JP5283959B2 - 粉体担持体ローラの端部から装置外部への粉体の漏出を防止するシール部材 - Google Patents

Description

この発明は、粉体を取り扱う回転装置の回転体である粉体担持体ローラの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の現像ローラや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。

従来より電子写真装置における画像形成装置用として、パイルやファイバーを有する基材や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て間隙を塞いで、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、電子写真の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の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の押圧荷重が働いて、円筒状のシール部材は弾性変形して回転軸の軸径に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の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と摩擦係合して、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、しかも単品で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に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の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

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。

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。

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４を表面に担持する粉体担持体ローラ５を有する粉体を取り扱う装置１における、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が、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から構成され、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ものにおいて、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に当接する前の粉体担持体の軸方向に切断したとき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３ａに構成されていることを特徴とする粉体担持体ローラ５の端部から装置外部への粉体４の漏出を防止するシール部材２である。

請求項２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１の手段の粉体担持体ローラ５の端部から装置外部への粉体４の漏出を防止するシール部材２である。

請求項３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の傾きを有する規制角度３ｃは粉体担持体回転方向に対し装置内部に戻す角度が１０°ないし９０°の範囲とした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の端部から装置外部への粉体４の漏出を防止するシール部材２である。

上記の請求項１の手段の前提の構成における、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が、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されている手段のものにおいては、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。

これらに加えて、本発明の請求項１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としたので、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２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３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。

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。

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、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。

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１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。

さらに請求項２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。

この場合、請求項３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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 光学部
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

Claims (3)

1. 粉体を表面に担持する粉体担持体ローラを有する粉体を取り扱う装置における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が、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され、粉体と接する側のパイルもしくはファイバーの長さが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されているものにおいて、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粉体担持体ローラの軸方向に切断したとき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粉体担持体ローラの端部から装置外部への粉体の漏出を防止するシール部材。
2. 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１に記載の粉体担持体ローラの端部から装置外部への粉体の漏出を防止するシール部材。
3. 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粉体担持体回転方向に対し装置内部に戻す角度が１０°ないし９０°の範囲とした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端部から装置外部への粉体の漏出を防止するシール部材。

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