JP2007121710A - 現像剤封止部材及び現像剤封止部材の製造方法並びにプロセスカートリッジ、電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】成形時における植毛部のケバの発生を抑え、ケバの除去工程を簡略化し得る現像剤封止部材を用いたプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】画像形成装置本体に着脱可能であって、感光体ドラムと、感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段とを有するプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジの開口から外部に前記現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材76を有し、前記現像剤封止部材76は現像剤を捕集するための植毛部76ａを有し、前記植毛部76ａの端部は加熱溶融された樹脂塊76ｂを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、開口から外部に現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材及びその製造方法並びに前記現像剤封止部材を用いたプロセスカートリッジ、さらにはこれを用いる電子写真画像形成装置に関する。

複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の電子写真画像形成装置は、微粉末の現像剤を用いて画像を形成する。そして、近年では電子写真感光体ドラム及びこれに作用する帯電装置、現像装置、クリーニング装置等の各種プロセス手段を一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができ、格段に操作性を向上させることができる。

このようなプロセスカートリッジにおいては、現像剤漏れが発生しないことが重要な機能の一つである。そのため、各種シール構成が用いられているが、その中で現像剤封止部材として植毛部材を用いたものがある。このように植毛部材を用いることにより、感光体ドラムや現像ローラが回転して引き起こす気流によってカートリッジ内に飛散する現像剤を捕集することができる（特許文献１）。

特開２００３−２２８２３４号公報

しかしながら、上記植毛部材を用いた場合、その成形に際して植毛部を切断するときにケバが発生することがある。そのため、除去するための工程が必要となり、結果としてコストアップにつながる可能性がある。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、成形時における植毛部のケバの発生を抑え、ケバの除去工程を簡略化し得る現像剤封止部材及びその製造方法を提供するものである。また、その現像剤封止部材を用いたプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、開口から外部に現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材において、現像剤を捕集するための植毛部を有し、前記植毛部の端部は加熱溶融されていることを特徴とする。

また、本発明の他の代表的な手段は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能であって、感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段とを有するプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジの開口から外部に前記現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材を有し、前記現像剤封止部材は現像剤を捕集するための植毛部を有し、前記植毛部の端部は加熱溶融されていることを特徴とする。

本発明にあっては、飛散する現像剤を捕集する植毛部を成形する際に、ケバの発生がなくなる。このため、ケバ除去のための工程を簡略化でき、品質の向上、及びコストダウンの効果が得られる。

次に本発明の一実施形態に係る現像剤封止部材を用いたプロセスカートリッジについて、これを用いる電子写真画像形成装置とともに説明する。

｛電子写真画像形成装置｝
まず、図１及び図２を参照して電子写真画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに説明する。なお、図１は電子写真画像形成装置の模式断面説明図であり、図２は前扉を開いた状態説明図である。

本実施形態の電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」という）Ａは電子写真プロセスを用いた、縦型タンデム方式、プロセスカートリッジ着脱方式のフルカラーレーザービームプリンタである。

画像形成装置100は、装置本体の下部に装着されたシートカセット17から給送ローラ18、搬送ローラ対19、ローラ13，14に掛け渡された搬送ベルト11により画像形成手段へシートを給送して画像形成を行う。本実施形態の画像形成手段は電子写真方式を用いており、上下方向に並設されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック用の４個の電子写真感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備えている。そして、各電子写真感光体ドラム（以下、単に「感光体ドラム」という）１に対向して静電吸着によりシートＳを吸着して担持給送するシート搬送ベルト11が配置されている。各感光体ドラム１の周囲には、その回転方向上流側から順に、帯電手段２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、偏向走査装置３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、現像手段４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、クリーニング手段６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）が配置されている。

なお、前記感光体ドラム１、一次帯電器２、現像器４、クリーニング器６はプロセスカートリッジ７（７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ）としてカートリッジ化され、装置本体に着脱可能である。

画像形成に際しては、帯電手段２によって感光体ドラム１の表面を均一に帯電し、偏向走査装置３は一様に帯電された感光体ドラム１の表面に画像情報に基づいて光ビームを照射して静電潜像を形成する。さらに、前記静電潜像を現像器４によって各色のトナーを付着させてトナー像として顕像化する。

各感光体ドラム１に対向する位置には搬送ベルト11を挟んで転写ローラ12（12ａ，12ｂ，12ｃ，12ｄ）が配置されている。この転写ローラ12へのバイアス印加により、感光体ドラム１に形成された前記トナー像が搬送ベルト11により静電吸着されて給送されるシートＳに転写される。

そして、トナー像が転写されたシートＳは定着器20へと給送されて熱と圧力とでトナーが定着され、排出ローラ23によって排出トレイ24に排出、積載される。

一方、トナー像を給送されたシートに転写した後に感光体ドラム１に残留したトナーはクリーニング手段６により除去される。

｛プロセスカートリッジ｝
本実施形態のプロセスカートリッジ（以下、単に「カートリッジ」という）７は、図２に示すように、装置本体の正面開閉ドア101を開けて装置本体内のカートリッジ挿入口を大きく開放し、カートリッジ装着部に着脱可能となっている。

本実施形態の各４個のカートリッジ７は収納するトナーの色が異なるのみで構成は同一である。各カートリッジ７は、図３に示すように、感光体ドラム１と、これに作用するプロセス手段として帯電手段２、現像手段４、クリーニング手段６を有している。

前記感光体ドラム１、帯電手段２、クリーニング手段６はクリーナユニット50として構成され、現像手段４は現像ユニット４Ａとして構成され、両ユニット50，４Ａが軸49によって揺動可能に結合している。

帯電手段２は帯電ローラへバイアス印加することで感光体ドラム１の表面を一様に帯電する。

現像手段４は感光体ドラム１に形成された潜像を現像剤によって現像して可視像化するものである。現像手段４は感光体ドラム１に現像剤を供給する現像剤担持体としての現像ローラ40と、現像ローラ40の周面への現像剤塗布層厚を規制し、且つ所望電荷量を付与する現像ブレード44を有する。また、現像手段４は現像ローラ40へ現像剤を供給する現像剤搬送ローラ43、現像剤収納部41内に収納した現像剤を現像剤搬送ローラ43へ供給、撹拌する現像剤撹拌部材42を有している。これら現像ローラ40等の各部材は現像容器45に取り付けられている。

前記現像ローラ40の長手方向両側にはスペーサコロ（図示せず）が設けられ、現像ローラ40の周面と感光体ドラム１の周面は微少間隙を保持して回転するように構成されている。すなわち、本実施形態の現像手段は現像領域において感光体ドラム１と現像ローラ40とが非接触となった非接触現像方式により現像するものである。

また、現像ローラ40が配置された現像室から現像剤がカートリッジ外に漏れ出さないように、可撓性シート部材である吹き出し防止シート56が現像ローラ40に当接するように現像ローラ40と略平行に長手方向全域に設けられている。同様に、可撓性のシート部材78が感光体ドラム１に当接するように設けられている。

クリーニング手段６は感光体ドラム１に残留した現像剤を除去するものであり、感光体ドラム１に当接したクリーニングブレード60と、除去現像剤を貯留する貯留部61が設けられている。また、貯留部61からの現像剤漏れを防止するために、感光体ドラム１に当接するようにカートリッジ長手方向（感光体ドラムの回転軸方向）全域に可撓性シート80が設けられている。

なお、図３において、54は感光体ドラム１をカートリッジ開口から露出させるためのシャッタ部材であり、90はカートリッジ７を装置本体100に着脱する際の把手部である。

｛現像剤封止部材及びその製造方法｝
本実施形態のカートリッジ７にはカートリッジ開口から外部に現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材が設けられている。次に現像剤封止部材について説明する。

図３に示すように、現像ローラ40の回転方向において、吹き出し防止シート56の上流側に現像剤封止部材76が設けられている。図４は図３に示すＥ部の詳細図である。

図４(a)に示すように、非接触現像方式においては、現像ローラ40と感光体ドラム１がそれぞれ矢印方向に回転することで、それぞれの表面上には回転に伴った気流が発生する。その気流に現像領域79で飛翔した現像剤がのることで、現像容器45上や吹き出し防止シート56上に現像剤が堆積する。さらには、現像領域79の現像剤が感光体ドラム１の回転に伴って、例えばカートリッジ開口からカートリッジ外部に漏れる可能性がある。ここで、前記カートリッジ開口とは、一例を挙げれば、図３に示されるように、感光体ドラム１と現像容器45との間の隙間である。

そこで本実施形態では、図４(b)に示すように、前記気流が発生する箇所に植毛部76ａを有する現像剤封止部材76を現像容器45の吹き出し防止シート56上に貼り付けている。これにより、気流にのってカートリッジ内を飛散していた現像剤の一部を現像剤封止部材76が回収する。

また、現像剤封止部材76を前記気流を遮る位置に配置することで、感光体ドラム１や現像ローラ40の回転に伴った気流が図４(b)の矢印に示すように変化する。これにより、飛散した現像剤の一部が吹き出し防止シート56から現像ローラ40の回転に伴って現像容器45に回収されていく。このように現像剤封止部材76を設けることで気流を変化させ、カートリッジ開口に飛散する現像剤の量を減らし、さらに現像剤封止部材76が飛散した現像剤を捕集回収することでカートリッジ開口から外に現像剤が漏れるのを防止することができる。

本実施形態の現像剤封止部材76の長手方向（感光体ドラムの回転軸方向）の寸法は、現像容器45の吹き出し防止シート56が貼り付けてある面全域に設けられている。

また、現像剤封止部材76の短手方向（感光体ドラムの回転軸方向と直交する方向）の寸法は、現像ローラ40と感光体ドラム１に接触しない領域で任意に設定できる。植毛部76ａの毛の長さも感光体ドラム１及び現像ローラ40と接触しない範囲で設定されている。

なお、現像剤封止部材76の形態は微粉末の現像剤を捕集するために、パイル織物、静電植毛材等で形成されたもので効果が高く、フェルト、織物等繊維の毛先が積極的に立っていないものはその効果が薄い。

また、現像剤封止部材76は現像ローラ40及び感光体ドラム１の近傍に設けられるために毛の抜けなどがないことが求められる。そのために静電植毛においては、毛の根元部を基材に接着させるための処理が施されているために毛の抜けなどが発生し難いので好ましい。現像剤封止部材76としてこのような材料を用いることでスジ等の画像不良を防止することができる。

次に前述した現像剤封止部材の製造方法について説明する。前述のように現像剤封止部材76は、図５に示すように、植毛部76ａを有している。このような植毛部76ａを有する部材を通常必要な大きさに切断して使用する。この切断に際し、図５(a)に示すように、切断刃202が植毛部76ａの毛先も切断してしまう。このため、これがケバ76ｃとなって品質問題を発生させるおそれがある。そこで、予め組立て工程前にケバの除去工程が必要となり、コストアップの一要因となる場合があった。

これに対して本実施形態にあっては、図５(b)に示すように、切断されて端部となる植毛部76ａを予め熱によって溶融させておく。本実施形態の植毛部76ａは熱可塑性樹脂で構成されている。このため、植毛部76ａの溶融された部分は毛状でなくなり、固まった樹脂塊76ｂとなる。この樹脂塊76ｂに切断刃202を入れて切断することで、毛先を切断することが回避でき、結果としてケバの発生を抑える構成となっている。

現像剤封止部材76は、植毛部76ａを全体に設けた状態から、図６(a)に示すように、切断部に発熱体201を下降させる。この発熱体201を植毛部76ａに押し当てることで、図６(b)に示すように、植毛部76ａの一部を圧縮し、かつ熱を与えて押しつぶして、植毛が溶融した樹脂塊76ｂを形成させる。その後、切断刃202の先端を樹脂塊76ｂに向かい押し付けることで、図６(c)に示すように、切断する。

前記発熱体201の温度は植毛材質が溶融する温度（本実施形態では100℃〜190℃）に設定されている。また、発熱体201は常時加熱のタイプと瞬間加熱タイプ（インパルス加熱機）の両タイプを用いることが可能であるが、本実施形態では加圧溶融後に発熱体を退避（上昇）する際の糸引が少ないインパルス加熱方式を採用している。

現像剤封止部材76を切断した切断部分の拡大模式図を図７に示す。本実施形態における現像剤封止部材76は基材76ｅに粘着層76ｄ（本実施形態ではアクリル系、又はウレタン系の粘着層を用いた）が塗布されている。そして、この粘着層76ｄに植毛部76ａ（本実施形態の材質はポリアミド樹脂又はレーヨン、ポリエステル等の熱可塑性樹脂）が静電植毛されている。従って、加熱溶融して樹脂塊76ｂが形成されるが、その根元76ａ1は毛の状態が残存しており、植毛部76ａと同様の状態である。このため、毛根を有する樹脂塊76ｂが切断によって脱落するおそれはない。また、粘着層76ｄがあるため、樹脂塊76ｂの根元は粘着層76ｄによって基材76ｅに保持されており、脱落することはない。

本実施形態の現像剤封止部材76は基材76ｅの下に両面テープ76ｆ、ＰＥＴシート76ｇ、両面テープ76ｈを順に積層している。そして、両面テープ76ｈを現像容器45の所定位置に貼着することで現像剤封止部材76を容易に取り付けることができるようにしている。

なお、本実施形態では植毛部76ａの切断位置を加熱溶融させた後、常温（室温）の切断刃202で切断するようにしている。しかし、他の実施形態として加熱させた切断刃を用いることで、植毛部76ａの切断部を加熱溶融させると同時に切断するようにしてもよい。加熱させた刃を用いることでケバの発生をより減少させる効果があり、加熱溶融と切断とが同時に行われるため、処理工程が短縮できる。ただし、前述した実施形態のように、植毛部76ａを加熱溶融して樹脂塊76ｂを形成した後に切断する場合に比べると、ケバの発生頻度はやや劣るため、使用用途に応じて適宜選択すべきである。

さらには、本実施形態では切断前に植毛部76ａを熱溶融させるが、切断後に熱溶融させて端部に樹脂塊76ｂを設けるようにしても通常切断に比べるとケバの発生が抑制される。

画像形成装置の縦断面図である。 画像形成装置の前扉を開いてカートリッジ挿入口を開放した状態を示す縦断面図である。 カートリッジの拡大横断面図である。 カートリッジの現像剤封止部材が設けられた部分の拡大断面図である。 現像剤封止部材の説明図である。 現像剤封止部材の製造工程説明図である。 現像剤封止部材の端部の拡大図である。

符号の説明

１ …感光体ドラム
４ …現像手段
４Ａ …現像ユニット
７ …カートリッジ
40 …現像ローラ
41 …現像剤収納部
42 …現像剤撹拌部材
43 …現像剤搬送ローラ
44 …現像ブレード
45 …現像容器
56 …吹き出し防止シート
76 …現像剤封止部材
76ａ …植毛部
76ａ1 …根元
76ｂ …樹脂塊
76ｃ …ケバ
76ｄ …粘着層
76ｅ …基材
76ｆ …両面テープ
76ｇ …ＰＥＴシート
76ｈ …両面テープ
78 …シート部材
79 …現像領域
80 …可撓性シート
201 …発熱体
202 …切断刃

Claims (9)

1. 開口から外部に現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材において、
   現像剤を捕集するための植毛部を有し、前記植毛部の端部は加熱溶融されていることを特徴とする現像剤封止部材。
2. 開口から外部に現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材の製造方法において、
   現像剤を捕集するための植毛部の一部を加熱溶融し、前記加熱溶融した領域内で切断することを特徴とする現像剤封止部材の製造方法。
3. 電子写真画像形成装置本体に着脱可能であって、感光体ドラムと、前記感光体ドラムに作用する少なくとも１つのプロセス手段とを有するプロセスカートリッジにおいて、
   前記プロセスカートリッジの開口から外部に前記現像剤が漏れるのを防止するための現像剤封止部材を有し、
   前記現像剤封止部材は現像剤を捕集するための植毛部を有し、前記植毛部の端部は加熱溶融されていることを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 前記植毛部は、パイル織物又は静電植毛材で構成されていることを特徴とする請求項３記載のプロセスカートリッジ。
5. 前記植毛部は、熱可塑性樹脂で構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
6. 前記現像剤封止部材は、基材上に粘着層を有し、該粘着層に前記植毛部が植毛されていることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
7. 前記現像剤封止部材は、前記感光体ドラムの回転に伴った気流が発生する箇所に設けられていることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
8. 前記プロセス手段は前記感光体ドラムに現像剤を供給する現像剤担持体を有し、前記現像剤担持体と前記感光体ドラムとが非接触で現像を行うことを特徴とする請求項３乃至請求項７のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジ。
9. プロセスカートリッジが着脱可能な電子写真画像形成装置において、
   請求項３乃至請求項８のいずれか１項に記載のプロセスカートリッジを装着して画像を形成する画像形成手段を有することを特徴とする電子写真画像形成装置。

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