显像剂遮断构件的制作方法

文档序号:2769207阅读:220来源:国知局
专利名称:显像剂遮断构件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种向显像装置的静电潜像保持体供给或遮断显像剂时使用的显像剂遮断构件。
复印机或激光打印机(以下,所说复印机包括激光打印机)的基本显像功能是在显像套筒上形成磁刷,使作为着色带电粉末的显像剂附着到静电潜像保持体的静电潜像上,使其变为可见图象。作为其手段,大致上分为干式显像法和湿式显像法2种。干式显像法还可以分为单组分显像方式和双组分显像方式。其中,干式显像法的双组分显像方式被认为对复印机有利,经常被采用。
双组分显像方式的场合下,由摩擦带电的载体和调色剂构成的显像剂受到磁性吸引,被送到显像套筒上,使静电潜像保持体上的静电潜像显像。该过程中,由于调色剂被消耗掉,显像套筒上的载体处于调色剂少的状态。因此必须在显像装置内的指定位置上,从显像套筒上一次回收调色剂不足的载体,使其与调色剂混合再次吸附,因此用于使其回收分离的显像剂遮断构件就变得很重要。
另一方面,有双色以上原色的彩色复印机中,为了使作为记录介质的静电潜像保持体上形成的静电潜像变为可见图象,装备的显像装置使着色颜料组成的调色剂附着到上述静电潜像上。此处,将收容着用于彩色化的各色调色剂的显像装置装在多个复印机内,有选择地使用这些显像装置。例如,形成全彩色图象的场合下,装备的各种显像装置收容有蓝色、红色和黄色、还可根据需要收容黑色的调色剂。彩色图象被分解成各种颜色的静电潜像,使这些各种颜色静电潜像在静电潜像保持体上形成,用上述各色调色剂显像,在复印纸上使各色调色剂重合到一起,形成彩色图象。因此,具有双色以上显像剂的显像装置,必须从上述显像套筒上一次回收显像剂,此外,在不供给显像时,必须控制显像剂不附着于静电潜像保持体的潜像上。为此,通过例如控制向显像部供给或遮断显像剂来设定显像状态或非显像状态。具体地说,在回收显像完毕的显像剂、借助搅拌手段将显像剂再次供给显像部的位置上,配置可移动的遮断用构件,进行显像剂的供给或遮断,使显像装置在显像状态或非显像状态之间切换。与过去显像装置上使用的清洁刮板相比,为了防止双色以上的混色,这种显像剂遮断构件要求更完全地遮断显像剂的功能。
过去的显像剂遮断构件中,使用贴在金属轴等上的毛毡或橡胶辊等。
但是,使用毛毡的场合下,存在着显像剂充满了毛毡,不能使遮断性能稳定因而缺乏耐久性等问题。使用橡胶辊的场合下,存在着遮断性能不良,显像套筒上残留着调色剂或载体等问题,而且还存在着磨耗等耐久性问题。
本发明为了解决上述这种问题,目的在于提供一种具有稳定的显像剂遮断性能,且耐磨耗性等耐久性也优良的显像剂遮断构件。
本发明的显像剂遮断构件,通过与显像套筒表面接触,将由显像套筒向显像装置的静电潜像保持体供给的显像剂遮断,其特征在于,该显像剂遮断构件由橡胶弹性体与硬质支持体复合而成,该复合体通过粘合材料被硫化粘合而成。
另一个特征在于,橡胶弹性体含有含氟聚合物。还有一个特征在于,硫化粘合中使用的粘合剂是由橡胶弹性体中配合的硫化剂与构成橡胶弹性体的高分子的至少一种官能团发生反应而成。另一个特征在于,橡胶弹性体选自硅系橡胶、氟系橡胶、丙烯腈丁二烯系橡胶、聚氨酯系橡胶和乙烯丙烯系橡胶中的至少一种。
另一个特征在于,硬质支持体为金属体。
本发明的显像剂遮断构件,其特征在于,与将显像剂供给静电潜像保持体上的显像套筒相接触的橡胶弹性体,其边缘形状为曲率半径0.5±0.2mm或为直角。
其特征在于,使用本发明显像剂遮断构件的显像装置为使用双色以上显像剂的复印机或激光打印机。
本发明中,硫化粘合是指使橡胶弹性体与金属体等硬质支持体通过粘合材料使其发生硫化或交联反应,由此使橡胶弹性体与金属体等硬质支持体牢固地粘合成一体。所说硫化粘合是指例如橡胶弹性体中配合的硫化剂与粘合剂发生化学结合、或者构成橡胶弹性体的高分子的官能团与粘合剂发生化学结合,或者,同时发生这些结合。
橡胶弹性体的边缘形状为直角是指曲率半径低于0.01mm,优选低于0.001mm。
硬质支持体是指具有能够维持橡胶弹性体边缘部精度的刚性,或者说即使暴露于硫化粘合时的热处理温度下也不发生热变形、耐蚀性优良的部件。
这种橡胶弹性体与硬质支持体通过粘合材料化学粘合在一起,从而可以获得粘合强度优良的复合体,可以获得显像剂遮断性能稳定、同时耐久性也优良的显像剂遮断构件。
再有,显像剂遮断构件与显像套筒接触部分的曲率半径为0.5±0.2mm或为直角,由此与各色显像剂相对应,并长时间维持稳定性良好的遮断性能。而且,通过向橡胶弹性体中添加含氟聚合物,降低遮断时显像套筒与橡胶弹性体之间的滑动阻力。另外,通过使橡胶弹性体与金属体等硬质支持体形成复合体来提高橡胶弹性体的部分刚性,而且显著改善显像剂遮断构件的生产率。


图1说明本发明的显像剂遮断构件的形状。图1为该显像剂遮断构件的截面图。图1中,1为橡胶弹性体,2为金属体等硬质支持体。而且,显像剂遮断构件与显像套筒相接触的那部分,是指在橡胶弹性体1中,不与硬质支持体2复合的那部分的顶端部位。该顶端部位任一方的角的曲率半径皆为0.5±0.2mm或者为直角,由此使显像剂的遮断性能稳定。特别地,将曲率半径设定为0.5±0.2mm,可以与各种颜色的显像剂相对应,使遮断性能稳定。
本发明的硬质支持体,考虑到生锈对调色剂或载体等的不利影响,如果是难以生锈的物质则可以使用。例如,可以使用树脂或纤维增强树脂、陶瓷、铝合金、不锈钢、或对软钢等铁等施行防锈处理的电镀部件等。此处,如果选择可以省去加工工时、在制造工序中效率差的防锈处理,而且具有不使橡胶弹性体的边缘精度降低的硬质性和刚性,即使暴露于下述的硫化热处理温度下也没有弯曲、翘曲等很大的尺寸变化,而且也不由生锈等引起金属腐蚀的材料,则优选不锈钢板、铝合金板等非铁金属系的硬质刚性支持体。
本发明的橡胶弹性体例如可以是2级转变点的玻璃化转变温度低于常温(20~25℃),具体地位于-100~0℃的橡胶状弹性体。作为这种材料,优选例如硅系橡胶、氟系橡胶、聚氨酯系橡胶、丙烯腈丁二烯系橡胶、乙烯丙烯系橡胶等,它们可以单独使用,也可以作为混合物使用。其中,硅系橡胶的耐臭氧性、回弹特性优良,特别适合于本发明。而且,需要高橡胶强度的场合下,丙烯腈丁二烯系橡胶、乙烯丙烯系橡胶很合适。特别地,乙烯丙烯系橡胶适于廉价地用于工业用途。
这些橡胶弹性体的橡胶硬度,如果是例如Hs 60~80°(JIS-A),则可形成具有适当弹性的显像剂遮断构件,而且也难以使对象滑动材料受损伤,因而是优选的。但是,由于这种弹性体柔软,必须更精确地决定并固定位置来遮断调色剂和载体。因此,具有不使该弹性体的边缘精度降低的适度刚性的决定且固定位置的手段是必须的,与上述硬质支持体的复合化变得更重要。
首先,说明本发明橡胶弹性体之一的、作为有机硅系弹性体一例的硅系橡胶。
硅系橡胶为具有硅氧烷键(Si-O键)的高聚合度的有机聚硅氧烷类,最好是室温下具有橡胶状弹性的材料。硅系橡胶的分子量,其数均分子量优选约为5万以上,由于尽可能高的分子量可获得良好的结果,更优选7万以上,最优选10万~20万左右。
作为符合以上条件的硅系橡胶的实例,可以举出聚二甲基硅酮弹性体(例如,信越化学社制商品名XE76)、甲基乙烯基硅酮弹性体(例如,东レシリコ-ン社制商品名SH433或信越化学社制商品名TSE201)、甲基苯基硅酮弹性体(例如,东レシリコ-ン社制商品名SE955U)、氟硅酮弹性体(例如,ダウコ-ニング社制商品名シラスティックLS)。作为硅橡胶复合物,可以举出ワッカ-ケミカルズイ-ストアジア社制商品名エラストジルEL5409。
本发明的氟系橡胶为平均含有1个以上氟原子的单元单体的聚合物或共聚物,玻璃转变温度低于室温,最好是室温下具有橡胶状弹性的材料,可以采用例如本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、催化聚合、离子辐射聚合、氧化还原聚合等获得。氟系橡胶的分子量,优选数均分子量约为5万以上,由于尽可能高的分子量可获得良好的结果,更优选7万以上,最优选10万~20万左右。
作为符合以上条件的实例,可以举出例如四氟乙烯·丙烯共聚物(例如,旭硝子社制商品名アフラス)、偏氟乙烯·六氟丙烯共聚物(例如,DuPont·昭和电工社制商品名バイトン)、偏氟乙烯·六氟丙烯·四氟乙烯共聚物(例如,モンテフルオス社制商品名テクノフロン)、氟硅酮系弹性体(例如,ダウコ-ニング社制商品名シラスティックLS)、磷酸肌酸系弹性体(例如,ファイアスト-ン社制商品名PNF)、全氟系弹性体(例如,ダイキン工业社制商品名ダイエルパ-フロ)等。
本发明的丙烯腈丁二烯系橡胶(以下简称为NBR)为丁二烯与丙烯腈的共聚物,如果是室温下具有橡胶状弹性的材料就可以。可以使用例如被共聚的丙烯腈含量不足24%的低腈含量NBR、24~30%的中腈含量NBR、30~36%的中高腈含量NBR、36~42%的高腈含量NBR、超过42%的极高腈含量NBR等。本发明优选的丙烯腈含量处于在增加橡胶的耐磨耗性、耐老化性、抗拉强度的同时不破坏橡胶弹性、耐寒性、低温特性的范围内,特别优选含有约24~42%腈含量的NBR。
而且,NBR的分子量,其数均分子量优选约为5万以上,由于尽可能高的分子量可获得良好的结果,更优选7万以上,最优选10万~50万左右。
作为符合以上条件的实例,可以举出例如日本合成ゴム社制商品名JSR-220S、JSR-N、日本ゼオン社制商品名NIPOL、Goodyear公司制商品名CHEMIGUM等。
本发明的聚氨酯系橡胶是指聚酯多醇、聚醚多醇、其他的多醇类与多异氰酸酯类反应获得的橡胶状弹性体。作为聚酯多醇,有多元酸(例如己二酸、琥珀酸、癸二酸、苯二酸、其他脂肪族或芳香族二元羧酸等)与多元醇聚合物(例如聚乙二醇、聚二乙二醇、聚丙二醇、聚二丙二醇、聚丁二醇、其他的二醇聚合物、三醇聚合物等)反应生成的聚酯多醇或环状酯的开环聚合物等。此处多元醇聚合物的分子量没有特别的限定,为了使其成为适当的橡胶状弹性体,分子量在1000~3000左右较合适。而且,由于聚醚多醇是使环氧化物或四氢呋喃开环聚合获得的,因此,优选的聚醚多醇是将环氧化物加成到具有至少2个这些环醚能够加成的氢原子的化合物上获得的。该环氧化物为例如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等,具有能够加成到环醚上的氢原子的化合物,例如上述多元醇聚合物、多酚、聚酰胺、多胺等,其中多元醇聚合物,其分子量没有特别的限定,优选聚乙二醇(分子量1000~6000左右)、聚丙二醇(分子量1000~2000左右)、聚四亚甲基二醇等。而且,其他的多醇可以是例如丁二烯的均聚物或与丙烯腈或苯乙烯等的共聚物构成的聚丁二烯系二醇、聚酯多醇、聚碳酸酯多醇等。另外,多异氰酸酯类为脂肪族或芳香族异氰酸酯,必须是带有至少2个以上的异氰酸酯基或被保护的异氰酸酯基等官能团的多异氰酸酯。但是,由于官能团越多越容易交联而丧失橡胶弹性,因此,优选例如六亚甲基-1,6-二异氰酸酯、甲苯-2,4二异氰酸酯、间亚苯基二异氰酸酯、萘-1,5-二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯等二异氰酸酯类。
这种聚氨酯系橡胶可以是向由各种多醇与多异氰酸酯构成的预聚物中加入例如1,4-丁二醇、亚甲基双二氯苯胺、三羟甲基丙烷、三异丙醇胺等交联剂使其交联的产物,或者也可以使用由构成柔性链段的二官能团多醇、构成刚性链段的短链二醇以及二异氰酸酯三组分组合形成嵌段共聚物的聚氨酯系热塑性弹性体。
作为符合以上条件的实例,可以举出例如TSE社制商品名ミラクトランE270PEND等。
本发明的乙烯丙烯系橡胶可以举出使乙烯和丙烯在烃类溶剂中聚合制成的乙丙橡胶(以下,简称为EPM)或向乙烯和丙烯中加入少量的第三组分例如亚乙基降冰片烯、双环戊二烯、1,4-已二烯等聚合制成的乙烯丙烯二烯橡胶(以下简称为EPDM)等。
作为符合以上条件的实例,可以举出例如日本合成ゴム社制商品名JSREP33等。
上述橡胶弹性体中各种填充剂的总配合量,相对于橡胶弹性体100重量份来说,可以配合0.1~200重量份,优选10~100重量份,更优选30~60重量份。为了把显像剂遮断构件制成橡胶弹性适度的成型体,填充剂的总配合量低于50重量%,优选为10~40重量%。作为填充剂,可以举出含氟聚合物或硅石粉末等无机硅化合物、碳黑、石墨、石蜡等补强剂或润滑剂、加工助剂、抗氧剂、抗老化剂、硫化剂、硫化促进剂等。粉末状填充剂为例如平均粒径0.1~50μm,优选1~25μm。
特别地,应选择使用这样的硫化剂和硫化促进剂,可以在经交联反应形成橡胶弹性体的同时,与根据橡胶弹性体选择的粘合材料反应,由此使橡胶弹性体与金属等硬质支持体牢固地粘合在一起。
而且,碳黑等石墨系填充剂,不仅使耐磨耗性提高,而且在设定适度的橡胶硬度(例如Hs65~75°)方面是有效的填充剂。作为这种填充剂,可以举出例如可从白石カルシウム社购买的MTカ-ボン N990等。碳黑等填充剂,相对于橡胶弹性体100重量份来说,可以配合1~20重量份,优选3~15重量份。
本发明的粘合材料是使上述硫化剂或硫化促进剂和构成橡胶弹性体的高分子的至少一种官能团发生化学反应,同时与硬质支持体牢固地粘合在一起的物质,可以根据橡胶弹性体的种类来选择。而且,硫化剂或硫化促进剂优选配合至少一种以上,其配合比例,相对于橡胶弹性体100重量份来说,可以配合0.1~20重量份,优选0.1~10重量份。硫化剂过少时,硫化进行缓慢而且不充分,得不到粘合性,过多则有时会破坏弹性体的性质。以下说明硫化剂与粘合材料的组合。
作为硅系橡胶的硫化剂,可以举出过氧化苯甲酰、2,4-二氯过氧化苯甲酰、过氧化二异丙苯、叔丁基过氧化枯烯、2,4-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷、二叔丁基过氧化物等有机过氧化物硫化剂。具体地可以举出例如2,4-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化己烷(50%)等二甲基-己烷系构成的硫化剂(ワッカ-ケミカルズイ-ストアジア社制商品名DS-8)。这种硫化剂对于硅系橡胶100重量份来说,可以配合例如0.1~5重量份,优选0.1~3重量份,更具体为0.8重量份左右。
作为硅系橡胶的粘合材料,可以举出有机烷氧基硅烷或有机烷氧基聚硅氧烷树脂与有机钛酸酯为主剂的反应性有机硅化合物、有机聚硅氧烷或有机氢化二烯聚硅氧烷等与铂系催化剂为主剂的反应性有机硅化合物等。而且,可以举出含有反应性硅烷化合物的反应性有机硅化合物等。此处,有机烷氧基硅烷或有机烷氧基聚硅氧烷树脂,优选具有与至少一个硅原子结合的烷氧基,还含有甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、氨基、巯基、环氧基等加成反应性、缩合反应性官能团。具体地可以举出例如含有反应性硅烷化合物的反应性有机硅化合物(信越シリコ-ン社制商品名プライマ-24T)。
将反应性有机硅化合物溶解于有机溶剂中,涂布到金属板等的表面上使其干燥,由此形成粘合材料层。然后,通过使硅橡胶粘接硫化,获得硅橡胶与金属板的复合体。硅橡胶与反应性有机硅化合物分别为有机硅化合物,由于是同系列,对粘合性有利。
另外,利用反应性有机硅化合物的粘合材料,也可以良好地用于用硫化剂交联的其他橡胶弹性体中。再有,可以通过与构成橡胶弹性体的高分子的官能团发生反应来提高与金属板的粘合力。反应性有机硅化合物,由于耐热性优良,完全能够耐受下述的加热处理温度。
作为氟系橡胶的硫化剂,可以举出氧化镁(MgO)、氢氧化钙(Ca(OH)2)等金属氧化物或金属氢氧化物。相对于氟系橡胶100重量份来说,可以配合例如氧化镁3重量份、氢氧化钙6重量份左右。
作为氟系橡胶的粘合材料,可以举出反应性有机硅化合物等。具体地可以举出例如ケムロック607(ロ-ド·フア-·イ-スト·インコ-ポレイテッド社制商品名)。反应性有机硅化合物,也是在用硫化剂进行硫化时与氟系橡胶本身反应。
作为NBR和乙烯丙烯系橡胶的硫化剂,可以举出硫磺粉末。而且,在NBR的场合下,优选硫化剂与硫化促进剂一起使用,作为优选的硫化促进剂,可以举出四甲基秋兰姆二硫化物、2-巯基苯并噻唑等。配合量为,NBR的场合下,相对于NBR100重量份来说,可以配合0.1~5重量份硫化剂,具体地优选硫磺粉末0.5重量份、四甲基秋兰姆二硫化物2重量份、2-巯基苯并噻唑2重量份左右。乙烯丙烯系橡胶的场合下,对于EPDM100重量份来说,可以配合0.1~5重量份硫化剂,具体地优选配合硫磺粉末1.5重量份。
作为NBR和乙烯丙烯系橡胶的粘合材料,可以举出例如ケムロック205、ケムロック220(皆为ロ-ド·フア-·イ-スト·インコ-ポレイテッド社制商品名)。这些ケムロック205、クムロック220被认为可以与硫化剂和硫化促进剂反应。
作为聚氨酯系橡胶的硫化剂,可以使用有机过氧化物硫化剂。具体地可以举出例如パ-ヘキサ3M(日本油脂社制商品名)。而且,优选同时使用四甲基秋兰姆二硫化物等硫化促进剂。配合量为,相对于聚氨酯系橡胶100重量份来说,可以配合例如0.1~3重量份,具体地优选パ-ヘキサ3M 0.5重量份、四甲基秋兰姆二硫化物1重量份左右。
作为聚氨酯系橡胶的粘合材料,可以举出例如ケムロック205、ケムロック218(皆为ロ-ド·フア-·イ-スト·インコ-ポレイテッド社制商品名)。该场合下,将ケムロック205涂布到金属表面上使其干燥,然后在其上涂布ケムロック218,由此形成粘合材料层。
另外,粘合材料的涂布方法,可以使用例如刷涂、浸渍法、喷雾涂布法等,刷涂在粘合材料的原料停留性方面优良,是优选的方法。而且,粘合材料的粘度如果为0.1~500cp(20~25℃),优选50~300cp(20℃~25℃),则不会发生液滴流等,涂布时也不会过粘而难以涂布,由于涂布粘度适度,因而是优选的。而且,涂布之后,风干干燥1~60分钟,或者在60~150℃,优选100~150℃下干燥1~30分钟。具体地,作为硬质支持体之一的金属体与橡胶弹性体的复合方法是预先根据弹性体的种类选择粘合剂,将其涂布到金属体上而使橡胶弹性体硫化成型,此时,在成型的同时进行粘合而复合化。硫化温度条件为,例如在一定压力下,在120~280℃范围内,在不使橡胶弹性体热变形、能够维持边缘部位尺寸精度的温度下施行热处理。另外,该场合下,不仅橡胶弹性体,而且用于与橡胶弹性体复合成一体的硬质支持体,即使受到一定的压力和加热,也不会发生弯曲、翘曲等尺寸变化,具有良好的平面度等,能够维持尺寸精度,这同样也是必要的。因此,硫化成型可以只进行一次硫化,也可以在一次硫化之后再进行二次硫化,这对于提高显像剂遮断构件的特性是优选的方法。例如,一次硫化,在140~190℃下1~100分钟,优选5~60分钟,加压条件为例如0.1~10MPa(1~102kgf/cm2),优选0.1~5MPa(1~51kgf/cm2),更优选0.5~3MPa(5.1~30.6kgf/cm2)的条件,二次硫化,在150~280℃下0.1~24小时,优选1~16小时,优选根据橡胶弹性体在1~10小时、无加压的条件下进行。该场合下,橡胶弹性体与金属体的粘合强度,当将二次硫化的粘合强度作为100%时,一次硫化的状态显示出约70~80%左右的粘合性。另外,认为上述粘合材料具有粘合强度、粘合性很充分的场合下,省略二次硫化工序,只采用一次硫化工序来维持粘合性。而且,粘合剂等粘合材料的厚度为0.3~300μm,优选为1~100μm左右时,可以获得良好的整体粘合。
本发明中,橡胶弹性体中配合的含氟聚合物可以使用四氟乙烯树脂(以下简称为PTFE)或可进行注射成型的各种氟树脂。
PTFE的摩擦系数低,非粘着性优良,它可以是高分子量或低分子量任一种,可以举出例如三井·DuPontフロロケミカル社制商品名テフロン7J,ダイキン工业社制商品名ポリフロンM-15、ルブロンL-2,旭硝子社制商品名フルオンG163、L169,喜多村社商品名KTL610、KT400H、KT8N,DuPont公司制商品名バイダックスAR等。
而且,可进行注射成型的氟树脂,优选为从四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下简称为PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下简称为EPE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(以下简称为FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(以下简称为ETFE)、三氟一氯乙烯共聚物(以下简称为CTFE)、三氟一氯乙烯-乙烯共聚物(以下简称为ECTFE)、聚氟乙烯(以下简称为PVF)以及聚偏氟乙烯(以下简称为PVDF)中选出的一种以上聚合物。
上述可进行注射成型的氟树脂,可以在制造阶段中采用催化乳液聚合、悬浮聚合、催化溶液聚合、气相聚合和离子辐射聚合等各种聚合方式。数均分子量(Mn)优选低于5×104,特别优选5×103~2×104。
作为符合这种条件的可注射成型的氟树脂实例,作为PFA,可以举出三井·DuPontフロロケミカル社制商品名PFA、MP10,作为FEP,可以举出三井·DuPontフロロケミカル社制商品名テフロンFEP100J,作为ETFE,可以举出旭硝子社制商品名アフロンCOP,作为CTFE,可以举出ダイキン工业社制商品名ネオフロンCTFE,作为PVDF,可以举出吴羽化学社制商品名KFポリマ-,作为PVF,可以举出Dupont公司制商品名Tedlar等。
ETFE在滑动特性和与橡胶弹性体的成型性两方面上是优选的。应予说明,含氟聚合物至少是主链由-(CF2-CF2)n-构成,这种由四氟乙烯部分占主链30~100重量%,优选48~100重量%构成的四氟乙烯系氟树脂,由于非粘着性、低摩擦性等优良,因而优选。这种四氟乙烯系氟树脂由于碳骨架周围的氟所占的比例高,低摩擦系数等滑动特性优良,作为这种化合物,可以举出PTFE、PFA、FEP、EPE、ETFE等。
含氟聚合物在橡胶弹性体中的配合量,对于橡胶弹性体100重量份来说,为10~80重量份,优选为10~50重量份,更优选为10~30重量份。不足10重量份时,则不能发挥出降低滑动阻力的效果,而超过80重量份时,则弹性特性被破坏。
而且,可以在本发明中使用的无机硅化合物,为二氧化硅、碳化硅、氮化硅等化合物,其形状没有特别的限定,可以是球状、粒状、针状等任一种。其平均粒径为1~25μm,优选为5~20μm。小于1μm时,则易产生凝集等,分散性变差,对耐磨耗性、润滑性有不利影响,大于25μm时,则损伤对象显像套筒表面,是不优选的。其中,对对象显像套筒表面的攻击性最少的是作为二氧化硅的硅石粉,可以说硅石粉是最优选的。作为这种硅石粉,可以举出富士シリシア化学社制商品名サイリシア470等。
另外,作为配合无机硅化合物的橡胶弹性体,为有机硅系弹性体之一的硅系橡胶,同系列元素之间的配合性也优良。而且,无机硅化合物在橡胶弹性体中的配合量,对于橡胶弹性体100重量份来说,为1~50重量份,优选3~30重量份。无机硅化合物不足1重量份时,则耐磨耗性差,超过50重量份时,则橡胶弹性体的强度降低。与橡胶弹性体的混合方法可以使用一般的橡胶混合方法,可以举出捏合机、密闭式混炼机、辊等。
这样,配合有含氟聚合物或无机硅化合物的橡胶弹性体显示出优良的滑动特性、非粘着性,而且,硬质支持体与橡胶弹性体的粘合,即使配合有含氟聚合物或无机硅化合物,也可以通过粘合材料的硫化处理等适当地将两种材料粘合成一体。
从以上看出,本发明的显像剂遮断构件,在显像套筒的旋转次数为例如1~500rpm,优选1~300rpm的使用条件下,或者在遮断构件上的挤压力为例如0.1~25N(10.2~2550gf),优选1~10N(102~1020gf)的使用条件下使用,也能维持良好的遮断性。
实施例1~6和比较例1~3使用以下示出的材料组成,按表1所示的配合比例配合各组分之后,用辊混炼机混炼,通过硫化粘合,获得显像剂遮断构件。应予说明,表1所示的各组分配合比例为重量份、1.橡胶弹性体1)硅橡胶エラストジルEL5409(ワッカ-ケミカルズイ-ストアジア社制商品名)2)氟橡胶テクノフロンFOR5351(モンテフルオス社制商品名)3)聚氨酯橡胶ミラクトランE270PEND(TSE社制商品名)4)NBR:JSR220S(日本合成ゴム社制商品名)5)EPDM:JSREP33(日本合成ゴム社制商品名)2.粘合材料1)底漆No.24T(信越シリコ-ン社制商品名),粘度135cp(25℃)2)ケムロック205、218、220、607(皆为ロ-ド·フア-·イ-スト·インコ-ポレイテッド社制商品名)3.含氟聚合物1)PTFE:フルオンL182J(旭硝子社制商品名)2)ETFE:アフロンCOPZ8820(旭硝子社制商品名)4.其他填充剂1)硅石粉(SiO2):サイリシア470(富士シリシア化学社制商品名),平均粒径12μm2)碳黑MTカ-ボンN990(白石カルシウム社制商品名)3)硫化剂DS-8(ワッカ-ケミカルズイ-ストアジア社制商品名)パ-ヘキサ3M(日本油脂社制商品名)应予说明,加工助剂、抗老化剂等必要的添加剂,根据各弹性体来添加,调整添加量,以使组合物硬度为70°(JIS-A)。
而且,在实施例和比较例都在表1所示的一次硫化条件、二次硫化条件下进行成型,图1所示形状的金属部位为直径6mm的半圆状,长200mm,橡胶弹性体为厚1mm×长8mm×宽200mm,制成遮断部为表1所示的显像剂遮断构件。此时的硬质支持体使用不锈钢SUS304,在橡胶弹性体成型时进行硫化粘合。而且,比较例1用毛毡代替橡胶弹性体进行粘合,制成试验片。应予说明,粘合时的加压条件为,一次硫化10分钟,挤压力1Mpa(10.2kgf/cm2),二次硫化在实施例3中为16小时,其他为4小时,进行预热。
采用以下方法评价获得的显像剂遮断构件。
准备一个表面用不锈钢SUS304制成的直径20mm的显像套筒,在装满含有调色剂和载体的显像剂的容器内,使显像剂与显像套筒在下部表面接触的状态下使显像套筒旋转。使显像剂遮断构件与旋转着的显像套筒上部表面接触来遮断除去显像剂。首先,初期条件为,使用未使用过的显像剂遮断构件,测定显像剂的遮断除去程度。接着,将显像套筒以轴加热方式加热到60℃,使其一边旋转,一边进行连续10小时的显像剂遮断除去试验,每10秒使遮断构件与套筒接触1.25秒。10小时之后,在与初期条件相同的条件下测定显像剂遮断除去的程度。按以下4个等级评价显像剂遮断除去的程度,结果示于表1。另外,测定10小时后的显像剂遮断构件的磨耗量和接触时的摩擦扭矩,示于表1中。
A调色剂、载体皆不残留在显像套筒上,B调色剂少量残留,但载体不残留在显像套筒上。
C调色剂、载体皆少量残留在显像套筒上。
D调色剂、载体皆相当多地残留在显像套筒上。
应予说明,遮断时的挤压压力从遮断构件两侧以各2.5N(255gf)的力挤压,对整体施加约5N(510gf)左右的挤压压力,显像套筒的旋转次数为100rpm,所用的显像剂为キャノン社制カラ-レ-ザ-コピ-300用黄色显像剂。
表1
注*1比较例1用毛毡代替橡胶弹性体。
*2曲率半径,mm*3DS-8,0.8重量份*4氧化镁3重量份+氢氧化钙6重量份
*5パ-ヘキサ3M 0.5重量份+四甲基秋兰姆二硫化物1重量份*6硫磺粉末0.5重量份+四甲基秋兰姆二硫化物2重量份+2-巯基苯并噻唑2重量份*7硫磺粉末1.5重量份*8底漆-24T*9ケムロック607*10ケムロック205+ケムロック218*11ケムロック205+ケムロック220从表1看出,与比较例1~3相比,实施例1~6的显像剂遮断性能、与显像套筒的摩擦性能等全部优良。
另外,使用实施例1~6的显像剂遮断构件,测定对黄色显像剂的显像剂遮断性能,实施例2的显像剂遮断构件显示出最佳性能。
本发明的显像剂遮断构件,由橡胶弹性体与硬质支持体复合而成,该复合体通过粘合材料被硫化粘合到一起,因此,粘合强度高,复合体形成一体,显示出稳定的显像剂遮断性能。
另外,橡胶弹性体含有含氟聚合物,由此可以获得磨耗少、耐久性优良、遮断时的摩擦阻力小的显像剂遮断构件。
另外,橡胶弹性体选自硅系橡胶、氟系橡胶、丙烯腈丁二烯系橡胶、聚氨酯系橡胶和乙烯丙烯系橡胶中的至少一种,这些橡胶弹性体中配合的硫化剂和构成橡胶弹性体的高分子的至少一种官能团与粘合材料反应,由此可以获得上述显像剂遮断性能、耐久性更优良的显像剂遮断构件。
显像剂遮断构件,与显像套筒相接触的橡胶弹性体的边缘形状,其曲率半径为0.5±0.2mm或为直角,由此可以获得与各颜色相对应的显像剂遮断构件。因此,获得的显像剂遮断构件特别适用于显像装置使用双色以上显像剂的复印机或激光打印机。
图1为显像剂遮断构件的截面图。
符号说明1橡胶弹性体2硬质支持体
权利要求
1.一种通过与显像套筒表面接触,将由显像套筒向显像装置的静电潜像保持体上供给的显像剂遮断的显像剂遮断构件,其特征在于,该显像剂遮断构件由橡胶弹性体与硬质支持体复合而成,该复合体通过粘合材料被硫化粘合而成。
2.权利要求1中所述的显像剂遮断构件,其特征在于,上述橡胶弹性体含有含氟聚合物。
3.权利要求1或2中所述的显像剂遮断构件,其特征在于,上述粘合剂是由上述橡胶弹性体中配合的硫化剂与构成上述橡胶弹性体的高分子的至少一种官能团发生反应而成。
4.权利要求1~3任一项中所述的显像剂遮断构件,其特征在于,橡胶弹性体选自硅系橡胶、氟系橡胶、丙烯腈丁二烯系橡胶、聚氨酯系橡胶和乙烯丙烯系橡胶中的至少一种。
5.权利要求1~4任一项中所述的显像剂遮断构件,其特征在于,上述硬质支持体为金属体。
6.权利要求1~5任一项中所述的显像剂遮断构件,其特征在于,与上述显像套筒相接触的上述橡胶弹性体,其边缘形状为曲率半径0.5±0.2mm或为直角。
7.权利要求6中所述的显像剂遮断构件,其特征在于,上述显像装置为使用双色以上显像剂的复印机或激光打印机。
全文摘要
一种显像剂遮断构件,通过与显像套筒表面接触,将由显像套筒向显像装置的静电潜像保持体上供给的显像剂遮断。该显像剂遮断构件由橡胶弹性体与硬质支持体复合而成,该复合体通过粘合材料被硫化粘合而成。该显像剂遮断构件具有良好稳定的显像剂遮断性能,且磨耗性等耐久性也优良。
文档编号G03G15/08GK1218920SQ9811560
公开日1999年6月9日 申请日期1998年6月29日 优先权日1997年11月28日
发明者梅本升 申请人:株式会社Ntn
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