微細粉粒体のもれ防止用シール材
【課題】 微細粉粒体に対するシールを確実に行い、しかも当接負荷を軽減することができるようにする。
【解決手段】 （ａ）に示すように、パイル３の先端が現像ローラ６の外周面６ａに当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向２ａのパイル３に接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。（ｂ）に示す使用状態では、現像ローラ６の回転の回転方向６ｂに対し、パイル３の配列方向２ａが予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、製織方向を回転方向６ｂに対して傾斜させる。パイル３の傾きによって、微細粉粒体であるトナー８が回転の軸線７ａ方向に、微細粉粒体もれ防止用シール材１を越えて移動しようとしても、パイル３の傾斜で軸線５ａ方向の逆方向に案内され、もれを防ぐことができる。
【解決手段】 （ａ）に示すように、パイル３の先端が現像ローラ６の外周面６ａに当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向２ａのパイル３に接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。（ｂ）に示す使用状態では、現像ローラ６の回転の回転方向６ｂに対し、パイル３の配列方向２ａが予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、製織方向を回転方向６ｂに対して傾斜させる。パイル３の傾きによって、微細粉粒体であるトナー８が回転の軸線７ａ方向に、微細粉粒体もれ防止用シール材１を越えて移動しようとしても、パイル３の傾斜で軸線５ａ方向の逆方向に案内され、もれを防ぐことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式で使用するトナーなどの微細粉粒体を担持する回転体の外周面を、軸線方向に微細粉粒体がもれないようにシールする微細粉粒体もれ防止用シール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を利用する画像形成装置では、トナーと呼ばれる微細粉粒体が現像剤として使用される。電子写真方式の画像形成装置は、プリンタ、複写装置、ファクシミリ装置などとして広く用いられている。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、トナーがもれることがないよう、微細粉粒体もれ防止用シール材が使用されている。
【０００３】
微細粉粒体もれ防止用シール材に関する先行技術には、可動体の表面に接触させるパイル糸と、それを支える基布とを含むパイル織物を主体とするものがある（たとえば、特許文献１〜３参照）。パイル織物は、パイル糸が基布の表面から突出するように製織され、パイル糸は切断されてカットパイルの状態となる。パイル糸は多数の繊維を撚り合わせて形成されており、カットパイルとして切断された後では、撚りが解消され、基布の表面から多数の繊維が突出する状態となる。微粉粒体は、パイルによって移動を阻止されるけれども、細い繊維であるパイルは可撓性があるので、可動体の表面に対するパイルの接触圧力は小さく、可動体の動きに対する負荷が小さい状態でシールを行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６１１０１号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０４６５号公報
【特許文献３】特開２００４−２７７５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パイル織物を使用する微細粉粒体もれ防止用シール材では、パイルがトナーなどの微細粉粒体の径と同程度の径の繊維で構成されるので、シールを有効に行うためには、パイルの密度を高める必要があると考えられている。たとえば、特許文献１ではパイル糸の立毛密度として１平方インチ（２．５４ｃｍ平方）当り４〜８万本、特許文献２では１平方ｃｍ当り１３，０００〜３４６，０００本、特許文献３では、１平方ｃｍ当り２０，０００〜３５，０００本とそれぞれ開示されている。
【０００６】
パイル糸の立毛密度を高くして、パイルの繊維を密に配置すると、トナーなどの微細粉粒体に対するシール性は向上するけれども、繊維の数が多くなる結果、パイルの繊維が接触する可動体に対する当接荷重も大きくなり、可動体の移動に大きな駆動力が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、微細粉粒体に対するシールを確実に行い、しかも当接負荷を軽減することができる微細粉粒体もれ防止用シール材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、微細粉粒体を担持する回転体の外周面にパイルを摺接させながら軸線方向へのもれを防ぐ微細粉粒体のもれ防止用シール材であって、
多数の微細長繊維を束ねて構成されるパイル糸が基布の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体とし、
カットパイル織物は、地糸の経糸または緯糸の径がパイル糸の径よりも細くされており、経糸と緯糸の径が同じ、もしくは経糸と緯糸が異なる径を用いてパイル織りされた織物であり、
パイル糸は、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な方向に沿うように配列され、該基布の表面に対して、該配列の方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜する斜毛状態で、パイル糸を構成する多数の微細長繊維が分離してパイルが形成され、かつパイル間のピッチが狭められるように毛羽立たされており、
使用状態では、回転体の回転方向に対し、該配列の方向が該予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、該配列の方向を該接線方向に対して傾斜させることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用シール材である。
【０００９】
本発明に従えば、微細粉粒体のもれ防止用シール材は、微細粉粒体を担持する回転体の外周面に摺接しながら軸線方向へのもれを防ぐために、多数の微細長繊維で構成されるパイル糸が基布の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体とする。カットパイル織物では、地糸の経糸または緯糸の径をパイル糸の径より小さくしている。経糸と緯糸の径が同じ、もしくは経糸と緯糸が異なる径を用いてパイル織りされた織物である。パイル糸は、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な方向に沿うように配列され、かつ基布の表面に対して、配列の方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜する斜毛状態で、パイル糸を構成する多数の微細長繊維が分離してパイルが形成され、かつパイル間のピッチが狭められるように毛羽立たされている。毛羽立つ状態のパイルを構成する多数の微細長繊維が回転体の外周面に当接し、微細粉粒体をシールすることができる。パイルは、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な配列方向に沿って形成され、基布の表面に対して、配列方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜するので、パイルの先端が回転体の外周面に当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向のパイルに接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。
【００１０】
パイルは、１つの配列方向ではパイル糸の状態で１平方ｃｍ当り数１００〜数１０００本程度と立毛密度が高くなくても、シールに対しては立毛密度が高い場合と同等に機能させることができる。使用状態では、回転体の回転方向に対し、パイルの配列方向が予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、製織方向を回転方向に対して傾斜させ、かつパイルが回転体の外周面に摺接するように、カットパイル織物が配置されるので、傾斜するパイルの方向は、回転体の回転方向よりも、パイルの配列方向側に傾く。回転の軸線方向は回転方向に垂直であるので、パイルの傾きによって、微細粉粒体が回転の軸線方向に、シール材を越えて移動しようとしても、パイルの傾斜で軸線方向の逆方向に案内され、もれを防ぐことができる。以上のように、パイルの傾斜による案内で微細粉粒体に対するシールを確実に行い、しかもパイル糸としての立毛密度を低くすることで当接負荷を軽減することができる。
【００１１】
さらに、パイル間のピッチを変えることができ、パイル糸としての立毛密度を低くすると、パイルの根元部分に空隙が生じ、この空隙に微細粉粒体を捕捉することができる。捕捉した微細粉粒体は回転体に戻らなくなるので、回転体の外周面に付着している微細粉粒体に対するクリーニング作用を行うことも可能となる。
【００１２】
また本発明で、前記カットパイル織物は、縦方向と横方向とに製織され、
前記パイル糸は、該縦方向と該横方向とで異なる本数の割合となるように配列され、
該縦方向および該横方向のパイル糸間の平均ピッチは、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、
該縦方向と該横方向とのうち、パイル糸の本数の割合が大きい方向を前記配列方向として、
前記使用状態で前記パイルは、前記大きな角度φが０度以上４５度以下の範囲で、該配列方向から前記予め定める角度θだけ前記接線方向側に傾斜していることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、カットパイル織物は、多数の微細長繊維を束ねたパイル糸としての本数の割合が縦方向と横方向とで異なるように製織され、パイル糸の本数の割合が大きい方向がパイルの配列方向となるので、パイルは配列方向に配列方向とは異なる方向よりも高密度で配置される。配列方向に並ぶパイルについて、隣接するパイル間のピッチは、配列方向に沿ってのパイル間のピッチよりも大きくなる。パイルは、配列方向に対して角度θだけ開く方向に傾斜しているので、パイル糸間の平均ピッチが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍでも、使用状態では、パイルの微細長繊維が回転体の外周面に摺接される際にさらに傾斜して、隣接する配列方向に沿うパイルと重なり、微細粉粒体に対するシールを有効に行うことができる。
【００１４】
また本発明で、前記パイル糸の斜毛状態は、前記基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるようになされていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、パイル糸が基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるような斜毛状態となっているので、パイルが回転体の外周面に当接してさらに傾斜する方向を、斜毛状態の傾斜で安定に揃えることができる。
【００１６】
また本発明で、前記パイル糸は、単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、パイル糸が単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されるので、これらの単繊維を分離させて、多数の単繊維からなるパイルを形成することができる。
【００１８】
また本発明で、前記パイル糸は、複合繊維で構成され、
該複合繊維は分割繊維からなることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、パイル糸が複合繊維から構成され、複合繊維は分割繊維からなるので、複合繊維を分割繊維に分割してパイルを形成することができる。
【００２０】
また本発明で、前記パイル糸は、単繊維と複合繊維との組合せで構成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、パイル糸が単繊維と複合繊維との組合せで構成されるので、複合繊維と単繊維とを分割して、特性の異なる繊維を組合わせてパイルを形成することができる。
【００２２】
また本発明で、前記パイル糸を構成する微細長繊維は、高分子材料を素材とする単繊維または複合繊維からなり、
該微細長繊維の繊維径は平均で２５μｍ以下であり、
該パイル糸は、該微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成されることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、高分子材料を素材して繊維径が２５μｍ以下の単繊維または複合繊維からなる微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成するパイル糸から微細長繊維を分離させて、これらの微細長繊維によるパイルを容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、カットパイル織物を主体として形成されるパイルの多数の微細長繊維が回転体の外周面に当接し、微細粉粒体をシールすることができる。パイルは、基布の表面に対して、配列方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜するので、パイルの先端が回転体の外周面に当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向のパイルに接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。パイルは、ピッチを変えることができ、１つの配列方向ではパイル糸の状態で１平方ｃｍ当り数１００〜数１０００本程度と立毛密度が高くなくても、パイルの傾斜による案内で微細粉粒体のもれを防ぐことができる。しかもパイル糸としての立毛密度を低くすることで当接負荷を軽減することができる。さらに、パイル糸としての立毛密度を低くすると、パイルの根元部分に空隙が生じ、この空隙に微細粉粒体を捕捉することができる。捕捉した微細粉粒体は回転体に戻らなくなるので、回転体の外周面に付着している微細粉粒体に対するクリーニング作用を行うことも可能となる。
【００２５】
また本発明によれば、パイル糸の本数の割合が大きいカットパイル織物の製織方向がパイルの配列方向となり、配列方向に並ぶパイル間のピッチは、配列方向に沿ってのパイル間のピッチよりも大きくなるけれども、使用状態では、隣接する配列方向に沿うパイルと重なり、微細粉粒体に対するシールを有効に行うことができる。
【００２６】
また本発明によれば、パイル糸が基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるような斜毛状態となっているので、パイルが回転体の外周面に当接してさらに傾斜する方向を、斜毛状態の傾斜で安定に揃えることができる。
【００２７】
また本発明によれば、パイル糸が単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されるので、これらの単繊維を分離させて、多数の単繊維からなるパイルを形成することができる。
【００２８】
また本発明によれば、パイル糸が複合繊維から構成され、複合繊維は分割繊維からなるので、複合繊維を分割繊維に分割してパイルを形成することができる。
【００２９】
また本発明によれば、パイル糸が単繊維と複合繊維との組合せで構成されるので、複合繊維と単繊維とを分割して、特性の異なる繊維を組合わせてパイルを形成することができる。
【００３０】
また本発明によれば、高分子材料を素材して繊維径が２５μｍ以下の単繊維または複合繊維からなる微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成するパイル糸から微細長繊維を分離させて、これらの微細長繊維によるパイルを容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、（ａ）で本発明の実施の一形態としての微細粉粒体もれ防止用シール材１を含む画像形成装置の部分的な断面構成を示し、（ｂ）で微細粉粒体もれ防止用シール材１の部分的な平面構成を示す。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、基布２の表面からパイル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４となって基布２の表面から突出し、パイル３は、パイル糸４を構成する微細長繊維が分離されて形成される。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、支持板５の表面で支持され、パイル３の先端が現像ローラ６の外周面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。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ローラ６の外周面６ａなどの表面に付着する微細粉粒体であるトナー８に対するシールを行う。トナー８は、複写機や印刷機などの画像形成装置が電子写真方式で画像形成を行う際に、静電潜像を顕像化させる現像剤となる。
【００３２】
すなわち、微粉粒体もれ防止用シール材１は、微細粉粒体としてのトナー７を担持する回転体である現像ローラ５の外周面５ａにパイル３を摺接させながら軸線６ａ方向へのもれを防ぐために用いられ、多数の微細長繊維を束ねて構成されるパイル糸４が基布２の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体としている。後述するように、パイル糸４は、基布２の製織方向の少なくとも一方に平行な方向２ａに沿うように配列され、かつ基布２の表面に対して、配列の方向２ａから予め定める角度θだけ開く方向４ａに向かい、基布２の表面に対して角度δで傾斜する斜毛状態で、パイル糸４を構成する多数の微細長繊維が分離してパイル３が形成されるように毛羽立たされている。微粉粒体もれ防止用シール材１の使用状態では、回転体である現像ローラ６の回転方向６ｂである回転の接線方向に対し、配列の方向４ａが予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、配列の方向４ａを回転方向６ｂに対して傾斜させる。なお、基布２から突出するパイル３は、基布２の表面に対して垂直ではなく、一定の角度δで傾斜する状態としておく。
【００３３】
また、パイル糸４を構成する微細長繊維は、高分子材料を素材とする単繊維または複合繊維からなり、微細長繊維の繊維径は平均で２５μｍ以下であり、パイル糸４は、微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成されることが好ましい。パイル糸４から微細長繊維を分離させて、これらの微細長繊維によるパイル３を容易に形成することができるからである。
【００３４】
以上のような微細粉粒体のもれ防止シール材１は、トナー８を担持する現像ローラ６の外周６ａに摺接しながら軸線７ａ方向へのもれを防ぐために、多数の微細長繊維で構成されるパイル糸４が基布２の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体としている。パイル糸４は、基布２の製織方向の少なくとも一方に平行な方向２ａに沿うように配列され、かつ基布２の表面に対して、配列の方向２ａから予め定める角度θだけ開く方向４ａに傾斜角度δで傾斜する斜毛状態で、パイル糸４を構成する多数の微細長繊維が分離してパイル３が形成されるように毛羽立たされている。毛羽立つ状態のパイル３を構成する多数の微細長繊維は、現像ローラ６の外周面６ａに当接し、微細粉粒体をシールすることができる。パイル３は、基布２の製織方向の少なくとも一方に平行な配列方向２ａに沿って形成され、基布２の表面に対して、配列方向２ａから予め定める角度θだけ開く方向４ａに傾斜する。
【００３５】
特に、図１（ａ）に示すように、パイル３の先端が現像ローラ６の外周面６ａに当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向２ａのパイル３に接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。パイル３は、１つの配列方向２ａではパイル糸４の状態で１平方ｃｍ当り数１００〜数１０００本程度と立毛密度が高くなくても、シールに対しては立毛密度が高い場合と同等に機能させることができる。
【００３６】
特に、図１（ｂ）に示すように、使用状態では、回転体である現像ローラ６の回転方向６ｂに対し、パイル３の配列方向２ａが予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、製織方向を回転方向６ｂに対して傾斜させ、かつパイル３が現像ローラ６の外周面６ａに摺接するように、カットパイル織物が配置されるので、傾斜するパイル３の方向４ａは、現像ローラ６の回転の回転方向６ｂよりも、パイル３の配列方向２ａ側に傾く。回転の軸線７ａ方向は回転方向６ｂに垂直であるので、パイル３の傾きによって、微細粉粒体であるトナー８が回転の軸線７ａ方向に、微細粉粒体もれ防止用シール材１を越えて移動しようとしても、パイル３の傾斜で軸線５ａ方向の逆方向に案内され、もれを防ぐことができる。
【００３７】
以上のように、パイル３の配列を組織的に行い、その配列に角度を持たせたことによって、微細粉粒体に対して流れを規制する方向となり、パイル３の根元に入り込む微細粉粒体が外側へ漏れ出ることを規制することが可能となる。パイル組織で微細粉粒体の流れを規制することが可能となるので、パイル３の密度を低くして、所定面積内の空隙率を増やすことが可能となり、パイル３の先端による現像ローラ６の外周面６ａへの当接荷重を軽減することができる。さらに、所定面積での空隙率を増すことで、現像ローラ６などの微細粉粒体の表面をクリーニングすることもできる。すなわち、パイル３の傾斜による案内でトナー８に対するシールを確実に行い、しかもパイル糸４としての立毛密度を低くすることで当接負荷を軽減することができる。さらに、パイル糸４としての立毛密度を低くすると、図１（ａ）に示すように、パイル３の根元部分に空隙が生じ、この空隙にトナー８を捕捉することができる。捕捉したトナー８などの微細粉粒体は現像ローラ６などの回転体に戻らなくなるので、回転体の外周面に付着している微細粉粒体に対するクリーニング作用を行うことも可能となる。
【００３８】
図２は、図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１と現像ローラ６の外周面６ａとの関係を示す。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ローラ６の外周面６ａに対し、サイドシールタイプとして機能する。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ローラ６の外周面６ａに密着し、軸線７ａ方向の中間部分に印字幅に合わせてトナー層８ａを形成し、その軸線７ａ方向の両端側にトナーが付着しないブランク部分９ａ，９ｂを設けるために使用される。現像ローラ６は、電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット１０で感光体に臨む開口部１０ａに装着される。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ユニット１０に、現像ローラ６に先だって取付けられる。現像ユニット１０には、トナー層８ａの厚みを規制するために、ブレード１１も設けられる。現像ローラ６の回転軸７は、現像ユニット１０の筐体に回転可能に支持され、現像ローラ６のトナー層８ａには、現像ユニット１０の内部からトナーが供給される。トナー層８ａでのトナーの厚みは、トナー規制部材であるブレード１１によって調整され、一定以下に保たれる。微細粉粒体もれ防止用シール材１では、カットパイルとしてシールを形成するパイルを、回転方向に対して一定の開き角度で配列させ、かつ基布２に対して傾斜させて斜毛させることによって、トナーの案内を有効に行い、軸線７ａ方向には移動しないようにすることができる。
【００３９】
図３は、図１の回転体用シール材１で図２の現像ユニット１０が電子写真方式の画像形成装置に設けられる感光体に臨む開口部１０ａ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、織目の方向であるパイル糸の配列の方向４ａを実線で示すようにたとえば４５°である角度φだけ回転方向である回転方向６ｂに対して傾斜させ、開口部１０ａから破線で示すようにトナーが現像ユニットの容器外側へ行こうとするのを堰き止めるようにしている。
【００４０】
ここで、図１（ｂ）に示すようなパイル糸４の角度θでの斜毛状態は、基布２の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるようになされていることが好ましい。パイル糸４が基布２の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるような斜毛状態となっていれば、パイル３が回転体である現像ローラ６の外周面６ａに当接してさらに傾斜する方向を、斜毛状態の傾斜で安定に揃えることができる。
【００４１】
図４は、図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の実施例の構成を、（ａ）で平面視、（ｂ）で側断面視して模式的に示す。パイル糸４は、地経糸２１および地緯糸２２で形成する基布２の表面から突出するように立設される。基布２は、２層であり、従来からの一重一越を基準とすれば二重一越と呼ぶべきような組織が形成され、Ｕ字状に突出するパイル糸４が密着するように、経方向に縮められている。なお、パイル糸４は、密着させなくても、ピッチを狭くすれば、密度を高めることができる。
【００４２】
図５は、基布２に対してパイル糸４を密着させる縮めが行われていない状態を、（ａ）で平面視、（ｂ）で側断面視して、それぞれ模式的に示す。なお、２層を構成する地経糸２１および地緯糸２２をずらすことによって、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すような角度δおよび角度θの傾斜をそれぞれつける参考例を示す。
【００４３】
図４および図５では、パイル糸４として、地経糸２１および地緯糸２２よりも太い径の糸を使用する例を、（ａ）で平面視、（ｂ）で側断面視して、それぞれ模式的に示す。図６は経方向に縮めた状態、図７は縮めていない状態をそれぞれ示す。パイル糸４としての経を太くすることによって、多数の微細長繊維を含ませることができ、繊維密度を高めることができる。地経糸２１または地緯糸２２のうちの一方は、パイル糸４と同等の径とすることもできる。すなわち、地経糸２１または地緯糸２２は、パイル糸４よりも小径とする。図４と図５の違いは、図４では、地緯糸２２でパイル糸４を絞る構造となる点にある。この構造によって、パイル糸４の繊維（ファイバー）が抜けにくくなるようにすることができる。
【００４４】
図６および図７では、パイル糸４と地経糸２１および地緯糸２２とは、径が同等の糸を使用する。パイル糸４と地経糸２１および地緯糸２２とに、径が異なる糸を使用して、同様な二重一越の組織を得る参考例を示す。
【００４５】
図４や図６に示すように、経方向に縮めることによって、基布２の縦方向である経方向と横方向である緯方向とで、パイル糸４を異なる本数の割合となるように配列させることができる。ここで、縦方向および横方向のパイル糸４間の平均ピッチは、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとする。縦方向と横方向とのうち、パイル糸４の本数の割合が大きい縦方向を配列方向とする。
【００４６】
図８は、図４〜図７に示すカットパイル織物２０の製造状態を（ａ）で、使用状態を（ｂ）でそれぞれ示す。カットパイル織物２０は、前述のように、たとえば経方向である縦方向が配列方向２ａとなって、配列方向２ａに沿ってパイル糸４が最も高密度で配列している。ただし、（ａ）に示すように、パイル４糸は、角度θで配列方向２ａから傾斜した方向４ａに傾いて突出するような斜毛状態で形成される。（ｂ）に示すように、使用状態では、回転体の回転方向６ｂに対して配列方向２ａが角度θよりも大きな角度φをなすように、カットパイル織物２０は傾けられる。この角度φは、０度以上４５度以下の範囲である。角度θは角度φよりも小さくする。すなわち、パイル糸４の方向は、配列方向２ａから予め定める角度θだけ回転方向６ｂ側に傾斜している。なお、パイル糸４の本数の割合は、緯方向である横方向の方が大きいようにすることもできる。
【００４７】
カットパイル織物２０は、多数の微細長繊維を束ねたパイル４糸としての本数の割合が縦方向と横方向とで異なるように製織され、パイル糸４の本数の割合が大きい方向がパイル糸４の配列方向２ａとなるので、パイル３は配列方向２ａに、配列方向２ａとは異なる方向よりも高密度で配置される。配列方向２ａに並ぶパイル糸４について、隣接するパイル糸４間のピッチは、配列方向２ａに沿ってのパイル糸４間のピッチよりも大きくなる。パイル糸４は、配列方向２ａに対して角度θだけ開く方向４ａに傾斜しているので、パイル糸４間の平均ピッチが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍでも、使用状態では、パイル３の微細長繊維が現像ローラ６などの回転体の外周面に摺接される際にさらに傾斜して、隣接する配列方向２ａに沿うパイル３と重なり、微細粉粒体に対するシールを有効に行うことができる。
【００４８】
カットパイル織物２０は、概略的に、製織→毛割→シャーリング→コーティング→毛割り→シャーリングの工程を経て製造する。製織の工程では、縦パイルまたは横パイルとしてパイル織物を製造する。毛割の工程では、パイル糸４の角度出しを行う。シャーリングの工程では、パイル糸４の先端を切断し、基布２の表面から突出するパイル３の高さを揃える。コーティングの工程では、基布２の裏面側に接着剤を塗布する。次の毛割の工程とシャーリングの工程は、仕上げである。
【００４９】
以上のようなカットパイル織物２０に使用するパイル糸４は、単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されているものを使用することができる。パイル糸４は多数の単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成され、これらの単繊維が撚り合わされているので、撚りを戻してこれらの単繊維を分離させて、多数の単繊維からなるパイル３を形成することができる。
【００５０】
たとえば、径が数Ｄ（デニール）程度の複数種類の単繊維をたとえば３００本程度束ねてパイル糸４を構成し、２．５４ｃｍ（１インチ）当りの縦パイル数を２０、横パイル数を５０程度とすると、パイル密度は１０００となり、単繊維の密度は１平方インチ当り３００００本程度となる。
【００５１】
図９は、パイル糸４として使用可能な複合繊維（コンジュゲートフィラメント）糸３０の断面構成を示す。この複合繊維糸３０は、たとえば放射状のナイロン繊維３１と外側のポリエステル繊維３２とで構成され、たとえば登録商標ベリーマ（カネボウ）として製造されている。このような複合繊維糸３０は、成分の異なる２種類以上のポリマーを紡糸口で複合し、同時に紡糸させたものであり、複数の成分がそれぞれ繊維の長さ方向に連続した構造で、単繊維内で相互接着している。複合繊維糸３０をパイル糸４とすると、複合繊維を分割させて、異なる性質の単繊維からなるパイルを得ることができる。
【００５２】
たとえば、３００Ｄ（デニール）程度の複合繊維糸３０をパイル糸４として、１インチ（２．５４ｃｍ）当りの縦パイル数を４６程度、横パイル数を２４程度とし、パイル糸４当り６００本の分割繊維を含むものとすれば、パイル密度は１１００程度となり、分割繊維の密度は１平方インチ当り６６００００程度となる。以上のように、パイル糸４が複合繊維から構成されれば、複合繊維は分割繊維からなるので、複合繊維を分割繊維に分割してパイル３を形成することができる。また、パイル糸４は、単繊維と複合繊維との組合せで構成することもできる。パイル糸４を単繊維と複合繊維との組合せで構成すれば、複合繊維と単繊維とを分割して、特性の異なる繊維の組合わせとしてパイル３を形成することができる。
【００５３】
以上の説明では、回転体として現像ローラ６に本発明を適用する場合について説明しているけれども、電子写真方式の感光体として感光ドラムを使用するような場合に、感光ドラムに対する微細粉粒体もれ防止用シール材として使用することもできる。また、トナー８や、他の微細粉粒体を製造したり、取扱ったりする過程で必要となる回転体のシールに、本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の一形態としての微細粉粒体もれ防止用シール材１を含む画像形成装置の部分的な断面図および微細粉粒体もれ防止用シール材１の部分的な平面図である。
【図２】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１と現像ローラ６の外周面６ａとを、現像ユニット１０の開口部１０ａに装着する状態を示す簡略化した分解斜視図である。
【図３】図１の回転体用シール材１で図２の現像ユニット１０が電子写真方式の画像形成装置に設けられる感光体に臨む開口部１０ａでトナーの封止を行う考え方を示す図である。
【図４】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の実施例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図５】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の参考例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図６】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の参考例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図７】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の参考例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図８】図４〜図７に示すカットパイル織物２０の製造状態と使用状態とをそれぞれ示す模式的な平面図である。
【図９】図１のパイル糸４として使用可能な複合繊維（コンジュゲートフィラメント）糸３０の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 微細粉流体もれ防止用シール材
２ 基布
２ａ 配列方向
３ パイル
４ パイル糸
６ 現像ローラ
６ａ 外周面
６ｂ 回転方向
７ 回転軸
８ トナー
１０ 現像ユニット
１１ ブレード
２０ カットパイル織物
３０ 複合繊維糸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式で使用するトナーなどの微細粉粒体を担持する回転体の外周面を、軸線方向に微細粉粒体がもれないようにシールする微細粉粒体もれ防止用シール材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式を利用する画像形成装置では、トナーと呼ばれる微細粉粒体が現像剤として使用される。電子写真方式の画像形成装置は、プリンタ、複写装置、ファクシミリ装置などとして広く用いられている。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、トナーがもれることがないよう、微細粉粒体もれ防止用シール材が使用されている。
【０００３】
微細粉粒体もれ防止用シール材に関する先行技術には、可動体の表面に接触させるパイル糸と、それを支える基布とを含むパイル織物を主体とするものがある（たとえば、特許文献１〜３参照）。パイル織物は、パイル糸が基布の表面から突出するように製織され、パイル糸は切断されてカットパイルの状態となる。パイル糸は多数の繊維を撚り合わせて形成されており、カットパイルとして切断された後では、撚りが解消され、基布の表面から多数の繊維が突出する状態となる。微粉粒体は、パイルによって移動を阻止されるけれども、細い繊維であるパイルは可撓性があるので、可動体の表面に対するパイルの接触圧力は小さく、可動体の動きに対する負荷が小さい状態でシールを行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６１１０１号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０４６５号公報
【特許文献３】特開２００４−２７７５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パイル織物を使用する微細粉粒体もれ防止用シール材では、パイルがトナーなどの微細粉粒体の径と同程度の径の繊維で構成されるので、シールを有効に行うためには、パイルの密度を高める必要があると考えられている。たとえば、特許文献１ではパイル糸の立毛密度として１平方インチ（２．５４ｃｍ平方）当り４〜８万本、特許文献２では１平方ｃｍ当り１３，０００〜３４６，０００本、特許文献３では、１平方ｃｍ当り２０，０００〜３５，０００本とそれぞれ開示されている。
【０００６】
パイル糸の立毛密度を高くして、パイルの繊維を密に配置すると、トナーなどの微細粉粒体に対するシール性は向上するけれども、繊維の数が多くなる結果、パイルの繊維が接触する可動体に対する当接荷重も大きくなり、可動体の移動に大きな駆動力が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、微細粉粒体に対するシールを確実に行い、しかも当接負荷を軽減することができる微細粉粒体もれ防止用シール材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、微細粉粒体を担持する回転体の外周面にパイルを摺接させながら軸線方向へのもれを防ぐ微細粉粒体のもれ防止用シール材であって、
多数の微細長繊維を束ねて構成されるパイル糸が基布の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体とし、
カットパイル織物は、地糸の経糸または緯糸の径がパイル糸の径よりも細くされており、経糸と緯糸の径が同じ、もしくは経糸と緯糸が異なる径を用いてパイル織りされた織物であり、
パイル糸は、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な方向に沿うように配列され、該基布の表面に対して、該配列の方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜する斜毛状態で、パイル糸を構成する多数の微細長繊維が分離してパイルが形成され、かつパイル間のピッチが狭められるように毛羽立たされており、
使用状態では、回転体の回転方向に対し、該配列の方向が該予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、該配列の方向を該接線方向に対して傾斜させることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用シール材である。
【０００９】
本発明に従えば、微細粉粒体のもれ防止用シール材は、微細粉粒体を担持する回転体の外周面に摺接しながら軸線方向へのもれを防ぐために、多数の微細長繊維で構成されるパイル糸が基布の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体とする。カットパイル織物では、地糸の経糸または緯糸の径をパイル糸の径より小さくしている。経糸と緯糸の径が同じ、もしくは経糸と緯糸が異なる径を用いてパイル織りされた織物である。パイル糸は、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な方向に沿うように配列され、かつ基布の表面に対して、配列の方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜する斜毛状態で、パイル糸を構成する多数の微細長繊維が分離してパイルが形成され、かつパイル間のピッチが狭められるように毛羽立たされている。毛羽立つ状態のパイルを構成する多数の微細長繊維が回転体の外周面に当接し、微細粉粒体をシールすることができる。パイルは、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な配列方向に沿って形成され、基布の表面に対して、配列方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜するので、パイルの先端が回転体の外周面に当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向のパイルに接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。
【００１０】
パイルは、１つの配列方向ではパイル糸の状態で１平方ｃｍ当り数１００〜数１０００本程度と立毛密度が高くなくても、シールに対しては立毛密度が高い場合と同等に機能させることができる。使用状態では、回転体の回転方向に対し、パイルの配列方向が予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、製織方向を回転方向に対して傾斜させ、かつパイルが回転体の外周面に摺接するように、カットパイル織物が配置されるので、傾斜するパイルの方向は、回転体の回転方向よりも、パイルの配列方向側に傾く。回転の軸線方向は回転方向に垂直であるので、パイルの傾きによって、微細粉粒体が回転の軸線方向に、シール材を越えて移動しようとしても、パイルの傾斜で軸線方向の逆方向に案内され、もれを防ぐことができる。以上のように、パイルの傾斜による案内で微細粉粒体に対するシールを確実に行い、しかもパイル糸としての立毛密度を低くすることで当接負荷を軽減することができる。
【００１１】
さらに、パイル間のピッチを変えることができ、パイル糸としての立毛密度を低くすると、パイルの根元部分に空隙が生じ、この空隙に微細粉粒体を捕捉することができる。捕捉した微細粉粒体は回転体に戻らなくなるので、回転体の外周面に付着している微細粉粒体に対するクリーニング作用を行うことも可能となる。
【００１２】
また本発明で、前記カットパイル織物は、縦方向と横方向とに製織され、
前記パイル糸は、該縦方向と該横方向とで異なる本数の割合となるように配列され、
該縦方向および該横方向のパイル糸間の平均ピッチは、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、
該縦方向と該横方向とのうち、パイル糸の本数の割合が大きい方向を前記配列方向として、
前記使用状態で前記パイルは、前記大きな角度φが０度以上４５度以下の範囲で、該配列方向から前記予め定める角度θだけ前記接線方向側に傾斜していることを特徴とする。
【００１３】
本発明に従えば、カットパイル織物は、多数の微細長繊維を束ねたパイル糸としての本数の割合が縦方向と横方向とで異なるように製織され、パイル糸の本数の割合が大きい方向がパイルの配列方向となるので、パイルは配列方向に配列方向とは異なる方向よりも高密度で配置される。配列方向に並ぶパイルについて、隣接するパイル間のピッチは、配列方向に沿ってのパイル間のピッチよりも大きくなる。パイルは、配列方向に対して角度θだけ開く方向に傾斜しているので、パイル糸間の平均ピッチが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍでも、使用状態では、パイルの微細長繊維が回転体の外周面に摺接される際にさらに傾斜して、隣接する配列方向に沿うパイルと重なり、微細粉粒体に対するシールを有効に行うことができる。
【００１４】
また本発明で、前記パイル糸の斜毛状態は、前記基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるようになされていることを特徴とする。
【００１５】
本発明に従えば、パイル糸が基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるような斜毛状態となっているので、パイルが回転体の外周面に当接してさらに傾斜する方向を、斜毛状態の傾斜で安定に揃えることができる。
【００１６】
また本発明で、前記パイル糸は、単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されていることを特徴とする。
【００１７】
本発明に従えば、パイル糸が単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されるので、これらの単繊維を分離させて、多数の単繊維からなるパイルを形成することができる。
【００１８】
また本発明で、前記パイル糸は、複合繊維で構成され、
該複合繊維は分割繊維からなることを特徴とする。
【００１９】
本発明に従えば、パイル糸が複合繊維から構成され、複合繊維は分割繊維からなるので、複合繊維を分割繊維に分割してパイルを形成することができる。
【００２０】
また本発明で、前記パイル糸は、単繊維と複合繊維との組合せで構成されていることを特徴とする。
【００２１】
本発明に従えば、パイル糸が単繊維と複合繊維との組合せで構成されるので、複合繊維と単繊維とを分割して、特性の異なる繊維を組合わせてパイルを形成することができる。
【００２２】
また本発明で、前記パイル糸を構成する微細長繊維は、高分子材料を素材とする単繊維または複合繊維からなり、
該微細長繊維の繊維径は平均で２５μｍ以下であり、
該パイル糸は、該微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成されることを特徴とする。
【００２３】
本発明に従えば、高分子材料を素材して繊維径が２５μｍ以下の単繊維または複合繊維からなる微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成するパイル糸から微細長繊維を分離させて、これらの微細長繊維によるパイルを容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、カットパイル織物を主体として形成されるパイルの多数の微細長繊維が回転体の外周面に当接し、微細粉粒体をシールすることができる。パイルは、基布の表面に対して、配列方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜するので、パイルの先端が回転体の外周面に当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向のパイルに接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。パイルは、ピッチを変えることができ、１つの配列方向ではパイル糸の状態で１平方ｃｍ当り数１００〜数１０００本程度と立毛密度が高くなくても、パイルの傾斜による案内で微細粉粒体のもれを防ぐことができる。しかもパイル糸としての立毛密度を低くすることで当接負荷を軽減することができる。さらに、パイル糸としての立毛密度を低くすると、パイルの根元部分に空隙が生じ、この空隙に微細粉粒体を捕捉することができる。捕捉した微細粉粒体は回転体に戻らなくなるので、回転体の外周面に付着している微細粉粒体に対するクリーニング作用を行うことも可能となる。
【００２５】
また本発明によれば、パイル糸の本数の割合が大きいカットパイル織物の製織方向がパイルの配列方向となり、配列方向に並ぶパイル間のピッチは、配列方向に沿ってのパイル間のピッチよりも大きくなるけれども、使用状態では、隣接する配列方向に沿うパイルと重なり、微細粉粒体に対するシールを有効に行うことができる。
【００２６】
また本発明によれば、パイル糸が基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるような斜毛状態となっているので、パイルが回転体の外周面に当接してさらに傾斜する方向を、斜毛状態の傾斜で安定に揃えることができる。
【００２７】
また本発明によれば、パイル糸が単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されるので、これらの単繊維を分離させて、多数の単繊維からなるパイルを形成することができる。
【００２８】
また本発明によれば、パイル糸が複合繊維から構成され、複合繊維は分割繊維からなるので、複合繊維を分割繊維に分割してパイルを形成することができる。
【００２９】
また本発明によれば、パイル糸が単繊維と複合繊維との組合せで構成されるので、複合繊維と単繊維とを分割して、特性の異なる繊維を組合わせてパイルを形成することができる。
【００３０】
また本発明によれば、高分子材料を素材して繊維径が２５μｍ以下の単繊維または複合繊維からなる微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成するパイル糸から微細長繊維を分離させて、これらの微細長繊維によるパイルを容易に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
図１は、（ａ）で本発明の実施の一形態としての微細粉粒体もれ防止用シール材１を含む画像形成装置の部分的な断面構成を示し、（ｂ）で微細粉粒体もれ防止用シール材１の部分的な平面構成を示す。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、基布２の表面からパイル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４となって基布２の表面から突出し、パイル３は、パイル糸４を構成する微細長繊維が分離されて形成される。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、支持板５の表面で支持され、パイル３の先端が現像ローラ６の外周面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。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ローラ６の外周面６ａなどの表面に付着する微細粉粒体であるトナー８に対するシールを行う。トナー８は、複写機や印刷機などの画像形成装置が電子写真方式で画像形成を行う際に、静電潜像を顕像化させる現像剤となる。
【００３２】
すなわち、微粉粒体もれ防止用シール材１は、微細粉粒体としてのトナー７を担持する回転体である現像ローラ５の外周面５ａにパイル３を摺接させながら軸線６ａ方向へのもれを防ぐために用いられ、多数の微細長繊維を束ねて構成されるパイル糸４が基布２の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体としている。後述するように、パイル糸４は、基布２の製織方向の少なくとも一方に平行な方向２ａに沿うように配列され、かつ基布２の表面に対して、配列の方向２ａから予め定める角度θだけ開く方向４ａに向かい、基布２の表面に対して角度δで傾斜する斜毛状態で、パイル糸４を構成する多数の微細長繊維が分離してパイル３が形成されるように毛羽立たされている。微粉粒体もれ防止用シール材１の使用状態では、回転体である現像ローラ６の回転方向６ｂである回転の接線方向に対し、配列の方向４ａが予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、配列の方向４ａを回転方向６ｂに対して傾斜させる。なお、基布２から突出するパイル３は、基布２の表面に対して垂直ではなく、一定の角度δで傾斜する状態としておく。
【００３３】
また、パイル糸４を構成する微細長繊維は、高分子材料を素材とする単繊維または複合繊維からなり、微細長繊維の繊維径は平均で２５μｍ以下であり、パイル糸４は、微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成されることが好ましい。パイル糸４から微細長繊維を分離させて、これらの微細長繊維によるパイル３を容易に形成することができるからである。
【００３４】
以上のような微細粉粒体のもれ防止シール材１は、トナー８を担持する現像ローラ６の外周６ａに摺接しながら軸線７ａ方向へのもれを防ぐために、多数の微細長繊維で構成されるパイル糸４が基布２の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体としている。パイル糸４は、基布２の製織方向の少なくとも一方に平行な方向２ａに沿うように配列され、かつ基布２の表面に対して、配列の方向２ａから予め定める角度θだけ開く方向４ａに傾斜角度δで傾斜する斜毛状態で、パイル糸４を構成する多数の微細長繊維が分離してパイル３が形成されるように毛羽立たされている。毛羽立つ状態のパイル３を構成する多数の微細長繊維は、現像ローラ６の外周面６ａに当接し、微細粉粒体をシールすることができる。パイル３は、基布２の製織方向の少なくとも一方に平行な配列方向２ａに沿って形成され、基布２の表面に対して、配列方向２ａから予め定める角度θだけ開く方向４ａに傾斜する。
【００３５】
特に、図１（ａ）に示すように、パイル３の先端が現像ローラ６の外周面６ａに当接する状態で当接荷重によって傾斜している方向にさらに傾斜すると、隣接する配列方向２ａのパイル３に接触し、接触部分で微細粉粒体に対する高密度のシールを行うことができる。パイル３は、１つの配列方向２ａではパイル糸４の状態で１平方ｃｍ当り数１００〜数１０００本程度と立毛密度が高くなくても、シールに対しては立毛密度が高い場合と同等に機能させることができる。
【００３６】
特に、図１（ｂ）に示すように、使用状態では、回転体である現像ローラ６の回転方向６ｂに対し、パイル３の配列方向２ａが予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、製織方向を回転方向６ｂに対して傾斜させ、かつパイル３が現像ローラ６の外周面６ａに摺接するように、カットパイル織物が配置されるので、傾斜するパイル３の方向４ａは、現像ローラ６の回転の回転方向６ｂよりも、パイル３の配列方向２ａ側に傾く。回転の軸線７ａ方向は回転方向６ｂに垂直であるので、パイル３の傾きによって、微細粉粒体であるトナー８が回転の軸線７ａ方向に、微細粉粒体もれ防止用シール材１を越えて移動しようとしても、パイル３の傾斜で軸線５ａ方向の逆方向に案内され、もれを防ぐことができる。
【００３７】
以上のように、パイル３の配列を組織的に行い、その配列に角度を持たせたことによって、微細粉粒体に対して流れを規制する方向となり、パイル３の根元に入り込む微細粉粒体が外側へ漏れ出ることを規制することが可能となる。パイル組織で微細粉粒体の流れを規制することが可能となるので、パイル３の密度を低くして、所定面積内の空隙率を増やすことが可能となり、パイル３の先端による現像ローラ６の外周面６ａへの当接荷重を軽減することができる。さらに、所定面積での空隙率を増すことで、現像ローラ６などの微細粉粒体の表面をクリーニングすることもできる。すなわち、パイル３の傾斜による案内でトナー８に対するシールを確実に行い、しかもパイル糸４としての立毛密度を低くすることで当接負荷を軽減することができる。さらに、パイル糸４としての立毛密度を低くすると、図１（ａ）に示すように、パイル３の根元部分に空隙が生じ、この空隙にトナー８を捕捉することができる。捕捉したトナー８などの微細粉粒体は現像ローラ６などの回転体に戻らなくなるので、回転体の外周面に付着している微細粉粒体に対するクリーニング作用を行うことも可能となる。
【００３８】
図２は、図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１と現像ローラ６の外周面６ａとの関係を示す。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ローラ６の外周面６ａに対し、サイドシールタイプとして機能する。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ローラ６の外周面６ａに密着し、軸線７ａ方向の中間部分に印字幅に合わせてトナー層８ａを形成し、その軸線７ａ方向の両端側にトナーが付着しないブランク部分９ａ，９ｂを設けるために使用される。現像ローラ６は、電子写真方式の画像形成装置の現像ユニット１０で感光体に臨む開口部１０ａに装着される。微細粉粒体もれ防止用シール材１は、現像ユニット１０に、現像ローラ６に先だって取付けられる。現像ユニット１０には、トナー層８ａの厚みを規制するために、ブレード１１も設けられる。現像ローラ６の回転軸７は、現像ユニット１０の筐体に回転可能に支持され、現像ローラ６のトナー層８ａには、現像ユニット１０の内部からトナーが供給される。トナー層８ａでのトナーの厚みは、トナー規制部材であるブレード１１によって調整され、一定以下に保たれる。微細粉粒体もれ防止用シール材１では、カットパイルとしてシールを形成するパイルを、回転方向に対して一定の開き角度で配列させ、かつ基布２に対して傾斜させて斜毛させることによって、トナーの案内を有効に行い、軸線７ａ方向には移動しないようにすることができる。
【００３９】
図３は、図１の回転体用シール材１で図２の現像ユニット１０が電子写真方式の画像形成装置に設けられる感光体に臨む開口部１０ａ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、織目の方向であるパイル糸の配列の方向４ａを実線で示すようにたとえば４５°である角度φだけ回転方向である回転方向６ｂに対して傾斜させ、開口部１０ａから破線で示すようにトナーが現像ユニットの容器外側へ行こうとするのを堰き止めるようにしている。
【００４０】
ここで、図１（ｂ）に示すようなパイル糸４の角度θでの斜毛状態は、基布２の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるようになされていることが好ましい。パイル糸４が基布２の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるような斜毛状態となっていれば、パイル３が回転体である現像ローラ６の外周面６ａに当接してさらに傾斜する方向を、斜毛状態の傾斜で安定に揃えることができる。
【００４１】
図４は、図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の実施例の構成を、（ａ）で平面視、（ｂ）で側断面視して模式的に示す。パイル糸４は、地経糸２１および地緯糸２２で形成する基布２の表面から突出するように立設される。基布２は、２層であり、従来からの一重一越を基準とすれば二重一越と呼ぶべきような組織が形成され、Ｕ字状に突出するパイル糸４が密着するように、経方向に縮められている。なお、パイル糸４は、密着させなくても、ピッチを狭くすれば、密度を高めることができる。
【００４２】
図５は、基布２に対してパイル糸４を密着させる縮めが行われていない状態を、（ａ）で平面視、（ｂ）で側断面視して、それぞれ模式的に示す。なお、２層を構成する地経糸２１および地緯糸２２をずらすことによって、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すような角度δおよび角度θの傾斜をそれぞれつける参考例を示す。
【００４３】
図４および図５では、パイル糸４として、地経糸２１および地緯糸２２よりも太い径の糸を使用する例を、（ａ）で平面視、（ｂ）で側断面視して、それぞれ模式的に示す。図６は経方向に縮めた状態、図７は縮めていない状態をそれぞれ示す。パイル糸４としての経を太くすることによって、多数の微細長繊維を含ませることができ、繊維密度を高めることができる。地経糸２１または地緯糸２２のうちの一方は、パイル糸４と同等の径とすることもできる。すなわち、地経糸２１または地緯糸２２は、パイル糸４よりも小径とする。図４と図５の違いは、図４では、地緯糸２２でパイル糸４を絞る構造となる点にある。この構造によって、パイル糸４の繊維（ファイバー）が抜けにくくなるようにすることができる。
【００４４】
図６および図７では、パイル糸４と地経糸２１および地緯糸２２とは、径が同等の糸を使用する。パイル糸４と地経糸２１および地緯糸２２とに、径が異なる糸を使用して、同様な二重一越の組織を得る参考例を示す。
【００４５】
図４や図６に示すように、経方向に縮めることによって、基布２の縦方向である経方向と横方向である緯方向とで、パイル糸４を異なる本数の割合となるように配列させることができる。ここで、縦方向および横方向のパイル糸４間の平均ピッチは、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとする。縦方向と横方向とのうち、パイル糸４の本数の割合が大きい縦方向を配列方向とする。
【００４６】
図８は、図４〜図７に示すカットパイル織物２０の製造状態を（ａ）で、使用状態を（ｂ）でそれぞれ示す。カットパイル織物２０は、前述のように、たとえば経方向である縦方向が配列方向２ａとなって、配列方向２ａに沿ってパイル糸４が最も高密度で配列している。ただし、（ａ）に示すように、パイル４糸は、角度θで配列方向２ａから傾斜した方向４ａに傾いて突出するような斜毛状態で形成される。（ｂ）に示すように、使用状態では、回転体の回転方向６ｂに対して配列方向２ａが角度θよりも大きな角度φをなすように、カットパイル織物２０は傾けられる。この角度φは、０度以上４５度以下の範囲である。角度θは角度φよりも小さくする。すなわち、パイル糸４の方向は、配列方向２ａから予め定める角度θだけ回転方向６ｂ側に傾斜している。なお、パイル糸４の本数の割合は、緯方向である横方向の方が大きいようにすることもできる。
【００４７】
カットパイル織物２０は、多数の微細長繊維を束ねたパイル４糸としての本数の割合が縦方向と横方向とで異なるように製織され、パイル糸４の本数の割合が大きい方向がパイル糸４の配列方向２ａとなるので、パイル３は配列方向２ａに、配列方向２ａとは異なる方向よりも高密度で配置される。配列方向２ａに並ぶパイル糸４について、隣接するパイル糸４間のピッチは、配列方向２ａに沿ってのパイル糸４間のピッチよりも大きくなる。パイル糸４は、配列方向２ａに対して角度θだけ開く方向４ａに傾斜しているので、パイル糸４間の平均ピッチが０．２ｍｍ〜１．５ｍｍでも、使用状態では、パイル３の微細長繊維が現像ローラ６などの回転体の外周面に摺接される際にさらに傾斜して、隣接する配列方向２ａに沿うパイル３と重なり、微細粉粒体に対するシールを有効に行うことができる。
【００４８】
カットパイル織物２０は、概略的に、製織→毛割→シャーリング→コーティング→毛割り→シャーリングの工程を経て製造する。製織の工程では、縦パイルまたは横パイルとしてパイル織物を製造する。毛割の工程では、パイル糸４の角度出しを行う。シャーリングの工程では、パイル糸４の先端を切断し、基布２の表面から突出するパイル３の高さを揃える。コーティングの工程では、基布２の裏面側に接着剤を塗布する。次の毛割の工程とシャーリングの工程は、仕上げである。
【００４９】
以上のようなカットパイル織物２０に使用するパイル糸４は、単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されているものを使用することができる。パイル糸４は多数の単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成され、これらの単繊維が撚り合わされているので、撚りを戻してこれらの単繊維を分離させて、多数の単繊維からなるパイル３を形成することができる。
【００５０】
たとえば、径が数Ｄ（デニール）程度の複数種類の単繊維をたとえば３００本程度束ねてパイル糸４を構成し、２．５４ｃｍ（１インチ）当りの縦パイル数を２０、横パイル数を５０程度とすると、パイル密度は１０００となり、単繊維の密度は１平方インチ当り３００００本程度となる。
【００５１】
図９は、パイル糸４として使用可能な複合繊維（コンジュゲートフィラメント）糸３０の断面構成を示す。この複合繊維糸３０は、たとえば放射状のナイロン繊維３１と外側のポリエステル繊維３２とで構成され、たとえば登録商標ベリーマ（カネボウ）として製造されている。このような複合繊維糸３０は、成分の異なる２種類以上のポリマーを紡糸口で複合し、同時に紡糸させたものであり、複数の成分がそれぞれ繊維の長さ方向に連続した構造で、単繊維内で相互接着している。複合繊維糸３０をパイル糸４とすると、複合繊維を分割させて、異なる性質の単繊維からなるパイルを得ることができる。
【００５２】
たとえば、３００Ｄ（デニール）程度の複合繊維糸３０をパイル糸４として、１インチ（２．５４ｃｍ）当りの縦パイル数を４６程度、横パイル数を２４程度とし、パイル糸４当り６００本の分割繊維を含むものとすれば、パイル密度は１１００程度となり、分割繊維の密度は１平方インチ当り６６００００程度となる。以上のように、パイル糸４が複合繊維から構成されれば、複合繊維は分割繊維からなるので、複合繊維を分割繊維に分割してパイル３を形成することができる。また、パイル糸４は、単繊維と複合繊維との組合せで構成することもできる。パイル糸４を単繊維と複合繊維との組合せで構成すれば、複合繊維と単繊維とを分割して、特性の異なる繊維の組合わせとしてパイル３を形成することができる。
【００５３】
以上の説明では、回転体として現像ローラ６に本発明を適用する場合について説明しているけれども、電子写真方式の感光体として感光ドラムを使用するような場合に、感光ドラムに対する微細粉粒体もれ防止用シール材として使用することもできる。また、トナー８や、他の微細粉粒体を製造したり、取扱ったりする過程で必要となる回転体のシールに、本発明を同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の一形態としての微細粉粒体もれ防止用シール材１を含む画像形成装置の部分的な断面図および微細粉粒体もれ防止用シール材１の部分的な平面図である。
【図２】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１と現像ローラ６の外周面６ａとを、現像ユニット１０の開口部１０ａに装着する状態を示す簡略化した分解斜視図である。
【図３】図１の回転体用シール材１で図２の現像ユニット１０が電子写真方式の画像形成装置に設けられる感光体に臨む開口部１０ａでトナーの封止を行う考え方を示す図である。
【図４】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の実施例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図５】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の参考例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図６】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の参考例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図７】図１に示す微細粉粒体もれ防止用シール材１の主体となるカットパイル織物２０の参考例の構成を簡略化して示す模式的な平面図および断面図である。
【図８】図４〜図７に示すカットパイル織物２０の製造状態と使用状態とをそれぞれ示す模式的な平面図である。
【図９】図１のパイル糸４として使用可能な複合繊維（コンジュゲートフィラメント）糸３０の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１ 微細粉流体もれ防止用シール材
２ 基布
２ａ 配列方向
３ パイル
４ パイル糸
６ 現像ローラ
６ａ 外周面
６ｂ 回転方向
７ 回転軸
８ トナー
１０ 現像ユニット
１１ ブレード
２０ カットパイル織物
３０ 複合繊維糸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細粉粒体を担持する回転体の外周面にパイルを摺接させながら軸線方向へのもれを防ぐ微細粉粒体のもれ防止用シール材であって、
多数の微細長繊維を束ねて構成されるパイル糸が基布の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体とし、
カットパイル織物は、地糸の経糸または緯糸の径がパイル糸の径よりも細くされており、経糸と緯糸の径が同じ、もしくは経糸と緯糸が異なる径を用いてパイル織りされた織物であり、
パイル糸は、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な方向に沿うように配列され、該基布の表面に対して、該配列の方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜する斜毛状態で、パイル糸を構成する多数の微細長繊維が分離してパイルが形成され、かつパイル間のピッチが狭められるように毛羽立たされており、
使用状態では、回転体の回転方向に対し、該配列の方向が該予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、該配列の方向を該接線方向に対して傾斜させることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項２】
前記カットパイル織物は、縦方向と横方向とに製織され、
前記パイル糸は、該縦方向と該横方向とで異なる本数の割合となるように配列され、
該縦方向および該横方向のパイル糸間の平均ピッチは、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、
該縦方向と該横方向とのうち、パイル糸の本数の割合が大きい方向を前記配列方向として、
前記使用状態で前記パイルは、前記大きな角度φが０度以上４５度以下の範囲で、該配列方向から前記予め定める角度θだけ前記接線方向側に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項３】
前記パイル糸の斜毛状態は、前記基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるようになされていることを特徴とする請求項１または２記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項４】
前記パイル糸は、単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項５】
前記パイル糸は、複合繊維で構成され、
該複合繊維は分割繊維からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項６】
前記パイル糸は、単繊維と複合繊維との組合せで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項７】
前記パイル糸を構成する微細長繊維は、高分子材料を素材とする単繊維または複合繊維からなり、
該微細長繊維の繊維径は平均で２５μｍ以下であり、
該パイル糸は、該微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項１】
微細粉粒体を担持する回転体の外周面にパイルを摺接させながら軸線方向へのもれを防ぐ微細粉粒体のもれ防止用シール材であって、
多数の微細長繊維を束ねて構成されるパイル糸が基布の表面に切断された状態で立設されるカットパイル織物を主体とし、
カットパイル織物は、地糸の経糸または緯糸の径がパイル糸の径よりも細くされており、経糸と緯糸の径が同じ、もしくは経糸と緯糸が異なる径を用いてパイル織りされた織物であり、
パイル糸は、基布の製織方向の少なくとも一方に平行な方向に沿うように配列され、該基布の表面に対して、該配列の方向から予め定める角度θだけ開く方向に傾斜する斜毛状態で、パイル糸を構成する多数の微細長繊維が分離してパイルが形成され、かつパイル間のピッチが狭められるように毛羽立たされており、
使用状態では、回転体の回転方向に対し、該配列の方向が該予め定める角度θよりも大きな角度φをなすように、該配列の方向を該接線方向に対して傾斜させることを特徴とする微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項２】
前記カットパイル織物は、縦方向と横方向とに製織され、
前記パイル糸は、該縦方向と該横方向とで異なる本数の割合となるように配列され、
該縦方向および該横方向のパイル糸間の平均ピッチは、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍであり、
該縦方向と該横方向とのうち、パイル糸の本数の割合が大きい方向を前記配列方向として、
前記使用状態で前記パイルは、前記大きな角度φが０度以上４５度以下の範囲で、該配列方向から前記予め定める角度θだけ前記接線方向側に傾斜していることを特徴とする請求項１記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項３】
前記パイル糸の斜毛状態は、前記基布の表面に対して０度よりも大きく４５度以下の角度となるようになされていることを特徴とする請求項１または２記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項４】
前記パイル糸は、単繊維の集合または複数種類の単繊維で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項５】
前記パイル糸は、複合繊維で構成され、
該複合繊維は分割繊維からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項６】
前記パイル糸は、単繊維と複合繊維との組合せで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【請求項７】
前記パイル糸を構成する微細長繊維は、高分子材料を素材とする単繊維または複合繊維からなり、
該微細長繊維の繊維径は平均で２５μｍ以下であり、
該パイル糸は、該微細長繊維を５０以上１０００以下の本数束ねて構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の微細粉粒体のもれ防止用シール材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−２４９３８３（Ｐ２００６−２４９３８３Ａ）
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７１６６６（Ｐ２００５−７１６６６）
【出願日】平成１７年３月１４日（２００５．３．１４）
【出願人】（５９６１１６３６３）三和テクノ株式会社 (16)
【出願人】（５０５０９４１５７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２１日（２００６．９．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１４日（２００５．３．１４）
【出願人】（５９６１１６３６３）三和テクノ株式会社 (16)
【出願人】（５０５０９４１５７）
【Ｆターム（参考）】
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