JP3258480B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体に画像を形成
する画像形成装置に着脱可能な、画像形成手段を一つの
筐体に収めたプロセスカートリッジに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機等の画像形成装置は、
一様に帯電させた像担持体に選択的な露光をして潜像を
形成し、この潜像を現像剤担持体に付着したトナーで顕
像化すると共に、該トナー像を記録媒体に転写して画像
記録を行なう。このような装置にあっては、トナーが無
くなる都度補給しなければならないが、この卜ナーの補
給作業が煩わしいばかりか、汚れを伴うこともある。ま
た、各部材のメンテナンスは専門のサービスマンでなけ
れば行なうことが出来ず、ユーザーには不便を伴うこと
が多かった。

【０００３】そこで、前記像担持体、帯電手段、現像手
段、クリーニング手段等を一体構造にまとめてカートリ
ッジ化することにより、ユーザーが前記カートリッジを
装置本体に装填することによって、 トナーの補給や寿
命に達した像担持体の部品交換を可能とし、メンテナン
スを容易にしたものが実用化されている。

【０００４】このようなプロセスカートリッジにおい
て、回転する現像剤担持体（現像スリーブ）の両端部に
は、現像領域外へ現像剤（トナー）が流出するのを防止
するためのシール部材が設けてある。従来、この現像剤
の流出を防ぐシール部材にはフェルトや発泡ゴム等の弾
性体が広く利用されている。その代表的な例を図５、及
び図６に示す。図５は従来プロセスカートリッジの断面
構成図、図６は現像器要部の縦断面構成図である。

【０００５】現像スリ一ブ４ａはその内部に磁石４ｂを
有し、トナー容器部３にスリーブ軸受け５を介して回転
可能に固定されている。前記トナー容器３から供給され
たトナーは磁力により前記現像スリーブ表面に付着し、
現像ブレード４ｃにより層厚が一定に規制された後、像
担持体（感光ドラム）１上の潜像にトナーが付着され
る。弾性シール部材４ｄは、前記現像スリーブ４ａの両
端部において、該現像スリーブに隣接する固定部例えば
トナー容器部３の前記感光ドラム１と対向する側に固定
されており、前記現像スリーブの外周面に圧着させるこ
とによりトナーの流出を防止している。前記現像スリー
ブ４ａは、容器部３に回転自在に支持されているが、該
スリーブに隣接する固定部であるハウジング等に回転自
在に支持することもでき、また像担持体１も同様に支持
することができる。

【０００６】しかしながら、このような構成のものでは
現像スリーブ４ａの外周面に圧接した弾性シール部材４
ｄによる負荷が大きく、また、前記現像スリーブ４ａと
の接触により前記弾性シール部材４ｄが劣化し、シール
性が悪化する等の問題があった。更に、現像スリーブ４
ａと弾性シール部材４ｄとの間にわずかではあるがトナ
ーが侵入してしまう場合があり、この侵入したトナーが
凝集・融着を起こして画像に白スジ等の悪影響を及ぼす
ことがあった。

【０００７】そこでこれらの問題を解決すべく、現像ス
リーブの両端部に一定の間隙をもって磁生体のシール部
材を配置し、これによりトナーの流出を防止する方法が
提案されている。図７に磁性体シール部材を用いた現像
器要部の横断面構成図を示す。

【０００８】磁性体シール部材４ｄ′は現像スリーブ４
ａの両端部にその外周面と一定間隙ｇを隔て、卜ナー容
器３の感光ドラム１に対向する側に固定されている。前
記現像スリーブ４ａは磁石４ｂを内包しており、前記磁
性体シール部材４ｄ′と前記磁右４ｂの磁極との間に集
中磁界を形成し、前記間隙ｇにトナーを介在させ磁気ブ
ラシを形成することでトナーが現像領域外に流出するの
を防止している。

【０００９】この枝術的手殴を用いることにより、現像
スリーブと磁性体シール部材は非接触である為、現像ス
リーブの回転トルクは著しく小さく、従って、駆動モー
タも小型で低価格なもので良い。また摩耗等がないので
その使用は半永久的であり、リサイクルにも対応可能で
ある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記磁
性体シール部材において、現像剤のシール能力は十分満
足がいくものではなっかった。特にプロセスカートリッ
ジのユーザー操作性を考慮した場合、例えば前記プロセ
スカートリッジを画像形成装置本体に装着する際などの
衝撃が加わる場合等は、現像剤のシール性に大きな不安
があった。

【００１１】従って、本発明の目的はユーザー操作性を
考慮したうえで衝撃等が加わった場合においてもシール
性能を十分に発揮し、なおかつ現像スリーブへの負荷が
小さく長期使用にも耐えうるプロセスカートリッジを提
供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するための本発明に係る代表的な構成は、像担持体と、
磁石とその周りを回転する現像剤担持体とを有する現像
手段と、像担持体に残留する現像剤をクリーニングする
クリーニング手段と、を有する画像形成装置本体に着脱
自在なプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持
体の両端部の現像剤担持体外周面との間に所定間隙をも
って配置されており、現像剤の外部への流出を防止する
ための現像剤の磁気ブラシを形成する磁界を前記磁石と
の間に形成する磁性シール部材と、磁性シール部材に隣
接する位置で前記現像剤担持体に当接しており現像剤の
外部への流出を防止する弾性シール部材と、を有し、こ
の弾性シール部材は前記磁石の周方向の磁極と磁極の間
に対応する前記現像剤担持体外周面にのみ当接してい
る。これにより、磁気ブラシと弾性シール部材による二
段階の現像剤流出防止能力を維持しつつ現像剤担持体の
回転負荷を低減できる。

【００１３】

【実施例】以下、図面に沿って本発明の実施例について
説明する。

【００１４】＜参考例＞ 図１に、本発明の前提となる技術を示す参考例としての
画像形成装置のプロセスカートリッジの慨略を図示す
る。このプロセスカートリッジは、像担持体と、少なく
とも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプ
ロセス手段としては、例えば像担持体の表面を帯電させ
る帯電手段、像担持体にトナー像を形成する現像手段、
像担持体表面に残留した卜ナーを除去するためのクリー
ニング手段等がある。本参考例のプロセスカートリッジ
は、図１に示すように像担持体である電子写真感光体ド
ラム１の周囲に帯電手段２、トナー（現像剤）による現
像手段４、及びクリーニング手段６を配置し、枠体７、
８からなるハウジングで覆って一体的にカートリッジ化
し、画像形成装置本体に対して着脱自在に構成してい
る。像担持体としての感光体ドラム１及び現像剤担持体
としての現像剤スリーブ４ａは、前記従来例と同様に回
転自在に支持されている。また図１において、４ｂは磁
石、４ｃは現像ブレード、４ｄ′は磁性シール部材、６
はクリーニング手段、６ａはクリーニングブレード、６
ｂはスクイシート、６ｃはクリーニング容器を示す。

【００１５】さて図２は本参考例に係るプロセスカート
リッジにおける現像器要部の縦断面構成図、図３は現像
器要部の長手方向の断面構成図である。現像手段４に
は、図７に説明したと同様に磁性体シール部材４ｄ′が
現像スリーブ４ａの両端部にその外周面と一定間隙ｇを
隔て、感光ドラム１に対向する側にトナー容器３に固定
されており、前記磁性体シール部材４ｄ′と前記現像ス
リーブ４ａに内包される磁石４ｂの磁極との間に集中磁
界を形成し、前記間隙ｇにトナーを介在させ磁気ブラシ
を形成することでトナーが現像領域外に流出するのを防
止している。

【００１６】本参考例に従えば、前記磁性体シール部材
４ｄ′の現像領域側に隣接して、当接シール部材として
の弾性発泡体４ｅが、前記磁性体シール部材４ｄ′の対
応する部分の全周に渡って現像スリ一ブ４ａに当接する
ように設けられている。前記弾性発泡体４ｅにはモルト
プレンやテフロンフェルト等が好適である。また前記弾
性発泡体４ｅは、ユ一ザー操作時等にプロセスカートリ
ッジの長手方向に衝撃が加わるとき、トナーが磁性体シ
ール部材４ｄ´と現像スリーブ４ａの間隙ｇへ衝撃的に
流出しようとするのを防ぐ機能をなすものであり、通常
画像形成装置本体に装着して使用する際には特に機能し
なくてもよい。従って、その現像スリーブ４ａへの当接
量は軽く接する程度で良く、従来磁性体シール部材４
ｄ′のみの場合と比べ、さほど付加を与えることなく衝
撃時等にも良好なシール性を発揮することができる。さ
らに現像スリーブ４ａへの負荷が小さい分、弾性発泡体
４ｅの劣化も少なく、長期使用にも耐え得ることができ
る。

【００１７】＜実施例＞ 以下、図４に添って、実施例を説明する。

【００１８】参考例において弾性発泡体４ｅが、前記磁
性体シール部材４ｄ′の対応する部分の全周に渡って現
像スリーブ４ａに当接するように設けられている例を示
したが、前記弾性発泡体４ｅの当接は磁性体シール部材
４ｄ′の対応する部分の全周に及ばなくてもよい。従来
磁性体シール部材４ｄ′を用いたプロセスカートリッジ
において、ユーザー操作時等に衝撃が加わると磁性体シ
ール部材４ｄ′と現像スリーブ４ａの間隙ｇにおいて、
磁石４ｂに着磁された磁極と磁極の間、即ち磁力の弱い
部分においてトナーの流出が発生した。そこで本実施例
では、前記磁性体シール部材４ｄ´の現像領域側に隣接
して設けられた弾性発泡体４ｅが、前記現像スリーブ４
ａに内包された磁石４ｂに着磁された磁極と磁極の間
の、磁力の弱い部分のみに設けられた構成にしている。
この構成においても参考例と同様、良好なシール性を発
揮することができ、また参考例よりもさらに負荷を軽減
することができる。

【００１９】上記実施例において、当接シール部材は、
弾性発泡体の例で説明したが、その他、現像剤担持体の
外周面に弾性的に当接し得る部材即ち、織布、不織布、
軟弾性樹脂等を使用することができ、また、当接シール
部材は磁性シール部材より外側に配置することができ
る。

【００２０】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
磁気ブラシと弾性シール部材による二段階の現像剤流出
防止能力を維持しつつ現像剤担持体の回転負荷を低減で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の前提となる技術を示す参考例のプロセ
スカートリッジの主横断面構成図

【図２】図１の現像器要部の縦断面構成図

【図３】図１の現像器要部の横断面構成図

【図４】本発明に係る実施例の現像器要部の横断面構成
図

【図５】従来プロセスカートリッジの現像器の主横断面
構成図

【図６】従来プロセスカートリッジの現像器要部の縦断
面構成図

【図７】磁性体シール部材を用いた従来プロセスカート
リッジの現像器要部の横断面構成図

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…帯電手段、３…トナー容器、４…
現像手段、４ａ…現像スリーブ、４ｂ…磁石、４ｃ…現
像ブレード、４ｄ…弾性シール部材、４ｄ′…磁性体シ
ール部材、４ｅ…弾性発泡体、５…スリーブ軸受け、６
…クリーニング手段、６ａ…クリ一ニングフレード、６
ｂ…スクイシート、６ｃ…クリーニング容器、７…上枠
体、８…下枠体、ｇ…現像スリーブ・磁性体シール部材
の間隙

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体と、磁石とその周りを回転する
   現像剤担持体とを有する現像手段と、像担持体に残留す
   る現像剤をクリーニングするクリーニング手段と、を有
   する画像形成装置本体に着脱自在なプロセスカートリッ
   ジにおいて、 前記現像剤担持体の両端部の現像剤担持体外周面との間
   に所定間隙をもって配置されており、現像剤の外部への
   流出を防止するための現像剤の磁気ブラシを形成する磁
   界を前記磁石との間に形成する磁性シール部材と、磁性
   シール部材に隣接する位置で前記現像剤担持体に当接し
   ており現像剤の外部への流出を防止する弾性シール部材
   と、を有し、この弾性シール部材は前記磁石の周方向の
   磁極と磁極の間に対応する前記現像剤担持体外周面にの
   み当接していることを特徴とするプロセスカートリッ
   ジ。