JPH0463888A

JPH0463888A - トナーシール部材

Info

Publication number: JPH0463888A
Application number: JP2175872A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Matsumoto; 憲明松本
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1992-02-28

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電子写真機器の現像機の回転機器・軸受部に使
用するトナーシール部材に関するものである。

〔従来の技術〕

上記した回転機器の回転軸と軸受との間には滑らかな回
転を確保するために、通常５〜１０数μのクリアランス
が設けられることが多い。

ところが、このクリアランスとトナーの粒径がほぼ同一
であるため、軸受部にトナーが堆積して摺動による摩擦
熱により溶融・凝固し、その結果、回転軸が焼きつくこ
とがある。または、上記間隙からトナーが零れて周囲を
汚染したり、作動上の不都合を起こすことがある。この
ようなトラブルを防止するためのものとして、以下に示
す技術が公知である。

例えば、第７図に示すように、軸受１１に、第６図（ａ
）に示すような金属環１２およびＮＢＲまたはＦＫＭ等
の合成ゴム製のリップ１３からなるシール部材１４を装
着し、さらに、リング１５とシール部材１４との間にリ
テーナ−１６（フェルト製が多い）を介装した構成のも
のが多く使われている。（以下、従来技術ｌという）また、特開昭６３−２７７２６３号公報には、「熱可塑
性ポリエステル樹脂またはポリアセタール樹脂９９．９
〜８０．０重量部に１５００００ｃＳｔ以上の粘度を有
するシリコーンオイル０．１〜２０重量部を配合してな
る熱可塑性樹脂組成物」に関する発明が開示されている
。（以下、従来技術■という）さらに、磁力によりキャリヤ中の鉄粉を吸引して軸受部
への鉄粉の侵入を防止するものとして、特開昭６０−２
８６７３号公報には、「トナーボトル２１と、トナーボ
トル２１の両側壁に架設された軸２２を中心に回転する
ブレンダー２３とマグネットロールとからなる電子複写
機の現像機において、一対のリング状磁石２４を前記ブ
レンダーの軸受２５を挟んで同極が対向するよう設けた
ことを特徴とする現像機」に関する発明が開示されてい
る。（以下、従来技術■という、第８図参照）また、軸端部において、軸受との間に摩擦係数の小さな
圧接面を有するシール部材を介装することにより軸受部
へのトナーの侵入を防止するものとして、実開昭６１３
５３６２号公報には、「現像装置内部に配設される回転
軸３１の軸端と該回転軸３１を支承する軸受３２の内端
面のそれぞれに、互いに対向する面を摩擦係数の小さな
面として形成した弾性を有するシール部材３３．３４を
固定して、該シール部材の摩擦係数の小さな面同士を圧
接させたことを特徴とする現像装置における軸封の封止
機構Ｊに関する考案が開示されている。（以下、従来技
術■という、第９図参照）〔発明が解決しようとする課題〕しかし、従来技術■におけるシール部材は、本来オイル
シール用であり、そのため、部分的には潤滑面で境界潤
滑の状態になるのを前提として設計されており、トナー
のような微粉体との摺動において良好な摩擦摩耗特性を
維持する点に関しては考慮されていない。従って、機器
の作動に伴って、第６図（ａ）の矢印ＡまたはＢ方向の
外力がリップ１３に負荷された場合、第７図に示すフェ
ルト製のりテーナ−１６は実質的に用をなさず、第６図
（ｂ）の点線で示すようにリップ１３は変形する。この
とき外力は図のＰ点に集中するため、Ｐ点に局部的に大
きな応力がかかるので、摩耗が迅速に進行するのは避け
られない。使用条件によっては数時間の連続運転でシー
ルが完全に破壊されてしまうことがある。時には、リッ
プ１３を形成するゴムが溶融してゴム中の可塑剤がトナ
ーへ移行し、早期にゴム弾性を失うことがある。

また、従来技術■に係る熱可塑性樹脂組成物は弾性を有
しないため、トナーシール部材として使用しても、摺動
部での機械的変形を受けた際に十分に追従できずに良好
なシール性が維持できないばかりか、破損に至ることが
多い。

さらに、従来技術■ならびに従来技術■に係るものは、
いずれも部品数および組立工数が多くてコスト上昇を招
き、且つ大きなスペースを必要とするという問題がある
。

本発明は従来の技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、良好なシール性を長
期間に渡って維持することができ、変形に対して十分に
追従し、しかも安価なトナーシール部材を提供すること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の要旨は、ウレタン系
熱可塑性エラストマー（以下、ＴＰＵという）、ポリエ
ステル系熱可塑性エラストマー（以下、ＴＰＥＥという
）またはポリアミド系熱可塑性エラストマー（以下、Ｔ
ＰＡＥという）１００重量部に対して官能基を有しない
シリコーンオイルを０．５〜２０重量部配合した材料か
らなるリング状のトナーシール部材を第一の発明とし、上記第一の発明において、少なくとも１つの断面円弧状
突起部を全周に形成してなるトナーシール部材を第二の
発明とする。

軸受への装着の便宜および使用中の形状維持性を考慮す
ると、トナーシール部材のショアＤ型硬度は５５〜８０
が好ましい。

また、外力に対する変形量としては、良好なシール性を
確保するためには、荷重（ｆ）が１ｋｇ／ｃｍ”のとき
の円弧状部の変形量（ｂ／ａ）は１０〜２０％とするの
が好ましい。（第４図参照）〔作用〕本発明に係るトナーシール部材は、熱可塑性エラストマ
ーのソフトセグメントの作用により外力に追従して弾性
的に変形し、常に所定のシール面積を確保できるので軸
受部へトナーが侵入することはない。

また、本発明の範囲内で官能基を有しないシリコーンオ
イルを配合することにより、物性を損なわずに摩擦摩耗
特性の向上を図ることができる。熱可塑性エラストマー
１００重量部に対するシリコーンオイルの配合量として
は、０．５重量部未満では、十分な摩擦摩耗特性の向上
を図ることができず、一方、２０重量部を超えると強度
その他の物性の低下を招くので好ましくない。従って、
熱可塑性エラストマー１００重量部に対するシリコーン
オイルの配合量としては、０．５〜２０重量部が好まし
い。

外力（ｆｏ）を受けて変形したり、円弧状の先端部分が
摩耗した場合には、シールに寄与する部分の長さ（直線
部分）が第３図の１！１からＪ、に増加してシール面積
が増大するため、荷重の大小に関わらず長期間に渡って
良好なシール性が確保される。

断面円弧状突起部を全周に形成したものであるため、軸
受に挿入しやすくて挿入時に損傷することもなく、挿入
方向も制限されない。

〔実施例〕

本発明の実施例ならびに比較例について以下に説明する
。

１）実施例ＩＴＰＵ　（住友バイエルウレタン社製デスモパン４７２
）１００重量部に非反応性シリコーンオイル（ダウコー
ニング社製ＤＫＱ８−７７０、粘度８０万ｃＰのもの）
１重量部を添加し、タンブラ−で十分に混合・分散させ
た後、射出成形により第１図に示すような断面形状のト
ナーシール部材１および鈴木式摩擦摩耗試験片を得た。

第１図において、トナーシール部材の大きさを示す内径
ｄ、、ｄ、はそれぞれ５閣、６閣であり、外径りは１０
ｍ、厚さｔは２．５閣とした。

２）実施例２実施例１において、ＴＰＵを式日バーデイシュウレタン
社製エラストラン５９０Ａに変更した以外は上記実施例
１と同じ方法で、トナーシール部材（第１図に示した断
面形状のもの）および鈴木式摩擦摩耗試験片を得た。

３）実施例３実施例１において、ＴＰＯの代わりにＴＰＡＥ（東し■
製ペバックス６３３３　ＳＡ）を用いた以外は上記実施
例１と同じ方法で、トナーシール部材（第１図に示した
断面形状のもの）および鈴木式摩擦摩耗試験片を得た。

４）比較例１比較例１として、第６図（ａ）に示すような断面形状で
、リップ１３がアクリロニトリル−ブタジェンゴム製の
シール部材を得た。このシール部材の外径Ｄ０は１０ｍ
ｍ、内径ｄ０は５鵬、厚さｔｏは２．５Ｍとした。

５）比較例２比較例２として、比較例１において、リップ１３をフッ
素ゴム製としたものを得た。

次に、ＰＯＭ（三菱ガス化学■製のポリアセクール樹脂
、ユピタールＦ２Ｏ−０２）を用いて、射出成形により
第７図に示した断面形状の軸受１１を得た。この軸受の
内径は６＋ｍとした。

なお、上記において射出成形機としては、住人重機械工
業■製のミニマツ）Ｍ２６／１５Ａを使用した。

そして、ＰＯＭ製の上記軸受に、実施例１〜３または比
較例１．２に係るシール部材を挿入して、さらに、この
上にフェルト製のりテーナーを挿入し、第７図に示した
ような構成のトナー強制接触試験片を得た。このように
して得たトナー強制接触試験片を第５図に示す試験機に
セットして以下の条件でトナー強制接触試験を行った。

第５図において、２はトナー　３は容器で、該容器３の
底板４と回転軸５との間に上記試験片６が嵌挿されてい
る。７はモーター、８は錘である。

（トナー強制接触試験条件）（ａ）回転軸材質＝Ｓ４５Ｃ（外径６−）（ハ）回転軸
表面仕上げ＝（Ｃ）回転軸と軸受とのクリアランス＝６０μ（ロ）荷
重＝１ｋｇ／ｃｍ” （ｅ）回転速度−１５０ａｎ／５ｅｃ（ｆ）周囲温度＝４０°Ｃ±３°Ｃ（６）トナー−黄色の２成分系のカラートナー（ハ）試
験時間＝２００時間なお、上記荷重、回転速度、周囲温度等は実機の使用条
件に極めて近いものである。

また、実施例１〜３において非反応性シリコーンオイル
を含まないトナーシール部材を上記と同様の方法で作製
し、実施例１〜３に係るものと非反応性シリコーンオイ
ルを含まないものについて以下の条件に従って銘木式摩
擦摩耗試験を行った。

（鉛末式摩擦摩耗試験条件）イ、荷重−１，８４８ｋｇ／ｃｍ２０、回転速度−１５０ｍｍ／ｓｅｃハ、走行時間＝６０ｍｉｎ二、相手材＝ＳＳ−４１ホ１周囲温度＝２３±３°Ｃ以上のトナー強制接触試験の結果、銘木式摩擦摩耗試験
の結果をそれぞれ次頁の表１、表２に示す。

表１において、動摩擦係数および摩耗量はトナーシール
部材の値を示す。

表１より以下の点が明らかである。

■本実節例１〜３に係るものは、ＴＰＵまたはＴＰＡＥ
ｌ　００重量部に対して適正量の非反応性シリコーンオ
イルが配合されたものであるから、比較例工、２に比し
て優れた耐摩耗性を有しており、耐久性も優れている。

■比較例１に係るものは耐摩耗性が十分でないため、試
験開始後僅か２時間で破壊し、試験不能になった。

■比較例２に係るものは合成ゴムの中で最も優れた耐熱
性および耐摩耗性を有するフッ素ゴムを使用したシール
部材であるが、本実施例に係るものより摩耗量は多い。

表２より、シリコーンオイルを配合することにより摩擦
摩耗特性は顕著に改善されることが分かる。

第２図は、本発明の別の実施例に係るトナーシール部材
の断面図で、円弧状突起部が２つの場合を示す。

〔発明の効果〕

■本発明により、極めて優れた耐摩耗性およびシール性
を長期間維持しうるトナーシール部材を提供することが
でき、本発明に係るトナーシール部材は特に電子写真機
器の現像機の回転機器・軸受部のトナーシール部材とし
て好適に使用することができる。

■断面が円弧状突起部を有するものであるため、軸受へ
の挿入が容易で、挿入時に不具合が発生することはない
。

■円弧状突起部の数と硬度の組み合わせを適宜選択する
ことにより、所望のシール性を満足するトナーシール部
材を提供することができる。

■熱可塑性エラストマーを用いるものであるから、任意
の形状のトナーシール部材を射出成形または押出成形に
より能率的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例に係るトナーシー
ル部材の断面図、第３図は本発明のトナーシール部材の
変形に伴う接触面積の変化を説明する図、第４図は本発
明のトナーシール部材の変形挙動を示す図、第５図はト
ナー強制接触試験機の断面を含む側面図、第６図（ａ）
は従来のシール部材（従来技術■）の断面図、第６図（
ｂ）は従来のシール部材（従来技術Ｉ）の変形挙動を示
す図、第７図は軸受とシール部材の組み合わせの公知技
術を示す断面図、第８図は従来技術■に係る電子複写機
の現像機の断面図、第９図は従来技術■に係る現像装置
における軸受の封止機構の断面図である。１・・トナーシール部材、２・、トナー、３゜・容器、
４・・底板、５・・回転軸、６・・トナー強制接触試験
片、７・・モーター、８・・錘トナーシール部材第１図第３図第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】１）ウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系
熱可塑性エラストマーまたはポリアミド系熱可塑性エラ
ストマー１００重量部に対して官能基を有しないシリコ
ーンオイルを０．５〜２０重量部配合した材料からなる
リング状のトナーシール部材２）少なくとも１つの断面円弧状突起部を全周に形成し
てなる請求項１記載のトナーシール部材