專利名稱：Oa設(shè)備用的帶或輥、其制造方法、以及使用該帶或輥的oa設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及OA設(shè)備用的帶或輥，更具體地涉及OA設(shè)備用的帶或輥，其用作在適于電子照相的成像裝置如彩色復(fù)印機(jī)、彩色打印機(jī)和彩色多功能外圍設(shè)備(color multi-function peripheral)中使用的轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印/定影帶、顯影輥、帶電輥、定影輥(fusion roller)等等。
此外，本發(fā)明也涉及制造本發(fā)明的OA設(shè)備用帶或輥的方法和涉及采用該OA設(shè)備用帶或輥的OA設(shè)備。
背景技術(shù)：
在包括適于電子照相的成像裝置的OA設(shè)備如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等等中，用轉(zhuǎn)印帶將形成于感光鼓上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料(紙)上、以及用定影帶(其稱作環(huán)形帶)和定影輥通過(guò)加熱和加壓將調(diào)色劑像定影至轉(zhuǎn)印材料上的系統(tǒng)正成為標(biāo)準(zhǔn)。因此，在上述OA設(shè)備中，將單層或多層結(jié)構(gòu)的帶或輥主要用于帶電、顯影、轉(zhuǎn)印、定影、送紙等等。
圖15是示意性地顯示中間轉(zhuǎn)印系統(tǒng)的圖，它代表在彩色成像設(shè)備如彩色復(fù)印機(jī)、彩色激光打印機(jī)等等中的轉(zhuǎn)印系統(tǒng)的實(shí)例。如圖15所示，借助于調(diào)色劑51和顯影輥52在感光鼓53上形成調(diào)色劑像。由于該系統(tǒng)適合于4-鼓串聯(lián)系統(tǒng)，分別設(shè)置對(duì)應(yīng)于黑色調(diào)色劑(K)和三色調(diào)色劑(青色C，品紅色M，黃色Y)的顯影輥和感光鼓。借助于一次轉(zhuǎn)印輥(primary transfer roller)54、感光鼓53和成像設(shè)備用轉(zhuǎn)印帶55將形成于感光鼓53上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印至成像裝置用的轉(zhuǎn)印帶55上。借助于二次轉(zhuǎn)印輥(secondary transfer roller)56、成像設(shè)備用轉(zhuǎn)印帶55和轉(zhuǎn)印材料(紙)57又將形成的彩色圖像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料(紙)57上，并通過(guò)定影輥(未示出)定影。該基本原理在多重轉(zhuǎn)印系統(tǒng)中也相同。
在采用上述原理的轉(zhuǎn)印中，由于在調(diào)色劑轉(zhuǎn)印中使用靜電以及細(xì)粉調(diào)色劑不僅必要地可能附著在物體上而且可能靜電附著在帶電物體上的特性，用于OA設(shè)備中的帶或輥不僅簡(jiǎn)單地需要具有優(yōu)異的調(diào)色劑可分離性(調(diào)色劑脫離特性)而且需要具有適度的帶電性能。
另外，為了形成鮮明的彩色圖像，在轉(zhuǎn)印帶、定影輥等中除了強(qiáng)度以外還需要適度的彈性。這是因?yàn)椴粌H應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)四色調(diào)色劑的充分熱熔，而且應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)混色以及灰色(neutral tint)和色調(diào)的綺麗表現(xiàn)。
因此，已經(jīng)提議通過(guò)使橡膠彈性體或泡沫與金屬或樹脂成型體成層(復(fù)合)來(lái)形成OA設(shè)備用的帶或輥。另外，為了各種目的如防止對(duì)應(yīng)部件如感光鼓受污染、防止調(diào)色劑粘附、調(diào)色劑電荷控制、電阻調(diào)整以及調(diào)色劑脫離性(tonerdetachability)的改善，已經(jīng)開發(fā)出大量的帶或輥，它們具有形成于橡膠狀彈性體或泡沫表面上的由在上述特性方面優(yōu)異的樹脂所制成的表層(top layer)。
此外，市場(chǎng)上已經(jīng)可購(gòu)得具有多層(三層)結(jié)構(gòu)的帶或輥(如環(huán)形轉(zhuǎn)印帶和環(huán)形轉(zhuǎn)印/定影帶)，其中繞著例如由聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、PVDF(聚偏二氟乙烯)等組成的單層樹脂帶或輥的外圓周形成彈性層，以及在其外圓周上進(jìn)一步設(shè)置表層。
轉(zhuǎn)印帶的表層要求具有以下特性1)該表層的表面光滑而且接觸角大，以便使調(diào)色劑容易從表層轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料(紙)上(優(yōu)異的調(diào)色劑脫離性)。尤其是，近來(lái)存在從以機(jī)械粉碎法制造的調(diào)色劑向化學(xué)制造的化學(xué)調(diào)色劑轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)。由于化學(xué)調(diào)色劑粒度小而且具有球形，化學(xué)調(diào)色劑容易附著在帶材上，因此它應(yīng)當(dāng)具有足夠的調(diào)色劑脫離性。
2)由于同時(shí)強(qiáng)加上兩種應(yīng)力，即諸如重復(fù)施加壓力和彎曲的物理和/或機(jī)械劣化的因素(以下稱作“應(yīng)力”)以及歸因于使調(diào)色劑移動(dòng)用的電荷的電應(yīng)力，應(yīng)當(dāng)對(duì)這兩種應(yīng)力具有長(zhǎng)期耐受性。
按慣例，例如為改善1)中所述的調(diào)色劑脫離性，已采用如下方法在聚氨酯涂料、丙烯酸涂料、環(huán)氧樹脂涂料和/或硅酮涂料中混合氟基樹脂如PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚)等的微粒，在聚氨酯原料中預(yù)先混合具有容易與當(dāng)時(shí)反應(yīng)的聚氨酯結(jié)合的特定官能團(tuán)的氟樹脂，或者將低級(jí)氟化合物如碳氟橡膠或PVDF用于表層(參見(jiàn)日本專利未審公開No.2002-229345、日本專利No.3552868等)。
此外，除了上述特性以外，通常OA設(shè)備用的帶或輥還需要下列特性。具體地，所述帶或輥具有大的表面電阻率(圓周方向上的電阻率)和小于該表面電阻率的體積電阻率(厚度方向上的電阻率)；所述表面電阻率和體積電阻率不會(huì)隨著帶或輥表面上的位置和/或使用環(huán)境而波動(dòng)，帶或輥圓周方向上的彈性拉伸模量高，感光鼓和調(diào)色劑不受化學(xué)污染(優(yōu)異的非污染性)；以及所述帶或輥是耐燃的。
鑒于成像裝置用的單層轉(zhuǎn)印帶難以滿足眾多的上述特性這一事實(shí)，例如，日本專利未審公開No.2002-287531提出成像裝置用的多層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印帶，其包括由低電阻值的熱塑性彈性體形成的底層和由高電阻值的熱塑性彈性體形成的表層，并且該底層和表層通過(guò)加熱和成型來(lái)形成。

發(fā)明內(nèi)容
同時(shí)，按慣例已經(jīng)將涂料如聚氨酯樹脂用于表層的基材(具有連續(xù)結(jié)構(gòu)以使得它擔(dān)負(fù)其原始角色如保持整體的形狀、尺寸、強(qiáng)度等等的材料、基礎(chǔ)樹脂或基體樹脂)。盡管與該基材混合的PTFE和/或PFA顯示優(yōu)異的調(diào)色劑脫離性，基材本身的調(diào)色劑脫離性差。因此，帶或輥的調(diào)色劑脫離性主要由特性方面差的材料決定，所得到的帶或輥的調(diào)色劑脫離性上的改善效果受到限制。
可供選擇地，在某種程度上通過(guò)混合低級(jí)氟樹脂如具有特定官能團(tuán)的氟樹脂、碳氟橡膠或PVDF可以實(shí)現(xiàn)調(diào)色劑脫離性。然而，在基材中混合上述低級(jí)氟樹脂無(wú)法解決關(guān)于近來(lái)使用的化學(xué)調(diào)色劑在其脫離性上不利的問(wèn)題。
此外，為了改善調(diào)色劑脫離性，已經(jīng)嘗試提高氟化合物如PTFE和/或PFA的添加量。然而，與添加量的增加相反，帶或輥的抗彎曲性顯著降低，使用時(shí)在初期就傾向于在表層中出現(xiàn)損傷如裂紋，而且反過(guò)來(lái)又降低上述2)中提及的對(duì)物理和/或機(jī)械應(yīng)力的耐受性和對(duì)電應(yīng)力(electric stress)的耐受性。
為解決上述問(wèn)題，完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的在于提供OA設(shè)備用的帶或輥，其能夠相對(duì)于包括化學(xué)調(diào)色劑在內(nèi)的調(diào)色劑顯示出足夠的調(diào)色劑脫離性以及具有優(yōu)異的耐物理和/或機(jī)械應(yīng)力性和耐電應(yīng)力性。
在根據(jù)本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，表層包括由PTFE、PFA或其混合物所形成以及具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的基材，PTFE、PFA或其混合物占不包括導(dǎo)電劑在內(nèi)的基材重量的至少70％。
根據(jù)本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥，與常規(guī)例子相比，可獲得調(diào)色劑脫離性得到徹底改善以及對(duì)物理和/或機(jī)械應(yīng)力及帶電引起的電應(yīng)力的耐久性優(yōu)異的OA設(shè)備用帶。
在本發(fā)明的OA設(shè)備用帶或輥中，優(yōu)選地，形成所述基材的PTFE、PFA或其混合物的熔體流動(dòng)速率至多為14g/10min(372℃，荷重5kg)。
在本發(fā)明中，優(yōu)選地，基材由PTFE和PFA的混合物形成，以及PFA相對(duì)于PTFE和PFA的總重量為50wt％。
另外，優(yōu)選基材由熔點(diǎn)至多為300℃的PFA或PFA與PTFE的混合物形成。
本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥優(yōu)選用作轉(zhuǎn)印帶或轉(zhuǎn)印/定影帶(transfer/fusion belt)。
另外，如果將本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用的轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印/定影帶、顯影輥、帶電輥和定影輥中的任一種，優(yōu)選在形成基材的PTFE、PFA或其混合物中混入(RfSO2)2NLi，其中Rf代表全氟烷基。
這里，優(yōu)選(RfSO2)2NLi是(CF3SO2)2NLi或(C2F5SO2)2NLi。
另外，優(yōu)選在100重量份PTFE、PFA或其混合物中混入0.003-3.0重量份(RfSO2)2NLi。
另外，如果混入其中Rf代表全氟烷基的(RfSO2)2NLi，則優(yōu)選所述表層具有1.00E+10至9.99E+14Ω/□的表面電阻率以及表層厚度為1-30μm。
如果將本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用轉(zhuǎn)印帶，則優(yōu)選該成像裝置用轉(zhuǎn)印帶具有使底層(base layer)、由彈性體形成的中間層和表層以此順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)，以及該底層的表面電阻率高于該中間層的。
這里，優(yōu)選中間層由離子導(dǎo)電性的彈性體形成。
可供選擇地，如果將本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用轉(zhuǎn)印帶，則中間層優(yōu)選由選自聚氨酯、NBR、EP、SR和聚酰胺中的一種彈性體或多種彈性體形成。
另外，可以在中間層與表層之間插入由含氟聚合物形成的粘合劑層，該粘合劑層可以由以下材料形成，該熔點(diǎn)等于或低于形成中間層的彈性體的熱分解點(diǎn)，而其熱分解點(diǎn)等于或高于形成表層基材的PTFE、PFA或其混合物的熔點(diǎn)。
可供選擇地，如果將本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用的多層環(huán)形帶，則優(yōu)選該成像裝置用多層環(huán)形帶具有使底層、由彈性體形成的中間層和表層以此順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)，以及使表層在與中間層相鄰一側(cè)上的表面進(jìn)行粘合性改善處理。
這里，優(yōu)選該粘合性改善處理是向與中間層相鄰的表層表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子提供極性的處理。
該粘合性改善處理優(yōu)選是等離子體處理。
另外，優(yōu)選地，進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的表層的表面通過(guò)熔接(heat sealing)與中間層粘合。
另外，如果將本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用多層環(huán)形帶，其中該多層環(huán)形帶具有使底層、由彈性體形成的中間層和表層以此順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)以及對(duì)表層在與中間層相鄰一側(cè)上的表面進(jìn)行粘合性改善處理，則本發(fā)明也提供OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法。所述本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法包括以下步驟制成具有形成于底層上的中間層的復(fù)合體；制成一個(gè)表面進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的表層；以及使復(fù)合體的中間層粘合至進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的表層表面上。
本發(fā)明還提供包含上述本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的OA設(shè)備。
結(jié)合附圖，由以下本發(fā)明的詳細(xì)描述，本發(fā)明前述和其他的目的、特征、方面與優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更明顯。


圖1是示意性顯示代表本發(fā)明優(yōu)選實(shí)例的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶1的截面圖。
圖2是示意性顯示代表本發(fā)明優(yōu)選實(shí)例的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶1’的截面圖。
圖3是示意性顯示以下?tīng)顟B(tài)的透視圖，其中在外筒11的內(nèi)表面上形成由表層2和粘合劑層5組成的第一復(fù)合體。
圖4是示意性顯示以下?tīng)顟B(tài)的透視圖，其中在圓筒狀模具12的外表面上形成由底層3和中間層4組成的第二復(fù)合體。
圖5是示意性顯示將芯13插入由底層3和中間層4所組成的第二復(fù)合體中的狀態(tài)的透視圖。
圖6是示意性顯示以下?tīng)顟B(tài)的透視圖，其中將其內(nèi)插入有芯13的第二復(fù)合體插入在外筒11的內(nèi)表面上形成的第一復(fù)合體中，所述第二復(fù)合體由底層3和中間層4所組成，所述第一復(fù)合體由表層2和粘合劑層5所組成。
圖7是示意性顯示使用由彈性體制成的芯13以及在表層2和中間層4之間進(jìn)行熔接的實(shí)例的截面圖。
圖8是示意性顯示使用由彈性體制成的芯13以及在表層2和中間層4之間進(jìn)行熔接的另一實(shí)例的截面圖。
圖9示意性顯示可以適宜地用于制造本發(fā)明OA設(shè)備用帶或輥的水袋21。
圖10示意性顯示在圖9所示的實(shí)例中使用水袋21以及在粘合劑層5和中間層4之間進(jìn)行熔接的狀態(tài)。
圖11是顯示用于試驗(yàn)例1中的測(cè)試耐久性用裝置的概念圖，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)印帶施加物理和/或機(jī)械應(yīng)力以及帶電應(yīng)力(charging stress)來(lái)進(jìn)行。
圖12是顯示離子導(dǎo)電劑的共混量與表面電阻率之間關(guān)系的圖。
圖13是顯示離子導(dǎo)電劑的共混量與抗拉強(qiáng)度之間關(guān)系的圖。
圖14是顯示離子導(dǎo)電劑的共混量與伸長(zhǎng)率之間關(guān)系的圖。
圖15示意性顯示使用成像裝置用轉(zhuǎn)印帶的圖像轉(zhuǎn)印系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及OA設(shè)備用的帶或輥，該“OA設(shè)備用的帶或輥”的應(yīng)用不受限制只要是使用調(diào)色劑以及要求調(diào)色劑脫離性的帶或輥即可。另外，不論是復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、多功能外圍設(shè)備等，本發(fā)明中的“OA設(shè)備”指的是也適于不用彩色的單色(原則上是黑色)的成像裝置。本發(fā)明中的“成像裝置”不限于適合電子照相的裝置，而是包括通過(guò)形成調(diào)色劑像并將其轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上來(lái)實(shí)現(xiàn)在轉(zhuǎn)印材料上形成圖像的功能的所有裝置。
本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥具體地包括轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印/定影帶、顯影輥、帶電輥、轉(zhuǎn)印輥、定影輥等等。其中，特別地，“轉(zhuǎn)印帶”指的是在成像裝置中實(shí)現(xiàn)將形成于感光鼓等之上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印至轉(zhuǎn)印材料如紙上的功能的帶。
另外，本發(fā)明OA設(shè)備用的帶包括“成像裝置用多層環(huán)形帶”。這里，“成像裝置用多層環(huán)形帶”指的是實(shí)現(xiàn)將形成于感光鼓等之上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印并定影至轉(zhuǎn)印材料如紙上的功能的環(huán)形帶。此外，特別地，“環(huán)形帶”不僅包括以固定在多個(gè)輥之間的方式使用的如轉(zhuǎn)印帶、定影帶、轉(zhuǎn)印/定影帶等等以及還用于輸送轉(zhuǎn)印紙的環(huán)形帶，而且包括以固定至一根輥如轉(zhuǎn)印輥、帶電輥、顯影輥等等的外圓周表面上的方式使用的環(huán)形帶，只要它用于成像裝置中即可。此外，還包括由非常薄的環(huán)形膜提供的帶，只要它是環(huán)形帶類型即可。
在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，表層包括由PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚)或其混合物所形成以及具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的基材，PTFE、PFA或其混合物占不包括導(dǎo)電劑在內(nèi)的基材重量的至少70％。在本發(fā)明中，“ 基材”指的是稱作基礎(chǔ)聚合物的材料，即指的是擔(dān)負(fù)作為表層的原始角色的材料，如保持整體形狀及其尺寸以及顯示調(diào)色劑脫離性。
根據(jù)本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥，表層包括由PTFE、PFA或其混合物形成的基材(作為形成材料包含)，以及PTFE、PFA或其混合物占不包括導(dǎo)電劑在內(nèi)的基材重量的至少70％，以便可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的調(diào)色劑脫離性。從更好的調(diào)色劑脫離性的觀點(diǎn)，優(yōu)選PTFE、PFA或其混合物占不包括導(dǎo)電劑在內(nèi)的基材重量的至少90％。
本發(fā)明中表層的基材優(yōu)選由PTFE和PFA的混合物形成。通過(guò)一起使用PTFE和PFA，可以得到進(jìn)一步的耐久性同時(shí)保持優(yōu)異的調(diào)色劑脫離性。即，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于化學(xué)調(diào)色劑也具有優(yōu)異調(diào)色劑脫離性以及具有對(duì)物理和/或機(jī)械應(yīng)力及電應(yīng)力具有足夠耐久性的OA設(shè)備用的帶或輥。這里，由于表層的基材具有PTFE和PFA的連續(xù)結(jié)構(gòu)，能夠在整個(gè)表層上顯示優(yōu)異的調(diào)色劑脫離性和彎曲性能。
同時(shí)，除了PTFE、PFA或其混合物以外，本發(fā)明中的表層的基材可以包含四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物等等，只要不會(huì)損害本發(fā)明的效果即可。
在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，形成基材的PTFE、PFA或其混合物的熔體流動(dòng)指數(shù)(MFR)優(yōu)選不大于14g/10min(372℃，荷重5kg)，更優(yōu)選1g/10min-7g/10min。這里，MFR表示熔體粘度的指數(shù)以及MFR未必與分子量成比例。然而，一般而言，當(dāng)MFR的值較小時(shí)，分子量變得較大而且制品的耐久性提高。如果MFR太小(具體地，小于1g/10min)，則在制造中煅燒(熔化)時(shí)流平(leveling)變得不充分以及較難得到良好拉伸的連續(xù)膜。
注意的是，MFR表示例如按照ASTM D1238在372℃荷重條件下測(cè)得的值。
如上所述，PTFE和PFA的混合物優(yōu)選用于本發(fā)明中的表層基材。這里，共混比例沒(méi)有特別限制，然而從進(jìn)一步提高彎曲性能的觀點(diǎn)，PFA與PTFE和PFA總重量的比例優(yōu)選設(shè)定為50wt％或更大。如果將PFA與PTFE和PFA總重量的比例優(yōu)選設(shè)定為50wt％或更大，則認(rèn)為由于將全氟烷基加入到PFA中，分子可能相互纏繞而結(jié)晶率變得更小，由此提高彎曲性能。
在彎曲性能方面PTFE本身比PFA差。因此，將PFA的比例更優(yōu)選設(shè)定為80％或更大以及特別優(yōu)選90-98％。如果將PFA比例設(shè)定為90-98％，認(rèn)為在向PFA添加少量PTFE的情況下，PTFE細(xì)粉末在成膜(冷卻)期間成為結(jié)晶產(chǎn)生的核，以及可以防止結(jié)晶生長(zhǎng)至過(guò)大的尺寸從而提高耐久性。
另外，在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，用于基材中的PFA優(yōu)選具有300℃或更低的熔點(diǎn)。將具有300℃或更低的熔點(diǎn)的PFA稱作“形態(tài)改進(jìn)的PFA”。與一般的PFA相比，該形態(tài)改進(jìn)的PFA具有較短的全氟烷基但是全氟烷基數(shù)目更多。與熔點(diǎn)約305℃的一般PFA對(duì)比，上述形態(tài)改進(jìn)的PFA具有285-295℃的較低熔點(diǎn)，以及與一般PFA相比，分子的纏繞更有可能以及結(jié)晶率(結(jié)晶部分與非晶部分的比例)也小。因此，通過(guò)使用形態(tài)改進(jìn)的PFA，可以實(shí)現(xiàn)比一般PFA更好的耐久性。
注意的是，適當(dāng)時(shí)可以使用市售的形態(tài)改進(jìn)的PFA，其具體例子包括TeflonPFA 920HP Plus、Teflon PFA 940HP Plus、Teflon PFA 945HP Plus、Teflon PFA950HP Plus等等，它們出自Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.，Ltd。
從最大實(shí)現(xiàn)上述效果的觀點(diǎn)，本發(fā)明OA設(shè)備用的帶優(yōu)選用作轉(zhuǎn)印帶或轉(zhuǎn)印/定影帶。
這里，由于以下原因，要求OA設(shè)備用的帶或輥的表層具有適度的導(dǎo)電性。由于在轉(zhuǎn)印和定影的過(guò)程中與轉(zhuǎn)印材料等的摩擦，轉(zhuǎn)印帶和定影輥帶有電荷。如果轉(zhuǎn)印帶、定影輥等的表層的導(dǎo)電性太低，一部分調(diào)色劑被吸引至帶電荷的PTFE、PFA或其混合物上，這會(huì)不利影響成像。另一方面，如果表層的導(dǎo)電性太高，產(chǎn)生轉(zhuǎn)印電荷的泄漏，吸引調(diào)色劑的力變?nèi)?，這會(huì)產(chǎn)生不利影響如靜電偏移。
如果表層由氟樹脂形成，氟與碳之間的鍵合強(qiáng)而且沒(méi)有極性基團(tuán)或官能團(tuán)。因此，獲得高的調(diào)色劑脫離性，以及得到非常高的絕緣性，即至少1.0E+15Ω/□的表面電阻率和至少1.0E+15Ω·cm的體積電阻率。如上所述，一般在如同本發(fā)明中那樣基材由PTFE、PFA或其混合物形成的表層中混合(添加)適宜量的導(dǎo)電劑(導(dǎo)電物質(zhì))，由此得到具有適度導(dǎo)電性的表層。通過(guò)混合上述導(dǎo)電劑，具體地，可以得到表面電阻率優(yōu)選為9.99E+14Ω/□或更小、更優(yōu)選1.00E+14Ω/□或更小、以及特別優(yōu)選9.99E+12Ω/□的表層。另外，通過(guò)混合導(dǎo)電劑，表層可以具有優(yōu)選1.00E+8Ω/□或更大、更優(yōu)選1.00E+10Ω/□或更大、以及特別優(yōu)選1.00E+11Ω/□或更大的表面電阻率。
這里，整個(gè)本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的體積電阻值作為底層和中間層的體積電阻值之和計(jì)算。因此，通過(guò)使體積電阻值之一比另一個(gè)小得多以便降低另一體積電阻值對(duì)整個(gè)成像裝置用多層環(huán)形帶的體積電阻值的影響，只通過(guò)控制一個(gè)體積電阻值就能控制整個(gè)OA設(shè)備用的帶或輥的體積電阻值。例如，通過(guò)在底層中適量混合導(dǎo)電劑如炭黑，可以控制整個(gè)OA設(shè)備用的帶或輥的體積電阻值。盡管隨著使用方式波動(dòng)，整個(gè)本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的優(yōu)選體積電阻值通常是1.00E+8至1.00E+14Ω·cm。
在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，將表層的表面電阻率設(shè)定為9.99E+14Ω/□或更小，以使得表層較少受電應(yīng)力的影響以及由此提高耐久性。當(dāng)表面電阻率降低時(shí)，耐久性得到提高。另一方面，如果表面電阻率太低，伴隨調(diào)色劑移動(dòng)的電流在橫向上漏出，這會(huì)不利影響圖像。因此，優(yōu)選將表面電阻率設(shè)定成1.00E+8Ω/□或更大以及更優(yōu)選1.00E+10Ω/□或更大。
導(dǎo)電劑沒(méi)有特別限制，然而，導(dǎo)電劑的例子包括金屬氧化物如氧化錫、氧化鋅和氧化鈦，電子導(dǎo)電性填料如碳和無(wú)機(jī)填料，離子導(dǎo)電劑如離子導(dǎo)電性有機(jī)磷鹽(例如參見(jiàn)日本專利未審公開No.8-220907)和季銨鹽(例如參見(jiàn)日本專利未審公開No.2003-15432)等。其中，從電阻控制的角度，優(yōu)選金屬氧化物。導(dǎo)電劑的含量也沒(méi)有特別限制。然而如果導(dǎo)電劑的含量太高，則產(chǎn)生滲出或者調(diào)色劑脫離性降低。另一方面，如果導(dǎo)電劑的含量太低，則無(wú)法得到預(yù)期的電阻。因此，含量?jī)?yōu)選是0.003-3。
這里，例如，如果在PTFE、PFA或其混合物中混入碳如乙炔黑作為導(dǎo)電劑，則在許多情況下，難以在PTFE、PFA或其混合物中將碳均勻分散以及難以穩(wěn)定導(dǎo)電性。具體地，如果在PTFE、PFA或其混合物的分散體中混入碳，具有導(dǎo)電性的碳顆粒附著到具有極性基團(tuán)但是沒(méi)有導(dǎo)電性的PTFE、PFA或其混合物上。由于其中已經(jīng)添加有碳顆粒的PTFE、PFA或其混合物的導(dǎo)電機(jī)理通過(guò)電子躍遷實(shí)現(xiàn)，通過(guò)混合即使極少量的碳使電阻突然降低。因此，為了實(shí)現(xiàn)均勻分散以獲得適度的導(dǎo)電性，需要密切關(guān)注和尖端技術(shù)。另外，在這種情況下，只能得到黑色制品。另外，在周圍溫度或濕度變化的情況下電導(dǎo)率的穩(wěn)定性良好，然而在轉(zhuǎn)印或定影時(shí)電壓變化的情況下電導(dǎo)率的穩(wěn)定性可能不佳。
此外，將要描述采用導(dǎo)電性無(wú)機(jī)填料如SnO2/Sb基填料、In2O3/Sn基填料和ZnO/Al基填料的情況。在電阻隨分散程度波動(dòng)以及制品可以得到著色的方面，導(dǎo)電性無(wú)機(jī)填料與碳相同。同時(shí)，由于用于得到適度電阻值的添加量大，容易控制電阻值。如果添加量過(guò)大，則可能會(huì)不利影響表層基材的伸長(zhǎng)率或強(qiáng)度。具體地，如果在PTFE、PFA或其混合物的分散體中混入導(dǎo)電性無(wú)機(jī)填料，則它并非捏合到PTFE、PFA或其混合物的顆粒中而僅僅附著在其顆粒周圍，這可能阻止PTFE、PFA或其混合物煅燒時(shí)通過(guò)熔化而一體化。
另外，離子導(dǎo)電劑能夠調(diào)整聚合物自身的任意電導(dǎo)率，以致電導(dǎo)率變化較小以及在電壓波動(dòng)的情況下電導(dǎo)率的穩(wěn)定性好。同時(shí)，在離子導(dǎo)電性物質(zhì)的末端存在極性基團(tuán)如羥基(OH)。因此，如果添加量增加，可能降低調(diào)色劑脫離性或接觸角。如果對(duì)聚合物的適應(yīng)性差，會(huì)存在滲出以及電阻值增加，或者可能玷污接觸的物質(zhì)。
為了防止?jié)B出，例如應(yīng)當(dāng)進(jìn)行通過(guò)將離子導(dǎo)電劑引入樹脂的軟段部分中的穩(wěn)定化處理。從而，僅在具有軟段(非晶)的樹脂如聚氨酯和聚酯、具有離子或極性基團(tuán)的橡膠等中使用離子導(dǎo)電劑(例如參見(jiàn)日本專利未審公開No.2003-20411)。另一方面，由于PTFE和PFA沒(méi)有軟段或極性基團(tuán)，具有極性的離子導(dǎo)電劑的就此混入本身是困難的。為了解決該問(wèn)題，可以混入充當(dāng)表面活性劑(或皂)或者充當(dāng)軟段的混合促進(jìn)劑，然而即使一旦混合也還存在滲出。另外，根據(jù)共混量，可能會(huì)顯著降低表層的調(diào)色劑脫離性。
另外，由于用作有效離子導(dǎo)電劑的離子導(dǎo)電性有機(jī)磷鹽在其降低電阻的效果方面差，要混合大約10％，這可能不利影響表層的調(diào)色劑脫離性。此外，所含的磷在OA設(shè)備制造商中被指定為禁用物質(zhì)，在這一方面其應(yīng)用也是困難的。
除了上述以外，在OA設(shè)備用的帶或輥中，表層應(yīng)當(dāng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，從這一觀點(diǎn)，混入的導(dǎo)電劑的種類和用量受到限制。
特別是，與輥不同，由于所述帶重復(fù)經(jīng)歷巨大的曲折和彎曲，重要的是混入的導(dǎo)電劑不會(huì)損害表層的機(jī)械強(qiáng)度。
另外，在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，優(yōu)選將(RfSO2)2NLi(Rf表示全氟烷基)作為上述導(dǎo)電劑混入形成表層基材的PTFE、PFA或其混合物中。從而，可以用穩(wěn)定的方式，與混合上述導(dǎo)電劑的情況相比更容易地和更低成本地，在沒(méi)有不利影響調(diào)色劑脫離性等的情況下，得到包括具有適度導(dǎo)電性的表層的OA設(shè)備用的帶或輥。
這里，本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥優(yōu)選用作轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印/定影帶、顯影輥、帶電輥、轉(zhuǎn)印輥和定影輥中的任一種。如果本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥用作轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印/定影帶、顯影輥、帶電輥、轉(zhuǎn)印輥和定影輥中的任一種，則可以最大地顯示出通過(guò)(RfSO2)2NLi所得到的效果，其中使具有由PTFE、PFA或其混合物形成的基材的表層具有適度的導(dǎo)電性同時(shí)保持調(diào)色劑脫離性、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率。
用于本發(fā)明的表層基材中的PTFE和/或PFA基本上是如此構(gòu)成的分子，其中各自與兩個(gè)氟原子結(jié)合的碳原子排列成行。因此，雖然有極性，但是具有其中兩個(gè)氟原子與一個(gè)碳原子結(jié)合的相似結(jié)構(gòu)(Rf)的(RfSO2)2NLi以分散方式毫不費(fèi)力地混入PTFE、PFA或其混合物中。這就像具有極性基團(tuán)(羥基)的醇混入沒(méi)有極性的石油中一樣，因?yàn)槠渌肿咏Y(jié)構(gòu)相同。
另外，與RfSO3Li不同，例如(RfSO2)2NLi在陰離子中心具有N(氮原子)以及在其兩側(cè)結(jié)合有磺?；?SO2)。因此，(RfSO2)2NLi具有五個(gè)共振結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)生負(fù)電的離域作用。此外，全氟烷基(Rf)結(jié)合在N兩側(cè)結(jié)合的兩個(gè)磺?；髯缘耐鈧?cè)上。因此，由于位于N兩側(cè)的三個(gè)或更多的氟原子的強(qiáng)吸電子性，朝著位于陰離子中心的N的更外側(cè)(朝著位于氟結(jié)合的兩端的兩個(gè)Rf)強(qiáng)烈地牽引負(fù)電荷。從而，不僅(RfSO2)2N-作為陰離子以穩(wěn)定形式存在，而且鋰的離解更容易。另外，離解的鋰離子容易由于PTFE、PFA或其混合物的分子振動(dòng)而遷移。從而，如果外加電壓，則鋰離子遷移以及顯示出表層的適度導(dǎo)電性。
另外，由于(RfSO2)2NLi比RfSO3Li更好地適應(yīng)于PFA和/或PTFE，滲出得到抑制。
這里，采用鋰離子作為陽(yáng)離子，因此鋰離子的原子量小，它在由PTFE、PFA或其混合物形成的基質(zhì)中容易在基材之間遷移，因此通過(guò)少量添加可確保優(yōu)異和穩(wěn)定的導(dǎo)電性而且不會(huì)對(duì)表層的調(diào)色劑脫離性有不利影響。
在轉(zhuǎn)印帶等的通電耐久性測(cè)試(也簡(jiǎn)稱作耐久性測(cè)試)中，機(jī)械和物理負(fù)荷如彎曲相當(dāng)大地影響性能。如上所述，優(yōu)選通過(guò)混合(RfSO2)2NLi而具有離子導(dǎo)電性的表層在通電狀態(tài)下的耐久性與添加電子導(dǎo)電性填料的情況相比得到顯著提高，因?yàn)?RfSO2)2NLi以分子程度分散在表層中。
(RfSO2)2NLi的具體例子包括(CF3SO2)2NLi、(C2F5SO2)2NLi、(C3F7SO2)2NLi、(C5F8SO2)2NLi等，其中，優(yōu)選(CF3SO2)2NLi或(C2F5SO2)2NLi。這是因?yàn)?CF3SO2)2NLi和(C2F5SO2)2NLi具有(RfSO2)2NLi的小分子量，僅通過(guò)少量混入就可得到指定的電導(dǎo)率，因此可以抑制在使用其他導(dǎo)電劑時(shí)會(huì)存在的對(duì)表層的不合意影響以及可以降低成本。
在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，(RfSO2)2NLi的共混量沒(méi)有特別限制，然而優(yōu)選在100重量份用于表層基材的PTFE、PFA或其混合物中混合0.003-3.0重量份的(RfSO2)2NLi。通過(guò)混合用量在上述范圍內(nèi)的(RfSO2)2NLi，Li+作為陽(yáng)離子結(jié)合而全氟烷基作為陰離子結(jié)合至兩端的(RfSO2)2NLi的共混量是適宜的。因此，不僅表層具有適度的導(dǎo)電性，而且確保優(yōu)異的調(diào)色劑脫離性以及抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的降低也小。
如果100重量份PTFE、PFA或其混合物中(RfSO2)2NLi的共混量小于0.003重量份，導(dǎo)電性不足。另一方面，如果它超過(guò)3.0重量份，則調(diào)色劑脫離性和抗拉強(qiáng)度可能不足。另外，盡管取決于OA設(shè)備的類型和設(shè)計(jì)，但是從確保適度導(dǎo)電性的觀點(diǎn)，更優(yōu)選在100重量份PTFE、PFA或其混合物中混合0.1-1.0重量份的(RfSO2)2NLi，以及從確保調(diào)色劑脫離性的觀點(diǎn)，特別優(yōu)選在其中混入0.3-0.5重量份(RfSO2)2NLi。
在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥，通過(guò)在用于表層基材的PTFE、PFA或其混合物中混合(RfSO2)2NLi，可以得到在上述范圍中優(yōu)選表面電阻率為1.00E+10至9.99E+14Ω/□(更適宜地為1.00E+11至9.99E+12Ω/□)的表層。從而，可以得到能夠顯示優(yōu)異的成像能力而沒(méi)有調(diào)色劑的靜電附著或轉(zhuǎn)印電荷泄漏的OA設(shè)備用的帶或輥。
本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中表層的厚度沒(méi)有特別限制，然而，優(yōu)選1-30μm以及更優(yōu)選1-15μm。通過(guò)形成厚度在上述范圍內(nèi)的表層，可以得到具有優(yōu)異成像能力的OA設(shè)備用的帶或輥。這里，考慮到磨損造成的厚度減小，表層優(yōu)選具有1μm或更大的厚度。另外，如果表層厚度大于30μm，可能會(huì)損害后面將要描述的中間層的柔軟性(彈性)。
這里，圖1是示意性顯示代表本發(fā)明優(yōu)選實(shí)例的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶1的截面圖。如上所述，本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥的特征在于其表層。如果所述帶或輥用于OA設(shè)備中，通常它作為通過(guò)層疊其他層而得到的層疊(多層)結(jié)構(gòu)提供。圖1示意性顯示作為包括表層2、底層3和插入其間的中間層4的三層結(jié)構(gòu)提供時(shí)示例性的OA設(shè)備用帶1。
在具有圖1所示結(jié)構(gòu)的本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥中，通常形成底層3和中間層4以使得所述帶或輥借助于底層3在圓周方向上具有高的彈性拉伸模量以及借助于中間層4在厚度方向上具有所需的彈性。另外，通過(guò)選擇形成底層3和中間層4的材料可以控制帶或輥的穩(wěn)定的體積電阻率。
在圖1所示例子的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶1中，形成底層3的材料沒(méi)有特別限制，然而，它優(yōu)選由PI(聚酰亞胺)、PAI(聚酰胺酰亞胺)或PVDF(聚偏二氟乙烯)形成。底層3合意地具有不小于1GPa的彈性模量。這里，通過(guò)采用上述PI、PAI或PVDF作為形成底層3的材料，底層3不僅具有上述彈性模量，而且可以實(shí)現(xiàn)在其他特性如圓周方向上的彈性拉伸模量、耐磨損性、抗拉強(qiáng)度、彎曲度等等方面優(yōu)異。
注意的是，通過(guò)加入導(dǎo)電劑如炭黑(乙炔黑)，底層3優(yōu)選是碳導(dǎo)電的。用碳導(dǎo)電的底層3，可以得到具有適當(dāng)?shù)捏w積電阻值和高彈性模量的底層3，從成像的觀點(diǎn)它是優(yōu)選的。
另外，底層3的厚度沒(méi)有特別限制，然而，從提供高的圓周方向上的彈性拉伸模量的觀點(diǎn)，厚度優(yōu)選是30-100μm和更優(yōu)選40-80μm。
在圖1所示例子的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶1中，形成中間層4的材料沒(méi)有特別限制，然而，它優(yōu)選由選自聚氨酯、NBR(丁腈橡膠)、EP(乙烯橡膠)、SR(硅橡膠)和聚酰胺中的一種彈性體或多種彈性體形成。通過(guò)由上述材料形成中間層4，可以得到在厚度方向上具有適度的柔軟性(彈性)的中間層4，從成像的觀點(diǎn)它是優(yōu)選的。這些材料中，特別優(yōu)選聚氨酯。
另外，中間層4的厚度沒(méi)有特別限制，然而，從提供厚度方向上適度的柔軟性(彈性)的觀點(diǎn)，厚度優(yōu)選是50-300μm和更優(yōu)選100-250μm。
在具有上述結(jié)構(gòu)的OA設(shè)備用的帶或輥中，除非各層的電特性是適宜的，否則制品不可能令人滿意。即，在電子照相法中，由于通過(guò)利用靜電和放電形成圖像，因此要求每一層適當(dāng)?shù)谋砻骐娮柚?、各層體積電阻值的穩(wěn)定可控性等等。
特別地，在將OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用轉(zhuǎn)印帶的情況下，如果底層3的表面電阻值小于中間層4的，在轉(zhuǎn)印輥和感光鼓之間施加電壓時(shí)電流不會(huì)從轉(zhuǎn)印輥流至感光鼓，但是電流從與轉(zhuǎn)印輥接觸的轉(zhuǎn)印帶的底層在轉(zhuǎn)印帶的圓周方向上擴(kuò)散，產(chǎn)生失真的圖像。
因此，在將本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用轉(zhuǎn)印帶并且具有如圖1所示例子中那樣通過(guò)將底層3、中間層4和表層2以此順序?qū)盈B而得到的結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選中間層4由彈性體形成而且底層3的表面電阻率大于中間層4的。根據(jù)上述成像裝置用轉(zhuǎn)印帶，在轉(zhuǎn)印輥和感光鼓之間施加電壓時(shí)，電流從轉(zhuǎn)印輥流動(dòng)至感光鼓，而沒(méi)有流入與轉(zhuǎn)印輥接觸的本發(fā)明轉(zhuǎn)印帶的底層3中。因此，不會(huì)產(chǎn)生失真的圖像以及可以顯示優(yōu)異的成像能力。另外，由于該成像裝置用轉(zhuǎn)印帶具有多層結(jié)構(gòu)，它在各種機(jī)械特性方面優(yōu)異。此外，由于在底層3和表層2之間提供由彈性體形成的中間層4，可得到厚度方向上的足夠柔軟性。
從而可以得到具有彈性、不會(huì)使調(diào)色劑坍塌、能夠移動(dòng)(carriage)以及適合于更高圖像質(zhì)量的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶。
在本發(fā)明的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶中，中間層4優(yōu)選由離子導(dǎo)電性彈性體形成。通過(guò)由離子導(dǎo)電性彈性體形成中間層4，將體積電阻率控制在穩(wěn)定的值。注意的是，彈性體的離子導(dǎo)電性例如可以通過(guò)將離子導(dǎo)電性物質(zhì)如亞氨基鋰(imidolithium)或三氟甲磺酸鹽分散在彈性體中以提供導(dǎo)電性而實(shí)現(xiàn)。
另外，在本發(fā)明的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶中，底層3的表面電阻值優(yōu)選是中間層4的至少200倍以及更優(yōu)選至少250倍。從而，底層3的表面電阻值充分大于中間層4。因此，在轉(zhuǎn)印輥和感光鼓之間施加電壓時(shí)，可確保從轉(zhuǎn)印輥至感光鼓的電流，而且能可靠地阻止流向與轉(zhuǎn)印輥接觸的本發(fā)明轉(zhuǎn)印帶的電流。即，不會(huì)產(chǎn)生圖像失真等等。
具體地，優(yōu)選底層3具有1.00E+11至1.00E+13Ω/□的表面電阻率，而中間層4具有1.00E+8至1.00E+11Ω/□的表面電阻值。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇底層3和中間層4的表面電阻值，底層3可以具有充分大于中間層4的表面電阻值，以使得不會(huì)產(chǎn)生上述不合意的電流并且可以顯示優(yōu)異的成像能力。
如果底層3具有約80μm的厚度，底層3優(yōu)選具有約1.00E+9Ωcm的體積電阻值。另外，如果中間層4具有約200μm的厚度，中間層4優(yōu)選具有1.00E+6至1.00E+8Ωcm的體積電阻值，以及特別優(yōu)選具有約1.00E+7Ωcm的體積電阻值。
這里，圖2是示意性顯示代表本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)例的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶1’的截面圖。除了在上述表層2、底層3和中間層4以外還包括粘合劑層5并且具有通過(guò)將底層3、中間層4、粘合劑層5和表層2以此順序?qū)盈B所得到的結(jié)構(gòu)之外，圖2所示例子中的轉(zhuǎn)印帶1’與圖1所示例子中的轉(zhuǎn)印帶1相同。具有相同結(jié)構(gòu)的部位以同一參照符號(hào)給出并且不再提供其描述。
本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥可以選擇性地進(jìn)行構(gòu)造以致在中間層4和表層2之間插入粘合劑層5，如圖2所示的例子中那樣。這里，形成粘合劑層5的含氟聚合物優(yōu)選具有不高于形成中間層4的彈性體熱分解點(diǎn)的熔點(diǎn)，以及具有不低于形成表層2基材的PTFE、PFA或其混合物的熔點(diǎn)的熱分解點(diǎn)。
在本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥中，如上所述，表層基材由PTFE、PFA或其混合物形成。由于PTFE和PFA中氟原子與形成聚合物骨架的碳原子之間的化學(xué)鍵弱，與其他物質(zhì)的粘合性極差。因此，通過(guò)如圖2所示的例子中那樣在表層2和中間層4之間插入由上述材料形成的粘合劑層5，可以通過(guò)熔接可靠地實(shí)現(xiàn)表層2和中間層4之間的粘合，從而得到粘合性優(yōu)異的OA設(shè)備用的帶或輥。
換句話說(shuō)，形成粘合劑層5的含氟聚合物的熔點(diǎn)不高于形成中間層的彈性體的熱分解點(diǎn)。因此，通過(guò)將粘合劑層5與中間層4彼此相對(duì)擠壓同時(shí)將它們加熱至不低于形成粘合劑層5的含氟聚合物和形成中間層4的彈性體的熔點(diǎn)而不高于它們的熱分解點(diǎn)的溫度，可以使粘合劑層5和中間層4彼此牢固地熔接。
另外，粘合劑層5由熱分解點(diǎn)不低于形成表層2基材的PTFE、PFA或其混合物的熔點(diǎn)的含氟聚合物形成。因此，通過(guò)將它們加熱至不低于形成表層2基材的PTFE、PFA或其混合物的熔點(diǎn)而不高于形成粘合劑層5的含氟聚合物的熱分解點(diǎn)的溫度，可以使粘合劑層5和表層2彼此粘結(jié)。
對(duì)于形成粘合劑層5不需要過(guò)度的時(shí)間和努力，污染表層的物質(zhì)如底漆沒(méi)有混入，也不可能存在污染物通過(guò)薄的表層滲出。
用于形成粘合劑層5的含氟聚合物優(yōu)選是在溶劑中可溶的材料。通過(guò)使用在溶劑中可溶的含氟聚合物，可以將含氟聚合物以溶解在溶劑中的狀態(tài)用噴霧法或浸漬法施加至表層上，從而有利地便于制造。
優(yōu)選的用于形成粘合劑層5的含氟聚合物的例子包括偏二氟乙烯均聚物(聚偏二氟乙烯)以及含有偏二氟乙烯的兩種或多種單體(如偏二氟乙烯、三氟乙烯、四氟乙烯、四氟丙烯和六氟丙烯)的共聚物。特別地，在含有偏二氟乙烯的單體的聚合物中，特別優(yōu)選聚偏二氟乙烯(PVDF)。這是因?yàn)榫燮蚁┚哂懈呓佑|角和相對(duì)低的熔點(diǎn)，而且在許多情況下，熔接和退火可以在不會(huì)使由聚氨酯(分解溫度約170℃)等所形成的中間層劣化的溫度(約140-160℃)下進(jìn)行，這可導(dǎo)致改善的調(diào)色劑脫離性。
另外，適合用于形成粘合劑層5的含氟聚合物的例子還包括四氟乙烯-六氟丙烯和偏二氟乙烯的共聚物(THV)。由于THV也含有四氟乙烯組分，除了具有上述特性以外，在以下方面THV也是有利的它可能與形成表層2基材的PTFE、PFA或其混合物粘合，存在具有110℃的低熔點(diǎn)的等級(jí)產(chǎn)品，它的分解點(diǎn)高，在400℃(不低于PTFE的熔點(diǎn))，對(duì)聚氨酯等的粘合性能優(yōu)異，它是柔軟的，等等。此外，由于THV具有高柔軟性，通過(guò)由THV形成粘合劑層5，不會(huì)損害中間層4的柔軟性(彈性)。另外，在含氟聚合物中THV具有相對(duì)較低的熔點(diǎn)。因此，通過(guò)在不會(huì)使用于形成中間層的聚氨酯(分解溫度約170℃)等劣化的溫度(約140-160℃)下，在插入粘合劑層5的情況下將表層2和中間層4彼此相對(duì)擠壓，可以進(jìn)行這些層的熔接和退火。此外，與上述聚偏二氟乙烯(PVDF)相比，THV具有更高的接觸角，更加不會(huì)存在滲出，因此它在非污染性方面也是優(yōu)異的。
在如圖2所示的例子中那樣將粘合劑層5插入至中間層4和表層2之間的情況下，粘合劑層5的厚度沒(méi)有特別限制。然而，如果粘合劑層太薄，無(wú)法得到足夠的粘性。另一方面，如果粘合劑層5太厚，可能使硬度提高。因此，粘合劑層5的厚度優(yōu)選是1-20μm和更優(yōu)選3-10μm。
在將本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用多層環(huán)形帶并且具有如圖1所示例子中那樣通過(guò)將底層3、中間層4和表層2以此順序?qū)盈B而得到的結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選地，中間層4由彈性體形成，而且使表層2在與中間層4相鄰一側(cè)上的表面進(jìn)行粘合性改善處理。如上所述，本發(fā)明的表層2的基材由PTFE、PFA或其混合物形成。這里，PTFE、PFA或其混合物在對(duì)其他樹脂的粘合性方面極差。因此，對(duì)基材由PTFE、PFA或其混合物形成的表層2的粘合表面(內(nèi)表面)進(jìn)行粘合性改善處理，以便可以得到表層2與中間層4之間的高粘合性。
在這種情況下，僅僅對(duì)表層2在與中間層4粘合一側(cè)上的表面進(jìn)行該粘合性改善處理。因此，與調(diào)色劑等接觸的表層2的外表面(表面)不受影響以及對(duì)成像能力沒(méi)有不利影響。
在這種情況下，為了獲得中間層4和表層2之間令人滿意的粘合，可以在其之間插入由粘合劑形成的層。
所述粘合性改善處理的例子包括向鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子提供極性。鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子中的一部分具有極性(即親水性基團(tuán))而不是氟，以致可以得到表層2與中間層4之間確實(shí)而可靠的粘合。
作為上述提供極性的方法，例如，用氬、氦、二氧化碳等稀釋具有極性的物質(zhì)(其將在后面進(jìn)行描述)，所述物質(zhì)將要被提供至鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子，以及在上述稀釋氣體氛圍中照射表層的內(nèi)表面，例如用能量大的激發(fā)物(excimer)紫外線或等離子體照射。從而，鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子受到激發(fā)或者一些原子得到釋放，由此引起PTFE、PFA或其混合物與極性物質(zhì)的反應(yīng)。
如果將聚氨酯用作形成中間層4的彈性體，提供極性的處理優(yōu)選是附加羥基、羰基、羧基和氨基中的任一種的處理。通過(guò)附加極性基團(tuán)(親水性基團(tuán))代替氟或氫，特別是附加良好適合于聚氨酯的羥基、羰基、羧基和氨基中的任一種，從而向鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子中的一部分提供極性，可以得到具有中間層4和表層2之間優(yōu)異粘合性的成像裝置用多層環(huán)形帶。
可供選擇地，所述粘合性改善處理可以是在鄰接中間層4的表層2表面上形成凹凸(irregularities)的處理。通過(guò)又在鄰接中間層4的表層2表面上形成凹凸，增加與中間層4的粘合面積和造成纏結(jié)，因此改善表層2和中間層4之間的粘合性。
作為形成凹凸的處理，通過(guò)處理鄰接中間層4的表層2表面而機(jī)械地形成大量的微小凹凸，例如用等離子體、噴砂(blasting)或自由基(高反應(yīng)性物質(zhì)如原子態(tài)的氯或液態(tài)金屬鈉，以及脫除氟的物質(zhì)如烷基化鋰)處理。
所述粘合性改善處理可以是在鄰接中間層4的表層2表面上形成凹凸的處理以及其后進(jìn)一步如上所述提供極性。通過(guò)進(jìn)行上述的粘合性改善處理，可以實(shí)現(xiàn)粘合性的進(jìn)一步改善。
等離子體處理代表著優(yōu)選的粘合性改善處理。通過(guò)使鄰接中間層4的表層2表面進(jìn)行等離子體處理，可以得到表層2與中間層4之間確實(shí)而可靠的粘合。這里，“等離子體處理”不限于在具有極性的氣體氛圍中通過(guò)等離子體照射來(lái)引起反應(yīng)的處理，只要包括用于改善粘合性的等離子體照射處理即可，以及還包括通過(guò)等離子體照射在鄰接中間層4的表層2表面上機(jī)械地形成凹凸的處理。
自由基處理也代表著另一優(yōu)選的粘合性改善處理。通過(guò)使鄰接中間層4的表層2表面同樣進(jìn)行自由基處理，可以得到表層2與中間層4之間確實(shí)而可靠的粘合。這里，“自由基處理”不限于通過(guò)將鄰接中間層4的表層2表面暴露于自由基下來(lái)機(jī)械地形成凹凸的處理，只要包括用于改善粘合性的暴露于自由基下的處理即可，以及還包括使自由基化學(xué)結(jié)合至鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物等等。
如果鄰接中間層4的表層2表面進(jìn)行上述粘合性改善處理，則在上面提及的厚度中，表層2的厚度更優(yōu)選是1-15μm。通過(guò)將表層2的厚度設(shè)定為1-15μm，不僅可以同時(shí)獲得足夠的耐磨損性和柔軟性，而且鄰接中間層4的表層2表面上的粘合性改善處理的影響不會(huì)延伸到與轉(zhuǎn)印材料(紙)接觸的表層2表面。在進(jìn)行所述粘合性改善處理中，如果表層2的厚度太小，要仔細(xì)地進(jìn)行粘合性改善處理。另外，從防止調(diào)色劑粘附的觀點(diǎn)，表層2的厚度進(jìn)一步優(yōu)選是3-8μm和特別優(yōu)選4-6μm。
此外，在進(jìn)行上述粘合性改善處理中，進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的表層2的表面優(yōu)選用熔接與中間層4粘合。通過(guò)用熔接將表層2粘合至中間層4上，不需要粘合劑，可以簡(jiǎn)化制造步驟，另外，也不會(huì)有因使用粘合劑造成的對(duì)成像裝置用多層環(huán)形帶的成像能力的不利影響。
在將本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥用作成像裝置用多層環(huán)形帶并且具有如圖2所示例子中那樣通過(guò)將底層3、中間層4、粘合劑層5和表層2以此順序?qū)盈B而得到的結(jié)構(gòu)的情況下，可以使鄰接中間層4的粘合劑層5表面進(jìn)行上述粘合性改善處理。同樣在這種情況下，如上所述，優(yōu)選地，中間層4由彈性體形成，粘合劑層5由含氟聚合物形成，該含氟聚合物的熔點(diǎn)不高于形成中間層4的彈性體熱分解點(diǎn)，以及其熱分解點(diǎn)不低于形成表層2基材的PTFE、PFA或其混合物的熔點(diǎn)。
本發(fā)明也提供使用本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的OA設(shè)備。由于本發(fā)明的OA設(shè)備采用如上所述的本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥，本發(fā)明的OA設(shè)備具有優(yōu)異的成像能力。
以下將要描述本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法，所述帶或輥具有圖1所示的通過(guò)相繼層疊底層3、中間層4和表層2而得到的結(jié)構(gòu)，或具有圖2所示的通過(guò)相繼層疊底層3、中間層4、粘合劑層5和表層2而得到的結(jié)構(gòu)。盡管本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥可以適宜地用下述方法制造，但是不限于用該方法制成的那些。
在形成本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的表層2時(shí)，首先，通過(guò)將形成基材的PTFE、PFA或其混合物的細(xì)微顆粒和導(dǎo)電劑分散在水中而制成分散體。這里，可以將上述的金屬氧化物、(RfSO2)2NLi(Rf代表全氟烷基)等用作導(dǎo)電劑。另外，可以加入上述四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物等，只要不會(huì)損害本發(fā)明的效果即可。這里，在形成表層2的狀態(tài)下，以PTFE、PFA或其混合物占不包括導(dǎo)電劑在內(nèi)的基材重量的至少70％的比例混合PTFE、PFA或其混合物和導(dǎo)電劑。
制備分散體時(shí)，優(yōu)選借助于球磨機(jī)、分散機(jī)、均質(zhì)器等改善分散性。通過(guò)改善分散體的分散性，可防止電負(fù)荷的集中或物理和/或機(jī)械應(yīng)力的集中以及可以進(jìn)一步提高表層的耐久性。其中，優(yōu)選將均質(zhì)器用于改善分散性。
其后，如圖3所示，用浸漬法將制成的分散體涂敷至例如內(nèi)表面進(jìn)行過(guò)鏡面加工的外筒(outer cylinder)11的內(nèi)表面上，接著煅燒。例如，將煅燒溫度設(shè)定成320-420℃(特別是380℃)。例如，可以將不銹鋼(SUS)(熱膨脹系數(shù)1.76×10-5/℃)制的圓筒狀部件或由鋼(熱膨脹系數(shù)1.76×10-7/℃)制的剛性體形成的圓筒狀部件用作外筒11。從而，可以形成具有由PTFE、PFA或其混合物形成的基材以及具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的表層2。
圖3顯示在表層2的內(nèi)圓周表面上進(jìn)一步層疊粘合劑層5的例子。形成粘合劑層5時(shí)，例如，將THV聚合物(熔點(diǎn)120℃)熔在乙酸丁酯中，用浸漬法在表層2上形成其膜，接著干燥。在如此形成粘合劑層5之后，優(yōu)選通過(guò)在形成表層2基材的PTFE、PFA或其混合物的熔點(diǎn)與THV的熔點(diǎn)之間的溫度(例如350℃)下加熱而使粘合劑層5進(jìn)行處理，從而使粘合劑層5與表層2緊密接觸。如上形成的由表層2和粘合劑層5所構(gòu)成的復(fù)合體可以在本文中稱作“第一復(fù)合體”。
底層3和中間層4例如可以用下列方法制造。首先，當(dāng)旋轉(zhuǎn)如圖4所示的圓筒狀模具12時(shí)，例如，將聚酰亞胺清漆涂敷在模具的外面。此后，加熱模具12以酰亞胺化，由此形成覆蓋模具12外圓周的底層3。
此后，例如，將增稠劑加入到諸如含水聚氨酯(熔點(diǎn)120℃，熱分解點(diǎn)180℃)以達(dá)到約10Pa·s的粘度，再進(jìn)行脫氣，然后用浸漬法將所得的物質(zhì)涂敷在底層3上。涂敷后，所得物質(zhì)在室溫下干燥，由此形成中間層4。如上形成的由底層3和中間層4組成的復(fù)合體可以在本文中稱作“第二復(fù)合體”。
這里，通過(guò)適當(dāng)調(diào)節(jié)添加到底層3和中間層4的導(dǎo)電劑(如炭黑)的添加量，可以制造如上所述的底層3的表面電阻值大于中間層4的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶。這里，例如進(jìn)行調(diào)整以使得底層3具有1.00E+9Ω·cm的體積電阻值和1.00E+12Ω/□的表面電阻率，而中間層4具有1.00E+8Ω·cm的體積電阻值和1.00E+8Ω/□的表面電阻率(本文中這些電阻值是在100V下測(cè)定的值)。
另外，在制造如上所述的底層3的表面電阻值大于中間層4的成像裝置用轉(zhuǎn)印帶時(shí)，底層3和中間層4可以用以下方法制成。首先，對(duì)圓筒12的表面進(jìn)行碳-導(dǎo)電處理，形成體積電阻率已得到調(diào)整(如調(diào)整至1.00E+9Ω·cm)的聚酰亞胺的膜，接著煅燒(將煅燒溫度設(shè)定成例如380℃)，由此形成底層3。此后，將已經(jīng)進(jìn)行離子導(dǎo)電處理以實(shí)現(xiàn)離子導(dǎo)電和體積電阻率已得到調(diào)整(如調(diào)整至1.00E+7Ω·cm)的含水聚氨酯用浸漬法涂敷至底層3上，接著干燥，由此形成中間層4。注意的是，離子導(dǎo)電處理例如可以通過(guò)在含水聚氨酯中分散離子導(dǎo)電劑來(lái)進(jìn)行。
此后，通過(guò)進(jìn)行如上所述形成的表層2或第一復(fù)合體對(duì)第二復(fù)合體的熔接來(lái)制造OA設(shè)備用的帶或輥。具體地，如果在外筒11內(nèi)只形成表層2和將表層2熔接到第二復(fù)合體上，則可以得到如圖1所示的例子中那樣底層3、中間層4和表層2相繼層疊的結(jié)構(gòu)。另一方面，如果在外筒11中形成第一復(fù)合體(參見(jiàn)圖3)以及將第一復(fù)合體熔接到第二復(fù)合體上，則可以得到如圖2所示的例子中那樣底層3、中間層4、粘合劑層5和表層2相繼層疊的結(jié)構(gòu)。
如果使上述鄰接中間層4的表層2表面(在圖1結(jié)構(gòu)的情況下)或鄰接中間層4的粘合劑層5表面(在圖2結(jié)構(gòu)的情況下)進(jìn)行粘合性改善處理，可以使上述熔接之前的表層2或第一復(fù)合體中的粘合劑層5進(jìn)行粘合性改善處理。
這里，在制造具有圖1所示結(jié)構(gòu)的多層環(huán)形帶時(shí)，本發(fā)明包括具有以下步驟的制造方法制造在底層3上形成由彈性體所構(gòu)成的中間層4的復(fù)合體(第二復(fù)合體)，對(duì)鄰接中間層4的表層2表面進(jìn)行粘合性改善處理，以及將所述復(fù)合體(第二復(fù)合體)的中間層4粘合至上述進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的表層2表面上。
另外，在制造具有圖2所示結(jié)構(gòu)的多層環(huán)形帶時(shí)，本發(fā)明也包括具有以下步驟的制造方法制造在底層3上形成由彈性體所構(gòu)成的中間層4的復(fù)合體(第二復(fù)合體)，在表層2的一個(gè)表面上由上述特定的含氟聚合物形成粘合劑層5(即，制造上述第一復(fù)合體)，對(duì)與鄰接表層2的一側(cè)相反的粘合劑層的5表面(即鄰接中間層4的表面)進(jìn)行粘合性改善處理，以及將所述復(fù)合體(第二復(fù)合體)粘合至上述進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的粘合劑層5表面上。
在制造本發(fā)明的多層環(huán)形帶的方法中，粘合性改善處理如上所述優(yōu)選是向鄰接中間層4的表層2或粘合劑層5的表面上的分子提供極性的處理。這里，提供極性基團(tuán)和極性的優(yōu)選方法如上所述。
另外，在制造本發(fā)明的多層環(huán)形帶的方法中，對(duì)表層2進(jìn)行粘合性改善處理時(shí)，可以涂布從鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子中除去氟原子的試劑，接著洗滌。在本發(fā)明中，鄰接中間層4的表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物由主要以許多“-CF2-”結(jié)合的鏈狀分子構(gòu)成。這里，所述試劑(如萘基鈉絡(luò)合物)從鏈上化學(xué)地除去氟原子，由此造成碳原子的缺電子狀態(tài)。此后，當(dāng)這種狀態(tài)下的碳原子暴露于空氣或清洗液體時(shí)，缺電子狀態(tài)通過(guò)氧、水、蒸汽等等得以消除，以及形成粘合性官能團(tuán)，即極性基團(tuán)如羥基、羧基和羰基，由此明顯改善粘合性。
具體地，例如，將從如上所述形成于外筒11中的表層2內(nèi)圓周表面(即鄰接中間層4那側(cè)的表面)上的PTFE、PFA或其混合物中除去氟原子的試劑(如萘基鈉絡(luò)合物“Tetraetch”，產(chǎn)品名稱，Technos Corporation制造)薄薄地涂布在內(nèi)圓周表面上，接著在3-7秒后用乙醇洗滌。
可供選擇地，在制造本發(fā)明的多層環(huán)形帶的方法中，上述粘合性改善處理可以是在鄰接中間層4的表層2或粘合劑層5的表面上形成凹凸的處理?？晒┻x擇地，在制造本發(fā)明的多層環(huán)形帶的方法中，在鄰接中間層4的表層2或粘合劑層5的表面上進(jìn)行的粘合性改善處理可以是如上所述的等離子體處理或自由基處理。
具體地，例如，將如上所述制成的第一復(fù)合體的粘合劑層5內(nèi)圓周表面暴露于電暈放電下以形成凹凸。
此外，在另一具體實(shí)例中，進(jìn)行噴砂，其中用壓縮空氣將細(xì)微的二氧化硅顆粒吹到如上制成的第一復(fù)合體的粘合劑層5內(nèi)圓周表面上，由此使該內(nèi)圓周表面粗糙化以及密集地形成小的凹凸。
在制造本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥時(shí)，在表層2或粘合劑層5(優(yōu)選如上所述進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理)與中間層4之間的粘合一般用以下三種方法進(jìn)行。
作為第一種方法，采用由熱膨脹系數(shù)大于外筒11的材料所形成的芯13的方法是可用的，其中如上所述在外筒11的內(nèi)圓周表面上形成有表層2或第一復(fù)合體(表層2和粘合劑層5)。例如，如圖4所示，將第二復(fù)合體(底層3和中間層4)層疊在圓筒狀模具12的外圓周上。將第二復(fù)合體從模具12上取下，而且如圖5所示以圓筒狀形成的第二復(fù)合體與芯13的外圓周相配。由熱膨脹系數(shù)大于外筒11的材料形成的芯用作芯13。作為外筒11和芯13的材料的示例性組合，有SUS制成的外筒11和PA6(例如，主要由尼龍6構(gòu)成的尼龍如MC尼龍，熱膨脹系數(shù)8.0×107/℃)制成的芯13。
此后，如圖6所示，將芯13插入到外筒11中，其中由底層3和中間層4構(gòu)成的第二復(fù)合體與芯13相配，而外筒11的內(nèi)表面上形成有表層2或第一復(fù)合體(在圖6所示例子中的第一復(fù)合體)。在表層2或粘合劑層5與中間層4之間進(jìn)行熔接的狀態(tài)下進(jìn)行加熱。熔接中設(shè)定的加熱溫度在表層2與中間層4之間粘合的情況下例如可以是150℃，以及在粘合劑層5與中間層4之間粘合的情況下例如可以是150℃。注意的是，在熔接時(shí)優(yōu)選將整個(gè)外筒和芯放在真空氛圍中。
因而用熱膨脹系數(shù)大于外筒11的芯13進(jìn)行熔接，以及在樹脂不會(huì)變質(zhì)的范圍內(nèi)在如上所述將芯13插在外筒11中時(shí)進(jìn)行外筒加熱與芯的加熱或者進(jìn)行整個(gè)外筒和芯的加熱。通過(guò)利用芯13和外筒11之間熱膨脹的差異，可以在擠壓粘合表面的時(shí)候進(jìn)行熔接。
如上所述，由于外筒11的內(nèi)圓周表面是鏡面磨光的，如果在其內(nèi)圓周表面上形成表層2或第一復(fù)合體，則表層2是鏡面磨光的。另外，在如上所述的第二復(fù)合體熔接之后與外筒11的內(nèi)圓周表面的分離也變得容易。
此后，冷卻芯13和外筒11，以便取下三層(底層3、中間層4和表層2)或四層(底層3、中間層4、粘合劑層5和表層2)的層疊結(jié)構(gòu)，由此得到具有圖1或2所示結(jié)構(gòu)的本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥。
在用于制造具有圖1所示結(jié)構(gòu)的多層環(huán)形帶的本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法中，其中對(duì)鄰接中間層4的表層2表面進(jìn)行粘合性改善處理，將復(fù)合體的中間層4粘合到進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的一側(cè)上的表層2表面上的步驟如上所述地優(yōu)選包括下列步驟(a1)-(a4)(a1)形成和固定步驟，其中以粘合表面一側(cè)朝內(nèi)在由剛性體制成的外筒11的內(nèi)圓周上形成并固定表層2；(a2)附著步驟(attachment step)，其中以中間層4朝外將復(fù)合體(第二復(fù)合體)附著至芯13的外圓周上，芯13由熱膨脹系數(shù)大于外筒11的材料制成；(a3)插入步驟，其中將其上附著復(fù)合體(第二復(fù)合體)的芯13插入到內(nèi)表面上固定有表層2的外筒11中；和(a4)粘合步驟，其中通過(guò)在將芯13插入外筒11中的狀態(tài)下同時(shí)加熱外筒11和芯13使表層2和復(fù)合體(第二復(fù)合體)的中間層4互相粘合。
作為第二種方法，采用由彈性體形成的芯13的方法是可用的。例如，可以將硅橡膠制成的芯用作芯13。如上所述從模具12上取下的第二復(fù)合體與彈性體制成的芯13的外圓周相配，此后將芯13進(jìn)一步插入內(nèi)圓周表面上形成有表層2或第一復(fù)合體的外筒11中。在這種狀態(tài)下，例如，如圖7所示例子中那樣，設(shè)置用于保持真空的環(huán)狀蓋子15，在芯13的上下兩端分別放上塊體16，并用真空泵(未示出)使內(nèi)部空間成真空。此后，進(jìn)行加熱并在塊體16介入下用保持真空環(huán)狀蓋子15擠壓芯13(圖7中擠壓力用P表示)。
使用彈性體制成的芯13以及從而在擠壓芯13兩端時(shí)進(jìn)行熔接，并且在樹脂不會(huì)變質(zhì)的范圍內(nèi)在如上所述將芯13插在外筒11中時(shí)進(jìn)行外筒加熱與芯的加熱或者進(jìn)行整個(gè)外筒和芯的加熱。從而使芯13主體部分的直徑更大以及在擠壓粘合表面同時(shí)可以進(jìn)行熔接。
例如，可以將上述MC尼龍制成的塊體用作圖7所示例子中所用的塊體16?？晒┻x擇地，代替上述塊體，例如，如圖8的例子所示，可以使用相同長(zhǎng)度的外筒11和芯13以及可以將尺寸足以覆蓋外筒11開口的用作維持真空的蓋子15’，以便用蓋子15’自身擠壓芯13的兩端。
此后，如上述第一種方法的情況那樣，冷卻芯13和外筒11，取下三層(底層3、中間層4和表層2)或四層(底層3、中間層4、粘合劑層5和表層2)的層疊結(jié)構(gòu)，由此得到具有圖1或2所示結(jié)構(gòu)的本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥(圖7和8中的例子都顯示形成三層層疊結(jié)構(gòu)的情況)。
在用于制造具有圖1所示結(jié)構(gòu)的多層環(huán)形帶的本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法中，其中使鄰接中間層4的表層2表面進(jìn)行粘合性改善處理，將復(fù)合體的中間層4粘合到進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的一側(cè)上的表層2表面上的步驟如上所述地優(yōu)選包括下列步驟(b1)-(b5)(b1)形成和固定步驟，其中以粘合表面一側(cè)朝內(nèi)在由剛性體制成的外筒11的內(nèi)圓周上形成并固定表層2；(b2)附著步驟，其中以中間層4朝外將復(fù)合體(第二復(fù)合體)附著至彈性體制成的芯13的外圓周上；(b3)插入步驟，其中將其上附著復(fù)合體(第二復(fù)合體)的芯13插入到內(nèi)表面上固定有表層2的外筒11中；(b4)擠壓步驟，其中通過(guò)在將芯13插入外筒11中的狀態(tài)下擠壓芯13的兩端使芯13主體部分的直徑更大，從而使復(fù)合體(第二復(fù)合體)的中間層4對(duì)表層2擠壓；和(b5)粘合步驟，其中通過(guò)在將芯13插入外筒11中的狀態(tài)下同時(shí)加熱外筒11和芯13，使表層2和復(fù)合體(第二復(fù)合體)的中間層4互相粘合。
作為第三種方法，可用的是采用具有封閉的兩端的中空?qǐng)A筒形水袋的方法，水袋半徑可以通過(guò)調(diào)整填充在內(nèi)部的流體的壓力來(lái)增加或減少。圖9示意性顯示可以適宜地用于本發(fā)明OA設(shè)備用帶或輥的制造中的水袋21。在圖9所示例子中的水袋21的材料沒(méi)有特別限制。然而，從柔軟性在直至約200-250℃的高溫下沒(méi)有損失以及與樹脂的脫離性令人滿意的觀點(diǎn)，其主體部分22優(yōu)選由彈性體如硅橡膠形成。圖9所示例子中的水袋21的直徑可以更大或更小，從實(shí)線所示的狀態(tài)到用虛線22’所示的狀態(tài)。端板23與水袋21主體部分22的上下兩端分別相連，泵24與其一部分連接。實(shí)際上，各部分的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜。具體地，存在著用于連接水袋21的主體部分22與端板23之間的復(fù)雜密封結(jié)構(gòu)。然而沒(méi)有顯示這樣的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗c本發(fā)明的要旨關(guān)系不大。
在中間層4朝外的情況下，第二復(fù)合體附著在上述水袋21的外圓周上，以及將這種狀態(tài)下的水袋21插入到形成于外筒11內(nèi)圓周表面上的表層2或第一復(fù)合體(表層2和粘合劑層5)中。圖10顯示將附著在水袋21外圓周上的第二復(fù)合體插入形成于外筒11內(nèi)圓周表面上的第一復(fù)合體中以使得中間層4與粘合劑層5相鄰的實(shí)例。這種狀態(tài)下的水袋21容納在真空室25中，真空室25上部具有自由開啟/關(guān)閉的蓋子26，同時(shí)泵24與水袋21連接。真空泵27與真空室25連接，以致可以使真空室25內(nèi)的空間達(dá)到真空狀態(tài)。另外，如圖10所示，加熱用的電熱器28附著在真空室25的內(nèi)圓周表面上。
當(dāng)水袋21容納在真空室25中時(shí)，借助于泵24使水袋21主體部分22中的流體壓力增加，以使主體部分22膨脹。為了維持自支持性，主體部分22可以具有例如10mm的厚度。這里，上述厚度對(duì)主體部分22的膨脹沒(méi)有不利影響。另外，優(yōu)選形成主體部分22以在其中心部分具有較小的厚度，以便氣體令人滿意地從粘合表面的中心在側(cè)向上(向上和向下)逃逸。
通過(guò)外筒11和由于內(nèi)部壓力而膨脹的水袋21的主體部分22，附著在水袋21外圓周上的第二復(fù)合體與表層2或形成于外筒11內(nèi)圓周表面上的第一復(fù)合體互相擠壓。在這種情況下，如果使用不銹鋼制的外筒11，可以防止因上述擠壓引起的外筒11的變形。例如，另一方面，將水袋21的主體部分22制造成由彈性體如硅橡膠形成的膜。因此，如果將水袋21中的流體壓力例如提高至100個(gè)大氣壓，樹脂層作為整體均勻地壓在外筒11的內(nèi)圓周表面上，不管兩端的端板23是否存在。
這里，通過(guò)真空泵27排空真空室25中的空氣，因此，真空室25處于真空中。另外，通過(guò)在水袋21的主體部分22如上所述膨脹的狀態(tài)下用電熱器28加熱真空室25(例如，加熱至120-150℃)，可以均勻而可靠地實(shí)現(xiàn)中間層4與表層2或粘合劑層5之間的粘合。
此后，在真空室25中恢復(fù)大氣壓力以及使真空室25冷卻至室溫，從而降低水袋21中的流體壓力。然后，取出在內(nèi)圓周表面上附著三層(底層3、中間層4和表層2)或四層(底層3、中間層4、粘合劑層5和表層2)層疊結(jié)構(gòu)的外筒11。此后，通過(guò)從外筒11上取下該三層或四層的層疊結(jié)構(gòu)，可以得到上述圖1或2所示的OA設(shè)備用的帶或輥。
在用于制造具有圖1所示結(jié)構(gòu)的多層環(huán)形帶的本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法中，其中對(duì)鄰接中間層4的表層2表面進(jìn)行粘合性改善處理，將復(fù)合體的中間層4粘合到進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的一側(cè)上的表層2表面上的步驟如上所述地優(yōu)選包括下列步驟(c1)-(c6)(c1)形成和固定步驟，其中以粘合表面一側(cè)朝內(nèi)在由剛性體制成的外筒11的內(nèi)圓周上形成并固定表層2；(c2)附著步驟，其中以中間層4朝外將復(fù)合體(第二復(fù)合體)附著至兩端封閉的中空?qǐng)A筒形水袋21的外圓周上，水袋半徑可以通過(guò)調(diào)整填充在內(nèi)部的流體的壓力來(lái)增加或減少；(c3)插入步驟，其中將其上附著復(fù)合體(第二復(fù)合體)的水袋21插入到內(nèi)表面上固定有表層2的外筒11中；(c4)真空步驟，其中完成插入步驟之后，在包括剛性體制成的外筒11內(nèi)圓周和水袋21的外圓周的周圍空間中產(chǎn)生真空；(c5)擠壓步驟，其中在完成插入步驟之后，通過(guò)提高填充水袋21的流體的壓力使水袋21的直徑更大，從而使附著在水袋21外圓周上的復(fù)合體(第二復(fù)合體)的中間層4的外圓周表面對(duì)著固定在剛性體制成的外筒11內(nèi)表面上的表層2擠壓；和(c6)粘合步驟，其中在完成真空步驟和擠壓步驟之后，通過(guò)加熱使表層2和復(fù)合體(第二復(fù)合體)的中間層4互相粘合。
盡管沒(méi)有詳細(xì)描述，除了上述以外，例如可以通過(guò)利用爆發(fā)力(explosiveforce)實(shí)現(xiàn)中間層4與表層2或粘合劑層5之間的粘合。
可供選擇地，在本發(fā)明OA設(shè)備用的帶或輥的制造中，通過(guò)使用如上所述的熔接法(即，用熱膨脹系數(shù)大的芯的方法，用彈性體制成的芯的方法和采用水袋的方法)可以自然實(shí)現(xiàn)中間層4和底層3之間的粘合。
另外，在具有圖1所示結(jié)構(gòu)的多層環(huán)形帶的制造中，其中對(duì)鄰接中間層4的表層2表面進(jìn)行粘合性改善處理，本發(fā)明的OA設(shè)備用帶或輥的制造方法也包括具有以下步驟的方法通過(guò)涂布從表層2表面上的PTFE、PFA或其混合物中除去氟原子的試劑接著洗滌而使表層2的表面進(jìn)行粘合性改善處理，通過(guò)在進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的表層2表面上形成中間層4而制成復(fù)合體(由表層2和中間層4構(gòu)成的復(fù)合體稱作“第三復(fù)合體”)，以及將底層3粘合到所制成的復(fù)合體(第三復(fù)合體)的中間層4上。
這里，使底層3與制成的第三復(fù)合體的中間層4相互粘合的步驟優(yōu)選包括下列步驟(d1)-(d4)，其類似于上述中間層4與表層2相互粘合中的步驟(a1)-(a4)(d1)形成和固定步驟，其中以中間層4朝內(nèi)在由剛性體制成的外筒11的內(nèi)圓周上形成并固定復(fù)合體(第三復(fù)合體)；(d2)附著步驟，其中以底層3朝外，將復(fù)合體(第三復(fù)合體)附著到由熱膨脹系數(shù)大于外筒11的材料制成的芯13的外圓周上；(d3)插入步驟，其中將其上附著底層3的芯13插入到內(nèi)表面上固定有復(fù)合體(第三復(fù)合體)的外筒11中；和(d4)粘合步驟，其中通過(guò)在將芯13插入外筒11中的狀態(tài)下同時(shí)加熱外筒11和芯13，使復(fù)合體(第三復(fù)合體)的中間層4和表層2互相粘合。
可供選擇地，使底層3與制成的第三復(fù)合體的中間層4相互粘合的步驟可以包括下列步驟(e1)-(e5)，其類似于上述中間層4與表層2相互粘合中的步驟(b1)-(b5)(e1)形成和固定步驟，其中以中間層4朝內(nèi)在由剛性體制成的外筒11的內(nèi)圓周上形成并固定復(fù)合體(第三復(fù)合體)；(e2)附著步驟，其中以底層3朝外將復(fù)合體(第三復(fù)合體)附著至彈性體制成的芯13的外圓周上；(e3)插入步驟，其中將其上附著底層3的芯13插入到內(nèi)表面上固定有復(fù)合體(第三復(fù)合體)的中間層4的外筒11中；(e4)擠壓步驟，其中通過(guò)在將芯13插入外筒11中的狀態(tài)下擠壓芯13的兩端使芯13主體部分的直徑更大，從而使底層3對(duì)著復(fù)合體(第三復(fù)合體)擠壓；和(e5)粘合步驟，其中通過(guò)在將芯13插入外筒11中的狀態(tài)下同時(shí)加熱外筒11和芯13使底層3和復(fù)合體(第三復(fù)合體)的中間層4互相粘合。
另外可供選擇地，使底層3與制成的第三復(fù)合體的中間層4相互粘合的步驟可以包括下列步驟(f1)-(f6)，其類似于上述中間層4與表層2相互粘合中的步驟(c1)-(c6)(f1)形成和固定步驟，其中在由剛性體制成的外筒11的內(nèi)圓周上形成并固定復(fù)合體(第三復(fù)合體)，中間層4朝內(nèi)；(f2)附著步驟，其中將底層3朝外地附著至兩端封閉的中空?qǐng)A筒形水袋21的外圓周上，水袋半徑可以通過(guò)調(diào)整填充在內(nèi)部的流體的壓力來(lái)增加或減少；(f3)插入步驟，其中將其上附著底層3的水袋21插入到內(nèi)表面上固定有復(fù)合體(第三復(fù)合體)的外筒11中；(f4)真空步驟，其中完成插入步驟之后，在包括剛性體制成的外筒11內(nèi)圓周和水袋21的外圓周的周圍空間中產(chǎn)生真空；(f5)擠壓步驟，其中在完成插入步驟之后，通過(guò)提高填充水袋21的流體的壓力使水袋21的直徑更大，從而使附著在水袋21外圓周上的底層3的外圓周表面對(duì)著固定在剛性體制成的外筒11內(nèi)表面上的復(fù)合體(第三復(fù)合體)擠壓；和(f6)粘合步驟，其中在完成真空步驟和擠壓步驟之后，通過(guò)加熱使底層3和復(fù)合體(第三復(fù)合體)的中間層4互相粘合。
可以用下列方法制造本發(fā)明的OA設(shè)備用的帶或輥。
首先，如上所述，在圓筒狀模具12上形成底層3之后，進(jìn)一步在底層3上形成中間層4。將如上所述用于形成表層2的分散體用諸如噴涂的方法涂布在如此形成的中間層4上，接著干燥和煅燒，從而形成表層2。因而，可以制成OA設(shè)備用的帶或輥，而不用如上所述使分別形成的中間層4與表層2或粘合劑層5粘合的方法。
當(dāng)同樣采用該方法時(shí)，可以在中間層4上形成粘合劑層5并在粘合劑層5上形成表層2。然而，在這種情況下，如果將THV和PTFE分別用作粘合劑層5和表層2基材的材料，難以通過(guò)煅燒形成表層2，因?yàn)門HV的熔點(diǎn)為120℃而PTFE的熔點(diǎn)為327℃。因此，在制造如此構(gòu)成的OA設(shè)備用的帶或輥時(shí)，優(yōu)選采用使如上所述分別形成的粘合劑層5和中間層4相互粘合的方法。
下面，將要參照試驗(yàn)例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，然而本發(fā)明不受其限制。
(試驗(yàn)例1)用具有圖1所示結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印帶的試樣進(jìn)行下列試驗(yàn)。用于本試驗(yàn)例的轉(zhuǎn)印帶的試樣具有3層結(jié)構(gòu)，由聚酰亞胺形成的底層3(厚度80μm)，由聚氨酯形成的中間層4(厚度250μm)以及由后面所述的表1-4中所示材料形成其基材的表層2(厚度7μm)。試樣的內(nèi)徑為168Φ而寬度為368mm。除了表4中所示情況以外表層2具有1.00E+11Ω/□的表面電阻率。
將實(shí)際使用的Xerox型彩色打印機(jī)(Fuji Xerox Co.，Ltd.制造的彩色打印機(jī)Docuprint C620)用于測(cè)試中。圖11從概念上顯示該設(shè)備的實(shí)質(zhì)部分。圖11所示的設(shè)備包括感光鼓31、一次轉(zhuǎn)印輥32、二次轉(zhuǎn)印輥33、Φ30輥34(外徑30mm)和Φ28輥35(外徑28mm)。上述轉(zhuǎn)印帶的試樣40裝在圖11所示的設(shè)備上并使該設(shè)備實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)以進(jìn)行測(cè)試。
在圖11中，轉(zhuǎn)印帶試樣40沿著輥34和輥35的外圓周表面彎曲并在線性部分恢復(fù)成筆直狀態(tài)，由此受到物理和/或機(jī)械應(yīng)力。另外，當(dāng)在一次轉(zhuǎn)印輥32和二次轉(zhuǎn)印輥33之間施加數(shù)kV的電壓時(shí)，試樣40受到電應(yīng)力。由此，轉(zhuǎn)印帶試樣40的表層隨著進(jìn)紙數(shù)的增加而劣化。注意的是，在具有與圖11的例子相同機(jī)構(gòu)的彩色打印機(jī)中，由于青色、品紅色、黃色和黑色的調(diào)色劑相繼形成在轉(zhuǎn)印帶上，在一次打印操作中試樣40四次受到應(yīng)力。
以下，將要參照下表描述各種測(cè)試的結(jié)果。
表1 顯示調(diào)色劑脫離性的測(cè)試結(jié)果。
表1

表1中的耐久性由直至在表層上出現(xiàn)裂紋或皺褶為止的進(jìn)紙數(shù)表示。在表1中，k表示1000(千)而m表示1,000,000(百萬(wàn))。假設(shè)對(duì)于在轉(zhuǎn)印帶中所需的耐久性而言紙張數(shù)至少是100,000(100k)和優(yōu)選1,000,000(1m)。
另外，表1中的共混量表示對(duì)100份“基材”的比例(份)。
同時(shí)，調(diào)色劑脫離性的優(yōu)劣與否基于剝落調(diào)色劑用的刮板是否能刮下化學(xué)調(diào)色劑來(lái)確定。另外，在調(diào)色劑脫離性的欄中A、B和C分別表示合格、不合格和完全不合格。
從表1可以看出，對(duì)于轉(zhuǎn)印帶的試樣1-1至1-4，為了改善根據(jù)常規(guī)技術(shù)的轉(zhuǎn)印帶的試樣1-1和1-3的調(diào)色劑脫離性，應(yīng)當(dāng)混入PTFE粉末，然而混入PTFE粉末的轉(zhuǎn)印帶1-2和1-4的耐久性(耐彎曲性)相當(dāng)?shù)汀?br> 同時(shí)，可以看出，表層2基材由PFA形成并具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印帶試樣1-6在調(diào)色劑脫離性和耐久性上都優(yōu)異。
另外，可以看出，表層2基材由PTFE形成并具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)印帶試樣1-5在耐久性上優(yōu)于由丙烯酸系物質(zhì)等制成的試樣以及在調(diào)色劑脫離性上優(yōu)異。
同時(shí)，表2顯示耐久性與用于形成表層基材的PTFE和PFA的共混量之間的關(guān)系。
表2


從表2可以看出，PFA混合得越多，耐久性加速提高得越多。這可能是由于向PFA中加入全氟烷基時(shí)分子易于相互纏結(jié)以及結(jié)晶率變得更小。
另外，對(duì)于轉(zhuǎn)印帶試樣2-1和2-2，可以看出如果向PTFE中加入PFA，則可提高耐久性。特別是，對(duì)于轉(zhuǎn)印帶試樣2-5、2-6和2-7，可以看出通過(guò)向PTFE加入少量PFA可顯著地提高耐久性。這可以理解為意味著PTFE的細(xì)微粉末充當(dāng)成膜(冷卻)期間結(jié)晶產(chǎn)生的核并且可以控制結(jié)晶以使它們不會(huì)生長(zhǎng)得過(guò)大。
表3顯示將形態(tài)改進(jìn)的產(chǎn)品用于表層2基材的情況以及用于形成基材的PTFE和PFA的MFR對(duì)耐久性的影響。
表3

如從表3中可以看出的，如果MFR相同，與表層2基材由通用型PFA形成的轉(zhuǎn)印帶試樣3-1相比，表層2基材由形態(tài)改進(jìn)的產(chǎn)品形成的轉(zhuǎn)印帶試樣3-5在耐久性上更優(yōu)。這可能因?yàn)樾螒B(tài)改進(jìn)的產(chǎn)品比通用型PFA有更多的全氟烷基和更小的結(jié)晶率。
另外，特別地對(duì)于轉(zhuǎn)印帶試樣3-2至3-5，可以看出MFR越小，耐久性越好。盡管未在圖3中示出，如果MFR小于2，煅燒(熔化)時(shí)沒(méi)有流動(dòng)，因此難以形成均勻的膜。
表4 顯示表面電阻率對(duì)耐久性的影響。
表4

在表4中所示的轉(zhuǎn)印帶試樣4-1至4-5中，與表1-3中所示的轉(zhuǎn)印帶試樣不同，表面電阻率不固定在1.00E+11Ω/□而是變化的。圖4顯示隨著表面電阻率的這種變化耐久性如何變化。在表4中，F(xiàn)S-10P行中的數(shù)值表示在100重量份用作基材的950HP中混合的導(dǎo)電劑的重量份。
另外，表4中，表面電阻率中的“E+”如“E+15”表示10的次方。因此，“ E+15”指的是15次方(單位Ω/□)。
從表4中可以看出當(dāng)表面電阻率降低時(shí)，耐久性提高以及帶較少受電應(yīng)力的影響。另一方面，可以看出的是，如果表面電阻率不大于E+10，伴隨調(diào)色劑移動(dòng)的電流在橫向上逃逸，這會(huì)不利影響圖像，因此，需要大于它的表面電阻率。
(試驗(yàn)例2)為制備試樣1至4，通過(guò)在100重量份Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.，Ltd.制造的PFA分散體(通過(guò)使亞微米級(jí)的PFA細(xì)顆粒漂浮在水中得到的液體物質(zhì))的PFA等級(jí)950HP(固含量33.5wt％)中，分別混合0.185、0.370、0.741和1.481重量份Sanko Chemical Industry Co.，Ltd.制造的導(dǎo)電劑(亞氨基鋰，(CF3SO2)2NLi，產(chǎn)品名Sankonol AQ-50R，固含量50.0wt％)，由此得到的試樣用槳式攪拌裝置混合30分鐘，以便使離子導(dǎo)電劑充分均勻地溶解在PFA分散體中。
此后，用B型粘度計(jì)測(cè)量其中溶解有離子導(dǎo)電劑的PFA分散體的粘度。在調(diào)整粘度后，用浸漬法將PFA分散體涂布在內(nèi)表面進(jìn)行過(guò)鏡面加工的不銹鋼制圓筒的內(nèi)表面上，接著在360℃下煅燒，從而得到厚度8-8.5μm的PFA膜。
另外，為制備試樣5，僅涂布不含離子導(dǎo)電劑的PFA分散體以制造厚8.5μm的PFA膜。
此外，為制備試樣6至8，用試樣1至5的情況下相同的方法制造厚8μm的PFA膜，其通過(guò)在100重量份PFA中，以1.00、5.00和10.00重量份CF3SO3Li的用量，將只具有單個(gè)全氟烷基磺酸基的CF3SO3Li(Sanko Chemical IndustryCo.，Ltd.制造的離子導(dǎo)電劑，三氟甲磺酸鹽，產(chǎn)品名Sankonol AQ-50T，固含量50wt％)混合在與試樣1至5相同的PFA分散體中而得到。
為制備試樣9，除了填料分散以外用試樣1至5的情況下相同的方法制成厚8μm的PFA膜，其通過(guò)在100重量份PFA中混合5重量份針狀導(dǎo)電氧化錫(Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.制造的FS-10P，粒度長(zhǎng)軸1μm×短軸0.01μm)以及涂布在與試樣1至5相同的PFA分散體中分散著針狀導(dǎo)電氧化錫的分散體而得到。在填料的情況下，由于用槳式攪拌裝置分散不充分，使用高性能的均質(zhì)器。
這里，為了以下原因使用針狀填料。具體地，例如，為了使表面電阻率降低至1.00E+12Ω/□，具有球形的填料如Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.制造的FS-100P(粒度0.01μm)應(yīng)當(dāng)混合至少10重量份，膜的強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率明顯降低。
在上述條件下，對(duì)每一PFA膜測(cè)量垂直(長(zhǎng)度、圓周)方向上的伸長(zhǎng)率、垂直方向上的抗拉強(qiáng)度、耐久性和在每一測(cè)試電壓下的表面電阻率。考慮到查看和容易了解，除了耐久性以外，試樣1至5以及試樣6至9和2的測(cè)試結(jié)果分別示于表5和6中。另外，試樣2、5和9的耐久性結(jié)果示于表7中。
表5

表6


表7

這里，耐久性由直至在表層上出現(xiàn)裂紋或皺褶為止的進(jìn)紙數(shù)表示。具體地，由于所述帶在卷繞于多個(gè)輥上時(shí)旋轉(zhuǎn)，帶沿著輥的外圓周表面而致彎曲并在線性部分恢復(fù)成筆直狀態(tài)，由此反復(fù)受到物理和/或機(jī)械應(yīng)力。特別地，在彩色打印機(jī)中，由于青色、品紅色、黃色和黑色的調(diào)色劑相繼形成在轉(zhuǎn)印帶上，在一次打印操作中該帶四次受到應(yīng)力。因此，表層隨著進(jìn)紙數(shù)的增加而劣化。這里，假設(shè)在轉(zhuǎn)印帶中所需的進(jìn)紙數(shù)至少是100,000和優(yōu)選至少1,000,000。這里，為了檢驗(yàn)不管離子導(dǎo)電劑的混入，是否得到足夠的耐久性，進(jìn)行檢驗(yàn)?zāi)途眯缘臏y(cè)試。
至于用于測(cè)試中的轉(zhuǎn)印帶除表層以外的尺寸，該轉(zhuǎn)印帶內(nèi)徑為168mm而寬度為368mm，底層厚度80μm，中間層厚度250μm。將實(shí)際使用的Xerox型彩色打印機(jī)(Fuji Xerox Co.，Ltd.制造的彩色打印機(jī)Docuprint C620)用于測(cè)試中，其略圖如圖11中所示。在表7的耐久性中，k表示1000(千)而m表示1,000,000(百萬(wàn))。
另外，圖12、13和14顯示試樣1至4中離子導(dǎo)電劑的共混量變化時(shí)表面電阻率、抗拉強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的變化。
在試樣6-8中，為了達(dá)到1.00E+10至9.99E+14Ω/□的電導(dǎo)率，離子導(dǎo)電劑應(yīng)當(dāng)混合直至5重量份，如同從表5所示的試樣1-4的比較或者與表6右端所示試樣2的比較可以容易地看出的那樣。即，為了獲得相同的電導(dǎo)率，應(yīng)當(dāng)混入約10倍于(CF3SO2)2Nli的CF3SO3Li。這可能因?yàn)镃F3SO3Li只具有單個(gè)全氟烷基磺酸基以及因此氟原子吸電子的能力變?nèi)醵襆i離子的解離變難。
如果混入5重量份離子導(dǎo)電劑，伸長(zhǎng)率小于試樣1至4的一半，抗拉強(qiáng)度也降低至其約70％。另外，調(diào)色劑脫離性也降低。
其中混入針狀導(dǎo)電氧化錫的試樣9的PFA膜的表面電阻率不是特別成問(wèn)題，然而，可以看出與沒(méi)有混入任何導(dǎo)電劑的PFA膜相比，伸長(zhǎng)率小于一半而強(qiáng)度降低至約2/3。另外，調(diào)色劑脫離性也降低。
如從表7中可以看出的，試樣2的耐久性比試樣9好得多。原因認(rèn)為如下。在混入填料的試樣9中，填料散布在表層的樹脂中。因此，不僅有機(jī)械和/或物理應(yīng)力而且有電應(yīng)力以集中的方式施加在該部分上，以及在氟樹脂膜中造成缺陷。另一方面，在混入離子導(dǎo)電劑的試樣2中，由于導(dǎo)電劑以分子水平分散，上述現(xiàn)象不會(huì)發(fā)生。
現(xiàn)在考慮試樣1至4。從表5可以看出，不管離子導(dǎo)電劑的共混比例，隨著施加的電壓從10V提高到50V、100V、250V和500V，表面電阻率傾向于降低(導(dǎo)電率傾向于提高)，也有一些例外。然而，所有試樣的表面電阻率是在4.76E+11Ω/□至2.86E+13Ω/□的范圍內(nèi)，即得到適度的值。
圖12顯示在100V電壓下PFA膜的表面電阻率如何隨離子導(dǎo)電劑的共混量變化。從圖12可以看出，盡管當(dāng)混入0.370重量份離子導(dǎo)電劑時(shí)表面電阻率在某種程度上降低，但是在混合0.185重量份至1.481重量份的情況下表面電阻率基本上不變，即在7.20E+11Ω/□至4.74E+12Ω/□的范圍內(nèi)，雖然該結(jié)果以對(duì)數(shù)圖顯示。因此，表面電阻率不會(huì)隨著離子導(dǎo)電劑共混份數(shù)的輕微波動(dòng)而明顯變化，因此使共混處理變得容易。
圖13顯示PFA膜的抗拉強(qiáng)度如何隨離子導(dǎo)電劑共混量的增加而變化。在圖13中，盡管混入至多0.370重量份離子導(dǎo)電劑時(shí)，PFA膜的抗拉強(qiáng)度略有下降，但是更多地混入離子導(dǎo)電劑時(shí)，沒(méi)有觀察到明顯的降低，至少是直至混合1.481重量份為止。因此，抗拉強(qiáng)度不會(huì)隨著離子導(dǎo)電劑共混量的輕微波動(dòng)而明顯降低，因此使混合處理變得容易。
圖14顯示PFA膜的斷裂伸長(zhǎng)率如何隨離子導(dǎo)電劑共混量的增加而變化。在圖14中，盡管混入至多0.370重量份離子導(dǎo)電劑時(shí)，PFA膜的伸長(zhǎng)率略有下降，但是更多地混入離子導(dǎo)電劑時(shí)，沒(méi)有觀察到明顯的降低，至少是直至混合1.481重量份為止。因此，伸長(zhǎng)率不會(huì)隨著離子導(dǎo)電劑共混量的輕微波動(dòng)而明顯降低，因此使混合處理變得容易。
注意到試樣1至4無(wú)一觀察到離子導(dǎo)電劑的滲出。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述和舉例說(shuō)明了本發(fā)明，可以清楚了解的是這些僅是為了舉例說(shuō)明和例證而不能認(rèn)為是作為限制，本發(fā)明的精神和范圍僅由所附的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.OA設(shè)備用的帶或輥，其中表層包括由PTFE、PFA或其混合物形成且具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的基材；和所述PTFE、PFA或其混合物占不包括導(dǎo)電劑在內(nèi)的基材重量的至少70％。
2.權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥，其中形成所述基材的PTFE、PFA或其混合物的熔體流動(dòng)速率是至多14g/10min(372℃，荷重5kg)。
3.權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述基材由PTFE和PFA的混合物形成，以及PFA占PTFE和PFA總重量的50wt％。
4.權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述基材由熔點(diǎn)至多為300℃的PFA或PFA和PTFE的混合物形成。
5.權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥，其用作轉(zhuǎn)印帶或轉(zhuǎn)印/定影帶。
6.權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥，其用作成像裝置的轉(zhuǎn)印帶、轉(zhuǎn)印/定影帶、顯影輥、帶電輥和定影輥中的任一種，其中在形成所述基材的PTFE、PFA或其混合物中混入(RfSO2)2NLi，其中Rf表示全氟烷基。
7.權(quán)利要求6的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述(RfSO2)2NLi是(CF3SO2)2NLi或(C2F5SO2)2NLi。
8.權(quán)利要求6的OA設(shè)備用的帶或輥，其中在100重量份PTFE、PFA或其混合物中混入0.003-3.0重量份(RfSO2)2NLi。
9.權(quán)利要求6的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述表層具有1.00E+10至9.99E+14Ω/□的表面電阻率。
10.權(quán)利要求6的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述表層具有1-30μm的厚度。
11.權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥，其用作成像裝置用轉(zhuǎn)印帶，其中所述成像裝置用轉(zhuǎn)印帶具有底層、由彈性體形成的中間層、和所述表層以此順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)，和所述底層的表面電阻率高于所述中間層的表面電阻率。
12.權(quán)利要求11的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述中間層由離子導(dǎo)電性彈性體形成。
13.權(quán)利要求11的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述中間層由選自聚氨酯、NBR、EP、SR和聚酰胺中的一種彈性體或多種彈性體形成。
14.權(quán)利要求11的OA設(shè)備用的帶或輥，其中在所述中間層和所述表層之間插入由含氟聚合物形成的粘合劑層，和所述粘合劑層由如下材料形成，該材料的熔點(diǎn)等于或低于形成所述中間層的彈性體的熱分解點(diǎn)，以及其熱分解點(diǎn)等于或高于形成所述表層基材的PTFE、PFA或其混合物的熔點(diǎn)。
15.權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥，其用作成像裝置用的多層環(huán)形帶，其中所述成像裝置用的多層環(huán)形帶具有底層、由彈性體形成的中間層、和所述表層以此順序?qū)盈B的結(jié)構(gòu)，和所述表層在鄰接所述中間層一側(cè)上的表面進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理。
16.權(quán)利要求15的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述粘合性改善處理是用于向鄰接所述中間層的表層表面上的PTFE、PFA或其混合物的分子提供極性的處理。
17.權(quán)利要求15的OA設(shè)備用的帶或輥，其中所述粘合性改善處理是等離子體處理。
18.權(quán)利要求15的OA設(shè)備用的帶或輥，其中進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的所述表層的表面通過(guò)熔接與所述中間層粘合。
19.權(quán)利要求15的OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法，其包括以下步驟制造中間層形成在底層上的復(fù)合體；制造一個(gè)表面進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的表層；和使所述復(fù)合體的中間層與進(jìn)行過(guò)粘合性改善處理的所述頂層的表面粘合。
20.包含權(quán)利要求1的OA設(shè)備用的帶或輥的OA設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明提供OA設(shè)備用的帶或輥，其中表層包括由PTFE、PFA或其混合物所形成以及具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的基材，PTFE、PFA或其混合物占不包括導(dǎo)電劑在內(nèi)的基材重量的至少70％。該OA設(shè)備用的帶或輥對(duì)于包括化學(xué)調(diào)色劑在內(nèi)的調(diào)色劑可以得到足夠的調(diào)色劑脫離性，以及具有優(yōu)異的耐物理和/或機(jī)械應(yīng)力性和耐電應(yīng)力性。還提供OA設(shè)備用的帶或輥的制造方法以及采用所述帶或輥的OA設(shè)備。
文檔編號(hào)G03G15/20GK101017354SQ20071000805
公開日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月9日
發(fā)明者池田一秋, 小宮山昌彥, 岡崎博志 申請(qǐng)人:住友電工超效能高分子股份有限公司