(57)【要約】【課題】  トナーシール材を、トナー供給ローラに沿うようにＵ字状に湾曲させて取り付けたときに、トナー供給ローラの円周面と接触する表面部に皺が発生しない積層構造体を提供する。【解決手段】  トナー供給ローラ等に直接接触する上層１１には摩擦係数が少ない不織布よりなる繊維素材を用い、トナー供給ローラ３を軸支する強度とクッション性が要求される下層１３には発泡ウレタンなどの弾性体が用いられている。そして、前記上層１１と下層１３との間には、ＰＥＴフィルムなどの中間層１２が介在されていることを特徴とする積層構造体。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上層の表面が凹状になる方向に湾曲させたとき、前記上層の表面に皺が発生しないようにするために、繊維素材よりなる上層と弾性体よりなる下層との間に、中間層を介在させたことを特徴とする積層構造体。
【請求項２】
前記繊維素材よりなる上層が、不織布であることを特徴とする請求項１記載の積層構造体。
【請求項３】
前記中間層が、伸縮性のない合成樹脂シートであることを特徴とする請求項１記載の積層構造体。
【請求項４】
前記弾性体よりなる下層が、天然または合成繊維を主体とする不織布、またはゴム、または発泡プラスチックであることを特徴とする請求項１記載の積層構造体。
【請求項５】
前記中間層と下層が複合体として一体的に成形されていることを特徴とする請求項１、３または４いずれかに記載の積層構造体
【請求項６】
前記上層と中間層は、接着剤または両面テープにより接合されていることを特徴とする請求項１，２，３または５いずれかに記載の積層構造体。
【請求項７】
前記下層の下側に、接着層を設けたことを特徴とする請求項１、４または５いずれかに記載の積層構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどにおいて使用される、電子写真方式により画像を現出する装置において、トナーなどの微粉粒体の漏出を防止するために用いられる積層構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による現像装置は、図３に示すように、ケーシング２内にトナーを収容し、そのケーシング２の開口部にトナー供給ローラ３を回転自在に軸支したものであって、トナー供給ローラ３の表面にトナーを付着させ、そのトナーを露光した感光体４に供給し、該感光体４から記録用紙などにトナーを転写し、それを熱と圧力によって用紙表面に定着させることが行われている。
【０００３】
そして前記ケーシング２がトナー供給ローラ３の両端を受ける軸受部には、トナーシール材である積層構造体１が設けられ、ケーシング２内のトナーが軸受部から側方に漏出するのを防止するようになっている。前記積層構造体１は、トナー供給ローラ３の軸受も兼ねているので、その回転の抵抗となることがないように摩擦抵抗の小さい材料が使用されている。
【０００４】
従来、トナーシール材としては、プラスチック発泡体の表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）繊維層を張り合わせたものが開示されている。このトナーシール材においては、ポリテトラフルオロエチレン繊維（以下、ＰＴＦＥ繊維という）として、通常、エマルジョン紡糸法で作られたものが使用され、綿状の繊維を開繊して二一ドルパンチ又は水流交絡法により繊維を絡めて繊維層を形成している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、繊維素材の表面シール層とクッション層よりなる２層の積層構造を形成し、クッション層の下側に接着層を設けた微粉粒体の漏れ防止用シール材が開示されている（例えば、特許文献２参照）。また、シール材の中間生成物を円弧状に形押し成形するトナーシール材の製造方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】実開平２−１４０５５３号公報
【特許文献２】特開２００７−１１３７５０号公報
【特許文献３】特開２００３−２０５５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示すトナーシール材においては、ＰＴＦＥ繊維層と発泡体とを直接接着しているので、トナーシール材をトナー供給ローラに沿うようにＵ字状に湾曲させたとき、湾曲させた内側と外側とでは曲率半径が異なるため、内側のＰＴＦＥ繊維層の表面に皺が発生し、この皺とトナー供給ローラの円周面との隙間からトナーが漏出するという問題があった。
【０００８】
一方、特許文献２に示す微粉粒体の漏れ防止用シール材においても、繊維素材の表面シール層とクッション層との２層構造であるため、前記と同様に、微粉粒体の漏れ防止用シール材をトナー供給ローラに沿うようにＵ字状に湾曲させたとき、湾曲させた内側と外側とでは曲率半径が異なるため、内側の表面シール層の表面に皺が発生し、この皺とトナー供給ローラの円周面との隙間からトナーが漏出するという問題があった。また、特許文献３に示すトナーシール材の製造方法では、トナー供給ローラ等の外径に合わせて多種類の成形型が必要であり、製造工程も複雑となるため設備コストが高くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、積層構造体をトナー供給ローラに沿うようにＵ字状に湾曲させて取り付けても、上層の表面に皺が発生しない積層構造体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の請求項１に係る積層構造体では、トナー供給ローラ等に直接接触する上層には摩擦係数が少ない繊維素材を用い、トナー供給ローラを軸支する強度とクッション性が要求される下層には弾性体が用いられている。また、本発明の最も特徴とするところは、前記上層と下層との間に、中間層を介在させたことである。
【００１１】
この積層構造体は、上層の表面部がトナー供給ローラ等に直接接触して、その円周面に沿うようにＵ字状に湾曲させて取り付けられている。従来の２層構造のトナーシール材では、Ｕ字状に湾曲させたときに上層と下層の曲率半径が異なるため、曲率半径が小さな上層の表面部に皺が発生し、その皺とトナー供給ローラの円周面との隙間からトナーが漏出していた。これに対して、本願発明の積層構造体では、上層と下層の間に中間層が設けられているから、トナー供給ローラ等の円周面に沿うようにＵ字状に湾曲させて取り付けたとき、Ｕ字状に湾曲された面全体に均等に曲げ応力がかかるとともに、上層においては下層の曲げ応力の影響を受けることがない。これにより、上層の表面に皺が発生することがなくなるので、トナー供給ローラ等の円周面からトナーが漏出するのを防止することができる。したがって、積層構造体の貼り付け作業が、熟練者でなくても容易かつ短時間で実施できるため、生産効率が向上する。
【００１２】
本発明の請求項２に係る積層構造体では、繊維素材よりなる上層を不織布で形成したことを特徴としている。電子写真方式により画像を現出する装置においては、感光体等の周辺は常温より高くなり、一時的に１００℃前後に達することがある。このため、感光ドラム等の付近では摺動性および耐熱性が要求される。そこで、不織布、織編物または植毛織物などの繊維素材が用いられるが、特に、ＰＴＦＥ繊維の不織布を用いることにより、トナーシール材に要求されるシール性、摺動性および耐熱性を満足させることができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る積層構造体は、中間層が伸縮性のない合成樹脂シートであることを特徴としている。中間層に伸縮性があると、積層構造体をＵ字状に湾曲させた場合に、下層の伸縮に追随して中間層も伸縮するので、下層の曲げ応力が上層に影響しやすい。これに対して、中間層に伸縮性がない場合は、トナー供給ローラ等の円周面に沿うようにＵ字状に湾曲させて取り付けたとき、湾曲された面全体に均等に曲げ応力がかかるとともに、上層においては下層の曲げ応力の影響を受けることがない。これにより、上層の表面に皺が発生することがないので、トナーの漏出を防止することができる。
【００１４】
本発明の請求項４に係る積層構造体は、弾性体よりなる下層が、天然または合成繊維を主体とする不織布、ゴム、または発泡プラスチックであることを特徴としている。下層はトナー供給ローラを軸支しているので、該トナー供給ローラの荷重や振動に耐えるために弾性体を用いることが必要である。弾性体としては天然または合成繊維を主体とする不織布、ゴムまたは発泡プラスチック等が用いられるが、発泡プラスチックを用いることが好ましい。このように、下層に弾性体を用いることにより、トナー供給ローラの荷重や振動に十分に耐えることができる。
【００１５】
本発明の請求項５に係る積層構造体は、前記中間層と下層が複合体として一体的に成形されていることを特徴としている。積層構造体の全体厚さは、ケーシングへの取り付け場所の制約をうけている。中間層と下層を接合するために両面テープや接着剤を用いると、両面テープの基材や接着剤の厚さだけ全体的に厚くなり、取り付け難くなる。これを防止するために、中間層と下層を一体的に成形することにより、積層構造体の全体厚さを薄くすることができる。これにより、積層構造体をケーシングの所定位置に容易に取り付けすることが可能となる。
【００１６】
本発明の請求項６に係る積層構造体は、前記上層と中間層が接着剤または両面テープにより接合されていることを特徴としている。上層は繊維素材による不織布であり、中間層は合成樹脂シートであるから、接着剤または両面テープにより接合することが好ましい。特に、両面テープにより接合すると作業性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の請求項７に係る積層構造体は、前記下層の下側に、接着層を設けたことを特徴としている。接着層は、下層の下側全面に設けられており、両面テープ、液状接着剤、ホットメルト接着剤などを使用することができる。なお、接着層を下層の適宜個所に設けることも当然可能である。接着層を設けることにより、積層構造体を複写機、プリンタ、ファクシミリなどにおいて使用される、電子写真方式により画像を現出する装置の所定位置に容易に取り付けることが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の積層構造体の最も顕著な特徴は、上層と下層との間に中間層を介在させたことである。これにより、積層構造体をトナー供給ローラ等の円周面に沿うようにＵ字状に湾曲させて取り付けたとき、湾曲された面全体に均等に曲げ応力がかかるとともに、上層においては下層の曲げ応力の影響を受けないので、上層の表面には皺が発生しない。これにより、トナー供給ローラ等の円周面からトナーが漏出するのを防止することができる。したがって、積層構造体の貼り付け作業が、熟練者でなくても容易かつ短時間で実施できるため、生産効率が向上する。また、押し型成形する必要がないので、長尺シートでの連続生産が可能となるため製造コストを節減することができる。
【００１９】
本発明の積層構造体では、上層に不織布、織編物または植毛織物などの繊維素材が用いられているが、特に、ＰＴＦＥ繊維の不織布を用いることにより、シール性、摺動性および耐熱性を満足させることができる。また、中間層を伸縮性のない合成樹脂シートにすることにより、トナー供給ローラ等の円周面に沿うようにＵ字状に湾曲させて取り付けたとき、湾曲された面全体に均等に曲げ応力がかかるとともに、上層においては下層の曲げ応力の影響を受けないので、上層の表面に皺が発生しなくなり、トナーの漏出を防止することができる。
【００２０】
本発明の積層構造体は、下層に天然または合成繊維を主体とする不織布、ゴムまたは発泡プラスチックを用い、好ましくは発泡プラスチックを用いているので、トナー供給ローラの荷重や振動に十分に耐えることができる。また、前記中間層と下層が複合体として一体的に成形されているので、積層構造体の全体厚さを薄く形成できる結果、ケーシングの所定位置に容易に取り付けすることが可能となる。
【００２１】
本発明の積層構造体は、上層と中間層が接着剤または両面テープにより接合されており、特に、両面テープにより接合すると作業性を向上させることができる。また、前記下層の下側に接着層を設けているので、積層構造体を複写機、プリンタ、ファクシミリなどにおいて使用される、電子写真方式により画像を現出する装置の所定位置に容易に取り付けることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明するが、要旨を逸脱しない範囲において適宜変更することは当然可能である。図１は、本発明の実施形態の一例を示す積層構造体の正面図、図２は図１の積層構造体をＵ字状に湾曲した状態を示す正面図、図３は、本発明の積層構造体の取り付け状態を示す斜視図である。
【００２３】
図１および図２において、積層構造体１は上層１１、中間層１２および下層１３よりなる３層の積層構造であり、上層１１と中間層１２は接着剤などで接合１４され、中間層１２と下層１３は複合体として一体的に成形され、下層１３の下側には接着層１５が設けられている。
【００２４】
前記上層１１は、不織布、フェルト、織編物または植毛織物などの繊維素材よりなるが、ＰＴＦＥ繊維の不織布を用いることが好ましい。また、不織布の厚さは３ｍｍ以下で密度は０．５ｇ／ｃｃ以下とすることが好ましく、より好ましくは厚さが１ｍｍ〜０．５ｍｍである。不織布の厚さが３ｍｍを超え、または密度が０．５ｇ／ｃｃを超えると不織布自体が湾曲し難くなる。前記ＰＴＦＥ繊維は摩擦係数が小さいので、感光体４との摩擦抵抗が小さく、感光体４を駆動する回転トルクが小さくて済む。なお、本明細書において使用される厚さはＪＩＳ  Ｌ１９１３  ６−１  Ａ法に準ずる方法で測定した値である。
【００２５】
このＰＴＦＥ繊維としては、繊維化方法に限定されるものではないが、エマルジョン紡糸法、延伸法などの繊維が好ましい。延伸法にはフイルムを任意幅にスリットしたのち得られた繊維を延伸するフイルム延伸法と、フイルムを延伸方向にスプリットし、得られた繊維が網状の構造になるスプリット延伸法とがある。スプリット延伸法によって得られたＰＴＦＥ繊維は多数の枝分かれを有する。
【００２６】
スプリット延伸法により製造されたＰＴＦＥ繊維は、通常のエマルジョン紡糸法やフイルム延伸法で作られたものに比べて、枝別れが多く物理的に絡みやすい。そのため摩擦係数の小さいポリテトラフルオロエチレンであっても、二一ドルパンチや水流交絡法により繊維を容易に交絡させることができる。
【００２７】
フイルム割繊法により製造されたＰＴＦＥ繊維は、通常のマトリックス紡糸法で作られたものに比べて、枝別れが多く物理的に絡みやすい。そのため摩擦係数の小さいポリテトラフルオロエチレンであっても、二一ドルパンチや水流交絡法により繊維を容易に交絡させることができる。
【００２８】
上層１1の目付は、５０〜２５０ｇ／ｍ２とするのが適当である。５０ｇ／ｍ２以下ではトナーのシール性が十分ではなく、また２５０ｇ／ｍ２を超えると、小さい曲率半径で皺を生じることなくＵ字状に湾曲させることが困難となり、また高価なＰＴＦＥ繊維を多量に使用するためコストアップにもなる。
【００２９】
中間層１２は、伸縮性のない合成樹脂シートで形成されており、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）フイルムを用いることが好ましい。また、ＰＥＴフイルム厚は１ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは０．１ｍｍ〜０．０５ｍｍである。中間層１２に伸縮性があると、積層構造体１をＵ字形に湾曲させた場合に、下層１３の伸縮に追随して中間層１２も伸縮するので、下層１３の曲げ応力が上層１１に影響しやすい。これに対して、中間層１２に伸縮性がない場合は、トナー供給ローラ３等の円周面に沿うようにＵ字形に湾曲させたとき、湾曲された面全体に均等に曲げ応力がかかるとともに、上層１１においては下層１３の曲げ応力の影響を受けることがない。
【００３０】
伸縮性のない合成樹脂シートとしては、ＰＥＴフイルム以外に、ＡＢＳ樹脂、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＭＭＡ（アクリル）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＰＡ（ナイロン／ポリアミド）、ＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）などが例示できる。
【００３１】
下層１３を構成する弾性体は、天然または合成繊維を主体とする不織布、ゴム、または発泡プラスチックで形成されている。下層１３は、トナー供給ローラ３の軸受部に沿ってＵ字形に湾曲させたときに、皺が生じることがない程度の柔軟性が必要であり、またケーシング２とトナー供給ローラ３との間のクッションとして、トナー供給ローラ３を軸支し得る程度の弾性を有するものであることが必要である。
【００３２】
そして、その下層１３は、それ自体がトナーの漏出を遮断すると共に、その弾性により上層１１を感光体４の表面に押圧する作用をも有するので、ポリウレタンなどの独立気泡を有する発泡ウレタンを使用するのが好ましく、その厚さは５ｍｍ以下で２５％圧縮強度が１．０Ｍｐａ以下のものが好ましい。
【００３３】
上層１１と中間層１２の接合１４は、接着剤または両面テープが用いられている、積層構造体１の全体厚さは、ケーシングへの取り付け場所の制約をうける。上層１１と中間層１２を接合１４するために接着剤や両面テープを用いると、両面テープの基材や接着剤の厚さだけ全体的に厚くなる。これを防止するために、両面テープを使用するときは粘着材の間に不織布などの基材が入っていない（基材レスの）両面テープの使用が好ましい。なお、接合の厚さは１ｍｍ〜０．０５ｍｍが好ましい。
【００３４】
中間層１２と下層１３を一体的に形成する方法は、特に限定しないが、接着剤、両面テープ、熱接着、熱溶着フイルムなどで強固に接着形成し複合体として一体的に形成する。例えば、中間層１２であるＰＥＴフイルムと下層１３である発泡ウレタンとの間に、熱溶着シートを介在させ、加熱によって一旦溶融したこの熱溶着シートが、冷却によって固化される際、前記ＰＥＴフイルムと発泡ウレタンとの間が接着されるように構成されている。熱溶着が行われる加熱温度は、前記発泡ウレタンが溶融する温度よりも高い温度に設定されている。この高い温度で加熱加圧された前記熱溶着シートは、前記発泡ウレタンに拘わりなく、充分に溶融されて、冷却によって固化した際に、前記ＰＥＴフイルムの裏面側に一体となるように強固に接着される。
【００３５】
下層１３の下側には全面にわたって接着層１５が設けられている。該接着層１５は両面テープ、液状接着剤、ホットメルト接着剤などを用いることができる。なお、前記したとおり、積層構造体１の全体厚さは、ケーシング２への取り付け場所の制約をうけているので、両面テープを使用するときは粘着材の間に不織布などの基材が入っていない（基材レスの）両面テープの使用が好ましい。また、接着層１５の厚さは（片面に貼付された離型紙を除いて）１ｍｍ〜０．５ｍｍが好ましい。これにより、電子写真方式により画像を現出する装置の所定位置に容易に取り付けることが可能になる。
【実施例】
【００３６】
［実施例］
上層は厚さ１．０ｍｍのＰＴＦＥ不織布、中間層に厚さ０．５ｍｍのＰＥＴフイルム、下層に厚さ２．５ｍｍで２５％圧縮応力が０．２Ｍｐａの発泡ウレタンを使用した。上層と中間層の間、中間層と下層の間の接合には、それぞれ厚さ０．１ｍｍの基材レスの両面テープを使用して積層構造体を得た。
【００３７】
［比較例］
上層は厚さ１．０ｍｍのＰＴＦＥ不織布、下層に厚さ２．５ｍｍで２５％圧縮応力が０．２Ｍｐａの発泡ウレタンを使用した。上層と下層の間の接合には、厚さ０．１ｍｍの基材レスの両面テープを使用して積層構造体を得た。なお、中間層は設けていない。
【００３８】
上記実施例および比較例について、夫々、幅４ｍｍ×長さ３５ｍｍの試料を作製し、トナーカートリッジのトナーシール部分（半径８ｍｍの曲面）に貼り付けて、皺、トナー漏れ、回転トルク、貼り付け時の作業性の比較を行った。各特性の測定方法は以下のとおりである。
表面の皺：目視による皺の有無確認。
トナー漏れ：市販のレーザビームプリンタ（プリント速度：約３０枚／分）を使用して、２５，０００（２５Ｋ）枚プリントした後、トナー漏れの有無確認。
回転トルク比：上記レーザビームプリンタに夫々の試料を装着し、スリーブロールを載せて回転した時のトルク値の比較。
作業時間：試料をトナーシール部分に皺が発生しないように貼着する作業。
【００３９】
［試験結果］
試験結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2009015226.tif 000003
【００４１】
表１からも明らかように、上層（ＰＴＦＥ不織布）と下層（発泡ウレタン）の間に中間層（ＰＥＴフイルム）を介在させることで、皺の発生が起きなくなった。その結果、スリーブロールの回転トルクが下がり、モーターの負荷が減少した。また、トナーが皺の隙間から漏れるというトナー漏れの現象も発生しなかった。さらに、貼り付け加工時間も短縮し作業効率が向上した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の積層構造体は、電子写真方式により画像を現出する装置において、トナーなどの微粉粒体の漏出を防止するために用いられるものであるが、これに限定されるものではなく、トナーカートリッジにおける現像機構とクリーニング機構との間隔保持、各種の回転ローラや往復作動部材の気密保持などにも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の積層構造体の正面図である。
【図２】本発明の積層構造体をＵ字状に湾曲させた正面図である。
【図３】本発明の積層構造体の取り付け状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  積層構造体（トナーシール材）
２  ケーシング
３  トナー供給ローラ
４  感光体
１１  上層
１２  中間層
１３  下層
１４  接合
１５  接着層
Ａ  表面
【図１】
2009015226.tif 000004
【図２】
2009015226.tif 000005
【図３】
2009015226.tif 000006