JP2008249812A - 画像形成ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤担持体と画像形成ユニットの筐体とのシール状態を良好にすることができるようにする。
【解決手段】筐体３４と、筐体３４内において回転自在に配設され、現像剤を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤担持体の軸方向に沿って配設され、現像剤担持体と筐体３４との間から現像剤が漏れるのを防止するシール部材とを有する。シール部材は、現像剤担持体と接触する部分が弾性体によって形成される。シール部材は、現像剤担持体と接触する部分が弾性体によって形成されるので、その反発力で現像剤担持体を押圧する。現像剤担持体とシール部材とが密着させられるので、現像剤担持体と画像形成ユニットの筐体３４との間のシール状態を良好にすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成ユニット及び画像形成装置に関するものである。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、電子写真式のプリンタにおいては、画像形成ユニット、ＬＥＤヘッド、転写ローラ等が配設される。そして、前記画像形成ユニット内において、帯電ローラによって一様に、かつ、均一に帯電させられた感光体ドラムの表面をＬＥＤヘッドによって露光して静電潜像を形成し、画像形成ユニット内に収容されているトナーをトナー供給ローラによって現像剤担持体としての現像ローラの表面に供給して前記静電潜像に付着させ、現像してトナー像を形成するようになっている。続いて、該トナー像を転写ローラによって用紙に転写し、定着器によって定着させることにより、画像が形成され、印刷が行われる。

ところで、感光体ドラムと画像形成ユニットの筐体との間からトナーが漏れるのを防止するために、前記筐体の内側に、現像ローラと当接させてシール部材が配設される。

該シール部材は、現像ローラに当接している当接部、及び該当接部の裏側に貼着されたスポンジシートから成り、自由端となっているスポンジシートの当接部を現像ローラに当接させるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１６２８２８号公報

しかしながら、前記従来の画像形成ユニットにおいては、例えば、シール部材における端部が内側に折れ曲がり、現像ローラによって押し付けられた状態で配設されると、シール部材と現像ローラとの間に隙間が形成され、該隙間からトナーが漏れることがある。

また、画像形成ユニットを交換したり搬送したりするときに、現像ローラが回転しておらず、シール部材が現像ローラに当接させられているだけの状態で、画像形成ユニットに衝撃が与えられると、シール部材における中央部付近でトナーが漏れることがある。

本発明は、前記従来の画像形成ユニットの問題点を解決して、現像剤担持体と画像形成ユニットの筐体との間のシール状態を良好にすることができる画像形成ユニット及び画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の画像形成ユニットにおいては、筐体と、該筐体内において回転自在に配設され、現像剤を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸方向に沿って配設され、現像剤担持体と筐体との間から現像剤が漏れるのを防止するシール部材とを有する。

そして、該シール部材は、前記現像剤担持体と接触する部分が弾性体によって形成される。

本発明によれば、画像形成ユニットにおいては、筐体と、該筐体内において回転自在に配設され、現像剤を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体の軸方向に沿って配設され、現像剤担持体と筐体との間から現像剤が漏れるのを防止するシール部材とを有する。

そして、該シール部材は、前記現像剤担持体と接触する部分が弾性体によって形成される。

この場合、シール部材は、前記現像剤担持体と接触する部分が弾性体によって形成されるので、その反発力で現像剤担持体を押圧する。したがって、現像剤担持体とシール部材とが密着させられるので、現像剤担持体と画像形成ユニットの筐体との間のシール状態を良好にすることができる。その結果、現像剤が現像剤担持体とシール部材との間から漏れるのを防止することができる。また、現像剤担持体とシール部材とが接触しているだけではないので、画像形成ユニットの交換時、搬送時等に、画像形成ユニットに衝撃が与えられても、現像剤が漏れることがない。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。

図に示されるように、プリンタの本体、すなわち、装置本体の下部に媒体としての図示されない用紙を収容する媒体収容部としての給紙カセット１１が配設され、該給紙カセット１１の前端に隣接させて、用紙を１枚ずつ分離して給紙する給紙機構が配設される。該給紙機構は、給紙ローラ１２ａ、１２ｂを備え、前記給紙機構によって給紙された用紙は、上部に配設された搬送ローラ部１４に送られ、更に搬送ローラ部１５に送られ、その後、搬送部材としての、かつ、第１の転写部材としての転写ベルト１７がベルト搬送用の駆動部としての図示されないベルトモータによって走行させられるのに伴って、前記転写ベルト１７によって搬送され、画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃと転写部としての転写ユニットｕ１との間を通過させられる。なお、前記各画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ及び転写ユニットｕ１によって、画像形成部が構成され、該画像形成部によって、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成が行われる。

なお、前記転写ユニットｕ１は、第１のローラとしての駆動ローラ２７、第２のローラとしてのベルトアイドルローラ２８、前記駆動ローラ２７とベルトアイドルローラ２８との間に張設された前記転写ベルト１７、及び転写ベルト１７を挟んで画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃの像担持体としての各感光体ドラム５２Ｂｋ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃと対向させて配設された第２の転写部材としての転写ローラ５１Ｂｋ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃを備える。前記ベルトアイドルローラ２８は、転写ベルト１７が弛まないように張力を与える。

前記各転写ローラ５１Ｂｋ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃは、各画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃにおいて、感光体ドラム５２Ｂｋ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃによって形成された各色の現像剤像としてのトナー像を、前記用紙に転写し、カラーのトナー像を形成する。

続いて、用紙は、定着装置としての定着器１８に送られ、該定着器１８においてカラーのトナー像が用紙に定着させられ、カラーの画像が形成される。そして、定着器１８から送られた用紙は、搬送ローラ１９によって搬送された後、排出搬送ローラ２０によって装置本体外に排出される。なお、３１は、定着器１８から送られた用紙を、装置本体の上部に開閉自在に配設された上部カバー２３に排出し、堆積させるための排出ユニットである。

そして、前記各感光体ドラム５２Ｂｋ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃの表面を露光して静電潜像を形成するために、露光装置としての各ＬＥＤヘッド２１Ｂｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃが、各画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃと対向させて配設され、該各画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃが、装置本体に対して着脱自在に配設される。なお、前記各ＬＥＤヘッド２１Ｂｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃは前記上部カバー２３によって保持される。

前記定着器１８には、定着用の駆動部としての図示されない定着モータによって回転させられる定着部材としての定着ローラ２５、及び該定着ローラ２５と連れ回る加圧部材としての加圧ローラ２６が配設され、前記定着ローラ２５内に配設された加熱体としてのヒータ２５ａからの熱によって現像剤としてのトナーは用紙上で溶融させられる。

前記定着ローラ２５は、鉄、アルミニウム等の芯金上にシリコーンゴム等の弾性体を被覆することによって形成され、該弾性体の表面には、フッ素系樹脂が被覆され、該フッ素系樹脂によってトナーの付着が防止される。また、加圧ローラ２６は、鉄、アルミニウム等の芯金上にシリコーンゴム等の弾性体を被覆することによって形成され、該弾性体の表面には、フッ素系樹脂が被覆され、該フッ素系樹脂は、用紙を搬送中に用紙ジャムが発生した場合に、定着されなかったトナー像のトナーがオフセットして、前記定着ローラ２５に付着するのを防止する。

そして、前記定着ローラ２５と対向させて定着部温度検出部としての定着用サーミスタ３０が配設され、該定着用サーミスタ３０によって検出された温度に基づいて、定着ローラ２５が所定の定着温度になるようにヒータ２５ａが間欠制御、すなわち、オン・オフ制御される。また、本実施の形態においては、プリンタ外、すなわち、装置外部の環境温度を検出して取得する外部温度取得部としての、かつ、環境温度検出部としての環境サーミスタ３２が配設される。なお、図において、環境サーミスタ３２は給紙機構に配設されるように示されているが、実際は、プリンタの筐体としての外装部材の直近に配設される。

次に、前記画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃについて説明する。この場合、画像形成ユニット２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃは構造が同じであるので、画像形成ユニット２２Ｂｋについて説明をし、画像形成ユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃについての説明を省略する。

図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの概念図である。

図に示されるように、画像形成ユニット２２Ｂｋには、矢印方向に回転する感光体ドラム５２Ｂｋの表面を、一様に、かつ、均一に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ４０Ｂｋ、潜像としての静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ４１Ｂｋ、非磁性二成分のトナー１６を収容し、画像形成ユニット２２Ｂｋの本体、すなわち、画像形成ユニット本体５０に対して着脱自在に配設された現像剤収容部材としてのトナーカートリッジ４２、及び該トナーカートリッジ４２から供給された前記トナー１６を現像ローラ４１Ｂｋに供給するとともに、トナー１６を摩擦によって帯電させる現像剤供給部材としてのスポンジローラ４３Ｂｋが配設される。なお、３４は画像形成ユニット本体５０の筐体である。

前記帯電ローラ４０Ｂｋ及び現像ローラ４１Ｂｋにおいては、それぞれ感光体ドラム５２Ｂｋに対して図示されないギヤの減速比によって周速度に差、すなわち、周速差が形成され、スポンジローラ４３Ｂｋにおいては現像ローラ４１Ｂｋに対して図示されないギヤによって同じ方向に回転させられ、周速差が形成される。

前記現像ローラ４１Ｂｋは、ウレタンゴムによって形成され、外径が１６〔ｍｍ〕にされ、線速が１５５〔ｍｍ／ｓｅｃ〕で回転させられ、印刷作動中は図示されない電源から−２００〔Ｖ〕の直流電圧が印加される。

また、前記トナー１６は、樹脂を粉砕することによって、平均粒径が５．５〔μｍ〕にされ、かつ、負の極性に帯電させられる。４７はシール部材としてのスポンジ部材であり、該スポンジ部材４７は、弾性体としてのスポンジ材４５及び支持体としての芯材４６によって構成され、画像形成ユニット２２Ｂｋの筐体３４の下方に配設される。

また、３５は現像ローラ４１Ｂｋに圧接させられて現像ローラ４１Ｂｋ上のトナー１６の層厚を規制する現像ブレード、４４は感光体ドラム５２Ｂｋに圧接させられて転写後の感光体ドラム５２Ｂｋ上に残留したトナー１６を掻き取るためのクリーニング装置としてのクリーニングブレード、４８はクリーニングブレード４４によって掻き取られ、回収された廃棄現像剤としての廃トナーを溜めるためにトナーカートリッジ４２の一部に形成された廃棄現像剤収容部としての廃トナー溜まりである。

ところで、前記トナーカートリッジ４２から画像形成ユニット本体５０内に供給されたトナー１６は、スポンジローラ４３Ｂｋより上方の現像剤収容空間に収容され、攪拌部材としての図示されない攪拌バーによって攪拌されて、スポンジローラ４３Ｂｋに供給されるようになっている。そこで、前記現像剤収容空間内のトナー１６が画像形成ユニット本体５０外に漏れないように、前記筐体３４の内周面と現像ローラ４１Ｂｋとの間がシールされる。

そのために、前記筐体３４の内周面に、現像ローラ４１Ｂｋの下端部と対向させて前記スポンジ部材４７が配設される。

該スポンジ部材４７は、硬度が５５（高分子計器株式会社製 アスカーゴム硬度計 Ｆ型を使用した。）、セル径が２００〜５００〔μｍ〕の連続気泡を備えたシリコーンゴム製の前記スポンジ材４５、及び該スポンジ材４５を支持し、スポンジ材４５より高い硬度を有する物質、本実施の形態においては、ガラス繊維を含むＡＢＳ樹脂（例えば、硬度８０）によって形成された前記芯材４６を備える。すなわち、スポンジ部材４７の現像ローラ４１Ｂｋと接触する部分に前記スポンジ材４５が配設される。なお、前記ガラス繊維は充填剤を構成し、ＡＢＳは基材樹脂を構成する。

また、画像形成ユニット２２Ｂｋは、筐体３４、感光体ドラム５２Ｂｋ、帯電ローラ４０Ｂｋ、現像ローラ４１Ｂｋ、現像ブレード３５、スポンジローラ４３Ｂｋ、攪拌バー、クリーニングブレード４４及びスポンジ部材４７によって構成される。

図１は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの要部を示す断面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるスポンジ部材の取付状態を示す斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態における現像ローラとスポンジ部材との関係を示す第１の図、図６は本発明の第１の実施の形態における現像ローラとスポンジ部材との関係を示す第２の図、図７は本発明の第１の実施の形態における現像ローラとスポンジ部材との関係を示す第３の図、図８は本発明の第１の実施の形態における非印刷時におけるスポンジ部材の状態を示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における印刷時におけるスポンジ部材の状態を示す図、図１０は本発明の第１の実施の形態における現像ローラに加わる力を説明する図である。

図１において、１６はトナー、３４は筐体、３５は現像ブレード、４１Ｂｋは現像ローラ、４３Ｂｋはスポンジローラ、４５はスポンジ材、４６は芯材、４７はスポンジ部材である。

図４に示されるように、スポンジ部材４７は、底面が画像形成ユニット本体５０の幅方向（現像ローラ４１Ｂｋの軸方向）における複数箇所、本実施の形態においては、両端及び中央の３箇所で、筐体３４に所定の固定要素、本実施の形態においては、ねじｂｔによって固定される。図１に示されるように、芯材４６は、横方向の断面が台形の形状を有し、スポンジ材４５と当接する上面は、底面より表面積が小さくされる。スポンジ材４５は、芯材４６の前記上面に、現像ローラ４１Ｂｋに沿って所定の接着剤によって貼着される。

この場合、芯材４６において、底面の表面積が大きくされるので、芯材４６を筐体３４に対して安定させて取り付けることができ、上面の表面積が小さくされるので、現像ローラ４１Ｂｋに対するスポンジ材４５の押圧力を大きくすることができる。

そして、図５に示されるように、スポンジ部材４７は、現像ローラ４１Ｂｋの外周面とスポンジ材４５との接点ｐ１がスポンジ材４５の上面の幅方向の中点ｐ２と重なり、前記接点ｐ１における接線ｋ１とスポンジ材４５の上面を含む接線ｋ２及び芯材４６の上面を含む接線ｋ３とが平行にされる。

また、図６及び７に示されるように、現像ローラ４１Ｂｋの半径をｒとし、現像ローラ４１Ｂｋと接触していないときのスポンジ材４５の厚さをＬ１とし、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ材４５とが接触しているときの、現像ローラ４１Ｂｋの中心軸ｓｈ１と芯材４６の上面との距離をＬ２とすると、
（ｒ＋Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１＞０
にされる。前記スポンジ材４５の硬度は、芯材４６の硬度より低いので、スポンジ材４５が、現像ローラ４１Ｂｋ及び芯材４６に挟まれることによって圧縮され、その反発力が現像ローラ４１Ｂｋの内部に働くことになる。

その結果、図８に示されるように、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ部材４７との密着性を高くすることができる。

また、図８は、非印刷時、例えば、画像形成ユニット２２Ｂｋにおける搬送時等において現像ローラ４１Ｂｋが回転していない状態を表す。このとき、スポンジ部材４７から現像ローラ４１Ｂｋの中心軸ｓｈ１に向く方向、すなわち、現像ローラ４１Ｂｋの外周面とスポンジ部材４７との接点ｐ１における法線方向に反発力ｆ１が発生し、該反発力ｆ１で現像ローラ４１Ｂｋを押圧する。したがって、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ部材４７とが密着されるので、現像ローラ４１Ｂｋと筐体３４との間のシール状態を良好にすることができる。その結果、トナー１６が現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ材４５との間から漏れることがない。また、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ部材４７とが接触しているだけではないので、画像形成ユニット２２Ｂｋの交換時、搬送時等に、画像形成ユニット２２Ｂｋに衝撃が与えられても、トナー１６が漏れることがない。

一方、図９及び１０は、印刷時において現像ローラ４１Ｂｋが回転している状態を表す。このとき、スポンジ材４５における現像ローラ４１Ｂｋに当接している部分には、現像ローラ４１Ｂｋの回転によって、接線方向に荷重ｆ２が加わる。そして、前述されたように、スポンジ材４５は前記接点ｐ１における法線方向に反発力ｆ１で現像ローラ４１Ｂｋを押圧するので、図１０に示されるように、反発力ｆ１と荷重ｆ２との合力ｆ３が発生する。

なお、芯材４６は、剛体であり、かつ、筐体３４に固定されているので、現像ローラ４１Ｂｋの回転に伴って変形することがない。したがって、現像ローラ４１Ｂｋには、図９及び１０に示されるように、スポンジ材４５から現像ローラ４１Ｂｋに合力ｆ３が反発力として働くことになる。その結果、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ部材４７とを密着させることができるので、トナー１６が矢印Ｅ方向に漏れるのを防止することができる。

また、現像ローラ４１Ｂｋはスポンジ材４５に圧接した状態で回転するので、現像ローラ４１Ｂｋ上において感光体ドラム５２Ｂｋに転写されなかった未転写トナーは、スポンジ材４５によって掻き取られる。未転写トナーの掻き取りは、スポンジ材４５の、現像ローラ４１Ｂｋへの圧接具合によって制御され、本実施の形態においては、図６及び７において、（ｒ＋Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１の値を、
（ｒ＋Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１＝０．０６
とした。この値（ｒ＋Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１を小さくすることによって、スポンジ材４５によって掻き取られるトナー１６の量、すなわち、トナー量を少なくすることができる。これにより、現像ローラ４１Ｂｋには、スポンジローラ４３Ｂｋによって新たなトナー１６が供給され、現像ブレード３５等によって傷んだトナー１６、正常に帯電していないトナー１６等が新しいトナー１６と混ざって現像に使用されることがなくなる。したがって、現像ローラ４１Ｂｋには新しいトナー１６だけによる層が形成され、安定した転写及び現像を行うことができる。その結果、画像品位を向上させることができる。

次に、スポンジ材４５の動作について説明する。

図１１は本発明の第１の実施の形態におけるスポンジ部材の作用を説明する第１の図、図１２は本発明の第１の実施の形態におけるスポンジ部材の作用を説明する第２の図、図１３は本発明の第１の実施の形態における衝撃試験の方法を説明する図である。

なお、図１１は、スポンジ材４５の硬度の違いによる作用の差を説明する図であり、スポンジ材４５の硬度が低く、３０未満、例えば、２５の場合で、現像ローラ４１Ｂｋが停止しているときの状態を表す。このとき、スポンジ材４５には、矢印方向に圧接力ｆ４が作用し、トナー１６が漏れるのを防止する。

ところが、スポンジ材４５の硬度が低いので、外力によって容易に変形してしまう。この場合、矢印Ｈ方向にトナー１６が移動し、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ材４５との間に進入しようとすると、スポンジ材４５が変形し、トナー１６が容易に進入してしまう。その結果、トナー１６が漏れてしまう。

一方、図１２は、スポンジ材４５の硬度が、５５より高く、例えば、６０の場合で、現像ローラ４１Ｂｋが矢印方向に回転している状態を表す。このとき、スポンジ材４５は変形しにくいので、現像ローラ４１Ｂｋの回転によってスポンジ材４５が矢印Ｉ方向に引っ張られにくい。したがって、スポンジ材４５は現像ローラ４１Ｂｋを反発力ｆ１で押圧するので、トナー１６が漏れることがない。

ところが、スポンジ材４５の硬度が高い場合、現像ローラ４１Ｂｋ上のトナー１６が擦られて、現像ローラ４１Ｂｋ、スポンジ材４５等の表面に固着してしまうことがある。

そこで、スポンジ材４５の硬度を変化させて、トナー漏れ、及びトナー固着の評価を行った。評価結果を表１示す。

なお、トナー漏れの評価は、衝撃試験として、１角３稜６面、９１〔ｃｍ〕方法で行った。すなわち、トナーカートリッジ４２が装着されていない状態の画像形成ユニット本体５０において、該画像形成ユニット本体５０内にトナー１６を充填し、トナー供給口をカバー等で密封したものを、緩衝材と共に梱包箱に梱包することによって被検体６１を形成する。続いて、該被検体６１を、一つの頂角を下にして９１〔ｃｍ〕の高さから落下させた。落下試験を１回行い、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ材４５との間からのトナー１６の漏れがあるかどうかの判定を行った。

この場合、スポンジ材４５の硬度が２５以下である場合、トナー漏れがあった。これに対して、スポンジ材４５の硬度が２５より高い場合、トナー漏れはなかった。

そして、トナー固着の評価は、Ａ４判の用紙サイズの用紙である標準紙（例えば、秤量＝８０〔ｇ／ｍ² 〕を使用し、包装紙を開封した面の裏面が印刷面になるようにプリンタにセットする。）を縦方向に搬送（４辺のうち、短い２辺を搬送方向における前端及び後端になるように搬送）し、紙間（連続通紙印刷時の紙送りで、前の用紙の後端から次の用紙の前端までの距離）を６０〔ｍｍ〕に設定し、０．３〔％ｄｕｔｙ〕（Ａ４判の用紙サイズの用紙の１枚の印刷可能範囲（２８８〔ｍｍ〕×２００〔ｍｍ〕）に全面ベタで印刷したときの、面積率が１００〔％〕の印刷を１００〔％ｄｕｔｙ〕という。したがって、０．３〔％ｄｕｔｙ〕は０．８６〔ｍｍ〕×２００〔ｍｍ〕の横線状の印刷パターンを表す。）で３００００枚の連続通紙印刷を行った後の、現像ローラ４１Ｂｋ及びスポンジ材４５の表面を、走査型電子顕微鏡（加速電圧１５〔ｋＶ〕、倍率５００〜１０００倍）を使用して観察し、トナー１６の固着の有無によって判定した。

前記スポンジ材４５の硬度が５５以下では、現像ローラ４１Ｂｋ及びスポンジ材４５の表面でトナーの固着はなかった。これに対して、スポンジ材４５の硬度が５５より高い場合、例えば、６０では、現像ローラ４１Ｂｋ及びスポンジ材４５の表面でトナー固着があった。

これらのことから、スポンジ材４５の硬度が２５より高く、５５以下である場合、トナー漏れがないことが分かる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１４は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの要部を示す断面図、図１５は本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットのサイドフレーム内の構造を示す図、図１６は本発明の第２の実施の形態におけるスパイラルの正面図である。

この場合、図１４に示されるように、現像ローラ４１Ｂｋの回転方向において、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ部材４７とが圧接している箇所より上流側に、スポンジ部材４７によって掻き取られたトナー１６、及び筐体３４から漏れたトナー１６を廃トナーとして搬送し、回収するための搬送部材としての、かつ、回収部材としてのスパイラル７１、並びに搬送されるトナー１６が画像形成ユニット２２Ｂｋ外に漏れないように、シール材７２が配設される。そのために、前記筐体３４における現像ローラ４１Ｂｋと対向させて、取付部としてのブラケットＢｒ１が形成され、該ブラケットＢｒ１に前記シール材７２が貼着され、シール材７２の先端が現像ローラ４１Ｂｋに当接させられる。

前記スパイラル７２は、一端、本実施の形態においては、右端に図示されないギヤを備え、該ギヤと感光体ドラム５２Ｂｋの右端に配設された図示されないギヤとが噛合させられる。なお、スパイラル７２の左端は、画像形成ユニット２２Ｂｋの左端に存在する。

図１５において、７３は廃棄現像剤搬送部材としての、歯付きの廃トナー搬送ベルトであり、該廃トナー搬送ベルト７３は、感光体ドラム５２Ｂｋの両端に配設された側部筐体としての左サイドカバー８１に形成された溝１０１内に収容され、図示されない駆動部としての搬送用モータを駆動することによって溝１０１内を矢印方向に走行させられる。

そのために、前記左サイドカバー８１内にギヤｇ１が配設され、該ギヤｇ１と廃トナー搬送ベルト７３とが噛合させられる。そして、前記ギヤｇ１はスポンジローラ４３Ｂｋに配設された図示されないギヤを介して感光体ドラム５２Ｂｋに配設された前記ギヤと連動していて、スポンジローラ４３Ｂｋ及び感光体ドラム５２Ｂｋの回転に伴って回転し、廃トナー搬送ベルト７３を走行させる。

また、前記左サイドカバー８１には、所定の箇所に、前記溝１０１に臨ませて、第１、第２の廃棄現像剤入口としての廃トナー搬入口１０２、１０３、及び廃棄現像剤出口としての廃トナー搬出口１０４が形成される。そして、前記スパイラル７１を回転させることによって搬送された廃トナーは、廃トナー搬入口１０２から溝１０１内に進入し、廃トナー搬送ベルト７３によって搬送され、廃トナー搬出口１０４から廃トナー溜まり４８（図３）に排出される。また、クリーニングブレード４４（図３）によって感光体ドラム５２Ｂｋ上から掻き取られたトナー１６は、廃トナーとして搬送部材としての、かつ、回収部材としての図示されないスパイラルによって搬送されて回収され、廃トナー搬入口１０３から溝１０１内に進入し、廃トナー搬送ベルト７３によって搬送され、廃トナー搬出口１０４から前記廃トナー溜まり４８に排出される。

なお、スパイラル７２は、ガラス繊維を含むＡＢＳ樹脂によって形成される。この場合、前記ガラス繊維は充填剤を構成し、ＡＢＳは基材樹脂を構成する。また、シール材７２は、樹脂、本実施の形態においては、熱可塑性ウレタンによって形成される。

このように、スパイラル７２と感光体ドラム５２Ｂｋとが連動させられるので、感光体ドラム５２Ｂｋの回転に伴ってスパイラル７２が回転し、スポンジ部材４７によって掻き取られたトナー１６は、廃トナーとなって左サイドカバー８１に送られ、該左サイドカバー８１においてクリーニングブレード４４によって掻き取られ、搬送された廃トナーと共に、廃トナー溜まり４８に送られ、回収される。

したがって、スポンジ部材４７によって掻き取られたトナー１６が新しいトナー１６と混ざることがなくなるので、廃トナーを確実に回収することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１７は本発明の第３の実施の形態におけるスポンジ部材の断面図である。

この場合、芯材４６の横方向の断面が台形の形状を有し、スポンジ材４５と当接する上面は、底面より表面積が、第１の実施の形態より一層小さくされる。

したがって、現像ローラ４１Ｂｋに対する単位面積当たりの反発力が大きくされるので、現像ローラ４１Ｂｋ上のトナー１６を掻き取りやすくなる。

ところで、高速で印刷を行うことができるようにしたプリンタにおいては、現像ローラ４１Ｂｋの回転速度が高くなるので、スポンジ材４５においてトナー１６のすり抜けが生じやすくなり、掻取りが困難になる。そこで、本実施の形態のような、掻取り性の高い形状を有する芯材４６を使用すると、高速で印刷を行う場合においても掻取りを良好に行うことができる。

なお、前記スポンジ部材４７は、芯材４６の表面にスポンジ材４５を貼着することによって形成され、しかも、スポンジ部材４７自体も筐体３４に対してねじｂｔ（図４）によって固定されているだけであるので、芯材４６の交換を容易に行うことができる。また、画像形成ユニット２２Ｂｋとスポンジ部材４７とは独立しているので、例えば、新しいスポンジ部材４７を交換するだけで同じ画像形成ユニット２２Ｂｋを再利用することができる。さらに、低速での印刷に適したスポンジ部材４７を高速での印刷に適したスポンジ部材４７に交換することによって、同じ画像形成ユニット２２Ｂｋを使用して印刷速度の異なる２種類のプリンタで印刷を行うことができる。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。なお、第１〜第３の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１８は本発明の第４の実施の形態におけるスポンジ部材の断面図である。

この場合、芯材４６の横方向の断面が矩形の形状を有し、スポンジ材４５と当接する上面は、底面と表面積とが等しくされる。

このように、現像ローラ４１Ｂｋとスポンジ材４５との接触面積が大きくされるので、現像ローラ４１Ｂｋに対するスポンジ材４５の反発力を小さくすることができる。したがって、例えば、スポンジ材４５におけるトナー１６のすり抜けが生じにくい、モノクロの印刷を行うプリンタのような、低速で印刷を行うようにしたプリンタに適用することによって、印刷時に現像ローラ４１Ｂｋを回転させるためのトルクを小さくすることができる。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

図１９は本発明の第５の実施の形態における画像形成ユニットの要部を示す断面図である。

この場合、筐体３４の内周面に、現像ローラ４１Ｂｋの回転方向におけるスポンジ部材４７より下流側で、かつ、スポンジローラ４３Ｂｋとの接触部より上流側の部分に対向させて、シート状のシール部材としてのフィルム８５が配設され、該フィルム８５の先端が現像ローラ４１Ｂｋと当接させられる。

本実施の形態においては、フィルム８５及びスポンジ部材４７によってトナー１６が漏れるのを防止することができる。

前記各実施の形態においては、画像形成装置としてのプリンタについて説明したが、本発明を、複写機、ファクシミリ装置、複合機等に適用することができる。

なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの要部を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概略図である。 本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの概念図である。 本発明の第１の実施の形態におけるスポンジ部材の取付状態を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における現像ローラとスポンジ部材との関係を示す第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における現像ローラとスポンジ部材との関係を示す第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における現像ローラとスポンジ部材との関係を示す第３の図である。 本発明の第１の実施の形態における非印刷時におけるスポンジ部材の状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における印刷時におけるスポンジ部材の状態を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における現像ローラに加わる力を説明する図である。 本発明の第１の実施の形態におけるスポンジ部材の作用を説明する第１の図である。 本発明の第１の実施の形態におけるスポンジ部材の作用を説明する第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における衝撃試験の方法を説明する図である。 本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットの要部を示す断面図である。 本発明の第２の実施の形態における画像形成ユニットのサイドフレーム内の構造を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるスパイラルの正面図である。 本発明の第３の実施の形態におけるスポンジ部材の断面図である。 本発明の第４の実施の形態におけるスポンジ部材の断面図である。 本発明の第５の実施の形態における画像形成ユニットの要部を示す断面図である。

符号の説明

１６ トナー
２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ 画像形成ユニット
３４ 筐体
４１Ｂｋ 現像ローラ
４７ スポンジ部材
５２Ｂｋ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ 感光体ドラム
８５ フィルム

Claims (5)

1. （ａ）筐体と、
   （ｂ）該筐体内において回転自在に配設され、現像剤を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像する現像剤担持体と、
   （ｃ）該現像剤担持体の軸方向に沿って配設され、現像剤担持体と筐体との間から現像剤が漏れるのを防止するシール部材とを有するとともに、
   （ｄ）該シール部材は、前記現像剤担持体と接触する部分が弾性体によって形成されることを特徴とする画像形成ユニット。
2. （ａ）前記シール部材は、芯材、及び該芯材の表面に貼着されたスポンジ材によって形成され、
   （ｂ）前記芯材の硬度は、スポンジ材の硬度より高くされる請求項１に記載の画像形成ユニット。
3. 前記シール部材によって掻き取られた前記像担持体上の現像剤、及び前記筐体から漏れた現像剤を回収する回収部材を有する請求項１に記載の画像形成ユニット。
4. 前記シール部材は、前記芯材と現像剤担持体とによって挟まれる請求項２に記載の画像形成ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成ユニットが搭載された画像形成装置。

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