專利名稱：顯像劑遮斷構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(shí)使用的顯像劑遮斷構(gòu)件。
復(fù)印機(jī)或激光打印機(jī)(以下，所說(shuō)復(fù)印機(jī)包括激光打印機(jī))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?yōu)榭梢?jiàn)圖象。作為其手段，大致上分為干式顯像法和濕式顯像法2種。干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，干式顯像法的雙組分顯像方式被認(rèn)為對(duì)復(fù)印機(jī)有利，經(jīng)常被采用。
雙組分顯像方式的場(chǎng)合下，由摩擦帶電的載體和調(diào)色劑構(gòu)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(guò)程中，由于調(diào)色劑被消耗掉，顯像套筒上的載體處于調(diào)色劑少的狀態(tài)。因此必須在顯像裝置內(nèi)的指定位置上，從顯像套筒上一次回收調(diào)色劑不足的載體，使其與調(diào)色劑混合再次吸附，因此用于使其回收分離的顯像劑遮斷構(gòu)件就變得很重要。
另一方面，有雙色以上原色的彩色復(fù)印機(jī)中，為了使作為記錄介質(zhì)的靜電潛像保持體上形成的靜電潛像變?yōu)榭梢?jiàn)圖象，裝備的顯像裝置使著色顏料組成的調(diào)色劑附著到上述靜電潛像上。此處，將收容著用于彩色化的各色調(diào)色劑的顯像裝置裝在多個(gè)復(fù)印機(jī)內(nèi)，有選擇地使用這些顯像裝置。例如，形成全彩色圖象的場(chǎng)合下，裝備的各種顯像裝置收容有藍(lán)色、紅色和黃色、還可根據(jù)需要收容黑色的調(diào)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(diào)色劑顯像，在復(fù)印紙上使各色調(diào)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(shí)，必須控制顯像劑不附著于靜電潛像保持體的潛像上。為此，通過(guò)例如控制向顯像部供給或遮斷顯像劑來(lái)設(shè)定顯像狀態(tài)或非顯像狀態(tài)。具體地說(shuō)，在回收顯像完畢的顯像劑、借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(dòng)的遮斷用構(gòu)件，進(jìn)行顯像劑的供給或遮斷，使顯像裝置在顯像狀態(tài)或非顯像狀態(tài)之間切換。與過(guò)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(gòu)件要求更完全地遮斷顯像劑的功能。
過(guò)去的顯像劑遮斷構(gòu)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(chǎng)合下，存在著顯像劑充滿了毛氈，不能使遮斷性能穩(wěn)定因而缺乏耐久性等問(wèn)題。使用橡膠輥的場(chǎng)合下，存在著遮斷性能不良，顯像套筒上殘留著調(diào)色劑或載體等問(wèn)題，而且還存在著磨耗等耐久性問(wèn)題。
本發(fā)明為了解決上述這種問(wèn)題，目的在于提供一種具有穩(wěn)定的顯像劑遮斷性能，且耐磨耗性等耐久性也優(yōu)良的顯像劑遮斷構(gòu)件。
本發(fā)明的顯像劑遮斷構(gòu)件，通過(guò)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，其特征在于，該顯像劑遮斷構(gòu)件由橡膠彈性體與硬質(zhì)支持體復(fù)合而成，該復(fù)合體通過(guò)粘合材料被硫化粘合而成。
另一個(gè)特征在于，橡膠彈性體含有含氟聚合物。還有一個(gè)特征在于，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(gòu)成橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)而成。另一個(gè)特征在于，橡膠彈性體選自硅系橡膠、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(gè)特征在于，硬質(zhì)支持體為金屬體。
本發(fā)明的顯像劑遮斷構(gòu)件，其特征在于，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?yàn)橹苯恰?br> 其特征在于，使用本發(fā)明顯像劑遮斷構(gòu)件的顯像裝置為使用雙色以上顯像劑的復(fù)印機(jī)或激光打印機(jī)。
本發(fā)明中，硫化粘合是指使橡膠彈性體與金屬體等硬質(zhì)支持體通過(guò)粘合材料使其發(fā)生硫化或交聯(lián)反應(yīng)，由此使橡膠彈性體與金屬體等硬質(zhì)支持體牢固地粘合成一體。所說(shuō)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(fā)生化學(xué)結(jié)合、或者構(gòu)成橡膠彈性體的高分子的官能團(tuán)與粘合劑發(fā)生化學(xué)結(jié)合，或者，同時(shí)發(fā)生這些結(jié)合。
橡膠彈性體的邊緣形狀為直角是指曲率半徑低于0.01mm，優(yōu)選低于0.001mm。
硬質(zhì)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(shuō)即使暴露于硫化粘合時(shí)的熱處理溫度下也不發(fā)生熱變形、耐蝕性優(yōu)良的部件。
這種橡膠彈性體與硬質(zhì)支持體通過(guò)粘合材料化學(xué)粘合在一起，從而可以獲得粘合強(qiáng)度優(yōu)良的復(fù)合體，可以獲得顯像劑遮斷性能穩(wěn)定、同時(shí)耐久性也優(yōu)良的顯像劑遮斷構(gòu)件。
再有，顯像劑遮斷構(gòu)件與顯像套筒接觸部分的曲率半徑為0.5±0.2mm或?yàn)橹苯?，由此與各色顯像劑相對(duì)應(yīng)，并長(zhǎng)時(shí)間維持穩(wěn)定性良好的遮斷性能。而且，通過(guò)向橡膠彈性體中添加含氟聚合物，降低遮斷時(shí)顯像套筒與橡膠彈性體之間的滑動(dòng)阻力。另外，通過(guò)使橡膠彈性體與金屬體等硬質(zhì)支持體形成復(fù)合體來(lái)提高橡膠彈性體的部分剛性，而且顯著改善顯像劑遮斷構(gòu)件的生產(chǎn)率。
用

圖1說(shuō)明本發(fā)明的顯像劑遮斷構(gòu)件的形狀。圖1為該顯像劑遮斷構(gòu)件的截面圖。圖1中，1為橡膠彈性體，2為金屬體等硬質(zhì)支持體。而且，顯像劑遮斷構(gòu)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(zhì)支持體2復(fù)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(wěn)定。特別地，將曲率半徑設(shè)定為0.5±0.2mm，可以與各種顏色的顯像劑相對(duì)應(yīng)，使遮斷性能穩(wěn)定。
本發(fā)明的硬質(zhì)支持體，考慮到生銹對(duì)調(diào)色劑或載體等的不利影響，如果是難以生銹的物質(zhì)則可以使用。例如，可以使用樹(shù)脂或纖維增強(qiáng)樹(shù)脂、陶瓷、鋁合金、不銹鋼、或?qū)涗摰辱F等施行防銹處理的電鍍部件等。此處，如果選擇可以省去加工工時(shí)、在制造工序中效率差的防銹處理，而且具有不使橡膠彈性體的邊緣精度降低的硬質(zhì)性和剛性，即使暴露于下述的硫化熱處理溫度下也沒(méi)有彎曲、翹曲等很大的尺寸變化，而且也不由生銹等引起金屬腐蝕的材料，則優(yōu)選不銹鋼板、鋁合金板等非鐵金屬系的硬質(zhì)剛性支持體。
本發(fā)明的橡膠彈性體例如可以是2級(jí)轉(zhuǎn)變點(diǎn)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于常溫(20～25℃)，具體地位于-100～0℃的橡膠狀彈性體。作為這種材料，優(yōu)選例如硅系橡膠、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(dú)使用，也可以作為混合物使用。其中，硅系橡膠的耐臭氧性、回彈特性優(yōu)良，特別適合于本發(fā)明。而且，需要高橡膠強(qiáng)度的場(chǎng)合下，丙烯腈丁二烯系橡膠、乙烯丙烯系橡膠很合適。特別地，乙烯丙烯系橡膠適于廉價(jià)地用于工業(yè)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(dāng)彈性的顯像劑遮斷構(gòu)件，而且也難以使對(duì)象滑動(dòng)材料受損傷，因而是優(yōu)選的。但是，由于這種彈性體柔軟，必須更精確地決定并固定位置來(lái)遮斷調(diào)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(zhì)支持體的復(fù)合化變得更重要。
首先，說(shuō)明本發(fā)明橡膠彈性體之一的、作為有機(jī)硅系彈性體一例的硅系橡膠。
硅系橡膠為具有硅氧烷鍵(Si-O鍵)的高聚合度的有機(jī)聚硅氧烷類，最好是室溫下具有橡膠狀彈性的材料。硅系橡膠的分子量，其數(shù)均分子量?jī)?yōu)選約為5萬(wàn)以上，由于盡可能高的分子量可獲得良好的結(jié)果，更優(yōu)選7萬(wàn)以上，最優(yōu)選10萬(wàn)～20萬(wàn)左右。
作為符合以上條件的硅系橡膠的實(shí)例，可以舉出聚二甲基硅酮彈性體(例如，信越化學(xué)社制商品名XE76)、甲基乙烯基硅酮彈性體(例如，東レシリコ-ン社制商品名SH433或信越化學(xué)社制商品名TSE201)、甲基苯基硅酮彈性體(例如，東レシリコ-ン社制商品名SE955U)、氟硅酮彈性體(例如，ダウコ-ニング社制商品名シラスティックLS)。作為硅橡膠復(fù)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(fā)明的氟系橡膠為平均含有1個(gè)以上氟原子的單元單體的聚合物或共聚物，玻璃轉(zhuǎn)變溫度低于室溫，最好是室溫下具有橡膠狀彈性的材料，可以采用例如本體聚合、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(yōu)選數(shù)均分子量約為5萬(wàn)以上，由于盡可能高的分子量可獲得良好的結(jié)果，更優(yōu)選7萬(wàn)以上，最優(yōu)選10萬(wàn)～20萬(wàn)左右。
作為符合以上條件的實(shí)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)、氟硅酮系彈性體(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(yè)社制商品名ダイエルパ-フロ)等。
本發(fā)明的丙烯腈丁二烯系橡膠(以下簡(jiǎn)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?？梢允褂美绫还簿鄣谋╇婧坎蛔?4％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(guò)42％的極高腈含量NBR等。本發(fā)明優(yōu)選的丙烯腈含量處于在增加橡膠的耐磨耗性、耐老化性、抗拉強(qiáng)度的同時(shí)不破壞橡膠彈性、耐寒性、低溫特性的范圍內(nèi)，特別優(yōu)選含有約24～42％腈含量的NBR。
而且，NBR的分子量，其數(shù)均分子量?jī)?yōu)選約為5萬(wàn)以上，由于盡可能高的分子量可獲得良好的結(jié)果，更優(yōu)選7萬(wàn)以上，最優(yōu)選10萬(wàn)～50萬(wàn)左右。
作為符合以上條件的實(shí)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(fā)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(yīng)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(yīng)生成的聚酯多醇或環(huán)狀酯的開(kāi)環(huán)聚合物等。此處多元醇聚合物的分子量沒(méi)有特別的限定，為了使其成為適當(dāng)?shù)南鹉z狀彈性體，分子量在1000～3000左右較合適。而且，由于聚醚多醇是使環(huán)氧化物或四氫呋喃開(kāi)環(huán)聚合獲得的，因此，優(yōu)選的聚醚多醇是將環(huán)氧化物加成到具有至少2個(gè)這些環(huán)醚能夠加成的氫原子的化合物上獲得的。該環(huán)氧化物為例如環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷等，具有能夠加成到環(huán)醚上的氫原子的化合物，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，其分子量沒(méi)有特別的限定，優(yōu)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(gòu)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(gè)以上的異氰酸酯基或被保護(hù)的異氰酸酯基等官能團(tuán)的多異氰酸酯。但是，由于官能團(tuán)越多越容易交聯(lián)而喪失橡膠彈性，因此，優(yōu)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(gòu)成的預(yù)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(lián)劑使其交聯(lián)的產(chǎn)物，或者也可以使用由構(gòu)成柔性鏈段的二官能團(tuán)多醇、構(gòu)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(shí)例，可以舉出例如TSE社制商品名ミラクトランE270PEND等。
本發(fā)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制成的乙丙橡膠(以下，簡(jiǎn)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(huán)戊二烯、1,4-已二烯等聚合制成的乙烯丙烯二烯橡膠(以下簡(jiǎn)稱為EPDM)等。
作為符合以上條件的實(shí)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(duì)于橡膠彈性體100重量份來(lái)說(shuō)，可以配合0.1～200重量份，優(yōu)選10～100重量份，更優(yōu)選30～60重量份。為了把顯像劑遮斷構(gòu)件制成橡膠彈性適度的成型體，填充劑的總配合量低于50重量％，優(yōu)選為10～40重量％。作為填充劑，可以舉出含氟聚合物或硅石粉末等無(wú)機(jī)硅化合物、碳黑、石墨、石蠟等補(bǔ)強(qiáng)劑或潤(rùn)滑劑、加工助劑、抗氧劑、抗老化劑、硫化劑、硫化促進(jìn)劑等。粉末狀填充劑為例如平均粒徑0.1～50μm，優(yōu)選1～25μm。
特別地，應(yīng)選擇使用這樣的硫化劑和硫化促進(jìn)劑，可以在經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)形成橡膠彈性體的同時(shí)，與根據(jù)橡膠彈性體選擇的粘合材料反應(yīng)，由此使橡膠彈性體與金屬等硬質(zhì)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(shè)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(gòu)買的MTカ-ボン N990等。碳黑等填充劑，相對(duì)于橡膠彈性體100重量份來(lái)說(shuō)，可以配合1～20重量份，優(yōu)選3～15重量份。
本發(fā)明的粘合材料是使上述硫化劑或硫化促進(jìn)劑和構(gòu)成橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，同時(shí)與硬質(zhì)支持體牢固地粘合在一起的物質(zhì)，可以根據(jù)橡膠彈性體的種類來(lái)選擇。而且，硫化劑或硫化促進(jìn)劑優(yōu)選配合至少一種以上，其配合比例，相對(duì)于橡膠彈性體100重量份來(lái)說(shuō)，可以配合0.1～20重量份，優(yōu)選0.1～10重量份。硫化劑過(guò)少時(shí)，硫化進(jìn)行緩慢而且不充分，得不到粘合性，過(guò)多則有時(shí)會(huì)破壞彈性體的性質(zhì)。以下說(shuō)明硫化劑與粘合材料的組合。
作為硅系橡膠的硫化劑，可以舉出過(guò)氧化苯甲酰、2,4-二氯過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化二異丙苯、叔丁基過(guò)氧化枯烯、2,4-二甲基-2,5-二叔丁基過(guò)氧化己烷、二叔丁基過(guò)氧化物等有機(jī)過(guò)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(guò)氧化己烷(50％)等二甲基-己烷系構(gòu)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(duì)于硅系橡膠100重量份來(lái)說(shuō)，可以配合例如0.1～5重量份，優(yōu)選0.1～3重量份，更具體為0.8重量份左右。
作為硅系橡膠的粘合材料，可以舉出有機(jī)烷氧基硅烷或有機(jī)烷氧基聚硅氧烷樹(shù)脂與有機(jī)鈦酸酯為主劑的反應(yīng)性有機(jī)硅化合物、有機(jī)聚硅氧烷或有機(jī)氫化二烯聚硅氧烷等與鉑系催化劑為主劑的反應(yīng)性有機(jī)硅化合物等。而且，可以舉出含有反應(yīng)性硅烷化合物的反應(yīng)性有機(jī)硅化合物等。此處，有機(jī)烷氧基硅烷或有機(jī)烷氧基聚硅氧烷樹(shù)脂，優(yōu)選具有與至少一個(gè)硅原子結(jié)合的烷氧基，還含有甲基丙烯酰氧基、乙烯基、烯丙基、氨基、巰基、環(huán)氧基等加成反應(yīng)性、縮合反應(yīng)性官能團(tuán)。具體地可以舉出例如含有反應(yīng)性硅烷化合物的反應(yīng)性有機(jī)硅化合物(信越シリコ-ン社制商品名プライマ-24T)。
將反應(yīng)性有機(jī)硅化合物溶解于有機(jī)溶劑中，涂布到金屬板等的表面上使其干燥，由此形成粘合材料層。然后，通過(guò)使硅橡膠粘接硫化，獲得硅橡膠與金屬板的復(fù)合體。硅橡膠與反應(yīng)性有機(jī)硅化合物分別為有機(jī)硅化合物，由于是同系列，對(duì)粘合性有利。
另外，利用反應(yīng)性有機(jī)硅化合物的粘合材料，也可以良好地用于用硫化劑交聯(lián)的其他橡膠彈性體中。再有，可以通過(guò)與構(gòu)成橡膠彈性體的高分子的官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)來(lái)提高與金屬板的粘合力。反應(yīng)性有機(jī)硅化合物，由于耐熱性優(yōu)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(duì)于氟系橡膠100重量份來(lái)說(shuō)，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(yīng)性有機(jī)硅化合物等。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(yīng)性有機(jī)硅化合物，也是在用硫化劑進(jìn)行硫化時(shí)與氟系橡膠本身反應(yīng)。
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(chǎng)合下，優(yōu)選硫化劑與硫化促進(jìn)劑一起使用，作為優(yōu)選的硫化促進(jìn)劑，可以舉出四甲基秋蘭姆二硫化物、2-巰基苯并噻唑等。配合量為，NBR的場(chǎng)合下，相對(duì)于NBR100重量份來(lái)說(shuō)，可以配合0.1～5重量份硫化劑，具體地優(yōu)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-巰基苯并噻唑2重量份左右。乙烯丙烯系橡膠的場(chǎng)合下，對(duì)于EPDM100重量份來(lái)說(shuō)，可以配合0.1～5重量份硫化劑，具體地優(yōu)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(rèn)為可以與硫化劑和硫化促進(jìn)劑反應(yīng)。
作為聚氨酯系橡膠的硫化劑，可以使用有機(jī)過(guò)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(yōu)選同時(shí)使用四甲基秋蘭姆二硫化物等硫化促進(jìn)劑。配合量為，相對(duì)于聚氨酯系橡膠100重量份來(lái)說(shuō)，可以配合例如0.1～3重量份，具體地優(yōu)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(chǎng)合下，將ケムロック205涂布到金屬表面上使其干燥，然后在其上涂布ケムロック218，由此形成粘合材料層。
另外，粘合材料的涂布方法，可以使用例如刷涂、浸漬法、噴霧涂布法等，刷涂在粘合材料的原料停留性方面優(yōu)良，是優(yōu)選的方法。而且，粘合材料的粘度如果為0.1～500cp(20～25℃)，優(yōu)選50～300cp(20℃～25℃)，則不會(huì)發(fā)生液滴流等，涂布時(shí)也不會(huì)過(guò)粘而難以涂布，由于涂布粘度適度，因而是優(yōu)選的。而且，涂布之后，風(fēng)干干燥1～60分鐘，或者在60～150℃，優(yōu)選100～150℃下干燥1～30分鐘。具體地，作為硬質(zhì)支持體之一的金屬體與橡膠彈性體的復(fù)合方法是預(yù)先根據(jù)彈性體的種類選擇粘合劑，將其涂布到金屬體上而使橡膠彈性體硫化成型，此時(shí)，在成型的同時(shí)進(jìn)行粘合而復(fù)合化。硫化溫度條件為，例如在一定壓力下，在120～280℃范圍內(nèi)，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(chǎng)合下，不僅橡膠彈性體，而且用于與橡膠彈性體復(fù)合成一體的硬質(zhì)支持體，即使受到一定的壓力和加熱，也不會(huì)發(fā)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(jìn)行一次硫化，也可以在一次硫化之后再進(jìn)行二次硫化，這對(duì)于提高顯像劑遮斷構(gòu)件的特性是優(yōu)選的方法。例如，一次硫化，在140～190℃下1～100分鐘，優(yōu)選5～60分鐘，加壓條件為例如0.1～10MPa(1～102kgf/cm2)，優(yōu)選0.1～5MPa(1～51kgf/cm2)，更優(yōu)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(shí)，優(yōu)選1～16小時(shí)，優(yōu)選根據(jù)橡膠彈性體在1～10小時(shí)、無(wú)加壓的條件下進(jìn)行。該場(chǎng)合下，橡膠彈性體與金屬體的粘合強(qiáng)度，當(dāng)將二次硫化的粘合強(qiáng)度作為100％時(shí)，一次硫化的狀態(tài)顯示出約70～80％左右的粘合性。另外，認(rèn)為上述粘合材料具有粘合強(qiáng)度、粘合性很充分的場(chǎng)合下，省略二次硫化工序，只采用一次硫化工序來(lái)維持粘合性。而且，粘合劑等粘合材料的厚度為0.3～300μm，優(yōu)選為1～100μm左右時(shí)，可以獲得良好的整體粘合。
本發(fā)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(shù)脂(以下簡(jiǎn)稱為PTFE)或可進(jìn)行注射成型的各種氟樹(shù)脂。
PTFE的摩擦系數(shù)低，非粘著性優(yōu)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(yè)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(jìn)行注射成型的氟樹(shù)脂，優(yōu)選為從四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下簡(jiǎn)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(jiǎn)稱為EPE)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(以下簡(jiǎn)稱為FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(以下簡(jiǎn)稱為ETFE)、三氟一氯乙烯共聚物(以下簡(jiǎn)稱為CTFE)、三氟一氯乙烯-乙烯共聚物(以下簡(jiǎn)稱為ECTFE)、聚氟乙烯(以下簡(jiǎn)稱為PVF)以及聚偏氟乙烯(以下簡(jiǎn)稱為PVDF)中選出的一種以上聚合物。
上述可進(jìn)行注射成型的氟樹(shù)脂，可以在制造階段中采用催化乳液聚合、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(shù)均分子量(Mn)優(yōu)選低于5×104，特別優(yōu)選5×103～2×104。
作為符合這種條件的可注射成型的氟樹(shù)脂實(shí)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(yè)社制商品名ネオフロンCTFE，作為PVDF，可以舉出吳羽化學(xué)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(dòng)特性和與橡膠彈性體的成型性兩方面上是優(yōu)選的。應(yīng)予說(shuō)明，含氟聚合物至少是主鏈由-(CF2-CF2)n-構(gòu)成，這種由四氟乙烯部分占主鏈30～100重量％，優(yōu)選48～100重量％構(gòu)成的四氟乙烯系氟樹(shù)脂，由于非粘著性、低摩擦性等優(yōu)良，因而優(yōu)選。這種四氟乙烯系氟樹(shù)脂由于碳骨架周圍的氟所占的比例高，低摩擦系數(shù)等滑動(dòng)特性優(yōu)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(duì)于橡膠彈性體100重量份來(lái)說(shuō)，為10～80重量份，優(yōu)選為10～50重量份，更優(yōu)選為10～30重量份。不足10重量份時(shí)，則不能發(fā)揮出降低滑動(dòng)阻力的效果，而超過(guò)80重量份時(shí)，則彈性特性被破壞。
而且，可以在本發(fā)明中使用的無(wú)機(jī)硅化合物，為二氧化硅、碳化硅、氮化硅等化合物，其形狀沒(méi)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(yōu)選為5～20μm。小于1μm時(shí)，則易產(chǎn)生凝集等，分散性變差，對(duì)耐磨耗性、潤(rùn)滑性有不利影響，大于25μm時(shí)，則損傷對(duì)象顯像套筒表面，是不優(yōu)選的。其中，對(duì)對(duì)象顯像套筒表面的攻擊性最少的是作為二氧化硅的硅石粉，可以說(shuō)硅石粉是最優(yōu)選的。作為這種硅石粉，可以舉出富士シリシア化學(xué)社制商品名サイリシア470等。
另外，作為配合無(wú)機(jī)硅化合物的橡膠彈性體，為有機(jī)硅系彈性體之一的硅系橡膠，同系列元素之間的配合性也優(yōu)良。而且，無(wú)機(jī)硅化合物在橡膠彈性體中的配合量，對(duì)于橡膠彈性體100重量份來(lái)說(shuō)，為1～50重量份，優(yōu)選3～30重量份。無(wú)機(jī)硅化合物不足1重量份時(shí)，則耐磨耗性差，超過(guò)50重量份時(shí)，則橡膠彈性體的強(qiáng)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(jī)、密閉式混煉機(jī)、輥等。
這樣，配合有含氟聚合物或無(wú)機(jī)硅化合物的橡膠彈性體顯示出優(yōu)良的滑動(dòng)特性、非粘著性，而且，硬質(zhì)支持體與橡膠彈性體的粘合，即使配合有含氟聚合物或無(wú)機(jī)硅化合物，也可以通過(guò)粘合材料的硫化處理等適當(dāng)?shù)貙煞N材料粘合成一體。
從以上看出，本發(fā)明的顯像劑遮斷構(gòu)件，在顯像套筒的旋轉(zhuǎn)次數(shù)為例如1～500rpm，優(yōu)選1～300rpm的使用條件下，或者在遮斷構(gòu)件上的擠壓力為例如0.1～25N(10.2～2550gf)，優(yōu)選1～10N(102～1020gf)的使用條件下使用，也能維持良好的遮斷性。
實(shí)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后，用輥混煉機(jī)混煉，通過(guò)硫化粘合，獲得顯像劑遮斷構(gòu)件。應(yīng)予說(shuō)明，表1所示的各組分配合比例為重量份、1．橡膠彈性體1)硅橡膠エラストジル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)硅石粉(SiO2):サイリシア470(富士シリシア化學(xué)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(yīng)予說(shuō)明，加工助劑、抗老化劑等必要的添加劑，根據(jù)各彈性體來(lái)添加，調(diào)整添加量，以使組合物硬度為70°(JIS-A)。
而且，在實(shí)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(jìn)行成型，圖1所示形狀的金屬部位為直徑6mm的半圓狀，長(zhǎng)200mm，橡膠彈性體為厚1mm×長(zhǎng)8mm×寬200mm，制成遮斷部為表1所示的顯像劑遮斷構(gòu)件。此時(shí)的硬質(zhì)支持體使用不銹鋼SUS304，在橡膠彈性體成型時(shí)進(jìn)行硫化粘合。而且，比較例1用毛氈代替橡膠彈性體進(jìn)行粘合，制成試驗(yàn)片。應(yīng)予說(shuō)明，粘合時(shí)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(shí)施例3中為16小時(shí)，其他為4小時(shí)，進(jìn)行預(yù)熱。
采用以下方法評(píng)價(jià)獲得的顯像劑遮斷構(gòu)件。
準(zhǔn)備一個(gè)表面用不銹鋼SUS304制成的直徑20mm的顯像套筒，在裝滿含有調(diào)色劑和載體的顯像劑的容器內(nèi)，使顯像劑與顯像套筒在下部表面接觸的狀態(tài)下使顯像套筒旋轉(zhuǎn)。使顯像劑遮斷構(gòu)件與旋轉(zhuǎn)著的顯像套筒上部表面接觸來(lái)遮斷除去顯像劑。首先，初期條件為，使用未使用過(guò)的顯像劑遮斷構(gòu)件，測(cè)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(zhuǎn)，一邊進(jìn)行連續(xù)10小時(shí)的顯像劑遮斷除去試驗(yàn)，每10秒使遮斷構(gòu)件與套筒接觸1.25秒。10小時(shí)之后，在與初期條件相同的條件下測(cè)定顯像劑遮斷除去的程度。按以下4個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)顯像劑遮斷除去的程度，結(jié)果示于表1。另外，測(cè)定10小時(shí)后的顯像劑遮斷構(gòu)件的磨耗量和接觸時(shí)的摩擦扭矩，示于表1中。
A調(diào)色劑、載體皆不殘留在顯像套筒上，B調(diào)色劑少量殘留，但載體不殘留在顯像套筒上。
C調(diào)色劑、載體皆少量殘留在顯像套筒上。
D調(diào)色劑、載體皆相當(dāng)多地殘留在顯像套筒上。
應(yīng)予說(shuō)明，遮斷時(shí)的擠壓壓力從遮斷構(gòu)件兩側(cè)以各2.5N(255gf)的力擠壓，對(duì)整體施加約5N(510gf)左右的擠壓壓力，顯像套筒的旋轉(zhuǎn)次數(shù)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從表1看出，與比較例1～3相比，實(shí)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?jī)?yōu)良。
另外，使用實(shí)施例1～6的顯像劑遮斷構(gòu)件，測(cè)定對(duì)黃色顯像劑的顯像劑遮斷性能，實(shí)施例2的顯像劑遮斷構(gòu)件顯示出最佳性能。
本發(fā)明的顯像劑遮斷構(gòu)件，由橡膠彈性體與硬質(zhì)支持體復(fù)合而成，該復(fù)合體通過(guò)粘合材料被硫化粘合到一起，因此，粘合強(qiáng)度高，復(fù)合體形成一體，顯示出穩(wěn)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(yōu)良、遮斷時(shí)的摩擦阻力小的顯像劑遮斷構(gòu)件。
另外，橡膠彈性體選自硅系橡膠、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(gòu)成橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團(tuán)與粘合材料反應(yīng)，由此可以獲得上述顯像劑遮斷性能、耐久性更優(yōu)良的顯像劑遮斷構(gòu)件。
顯像劑遮斷構(gòu)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?yàn)橹苯牵纱丝梢垣@得與各顏色相對(duì)應(yīng)的顯像劑遮斷構(gòu)件。因此，獲得的顯像劑遮斷構(gòu)件特別適用于顯像裝置使用雙色以上顯像劑的復(fù)印機(jī)或激光打印機(jī)。
圖1為顯像劑遮斷構(gòu)件的截面圖。
符號(hào)說(shuō)明1橡膠彈性體2硬質(zhì)支持體
權(quán)利要求
1．一種通過(guò)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(gòu)件，其特征在于，該顯像劑遮斷構(gòu)件由橡膠彈性體與硬質(zhì)支持體復(fù)合而成，該復(fù)合體通過(guò)粘合材料被硫化粘合而成。
2．權(quán)利要求1中所述的顯像劑遮斷構(gòu)件，其特征在于，上述橡膠彈性體含有含氟聚合物。
3．權(quán)利要求1或2中所述的顯像劑遮斷構(gòu)件，其特征在于，上述粘合劑是由上述橡膠彈性體中配合的硫化劑與構(gòu)成上述橡膠彈性體的高分子的至少一種官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)而成。
4．權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)中所述的顯像劑遮斷構(gòu)件，其特征在于，橡膠彈性體選自硅系橡膠、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(quán)利要求1～4任一項(xiàng)中所述的顯像劑遮斷構(gòu)件，其特征在于，上述硬質(zhì)支持體為金屬體。
6．權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)中所述的顯像劑遮斷構(gòu)件，其特征在于，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?yàn)橹苯恰?br> 7．權(quán)利要求6中所述的顯像劑遮斷構(gòu)件，其特征在于，上述顯像裝置為使用雙色以上顯像劑的復(fù)印機(jī)或激光打印機(jī)。
全文摘要
一種顯像劑遮斷構(gòu)件,通過(guò)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(gòu)件由橡膠彈性體與硬質(zhì)支持體復(fù)合而成,該復(fù)合體通過(guò)粘合材料被硫化粘合而成。該顯像劑遮斷構(gòu)件具有良好穩(wěn)定的顯像劑遮斷性能,且磨耗性等耐久性也優(yōu)良。
文檔編號(hào)G03G15/08GK1218920SQ9811560
公開(kāi)日1999年6月9日 申請(qǐng)日期1998年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月28日
發(fā)明者梅本升 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntn