顯像劑遮斷構件的製作方法
2023-05-30 04:29:56 1
專利名稱：顯像劑遮斷構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種向顯像裝置的靜電潛像保持體供給或遮斷顯像劑時使用的顯像劑遮斷構件。
複印機或雷射印表機(以下，所說複印機包括雷射印表機)的基本顯像功能是在顯像套筒上形成磁刷，使作為著色帶電粉末的顯像劑附著到靜電潛像保持體的靜電潛像上，使其變為可見圖象。作為其手段，大致上分為乾式顯像法和溼式顯像法2種。乾式顯像法還可以分為單組分顯像方式和雙組分顯像方式。其中，乾式顯像法的雙組分顯像方式被認為對複印機有利，經常被採用。
雙組分顯像方式的場合下，由摩擦帶電的載體和調色劑構成的顯像劑受到磁性吸引，被送到顯像套筒上，使靜電潛像保持體上的靜電潛像顯像。該過程中，由於調色劑被消耗掉，顯像套筒上的載體處於調色劑少的狀態。因此必須在顯像裝置內的指定位置上，從顯像套筒上一次回收調色劑不足的載體，使其與調色劑混合再次吸附，因此用於使其回收分離的顯像劑遮斷構件就變得很重要。
另一方面，有雙色以上原色的彩色複印機中，為了使作為記錄介質的靜電潛像保持體上形成的靜電潛像變為可見圖象，裝備的顯像裝置使著色顏料組成的調色劑附著到上述靜電潛像上。此處，將收容著用於彩色化的各色調色劑的顯像裝置裝在多個複印機內，有選擇地使用這些顯像裝置。例如，形成全彩色圖象的場合下，裝備的各種顯像裝置收容有藍色、紅色和黃色、還可根據需要收容黑色的調色劑。彩色圖象被分解成各種顏色的靜電潛像，使這些各種顏色靜電潛像在靜電潛像保持體上形成，用上述各色調色劑顯像，在複印紙上使各色調色劑重合到一起，形成彩色圖象。因此，具有雙色以上顯像劑的顯像裝置，必須從上述顯像套筒上一次回收顯像劑，此外，在不供給顯像時，必須控制顯像劑不附著於靜電潛像保持體的潛像上。為此，通過例如控制向顯像部供給或遮斷顯像劑來設定顯像狀態或非顯像狀態。具體地說，在回收顯像完畢的顯像劑、藉助攪拌手段將顯像劑再次供給顯像部的位置上，配置可移動的遮斷用構件，進行顯像劑的供給或遮斷，使顯像裝置在顯像狀態或非顯像狀態之間切換。與過去顯像裝置上使用的清潔刮板相比，為了防止雙色以上的混色，這種顯像劑遮斷構件要求更完全地遮斷顯像劑的功能。
過去的顯像劑遮斷構件中，使用貼在金屬軸等上的毛氈或橡膠輥等。
但是，使用毛氈的場合下，存在著顯像劑充滿了毛氈，不能使遮斷性能穩定因而缺乏耐久性等問題。使用橡膠輥的場合下，存在著遮斷性能不良，顯像套筒上殘留著調色劑或載體等問題，而且還存在著磨耗等耐久性問題。
本發明為了解決上述這種問題，目的在於提供一種具有穩定的顯像劑遮斷性能，且耐磨耗性等耐久性也優良的顯像劑遮斷構件。
本發明的顯像劑遮斷構件，通過與顯像套筒表面接觸，將由顯像套筒向顯像裝置的靜電潛像保持體供給的顯像劑遮斷，其特徵在於，該顯像劑遮斷構件由橡膠彈性體與硬質支持體複合而成，該複合體通過粘合材料被硫化粘合而成。
另一個特徵在於，橡膠彈性體含有含氟聚合物。還有一個特徵在於，硫化粘合中使用的粘合劑是由橡膠彈性體中配合的硫化劑與構成橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團發生反應而成。另一個特徵在於，橡膠彈性體選自矽系橡膠、氟系橡膠、丙烯腈丁二烯系橡膠、聚氨酯系橡膠和乙烯丙烯系橡膠中的至少一種。
另一個特徵在於，硬質支持體為金屬體。
本發明的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，與將顯像劑供給靜電潛像保持體上的顯像套筒相接觸的橡膠彈性體，其邊緣形狀為曲率半徑0.5±0.2mm或為直角。
其特徵在於，使用本發明顯像劑遮斷構件的顯像裝置為使用雙色以上顯像劑的複印機或雷射印表機。
本發明中，硫化粘合是指使橡膠彈性體與金屬體等硬質支持體通過粘合材料使其發生硫化或交聯反應，由此使橡膠彈性體與金屬體等硬質支持體牢固地粘合成一體。所說硫化粘合是指例如橡膠彈性體中配合的硫化劑與粘合劑發生化學結合、或者構成橡膠彈性體的高分子的官能團與粘合劑發生化學結合，或者，同時發生這些結合。
橡膠彈性體的邊緣形狀為直角是指曲率半徑低於0.01mm，優選低於0.001mm。
硬質支持體是指具有能夠維持橡膠彈性體邊緣部精度的剛性，或者說即使暴露於硫化粘合時的熱處理溫度下也不發生熱變形、耐蝕性優良的部件。
這種橡膠彈性體與硬質支持體通過粘合材料化學粘合在一起，從而可以獲得粘合強度優良的複合體，可以獲得顯像劑遮斷性能穩定、同時耐久性也優良的顯像劑遮斷構件。
再有，顯像劑遮斷構件與顯像套筒接觸部分的曲率半徑為0.5±0.2mm或為直角，由此與各色顯像劑相對應，並長時間維持穩定性良好的遮斷性能。而且，通過向橡膠彈性體中添加含氟聚合物，降低遮斷時顯像套筒與橡膠彈性體之間的滑動阻力。另外，通過使橡膠彈性體與金屬體等硬質支持體形成複合體來提高橡膠彈性體的部分剛性，而且顯著改善顯像劑遮斷構件的生產率。
用
圖1說明本發明的顯像劑遮斷構件的形狀。圖1為該顯像劑遮斷構件的截面圖。圖1中，1為橡膠彈性體，2為金屬體等硬質支持體。而且，顯像劑遮斷構件與顯像套筒相接觸的那部分，是指在橡膠彈性體1中，不與硬質支持體2複合的那部分的頂端部位。該頂端部位任一方的角的曲率半徑皆為0.5±0.2mm或者為直角，由此使顯像劑的遮斷性能穩定。特別地，將曲率半徑設定為0.5±0.2mm，可以與各種顏色的顯像劑相對應，使遮斷性能穩定。
本發明的硬質支持體，考慮到生鏽對調色劑或載體等的不利影響，如果是難以生鏽的物質則可以使用。例如，可以使用樹脂或纖維增強樹脂、陶瓷、鋁合金、不鏽鋼、或對軟鋼等鐵等施行防鏽處理的電鍍部件等。此處，如果選擇可以省去加工工時、在製造工序中效率差的防鏽處理，而且具有不使橡膠彈性體的邊緣精度降低的硬質性和剛性，即使暴露於下述的硫化熱處理溫度下也沒有彎曲、翹曲等很大的尺寸變化，而且也不由生鏽等引起金屬腐蝕的材料，則優選不鏽鋼板、鋁合金板等非鐵金屬系的硬質剛性支持體。
本發明的橡膠彈性體例如可以是2級轉變點的玻璃化轉變溫度低於常溫(20～25℃)，具體地位於-100～0℃的橡膠狀彈性體。作為這種材料，優選例如矽系橡膠、氟系橡膠、聚氨酯系橡膠、丙烯腈丁二烯系橡膠、乙烯丙烯系橡膠等，它們可以單獨使用，也可以作為混合物使用。其中，矽系橡膠的耐臭氧性、回彈特性優良，特別適合於本發明。而且，需要高橡膠強度的場合下，丙烯腈丁二烯系橡膠、乙烯丙烯系橡膠很合適。特別地，乙烯丙烯系橡膠適於廉價地用於工業用途。
這些橡膠彈性體的橡膠硬度，如果是例如Hs 60～80°(JIS-A)，則可形成具有適當彈性的顯像劑遮斷構件，而且也難以使對象滑動材料受損傷，因而是優選的。但是，由於這種彈性體柔軟，必須更精確地決定並固定位置來遮斷調色劑和載體。因此，具有不使該彈性體的邊緣精度降低的適度剛性的決定且固定位置的手段是必須的，與上述硬質支持體的複合化變得更重要。
首先，說明本發明橡膠彈性體之一的、作為有機矽系彈性體一例的矽系橡膠。
矽系橡膠為具有矽氧烷鍵(Si-O鍵)的高聚合度的有機聚矽氧烷類，最好是室溫下具有橡膠狀彈性的材料。矽系橡膠的分子量，其數均分子量優選約為5萬以上，由於儘可能高的分子量可獲得良好的結果，更優選7萬以上，最優選10萬～20萬左右。
作為符合以上條件的矽系橡膠的實例，可以舉出聚二甲基矽酮彈性體(例如，信越化學社制商品名XE76)、甲基乙烯基矽酮彈性體(例如，東レシリコ-ン社制商品名SH433或信越化學社制商品名TSE201)、甲基苯基矽酮彈性體(例如，東レシリコ-ン社制商品名SE955U)、氟矽酮彈性體(例如，ダウコ-ニング社制商品名シラスティックLS)。作為矽橡膠複合物，可以舉出ワッカ-ケミカルズイ-ストアジア社制商品名エラストジルEL5409。
本發明的氟系橡膠為平均含有1個以上氟原子的單元單體的聚合物或共聚物，玻璃轉變溫度低於室溫，最好是室溫下具有橡膠狀彈性的材料，可以採用例如本體聚合、懸浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、催化聚合、離子輻射聚合、氧化還原聚合等獲得。氟系橡膠的分子量，優選數均分子量約為5萬以上，由於儘可能高的分子量可獲得良好的結果，更優選7萬以上，最優選10萬～20萬左右。
作為符合以上條件的實例，可以舉出例如四氟乙烯·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·昭和電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)、氟矽酮系彈性體(例如，ダウコ-ニング社制商品名シラスティックLS)、磷酸肌酸系彈性體(例如，ファイアスト-ン社制商品名PNF)、全氟系彈性體(例如，ダイキン工業社制商品名ダイエルパ-フロ)等。
本發明的丙烯腈丁二烯系橡膠(以下簡稱為NBR)為丁二烯與丙烯腈的共聚物，如果是室溫下具有橡膠狀彈性的材料就可以。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、超過42％的極高腈含量NBR等。本發明優選的丙烯腈含量處於在增加橡膠的耐磨耗性、耐老化性、抗拉強度的同時不破壞橡膠彈性、耐寒性、低溫特性的範圍內，特別優選含有約24～42％腈含量的NBR。
而且，NBR的分子量，其數均分子量優選約為5萬以上，由於儘可能高的分子量可獲得良好的結果，更優選7萬以上，最優選10萬～50萬左右。
作為符合以上條件的實例，可以舉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。
本發明的聚氨酯系橡膠是指聚酯多醇、聚醚多醇、其他的多醇類與多異氰酸酯類反應獲得的橡膠狀彈性體。作為聚酯多醇，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)與多元醇聚合物(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)反應生成的聚酯多醇或環狀酯的開環聚合物等。此處多元醇聚合物的分子量沒有特別的限定，為了使其成為適當的橡膠狀彈性體，分子量在1000～3000左右較合適。而且，由於聚醚多醇是使環氧化物或四氫呋喃開環聚合獲得的，因此，優選的聚醚多醇是將環氧化物加成到具有至少2個這些環醚能夠加成的氫原子的化合物上獲得的。該環氧化物為例如環氧乙烷、環氧丙烷、環氧丁烷等，具有能夠加成到環醚上的氫原子的化合物，例如上述多元醇聚合物、多酚、聚醯胺、多胺等，其中多元醇聚合物，其分子量沒有特別的限定，優選聚乙二醇(分子量1000～6000左右)、聚丙二醇(分子量1000～2000左右)、聚四亞甲基二醇等。而且，其他的多醇可以是例如丁二烯的均聚物或與丙烯腈或苯乙烯等的共聚物構成的聚丁二烯系二醇、聚酯多醇、聚碳酸酯多醇等。另外，多異氰酸酯類為脂肪族或芳香族異氰酸酯，必須是帶有至少2個以上的異氰酸酯基或被保護的異氰酸酯基等官能團的多異氰酸酯。但是，由於官能團越多越容易交聯而喪失橡膠彈性，因此，優選例如六亞甲基-1,6-二異氰酸酯、甲苯-2,4二異氰酸酯、間亞苯基二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二異氰酸酯等二異氰酸酯類。
這種聚氨酯系橡膠可以是向由各種多醇與多異氰酸酯構成的預聚物中加入例如1,4-丁二醇、亞甲基雙二氯苯胺、三羥甲基丙烷、三異丙醇胺等交聯劑使其交聯的產物，或者也可以使用由構成柔性鏈段的二官能團多醇、構成剛性鏈段的短鏈二醇以及二異氰酸酯三組分組合形成嵌段共聚物的聚氨酯系熱塑性彈性體。
作為符合以上條件的實例，可以舉出例如TSE社制商品名ミラクトランE270PEND等。
本發明的乙烯丙烯系橡膠可以舉出使乙烯和丙烯在烴類溶劑中聚合製成的乙丙橡膠(以下，簡稱為EPM)或向乙烯和丙烯中加入少量的第三組分例如亞乙基降冰片烯、雙環戊二烯、1,4-已二烯等聚合製成的乙烯丙烯二烯橡膠(以下簡稱為EPDM)等。
作為符合以上條件的實例，可以舉出例如日本合成ゴム社制商品名JSREP33等。
上述橡膠彈性體中各種填充劑的總配合量，相對於橡膠彈性體100重量份來說，可以配合0.1～200重量份，優選10～100重量份，更優選30～60重量份。為了把顯像劑遮斷構件製成橡膠彈性適度的成型體，填充劑的總配合量低於50重量％，優選為10～40重量％。作為填充劑，可以舉出含氟聚合物或矽石粉末等無機矽化合物、碳黑、石墨、石蠟等補強劑或潤滑劑、加工助劑、抗氧劑、抗老化劑、硫化劑、硫化促進劑等。粉末狀填充劑為例如平均粒徑0.1～50μm，優選1～25μm。
特別地，應選擇使用這樣的硫化劑和硫化促進劑，可以在經交聯反應形成橡膠彈性體的同時，與根據橡膠彈性體選擇的粘合材料反應，由此使橡膠彈性體與金屬等硬質支持體牢固地粘合在一起。
而且，碳黑等石墨系填充劑，不僅使耐磨耗性提高，而且在設定適度的橡膠硬度(例如Hs65～75°)方面是有效的填充劑。作為這種填充劑，可以舉出例如可從白石カルシウム社購買的MTカ-ボン N990等。碳黑等填充劑，相對於橡膠彈性體100重量份來說，可以配合1～20重量份，優選3～15重量份。
本發明的粘合材料是使上述硫化劑或硫化促進劑和構成橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團發生化學反應，同時與硬質支持體牢固地粘合在一起的物質，可以根據橡膠彈性體的種類來選擇。而且，硫化劑或硫化促進劑優選配合至少一種以上，其配合比例，相對於橡膠彈性體100重量份來說，可以配合0.1～20重量份，優選0.1～10重量份。硫化劑過少時，硫化進行緩慢而且不充分，得不到粘合性，過多則有時會破壞彈性體的性質。以下說明硫化劑與粘合材料的組合。
作為矽系橡膠的硫化劑，可以舉出過氧化苯甲醯、2,4-二氯過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、叔丁基過氧化枯烯、2,4-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷、二叔丁基過氧化物等有機過氧化物硫化劑。具體地可以舉出例如2,4-二甲基-2,5-二叔丁基過氧化己烷(50％)等二甲基-己烷系構成的硫化劑(ワッカ-ケミカルズイ-ストアジア社制商品名DS-8)。這種硫化劑對於矽系橡膠100重量份來說，可以配合例如0.1～5重量份，優選0.1～3重量份，更具體為0.8重量份左右。
作為矽系橡膠的粘合材料，可以舉出有機烷氧基矽烷或有機烷氧基聚矽氧烷樹脂與有機鈦酸酯為主劑的反應性有機矽化合物、有機聚矽氧烷或有機氫化二烯聚矽氧烷等與鉑系催化劑為主劑的反應性有機矽化合物等。而且，可以舉出含有反應性矽烷化合物的反應性有機矽化合物等。此處，有機烷氧基矽烷或有機烷氧基聚矽氧烷樹脂，優選具有與至少一個矽原子結合的烷氧基，還含有甲基丙烯醯氧基、乙烯基、烯丙基、氨基、巰基、環氧基等加成反應性、縮合反應性官能團。具體地可以舉出例如含有反應性矽烷化合物的反應性有機矽化合物(信越シリコ-ン社制商品名プライマ-24T)。
將反應性有機矽化合物溶解於有機溶劑中，塗布到金屬板等的表面上使其乾燥，由此形成粘合材料層。然後，通過使矽橡膠粘接硫化，獲得矽橡膠與金屬板的複合體。矽橡膠與反應性有機矽化合物分別為有機矽化合物，由於是同系列，對粘合性有利。
另外，利用反應性有機矽化合物的粘合材料，也可以良好地用於用硫化劑交聯的其他橡膠彈性體中。再有，可以通過與構成橡膠彈性體的高分子的官能團發生反應來提高與金屬板的粘合力。反應性有機矽化合物，由於耐熱性優良，完全能夠耐受下述的加熱處理溫度。
作為氟系橡膠的硫化劑，可以舉出氧化鎂(MgO)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)等金屬氧化物或金屬氫氧化物。相對於氟系橡膠100重量份來說，可以配合例如氧化鎂3重量份、氫氧化鈣6重量份左右。
作為氟系橡膠的粘合材料，可以舉出反應性有機矽化合物等。具體地可以舉出例如ケムロック607(ロ-ド·フア-·イ-スト·インコ-ポレイテッド社制商品名)。反應性有機矽化合物，也是在用硫化劑進行硫化時與氟系橡膠本身反應。
作為NBR和乙烯丙烯系橡膠的硫化劑，可以舉出硫磺粉末。而且，在NBR的場合下，優選硫化劑與硫化促進劑一起使用，作為優選的硫化促進劑，可以舉出四甲基秋蘭姆二硫化物、2-巰基苯並噻唑等。配合量為，NBR的場合下，相對於NBR100重量份來說，可以配合0.1～5重量份硫化劑，具體地優選硫磺粉末0.5重量份、四甲基秋蘭姆二硫化物2重量份、2-巰基苯並噻唑2重量份左右。乙烯丙烯系橡膠的場合下，對於EPDM100重量份來說，可以配合0.1～5重量份硫化劑，具體地優選配合硫磺粉末1.5重量份。
作為NBR和乙烯丙烯系橡膠的粘合材料，可以舉出例如ケムロック205、ケムロック220(皆為ロ-ド·フア-·イ-スト·インコ-ポレイテッド社制商品名)。這些ケムロック205、クムロック220被認為可以與硫化劑和硫化促進劑反應。
作為聚氨酯系橡膠的硫化劑，可以使用有機過氧化物硫化劑。具體地可以舉出例如パ-ヘキサ3M(日本油脂社制商品名)。而且，優選同時使用四甲基秋蘭姆二硫化物等硫化促進劑。配合量為，相對於聚氨酯系橡膠100重量份來說，可以配合例如0.1～3重量份，具體地優選パ-ヘキサ3M 0.5重量份、四甲基秋蘭姆二硫化物1重量份左右。
作為聚氨酯系橡膠的粘合材料，可以舉出例如ケムロック205、ケムロック218(皆為ロ-ド·フア-·イ-スト·インコ-ポレイテッド社制商品名)。該場合下，將ケムロック205塗布到金屬表面上使其乾燥，然後在其上塗布ケムロック218，由此形成粘合材料層。
另外，粘合材料的塗布方法，可以使用例如刷塗、浸漬法、噴霧塗布法等，刷塗在粘合材料的原料停留性方面優良，是優選的方法。而且，粘合材料的粘度如果為0.1～500cp(20～25℃)，優選50～300cp(20℃～25℃)，則不會發生液滴流等，塗布時也不會過粘而難以塗布，由於塗布粘度適度，因而是優選的。而且，塗布之後，風乾乾燥1～60分鐘，或者在60～150℃，優選100～150℃下乾燥1～30分鐘。具體地，作為硬質支持體之一的金屬體與橡膠彈性體的複合方法是預先根據彈性體的種類選擇粘合劑，將其塗布到金屬體上而使橡膠彈性體硫化成型，此時，在成型的同時進行粘合而複合化。硫化溫度條件為，例如在一定壓力下，在120～280℃範圍內，在不使橡膠彈性體熱變形、能夠維持邊緣部位尺寸精度的溫度下施行熱處理。另外，該場合下，不僅橡膠彈性體，而且用於與橡膠彈性體複合成一體的硬質支持體，即使受到一定的壓力和加熱，也不會發生彎曲、翹曲等尺寸變化，具有良好的平面度等，能夠維持尺寸精度，這同樣也是必要的。因此，硫化成型可以只進行一次硫化，也可以在一次硫化之後再進行二次硫化，這對於提高顯像劑遮斷構件的特性是優選的方法。例如，一次硫化，在140～190℃下1～100分鐘，優選5～60分鐘，加壓條件為例如0.1～10MPa(1～102kgf/cm2)，優選0.1～5MPa(1～51kgf/cm2)，更優選0.5～3MPa(5.1～30.6kgf/cm2)的條件，二次硫化，在150～280℃下0.1～24小時，優選1～16小時，優選根據橡膠彈性體在1～10小時、無加壓的條件下進行。該場合下，橡膠彈性體與金屬體的粘合強度，當將二次硫化的粘合強度作為100％時，一次硫化的狀態顯示出約70～80％左右的粘合性。另外，認為上述粘合材料具有粘合強度、粘合性很充分的場合下，省略二次硫化工序，只採用一次硫化工序來維持粘合性。而且，粘合劑等粘合材料的厚度為0.3～300μm，優選為1～100μm左右時，可以獲得良好的整體粘合。
本發明中，橡膠彈性體中配合的含氟聚合物可以使用四氟乙烯樹脂(以下簡稱為PTFE)或可進行注射成型的各種氟樹脂。
PTFE的摩擦係數低，非粘著性優良，它可以是高分子量或低分子量任一種，可以舉出例如三井·DuPontフロロケミカル社制商品名テフロン7J，ダイキン工業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，可進行注射成型的氟樹脂，優選為從四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下簡稱為PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下簡稱為EPE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(以下簡稱為FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(以下簡稱為ETFE)、三氟一氯乙烯共聚物(以下簡稱為CTFE)、三氟一氯乙烯-乙烯共聚物(以下簡稱為ECTFE)、聚氟乙烯(以下簡稱為PVF)以及聚偏氟乙烯(以下簡稱為PVDF)中選出的一種以上聚合物。
上述可進行注射成型的氟樹脂，可以在製造階段中採用催化乳液聚合、懸浮聚合、催化溶液聚合、氣相聚合和離子輻射聚合等各種聚合方式。數均分子量(Mn)優選低於5×104，特別優選5×103～2×104。
作為符合這種條件的可注射成型的氟樹脂實例，作為PFA，可以舉出三井·DuPontフロロケミカル社制商品名PFA、MP10，作為FEP，可以舉出三井·DuPontフロロケミカル社制商品名テフロンFEP100J，作為ETFE，可以舉出旭硝子社制商品名アフロンCOP，作為CTFE，可以舉出ダイキン工業社制商品名ネオフロンCTFE，作為PVDF，可以舉出吳羽化學社制商品名KFポリマ-，作為PVF，可以舉出Dupont公司制商品名Tedlar等。
ETFE在滑動特性和與橡膠彈性體的成型性兩方面上是優選的。應予說明，含氟聚合物至少是主鏈由-(CF2-CF2)n-構成，這種由四氟乙烯部分佔主鏈30～100重量％，優選48～100重量％構成的四氟乙烯系氟樹脂，由於非粘著性、低摩擦性等優良，因而優選。這種四氟乙烯系氟樹脂由於碳骨架周圍的氟所佔的比例高，低摩擦係數等滑動特性優良，作為這種化合物，可以舉出PTFE、PFA、FEP、EPE、ETFE等。
含氟聚合物在橡膠彈性體中的配合量，對於橡膠彈性體100重量份來說，為10～80重量份，優選為10～50重量份，更優選為10～30重量份。不足10重量份時，則不能發揮出降低滑動阻力的效果，而超過80重量份時，則彈性特性被破壞。
而且，可以在本發明中使用的無機矽化合物，為二氧化矽、碳化矽、氮化矽等化合物，其形狀沒有特別的限定，可以是球狀、粒狀、針狀等任一種。其平均粒徑為1～25μm，優選為5～20μm。小於1μm時，則易產生凝集等，分散性變差，對耐磨耗性、潤滑性有不利影響，大於25μm時，則損傷對象顯像套筒表面，是不優選的。其中，對對象顯像套筒表面的攻擊性最少的是作為二氧化矽的矽石粉，可以說矽石粉是最優選的。作為這種矽石粉，可以舉出富士シリシア化學社制商品名サイリシア470等。
另外，作為配合無機矽化合物的橡膠彈性體，為有機矽系彈性體之一的矽系橡膠，同系列元素之間的配合性也優良。而且，無機矽化合物在橡膠彈性體中的配合量，對於橡膠彈性體100重量份來說，為1～50重量份，優選3～30重量份。無機矽化合物不足1重量份時，則耐磨耗性差，超過50重量份時，則橡膠彈性體的強度降低。與橡膠彈性體的混合方法可以使用一般的橡膠混合方法，可以舉出捏合機、密閉式混煉機、輥等。
這樣，配合有含氟聚合物或無機矽化合物的橡膠彈性體顯示出優良的滑動特性、非粘著性，而且，硬質支持體與橡膠彈性體的粘合，即使配合有含氟聚合物或無機矽化合物，也可以通過粘合材料的硫化處理等適當地將兩種材料粘合成一體。
從以上看出，本發明的顯像劑遮斷構件，在顯像套筒的旋轉次數為例如1～500rpm，優選1～300rpm的使用條件下，或者在遮斷構件上的擠壓力為例如0.1～25N(10.2～2550gf)，優選1～10N(102～1020gf)的使用條件下使用，也能維持良好的遮斷性。
實施例1～6和比較例1～3使用以下示出的材料組成，按表1所示的配合比例配合各組分之後，用輥混煉機混煉，通過硫化粘合，獲得顯像劑遮斷構件。應予說明，表1所示的各組分配合比例為重量份、1．橡膠彈性體1)矽橡膠エラストジルEL5409(ワッカ-ケミカルズイ-ストアジア社制商品名)2)氟橡膠テクノフロンFOR5351(モンテフルオス社制商品名)3)聚氨酯橡膠ミラクトラン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(皆為ロ-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．其他填充劑1)矽石粉(SiO2):サイリシア470(富士シリシア化學社制商品名)，平均粒徑12μm2)碳黑MTカ-ボンN990(白石カルシウム社制商品名)3)硫化劑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)應予說明，加工助劑、抗老化劑等必要的添加劑，根據各彈性體來添加，調整添加量，以使組合物硬度為70°(JIS-A)。
而且，在實施例和比較例都在表1所示的一次硫化條件、二次硫化條件下進行成型，圖1所示形狀的金屬部位為直徑6mm的半圓狀，長200mm，橡膠彈性體為厚1mm×長8mm×寬200mm，製成遮斷部為表1所示的顯像劑遮斷構件。此時的硬質支持體使用不鏽鋼SUS304，在橡膠彈性體成型時進行硫化粘合。而且，比較例1用毛氈代替橡膠彈性體進行粘合，製成試驗片。應予說明，粘合時的加壓條件為，一次硫化10分鐘，擠壓力1Mpa(10.2kgf/cm2)，二次硫化在實施例3中為16小時，其他為4小時，進行預熱。
採用以下方法評價獲得的顯像劑遮斷構件。
準備一個表面用不鏽鋼SUS304製成的直徑20mm的顯像套筒，在裝滿含有調色劑和載體的顯像劑的容器內，使顯像劑與顯像套筒在下部表面接觸的狀態下使顯像套筒旋轉。使顯像劑遮斷構件與旋轉著的顯像套筒上部表面接觸來遮斷除去顯像劑。首先，初期條件為，使用未使用過的顯像劑遮斷構件，測定顯像劑的遮斷除去程度。接著，將顯像套筒以軸加熱方式加熱到60℃，使其一邊旋轉，一邊進行連續10小時的顯像劑遮斷除去試驗，每10秒使遮斷構件與套筒接觸1.25秒。10小時之後，在與初期條件相同的條件下測定顯像劑遮斷除去的程度。按以下4個等級評價顯像劑遮斷除去的程度，結果示於表1。另外，測定10小時後的顯像劑遮斷構件的磨耗量和接觸時的摩擦扭矩，示於表1中。
A調色劑、載體皆不殘留在顯像套筒上，B調色劑少量殘留，但載體不殘留在顯像套筒上。
C調色劑、載體皆少量殘留在顯像套筒上。
D調色劑、載體皆相當多地殘留在顯像套筒上。
應予說明，遮斷時的擠壓壓力從遮斷構件兩側以各2.5N(255gf)的力擠壓，對整體施加約5N(510gf)左右的擠壓壓力，顯像套筒的旋轉次數為100rpm，所用的顯像劑為キャノン社制カラ-レ-ザ-コピ-300用黃色顯像劑。
表1
注*1比較例1用毛氈代替橡膠彈性體。
*2曲率半徑，mm*3DS-8,0.8重量份*4氧化鎂3重量份+氫氧化鈣6重量份
*5パ-ヘキサ3M 0.5重量份+四甲基秋蘭姆二硫化物1重量份*6硫磺粉末0.5重量份+四甲基秋蘭姆二硫化物2重量份+2-巰基苯並噻唑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從表1看出，與比較例1～3相比，實施例1～6的顯像劑遮斷性能、與顯像套筒的摩擦性能等全部優良。
另外，使用實施例1～6的顯像劑遮斷構件，測定對黃色顯像劑的顯像劑遮斷性能，實施例2的顯像劑遮斷構件顯示出最佳性能。
本發明的顯像劑遮斷構件，由橡膠彈性體與硬質支持體複合而成，該複合體通過粘合材料被硫化粘合到一起，因此，粘合強度高，複合體形成一體，顯示出穩定的顯像劑遮斷性能。
另外，橡膠彈性體含有含氟聚合物，由此可以獲得磨耗少、耐久性優良、遮斷時的摩擦阻力小的顯像劑遮斷構件。
另外，橡膠彈性體選自矽系橡膠、氟系橡膠、丙烯腈丁二烯系橡膠、聚氨酯系橡膠和乙烯丙烯系橡膠中的至少一種，這些橡膠彈性體中配合的硫化劑和構成橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團與粘合材料反應，由此可以獲得上述顯像劑遮斷性能、耐久性更優良的顯像劑遮斷構件。
顯像劑遮斷構件，與顯像套筒相接觸的橡膠彈性體的邊緣形狀，其曲率半徑為0.5±0.2mm或為直角，由此可以獲得與各顏色相對應的顯像劑遮斷構件。因此，獲得的顯像劑遮斷構件特別適用於顯像裝置使用雙色以上顯像劑的複印機或雷射印表機。
圖1為顯像劑遮斷構件的截面圖。
符號說明1橡膠彈性體2硬質支持體
權利要求
1．一種通過與顯像套筒表面接觸，將由顯像套筒向顯像裝置的靜電潛像保持體上供給的顯像劑遮斷的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，該顯像劑遮斷構件由橡膠彈性體與硬質支持體複合而成，該複合體通過粘合材料被硫化粘合而成。
2．權利要求1中所述的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，上述橡膠彈性體含有含氟聚合物。
3．權利要求1或2中所述的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，上述粘合劑是由上述橡膠彈性體中配合的硫化劑與構成上述橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團發生反應而成。
4．權利要求1～3任一項中所述的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，橡膠彈性體選自矽系橡膠、氟系橡膠、丙烯腈丁二烯系橡膠、聚氨酯系橡膠和乙烯丙烯系橡膠中的至少一種。
5．權利要求1～4任一項中所述的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，上述硬質支持體為金屬體。
6．權利要求1～5任一項中所述的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，與上述顯像套筒相接觸的上述橡膠彈性體，其邊緣形狀為曲率半徑0.5±0.2mm或為直角。
7．權利要求6中所述的顯像劑遮斷構件，其特徵在於，上述顯像裝置為使用雙色以上顯像劑的複印機或雷射印表機。
全文摘要
一種顯像劑遮斷構件,通過與顯像套筒表面接觸,將由顯像套筒向顯像裝置的靜電潛像保持體上供給的顯像劑遮斷。該顯像劑遮斷構件由橡膠彈性體與硬質支持體複合而成,該複合體通過粘合材料被硫化粘合而成。該顯像劑遮斷構件具有良好穩定的顯像劑遮斷性能,且磨耗性等耐久性也優良。
文檔編號G03G15/08GK1218920SQ9811560
公開日1999年6月9日 申請日期1998年6月29日 優先權日1997年11月28日
發明者梅本升 申請人:株式會社Ntn