(57)【要約】【課題】トナー非付着性に優れ、耐熱性、機械的強度、柔軟性を兼ね備え、さらに低コストの剥離板を提供する。【解決手段】表面にフッ素化ポリエーテル重合体が被覆された金属板２からなり、電子写真装置の定着部材から用紙を剥離する剥離板１であって、上記金属板２は、上記用紙が接触する通紙側２ａの表面粗さが、Ｒａ 1μm 以下であり、上記フッ素化ポリエーテル重合体は、少なくとも上記定着部材に近接する部位の表面に被覆されており（被覆層３）、上記フッ素化ポリエーテル重合体が、−ＣｘＦ2ｘ−Ｏ−（ｘは 1〜4 の整数）を主要構造単位とし、少なくとも一つの極性基で末端結合されている重合体である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にフッ素化ポリエーテル重合体が被覆された金属板からなり、電子写真装置の定着部材から用紙を剥離する剥離板であって、
前記金属板は、前記用紙が接触する通紙側の表面粗さがＲａ 1μm 以下であり、前記フッ素化ポリエーテル重合体は、少なくとも前記定着部材に近接する部位の表面に被覆されていることを特徴とする剥離板。
【請求項２】
前記フッ素化ポリエーテル重合体は、
−ＣｘＦ2ｘ−Ｏ−  （ｘは 1〜4 の整数）
を主要構造単位とし、少なくとも一つの極性基で末端結合されている重合体であることを特徴とする請求項１記載の剥離板。
【請求項３】
前記定着部材は、内部に発泡層を有するソフトローラであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の剥離板。
【請求項４】
前記定着部材に近接する金属板の端面のエッジ部はバリ取り加工されていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の剥離板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置に設置される各種ローラから用紙を剥離する剥離板に関し、特に耐熱性の要求される定着ローラ等の定着部材用の剥離板に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置には、用紙に転写されたトナーを定着させるための定着装置が組み込まれている。このような定着装置の一例を図４に基づいて説明する。図４は、従来の板状剥離部材を組み込んだ定着装置を示す図である。この定着装置は、ヒータ９を内蔵する金属製の加熱定着ローラ１０（定着部材）と外周部にゴム層を有する加圧ローラ１１とを互いに圧接させて配したもので、両ローラ１０、１１間にトナー１２が転写された用紙１３を供給して、トナー１２を定着ローラ１０で 200℃前後に加熱するとともに両ローラ１０、１１で加圧して用紙１３に融着させるようになっている。
【０００３】
この定着装置では、用紙１３が、溶融して粘性の高くなったトナー１２により定着ローラ１０外周面に接着された状態で送り出されることがある。このため、通常は、図４に示したように、装置の排紙側に板状の剥離部材１４が、その母板の先端部が定着ローラ１０外周面に近接するように配設されており、この剥離部材１４で用紙１３を定着ローラ１０から剥離させて、用紙１３の定着ローラ１０への巻き付きを防止するようになっている。この板状剥離部材１４の母板には、プラスチックシートや金属シートが使用されることが多い。
【０００４】
板状剥離部材の母板としてプラスチックシートを使用した場合には、シート先端部が高温の定着ローラ外周面との接触により塑性変形したり、熱膨張して波状に変形したりしやすいため、用紙を定着ローラから剥離させるときに用紙が変形したシートに引っ掛かって紙詰まりを起こすことがある。また、プラスチックシートは、先端部を用紙の剥離に適した薄さに精度よく加工することが難しく、その寸法誤差が紙詰まりの原因となることもある。
これに対して金属シートは、プラスチックシートよりも塑性変形しにくく、熱膨張による変形が小さい上に、加工精度の面でも優れているので、図４に示したような構成においては用紙を安定して剥離させることができる。従来、溶融状態のトナーが付着すること等を防止するために、基材として金属薄板を使用し、該基材の両面および先端部がフッ素樹脂で被覆された剥離板（特許文献１参照）、少なくとも定着部材に接触または近接する前記金属板の部位に、シリコーン系粘着材を介してフッ素樹脂フィルムが貼付された剥離板（特許文献２参照）等が開示されている。
【０００５】
しかしながら、従来のフッ素樹脂塗料等を被覆した剥離板では、塗料の固形物の粒径の影響を受けて被膜の面粗さを小さくすることは困難であり、被膜の微細な凹部にトナーが堆積することで用紙を汚染する問題があった。また、従来のフッ素樹脂フィルムが貼付された剥離板では、フィルムを皺を付けずに張り付ける必要があるため製造コストを低く抑えることが困難であった。
【０００６】
一方、近年において、剥離板の相手材である定着ローラ等の定着部材では、表面や内部がスポンジ状になったソフトローラを使用したものが主流になりつつある。
ソフトローラは加圧ローラを圧接してニップ部を形成し、ソフトローラのニップ部は凹状に弾性変形している。このためニップ部を通過した用紙は剥離板がローラから剥ぎ取らなくてもローラから剥がれる。剥離板は剥がれた用紙の先端を拾い上げて排紙通路に導く役割を持つ。従来の剥離部材は定着ローラの表面に接触して用紙をローラから剥ぎ取っていたため、剥離板の先端を角部のない形状等に加工する必要があった（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３３７７６号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５９５９号公報
【特許文献３】特開２００１−８３８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこれらの問題に対処するためになされたものであり、トナー非付着性に優れ、耐熱性、機械的強度、柔軟性を兼ね備え、さらに低コストの剥離板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の剥離板は、表面にフッ素化ポリエーテル重合体が被覆された金属板からなり、電子写真装置の定着部材から用紙を剥離する剥離板であって、上記金属板は、上記用紙が接触する通紙側の表面粗さが、Ｒａ 1μm 以下であり、上記フッ素化ポリエーテル重合体は、少なくとも上記定着部材に近接する部位の表面に被覆されていることを特徴とする。
ここで、表面粗さＲａとは、ＪＩＳ−Ｂ０６０１(２００１）に規定される方法で測定された算術平均粗さをいう。
【０００９】
上記フッ素化ポリエーテル重合体は、−ＣｘＦ2ｘ−Ｏ−、（ｘは 1〜4 の整数）を主要構造単位とし、少なくとも一つの極性基で末端結合されている重合体であることを特徴とする。
【００１０】
上記定着部材が内部に発泡層を有するソフトローラであることを特徴とする。また、上記定着部材に近接する剥離板の端面のエッジ部はバリ取り加工されていることを特徴とする。
なお、定着部材に接触するとは、剥離板の一辺が定着ローラなどの軸方向に対して線接触することをいい、 定着部材に近接するとは、定着部材とは非接触であり、用紙がローラに巻き付くのを防ぐことができる程度に、剥離部材の一辺がローラに接近配置されていることをいう。なお、定着部材とは未定着の用紙上の現像剤を加熱と同時に加圧することで用紙上に定着させる工程において、用紙と接触可能なローラ状、フィルム状またはベルト状等の種々の形状を有する部材をいう。例えば定着ローラや加圧ローラ等である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の剥離板は、表面にフッ素化ポリエーテル重合体が被覆された金属板からなり、該金属板は用紙が接触する通紙側の表面粗さが、Ｒａ 1μm 以下であり、上記フッ素化ポリエーテル重合体は、少なくとも上記定着部材に近接する部位の表面に被覆されているので、優れたトナー非付着性が得られるとともに機械的強度と柔軟性とを兼ね備える。さらに、フッ素化ポリエーテル重合体の被膜は非常に薄く、厚さが 1μm 未満の被膜であるので金属板の板厚および表面粗さが変化することがなく、品質管理が容易である。
また、フッ素化ポリエーテル重合体が、−ＣｘＦ2ｘ−Ｏ−、（ｘは 1〜4 の整数）を主要構造単位とし、少なくとも一つの極性基で末端結合されている重合体であるので、特に高温耐久性に優れる。
【００１２】
上記定着部材は、内部に発泡層を有するソフトローラであるので、剥離板が定着ローラの表面に非接触であり、剥離板の先端を角部のない形状等に加工する必要がなく製造が容易である。
また、加工する場合でも、剥離板の定着部材に近接する端面のエッジ部のバリ取り加工のみであるので、加工に要する工程を短時間で済ませることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の剥離板の一例を図１および図２により説明する。図１は剥離板を用いた定着装置の概要図であり、図２は剥離板の一部拡大斜視図である。定着装置は、ヒータ５ａが内蔵され、矢印Ａ方向に回転する定着ローラ５と、この定着ローラ５に接触して矢印Ｂ方向に回転する加圧ローラ６と、定着ローラ５および加圧ローラ６が接触して形成されるニップ部７の付近に配置される剥離板１とから構成される。定着ローラ５は内部に発泡ゴム層を有するソフトローラである。
用紙８上に形成されたトナー像８ａがニップ部７で定着されて定着された画像８ｂとなる。剥離板１はニップ部７を通過した用紙８を定着ローラ５から剥離できるように定着ローラ５に接触または近接する位置に設けられている。
【００１４】
剥離板１は、図２に示すように、支持板４に金属板２の一端２ｃが固定されている。金属板２の他端は自由端２ｂとなり、この自由端２ｂを定着ローラ５に接触または近接する位置に配置して、定着ローラ５から剥がれた用紙８の端部を拾い取る。
金属板の自由端２ｂは、Ｒ状に加工する必要はなく、切断面のままでよい。ただし、取り扱いでの安全面に配慮してバリを取る必要がある。また、図２におけるＣ部拡大図である図３に示すように、0.1mm以下の面取りを行なってもよい。
金属板を切断する際のダレ面を通紙側にすることでバリ取り部を片面だけにすることができる。
【００１５】
フッ素化ポリエーテル重合体の被覆層３は、少なくとも金属板２における用紙８が通過する部位に形成される。好ましい被覆層形成部位としては、自由端２ｂの端面２ｄおよび用紙８が接触する通紙側面２ａが挙げられる。端面２ｄおよび通紙側面２ａに被覆層３を形成することにより、トナーなどの現像剤が溶融状態で剥離板に摺接しても付着することがなく用紙が汚れることがない。
また、フッ素化ポリエーテル重合体の被覆層３は摩擦抵抗が非常に小さいので用紙をスムーズに排紙経路に通過させることができる。さらに、基材の金属板２に対して被覆層３の厚みが厚くならないので、金属板２を厚くすることが可能になる。この結果、剥離板の強度としなやかさをバランスよく確保できる。
【００１６】
剥離板１は、ローラの軸方向長さと略同じ長さの接触幅（Ｌ）を有している。ここで、ローラの軸方向長さと略同じ長さとは、上記効果が得られる程度の長さをいい、具体的には少なくともローラの軸方向長さの半分程度以上であって、ローラの軸方向長さと同じか僅かに長ければよい。
【００１７】
金属板２の材質としては、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス等を用いることができる。また、板厚さは 80〜350 μm の範囲が好ましい。80 μm 未満では強度不足であり、取り扱い時において容易に変形するおそれがある。350 μm を超えると剥離板の柔軟性が損なわれ、用紙が剥離板に当たったときに排紙方向に用紙を円滑に逃がすことができず、跳ね返りが起こりジャミングの発生原因となるおそれがある。
金属板２の用紙が接触する通紙側面２ａの表面粗さは、Ｒａ 1μm 以下とする。表面粗さがＲａ 1μm をこえると、被膜形成後表面の凹部にトナーが堆積して用紙を汚染するおそれがある。
【００１８】
本発明において使用する少なくとも一つの極性末端基を有するフッ素化ポリエーテル重合体は、−ＣｘＦ2ｘ−Ｏ−（ｘは 1〜4 の整数）を主要構造単位とし、数平均分子量約 1000〜5000 の重合体であって、例えば、下記式（１）〜式（６）で表わされる。
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本発明におけるフッ素化ポリエーテル重合体はそれ自体、潤滑性、非粘着性を有する重合体であり、このような重合体を剥離板の、特に先端部に被覆しても良好な潤滑性、非粘着性を発揮する。
【００１９】
本発明のフッ素化ポリエーテル重合体として特に好ましいものとして、上記式（１）で示されるソルベイソレクシス社の登録商標 Fomblin Z−DISOCとして市販されている平均分子量約 2000 のフッ素化ポリエーテル重合体、
上記式（２）で示されるソルベイソレクシス社の登録商標 Fomblin Z−DEALとして市販されている平均分子量約 2000 のフッ素化ポリエーテル重合体、
上記式（３）で示されるソルベイソレクシス社の登録商標 Fomblin Z−DOLとして市販されている平均分子量約 2000 のフッ素化ポリエーテル重合体などを例示できる。
【００２０】
剥離板に潤滑性、非粘着性を与えるために、フッ素化ポリエーテル重合体の薄膜を形成させるには、上記フッ素化ポリエーテル重合体の粘度は高過ぎる。例えば、 Fomblin Z−DOL2000 の 20℃の粘度は約 80 mm2/sec であり、Fomblin Z−DEAL2000 の 20℃での粘度は約 20 mm2/sec である。
フッ素化ポリエーテル重合体を高フッ化有機溶媒に溶解して、適当な方法で、例えばスプレー法、ディッピング法にて塗装すればよい。塗装液の歩留りが非常に良いことから、ディッピング法が好ましい。
高フッ化有機溶媒に溶解させたフッ素化ポリエーテル重合体の濃度は特に限定するものではないが、コストを考えれば 0.3〜10 重量％程度が好ましく特に効果的な薄膜を得るためには 0.5〜3 重量％程度が好ましい。
さらに塗装、乾燥後に柔らかい布やティッシュペーパー等で表面をみがき、わずかに曇っていた表面状態を光沢のあるものとする。これは過剰のフッ素化ポリエーテル重合体を除くためである。
【００２１】
このように金属板表面に形成された被膜は非常に薄いために、その膜厚を測定することは困難である。本発明に適用されるフッ素化ポリエーテル重合体の単分子層は 0.4μm 程度と考えられるため、この被膜はそれに近い膜厚で厚くても 1 μm 以下であると考えられる。厚過ぎる膜は、過剰のフッ素化ポリエーテルを含み、その結果剥離板母材との結合に関与していない、遊離反応性末端基を多く有することとなる。このことは本発明の剥離板に要求される潤滑性および非粘着性に悪影響を及ぼす。
【００２２】
剥離板基材に上記した方法、すなわち、フッ素化ポリエーテル重合体を適当な濃度で高フッ化有機溶媒に溶解させ、ディッピング法等の適当な塗装方法で被膜を形成させ、高フッ化有機溶媒を蒸発させるために適当な温度で、たとえば熱風（50℃）乾燥炉で乾燥する。この乾燥後あるいは乾燥を兼ねてさらに高い温度で処理しても良い。この乾燥後の高温処理はフッ素化ポリエーテルの極性末端基と金属板との反応性を高める点で好ましい処理である。
【００２３】
例えばＳＵＳ３０４製の剥離板基材の表面にディッピング法にてこのフッ素化ポリエーテル重合体含有溶液を塗布し、150〜250℃の高温で適当な時間熱処理する。ここで高い温度とは、金属板およびフッ素化ポリエーテルが熱変形したり熱分解しない温度をいう。
【実施例】
【００２４】
実施例１〜実施例３
厚さ 100 μm の金属薄板（ＳＵＳ３０４、表面粗さ、Ｒａ 0.8μm ）を接触幅（Ｌ）の長さ 300 mm 、幅 40 mm にカットして剥離板基材となる金属薄板を準備した。この剥離板基材の切断面に生じたバリを丁寧に取り除いた。
フッ素化ポリエーテル重合体として以下の 3 種（数平均分子量はいずれも 2000 ）を選んだ。すなわち、実施例１においては Fomblin Z−DISOC を、実施例２においては Fomblin Z−DEALを、実施例３においては Fomblin Z−DOLを用い、各フッ素化ポリエーテル重合体のそれぞれを 1.5重量％溶解した溶液（三井デュポンフロロケミカル社製バートレルＸＦ）に浸漬し、取り出した後、200℃で 24 時間乾燥および熱処理をした後、剥離板としての機能性を以下に示す評価方法にて評価した。
【００２５】
剥離板としての機能性評価方法：
剥離板を試験用複写機（定着温度 190℃、Ａ４複写速度 57 枚／分）の定着部にセットし、画像比率 30％のラインチャートを原稿とし、Ａ４普通紙を用いて、 5000 枚の連続通紙による複写試験を 30000 枚まで行なった。5000 枚毎に試験機を止め、複写済みの用紙を目視によって画質低下の有無を確認した。
試験の結果、実施例１〜実施例３の剥離板はいずれも 30000 枚の通紙試験終了まで画質低下が見られなかった。また剥離板にトナーの付着はなかった。
【００２６】
比較例１〜比較例３
表面粗さがＲａ 2.5μm の金属薄板を用いた以外は比較例１は実施例１と、比較例２は実施例２と、比較例３は実施例３と、それぞれ同様の製造方法で剥離板を得て、得られた剥離板の機能を実施例１と同様の方法で評価した。
試験の結果、比較例１〜比較例３の剥離板はいずれも 30000 枚の通紙試験終了時に画質低下が認められた。また剥離板の表面にトナーの付着がわずかに認められた。
【００２７】
比較例４
金属薄板（ＳＵＳ３０４、表面粗さＲａ 0.8μm ）を実施例１と同様に準備して、図２に示す自由端２ｂの端面２ｄおよび用紙８の通紙側面２ａにスプレーコーティング法により、フッ素樹脂を分散させたエポキシ樹脂被膜を形成した。この被膜の表面粗さはＲａ 3.6μm であった。得られた剥離板を実施例１と同一の方法で評価した。
試験の結果、比較例４の剥離板は 30000 枚の通紙試験終了時に画質低下が認められた。また剥離板の表面にトナーの付着がわずかに認められた。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明の剥離板は、優れた高温耐久性、トナー非付着性、機械的強度および柔軟性を兼ね備え、さらに低コストであるので、複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置に用いられる定着装置用の剥離板として好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】剥離板を用いた定着装置の概要図である。
【図２】剥離板の一部拡大斜視図である。
【図３】図２におけるＣ部拡大図である。
【図４】従来の板状剥離部材を組み込んだ定着装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  剥離板
２  金属板
３  被覆層
４  支持板
５  定着ローラ
６  加圧ローラ
７  ニップ部
８  用紙
９  ヒータ
１０  加熱定着ローラ
１１  加熱定着ローラ
１２  トナー
１３  転写された用紙
１４  剥離部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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