(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を略水平方向に支持されて回転駆動するドラム状の感光体と、該感光体を均一帯電するために感光体の横側面に沿って配置された帯電手段と、帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置され感光体に画像情報を記録する光書き込み手段と、光書き込み手段によって形成された感光体上の静電潜像を現像する現像手段と、感光体上に形成された現像像を転写紙に転写する転写手段と、感光体上方に位置し、少なくとも一つのカウンタ方式のクリーニングブレードを備え、感光体上の転写残トナーを感光体上から除去するクリーニング手段と、を作像部として備える電子写真方式の画像形成装置において、
前記クリーニングブレードと感光体との当接エッジに当接している前記クリーニングブレードの長手方向両端部に設けた発泡ポリウレタン製のサイドシールと、前記作像部のフレームに幅方向の一端を固定し他端が前記感光体とは反対側の前記クリーニングブレード面に押圧密着するブレード裏シールと、このブレード裏シールの長手方向両端に設けた発泡ポリウレタン製の小サイドシールとをさらに備え、前記クリーニングブレードの長手方向両端と前記ブレード裏シールの長手方向両端からのトナー漏れを防止することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
発泡ポリウレタン製のサイドシールは、感光体当接面にスキン層が設けられていることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
サイドシールを形成する発泡ポリウレタンの気泡は、独泡または半独泡であることを特徴とする請求項１または２の画像形成装置。
【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、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、詳しくは、一成分現像方式または二成分現像方式の画像形成装置であって、ドラム状の感光体上の転写残トナーを固定式クリーニングブレードによってクリーニング装置に回収する機構の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年のデジタル式の画像形成装置では、小型化等に伴う装置の配置上から、感光体のクリーニング手段を感光体上方に配置するものがほとんどである。また、クリーニング手段は、ブラシ方式のものとブレード方式のものがあるが、簡単な構成と低コストである点からブレード方式が一般的である。ブレード方式では、クリーニングブレードの先端縁（刃先）を感光体に押し付け、感光体上に付着している転写残トナーを掻き取る。
ここで、クリーニングブレードが感光体の横に配置されている画像形成装置ならば、掻き取られた転写残トナーは重力によって下方に移動しやすく、クリーニングブレードの長手方向へ逃げる量は多くない。しかし、小型化した画像形成装置のように、クリーニングブレードが感光体上方に配置された構成であると、掻き取られた転写残トナーは下方へ逃げることができないため、その多くがクリーニングブレードの長手方向へ逃げ、クリーニング手段の外に漏れて落下し、装置内へのトナー飛散を悪化させる原因となる。
【０００３】
上記トナー飛散を防止するために、クリーニングブレードの長手方向両端面にサイドシールを取り付ける技術があるが、従来のサイドシールは図５に示すように、クリーニングブレードの長手方向両端面に食込んで貼付されることにより、隙間をなくしてトナー漏れを防止している。ウレタンゴム製ブレードがホルダ板金にホットメルトや接着剤により固定されているタイプのクリーニングブレードの場合、ブレードゴムとホルダ板金との端面ズレが通常０〜１ｍｍあるので、上記バラツキを考慮すると上記サイドシールの食込みを保証するためにはあらかじめかなり食込んでサイドシールを貼付しなくてはならない。実際は他の部品のバラツキもあるので、上記隙間の積上げ公差はおよそ ±０．９２ｍｍとなり、隙間なきことを保証するためには１．８４ｍｍ以上食込ませてサイドシールを貼付する必要がある。
【０００４】
しかし、サイドシールの厚さが８ｍｍ以下の場合、１．８４ｍｍ以上の食込みによりサイドシールが変形する大きさが無視できないレベルに達してしまう。サイドシールは横方向に大きく変形することにより見かけの厚さが薄くなり、感光体への密着性が損なわれることによってトナー漏れを引き起こしたりする。また、クリーニングブレード端面への応力、すなわちストレスが大きくなってしまうために、ブレードエッジの真直が保てず、クリーニングブレードの感光体への当接条件が一様でなくなる等の影響を与えてしまい、当接圧の低くなった箇所からのトナー漏れを引き起こす。
また、近年画像形成装置の小型化による省スペース化が求められているために、サイドシールの厚さを８ｍｍ以上に設定することはレイアウト上の制約から困難であり、通常は３〜４ｍｍ厚のシール材が用いられるのが一般的である。
【０００５】
一方、クリーニングブレードが固定式（揺動なし）であれば、寿命によりクリーニング装置を単独で破棄する構成にすることもできる。また、クリーニング部と、感光体、帯電部、現像部のうちいくつか、または全てが一体となった作像カートリッジ全体を新しいものに交換する構成であれば、クリーニングブレードを取付けた後でその組付けられたクリーニングブレード端面に合わせて隙間のないように適度に食込ませながら精度よくサイドシールを貼付することにより、上記ブレード端面のバラツキを考慮せずにトナー漏れを防止することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、環境問題が注目される昨今においては、クリーニング装置または作像カートリッジ全体を破棄するのではなく、クリーニングブレード、感光体や帯電ローラ等の寿命部品や現像剤を交換したりトナーを補充したりすることにより作像カートリッジを再利用することが求められるようになってきているため、この様な場合には、クリーニングブレードの交換毎にサイドシールも新しいクリーニングブレードの端面の位置に合わせて貼直さなくてはならない。サイドシールは両面テープで作像カートリッジのフレームに貼付しているが、一度貼付したものを剥がすとサイドシールが変形する上、両面テープの接着力が低下するため、サイドシールの再使用は困難である。
【０００７】
よって、クリーニングブレードの交換毎にブレード両端のサイドシールを新しいものに張替えなくてはならないため、コストアップを招いてしまう。また、サイドシールの周囲には回収された転写残トナーが大量に存在しているために、サイドシールの張替え作業の際には周囲へのトナー飛散による汚染を引き起こす上、サイドシール貼付面に飛散したトナーは完全に拭き取らないとシール接着力が低下するため、サイドシールの張替えは非常に手間のかかる作業となり、機械のメンテナンス時間、ダウンタイムの増大を招き、ユーザーの不利益となってしまう等の問題点がある。
【０００８】
上記問題点に鑑み、感光体クリーニング手段の外にトナーが漏れるのを防止し、部品交換のコストアップ及びメンテナンスの手間を省いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、回転軸を略水平方向に支持されて回転駆動するドラム状の感光体と、該感光体を均一帯電するために感光体の横側面に沿って配置された帯電手段と、帯電手段よりも感光体の回転方向下流側に配置され感光体に画像情報を記録する光書き込み手段と、光書き込み手段によって形成された感光体上の静電潜像を現像する現像手段と、感光体上に形成された現像像を転写紙に転写する転写手段と、感光体上方に位置し、少なくとも一つのカウンタ方式のクリーニングブレードを備え、感光体上の転写残トナーを感光体上から除去するクリーニング手段と、を作像部として備える電子写真方式の画像形成装置において、前記クリーニングブレードと感光体との当接エッジに当接している前記クリーニングブレードの長手方向両端部に設けた発泡ポリウレタン製のサイドシールと、前記作像部のフレームに幅方向の一端を固定し他端が前記感光体とは反対側の前記クリーニングブレード面に押圧密着するブレード裏シールと、このブレード裏シールの長手方向両端に設けた発泡ポリウレタン製の小サイドシールとをさらに備え、前記クリーニングブレードの長手方向両端と前記ブレード裏シールの長手方向両端からのトナー漏れを防止することを特徴とする画像形成装置とする。請求項２に記載の本発明は、発泡ポリウレタン製のサイドシールが、感光体当接面にスキン層が設けられていることを特徴とする請求項１の画像形成装置とする。請求項３に記載の本発明は、サイドシールを形成する発泡ポリウレタンの気泡が、独泡または半独泡であることを特徴とする請求項１または２の画像形成装置とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下より本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明の画像形成装置に備えられる作像部の一例を示す概略構成図である。図１の作像部は、図中矢印方向に回転するドラム状の感光体１と、感光体１の帯電手段としての帯電装置と、感光体１に画像情報を記録する光書き込み手段としての書き込み装置と、書き込み装置によって形成された感光体１上の静電潜像を現像する現像手段としての現像装置と、感光体をクリーニングするためのクリーニング装置とを備えている。感光体１の横側面には転写手段が対向して配置され、転写紙の搬送経路が略垂直に延びるように構成されている。
【００１１】
図２は本発明のクリーニング装置を説明するための側面図であり、図３は図２のクリーニングブレードを下方から見た平面図である。クリーニングブレードは感光体とカウンタ方向に当接し、感光体１上方に配置されている。本発明に係るクリーニングブレードはブレードゴム３とホルダ板金２とで構成されている。ブレードゴム３の材質はポリウレタン製のゴムで、亜鉛処理鋼鈑等の金属製のホルダ板金２にホットメルト等の接着剤により接着されている。ブレード裏シール４はＰＥＴ、ポリウレタン等の可撓性シート材質でできており、幅方向の一端の辺側（図２では左側）が作像カートリッジフレーム８に両面テープにより接着されている。もう一方の突出し側（図２では右側）はフリーになっており、少なくとも感光体１を装着した後には前記フリーの突出し部分が撓んでブレードゴム３の感光体１とは反対側の面（図２では上面）に密着することにより、作像カートリッジフレーム８とクリーニングブレード（ブレードゴム３とホルダ板金２）の間をシールし、トナー漏れを防止する。
【００１２】
また、ブレード裏シール４の長手方向両端は小サイドシール５ａ／５ｂとオーバーラップしている。小サイドシール５ａ／５ｂは作像カートリッジフレーム８に固定されており、ブレード裏シール４が圧縮され密着することにより、小サイドシール５ａ／５ｂは作像カートリッジフレーム８とクリーニングブレード（ブレードゴム３とホルダ板金２）の間をシールし、長手方向両端からのトナー漏れを防止する。
【００１３】
サイドシール６ａ／６ｂは、ブレードゴム３の長手方向両端部の感光体１との当接エッジに対向して作像カートリッジフレーム８に両面テープにより貼付されている。ブレードゴム３と感光体１との当接エッジの位置のズレはトナークリーニングの性能に大きな影響を与えるため、各部品の上記エッジの位置を決める寸法には厳しい公差が設定されている。
例えば、ホルダ板金２の位置決め部から上記エッジまでの公差は±０．１ｍｍである。よって、ブレードゴム３とホルダ板金２との端面ズレが０〜１ｍｍもあるクリーニングブレードの長手方向両端面に対向してサイドシールを貼付する場合に比べて、サイドシール６ａ／６ｂのクリーニングブレードの長手方向両端面への食込み量は少ない設定で済む。本発明者の計算によれば、サイドシール６ａ／６ｂをブレードゴム３の長手方向両端部の感光体１との当接エッジに対向して貼付する場合には、上記隙間の積上げ公差は ±０．４７ｍｍとなり、隙間なきことを保証するためにはあらかじめ０．９４ｍｍ以上食込ませてサイドシールを貼付すればよい。これは、従来の長手方向両端面への貼付の場合の食込み量（１．８４ｍｍ）の約半分でよいので、シール厚さは４ｍｍで対応することができ、省スペース化の実現が可能な上、ブレード交換毎にサイドシールの張替えを行なう必要がないため、コスト、資源の節約も可能である。
【００１４】
小サイドシール５ａ／５ｂ及びサイドシール６ａ／６ｂは、材質が発泡ポリウレタン製であり、当接するブレードゴム３よりも柔軟性のある適度な可撓性を持っているので、ブレードゴム３を撓ませる程の当接圧を与えず、ブレードゴム３の変形を防止でき、且つ感光体１との当接エッジとの密着性を良好に保つことができる。
さらに、サイドシール６ａ／６ｂの感光体当接面にスキン層を設けることで、サイドシール６ａ／６ｂの内部に浸透したトナーが感光体側にしみ出すことを防止でき、トナーシール性を良好に保つことができる。
【００１５】
また、サイドシール６ａ／６ｂの材質が発泡ポリウレタン製で、発泡体の気泡のでき方が連泡（気泡間の境界に壁がない構造）であると、気泡に入り込んだトナーが気泡から気泡へ移動し易くなるため、トナーが発泡体の内部に浸透し易くなり、サイドシール６ａ／６ｂの外にしみ出してくるトナー量が無視できないレベルに達してしまう。このため、サイドシール６ａ／６ｂに用いる発泡体の気泡のでき方は独泡（気泡間の境界に壁がある構造）か半独泡（気泡間の境界に孔があるものの、壁が残っている構造）であることが望ましい。
【００１６】
また、気泡の大きさがφ１５０μｍより大きいと、サイドシール６ａ／６ｂ表面の凹凸が大きくなるので、サイドシールの該エッジとの密着性を良好に保つことが困難となり、シール性が損なわれてしまう。また、気泡に入り込んだトナーが気泡から気泡へ移動し易くなり、シール外にしみ出してくるトナー量が無視できないレベルに達してしまうので、気泡の大きさはφ１５０μｍ以下であることが望ましい。
【００１７】
また、サイドシール６ａ／６ｂの形状が図３に示すように４角形であり、該４角形の上辺の１部（６ａは右半分、６ｂは左半分）でブレードエッジと当接している場合、サイドシール６ａ／６ｂは感光体との摺擦により感光体回転方向（図３上方）へ応力を受ける。ブレードエッジとの当接部はブレードにより該応力が受け止められるが、非当接部は応力を受け続けるので、経時においては、該非当接部のみが上方に塑性変形したり、変形部に亀裂を生じたり、貼付している両面テープがクリープして貼付位置がズレてしまうことがある。
このようなサイドシール６ａ／６ｂの該非当接部の変形、ズレを防止するため、図４で示すサイドシール６ｃ／６ｄの様に該非当接部の外形形状をブレード両端面外側まで拡大し、両面テープの貼付面積を拡大して該非当接部の拘束を強化することが有効である。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の本発明によれば、クリーニングブレードのブレードゴムよりも柔軟性と適度な可撓性を持つ発泡ポリウレタンをサイドシールの材質に用いることで、ブレードゴムを変形させることなくクリーニングブレードのエッジとの密着性を良好に保ち、ブレード裏シールと小サイドシールとによってクリーニングブレードの長手方向両端からのトナー漏れを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。また、請求項２に記載の本発明によれば、サイドシールの感光体当接面にスキン層を設けることで、サイドシールの内部に浸透したトナーが感光体側にしみ出すことを防止でき、トナー漏れを防ぐことが可能な画像形成装置を提供することができる。さらに、請求項３に記載の本発明によれば、サイドシールを形成する発泡ポリウレタンの気泡を独泡または半独泡とすることで、トナーがサイドシールの内部に浸透し難く、サイドシール内を通ってトナーが漏れ出すことを防止することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の作像部を示す概略構成図である。
【図２】本発明のクリーニング装置を示す側面図である。
【図３】本発明のクリーニングブレードとサイドシールの形状を示す平面図である。
【図４】本発明のクリーニングブレードとサイドシールの形状を示す平面図である。
【図５】従来のクリーニングブレードとサイドシールの形状を示す平面図である。
【符号の説明】
１  感光体
２  ホルダ板金
３  ブレードゴム
４  ブレード裏シール
５ａ、５ｂ  小サイドシール
６ａ、６ｂ  サイドシール
７  入口シール
８  フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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