JPH0636122B2 - 複写機クリ−ニングロ−ル用フイルタ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、集塵用フィルターに関する。特に複写機のク
リーニングロールに取り付けられるフィルターに関す
る。

〈従来技術〉 一般に複写機のクリーニングロールの機能は主として以
下の２点にある。

(1)複写機の加熱加圧ロールに付着して残存したトナー
の除去（ロールの洗浄） (2)複写機の加熱加圧ロールへの平滑剤（例えばシリコ
ン系平滑剤）の塗布 従って複写機用クリーニングロールに要求される特性は
下記諸点である。

(1)クリーニングロールに付着して残存したトナーを除
去すること（クリーニング性） (2)少量の平滑剤をクリーニングロール表面に均一に塗
布できること（均一塗布性） (3)複写中の使用温度に長期間耐えることができること
（耐熱耐久性） (4)耐摩耗性 (5)耐摩擦特性 (6)吸油性 これらの諸要求特性を満足させるため従来用いられてき
たクリーニングロールとしては中空のアルミニウム製金
属パイプを耐熱性のフッ素系繊維あるいは全芳香族ポリ
アミド系繊維からなるフェルトで被覆したものが用いら
れている。クリーニングロールに対する平滑剤の塗布は
フェルトの一部に平滑剤を少量づつ注入し、拡散を利用
して行うか、金属パイプの中空部に平滑剤を注入し、パ
イプに設けた孔を介してフェルトに平滑剤を拡散せしめ
る。平滑剤の均一拡散はクリーニングロールの熱圧廻転
の際に行われる。熱圧廻転は160〜220℃の高温で行われ
ることもある。またフェルトに代えフィルム状物を被覆
したクリーニングロールも使用されているが、残存不要
トナーの除去性および平滑剤の均一塗布性が良くない。
他には短繊維からなるフェルトが使用されている。例え
ばフッ素系繊維からなるフェルトが使用されている。こ
れは表面平滑性、耐摩耗性、耐摩擦特性、耐熱性等の点
で優れているが、撥水性、撥油性が強いため、クリーニ
ングロールに残存する不要トナーの除去作用が劣ってい
る。また同じ理由からフェルトを構成する短繊維間への
平滑剤の拡散も良くない。さらには全芳香族ポリアミド
系繊維からなるフェルトは耐摩耗性、耐摩擦特性、耐熱
性、吸油性、残存不要トナーの除去性など優れた点が多
いが、フェルト内の空孔サイズが大きいため平滑剤の均
一塗布性が不充分である。またクリーニングロール表面
（フェルト表面）の繊維毛羽をなくし、接触面の均一性
（平滑性）を維持するという点でもまだ充分とは言い難
い。

また電気的帯電を利用して残存不要トナーを捕集するク
リーニングロールとして「パーフルオロアルコキシある
いはフルオロエチレンプロピレンなどのエレクトレット
適性のあるフィルムにコロナ照射、イオンビーム照射等
のエレクトレット化処理が施されたエレクトレットファ
イバーを綿状に構成してなることを特徴とする複写機の
クリーニング装置の第２集塵装置用集塵フィルター」
（特開昭59-228277号公報）が開示されているが、この
場合には、クリーニング用フィルター中に平滑剤が注
入、拡散されることにより、繊維に付与されたエレクト
レット性が半減し、かつ、その持続性も失われて充分な
効果を発現できず、所期の目的を達成し得ない状況にあ
る。

本発明は、かかる背景のもとに鋭意検討されたものであ
って、その目的は、前記の諸問題の解決、即ち、フィ
ルター表面に乱立する単繊維状毛羽を減少せしめ表面平
滑性を向上させること、平滑剤の拡散性を良好ならし
めて均一塗布性を向上させること、クリーニングロー
ル表面に付着した不要残存トナーを長期にわたって持続
的に除去できる性能（クリーニングの耐久性）を付与す
ることである。

〈発明の構成〉 本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもの
である。すなわち本発明は「繊維構造物表面にアラミド
樹脂被膜が散在し、通気性が３〜25cc／cm²／secである
ことを特徴とする複写機クリーニングロール用フィルタ
ー」である。ここに繊維構造物とは織編物、不織布、網
状物、あるいはこれらを組合せてなる積層体などであ
る。アラミド樹脂とは、溶媒に少くとも１重量％以上溶
解可能なアラミド樹脂でありポリメタフェニレンイソフ
タルアミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、全
芳香族ポリアミドイミド、芳香族ジアミン／芳香族ジカ
ルボン酸クロリド／脂肪族ジアミン／脂肪族ジカルボン
酸クロリドの共重合体あるいは、下記繰り返し単位(1)
〜(3)からなる芳香族ポリアミド ［式中Ａｒ_１，Ａｒ_２は同一でも異なってもよく、結合
鎖が共に同軸方向または平行軸方向に伸びている芳香族
性炭素環残基、Ａｒ_３，Ａｒ_４は同一でも異なってもよ
く、パラフェニレン基、メタフェニレン基より選ばれ
る。Ｒ_１〜Ｒ_４は同じでも相異なってもよく炭素数５以
下のアルキル基及び水素原子を表す。］ 全芳香族ポリアミドを少くとも１重量％以上溶解する溶
媒としては；例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，
Ｎ−ジメチルホルムアルデヒド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセ
トアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、テトラメチル
尿素、Ｎ−メチル−カプロラクタム、Ｎ−メチル−ピペ
リジンなどを挙げることができる。

繊維構造物表面にアラミド樹脂被膜を散在せしめるには
例えば以下のごとく行う。まず全芳香族ポリアミド樹脂
を上記溶媒のいずれかに溶解し、さらにこれに公知の撥
水剤、可塑剤、安定剤、柔軟剤などを必要に応じて適量
混合して配合溶液（ドープ）とし、該ドープを繊維構造
物の各部または全体に含浸あるいは塗工したのち、乾式
凝固あるいは湿式凝固させて繊維構造物表面にアラミド
系樹脂被膜を散在せしめる。

表面にアラミド系樹脂被膜を散在せしめた繊維構造物の
通気性は３〜25cc／cm²／secの範囲である。通気性が３
cc／cm²／sec未満ではクリーニングロールに付着した残
存トナーを除去する性能（クリーニング性）が不充分で
実用的でない。通気性が25cc／cm²／secを越えると処理
後の繊維構造物（例えばフェルト）に平滑剤を塗布した
とき均一に拡散せしめることが困難となる。

繊維構造物にアラミド樹脂を塗工により被覆せしめるに
は、公知の方法例えばナイフコーター、リバースロール
コーター、グラビアコーターなどのコーティング機など
を用いて行う。含浸により被覆せしめる場合も、公知の
方法例えば浸漬方式、スプレー方式などを用いて行う。
このようにしてアラミド系ドープを含浸せしめた繊維構
造物を直ちに水もしくは水と混合可能な溶媒とからなる
混合溶液中に浸漬してアラミド系樹脂を凝固せしめたの
ち、必要ならば真空脱水機、ニップロール等を用い、予
備脱水してからシュートドライヤー、ノンタッチドライ
ヤー、テンター等を使用して乾燥する。

乾式凝固方式の場合は前記と同種の防爆型乾燥機を使用
し、比較的低温領域、例えば50〜60℃程度から使用繊維
素材が熱劣化しない程度の高温領域例えば150〜200℃程
度まで徐々に昇温加熱処理を施して乾燥することが望ま
しい。含浸または塗工した繊維構造物を最初から高温で
熱処理すると、溶媒が急激に蒸発して均一な被膜が出来
にくいので乾燥温度を50〜200℃の範囲内の区分された
温度領域内で適宜30sec〜30mm間程度の時間をかけ通過
させて溶媒を蒸発させ樹脂を凝固させることが好まし
い。アラミド系樹脂で被覆された繊維構造物は、そのま
ま適当な寸法に切断後、該ロール用パイプに巻いて使用
することもできるが、より良好な特性を得るためにはさ
らにこれを加熱加圧処理して、繊維構造物の構成繊維と
その表面に形成された被膜との接着性、密着性を向上さ
せ、かつ、表面平滑性、柔軟性を付与してやることが望
ましい。

また、工程の合理化等の目的から、最初にフェルト状構
造物、または短繊維から構成された織編布を適当な寸法
に裁断しこれをあらかじめ、単層もしくは複層に巻き重
ねて、中空パイプ状に形成せしめ、この一部もしくは全
体に前記と同様の方法で作成された配合溶液（ドー
プ）、即ち、全芳香族ポリアミド系樹脂を少なくとも１
重量％以上溶媒に溶解した溶液（ドープ）を含浸または
塗工した後に湿式凝固または乾式凝固させて、パイプ状
繊維構造物表面にアラミド系樹脂被膜を形成せしめ可能
なかぎり表面毛羽を減少せしめて表面を平滑化ならしめ
てもよい。尚、この場合表面毛羽、通気性および平滑剤
の拡散性の制御は使用するドープの粘度と含浸時間、塗
工量の調整により可能であり通常、好ましくは通気性を
３〜25cc／cm²／secに制御するのが好適である。また、
さらにこのパイプ状繊維構造物を鉄芯等に差し込んだ後
に、その表面を加熱、加圧処理することにより、パイプ
状繊維構造物表面に形成された、アラミド系樹脂被膜と
構成繊維との接着性、密着性を向上させると同時に平滑
性、通気性を制御してもよい。尚、この時の加熱加圧条
件は、処理速度、使用目的、必要諸特性に応じて加熱ロ
ール温度160〜350℃程度でかつ、１〜35Kg／cmの線圧で
実施される。加熱加圧手段は通常パイプ状繊維構造物を
鉄芯等に通した後に、加熱ロールに圧接せしめ、回転さ
せて行なわれるが、この方法に限らず本来の目的を達成
し得る手段であれば如何なる方法でもよく、例えば熱板
プレスでパイプ状繊維構造物を鉄芯等に通した後にはさ
んで、ローリングする方法でもよい。この熱処理工程に
より、アラミド系樹脂が一部軟化して、繊維構造物との
密着度が高まると同時に、繊維構造物自体も熱的に、高
温な場合、熱セットされて、すぐれた耐熱安定性、熱耐
久性、表面平滑性、柔軟性が付与されるとともに耐熱通
気安定性が向上して、複写機用クリーニングロールによ
り好適な繊維構造物が得られる。また、さらに熱に対す
る安定性を高める必要がある場合は該繊維構造物の諸特
性を損わない範囲の温度、時間でキュアリングを行なっ
てもよい。

前述の如く本発明の複写機用クリーニング用フィルター
はアラミド系樹脂ドープを繊維構造物に含浸または塗工
した後に、あるいはパイプ状に形成された繊維構造物に
含浸または塗工した後に、湿式凝固または乾式凝固する
ことにより繊維構造物表面に、アラミド系樹脂被膜を形
成せしめて完成される。得られた本発明の複写機用クリ
ーニングロール用フィルター（フェルト状物にポリメタ
フェニレンイソフタルアミド樹脂を散在せしめたもの；
実施例２、織物に散在せしめたもの；実施例５）と樹脂
を散在せしめていないフィルター（比較例１）との表面
拡大平面図を第１図、第２図、第３図として示した。

〈発明の効果〉 本発明のクリーニングロール用フィルターは耐摩耗性、
耐摩擦性、吸油性、耐薬品性等を備えているが、特に下
記の効果を有する。

(1)クリーニングロールに付着した残存トナーを除去す
る性能が高い（クリーニング性） (2)少量の平滑剤でクリーニングロール表面を均一に塗
布できる（均一塗布性） (3)耐熱寸法安定性が高い 〈実施例〉 次に実施例にもとづいて本発明を説明する。なお本発明
製品の特性評価方法は次の通りである。

1)洗浄作用性（残存不要トナー除去性） 鏡面仕上げ平板（30cm×40cm）を水平に置き、その上に
複写機用トナー液を約８〜10ｇ滴下しハケで塗布した
後、本発明製品を20cm×１cmに裁断したものを該平板上
に置き、さらにその上にサンプルと同一寸法の一定荷重
平鉄板（荷重６ｇ／cm²）を重ねた後、水平方向に一定
速度で移動させ、トナー液を除去したあとの鏡面平板上
の状態を肉眼判定する。判定は下記の通り。

(1)全体が均一に除去されている場合→○ (2)平板上の一部に微量のトナーが残存する場合→△ (3)平板上に所々に点状または線状にトナー液が残存す
る場合→× 2)通気特性 JIS L-1079に準じて測定する。

試験はフラジール型通気性試験機を使用した。

3)平滑剤の拡散性（塗布性） JIS L-1079A法に準じて測定する。

但し、水のかわりに液状シリコン平滑剤を使用する。

4)耐熱安定性 資料を200℃、24hr熱処理した後の通気性と厚さの変化
率で判定する。いずれかの特性、または両方の特性が (1)熱処理前に比べて変化率15％未満のもの→○ (2)熱処理前に比べて変化率15％以上〜40％未満のもの
→△ (3)熱処理前に比べて変化率40％以上のもの→× 5)厚さ JIS L-1079に準じて測定する。

試験機は圧縮弾性試験機（前田式）を使用した。

実施例１〜２、比較例１ ポリメタフェニレンイソフタルアミドをＮ−Ｎ−ジメチ
ルアセトアミドに溶解し、溶液濃度を15重量％（固形分
比率）に調整した。

一方、アラミド系繊維を使用して目付約450ｇ／m²のフ
ェルト状物を作製し、この繊維構造物にパッド方式によ
り、前記アラミド系樹脂ドープを含浸させた後ニップロ
ールで約20〜150Kg／cmの線圧下でしぼり、ピックアッ
プ量を約60〜120重量％に調整した後、実施例１は130
℃、150℃、170℃に区分された熱風雰囲気中で約0.5〜1
0分間乾燥させ半製品化した。また実施例２は、ピック
アップ量調整後、直ちに流水中に約５〜20分間浸漬し、
湿式凝固させ、次いでニップロールで約20〜150Kg／cm
の線圧下でしぼり、130〜170℃の熱風雰囲気中で完全乾
燥するまで熱風乾燥させた後、さらに、カレンダーロー
ルにより温度240℃、クリアランス0.5〜0.8mm、かつ150
Kg／cmの線圧下で加熱加圧して、半製品化した。得られ
た完成品（半製品）について前記の評価方法で測定した
結果を表１に示した。実際は、この半製品を適当な巾、
長さに裁断して、穴あきの中空状鉄製パイプに巻いて、
複写機用ロールとして製品化する。

参考までにアラミド系樹脂ドープで含浸する前の、前記
と同一のフェルトについて評価した結果を比較例１とし
て表１に示した。表１から本発明品は適度な通気性と平
滑剤の拡散性を保持しつつ、洗浄作用性、耐熱安定性の
向上していることが明らかである。

実施例３、比較例１ 実施例３は実施例１と同一のフェルト状物の片面にナイ
フコータを用いて、実施例１と同様の方法で作成し、溶
液濃度を20重量％（固形分比率）に調整したアラミド樹
脂ドープを固形分重量で約60ｇ／m²に塗工した後130
℃、150℃、170℃に区分された熱風雰囲気中で約0.5〜1
0分間乾燥させた。その後カレンダーロールにより、温
度280℃、クリアランス0.5〜0.8mm、かつ100Kg／cmの線
圧下で加熱加圧して半製品化した。得られた半製品につ
いて、前記の評価方法で測定した結果を表１に示す。

また参考までに、アラミド系樹脂ドープで塗工する前の
前記と同一のフェルトについての評価結果を比較例１と
して表１に示した。表１から本発明品は適度な通気性、
平滑剤拡散性を保持しつつ、その他の諸特性も向上して
いることが明らかである。

実施例４、比較例２ 実施例４はポリエステル系短繊維で構成されたフェルト
状物に実施例１で使用したアラミド系樹脂ドープをパッ
ド方式により含浸させた後に、ニップロールで約20〜15
0Kg／cmの線圧下でしぼり、ピックアップ量を約60〜120
重量％に調整した後、直ちに流水中に約５〜20分間浸漬
し、湿式凝固させ、次いでニップロールで約10〜150Kg
／cmの線圧下でしぼり、130〜160℃に設定された熱風雰
囲気中で、完全に乾燥させて完成された被覆物につい
て、前記の評価方法で測定した結果を表１に示した。ア
ラミド樹脂ドープで処理する前の比較例３に対して、本
発明品の諸特性の向上していることが明白である。

実施例５、比較例３ 実施例５はアラミド系短繊維で構成された織布で目付が
約300ｇ／m²のものである。長さ方向と直角方向に小穴
を有し、かつ中空になった金属製パイプ（複写機のクリ
ーニングロール用パイプ）に、この織布を適当な寸法に
裁断してラセン状に２層になるように、かつ、巻き上げ
後の表面が極力平面になるように配慮して巻き上げた
後、実施例１で使用したアラミド系樹脂ドープ中に浸漬
し、その後これを加圧された上下２枚の板間にはさんで
ローリングして、ピックアップ量を約50〜65重量％に調
整した後、温度が130℃、150℃、170℃に区分された熱
風雰囲気中で約0.5〜10分間乾燥させた。さらに、これ
を240℃、２Kg／cm程度になるように加熱、加圧した上
下２枚の板間にはさんでローリングし、表面を平滑化せ
しめて製品化したものについて、前記の評価方法で測定
した結果を表１に示した。尚、物性の測定にあたっては
被覆物を切断しパイプ状金属製芯を取り除いたもので実
施した。

また比較用に樹脂処理、および加工前の織布について、
同様に評価した結果を比較例１として表１に示した。表
１から本発明品は適度な通気特性、平滑剤拡散性を保持
しつつ、複写機用クリーニングロールとして必要な他の
諸特性の点で優位であることがわかる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明（実施例２）の表面拡大平面図、第２図
は本発明の他の実施態様（実施例５）を示す表面拡大平
面図、第３図はアラミド樹脂を被覆散在せしめていない
フィルター（比較例１）の表面拡大平面図である。１は
繊維、２はアラミド系樹脂被覆、３は経糸、４は緯糸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】繊維構造物表面にアラミド系樹脂被膜が散
   在し、通気性が３〜25cc／cm²／secであることを特徴と
   する複写機クリーニングロール用フィルター。