(57)【要約】【課題】シール部材の装着方向が挿入方向に対して戻せない構造であっても、リップ部の反転状態を解消できるシール機構、現像装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】軸５５と、軸の先端Ｓから軸の長手方向に沿って所定の装着位置Ｇまで挿入されるシール部材６０と、シール部材の内周面に設けられ、シール部材の挿入方向に向けて縮径するリップ部６１とを備えたシール機構である。軸は、軸の先端から装着位置までの間に設けられて、リップ部に生じた反転状態を解消させる復元用スペース５６を有し、復元用スペースの装着位置側が、装着位置に向けて競り上がるテーパ状５６ａに形成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸と、該軸の先端から該軸の長手方向に沿って所定の装着位置まで挿入されるシール部材と、該シール部材の内周面に設けられ、前記シール部材の挿入方向に向けて縮径するリップ部とを備えたシール機構であって、
前記軸は、該軸の先端から前記装着位置までの間に設けられて、前記リップ部に生じた反転状態を解消させる復元用スペースを有し、該復元用スペースの装着位置側が、前記装着位置に向けて競り上がるテーパ状に形成されることを特徴とするシール機構。
【請求項２】
請求項１に記載のシール機構であって、
前記テーパ状が、球面状あるいは直線状に形成されることを特徴とするシール機構。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシール機構であって、
前記軸を回転自在に支持する軸受と、前記シール部材を収容すると共に、前記挿入方向に対して前記シール部材の後方で前記軸受を収容するケーシングとをさらに備え、
前記リップ部が前記復元用スペースに位置する際に、前記軸受が前記軸に係合されることを特徴とするシール機構。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載のシール機構であって、
該シール機構が、前記軸の先端近傍に設けられて、前記リップ部に接触するエッジ部を備え、前記復元用スペースが、前記エッジ部から前記装着位置までの間に設けられて、前記エッジ部との接触によって生じた前記リップ部の反転状態を解消させることを特徴とするシール機構。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載のシール機構を備え、静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置を備え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、シール機構、現像装置および画像形成装置に関し、詳細には、軸と、軸の先端から軸の長手方向に沿って所定の装着位置まで挿入されるシール部材と、シール部材の内周面に設けられてシール部材の挿入方向に向けて縮径するリップ部とを備えたシール機構、現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、帯電装置が静電潜像担持体（例えば、感光体）の表面を帯電し、露光装置がその帯電域を画像情報に応じて露光して静電潜像を形成し、現像装置がこの静電潜像を現像剤で現像する。
この現像装置の内部には、感光体に近接配置される現像ローラが設置される。現像ローラは、例えば、現像剤を感光体に移動させる現像スリーブや、現像スリーブを回転させる軸を有し、軸の両端は軸受で回転自在に支持される。
【０００３】
現像装置では、収容した現像剤が外部に漏れるのを防止するために、例えば、軸と軸受との間をシールする部材（シール部材ともいう）が知られている。詳しくは、シール部材の内周面にはリップ部が設けられており、シール部材を軸に挿入すると、リップ部の先端が軸の外周面に密着する。
ここで、リップ部の形状が軸への挿入方向に向けて縮径している場合、シール部材の挿入時にリップ部が軸の外周面と接触すると、リップ部の先端が捲れて内側に入り込む（反転するともいう）ことがある。そのため、例えば、特許文献１には、軸に凹所を設けておき、リップ部の反転状態を解消させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３３００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、シール部材の装着位置がその挿入方向で見て上記凹所よりも手前にあり、シール部材を、軸の先端からその長手方向に沿って上記凹所まで挿入した後、この挿入方向とは反対方向に戻している。言い換えると、リップ部の反転状態を解消させた後は、リップ部が反転し難い方向へリップ部を後退させるため、リップ部の反転状態を解消できる。
【０００６】
これに対し、シール部材の装着位置が上記凹所よりも奥にある場合、シール部材を上記凹所まで挿入した後、その挿入方向に沿ってさらに前進させるため、リップ部が上記凹所と軸との境界に接触すると、リップ部が再び反転する。このように、特許文献１の技術は、シール部材の装着方向が挿入方向に対して戻せない構造については、リップ部の反転状態を解消できないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたもので、シール部材の装着方向が挿入方向に対して戻せない構造であっても、リップ部の反転状態を解消できるシール機構、現像装置および画像形成装置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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、軸と、該軸の先端から該軸の長手方向に沿って所定の装着位置まで挿入されるシール部材と、該シール部材の内周面に設けられ、前記シール部材の挿入方向に向けて縮径するリップ部とを備えたシール機構であって、前記軸は、該軸の先端から前記装着位置までの間に設けられて、前記リップ部に生じた反転状態を解消させる復元用スペースを有し、該復元用スペースの装着位置側が、前記装着位置に向けて競り上がるテーパ状に形成されることを特徴としたものである。
【０００９】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記テーパ状が、球面状あるいは直線状に形成されることを特徴としたものである。
【００１０】
第３の技術手段は、第１または第２の技術手段において、前記軸を回転自在に支持する軸受と、前記シール部材を収容すると共に、前記挿入方向に対して前記シール部材の後方で前記軸受を収容するケーシングとをさらに備え、前記リップ部が前記復元用スペースに位置する際に、前記軸受が前記軸に係合されることを特徴としたものである。
【００１１】
第４の技術手段は、第１から３のいずれか１の技術手段において、該シール機構が、前記軸の先端近傍に設けられて、前記リップ部に接触するエッジ部を備え、前記復元用スペースが、前記エッジ部から前記装着位置までの間に設けられて、前記エッジ部との接触によって生じた前記リップ部の反転状態を解消させることを特徴としたものである。
【００１２】
第５の技術手段は、第１から４のいずれか１の技術手段を備え、静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像剤で現像する現像装置であることを特徴としたものである。
【００１３】
第６の技術手段は、第５の技術手段を備える画像形成装置であることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、復元用スペースがシール部材の装着位置よりも手前にあるので、反転解消を図る場合にシール部材の移動距離が短くて済む。また、シール部材の移動方向が一方向で効率的である。そして、復元用スペースの装着位置側がこの装着位置に向けて競り上がるテーパ状に形成されているため、復元用スペースで反転状態が解消されたリップ部は、反転の無い状態で復元用スペースから軸に受け渡された後、前進して装着位置に到達する。よって、シール部材の装着が挿入方向に対して戻せない構造であってもリップ部の反転状態を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の現像装置を備えた画像形成装置の概略図である。
【図２】図１の現像装置の構成図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るシール機構の説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るシール機構の説明図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るシール機構の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の現像装置を備えた画像形成装置の概略図である。なお、この図１に示す画像形成装置１はその主な構成要素だけを図示し、他の構成要素の図示を省略している。
画像形成装置１は、ネットワークを介して外部装置から送信された画像データや、スキャナ等によって読み取られた画像データに所定の画像処理を施し、カラー画像又はモノクロ画像を用紙Ｐに印刷できる。
【００１７】
画像形成装置１は、供給部１０、画像形成部２０、搬送部３０、定着部４０を備えている。供給部１０は用紙Ｐを所定のタイミングで画像形成部２０に供給し、画像形成部２０は用紙Ｐ上にトナー画像を形成する。
詳しくは、画像形成部２０は例えばタンデム方式であり、イエロー画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用、およびブラック画像用の４つのステーション２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂを有している。
【００１８】
イエロー画像用のステーション２０Ｙが供給部１０の近傍に、ブラック画像用のステーション２０Ｂが定着部４０の近傍にそれぞれ配置されており、搬送部３０による用紙Ｐの搬送方向で見て、イエロー画像用のステーション２０Ｙ、マゼンタ画像用のステーション２０Ｍ、シアン画像用のステーション２０Ｃ、ブラック画像用のステーション２０Ｂの順に配置されている。
【００１９】
各ステーション２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂは、実質的に同一の構成部品を有する。このため、図１ではイエロー画像用のステーション２０Ｙの構成部品を図示し、他のステーション２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂの構成部品の図示を省略している。なお、上記４色の他、例えばシアンやマゼンタと同一の色相で濃度の低い、ライトシアン（ＬＣ）やライトマゼンタ（ＬＭ）を加えてもよい。
【００２０】
イエロー画像用のステーション２０Ｙを例に挙げて説明すると、このステーション２０Ｙは、感光体２１、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、転写ローラ２５、クリーニング装置２６を備えている。感光体２１が本発明の静電潜像担持体に相当する。
感光体２１は円筒状をなし、その表面が例えばＯＰＣ（有機光導電体）等で形成されており、駆動装置（図示省略）によって所定方向（図中に矢印Ｆで示す）に回転可能である。
【００２１】
感光体２１の周囲には、その回転方向で見て、帯電装置２２、露光装置２３、現像装置２４、転写ローラ２５、およびクリーニング装置２６の順に配置されている。
帯電装置２２は、例えば感光体２１の表面に接触するローラを有し、感光体２１の表面を所定の極性（例えばマイナス）で均一に帯電する。なお、接触型のローラ方式の他、ブラシ方式やイオン放出方式等の帯電装置を用いてもよい。
【００２２】
露光装置２３は、上記画像データに基づいて、レーザ光を帯電された感光体２１の表面に照射しており、画像データに応じた静電潜像が感光体２１の表面に形成される。なお、レーザ照射部や反射ミラーを備えたレーザスキャニング装置（ＬＳＵ）の他、ＬＥＤなどの発光素子をアレイ状に並べた書き込みヘッド等の露光装置を用いてもよい。
現像装置２４は、感光体２１の表面に形成された静電潜像を現像剤で現像し、可視像（トナー画像ともいう）を形成する。現像剤は、現像装置２４に連結するトナーコンテナ（図示省略）から供給され、感光体２１の表面電位と同極性（例えばマイナス）で帯電されている。なお、現像剤には、例えばトナーのみからなる一成分現像剤の他、トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤を用いてもよい。
【００２３】
転写ローラ２５は、搬送ベルト３３を挟んで感光体２１に対峙している。転写ローラ２５に、現像剤の帯電極性とは逆極性（例えばプラス）のバイアス電圧が印加されると、感光体２１のトナー画像が搬送ベルト３３上の用紙Ｐに転写される。
クリーニング装置２６は、用紙Ｐへの転写後に感光体２１の表面に残った現像剤を除去しており、感光体２１から除去された現像剤は例えばクリーニング装置２６の内部に回収される。
【００２４】
搬送部３０は、駆動ローラ３１、従動ローラ３２および搬送ベルト３３を備える。例えば、駆動ローラ３１が定着部４０の近傍に、従動ローラ３２が供給部１０の近傍にそれぞれ配置され、搬送ベルト３３は駆動ローラ３１と従動ローラ３２との間に掛け回されている。カラー画像を印刷する場合、搬送ベルト３３が矢印Ｚの方向に移動すると、用紙Ｐには、ステーション２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂからの各色のトナー画像が順に転写される。
【００２５】
定着部４０は、加熱ローラ４１および加圧ローラ４２を備えており、そのニップ部で用紙Ｐ上に転写されたトナー画像を定着させる。そして、用紙Ｐの表面のみ印刷する場合、定着部４０から送出した用紙Ｐは排紙トレイ（図示省略）に排出される。
【００２６】
図２は、図１の現像装置の構成図である。現像装置２４はハウジング５０を備え、ハウジング５０内には、現像剤が収納されていると共に、例えば、現像ローラ５１および供給ローラ５２が設けられている。
現像ローラ５１は、現像スリーブ５４および軸５５を有し、現像スリーブ５４の表面がハウジング５０の開口５０ａから部分的に表出して図１で説明した感光体２１に近接している。
【００２７】
軸５５は、現像スリーブ５４に一体形成され、現像スリーブ５４の両端から突出しており、後述する軸受を介してハウジング５０に対して回転自在に支持されている。このため、軸５５は、現像スリーブ５４と共に、駆動装置（図示省略）によって所定方向（図中に矢印で示す）に回転可能である。
供給ローラ５２は、例えば現像ローラ５１の下方に配置され、その軸線が現像ローラ５１の軸線と平行に配置されている。供給ローラ５２は、例えばベルト等を介して現像ローラ５１の回転に従動し、ハウジング５０内の現像剤を現像スリーブ５４の表面に供給している。
【００２８】
（第１実施形態）
図３は、本発明の第１実施形態に係るシール機構の説明図である。シール部材６０を例えば現像ローラ５１の軸５５に設置し、図１で説明したハウジング５０の内部と外部との間をシールする例を挙げて説明すると、筒状のシール部材６０が、図３（Ａ）に矢印で示すように、軸５５の先端Ｓから軸５５の長手方向に沿って所定の装着位置Ｇまで挿入される。
【００２９】
シール部材６０の内周面には、例えばニトリル系ゴムやフッ素系ゴム等による弾性を有したリップ部６１が設けられている。リップ部６１は、シール部材６０の挿入方向に向けて徐々に縮径しており、現像剤に圧力が生じた場合にはリップ部６１の先端の内面が軸５５の外周面に接触し、シール圧が高くなる。
一方、現像ローラ５１の軸５５は、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０３）で形成され、その先端Ｓの近傍には、例えば、駆動力を伝達するためのフライス面が形成されている。
【００３０】
このフライス面と軸５５の外周面との境界位置には、リップ部６１の先端に対峙するエッジ部Ｅが設けられることになる。そして、シール部材６０を軸５５に装着する際、リップ部６１の先端がエッジ部Ｅに接触すると、図３（Ｂ）に示すように、リップ部６１の先端の一部分が内向きに捲れて反転する。
なお、軸５５には、例えばＳＵＭ２４Ｌに無電解Ｎｉメッキを施した軸を用いてもよい。また、エッジ部Ｅは、駆動力を伝達するための平行ピン用の穴、又は、長手方向の位置を決めるためのＥリング用の溝を設けた場合にも、軸５５の外周面との境界位置に形成される。
【００３１】
また、本発明はエッジ部を備えていなくてもよい。例えばリップ部の先端径が軸の先端の外径よりも小さい場合には、シール部材の挿入時にリップ部が軸の先端面に接触すると、リップ部の先端が全周に亘って捲れ得るが、上記のような復元用スペースを設ければ、リップ部の反転状態を解消できる。
これらのように、本発明は、現像ローラ５１他、別のローラにも適用可能である。
【００３２】
ここで、軸５５は、シール部材６０の挿入方向で見て装着位置Ｇの手前に、復元用スペース５６を備えている。詳しくは、復元用スペース５６は、エッジ部Ｅから装着位置Ｇまでの間に、軸５５を縮径させた凹状に形成されている。なお、復元用スペース５６は、リップ部６１の反転位置に対応すればよく、例えば、軸５５の一部分に形成されていてもよい。
【００３３】
これにより、エッジ部Ｅとの接触によって生じたリップ部６１の反転状態は、図３（Ｃ）に示すように、復元用スペース５６にて、リップ部６１の弾性力で解消される。
また、復元用スペース５６は、その装着位置側にテーパ部５６ａを有している。テーパ部５６ａは、復元用スペース５６の最も縮径された位置から装着位置Ｇに向けて競り上がるテーパ状に形成されており、例えば球面状に形成されている。
【００３４】
したがって、復元用スペース５６で反転状態が解消されたリップ部６１は、図３（Ｄ）に示すように、その反転の無い状態で復元用スペース５６から軸５５に受け渡された後、さらに奥に進んで装着位置Ｇに到達する。この結果、シール部材６０の装着が挿入方向に対して戻せない構造であってもリップ部６１の反転状態を解消できる。
また、テーパ部５６ａが球面状に形成され、シール部材６０の挿入方向で見て、復元用スペース５６と軸５５との境界にエッジ部を形成させないので、リップ部６１は、反転の無い状態で復元用スペース６１から軸５５に確実に受け渡される。
【００３５】
さらに、低融点のトナーを使用したり、画質向上のために高速回転のローラを使用することに伴ってトナーが軸５５の外周面に融着しやすくなるが、反転の無い状態でシール部材６０を装着できれば、融着したトナーによる軸５５の摩耗などを防止でき、現像装置２４の長寿命化を達成できる。
【００３６】
（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係るシール機構の説明図である。第２実施形態の軸５５は、第１実施形態と同様に、凹状に形成された復元用スペース５６を装着位置Ｇの手前に備え、復元用スペース５６はその装着位置側にテーパ部５６ａを有しているが、第２実施形態のテーパ部５６ａは、例えば直線状に形成されている。よって、この場合にも、復元用スペース５６と軸５５との境界にエッジ部を形成させないので、リップ部６１は、反転の無い状態で復元用スペース６１から軸５５に確実に受け渡される。
【００３７】
（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係るシール機構の説明図である。第３実施形態では、シール部材６０が軸５５と軸受５８との間をシールしている。
具体的には、シール部材６０は第１，２実施形態と同じであるが、図５（Ａ）に示すように、軸受５８がシール部材６０の挿入方向で見たシール部材６０のすぐ後方に配置されており、シール部材６０および軸受５８がケーシング５９に収容されている。なお、ケーシング５９は図２で説明したハウジング５０に固定される。
【００３８】
シール部材６０を軸５５に装着する際、リップ部６１の先端がエッジ部Ｅに接触すると、リップ部６１の先端の一部分が内向きに捲れて反転するが、図５（Ｂ）に示すように、リップ部６１の反転状態が復元用スペース５６で解消される前に、軸受５８が軸５５に係合されている。これにより、復元用スペース５６でリップ部６１の反転状態が解消される際には、軸５５と軸受５８とが既に同軸上に配置されることから、復元用スペース５６との接触によるリップ部６１の再反転を防止できる。
【符号の説明】
【００３９】
１…画像形成装置、１０…供給部、２０…画像形成部、２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｂ…ステーション、２１…感光体、２２…帯電装置、２３…露光装置、２４…現像装置、２５…転写ローラ、２６…クリーニング装置、３０…搬送部、３１…駆動ローラ、３２…従動ローラ、３３…搬送ベルト、４０…定着部、４１…加熱ローラ、４２…加圧ローラ、５０…ハウジング、５０ａ…開口、５１…現像ローラ、５２…供給ローラ、５４…現像スリーブ、５５…軸、５６…復元用スペース、５６ａ…テーパ部、５８…軸受、５９…ケーシング、６０…シール部材、６１…リップ部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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