図面 (/)

技術 導電性複合部材、トナー定着部体、定着装置、化学・医療用部品、化学・医療用装置、加工搬送部品、加工装置、流体制御部品、流体制御装置及び導電性複合部材の製造方法

出願人 株式会社立花商店
発明者 古屋博規中田竜也
出願日 2008年5月21日 (12年6ヶ月経過) 出願番号 2008-133083
公開日 2009年12月3日 (10年11ヶ月経過) 公開番号 2009-280674
状態 未査定
技術分野 電子写真における定着 導電材料 多孔性物品の製造および廃物の回収・処理
主要キーワード シート状部品 実験液 フッ素化ポリエーテル骨格 流体制御部品 延伸多孔質PTFEフィルム 搬送部品 硬化後物性 充填割合
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年12月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

耐久性を有し、しかも種々の樹脂成形部品に用いることができる導電性複合部材およびその製造方法を提供する。

解決手段

導電性複合部材は、多孔質母材空孔内に、導電性物質充填されてなり、また多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが充填されてなる。導電性複合部材を製造する方法は、導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材の空孔内に充填し、分散液を、加熱して蒸発させ、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を充填する。また、導電性複合部材を製造する方法は、導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材の空孔内に充填し、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填する。

概要

背景

従来、各種樹脂からなる成形品導電性を付与した導電性樹脂成形品として、合成樹脂導電性フィラーを分散、混合した複合材料を用い成形した成形品が知られ、導電性フィラーとして金属系、カーボン系などが使用されている(特許文献1〜4)。

また、例えば、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイでは、絶縁性基板上のマトリックス回路による駆動が行われ、導電性又は絶縁性基板を、イソチアナフテンモノマー電子受容体電解質塩及び溶媒からなる溶液に浸漬した後、光照射してポリイソチアナフテン薄膜からなるパターンを形成し、ドーピング或いは脱ドーピングにより導電性パターンを形成することが知られている(特許文献5)。また、インクジェット導電性材料吐出して電極パターニングを形成するものがある(特許文献5)。
特開2001−84831号公報
特開2002−212443号公報
特表2006−527786号公報
特表2007−138026号公報
特開平6−316176号公報
特開平11−274671号公報

概要

耐久性を有し、しかも種々の樹脂成形部品に用いることができる導電性複合部材およびその製造方法を提供する。導電性複合部材は、多孔質母材空孔内に、導電性物質充填されてなり、また多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが充填されてなる。導電性複合部材を製造する方法は、導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材の空孔内に充填し、分散液を、加熱して蒸発させ、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を充填する。また、導電性複合部材を製造する方法は、導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材の空孔内に充填し、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填する。

目的

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性を有し、しかも種々の樹脂成形部品に用いることができる導電性複合部材およびその製造方法を提供し、導電性複合部材で構成されるトナー定着部体、さらにトナー定着部体を用いた定着装置、また導電性複合部材で構成される化学医療用部品、さらに化学・医療用部品を用いた化学・医療用装置、導電性複合部材で構成される加工搬送部品、さらに加工搬送部品を用いた加工装置、導電性複合部材で構成される流体制御部品、さらに流体制御部品を用いた流体制御装置を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

多孔質母材空孔内に、導電性物質充填されてなることを特徴とする導電性複合部材

請求項2

多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが充填されてなることを特徴とする導電性複合部材。

請求項3

前記導電性物質が、前記多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなることを特徴とする請求項1に記載の導電性複合部材。

請求項4

前記導電性物質が、前記多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなることを特徴とする請求項1に記載の導電性複合部材。

請求項5

前記導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、前記多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなることを特徴とする請求項2に記載の導電性複合部材。

請求項6

前記導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、前記多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなることを特徴とする請求項2に記載の導電性複合部材。

請求項7

前記多孔質母材は、多孔質フッ素樹脂であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の導電性複合部材。

請求項8

前記多孔質フッ素樹脂が、多孔質ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項7に記載の導電性複合部材。

請求項9

前記多孔質母材が、ロール形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材。

請求項10

前記多孔質母材が、ベルト形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材。

請求項11

前記多孔質母材が、チューブ形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材。

請求項12

前記多孔質母材が、シート形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材。

請求項13

請求項9又は請求項10に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とするトナー定着部体

請求項14

請求項13に記載のトナー定着部体を有するものであることを特徴とする定着装置

請求項15

請求項11又は請求項12に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とする化学医療用部品

請求項16

請求項15に記載の化学・医療用部品を有するものであることを特徴とする化学・医療用装置

請求項17

請求項9乃至請求項12のいずれか1項に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とする加工搬送部品

請求項18

請求項17に記載の加工搬送部品を有するものであることを特徴とする加工装置

請求項19

請求項9乃至請求項12のいずれか1項に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とする流体制御部品

請求項20

請求項19に記載の流体制御部品を有するものであることを特徴とする流体制御装置

請求項21

請求項1に記載の導電性複合部材を製造する方法であって、導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材の空孔内に充填し、前記分散液を、加熱して蒸発させ、前記多孔質母材の空孔内に、前記導電性物質を充填する導電性複合部材の製造方法。

請求項22

請求項2に記載の導電性複合部材を製造する方法であって、導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、前記液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、前記加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材の空孔内に充填し、前記多孔質母材の空孔内に、前記導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填する導電性複合部材の製造方法。

技術分野

0001

この発明は、導電性複合部材トナー定着部体定着装置化学医療用部品、化学・医療用装置加工搬送部品加工装置流体制御部品流体制御装置及び導電性複合部材の製造方法に関するものである。

背景技術

0002

従来、各種樹脂からなる成形品導電性を付与した導電性樹脂成形品として、合成樹脂導電性フィラーを分散、混合した複合材料を用い成形した成形品が知られ、導電性フィラーとして金属系、カーボン系などが使用されている(特許文献1〜4)。

0003

また、例えば、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイでは、絶縁性基板上のマトリックス回路による駆動が行われ、導電性又は絶縁性基板を、イソチアナフテンモノマー電子受容体電解質塩及び溶媒からなる溶液に浸漬した後、光照射してポリイソチアナフテン薄膜からなるパターンを形成し、ドーピング或いは脱ドーピングにより導電性パターンを形成することが知られている(特許文献5)。また、インクジェット導電性材料吐出して電極パターニングを形成するものがある(特許文献5)。
特開2001−84831号公報
特開2002−212443号公報
特表2006−527786号公報
特表2007−138026号公報
特開平6−316176号公報
特開平11−274671号公報

発明が解決しようとする課題

0004

このような特許文献1〜4などでは、導電性を付与した導電性樹脂成形品を形成するものであり、樹脂成形品に導電性パターンなどを形成することができず、例えば導電性又は絶縁性の基板などには用いることができなかった。

0005

また、特許文献5では、導電性パターンを形成する工程が煩雑となる問題が有る。

0006

また、特許文献6では、インクジェットで導電性材料を吐出するため、パターニングに時間が掛かり、かつ液滴が拡がって精度に劣り、しかも導電性材料を塗布するために剥離しやすく耐久性に問題が有る。

0007

この発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、耐久性を有し、しかも種々の樹脂成形部品に用いることができる導電性複合部材およびその製造方法を提供し、導電性複合部材で構成されるトナー定着部体、さらにトナー定着部体を用いた定着装置、また導電性複合部材で構成される化学・医療用部品、さらに化学・医療用部品を用いた化学・医療用装置、導電性複合部材で構成される加工搬送部品、さらに加工搬送部品を用いた加工装置、導電性複合部材で構成される流体制御部品、さらに流体制御部品を用いた流体制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

0009

請求項1に記載の発明は、多孔質母材空孔内に、導電性物質充填されてなることを特徴とする導電性複合部材である。

0010

請求項2に記載の発明は、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが充填されてなることを特徴とする導電性複合部材である。

0011

請求項3に記載の発明は、前記導電性物質が、前記多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなることを特徴とする請求項1に記載の導電性複合部材である。

0012

請求項4に記載の発明は、前記導電性物質が、前記多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなることを特徴とする請求項1に記載の導電性複合部材である。

0013

請求項5に記載の発明は、前記導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、前記多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなることを特徴とする請求項2に記載の導電性複合部材である。

0014

請求項6に記載の発明は、前記導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、前記多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなることを特徴とする請求項2に記載の導電性複合部材である。

0015

請求項7に記載の発明は、前記多孔質母材は、多孔質フッ素樹脂であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の導電性複合部材である。

0016

請求項8に記載の発明は、前記多孔質フッ素樹脂が、多孔質ポリテトラフルオロエチレンであることを特徴とする請求項7に記載の導電性複合部材である。

0017

請求項9に記載の発明は、前記多孔質母材が、ロール形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材である。

0018

請求項10に記載の発明は、前記多孔質母材が、ベルト形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材である。

0019

請求項11に記載の発明は、前記多孔質母材が、チューブ形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材である。

0020

請求項12に記載の発明は、前記多孔質母材が、シート形状である請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導電性複合部材である。

0021

請求項13に記載の発明は、請求項9又は請求項10に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とするトナー定着部体である。

0022

請求項14に記載の発明は、請求項13に記載のトナー定着部体を有するものであることを特徴とする定着装置である。

0023

請求項15に記載の発明は、請求項11又は請求項12に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とする化学・医療用部品である。

0024

請求項16に記載の発明は、請求項15に記載の化学・医療用部品を有するものであることを特徴とする化学・医療用装置である。

0025

請求項17に記載の発明は、請求項9乃至請求項12のいずれか1項に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とする加工搬送部品である。

0026

請求項18に記載の発明は、請求項17に記載の加工搬送部品を有するものであることを特徴とする加工装置である。

0027

請求項19に記載の発明は、請求項9乃至請求項12のいずれか1項に記載の導電性複合部材を有するものであることを特徴とする流体制御部品である。

0028

請求項20に記載の発明は、請求項19に記載の流体制御部品を有するものであることを特徴とする流体制御装置である。

0029

請求項21に記載の発明は、請求項1に記載の導電性複合部材を製造する方法であって、
導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材の空孔内に充填し、
前記分散液を、加熱して蒸発させ、
前記多孔質母材の空孔内に、前記導電性物質を充填する導電性複合部材の製造方法である。

0030

請求項22に記載の発明は、請求項2に記載の導電性複合部材を製造する方法であって、
導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、
前記液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、
前記加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材の空孔内に充填し、
前記多孔質母材の空孔内に、前記導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填する導電性複合部材の製造方法である。

発明の効果

0031

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

0032

請求項1に記載の発明では、多孔質母材の空孔内に、導電性物質が充填されてなり、導電性複合部材の全体を導電性としたり、一部を導電性として導電性パターンを形成することができる。

0033

請求項2に記載の発明では、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが充填されてなり、導電性複合部材の全体を導電性としたり、一部を導電性として導電性パターンを形成することができる。また、フッ素エラストマーが充填されてなる構造でゴム化によって弾性を得て引っ張り強度伸縮増し、かつ薄膜化が可能で、しかもフッ素エラストマーの充填割合を制御することで、自由に引っ張り強度と伸縮を変化させることができる。

0034

請求項3に記載の発明では、導電性物質が、多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなり、導電性物質が剥離することがなく耐久性が向上する。

0035

請求項4に記載の発明では、導電性物質が、多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなり、導電性物質が剥離することがなく耐久性が向上する。

0036

請求項5に記載の発明では、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなり、導電性物質が剥離することがなく耐久性が向上する。また、フッ素エラストマーが、多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなることで、多孔質母材の外表面から内部全体がゴム化によって弾性を得て引っ張り強度と伸縮が増し、かつ薄膜化が可能である。

0037

請求項6に記載の発明では、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなり、導電性物質が剥離することがなく耐久性が向上する。

0038

請求項7に記載の発明では、多孔質母材は、多孔質フッ素樹脂であり、より薄膜化が可能で、しかも充填は多孔質母材の表面から行なうことにより分布が全体にほぼ均一に形成される。

0039

請求項8に記載の発明では、多孔質フッ素樹脂が、多孔質ポリテトラフルオロエチレンであり、ゴム化によって弾性を得て引っ張り強度と伸縮が増し、より薄膜化が可能である。

0040

請求項9に記載の発明では、多孔質母材が、ロール形状であり、導電性複合部材を定着ロールなどに好ましく用いることができる。

0041

請求項10に記載の発明では、多孔質母材が、ベルト形状であり、導電性複合部材を搬送ベルト定着ベルトなどに好ましく用いることができる。

0042

請求項11に記載の発明では、多孔質母材が、チューブ形状であり、導電性複合部材を液供給チューブなどに好ましく用いることができる。

0043

請求項12に記載の発明では、多孔質母材が、シート形状であり、導電性複合部材を種々の用途のシート状部品などに好ましく用いることができる。

0044

請求項13に記載の発明では、トナー定着部体が、好ましい定着ロール、搬送ベルト、定着ベルトなどを有する。

0045

請求項14に記載の発明では、定着装置が、好ましいトナー定着部体を有する。

0046

請求項15に記載の発明では、化学・医療用部品が、好ましいチューブ形状部品、シート状部品である。

0047

請求項16に記載の発明では、化学・医療用装置が、好ましい化学・医療用部品を有する。

0048

請求項17に記載の発明では、加工搬送部品が、好ましいベルト形状部品、シート形状部品であり、搬送性に優れる。

0049

請求項18に記載の発明では、加工装置が、好ましい加工搬送部品を有する。

0050

請求項19に記載の発明では、流体制御部品が、好ましいチューブ形状部品、シート状部品である。

0051

請求項20に記載の発明では、流体制御装置が、好ましい流体制御部品を有する。

0052

請求項21に記載の発明では、導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材の空孔内に充填し、分散液を、加熱して蒸発させ、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を充填し、導電性複合部材の全体を導電性としたり、一部を導電性として導電性パターンを形成することができる。

0053

請求項22に記載の発明では、導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、
液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材の空孔内に充填し、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填し、導電性複合部材の全体を導電性としたり、一部を導電性として導電性パターンを形成することができる。また、フッ素エラストマーが充填されてなる構造でゴム化によって弾性を得て引っ張り強度と伸縮が増し、かつ薄膜化が可能で、しかもフッ素エラストマーの充填割合を制御することで、自由に引っ張り強度と伸縮を変化させることができる。

発明を実施するための最良の形態

0054

この発明の導電性複合部材は、導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材の空孔内に充填し、分散液を、加熱して蒸発させ、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を充填する。このようにして、導電性複合部材は、多孔質母材の空孔内に、導電性物質が充填されてなり、例えば、導電性物質が、多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなり、また導電性物質が、多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなり、導電性複合部材の全体を導電性としたり、一部を導電性として導電性パターンを形成することができる。

0055

また、この発明の導電性複合部材は、導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材の空孔内に充填し、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填する。このようにして、導電性複合部材は、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが充填されてなり、例えば、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、多孔質母材の外表面から内部の空孔内に充填されてなり、また導電性物質を含有するフッ素エラストマーが、多孔質母材の内部の空孔内のみに充填されてなり、導電性複合部材の全体を導電性としたり、一部を導電性として導電性パターンを形成することができる。また、フッ素エラストマーが充填されてなる構造でゴム化によって弾性を得て引っ張り強度と伸縮が増し、かつ薄膜化が可能で、しかもフッ素エラストマーの充填割合を制御することで、自由に引っ張り強度と伸縮を変化させることができる。以下、この発明を詳細に説明する。

0056

(多孔質母材)
この発明の導電性複合部材に係る多孔質母材としては、多孔質フッ素樹脂、パルプシリカゲルセライトフェルト発泡ウレタンスポンジなどが用いられる。

0057

多孔質フッ素樹脂を構成するフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレンPTFE)、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)、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)、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)などが挙げられ、PTFEが、例えば、耐熱性、柔軟性などの点で好適である。

0058

多孔質フッ素樹脂としては、例えば延伸多孔質PTFEなどが挙げられ、延伸多孔質PTFEでは、延伸多孔質PTFEフィルム製造時の長手方向または延伸多孔質PTFE製造時の長手方向に直交する方向の一軸方向のみに延伸すれば、一軸延伸多孔質PTFEが得られ、延伸多孔質PTFEフィルム製造時の長手方向および延伸多孔質PTFE製造時の長手方向に直交する方向の二軸方向に延伸すれば二軸延伸多孔質PTFEが得られる。

0059

一軸延伸多孔質PTFEでは、折り畳み結晶の空間が空孔となった繊維質構造となっており、二軸延伸多孔質PTFEでは、折り畳み結晶の空間が多数存在するクモ状の繊維質構造となっている。

0060

多孔質フッ素樹脂の空孔率は、20%〜80%であることが望ましく、空孔率が小さすぎると、導電性物質を含有させた水系溶液又は水系分散液、または導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを、充填できる空間が少なくなるため、充填が十分にできないことがあり、空孔率が大きすぎると、強度が不十分となることがある。多孔質フッ素樹脂の最大空孔径は、導電性物質を含有させた水系溶液又は水系分散液、または導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを加熱加圧し、加熱加圧した導電性物質を含有させた水系溶液又は水系分散液、または導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを多孔質母材の表面側から空孔内に充填する充填の容易さなどの特性から、適宜設定すればよいが、例えば0.1μm〜5μmであることが望ましい。最大空孔径が小さすぎると導電性物質を含有させた水系溶液又は水系分散液、または導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの充填が困難であり、最大細空径が大きすぎると、強度が不十分となることがある。

0061

延伸多孔質PTFEの好適な厚みは、延伸多孔質PTFEの空孔率、最大空孔径などに応じて変動するが、例えば、10μm以上であることが好ましく、厚みが薄すぎると、強度が小さくなることがある。なお、各層の厚みは、ダイヤルゲージで測定した平均厚さである。

0062

多孔質フッ素樹脂の形態は、導電性複合部材を製造する際に都合よい形態であればよく、特に制限されないが、ベルト形状、またはロール形状、チューブ形状、またはシート形状などが挙げられる。
(導電性物質)
この発明の導電性物質としては、ナノ構造炭素材料金属粉カーボン粉等の導電性粉体などの導電性フィラーが用いられる。導電性フィラーの添加量を多くすることで、導電性を高めることができる。カーボン系フィラーとして、強度が高く柔軟であり、かつ、高い導電性を有するカーボンナノチューブ(CNT)、また複数のチューブが同心円状に重なった構造の多層カーボンナノチューブ(MWNT)やこのMWNTにNi等の金属を付着させた金属・合金−多層カーボンナノチューブ複合体なども用いることができる。
(水系溶液又は水系分散液)
この発明の水系溶液又は水系分散液としては、導電性物質を含有する水系溶液又は水系分散液を用いることができる。例えば、フッ素系溶剤として、有限会社マカラボテトラゾール製品名)、また信越化学工業株式会社のTHINNERS−100などを用いることができる。
(フッ素エラストマー)
この発明のフッ素エラストマーは、多孔質母材の空孔内に充填されてなるものであり、例えば液状のフッ素化ポリエーテル骨格シリコーン架橋されているゴムが充填されてなるものである。このフッ素化ポリエーテル骨格がシリコーン架橋されているゴムとして、例えば、信越化学工業株式会社製の商品名「SIFEL」などが挙げられる。

0063

液状のフッ素化ポリエーテル骨格がシリコーン架橋されていないゴムは、未架橋の状態で液状であり、架橋反応させることで固形状のゴムとなるものである。液状のときに、多孔質母材の多孔質フッ素樹脂の空孔内に浸入させ、その後架橋反応させてゴムとする。

0064

液状のゴム(未架橋)の粘度は、多孔質母材の空孔へ含浸できる程度であればよく、特に限定されないが、多孔質母材として、例えば多孔質フッ素樹脂を用いる場合、多孔質フッ素樹脂の空孔への浸入のし易さを考慮すると、25℃で1000ポイズ以下であることが望ましい。粘度が大きすぎると、多孔質フッ素樹脂の空孔内への浸入が困難となるため、例えば希釈して20%〜30%粘度を小さくする。

0065

導電性複合部材の硬度は、フッ素エラストマーの硬度により調整でき、例えば、導電性複合部材の硬度としては、デュロメータA硬度で80以下であることが望ましく、導電性複合部材の硬度が大きすぎると、フッ素エラストマーを設けることによる効果が十分に確保できないことがある。また、フッ素エラストマーは、引張強さが0.1MPa以上であることが望ましく、フッ素エラストマーの引張強さが小さすぎると、導電性複合部材の強度が弱くなるため、導電性複合部材の耐久性が不十分となることがある。

0066

(導電性複合部材)
この発明にかかる導電性複合部材は、図1に示すように、導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材1の空孔内に充填し、分散液を、加熱して蒸発させ、多孔質母材1の空孔内に、導電性物質を充填する。また、導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材1の空孔内に充填し、多孔質母材1の空孔内に、導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填する。

0067

図1(a)に示す導電性複合部材は、導電性物質、または導電性物質を含有したフッ素エラストマー2が、多孔質母材1の両側の外表面から内部の空孔1a内に充填されてなる。図1(b)に示す導電性複合部材は、導電性物質、または導電性物質を含有したフッ素エラストマー2が、多孔質母材1の片側の外表面から内部の空孔1a内に充填されてなる。図1(c)に示す導電性複合部材は、導電性物質、または導電性物質を含有したフッ素エラストマー2が、多孔質母材1の内部の空孔1a内のみに充填されてなる。

0068

この発明にかかる導電性複合部材は、簡単な工程で、導電性複合部材の全体を導電性としたり、一部を導電性として導電性パターンを形成することができ、例えば導電性又は絶縁性の基板などには用いることができる。また、多孔質母材1の空孔1a内に、導電性物質、または導電性物質を含有したフッ素エラストマー2が充填されることで、従来のインクジェットで導電性材料を吐出するものなどに比較して、パターニングに時間が掛かることがなく、かつ液滴が拡がって精度の低下がない。しかも、導電性材料を塗布することがないので、剥離することがなく耐久性が向上する。

0069

また、多孔質母材1は、多孔質フッ素樹脂であり、より薄膜化が可能で、しかも充填は多孔質母材1の表面から行なうことにより分布が全体にほぼ均一に形成され、成形が容易である。多孔質フッ素樹脂が、多孔質ポリテトラフルオロエチレンであり、ゴム化によって弾性を得て引っ張り強度と伸縮が増し、より薄膜化が可能である。

0070

多孔質母材1が、ロール形状であり、導電性複合部材を定着ロールなどの表面材として耐熱性好ましく用いることができる。多孔質母材1が、ベルト形状であり、導電性複合部材を搬送ベルト、定着ベルトなどの基材、あるいは表面材として好ましく用いることができる。

0071

画像形成装置には、定着装置が備えられ、この定着装置はトナー定着部体を有し、このトナー定着部体を構成する定着ロール、搬送ベルト、定着ベルトなどに導電性複合部材が好ましく用いられる。

0072

多孔質母材1が、チューブ形状であり、導電性複合部材を液供給チューブなどに好ましく用いることができる。また、多孔質母材1が、シート形状であり、導電性複合部材を種々の用途のシート状部品などに好ましく用いることができる。

0073

化学・医療用装置には、化学・医療用部品が備えられ、化学・医療用部品は、液供給チューブ、種々の用途のシート状部品などを有し、液供給チューブ、種々の用途のシート状部品などに導電性複合部材が好ましく用いられる。例えば、実験液を供給するチューブ、点滴液を供給するチューブとして液供給チューブを用いることができ、この場合液供給チューブは弾力性耐薬品性に優れる。また、例えば、化学品を置くシート手術用具を置くシートとしてシート状部品を用いることができ、この場合シート状部品は弾力性、耐薬品性に優れる。

0074

加工装置には、加工搬送部品が備えられ、加工搬送部品は、ベルト形状部品、シート形状部品を有し、導電性複合部材が好ましく用いられる。例えば、リフロー半田付きの搬送用のシート及びベルトとしてベルト形状部品、シート形状部品を用いることができ、この場合ベルト形状部品、シート形状部品が耐熱性、タック性に優れ、搬送部品を確実に搬送することができる。また、例えば、半導体用シリコンウエハを搬送するハンドリングとしてシート形状部品を用いることができ、この場合シート形状部品がタック性に優れ、半導体用シリコンウエハをタックして確実に搬送することができる。また、シート形状部品が磨耗などで交換する場合にも、搬送台に置くだけでタックしてセットでき交換が容易である。また、マスキング材パッキン材としてシート形状部品を用いることができ、この場合シート形状部品が弾性や耐薬品性に優れる。

0075

流体制御装置には、流体制御部品が備えられ、流体制御部品は、チューブ形状部品、シート状部品を有し、導電性複合部材が好ましく用いられる。例えば、液体など供給するチューブ形状部品として用いることができ、この場合チューブ形状部品が耐熱性、耐薬品性に優れる。また、例えば、流体の制御を行うバルブダイアフラムとしてシート状部品を用いることができ、この場合シート状部品が耐熱性、耐薬品性に優れる。
(導電性複合部材の製造方法)
この発明の導電性複合部材の製造方法としては、導電性物質が分散した分散液を、多孔質母材の空孔内に充填し、分散液を、加熱して蒸発させ、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を充填する。

0076

また、導電性複合部材の製造方法としては、導電性物質を、液状のフッ素エラストマーに含有させ、液状のフッ素エラストマーを、加熱加圧し、加熱加圧した液状のフッ素エラストマーを、多孔質母材の空孔内に充填し、多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有したフッ素エラストマーを充填し、多孔質母材の空孔内に液状のフッ素化ポリエーテル骨格がシリコーン架橋されているゴムを充填する方法であれば特に限定されない。

0077

多孔質母材として、多孔質フッ素樹脂の空孔内に、液状のフッ素化ポリエーテル骨格がシリコーン架橋されているゴムを充填する方法としては、未架橋ゴムを液状の流動可能な状態として細孔内に含浸させるなどして充填し、その後架橋させる。未架橋ゴムを液状の流動可能な状態とするには、溶媒に溶解または分散させ希釈化する。

0078

液状の未架橋ゴムを多孔質フッ素樹脂の空孔内に充填する方法としては、例えば、液状の未架橋ゴムを満たした浴中に多孔質フッ素樹脂を浸漬する方法、液状の未架橋ゴムを多孔質フッ素樹脂に転写法遠心分離法リング塗工などで塗布する方法、注型内にセットした多孔質フッ素樹脂に液状の未架橋ゴムを注入して含浸する方法などがある。
(実施例1)
以下、実施例1に基づいてこの発明を詳細に述べる。ただし、この実施例1はこの発明を制限するものではない。多孔質母材として、多孔質フッ素樹脂であるシート状の多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いた。多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、厚さ40μm、空孔径0.1μm〜1μm、空孔率40%〜50%を使用した。

0079

導電性物質としては、ナノ構造炭素材料を用い、水系溶液又は水系分散液としては、フッ素系溶剤として、信越化学工業株式会社のTHINNERS−100を用いた。このナノ構造炭素材料が分散した分散液を、シート状の多孔質ポリテトラフルオロエチレンの空孔内に充填するには、真空加熱で含浸、又は常温常圧でも空孔率が40%以上ならば含浸が可能であった。

0080

水系溶液又は水系分散液を40℃〜80℃で加熱してシート状の多孔質ポリテトラフルオロエチレンを乾燥させ、水系溶液又は水系分散液を蒸発させ空孔内に残るナノ構造炭素材料により導電性を得ることができた。

0081

(実施例2)
以下、実施例2に基づいてこの発明を詳細に述べる。ただし、この実施例2はこの発明を制限するものではない。多孔質母材として、多孔質フッ素樹脂であるシート状の多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いた。多孔質ポリテトラフルオロエチレンは、厚さ40μm、空孔径0.1μm〜1μm、空孔率40%〜50%を使用した。

0082

液状のフッ素エラストマーとして、信越化学工業株式会社製の商品名「SIFEL」)を用いた。信越化学工業株式会社製の商品名「SIFEL」は、一液型のSIFEL3155を用い、この一液型のSIFEL3155の物性は以下の通りである。この液状のフッ素エラストマーに、導電性物質としては、ナノ構造炭素材料を用い、このナノ構造炭素材料を液状のフッ素エラストマーに含有させた。

0083

一般特性硬度55
硬化前物性外観乳白色液状、粘度23℃ 40Pa・s
硬化後物性
比重23℃ 1.87
硬度 55
引張強さ 7.8MPa
伸び% 250
引裂強さ9.8KN/m
図1(a)に示す導電性複合部材の製造は、図2(a)に示すように、下型10と上型11との間に、シート状の多孔質ポリテトラフルオロエチレンを入れ、上型11から導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液を1回目の注入し、下型10と上型11の型により加圧加熱により成形する。この加熱にて、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液をゲル化状態にし、この液状から固体になる進行過程の温度は、40℃〜80℃が目安である。

0084

次に、図2(b)に示すように、下型10から導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液を2回目の注入し、下型10と上型11の型により加圧加熱により成形する。この加熱にて、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液をゲル化状態にし、この液状から固体になる進行過程の温度は、40℃〜80℃が目安である。

0085

この導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーは、必要に応じて20%〜80%に希釈することもある。導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーは、真空脱泡を行い金型に注入し、注入量は導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーが多孔質ポリテトラフルオロエチレンの両側の外表面から内部の空孔内に充填される量であり、この注入量が確認されたならば、150℃で10分の1次加硫処理を行った後、脱型をして200℃で4時間の2次加硫処理をへて、図1(a)に示す導電性複合部材が製造された。

0086

図1(b)に示す導電性複合部材の製造は、図3に示すように、下型10と上型11との間に、シート状の多孔質ポリテトラフルオロエチレンを入れ、上型11から導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液を注入し、下型10と上型11の型により加圧加熱により成形する。この加熱にて、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液をゲル化状態にし、この液状から固体になる進行過程の温度は、40℃〜80℃が目安である。

0087

この導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーは、必要に応じて20%〜80%に希釈することもある。導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーは、真空脱泡を行い金型に注入し、注入量は導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーが多孔質ポリテトラフルオロエチレンの片側の外表面から内部の空孔内に充填される量であり、この注入量が確認されたならば、150℃で10分の1次加硫処理を行った後、脱型をして200℃で4時間の2次加硫処理をへて、図1(b)に示す導電性複合部材が製造された。

0088

図1(c)に示す導電性複合部材の製造は、図3に示すように、下型10と上型11との間に、シート状の多孔質ポリテトラフルオロエチレンを入れ、上型11から導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液を注入し、下型10と上型11の型により加圧加熱により成形する。この加熱にて、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの原液をゲル化状態にし、この液状から固体になる進行過程の温度は、40℃〜80℃が目安である。

0089

この導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーは、必要に応じて20%〜80%に希釈することもある。導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーは、真空脱泡を行い金型に注入し、注入量は導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーが多孔質ポリテトラフルオロエチレンの内部の空孔内のみに充填される量であり、この注入量が確認されたならば、150℃で10分の1次加硫処理を行った後、脱型をして200℃で4時間の2次加硫処理をへて、図1(c)に示す導電性複合部材が製造された。

0090

図4は多孔質ポリテトラフルオロエチレンへの導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーの含浸を示す図であり、図4(a)は導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを含浸する前の多孔質ポリテトラフルオロエチレンの表面を示し、表面には多数の空孔が現れている。この多孔質ポリテトラフルオロエチレンに、図2及び図3に示すようにして導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを含浸した。図4(b)は図2に示すようにして多孔質ポリテトラフルオロエチレンの表面と裏面の両側から導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを含浸したものであり、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマー100%含浸は表面と裏面ともに空孔が導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーによってふさがっている様子が窺える。図4(c)は図3に示すようにして多孔質ポリテトラフルオロエチレンの表面から導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを含浸したものであり、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマー25%含浸は表面の空孔が導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーによってふさがっているが、裏面から見ると空孔に隙間があるのが窺える。また、多孔質ポリテトラフルオロエチレンの表面から導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを含浸し、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマー20%含浸は、図示していないが表面と裏面の空孔に隙間があるのが窺えた。
[ロール形状部品]
導電性複合部材は、図5に示すように、多孔質母材の多孔質ポリテトラフルオロエチレンがロール形状であり、この多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いてロール形状多孔質母材20を製造した。多孔質ポリテトラフルオロエチレンのロール形状は、所定の寸法に加工され、収縮率を考慮したロール形状多孔質母材20である。

0091

ロール形状多孔質母材20は、図6(a)に示すように、外径型30の内部にセットし、図6(b)に示すように、ロール形状多孔質母材20の内部に加圧空気を供給し、外径型30の内部の形状に沿って膨らまし、必要な内径を成形する。

0092

このようにして、出来上がったロール形状多孔質母材20を外径型30から取り出し、使用温度まで、例えば200℃〜250℃エージングし、直径40mmの内径まで加熱収縮をする。このエージングしたロール形状多孔質母材20を、図7(a)に示すように、プライマー処理をした芯金31にかぶせる。

0093

タンク32に貯留された真空脱泡した導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを、図7(b)に示すように、芯金31にかぶせたロール形状多孔質母材20に浸漬して真空含浸を行う。但し、この時導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを20%〜80%の間で希釈し、必要な希釈量で調整にすることもできる。

0094

所定量に含浸されたロール形状多孔質母材20を、図7(c)に示すように、加熱機33によって加熱してロール形状多孔質母材20の収縮によって、ロール形状多孔質母材20を芯金31に固着させる。この状態で、150℃10分の1次加硫を行い、続いて2次加硫200℃で4時間の処理で所望のロール形状部品が製造でき、ロール表面に残った導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーは簡単には剥がすことができる。

0095

[チューブ形状部品]
導電性複合部材は、多孔質母材の多孔質ポリテトラフルオロエチレンがチューブ形状であり、この多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いてチューブ形状多孔質母材は、ロール形状多孔質母材と同様に成形される。導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを注型する金型の中子にチューブ形状多孔質母材をセットし、この金型に導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを金型に注入し、チューブ形状多孔質母材の表面側から空孔内に充填し、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを充填したロール形状多孔質母材と同様に製造される。

0096

[ベルト形状部品]
導電性複合部材は、多孔質母材の多孔質ポリテトラフルオロエチレンがベルト形状であり、この多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いてベルト形状多孔質母材は、ロール形状多孔質母材と同様に成形され、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを金型に注入し、ベルト形状多孔質母材の表面側から空孔内に充填し、導電性物質を含有した液状のフッ素エラストマーを充填したロール形状多孔質母材と同様に製造される。

0097

[シート形状部品]
導電性複合部材は、多孔質母材の多孔質ポリテトラフルオロエチレンがシート形状であり、この多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いてシート形状多孔質母材は、図2及び図3に示したように、シート形状多孔質母材の表面側から空孔内に充填して製造される。

0098

カーボン粒子をフッ素系溶剤テトラゾールF(パーフルオロアルカン)に分散し、多孔質母材に含浸させる。そして、多孔質母材を40℃〜80℃で加熱してフッ素系溶剤テトラゾールF(パーフルオロアルカン)を除去し、これにより多孔質母材の内部にカーボン粒子が残留して高抵抗106 〜 1010 Ωを得ることができた。

0099

また、カーボン粒子を液状のフッ素エストラマーの原液400Poise〜2000Poiseに稀釈剤と共に分散させ、液状のフッ素エストラマーを多孔質母材に含浸させ、これにより多孔質母材の内部にフッ素エストラマーと共にカーボン粒子が残留して高抵抗106 〜 1010 Ωを得ることができた。

0100

この発明の導電性複合部材は、図8に示すように、部分的に導電性と非導電性とするようにすることができ、また部分的に導電性とすることにより極性の異なる部材が簡単にできる。例えば、導電性複合部材の導電性Aの部分と、導電性Bの部分とで抵抗値を容易に変えることができ、プリント配線基板を作成することができる。

0101

また、この発明の導電性複合部材は、多孔質母材の空孔内に、導電性物質が充填されてなり、また多孔質母材の空孔内に、導電性物質を含有するフッ素エラストマーが充填されてなり、導電性物質の充填量を増減して調節することで、導電性複合部材が必要とする電気特性を簡単に得ることができる。

0102

また、導電性複合部材の用途に応じて部品の成型後の加圧加熱により導電性物質の分散量を制限することができ、より導電性の安定性を高めることができる。例えば、複写機用定着ロール及び定着ベルト、また搬送ベルト、シートなどの製品が、導電性を有するようにすることで、簡単かつ確実に、静電気によってごみが付着することを防止することができる。

0103

この発明は、耐久性を有し、しかも種々の樹脂成形部品に用いることができる導電性複合部材およびその製造方法を提供し、導電性複合部材で構成されるトナー定着部体、さらにトナー定着部体を用いた定着装置、また導電性複合部材で構成される化学・医療用部品、さらに化学・医療用部品を用いた化学・医療用装置、導電性複合部材で構成される加工搬送部品、さらに加工搬送部品を用いた加工装置、導電性複合部材で構成される流体制御部品、さらに流体制御部品を用いた流体制御装置に適用可能である。

図面の簡単な説明

0104

導電性複合部材を示す模式図である。
導電性複合部材の製造を示す模式図である。
導電性複合部材の製造を示す模式図である。
多孔質ポリテトラフルオロエチレンへの液状のフッ素エラストマーの含浸を示す図である。
多孔質母材を示す斜視図である。
ロール形状部品の製造を示す工程図である。
ロール形状部品の製造を示す工程図である。
シート形状部品を示す図である。

符号の説明

0105

1多孔質ポリテトラフルオロエチレン
10下型
11上型
20ロール形状多孔質母材
30外径型
31芯金
32タンク
33 加熱機

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ