JP2005352512A5

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Publication number: JP2005352512A5
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Filing date: 2005-08-01
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2019-06-30

Description

現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置

本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。

感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置として、トナーが収納される現像ケースに、感光体にトナーを供給する現像ローラと、この現像ローラの表面に接触するブレードとを備えた現像装置がある。

この場合、ブレードは現像ローラに付着するトナーの厚さを規制し、また、一成分トナーを用いる場合には、現像ローラにブレードを圧接し、両者の間をトナーが通るときにトナーを摩擦により帯電させている。また、弾性的に変形可能な金属板により形成されたブレードを用いることも行われているが、このような金属板のブレードは現像ケースに固定され、撓ませた状態で現像ローラに圧接させている。この場合、ブレードは剛性が低いので剛性の高いブレードホルダと補強板との間で挟持した状態で、それらの積層物を現像ケースに取り付けている。

このような現像装置は、使用時には問題ないが、流通の過程で落下すると現像ローラ及びブレードが振動し、ブレードの裏側と現像ケースのブレード取付面との間にトナーが回り込んで外部に漏れることがある。そこで、現像ケースの開口部をテープにより封止し、使用時にテープを剥がすようなことが行われている。このように、テープにより現像ケースの開口部をシールする方法は、使用時にテープを剥がさなければならず、作業が煩雑になる。

上記のように、金属板により形成されたブレードを剛性の高いブレードホルダと重ねて現像ケースに取り付ける場合でも、長いブレードホルダに合わせて面積の広いブレード取付面を現像ケースに形成しようとすると、ブレード取付面の面精度を高めることは至難である。これにより、ブレードホルダがブレードとともに長手方向に湾曲する。これにより、ブレードと現像ローラとの接触部のラインが現像ローラの軸線に対して曲がってしまうので、現像ローラに対するブレードの接触圧が不均一となり、形成する画像品質に影響が生ずる。

そこで、現像ケースの両端付近にブレード取付面を突出させて形成し、このブレード取付面によりブレードホルダの両端付近をブレードとともに支えることが考えられるが、両端のブレード取付面の間となる中央部において、ブレードホルダと現像ケースとの間の気密性が損なわれ、トナーが漏れ易くなる。

さらに、現像ローラ上のトナーの付着量をブレードにより規制する現像装置では、現像ローラはそのローラ部が現像ケースに形成されたトナー出口に配置され、ローラ部の両端から突出する軸部が現像ケースの両側に形成されている支持壁に回転可能に支持され、ブレードはトナー出口の上縁と現像ローラの上部外周面との間を閉塞するように下縁が現像ローラのローラ部に接触されている。さらに、現像ローラの外周とトナー出口との間の隙間からのトナー漏れを防止するために、現像ケースのトナー出口の長手方向における両端部には、現像ローラのローラ部の両端外周に当接されたサイドシールが設けられ、現像ケースに形成されてトナー出口の下縁から感光体に向けて延出された平坦面には、現像ローラのローラ部に弾性的に接触された出口シールが設けられている。

この出口シールは、現像ローラを駆動する際の負荷を小さくするために、一部が現像ケースの平坦面に支えられ、この平坦面からトナー出口に向けて延出する自由端部が自らの弾性により現像ローラの外周に圧接されるように、クッション性の少ない薄いプラスチックシートにより形成され、両面接着テープにより平坦面に接着される構成が一般的である。

上記のように、出口シールは自らの弾性により現像ローラに接触するもので、平坦面に接着された部分は現像ローラに接していないので、特に両端部が剥がれ易い。これにより、出口シールの下側に侵入したトナーが両端側に回り込み、現像ケースの両側に形成されている支持壁の内面との間の隙間から漏れることがある。

また、現像ローラの外周とトナー出口との間の隙間からのトナー漏れを防止するために、現像ケースの下部に取付けた出口シールの自由端部側を現像ローラの下部外周面に弾性的に接触させ、現像ケースのトナー出口の長手方向における両端部に設けたサイドシールで現像ローラのローラ部の両端外周を支持することも行われている。

ところで、上述のように、弾性を有する薄い金属板により形成されたブレードを用い、組立状態ではブレードを現像ローラにより弾性的に撓ませ、その反力でブレードを現像ローラに圧接させる構成を採用した場合、現像ローラの軸中心は現像ケースの軸受により決まるが、このときに、現像ローラの圧力で金属板のブレードを撓ませるためには、両側に配置したサイドシールの内側の間隔よりもブレードの長さを短くしなければならない。しかし、このようにすると、ブレードの両端部とトナー出口の両内側との間に隙間が生じ易くなり、トナーが漏れる原因になる。逆に、サイドシールの内側の間隔よりもブレードの長さを長くすると、現像ローラの圧力によるブレードがサイドシールに当接し、それ以上撓ませることができなくなり撓み動作に自由度がなくなる。これはブレードの変形、現像ローラのローラ部とサイドシールとの間のシール不良の原因となる。

さらに、現像ケースに内部のトナーを攪拌する撹拌器と、現像ローラと、この現像ローラに対してトナーを補給する補給ローラとを備えた現像装置がある。このような現像装置は、外部から動力を撹拌器や補給ローラなどの回転体に伝達するために、それらの回転体の回転軸は現像ケースの側壁から突出され、その突出された端部に回転力を伝達するギアが取り付けられている。

このような構造の場合、撹拌器や補給ローラなどの回転軸の周りのシールが不十分であると、現像装置を落としたときの衝撃などによりトナーが回転軸の周りから外部に漏れ易い。そこで金属製のリング状軸受の内周部にゴム製のリップを備えたシール部材により回転軸を軸支すれば、回転軸の周りのシール効果を十分に高くすることができる。しかし、このようなシール部材は高価であるため、現像装置の製品コストがアップする。

さらに、複写機やプリンタ等の従来の画像形成装置では、感光体とこの感光体の外周面に残留した排トナーを回収する排トナー回収部とを一体に組立てた感光体ユニットと、現像ケースに現像ローラ等を設けた現像装置とを、プロセスカートリッジとして組立てることが普及している。

このような感光体ユニットの一例を図１９および図２０に基づいて説明する。図１９は感光体ユニットの縦断側面図である。この感光体ユニット２００には、感光体９が回転自在に保持され、感光体９の外周面に残留した排トナーを回収する排トナー回収部１０１が形成されている。

図２０は、感光体９を外した状態の感光体ユニット２００を示す正面図である。排トナー回収部１０１には、感光体９の外周面に近接して位置する回収口１０２が形成されており、この回収口１０２は、感光体９の略全長に渡って延出する細長い長方形形状に形成されている。回収口１０２の長手方向の両側の縁部には、テフロン（登録商標）フェルトなどにより形成されたサイドシール１０３が貼り付けられている。サイドシール１０３には、感光体９の両端部外周面に摺接されている。

回収口１０２の長手方向に沿った一方の縁部には、感光体９の外周面に残留した排トナーを掻き落とす長尺状のブレード１０４が固定されている。回収口１０２の長手方向に沿った他方の縁部には、長尺状の入口シール１０５が貼り付けられている。入口シール１０５は、ブレード１０４により掻き落とされた排トナーが回収口１０２から漏れ出すことを防止するもので、感光体９の外周面に摺接されている。なお、入口シール１０５の長手方向の両端部は、サイドシール１０３に圧接されている。

このような感光体ユニット２００において、感光体９が図１９に示す矢印方向へ回転駆動され、この感光体９の外周面に潜像形成部（図示せず）による露光により静電潜像が形成され、この静電潜像が現像ローラ（図示せず）により供給されるトナーで顕像化され、顕像化されたトナー像が転写位置において転写用紙（図示せず）へ転写される。転写用紙への転写時において、トナーの一部は記録紙に転写されずに感光体９の外周面に残留して排トナーとなる。この排トナーは、ブレード１０４により感光体９の外周面から掻き落とされ、排トナー回収部１０１に回収される。排トナーの回収時において、入口シール１０５が感光体９の外周面に摺接することにより、回収口１０２からのトナーの漏れ出しを防止している。また、入口シール１０５の長手方向の両端部がサイドシール１０３に圧接されることにより、入口シール１０５の両端部からのトナーの漏れ出しを防止している。

ところが、感光体９を矢印方向へ回転駆動させることにより、この感光体９の外周面に摺接している入口シール１０５に対して、感光体９の回転方向に沿った引っ張り力が作用する。この力は入口シール１０５の長手方向の両端部にこの入口シール１０５を剥がす向きに大きな力が作用し、入口シール１０５の両端部が中央側へ寄せられるように位置ずれを生じ、入口シール１０５における感光体９の外周面に摺接している部分に波打ちが発生する。このような波打ちが発生することにより、入口シール１０５と感光体９の外周面との間に隙間が生じ、その隙間から排トナーが漏れ出す。

また、入口シール１０５が中央側へ寄せられるように引っ張られることにより重ね合わされている入口シール１０５とサイドシール１０３との間に隙間が生ずると、その隙間に排トナーが入りこみ、入り込んだ排トナーが入口シール１０５の側端部から漏れ出す。

本発明の目的は、現像ローラ及びブレードの両端部からのトナー漏れを防止することである。

請求項１記載の現像装置は、感光体と対向するトナー出口が形成された現像ケースと、記現像ケースが両側に備えた支持壁に回転可能に支持された軸部と前記トナー出口に配置されたローラ部とを有する現像ローラと、前記現像ローラの前記ローラ部における長手方向の両端外周面に接触するように前記トナー出口の両端部に設けられたサイドシールと、弾性を有する金属製の薄板により形成されるとともに、前記トナー出口の上縁と前記現像ローラの前記ローラ部の上部外周面との間を閉塞するように下縁が前記ローラ部に接触されたブレードとを備え、前記ブレードは、長手方向の両端部が前記サイドシールに対向する長さに定められた幅広部と、前記トナー出口の両側に設けられた前記サイドシールの間で前記現像ローラの長手方向と直交する方向に屈撓可能な長さに定められて前記幅広部の下方に連続して配置された幅狭部とを有し、前記幅広部と前記幅狭部との境となる段部は前記ローラ部に対する前記ブレードの接触部よりも上側に配置されている。したがって、ブレードは現像ローラの圧力により撓む。このときに幅広部はトナー出口をサイドシールの領域に至るまで閉塞する。幅狭部は幅広部がサイドシールに接触した後も現像ローラの圧力でトナー出口の奥に向けて屈撓させることが可能である。
請求項２記載の現像装置は、請求項１記載の発明において、前記幅狭部の長さは、前記幅広部がサイドシールに当接した後も現像ローラの圧力により前記トナー出口の奥に向けて屈撓可能な範囲で前記サイドシールの内側の間隔よりも長い寸法に定められている。したがって、トナー出口の両内側面とブレードの両端面との間に隙間が形成されることはない。
請求項３記載のプロセスカートリッジは、感光体が回転自在に支持された感光体ケースに、請求項１又は２記載の現像装置を装着した構成である。したがって、現像ローラ及びブレードの両端部からのトナー漏れが防止される。
請求項４記載の画像形成装置は、請求項３記載のプロセスカートリッジと、このプロセスカートリッジにより前記感光体の表面に形成されたトナー画像を転写用紙に転写する転写部と、前記転写用紙上の転写画像を定着する定着部とを具備する。したがって、現像ローラ及びブレードの両端部からのトナー漏れが防止される。

請求項１記載の現像装置は、上述のように、トナー出口が形成された現像ケースと、前記トナー出口に配置されたローラ部を有する現像ローラと、前記トナー出口の両端部に設けられたサイドシールと、弾性を有する金属製の薄板により形成されて下縁が前記ローラ部に接触されたブレードとを備え、このブレードは、長手方向の両端部が前記サイドシールに対向する長さに定められた幅広部と、前記サイドシールの間で前記現像ローラの長手方向と直交する方向に屈撓可能な長さに定められて前記幅広部の下方に連続して配置された幅狭部とを有し、前記幅広部と前記幅狭部との境となる段部は前記ローラ部に対する前記ブレードの接触部よりも上側に配置されているので、ブレードは現像ローラの圧力により撓むが、幅広部によってトナー出口をサイドシールの領域に至るまで閉塞することできる。また、幅狭部は幅広部がサイドシールに接触した後も現像ローラの圧力でトナー出口の奥に向けて屈撓可能であるため、現像ローラのローラ部の両端外周面をサイドシールに確実に接触させることができる。したがって、現像ローラ及びブレードの両端部からのトナーの洩れを有効に防止することができる。
請求項２記載の現像装置は、請求項１記載の発明において、前記幅狭部の長さは、前記幅広部がサイドシールに当接した後も現像ローラの圧力により前記トナー出口の奥に向けて屈撓可能な範囲で前記サイドシールの内側の間隔よりも長い寸法に定められているので、トナー出口の両内側面とブレードの両端面との間に隙間が形成されることはない。したがって、現像ローラ及びブレードの両端部からのトナーの洩れをさらに効果的に防止することができる。
請求項３記載のプロセスカートリッジは、請求項１又は２記載の現像装置を備えるため、現像ローラ及びブレードの両端部からのトナー洩れを防止することができる。
請求項４記載の画像形成装置は、請求項３記載のプロセスカートリッジを備えるため、現像ローラ及びブレードの両端部からのトナー洩れを防止することができる。

本発明の第一の実施の形態を図面に基づいて説明する。まず、図１を参照してプロセスカートリッジが実装された画像形成装置Ｐの構造について説明する。１は装置本体である。この装置本体１の上部には原稿の画像を読み取る画像読取装置２が装着され、内部にはプロセスカートリッジ３が設けられている。このプロセスカートリッジ３の下方には転写用紙Ｓを案内する用紙搬送路４が形成されている。

前記画像読取装置２は、原稿画像を読み取る読取部５と、この読取部５に供給する原稿を載置する原稿トレイ６とを有し、この原稿トレイ６は、支点軸７を中心に水平位置Ａから二点鎖線で示す起立位置Ｂまでに回動し得るように支持されている。なお、原稿トレイ６は図示しないストッパにより水平位置Ａと二点鎖線で示す起立位置Ｂとで安定するように構成されている。

前記プロセスカートリッジ３は、ケース状に形成された感光体ケース８に、感光体９を回転自在に設けるとともに、帯電ブラシローラ１０と現像装置１１とを感光体９の周囲に配置して取り付けることにより形成されている。感光体９の下部外周に対向する転写部１２は装置本体１側に設けられている。現像装置１１は、感光体ケース８に着脱自在に取り付けられた現像ケース１３と、この現像ケース１３の内部（トナー収納部１３ｅ）に収納された現像剤を撹拌する回転自在の撹拌器１４と、感光体９に接触する現像ローラ１５と、この現像ローラ１５に現像剤を供給する供給ローラ１６と、現像ローラ１５に接触されたブレード１７とを有する。さらに、プロセスカートリッジ３の上部には、画像信号に基づいて変調されたレーザ光を感光体９の帯電部分に走査することにより静電潜像を形成する潜像形成部１８が設けられている。

また、前記装置本体１の一側には、前記画像読取装置２により読み取られた原稿を支持するとともに、転写用紙Ｓを斜めに載置状態で支えるトレイ１９が設けられ、このトレイ１９の下方には、回転駆動される給紙ローラ２０と、一方向に付勢されてトレイ１９上の転写用紙Ｓを給紙ローラ２０に圧接する押圧板２１と、それぞれ給紙ローラ２０に弾性的に接触することにより転写用紙Ｓの重送を阻止する分離パッド２２及び分離ローラ２３とが設けられている。

給紙ローラ２０、分離パッド２２、分離ローラ２３は前記用紙搬送路４の入口側に配置されている。この用紙搬送路４には、給紙ローラ２０よりも下流側に位置するボトムパス２４が連通されている。さらに、用紙搬送路４の下流側には、転写用紙Ｓ上に転写された画像を定着する定着部２５が配置されている。

さらに、前記装置本体１には、定着部２５の上方と前記原稿トレイ６との間に配置された用紙スタッカ２６が形成されている。この用紙スタッカ２６は、原稿トレイ６を起立位置Ｂに回動させたときに、その原稿トレイ６の下方延長面上に位置して転写用紙Ｓを支える受け板２７を有している。さらに、トレイ１９とは反対側の装置本体１の側面付近には、定着部２５から排紙された転写用紙Ｓを水平方向に排紙する排紙口２８と、定着部２５から排紙された転写用紙Ｓを反転させて用紙スタッカ２６に導く反転排紙路２９とが形成されている。この反転排紙路２９の上部と下部とには、それぞれ対をなす排紙ローラ３０が配置され、また、反転排紙路２９と排紙口２８との分岐点には、転写用紙Ｓの排出方向を切り替える切替爪３１が回動自在に設けられている。

次に、画像読取動作と印刷動作について説明する。原稿の画像を読み取る場合には、図１に実線で示すように、原稿トレイ６を水平位置Ａに維持して原稿を読取部５に供給する。供給された原稿は読取部５により画像が読み取られ、トレイ１９の上部に立てかけ状態で支持される。このようにして読み取った画像は、外部に送信（ファクシミリの送信モードとしての使用形態）し、或いは、トレイ１９から転写用紙Ｓを給紙してこの転写用紙Ｓに読取画像を印刷（複写機としての使用形態）することができる。或いは、外部から送信された画像を転写用紙Ｓに印刷（ファクシミリの受信モードとしての使用形態）することができる。

印刷の場合は、図１において、感光体９は時計方向に回転駆動される過程でその表面が帯電ブラシローラ１０により帯電され、原稿の読取画像又は外部から受信した画像に基づいて潜像形成部１８によって感光体９の帯電部分に静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置１１により現像される。この現像画像は、給紙ローラ２０によりトレイ１９から給紙された転写用紙Ｓに転写される。画像が転写された転写用紙Ｓは定着部２５を通過するときに定着され、切替爪３１の向きによって排紙口２８又は用紙スタッカ２６に排紙される。

次に、プロセスカートリッジ３の構造、特に現像装置１１の構造について詳述する。図２に示すように、感光体ケース８には、プロセスカートリッジ３を装置本体１（図１参照）に対して着脱する際に把持する把手３２が形成されていると共に、プロセスカートリッジ３を装置本体１から外したときに感光体９の下面を覆い、プロセスカートリッジ３を装置本体１にセットしたときに感光体９の下面を開放するシャッタ３３が設けられている。現像ケース１３は、感光体ケース８の両側の外壁８ａ，８ｂの間に着脱可能に支持されている。８ｂは図４のみに示す。

次に、現像装置１１の内部構造を図３及び図４に示す。図３は現像装置の縦断側面図、図４は図３におけるＹ−Ｙ線部で断面にした縦断正面である。図４に示すように、現像ローラ１５は、一成分トナーを摩擦により帯電させるために外周部がゴム等の摩擦係数の低い弾性材により形成されたローラ部３４と、このローラ部３４の中心を貫通する金属製の軸部３５とを有する。感光体ケース８の外壁８ａ，８ｂの間に着脱可能に取り付けられる現像ケース１３は、外壁８ａ，８ｂの内側に所定の間隔を開けて対向する支持壁１３ａ，１３ｂを備えている。一方の支持壁１３ａには孔を開けることにより軸部３５の一端を回転自在に形成する軸受３６が形成され、他方の支持壁１３ｂにはブッシュを装着することで軸受３７が形成されている。軸受３６から突出する軸部３５の一端には、モータ（図示せず）に駆動される合成樹脂製の歯車３８が嵌合されている。

図３に示すように、現像ケース１３はトナー収納室３９の上面開口面に接着された蓋４０を有し、感光体９側の外壁４１には、剛性の高いブレードホルダ４２と、弾性的に変形可能な金属板（ステンレス）により形成されたブレード１７と、補強板４３とが積層状態で取付けられている。ブレード１７は上部半分がブレードホルダ４２と補強板４３とにより挟持されるが、下部半分が下方に延出されて現像ローラ１５に圧接されている。

図５は、現像ケース１３に対するブレード１７の支持構造を示す一部の水平断面図で、この図で明らかなように、外壁４１の両端付近にはブレード取付面４４が形成され、中央部にはブレード取付面４４より僅かに引っ込んだ逃げ面４５が形成され、ブレード取付面４４にはねじ孔４６と軸状の位置決め用の突起４７とが形成されている。ブレードホルダ４２には、現像ケース１３の蓋４０に対向する屈曲片４８と、現像ケース１３の片方の支持壁１３ｂに形成された孔（図示せず）に通される突片５０とが形成されている。補強板４３の上縁にはブレードホルダ４２の屈曲片４８に接触する屈曲片５１が形成されている。ブレード１７は現像ローラ１５との接触部がエッジにならないようにくの字形に屈曲する屈曲片５２を下縁に有する。そして、ブレードホルダ４２とブレード１７と補強板４３の両側には、突起４７により位置決めされる位置決め孔５３と、ねじ孔４６に螺合される取付ねじ５４を通すための取付孔５５とが形成されている。

なお、ブレード１７の位置決め孔５３は両端付近の何れかによって形状が異なる。一方の端部付近の位置決め孔５３は位置決め用の突起４７の外径と一致する内径をもつ円形の形状であるが、他方の端部付近の位置決め孔５３は突起４７の外径と一致する幅に定められて現像ローラ１５の軸方向に沿う長孔の形状である。これにより、ブレード１７の位置が定められるため、取付孔５５は円形でも長孔でもかまわない。位置決め孔５３と取付孔５５の寸法形状については、ブレードホルダ４２及び補強板４３についても同様である。

ところで、現像ケース１３の外壁４１に形成したブレード取付面４４をブレード１７の長さに合わせて全面を平坦に形成することはプラスチック成型上至難である。そのために、外壁４１の両端付近に制限した小さな面積にブレード取付面４４を形成し、中間部に一段低い逃げ面４５を形成してある。望ましくは、逃げ面４５とブレードホルダ４２との間に隙間が開かない方がよいので、両者の間にポリエステルフィルム等の弾性を有する薄いシート５６を介在させている。なお、ブレード取付面４４と逃げ面４５の面とは、外壁４１の肉圧を均一にして成型時にヒケが生じないようにリブ４４ａ，４５ａの集まりにより形成されている（図５，６参照）。

さらに、図６に示すように、現像ケース１３の外壁４１には、シール部材５７が貼付されている。このシール部材５７の両側には、下方に屈曲されて現像ローラ１５の外周面に接触する接触部５８が形成されている。

また、図７に示すように、ブレードホルダ４２の屈曲片４８には外壁４１及び蓋４０の下面に接触するシール部材５９が貼付されている。このシール部材５９は、突片５０を除くブレードホルダ４２の全長より長く、両端には折り曲げることにより現像ケース１３の支持壁１３ａ，１３ｂ（図４，６参照）との間をシールする折り曲げ部６０が形成されている。

図８はブレード１７、シール部材５７，５９の支持構造を示すもので、（ａ）は現像ケース１３の端部（ブレード取付面４４）で断面にした一部の縦断側面図、（ｂ）は現像ケース１３の中央部（逃げ面４５）で断面にした一部の縦断側面図である。これらの図で明らかなように、一方のシール部材５７は、ブレードホルダ４２の現像ローラ１５側における長手方向の側縁に沿って設けられ、ブレード１７の湾曲可能な部分（ブレードホルダ４２と補強板４３とにより挟持されていない部分）の裏面と現像ケース１３の外壁４１との間に挟持されている。他方のシール部材５９は、一方のシール部材５７とは反対側におけるブレードホルダ４２の側縁に沿って設けられている。

このような構成において、現像に際し、現像ケース１３内のトナーは、現像ローラ１５と供給ローラ１６との間において摩擦により帯電され、さらに、現像ローラ１５とブレード１７との間で摩擦により帯電される。現像ローラ１５は図１、図３、図８において反時計方向に回転し、ブレード１７の下を潜り抜ける量のトナーが現像ローラ１５に付着する。この現像ローラ１５に供給されたトナーにより感光体９上の静電潜像が現像される。

ところで、プロセスカートリッジ３としての組立体を取り扱う場合、或いは、現像装置１１としての組立体を取り扱う場合に、落下等により現像ケース１３に異状な衝撃が作用することにより、現像ローラ１５とブレード１７とが振動することがあるが、ブレードホルダ４２の下縁に沿ってブレード１７と外壁４１との間をシールするシール部材５７が設けられ、ブレードホルダ４２の上縁に沿って現像ケース１３の外壁４１及び蓋４０の下面との間をシールするシール部材５９が設けられているため、現像ケース１３内のトナーがブレードホルダ４２及びブレード１７の裏側を抜けて外部に漏れることを防止することができる。

また、金属板によるブレードホルダ４２及びブレード１７並びに補強板４３を用いた場合、その各々の全長を現像ケース１３の支持壁１３ａ，１３ｂの間隔よりも長くすると組み立てが不可能であるため、製作上の許容公差によりブレードホルダ４２及びブレード１７並びに補強板４３の両端と支持壁１３ａ，１３ｂとの間には隙間が開くことがある。しかし、シール部材５９は、ブレードホルダ４２の長手方向の長さより長い寸法をもって形成され、両端がブレードホルダ４２の両端の辺に沿って折り曲げられた状態で支持され、ブレードホルダ４２及びブレード１７並びに補強板４３の長手方向の両端と、現像ケース１３の支持壁１３ａ，１３ｂの内側面との間を折り曲げ部６０でシールすることができる。

さらに、ブレードホルダ４２の両端付近をブレード取付面４４に当接させるが、現像ケース１３の中間部に位置する逃げ面４５とブレードホルダとの間にはシート５６が設けられているため、現像ケース１３が落下等の衝撃を受けてもシール部材５７が部分的にブレードホルダ４２と逃げ面４５との間に食い込むことがなく、逃げ面４５からのトナーの漏れを防止することができる。

さらに、ブレードホルダ４２の両端付近をブレード取付面４４に当接させることで、ブレードホルダ４２、ブレード１７及び補強板４３をその長手方向に湾曲させることなく支持することができる。これにより、ブレード１７を直線上で現像ローラ１５に接触させることができる。

さらに、シール部材５７を、トナーの粒子より密度が細かくブレード１７の変形に影響を与えない硬度に定められた材料により形成することにより、現像ローラ１５に与える負荷を小さくした状態で、ブレード１７の裏面とシール部材５７との間のシール性を高めることができる。シール部材５７は発泡ウレタン系の材料により形成されている。

具体的に、シール部材５７の硬度を３０ｋｇｆ以下（ＪＩＳＫ６４００の６．３（Ａ法）による）、密度を０．０７ｇ／ｃｍ^３以下（発泡率で１４倍以上）、通気性を５ｃｃ／ｃｍ^２／ｓｅｃ以下（ＪＩＳＫ６４００の１３．１（Ａ法）による）に定めて落下試験をした結果、ブレード１７の裏側からのトナーの漏れは見受けられなかった。また、ブレード１７がシール部材５７の圧力により変形することの影響は見受けられなかった。この変形による影響の度合いは、現像ローラ１５上でのトナーの付着量を測定した結果により確認した。

次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。図１ないし図８において説明した部分と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。本実施の形態では、現像ローラ１５の周囲からのトナー漏れを防止するためのシール構造について説明する。図９ないし図１１に示すように、現像ケース１３には、現像ローラ１５のローラ部３４が配置されるトナー出口６１と、このトナー出口６１の下縁から感光体９に向けて延出する平坦面６２とが形成されている。この平坦面６２にはポリエステル等のように弾性を有するプラスチックフィルムにより形成された出口シール６３が接着等の手段により貼付されている。この出口シール６３の平坦面６２の端から外れた自由端部側（トナー出口６１側）は自らの弾性により現像ローラ１５のローラ部３４の外周面に弾性的に接触する。

図１０ないし図１２に示すように、トナー出口６１の両側には、現像ローラ１５のローラ部３４の両端外周面に接触するサイドシール６４が貼付されている。出口シール６３の長手方向の両端部はサイドシール６４の上に重ねられている。

また、片側しか図示しないが、出口シール６３の長手方向における両端縁と現像ケース１３の支持壁１３ａ，１３ｂとが交わる隅部をシールする隅部シール６５と、弾性を有する金属板により形成されたクリップ６６とが設けられている。クリップ６６は、平坦面６２の下面に当接される当接片６７と隅部シール６５を上から弾性的に押える押圧片６８とを有する。平坦面６２と出口シール６３の両端部と隅部シール６５とは、クリップ６６の当接片６７と押圧片６８とで弾性的に挟持されるように構成されている。

さらに本実施の形態では、支持壁１３ａ，１３ｂは平坦面６２の先端まで延びていない形状のため、出口シール６３の上に置かれる隅部シール６５と、クリップ６６の押圧片６８とは、図１０に示すように、支持壁１３ａ，１３ｂの内面１３ｃとこの内面１３ｃと直交する端面１３ｄとに接触するＬ字形の形状に形成され、隅部シール６５はＬ字形の二辺が上方に捲り上げられて内面１３ｃと端面１３ｄとに接触されるように構成されている。

図８及び図９で明らかなように、ブレード１７は現像ローラ１５のローラ部３４に押圧されてブレードホルダ４２より下方に延出する部分が弾性的に現像ケース１３の奥側に屈撓し、くの字形に屈曲された屈曲片５２がローラ部３４に接触するように設計されているので、図１２に一点鎖線で示すように、現像ローラ１５のローラ部３４とブレード１７との接触部Ｃの位置は、ブレード１７の下縁より少し上に示す位置である。

そして、図１０ないし図１２に示すように、ブレード１７には、長手方向の両端部がサイドシール６４に対向する幅広部６９と、その下方に位置する幅狭部７０と、両者の境となる段部７１とが形成されている。図１２に示すように、段部７１は、ローラ部３４に対するブレード１７の接触部Ｃよりも上側（現像ローラ１５の回転方向の下流側）に位置し、段部７１より下側に位置する幅狭部７０は、幅広部６９がサイドシール６４に当接した後も現像ローラ１５の圧力によりトナー出口６１の奥に向けて屈撓可能な長さに定められている。すなわち、幅狭部７０の長さＬ２はサイドシール６４の内側の間隔Ｌ１よりもΔＬだけ長い寸法に定められている。具体的には、幅狭部７０はΔＬ／２なる幅（０．１〜０．５ｍｍ）だけサイドシール６４の上に重なるが、この程度の重なり幅ならば、ブレード１７の幅狭部７０は現像ローラ１５の圧力によりサイドシール６４の内側のエッジを弾性的に変形させて屈撓し得るものである。

このような構成において、ブレード１７をローラ部３４の全長に亘り接触させることができ、且つ、段部７１より下の幅狭部７０の屈撓作用によりローラ部３４の両端を確実にサイドシール６４に接触させることができる。

さらに、出口シール６３の長手方向における両端縁と現像ケース１３の支持壁１３ａ，１３ｂとが交わる隅部を隅部シール６５によりシールすることができる。また、出口シール６３の両端部と隅部シール６５とをクリップ６６により同時に平坦面６２に押え付けることができる。このときに、隅部シール６５はクリップ６６により圧縮されて目が詰まるため、トナーの漏れをより有効に防止することができる。

さらに、ブレード１７には長手方向の両端部がサイドシール６４に対向する幅広部６９が形成されているので、トナー出口６１の両脇へのトナーの回り込みを少なくすることができる。この場合、幅狭部７０は現像ローラ１５に押されてもサイドシール６４に当接して屈撓作用が損なわれることがない。これにより、現像ローラ１５のローラ部３４の外周面をサイドシール６４に確実に接触させることができる。しかも、幅狭部７０の長さＬ２がサイドシール６４の間隔Ｌ１よりも僅かに長いので、ブレード１７の両脇へのトナーの回り込みを抑制することができる。このようなことにより、現像ローラ１５の周囲からのトナー漏れを有効に防止することができる。

次に、本発明の第三の実施の形態を図１３ないし図１５に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分については同一符号を用い説明も省略する。本実施の形態は、撹拌器１４と補給ローラ１６との一端に動力を伝達するために、両者の一端を現像ケース１３の外側に突出させる部分のシール構造に関する。図１６に示すように、現像装置１１が備えるケース壁、すなわち現像ケース１３の支持壁１３ａには嵌合穴８０が形成され、この嵌合穴８０には軸受８１が嵌合されている。軸受８１を嵌合穴８０に嵌合したときにトナー収納部１３ｅ側の軸受８１の一端には、ドーナツ形状に形成された発泡ポリウレタン製の軸受シール８２が接着固定されている。補給ローラ１６の回転軸１６ａは軸受シール８２と軸受８１とに挿通され、現像ケース１３の外側に突出される。現像ケース１３の外側に突出した回転軸１６ａの端部には動力伝達機構８３（図１３参照）の一部を構成するギア８４が嵌合されている。

軸受シール８２の外径寸法"ａ"と嵌合穴８０の内径寸法"ｂ"とを比較すると、軸受シール８２の外形寸法"ａ"が嵌合穴８０の内径寸法"ｂ"より半径方向で０．２〜１．０ｍｍ大きく設定されている。即ち、（ａ−ｂ）／２＝０．２〜１．０ｍｍである。また、軸受シール８２の内径寸法"ｄ"と軸受８１の内径寸法"ｃ"とを比較すると、軸受シール８２の内径寸法"ｄ"が軸受８１の内径寸法"ｃ"より半径方向で０．２〜１．０ｍｍ小さく設定されている。即ち、（ｄｃ）／２＝−０．２〜−１．０ｍｍである。

回転軸１６ａの先端側には嵌合されたギア８４を回り止めするためのＤカット部８５が形成されている。回転軸１６ａにおけるＤカット部８５が形成された部分とＤカット部８５が形成されていない部分との間には、面取り部８６が形成されている。

また、図１４に示すように、現像ケース１３の支持壁１３ａには挿通穴８７が形成され、この挿通穴８７には撹拌器１４の回転軸１４ａが挿通されている。回転軸１４ａにおけるトナー収納部１３ｅ内に位置する部分にはドーナツ形状の内側シール８８が嵌合され、内側シール８８の側面は支持壁１３ａの内側面に当接されている。

現像ケース１３の外側に突出した回転軸１４ａの端部には動力伝達機構８３の一部を構成するギア８９が嵌合されている。回転軸１４ａからのギア８９の抜け止めは、回転軸１４ａの端部に形成された可撓性を有する係止爪９０をギア８９に形成された挿通穴９１に挿通し、係止爪９０の先端部をギア８９に形成された段差部９２に係止することにより行われている。

係止爪９０が係止されたギア８９の外側面には、挿通穴９１を閉止する外側シール９３が貼り付けられている。なお、現像ケース１３の支持壁１３ａにはトナーを補給する開口（図示せず）が形成され、この開口は図１３に示すように閉止栓９４によって密閉されている。

図１３において、１００は感光体ユニットである。この感光体ユニット１００は、感光体ケース８と感光体９と帯電ブラシローラ１０とシャッタ３３とを一つのユニットとして組立てることにより形成されている。そして、感光体ユニット１００と現像装置１１とを連結することによりプロセスカートリッジ３が組立てられる。このプロセスカートリッジ３は装置本体１（図１参照）内に着脱可能に装着される。

このような構成において、現像装置１１の組立時における嵌合穴８０への軸受８１の嵌合は、一端に軸受シール８２を接着固定した軸受８１を支持壁１３ａの外側から嵌合穴８０へ押し込むことにより行う。軸受シール８２の外形寸法"ａ"は嵌合穴８０の内径寸法"ｂ"より半径方向で０．２〜１．０ｍｍ大きく形成されているが、この軸受シール８２は発泡ポリウレタンにより形成されて高い圧縮性を有する。このため、軸受８１を支持壁１３ａの外側から嵌合穴８０に嵌合させるとき、軸受シール８２は嵌合穴８０を通過可能な外径寸法に容易に圧縮され、軸受８１を嵌合穴８０へ嵌合させる作業を容易に行える。そして、嵌合穴８０を通過した軸受シール８２は元の外径寸法に戻り、軸受シール８２における嵌合穴４８の内径寸法より広がった部分は、側板部１１ａの内周面における嵌合穴８０の周縁部に当接される。

したがって、軸受シール８２を設けることにより、嵌合穴８０の内周面と軸受８１の外周面との間へのトナーの入り込みが防止され、嵌合穴８０の内周面と軸受８１の外周面との間からのトナーの漏れ出しが防止される。しかも、発泡ポリウレタン製の軸受シール８２は安価であり、この軸受シール８２を用いることにより安価な構造のトナーシールを実現することができる。

また、軸受シール８２の内径寸法"ｄ"は軸受８１の内径寸法"ｃ"より半径方向で０．２〜１．０ｍｍ小さく形成されているが、発泡ポリウレタン製の軸受シール８２は高い圧縮性を有する。このため、現像装置１１の組立時において、補給ローラ１６の回転軸１６ａを軸受シール８２に挿通するときに軸受シール８２は回転軸１６ａを挿通可能な内径寸法に容易に圧縮され、回転軸１６ａを軸受シール８２と軸受８１とに挿通する作業を容易に行える。

さらに、回転軸１６ａには、Ｄカット部８５が形成された部分とＤカット部８５が形成されていない部分との間には面取り部８６の形成によって急激な段差ができない。このため、回転軸１６ａを軸受シール８２に挿通させるとき、面取り部８６が軸受シール８２の内周部に当接することにより軸受シール８２の内周部が半径方向に次第に圧縮される。そして、回転軸１６ａに形成された段差部が軸受シール８２の内周部に回転軸１６ａの挿通方向に沿って当接して軸受シール８２を損傷させるということが防止される。

また、現像装置１１の組立時において、撹拌器１４の回転軸１４ａを支持壁１３ａに形成した挿通穴８７に挿通して係止爪９１を現像ケース１３の外側へ突出させ、現像ケース１３の外側へ突出した係止爪９０をギア８９の挿通穴９１に挿通させ、係止爪９０をギア８９の段差部９２に係止する。さらに、このギア８９の外側面に、挿通穴９１を閉止する外側シール９３を貼り付ける。

したがって、挿通穴８７の内周面と回転軸１４ａの外周面との間から現像装置１１の外へトナーが漏れ出したとき、そのトナーは係止爪９０の周りを通ってギア８９の挿通穴９１に入り込む。そして、挿通穴９１に入り込んだトナーは、外側シール９３によりシールされてこの挿通穴９１から周囲に飛散することが防止され、現像装置１１の周囲が飛散したトナーにより汚されるということが防止される。しかも、このトナーの飛散防止を、ギア８９の外側面に外側シール９３を貼り付けるという極めて簡単で安価な構造により達成することができる。

次に、本発明の第四の実施の形態を図１６ないし図１８に基づいて説明する。前記実施の形態と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。第三の実施の形態において図１３を用いて説明したように、感光体ユニット１００は、感光体ケース８と感光体９と帯電ブラシローラ１０とシャッタ３３とを一つのユニットとして組立てることにより形成されている。そして、感光体ユニット１００と現像装置１１とを連結することによりプロセスカートリッジ３が組立てられる。このプロセスカートリッジ３は装置本体１（図１参照）内に着脱可能に装着される。

本実施の形態は、感光体ユニット１００内に排トナーを回収するときにおけるその排トナーの漏れ出しを防止する構成である。すなわち、感光体ケース８には排トナー回収部１０１が形成されている。この排トナー回収部１０１の感光体９の外周面に近接する位置にはこの感光体９の略全長に渡って細長く回収口１０２が形成されている。回収口１０２の長手方向の両側の縁部にはテフロンフェルトなどで形成したサイドシール１０３が貼り付けられており、このサイドシール１０３には感光体９の端部外周面が摺接されている。回収口１０２の長手方向に沿った一方の縁部には、感光体９の外周面に残留した排トナーを掻き落とす長尺状のブレード１０４が固定されている。回収口１０２の長手方向に沿った他方の縁部には、感光体９の外周面に摺接される長尺状の入口シール１０５が貼り付けられている。

入口シール１０５の長手方向の両端部には、回収口１０２の縁部への貼付面積を広くして入口シール１０５を剥がれにくくする補強部１０６が形成されている。これらの補強部１０６は、入口シール１０５の長手方向と直交する向きに突出した矩形形状に形成されている。

入口シール１０５の長手方向の端部は、サイドシール１０３の上に外側端面を一致させて重ね合わされている。そして、入口シール１０５の長手方向の両端側には、発泡ポリウレタンなどで形成した押えシール１０７が貼り付けられている。この押えシール１０７は、固定部１０７ａと漏れ出し防止部１０７ｂとにより略Ｌ字形状に形成されている。固定部１０７ａは、入口シール１０５の長手方向の端部における回収口１０２の縁部に貼り付けられた部分の上に貼り付けられており、漏れ出し防止部１０７ｂは、サイドシール１０３と入口シール１０５との外側端面に当接させて回収口１０２の縁部に貼り付けられている。

このような構成において、画像形成に際しては、感光体９が図１６に示す矢印方向へ回転駆動され、この感光体９の外周面に残留した排トナーはブレード１０４により掻き落とされ、掻き落とされた排トナーは回収口１０２から排トナー回収部１０１内へ回収される。この際、入口シール１０５は感光体９の外周面に摺接しており、感光体９から入口シール１０５に対して感光体９の回転方向に沿った引っ張り力が作用する。しかし、この入口シール１０５の長手方向の両端部には補強部１０６が形成されて貼付面積が広くなっており、回収口１０２の縁部に強固に貼り付けられているので、感光体９の回転に伴なう引っ張り力が入口シール１０５に作用しても、入口シール１０５の両端部が剥がれた状態となって中央寄りへ位置ずれを生じることがなく、入口シール１０５における感光体９の外周面に摺接している部分には波打ちが発生しない。このため、入口シール１０５と感光体９の外周面との摺接部分からの排トナーの漏れ出しが防止される。

また、入口シール１０５の長手方向の両端側には押えシール１０７が貼り付けられており、この押えシール１０７の漏れ出し防止部１０７ｂは、サイドシール１０３と入口シール１０５との外側端面に当接させて回収口１０２の縁部に貼り付けられている。このため、サイドシール１０３と入口シール１０５とが重ね合わされた箇所に排トナーが入り込んでも、その排トナーは押えシール１０７の漏れ出し防止部１０７ｂにより入口シール１０５の端部側へ漏れ出すことが防止され、入口シール１０５の端部側からの排トナーの漏れ出しが確実に防止される。

本発明の第一の実施の形態における画像形成装置の概略構造を示す縦断側面図である。プロセスカートリッジを示す側面図である。プロセスカートリッジを示す縦断側面図である。図３におけるＹ−Ｙ線部の縦断正面図である。現像ケースに対するブレードの支持構造を示す一部の水平断面図である。現像ローラ及びブレードを外した状態の現像ケースの正面図である。ブレードホルダとシール部材との関係を正面から示す説明図である。ブレード及びシール部材の支持構造を示すもので、（ａ）は現像ケースの端部で断面にした一部の縦断側面図、（ｂ）は中央部で断面にした一部の縦断側面図である。本発明の第二の実施の形態におけるプロセスカートリッジを示す縦断側面図である。現像ケースに対する出口シール及び隅部シールの取付構造を示す一部の分解斜視図である。現像ケースに出口シール及び隅部シールが取付けられた状態を示す一部の分解斜視図である。ブレードとサイドシールとの関係を示す現像ケースの一部の正面図である。本発明の第三の実施の形態におけるプロセスカートリッジを示す側面図である。現像装置における撹拌器の取付構造を示す縦断正面図である。現像装置における補給ローラの取付構造を分解して示す縦断正面図である。本発明の第四の実施の形態における感光体ユニットの縦断側面図である。感光体を外した状態の感光体ユニットを示す正面図である。入口シールに形成した補強部の形状と貼付位置とを示す感光体ユニットの底面図である。従来例の感光体ユニットを示す縦断側面図である。感光体を外した状態の従来例の感光体ユニットを示す正面図である。

符号の説明

３プロセスカートリッジ
８感光体ケース
９感光体
１１現像装置
１２転写部
１３現像ケース
１３ａ支持壁、ケース壁
１３ｂ支持壁
１３ｅトナー収納部
１４，１６回転体
１４ａ，１６ａ回転軸
１５現像ローラ、回転体
１７ブレード
１８潜像形成部
２５定着部
３４ローラ部
３５軸部
４１外壁
４２ブレードホルダ
４３補強板
４４ブレード取付面
４５逃げ面
５６緩衝材
５７，５９シール部材
６１トナー出口
６２平坦面
６３出口シール
６４サイドシール
６５隅部シール
６６クリップ
６９幅広部
７１幅狭部
７１段部
８０嵌合穴
８１軸受
８２軸受シール
８４ギア
８５Ｄカット部
８６面取り部
８９ギア
９０係止爪
９１挿通穴
９３外側シール
１００感光体ユニット
１０１排トナー回収部
１０２回収口
１０３サイドシール
１０４ブレード
１０５入口シール
１０６補強部
１０７押えシール
１０７ａ固定部
１０７ｂ漏れ出し防止部
Ｃ接触部
Ｓ転写用紙

Claims

感光体と対向するトナー出口が形成された現像ケースと、
記現像ケースが両側に備えた支持壁に回転可能に支持された軸部と前記トナー出口に配置されたローラ部とを有する現像ローラと、
前記現像ローラの前記ローラ部における長手方向の両端外周面に接触するように前記トナー出口の両端部に設けられたサイドシールと、
弾性を有する金属製の薄板により形成されるとともに、前記トナー出口の上縁と前記現像ローラの前記ローラ部の上部外周面との間を閉塞するように下縁が前記ローラ部に接触されたブレードとを備え、
前記ブレードは、長手方向の両端部が前記サイドシールに対向する長さに定められた幅広部と、前記トナー出口の両側に設けられた前記サイドシールの間で前記現像ローラの長手方向と直交する方向に屈撓可能な長さに定められて前記幅広部の下方に連続して配置された幅狭部とを有し、前記幅広部と前記幅狭部との境となる段部は前記ローラ部に対する前記ブレードの接触部よりも上側に配置されていることを特徴とする現像装置。
前記幅狭部の長さは、前記幅広部がサイドシールに当接した後も現像ローラの圧力により前記トナー出口の奥に向けて屈撓可能な範囲で前記サイドシールの内側の間隔よりも長い寸法に定められている請求項１記載の現像装置。
感光体が回転自在に支持された感光体ケースに、請求項１又は２記載の現像装置を装着したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
請求項３記載のプロセスカートリッジと、このプロセスカートリッジにより前記感光体の表面に形成されたトナー画像を転写用紙に転写する転写部と、前記転写用紙上の転写画像を定着する定着部とを具備する画像形成装置。