(57)【要約】【課題】フィルムシールの変形やめくれなどの発生を防止する。【解決手段】現像ユニット１４などのハウジングに取り付けられるトナーの飛散防止装置３６であり、先端部に近い表面が感光体ドラム１１の表面に接するように配置された可撓性のフィルムシール４１と、フィルムシールの後端部を支持するとともに、フィルムシールの支持位置から離れた位置においてハウジング３１に対して軸ピン４４によって回動可能に支持された保持部材４３とを有し、保持部材４３は、感光体ドラム１１の正回転時において、フィルムシール４１との摩擦力によって近い側である動作位置ＰＤに回動し、逆回転時において、摩擦力によって遠い側である退避位置ＰＴに回動する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像の形成される像担持体に対向して設けられる機器のハウジングに取り付けられるトナーの飛散防止装置であって、
先端部に近い表面が前記像担持体の表面に接するように配置された可撓性のフィルムシールと、
前記フィルムシールの後端部を支持するとともに、前記フィルムシールの支持位置から離れた位置において前記ハウジングに対して軸ピンによって回動可能に支持された保持部材と、を有し、
前記保持部材は、前記像担持体の正方向への移動時において、前記像担持体と前記フィルムシールとの摩擦力によって前記像担持体に近い側である動作位置に回動し、前記像担持体の逆方向への移動時において、前記摩擦力によって前記像担持体から遠い側である退避位置に回動するように構成されてなる、
ことを特徴とする画像形成装置におけるトナーの飛散防止装置。
【請求項２】
前記保持部材と前記ハウジングとの間に、可撓性のカバー部材が設けられてなる、
請求項１記載の画像形成装置におけるトナーの飛散防止装置。
【請求項３】
前記フィルムシールは、シール保持部材を介して前記保持部材に支持されている、
請求項１または２記載の画像形成装置におけるトナーの飛散防止装置。
【請求項４】
前記保持部材は、弾性部材によって前記動作位置に向かうよう付勢されてなる、
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置におけるトナーの飛散防止装置。
【請求項５】
前記フィルムシールは、ポリアセタール、ポリエチレン、ウレタン、またはポリエステルのいずれかを材料として、厚さが５〜２００μｍに形成されてなる、
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置におけるトナーの飛散防止装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の飛散防止装置が設けられた現像装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかに記載の飛散防止装置が設けられたクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれかに記載の飛散防止装置が設けられた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置におけるトナーの飛散防止装置、およびトナーの飛散防止装置の設けられた現像装置およびクリーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機またはＭＦＰ（Multi Function Peripherals）と呼称される多機能機などの画像形成装置では、像担持体である感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、トナー像を中間転写体または記録媒体上に転写し、転写されたトナー像を定着して画像形成を行う。
【０００３】
このような画像形成装置においては、感光体ドラム上にトナー像を形成するための現像装置、および感光体ドラム上に残留したトナーを除去するためのクリーニング装置が設けられる。
【０００４】
そのような現像装置やクリーニング装置では、トナーを直接的に取り扱うので、トナーが周辺に飛散したり漏れたりしないよう、またトナーが固まって滞留しないような構造とする必要がある。
【０００５】
従来において、現像器のトナーの飛散防止装置として、現像器と感光体ドラムの表面との隙間をシールするフィルムシールが用いられている（特許文献１）。フィルムシールは、その一方の端部が現像器のハウジングに固定されており、他方の端部が感光体ドラムの表面に当接することによって開口部のシールを行う。また、フィルムシールの裏面に付着するトナーを振るい落とすために、画像形成のジョブごとに感光体ドラムを逆回転させ、これによってフィルムシールを湾曲させるようになっている。
【０００６】
しかし、感光体ドラムの逆回転によって、フィルムシールが湾曲し、これによってフィルムシールが持ち上げられたりめくれたりすることがあり、これを元の状態に戻すために、感光体ドラムの逆回転の後直ぐに正回転させることも提案されている。
【特許文献１】特開平１０−１０８６４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上に述べた従来技術のように、感光体ドラムの逆回転の後直ぐに正回転させるだけでは、持ち上げられたりめくれたりしたフィルムシールを元の状態に戻せないことがある。
【０００８】
すなわち、フィルムシールの感光体ドラムの表面への食い込み量を安定させ、また感光体ドラムの傷を防ぐために、フィルムシールの感光体ドラムへの当接力を下げることがある。その際に、フィルムシールの感光体ドラムの表面との角度を鋭角に設定した場合、またフィルムシールの材質が塑性変形を起こしやすい硬い材料である場合やフィルムシールが厚い場合などでは、感光体ドラムの逆回転による変形やめくれが生じた後に正回転で元に戻す過程において、フィルムシールが折れたりクリープ変形することが考えられる。そうなった場合には、フィルムシールの本来のシール機能が果たせなくなる。
【０００９】
また、折れたりクリープ変形するに至らない場合でも、一旦めくれた場合には戻りにくくなり、やはりシール機能が損なわれたり、感光体ドラムの表面への当接力が高くなって画像メモリが発生するといったことも考えられる。
【００１０】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、フィルムシールに付着するトナーを振るい落とすために感光体ドラムなどの像担持体の移動方向を正逆に切り換えた場合であっても、フィルムシールの変形やめくれなどの発生を防止し、安定したトナーの飛散防止を行えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るトナーの飛散防止装置は、トナー像の形成される像担持体に対向して設けられる機器のハウジングに取り付けられるトナーの飛散防止装置であって、先端部に近い表面が前記像担持体の表面に接するように配置された可撓性のフィルムシールと、前記フィルムシールの後端部を支持するとともに、前記フィルムシールの支持位置から離れた位置において前記ハウジングに対して軸ピンによって回動可能に支持された保持部材と、を有し、前記保持部材は、前記像担持体の正方向への移動時において、前記像担持体と前記フィルムシールとの摩擦力によって前記像担持体に近い側である動作位置に回動し、前記像担持体の逆方向への移動時において、前記摩擦力によって前記像担持体から遠い側である退避位置に回動するように構成されてなる。
【００１２】
好ましくは、前記保持部材と前記ハウジングとの間に、可撓性のカバー部材が設けられる。また、前記フィルムシールは、シール保持部材を介して前記保持部材に支持される。また、前記保持部材は、弾性部材によって前記動作位置に向かうよう付勢される。
【００１３】
前記フィルムシールは、例えば、ポリアセタール、ポリエチレン、ウレタン、またはポリエステルのいずれかを材料として、厚さが５〜２００μｍに形成される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、フィルムシールに付着するトナーを振るい落とすために感光体ドラムなどの像担持体の移動方向を正逆に切り換えた場合であっても、フィルムシールの変形やめくれなどの発生を防止し、安定したトナーの飛散防止を行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明に係る現像ユニット１４の正面断面図、図２はトナー飛散防止装置３６が動作位置ＰＤにあるときの正面断面図、図３はトナー飛散防止装置３６が退避位置ＰＴにあるときの正面断面図である。
【００１６】
図１には、電子写真方式の画像形成装置１の一部が示されている。つまり、画像形成装置１には、図に示された感光体ドラム１１および現像ユニット１４の他、帯電装置、転写装置、クリーニング装置などが設けられる。しかし、画像形成装置１およびそれを構成する種々の機器それら自体については、以下に説明するトナー飛散防止装置に関連する部分を除いて公知であるので、ここでは、現像ユニット１４、特にそのトナー飛散防止装置３６についてのみ説明する。
【００１７】
図１において、現像装置である現像ユニット１４は、感光体ドラム１１の表面に対向して設けられ、感光体ドラム１１に形成された静電潜像をトナーによって現像し、感光体ドラム１１の表面にトナー像を形成する。
【００１８】
現像ユニット１４は、ハウジング３１、スクリュー３２、３３、ローラ３４、現像スリーブ３５、トナー飛散防止装置３６、および可撓性カバー３７などからなる。
【００１９】
ハウジング３１は、現像ユニット１４を１つの機器として構成するためのケーシングであり、また、その内部に所定のカラーのトナーＴＮと磁性キャリアからなる二成分現像剤を収容する容器でもある。二成分現像剤を「トナーＴＮ」と記載することがある。ハウジング３１は、感光体ドラム１１と対向する部分に開口部ＫＢが設けられており、開口部ＫＢにおいて、現像スリーブ３５が配置され、また、その開口部ＫＢを覆うようにトナー飛散防止装置３６が配置される。
【００２０】
スクリュー３２、３３およびローラ３４は、その回転によってトナーＴＮを撹拌し、またトナーＴＮを現像スリーブ３５の方へ送る。現像スリーブ３５は、図示しないモータにより回転駆動され、その表面に付着したトナーＴＮを感光体ドラム１１に送って感光体ドラム１１の表面に付着させる。
【００２１】
トナー飛散防止装置３６は、フィルムシール４１、シール保持部材４２、保持部材４３、および軸ピン４４などからなる。
【００２２】
フィルムシール４１は、ポリアセタール、ポリエチレン、ウレタン、またはポリエステルなどの合成樹脂を材料として、長方形状で厚さが５〜２００μｍ程度となるよう、且つ可撓性を有するように形成されている。フィルムシール４１は、その先端部に近い表面（上面）が感光体ドラム１１の表面に接するように配置される。
【００２３】
シール保持部材４２は、合成樹脂または金属材料などからなり、ハウジング３１の開口部ＫＢの幅つまり感光体ドラム１１の軸方向長さとほぼ同じ長さのアングル材の形状である。つまり、シール保持部材４２は、側面視がＬ字形であり、その１つの表面である取付け面４２ａに、フィルムシール４１の後端部が取り付けられている。取付け面４２ａへのフィルムシール４１の取り付け方法として、例えば、接着剤を用いて貼り付ける方法、熱溶着によって固定する方法、別の帯材などで押さえてネジ止めする方法などがある。
【００２４】
シール保持部材４２の取付け面４２ａにフィルムシール４１が取り付けられた状態で、フィルムシール４１の表面は、感光体ドラム１１の表面に沿った形状となり、感光体ドラム１１の表面と取付け面４２ａとのなす角度が鋭角となる。
【００２５】
保持部材４３は、合成樹脂または金属材料などからなり、側面視でくの字形に形成される。保持部材４３の上端部には、シール保持部材４２がネジなどによって取り付けられ、これによってフィルムシール４１を間接的に支持する。保持部材４３は、フィルムシール４１を支持した位置から離れた位置において、ハウジング３１に対して軸ピン４４によって回動可能に支持される。したがって、保持部材４３、シール保持部材４２、およびフィルムシール４１の全体が、ハウジング３１に対し、軸ピン４４を中心として回動可能に取り付けられている。
【００２６】
なお、軸ピン４４として、長い棒状のもの、短いピン状のもの、また、ハウジング３１または保持部材４３からの円柱状の突出部、その他の種々の形状または構造のものを適用することが可能である。
【００２７】
保持部材４３は、感光体ドラム１１の正方向（矢印Ｍ１方向）への回転時において、感光体ドラム１１とフィルムシール４１との摩擦力によって感光体ドラム１１に近い側である動作位置（図１および図２に示す位置）ＰＤに回動し、感光体ドラム１１の逆方向（矢印Ｍ２方向）への回転時において、同じく摩擦力によって感光体ドラム１１から遠い側である退避位置（図３に示す位置）ＰＴに回動するようになっている。
【００２８】
なお、保持部材４３が退避位置ＰＴと動作位置ＰＤとの間でのみ回動可能なように、それぞれの位置において当接してそれ以上の移動を規制するストッパ４５，４６が設けられている。
【００２９】
シール保持部材４２の取付け面４２ａとは異なる面とハウジング３１の端面との間に、可撓性カバー３７が取り付けられ、それらの間の隙間が覆われている。可撓性カバー３７は、合成樹脂などからなるフィルム状のシートであり、可撓性があるので、保持部材４３が回動しても可撓性カバー３７がそれに応じて撓み、保持部材４３の回動動作には影響がない。
【００３０】
さて、感光体ドラム１１の回転方向によって、感光体ドラム１１とフィルムシール４１との摩擦力の向きが逆になり、フィルムシール４１の形状の変形の様子が異なる。
【００３１】
すなわち、図２に示すように、保持部材４３つまりトナー飛散防止装置３６の動作位置ＰＤにおいて、感光体ドラム１１が通常の画像形成動作のために正回転したときに、フィルムシール４１には接線方向に摩擦力Ｆ１が働き、それと逆方向にフィルムシール４１の撓みによる弾性力の接線成分の力Ｆ２が働く。通常、フィルムシール４１では、摩擦力Ｆ１は力Ｆ２よりも十分に大きいため、フィルムシール４１が感光体ドラム１１の表面の進行方向に引き込まれる形状となる。
【００３２】
なお、摩擦力Ｆ１は、フィルムシール４１の表面と感光体ドラム１１の表面との間の摩擦係数と、フィルムシール４１の感光体ドラム１１への当接力Ｆ３とによって決まる。摩擦係数は、フィルムシール４１の材質、印字（画像形成）による耐久劣化、および汚れなどによって決定される。当接力Ｆ３は、フィルムシール４１の材質および寸法、フィルムシール４１の感光体ドラム１１に対する食い込み量、およびフィルムシール４１の当接の角度によって決定される。また、当接力Ｆ３は、フィルムシール４１の撓みによる弾性力の感光体ドラム１１に対する法線成分である。
【００３３】
また、感光体ドラム１１が逆方向に回転すると、図３に示すように、トナー飛散防止装置３６は退避位置ＰＴとなる。
【００３４】
すなわち、図３において、感光体ドラム１１の逆回転によって、フィルムシール４１には、感光体ドラム１１の逆回転方向に沿った摩擦力Ｆ４が働き、フィルムシール４１の撓みによる弾性力の接線成分の力Ｆ５が働く。これら、摩擦力Ｆ４と力Ｆ５とは、いずれもフィルムシール４１をめくる方向に働くが、フィルムシール４１が、軸ピン４４を中心として回転可能に支持されているため、フィルムシール４１が感光体ドラム１１の逆回転に対して従動する方向に回動して退避位置ＰＴに移動し、これによってフィルムシール４１の感光体ドラム１１に対する食い込み量が減少する。そのため、フィルムシール４１の感光体ドラム１１への当接力Ｆ６が減少し、これによって摩擦力Ｆ４が減少し、フィルムシール４１の変形やめくれが防止される。
【００３５】
また、保持部材４３の移動がストッパ４５によって規制されるので、フィルムシール４１が退避しすぎて感光体ドラム１１の表面から浮いたり、トナーが漏れたりすることが防止される。
【００３６】
また、感光体ドラム１１が逆回転を終わってトナー飛散防止装置３６が退避位置ＰＴのままの状態に放置された場合であっても、フィルムシール４１の変形量が小さいため、フィルムシール４１がクリープ変形したりシール機能が低下する可能性は少ない。
【００３７】
また、感光体ドラム１１が逆回転した後再び正回転する際には、再び摩擦力Ｆ１が正回転方向に働き、フィルムシール４１がその方向に引っぱりこまれるように移動する。その場合に、保持部材４３がストッパ４６によって規制されるので、フィルムシール４１は正しく動作位置ＰＤに復帰する。
【００３８】
このように、本実施形態のトナー飛散防止装置３６によると、フィルムシール４１に付着するトナーを振るい落とすために感光体ドラム１１の移動方向を正逆に切り換えた場合であっても、フィルムシール４１の変形やめくれなどの発生が防止され、トナーの飛散防止が安定して行える。
【００３９】
次に、トナー飛散防止装置３６の変形例について説明する。
【００４０】
図４は変形例のトナー飛散防止装置３６Ｂが用いられた現像ユニット１４Ｂの正面断面図、図５はトナー飛散防止装置３６Ｂが退避位置にあるときの正面断面図である。
【００４１】
図４および図５に示すトナー飛散防止装置３６Ｂでは、軸ピン４４を中心として巻きばね４７が装着されている。巻きばね４７は、一端がハウジング３１に対して固定され、他端が保持部材４３に対して固定され、これによって保持部材４３を図の左回転方向に付勢する。つまり、保持部材４３は、巻きばね４７によって、動作位置ＰＤに復帰するように補助的に付勢されている。
【００４２】
図５において、感光体ドラム１１の逆回転時にフィルムシール４１が退避位置ＰＴに退避した際に巻きばね４７を押すので、そのばね力Ｆ７が保持部材４３を動作位置ＰＤに復帰させる方向に働く。この場合に、感光体ドラム１１が逆回転から正回転に変わったときに、保持部材４３を復帰させる力が摩擦力Ｆ１とばね力Ｆ７の合力となるため、より早く且つ確実に、フィルムシール４１を動作位置ＰＤに復帰させることができる。
【００４３】
図６は変形例のトナー飛散防止装置３６Ｃが用いられた現像ユニット１４Ｃの正面断面図である。
【００４４】
図６に示すトナー飛散防止装置３６Ｃでは、保持部材４３が軸ピン４４よりも下方に延長され、その下端部にウエイト４８が取り付けられている。ウエイト４８は、フィルムシール４１、シール保持部材４２、および保持部材４３を含むトナー飛散防止装置３６Ｃの全体の軸ピン４４を中心とする回転モーメントのバランスを取るためのものである。ウエイト４８の存在によってトナー飛散防止装置３６Ｃの回転モーメントが低減される。
【００４５】
トナー飛散防止装置３６Ｃでは、回転モーメントが低減されて小さくなるので、感光体ドラム１１の逆回転的および正回転時におけるフィルムシール４１の退避動作および復帰動作が、ともに速くなり且つ確実に行うことができる。
【００４６】
なお、図６のトナー飛散防止装置３６Ｃにおいて、図５に示す巻きばね４７を併用してもよい。つまり、巻きばね４７とウエイト４８とを組み合わせた構成としてもよい。
【００４７】
上に述べた実施形態では、トナー飛散防止装置３６，３６Ｂ，３６Ｃを現像ユニット１４，１４Ｂ，１４Ｃに適用した例を説明したが、現像ユニット以外の機器に適用してもよい。例えば、図７に示すように、トナー飛散防止装置３６Ｄをクリーニング装置１７に適用してもよい。
【００４８】
図７は本発明に係るクリーニング装置１７の正面断面図である。
【００４９】
図７において、クリーニング装置１７は、中間転写ベルト１５の残留トナーを除去するものである。クリーニング装置１７は、ハウジング５１、クリーニングブレード５２、トナー搬送装置５３、トナー飛散防止装置３６Ｄ、および可撓性カバー３７などからなる。
【００５０】
トナー飛散防止装置３６Ｄは、図１ないし図３で説明したトナー飛散防止装置３６と同じ構造である。トナー飛散防止装置３６Ｄのフィルムシール４１は、中間転写ベルト１５の表面に接しており、この部分でシールを行ってトナーが外部に飛散するのを防止する。中間転写ベルト１５が正逆転を行った場合でも、フィルムシール４１の変形やめくれなどの発生が防止され、トナーの飛散防止が安定して行える。
【００５１】
このように、本発明のトナー飛散防止装置は、感光体ドラム１１、中間転写ベルト１５などの種々の像担持体に対して適用することができる。
【００５２】
上に述べた実施形態において、巻きばね４７に代えて、コイルばね、板ばね、その他のばね、または他の弾性部材を用いてもよい。フィルムシール４１、シール保持部材４２、または保持部材４３の構造、構成、形状、寸法、取り付け方法、材質、個数などは、上に述べた以外に種々変更することができる。シール保持部材４２と保持部材４３とを一体化してもよい。その他、現像ユニット１４，１４Ｂ，１４Ｃ、クリーニング装置１７、または画像形成装置１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの全体または各部の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る現像ユニットの正面断面図である。
【図２】トナー飛散防止装置が動作位置にあるときの正面断面図である。
【図３】トナー飛散防止装置が退避位置にあるときの正面断面図である。
【図４】変形例のトナー飛散防止装置が用いられた現像ユニットの正面断面図である。
【図５】変形例のトナー飛散防止装置が退避位置にあるときの正面断面図である。
【図６】変形例のトナー飛散防止装置が用いられた現像ユニットの正面断面図である。
【図７】本発明に係るクリーニング装置の正面断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  画像形成装置
１１  感光体ドラム（像担持体）
１４，１４Ｂ，１４Ｃ  現像ユニット（機器）
１７  クリーニング装置（機器）
３１  ハウジング
３６，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ  トナー飛散防止装置
３７  可撓性カバー（カバー部材）
４１  フィルムシール
４２  シール保持部材
４３  保持部材
４４  軸ピン
４７  巻きばね（弾性部材）
５１  ハウジング
ＰＤ  動作位置
ＰＴ  退避位置
【図１】
2007183420.tif 000003
【図２】
2007183420.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007183420.tif 000006
【図５】
2007183420.tif 000007
【図６】
2007183420.tif 000008
【図７】
2007183420.tif 000009