(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリイミド樹脂を主成分とし、ｐＨが９以下のウィスカを配合した樹脂組成物からなる分離爪基材の少なくとも刃先表面に、平均粒径０．３〜５μｍのポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびその先駆体からなる群から選ばれる一種以上の樹脂と、平均粒径０．１〜１０μｍの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とを含有するプライマー層を設け、その上にパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を主成分とする連続被膜を焼付け被覆してなる分離爪。
【請求項２】
前記被膜が、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体にポリテトラフルオロエチレン粉末が０．１〜３０重量％配合された被膜である請求項１記載の分離爪。
【請求項３】
前記熱可塑性ポリイミド樹脂が、再生熱可塑性ポリイミド樹脂を８０重量％以下含有する熱可塑性ポリイミド樹脂である請求項１または２に記載の分離爪。
【請求項４】
熱可塑性ポリイミド樹脂を主成分とし、ｐＨが９以下のウィスカを配合した樹脂組成物からなる分離爪基材の少なくとも刃先表面に、平均粒径０．３〜５μｍのポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびその先駆体からなる群から選ばれる一種以上の樹脂と、平均粒径０．１〜１０μｍの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とを含有するプライマー溶液を塗布して乾燥させ、その後、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を主成分とする溶液を塗布して乾燥させた後、３４０〜３８０℃で焼成して分離爪の表面に非粘着性の連続被膜を形成することからなる分離爪の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機等の電子写真装置その他の印刷機に装着される分離爪、その製造方法および分離爪の表面にフッ素系樹脂被膜を被覆する際の下塗りに用いる分離爪用プライマーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、乾式複写機等の電子写真装置その他の印刷機には、感光ドラムの外周に形成された静電荷潜像をトナー像に変換し、このトナー像を給紙カセットから供給されて来る紙面に転写し、さらに転写されたトナー像を紙面に定着させるために、定着ローラーによってトナー像と紙面の紙繊維とを加熱加圧して融着させる定着装置が組み込まれている。
【０００３】
このような定着装置を通過した複写紙は、ローラーに巻き付くことなく確実に排出させる必要があるため、ローラーの外周面に分離爪の先端を密着させて複写紙の端をすくい上げるようにしている。
【０００４】
分離爪は、通常、板状の分離爪基材からなり、角部を所定の鋭角状に形成した爪先端部を有している。この爪先端部には、摩擦抵抗が小さいことや、ローラーの表面を損傷させないで、しかも高温剛性などの機械的強度が要求され、さらにトナーが粘着されない（非粘着性）特性も要求される精密な部品である。
【０００５】
一般的な事務用複写機における従来の定着温度は、約２００℃であり、立ち上げ時のヒートローラ温度は最高２３０℃であったが、複写時間の短縮化と共に、複写機の電源投入時の立ち上げ時間短縮化のために、ヒートローラの加熱温度はより高温になり、定着温度約２４０℃、立ち上げ時のヒートローラ温度が最高２８０℃になるものもある。
【０００６】
そのため、ヒートローラに接する分離爪についても、常時２４０℃以上でも物性が低下せず、２８０℃以上でも短時間であれば問題の生じない耐熱性が要求される。
【０００７】
また、このような耐熱性の要求される分離爪表面の非粘着性を向上させるために、フッ素系樹脂の被膜を形成することが知られており、これによって形成されるフッ素系樹脂被膜としては下記の２種のタイプのものがある。
【０００８】
すなわち、第１のタイプは、バインダーを含有するフッ素系樹脂被膜であり、このものは、例えばテトラフルオロエチレン（以下、ＴＦＥと略記する。以下の括弧内にも同様に略称を示す。）、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）などのフッ素樹脂と、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはポリアミド樹脂などのバインダー樹脂と混合し、この混合物を有機溶剤で分散させた被膜剤を分離爪基材の表面に塗布し、焼き付けることによって形成される被膜である。
【０００９】
このタイプの被膜の焼付け温度は、バインダー樹脂の融点または硬化温度（１８０〜２５０℃程度）であるから、分離爪基材としては前記融点または硬化温度以上の耐熱温度を有するもの、具体的には耐熱温度２５０℃以上の合成樹脂を分離爪基材として採用する。
【００１０】
そして、このタイプのフッ素系樹脂被膜は、焼付けした際に表面エネルギーの差によってバインダー樹脂が下地材側に寄って密着力が発揮され、フッ素樹脂は表層に移動して非粘着性が発揮される。
【００１１】
しかしながら、このタイプのフッ素系樹脂被膜は、被膜の表面にも多少のバインダー樹脂が混在しているから、使用したフッ素系樹脂本来の非粘着性を充分に発揮できないという欠点があった。
【００１２】
また、第２のタイプであるバインダーを含まないフッ素系樹脂被膜は、分離爪基材の表面にフッ素樹脂の融点以上の温度でフッ素樹脂そのものを焼き付けた被膜であって、加熱時に塗剤中の粉体状のフッ素樹脂が溶融して粉体間に境界がなくなり、表面に連続被膜を形成する。
【００１３】
このようにして形成される被膜は、表面の全てがフッ素樹脂からなるので、フッ素系樹脂本来の非粘着性が発揮される利点がある。このタイプに使用可能なフッ素樹脂であって、特に非粘着性に優れて好ましいものとしては、ＦＥＰまたはＰＦＡ等が挙げられる。これらの融点は、いずれも２７０℃以上であるので、分離爪基材としては、その融点が２８０℃以上のものを使用する。
【００１４】
ところで、フッ素系樹脂本来の非粘着性を発揮できる第２のタイプ（バインダーを含まないタイプ）のフッ素系樹脂被膜は、非粘着性が優れているために、分離爪基材との密着性が不充分になる。このような被膜に基材との密着性をもたせるためには、フッ素系樹脂被膜と分離爪基材にプライマー層を介在させ、分離爪基材とフッ素系樹脂被膜との密着性を高めている。
【００１５】
上記プライマーは、基材と被膜を強固に接着するものであるため、それぞれの材料と親和性の高い材料から形成されるのが一般的である。通常、分離爪の合成樹脂基材に密着性のよいバインダー樹脂とフッ素樹脂とを溶剤中に分散させたプライマーが用いられ、使用時には、まず分離爪基材の表面にプライマーを被覆して乾燥させ、次いでフッ素系樹脂を主成分とする被膜剤を吹き付け等によってコーティングし、その後、フッ素系樹脂の融点以上で焼付け（溶融）処理するようにしている。
【００１６】
このようにすると、分離爪基材の表面には、５〜３０μｍ程度の厚みのプライマー層と厚さ５〜３０μｍ程度のフッ素系樹脂層からなる２層が積み重ねられた状態になる。
【００１７】
このような分離爪としては、特公平７−８６７２６号公報に記載されたものがある。この分離爪は、ポリイミド樹脂製の分離爪の表面に、ＰＦＡを主成分としポリイミド樹脂をバインダーとするプライマーを被覆し、その上にＰＦＡを被覆したものである。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年では複写用紙の厚さが、従来の８０〜９０μｍから、６０〜７５μｍに薄紙化される傾向にある。
【００１９】
このことは、パルプ需要に対する環境保護や、書類を管理する際の省スペース化の要望に応じてなされているものであり、そのような前記薄肉の複写用紙を複写機等に装填すると、連続運転を行なった場合において、用紙の剥離不良が起こりやすくなるのである。
【００２０】
剥離不良の原因は多々考えられるが、その一つとして分離爪の先端形状が複写用紙の厚みに合致していないことが挙げられる。複写用紙を円滑に分離するためには、分離爪の先端形状が、複写用紙の厚みの２／５〜４／５の曲率半径（Ｒ）の範囲にあることが必須である。
【００２１】
すなわち、８０〜９０μｍの厚さを有する従来の複写用紙を問題なく定着ローラから剥離するには、分離爪の先端Ｒは、３０〜６５μｍの範囲であれば良かったが、前記したような薄肉の複写用紙を使用すると、先端Ｒが６５μｍの分離爪では剥離不良が起こる確率が高くなるのである。
【００２２】
本願の発明者は、薄肉の複写用紙を使用した場合でも剥離不良の発生しない分離爪を形成するために、分離爪の刃先表面に被覆されるフッ素樹脂被膜の厚みの管理が必要であると考えた。
【００２３】
また、環境問題に対する取組として、分離爪を射出成形するときに生じるスプルーやランナー、または規格外の不良品を再生使用することは好ましいが、一般に再生材料は、射出成形の熱履歴や粉砕時のせん断によって物性が低下しているので、分離爪のような高温での耐衝撃性や耐疲労性が要求される用途に用いることは困難であった。
【００２４】
この発明は、上記した問題点を全て解決することにり、分離爪に要求される所定高温時の耐衝撃性、耐摩耗性、耐疲労性およびトナーに対する非粘着性を全て兼ね備えていて、しかも厚さ６０〜７５μｍの薄紙化された複写紙を確実に分離できるような曲率半径Ｒ６０μｍ未満の鋭利な形状の刃先を有する分離爪とすることを課題としている。
【００２５】
すなわち、この発明の第１の課題は、上記した問題点を解決し、耐衝撃性、耐摩耗性、耐疲労性を備えた分離爪基材の表面にプライマーを介してフッ素系樹脂被膜を形成する際に、分離爪の刃先の先端Ｒが極めて鋭利、かつ均一なＲ形状の分離爪およびその製造方法を提供することである。
【００２６】
また、この発明の第２の課題は、プライマー層を介してフッ素系樹脂被膜を形成した分離爪を、前記した所要の爪先端の鋭利なＲ形状に形成して、６０〜７５μｍに薄紙化された用紙でも良好に剥離できる分離爪およびその製造方法を提供することである。
【００２７】
また、この発明の第３の課題は、上記良好な剥離性能を有する分離爪を製造できる薄膜のフッ素樹脂被覆用のプライマーを提供することである。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
前記の第１および第２の課題を解決するために、熱可塑性ポリイミド樹脂を主成分とし、ｐＨが９以下のウィスカを配合した樹脂組成物からなる分離爪基材の少なくとも刃先表面に、平均粒径０．３〜５μｍのポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびその先駆体からなる群から選ばれる一種以上の樹脂と、平均粒径０．１〜１０μｍの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とを含有するプライマー層を設け、その上にパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を主成分とする連続被膜を焼付け被覆した分離爪としたのである。
【００２９】
前記被膜としては、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体にポリテトラフルオロエチレン粉末が０．１〜３０重量％配合された被膜を採用できる。
【００３０】
また、上記分離爪基材を形成する合成樹脂としては、再生熱可塑性ポリイミド樹脂を８０重量％以下含有する熱可塑性ポリイミド樹脂を採用できる。
【００３１】
または、熱可塑性ポリイミド樹脂を主成分とし、ｐＨが９以下のウィスカを配合した樹脂組成物からなる分離爪基材の少なくとも刃先表面に、平均粒径０．３〜５μｍのポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびその先駆体からなる群から選ばれる一種以上の樹脂と、平均粒径０．１〜１０μｍの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とを含有するプライマー溶液を塗布して乾燥させ、その後、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を主成分とする溶液を塗布して乾燥させた後、３４０〜３８０℃で焼成して分離爪の表面に非粘着性の連続被膜を形成して分離爪を製造したのである。
【００３２】
また、前記の第３の課題を解決するために、合成樹脂製の分離爪基材の少なくとも先端部の表面にフッ素系樹脂を主成分とする被膜を焼付け被覆する際に下塗りするプライマーであって、その主成分がテトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体およびバインダー樹脂である分離爪用プライマーとしたのである。
【００３３】
この発明の分離爪は、熱可塑性ポリイミド樹脂を使用したので、耐熱性に優れた分離爪を形成でき、かつ射出成形が可能であるため、高精度の分離爪が効率よく製造でき、さらに製造コストを低く抑えることができる。
【００３４】
また、ｐＨ９以下のウィスカを限定使用した発明では、ポリイミド樹脂の再生材の使用が可能になり、再生材の使用で製品の低価格化も可能になる。再生材は、樹脂組成物の８０重量％まで配合可能であり、８０重量％を越えて多量に配合すると、樹脂組成物の耐衝撃性、耐摩耗性、耐疲労性などの物性が低下して、分離爪の必要特性を満足できなくなる。
【００３５】
また、平均粒径０．３〜５μｍのポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびその先駆体からなる群から選ばれる一種以上の樹脂と、平均粒径０．１〜１０μｍの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とを含有するプライマー層を設けることにより、分離爪基材とパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などを主成分とするフッ素樹脂との連続被膜が強固に接着され、かつ、プライマー層の非常に薄い分離爪となる。
【００３６】
そして、このような所定の成分からなるプライマー層を介してフッ素系樹脂被膜を形成した分離爪は、薄紙化された用紙を良好に剥離できる爪先端が鋭利なＲ形状の分離爪となる。
【００３７】
また、非粘着性のフッ素樹脂被膜をパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体を主成分とし、３４０〜３８０℃で焼成したので、分離爪の表面に膜厚の均一な連続した非粘着性被膜を形成できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
この発明に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂は、下記の化１に示される一般式で表わされるものである。
【００３９】
【化１】
0003679224.tif 000002
【００４０】
（式中、Ｘは直結または炭素数１〜１０の２価の炭化水素基、六フッ素化されたイソプロピリデン基、カルボニル基、チオ基、エーテル基およびスルホン基からなる群より選ばれた基を表わし、Ｒ1 〜Ｒ4 は水素、炭素数１〜６の低級アルキル基、炭素数１〜６の低級アルコキシ基、塩素または臭素を表わし、互いに同じであっても異なっていてもよい。Ｙは炭素数２〜２７であり、脂肪族基、環式脂肪族基、単環式芳香族基、縮合多環式芳香族基、芳香族基が直接または架橋員により相互に連結された非縮合多環式芳香族基からなる群から選ばれた少なくとも一つの４価の基を表わす。）
さらに、上記式１中のＹの具体例を示せば下記の化２に示される４価の基である。
【００４１】
【化２】
0003679224.tif 000003
【００４２】
この発明に用いる熱可塑性ポリイミド樹脂は、ジアミン成分として下記の化３で示されるエーテルジアミンと一種以上のテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミド酸を脱水環化して得られる。
【００４３】
【化３】
0003679224.tif 000004
【００４４】
化３で示されるエーテルジアミンにおいて、Ｒ1 〜Ｒ4 が全て水素原子である典型例として、三井東圧化学社から「ＡＵＲＡＭ」の商標で市販されている熱可塑性ポリイミド樹脂がある。その製造方法は、特開昭６１−１４３４７８号公報、特開昭６２−６８８１７号公報、特開昭６２−８６０２１号公報に開示されている。
【００４５】
この熱可塑性ポリイミド樹脂は、ポリイミド樹脂固有の耐熱性を保ちながら熱可塑性を示すので、圧縮成形、射出成形または押出成形その他の溶融成形方法によって比較的容易に成形することができる。
【００４６】
また、前記化３の式で示されるジアミンの具体例として、以下に示すものが挙げられる。すなわち、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、１，１−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、１，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕エタン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２−〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−２−〔４−（３−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）−３−メチルフェニル〕プロパン、２−〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕−２−〔４−（３−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル−１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３−メチルビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，３´−ジメチルビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルビフェニル、４，４´−ビス（３−アミノフェノキシ）−３，３´，５，５´テトラメチルビフェニル、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン等が挙げられ、これらは単独または二種以上混合して用いることができる。
【００４７】
また、上記した熱可塑性ポリイミド樹脂の溶融流動性をそこなわない範囲で他のジアミンを混合して用いることもできる。混合して用いることとのできるジアミンとしては、たとえば、ｍ−アミノベンジルアミン、ｐ−アミノベンジルアミン、３，３´−ジアミノジフェニルエーテル、３，４´−ジアミノジフェニルエーテル、４，４´−ジアミノジフェニルエーテル、３，３´−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４´−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３´−ジアミノジフェニルスルホン、３，４´−ジアミノジフェニルスルホン、４，４´−ジアミノジフェニルスルホン、３，３´−ジアミノベンゾフェノン、３，４´−ジアミノベンゾフェノン、４，４´−ジアミノベンゾフェノン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、４，４´−ビス（４−アミノフェノキシ）ケトン、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルフィド、ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン等が挙げられ、これらのジアミンは通常３０モル％以下好ましくは５モル％以下混合して用いることができる。
【００４８】
なお、この発明で特に好ましく用いられる熱可塑性ポリイミド樹脂は、前記したジアミンとテトラカルボン酸二無水物とを有機溶媒中で反応させ、得られたポリアミド酸を脱水閉環して得られ、この方法で用いられるテトラカルボン酸二無水物は、下記の化４の式（式中Ｙは前記した化４の場合と同じ）で示される。
【００４９】
【化４】
0003679224.tif 000005
【００５０】
化４の式で表わされるテトラカルボン酸二無水物の具体例としては、たとえば、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２´，３，３´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３´，４，４´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２´，３，３´−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ベンゼンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ベリレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、１，２，７，８−フェナントレンテトラカルボン酸二無水物、４，４´−（ｐ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物、４，４´−（ｍ−フェニレンジオキシ）ジフタル酸二無水物等が挙げられる。そして、これらテトラカルボン酸二無水物は単独または２種以上混合して用いる。
【００５１】
また、上述のポリイミド樹脂を製造するに際して、無水フタル酸などの芳香族ジカルボン酸無水物類やアニリンなどの芳香族モノアミン類を共存下に反応させて分子末端を封止したポリイミド樹脂であっても使用できる。
【００５２】
このような熱可塑性ポリイミド樹脂のなかでも、最も好ましいポリイミド樹脂は前記の化１で表わされる一般式中、（ａ）Ｘが直結、（ｂ）Ｙが単環式芳香族環、（ｃ）Ｒ1 〜Ｒ2 は全て水素原子であるという条件ａ〜ｃのうち、少なくとも一以上、好ましくは全ての条件を満足するものであり、上記Ｘ、Ｙ、Ｒ1 〜Ｒ4 を全て満足するポリイミド成分が、重合体全体のうち５０重量％以上、好ましくは７０重量％以上、より好ましくは８０〜１００重量％を含む熱可塑性ポリイミド樹脂であれば耐熱性を有し、また射出成形可能な溶融粘度となり、分離爪先端Ｒを精度よく射出成形できる。このような熱可塑性ポリイミド樹脂としては、三井東圧化学社製：オーラムを挙げることができる。
【００５３】
この発明において合成樹脂を補強する繊維状強化材としては、ｐＨが９以下、好ましくはｐＨ４〜９、より好ましくはｐＨ５〜８のウィスカを使用する。ウィスカは、針状（髭状）の単結晶体または多結晶体であり、結晶体の大きさは、平均直径０．０１〜１０μｍであり、一般的には平均繊維径が０．１〜５０μｍ、平均繊維長が１〜３００μｍの短繊維であり、これらは分離爪の先端部を良好に補強する。また、より好ましい繊維寸法は、平均繊維径が０．１〜１μｍ、平均繊維長が１〜１００μｍである。このようなウィスカのアスペクト比は、１〜２００、一般的には１０〜１００である。
【００５４】
このようなウィスカは、溶融混合して成形工程中に折れたりして最終的に成形体内に含まれているウィスカの平均繊維長は、約１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以上未満となるものと考えられる。
【００５５】
ウィスカのｐＨを９以下に限定する理由は、ｐＨ９を越えるアルカリ性または極端な酸性を示すウィスカでは、ポリイミド樹脂のイミド結合またはエーテル結合等に関わる結合基を破壊することがあり、そのためにポリイミド樹脂の物性や寸法精度を低下させるからである。また、所定のｐＨ値の範囲外のウィスカが分離爪基材の表面に露出していると、その表面に被覆するプライマー樹脂層への悪影響も予想される。
【００５６】
ｐＨ９以下の酸性側のウィスカの具体例としては、ルチル型白色針状結晶体のような一般式ＴｉＯ2 で示される酸化チタンウィスカ（ｐＨ６〜８）、９Ａｌ2 Ｏ3 ・２Ｂ2 Ｏ3 、２Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｂ2 Ｏ3 等で示される白色針状結晶体のホウ酸アルミニウムウィスカ（ｐＨ７〜８）などがあり、またこれらにＳ（イオウ）を添加して白色化したものや、Ｐｂ、Ｃｄなどの不純物を含んで黄色や灰色のテトラポット状、またはこれらが折れて円錐状、テーパ状となったような一般式ＺｎＯで示される酸化亜鉛ウィスカ（ｐＨ７）も挙げられる。また、Ｋ2 Ｏ・６ＴｉＯ2 、Ｋ2 Ｏ・６ＴｉＯ2 ・１／２Ｈ2 Ｏや、Ｋ2 Ｔｉ2 Ｏ5 、Ｋ2 Ｔｉ4 Ｏ9 、Ｋ2 Ｔｉ6 Ｏ13、Ｋ2 Ｔｉ8 Ｏ17などのように一般式Ｋ2 Ｏ・ｎＴｉＯ2 （ｎは１以上の整数または２以上の偶数）で表わされるチタン酸カリウムウィスカ（ｐＨ７〜９）も挙げられる。
【００５７】
上述のウィスカ類は、所定の範囲内で非常に小径であり、かつ短繊維であるため、これらを含む耐熱性樹脂材を射出成形することによって、寸法精度がよく、かつ補強された先端Ｒ形状を有する分離爪を製造できる。しかし、前述のウィスカ類の平均直径や平均長さが所定の範囲より小さいものでは補強効果がなく、平均直径や平均長さが所定範囲を越えて大きいものでは分離爪の精密なＲ形状を形成することは困難である。
【００５８】
また、ウィスカとポリイミド樹脂などの分離爪を形成する合成樹脂とのぬれ性や結合性を改善するために、ウィスカ表面をアミノシラン系、エポキシシラン系などのカップリング剤を用いて表面処理を施すことが好ましい。
【００５９】
上記ウィスカのような繊維状強化材の配合割合は、合成樹脂中に１〜５０重量％であることが好ましい。なぜなら、前記の所定量未満の配合割合では、適当な補強効果がなく、所定割合を越えて配合すると、射出成形による成形性が悪くなるからである。また、その他の要因として、射出成形のショートショットなどの不具合の発生原因になり、分離爪の先端部のＲ形状を精度よく形成することが困難になる。このような傾向から、ウィスカ等の繊維状強化材のより配合割合は５〜５０重量％、さらに好ましくは１０〜４０重量％、特に好ましくは１０〜３０重量％である。
【００６０】
ここで、熱可塑性ポリイミド樹脂（ＴＰＩ）、ウィスカなどの混合手段は、これらを個別に溶融混合機に供給してもよいが、これらを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汎用の混合機で乾式混合した後、溶融混合機に供給してもよく、その具体的方法は特に限定されるものではない。
【００６１】
なお、この発明の効果を損なわない範囲内で、すなわち精密な分離爪の先端Ｒ形状を維持しつつ、分離爪全体の強度を向上できるならば、前記以外の針状繊維系補強材（例えば、ガラス繊維、炭素繊維、グラファイト繊維、セラミック繊維、ロックウール、スラグウール、シリコンカーバイドウィスカ、サファイアウィスカ、ウォラストナイト、鋼線、銅線、ステンレス鋼線、炭化ケイ素繊維）を添加してもよく、さらに酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、離型剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤、結晶化促進剤などを適宜添加してもよい。これらの充填材についても、前記したｐＨ値と同様なｐＨ値のものを採用することは、樹脂材に悪影響を及ぼさないことからで好ましい。
【００６２】
そして、以上述べたようにして混合した成形材料は、約３９０〜４５０℃の温度範囲に加熱し可塑化した後、１５０〜２５０℃に加熱された金型中に充填し、１０００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の成形圧力で固化および離型することにより目的の分離爪を得る。
【００６３】
前記高温に加熱する理由は、所定のポリイミド樹脂の融点がおよそ３８８℃、測定条件などにより約３８０〜４００℃程度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。
【００６４】
熱処理は、例えば、所定のポリイミド樹脂のガラス転移点（例えば２５０℃）以上で処理することが好ましく、約２５０〜３４０℃、好ましくは約２７０〜３３０℃の範囲で行われることが必要である。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２５０℃未満の温度では、耐熱変形性の向上は得られないからである。
【００６５】
熱処理時間は、加熱する温度により大きく変化するが、少なくとも２分以上、場合によっては数週間必要となる。すなわち、この発明によると、熱処理することによる分離爪の耐熱変形性の向上とその密度変化とは一定の法則があり、成形材料中のポリイミド成分の密度が少なくとも１．５％以上の密度増加をするに足りる時間を熱処理時間とすればよい。ここで、ポリイミド成分の密度増加率は、熱処理前後の分離爪の密度をＡＳＴＭ−Ｄ７９２に従い測定し、成形材料中の各成分の配合比および密度から計算で求めることができる。
【００６６】
したがって、熱処理時間については、約２７０℃加熱条件で約１２時間以上、約２８０℃加熱条件で約１時間以上、約３００℃加熱条件で約１０分以上、約３３０℃加熱条件で約２分以上、約３４０℃加熱条件で約１０分以上が必要であり、約３３０℃加熱条件にて所要時間が最小となることが判明している。
【００６７】
また、約２６０℃以下の加熱処理の場合、数週間以上の時間を必要とし、逆に約３４０℃以上の加熱処理の場合は、分離爪に著しい変形を生じさせるので、いずれの場合も実用的でない。熱処理時間は、後述のフッ素被膜の焼成時間と同程度であれば良く、例えば１〜１０時間程度であれば良い。
【００６８】
このような分離爪の熱処理は、分離爪を所定温度に制御された加熱装置の中で実施されるが、その加熱装置の形式には特に制限がない。しかし、通常は電気加熱方式によるものが便利であり、装置内の雰囲気としては、たとえば熱風循環式や熱風流通式などを利用することができる。
【００６９】
上記のような熱処理を施すことにより、分離爪基材の耐熱性が向上し、次に説明するフッ素系樹脂を主成分とする被膜をフッ素系樹脂の融点以上の温度で分離爪基材の表面に焼付け被覆することが可能になる。
【００７０】
以上のようにして分離爪の基材を形成した後、分離爪の少なくとも刃先表面に、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡと略記する。）を主成分とする非粘着性被膜を形成するが、ＰＦＡは分離爪基材との密着性に乏しいので、プライマーを介在させる必要がある。
【００７１】
このプライマー層は、平均粒径０．１〜１０μｍの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（以下、ＦＥＰと略記する。）と、平均粒径０．３〜５μｍのポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびその先駆体（前駆体とも呼ばれる。）からなる群から選ばれる少なくとも一種とを含有するプライマーが挙げられる。プライマー層は、溶剤に前記成分を溶解または分散させたプライマー液を分離爪の表面に塗布し、溶剤を乾燥させたものからなる。
【００７２】
因みに、プライマーに用いられるＦＥＰ、非粘着性のフッ素樹脂被膜を形成するＰＦＡ、およびＰＴＦＥの物性は以下の通りである。
【００７３】
ＦＥＰの結晶融点は、２５３〜２８２℃、ＰＦＡの結晶融点は、３０２〜３１０℃、ＰＴＦＥの結晶融点は、３２７℃以上である。
【００７４】
ＦＥＰ、ＰＦＡおよびＰＴＦＥは、いずれもパーフルオロ系フッ素樹脂であり、分子構造の骨格である炭素原子の周囲が完全にフッ素原子または微量の酸素原子で取り囲まれており、強固なＣ−Ｆ結合によって耐熱性、耐薬品性、非粘着性、低摩擦係数等の諸特性に優れている点で好ましいものである。このようなフッ素樹脂のうち、ＰＦＡ、ＦＥＰの溶融粘度は、例えばＡＳＴＭ−Ｄ３３０７の評価方法による比溶融粘度でみると、３８０℃でそれぞれ１０4 〜１０5 ポイズ、４×１０4 〜１×１０5 ポイズであり、融点以上の温度で容易に溶融し基材に融着可能である。
【００７５】
上記のＦＥＰは、トリフルオロメチル基（−ＣＦ3 ）を側鎖に有し、ＰＦＡはエーテル側鎖やパーフルオロアルコキシ側鎖（Ｃn Ｆ2n+1）を有する鎖状フッ素樹脂であって、単独重合体であるＰＴＦＥとパーフルオロアルコキシ基またはヘキサフルオロプロピル基を含有する単量体との変性物や、ＰＴＦＥと上記側鎖を与えるコモノマーとを必須成分とする共重合体である。
【００７６】
このようなＰＦＡやＦＥＰは、ＡＳＴＭ−Ｄ３３０７の評価方法により、３７０〜３８０℃、詳しくは３７２±１℃における比溶融粘度が１×１０3 〜１×１０6 ポイズである。また、メルトフローインデックス（メルトフローレートに同じ）は０．８〜３６ｇ／１０分、好ましくは０．８〜１８ｇ／１０分、またＦＥＰでは０．８〜１２ｇ／１０分、ヘキサフルオロプロピレンの含有量により４〜１２ｇ／１０分（ＡＳＴＭ−Ｄ３３０７）であるものが好ましいが、このような評価内容に特定されるものでなくてもよい。
【００７７】
なお、アルキル基の炭素数は、１〜１０または１〜４程度であり、各々がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等の状態になっていてもよく、アルキル基部分は、上記各々の基の数が少なくとも一種類以上で、単独または各々０．１〜１０重量％、好ましくは１〜８重量％、また３〜６重量％の割合、またはＦＥＰのヘキサフルオロプロピレン部分は８〜１６重量％、好ましくは８〜１０重量％の割合でそれぞれ含有されていれば適当な溶融粘度のものとなり、造膜成形性に優れており、しかも耐熱性に優れた被膜を分離爪表面に形成できる。
【００７８】
前記したようにＦＥＰを平均粒径０．１〜１０μｍとしたのは、プライマー層をできる限り薄膜化させて均一な膜厚を形成するためである。平均粒径が１０μｍを越える大きさでは均一な膜厚が形成できなくなる。
【００７９】
プライマーのＦＥＰ成分を結着するバインダー成分である平均粒径０．３〜５μｍのポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂およびその先駆体について、以下に説明する。
【００８０】
ポリアミドイミド樹脂は、分子構造中にアミド結合とイミド結合の両方を有する特徴があり、例えばアミド基を有する芳香族ジアミンとピロメリット酸などの芳香族４価カルボン酸との反応、無水トリメリット酸などの芳香族３価カルボン酸と、４，４´−ジアミノジフェニルエーテルなどのジアミンとの反応、芳香族イミド環を有する２塩基酸とジアミンとの反応などにより製造される。
【００８１】
具体的な化学構造は下記の化５に示すものが代表例として挙げられる。
【００８２】
【化５】
0003679224.tif 000006
【００８３】
（式中、ｎは整数を表わし、Ｒ7 は水素原子、メチル基、またはフェニル基を表わし、Ｒ5 は少なくとも１つのベンゼン環を含む３価の芳香族基を表わし、Ｒ6 は２価の有機基を表わす。）
なお、化５式中のＲ5 の具体例を下記の化６に示した。
【００８４】
【化６】
0003679224.tif 000007
【００８５】
また、前記した化５中のＲ6 の具体例は、−（ＣＨ2 ）m −  （式中、ｍは４〜１２の整数を表わす。）で示す飽和脂肪族炭化水素基や下記の化７の式に示したアリール基が挙げられる。
【００８６】
【化７】
0003679224.tif 000008
【００８７】
以上説明したようなポリアミドイミド樹脂の具体例としては、下記の化８〜１１に示す樹脂または下記の化１１に示す米国アモコ社製：ＡＩなどを挙げることができる。
【００８８】
【化８】
0003679224.tif 000009
【００８９】
【化９】
0003679224.tif 000010
【００９０】
【化１０】
0003679224.tif 000011
【００９１】
【化１１】
0003679224.tif 000012
【００９２】
ポリイミド樹脂は、前述の分離爪の基材について詳細に記載したものも含め、例えば芳香族４価カルボン酸無水物（無水ピロメリット酸など）と芳香族ジアミン（ジアミノジフェニルエーテルなど）の反応で得られるイミド結合を分子内に有する高分子重合体である。
【００９３】
ポリイミド樹脂の具体例を下記の化１２の式で示した。
【００９４】
【化１２】
0003679224.tif 000013
【００９５】
これらのポリイミド樹脂の市販品としては、下記の化１３の式で表わされるデュポン社製：ＲＹＲＥ−ＭＬ、ＰＹＲＡＬＩＮなどが挙げられる。
【００９６】
【化１３】
0003679224.tif 000014
【００９７】
そして、これらの先駆体とは、低分子量であって、加熱により縮重合して高分子量のポリアミドイミド樹脂、またはポリイミド樹脂などのバインダー用重合体を生成するものをいう。
【００９８】
前記したように、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂またはそれらの先駆体のバインダー用重合体の大きさについて、平均粒径０．３〜５μｍに限定する理由は、プライマー層を可能な限り薄膜化し、しかも均一な膜厚にするためである。平均粒径が５μｍを越える大径では、均一な膜厚でプライマー層を形成できない。
【００９９】
ＦＥＰと、上述のバインダ用重合体との配合比は、ＦＥＰ１００重量部に対して、バインダ用重合体は、８０〜６００重量部である。このような配合比にすることにより、プライマー層が分離爪基材と非粘着性被膜とを強固に結合できる。バインダ用重合体の配合比が、このような所定範囲外ではプライマー層による分離爪基材と非粘着性被膜との密着強度が所期程度に至らない。
【０１００】
前述のようにプライマーは、バインダ用重合体を純水などの水や、溶剤類に分散または溶解してプライマー液として用いるが、その際の溶剤類としては、メチルエチルケトンなどのケトン類、メチルグリコールアセテート、２−ニトロプロパン、エチレングリコールアセテート、クレシル酸、キシレン類、トルエン類などの芳香族炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）などの非プロトン系極性溶剤類などが挙げられる。なお、混合溶剤であってもよいのは勿論である。
【０１０１】
溶剤の配合割合は、溶液１００重量％中に、ＮＭＰなどの非プロトン系極性溶媒類が、５〜４０重量％、好ましくは１０〜３０重量％、キシレンなどの芳香族炭化水素類の溶剤が１〜２０重量％、好ましくは３〜１０重量％、残部が純水などの水類であれば、この溶液中の樹脂固形分は、沈殿して固化し難く、また塗布前に適宜攪拌すれば、前記樹脂固形分は溶液中に適度に分散されるために好ましいと考えられる。
【０１０２】
プライマー液中のＦＥＰおよびバインダ用重合体からなる固形成分は、溶剤１００重量部に対して５〜１００重量部であり、好ましくは１０〜３０重量部である。固形成分が５重量部未満の少量では、分離爪表面にプライマー層が連続して充分に形成されず、１００重量部を越える多量では、スプレーガンなどの霧化装置のノズルが詰まること等により塗布作業の効率が低下し、またプライマー層が必要以上に厚膜になって分離爪の精密な先端形状を形成できない場合もある。
【０１０３】
以上の条件を全て満足する市販のプライマー液として、ダイキン工業社製のポリフロンＴＦＥエナメルを採用することができる。
【０１０４】
次に、フッ素樹脂を主成分とする非粘着性の被膜について説明する。
この被膜は、ＰＦＡ１００％でもよいが、ＰＴＦＥを１重量％以上３０重量％まで添加して耐摩耗性を向上させた複合被膜であってもよい。ただし、ＰＴＦＥの含有量が３０重量％を越える被膜では、被膜が不均一な膜厚になって好ましくない。
【０１０５】
このような非粘着性の被膜をプライマーを介して分離爪基材に被覆する場合には、前述のプライマーの使用状態と同様に溶剤に溶解または分散させて液状化する。その際の溶剤と固形成分の配合割合は、前記したプライマー液と同様であり、ここでは説明を省略する。
【０１０６】
プライマー液および非粘着性被膜についてのコーティング（塗布工程）時の温度は常温が好ましい。常温であればコーティング液は適当な粘度になって液だれの発生を防ぐことができるからである。
因みに、フォードカップ＃での粘度計測法は、カップ内の１００ｍｌの塗料が内径０．１６２インチ（０．４１１ｃｍ）のオリフィスを通って流出する時間を計測することにより粘度を評価する。
【０１０７】
被覆方法は、例えば吹き付け等の霧化塗布法（スプレーコーティング）、浸漬法（ディッピング）等を採用できる。霧化方法は、塗布液が微妙な粒子となって被塗物に付着するので塗膜の厚みを精度よく形成することができる。浸漬法では塗布液の歩留りを向上でき、塗布液を無駄にしないので好ましい。
【０１０８】
この発明では、分離爪先端部分の寸法精度を良好にするために、被膜を精度よく形成できる霧化塗布法により形成することが適当である。この時の霧化吐出圧は、２〜６ｋｇｆ／ｃｍ2 、好ましくは３〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 である。吐出圧が低すぎると霧状の粒子が粗くなり、高すぎると塗布液が多く飛散して無駄になりやすく、却って被膜も形成しがたいからである。
【０１０９】
上述のようにして、分離爪にプライマー液を塗布した後、例えば雰囲気温度８０〜１２０℃で１０〜３０分、乾燥炉でプライマー液の溶剤分を蒸発させ、次いで非粘着性被膜の分散液を塗布する。そして、分離爪を最高保持温度３４０〜３８０℃で焼成して、分離爪に非粘着性の被膜を均一かつ強固に密着させる。
【０１１０】
焼成工程では、所定の温度に達するまでに、例えば常温、８０℃、１３０℃、１８０℃、２３０℃、２８０℃という段階的な昇温を行ない、すなわち、１５〜１８０分の範囲内で１５〜６０分毎に徐々に昇温することにより、バインダー樹脂のキュアが徐々にかつ確実に進行し、均一な密着強度を有する被膜を形成することができる。
【０１１１】
また、１００〜１２０℃の昇温時には、１５〜６０分間定温で保持すれば、予備乾燥後の樹脂被膜内にごく僅かの水分や溶剤が含まれていたとしても、それを完全に乾燥させ、次段階の焼成を行なうことができる。
【０１１２】
このように段階的に昇温させた後の最高保持温度は、フッ素樹脂の融点より約３０〜７０℃高くなる温度であり、１５〜６０分、好ましくは３０分程度焼成すれば良好なものが得られる。保持時間がそれより短時間であれば、バインダー樹脂へのキュアが不安定となり、また長時間であれば「ソリ」の発生が懸念され、生産性および品質が共に不良となる。前記各温度段階を含めた加熱時間（全工程の合計）は、例えば２〜２４時間、好ましくは３〜１５時間の範囲に調整すればよい。
【０１１３】
因みに、短時間で急激に加熱して被膜を焼成しようとすると、前記の水分その他の溶剤が沸点を越えて気化し、被膜に泡状の膨れや穴（いわゆる「はじき」、「へこみ」、「わき」、「われ」、「ふくれ」）が発生する場合もある。
【０１１４】
焼成工程後の冷却は、前記した段階的な昇温とは逆の過程で段階的に冷却するか、または６０〜１８０分程度の時間をかけて連続的に徐冷してもよい。このように冷却すれば、被膜と被覆物とが互いに緊密に密着し、かつ寸法精度の高い分離爪を製造できる。
【０１１５】
焼成温度を３４０〜３８０℃に限定する理由は、３４０℃未満の低温ではＦＥＰ含有のプライマー層と非粘着性の被膜が薄膜化されず、特に非粘着性の被膜のＰＦＡが完全に溶融しないので、連続した被膜が形成され難くなるためである。また、３８０℃を越える高温の焼成温度は、分離爪基材の物性値が低下したり、分解がおこるなど熱的悪影響の弊害が起こるからである。
【０１１６】
プライマー層のＦＥＰの融点（２７０℃）は、非粘着性の被膜成分であるＰＦＡの融点（３１０℃）より約４０℃低い。この融点の差によって、プライマー層が接着強度を保ちながら５μｍ以下の薄膜になり得たと考えられる。
【０１１７】
このように、プライマー層の膜厚が均一になることにより、フッ素樹脂被膜を形成した分離爪先端Ｒもバラツキが少なく安定した形状になる。そのため、射出成形直後の分離爪の先端Ｒを一定に整えるための膜厚管理が可能となり、６０〜７５μｍの薄紙を良好に分離できる分離爪になる。
【０１１８】
このような分離爪の先端Ｒは、複写用紙の厚みの２／５〜４／５になるように設定する。具体的には、複写用紙の厚みが６０〜７５μｍであることを考慮すると、分離爪の先端Ｒは３０〜６５μｍ、好ましくは３０〜６０μｍである。
【０１１９】
分離爪の先端Ｒが、用紙等のシート部材よりも大きい場合にはシート部材を良好に剥離し難くなり、紙詰まり（ジャム）の原因になる。また、前記先端Ｒが所定範囲より小さければ、分離爪の取扱い時に先端部分の欠損発生の原因になる場合があると共に、そのような先端Ｒとするためには製造工程で精密切削加工等の加工が必要になって効率的に製造できなくなり、さらには精密な先端Ｒ形状の精度を管理する（品質維持の）ために多大な時間を要し、製造コストの低減を図り得なくなる。
【０１２０】
ここで、非粘着性被膜の焼成後の膜厚は５〜３０μｍが好ましい。なぜなら、５μｍ以下の薄膜では耐摩耗性が劣り、３０μｍを越える厚膜では分離爪の先端Ｒ（曲率半径）が１０〜６０μｍよりも大きくなる可能性がある。
【０１２１】
このような樹脂被膜の表面は、水、酢酸の水滴の接触角を測定することにより、表面の非粘着性を判断することができる。例えば水滴の接触角は、８０〜１２０°であれば、この発明において充分な非粘着性を有する樹脂被膜の表面状態であるとみなされ、より好ましい接触角は９０〜１２０°、特に通紙試験前では１００〜１２０°である。
【０１２２】
因みに、接触角の測定方法は、エルマ光学社製のゴニオメーター式接触角試験機を用い、常温、常圧で０．０１〜０．１ミリリットルの液滴、好ましくは０．０５ミリリットルの水滴を試験片の表面に滴下し、滴下直後から１分間（３０秒後および１分後）の接触角を測定する方法が代表的であるが、このような測定方法に限定されるものではない。
【０１２３】
また、この発明における図１〜４に示した分離爪の先端部近傍の角度は、特に限定されるものではなく、この発明の分離爪の先端部分の具体的な角度を例示すれば、４５°以下、好ましくは３０°以下であり、また下限が５〜１０°以上の鋭利な角度である。前記角度が所定範囲を越える鈍い角度では、分離爪に最も必要な用紙等のシート部材をローラから剥離する機能が損なわれる。前記角度が所定範囲未満の鋭角では、分離爪の先端部周辺の肉厚が薄くなり過ぎて用紙が分離爪の先端に引っ掛かるようになり、紙詰まりが発生したり、先端端部周辺に強度を越える過剰な力が作用するなどの弊害が発生する。
【０１２４】
なお、分離爪の刃先幅（板材の厚み）は、０．５〜５ｍｍ、好ましくは１〜３ｍｍであれば、爪先端の実用強度を保有し、しかも対接する相手ローラ表面の損傷を最低限に抑えられると考えられる。
【０１２５】
また、分離爪は、その表面に通紙面および分離爪を支持する軸または軸穴が形成されているが、これらはいずれも他部品と摺接する面であるから、これらの表面形状や表面粗さは小さいほうがよい。同様に、射出成形金型の分離爪キャビティ部の表面粗さは小さいほうが離型性のために良い。
【０１２６】
このような表面形状・表面粗さは、Ｒｍａｘ（最大粗さ）、Ｒａ（算術平均粗さ）、Ｒｚ（十点平均粗さ）等のＪＩＳで定義の評価法によって測定されるが、Ｒｍａｘで０．１〜２５μｍの範囲に形成する。０．１μｍ未満のＲｍａｘでは、精密な切削加工を要して製造効率が極端に低下するために好ましくなく、２５μｍを越えるＲｍａｘでは、摺動時の表面に傷が多く付くようになり、摩耗の一因にもなる。
【０１２７】
表面粗さは、表面に塗布された被膜表面の形状が下地の形状に影響されることにも影響があり、プライマーの表面が滑らかであれば、非粘着性被膜の表面も滑らかになる。なお、射出成形金型の分離爪キャビティ部の表面粗さが、２５μｍを越えると離型性が低下して歩留りおよび製造効率が低下して実用性を失することになる。このような傾向から、より好ましいＲｍａｘは１〜１０μｍであり、さらに好ましくは１〜３．２μｍである。
【０１２８】
上記したような表面形状・表面粗さは、この発明においてフッ素系樹脂が被覆された分離爪の通紙面の部分にも同様に要求される。なお、分離爪の仕様や使用条件によって、分離爪を支持する軸または軸穴が摩耗し難い場合には、前記した各々の表面粗さをＲｍａｘで３〜８μｍ程度の範囲にしてもよい。そして、表面粗さは、塗布被膜の表面も前記同様の範囲（例えばＲmax.で０．１〜２５μｍ）の表面粗さであれば、トナーの付着量をより少なくできると考えられる。
【０１２９】
この発明における分離爪の用途は、特に限定されたものではなく、例えば外部から与えられた電気信号によって記録パターンを感光体などの媒体上に形成し、この媒体上に形成された電気量のパターンを可視的なパターンに変換する種々の方式を採用したプリンタにも適用できることは勿論である。そのようなプリンタの方式としては、電子写真方式、感熱方式、光プリンタ方式、電子記録方式などが挙げられるが、この発明における分離爪の用途としては、電子写真装置が好適である。
【０１３０】
電子写真方式の種類としては、カールソン法、光・電荷注入法、光分極法、光起電力法、電荷移動法、電解電子写真法、静電潜像写真法、光電気泳動法、サーモプラスチック法が挙げられる。また、光プリンタとしては、レーザプリンタ、ＬＥＤ（発光ダイオード）プリンタ、液晶シャッタプリンタ、ＣＲＴプリンタが挙げられる。また、電子記録方式としては、静電記録方式、通電記録方式、電解記録方式、放電記録方式が挙げられ、更に直接法、間接法がある。また、これらの静電記録方法で油などを塗布する湿式または乾式などの方式がある。
【０１３１】
上記の方式が採用される具体的な装置としては、トナー像転写式の湿式静電複写機、乾式静電複写機（ＰＰＣ）、レーザービームプリンタ（ＬＢＰ）、液晶シャッタ（ＬＣＤ）プリンタ、ファクシミリ用プリンタ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、銀塩写真方式によるプリンタ（ＣＲＴ）、印刷機その他周知の画像形成装置である。
【０１３２】
また、この発明の分離爪の装置に対する装着部位としては、感光部、現像部、定着部などであって、特に限定されないが、特に所定のフッ素系樹脂の優れた耐熱性を適用するならば、感光部や現像部よりも高温条件で使用される定着部に適用できる。すなわち、この発明の分離爪は、定着装置内に配置される定着ローラや加圧ローラなどの定着部に用いることが適当であり、好ましくは用紙のトナーの付着面と対面するローラ、すなわち定着ローラ用分離爪、なかでもトナー付着性に対する厳しい要求のある乾式静電複写装置の定着ローラ用分離爪に好適である。そして、この分離爪は、相手ローラを損傷しない程度の静荷重、例えば１〜３０ｇｆの接触圧にて接する。
【０１３３】
【実施例】
実施例１〜６および比較例１〜４で使用した原材料を一括して以下に示した。（１）熱可塑性ポリイミド樹脂（前記化１の式で表わされる構造のもの；三井東
圧化学社製：オーラムＰＤ４５０）
（２）酸化チタンウィスカ（ｐＨ７）；画像解析装置測定による体面積平均値として繊維長１．６８μｍ、繊維径０．１３μｍのもの、（石原産業社製：ＦＴＬ１００）
（３）硫酸マグネシウムウィスカ（ｐＨ９．５）
（宇部興産社製：モスハイジ）
（４）ＦＥＰ（平均粒径を０．５μｍに粉砕したもの；ダイキン工業社製：ネオフロンＦＥＰ）
（５）ＦＥＰ（平均粒径を２０μｍに粉砕したもの；ダイキン工業社製：ネオフロンＦＥＰ）
（６）ポリアミドイミド樹脂（平均粒径５μｍ以下に粉砕したもの；日立化成社製：ＨＩ−４００）
（７）ポリアミドイミド樹脂  （平均粒径約２５μｍに粉砕したもの；日立化成社製：ＨＩ−４００）
（８）ポリイミド樹脂先駆体（平均粒径５μｍ以下に粉砕したもの；東レ社製：トレニース２０００）
（９）ＰＦＡ（平均粒径を０．５μｍに粉砕したもの；ダイキン工業社製：ネオフロンＰＦＡ）
（10）ＰＦＡ（平均粒径を２０μｍに粉砕したもの；ダイキン工業社製：ネオフロンＰＦＡ）
（11）ＰＴＦＥ（平均粒径５μｍに粉砕したもの；喜多村社製：ＫＴ４００Ｈ）なお、上記平均粒径は、レーザー回折式粒度分析計（日機装社製：マイクロトラックＨＲＡ）を使用してメジアン径を求めた。
【０１３４】
〔実施例１〕
化１で表わされる分子構造を有するポリイミド樹脂１００重量部に対し、酸化チタンウィスカ３０重量部を配合し、乾式混合した後、２軸押出し機を用いてペレットを造粒した。このペレットを射出成形機で成形圧力１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 、金型温度２００℃、シリンダー温度３５０〜４２０℃で射出成形して分離爪を得た。
【０１３５】
〔比較例１〕
化１で表わされる分子構造を有するポリイミド樹脂１００重量部に対し、硫酸マグネシウムウィスカ２０重量部を配合し、乾式混合した後、２軸押出し機を用いてペレットを造粒しようと試みたが、多量のガスが発生したため造粒を中止した。造粒されたポリイミド樹脂組成物は、ペレット状をしておらず射出成形ができない状態であったため、以降の作業は中止した。
【０１３６】
〔実施例２〕
実施例１で発生したスプール、ランナーおよび不良品をペレット状に粉砕し、前記同条件で分離爪を作製した。この作業を５回繰り返し、５回再生した材料でペレットを造粒した。このペレットをバージン材（未使用材）と５０重量％均一に混合し、前記射出成形条件で分離爪を成形した。
【０１３７】
〔実施例３〕
実施例２で得た５回再生の材料からなるペレットをバージン材と８０重量％均一に混合し、前記射出成形条件で分離爪を成形した。
【０１３８】
〔比較例２〕
実施例２で得た５回再生の材料からなるペレットを用い、１００％再生材からなる分離爪を前記射出成形条件で製造した。その後、２８０℃、５時間の熱処理を行なった。
【０１３９】
なお、分離爪の形状は、厚さ幅３ｍｍ、先端部曲率半径Ｒ３０μｍとし、乾式静電複写機の定着装置の分離爪と同一形状にした。
【０１４０】
上記分離爪（射出成形された状態そのままのもの、いわゆる「射出成形上がり」）を用い、分離爪基材の特性を以下の試験で調べ、その結果を表１に示した。
【０１４１】
［分離爪基材の評価試験］
（ａ）  耐衝撃性：図１に示す衝撃試験機を用い、レバーの一方の端部を回転自在に支持し、レバーの他方の端部に分離爪を取付け、刃先がローラーの接線に対して約１０°の角度で接触するようにした。その際、レバーの支持部（支点）から刃先までの長さは８５ｍｍであり、刃先の静荷重は２０ｇｆとした。そして、ローラを内装ヒータで２５０℃に加熱し、レバーを図１中鎖線で示す直立状態から落下させて刃先をローラ表面に衝突させ、分離爪の刃先に欠損が生じるまでの衝突回数（最高１０回まで）を調べた。
【０１４２】
（ｂ）  耐疲労性：図２に示す疲労試験機を用い、レバーの一方の端部を回転自在に支持し、レバーの他方の端部に分離爪を取付け、刃先がローラーの接線に対して約１０°の角度で接触するようにした。その際、レバーの支持部（支点）から刃先までの長さは８５ｍｍであり、刃先の静荷重は２０ｇｆとした。そして、レバーの中ほど下方には棒材を介して図示した外形状のカムを設け、このカムを回転させて分離爪の刃先をローラ表面上の１ｍｍの高さから断続的に衝突させた。なお、ローラは内装ヒータで２５０℃に加熱し、１０万回衝突させた後に図３に示す刃先の変形量（ｔ）：μｍを調べた。
【０１４３】
【表１】
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【０１４４】
表１に示す結果からも明らかなように、再生材１００％からなる比較例２は、耐衝撃性および耐疲労性が劣っていた。この結果は、ペレットを再生するときにウィスカが粉砕されたため、ウィスカによる補強強化がなくなったためであると考えられる。また、ｐＨが９よりアルカリ側のウィスカを配合した比較例１は、ペレットを造粒できなかった。
【０１４５】
〔実施例４〜６、比較例３、４〕
実施例２と全く同じ分離爪を多数形成し、投影機を利用して先端Ｒを測定し、その先端Ｒが３０μｍであるものを選別した。選別された所定先端Ｒの分離爪の表面に、以下のように調製したプライマー液および非粘着性の被膜用溶液を表２に示す組み合わせで用い、後述の方法により塗布した。
(1)プライマー液１：平均粒径０．５μｍのＦＥＰ１００重量部と、平均粒径５μｍ以下のポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂１００重量部を均一に混合し、ＮＭＰ２０重量％、キシレン５重量％を含む純水１００重量部に対し、２５重量部を配合し分散させた。
【０１４６】
▲２▼  プライマー液２：平均粒径０．５μｍのＦＥＰ１００重量部と、平均粒径５μｍ以下のポリイミド先駆体５００重量部を均一に混合し、ＮＭＰ２０重量％、キシレン５重量％を含む純水１００重量部に対し、２５重量部を配合し分散させた。
【０１４７】
▲３▼  プライマー液３：平均粒径２０μｍのＦＥＰ１００重量部と、平均粒径２５μｍのポリアミド樹脂３００重量部を均一に混合し、ＮＭＰ２０重量％、キシレン５重量％を含む純水１００重量部に対し、２５重量部を配合し分散させた。
【０１４８】
▲４▼  プライマー液４：平均粒径０．５μｍのＰＦＡ１００重量部と、平均粒径５μｍ以下のポリアミド樹脂３００重量部を均一に混合し、ＮＭＰ２０重量％、キシレン５重量％を含む純水１００重量部に対し、２５重量部を配合し分散させた。
【０１４９】
〔非粘着性被膜の被覆用溶液１〕
ＮＭＰ２０重量％、キシレン５重量％を含む純水１００重量部に対し、平均粒径２０μｍのＰＦＡを２５重量部配合し分散させた。
【０１５０】
〔非粘着性被膜の被膜用溶液２〕
ＮＭＰ２０重量％、キシレン５重量％を含む純水１００重量部に対し、平均粒径２０μｍのＰＦＡを２５重量部および平均粒径約５μｍのＰＴＦＥを２０重量部配合し分散させた。
【０１５１】
上記したように調製したプライマー液および非粘着性被膜の被覆用溶液を被覆するとき、ノズル口径１ｍｍのスプレーガンを用い、分離爪の通紙面と先端Ｒに向かって往復して移動させながら分離爪に所定のコーティング液を塗布した。移動速度は、１秒以上の連続移動時の速度むらが±１０％以内となるようにし、５０〜３００ｍｍ／秒に設定した。５０ｍｍ／秒未満の低速では塗布液が垂れ易く、３００ｍｍ／秒を越える高速では濡れ面が形成され難いからである。また、スプレーガンの霧化吐出圧を３〜６ｋｇｆ／ｃｍ2 に設定した。
【０１５２】
また、吹付け距離は、被塗装面とノズル先端との距離が１５０〜２５０ｍｍに設定した。１５０ｍｍ未満の近距離では塗装液が被塗装面に溜まって塗装むらが生じやすくなり、２５０ｍｍを越える遠距離では被塗装面に塗装液が充分に付着する前に霧状の塗装液粒子が乾燥し、塗装面の表面粗さが増すからである。
【０１５３】
上述のようにして、分離爪表面にプライマー液をスプレーコートによって塗布し、雰囲気温度８０℃の乾燥炉で２０分間乾燥させ、プライマー液に含まれる溶剤を完全に蒸発させた。その後、プライマー層のうえから、さらに非粘着性被膜の被膜用溶液をスプレーコートによって塗布し、段階的に３５０℃まで昇温させて、３０分間保持した。この場合の焼成時間の総合計は１２時間であった。
そして、そのまま放置して室温まで徐冷し、分離爪表面にプライマー層を介して非粘着性の被膜を被覆した分離爪を製造した。
【０１５４】
【表２】
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【０１５５】
表２に示した組合わせでプライマーを介して非粘着性の被膜を形成した実施例４〜６、比較例３、４の分離爪各３０個づつに対して、先端Ｒのバラツキを投影機を利用して測定し、表２中にその最大値、最小値、その平均値および標準偏差を示した。
【０１５６】
また、実施例４〜６、比較例３、４の分離爪のうち、先端Ｒが４５μｍのもの各３個を選別し、図４に示す摩耗試験機を用いて摺接相手のローラに対する攻撃性および耐摩耗性を、乾式静電複写装置の定着装置の仕様に準ずる条件で、以下に示す試験を行ない、その結果を表３に示した。
【０１５７】
１．相手ローラの攻撃性
図４に示す摩耗試験機に各試験片（分離爪の先端Ｒが４５μｍのもの、各３個）を装着した。すなわち、摩耗試験機のレバーの一方の端部を回転自在に支持し、レバーの他方の端部に分離爪を取付け、刃先がローラの接線に対して約１０°の角度で接触するようにした。その際、レバーの支持部（支点）から刃先までの長さは８５ｍｍであり、刃先の静荷重は２０ｇｆとした。
【０１５８】
分離爪が接する相手ローラーは、Ｓ４５Ｃ製のφ５０ｍｍパイプ材に定着ローラと同じようにＰＦＡを３０μｍの厚みでコーティングしたローラであり、このパイプ材内にヒータを取り付けてローラ表面を２５０℃に加熱した。  そして、ローラに刃先を当接させた状態で、ローラを１４８ｒｐｍの速度で回転させ、４００時間後の相手ローラ表面のＰＦＡ被膜の損傷性を観察し、損傷深さ６μｍ未満を○印、損傷深さ６μｍ以上２０μｍ未満を△印、損傷深さ２０μｍ以上を×印で示した。
【０１５９】
２．耐摩耗性
上記相手ローラの攻撃性で試験した分離爪について、ローラと当接していた刃先の非粘着性被膜の状態を調べた。その評価は、試験終了後の刃先に被膜が被覆されているものを○印、被膜が摩耗してプライマー層が露出しているものを△印、被膜が摩耗して基材がが露出しているものを×印とした。
【０１６０】
【表３】
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【０１６１】
表２の結果から、実施例の分離爪は、被膜の膜厚のバラツキが小さく品質が安定していることがわかる。また実施例のなかでもプライマーのバインダーにＰＡＩを採用した実施例４は、バインダーにＰＩを採用した実施例５よりもバラツキが小さく、かつ膜厚も薄く形成されており、剥離性能に優れる良好な品質であった。
【０１６２】
非粘着性の被膜にＰＴＦＥを添加した実施例６は、膜厚および先端ＲのバラツキがＰＴＦＥを添加していないものに比べて若干劣っていたが、表３の結果から耐摩耗性に優れたものであることがわかる。
【０１６３】
これら実施例に対して、プライマーにＰＦＡを採用した比較例４、およびプライマーの固形分の平均粒径が所定範囲を越えて大径の比較例３は、被膜の膜厚のバラツキが大きく、しかも膜厚が不適当に大きくなる傾向があった。また、表３の結果から、プライマーの固形分の平均粒径が所定範囲を越えて大径の比較例３は、相手ローラに対して攻撃性のあることも判明した。
【０１６４】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、プライマーの主成分をテトラフルオロエチレン−へキサフルオロプロピレン共重合体およびバインダー樹脂としたので、極めて均一な薄厚の層で、耐熱性に優れた分離爪の先端部の刃先形状が、Ｒ４０μｍ程度の極めて鋭利、かつ均一に精密なＲ形状の分離爪およびその製造方法を提供できる利点がある。
【０１６５】
また、プライマー層を介してフッ素系樹脂被膜を形成した分離爪の先端が、所要の鋭利なＲ形状になり、従来より薄いコピー用紙である６０〜７５μｍの薄紙を良好に剥離できる分離爪およびその製造方法を提供できる利点がある。
【０１６６】
また、上記良好な剥離性能の分離爪を製造するために必要な薄膜のフッ素樹脂被覆用プライマーを提供できる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】衝撃試験機の概略側面図
【図２】耐疲労性試験機の概略側面図
【図３】分離爪の刃先の変形量の説明図
【図４】相手ローラ攻撃性および耐摩耗性についての試験機概略側面図
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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