JP2006276530A - 回転体支持構造及びこれを用いた粉体処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤等の粉体が収容可能な容器への回転体導入に際し、気密を守りながら外部から駆動することが可能な回転体支持構造及びこの回転体支持構造を用いた粉体処理装置を提供する。
【解決手段】 粉体が収容可能なハウジング１内に回転体を配設し、この回転体支持軸２をハウジング１の外側で回転自在且つ気密に支持する回転体支持構造において、ハウジング１の外側面に回転体支持軸２を囲むように設けられる円筒状軸受部３と、回転体支持軸２に回転体支持軸２外周を覆うように設けられ且つ円筒状軸受部３の外周面と回転可能に摺動する内周面を有する被軸受部４と、ハウジング１の外側面と被軸受部４との間で且つ回転体支持軸２と円筒状軸受部３の内周面との間に設けられ、回転体支持軸２に接して粉体の漏洩を防ぐように介挿されるシールリング５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置等で粉体が収容された容器内に設置される撹拌部材等へ回転運動を与えるための回転体支持構造に係り、特に、画像形成装置等で用いられる現像剤（トナーを含む）等の粉体収容容器への回転体支持構造及びこれを用いた粉体処理装置の改良に関する。

従来より、例えば電子写真方式の画像形成装置では、一様に帯電させた感光体に潜像を形成し、その潜像をトナーで顕像化した後、このトナー像を用紙に転写して画像形成を行うようにしている。このような装置にあっては、例えば使用されるトナーが補給できるように、トナー補給用のトナーカートリッジが設けられている。
このようなトナーカートリッジを使用する場合、画像形成装置の小型化を図るため、画像形成装置内の現像装置とトナーカートリッジとの配置は自由度が要求される。この自由度を確保するには、内部に収容されたトナーを鉛直下方以外にも供給する必要があり、トナーカートリッジ内にトナーを撹拌搬送する撹拌搬送部材を備える必要がある。そのためには、トナーカートリッジ内に設けられる撹拌搬送部材をトナーカートリッジの外部から回転させる方式が必要になる。

また、このような問題は、トナーカートリッジのみならず、感光体を搭載して画像形成装置本体に着脱可能な構成のプロセスカートリッジ、現像装置、画像形成装置においても同様であり、現像剤（本件で云う現像剤とは、トナーにキャリアを含む所謂二成分現像剤やトナー単体のものをも含む）の収容容器の外部から内部の撹拌搬送部材（回転体）への回転運動の伝達を、現像剤からの影響を受けることなく安定して行うことが要請されている。

このような回転体への回転運動を伝達するには、収容容器内部の現像剤が容器外部へ漏洩しないようにすると共に、現像剤によって回転運動が阻害されないようにする必要がある。通常、収容容器に開いた孔部に回転体の軸を貫挿すると、容器と軸とのギャップがあるため、ここから現像剤が漏洩し、この面を摺動面とすることは困難となる。そのため、例えば図１１に示すように、トナーカートリッジの構造にあって、回転体の軸３０１と容器外壁３０２ａとの間にシール部材３０３を設け、シール部材３０３の外側で回転体の軸３０１と収容容器３０２から突出した突出部３０２ｂとの摺動面３０４で摺動させるようにした方式が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開平７−２６１５２５号公報（実施例、図２４）

しかしながら、この方式にあっては、シール部材３０３と回転体の軸３０１との摺動部位から回転体の軸３０１が突出部３０２ｂと摺動する摺動面３０４までの距離が近く、更に、トナーがこの間を通って摺動面３０４に達するまでの障害物もないことから、トナーが摺動面３０４に達し易く、この摺動面３０４が磨耗して摩擦抵抗が増え、結果的に回転体の軸３０１の回転トルクが上昇する虞がある。
また、容器外壁３０２ａからシール部材３０３、更に、摺動面３０４と次々外方に形成されているため、容器外壁３０２ａと回転体の軸３０１の外端３０１ａまでの長さが長くなる。更にまた、このような回転体の軸３０１に、例えば駆動伝達部材としてのギアを装着しようとすると、一層長さが長くなる。そのため、トナーカートリッジとしても大型化に繋がる虞がある。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤等の粉体が収容可能な容器への回転体導入に際し、気密を守りながら外部から駆動することが可能な回転体支持構造及びこの回転体支持構造を用いた粉体処理装置を提供しようとするものである。

すなわち、本発明の第一の態様は、図１（ａ）に示すように、粉体が収容可能なハウジング１内に回転体を配設し、この回転体支持軸２をハウジング１の外側で回転自在且つ気密に支持する回転体支持構造において、ハウジング１の外側面に回転体支持軸２を囲むように設けられる円筒状軸受部３と、回転体支持軸２に回転体支持軸２外周を覆うように設けられ且つ円筒状軸受部３の外周面と回転可能に摺動する内周面を有する被軸受部４と、ハウジング１の外側面と被軸受部４との間で且つ回転体支持軸２と円筒状軸受部３の内周面との間に設けられ、回転体支持軸２に接して粉体の漏洩を防ぐように介挿されるシールリング５とを備えることを特徴とする。

また、本発明の第二の態様としては、図１（ｂ）に示すように、粉体が収容可能なハウジング１内に回転体を配設し、この回転体支持軸２をハウジング１の外側で回転自在且つ気密に支持する回転体支持構造において、ハウジング１の外側面に回転体支持軸２を囲むように設けられる円筒状軸受部３と、回転体支持軸２に回転体支持軸２外周を覆うように設けられ且つ円筒状軸受部３の内周面と回転可能に摺動する外周面を有する被軸受部４と、ハウジング１の外側面と被軸受部４との間で且つ回転体支持軸２と被軸受部４内周面との間に設けられ、回転体支持軸２に接して粉体の漏洩を防ぐように介挿されるシールリング５とを備えることを特徴とする。

このような技術的手段において、本件における粉体としては特に限定されないが、代表的態様としては電子写真方式、静電記録方式等の画像形成装置で使用される現像剤（トナーの態様も含む）が挙げられる。そのため、ハウジング１としては金属製、プラスチック製等を問わず、その内部に回転体を配設するものであればよい。
また、円筒状軸受部３の数量は特に限定されず、１個でもよいし、複数個備える態様であっても差し支えない。
更に、被軸受部４としては、回転体支持軸２とは別体に設け、例えば両者を接着等の方法により一体化するようにしてもよいが、小型、低コストの観点から一体的に形成されることが好ましい。
更にまた、シールリング５は粉体の漏洩を防ぐものであればよく、代表的には弾性部材の態様が挙げられる。

そして、本件の第一の態様としては、この被軸受部４が、回転体支持軸２端部に回転体支持軸２外周を覆うように設けられ、更に、円筒状軸受部３の外周面に対し回転可能に摺動する内周面を有することで、円筒状軸受部３とこれらの摺動部（円筒状軸受部３の外周面と被軸受部４の内周面とで構成される）とをオーバーラップして配置することができ、ハウジング１の外側への部材の突出が小さくなり、薄型化された小型の回転体支持構造が構築できるようになる。
また、シールリング５を回転体支持軸２と円筒状軸受部３の内周面との間に介挿することで、粉体が漏洩してシールリング５と回転体支持軸２との間に侵入しても、沿面距離も長く確保でき、直接、摺動部（円筒状軸受部３の外周面と被軸受部４の内周面とで構成される）に到達するのを防ぎ、回転トルクが安定した回転状態が維持されるようになる。

一方、第二の態様としては、被軸受部４が、回転体支持軸２端部に回転体支持軸２外周を覆うように設けられ、更に、円筒状軸受部３の内周面に対し回転可能に摺動する外周面を有することで、円筒状軸受部３とこれらの摺動部（円筒状軸受部３の内周面と被軸受部４の外周面とで構成される）とをオーバーラップして配置することができ、ハウジング１の外側への部材の突出が小さくなり、薄型化された回転体支持構造が構築できるようになる。
また、シールリング５を回転体支持軸２と被軸受部４の内周面との間に介挿することで、粉体が漏洩してシールリング５と回転体支持軸２との間に侵入しても、直接、摺動部（円筒状軸受部３の内周面と被軸受部４の外周面とで構成される）に到達するのを防ぎ、回転トルクが安定した回転状態が維持されるようになる。

本発明では、上述した第一及び第二の態様において、円筒状軸受部３の外周面若しくは内周面と被軸受部４の外周面若しくは内周面との摺動部では、両者が摺動可能に構成されればよく、例えば互いに接触する周面全域に亘って摺動部が形成されていてもよいし、周面の一部に形成されていても差し支えない。また、例えばいずれかが突起状のものであってもよいし、凹部あるいは凸部を備えるようにしてもよい。更に、ベアリング等の部材を互いの周面間に嵌合させるようにして、摺動部をこのベアリングに依存させるようにしても差し支えない。
更にまた、円筒状軸受部３に例えば金属製等からなる他の部材を圧入等により円筒状軸受部３に固定し、この固定された部材の周面を摺動部とするようにしてもよいし、被軸受部４側に同様の方法で摺動面を形成するようにしてもよい。

また、本発明では、回転体支持軸２には、ハウジング１内に当該回転体支持軸２をハウジング１に係合する係合部を備えることが好ましく、これにより、回転体支持軸２が安定して回転支持されるようになる。また、円筒状軸受部３に被軸受部４と係合する係合部を備えるようにすることも可能で、この場合、係合部への粉体の影響を一層低減することができ、一層安定した回転支持がなされるようになる。尚、このような円筒状軸受部３と被軸受部４との間に係合部を設ける態様では、この係合部は上述した摺動部が兼用するようにしてもよいことは勿論である。

更に、被軸受部４に、回転体軸受部２に駆動力が伝達される駆動伝達部を備えることが好ましく、駆動伝達部としては回転体支持軸２に回転駆動力を与える方式であれば特に限定されないが、小型、簡略化された回転体支持構造をなすための代表的態様としては、ギアが挙げられる。また、駆動伝達部は、被軸受部４の外周面に備えることが好ましく、この場合、被軸受部４を薄型化することが可能になる。尚、駆動伝達部は、被軸受部４の外周面全域に亘って設けてもよいし、外周面の一部にのみ設けるようにしてもよい。

そして、シールリング５の少なくとも回転体支持軸２と接する面には、回転体支持軸２との摩擦抵抗を低減する処理層が設けられていることが好ましく、このような処理層を設けることで、シールリング５と回転体支持軸２との摩擦抵抗が低減し、回転体支持軸２の回転が一層スムーズになる。
また、シールリング５は径方向及び軸方向に圧縮されて介挿されるようにすることが好ましく、このようにシールリング５を圧縮することで、粉体へのシール効果が向上する。更に、少なくともシールリング５の介挿されるハウジング１外側面には、シールリング５を保持する保持部材を備えるようにすることが好ましく、この場合、シールリング５とハウジング１との回動が抑えられ、シールリング５による粉体の漏洩を一層防ぐことが可能になる。尚、保持部材の代表的態様としては両面粘着テープによる固着や突起による回転止めの態様が挙げられ、シールリング５の径方向の一部に使用することで、シールリング５の変形による影響も軽減された保持が可能になる。

更に、本発明は、上述した回転体支持構造に限られるものではなく、このような回転体支持構造を含む粉体処理装置をも対象とし、粉体が現像剤である態様においては、この粉体処理装置としての代表的態様としては、画像形成装置に用いられる現像剤が使用される現像装置、画像形成装置に着脱自在に装着され且つ現像剤が収容される現像剤カートリッジ（トナーカートリッジ）、感光体を含み画像形成装置に着脱自在に装着されるプロセスカートリッジ、画像形成装置が挙げられる。

本発明によれば、粉体を収容するハウジングの外側面に設けた円筒状軸受部と、回転体支持軸端部に回転体支持軸外周を覆うように設けて円筒状軸受部の外周面に対し回転可能に摺動する内周面を持った被軸受部と、ハウジングの外側面と被軸受部との間で且つ回転体支持軸と円筒状軸受部の内周面との間に設け、回転体支持軸に接して介挿されたシールリングとを備えたので、小型化が可能で、粉体の影響も軽減し、長期に亘って安定した回転トルクが維持できる回転体支持構造の実現が可能になる。

また、粉体を収容するハウジングの外側面に設けた円筒状軸受部と、回転体支持軸端部に回転体支持軸外周を覆うように設けて円筒状軸受部の内周面に対し回転可能に摺動する外周面を持った被軸受部と、ハウジングの外側面と被軸受部との間で且つ回転体支持軸と被軸受部の内周面との間に設け、回転体支持軸に接して介挿されたシールリングとを備えたので、小型化が可能で、粉体の影響も軽減し、長期に亘って安定した回転トルクが維持できる回転体支持構造の実現が可能になる。

更に、このような回転体支持構造を用いることで、小型且つ安定した回転トルクが維持できる粉体処理装置を提供することが可能になる。更にまた、本発明は、粉体を現像剤とする粉体処理装置をも提供することが可能になる。そして、この場合の粉体処理装置としては、例えば、現像装置、現像剤カートリッジ（トナーカートリッジ）、プロセスカートリッジ、画像形成装置が含まれる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、画像形成装置は所謂タンデム型のカラー画像形成装置であり、装置筐体２１内に４つの色（本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成ユニット２２（具体的には２２ａ〜２２ｄ）を縦方向に配列し、その下方には供給用の用紙２４が収容される給紙カセット２３を配設すると共に、各画像形成ユニット２２に対応した箇所には給紙カセット２３からの用紙２４の搬送路となる用紙搬送路２５を垂直方向に配置したものである。

本実施の形態において、画像形成ユニット２２（２２ａ〜２２ｄ）は、用紙搬送路２５の上流側から順に、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のトナー像を形成するものであり、各種プロセスユニットを組み込んだプロセスカートリッジ３０と、このプロセスカートリッジ３０に対して作像用の走査光を照射する露光装置４０とを備えている。
ここで、プロセスカートリッジ３０は、例えば感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１を予め帯電する帯電ロール３２と、帯電された感光体ドラム３１上に前記露光装置４０にて露光形成された静電潜像を対応する色トナーで現像する現像装置３３と、感光体ドラム３１上の廃トナーを除去するクリーニング装置３４と、帯電された感光体ドラム３１の表面電荷を光除電するライトガイド３５とを一体的にカートリッジ化したものである。
一方、露光装置４０は、ケース４１内に図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラー４２、結像レンズ４３及びミラー４４等を格納し、半導体レーザからの光をポリゴンミラー４２で偏向走査し、結像レンズ４３、ミラー４４を介して感光体ドラム３１上の露光ポイントに光を導くようにしたものである。

更に、本実施の形態では、各画像形成ユニット２２の各感光体ドラム３１に対応した箇所には用紙搬送路２５に沿って循環移動する搬送ベルト５３が配設されている。
この搬送ベルト５３は用紙２４を静電吸着し得るベルト素材（ゴム又は樹脂）にて構成され、一対の張架ロール５１，５２に掛け渡されており、本実施の形態では、上方側の張架ロール５２が駆動ロール、下方側の張架ロール５１が従動ロールになっている。

更にまた、搬送ベルト５３の入口部位（張架ロール５１対向部位）には用紙吸着ロール５４が配設されており、この用紙吸着ロール５４に高電圧の吸着電圧を印加することにより、搬送ベルト５３に用紙２４が吸着されるようになっている。また、各画像形成ユニット２２の感光体ドラム３１に対応した搬送ベルト５３の裏面側には転写ロール５０が配設されており、この転写ロール５０により感光体ドラム３１と搬送ベルト５３上の用紙２４とを更に密着させるようになっている。そして、転写ロール５０と感光体ドラム３１との間には図示外の転写バイアス電源による所定の転写バイアスが適宜印加されるようになっている。

また、本実施の形態では、給紙カセット２３の近傍には、用紙２４を所定のタイミングで送出するピックアップロール６１が設けられており、搬送ロール６２及びレジストロール６３を介して転写位置へと送り込むようになっている。
更に、最下流画像形成ユニット２２ｄの下流側に位置する用紙搬送路２５には定着装置６４が設けられると共に、この定着装置６４の下流側には用紙排出用の排出ロール６６が設けられており、装置筐体２１の上部に形成された収容トレイ６７に排出用紙が収容されるようになっている。尚、図２中、符号８０は高圧用の装置デバイスに高電圧を供給する高圧電源を示し、符号８１は低圧用の装置デバイスに低電圧を供給する低圧電源を示す。

このような、画像形成装置の作像プロセスは以下の通りである。
今、図２に示すように、各画像形成ユニット２２（２２ａ〜２２ｄ）では、感光体ドラム３１が帯電ロール３２により帯電され、露光装置４０により感光体ドラム３１上に潜像が形成された後に、現像装置３３により可視像（トナー像）が形成される。
一方、給紙カセット２３からの用紙２４はピックアップロール６１にて所定のタイミングで繰り出され、搬送ロール６２及びレジストロール６３を介して搬送ベルト５３の吸着位置へと送り込まれ、搬送ベルト５３に吸着された状態で転写位置へと送り込まれるようになっている。
そして、各画像形成ユニット２２における感光体ドラム３１上のトナー像は転写ロール５０により用紙２４に夫々転写され、定着装置６４にて用紙２４上の各色成分未定着トナー像が定着された後、定着済みの用紙２４は収容トレイ６７へ排出される。

また、本実施の形態で用いられるプロセスカートリッジ３０の詳細を図３に示す。
同図において、プロセスカートリッジ３０は、感光体ドラム３１、帯電ロール３２、現像装置３３の一部、クリーニング装置３４のほかに、クリーニング処理前に感光体ドラム３１を光除電する導光体としてのライトガイド３５が含まれる感光体カートリッジ３０ａと、この感光体カートリッジ３０ａの下方側に前記感光体カートリッジ３０ａに対して揺動自在で且つ位置決めされた状態で設けられると共に現像装置３３の主要部が含まれる現像カートリッジ３０ｂとを備えている。

特に、本実施の形態では、現像装置３３は、感光体ドラム３１に対向し且つ感光体ドラム３１上の静電潜像をトナー及びキャリアからなる現像剤にて可視像化する現像ユニット１００と、この現像ユニット１００に対してトナーを補給するトナー補給ユニット１１０，１２０（本実施の形態では、メイントナー補給ユニット１１０、サブトナー補給ユニット１２０との分離型を採用）とを備えている。
そして、感光体カートリッジ３０ａはクリーニング装置３４をユニット化したクリーニングユニットとサブトナー補給ユニット１２０とを横方向に一体化した構成になっており、また、現像カートリッジ３０ｂは現像ユニット１００とメイントナー補給ユニット１１０とを横方向に一体化した構成になっている。尚、図中符号１０３は感光体ドラム３１を現像する現像ロールである。

更に、本実施の形態では、現像カートリッジ３０ｂは装置筐体２１に位置決め固定された感光体カートリッジ３０ａに対し現像ユニット１００部位のピボット３０ｃにて揺動自在に設けられており、感光体カートリッジ３０ａと現像カートリッジ３０ｂとの間には露光装置４０からの走査光が通過可能な走査用通路１３５が確保され、この走査用通路１３５の入口付近の各パーツカートリッジ３０ａ，３０ｂの両側には弾性部材からなるスペーサ１３０が介在され、感光体カートリッジ３０ａに対して現像カートリッジ３０ｂを加圧付勢するようになっている。尚、スペーサ１３０に代えて、あるいは、加えて付勢スプリング等の付勢要素を用いるようにしてもよいことは勿論である。

また、本実施の形態では、感光体カートリッジ３０ａのサブトナー補給ユニット１２０には、図３及び図４（ａ）（ｂ）に示すように、感光体ドラム３１の軸方向に直交する方向に延びる例えば一対の支持突起１４１が設けられている。
そして、装置筐体２１のカートリッジ受部（図示せず）にプロセスカートリッジ３０を装着した時に、感光体ドラム３１の支持軸の両端が、カートリッジ受部に設けられた図示外の固定受け部材により所定位置に固定されると共に、前記支持軸に対して回転自在な感光体ドラム３１の片端に配設された駆動伝達部材（駆動伝達ギア）が、カートリッジ受部に設けられた図示外の駆動系に連結係合する。また、前記一対の支持突起１４１がカートリッジ受部の被係合部（凹部や孔等）に係合し、感光体カートリッジ３０ａが装置筐体２１に位置決め固定されるようになっている。ここで、装置筐体２１のカートリッジ受部はプロセスカートリッジ３０を収容保持できるものであればよく、筐体フレーム自体を用いて構成してもよいし、筐体フレームに別部材を設けて構成してもよい。
特に、本実施の形態にあっては、前記支持突起１４１は、感光体ドラム３１から離れたユニット外壁に設けられると共に、感光体ドラム３１の軸方向と異なる方向に対して位置決めされていることから、感光体カートリッジ３０ａを安定支持することができる。そしてまた、前記支持突起１４１は一対設けられ、感光体カートリッジ３０ａの支持点を四つとし、各支持点でのプロセスカートリッジ３０の重量負担を少なくし、また、プロセスカートリッジ３０のねじれ変形も矯正するようになっている。
尚、図４中、符号１４２はプロセスカートリッジ３０を着脱操作する際の把持アームである。

そして、特に、本実施の形態では、メイントナー補給ユニット１１０には、図３に示すように、収容される補給用トナーを現像ユニット１００側へ撹拌搬送する２個のアジテータ１１６，１１７が設けられている。また、サブトナー補給ユニット１２０には、収容されるトナーをメイントナー補給ユニット１１０側へ撹拌搬送する２個のアジテータ１２３，１２４が設けられている。尚、本実施の形態では、サブトナー補給ユニット１２０からメイントナー補給ユニット１１０へトナーを供給する供給路は、スペーサ１３０の内部を経由して行われるようになっている。

このようなアジテータ１１６，１１７，１２３，１２４によるトナーの撹拌搬送を行うため、本実施の形態では、図４（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ３０の外側に夫々のアジテータを回転させる被軸受部（本実施の形態では駆動伝達部材を兼用している）としてのギア２０１〜２０４が設けられている。
次に、このような回転体の支持構造について説明する。尚、本実施の形態では、これらのアジテータでの回転体支持構造は同様の構成を採っているため、一箇所のみ（メイントナー補給ユニット１１０内のアジテータ１１６の支持構造）を説明する。

図５は、アジテータ１１６の支持構造を示すもので、メイン補給ユニット１１０のハウジング１１０ａの外側面には円筒状軸受部としてのボス２１１が突出するように形成されている。また、このボス２１１の外周面にはベアリング２１２が装着されている。
一方、最外周面にギア部２０１ｃが形成されたギア２０１には、ハウジング１１０ａに開いた孔部１１０ｂを貫装する回転軸２０１ａが設けられ、この回転軸２０１ａの一部に形成された突起２０１ｂによってハウジング１１０ａからの抜けを防止するようになっている。また、ギア２０１のギア部２０１ｃが形成された内周面がベアリング２１２に係合するようになっており、このベアリング２１２がボス２１１とギア２０１との摺動部２１０を構成することで、ギア２０１の回転が安定して行われるようになっている。
更に、本実施の形態では、ハウジング１１０ａとギア２０１との間にトナーの漏洩を防ぐシールリング２１３が装着されている。このシールリング２１３は、例えば発泡ウレタン等が使用され、所定の圧縮量で圧縮された状態にて、シールリング２１３は回転軸２０１ａとボス２１１の内周面に沿って装着されるようになっている。尚、シールリング２１３の表面に離型層の処理を行うようにすれば、回転軸２０１ａとシールリング２１３との摩擦抵抗は小さくなる。

このような支持構造を組み立てるには、ボス２１１の外周面にベアリング２１２を装着し、シールリング２１３をボス２１１の内周面側に挿入させた後、ギア２０１をハウジング１１０ａ外部から孔部１１０ｂへ貫装させると共に、ギア２０１の内周面をベアリング２１２に装着ようにすればよい。このとき、回転軸２０１ａに形成された突起２０１ｂは、孔部１１０ｂより若干大きい程度のため、ギア２０１の貫装には特に支障がない。
そして、ギア２０１の最外周面のギア部２０１ｃに、他の部材のギア等を噛合させるようにすれば、容易に回転軸２０１ａの回転駆動が可能になり、結果的にアジテータ１１６が回転するようになる。

このように、本実施の形態では、ギア２０１の回転軸２０１ａとシールリング２１３、摺動部２１０、ギア２０１のギア部２０１ｃとが回転軸２０１ａの軸方向にオーバーラップして設けられていることから、ハウジング１１０ａから突出する厚さを薄くでき、小型化されたプロセスカートリッジ３０が可能になる。
また、トナーが回転軸２０１ａとシールリング２１３との接触面に侵入したとしても、そのトナーが摺動部２１０（本実施の形態ではベアリング２１２）に到達する可能性が非常に小さいことから、ギア２０１の回転が常時滑らかに行われ、回転トルクの上昇をもたらすことが殆どない。
したがって、長期に亘って回転が安定した回転体支持構造が得られ、トナーの撹拌搬送が安定したアジテータ１１６を備えたプロセスカートリッジ３０を実現することができる。

更に、このような回転体の支持構造は、トナー補給ユニット１１０，１２０に限らず、現像ユニット１００へも利用できることは云うまでもない。
更にまた、このような回転体支持構造は、プロセスカートリッジ３０のみならず、例えば画像形成装置に用いられ、補給トナーを供給するトナーカートリッジにも適用できることは云うまでもない。

◎実施の形態２
図６は、本発明が適用された回転体支持構造の実施の形態２を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態１と略同様に構成されるが、ボス２１１の外周面にベアリングを装着しておらず、また、ボス２１１の外周面とギア２０１側のギア部２０１ｃより内側に設けた円筒状の突起部２０１ｄの内周面との摺動面が摺動部２１０を構成している点が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、ボス２１１の外周面と突起部２０１ｄの内周面との摺動面が摺動部２１０となることから、両者の周面の表面粗さは小さくなっている。尚、ハウジング１１０ａとしては通常ＡＢＳ樹脂等のプラスチックが使用され、ギア２０１としてはポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）等のプラスチックが使用されることから、両者の摺動に際しての摩擦抵抗は小さく、ギア２０１の回転には、特に支障はないようになっている。また、この摺動部２１０に潤滑油やグリス等を塗布することで、摩擦抵抗を一層小さくするようにしてもよい。

本実施の形態では、ハウジング１１０ａ側のボス２１１の外周面とギア２０１の突起部２０１ｄの内周面とで摺動部２１０を構成したので、回転軸２０１ａ、シールリング２１３、摺動部２１０、ギア部２０１ｃを軸方向にオーバーラップして配置させることができ、小型化された回転体支持構造が得られるようになる。また、シールリング２１３と摺動部２１０とは離れているため、トナーがハウジング１１０ａの孔部１１０ｂから漏洩しても摺動部２１０に達する可能性は非常に小さく、長期に亘って安定した回転体支持構造を構築することができるようになる。

本実施の形態では、ボス２１１の外周面と突起部２０１ｄの内周面とで摺動部２１０を構成したが、例えば、摺動する材料の組合せによっては、いずれかの周面に複数（例えば３個）の半球状の凸部を形成し、この凸部先端といずれかの周面とで摺動部２１０を形成するようにしてもよい。このようにすれば、摺動部２１０での摺動抵抗を小さく抑えることができ、回転トルクを小さくすることができる。また、この凸部を周面に沿って連続的に設けるようにしてもよい。

更に、図７は、本実施の形態の変形例を示したものであり、ギア２０１の回転軸２０１ａの外側には小さな円形突起２０１ｅが設けられている。また、この円形突起２０１ｅは、例えば装置筐体２１（図２参照）に保持されたブラケット２２０に接触するようになっている。
本例では、このような構成を採ることで、シールリング２１３を圧縮したときの軸方向の力によって、仮に突起２０１ｂによる回転軸２０１ａとハウジング１１０ａとの係合力が不足した状態となっても、シールリング２１３の復元力に抗して回転軸２０１ａの抜けを抑える効果がある。また、この円形状突起２０１ｅは回転軸２０１ａの軸中心に近いため、回転軸２０１ａの回転に対して回転力を抑える力は小さく、実用上問題とならないようになっている。

◎実施の形態３
図８は、本発明が適用された回転体支持構造の実施の形態３を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態２と略同様に構成されるが、ギア２０１側の突起部２０１ｄをボス２１１の内側に設け、ボス２１１の内周面と突起部２０１ｄの外周面とで摺動部２１０を構成している点が実施の形態２と異なる。尚、実施の形態２と同様の構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態における回転体支持構造は、基本的構成が実施の形態２と同様であることから、実施の形態２と同様の効果を奏することは明らかである。

◎実施の形態４
図９は、本発明が適用された回転体支持構造の実施の形態４を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態２と略同様に構成されるが、ギア２０１の突起部２０１ｄがボス２１１の外周面の一部にのみ接触し、摺動部２１０がボス２１１の外周面全体に亘って形成されず、その一部にのみ形成されている点、シールリング２１３がボス２１１の高さ全体に装着されていない点、ギア部２０１ｃがボス２１１の高さより外側に形成される点が実施の形態２と異なる。尚、実施の形態２と同様の構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態においては、基本的構成は実施の形態２と同様であるが、シールリング２１３はハウジング１１０ａとの間に両面粘着テープ２３０によって固着されている。そのため、シールリング２１３の回転は抑えられ、シールリング２１３の軸方向の圧縮はないもののシール効果は十分確保されるようになる。そのため、実施の形態２と同様の効果を奏するが、回転軸２０１ａ、シールリング２１３、摺動部２１０、ギア部２０１ｃが一部しかオーバーラップしていないため、小型化（薄さ）の点では実施の形態２より若干劣る可能性も想定されるが、このような構成にあっても、長期に亘る安定した回転状態を維持できる回転体支持構造を呈することは云うまでもない。

◎実施の形態５
図１０は、本発明が適用された回転体支持構造の実施の形態５を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態２と略同様に構成されるが、回転軸２０１ａに突起を持たない点、ハウジング１１０ａから突出する円筒状の突起が二重に形成されている点が実施の形態２と異なる。尚、実施の形態２と同様の構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施の形態では、ハウジング１１０ａから外側には、円筒状軸受部のボス２１１以外にもう一つの円筒状突起２１４が、ボス２１１の外周面より外側に、ボス２１１を取り囲むように形成されている。また、この円筒状突起２１４には、ハウジング１１０ａに近い部分に略半円形状の凹部２１５が円筒状突起２１４の全周に亘って形成されている。
一方、ギア２０１には円筒状の突起部２０１ｄが設けられ、ボス２１１の外周面と突起部２０１ｄの内周面とで摺動部２１０を形成している。更に、本実施の形態では、ギア部２０１ｃの反対側周面で、前記円筒状突起２１４の凹部２１５に対向する位置に、この凹部２１５に係合可能な略半円形状の凸部２１６が設けられ、これらの凹部２１５と凸部２１６とが係合することで、ギア２０１がハウジング１１０ａより抜けないようになっている。尚、円筒状突起２１４の凹部２１５が形成されている周面とギア２０１とは、この係合部位以外の面では接触していないことから、ギア２０１の回転に当たってこの係合部位による摩擦抵抗の増加は殆どないようになっている。また、ギア２０１側に設けられる凸部２１６はギア２０１の内周面全周に亘って形成されていてもよいし、摩擦抵抗を低減する観点からは一部に設けるようにしてもよい。

以上のように、本実施の形態においても、回転軸２０１ａ、シールリング２１３、摺動部２１０、ギア部２０１ｃが軸方向にオーバーラップして設けられていることから、小型化された回転体支持構造を得ることができるようになる。また、シールリング２１３と摺動部２１０とは離間配置されているため、トナーの漏洩による回転トルクの上昇を防ぐようになる。更に、本実施の形態では、ハウジング１１０ａとギア２０１との係合部位をハウジング１１０ａより外側に形成したことにより、この係合部位へのトナーの影響を考慮する必要がなくなり、長期に亘って一層安定した回転トルクをもたらすことが可能になる。

また、本実施の形態では、円筒状突起２１４側に凹部２１５、ギア２０１側に凸部２１６を設けるようにしたが、これとは反対に、円筒状突起２１４側に凸部、ギア２０１側に凹部を備えるようにしてもよいことは明らかである。
更に、摺動部２１０に上述したような凹部及び凸部を形成することも可能で、更にまた、このような凹部と凸部の組み合わせを摺動部と係合部位との兼用として用いることも可能である。このような構造を採ることで回転トルクを小さくすることが可能になる。

（ａ）（ｂ）は本発明に係る回転体支持構造の概要を示す説明図である。 本発明に係る画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。 実施の形態１で用いられるプロセスカートリッジの詳細を示す説明図である。 （ａ）は実施の形態１で用いられるプロセスカートリッジを一側方から見た矢視図、（ｂ）は（ａ）を反対側の他側方から見た矢視図である。 実施の形態１のアジテータの部位での回転体支持構造の概要を示す説明図である。 実施の形態２に係る回転体支持構造の概要を示す説明図である。 実施の形態２の変形例を示す説明図である。 実施の形態３に係る回転体支持構造の概要を示す説明図である。 実施の形態４に係る回転体支持構造の概要を示す説明図である。 実施の形態５に係る回転体支持構造の概要を示す説明図である。 従来における他の回転体支持構造の概要を示す説明図である。

符号の説明

１…ハウジング，２…回転体支持軸，３…円筒状軸受部，４…被軸受部、５…シールリング

Claims (11)

1. 粉体が収容可能なハウジング内に回転体を配設し、この回転体支持軸をハウジングの外側で回転自在且つ気密に支持する回転体支持構造において、
   ハウジングの外側面に回転体支持軸を囲むように設けられる円筒状軸受部と、
   回転体支持軸に回転体支持軸外周を覆うように設けられ且つ円筒状軸受部の外周面に対し回転可能に摺動する内周面を有する被軸受部と、
   ハウジングの外側面と被軸受部との間で且つ回転体支持軸と円筒状軸受部の内周面との間に設けられ、回転体支持軸に接して粉体の漏洩を防ぐように介挿されるシールリングとを備えることを特徴とする回転体支持構造。
2. 粉体が収容可能なハウジング内に回転体を配設し、この回転体支持軸をハウジングの外側で回転自在且つ気密に支持する回転体支持構造において、
   ハウジングの外側面に回転体支持軸を囲むように設けられる円筒状軸受部と、
   回転体支持軸に回転体支持軸外周を覆うように設けられ且つ円筒状軸受部の内周面に対し回転可能に摺動する外周面を有する被軸受部と、
   ハウジングの外側面と被軸受部との間で且つ回転体支持軸と被軸受部内周面との間に設けられ、回転体支持軸に接して粉体の漏洩を防ぐように介挿されるシールリングとを備えることを特徴とする回転体支持構造。
3. 請求項１又は２記載の回転体支持構造において、
   回転体支持軸には、ハウジング内に当該回転体支持軸をハウジングに係合する係合部を備えることを特徴とする回転体支持構造。
4. 請求項１又は２記載の回転体支持構造において、
   円筒状軸受部には、被軸受部と係合する係合部を備えることを特徴とする回転体支持構造。
5. 請求項１又は２記載の回転体支持構造において、
   被軸受部には、回転体軸受部に駆動力が伝達される駆動伝達部を備えることを特徴とする回転体支持構造。
6. 請求項５記載の回転体支持構造において、
   駆動伝達部は、被軸受部の外周面に備えることを特徴とする回転体支持構造。
7. 請求項１又は２記載の回転体支持構造において、
   シールリングの少なくとも回転体支持軸と接する面には、回転体支持軸との摩擦抵抗を低減する処理層が設けられていることを特徴とする回転体支持構造。
8. 請求項１又は２記載の回転体支持構造において、
   シールリングは、径方向及び軸方向に圧縮されて介挿されることを特徴とする回転体支持構造。
9. 請求項１又は２記載の回転体支持構造において、
   少なくともシールリングの介挿されるハウジング外側面には、シールリングを保持する保持部材を備えることを特徴とする回転体支持構造。
10. 請求項１又は２記載の回転体支持構造を備えることを特徴とする粉体処理装置。
11. 請求項１０記載の粉体処理装置において、
    粉体は現像剤であることを特徴とする粉体処理装置。

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