JP2004070245A - 現像装置又はプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】駆動力伝達部材軸部の現像剤シール手段として、安価で確実に現像剤をシールできるシール手段を有した現像装置及びプロセスカートリッジを提供すること。
【解決手段】画像形成装置の現像装置における現像剤撹拌部材へ駆動力を伝達する駆動力伝達部材軸部の現像剤シール手段として、発泡材からなるシール部材とグリースとの組合せを用いる。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を採用する複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置の現像装置及びプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術を用いた画像形成装置においては、感光体である像担持体を選択的に露光することによって該像担持体上に潜像を形成し、この潜像を現像剤であるトナーを用いて現像し、現像された像を紙やＯＨＰ等の記録媒体に転写し、更に転写された像を記録媒体に定着させることによって画像が形成される。尚、像の転写を終えた像担持体は、クリーニング手段及び帯電手段を経て再び潜像形成のための感光プロセスに供される。ところで、画像形成装置では、現像剤の補給、帯電手段やクリーニング手段等の各プロセス手段の調整・清掃・交換等の保守作業が必要となるが、このような保守作業を容易化するために像担持体、現像手段、クリーニング手段、帯電手段等のプロセス手段をユニットとして一体化したプロセスカートリッジも製品化されている。又、この種の画像形成装置では、現像手段の現像装置枠体内部或いは、クリーニング手段のクリーニング装置枠体内部に現像剤の攪拌・搬送手段（以下、攪拌部材と称する）を配置したものが実用化されている。このような攪拌部材は、これの一端に連結された駆動伝達部を有する駆動力伝達部材を介して、現像装置枠体外部に配置された駆動伝達手段から駆動を伝達される。又、これまで駆動力伝達部材の軸部が枠体を貫通する部分における現像剤のシール手段としてリップ２０ａ形状を有した弾性部材２０（弾性部材の一部を切欠き状態で表した図７参照）で構成された弾性シールや羊毛フェルトで構成されたフェルトシールが用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、本発明の目的とするところは、駆動力伝達部材軸部の現像剤シール手段として、安価で確実に現像剤をシールできるシール手段を有した現像装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成し得る本発明の現像装置は、
現像剤の収納容器と、現像剤を撹拌により該収納容器に設けた開口から外部へ送り出す現像剤排出手段と、を有する現像装置において、
前記現像剤排出手段は、前記現像剤収納容器内の現像剤を攪拌する攪拌部材と、該撹拌部材に撹拌のための駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、を有し、
前記収納容器には、該収納容器内と外部とを仕切る仕切壁の貫通孔を中心とした円筒状突起を有する軸受け部が設けられており、該軸受け部に前記駆動力伝達部材の軸部が嵌入し、該軸受け部と該軸部との隙間が発泡シール部材によりシールされて、これらの軸部及びシール部材が該円筒状突起内部に支持されており、更に、前記駆動力伝達部材の軸部と前記発泡シール部材が接触する接触部にグリースが付与されていることを特徴とする現像装置である。
【０００５】
また、本発明にかかる画像形成装置用のプロセスカートリッジは、像担持体と、少なくとも現像手段を有する該像担持体に対する画像形成プロセスのためのプロセス手段と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段が、上記現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
【０００６】
本発明の現像装置では、撹拌部材に駆動力を伝達する駆動力伝達手段の軸部が現像剤収納容器の仕切壁を貫通する部分におけるシールとして発泡材からなるシール部材とグリースの組合せが用いられていることで、製造コストを低くしつつ、高い密閉性と摺動性を確保することが可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる現像装置においては、現像剤撹拌のための駆動力伝達手段の軸部を支持し、これが嵌入した現像剤収納容器の枠体を構成する仕切壁に設けられた支持用孔におけるシールが、発泡材からなるシール部材とグリースとで達成される。
【０００８】
このシール部材としては、各種の発泡材からなり、シール部に要求される物性を満たすものであればよく、例えば、ウレタン樹脂などの発泡樹脂やゴムスポンジなどを好ましい材料として挙げることができる。
【０００９】
シール部に摺動性を付与するグリースとしては、シリコーン系グリース、テフロン系グリース及びポリアルファオレイン系グリースから選択されたものを好適に用いることができる。
【００１０】
本発明にかかるプロセスカートリッジは、像担持体と、プロセス手段とを有し、このプロセス手段は、少なくとも現像装置から構成されており、必要に応じて、クリーニング手段及び帯電手段等の画像形成に用いられる各プロセス行なうための各手段の１以上が更に組み込まれたものであってもよい。
【００１１】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【００１２】
（電子写真画像形成装置装置本体）
先ず、図１を用いて電子写真画像形成装置本体２４の構成についてその動作に基づいて説明する。
【００１３】
光学系１から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の像担持体２へ照射し、像担持体上に静電潜像を形成させ、この静電潜像を用いて現像して現像剤（トナー）像を形成させる。そして、前記トナー像の形成と同期して、記録媒体（記録紙、ＯＨＰシートなど）３を本体カセット４からピックアップローラ５とこれに圧接した圧接部材６で１枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ７とレジストローラ８から成る搬送手段で搬送し、感光ドラム２上にできた前記トナー像を転写手段としての転写ローラ９に電圧印加することによって記録媒体３に転写し、その記録媒体を定着手段１０まで搬送し、熱と圧力を印加させることによって、前記トナー像を記録媒体に定着させ、排出部１１へと記録媒体３を搬送するが如く構成されている。
【００１４】
（プロセスカートリッジ）
次に、図２を用いてプロセスカートリッジ２５について説明する。
【００１５】
本実施例に係るプロセスカートリッジは、図２に示すように、像担持体である感光ドラム２の周囲に帯電装置１２、トナーを収容する現像剤収納容器１３、及びクリーニング装置１４を配置し、これらを枠体に一体的に組み込んでユニットとして構成され、図１の電子写真画像形成装置本体２４に対して着脱される。図２に示すように、感光層を有する電子写真感光体である像担持体２を矢印の方向に回転し、帯電手段である帯電装置１２へ電圧印加して像担持体２の表面を一様帯電し、この帯電した像担持体２に露光し潜像を形成させ、該潜像を現像手段によって現像する。現像手段は現像剤収納容器である１３内の現像剤（トナー）を回転可能な攪拌部材１６で送り出し、マグネットローラ１７を内蔵した現像剤担持体である現像スリーブ１８を回転させてトナーを搬送する。現像ブレード１９によって摩擦帯電電荷を付与したトナーを現像スリーブ１８の表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて像担持体２へ移転させることによってトナー像を形成し記録媒体３に転写される。記録媒体３に転写後、像担持体２上に残ったトナーはクリーニング装置１４で掻き落とされ、廃トナー収納部１９に除去される。
【００１６】
（現像装置の説明）
次に、現像装置について、図３を用いて説明する。プロセスカートリッジ２５に設けられた現像装置は現像剤Ｔを収容する現像剤収納容器１３と、現像剤Ｔが現像される現像室１５、マグネットローラ１７を内蔵した現像剤担持体である現像スリーブ１８と該現像スリーブ１８上に現像剤層を形成するための現像ブレード１９と現像剤収納容器１３内に回転可能に支持された攪拌部材１６とで構成されている。上記現像スリーブ１８はアルミニウム合金やステンレス鋼材で構成された非磁性スリーブで、現像室１５内の不図示の側壁に回転可能に支持されている。尚、該現像スリーブの表面は、所望量の現像剤Ｔが搬送できるように適切な表面粗さに加工されている。又、前記現像ブレード１９は、現像スリーブ１８の表面上の現像剤層規制を行うため、例えばウレタンゴムやシリコーンゴム等の弾性部材１９ａを支持板金１９ｂに固定して構成されており、これは現像スリーブ１８に対して所定の圧力で当接されている。
【００１７】
而して、マグネットローラ１７の磁力によって現像スリーブ１８に引き付けられた現像剤Ｔは現像スリーブ１８と現像ブレード１９との間で摺擦によって摩擦帯電及び層厚規制され、適切な電荷を与えられて現像領域へと搬送される。
【００１８】
（現像剤収納容器の説明）
次に、図４〜６を用いて攪拌部材及び発泡材からなるシール部材について説明する。ここで、図４は本発明にかかる現像剤収納容器断面図、図５は図４の部分拡大図、図６は従来構成の現像剤収納容器の断面図である。図６の従来構成では、シール部材として図７に示す弾性部材２０が用いられている。
【００１９】
現像剤収納容器１３は、現像剤Ｔを攪拌する攪拌部材１６、この攪拌部材に駆動力を伝達する駆動力伝達部材２１、この駆動力伝達部材の軸部２１ｃと現像剤収納容器１３の枠体を構成する仕切壁に設けられた貫通孔を中心とした筒状突起部を有する軸受け部との隙間をシールするシール部材（図示する例では発泡ウレタンシールを使用）２３で構成されている。なお、この装置では、撹拌部材と駆動力伝達部材とにより現像剤排出手段が構成されている。
【００２０】
攪拌部材１６は、ニッケル付きピアノ線や、ポリアセタール等の樹脂で構成されている。駆動力伝達部材２１はハス歯ギアで構成されるギア部２１ａ、被支持部２１ｂ、軸部２１ｃ、攪拌部材支持部２１ｄで構成されている。尚、駆動力伝達部材２１の攪拌部材支持部２１ｄは現像剤収納容器１３の現像剤収納部１３ｂ内に臨んでいる。また、駆動力伝達部材２１のギア部２１ａは、不図示のギア列から駆動力を伝達されると、現像剤収納容器１３の円筒突起端面１３ｅに突き当たる方向（図５の矢印Ａ方向）にスラスト力が発生するような捩り角を有している。駆動力伝達部材２１に駆動が伝達されると、駆動力伝達部材の突き当て部２１ｅと現像剤収納容器１３の円筒突起端面１３ｅは突き当たって摺動するため、駆動力伝達部材２１の摺動基準面が増え、事実上該駆動力伝達部材２１の支持点が増え、駆動力伝達部材２１のスリコギ運動が抑制される。
【００２１】
図５に示すように、現像剤収納容器１３の円筒突起の内周部１３ｃは、駆動力伝達部材２１の軸部２１ｃが嵌入される貫通孔と同軸に形成されており、その回転軸方向が円筒突起の軸とが一致するようになっている。この円筒突起の内周部１３ｃに、駆動力伝達部材２１の被支持部２１ｂが回転自在に支持されている。現像剤収納容器枠体１３ａの現像剤収納部１３ｂ内に臨む攪拌部材支持部２１ｄには攪拌部材１６の一端１６ａが支持され、該攪拌部材１６の他端１６ｂは現像剤収納容器枠体１３ａの攪拌部材支持部１３ｄに回転自在に支持されている。ところで、現像剤収納容器１３の現像剤収納部１３ｂ内に収容された現像剤Ｔの流出を防ぐため、発泡ウレタンシール２３が現像剤収納容器１３の円筒突起の内周１３ｃに圧入され、固定されている。発泡ウレタンシール２３は中空円筒形状をしており、その外周部２３ｂは現像剤収納容器１３の円筒突起の内周部１３ｃに全周に亘って接触されている。発泡ウレタンシール２３の内周部２３ａは駆動力伝達部材２１の軸部２１ｃに全周に亘って接触している。ここで、ウレタンシール２３の内周部２３ａと駆動力伝達部材２１の軸部２１ｃとの接触部にはグリースが塗布され、これらの接触部分を密閉している。ここで、グリースはテフロン系、又はシリコーン系、ポリアルファオレイン系グリース（例えば、商品名：モリコート（登録商標）ＥＭ−５０ＬＳグリース、ダウコーニング　アジア　株式会社製）が好適に用いられる。これらのグリースはいずれも像担持体である感光ドラムの主成分ポリカーボネイトに対して化学的に安定なものである。
【００２２】
ウレタンシール２３と軸部２１ｃとの接触部分にグリースを塗布などにより付与しておくことで、駆動力伝達部材２１の軸部２１ｃと発泡ウレタンシール内周部２３ａの接触部の密閉性が保たれ現像剤を確実にシールできる。又、グリースを塗布することで摺動性が良くなり、前記発泡ウレタンシール２３が駆動力伝達部材の回転によってちぎれるといったようなことが無くなり、ユーザーがプロセスカートリッジを使い切るまで高いシール性を保つことができる。
【００２３】
又、グリースは、発泡ウレタンシールの内周部２１ａに直に塗布しても良いし、駆動力伝達部材軸部２１ｃに直に塗布しても良いし、両方に塗布しても良い。又、該発泡ウレタンシールは安価で弾性体であるゴムスポンジシールでも良い。又、本実施例では発泡シール形状は中空円筒状のものを用いたが、これは異形状のものであっても良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明で明らかな如く、本発明によれば、発泡ウレタンシールと駆動力伝達部材軸部にグリースを塗布することで、高い密閉性と摺動性を確保することができ、ユーザーがプロセスカートリッジを使い切るまで、現像剤を確実にシールすることができる。
【００２５】
また、本発明によれば、ゴムスポンジシールと駆動力伝達部材軸部にグリースを塗布することで、高い密閉性と摺動性を確保することができ、ユーザーがプロセスカートリッジを使い切るまで、現像剤を確実にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電子写真画像形成装置本体の構成を示す断面図である。
【図２】プロセスカートリッジの構成を示す断面図である。
【図３】現像装置の一例の構造を示す断面図である。
【図４】本発明にかかる現像剤収納容器の一例の断面図である。
【図５】図４の収納容器の部分拡大断面図である。
【図６】図６は従来構成の現像剤収納容器の部分拡大断面図である。
【図７】弾性部材の一部を切欠斜視図である。
【符号の説明】
１　　光学系
２　　像担持体
３　　記録媒体
４　　本体カセット
５　　ピックアップローラ
６　　圧接部材
７　　搬送ローラ
８　　レジストローラ
９　　転写ローラ
１０　　定着手段
１１　　搬送部
１２　　帯電手段
１３　　現像剤収納容器
１３ｂ　　　　現像剤収納部
１３ｃ　　　　円筒突起内周部
１３ｄ　　　　攪拌部材支持部
１３ｅ　　　　円筒突起端面
１４　　クリーニング装置
１５　　現像室
１６　　攪拌部材
１７　　マグネットローラ
１８　　現像スリーブ
１９　　現像ブレード
２０　　弾性シール
２０ａ　　　　弾性シールリップ部
２１　　駆動力伝達部材
２１ａ　　　　ギア部
２１ｂ　　　　被支持部
２１ｃ　　　　軸部
２１ｄ　　　　支持部
２１ｅ　　　　突き当て部
２３　　発泡ウレタンシール
２３ａ　　　　発泡ウレタンシール内周部
２３ｂ　　　　発泡ウレタンシール外周部
２４　　電子写真画像形成装置本体
２５　　プロセスカートリッジ

Claims (5)

1. 現像剤の収納容器と、現像剤を撹拌により該収納容器に設けた開口から外部へ送り出す現像剤排出手段と、を有する現像装置において、
   前記現像剤排出手段は、前記現像剤収納容器内の現像剤を攪拌する攪拌部材と、該撹拌部材に撹拌のための駆動力を伝達する駆動力伝達部材と、を有し、
   前記収納容器には、該収納容器内と外部とを仕切る仕切壁の貫通孔を中心とした円筒状突起を有する軸受け部が設けられており、該軸受け部に前記駆動力伝達部材の軸部が嵌入し、該軸受け部と該軸部との隙間が発泡シール部材によりシールされて、これらの軸部及びシール部材が該円筒状突起内部に支持されており、更に、前記駆動力伝達部材の軸部と前記発泡シール部材が接触する接触部にグリースが付与されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記グリースはシリコーン系グリース、テフロン系グリース及びポリアルファオレイン系グリースから選択されたものである請求項１に記載の現像装置。
3. 前記シール部材の形状は中空円筒形状であり、その中空部に前記駆動力伝達部材の軸部が嵌入している請求項１に記載の現像装置。
4. 前記発泡シール部材は、ウレタンまたはゴムスポンジからなる請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
5. 像担持体と、少なくとも現像手段を有する該像担持体に対する画像形成プロセスのためのプロセス手段と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
   前記現像手段が、請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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