(57)【要約】【課題】可動体に接触する立毛繊維の保持性が良好で、滑り性、耐磨耗性に優れ、粒径が１０μｍ以下の微細粉粒体であっても充分なシール性を有するハウジング内の微粉トナー等の微粉粒体のシール性を十分になし得るシール材を提供する。【解決手段】可動体と該可動体を覆うハウジングとの間で該可動体の可動を妨げることなく所定の隙間に取付けられ、ハウジング内で飛散する微細粉粒体のハウジングからのもれを防止するシール材であって、立毛を形成するパイル糸とそれを支える基布及び基布裏面にコーティング層を有し、前記立毛が、立毛密度２０，０００〜３５，０００本／ｃｍ２で可動体の回転方向に対して直角の方向に毛倒しされてなり、該毛倒し角度が可動体の回転方向に対して５度から７０度であることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用のシール材。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動体と該可動体を覆うハウジングとの間で該可動体の可動を妨げることなく所定の隙間に取付けられ、ハウジング内で飛散する微細粉粒体のハウジングからのもれを防止するシール材であって、立毛を形成するパイル糸とそれを支える基布及び基布裏面にコーティング層を有し、前記立毛が、立毛密度２０，０００〜３５，０００本／ｃｍ２で可動体の回転方向に対して直角の方向に毛倒しされてなり、該毛倒し角度が可動体の回転方向に対して５度から７０度であることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用のシール材。
【請求項２】
パイル糸がポリエチレン繊維であることを特徴とする請求項１に記載の微細粉粒体のもれ防止用のシール材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は微細粉粒体のもれ防止用シール材に関し、詳しくは、電子写真複写機などの分野で複写機から微細トナーのもれを防止するシール材であり、たとえば電子写真複写機や事務機器用プリンターなどにおけるマグネットローラとハウジングの隙間において、該隙間から微細トナーの飛散もれを防ぐ役割を果たすシール材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機や事務機器用プリンターの現像室（現像器ともいわれる。）は、適宜にハウジングで被われており、同現像室のトナーは帯電付着したマグネットローラから感光体のローラに付与されてトナーの像を形成する。次いで像の形成された感光体に用紙が重ねられ、感光体表面のトナーが用紙に転写される。マグネットローラの軸受け側の両端部に対応するハウジング部位にはシール材が取付けられ、マグネットローラの両端部とハウジングとの隙間がシールされ、トナーの飛散もれを防止するようになっている。
【０００３】
ところで、従来のシール材としては、（イ）フッ素繊維のフェルト層に羊毛・合成繊維フェルト又はスポンジを接着した積層構造体、（ロ）フッ素繊維のベルベット積層体、（ハ）フッ素繊維のベルベット層にスポンジ層を接着した積層構造体、あるいは（ニ）フッ素繊維のパイル積層構造体が用いられている。
【０００４】
しかしながら、前記した（イ）の積層構造体のシール材は、摺動部分がフェルト層のため、繊維のほつれ、抜け落ち、および復元性に乏しく、長期間使用するとシール性が低下し、トナー漏れが生ずる問題があった。また、ハウジングの曲面に貼付けた場合、摺動部材にシワが生じて隙間ができ、トナーが漏れる場合があった。
【０００５】
前記（ロ）のベルベット積層体のシール材は、ハウジングとロール間のシールをするためには立毛の長さが５ｍｍ以上であることが必要であり、ポリテトラフルオロエチレン繊維などを用いる場合にはコスト高が問題であった。
【０００６】
前記（ハ）の積層構造体よりなるシール材は、現像室のトナーが１０μｍ以下の微細トナーの場合には、シール材にてシールしても、微細トナーが漏れる問題があった。また、最近では、鮮明画像を得るために電子写真複写機や事務機器用プリンターのトナーは、粒径が１０μｍ以下の微細トナーが用いられるようになり、微細トナーが漏れる問題が高まっている。
【０００７】
また、前記（ニ）の積層構造体よりなるシール材は、回転方向に対し、平行に毛倒ししている為、現像室のトナーが１０μｍ以下の微細トナーの場合には、シール材にてシールしたにもかかわらず、微細トナーが繊維に沿って漏れる問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記した従来のシール材における各問題点を解決しようとするものであり、ハウジング内において微細トナー等の微細な粉粒体と接触するマグネットローラ等の可動体の機能を損なうことなく、可動体に接触する立毛繊維の保持性が良好で抜け落ちず、滑り性及び耐磨耗性に優れ、粒径が１０μｍ以下の微細粉粒体であっても充分なシール性を有するシール材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用するものである。
第１の発明は、可動体と該可動体を覆うハウジングとの間で該可動体の可動を妨げることなく所定の隙間に取付けられ、ハウジング内で飛散する微細粉粒体のハウジングからのもれを防止するシール材であって、立毛を形成するパイル糸とそれを支える基布及び基布裏面にコーティング層を有し、前記立毛が、立毛密度２０，０００〜３５，０００本／ｃｍ２で可動体の回転方向に対して直角の方向に毛倒しされてなり、該毛倒し角度が可動体の回転方向に対して５度から７０度であることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用のシール材である。
第２の発明は、第１の発明において、パイル糸がポリエチレン繊維であることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用のシール材である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明におけるシール材は、微細粉粒体に接触する可動体と該可動体のハウジングとの所定の隙間において、可動体あるいはハウジング面のいずれかに接着して取付けられ、かつ該可動体の可動を妨げることがないように取付けられる。
シール材は、少なくとも立毛を形成するパイル糸とそれを支える基布と基布裏面で立毛の抜けを防ぐコーティング層を有する構成である。必要によりコーティング層の下にクッション層を設けることができる。
【００１１】
立毛は、可動体の回転方向に対して直角の方向に、角度が５度から７０度になるように毛倒しされている。毛倒しの角度が回転方向に対して、平行である（角度が０度）と、繊維に沿って微細粉粒体のもれが生じる。
【００１２】
立毛は基布に対し一定方向に斜めに毛倒しされている。毛倒しはパイル織した織物、すなわち直立の立毛を有する基布を、ブラッシング加工することにより容易になされる。例えば、溝深さ１〜３ｍｍの多数の溝を有する溝ローラと、フットローラの間に、立毛側を溝ローラー側にして通すことにより毛倒しされた立毛状態に加工することができる。なお、毛倒しのブラッシングはこの形式のものに限定するものではない。
【００１３】
立毛密度は、２０，０００〜３５，０００本／ｃｍ２であり、２０，０００本／ｃｍ２より少ないと、もれが発生する場合があり、３５，０００本／ｃｍ２より多いと、立毛の長さは１〜４ｍｍが好ましく、２〜３ｍｍがより好ましい。
【００１４】
基布の地組織及びコーティング層は柔軟性があることが好ましく、パイル糸により可動体とハウジングの隙間がふさがれ、パイル糸群は微細粉粒体をパイル糸内に取り込むことができるため微細粉粒体のもれ防止が可能となり、また、パイル糸が低磨耗係数と耐磨耗性有することにより、長期の使用に耐えることができる。
【００１５】
パイル糸すなわち、立毛の素材としては、柔軟性を必要とし、たとえば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、アラミド、フッ素樹脂、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−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）、テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等の繊維を用いることができる。
【００１６】
立毛は、低摩擦係数と耐磨耗性と適度な耐熱性を有する繊維が好ましい。ポリエチレン繊維、特に高強力ポリエチレン繊維は、低比重であり、かつ摩擦係数が低いので好ましい材質である。ポリエチレン繊維を使用すると、微細粉粒体の捕捉性が増し、特に１０μｍ以下の微細粉粒体のシール性が良好となるので好ましい。
【００１７】
基布に使用する緯糸及び経糸は複写機の温度、たとえば６０℃に長時間保持しても耐え得る耐熱性と、接着剤で接着可能な材質であることが望ましい。この好ましい材質としては、綿、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリル、ナイロン及びウレタン等である。
【００１８】
毛倒し加工した立毛を有する基布は、裏面にコーティング層が形成される。コーティング層は硬化した層が柔軟性（可撓性）を有することが好ましく、水系エマルジョンタイプ樹脂、ゴム系溶剤型接着剤、ホットメルト型接着剤、あるいは接着性樹脂等が使用される。これらの接着剤は基布の繊維間に含浸して、立毛を強固に保持させる。また基布の裏面側にはスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等のラテックスコーティングを施してもよい。コーティング層にラテックスコーティングを使用する場合は、該コーティング層とクッション層が接着剤を介して接合されてもよいが、ラテックスをそのまま接着剤として使用することもできる。これらの接着剤としては、一般の接着剤、ゴム糸、接着剤、アクリル糸、接着剤、感圧接着剤が用いられる。
【００１９】
コーティング層の下面には、クッション層が接合することができる。このクッション層はへたりに対する耐久性、長期のたとえば６０℃の高温に耐える耐熱性及び接着剤で接着可能な材質が好ましい。このためクッション層の材質は、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレンなどの樹脂、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、クロロプレンなどの合成ゴム、あるいは天然ゴム、またオレフィン系、スチレン系などの熱可塑性エラストマー等であることが望ましく、かつ可動体に対して十分密着し、かつ回転を阻害しないための柔軟性と弾力性を得るため３〜３０倍程度の発泡体であることが望ましい。なお、試験によればクッション層の反発物性は２５％圧縮荷重が０．１〜０．６ｋｇ／ｃｍ２程度が好ましい。
【００２０】
本発明のシール材は、電子写真複写機の現像室における可動体、すなわちマグネットローラのシールに用いられる。すなわち、現像室の近傍は、感光体のローラ及び用紙が設置された構造よりなり、現像室のハウジング内においてマグネットローラは、水平状に設置され、両端の支軸で現像室のハウジングの軸受けに回転駆動可能に軸受けされていて、複写時のローラ面には微細トナーが帯電付着され回転され、微細トナーが感光体に付与されるようになっている。なお、感光体の微細トナーの像は用紙に転写される。
【００２１】
前記マグネットローラの両端部に対応するハウジング部分は、マグネットローラより大径の円形凹部（凹曲面）とされていて、シール材はマグネットローラの端部外周と該円形凹部の周面との隙間を塞ぐべく立毛を微細トナーの接触する方向（マグネットローラの回転方向）に向けて円形凹部内に取付けられる。シール材の取付けはその取付け用接着剤を円形凹部の周面に接着することによりなされる。クッション層は柔軟かつ弾力性を有することにより円形凹部の曲面に対応させ易くクッション層の接着に都合がよい。なお、取付け接着剤にはアクリルフォーム、ポリウレタンフォーム、合成ゴム、エラストマーを芯材とした両面テープ、または芯材なしの両面テープのいずれかを使用することにより、シール材のシワを防ぐことができ、マグネットローラの回転をスムースになし得る。
【００２２】
現像室のマグネットローラは通常と同様に使用して電子写真複写が行われるが、シール材はそのクッション層が円形凹部の周面に接着支持され、摺動部となる弾性を有する立毛がマグネットローラの端部に接触状態とされていることによりマグネットローラの回転を妨げることなく隙間をシールし微細トナーのハウジング外へのもれを防止することができる。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明の実施例について図を用いて説明する。
なお、本実施例では、シール材は解像度の高い画像を得るために、粒径１０μｍ以下の微細トナーを用いた電子写真複写機の現像室におけるマグネットローラに適用する場合で示している。図１はシール材１の斜視状態を示す斜視図であり、図２はシール材１の一例の断面構造を示す模式図である。
【００２４】
このシール材１は立毛３を有する基布２と、基布２裏面のコーティング層５と、柔軟でかつ弾力性を有するクッション層６とが接合された構造よりなり、クッション層６の下面には上記構造を適用部分に固定するために取付け用接着層７が設けられている。
図２に示すように、平織組織の基布２は緯糸２ａと経糸２ｂを有し、基布２の片面にパイル糸（ポリエチレン繊維）がパイル織され、かつ立毛３が形成されている。
【００２５】
図１及び図２に示すように、立毛３は基布２に対し一定方向に斜めに毛倒しされる。毛倒しはパイル織した織物、すなわち図３（イ）に示す直立の立毛３を有する基布２を、ブラッシング加工する。すなわち、溝深さ１〜３ｍｍの多数の溝を有する溝ローラと、フットローラの間に、立毛３側を溝ローラー側にして通すことにより図３（ロ）に示す毛倒しされた立毛３の状態の基布２に加工する。
【００２６】
基布２に使用する緯糸２ａ及び経糸２ｂは複写機の温度、たとえば６０℃に長時間保持しても耐え得る耐熱性と、接着剤で接着可能な材質であり、本実施例の態様の基布２は経糸２ｂがポリエステル繊維、緯糸２ａがポリエステル繊維である。
【００２７】
本実施例の基布は、立毛３に高強度ポリエチレン繊維（商品名「ダイニーマ」東洋紡績社製）１６５ｄｔｅｘ、１４０フィラメントを用い、基布２の経糸２ａに、ポリエステル２３０ｄｔｅｘ、４８フィラメントを緯糸ｂに、ポリエステルの紡績糸の番手２０／２を使用し、パイル織機で表１の条件にて織った織物からなり、マグネットローラの回転方向に対して立毛の毛倒し角度は、１０度とした。
【００２８】
【表１】
2004277561.tif 000002
【００２９】
毛倒し加工した立毛３を有する基布２は、裏面に水系エマルジョンタイプ樹脂の接着剤をコーティングしてコーティング層５を形成させ、該コーティング層５がまだ未硬化の状態でクッション層６を重ねることによりクッション層６を接着させた。なお、コーティング層５にラテックスコーティングを使用する場合は、図２に示すシール材１Ａのようにコーティング層５とクッション層６が接着層５ａで接合してもよい。
【００３０】
クッション層６の材質はポリウレタンフォームで、クッション層６の反発物性は、厚さ２ｍｍでかつ２５％圧縮荷重が０．５ｋｇ／ｃｍ２である。クッション層６を適用部位に取付け固定するための取付け用接着剤層７はアクリル系の感圧接着剤を用いた。
【００３１】
実施例のシール材１の摩擦係数（動摩擦係数）は試験の結果、表２に示す通りであった。なお、試験は滑り速度１０００ｍｍ／ｍｉｎにて行った。表１中における比較例１（従来品）のシール材は、ポリテトラフルオロエチレンよりなる厚さ１．０ｍｍのフェルトを摺動部とし、これに厚さ１．５ｍｍの羊毛フェルトのクッション層をアクリル系接着剤にて接着した構成（前記した従来（イ）の積層体構造、図示せず）である。比較例２のシール材は、パイル糸に単糸繊度６．６ｄｔｅｘ、繊維断面積の扁平率が１．１で平均分子量１００万の高分子量ポリエチレン繊維を使い、パイル密度４，９００本／ｃｍ２の立毛とし、以下、実施例のシール材１と同じ加工を施したものである。
【００３２】
また、実施例及び比較例のそれぞれのシール材について、電子写真複写機の現像室のハウジング内でマグネットローラの両端部の所定の位置に取付けて、１００回の複写操作後のトナーのもれを調べた。その結果を表２に示した。なお、評価基準は以下のとおりである。
◎：全くもれが認められなかった。
○：僅かにもれが認められた。
△：かなりのもれが認められた。
【表２】
2004277561.tif 000003
【００３３】
表２の結果より、実施例のシール材１および比較例２のシール材は比較例１のシール材すなわち、従来品よりシール性が良好なことが認められた。このことによれば、ポリエチレン繊維を用いた実施例のシール材は、従来品のフェルトと異なり、立毛繊維が特定範囲の密度で、かつ毛倒し角度が１０度に毛倒しされているため、微細トナーを捕捉し易く、高いシール性が得られることがわかる。また荷重が高くしても、摩擦係数が高くならないので、シール性をあげるためにマグネットローラへの密着力を上げることが可能である。
【００３４】
ハウジングとマグネットローラの隙間に取付けたシール材１の立毛３はマグネットローラの回転方向に対し１０度に毛倒ししてあるため、マグネットローラの回転に関連してシール材１側へ送られる微細トナーは、立毛３に包み込まれ、微細トナーの隙間からの漏れが防がれる。立毛３に包み込まれた微細トナーと立毛３で強固なシール層ができ、後からシール材１側へ送られる微細トナーを押しもどすことにより、微細トナーのシール性が良い。
【００３５】
前記した第１の実施形態のシール材１は、図１、図２に示すように、基布２のコーティング層５の下面にクッション層６及び取付け用接着層７を取付けた構成としたが、第２の実施形態のシール材１Ｂは図４に示すように、基布２の下面に軟質のコーティング層５を設け、クッション層６及び取付け用接着層７を設けない構成よりなる。適用場所によっては、この構成のシール材１Ｂで微細トナーのもれ防止をすることができる。この図４の構成のシール材１Ｂとした場合は構造を簡単になし得て製造し易い利点がある。
【００３６】
前記の各シール材は電子写真複写機や事務器用プリンターのマグネットローラに適用してマグネットローラとハウジングとの隙間からの微細トナーの飛散防止を示したが、本発明のシール材はこのマグネットローラの場合に限るものではなく、たとえば電子写真複写機や事務器用プリンタのクリーニング部や微細粉粒体（粉末あるいは顆粒）の薬剤を包装する包装機等の粉粒体送りローラに適用して、該送りローラとハウジングとの隙間からの薬剤の飛散を防止するなどの、微細粉粒体のもれ防止用のシール材として広く使用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、繊維をパイル織したパイル糸を立毛とし、パイル織の基布裏面に柔軟性のコーティング層を接着してなり、かつ立毛密度が特定の範囲で特定の方向に毛倒しされてなるので、可動体に接触する立毛は保持性良好であるのみならず、ハウジング内の微粉トナー等の微粉粒体のシール性を十分になし得る。
すなわち、微細粉粒体を立毛内に効率的に包み込み、微細粉粒体の漏れを防止することができる。シール材の立毛は、低摩擦係数と耐摩擦性を有する繊維よりなるので摺動性が良く、また、立毛は適度な柔軟性を有するので、可動部材の可動機能には支障を生じない。これらの効果が発揮されるため、１０μｍ以下の微細粉粒体のもれを防止できる電子写真複写機や事務機器用プリンターなどが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシール材の一例の斜視図である。
【図２】本発明のシール材の一例の断面構造を示す模式図である。
【図３】直立の立毛（イ）及び本発明の毛倒しした立毛（ロ）の状態を示す模式図である。
【図４】本発明のシール材の一例の断面構造を示す模式図である。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ・・・シール材、    ２・・・基布、    ２ａ・・・経糸、
２ｂ・・・緯糸、    ３・・・立毛、    ５・・・コーティング層
５ａ・・・接着層、    ６・・・クッション層、    ７・・・取付け用接着層
【図１】
2004277561.tif 000004
【図２】
2004277561.tif 000005
【図３】
2004277561.tif 000006
【図４】
2004277561.tif 000007