JP4249041B2 - Rotating body sealing material and method of using the same, rotating body device, developing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真方式で画像を形成する際などに、像担持体などの回転体の端部をシールする回転体用シール材およびその使用方法、回転体装置、現像装置、ならびに画像形成装置に関する。 The present invention relates to a sealing material for a rotating body that seals an end of a rotating body such as an image carrier when an image is formed by an electrophotographic method, a method of using the same, a rotating body device, a developing device, and an image forming apparatus. About.
従来から、電子写真方式を利用した画像形成が、プリンタ、複写装置、ファクシミリ装置などで広く行われている。電子写真方式の画像形成装置を利用して画像を形成する際には、トナーと呼ばれる微細な着色粉末を現像剤として使用する。電子写真方式では、感光ドラムなどの像担持体に静電潜像を形成し、トナーで現像して、記録用紙などに転写し、トナーを記録用紙などに定着させる。トナーは現像ユニットの容器などに貯蔵され、現像ローラの外周面に付着した状態で感光ドラムなどの表面まで移動する。現像ローラや感光ドラムは回転しながら、その外周面にトナーを付着させる。現像ローラや感光ドラムには、たとえば軸線方向の外方などに、トナーが洩れないよう、回転体用シールが設けられる。 2. Description of the Related Art Conventionally, image formation using an electrophotographic method has been widely performed in printers, copying apparatuses, facsimile machines, and the like. When an image is formed using an electrophotographic image forming apparatus, a fine colored powder called toner is used as a developer. In the electrophotographic system, an electrostatic latent image is formed on an image carrier such as a photosensitive drum, developed with toner, transferred to a recording sheet, and the toner is fixed on the recording sheet. The toner is stored in a container or the like of the developing unit, and moves to the surface of the photosensitive drum or the like while adhering to the outer peripheral surface of the developing roller. While the developing roller and the photosensitive drum rotate, toner is adhered to the outer peripheral surface thereof. The developing roller and the photosensitive drum are provided with a rotating body seal so that the toner does not leak, for example, outward in the axial direction.
従来から回転体用シールとしては、フェルトシールが用いられている。フェルトシールは、スポンジなどの発泡性の基材の表面にフェルトを配置し、フェルトの表面を現像ローラや感光ドラムの外周面に接触させてシールを行う。また、中空繊維または多孔性中空繊維による糸をパイル用の糸として使用する回転体用シール材も提案されている(たとえば、特許文献1参照。)。 Conventionally, felt seals have been used as seals for rotating bodies. In the felt seal, a felt is placed on the surface of a foaming base material such as a sponge, and the felt surface is brought into contact with the outer peripheral surface of a developing roller or a photosensitive drum. In addition, a sealing material for a rotating body that uses a hollow fiber or a thread made of porous hollow fibers as a thread for a pile has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
現像ローラや感光ドラムの側方は、サイドシールでトナーの洩れを防ぐようにしているけれども、充分な封止は困難である。トナーが洩れると、現像ユニットの容器内に1回トナーを充填してから、次に充填を必要とするまでの寿命が短くなり、ランニングコストが上昇する。また、現像ユニットの周辺が洩れたトナーで汚れ易くなるので、トナーによる汚れが広がらないようなカバーなどが必要となる。 Although the sides of the developing roller and the photosensitive drum are prevented from leaking toner by side seals, sufficient sealing is difficult. If the toner leaks, the life after the toner is once filled in the container of the developing unit until the next filling is required is shortened, and the running cost is increased. Further, since the periphery of the developing unit is easily contaminated with the leaked toner, a cover or the like that prevents the contamination by the toner from spreading is necessary.
従来の現像ローラや感光ドラムに対する端部のシール材であるサイドシールとしては、フェルトやスポンジ、もしくはフェルトとスポンジを重ねたシール材や、パイル生地から伸びるループ状のパイル糸をカットしてカットパイル糸として起毛させたシール材などが使用されている。フェルトを使用した現像ユニットでは、摺動性を上げたテフロン(登録商標)フェルトなどを用いている。スポンジを使用する場合は、密封性の高いシリコンスポンジを用いたりしている。しかし、現像ローラに対しての密着性を上げるため、強圧縮もしくは強い押し圧にてトナーのシールを行っているため、現像ユニットを回転駆動するトルクが高くなり、伝達機構のギヤーの摩耗やバンディングなどの現象を生じさせている。逆に圧縮力を下げると、トナーがサイドシールなどの内部に入り込み、さらに他の部分へのトナーの落下や飛散で、機内汚染による印字品質の低下が発生する。 For side seals, which are seals at the edges of conventional developing rollers and photosensitive drums, felt piles, sponges, seals with felts and sponges stacked, and loop pile yarns extending from pile fabrics are cut to form piles. Sealing materials raised as yarn are used. In the developing unit using the felt, Teflon (registered trademark) felt or the like having improved slidability is used. In the case of using a sponge, a silicon sponge having a high sealing property is used. However, because the toner is sealed with strong compression or strong pressing force to improve the adhesion to the developing roller, the torque for driving the developing unit to rotate is increased, and the gear of the transmission mechanism is worn or banded. This causes a phenomenon such as On the other hand, when the compression force is lowered, the toner enters the inside of the side seal or the like, and the printing quality is deteriorated due to contamination inside the apparatus due to the fall or scattering of the toner to other parts.
また、糸をパイル状にして起毛させたシール材を使用する場合では、永久歪みを考慮して、繊維が太い糸を使用すると、弾性力が高くなり、駆動に要するトルクが上昇してコストが上昇してしまう。糸の繊維の太さを細くすると、充分な弾性が得られず、シール漏れが発生してしまう。さらに、パイル状の糸の根元の空隙が大きくなり、この空隙に粉体であるトナーが入り込むと、シール材としての弾力が強くなりすぎる問題も生じる。 In addition, when using a seal material in which the yarn is piled up and raised, if permanent yarn is used, if a yarn with thick fibers is used, the elastic force increases, and the torque required for driving increases, resulting in an increase in cost. It will rise. If the thickness of the fiber of the yarn is reduced, sufficient elasticity cannot be obtained and seal leakage occurs. Furthermore, when the gap at the base of the pile-shaped yarn becomes large, and toner that is powder enters the gap, there is a problem that the elasticity as the sealing material becomes too strong.
本発明の目的は、駆動トルクが小さくても、充分なシールを行うことができる回転体用シール材およびその使用方法、回転体装置、現像装置、ならびに画像形成装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a sealing member for a rotator that can perform sufficient sealing even when the driving torque is small, a method for using the same, a rotator device, a developing device, and an image forming apparatus.
本発明は、基布および該基布から起毛されたカットパイルから構成され、粉体を担持する回転体の端部をシールする回転体用シール材において、
該カットパイルとして形成される糸は、捲縮しない糸もしくは捲縮し難い糸、および熱により捲縮する捲縮繊維もしくは熱により収縮する収縮繊維による糸が混織または混繊しており、該シール材のカットパイルは加熱後に縮まない糸および縮れた糸とが混織または混繊していることを特徴とする回転体用シール材である。
The present invention is composed of a base fabric and a cut pile raised from the base fabric, and in a sealing material for a rotating body that seals an end of a rotating body that carries powder,
Yarn formed as the cut pile yarn by contraction textiles which shrinks by crimped fibers or heat crimping yarn or crimped hard yarn without crimp, and the heat has混織or commingled The cut pile of the sealing material is a sealing material for a rotating body characterized in that a yarn that does not shrink after heating and a yarn that has been crimped are mixed or woven .
また本発明で、前記カットパイルとして形成される糸に含まれる熱により捲縮する捲縮繊維もしくは熱により収縮する収縮繊維は、熱によって、根元方向に縮んでいることを特徴とする。 In the present invention, the crimped fiber crimped by heat or the contracted fiber contracted by heat contained in the yarn formed as the cut pile is contracted in the root direction by heat.
また本発明で、前記カットパイルとして形成される糸は、回転体の回転方向に斜毛されることを特徴とする。 In the present invention, the yarn formed as the cut pile is beveled in the rotation direction of the rotating body.
また本発明で、前記カットパイルとして形成される糸は、中空繊維または多孔性中空繊維の糸が混織または混繊されていることを特徴とする。 In the present invention, the yarn formed as the cut pile is characterized in that a hollow fiber or a porous hollow fiber yarn is mixed or woven.
また本発明で、前記カットパイルとして形成される糸は、導電性繊維の糸が混織または混繊されていることを特徴とする。 In the present invention, the yarn formed as the cut pile is characterized in that a conductive fiber yarn is mixed or mixed.
さらに本発明は、前述のいずれか1つに記載の回転体用シール材を、段差を有する部分に使用することを特徴とする回転体用シール材の使用方法である。 Furthermore, the present invention is a method for using a sealing material for a rotating body, wherein the sealing material for a rotating body described in any one of the above is used for a portion having a step.
さらに本発明は、前述のいずれか1つに記載の回転体用シール材を、粉体を担持する回転体の端部に設けるサイドシールとして含むことを特徴とする回転体装置である。 Furthermore, the present invention is a rotating body device characterized in that the rotating body sealing material described in any one of the above is included as a side seal provided at an end portion of a rotating body that carries powder.
さらに本発明は、前述のいずれか1つに記載の回転体用シール材を、電子写真方式の画像形成装置で用いる粉末状の現像剤を担持する現像ローラの端部に設けるサイドシールとして含むことを特徴とする現像装置である。 Further, the present invention includes any one of the above-described sealing materials for a rotating body as a side seal provided at an end portion of a developing roller carrying a powdery developer used in an electrophotographic image forming apparatus. Is a developing device.
また本発明で、前記サイドシールは、前記現像ローラに担持される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材の端部の背面シールと一体化されていることを特徴とする。 In the invention, the side seal is integrated with a back seal at an end of a developer regulating member that regulates a layer thickness of the developer carried on the developing roller.
さらに本発明は、前述のいずれか1つに記載の回転体用シール材を、電子写真方式の画像形成装置で用いる粉末状の現像剤を担持する担持体の端部に設けるサイドシールとして含むことを特徴とする画像形成装置である。 Furthermore, the present invention includes any one of the above-described sealing materials for a rotating body as a side seal provided at an end of a carrier that carries a powdery developer used in an electrophotographic image forming apparatus. An image forming apparatus characterized by the above.
本発明によれば、熱により捲縮する捲縮繊維または熱により収縮する収縮繊維による縮れた繊維の部分が根元の空隙を小さくし、回転部分の粉体に対するシールに用いても、粉体が根元に入り込まないようにすることができる。繊維の縮れによる弾性も利用することができ、粉体が根元に入り込まないので、シール材としての反発弾性が強くなりすぎることがなく、適正な弾性を維持し、比較的低荷重で糸間の気密性を上げることが可能となり、駆動トルクが小さくても充分なシールを行うことができる。 According to the present invention, portions of the fibers crimped by shrinkage fibers to shrink by crimped fibers or heat crimping by heat is small base of voids, also be used to seal against the powder of the rotating parts, powder It can be prevented from entering the root. Elasticity due to fiber shrinkage can also be used, and the powder does not enter the root, so the rebound resilience as a sealing material does not become too strong, maintaining proper elasticity, and with relatively low load between yarns airtightness becomes possible on the gel, even the driving torque is small can be carried out a sufficient seal.
また本発明によれば、縮れた繊維は、カットパイルとして形成される糸に含まれるので、基布から起毛して先端をシールに利用することができ、低荷重でも粉体に対するシールを行うことができる。 Further, according to the present invention, since the crimped fiber is included in the yarn formed as a cut pile, the tip can be used for sealing by raising from the base fabric, and the powder is sealed even at a low load. Can do.
また本発明によれば、カットパイルとして形成される糸に含まれる縮れた繊維は、カットパイル形成時もしくは熱によって、根元方向に縮んでいるので、パイル状に製織する際には縮んでない状態で取扱うことができる。 Further, according to the present invention, the crimped fiber contained in the yarn formed as the cut pile is shrunk in the root direction at the time of the cut pile formation or by heat, so that it does not shrink when weaving into a pile shape. Can be handled.
また本発明によれば、カットパイルとして形成される糸は、回転体の回転方向に斜毛されるので、回転体への追従性を良好にすることができる。 Further, according to the present invention, the yarn formed as a cut pile is inclined in the rotational direction of the rotating body, so that the followability to the rotating body can be improved.
また本発明によれば、カットパイルとして形成される糸は、捲縮しない糸、捲縮し難い糸、もしくは低収縮糸と混織または混繊されているので、回転体への接触部分のシールは、捲縮しない糸、捲縮し難い糸、もしくは低収縮糸で充分に行うことができる。 Further, according to the present invention, the yarn formed as the cut pile is mixed or mixed with a yarn that is not crimped, a yarn that is not easily crimped, or a low-shrinkage yarn. Can be satisfactorily performed with a yarn that does not crimp, a yarn that does not easily crimp, or a low shrinkage yarn.
また本発明によれば、カットパイルとして形成される糸は、中空繊維または多孔性中空繊維の糸が混織または混繊されているので、中空繊維または多孔性中空繊維の糸の部分で反発弾性が軽減され、回転体の外周面に対する圧縮荷重が小さくても充分なシールを行うことができる。 Further, according to the present invention, the yarn formed as the cut pile is a hollow fiber or a porous hollow fiber yarn mixed or mixed, so that the rebound resilience at the hollow fiber or porous hollow fiber yarn portion. Is reduced, and sufficient sealing can be performed even if the compression load on the outer peripheral surface of the rotating body is small.
また発明によれば、カットパイルとして形成される糸は、導電性繊維の糸が混織または混繊されているので、動的な部分のシールに使用しても、摩擦帯電しにくくなり、粉体の凝集による目詰りを軽減することができる。 According to the invention, since the yarn formed as a cut pile is mixed or woven with conductive fiber yarn, it becomes difficult to be triboelectrically charged even when used for sealing dynamic parts, Clogging due to body aggregation can be reduced.
さらに本発明によれば、低荷重でもシール性の良好な回転体用シール材を、段差を有する部分に使用するので、段差の影響を吸収して、粉体の軸方向への移動に対して充分なシールを行うことができる。 Furthermore, according to the present invention, since the sealing material for a rotating body having a good sealing property even at a low load is used for a portion having a step, the influence of the step is absorbed and the powder is moved in the axial direction. Sufficient sealing can be performed.
さらに本発明によれば、低荷重でもシール性の良好な回転体用シール材を、粉体を担持する回転体の端部に設けるサイドシールとして含むので、回転体装置で回転体の端部から粉体が洩れないように充分にシールを行うことができる。 Furthermore, according to the present invention, since the sealing material for a rotating body having a good sealing property even at a low load is included as a side seal provided at the end of the rotating body that carries the powder, Sealing can be performed sufficiently so that the powder does not leak.
さらに本発明によれば、低荷重でもシール性が良好な回転体用シール材を、電子写真方式の画像形成装置で用いる粉末状の現像剤を担持する現像ローラの端部に設けるサイドシールとして含むので、現像ローラなどを回転駆動するためのトルクを軽減することができる。さらに、充分なシールを行うために必要な圧縮力が小さくなるので、高速回転時でも摺動部で発生する摩擦熱が小さくなり、温度上昇を防ぎ、定着用に熱融着性を有する現像剤が溶融したり固化したりするのを防ぐことができる。 Furthermore, according to the present invention, a sealing material for a rotating body having a good sealing property even at a low load is included as a side seal provided at an end portion of a developing roller carrying a powdery developer used in an electrophotographic image forming apparatus. Therefore, it is possible to reduce the torque for rotationally driving the developing roller and the like. In addition, since the compressive force required for sufficient sealing is reduced, the frictional heat generated at the sliding portion is reduced even during high-speed rotation, the temperature rise is prevented, and the developer has heat-fusibility for fixing. Can be prevented from melting or solidifying.
また本発明によれば、サイドシールは、現像ローラに担持される現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材の端部の背面シールと一体化されているので、現像剤規制部材の端部の背面シールを良好に行い、別個の部品を組合わせるよりもコスト低減を図ることができる。 According to the invention, since the side seal is integrated with the back seal of the end of the developer regulating member that regulates the layer thickness of the developer carried on the developing roller, the end of the developer regulating member Therefore, it is possible to reduce the cost compared to combining the separate parts.
さらに本発明によれば、低荷重でもシール性が良好な回転体用シール材を、電子写真方式の画像形成装置で用いる粉末状の現像剤を担持する担持体の端部に設けるサイドシールとして含むので、画像形成装置での現像剤に対するシールを低コストで充分に行うことができる。 Further, according to the present invention, a sealing material for a rotating body having a good sealing property even at a low load is included as a side seal provided at an end portion of a carrier that carries a powdery developer used in an electrophotographic image forming apparatus. Therefore, it is possible to sufficiently seal the developer in the image forming apparatus at a low cost.
図1は、本発明の実施の一形態としての回転体用シール材1を含む現像装置の部分的な断面構成を示す。回転体用シール材1は、基布2の表面からパイル糸3を起毛させたパイル織物で構成される。基布2は、緯糸と経糸とで製織され、経糸の一部がパイル糸3として起毛される。パイル糸3には、捲縮部4が設けられ、根元の空隙を減少させることができる。回転体用シール材1は、支持板5の表面で支持され、パイル糸3の先端が現像ローラ6の表面6aに接触する。現像ローラ6は、回転軸7の軸線7aまわりに回転する。回転体用シール材1は、現像ローラ6の表面に付着する粉体状の現像剤像であるトナー8に対するシールを行う。
FIG. 1 shows a partial cross-sectional configuration of a developing device including a rotary
すなわち、回転体用シール材1は、電子写真方式の画像形成装置で現像ユニットに備えられる現像ローラ6が回転軸7を中心として回転する際に、現像ローラ6が担持する粉末状の現像剤であるトナー8を封止するために使用される。回転体用シール材1は、トナー8が軸線7a方向の端部に漏れないように、現像ローラ6の外表面上に密着しながら、トナー8の移動を阻止している。回転体用シール材1は、パイル織りでループ状に形成された後、ループの先端を切断してカットパイルとして形成され、毛羽立たせたパイル糸3が回転方向に傾斜するように斜毛されている。回転体用シール材1の半径方向の外方には、基布2が設けられる。基布2のさらに外方には、金属あるいは硬質合成樹脂製の支持板5が設けられる。パイル糸3および基布2を含む回転体用シール材1および支持板5は、現像ローラ6に対する端部シールを構成する。
That is, the sealing
図2は、図1に示す回転体用シール材1と現像ローラ6の外周面との関係を示す。回転体用シール材1は、現像ローラ6の外周面に対し、サイドシールタイプとして機能する。回転体用シール材1は、現像ローラ6の外周面に密着し、軸線方向の中間に印字幅に合わせてトナー層10を形成し、その軸線方向の両端側にトナーが付着しないブランク部分11,12を設けるために使用される。トナー層10の厚みを規制するために、ブレード13が設けられる。現像ローラ6の回転軸7は、現像ユニット24の筐体に回転可能に支持され、現像ローラ6のトナー層23には、現像ユニット14の内部からトナーが供給される。トナー層10でのトナーの厚みは、トナー規制部材であるブレード13によって調整され、一定以下に保たれる。回転体用シール材1で、カットパイルとしてシールを形成するパイル糸3を、回転方向に傾斜させて斜毛させることによって、トナーの移動方向を回転方向にそろえ、軸方向には移動しないようにすることができる。
FIG. 2 shows the relationship between the sealing
回転体用シール材1のパイル糸3は、捲縮繊維または収縮繊維を含む縮れた繊維による糸を素材に含む。トナーなどの粉体を担持する現像ローラ6などの回転体の端部をシールする回転体用シール材1は、捲縮繊維または収縮繊維を含む縮れた繊維による糸を素材に含むので、捲縮繊維または収縮繊維による縮れた繊維の部分が根元の空隙を小さくし、トナーなどの粉体が根元に入り込まないようにすることができる。繊維の縮れによる弾性も利用することができ、粉体が根元に入り込まないので、シール材としての反発弾性が強くなりすぎることがなく、適正な弾性を維持し、比較的低荷重で糸間の気密性を挙げることが可能となり、駆動トルクが小さくても充分なシールを行うことができる。
The
図3は、図2の現像ユニット14を含む画像形成装置の部分的な構成を簡略化して示す。電子写真方式の画像形成に使用する現像装置である現像ユニット14では、現像ローラ6に対し、供給ローラ15からトナー8を供給する。現像ローラ6および供給ローラ15に対し、バイアス電圧を印加するために、直流電源16a,16bも設けられている。なお、バイアス電圧は、直流電圧ばかりではなく、交流電圧を重畳させる場合もある。
FIG. 3 shows a simplified partial configuration of the image forming apparatus including the developing
本実施形態の画像形成装置20では、像担持体である感光ドラム21の表面に形成される静電潜像をトナー8によって顕像化する現像が行われる。感光ドラム21の表面には、通常は電気絶縁性を示し、光が照射されると導電性を示す光導電性絶縁体物質である感光体の層が形成されている。感光ドラム21は、回転方向21a、すなわち図3の時計回リ方向に回転し、その表面を帯電状態にするために帯電器22が設けられている。帯電器22の回転方向21aに関する下流側には、現像ユニット14が設けられる。現像ユニット14は、トナー8を貯留する容器23を備えている。容器23内のトナー8は、供給ローラ15および現像ローラ6を経て、感光ドラム21の現像に使用される。現像によって、感光ドラム21の外周面には、静電潜像に応じてトナー8の画像が形成される。
In the
回転方向21aに関して、現像ユニット14の下流側では、感光ドラム21の外周面に記録用紙24が接触し、その下方には転写器25が設けられる。感光ドラム21の外周面に現像によって形成されているトナー8による画像は、記録用紙24の表面に転写される。回転方向21aに関して帯電器22の上流側には、清掃器26が配置される。記録用紙24は、感光ドラム21の外周面と接触した後、定着器27に搬送され、加熟ローラ28および加圧ローラ29によって加熱および加圧される。記録用紙24上に転写されたトナー8による画像は、トナー8が融着して記録用紙24の表面に定着される。
With respect to the
電子写真方式の画像形成では、帯電器22によって一様に帯電される感光ドラム21の表面に光照射30が行われると、光が照射された部分の電荷が消失して、静電潜像が形成される。光照射30は、たとえば、レーザプリンタでは記録すべき画像に対応して強度が変調されたレーザ光ビームであり、複写装置では原稿表面からの反射光である。現像ユニット14からは、帯電した粉体現像剤であるトナー8が供給され、感光ドラム21の表面の静電潜像を顕在化させる。トナー8は、電気絶縁性が高く、転写器25から、トナー8と反対極性のコロナ放電を行うと、感光ドラム21の表面のトナーが吸引されて、記録用紙24の表面に転写される。記録用紙24上に転写されたトナーは、定着器27の加熟加圧によって一旦溶融した後、記録用紙24の表面に固定される。感光ドラム21の表面に残存するトナー8は、清掃器26で除去され、帯電器22による帯電に支障が生じないようにしている。
In electrophotographic image formation, when the
現像ユニット14は、容器23内にトナー8が貯蔵され、開口23aで光ドラム21と接触する現像ローラ6を介して、トナー8を感光ドラム21に供給する。容器23内のトナー8を現像ローラ6の表面に効率的に付着させるため供給ローラ15が設けられている。供給ローラ15は、現像ローラ6に接触しながら容器23内のトナー8を撹枠しつつ現像ローラ6の方へ搬送する。現像ユニット14の容器23に対して回転する現像ローラ6の外周上に付着しているトナー層の厚みが一定以下となるように、現像剤規制部材であるブレード13で規制される。トナー8を帯電させるために、直流電源31a,31bが設けられる。直流電源31a,31bは、トナー8を円滑に供給ローラ15から現像ローラ6に移行させるため、絶対値の電圧において、供給ローラ15に付与する電圧の方が高く設定されている。
The developing
図4は、図1の回転体用シール材1で図3の開口23aでトナーの封止を行う考え方を示す。回転体用シール材1では、織目の方向は織目の方向に向く。織目の方向を回転体である現像ローラ6などの外周面の回転方向に対し、実線矢印で示すように45°に傾斜させる。すなわち、カットパイルを織目の方向である経糸の方向に斜毛させて、カットパイルの先端を内向きにして、開口23aからトナーが容器外側へ行こうとするのを破線で示すように堰き止めるようにしている。斜毛させる角度は、45〜60°とすることが好ましい。このように斜毛させると、現像ローラ6などの回転体に対する追従性を向上させることができる。なお、カットパイルの斜毛の方向は、織目に対して傾斜させることもできる。カットパイルが織目に対して傾斜していれば、織目を傾斜させる必要はなくなる。いずれにしても、カットパイルの斜毛の方向が矢印のように内向きになっていればよい。内向きの角度は0°を越えて90°以下であればよい。
FIG. 4 shows the concept of sealing the toner through the
図5は、回転体用シール材1の断面構造を模式的に示す。基布2は、たとえば、上層経糸31および下層経糸32と、緯糸33とで形成する。経糸の層数は、3層以上にすることもできるのは、もちろんである。緯糸33のうち、Aで示す緯糸にパイル糸3を巻付ける。パイル糸3は、ループ状のパイルとして織られる。ループの先端は切断され、カットパイルとしてのパイル糸3が形成される。他のB,C,Dで示す緯糸は、45°〜60°程度の角度で傾くように、配列方向33aを揃える。このような斜毛によって、現像ローラなどの回転体に対する追従性を向上させることができる。
FIG. 5 schematically shows a cross-sectional structure of the sealing
図6は、本実施形態の回転体用シール材1を従来からのフェルトシール40と比較して、模式的に示す。(a)に示す回転体用シール材1では、細い繊維のパイル糸3の先端が現像ローラの表面6aに柔らかく当接するので、追従性が良好であり、接触圧も小さくすることができる。繊維密度は、たとえば、1平方cm当り4.3万本(1平方インチ当り28万本)程度とすることが好ましい。パイル糸3の根元の部分には、捲縮部4が存在するので、トナーが入り込んで、反発弾性が上昇するのを防ぐことができる。(b)に示すフェルトシール40では、スポンジなどの発泡材41の表面にフェルト42の層を設ける。シール性を良好にするために接触圧力を上昇させると、フェルト42の層にトナーが凝集し、シール性が低下し、トナー洩れが生じてしまう。
FIG. 6 schematically shows the sealing
回転体用シール材1では、さらに、縮れた繊維がパイル状に形成されるパイル糸3に含まれるので、基布2から起毛して先端をシールに利用することができ、低荷重でも粉体に対するシールを行うことができる。縮む性質は、いわゆるバルキー性として知られており、羊毛などで顕著である。パイル状に束ねる糸では、根元に空隙が生じやすいけれども、バルキー性を利用して、根元の空隙を減少させることができる。合成繊維でも、アクリル系やポリエステル系の糸は、熱可塑性を利用して捲縮性を持たせることができる。π類と3として、熱収縮性の異なる糸を混繊し、パイル糸3の先端を切断して切離すシャーリング後に、斜毛の際に加熱するのを利用して、熱収縮率の高い糸をランダムに収縮させると、根元の空隙を埋めるようにすることができる。この空隙にトナーが入り込まないようにすることができる。なお、縮まない糸は、ストレートな状態であり、トナーの流れを規制することができる。
In the sealing
また、糸を収縮させるには、熱によるものと、予め張力を与えた糸を混繊した状態で織物を形成し、シャーリング時に縮ませるようにすることもできる。 In order to shrink the yarn, it is also possible to form a woven fabric in a state in which a yarn by heat and a yarn that has been pre-tensioned are mixed, and shrink the yarn during shearing.
図7は、図1に示す回転体用シール材1のパイル糸3に混合して使用することが好ましい中空糸45を(a)で、多孔性中空糸46を(b)で、それぞれ部分的に拡大して示す。中空糸45および多孔性中空糸46は、軸心部分が中空部47となっている。多孔性中空糸46では、表面に、中空部47に連通する連通微細孔48も形成される。このような中空かつ繊維に微小な多数の孔が形成されている多孔性中空糸46としては、たとえばカネボウ株式会社から「ビオセーフ」の登録商標で市場に提供されているアクリル繊維による糸を挙げることができる。このアクリル繊維は、原綿製造段階で抗菌消臭剤を練り込み、制菌や消臭効果を持たせている。開発時に目的とした用途としては、毛布、シーツ、タオルなどの建寝装分野、カーテン、カーペットなどのインテリア分野、肌着、タイツ、セーターなどの衣料分野、フィルター各種などの資材分野などが挙げられている。フィルターの素材としては、浄水器などに、ナイロン系の中空繊維も使用されている。
FIG. 7 shows a hollow fiber 45 (a) and a porous hollow fiber 46 (b) which are preferably mixed with the
中空糸45や多孔性中空糸46は、外周を残して中心部に中空部47が形成されている。中中空部47は、長手方向に沿って繊維全体を貫通しており、この構成によって、圧縮時の反発弾性を軽滅することができる。
The
パイル糸3としては、たとえば、デニール換算で500〜650D程度の糸を使用する。縦パイル数は、10〜22程度とする。前述の多孔性中空糸46を30%程度、捲縮性または収縮性のある糸を30%程度、レーヨン糸を40%程度使用する。
As the
すなわち、捲縮性または収縮性のある縮れた繊維による糸は、捲縮しない糸、捲縮し難い糸、もしくは低収縮糸と混織または混繊される。パイル糸3は、捲縮しない糸、捲縮し難い糸、もしくは低収縮糸と混織または混繊されているので、回転体への接触部分のシールは、捲縮しない糸、捲縮し難い糸、もしくは低収縮糸で充分に行うことができる。パイル糸3に含まれる縮れた繊維は、熱によって縮む。この熱はパイル状形成時のポリッシャによる斜毛工程での170℃程度の加熱、または単独の加熱によって、根元方向に縮ませる。パイル糸3をパイル状に製織する際には、縮んでない状態で取扱うことができる。
That is, a yarn made of a crimped or shrinkable fiber is mixed or mixed with a yarn that does not crimp, a yarn that does not easily crimp, or a low-shrink yarn. Since the
さらに、縮れた繊維によるパイル糸3は、導電性繊維の糸が混織または混繊されるようにすることもできる。導電性繊維の糸が混織または混繊されれば、動的な部分のシールに使用しても、摩擦帯電しにくくなり、粉体の凝集による目詰りを軽減することができる。
Furthermore, the
図8は、現像ローラ6の軸線方向の一端付近でのシール状態を示す。他端側も同様の構成を有する。現像ローラ6は、軸線方向の両端側で、回転軸7が筐体50に軸受51によって回転可能に支持される。現像ローラ6の外周面の両端には、トナーが筐体50の側壁に設ける軸受51の部分から外部に洩れないように、サイドシール52として、図1の回転体用シール材1が設けられる。サイドシール52は、ブレード53の背面シールも兼ねる。ブレード53は、取付板54を介して、筐体50に取付けられる。取付板54は、筐体50にボルト55で固定される。ブレード53の背面側も、サイドシール52の一部によって覆われ、トナーの洩れが防止される。
FIG. 8 shows a sealed state near one end of the developing
図9は、図8の右方向から見た断面構成を示す。図9(a)は図4の切断面線A−Aから見た状態を示し、図9(b)は図4の切断面線B−Bから見た状態を示す。サイドシール52に、細いパイル糸3を使用しているため、同じ圧縮量でも従来のシール材よりも駆動トルクが小さくなり、2/3程度とすることができる。図9(b)に示すように、サイドシール53のパイル糸の中にブレード53が沈む状態となり、トナーの入る空隙が無くなるので、段差の部分のシールを充分に行うことができる。また回転体用シール材1を用いるサイドシール52では、端部におけるブレード53の荷重を小さくすることができる。
FIG. 9 shows a cross-sectional configuration viewed from the right direction of FIG. FIG. 9A shows a state viewed from the cutting plane line AA in FIG. 4, and FIG. 9B shows a state viewed from the cutting plane line BB in FIG. Since the
図10は、筐体50に現像ローラ6およびサイドシール53を装着した状態に、取付板54にブレード53を取付けた組立品を取付ける状態を示す。図11は、筐体50にサイドシール52を装着した状態から、取付板54にブレード53を取付けた組立品と、現像ローラ6とを分離した状態を示す。図12は、サイドシール52の取付前の外形を示す。図12で、(a)は正面視、(b)は右側面視した状態をそれぞれ示す。
FIG. 10 shows a state where an assembly in which the blade 53 is attached to the attachment plate 54 is attached in a state where the developing
なお、以上説明した各実施形態では現像ローラ6の端部をシールしてトナー8の洩れを防ぐようにしているけれども、感光ドラム21や、他の粉体を取扱う回転体装置などでも、同様に本発明を適用することができる。
In each of the embodiments described above, the end of the developing
1 回転体用シール材
2 基布
3 パイル糸
6 現像ローラ
7 回転軸
8 トナー
13,53 ブレード
14 現像ユニット
20 画像形成装置
21 感光ドラム
45 中空糸
46 多孔性中空糸
52 サイドシール
DESCRIPTION OF
Claims (10)
該カットパイルとして形成される糸は、捲縮しない糸もしくは捲縮し難い糸、および熱により捲縮する捲縮繊維もしくは熱により収縮する収縮繊維による糸が混織または混繊しており、該シール材のカットパイルは加熱後に縮まない糸および縮れた糸とが混織または混繊していることを特徴とする回転体用シール材。 In a sealing material for a rotating body , which is composed of a base fabric and a cut pile raised from the base fabric, and seals the end of the rotating body carrying powder.
Yarn formed as the cut pile yarn by contraction textiles which shrinks by crimped fibers or heat crimping yarn or crimped hard yarn without crimp, and the heat has混織or commingled The sealing material for a rotating body is characterized in that the cut pile of the sealing material is a woven or mixed fiber of yarn that does not shrink after heating and the yarn that has been crimped .
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