不定形または球形粒子であって、2成分系現像方
式においては、これに上記磁性粒子キャリアを混合し
て、磁気ブラシ現像機などによって感光ドラムにトナー
コーテイングしている。
帯電摩擦ブレードは上記した非磁性トナーによる1成分
系現像方式に用いるもので、このブレードを現像ロール
に押圧するという簡単な機構でトナーに(−)電荷を帯
電させ現像ロール表面に一定の厚さのトナー層を形成す
るものである。
系現像方式に用いるもので、このブレードを現像ロール
に押圧するという簡単な機構でトナーに(−)電荷を帯
電させ現像ロール表面に一定の厚さのトナー層を形成す
るものである。
ここで、このプロセスを添付の図面にしたがって詳しく
説明すると、第1図に示すように、この現像装置1はホ
ッパー状容器2と現像ロール3と摩擦帯電ブレード4と
リカバリングブレード5とからなり、表面に微小な凹
凸を有する現像ロール3の回転により、トナー粒子群6
はブレード4の圧力下に到達し、ここで剪断され均一な
トナー薄層が形成される。この薄層化の過程でトナー
粒子群はブレードおよびロールの摩擦剪断を受けて
(−)電荷を獲得する。帯電されたトナー粒子群薄層
は現像ロール表面に付着して感光ドラム7の転写位置に
到達する。帯電摩擦ブレードは、第2図に示すようにス
テンレス鋼などのバネ性鋼帯8の一面に一定厚さのゴム
シート9を一体成形したもので、鋼帯に設けた取付け孔
10により第1図のように現像装置にセットして用い
る。
説明すると、第1図に示すように、この現像装置1はホ
ッパー状容器2と現像ロール3と摩擦帯電ブレード4と
リカバリングブレード5とからなり、表面に微小な凹
凸を有する現像ロール3の回転により、トナー粒子群6
はブレード4の圧力下に到達し、ここで剪断され均一な
トナー薄層が形成される。この薄層化の過程でトナー
粒子群はブレードおよびロールの摩擦剪断を受けて
(−)電荷を獲得する。帯電されたトナー粒子群薄層
は現像ロール表面に付着して感光ドラム7の転写位置に
到達する。帯電摩擦ブレードは、第2図に示すようにス
テンレス鋼などのバネ性鋼帯8の一面に一定厚さのゴム
シート9を一体成形したもので、鋼帯に設けた取付け孔
10により第1図のように現像装置にセットして用い
る。
(発明が解決しようとする課題) 摩擦帯電ブレードとして耐摩耗性に優れたゴム材料から
なるものを使用すると、ブレードと現像ロールとの接触
面にトナーが固着し層形成を阻害するので、ゴム材料の
中では耐摩耗性の最も劣るシリコーンゴムが使用され
る。(JISのゴム材料性能比較表で耐摩耗性を見る
と、「優」とされるものには、天然ゴム、IR、SB
R、BR、CR、EVA、CSM、塩素化ポリエチレ
ン、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが、「良」とされる
ものには、NBR、IIR、EPDM、エピクロルヒド
リンゴム、アクリルゴムなどが、また「可」とされるも
のに、シリコーンゴムが挙げられている。)本発明者ら
の実験の結果でも、シリコーンゴム以外のゴムはトナー
固着による層形成阻害を引き起こすので摩擦帯電ブレー
ドとして不適当であった。要するに、このブレード材料
としての要求特性は、トバー層の形成によって摩耗し常
に新しいゴム表面が露出することである。
なるものを使用すると、ブレードと現像ロールとの接触
面にトナーが固着し層形成を阻害するので、ゴム材料の
中では耐摩耗性の最も劣るシリコーンゴムが使用され
る。(JISのゴム材料性能比較表で耐摩耗性を見る
と、「優」とされるものには、天然ゴム、IR、SB
R、BR、CR、EVA、CSM、塩素化ポリエチレ
ン、ウレタンゴム、フッ素ゴムなどが、「良」とされる
ものには、NBR、IIR、EPDM、エピクロルヒド
リンゴム、アクリルゴムなどが、また「可」とされるも
のに、シリコーンゴムが挙げられている。)本発明者ら
の実験の結果でも、シリコーンゴム以外のゴムはトナー
固着による層形成阻害を引き起こすので摩擦帯電ブレー
ドとして不適当であった。要するに、このブレード材料
としての要求特性は、トバー層の形成によって摩耗し常
に新しいゴム表面が露出することである。
ところが、ここにPPCの中・高速化対応の問題があ
る。すなわち、パーソナルコピー機などの低速PPCで
は1分当りのA4判コピー速度が5〜15枚であるが、
中速PPCでは20枚以上、高速PPCは50枚以上が
要求され、現在のシリコーンゴム製摩擦帯電ブレードで
は中・高速PPCに使用した場合、摩耗が早くて交換頻
度が高くメンテナンスが煩雑であるという問題である。
る。すなわち、パーソナルコピー機などの低速PPCで
は1分当りのA4判コピー速度が5〜15枚であるが、
中速PPCでは20枚以上、高速PPCは50枚以上が
要求され、現在のシリコーンゴム製摩擦帯電ブレードで
は中・高速PPCに使用した場合、摩耗が早くて交換頻
度が高くメンテナンスが煩雑であるという問題である。
一方、上記定着プロセス(第3図)において、ヒートロ
ール11は耐熱性の高いこととトナーとの離形性の良い
ことが要求されるので、ヒーター12を内蔵する金属コ
ア(シリンダー)13にポリ4フッ化エチレン(PTF
E)などのフッ素樹脂のコーティング層14を設ける
か、フッ化ビニリデン・6フッ化プロピレン共重合体な
どのフッ素ゴム製チューブ14を被覆したものを用い
る。またバックアップロール15は耐熱性があり、この
高温領域における圧縮復元性に優れ、トナーとの離形性
や送紙性(紙がロールに巻き付かないこと)などが要求
されるので、シリコーンゴムロールが用いられる。とく
に、これには送紙性の観点からロールの系全体は柔軟で
表面層の硬い方がよいので、シリコーンゴムスポンジコ
アの表面に、ゴム硬度(JIS−A)が50〜70°Hs
のシリコーンゴム層を設けたものが使用される。ところ
が、このバックアップロールはまず金属コア(ロッドま
たはシリンダー)16に型発泡プレス成形法によりシリ
コーンゴムスポンジ17を一体成形した後、表面を研摩
し、これを最終ロール形状にするためのシリンダー状キ
ャスティング金型の軸中心にセットし、この金型の軸方
向端部から常温または低温加硫型シリコーンゴム(以下
RTVシリコーンゴムと呼ぶ)18をい注入して、硬化
後金型から引き抜くという複雑な方法で製造されるた
め、コストが高くなるほか、シリコーンゴムはフッ素樹
脂やフッ素ゴムほどにはトナー離形性がよくないので汚
れ易いという欠点がある。これに対してフッ素ゴム単独
のロールは材料単価が高く、またゴム硬さ(JIS−
A)が60°Hs以上の硬い材料のため送紙性に劣る欠点
がある。
ール11は耐熱性の高いこととトナーとの離形性の良い
ことが要求されるので、ヒーター12を内蔵する金属コ
ア(シリンダー)13にポリ4フッ化エチレン(PTF
E)などのフッ素樹脂のコーティング層14を設ける
か、フッ化ビニリデン・6フッ化プロピレン共重合体な
どのフッ素ゴム製チューブ14を被覆したものを用い
る。またバックアップロール15は耐熱性があり、この
高温領域における圧縮復元性に優れ、トナーとの離形性
や送紙性(紙がロールに巻き付かないこと)などが要求
されるので、シリコーンゴムロールが用いられる。とく
に、これには送紙性の観点からロールの系全体は柔軟で
表面層の硬い方がよいので、シリコーンゴムスポンジコ
アの表面に、ゴム硬度(JIS−A)が50〜70°Hs
のシリコーンゴム層を設けたものが使用される。ところ
が、このバックアップロールはまず金属コア(ロッドま
たはシリンダー)16に型発泡プレス成形法によりシリ
コーンゴムスポンジ17を一体成形した後、表面を研摩
し、これを最終ロール形状にするためのシリンダー状キ
ャスティング金型の軸中心にセットし、この金型の軸方
向端部から常温または低温加硫型シリコーンゴム(以下
RTVシリコーンゴムと呼ぶ)18をい注入して、硬化
後金型から引き抜くという複雑な方法で製造されるた
め、コストが高くなるほか、シリコーンゴムはフッ素樹
脂やフッ素ゴムほどにはトナー離形性がよくないので汚
れ易いという欠点がある。これに対してフッ素ゴム単独
のロールは材料単価が高く、またゴム硬さ(JIS−
A)が60°Hs以上の硬い材料のため送紙性に劣る欠点
がある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、このような不利を解決したゴムロールまたは
ゴムブレードとして有用なゴム状表層材に関するもの
で、ゴム基材にパーフルオロカーボンシラン化合物をイ
ンテグラルブレンドまたはコーティングしてなるものと
したことを要旨とするものである。
ゴムブレードとして有用なゴム状表層材に関するもの
で、ゴム基材にパーフルオロカーボンシラン化合物をイ
ンテグラルブレンドまたはコーティングしてなるものと
したことを要旨とするものである。
本発明のゴム状表層材においてゴム基材として用いられ
る材料は、上述したようにシリコーンゴムを選択するの
が望ましいが、例えばゴムブレードの場合には現像機用
摩擦帯電ブレードだけでなく、感光ドラムに残留したト
ナーを削り落として清掃するクリーニングブレードにも
使用できること、またゴムロールの場合にはファクシミ
リ、サーマルプリンターなどのプラテンロールや、PP
C、ファクシミリ、プリンター、ワープロ、パソコンな
どの各種送紙ロールに使用できることなどを考慮して、
フッ素ゴム、ウレタンゴム、EPDM、NBR、CR、
塩素化ポリエチレン、その他のゴム材料を使用すること
もできる。
る材料は、上述したようにシリコーンゴムを選択するの
が望ましいが、例えばゴムブレードの場合には現像機用
摩擦帯電ブレードだけでなく、感光ドラムに残留したト
ナーを削り落として清掃するクリーニングブレードにも
使用できること、またゴムロールの場合にはファクシミ
リ、サーマルプリンターなどのプラテンロールや、PP
C、ファクシミリ、プリンター、ワープロ、パソコンな
どの各種送紙ロールに使用できることなどを考慮して、
フッ素ゴム、ウレタンゴム、EPDM、NBR、CR、
塩素化ポリエチレン、その他のゴム材料を使用すること
もできる。
本発明に適用されるパーフルオロカーボンシラン化合物
は、一般式 〔式中、ORはメトキシ基(−OCH3)などのアルコ
キシ基、xは2または3を示す〕で表わされるものであ
る。
は、一般式 〔式中、ORはメトキシ基(−OCH3)などのアルコ
キシ基、xは2または3を示す〕で表わされるものであ
る。
このシラン化合物を溶媒溶液や水溶液としてゴムブレー
ド、ゴムロールなどの基材面にコーティングすると、ア
ルコキシシラン基 〔−Si(OR)x〕が水溶液中、空気中の水分、また
は基体表面に吸着した水分などにより加水分解されてシ
ラノール基〔−Si(OH)x〕となり、これが基体表
面の水酸基と水素結合するか、あるいは脱水縮合反応し
て強固に結合し、上記一般式におけるパーフルオロアル
キル基(CnF2n+1−)を基体表面に固定化する。
ド、ゴムロールなどの基材面にコーティングすると、ア
ルコキシシラン基 〔−Si(OR)x〕が水溶液中、空気中の水分、また
は基体表面に吸着した水分などにより加水分解されてシ
ラノール基〔−Si(OH)x〕となり、これが基体表
面の水酸基と水素結合するか、あるいは脱水縮合反応し
て強固に結合し、上記一般式におけるパーフルオロアル
キル基(CnF2n+1−)を基体表面に固定化する。
また、このシラン化合物をゴム基材中にインテグラルブ
レンドし、それを少なくとも表層部に有するゴムブレー
ドまたはゴムロールを形成すると、シラン化合物はゴム
基材表面層へ移行し、パーフルオロアルキル基が配列す
る。このようにして得られるパーフルオロカーボンの表
面は、硬質感、撥水・撥油性、非粘着性などの性質を持
ち、ゴム成形体表面の摩擦係数を低下させることにな
る。
レンドし、それを少なくとも表層部に有するゴムブレー
ドまたはゴムロールを形成すると、シラン化合物はゴム
基材表面層へ移行し、パーフルオロアルキル基が配列す
る。このようにして得られるパーフルオロカーボンの表
面は、硬質感、撥水・撥油性、非粘着性などの性質を持
ち、ゴム成形体表面の摩擦係数を低下させることにな
る。
このパーフルオロカーボンシラン化合物としては、 a:CF3CH2CH2Si(OCH3)3 b:CF3(CF2)3CH2CH2Si(OCH3)
3 c:CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)
3 d: e:CF3(CF2)6COOCH2CH2CH2Si
(OCH3)3 f:CF3(CF2)6COSCH2CH2CH2Si
(OCH3)3 g:CF3(CF2)6CONHCH2CH2CH2S
i(OC2H5)3 h:CF3(CF2)7SO2NHCH2CH2CH2
Si(OCH3)3 i: j:CF3(CF2)7CH2CH2SCH2CH2S
i(OCH3)3 k:CF3(CF2)9CH2CH2SCH2CH2S
i(OCH3)3 l: m: などが例示される。
3 c:CF3(CF2)7CH2CH2Si(OCH3)
3 d: e:CF3(CF2)6COOCH2CH2CH2Si
(OCH3)3 f:CF3(CF2)6COSCH2CH2CH2Si
(OCH3)3 g:CF3(CF2)6CONHCH2CH2CH2S
i(OC2H5)3 h:CF3(CF2)7SO2NHCH2CH2CH2
Si(OCH3)3 i: j:CF3(CF2)7CH2CH2SCH2CH2S
i(OCH3)3 k:CF3(CF2)9CH2CH2SCH2CH2S
i(OCH3)3 l: m: などが例示される。
パーフルオロカーボン表面の特性は臨界表面張力γCに
よって評価される。すなわち、臨界表面力γC以下の表
面張力を持つ液体でなければ、このパーフルオロカーボ
ン表面を濡らすことができないので、γCが小さいほど
濡れにくい表面が得られ、この濡れにくさは前述した硬
質感、撥水・撥油性、非粘着性などの指標となる。この
濡れにくい表面はγC<約15dyn/cmのときに得られ、
このような特性を与えるパーフルオロカーボンシラン化
合物はパーフルオロアルキル基の炭素数で7以上のもの
である。また同じ長さのパーフルオロアルキル基でも炭
化水素鎖の構造によりγCは異なりアミド基、スルホン
酸アミド基、カルボン酸アミド基などの極性基を導入し
たものが低γCとなるので、例えば前述のg式で示した
N−〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕パーフル
オロヘプチルカルボン酸アミドや、i式で示したN−
〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕−N−n−プ
ロピルパーフルオロオクチルスルホン酸アミドなどを使
用するのが好ましい。
よって評価される。すなわち、臨界表面力γC以下の表
面張力を持つ液体でなければ、このパーフルオロカーボ
ン表面を濡らすことができないので、γCが小さいほど
濡れにくい表面が得られ、この濡れにくさは前述した硬
質感、撥水・撥油性、非粘着性などの指標となる。この
濡れにくい表面はγC<約15dyn/cmのときに得られ、
このような特性を与えるパーフルオロカーボンシラン化
合物はパーフルオロアルキル基の炭素数で7以上のもの
である。また同じ長さのパーフルオロアルキル基でも炭
化水素鎖の構造によりγCは異なりアミド基、スルホン
酸アミド基、カルボン酸アミド基などの極性基を導入し
たものが低γCとなるので、例えば前述のg式で示した
N−〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕パーフル
オロヘプチルカルボン酸アミドや、i式で示したN−
〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕−N−n−プ
ロピルパーフルオロオクチルスルホン酸アミドなどを使
用するのが好ましい。
ここで参考のために先に例示した各パーフルオロカーボ
ンシラン化合物のγC(単位:dyn/cm)を列挙すると次
の通りである。
ンシラン化合物のγC(単位:dyn/cm)を列挙すると次
の通りである。
a:20.6、b:17.3、c:13.8、d:1
5.3、e:17.4、f:15.5、g:14.4、
h:13.0、i:13.0、j:14.7、k:1
4.0、l:10.6、m:10.4。
5.3、e:17.4、f:15.5、g:14.4、
h:13.0、i:13.0、j:14.7、k:1
4.0、l:10.6、m:10.4。
またインテグラルブレンドの場合にもパーフルオロアル
キル基の炭素数が多いものほど、表面層に配向しやすく
なるので、この炭素数も7以上のものが好ましい。
キル基の炭素数が多いものほど、表面層に配向しやすく
なるので、この炭素数も7以上のものが好ましい。
ゴムブレードおよびゴムロールに対する処理方法は、ゴ
ムブレードの場合摩耗を前提とするためインテグラルブ
レンド法が好ましく、ゴムロールの場合にはコーティン
グ法でもよいが、コーティングによるパーフルオロカー
ボンシラン層の厚さが0.1〜0.5g/m2と薄く、塗
膜の耐久性に問題があるので、これもインテグラルブレ
ンド法によるのが好ましい。
ムブレードの場合摩耗を前提とするためインテグラルブ
レンド法が好ましく、ゴムロールの場合にはコーティン
グ法でもよいが、コーティングによるパーフルオロカー
ボンシラン層の厚さが0.1〜0.5g/m2と薄く、塗
膜の耐久性に問題があるので、これもインテグラルブレ
ンド法によるのが好ましい。
さらに、送紙性を考慮してゴム硬さ(JIS−A)が3
0〜40°Hsで、パーフルオロカーボンシラン化合物を
含まないゴム材料をコア(第3図17)とし、ゴム硬さ
(JIS−A)が60〜70°Hsで、上記シラン化合物
をインテグラルブレンドしたゴム材料を表面層(第3図
18)としたゴムロールにすると、比較的高価なこのシ
ラン化合物の節約になる上、一般の2層押出し法によっ
て製造できるので、最終ロール製品コストを安価に抑え
ることができる。
0〜40°Hsで、パーフルオロカーボンシラン化合物を
含まないゴム材料をコア(第3図17)とし、ゴム硬さ
(JIS−A)が60〜70°Hsで、上記シラン化合物
をインテグラルブレンドしたゴム材料を表面層(第3図
18)としたゴムロールにすると、比較的高価なこのシ
ラン化合物の節約になる上、一般の2層押出し法によっ
て製造できるので、最終ロール製品コストを安価に抑え
ることができる。
このパーフルオロカーボンシラン化合物のシリコーンゴ
ムなどのゴム材料へのインテグラルブレンドは、このシ
ラン化合物の100%原液を2本ロール、バンバリーミ
キサーなどの一般的なゴム混練装置を用いてゴムコンパ
ウンド中に練り込み加工することによって行なわれる。
この際のゴム材料100重量部に対する上記シラン化合
物のブレンドの割合は、摩擦係数を実験的に測定しなが
ら0.5〜5重量部の範囲内において適宜選択するのが
よい。
ムなどのゴム材料へのインテグラルブレンドは、このシ
ラン化合物の100%原液を2本ロール、バンバリーミ
キサーなどの一般的なゴム混練装置を用いてゴムコンパ
ウンド中に練り込み加工することによって行なわれる。
この際のゴム材料100重量部に対する上記シラン化合
物のブレンドの割合は、摩擦係数を実験的に測定しなが
ら0.5〜5重量部の範囲内において適宜選択するのが
よい。
一方、このシラン化合物をコーティングするときは、こ
の化合物をエチルアルコール、イソプロピルアルコール
などの有機溶媒に溶かした後、ゴムブレードまたはゴム
ロールなどの基材表面に、浸漬、スプレー、刷毛塗り等
の手段によってコーティングし、100℃前後の温度で
5〜30分間加熱乾燥するこおによって行なわれる。コ
ーティング塗膜の厚さは0.05〜0.5g/m2の範囲
から選択するとよいが、一般に0.1g/m2でフッ素樹
脂並の表面が形成され、本発明のゴム状表層材はトナー
粒子やPPC紙によって摩耗を受けるので約0.5g/
m2とするのが望ましい。
の化合物をエチルアルコール、イソプロピルアルコール
などの有機溶媒に溶かした後、ゴムブレードまたはゴム
ロールなどの基材表面に、浸漬、スプレー、刷毛塗り等
の手段によってコーティングし、100℃前後の温度で
5〜30分間加熱乾燥するこおによって行なわれる。コ
ーティング塗膜の厚さは0.05〜0.5g/m2の範囲
から選択するとよいが、一般に0.1g/m2でフッ素樹
脂並の表面が形成され、本発明のゴム状表層材はトナー
粒子やPPC紙によって摩耗を受けるので約0.5g/
m2とするのが望ましい。
以上、ゴム状表層材を設けた物品としてゴムロール、ゴ
ムブレードを例として説明したが、本発明は摩擦係数が
小さくて、粘着性がなく耐汚染性に優れた特性が生かさ
れる分野であれば、これらの用途に限られるものではな
く、例えば、静電電子写真装置内におけるガイド、各種
抑え板等の表層材として適用することができる。
ムブレードを例として説明したが、本発明は摩擦係数が
小さくて、粘着性がなく耐汚染性に優れた特性が生かさ
れる分野であれば、これらの用途に限られるものではな
く、例えば、静電電子写真装置内におけるガイド、各種
抑え板等の表層材として適用することができる。
(発明の作用) 本発明によるゴム状表層材は、ゴム基材にパーフルオロ
カーボンシラン化合物をインテグラルブレンドまたはコ
ーティングしてなるものであるため、摩擦係数が小さく
て、粘着性がなく耐汚染性に優れ、静電電子写真装置に
おける現像機用摩擦帯電ブレードや定着ロールなどとし
て極めて有用である。
カーボンシラン化合物をインテグラルブレンドまたはコ
ーティングしてなるものであるため、摩擦係数が小さく
て、粘着性がなく耐汚染性に優れ、静電電子写真装置に
おける現像機用摩擦帯電ブレードや定着ロールなどとし
て極めて有用である。
(実施例および比較例) 以下、本発明の代表的な実施態様を実施例および比較例
により説明する。
により説明する。
実施例1.および比較例1. ゴム硬さ(JIS−A)50°HsのシリコーンゴムKE
−951U(信越化学工業(株)製、商品名)100重
量部に対し、加硫剤C−8(信越化学工業(株)製、商
品名)2重量部を混練した後、N−〔3−(トリメトキ
シシリル)プロピル〕−N−n−プロピルパ−フルオロ
オクチルスルホン酸アミドMF−160(三菱金属
(株)製、商品名)を2重量部配合したゴムコンパウン
ドAを調製した。
−951U(信越化学工業(株)製、商品名)100重
量部に対し、加硫剤C−8(信越化学工業(株)製、商
品名)2重量部を混練した後、N−〔3−(トリメトキ
シシリル)プロピル〕−N−n−プロピルパ−フルオロ
オクチルスルホン酸アミドMF−160(三菱金属
(株)製、商品名)を2重量部配合したゴムコンパウン
ドAを調製した。
また、この配合からMF−160を除いたゴムコンパウ
ンドBも調製した。
ンドBも調製した。
つぎに、プレス成形により厚さ0.1mm×幅25mm×長
さ300mmのSUS304鋼帯の表面に第2図に示すよ
うに幅方向端部を揃えて、厚さ1mm×幅10mm×長さ3
00mmのゴムシートを上記ゴムコンパウンドAおよびB
を用いて一体成形し、摩擦帯電ブレードAおよびBを作
製した。摩擦帯電ブレードBは現行使用のものに相当す
る。
さ300mmのSUS304鋼帯の表面に第2図に示すよ
うに幅方向端部を揃えて、厚さ1mm×幅10mm×長さ3
00mmのゴムシートを上記ゴムコンパウンドAおよびB
を用いて一体成形し、摩擦帯電ブレードAおよびBを作
製した。摩擦帯電ブレードBは現行使用のものに相当す
る。
この摩擦帯電ブレードの動摩擦係数を摩擦測定器TR型
((株)東洋精機製作所製、商品名)により摩擦速度5
00mm/分で測定したところ、帯電ブレードBが1.2
5であるのに対し、帯電ブレードAは0.85であっ
た。
((株)東洋精機製作所製、商品名)により摩擦速度5
00mm/分で測定したところ、帯電ブレードBが1.2
5であるのに対し、帯電ブレードAは0.85であっ
た。
また、帯電ブレード摩耗試験用現像機FX−2700
(富士ゼロックス(株)製、商品名)において、この現
像ロール(φ25mm)の表面を#800番紙やすりで軸
方向に研摩し、エチルアルコールで清掃した後、これが
線圧0.3kg/cmで押圧されるように摩擦帯電ブレード
を取付け、トナー(黒)B228(富士ゼロックス
(株)製、商品名)を供給しながら現像ロールを周速6
00mm/sec(460rpm)で60分間回転させ、ブレー
ドの摩耗深度を測定した。この結果、現行品相当の帯電
ブレードBが摩耗深度11〜12μmであったのに対
し、帯電ブレードAは6〜7μmという低い値であり、
現行品の2倍の摩耗耐久性を示した。また帯電ブレード
A、B共トナー層は厚さ20〜30μmで均一に形成さ
れており、トナー固着による目詰まり等は発生しなかっ
た。
(富士ゼロックス(株)製、商品名)において、この現
像ロール(φ25mm)の表面を#800番紙やすりで軸
方向に研摩し、エチルアルコールで清掃した後、これが
線圧0.3kg/cmで押圧されるように摩擦帯電ブレード
を取付け、トナー(黒)B228(富士ゼロックス
(株)製、商品名)を供給しながら現像ロールを周速6
00mm/sec(460rpm)で60分間回転させ、ブレー
ドの摩耗深度を測定した。この結果、現行品相当の帯電
ブレードBが摩耗深度11〜12μmであったのに対
し、帯電ブレードAは6〜7μmという低い値であり、
現行品の2倍の摩耗耐久性を示した。また帯電ブレード
A、B共トナー層は厚さ20〜30μmで均一に形成さ
れており、トナー固着による目詰まり等は発生しなかっ
た。
実施例2 ゴム硬さ(JIS−A)70°HsのシリコーンゴムKE
−172U(信越化学工業(株)製、商品名)100重
量部に対して、加硫剤C−2(信越化学工業(株)製、
商品名)2重量部を配合した後、N−〔3−(トリメト
キシシリル)プロピル〕パーフルオロヘプチルカルボン
酸アミド、MF−150(三菱金属(株)製、商品名)
を2重量部配合したゴムコンパウンドA2を調製した。
つぎに、ゴム硬さ(JIS−A)25°Hsのシリコーン
ゴムSE1642U(トーレシリコン(株)製、商品
名)100重量部に対して、加硫剤RC−2FD(トー
レシリコン(株)製、商品名)1重量部を配合し、2層
押出し/熱空気加硫法によって軟質層直径22mm、硬質
層肉厚1.5mm、すなわち外径25mmのシリコーンゴム
ロールを成型した。これをPPCの定着ロールのバック
アップロールとして使用したところ、トナー付着性が少
なく送紙性もよい使用状況であった。
−172U(信越化学工業(株)製、商品名)100重
量部に対して、加硫剤C−2(信越化学工業(株)製、
商品名)2重量部を配合した後、N−〔3−(トリメト
キシシリル)プロピル〕パーフルオロヘプチルカルボン
酸アミド、MF−150(三菱金属(株)製、商品名)
を2重量部配合したゴムコンパウンドA2を調製した。
つぎに、ゴム硬さ(JIS−A)25°Hsのシリコーン
ゴムSE1642U(トーレシリコン(株)製、商品
名)100重量部に対して、加硫剤RC−2FD(トー
レシリコン(株)製、商品名)1重量部を配合し、2層
押出し/熱空気加硫法によって軟質層直径22mm、硬質
層肉厚1.5mm、すなわち外径25mmのシリコーンゴム
ロールを成型した。これをPPCの定着ロールのバック
アップロールとして使用したところ、トナー付着性が少
なく送紙性もよい使用状況であった。
(発明の効果) 本発明によるゴム状表送信機材は、シリコーンゴムなど
のゴム基材に、パーフルオロカーボンシラン化合物を一
般的な混練手法であるインテグラルブレンドまたは簡単
なコーティング法によって、パーフルオロカーボンの層
を形成したもので、この表面層は硬質感、撥水・撥油
性、非粘着性などの特性を有する。
のゴム基材に、パーフルオロカーボンシラン化合物を一
般的な混練手法であるインテグラルブレンドまたは簡単
なコーティング法によって、パーフルオロカーボンの層
を形成したもので、この表面層は硬質感、撥水・撥油
性、非粘着性などの特性を有する。
この表層材はまた、インテグラルブレンドの場合にはゴ
ム基材に対する上記シラン化合物の配合割合を、コーテ
ィングの場合には溶媒に対する上記シラン化合物の溶解
割合を、それぞれ制御することによって、その摩擦係数
を任意に調整することができる。
ム基材に対する上記シラン化合物の配合割合を、コーテ
ィングの場合には溶媒に対する上記シラン化合物の溶解
割合を、それぞれ制御することによって、その摩擦係数
を任意に調整することができる。
このため、これを帯電摩擦ブレードに応用した場合に
は、従来のシリコーンゴムブレードに比べて摩擦係数を
低下させることができ、トナー層形成時の耐摩耗性が向
上するので、中・高速PPCへの対応が可能になる。
は、従来のシリコーンゴムブレードに比べて摩擦係数を
低下させることができ、トナー層形成時の耐摩耗性が向
上するので、中・高速PPCへの対応が可能になる。
とりわけ、この表層材のゴム基材としてシリコーンゴム
を選択したときは、これが常に新しい表面を露出させる
というトナー層形成時の基本要求を満たしており、他の
ゴム材料を使用したときのようなトナーの固着による層
形成障害を起こさない。
を選択したときは、これが常に新しい表面を露出させる
というトナー層形成時の基本要求を満たしており、他の
ゴム材料を使用したときのようなトナーの固着による層
形成障害を起こさない。
一方、定着ロール等のゴムロールの場合には、ロール内
層は柔らかく、表層に硬質感を与え、かつ非粘着面とす
ることができるので、送紙性がよく、またトナーの付着
しないロールを得ることができ、この性質は他の送紙ロ
ールやプラテンロールに応用しても有効である。
層は柔らかく、表層に硬質感を与え、かつ非粘着面とす
ることができるので、送紙性がよく、またトナーの付着
しないロールを得ることができ、この性質は他の送紙ロ
ールやプラテンロールに応用しても有効である。
さらに、O−リングパッキングをはじめ、ゴムキャッ
プ、ゴムスポイト、ゴムチューブなどのメディカルパー
ツには、従来からシリコーンゴム製品が使われている
が、このシリコーンゴム製品は粘着性があって自動整列
機で整列しにくく自動セットが困難であったのを、本発
明品の適用により自動セットが容易になる。
プ、ゴムスポイト、ゴムチューブなどのメディカルパー
ツには、従来からシリコーンゴム製品が使われている
が、このシリコーンゴム製品は粘着性があって自動整列
機で整列しにくく自動セットが困難であったのを、本発
明品の適用により自動セットが容易になる。
また、ファクシミリなどのサーマルプリンターのプラテ
ンロールは、帯電防止のために導電性ゴムロールが用い
られているが、サーマルヘッドで紙をプラテンロールに
押圧すると、カーボン配合導電性ゴムロールの場合、紙
が黒く汚れるため、通常、価格の高い酸化アンチモンド
ープ・酸化チタン・酸化すず粉末を配合した白色導電性
ゴムロールが使用されている。しかし、カーボン配合導
電性ゴムロールに本発明の表層材を適用することによ
り、紙汚れのない安価な導電性ゴムロールを提供でき
る。
ンロールは、帯電防止のために導電性ゴムロールが用い
られているが、サーマルヘッドで紙をプラテンロールに
押圧すると、カーボン配合導電性ゴムロールの場合、紙
が黒く汚れるため、通常、価格の高い酸化アンチモンド
ープ・酸化チタン・酸化すず粉末を配合した白色導電性
ゴムロールが使用されている。しかし、カーボン配合導
電性ゴムロールに本発明の表層材を適用することによ
り、紙汚れのない安価な導電性ゴムロールを提供でき
る。
さらに、Ag、Ni、Cu等の金属粉末を配合した導電
性ゴムがインターコネクターや電磁波シールド材料に使
用され、またSm・Co磁性粉やNd−Fe−B磁性粉
等を配合したゴム磁石がモーター等に使用されている
が、これに本発明品を適用すると、ゴム基材表面に撥水
性を与えるので、これまで性能劣化が問題となっていた
金属成分の酸化が効果的に防止できる。
性ゴムがインターコネクターや電磁波シールド材料に使
用され、またSm・Co磁性粉やNd−Fe−B磁性粉
等を配合したゴム磁石がモーター等に使用されている
が、これに本発明品を適用すると、ゴム基材表面に撥水
性を与えるので、これまで性能劣化が問題となっていた
金属成分の酸化が効果的に防止できる。
図面はいずれも本発明の実施例に係わり、第1図は現像
装置の縦断面図、第2図は第1図の装置で用いられる摩
擦帯電ブレードの斜視図、第3図は定着装置の縦断面図
である。 (図面の符号の説明) 1……現像装置、2……ホッパー状容器 3……現像ロール、4……摩擦帯電ブレード 5……リカバリングブレード 6……トナー粒子、7……感光ドラム 8……バネ性鋼帯、9……ゴムシート 10……取付け孔、11……ヒートロール 12……ヒーター、13、16……金属コア 14……フッ素樹脂被覆層 15……バックアップロール 17……軟質ゴム層、18……硬質ゴム層 19……PPC紙、20……トナーパターン
装置の縦断面図、第2図は第1図の装置で用いられる摩
擦帯電ブレードの斜視図、第3図は定着装置の縦断面図
である。 (図面の符号の説明) 1……現像装置、2……ホッパー状容器 3……現像ロール、4……摩擦帯電ブレード 5……リカバリングブレード 6……トナー粒子、7……感光ドラム 8……バネ性鋼帯、9……ゴムシート 10……取付け孔、11……ヒートロール 12……ヒーター、13、16……金属コア 14……フッ素樹脂被覆層 15……バックアップロール 17……軟質ゴム層、18……硬質ゴム層 19……PPC紙、20……トナーパターン
Claims (3)
- 【請求項1】ゴム基材にパーフルオロカーボンシラン化
合物をインテグラルブレンドまたはコーティングしてな
るゴム状表層材。 - 【請求項2】請求項1記載のゴム状表層材を、少なくと
もその表層部に設けてなるゴムロール。 - 【請求項3】請求項1記載のゴム状表層材を、少なくと
もその表層部に設けてなるゴムブレード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199093A JPH0643118B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | ゴム状表層材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1199093A JPH0643118B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | ゴム状表層材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0361533A JPH0361533A (ja) | 1991-03-18 |
| JPH0643118B2 true JPH0643118B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=16401999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1199093A Expired - Lifetime JPH0643118B2 (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | ゴム状表層材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0643118B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2132783C (en) * | 1993-10-18 | 2001-12-25 | Leonard Pinchuk | Lubricious silicone surface modification |
| JP3966578B2 (ja) * | 1997-05-19 | 2007-08-29 | 信越ポリマー株式会社 | 半導電性ロールおよび現像装置 |
| JP6485993B2 (ja) * | 2013-02-15 | 2019-03-20 | 凸版印刷株式会社 | 蓋材とその製造方法 |
| JP2021047304A (ja) * | 2019-09-19 | 2021-03-25 | コニカミノルタ株式会社 | 定着部材、その製造方法及び電子写真画像形成装置 |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP1199093A patent/JPH0643118B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0361533A (ja) | 1991-03-18 |
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