(57)【要約】【課題】組付け精度が高く且つ分別が容易な、画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造を安価に提供する。【解決手段】像担持体上の残留トナー除去用のクリーニングユニットを構成するクリーニングブレード２６の長手方向両端部（クリーニングブレード・樹脂製フレーム間の隙間）に、熱可塑性エラストマーからなるブレードシール部材３２を２色成形で一体成形する。このブレードシール部材は、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマーの発泡体であることが好ましい。また、樹脂製フレームを構成する樹脂の種類と、上記ブレードシール部材を構成するエラストマーの種類との組合わせ、およびこのエラストマーの一体成形条件を適宜に選択することで、ブレードシール部材を樹脂製フレーム表面に、通常の使用条件ではこのシール部材がこのフレーム表面から剥離せず、かつ、手作業により該表面から容易に剥離することができる程度に接合する。【選択図】　　　　図３
2004085957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニングユニットにおいて、クリーニングブレードのシール部分を、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形して構成したことを特徴とする画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造。
【請求項２】
画像形成装置の像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニングユニットにおいて、クリーニングブラシの回転軸シール部分を、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形して構成したことを特徴とする画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造。
【請求項３】
前記エラストマーが、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造。
【請求項４】
前記エラストマーが発泡体であるであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造。
【請求項５】
前記クリーニングフレームを樹脂製とし、該樹脂の種類と前記エラストマーの種類との組合わせ、およびエラストマーの一体成形条件を適宜に選択することにより、エラストマーをクリーニングフレーム表面に、通常の使用条件ではエラストマーが該表面から剥離せず、かつ、手作業により該表面から容易に剥離することができる程度に接合したことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造。
【請求項６】
前記クリーニングフレームを金属製とするとともに、前記エラストマーの一体成形条件を適宜に設定することにより、エラストマーをクリーニングフレーム表面に、通常の使用条件ではエラストマーが該表面から剥離せず、かつ、手作業により容易に剥離することができる程度に接合したことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に配備されるクリーニングユニットに関し、より詳しくは、このクリーニングユニットのシール構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、電気洗濯機、テレビジョンなどの家電４品目では、その廃棄に費用が掛かるようになった。これらの家電製品にあっては、設計面では簡単・短時間に分解・分別できることが、また材料面では、１部品１材料で構成されていることがそれぞれ望ましい。このような趣旨は、欧州ＢＡＭ規格や、エコマークの審査基準などにも反映されている。
【０００３】
ところが最近の家電製品は、複合材料で構成されたものが多く、その具体例として、樹脂製部品を射出成形により金属製部品と合体させたインサート成形品や、樹脂製部品にスポンジ製部品を接着したものが挙げられる。これに対し、家電製品をこのような複合化部品を使用せず単品部品で構成すると、大幅なコストアップとなるため現実的ではない。また、樹脂製部品にスポンジ製部品を接着した複合化部品は、いわゆる２色成形により比較的簡便に製造することができるものの、材料をリサイクルする際の分別が難しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その第１の目的は、組付け精度が高い、画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造を安価に提供することである。本発明の第２の目的は、廃棄・リサイクルする際の分別が容易な、画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、画像形成装置の像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニングユニットにおいて、クリーニングブレードのシール部分を、クリーニングフレーム（樹脂製または金属製）にエラストマーを一体成形して構成したことを特徴とする画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造である。
【０００６】
従来の画像形成装置用クリーニングユニットにおいては、トナー漏れ防止を目的に、種々のスポンジ状シール部材が、両面テープなどで貼り付けられている。このため、組付け精度の高いクリーニングユニットを簡便に作製することは難しかった。これに対し、本発明のシール構造にあっては、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形することにより、クリーニングブレードのシール部分を構成したので、上記スポンジ状シール部材の貼付け作業が不要となるうえ、組付け精度の高いクリーニングユニットを容易に作製することができる。なお、上記一体成形の態様としては、（１）クリーニングフレームを樹脂製とする場合には、たとえば２色成形が採用され、（２）クリーニングフレームを金属製（たとえばアルミニウムのダイキャスト製品）とする場合には、インサート成形が採用できる。
【０００７】
請求項２に係る発明は、画像形成装置の像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニングユニットにおいて、クリーニングブラシ（ブラシローラ）の回転軸シール部分を、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形して構成したことを特徴とする画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造である。
【０００８】
従来の画像形成装置用クリーニングユニットを構成するクリーニングブラシにおいては、回転軸の両端部すなわち、クリーニングフレームへの回転軸取付け部に、この回転軸とは別の部品であるＧシール（ゴム製のリップ状シール部材）を圧入することで、この回転軸・クリーニングフレーム間でのトナー漏れを防止している。このため、上記シール構造の組付けを簡便に行うのが難しいという問題があった。これに対し本発明では、上記回転軸シール部分を、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形して構成したので、上記Ｇシールや、その圧入工程が不要となり、シール構造を安価に提供することができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、前記エラストマーが、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマーであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造である。とくに、クリーニングフレームへの回転軸取付け部に、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマーからなるシール部材を一体成形することで、このシール部材の摺動摩擦が低下する結果、良好なシール特性が長時間維持される。
【００１０】
請求項４に係る発明は、前記エラストマーが発泡体であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造である。発泡体エラストマーは柔軟性に富むので、これを容易に、所定部品の所定部位に適合した形態で圧入することができる。したがって、クリーニングユニットの上下フレームの合わせ部分に適用すると特に有効である。
【００１１】
請求項５に係る発明は、前記クリーニングフレームを樹脂製とし、該樹脂の種類と前記エラストマーの種類との組合わせ、およびエラストマーの一体成形条件を適宜に選択することにより、エラストマーをクリーニングフレーム表面に、通常の使用条件ではエラストマーが該表面から剥離せず、かつ、手作業により該表面から容易に剥離することができる程度に接合したことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造である。
【００１２】
請求項６に係る発明は、前記クリーニングフレームを金属製とするとともに、前記エラストマーの一体成形条件を適宜に設定することにより、エラストマーをクリーニングフレーム表面に、通常の使用条件ではエラストマーが該表面から剥離せず、かつ、手作業により容易に剥離することができる程度に接合したことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置におけるクリーニングユニットのシール構造である。
【００１３】
請求項５の発明に係るクリーニングユニットのシール構造では、エラストマー製部材を樹脂製クリーニングフレームから、手作業で容易に剥離することができる程度に接合したので、その廃棄処分に際しての分別作業を簡便・能率的に行うことができる。また、請求項６の発明に係るクリーニングユニットのシール構造では、請求項５の発明の場合と同様に、エラストマー製部材を金属製クリーニングフレームから、手作業で容易に剥離することができる程度に接合したので、その廃棄処分に際しての分別作業を簡便・能率的に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明に係るシール構造を有するクリーニングユニットを備えた、電子写真方式による複写機の全体構造を示す概略断面図である。図２はこの画像形成装置に配備された像担持体（感光体ドラム）周りの構成説明図、図３は上記クリーニングユニットの要部構造を示す分解斜視図である。図４は上記クリーニングユニットの全体構造（組立て後）を示す斜視図である。図５は図４のＡ部拡大正面図、図６は図４のＢ部拡大正面図である。
【００１５】
図１において、原稿の画像が自動原稿読取装置９で読み取られ、この読取画像は給紙ユニット１からの用紙に、印字プロセスによってトナー像として印字される。すなわち、レーザ光源からのレーザ光が光学系２を経て感光体ユニット４の感光体（像担持体）を露光することにより潜像の書込みが行われ、この潜像は現像部分において顕像化される。この顕像画像は転写部で用紙に転写され、ついで定着ユニット６で定着される。この用紙はフィニッシャ１１に排紙される。この場合、用紙両面に印字されるときには、用紙分離部７で両面器５に排紙され、上排紙時には上排紙ビン８に排紙され、フィニッシャ排紙時には中継ユニット１０を経てフィニッシャ１１に排紙される。なお、手差し部３はオプションで装備されるものである。
【００１６】
また、図２では、感光体で構成された像担持体２１の周辺に帯電手段２２、現像手段２３、転写ベルトユニット２９を備えた転写手段２４、モータ（図示）で駆動するクリーニングブラシ（ブラシローラ）２５とクリーニングブレード２６とを備えたクリーニング手段２７、除電手段２８がそれぞれ配設されている。
【００１７】
すなわち、帯電手段２２により帯電した像担持体２１上に、図示しない露光手段により静電潜像を形成し、現像手段２３で現像して得られたトナー像を転写手段２４によって転写紙に転写後、これを定着して画像が形成される。この画像形成に際して、像担持体２１上に残留したトナー（いわゆる残留トナー）や、フィルミング物質（紙粉等）は、像担持体２１表面を摺擦するモータ駆動のクリーニングブラシ２５とクリーニングブレード２６とを備えたクリーニング手段２７で取り除かれクリーニングされる。そしてクリーニング後、像担持体２１は除電手段２８により除電されて、次の帯電に対しての準備状態が整う。
【００１８】
つぎに、上記クリーニングユニット２７では、図３〜図６に示すように樹脂製フレーム（樹脂フレーム）３３に、クリーニングブレード２６および、いずれも回転部材であるブラシローラ２５や、トナー回収コイル３１が組み付けられている。特に、クリーニングブレード２６の両端部すなわち、クリーニングブレード２６と樹脂製フレーム３３との隙間には、エラストマー製のブレードシール部材３２（図３）が一体成形（２色成形）により組み付けられている。
【００１９】
また、従来の画像形成装置ではクリーニングブラシ、トナー回収コイルそれぞれの回転軸両端部すなわち、クリーニングフレームへの回転軸取付け部にＧシールを圧入することで、これら回転軸・クリーニングフレーム間でのトナー漏れを防止しているのに対し、本実施の形態は上記Ｇシールの圧入構造に替えて、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形することで、上記クリーニングフレームへの回転軸取付け部のシール構造を構成したものである。これにより、組付け精度の高いクリーニングユニットのシール構造を容易に、かつ効率良く作製することができる。
【００２０】
上記エラストマーは、常温ではゴムのような弾性を有しながら、これを溶融して押出成形や射出成形で適宜形状に成形したり、溶融により再生したりすることが可能なうえ、耐候性・耐オゾン性・耐寒性・耐熱性・加工性に優れたポリマー素材である。
【００２１】
上記エラストマーとしては、合成ゴムまたは熱可塑性エラストマーが採用できる。上記合成ゴムの具体例としてはエチレン−プロピレンゴム、ポリエステルウレタンゴム、四フッ化エチレン−プロピレンゴム等が挙げられる。また、熱可塑性エラストマーとしては、フッ素ゴム系（熱可塑性エラストマー）、ポリスチレン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系等が挙げられる。これらのうち、フッ素ゴム系（熱可塑性エラストマー）は耐熱性、耐候性および耐薬品性がきわめて優れているうえ、摩擦係数が小さいため、クリーニングユニットのシール構造用材料として特に好適である。
【００２２】
また、上記エラストマーとして発泡体（エラストマーの発泡成形体）を使用した場合には、これを容易に、所定部品の所定部位に適合した形態で圧入することができるため、クリーニングユニットの上下フレームの合わせ部分に適用すると特に有効である。
【００２３】
さらに、本実施の形態では、クリーニングフレームを樹脂製とするとともに、該樹脂の種類とエラストマーの種類との組合わせ、およびエラストマーの一体成形条件を適宜に選択することで、エラストマーをクリーニングフレーム表面に、通常の使用条件ではエラストマーが該表面から剥離せず、かつ、手作業で該表面から容易に剥離できる程度に接合することが好ましい。これにより、クリーニングユニットの廃棄処分に際して、クリーニングフレームとエラストマーとの分別作業を簡便・能率的に行うことができる。
【００２４】
さらに、クリーニングフレームを金属製とするとともに、前記エラストマーの一体成形条件を適宜に設定することにより、エラストマーをクリーニングフレーム表面に、通常の使用条件ではエラストマーが該表面から剥離せず、かつ、手作業で容易に剥離できる程度に接合することが望ましい。これにより、クリーニングユニットの廃棄処分に際して、クリーニングフレームとエラストマーとの分別作業を簡便・能率的に行うことができる。
【００２５】
上記一体成形の態様としては、（１）クリーニングフレームを樹脂製とする場合には、たとえば２色成形が採用され、（２）クリーニングフレームを金属製（たとえばアルミニウムのダイキャスト製品）とする場合には、インサート成形が採用できる。２色成形は、２色成形機の金型にクリーニングフレーム成形用樹脂と、エラストマーを射出してこれらを接合するものであり、インサート成形では、あらかじめ金型にクリーニングフレームをセットしておき、この金型にエラストマーを射出してこれらを接合する。
【００２６】
上記クリーニングフレームを構成する樹脂材料と、エラストマーとの組合わせを適宜に選択することにより、（ａ）エラストマーをクリーニングフレームに融着状態で堅固に接合させることもできるし、（ｂ）通常の使用条件ではエラストマーがクリーニングフレームから剥離せず、しかも手作業で比較的容易に剥離することができる程度に接合させることもでき、剥離・分別したクリーニングフレームおよびエラストマーを有効な資源として再利用することが可能となる。
【００２７】
クリーニングフレームを構成するための好ましい樹脂材料としては、たとえばＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）が挙げられる。
【００２８】
また、熱可塑性エラストマーと、樹脂との組合わせは、例えば以下のものが好ましい。これらの組合わせによれば、適度の相互接着性（クリーニングフレームとエラストマーとの適度な融着性および、剥離容易性）を確保することができる。さらに、エラストマー層の樹脂層から剥離性を向上させる手段として、エラストマーの成形温度を調整することにより接着力を抑制する方法が採用できる。
【００２９】
樹脂と熱可塑性エラストマーとの好ましい組合せを挙げると、
（ａ）ＰＣとポリエステル系エラストマー（との組合わせ、以下同じ）、ＰＣとポリアミド系エラストマー、（ｂ）ＰＥＴとポリエステル系エラストマー、（ｃ）ＰＢＴとポリエステル系エラストマー、（ｄ）ＰＰＥとポリエステル系エラストマー、（ｅ）ＡＢＳとウレタン系エラストマー、ＡＢＳとポリエステル系エラストマー、ＡＢＳとポリアミド系エラストマー、（ｆ）ＰＳとウレタン系エラストマー、ＰＳとポリエステル系エラストマー、ＰＳとポリアミド系エラストマー、（ｇ）ＰＰとスチレン系エラストマー、ＰＰとオレフィン系エラストマー、ＰＰとウレタン系エラストマー、ＰＰとポリエステル系エラストマー、ＰＰとポリアミド系エラストマー等である。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１の発明に係るクリーニングユニットのシール構造では、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形することにより、クリーニングブレードのシール部分を構成したので、組付け精度の高いクリーニングユニットを容易に作製することができる。
【００３１】
請求項２の発明に係るシール構造では、回転軸シール部分を、クリーニングフレームにエラストマーを一体成形して構成したので、従来のＧシールや、その圧入工程が不要となり、シール構造を安価に提供することができる。
【００３２】
請求項３の発明に係るシール構造では、とくに、クリーニングフレームへの回転軸取付け部に、フッ素ゴム系熱可塑性エラストマーからなるシール部材を一体成形することで、このシール部材の摺動摩擦が低下する結果、良好なシール特性が長時間維持される。
【００３３】
請求項４の発明に係るシール構造では、柔軟性に富む発泡体エラストマーを使用したので、このエラストマーを容易に、所定部品の所定部位に適合した形態で圧入することができる。したがって、クリーニングユニットの上下フレームの合わせ部分に適用すると特に有効である。
【００３４】
請求項５の発明に係るシール構造では、エラストマー製部材を樹脂製クリーニングフレームから、手作業で容易に剥離することができる程度に接合したので、その廃棄処分に際しての分別作業を簡便・能率的に行うことができる。また、請求項６の発明に係るシール構造では、請求項５の発明の場合と同様に、エラストマー製部材を金属製クリーニングフレームから、手作業で容易に剥離することができる程度に接合したので、その廃棄処分に際しての分別作業を簡便・能率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置（複写機）の全体構造を示す概略断面図である。
【図２】図１の画像形成装置の要部構造を示す模式的説明図である。
【図３】図２のクリーニングユニットの要部構造を示す分解斜視図である。
【図４】図３のクリーニングユニットの全体構造（組立て後）を示す斜視図である。
【図５】図４のＡ部拡大正面図である。
【図６】図４のＢ部拡大正面図である。
【符号の説明】
１：給紙ユニット
２：光学系
３：手差し部
４：感光体ユニット
５：両面器
６：定着ユニット
７：用紙分離部
８：上排紙ビン
９：自動原稿読取装置
１０：中継ユニット
１１：フィニッシャ
２１：像担持体
２２：帯電手段
２３：現像手段
２４：転写手段
２５：クリーニングブラシ（ブラシローラ）
２６：クリーニングブレード
２７：クリーニングユニット
２８：除電手段
２９：転写ベルトユニット
３１：トナー回収コイル
３２：ブレードシール部材
３３：樹脂製フレーム
【図１】
2004085957.tif 000003
【図２】
2004085957.tif 000004
【図３】
2004085957.tif 000005
【図４】
2004085957.tif 000006
【図５】
2004085957.tif 000007
【図６】
2004085957.tif 000008