JPH10274898A

JPH10274898A - 複写機用分離爪

Info

Publication number: JPH10274898A
Application number: JP10074293A
Authority: JP
Inventors: Takumi Shimokusuzono; 工下楠薗
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】複写機用分離爪を、耐熱荷重性に優れ、しか
も耐熱疲労性に優れた成形体で形成し、そのような成形
体からなる爪基材の表面の非粘着性をフッ素系樹脂本来
の特性で高めることである。【解決手段】融点が３５０℃以上であり下記の化７の
式で表わされるポリエーテルケトン系樹脂を主成分と
し、所定割合で酸化亜鉛ウィスカなどの補強材、黒鉛、
フッ素樹脂などの固形充填剤を添加した成形体組成物を
基材とし、その表面に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などのフッ素系
樹脂の融着被膜を形成した複写機用分離爪とする。【化７】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複写紙をローラ面か
ら分離する複写機用の分離爪に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、乾式複写機の内部には、トナー
像を紙面に転写し、さらに転写されたトナー像を定着ロ
ーラで加熱加圧し、トナー像と紙面とを融着させて両者
が容易に離れないようにする定着装置が組み込まれてい
る。

【０００３】このような定着装置において、定着ローラ
を通過した複写紙をローラに巻き付くことなく確実に排
出させるためには分離爪を使用して、その先端をローラ
の外周面に密着させながら複写紙の端をすくい上げる手
段が採られる。

【０００４】このような複写機用分離爪に必要な諸特性
は、ローラの外周面に対して摩擦抵抗が小さく表面を損
傷しないこと、充分な機械的強度を有し、特に高温剛性
が有り、その先端部形状が充分な精度で成形され、かつ
変形しないこと、さらにはトナーが粘着しないこと等で
ある。

【０００５】特に近年のデジタル信号方式の採用によ
り、単なる複写機能だけでなく、高解像度画像処理、編
集機能、さらにファクシミリ機能または他のＯＡ機器の
入出力装置などを備えた、いわゆるインテリジェント複
写機においては、従来にもまして複写速度の高速化、高
信頼化、長寿命化が要求されることになり、分離爪につ
いても、定着ローラーの加熱温度の高温化に伴う２５０
℃以上の耐熱性が要求されることになった。

【０００６】ガラス転移点が約２５０℃以上の複写機用
分離爪の成形材料（構造用基材）としては、ポリエーテ
ルサルホン、ポリエーテルイミド等があるが、これらは
潤滑性および耐摩耗性が悪いので、表面に形成したフッ
素樹脂被膜が摩耗し、基材とローラと直接接触した場合
に機能が極端に低下する。

【０００７】従来周知のポリエーテルケトン樹脂は、ガ
ラス転移点は約２５０℃未満であるが、樹脂自身に靭性
があるため補強剤の量も少なくてすみ、またチタン酸カ
リウム繊維等のように補強効果は小さいが摺動相手材を
損傷しない繊維類だけで補強できるため、相手ロールの
攻撃性は低く、酸化架橋性による脆さの発現もほとんど
なく、耐熱老化性に優れる。

【０００８】このようなポリエーテルケトン樹脂を主要
材料とし、チタン酸カリウム繊維で補強した成形材料か
らなる複写機用分離爪が特開昭６０−２５７４６７号公
報、特開昭６１−２７５７５号公報に記載されている。

【０００９】ところで、複写機用分離爪の表面には、ト
ナーなどの付着を防止する非粘着性を向上させるため、
通常、フッ素樹脂被膜が形成されるが、この被膜はその
構造からみて以下の２種類のものがある。

【００１０】一つのタイプとしては、フッ素樹脂が有機
溶剤に分散したエポキシ樹脂、フェノール樹脂等のバイ
ンダー樹脂に混合されているエナメルタイプのフッ素樹
脂コーティング剤からなる被膜である。これを分離爪基
材の表面に固定するには、前記バインダー樹脂の溶融温
度または硬化温度まで（通常、約１８０〜２５０℃）に
加熱するが、このようにして形成された被膜表面にはフ
ッ素樹脂とバインダー樹脂が混在するので、フッ素樹脂
本来の非粘着特性を発揮できなかった。

【００１１】もう一つのタイプは、フッ素樹脂を融点以
上に加熱して爪基材の表面に形成されるフッ素樹脂の融
着被膜である。この被膜は、表面が全てフッ素樹脂から
なるので、フッ素樹脂本来の非粘着特性を発揮できる。
そして、融着した場合に非粘着性の良好なフッ素樹脂と
しては、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）等の融点が約３５
０度以上のものが挙げられる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のポリエ
ーテルケトン樹脂からなる複写機用分離爪は、前記した
ように耐熱老化性に優れているが、繊維補強材によって
は耐熱変形性を充分に保つことができないので、定着ロ
ーラの表面温度（約１５０℃〜２５０℃）と同じ温度条
件で紙詰まりが起こった際などであって通常より大きな
力が爪先端にかかった場合に、爪先端がクリープ変形を
起こす現象にみられるように、耐熱荷重性に問題点があ
る。

【００１３】また、前記したポリエーテルケトン樹脂か
らなる複写機用分離爪は、長時間ガラス転移点以上の温
度に曝されると、弾性率などの機械的特性が急速に低下
するという耐熱疲労性の問題点もある。

【００１４】なお、表面にフッ素樹脂被膜を形成した複
写機用分離爪においては、フッ素樹脂を融点以上に加熱
して爪基材の表面に非粘着特性の良好なフッ素樹脂の融
着被膜を形成するために、爪基材に３５０℃以上の耐熱
性が必要とされるが、そのように耐熱性があり、かつ前
記したような耐熱荷重性、耐熱疲労性を具備した樹脂材
料がこれまで分離爪基材として試された例はない。

【００１５】そこで、この発明の課題は上記した問題点
を解決し、複写機用分離爪を、高温で荷重を負う条件に
おいても爪先端部がクリープ変形しない程度に耐熱荷重
性に優れており、しかも長時間ガラス転移点以上の温度
に曝されても疲労しない程度に耐熱疲労性に優れた成形
体で形成することである。

【００１６】また、爪基材の表面に、フッ素樹脂本来の
非粘着特性に優れた被膜を形成した複写機用分離爪とす
ることを課題としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、複写機用分離爪を、融点が３
５０℃以上のポリエーテルケトン系樹脂の成形体から構
成したのである。

【００１８】また、複写機用分離爪を、融点が３５０℃
以上のポリエーテルケトン系樹脂の成形体を基材とし、
その表面にフッ素樹脂の融着被膜を形成したのである。

【００１９】ここで、この発明でいう複写機とは、トナ
ー像転写式の乾式静電複写機や湿式静電複写機、レーザ
ービームプリンター、液晶プリンター、ファクシミリ用
プリンター等、ＰＰＣ、ＬＢＰ、ＬＥＤ、ＬＣＤ、ＣＲ
Ｔ等のプリンター等印刷機等の画像形成装置全般を指
す。

【００２０】前記ポリエーテルケトン系樹脂は、下記の
化２の式で表わされるポリエーテルケトン系樹脂を採用
することができる。

【００２１】

【化２】

【００２２】また、前記した複写機用分離爪において、
成形体が、ポリエーテルケトン系樹脂に、さらに繊維状
補強材を１０〜５０重量％配合した組成物からなる構成
を採用することもできる。

【００２３】また、前記した複写機用分離爪において、
成形体が、固形充填剤を３〜１５重量％含有し、固形充
填剤と前記繊維状補強材との合計量が全組成の５０重量
％以下の組成物からなる成形体である構成を採用するこ
ともできる。

【００２４】以下に、その詳細を述べる。この発明に用
いるポリエーテルケトン系樹脂（以下、ＰＥＫと略記す
る。）は、その融点が３５０℃以上であるケトン系ポリ
マーを限定なく採用することができる。ポリエーテルケ
トン樹脂は、エーテル結合（−Ｏ−）とケトン結合（−
Ｃ０−）の両者を含んで芳香族環を結合したものであ
り、前記した化２で表わされるものの他、例えば下記の
化３や化４で表わされるものが挙げられる。これらはい
ずれも結晶性の樹脂であり、これらの物性および市販品
の商品名は、以下の通りである。

【００２５】

【化３】

【００２６】

【化４】

【００２７】［化２で表わされるＰＥＫ］ガラス転移
点（Ｔｇ）＝約１７０〜１７５℃、融点（Ｔｍ）＝３７
５〜３８１℃、ＢＡＳＦ社製：Ｕｌｔｒａｐｅｋ−Ａ２
０００、［化３で表わされるＰＥＫ］ガラス転移点（Ｔｇ）＝
１６５℃、融点（Ｔｍ）＝３６５℃、ＩＣＩ社製：ＶＩ
ＣＴＲＥＸＰＥＫ−２２０Ｇ、［化４で表わされるＰＥＫ］ガラス転移点（Ｔｇ）＝
１６０℃、融点（Ｔｍ）＝３６０〜３８０℃、ヘキスト
社製：ＨＯＳＴＡＴＥＣ、なお、この発明に採用できる融点が３５０℃以上の上記
以外の市販品としては、Ａｍｏｃｏ社製：Ｋａｄｅｌ等
が挙げられる。これらのポリケトン系ポリマーは、ＰＥ
ＫＥＫＫ、ＰＥＫＫ、ＰＥＡＫ等と細分化して呼ぶこと
もある。

【００２８】次に、この発明に用いる補強材は、特にそ
の種類を限定するものでなく、チタン酸カリウムウィス
カ、酸化チタンウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、ホウ酸ア
ルミニウムウィスカ、グラファイトウィスカ、硫酸カル
シウムウィスカ、炭酸カルシウムウィスカ、塩基性硫酸
マグネシウムウィスカ、炭酸ケイ素ウィスカ、ウォラス
トナイト、ゾノライト、酸化マグネシウムウィスカなど
のウィスカ類が細かく、爪の先端を効率よく補強するこ
とができるので、好ましいものとして挙げられる。これ
らのウィスカ類は、一般的な炭素繊維、ガラス繊維等と
比べると、比較的微細であり、一般に粉末状、繊維状の
ものである。また、相手ロールを攻撃しない程度を考慮
すれば、炭素繊維、ガラス繊維、芳香族ポリアミド繊維
などを使用することもできる。

【００２９】前記したウィスカ類のなかで、酸化チタン
ウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、チタン酸カリウムウィス
カは、耐摩耗性を良く向上させるので好ましい。なお、
酸化亜鉛ウィスカは、図１（ａ）、（ｂ）に示すよう
に、４軸放射形で各軸が先端に向かうほど細径となるテ
ーパ状である。このような酸化亜鉛ウィスカの市販され
ているものとしては、松下アムテック社製；パナテトラ
等が挙げられる。

【００３０】ＺｎＯ等の酸化亜鉛ウィスカは、金属亜鉛
を蒸気化し、気相酸化して合成する過程で例えば約１０
００℃以上の高温酸化および約４％以上の高Ｚｎ濃度で
粒径の増大に伴ってウィスカを生成する等して製造する
ことができる。

【００３１】このような酸化亜鉛ウィスカは、マトリッ
クスである樹脂の混練および成形時に、殆どのものが折
れて図１（ｂ）に示すテーパ状の軸の状態で存在すると
考えられる。テーパ状の軸は、摺動面に露出した際に樹
脂中から抜け難く、また配向して爪先端に入りやすく、
即ち爪先端を効率良く補強すると考えられる。このよう
な理由から酸化亜鉛ウィスカは、各軸の長さが２〜５０
μｍで、軸の直径０．２〜３μｍのものが好ましい。

【００３２】このような繊維状補強剤のＰＥＫへの配合
量は、全組成物量の１０〜５０重量％である。なぜなら
繊維状補強剤が１０重量％未満の少量では、充分な補強
効果が得られず、５０重量％を越える多量では、ＰＥＫ
との均一な混合ができず、樹脂の流動性が失われて成形
が困難になるからである。

【００３３】この発明に用いる固形充填剤は、爪基材と
なる成形体の表面の摩擦係数の低減効果のある公知の固
体潤滑剤等を採用することができる。このような固体潤
滑剤としては、黒鉛、フッ素樹脂粉末、二硫化モリブデ
ン、フッ化黒鉛、一酸化鉛などが挙げられる。このよう
な固体潤滑剤のうち、特に、黒鉛、フッ素樹脂は、摩擦
抵抗の低減効果と共に、ローラに対する非攻撃性を向上
させるのでより好ましいものである。

【００３４】この発明に用いる所定のポリエーテルケト
ン系ポリマーの融点以上の熱分解温度を有する固形充填
剤としては、そのような熱分解温度を有する熱硬化製樹
脂または熱可塑性樹脂が挙げられる。

【００３５】ここでいう熱分解温度は、重量分析等で測
定できる。詳しくは熱分析（ＤＳＣ、ＤＴＡ、ＴＧＡな
ど）により、熱天秤減量曲線（ＴＧ）と、示差熱分析曲
線（ＤＴＡ）等で求められ、初期の試料片（例えば約１
５ｍｇ）を例えば昇温速度約１０℃／分で空気中または
窒素ガス中にて加熱し、試料片に例えば約５％の重量減
が生じる温度、または例えば約５ｍｇの重量減が生じた
温度であるか、または各温度別の重量減少％を調べ、こ
れが約５０重量％に対応する温度を熱分解による５０重
量％減量温度などを目安として求めることができ、微分
熱分解開始温度として評価することができる。

【００３６】そのような熱分解温度を満足し得る熱硬化
製樹脂としては、フェノール系樹脂、ユリア系樹脂、メ
ラミン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ジアリルフ
タレート系樹脂、エポキシ系樹脂、ケイ素系樹脂、ポリ
ウレタン系樹脂、フラン系樹脂、ポリイミド系樹脂など
が挙げられ、また、ポリイミド系樹脂としては、縮合型
ポリイミド樹脂やビスマレイミド系、末端ナジック酸
系、アセチレン系等の付加型ポリイミド樹脂などが挙げ
られる。これらの中には溶融性を示すものもある。

【００３７】前述の熱硬化製樹脂のなかでも、特にフェ
ノール系樹脂は、機械的性質、耐熱・耐寒性、寸法安定
性、耐溶剤性、耐酸性、耐水性および価格などからみた
総合的な諸物性において、これらが比較的バランス良く
優れており、特に高温時の機械的強度の保持性に優秀で
あって、微分熱分解開始温度は約４０５℃である。

【００３８】フェノール系樹脂のうち、成形材料として
は、比較的成形性に優れるノボラック系が用いられ、レ
ゾール系のものは、ノボラック系のものよりも熱衝撃性
に優れている。また、レゾール系の一段法成形材料は、
二段法よりも製造に比較的時間を要し、硬化速度も遅い
という特性をもっている。

【００３９】このようなフェノール樹脂以外にエポキシ
系樹脂、ケイ素系樹脂、ポリイミド系樹脂の微分熱分解
開始温度は、それぞれ約３９０℃、約５０５℃、約４０
０〜５５０℃前後であり、これらも高温時の機械的強度
に優れ、微分熱分解開始温度が約３９０℃以上、好まし
くは約４００℃以上の樹脂であればよい。なぜなら、成
形材料は、二軸溶融押出機でのペレット造粒時における
約３８０〜４２０℃の高温時や、射出成形時の約３９０
〜４２０℃のシリンダー温度、およびその後の約２５０
〜３４０℃での熱処理時、そしてＰＦＡ系樹脂ではコー
ティングに伴う約３４０〜３５０℃での焼成などの諸種
の製造工程においても、熱分解の進行が比較的緩やかだ
からである。

【００４０】これらの熱硬化性樹脂を３〜１０重量％、
好ましくは５〜８重量％添加することで分離爪の刃先の
耐衝撃性や、耐摩耗性を更に改善することができると考
えられる。

【００４１】この場合、熱硬化性樹脂の配合量が３重量
％未満の少量では、耐衝撃性、耐摩耗性、耐熱性などの
向上にあまり効果がなく、１０重量％を越える多量で
は、シリンダー温度約３９０〜４２０℃のような比較的
高温で所定のポリケトン系ポリマーを溶融して射出成形
などをする場合に、シリンダー内での熱硬化の進行など
の不都合により、安定した造粒性、射出成形性および寸
法精度などが期待できないからである。

【００４２】一方、前記した熱可塑性樹脂の代表例とし
て、下記に列挙したようなフッ素系樹脂が挙げられる。
なお、〔〕内には熱分解温度を示した。

【００４３】ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）、〔約５０８〜５３８℃〕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）、〔約４６４℃以上〕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）、〔約４１９℃以上〕ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）
〔約３４７〜４１８℃〕テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴ
ＦＥ）、〔約３４７℃以上〕クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体
（ＥＣＴＦＥ）、〔約３３０℃以上〕ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、〔約４
００〜４７５℃〕ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）、〔約３７２〜
４８０℃〕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（Ｅ
ＰＥ）。

【００４４】また、フッ素系樹脂は、上記したフッ素樹
脂の単量体が例えば約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、これらは、固体潤
滑剤としての特性も示す。このなかでもＰＴＦＥ、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ等のパーフロロ系フッ素樹脂は、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
で取り囲んだ形態であり、Ｃ−Ｆ間の強固な結合によ
り、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といえる。

【００４５】これらのフッ素系樹脂群も微分熱分解開始
温度が比較的高いので好ましい。例えば、ＰＴＦＥ、Ｐ
ＶＤＦ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５５
５℃、約４６０℃をも示し、フッ素系樹脂のなかでもＰ
ＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰは、高温特性に優れており、好
ましい。そのため、所定のポリケトン系ポリマーからな
る分離爪を溶融などして製造する過程での前記した様な
数々の熱履歴にも比較的耐え得る。特に、ＰＴＦＥの分
解点は、所定のポリケトン系ポリマーの融点よりも高い
ので好ましい。これらの熱可塑性樹脂を３〜１０重量
％、好ましくは５〜８重量％添加することで、分離爪の
刃先の定着ローラ表面への攻撃性を少なくできると共
に、耐衝撃性、耐疲労性、耐摩耗性を向上することがで
きると考えられる。

【００４６】添加量が３重量％未満の少量では、これら
の効果が期待できず、１０重量％を越える多量では、こ
れらの溶融粘度などにより、前記したように造粒時や射
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、射出成形性および寸法精度が
期待できないからである。

【００４７】因みに、ＰＦＡ、ＦＥＰの溶融粘度は、約
３８０℃にてそれぞれ約１０⁴〜１０⁵ポイズ、約４×
１０⁴〜１０⁵ポイズであり、特にＰＴＦＥでは約３４
０〜３８０℃にて約１０¹¹〜１０¹²ポイズにもなり、こ
のような高温下でも約１０⁴〜１０¹²ポイズ程度の粘度
特性を有する熱可塑性樹脂であるものは、高粘度特性を
有するので、耐熱性が優れており好ましい。

【００４８】なお、上記した以外の固体潤滑剤として、
芳香族ポリアミド樹脂（以下、アラミド樹脂という）粉
末が挙げられる。このものは３〜５重量％の添加量で組
成物の耐摩耗性をさらに向上させることができる。粉末
状のアラミドの市販品としては、旭化成社製：アラミカ
ＡＲＰ−Ｐ（平均粒径２０μｍ）が挙げられる。

【００４９】その他のアラミド樹脂粉末は、下記の化５
の式で示される一般式を繰り返し単位とする樹脂からな
り、このような樹脂のうちメタ系の分子構造を有するア
ラミド樹脂の代表例として、米国デュポン社製：ノーメ
ックス（紙状）、帝人社製：コーネックスが挙げられ、
パラ系の分子構造を有する樹脂の代表例として米国デュ
ポン社製：ケブラー（繊維状）、帝人社製：テクノーラ
がある。

【００５０】

【化５】

【００５１】このような組成物に添加されるパラ系アラ
ミド樹脂は、軸方向に分子鎖が配列しているので、軸方
向に高弾性・高強度であるが、直角方向には分子間力が
弱いものである。このようにパラ系アラミド樹脂は軸方
向の強度によって、配合された樹脂組成物の耐摩耗性を
よく向上させることができ、一方、分子鎖の直角方向に
圧縮力を受けると分子鎖が座屈しまたは破壊され易いの
で、軟質の摺動相手材を損傷しないと考えられる。

【００５２】また、パラ系以外のアラミド樹脂を採用す
る場合は、前記したフッ素樹脂として四フッ化エチレン
樹脂などの所定量を含むものを添加することによって、
前記組成物と同様に軟質の摺動相手材を損傷せず、耐摩
耗性に優れた組成物となる。

【００５３】この場合さらに、他のフッ素系樹脂を併用
することもできる。このようなアラミド樹脂のうち、繊
維の形態は、繊維長約０．１５〜３ｍｍ、アスペクト比
約１〜２３０程度のものとなっている。

【００５４】この発明においては、上記したアラミド樹
脂のうち、粉末状のもの、または粉末化したものを採用
する。繊維状のアラミド樹脂を含有する樹脂組成物で
は、摺動面に配向した繊維がブラシのように現れ、摺動
相手材が損傷され易くなって好ましくない。

【００５５】そして、このようなアラミド樹脂粉末は、
その平均粒径が約５〜５０μｍであるものを採用するこ
とが好ましい。なぜなら、平均粒径が約５μｍ未満の小
粒子では、樹脂組成物が充分な耐摩耗性を獲得できず、
約５０μｍを越える大粒子では摺動相手材を損傷する恐
れがあるからである。このような条件を全て満足する粉
末状のアラミドの市販品としては、旭化成社製：アラミ
カＡＲＰ−Ｐ（平均粒径２０μｍ）等が好ましいと考
えられる。

【００５６】上記した固体潤滑剤の配合量は、全組成物
中の３〜１５重量％である。なぜなら、３重量％未満の
少量では、摩擦抵抗の低減効果や相手ローラーの外周面
に対する非攻撃性の効果が充分でなく、１５重量％を越
える多量では組成物の流動性は著しく低下し、得られた
成形品の耐熱変形性も同様に著しく低下するので好まし
くないからである。このような傾向からみて、より好ま
しい配合量は、５〜８重量％である。

【００５７】また、この固体潤滑剤と前記した繊維状補
強材との合計量は、全組成の５０重量％以下、好ましく
は１０〜５０重量％である。なぜなら、前記合計量が全
組成の５０重量％を越えると、混合が充分にできずに均
質な組成物が得られず、また樹脂の溶融流動性が失われ
て成形が困難になる。また、前記合計量が全組成の１０
重量％未満では、組成物に充分な補強効果が得られな
い。

【００５８】以上述べた成形材料を混合するには、これ
らを個別に溶融混合機に供給してもよく、また、予めヘ
ンシェルミキサー、タンブラーミキサー、リボンブレン
ダーなどの汎用の混合機で乾式混合した後、溶融混合機
に供給すればよい。

【００５９】そして、混合した成形材料は、４００〜４
２０℃の温度範囲に加熱し可塑化した後、金型中に充填
し固化および離型することにより目的の成形体からなる
複写機用分離爪を得ることができる。

【００６０】このように高温にする理由は、所定のポリ
ケトン系ポリマーの融点がおよそ３５０℃以上、エーテ
ル結合やケトン結合の重合度合や、測定条件などにより
約３５０〜３６０℃程度以上と高温であるためである。
さらに、分離爪に所定の熱処理を施すことにより、耐熱
変形性、寸法安定性、耐摩耗性に優れた長寿命の複写機
用分離爪とすることもできる。

【００６１】熱処理は、約１５０〜３４０℃、好ましく
は約２００〜３３０℃で約０．５〜２４時間以上、好ま
しくは約０．５〜８時間以上の範囲で行ってもよい。な
ぜならば、約３４０℃を越える温度では、分離爪に著し
い熱変形が生じ実用上好ましくなく、一方、約１５０℃
未満の温度では、ガラス転移点（Ｔｇ）よりも低いた
め、比較的、結晶化が進行されないために、成形性、耐
熱変形性の向上は得られないからである。

【００６２】また、ポリケトン系ポリマーのなかでも結
晶性ポリマーであっても分子構造上の工夫により、結晶
化度が適度に抑えられたポリマーであれば、寸法安定性
に優れ、熱処理等を省略してもよい。

【００６３】次に、この発明におけるフッ素系樹脂の融
着被膜は、上記した材料の成形体組成物の表面に粉体ま
たはディスパージョンのフッ素系樹脂を被覆し、焼成時
に融点以上に加熱してフッ素系樹脂を溶融させ、成形体
表面に連続するように形成したものである。

【００６４】このような融着被膜成分として採用できる
フッ素系樹脂は、前記記載のなかでも四フッ化エチレン
樹脂（ＰＴＦＥ）、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−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体（ＰＦＡ）などの粉体塗装用の低分子量微粉（融着タ
イプ）の形態のものが挙げられる。

【００６５】このように融着タイプの市販のフッ素系樹
脂コーティング剤としては、三井・デュポンフロロケミ
カル社製：ＰＦＡ−Ｘ５００ＣＬ、デュポン社製：バイ
ダックスＡＲなどがある。融着させるタイプのコーティ
ング剤は、補強剤や潤滑剤を添加して耐摩耗性の向上を
図ってもよく、カーボンブラックなどの導電性付与剤を
添加して分離爪の帯電防止を図ることもできる。

【００６６】このようなフッ素系樹脂の樹脂組成物表面
への塗装手段としては、スプレーコーティング法、ディ
ップコーティング法、静電塗装法、パウダーコーティン
グ法などを採用できる。また、必要に応じて塗装前に所
定のプライマーを塗布してもよい。

【００６７】このようなコーティング後の焼成（加熱）
工程では、段階的に昇温し、最高約３５０℃で約３０分
間焼成すればよい。

【００６８】そして、形成する被膜の膜厚は、約５〜４
０μｍとすることが好ましい。なぜなら、約５μｍ未満
の薄膜では、耐摩耗製に劣り、約４０μｍを越える厚膜
では分離爪に要求される爪先端の所定のＲ形状を形成す
ることが難しいからである。

【００６９】

【作用】この発明に係る複写機用分離爪は、融点が３５
０℃以上のＰＥＫの成形体からなるので、高温被加熱時
における耐荷重性、耐熱疲労性に優れたものとなる。繊
維状補強材を充填した組成物で成形したものは、剛性、
機械的強度はいっそう優れたものとなる。

【００７０】また、さらに固体潤滑剤を配合した組成物
で成形したものは、上記特性に加えて耐摩耗性、耐衝撃
性に優れ、長期間の使用に耐える信頼性の高い分離爪と
なる。

【００７１】また、上記分離爪の歯先または全体表面
に、完全に連続したフッ素樹脂の融着被膜を形成したの
で、フッ素系樹脂本来の非粘着性によってトナーの粘着
を極めて効率よく防止できる。

【００７２】

【実施例】実施例および比較例に使用した原材料を一括
して示すと以下の通りである。なお、これら原材料の配
合割合は、以下全て重量％で示す。

【００７３】（１）ポリエーテルケトン系樹脂（前記化
２の式で表わされるＰＥＫ）ＢＡＳＦ社製：Ｕｌｔｒａ
ｐｅｋ−Ａ２０００、融点３７５〜３８１℃、（２）ポリエーテルケトン系樹脂（前記化３の式で表わ
されるＰＥＫ）ＩＣＩ社製：ＰＥＫ−２２０Ｇ、融点３
６５℃、（３）ポリエーテルケトン系樹脂（前記化４の式で表わ
されるＰＥＫ）ヘキスト社製：ＨＯＳＴＡＴＥＣ、融点
３６０〜３８０℃、（４）ポリエーテルケトン樹脂（下記化６の式で表わさ
れるＰＥＫ）ＩＣＩ社製：ＰＥＥＫ１５０Ｐ、融点３３
４℃、

【００７４】

【化６】

【００７５】（５）酸化チタンウィスカ石原産業社製：ＦＴＬ１００（６）酸化亜鉛ウィスカ松下アムテック社製：パナテトラ、（７）チタン酸カリウムウィスカ大塚化学社製：ＴＩＳＭＯ−Ｎ、（８）黒鉛鐘紡社製：ベルパールＣ２０００（９）四フッ化エチレン樹脂［ＰＴＦＥ］喜多村社製：ＫＴＬ６１０（１０）コーティング用プライマー液三井・デュポンフロロケミカル社製：ＭＰ−９０２ＡＬ（１１）コーティング用ＰＦＡ液三井・デュポンフロロケミカル社製：Ｘ５００ＣＬ〔実施例１〜８、比較例１〜３〕表１または表２に示す
配合割合で各原材料を予め乾式混合した後、二軸溶融押
出機（池貝鉄工社製：ＰＣＭ−３０）に供給し、３８０
〜４２０℃の条件で混練押出しして造粒した。得られた
ペレットを射出成形機に供給してシリンダー温度３９０
〜４２０℃、射出圧力１０００ｋｇ／ｃｍ²、金型温度
２００℃の条件のもとに射出成形し、分離爪形状の成形
品（一般の複写機に用いられている分離爪形状）を得
た。この成形品に対して３２０℃、５時間の熱処理を行
ない、さらにコーティング用プライマー液（１０）をス
プレーコーティングした後乾燥し、さらにその上にＰＦ
Ａコーティング液（１１）を同様にスプレーコーティン
グした。それを３５０℃、３０分間加熱し融着被覆した
ものを試験片とした。

【００７６】得られた試験片について、耐摩耗性、
耐衝撃性、爪先端への充填量を調べ、この結果を表１
または表２中に併記した。これらの測定および評価方法
はそれぞれつぎのとおりである。

【００７７】耐摩耗性図２（ａ）、（ｂ）に示すように、分離爪１を相手材ロ
ーラ２に対して、温度１９６±３℃、回転数１４８ｒｐ
ｍ、荷重２０ｇｆ、３５０時間の条件で摺接させ、試験
前後の穴径の中心から爪先端までの距離Ｌ’の差（ｍ
ｍ）を測定した。

【００７８】耐衝撃性分離爪の刃先先端部の高衝撃試験機（図３に概略図を示
す）を用いて測定した。すなわち、レバー（長さＬ＝８
５ｍｍ）の一端に分離爪１を装着すると共に、このレバ
ーの他端を回転自在に支持し、これを直立状態から水平
状態に自然回転させた際に、分離爪１の刃先の先端部が
ローラー２に、荷重（Ｗ）２０ｇｆ、接触角度（θ）１
００°の条件で衝突するようにして、分離爪１に欠損が
生じるまでの衝突回数を測定した。なお、衝突回数は１
０回を上限とした。

【００７９】爪先端への充填量分離爪先端の側面をラップ機を用いて鏡面仕上げし、走
査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、ウィスカの充填量を観察
し、よく充填されている☆印、充填されている○印、殆
ど充填されていない△印の３段階に評価した。

【００８０】

【表１】

【００８１】

【表２】

【００８２】表１および表２の結果から明らかなよう
に、融点が３５０℃以下のＰＥＫを使用した比較例１
は、コーティングしたＰＦＡの焼成熱で変形した。また
繊維状補強材を充填しなかった比較例２は、耐摩耗性、
耐衝撃性の結果が実施例に比べて劣っていた。また、所
定量を越える繊維状補強材を配合した比較例３は、成形
不可能であった。

【００８３】これに対して、全ての条件を満足する実施
例１〜８は、成形性、耐摩耗性、耐衝撃性、爪先端への
ウィスカの充填量といった全ての試験項目に優れた結果
が得られた。

【００８４】

【効果】この発明は、以上説明したように、所定の融点
を有するポリエーテルケトン系樹脂としたことにより、
複写機用分離爪が、高温で荷重を負う条件にあっても爪
先端部がクリープ変形しない程度に耐熱荷重性に優れて
おり、しかも長時間ガラス転移点以上の温度に曝されて
も疲労しない程度に耐熱疲労性に優れたものとなる利点
がある。

【００８５】また、所定の融点を有するポリエーテルケ
トン系樹脂の成形体からなる爪基材の表面に、非粘着特
性に優れた融着被膜を、フッ素系樹脂を融点以上に加熱
することで融着被覆形成したものでは、完全に連続した
フッ素系樹脂の融着被膜でフッ素系樹脂本来の非粘着性
を発揮し、トナーの粘着を極めて効率よく防止できると
いう利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）４軸放射形の酸化亜鉛ウィスカの結晶構
造を説明する拡大斜視図（ｂ）同上の酸化亜鉛ウィスカの折れた軸の形状を説明
する拡大斜視図

【図２】（ａ）耐摩耗試験に用いる複写機用分離爪の側
面図（ｂ）耐摩耗性試験の測定状態を説明する概略側面図

【図３】耐衝撃性試験機の概略側面図

【符号の説明】

１分離爪２ローラー３おもりＲ分離爪先端角度Ｌ’ 距離Ｌレバー長さ θ 接触角Ｗ荷重

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩ (Ｃ０８Ｌ 71/10 27:12）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】融点が３５０℃以上のポリエーテルケト
ン系樹脂の成形体からなる複写機用分離爪。
【請求項２】融点が３５０℃以上のポリエーテルケト
ン系樹脂の成形体を基材とし、その表面にフッ素樹脂の
融着被膜を形成してなる複写機用分離爪。
【請求項３】前記ポリエーテルケトン系樹脂が、下記
の化１の式で表わされるポリエーテルケトン系樹脂であ
る請求項１または２に記載の複写機用分離爪。【化１】
【請求項４】請求項１、２または３に記載の複写機用
分離爪において、成形体が、ポリエーテルケトン系樹脂
に、さらに補強材を１０〜５０重量％配合した組成物か
らなることを特徴とする複写機用分離爪。
【請求項５】請求項４に記載の複写機用分離爪におい
て、成形体が、固形充填剤を３〜１５重量％含有し、固
形充填剤と前記繊維状補強材との合計量が全組成の５０
重量％以下の組成物からなる成形体であることを特徴と
する複写機用分離爪。
【請求項６】請求項５記載の固形充填剤に、前記所定
のポリエーテルケトン系樹脂の融点以上の熱分解温度を
有する樹脂である複写機用分離爪。
【請求項７】前記固形充填剤が熱硬化性樹脂である請
求項５または６記載の複写機用分離爪。
【請求項８】前記固形充填剤が熱可塑性樹脂である請
求項５、６または７記載の複写機用分離爪。
【請求項９】前記熱可塑性樹脂がフッ素系樹脂である
請求項５、６、７または８記載の複写機用分離爪。