(57)【要約】【課題】低コストで、かつ安定した現像剤漏れ止部材を提供する。【解決手段】弾性体からなり、並立して長手方向に延在する一対の板状突起１ｃを一体的に備えたクリーニングゴム１ａと、トナー８を内部に収容するクリーニング容器３に、長手方向に延在して設けられた突起部３ａと、を有する。一対の板状突起１ｃの間に挿入された突起部３ａが、一対の板状突起１ｃの各内側面１ｃ1に密着している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性体からなるブレード部材であって、該ブレード部材の長手方向に並行して延在する一対の板状突起を備えたブレード部材と、
現像剤を収容する容器に、前記容器の前記長手方向に延在して設けられた突起部と、を有し、
前記突起部が、前記一対の板状突起の間に挿入され、かつ前記一対の板状突起の各内側面に密着している、現像剤漏れ防止装置。
【請求項２】
前記ブレード部材は、前記一対の板状突起を一体的に備えている、請求項１に記載の現像剤漏れ防止装置。
【請求項３】
前記突起部の側面が前記一対の板状突起の各内側面を押圧している、請求項１または２に記載の現像剤漏れ防止装置。
【請求項４】
前記側面は、前記突起部の面取りされた面である、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の現像剤漏れ防止装置。
【請求項５】
現像剤を表面に担持して現像剤容器から搬出する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接し、前記現像剤担持体の表面に担持される現像剤の量を規制する現像剤量規制ブレードと、を有する画像形成装置において、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像剤漏れ防止装置を有し、前記現像剤容器が前記容器であり、前記現像剤量規制ブレードが前記ブレード部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
感光ドラムに残留する現像剤を除去するクリーニングブレードと、前記クリーニングブレードに除去された現像剤を回収して収容するクリーニング容器と、を有する画像形成装置において、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像剤漏れ防止装置を有し、前記クリーニング容器が前記容器であり、前記クリーニングブレードが前記ブレード部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤を収容する容器からの現像剤の漏れを防止するための現像剤漏れ防止装置、及びこの現像剤漏れ防止装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真装置の現像剤として微粒子粉体のトナーが使用される。近年のプリント画質の高画質化やカラー化の進展に伴いトナーは一層微粒子化の傾向にある。プロセスカートリッジにおいては、現像容器内に収容されたトナーは、現像容器から送出され現像スリーブ上で現像ブレードにより現像剤層の厚さを一定に整形され、静電潜像が形成された感光ドラム上へと順次搬送され、更にプリント用紙に転写される。また感光ドラムに残留した一部のトナーがクリーニングブレードにより除去されクリーニング容器に収容される。
【０００３】
ここで、電子写真装置においては、プリント中、待機中及び電子写真装置本体からプロセスカートリッジの着脱中の何れにおいてもトナーがプロセスカートリッジから漏れないようにする必要がある。よって、プロセスカートリッジには用途に応じ各種の漏れ止部材が使用されている。
【０００４】
特に現像容器、クリーニング容器中のトナーは多量のトナーを収容するため確実に漏れを防止することができるトナー漏れ止部材が必要であった。またプロセスカートリッジは消耗品であるため、安価なトナー漏れ止部材が必要であった。
【０００５】
従来のプロセスカートリッジからトナーの漏れ止め方法としては、カートリッジフレーム内に液状のエラストマーを流し込んで、そのエラストマーが固化させシールを形成したものがある（特許文献１）。
【０００６】
また、図５に示すように、ブレードに形成された弾性体凸部Ｐを容器に当接させた状態で生じる、ブレードの支持板と容器の間隙Ｇに相当する分だけ、弾性体凸部Ｃを潰しシールを形成したものもある（特許文献２）。
【特許文献１】特登録２６７８０７７号公報
【特許文献２】特開２００３−１０７９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したカートリッジフレーム内に液状のエラストマーを流し込み形成するシールは確実なシール性が得られる。しかしながら、エラストマーを流し込んだ後硬化に３〜１０分を要し、流し込んだ液状エラストマーの流れ出しを防止するにはカートリッジ支持冶具で硬化時間の間流れ出し防止姿勢を維持する必要がある。このため、プロセスカートリッジを量産するには、エラストマーの硬化時間を確保するための多くのカートリッジ支持冶具が必要となり、低コストでのシールの製造が困難であった。
【０００８】
一方、ブレードにゴム弾性体凸部を形成し容器に当接させるシールは、ブレードにシール部材を形成するものでカートリッジに弾性体のシール部を形成する必要が無く低コスト化が可能である。しかし、近年の電子写真装置でのプリントの高速化、高画質化、カラーに伴うトナーの微細粒子化によりブレードに使用されるゴム弾性体は高硬度化の傾向にある。
【０００９】
高硬度化したゴム弾性体凸部を容器に押圧しゴム弾性体凸部を潰す方法ではブレード支持板と容器にゴム弾性体を潰す方向に大きな負荷が生じる。この負荷がブレードまたは容器を変形させる結果、ブレードとブレード当接部材との位置関係が変化しクリーニング不良や現像不良等の画像形成プロセス起因のプリント不良を生じさせる場合があった。
【００１０】
そこで本発明は上記課題に鑑み、低コストで、かつ安定した現像剤漏れ止部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の現像剤漏れ防止装置は、弾性体からなるブレード部材であって、該ブレード部材の長手方向に並行して延在する一対の板状突起を備えたブレード部材と、現像剤を収容する容器に、容器の長手方向に延在して設けられた突起部と、を有し、突起部が、一対の板状突起の間に挿入され、かつ一対の板状突起の各内側面に密着しているものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、部材を追加することがなく、低コストで、かつ安定した現像剤漏れ防止装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の画像形成装置におけるプロセスカートリッジの断面図である。
【００１５】
図１中、Ｘ部で示す現像剤漏れ止部材は、クリーニング容器３の内部に回収されたトナー８が、クリーンング容器３に取り付けたクリーニングブレード１との間隙から漏れるのを防止する。また、図１中、Ｙ部で示す現像剤漏れ止部材は、同様に、現像剤容器４の内部に収容された現像剤である微粒子粉体のトナー８が、現像剤容器４に取り付けた現像ブレード２との間隙から漏れるのを防止する。
【００１６】
まず、本実施形態の画像形成装置の構成についてその概略を説明する。
【００１７】
図１に示すように、画像形成装置は像担持体としての感光ドラム６を有する。感光ドラム６の表面は、帯電装置５により一様に帯電され、帯電した感光ドラム６の表面に対して不図示の露光装置により画像信号（例えば入力した原稿画像等）に対応した画像露光が照射される。これにより、感光ドラム６の表面に静電潜像が形成される。
【００１８】
この静電潜像を、トナー８を収容した現像剤容器４と、現像スリーブ７と、現像ブレード２を有する現像装置１０により現像し、トナー像にする。トナー８は、現像剤担持体としての現像スリーブ７がその表面に担持して現像剤容器４から搬出される。その際、トナー８の搬送量は、現像剤量規制ブレードである現像ブレード２により規制される。
【００１９】
その後、該トナー像とタイミングを合わせて給送されてきた記録媒体に対して、感光ドラム６上のトナー像を、不図示の転写装置により転写する。
【００２０】
転写後、感光ドラム６上に残留した残トナーはクリーニング装置１１のクリーニングブレード１によって除去され、クリーニング容器３内に回収される。
【００２１】
トナー像が転写された不図示の記録媒体は、ガイド等を介して不図示の定着装置に送られ、該定着装置によりトナー像が定着された後、画像形成装置外へと排出される。
【００２２】
次に、本実施形態の現像剤漏れ止部材について図２及び図３を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図２は、本実施形態の現像剤漏れ止部材の拡大図であり、図２（ａ）は図１中のＸ部の拡大図であり、図２（ｂ）は図１中のＹ部の拡大図である。図３は、クリーニングブレード及び現像ブレードの側断面図である。また、図４は、現像剤漏れ止部材における係合関係を説明するための拡大図である。なお、図４（ａ）及び図４（ｂ）は図２に示した現像剤漏れ止部材を例として示しているが、図４（ｃ）及び図４（ｄ）は現像剤漏れ止部材の他の変形例を示している。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、Ｘ部の現像剤漏れ止部材は、ブレード部材であるクリーニングゴム１ａと、クリーニング容器３に形成された突起部３ａとを有する。図２（ｂ）に示す、Ｙ部の現像剤漏れ止部材は、現像ブレード２と、現像剤容器４に形成された突起部４ａとを有するものであるが、基本的な構成は、図２（ａ）に示すＸ部の現像剤漏れ止部材と同じである。よって、ここでは、クリーニングブレード１と、クリーニング容器３とを有するＸ部の現像剤漏れ止部材によって、その構成及びその作用効果を説明するものとする。
【００２５】
クリーニングブレード１は、ブレード部材であるクリーニングゴム１ａと、クリーニングゴム１ａを支持する支持部材であるクリーニング支持板１ｂとを有する。クリーニングゴム１ａは、ゴム等の弾性体からなり、一端側に凹部１ａ1が形成されている。クリーニングゴム１ａは、この凹部１ａ1にクリーニング支持板１ｂが差し込まれてクリーニング支持板１ｂに支持されている。
【００２６】
クリーニングゴム１ａの主面上であって、凹部１ａ1に対応する位置には並立して長手方向（紙面に垂直な方向）に延在する一対の板状突起１ｃが設けられている。この一対の板状突起１ｃには後述するように、クリーニング容器３の突起部３ａが挿入されるが、本実施形態においては、板状突起１ｃはクリーニング支持板１ｂが差し込まれた凹部１ａ1に対応する位置に設けられている。このため、突起部３ａを挿入する際の進行方向への力は、クリーニング支持板１ｂが受けることとなり、突起部３ａを挿入する際に、クリーニングゴム１ａが逃げてしまうことはない。
【００２７】
なお、現像ブレード２の現像ゴム２ａは、クリーニングゴム１ａに形成されているような凹部１ａ1は形成されていない。しかしながら、現像ゴム２ａは、図３（ｂ）に示すように、板状突起２ｃが現像支持板２ｂの主面２ｂ1上に位置しているため、現像剤容器４の突起部４ａを挿入する際に、現像ゴム２ａが逃げてしまうことはない。
【００２８】
クリーニング容器３には、感光ドラム６からの残トナーをクリーニング容器３内に回収するための開口部３ｂが形成されている。また、クリーニング容器３の壁面には、開口部３ｂの開口面にクリーニングゴム１ａが配置されるようにして、クリーニングブレード１のクリーニング支持板１ｂが固定されている。開口部３ｂの周縁部分であって、クリーニングゴム１ａの板状突起１ｃが配置される位置には、一対の板状突起１ｃの間に向かう方向に突起部３ａが突出して形成されている。図４（ａ）に示す突起部３ａは、側面３ａ1が面取り加工されている。よって、突起部３ａの断面形状は、突起部３ａの根元部３ａ3よりも先端部３ａ2の幅が短い、先細りのテーパ形状となっている。
【００２９】
板状突起１ｃの間の距離ｄは、突起部３ａの先端部３ａ2の幅よりも広く、かつ根元部３ａ3の幅より狭い。
【００３０】
次に、クリーニングブレード１をクリーニング容器３に取り付ける際における突起部３ａと一対の板状突起１ｃとの関係について図４（ａ）及び図４（ｂ）を用いて説明する。
【００３１】
図４（ａ）は、クリーニングブレード１をクリーニング容器３に取り付ける前の状態を示しており、図４（ｂ）は取り付けた状態を示している。
【００３２】
クリーニング容器３を図４（ａ）に示す矢印Ａ方向に移動させることで、突起部３ａの先端部３ａ2が一対の板状突起１ｃの間に差し込まれ、図４（ｂ）の状態となる。
【００３３】
突起部３ａが差し込まれると、テーパ形状の側面３ａ1が板状突起１ｃの内側面１ｃ1を押圧する。ここで、板状突起１ｃはその付根部分から外側に湾曲し突起部３ａとの接触部が僅かに潰れ変形し、突起部３ａの側面３ａ1と板状突起１ｃの内側面１ｃ1とが互いに密着することとなる。また、突起部３ａの先端部３ａ2は板状突起１ｃの底面からは浮いた位置関係にある。すなわち、クリーニングブレード１をクリーニング容器３に取り付ける時、板状突起１ｃによる曲げモーメント的な押圧力により漏れ止効果が作用する。しかも板状突起１ｃは突起部３ａを中心に対向配置されているため、クリーニングブレード１を装着面方向にずらす力は相殺される。クリーニングブレード１とクリーニング容器３の取付面方向にも力が作用するが、力の作用点を考慮することでクリーニング支持板１ｂまたはクリーニング容器３の変形をわずかなものとすることができる。また、上述のとおり、曲げモーメント的な押圧力のかけ方を用いることができるため本発明では、クリーニングゴム１ａの材料として、ゴム硬度の高いものも使用することができる。
【００３４】
本実施形態の現像剤漏れ止部材は、以上のように、突起部３ａの側面３ａ1が板状突起１ｃの内側面１ｃ1を押圧し、接触部を潰して変形させつつ、互いに密着させる構成となっている。このような構成とすることで、クリーニング容器３内のトナー８がクリーニングブレード１とクリーニング容器３との取り付け部分から漏れるのを防止している。また、本実施形態の現像剤漏れ止部材の場合、一対の板状突起１ｃを有するため、万一トナー８が一対の板状突起１ｃうちの一方をすり抜けたとしても他方の板状突起１ｃで補足することができ、安定したトナー漏れ止が可能となる。
【００３５】
以上、本実施形態によれば、突起部３ａの側面３ａ1が板状突起１ｃの内側面１ｃ1を押圧し、接触部を潰して変形させつつ、互いに密着させることで、クリーニング容器３内からのトナー漏れを確実に防止することができる。
【００３６】
また、上記構成のため、板状突起１ｃに高硬度のゴム弾性体を適用することができる。すなわち、電子写真装置でのプリントの高速化、高画質化、カラーに伴うトナーの微細粒子化に対応すべく、クリーニングゴム１ａに高硬度のゴム弾性体を適用した場合であっても、クリーニングゴム１ａに板状突起１ｃを一体的に設けることができる。このため、本実施形態によれば、現像剤漏れ止部材を低コストで製造することができる。
【００３７】
なお、現像ブレード２と、現像剤容器４の突起部４ａとからなるＹ部の現像剤漏れ止部材についても、クリーニングブレード１とクリーニング容器３と同様の作用効果を奏する。また、図４（ｃ）、図４（ｄ）に示す突起部３ａは、突起部３ａの先端部３ａ2と側面３ａ1との間の角部３ｃについてＲ面取を施したものであるが、これも同様の作用効果を奏する。よって、これらについての詳細な説明は省略する。
【実施例１】
【００３８】
以下、クリーニングブレードを例に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００３９】
本実施例では、図３（ａ）に示すクリーニングブレード１を製造し、これを装着したクリーニング容器３からのトナー漏れについて試験を行った。
【００４０】
クリーニングブレード１の断面図で、クリーニングゴム１ａの一端に一対の板状突起１ｃを一体的に形成したポリウレタンゴムをクリーニング支持板１ｂの幅方向一端に取り付けることで一体化したものである。
【００４１】
クリーニングブレード１は、ゴム厚方向に分割可能な成形型（不図示）を用いて成型した。クリーニングブレード１の材料としては、イソシアネート基末端プレポリマーを主剤とする混合物を用いた。この主剤は、ポリウレタンゴム原料の０．０９７モル部のポリエチレンアジペート系ポリエステルポリオール：ＰＡＥと、１．０モル部の４，４’−ジフニルメタンジイソシアネート：ＭＤＩとを反応させたものである。なお、ＰＡＥの商品名は「ニッポラン４０４０」であり、日本ポリウレタン工業（株）製である。これに、１．０モル部のＰＡＥ（商品名「ニッポラン４０４０」：日本ポリウレタン工業社製）と鎖延長剤として２．０モル部の１，４−ＢＤ、架橋剤として１．１モル部のトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）を混合して混合物を得た。さらにこの混合物に０．０２５質量％になるよう触媒のトリエチレンジアミン（ＴＥＤＡ）を加え硬化剤を調製し、注型機（不図示）で攪拌混合した。
【００４２】
成形型に予めプライマーを塗布したクリーニング支持板１ｂ：亜鉛メッキ鋼板をセットし、熱盤で１２０℃に予熱し、上記混合物を成形型に注型し硬化後成形型から脱型し、ポリウレタン先端を所定の形状に切断して得た。なお、亜鉛メッキ鋼板としては新日本日鐵（株）社製の商品名「ジンコート２１」を用いた。
【００４３】
ここで、板状突起１ｃは成形型の分割方向に板状突起１ｃに相当する凹みを形成し、３°の抜き勾配を板状突起１ｃの内外双方の面に設けた。これにより、一度の成形工程で、感光ドラム６に当接するクリーニングゴム１ａと、漏れ止を構成する板状突起１ｃとを同時に成形でき、他の工程を要する方法に比較して低コストでの製造が可能となった。板状突起１ｃの形状は突起付根での板厚Ｗを１．０（ｍｍ）、板状突起１ｃの高さＨを１．８（ｍｍ）とした。また、クリーニング容器３に形成した突起部３ａの両側面には突起部３ａの先端テーパ角が６０°となるように、各々の側面に等角度の勾配が設けられている。
【００４４】
次に、図１に示すように、プロセスカートリッジにおいて、一対の板状突起１ｃの中心と、クリーニング容器３の突起部３ａの中心とを合致させ、クリーニングブレード１をクリーニング容器３にビスで装着した。これにより、板状突起１ｃは突起部３ａのテーパ形状の側面３ａ1に沿って拡げられる。この状態において、板状突起１ｃの先端部であって突起部３ａの側面３ａ1の面取部に最初に当接した位置における幅は、装着前からの状態からテーパ幅方向に０．４（ｍｍ）拡げられている。
【００４５】
トナー８をクリーニング容器３に回収した状態で電子写真装置でのプリント及び電子写真装置へのプロセスカートリッジの着脱を行ったがクリーニングブレード１とクリーニング容器３とで構成したトナー漏れ部材からのトナー漏れは生じなかった。
【実施例２】
【００４６】
本実施例では、図３（ｂ）に示す現像ブレード２を製造し、これを装着した現像剤容器４からのトナー漏れについて試験を行った。
【００４７】
現像ブレード２は、クリーニングブレード１と同様に、現像ゴム２ａの一端に一対の板状突起２ｃを一体的に形成したポリウレタンゴムを現像支持板２ｂの幅方向一端に一体的に形成したものである。
【００４８】
現像ゴム２ａは、所謂遠心成形法で成形され、円筒状ドラムの内円周面の周方向に板状突起２ｃに相当する溝を形成したドラム型を用いて成形した。
【００４９】
まず、１２０℃の温度に加熱されたドラム型を軸方向に回転させ、実施例１と同じ液状のポリウレタンゴム原料を注型機で攪拌混合しドラム型に注入し硬化させて最外周に一対の板状ゴム突起を形成した。そして、径方向断面が図３（ｂ）の現像ゴム２ａの形状を含むゴム筒を成形し、該ゴム筒を開環し所定のサイズに切断し、現像ゴム２ａを得た。さらに現像ゴム２ａを現像支持板２ｂ：亜鉛メッキ鋼板（（商品名「ジンコート２１」：新日本日鐵（株）社製）にポリエステル系ホットメルト接着剤を介して接着し現像ブレード２を得た。
【００５０】
現像ブレード２に形成する板状突起２ｃ及び現像剤容器４に形成する突起部４ａの形状及び位置関係を実施例１と同じにし、図１に示すようにプロセスカートリッジに装着した。トナー８を現像剤容器４に収容した状態で電子写真装置でのプリント及び電子写真装置へのプロセスカートリッジの着脱を行ったが現像ブレード２と現像剤容器４とで構成したトナー漏れ部材からのトナー漏れは生じなかった。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態における現像剤漏れ防止装置を有するプロセスカートリッジの断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における現像剤漏れ防止装置の一部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるクリーニングブレード及び現像ブレードの側断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における現像剤漏れ止部材における係合関係を説明するための拡大図である。
【図５】特許文献２に開示されたシール構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ａ    クリーニングゴム
１ｃ    板状突起
１ｃ1    内側面
３    クリーニング容器
３ａ    突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010044201.tif 000005
【図４】
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【図５】
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