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技術 粉体担持体ローラの外部への粉体の漏出をシールするシール部材

出願人 三和テクノ株式会社庄司進
発明者 福井和郎山口久夫源政男平石仁志佐々木真人庄司進
出願日 2008年4月22日 (12年10ヶ月経過) 出願番号 2008-111842
公開日 2009年11月12日 (11年3ヶ月経過) 公開番号 2009-265191
状態 特許登録済
技術分野 電子写真における乾式現像 密封装置 織物
主要キーワード 端部支持体 筒状シール部材 規制角度 ファイバー密度 取付け間隔 弾性基材 斜辺面 合間隙
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2009年11月12日)のものです。
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図面 (10)

課題

電子写真画像処理装置などからトナーの外部への漏出を防止するシール部材で、粉体側へパイル入り込みを防止し、粉体の外部漏出を防ぎ、パイルの圧縮荷重を安定させ、粉体の掻き取り力を高め、粉体担持体ローラ端部のシール性を低荷重で良好として粉体担持体ローラの回転を阻害しないシール部材を提供する。

解決手段

粉体を取り扱う装置1の粉体4を内部に担持した粉体担持体ローラ5において、粉体担持体ローラ5の端部5aから粉体4の漏出を防止するシール部材2を天然繊維人造繊維あるいは合成繊維の少なくとも1種以上の繊維からなるパイル3aもしくはファイバー3bとその板状の支持部材2aから構成し、粉体4と接する側のパイル3aもしくはファイバー3bの長さを粉体4と接しない側のパイル3aもしくはファイバー3bの長さよりも短く形成してカット面3hとした粉体担持体ローラ5用のシール部材2である。

概要

背景

従来より電子写真装置における画像形成装置用として、パイルファイバーを有する基材植毛した基材からなる粉体シール部材が開発されている。通常、これらのシール部材のパイルやファイバーあるいは植毛の部分をトナーである粉体の漏れシールする回転体の部分に押し付け間隙を塞いで、粉体が回転体である粉体担持体ローラの端部から外部に漏出することを防止している。

ところで、例えばパイルから成るシール部材を例として説明すると、これらの部材では、全てのパイルが所定の同一長さのパイルから形成されている。このためにパイルからなるシール部材を端部に設けた粉体担持体ローラでは、粉体担持体ローラの回転によりパイルの先端部を圧縮する力が働くこととなる。そこで、この圧縮によりパイルが倒れることによって、シール部材の端部に位置するパイルがシール部材の取付け面よりも内側の粉体担持体ローラ側の方へ入り込むこととなる。ところが、この入り込んだパイルには荷重に対する反発力が生じないため、この部分には荷重が加わらないので、その部分のパイル間に粉体が入り込み、入り込んだ粉体はパイル間に抱き込まれるようになる。このために長時間使用していると、パイルに抱き込まれた粉体が、徐々にシール部材を経て外側に押し出されて、粉体の漏出が粉体担持体ローラに発生するなどの現象が生じることがあった。

そのため、粉体の漏出の防止として、パイルの圧縮荷重を向上させることで、粉体の漏れの防止を行ってきた。しかし、この圧縮荷重を向上させことによる欠点として、回転体であるローラへ掛かる負荷が大きくなり、ローラ表面の削れや摩擦熱による損傷が生じるなどの影響が生じていた。

一方、出願人は、粉体を取り扱う回転装置として、回転装置の回転体の端部の回転軸の部分から、すなわち、例えば、電子写真画像処理装置のトナーの供給ローラの端部の回転軸からトナーである粉体が外部に漏出しないように、回転体の回転軸に嵌合してシールするための円筒状のシール部材を既に開発している。これはパイルを有するパイル織物弾性基材を有する円筒状のシール部材もしくはファイバーの植毛された弾性基材を有する円筒状のシール部材から形成されている。この円筒状のシール部材は粉体の漏洩をシールするための回転軸の外周に副う形状の円筒状の筒体から形成されている。この円筒状のシール部材を回転体である例えば粉体担持体ローラとその回転軸との間に、その弾性支持基材を外周側にして挿着すると、回転軸から回転体へ遠心方向押圧荷重が働いて、円筒状のシール部材は弾性変形して回転軸の軸径追従しながらシール部材のパイルもしくはファイバーの先端で形成される回転軸側内径が回転軸から拡径圧力を受けながら回転軸へ押圧される。その結果、回転軸の軸方向のシール性が保持される。しかも、パイルもしくはファイバーは回転軸から遠心方向へ拡大する性質を有するので、円筒状の弾性基材はその外周に位置するローラ状の回転体の支承面摩擦係合して、この円筒状のシール部材は回転軸の回転に伴われて回らないようにローラ状の回転体の支承面から回り止め力を受ける。したがって、円筒状のシール部材は新たな回転防止手段を設ける必要がなく、それ自体で利便性の高い、しかも単品使用可能な構成に形成されている。

上記の円筒状のシール部材のパイルもしくはファイバーは漏洩をシールする粉体の粒径適合した密度からなるパイル密度もしくはファイバー密度を有している。すなわち、パイルもしくはファイバーの長さと、パイルもしくはファイバーの回転軸の回転方向への倒れとにより、粉体の漏出の流れを抑制するために、パイルもしくはファイバーの長さを規定し、さらに複数のパイルもしくはファイバー間オーバーラップ量が設定されている。換言すると、パイルもしくはファイバーの間の平均ピッチおよびパイルもしくはファイバーの倒れ角度を規制することで、パイルもしくはファイバーの隣接間に粉体の粒子が2個以上入らないパイル密度もしくはファイバー密度とし、粉体の入り込みすなわち食い込み量を規制している。しかし、このシール部材はローラ状の回転体とその中心の支承面と回転軸との間に嵌挿される円筒状からなるものであり、回転体の回転に伴われてシール部材のパイルもしくはファイバーの先端が回転軸の回転方向に加圧されて倒れてその反発力で粉体の漏出を抑えるものであった。

一方、電子写真装置などの画像形成装置において、回転体などの移動体またはその相手部材に対する荷重の変動が少なく、安定した状態で粉体のシール機能の発揮されたシール部材が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。

さらに、パイルの毛の抜けが少なく、安定したシール性能を維持することができるシール部材が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。

さらに、パイルの密集度を低下させることなく、安定したシール性能を有し、ローラ等を削ることのないシール部材が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。

さらに、植毛されたシール部材の中に入り込んだトナーを内側へ倒れた植毛から粉体担持体ローラ側へ戻す機能を有するものとして、長期にわたり安定したシール機能を維持させる方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。

さらに、粉体の搬送方向の下流側へ行くにしたがって、植毛からなるシール部材のシールの長さを順次長くして下流側の毛倒れの促進をくい止める方法が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。

しかし、これらの各特許文献1〜4に開示されている技術は、基本的にはシール部のパイルやファイバーの長さは同じであり、一方、特許文献5に記載のもののように粉体の搬送方向の下流側へ行くにしたがって植毛シール体のシールの長さを順次長くするものもあるが、これらは、いずれもシール部材の内側への倒れ込みが生じ、このために粉体担持体ローラから粉体の漏出をシールすることはできなかった。

特開2003−53277号公報
特開2003−223047号公報
特開2005−134844号公報
実公平7−50760号公報
特開平4−367882号公報

概要

電子写真の画像処理装置などからトナーの外部への漏出を防止するシール部材で、粉体側へパイルの入り込みを防止し、粉体の外部漏出を防ぎ、パイルの圧縮荷重を安定させ、粉体の掻き取り力を高め、粉体担持体ローラ端部のシール性を低荷重で良好として粉体担持体ローラの回転を阻害しないシール部材を提供する。 粉体を取り扱う装置1の粉体4を内部に担持した粉体担持体ローラ5において、粉体担持体ローラ5の端部5aから粉体4の漏出を防止するシール部材2を天然繊維人造繊維あるいは合成繊維の少なくとも1種以上の繊維からなるパイル3aもしくはファイバー3bとその板状の支持部材2aから構成し、粉体4と接する側のパイル3aもしくはファイバー3bの長さを粉体4と接しない側のパイル3aもしくはファイバー3bの長さよりも短く形成してカット面3hとした粉体担持体ローラ5用のシール部材2である。

目的

そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記した従来の粉体担持体ローラの回転軸に装着して粉体の漏洩を防止する筒状シール部材と異なり、例えば電子写真の画像処理装置のクリーニングブレードを有する粉体担持体ローラの側部に装着してトナーである粉体の外部への漏出を防止する板状の支持部材を有するシール部材において、従来技術の欠点であるシール部材の取付け面から回転体である粉体担持体ローラ側の内側である粉体側へシール部材のパイルやファイバーが倒れ込んで、パイルやファイバーの先端が入り込むことを防止し、粉体がパイルやファイバーの繊維間に入りこんでさらに外部に漏れ出すことを防ぎ、さらに粉体を規制する位置におけるパイルやファイバーの圧縮時の荷重を安定的なものとし、パイルやファイバーの粉体担持体ローラから漏出した粉体の掻き取り力を高め、さらに粉体担持体ローラの端部のシール性を低荷重で良好として粉体担持体ローラの回転を阻害することのないシール部材を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

粉体を取り扱う装置の粉体を内部に担持した回転体からなる粉体担持体ローラにおいて、粉体担持体ローラの端部から粉体の漏出を防止するシール部材天然繊維人造繊維あるいは合成繊維の少なくとも1種以上の繊維からなるパイルもしくはファイバーとその板状の支持部材から構成し、粉体と接する側のパイルもしくはファイバーの長さを粉体と接しない側のパイルもしくはファイバーの長さよりも短く形成していることを特徴とする粉体担持体ローラの外部への粉体の漏出を防止するシール部材。

請求項2

パイルもしくはファイバーとその板状の支持部材から構成のシール部材は、粉体担持体ローラの端部に当接する前の断面形状がパイルもしくはファイバーの先端を上底とし、支持部材を下底とする台形に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の粉体担持体ローラの外部への粉体の漏出を防止するシール部材。

請求項3

シール部材を構成するパイルもしくはファイバーは粉体担持体ローラの回転方向に対して粉体の移動を規制する方向に傾きを有する規制角度を設けるように構成されていることを特徴とする請求項2に記載の粉体担持体ローラの外部への粉体の漏出を防止するシール部材。

請求項4

シール部材のパイルもしくはファイバーの傾きを有する規制角度は垂直面から10°ないし90°の範囲としたことを特徴とする請求項3に記載の粉体担持体ローラの外部への粉体の漏出を防止する粉体のシール部材。

技術分野

0001

この発明は、粉体を取り扱う回転装置回転体である粉体担持体ローラ回転軸方向の端部から粉体が粉体担持体ローラの外部に漏出しないようにシールする回転体のシール部材、特に電子写真装置における画像形成装置現像ローラ感光ドラムなどの回転体からトナーである粉体が漏出しないように、粉体担持体ローラである回転体の端部をシールするシール部材に関する。

背景技術

0002

従来より電子写真装置における画像形成装置用として、パイルファイバーを有する基材植毛した基材からなる粉体のシール部材が開発されている。通常、これらのシール部材のパイルやファイバーあるいは植毛の部分をトナーである粉体の漏れをシールする回転体の部分に押し付け間隙を塞いで、粉体が回転体である粉体担持体ローラの端部から外部に漏出することを防止している。

0003

ところで、例えばパイルから成るシール部材を例として説明すると、これらの部材では、全てのパイルが所定の同一長さのパイルから形成されている。このためにパイルからなるシール部材を端部に設けた粉体担持体ローラでは、粉体担持体ローラの回転によりパイルの先端部を圧縮する力が働くこととなる。そこで、この圧縮によりパイルが倒れることによって、シール部材の端部に位置するパイルがシール部材の取付け面よりも内側の粉体担持体ローラ側の方へ入り込むこととなる。ところが、この入り込んだパイルには荷重に対する反発力が生じないため、この部分には荷重が加わらないので、その部分のパイル間に粉体が入り込み、入り込んだ粉体はパイル間に抱き込まれるようになる。このために長時間使用していると、パイルに抱き込まれた粉体が、徐々にシール部材を経て外側に押し出されて、粉体の漏出が粉体担持体ローラに発生するなどの現象が生じることがあった。

0004

そのため、粉体の漏出の防止として、パイルの圧縮荷重を向上させることで、粉体の漏れの防止を行ってきた。しかし、この圧縮荷重を向上させことによる欠点として、回転体であるローラへ掛かる負荷が大きくなり、ローラ表面の削れや摩擦熱による損傷が生じるなどの影響が生じていた。

0005

一方、出願人は、粉体を取り扱う回転装置として、回転装置の回転体の端部の回転軸の部分から、すなわち、例えば、電子写真画像処理装置のトナーの供給ローラの端部の回転軸からトナーである粉体が外部に漏出しないように、回転体の回転軸に嵌合してシールするための円筒状のシール部材を既に開発している。これはパイルを有するパイル織物弾性基材を有する円筒状のシール部材もしくはファイバーの植毛された弾性基材を有する円筒状のシール部材から形成されている。この円筒状のシール部材は粉体の漏洩をシールするための回転軸の外周に副う形状の円筒状の筒体から形成されている。この円筒状のシール部材を回転体である例えば粉体担持体ローラとその回転軸との間に、その弾性支持基材を外周側にして挿着すると、回転軸から回転体へ遠心方向押圧荷重が働いて、円筒状のシール部材は弾性変形して回転軸の軸径追従しながらシール部材のパイルもしくはファイバーの先端で形成される回転軸側内径が回転軸から拡径圧力を受けながら回転軸へ押圧される。その結果、回転軸の軸方向のシール性が保持される。しかも、パイルもしくはファイバーは回転軸から遠心方向へ拡大する性質を有するので、円筒状の弾性基材はその外周に位置するローラ状の回転体の支承面摩擦係合して、この円筒状のシール部材は回転軸の回転に伴われて回らないようにローラ状の回転体の支承面から回り止め力を受ける。したがって、円筒状のシール部材は新たな回転防止手段を設ける必要がなく、それ自体で利便性の高い、しかも単品使用可能な構成に形成されている。

0006

上記の円筒状のシール部材のパイルもしくはファイバーは漏洩をシールする粉体の粒径適合した密度からなるパイル密度もしくはファイバー密度を有している。すなわち、パイルもしくはファイバーの長さと、パイルもしくはファイバーの回転軸の回転方向への倒れとにより、粉体の漏出の流れを抑制するために、パイルもしくはファイバーの長さを規定し、さらに複数のパイルもしくはファイバー間オーバーラップ量が設定されている。換言すると、パイルもしくはファイバーの間の平均ピッチおよびパイルもしくはファイバーの倒れ角度を規制することで、パイルもしくはファイバーの隣接間に粉体の粒子が2個以上入らないパイル密度もしくはファイバー密度とし、粉体の入り込みすなわち食い込み量を規制している。しかし、このシール部材はローラ状の回転体とその中心の支承面と回転軸との間に嵌挿される円筒状からなるものであり、回転体の回転に伴われてシール部材のパイルもしくはファイバーの先端が回転軸の回転方向に加圧されて倒れてその反発力で粉体の漏出を抑えるものであった。

0007

一方、電子写真装置などの画像形成装置において、回転体などの移動体またはその相手部材に対する荷重の変動が少なく、安定した状態で粉体のシール機能の発揮されたシール部材が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。

0008

さらに、パイルの毛の抜けが少なく、安定したシール性能を維持することができるシール部材が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。

0009

さらに、パイルの密集度を低下させることなく、安定したシール性能を有し、ローラ等を削ることのないシール部材が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。

0010

さらに、植毛されたシール部材の中に入り込んだトナーを内側へ倒れた植毛から粉体担持体ローラ側へ戻す機能を有するものとして、長期にわたり安定したシール機能を維持させる方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。

0011

さらに、粉体の搬送方向の下流側へ行くにしたがって、植毛からなるシール部材のシールの長さを順次長くして下流側の毛倒れの促進をくい止める方法が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。

0012

しかし、これらの各特許文献1〜4に開示されている技術は、基本的にはシール部のパイルやファイバーの長さは同じであり、一方、特許文献5に記載のもののように粉体の搬送方向の下流側へ行くにしたがって植毛シール体のシールの長さを順次長くするものもあるが、これらは、いずれもシール部材の内側への倒れ込みが生じ、このために粉体担持体ローラから粉体の漏出をシールすることはできなかった。

0013

特開2003−53277号公報
特開2003−223047号公報
特開2005−134844号公報
実公平7−50760号公報
特開平4−367882号公報

発明が解決しようとする課題

0014

そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記した従来の粉体担持体ローラの回転軸に装着して粉体の漏洩を防止する筒状シール部材と異なり、例えば電子写真の画像処理装置のクリーニングブレードを有する粉体担持体ローラの側部に装着してトナーである粉体の外部への漏出を防止する板状の支持部材を有するシール部材において、従来技術の欠点であるシール部材の取付け面から回転体である粉体担持体ローラ側の内側である粉体側へシール部材のパイルやファイバーが倒れ込んで、パイルやファイバーの先端が入り込むことを防止し、粉体がパイルやファイバーの繊維間に入りこんでさらに外部に漏れ出すことを防ぎ、さらに粉体を規制する位置におけるパイルやファイバーの圧縮時の荷重を安定的なものとし、パイルやファイバーの粉体担持体ローラから漏出した粉体の掻き取り力を高め、さらに粉体担持体ローラの端部のシール性を低荷重で良好として粉体担持体ローラの回転を阻害することのないシール部材を提供することである。

課題を解決するための手段

0015

発明者らはいろいろ考究して本願の手段の発明を開発したもので、粉体を取り扱う装置1の回転体である粉体担持体ローラ5の端部5aに当接するシール部材2の支持部材2aから端部5aの内側方向である粉体担持体ローラ5の中央部側へ、シール部材2を形成するパイル3aやファイバー3bの先端部の倒れ込みを防いで、粉体担持体ローラ5から粉体4が粉体担持体ローラ5に副ってパイル3aやファイバー3bを経て外部へ漏出することを防ぐとことにより、粉体担持体ローラ5の端部5aを良好にシールするシール部材2である。

0016

すなわち、上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項1の発明では、粉体を取り扱う装置1の粉体4を内部に担持した回転体からなる粉体担持体ローラ5において、粉体担持体ローラ5の端部5aから粉体4の漏出を防止するシール部材2を天然繊維人造繊維あるいは合成繊維の少なくとも1種以上の繊維からなるパイル3aもしくはファイバー3bとその板状の支持部材2aから構成し、粉体4と接する側のパイル3aもしくはファイバー3bの長さを粉体4と接しない側のパイル3aもしくはファイバー3bの長さよりも短く形成していることを特徴とする粉体担持体ローラ5の外部への粉体4の漏出を防止するシール部材2である。

0017

請求項2の発明では、パイル3aもしくはファイバー3bとその板状の支持部材2aから構成のシール部材2は、粉体担持体ローラ5の端部5aに当接する前の断面形状がパイル3aもしくはファイバー3bの先端を上底3fとし、支持部材2aの側を下底3gとする台形3eに構成されていることを特徴とする請求項1の手段の粉体担持体ローラ5の外部への粉体4の漏出を防止するシール部材2である。

0018

請求項3の発明では、シール部材2を構成するパイル3aもしくはファイバー3bは粉体担持体ローラ5の回転方向5bに対して粉体4の移動を規制する方向に傾きを有する規制角度3cを設けるように構成されていることを特徴とする請求項2の手段の粉体担持体ローラ5の外部への粉体4の漏出をシールするシール部材2である。

0019

請求項4の発明では、シール部材2のパイル3aもしくはファイバー3bの傾きの規制角度3cは垂直面から10°ないし90°の範囲としたことを特徴とする請求項3の手段の粉体担持体ローラ5の外部への粉体4の漏出をシールするシール部材2である。

発明の効果

0020

上記の本発明の請求項1の手段では、粉体担持体ローラの端部の粉体をシールするシール部材の内側面である、すなわち粉体担持体ローラの端部の内側面で粉体と接する側であるパイルもしくファイバーの長さを、粉体と接しない外側のパイルもしくはファイバーの長さよりも短く形成しているので、粉体担持体ローラの回転時に、粉体担持体ローラ側へパイルもしくファイバーの先端が倒れ込んで回転軸に副って粉体担持体ローラの内方へ流れ込むことがなく、粉体担持体ローラの端面を確実にシールすることができる。

0021

さらに、請求項2の手段では、シール部材の粉体担持体ローラ側のパイルもしくファイバーの長さを短くしてシール部材の端部の断面形状を台形に構成したので、シール部材の圧縮時の荷重が安定化され、粉体担持体ローラの端部における粉体を掻き取り力を高め、該端部からの粉体の漏出を効率よく防止することができる。さらに、請求項3の手段では、シール部材のパイルもしくはファイバーが粉体担持体ローラの回転方向に対し、粉体の移動を規制する方向に傾きを有する規制角度を設けるように構成しているので、パイルもしくはファイバーの先端部が粉体担持体ローラに対して不要な抵抗を与えることがないので、粉体担持体ローラの表面が削られたり摩擦熱により損傷を受けたりすることが減少され、粉体担持体ローラの耐久性が向上する。さらに、請求項4の手段では、シール部材のパイルもしくはファイバーの傾きの規制角度を広範囲の角度としたので、最適の角度を選択でき、粉体担持体ローラの耐久性がより一層に向上できる。このように、本発明のシール部材を粉体担持体ローラに使用するとき、従来にない優れた効果が奏される。

発明を実施するための最良の形態

0022

本発明を実施するための最良の形態の手段について図面および表を参照して説明する。粉体4を取り扱う装置1として、例えば、図5に示す電子写真の画像処理装置7において、粉体4であるトナー10aを、トナー容器10から回転軸9aで回転する供給ローラ9を介在して、現像ローラ8に供給する。この場合、現像ローラ8の支持体端部8a(5a)からトナー10aが漏出しないように、シール部材2のカット面3hをトナー10aの側に向けて、シール部材2をブレード8bの手前まで、現像ローラ8の支持体端部8に設けてシールしている。このシール部材2は、例えば、図1の(b)および(c)に示すように、粉体担持体ローラ5の端部5aにシール部材2のパイル3aもしくはファイバー3b(以下、パイル3aもしくはファイバー3bを代表して「パイル3a」という。)が当接して副って、図示しない粉体4が外部に漏れ出さないように、シール部材2のパイル3aを支持する板状の支持部材2aを粉体担持体ローラ5から離間した周壁5cの端部支持体5dに取付け、シール部材2の板状の支持部材2aによりパイル3aを一方から支持している。したがって、このシール部材2のパイル3aの先端は粉体担持体ローラ5の端部5aに副うように配置されている。図1の(a)は本発明のシール部材2の斜視図と該シール部材2の正面から見たパイル3aで形成する台形3eの面を正面から見た図であり、台形3eの支持部材2a側の下底3gと上底3fとカット面3hの斜面を示しており、各パイル3aは台形3eの左側の斜辺面と同じ方向に斜毛されて支持部材2aに形成されて製造されている。

0023

さらに、電子写真の画像処理装置7では、粉体4であるトナー10aがこのトナー10a側に接するシール部材2のパイル2aの間に入り込んで順次に移動して粉体担持体ローラ5の外部に漏れ出さないものとする必要がある。このために、請求項1に係る発明の実施の形態では、このシール部材2を天然繊維、人造繊維あるいは合成繊維の少なくとも1種以上の繊維から形成されたパイル3aより構成するとともに、トナー10aと接する側に位置するパイル3aの長さの一部をカットしてカット面3hとし、カット面3hを形成するパイル3aの長さをトナー10aと接しない側のパイル3aの長さよりも短く形成している。この場合、粉体担持体ローラ5の回転に伴われて、すなわち、図5に示す、現像ローラ8の回転に伴われてシール部材2を回転しないものとするため、シール部材2のパイル3aを支持する支持部材2aの背面に両面テープの片面を接着すると共に、両面テープの他の片面を現像ローラ8の端部の周囲で軸支するハウジングに接着し、現像ローラ8の端部に当接するパイル3aの先端部の摩擦係数よりも高くして共に回転しないものとしている。

0024

さらに、上記したように、図1の(a)において、シール部材2の内側であるトナー10aと接する側に位置するパイル3aの長さの一部を裁断によりカットし、トナー10aと接しない側のシール部材2のパイル3aの長さよりも短くして、カット面3hに形成している。このようにカット面3hを形成することで端面の台形3eとした。そこで、請求項2に係る発明の実施の形態では、パイル3aの先端が粉体担持体ローラ5の端部5aに当接する前の状態のパイル3aの形状は図1の(b)及び(c)で破線により示すように台形3eに形成されている。図1の(a)に示すように、この台形3eの下底3gとトナー10aと接する側に位置するパイル3aのカット面3hとでカット面角度αが形成されている。

0025

さらに請求項3に係る発明の実施の形態では、シール部材2を構成するパイル3aを、粉体担持体ローラ5の回転方向5bに対して粉体4すなわちトナー10aの存在する側である粉体担持体ローラ5の内側へ、傾けている。すなわち、パイル3a間にトナー10aの粒子が入り込まないように、トナー5aの粒子を規制する方向へパイル3aを傾け、この傾きの角度を規制角度3cとしている。この規制角度3cをパイル3aに付与したことで、シール部材2の支持部材2aを取付ける粉体担持体ローラ5の端部支持体5dの支承壁5cと粉体担持体ローラ5との間隔を適切な大きさとして、この間隔内にシール部材2を配設するならば、パイル3aが粉体担持体ローラ5に及ぼす圧縮荷重を適切な大きさに低減できて、パイル3aと粉体担持体ローラ5との間の摩擦抵抗が減少され、回転体である粉体担持体ローラ5のローラ面の耐久性を向上することができる。

0026

この場合、請求項4の発明の実施の形態では、シール部材2のパイル3aの傾きの規制角度3cを、粉体担持体ローラ5の回転方向5bに対して、粉体4が担持されている粉体担持体ローラ5の内側方向へ、10°ないし90°の範囲として、パイル3aを傾けている。その結果、パイル3aが粉体担持体ローラ5に対して不要に抵抗を及ぼして摩擦することをより一層に減少することができるものとしている。

0027

一部説明した図1のシール部材2についてさらに説明すると、図1の(b)は粉体担持体ローラ5の端部5aに本発明のシール部材2を適用した図であり、図1の(c)も本発明のシール部材2を適用した図である。このうち、図1の(b)で示すように、シール部材2の支持部材2aを取付けるための端部支持体5dの支承壁5cは、粉体担持体ローラ5の端部5aに対面して離間して配置されている。そして、この支承壁5cと粉体担持体ローラ5の端部5aのローラ面で形成する間隙において、支承壁5cにシール部材2を取付けたとき、規制角度3cで傾けられたパイル3aが粉体担持体ローラ5の端部5aのローラ面と当接して粉体4を外部へ漏れ出さないように抑止している。この場合間隙に合わせて最適の傾き具合の規制角度3cとされているので、粉体担持体ローラ5の端部5aの表面とパイル3aが過度な摩擦を生じて粉体担持体ローラ5の回転を阻害することはない。ところで図1の(b)と(c)における粉体担持体ローラ5の端部5aとシール部材2を取付けた支承壁5cの端部支持体5dからなる構造自体は同じであるが、両者はシール部材の支承壁5cと粉体担持体ローラ5の端部5aとの間隙の大きさが相違し、図1の(b)の間隙に比して(c)の間隙は少し狭くなっている。このために、(b)と全く同じ規制角度3cのパイル3aを有するシール部材2を(c)で用いるとき、粉体4側のパイル3aのカット面3hの先端が少し粉体4側へ入り込み、その入り込んだパイル3aの先端部からパイル3a間に粉体4が入り込んで挟持され、パイル3aが圧縮され難くなって、粉体担持体ローラ5の端部5aの表面と摩擦を生じることとなる。したがって、この(c)の場合は、端部支持体5dの支承壁5cと粉体担持体ローラ5の端部5aの表面との間隙が少し狭まっている分だけ、パイル3aを傾ける規制角度3cを少し大きくして、パイル3aを一層に傾けて粉体担持体ローラ5の端部5aとの摩擦を軽減するものとする。

0028

図2は、従来のシール部材2を粉体担持体ローラ5の端部5aに用いた参考例である。この参考例では、シール部材2の内側である粉体4と接する側に位置するパイル3aの側面をカットして、図1のようにカット面3hに形成していない従来のシール部材2を用いた例を示す図である。この例の場合は、パイル3aの粉体4と接する側の側面をカット面3hに形成していないので、パイル3a先端部分が粉体4側へ入り込んでいる。したがって、この粉体4側へ入り込んだパイルの先端部分に粉体4の粒子が入り込んで挟持され易く、粉体担持体ローラ5の端部5aの表面と摩擦を生じ、さらに粉体4が外部へ移動して漏出し易くなっている。

0029

図3は、本発明のカット面3hを有する支持部材2を形成する工程の説明図である。図3の(a)は側部をカット面3hとする前の支持部材2のパイル3aを粉体4の方へ規制角度3cだけ圧縮して傾けた場合の平面図である。各支持部材2を分割線11の左側は粉体4の方へ圧縮により規制角度で傾いて支持部材2aより外側へ突出したパイル3aの先端の部分を示し、図3の(b)はその圧縮をかける前の正面図を示す。図3の(c)はパイル3aを圧縮し、分割線11より左側の圧縮した状態のパイル3aの部分を垂直上方からカットする箇所をカッターで示しているカット時の正面図を示し、この状態で各支持部材2を分割線11の左側の部分を垂直に上方からカットして除去する。図3の(d)は、分割線11でカットした後に、圧縮を戻して台形3eの形状とした各パイル3aの正面図を示し、同図において粉体4と当接する側の台形3eの側面のパイル3aの長さは、台形3eの下底3gから上底3fに至るに連れてパイル3aの長さを徐々に長くなり傾斜面からなるカット面3hを形成している。図3における各パイル3aを示す図は、右側から左側に、それぞれ規制角度が10°、20°、30°、45°、60°、70°および90°である場合を示している。

0030

上記において、図3の(c)に示すように、圧縮時のパイル3aの高さを2mmとして圧縮し、この圧縮したパイル3aを粉体側の方向へ規制角度3cだけ傾け、この状態で図3の(c)でパイル3aをカットし、次いで圧縮を解いて、図3の(d)の台形3eとした。この台形3eの下底3gとカット面3hで形成する角度をカット面角度αとすると、図4の圧縮時高さ=2mmのグラフに見られるように、規制角度10°でカット面角度αは5°、規制角度20°でカット面角度αは10°、規制角度30°でカット面角度αは14°、規制角度45°でカット面角度αは20°、規制角度60°でカット面角度αは24°、規制角度70°でカット面角度αは26°、規制角度90°でカット面角度αは27.4°が形成できることを表している。なお、この支持部材2の構成を示す条件は同図に示すようにパイル3aのパイル長さは3.4mmで、支持部材2aである基布の厚みは0.9mmで、パイル3aの斜毛角度は60°であった。この図のグラフに見られるように、圧縮時の高さが小さい方がカット面角度は小さい。さらに規制角度が60°を超えてくると各グラフの勾配は小さくなりカット面角度の増加は5°以内となっている。規制角度を90°はパイル3aの先端の向きを最大とした値あり、これ以上の規制角度はパイルに意味のないねじれを与えて弱化するので、この様に実施することはない。

0031

上記した本願発明について以下の試験例を通じて説明する。本発明のシール部材2のパイル3aを構成する素材の繊維は、天然繊維、人造繊維あるいは合成繊維の少なくとも1種以上の繊維からなるものである。ところで、これらの繊維うち、レーヨンアクリル中空アクリル、(レーヨン+アクリル+中空アクリル)の1.5デニール50%+(アクリルマイクロファイバー)の1.0デニール50%からなる複合繊維a、(レーヨン+アクリル+中空アクリル)の1.5デニール50%+(ポリエステルマイクロファイバー)6.5デニール50%からなる複合繊維bを用いて形成した。これらの繊維のうち、例として複合繊維bからなるパイル3aのパイルの長さを3.4mmとし、さらに粉体側のパイル3aをカットしてカット面3hを有するパイルの端面形状を台形3eとしてテストし、取付け時の隙間を2.5mmとしたときの粉体担持体ローラ5の端部5aに当接せしめて配設し、パイル3aの規制角度を変化させ、回転速度を300rpmおよび速度250mm/secで粉体担持体ローラ5を回転し、この回転による粉体担持体ローラ5の端部5aからの粉体4の漏洩を試験した。一方、従来のカット面3hを形成していないパイル3aを用いて同様の粉体担持体ローラ5の端部5aからの粉体4の漏洩を試験した。これらの試験結果をそれぞれ表1に評価として示す。

0032

0033

表1において、評価の〇は粉体がパイル3aの中に入ることがなく外部への漏洩が防止できたものを示し、△は粉体がパイル3aの間に入り込み、外部への漏洩はないもののパイル3aと粉体担持体ローラ5間の摩擦が大きくなり使用に耐えないものを示し、×は粉体が外部へ漏洩して使用に耐えないものを示している。

0034

表1の結果、本発明のパイルaの場合、評価に示すように、規制角度0°は×であり、粉体4は外部へ漏洩して使用に耐えないものであった。しかし、規制角度10°〜90°ですべて〇であり、粉体4の粒子はパイル3aのパイル間に入り込むこともなく、したがって粉体担持体ローラ5の端部5aとパイル3aの間での摩擦を生じることもなく、外部への漏出は全く認められないものであった。

0035

一方、従来のパイル3aの場合、評価の欄に示すように、規制角度0°、10°及び80°、90°で評価は×であり、粉体4は外部へ漏出した。また規制角度20°〜70°で評価は△であり、パイル3aの間に粉体4の粒子が入り込み、外部への漏出はないもののパイル3aと粉体担持体ローラ5の端部5aとの間の摩擦抵抗が増大し、使用に耐えなかった。

0036

図6は、本発明における粉体担持体ローラ5として図5の電子写真の画像処理装置7の現像ローラ8(現像剤担持ローラをいう。)に本発明におけるカット面3hを有するシール部材2を使用し、現像ローラ速度を250mm/secとした時の、パイル3aに掛かる圧縮荷重と、パイル3aの摩擦による現像ローラ8の表面温度の上昇との関係を示すグラフで、縦軸に現像ローラ8の表面温度の上昇温度を示し、横軸にパイル3aに掛かる圧縮荷重を示す。この場合グラフのタイプ−Aのパイルはパイルの素材を上記の複合繊維aからなり、そのアクリルマイクロファイバーは径11μmの45万本/in2の1デニールからなるものとしている。一方、タイプ−Bのパイルはパイルの素材を上記の複合素材bからなり、そのポリエステルマイクロファイバーは径8μmの65万本/in2の0.5デニールからなるものとしている。グラフからわかるように本発明では温度上昇を略8°C以下に低くするためには圧縮荷重が700g/cm2以下とすることが望ましいことがわかる。

0037

図7は、粉体担持体ローラ5とシール部材2を取付ける間隙(すなわち、シール取付け間隔)の違いによるパイル3aの摩擦による温度上昇の関係を示したグラフである。この場合も、本発明におけるカット面3hを有するシール部材2を使用し、現像ローラ速度を250mm/secとし、上記と同様に、グラフのタイプ−Aのパイルはパイルの素材をアクリルのマイクロファイバーの径11μmの45万本/in2の1デニールからなるものとしている。一方、タイプ−Bのパイルはパイルの素材をポリエステルのマイクロファイバーの径8μmの65万本/in2の0.5デニールからなるものとしている。このグラフから、本発明では温度上昇を略8°C以内に低くするためには取付け間隔を1.8mm以上とすることが望ましいことがわかる。

0038

図8は、図6のグラフと同様でタイプ−A、Bのパイルに加えて、レーヨン、アクリル、中空アクリルの三種のパイルについてのカット面3hを有するシール部材2を使用し、現像ローラ速度を250mm/secとした時の、パイル3aに掛かる圧縮荷重と、パイル3aの摩擦による現像ローラ8の表面温度の上昇との関係を示すグラフで、縦軸に現像ローラ8の表面温度の上昇温度を示し、横軸にパイル3aに掛かる圧縮荷重を示すグラフである。これらのパイルで温度上昇が略8℃以下にするためには、圧縮荷重を700g/cm2以下とすることが望ましいと考えられる。

0039

さらに、図9は、図7のグラフと同様でタイプ−A、Bのパイルに加えて、レーヨン、アクリル、中空アクリルの三種のパイルについてのカット面3hを有するシール部材2を使用し、現像ローラ速度を250mm/secとした時の、パイル3aに掛かる圧縮荷重と、粉体担持体ローラ5とシール部材2を取付ける間隙(すなわち、シール取付け間隔)の違いによるパイル3aの摩擦による温度上昇の関係を示したグラフで、縦軸に現像ローラ8の表面温度の上昇温度を示し、横軸にシール部材2の取付け間隔を示すグラフである。この場合も、温度上昇を略8°C以内に低くするためには取付け間隔が1.8mm以上とすることが望ましいと考えられる。

0040

以上のように、本発明のシール部材2は粉体の存在する側面のパイル3aの長さをカットしてカット面3hを有する台形3eの端部形状からなるものとしているので、粉体4の粒子が外部へ漏出することが的確に防止でき、また、パイル3a間に粉体4の粒子が入り込んでパイル3aを摩擦抵抗の高いものとすることが回避されるなど、電子写真の画像処理装置に適用するとき、優れた効果を示すものである。

図面の簡単な説明

0041

本発明のシール部材と粉体担持体ローラへの適用を示す図である。
従来のシール部材と粉体担持体ローラへの適用を示す図である。
本発明のカット面を有する支持部材とその形成工程の説明図である。
シール部材の圧縮時のシール部材のカット面角度と規制角度の関係を示すグラフである。
電子写真の画像処理装置の側面から見た模式図である。
画像処理装置の現像ローラにおけるパイルに掛かる圧縮荷重とパイルの摩擦による現像ローラの表面温度の上昇との関係を示すグラフである。
画像処理装置の現像ローラとシール部材の取付け間隙の違いによるパイルの摩擦による温度上昇の関係を示すグラフである。
画像処理装置の現像ローラにおける素材の異なるパイルに掛かる圧縮荷重とパイルの摩擦による現像ローラの表面温度の上昇との関係を示すグラフである。
画像処理装置の現像ローラと素材の異なるシール部材の取付け間隙の違いによるパイルの摩擦による温度上昇の関係を示すグラフである。

符号の説明

0042

1粉体を取り扱う装置
2シール部材
2a支持部材
3aパイル
3bファイバー
3c規制角度
3e台形
3f上底
3g下底
3hカット面
4 粉体
5粉体担持体ローラ
5a 端部
5b 回転方向
5c 支承壁
5d端部支持体
6感光ドラム
6a 端部
6bクリーニングブレード
6c転写ローラ
6d帯電器
6e光学
7画像処理装置
8現像ローラ
8a支持体端部
8bブレード
9供給ローラ
9a回転軸
10トナー容器
10aトナー
11分割線
α カット面角度

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