JP3880291B2

JP3880291B2 - プロセスカートリッジ

Info

Publication number: JP3880291B2
Application number: JP2000160416A
Authority: JP
Inventors: 後藤　　達也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2020-05-30
Also published as: JP2001343830A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式、静電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する複写機、プリンタ、記録画像表示装置、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられた現像装置の現像剤封止シートとこれを備えるプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式、静電記録方式等によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して可視画像を形成する画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム等の消耗部品をオペレータが交換可能に構成し、消耗部品が寿命に達した場合にはオペレータが新しいものと交換することによって品位の安定した画像が継続的に得られるようにしている。
【０００３】
一方、現像装置としては、高品位の画質に対する要求からトナー粒子と磁性キャリアとが一定の割合で混合された現像剤を使用する２成分現像方式を採用する現像装置が用いられる。２成分現像方式においては磁性キャリアが耐久により劣化して画質の品位が低下するために従来から現像剤（トナー粒子）のみを交換することが行われていたが、メンテナンス作業の効率向上を目的として現像装置そのものを消耗部品として交換するようになってきた。
【０００４】
更に、感光ドラムや現像装置等の複数の消耗部品をプロセスカートリッジとして一体的に構成し、このプロセスカートリッジを交換することによってメンテナンス作業をより一層簡単にできるよう構成する提案もなされ、既に実用に供されている。
【０００５】
しかしながら、上述したような２成分現像方式を採用する現像装置にあっては、その構造上、現像容器に開口部を有しており、その開口部に現像スリーブが回転自在に支持されている。従って、現像容器の中に現像剤を封入したまま工場から出荷してユーザーの元へ届けようとすると、現像容器中に収容された現像剤が物流中の振動や落下による衝撃等によって漏出してしまう可能性がある。
【０００６】
現像スリーブの端部については、画像形成中の現像剤の漏れを防止する目的で従来からシール部材等によって封止されているのに対し、現像スリーブの回転方向に存在する２つの開口部（即ち、現像剤規制ブレード部とその下流側の取り込み口）には、その構造上必然的にクリアランスが存在しているため、特に現像剤の漏出の可能性が高い。
【０００７】
そこで、従来から図７に示すような樹脂製のカバー部材１０１を現像スリーブ１０３に対向させて現像容器の枠体１０４に嵌め込んで現像剤の漏出を防ぐようにしている。尚、カバー部材１０１にはモルトプレン等の材質から成る弾性部材１０２が貼り付けられており、この弾性部材１０２が現像スリーブ１０３に押圧されて密閉状態を保っている。
【０００８】
又、図８に示すように、現像スリーブ１１３と現像ブレード１１５及び現像容器の枠体１１４の隙間にシート部材１１１を挟み込むことによって密閉状態とする方法が採られている。尚、シート部材１１１は２枚のフィルム状シートの間にモルトプレン等の材質から成る弾性部材を封入して構成されており、その弾力性により隙間を密閉することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、現像スリーブのカバー部材を配置するために感光ドラムをプロセスカートリッジに内蔵することができず、オペレータが別途の手段を用いて感光ドラムを装着する必要があった。
【００１０】
又、現像スリーブと現像ブレードとの隙間にシール部材を挟み込む方法にあっては、シール部材を引き抜く際に現像容器内部に収容された現像剤を引きずり出してしまい、現像剤を飛散させて周囲を汚染してしまうという問題があった。
【００１１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、物流中の振動や落下による衝撃等によっても現像剤の現像装置からの漏出を防ぐことができるプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、静電像を担持する像担持体と、トナーと磁性キャリアとが混合された現像剤を収容し、前記像担持体に対向する開口部に前記現像剤を担持する現像剤担持体を配置した現像装置と、を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体における現像剤担持領域の長手方向領域よりも広い幅を有したシートであって、前記現像剤担持体における前記像担持体との対向部を覆うように前記像担持体と前記現像剤担持体との間に配置され、前記開口部の周縁の一部に固定端が剥離可能に固定され、該固定端と反対側の端部は自由端となっている第１のフィルム状シートと、前記像担持体の外周面に取り外し可能に巻き付けられたシートであって、該シートの前記像担持体に対する巻き付け終端部が、前記第１のフィルム状シートに接着固定された第２のフィルム状シートと、を備え、前記第１のフィルム状シートの自由端を引くことによって、前記固定端が剥離し、前記第１のフィルム状シートと前記第２のフィルム状シートとが一体となって取り外されるよう構成され、前記第２のフィルム状シートにおける前記第の１フィルム状シートとの接着固定部から前記像担持体に巻きかけられている巻きかけ方向の端部に至る長さは、前記第１のフィルム状シートにおける前記第２のフィルム状シートとの接着固定部から前記固定端に至る長さよりも、長いことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るプロセスカートリッジ１００の断面図であり、プロセスカートリッジ１００が工場から出荷されて搬送又は保管されている状態を示している。
【００１７】
プロセスカートリッジ１００には像担持体である感光ドラム１２が含まれており、この感光ドラム１２は枠体１３に不図示の軸受部材によって回転自在に支持されており、プロセスカートリッジ１００が装置本体に装着された際には、該感光ドラム１２は不図示の駆動手段によって図示矢印ａ方向（時計方向）に回転し、周知の画像形成プロセスに従って画像を形成する。
【００１８】
又、プロセスカートリッジ１００には現像装置１４と帯電装置１５が枠体１３に支持されて固定されている。
【００１９】
上記現像装置１４には現像スリーブ４１が現像容器４５に対して回転可能に支持され、この現像スリーブ４１は感光ドラム１２との間に３００〜６００μｍ程度の所定のクリアランスを保つような位置に配置されている。そして、現像容器４５にはスクリュー４２，４３が配され、トナーと磁性キャリアとが所定の割合で混合された現像剤がスクリュー４２，４３によって撹拌搬送される。
【００２０】
又、現像ブレード４４が現像スリーブ４１との間に３００〜５００μｍ程度のクリアランスが形成されるように固定されており、この現像ブレード４４によって現像剤が現像スリーブ４１の表面にコートされる量が規制される。現像スリーブ４１は、プロセスカートリッジ１００が装置本体に装着された際には、不図示の駆動手段によって図示矢印ｂ方向（時計方向）に回転駆動されるとともに高圧電圧が印加され、内部に設けられた磁石に保持された現像剤が感光ドラム１２に対向するニップ部分に搬送されて周知の現像プロセスに供される。
【００２１】
又、現像容器４５にはカバー４６が取り付けられており、現像容器４５の内部に収容された現像剤の漏出がカバー４６によって防がれる。尚、カバー４６は、コの字状に曲げられた板金製の現像ステー４７に固定されていて現像容器４５全体の剛性を維持している。
【００２２】
一方、前記帯電装置１５には帯電スリーブ５１が帯電容器５５に回転可能に支持され、この帯電スリーブ５１は感光ドラム１２との間に４００〜７００μｍ程度の所定のクリアランスを保つような位置に配置されている。そして、帯電容器５５には磁性キャリアから成る帯電剤が収容されている。
【００２３】
又、帯電ブレード５４が帯電スリーブ５１との間に５００〜７００μｍ程度のクリアランスが形成されるように固定されており、帯電剤が帯電スリーブ５１の表面にコートされる量が帯電ブレード５４によって規制される。帯電スリーブ５１は、プロセスカートリッジ１００が装置本体に装着された際には、不図示の駆動手段によって図示矢印ｃ方向（時計方向）に回転駆動されるとともに高圧電圧が印加され、内部に設けられた磁石に保持された帯電剤が感光ドラム１２に対向するニップ部分に搬送されて周知の帯電プロセスに供される。
【００２４】
次に、本発明に係る現像剤封止シート１について詳細に説明する。
【００２５】
本発明に係る現像剤封止シート１は、封止シート２とドラム保護シート３とで構成されている。
【００２６】
プロセスカートリッジ１００が生産工場で生産されて市場へ出荷される際には、現像容器４５に封入された現像剤４９（図４参照）が外部に漏出しないように現像剤封止シート１が取り付けられている。
【００２７】
図２はプロセスカートリッジ１００に取り付けられている状態の現像剤封止シート１を示す斜視図、図３は封止シート２を感光ドラム１２の側から見て平面に展開して示す図、図４は封止シート２の固定端の拡大図、図５は弾性部材４の先端部の拡大図である。
【００２８】
封止シート２は、図４に示すように、現像ステー４７に面２ｂが両面テープ５で貼り付けられて固定端を成し、ここから現像スリーブ４１を覆うように現像ブレード４４方向へなびき、他端２ｃはプロセスカートリッジ１００の外側へと引き出されている。そして、封止シート２は固定された面２ｂの先に面２ａが形成されるように適当な角度を持って折り曲げられており、面２ａの先端は現像スリーブ４１に接触し、現像容器４５の内側に外部と遮断された空間６０を形成している。従って、図４に示すように、現像容器４５に封入された現像剤４９は現像スリーブ４１の回転方向上流側の空間６０に侵入することができない。
【００２９】
尚、封止シート２の長手方向の幅は画像形成時に現像スリーブ４１に現像剤４９がコートされる領域よりも広く設定されており、封止シート２はその端部を含めて長手方向全域において現像剤４９を封止する。
【００３０】
ここで、プロセスカートリッジ１００が生産工場で組み立てられて現像剤４９を封入する際には、スクリュー４２，４３（図１参照）が存在する撹拌室のみに現像剤４９を投入し、現像スリーブ４１の表面には現像剤４９がコートされないようにしておく。尚、通常の状態では、現像ブレード４４によって現像剤４９の移動は規制されるため、現像スリーブ４１が回転しない限り、現像ブレード４４から回転方向下流側の領域には現像剤４９がコートされることはない。
【００３１】
封止シート２の現像ブレード４４に当接する側には、図２に示すように、モルトプレン等の材質から成る弾性部材４が長手方向全域に亘って貼り付けられており、この弾性部材４の先端部分Ａ（図５参照）は現像スリーブ４１と現像ブレード４４が対向する位置であって、現像スリーブ４１の回転方向下流側の領域に接触している。従って、現像容器４５の中に収容された現像剤４９がプロセスカートリッジ１００の物流中に振動や落下による衝撃等によって現像スリーブ４１と現像ブレード４４とのクリアランスから磁気力と空間的な規制に抗して流出使用としても、クリアランスは弾性部材４の先端部分Ａで塞がれているため、現像剤４９が漏出することはない。
【００３２】
弾性部材４の封止シート２に対する貼り付け位置は、該弾性部材４の先端部分Ａが確実に現像スリーブ４１に突き当たる位置に管理される。弾性部材４の先端部分Ａが現像スリーブ４１に突き当たっていなければ、現像剤４９の漏出を防止するという本来の目的を達し得ない。
【００３３】
しかし、逆に弾性部材４の先端部分Ａが現像スリーブ４１と感光ドラム１２とのニップ部分に侵入し過ぎて現像ブレード４４のエッジ部分と現像スリーブ４１との対向位置に弾性部材４が腹当たりした場合には、現像ブレード４４のエッジ部分近傍に現像剤４９が滞留し易く、現像剤封止シート１を引き抜く際にその現像剤４９を引きずり出してしまう不具合を生じる傾向にあることが確認されている。
【００３４】
尚、弾性部材４の材質としては、セルの大きさが比較的小さく、望ましくは滑らかなスキン層を有する発泡ウレタンや軟質のゴム材質が適している。これらの材質は適度な弾力性を有しているため、弾性部材４の先端部分Ａが確実に現像スリーブ４１の現像ブレード４４のエッジ部分に対向する位置に当接する。又、現像ブレード４４のエッジ部分に現像剤４９が滞留しても、この現像剤４９が付着しにくいため、現像剤封止シート１を引き抜く際にその現像剤４９を引きずり出してしまうことがない。
【００３５】
本実施の形態においては、図５に示すように、現像ブレード４４のエッジ部分からのトナーの落下を防止する目的で厚さ５０μｍ程度の薄いウレタンシート６１を現像ブレード４４に貼り付け、その先端の自由端を現像スリーブ４１に接触させるように構成している。従って、図５に示すように、ウレタンシート６１を現像スリーブ４１に押し付ける位置に弾性部材４の先端部分Ａがあれば前記目的を達成することができる。
【００３６】
一方、弾性部材４の長手方向の長さを現像ブレード４４の長手方向の長さよりも長くしておくと、長手方向の全域において本発明の効果を期待することができる。又、弾性部材４の厚みについては、該弾性部材４をプロセスカートリッジ１００に取り付けたときに若干量圧縮されるような値にしておくと、この弾性部材４の位置が安定して先端部分Ａが確実に現像スリーブ４１に当接して確実な効果を期待することができる。
【００３７】
封止シート２を現像ステー４７に固定している両面テープ５としては、表面と裏面とで接着力の異なるタイプの両面テープを使用し、接着力が強い面を封止シート２の側に使用し、弱い面を現像ステー４７の側に用いた。これにより、プロセスカートリッジ１００の本体装着時に現像剤封止シート１を引き抜く際に該現像剤封止シート１を容易に現像ステー４７から剥離させることができ、しかも、両面テープ５は確実に封止シート２に固定されるため、該両面テープ５が現像ステー４７に残ってしまうというトラブルを回避することができる。更に、両面テープ５が接着力が強い面の接着力は極力強いものを選定し、封止シート２の固定を確実なものにするとともに、接着力が弱い面の接着力は極力弱いものを選定して現像剤封止シート１を引き抜く際の操作力を低減させることが望ましい。
【００３８】
又、両面テープ５の剥離が進行し易いように、両面テープ５は長手方向に分割して配置することが望ましい。本実施の形態では、封止シート２の長手方向中央から剥離が進行するように構成しているため、中央部には両面テープ５を貼らない領域を設け、図２及び図３に示す５ａ及び５ｄ部分から剥離が開始するようにした。
【００３９】
更に、現像剤封止シート１を引き抜く際の操作力を低減させるため、両面テープ５を間引いて貼るようにし、５ａ，５ｂ，５ｃ及び５ｄ，５ｅ，５ｆの６部分に分割して貼り付けた。そして、図２及び図３に示すように、各々に分割された５ａ〜５ｆ部分の中央寄りの端面は鋭角の終端部とし、各５ａ〜５ｆ部分での剥離が開始し易いようにした。
【００４０】
尚、本実施の形態においては、封止シート２の固定端の固定方法として両面テープ５を用いたが、ホットメルト等の手段を用いて固定しても良い。
【００４１】
封止シート２の材質については、可撓性のフィルム状シートであれば特には問題なく使用することができるが、本実施の形態では厚さ７５μｍのＰＥＴシートを用いた。このＰＥＴシートは、現像剤の封止性及び組立性に関わる剛性と引き抜き時の操作性とのバランスに優れるものである。又、操作方法等の印刷の視認性等を考慮してＰＥＴシートには白色のものを用いた。
【００４２】
封止シート２の自由端２ｃは短冊状の形状とし、オペレータはここを持って現像剤封止シート１を引き抜く。本実施の形態では、この短冊状の自由端２ｃを長手方向中央に設け、前述のように両面テープ５の剥離が中央から進行するように構成した。又、図２及び図３に示すように、封止シート２の短冊状に伸びた自由端２ｃの根元から固定端側に向かってスリット２ｄを設け、引き抜き時に封止シート２の変形を許容し、中央部に応力を集中させ、両面テープ５の剥離が中央から開始し易いようにした。更に、スリット２ｄの終端部には孔２ｅを形成し、引き抜き時にスリット２ｄから破断が進行しないようにした。尚、又、封止シート２の自由端２ｃは、不図示のテープ等によってプロセスカートリッジ１００の適当な場所に仮止めしておくと良い。
【００４３】
一方、感光ドラム１２には、表面に傷が付いたり光が当たって帯電能が劣化したりしないように、光を通さない黒色のフィルム状のドラム保護シート３が巻き付けられている。このドラム保護シート３は、一端を感光ドラム１２に対して巻き込むようにして巻き付けられ、他端は封止シート２に対して両面テープ６（図１及び図３参照）で固定されている（図１は両面テープ６を接着する直前の状態を示している）。ここで、両面テープ６は長手方向に分割して配置されており、スリット２ｄの近傍には存在しないようにしてある。これにより封止シート２とドラム保護シート３とのずれを許容し、前述した封止シート２の変形を束縛しないようにしている。
【００４４】
従って、封止シート２の短冊状の自由端２ｃを図１の矢印Ｂ方向に引くと、現像剤封止シート１は封止シート２とドラム保護シート３とが一体となって抜き去られる。感光ドラム１２は枠体１３に対して回転自在に取り付けられているため、ドラム保護シート３は感光ドラム１２を回転させながら抜け、巻き込まれていた一端が開放されると、その後は感光ドラム１２の表面を滑りながら抜けてくる。
【００４５】
ドラム保護シート３における両面テープ６から感光ドラム１２に巻きかけられている巻きかけ方向の端部に至る長さは、封止シート２の両面テープ６から面２ａの先端に至るまでの長さよりも長く設定されている。従って、現像剤封止シート１を引き抜く際に封止シート２が感光ドラム１２に直接触れることはなく、常にドラム保護シート３が介在して感光ドラム１２を保護しながら抜けてくる。
【００４６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図６に基づいて説明する。
【００４７】
図６は感光ドラムを有しない現像装置１４単品で構成されたプロセスカートリッジ１００の断面図であり、現像装置１４の構成は前記実施の形態１において説明した現像装置のそれと同じである。
【００４８】
本実施の形態においては、プロセスカートリッジ１００が感光ドラムを有しないため、弾性部材４を空間的に圧縮する作用が生じず、弾性部材４の厚みを厚めに設定する。そして、封止シート２の自由端２ｃを図示矢印ｄ方向に適当なテンションを掛けながら不図のテープによって現像容器４５に仮止めしておく。即ち、テンションによって弾性部材４を圧縮し、その先端部が現像スリーブ４１に当接するようにする。
【００４９】
而して、封止シート２を引く抜く際には、その自由端２ｃを持って図示矢印Ｃ方向へ抜き去れば良い。尚、封止シート２の固定端の固定方法等、その他は前記実施の形態１と同様である。
【００５０】
従って、本実施の形態においても前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００５１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、プロセスカートリッジの物流中の振動や落下による衝撃等によっても現像剤の現像装置からの漏出を防ぎ、かつ、シート引き抜き時において感光ドラムにダメージが生じることを防止できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプロセスカートリッジの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る現像剤封止シートを示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る現像剤封止シートを感光ドラムの側から見て平面に展開して示した図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る現像剤封止シートの固定端の拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る現像剤封止シートに取り付けられた弾性部材の先端部の拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るプロセスカートリッジの断面図である。
【図７】従来の封止部材の断面図である。
【図８】従来の封止部材の断面図である。
【符号の説明】
１現像剤封止シート
２封止シート（第２のフィルム状シート）
２ａ面（延長部）
２ｂ面
２ｃ自由端
２ｄスリット
２ｅ孔
３ドラム保護シート（第１のフィルム状シート）
４弾性部材
５，６両面テープ
１２感光ドラム（像担持体）
１４現像装置
４１現像スリーブ（現像剤担持体）
４４現像ブレード
１００プロセスカートリッジ

Claims

静電像を担持する像担持体と、
トナーと磁性キャリアとが混合された現像剤を収容し、前記像担持体に対向する開口部に前記現像剤を担持する現像剤担持体を配置した現像装置と、
を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体における現像剤担持領域の長手方向領域よりも広い幅を有したシートであって、前記現像剤担持体における前記像担持体との対向部を覆うように前記像担持体と前記現像剤担持体との間に配置され、前記開口部の周縁の一部に固定端が剥離可能に固定され、該固定端と反対側の端部は自由端となっている第１のフィルム状シートと、前記像担持体の外周面に取り外し可能に巻き付けられたシートであって、該シートの前記像担持体に対する巻き付け終端部が、前記第１のフィルム状シートに接着固定された第２のフィルム状シートと、
を備え、
前記第１のフィルム状シートの自由端を引くことによって、前記固定端が剥離し、前記第１のフィルム状シートと前記第２のフィルム状シートとが一体となって取り外されるよう構成され、
前記第２のフィルム状シートにおける前記第１のフィルム状シートとの接着固定部から前記像担持体に巻きかけられている巻きかけ方向の端部に至る長さは、前記第１のフィルム状シートにおける前記第２のフィルム状シートとの接着固定部から前記固定端に至る長さよりも、長いことを特徴とするプロセスカートリッジ。
前記第１のフィルム状シートの固定端は、前記自由端が引かれた際に、前記固定端における前記第１のフィルム状シートの幅方向の中央部から剥離しやすくなるように、固定されていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
前記第１のフィルム状シートの固定端は、前記第１のフィルム状シートの幅方向に分割して配置された両面テープによって固定されていることを特徴とする請求項２記載のプロセスカートリッジ。
前記現像剤担持体上に担持する現像剤を規制するための現像ブレードを更に備え、
前記第１のフィルム状シートにおける前記現像装置と対向する側の面の少なくとも一部には弾性部材が取り付けられており、
該弾性部材は、該弾性部材の少なくとも一部が、前記現像剤担持体における前記現像ブレードに対向している位置に当接することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
前記弾性部材は、発泡ウレタン又は軟質ゴムで構成されることを特徴とする請求項４に記載のプロセスカートリッジ。
前記自由端の少なくとも一部が、前記第１のフィルム状シートの幅方向における中央部から短冊状に伸びた形状を有していることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
前記自由端の短冊状に伸びた形状を有している根元に、前記固定端側に向かって切込み又はスリットを形成したことを特徴とする請求項６に記載のプロセスカートリッジ。