JP2014048473A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー漏れを長期的に抑制しつつ長寿命化を図ることができる現像装置を提供する。
【解決手段】現像剤を収容する現像枠体２９と、現像枠体２９の開口部２９ｄに回転自在に設けられ、回転により現像剤を現像枠体２９の内部から外部に供給する現像剤担持体６と、現像剤担持体６の回転軸方向における両端部と、両端部を支持する現像枠体２９の支持部と、の間に設けられ、両端部と支持部との間から現像剤が漏れるのを防ぐための現像端部シール部材３４と、を備える現像装置において、現像端部シール部材３４は、両端部と支持部との間で圧縮された状態において、現像枠体２９の内部側から外部側に向かう方向に、隣り合う発泡セル５４と連通孔５４ａを介して連通する発泡セル５４ａ１と、隣り合う発泡セル５４と連通しない発泡セル５４ｂ１と、が混在した複数の発泡セル５４の集合体からなる層５２を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に着脱可能な現像装置に関する。

電子写真プロセスを用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）は、感光体ドラムを一様に帯電させ、感光体ドラムへの選択的な露光によって潜像（静電潜像）を形成する。潜像はトナー（現像剤）で現像され、トナー像として顕在化（可視化）されて記録媒体に転写される。転写されたトナー像に熱や圧力を加えて記録媒体に定着させることで記録材に画像が記録される。
このような画像形成装置はトナー補給や各種プロセス手段のメンテナンスを必要とするため、トナー補給作業やメンテナンスを容易にする手段として、いわゆるプロセスカートリッジ方式を採用した画像形成装置が知られている。感光体ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段等の全てもしくは一部を枠体内にまとめてカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置の装置本体に着脱可能とするものである。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスを現像装置やプロセスカートリッジの交換という形でユーザ自身が行えるため、格段に操作性を向上させることができる。よって、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。
プロセスカートリッジ方式には、カートリッジとして一体化する構成に応じて種々の態様がある。例えば、感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するための現像ローラと、トナーを収納する現像枠体と、現像ブレードとをカートリッジ化した、いわゆる現像カートリッジや、感光体ドラム等をさらに加えてカートリッジ化したプロセスカートリッジなどがある。
これら現像カートリッジやプロセスカートリッジにおける現像装置部分には、トナーを収納している現像枠体からのトナー漏れを防ぐため，様々な箇所に様々なシール部材を設けている。まず、第一のシール部材として、回転する現像ローラの長手方向（現像ローラの軸線方向）全体にわたって現像ローラ表面に当接し、現像枠体と現像ローラとの間からのトナー漏れを防止する可撓性シート部材を現像枠体に設けている。また、第二のシール部材として、現像ローラの長手方向全体にわたって現像ブレードと現像枠体の間からのトナー漏れを防止する現像ブレード下シール部材（現像剤層厚規制部材下シール部材）を設けている。さらに、第三のシール部材として、現像ローラの長手方向の両端部近傍において、現像枠体と現像ローラの間からのトナー漏れを防止する現像端部シール部材を設けている。
また、現像端部シール部材・現像枠体・可撓性シート部材で囲まれた部位からのトナー漏れを防止するシール手段として、上記部位に弾性シール部材を密着させるように配接するシール構成を施したものがある（例えば、特許文献１）。

特開２０００−１０５５０１号公報

現像装置を長寿命化すると、画像形成動作のための現像ローラと感光体ドラムの離間・当接の繰り返し回数の増加による継続的な衝撃や、現像ローラの駆動による現像ローラと現像端部シール部材との間に摩擦力が長時間発生する。従来例の上記シール構成では、この摩擦力が現像端部シール部材と弾性シール部材とを引き離す方向に働き、現像装置の長寿命化を図った場合、現像端部シール部材と弾性シール部材の接着を維持することが難し
くなる懸念がある。
かかる懸念の解消のために、より通気性のある材料を使用した現像端部シール部材を採用し、組み付け時に高温で溶かした流体状の弾性シール部材を通気性のある材料に浸透させ、現像端部シール部材と弾性シール部材の密着を向上させることが考えられる。
しかし、現像装置を長寿命化すると、現像ローラと感光体ドラムの離間・当接の繰り返し回数の増加による継続的な衝撃によりトナーが通気性のある材料を使用した現像端部シール部材内に浸透し、トナー漏れする可能性がある。

本発明の目的は、トナー漏れを長期的に抑制しつつ長寿命化を図ることができる現像装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明に係る現像装置は、
現像剤を収容する現像枠体と、
前記現像枠体の開口部に回転自在に設けられ、回転により現像剤を前記現像枠体の内部から外部に供給する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸方向における両端部と、前記両端部を支持する前記現像枠体の支持部と、の間に設けられ、前記両端部と前記支持部との間から現像剤が漏れるのを防ぐための現像端部シール部材と、
を備える現像装置において、
前記現像端部シール部材は、前記両端部と前記支持部との間で圧縮された状態において、前記現像枠体の内部側から外部側に向かう方向に、隣り合う発泡セルと連通孔を介して連通する発泡セルと、隣り合う発泡セルと連通しない発泡セルと、が混在した複数の発泡セルの集合体からなる層を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために本発明に係る現像装置は、
現像剤を収容する現像枠体と、
前記現像枠体の開口部に回転自在に設けられ、回転により現像剤を前記現像枠体の内部から外部に供給する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸方向における両端部と、前記両端部を支持する前記現像枠体の支持部と、の間に設けられ、前記両端部と前記支持部との間から現像剤が漏れるのを防ぐための現像端部シール部材と、
を備える現像装置において、
前記現像端部シール部材は、複数の発泡セルの集合体からなる層を有し、
前記層は、前記層と同一の材質からなり、内径部の直径が３２ｍｍ、外径部の直径が３６ｍｍ、厚みが１．５ｍｍのリング形状の試験片を、内径部で囲まれる領域を封止するように対向面で厚み方向に挟み、前記領域に１．０ｋＰａで空気を入れたときに前記試験片の内径部から外径部に抜ける空気量が、厚さ１．５ｍｍのときは通気度が１０〜３００ｍｌ／ｍｉｎであり、前記対向面で厚さ１．０ｍｍにつぶしたときは通気度が０〜２００ｍｌ／ｍｉｎであることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、現像装置においてトナー漏れを長期的に抑制しつつ長寿命化を図ることができる。

現像端部シール部材の中間層を示す詳細図 電子写真画像形成装置の一例を示す断面概略図 プロセスカートリッジの一例を示す断面図 プロセスカートリッジの一例を示す斜視図 プロセスカートリッジの着脱可能な状態を示す概略断面図 プロセスカートリッジの着脱動作を示す概略断面図 現像装置の一例を示す分解斜視図 現像端部シール部材の一例を示す詳細構成図 現像端部シール部材の中間層の構造の一例を示す詳細図 現像装置と現像端部シール部材を示す概略図 現像端部シール部材と弾性シール部材の境界部を示す概略断面図 通気度測定方法を示す概略図 現像枠体の構成を示す概略図

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、実施例に基づいて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る。すなわち、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。

本発明において、画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等)、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。また、現像装置とは電子写真感光体上の静電潜像を現像するために用いられる現像手段を一体化した装置であり、プロセスカートリッジの一部を構成する、もしくは現像装置単独で画像形成装置に着脱可能に搭載されるものである。また、現像カートリッジとは、少なくとも、現像剤担持体（現像ローラ）を有し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能としたものである。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと像担持体である電子写真感光体（感光体ドラム）を一体的にカートリッジ化し、これを画像形成装置に対して着脱可能としたものである。

（実施例）
以下の本発明の実施例では、画像形成装置として、現像装置を含む４個のプロセスカートリッジが着脱可能なフルカラー画像形成装置を例示する。しかしながら、画像形成装置に装着するプロセスカートリッジの個数はこれに限定されるものではない。必要に応じて適宜設定されるものである。例えば、モノクロの画像を形成する画像形成装置の場合には、画像形成装置に装着されるプロセスカートリッジの個数は１個である。

また、以下の本実施例では、画像形成装置の一態様としてプリンタを例示する。しかしながら、画像形成装置の態様はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置にも適用することができる。

なお、本実施例では現像装置を含むプロセスカートリッジについて説明するが、本発明を実施する上では他の構成であっても良い。例えば、現像装置が画像形成装置に着脱可能であったり、現像装置が画像形成装置に組み込まれて着脱できないような構成でもよい。

《画像形成装置の概略構成》
図２は、本実施例における画像形成装置の断面概略図である。この画像形成装置１は、電子写真プロセスを用いた４色フルカラーレーザプリンタであり、記録媒体Ｓにカラー画像形成を行う。画像形成装置１は、いわゆるプロセスカートリッジ方式を採用しており、プロセスカートリッジ（以下、カートリッジ）が装置本体２に取り外し可能に装着され、記録媒体Ｓにカラー画像を形成するものである。

ここで、画像形成装置１に関して、装置開閉ドア３を設けた側を正面（前面）、正面と反対側の面を背面（後面）とする。また、画像形成装置１を正面から見て右側を駆動側、左側を非駆動側と称す。

装置本体２には第１のカートリッジＰＹ、第２のカートリッジＰＭ、第３のカートリッジＰＣ、第４のカートリッジＰＫの４つのカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）が水平方向に配置されている。第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、それぞれ同様の電子写真プロセス機構を有しており、トナーの色が各々異なるものである。第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２の駆動出力部（不図示）から回転駆動力が伝達される。また、第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）には装置本体２からバイアス電圧（帯電バイアス、現像バイアス等）が供給される（不図示）。

図３は、本実施例におけるプロセスカートリッジの一例を示す模式的断面図である。図３に示すように、本実施例の第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、電子写真感光体（感光体ドラム）４と、この感光体ドラム４に作用するプロセス手段としての帯電手段及びクリーニング手段を備えたクリーニングユニット８を有する。また、第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、感光体ドラム４上の静電潜像を現像する現像手段を備えた現像装置９を有する。クリーニングユニット８と現像装置９は互いに結合されている。また、帯電手段としては帯電ローラ５、クリーニング手段としてはクリーニングブレード７、現像手段としては現像ローラ６を用いている。カートリッジのより具体的な構成については後述する。

図２に示すように、第１のカートリッジＰＹは、現像枠体２９内にイエロー（Ｙ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４の表面にイエロー色のトナー像を形成する。第２のカートリッジＰＭは、現像枠体２９内にマゼンタ（Ｍ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４の表面にマゼンタ色のトナー像を形成する。第３のカートリッジＰＣは、現像枠体２９内にシアン（Ｃ）のトナーを収容してあり、感光体ドラム４の表面にシアン色のトナー像を形成する。第４のカートリッジＰＫは、現像枠体２９内にブラック（Ｋ）のトナーを収容しており、感光体ドラム４の表面にブラック色のトナー像を形成する。

第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の上方には、露光手段としてのレーザスキャナユニットＬＢが設けられている。このレーザスキャナユニットＬＢは、画像情報に対応してレーザ光Ｚを出力する。そして、レーザ光Ｚは、カートリッジＰの露光窓部１０を通過して感光体ドラム４の表面を走査露光する。

第１〜第４のカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の下方には、転写部材としての中間転写ベルトユニット１１を設けている。この中間転写ベルトユニット１１は、駆動ローラ１３、ターンローラ１４、テンションローラ１５を有し、可撓性を有する転写ベルト１２を掛け渡している。第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の感光体ドラム４は、その下面が転写ベルト１２の上面に接している。その接触部が一次転写部である。転写ベルト１２の内側には、感光体ドラム４に対向させて一次転写ローラ１６を設けている。ターンローラ１４には転写ベルト１２を介して二次転写ローラ１７を当接させている。転写ベルト１２と二次転写ローラ１７の接触部が二次転写部である。

中間転写ベルトユニット１１の下方には、給送ユニット１８を設けている。この給送ユニット１８は、記録媒体Ｓを積載して収容した給紙トレイ１９と、給紙ローラ２０を有する。図２における装置本体２内の左上方には、定着ユニット２１と、排出ユニット２２を設けている。装置本体２の上面は排出トレイ２３としている。記録媒体Ｓは定着ユニット
２１に設けられた定着手段によりトナー像が定着され、排出トレイ２３へ排出される。

《画像形成動作》
フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。
第１〜第４の各カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の感光体ドラム４が所定の速度で回転駆動される（図２反時計回り、図３矢印Ｄ方向）。図２に示すように、転写ベルト１２も感光体ドラム４の回転と順方向（矢印Ｃ方向）に感光体ドラム４の速度に対応した速度で回転駆動される。

そしてレーザスキャナユニットＬＢが駆動される。レーザスキャナユニットＬＢの駆動に同期して、各カートリッジにおいて帯電ローラ５が感光体ドラム４の表面を所定の極性と電位に一様に帯電する。レーザスキャナユニットＬＢは各感光体ドラム４の表面を各色の画像信号に応じてレーザ光Ｚで走査露光する。これにより、各感光体ドラム４の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、所定の速度で回転駆動（図２時計回り、図３矢印Ｅ方向）される現像ローラ６により現像される。

前記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１のカートリッジＰＹの感光体ドラム４にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するイエロー色のトナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写ベルト１２上に一次転写される。同様に第２のカートリッジＰＭの感光体ドラム４にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するマゼンタ色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色のトナー像に重畳されて一次転写される。同様に第３のカートリッジＰＣの感光体ドラム４にはフルカラー画像のシアン成分に対応するシアン色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色のトナー像に重畳されて一次転写される。同様に第４のカートリッジＰＫの感光体ドラム４にはフルカラー画像のブラック成分に対応するブラック色トナー像が形成される。そして、そのトナー像が、転写ベルト１２上にすでに転写されているイエロー色、マゼンタ色、シアン色のトナー像に重畳されて一次転写される。

このようにして、転写ベルト１２上にイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の４色フルカラーの未定着トナー像が形成される。

一方、所定の制御タイミングで記録媒体Ｓが１枚ずつ分離されて給送される。その記録媒体Ｓは、所定の制御タイミングで二次転写ローラ１７と転写ベルト１２との当接部である二次転写部に導入される。これにより、記録媒体Ｓが前記二次転写部へ搬送されていく過程で、転写ベルト１２上の４色重畳のトナー像が記録媒体Ｓの面に順次に一括転写される。

《カートリッジの構成》
図４は、本実施例におけるプロセスカートリッジの一例を示す斜視図である。図４に示すように、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）は、クリーニングユニット８と、現像装置９と、駆動側カバー部材２４、非駆動側カバー部材２５を有する。図３に示すように、クリーニングユニット８は、感光体ドラム４と、帯電ローラ５と、クリーニングブレード７を有するクリーニング容器２６により構成される。

図４に示すように、感光体ドラム４は、駆動側カバー部材２４、非駆動側カバー部材２５によって回転可能に支持されており、ドラム駆動カップリング４ａから装置本体２のモータ（不図示）の駆動力を得て回転駆動する（図３矢印Ｄ方向）。図３に示すように、帯電ローラ５は、クリーニング容器２６の帯電ローラ軸受２７によって両端部を回転可能に支持されており、感光体ドラム４の表面に接触して従動回転し、帯電バイアスの供給を受
けて感光体ドラム４の表面を帯電させる。このとき、表面を均一に帯電させるため、帯電ローラ５の両端部は加圧バネ２８によって感光体ドラム４の表面に加圧されている。

クリーニングブレード７はクリーニング容器２６に固定されており、先端の弾性ゴム部を感光体ドラム４の回転方向（図３矢印Ｄ方向）に対してカウンター方向に当接させて設けている。画像形成時には、感光体ドラム４上に残留した転写残トナーを掻きとって感光体ドラム４の表面をクリーニングする。このとき、転写残トナーを完全に掻き取るためにクリーニングブレード７の先端は感光体ドラム４の表面に対して所定の圧をもって当接している。

また、クリーニングブレード７によって感光体ドラム４の表面から掻き取られた転写残トナーは、廃トナーとしてクリーニング容器２６の廃トナー収容部２６ａに収容される。そのためクリーニング容器２６には、感光体ドラム４やクリーニングブレード７との隙間からの廃トナーの漏れ出しを防止するための廃トナー回収シート部材４４を感光ドラム４の長手方向に固定している。また、クリーニングブレード７の長手方向両端部にクリーニングブレード端部シール部材（不図示）が設けられている。

《カートリッジの着脱構成》
図５、図６を参照して、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２への着脱動作について説明する。図５は、カートリッジトレイ４３が装置本体２から引き出され、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）が着脱可能な状態を示した概略断面図である。図６はカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）のカートリッジトレイ４３への着脱動作を示した概略断面図である。

装置本体２内にはカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）を装着可能なカートリッジトレイ４３が設けられている。カートリッジトレイ４３は図５に示すように装置本体２に対して実質的に水平方向であるＧ１、Ｇ２方向に直線移動（引き出し／押し込み）可能に構成されている。そして、カートリッジトレイ４３は、装置本体２内の装着位置と、装着位置から引き出された引き出し位置とをとりうる。

まず、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２への装着動作について説明する。図５に示すように、装置開閉ドア３を開け、カートリッジトレイ４３を矢印Ｇ１方向に移動させることで、カートリッジトレイ４３は引き出し位置に移動する。この状態において、図６に示すように、カートリッジＰは矢印Ｈ１方向からカートリッジトレイ４３に装着され、保持される。カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）を保持したカートリッジトレイ４３を図５中矢印Ｇ２方向に移動させ、カートリッジトレイ４３は装置本体２内の装着位置に移動する。そして、装置開閉ドア３を閉めることでカートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２への装着動作が完了する（図２）。

一方で、カートリッジＰ（ＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＫ）の装置本体２からの取り出しについて説明する。図５に示すように、前述したカートリッジＰの装置本体２への装着動作と同様にして、カートリッジトレイ４３を引き出し位置に移動させる。この状態において、カートリッジＰが図６中矢印Ｈ２方向に取り出され、カートリッジＰの装置本体２からの取り出し動作が完了する。

以上の動作により、カートリッジＰは装置本体２に着脱可能となっている。

《現像装置の構成》
図７（ａ）は、本実施例に係る現像装置の一例を示す分解斜視図である。図７（ｂ）は、本実施例に係る現像装置の駆動側端部シール３４ａ付近の拡大斜視図である。図１３（
ａ）は、本実施例に係る現像枠体２９の構成を示す、駆動側端部シール３４ａ付近の拡大分解斜視図である。図１３（ｂ）は、本実施例に係る現像枠体２９の構成を示す拡大斜視図である。

図４、図７（ａ）に示したように、現像装置９は現像手段としての現像ローラ６の回転軸方向を長手方向に延びた横長の形状である。現像ローラ６の他に、現像枠体２９、現像ブレード３１、現像剤供給ローラ３３、現像端部シール部材３４Ｒ・３４Ｌ、可撓性シート部材３５、供給ローラ軸シール３７Ｒ・３７Ｌによって構成される。

図１３（ａ）に示すように、現像枠体２９は、現像ブレード３１、現像剤供給ローラ３３、現像端部シール部材３４Ｒ・３４Ｌを取り付ける第一枠体２９ａと、可撓性シート部材３５を取り付ける第二枠体２９ｂからなり、超音波溶着等によって一体的に接合される。そして、第一枠体２９ａと第二枠体２９ｂを溶着して、トナーを収容するトナー収容室２９ｃと、トナー収容室２９ｃからトナーを排出するための開口部２９ｄを構成する。

現像ローラ６は、トナー収容部２９ｃから排出されたトナーを担持するため、長手方向において、開口部２９ｄの全域を含むように配置される。また、現像剤供給ローラ３３は、半径方向に対して、現像ローラ６に侵入するように配置される。現像ローラ６の芯材６ａおよび現像剤供給ローラ３３の芯材３３ａの両端部はそれぞれ現像枠体２９の両側面に取り付けられた駆動側軸受３８、非駆動側軸受３９によって回転自在に支持されている。

また、現像ローラ６の芯材６ａと現像剤供給ローラ３３の芯材３３ａの駆動側端部にはそれぞれ現像ローラギア４０と供給ローラギア４１が配置され、現像駆動入力ギア４２と噛み合っている。現像駆動入力ギア４２は、現像駆動カップリング４２ａを備えており、装置本体２側の駆動出力カップリング（不図示）が係合して装置本体２の駆動モータ（不図示）の駆動力の伝達がなされ、現像ローラ６と現像剤供給ローラ３３が所定の速度で回転駆動される。

現像ブレード３１は、厚み０．１ｍｍ程度の弾性を有する金属薄板であり、現像ブレード３１の短手方向の自由端は現像ローラ６の回転方向（図３における矢印Ｅ方向）に対してカウンター方向に当接し、現像ローラ６上のトナーの層厚を規制する。図３に示すように、現像ブレード下シール部材（現像剤層厚規制部材下シール部材）３６は、現像枠体２９と現像ブレードユニット３０との間の長手方向全域の隙間を埋めるように配置され、トナー漏れを防止している。

また、図７（ａ）に示すように、現像端部シール部材３４Ｒ・３４Ｌは現像枠体２９の開口部２９ｄの両端に配置され、現像ブレード３１および現像ローラ６と、現像枠体２９との隙間からのトナー漏れを防止している。現像端部シール部材３４Ｒ、３４Ｌの詳細構成については図８を用いて後述する。

また、可撓性シート部材３５は、プラスチックフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド等から成り、厚さは５０μｍ程度である。可撓性シート部材３５は、現像枠体２９の開口部２９ｄにおける現像ブレード３１と対向する側の長手方向に沿って現像ローラ６と当接するように配置され、現像枠体２９と現像ローラ６との隙間からのトナー漏れを防止している。

また、図７（ｂ）に示すように、第一枠体２９ａ、第二枠体２９ｂと現像端部シール部材３４Ｒと可撓性シート部材３５との隙間を埋めるために弾性シール部材５８が充填され、トナー漏れを防止している。また、第一枠体２９ａ、第二枠体２９ｂと現像端部シール部材３４Ｌ、可撓性シート部材３５との隙間も同様に、弾性シール部材５８が充填されト
ナー漏れを防止している。弾性シール部材５８は、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂等の弾性部材からなり、溶融時の粘度が１１０〜３００ｍＰａ・ｓ以上であることが望ましい。より具体的には、弾性シール部材５８は、第一枠体２９ａ、第二枠体２９ｂと現像端部シール部材３４とにより形成される凹部に樹脂材料が充填されることで形成される。

現像剤供給ローラ軸シール３７Ｒ・３７Ｌは、現像剤供給ローラ３３の芯材３３ａにおける現像枠体２９の外側に露出した部分に装着されており、現像枠体２９に設けられた芯通し穴２９ｆと芯材３３ａの隙間からのトナー漏れを防止している。

現像装置９は、図４に示した揺動中心（軸線ｂ）を中心に現像ローラ６が感光体ドラム４に接触する方向（図３矢印Ｗ方向）に加圧バネ（不図示）によって常に付勢されている。画像形成時は現像ローラ６が感光体ドラム４に当接しており、画像非形成時には現像ローラ６は感光体ドラム４に対して不図示の離間手段により先述した加圧バネの付勢力に抗して離間する。そして画像形成、非形成に応じて現像装置の離間、当接動作を繰り返す。

画像形成時には、駆動により現像剤供給ローラ３３と現像ローラ６が回転して摺擦することで現像枠体２９内のトナーが現像ローラ６上に担持される。現像ブレード３１は、現像ローラ６の周面に形成されるトナー層の厚みを規制すると共に、当接圧により現像ローラ６との間で摩擦帯電による電荷をトナーに付与する。そして、現像ローラ６と感光体ドラム４の接触部で現像ローラ６上の電荷を帯びたトナーが感光体ドラム４上の静電潜像に付着し、潜像が現像される。

《現像ブレード下シール部材の構成》
現像ブレード下シール部材３６は、現像ブレードユニット３０の現像ブレード３１及び支持板金３２、さらには現像端部シール部材３４Ｌ、３４Ｒと密着するように配設され、現像開口２９ｄからのトナーを封止している。本実施例における現像ブレード下シール部材３６は、熱可塑性樹脂等によって成形されており、現像枠体２９に対して金型を当接させて樹脂を充填して成形している。

《現像端部シール部材の構成》
図８は、本実施例における現像端部シール部材３４Ｒ、３４Ｌの一例を示す詳細構成図である。なお、現像端部シール部材３４Ｒと現像端部シール部材３４Ｌはいずれも同様の構成のため、下記説明では現像端部シール部材３４として説明する。

図８に示すように、現像端部シール部材３４は、表層５０、接着層５１、中間層５２、貼り付け層５３で構成される。現像端部シール部材３４は、図１、図７等に示すように、現像枠体２９の支持部としての現像端部シール部材貼り付け座面２９ａ１（２９ａ１Ｒ、２９ａ１Ｌ）と現像ローラ６の間に配設され、トナー漏れを防止するトナー封止機能を有している。

表層５０は、基布５０ａと基布５０ａから起毛しているパイル糸５０ｂから成るもの、基布に短毛を静電植毛により接着したもの、または、基布５０ａのみによって構成される。表層５０は中間層５２の表面に両面テープや接着剤といった接着層５１を介して接合される。パイル糸５０ｂの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートといった合成繊維、レーヨンといった半合成繊維綿、コットン等の天然繊維等が挙げられる。または、これらの組み合わせや撚糸加工を施したものでもよい。

中間層５２は、弾性体で形成されるクッション層である。中間層５２の材料として、ポリウレタン等の合成樹脂の発泡体等により形成されている。ここで先に述べた熱可塑性樹
脂の弾性シール部材５８や現像ブレード下シール部材３６は、現像端部シール部材３４の中間層５２と密着するように形成されている。このとき、熱可塑性樹脂を高温の溶かした状態で充填し形成することで樹脂の一部が中間層５２の発泡体内に浸透し、これにより現像端部シール部材３４と熱可塑性樹脂の弾性シール部材５８や現像ブレード下シール部材３６を隙間なく密着させることができる。詳細については後述する。

貼り付け層５３は、両面テープや感圧接着剤などによって形成される。貼り付け層５３は、柔軟性を有し中間層５２への接着強度が十分に保たれるものであれば、他の材料でも良い。

現像端部シール部材３４の形状は、現像端部シール部材貼り付け座面２９ａ１（図１）の形状やその周囲の構成に合わせ、一部に切り欠きを設ける等、他の形状でも良い。

《現像端部シール部材のトナー封止構成》
図１、図８〜図１１を参照して、現像端部シール部材３４によるトナー封止構成について説明する。図１は、本実施例における現像端部シール部材の中間層について説明する図である。図１（ａ）は、現像端部シール部材３４を現像端部シール部材座面２９ａ１に貼り付けた状態の現像枠体２９を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）における現像端部シール部材３４の中間層５２の発泡セル５４の概略図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）の構成に対して現像ローラ６を配設した状態の現像枠体２９を示し、図１（ｄ）は、図１（ｃ）における現像端部シール部材３４の中間層５２の発泡セル５４の概略図である。図９は、発泡セルで構成された中間層５２の構成であり、図９（ａ）は比較例、図９（ｂ）は本実施例をそれぞれ示す。図１０は、本実施例に係る現像装置と現像端部シール部材を示す概略図である。図１０（ａ）は、現像ローラ６の組み付け前の状態の平面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＦ−Ｆ断面図、図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の構成に対して現像ローラ６を組み付けて駆動させた状態を示す。図１１は、図１０（ｂ）に示す弾性シール部材５８と現像端部シール部材３４を構成する中間層５２の境界部であるＸ部を示す概略断面図であり、図１１（ａ）は本実施例、図１１（ｂ）は比較例をそれぞれ示す。

現像端部シール部材３４は、表層５０が現像ローラ６の外周に沿うように湾曲した状態で現像端部シール部材座面２９ａ１に接着固定する。そして、現像端部シール部材３４を現像ローラ６でつぶすように組み付けることで中間層５２の反力により現像端部シール部材３４が現像ローラ６に対して一定の当接圧を持つ。これにより、現像端部シール部材３４の表層５０を構成するパイル糸５０ｂが、現像ローラ６表面に当接することによりトナー封止をしている。

次に、先に述べた現像ローラ６が感光体ドラム４に対して離間・当接することによる衝撃により、トナーが発泡体である中間層５２から抜けにくい構成について説明する。

現像ローラ６は、現像端部シール部材３４のパイル糸５０ｂとクッション層である中間層５２を図８に示す厚みｔ方向につぶしながら配設される。つまり、図１（ａ）、図１（ｃ）に示すように、中間層５２の厚みはｔ１からｔ２に変化し、ｔ１＞ｔ２となる。

図１（ｂ）に示すように、本実施例の中間層５２は、現像ローラ６の組み付けによって圧縮される前は、概略２種類の発泡セルの集合体として構成されている。すなわち、複数の隣り合う発泡セル５４と連通孔５４ａでつながっている発泡セル（例えば、発泡セル５４ａ１）と、隣り合う発泡セル５４と連通することなく発泡膜５４ｂで独立している発泡セル（例えば、発泡セル５４ｂ１）である。

ここで、図１（ｂ）に示すように隣り合う発泡セルと連通孔でつながっている発泡セル
のうち、現像ローラ６を配設する前の連通孔５４ａの幅をｄ１、連通孔５４ｃの幅をｄ２とする。また、図１（ｄ）に示すように現像ローラ６を配設した後の連通孔５４ａの幅をｄ１’、連通孔５４ｃの幅をｄ２’とする。このうち連通孔５４ａは現像ローラ６を配設することにより、連通孔５４ａの幅がｄ１からｄ１’となるが、ｄ１’＞０である。連通孔５４ｃは現像ローラ６を配設することにより、連通孔５４ｃの幅がｄ２からｄ２’となり、ｄ２’＝０である。これは連通孔がつぶれてしまい連通していない状態である。

つまり、図１（ｄ）に示すように、中間層５２は、現像ローラ６の組み付けによって圧縮された後は、概略３種類の発泡セルの集合体として構成される。一つ目は、発泡膜で独立している独立発泡セル（例えば、発泡セル５４ｂ１）である。二つ目は、現像ローラ６の組み付け後もつぶれない開放連通孔（例えば、連通孔５４ａ）を有する開放発泡セル（例えば、発泡セル５４ａ１）である。三つ目は、現像ローラ６の組み付けによりつぶれる閉鎖連通孔（例えば、連通孔５４ｃ）を有する閉鎖発泡セル（例えば、発泡セル５４ｃ１）である。

図９（ａ）に第一の比較例であるすべての発泡セルが開放連通孔で連通している開放発泡セル（例えば、発泡セル５５）の集合体の中間層５２ｂを有する現像端部シール部材に現像ローラを配設した後の中間層５２ｂの詳細図を示す。第一の比較例では、現像端部シール部材３４の長手方向内側の面５４ｄの中間層５２ｂの発泡セル５５と、長手方向外側の面５４ｅの中間層５２ｂの発泡セル５５とが連通孔５５ａを介して長手方向に直線的につながった状態になる（破線Ｊ）。この状態では、画像形成時の現像ローラ６の離間・当接動作の繰り返しによる断続的な衝撃で、面５４ｄ側の発泡セル５５から、面５４ｅ側の発泡セル５５にトナーが侵入し、現像枠体２９の外にトナーが達するまでの時間が短くなる。従って、現像装置の寿命が長くなると現像装置の外へトナーが漏れる恐れがある。

これに対し、図１（ｄ）、図９（ｂ）に、現像ローラ６を配設した状態における本実施例の中間層５２ａを形成する発泡セルを示す。本実施例の中間層５２ａでは、現像端部シール部材３４の長手方向内側の面５４ｄの中間層５２ａの発泡セル５４と、長手方向外側の面５４ｅの中間層５２ａの発泡セル５４とが、破線Ｋに示すように湾曲した連通経路でつながり、上記比較例よりも経路が長い。そのため画像形成時の現像ローラ６の離間・当接動作の繰り返しによる断続的な衝撃でも現像枠体２９の外にトナーが達するまでの時間が長くなり、現像装置の寿命を長くしてもトナー漏れに至らない。

次に、現像端部シール部材３４の現像ローラ回転方向上流側端面３４ａと弾性シール部材５８の境界面について図１０（ｂ）に示すＸ部でのトナー封止構成について説明する。
図１０（ｃ）に示すように、現像ローラ６のＥ方向への回転により現像ローラ６表面と現像端部シール部材３４の表層５０の間で摩擦力が働く。これにより、現像ローラ回転方向上流側端面３４ａと弾性シール部材５８の境界部では、現像ローラ６の回転方向における上流側の弾性シール部材５８に対して、下流側の現像端部シール部材３４を矢印ｅ方向に引きはがす力が働く。

図１１（ａ）は本実施例の中間層５２と弾性シール部材５８の境界部を示す。図１１（ｂ）は第二の比較例であるすべての発泡セルが発泡膜５６で独立している独立発泡セル（例えば、発泡セル５６）の集合体である中間層５２と弾性シール部材５８の境界部を示す。図１１（ａ）、（ｂ）に示す領域Ｕは、現像端部シール部材３４の現像ローラ回転方向上流側端面３４ａと上流側端面３４ａを構成する表面の中間層５２の発泡セル表面で囲まれた領域である。

ここで、図１１（ｂ）に示す第二の比較例である発泡セル５６の集合体は、独立発泡セルの集合体である。そのため、中間層５２の表面を形成する発泡セル（図１１（ｂ）に示
す領域Ｕ）に弾性シール部材５８は入っているが、内側を形成する発泡セル５６には弾性シール部材５８が入っていない構成となる。これでは、現像装置の寿命が長くなると、先に説明した現像端部シール部材３４が現像ローラ６から矢印ｅ方向に摩擦力を受ける時間が長くなり、現像端部シール部材３４と弾性シール部材５８間が剥離する恐れがある。

これに対し、図１１（ａ）に示す本実施例の中間層５２では、領域Ｕに加え、上流側端面３４ａの表面を構成する発泡セル５４が有する連通孔５４ａから領域Ｖに示す内側の発泡セル５４に連通孔５４ａを弾性シール部材５８が通過して侵入する。従って、上流側端面３４ａと弾性シール部材５８の境界部にはアンカー効果により強い結合力が発生し、現像装置の寿命を長くしても現像端部シール部材３４と弾性シール部材５８間が剥離に至らない。

また、本実施例では、弾性シール部材５８を、図１（ａ）、（ｂ）に示す現像ローラ６を組み付ける前、すなわち中間層５２がつぶれていない連通孔５４ａが大きく開いた状態で充填する。これにより、現像端部シール部材３４の上流側端面３４ａに接する連通孔５４ａや連通孔５４ｃから弾性シール部材５８が浸透しやすくなり、上流側端面３４ａと弾性シール部材５８の境界部の結合力がより強くなる。

以上述べた本実施例の中間層５２の厚み１．５ｍｍのときにおける、図８に示す厚みｔ方向につぶしていない状態での通気度は１０〜３００ｍｌ／ｍｉｎであり、厚み１．０ｍｍまでつぶした状態での通気度は０〜２００ｍｌ／ｍｉｎの発泡ウレタンを採用している。そして、上記中間層５２を有する弾性シール部材５８を用いた際のトナー漏れに対する効果は次のようになる。カートリッジＰを現像ローラ６の軸方向が鉛直方向と平行になるように固定し、鉛直方向に重力の平均１．０４倍の力が働くランダム振動を１時間行う。この際、中間層の厚み１．５ｍｍのときに図８に示す厚みｔ方向につぶしていない状態での通気度が５００ｍｌ／ｍｉｎ以上の中間層を有する弾性シール部材では、中間層へトナーが浸透しカートリッジＰの外へトナーが漏れる恐れがある。しかし、中間層の厚み１．５ｍｍのときに図８に示す厚みｔ方向につぶしていない状態での通気度が１０〜３００ｍｌ／ｍｉｎの中間層を有する弾性シール部材では、中間層５２ａへのトナーの浸透が抑制されカートリッジＰの外へトナーが漏れることを抑制できる。
なお、本実施例に用いた中間層の通気度は以下に説明する測定方法に基づくものである。

図１２は、本実施例における通気度の測定方法について説明する模式図である。中間層と同一の材質である発泡ウレタンで内径部の直径が３２ｍｍ、外径部の直径が３６ｍｍ、厚さが１．５ｍｍのリング形状の試験片５２ｒを作製する。この試験片５２ｒを２枚の板６０、６１で挟み込み、板６１に設けた穴６２から矢印Ｑの方向に１．０ｋＰａで空気を入れ、一定時間で試験片５２ｒの内径側５２ｒ１から外径側５２ｒ２に抜けた空気量ｑを測定する。このとき、厚さ方向Ｔに２枚の板６０、６１の対向面の間隔を変えながら、試験片を厚み１．５ｍｍのつぶしていない状態と、厚み１．０ｍｍまでつぶして状態で測定する。尚、本実施例では２枚の板で試験片を挟み通気度の測定を行ったが、試験片の厚さＴ方向に空気が抜けない方法であれば他の方法でも良い。

つまり、ある一定の測定方法に基づき、中間層をなす発泡セルはつぶした状態で０〜２００（ｍｌ／ｍｉｎ）の通気度であれば、現像装置を長寿命化しても、画像形成時の離間・当接による断続的な衝撃でトナーが中間層５２から抜けていかない。また、つぶしていない状態で１０〜３００（ｍｌ／ｍｉｎ）の通気度であれば、高温で溶かした熱可塑性樹脂の弾性シール部材５８や現像ブレード下シール部材３６が中間層５２を形成する発泡セルに浸透し、隙間なく結合させることができる。

以上より、本実施例の中間層５２は、発泡膜で独立している独立発泡セルと、現像ロー
ラ６を組み付けてもつぶれない開放連通孔を有する開放発泡セルと、現像ローラ６を組み付けるとつぶれる閉鎖連通孔を有する閉鎖発泡セルと、を有する構成としている。本実施例の中間層５２は、現像枠体２９の内部側から外部側に向かう方向に、開放発泡セルと、独立発泡セル及び閉鎖発泡セルと、が混在した混在した集合体となっている。中間層５２をこれらの発泡セルの集合体とすることで、現像端部シール部材３４と弾性シール部材５８との密着を維持しつつ、トナー漏れを低減し、現像装置の長寿命化を図ることができる。

尚、本実施例では現像ローラの感光体ドラムへの離間・当接の衝撃による中間層からトナーがすり抜けづらい構成について説明したが、本発明による効果はこれに限られない。例えば、図３、図４に示す、少なくとも現像装置を含むプロセスカートリッジにおいて、トナー収容部２９ｃにトナーを充填した状態で現像装置９を梱包し、輸送した場合の衝撃に対しても同様の効果を得る。つまり、輸送時の振動の衝撃による中間層からトナーがすり抜けづらい構成となり、輸送中に現像装置外へトナーが飛散することを防止することもできる。

６…現像ローラ（現像剤担持体）、９…現像装置、２９…現像枠体、２９ｃ…トナー収容部、２９ｄ…開口部、３４、３４Ｌ、３４Ｒ…現像端部シール部材、３４ａ…上流側端面、５２…中間層、５４…発泡セル、５４ａ…連通孔、５４ｂ…発泡膜

Claims (8)

1. 現像剤を収容する現像枠体と、
   前記現像枠体の開口部に回転自在に設けられ、回転により現像剤を前記現像枠体の内部から外部に供給する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の回転軸方向における両端部と、前記両端部を支持する前記現像枠体の支持部と、の間に設けられ、前記両端部と前記支持部との間から現像剤が漏れるのを防ぐための現像端部シール部材と、
   を備える現像装置において、
   前記現像端部シール部材は、前記両端部と前記支持部との間で圧縮された状態において、前記現像枠体の内部側から外部側に向かう方向に、隣り合う発泡セルと連通孔を介して連通する発泡セルと、隣り合う発泡セルと連通しない発泡セルと、が混在した複数の発泡セルの集合体からなる層を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記現像枠体及び前記現像端部シール部材と一体的に設けられ、前記両端部と前記支持部との間から現像剤が漏れるのを防ぐための弾性シール部材をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記弾性シール部材は、前記現像枠体及び前記現像端部シール部材によって形成される凹部に熱可塑性樹脂を充填して形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. 前記弾性シール部材は、前記現像端部シール部材が前記両端部と前記支持部との間で圧縮される前に、前記凹部に熱可塑性樹脂を充填して形成されることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記現像端部シール部材の前記凹部を形成する面は、回転する前記現像剤担持体から前記現像端部シール部材が受ける力の方向における上流側の端面であることを特徴とする請求項３または４に記載の現像装置。
6. 前記現像剤担持体に担持される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
   前記層厚規制部材と前記現像枠体との間に設けられ、前記層厚規制部材と前記現像枠体との間から現像剤が漏れるのを防ぐための層厚規制部材下シール部材と、
   をさらに備え、
   前記層厚規制部材下シール部材と前記現像端部シール部材とが一体的に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記層厚規制部材下シール部材は、回転する前記現像剤担持体から前記現像端部シール部材が受ける力の方向における前記現像端部シール部材の下流側に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 現像剤を収容する現像枠体と、
   前記現像枠体の開口部に回転自在に設けられ、回転により現像剤を前記現像枠体の内部から外部に供給する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の回転軸方向における両端部と、前記両端部を支持する前記現像枠体の支持部と、の間に設けられ、前記両端部と前記支持部との間から現像剤が漏れるのを防ぐための現像端部シール部材と、
   を備える現像装置において、
   前記現像端部シール部材は、複数の発泡セルの集合体からなる層を有し、
   前記層は、前記層と同一の材質からなり、内径部の直径が３２ｍｍ、外径部の直径が３６ｍｍ、厚みが１．５ｍｍのリング形状の試験片を、内径部で囲まれる領域を封止するよ
   うに対向面で厚み方向に挟み、前記領域に１．０ｋＰａで空気を入れたときに前記試験片の内径部から外径部に抜ける空気量が、厚さ１．５ｍｍのときは通気度が１０〜３００ｍｌ／ｍｉｎであり、前記対向面で厚さ１．０ｍｍにつぶしたときは通気度が０〜２００ｍｌ／ｍｉｎであることを特徴とする現像装置。

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