JP2008020886A - クリーニングウエッブの製造方法、クリーニングウエッブ、画像形成装置及び定着装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ウエッブの成形にバインダーを使用せず、配向性、毛羽立が少なく、耐熱温度が高く、また非吸水性に優れてオイルとの親和性が良く、所定のクリーニング特性が得られる。
【解決手段】被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブにおいて、ウエッブが、３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、縦方向と横方向の伸度が約３％、である不織布であり、不織布にオイルを含浸してなる。
【選択図】図１
【解決手段】被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブにおいて、ウエッブが、３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、縦方向と横方向の伸度が約３％、である不織布であり、不織布にオイルを含浸してなる。
【選択図】図１
Description
この発明は、クリーニングを必要とする被清掃部材の清掃用として使用されるクリーニングウエッブの製造方法、クリーニングウエッブ、クリーニングウエッブを備える画像形成装置及び定着装置に関するものである。
従来、電子写真装置のクリーニング方式としてウエッブ状のもので残留トナーを拭き取る方法、パイル糸などからなるブラシで擦り落す方法、ゴム材をブレード状にして残留トナーをかき取る方法あるいは、一対のローラ間にシート状のクリーニング材を通過せしめて除去する方法等がよく知られている。
しかし最近のように耐熱性を要求されるエンドユースに対応するため定着性の余りよくない耐熱トナーを用いる場合や、熱ローラ方式の定着装置を用い、限られた電力（熱量）で高速複写する場合には、残留トナー除去効率のよいウエッブクリーニングが最も好ましい。
ウエッブクリーニング方式で重要なウエッブの構成素材として、芳香族ポリアミド樹脂にポリエチレンテレフタレート樹脂を含有する不織布（特許文献１）あるいはアラミド繊維と未延伸ポリ（フェニレンサルファイド）繊維からなる不織布を加熱圧着したウエッブ（特許文献２）、またアラミド繊維と未延伸ポリエステル繊維からなるウエッブ（特許文献３）等が提案されている。
特開昭５８―１９９３７１号公報
特開昭６１―２８９１６２号公報
特開平５―１１９６８８号公報
アラミド繊維に未延伸ポリ（フェニレンサルファイド）繊維を混合し加熱圧着する方法は、ポリ（フェニレンサルファイド）繊維が極めて高価であることを考えると、工業素材として利用することは困難である。
アラミド繊維と未延伸ポリエステル繊維からなる乾式不織布あるいは湿式不織布をカレンダーロールで熱圧着したウエッブがこの用途には最も適していると考えられるが、熱圧着の際、未延伸ポリエステルの熱融着が発生するため毛羽立ち、ローラとられに基くシート切断をおこし易い。そのためカレンダー加工速度を極めて低速に落さねばならず、ウエッブの生産性を著しく損なう欠点をもっていた。
アラミド繊維と未延伸ポリエステル繊維からなるウエッブのカレンダー熱ロールへの融着発生を防止し、かつ被清掃部ローラの摩耗も起さないようにするものであるが、ウエッブの成形にバインダーを使用しており、配向性、毛羽立があり、耐熱温度が低く、また非吸水性が悪く、オイルとの親和性が悪いことにより、所定のクリーニング特性が得られないなどの問題がある。
この発明は、前記課題を解決するもので、ウエッブの成形にバインダーを使用せず、配向性、毛羽立が少なく、耐熱温度が高く、また非吸水性に優れてオイルとの親和性が良く、所定のクリーニング特性が得られるクリーニングウエッブの製造方法、クリーニングウエッブ、画像形成装置及び定着装置を提供することを目的とする。
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、以下のように構成されている。
請求項１に記載の発明は、
被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブであり、
前記ウエッブが３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布であり、
前記不織布にオイルを含浸することを特徴とするクリーニングウエッブの製造方法である。
被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブであり、
前記ウエッブが３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布であり、
前記不織布にオイルを含浸することを特徴とするクリーニングウエッブの製造方法である。
請求項２に記載の発明は、
熱変形温度が２８０℃以上である請求項１に記載のクリーニングウエッブの製造方法である。
熱変形温度が２８０℃以上である請求項１に記載のクリーニングウエッブの製造方法である。
請求項３に記載の発明は、
前記不織布を金属製ロールと弾性体ロールとの間で加圧加熱して搬送し、
前記不織布に前記弾性体ロールで加圧加熱した側から前記オイルを含浸させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニングウエッブの製造方法である。
前記不織布を金属製ロールと弾性体ロールとの間で加圧加熱して搬送し、
前記不織布に前記弾性体ロールで加圧加熱した側から前記オイルを含浸させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニングウエッブの製造方法である。
請求項４に記載の発明は、
被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブであり、
前記ウエッブが３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布であり、
前記不織布にオイルを含浸してなることを特徴とするクリーニングウエッブである。
被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブであり、
前記ウエッブが３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布であり、
前記不織布にオイルを含浸してなることを特徴とするクリーニングウエッブである。
請求項５に記載の発明は、
熱変形温度が２８０℃以上である請求項４に記載のクリーニングウエッブである。
熱変形温度が２８０℃以上である請求項４に記載のクリーニングウエッブである。
請求項６に記載の発明は、
前記不織布を金属製ロールと弾性体ロールとの間で加圧加熱して搬送し、
前記不織布に前記弾性体ロールで加圧加熱した側から前記オイルを含浸したことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のクリーニングウエッブである。
前記不織布を金属製ロールと弾性体ロールとの間で加圧加熱して搬送し、
前記不織布に前記弾性体ロールで加圧加熱した側から前記オイルを含浸したことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のクリーニングウエッブである。
請求項７に記載の発明は、
像担持体上に画像の潜像が形成され、この潜像をトナー像として現像されて後、記録紙上に転写する画像形成装置において、
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより前記像担持体の表面をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置である。
像担持体上に画像の潜像が形成され、この潜像をトナー像として現像されて後、記録紙上に転写する画像形成装置において、
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより前記像担持体の表面をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置である。
請求項８に記載の発明は、
未定着トナー像を形成した記録媒体を定着ローラと加圧ローラの間に挟み込んで圧力と熱によってトナー像を記録媒体に定着させる定着装置において、
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより前記定着ローラの表面をクリーニングすることを特徴とする定着装置である。
未定着トナー像を形成した記録媒体を定着ローラと加圧ローラの間に挟み込んで圧力と熱によってトナー像を記録媒体に定着させる定着装置において、
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより前記定着ローラの表面をクリーニングすることを特徴とする定着装置である。
前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。
請求項１及び請求項４に記載の発明では、ウエッブが３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、ウエッブの成形にバインダーを使用せず、平滑性がよく剥離性が向上し、配向性、毛羽立が少なく、耐熱温度が高く、また非吸水性に優れてオイルとの親和性が良く、極めて細い繊維であり、かつ縦横の引っ張り強さの差が少なく、伸度が小さく安定しており、所定のクリーニング特性が得られる。
請求項２及び請求項５に記載の発明では、熱変形温度が２８０℃以上であり、熱寸法安定性（耐熱性）に優れる。
請求項３及び請求項６に記載の発明では、不織布を金属製ロールと弾性体ロールとの間で加圧加熱して搬送することで、不織布の弾性体ロールで加圧加熱した側がフィルム状になることが軽減でき、この不織布の弾性体ロールで加圧加熱した側からオイルを十分に含浸させることができ、所定のクリーニング特性が得られる。
請求項７に記載の発明では、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより像担持体の表面をクリーニングすることで、所定のクリーニング特性が得られる。
請求項８に記載の発明では、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより定着ローラの表面をクリーニングすることで、所定のクリーニング特性が得られる。
以下、この発明のクリーニングウエッブの製造方法、クリーニングウエッブ、画像形成装置及び定着装置の実施の形態について説明するが、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、
この発明はこれに限定されない。
この発明はこれに限定されない。
以下、この発明のクリーニングウエッブの製造方法を示す。全芳香族ポリエステルは、その分子骨格から融点が高く、耐熱性に優れているばかりでなく、耐薬品性にも優れており、繊維として利用されているが、熔融液晶を形成するために繊維化が困難であり、また通常のポリエステルやポリアミド繊維などで用いられている延伸処理が殆ど不可能なため、細デニールの繊維とすることが困難であった。
しかし、この発明においては、熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルとして、３１０℃における熔融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下のものを用いることにより、上記の課題が解決され、
熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルからなる極細繊維で不織布を得ることが可能となる。
熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルからなる極細繊維で不織布を得ることが可能となる。
この発明で使用される熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルは、３１０℃における熔融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下であれば特に限定されないが、例えば、ｐ−ヒドロキシ安息香酸と１，６−ヒドロキシナフトエ酸の縮合体やその共重合体等、また、下記の化学式に示す如き構成単位を有するポリエステルを例示することができる。
３１０℃での溶融粘度が２０Ｐａ・ｓを超える全芳香族ポリエステルは、極細繊維化が困難であったり、重合時のオリゴマーの発生、重合時や造粒時のトラブル発生などの理由から好ましくない。一方、溶融粘度が低すぎる場合も繊維化が困難であり、好ましくは３１０℃において５Ｐａ・ｓ以上の溶融粘度を示すことが望ましい。また、本質粘度で表した場合、この発明で使用する全芳香族ポリエステルは６．０以下、好ましくは３．０〜６．０の本質粘度（ηｉｎｈ）を有していることが望ましい。かかる溶融粘度を有する溶融液晶形成性全芳香族ポリエステルは、従来公知の全芳香族ポリエステルの重合技術によって製造することができる。
この発明の不織布の製造方法（紡糸方法）は、メルトブローン法を用いることができ、メルトブローン法によれば、極細繊維からなる不織布の製造が比較的容易にでき、紡糸時に溶剤を必要とせず環境への影響を最小限とすることができる。メルトブローン法で製造する場合、紡糸装置は、図１に示す従来公知のメルトブローン装置１を用いることができ、
全芳香族ポリエステル２を塗布ノズル３によってメッシュ４に吹き付けて不織布５を成形
し、直接シート化する。
全芳香族ポリエステル２を塗布ノズル３によってメッシュ４に吹き付けて不織布５を成形
し、直接シート化する。
紡糸条件としては、紡糸温度３１０℃〜３５０℃、熱風温度（一次エア温度）３１０℃〜３７０℃、ノズル長１ｍあたり、エアー量１０Ｎｍ３〜５０Ｎｍ３で行なうことが好ましい。また、このようにして製造される不織布を構成する繊維の平均繊維径は３μｍ以上１５μｍ以下であることが必要であり、好ましくは平均繊維径は３μｍ以上８μｍ以下である。平均繊維径が３μｍ未満では風綿の発生やウェブの形成が困難となり好ましくなく、また、１５μｍを超えると所定のクリーニング特性が得られない。なお、この発明において平均繊維径は、不織布を走査型電子顕微鏡で拡大撮影し、任意の１００本の繊維の径を測定した値の平均値を指すものである。
［実施例］
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明は何らこれらに限定されるものではない。
（ウェブの厚み）
ウェブの厚みは、以下の式から計算する。
［実施例］
以下、実施例によりこの発明を具体的に説明するが、この発明は何らこれらに限定されるものではない。
（ウェブの厚み）
ウェブの厚みは、以下の式から計算する。
（厚み）＝π／４×｛［（巻き終わり径）２−（巻き始め径）２］／巻き長さ｝
（溶融粘度）
東洋精機キャピログラフ１Ｂ型を用いて、温度３１０℃、剪断速度ｒ＝１０００−１の条件下で測定した。
（耐薬品性の評価）
Ｏ−クロロフェノールに３０℃で２４時間浸漬し、目視にて溶解の程度を確認する。さらに１規定の水酸化ナトリウム水溶液中で沸騰処理１時間を行い、重量減少率を確認する。さらにヘキサフロロイソプロパノール中に室温で２４時間浸漬し目視にて溶解の程度を確認する。この発明において、実質的に溶剤に不溶であるとは、Ｏ−クロロフェノールに不溶であること、また１規定の水酸化ナトリウム水溶液中で沸騰処理１時間を行っても、重量減少率が１０％以下であること、ヘキサフロロイソプロパノール中に室温で２４時間浸漬しても溶解しないことをいう。
（熱変形温度の測定）
島津製作所製ＴＭＡ−５０を用いて、試料長を２０ｍｍとし、被測定試料重量１ｇ当たり１ｇを付与し、昇温速度５℃／ ｍｉｎにいて室温から昇温し、急激な伸びが発生する温度を熱変形温度とする。該温度は、温度−伸度カーブより接線の交点をもって定義した。
（溶融粘度）
東洋精機キャピログラフ１Ｂ型を用いて、温度３１０℃、剪断速度ｒ＝１０００−１の条件下で測定した。
（耐薬品性の評価）
Ｏ−クロロフェノールに３０℃で２４時間浸漬し、目視にて溶解の程度を確認する。さらに１規定の水酸化ナトリウム水溶液中で沸騰処理１時間を行い、重量減少率を確認する。さらにヘキサフロロイソプロパノール中に室温で２４時間浸漬し目視にて溶解の程度を確認する。この発明において、実質的に溶剤に不溶であるとは、Ｏ−クロロフェノールに不溶であること、また１規定の水酸化ナトリウム水溶液中で沸騰処理１時間を行っても、重量減少率が１０％以下であること、ヘキサフロロイソプロパノール中に室温で２４時間浸漬しても溶解しないことをいう。
（熱変形温度の測定）
島津製作所製ＴＭＡ−５０を用いて、試料長を２０ｍｍとし、被測定試料重量１ｇ当たり１ｇを付与し、昇温速度５℃／ ｍｉｎにいて室温から昇温し、急激な伸びが発生する温度を熱変形温度とする。該温度は、温度−伸度カーブより接線の交点をもって定義した。
実施例１
液晶形成性全芳香族ポリエステルを、低露点エアー式乾燥機にて十分に乾燥し、二軸押出機により押し出し、幅１ｍ、ホール数１０００のノズルを有するメルトブローン不織布
製造装置に供給した。メルトブローン装置にて、単孔吐出量０．３ｇ／ｍｉｎ、樹脂温度３１０℃、熱風温度３１０℃、２０Ｎｍ３にてブローンし、厚みが２０μｍ、平均目付が９ｇ／ｍ２、密度が０．３０ｇ／ｍ３、縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０、縦方向と横方向の伸度が約３％のメルトブローン不織布を得た。この不織布は、ヘキサフロロイソプロパノールには２４時間で溶解するものの、Ｏ−クロロフェノールには全く溶解せず、水酸化ナトリウム処理での重量減少率も０．８％と、耐薬品性に優れたものであった。さらに、１００℃の熱風を該不織布に通過させたが、形状変化がなく耐熱性が良好であった。熱変形温度を測定した結果２１０℃であった。
液晶形成性全芳香族ポリエステルを、低露点エアー式乾燥機にて十分に乾燥し、二軸押出機により押し出し、幅１ｍ、ホール数１０００のノズルを有するメルトブローン不織布
製造装置に供給した。メルトブローン装置にて、単孔吐出量０．３ｇ／ｍｉｎ、樹脂温度３１０℃、熱風温度３１０℃、２０Ｎｍ３にてブローンし、厚みが２０μｍ、平均目付が９ｇ／ｍ２、密度が０．３０ｇ／ｍ３、縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０、縦方向と横方向の伸度が約３％のメルトブローン不織布を得た。この不織布は、ヘキサフロロイソプロパノールには２４時間で溶解するものの、Ｏ−クロロフェノールには全く溶解せず、水酸化ナトリウム処理での重量減少率も０．８％と、耐薬品性に優れたものであった。さらに、１００℃の熱風を該不織布に通過させたが、形状変化がなく耐熱性が良好であった。熱変形温度を測定した結果２１０℃であった。
比較例１
液晶形成性ポリエステル樹脂の３１０℃での溶融粘度を３０Ｐａ・ｓ（本質粘度６．３）とすること以外は実施例１と同様にしてメルトブローン不織布を得たが、ショット（繊維を形成出来なかった樹脂粒）がウェブ上に多発し、不調であった。
液晶形成性ポリエステル樹脂の３１０℃での溶融粘度を３０Ｐａ・ｓ（本質粘度６．３）とすること以外は実施例１と同様にしてメルトブローン不織布を得たが、ショット（繊維を形成出来なかった樹脂粒）がウェブ上に多発し、不調であった。
比較例２
全芳香族ポリエステルに代えて、ポリエチレンテレフタレート（本質粘度０．５９）を用いること以外は実施例１と同様にして、樹脂温度２９５℃、一次エアー温度２９５℃、２０Ｎｍ３にてブローンし、平均目付６０ｇ／ｍ２、平均繊維径３．８μｍの不織布を得た。この不織布の耐熱性評価を行ったところ、４０％もの収縮が発生し、耐熱性が不良なものであった。さらに、Ｏ−クロロフェノールに浸けたところ、短時間に溶解し、耐薬品性の無いものであった。
全芳香族ポリエステルに代えて、ポリエチレンテレフタレート（本質粘度０．５９）を用いること以外は実施例１と同様にして、樹脂温度２９５℃、一次エアー温度２９５℃、２０Ｎｍ３にてブローンし、平均目付６０ｇ／ｍ２、平均繊維径３．８μｍの不織布を得た。この不織布の耐熱性評価を行ったところ、４０％もの収縮が発生し、耐熱性が不良なものであった。さらに、Ｏ−クロロフェノールに浸けたところ、短時間に溶解し、耐薬品性の無いものであった。
実施例２
実施例１と同様にして、厚みが５０μｍ、平均目付が１４ｇ／ｍ２、密度が０．２８ｇ
／ｃｍ３、縦方向／横方向の引っ張り強さが１．８、縦方向と横方向の伸度が約３％のメ
ルトブローン不織布を得た。この不織布は、実施例１と同様に耐薬品性に優れ、さらに耐熱性が良好であった。この不織布の耐薬品性を調べたところ良好であり、水酸化ナトリウム処理での重量減少率は０．１％以下であり、Ｏ−クロロフェノールへは全く溶解しなかった。また、ヘキサフロロイソプロパノールにもわずかに膨潤するものの、耐薬品生は良好であった。不織布の熱変形温度を測定したところ、２７３℃を示し、きわめて良好なものであった。
実施例１と同様にして、厚みが５０μｍ、平均目付が１４ｇ／ｍ２、密度が０．２８ｇ
／ｃｍ３、縦方向／横方向の引っ張り強さが１．８、縦方向と横方向の伸度が約３％のメ
ルトブローン不織布を得た。この不織布は、実施例１と同様に耐薬品性に優れ、さらに耐熱性が良好であった。この不織布の耐薬品性を調べたところ良好であり、水酸化ナトリウム処理での重量減少率は０．１％以下であり、Ｏ−クロロフェノールへは全く溶解しなかった。また、ヘキサフロロイソプロパノールにもわずかに膨潤するものの、耐薬品生は良好であった。不織布の熱変形温度を測定したところ、２７３℃を示し、きわめて良好なものであった。
実施例３
液晶形成性ポリエステルとして、ブローン温度、熱風温度を３１５℃にすること以外実施例１と同様にして、厚みが７０μｍ、平均目付が２２ｇ／ｍ２、密度が０．３１ｇ／ｃ
ｍ３、縦方向／横方向の引っ張り強さが３．１、縦方向と横方向の伸度が約３％のメルト
ブローン不織布を得た。この不織布の熱変形温度は２２０℃と良好なものであった。また、ヘキサフロロイソプロパノールには、２４時間でほぼ溶解するものの、Ｏ−クロロフェノールには全く溶解せず、水酸化ナトリウム処理による減量率は、１．０％と耐薬品性も良好であった。さらに、１００℃の熱風を該不織布に通過させたが、ほとんど寸法変化が無く、熱変形温度を測定したところ、２２３℃を示した。
液晶形成性ポリエステルとして、ブローン温度、熱風温度を３１５℃にすること以外実施例１と同様にして、厚みが７０μｍ、平均目付が２２ｇ／ｍ２、密度が０．３１ｇ／ｃ
ｍ３、縦方向／横方向の引っ張り強さが３．１、縦方向と横方向の伸度が約３％のメルト
ブローン不織布を得た。この不織布の熱変形温度は２２０℃と良好なものであった。また、ヘキサフロロイソプロパノールには、２４時間でほぼ溶解するものの、Ｏ−クロロフェノールには全く溶解せず、水酸化ナトリウム処理による減量率は、１．０％と耐薬品性も良好であった。さらに、１００℃の熱風を該不織布に通過させたが、ほとんど寸法変化が無く、熱変形温度を測定したところ、２２３℃を示した。
実施例４
液晶形成性ポリエステルとして、ブローン温度、熱風温度を３１５℃にすること以外実施例１と同様にして、厚みが８０μｍ、平均目付が２５ｇ／ｍ２、密度が０．３１ｇ／ｃ
ｍ３以上、縦方向／横方向の引っ張り強さが３、縦方向と横方向の伸度が約３％のメルト
ブローン不織布を得た。この不織布の熱変形温度は２２０℃と良好なものであった。また、ヘキサフロロイソプロパノールには、２４時間でほぼ溶解するものの、Ｏ−クロロフェノールには全く溶解せず、水酸化ナトリウム処理による減量率は、１．０％と耐薬品性も良好であった。さらに、１００℃の熱風を不織布に通過させたが、ほとんど寸法変化が無く、熱変形温度を測定したところ、２２３℃を示した。
（オイルの含浸）
この発明のウエッブは、３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布である。
液晶形成性ポリエステルとして、ブローン温度、熱風温度を３１５℃にすること以外実施例１と同様にして、厚みが８０μｍ、平均目付が２５ｇ／ｍ２、密度が０．３１ｇ／ｃ
ｍ３以上、縦方向／横方向の引っ張り強さが３、縦方向と横方向の伸度が約３％のメルト
ブローン不織布を得た。この不織布の熱変形温度は２２０℃と良好なものであった。また、ヘキサフロロイソプロパノールには、２４時間でほぼ溶解するものの、Ｏ−クロロフェノールには全く溶解せず、水酸化ナトリウム処理による減量率は、１．０％と耐薬品性も良好であった。さらに、１００℃の熱風を不織布に通過させたが、ほとんど寸法変化が無く、熱変形温度を測定したところ、２２３℃を示した。
（オイルの含浸）
この発明のウエッブは、３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布である。
引っ張り強さは、不織布が引っ張りを受けて破断するまでの最大応力であり、最大荷重を不織布の元の断面積で割った値で示す。不織布の一例として厚みが７０μｍでは、縦方向の引っ張り強さが２６．０（Ｎ／１，５ｃｍ）、横方向の引っ張り強さが１３．０（Ｎ／１，５ｃｍ）であるものでは、縦方向／横方向の引っ張り強さが２．０である。また、
伸度は、不織布の引き伸ばさないときの長さと、元の長さの差の、ものと長さに対する百分率であり、縦方向と横方向の伸度が約３％である。クリーニングウエッブは、不織布にオイルを６ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下を含浸してなり、このオイルとしてシリコンオ
イルが好ましく用いられる。
伸度は、不織布の引き伸ばさないときの長さと、元の長さの差の、ものと長さに対する百分率であり、縦方向と横方向の伸度が約３％である。クリーニングウエッブは、不織布にオイルを６ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下を含浸してなり、このオイルとしてシリコンオ
イルが好ましく用いられる。
図２に示すクリーニングウエッブ製造機１０により不織布１６にオイルを含浸する。この実施例では、クリーニングウエッブ製造機１０がオイルタンク１１、供給ローラ１２、塗布ローラ１３及び転写ローラ１４を備え、原反ロール１５の不織布１６に塗布ローラ１３からオイルを塗布して含浸させ、巻き取りロール１７に巻き取り、クリーニングウエッブが形成される。オイルの供給量は、供給ローラ１２に接触したブレード１８によって行なわれる。
このようにして、ウエッブが、３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造された不織布であり、この不織布１６のウエッブの成形にバインダーを使用せず、さらにオイルを塗布して含浸させることで、クリーニングウエッブは平滑性がよく剥離性が向上し、配向性、毛羽立が少なく、耐熱温度が高く、また非吸水性に優れてオイルとの親和性が良く、極めて細い繊維であり、かつ縦横の引っ張り強さの差が少なく、伸度が小さく安定しており、所定のクリーニング特性が得られる。
また、この実施例の不織布１６を、図３及び図４に示すように、金属製ロール１９ａと弾性体ロール１９ｂとの間で加圧加熱して搬送する。金属製ロール１９ａは例えば鉄の加熱ロールとし、弾性体ロール１９ｂは例えばゴム製ロールとする。金属製ロール１９ａの加熱する温度や圧力は特に限定されないが、金属製ロール１９ａで加圧加熱した側１６ａの不織布１６の表面がフィルム状になる温度、圧力とする。また、不織布１６は、金属製ロール１９ａと弾性体ロール１９ｂとの間で加圧加熱した後の厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下となるようにする。不織布１６のウエッブが、３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とすることで、不織布１６の金属製ロール１９ａで加圧加熱した側１６ａは、不織布１６の表面がフィルム状になるが、弾性体ロール１９ｂで加圧加熱した側１６ｂは、不織布１６の表面がフィルム状になることが軽減できる。したがって、不織布１６の弾性体ロール１９ｂにより加圧加熱した側から塗布ローラ１３によってオイルを十分に含浸させることができ、より優れたクリーニング特性が得られる。
（画像形成装置）
次に、クリーニングウエッブにより像担持体の表面をクリーニングする画像形成装置について説明する。図５は画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置３１としてのレ
ーザプリンタには、プリンタ部３２の下部に記録媒体供給部３４が配置され、記録媒体供給部３４には自動供給カセット４４が複数段に設けられ、異なるサイズの記録媒体がセットされている。プリンタ部３２の側壁には手差し供給カセット７２が開閉可能に配置され、この自動供給カセット４４と手差し供給カセット７２から記録媒体を転写部３６へ搬送する供給搬送路７，８が形成されている。
次に、クリーニングウエッブにより像担持体の表面をクリーニングする画像形成装置について説明する。図５は画像形成装置の概略構成図である。画像形成装置３１としてのレ
ーザプリンタには、プリンタ部３２の下部に記録媒体供給部３４が配置され、記録媒体供給部３４には自動供給カセット４４が複数段に設けられ、異なるサイズの記録媒体がセットされている。プリンタ部３２の側壁には手差し供給カセット７２が開閉可能に配置され、この自動供給カセット４４と手差し供給カセット７２から記録媒体を転写部３６へ搬送する供給搬送路７，８が形成されている。
自動供給カセット４４に設けられた底板４１はスプリング４２で常にセットされた記録媒体が送出ローラ４３に接するように付勢され、送出ローラ４３の駆動で１枚ずつ記録媒体が供給搬送路７に送り出される。手差し供給カセット７２にセットされた記録媒体は、送出ローラ５０の駆動で１枚ずつ記録媒体が供給搬送路８に送り出される。供給搬送路７，８は転写部３６側で集合され、この供給搬送路７，８には、搬送ローラ対５３及び搬送ガイド５４が配置され、これらにより記録媒体が転写部３６に所定のタイミングで搬送される。
転写部３６は、像担持体３０に対向する位置に配置され、像担持体３０周面上の像が一括して記録媒体に移される。画像を転写された記録媒体の排出搬送路５５には定着部５６及び排出ローラ５７が配置され、転写部３６から分離した記録媒体は、定着部５６へと搬送される。定着部５６には、少なくとも一方のローラ内部にヒータを有する２本の圧着ローラ５８で構成され、その２本の圧着ローラ５８間で熱と圧力とを加えられることにより付着トナーは溶解し、記録媒体上に定着され、この後排出搬送路５５から排出ローラ５７により装置外へ排出される。
プリンタ部３２には、像書き込み部２０が設けられ、この像書き込み部２０により画像信号に基づいて像担持体３０周面上に像露光が行なわれる。像書き込み部２０はレーザ光源から発光されるレーザ光を回転多面鏡２１により回転走査され、ｆθレンズ２２、フィルタ２３を経て反射ミラー２４により光路を曲げられ、予め帯電された像担持体３０の周面上に投射され、像担持体３０の表面に潜像が形成される。
像担持体３０は、一方向（図では時計回り方向）に駆動回転に設けられ、さらに像担持体３０の周囲に、ＰＣＬ３１、帯電器３２、現像器３３、クリーニング部３４及び除電器３５が配置されている。ＰＣＬ３１による除電を行なって前回プリント時の帯電を除去された後、帯電器３２により周面に対し一様に帯電され、新たなプリントに備える。この一様帯電の後、像書き込み部２０により画像信号に基づいて像露光が行なわれる。
像担持体３０の周縁にはトナーと磁性を有するキャリアとの混合剤で構成される現像剤を充填した現像器３３が設けられ、この現像器３３には撹拌スクリュー３６、搬送回転体３７及び現像剤担持体３８が備えられている。現像剤は層形成棒３９によって現像剤担持体３８上に所定の厚さに規制されて現像域へと搬送される。
像担持体３０と現像剤担持体３８との間にはＡＣバイヤス電圧とＤＣバイヤス電圧とが重畳して印加され、公知の方法により顕像化される。現像器３３が像担持体３０上に形成された静電潜像を現像剤により顕像化する現像手段を構成する。
クリーニング部３４には、クリーニングウエッブ６０が備えられている。このクリーニングウエッブ６０は巻き出しロール６１からクリーニングローラ６２を介して巻取りロール６３で巻き取られ、クリーニングローラ６２によりクリーニングウエッブ６０が像担持体３０に接触して接し、像担持体３０の表面をクリーニングする。
クリーニングウエッブ６０は、ウエッブの成形にバインダーを使用せず、平滑性がよく剥離性が向上し、配向性、毛羽立が少なく、耐熱温度が高く、また非吸水性に優れてオイルとの親和性が良く、極めて細い繊維であり、かつ縦横の引っ張り強さの差が少なく、伸度が小さく安定しており、所定のクリーニング特性が得られる。
（定着装置）
次に、クリーニングウエッブにより定着ローラの表面をクリーニングする定着装置について説明する。図６はモノクロの定着装置の一例の概略構成図、図７はカラーの定着装置の一例の概略構成図である。
次に、クリーニングウエッブにより定着ローラの表面をクリーニングする定着装置について説明する。図６はモノクロの定着装置の一例の概略構成図、図７はカラーの定着装置の一例の概略構成図である。
図６のモノクロの定着装置８０は、モノクロの未定着トナー像８１を形成した記録媒体
８２を定着ローラ８３と加圧ローラ８４の間に挟み込んで圧力と熱によってトナー像を記録媒体８２に定着させる。この定着装置８０には、クリーニング部８５が備えられる。このクリーニング部８５には、クリーニングウエッブ８６が備えられている。このクリーニングウエッブ８６は巻き出しロール８７から転写ローラ８８を介して巻取りロール８９で巻き取られ、転写ローラ８８によりクリーニングウエッブ８６が定着ローラ８３に接触し、定着ローラ８３の表面をクリーニングする。
８２を定着ローラ８３と加圧ローラ８４の間に挟み込んで圧力と熱によってトナー像を記録媒体８２に定着させる。この定着装置８０には、クリーニング部８５が備えられる。このクリーニング部８５には、クリーニングウエッブ８６が備えられている。このクリーニングウエッブ８６は巻き出しロール８７から転写ローラ８８を介して巻取りロール８９で巻き取られ、転写ローラ８８によりクリーニングウエッブ８６が定着ローラ８３に接触し、定着ローラ８３の表面をクリーニングする。
図７のカラーの定着装置９０は、カラーの未定着トナー像９１を形成した記録媒体９２
を定着ローラ９３と加圧ローラ９４の間に挟み込んで圧力と熱によってカラーのトナー像を記録媒体９２に定着させる。この定着装置９０には、クリーニング部８５が備えられる。このクリーニング部８５には、クリーニングウエッブ８６が備えられ、このクリーニング部８は図４の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、カラーの定着トナーが多く定着ローラ９３に付着するため、まずクリーニングローラ９５により定着ローラ９３の表面をクリーニングする。そして、転写ローラ８８によりクリーニングウエッブ８６がクリーニングローラ９５に接触してクリーニングし、定着ローラ９３の表面を間接的にクリーニングする。
を定着ローラ９３と加圧ローラ９４の間に挟み込んで圧力と熱によってカラーのトナー像を記録媒体９２に定着させる。この定着装置９０には、クリーニング部８５が備えられる。このクリーニング部８５には、クリーニングウエッブ８６が備えられ、このクリーニング部８は図４の実施の形態と同様に構成されるが、この実施の形態では、カラーの定着トナーが多く定着ローラ９３に付着するため、まずクリーニングローラ９５により定着ローラ９３の表面をクリーニングする。そして、転写ローラ８８によりクリーニングウエッブ８６がクリーニングローラ９５に接触してクリーニングし、定着ローラ９３の表面を間接的にクリーニングする。
クリーニングウエッブ８６は、ウエッブの成形にバインダーを使用せず、平滑性がよく剥離性が向上し、配向性、毛羽立が少なく、耐熱温度が高く、また非吸水性に優れてオイルとの親和性が良く、極めて細い繊維であり、かつ縦横の引っ張り強さの差が少なく、伸度が小さく安定しており、所定のクリーニング特性が得られる。
クリーニングウエッブの評価実験を、以下に説明する。
［実験条件］
４０枚／分で用紙に形成した画像を定着処理することができる実験機を用いた。
［実験条件］
４０枚／分で用紙に形成した画像を定着処理することができる実験機を用いた。
用紙は、市販のコピー上質紙を用い、画像として６％文字を形成した場合と、ハーフトーンの絵を形成した場合について評価した。
［評価試料のクリーニングウエッブ］
比較例
アラミド繊維６０％にポリエステル繊維４０％を混合し加熱圧着してクリーニングウエッブを作成した。
［評価試料のクリーニングウエッブ］
比較例
アラミド繊維６０％にポリエステル繊維４０％を混合し加熱圧着してクリーニングウエッブを作成した。
クリーニングウエッブは、
平均繊維径が１５μｍ、
厚みが４０μｍ、
平均目付が２０ｇ／ｍ２、
密度が０．３０ｇ／ｃｍ３、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．８、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
であり、
シリコンーンオイルを１２ｇ／ｍ２含浸させた。
平均繊維径が１５μｍ、
厚みが４０μｍ、
平均目付が２０ｇ／ｍ２、
密度が０．３０ｇ／ｃｍ３、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．８、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
であり、
シリコンーンオイルを１２ｇ／ｍ２含浸させた。
実施例
３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によってクリーニングウエッブを作成した。
３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によってクリーニングウエッブを作成した。
クリーニングウエッブは、
平均繊維径が１０μｍ
厚みが３０μｍ、
平均目付が１１ｇ／ｍ２、
密度が０．３７ｇ／ｃｍ３、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．８、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
であり、
シリコンーンオイルを１２ｇ／ｍ２含浸させた。
［評価方法］
用紙に形成した画像を定着処理し、用紙１００枚毎にサンプリングし、比較例のクリーニングウエッブを用いた場合と、実施例のクリーニングウエッブを用いた場合とで、剥離爪の汚れと、用紙の汚れを目視で評価した。評価結果を表１に示す。
平均繊維径が１０μｍ
厚みが３０μｍ、
平均目付が１１ｇ／ｍ２、
密度が０．３７ｇ／ｃｍ３、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．８、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
であり、
シリコンーンオイルを１２ｇ／ｍ２含浸させた。
［評価方法］
用紙に形成した画像を定着処理し、用紙１００枚毎にサンプリングし、比較例のクリーニングウエッブを用いた場合と、実施例のクリーニングウエッブを用いた場合とで、剥離爪の汚れと、用紙の汚れを目視で評価した。評価結果を表１に示す。
△：汚れがある。
○：多少汚れがある。
◎：汚れがない。
表１
表１
このクリーニングウエッブの評価実験によって、比較例のクリーニングウエッブよりも実施例のクリーニングウエッブがクリーニング性が高いことが確認できた。さらに、比較例のクリーニングウエッブの厚みが４０μｍに対し、実施例のクリーニングウエッブの厚みが３０μｍでもクリーニング性が高く、クリーニングウエッブを薄くすることができた。したがって、クリーニングウエッブの送り量を同じとした場合にはクリーニングウエッブの長さを長くすることができ、クリーニングウエッブの交換時期を長くすることが可能になった。
この発明は、クリーニングを必要とする被清掃部材の清掃用として使用されるクリーニングウエッブの製造方法、クリーニングウエッブ、クリーニングウエッブを備える画像形成装置及び定着装置に適用でき、平滑性がよく剥離性が向上し、配向性、毛羽立が少なく、耐熱温度が高く、また非吸水性に優れてオイルとの親和性が良く、極めて細い繊維であり、かつ縦横の引っ張り強さの差が少なく、伸度が小さく安定しており、所定のクリーニング特性が得られる。
１ メルトブローン装置
２ 全芳香族ポリエステル
３ 塗布ノズル
４ メッシュ
５ 不織布
１０ クリーニングウエッブ製造機
１１ オイルタンク
１２ 供給ローラ
１３ 塗布ローラ
１４ 転写ローラ
１５ 原反ロール
１６ 不織布
１７ 巻き取りロール
１８ ブレード
１９ａ 金属製ロール
１９ｂ 弾性体ロール
２０ 像書き込み部
３０ 像担持体
３１ 画像形成装置
３２ プリンタ部
３４ クリーニング部
３６ 転写部
６０ クリーニングウエッブ
６１ 巻き出しロール
６２ クリーニングローラ
６３ 巻取りロール
８０ モノクロの定着装置
８１ モノクロの未定着トナー像
８２ 記録媒体
８３ 定着ローラ
８４ 加圧ローラ
８５ クリーニング部
８６ クリーニングウエッブ
８６ クリーニングウエッブ
８７ 巻き出しロール
８８ 転写ローラ
８９ 巻取りロール
９０ カラーの定着装置
９１ カラーの未定着トナー像
９２ 記録媒体
９３ 定着ローラ
９４ 加圧ローラ
９５ クリーニングローラ
２ 全芳香族ポリエステル
３ 塗布ノズル
４ メッシュ
５ 不織布
１０ クリーニングウエッブ製造機
１１ オイルタンク
１２ 供給ローラ
１３ 塗布ローラ
１４ 転写ローラ
１５ 原反ロール
１６ 不織布
１７ 巻き取りロール
１８ ブレード
１９ａ 金属製ロール
１９ｂ 弾性体ロール
２０ 像書き込み部
３０ 像担持体
３１ 画像形成装置
３２ プリンタ部
３４ クリーニング部
３６ 転写部
６０ クリーニングウエッブ
６１ 巻き出しロール
６２ クリーニングローラ
６３ 巻取りロール
８０ モノクロの定着装置
８１ モノクロの未定着トナー像
８２ 記録媒体
８３ 定着ローラ
８４ 加圧ローラ
８５ クリーニング部
８６ クリーニングウエッブ
８６ クリーニングウエッブ
８７ 巻き出しロール
８８ 転写ローラ
８９ 巻取りロール
９０ カラーの定着装置
９１ カラーの未定着トナー像
９２ 記録媒体
９３ 定着ローラ
９４ 加圧ローラ
９５ クリーニングローラ
Claims (8)
- 被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブであり、
前記ウエッブが、３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布であり、
前記不織布にオイルを含浸することを特徴とするクリーニングウエッブの製造方法。 - 熱変形温度が２８０℃以上である請求項１に記載のクリーニングウエッブの製造方法。
- 前記不織布を金属製ロールと弾性体ロールとの間で加圧加熱して搬送し、
前記不織布に前記弾性体ロールで加圧加熱した側から前記オイルを含浸させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のクリーニングウエッブの製造方法。 - 被清掃部材の表面をクリーニングするウエッブであり、
前記ウエッブが３１０℃における溶融粘度が２０Ｐａ・ｓ以下である熔融液晶形成性全芳香族ポリエステルを主成分とし、メルトブローン法によって製造され、
平均繊維径が３μｍ以上１５μｍ以下で、かつ
厚みが２０μｍ以上８０μｍ以下、
平均目付が９ｇ／ｍ２以上３０ｇ／ｍ２以下、
密度が０．２５ｇ／ｃｍ３以上１．４ｇ／ｃｍ３以下、
縦方向／横方向の引っ張り強さが１．０以上４．０以下、
縦方向と横方向の伸度が約３％、
である不織布であり、
前記不織布にオイルを含浸してなることを特徴とするクリーニングウエッブ。 - 熱変形温度が２８０℃以上である請求項４に記載のクリーニングウエッブ。
- 前記不織布を金属製ロールと弾性体ロールとの間で加圧加熱して搬送し、
前記不織布に前記弾性体ロールで加圧加熱した側から前記オイルを含浸したことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のクリーニングウエッブ。 - 像担持体上に画像の潜像が形成され、この潜像をトナー像として現像されて後、記録紙上に転写する画像形成装置において、
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより前記像担持体の表面をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。 - 未定着トナー像を形成した記録媒体を定着ローラと加圧ローラの間に挟み込んで圧力と熱によってトナー像を記録媒体に定着させる定着装置において、
請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載のクリーニングウエッブにより前記定着ローラの表面をクリーニングすることを特徴とする定着装置。
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| JP2020122234A (ja) * | 2019-01-30 | 2020-08-13 | 東レ株式会社 | 液晶ポリエステル繊維からなる不織布 |
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