JP5814778B2 - カートリッジ - Google Patents
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Description
本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジに関するものである。
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にユニット化してプロセスカートリッジとしている。そして、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とする方式が採用されている。
このようなプロセスカートリッジにおいては、プロセスカートリッジ内に収容されている現像剤(トナー)が外部へ漏れないように、プロセス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ように構成されている。
このようなプロセスカートリッジにおいては、プロセスカートリッジ内に収容されている現像剤(トナー)が外部へ漏れないように、プロセス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ように構成されている。
例えば、電子写真感光体上の残留現像剤(廃トナー)を除去するクリーニングブレードを有するクリーニングユニットにおいては、次のようなシール部材が設けられている。それは、カートリッジ枠体とクリーニングブレードとの間から廃トナーがプロセスカートリッジ外部へ漏れるのを防止するためのシール部材である。このようなシール部材として、カートリッジ枠体の長手方向に渡ってクリーニングブレードと当接してカートリッジ枠体とクリーニングブレードとの隙間を封止するためのクリーニングブレード下シールが設けられている。また、カートリッジ枠体の長手方向両端部においてクリーングブレードと当接してカートリッジ枠体とクリーニングブレードとの隙間を封止するための縦シールが設けられている。
ここで、シール部材としては、発泡ウレタンフォームや軟質ゴム、エラストマー樹脂などの弾性体が用いられる。そして、前記シール部材は前記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)。
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、人手による組立作業から各組立工程で装置を用いての自動機によるプロセスカートリッジの製造が行われている。前記シール部材においても自動機による組付けが行われている。
ここで、シール部材としては、発泡ウレタンフォームや軟質ゴム、エラストマー樹脂などの弾性体が用いられる。そして、前記シール部材は前記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)。
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、人手による組立作業から各組立工程で装置を用いての自動機によるプロセスカートリッジの製造が行われている。前記シール部材においても自動機による組付けが行われている。
しかしながら、上記の従来構成では次に示すような課題があった。
すなわち、前記シール部材は軟体部品であるために自動機(ロボット)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。また、自動機によりカートリッジ枠体へシール部材を組付けることも難しい。このため、トナー封止性が低下してしまうことが懸念される。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、自動機により枠体へシール部材が組付けられる際の組付け性を改善すると共に、高精度な組付けを実現し、トナー封止性を向上することを目的とする。
すなわち、前記シール部材は軟体部品であるために自動機(ロボット)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。また、自動機によりカートリッジ枠体へシール部材を組付けることも難しい。このため、トナー封止性が低下してしまうことが懸念される。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、自動機により枠体へシール部材が組付けられる際の組付け性を改善すると共に、高精度な組付けを実現し、トナー封止性を向上することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明にあっては、
画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
樹脂で形成された枠体であって、現像剤を収容する現像剤収容部を構成する枠体と、
前記枠体に対して回転可能に設けられた回転体と、
前記回転体の回転軸方向に沿うように設けられた板金部と、前記回転体に当接するように前記板金部に支持されたゴム部とを有し、前記枠体に組付けられることで前記枠体と共に前記現像剤収容部を構成するブレード部材と、
前記ブレード部材が前記枠体に組付けられることで前記ブレード部材のうち前記回転軸方向の両端部で前記板金部及び前記ゴム部に当接して圧縮変形するように前記枠体にそれぞれ設けられ、前記ブレード部材の両端部における前記枠体との間の隙間から現像剤が漏れるのを防ぐシール部材と、
を有するカートリッジにおいて、
前記枠体は、前記ブレード部材が前記枠体に組付けられる際に前記板金部が固定される固定面を有する壁部を有し、
前記シール部材は、前記枠体に当接された型と前記枠体との間の空間に、前記枠体とは異なる樹脂材料が射出されることで前記枠体上に成形され、
前記シール部材のうち前記板金部に当接する当接部には、前記固定面と面一となる平面を有する平面部と、前記平面から前記板金部に向かって突出した突出部とが設けられ、
前記壁部には、前記固定面の一部が窪んだ凹部であって、前記突出部のうち前記固定面側の側面と前記平面部との間の隅部、及び、前記平面部が配設される凹部が設けられ、
前記凹部には、
前記枠体への前記ブレード部材の組み付け時に、前記突出部が前記板金部に当接して圧縮変形し、前記隅部を含む隅部周辺部が前記シール部材内部に沈み込んだ際に、前記シール部材と前記板金部との間に隙間ができないように、
前記シール部材を構成する樹脂材のうち、前記隅部周辺部が沈み込む領域に存在する樹脂材が、前記隅部周辺部が沈み込んだ際に移動することを規制するための規制面が設けられていることを特徴とする。
画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
樹脂で形成された枠体であって、現像剤を収容する現像剤収容部を構成する枠体と、
前記枠体に対して回転可能に設けられた回転体と、
前記回転体の回転軸方向に沿うように設けられた板金部と、前記回転体に当接するように前記板金部に支持されたゴム部とを有し、前記枠体に組付けられることで前記枠体と共に前記現像剤収容部を構成するブレード部材と、
前記ブレード部材が前記枠体に組付けられることで前記ブレード部材のうち前記回転軸方向の両端部で前記板金部及び前記ゴム部に当接して圧縮変形するように前記枠体にそれぞれ設けられ、前記ブレード部材の両端部における前記枠体との間の隙間から現像剤が漏れるのを防ぐシール部材と、
を有するカートリッジにおいて、
前記枠体は、前記ブレード部材が前記枠体に組付けられる際に前記板金部が固定される固定面を有する壁部を有し、
前記シール部材は、前記枠体に当接された型と前記枠体との間の空間に、前記枠体とは異なる樹脂材料が射出されることで前記枠体上に成形され、
前記シール部材のうち前記板金部に当接する当接部には、前記固定面と面一となる平面を有する平面部と、前記平面から前記板金部に向かって突出した突出部とが設けられ、
前記壁部には、前記固定面の一部が窪んだ凹部であって、前記突出部のうち前記固定面側の側面と前記平面部との間の隅部、及び、前記平面部が配設される凹部が設けられ、
前記凹部には、
前記枠体への前記ブレード部材の組み付け時に、前記突出部が前記板金部に当接して圧縮変形し、前記隅部を含む隅部周辺部が前記シール部材内部に沈み込んだ際に、前記シール部材と前記板金部との間に隙間ができないように、
前記シール部材を構成する樹脂材のうち、前記隅部周辺部が沈み込む領域に存在する樹脂材が、前記隅部周辺部が沈み込んだ際に移動することを規制するための規制面が設けられていることを特徴とする。
本発明によれば、自動機により枠体へシール部材が組付けられる際の組付け性を改善すると共に、高精度な組付けを実現し、トナー封止性を向上することが可能となる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジに関する。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真方式の画像形成プロセスを用いて、記録材に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、及びワードプロセッサ等が含まれる。
また、カートリッジとは、電子写真感光体ドラム(電子写真感光体)を支持するドラムカートリッジ、現像手段を支持する現像カートリッジ、及び電子写真感光体ドラムとプロセス手段を一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジ等を総称したものである。プロセス手段は、電子写真感光体ドラムに作用するものであり、その例としては、電子写真感光体ドラムに作用する帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段等がある。
本発明は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジに関する。ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真方式の画像形成プロセスを用いて、記録材に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザビームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置、及びワードプロセッサ等が含まれる。
また、カートリッジとは、電子写真感光体ドラム(電子写真感光体)を支持するドラムカートリッジ、現像手段を支持する現像カートリッジ、及び電子写真感光体ドラムとプロセス手段を一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジ等を総称したものである。プロセス手段は、電子写真感光体ドラムに作用するものであり、その例としては、電子写真感光体ドラムに作用する帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段等がある。
(実施例)
以下に、本実施例に係る画像形成装置及びプロセス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、長手方向とは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する方向と交差する方向(略直交する方向、感光体ドラムの回転軸線方向(回転軸方向))である。
以下に、本実施例に係る画像形成装置及びプロセス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、長手方向とは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着する方向と交差する方向(略直交する方向、感光体ドラムの回転軸線方向(回転軸方向))である。
(全体構成)
本実施例の画像形成装置およびプロセスカートリッジの全体構成を、図1,2を用いて説明する。図1は、本実施例に係る画像形成装置の一形態であるレーザビームプリンタの全体構成を示す概略断面図、図2は本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。
本実施例の画像形成装置およびプロセスカートリッジの全体構成を、図1,2を用いて説明する。図1は、本実施例に係る画像形成装置の一形態であるレーザビームプリンタの全体構成を示す概略断面図、図2は本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の全体構成を画像形成動作に従って説明すると、まず、光学手段としての光学系1からドラム形状の電子写真感光体(回転体としての像担持体、以下「感光体ドラム」という)7に、画像情報に基づいた情報光が照射される。これにより、感光体ドラム7に静電潜像が形成され、この静電潜像が現像剤(以下「トナー」という)で現像されることで、感光体ドラム7の表面(像担持体表面)にトナー像が形成される。そして、トナー像の形成と同期して、給送部(カセット)3a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、記録材(記録紙、OHPシート、布等の記録媒体)2が一枚ずつ分離給送される。
そして、転写手段としての転写ローラ4に電圧が印加されることによって、搬送ガイド3f1に沿って搬送された記録材2に、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。
そして、転写手段としての転写ローラ4に電圧が印加されることによって、搬送ガイド3f1に沿って搬送された記録材2に、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、トナー像が転写された記録材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とヒータ5bを内蔵すると共に、支持体5cによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体5dからなり、通過する記録材2に熱及び圧力を印加してトナー像を定着する。トナー像が定着された記録材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、本実施例では、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。
り構成しているがその限りではない。
(プロセスカートリッジ構成)
プロセスカートリッジ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がある。また、感光体ドラム7上(像担持体上)に残留するトナー(残留トナー、廃トナー、残留現像剤)をクリーニング(除去)するためのクリーニング手段がある。
本実施例のプロセスカートリッジBでは、図2に示すように、感光層を有する回転可能な感光体ドラム7が回転駆動され、帯電手段としての帯電ローラ8に電圧が印加されることで、感光体ドラム7の表面が一様に帯電される。プロセスカートリッジBは、この帯電した状態の感光体ドラム7に対して、光学系1からの画像情報に基づいた情報光(光像)が露光開口9bを通して露光され、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されている。
プロセスカートリッジ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がある。また、感光体ドラム7上(像担持体上)に残留するトナー(残留トナー、廃トナー、残留現像剤)をクリーニング(除去)するためのクリーニング手段がある。
本実施例のプロセスカートリッジBでは、図2に示すように、感光層を有する回転可能な感光体ドラム7が回転駆動され、帯電手段としての帯電ローラ8に電圧が印加されることで、感光体ドラム7の表面が一様に帯電される。プロセスカートリッジBは、この帯電した状態の感光体ドラム7に対して、光学系1からの画像情報に基づいた情報光(光像)が露光開口9bを通して露光され、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されている。
ここで、現像手段による現像動作について説明する。
まず、トナー収容部10a内のトナーが、トナー送り手段としての回転可能な送り部材10bによって、固定磁石10cが内蔵された現像回転体(現像剤担持体)としての現像ローラ10dに向けて送り出される。
そして、現像ローラ10dが回転することで、現像ブレード10eによって摩擦帯電電荷が付与されたトナー層が現像ローラ10dの表面に形成される。また、現像ブレード10eは、現像剤層厚規制部材として、現像ローラ10d表面(現像剤担持体表面)に担持されたトナーの層厚を規制している。
そして、現像ローラ10dの表面に形成されたトナーが静電潜像に応じて感光体ドラム7に転移することによって、感光体ドラム7上にトナー像が形成(担持)され、静電潜像が可視像化される。
まず、トナー収容部10a内のトナーが、トナー送り手段としての回転可能な送り部材10bによって、固定磁石10cが内蔵された現像回転体(現像剤担持体)としての現像ローラ10dに向けて送り出される。
そして、現像ローラ10dが回転することで、現像ブレード10eによって摩擦帯電電荷が付与されたトナー層が現像ローラ10dの表面に形成される。また、現像ブレード10eは、現像剤層厚規制部材として、現像ローラ10d表面(現像剤担持体表面)に担持されたトナーの層厚を規制している。
そして、現像ローラ10dの表面に形成されたトナーが静電潜像に応じて感光体ドラム7に転移することによって、感光体ドラム7上にトナー像が形成(担持)され、静電潜像が可視像化される。
そして、トナー像と逆極性の電圧が転写ローラ4に印加されることで、感光体ドラム7上のトナー像が記録材2に転写される。転写後に、感光体ドラム7に残留したトナーは、ブレード部材(クリーニング部材)としてのクリーニングブレード11aによって掻き落とされ廃トナー収納部(現像剤収容部)11cに収納される。薄板部材としてのスクイシート11bは、感光体ドラム7に当接するように設けられることで、廃トナー収納部11cに収納されたトナーが廃トナー収納部11c外へ漏出することを防いでいる。
なお、プロセスカートリッジBは、感光体ドラムユニット11と現像ユニット10により構成されている。感光体ドラムユニット11は、感光体ドラム7、帯電ローラ8、クリーニングブレード11a、スクイシート11b、クリーニング枠体ユニット12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に当接するゴム部11a1と、ゴム部11a1を支持する板金部11a2とからなる。ここで、板金部11a2は、感光体ドラム7の回転軸方向に沿うように設けられている。また、ゴム部11a1は、感光体ドラム7に当接するように板金部11a2に支持され、板金部11a2の一部を覆い板金部11a2から感光体ドラム7に向かって延びるように形成されている。
現像ユニット10は現像手段を備えたものである。現像ユニット10は、現像手段、トナー収容部10aを構成する現像枠体、及び、現像容器を備えたものである。現像手段は、現像ローラ10d及び現像ブレード10e等により構成される。
現像ユニット10は現像手段を備えたものである。現像ユニット10は、現像手段、トナー収容部10aを構成する現像枠体、及び、現像容器を備えたものである。現像手段は、現像ローラ10d及び現像ブレード10e等により構成される。
(クリーニング枠体ユニットのシール構成)
次に、本発明に係るクリーニング枠体ユニットのシール構成について図3〜8を用いて詳細に説明する。
図3は本実施例に係る感光体ドラムユニットの概略断面図、図4は本実施例に係るクリ
ーニング枠体ユニットのシール構成の概略正面図である。図5は本実施例に係るクリーニング枠体ユニットのクリーニングブレードを取り付けた状態の概略正面図、図6は本実施例に係るクリーニング枠体ユニットの縦シール近傍の概略正面図である。図7は本実施例に係るクリーニング枠体ユニットの縦シール近傍の概略断面図、図8は本実施例に係る縦シールの断面形状を示した概略断面図である。
次に、本発明に係るクリーニング枠体ユニットのシール構成について図3〜8を用いて詳細に説明する。
図3は本実施例に係る感光体ドラムユニットの概略断面図、図4は本実施例に係るクリ
ーニング枠体ユニットのシール構成の概略正面図である。図5は本実施例に係るクリーニング枠体ユニットのクリーニングブレードを取り付けた状態の概略正面図、図6は本実施例に係るクリーニング枠体ユニットの縦シール近傍の概略正面図である。図7は本実施例に係るクリーニング枠体ユニットの縦シール近傍の概略断面図、図8は本実施例に係る縦シールの断面形状を示した概略断面図である。
図3および図4に示すように、クリーニング枠体ユニット12には、廃トナー収納部11cを有するクリーニング容器13、クリーニングブレード11a、クリーニングブレード下シール14、縦シール15,16、及び端部シール19,20が設けられている。ここで、クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16は、廃トナーの漏出を防止するシール部材として、クリーニングブレード11aとクリーニング容器13との隙間をシールするためのものである。特に、クリーニングブレード下シール14は、クリーニング容器13の長手方向にわたりクリーニングブレード11aとクリーニング容器13との隙間を封止する(トナーが漏れるのを防ぐ)ためのシール部材である。また、縦シール15,16は、クリーニングブレード11aとクリーニング容器13との隙間をクリーニング容器13の長手方向の両端部において封止するためのシール部材である。端部シール19,20は、長手方向において感光体ドラム7のうち画像形成領域外にある両端部に当接して感光体ドラム7とクリーニング容器13との隙間をシールするためにクリーニング容器13に設けられている。
また、クリーニング容器13には、スクイシート11bをクリーニング容器13に固定するための固定部材17が設けられている。ここで、クリーニング容器13は、樹脂で形成され、廃トナー収納部11cを構成する枠体に相当する。また、クリーニングブレード11aはクリーニング容器13に組み付けられることでクリーニング容器13と共に廃トナー収納部11cを構成する。また、縦シール15,16はシール部材に相当し、端部シール19,20は端部シール部材に相当する。
また、クリーニング容器13には、スクイシート11bをクリーニング容器13に固定するための固定部材17が設けられている。ここで、クリーニング容器13は、樹脂で形成され、廃トナー収納部11cを構成する枠体に相当する。また、クリーニングブレード11aはクリーニング容器13に組み付けられることでクリーニング容器13と共に廃トナー収納部11cを構成する。また、縦シール15,16はシール部材に相当し、端部シール19,20は端部シール部材に相当する。
クリーニングブレード下シール14は、クリーニング容器13の長手方向両端部に設けられたブレード取付座面21,22の間に渡って設けられている。
縦シール15,16はクリーニング容器13の長手方向両端部のブレード取付座面21,22近傍に設けられている。
クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16は各々弾性シール材を用いてクリーニング容器13(枠体上)に一体的に射出成形(注入成形)されるものである。
縦シール15,16はクリーニング容器13の長手方向両端部のブレード取付座面21,22近傍に設けられている。
クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16は各々弾性シール材を用いてクリーニング容器13(枠体上)に一体的に射出成形(注入成形)されるものである。
次に、縦シール15,16に関して説明する。
縦シール15,16はクリーニング容器13の長手方向の両端部に対称に配置されており、縦シール15,16に関係する構成も対称である。したがって、縦シール15,16の構成として、一方端側の縦シール15について説明する場合があるが、縦シール16も同様となる。
縦シール15,16はクリーニング容器13の長手方向の両端部に対称に配置されており、縦シール15,16に関係する構成も対称である。したがって、縦シール15,16の構成として、一方端側の縦シール15について説明する場合があるが、縦シール16も同様となる。
図5,6に示すように、縦シール15,16は、前述のようにブレード取付座面21,22近傍に設けられている。さらに詳細に説明すると、縦シール15,16は、クリーニング容器13の長手方向において感光体ドラム7の画像形成領域外にあるクリーニングブレード11aの感光体ドラム7に当接する面の反対側(裏側)の面に当接するように設けられている。
そして、縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接する位置が、クリーニングブレード11aのゴム部11a1及び板金部11a2それぞれの長手方向端部よりも内側(長手方向中央部側、画像形成領域側)に位置するように構成されている。これにより、クリーニングブレード11aに対する縦シール15,16の当接状態を、より安定させることができる。
更には、縦シール15,16と端部シール19,20との間からトナーがすり抜け難いように、長手方向において端部シール19,20が設けられている範囲内に縦シール15,16が設けられている。すなわち、縦シール15,16は、長手方向においてクリーニングブレード11aに当接する位置が、端部シール19,20の配設位置と重なるように構成されている。
そして、縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接する位置が、クリーニングブレード11aのゴム部11a1及び板金部11a2それぞれの長手方向端部よりも内側(長手方向中央部側、画像形成領域側)に位置するように構成されている。これにより、クリーニングブレード11aに対する縦シール15,16の当接状態を、より安定させることができる。
更には、縦シール15,16と端部シール19,20との間からトナーがすり抜け難いように、長手方向において端部シール19,20が設けられている範囲内に縦シール15,16が設けられている。すなわち、縦シール15,16は、長手方向においてクリーニングブレード11aに当接する位置が、端部シール19,20の配設位置と重なるように構成されている。
また図3,7に示すように、縦シール15は、クリーニング容器13からクリーニングブレード11a方向に延びた形状である。そして、縦シール15の自由端側である、クリーニングブレード11aと当接する部分は、次のような形状となっている。それはクリーニングブレード11aのゴム部11a1と当接する当接部15aと、クリーニングブレード11aの板金部11a2と当接する当接部15bとからなる形状であり、当接部15a,15bの間は連続的に斜面15cで繋がれ一体的な形状となっている。このように、縦シール15は当接部15aと当接部15bと斜面(傾斜部、傾斜面)15cとを含んでクリーニング容器13に一体に成形されている。ここで、当接部15bは突出部に相当する。
クリーニングブレード11aのゴム部11a1と板金部11a2との境界(境目)は段差L1を有しており、斜面15cはこの段差L1をまたがるような形状(段差部に対応した傾斜面形状)に構成されている。この段差L1は、縦シール15が当接する当接面において、ゴム部11a1が板金部11a2の表面を部分的に覆うことでゴム部11a1と板金部11a2との境目に形成された段差である。
そして、当接部15aの当接面と当接部15bの当接面とは、クリーニングブレード11aの当接面の段差形状に対応して、互いに高さが異なるように構成されている。また、斜面15cの当接面は、互いに高さが異なる当接部15aの当接面と当接部15bの当接面とをつなぐ傾斜面となっている。
クリーニングブレード11aのゴム部11a1と板金部11a2との境界(境目)は段差L1を有しており、斜面15cはこの段差L1をまたがるような形状(段差部に対応した傾斜面形状)に構成されている。この段差L1は、縦シール15が当接する当接面において、ゴム部11a1が板金部11a2の表面を部分的に覆うことでゴム部11a1と板金部11a2との境目に形成された段差である。
そして、当接部15aの当接面と当接部15bの当接面とは、クリーニングブレード11aの当接面の段差形状に対応して、互いに高さが異なるように構成されている。また、斜面15cの当接面は、互いに高さが異なる当接部15aの当接面と当接部15bの当接面とをつなぐ傾斜面となっている。
このように、クリーニングブレード11aのゴム部11a1と板金部11a2に対応するように設けられた当接部15a,15bが一体に形成されているので、縦シール15,16をクリーニング容器13に位置精度良く設けることができる。これにより、高精度かつ容易な組付けを行うことができ、製品機能の安定化が図れる。また、本実施例では、エラストマー樹脂などの樹脂材(弾性体)で縦シール15,16を成形しているので、従来のような発泡ウレタンフォームをシール部材として使用する場合に比べて、シール性能(封止性能)、気密性を向上させることが可能となる。
次に、斜面15cについて、クリーニングブレード11aをクリーニング容器13へ組み付ける作業を順に示した図7,13,14を用いて詳細に説明する。
図7では、クリーニングブレード11aと縦シール15の接触部形状の位置関係を説明するために、クリーニングブレード11aを縦シール15からオフセットして配置した図となっている。図13,14は、クリーニングブレード11aをクリーニング容器13へ組み付ける作業の過程における斜面15cの変形の様子を順(図13(a)→図13(b)→図14(a)→図14(b))に示した模式図である。ここで、図14(b)は、クリーニングブレード11aのクリーニング容器13への組み付けが完了した状態を示しており、この状態は図3に示す状態と同じである。
図7では、クリーニングブレード11aと縦シール15の接触部形状の位置関係を説明するために、クリーニングブレード11aを縦シール15からオフセットして配置した図となっている。図13,14は、クリーニングブレード11aをクリーニング容器13へ組み付ける作業の過程における斜面15cの変形の様子を順(図13(a)→図13(b)→図14(a)→図14(b))に示した模式図である。ここで、図14(b)は、クリーニングブレード11aのクリーニング容器13への組み付けが完了した状態を示しており、この状態は図3に示す状態と同じである。
本実施例においては、図7に示すゴム部11a1のゴム部当接面11a4と、斜面15cとのなす角度θ1を約28°とした。また、段差L1の長さ(大きさ)を約0.5mmとし、縦シールにおける2つの当接部15a,15bの矢印Z方向の距離L2(それぞれの当接面の間の距離、段差の大きさ)を約0.8mmとした。ここで、ゴム部当接面11a4は、段差L1を構成する面で、板金部11a2とは接触しない面である。
図13(a)では、クリーニングブレード11aのうち、ゴム部11a1の角部11a6が、斜面15cに当接し始めている状態を示している。さらに進めて次の図13(b)
から図14(a)にかけて、斜面15c及び当接部15a,15bが圧縮されて変形(圧縮変形)している様子が示されている。ここで、角部11a6は、クリーニングブレード11aの当接面の段差部(ゴム部11a1が段差L1を構成する部分)において縦シール15側(シール部材側)に突き出る角部である。また、角部11a6は、ゴム部当接面11a4が段差L1を構成する部分(ゴム部当接面11a4のうち板金部11a2側の端部)である。
本実施例では詳しくは後述するが、縦シール15,16の材質として、弾性のあるエラストマー樹脂を用いている。
図13(a)では、クリーニングブレード11aのうち、ゴム部11a1の角部11a6が、斜面15cに当接し始めている状態を示している。さらに進めて次の図13(b)
から図14(a)にかけて、斜面15c及び当接部15a,15bが圧縮されて変形(圧縮変形)している様子が示されている。ここで、角部11a6は、クリーニングブレード11aの当接面の段差部(ゴム部11a1が段差L1を構成する部分)において縦シール15側(シール部材側)に突き出る角部である。また、角部11a6は、ゴム部当接面11a4が段差L1を構成する部分(ゴム部当接面11a4のうち板金部11a2側の端部)である。
本実施例では詳しくは後述するが、縦シール15,16の材質として、弾性のあるエラストマー樹脂を用いている。
図13(b),14(a)に示すように縦シール15の斜面15cを、角部11a6、及び、ゴム部11a1のうち段差L1を構成する部分がつぶして(圧縮して)いくことで、斜面15cのつぶれた部分は、空間となっている隅部11a3へ向かって変形していく。ここで、隅部11a3は、ゴム部11a1が段差L1を構成する部分(ゴム部11a1のうち板金部11a2側の端部(端面))と、板金部11a2とで構成される隅部(角部、交差部)である。
また、当接部15bは、L1<L2となるように構成されることで、斜面15c下端が板金部11a2に圧縮されることとなる。これにより、斜面15cのつぶれた部分が、隅部11a3を矢印のX方向に埋めていくこととなる。ここで、斜面15c下端は、当接部15b周辺の部分であり、第3当接部のうち前記第2当接部周辺の部分に相当する。
これらの作用により、クリーニングブレード11aを組み付けていくにつれて、縦シールの斜面15cは隅部11a3を埋めていくように変形し、最終的には図14(b)に示すように、隅部11a3をほぼ埋めることができる。このように、斜面15cは段差L1及び隅部11a3(段差部周辺)に隙間なく当接するように構成されている。すなわち、クリーニング容器13の長手方向両端部において、縦シール15,16は、クリーニングブレード11aに対して隙間なく当接するように構成されている。
これにより、より高いトナー封止性を保つことが可能となる。
また、当接部15bは、L1<L2となるように構成されることで、斜面15c下端が板金部11a2に圧縮されることとなる。これにより、斜面15cのつぶれた部分が、隅部11a3を矢印のX方向に埋めていくこととなる。ここで、斜面15c下端は、当接部15b周辺の部分であり、第3当接部のうち前記第2当接部周辺の部分に相当する。
これらの作用により、クリーニングブレード11aを組み付けていくにつれて、縦シールの斜面15cは隅部11a3を埋めていくように変形し、最終的には図14(b)に示すように、隅部11a3をほぼ埋めることができる。このように、斜面15cは段差L1及び隅部11a3(段差部周辺)に隙間なく当接するように構成されている。すなわち、クリーニング容器13の長手方向両端部において、縦シール15,16は、クリーニングブレード11aに対して隙間なく当接するように構成されている。
これにより、より高いトナー封止性を保つことが可能となる。
以上説明したように、斜面15cが変形するには、ゴム部当接面11a4と、斜面15cとのなす角度θ1が0°≦θ1<90°の範囲であり、且つ、L1<L2の関係であると好ましい。
また、段差L1は小さいほど隅部11a3は容易に埋まりやすく、トナー封止性は高まりやすい。
ここで、板金部11a2のうちゴム部11a1が取りついた支持部分11a2aと、ゴム部当接面11a4の斜面11a5とのなす角度をθ2、支持部分11a2aと斜面15cのなす角度をθ3とする。図15に示すような場合でも、角度θ3が0°≦θ3<90°かつ、角度θ2<角度θ3の範囲であれば、同様に隅部11a3を縦シール15で埋めることが可能であり、より高いトナー封止性を保つことができる。ここで、ゴム部当接面11a4は、段差L1を構成する面で、板金部11a2とは接触しない面である。
また、段差L1は小さいほど隅部11a3は容易に埋まりやすく、トナー封止性は高まりやすい。
ここで、板金部11a2のうちゴム部11a1が取りついた支持部分11a2aと、ゴム部当接面11a4の斜面11a5とのなす角度をθ2、支持部分11a2aと斜面15cのなす角度をθ3とする。図15に示すような場合でも、角度θ3が0°≦θ3<90°かつ、角度θ2<角度θ3の範囲であれば、同様に隅部11a3を縦シール15で埋めることが可能であり、より高いトナー封止性を保つことができる。ここで、ゴム部当接面11a4は、段差L1を構成する面で、板金部11a2とは接触しない面である。
次に、縦シール15の斜面15cとは反対側に位置する端面15dと、クリーニングブレード11a(板金部11a2)の固定面である取付座面22との境界におけるトナー封止性向上の構成について図16〜22を用いて説明する。
図16は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。図17は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。図18は、実施例に係るクリーニングブレード11aの取付座面22の斜視図である。図19は、実施例に係るクリーニングブレード11aの取付座面22の拡大斜視図である。図20は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の斜視図である。図21は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。図22は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。
ここで、取付座面21,22は、クリーニング容器13の壁部13dに設けられている。また、端面15dは、当接部15bのうち取付座面22側(固定面側)の側面に相当する。図16〜22においては説明の便宜上、これまでの図に対して、クリーニングブレード11aと縦シール15の位置関係を上下反転させた状態で示している。
縦シール15は、後述のようにクリーニング容器13に金型(不図示)を当接させ、溶融樹脂を注入して成形するものである。
図16は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。図17は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。図18は、実施例に係るクリーニングブレード11aの取付座面22の斜視図である。図19は、実施例に係るクリーニングブレード11aの取付座面22の拡大斜視図である。図20は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の斜視図である。図21は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。図22は、実施例に係るクリーニング枠体ユニット12の縦シール近傍の概略断面図である。
ここで、取付座面21,22は、クリーニング容器13の壁部13dに設けられている。また、端面15dは、当接部15bのうち取付座面22側(固定面側)の側面に相当する。図16〜22においては説明の便宜上、これまでの図に対して、クリーニングブレード11aと縦シール15の位置関係を上下反転させた状態で示している。
縦シール15は、後述のようにクリーニング容器13に金型(不図示)を当接させ、溶融樹脂を注入して成形するものである。
ここで、端面15dと取付座面22との境界においては、取付座面22に縦シール15が乗り上げることを防止し、クリーニングブレード11aの感光体ドラム当接位置11a11の位置精度への影響がないようにする必要がある。したがって、取付座面全域を金型で確実に封止する必要がある。また、金型が当接されるクリーニング容器13も成形品であり、寸法のバラツキは多少なりとも存在するため、そのバラツキも考慮し、金型の当接面は取付座面22の面積よりも若干広くする必要がある。
その結果、注入成形後の縦シール15の端部15dは、図16に示すように境界部分が取付座面22から離れた(図において左方向)位置となり、このことで、縦シール15には下面15eが形成される。これにより、縦シール15には端面15dと下面15eとで略L字形状が形成されることになる。ここで、下面15eは取付座面22と面一(2つの面の間に段差が無くフラットな(同一平面となる)状態)となる平面(平面部)に相当する。また、当接部15bは、下面15eから板金部11a2に向かって突出していることとなる。
その結果、注入成形後の縦シール15の端部15dは、図16に示すように境界部分が取付座面22から離れた(図において左方向)位置となり、このことで、縦シール15には下面15eが形成される。これにより、縦シール15には端面15dと下面15eとで略L字形状が形成されることになる。ここで、下面15eは取付座面22と面一(2つの面の間に段差が無くフラットな(同一平面となる)状態)となる平面(平面部)に相当する。また、当接部15bは、下面15eから板金部11a2に向かって突出していることとなる。
縦シール15を、このような形状とすることで、縦シール15の端部15dの取付座面22への乗り上げを防止することはできる。
しかし、このような形状の縦シール15が形成されたクリーニング容器13に、クリーニングブレード11aを取り付けた場合、次のようなことが実験的にわかっている。
すなわち、板金部11a2に圧縮された縦シール15は、図17のように変形してしまい、縦シール15に隙間Sができてしまい、トナーの封止性が保てなくなることが実験的にわかっている。
しかし、このような形状の縦シール15が形成されたクリーニング容器13に、クリーニングブレード11aを取り付けた場合、次のようなことが実験的にわかっている。
すなわち、板金部11a2に圧縮された縦シール15は、図17のように変形してしまい、縦シール15に隙間Sができてしまい、トナーの封止性が保てなくなることが実験的にわかっている。
この原因について以下に説明する。
縦シール15を略L字形状としたことで、L字における隅部(角部)15d1が形成され、これにより、略L字形状の部分(隅部15d1を含む隅部周辺部)の剛性が他の部分より高くなっている。このため、縦シール15が板金部11a2に圧縮されたときに、略L字形状の部分は略L字形状のまま縦シール15内部(シール部材内部)に沈み込もうとする。
略L字形状の部分が沈み込むことで、縦シール15内部のシール部材(樹脂材)の体積(容量)が増加することとなるが、略L字形状の部分が沈み込む領域に存在する樹脂材が左右長手方向へ変形して逃げてしまう。このため、縦シール15の略L字形状の部分(L字における隅部周辺)の樹脂材は、空間が残ったまま縦シール15内部に沈み込むんでしまうことになり、これによって、隙間Sが発生すると考えられる。
縦シール15を略L字形状としたことで、L字における隅部(角部)15d1が形成され、これにより、略L字形状の部分(隅部15d1を含む隅部周辺部)の剛性が他の部分より高くなっている。このため、縦シール15が板金部11a2に圧縮されたときに、略L字形状の部分は略L字形状のまま縦シール15内部(シール部材内部)に沈み込もうとする。
略L字形状の部分が沈み込むことで、縦シール15内部のシール部材(樹脂材)の体積(容量)が増加することとなるが、略L字形状の部分が沈み込む領域に存在する樹脂材が左右長手方向へ変形して逃げてしまう。このため、縦シール15の略L字形状の部分(L字における隅部周辺)の樹脂材は、空間が残ったまま縦シール15内部に沈み込むんでしまうことになり、これによって、隙間Sが発生すると考えられる。
そこで、本実施例では、シール構造、すなわち、枠体側の形状と、この枠体に一体に形成されるシール部材の形状の最適化を図った。
すなわち、クリーニング容器13にクリーニングブレード11aを組み付ける際に、隙間Sが発生しないようにするため、図16に示すように、クリーニング容器13の壁部13dに、取付座面22の一部が窪んだ凹部22aを設けた。さらに、図20に示すように、縦シール15の隅部15d1及び下面15eが凹部22a内に位置する形状とした。図19には、凹部22aを拡大して示している。
すなわち、クリーニング容器13にクリーニングブレード11aを組み付ける際に、隙間Sが発生しないようにするため、図16に示すように、クリーニング容器13の壁部13dに、取付座面22の一部が窪んだ凹部22aを設けた。さらに、図20に示すように、縦シール15の隅部15d1及び下面15eが凹部22a内に位置する形状とした。図19には、凹部22aを拡大して示している。
凹部22aは、4つの面(規制面)22a1,22a2,22a3,22a4で囲まれ
た狭い空間を形成している。本実施例では、凹部22aの寸法を各々、L3=0.8mm、L4=3mm、L5=0.5mmとした。このクリーニング容器13に縦シール15を成形したものを図20に斜視図にて示し、図21に主断面図を示した。このときの縦シール15の各寸法を、L6=0.3mm、A1=2mm、A2(=L4)=3mm、B1(=L5)=0.5mm、B2=1.2mmとした。
ここで、L3は、取付座面22において長手方向に対する直交方向の凹部22aの長さ(幅)である。L4は、長手方向の凹部22aの長さ(幅、面22a1と面22a3との間の長手方向の長さ)である。L5は、取付座面22に対する直交方向において、取付座面22から面22a4までの長さ(凹部22aの深さ)である。L6は、取付座面22において長手方向に対する直交方向の下面15eの長さ(幅)である。A1は、長手方向の当接部15bの長さである。A2は、長手方向の下面15eの長さであり、この長さはL4と等しい。B1は、取付座面22に対する直交方向において、下面15eから面22a4までの長さである。B2は、取付座面22に対する直交方向において、下面15eに対する当接部15bの突出高さである。また、面22a4は、底面に相当する。
た狭い空間を形成している。本実施例では、凹部22aの寸法を各々、L3=0.8mm、L4=3mm、L5=0.5mmとした。このクリーニング容器13に縦シール15を成形したものを図20に斜視図にて示し、図21に主断面図を示した。このときの縦シール15の各寸法を、L6=0.3mm、A1=2mm、A2(=L4)=3mm、B1(=L5)=0.5mm、B2=1.2mmとした。
ここで、L3は、取付座面22において長手方向に対する直交方向の凹部22aの長さ(幅)である。L4は、長手方向の凹部22aの長さ(幅、面22a1と面22a3との間の長手方向の長さ)である。L5は、取付座面22に対する直交方向において、取付座面22から面22a4までの長さ(凹部22aの深さ)である。L6は、取付座面22において長手方向に対する直交方向の下面15eの長さ(幅)である。A1は、長手方向の当接部15bの長さである。A2は、長手方向の下面15eの長さであり、この長さはL4と等しい。B1は、取付座面22に対する直交方向において、下面15eから面22a4までの長さである。B2は、取付座面22に対する直交方向において、下面15eに対する当接部15bの突出高さである。また、面22a4は、底面に相当する。
この縦シール15が成形されたクリーニング容器13に、クリーニングブレード11aを組み付けて縦シール15を圧縮すると、隅部15d1は先述同様にシール部材内部に沈み込もうとする。
しかし、隅部15d1の周りは凹部22aの4つの面に囲まれているため、略L字形状の部分が沈み込む領域に存在するシール部材は、逃げるスペースが規制(制限)され、凹部22a内で圧縮されることとなる。
よって、シール部材における凹部22a内の内部圧力が高くなり、先述の図17に示すような隅部15d1に空間ができる場合の剛性よりも大きくなることで、この凹部22a全容積をシール部材で埋めることができる。したがって、縦シール15とクリーニングブレード11aの板金部11a2との間に隙間Sができるのを阻止することができる(図22)。
しかし、隅部15d1の周りは凹部22aの4つの面に囲まれているため、略L字形状の部分が沈み込む領域に存在するシール部材は、逃げるスペースが規制(制限)され、凹部22a内で圧縮されることとなる。
よって、シール部材における凹部22a内の内部圧力が高くなり、先述の図17に示すような隅部15d1に空間ができる場合の剛性よりも大きくなることで、この凹部22a全容積をシール部材で埋めることができる。したがって、縦シール15とクリーニングブレード11aの板金部11a2との間に隙間Sができるのを阻止することができる(図22)。
このように凹部22aには、縦シール15を構成する樹脂材のうち、略L字形状の部分が沈み込む領域に存在する樹脂材が、略L字形状の部分が沈み込んだ際に移動することを規制するための面(規制面)22a1,22a2,22a3,22a4が設けられている。
これにより、クリーニング容器13へのクリーニングブレード11aの組み付け時に、当接部15bが板金部11a2に当接して圧縮変形し、略L字形状の部分が縦シール15内部に沈み込んだ際に、縦シール15と板金部11a2との間に隙間ができることはない。
したがって、縦シール15とクリーニングブレード11aを固定するための取付座面22との境界におけるトナー封止性を良好に保つことができる。
これにより、クリーニング容器13へのクリーニングブレード11aの組み付け時に、当接部15bが板金部11a2に当接して圧縮変形し、略L字形状の部分が縦シール15内部に沈み込んだ際に、縦シール15と板金部11a2との間に隙間ができることはない。
したがって、縦シール15とクリーニングブレード11aを固定するための取付座面22との境界におけるトナー封止性を良好に保つことができる。
なお、隙間Sをより発生しにくくするには、凹部22aの容積は極力小さいほうが望ましく、縦シール15の圧縮高さ(突出高さ)B2より、沈み込める高さB1が小さいほうが望ましい(図21参照)。
そして同時に、縦シール15の端部15dの取付座面22への乗り上げも防止するために、0<L6<L3、A1<A2としたほうが望ましい。このような設定により、境界15d1周囲すべてを略L字形状とすることができ、縦シール15の端部15dの取付座面22への乗り上げを防止することができる。
また、図23に示すように、縦シール15の上端15d2をゴム部11aの方へ移動させ、端面15dを斜面とした形状にすれば、凹部22aにおける縦シールの圧縮容積を減らすことができる。これにより、縦シール15の圧縮による反発力を抑えることができ、クリーニングブレード11aのより安定した取付けが可能となるので、より好ましい。
そして同時に、縦シール15の端部15dの取付座面22への乗り上げも防止するために、0<L6<L3、A1<A2としたほうが望ましい。このような設定により、境界15d1周囲すべてを略L字形状とすることができ、縦シール15の端部15dの取付座面22への乗り上げを防止することができる。
また、図23に示すように、縦シール15の上端15d2をゴム部11aの方へ移動させ、端面15dを斜面とした形状にすれば、凹部22aにおける縦シールの圧縮容積を減らすことができる。これにより、縦シール15の圧縮による反発力を抑えることができ、クリーニングブレード11aのより安定した取付けが可能となるので、より好ましい。
また図8に示すように、縦シール15,16はクリーニング容器13からクリーニングブレード11a方向に延びて、且つクリーニングブレード11aの当接面に対しクリーニング容器13の長手方向(感光体ドラム7の回転軸方向)に傾斜した形状となっている。
ここで、縦シール15,16が長手方向において傾斜していない形状であると、クリーニングブレード11aに対して垂直に縦シール15,16が当接することとなる。このような場合には、縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接した際に生じる、クリーニングブレード11aのゴム部11a1に対する縦シール15,16の反発力(当接圧)が大きくなってしまうことが懸念される。また、クリーニングブレード11aに対して垂直に縦シール15,16が当接した場合には、当接量の大きさによっては、縦シールが圧縮されて座屈してしまい、当接圧力が不安定となることが懸念される。
ここで、縦シール15,16が長手方向において傾斜していない形状であると、クリーニングブレード11aに対して垂直に縦シール15,16が当接することとなる。このような場合には、縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接した際に生じる、クリーニングブレード11aのゴム部11a1に対する縦シール15,16の反発力(当接圧)が大きくなってしまうことが懸念される。また、クリーニングブレード11aに対して垂直に縦シール15,16が当接した場合には、当接量の大きさによっては、縦シールが圧縮されて座屈してしまい、当接圧力が不安定となることが懸念される。
本実施例では、縦シール15,16を長手方向において傾斜した形状とすることで、クリーニングブレード11aに対して斜めの角度で縦シール15,16が当接することとなる。これにより、クリーニングブレード11aをクリーニング容器13に取り付けた際に、縦シール15,16はクリーニングブレード11aに当接することで撓むように変形する。したがって、縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接した際に生じる、クリーニングブレード11aのゴム部11a1に対する縦シール15,16の反発力を、極力低減させることができる。
このことで、長手方向において、縦シール15,16が設けられている端部と、それ以外の部分(両端部の間、中央部)とで、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の差(当接圧力差)を小さくできる。これにより、長手方向における感光体ドラム7表面のクリーニング性均一化および安定化を図ることができる。
このことで、長手方向において、縦シール15,16が設けられている端部と、それ以外の部分(両端部の間、中央部)とで、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の差(当接圧力差)を小さくできる。これにより、長手方向における感光体ドラム7表面のクリーニング性均一化および安定化を図ることができる。
縦シール15,16の傾斜の方向は、長手方向においてクリーニング容器13の内側方向(図8(a)に示す矢印方向)でも外側方向(図8(b)に示す矢印方向)でも反発力の低減に関しては同様の効果を得られるのでどちらでもよい。長手方向において縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接する位置、すなわち、長手方向のクリーニング容器13長さ及びクリーニングブレード11a長さのコンパクト化(小型化)を考慮すると、内側へ傾斜した形状の方が望ましい。
また、トナー封止の観点からも、内側へ傾斜した形状の方がよいと考えられる。すなわち、縦シール15,16が内側へ傾斜した形状であると、トナーの外部への流出方向に対しカウンタ方向に傾斜した状態で縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接するため、トナー封止性が良いと考えられる。
ここで、縦シール15,16の傾斜した形状は、クリーニングブレード11aのうちゴム部11a1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であってもよい。
また、トナー封止の観点からも、内側へ傾斜した形状の方がよいと考えられる。すなわち、縦シール15,16が内側へ傾斜した形状であると、トナーの外部への流出方向に対しカウンタ方向に傾斜した状態で縦シール15,16がクリーニングブレード11aに当接するため、トナー封止性が良いと考えられる。
ここで、縦シール15,16の傾斜した形状は、クリーニングブレード11aのうちゴム部11a1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であってもよい。
また、縦シール15,16はクリーニング容器13とは異なる色を有している。すなわち、縦シール15,16はクリーニング容器13の樹脂(樹脂材料)とは異なる色の樹脂で形成されている。
これにより、後述のクリーニング容器13へのシール成形後、縦シール15,16が確実に成形されているかの検査工程において、視認性を良好にすることができる。したがって、検査精度の向上を図ることができ、また、検査工程(製造工程)を簡易化することができる。
これにより、後述のクリーニング容器13へのシール成形後、縦シール15,16が確実に成形されているかの検査工程において、視認性を良好にすることができる。したがって、検査精度の向上を図ることができ、また、検査工程(製造工程)を簡易化することができる。
本実施例では、弾性シール材の材質としてエラストマー樹脂を用いている。エラストマー樹脂としては、クリーニング容器13と同系の材質からなり弾性を有するスチレン系エラストマー樹脂がプロセスカートリッジBのリサイクル時の分解作業性に優れていて好ましい。(同材質部品であれば部品同士の分解を行わなくて済む。)
しかし、上記材質の他のエラストマ−樹脂でも同様の機械的特性を持つものであれば良く、また、シリコン系ゴムや軟質ゴムなどを用いても良い。本実施例では、弾性シール材としての上記種々のエラストマー樹脂及びゴム等を含めて「エラストマー樹脂」と呼ぶ。
しかし、上記材質の他のエラストマ−樹脂でも同様の機械的特性を持つものであれば良く、また、シリコン系ゴムや軟質ゴムなどを用いても良い。本実施例では、弾性シール材としての上記種々のエラストマー樹脂及びゴム等を含めて「エラストマー樹脂」と呼ぶ。
(クリーニング容器への成形工程)
次に、本実施例に係る縦シール15,16をクリーニング容器13へ成形する成形工程について図9〜12を用いて説明する。
図9は本実施例に係るクリーニング容器の注入口を示した概略斜視図、図10は本実施例に係るクリーニング容器を樹脂注入装置へセットした状態の斜視図である。図11は本実施例に係るクリーニング容器へ樹脂を注入成形する状態を示す概略断面図、図12は本実施例に係るクリーニング容器へ樹脂を注入成形した後の状態を示す概略断面図である。尚、本実施例では、縦シール15,16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ている。
次に、本実施例に係る縦シール15,16をクリーニング容器13へ成形する成形工程について図9〜12を用いて説明する。
図9は本実施例に係るクリーニング容器の注入口を示した概略斜視図、図10は本実施例に係るクリーニング容器を樹脂注入装置へセットした状態の斜視図である。図11は本実施例に係るクリーニング容器へ樹脂を注入成形する状態を示す概略断面図、図12は本実施例に係るクリーニング容器へ樹脂を注入成形した後の状態を示す概略断面図である。尚、本実施例では、縦シール15,16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ている。
図9,10,11に示すように、クリーニング容器13には、クリーニングブレード下シール14を成形するために射出された溶融樹脂が流入する(溶融)樹脂流入部である注入口25が設けられている。注入口25は、クリーニングブレード下シール14のシール形状が彫り込まれた下シール型50が成形時に当接する型当接面13aの容器反対側(容器裏側)に設けられており、型当接面13a側まで連通している。
同様に、クリーニング容器13には、クリーニング容器13の長手方向両端部に縦シール15,16を成形するための注入口26,27が設けられている。注入口26,27は、縦シール15,16のシール形状が彫り込まれた縦シール型51,52が成形時に当接する型当接面13b,13cの容器反対側に設けられており、各々、型当接面13b,13c側まで連通している。
本実施例においては、樹脂注入装置の樹脂を射出するゲート41,42,43は、各々の注入口25,26,27に対応する位置に、射出方向が各注入口の開口方向と同一方向になるように配置されている。詳細は後述する。
また、本実施例では、クリーニング容器13に設けられている注入口25,26,27は、クリーニング容器13の長手方向における位置が互いに異なるようにずらして配置されている。
また、本実施例では、クリーニング容器13に設けられている注入口25,26,27は、クリーニング容器13の長手方向における位置が互いに異なるようにずらして配置されている。
次に、成形工程について説明する。
まず、図10に示すようにクリーニング容器13が樹脂注入装置40にセットされる。樹脂注入装置40には、クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16の材料を供給するホッパー部46が設けられている。このとき、図11に示すように、クリーニングブレード下シール14の型当接面13aに下シール型50が当接した状態で型締めされている。
同様に、縦シール15,16の型当接面13b,13cに縦シール型51,52が当接した状態で型締めされている。
まず、図10に示すようにクリーニング容器13が樹脂注入装置40にセットされる。樹脂注入装置40には、クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16の材料を供給するホッパー部46が設けられている。このとき、図11に示すように、クリーニングブレード下シール14の型当接面13aに下シール型50が当接した状態で型締めされている。
同様に、縦シール15,16の型当接面13b,13cに縦シール型51,52が当接した状態で型締めされている。
各々の型50,51,52はクリーニング容器13に対して順次当接させても良いし、同時に当接させて型締めしてもよい。各々の型50,51,52は、クリーニング容器13に対し、後述の射出工程において、樹脂が漏れないように当接した状態となる。
次に、クリーニング容器13に設けられた各々の注入口25,26,27に、樹脂注入装置40のゲート41,42,43が図9に示すように上方から当接される。本実施例では、各々の注入口が、クリーニング容器13の同一方向側に配置されており、また、型当接面13a、型当接面13b,13cが、クリーニング容器13の同一方向側に配置され
ている。これにより、複数の部品を同一工程において同時に成形することができ、部品点数を減らすことなく組立工程の削減、且つ複数部品成形工程自体の部品成形時間(タクト)の短縮が可能で生産効率アップおよび組立工程削減による製品のコストダウンが可能となる。また、ゲート41,42,43をクリーニング容器13に同時に当接させることができるので、同時に射出を行うことができ、全部品の射出終了時間を短縮することができる。
ている。これにより、複数の部品を同一工程において同時に成形することができ、部品点数を減らすことなく組立工程の削減、且つ複数部品成形工程自体の部品成形時間(タクト)の短縮が可能で生産効率アップおよび組立工程削減による製品のコストダウンが可能となる。また、ゲート41,42,43をクリーニング容器13に同時に当接させることができるので、同時に射出を行うことができ、全部品の射出終了時間を短縮することができる。
次に、樹脂注入装置40のプランジャ55,56,57が図11に示す矢印方向に駆動され、クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16のシール材であるエラストマー樹脂がゲート41,42,43から射出される。射出されたエラストマー樹脂は(クリーニング容器13とは異なる樹脂材料)、クリーニング容器13と下シール型50、縦シール型51,52とで形成された空間に流し込まれる。
ここで、クリーニングブレード下シール14、縦シール15,16の成形は順次、射出されるものであっても良いが、同時に射出される構成とすることで、上述のように全部品の射出終了時間を短縮することができる。
ここで、クリーニングブレード下シール14、縦シール15,16の成形は順次、射出されるものであっても良いが、同時に射出される構成とすることで、上述のように全部品の射出終了時間を短縮することができる。
射出終了後、クリーニング容器13が取り出される。このとき、図12に示すように、樹脂注入装置40のゲート41,42,43から図12における下方向にクリーニング容器13が退避される。その後、図12に示すように、クリーニング容器13が下シール型50、縦シール型51,52から矢印R方向へ退避される。矢印R方向は、成形されたクリーニングブレード下シール14の形状に対してアンダーカット部が無い離型方向であり、クリーニング容器13の離型方向(図12における上下方向)とは異なる。このような矢印R方向へクリーニング容器13を退避させることで、クリーニングブレード下シール14、縦シール15,16をクリーニング容器13に成形された状態で取り出すことができる。
本実施例によれば、以上のような成形工程により、クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16を、クリーニング容器13に一体的に成形することができる。これにより、クリーニングブレード下シール14および縦シール15,16をクリーニング容器13に対して位置精度良く設けることができるので、高精度かつ容易な組付けを行うことができ、製品機能の安定化が図れる。さらに、シール部材の組付け性が向上することで、トナー封止性能を向上することができ、また、生産効率アップおよび組立コストの削減が可能となり、製品のコストダウンが可能となる。
また、クリーニングブレード下シール14、縦シール15,16といった複数の部品(部材)を前述の樹脂注入装置40を用いて同一工程で製造することができる。つまり、機能の異なる複数の部品を同一工程で製造することができ、組立工程の削減、それによる生産効率アップおよび組立工程削減による製品のコストダウンが可能となる。
さらに、クリーニング容器13の長手方向両端部において、本実施例では、シール構造、すなわち、枠体側の形状と、この枠体に一体に形成されるシール部材の形状を最適化することが可能となった。これにより、縦シール15,16がクリーニングブレード11aに対して隙間なく当接することが可能となる。このことで、クリーニング容器13とクリーニングブレード11aの隙間におけるトナー封止性を向上させることができる。
また、クリーニングブレード下シール14、縦シール15,16といった複数の部品(部材)を前述の樹脂注入装置40を用いて同一工程で製造することができる。つまり、機能の異なる複数の部品を同一工程で製造することができ、組立工程の削減、それによる生産効率アップおよび組立工程削減による製品のコストダウンが可能となる。
さらに、クリーニング容器13の長手方向両端部において、本実施例では、シール構造、すなわち、枠体側の形状と、この枠体に一体に形成されるシール部材の形状を最適化することが可能となった。これにより、縦シール15,16がクリーニングブレード11aに対して隙間なく当接することが可能となる。このことで、クリーニング容器13とクリーニングブレード11aの隙間におけるトナー封止性を向上させることができる。
ここで、本実施例では、本発明の特徴的な構成を感光体ドラムユニット11に適用した場合について説明したが、このような構成は、現像ユニット10に適用されるものであっても良い。すなわち、表面にトナーを担持可能に構成された回転体として現像ローラ10dが適用され、ブレード部材として現像ブレード10eが適用されるものであってもよい。そして、現像ユニット10のトナー収容部10aを構成する現像枠体10gと現像ブレード10eとの間からトナーが漏れるのを防ぐように、現像ユニット10の長手方向の両端部に縦シールが設けられるものであってもよい。
A…画像形成装置本体、B…プロセスカートリッジ、L1…段差、7…感光体ドラム、11a…クリーニングブレード、11a1…ゴム部、11a2…板金部、13…クリーニング容器、13d…壁部、15,16…縦シール、15b…当接部、15d…端面、15d1…隅部、15e…下面、22…取付座面、22a…凹部、22a1,22a2,22a3,22a4…面
Claims (4)
- 画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジであって、
樹脂で形成された枠体であって、現像剤を収容する現像剤収容部を構成する枠体と、
前記枠体に対して回転可能に設けられた回転体と、
前記回転体の回転軸方向に沿うように設けられた板金部と、前記回転体に当接するように前記板金部に支持されたゴム部とを有し、前記枠体に組付けられることで前記枠体と共に前記現像剤収容部を構成するブレード部材と、
前記ブレード部材が前記枠体に組付けられることで前記ブレード部材のうち前記回転軸方向の両端部で前記板金部及び前記ゴム部に当接して圧縮変形するように前記枠体にそれぞれ設けられ、前記ブレード部材の両端部における前記枠体との間の隙間から現像剤が漏れるのを防ぐシール部材と、
を有するカートリッジにおいて、
前記枠体は、前記ブレード部材が前記枠体に組付けられる際に前記板金部が固定される固定面を有する壁部を有し、
前記シール部材は、前記枠体に当接された型と前記枠体との間の空間に、前記枠体とは異なる樹脂材料が射出されることで前記枠体上に成形され、
前記シール部材のうち前記板金部に当接する当接部には、前記固定面と面一となる平面を有する平面部と、前記平面から前記板金部に向かって突出した突出部とが設けられ、
前記壁部には、前記固定面の一部が窪んだ凹部であって、前記突出部のうち前記固定面側の側面と前記平面部との間の隅部、及び、前記平面部が配設される凹部が設けられ、
前記凹部には、
前記枠体への前記ブレード部材の組み付け時に、前記突出部が前記板金部に当接して圧縮変形し、前記隅部を含む隅部周辺部が前記シール部材内部に沈み込んだ際に、前記シール部材と前記板金部との間に隙間ができないように、
前記シール部材を構成する樹脂材のうち、前記隅部周辺部が沈み込む領域に存在する樹脂材が、前記隅部周辺部が沈み込んだ際に移動することを規制するための規制面が設けられていることを特徴とするカートリッジ。 - 前記凹部の底には、底面が前記規制面として形成され、
前記シール部材を構成する樹脂材のうち、前記隅部周辺部が沈み込む領域に存在する樹脂材が、前記隅部周辺部が沈み込んだ際に移動することを規制するように、
前記底面は、前記固定面に対する直交方向における前記固定面からの長さが、前記直交方向における前記固定面に対する前記突出部の突出高さよりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のカートリッジ。 - 前記回転体は、表面に静電潜像が形成される像担持体であり、
前記ブレード部材は、前記像担持体表面の残留現像剤を除去するためのクリーニング部材であることを特徴とする請求項1又は2に記載のカートリッジ。 - 前記回転体は、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持する現像剤担持体であり、
前記ブレード部材は、前記現像剤担持体表面に担持された現像剤の層厚を規制するための現像剤層厚規制部材であることを特徴とする請求項1又は2に記載のカートリッジ。
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