(57)【要約】【課題】  シール性を高める一方で汎用性を高め、かつ組付け作業性を高めることが可能なシール材を提供する。【解決手段】  シール材１は、シート状をしたシール層１１と、シール層１１が接合（１３）され、可撓性と形状保持性を備えた絶縁シートからなるベース層１２と、ベース層１２の反対側の面に設けられてシール材装着面に接着させるための接着層１４とを備える。ベース層の可撓性によって曲げ加工が容易であり、形状保持性によって形状が保持されるので、シール材装着面に対する接着を容易なものとする。また、ベース層をシール材装着面の形状に合わせて変形させることによってシール材をシール材装着面に密着状態で接着させることが容易である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状をしたシール層と、可撓性と形状保持性を備え一方の面に前記シール層が接合された絶縁シートからなるベース層と、前記ベース層の反対側の面に設けられて当該ベース層をシール材装着面に接着させるための接着層とを備えることを特徴とするシール材。
【請求項２】
前記シール層とベース層との間に厚み方向に変形可能な緩衝層を備えることを特徴とする請求項１に記載のシール材。
【請求項３】
前記ベース層は形状保持力が０．４〜５．２Ｎ（ニュートン）であり、好ましくは０．４〜３．０Ｎであることを特徴とする請求項１又は２に記載のシール材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザプリンタ等の画像形成装置に用いられ、カーボン微粉末等からなる現像トナーをシールするために用いて好適なシール材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では現像ローラや転写ローラ等に付着した現像トナーが各ローラの両端の軸受部に混入したり装置の外部に洩れることがないように、ローラの両端部の周面に密接するシール材が設けられる。例えば、現像ローラと現像トナーをセットしたトナーカートリッジでは、現像ローラの長さ方向の両端部に対応する位置に円弧状に曲げ加工したシール材を固定し、このシール材を現像ローラの周面に密接させ現像トナーが両端部よりも外側に洩れ出すことを防止している。このようなシール材として、従来から潤滑性のある不織布、例えばテフロン（登録商標）を用いたテフロンフェルトを短冊状に形成したシール材が用いられており、このシール材を両面テープ等によって現像ローラの両端部に対向する箇所の面、すなわちシール材装着面にシール材装着面に接着することが行われている。しかし、この種のシール材は柔軟であり、またシール材装着面はローラ周面に沿って凹状に湾曲しているため、シール材をシール材装着面に接着しようとしてシール材を曲げたときに皺が発生し易く、皺によってシール面とローラ面との密着性が失われシール性が低下するという問題がある。また、皺が生じないようにシール材を接着する作業に熟練を要し、作業効率が低いという問題もある。
【０００３】
このような問題を解消するために、  例えば特許文献１に記載のシール材が提案されている。この特許文献１には、短冊状をしたプラスチック板片や薄金属板片をオメガ状に曲げ成形したばね状ホルダを設け、このばね状ホルダの内周面にテフロンフェルト等からなるシール片を両面テープ等により接着したものが提案されている。このシール材によれば、ばね状ホルダの弾性変形力を利用することで、シール材をトナーカートリッジの湾曲したシール材装着面に接着あるいは嵌合によってワンタッチで一体的に取り付けることができ、作業性が改善される。また、ばね状ホルダの形状保持性によってテフロンフェルトの皺が生じ難くなり、シール性が向上する。また、他のシール材として、特許文献２には、テフロンフェルトと発泡プラスチックを接着フィルムにより一体化し、プレス成形用型でＵ形またはこれに近い形状に成形したシール材が提案されている。この特許文献２ではテフロンフェルトと発泡プラスチックを加圧加熱成形しているので、特許文献１と同様にテフロンフェルトに曲げによる皺の発生を防止することができ、同時にシール材をシール材装着面に装着する際の作業性を改善することができる。
【特許文献１】特開平５−１８１３５４号公報
【特許文献２】特開２００１−５９５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のシール材はばね状ホルダを曲げ形成しているが、ばね性を保有させるために容易には変形できない構成、すなわち可撓性の少ない材質で形成する必要がある。そのため、曲げ形成したばね状ホルダの形状がトナーカートリッジのシール材装着面の形状に完全に一致していないと接着や嵌合を適切を行うことができなくなり、装着面とばね状ホルダの外周面との間に隙間が生じてしまい、この隙間を通して現像トナーが漏洩するおそれがある。特許文献２のシール材についても同様であり、発泡プラスチックを加熱成形しているためにその形状が固定化されてしまい、形成した発泡プラスチックの形状とシール材装着面の形状とが完全に一致しないとシール材を装着したときにシール材と装着面との間に隙間が生じ、現像トナーが漏洩するおそれがある。そのため、特許文献１，２のシール材は、装着するシール材装着面の面形状に合わせてばね状ホルダや発泡プラスチックを成形する必要があり、シール面形状が異なる多種類のトナーカートリッジに対しては専用のシール材として形成せざるを得ない。シール面形状が異なる多種類のトナーカートリッジを構成する場合には、各シール面形状に合わせて異なる形状をしたシール材を用意する必要があり、シール材を成形するために多種類の成形型が必要になり、また製造した異なる形状のシール材の部品管理が煩雑になるという問題もある。また、成形されたシール材に製造誤差が生じていた場合には、組み付け時に形状を修正することが要求されるが、ばね性ホルダや発泡プラスチックは曲げ戻りがあるために形状を修正することは難しく、仮に修正が可能であるとしても作業に時間がかかってしまい、本来の作業性を改善するという利点が活かせなくなる。また、接着によりシール材を装着したときにはシール材の曲げ戻り力よって接着状態が保持できなくなることもある。
【０００５】
本発明の目的は、高いシール性を得ることができる一方でシール材の汎用性を高め、かつ組付け作業性を高めることが可能なシール材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシール材は、シート状をしたシール層と、可撓性と形状保持性を備え一方の面にシール層が接合された絶縁シートからなるベース層と、ベース層の反対側の面に設けられて当該ベース層をシール材装着面に接着させるための接着層とを備える。また、本発明のシール材は、シール層とベース層との間に厚み方向に変形可能な緩衝層を備える。これらのシール材において、ベース層は形状保持力が０．４〜５．２Ｎであり、好ましくは０．４〜３．０Ｎであることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のシール材は、ベース層の可撓性によって任意の形状に容易に曲げ加工することが可能である一方で、曲げ加工した後は形状保持性によって形状が保持されるので、予めシール材をシール材装着面の形状に合わせて曲げ加工すれば、当該シール材装着面に対するシール材の接着を容易に行うことが可能である。また、ベース層はシール材装着面の形状に合わせて変形させることが容易でありシール材をシール材装着面に密着状態で接着させることができる。これにより、シール材によるシール効果を高めることができるとともに、シール材装着面に対するシール材の装着作業を改善する。また、形状が異なるシール材装着面に対しても装着することが容易であり、シール材の汎用性を高めることもできる。
【実施例１】
【０００８】
次に、本発明の実施例１を図面を参照して説明する。図１は本発明のシール材の外観図である。シール材１は、所要の厚みを有する細長いストリップ状のシート片として形成されており、シール層１１とベース層１２を接合層１３により接合した積層体として構成されている。シール層１１は被シール材の表面に密接してシールすることが可能なシート材であれば特に限定されるものではなく、繊維、特に化学繊維からなる織布、なかでもベルベット等のパイル織布、不織布、植毛布等々のシートを用いることが可能である。また、後述するような回転するローラの周面に接してシールを行うシール材に適用するような場合には潤滑性のあるシート、例えば、テフロンフェルトや超高分子ポリエチレンフェルト等からなるシート材で構成することが好ましい。ベース層１２は厚み方向に容易に曲げ変形な可撓性がある一方で、曲げ変形したときには所定以上の外力が加えられない限りその形状を保持する形状保持性のある材料が用いられる。さらに、曲げ変形したときには弾性による曲げ戻りが殆ど無い材料である。例えば、ポリエチレン等の高分子樹脂を一方向に延伸処理して当該一方向に分子配向させることにより、当該分子配向方向に沿った面内において曲げ変形容易でかつ形状保持性を有するシートを得ることができる。このような特性を有するシートを本明細書では便宜的に「一方向分子配向シート」と称する。前記接合層１３はシール層１１をベース層１２に一体化する構成であれば良く、ここでは両面接着テープあるいは接着剤で両者を接着した構成としている。また、前記ベース層１２の裏面にはシール材１を後述するシール材装着面に接着するための接着層１４が設けられており、この接着層１４としてここでは両面接着テープが接着されている。この両面接着テープ１４は基材１４１の両面に接着剤１４２が設けられ、一方の接着剤１４２をベース層１３に接着するが、他方の接着剤１４２には剥離紙１４３が付けられた状態を示している。
【０００９】
この構成のシール材１は、ベース層１２が有する可撓性によってシール材１を長さ方向、すなわち分子配向に沿った方向に任意の形状に曲げることが可能である。例えば、表面が円弧状をした凸面にシール層１１の表面を当接させてベース層１２の裏面側から形状保持力よりも大きな押圧力を加えれば当該凸面の形状に倣ってシール層１１の表面が凹状に湾曲した形状にシール材１を変形させることができる。この形状保持力は特許文献１のばね性ホルダや特許文献２の発泡プラスチックよりも小さく設定しており、そのため容易に曲げ変形させることが可能である。また、曲げ変形したシール材はその形状保持性によって形状保持力よりも大きな外力が加えられない限りその形状が保持される。
【００１０】
図２は本発明のシール材をレーザプリンタのトナーカートリッジの現像トナーのシール材として、すなわち粉末シール材として適用した例を示している。トナーカートリッジ１００は、現像トナーＴを貯蔵するカートリッジ容器１０１に設けた横長の開口１０２を塞ぐように円柱状の現像ローラ１０３が配設されており、このトナーカートリッジ１００を図には表れないレーザプリンタに装着したときには現像ローラ１０３はレーザプリンタ内の現像ドラムに当接される。現像ローラ１０３を所要の極性に保持した上で回転させることにより現像ローラ１０３の周面に現像トナーＴが付着され、付着した現像トナーＴを露光により形成された感光ドラムの潜像形成領域に付着する。このトナーカートリッジ１００には現像ローラ１０３の軸方向の両端部から現像トナーＴが両端の軸受部にまで洩れ出ることを防止するために、開口１０２の両端部には、現像ローラ１０３の両端部の周面に対して所要の間隙で対峙する凹状をした湾曲面として形成されたシール材装着面１０４が形成されている。そして、前記シール材１をシール材装着面１０４に接着することで、現像ローラ１０３の軸方向の両端においてシール材１のシール層１１の表面が現像ローラ１０３の周面に密接され、シール層１１の潤滑性によって現像ローラ１０３の円滑な回転を阻害することなく現像ローラ１０３の周面でのシールを図ることができ、カートリッジ容器１０１内に貯蔵された現像トナーＴが軸受部ないしは外部に洩れ出ることを防止する。
【００１１】
シール材１をシール材装着面１０４に装着する際には、シール材１を予めシール材装着面１０４の円弧面と同じ形状に曲げ加工する。例えば、図３（ａ）のように、現像ローラ或いは現像ローラと同じ径寸法の円柱状治具１０３’の円周面に対して真直状態のシール材１をシール層１１を対向させた上で、図３（ｂ）のように、両指でシール材１の両端部を円柱状治具１０３’の周面にシール材１の形状保持力以上の力で押し付けて変形させることでシール材１をシール材装着面と同じ湾曲した形状に曲げることができる。ベース層１２は可撓性があり曲げ戻りが殆ど無いので、小さい力で曲げることができ、しかも曲げた通りの形状が得られる。さらに、ベース層１２は所要の形状保持力、すなわち形状保持性を有しているので、保管や搬送によって形状保持力よりも小さい外力を受けても曲げた形状が保持される。そして、図３（ｃ）のように、曲げたシール材１の両面接着テープ１４の剥離紙を剥がした上でシール材１をシール材装着面１０４に接着する。
【００１２】
このとき、シール材１の曲げた形状がシール材装着面１０４の形状に一致していれば、シール材１をシール材装着面１０４上に載置し、僅かな力で押し付けるだけで両面接着テープ１４による接着が可能になる。一方、図４（ａ）のように、シール材１の曲げ形状がシール材装着面１０４の形状に対して一致していない場合も考えられるが、この場合には先ずシール材１の一端部を指で押さえ付けてシール材装着面１０４に接着し、その上で図４（ｂ）のように形状保持力よりも若干大きな力で押さえ付けながら指を他端部に向けて移動させることによりシール材１をシール材接着面１０４の形状に倣うように形状を修正しながら反対側に向けて順次接着を進行させる。シール材１はベース層１２での曲げ戻りが殆ど無いためにシール材１はシール材装着面１０４の形状に追従する形状となり、シール材１の全長にわたってシール材装着面１０４に完全に密着した状態で接着することが可能になる。
【００１３】
実施例１のシール材１は、ベース層１２の可撓性及び形状保持性によって、特許文献１のようなプレス機械等による曲げ形成ではなく、また特許文献２のような加熱成形による形成でもなく、作業者の手作業によって小さい力で容易に曲げ形成することができるので、シール材１を曲げ形成するための製造機械は全く不要であり設備コストの点で有利である。また、シール材１を曲げる際に、図３に示したように、シール層１１の表面を現像ローラや治具等の周面に密接させるようにして曲げ形成することで、シール層１１の表面を基準にしてシール材１の全体を曲げ形成できるためシール層１１を構成しているテフロンフェルトの表面に皺が発生することは少なくなる。このとき、シール層１１とベース層１２との間に曲率の違いが生じるが、シール層１１をベース層１２に接着している接着層１３での粘性変形によって両層間の曲率の違いに伴って生じる内部応力が吸収され、シール層１１の表面での皺の発生を防止する。
【００１４】
また、ベース層１２として、例えば、薄いアルミニウムシートのように曲げ加工が可能で、かつある程度の形状保持性がある金属シートを採用することも考えられるが、現像ローラ等のような帯電状態で使用されるローラのシール材に適用する場合には、ローラに帯電される電荷がシール材を介して放電されてしまうことがある。実施例１のシール材１ではベース層１２を絶縁性の樹脂シートで形成しているので、帯電された電荷がシール材１を介して放電されることはない。
【００１５】
ここで、実施例１のベース層１２はシートの厚み寸法の違いによって曲げ変形させるのに必要な力、すなわち形状を保持するための形状保持力が相違しており、厚み寸法が大きくなるほど形状保持力が高くなる。本発明者の実験によれば、シール層１１として厚みが１ｍｍ程度のテフロンフェルトを用い、ベース層１２としてポリエチレンからなる一方向分子配向シートを用いたシール材の場合には、ベース層１２の厚みを０．２〜１．０ｍｍの範囲に設計することが好ましい。厚みが最小厚みよりも薄いとシール材の形状保持力が不足し、保管時や搬送時に外力を受けたときに曲げたシール材の形状が変化してしまいシール材装着面に接着する際に前述した形状の修正作業が必要になる。また、厚みが最大厚みよりも厚いと曲げたシール材の形状を保持する上では有利であるが、シール材の曲げを修正するためには比較的に大きな力が必要になり、シール材装着面に接着する際に前述した形状の修正作業が行い難くなる。ここで、極力曲げ力を低減した上でシール材としての形状保持性を確保するには、なるべく厚みを低減した方が好ましく、例えば厚みを０．２〜０．６ｍｍの範囲に設計することが好ましい。
【００１６】
このベース層１２における厚みの範囲０．２〜１．０ｍｍは、形状保持力に換算すれば０．４〜５．２Ｎ（ニュートン）である。より好ましい厚みの範囲０．２〜０．６ｍｍの場合の形状保持力は０．４〜３．０Ｎとなる。すなわち、図５（ａ）に示すように、幅３０ｍｍ、長さ９０ｍｍのポリエチレンの一方向分子配向シートからなる試験片を用意し、この試験片の先端から３０ｍｍを９０度に曲げ加工し、試験機に基端部を固定する。そして、試験機によって図５（ｂ）のように、試験片の先端部を曲げ戻す方向に垂直方向の力を加え、先端部が４５度まで曲げ戻されたときの力を形状保持力として定義する。この形状保持力の測定には、株式会社今田製作所製の引張試験機を用いた。この測定によれば、当該一方向分子配向シートの０．２〜１．０ｍｍの厚みのシートの形状保持力は、同図に示すように０．４〜５．２Ｎであることが測定された。０．２〜０．６ｍｍの範囲の形状保持力は０．４〜３．０Ｎであった。したがって、本発明のシート材１のベース層１２としてこの形状保持力の範囲となるようなシート材を採用すればよい。
【実施例２】
【００１７】
図６は実施例２のシール材１Ａである。シール層１１、ベース層１２、接着層１３および両面接着テープ１４については実施例１と同じであるが、ここではシール層１１とベース層１２の間に厚み方向に弾性変形可能な緩衝層１５を設けている。緩衝層１５はシール層１１とベース層１２のそれぞれに対して接合層１３ａ，１３ｂにより接合されている。この接合層１３ａ，１３ｂは接着剤、両面接着テープを用いることができることは実施例１と同じである。緩衝層１５としては、例えばポリウレタンや潤滑性が要求されない通常のフェルトが用いられる。この実施例２のシール材１Ａでは、例えば前記したトナーカートリッジ１００に適用するような場合に、シール材１Ａの厚み寸法を現像ローラ１０３の周面とシール材装着面１０４との間隙寸法よりも若干大きく形成しておけば、シール材１Ａを装着したときに緩衝層１５が径方向に圧縮してその際に生じる衝突力を緩衝し、また緩衝層１５の変形復元力によってシール層１１の表面を常時現像ローラ１０３の周面に密接した状態を保持し、シール性を確保する。また、シール材１Ａを曲げ形成したときにシール層１１の表面に微小な皺が発生したような場合でも、現像ローラ１０３にシール層１１を当接させたときの当接力によって緩衝層１５が径方向に弾性変形することによってシール層１１の皺を吸収し、現像ローラ１０３の周面に対する密接状態を保持することができる。さらに、外部振動や現像ローラ１０３の回転に伴なう振動等によって仮に現像ローラ１０３がシール材装着面に対して径方向に相対変動したような場合でも、緩衝層１５の厚み方向の弾性変形により当該変動に伴う寸法変化を吸収して緩衝を行い、シール性を確保する。
【００１８】
また、このような緩衝層１５を設けることにより、緩衝層１５の弾性力によってシール材１Ａが曲げ形成されたときにシール材１Ａに若干の曲げ戻りが生じるようになる。この曲げ戻りを利用することにより、シール材１Ａの形状とシール材装着面１０４の形状とに違いが生じたような場合でも、シール材１Ａをシール材装着面１０３に対して弾接させ、密接状態での接着を可能にすることが可能であり、実施例１のシール材１のように装着時に形状を修正する作業を不要にすることも可能である。
【００１９】
本発明は画像形成装置のトナーカートリッジに用いられるシール材に限定されるものではなく、シール面が曲面、屈曲面等の平面以外のシール面に適用されるシール材であれば適用することができる。また、シール層、ベース層及び緩衝層の各材質は実施例１，２の材質に限られるものでないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例１のシール材の外観斜視図である。
【図２】トナーカートリッジの一部を分解した概略斜視図である。
【図３】シール材を曲げ形成して装着する方法を示す図である。
【図４】シール材の形状を修正する方法を示す図である。
【図５】ベース層の形状保持力を測定する方法を説明する図である。
【図６】本発明の実施例２のシール材の外観斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１，１Ａ  シール材
１１  シール層
１２  ベース層
１３，１３ａ，１３ｂ  接合層
１４  接着層（両面テープ）
１５  緩衝層
１００  トナーカートリッジ
１０３  現像ローラ
１０４  シール材装着面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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