(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024113642
(43)【公開日】2024-08-22
(54)【発明の名称】画像形成ユニットのシール構造
(51)【国際特許分類】
G03G 15/08 20060101AFI20240815BHJP
【FI】
G03G15/08 348A
G03G15/08 233
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023117939
(22)【出願日】2023-07-20
(31)【優先権主張番号】P 2023018283
(32)【優先日】2023-02-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】503267238
【氏名又は名称】丸石産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000268
【氏名又は名称】オリジネイト弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】矢島 利康
(72)【発明者】
【氏名】浦松 裕之
(72)【発明者】
【氏名】崎田 淳吾
(72)【発明者】
【氏名】森 忠男
【テーマコード(参考)】
2H077
【Fターム(参考)】
2H077AC04
2H077AD02
2H077AD06
2H077AD13
2H077BA08
2H077CA13
2H077FA12
2H077FA16
2H077FA22
(57)【要約】
【課題】現像ユニットや感光体ユニット等の画像形成ユニットにおける現像剤粉体をシールする構造に関し、ハウジング又は構成部材とシール部材との接着力を調整可能とするものを提供する。
【解決手段】画像形成ユニットは、現像剤を収容する容器、前記現像剤を担持・放出する回転体、前記回転体に担持された前記現像剤に干渉するブレードを備え、これらの構成部材がハウジングに組み付けられている。このとき、ハウジングと構成部材との隙間をシールするためのシール部材が、ハウジング又は構成部材に接着されている。本発明では、前記シール部材が接着される領域に、離型フィルムからなる離型層を有し、シール部材が離型層を介してハウジング又は構成部材に接着されている。
【選択図】
図5
【特許請求の範囲】
【請求項1】
構成部材として、現像剤を収容する容器、前記現像剤を担持・放出する回転体、前記回転体に担持された前記現像剤に干渉するブレードを備え、
前記構成部材がハウジングに組み付けられたときに形成される前記現像剤が通過可能な隙間をシールするためのシール部材が、前記ハウジング又は前記構成部材に接着されてなる画像形成ユニットのシール構造において、
前記シール部材が接着される領域に、離型フィルムからなる離型層を有し、
前記シール部材が前記離型層を介して、前記ハウジング又は前記構成部材に接着されていることを特徴とする画像形成ユニットのシール構造。
【請求項2】
離型層を構成する離型フィルムは、表面の剥離力が50mN/50mm以上1500mN/50mm以下である請求項1記載の画像形成ユニットのシール構造。
【請求項3】
離型層の表面がシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、長鎖アルキル系樹脂、パラフィン系樹脂、オレフィン系樹脂からなる請求項1又は請求項2記載の画像形成ユニットのシール構造。
【請求項4】
ハウジング又は構成部材と離型層との間に弾性材料からなるクッション層を備える請求項1又は請求項2記載の画像形成ユニットのシール構造。
【請求項5】
シール部材は、ゴム又は樹脂の発泡体、不織布、繊維織物のいずれかよりなる請求項1又は請求項2記載の画像形成ユニットのシール構造。
【請求項6】
画像形成ユニットは、現像剤を収容する容器としてトナーボックスと、回転体として現像ローラーと、ブレードとして前記現像ローラーに担持されたトナーの厚さ調整する現像ブレードとを備える現像ユニットであり、
前記現像ローラーをハウジングに組付けたときに前記現像ローラーの両端部に形成される隙間、又は、前記現像ブレードをハウジングに組付けたときに前記現像ブレードと前記ハウジングとの間に形成される隙間の少なくともいずれかの隙間に、シール部材が離型層を介して接着されてなる請求項1又は請求項2記載の画像形成ユニットのシール構造。
【請求項7】
画像形成ユニットは、現像剤を収容する容器として廃トナーボックスと、回転体として感光ドラムと、ブレードとして前記現像感光ドラムに担持されたトナーをクリーニングするクリーニングブレードとを備える感光体ユニットであり、
前記感光ドラムをハウジングに組付けたときに前記感光ドラムの両端部に形成される隙間、又は、前記クリーニングブレードをハウジングに組付けたときに前記クリーニングブレードと前記ハウジングとの間に形成される隙間の少なくともいずれかの隙間に、シール部材が離型層を介して接着されてなる請求項1又は請求項2記載の画像形成ユニットのシール構造。
【請求項8】
更に、ハウジングを密閉する蓋体であるカバー部材を備え、
前記ハウジングと前記カバー部材との接合面にシール部材が離型層を介して接着されてなる請求項5又は請求項6記載の画像形成ユニットのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置で使用される画像形成ユニット(現像ユニット、感光体ユニット)について、ユニット内の現像剤が外部に飛散することを抑制するためのシール部材を有するシール構造に関する。
【背景技術】
【0002】
レーザープリンタ、複写機、複合機等に広く採用されている電子写真方式の画像形成装置では、トナーと呼ばれる着色微粉末が現像剤として使用される。電子写真方式による画像形成プロセスでは、帯電した感光ドラム等の像担持体を露光して静電潜像を形成する。感光ドラムに形成された静電潜像は、現像手段で現像剤によりトナー像として現像され、これを記録用紙等に加熱・加圧して転写及び定着させることで所望の画像が形成される。
【0003】
画像形成装置において、上記した画像形成プロセスは、現像剤の供給手段及び現像手段を有する現像ユニットと感光ドラムを有する感光体ユニットを中心として達成される。
【0004】
現像ユニットは、トナーを収容する容器(トナーボックス又はトナーケース)と、前記容器から供給されたトナーを担持し、感光ドラムにトナーを転写する現像ローラー、現像ローラーに担持されたトナーの厚さ(量)を規制し調整する現像ブレード(ドクターブレード)を有する。また、現像ユニットは、現像ローラーにトナーを供給する供給ローラーを有するものが多い。そして、これらの構成部材は、所定形状のハウジングに組み込まれて現像ユニットを構成する。ハウジングは、前記の現像ローラー等のユニット構成部材の支持体である。
【0005】
感光体ユニットは、感光ドラムに加え、感光ドラム上に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードと、除去されたトナーを収容する容器(廃トナーボックス又は廃トナーケース)を備え、これらの構成部材がハウジングに組み込まれて感光体ユニットを構成する。
【0006】
かかる現像ユニットと感光体ユニットは、独立した画像形成ユニットとして、それぞれ画像形成装置に着脱可能に搭載可能である。また、近年では、メンテンナンス性の向上等を考慮し、これらの画像形成ユニットを一体化したプロセスカートリッジ方式が採用されることも多くなっている。
【0007】
現像ユニット及び感光体ユニット並びにこれらが一体化したプロセスカートリッジにおいては、トナーボックス(廃トナーボックス)、現像ローラー(感光ドラム)、現像ブレード(クリーニングブレード)の各構成部材をハウジングに組付けたとき、現像剤(トナー)が通過可能な隙間が生じる部位がある。例えば、現像ローラー等の回転体は、ハウジングに回動可能な状態で固定されており、回転体の両端部とハウジングとの間で隙間が生じる。こうした隙間をトナーが通過して飛散すると、ユニット内外の汚れだけでなく印刷品質も低下することとなる。そこで、前記した現像ローラー等の回転体の両端部等のトナーの漏れ・飛散が懸念される部位には、隙間をシールするシール部材が配置されている。
【0008】
こうしたシール部材としては、織物繊維・不織布等の繊維の成形体やゴム等の弾性体が使用される。これら画像形成ユニットにおいて、シール構造は極めて重要であり、近年の微粒化が進んでいるトナーの性状等を考慮し、その材質や構造について多くの改良がなされている(特許文献1~2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特許第4818622号明細書
【特許文献2】特開2022-59161号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
各画像形成ユニットにおけるシール構造は、上述したシール部材をハウジング又は構成部材の所定位置に接着した後、回転体(現像ロール、感光ドラム)等の構成部材を組み付けることで形成される。そして、シール構造を形成するためのシール部材の接着は、シール材の裏面(ハウジング・構成部材への貼付面)に接着・粘着テープや接着・粘着剤を貼付又は塗布して行う。このシール部材の接着の際、貼り付け位置にズレが生じると、シール構造としての効果が低減するので貼り直しが必要となるが、一旦接着固定されたシール部材を剥がすことは容易ではない。更に、シール部材の剥離の際には、シール部材が破損することが多くなるので資源の無駄にも繋がる。こうしたシール部材剥離に手間取ると、画像形成ユニットの製造効率の低下の要因にもなる。
【0011】
また、近年の環境問題への取り組みから、画像形成装置においても各ユニットの構成部材の再生利用の試みが推進されている。現像ユニットや感光体ユニット等の画像形成ユニットは、トナーの減少や加工ドラムの劣化等で使用不能となるが、トナーの再充填や劣化部品の交換をすることで再生可能である。シール部材は消耗品であるので、ハウジング等から引き剥がして新品のシール部材を貼り付けることでシール構造としての効果が復元する。しかし、上記のように接着されたシール部材を引き剥がすのは困難であり、接着剤の清掃作業やそのための溶剤の使用といったロスが多い。
【0012】
本発明は、上記のような背景のもとになされたものであり、現像ユニットや感光体ユニット及びこれらが一体化したプロセスカートリッジである画像形成ユニットについて、現像剤粉体が通過し得る隙間をシールするシール構造に関する。具体的には、本発明は、シール部材とハウジングとの接着力が調整されたシール構造を提供する。そして、本発明は、シール構造を形成する際にシール部材の位置ズレが生じても速やかに対応可能であり、画像形成ユニットの再生時には、シール部材を容易に引き剥がすことができるシール構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の課題について、ハウジング又は各構成部材とシール部材との接着力を調整するとしても、シール部材裏面に貼付・塗布する接着テープ・接着剤の接着力を変更することは好ましいことは言い難い。シール部材の接着力を過度に低下させると、ユニットを組み立てる工程でのシール部材のズレや脱落が生じる可能性がある。そこで、本発明者等は、鋭意検討の結果、ハウジング側に離型性を有する離型層を形成し、ここに従来と同様の手法でシール部材を接着固定することで上記課題を解決できるとして本発明に想到した。
【0014】
即ち、本発明は、構成部材として、現像剤を収容する容器、前記現像剤を担持・放出する回転体、前記回転体に担持された前記現像剤に干渉するブレードを備え、前記構成部材がハウジングに組み付けられたときに形成される前記現像剤が通過可能な隙間をシールするためのシール部材が前記ハウジング又は前記構成部材に接着されてなる画像形成ユニットのシール構造において、前記シール部材が接着される領域に、離型フィルムからなる離型層を有し、前記シール部材が前記離型層を介して、前記ハウジング又は前記構成部材に接着されていることを特徴とする画像形成ユニットのシール構造である。
【0015】
以下、本発明について詳細に説明する。尚、本発明のシール構造は、電子写真方式の画像形成装置において、現像ユニット及び感光体ユニットの双方に適用可能である。本発明について上記した容器、回転体の各構成は、現像ユニットにおいては、容器はトナーボックスに対応し、回転体は現像ローラーに対応し、ブレードは現像ブレードに対応する。また、本発明を感光体ユニットに適用するとき、容器は廃トナーボックスに対応し、回転体は感光ドラムに対応し、ブレードはクリーニングブレードに対応する。更に、本発明は、現像ユニットと感光体ユニットとを一体化したプロセスカートリッジにも適用可能であり、少なくともいずれか一方の画像形成ユニットのシール構造に適用される。尚、ブレードの作用である現像剤への干渉とは、回転体に担持された現像剤の厚さを調整することや、回転体に残留する現像剤の除去することの意味である。
【0016】
そして、本発明に係る画像形成ユニットは、ハウジング又は構成部材におけるシール部材の接着位置に、離型フィルムにより形成される離型層を付与した点において特徴を有する。従って、本発明を現像ユニット及び/又は感光体ユニットに適用するとき、ユニットの容器(トナーボックス、廃トナーボックス)、回転体(現像ローラー、感光ドラム)、ブレード(現像ブレード、クリーニングブレード)、及びそれらを支持するハウジングについては、従来技術と同様の構成のもが適用される。また、本発明が現像ユニットに適用されるとき、当該ユニットは、トナーの供給ローラー等といった従来の現像ユニットが備える他の構成を含むことができる。本発明が感光体ユニットに適用されるとき、当該ユニットは、従来の感光体ユニットが備える他の構成を含むことができる。
【0017】
本発明のシール構造は、ハウジング又は構成部材におけるシール部材が接着される領域に、離型層となる離型フィルムを接合することで形成される。このとき、ハウジング又は構成部材でシール部材が接着される領域は、回転体やブレード等の寸法及び取付位置及びハウジング形状に応じて従来と同様にして設定されることから、本発明で特に限定されることはない。
【0018】
本発明において、離型層を形成する離型フィルムとは、樹脂製又は紙製の基材を離型処理し、その表面に離型性を発現させたフィルム状の部材である。離型性とは、各種粘着剤や塗料塗膜等に対して固着することなく剥離可能な状態で固定する作用である。かかる離型フィルムは、市販の粘着・接着テープ、シール、絆創膏、皮膚貼付用湿布剤等の粘着剤層上に積層されているものと同様のものが使用できる。
【0019】
本発明の離型層を構成する離型フィルムにおいては、その表面において所定範囲の剥離力を有するものが好ましい。具体的には、50mN/50mm以上1500mN/50mm以下の剥離力が好ましい。離型層表面に対し好適な剥離力を規定するのは、シール部材の剥離が必要となったときの作業性を確保しつつ、ユニットの組み立て工程等でシール部材のズレや脱落を抑制するためである。剥離力とは、離型フィルムに貼付けた粘着剤を剥離するのに要する力である。本発明における剥離力の具体的な指標としては、所定の粘着テープ(日東電工製「No.31B」(50mm幅))をフィルム等の離型層の表面に貼り付け、室温で2時間放置後に、フィルム等との剥離角度180°、剥離速度:300mm/分で粘着テープを剥離したときに引張試験機で測定される値である。
【0020】
剥離層を構成する離型フィルムは、フィルム状の樹脂基材又は紙基材に離型剤を塗布して形成される素材である。離型剤としては、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、長鎖アルキル系樹脂、パラフィン系樹脂、オレフィン系樹脂が挙げられる。これらの樹脂からなる離型剤は、シール部材を接着する際に使用される接着剤・粘着剤に対して適切な剥離力を示すことができる。また、シール部材を剥離した後の接着剤・粘着剤の残留も少ない。離型剤のより具体的な組成としては、シリコーン系樹脂としては、オルガノポリシロキサン化合物の単独重合体、及び、オルガノポリシロキサン化合物とラジカル重合性モノマーとをラジカル重合している共有重合体等がある。また、長鎖アルキル系樹脂としては、長鎖アルキルペンダント型ポリマー(例えば、ピーロイル1010(ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社製))が挙げられる。
【0021】
離型フィルムの基材の構成については、特に制限はない。樹脂基材としては、ポリエステル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ナイロン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等の樹脂製フィルムが用いられる。好ましくは、ポリエステル系樹脂であり、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)であり、特に好ましいのはPETである。紙基材としては、一般的な紙素材が適用できる。
【0022】
離型層である離型フィルムは、直接ハウジングに接合しても良い。また、ハウジングと離型層との間に他の層を形成し、当該他の層を介して接合しても良い。具体的には、本発明のシール構造は、ハウジングと離型層との間に弾性体からなるクッション層を備えても良い。後述するように、従来のシール構造で使用されるシール部材は、シール材の下面にクッション層を備えたものがある。クッション層は、回転体と接触状態にあるシール部材に回転体の動作への追従性を向上させるために設定される。このクッション層をハウジングと離型層との間に設定することで、シール部材に同等の作用を付与することができる。しかも、この場合には、シール部材にクッション層を設定する必要がなくなる。このようにすることで、シール部材の構成を簡易なものとすることができる。ユニットの再生の際には、消耗品であるシール部材は破棄されるのが通常であるので、シール部材を簡素にすることで廃材の減少に繋げることができる。離型層の下にクッション層を形成するとき、その厚さは1mm以上5mm以下とすることが好ましい。クッション層は弾性体で構成されたものが好ましく、具体的には、樹脂スポンジ、ゴム等で構成されたものが好ましい。
【0023】
シール部材については、従来技術と同様の材質・構成のものが使用できる。シール部材の材質としては、ゴム等の弾性体・ポリエチレン等からなる発泡体等の他にフェルト(不織布)や織物繊維が使用される。近年で特に利用されるのはフェルトや織物繊維である。フェルトとは、繊維を圧縮してシート状にした繊維品である。シール部材として使用されるフェルトとしては、PTFE繊維フェルトが知られている。また、織物繊維のシール部材としては、織物基布上に複数のパイル繊維を起毛させたパイル織物が知られている。パイル織物からなるシール部材は、近年の微細化が進んでいるトナーに対して特に有用であるとされている。シール部材は、上記した繊維等からなる単層の部材でも良いが、ハウジング側の面にスポンジ等からなるやクッション層を備えることができる。
【0024】
以上説明した離型層となる離型フィルムをハウジング又は構成部材に接合した後、ハウジング又は構成部材の離型層にシール部材を接着し、更に、容器(トナーボックス)、回転体(現像ローラー、感光ドラム)、ブレード(現像ブレード、クリーニングブレード)等をハウジングに組付けることで本発明のシール構造が形成される。
【0025】
尚、離型層のハウジング又は構成部材への接合方法は特に限定されないが、接着剤(接着テープ)や粘着剤(粘着テープ)により強固に接合することが好ましい。離型層の接合力が弱いとシール部材の安定性が低下する。また、画像形成ユニットを再生・再利用する場合には、離型層をハウジングに残しておけば引き続き使用可能とすることが好ましく、そのためには離型層をハウジングに強固に接着することが好ましい。
【0026】
また、本発明に係るシール構造は、現像ユニット又は感光体ユニットの少なくとも1箇所の隙間に形成されていれば良い。各構成部材をハウジングに組み付けたとき、トナーの通過及び飛散が特に懸念される隙間としては、回転体である現像ローラー及び感光ドラムをハウジングに組み付けたときの、回転体の端部付近が挙げられ、従来からこの領域でシール部材が適用されている。また、現像ブレードやクリーニングブレードのハウジングとの接合面にもシール部材が適用されることがある。本発明に係るシール構造は、これらの部位において適用されることが好ましい。
【発明の効果】
【0027】
以上説明した本発明に係る画像形成ユニットのシール構造では、シール部材が離型層を介してハウジング又は構成部材に接着されている。そして、離型層表面の作用により、シール部材が適度な接着力で固定されている。これにより、シール部材の接着工程での貼り直しやユニット再生時のシール部材の剥離を容易なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【
図1】本発明に係るシール構造を備える現像ユニット及び感光体ユニットが搭載された画像形成装置の断面図。
【
図2】本実施形態の現像ユニットの構成部材を説明する図。
【
図3】本実施形態の感光体ユニットの構成部材を説明する図。
【
図5】本発明に係るシール構造を備える現像ユニットの離型層及びシール部材のハウジングへの固定の態様を示す図。
【
図6】現像ユニットにおけるシール構造の断面構成を説明する図。
【
図8】現像ユニットとカバー部材との間のシール構造を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
図1は、本発明に係るシール構造を備える現像ユニットUD及び感光体ユニットUPを有する電子写真方式の画像形成装置の一態様の断面を示す。また、
図2は、現像ユニットUDの各構成部材を説明する斜視図であり、
図3は、感光体ユニットUPの各構成部材を説明する斜視図である。
【0030】
現像ユニットUDは、トナーTを収容するトナーボックス10、回転体としての現像ローラー11、トナーボックス10から現像ローラー11へトナーを供給する供給ローラー12、現像ブレード13を備え、これらがハウジングFDに組み付けられる。供給ローラー12も回転体であり、現像ローラー11と平行に設置される。尚、本実施形態においては、ハウジングFDの底面の開口部を密閉するためのカバー部材Cが適用されている。また、ハウジングの両サイドにはサイドカバーSCが取り付けられる。
【0031】
感光体ユニットUPは、回転体である感光ドラム20に、帯電ローラー21及びクリーニングブレード22、更に、クリーニングブレード22で感光ドラム20から除去されたトナー(廃トナー)T´を収容する廃トナーボックス23を備え、これらがハウジングFPに組み付けられる。
【0032】
以下、本実施形態の現像ユニット及び感光体ユニットにおける本発明に係るシール構造の適用例について説明する。
【0033】
A.現像ユニットにおけるシール構造
図4に、本発明のシール構造を備える現像ユニットUDの正面図を示す。本実施形態の現像ユニットにおいては、下記の領域でシール構造が適用されている。
【0034】
A-1.現像ローラー両端部
図4において、現像ローラー両端部におけるシール構造は、予めハウジングの現像ローラー11の両端部に対応する位置に離型層及びシール部材SDを接着し、その後現像ローラー11をハウジングFDに取り付けることで形成される。
図5は、現像ローラー11を組み付ける前のハウジングFDの図である。ハウジングFDには、シール部材SDを接着する領域に離型層である離型フィルムが接着されている。そして、シール部材SDを離型層Lの上に接着し、現像ローラーの回転軸をハウジングに形成されているローラー軸受11´に挿入する。
【0035】
このようにして形成された現像ユニットUDの現像ローラー11近傍の断面を
図6に示す。
図6のとおり、現像ローラー11の取り付け後はシール部材SDが現像ローラー11の軸方向端部の周面に摺接して隙間をシールする。このとき、回転体の両端付近において、シール部材SDの表面が回転体である現像ローラー11の外周面と接触し押圧された状態になってハウジングFDの内部をシールすることとなる。本発明では、離型層Lによってシール部材SDの接着力が低減されることとなるが、回転体(現像ローラー11)をハウジングに組み付けた後は、前記のようにシール部材SDが押圧されているので、ズレや脱落は生じ難くなっている。
【0036】
尚、離型層の平面形状・平面寸法は、シール部材の形状及び寸法と同じであっても良いし、異なっていても良い。本実施形態では、
図5で例示したように、離型層とシール部材とを同一形状・同一寸法としている。この他、
図7で示すように、離型層をシール部材よりも大きくしても良く、シール部材より小さくしても良い。また、
図7で示すように四辺をシール部材より短くしても良いし、1辺・2辺をシール部材より短くしても良い。更に、シール部材の隅付近のみに離型層を設定しても良い。離型層の面積は、シール部材に対して0.3倍以上1.5倍以下程度にするのが好ましい。また、離型層の厚さは、100μm以下とするのが好ましい。離型層の形状及び寸法の好適条件については、ここで説明している現像ローラー両端部以外の部位についても適用される。
【0037】
A-2.現像ブレード取付部
図4において、現像ブレード取付部におけるシール構造は、ハウジングの現像ブレードの取り付け面に離型層及びシール部材SDを接着し、その後現像ローラー11をハウジングFDに取り付けることで形成される。
図4で示すように、ハウジングFDには、シール部材SDを接着する領域に離型層である離型フィルムが接着される。そして、シール部材SDを離型層Lの上に接着した後、現像ブレードをハウジングFDにボルトにて固定することでシール構造が形成される。
【0038】
図5には、現像ユニットUDの現像ブレード13取り付け部のシール構造も示している。
図5のとおり、現像ブレード13の固定後後はシール部材SDが現像ブレード13の取り付け面に密着して隙間をシールする。尚、本実施形態では、離型層Lとシール部材SDをハウジングFDに接着してシール構造を形成している。これとは逆に、現像ブレードの取り付け面に離型層Lを接着し、その上にシール部材SDを接着固定し、シール部材の起毛面をハウジングFDに密着・固定しても良い。
【0039】
A-3.カバー部材
また、本実施形態の現像ユニットは、ハウジングFDに各構成部材を組み付けた後に形成される底部の空間を密閉するカバー部材Cを備える。上記した現像ローラーの両端部及び現像ブレードの取り付け面におけるシール構造によれば、トナーの飛散の殆どを抑制できるものの、印刷機の仕様によっては現像ユニットにカバー部材が使用されることがある。現像ユニットは、感光体ユニットに対して、ユニット内を循環するトナー量が多くなる傾向があることを考慮したものである。このカバー部材CとハウジングFDとが接触する面についても、本発明のシール構造は有用である。
【0040】
図8は、現像ユニットUDのハウジングFDとカバー部材との接合部分におけるシール構造の断面である。上記した現像ローラー11の周りや現像ブレード13の取り付け面と同様に、離型層Lを介してシール部材SDがハウジングFDの外周縁に接着される。その後、カバー部材CをハウジングFDに取り付けることでシール構造が形成される。
【0041】
B.感光体ユニットにおけるシール構造
図9に本発明のシール構造を備える感光体ユニットUPの正面図を示す。感光体ユニットのシール構造は、予めハウジングの感光ドラム20の両端部に対応する位置にシール部材SPを接着し、その後感光ドラム20等をハウジングFPに取り付けることで形成される。
【0042】
図9で示したように、本実施形態の感光体ユニットでは、感光ドラム20の両端部と、クリーニングブレード取付部においてシール構造を適用している。シール構造の構成については、現像ユニットと同様である。
【0043】
本実施形態の画像形成装置による画像形成プロセスについて
図1を参照しつつ説明する。まず、感光ドラム20の表面が帯電ローラー21により一様に帯電された後、当該帯電部分が画像情報に基づいてレーザー光Bで露光されて静電潜像が形成される。
【0044】
一方、現像ユニットUDでは、トナーボックス10からトナーが送り出され、供給ローラー12を経て現像ローラー11に搬送される。現像ローラー11及び供給ローラー12は、トナーと同極性の電圧が印加されており、トナーが移動するように現像ローラー11と供給ローラー12との間のバイアス電位が設定されている。このバイアスによって、トナーが現像ローラー11に移動する。
【0045】
現像ローラー11の外周表面に形成されたトナー層は、現像ブレード13によって均一で最適な厚さに調整される。現像ローラー11上で最適化されたトナー層は、上記のようにして静電潜像が形成された感光ドラム20に静電気力によって付着し、これにより静電潜像がトナー像として現像される。感光ドラム20のトナー像は、転写ローラー30により記録紙等に転写され、更に、定着ドラム31で加熱及び加圧されて定着する。
【0046】
トナー像を記録紙に転写した後に感光ドラム20の表面に残留するトナーは、クリーニングブレード22により掻き落とされ、廃トナーボックス23に収容される。
【0047】
以上の画像形成プロセスにおいて、現像ユニットUDでのトナーボックス10から供給ローラー12を経た現像ドラム11へのトナーの移動及び感光ドラム20から除去されたトナーの廃トナーボックス23への移動において、シール部材SD、SPによるシール構造がそれぞれのユニットからトナーが飛散するのを防止ししている。
【実施例0048】
本発明の実施例について説明する。本実施例では、上記した
図1の現像ユニット及び感光体ユニットを備えるモノクロコピー機を用意した。本実施例では、各ユニットのハウジングの回転体(現像ローラー、感光ドラム)と取付位置にのみ離型層となる離型フィルムを接着してシール構造を形成した。本実施例で使用したシール部材は、レーヨン製繊維のパイル織物(全体厚さ3.3mm、表面パイル糸長さ1.3mm)を用いた。また、シール部材には、クッション層として同一形状のウレタンスポンジ(厚さ2mm)を貼り付けている。更に、クッション層の裏面には、同一形状のアクリル系粘着剤が塗布された両面テープを貼り付けている。
【0049】
そして、離形層である離形フィルムとしては、シリコーン系の離型フィルム(株式会社フジコー製:商品名PET-75×1(厚さ75μm))を使用した。この離形フィルムは、PET基材の表面にシリコーン系の剥離処理を行ったものであり、剥離力は950mN/50mmである。離形フィルムのハウジングへの接着は、フィルム裏面にアクリル系接着剤を用いた。
【0050】
各画像形成ユニットのハウジングに、離形フィルムを接着した後、シール部材を両面テープにて接着固定し、その後、各構成部品を組み付けてシール構造を形成した。このときのシール部材の固定では、シール部材を離型フィルムに押圧固定した後に一旦剥がし、再度押圧固定してから構成部品の組み付けを行った。
【0051】
そして、モノクロコピー機に各ユニットを取り付けた後に稼働試験を行ってシール構造の性能評価をした。稼働試験は、10000枚のモノクロコピーを行った後、シール部材の位置ずれをデジタルノギスで確認した。更に、トナーの漏れを確認するため、白色のウエスで拭き外観観察をしてトナーの付着の有無を確認した。その結果、シール部材の位置ずれ及びトナーの漏れは確認されなかった。よって、本実施形態のシール構造は、ハウジングにシール部材を直接粘着固定したシール構造と同等のシール性能を有することが確認された。
【0052】
また、上記実施例の効果を確認した後、ブレード(現像ブレード、クリーニングブレード)の取付面についてもシール構造を設定した。上記の確認試験の後、一旦、各ブレードを取り外し、離型層及びシール部材を接着した後に再組立した。そして、上記と同様に、10000枚の稼働試験を行い、シール部材の位置ずれとトナー付着の有無を確認した。その結果、ここでもシール部材の位置ずれ及びトナーの漏れは確認されなかった。
【0053】
更に、以上の稼働試験後に各画像形成ユニットを分解し、シール部材を剥がした。このとき、シール部材は手作業で剥離可能であり、離型フィルム状に両面テープ又はその接着剤の残留もなかった。以上の試験結果から、離型フィルムからなる離型層の追加により、シール部材の接着・再接着が容易となったことと、再接着を行ってもシール構造の効果に影響がないことが確認された。そして、再生のためにユニットを分解する際もシール部材を容易に剥離できることも確認できた。
以上説明したように、本発明に係る画像形成ユニットのシール構造では、シール部材のハウジングへの接着力が好適化されている。これにより、シール部材の接着の際にずれが生じた場合の再接着を容易とすることができる。また、本発明によれば、各画像形成ユニットを再生する際にシール部材を効率的に剥離することができ、再生工程の効率化を図ることができる。