电子照相装置用锚定辊及其制法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电子照相装置用锚定辊及其制法，所说的锚定辊是在金属制辊的外表面上设置由含有碳素材料０．１－３０重量％的氟树脂组合物形成的薄板状或薄膜状的成形体，且该成形体的表面经氟化处理。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能防止带电及非粘着性优良的氟树脂成形体及其制法。本专利技术还涉及在金属辊的外表面上形成氟树脂组成物薄板或薄膜的色调偏移(toner off-set)防止性能高的电子照相装置用锚定辊及其制法。已知四氟乙烯的单独聚合物及其共聚合物等的氟树脂，与其他树脂相比，因为具有非常低的表面能，所以具有优良的防水、防油性、非粘着性、脱膜性等表面特性。此外因其化学稳定性还具有耐药性、耐蚀性、耐热性等许多优良的特性，目前正拓展其广范的用途。但由于这些氟树脂为电绝缘体，因此有容易带电的问题。例如，计算机及各种OA机器上的IC、LSI等电子部件或磁记录装置因为要防止静电及随之产生的火花，所以要求这些装置周围的机器或办公机器上使用的部件(如各种辊的轴承部分、搬运装置等)要具有充分的静电防止功能。另外，在半导体制造工序中使用的药液空格，如果夹具等不能充分防止带电则不只是静电对元件产生破坏，而且对绿色环境的维持也有影响。因此，作为在电子照相装置的热辊锚定装置上的锚定辊表面的偏移(off-set)防止层也可以使用氟树脂薄膜。此时，只有氟树脂对由于加热而熔融的墨粉具有充分的非粘着性及脱膜性(以下称热偏移防止效果)，但由于锚定辊与纸张的磨擦，由氟树脂形成的偏移防止层慢慢带电，其结果产生锚定前的墨粉静电吸附，且因为相互排斥而使复印图像发洇、产生脱落等被称为静电偏移现象等问题。另外，从省能源，缩短等待时间等观点出发，希望尽量在低温下进行锚定。因此，需求一种热传导性优良的锚定辊。从而要求偏心防止层要尽量薄且要具有耐磨损等特性。为解决上述问题，提出了在氟树脂中混合有各种导电性薄膜的组合物。例如在特公平3-38302号公报中记载的添加有作为导电性填充物的导电性炭黑的氟树脂组合物，如果在氟树脂中添加导电性炭黑，则该组合物变成具有导电性，能够实现具有优良的防止带电能力的目的。但因导电性炭黑比氟树脂具有更大的表面能，能以在防水防油性、非粘着性、脱膜性等方面比氟树脂要差。从而，氟树脂与导电性炭黑的组合物与氟树脂单体相比，其防水防油性、非粘着性、脱膜性等方面的性质要差，实际情况是其使用途因此而受到限定。同样，对作为锚定辊的偏移防止层也进行了各种导电性填充物的添加试验。例如，特公昭58-23626号公报中记载了使用含有炭黑等的树脂层作为偏移防止层。但添加的炭黑量越多，组合物的体积固有电阻越下降，虽然提高了静电偏移的防止效果，但相反对热偏移的防止效果却降低了。因为这种进退两难的情况，目前的情况是不得不在锚定辊的表面上涂覆硅酮油等进行湿法处理。另外，在特公平2-59468号公报中记载了在氟树脂中添加碳纤维作为导电性填充物，同时为补充热偏移防止效果而填加氟化碳。此时，虽然能防止热偏移与静电偏移两种偏移，但要均匀地形成含有2种成分的偏移防止层是很困难的。如果偏移防止层的表面变得不均匀，则维持能长期的偏移防止效果。如上所述，目前的情况是，要想同时满足能够防止带电及非粘着性两个要求且能够得到具有均匀表面的氟树脂成形体是很困难的。鉴于以上问题，本专利技术的目的在于提供一种氟树脂成形体，该氟树脂成形体，具有适度的导电性，且因为具有足够低的表面能而具有优良的防止带电能力及非粘着性。本专利技术的第二个目的在于提供一种新的制备具有防止带电能力及非粘着性的氟树脂成形体的方法。本专利技术的第三个目的在于提供一种具有高度防止偏移能力的电子照相装置用锚定辊及其制法。本专利技术涉及一种氟树脂成形体，该氟树脂成形体是在由含有0.1～30％(重量)碳素材料的氟树脂组合物形成的成形体的表面进行氟化而形成的。本专利技术中的氟树脂可作为字模(matrix)使用。作为该氟树脂具体可列举聚四氟乙烯、四氟乙烯及与之有聚合可能的至少一种其他的乙烯性不饱和单体(例如乙烯、丙烯等烯烃类、六氟丙烯、二氟乙烯，氯代三氟乙烯、氟乙烯等卤代烯烃类、全氟代烷基乙烯基醚类等)的共聚物、聚氯代三氟乙烯、聚二氟乙烯等。其中最优选的氟树脂是与聚四氟乙烯、四氟乙烯及六氟丙烯、全氟代甲基乙烯基醚及全氟代丙基乙烯基醚中的至少一种(通常相对于四氟乙烯其含量为40％(摩尔)以下形成的共聚合物等。另外，上述氟树脂组合物即可单独使用也可两种以上混合使用。其中最优选的混合体是聚四氟乙烯与四氟乙烯及全氟代烷基乙烯基醚的共聚合物的混合物。本专利技术中的碳素材料可以作为导电性填充物添加。作为该碳素材料可列举炭黑、石墨粉末、碳素纤维、球状玻璃状碳、内消旋碳微珠等。如有必要可以使用在1000～3000℃下热处理过的物质。其中最优选的碳素材料是作为导电性炭黑被分类的炭黑。例如有LION AK20公司制的KETJEN BLACK EC(商品名)、KETJENBLACK EC-600JD(商品名)、CABLACK公司制的VULCANXC-72(商品名)、BLACK PARLS 2000(商品名)、ASAHICARBON公司制的HS-500(商品名)、电气化学工业社制的DENKA BLACK(商品名)等。碳素材料在氟树脂中的添加量一般为0.1～30％(重量)。当含量不足0.1％(重量)时，则不能赋予其充分的导电性。当含量超过30％(重量)时，则耐磨损性变差，因其机械强度降低，故不优选。本专利技术中的氟树脂成形体，可通过在得到含有0.1～30％(重量)的碳素材料的氟树脂组合物的成形体之后，将其表面用由含有氟原子的化合物形成的反应气体进行氟化处理来制造。成形体可成形为棒状、块状、板状、容器状、圆筒状、薄板状、薄膜状等。将氟树脂与碳素材料混合后制得希望形状的成形体的方法没有特别限定，可根据材料任意采用适当的方法。作为制成容器状或圆筒状成形体的方法例如有将氟树脂与碳素材料以粉状直接搅拌。混合后，将该混合粉体压挤成形后进行热处理的方法及，将同样得到的粉体熔融后进行注射模塑成形的方法等。另外，作为得到薄板或薄膜的方法有将氟树脂与碳素材料及表面活性剂等适当混合后，使之在水溶液中分散，然后将分散后的物质在适当的基材上以湿法涂覆，之后再进行干燥、热处理的方法及，形成氟树脂与碳素材料的微粒子复合材料，进行粉末涂覆，然后再进行热处理成膜的方法等。另外，对任意一种成形方法都有必要在成形后追加进行洗净、研磨等工序。在本专利技术中使用的用来进行氟化处理的由含有氟原子的化合物形成的反应气体(以下称为含氟反应气体)例如有氟气、三氟化氮气体、三氟化氯气体、四氟化硫气体，如有必要可用氮气等惰性气体稀释。另外还可将这些气体混合使用，如有必要也可以添加氧气、水蒸汽、氟化氢气体等。氟化处理的温度依反应气体、氟树脂的种类、碳素材料的种类、成形体或薄膜的形状、厚度、组成而设定在50～350℃范围内，优选100～250℃。处理时间为1分钟～5小时，优选30分钟～2小时。当处理温度在50℃以下时，通过含氟反应气体进行的氟化处理的C-F键生成反应实质上难以进行，不能实施有效的处理。当处理温度在350℃以上时，氟树脂容易产生变形和热分解，且容易产生氟化过度，成形体的电阻有增大的倾向，因此不适合。氟化处理的程度可通过表面氟化度来判断。本专利技术中的表面氟化度，可通过用下述方法的测定值来定义。使用X线光电子分光装置((株)岛津制作所制ESCA-750)，测定氟树脂成形体的F1s光谱(880～700eV)及C1s光谱(280～3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子照相装置用锚定辊，其特征在于，在金属制辊的外表面上设置有由含有碳素材料０．１～３０重量％的氟树脂组合物形成的薄板状或薄膜状的成形体，且该成形体的表面经氟化处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山名雅之，矶贝智弘，
申请(专利权)人：达金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]