(57)【要約】 【課題】  帯電装置で発生するオゾンによるシール部材の劣化を防止することで、シール部材としての機能を、長期に亘り維持することができる現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  シール部材３１は、現像装置の開口部３０に一方端が支持され、他方端が感光体ドラム１６表面に当接するように設けられる。シール部材３１の表面に、オゾンを分解する触媒（白金ナノコロイド）を含むコーティング層を設けることによって、シール部材３１を劣化させるオゾンをコーティング層によって分解する。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤によって現像する現像装置において、
前記現像剤を収容する現像槽と、
前記現像槽に収容された現像剤を担持して搬送し、前記感光体にトナーを供給する現像ローラと、
前記感光体の表面にトナーを供給するための開口部に一方端が支持され、他方端が前記感光体に当接するように設けられるシール部材とを備え、
前記シール部材の表面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含むコーティング層を設けることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記シール部材は、矩形状のシート部材で構成され、前記シート部材の長手方向が前記感光体の回転軸と平行となるように設けられることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記コーティング層は、前記シール部材の前記感光体に対向する表面に設けられることを特徴とする請求項１または２記載の現像装置。
【請求項４】
前記コーティング層の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項５】
前記シール部材の表面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドとフッ素樹脂またはシリコーン樹脂とを含む樹脂コーティング層を設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項６】
前記樹脂コーティング層に含まれる白金ナノコロイドの含有量は、２ｍｇ／ｃｍ３以上２５ｍｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
前記シール部材の厚さは、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に備えられる現像装置および、これを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として表面に光導電性物質を含む感光層を形成した感光体を用い、帯電装置によって感光体表面に電荷を付与して均一に帯電させた後、種々の作像プロセスにて画像情報に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像を、現像装置から供給されるトナーを含む現像剤により現像して可視像とし、この可視像を紙などの記録材に転写した後、定着ローラによって加熱および加圧して、記録材に定着させることにより、記録紙上に画像が形成される。
【０００３】
現像装置は、感光体に対向する位置に開口部を設け、開口を介して感光体へとトナーを供給している。このような構成上、開口部と感光体との隙間からトナーが漏れ出してしまうため、トナーの漏れ出し防止する必要がある。トナーの漏れ出しを防ぐ構成として、開口部に一方端が支持され、他方端が感光体に当接するように設けたシール部材が用いられる。
【０００４】
シール部材を構成する材料としては、感光体との接触領域において、シール性能を良くするため、適度な弾性とすべり性を有し、耐摩耗性の高い材料が好ましい。たとえば、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどからなる樹脂材料を使用することが多い。
【０００５】
しかしながら、これらの材料は、たとえば下記化学式で示すポリウレタンの構造からわかるように、炭素と酸素との二重結合（Ｃ＝Ｏ）を有しており、この二重結合にコロナ放電方式の帯電装置で発生するオゾンが作用して、シール部材に亀裂、硬化、塑性変形等の劣化が生じるため、長期に亘りシール性能を維持することが困難である。
【０００６】
【化１】
2010176038.tif 000003
【０００７】
帯電装置で発生するオゾンを除去する手段として、たとえばオゾンによるＬＥＤプリントヘッドの劣化を防止するために、ＬＥＤプリントヘッドと感光体との間に送風する送風手段と、送風が帯電手段の内部および現像手段の内部に入ることを遮断する遮断部材を備える画像形成装置がある（特許文献１参照）。
【０００８】
また、オゾンを分解する手段として、たとえば、現像スリーブ表面を、活性炭素繊維（ＡＣＦ）を含有させた合成樹脂で構成した現像装置がある（特許文献２参照）。
【０００９】
また、分散媒体と、金属ナノコロイドを含み、金属担持体（炭素系材料、セラミックス、金属酸化物系材料、金属系材料または有機高分子系材料）に、金属ナノコロイド粒子を担持させ、過酸化水素の分解など安定した触媒活性を示す金属担持体がある（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−１６４１３５号公報
【特許文献２】特開２００５−２４９８３８号公報
【特許文献３】特開２００５−１６９３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１では、送風ファンなどの送風手段を設けるため、部品点数が多く、装置が大型化すること、送風によって遮蔽部材が一部変形することが懸念される。また、特許文献２では、活性炭素繊維が合成樹脂中に含有されているため、活性炭素繊維がオゾンと直接接触する機会が少なく、したがって、オゾンを吸着、分解する効率が低い。しかも、活性炭素繊維に吸着されるオゾンの量は限られており、長期に亘るオゾンの吸着、分解という性能を維持することは困難である。特許文献３では、画像形成装置の帯電装置で発生するオゾンを分解することは何ら開示されていない。
【００１２】
本発明の目的は、帯電装置で発生するオゾンによるシール部材の劣化を防止することで、シール部材としての機能を、長期に亘り維持することができる現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、感光体に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤によって現像する現像装置において、
前記現像剤を収容する現像槽と、
前記現像槽に収容された現像剤を担持して搬送し、前記感光体にトナーを供給する現像ローラと、
前記感光体の表面にトナーを供給するための開口部に一方端が支持され、他方端が前記感光体に当接するように設けられるシール部材とを備え、
前記シール部材の表面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含むコーティング層を設けることを特徴とする現像装置である。
【００１４】
また本発明は、前記シール部材は、矩形状のシート部材で構成され、前記シート部材の長手方向が前記感光体の回転軸と平行となるように設けられることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、前記コーティング層は、前記シール部材の前記感光体に対向する表面に設けられることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、前記コーティング層の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記シール部材の表面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドとフッ素樹脂またはシリコーン樹脂とを含む樹脂コーティング層を設けることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記樹脂コーティング層に含まれる白金ナノコロイドの含有量は、２ｍｇ／ｃｍ３以上２５ｍｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記シール部材の厚さは、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、感光体に形成された静電潜像を、トナーを含む現像剤によって現像する現像装置において、前記感光体の表面にトナーを供給するための開口部に一方端が支持され、他方端が前記感光体に当接するように設けられるシール部材とを備え、前記シール部材の表面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドを含むコーティング層を設ける。
【００２２】
シール部材の表面に、オゾンを分解する触媒（白金ナノコロイド）を含むコーティング層を設けることによって、シール部材を劣化させるオゾンをコーティング層によって分解し、オゾンによるシール部材の劣化を防止する。オゾンによる劣化を防止することで、感光体とシール部材との接触面の均一性を保持することができ、シール部材としての機能を、長期に亘り維持することが可能となる。
【００２３】
また本発明によれば、前記シール部材は、矩形状のシート部材で構成され、前記シート部材の長手方向が前記感光体の回転軸と平行となるように設けられる。
シール部材として、簡単な構造で高いシール性能を実現することができる。
【００２４】
また本発明によれば、前記コーティング層は、前記シール部材の前記感光体に対向する表面に設けられる。
【００２５】
帯電器で発生したオゾンは、主にシール部材の感光体に対向する側の表面に接触するので、オゾンが接触しやすい表面にコーティング層を設けることで、白金ナノコロイドとオゾンとの接触機会を増加させ、オゾンの分解を促進させることができる。
【００２６】
また本発明によれば、前記コーティング層の厚さを、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下とすることで、効率よくオゾン分解効果が発揮される。
【００２７】
また本発明によれば、前記シール部材の表面の少なくとも一部に、白金ナノコロイドとフッ素樹脂またはシリコーン樹脂とを含む樹脂コーティング層を設ける。
【００２８】
表面自由エネルギーの低いフッ素樹脂またはシリコーン樹脂を含む樹脂コーティング層を設けることで、飛散したトナーが付着しにくくなり、シール部材へのトナーの融着、固着を防止することができる。また、樹脂コーティング層が白金ナノコロイドを含有することで、シール部材表面に導電性を持たせることができ、トナーの静電気力による付着を抑制する効果もある。
【００２９】
また本発明によれば、前記樹脂コーティング層に含まれる白金ナノコロイドの含有量を、２ｍｇ/ｃｍ３以上２５ｍｇ/ｃｍ３以下とすることで、効率よくオゾン分解効果が発揮される。
【００３０】
また本発明によれば、前記シール部材の厚さを、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることで、感光体に対する適度な接触圧を実現できる。
【００３１】
また本発明によれば、上記の現像装置を備えることにより、トナー飛散による画像形成装置内の汚れ、帯電装置のトナー汚れ、光学系光路のトナー汚れをも防止して、長期に亘り高品位の画像形成を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置４０の構成を示す概略図である。
【図２】第１画像形成ユニット１の構成を示す概略図である。
【図３】現像装置１９の構成を示す概略図である。
【図４】シール部材３１の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置４０の構成を示す概略図である。なお、図１に示す画像形成装置４０は一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。
【００３４】
画像形成装置４０は、４つの画像形成ユニット１〜４として、イエロートナー像を形成するための第１画像形成ユニット１と、マゼンタトナー像を形成するための第２画像形成ユニット２と、シアントナー像を形成するための第３画像形成ユニット３と、黒トナー像を形成するための第４画像形成ユニット４とを含む。
【００３５】
４つの画像形成ユニット１〜４の上方には、無端ベルトで構成される中間転写ベルト５が配設されている。中間転写ベルト５は、２つの支持ローラ６に掛け渡され、矢印Ｒにて示す方向に回転可能に構成される。
【００３６】
中間転写ベルト５を挟んで、２つの支持ローラ６のうち一方の支持ローラ６に対向するように２次転写ローラ８が設けられる。以降、２次転写ローラ８が配置されている２次転写位置を起点として、中間転写ベルト５の回転方向の上流、下流を規定する。
【００３７】
４つの画像形成ユニット１〜４は、中間転写ベルト５の回転方向Ｒの上流側から下流側に向かって、イエロー色の画像情報に対応するトナー像を形成する第１画像形成ユニット１、マゼンタ色の画像情報に対応するトナー像を形成する第２画像形成ユニット２、シアン色の画像情報に対応するトナー像を形成する第３画像形成ユニット３、黒色の画像情報に対応するトナー像を形成する第４画像形成ユニット４の順に配置される。
【００３８】
中間転写ベルト５の内側には、各画像形成ユニット１〜４で形成された単色トナー像を中間転写ベルト５に転写する１次転写ローラ７が、中間転写ベルト５を挟んで、各画像形成ユニット１〜４の感光体に対向するように設けられる。各画像形成ユニット１〜４で形成された単色トナー像は、中間転写ベルト５上に重ね合うように転写され、１つのカラートナー画像を形成する。
【００３９】
２次転写ローラ８より中間転写ベルト５の回転方向Ｒの下流側には、中間転写ベルト５の表面をクリーニングするためのベルトクリーニングユニット１０が設けられる。ベルトクリーニングユニット１０は、中間転写ベルト５に接触配置されるベルトクリーニングブラシ１１と、ベルトクリーニングブレード１２とを有している。ベルトクリーニングブレード１２は、ベルトクリーニングブラシ１１より、中間転写ベルト５の回転方向Ｒの下流側に配置される。２次転写後、記録媒体に転写されないまま中間転写ベルト５上に残ったトナーは、ベルトクリーニングユニット１０にて取り除かれる。
【００４０】
４つの画像形成ユニット１〜４の下方には、記録媒体を収容するトレイ１４が配設されている。トレイ１４内の記録媒体は、複数の給紙ローラ１３により、矢印Ｐで示す搬送方向に沿って２次転写ローラ８が中間転写ベルト５に対向する２次転写位置まで搬送される。
【００４１】
２次転写ローラ８よりも、記録媒体の搬送方向Ｐの下流側には、記録媒体に２次転写されたカラートナー像を、記録媒体に定着するための定着ユニット１５が設けられる。そして、定着ユニット１５よりも、記録媒体の搬送方向Ｐの下流側には、カラートナー像が定着された記録媒体を、画像形成装置４０から排出する排紙ローラ１３ａが設けられる。
【００４２】
図２は、第１画像形成ユニット１の構成を示す概略図である。
第２画像形成ユニット２、第３画像形成ユニット３、および第４画像形成ユニット４の構成は、第１画像形成ユニット１と実質的に同じ構成である。したがって、第１画像形成ユニット１を代表例として説明し、第２画像形成ユニット２、第３画像形成ユニット３、および第４画像形成ユニット４の詳細な説明は省略する。
【００４３】
第１画像形成ユニット１は、像担持体である円柱状または円筒状の感光体ドラム１６と、感光体ドラム１６の周囲に設けられ、感光体ドラム１６の表面を帯電させる帯電器１７、感光体ドラム１６上に静電潜像を書き込む露光器１８、感光体ドラム１６に書き込まれた静電潜像を現像して可視化する現像装置１９および一次転写後に感光体ドラム１６上に残留するトナーを含む残留物を除去する感光体ドラムクリーナ２０とを含む。
【００４４】
帯電器１７は、本実施形態では、非接触型帯電器であり、たとえばグリッド電極を有するスコロトロン帯電器によって実現され、コロナ放電を行って感光体ドラム１６の感光層表面を所定の電位に帯電させる。帯電器１７は、コロトロン帯電器によって実現されてもよい。
【００４５】
露光器１８は、たとえば、レーザ露光器からなり、画像情報に応じてレーザ走査による感光体ドラム１６表面の露光を行い、帯電器１７によって帯電された感光体ドラム１６の表面電位を変化させることで、画像情報に応じた静電潜像を形成する。露光器１８としては、ＬＥＤアレイ装置などを用いることもできる。
【００４６】
現像装置１９は、現像槽２７内部に現像剤を収容し、現像剤に含まれるトナーによって、感光体ドラム１６表面の静電潜像を現像して、トナー像を形成する。また、現像装置１９は、感光体ドラム１６表面の静電潜像を現像する際に生じる飛散現像剤を受け止める現像剤受け部２７ａを備えている。
【００４７】
現像装置１９で用いられる現像剤には、トナーおよびキャリアからなる２成分現像剤と、キャリアを含まずトナーのみを含む１成分現像剤がある。本実施形態では、現像装置１９は、現像槽２７の内部空間に２成分現像剤を収容し、２成分現像剤に対応した構成を有する。
【００４８】
感光体ドラムクリーナ２０は、クリーニングブレード２１と、クリーナハウジング２２と、シール２３とを備えている。
【００４９】
クリーニングブレード２１は、感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄに対してカウンタ方向に圧接配置され、感光体ドラム１６表面の残留物を掻き取るものである。クリーナハウジング２２は、掻き取られた残留物を収容するもので、クリーニングブレード２１は、クリーナハウジング２２に取り付けられる。シール２３は、クリーナハウジング２２内部を封止するもので、クリーニングブレード２１よりも感光体ドラム１６の回転方向Ｒｄ上流側において、一端がクリーナハウジング２２に固定されると共に、他端が感光体ドラム１６に接触配置されている。
【００５０】
図３は、現像装置１９の構成を示す概略図である。
現像装置１９の構成は、使用する現像剤の種類、現像方法などに応じて多岐にわたるため、本実施形態では、２成分現像剤（以下、単に「現像剤」と呼ぶ）を用いたカラー対応の現像装置１９であり、図１に示したように、画像形成装置４０内で複数の画像形成ユニットが配置される、いわゆるタンデム式画像形成装置に用いられる現像装置である。
【００５１】
現像装置１９の現像槽２７には、感光体ドラム１６の外周面に臨む位置に、感光体ドラム１６の外周面に向かって開放する開口部３０が形成されている。現像槽２７内部には、開口部３０の開口を通して感光体ドラム１６の外周面を臨むように現像ローラ２４が設けられる。現像ローラ２４は、その外周面に現像剤を担持して搬送することによって、感光体ドラム１６に現像剤中のトナーを供給し、感光体ドラム１６上の静電潜像を現像する。現像ローラ２４は、感光体ドラム１６の外周面から間隔（現像ギャップ）をあけて配置される。
【００５２】
現像ローラ２４は、多極に着磁された円筒状の多極着磁部材２５と、多極着磁部材２５に回転自在に外嵌された非磁性のスリーブ２６からなる。多極着磁部材２５は、軸線方向両端部が、現像槽２７の両側壁に非回転に支持される。
【００５３】
多極着磁部材２５には、周方向における複数の位置に、複数の磁極が離隔して配置される。多極着磁部材２５の磁極は、たとえば断面形状が長方形状の棒磁石を、多極着磁部材２５の周方向における複数の位置に、放射状に配置することによって形成される。本実施形態では、多極着磁部材２５には、５つの磁極、具体的には３つのＮ極Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３と、２つのＳ極Ｓ１，Ｓ２とが配置される。
【００５４】
磁極Ｎ１は、感光体ドラム１６と対向する位置に配置される。スリーブ２６の回転軸を回転中心として、磁極Ｓ１は、磁極Ｎ１からスリーブ２６の回転方向Ｒａの上流側に、たとえば５９°角変位した位置に配置され、磁極Ｎ２は、磁極Ｎ１からスリーブ２６の回転方向Ｒａの上流側に、たとえば１１７°角変位した位置に配置され、磁極Ｎ３は、磁極Ｎ１からスリーブ２６の回転方向Ｒａの上流側に、たとえば２２４°角変位した位置に配置され、磁極Ｓ２は、磁極Ｎ１からスリーブ２６の回転方向Ｒａの上流側に、たとえば２８２°角変位した位置にそれぞれ配置される。
【００５５】
Ｎ極の磁束密度を正（プラス（＋））とし、Ｓ極の磁束密度を負（マイナス（−））とすると、磁極Ｎ１による磁束密度のピーク値は、たとえば、１１０ｍＴであり、磁極Ｓ１による磁束密度のピーク値は、たとえば、−７８ｍＴであり、磁極Ｎ２による磁束密度のピーク値は、たとえば、５６ｍＴであり、磁極Ｎ３による磁束密度のピーク値は、たとえば４２ｍＴであり、磁極Ｓ２による磁束密度のピーク値は、たとえば、−８０ｍＴである。
【００５６】
現像槽２７の開口部３０の近傍、かつ現像ローラ２４の感光体ドラム１６を臨む部分よりもスリーブ２６の回転方向Ｒａの上流側であって、汲み上げ磁極Ｎ２よりもスリーブ２６の回転方向Ｒａの下流側の部分に対向する位置には、現像ローラ２４の外周面に担持される現像剤層の厚みを規制して、現像剤の静電潜像への搬送量を規制する層厚規制部材２８が設けられる。層厚規制部材２８は、現像ローラ２４の外周面に対して、所定の間隔（ドクターギャップ）を隔てて配置されている。
【００５７】
現像槽２７の内部にあって、現像ローラ２４に臨む位置には、現像槽２７内部の現像剤を撹拌、および循環させるとともに、現像ローラ２４へと現像剤を供給する撹拌部材２９が、回転可能に設けられる。
【００５８】
開口部３０に一方端が支持され、他方端が感光体ドラム１６表面に当接するようにシール部材３１が設けられる。本実施形態では、シール部材３１は、矩形状のシート部材で構成され、シート部材の長手方向が感光体ドラム１６の回転軸と平行となるように設けられる。シール部材３１は、たとえば一方端を両面テープなどで開口部３０の外表面に接着することにより固定支持される。
【００５９】
シール部材３１は、耐摩耗性と適度な弾性とを有する材料で構成され、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどが用いられ、たとえば厚さ０．１ｍｍのポリウレタンシートが用いられる。
【００６０】
シール部材３１の厚さとしては、０．０５ｍｍ以上０．３ｍｍ以下とすることで、感光体ドラム１６に対する適度な接触圧を実現できるので好ましいが、より好ましくは、０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。シール部材３１の厚さが０．０５ｍｍ未満では、シール部材３１と感光体ドラム１６の接触圧が低すぎて、シール性が劣るため、現像槽２７からのトナーの飛散を防止し難い。シール部材３１の厚さが０．３ｍｍ以上では、接触圧が高すぎるため、感光体ドラム１６に付着した異物などを強く摺擦してしまい、感光体ドラム１６表面に傷を発生させる可能性がある。
【００６１】
シール部材３１は、他方端が感光体ドラム１６に接触しており、スリーブ２６の回転によって巻き上げられるトナーが機内や感光体ドラム１６表面へ飛散、付着しないようにする機能を有している。このシール部材３１は、図３に示すように、他方端が回転する感光体ドラム１６の周面に接触するように取り付けられているため、帯電器１７で発生したオゾンが、感光体ドラム１６の回転によって、その外周面に沿って現像装置１９へと運ばれ、シール部材３１がオゾンと接触することになる。シール部材３１がポリウレタンなどの樹脂材料で構成されていることから、オゾンとの接触により亀裂、硬化、塑性変形等の劣化が生じる。オゾンによって劣化したシール部材３１は、感光体ドラム１６との接触面が不均一になり、シール性能が低下する。シール性能の低下により、現像槽２７から飛散したトナーが、シール部材３１をすり抜けて、感光体ドラム１６に付着したり、機内または帯電器１７に付着して帯電不良を起こしたりし、かぶりなど印刷画像の画質劣化を引き起こす要因となる。
【００６２】
したがって、本発明では、シール部材３１の表面に、オゾンを分解する触媒（白金ナノコロイド）を含むコーティング層を設けることによって、シール部材３１を劣化させるオゾンをコーティング層によって分解し、感光体ドラム１６との接触面の均一性を保持することで、シール部材３１としての機能を、長期に亘り維持することが可能となる。
【００６３】
図４は、シール部材３１の一例を示す側面図である。シール部材３１の一方面には、白金ナノコロイドで構成されるコーティング層３２が設けられ、他方面には、フッ素樹脂またはシリコーン樹脂に白金ナノコロイドを分散させた樹脂コーティング層３３が設けられる。
【００６４】
本実施形態のシール部材３１は、その表面に白金ナノコロイドを含むコーティング層３２が設けられる。このコーティング層３２は、含まれる白金ナノコロイドのオゾン分解作用により、帯電器１７で発生したオゾンを分解する。
【００６５】
白金ナノコロイドの触媒反応によるオゾンの分解は、Ｐｔ−Ｏ２＋Ｏ３→Ｐｔ−Ｏ３＋Ｏ２で表わされる第１反応と、Ｐｔ−Ｏ３＋Ｏ３→Ｐｔ−Ｏ２＋２Ｏ２で表わされる第２反応との連鎖反応による。
【００６６】
白金ナノコロイドは、分解反応の触媒として働くため、第１反応および第２反応により損失することがなく、酸化チタンなどの光触媒に比べ励起エネルギーが不要で、劣化に強く、長期に亘るオゾン分解能を維持することができる。
【００６７】
さらに、白金ナノコロイドは、粒径が１〜５ｎｍのナノ微粒子であるので、表面積が大きく、高い分解効率を達成できる。
【００６８】
コーティング層３２は、シール部材３１の表面の少なくとも一部に設ければ、オゾン分解効果が発揮され、劣化を防止することができるが、たとえば、基体となるシール部材３１の両面、または、感光体ドラム１６に対向する側の表面に設けることが好ましい。帯電器１７で発生したオゾンは、主にシール部材３１の感光体ドラム１６に対向する側の表面に接触するので、オゾンが接触しやすい表面にコーティング層３２を設けることで、白金ナノコロイドとオゾンとの接触機会を増加させ、オゾンの分解を促進させることができる。
【００６９】
コーティング層３２をシール部材３１表面に形成する方法には、特に制限はなく、コーティング層３２を形成させるシール部材３１と白金ナノコロイド分散液を接触させることで達成できる。白金ナノコロイド分散液に、シール部材３１を接触させてもよいし、シール部材３１に白金ナノコロイド分散液を噴霧してもよい。
【００７０】
分散液を接触または噴霧等の方法により、シール部材３１に白金ナノコロイド分散液を付着させた後に、白金ナノコロイドの分散媒を除去する。分散媒は、白金ナノコロイド粒子が凝集しないような条件で乾燥させて除去することが望ましい。
【００７１】
形成したコーティング層３２の厚さは、２０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。コーティング層３２の厚さをこのような範囲内とすることで、効率よくオゾン分解効果が発揮される。コーティング層３２の厚さが２０ｎｍ未満であると、オゾンと白金ナノコロイドとの接触機会が少なく、オゾン分解効果が充分に発揮できない。コーティング層３２の厚さが５０ｎｍより大きくしたとしても、オゾン分解効果は増加しないため、５０ｎｍを上限とする。
【００７２】
また、白金ナノコロイドは、燃焼法または沈殿法によって製造できる。燃焼法は、白金イオン溶液を、水素ガス中またはリンなどに添加し、燃焼させることで還元反応させて白金微粒子を得て、その粒子を媒体中に投入することで、白金ナノ微粒子を含むコロイドを得る方法である。媒体は、必要に応じてコロイドを安定化させるために、保護コロイド形成剤を含んでいてもよい。ここで、保護コロイド形成剤とは、コロイド粒子の分散安定性を保持するために、コロイド液に含有されているもので、コロイド粒子表面に付着して、保護コロイドを形成する物質のことである。このような保護コロイド形成剤としては、たとえばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ゼラチンなどの水溶性高分子物質、界面活性剤、高分子キレート化剤などが挙げられる。
【００７３】
沈殿法は、白金イオン溶液に還元剤を添加し、白金イオンを還元することによって白金ナノコロイドを得る方法で、たとえば特開２００１−７９３８３号公報、特開２００１−１２２７２３号公報などに開示されている。
【００７４】
白金ナノコロイド分散液の濃度は、コロイド粒子の分散安定性の面から、通常１０００〜２０００ｐｐｍの範囲が好ましい。
【００７５】
上記のコーティング層３２は、実質的に白金ナノコロイドのみで構成されるコーティング層であるが、シール部材３１の現像槽２７の内部空間に臨む側の表面に設ける場合は、白金ナノコロイドとフッ素樹脂またはシリコーン樹脂とを含む樹脂コーティング層３３を設けることが好ましい。
【００７６】
フッ素樹脂またはシリコーン樹脂をバインダー樹脂として、白金ナノコロイドが一部露出するように、樹脂コーティング層３３を形成する。
【００７７】
シール部材３１の現像槽２７の内部空間に臨む側の表面には、現像槽２７内部のスリーブ２６の回転によって巻き上げられて飛散したトナーが滞留しやすく、また、感光体ドラム１６表面と接触する部分で発生する摩擦熱などで滞留したトナーがシール部材３１に融着、固着してしまう場合がある。
【００７８】
シール部材３１の現像槽２７の内部空間に臨む側の表面に、表面自由エネルギーの低いフッ素樹脂またはシリコーン樹脂を含む樹脂コーティング層３３を設けることで、飛散したトナーが付着しにくくなり、シール部材３１へのトナーの融着、固着を防止する効果が得られる。また、樹脂コーティング層３３が白金ナノコロイドを含有することで、シール部材３１表面に導電性を持たせることができ、トナーの静電気力による付着を抑制する効果もある。さらには、現像槽２７内部にまで侵入したオゾンを、樹脂コーティング層の白金ナノコロイドによって分解する効果もある。
【００７９】
このような樹脂コーティング層３３の白金ナノコロイドの含有量は、２ｍｇ／ｃｍ３以上、２５ｍｇ／ｃｍ３以下とする。樹脂コーティング層３３中の白金ナノコロイドの含有量をこのような範囲内とすることで、効率よくオゾン分解効果が発揮される。
【００８０】
白金ナノコロイドの含有量が、２ｍｇ/ｃｍ３未満であれば、白金ナノコロイドのオゾン分解効果が十分に発揮されず、２５ｍｇ/ｃｍ３より多いと、樹脂中に白金ナノコロイドが安定に分散できず、一部凝集がみられ、樹脂によるトナー付着防止効果と、白金ナノコロイドによるオゾン分解効果を両立することが困難となる。
樹脂コーティング層３３は、以下のように設けることができる。
【００８１】
たとえば、１次粒子径が０．１μｍのＰＴＦＥ（平均分子量１００００）と、１次粒子径が３ｎｍの白金ナノ粒子を、ＰＴＦＥに対して白金ナノ粒子の濃度が所定の量（２〜２５ｍｇ／ｃｍ３）となるように混合攪拌してコーティング液を作製し、このコーティング液をスプレー法にて塗布する。
【００８２】
また、コーティング層３２および樹脂コーティング層３３は、感光体ドラム１６とシール部材３１とが接触する部分には、設けない方が好ましい。コーティング層３２および樹脂コーティング層３３は、白金ナノコロイドを含むことで導電性を有するため、感光体ドラム１６に接触すると感光体ドラム１６からの電荷のリークが生じてしまうためである。
【実施例】
【００８３】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらによって限定されるものではない。
【００８４】
（実施例１）
厚さ０．１ｍｍのウレタン樹脂からなるシール部材３１（バンドー化学株式会社製）に、白金ナノコロイド濃度が２０００ｐｐｍの白金ナノコロイド分散液（日本板硝子株式会社製）を、コーティング層３２の厚さが２５ｎｍとなるように、スプレー法により全面被覆し、乾燥機を用いて、４０℃で２日間乾燥させ、実施例１のシール部材を作製した。
【００８５】
（実施例２）
ウレタン樹脂の厚さを０．３ｍｍとし、感光体ドラムと接触する部分以外に、コーティング層３２の厚さが４０ｎｍとなるように被覆したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２のシール部材を作製した。
【００８６】
（実施例３）
ウレタン樹脂の厚さを０．０５ｍｍとし、コーティング層３２の厚さが２０ｎｍとなるように被覆した以外は、実施例１と同様にして、実施例３のシール部材を作製した。
【００８７】
（実施例４）
コーティング層３２の厚さを４０ｎｍとし、シール部材３１の感光体ドラム１６と対向する側の表面のみを被覆した以外は、実施例１と同様にして、実施例４のシール部材を作製した。
【００８８】
（実施例５）
コーティング層３２を一方の表面に形成し、他方の表面に、フッ素樹脂に対して白金ナノコロイドの含有量が１５ｍｇ/ｃｍ３となるコーティング液をスプレー法により全面被覆して樹脂コーティング層３３を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例５のシール部材を作製した。
【００８９】
樹脂コーティング層３３を形成するためのコーティング液は、トルエン溶媒３０重量部にフッ素樹脂を２重量部、白金ナノコロイド分散液を１０重量部溶解、分散させた。
【００９０】
（実施例６）
ウレタン樹脂の厚さを０．３ｍｍとし、フッ素樹脂の代わりにシリコーン樹脂を用い、白金ナノコロイドの含有量が２ｍｇ/ｃｍ３となるコーティング液を用いたこと以外は、実施例５と同様にして、実施例６のシール部材を作製した。
【００９１】
樹脂コーティング層３３を形成するためのコーティング液は、トルエン溶媒３０重量部にフッ素樹脂を１．２重量部、白金ナノコロイド分散液を１．３重量部溶解、分散させた。
【００９２】
（実施例７）
白金ナノコロイドの含有量が２５ｍｇ/ｃｍ３となるコーティング液を用いたこと以外は、実施例６と同様にして、実施例７のシール部材を作製した。
【００９３】
樹脂コーティング層３３を形成するためのコーティング液は、トルエン溶媒３０重量部にフッ素樹脂を１．２重量部、白金ナノコロイド分散液を２６重量部溶解、分散させた。
【００９４】
（実施例８）
コーティング層３２の厚さを１０ｎｍとしたこと以外は、実施例２と同様にして、実施例８のシール部材を作製した。
【００９５】
（実施例９）
樹脂コーティング層３３の厚さを５０ｎｍとし、白金ナノコロイドの含有量が３０ｍｇ/ｃｍ３となるコーティング液を用いたこと以外は、実施例６と同様にして、実施例９のシール部材を作製した。
【００９６】
（比較例）
コーティング層を設けず、厚さ０．１ｍｍのウレタン樹脂からなるシール部材を比較例とした。
【００９７】
（コーティング層厚さ）
シール部材３１を粗切断し、エポキシ樹脂に包埋後、Ｒｅｉｃｈｅｒｔ社製ＵＬＴＲＡＣＵＴ−Ｎ型ミクロトームにより、５０〜６０ｎｍの厚さの極薄切片を作製し、支持膜を張ったメッシュに積載した。続いて５分間程度のＲｕＯ４蒸気染色を施した後、ＴＥＭにより膜断面を観察し、コーティング層３２の厚さを計測した。
【００９８】
ＴＥＭ観察の条件は、以下のとおりである。
・ＴＥＭ  ：電界放出形透過電子顕微鏡（株式会社日立製作所製、ＨＦ２０００）
・加速電圧：１２５ｋＶ
【００９９】
基体となるウレタン樹脂と、白金ナノコロイド、フッ素樹脂、シリコーン樹脂は、それぞれ構造が異なるため、ＴＥＭ観察では異なる像が得られる。したがって、ＴＥＭ観察を行うことにより、塗膜層の厚みが計測可能である。
【０１００】
（連続プリントテスト）
図１に示す構成の画像形成装置を用いて、実施例１〜９および比較例の１００，０００（以下「１００ｋ」という）枚連続プリントテストを行った。
【０１０１】
連続プリントテストは、４つの画像形成ユニット１〜４のうち、画像形成ユニット１のみを用いておこなった。なお、画像形成装置の現像条件は、感光体ドラムの周速が４００ｍｍ／秒、現像ローラの周速が５６０ｍｍ／秒、感光体ドラムと現像ローラとのギャップが０．４２ｍｍ、現像ローラと規制ブレードとのギャップが０．４０ｍｍとなるように設定し、ベタ画像における紙上のトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ２、非画像部におけるトナー付着量が最も少なくなるような条件に、感光体ドラムの表面電位および現像バイアスをそれぞれ調整した。試験紙として、Ａ４サイズの電子写真用紙（マルチレシーバー、シャープドキュメントシステム株式会社製）を使用した。
【０１０２】
印刷したベタ画像（１００％濃度）は、１辺３ｃｍとし、１００ｋ枚印刷終了時に、非画像部でのトナーかぶりと、現像槽およびその周辺のトナー飛散を目視にて評価した。
【０１０３】
かぶりについては、非画像部（０％濃度）の濃度を次の手順によって算出した。白度計（日本電色工業社製：Ｚ−Σ９０  ＣＯＬＯＲ  ＭＥＡＳＵＲＩＮＧ  ＳＹＳＴＥＭ）を用いて、予めプリント前の紙の白色度を測定した。次に、印刷後の用紙の非画像部における白色度を、白度計を用いて測定し、印刷前の白色度との差を求めた。この差をかぶり濃度とした。かぶりの評価基準は以下のとおりである。
【０１０４】
肉眼ではほとんどかぶりが確認できない状態である濃度差０．５未満を◎、かぶりが肉眼でもやや確認できる状態のである濃度差０．５以上０．８未満を〇、かぶりが肉眼で明確に確認できる濃度差０．８以上１．２未満を△、濃度差１．２以上を×とした。
【０１０５】
トナー飛散の評価基準は以下のとおりである。
目視でほとんど確認できない状態を○、若干の飛散は確認されるが、画像への影響がみられない状態を△、現像槽周辺への飛散によりトナーの堆積が確認され、汚れやかぶりなど画像への影響がある状態を×とした。
【０１０６】
【表１】
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【０１０７】
実施例１〜７のシール部材３１を用いた連続プリントテストにおいては、１００ｋ枚後もかぶり、トナー飛散が少なく、高精彩な画像が得られることが分かった。
【０１０８】
また、実施例８および実施例９のシール部材３１を用いた連続プリントテストにおいては、多少のかぶりまたはトナー飛散はみられたものの、総合的には、問題ない画像が得られる結果となった。
【符号の説明】
【０１０９】
１９  現像装置
２４  現像ローラ
２５  多極着磁部材
２６  スリーブ
２７  現像槽
３０  開口部
３１  シール部材
３２  コーティング層
３３  樹脂コーティング層
４０  画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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