JP2016051070A - カートリッジ及びカートリッジの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 組み立て易く、生産性の高いカートリッジを提供する。
【解決手段】 現像剤収容部を有するカートリッジ枠体と、カートリッジ枠体に対して回転可能に設けられた像担持体と、カートリッジ枠体に設けられ、像担持体の長手方向の端部に当接する端部シールと、像担持体に対して作用するクリーニング手段と、カートリッジ枠体に設けられ、クリーニング手段の前記長手方向の端部と当接するシール部と、長手方向に沿って設けられ、長手方向と交差する方向における一端が像担持体と当接する薄板部材と、薄板部材とカートリッジ枠体を固定する固定部と、を有する画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジであって、シール部と固定部は、同じ溶融樹脂である樹脂部材で射出成形され、一体的に形成される。
【選択図】 図８

Description

本発明は記録媒体に画像を形成するための画像形成装置に着脱可能なカートリッジ及びその製造方法に関する。

本発明は、電子写真画像形成装置及び電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ（以下、カートリッジという）に関するものである。ここで電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としては、プリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、複写機、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及びこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ）等が含まれる。

従来から電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、カートリッジを画像形成装置の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は、電子写真感光体ドラム（以下、感光体ドラムという）及び感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化することにより、画像形成装置のメンテナンスを簡便にすることができる。

このようなカートリッジにおいては、カートリッジ内に収容している現像剤（トナー）が外部へ漏れないように、カートリッジを構成するカートリッジ枠体間や部品間を複数のシール部材で封止する構成とされている。

シール部材としては、発泡ウレタンフォームや軟質ゴム、エラストマー樹脂等の弾性体が用いられる。そして、シール部材は枠体間や部品間の接合部に精度良く貼り付けられる（特許文献１参照）。しかしながら、部品の寸法公差や貼り付け位置のバラツキなどで生じてしまう隙間には、ホットメルトなど溶融した樹脂を流し込んで隙間を埋めることにより、より高い封止性能とする方法もとられている（特許文献２参照）。

近年では、生産効率アップによるコストダウンや組立時の品質安定性のために、人手から自動機（ロボット）によるカートリッジの製造が行われてきている。

特開平１１−２７２０７１号公報 特開２００１−１２５４６５号公報

しかしながら、上記の従来構成では次に示す２つの課題があった。

１つ目の課題は、カートリッジ枠体へシール部材を固定する組立工程が難しい点である。さらには、自動機で組み立てる場合、シール部材は軟体部品であるために自動機での保持が難しく、カートリッジ枠体へ精度良く貼り付けるのが難しい。このため、生産性を向上させることができなかった。

２つ目の課題は、カートリッジ枠体と像担持体の端部シール部材との隙間（像担持体端部シール部材の厚み方向の隙間）や、カートリッジ枠体とスクイシートとの隙間から生じるトナーの漏れ出しである。従来では、この課題を解決するために、これらの隙間を溶融樹脂（ホットメルト）で埋めて封止している。このため、新たに溶融樹脂を塗布する工程がさらに必要となり、生産性を低下させていた。

以上のように、従来の構成では上記の２つの課題があり、組み立てが難しく、溶融樹脂を塗布する工程がさらに必要となり、生産性を低下させていた。

そこで、本発明は、組立易く、生産性の高いカートリッジを提供することである。さらには、本構成により、自動機による組立を可能としたカートリッジを提供する。

上記課題を解決する為の本発明に係るカートリッジは、画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジにおいて、現像剤収容部を有するカートリッジ枠体と、カートリッジ枠体に対して回転可能に設けられた像担持体と、カートリッジ枠体に設けられ、像担持体の長手方向の端部に当接する端部シールと、像担持体に対して作用するクリーニング手段と、カートリッジ枠体に設けられ、クリーニング手段の長手方向の端部と当接するシール部と、長手方向に沿って設けられ、長手方向と交差する方向における一端が像担持体と当接する薄板部材と、薄板部材とカートリッジ枠体を固定する固定部と、を有する。そして、本発明に係るプロセスカートリッジでは、シール部と固定部は、溶融樹脂である同一の樹脂部材で射出成形され、一体的に形成されたことを特徴とする。

また、上記課題を解決する為の本発明に係るカートリッジの製造方法は、現像剤収容部を有するカートリッジ枠体と、カートリッジ枠体に対して回転可能に設けられた像担持体と、カートリッジ枠体に設けられ、像担持体の長手方向の端部に当接する端部シールと、像担持体に対して作用するクリーニング手段と、カートリッジ枠体に設けられ、クリーニング手段の長手方向の端部と当接するシール部と、長手方向に沿って設けられ、長手方向と交差する方向における一端が像担持体と当接する薄板部材と、薄板部材とカートリッジ枠体を固定する固定部と、を有する画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジに関する。そして、本発明に係るカートリッジの製造方法は、シール部と固定部をカートリッジ枠体に同じ溶融樹脂である樹脂部材で一体的に射出成形する第１の工程と、カートリッジ枠体の上に端部シールとクリーニング手段を固定する第２の工程と、樹脂部材の上に薄板部材を配置し、樹脂部材を溶着させ、カートリッジ枠体に薄板部材を固定する第３の工程と、像担持体をカートリッジ枠体に固定する第４の工程と、を備え、シール部と固定部は、一体的に形成されることを特徴とする。

本発明は、組み立て易く、生産性の高いカートリッジを提供する。ひいては、自動機による組立を可能としたカートリッジを提供する。

実施例に係る画像形成装置の概略断面図 実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの概略断面図 実施例に係るスクイシートとクリーニングブレードを取り付けたクリーニングサブユニットの概略正面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの概略正面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール部近傍の概略正面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール部近傍の概略断面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール部近傍の概略斜視図 実施例に係る感光体ドラムユニットの縦シール部近傍の概略断面図 実施例に係る縦シール部の断面形状を示した概略説明図 実施例に係るクリーニング容器の概略斜視図 実施例に係るカートリッジ枠体へ射出成形する工程を説明するための斜視図 実施例に係るカートリッジ枠体へ射出成形する工程を説明するための斜視図 実施例に係るカートリッジ枠体へ樹脂を射出成形する工程を説明するための概略断面図 実施例に係るカートリッジ枠体へ樹脂を射出成形する工程を説明するための概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの組み立てを説明するための概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの組み立てを説明するための概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの組み立てを説明するための概略断面図 変形例１に係るクリーニングサブユニットの部分概略正面図 変形例２に係るクリーニングサブユニットの部分概略正面図 変形例３に係るクリーニングサブユニットの部分概略正面図

（実施例１）
以下に、本発明に係る実施形態の画像形成装置及びカートリッジを図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、カートリッジの長手方向Ｎとは、像担持体である感光体ドラムの回転軸方向である。

（全体構成）
まず、画像形成装置本体及び画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジの全体構成において図１、図２を用いて概略説明する。図１は実施例に係る電子写真画像形成装置本体の一形態であるレーザービームプリンタの全体構成を示す概略断面図、図２は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。

画像形成装置本体Ａは図１に示すように、露光装置１からドラム形状の電子写真感光体である感光体ドラム７（像担持体）に、画像情報に基づいた情報光（光像）が照射される。これにより、感光体ドラム７には静電潜像が形成され、この静電潜像をトナー（現像剤）で現像してトナー像を形成する。そしてトナー像の形成と同期して、給紙部３ａ（カセット）から、ピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃによって記録紙、ＯＨＰシート、布等の記録媒体２を一枚ずつ分離給送する。搬送ガイド３ｆ１に沿って搬送された記録媒体２には、転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって、プロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に形成されたトナー像が転写される。さらにトナー像を転写された記録媒体２は搬送ガイド３ｆ２に沿って定着手段５へ搬送される。この定着手段５は、駆動ローラ５ａと筒状シートで構成された定着回転体５ｄと、定着回転体５ｄを回転可能に支持する支持体５ｃと、定着回転体５ｄ内に配置されたヒータ５ｂを有する。ヒータ５ｂにより加熱された定着回転体５ｄが駆動ローラ５ａに対して従動回転し、通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。転写トナー像を定着した記録媒体２は排出ローラ３ｄで搬送され、反転搬送経路を通して排出部６へ排出される。なお本実例では、搬送手段３をピックアップローラ３ｂ、圧接部材３ｃ、排出ローラ３ｄ等により構成しているがその限りではない。

（カートリッジ構成）
カートリッジＢは図２に示すように、感光体ドラム７と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、例えば感光体ドラム７を帯電させる帯電手段、感光体ドラム７に形成された静電潜像を現像する現像手段、感光体ドラム７に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。本実施例のカートリッジＢでは、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転駆動し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧を印加して感光体ドラム７の表面を一様に帯電する。この帯電した状態の感光体ドラム７に対して、露光装置１からの画像情報に基づいた情報光が露光開口９ｂを通して露光されて、感光体ドラム７表面に静電潜像を形成し、静電潜像を現像手段によって現像するように構成している。

現像手段では、現像枠体１０ｆに構成された現像剤収容部であるトナー収容部１０ａ内のトナーをトナー送り手段である回転可能な送り部材１０ｂで送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像剤担持体（現像回転体）である現像ローラ１０ｄを回転させる。そして、現像ブレード１０ｅとの摩擦によって帯電したトナーでトナー層を現像ローラ１０ｄの表面に形成し、そのトナーを静電潜像に応じて感光体ドラム７に転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。

そして転写ローラ４にトナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写する。転写後には、感光体ドラム７にクリーニング手段であるクリーニングブレード１１ａを作用させ、感光体ドラム７から残留トナーを掻き落とすと共に、スクイシート１１ｂによって廃トナー収納部１１ｃ外への漏出を防いでいる。

なお、カートリッジＢは、感光体ドラムユニット１１と現像ユニット１０に分かれている。感光体ドラムユニット１１は、感光体ドラム７と、帯電手段である帯電ローラ８と、クリーニング手段であるクリーニングブレード１１ａと、スクイシート１１ｂと、クリーニングサブユニット１２と、を備えたものである。クリーニングブレード１１ａは感光体ドラム７と当接するゴム部１１ａ１とゴム部１１ａ１を支持する板金部１１ａ２とからなる。現像ユニット１０は現像手段と現像枠体を構成するトナー収容部１０ａおよび現像容器を備えたものである。現像手段とは、現像ローラ１０ｄと現像ブレード１０ｅ等がある。

（クリーニングサブユニットのシール構成）
次に、実施例に係るクリーニングサブユニットのシール構成について図３〜１１を用いて詳細に説明する。図３は実施例に係る感光体ドラムユニットの概略断面図である。図４は実施例に係るクリーニングブレードとスクイシートが取り付けられたクリーニングサブユニットの概略正面図である。図５は実施例に係るクリーニングサブユニットの概略正面図である。図６は実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール部近傍の概略正面図である。図７は図６のＢ−Ｂ断面を示した図である。図８は実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール部近傍の概略斜視図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の部分詳細を示す図である。

図３及び５に示すように、クリーニングサブユニット１２は、クリーニングブレード下シール１４、端部シール１９、２０、及び固定部１７が設けられている。具体的には、クリーニングブレード下シール１４は、カートリッジ枠体１３の長手方向Ｎの両端部に設けられた取付座面２１、２２の間に渡って設けられている。そして、図６〜図８に示すように、縦シール部１５、１６及び固定部１７は、同じ材料を用いてカートリッジ枠体１３に一体的に成形した樹脂部材１８となるように構成されている。つまり、スクイシート１１ｂを固定するための固定部１７の材料を用いて、取付座面２１，２２近傍から固定部１７に繋がるように縦シール部１５、１６が設けられている。このようにして、クリーニングブレード下シール１４及び縦シール部１５、１６でクリーニングブレード１１ａとカートリッジ枠体１３の隙間がシールされる。

また、感光体ドラム７に当接して廃トナーの漏出を防ぐためのスクイシート１１ｂは、カートリッジ枠体１３に樹脂部材の固定部１７を介して取り付けられている。本実施例では、スクイシート１１ｂを溶着した樹脂部材１８の固定部１７でカートリッジ枠体１３に固定している。

なお、固定部１７の材料としては、射出成形可能な樹脂であればよく、エラストマー樹脂を用いることができる。固定部１７の材料としては、カートリッジ枠体１３と同系の材質からなる材料とすることにより、プロセスカートリッジＢのリサイクル時において、カートリッジ枠体１３と分離する必要がなくなるため好ましい。そのため、本実施例では、ポリスチレン樹脂からなるカートリッジ枠体１３と同系の材質からなるスチレン系エラストマー樹脂を固定部１７の材料として用いたが、この他、シリコン系ゴムや軟質ゴムなどを用いても良い。 また、図９に示すように端部シール１９（２０）は、感光体ドラム７と当接する表面１９ａ（２０ａ）と、カートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに接着するための粘着面１９ｂ（２０ｂ）とを有する。このように、端部シール１９、２０が感光体ドラム７と当接するようにして配置されることにより、感光体ドラム７とカートリッジ枠体１３との隙間がシールされ、カートリッジＢの外部へのトナーの漏れ出しを防止する。なお、図８に示すように、端部シール１９、２０をカートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに接着するため、貼り付け面１３ｔに溝部１３ｍを設け、溝部１３ｍを介して縦シール部１５（１６）と樹脂部材１７が繋がり、一体的に成形された構成とされている。端部シール１９（２０）としては、表面１９ａ（２０ａ）がフェルトや不職布、繊維を織り込んでできたパイル、静電植毛等の可撓性部材で構成されたものが用いられる。

次に、縦シール部１５、１６に関して詳細に説明する。ここで、本実施例においては、縦シール部１５と１６は、カートリッジ枠体の長手方向Ｎに対して対称的な構成とした。そこで、以下では縦シール部１５を例にとり、説明を行う。図７に示すように縦シール部１５は長手方向Ｎに交差する短手方向Ｍに延び、第１部分１５ａ、第２部分１５ｂ、及び第３部分１５ｃの３つの部分を有する。

（縦シール部の第１部分１５ａ）
図７に示すように、縦シール部１５の第１部分１５ａは、クリーニングブレード１１ａとカートリッジ枠体１３の間に位置する。より具体的には、図１０に示すように、第１部分１５ａにおいては、カートリッジ枠体１３からクリーニングブレード１１ａへ向かって延び、クリーニングブレード１１ａと当接する構成とする。このとき、縦シール部１５のカートリッジ枠体１３との接触部とクリーニングブレード１１ａとの接触部とを結んだ線が長手方向Ｎに対し、直交しないように交差するように配置されることが好ましい。このように長手方向Ｎに対して傾斜させ、縦シール部１５を配置することにより、クリーニングブレード１１ａとカートリッジ枠体１３との間で縦シール部１５は撓むように変形した状態で固定される。これより、縦シール部１５の変形により生じるクリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａ１への反発力を低減させることができる。ひいては、感光体ドラム７がクリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａ１から受ける当接圧力を縦シール部１５、１６近傍で高くなることを抑制し、感光体ドラム７の表面のクリーニング性を均一化し、より良く安定化することができる。なお、第１部分１５ａの傾斜した形状はクリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａと当接する部分のみでよいが、板金部１１ａ２と当接する部分も同様の形状としてもよい。傾斜の方向は、長手方向Ｎにおいてカートリッジ枠体１３の内側方向（図１０（ａ））でも、外側方向（図１０（ｂ））であっても、どちらでもよい。本実施例では、カートリッジ枠体１３及びクリーニングブレード１１ａの長手方向Ｎにおける長さを短くするため、内側へ傾斜した形状が望ましく、採用している。また、トナー封止の観点からも、長手方向Ｎにおいてカートリッジ枠体１３の内側へ傾斜した形状とした。

（縦シール部の第２部分１５ｂ）
次に、縦シール部１５の第２部分１５ｂの説明をする。図７に示すように、第２部分１５ｂは、長手方向Ｎにおいて、第１部分１５ａにつながる様にして形成される。図９に示すように、第２部分１５ｂは、カートリッジ枠体１３及び端部シール１９に圧縮され、カートリッジ枠体１３と端部シール１９の間をシールするようにして設けられる。

より具体的には、図８（ｂ）に示すように、第２部分１５ｂは、３つの接触部（１５ｂ１、１５ｂ２、１５ｂ３）で端部シール１９と接触する。接触部１５ｂ１は、第１部分１５ａと貼り付け面１３ｔをなだらかに繋ぐ傾斜面を形成している。これにより、端部シール１９が貼り付け面１３ｔに貼られた際に、縦シール部１５ａと貼り付け面１３ｔとの段差を端部シール１９が塞ぐことができず、隙間が生じることを防止し、より確実にトナー漏れを防止する構成としている。

次に、接触部１５ｂ１につながる接触部１５ｂ２は、貼り付け座面１３ｔとほぼ同じ高さとし、粘着層１９ｂと貼り付け面１３ｔとが確実に接着するようにしてある。なお、接触部１５ｂ２は、貼り付け座面１３ｔとほぼ同じ高さとするため、カートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに溝部１３ｍを設け、溝部１３ｍに接触部１５ｂ２を設けている。

そして、接触部１５ｂ２からなだらかにつながる接触部１５ｂ３は、図７に示すように、貼り付け面１３ｔからスクイシート１１ｂが取りけられる固定面１３ｓにつながる段差部１３ｐに設けられる。接触部１５ｂ３は、段差部１３ｐから貼り付け面１３ｔの延びる方向に突出したリブ形状とされている。貼り付け面１３ｔと段差部１３ｐとが交わる隅部１３ｒにおいては、曲線形状１５ｂ３ｒを設け、なだらかに接触部１５ｂ２と１５ｂ３とをつながるように形成した。これにより、端部シール１９がカートリッジ枠体１３に貼りつけられた際にカートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔと段差部１３ｐとが交わる隅部１３ｒを端部シール１９で塞ぐことができず、隙間が生じることを防止する。この結果、より確実に端部シール１９とカートリッジ枠体１３の間からトナー漏れを防止する構成としている。また、接触部１５ｂ３においては、幅の細いリブ形状とし、接触部１５ｂ３を端部シール１９が圧縮し、変形した状態で固定されることにより生じる端部シール１９への反発力を低減させることができる。本実施例では、接触部１５ｂ３の幅を約０．６ｍｍとした。この結果、図９に示すように、端部シール１９により接触部１５ｂ３を容易に圧縮、変形させることができ、より良く端部シール１９とカートリッジ枠体１３との間に隙間が生じることを防止し、より確実にトナー漏れを防止する構成としている。

（縦シール部の第３部分１５ｃ及び固定部１７）
次に第３部分１５ｃの説明をする。第３部分１５ｃは、図９に示すように、スクイシート１１ｂとカートリッジ枠体１３との間に形成される。より具体的には、図８（ｂ）に示すように、第３部分１５ｃの一端は、第２部分１５ｂの接続部１５ｂ３につながるようにして形成される。そして、第３部分１５ｃの他端は、固定部１７と連続的に形成されている。

なお本実施例では、ポリスチレン樹脂からなるカートリッジ枠体１３、ポリエステル樹脂からなる薄板部材のスクイシート１１ｂを用いた。このため、カートリッジ枠体１３とスクイシート１１ｂは、材質の違いによって、雰囲気温度変動が発生した場合に、熱膨張の差によってスクイシート１１ｂにうねりが発生する恐れがある。この場合、スクイシート１１ｂと当接している感光体ドラム７と間に隙間ができ、廃トナーが漏出しうる。

そこで本実施例では、枠体に成形した固定部１７が、カートリッジ枠体１３とスクイシート１１ｂの高温下の環境放置での線膨張の差を吸収する緩衝材として働くことを可能としている。これにより、高温下の環境放置後のシート部材のうねりを防止することができる。

（スクイシートの固定）
次にスクイシート１１ｂの固定構造について説明する。スクイシート１１ｂは、樹脂部材１８の固定部１７を介し、カートリッジ枠体１３に固定される。より具体的には、スクイシート１１ｂは、樹脂部材１８の固定部１７と第３部分１５ｃの一部が溶着し、カートリッジ枠体１３に固定されている。

（本実施例の効果）
以上のように本実施例では、樹脂の射出成形によって縦シール部１５や固定部１７からなる樹脂部材１８を形成することで、スクイシート固定面１３ｓとスクイシート１１ｂとの間にできる隙間１０２を埋めることができる。さらには、縦シール部１５や固定部１７を溶融し、スクイシート１１ｂと密着させることにより、隙間をなくし、カートリッジ枠体１３の端部のトナーの封止性を高めることができる。この結果、従来、カートリッジ枠体１３と端部シール１９との間の隙間を塞ぐ為に行っていたホットメルトの注入工程が不要となり、本実施例に係る構成とすることにより、作成工程の簡略化を図ることができる。

また、本実施例に係る構成とすることにより、軟体部材であるシール部材を用いない構成とすることができ、組み立て易く、生産性の高いカートリッジとすることができる。

（クリーニングサブユニットの製造方法）
続いて図１１ないし１９を用いて、クリーニングサブユニットの形成方法を説明する。図１１はカートリッジ枠体の概略斜視図、図１２〜図１５は、カートリッジ枠体へ射出成型する工程を説明するための模式断面図である。

（射出成形工程）
以下では、縦シール部１５、１６及び固定部１７をカートリッジ枠体１３へ射出成形する工程を説明する。図１２は実施例に係るカートリッジ枠体の注入口を示した概略斜視図、図１３は実施例に係るカートリッジ枠体を樹脂注入装置へセットした状態の斜視図である。図１４は実施例に係るカートリッジ枠体へ樹脂を注入成形する際の概略断面図であり、図１５は図１４（ｃ）を示した部分拡大図である。

まず始めに、溶融樹脂を注入するための注入口２５〜２９及び縦シール部１５、クリーニングブレード下シール１４、並びに固定部１７を保持するための溝部１３ｍ、１４ｍ、１７ｍが設けられたカートリッジ枠体１３を準備する。なお、注入口２５〜２９は、カートリッジ枠体１３を貫通する穴として設けられている。本実施例では、カートリッジ枠体１３に設けている注入口２５〜２９は、カートリッジ枠体１３の長手方向における位置が互いにずらして配置している。

図１５に示すように、縦シール部１５、１６を形成するための縦シール部型５１、５２及び固定部１７を形成するためのスクイシート型５３をカートリッジ枠体１３に固定する。これにより、縦シール部型５１、５２とクリーニング容器１３で形成される空間に注入口２６、２７から溶融樹脂を注入可能な構成とした。なお、本実施例では縦シール部型５１（５２）は、第１部分１５ａを形成するための型５１ａと第２部分１５ｂ〜１５ｃを形成するための型５１ｂの２つに分けた構成とした。しかしながら、これに限らず、型５１ａと型５１ｂが一体となった縦シール部型５１を用いてもよい。

また同様にスクイシート型５３とクリーニング容器１３で形成される空間に注入口２８、２９から溶融樹脂を注入可能な構成とした。このとき、スクイシート型５３とクリーニング容器１３で形成される空間は、縦シール部型５１、５２とクリーニング容器１３で形成される空間に連通するようにされる。

なお、本実施例では、縦シール部１５、１６及び固定部１７に加えてクリーニングブレード下シール１４も同一工程で成形する成形工程とした。このため、クリーニングブレード下シール１４を形成するための下シール型５０もカートリッジ枠体１３に固定し、下シール型５０とカートリッジ枠体１３とで形成される空間に注入口２５から溶融樹脂を注入可能な構成とした。

そして、図１３に示すようにカートリッジ枠体１３を樹脂注入装置４０にセットする。樹脂注入装置４０は、１つの樹脂供給部４０ａから構成され、クリーニングブレード下シール１４及び縦シール部１５、１６及び固定部１７の材料を供給するホッパー部４７が設けられている。また、樹脂を射出するゲート４１〜４５は各々の注入口２５〜２９に対応する位置に注入口と同一方向に配置されている。さらに、カートリッジ枠体１３に設けられた注入口２５〜２９も同一方向に配置されていることにより、ゲート４１〜４５が注入口２５〜２９に同時に当接可能な構成としている。

次に、ゲート４１〜４５と注入口２５〜２９とが当接した状態で樹脂供給部４０ａのプランジャ５５〜５９を矢印方向へ駆動する。これによって、クリーニングブレード下シール１４及び縦シール部１５、１６及び固定部１７からなる樹脂部材１８のシール材であるエラストマー樹脂をゲート４１、４２、４３から射出する。射出されたエラストマー樹脂は、カートリッジ枠体１３と下シール型５０、縦シール部型５１、５２、及びスクイシート型５３とで形成された空間に流し込まれる。カートリッジ枠体プランジャ５５〜５９の始動タイミングや移動量、移動速度を調整し、流し込まれたエラストマー樹脂が一体となるよう設定する。

射出終了後、カートリッジ枠体１３をクリーニングブレード下シール型５０、縦シール部型５１、５２、及び固定部型５３から取り外し、離形を行う。これにより、カートリッジ枠体１３にクリーニングブレード下シール１４、縦シール部１５、１６、及び樹脂部材１７を一体的に成形することができる。

このようにしてクリーニングサブユニット１２が完成する。

（クリーニングブレード及び端部シール取り付け工程）
クリーニングブレード１１ａは、クリーニングブレード下シール１４上に配置され、カートリッジ枠体１３の長手方向Ｎの両端部に設けられた取付座面２１、２２にねじやリベットなどの固定部材３２によりカートリッジ枠体１３に固定する。このとき、クリーニングブレード下シール１４によりカートリッジ枠体１３とクリーニングブレード１１ａの板金１１ａ２の間がシールされる。

そして、図１６に示すように、端部シール１９は、クリーニングブレード１１ａ及び後ほど取り付けられる感光体ドラム７、スクイシート１１ｂと当接するようにカートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに接着される。端部シール１９は、粘着面１９ｂがカートリッジ枠体１３の溝部１３ｍ、つまり縦シール部１５上に固定する。このとき、図１６（ｂ）に示すように、縦シール部１５、より具体的には段差部１３ｐから突出する接触部１５ｂ３を潰すようにして端部シール１９をカートリッジ枠体１３に固定し、端部シール１９とカートリッジ枠体１３との隙間がシールされるようにする。

（スクイシート貼り付け工程）
次にスクイシート１１ｂの貼り付けについて説明する。本実施例ではスクイシート１１ｂはポリエステル製のシートを用いた。カートリッジ枠体１３に成形された固定部１７の上にスクイシート１１ｂを所定の位置に配置する。そして、図１７に示すように、固定部１７の融点以上で且つスクイシート１１ｂの材料の融点以下に加熱されたヒートバーなどの加熱体７１を押しあてる。この加熱体７１による熱と圧力によって固定部１７を溶融させ、カートリッジ枠体１３とスクイシート１１ｂの接着を行う。より具体的には、固定部１７だけでなく、縦シール部１５、１６の一部も加熱する。これにより、固定部１７を溶融してスクイシート１１ｂに接着するとともに、第３部分１５ｃに存在する縦シール部１５、１６の一部も溶融させてスクイシート１１ｂに密着させる。このため、樹脂部材１８はスクイシート１１ｂの材料と相溶性のある材料を用いることが好ましい。

さらには、固定部１７の溶融方法としては、加熱体７１の押しあての他、スクイシート１１ｂに光透過性の高いシート材を用い、固定部１７にレーザー照射を行い、固定部１７を溶融させてもよい。この場合にあっては、図１８に示すように、光透過性の高いガラスなどの透明固定体７２でスクイシート１１ｂを固定したうえで、レーザーヘッド７３を走査させ、固定部１７と、第３部分１５ｃに存在する縦シール部１５、１６の一部にレーザーを照射する。樹脂部材１８としては、レーザー光を吸収し、溶融するものであればよく、熱溶融する樹脂に光を吸収するレーザー反応剤、例えばカーボンを添加したものを使用することができる。本実施例においては、樹脂部材１８として、カーボンを０．５〜１２質量部含有させスチレン系樹脂を使用した。

クリーニングサブユニット１２にスクイシート１１ｂを固定後、感光体ドラム７及び帯電ローラ８を所定の位置に固定することで感光体ドラムユニット１１が完成する。そして、感光体ドラムユニット１１に現像ユニット１０を一体化することによりカートリッジが完成する。

なお、各々の型５０〜５３はカートリッジ枠体１３に対し、樹脂が漏れないように当接した状態として射出工程を行えばよく、本実施例のように型５０〜５３を同時に当接させる他、順次当接させた後、射出工程を行ってもよい。

（本実施例の効果）
本実施形態にでは、製造されたカートリッジＢは、カートリッジＢの構成により奏する効果の他、クリーニングブレード下シール１４、縦シール部１５及び１６、固定部１７といった複数の部品を樹脂注入装置４０で同一工程により製造することができる。このため、生産性を高めることができる他、カートリッジ枠体へ軟体部材であるシール部材を貼り付ける工程を有さないため、自動機による組立を可能とすることができる。

さらには、縦シール部１５、１６及び固定部１７を同じ樹脂で一体的に成形した。これにより、縦シール部１５、１６及び固定部１７を形成するための樹脂注入装置４０は、１つの樹脂供給部４０ａから構成することができる。さらには、本実施形態では、５つのゲートからエラストマー樹脂を射出したが、これに限らず、ゲートの数を削減することが可能となる。この結果、ゲートに対応した位置、大きさとする必要がある注入口を削減することができ、縦シール部１５、１６及び固定部１７の形状の自由度を高めることが可能となり、カートリッジを小型化することができる。なお、ゲートの数を削減する場合にあっては、第３部分１５ｃに対向しないカートリッジ枠体１３の部分に設けたゲートから第３部分１５ｃへエラストマー樹脂を注入する構成とすることが好ましい。このように第３部分１５ｃに対向しないカートリッジ枠体１３の部分に設けたゲートからエラストマー樹脂が注入されることにより、エラストマー樹脂からなる部材間にできる界面を減らすことができる。この結果、スクイシート１１ｂとカートリッジ枠体１３との間に形成される第３部分１５ｃにおいて、縦シール部１５が途切れた形状となり、シール性が低下することを抑制することができる。

（変形例１）
上記実施例においては、カートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに接着するため、貼り付け面１３ｔに溝部１３ｍを設け、溝部１３ｍを介して縦シール部１５（１６）と樹脂部材１７が繋がり、一体的に成形された構成とされている。しかしながら、これに限らず、図１９に示すように端部シール１９を避けて配置した構成となる縦シール部１５、１６としてもよい。具体的には、縦シール部１５、１６は、長手方向Ｎにおいて、端部シール１９と並ぶ領域では、端部シール１９よりカートリッジの中央側に配置される。一方、縦シール部１５、１６は、短手方向Ｍにおいて、端部シール１９と並ぶ領域では、端部シール１９の外周に沿って長手方向Ｎに延びる。このように形成することにより、端部シール１９を貼り付けるための貼り付け面１３ｔを十分な面積を持ったものとすることができ、カートリッジ枠体１３に対し端部シール１９をより良く接着させることができる。

（変形例２）
また、上記実施例においては、クリーニングブレード下シール１４と、縦シール部１５、１６及び固定部１７からなる樹脂部材１８と、を別体として形成した例について説明をした。しかし、これに限らず、クリーニングブレード下シール１４と、縦シール部１５、１６及び固定部１７からなる樹脂部材１８と、を一体として成形したものであってもよい。

具体的には、図２０（ａ）に示すように、取付座面２１の外周に沿うように、取付座面２１を避けた位置に第１連結部３３ａを設けてもよい。この場合にあっては、クリーニングブレード１１ａの板金部１１ａ２とカートリッジ枠体１３との間に第１連結部３３ａが形成される。つまり、第１連結部３３ａを介して、クリーニングブレード下シール１４と、縦シール部１５、１６と、が同一の材料で連続的に射出成形部材と形成された構成とする。これにより、縦シール部１５、１６に対向する部分のカートリッジ枠体にゲートを設けない構成とするなど、ゲートの数を減らすことができ、製造の自由度を高めることができる。

この他、図２０（ｂ）のように、取付座面２１、２２を横断する溝部内に設けられた第２連結部３３ｂでクリーニングブレード下シール１４と、縦シール部１５、１６と、を一体とした構成としても良い。つまり、取付座面２１、２２を分断する第２連結部３３ｂでクリーニングブレード下シール１４と、縦シール部１５、１６と、が同一の材料で連続的に射出成形部材と形成された構成とする。これにより、縦シール部１５、１６に対向する部分のカートリッジ枠体にゲートを設けない構成とするなど、ゲートの数を減らすことができ、製造の自由度を高めることができる。
（変形例３）
上記実施例において、固定部１７にレーザー照射を行い、固定部１７を溶融させてスクイシート１１ｂを固定する構成について説明を行った。この場合にあっては、固定部１７はレーザー光を吸収し、溶融するものとするため、熱溶融する樹脂に光を吸収するレーザー反応剤、例えば上記実施例ではカーボンを添加したものを使用している。このため、固定部１７を構成する樹脂部材１８は、従来のシール部材に比べ、硬い部材であった。

クリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａ１が感光体ドラム７と当接し、撓むことにより縦シール部１５（１６）が圧縮される。つまり、縦シール部１５（１６）が硬く、反発力が大きいと、クリーニングブレード１１のゴム部１１ａ１の感光体ドラム７に対する当接圧が大きくなる。ひいては、クリーニングブレード１１ａのクリーニング性能に影響が出たり、感光体ドラム７との摩擦力が大きくなりすぎてゴム部１１ａ１がめくれたり、問題が発生し易い構成となっていた。

そこで変形例３では、ゴム部１１ａ１としてレーザー光を透過する部材を用い、図２１（ａ）に示すように、ゴム部１１ａ１と縦シール部１５（１６）との接触部にレーザー光を照射する。これにより、照射されたレーザー光で縦シール部１５（１６）の接触面を溶融させることができる。この結果、縦シール部１５（１６）を変形させ、縦シール部１５（１６）により生じるゴム部１１ａ１の感光体ドラム７に対する当接圧が大きくなる問題を抑制することができる。

なお、図２１（ｂ）に示すように感光体ドラム７の形状を模したレーザー光を透過する擬似ドラム７４（押さえ部材）を用いてもよい。より具体的には、感光体ドラム７を組み付けた状態と同様に疑似ドラム７４でゴム部１１ａ１を変形させた状態としてからレーザー光を照射し、感光体ドラム７を組み付ける前に予め接触面を溶融させてもよい。これにより、より感光体ドラム７を組み付け時に近い形でゴム部１１ａ１と縦シール部１５（１６）を接触させることができるため、シール性を保ちつつ長手両端部における反発力を低減させることが可能となる。更に、縦シール部１５（１６）と端部シール１９（２０）との境界では照射されたレーザー光によりブ縦シール部１５（１６）のエラストマーが溶融され、溶融した端部シール１９（２０）と一体化することでシール性を向上させることができる。なお、図２１（ｂ）に示すように、擬似ドラム７４とゴム部１１ａ１を介してレーザーを照射し、縦シール部１５（１６）を変形させる工程は、スクイシート１１ｂを固定部１７に固定する工程と連続して行ってもよい。このように、縦シール部１５（１６）を変形させる工程と、スクイシート１１ｂを固定部１７に固定する工程と、を連続して行うことにより、より生産性を高めることができる。

Ａ 画像形成装置本体
Ｂ カートリッジ
７ 感光体ドラム
８ 帯電ローラ
１０ 現像ユニット
１１ 感光体ドラムユニット
１１ａ クリーニングブレード
１１ｂ スクイシート
１１ｃ 廃トナー収納部
１２ クリーニングサブユニット
１３ カートリッジ枠体
１４ クリーニングブレード下シール
１５、１６ 縦シール部
１９、２０ 端部シール
２１、２２ 取付座面
２５、２６、２７、２８、２９ 注入口
１７ 固定部
１８ 樹脂部材
４０ 樹脂注入装置
４１、４２、４３、４４、４５ ゲート
５０ 下シール金型
５１、５２ 縦シール部金型
５３ 樹脂部材金型
５５、５６、５７、５８、５９ プランジャ
７０ ホットメルト
７３ レーザーヘッド
１０１、１０２ 隙間
１０３ 境界部

Claims (22)

1. 画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジにおいて、
   現像剤収容部を有するカートリッジ枠体と、
   前記カートリッジ枠体に対して回転可能に設けられた像担持体と、
   前記カートリッジ枠体に設けられ、前記像担持体の長手方向の端部に当接する端部シールと、
   前記像担持体に対して作用するクリーニング手段と、
   前記カートリッジ枠体と一体的に設けられ、前記クリーニング手段の前記長手方向の端部と当接するシール部と、
   前記長手方向に沿って設けられ、前記長手方向と交差する方向における一端が前記像担持体と当接する薄板部材と、
   前記薄板部材と前記カートリッジ枠体を固定する固定部と、
   を有し、
   前記シール部と前記固定部は、同じ溶融樹脂である樹脂部材で射出成形され、一体的に形成されたこと
   を特徴とするカートリッジ。
2. 前記樹脂部材は、エラストマーであることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記樹脂部材は、レーザー光を吸収し、溶融するものである
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のカートリッジ。
4. 前記シール部は、
   前記クリーニング手段と当接する第１部分と、
   前記カートリッジ枠体における、前記端部シールが固定される面と前記薄板部材が固定される面との間の段差部に設けられ、前記端部シールと前記カートリッジ枠体の間をシールする第２部分と、
   を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記シール部は、さらに前記カートリッジ枠体と前記薄板部材の間に位置する第３部分を有することを特徴とする請求項４に記載のカートリッジ。
6. 前記第３部分に対向しない前記カートリッジ枠体の部分に前記樹脂部材を注入するゲートが設けられ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. 前記像担持体は、感光体であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のカートリッジ。
8. 前記クリーニング手段は、ブレードであり、
   前記ブレードと、前記カートリッジ枠体との間にブレード下シールが設けられ、
   前記ブレード下シールと前記シール部とは、同じ溶融樹脂である樹脂部材で射出成形され、一体的に形成されたこと
   を特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載のカートリッジ。
9. 前記ブレードは、前記カートリッジ枠体の取付座面に固定部材で固定され、
   前記取付座面に沿って連結部が形成され、前記連結部により前記ブレード下シールと前記シール部とが一体的に形成される
   ことを特徴とする請求項８に記載のカートリッジ。
10. 前記ブレードは、前記カートリッジ枠体の取付座面に固定部材で固定され、
    前記取付座面を横断した連結部が形成され、前記連結部により前記ブレード下シールと前記シール部とが一体的に形成される
    ことを特徴とする請求項８に記載のカートリッジ。
11. 現像剤収容部を有するカートリッジ枠体と、
    前記カートリッジ枠体に対して回転可能に設けられた像担持体と、
    前記カートリッジ枠体に設けられ、前記像担持体の長手方向の端部に当接する端部シールと、
    前記像担持体に対して作用するクリーニング手段と、
    前記カートリッジ枠体と一体的に設けられ、前記クリーニング手段の前記長手方向の端部と当接するシール部と、
    前記長手方向に沿って設けられ、前記長手方向と交差する方向における一端が前記像担持体と当接する薄板部材と、
    前記薄板部材と前記カートリッジ枠体を固定する固定部と、
    を有する画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジの製造方法であって、
    前記シール部と前記固定部を前記カートリッジ枠体に同じ溶融樹脂である樹脂部材で一体的に射出成形する第１の工程と、
    前記カートリッジ枠体の上に前記端部シールと前記クリーニング手段を固定する第２の工程と、
    前記固定部の上に前記薄板部材を配置し、前記樹脂部材を溶着させ、前記カートリッジ枠体に前記薄板部材を固定する第３の工程と、
    前記像担持体を前記カートリッジ枠体に固定する第４の工程と、
    を備えることを特徴とするカートリッジの製造方法。
12. 前記樹脂部材は、エラストマーであることを特徴とする請求項１１に記載のカートリッジの製造方法。
13. 前記第１の工程において、
    前記クリーニング手段と当接する第１部分と、
    前記カートリッジ枠体における、前記端部シールが固定される面と前記薄板部材が固定される面との間の段差部に設けられ、前記端部シールと前記カートリッジ枠体の間をシールする第２部分と、
    を有する前記シール部を形成することを特徴とする請求項１１または１２に記載のカートリッジの製造方法。
14. 前記第１の工程において、さらに前記カートリッジ枠体と前記薄板部材の間に位置する第３部分を有する前記シール部を形成することを特徴とする請求項１３に記載のカートリッジの製造方法。
15. 前記第１の工程において、前記カートリッジ枠体の前記第３部分に対向しない部分に設けられたゲートから前記樹脂部材を注入し、前記第３部分を形成することを特徴とする請求項１４に記載のカートリッジの製造方法。
16. 前記樹脂部材は、レーザー光を吸収し、溶融するものであり、
    前記第３の工程において、前記樹脂部材の前記固定部にレーザー光を照射し、前記樹脂部材を溶融させ、前記薄板部材を前記枠体に固定する
    ことを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれか１項に記載のカートリッジの製造方法。
17. 前記第３の工程において、前記第３部分にレーザー光を照射し、前記樹脂部材を溶融させる
    ことを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジの製造方法。
18. 前記クリーニング手段は、ブレードであり、
    前記ブレードと、前記カートリッジ枠体との間にブレード下シールが設けられたカートリッジの製造方法であって、
    前記第１の工程において、前記ブレード下シールは、前記樹脂部材で射出成形され、前記シール部と一体的に形成されたこと
    を特徴とする請求項１１ないし１７のいずれか１項に記載のカートリッジ。
19. 前記第２の工程において、前記ブレードは、前記カートリッジ枠体の取付座面に固定部材で固定されるカートリッジの製造方法であって、
    前記第１の工程において、前記取付座面に沿って連結部が形成され、前記ブレード下シールと前記シール部と前記連結部で一体的に形成される
    ことを特徴とする請求項１８に記載のカートリッジ。
20. 前記第２の工程において、前記ブレードは、前記カートリッジ枠体の取付座面に固定部材で固定されるカートリッジの製造方法であって、
    前記第１の工程において、前記取付座面を横断した連結部が形成され、前記ブレード下シールと前記シール部と前記連結部で一体的に形成される
    ことを特徴とする請求項１８に記載のカートリッジ。
21. 前記クリーニング手段は、レーザー光を透過するブレードであり、
    前記ブレードと前記シール部の接触面にレーザー光を照射する第５の工程を有すること
    を特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
22. 前記第５の工程は、レーザー光を透過する押さえ部材で前記ブレードを変形させた状態で、前記ブレードと前記シール部の接触面にレーザー光を照射する工程であることを特徴とする請求項２１に記載のカートリッジ。

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