调色剂密封件的制作方法

本发明涉及在激光打印机、复印机、复合机等图像形成设备或者相同的电子设备中与包含感光鼓、显影辊、定影辊在内的旋转部件或调色剂供给、排出用的开口部的表面紧密接触而防止调色剂漏出并且刮取残留调色剂的低单位面积重量的调色剂密封件。

背景技术：

市场出售的复印机、激光打印机等图像形成设备目前为了减少维护次数并且减少维护费用，成为使感光鼓、显影辊及其他基材一体化，作为盒而拆装自如并由使用者自身进行维护的方式。在该处理盒方式中，盒更换作业简单，且免维护，因此使用的便利性高。

在该处理盒中，将在清洁机构中产生的废调色剂向清洁容器内排出，在该盒的更换时同时废弃。该清洁机构在一次转印后从感光鼓表面刮取残留调色剂，并且与感光鼓相向地在清洁刮板及清洁容器的开口部的两端部安装调色剂密封件，由此防止残留调色剂从容器两侧部漏出。在该图像形成设备中，感光鼓和显影辊的周边温度高于常温，暂时性地达到80℃左右，因此在感光鼓和显影辊附近，主要使用低摩擦性及耐热性优异的氟化纤维毡作为调色剂密封件，氟化纤维通常为ptfe纤维。

作为防止调色剂漏出的密封件的公知例，存在日本特开平4-134374号等，ptfe纤维毡由针刺毡或者平滑处理毡构成。另外，如日本特开平11-61101号和日本特开2003-223047号之类，也提出有应用由致密的ptfe纤维的起绒织物构成的密封件。本申请人提出有日本特开2006-267326号、日本特开2006-317647号、日本特开2007-113750号等，作为主要使用ptfe纤维毡的密封件。

现有技术文献

专利文献1：日本特开平4-134374号公报

专利文献2：日本特开平11-61101号公报

专利文献3：日本特开2003-223047号公报

专利文献4：日本特开2006-267326号公报

专利文献5：日本特开2006-317647号公报

专利文献6：日本特开2007-113750号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

市场出售的复印机和激光打印机近年来为了提高图像精度，调色剂微粒成为10μm以下之类的微细化及低温熔融化，调色剂的熔融、流出的风险上升，需要更加致密且薄的调色剂密封件。以往的ptfe纤维的调色剂密封件当减小厚度时会产生质地的空隙或不均，失去厚度的均匀性而强度下降。其结果是，其与旋转部件的表面之间的摩擦阻力变高，密封性能下降。

若为了减小调色剂密封件的摩擦阻力而使用绒状织物的调色剂密封件，则绒毛长为3～4mm之类较长时，缓冲性高而能够发挥充分的密封性。另一方面，该绒状织物的调色剂密封件将双层的地经纱及地纬纱组合，因此高价。在起毛处理后的绒毛纱的基部残存有空隙，调色剂微粒子有可能经过该绒毛基部而漏出一部分。另外，在绒状织物中，最低厚度为0.5mm左右，难以制作0.5mm以下的较薄的调色剂密封件。

为了减小调色剂密封件的摩擦阻力而对毡材进行表面处理也是另一种方案，存在例如将该毡材浸渍于ptfe树脂中，较薄地涂覆ptfe树脂的方法。在前者的情况下，当向ptfe树脂中浸渍时，树脂大量附着而毡材变硬，在高热的干燥处理中毡材收缩，因此无法用作调色剂密封件。在后者的情况下，当较薄地涂覆ptfe树脂时，由于高热的干燥处理而使ptfe树脂的固定力增加，另一方面，ptfe纤维毡材稍微变硬而稍微收缩。该涂覆的ptfe纤维毡材实际上摩擦阻力不比未处理的毡材低。

本发明主要为了改善与用于图像形成设备的调色剂密封件相关的上述问题点而提出，目的在于提供通过使用高密度聚乙烯纤维的无纺布片材，而具有耐久性且与旋转部件的表面之间的摩擦阻力变低并赋予方向性等，来提高其密封性能的调色剂密封件。本发明的另一目的在于提供无纺布片材薄且致密，即便该无纺布片材变薄也不会产生强度下降和厚度的不均匀性的调色剂密封件。

用于解决课题的技术方案

本发明的调色剂密封件用于与感光鼓或显影辊之类的旋转部件或调色剂供给、排出等的开口部的表面紧密接触而防止调色剂向外部漏出。本发明的调色剂密封件主要由通过闪纺法使高密度聚乙烯纤维分散后再利用热压处理使纤维彼此接合而得到的厚度为0.1～1.0mm的无纺布片材构成，在该无纺布片材的下表面进一步设置缓冲层及粘接层而固定于预定位置。

在本发明的调色剂密封件中，优选的是，无纺布片材的表面为了减小该无纺布片材与旋转部件之间的摩擦阻力而整个面呈凹凸状地形成。对该无纺布片材实施点状或者线状突起的压花加工，将调色剂密封件安装于图像形成设备时，以使无纺布片材表面的突起列与旋转部件的旋转方向平行或者相对于旋转部件的旋转方向倾斜的方式配置，而使与密封件表面接触的调色剂向设备内部返回。另外，优选的是，无纺布片材由包含90％以上高密度聚乙烯的极细的连续性长纤维构成。此外，也可以是，无纺布片材为了降低摩擦阻力而通过氟化树脂或者其他低摩擦性树脂进行表面处理。

发明效果

本发明的调色剂密封件使用高密度聚乙烯纤维的无纺布片材，由此除了能够充分减小气与感光鼓等旋转部件之间的摩擦阻力，而且能够为低单位面积重量且变薄，也能够有助于图像形成设备的小型化。本发明的调色剂密封件比以往的密封件强韧且具有耐久性，能够长时间维持使用时的密封性而能够在图像形成设备中使用。

本发明的调色剂密封件也可以在无纺布片材的表面整个面呈凹凸状地形成。在将该调色剂密封件安装于图像形成设备时，与旋转部件表面接触的无纺布片材的表面成为点状或者线状，从而进一步减小摩擦阻力。另外，当以使无纺布片材表面的压花突起的列与旋转部件的旋转方向平行或者相对于旋转部件的旋转方向倾斜的方式配置时，即便暂时有大量的调色剂侵入密封件表面也能够有效地防止调色剂泄漏，毡材的表面积本身增加，因此表面附着的调色剂向外部的流出路径比以往长，调色剂漏出量大幅减少。

附图说明

图1是表示本发明的调色剂密封件的一个例子的概略剖视图。

图2是表示压花加工后的调色剂密封件的例子的概略俯视图。

图3是表示压花加工后的调色剂密封件的其他例子的概略俯视图。

图4是例示从图2的调色剂密封件冲切出的密封片的俯视图。

图5是表示处理盒的安装状态的概略剖视图。

图6是表示将密封片安装于单色复印机用的调色剂盒的例子的概略剖视图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的调色剂密封件1通常具有以高密度聚乙烯纤维为主体的摩擦阻力较低的无纺布片材2、聚氨酯或羊毛等的缓冲层3及双面粘接带等粘接层5。如图2和图3所示，也可以在无纺布片材2的表面，通过压花加工等形成点状或线状的凹凸花纹。

构成无纺布片材2的高密度聚乙烯纤维(hdpe)是重复单位的乙烯几乎不具有分支而呈直链状地结合的树脂，是比通常的聚乙烯硬质的聚乙烯。高密度聚乙烯纤维不仅存在均聚物，还存在与1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃共聚而具有较短的分支构造并使结晶度下降的共聚物，该共聚物通常相对于乙烯单体1000具有1～5个分支。

在通过闪纺法使高密度聚乙烯纤维分散后，通过热压处理使纤维彼此接合而得到无纺布片材即可，该无纺布片材在尺寸稳定性及力学强度等方面优选。作为在本发明中应用的无纺布片材2，能够例示商品名：特卫强(杜邦社制)。无纺布片材2由包含90％以上的高密度聚乙烯的极细的长纤维构成，可以单独为高密度聚乙烯纤维，也可以少量添加比高密度聚乙烯纤维廉价的烯烃纤维，作为其他聚烯烃纤维，可以包含聚乙烯纤维、聚丙烯纤维等。

在闪纺法中，使用高密度聚乙烯纤维等聚烯烃聚合物和卤代烃等溶剂。该溶剂是使聚合物在高温高压下良好地溶解的溶剂，且是变成常温常压时闪蒸的低沸点的液化气体。在闪纺法中，由聚合物和溶剂在高温高压下制作均匀溶液，使该溶液在从纺纱口排出的紧前进行相分离，为了该相分离而通过孔口降低溶液压力。低沸点的溶剂当从喷嘴排出时急剧地气体化而成为喷流，在此期间聚合物延伸并且固化，成为极细且呈网状的随机的连续纤维。该连续纤维在网输送机上摊开并且通过电晕放电使纱线带电而稳定地堆积。将该无纺布堆积物向利用了热的接合工序输送，得到形态稳定的无纺布片材2。

在无纺布片材2中，高密度聚乙烯纤维是极细的长纤维，因为连续性所以不需要特别规定其纤维长度。高密度聚乙烯纤维的直径优选为0.5～10μm，当纤维直径小于0.5μm时在使用时泄漏调色剂的捕捉作用容易下降，另一方面，当纤维直径超过10μm时难以通过闪纺法制造。

得到的无纺布片材2的厚度优选为0.1～1.0mm，与其对应地无纺布片材2的单位面积重量为20～400g/m²。当无纺布片材2的厚度小于0.1mm时泄漏调色剂的捕捉作用下降，另一方面，即便厚度超过1.0mm，泄漏调色剂的捕捉作用也不变高，而片材的制造价格变高。

另外，若通过ptfe树脂或者其他低摩擦性树脂对无纺布片材2的表面进行表面处理，则能够减小调色剂密封件1的摩擦阻力而能够提高滑动性。作为该处理，通常通过向片材表面较薄地喷射或者涂覆ptfe树脂来进行涂覆后进行热干燥即可。通过ptfe树脂的涂覆，ptfe树脂的固定力良好，且无纺布片材2也不会变硬。

在无纺布片材2中，其表面也可以整个面地形成为凹凸状。例如如图2所示之类形成点状的凹凸花纹或者如图3之类形成线状的凹凸花纹，为此使无纺布片材2通过压花辊(未图示)。通过在该压花辊的圆周面沿着圆周方向突设点状突起或者线状突条，而能够在无纺布片材表面形成凹凸状的连续突起7(图2)或者凹凸状的波形、矩形截面的并列突起8(图3)。此时，在该压花辊中，当对无纺布片材2以高密度聚乙烯的熔点以下的温度进行加热时，形成的连续突起7或者并列突起8的花纹稳定，因此为优选。在图2的无纺布片材2中，优选的是，连续突起7的间隔相比图2的上下方向而左右方向更窄，从而该连续点具有方向性。另外，在图3的无纺布片材中，并列突起8沿着恒定方向排列，因此其当然具有方向性。

在调色剂密封件1中，通常，经由聚酰胺系的热熔接性无纺布(未图示)等粘接剂而在无纺布片材2上层叠缓冲层3，使整体在热辊对或热压机中通过而粘贴。优选的是，缓冲层3为聚氨酯泡沫、羊毛毡、针毡等，厚度为0.5～3.0mm。当该粘接剂为热熔接无纺布时，能够通过该粘接剂固定无纺布片材2的纤维，而进一步减少纤维的脱毛。优选的是该热熔接无纺布是单独的聚酰胺、聚丙烯等或者共聚聚合物的无纺布或树脂片材等，熔点为60～170℃左右。作为该粘接剂，也能够使用双面粘接带。

如图5和图6所示，调色剂密封件1能够应用于在作为图像形成设备的激光打印机、复印机、传真等中例如以可拆装的方式收纳的处理盒10，或应用于单色复印机、全彩色复印机的调色剂盒或者定影辊等。在将调色剂密封件1安装于图像形成设备时，若无纺布片材2与旋转部件之间的接触面积在形成有连续突起7或并列突起8的情况下不是全表面积的1/3以上，则调色剂的漏出防止及残留调色剂的刮取效果变低。

形成有连续突起7的无纺布片材11(图2)在作为调色剂密封件而安装于图像形成设备时，例如在图2中如单点划线a或者b所示之类呈缺口矩形状地被连续地剪裁，得到连续突起7为倾斜方向的密封片12或者直行方向的密封片14。另一方面，形成有并列突起8的无纺布片材15(图3)作为调色剂密封件而如图3中单点划线a’或者b’所示之类呈缺口矩形状地被连续地剪裁，得到并列突起8为倾斜方向的密封片12’或者直行方向的密封片14’。

连续突起7或并列突起8为倾斜排列的密封片12或者12’如图4所示之类将对称形状的密封片一起以无纺布片材表面的连续突起7或并列突起8相对于感光鼓18等的旋转方向(图4的箭头方向)而倾斜的方式配置，直行方向的密封片14或者14’配置为相对于鼓旋转方向平行。当密封片12或者12’以与可拆装地收纳于激光打印机的处理盒10(图5)的感光鼓18的两周端面接触的方式粘贴时，在密封片12或者12’中，以使与其密封表面接触的调色剂向旋转部件内侧返回的方式作用，在与旋转方向平行排列的密封片14或者14’中阻止调色剂的漏出。在该情况下，当以使连续突起7或并列突起8相对于鼓旋转方向正交的方式配置时，调色剂容易在并列槽内通过而向外部漏出，因此不优选。

作为应用例，在图5中，示出由具有感光鼓18、带电辊20及清洁机构22的框架24和具有显影辊25的显影机构26构成的盒10。当将盒10以可拆装的方式收纳于打印机主体时，在该盒的上方配置有照射激光束27而在鼓表面形成静电潜像的曝光机构，感光鼓18的下周面与对显影后的调色剂像进行一次转印的转印辊28接触。转印纸30在感光鼓18与转印辊28之间通过，在该转印纸的输送方向即箭头的前方配置定影装置(未图示)。

密封片12、12及16、16通过下侧的粘接层5粘贴于预定位置，也就是说粘贴于显影辊25、清洁刮板36及清洁容器32的开口部34的两端部，防止调色剂向外部漏出。在显影机构26中，通过密封件16、16作为间隔保持件发挥作用，而显影辊25与感光鼓18之间的微小间隔始终被保持成恒定，从而稳定地输出良好的图像。

在盒10中，感光鼓18向图5中的箭头方向以预定的圆周速度旋转，该鼓随着该旋转，使鼓表面与均匀地带电的带电辊20接触后，依次与基于激光束27的照射的曝光机构、显影辊25及转印辊28接触。在显影辊25的两端部安装密封片16、16，防止调色剂31漏出。感光鼓18在将通过显影机构的显影辊25而形成于鼓表面的调色剂像暂时转印于转印纸30后，与去除转印后的残留调色剂的清洁机构22接近。感光鼓18在清洁机构22中与清洁容器32的开口部34相向。通过该开口部的缘部设置聚氨酯橡胶制等的清洁刮板36，而将该刮板的边缘压接于感光鼓18，在一次转印后从感光鼓表面刮取残留调色剂，并向清洁容器32的内部送入。在清洁机构22中，与清洁刮板36的形状匹配地在其两端部安装密封片12、12，该密封片与感光鼓18的表面两端部都接触。密封片12、12防止回收的残留调色剂从容器开口部34的两侧漏出。清洁机构22由于密封片12、12的存在而调色剂的去除能力优秀。

另外，在图6所例示的单色复印机用的调色剂盒40中，调色剂密封件1作为密封片54适当地剪裁为平面形状来应用。在调色剂盒40中，在其下方两侧壁形成圆弧状的缺口部58，在该缺口部以旋转自如的方式设置显影辊60，并且在盒内收纳调色剂62。显影辊60的两端部延设至两侧壁的缺口部58，经由密封片54而旋转自如地安装于缺口部58内。在调色剂供给口的上方，带电用刮板64按压于显影辊60的表面按压的状态被保持。显影辊60是例如铝制的圆筒体，在其表面附着调色剂的薄层并旋转，与复印机主体的感光鼓65相向配置。当感光鼓65向箭头方向旋转，与此对应地显影辊60向逆时针方向旋转时，根据通过鼓表面的潜像的电荷而形成的电场的强度，调色剂从显影辊60的表面脱离，附着于鼓表面的带电部分而进行显影。密封片54在调色剂盒40中防止附着于显影辊60的调色剂62向侧壁的外侧漏出。

实施例1

接下来，基于实施例对本发明进行说明，但本发明不限定于实施例。作为图1所示的无纺布片材2，使用通过闪纺法使高密度聚乙烯纤维分散并利用热压处理使纤维彼此接合而得到的厚度为大致200μm的无纺布(商品名：特卫强、杜邦社制)。在该无纺布片材的表面，通过压花加工形成点状的凹凸花纹。凹凸花纹的连续突起7的突起高度为大致0.3mm，其间隔为，图2中的左右方向为0.5mm，上下方向为1.5mm，从而连续突起7具有方向性。

在无纺布片材2的下表面，经由聚酰胺系的热熔接性无纺布(未图示)而层叠厚度为2.0mm的聚氨酯泡沫制的缓冲层3，并使整体通过热压机而粘贴。在缓冲层3的下侧，进一步通过双面粘接带而设有粘接层5。安装有无纺布片材11的调色剂密封件1如图2中单点划线b所示之类呈缺口矩形状地被连续地剪裁，得到连续突起7成为直行方向的密封片14。对称形状的密封片14、14以与图像形成设备的感光鼓或显影辊等的两周端面接触的方式粘贴。

实施例2

将在实施例1中得到的调色剂密封件1如图2单点划线a所示之类被连续地剪裁，得到图4所示的缺口矩形的平面形状的密封片12及对称形状的密封片。在密封片12、12中，在向图像形成设备的安装时，以无纺布片材表面的连续突起7相对于感光鼓或显影辊等的旋转方向(图4中的箭头方向)倾斜的方式配置，密封片12、12以使与该密封表面接触的调色剂向旋转部件内侧返回的方式作用。

比较例1

作为无纺布片材，使用将超极细纤维的无纺布和特殊的高分子弹性体三维融合而得到的厚度为大致500μm的无纺布(市场出售品)。在该无纺布片材的下表面粘接厚度为2.0mm的聚氨酯泡沫制的缓冲层3，而且通过双面粘接带而设有粘接层。得到的调色剂密封件与实施例1相同地呈缺口矩形状地被连续剪裁。

为了评价实施例1、2及比较例1的调色剂密封件1的密封性及电流值(摩擦扭矩)，以与市场出售的单色复印用调色剂盒中显影辊的两周端面接触的方式安装，关于该显影辊，在齿轮侧及非齿轮侧均进行测定。试验环境为20℃且65％rh，显影辊的转速为450rpm，试验时间为180分钟。作为电流值的测定器，使用电流计(hioki3280-1)。其结果如下表所示。

实施例1及2的调色剂密封件密封性优于比较例1，使用时也不会熔融。关于电流值(摩擦扭矩)，实施例1的调色剂密封件平均优于比较例1，特别是经过相当于短时间使用的3分钟后，实施例1及2明显小于比较例1。另外，关于使用时的起毛，实施例1及2、比较例1的调色剂密封件均未起毛。

实施例2的调色剂密封件虽电流值的平均值稍大于比较例1，但经过相当于短时间使用的3分钟后小于比较例1。实施例2的调色剂密封件与实施例1相同地密封性良好。如图4之类以使无纺布片材表面的连续突起7相对于感光鼓18的旋转方向倾斜的方式配置，因此以使与密封表面接触的调色剂向旋转部件内侧返回的方式作用，密封表面的调色剂的滞留变少，密封性进一步变良好。

附图标记说明

1调色剂密封件

2无纺布片材

3缓冲层

5粘接层

7点状突起

8线状突起