JP3448188B2

JP3448188B2 - 現像剤処理装置

Info

Publication number: JP3448188B2
Application number: JP19678797A
Authority: JP
Inventors: 雅博辻; 善樹市川; 孝宮路; 滋山口; 登彦木村; 山口　　淳
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1997-07-23
Publication date: 2003-09-16
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: EP0893742A3; US5946530A; DE69824492T2; JPH1138758A; DE69824492D1; EP0893742A2; EP0893742B1; DE69824492T8; EP0893742B8

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像剤を搬送又は
撹拌する現像剤処理装置において、現像剤を搬送又は撹
拌するための部材を回転可能に支持した部分への現像剤
の侵入による回転不良を阻止するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタなどの電子写真方式を
採用してなる画像形成装置においては、記録媒体である
感光体表面に静電潜像を形成し、これを可視像化するた
めに着色剤であるトナー等の現像剤を感光体側へと供給
し、トナーを付着させるようにしてなる現像装置が備え
られている。

【０００３】上記現像装置にて、上記感光体に形成され
た静電潜像を現像し、その現像されたトナー像は、転写
材であるシート等に転写されている。そして、転写後、
上記感光体表面には、転写しきれなかった一部のトナー
が残留する。この残留する不要トナーは、次の画像形成
を繰り返し行うためにも感光体表面から除去される。そ
のため、転写後には感光体表面に残留するトナーを除去
するクリーニング装置が設けられており、該クリーニン
グ装置において除去された不要トナーがクリーニング装
置内の収容部に収容される。

【０００４】そこで、従来においては感光体に形成され
た静電潜像を現像するための現像装置、及び感光体表面
に残留するトナーを除去するクリーニング装置が設けら
れており、それらの装置にて微粒子形状のトナーを処理
する必要がある。特に、現像剤であるトナーは、現像装
置やクリーニング装置を構成する容器、例えば現像装置
であれば現像槽、クリーニング装置であればトナー収容
部等にトナーを搬送処理する回転部材が設けられてい
る。

【０００５】上記現像装置に設けられる回転部材として
は、現像槽内の現像剤を撹拌する撹拌部材や、感光体へ
と現像剤を送り込むための搬送部材である。また、現像
槽へとトナーを補給するために設けられる部材において
も、回転駆動される現像剤を搬送し撹拌するための回転
部材が設けられており、これらにより現像剤処理装置が
構成されている。

【０００６】また、クリーニング装置は、回転部材とし
ては、一時的に収容部に収容されたトナーを回収容器へ
と送り込むための搬送部材、例えばスクリュー部材等が
設けられており、この回転部材とトナーの収容部等にて
現像剤の処理装置が構成される。

【０００７】これらの回転部材は、クリーニング装置の
トナー収容部や、現像装置を構成する現像槽に回転可能
に支持されている。そのため、回転部材を支持する支持
部にトナー等の微粉末が侵入し、回転不良が発生する原
因を作り出す。

【０００８】そこで、従来の回転部材の支持技術として
は、例えば特開平３―１８９６６６号公報に開示された
ものがあり、回転部材の軸を支持する部分をシールする
ようにゴム等からなるシール部材（Ｖリング等）を設け
て、トナー等の粉体が支持部分に侵入するのを阻止する
ようにしている。

【０００９】また、実開平３―２０３５６号公報には、
回転部材の軸の支持部にステンレス等からなるシール材
を設け、該シール材に上記Ｖ溝を有するＶリングの先端
（ベロー）を圧接させることでシールを行い、トナー等
の微粉粒子の軸受け部分への侵入を阻止するようにして
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術によ
れば、トナー補給部を含めた現像装置や、クリーニング
装置に備えられる現像剤の処理装置において、現像剤の
撹拌又は搬送等を行う回転部材は、現像剤を収容する容
器に設けた支持部に回転可能に支持され、その支持部分
に現像剤が侵入するのを効果的に阻止するようにしてい
る。そのため、現像剤の侵入による回転不良等が発生す
るのを阻止できる。

【００１１】しかしながら、上述した回転部材を支持す
るための現像槽やクリーニング装置の収容部、及び回転
部材を構成するための現像剤の搬送又は撹拌を行うスク
リューローラ等は、成型が容易で安価な樹脂材料等が一
般的に利用されている。そしてスクリューローラ等を回
転させるための軸、及びその支持部分は、強度と耐久性
の問題から、通常アルミやステンレス等の金属材料が用
いられている。

【００１２】上述した樹脂成型される回動部材であるス
クリューローラは、現像剤の搬送中に摩擦帯電され、そ
の帯電電荷で数百から数千ボルトの電位が樹脂部材表面
に発生する。このため、この樹脂部材と、回動可能に支
持するための軸や支持部材の間に電界が生じ、帯電して
いる現像剤が軸や支持部材に付着し、凝集する。このた
め、上述した従来のような阻止材を設けても長期間運転
時、支持部分に現像剤が侵入し、回転不良等の危惧が生
じる。

【００１３】例えば、図８（ａ）又は（ｂ）に示すよう
に、回転部材（５）が回転することで収容容器（３）内
に収容された現像剤との摩擦により容器（３）自身、又
は回転部材（５）の羽根（５ａ）が、例えば正に帯電す
る。この帯電電荷に見合う逆極性の電荷が導電性の回転
軸（５０）に誘起され、これとの間に電気力線が走り、
電界が発生する。この電界、特に電気力線に沿って帯電
した現像剤（２）であるトナー等が回転軸（５０）に付
着し、徐々に凝集していく。これにより、シール部材
（Ｖリング５３）を設けても、現像剤（２）が徐々に軸
受部（５２）へと侵入してくる。

【００１４】本発明は、上述の欠点に鑑み、回転する部
材が樹脂成型されているような場合においても、現像剤
が回転部材の回転軸を支持する支持部分へと侵入するの
を効果的に阻止することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明による上述した目
的を達成するための現像剤処理装置は、現像剤を収容す
る収容容器内に回転可能に回転部材を設け、上記収容容
器内の現像剤を回転により搬送し、または撹拌する構造
の現像剤処理装置において、上記回転部材に固定され、
該回転部材を支持する部分に圧接され、現像剤が支持部
分に侵入するのを阻止するためのシール部材と、上記シ
ール部材が圧接される圧接部分に設けられ、該シール部
材の硬度より低い部材にて形成されてなるシール層と、
を設けてなり、上記シール部材は、Ｖリングからなり、
該Ｖリングの先端部を圧接部分に設けられた上記シール
層に回転により摺擦するように圧接されていることを特
徴とする。

【００１６】このような構成とすることで、回転部材が
回転されると、その回転部材に設けられたシール部材
が、回転部材を回転可能に支持する部分に設けられたシ
ール層に圧接されることで、現像剤の侵入を阻止され
る。そこで、この回転を繰り返し行えば、例えば図２に
示すように回転部材の回転軸（５０）を支持する支持部
分（５２）に設けられたシール層（５４）は、シール部
材（５３）の先端（ベロー５３ａ）が圧接され、その硬
度がシール部材の硬度より低いため、徐々に削られる。
これにより環状（リング状）の溝（５４ａ）が形成さ
れ、その溝（５４ａ）に合致するようにシール部材（５
３）の先端（５３ａ）が嵌まり込むように圧接する。そ
の結果、先端（５３ａ）とシール層（５４）との間の密
着性が高まり、気密性が大きく向上する。よって、現像
剤の回転軸５０への侵入、特に回転軸５０と支持部分
（５２）との間への侵入が確実に阻止される。

【００１７】上述した構成の現像剤処理装置において、
上記シール層が、シール部材と対向する側に該シール部
材の硬度より低い部材からなる第１シール層と、該第１
シール層と圧接部分との間に設けられ上記シール部材の
硬度より高い第２シール層と、から構成されておれば、
例えば図５に示すように第１シール層（５５）が、徐々
にシール部材（５３）の先端（ベロー５３ａ）にて削ら
れ、第２シール層（５６）にシール部材の先端部分が圧
接される。これにより上述と同様にリング状の溝（５５
ａ）にシール部材の先端（５３ａ）が嵌まり込む格好と
なり、最終的に第２シール層に馴染むように密着するた
め、気密性が向上し、シール効果がさらに高まる。

【００１８】また、上述した構成の現像剤処理装置にお
いて、上記第２シール層が、その表面粗さを現像剤の粒
径より細かくすれば、第１シール層が削られシール部材
の先端が第２シール層に圧接させることで、現像剤が擦
り抜けることが阻止される。また、上記第２シール層に
は潤滑剤が含浸された素材から形成されておれば、回転
がスムーズに行えると同時に、潤滑剤がリング状に形成
された溝にて現像槽内へと侵入することも阻止される。
さらに、第２シール層が耐熱性の材料にて形成されてい
れば、熱的な問題も解消される。

【００１９】さらに、上述した構成の現像装置におい
て、上記シール層又は第１シール層が、現像剤の粒径の
２倍以上、３倍以下の厚さに形成されておれば、所定の
深さの溝が形成されため、現像剤がその溝内部で凝集す
ることもなく、また気密性が弱まることもなく、現像剤
の侵入を確実に阻止できる。

【００２０】さらにまた、上述した構成の現像剤処理装
置において、上記シール部材は、圧接部分に圧接される
ベローを複数個設けるようにすれば、複数のベローの部
分でリング状の溝が形成されるため、これにより気密性
がさらに高まり、現像剤の侵入を確実に阻止できること
になる。

【００２１】

【００２２】例えば、図７（ａ）に示すようにシール部
材（５７）には、回転部材（５）の回転軸（５０）を回
転可能に支持する支持部材（５２）の圧接面に圧接され
る２個の圧接先端（ベロー５７ａ，５７ｂ）が形成され
ている。そのため、外周のベロー（５７ａ）の圧接位置
を現像剤が擦り抜ければ、その現像剤は内周のベロー
（５７ｂ）との間で形成されるスペース（空間５８）で
一旦開放され捕獲されるため、そのまま内周のベロー
（５７ｂ）を擦り抜けることなく、その位置で確実に阻
止される。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面に従って詳細に説明する。本発明による第１の実施
形態については、図１及び図２に示す図に従って説明す
る。特に本発明の現像剤処理装置においては、現像装置
に設けられてる回転部材を例にして説明する。以下の各
実施形態の説明においては、現像装置を例に説明する
が、現像装置に限るものではなく、現像剤を搬送又は撹
拌処理する部分において全てに適用可能である。

【００２４】また、図３は本発明による装置を現像装置
に適用した状態を示す断面図である。この図において、
現像装置の構成及び本発明による回転部材の支持構造に
ついて説明する。

【００２５】図３において、符号１は本発明にかかる現
像装置であり、特に現像剤２を収容してなる収容容器を
構成する樹脂成型された現像槽３内に、現像剤２の搬送
及び撹拌を行う撹拌搬送ローラ４及び５と、撹拌搬送ロ
ーラ５にて供給される現像剤２を磁気的に吸着し搬送す
る現像ローラ６を回転可能に設けている。現像ローラ６
は、従来より周知の通り、内部に多数の磁極を周面に設
けたマグネットを覆うように円筒形状の非磁性スリーブ
を、矢印方向に回転駆動するように構成されている。従
って、現像剤２は、マグネットの磁力によりスリーブ表
面に吸着され、スリーブの回転方向に沿って搬送され
る。

【００２６】上記現像ローラ６は、現像槽３の開放され
た開口部より一部が露出するように設けられており、そ
の露出部分において回転される感光体１０と対向する。
この対向位置が現像位置であり、感光体１０表面に形成
された静電潜像に、現像ローラ６の回転により搬送され
てくる現像剤２を摺擦させることで、トナーが静電潜像
に付着される。例えば、摩擦帯電されてるトナーが静電
潜像の静電気力より吸引され、現像されることになる。

【００２７】現像剤２は、感光体１０と摺擦する現像位
置へと搬送される前に、その量が常に一定になるように
ドクターブレード７にて現像ローラ６に吸着された余分
なものが除去されるようになっている。現像ローラ６よ
り除去された現像剤２は、再度撹拌搬送ローラ４及び５
の間まで延長されている流し板８上に沿って撹拌搬送ロ
ーラ４と５の間に送り込まれるようになっている。

【００２８】上記現像剤２は、キャリア及びトナーから
なる２成分系、トナーのみからなる１成分系のものがあ
る。トナーのみのものとしては、磁性を有するものと、
非磁性のものが存在する。非磁性の１成分系トナーの場
合には磁力により現像ローラ６表面に吸着されないが、
摩擦帯電等を利用して現像ローラ６表面に吸着させて搬
送することができる。この場合の現像ローラ６として
は、ゴム等の部材が利用されることが多い。

【００２９】以上の構成によれば、撹拌搬送ローラ４及
び５により現像槽３内の現像剤２が十分に撹拌され、現
像剤２が所定の極性、例えば正に帯電される。この帯電
された現像剤２は撹拌搬送ローラ５の作用により現像ロ
ーラ６へと供給され、該現像ローラ６に例えば磁気的に
吸着され、現像位置へと搬送される。その途中で、現像
剤２はドクターブレード７にて一定量に規制され、現像
位置へと搬送される一方、ドクターブレード７にて除去
された現像剤２は、流し板８を介して撹拌搬送ローラ４
と５の間に戻され、再度撹拌搬送される。

【００３０】そして、現像後の現像剤２は、現像槽３内
へと搬送され、現像ローラ６より掻き落とされ、撹拌搬
送ローラ５及び４にて撹拌され、再度現像に供されるよ
うになる。このようにして、回転部材である撹拌搬送ロ
ーラ４及び５、さらには現像ローラ６等が回転されこと
により、現像剤２等との摩擦により、撹拌搬送ローラ
４，５や現像槽３等が帯電される。この場合、特に現像
ローラ６においては、円筒形スリーブが通常導電性の金
属材料よりなるため、帯電等の問題があまり生じない。

【００３１】しかし、撹拌搬送ローラ４及び５において
は、通常樹脂成型されており、回転させるための軸４０
及び５０の部分が金属材料等にて構成されている。その
ため、撹拌搬送ローラ４及び５が、回転駆動されること
で摩擦帯電され、その帯電電位が徐々に高くなる。これ
により、軸４０及び５０を回転可能に軸支する現像槽３
の軸受部分近傍の軸４０や５０にトナーやキャリア等の
現像剤が吸着され、この現像剤が回転により徐々に軸受
部分へと侵入してくる。この現像剤２の軸受部分への侵
入を阻止するためにシール部材（Ｖリング５３）を設け
ているが、そのシール部材を擦り抜けて軸受部分へと侵
入することにもなる。

【００３２】以下に、本発明による上述した現像剤２の
侵入を効果的に阻止できる各種実施形態を順に説明す
る。

【００３３】（第１の実施形態）本発明による現像剤の侵入を阻止する手段の一例として
は、図１に示すように構成されている。図１は、例えば
回転部材を構成する撹拌搬送ローラ５を例にして図示し
ている。この構成は撹拌搬送ローラ４においても全く同
一構造であり、以下に説明する本発明の構成がそのまま
適用できる。

【００３４】回転部材である撹拌搬送ローラ５は、両端
が例えば金属製の回転軸５０となり、該回転軸５０は現
像槽３の側壁３ａに設けられているボールベアリング
（軸受）５１が装着された軸受ホルダ５２に回転可能に
支持されている。特に軸受ホルダ５２は、軸受５１を保
持し、上記現像槽３の側壁３ａに設けられている。

【００３５】樹脂成型されている撹拌搬送ローラ５は、
例えば１本の回転軸５０に覆われるように固定される
か、またローラ５の両端部に金属製の回転軸５０が固着
される構成である。この回転軸５０は、現像槽３より突
出されている一方に、図示してない駆動用のギア等が固
着されている。そして、軸受ホルダ５２の上記回転軸５
０との間へと現像剤２が入り込むのを阻止するために、
回転軸５０にはシール部材であるＶリング５３が固定さ
れている。

【００３６】上記Ｖリング５３は、軸受ホルダ５２への
機械的な圧接作用により現像剤２の軸受ホルダ５２と回
転軸５０との間に侵入を阻止するものであって、弾性変
形する先端５３ａが現像槽３の側壁３ａの内面、この実
施形態においては軸受ホルダ５２の一面（圧接面）に圧
接されるように設けられている。

【００３７】シール部材５３は、ゴム等の材料からな
り、特に自身の弾性力により軸受ホルダ５２の圧接面に
先端５３ａが圧接されるように上記回転軸５０に固定さ
れている。従って、回転軸５０の回転によりＶリング５
３はその一端部が軸受ホルダ５２を摺擦する。よって現
像剤２を軸受ホルダ５２と回転軸５０との間へと侵入す
るのを阻止している。

【００３８】上記シール部材であるＶリング５３は、円
周囲に断面がＶ字状のリング形状の溝が形成され、その
先端をベローとして、上述した軸受ホルダ５２の圧接面
にベロー５３ａ自身の弾性力により圧接されている。ま
たＶリング５３には、中心部が貫通されており、この貫
通部分が回転軸５０に圧入される形で回転軸５０に固定
されている。

【００３９】上述した構成において、本発明の第１の実
施形態においては、上記Ｖリング５３の先端５３ａが圧
接される軸受ホルダ５２の圧接面には、シール層５４が
設けられている。このシール層５４は、上記Ｖリング５
３の硬度より低い硬度の部材にて形成されている。

【００４０】例えば、Ｖリング５３は、バイトンゴムや
ネオプレンゴム等の材料からなる硬度８０（試験方法は
ＪＩＳＫ６３０１硬さ試験Ａ型）程度のものから形成
されている。そして、該Ｖリング５３の硬度の低い材
料、例えばゴム硬度にして５０〜５５程度の樹脂等から
シール層５４を形成する。このシール層５４は、例えば
樹脂を焼成等の方法により上記軸受ホルダ５２の圧接面
に塗布され、形成されている。このシール層５４として
は、ポリエーテル・サルフン等の溶剤にフッ素樹脂を１
０％程度配合したエンプラ樹脂からなり、この樹脂を塗
布して、焼成してシール層５４を形成する。

【００４１】以上の構成により、回転部材５が回転する
ことで、その回転軸５０に固定されているシール部材で
あるＶリング５３が、現像槽３の両端部、特に軸受ホル
ダ５２の圧接面に摺摩される。この動作が繰り返される
ことで、Ｖリング５２の先端５３ａが圧接面のシール層
５４を徐々に削り、図２の拡大図に示すように、リング
形状の溝５４ａが形成され、そのリング溝５４ａに嵌ま
り込んだ状態でＶリング５３の圧接先端５３ａが圧接さ
れる。そのため、シール部材であるＶリング５３の先端
５３ａとシール層５４の凹部５４ａとの間での密着性が
増し、気密性が助長される。

【００４２】従って、撹拌搬送ローラ５の回転により、
該撹拌搬送ローラ５や現像槽３の壁面３ａ等が帯電さ
れ、現像剤２、特に微粉粒子であるトナー等が凝集した
としても、Ｖリング５３の圧接先端５３ａとシール層５
４との間での密封状態が気密になり、よって軸受ホルダ
５２と回転軸５０との間に現像剤２が侵入するのを阻止
できる。

【００４３】この第１の実施形態において、その効果を
確認するために実施例を以下に例示する。

【００４４】現像装置１の現像槽３の内壁の軸受ホルダ
５２のシール部材の圧接面に、図１に示したように硬度
５０〜５５（ＪＩＳＫ６３０１硬さ試験Ａ型）の上述
したエンペラ樹脂を塗布し、これを焼成することにより
シール層５４を設けた。そして、該シール層５４に圧接
されるＶリング５３としては、硬度８０の例えばバイト
ンゴム（又はネオプレンゴム）にて形成し、撹拌搬送ロ
ーラ５を現像を行う時の回転速度で回転駆動した。この
時の回転速度としては、４００ｒｐｍ（一般的に回転速
度は３００〜４００ｒｐｍ程度に設定されている。）に
て行った。

【００４５】そして、その効果を確認したところ、連続
１００時間以上の運転に対しても、現像剤２の軸受ホル
ダ５２と回転軸５０との接触部分への侵入は確認されな
かった。

【００４６】通常現像装置１は、画像形成動作中に動作
し、撹拌搬送ローラ４及び５等が回転駆動される。そし
て画像形成動作を完了すれば、それに応じて動作が停止
され、撹拌搬送ローラ４及び５の回転も停止する。その
ため、通常、画像形成装置においては、１００時間の連
続動作は考えられないが、このような過酷な動作におい
ても、本発明による装置を用いれば、現像剤２、特にト
ナー等の侵入が阻止できた。

【００４７】なお、撹拌搬送ローラ５の回転を連続して
行っている時に、２〜３時間経過すると、圧接部分の温
度としては５０℃前後に上昇し、その後の温度上昇は見
られなかった。そのため、上記の温度で飽和し、その温
度でトナーが熔融することはなたった。

【００４８】（第２の実施形態）上述の実施形態におい
ては、シール層５４にて構成するようにしたものを例に
説明した。さらに、シール効果を高めるために、図４に
示すようにシール層５４を２層構造にしたものを第２の
実施形態として以下に説明する。

【００４９】つまり、図４においてシール層５４は、図
に示すようにＶリング５３の先端５３ａと圧接する第１
シール層５５と、該第１シール５５と軸受ホルダ５２の
圧接面との間に介在される第２シール層５６とから構成
されている。

【００５０】上記第２シール層５６は、Ｖリング５３に
て削られることがない硬度、つまりＶリング５３の硬度
より高い樹脂等の材料にて形成される。また、第１シー
ル層５５については、第１実施形態において説明したシ
ール層５４と同一材料にて形成されている。つまり、第
１シール層５５は、Ｖリング５３の硬度よりも低い樹脂
等の材料にて形成されている。

【００５１】シール層５４は、第２シール層５６が軸受
ホルダ５２の圧接面に、上述した硬度の樹脂を焼成によ
り塗布し、その上面より第１シール層が同様の方法で上
記硬度の樹脂を焼成により塗布して形成している。

【００５２】この構成による装置において、撹拌搬送ロ
ーラ５が回転駆動されると、Ｖリング５３が、軸受ホル
ダ５２の圧接面に設けられたシール層５４に圧接状態で
摺擦される。これにより、シール層５４を構成する第１
シール層５５が徐々に、Ｖリング５２の圧接先端部５３
ａにて削られ、図５の拡大図に示すように、リング溝５
５ａが形成され、そのリング溝５５ａに、上記圧接先端
部５３ａが嵌まり込んだ状態で圧接される。そのため、
シール部材であるＶリング５３の先端部５３ａが第２シ
ール層５６に圧接される状態で、それ以上の削れがなく
なり、その安定状態が維持される。特に圧接先端部５３
ａと第２シール層５６との圧接状態が馴染み気密性が向
上する。

【００５３】つまり、シール層５４の第１シール層５５
のリング溝５５ａに上記Ｖリング５３の先端部５３ａが
嵌まり込み、そして第２シール層５６と圧接されている
ことから、Ｖリング５３とシール層５４との間での密着
性が増し、密封状態が大きく助長される。

【００５４】従って、撹拌搬送ローラ５の回転により、
該撹拌搬送ローラ５や現像槽３の壁面３ａ等が帯電さ
れ、現像剤２、特に微粉粒子であるトナー等が凝集した
としても、Ｖリング５３とシール層５４との間での密封
状態が気密になり、よって軸受ホルダ５２と回転軸５０
との間に現像剤２が侵入することが、確実に阻止される
ことになる。

【００５５】この第２の実施形態において、その効果を
確認するために実施例を以下に例示する。

【００５６】現像装置１の現像槽３の内壁の軸受ホルダ
５２のシール部材５３が圧接する面に、図４に示したよ
うに硬度１００（ＪＩＳＫ６３０１硬さ試験Ａ型）の
例えアルコール系溶剤に適当なエンプラ樹脂を溶融した
樹脂材料を下地塗布し、養生・乾燥されて第２シール層
５６を形成し、さらに第２シール層５６をその上面に硬
度５０〜５５程度の第１の実施形態に説明したエンプラ
樹脂を焼成により塗布して第１シール層５５を形成する
ことでシール層５４を設けた。そして、該シール層５４
に圧接されるＶリング５３としては、硬度８０の例えば
バイトンゴム（又はネオプレンゴム）にて形成し、撹拌
搬送ローラ５を現像を行う時の回転速度、例えば４００
ｒｐｍで回転駆動した。

【００５７】そして、その効果を確認したところ、連続
１００時間以上の運転に対しても、現像剤２の軸受ホル
ダ５２と回転軸５０との接触部分への侵入は確認されな
かった。

【００５８】この実施例においても現像装置１は、画像
形成動作中に動作し、撹拌搬送ローラ４及び５等が回転
駆動される。そして画像形成動作を完了すれば、それに
応じて動作が停止され、撹拌搬送ローラ４及び５の回転
も停止する。そのため、通常、画像形成装置において
は、１００時間の連続動作は考えられないが、このよう
な過酷な動作においても、本発明による装置を用いれ
ば、現像剤２、特にトナー等の侵入を阻止できた。

【００５９】また、第１の実施形態において明記したよ
うに、撹拌搬送ローラ５等を連続して回転駆動しても、
その圧接部分での温度は、５０℃前後で飽和し、トナー
の熔融等の問題は発生しなかった。

【００６０】上述に説明した第２の実施形態におけるシ
ール層５４は、第２シール層５６を、Ｖリング５３の硬
度より高いものから構成するようにした。このような態
様に限らず、以下に示す態様にすれば、さらに優れた効
果が期待できる。

【００６１】（第２の実施形態における実施態様１）そ
のため、この実施態様１においては、上記第２シール層
５６は、表面粗さが現像剤２、特に微粉粒子であるトナ
ーの粒径よりも小さくなるように形成している。この場
合、第１シール層５５においては、上述したものと全く
同一のものを用いる。

【００６２】上記第２シール層５６は、その硬度を特に
問わないが、できればＶリング５３の硬度以上のものを
利用する方が好適といえる。

【００６３】そのため、第２シール層５６を、図４にお
いて軸受ホルダ５２の圧接面に、例えば粒径が５μｍ程
度の樹脂材料を焼成等の方法により塗布し、形成する。
この場合、その表面粗さがトナーの粒径、例えば１０μ
ｍ程度より細かくなるように形成する。そして、その第
２シール層５６上に先の第２実施形態にて説明したよう
にＶリング５３の硬度８０より低い例えば硬度５０〜５
５程度の樹脂材料を焼成により形成し、シール層５４を
形成する。

【００６４】このような構成においても、撹拌搬送ロー
ラ５の回転によりＶリング５３の先端部５３ａにてシー
ル層５４の第１シール層５５が削られ、図５に示すよう
にリング溝５５ａが形成され、この溝５５ａにＶリング
５３の先端部５３ａが嵌まり込み、これにより気密性、
つまり密封状態が良好になり、現像剤２のＶリング５３
からの侵入を確実に阻止できる。

【００６５】この場合、第２シール層５６にＶリング５
３の先端部５３ａが圧接された状態では、この第２シー
ル層５６の表面粗さがトナー粒径より細かいため、先端
部５３ａと第２シール層５６との圧接部に隙間が生じて
も、トナーがこの隙間を通過することができない。よっ
て、現像剤２が軸受ホルダ５３と回転軸５０との間への
侵入を確実に阻止できる。

【００６６】この態様においても、同様に回転部材であ
る撹拌搬送ローラ５を連続して１００時間駆動しても、
現像剤２の回転軸５０への侵入が阻止されているのを確
認できた。

【００６７】（第２の実施形態による実施態様２）ま
た、この実施態様２においては、図４に示す第２の実施
形態によるシール層５４を構成する第２シール層５６
は、材料自身に潤滑剤を含浸した樹脂材料にて形成した
ことを特徴とするものである。また、第２シール層５６
は、その硬度を特に問わないが、上述した態様にて説明
したように、できればＶリング５２の硬度以上のものを
利用する方が利用される。

【００６８】そこで、第２シール層５６を、図４におい
て軸受ホルダ５２の圧接面に、例えば材料自身に潤滑剤
が含浸されている樹脂材料を焼成等の方法にて塗布して
形成する。そして、このようにして形成した第２シール
層５６上に、先の第２実施形態にて説明したようにＶリ
ング５３の硬度８０より低い例えば硬度５０〜５５程度
の樹脂材料を焼成等の方法により形成し、シール層５４
を形成する。

【００６９】このような構成においても、撹拌搬送ロー
ラ５の回転によりＶリング５３にてシール層５４の第１
シール層５５が削られ、図５に示すようにリング状の溝
５５ａが形成され、該溝５５ａにＶリング５３の先端部
５３ａが嵌まり込み、これにより気密性、つまり密封状
態が良好になり、現像剤２のＶリング５３からの回転軸
５０への侵入を確実に阻止できる。

【００７０】この場合、第２シール層５６にＶリング５
３の先端部５３ａが圧接された状態では、該第２シール
層５６に含まれている潤滑剤により、スムーズな回転が
得られる。そのため、摩擦帯電等を押さえることがで
き、静電的なトナーの凝集や侵入を阻止する効果が助長
される。

【００７１】さらに、上記第１シール層５５に形成され
るリング（環状の）溝５５ａにて、気密性が高まり、現
像剤２の侵入を阻止する作用を高めているため、第２シ
ール層５６の潤滑剤が浸出あるいは逆流して現像剤２及
びトナーと交じり合うこともなくなる。

【００７２】この態様においても、同様に回転部材であ
る撹拌搬送ローラ５を連続して１００時間駆動しても、
現像剤２の回転軸５０への侵入が阻止されているのを確
認できた。

【００７３】（第２の実施形態による実施態様３）さら
に、この実施態様３においては、図４に示す第２の実施
形態によるシール層５４は、第１シール層５５が帯電制
御材等を含有した難帯電性樹脂材料材にて形成され、第
２シール層５６が耐熱性樹脂材料から形成されている。

【００７４】上記第２シール層５６は、シール部材であ
るＶリング５３より硬度の高い上述した耐熱性樹脂材料
を、第１シール層５５はＶリング５３の硬度より低い難
帯電性樹脂材料を、それぞれ焼成等の方法により軸受ホ
ルダ５２の圧接面に塗布し、シール層５４を構成する。

【００７５】このような構成とすることで、Ｖリング５
３の先端部３ａと圧接される第１シール層５５自身の帯
電制御作用により、その第１シール層５５に静電的に吸
着される現像剤２を反発するように作用されることがで
きる。また、第１シール層５５が削れることで形成され
るリング溝５５ａにＶリング５３の先端部５３ａが嵌ま
り込むようになるため、現像剤２のシール効果がさらに
高まる。そして、その下層、つまり第２シール層５６は
耐熱性であるため、熱による影響を解消することができ
る。

【００７６】以上のような第２の実施形態における実施
形態３においても、シール層５４を構成する第１及び第
２シール層５６，５６を上述した樹脂材料にて積層して
形成し、同様に回転部材である撹拌搬送ローラ５を連続
して１００時間駆動しても、現像剤２の回転軸５０への
侵入が阻止されているのを確認できた。

【００７７】また、以上説明したように第２の実施形態
の構成、さらに各実施態様１〜３を含めてシール層５４
をそれぞれ異なる材料を積層して２層構造に構成してい
るが、３層又は４層といった多層にし、Ｖリング５３の
圧接する先端部５３ａにて削られてリング状の溝５４ａ
又は５５ａと、先端５３ａとの機密性を上げるように構
成すればよい。

【００７８】次に、第１及び第２の実施形態において説
明したシール層５４の厚さについて説明する。

【００７９】つまりＶリング５３の先端部５３ａにて削
られる第１実施形態によるシール層５４、又は第２の実
施形態のシール層５４を構成する第１シール層５５は、
Ｖリング５３の先端部５３ａにて削られリング形状の溝
５４ａ又は５５ａが形成されるが、その溝に嵌まり込む
先端部５３ａとの間での気密性等を良好にするためのシ
ール層５４等の厚さが重要になる。

【００８０】第１の実施形態におけるシール層５４ある
いは第２の実施形態における第１シール層５５は、その
厚さとして、現像剤２の粒径、特にトナーの粒径（例え
ば平均粒径１０μｍ程度）の２倍以上、３倍以下程度に
設定するとよい。そこで、トナーの粒径が平均粒径１０
μｍ程度であれば、図１に示すシール層５４又は図４に
示す第１シール層５５を２０〜３０μｍ程度に設定すれ
ばよい。

【００８１】上記シール層５４（第１シール層５５を含
む）の層厚がトナー粒径の２倍未満であれば、削られた
リング溝５４ａ（又は５５ａ）とＶリング５３の先端部
５３ａとの嵌まり込みによる気密性がより確実なものと
はならない。つまり、リング溝５４ａ（又は５５ａ）に
先端部５３ａが嵌入しても、その馴染みが弱い。また、
上記層厚がトナー粒径の３倍を越える場合には、削られ
たリング溝５４ａ（又は５５ａ）にトナーが落ち込み、
その量が多くなり、その位置に拘束され、先端部５３ａ
との圧接部分を擦り抜けて軸受ホルダ５２と回転軸５０
との間に侵入する危険性が生じる。

【００８２】そこで、上述した範囲の厚さにシール層５
４又は第２シール層５５を設けることで、現像剤の侵入
阻止が確実になることを第１及び第２の実施形態に説明
した実施例のように連続１００時間の連続駆動により確
認できた。

【００８３】（第３の実施形態）上述の第１及び第２の
実施形態においては、シール部材を構成するＶリング５
３の先端部５３ａ、つまり圧接部材であるベローにて、
軸受ホルダ５２の一面（圧接面）に形成されたシール層
５４に圧接させ、これにより現像剤２の軸受ホルダ５２
と回転軸５０との間への侵入を阻止するようにしてい
る。

【００８４】このようなシール層５４を設ける事例とは
別の構成によるシール構造の事例について、図６を参照
に第３の実施形態として以下に説明する。

【００８５】図６において、この実施形態におけるシー
ル部材を構成するＶリング５７は、現像剤２の侵入を阻
止するために、現像槽３の側壁３ａに設けた軸受ホルダ
５２の圧接面に圧接する先端部、つまり圧接部材である
ベローを少なくとも２個設けている。つまり、Ｖリング
５７の外周のベロー５７ａ及び内周ベロー５７ｂを設け
て、その弾性力により軸受ホルダ５２の圧接面に圧接さ
せている。ベロー５７ａと５７ｂとの間には、軸受ホル
ダ５２との圧接面との間で適度のスペース（空間）５８
が形成されるように、軸受ホルダ５２の圧接面と対向す
る面にリング形状の凹部５９が形成されている。

【００８６】従って、外周及び内周で形成される位置が
異なるＶリング５７の各ベロー５７ａ及び５７ｂを、軸
受ホルダ５２に圧接させているため、例えば外周ベロー
５７ａを現像剤２が擦り抜けても、該現像剤２がスペー
ス５８にて確実に捕捉され、内周ベロー５７ｂと軸受ホ
ルダ５２の圧接面との圧接部分にてそれ以上の侵入が確
実に阻止される。

【００８７】つまり、本実施形態のようにベロー５７ａ
と５７ｂとの間にスペース５８が形成されない場合、ベ
ロー５７ａを擦り抜けた現像剤２は、その行き場がなく
なり、そのまま第２のベロー５７ｂを擦り抜け、回転軸
５０と軸受ホルダ５２との間へと侵入することになる。
しかし、この第３の実施形態においては、Ｖリング５３
に凹部５９を設け、圧接面との間でスペース５８を形成
するようにしたことから、外周のベロー５７ａを擦り抜
けた現像剤２が、スペース５８で開放される格好とな
り、その開放された位置で確実に捕獲される。これによ
り、そのまま内周のベロー５７ａを擦り抜けることが阻
止され、結果回転軸５０への侵入が確実に阻止される。

【００８８】なお、図６に示すＶリング５７の形状に限
らず、図７（ａ）に示すように外周のベロー５７ａと別
に、軸受ホルダ５２の圧接面に圧接させる凸部５７ｃを
設け、そのベロー５７ａ及び５７ｃとの間に凹部５９を
設けるようなものにおいても同様の効果を奏することが
できる。上記凹部５９を設けておくことで、軸受ホルダ
５２の圧接面との間にスペース５８が形成される。

【００８９】さらに、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すよう
に２個のベロー５７ａ及び５７ｂでなく、それ以上のベ
ロー、つまり軸受ホルダ５２の圧接面に圧接させるベロ
ー５７ａ，５７ｂ，５７ｄ等を設け、それぞれのベロー
の間に、軸受ホルダ５２の圧接面との間でスペース５８
が形成される凹部５９が形成されている。このような場
合には、複数のスペース５８が形成されるため、該スペ
ース５８の位置での現像剤２の捕獲効果が助長され、現
像剤２の侵入を確実に阻止できる。

【００９０】また、図７（ｂ）及び（ｃ）は各ベロー間
に形成される凹部５９の形状が正弦波形状か三角波形状
かが異なるだけであり、その効果はいずれにおいても同
様である。

【００９１】この第３の実施形態においては、シール作
用を行うシール部材であるＶリング５３に設けるベロ
ー、つまり軸受ホルダ５２の圧接面に圧接させる部分を
回転軸５０を中心として半径方向に異なる位置に複数の
ベロー５７ａ，５７ｂあるいは５７ｃや５７ｄ等を設
け、その時に形成されるスペース５８を利用して現像剤
２の捕獲を確実に行い、回転軸５０と軸受ホルダ５２と
の間への侵入を確実に阻止させている。

【００９２】このような構成と、上述した第１や第２の
実施形態において説明したシール層５４を設ける構成と
を合わせ持つように構成してやれば、さらに優れたシー
ル効果が得られ、現像剤２が擦り抜けて回転軸５０と軸
受ホルダ５２との間へと侵入するのを確実に阻止する効
果が高まる。

【００９３】以上説明した各実施形態による現像剤処理
装置として、現像装置１について説明したが、現像した
トナー像を転写し、転写後に残留するトナーを除去し、
それを収容し、これを他のトナー回収容器へと搬送する
手段を備えたクリーニング装置にも適用できることは勿
論である。また、現像装置１やクリーニング装置に限ら
ず、現像剤２を処理する装置、例えば現像槽３へと現像
剤を補給するように成した補給装置等にも適用できる。

【００９４】特に、本発明は、回転部材を現像剤等を収
容する容器内に回転可能に設けられた構造の現像剤処理
装置において、回転部材を支持する部分への現像剤の侵
入を効果的に阻止できる。

【００９５】

【発明の効果】本発明の装置によれば回転部材の回転に
より現像剤が軸受部分へと侵入するのを確実に阻止でき
る。

【００９６】特にシール部材にて削られるシール層を設
けたことで、シール部材とシール層との間の気密性が良
好になり、より効果的に現像剤の侵入を阻止できる。

【００９７】また、本発明の装置によれば、シール部材
が圧接する部分を複数にし、その圧接する部分の間に空
間が形成されるようにしたことで、シール効果が高ま
り、非常に簡単な構成によりコスト面での上昇を招くこ
となく、現像剤の侵入を確実に阻止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる現像装置を構成する回転部材を
支持する部分を示す断面図であり、回転部材の支持部分
への現像剤の侵入を阻止する第１の実施形態を示す断面
図である。

【図２】図１の本発明の第１の実施形態による侵入阻止
の作用を説明するための要部を拡大した断面図である。

【図３】本発明にかかる現像装置の構造の一例を示す断
面図である。

【図４】本発明にかかる現像装置を構成する回転部材を
支持する部分への現像剤の侵入を阻止する第２の実施形
態を示す断面図である。

【図５】図４の本発明の第２の実施形態による侵入阻止
の作用を説明するための要部を拡大した断面図である。

【図６】本発明にかかる現像装置を構成する回転部材を
支持する部分への侵入を阻止する第３の実施形態を示す
断面図である。

【図７】図６の本発明の第３の実施形態にかかるシール
部材を構成するＶリングの各種の実施態様を示した図で
ある。

【図８】従来における現像剤の軸受部分への侵入状態を
阻止する構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１現像装置（現像剤処理装置）２現像剤３現像槽３ａ現像槽壁面４撹拌搬送ローラ（回転部材）５撹拌搬送ローラ（回転部材）５ａ撹拌搬送用の羽根６現像ローラ（回転部材）１０感光体５０回転軸５１ボールベアリング（軸受）５２軸受ホルダ（支持部分）５３Ｖリング（シール部材）５４シール層５４ａリング溝（溝）５５第１シール層５５ａリング溝（溝）５６第２シール層５７Ｖリング（シール部材）５８スペース（空間）５９凹部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山口滋大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者木村登彦大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者山口淳大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (56)参考文献特開平９−62098（ＪＰ，Ａ) 特開平８−95380（ＪＰ，Ａ) 特開平８−42706（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−14265（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−20355（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 F16J 15/16 F16J 15/32 311

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤を収容する収容容器内に回転可能
に回転部材を設け、上記収容容器内の現像剤を回転によ
り搬送し、または撹拌する構造の現像剤処理装置におい
て、上記回転部材に固定され、該回転部材を支持する部分に
圧接され、現像剤が支持部分に侵入するのを阻止するた
めのシール部材と、上記シール部材が圧接される圧接部分に設けられ、該シ
ール部材の硬度より低い部材にて形成されてなるシール
層と、を設けてなり、上記シール部材は、Ｖリングからなり、該Ｖリングの先
端部を圧接部分に設けられた上記シール層に回転により
摺擦するように圧接されていることを特徴とする現像剤
処理装置。
【請求項２】上記シール層は、シール部材と対向する
側に該シール部材の硬度より低い部材からなる第１シー
ル層と、該第１シール層と圧接部分との間に設けられ上
記シール部材の硬度より高い第２シール層と、から構成
されていることを特徴とする請求項１記載の現像剤処理
装置。
【請求項３】上記第２シール層は、その表面粗さを現
像剤の粒径より細かく、あるいは潤滑剤が含浸、または
耐熱性の材料にて形成されていることを特徴とする請求
項２記載の現像剤処理装置。
【請求項４】上記シール層又は第１シール層は、現像
剤の粒径の２倍以上、３倍以下の厚さに形成されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤処理装
置。
【請求項５】上記シール部材は、圧接部分に圧接され
る先端部のベローを複数個設けたことを特徴とする請求
項１記載の現像剤処理装置。