JP2014137400A - 画像形成装置用のシール材 - Google Patents

Abstract

【課題】粉粒体の漏れを抑制することが可能な画像形成装置用のシール材を提供する。
【解決手段】画像形成装置用のシール材２１は、複数のパイル糸２７を有する摺接層２４を備え、複数のパイル糸２７が画像形成装置内において回転する感光ドラムに接触することにより、感光ドラムの軸線方向における端部からのトナーの漏れをシールする。そして、複数のパイル糸２７のうち少なくとも一部は、放熱機能を有する材料を含む材料によって構成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置内において、感光ドラム等の回転体の軸線方向における端部からのトナー等の粉粒体の漏れをシールするための画像形成装置用のシール材に関する。

一般に、電子写真方式の画像形成装置は、感光ドラムの表面からトナー（粉粒体）を除去してクリーニングを行うクリーニング部を備えている。このクリーニング部では、板状のブレードを回転する感光ドラムの表面に接触させて当該表面に付着したトナーを掻き取るようになっている。

そして、感光ドラムの表面から掻き取られたトナーは、ブレードの端部（感光ドラムの端部）から漏れ出し易いため、この部分にはトナー漏れを防ぐためのシール材が配設される。このようなシール材としては、従来、基布と当該基布上に起毛された複数のパイル糸とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。こうしたシール材は、通常、上述した感光ドラムなどの回転体の表面に接触するように配置される。

特開２００４−２７７５６１号公報

ところで、近年、高画質のためのトナーの微細化、省電力のためのトナーの低融点化、スループット向上のための回転体の回転速度の高速化などが進んできている。このため、シール材の各パイル糸を回転体の表面に接触させた状態で回転体が回転すると、各パイル糸と回転体との摩擦熱によって各パイル糸に付着したトナーが溶融して固着する。そして、各パイル糸におけるトナーが固着した部分は、トナーが固着していない部分に比べてトナーのシール性能が著しく低下するため、トナー漏れが発生するという問題がある。

本発明は、このような課題に着目してなされたものである。その目的とするところは、粉粒体の漏れを抑制することが可能な画像形成装置用のシール材を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する画像形成装置用のシール材は、複数の糸を有する摺接部を備え、前記複数の糸が画像形成装置内において回転する回転体に接触することにより、前記回転体の軸線方向における端部からの粉粒体の漏れをシールする画像形成装置用のシール材であって、前記複数の糸のうち少なくとも一部は、放熱機能を有する材料を含む材料によって構成されている。

この構成によれば、複数の糸と回転体との摩擦熱が放熱機能を有する材料を含む材料によって構成された複数の糸から放熱される。このため、複数の糸の摩擦熱による温度上昇が抑制されるので、複数の糸に付着した粉粒体が溶融して固着することが抑制される。したがって、複数の糸の粉粒体に対するシール性能の低下が抑制されるので、粉粒体の漏れを抑制することが可能となる。

上記画像形成装置用のシール材において、前記摺接部は、基布に前記複数の糸をパイル織りしてなるパイル織物によって構成されていることが好ましい。
この構成によれば、摺接部を容易に形成することが可能となる。

上記画像形成装置用のシール材において、前記摺接部を支持する支持部を備え、前記支持部は、放熱機能を有する材料を含む材料によって構成されていることが好ましい。
この構成によれば、摺接部で発生する摩擦熱を支持部からも放熱することができるので、当該摩擦熱によって摺接部の温度が上昇することを抑制することが可能となる。

上記画像形成装置用のシール材において、前記放熱機能を有する材料には、導電性材料が含まれていることが好ましい。
この構成によれば、静電気が溜まり難くなるので、静電気によって粉粒体が付着することを抑制することが可能となる。

上記画像形成装置用のシール材は、画像形成装置内において、前記摺接部が前記回転体の表面から前記粉粒体を掻き取る板状のブレードの端部近傍に設けられ、前記ブレードの端部から前記ブレードと前記回転体との隙間を介した粉粒体の外部への漏れを前記摺接部によりシールするように構成されていることが好ましい。

上記構成によれば、特に外部への粉粒体が漏れ易いブレードの端部における当該ブレードと回転体との隙間を摺接部により好適にシールすることが可能となる。

本発明によれば、粉粒体の漏れを抑制することができる。

一実施形態の画像形成装置のクリーニング部を示す斜視図。 同クリーニング部を示す平面図。 図２の要部拡大図。 同クリーニング部に配置されるシール材を示す斜視図。 図４の要部拡大断面図。 変更例のシール材の斜視図。 図６のシール材の使用状態を示す要部拡大模式図。

以下、画像形成装置用のシール材の一実施形態を図面に従って説明する。
まず、画像形成装置のクリーニング部について説明する。
図１及び図２に示すように、電子写真方式による画像形成装置１０内には、回転体の一例としての感光ドラム１１が図１中の矢印方向へ回転可能に支持されている。感光ドラム１１の周囲には、現像部の現像ローラ１２及びクリーニング部１３が配設されている。なお、図示はされていないが、感光ドラム１１の周囲には、現像ローラ１２及びクリーニング部１３の他に、帯電部、露光部、転写部、除電部等も配設されている。

感光ドラム１１は、帯電部でその表面が帯電され、露光部で当該表面に静電潜像が形成された後、現像ローラ１２から供給されたトナーにより当該表面で静電潜像が可視像として現像され、転写部で当該表面の可視像を記録用紙などの記録媒体に転写させる。

そして、感光ドラム１１は、可視像を記録媒体に転写させた後、表面に残留する粉粒体の一例としてのトナーがクリーニング部１３で除去され、残留する電荷が除電部で消去される。このトナーには、解像度の高い転写画像を得るため流動性の高いものが使用され、具体的には粒径が１０μｍ以下の微細なトナー又は重合トナーが使用される。

クリーニング部１３は、感光ドラム１１側の面が開口された略長四角箱状をなすハウジング１４を備えている。ハウジング１４の天板内面には、支持板１５が感光ドラム１１へ向かって斜め下方へ延びるように取付けられている。支持板１５の先端部における裏面には、感光ドラム１１の軸線方向と略平行に延びる矩形板状のブレード１６が支持されている。この場合、ブレード１６の先端縁は、感光ドラム１１の表面に摺接している。

ブレード１６の先端縁とハウジング１４の開口の下端縁との間には、トナーを回収するためのトナー回収通路１７が形成されている。なお、本実施形態では、ハウジング１４、支持板１５、ブレード１６、トナー回収通路１７等によってクリーニング部１３が構成されている。そして、感光ドラム１１の表面に残留するトナーは、ブレード１６によって掻き取られ、トナー回収通路１７からハウジング１４内へ回収される。

ハウジング１４の両側壁におけるトナー回収通路１７の両端部と対応する位置には、支持突部１８が感光ドラム１１側へ向かってそれぞれ突出するように形成されている。両支持突部１８における感光ドラムとの対向面１８ａは、感光ドラム１１の外周面に沿うようにそれぞれ円弧状に形成されている。両支持突部１８の対向面１８ａと感光ドラム１１の表面との間には、隙間がそれぞれ形成されている。

そして、これらの隙間を塞ぐように、両支持突部１８の対向面１８ａ上には、シール材２１がそれぞれ貼着されている。この場合、両シール材２１は、ブレード１６の両端部近傍にそれぞれ位置している。さらにこの場合、各シール材２１は、各支持突部１８の対向面１８ａが円弧状に形成されていることから、対向面１８ａに沿うように円弧状に湾曲された状態になっている。

図２及び図３に示すように、シール材２１は、ブレード１６における感光ドラム１１に接触する側の端部の隅角部１６ａに対応するように、Ｌ字状に形成されている。そして、両シール材２１の内側面２１ａ（Ｌ字状の内側となる面）には、ブレード１６の隅角部１６ａがそれぞれ接触している。なお、両シール材２１の上面（感光ドラム１１と対向する面）は、感光ドラム１１の軸線方向における両端部の表面にそれぞれ摺接している。

次に、シール材２１の構成について説明する。
図４に示すように、シール材２１は、感光ドラム１１（図１参照）に摺接する摺接部の一例としての摺接層２４と、摺接層２４を支持するように接着層２３を介して摺接層２４に接着された支持部の一例としての支持層２２と、支持層２２における摺接層２４とは反対側の面に形成された貼付層２５とを備えている。そして、シール材２１は、貼付層２５において支持突部１８（図１参照）に貼着される。

図５に示すように、摺接層２４は、タテ糸とヨコ糸とを織ってなる基布２６と、基布２６にパイル織りで織り込まれた複数の糸の一例としてのパイル糸２７とを有するパイル織物によって構成されている。基布２６を構成するタテ糸及びヨコ糸は、耐久性、柔軟性が高く、適度な耐熱性を有する繊維からなる糸で形成されており、このような糸としてフィラメント糸、紡績糸等が挙げられる。

また、基布２６を構成するタテ糸及びヨコ糸と、各パイル糸２７とは、放熱機能を有する材料を含む材料によって構成されている。放熱機能を有する材料としては、金属やカーボンなどの導電性材料やシリコーン系の材料が挙げられる。因みに、導電性材料は、熱伝導性が高いため、放熱機能を有するとされている。

本実施形態では、基布２６を構成するタテ糸及びヨコ糸を構成する材料にはポリプロピレン（ＰＰ）にカーボンが練り込まれた材料が用いられ、各パイル糸２７を構成する材料には低摩擦材料であるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂にカーボンが練り込まれた材料が用いられている。なお、複数のパイル糸２７は、基布２６からの高さが均一になっているとともに、感光ドラム１１（図１参照）の回転方向に沿って傾斜している。

基布２６におけるパイル糸２７とは反対側の面には、コーティング層２８が形成されている。コーティング層２８は、スチレンーブタジエン共重合ゴム（ＳＢＲ）、エチレンー酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）等の合成樹脂製エマルションに放熱機能を有する材料としてカーボンを添加した材料よりなるコーティング剤により形成される。コーティング層２８は、コーティング剤が基布２６を形成するタテ糸及びヨコ糸の間に含浸されて硬化することにより、基布２６のほつれを抑制しつつ、複数のパイル糸２７の基端部と基布２６とを強固に接合する。

支持層２２は、フォーム材により形成され、シール材２１に弾力性を付与し、摺接層２４を感光ドラム１１に隙間なく十分に接触させる。支持層２２を形成するフォーム材としては、弾力性及び耐熱性を有するとともに、変形（へたり）に対する耐久性が高く、接着剤で接着可能な材料より形成されたものを用いることが好ましい。

このようなフォーム材としては、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリプロピレン等の発泡樹脂、エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム等の合成ゴム、あるいは天然ゴム、オレフィン系、スチレン系等の熱可塑性エラストマー等が挙げられる。そして、本実施形態の支持層２２は、ポリウレタンに放熱機能を有する材料としてカーボンを添加した材料によって形成されたフォーム材によって構成されている。

接着層２３は、硬化後にも柔軟性を有する接着剤で形成することが好ましい。さらに接着層２３は、耐熱性を有するとともに、曲げた状態でも使用することができるように、曲面状に変形可能な材料で形成することが好ましい。このような性質を有する接着剤としては、例えば、ゴム系、アクリル系等の感圧接着剤が用いられる。そして、本実施形態の接着層２３は、放熱機能を有する材料であるシリコーン系の材料によって形成された芯材の両面に感圧接着剤を塗布してなる両面接着テープによって構成されている。この場合、感圧接着剤に、放熱機能を有する材料としてカーボンや金属粒子を練り込むようにしてもよい。

貼付層２５は、硬化後に柔軟性を有するとともに、使用済みのシール材２１を支持突部１８から剥がすことができるように、粘着剤で形成することが好ましい。また、貼付層２５は、接着層２３と同様に耐熱性を有し、曲面状に変形可能な材料で形成することが好ましい。そして、本実施形態の貼付層２５は、放熱機能を有する材料であるシリコーン系の材料によって形成された芯材の両面に感圧粘着剤を塗布してなる両面粘着テープによって構成されている。この場合、感圧粘着剤に、放熱機能を有する材料としてカーボンや金属粒子を練り込むようにしてもよい。

次に、シール材２１の作用について説明する。
さて、図１及び図２に示すように、ブレード１６が回転する感光ドラム１１の表面からトナーを掻き取るとき、トナーは、ブレード１６の側端部やトナー回収通路１７等から支持突部１８と感光ドラム１１との間の隙間を介して外部に漏出しようとする。すなわち、感光ドラム１１の表面からブレード１６によって掻き取られたトナーは、ブレード１６と感光ドラム１１との隙間をブレード１６の長手方向に沿って移動して外部に漏出しようとする。

そして、この外部に漏出しようとするトナーは、シール材２１のパイル糸２７により捕集及びブロックされ、感光ドラム１１周辺のトナーによる汚染が抑制される。このとき、シール材２１を構成する摺接層２４、支持層２２、接着層２３、及び貼付層２５には、それぞれ放熱機能を有する材料であるカーボンまたはシリコーン系材料を含んでいるため、摺接層２４（各パイル糸２７）と感光ドラム１１との間で発生する摩擦熱が、シール材２１によって効果的に放熱される。

したがって、この摩擦熱によるシール材２１の温度上昇が抑制、すなわちこの摩擦熱による感光ドラム１１に摺接する各パイル糸２７の温度上昇が抑制されるので、各パイル糸２７に付着したトナーが溶融して固着することが抑制される。したがって、各パイル糸２７のトナーに対するシール性能の低下が抑制されるので、トナーの外部への漏れが抑制される。

さらに、シール材２１を構成する材料に含まれるカーボンは導電性を有するので、シール材２１に静電気が溜まり難くなる。したがって、シール材２１（特に各パイル糸２７）への静電気によるトナーの付着が抑制される。

以上詳述した実施形態によれば次のような効果が発揮される。
（１）シール材２１において、回転する感光ドラム１１に摺接する各パイル糸２７は、放熱機能を有する材料であるカーボンを含んでいる。このため、感光ドラム１１と各パイル糸２７との間で発生する摩擦熱によって各パイル糸２７が温度上昇することを抑制することができるので、各パイル糸２７に付着したトナーが当該摩擦熱によって溶融して固着することを抑制することができる。したがって、各パイル糸２７のトナーに対するシール性能の低下が抑制されるので、外部へのトナーの漏れを抑制することができる。

（２）シール材２１において、摺接層２４は、基布２６に複数のパイル糸２７をパイル織りしてなるパイル織物によって構成されているため、摺接層２４を容易に形成することができる。

（３）シール材２１において、摺接層２４を支持する支持層２２は、放熱機能を有する材料であるカーボンを含んでいる。このため、摺接層２４（各パイル糸２７）で発生する摩擦熱を支持層２２からも放熱することができるので、当該摩擦熱によって摺接層２４の温度が上昇することを抑制することができる。加えて、シール材２１は、支持層２２を備えているため、感光ドラム１１との距離が変更されても、支持層２２の厚みを変更することで、基布２６から延びる各パイル糸２７の長さを変更することなく感光ドラム１１に対する各パイル糸２７の接触量を容易に調節することができる。

（４）シール材２１において、摺接層２４（各パイル糸２７）に放熱機能を有する材料として用いたカーボンは、導電性を有している。このため、カーボンを含む摺接層２４に静電気が溜まり難くなるので、静電気によってトナーが摺接層２４に付着することを抑制することができる。

（５）シール材２１は、両支持突部１８と感光ドラム１１との間に設けられている。このため、特にトナーが外部へ漏れ易いブレード１６の両端部における当該ブレード１６と感光ドラム１１との隙間をシール材２１によって好適にシールすることができる。

（変更例）
なお、上記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・図６に示すように、シール材２１において、摺接層２４を、基布２６に複数の糸３０を平織り（ここでは二重織りであるが、三重織り以上の多重織りとしてもよい）した織物によって構成するようにしてもよい。この場合、各糸３０は基布２６上でループ状（逆Ｕ字状）に突出した列を形成し、各列は所定間隔を置いて互いにほぼ平行となるように配列される。さらにこの場合、各糸３０は、パイル糸２７を構成する材料と同じ材料によって構成される。このようにしても、上記（１）及び（３）〜（５）の効果を得ることができる。なお、摺接層２４において、各糸３０によって形成される列の延びる方向は、任意に変更可能である。

・また、上記した図６のシール材２１は、図７に示すように、支持突部１８（図１参照）に貼着した状態において摺接層２４を構成する各糸３０によって構成される各列がブレード１６に対して斜めに傾くように構成することが好ましい。このようにすれば、ブレード１６と感光ドラム１１（図１参照）との隙間をブレード１６の長手方向に沿って移動して外部に漏出しようとするトナーを効果的にブレード１６側へ排出する（戻す）ことができる。

・シール材２１を構成する放熱機能を有する材料には、必ずしも導電性材料が含まれる必要はない。
・シール材２１において、支持層２２を省略してもよい。

・シール材２１において、コーティング層２８を省略してもよい。
・シール材２１において、摺接層２４（摺接部）を、パイル織物の代わりに、複数の糸を植毛することによって形成するようにしてもよい。

・シール材２１において、各パイル糸２７を銅などの金属糸やカーボン糸によって構成してもよいし、さらにこれらをめっき加工するようにしてもよい。
・シール材２１において、各パイル糸２７を吸放湿性機能を有する材料製の糸（例えば、レーヨンなど）によって構成するようにしてもよい。因みに、吸放湿性機能を有する材料は、放熱機能を有するとされている。したがって、このように構成しても、上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

・シール材２１において、各パイル糸２７は、必ずしも傾斜させる必要はない。
・シール材２１において、複数のパイル糸２７の一部に放熱機能を有する材料を含ませるようにしてもよい。

・シール材２１を、現像ローラ１２と、現像ローラ１２を覆うハウジング（図示略）との隙間からのトナー漏れをシールするために用いてもよい。

１０…画像形成装置、１１…回転体の一例としての感光ドラム、１６…ブレード、２１…シール材、２２…支持部の一例としての支持層、２４…摺接部の一例としての摺接層、２６…基布、２７…糸の一例としてのパイル糸、３０…糸。

Claims (5)

1. 複数の糸を有する摺接部を備え、前記複数の糸が画像形成装置内において回転する回転体に接触することにより、前記回転体の軸線方向における端部からの粉粒体の漏れをシールする画像形成装置用のシール材であって、
   前記複数の糸のうち少なくとも一部は、放熱機能を有する材料を含む材料によって構成されていることを特徴とする画像形成装置用のシール材。
2. 前記摺接部は、基布に前記複数の糸をパイル織りしてなるパイル織物によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用のシール材。
3. 前記摺接部を支持する支持部を備え、
   前記支持部は、放熱機能を有する材料を含む材料によって構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置用のシール材。
4. 前記放熱機能を有する材料には、導電性材料が含まれていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の画像形成装置用のシール材。
5. 画像形成装置内において、前記摺接部が前記回転体の表面から前記粉粒体を掻き取る板状のブレードの端部近傍に設けられ、前記ブレードの端部から前記ブレードと前記回転体との隙間を介した粉粒体の外部への漏れを前記摺接部によりシールするように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の画像形成装置用のシール材。