JP2013145363A - 現像剤収容器、及び、プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】シール性能の安定化を図った現像剤収容器、及びプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】トナーを収容するトナー収容器４３ａにおいて、孔４５が設けられる枠体４３ａと、孔４５を貫通する回転可能な駆動軸２０ａと、孔４５の内周面と駆動軸２０ａの外周面との間の環状の隙間を封止するシール部材１０と、を備え、シール部材１０は、駆動軸２０ａの外周面に接触し摺動する突出部１０ａを有しており、枠体４３ａに一体成形されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、現像剤収容器、その現像剤収容器を備えるプロセスカートリッジに関するものである。

従来、現像剤（トナー）を収容する現像剤収容器の枠体に設けられる孔に、トナー攪拌部材や、これに回転駆動力を伝達する駆動軸などの回転体が挿入される現像剤収容器が知られている。このような現像剤収容器において、孔と回転体との間の環状隙間をシールするシール部材が用いられるものが知られている（特許文献１参照）。例えば、孔内周面に、トナーシール（一般的には、オイルシールとして用いられているもの）を圧入することにより、孔の内周面と駆動軸の外周面との間の環状隙間をシールする技術が知られている。このトナーシールは、駆動軸の外周面に摺接する突出部を有しており、この突出部の先端が駆動軸の外周面に対して所定の侵入量を有することにより環状隙間をシールしている（特許文献１参照）。

特開２００３−１６２１４９号公報

しかしながら、トナーシールを孔内に圧入する構成においては、トナーシールの配置位置精度が低かったり、トナーシールが傾いてしまったりするなど装着状態が安定しない。そのため、シール性能が安定しない問題がある。

そこで、本発明は、シール性能の安定化を図った現像剤収容器、及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。

上記目的を達成するための代表的な本発明は、現像剤を収容する現像剤収容器において、
前記現像剤収容器を構成する、孔が設けられる枠体と、
前記孔を貫通する、回転可能な回転体と、
前記孔の内周面と前記回転体の外周面との間の隙間を封止し現像剤が現像剤収容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記枠体に射出成形されたシール部材であって、前記孔の内側に向かって突出し、前記回転体の外周面に接触する突出部を有するシール部材と、
を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するための他の本発明は、現像剤を収容する現像剤収容器において、
前記現像剤収容器を構成する、孔が設けられる枠体と、
前記孔を貫通する、回転可能な回転体と、
前記孔の内周面と前記回転体の外周面との間の隙間を封止し現像剤が現像剤収容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記回転体に射出成形されたシール部材であって、前記外周面から突出し、前記孔の内周面に接触する突出部を有するシール部材と、
を有することを特徴とする。

本発明によれば、シール性能の安定化を図ることができる。

実施例に係る画像形成装置の全体構成の概略断面図 実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例１に係るトナー収容器の構成を示す概略断面図 実施例１に係るシール構成を示す概略断面図 従来例に係るシール構成を示す概略断面図 駆動軸が傾いた状態を説明する説明断面図 シール部材の突出部の形状の例を示す概略断面図 実施例１に係るトナー収容器に成形金型を型締めした状態の概略断面図 シール部材を成形する成形金型の概略断面図 成形状態を安定化したシール部材の概略断面図 実施例２に係るシール構成を示す概略断面図 実施例２に係るシール部材の成形工程を説明する概略断面図 実施例３に係るトナー収容器の構成を示す概略断面図 実施例３に係るシール構成を示す概略断面図 実施例３に係る駆動軸を挿入する前のシール構成を示す概略断面図 実施例３に係るトナー収容器に注入金型を型締めした状態の概略断面図 実施例３に係るシール部材の成形時の概略断面図 トナー攪拌ユニットと駆動部材を組み付ける様子を示す分解斜視図 実施例４に係る廃トナー容器の構成を示す概略断面図 実施例５に係るシール構成の概略断面図及び概略斜視図 実施例５に係るシール構成の概略断面図 実施例５に係るシール構成の概略斜視図

まず、図１を用いて、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。本実施例においては、画像形成装置の一例として、インライン方式、中間転写方式を採用したフルカラーレーザビームプリンタを用いて説明する。ただし、本発明は、これに限定するものではなく、モノカラープリンタ、複写機、ファクシミリ等の他の画像形成装置に適用可能である。

本発明の実施例に係る画像形成装置は、複数の画像形成部として、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの各色の画像を形成するための画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有している。それぞれの画像形成部の構成及び動作は、形成する画像の色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、特に区別しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して説明する。また、本実施例に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。

図１に示すように、本発明の実施例に係る画像形成装置は、主な構成要素として、感光体ドラム１と、帯電ローラ２と、露光装置３と、現像装置４と、転写装置５と、クリーニング装置６と、定着装置７と、を備える。

現像装置４は、現像部材としての現像ローラ４１と、現像ブレード４２と、現像剤収容器としてのトナー収容器４３と、を備えている。トナー収容器４３は、非磁性一成分現像剤としてのトナーを収容しており、トナーを攪拌し、搬送するためのトナー攪拌ユニット
４４（図３参照）を備えている。現像ローラ４１は、トナー収容器４３に回転可能に支持されている。現像ローラ４１に担持されるトナーの層厚を規制する現像ブレード４２は、トナー収容器４３に締結されており、現像ローラ４１と当接して設けられている。

転写装置５は、主な構成要素として、一次転写ローラ５１と、二次転写ローラ５２と、中間転写ベルト５３と、を備えている。中間転写ベルト５３は、無端状のベルトで形成され、全ての感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに当接するように設けられている。また、中間転写ベルト５３は、駆動ローラ５４と、二次転写対向ローラ５５と、従動ローラ５６に支持されることで架け渡されており、図１中の矢印Ｂ方向に循環移動する。また、一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋは、中間転写ベルト５３の内周面側に各感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間でベルトを挟むように並設されている。

クリーニング装置６は、感光体ドラム１上に残留したトナーを除去するクリーニングブレード６１と、除去されたトナーを収容する現像剤収容器としての廃トナー容器６２と、を有する。クリーニングブレード６１は、感光体ドラム１に当接して設けられている。

次に、図２を用いて、本発明の実施例に係るプロセスカートリッジについて説明する。図２は、本発明の実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図である。本実施例においては、感光体ドラム１と、帯電ローラ２と、現像装置４と、クリーニング装置６とが一体的にカートリッジ化され、プロセスカートリッジを形成している。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に設けられる装着ガイド、位置決め部材等の装着手段を介して、画像形成装置本体に着脱可能となっている。画像形成装置本体には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収容する現像装置４を備える４つのプロセスカートリッジが着脱可能に備えられている。

次に、特に図１を参照して、本実施例に係る画像形成装置の画像形成動作について説明する。まず、帯電ローラ２が、感光体ドラム１の表面を一様に帯電する。そして、露光装置３が、画像情報に基づいてレーザ光を感光体ドラム１上に照射することにより、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。さらに、現像ローラ４１が、トナー収容器４３内のトナーを感光体ドラム１上に供給することにより、静電潜像が可視化され、感光体ドラム１上にトナー像が形成される。そして、一次転写ローラ５１が、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５３上に一次転写する。一方、給紙カセット８内に収容される紙などのシート材Ｓが、給紙ローラ８１によって１枚ずつ分離され、給送される。給送されたシート材Ｓは、レジストローラ対８２によって、二次転写ローラ５２に搬送される。そして、中間転写ベルト５３上に一次転写されたトナー像が、二次転写ローラ５２によってシート材Ｓ上に二次転写される。さらに、シート材Ｓ上に転写されたトナー像が、定着装置７において、加熱かつ加圧され、永久画像としてシート材に定着される。その後、シート材Ｓは、排出ローラ対８３によって、画像形成装置の外部へと排出される。

また、感光体ドラム１から中間転写ベルト５３にトナー像が一次転写された後、クリーニング装置６におけるクリーニングブレード６１が、感光体ドラム１上に残留したトナーを除去する。そして、除去されたトナーは、廃トナー容器６２内に落下する。

（実施例１）
次に、図３乃至図７を用いて、実施例１に係るトナー収容器について説明する。図３は、実施例１に係るトナー収容器の構成を示す概略断面図である。図４は、実施例１に係るシール構成を示す概略断面図である。図５は、従来例に係るシール構成を示す概略断面図である。図６は、駆動軸が傾いた状態を説明する説明断面図である。図７は、シール部材の突出部（リップ部）の形状の例を示す概略断面図である。

図３に示すように、トナー収容器４３の枠体４３ａには、回転体としての駆動部材２０と、トナー攪拌ユニット４４とが、枠体４３ａに設けられる孔４５を介して組み付けられている。駆動部材２０は、孔４５を貫通する回転体本体部としての駆動軸２０ａを有する。トナー攪拌ユニット４４は、回転軸４６と、その回転軸４６に設けられるトナー攪拌シート４７とを有している。回転軸４６は、一端に設けられた被係合部４６ａに駆動軸２０ａの係合部２０ｂが嵌め込まれることにより、トナー収容器４３の枠体４３ａ内に保持されている。

また、枠体４３ａには、孔４５と中心軸が一致する円筒状の軸受部４９が、枠体４３ａの外側に向かって突出するように設けられている。また、駆動部材２０は、回転体本体部としての駆動軸２０ａと、駆動軸２０ａの端部に繋がるように設けられ、かつその内周面が軸受部４９の外周面に接触し摺動する円筒部２０ｄとを有している。そして、駆動部材２０からの回転駆動力が、トナー攪拌シート４７に伝達され、トナー収容器４３内のトナーが感光体ドラム１上に攪拌、搬送される。また、本実施例においては、駆動部材２０への駆動伝達手段は、歯車（不図示）を用いている。その他の駆動伝達手段としては凹凸を有するカップリング等でも良い。

次に、図４を用いて、実施例１の特徴部であるシール構成について説明する。枠体４３ａに設けられた孔４５の内周面と駆動軸２０ａの外周面との間の環状隙間からトナー収容器４３ａ内に収容されるトナーが枠体４３ａの外部に漏れる場合がある。そこで、実施例１においては、環状のシール部材１０を、枠体４３ａに設けられる円筒状の軸受部４９の内周面側に直接に成形している。すなわち、シール部材１０が、枠体４３ａに一体成形される構成を採用している。

シール部材１０は、駆動軸２０ａの外周面に接触し摺動する突出部１０ａを有している。突出部１０ａは、孔４５の内周面と接触する基部１０ｇから突出している。このシール部材１０が、孔４５と駆動軸２０ａの間の環状隙間を封止することで、トナー収容器４３内に収容されるトナーが外部へ漏れることを防止している。なお、実施例１においては、駆動部材２０が有する駆動軸２０ａが孔４５を貫通する構成としたが、トナー攪拌ユニット４４が有する回転軸４６が孔４５を貫通する構成としてもよい。この場合においては、シール部材１０は、孔４５の内周面と回転軸４６の間の環状隙間をシールすることとなる。また、シール部材１０は、軸線方向の一端側に第一の規制部である抜け止め部１０ｃと、軸線方向の他端側に第二の規制部である抜け止め部１０ｄを有する。抜け止め部１０ｃ、１０ｈは、孔４５の内径よりも径方向で外側に延びているので、シール部材１０は孔４５の軸線方向の移動が規制され、孔４５から抜けることを防止している。

実施例１に係るシール構成においては、シール部材１０が、枠体４３ａに設けられた円筒状の軸受部４９の内周面に、射出成形によって一体成形される。このように、シール部材１０を射出成形により枠体４３ａに一体成形することによって、成形用の型を変更することで、シール部材１０の突出部１０ａの位置や形状を自由に調整することができる。

従来、トナー収容器４３に収容されるトナーが枠体４３ａ外部に漏れるのを防止するために用いられていたシール構成は、図５に示すように、孔４５の内周面と駆動軸２０ａの間の環状隙間にシール部材５０を圧入するものであった。すなわち、シール部材５０は、枠体４３ａに一体成形されるものではなかった。このような構成においては、中空形状のシール部材５０が圧入時に変形してしまうのを防止するため、シール部材５０に、剛性の高い金属環８０を入れたものが採用されている。そのため、シール部材５０を圧入する軸受部４９の内径φＬとして、金属環８０と圧入しろを含めたシール部材の外径が挿入可能な径を確保する必要があり、装置の大型化を招く原因となっていた。また、シール部材５０と軸受突起部４９内周面との圧入が適正範囲よりも強い場合、軸受突起部４９が変形す
ることによって軸受け部４９の外周面４９ａと駆動部材２０の内周面２０ｃとの嵌合精度が悪化する。そのため、前記シール部材５０の圧入しろを慎重に管理する必要があった。

次に、図６を用いて、駆動軸の軸倒れについて、実施例１と従来例とを比較しながら説明する。図６において、実施例１に係るシール部材を実線で示し、従来例に係るシール部材を点線で示す。ここで、実施例１において、駆動部材２０を介したトナー攪拌部材４７への駆動伝達には歯車（不図示）が用いられており、歯車の噛み合い力により、駆動軸２０ａに、回転軸の軸線方向から傾く方向の力が働く場合がある。そして、実施例１においては、駆動部材２０と枠体４３ａは樹脂からなり、駆動部材２０の円筒部２０ｄの内周面２０ｃと軸受部４９の外周面４９ａの摺動部においては、所定のクリアランスを有している。それらの要因によって、駆動軸２０ａが揺動し、傾いてしまう場合がある。駆動軸２０ａが傾いてしまうと、駆動軸２０ａに対するシール部材１０の突出部１０ａの侵入量を一定に保てなくなり、シール性が不安定になってしまう。ここで、駆動軸２０ａが傾いた場合においても、出来るだけ揺動中心Ｏに近い位置で突出部１０ａと駆動軸２０ａが接触し摺動するように突出部１０ａを配置すると、軸の傾きの影響による侵入量の不安定化を抑制することができる。従来例のトナーシールを圧入する構成においては、枠体４３ａの外壁であって孔周辺に設けた突き当て面４３ｂに、トナーシール５０を突き当てることで、トナーシール５０の軸方向における位置を規定している（図５参照）。軸方向における突き当て面４３ｂの厚みを厚くすることで、軸方向における突出部５０ａの位置を自由に調整することも考えられるが、突き当て部４３ｂの厚みを厚くするとヒケを生じやすくなることによりシール性が不安定になる等の別の課題が生じてしまう。

図６に示すように、駆動軸２０ａが、傾き前の軸中心Ｘに対して傾いた場合、軸中心Ｘ方向において、揺動中心Ｏ（傾きによる変位量が０の点）から離れるほど、軸中心Ｘから傾き後の軸中心Ｙへの変位量が大きくなる。図６に示すように、実施例１においては、突出部１０ａは、軸受部４９の先端部近傍から枠体４３ａ内部に向かって延びるように成形されている。そのため、従来例に比較して、突出部１０ａが駆動軸２０ａに接触し摺動する位置が、軸中心Ｘの軸方向において揺動中心近傍に配置されることとなる。このため、実施例１にかかるシール構成においては、従来例に比較して、安定的に侵入量を維持することができ、シール性が高いといえる。なお、軸中心Ｘの軸方向において、突出部１０ａが駆動軸２０ａに接触し摺動する位置のうち最も理想的な位置は、揺動中心Ｏ上である。この位置に配置される場合、駆動軸２０ａが傾いても、駆動軸２０ａに対する突出部１０ａの侵入量は変化せず、安定性の高いシールを実現することができる。

従来例においては、トナーシールを圧入することにより位置決め固定していたため、枠体４３ａに対するトナーシール５０及び突出部５０ａの位置決め精度が必ずしも十分とは言えなかった。また、トナーシール５０が傾いた状態で圧入されてしまうことがあり装着状態の安定性が低かった。この場合には、枠体４３ａに対する突出部５０ａの位置が大きくずれてしまう。これらのことから、突出部の侵入量が不安定になっていた。これに対し、本実施例によれば、枠体４３ａに対してシール部材１０を一体成形しているため、枠体４３ａに対する突出部１０ａの位置決め精度を極めて高くすることができる。従って、突出部１０ａの接触位置を高い精度で設定でき、上記の通り、駆動軸２０ａの揺動中心に近い位置で摺接させることで、使用時においても、侵入量を安定化させることができる。

次に、実施例１に係るシール部材の形状、材料について説明する。実施例１において、シール性の観点から、シール部材１０の突出部１０ａの厚みは、０．２〜２．０ｍｍが好適である。また、突出部１０ａの形状は、軸方向において当接箇所が一箇所のシングルリップ形状でなくとも、図７（ａ）に示すように、複数の凹凸があって複数個所で駆動軸２０ａに当接する形状であってもよい。また、図７（ｂ）に示すように、駆動軸２０ａの孔４５への挿入動作によって、突出部１０ａが追従し、二重にシールするような形状であっ
てもよい。

シール部材１０の材料としては、ＪＩＳ−Ｋ６２５３によるデュロメータ硬度がタイプＡで３０〜８０程度のもので永久変形しにくいものが好ましく、７０度での圧縮永久ひずみが５０％以下のものが好適である。実施例１においては、シール部材１０の材料として熱可塑性エラストマ樹脂を用いた。

プロセスカートリッジを材料リサイクルする際、シール部材１０をトナー収容器４３の枠体４３ａから物理的に分離する工程が必要となる。枠体４３ａに使用される樹脂と比重が異なる材料をシール部材１０に使用することで、比重選別により容易に分離することが可能となる。また、枠体４３ａに使用される樹脂のベースとなる材料と、シール部材１０に使用される材料とを同じものにすると、シール部材１０を枠体４３ａと分離することなく枠体４３ａと一緒にリサイクルすることが可能となる。例えば、枠体４３ａにスチレン系の樹脂であるポリスチレン等が使用された場合は、シール部材１０にスチレン系のエラストマを用いると、リサイクル時に分離しなくても材料をリサイクルすることができる。また、シール部材１０として発泡ウレタンフォームを用いた場合、駆動軸２０ａとの摺動部に摺動性を付与し、シール性を維持するためにグリスを塗布した状態で用いられる。この場合、グリスの粘度によっては、グリス塗布装置内への気泡混入による塗布量ばらつきや、グリスの飛び散りによる他の部品への付着といった問題が懸念されていた。したがって、グリス塗布装置内に気泡が混入しないよう、脱泡処理や塗布量の管理を慎重に行う必要があった。これに対し、本実施例によれば、摺動軸２０ａとの摺動特性が良好である材料を選択することで、摺動部にグリスを使用することなくシール性を維持することが可能である。

次に、図８乃至図１０を用いて、実施例１に係るシール部材の成形工程について説明する。図８は、実施例１に係るトナー収容器に成形金型を型締めした状態の概略断面図である。図９は、シール部材の成形金型を示す概略断面図である。図１０は、成形状態を安定化したシール部材の概略断面図である。

まず、図８（ａ）に示すように、トナー収容器４３の枠体４３ａの外側に設けた第一成形型７０と、トナー収容器４３の枠体４３ａの内側に設けた第二成形型７１によって、枠体４３ａを挟んだ状態で所定の力で型締めを行う。実施例１において、枠体４３ａは、嵌合部７０ａで第一成形型７０に位置決めされている。また、第一成形型７０と第二成形型７１は嵌合部７０ｂと被嵌合部７１ｂで位置決めされている。この時、第一成形型７０は、軸受部４９端面に周状に当接しており、第二成形型７１は、枠体４３ａの内壁に周状で当接している。

次に、図８（ｂ）に示すように、型締めされた状態の第一成形型７０に設けられた注入口７０ｃに樹脂成形装置の注入ノズル７２を枠体４３ａの外側から当接させる。そして、シール部材１０となる熱可塑性エラストマ樹脂を注入ノズル７２から図８（ｂ）のＹ方向に注入すると、枠体４３ａ及び２つの成形型７０、７１によって形成された閉空間に樹脂が流し込まれる。この時、樹脂を所定圧力で注入することにより、成形状態を安定化させている。また、駆動軸２０ａの挿入側上流において、シール部材１０には、孔４５の内径よりも径が大きい規制部である抜け止め部１０ｃが形成される。これにより、シール部材１０が枠体４３ａの内部方向に脱落することを防止することができる。なお、抜け止め部は、枠体４３ａの内壁面側に形成してもよし、内壁面と外壁面の両方に形成してもよい。なお、成形金型の型締めにおいて、図８に示したように、第一成形型７０と第二成形型７１を凹凸形状で係合させるもの限らず、図９（ａ）に示すように、第一成形型７０と第二成形型７１を面で当接させるものでも良い。また、図９（ｂ）に示すように、第二成形型７１の一部にバネ等で弾性（コンプライアンス）を持たせるような構成にしても良い。ま
た、前述したようにシール部材１０となる熱可塑性エラストマ樹脂を注入ノズル７２から図８（ｂ）のＹ方向に注入することによって、シール部材１０にはゲート部１０ｂが形成される。また、図８（ｂ）に示すように、基部１０ｇの端面において抜け止め部１０ｃが設けられた領域にゲート部１０ｂを配置する構成とすることにより、シール部材１０の小型化が可能となる。すなわち、注入ノズル７２のゲート径φＭに合わせて基部１０ｇ自体の寸法をゲート径φＭに合わせて大きくしたりする必要がない。

また、実施例１においては、所定の閉空間に所定圧で樹脂を注入させているが、図１０に示すように、一定量の樹脂を注入する場合には、樹脂の流路末端に開口を設け、余剰な樹脂をバッファ部１０ｄとして逃がすようにしてもよい。このようにシール部材１０に抜け止部（第二の規制部）としてのバッファ部１０ｄを設けることによって、シール部材１０が枠体４３ａの外部方向に脱落することを防止することができる。

以上説明した通り、実施例１においては、孔４５と駆動軸２０ａの間の環状隙間から、トナー収容器４３内に収容されるトナーが、枠体４３ａ外部に漏れることを抑制することができる。また、実施例１においては、射出成形によって枠体４３ａにシール部材１０を一体成形することにより、突出部１０ａの駆動軸２０ａに対する侵入量の安定性を保つことができ、高いシール性を維持することができる。また、突出部１０ａの接触位置を駆動軸２０ａの揺動中心Ｏの近傍に設定することで、駆動軸２０ａに対する突出部１０ａの侵入量を安定させることができ、駆動軸２０ａの軸倒れによるシールの不安定化を抑制することができる。また、実施例１においては、シール部材１０に円環状の金属を用いることが不要であるため、部品数の削減、現像装置４及びそれを備えるカートリッジの小型化を実現することができる。

（実施例２）
次に、実施例２について、図１１、図１２を用いて説明する。図１１は、実施例２に係るシール構成を示す概略断面図である。実施例１においては、シール部材１０をトナー収容器４３の枠体４３ａに一体成形する構成をとったのに対して、実施例２においては、シール部材１０を駆動部材２０が有する駆動軸２０ａに一体成形する構成をとることを特徴とする。その他の構成及び作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１１に示すように、シール部材１０は、回転体としての駆動軸２０ａ上に一体的に成形されている。シール部材１０は、駆動軸２０ａと密着する基部１０ｇと、基部１０ｇから突出した突出部１０ａを有する。突出部１０ａは、トナー収容器４３の枠体４３ａが備える円筒状の軸受部４９の内周面に対し、一定の侵入量（侵入量）を持って撓みながら摺接している。

次に、図１２を用いて、実施例２に係るシール部材を成形する工程について説明する。まず、駆動部材２０に対して、図１２中の矢印Ｊ方向から成形型８０を挿入し突き当てる。そして、駆動部材２０に設けられた注入口８０ｃに樹脂成形装置の注入ノズル８２ａを当接させ、注入ノズル８２ａから溶融した熱可塑性エラストマ樹脂を注入する。注入された樹脂は、駆動部材２０の注入経路を通り、成形型８０と駆動部材２０とで囲まれた空間に流し込まれる。流し込まれた樹脂は、駆動部材２０の駆動軸２０ａの周上に回り込んだ後、軸中心に対して注入経路と対向する位置に設けられたバッファ経路１０ｆを通り、バッファ部１０ｅを形成する。注入後は、成形型８０を図１２中の矢印Ｋ方向に退避させる。このような成形方法によって、シール部材１０を駆動軸２０ａに一体成形することができる。また、注入経路及びバッファ経路１０ｆ中に一部が形成されていることで、シール部材１０は、駆動部材２０から抜けにくくなっている。

実施例２においては、孔４５と駆動軸２０ａの間の環状隙間から、トナー収容器４３内に収容されるトナーが、枠体４３ａ外部に漏れることを抑制することができる。また、実施例２においては、射出成形によって駆動軸２０ａにシール部材１０を一体成形することにより、突出部１０ａの孔４５の内周面に対する侵入量の安定性を保つことができ、高いシール性を維持することができる。また、突出部１０ａの摺動位置を駆動軸２０ａの揺動中心Ｏの近傍に設定することで、孔４５の内周面に対する突出部１０ａの侵入量を安定させることができ、駆動軸２０ａの軸倒れによるシールの不安定化を抑制することができる。実施例２においては、駆動軸２０ａにシール部材１０を一体成形しているため、駆動軸２０ａに対するシール部材１０の突出部１０ａの位置決めをより精度良くおこなうことができる。したがって、突出部１０ａの摺動位置をより精度良く駆動軸２０ａの揺動中心Ｏの近傍に設定することができ、孔４５の内周面に対する突出部１０ａの侵入量を安定させることが可能となる。また、実施例２においては、シール部材１０に円環状の金属を用いることが不要であるため、部品数の削減、現像装置４及びそれを備えるカートリッジの小型化を実現することができる。

（実施例３）
図１３乃至図１５を用いて、本発明の実施例３に係るトナー収容器について説明する。図１３は、実施例３に係るトナー収容器の構成を示す概略断面図である。図１４は、実施例３に係るシール構成を示す概略断面図である。図１５は、駆動軸を挿入する前のシール構成を示す概略断面図である。

図１３に示すように、トナー収容器４３の枠体４３ａには、駆動部材２０と、トナー攪拌ユニット４４とが、枠体４３ａに設けられる孔４５を介して組み付けられている。駆動部材２０は、孔４５を貫通する回転体としての駆動軸２０ａを有する。トナー攪拌ユニット４４は、回転軸４６と、その回転軸４６に設けられる搬送部材としてのトナー攪拌シート４７とを有している。回転軸４６は、一端に設けられた被係合部４６ａに駆動軸２０ａの係合部２０ｂが嵌め込まれることにより、トナー収容器４３の枠体４３ａ内に保持されている。

また、枠体４３ａには、孔４５と中心軸が一致する円筒状の軸受部４９が設けられている。そして、駆動部材２０は、駆動部材２０に設けられた円筒部２０ｄの内周面２０ｃが軸受部４９の外周面４９ａと摺動するように設けられている。このような構成をとることによって、駆動部材２０からの回転駆動力が、トナー攪拌シート４７に伝達され、トナー収容器４３内のトナーが感光体ドラム１上に攪拌、搬送されることなる。

次に、図１４を用いて、実施例３の特徴部であるシール構成について説明する。図１４に示すように、実施例３に係る環状の封止部材であるシール部材１０は、孔４５と中心軸が一致する中空円筒形状になっている。シール部材１０は、その外周側が孔４５の内周面側に固定されており、その内周側には、駆動軸２０ａの外周面に対して摺動自在に構成されている。このような構成によって、駆動軸２０ａが回転した場合には、当接部である突出部１０ａの内周側が軸部材である駆動軸２０ａの外周面に接触し摺動することで、孔４５の内周面と駆動軸２０ａの外周面との間の環状隙間を封止する。これにより、枠体４３ａ内に収容されるトナーが枠体４３ａ外部に漏れるのを防止している。なお、実施例３においては、駆動部材２０が有する駆動軸２０ａが孔４５を貫通する構成としたが、トナー攪拌ユニット４４が有する回転軸４６が孔４５を貫通する構成としてもよい。この場合においては、シール部材１０は、孔４５の内周面と回転軸４６の間の環状隙間をシールすることとなる。

次に、図１５を用いて、本発明の実施例３に係るシール部材について、更に詳細に説明する。駆動軸２０ａが孔４５に挿入されていない状態（外力が作用していない状態）にお
いて、シール部材１０の突出部１０ａは、枠体４３ａの内部側から外部側に向かって全体的に縮径する構成となっている。そして、突出部１０ａの内周面側には、駆動軸２０ａの軸線Ｘに対して、角度θの傾きを有する螺旋状の突起部（ねじ突起部）１０ｂが設けられている。また、この螺旋状の突起部１０ｂによって、突起間には螺旋状の溝が形成される。突起部１０ｂは、駆動軸２０ａの回転方向にたどると、枠体４３ａの外部から内部に向かう方向に延びる螺旋状の突起である。ここで、突出部１０ａにおける駆動軸２０ａが挿入された際の拡径方向への撓み量（突出部１０ａ先端部の広がり量）は、シール性と駆動軸２０ａへの反発力の観点から、０．１〜１．５ｍｍに設定することが好ましい。また、シール部材１０の成形性の観点から、突起部１０ｂは、ピッチＰが０．３〜０．６ｍｍであって、山の高さＨが０．２〜０．６ｍｍであって、山の角度φが５０〜７０°であることが好ましい。

このように突出部１０ａの内周に螺旋状の突起部１０ｂを設けることで、駆動軸２０ａが回転すると、突出部１０ａの近傍にあるトナーを、枠体４３ａの内部方向（図１４中の矢印Ｙ１方向）に送り戻すことができる。また、本実施例のシール部材１０においては、突出部１０ａの内周に形成された螺旋状の溝によって、枠体４３ａの外部と内部の間を繋ぐ流路が確保される。従って、枠体４３ａの内部圧力を常時大気圧と等しくすることができる。言い換えると、枠体４３ａの内部の圧力（空気）を枠体４３ａの外部に逃がすことができる。すなわち、本実施例においては、トナー漏れを防止しつつ、枠体４３ａ内の圧力（空気）を枠体４３ａの外部に逃がすことができる。

次に、図１６及び図１７を用いて、実施例３におけるシール部材の成形工程について説明する。図１６は、トナー収容器に注入金型を型締めした状態の概略断面図である。図１７は、シール部材の成形時の概略断面図である。まず、図１６に示すように、トナー収容器４３の枠体４３ａの外側に設けた第一成形型７０と、トナー収容器４３の枠体４３ａの内側に設けた第二成形型７１によって、枠体４３ａを所定の力で挟んだ状態で型締めを行う。実施例３において、枠体４３ａは、嵌合部７０ａで第一成形型７０に位置決めされている。また、第一成形型７０は、軸受部４９端面に周状に当接しており、第二成形型７１は、枠体４３ａの内壁に周状で当接している。

次に、図１７に示すように、型締めされた状態の第一成形型７０に設けられた注入口７０ｃに樹脂成形装置の注入ノズル７２を枠体４３ａの外側から当接させる。そして、シール部材１０となる熱可塑性エラストマ樹脂を注入ノズル７２から図１７のＹ２方向に注入すると、枠体４３ａ及び２つの成形型７０、７１によって形成された閉空間１１に樹脂が流し込まれる。この時、樹脂を一定圧力で注入することにより、成形状態を安定化させている。この時、シール部材１０には注入ノズル７２によってエラストマ樹脂が注入されたところにゲート部１０ｃが形成される。ゲート１０ｃは、突出部１０ａとは異なる場所に形成される。

次に、図１８を用いて、トナー攪拌ユニットと駆動部材との組み付けについて説明する。図１８は、トナー攪拌ユニットと駆動部材とを組み付ける様子を示す分解斜視図である。図１８に示すように、シール部材１０の成形後、トナー攪拌ユニット４４を矢印Ｙ３方向にスライドさせ、所定の位置に挿入する。そして、駆動部材２０を矢印Ｙ４の方向に挿入する。そして、トナー攪拌ユニット４４の回転軸４６の一端に設けられた被係合部４６ａに駆動軸２０ａの係合部２０ｂを嵌め込むことによって、トナー収容器４３内にトナー攪拌ユニット４４を保持する。

以上説明したように、本実施例によれば、シール部材１０によって、枠体４３ａ内の圧力（空気）を枠体４３ａ外部に逃がすことを可能としつつ、現像剤（トナー）の漏れを防止することが可能となる。従って、従来のように、環状隙間をシールするシール部材の他
に、空気孔や空気孔を塞ぐフィルターを設ける必要がない。また、従来の発砲ウレタンフォームのシール部材を用いる場合は前述したようにプレス工程による廃材が発生するが、本実施例の構成では廃材の発生を無くすことが可能である。

（実施例４）
次に、図１９を用いて、実施例４に係る現像剤収容器としての廃トナー容器について説明する。図１９は、実施例４に係る廃トナー容器の概略断面図である。実施例３においては、本発明におけるシール部材を現像装置４が備えるトナー収容器４３に適用する場合の構成を示したが、実施例４においては、クリーニング装置６が備える廃トナー容器６２に適用した場合の構成を示す。また、本適用構成は本実施例に限らず、現像装置へトナーを補給するためのトナーカートリッジ等、トナーを収納する枠体であれば適用可である。

図１９に示すように、廃トナー容器６２の枠体６２ａには、回転体としての駆動部材３０と、廃トナー送りユニット６３とが、枠体６２ａに設けられる孔６５を介して組み付けられている。駆動部材３０は、孔６５を貫通する回転体本体部としての駆動軸３０ａを有する。廃トナー送りユニット６３は、回転軸６６と、その回転軸６６に設けられる搬送部材としての廃トナー搬送部材６７とを有している。回転軸６６は、一端に設けられた被係合部６６ａに駆動軸３０ａの係合部３０ｂが嵌め込まれることにより、廃トナー容器６２の枠体６２ａ内に保持されている。

また、枠体６２ａには、孔６５と中心軸が一致する円筒状の軸受部６９が設けられている。そして、駆動部材３０は、駆動部材３０に設けられた円筒部３０ｅの内周面３０ｃが軸受部６９の外周面６９ａと摺動するように設けられている。このような構成をとることによって、駆動部材３０からの回転駆動力が、廃トナー搬送部材６７に伝達され、廃トナー容器６２内のトナーが搬送される。

孔６５の内周面と、駆動軸３０ａの間の環状隙間をシールするため、シール部材１０が用いられる。シール部材１０は、直接に枠体６２ａに成形され、シール部材１０と枠体６２ａは一体的に構成されることとなる。その他の構成及び作用については実施例１、２と同様なので、その説明は省略する。

実施例４においては、孔６５と駆動軸３０ａの間の環状隙間から、廃トナー容器６２内に収容されるトナーが、枠体６２ａ外部に漏れることを抑制することができる。また、実施例１においては、射出成形によって枠体６２ａにシール部材１０を一体成形することにより、突出部１０ａの駆動軸３０ａに対する侵入量の安定性を保つことができ、高いシール性を維持することができる。また、突出部３０ａの接触位置を駆動軸３０ａの揺動中心Ｏの近傍に設定することで、駆動軸３０ａに対する突出部１０ａの侵入量を安定させることができ、駆動軸３０ａの軸倒れによるシールの不安定化を抑制することができる。また、実施例４においては、シール部材１０に円環状の金属を用いることが不要であるため、部品数の削減、現像装置４及びそれを備えるカートリッジの小型化を実現することができる。

また、実施例４においては実施例３と同様に、シール部材１０は、螺旋状の溝を有してもよい。このような構成をとることで、駆動軸３０ａが回転すると、突出部１０ａの近傍にあるトナーを、枠体６２ａの内部方向に送り戻すことができる。また、本実施例のシール部材１０においては、突出部１０ａの内周に形成された螺旋状の溝によって、枠体６２ａの外部と内部の間を繋ぐ流路が確保される。従って、枠体６２ａの内部圧力を常時大気圧と等しくすることができる。言い換えると、枠体６２ａの内部の圧力（空気）を枠体６２ａの外部に逃がすことができる。すなわち、本実施例においては、トナー漏れを防止しつつ、枠体６２ａ内の圧力（空気）を枠体６２ａの外部に逃がすことができる。

（実施例５）
次に、図２０乃至図２２を用いて、実施例５に係るシール構成について説明する。図２０は、実施例４に係るシール構成の概略を説明する図であり、図２０（ａ）はシール構成の概略断面図、図２０（ｂ）はシール構成の概略斜視図である。図２１は、実施例５に係るシール構成の概略断面図である。図２２は、シール構成の一例の概略斜視図である。

上述したように、実施例１に係るシール構成においては、シール部材１０と軸受突起部４９とが周面同士で密着する構成をとっている。このような構成においては、密着力が弱いと、リップ部１０ａと駆動軸２０ａ間の摺動抵抗に負けて、シール部材１０の基部１０ｇが軸受突起部４９から剥離してしまう場合がある。特に、リップ部１０ａと駆動軸２０ａとのしめしろ量Ｚが大きい場合や駆動軸２０ａが偏芯した場合においては、リップ部１０ａの駆動軸２０ａに対する緊迫力の上昇等により摺動抵抗が上昇し、シール部材１０が軸受突起部４９から剥離し易い。この問題に対して、実施例１においては、シール部材１０と軸孔突起部４９との密着力を上げる方法として材料の選択や成形条件を最適化することで対応した。

一方、実施例５においては、図２０に示すように、軸受突起部４９の内周面（軸孔の内周面）においてシール部材１０が成形される領域に、駆動部材２０の回転方向と直交する方向に沿って延びるように設けられる溝４９ｂを複数箇所設ける構成を採用した。このような構成により、シール部材１０の材料としての樹脂を注入すると溝４９ｂに樹脂が流れ込み、基部１０ｇから外側に突出した回転止め部１０ｊが形成される。この回転止め部１０ｊにより、軸受突起部４９への密着力（抗力）を稼ぐことができるため、シール部材１０が、軸受突起部４９から剥離してしまうことを抑制することができる。また、シール部材１０が剥離した後に駆動軸２０ａと共に連れ回ってしまうことを抑制することができる。なお、溝４９ｂは、駆動部材２０の回転方向と直交する方向に沿って延びるように設けられるものに限らず、斜交する方向に延びるように設けられるものでも良い。また、回転止め部１０ｊの構造としては、軸受突起部４９内周面に溝を設ける構成に限られない。シール部材１０が軸受突起部４９から剥離すること及び駆動軸２０ａと共に連れ回ってしまうことを抑制する抵抗力を、シール部材と軸受突起部４９との間に発生させることができる凹凸形状であれば、種々の形状を採用することができる。例えば、駆動部材２０の回転方向と直交又は斜交する方向に沿って延びるように設けられる突起を設ける構成でも良い。また、ディンプル形状やボス形状等の突起を設ける、又は軸受突起部４９内周断面を多角形断面にする等の構成でも良い。また、上記溝又は突起を含む凹凸部は、数が多く凹凸量が大きい程効果的である。さらに、軸受突起部４９の軸方向における凹凸部の設置範囲は、一部でも全域に設けても良いが、少なくともリップ部の根元１０ａ１近辺に設けると効果的である。

また、シール部材１０は狭隘な領域内で成形することが求められるため、注入ノズル７２のゲート径φＭも小さいものに制限されることとなる。そこで、図２１に示すように、溝部４９ｂとゲート部１０ｂ（シール部材１０の注入部）の位置を軸方向から見た同一箇所に配置する。すなわち、円筒状のシール部材１０の形成空間において径方向の幅が最も大きくなる箇所に注入ノズル７２を配置する。こうすることで、ゲート径φＭを大きく確保することができる。そのため、樹脂注入時の流動性を損なうことなく、また、注入圧もシール部材１０に十分かけることが出来るため、軸受突起部４９内周面への密着力が向上すると共に成形精度を上げることも可能となる。また、基部１０ｇの端面において回転止め部１０ｊが設けられた領域にゲート部１０ｂを配置する構成とすることから、シール部材１０の小型化が可能となる。すなわち、ゲート径φＭに合わせて基部１０ｇに幅の広くなる部分を別途形成したり、基部１０ｇ自体の寸法をゲート径φＭに合わせて大きくしたりする必要がない。

実施例５においては、シール部材１０をトナー収容器の枠体４３ａに一体成形する構成とした。しかし、図２２に示すように、実施例２のようにシール部材１０を駆動部材２０が有する駆動軸２０ａに一体成形する構成で、駆動軸２０ａの外周面であってシール部材１０が成形される領域に溝２０ｅを設ける構成でも良い。その他の構成及び作用については実施例１乃至３と同様なので、その説明は省略する。なお、さらにシール部材１０と軸受突起部４９との密着力を上げる方法として、シール部材１０の材質を枠体４３ａ（被成形物）と同種類にすることや、射出成形時の樹脂温度を上げること等がある。

１０…シール部材、１０ａ…突出部、２０ａ…駆動軸、４３…トナー収容器、４３ａ…枠体、４５…孔

Claims (24)

1. 現像剤を収容する現像剤収容器において、
   前記現像剤収容器を構成する、孔が設けられる枠体と、
   前記孔を貫通する、回転可能な回転体と、
   前記孔の内周面と前記回転体の外周面との間の隙間を封止し現像剤が現像剤収容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記枠体に射出成形されたシール部材であって、前記孔の内側に向かって突出し、前記回転体の外周面に接触する突出部を有するシール部材と、
   を有する現像剤収容器。
2. 更に、前記シール部材は、前記内周面と接触する、前記突出部が突出する基部を有することを特徴とする請求項１に記載の現像剤収容器。
3. 更に、前記シール部材は、前記枠体と係合して前記孔の軸線方向において前記シール部材が移動するのを規制する規制部を有する請求項１又は２に記載の現像剤収容器。
4. 更に、前記シール部材は、前記枠体と係合して前記孔の軸線方向において前記シール部材が移動するのを規制する、前記軸線方向において前記シール部材の一端側に設けられた第一の規制部と、前記軸線方向において前記シール部材の他端側に設けられた第二の規制部を有する請求項１又は２に記載の現像剤収容器。
5. 更に、前記シール部材は、前記シール部材を前記枠体に射出成形する際に樹脂を注入する、前記規制部に設けられたゲート部を有する請求項３に記載の現像剤収容器。
6. 前記枠体には、前記回転体を回転可能に支持する軸受部を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
7. 前記軸受部は、前記枠体から突出した円筒部であり、前記円筒部の外周面で前記回転体を回転可能に支持し、前記円筒部の内周面に前記シール部材が設けられている請求項６に記載の現像剤収容器。
8. 前記突出部は、前記孔の軸線方向において、前記回転体の外周面に斜めに接触する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
9. 前記突出部は、前記孔の軸線方向において、前記孔の内周面に螺旋状に形成されている請求項１乃至７のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
10. 前記突出部は、前記回転体の回転方向にたどると、前記現像剤収容器の内側に向かう方向に延びるように形成されている請求項９に記載の現像剤収容器。
11. 前記孔の軸線方向における前記突出部の前記回転体の外周面に対する接触位置が、前記回転体が駆動力を受けた際に前記軸線方向から傾く方向に力を受けて揺動する場合における揺動中心近傍に設定されている請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
12. 前記回転体は、前記現像剤収容器に収容された現像剤を搬送する搬送部材である請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
13. 前記現像剤収容器は、感光体に形成された静電潜像を現像するのに用いられる現像剤を収容する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
14. 前記現像剤収容器は、感光体から除去された現像剤を収容する請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
15. 前記内周面には、前記シール部材が前記孔に対して前記回転体の回転方向に回転するのを規制するために前記基部と係合する溝又は突起が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の現像剤収容器。
16. 前記溝又は突起は、前記回転方向と直交又は斜交する方向に沿って延びるように設けられていることを特徴とする請求項１５に記載の現像剤収容器。
17. 現像剤を収容する現像剤収容器において、
    前記現像剤収容器を構成する、孔が設けられる枠体と、
    前記孔を貫通する、回転可能な回転体と、
    前記孔の内周面と前記回転体の外周面との間の隙間を封止し現像剤が現像剤収容器の外側に漏れるのを防ぐ、前記回転体に射出成形されたシール部材であって、前記外周面から突出し、前記孔の内周面に接触する突出部を有するシール部材と、
    を有する現像剤収容器。
18. 前記枠体には、前記回転体を回転可能に支持する軸受部を有することを特徴とする請求項１７に記載の現像剤収容器。
19. 前記軸受部は、前記枠体から突出した円筒部であり、前記円筒部の外周面で前記回転体を回転可能に支持し、前記円筒部の内周面に前記シール部材が接触する請求項１８に記載の現像剤収容器。
20. 前記突出部は、前記孔の軸線方向において、前記孔の内周面に斜めに接触する請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
21. 前記回転体は、前記現像剤収容器に収容された現像剤を搬送する搬送部材である請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
22. 前記現像剤収容器は、感光体に形成された静電潜像を現像するのに用いられる現像剤を収容する請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
23. 前記現像剤収容器は、感光体から除去された現像剤を収容する請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の現像剤収容器。
24. 画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
    感光体と、
    前記感光体に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像する現像部材と、
    請求項１乃至２３のいずれか１項に記載の現像剤収容器と、
    を有するプロセスカートリッジ。

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