(57)【要約】【課題】クリーニング枠体において微細粉粒体と接触する感光体表面を経由した微細トナーの漏れ、並びに感光体表面へのトナー粗粉付着を防止し、感光体の機能ならびに画像形成にかかわる性能を損なうことなく十分なトナーシール性を有するトナーシール部材を提供することにある。【解決手段】回転体に当接しトナーをシールするトナーシール部材において、再生繊維、半合成繊維、合成繊維の少なくとも一つの繊維絡合で形成された不織布シートと、弾性体からなる支持層とを接着結合することにより構成され、前記不織布シートの繊維径が２μｍ〜１０μｍであることを特徴とする。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に当接しトナーをシールするトナーシール部材において、
再生繊維、半合成繊維、合成繊維の少なくとも一つの繊維絡合で形成された不織布シートと、弾性体からなる支持層とを接着結合することにより構成され、前記不織布シートの繊維径が２μｍ〜１０μｍであることを特徴とするトナーシール部材。
【請求項２】
前記不織布シートの繊維径が２μｍ〜８μｍであることを特徴とする請求項１に記載のトナーシール部材。
【請求項３】
前記不織布シートの空隙率が０．８５〜０．９０であることを特徴とする請求項１又は２に記載のトナーシール部材。
【請求項４】
前記不織布シートがポリエステル不織布であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のトナーシール部材。
【請求項５】
電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
像担持体と、該像担持体に当接しトナーをシールするトナーシール部材とを有し、前記トナーシール部材が請求項１乃至４に記載の何れかであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微細粉粒体の漏れ防止用のトナーシール部材、又は画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真画像形成装置では、帯電手段によって一様に帯電された像担持体（以下感光ドラムと記す）に選択的に露光を行い、像担持体表面に潜像を形成する。そして、現像剤担持体である現像スリーブから、前記感光ドラムに現像剤（トナー）が供給され、前記潜像を顕像化した後に、記録媒体に転写し、さらに熱と圧力によって定着している。
【０００３】
また、転写されずに感光ドラム上に残留した転写残トナーはクリーニング手段によって感光ドラムから掻き落とされ、感光ドラムの回転方向から見た上流部に設けられたすくいシートによって、画像形成装置本体内には飛散せずに、廃トナー溜めに収納される。
【０００４】
ここで、前記クリーニング手段としては、像担持体表面に当接するゴムなどの弾性材料からなるクリーニングブレードをクリーニング枠体に取り付ける方法が広く採用されている。
【０００５】
前記クリーニング枠体の両端部には、前記クリーニングブレードとクリーニング枠体、及び前記感光体と前記クリーニング枠体の隙間からトナー漏れを防止するためのトナーシール部材が取り付けられている。
【０００６】
また、現像スリーブの長手両端部に対応する現像枠体側にもシール部材が取り付けられ、現像スリーブと現像枠体との隙間がシールされ、トナーの飛散・漏れが防止されている。
【０００７】
従来のシール部材は、（ａ）発泡ポリウレタンからなる弾性体の一部に高密度ポリエチレンを貼り付けた層体構造、（ｂ）フッ素繊維のフェルト層に発泡ポリウレタン又は羊毛、合成繊維フェルトの弾性体を接着した層体構造、（ｃ）フッ素繊維のパイル織物に発泡ウレタン又は羊毛、合成繊維フェルトの弾性体を接着した層体構造が用いられている（例えば特許文献１）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−２９０４０５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこの従来例をさらに発展させ、その目的とする処は、クリーニング枠体において微細粉粒体と接触する感光体表面を経由した微細トナーの漏れ、並びに感光体表面へのトナー粗粉付着を防止し、感光体の機能ならびに画像形成にかかわる性能を損なうことなく十分なトナーシール性を有するトナーシール部材及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、回転体に当接し、トナーをシールするトナーシール部材において、
再生繊維、半合成繊維、合成繊維の少なくとも一つの繊維絡合で形成された不織布シートと、弾性体からなる支持層とを接着結合することにより構成されたトナーシール部材を提案するものである。また、前記不織布シートは、以下のｉ）〜ｉｖ）の何れかであることを特徴とする。
【００１１】
ｉ）繊維径が２〜１０μｍであること、ｉｉ）繊維径２〜８μｍであること、
ｉｉｉ）空隙率が０．８５〜０．９０であること、ｉｖ）材質がポリエステル不織布であること。
【００１２】
さらに、本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
像担持体と、該像担持体に当接しトナーをシールするトナーシール部材とを有し、前記トナーシール部材が再生繊維、半合成繊維、合成繊維の少なくとも一つの繊維絡合で形成された不織布シートと弾性体からなる支持層とで接着結合されているプロセスカートリッジを提供することである。ここで、前記不織布シートは、以下のｉ）〜ｉｖ）の何れかであることを特徴とする。
【００１３】
ｉ）繊維径が２μｍ〜１０μｍである、ｉｉ）繊維径が２μｍ〜８μｍである、ｉｉｉ）空隙率が０．８５〜０．９０である、ｉｖ）材質がポリエステルであること。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。以下の説明において、プロセスカートリッジの長手方向とは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体へ着脱する方向と交差する方向（略直交）である。
【００１５】
先ず、プロセスカートリッジ及びそれを着脱可能な電子写真画像形成装置について、図１及び図２を参照して具体的に説明する。なお、図１はプロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置の構成模式図、図２はプロセスカートリッジの構成模式図である。ここで、説明の順序として、先ずプロセスカートリッジ及びこれを用いる電子写真画像形成装置の全体構成を説明し、次に本発明にかかるトナーシール部材について詳細を説明する。
【００１６】
［全体構成］
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ、以下「画像形成装置」という）Ａは、図１に示すように、光学手段としての光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の電子写真感光体（像担持体、以下「感光体ドラム」という）７へ照射して該感光体ドラム７に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤（以下「トナー」という）で現像してトナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体（記録紙、ＯＨＰシート、布等）２をカセット３ａからピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃで一枚ずつ分離給送し、搬送ガイド３ｆ１に沿ってプロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒体２に転写し、その記録媒体２を搬送ガイド３ｆ２に沿って定着手段５へと搬送する。この定着手段５は駆動ローラ５ａと、ヒータ５ｂを内蔵する回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体５ｃからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体２を排出ローラ３ｄで搬送し、反転搬送経路を通して排出部６へと排出する如く構成している。なお、本実施形態例では、ピックアップローラ３ｂ、圧接部材３ｃ、排出ローラ３ｄ等により搬送手段３を構成している。
【００１７】
［プロセスカートリッジの構成］
一方、前記プロセスカートリッジＢは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。本実施の形態のプロセスカートリッジＢは、図２に示すように、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧印加して前記感光体ドラム７の表面を一様に帯電し、この帯電した感光体ドラム７に対して前記光学系１からの画像情報に基づいた情報光（光像）を露光開口９ｂを通して露光して感光体ドラム７表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置１０によって現像するように構成している。
【００１８】
前記現像手段装置１０はトナー収容部１０ａ内のトナーをトナー送り手段である回転可能な送り部材１０ｂで送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像回転体（現像剤担持体）である現像スリーブ１０ｄを回転させると共に、現像ブレード１０ｅによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像スリーブ１０ｄの表面に形成し、そのトナーを前記静電潜像に応じて感光体ドラム７に転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
【００１９】
そして転写ローラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード１１ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落とすと共に、スクイシート１１ｃによってすくい取り、除去トナー収納部１１ｄへ集めるクリーニング装置１１によって感光体ドラム７上の残留トナーを除去するように構成している。
【００２０】
本実施の形態で示すプロセスカートリッジＢは、感光体ドラム７を回転可能に支持し、クリーニングブレード１１ａ、帯電ローラ８が組み込まれたクリーニング枠体１１ｅと、現像装置１０、トナー収容部１０ａを組み込んだトナー現像枠体１０ｆとから成っている。そしてトナー現像枠体１０ｆは、現像装置１０の現像スリーブ１０ｄが感光体ドラム７に対し所定の間隔をあけて平行に対向できるようにクリーニング枠体１１ｅに対し回動可能に支持され、現像スリーブ１０ｄと感光体ドラム７との間の間隔保持を行うスペーサ１０ｍを現像スリーブ１０ｄの両端部に配置してある。
【００２１】
次に、図３を参照しつつ、本発明で用いたクリーニング装置１１について詳述する。本クリーニング装置１１は、板金１１ｂに支持されつつ感光体ドラム７表面に対し、いわゆるカウンタ方向に当接するウレタンゴムからなるクリーニングブレード１１ａ、クリーニングブレード１１ａによって感光ドラム１表面から掻き落とされたトナーを収容する廃トナー収納部１１ｄ、クリーニングブレード１１ａの長手方向端部座面に位置する廃トナー収納部１１ｄの端部に取り付けられ、その一面が感光体ドラム７表面に圧接することにより、廃トナー収納部１１ｄからのトナーの漏洩・飛散を防止するためのシール部材１２から構成される。そして本発明にかかるシール部材としては、感光体ドラム７に当接する面に、再生繊維、半合成繊維、合成繊維の少なくとも一つの繊維絡合で形成された不織布シートを設け、前記不織布シートが以下のｉ）〜ｉｖ）に示す何れかであることを特徴とする。ｉ）繊維径が２〜１０μｍである、ｉｉ）繊維径が２〜８μｍである、ｉｉｉ）空隙率が０．８５〜０．９０である、ｉｖ）不織布シートの材質がポリエステルである。
【００２２】
前記不織布シートの一例として、本発明においては、ポリエステル不織布を用いた場合について詳述する。
【００２３】
図４にシール部材１２の詳細図を示すが、Ｌ字形状のシール部材１２は発泡ウレタン又は羊毛、合成フェルト等の弾性部材１２ｂの表面に、厚さ０．１〜４ｍｍのポリエステル不織布からなるシート状の部材１２ａが、例えば両面テープ、ホットメルトなどにより接着されている。そしてこのトナーシール部材は、廃トナー収納部１１ｄ端部に対し、例えば両面テープ等により貼り付けられるとともに、弾性部材１２ｂの弾性によりその表面が感光体ドラム７の曲率に沿うように圧接されている。雰囲気中から前記感光体長手方向端部に付着したトナーは、該シール部材によって拭き取られ、また繊維絡合部に形成された空隙部に拭き取られたトナーは捕集される。
【００２４】
次に本発明で用いたポリエステル不織布シート（メーカー：東レ（株）商品名：ワイピングクロスシルリズム  型名：ＹＭＳ３３０Ｎ）についての性能評価について詳述する。また、ここでは従来のシール部材で用いられていたテフロン（ポリフッ化エチレン）フェルトシートと比較した結果を記す。また、評価に用いた各材質の繊維厚み（ｔ）、径（Ｄ）、坪量（Ｇ）、比重（ρ）、空隙率（κ）の比較を表１に示す。ここで空隙率とは、
κ＝１−（Ｇ／ρ×ｔ×１０３）
と定義し、繊維絡合部の空間比率をあらわす数値とした。
【００２５】
【表１】
2004317995.tif 000002
【００２６】
次に評価内容について図５を用いて説明する。
【００２７】
前述したように、本実施の形態ではトナーシール部材１２は、廃トナー収納部１１ｄの長手方向端部座面に設けたが、本評価では材質評価が目的であるため、図６に示す大きさのシール部材１２’を３つ用意し、かつ廃クリーニング枠体１１ｅ長手全域にシール部材貼り付け座面１１ｆを設け、前記シール部材を両面テープで貼り付け座面１１ｆに固定した。また、貼り付け座面１１ｆは、画像形成装置本体の転写ローラ４と感光体ドラム７の当接位置（Ｐ）より感光ドラム７の回転方向からみて下流側、クリーニングブレード１１ａより上流側に設け、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に挿入し、記録媒体への転写後に感光体ドラム７へ残留するトナーを拭きかつ捕集することができる構成をとった。また、シール部材貼り付け座面１１ｆは廃トナー収納部１１ｄから取り外し可能な構成にした。ここで、トナー拭き取り能力として、シール部材に付着したトナー質量を測定し評価を行った。
【００２８】
図７に感光体ドラム１、シール部材１２’、貼り付け座面１１ｆ、シール部材の詳細図を示す。本評価では、シール部材貼り付け座面１１ｆは、感光体ドラム１と同心の円弧形状に、そしてシール部材の感光体ドラムへの圧接量（つぶし量）は２ｍｍに設定し、評価を行った。
【００２９】
評価には、メーカー：ｈｐ  型番：ｈｐ  ＬａｓｅｒＪｅｔ  ｓｅｒｉｅｓ／ｓｅｒｉｅｓ  １２００の画像形成装置本体及びプロセスカートリッジを用いた。
【００３０】
また、評価はポリエステル不織布の繊維径Ｄ、空隙率κをパラメータとして行った。繊維径は繊維の太さを拡大顕微鏡（倍率：×５００）で観察し、不作為に選んだ２０本の繊維の太さの算術平均とした。
【００３１】
評価結果を以下に示す。
【００３２】
【表２】
2004317995.tif 000003
【００３３】
評価結果から分かることは、従来のテフロンフェルトよりポリエステル不織布の方がトナー拭き取り性が優れているということである。これは、繊維径がテフロンフェルトよりポリエステル不織布の方が小さいことに起因していると考えられる。
【００３４】
感光体に付着した微細径のトナーをすり抜けさせることなく拭き取るには、繊維径が小さい方が有利と考えられる。また、拭き取ったトナーを繊維の空隙部に捕集するにあたっては、空隙率が大きい方が有利と考えられ、この点においてもテフロンフェルトよりポリエステル不織布の方がトナー捕集能力に関しては有利である。
【００３５】
ポリエステル不織布間で比較すると、繊維径、空隙率に関しては、
ｉ）繊維径が２μｍ〜８μｍで優れたトナー拭き取り能力を有する
ｉｉ）空隙率が０．８５〜０．９０で優れたトナー捕集能力を有する
ことが分かる。
【００３６】
これは、理論的には、繊維径が小さいほど、かつ空隙率が大きいほどトナー拭き取り能力は高まると考えられるが、実使用条件下で繊維径が２μｍ未満になってくると繊維の腰が弱くなり耐久性において不利になり、また繊維径が８μｍ超になってくるとトナーをすり抜けさせてしまう割合が高くなってきてしまうと考えられ、実験的にトナー拭き取り性に関して最も優れた性能を発揮するのは上記ｉ），ｉｉ）の範囲であるといえる。
【００３７】
また、前述した実施の形態で示したプロセスカートリッジは電子写真感光体としては感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものであっても良い。感光体として光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰＣ）等。また前記感光体を搭載する形状としては例えばドラム状またはベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或いは塗工を行ったもの。
【００３８】
また現像方法としても、公知の二成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。
【００３９】
また帯電手段の構成も、前述した実施の形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングスワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングスワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正または負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。
【００４０】
なお、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。
【００４１】
また感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシなど用いてクリーニング手段を構成しても良い。
【００４２】
また前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施形態のもの以外にも、例えば、電子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、現像手段と、帯電手段又はクリーニング手段のいずれかを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。
【００４３】
即ち、前述したプロセスカートリッジとは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができる。従って、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。
【００４４】
更に、前述した実施の形態では、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば、電子写真複写機、ＬＥＤプリンタ等の電子写真プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、或いはこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ等）等の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかな如く、トナーシール部材の表面に再生繊維、半合成繊維、合成繊維の少なくとも一つの繊維絡合で形成された不織布シートを設け、前記不織布シートの一例として、ポリエステル不織布を用いることで、トナー捕集能力が高まり、安定した画像を長期にわたって保証することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明にかかるプロセスカートリッジの概略図である。
【図３】本発明にかかるクリーニングユニットの概略図である。
【図４】シール部材の詳細図である。
【図５】シール部材の性能評価を示す概略図である。
【図６】性能評価に用いたシール部材の模式図である。
【図７】シール部材の性能評価を示す概略図である。
【符号の説明】
Ａ  画像形成装置
Ｂ  プロセスカートリッジ
１  光学系
２  記録媒体
３ａ  カセット
３ｂ  ピックアップローラ
３ｃ  圧接部材
３ｄ  排出ローラ
３ｆ１，３ｆ２  搬送ガイド
４  転写ローラ
５  定着手段
５ａ  駆動ローラ
５ｂ  ヒータ
５ｃ  定着回転体
６  排出開口
７  感光体ドラム
８  帯電ローラ
９ａ  転写開口
９ｂ  露光開口
１０  現像装置
１０ａ  トナー収容部
１０ｂ  送り部材
１０ｃ  固定磁石
１０ｄ  現像スリーブ
１０ｅ  現像ブレード
１０ｆ１  トナー現像枠体
１１  クリーニング装置
１１ａ  クリーニングブレード
１１ｂ  クリーニングブレードを保持する板金
１１ｃ  スクイシート
１１ｄ  除去トナー収納部
１１ｅ  クリーニング枠体
１１ｆ  シール部材貼り付け座面
１２  トナーシール部材
１２ａ  トナーシール部材の不織布シート状部材
１２ｂ  トナーシール部材の弾性部材
１２’  評価用シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004317995.tif 000009
【図７】
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