JP4338553B2 - トナー捕集用フィルタ、及びトナー容器 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真画像形成装置用のフィルタであって、詳しくは、トナー容器に使用されるトナー捕集用フィルタ、それを用いたトナー容器に関する。

レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ、およびその複合機などに用いられる電子写真画像形成装置は、以下のような方式で、紙等の記録媒体に画像を形成する。先ず、感光性ドラムの表面を帯電させ、これに印刷パターン照射して露光する。次に、感光性ドラムの周辺部に配置された現像装置から感光性ドラムにトナーを供給し、供給したトナーを感光性ドラムに付着させて、現像像を形成する。

次いで、この現像像は、中問転写体を経た後、又は直接に、紙等の記録媒体に転写される。多色画像を得る場合は、１つの感光性ドラムにおいて各色毎に上記動作を繰り返す方式、又は各色毎に感光性ドラムを設置する方式が採用される。その後、記録媒体に転写されたトナーを定着装置によって記録媒体に定着する。

ところで、従来から、現像により減少したトナーを補充するため、トナーを収容したトナーボックスが内蔵された現像装置や、現像装置に接続されたトナーボックスをカートリッジにして着脱可能にすることが行われている。

また、一般に、現像装置においては、トナーボックスに収容されたトナーは、撹搾バーやトナー供給ロールを介して、トナー担持体である現像ローラに供給されているが、このような供給方式を採用した場合は、バーやローラの回転によってトナーボックス内の圧力が高くなってしまう。更に、このような内部の圧力が高い状態でトナーボックスを放置しておくと、トナーボックスにおいてシール強度が弱い部分から、空気と共にトナーが外に漏れ出してしまう。

また、特に、現像装置に接続されたトナーボックスをカートリッジにした態様では、トナーを収容したトナーボックスから現像装置へとトナーが供給されて、トナーボックス内のトナーの量が減少すると、それにともないトナーボックス内部が負圧になり、トナーの安定した供給が出来ない恐れもある。

更に、上記の態様では、トナーボックスから現像装置へとトナーを供給するために、吸引ポンプが使用される場合もある。この場合、圧力調整機構がないと、吸引ポンプの吸引によるトナーの減少によって、吸引ポンプを用いない場合よりも大きな負圧が生じてしまう。

このため、トナーの漏洩の防止やトナーボックス内の負圧の緩和を防止するため、トナーボックスには、トナーボックス内の空気を外部に排出するための通気孔が設けられており、通気孔にはトナーを捕集するための通気フィルタが取り付けられている。

このような構成により、空気のみが外部に排出され、トナーはフィルタに捕集される。また、トナーボックスをカートリッジにした態様においては、トナーの安定供給を図ることができる。更に、輸送時などにトナーが外に漏れるのも防止できる。

トナー捕集用の通気フィルタとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（以下「ＰＴＦＥ」という。）多孔質膜を基材とし、織布または不織布を支持部材としてラミネートして構成されたものが提案されている（特許文献１参照）。

また、現像に関与しなかったトナーは、現像装置の開口部から飛散して画像形成装置内を汚染しないようにトナー回収容器により回収されるが、この場合、トナー回収容器に空気と共に送り込まれたトナーが容器外に排出されるのを阻止し、トナー回収容器内にトナーを貯める必要がある。

このため、トナー回収容器においても通気孔が形成されており、この通気孔にも通気フィルタが設けられている（例えば、特許文献２参照。）。また、トナー回収容器においても、通気フィルタとしてはＰＴＦＥ多孔質膜が用いられる。

このように、電子写真画像形成装置においては、現像装置、トナーボックス、及びトナー回収容器等といったトナーを収容するための容器（トナー容器）が用いられている。また、多くの場合、トナー容器においては、通気フィルタとしてＰＴＦＥ多孔質膜が用いられている。
特開平９−３１１５５３号公報 特開２００２−３１１７１１号公報

しかしながら、上記したトナー捕集用の通気フィルタを構成するＰＴＦＥ多孔質膜は、焼却すると人体に対して有害なフッ酸等を発生させてしまう。よって、特定の装置がない焼却設備では焼却処理できず、通常、廃棄は埋め立て処理によって行われている。このため、上記したトナー捕集用の通気フィルタにおいては、廃棄処理が難しいという問題がある。

本発明の目的は、上記問題を解消し、トナーに対して十分な捕集機能を備え、且つ、焼却処理が容易なトナー捕集用フィルタ、それを用いたトナー容器を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明におけるトナー捕集用フィルタは、フッ素非含有材料で形成された多孔質膜を有し、前記多孔質膜は、粒径が１μｍ〜５μｍの粒子を５．３ｃｍ／ｓｅｃの流速で透過させたときの捕集効率が６０％以上であることを特徴とする。

また、上記目的を達成するため本発明におけるトナー容器は、上記本発明におけるトナー捕集用フィルタと、内部にトナーを収容する容器本体とを有し、前記容器本体には通気孔が設けられており、前記通気孔の開口は前記フィルタに覆われていることを特徴とする。

以上の特徴により、本発明のトナー捕集用フィルタによれば、本発明のトナー捕集用フィルタはトナーに対して十分な捕集機能を備えているため、トナー漏れが生じるのを抑制することができる。また、トナー捕集効果を主に発揮する多孔質膜は、フッ素非含有材料で形成されており、焼却してもフッ酸を発生しないため、焼却処理によって廃棄でき、従来のトナー捕集用フィルタに比べて廃棄処理が容易である。

上記本発明におけるトナー捕集用フィルタにおいては、前記多孔質膜を形成するフッ素非含有材料は、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン他）、ポリエステル、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、アクリル、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ガラス、炭素、セルロース、及びビスコースから選ばれる少なくとも一種であるのが好ましい。また、この場合、前記多孔質膜は、前記フッ素非含有材料から得られる繊維で形成された不織布であるのが好ましい。また、この不織布は、エレクトレット処理されているのが好ましい。

また、上記本発明におけるトナー捕集用フィルタにおいて、多孔質膜が不織である場合は、前記多孔質膜の一方又は両方の面に支持部材が積層されており、前記支持部材が通気性を備え、且つ、フッ素非含有材料で形成されている態様とするのが好ましい。この態様においては、前記多孔質膜の両方の面に前記支持部材が積層されているのが更に好ましい。

また、この態様において、前記支持部材を形成するフッ素非含有材料としても、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン他）、ポリエステル、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、アクリル、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ガラス、炭素、セルロース、及びビスコースから選ばれる少なくとも一種が挙げられる。更に、この場合、前記支持部材は、前記フッ素非含有材料から得られる繊維で形成された不織布又はネットであるのが好ましい。

上記本発明におけるトナー捕集用フィルタにおいては、前記多孔質膜が、更には前記多孔質膜と前記支持部材とが、撥水性及び撥油性のうち少なくとも一方の性能を有する態様とするのも好ましい。更に、上記本発明におけるトナー捕集用フィルタは、透過流速が５．３ｃｍ／ｓｅｃであるときの圧力損失が２０００Ｐａ以下、特には１００Ｐａ以下であるのが好ましい。

また、前記支持部材を積層する場合は、上記本発明におけるトナー捕集用フィルタにおいては、前記多孔質膜と前記支持部材とを積層して得られた積層体の外周縁の全部又は一部を無孔化するのが好ましい。

この場合、前記無孔化は、前記積層体の外周縁の全部又は一部を加熱及び押圧して、前記多孔質膜の一部と前記支持部材の一部とを融着することによって行うことができる。また、前記無孔化は、前記積層体の外周縁の全部又は一部に樹脂を含浸させることによって行うこともできる。更に、前記無孔化は、前記積層体の外周縁の全部又は一部に、これを被覆する保護部材を設けることによっても行うことができる。

上記本発明におけるトナー捕集用フィルタにおいては、当該トナー捕集用フィルタを外部に貼り付けるための粘着剤層が設けられているのが好ましい態様である。また、上記本発明におけるトナー捕集用フィルタは、さらに、粘着剤によってシート部材に貼り付けられている態様とするのも好ましい。この場合、前記シート部材への貼り付けは、トナー捕集用フィルタを外部に貼り付けるために設けた前記粘着剤層によって行っても良いし、前記シート部材の一方の主面に予め設けておいた粘着剤層によって行っても良い。

以下、本発明のトナー捕集用フィルタ及びトナー容器について図面を用いて説明する。なお、本発明のトナー捕集用フィルタ、及びトナー容器は、以下の例に何等限定されるものではない。

最初に、図１〜図５を用いて本発明のトナー捕集用フィルタの一例について説明する。図１は、本発明のトナー捕集用フィルタの一例を示す図であり、図１（ａ）は断面を示しており、図１（ｂ）は上面を示している。図１に示すように、トナー捕集用フィルタは、フッ素非含有材料で形成された多孔質膜１を備えている。

図１の例では、多孔質膜１の両面には、これを支持する支持部材２及び３が積層されており、これらは積層体４を構成している。また、支持部材２及び３は、通気性を備えており、多孔質膜１と同様にフッ素非含有材料で形成されている。

図１に示すトナー捕集用フィルタにおいては、トナー漏れを抑制するため、多孔質膜１の捕集効率は６０％以上に設定されている。ここで、本発明でいう「捕集効率」について説明する。本発明において、捕集効率は以下のようにして算出される。なお、捕集効率を任意の値に設定する方法については後述する。

先ず、多孔質膜のサンプルを有効面積が１００ｃｍ²となるように円形のホルダーにセットする。次に、空気の入口側と出口側に圧力差を与え、空気の透過流速を５．３ｃｍ／ｓｅｃにした状態で、入口側に大気塵を含んだ空気を供給する。

次に、入口側における粒径が１μｍ〜５μｍの大気塵の粒子濃度（粒子個数／リットル）と、出口側におけるサンプルを透過してきた粒径が１μｍ〜５μｍの大気塵の粒子濃度（粒子個数／リットル）とをパーティクルカウンターで測定する。その後、測定値を下記式（１）に代入する。なお、下記式（１）において、「入口側粒子濃度」は空気の入口側で測定された粒子濃度であり、出口側粒子濃度は空気の出口側で測定された粒子濃度である。

（数１）
捕集効率（％）＝（１−（出口側の粒子濃度／入口側の粒子濃度））×１００…（１）

また、本発明のトナー捕集用フィルタにおいては、トナー容器内の負圧（容器内部と外部との圧力差）の解消を図るため、当該フィルタを透過する気体の流速が５．３ｃｍ／ｓｅｃである場合の圧力損失を２０００Ｐａ以下、特には１００Ｐａ以下とするのが好ましい。

トナー捕集用フィルタにおける圧力損失を上記数値範囲とするため、多孔質膜１の圧力損失は２０Ｐａ〜１９９０Ｐａ、特には２０Ｐａ〜９５Ｐａとするのが好ましい。同様に、支持部材２及び３の圧力損失は５Ｐａ〜５００Ｐａ、特には５Ｐａ〜１００Ｐａとするのが好ましい。なお、圧力損失を任意の値に設定する方法については後述する。

本発明において、多孔質膜１を形成するフッ素非含有材料は、焼却処理した際に、フッ酸を生じないものである。多孔質膜１の形成材料としてはフッ素を原料として使用していない素材であることが好ましい。具体的には、多孔質膜１を形成するフッ素非含有材料としては、例えば、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン他）、ポリエステル、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、アクリル、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ガラス、炭素、セルロース、ビスコース等が挙げられる。

また、多孔質膜１は、トナーの捕集が容易な点から、上記のフッ素非含有材料から得られる繊維で形成された不織布であるのが好ましい。但し、多孔質膜１として不織布以外の多孔質膜、例えば、フッ素非含有樹脂材料を延伸、溶剤抽出、水蒸気成形、発泡成形して得られる多孔質膜を用いることもできる。

多孔質膜１として不織布を用いる場合、多孔質膜１を形成する不織布は、種類の異なる繊維を組み合わせて混毛したものであっても良いし、繊維は芯鞘構造を備えたものであっても良い。更に、後述のように多孔質膜１と支持部材２又は３とを熱ラミネートによって接合するのであれば、多孔質膜１を形成する不織布の少なくとも溶着される部分には、熱ラミネートを容易にするため、熱可塑性樹脂からなる繊維が含まれているのが好ましい。

また、多孔質膜１を不織布で形成する場合は、上述した捕集効率を６０％以上とし、更に、上述した多孔質膜１における圧力損失を２０Ｐａ〜９５Ｐａとするため、不織布の目付け量は、１０ｇ／ｃｍ²〜３００ｇ／ｃｍ²、特には１０ｇ／ｃｍ²〜１００ｇ／ｃｍ²に設定するのが好ましい。同様に、繊維径は、０．５μｍ〜２０μｍ、特には０．５μｍ〜１０μｍに設定するのが好ましい。

また、多孔質膜１を形成する不織布の繊維の製造方法は、特に限定されるものではない。但し、捕集効率の点からは、メルトブローン法を用いて製造するのが好ましい。メルトブローン法を用いた場合は、繊維径が数μｍ程度の微細な繊維を製造できるため、捕集効率の高い不織布を得ることができる。

また、メルトブローン法を用いる場合の繊維材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエステル、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイドなどの熱可塑性樹脂が挙げられる。更に、メルトブローン法によって作製した繊維を用いて不織布を形成する場合であって、圧力損失の上昇を抑制しつつ、捕集効率の向上を図りたい場合は、作製された繊維に微細なガラス繊維を混毛しても良い。なお、混毛方法としては、湿式法やスパンボンド法等を用いることができる。

また、多孔質膜１を不織布で形成する場合は、エレクトレット処理を行っておくのが好ましい。エレクトレット処理によって繊維がエレクトレット化すると、静電気力により、トナーを捕集する効果を向上でき、捕集効率の向上を図ることができる。

不織布に対してエレクトレット処理を行う方法、即ち、電荷を与える方法としては、直流高電圧によって不織布を分極する方法や、直流高電圧を針状電極にかけて大気中でイオンを発生させ、これを不織布に印加する方法、パルス放電によってイオンを発生させ、これを不織布に印加する方法などを採用することができる。

このように、本発明においては、多孔質膜１によって十分な捕集効率が確保されており、更に、多孔質膜１は、従来技術において示したＰＴＦＥ多孔質膜と異なり、焼却してフッ酸が発生しないフッ素非含有材料によって形成されている。このため、本発明におけるトナー捕集用フィルタは、従来技術において示したＰＴＦＥ多孔質膜のフィルタに比べて廃棄処理が容易となっている。

本発明において、多孔質膜１の厚みは、薄すぎると強度が低下する点から、５０μｍ以上とするのが好ましい。但し、厚すぎると、圧力損失が高くなる点から、特には１０μｍ〜５００μｍに設定するのが好ましい。

ところで、多孔質膜１を不織布によって形成する場合は、上記した高い捕集効率を得るため、繊維径が小さくなる。このため、多孔質膜１においては、ケバが立ち易いといった問題や、繊維が脱落し易いといった問題が生じる可能性がある。また、繊維がトナー容器の内部に混入すると印刷不良を引き起こす可能性があり、更に、繊維がトナー容器の外部に飛散して感光体に付着すると、色抜け等を生じさせる可能性がある。

このため、図１に示すトナー捕集用フィルタにおいては、多孔質膜１を形成する不織布の繊維が飛散するのを防止するため、多孔質膜１の両面に支持部材２及び３が接合されている。但し、本発明においては、図１の例に限定されず、多孔質膜１の一方の面にのみ支持部材２又は３が接合された態様であっても良い。

支持部材２及び３を形成する材料としても、多孔質膜１と同様に、フッ素非含有材料、例えば、ポリオレフィン（ポリプロピレン、ポリエチレン他）、ポリエステル、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、アクリル、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ガラス、炭素、セルロース、ビスコース等が挙げられる。

支持部材２及び３の形態は特に限定されるものではなく、上記のフッ素非含有材料から得られる繊維で形成された不織布やネットであっても良いし、上記のフッ素含有材料のうちの例えば超高分子量のポリエチレンで形成された多孔体であっても良い。また、スポンジやフォームといった多孔体であっても良い。但し、多孔質膜１が不織布であるのであれば、多孔質膜１との接合が容易な点から、支持部材２及び３は、不織布やネットであるのが好ましい。

なお、支持部材２及び３として不織布を用いる場合も、支持部材２及び３を形成する不織布は、多孔質膜１の場合と同様に、種類の異なる繊維を組み合わせて混毛したものであっても良いし、繊維は芯鞘構造を備えたものであっても良い。更に、後述のように多孔質膜１と支持部材２又は３とを熱ラミネートによって積層するのであれば、支持部材２を形成する不織布の少なくとも溶着される部分にも、熱ラミネートを容易にするため、熱可塑性樹脂からなる繊維が含まれているのが好ましい。

また、支持部材２と支持部材３とは、例えば、一方が不織布、他方がネットのように互いに種類の異なるものであっても良いし、両方ともが不織布又はネットのように同じ種類であっても良い。更に、後者のように、種類が同じであっても、例えば、形成材料や繊維径が互いに異なる場合であっても良い。

支持部材２及び３の厚みは、薄すぎると強度が低下する点から、５０μｍ以上とするのが好ましい。但し、厚すぎると、圧力損失が上昇したり、屈曲性が減少したりする点から１０００μｍ以下に設定するのが好ましい。

本発明において、多孔質膜１と支持部材２及び３との接合は、熱ラミネートによる溶着や接着剤による接着等によって行うことができる。熱ラミネートによる接合方法としては、支持部材２及び３の一部を溶融させて溶着する方法や、多孔質膜１と支持部材２又は３との界面にホットメルトパウダーを介在させて加熱する方法等が挙げられる。但し、後述するように、積層体４の外周縁を無孔化する場合であれば、単に重ね合わせるだけでも良い。

また、多孔質膜１や支持部材２及び３とは別の不織布を、これらの界面に介在させ、これを溶融させて接着剤として用いることができる。なお、界面に介在させる不織布は、本発明の捕集用フィルタの通気性を妨げるもので無ければ良く、捕集効率が問われるものではない。

更に、本発明においては、多孔質膜１と支持部材２及び３との接合強度を向上させて、これらが互いに分離するのを抑制するため、図２及び図３の例に示すように、積層体４の外周縁を無孔化することができる。

図２は、積層体の外周縁が無孔化された本発明の捕集用フィルタの一例を示す図であり、図２（ａ）は断面を示しており、図２（ｂ）は上面を示している。図３は、積層体の外周縁が無孔化された本発明の捕集用フィルタの他の例を示す断面図であり、図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる態様を示している。

図２は、多孔質膜１と支持部材２及び３とを接合した状態で、これらの外周縁を加熱及び押圧して融着することによって、積層体４の外周縁を無孔化している。図２において、５は加熱と押圧とによって融着された部分を示している。

また、図３においては、積層体４の外周縁に保護部材を設けることによって無孔化が行われている。具体的には、図３（ａ）においては、積層体４の外周縁をフィルム６とフィルム７とでシールすることによって、図３（ｂ）においては、積層体４の外周縁を樹脂８によってコーティングすることによって無孔化が行われている。

このように、無孔化を行えば、積層体４の外周縁における接合強度が向上するため、結果、多孔質膜１と支持部材２及び３とが分離するのが抑制される。なお、図２及び図３の例では、積層体４の外周縁の全部が無孔化されているが、本発明においては、外周縁の一部のみが無孔化された態様であっても良い。また、その他、積層体４の外周縁の一部又は全部に樹脂を含浸させる方法を採用することもできる。

また、本発明のトナー捕集用フィルタにおいては、捕集対象となるトナーの種類や性質に応じて撥水処理や撥油処理を行って、多孔質膜１に撥水性や撥油性を付与することができる。例えば、補修対象となるトナーがオイルを含浸している場合は、オイルが多孔質膜１や支持部材２及び３の内部に侵入することによって、本発明のトナー捕集用フィルタの通気性が阻害される可能性があるからである。

本発明において使用できる撥水処理及び撥油処理の処理剤としては、低表面張力の各種の含フッ素鎖を有するポリマー（含フッ素ポリマー）を用いることができる。含フッ素ポリマーは、不織布の繊維等の表面に低表面エネルギーの皮膜を形成するため、撥水及び撥油効果を発揮することができる。含フッ素ポリマーとしては、パーフルオロアルキル基を側鎖に有する構成単位を含む高分子が好ましいものとして挙げられる。

具体的な処理剤としては、フロラード（住友スリーエム製）、スコッチガード（住友スリーエム製）、テックスガード（ダイキン工業製）、ユニダイン（ダイキン工業製）、アサヒガード（旭硝子製）などの市販の撥水撥油処理剤が挙げられる。

なお、撥水処理及び撥油処理は、本発明のトナー捕集用フィルタを上記した撥水撥油処理剤の溶液に浸漬させたり、同処理剤をスプレー等によって直接塗布したりすることによって行うことができる。なお、後者の場合、撥水撥油処理剤の塗布量は、十分な撥水効果及び撥油効果が得られ、かつ、本発明のトナー捕集用フィルタの通気性が妨げられないように調整する。

本発明において、トナー捕集用フィルタの外形（積層体４の外形）は、特に限定されるものではない。トナー捕集用フィルタの外形の成形は、金型を用いた打ち抜き等によって、貼付対象となるトナー容器の通気孔の開口形状に合わせて行われる。図１（ｂ）の例では、トナー捕集用フィルタは外形が円形となるように成形されている。

また、本発明のトナー捕集用フィルタのトナー容器への固定は、金型を用いた打ち抜きによって所定の形状に成形した後に行うのが作業性の点から好ましい。トナー容器への固定方法としては、粘着剤を用いた方法や、熱溶着、超音波溶着、振動溶着といった溶着による方法等が挙げられる。

トナー容器への固定方法として粘着剤を用いる場合は、図４に示すように、予め積層体４の一方の面に、本発明のトナー捕集用フィルタを貼り付けるための粘着剤層９を設けておくのが好ましい。図４は、図１に示すトナー捕集用フィルタに粘着剤層を設けた態様を示す図であり、図４（ａ）は断面を示しており、図４（ｂ）は下面を示している。

また、図４（ｂ）に示すよう、粘着剤層９は積層体４の外周に沿って形成するのが好ましい。このように形成した場合は、通気孔１０が形成されるため、トナー捕集用フィルタにおける通気性の確保が図られる。

更に、本発明においては、粘着剤層９を設けた後に、図２に示したように外周縁を加熱及び押圧したり、図３（ｂ）に示したように樹脂をコーティングしたりすることもができる。この場合、粘着剤層９は積層体４に隙間無く密着するため、シール性を高めることができる。

トナー捕集用フィルタをトナー容器に貼り付けるための粘着剤は特に限定さるものではないが、本発明においては、シリコーン系粘着剤、アクリル系粘着剤、ゴム系粘着剤が好ましいものとして挙げられる。

また、本発明のトナー捕集用フィルタにおいては、図４に示す粘着剤層９のような単層の粘着剤層の代わりに、図５に示す両面粘着シート１３を用いることもできる。図５は、図１に示すトナー捕集用フィルタに両面粘着シートを貼り付けた態様を示す断面図である。

図５の例では、積層体４の下面に、両面粘着シート１３が貼り付けられている。両面粘着シート１３は、不織布やＰＥＴフィルムなどのプラスチックフィルムで形成された基材１１の両面に、感圧性接着剤の粘着剤層１２を設けて形成されている。両面粘着シート１３は環状に形成されており、図５の例においても、通気孔１０によって、トナー捕集用フィルタの通気性が確保されている。

図５に示す態様とした場合は、基材１１によって粘着剤層１２の強度が向上する。このため、トナー捕集用フィルタへの貼り合せ作業を容易化できる。また、基材１１によってトナー捕集用フィルタ自体の強度も向上できるので、トナー捕集用フィルタをトナー容器に貼付する際のハンドリングが容易となり、トナー容器に対する貼付作業における作業性の向上も図ることができる。

ここで、図６及び図７を用いて本発明のトナー捕集用フィルタがトナー容器に貼付される前の状態について説明する。図６は、本発明におけるトナー捕集用フィルタをシート部材に貼付した状態を示す斜視図であり、図６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる態様を示している。図７は、図６におけるトナー捕集用フィルタの貼付態様を示している。

図６に示すように、複数のトナー捕集用フィルタ２１は、運搬や保存を容易にするため、シート部材２２に貼付されている。シート部材２２は、一般的な剥離シートである。また、トナー捕集用フィルタ２１は、図１〜図５のいずれかに示したものであり、トナー容器の通気孔（図示せず）の形状に合わせて打ち抜き加工されている。

図６に示すように、トナー捕集用フィルタ２１をシート部材２２に貼付した状態で保管または輸送等を行えば、トナー捕集用フィルタ２１の取り扱いを容易なものとでき、トナー捕集用フィルタ２１の貼付作業の作業性を向上できる。

また、図６（ａ）は、一枚のシート部材２２に複数のトナー捕集用フィルタ２１を行列状に貼り付けた例を示している。図６（ｂ）は、帯状のシート部材２２に、長手方向に沿って複数のトナー捕集用フィルタ２１を貼り付けた例を示している。図６（ｂ）の例では、シート部材２２は、複数のトナー捕集用フィルタ２１が貼り付けられた状態でロール状に巻き取ることができる。

なお、本発明においては、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す態様のうちどちらの態様を採用しても良いが、図６（ｂ）に示す態様を採用した場合では、自動装着機によって、トナー捕集用フィルタ２１をトナー容器（図示せず）に貼り付ける際のピックアップ性を向上でき、貼り付けの自動化が容易となる。この場合、貼り付け作業時間を短縮化でき、貼り付けコストの削減を図ることもできる。

また、トナー捕集用フィルタ２１のシート部材２２への貼り付けは、図７（ａ）又は（ｂ）に示す態様で行うことができる。例えば、トナー捕集用フィルタ２１が、図４及び図５に示した積層体４の一方の面に粘着剤層が設けられたものである場合は、図７（ａ）に示すように、トナー捕集用フィルタ２１は粘着剤層９によってシート部材２２に貼付すれば良い。

一方、トナー捕集用フィルタ２１のトナー容器への固定方法として溶着を採用する場合のように、積層体４の一方の面に粘着剤層が設けられない場合は、図７（ｂ）に示すように、シート部材２２の一方の面に粘着力の低い粘着剤層２３を設けておき、粘着剤層２３によってトナー捕集用フィルタ２１をシート部材２２に貼付するのが好ましい。

次に、図８〜図１１を用いて本発明のトナー容器について説明する。図８は、本発明のトナー容器の一例を示す断面図であり、図８（ａ）はトナー容器全体を示し、図８（ｂ）はトナー容器の通気孔の周辺を拡大して示している。

図８に示すトナー容器は、現像装置（図示せず）に接続されるカートリッジタイプのトナー容器である。図８に示すように容器本体３２の内部は、トナー３３を収容するための空間として使用される。また、容器本体３２の上面にはトナー注入孔３６が設けられており、トナー３３はトナー注入孔３６から内部に注入される。

トナー３３の注入が終了すると、トナー注入孔３６にはキャップ３５が嵌め込まれる。また、キャップ３５には、容器本体３２の内部空間と外部空間（大気中）とを導通するための通気孔３４が設けられている。キャップ３５には、通気孔３４を覆うように、トナー捕集用フィルタ３１が取り付けられ、これによりトナー容器として完成する。

トナー捕集用フィルタ３１は、図２に示したトナー捕集用フィルタと同様のものである。トナー捕集用フィルタ３１のキャップ３５への固定は、トナー捕集用フィルタ３１を構成する積層体４の下面に設けられた環状の粘着剤層９によって行われている（図８（ｂ）参照）。粘着剤層９は、図４に示したトナー捕集用フィルタに設けられたものと同様のものである。

なお、図８の例では、トナー捕集用フィルタ３１の取り付けは、粘着剤層９によって行っているが、粘着剤層９を用いないで、加熱溶着、超音波溶着、振動溶着などの溶着によって行っても良い。

図８の例では、容器本体３２には、一つの通気孔３４しか設けられていないが、複数の通気孔３４を設けることもできる。この場合は、各通気孔３４にトナー捕集用フィルタ３１を設ける必要がある。また、この場合は、容器本体３２がどのような姿勢で配置されても、少なくとも一つの通気孔３４がトナーに埋没しないように、即ち、外部と通気できるように、各通気孔３４を配置するのが好ましい。

また、容器本体３２の底面には、トナーを現像装置に供給するためのトナー供給口３７が設けられており、トナー供給口３７にはシャッター３８が取り付けられている。シャッター３８は、トナー容器が現像装置に接続されたときに開くようになっており、トナー３３はトナー供給口３７から現像装置へと供給される。

図９は、本発明のトナー容器の他の例を示す図であり、図９（ａ）はトナー容器全体を示す斜視図であり、図９（ｂ）はトナー容器の通気孔の周辺を拡大して示す断面図である。図９に示すトナー容器も、図８の例と同様に、現像装置（図示せず）に接続されるカートリッジタイプのトナー容器である。

図９（ａ）に示すように、容器本体４２は円筒状に形成されており、内部にトナー掻きだし部材（図示せず）を内蔵している。また、図９（ｂ）に示すように、容器本体４２の側壁４５には、容器本体４２の内部空間と外部空間とを導通するための通気孔４３が設けられている。４４は、トナー注入孔（図示せず）に取り付けられたシャッターである。

容器本体４２においても、図８の例と同様に、通気孔４３を覆うように、トナー捕集用フィルタ４１が取り付けられており、これによってトナー容器として完成する。トナー捕集用フィルタ４１は、図１に示したものと同様のものである。

但し、図９の例では、図８の例と異なり、トナー捕集用フィルタ４１は、容器本体４２の側壁４５に直接溶着されて取り付けられている。また、溶着は、通気孔４３の開口周辺とトナー捕集用フィルタ４１の外周部分とで行われている。

図１０は、本発明のトナー容器が現像装置に内蔵されている例を示す斜視図である。図１０に示すように、トナー容器は現像装置５２に内蔵されており、現像装置５２の外観から視認できなくなっている。但し、トナー容器の通気孔は内部空間と外部空間とが導通できるように設けられており、通気孔の開口には、図８及び図９の例と同様にトナー捕集用フィルタ５１が取り付けられている。

図１１は、本発明のトナー容器がトナー回収容器として用いられる例を示す斜視図である。図１１に示すトナー容器においても、容器本体５４には、他の例と同様に通気孔が設けられており、通気孔が覆われるようにトナー捕集用フィルタ５３が取り付けられている。また、図１１に示すトナー容器はトナー回収容器として機能するため、容器本体５４には、現像装置（図示せず）で回収されたトナーを注入するための注入口５５が設けられている。また、注入口５５には回収したトナーを供給するためのチューブ５６が接続されている。

次に本発明の実施例について説明する。図１２は、本発明の実施例１におけるトナー捕集用フィルタを示す断面図である。実施例１においては、図１２に示すトナー捕集用フィルタの作製を行った。図１２の例では、積層体４は多孔質膜１と支持部材３とのみで形成されており、積層体４の外周縁には、図２の例と同様に、加熱及び押圧によって無孔化が行われている。

具体的には、先ず、多孔質膜１としてポリプロピレン製メルトブローン不織布（厚さ：３００μｍ、捕集効率：８１．０％、圧損：５０Ｐａ、目付４０：ｇ／ｍ²）を用意し、支持部材３としてポリエチレン／ポリエステル芯鞘不織布（厚さ２００μｍ、圧損２０Ｐａ、目付３０ｇ／ｍ２）を用意した。

次に、これらを重ね合わせた後、温度１５０℃で熱ラミネートしてこれらを接合した。これにより、得られた積層体の圧損は９０Ｐａであった。更に、得られた積層体を直径１２ｍｍの円形に打ち抜き、打ち抜かれた積層体を温度２６０℃に加熱したホーン（外径：１２ｍｍ、内径：５ｍｍ）で叩いて、その外周縁を無孔化して、図１２に示す積層体４を得た。

次に、基材が不織布で形成された両面粘着シート（日東電工社製「Ｎｏ．５００」）を用意し、これを、外径が１２ｍｍ、内径が５ｍｍの環状に打ち抜き、図１２示す環状の粘着シート１３とした。得られた粘着シート１３を積層体４の下面に貼り付けることにより、実施例１にかかるトナー捕集用フィルタを得た。

多孔質膜１として、ポリプロピレン製メルトブローン不織布（厚さ：１５０μｍ、捕集効率：６１％、圧損：２２Ｐａ、目付：１５ｇ／ｍ²）を用いた以外は実施例１と同様にして、トナー捕集用フィルタの作製を行った。なお、実施例２において、トナー捕集用フィルタの圧損は６０Ｐａであった。

多孔質膜１として、エレクトレット化されたポリプロピレン製メルトブローン不織布（厚さ：１６０μｍ、捕集効率：９９．０％、圧損：２６Ｐａ、目付：２０ｇ／ｍ²）を用いた以外は実施例１と同様にして、トナー捕集用フィルタの作製を行った。なお、実施例３において、トナー捕集用フィルタの圧損は６５Ｐａであった。

多孔質膜１として、ポリプロピレン繊維とガラス繊維とを混毛して得られた不織布（厚さ：２００μｍ、捕集効率：９７．０％、圧損：６６Ｐａ）を用いた以外は実施例１と同様にして、トナー捕集用フィルタの作製を行った。なお、実施例４において、トナー捕集用フィルタの圧損は９５Ｐａであった。

（比較例１）
多孔質膜１として、ポリエチレン／ポリエステル芯鞘不織布（厚さ：２００μｍ、捕集効率：２０．０％、圧損：２０Ｐａ、目付：３０ｇ／ｍ²）を用いた以外は実施例１と同様にして、トナー捕集用フィルタの作製を行った。なお、比較例１において、トナー捕集用フィルタの圧力損失は６０Ｐａであった。

［評価試験］
実施例１〜４及び比較例１において作製されたトナー捕集用フィルタを、図８に示す容器本体３２のキャップ３５に取り付けてトナー容器を完成させた。トナー捕集用フィルタのキャップ３５への取り付けは、図８（ｂ）に示したように粘着剤層を設けて行った。

また、容器本体３２には、平均孔径が５μｍの市販のトナーが既に注入されており、容器本体３２の内容積は５００ｃｍ³、トナー容量は２５０ｃｍ³であった。

実施例１〜４及び比較例１において作製されたトナー捕集用フィルタが取り付けられた各トナー容器それぞれについて、落下試験を行い、トナーの漏れを確認した。落下試験は３０ｃｍの高さから１０回落下させることによって行った。

その結果、実施例１〜４において作製されたトナー捕集用フィルタが取り付けられたトナー容器においてトナーの漏れは確認できなかった。一方、比較例１において作製されたトナー捕集用フィルタが取り付けられたトナー容器においては、トナー漏れが確認された。このことから、比較例１におけるトナー捕集用フィルタでは、十分なトナー捕集効果が得られていない。

以上の説明のように、本発明におけるトナー捕集用フィルタは、トナーに対して十分な捕集機能を備えており、トナー漏れが生じるのを抑制できる。また、従来に比べて廃棄処理も容易である。このトナー捕集用フィルタは、電子写真画像形成装置において有効である。

本発明のトナー捕集用フィルタの一例を示す図であり、図１（ａ）は断面を示しており、図１（ｂ）は上面を示している。 積層体の外周縁が無孔化された本発明の捕集用フィルタの一例を示す図であり、図２（ａ）は断面を示しており、図２（ｂ）は上面を示している。 積層体の外周縁が無孔化された本発明の捕集用フィルタの他の例を示す断面図であり、図３（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる態様を示している。 図１に示すトナー捕集用フィルタに粘着剤層を設けた態様を示す図であり、図４（ａ）は断面を示しており、図４（ｂ）は下面を示している。 図１に示すトナー捕集用フィルタに両面粘着シートを貼り付けた態様を示す断面図である。 本発明におけるトナー捕集用フィルタをシート部材に貼付した状態を示す斜視図であり、図６（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ異なる態様を示している。 図６におけるトナー捕集用フィルタの貼付態様を示している。 本発明のトナー容器の一例を示す断面図であり、図８（ａ）はトナー容器全体を示し、図８（ｂ）はトナー容器の通気孔の周辺を拡大して示している。 本発明のトナー容器の他の例を示す図であり、図９（ａ）はトナー容器全体を示す斜視図であり、図９（ｂ）はトナー容器の通気孔の周辺を拡大して示す断面図である。 本発明のトナー容器が現像装置に内蔵されている例を示す斜視図である。 本発明のトナー容器がトナー回収容器として用いられる例を示す斜視図である。 本発明の実施例１におけるトナー捕集用フィルタを示す断面図である。

符号の説明

１ 多孔質膜
２、３ 支持部材
４ 積層体
５ 積層体における融着された部分
６、７ フィルム
８ 樹脂
９ 積層体に設けられた粘着剤層
１０ 粘着剤層に設けられた通気孔
１１ 基材
１２ 両面粘着シートの粘着剤層
１３ 両面粘着シート
２１、３１、４１、５１、５３ トナー捕集用フィルタ
２２ シート部材
２３ シート部材に設けられた粘着剤層
３２、４２、５４ 容器本体
３３ トナー
３４、４３ 容器本体の通気孔
３５ キャップ
３６ 注入孔
３７ トナー供給口
３８、４４ シャッター
４５ 容器本体の側壁
５２ 現像装置
５５ 注入口
５６ チューブ

Claims (14)

1. フッ素非含有材料で形成された多孔質膜を有し、前記多孔質膜は、粒径が１μｍ〜５μｍの粒子を５．３ｃｍ／ｓｅｃの流速で透過させたときの捕集効率が６０％以上であり、前記フッ素非含有材料から得られる繊維で形成された不織布であり、
   前記多孔質膜の一方又は両方の面に支持部材が積層されており、前記支持部材は通気性を備え、且つ、フッ素非含有材料で形成されており、
   前記多孔質膜と前記支持部材とを積層して得られた積層体の外周縁に樹脂が含浸されていることを特徴とするトナー捕集用フィルタ。
2. フッ素非含有材料で形成された多孔質膜を有し、前記多孔質膜は、粒径が１μｍ〜５μｍの粒子を５．３ｃｍ／ｓｅｃの流速で透過させたときの捕集効率が６０％以上であり、前記フッ素非含有材料から得られる繊維で形成された不織布であり、
   前記多孔質膜の一方又は両方の面に支持部材が積層されており、前記支持部材は通気性を備え、且つ、フッ素非含有材料で形成されており、
   前記多孔質膜と前記支持部材とを積層して得られた積層体の外周縁を被覆する保護部材が設けられていることを特徴とするトナー捕集用フィルタ。
3. 前記保護部材は、前記積層体の外周縁を、上下から挟んでシールする１対のフィルムである請求項２に記載のトナー捕集用フィルタ。
4. 前記保護部材が、前記積層体の外周縁をコーティングする樹脂である請求項２に記載のトナー捕集用フィルタ。
5. 前記多孔質膜を形成するフッ素非含有材料が、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、アクリル、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ガラス、炭素、セルロース、及びビスコースから選ばれる少なくとも一種である請求項１〜４のいずれかの項に記載のトナー捕集用フィルタ。
6. 前記支持部材を形成するフッ素非含有材料が、ポリオレフィン、ポリエステル、ナイロン６、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミド、アクリル、ポリスルホン、ポリアミドイミド、ポリイミド、ガラス、炭素、セルロース、及びビスコースから選ばれる少なくとも一種である請求項１〜５のいずれかの項に記載のトナー捕集用フィルタ。
7. 前記支持部材が、前記フッ素非含有材料から得られる繊維で形成された不織布又はネットである請求項６記載のトナー捕集用フィルタ。
8. 前記多孔質膜の両方の面に前記支持部材が積層されている請求項１〜７のいずれかに記載のトナー捕集用フィルタ。
9. 前記多孔質膜が、エレクトレット処理されている請求項１又は２に記載のトナー捕集用フィルタ。
10. 前記多孔質膜及び前記支持部材が、撥水性及び撥油性のうち少なくとも一方の性能を有する請求項１又は２に記載のトナー捕集用フィルタ。
11. 透過流速が５．３ｃｍ／ｓｅｃであるときの圧力損失が２０００Ｐａ以下である請求項１〜１０のいずれかに記載のトナー捕集用フィルタ。
12. 当該トナー捕集用フィルタを外部に貼り付けるための粘着剤層が設けられている請求項１〜１１のいずれかに記載のトナー捕集用フィルタ。
13. 当該トナー捕集用フィルタが、粘着剤によってシート部材に貼り付けられている請求項１〜１２のいずれかに記載のトナー捕集用フィルタ。
14. 前記請求項１〜１２のいずれかに記載のトナー捕集用フィルタと、内部にトナーを収容する容器本体とを有し、前記容器本体には通気孔が設けられており、前記通気孔の開口は前記トナー捕集用フィルタに覆われていることを特徴とするトナー容器。
    

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