シール構造及びこれを備えた現像装置、画像形成装置
【課題】強固な磁気ブラシを形成することができ、回転部材軸部の箇所から壁部外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を確実に防止することが可能なシール構造を提供する。
【解決手段】現像装置６０は、ミキサー６４と、これを回転可能にして保持する壁部６１ａとの間に設けられ、ミキサー６４の磁性部９１と、磁性部９１に対向して壁部６１ａに設けた磁石部材９２との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、ミキサー６４の軸部６４ａの箇所から壁部６１ａの軸線方向外側への現像剤の漏洩を防止するシール構造９０を備える。シール構造９０は、磁性部９１の、その磁石部材９２に対する対向面の軸線方向に関する幅Ｗ１が、磁性部９１に対する磁石部材９２の対向面のその幅Ｗ２より狭い。これにより、磁性部９１と磁石部材９２との間で、磁力線をミキサー６４の軸線方向に関して集中させ、密度を高めて形成することができる。
【解決手段】現像装置６０は、ミキサー６４と、これを回転可能にして保持する壁部６１ａとの間に設けられ、ミキサー６４の磁性部９１と、磁性部９１に対向して壁部６１ａに設けた磁石部材９２との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、ミキサー６４の軸部６４ａの箇所から壁部６１ａの軸線方向外側への現像剤の漏洩を防止するシール構造９０を備える。シール構造９０は、磁性部９１の、その磁石部材９２に対する対向面の軸線方向に関する幅Ｗ１が、磁性部９１に対する磁石部材９２の対向面のその幅Ｗ２より狭い。これにより、磁性部９１と磁石部材９２との間で、磁力線をミキサー６４の軸線方向に関して集中させ、密度を高めて形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置の現像装置やクリーニング装置などに適用可能な、磁性を有する現像剤（トナー）のシール構造に関する。また、このシール構造を備えた現像装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通するとき、用紙に転写される。
【０００３】
上記のような画像形成動作の主要部である現像装置においては、一般的に、静電潜像の現像方法として、回転部材である現像ローラの表面に現像剤を付着させ、この現像ローラ表面から感光体ドラム表面へと、静電気力により現像剤を移動させるという手法が採用されている。
【０００４】
一方、トナー像を用紙に転写させた後には、微量の現像剤が用紙に転写されずに感光体ドラム表面に付着したまま残留してしまうことがある。この感光体ドラム表面に付着した残留現像剤は、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。このような目的で用いられるクリーニング方法としては、感光体ドラム表面に回転部材であるクリーニングローラやクリーニングブラシなどを押し付けることにより、回転部材に残留現像剤を移動させて回収する方法や、感光体ドラム表面にクリーニングブレードを接触させて残留現像剤を掻き取る方法、或いはこれらの方法を組み合わせたクリーニング方法が広く知られている。
【０００５】
ここで、画像形成装置内部の汚染防止や好適な画像品質の維持を目的として、現像装置やクリーニング装置において、現像剤が、現像ローラやクリーニングローラなどといった回転部材の軸受部から軸線方向外側に漏れないようにするために、回転部材の軸線方向端部の箇所にシール構造が設けられている。このようなシール構造を現像装置に用いた画像形成装置の一例を、特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された画像形成装置の現像装置では、攪拌搬送手段であるスクリューの回転軸端部から磁性を有する現像剤の漏洩を防止するため、回転軸端部の箇所に磁性体リングを、これに対応する容器側壁に磁石リングを設けることにより、磁気ブラシを利用した磁気シール機構を適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−６９６９１号公報（第４頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された画像形成装置の現像装置では、回転軸に設けた磁性体リングと、この回転軸を回転可能にして保持する容器側壁に設けた磁石リングとの間に磁力線を発生させ、磁性を有する現像剤による磁気ブラシを利用して現像剤の回転軸軸線方向外側への移動を阻止するという磁気シール機構を採用したシール構造で、現像剤の漏洩を防止している。しかしながら、このシール構造では、磁石リングと磁性体リングとの間で、磁力線が、回転軸軸線方向に関して広く分散して形成される恐れがある。これにより、その磁力線に沿って形成される磁気ブラシが軟弱になることが懸念される。その結果、磁気ブラシによるシール性能を十分に発揮することができず、シール構造の箇所から現像装置外部に、現像剤の漏洩が発生する可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、磁性を有する現像剤の磁気ブラシを利用して、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、現像剤の漏洩を防止するシール構造において、強固な磁気ブラシを形成することができ、壁部の外側への現像剤の漏洩を確実に防止することが可能なシール構造を提供することを目的とする。また、このようなシール構造を備えることにより、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な現像装置、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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、回転部材に設けられた磁性部と、この磁性部に対向して壁部に設けられた磁石部材との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造において、前記回転部材の前記磁性部は、その前記磁石部材に対する対向面の、回転部材軸線方向に関する幅が、磁性部に対する磁石部材の対向面のその幅より狭いこととした。
【００１０】
また、上記構成のシール構造において、前記磁性部は、前記回転部材に、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されていることとした。
【００１１】
また、上記構成のシール構造において、前記磁性部及び前記磁石部材の回転部材軸線方向外側に、弾性シール部材を備えることとした。
【００１２】
また本発明では、上記シール構造を現像装置に備えることとした。
【００１３】
また本発明では、上記シール構造を画像形成装置に備えることとした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、回転部材に設けられた磁性部と、この磁性部に対向して壁部に設けられた磁石部材との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造において、前記回転部材の前記磁性部は、その前記磁石部材に対する対向面の、回転部材軸線方向に関する幅が、磁性部に対する磁石部材の対向面のその幅より狭いこととしたので、磁性部と磁石部材との間で、磁力線を回転部材軸線方向に関して集中させ、密度を高めて形成することができる。これにより、その磁力線に沿って、磁気ブラシを強固に形成することが可能である。したがって、磁性を有する現像剤に対するシール性能の向上が図られ、壁部の外側への現像剤の漏洩を確実に防止することが可能なシール構造を提供することができる。
【００１５】
また、前記磁性部は、前記回転部材に、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されていることとしたので、回転部材の磁性部以外の箇所を、非磁性材料にすることができる。これにより、磁性部と磁石部材との間に、さらに密度の高い磁力線を形成することが可能である。したがって、一層強固な磁気ブラシを形成することができ、磁性を有する現像剤に対するシール性能を高めることが可能である。また、回転部材の軸部として、合成樹脂などの金属以外の材料を選択することが可能である。これにより、材料及びその加工に係るコストの低減を図ることができる。したがって、壁部の外側への現像剤の漏洩を防止する効果の向上に加えて、コストアップの抑制が考慮されたシール構造を提供することができる。
【００１６】
また、前記磁性部及び前記磁石部材の回転部材軸線方向外側に、弾性シール部材を備えることとしたので、シール性能をより一層向上させることが可能である。その結果、壁部の外側への現像剤の漏洩を防止する効果が、さらに高められたシール構造を提供することができる。
【００１７】
また本発明では、上記シール構造を現像装置に備えることとしたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、装置外部への磁性を有する現像剤の漏洩を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な現像装置を得ることができる。
【００１８】
また本発明では、上記シール構造を画像形成装置に備えることとしたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、装置内部における磁性を有する現像剤の漏洩、散乱を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシール構造を備えた画像形成装置を示す模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大正面図である。
【図３】図２の現像装置のミキサー軸受部周辺を示す垂直断面部分側面図である。
【図４】図２のミキサー軸受部周辺を示す部分拡大斜視図である。
【図５】図３に示すシール構造周辺の垂直断面部分拡大側面図である。
【図６】図５に示すシール構造周辺の部分拡大斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るシール構造の箇所を示す垂直断面部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７に基づき説明する。なお、この実施形態に係るシール構造は、画像形成装置において、像担持体である感光体ドラム表面に現像剤を供給する現像装置の、回転部材であるミキサー（攪拌搬送部材）に対して備えられているものとする。
【００２１】
最初に、本発明の第１の実施形態に係るシール構造を備えた画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは、図１において給紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。
【００２３】
本体２の内部であって、給紙カセット３の左方には、第１用紙搬送部４が備えられている。第１用紙搬送部４は、本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、第１用紙搬送部４は、給紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に二次転写部４０まで搬送する。
【００２４】
給紙カセット３の上方であって、第１用紙搬送部４が形設された本体２の左側面とは反対側の側面である右側面の箇所には、手差し給紙部５が備えられている。手差し給紙部５には、給紙カセット３に入っていないサイズの用紙や、厚紙、ＯＨＰシートのように１枚ずつ手で直接送り込みたいものが載置される。
【００２５】
手差し給紙部５の左方には、第２用紙搬送部６が備えられている。第２用紙搬送部６は、給紙カセット３のすぐ上方にあって、手差し給紙部５から第１用紙搬送部４まで略水平に延び、第１用紙搬送部４に合流している。そして、第２用紙搬送部６は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取り、略水平に第１用紙搬送部４まで搬送する。
【００２６】
一方、画像形成装置１は、外部コンピュータ（図示せず）から原稿画像データを受信する。この画像データの情報は、第２用紙搬送部６の上方に配置された露光手段である光走査装置７に送られる。光走査装置７により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、画像形成部２０に向かって照射される。
【００２７】
光走査装置７の上方には計４台の画像形成部２０が、さらにそれら各画像形成部２０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が備えられている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。
【００２８】
４台の画像形成部２０は、中間転写ベルト８の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部２０とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。これらの画像形成部２０には、各色に対応する現像剤供給容器及び搬送手段（図示せず）により、現像剤（トナー）が補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００２９】
各画像形成部２０では、露光手段である光走査装置７によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、各画像形成部２０の上方に備えられた一次転写部３０で、中間転写ベルト８表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト８の回転とともに、所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト８に転写されることにより、中間転写ベルト８表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３０】
中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写ローラ４１を備えた二次転写部４０が配置されている。中間転写ベルト８表面に一旦担持されたカラートナー像は、第１用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト８と二次転写ローラ４１とが圧接して形成される二次転写ニップ部にて転写される。
【００３１】
二次転写後、中間転写ベルト８表面に残留する現像剤などの付着物は、中間転写ベルト８に対してマゼンタ用の画像形成部２０Ｍの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト８用のクリーニング装置９によってクリーニング、回収される。
【００３２】
二次転写部４０の上方には、定着部１０が備えられている。二次転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１０へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。
【００３３】
定着部１０の上方には、分岐部１１が備えられている。定着部１０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部１１から画像形成装置１の上部に設けられた用紙排出部１２に排出される。
【００３４】
分岐部１１から用紙排出部１２に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部１３としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部１３において、定着部１０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、分岐部１１、定着部１０の左方、及び二次転写部４０の左方を通って下方に送られ、再度第１用紙搬送部４を経て二次転写部４０へと送られる。
【００３５】
続いて、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図１に加えて、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大正面図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００３６】
図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置５０、現像装置６０、除電装置７０、及びドラム用のクリーニング装置８０が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置６０と除電装置７０との間に設けられている。
【００３７】
感光体ドラム２１は、画像形成装置１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば１５０ｍｍ／ｓ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。なお、図１に示す４台の画像形成装置２０は、モータとギアとを備えた、各々個別の駆動装置によって回転せしめられる。
【００３８】
帯電装置５０は、そのハウジング５１の内部に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ５２を備えている。帯電ローラ５２は、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ５２により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。なお、ハウジング５１内には、感光体ドラム２１に対して帯電ローラ５２を隔てた位置にクリーニングブラシ５３が備えられ、このクリーニングブラシ５３により帯電ローラ５２表面がクリーニングされる。
【００３９】
現像装置６０は、そのハウジング６１の内部に、各々回転部材である現像ローラ６２、供給スクリュー６３、及びミキサー６４を備えている。現像ローラ６２は、現像方式が接触、或いは非接触であって、感光体ドラム２１の近傍に設けられている。現像ローラ６２には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ６２により、現像剤（トナー）が帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。
【００４０】
現像装置６０は、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系現像剤、或いは磁性トナーからなる一成分系現像剤という、磁性を有する現像剤を使用するタイプのものである。また、感光体ドラム２１表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、シリカなどの粉末を外添剤として現像剤に混入している。現像剤は、現像剤供給容器（図示せず）に収容され、現像装置６０の箇所まで図示しない搬送手段により搬送される。さらに、現像剤は、供給スクリュー６３によりハウジング６１の内部に補給され、現像ローラ６２に向かって、ミキサー６４を用いて攪拌されながら、搬送される。
【００４１】
一次転写部３０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、金属軸に所定の厚さでＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）発泡体を設けたローラである。一次転写ローラ３１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ３１には、必要に応じて、感光体ドラム２１や現像剤の帯電極性とは異なる極性の一次転写バイアスが印加される。
【００４２】
なお、中間転写ベルト８は、図１に示すように、複数のローラに巻き掛けられ、支持されている。中間転写ベルト８は、基材表面に弾性層を積層して設けた弾性無端ベルトである。この中間転写ベルト８の基材にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂を使用し、その表面には弾性層としてＮＢＲゴム（二トリルゴム）を設けている。さらにその弾性層を、離型層としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の薄膜でコーティングしている。
【００４３】
そして、図２に示すように、画像形成部２０の除電装置７０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０の下流側に配置されている。除電装置７０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）７１と、反射板７２とで構成されている。ＬＥＤ７１は、クリーニング装置８０のハウジング８１の上面に取り付けられている。ＬＥＤ７１の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。反射板７２は、ＬＥＤ７１の上方に、ＬＥＤ７１をカバーするように設けられている。除電装置７０は、ＬＥＤ７１の除電光を感光体ドラム２１に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。
【００４４】
感光体ドラム２１用のクリーニング装置８０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０、除電装置７０のさらに下流側に配置されている。このドラム用クリーニング装置８０は、そのハウジング８１の内部に、クリーニングローラ８２、クリーニングブレード８３、現像剤受け部材８４、搬送パドル８５、及び排出スクリュー８６を備えている。クリーニングローラ８２及びクリーニングブレード８３は、感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１表面に残留した現像剤などの付着物を除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去された現像剤は、現像剤受け部材８４の内側に一旦貯留され、そこから溢れたものが搬送パドル８５を介して排出スクリュー８６の方へと送られる。こうして、廃棄現像剤は、排出スクリュー８６により、クリーニング装置８０の外部の図示しない廃棄現像剤回収容器に排出される。
【００４５】
以上のような構成の画像形成装置１において、本発明のシール構造は、前述のように、感光体ドラム２１表面に現像剤を供給する現像装置６０の、回転部材であるミキサー６４に対して備えられており、以下、その詳細を説明する。
【００４６】
本発明の実施形態に係るシール構造の詳細な構成について、図２に加えて、図３〜図６を用いて説明する。図３は現像装置のミキサー軸受部周辺を示す垂直断面部分側面図、図４はミキサー軸受部周辺を示す部分拡大斜視図、図５はシール構造周辺の垂直断面部分拡大側面図、図６はシール構造周辺の部分拡大斜視図である。なお、図３及び図５においては、ハウジング６１の壁部６１ａに対して、図の左方が現像装置６０の内側に、右方が外側になる。また、図６では、ハウジング６１の描画を省略している。
【００４７】
図２に示す現像装置６０に備えられた回転部材であるミキサー６４は、両端部がハウジング６１に支持され、その軸部６４ａの一端に設けられたギア６５（図３参照）から回転のための動力が伝達される。
【００４８】
ミキサー６４の軸線方向の一端では、その軸部６４ａが、図３及び図４に示すように、ハウジング６１の壁部６１ａに対して、軸受６６を介して回転可能にして保持されている。この軸受６６の箇所に、ミキサー６４の軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造９０が備えられている。
【００４９】
シール構造９０は、図３に示すように、磁性部９１、磁石部材９２、及び弾性シール部材９３を備えている。
【００５０】
磁性部９１は、図３及び図５に示すように、ミキサー６４の軸部６４ａの、磁性軸６４ｂに設けられている。磁性軸６４ｂは、ミキサー６４の羽根部６４ｃより軸線方向外側の軸受６６に対応する箇所に備えられ、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）や、快削鋼材（ＳＵＭ材）にニッケルメッキを施した磁性材料で構成されている。磁性部９１は、この磁性軸６４ｂの、壁部６１ａ近傍の箇所に設けられている。磁性部９１は、磁性軸６４ｂの周面から径方向外側に突出する、軸線方向の厚さが比較的薄い円盤形状のフランジのような形で構成されている。
【００５１】
磁石部材９２は、図３〜図５に示すように、壁部６１ａの内面に貼付される形で配置、固定されている。磁石部材９２は、図６に示すように平板リング形状をなし、外径が壁部６１ａの軸受６６の箇所に設けられた穴６１ｂ（図５参照）の直径より大きい円形で、内径が磁性部９１の外径より大きい円形の穴を有している。磁石部材９２は、その円形の穴に、軸部６４ａの磁性軸６４ｂが軸線を一致させて挿入されている。
【００５２】
磁性部９１と磁石部材９２とは、磁性部９１の外周面と磁石部材９２の内周面とが対向しあうように、互いの間に間隙を設けて配置されている。そして、図５に示すように、磁性部９１の、その磁石部材９２に対する対向面である外周面の軸線方向に関する幅Ｗ１が、磁性部９１に対する磁石部材９２の対向面である内周面のその幅Ｗ２より狭くなっている。
【００５３】
弾性シール部材９３は、ゴムなどといった弾性材料で構成され、図３及び図５に示すように、軸受６６の箇所の、磁性部９１及び磁石部材９２より軸線方向外側に備えられている。弾性シール部材９３は、磁石部材９２と同様にリング形状をなし、その円形の穴にミキサー６４の軸部６４ａが挿入されている。弾性シール部材９３の内周面は軸部６４ａの磁性軸６４ｂ外周面に圧接し、外周面は弾性シール保持部材６７に圧接している。
【００５４】
上記のように、回転部材であるミキサー６４と、このミキサー６４を回転可能にして保持するハウジング６１の壁部６１ａとの間に設けられ、ミキサー６４に設けられた磁性部９１と、この磁性部９１に対向して壁部６１ａに設けられた磁石部材９２との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、ミキサー６４の軸部６４ａの箇所から壁部６１ａの軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造９０において、ミキサー６４の軸部６４ａの磁性部９１は、その磁石部材９２に対する対向面の、ミキサー６４の軸線方向に関する幅Ｗ１が、磁性部９１に対する磁石部材９２の対向面のその幅Ｗ２より狭いので、磁性部９１と磁石部材９２との間で、磁力線をミキサー６４の軸線方向に関して集中させ、密度を高めて形成することができる。これにより、その磁力線に沿って、磁気ブラシを強固に形成することが可能である。したがって、磁性を有する現像剤に対するシール性能の向上が図られ、壁部６１ａの外側への現像剤の漏洩を確実に防止することが可能なシール構造９０を提供することができる。
【００５５】
また、磁性部９１及び磁石部材９２の、ミキサー６４の軸線方向外側に、弾性シール部材９３を備えたので、シール性能をより一層向上させることが可能である。その結果、壁部６１ａの外側への現像剤の漏洩を防止する効果が、さらに高められたシール構造９０を提供することができる。
【００５６】
また本発明では、上記シール構造９０を現像装置６０に備えたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、現像装置６０の外部への磁性を有する現像剤の漏洩を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な現像装置６０を得ることができる。
【００５７】
また本発明では、上記シール構造９０を画像形成装置１に備えたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、装置内部における磁性を有する現像剤の漏洩、散乱を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施形態に係るシール構造の詳細な構成について、図７を用いて説明する。図７は、現像装置のシール構造の箇所を示す垂直断面部分側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成について、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００５９】
現像装置６０の、第２の実施形態に係るシール構造９０は、図７に示すように、磁性を有する平板リング状部材で構成された磁性部９４を備えている。磁性部９４は、ミキサー６４の羽根部６４ｃより軸線方向外側の軸受６６の箇所に設けられた樹脂軸６４ｄの、壁部６１ａ近傍の箇所に設けられ、その外周面が、磁石部材９２の穴の内周面に対向する形で配置されている。この箇所の樹脂軸６４ｄ外周面には、軸線方向と直角をなす周方向にぐるりと刻んで設けられた溝部６４ｅが備えられている。リング状部材の磁性部９４は、溝部６４ｅに嵌合する形で取り付けられている。
【００６０】
上記のように、磁性部９４は、ミキサー６４の軸部６４ａに、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されているので、ミキサー６４の磁性部９４以外の箇所を、非磁性材料にすることができる。これにより、磁性部９４と磁石部材９２との間に、さらに密度の高い磁力線を形成することが可能である。したがって、一層強固な磁気ブラシを形成することができ、磁性を有する現像剤に対するシール性能を高めることが可能である。また、ミキサー６４の軸部６４ａとして、合成樹脂などの金属以外の材料を選択することが可能である。これにより、材料及びその加工に係るコストの低減を図ることができる。したがって、壁部６１ａの外側への現像剤の漏洩を防止する効果の向上に加えて、コストアップの抑制が考慮されたシール構造９０を提供することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００６２】
例えば、上記実施形態では、本発明のシール構造を現像装置６０のミキサー６４に対して適用した形態を、一例として掲げたが、他の回転部材に対して適用することも可能である。ミキサー６４のほかの例としては、図２に示したような、同じ現像装置６０の現像ローラ６２及び供給スクリュー６３や、クリーニング装置８０のクリーニングローラ８２、搬送パドル８５、及び排出スクリュー８６に対しても、本発明のシール構造を適用することができる。
【００６３】
また、シール構造９０を備えた画像形成装置１は、上記実施形態では中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷用の画像形成装置であるが、このような機種に限定されるわけではなく、中間転写ベルトを用いない画像形成装置や、モノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、磁性を有する現像剤（トナー）の漏洩を防止するシール構造において利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 画像形成装置
２ 本体
２０ 画像形成部
６０ 現像装置
６１ ハウジング
６１ａ 壁部
６２ 現像ローラ
６４ ミキサー（回転部材）
６４ａ 軸部
８０ クリーニング装置
９０ シール構造
９１、９４ 磁性部
９２ 磁石部材
９３ 弾性シール部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタに代表される画像形成装置の現像装置やクリーニング装置などに適用可能な、磁性を有する現像剤（トナー）のシール構造に関する。また、このシール構造を備えた現像装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することにより、感光体ドラム表面にトナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラムと転写部材とを接触、或いは近接させて構成した転写領域に用紙を挿通するとき、用紙に転写される。
【０００３】
上記のような画像形成動作の主要部である現像装置においては、一般的に、静電潜像の現像方法として、回転部材である現像ローラの表面に現像剤を付着させ、この現像ローラ表面から感光体ドラム表面へと、静電気力により現像剤を移動させるという手法が採用されている。
【０００４】
一方、トナー像を用紙に転写させた後には、微量の現像剤が用紙に転写されずに感光体ドラム表面に付着したまま残留してしまうことがある。この感光体ドラム表面に付着した残留現像剤は、次の新たな画像形成の障害となるので、そのクリーニングが必要となる。このような目的で用いられるクリーニング方法としては、感光体ドラム表面に回転部材であるクリーニングローラやクリーニングブラシなどを押し付けることにより、回転部材に残留現像剤を移動させて回収する方法や、感光体ドラム表面にクリーニングブレードを接触させて残留現像剤を掻き取る方法、或いはこれらの方法を組み合わせたクリーニング方法が広く知られている。
【０００５】
ここで、画像形成装置内部の汚染防止や好適な画像品質の維持を目的として、現像装置やクリーニング装置において、現像剤が、現像ローラやクリーニングローラなどといった回転部材の軸受部から軸線方向外側に漏れないようにするために、回転部材の軸線方向端部の箇所にシール構造が設けられている。このようなシール構造を現像装置に用いた画像形成装置の一例を、特許文献１に見ることができる。特許文献１に記載された画像形成装置の現像装置では、攪拌搬送手段であるスクリューの回転軸端部から磁性を有する現像剤の漏洩を防止するため、回転軸端部の箇所に磁性体リングを、これに対応する容器側壁に磁石リングを設けることにより、磁気ブラシを利用した磁気シール機構を適用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平４−６９６９１号公報（第４頁、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載された画像形成装置の現像装置では、回転軸に設けた磁性体リングと、この回転軸を回転可能にして保持する容器側壁に設けた磁石リングとの間に磁力線を発生させ、磁性を有する現像剤による磁気ブラシを利用して現像剤の回転軸軸線方向外側への移動を阻止するという磁気シール機構を採用したシール構造で、現像剤の漏洩を防止している。しかしながら、このシール構造では、磁石リングと磁性体リングとの間で、磁力線が、回転軸軸線方向に関して広く分散して形成される恐れがある。これにより、その磁力線に沿って形成される磁気ブラシが軟弱になることが懸念される。その結果、磁気ブラシによるシール性能を十分に発揮することができず、シール構造の箇所から現像装置外部に、現像剤の漏洩が発生する可能性がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、磁性を有する現像剤の磁気ブラシを利用して、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、現像剤の漏洩を防止するシール構造において、強固な磁気ブラシを形成することができ、壁部の外側への現像剤の漏洩を確実に防止することが可能なシール構造を提供することを目的とする。また、このようなシール構造を備えることにより、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な現像装置、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】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明は、回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、回転部材に設けられた磁性部と、この磁性部に対向して壁部に設けられた磁石部材との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造において、前記回転部材の前記磁性部は、その前記磁石部材に対する対向面の、回転部材軸線方向に関する幅が、磁性部に対する磁石部材の対向面のその幅より狭いこととした。
【００１０】
また、上記構成のシール構造において、前記磁性部は、前記回転部材に、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されていることとした。
【００１１】
また、上記構成のシール構造において、前記磁性部及び前記磁石部材の回転部材軸線方向外側に、弾性シール部材を備えることとした。
【００１２】
また本発明では、上記シール構造を現像装置に備えることとした。
【００１３】
また本発明では、上記シール構造を画像形成装置に備えることとした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の構成によれば、回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、回転部材に設けられた磁性部と、この磁性部に対向して壁部に設けられた磁石部材との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造において、前記回転部材の前記磁性部は、その前記磁石部材に対する対向面の、回転部材軸線方向に関する幅が、磁性部に対する磁石部材の対向面のその幅より狭いこととしたので、磁性部と磁石部材との間で、磁力線を回転部材軸線方向に関して集中させ、密度を高めて形成することができる。これにより、その磁力線に沿って、磁気ブラシを強固に形成することが可能である。したがって、磁性を有する現像剤に対するシール性能の向上が図られ、壁部の外側への現像剤の漏洩を確実に防止することが可能なシール構造を提供することができる。
【００１５】
また、前記磁性部は、前記回転部材に、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されていることとしたので、回転部材の磁性部以外の箇所を、非磁性材料にすることができる。これにより、磁性部と磁石部材との間に、さらに密度の高い磁力線を形成することが可能である。したがって、一層強固な磁気ブラシを形成することができ、磁性を有する現像剤に対するシール性能を高めることが可能である。また、回転部材の軸部として、合成樹脂などの金属以外の材料を選択することが可能である。これにより、材料及びその加工に係るコストの低減を図ることができる。したがって、壁部の外側への現像剤の漏洩を防止する効果の向上に加えて、コストアップの抑制が考慮されたシール構造を提供することができる。
【００１６】
また、前記磁性部及び前記磁石部材の回転部材軸線方向外側に、弾性シール部材を備えることとしたので、シール性能をより一層向上させることが可能である。その結果、壁部の外側への現像剤の漏洩を防止する効果が、さらに高められたシール構造を提供することができる。
【００１７】
また本発明では、上記シール構造を現像装置に備えることとしたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、装置外部への磁性を有する現像剤の漏洩を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な現像装置を得ることができる。
【００１８】
また本発明では、上記シール構造を画像形成装置に備えることとしたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、装置内部における磁性を有する現像剤の漏洩、散乱を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るシール構造を備えた画像形成装置を示す模型的垂直断面正面図である。
【図２】図１の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大正面図である。
【図３】図２の現像装置のミキサー軸受部周辺を示す垂直断面部分側面図である。
【図４】図２のミキサー軸受部周辺を示す部分拡大斜視図である。
【図５】図３に示すシール構造周辺の垂直断面部分拡大側面図である。
【図６】図５に示すシール構造周辺の部分拡大斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係るシール構造の箇所を示す垂直断面部分側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７に基づき説明する。なお、この実施形態に係るシール構造は、画像形成装置において、像担持体である感光体ドラム表面に現像剤を供給する現像装置の、回転部材であるミキサー（攪拌搬送部材）に対して備えられているものとする。
【００２１】
最初に、本発明の第１の実施形態に係るシール構造を備えた画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の模型的垂直断面正面図である。この画像形成装置は、中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷タイプのものである。
【００２２】
図１に示すように、画像形成装置１の本体２の内部下方には、給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３は、その内部に、印刷前のカットペーパー等の用紙Ｐを積載して収容している。そして、この用紙Ｐは、図１において給紙カセット３の左上方に向けて、１枚ずつ分離されて送り出される。給紙カセット３は、本体２の前面側から水平に引き出すことが可能である。
【００２３】
本体２の内部であって、給紙カセット３の左方には、第１用紙搬送部４が備えられている。第１用紙搬送部４は、本体２の左側面に沿って略垂直に形設されている。そして、第１用紙搬送部４は、給紙カセット３から送り出された用紙Ｐを受け取り、本体２の左側面に沿って垂直上方に二次転写部４０まで搬送する。
【００２４】
給紙カセット３の上方であって、第１用紙搬送部４が形設された本体２の左側面とは反対側の側面である右側面の箇所には、手差し給紙部５が備えられている。手差し給紙部５には、給紙カセット３に入っていないサイズの用紙や、厚紙、ＯＨＰシートのように１枚ずつ手で直接送り込みたいものが載置される。
【００２５】
手差し給紙部５の左方には、第２用紙搬送部６が備えられている。第２用紙搬送部６は、給紙カセット３のすぐ上方にあって、手差し給紙部５から第１用紙搬送部４まで略水平に延び、第１用紙搬送部４に合流している。そして、第２用紙搬送部６は、手差し給紙部５から送り出された用紙等を受け取り、略水平に第１用紙搬送部４まで搬送する。
【００２６】
一方、画像形成装置１は、外部コンピュータ（図示せず）から原稿画像データを受信する。この画像データの情報は、第２用紙搬送部６の上方に配置された露光手段である光走査装置７に送られる。光走査装置７により、画像データに基づいて制御されたレーザ光Ｌが、画像形成部２０に向かって照射される。
【００２７】
光走査装置７の上方には計４台の画像形成部２０が、さらにそれら各画像形成部２０の上方には中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が備えられている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図示しない駆動装置により図１において時計方向に回転する。
【００２８】
４台の画像形成部２０は、中間転写ベルト８の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて一列にして配置された所謂タンデム方式である。４台の画像形成部２０とは、上流側から順に、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、及びブラック用の画像形成部２０Ｂである。これらの画像形成部２０には、各色に対応する現像剤供給容器及び搬送手段（図示せず）により、現像剤（トナー）が補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００２９】
各画像形成部２０では、露光手段である光走査装置７によって照射されたレーザ光Ｌにより原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、各画像形成部２０の上方に備えられた一次転写部３０で、中間転写ベルト８表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト８の回転とともに、所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が中間転写ベルト８に転写されることにより、中間転写ベルト８表面にはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。
【００３０】
中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写ローラ４１を備えた二次転写部４０が配置されている。中間転写ベルト８表面に一旦担持されたカラートナー像は、第１用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト８と二次転写ローラ４１とが圧接して形成される二次転写ニップ部にて転写される。
【００３１】
二次転写後、中間転写ベルト８表面に残留する現像剤などの付着物は、中間転写ベルト８に対してマゼンタ用の画像形成部２０Ｍの回転方向上流側に設けられた中間転写ベルト８用のクリーニング装置９によってクリーニング、回収される。
【００３２】
二次転写部４０の上方には、定着部１０が備えられている。二次転写部４０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着部１０へと送られ、熱ローラと加圧ローラとによりトナー像が加熱、加圧されて定着される。
【００３３】
定着部１０の上方には、分岐部１１が備えられている。定着部１０から排出された用紙Ｐは、両面印刷を行わない場合、分岐部１１から画像形成装置１の上部に設けられた用紙排出部１２に排出される。
【００３４】
分岐部１１から用紙排出部１２に向かって用紙Ｐが排出されるその排出口部分は、スイッチバック部１３としての機能を果たす。両面印刷を行う場合には、このスイッチバック部１３において、定着部１０から排出された用紙Ｐの搬送方向が切り替えられる。そして、用紙Ｐは、分岐部１１、定着部１０の左方、及び二次転写部４０の左方を通って下方に送られ、再度第１用紙搬送部４を経て二次転写部４０へと送られる。
【００３５】
続いて、画像形成装置１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図１に加えて、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大正面図である。なお、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので、前述のように「Ｍ」「Ｃ」「Ｙ」「Ｂ」の識別記号は省略するものとする。
【００３６】
図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置５０、現像装置６０、除電装置７０、及びドラム用のクリーニング装置８０が配置されている。一次転写部３０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置６０と除電装置７０との間に設けられている。
【００３７】
感光体ドラム２１は、画像形成装置１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば１５０ｍｍ／ｓ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。なお、図１に示す４台の画像形成装置２０は、モータとギアとを備えた、各々個別の駆動装置によって回転せしめられる。
【００３８】
帯電装置５０は、そのハウジング５１の内部に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ５２を備えている。帯電ローラ５２は、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ５２により、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。なお、ハウジング５１内には、感光体ドラム２１に対して帯電ローラ５２を隔てた位置にクリーニングブラシ５３が備えられ、このクリーニングブラシ５３により帯電ローラ５２表面がクリーニングされる。
【００３９】
現像装置６０は、そのハウジング６１の内部に、各々回転部材である現像ローラ６２、供給スクリュー６３、及びミキサー６４を備えている。現像ローラ６２は、現像方式が接触、或いは非接触であって、感光体ドラム２１の近傍に設けられている。現像ローラ６２には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ６２により、現像剤（トナー）が帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。
【００４０】
現像装置６０は、磁性キャリアと非磁性トナーとを混合してなる二成分系現像剤、或いは磁性トナーからなる一成分系現像剤という、磁性を有する現像剤を使用するタイプのものである。また、感光体ドラム２１表面を研磨するようにしてクリーニングするために、微量の酸化チタン、シリカなどの粉末を外添剤として現像剤に混入している。現像剤は、現像剤供給容器（図示せず）に収容され、現像装置６０の箇所まで図示しない搬送手段により搬送される。さらに、現像剤は、供給スクリュー６３によりハウジング６１の内部に補給され、現像ローラ６２に向かって、ミキサー６４を用いて攪拌されながら、搬送される。
【００４１】
一次転写部３０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ３１が設けられている。一次転写ローラ３１は、金属軸に所定の厚さでＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）発泡体を設けたローラである。一次転写ローラ３１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ３１には、必要に応じて、感光体ドラム２１や現像剤の帯電極性とは異なる極性の一次転写バイアスが印加される。
【００４２】
なお、中間転写ベルト８は、図１に示すように、複数のローラに巻き掛けられ、支持されている。中間転写ベルト８は、基材表面に弾性層を積層して設けた弾性無端ベルトである。この中間転写ベルト８の基材にはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）樹脂を使用し、その表面には弾性層としてＮＢＲゴム（二トリルゴム）を設けている。さらにその弾性層を、離型層としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）の薄膜でコーティングしている。
【００４３】
そして、図２に示すように、画像形成部２０の除電装置７０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０の下流側に配置されている。除電装置７０は、ＬＥＤ（発光ダイオード）７１と、反射板７２とで構成されている。ＬＥＤ７１は、クリーニング装置８０のハウジング８１の上面に取り付けられている。ＬＥＤ７１の代わりに、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）光源、蛍光灯等を用いることもできる。反射板７２は、ＬＥＤ７１の上方に、ＬＥＤ７１をカバーするように設けられている。除電装置７０は、ＬＥＤ７１の除電光を感光体ドラム２１に照射することにより、その表面の帯電電荷を除去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。
【００４４】
感光体ドラム２１用のクリーニング装置８０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部３０、除電装置７０のさらに下流側に配置されている。このドラム用クリーニング装置８０は、そのハウジング８１の内部に、クリーニングローラ８２、クリーニングブレード８３、現像剤受け部材８４、搬送パドル８５、及び排出スクリュー８６を備えている。クリーニングローラ８２及びクリーニングブレード８３は、感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１表面に残留した現像剤などの付着物を除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去された現像剤は、現像剤受け部材８４の内側に一旦貯留され、そこから溢れたものが搬送パドル８５を介して排出スクリュー８６の方へと送られる。こうして、廃棄現像剤は、排出スクリュー８６により、クリーニング装置８０の外部の図示しない廃棄現像剤回収容器に排出される。
【００４５】
以上のような構成の画像形成装置１において、本発明のシール構造は、前述のように、感光体ドラム２１表面に現像剤を供給する現像装置６０の、回転部材であるミキサー６４に対して備えられており、以下、その詳細を説明する。
【００４６】
本発明の実施形態に係るシール構造の詳細な構成について、図２に加えて、図３〜図６を用いて説明する。図３は現像装置のミキサー軸受部周辺を示す垂直断面部分側面図、図４はミキサー軸受部周辺を示す部分拡大斜視図、図５はシール構造周辺の垂直断面部分拡大側面図、図６はシール構造周辺の部分拡大斜視図である。なお、図３及び図５においては、ハウジング６１の壁部６１ａに対して、図の左方が現像装置６０の内側に、右方が外側になる。また、図６では、ハウジング６１の描画を省略している。
【００４７】
図２に示す現像装置６０に備えられた回転部材であるミキサー６４は、両端部がハウジング６１に支持され、その軸部６４ａの一端に設けられたギア６５（図３参照）から回転のための動力が伝達される。
【００４８】
ミキサー６４の軸線方向の一端では、その軸部６４ａが、図３及び図４に示すように、ハウジング６１の壁部６１ａに対して、軸受６６を介して回転可能にして保持されている。この軸受６６の箇所に、ミキサー６４の軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造９０が備えられている。
【００４９】
シール構造９０は、図３に示すように、磁性部９１、磁石部材９２、及び弾性シール部材９３を備えている。
【００５０】
磁性部９１は、図３及び図５に示すように、ミキサー６４の軸部６４ａの、磁性軸６４ｂに設けられている。磁性軸６４ｂは、ミキサー６４の羽根部６４ｃより軸線方向外側の軸受６６に対応する箇所に備えられ、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ４３０）や、快削鋼材（ＳＵＭ材）にニッケルメッキを施した磁性材料で構成されている。磁性部９１は、この磁性軸６４ｂの、壁部６１ａ近傍の箇所に設けられている。磁性部９１は、磁性軸６４ｂの周面から径方向外側に突出する、軸線方向の厚さが比較的薄い円盤形状のフランジのような形で構成されている。
【００５１】
磁石部材９２は、図３〜図５に示すように、壁部６１ａの内面に貼付される形で配置、固定されている。磁石部材９２は、図６に示すように平板リング形状をなし、外径が壁部６１ａの軸受６６の箇所に設けられた穴６１ｂ（図５参照）の直径より大きい円形で、内径が磁性部９１の外径より大きい円形の穴を有している。磁石部材９２は、その円形の穴に、軸部６４ａの磁性軸６４ｂが軸線を一致させて挿入されている。
【００５２】
磁性部９１と磁石部材９２とは、磁性部９１の外周面と磁石部材９２の内周面とが対向しあうように、互いの間に間隙を設けて配置されている。そして、図５に示すように、磁性部９１の、その磁石部材９２に対する対向面である外周面の軸線方向に関する幅Ｗ１が、磁性部９１に対する磁石部材９２の対向面である内周面のその幅Ｗ２より狭くなっている。
【００５３】
弾性シール部材９３は、ゴムなどといった弾性材料で構成され、図３及び図５に示すように、軸受６６の箇所の、磁性部９１及び磁石部材９２より軸線方向外側に備えられている。弾性シール部材９３は、磁石部材９２と同様にリング形状をなし、その円形の穴にミキサー６４の軸部６４ａが挿入されている。弾性シール部材９３の内周面は軸部６４ａの磁性軸６４ｂ外周面に圧接し、外周面は弾性シール保持部材６７に圧接している。
【００５４】
上記のように、回転部材であるミキサー６４と、このミキサー６４を回転可能にして保持するハウジング６１の壁部６１ａとの間に設けられ、ミキサー６４に設けられた磁性部９１と、この磁性部９１に対向して壁部６１ａに設けられた磁石部材９２との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、ミキサー６４の軸部６４ａの箇所から壁部６１ａの軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造９０において、ミキサー６４の軸部６４ａの磁性部９１は、その磁石部材９２に対する対向面の、ミキサー６４の軸線方向に関する幅Ｗ１が、磁性部９１に対する磁石部材９２の対向面のその幅Ｗ２より狭いので、磁性部９１と磁石部材９２との間で、磁力線をミキサー６４の軸線方向に関して集中させ、密度を高めて形成することができる。これにより、その磁力線に沿って、磁気ブラシを強固に形成することが可能である。したがって、磁性を有する現像剤に対するシール性能の向上が図られ、壁部６１ａの外側への現像剤の漏洩を確実に防止することが可能なシール構造９０を提供することができる。
【００５５】
また、磁性部９１及び磁石部材９２の、ミキサー６４の軸線方向外側に、弾性シール部材９３を備えたので、シール性能をより一層向上させることが可能である。その結果、壁部６１ａの外側への現像剤の漏洩を防止する効果が、さらに高められたシール構造９０を提供することができる。
【００５６】
また本発明では、上記シール構造９０を現像装置６０に備えたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、現像装置６０の外部への磁性を有する現像剤の漏洩を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な現像装置６０を得ることができる。
【００５７】
また本発明では、上記シール構造９０を画像形成装置１に備えたので、磁性を有する現像剤による強固な磁気ブラシを形成することにより、装置内部における磁性を有する現像剤の漏洩、散乱を確実に防止することができ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な画像形成装置１を得ることができる。
【００５８】
次に、本発明の第２の実施形態に係るシール構造の詳細な構成について、図７を用いて説明する。図７は、現像装置のシール構造の箇所を示す垂直断面部分側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図６を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成について、図面の記載、及びその説明を省略するものとする。
【００５９】
現像装置６０の、第２の実施形態に係るシール構造９０は、図７に示すように、磁性を有する平板リング状部材で構成された磁性部９４を備えている。磁性部９４は、ミキサー６４の羽根部６４ｃより軸線方向外側の軸受６６の箇所に設けられた樹脂軸６４ｄの、壁部６１ａ近傍の箇所に設けられ、その外周面が、磁石部材９２の穴の内周面に対向する形で配置されている。この箇所の樹脂軸６４ｄ外周面には、軸線方向と直角をなす周方向にぐるりと刻んで設けられた溝部６４ｅが備えられている。リング状部材の磁性部９４は、溝部６４ｅに嵌合する形で取り付けられている。
【００６０】
上記のように、磁性部９４は、ミキサー６４の軸部６４ａに、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されているので、ミキサー６４の磁性部９４以外の箇所を、非磁性材料にすることができる。これにより、磁性部９４と磁石部材９２との間に、さらに密度の高い磁力線を形成することが可能である。したがって、一層強固な磁気ブラシを形成することができ、磁性を有する現像剤に対するシール性能を高めることが可能である。また、ミキサー６４の軸部６４ａとして、合成樹脂などの金属以外の材料を選択することが可能である。これにより、材料及びその加工に係るコストの低減を図ることができる。したがって、壁部６１ａの外側への現像剤の漏洩を防止する効果の向上に加えて、コストアップの抑制が考慮されたシール構造９０を提供することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００６２】
例えば、上記実施形態では、本発明のシール構造を現像装置６０のミキサー６４に対して適用した形態を、一例として掲げたが、他の回転部材に対して適用することも可能である。ミキサー６４のほかの例としては、図２に示したような、同じ現像装置６０の現像ローラ６２及び供給スクリュー６３や、クリーニング装置８０のクリーニングローラ８２、搬送パドル８５、及び排出スクリュー８６に対しても、本発明のシール構造を適用することができる。
【００６３】
また、シール構造９０を備えた画像形成装置１は、上記実施形態では中間転写ベルトを用いてトナー像を用紙に転写するカラー印刷用の画像形成装置であるが、このような機種に限定されるわけではなく、中間転写ベルトを用いない画像形成装置や、モノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、磁性を有する現像剤（トナー）の漏洩を防止するシール構造において利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１ 画像形成装置
２ 本体
２０ 画像形成部
６０ 現像装置
６１ ハウジング
６１ａ 壁部
６２ 現像ローラ
６４ ミキサー（回転部材）
６４ａ 軸部
８０ クリーニング装置
９０ シール構造
９１、９４ 磁性部
９２ 磁石部材
９３ 弾性シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、回転部材に設けられた磁性部と、この磁性部に対向して壁部に設けられた磁石部材との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造において、
前記回転部材の前記磁性部は、その前記磁石部材に対する対向面の、回転部材軸線方向に関する幅が、磁性部に対する磁石部材の対向面のその幅より狭いことを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記磁性部は、前記回転部材に、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記磁性部及び前記磁石部材の回転部材軸線方向外側に、弾性シール部材を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシール構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシール構造を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシール構造を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
回転部材と、この回転部材を回転可能にして保持する壁部との間に設けられ、回転部材に設けられた磁性部と、この磁性部に対向して壁部に設けられた磁石部材との間に発生する磁力線によって磁性を有する現像剤の磁気ブラシを形成し、回転部材軸部の箇所から壁部の回転部材軸線方向外側への、磁性を有する現像剤の漏洩を防止するシール構造において、
前記回転部材の前記磁性部は、その前記磁石部材に対する対向面の、回転部材軸線方向に関する幅が、磁性部に対する磁石部材の対向面のその幅より狭いことを特徴とするシール構造。
【請求項２】
前記磁性部は、前記回転部材に、磁性を有するリング状部材を取り付けることによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
【請求項３】
前記磁性部及び前記磁石部材の回転部材軸線方向外側に、弾性シール部材を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のシール構造。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシール構造を備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のシール構造を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−２３７４３１（Ｐ２０１０−２３７４３１Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８５１５３（Ｐ２００９−８５１５３）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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