KR20090021306A

KR20090021306A - 클리닝 웹의 제조 방법, 클리닝 웹, 화상 형성 장치 및 정착 장치

Info

Publication number: KR20090021306A
Application number: KR1020097000289A
Authority: KR
Inventors: 히로미 후루야; 히로시 미야구치; 야스히로 시로타니; 고우지 스기모토
Original assignee: 다치바나 쇼텐 가부시키가이샤; 엠씨 야마산 폴리머스 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 구라레
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2007-06-11
Publication date: 2009-03-02
Also published as: JP4229293B2; EP2031454A4; US8818251B2; TWI363938B; CN101501577A; EP2031454A1; EP2031454B1; US20120003020A1; TW200809434A; JP2008020886A; CN101501577B; WO2007145161A1; KR101137177B1

Abstract

본 발명은 웹의 성형에 바인더를 사용하지 않고, 배향성, 보풀 생김이 적으며, 내열 온도가 높고, 또한 비흡수성이 우수하여 오일과의 친화성이 좋아, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

피청소 부재의 표면을 클리닝하는 웹에 있어서, 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운(melt-blown)법에 의해 제조되고, 평균 섬유 직경이 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 또한 두께가 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하이고, 평균 평량이 9 g/㎡ 이상 30 g/㎡ 이하이며, 밀도가 0.25 g/㎤ 이상 1.4 g/㎤ 이하이고, 세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.O 이상 4.O 이하이며, 세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％인 부직포이고, 부직포에 오일을 함침하여 이루어진다.

Description

클리닝 웹의 제조 방법, 클리닝 웹, 화상 형성 장치 및 정착 장치{PROCESS FOR PRODUCTION OF CLEANING WEB, CLEANING WEB, IMAGE FORMING APPARATUS AND FIXING APPARATUS}

본 발명은 클리닝을 필요로 하는 피청소 부재의 청소용으로서 사용되는 클리닝 웹(web)의 제조 방법, 클리닝 웹, 클리닝 웹을 포함하는 화상 형성 장치 및 정착 장치에 관한 것이다.

종래, 전자 사진 장치의 클리닝 방식으로서 웹형의 것으로 잔류 토너를 닦아 내는 방법, 파일사 등으로 이루어지는 브러시로 털어 내는 방법, 고무재를 블레이드형으로 하여 잔류 토너를 긁어 내는 방법 혹은, 한쌍의 롤러 사이에 시트형의 클리닝재를 통과시켜 제거하는 방법 등이 잘 알려져 있다.

그러나 최근과 같이 내열성이 요구되는 최종 용도에 대응하기 위해 정착성이 그다지 좋지 않은 내열 토너를 이용하는 경우나, 열 롤러 방식의 정착 장치를 이용하여, 한정된 전력(열량)으로 고속 복사하는 경우에는, 잔류 토너 제거 효율이 좋은 웹 클리닝이 가장 바람직하다.

웹 클리닝 방식에서 중요한 웹의 구성 소재로서, 방향족 폴리아미드 수지에 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지를 함유하는 부직포(특허문헌 1) 혹은 아라미드 섬 유와 미연신 폴리(페닐렌설파이드) 섬유로 이루어지는 부직포를 가열 압착한 웹(특허문헌 2), 또한 아라미드 섬유와 미연신 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 웹(특허문헌 3) 등이 제안되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 소화 제58-199371호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 소화 제61-289162호 공보

[특허문헌 3] 일본 특허 공개 평성 제5-119688호 공보

아라미드 섬유에 미연신 폴리(페닐렌설파이드) 섬유를 혼합하여 가열 압착하는 방법은, 폴리(페닐렌설파이드) 섬유가 매우 고가인 것을 생각하면, 공업 소재로서 이용하는 것은 곤란하다.

아라미드 섬유와 미연신 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 건식 부직포 혹은 습식 부직포를 카렌더 롤로 열압착한 웹이 이 용도에는 가장 적합하다고 생각되지만, 열압착 시, 미연신 폴리에스테르의 열융착이 발생하기 때문에 보풀 생김, 롤러 점착에 기인하는 시트 절단을 일으키기 쉽다. 그 때문에 카렌더 가공 속도를 매우 저속으로 떨어뜨리지 않으면 안되어, 웹의 생산성을 현저히 손상시키는 결점을 갖고 있었다.

아라미드 섬유와 미연신 폴리에스테르 섬유로 이루어지는 웹의 카렌더 열 롤에의 융착 발생을 방지하며, 또한 피청소부 롤러의 마모도 일으키지 않도록 하는 것이지만, 웹의 성형에 바인더를 사용하고 있어, 배향성, 보풀 생김이 있으며, 내열 온도가 낮고, 또한 비흡수성이 나쁘며, 오일과의 친화성이 나쁘기 때문에, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 없는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로, 웹의 성형에 바인더를 사용하지 않고, 배향성, 보풀 생김이 적으며, 내열 온도가 높고, 또한 비흡수성이 우수하여 오일과의 친화성이 좋아, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있는 클리닝 웹의 제조 방법, 클리닝 웹, 화상 형성 장치 및 정착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하며, 또한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하와 같이 구성되어 있다.

청구항 1에 기재된 발명은,

피청소 부재의 표면을 클리닝하는 웹의 제조 방법으로서,

상기 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운(melt-blown)법에 의해 제조되고,

평균 섬유 직경이 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며,

두께가 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하,

평균 평량이 9 g/㎡ 이상 30 g/㎡ 이하,

밀도가 0.25 g/㎤ 이상 1.4 g/㎤ 이하,

세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.0 이상 4.0 이하,

세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％

인 부직포이고,

상기 부직포에 오일을 함침시키는 것을 특징으로 하는 클리닝 웹의 제조 방법이다.

청구항 2에 기재된 발명은,

열변형 온도가 280℃ 이상인 청구항 1에 기재된 클리닝 웹의 제조 방법이다.

청구항 3에 기재된 발명은,

상기 부직포를 금속제 롤과 탄성체 롤 사이에서 가압 가열하여 반송하고,

상기 부직포에 상기 탄성체 롤로 가압 가열한 측으로부터 상기 오일을 함침시키는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 클리닝 웹의 제조 방법이다.

청구항 4에 기재된 발명은,

피청소 부재의 표면을 클리닝하는 웹이며,

상기 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운법에 의해 제조되고,

평균 섬유 직경이 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며,

두께가 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하,

평균 평량이 9 g/㎡ 이상 30 g/㎡ 이하,

밀도가 O.25 g/㎤ 이상 1.4 g/㎤ 이하,

세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.0 이상 4.0 이하,

세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％

인 부직포이고,

상기 부직포에 오일을 함침하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클리닝 웹이다.

청구항 5에 기재된 발명은,

열변형 온도가 280℃ 이상인 청구항 4에 기재된 클리닝 웹이다.

청구항 6에 기재된 발명은,

상기 부직포에 상기 탄성체 롤로 가압 가열한 측으로부터 상기 오일을 함침한 것을 특징으로 하는 청구항 4 또는 청구항 5에 기재된 클리닝 웹이다.

청구항 7에 기재된 발명은,

상(像) 담지체 상에 화상의 잠상이 형성되며, 이 잠상을 토너 상(像)으로서 현상한 후, 기록지 상에 전사하는 화상 형성 장치에 있어서,

청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 웹에 의해 상기 상 담지체의 표면을 클리닝하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다.

청구항 8에 기재된 발명은,

미정착 토너 상을 형성한 기록 매체를 정착 롤러와 가압 롤러 사이에 끼워 압력과 열에 의해 토너 상을 기록 매체에 정착시키는 정착 장치에 있어서,

청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 웹에 의해 상기 정착 롤러의 표면을 클리닝하는 것을 특징으로 하는 정착 장치이다.

상기 구성에 의해, 본 발명은 이하와 같은 효과를 갖는다.

청구항 1 및 청구항 4에 기재된 발명에서는, 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운법에 의해 제조되고, 웹의 성형에 바인더를 사용하지 않으며, 평활성이 좋아 박리성이 향상되고, 배향성, 보풀 생김이 적으며, 내열 온도가 높고, 또한 비흡수성이 우수하여 오일과의 친화성이 좋으며, 매우 가는 섬유이고, 또한 가로 세로의 인장 강도의 차가 적으며, 신장도가 작게 안정되어 있어, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

청구항 2 및 청구항 5에 기재된 발명에서는, 열변형 온도가 280℃ 이상이며, 열치수 안정성(내열성)이 우수하다.

청구항 3 및 청구항 6에 기재된 발명에서는, 부직포를 금속제 롤과 탄성체 롤 사이에서 가압 가열하여 반송함으로써, 부직포의 탄성체 롤로 가압 가열한 측이 필름형이 되는 것을 경감시킬 수 있으며, 이 부직포의 탄성체 롤로 가압 가열한 측으로부터 오일을 충분히 함침시킬 수 있어, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

청구항 7에 기재된 발명에서는, 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 웹에 의해 상 담지체의 표면을 클리닝함으로써, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

청구항 8에 기재된 발명에서는, 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 웹에 의해 정착 롤러의 표면을 클리닝함으로써, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

도 1은 멜트 블로운 장치의 개략 구성도이다.

도 2는 클리닝 웹 제조기의 개략 구성도이다.

도 3은 클리닝 웹 제조기의 다른 실시형태의 개략 구성도이다.

도 4는 클리닝 웹의 제조를 도시하는 도면이다.

도 5는 화상 형성 장치의 개략 구성도이다.

도 6은 단색의 정착 장치의 일례의 개략 구성도이다.

도 7은 컬러의 정착 장치의 일례의 개략 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 멜트 블로운 장치 2: 전방향족 폴리에스테르

3: 도포 노즐 4: 메쉬

5: 부직포 10: 클리닝 웹 제조기

11: 오일 탱크 12: 피드 롤러

13: 도포 롤러 14: 전사 롤러

15: 피드 롤 16: 부직포

17: 권취 롤 18: 블레이드

19a: 금속제 롤 19b: 탄성체 롤

20: 화상 기록부 30: 상 담지체

31: 화상 형성 장치 32: 프린터부

34: 클리닝부 36: 전사부

60: 클리닝 웹 61: 권출 롤

62: 클리닝 롤러 63: 권취 롤

80: 단색의 정착 장치 81: 단색의 미정착 토너 상

82: 기록 매체 83: 정착 롤러

84: 가압 롤러 85: 클리닝부

86: 클리닝 웹 87: 권출 롤

88: 전사 롤러 89: 권취 롤

90: 컬러의 정착 장치 91: 컬러의 미정착 토너 상

92: 기록 매체 93: 정착 롤러

94: 가압 롤러 95: 클리닝 롤러

이하, 본 발명의 클리닝 웹의 제조 방법, 클리닝 웹, 화상 형성 장치 및 정착 장치의 실시형태에 대해서 설명하지만, 본 발명의 실시형태는 발명의 가장 바람직한 형태를 나타내는 것이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명의 클리닝 웹의 제조 방법을 나타낸다. 전방향족 폴리에스테르는, 그 분자 골격으로부터 융점이 높으며, 내열성이 우수한 것뿐만 아니라, 내약품성도 우수하고, 섬유로서 이용되고 있지만, 용융 액정을 형성하기 때문에 직조화가 곤란하며, 또한 통상의 폴리에스테르나 폴리아미드 섬유 등에서 이용되고 있는 연신 처리가 거의 불가능하기 때문에, 미세 데니어의 섬유로 하기 어려웠다.

그러나, 본 발명에서는, 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르로서, 310℃에서 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 것을 이용함으로써, 상기 과제가 해결되어, 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르로 이루어지는 극세 섬유로 부직포를 얻는 것이 가능하게 된다.

본 발명에서 사용되는 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르는, 310℃에서 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하이면 특히 한정되지 않지만, 예컨대, p-히드록시 안식향산과 1,6-히드록시나프토산의 축합체나 그 공중합체 등, 또한 하기 화학식에 나타내는 것과 같은 구성 단위를 갖는 폴리에스테르를 예시할 수 있다.

310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs를 넘는 전방향족 폴리에스테르는, 극세 섬유화가 곤란하거나, 중합 시의 올리고머의 발생, 중합 시나 조립 시의 트러블 발생 등의 이유에서 바람직하지 않다. 한편, 용융 점도가 지나치게 낮은 경우도 섬유화가 곤란하며, 바람직하게는 310℃에서 5 ㎩ㆍs 이상의 용융 점도를 나타내는 것이 바람직하다. 또한, 본질 점도(本質粘度)로 나타낸 경우, 본 발명에서 사용하는 전방향족 폴리에스테르는 6.0 이하, 바람직하게는 3.0∼6.0의 본질 점도(η inh)를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이러한 용융 점도를 갖는 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르는, 종래 공지의 전방향족 폴리에스테르의 중합 기술에 의해 제조할 수 있다.

본 발명의 부직포의 제조 방법(방사 방법)은, 멜트 블로운법을 이용할 수 있고, 멜트 블로운법에 따르면, 극세 섬유로 이루어지는 부직포의 제조를 비교적 용이하게 할 수 있으며, 방사 시에 용제를 필요로 하지 않아 환경에의 영향을 최소한으로 할 수 있다. 멜트 블로운법으로 제조하는 경우, 방사 장치는, 도 1에 도시하는 종래 공지의 멜트 블로운 장치(1)를 이용할 수 있으며, 전방향족 폴리에스테르(2)를 도포 노즐(3)에 의해 메쉬(4)에 분무하여 부직포(5)를 성형하여, 직접 시트화한다.

방사 조건으로서는, 방사 온도 310℃∼350℃, 열풍 온도(1차 에어 온도) 310℃∼370℃, 노즐 길이 1 m당, 에어량 10 N㎥∼50 N㎥으로 행하는 것이 바람직하다. 또한, 이와 같이 하여 제조되는 부직포를 구성하는 섬유의 평균 섬유 직경은 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 것이 필요하며, 바람직하게는 평균 섬유 직경은 3 ㎛ 이상 8 ㎛ 이하이다. 평균 섬유 직경이 3 ㎛ 미만에서는 풍면(風綿)의 발생이나 웹의 형성이 곤란하게 되어 바람직하지 않으며, 또한, 15 ㎛를 넘으면 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 없다. 또한, 본 발명에 있어서 평균 섬유 직경은, 부직포를 주사형 전자 현미경으로 확대 촬영하여, 임의의 100개의 섬유의 직경을 측정한 값의 평균값을 가리키는 것이다.

[실시예]

이하, 실시예에 의해 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 조금도 이들에 한정되지 않는다.

(웹의 두께)

웹의 두께는 이하의 식으로부터 계산한다.

(두께)=π/4×{[(권취 종료 직경)²-(권취 개시 직경)²]/권취 길이}

(용융 점도)

도요세이키 카필로 그래프 1B형을 이용하여, 온도 310℃, 전단 속도 r=1000-1의 조건 하에서 측정하였다.

(내약품성의 평가)

O-클로로페놀에 30℃에서 24시간 침지하여, 육안으로 용해의 정도를 확인한다. 또한 1규정의 수산화 나트륨 수용액 내에서 비등 처리 1시간을 행하여, 중량 감소율을 확인한다. 또한 헥사플루오르이소프로판올 내에 실온에서 24시간 침지하여 육안으로 용해의 정도를 확인한다. 본 발명에서, 실질적으로 용제에 용해되지 않는다는 것은, O-클로로페놀에 용해되지 않는 것, 또한 1규정의 수산화 나트륨 수용액 내에서 비등 처리 1시간을 행하여도, 중량 감소율이 10％ 이하인 것, 헥사플루오르이소프로판올 내에 실온에서 24시간 침지하여도 용해되지 않는 것을 말한다.

(열변형 온도의 측정)

시마즈세이사쿠쇼 TMA-50을 이용하여, 시료 길이를 20 ㎜로 하며, 피측정 시료 중량 1 g당 1 g을 부여하여, 승온 속도 5 ℃/min로 실온으로부터 승온시켜, 급 격한 신장이 발생하는 온도를 열변형 온도로 한다. 상기 온도는, 온도-신장도 커브에서 접선의 교점을 갖고 정의하였다.

<실시예 1>

액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를, 저노점 에어식 건조기로 충분히 건조하고, 이축 압출기에 의해 압출하여, 폭 1 m, 구멍 수 1000개의 노즐을 갖는 멜트 블로운 부직포 제조 장치에 공급하였다. 멜트 블로운 장치로, 단일 구멍 토출량 0.3 g/min, 수지 온도 310℃, 열풍 온도 310℃, 20 N㎥으로 블로운하여, 두께가 20 ㎛, 평균 평량이 9 g/㎡, 밀도가 O.30 g/㎥, 세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.O, 세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％인 멜트 블로운 부직포를 얻었다. 이 부직포는 헥사플루오르이소프로판올에는 24시간으로 용해되지만, O-클로로페놀에는 전혀 용해되지 않고, 수산화 나트륨 처리에서의 중량 감소율도 0.8％로, 내약품성이 우수한 것이었다. 또한, 100℃의 열풍을 상기 부직포에 통과시켰지만, 형상 변화가 없으며 내열성이 양호하였다. 열변형 온도를 측정한 결과 210℃였다.

<비교예 1>

액정 형성성 폴리에스테르 수지의 310℃에서의 용융 점도를 30 ㎩ㆍs(본질 점도 6.3)로 하는 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 멜트 블로운 부직포를 얻었지만, 쇼트(섬유를 형성 못한 수지 입자)가 웹 상에 많이 발생하며, 상태가 좋지 않았다.

<비교예 2>

전방향족 폴리에스테르 대신에, 폴리에틸렌테레프탈레이트(본질 점도 0.59) 를 이용하는 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 수지 온도 295℃, 1차 에어 온도 295℃, 20 N㎥으로 블로운하여, 평균 평량 60 g/㎡, 평균 섬유 직경 3.8 ㎛의 부직포를 얻었다. 이 부직포의 내열성 평가를 행한 바, 40％ 정도의 수축이 발생하며, 내열성이 불량인 것이었다. 또한, O-클로로페놀에 침지한 바, 단시간으로 용해되며, 내약품성이 없는 것이었다.

<실시예 2>

실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께가 50 ㎛, 평균 평량이 14 g/㎡, 밀도가 0.28 g/㎤, 세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.8, 세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％인 멜트 블로운 부직포를 얻었다. 이 부직포는, 실시예 1과 마찬가지로 내약품성이 우수하며, 또한 내열성이 양호하였다. 이 부직포의 내약품성을 조사한 바 양호하며, 수산화 나트륨 처리에서의 중량 감소율은 0.1％ 이하이고, O-클로로페놀에는 전혀 용해되지 않았다. 또한, 헥사플루오르이소프로판올에도 약간 팽윤하지만, 내약품성은 양호하였다. 부직포의 열변형 온도를 측정한 바, 273℃를 나타내며, 매우 양호한 것이었다.

<실시예 3>

액정 형성성 폴리에스테르로서, 블로운 온도, 열풍 온도를 315℃로 하는 것 이외에 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께가 70 ㎛, 평균 평량이 22 g/㎡, 밀도가 O.31 g/㎤, 세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 3.1, 세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％인 멜트 블로운 부직포를 얻었다. 이 부직포의 열변형 온도는 220℃로 양호한 것이었다. 또한, 헥사플루오르이소프로판올에는, 24시간으로 거의 용해 되지만, O-클로로페놀에는 전혀 용해되지 않으며, 수산화 나트륨 처리에 의한 감량율은, 1.0％로 내약품성도 양호하였다. 또한, 100℃의 열풍을 상기 부직포에 통과시켰지만, 거의 치수 변화가 없으며, 열변형 온도를 측정한 바, 223℃를 나타내었다.

<실시예 4>

액정 형성성 폴리에스테르로서, 블로운 온도, 열풍 온도를 315℃로 하는 것 이외에 실시예 1과 마찬가지로 하여, 두께가 80 ㎛, 평균 평량이 25 g/㎡, 밀도가 0.31 g/㎤ 이상, 세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 3, 세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％인 멜트 블로운 부직포를 얻었다. 이 부직포의 열변형 온도는 220℃로 양호한 것이었다. 또한, 헥사플루오르이소프로판올에는, 24시간으로 거의 용해되지만, O-클로로페놀에는 전혀 용해되지 않으며, 수산화 나트륨 처리에 의한 감량율은, 1.0％로 내약품성도 양호하였다. 또한, 100℃의 열풍을 부직포에 통과시켰지만, 거의 치수 변화가 없으며, 열변형 온도를 측정한 바, 223℃를 나타내었다.

(오일의 함침)

본 발명의 웹은 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운법에 의해 제조되고,

평균 섬유 직경이 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며,

두께가 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하,

평균 평량이 9 g/㎡ 이상 30 g/㎡ 이하,

밀도가 O.25 g/㎤ 이상 1.4 g/㎤ 이하,

세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.0 이상 4.0 이하,

세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％,

인 부직포이다.

인장 강도는 부직포가 인장을 받아 파단하기까지의 최대 응력이며, 최대 하중을 부직포의 원래의 단면적으로 나눈 값으로 나타낸다. 부직포의 일례로서 두께가 70 ㎛에서는, 세로 방향의 인장 강도가 26.0(N/1.5 ㎝), 가로 방향의 인장 강도가 13.0(N/1.5 ㎝)인 것에서는, 세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 2.0이다. 또한, 신장도는 부직포의 신장 전후의 길이의 차를 신장 전의 길이에 대하여 백분률로 나타낸 것이며, 세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％이다. 클리닝 웹은 부직포에 오일을 6 g/㎡ 이상 30 g/㎡ 이하를 함침하여 이루어지며, 이 오일로서 실리콘 오일이 바람직하게 이용된다.

도 2에 도시하는 클리닝 웹 제조기(10)에 의해 부직포(16)에 오일을 함침한다. 이 실시예에서는, 클리닝 웹 제조기(10)가 오일 탱크(11), 피드(feed) 롤러(12), 도포 롤러(13) 및 전사 롤러(14)를 포함하고, 피드 롤(15)의 부직포(16)에 도포 롤러(13)로부터 오일을 도포하여 함침시키며, 권취 롤(17)에 권취하여, 클리닝 웹이 형성된다. 오일의 공급량은 피드 롤러(12)에 접촉한 블레이드(18)에 의해 행해진다.

이와 같이 하여, 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운법에 의해 제조된 부직포이고, 이 부직포(16)의 웹의 성형에 바인더를 사용하지 않으며, 또한 오일을 도포하여 함침시킴으로써, 클리닝 웹은 평활성이 좋아 박리성이 향상되고, 배향성, 보풀 생김이 적으며, 내열 온도가 높고, 또한 비흡수성이 우수하여 오일과의 친화성이 좋으며, 매우 가는 섬유이고, 또한 가로 세로의 인장 강도의 차가 적으며, 신장도가 작게 안정되어 있어, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

또한, 이 실시예의 부직포(16)를, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 금속제 롤(19a)과 탄성체 롤(19b) 사이에서 가압 가열하여 반송한다. 금속제 롤(19a)은 예컨대 철의 가열롤로 하며, 탄성체 롤(19b)은 예컨대 고무제 롤로 한다. 금속제 롤(19a)을 가열하는 온도나 압력은 특히 한정되지 않지만, 금속제 롤(19a)에서 가압 가열한 측(16a)의 부직포(16)의 표면이 필름형이 되는 온도, 압력으로 한다. 또한, 부직포(16)는 금속제 롤(19a)과 탄성체 롤(19b) 사이에서 가압 가열한 후의 두께가 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하가 되도록 한다. 부직포(16)의 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 함으로써, 부직포(16)의 금속제 롤(19a)로 가압 가열된 측(16a)은, 부직포(16)의 표면이 필름형이 되지만, 탄성체 롤(19b)로 가압 가열된 측(16b)은, 부직포(16)의 표면이 필름형이 되는 것을 경감할 수 있다. 따라서, 부직포(16)를 탄성체 롤(19b)에 의해 가압 가열한 측으로부터 도포 롤러(13)에 의해 오일을 충분히 함침시킬 수 있어, 보다 우수한 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

(화상 형성 장치)

다음에, 클리닝 웹에 의해 상(像) 담지체의 표면을 클리닝하는 화상 형성 장치에 대해서 설명한다. 도 5는 화상 형성 장치의 개략 구성도이다. 화상 형성 장 치(31)로서의 레이저 프린터에는, 프린터부(32)의 하부에 기록 매체 공급부(34)가 배치되며, 기록 매체 공급부(34)에는 자동 공급 카세트(44)가 복수 단에 설치되고, 다른 사이즈의 기록 매체가 셋트되어 있다. 프린터부(32)의 측벽에는 수동 공급 카세트(72)가 개폐 가능하게 배치되며, 이 자동 공급 카세트(44)와 수동 공급 카세트(72)로부터 기록 매체를 전사부(36)에 반송하는 공급 반송로(7, 8)가 형성되어 있다.

자동 공급 카세트(44)에 설치된 바닥판(41)은 스프링(42)으로 항상 셋트된 기록 매체가 송출 롤러(43)에 접하도록 압박되며, 송출 롤러(43)의 구동으로 1장씩 기록 매체가 공급 반송로(7)에 송출된다. 수동 공급 카세트(72)에 셋트된 기록 매체는, 송출 롤러(50)의 구동으로 1장씩 기록 매체가 공급 반송로(8)에 송출된다. 공급 반송로(7, 8)는 전사부(36)측에서 집합되며, 이 공급 반송로(7, 8)에는, 반송 롤러쌍(53) 및 반송 가이드(54)가 배치되고, 이들에 의해 기록 매체가 전사부(36)에 소정의 타이밍으로 반송된다.

전사부(36)는, 상 담지체(30)에 대향하는 위치에 배치되며, 상 담지체(30) 둘레면(周面) 상의 화상이 일괄되어 기록 매체에 옮겨진다. 화상이 전사된 기록 매체의 배출 반송로(55)에는 정착부(56) 및 배출 롤러(57)가 배치되며, 전사부(36)로부터 분리된 기록 매체는, 정착부(56)에 반송된다. 정착부(56)에는, 적어도 한쪽의 롤러 내부에 히터를 갖는 2개의 압착 롤러(58)로 구성되고, 그 2개의 압착 롤러(58) 사이에서 열과 압력이 가해짐으로써 부착 토너는 용해되며, 기록 매체 상에 정착되고, 이 후 배출 반송로(55)로부터 배출 롤러(57)에 의해 장치 밖으로 배출된 다.

프린터부(32)에는, 화상 기록부(20)가 설치되고, 이 화상 기록부(20)에 의한 화상 신호에 기초하여 상 담지체(30) 둘레면 상에 화상 노광이 행하여진다. 화상 기록부(20)는 레이저 광원으로부터 발광되는 레이저광을 회전 다면경(21)에 의해 회전 주사시키며, fθ 렌즈(22), 필터(23)를 거쳐 반사 미러(24)에 의해 광로를 굴곡시키고, 미리 대전된 상 담지체(30)의 둘레면 상에 투사시켜, 상 담지체(30)의 표면에 잠상이 형성된다.

상 담지체(30)는 한쪽 방향(도면에서는 시계 회전 방향)으로 구동 회전으로 설치되고, 또한 상 담지체(30)의 주위에, PCL(31), 대전기(32), 현상기(33), 클리닝부(34) 및 제전기(35)가 배치되어 있다. PCL(31)에 의한 제전을 행하여 지난번 프린트 시의 대전을 제거한 후, 대전기(32)에 의해 둘레면에 대하여 균일하게 대전되어, 새로운 프린트에 포함된다. 이러한 균일한 대전 후, 화상 기록부(20)에 의해 화상 신호에 기초하여 화상 노광이 행하여진다.

상 담지체(30)의 둘레 가장자리에는 토너와 자성을 갖는 캐리어의 혼합제로 구성되는 현상제를 충전한 현상기(33)가 설치되고, 이 현상기(33)에는 교반 스크류(36), 반송 회전체(37) 및 현상제 담지체(38)가 포함되어 있다. 현상제는 층형성 막대(39)에 의해 현상제 담지체(38) 상에 소정의 두께로 규제되어 현상 영역으로 반송된다.

상 담지체(30)와 현상제 담지체(38) 사이에는 AC 바이어스 전압과 DC 바이어스 전압이 중첩하여 인가되며, 공지의 방법에 의해 시각화된다. 현상기(33)가 상 담지체(30) 상에 형성된 정전 잠상을 현상제에 의해 시각화하는 현상 수단을 구성한다.

클리닝부(34)에는 클리닝 웹(60)이 포함되어 있다. 이 클리닝 웹(60)은 권출 롤(61)로부터 클리닝 롤러(62)를 통해 권취 롤(63)로 권취되고, 클리닝 롤러(62)에 의해 클리닝 웹(60)이 상 담지체(30)에 접촉하여 접하여, 상 담지체(30)의 표면을 클리닝한다.

클리닝 웹(60)은 웹의 성형에 바인더를 사용하지 않으며, 평활성이 좋아 박리성이 향상되고, 배향성, 보풀 생김이 적으며, 내열 온도가 높고, 또한 비흡수성이 우수하여 오일과의 친화성이 좋으며, 매우 가는 섬유이고, 또한 가로 세로의 인장 강도의 차가 적으며, 신장도가 작게 안정되어 있어, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

(정착 장치)

다음에, 클리닝 웹에 의해 정착 롤러의 표면을 클리닝하는 정착 장치에 대해서 설명한다. 도 6은 단색의 정착 장치의 일례의 개략 구성도이며, 도 7은 컬러의 정착 장치의 일례의 개략 구성도이다.

도 6의 단색의 정착 장치(80)는, 단색의 미정착 토너 상(81)을 형성한 기록 매체(82)를 정착 롤러(83)와 가압 롤러(84) 사이에 끼워 압력과 열에 의해 토너 상을 기록 매체(82)에 정착시킨다. 이 정착 장치(80)에는 클리닝부(85)가 포함된다. 이 클리닝부(85)에는 클리닝 웹(86)이 포함되어 있다. 이 클리닝 웹(86)은 권출 롤(87)로부터 전사 롤러(88)를 통해 권취 롤(89)로 권취되고, 전사 롤러(88)에 의 해 클리닝 웹(86)이 정착 롤러(83)에 접촉하여, 정착 롤러(83)의 표면을 클리닝한다.

도 7의 컬러의 정착 장치(90)는, 컬러의 미정착 토너 상(91)을 형성한 기록 매체(92)를 정착 롤러(93)와 가압 롤러(94) 사이에 끼워 압력과 열에 의해 컬러의 토너 상을 기록 매체(92)에 정착시킨다. 이 정착 장치(90)에는 클리닝부(85)가 포함된다. 이 클리닝부(85)에는 클리닝 웹(86)이 포함되고, 이 클리닝부(85)는 도 4의 실시형태와 마찬가지로 구성되지만, 이 실시형태에서는, 컬러의 정착 토너가 많이 정착 롤러(93)에 부착되기 때문에, 우선 클리닝 롤러(95)에 의해 정착 롤러(93)의 표면을 클리닝한다. 그리고, 전사 롤러(88)에 의해 클리닝 웹(86)이 클리닝 롤러(95)에 접촉하여 클리닝하여, 정착 롤러(93)의 표면을 간접적으로 클리닝한다.

클리닝 웹(86)은 웹의 성형에 바인더를 사용하지 않으며, 평활성이 좋아 박리성이 향상되고, 배향성, 보풀 생김이 적으며, 내열 온도가 높고, 또한 비흡수성이 우수하여 오일과의 친화성이 좋으며, 매우 가는 섬유이고, 또한 가로 세로의 인장 강도의 차가 적으며, 신장도가 작게 안정되어 있어, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

클리닝 웹의 평가 실험을, 이하에 설명한다.

[실험 조건]

40매/분으로 용지에 형성한 화상을 정착 처리할 수 있는 실험기를 이용하였다.

용지는 시판되는 복사 상질지(上質紙)를 이용하여, 화상으로서 6％ 문자를 형성한 경우와, 하프톤의 그림을 형성한 경우에 대해서 평가하였다.

[평가 시료의 클리닝 웹]

(비교예)

아라미드 섬유 60％에 폴리에스테르섬유 40％를 혼합하여 가열 압착하여 클리닝 웹을 작성하였다.

클리닝 웹은,

평균 섬유 직경이 15 ㎛,

두께가 40 ㎛,

평균 평량이 20 g/㎡,

밀도가 O.30 g/㎤,

세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.8,

세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％,

이며,

실리콘 오일을 12 g/㎡ 함침시켰다.

(실시예)

310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운법에 의해 클리닝 웹을 작성하였다.

클리닝 웹은,

평균 섬유 직경이 10 ㎛,

두께가 30 ㎛,

평균 평량이 11 g/㎡,

밀도가 O.37 g/㎤,

세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.8,

세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％,

이며,

실리콘 오일을 12 g/㎡ 함침시켰다.

[평가 방법]

용지에 형성한 화상을 정착 처리하고, 용지 100매마다 샘플링하여, 비교예의 클리닝 웹을 이용한 경우와, 실시예의 클리닝 웹을 이용한 경우에서, 박리 블레이드의 얼룩과, 용지의 얼룩을 육안으로 평가하였다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.

△: 얼룩이 있음.

○: 다소 얼룩이 있음.

◎: 얼룩이 없음.

이 클리닝 웹의 평가 실험에 의해, 비교예의 클리닝 웹보다도 실시예의 클리닝 웹이 클리닝성이 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예의 클리닝 웹의 두께가 40 ㎛인 것에 대하여, 실시예의 클리닝 웹의 두께가 30 ㎛여도 클리닝성이 높아, 클리닝 웹을 얇게 할 수 있었다. 따라서, 클리닝 웹의 피드량을 동일하게 한 경우에는 클리닝 웹의 길이를 길게 할 수 있어, 클리닝 웹의 교환 시기를 길게 하는 것이 가능하게 되었다.

본 발명은 클리닝을 필요로 하는 피청소 부재의 청소용으로서 사용되는 클리닝 웹의 제조 방법, 클리닝 웹, 클리닝 웹을 포함하는 화상 형성 장치 및 정착 장치에 적용할 수 있으며, 평활성이 좋아 박리성이 향상되고, 배향성, 보풀 생김이 적으며, 내열 온도가 높고, 또한 비흡수성이 우수하여 오일과의 친화성이 좋으며, 매우 가는 섬유이고, 또한 가로 세로의 인장 강도의 차가 적으며, 신장도가 작게 안정되어 있어, 소정의 클리닝 특성을 얻을 수 있다.

Claims

피청소 부재의 표면을 클리닝하는 웹을 제조하는 방법으로서,

상기 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운법에 의해 제조되고,

평균 섬유 직경이 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며, 또한

두께가 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하,

평균 평량이 9 g/㎡ 이상 30 g/㎡ 이하,

밀도가 O.25 g/㎤ 이상 1.4 g/㎤ 이하,

세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.0 이상 4.0 이하,

세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％인 부직포이고,

상기 부직포에 오일을 함침시키는 것을 특징으로 하는 클리닝 웹의 제조 방법.
제1항에 있어서, 열변형 온도는 280℃ 이상인 것을 특징으로 하는 클리닝 웹의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 부직포를 금속제 롤과 탄성체 롤 사이에서 가압 가열하여 반송하고,

상기 부직포에 상기 탄성체 롤로 가압 가열한 측으로부터 상기 오일을 함침 시키는 것을 특징으로 하는 클리닝 웹의 제조 방법.
피청소 부재의 표면을 클리닝하는 웹으로서,

상기 웹이 310℃에서의 용융 점도가 20 ㎩ㆍs 이하인 용융 액정 형성성 전방향족 폴리에스테르를 주성분으로 하여, 멜트 블로운법에 의해 제조되고,

평균 섬유 직경이 3 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이며,

두께가 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하,

평균 평량이 9 g/㎡ 이상 30 g/㎡ 이하,

밀도가 O.25 g/㎤ 이상 1.4 g/㎤ 이하,

세로 방향/가로 방향의 인장 강도가 1.0 이상 4.0 이하,

세로 방향과 가로 방향의 신장도가 약 3％인 부직포이고,

상기 부직포에 오일을 함침하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클리닝 웹.
제4항에 있어서, 열변형 온도가 280℃ 이상인 것을 특징으로 하는 클리닝 웹.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 부직포를 금속제 롤과 탄성체 롤 사이에서 가압 가열하여 반송하고,

상기 부직포에 상기 탄성체 롤로 가압 가열한 측으로부터 상기 오일을 함침한 것을 특징으로 하는 클리닝 웹.
상(像) 담지체 상에 화상의 잠상이 형성되며, 이 잠상을 토너 상으로서 현상한 후, 기록지 상에 전사하는 화상 형성 장치에 있어서,

제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 웹에 의해 상기 상 담지체의 표면을 클리닝하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
미정착 토너 상을 형성한 기록 매체를 정착 롤러와 가압 롤러 사이에 끼워 압력과 열에 의해 토너 상을 기록 매체에 정착시키는 정착 장치에 있어서,

제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 클리닝 웹에 의해 상기 정착 롤러의 표면을 클리닝하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.