JP4668633B2 - シール部材及び液体画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、シール部材及び複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等に採用される液体画像形成装置に関する。

液体画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体上の未使用の液体現像剤（トナー及びキャリア液）を回収するために、像担持体の表面に対してクリーニングブレードをカウンタ当接して、前記液体現像剤を掻き取るようにしている。このように、クリーニングブレードで像担持体の表面にある未使用の液体現像剤を掻き取る方法は、一般的に行われている。繰り返し、クリーニングブレードによりクリーニング動作を行うことにより、蓄積回収したトナー並びにキャリア液（以下、回収現像剤という）が、感光体ドラムとクリーニングブレードの間の狭い間隔での毛細管現象によりクリーニングブレードの幅一杯に広がり、両端部に移動する。前記感光体ドラムは、回転しているため、前記クリーニングブレードの両端部に移動した回収現像剤が、感光体ドラムの周面上でリング状になる。このリング状となった液リングは、液体画像形成装置を構成している感光体ドラム周辺に配置されている現像装置や、帯電装置、露光装置を汚染する原因となっている。

この問題に対処するために、従来から、クリーニングブレードの両端部にシール部材を配置することが行われている。
なお、特許文献１には、乾式画像形成装置において、シール部材を本体の枠体に貼着する技術が開示されている。
特開平７−１３３９０号公報

シール部材をクリーニングブレードの両端に配置する場合、例えば、特許文献１に開示されているように、シール部材を装置本体に対して粘着剤にて貼着することが考えられる。シール部材を粘着剤にて貼着することにより、組み付けや、メンテナンスの際には、取付け、取り外しが簡単となる。

しかし、液体画像形成装置においては、シール部材を、粘着剤にて貼着している場合、粘着剤に、液体現像剤が浸漬して、該粘着剤が可塑化し、シール部材が剥がれてしまう問題がある。このシール部材の剥がれを防止するためには、粘着剤の代わりに接着剤や、別部材によってシール部材を装置本体に締結することも考えられる。しかし、この接着剤を使用する場合は、組立時の作業性が悪く、メンテナンス時におけるシール部材の取り外しが困難である。又、別部材を使用する場合は、組み立て性に乏しく、別部材が必要となるため、部品点数が多くなる問題が生ずる。

本発明の目的は、上記のような問題を解決して、液体現像剤の浸漬を防止して、剥がれが防止できるシール部材を提供することにある。又、他の目的は、液体現像剤によってシール部材の剥がれを防止できる液体画像形成装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、液体現像剤を用いる液体画像形成装置のクリーニングブレードの長手方向の端部に配置され、前記クリーニングブレードを支持する支持部材に対して着脱自在に取り付けられるシール部材において、当該シール部材のシール部材本体には、前記クリーニングブレードによりクリーニングされるクリーニング対象物に接触する接触面が形成され、前記シール部材本体において前記接触面と反対側の裏面には、前記支持部材に対して当該シール部材を貼り着けるための粘着部が設けられ、この粘着部の周囲を囲むように、撥油剤により形成された低表面張力部が設けられていることを要旨とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、前記シール部材本体の裏面において前記低表面張力部が前記粘着部の周縁から離間距離を隔てて形成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、クリーニング対象物の表面に接するように配置されたクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの長手方向の端部の端面に接するように、請求項１の発明または請求項２の発明に係る前記シール部材が配置されていることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、粘着部の周囲を囲むように、低表面張力部が形成されているため、液体現像剤、特にキャリア液を該低表面張力部によりはじくことができ、キャリア液の粘着部側への侵入が阻止できる。この結果、この発明によれば、シール部材の剥がれが防止できる。

請求項２の発明によれば、前記粘着部と、前記低表面張力部の形成領域との間には、非粘着領域が形成されているため、万一、液体現像剤、特にキャリア液が低表面張力部の形成領域を越えても、非粘着領域により、キャリア液の粘着部への侵入防止ができる。

請求項３の発明によれば、クリーニングブレードの長手方向の端部の端面に接するように配置されたシール部材の剥がれが防止できる液体画像形成装置を提供できる。

以下、本発明のシール部材を液体画像形成装置装置のサイドシール部材に具体化した一実施形態を図１〜４を参照して説明する。図１は、液体画像形成装置（以下、画像形成装置５０という）を示している。

同図に示すように、画像形成装置５０は、感光体ドラム５１、主帯電装置５２、ＬＰＨ（ＬＥＤ ＰＲＩＮＴ ＨＥＡＤ）５３、クリーニング装置６０、除電ランプ５７、液体現像装置、転写ローラ８５等を備えている。

感光体ドラム５１はアモルファス・シリコンドラムを用いており、現像位置で、所定の暗電位になるよう前記主帯電装置５２により帯電される。この帯電した感光体ドラム５１の表面にＬＰＨ５３が画像情報に応じた光を照射することにより感光体ドラム５１の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム５１は像担持体に相当する。

液体現像装置の現像ローラ５４は、トナーとキャリア液からなる液体現像剤を感光体ドラム５１の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体ドラム５１にトナー像を形成する。

上記のように形成された静電潜像が現像されたトナー像は、前記転写ローラ８５とのニップに位置する無端状の中間転写ベルト８６に転写される。中間転写ベルト８６は、樹脂ベルトにて構成されており、樹脂ベルトの材質としては、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂フィルム等を用いることができる。感光体ドラム５１上の転写されなかったトナーは次のプロセスのクリーニング装置６０により掻き落とされる。感光体ドラム５１は表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ５７により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。

ここで、クリーニング装置６０の構成を詳説する。
クリーニング装置６０は、クリーニングブレード６２、スクリュー６４、及びハウジング７０等を備えている。

ハウジング７０は、図１に示すように下部部材８０、上部部材９０及び一対の側壁１００（図２参照）等を備えている。下部部材８０は、装置長手方向に延びる凹部８２を有する底部８１と、底部８１から上方に延びた背板部８３とを有する。上部部材９０は、背板部８３に重ね合わされた連結板９１と、上板９２を有する。一対の側壁１００（図１では、片方のみ図示）は、下部部材８０及び上部部材９０の装置長手方向の両端部に設けられている。

スクリュー６４はハウジング７０の側壁１００に回転自在に配置され、図示しない駆動系に作動連結されて回転駆動されるようにされている。そして、スクリュー６４の回転により、凹部８２内の回収現像剤（キャリア液、トナー成分）、紙粉を排出路を介して廃液タンク（ともに図示しない）移送する。

クリーニングブレード６２は、クリーニング装置６０のハウジング７０の下部側面に対してブラケット６７を介して、取付け固定されている。クリーニングブレード６２先端（エッジ部）は、感光体ドラム５１に対してカウンタ当接、すなわち、圧接されている（図１参照）。なお、カウンタ当接とは、感光体ドラム５１の回転方向に対してカウンタ方向に接触している意味である。クリーニングブレード６２は、本実施形態では、ポリウレタンゴムの弾性を有し、アスカーＣ硬度６０〜８０度で、厚さが１．５〜２．５ｍｍの板材からなり、全体形状が平面長方形をなす板状に形成されている。そして、クリーニングブレード６２は、約１ｍｍ程度の撓みを持たせて感光体ドラム５１の周面にカウンタ当接されている。なお、クリーニングブレード６２の材質は、ポリウレタンゴムに限定されるものではなく、弾性を有する合成樹脂や、合成ゴムでもよい。

図１及び図３に示すように、ハウジング７０の各側壁１００において、感光体ドラム５１側の側面は、該感光体ドラム５１の周面に沿うように凹状の曲面１００ａに形成されている。

図３に示すように、各側壁１００において、曲面１００ａには、一対のサイドシール部材１５０が、着脱自在に貼着されている。曲面１００ａを有する側壁１００は、支持部材に相当する。サイドシール部材１５０は、本発明のシール部材に相当する。サイドシール部材１５０は、シール部材本体１５１と、曲面１００ａにシール部材本体１５１を着脱自在に貼着する両面テープ１５５とを備える（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）。シール部材本体１５１は、感光体ドラム５１の周面に接触する接触面１５２を備えている。

シール部材本体１５１は、連続気泡のセル構造を有する弾性材から形成されており、具体的には、例えば発泡ウレタンにて成形されている。
そして、接触面１５２を有するように形成された発泡ウレタン成形品において、フッ素系溶媒にフッ素樹脂を含有してなる撥油剤を、接触面１５２と、接触面１５２の外形輪郭線を共有する側面１５３ａ〜１５３ｄに対して、塗布した後、充分に乾燥させている。この乾燥により、セル内及び接触面１５２、側面１５３ａ〜１５３ｄには、フッ素樹脂からなる低表面張力被膜が成膜されている。

ここで、低表面張力被膜を形成する材料としては、液体現像剤のキャリア液（本実施形態では、不揮発性溶剤を使用するが、不揮発溶剤に限定するものではない。）の表面張力よりも低い臨界表面張力の材料を使用する。

例えば、キャリア液の表面張力が３０ｍＮ／ｍの場合、この表面張力よりも低い臨界表面張力を有する材料を選択する。この場合、フッ素樹脂の臨界表面張力は、６〜２４ｍＮ／ｍであるため、好ましい。このためフッ素樹脂は、液体現像剤のキャリア液をはじくことができる。

前記フッ素樹脂としては、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、若しくは、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン）等を使用することが好ましいが、これらに限定するものではない。この低表面張力被膜をサイドシール部材１５０は接触面１５２、側面１５３ａ〜１５３ｄに有することにより、液体現像剤（すなわち、キャリア液）をはじくことができる。

なお、連続気泡のセル構造を有する発泡材料を使用する理由は、シール部材本体１５１に好適な弾性力を持たせることが可能だからであるとともに、セル内にフッ素樹脂が付着して、よりシール性が上がるためである。

なお、シール部材本体１５１の材料として、発泡ウレタンを使用しない場合は、例えば、合成樹脂、ゴム、又はエラストマ（軟質プラスチック）にて形成してもよい。
接触面１５２は感光体ドラム５１の周面の曲率と同じ曲率を有する湾曲形成され、感光体ドラム５１周面に対して面接触する。接触面１５２の曲率が、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じであるため、シール部材本体１５１の接触面１５２が感光体ドラム５１の周面に対して密接できる。

なお、シール部材本体１５１の接触面１５２の曲率を、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じとなるように、すなわち合致させるように湾曲板としたが、これに限定するものではなく、接触面１５２の全体の曲面の曲率を全て感光体ドラム５１の周面の曲率に合わせる必要はない。しかし、少なくとも、図２及び図３に示すように、接触面１５２において、クリーニングブレード６２の端部の上部に設けられたコーナ部Ｋと対応する部分の領域（一点鎖線で挟まれた領域）の曲率が、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じとなるようにしてもよい。

接触面１５２において、一点鎖線で挟まれた領域の曲率が、感光体ドラム５１の周面の曲率と同じであるため、接触面１５２は、この領域で、シールする部位が確保できる。
そして、このシールする部位と対応するシール部材本体１５１において、クリーニングブレード６２と相対する側面と、該クリーニングブレード６２の長手方向の端面とは面接触状態で当接するように配置されている。しかし、実際には、両者間には、微小な隙間が形成されるが、クリーニングブレード６２と相対する側面には、低表面張力被膜を有しているため、回収現像剤は、該低表面張力被膜にてはじかれ、この隙間から、漏れ出ることがない。

この結果、クリーニングブレード６２の先端部にて掻き取られた回収現像剤の一部が該先端部上を移動してコーナ部Ｋに位置した場合、移動してきた回収現像剤を、該部位でシールできる。シール部材本体１５１の接触面１５２の上部１５２ａは、クリーニングブレード６２端部上方に位置するように延長形成されている。

シール部材本体１５１の裏面側には、図４（ｂ）に示すように両面テープ１５５が貼着されている。この両面テープ１５５の形状は、シール部材本体１５１の裏面（図４（ｂ）で示す面）の外形輪郭よりも縮小した相似形に形成されている。

両面テープ１５５は、基材層（図示しない）と、該基材層の両面に設けられた粘着剤層１５６とから構成されている。なお、図４（ｂ）では、１００ａ側の粘着剤層１５６のみ図示している。両面テープ１５５は、シール部材本体１５１に設けられた粘着部に相当する。粘着剤層１５６は、シール部材本体１５１と基材層、曲面１００ａと基材層とを接着させるものであって、シール部材本体１５１、基材層、及び曲面１００ａに接着性の良好なものであれば、その種類は限定されることはない。

粘着剤層１５６の粘着剤は、一般に、アクリル系粘着剤、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体（ＳＢＳ）等の合成ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、天然ゴム系粘着剤等を用いることができる。なお、粘着剤層１５６の層厚も限定するものではない。該層厚は、１０〜１００μｍ程度が好ましい。

基材層（図示しない）は、粘着剤層１５６を保持するために用いられ、従って、粘着剤層１５６を保持することが可能であれば、その種類は特に限定されるものではない。
基材層は、通常、ポリプロピレン、ポリエチレン等オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニール等のプラスチックフィルム、半ざらクラフト紙、上質紙、クレコート紙、和紙等の紙、レーヨン、ポリエステル、ナイロン、アクリル等の繊維よりなる織布を挙げることができる。さらには、基材層としては、アルミニウム、銅、ステンレス等の金属箔、ポリエチレン、ウレタン、アクリル、ポリブタジエン等のフォーム基材、シリコーンゴム、ブチルゴム等の厚手基材、など公知のものでよい。

図４（ｂ）に示すように、シール部材本体１５１の裏面側において、両面テープ１５５と、シール部材本体１５１の裏面の輪郭線との間には、撥油剤が塗布されており、両面テープ１５５の周囲を囲むように撥油剤が環状に配置される。前述したように撥油剤は、フッ素樹脂をフッ素系溶媒に分散させたものてあって、塗布された後、フッ素系溶媒は、揮発され、塗布された面には、低表面張力部として、フッ素樹脂による低表面張力被膜１６０が形成される。この低表面張力被膜１６０が設けられた領域は形成領域とされている。

各接触面１５２と、感光体ドラム５１の周面の互いに接触する接触面間には、潤滑剤及びシール剤としてのグリースが付与されている。この潤滑剤としてのグリースにより、感光体ドラム５１と、接触面１５２の接触面間には、摩擦が減少するため、摩擦が減少できる分、感光体ドラム５１の回転トルクを上げる必要がなくなる。又、本実施形態では、グリースがシール剤と兼用しているため、感光体ドラム５１と接触面１５２間から、感光体ドラム５１に残留した回収現像剤が、接触面１５２から外部（クリーニングブレード６２が位置する側と反対側）へ漏出することがない。なお、グリースは、キャリア液に対して非相溶性のものが好ましい。

上記クリーニング装置６０は、画像形成装置５０の画像形成時においてクリーニング作動する。この場合、感光体ドラム５１が、反時計回り方向に回転される。感光体ドラム５１上の残留現像剤は、クリーニングブレード６２先端（エッジ部）にて、掻き取られる。クリーニングブレード６２先端（エッジ部）で、掻き落とされた回収現像剤等は、ハウジング７０の凹部８２に落とされる。一部の回収現像剤は、クリーニングブレード６２の先端面上において、両端部に移動する。このとき、シール部材本体１５１の接触面１５２全体が感光体ドラム５１の周面に接触して、シールしているため、移動してきた回収現像剤は、接触面１５２からさらに感光体ドラム５１の端部側へ移動することがない。

又、グリースが、シール部材本体１５１の接触面１５２と、感光体ドラム５１の周面の接触面間に介在されているため、このグリースによっても、シールされて移動してきた回収現像剤は、接触面１５２からさらに感光体ドラム５１の端部側へ移動することがない。さらに、クリーニングブレード６２端面とシール部材本体１５１との相対部位の隙間においては、クリーニングブレード６２端面と相対するシール部材本体１５１の接触面１５２、側面１５３ａ〜１５３ｄの低表面張力被膜により収現像剤がはじかれるため、該隙間から回収現像剤が、下方に漏出することがない。

そして、上記のように使用されるサイドシール部材１５０は、側壁１００の曲面１００ａに対して、両面テープ１５５により着脱自在に貼着されており、両面テープ１５５の周囲には、該周囲を囲むように撥油剤が塗布されて、フッ素系溶媒が揮発することにより、低表面張力部として、フッ素樹脂による低表面張力被膜１６０が形成されている。回収現像剤が、サイドシール部材１５０の裏面側に移動してきたとしても、この低表面張力被膜１６０によりはじかれるため、両面テープ１５５の粘着剤層１５６への侵入が阻止できる。このため、回収現像剤の侵入が両面テープ１５５の粘着剤層１５６への侵入がなく、粘着剤層１５６の液体現像剤による可塑化はないため、サイドシール部材１５０の剥がれを防止できる。

又、上記のようなサイドシール部材１５０を備えた、画像形成装置５０は、サイドシール部材１５０の剥がれがない装置にすることができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更してもよい。

○ サイドシール部材１５０の構成を図５（ａ）、図５（ｂ）に示す構成に変更してもよい。すなわち、低表面張力被膜１６０（すなわち、撥油剤の塗布領域）と、粘着部である両面テープ１５５との間に、非粘着領域１７０を形成して、撥油剤の塗布領域と、粘着部である両面テープ１５５間が所定の離間距離を有するようにする。非粘着領域１７０は、撥油剤も塗布されず、かつ、両面テープ１５５の粘着剤も存在しない領域であって、この領域を設けることにより、撥油剤の塗布領域を仮に液体現像剤が越えた場合であっても、非粘着領域１７０があるため、粘着剤層１５６の侵入が防止できる。

○ 前記実施形態では、シール部材をサイドシール部材１５０に具体化したが、他のシール部材に具体化するようにしてもよい。
○ 前記各実施形態では、粘着部を両面テープ１５５とした。この構成に代えて、両面テープ１５５ではなく、シール部材本体１５１に対して、粘着剤を直接塗布することにより、粘着部を構成するようにしてもよい。

○ 前記実施形態では、像担持体として、感光体ドラム５１としたが、クリーニング装置６０がクリーニングする対象を感光体ドラム５１の代わりに、無端状の中間転写ベルト８６としてもよい。中間転写ベルト８６としては、樹脂ベルトでもゴムベルトでも使用することができる。この場合、中間転写ベルト８６のクリーニング装置として実現する場合には、中間転写ベルト８６が、従動ローラ等にて湾曲された部分に相対するように、クリーニング装置６０を設ければよい。

本発明を具体化した実施形態の液体画像形成装置の概略構成図。 クリーニング装置の概略斜視図。 同じく要部拡大斜視図。 （ａ）は、サイドシール部材の表側を示す斜視図、（ｂ）は、サイドシール部材の裏側を示す斜視図。 他の実施形態のサイドシール部材の表側を示す斜視図、（ｂ）は、サイドシール部材の裏側を示す斜視図。

符号の説明

６０…クリーニング装置
６２…クリーニングブレード
１００…側壁（支持部材）
１５０…サイドシール部材（シール部材）
１６０…低表面張力被膜（低表面張力部）
１７０…非粘着領域

Claims (3)

1. 液体現像剤を用いる液体画像形成装置のクリーニングブレードの長手方向の端部に配置され、前記クリーニングブレードを支持する支持部材に対して着脱自在に取り付けられるシール部材において、
   当該シール部材のシール部材本体には、前記クリーニングブレードによりクリーニングされるクリーニング対象物に接触する接触面が形成され、
   前記シール部材本体において前記接触面と反対側の裏面には、前記支持部材に対して当該シール部材を貼り着けるための粘着部が設けられ、この粘着部の周囲を囲むように、撥油剤により形成された低表面張力部が設けられていることを特徴とするシール部材。
2. 前記シール部材本体の裏面において、前記低表面張力部が前記粘着部の周縁から離間距離を隔てて形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール部材。
3. クリーニング対象物の表面に接するように配置されたクリーニングブレードを備え、該クリーニングブレードの長手方向の端部の端面に接するように、請求項１または２に記載の前記シール部材が配置されていることを特徴とする記載の液体画像形成装置。

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