JP2015125447A - カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】シール部と弾性部とを有する封止部材が回転体と枠体との間に配置されているカートリッジにおいて、接着することなくシール部を保持させ、かつ、封止部材の組付け作業性を向上させる。
【解決手段】枠体１１ａにはスリットＳが設けられ、シールユニット１２ａは、シート状の平状シール部材１３と、平状シール部材１３の一部をスリットＳから突出させて現像剤担持体９側に押圧する弾性部材１５とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真画像形成装置に着脱可能なカートリッジに関するものである。

従来の電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置には、電子写真感光体及びそれに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成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。このようなカートリッジでは、電子写真感光体または現像剤担持体等の回転体端部にシール部材を配し、画像形成装置からの現像剤漏れを防止する方式が広く採用されている。
シール部材としては、パイルや不織布等の繊維を用いたもの、弾性体を用いたもの、磁性体を用いたものなどが挙げられる。このうち、パイルや不織布を用いたシールの例としては、特許文献１〜２に提案されているものなどが挙げられる。特許文献１は、フッソ樹脂繊維のフィラメント糸をパイル糸として使用することを提案したものである。実施形態としては、パイルの地組織と併設するクッション材とを粘着性樹脂（例えばアクリル系接着剤）で一体化し、これを粘着剤層（例えば両面テープ）を介して枠体に貼り付ける構成を示している。特許文献２は、表層に不織布、下層に柔軟なプラスチック発泡体を配し、中間層に皺の発生原因となる力を吸収する織布または不織布を設ける構成を提案している。層間は、繊維同士を交絡させたり両面粘着テープで貼り付けることで一体化している。

特開２００２−１３２０４３号公報 特開２００７−２８６３６５号公報

上記従来技術のように、画像形成装置におけるシール部材として繊維を用いたシール部材を使用する場合には、クッション性を補うために弾性部材を併設するなど、繊維に不足する機能を補うために異なる材料を層状に併設した構成をとることが多い。
このような複数の層からなるシール部材では、層と層の間を接着することで一体化した構成が一般的であり、生産過程において層間を接着する工程が必要となるため、コストアップの要因になっていた。また、一体化したシール部材を枠体に対して固定する手段としては、両面テープ等の接着手段により貼り付ける構成が一般的である。このような場合、表層の繊維の広がりや毛羽により貼り付け基準である両面テープのエッジが認識しづらく、正確な位置に貼り付ける貼り付け作業が困難となることが懸念される。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、シール部と弾性部とを有する封止部材が回転体と枠体との間に配置されているカートリッジにおいて、接着することなくシール部を保持させ、かつ、封止部材の組付け作業性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために本発明にあっては、
画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、
現像剤が収容される現像剤収容部を構成する枠体と、
前記枠体に対して回転可能に設けられた回転体と、
前記枠体に設けられ、前記回転体の回転軸方向の端部における前記枠体と前記回転体との間から現像剤が漏れるのを防ぐ封止部材と、
を備え、
前記枠体には開口部が設けられ、
前記封止部材は、シート状のシール部と、前記シール部の一部を前記開口部から突出させて前記回転体側に押圧する弾性部とを有することを特徴とする。

本発明によれば、シール部と弾性部とを有する封止部材が回転体と枠体との間に配置されているカートリッジにおいて、接着することなくシール部を保持させ、かつ、封止部材の組付け作業性を向上させることが可能となる。

実施例１のシールユニットの概略構成を示す断面図 実施例１の画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例１のプロセスカートリッジの概略構成を示す断面図 実施例１のシールユニットの形成過程について説明するための図 実施例２のシールユニットの概略構成を示す図 実施例２のシールユニットの概略構成を示す断面図 実施例３のシールユニットの概略構成を示す断面図 従来のシールユニットを示す概略図

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明は、カートリッジ、及びカートリッジを着脱可能な電子写真画像形成装置に関するものである。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録材に画像を形成するものをいう。これには、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置、及び、電子写真ワードプロセッサ等が含まれる。

また、カートリッジとは、少なくとも回転体としての現像剤担持体と、現像剤収容ユニット（現像剤収容部）とを一体的にカートリッジ化したもので、電子写真画像形成装置本体に着脱可能であるものをいう。ここで、現像剤担持体は、現像剤収容部に収容された現像剤を担持するものである。また、カートリッジとは、少なくとも回転体としての像担持体（電子写真感光体、以下、感光体）と、現像剤収容ユニット（現像剤収容部）とを一体的にカートリッジ化したもので、電子写真画像形成装置本体に着脱可能であるものをいう。ここで、感光体は、その表面に形成された潜像が現像剤で現像されるもので、感光体表面から除去された残留現像剤が現像剤収容部に収容される。なお、回転体としては、現像剤収容部を構成する枠体に回転可能に設けられた回転体であればよい。

［実施例１]
以下に、実施例１について説明する。
＜画像形成装置の構成概要＞
図２は、プロセスカートリッジ（カートリッジ）Ｂを装着した状態の画像形成装置Ａの概略構成を示す断面図である。

画像形成装置Ａでは、光学系１から画像情報に基づいた情報光（レーザ光、ＬＥＤ光等）が円筒形状の感光体５上へ照射されて感光体５上に潜像が形成され、この潜像に対して現像剤が付着することで、感光体５上に現像剤による可視像が形成される。
このとき、可視像の形成と同期して記録材供給部３から記録材２が搬送され、感光体５上に形成された可視像が転写手段６によって記録材２に転写され、この転写された像が定着手段７によって記録材２に定着された後、記録材２が記録材排出部４へと排出される。

＜プロセスカートリッジの構成概要＞
図３は、プロセスカートリッジＢの概略構成を示す断面図である。
プロセスカートリッジＢは、画像形成装置Ａに着脱可能な構成であり、感光体５または感光体５上の潜像を現像する現像手段を少なくとも備えたものである。プロセスカートリッジＢは、さらには、感光体５に作用する少なくとも１つのプロセス手段を備えていてもよい。プロセス手段としては、感光体５を帯電させる帯電手段８、現像手段、感光体５上に残留した現像剤をクリーニングするクリーニング手段１０などが挙げられる。

本実施例のプロセスカートリッジＢは、現像剤担持体９を有する現像手段を備え、現像剤担持体９と枠体１１ａとの間から現像剤が漏れ出ることを防ぐために、現像剤担持体９の回転軸方向両端部に封止部材としてのシールユニット１２ａを備えている。ここで、枠体１１ａは、現像剤が収容される現像剤収容部９ａを構成している。また、現像剤担持体９は、現像剤収容部９ａに収容された現像剤を担持するもので、枠体１１ａに対して回転可能に設けられている。
また、プロセスカートリッジＢは、感光体５を有し、感光体５と枠体１１ｂとの間から現像剤が漏れ出ることを防止するために、感光体５の回転軸方向両端部にシールユニット１２ｂを備えている。

本発明はシールユニット１２ａとシールユニット１２ｂのいずれにも適用できるが、どちらか一方のみの実施でもよい。
シールユニット１２ａとシールユニット１２ｂの主要部は同様の構成であるため、以下の説明ではシールユニット１２ａの実施例について記載することとする。また、以下の説明では、現像剤担持体９の回転軸方向両端部に、シールユニット１２ａを備えた形態について説明するが、これに限るものではない。すなわち、現像剤担持体９の回転軸方向両端部のうち少なくともいずれかの端部に、シールユニットが配置される場合であれば、本発明を好適に適用することができる。

＜シールユニットの構成＞
次に、本実施例のシールユニット１２ａの構成について説明する。
図１は、本実施例のプロセスカートリッジＢにおいて、現像剤担持体９の回転軸（回転中心軸）を含む面でシールユニット１２ａを切断したときの概略構成を示す断面図である。
シールユニット１２ａは、現像剤担持体９と当接する、複数の繊維からなるシート状のシール部１３と、シール部１３を現像剤担持体９に対して付勢する弾性部１５の２層からなるシールユニットである。本実施例では、シール部１３は、平状のシール部材で構成しているため、以下、平状シール部材１３といい、弾性部１５は、弾性部材で構成しているため、以下、弾性部材１５という。平状シール部材１３は、現像剤担持体９に対して（相対的に）摺擦可能（摺動可能）に配設されている。

図１に示すように、シールユニット１２ａ近傍の空間は、現像剤担持体９の半径方向において枠体１１ａにより分けられている。本実施例では、図１に示すように、枠体１１ａより現像剤担持体９側を回転体存在側Ｄ１とし、枠体１１ａに対して現像剤担持体９とは反対側を回転体不在側Ｄ２とする。

シールユニット１２ａを構成する平状シール部材１３と弾性部材１５は、回転体不在側Ｄ２に位置している。そして、枠体１１ａに併設されている押圧部材としての圧縮部材１
６が弾性部材１５を押圧して（押付けて）圧縮し、弾性部材１５が平状シール部材１３を回転体存在側Ｄ１に向けて付勢している。
そして、枠体１１ａには開口部としてのスリットＳが設けられており、平状シール部材１３の一部は、弾性部材１５によって付勢（押圧）されることによりスリットＳから突出し、回転体存在側Ｄ１に侵入する形で現像剤担持体９と当接している。

図４は、図１と同様の概略断面図であり、本実施例１におけるシールユニット１２ａの形成過程について説明するための図である。
本実施例のシールユニット１２ａは、図４の矢印で示すように、平状シール部材１３と弾性部材１５と圧縮部材１６を順に枠体１１ａへ組付けていくことで形成される。このとき、平状シール部材１３と弾性部材１５とが重ねられた状態で、スリットＳを含む枠体１１ａの領域に、平状シール部材１３を介して弾性部材１５が圧縮部材１６によって押付けられる。このことで、平状シール部材１３の一部がスリットＳから現像剤担持体９側（回転体側）に突出する。

＜本実施例の効果＞
次に、本実施例の効果について説明する。
本実施例の平状シール部材１３は、図１に示したように、枠体１１ａと弾性部材１５に挟まれることで固定（保持）されており、現像剤担持体９と摺擦した場合であっても、その位置を保つことができ、シールとして機能することができる。

従って、平状シール部材１３と弾性部材１５における層間を接着することなくシールユニット１２ａを形成することができ、層間を接着するために要する工数やコストを低減することができる。
ここで、平状シール部材１３が枠体１１ａと弾性部材１５に挟まれて固定される位置（領域）は、図４において斜線で示した圧接領域Ｒ１と圧接領域Ｒ２とのうち少なくともいずれかであるとよい。圧接領域Ｒ１は、スリットＳを構成する側壁（開口部（貫通孔）の内壁）であり、圧接領域Ｒ２は、非スリット部における領域（枠体１１ａの側壁（スリットＳに隣接する領域が好ましい））である。
また、本実施例においては、シールユニット１２ａが平状シール部材１３と弾性部材１５で構成されている形態について説明したが、これに限るものではなく、シールユニットは複数の層で構成されるものであってもよい。このようなシールユニットに本発明を適用することで、複数の層からなるシール部材の層間を接着する工程を不要とすることができる。

次に、図８に、従来から知られている構成として、繊維からなる表層１１３にクッション層（弾性部材）１１５と粘着層１１７が併設されたシールユニット１１２を示す。
このシールユニット１１２を枠体１１１に組付ける際には、シールユニット１１２の上面（図中上方）から見ながら図中の矢印で示すように粘着層１１７のエッジ部分を枠体１１１側の貼付基準１１８に合うように狙って貼り付けていた。しかし、表層１１３の繊維は少なからず自由に動ける状態であるため、併設するクッション層１１５よりも幅広になりやすく、毛羽が立つこともある。
このようなことで、粘着層１１７のエッジ部分を認識する視線（図中の破線）が遮られた場合には、正確に粘着層１１７のエッジを認識することが難しく、図中上方から見ながらシールユニット１１２を図中矢印の向きへ貼り付ける作業を困難なものにしていた。

一方、本実施例のシールユニット１２ａは、上述のように、平状シール部材１３と弾性部材１５と圧縮部材１６を順に枠体１１ａへ組付けていくことで形成することができる。このとき、平状シール部材１３の大きさがスリットＳより十分大きく形成されるものであれば、次のようにして、シールユニット１２ａを枠体１１ａの所定の位置、つまり、スリ
ットＳ部分に形成できる。すなわち、平状シール部材１３を弾性部材１５で付勢し、さらに弾性部材１５を圧縮部材１６で押さえてしまうという簡単な押付け動作により、平状シール部材１３をスリットＳから突出させることができ、シールユニット１２ａを枠体１１ａに形成できる。
また、弾性部材１５が、図４で示したように周方向において一様な断面形状であれば、組付け作業時に、位相に注意する必要もない。

このように本実施例においては、圧縮部材１６による簡単な押付け動作によってシールユニット１２ａを枠体１１ａに形成することができる。このため、図８に示した従来のようなシール部材を貼り付ける構成よりも、組付け作業を格段に容易にする（組付け作業を向上する）ことができる。
また、シールユニット１２ａの位置は、枠体１１ａに形成されたスリットＳの位置で決まるので、本実施例では、組付け作業を容易にしつつ、枠体１１ａに対するシールユニット１２ａの位置を高精度に配置する（組付け精度を向上する）ことができる。

ここで、平状シール部材１３が、編む、組む、織る等の手段により形成されたシール部材である場合について説明する。
このような平状シール部材１３においては、平状シール部材１３をシール部として使用する所定の（実使用状態の）大きさよりも大きく形成された平状のシートが、前記所定の大きさになるように切断されて形成される。したがって、平状シール部材１３の中央付近の繊維は絡み合うことで互いに拘束された状態にあるが、端部の繊維は平状シール部材１３をシール部として使用する前記所定の大きさにカットする際に生じる切断面を有している。ここで、前記所定の大きさは、スリットＳの大きさよりも大きい、また、スリットＳから現像剤担持体９側に突出している平状シール部材１３の一部は、平状シール部材１３のうち端部以外の領域で構成されている。

平状シール部材１３の端部の繊維において、切断面から他の繊維と絡む点までの区間は、自由に動ける状態にある。この自由に動ける状態にある繊維の部分が、現像剤担持体９と摺擦した場合には、現像剤担持体９に引っ張られることにより、繊維の脱落や平状シール部材１３のほつれが発生してしまうことが懸念される。そこで、従来では、この端部の繊維に対して、上述の脱落やほつれを防止するための対策が別途必要となっていた。

これに対し本実施例では、図１に示すように平状シール部材１３の端部の繊維を全て回転体不在側Ｄ２に配置し、平状シール部材１３のうち端部以外の領域が、スリットＳから現像剤担持体９側に突出するように構成している。これにより、別途対策を講じることなく、平状シール部材１３の端部の繊維と現像剤担持体９とが摺擦することのない構成にすることができる。
従って、コストや工数の追加をすることなく、繊維からなる平状シール部材１３における、繊維の脱落や繊維のほつれを防止することができる。

［実施例２］
以下に、実施例２について説明する。本実施例においては、実施例１に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例１と同様の構成部分については、その説明を省略する。

＜シールユニットの構成＞
図５（ａ）は、筒状シール部材１４ａの内部に弾性部材１５を配した状態を示す概略図である。図５（ｂ）は、袋状シール部材１４ｂの内部に弾性部材１５を配した状態を示す概略図である。ここで、筒状シール部材１４ａの長手方向の一端を閉じたのが袋状シール部材１４ｂと言え、筒状シール部材１４ａ及び袋状シール部材１４ｂはシール部材として
同様に機能するため、以下の説明では、筒状シール部材１４ａを例にとり説明する。図６は、図１と同様の概略断面図であり、図１の平状シール部材１３の代わりに筒状シール部材１４ａを適用した状態を示した図である。
本実施例では、図５，６に示すように、シール部材として袋状または筒状のシール部材を用い、その内部に弾性部材１５を配置した構成としている。

＜本実施例の効果＞
本実施例では、図６に示すように、筒状シール部材１４ａを回転体不在側Ｄ２に設置して、圧縮部材１６によって押付けられ圧縮された弾性部材１５によって付勢することで、筒状シール部材１４ａをスリットＳから突出させて現像剤担持体９に当接させている。
従って、実施例１で示したメカニズムと同様のメカニズムにより、層間を接着する工数やコストを低減でき、従来のようなシール部材を貼り付ける構成よりも、組付け作業を格段に容易にすることができる。

さらに、実施例１の平状シール部材１３を用いた構成では、枠体１１ａに対して平状シール部材１３を先に組付けた後に弾性部材１５を組付ける必要があるため、２回の組付け動作が必要であり組付け順にも注意する必要があった。
これに対し、本実施例の筒状シール部材１４ａを用いた構成では、筒状シール部材１４ａの内部に予め弾性部材１５を設置しておくことで、１回の組付け動作により組付けが可能となる。筒状シール部材１４ａの内部に弾性部材１５を設置する形態は、例えば繊維を筒状に形成する工程で芯材として弾性部材１５を用いることで作成可能であり、これにより、大幅な工数やコストの増加なしにシールユニットを形成することができる。

以上のように本実施例によれば、筒状シール部材１４ａまたは袋状シール部材１４ｂの内部に弾性部材１５を配した構成をとることで、実施例１で示した平状シール部材１３と弾性部材１５を順に組む構成よりも一段と組付け作業を容易にすることができる。

［実施例３］
以下に、実施例３について説明する。本実施例においては、実施例１に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例１と同様の構成部分については、その説明を省略する。

＜シールユニットの構成＞
図７は、図１と同様の概略断面図であり、図１の圧縮部材１６の代わりに、現像剤担持体９の支持部材１９の一部を適用した状態を示した図である。
本実施例においては、現像剤担持体９の支持部材１９の一部が押圧部材を兼ねるように構成されている。すなわち、実施例１において弾性部材１５に併設されていた圧縮部材１６を廃止し、圧縮部材１６の代わりに、現像剤担持体９の支持部材１９の一部を用いている。このとき、現像剤担持体９の支持部材１９の一部は、圧縮部材１６が設置されていた位置に設置されることで、圧縮部材１６の代わりとして弾性部材１５を圧縮する。

＜本実施例の効果＞
本実施例では、図７に示すよう、実施例１の圧縮部材１６の代わりに、現像剤担持体９の支持部材１９の一部を適用しているため、実施例１で圧縮部材１６が担っていた弾性部材１５の圧縮機能を、支持部材１９に持たせることが可能となる。
現像剤担持体９の支持部材１９は、従来構成において枠体の長手方向（現像剤担持体９の回転軸方向）の端部に設置されている部材である。この部材に対して本実施例の構成を適用することで、従来構成に対して部品点数が増加することなく実施例１，２で示した効果を得ることができる。

９…現像剤担持体、９ａ…現像剤収容部、１１ａ…枠体、１２ａ…シールユニット、１３…平状シール部材、１５…弾性部材、Ｂ…プロセスカートリッジ、Ｓ…スリット

Claims (8)

1. 画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジにおいて、
   現像剤が収容される現像剤収容部を構成する枠体と、
   前記枠体に対して回転可能に設けられた回転体と、
   前記枠体に設けられ、前記回転体の回転軸方向の端部における前記枠体と前記回転体との間から現像剤が漏れるのを防ぐ封止部材と、
   を備え、
   前記枠体には開口部が設けられ、
   前記封止部材は、シート状のシール部と、前記シール部の一部を前記開口部から突出させて前記回転体側に押圧する弾性部とを有することを特徴とするカートリッジ。
2. 前記シール部は、絡み合うことで互いに拘束された複数の繊維からなることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記シール部は、前記開口部の大きさよりも大きく切断された平状のシートで、前記シール部の一部は、前記シートのうち端部以外の領域であることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
4. 前記封止部材は、袋状または筒状に形成された前記シール部の内部に前記弾性部が配置されたものであることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
5. 前記枠体には、前記弾性部を前記回転体側に押圧する押圧部材が配設されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記回転体を回転可能に支持する支持部材を備え、
   前記支持部材の一部が、前記押圧部材を兼ねていることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
7. 前記回転体は、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持する現像剤担持体であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカートリッジ。
8. 前記回転体は、表面に形成された潜像が現像剤で現像される像担持体であり、
   前記現像剤収容部には、前記像担持体の表面から除去された残留現像剤が収容されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のカートリッジ。

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