JP5585039B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、感光体ドラムに供給されるトナーが収容されるトナー収容室を有する本体ケースと、前記本体ケースに対して着脱自在であり、前記トナー収容室に補給されるトナーが充填されるトナーユニットと、を有する現像装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置（例えば、デジタル複合機）には、現像剤であるトナーを用いて感光体ドラムに画像形成させるための現像装置が設けられている。例えば、特許文献１に開示される現像装置は、トナー溜め部およびトナー投入口を有する装置ケース（本体ケース）と、トナーが封入され、装置ケースに着脱自在なトナーパック（トナーユニット）を有している。トナー投入口の周囲には、スポンジなどの弾性を有するシ−ル部材（トナーシール部材）が接着されている。トナーパックを装置ケースに装着したとき、このシール部材が圧縮されることで、外部へのトナー漏れを防止するようにしている。

図１０は、従来技術に係るシール部材の具体的な構成を示す平面図である。図１１は、同じく従来技術に係るシール部材の組み立て手順を示す側面図である。シール部材は、矩形の額縁形状であり、短辺側の第１シール部材１００と長辺側の第２シール部材１０１を接合して構成される。また、第２シール部材１０１の表面には、樹脂シート１０２が貼り付けられている。トナーパックには、トナーが封入され、シールシートにより封止されているが、トナーパックを装置ケースに装着した後は、シールシートをはがす必要がある。はがすときの抵抗を小さくするため、上記の樹脂シート１０２が貼り付けられている。

図１１（ｂ）に示すように、第２シール部材１０１を組み立てる際に、その端部が第１シール部材１００に若干オーバーラップするように組み立てられる。組み立てた直後は、１１（ｃ）に示すように、端部が浮き上がっているが、トナーパックが装着されると、シール部材は圧縮されて、最終的には、１１（ａ）で示すように表面が平坦になるように均される。このように構成することで、シール部材の接合部からのトナー漏れを抑制する。

なお、図１１（ｂ）に示すように、製造上の都合により、第２シール部材１０１の端部１０１ａと樹脂シート１０２の端部１０２ａは一致している。

特開平６−８３１８６号公報

上記の先行技術における課題は次の通りである。スポンジで形成されるシール部材を設けることで、トナーパックと装置ケースの着脱部分からのトナー漏れを抑制している。しかし、上記シール部材を形成するスポンジは、連続気泡構造のものが使用されており、気泡を介してトナーが外部に漏れるという問題があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その課題は、シール部材を用いてトナー漏れを防止するに際して、より確実にトナー漏れを防止することができる現像装置を提供することである。

上記課題を解決するため本発明に係る現像装置は、
感光体ドラムに供給されるトナーが収容されるトナー収容室を有する本体ケースと、前記本体ケースに対して着脱自在であり、前記トナー収容室に補給されるトナーが充填されるトナーユニットと、前記トナーユニットの装着時に、互いに向かい合うように構成される本体ケース側の第１開口部、および、前記トナーユニット側の第２開口部と、前記第１開口部の周囲に取り付けられるトナーシール部材と、を備え、前記トナーユニットの装着時に、前記トナーシール部材が圧縮されることで、第１開口部と第２開口部の周囲からのトナー漏れを防止した現像装置であって、
前記トナーシール部材を、独立気泡構造を有するスポンジにより形成したことを特徴とするものである。

かかる構成による現像装置の作用および効果を説明する。トナーが充填されるトナーユニットは、トナー収容室を有する本体ケースに対して着脱自在に構成される。トナーユニットからトナーを補充するため、本体ケース側には第１開口部が形成され、トナーユニット側には第２開口部が形成され、トナーユニットを装着したときに、これら開口部が向かい合うように構成される。第１開口部の周囲にトナーシール部材が取り付けられており、トナーユニットを装着したときに、このトナーシール部材が圧縮されることで、装着箇所からのトナー漏れを防止する。ここで、トナーシール部材は、独立気泡構造を有しており、気泡を介してトナーが外部に漏れていくことがない。したがって、トナーシール部材の内部の気泡を介してのトナー漏れを防止することができる。その結果、シール部材を用いてトナー漏れを防止するに際して、より確実にトナー漏れを防止することができる。

本発明において、前記トナーシール部材は複数のシール部材を接合することにより構成され、前記シール部材の接合部をラビリンス構造としたことが好ましい。

トナーシール部材を複数のシール部材で構成すると、接合部からのトナー漏れが発生しやすい。そこで、接合部をラビリンス構造とすることで、接合部からのトナー漏れを抑制することができる。

本発明に係る前記ラビリンス構造は、凹部と凸部の組み合わせにより構成されることが好ましい。かかる構成により、外部に漏れようとするトナーの移動を確実に阻止することができる。また、シール部材同士の接合も簡単、かつ、確実に行うことができる。

本発明において、前記トナーシール部材の表面に、トナーシール部材よりも摩擦抵抗の小さな樹脂シートを取り付けており、かつ、前記樹脂シートが前記接合部を被覆するように取り付けられることが好ましい。

かかる樹脂シートは、前述のように、トナーユニットに取り付けられているシールシートをはがしやすくするためである。樹脂シートは、接合部を被覆するようにトナーシール部材の表面に取り付けられる。したがって、従来技術における図１１の構成と比較すると、接合部からのトナー漏れをより確実に防止することができる。

本発明に係る前記トナーシール部材は、前記第１開口部に対応した開口穴を有する額縁状に形成され、額縁形状の長手方向に沿った辺に、前記樹脂シートが取り付けられ、かつ、前記樹脂シートの長手方向の端部は、非直線的に形成されることが好ましい。

樹脂シートは、通常は厚さの薄いフィルム状の部品が用いられる。しかし、たとえ厚みが薄くとも、樹脂シートの両端部には、段差が形成されやすく、その段差部分に空間部が形成されて、トナー漏れが生じやすくなる。そこで、上記構成のように、樹脂シートの長手方向の端部を非直線的に形成することで直線的なトナー漏れ経路をなくし、樹脂シートの端部近傍からのトナー漏れを確実に防止することができる。

本発明において、前記端部における非直線的な形状は、中央部分が長手方向に突出した形状であることが好ましい。かかる突出形状にすることで、前述のラビリンス構造と同様の効果を奏することができ、より確実にトナー漏れを防止することができる。

本発明の一実施形態に係る現像装置を備えた画像形成装置の内部構成を示した概略断面図 現像装置の外観構成を示す斜視図 トナーユニットを裏側から見た斜視図 本体ケースを上方から見た斜視図 本体ケースに貼り付けられたトナーシール部材の形状を示す平面図 トナーシール部材の構成を示す平面図と側面図 トナーユニットを本体ケースに装着したときの、開口部周辺の構成を示す断面図 シール部材の接合部の変形例を示す図 樹脂シートの端面構成の変形例を示す図 従来技術に係るトナーシール部材の構成を示す平面図 従来技術に係るトナーシール部材の組み立て手順を示す側面図

本発明に係る現像装置の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る現像装置１を備えた画像形成装置の内部構成を示した概略断面図である。この画像形成装置は、原稿読取部２、画像形成部３（現像装置１を含む）、及び、給紙部４を備えた複写機（デジタル複合機）である。

＜画像形成装置の内部構成＞
原稿読取部２（フラットベッドスキャナー）は、原稿の画像を読み取るための走査部２ａを備えている。原稿読取部２の上方に設けられたガラス板２ｂ上に原稿を載置することにより、走査部２ａを移動読取領域２ｃで移動させながら原稿の画像を読み取ることもできる。なお、原稿の画像面は、ガラス板２ｂ上で下側の面を向くように載置する。

画像形成部３は、感光体ドラム３ａ、帯電器３ｂ、光書込みユニット３ｃ、現像装置１、転写器３ｄ及び定着器３ｅを備え、電子写真方式により記録紙に画像を形成する。感光体ドラム３ａの表面には感光体が形成されており、画像形成時には、回転駆動される感光体ドラム３ａの表面が帯電器３ｂにより一様に帯電される。光書込みユニット３ｃは、走査部２ａで読み取った原稿の画像情報などに基づいて、ＬＥＤ(Light-Emitting Diode)又はレーザ光源から光を出力する。帯電器３ｂにより一様に帯電された感光体ドラム３ａの表面には、光書込みユニット３ｃから出力される光で露光されることにより、静電潜像が形成される。

静電潜像が形成された感光体ドラム３ａの表面には、現像装置１から供給されるトナーが付着することによりトナー像が形成され、このトナー像が転写器３ｄを用いて記録紙に転写される。トナー像が転写された記録紙は、定着器３ｅにより加熱処理及び加圧処理が施された後、排出ローラ３ｆから排出トレイ３ｇ上に排出される。

給紙部４は、記録紙Ｐを収容するための記録紙カセット４ａを備えており、この記録紙カセット４ａ内に設けられた支持板４ｂ上に、記録紙Ｐを積層した状態で収容することができるようになっている。支持板４ｂは、その一端部に設けられた支軸４ｃを中心に回転可能となっており、支軸４ａ側とは反対側の端部が不図示のバネによって上方へ付勢されることにより、最上部の記録紙Ｐが給紙ローラ４ｄに対して押圧される。この状態で給紙ローラ４ｄが回転駆動されることにより、記録紙カセット４ａ内に収容されている記録紙Ｐが、給紙ローラ４ｄと分離パッド（図示せず）によりそれぞれ分離されて搬送路５に１枚ずつ送り出される。

搬送路５には、１つ又は複数の搬送ローラ５ａが設けられている。記録紙カセット４ａから１枚ずつ送り出される記録紙Ｐは、搬送ローラ５ａにより搬送路５内を搬送され、画像形成部３へと送られる。そして、レジストローラ５ｂにより記録紙Ｐは感光体ドラム３ａの直前で一旦停止され、感光体ドラム３ａに形成されるトナー像を転写させるタイミングに合わせて送り出される。

手差しで記録紙を送り込むための手差しトレイ４ｅが筐体６の側部に取り付けられている。手差しトレイ４ｅに載置された記録紙は、給紙ローラ４ｆにより搬送路５へと送り込むことができる。

上記のような原稿読取部２、画像形成部３及び給紙部４は、筺体６内に収容されており、当該筺体６の上面に上記ガラス板２ｂが形成されている。プラテンカバー７は、筺体６の上面に対して上下に開閉可能に取り付けられている。したがって、ガラス板２ｂ上に置かれた原稿を走査部２ａで読み取る場合には、プラテンカバー７を閉じることにより、当該プラテンカバー７とガラス板２ｂとの間に原稿を挟むことができるようになっている。

＜現像装置の構成＞
次に、現像装置１の構成を説明する。図１に示すように、現像装置１は本体ケース１０を備えており、その内部に現像剤であるトナーが収容されるトナー収容室１０ａが設けられる。トナー収容室１０ａには、トナーを攪拌するための攪拌部材１１が設けられている。また、供給ローラ１２と現像ローラ１３が設けられている。供給ローラ１２は、トナー収容室１０ａ内のトナーを担持して現像ローラ１３に供給する。現像ローラ１３は、供給ローラ１２から供給されたトナーを担持して感光ドラム３ａに搬送する。上記の攪拌部材１１、供給ローラ１２、現像ローラ１３は、不図示の駆動機構により回転駆動される。

図２は、現像装置１の外観構成を示す斜視図である。本体ケース１０の上部には、トナーユニット２０が着脱自在に取り付けられる。図２は、トナーユニット２０を本体ケース１０に装着した状態を示す。本体ケース１０の長手方向の端部に、ロックレバー１４が設けられており、ロックレバー１４をスライド操作することで、トナーユニット２０の着脱を行うことができる。

トナーユニット２０には、トナーが充填されており、トナー収容室１０ａ内のトナーがなくなり補充するときは、新しいトナーユニット２０を装着することで、トナーの補充をすることができる。トナーユニット２０は、直方体状のユニットケース２０ａを有しており、その内部にトナーが充填される。トナーユニット２０の着脱を容易にするための凹部２１が形成されている。また、トナーユニット２０の装着を完了するまでは、内部のトナーが漏れないように、シールシート２２が予め貼り付けられている。トナーユニット２０を本体ケース１０に装着した後、このシールシート２２を引き剥がすことで、トナーユニット２０内のトナーが、トナー収容室１０ａ内へと充填される。

＜トナーユニットの構成＞
図３は、トナーユニット２０を裏面側から見た斜視図であり、（ａ）はシールシート２２が貼り付けられている状態を示し、（ｂ）はシールシート２２を引き剥がした状態を示している。ユニットケース２０ａの長手方向の端部に引掛け部２０ｂが形成され、本体ケース１０に形成された引っ掛け溝（不図示）に差し込む。ユニットケース２０ａの長手方向のもう一方の端部には、ロック爪２０ｃが形成されており、本体ケース１０側のロックレバー１４によりロックされる。

ロック爪２０ｃの少し内側にスリット２０ｄが形成されており、シールシート２２が挿入される。挿入されたシールシート２２の先端部２２ａは、図２に示すように表面側に位置している。

トナーユニット２０の下面側には、矩形状の第２開口部２４が形成される。第２開口部２４の周囲にはフランジ２３が形成されている。フランジ２３には、第２開口部２４に近い側から突出部２３ａ、溝部２３ｂ、突出部２３ｃの順に形成されている。これらは、矩形状の第２開口部２４の３辺に対応する箇所に形成される。すなわち、スリット２０ｄが形成されている辺を除いた３辺に突出部２３ａ、溝部２３ｂ、突出部２３ｃが形成される。

シールシート２２は、上記の第２開口部２４を完全に閉鎖するように貼り付けられ、貼り付け部分２２ｂと、引掛け部２０ｂの近傍で折り返し部２２ｃが形成され、折り返されたのち、前述のスリット２０ｄから先端部２２ａが通される。シールシート２２の貼り付けは、両面テープや適宜の粘着剤により行うことができる。トナーユニット２０内にトナーを充てんするときは、上記のシールシート２２を図３（ａ）に示すような状態にセットし、その後、投入穴２０ｅ（図２参照）からトナーを内部に充填する。トナーが充填されたのち、投入穴２０ｅを不図示のシールで閉鎖する。これにより、トナーユニット２０内部にトナーが密閉された状態になる。

＜本体ケースの構成＞
図４は、本体ケース１０を上方から見た斜視図である。ロックレバー１４は、ガイド１４ａに沿ってスライド移動可能であり、ロック位置とロック解除位置のいずれかにセットすることができる。

本体ケース１０の上面部には、矩形状の第１開口部１５が形成されている。第１開口部１５は、連結部１５ａにより複数の開口部に分割されているが、全体として、トナーユニット２０の第２開口部２４に対応した形状を有している。したがって、トナーユニット２０を装着したときは、第１開口部１５と第２開口部２４がちょうど向かい合う位置関係にある。この第１開口部１５の下側の空間が、トナー収容室１０ａとなる。

＜トナーシール部材の構成＞
第１開口部１５の周囲には、トナーシール部材３０が貼り付けられる。図５は、本体ケース１０に貼り付けられたトナーシール部材３０の形状を示す平面図である。トナーシール部材３０は、全体として額縁状（矩形リング状）に形成される。このシール部材３０は、トナーユニット２０を本体ケース１０に装着したときに、装着箇所からトナーが外部に漏れることを防止するために設けられる。

図６は、トナーシール部材３０のみを示す（ａ）平面図と、（ｂ）側面図である。トナーシール部材３０は、１つの部材で額縁状に形成してもよいが、本体ケース１０への貼り付け作業のしやすさを考慮して、複数のシール部材に分割している。また、複数のシール部材の表面に樹脂シート３２を貼り付けている。

トナーシール部材３０は、長手方向に延びる一対の第１シール部材３１ｃ、短辺側に位置する第２シール部材３１ａ，３１ｂにより構成される。これらトナーシール部材３０は、独立気泡構造を有するスポンジ（例えば、ウレタンスポンジ、シリコンスポンジ）が使用される。従来は、連続気泡構造のスポンジを用いていたので、気泡を介して内部のトナーが外部に漏れるということがあったが、独立気泡とすることで、気泡を介してのトナー漏れを防止することができる。

なお、複数のシール部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃを組み立てるときの手順は、図１１で説明したのと同様である。すなわち、長手方向に沿った第１シール部材３１ｃの両端部は、第２シール部材３１ａ，３１ｂに若干（１ｍｍ程度）オーバーラップするようにする。トナーユニット２０を装着することで、最終的には、図６（ｂ）に示すような一体化された状態に固定される。

なお、上記のようなオーバーラップを設ける場合、オーバーラップの上側に位置する第１シール部材３１ｃを硬めのスポンジとし、下側に位置する第２シール部材３１ａ，３１ｂを軟らかめのスポンジとすることが好ましい。これにより、複数のシール部材を一体化させることが容易になる。

樹脂シート３２は、長手方向に沿った直線状に形成され、その幅寸法は、第１シール部材３０ａと同じである。樹脂シート３２は、前述のようにシールシート２２を引き剥がすときの、抵抗を減らすために設けられるものである。したがって、樹脂シート３２の摩擦抵抗は、トナーシール部材３０よりも小さくなるような素材が用いられる。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で形成される。

複数のシール部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃを接合する場合、その接合部３１ｄにおいてトナー漏れが発生しやすくなる。そこで、接合部３１ｄを覆い隠すように、樹脂シート３２をトナーシール部材３０の表面に貼り付ける。従来技術において、樹脂シートの端面は、接合部３１ｄの位置と一致していたが、これでは、トナー漏れが発生する可能性がある。そこで、図６に示すように、接合部３１ｄを樹脂シート３２で隠すことで、トナー漏れを確実に防止することができる。

図６（ａ）に示すように、樹脂シート３２の右側の端面は直線的であり、第２シール部材３１ｂの外側の側面と一致するように貼り付けられる。樹脂シート３２の左側の端面３２ａは幅方向の中央が三角形に突出している。すなわち、端面が非直線的な形状となっている。樹脂シート３２は、０．１ｍｍ程度の薄いフィルム素材で形成されるが、それでも、端面３２ａにおいては段差が形成される。この段差により、トナーが外部に漏れる空間が形成される可能性がある。そこで、上記のように長手方向に突出した形状とすることで、トナーの外部への移動を阻止することができ、より効果的にトナー漏れを防止することができる。

なお、本体ケース１０の第１開口部１５の周囲にトナーシール部材３０を貼り付けるときは、トナーシール部材３０の裏面を両面テープにより貼り付ける。また、トナーシール部材３０の表面に樹脂シート３２を貼り付けるときも両面テープを用いて行う。

図７は、トナーユニット２０を本体ケース１０に装着したときの、下部周辺の構成を示す断面図である。トナーシール部材３０は、第１開口部１５の周囲に設けられた貼り付け面１５ｂに貼り付けられている。トナーシール部材３０の更に外側に突出部１６が形成されている。

トナーユニット２０を装着したとき、突出部２３ａがトナーシール部材３０の表面にある樹脂シート３２を押圧する。これにより、トナーシール部材３０が圧縮され、密閉性が高まる。なお、トナーユニット２０を装着した直後は、シールシート２２が突出部２３ａと樹脂シート２１に挟持された状態であるが、シールシート２２を引き剥がした後は、突出部２３ａが直接樹脂シート３２の表面に作用する。

トナーユニット２０側の溝部３３ｂにもトナーシール部材３３が貼り付けられており、これは本体ケース１０側の突出部１６により圧縮させられる。このトナーシール部材３３についても独立気泡構造を有するスポンジで形成することができる。上記のような突出部２３ａ、溝部２３ｂ、突出部２３ｃと、突出部１６によりラビリンス構造を実現することができ、効果的にトナー漏れを防止することができる。このトナーシール部材３３についても、本体ケース１０側のトナーシール部材３０と同様に、複数のシール部材で構成することができる。

前述の実施形態では、第１シール部材３１ｃと第２シール部材３１ａ（シール部材３１ｂも同様）とは、オーバーラップさせる接合を行ったが、図８に示すようなラビリンス構造を採用してもよい。特に、いずれのシール部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃも硬いスポンジを用いる場合は、オーバーラップのために圧縮させることが難しくなる。そこで、図８の各実施形態で示すようなラビリンス構造を採用することが好ましい。

ラビリンス構造は凹部と凸部の組み合わせにより実現することができる。（ａ）は角型の凸部と凹部の組み合わせの例である。（ｂ）は三角形の凸部と凹部の組み合わせの例である。（ｃ）は、凸部と凹部を複数形成した構成例である。（ｄ）は半円形の凸部と凹部の組み合わせの例である。このように、多様な変形例が考えられる。

図９は、樹脂シート３２の端面３２ａの構成例を示す図である。いずれも、端面３２ａを非直線的に形成しており、トナー漏れを効果的に防止することができる。（ａ）は、幅方向の中央部分が角型に突出した形状である。（ｂ）は同様に三角形に突出した形状である。（ｃ）は、三角形に突出しているが非対称に形成している。このように、多様な変形例が考えられる。

＜作用および効果＞
以上のように、本発明による現像装置は、トナーユニット２０を本体ケース１０に着脱自在に構成するに際して、トナーシール部材３０が独立気泡構造を有するスポンジを使用しているので、スポンジの気泡を介してのトナー漏れを防止することができる。

＜別実施形態＞
本実施形態において、トナーシール部材３０は４つのシール部材により構成したが、分割する場合の部材の数は、適宜決めることができる。また、接合部の場所についても、適宜の場所に設定することができる。この点は、トナーシール部材３３についても同様である。

１ 現在位置
１０ 本体ケース
１０ａ トナー収容室
１５ 第１開口部
２０ トナーユニット
２０ａ ユニットケース
２２ シールシート
２３ フランジ
２３ａ，２３ｃ 突出部
２３ｂ 溝部
２４ 第２開口部
３０ トナーシール部材
３１ａ，３１ｂ 第２シール部材
３１ｃ 第１シール部材
３２ 樹脂シート
３２ａ 端面
３３ トナーシール部材

Claims (6)

1. 感光体ドラムに供給されるトナーが収容されるトナー収容室を有する本体ケースと、
   前記本体ケースに対して着脱自在であり、前記トナー収容室に補給されるトナーが充填されるトナーユニットと、
   前記トナーユニットの装着時に、互いに向かい合うように構成される本体ケース側の第１開口部、および、前記トナーユニット側の第２開口部と、
   前記第１開口部の周囲に取り付けられ、独立気泡構造を有するスポンジにより形成したトナーシール部材と、を備え、
   前記トナーユニットの装着時に、前記トナーシール部材が圧縮されることで、第１開口部と第２開口部の周囲からのトナー漏れを防止した現像装置であって、
   前記トナーユニットの装着時に、前記第１開口部の周囲であって前記トナーシール部材の更に外側に形成された突出部と、前記第２開口部の周囲に第２開口部に近い側から順に形成された突出部、溝部、突出部とにより第１のラビリンス構造が形成されることを特徴とする現像装置。
2. 前記トナーシール部材は複数のシール部材を接合することにより構成され、前記シール部材の接合部を第２のラビリンス構造としたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記第２のラビリンス構造は、凹部と凸部の組み合わせにより構成されることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記トナーシール部材の表面に、トナーシール部材よりも摩擦抵抗の小さな樹脂シートを取り付けており、かつ、前記樹脂シートが前記接合部を被覆するように取り付けられることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
5. 前記トナーシール部材は、前記第１開口部に対応した開口穴を有する額縁状に形成され、額縁形状の長手方向に沿った辺に、前記樹脂シートが取り付けられ、かつ、前記樹脂シートの長手方向の端部は、非直線的に形成されることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記端部における非直線的な形状は、中央部分が長手方向に突出した形状であることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。

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