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JP2008299030A - 磁性体シール部材、現像装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents

磁性体シール部材、現像装置およびプロセスカートリッジ Download PDF

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JP2008299030A JP2007144404A JP2007144404A JP2008299030A JP 2008299030 A JP2008299030 A JP 2008299030A JP 2007144404 A JP2007144404 A JP 2007144404A JP 2007144404 A JP2007144404 A JP 2007144404A JP 2008299030 A JP2008299030 A JP 2008299030A
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Abstract

【課題】現像ブレードと現像ローラとの過大当接力で生じるトナーの濃度ムラを防止し、均一な画像濃度が得られる磁性体シール部材を提供。
【解決手段】現像室10i内に磁性体シール部材10rの張り出し部10r22を設け、シール長手端面10r8と現像ブレード10eのゴム部材10e2との間のクリアランスの密封性を確保してトナー漏出を防ぐ。組立により、磁性体シール部材10rの張り出し部10r21が現像室10i内に位置し、突出部10r25が現像ブレード10eのゴム部材10e2に食込み、磁性体シール部材10rはゴム部材10eから弾性反力を受け、外接面10r4を取付円弧部10f14に押付け、第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2に位置決めする。張り出し部10r22の対向面と現像ブレード10eのゴム部材10e2は非接触で、端部でも現像ローラ10dとの当接押圧力は高まらず、長手方向に均一な画像濃度を確保できる。
【選択図】図6

Description

本発明は、電子写真画像形成装置に装備される現像装置とプロセスカートリッジに関し、それらに装着されて現像剤の漏出を防止するための磁性体シール部材に関するものである。ここで電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、電子写真複写機、レーザープリンタやLEDプリンタなどの電子写真プリンタ、ファクミリ装置、ワードプロセッサ、そして多機能複合機などが含まれる。また、プロセスカートリッジとは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能となっているものをいう。以下、かかる電子写真画像形成装置のことを単に「画像形成装置」と呼ぶ。
電子写真画像形成プロセスを用いる画像形成装置では、電子写真感光体と、この電子写真感光体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化したカートリッジを画像形成装置本体に着脱できるようにしたプロセスカートリッジ方式が採用されている。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サービスマンに頼らずともユーザ自身で行うことができるので格段に操作性を向上させることができ、画像形成装置ではますますその使用が高まってきている。
一方、プロセスカートリッジに設けられる現像装置は、現像剤(以下、「トナー」という)を担持して回転する現像剤担持体として現像ローラが装着されている。その現像ローラの両端部にはシール部材が装着され、現像領域外にトナーが漏れ出るのを防止している。
シール部材の材質としてこれまでフェルトや発泡ゴムなどの弾性部材が多用されてきたが、内周面をN極とS極に着磁した磁性体シール部材が使用されるようになってきている。磁性体シール部材については、例えば先に本出願人が提案した特許文献1に記載の磁性体シール部材がある。この場合、上記現像ローラなどの現像剤担持体に一定のクリアランスをあけて非接触に装着し、現像ローラ内に有する磁石と磁性体シール部材との間に形成される集中磁界によって現像剤が漏れ出るのを防ぐようにしている。同じく、磁性体シール部材について本出願人は特許文献2,3,4,5などにおいても提案しているが、ここでは特許文献1に開示された磁性体シール部材を代表させて、その概略を図17〜図22を参照して説明する。
図17に示すように、現像装置Dは、現像ローラ10dおよび現像剤規制手段である現像ブレード10eを備えている。現像ブレード10eには長手方向のほぼ全長にわたって弾性部材としてのゴム部材10e2が板金部10e1に保持させて取り付けられ、現像ローラ10dの表面に接触してトナーを均等に均す。図18は、現像ローラ10dと現像ブレード10eとの組立状態を示す。現像ブレード10eではその板金部10e1の両端部で外側から重なり合う位置に、磁性体シール部材10rが現像ローラ10dの外周面との間に所要のクリアランスg2を設けて装着されている。現像ローラ10dの外周面に対向する磁性体シール部材10rの内周面においては、現像ローラ10dの周方向に設けた磁極によって磁気ブラシをクリアランスg2に形成する。その磁気ブラシを形成することによって現像ローラ10dの端部から現像領域外にトナーが流出するのを防止するようにしている。
図19(a)〜(c)に示すように、磁性体シール部材10rは幅方向の両端面10r8,10r9を当接させて図21(a)〜(c)に示す第1現像枠体10f1の位置決め面10f15,10f16間に挿入する。それによって、磁性体シール部材10r側の両端面10r8,10r9と第1現像枠体10f1側の位置決め面10f16,10f15どうし互いに向き合って嵌合し、磁性体シール部材10rが幅方向に位置決めされる。すなわち、シール端面を枠体位置決め面に挿入することによって外接面10r4が取付円弧部10f14に当接し、かつ当接端面10r6を第2現像枠体10f2の取付端面10f25に突き当てる。
また、図20(a),(b)に示すように、磁性体シール部材10rの当接面10r5にはシール部材10s(図17参照)が両面テープなどの接着手段で貼り付けられている。そのシール部材10sによって現像ブレードの10eのゴム部材10e2の両端部からトナーが漏れ出るのを防ぐ。すなわち、シール部材10sは図21(a)に示す第1現像枠体10f1の現像室内壁10f31に取り付けられ、その第1現像枠体10f1に止ビスで現像ブレード10eを固定している。
また、図19(a)〜(c)と図22(a),(b)に示すように、付勢部材30が現像ブレード10eの板金部10e1と当接面10r5との間に圧縮状態にして狭持されている。そのように圧縮して挟持することで付勢部材30の付勢力が当接面10r5に働き、外接面10r4と取付円弧部10f14、そして当接端面10r6と取付端面10f25がそれぞれ確実に当接して円周方向への位置決めがなされる。
特開2005−242253号公報 特開2001−134082号公報 特開平11−143225号公報 特開平11−133742号公報 特開2000−155466号公報
ところで、上記特許文献1に開示されたものをはじめとする磁性体シール部材の場合、以下の点に改良が望まれている。
現像ブレード10eのゴム部材10e2の端部からトナーが流出するのを防止するために、弾性シール部材10sをゴム部材10e2の長手方向の端部に当接させ、クリアランスd1を塞いで埋めている。そのため、現像ブレード10eのゴム部材10e2が現像ローラ10dに当接する押圧力が他の部分よりも高くなり、それが原因で現像ローラ10d上にトナーの付着ムラ(斑)が発生し、画像の濃度ムラやかぶりとなって現れることがある。現像ローラ10dへの押圧力を減少させるために弾性反力の小さな弾性シール部材10sを用いるか、あるいは弾性シール部材10sとゴム部材10e2との食い込み量のばらつきを少なくするなどの対応を行い端部での押圧力の増加を最小限に留める工夫がなされてきた。
したがって、本発明の目的は、従来技術をさらに発展させたもので、現像ブレードと現像ローラとの当接力が過大になることで生じるトナーの濃度ムラなどを防止し、均一な画像濃度が得られるようにした磁性体シール部材を提供することにある。
また、本発明の目的は、かかる磁性体シール部材が装着される現像装置およびプロセスカートリッジを提供する。
上記目的を達成するため、本発明の代表的な磁性体シール部材は、現像枠体と、現像剤を担持して前記現像枠体に取り付けられる現像剤担持体と、前記現像剤の量を規制するための現像剤規制手段と、を備えた現像装置における前記現像枠体と前記現像剤担持体との間から前記現像剤が漏れ出るのを防ぐ磁性体シール部材であって、前記現像剤担持体の外周面に対面する内周面を有するシール部材本体と、前記シール部材本体から前記現像剤担持体の長手方向の内側へ張り出して現像室に臨み、前記現像剤規制手段に対面する対向面を有する張り出し部と、を設けたことを特徴とするものである。
本発明の磁性体シール部材によれば、現像枠体と現像剤担持体(現像ローラ)との間の密封性を確保して現像剤の現像領域外への漏出を防止する。また、磁性体シール部材のシール部材本体に張り出し部を現像剤担持体の長手方向の内側へ張り出して設けて現像室に臨ませる。その張り出し部によって、現像剤規制手段〔現像ブレードのゴム部材(弾性部材)〕が現像剤担持体に過大な力で当接するのを抑え、現像剤の濃度ムラの発生を防止する。それによって均一な画像を得ることができる。
以下、本発明による磁性体シール部材、現像装置およびプロセスカートリッジのそれぞれ好適な実施形態について、またそれら各機器を備えた画像形成装置の好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、特許文献1との相違を明確にするために、図17〜図22で示された部材に共通するものまたは同一のものには同一符号を付して重複する説明は省き、改良個所には新規符号を付してある。
はじめに、以下の説明中で使用される用語でプロセスカートリッジと関連部材でいう「長手方向」とは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱する装着可能な方向に対して直交する方向(像担持体の軸線方向)をいうものとする。すなわち、記録媒体である普通紙、記録シート、OHPシート、など(以下、「シート」という)を搬送するシート搬送方向に直交する方向でもある。また、プロセスカートリッジの「左右」とは、シートの搬送方向に沿ってシートを上から見た場合にその左側と右側をいう。また、プロセスカートリッジの「上面」とは、プロセスカートリッジを画像形成装置本体に装着した状態で上方に位置する面を指し、下面とは下方に位置する面を指す。
(画像形成装置)
図1は、画像形成装置Aの具体例であるレーザビームプリンタを示す。このレーザビームプリンタでは光学手段の例えば露光装置1から画像情報に基づいた情報光を電子写真感光体である感光体ドラム7に照射し、この感光体ドラム7を像担持体にしてドラム表面に静電潜像を形成して担持させる。静電潜像は磁性を有する現像剤(トナー)を用いて現像され、感光体ドラム7上にトナー像を形成する。
そうしたトナー像の形成に同期して、シート2をカセット3aからピックアップローラ3bとこれに圧接する圧接部材3cによって一枚ずつ分離して給送する。シート2は搬送ガイド3f1に案内されて搬送され、プロセスカートリッジBに像担持体として備わる感光体ドラム7に送り込まれる。搬送手段3は、それらピックアップローラ3b、圧接部材3cおよび排出ローラ3dなどによって構成されている。感光体ドラム7ではこのドラム上のトナー像を転写手段である転写ローラ4にバイアス電圧を印加することによってシート2に転写する。トナー像が転写されたシート2は搬送ガイド3f2に案内されて定着手段5に送られる。
定着手段5は、駆動ローラ5aと、ヒータ5bを内蔵すると共に支持体5cによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体5dと、からなり、通過する記録媒体2に熱及び圧力を印加して転写トナー像を定着する。定着後、シート2を排出ローラ3dによって排出部6へと排紙される。
(プロセスカートリッジ)
次に、図2に単体で示すように、本実施形態のプロセスカートリッジBは上記感光体ドラム7と、少なくともその感光体ドラム7上に形成された静電潜像を現像する現像手段とを備えて構成されている。
−感光体ドラム−
感光層を有する感光体ドラム7は回転可能に軸支されている。帯電手段を構成する帯電ローラ8に帯電バイアス電圧を印加することで感光体ドラム7の表面を一様に帯電する。帯電した感光体ドラム7に対して露光装置1からの画像情報に基づいた情報光(光像)を露光開口9bを通して露光し、感光体ドラム7の表面に静電潜像を形成する。その静電潜像を次の現像装置Dにおける現像手段10を用いて現像する。
−現像装置−
図2および図3において、プロセスカートリッジBに組み込まれた現像装置Dは、トナー収納部10aを形成する第1現像枠体10f1、第2現像枠体10f2、端部部材10gを有する。また、現像装置Dは現像手段10の主要部の1つとして現像剤担持体である現像ローラ10dを有し、この現像ローラ10dに給電するための部品類を備えている。また、現像装置Dは現像ローラ10d上のトナーの層厚さを規制する現像剤規制部材である現像ブレード10eを有し、さらに現像ローラ10dの両端部からトナーが漏出するのを防止する磁性体シール部材10rなどを有して構成されている。現像ブレード10eはこの長手方向にほぼ全長にわたる長さでゴム部材(弾性部材)10e2が取り付けられている。
かかる現像装置Dでは、トナー収納部10a内に収容されているトナーをトナー送り手段である送り部材10bを回転させて送り出す。また、固定磁石10cを内蔵した現像回転体でもある上記現像剤担持体の現像ローラ10dが回転可能に軸支されている。現像剤規制部材としての現像ブレード10eによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ10dの表面に形成し、そのトナーを静電潜像に応じて感光体ドラム7に転移させることにより、トナー像を形成して可視像化する。
回転軸線を平行にして現像ローラ10dを感光体ドラム7のドラム周面から所要のクリアランスをあけて対向させた状態で、上記第1現像枠体10f1はクリーニング枠体11dに回動可能に軸支されている。また、感光体ドラム7との間のクリアランスを保持するためのスペーサ10mが現像ローラ10dの両端部に装着されている。
また、現像装置D全体を分解した図3に示すように、第1現像枠体10f1の両側面にはアーム部10g7を備えたホルダ10gが設けられている。アーム部10g7は次に説明するクリーニング装置Cに回転可能に吊支持するための結合孔10g8を有している。また、トナー収納部10aと現像室10iは、現像枠体を構成する第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2とを結合して形成されている。第1現像枠体10f1には、トナー収納部10aに収納されたトナーが現像ローラ10dに供給される際に通過するトナー通過口(図示略)が設けられている。また、そのトナー通過口の4辺の縁に沿ってトナーシール部材27がシール取付部に熱着して固定されている。また、第1現像枠体10f1の長手方向の一端部には、図3に示すように、トナー収納部10aにトナーを充填するためのトナー充填口10uが設けられ、トナー充填後にキャップ部材10jで封止される。
したがって、トナー収納部10a内のトナーを送り部材10bで送り出すとともに、固定磁石10cの磁力で現像ローラ10dにトナー層を形成して供給する。それにより、現像バイアス電圧が印加されて感光体ドラム7上に形成されている静電潜像をトナーで現像して可視像化する。可視像化されたトナー像は転写ローラ4にそのトナー像と逆極性の電圧を印加することでシート2に転写される。現像ローラ10dの長手方向の端部におけるトナーシールの構成については後述する。
−クリーニング装置−
次に、図2を参照してクリーニング装置Cを説明する。現像手段10で現像されたトナー像は転写部にてシート2に転写され、その転写後に感光体ドラム7に残留したトナーをクリーニング手段11のクリーニングブレード11aで掻き落として除去する。掬いシート11bで掬い取られた残トナーは除去トナー収納部11cに集められる。また、クリーニング手段11は、除去トナー収納部11cのクリーニングブレード11aの両端の裏側からトナーが漏れ出るのを防ぐ第1のシール部材(図示略)を有する。また、クリーニング手段11はクリーニングブレード11aの裏側へのトナー流出を防ぐ第2のシール部材11hを有している。その第2のシール部材11hはクリーニング枠体11dの所定位置に両面テープなどで緊縛して固定されている。クリーニングブレード11aはクリーニング枠体11dの所定位置に締結ビスで固定されている。また、掬い取り部材である掬いシート11bは両面テープ11gなどでクリーニング枠体11dに緊縛して固定されている。クリーニング枠体11dは、クリーニング手段11、感光体ドラム7、ドラムシャッタ12、そして帯電ローラ8を支持している。
ドラムシャッタ12はクリーニング枠体11dに回転可能に設けられ、転写ローラ4に対向する感光体ドラム7の転写開口9aを覆って塞いでいる。このドラムシャッタ12は、感光体ドラム7が転写ローラ4と当接するための転写開口9aを覆うドラム保護部12aを有し、付勢ばね(図示略)で感光体ドラム7を覆う方向にそのドラムシャッタ12を付勢している。それにより、プロセスカートリッジBが画像形成装置本体から取り出されている状態で、ドラムシャッタ12は感光体ドラム7の転写開口9aを覆って閉じた状態を維持する。また、画像形成装置本体内にプロセスカートリッジBが装着されて画像形成動作が可能な状態では、画像形成装置A側に備わるドラムシャッタ開閉手段によって回転し、転写開口9aを露出させて感光体ドラム7に転写ローラ4が当接できるような姿勢をとる。
以上から、本実施形態のプロセスカートリッジBは、感光体ドラム7と、この感光体ドラム7を回転可能に支持するクリーニング枠体11dと、静電潜像を現像する現像装置Dを収納した現像枠体10f1、10f2などを備えて構成されたものである。ちなみに、現像枠体10f1、10f2とクリーニング枠体11dの間には間隔を保持するために所定の加圧力が与えられている。
(磁性体シール部材:第1実施形態)
次に、図4〜図6を参照して、本発明の要旨部材である磁性体シール部材について、現像装置Dにて所要の密封性を確保してトナーの漏出を防止するシール構造を説明する。
図4(a)〜(c)に示すように、第1実施形態の磁性体シール部材10rは磁石10r1を有し、現像ローラ10dの長手方向でかつ磁石10r1の幅方向の側面に磁性材料からなる磁性板10r2が接合されている。磁石10r1としては、例えばNd−Fe−Bの磁性粉末を含有するナイロンバインダを備えた幅2.5mmの射出成形品を用いることができる。その磁石10r1の側面に接合された磁性板10r2は厚さ0.5mmの鉄材で構成され、両者は射出成形のインサート成形によって接合されている。また、磁性体シール部材10rのシール部材本体には、現像ローラ10dに臨む側の内周側に現像ローラ10dとの間のクリアランスg2を形成する半円弧形状の内周面10r3が設けられている。その内周面10r3と反対側に位置する外周側には第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2とに接する半円弧形状の外接面10r4として形成されている。また、外周面には第1現像枠体10f1のリブを避ける凹形状の溝部10r23があり、溝部10r23には磁性体シール部材10rの長手方向への位置決めを行うための壁面10r12が設けてある。
また、磁性体シール部材10rは、そのシール部材本体の下方の先端位置に第2現像枠体10f2に当接する当接端面10r6が設けられ、内周面10r3を挟んで当接端面10r6と反対側には端面10r19を有している。また、シール部材本体の幅方向(現像ローラ10dの長手方向)の両側には、第1現像枠体10f1との位置決めを行う端面10r8,10r9を有している。この両側の端面10r9は磁性板10r2側の端面であり、一側の端面10r8はそれと反対側であって現像室10i(図2参照)側の端面である。一側の端面10r8からは、現像室10iに臨んで張り出し部10r21がシール部材本体の上記当接端面10r6の反対部位から張り出して設けられている。張り出し部10r21には現像ブレード10eのゴム部材10e2に対面する対向面10r22が設けられ、この対向面10r22から上方に延長して突出部10r25と上端面10r24が設けられている。
図5および図6は、磁性体シール部材10rの第1現像枠体10f1への取付構造を示す。図5(a),(b)において、磁性体シール部材10rは第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2が結合された状態で取り付けられる。取付端面10f25への理解をし易くするために、図5(b)では第2現像枠体10f2のみを図示し、第1現像枠体10f1の図示は略してある。また、図6(a),(b)において、図6(a)は説明の便宜上現像ブレード10eの一部をカットして図示している。カット前の外形線を2点鎖線で示してある。またユニット状態の現像ローラ10d、ホルダ10gは省略してある。また、図6(b)は現像ローラ10dを取り付けた際に現像ブレード10eのゴム部材10e2が現像室10i側に撓む様子を表した図である。
磁性体シール部材10rは、第1現像枠体10f1および第2現像枠体10f2に対して位置決めされる。第1現像枠体10f1の位置決め面10f15と磁性体シール部材10rの幅方向両端の一側の端面10r9と、リブ10f39の長手方向の外側の位置決め面10f16の壁面10r12とが互いに向き合うように挿入する。但し、それら位置決め面と端面、壁面の間に微小なクリアランスが存在するが、シール部材幅方向への相対的な移動は許容できる範囲で規制できる。
挿入後、外接面10r4を第1現像枠体10f1の取付円弧部10f14へ当接させ、また当接端面10r6を第2現像枠体10f2の取付端面10f25に突き当てて仮り止めする。さらに、第1現像枠体10f1に対して止ビスで現像ブレード10eを固定する(図3参照)。磁性体シール部材10rの張り出し部10r21は現像ローラ10dの長手方向の内側に張り出して現像室10i内に臨んでいる。そして、張り出し部10r21から突き出ている突出部10r25が現像ブレード10eのゴム部材10e2に食い込む。
ゴム部材10e2への食い込みによって、磁性体シール部材10rはゴム部材10eから弾性力による反発(弾性反力)を受けて図6(b)中の矢印ア方向に回転しようとする力が生じ、外接面10r4を取付円弧部10f14に押し付ける。同時に、当接端面10r6を第2現像枠体10f2の取付端面10f25に押し付ける。当接端面10r6と取付端面10f25は食い込み勝手に設定されているので、磁性体シール部材10rのシール部材本体は第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2からなる現像枠体に対して確実に位置決めされる。
なお、端面10r19は現像ブレード10eの板金部10e2とは非接触であり、板金部10e2と磁性体シール部材10rとの間でリークが生じ得ない距離を有している(図示略)。また、突出部10r25は現像ブレード10eの板金部10e1と重なる位置に設定されているので、現像ブレード10eのゴム部材10e2の撓みに影響を与えない。そのため、ゴム部材10e2の端部で現像ローラ10dとの当接による押圧力が必要以上に大きくなることはない。
そのようにして現像ローラ10dを取り付けると、図6(b)に示すように、現像ブレード10eのゴム部材10e2が現像室10i側に撓むが、撓んだそのゴム部材10e2との間にクリアランスd3を維持できるように対向面10r22の形状を設定している。また、上端面10r24は磁性体シール部材10rの組み付けを考慮して現像室側の天井10f32に対してクリアランスd4を設けている。また、磁性体シール部材10rの長手端面10r8とゴム部材10e2との間には現像枠体10f1、磁性体シール部材10r、現像ブレード10eの製造上のばらつきを考慮して、各部材が互いに干渉しないようクリアランスd1が設けられている。また、磁性体シール部材10rの内周面と現像ローラ10dの外周面との間にはクリアランスg2が設けられている。
以上から、第1実施形態の磁性体シール部材は次のように作用することで効果を奏する。
磁石10r1には複数のN極とS極が着磁され、現像ローラ10dとのクリアランスg2、外接面10r4と位置決め面10f16と凹部10f17との微少なクリアランスに磁気ブラシの穂立ちが形成される。それによって、現像ローラ10dの端部からトナーが漏れ出るのを防止している。本実施形態の場合はクリアランスg2は0.1〜0.7mmに設定され、そのときの磁性体シール部材10rの磁力による磁束密度は現像ローラ10d上で1000〜2000Gs程度である。同様に、クリアランスd1,d3,d4にも磁気ブラシの穂立ちが形成され、各クリアランスからのトナー漏出を防止している。
また、現像ブレード10eのゴム部材10e2に食い込む先端が細くなったリブ10f3でトナー漏れ経路を遮断されている。したがって、磁性体シール部材10rの磁力が及ばない現像ブレード10eのゴム部材10e2の長手方向の端部以外でも密封性が確保され、現像室10iの上方からトナーが漏れ出ることはない。
また、現像室10i内に臨んで磁性体シール部材10rの張り出し部10r22を設けている。それによって、磁性体シール部材10rの幅方向の一側の端面10r8と現像ブレード10eのゴム部材10e2との間のクリアランスの密封性を確保して、トナー漏出を防ぐことができる。
また、対向面10r22と現像ブレード10eのゴム部材10e2とは非接触で配置されているので、現像ブレード10eの端部で現像ローラ10dに当接する押圧力が過大に高まることなく、長手方向に均一な画像濃度を確保できる。
また、突出部10r25を現像ブレード10eのゴム部材10e2を食い込ませることで弾性力による反発すなわち弾性反力を得て、それによって磁性体シール部材10rを付勢して位置決めしているから、図19で示した付勢部材30は不要となる。また同時に、その付勢部材30を貼り付けるための座面である図20に示す付勢部材当接面10r5を設ける必要がなくなる。したがって、付勢部材当接面10r5を削減したスペースと張り出し部10r21を設けたスペースとはほぼ同じなので、磁性体シール部材10rの部品単価が高騰することはない。
以上から、従来用いてきた弾性シール部材10sと付勢部材30は削減でき、それだけ部材コストと組立コストを削減できるので安価で高品質のものを提供できる。
なお、この第1実施形態の磁性体シール部材の場合、現像枠体10fが第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2の2つの枠体で構成された構造を説明したが、2つの枠体に限定されるものではなく、目標とする効果が得られれば単一の枠体でも可能である。また、突出部10r25は山形の細長い形状で説明したがこの限りではない。現像ブレード10eのゴム部材10e2の弾性力や、突出部10r25とそのゴム部材10e2との侵入量を鑑み、現像ブレードゴム部材10e2からの適切な反発力を受けるための形状であればよい。図16(a),(b)に示すように、例えば先端の尖った針状突出部10r27や先端に平面を設けた面状突出部10r28などの形状でもよい。
(磁性体シール部材:第2実施形態)
次に、磁性体シール部材の第2実施形態について、図7〜図10の各図を参照して説明する。
図7(a),(b)に示すように、この第2実施形態の磁性体シール部材10rでは、磁石10r1の幅方向の側面に磁性材料からなる磁性板10r2が接合されている。磁性体シール部材10rは、内周側に現像ローラ10dとの間にクリアランスg2を形成する半円弧状の内周面10r3を有し、外周側には現像枠体5との間にクリアランスg3を形成する半円弧部10r14、半円弧部10r15を有している。また、磁性体シール部材10rのシール部材本体には内周面10r3とは反対部位に半円弧部10r15と同心の取付用孔(貫通孔)10r16が形成され、この貫通孔を回転中心にして現像枠体に回転可能に結合される。また、外周面には第1現像枠体10f1のリブを避ける凹形状の溝部10r23があり、溝部10r23には磁性体シール部材10rの長手方向への位置決めを行うための壁面10r12が設けてある。さらに、第2現像枠体10f2と当接する当接端面10r6、内周面10r3を挟んで当接端面10r6と反対側には端面10r19を有している。
また、第1現像枠体10f1との位置決めを行う幅方向両端に端面10r8,10r9を有している。一側の端面10r9は磁性板10r2側の端面であり、他側の端面10r8はそれと反対側であって図2に示す現像室10i側の端面である。端面10r8からは、現像室10i側に張り出している張り出し部10r21が配設されている。張り出し部10r21に現像ブレード10eのゴム部材10e2の現像室10i側に対面する対向面10r22、上端面10r24および対向面から出ている突出部10r25を有する。
図8〜図10は、本実施形態による磁性体シール部材10rの取付状態を示す。図8(a)〜(c)に示すように、磁性体シール部材10rは第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2が結合されている状態で取り付けられる。取付端面10f25は、理解しやすくするために図8(c)では第2現像枠体10f2のみを図示し、第1現像枠体10f1を省略してある。図9は、ホルダ10gの取付方法を示し、図10(a),(b)は説明の便宜上現像ブレード10eの一部をカットし、カット前の外形線を2点鎖線で示し、またユニット状態の現像ローラ10d、ホルダ10gは省略してある。図10(b)は現像ローラを取り付けた際に、現像ブレード10eのゴム部材10e2が現像室10i側に撓む様子を再現した図である。
そこで、磁性体シール部材10rは第1現像枠体10f1および第2現像枠体10f2に対して位置決めされる。第1現像枠体10f1の位置決め面10f15と磁性体シール部材10rの長手端面10r9、リブ10f39の長手外側の位置決め面10f16と壁面10r12が互いに向き合うように挿入する。位置決め面と長手端面、壁面の間に微小なクリアランスが存在するが、長手方向の相対的な移動は許容できる範囲で規制できる。
また、位置決め面10f15には後述の端部部材10gに設けられた位置決めボスが挿入される貫通孔10f40があけられている。挿入後、半円弧部10r14、10r15は第1現像枠体10f1の取付円弧部10f14、10f18へ、また当接端面10r6は第2現像枠体10f2の取付端面10f25に対して、磁性体シール部材の自重により当接する。さらに、第1現像枠体10f1に対して止ビスで現像ブレード10eを固定する(図3参照)。
次に、現像ローラ10dを現像枠体10fに仮位置決めすることで、図9に示すホルダ10gを現像枠体10fに組み付ける。ホルダ10gの位置決めボス10g10は貫通孔10f40に挿通し、磁性体シール部材10rの取付用孔10r16に挿入される。取付用孔10r16および貫通孔10f40と位置決めボス10g10とは嵌合関係をもつように設定されているので、ホルダ10gの組付を完了した時点で取付用孔10r16が位置決めされる。
また、図10(a),(b)は、磁性体シール部材10rの固定状態とSLV端部の構成を示す。磁性体シール部材10rの張り出し部10r21は、現像室10i内部に位置する。磁性体シール部材10rは位置決め用ボス10f35によって取付用孔10r16を中心に回転可能に支持されている。張り出し部10r21から突出している突出部10r25が現像ブレード10eのゴム部材10e2に食い込む関係に設定することで、磁性体シール部材10rがそのゴム部材10eから弾性力による反発を受ける。この弾性反力によって、磁性体シール部材10rには図10(b)の矢印ア方向に回転力が生じる。回転力が生じると当接端面10r6を第2現像枠体10f2の取付端面10f25へ押し付け、現像枠体(第1現像枠体10f1、第2現像枠体10f2)に対し磁性体シールの位置決めが確実になされる。
なお、突出部10r25は現像ブレード10eの板金部10e1と重なる位置に設定されているので、現像ブレード10eのゴム部材10e2の撓みに影響を与えない。よって、現像ブレードゴム部材10e2端部での現像ローラ10dとの当接圧が上昇することはない。また、端面10r19は現像ブレード10eの板金部10e2と非接触であり、板金部10e2と磁性体シール部材10rとの間でリークが起き得ない距離を有している。(図示略)。また、図10(b)に示すように、現像ローラ10dを取り付けると現像ブレード10eのゴム部材10e2が現像室10i側に撓むが、現像ブレードゴム部材10e2とクリアランスd3を保持できるように対向面10r22の形状が決められている。
上端面10r24は磁性体シール部材10rの組み付けを考慮して現像室の天井10f32との間にクリアランスd4が設けられている。また、磁性体シール部材10rの長手端面10r8と現像ブレード10eのゴム部材10e2との間にクリアランスd1が設けられている。そのクリアランスd1によって、現像枠体10f1と、磁性体シール部材10rと、そして現像ブレード10eの製造上のばらつきのためにそれら部材どうしが干渉し合わないように設定されている。また、磁性体シール部材10rの内周面と現像ローラ10dの外周面との間にもクリアランスg2が設けられ、外周側には現像枠体5との間にクリアランスg3が保たれている。
一方、磁石10r1には複数のNS極が着磁されている、現像ローラ10dとのクリアランスg2に磁気ブラシの穂立ちが形成されて現像ローラ10dの端部からのトナーの漏出が防がれる。本実施形態では、クリアランスg2は0.1〜0.7mmに設定されており、そのときの磁性体シール部材10rの磁力による磁束密度は現像ローラ10d上で1000〜2000Gs程度である。
以上から、第1実施形態の磁性体シール部材は次のように作用することで効果を奏する。
クリアランスd1,d3,d4,g3にも磁気ブラシの穂立ちが形成されて各クリアランスからのトナー漏れを防止できる。さらに、現像ブレード10eのゴム部材10e2に食い込む先端が細くなったリブ10f3によってトナー漏れ経路を遮断されている。したがって、磁性体シール部材10rの磁力が及ばない現像ブレードゴム部材10e2の長手端部以外でも現像室10iの上方からトナーが漏れ出ることはない。
また、現像室10i内に磁性体シール部材10rの張り出し部10r22を設けることで、磁性体シール部材10rの長手端面10r8と現像ブレードゴム部材10e2のクリアランスからトナーが漏出するのを防止できる。また、対向面10r22と現像ブレード10eのゴム部材10e2とは非接触で配置されているので、現像ブレード10eの端部が現像ローラ10dに当接して押圧する力は必要以上に大きくならず、長手方向に均一な画像濃度を確保できる。
以上から、従来用いてきた弾性シール部材10sと付勢部材30は削減でき、それだけ部材コストと組立コストを削減できるので安価で高品質のものを提供できる。
この第2実施形態の磁性体シール部材においても、現像枠体10fが第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2の2つの枠体で構成された構造を説明したが、2つの枠体に限定されるものではなく、目標とする効果が得られれば単一の枠体でも可能である。また、突出部10r25は山形の細長い形状で説明したがこの限りではない。現像ブレード10eのゴム部材10e2の弾性や、突出部10r25とそのゴム部材10e2との侵入量を鑑み、現像ブレードゴム部材10e2からの適切な反発力を受けるための形状であればよい。図16(a),(b)に示すように、例えば先端の尖った針状突出部10r27や先端に平面を設けた面状突出部10r28などの形状でもよい。
(磁性体シール部材:第3実施形態)
次に、図11〜図15を参照して磁性体シール部材の第3実施形態について説明する。
図11に示すように、磁性体シール部材10rの磁石10r1の幅方向側面には磁性材料からなる磁性板10r2が接合されている。長手方向端面10r8からは、現像室10i側に張り出している張り出し部10r21が配設されている。張り出し部10r21には現像ブレード10eのゴム部材10e2の現像室10i側に対面する対向面10r22、上端面10r24および対向面から出ている突出部10r25を有する。
外周面には第1現像枠体10f1の後述するリブに係合する溝部10r23を有し、溝部10r23には磁性体シール部材10rの長手位置決めを行うための壁面10r12を設けている。磁性体シール部材10rは、内周側(現像ローラ10d側)に現像ローラ10dとの間にクリアランスg2を形成する半円弧形状の内周面10r3を有している。さらに、第2現像枠体10f2と当接する当接端面10r6、内周面10r3を挟んで当接端面10r6と反対側には端面10r19を有している。
内周面10r3と反対側に位置する外周側(背面)にはゴム等の弾性材による弾性ライニング177が施されている。この弾性ライニング177の範囲は長手方向の幅は張り出し部10r21、溝部10r23を除き、磁性体シール部材10rの幅にほぼ等しく、弾性ライニング177の上端面177gは磁性体シール部材171の端面10r19とほぼ同一面にある。また、下端は磁性体シール部材10rの枠体当接面10r6とほぼ同一面にある下端面177fと枠体当接端面10r9に回り込んでいる下端回りこみ部177hからなる。この弾性ライニング177は磁性体シール部材10rの背面に両面テープによって貼り付けられる。この弾性ライニング177は、磁性体シール部材10rと現像枠体10fとの間からトナーが外部へ漏れ出ることを防止している。
また、第1現像枠体10f1との位置決めを行う長手方向端面10r8,10r9を有している。長手方向端面10r9は磁性板10r2側の端面であり、長手方向端面10r8はそれと反対側であって、図2に示す現像室10i側の端面である。
図12以下、図15までの各図は、磁性体シール部材10rの取付状態を示す。磁性体シール部材10rは、図12(a)に示すように、第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2が結合されている状態で取り付ける。取付端面10f25への理解のために、図12(b)では第2現像枠体10f2だけを図示し、第1現像枠体10f1を省略してある。図13および図14は、磁性体シール部材の現像枠体への取り付けを示す。図15(a),(b)は現像ブレード取付後の現像ローラ端部の構成を説明する図である。図15(a)に示すように、説明の便宜上現像ブレード10eの一部をカットし、カット前の外形線を2点鎖線で示してある。またユニット状態の現像ローラ10d、端部部材10gは省略してある。図15(b)は現像ローラを取り付けた際に、現像ブレードゴム部材10e2が現像室10i側に撓む様子を再現した図である。
そこで、図12(a),(b)に示すように、磁性体シール部材10rは第1現像枠体10f1および第2現像枠体10f2に対して位置決めされる。第1現像枠体10f1の位置決め面10f15と磁性体シール部材10rの長手端面10r9、リブ10f39の長手外側の位置決め面10f16と壁面10r12が互いに向き合うように挿入する。位置決め面と長手端面、壁面の間に微小なクリアランスが存在するが、長手方向の相対的な移動は許容できる範囲で規制できる。
また、図13(a),(b)に示すように、磁性体シール部材10rのライニング177を取付円弧部10f14に沿うように持ち込み、軽く押圧すると弾性ライニング177の下部177aが圧縮される。すると、磁性体シール部材10rの枠体当接端面10r6は取付端面10f25を、下端回りこみ部177hは圧縮されて取付押圧端面10f41を押圧する。また磁性体シール部材10rの上端面10r24の斜面10r26は現像室天井10f32と当接する。さらに、磁性体シール部材10rの上端面10r24を矢印イ方向に持っていくように端面10r19または対向面10r22をウ方向へ押す。すると、磁性体シール部材10rの上端面10r24と現像室側の天井10f32が係合し、外力を除いてもその状態で保持される(図14参照)。
次に、図15(a),(b)を参照して現像ブレード10eの取付後の状態について説明する。現像枠体10fにビスを用いて取り付けると、図13(b)中の符号ウ方向で示す突出部10r25が現像ブレードゴム部材10e2に当接してさらに押し込まれる。弾性ライニング177は奥側へ圧縮される。その反力は磁性体シール部材10rの下端面10r6が接触している第1現像枠体10f1の枠体当接面10f25と上端面10r24部分が接している現像室側の天井10f32、突出部10r25が接触している現像ブレードゴム部材10e2で担持される。
なお、突出部10r25は現像ブレード10eの板金部10e1と重なる位置に設定されているので、現像ブレードゴム部材10e2の撓みに影響を与えない。よって、現像ブレードゴム部材10e2端部での現像ローラ10dとの当接圧が上昇することはない。また、端面10r19は現像ブレード10eの板金部10e2と非接触であり、板金部10e2と磁性体シール部材10rとの間でリークが起き得ない距離を有している(図示略)。さらに、図15(b)に示すように、現像ローラ10dを取り付けると現像ブレードゴム部材10e2が現像室10i側に撓むが、現像ブレード10eのゴム部材10e2との間にクリアランスd3を保持できるように対向面10r22の形状が決められている。
また、磁性体シール部材10rのシール部材本体の幅方向両側の端面10r8と現像ブレード10eのゴム部材10e2との間にクリアランスd1が設けられている。そのクリアランスd1によって、現像枠体10f1、磁性体シール部材10rおよび現像ブレード10eの製造上のばらつきを考慮して部品どうしの干渉を防いでいる。また、磁性体シール部材10rの内周面と現像ローラ10dの外周面との間にもクリアランスg2が設けられている。
ところで、磁石10r1には複数のN極とS極が着磁されており、現像ローラ10dとのクリアランスg2に磁気ブラシの穂立ちが形成されて現像ローラ10dの端部からのトナーの漏出を防げる。本実施形態では、クリアランスg2は0.1〜0.7mmに設定されており、そのときの磁性体シール部材10rの磁力による磁束密度は現像ローラ10d上で1000〜2000Gs程度である。同様に、クリアランスd1、d3にも磁気ブラシの穂立ちが形成されて各クリアランスからのトナー漏れを防止できる。さらに、現像ブレード10eのゴム部材10e2に食い込む先端が細くなったリブ10f3によってトナー漏れ経路を遮断されている。したがって、磁性体シール部材10rの磁力が及ばない現像ブレード10eのゴム部材10e2の長手端部以外でも密封性は確保され、現像室10iの上方からトナーが漏れ出ることはない。
上述したように、現像室10i内部に磁性体シール部材10rの張り出し部10r22を設けることで、磁性体シール部材10rの長手端面10r8と現像ブレードゴム部材10e2のクリアランスからのトナー漏出を防ぐことができる。
また、対向面10r22と現像ブレード10eのゴム部材10e2とは非接触で配置されているので、現像ブレード10eの端部で現像ローラ10dとの当接による押圧力は必要以上に大きくならないので、長手方向に均一な画像濃度を確保できる。
直線状の端面部分171bから屈折部171e(図26参照)までの分量は、張り出し部10r21の分量の方と同等以下になるので磁性体シール部材10rの部品費の費用が同等以下になる。従来使用されてきた弾性シール部材10sが不要となる。従来、磁性体シール部材10rを現像ブレード10eの板金部10e1に押し当てていた。そのため、リーク対策として絶縁部材を挟持する構成もしくは現像ローラ10dと板金部10e1と磁性体シール部材10rを同一電位に保つための導電性の部材を使用する構成であった。本実施形態では磁性体シール部材10rは非導電体である現像ブレードゴム部材10eに当接するためリークの発生しないので、絶縁部材、導電部材が不要となる。したがって、部品費、組立費が削減できるのでより安く、品質の良い製品をユーザに提供できる。
なお、この第3実施形態において現像枠体10fが2つの枠体(第1現像枠体10f1と第2現像枠体10f2)で構成されている例を用いて説明したが、本件の効果をもたらすのに複数の枠体である必要なく、唯一の枠体からなる構成でもよい。また、突出部10r25は山形の細長い形状で説明したがこの限りではない。現像ブレード10eのゴム部材10e2の弾性力や、弾性ライニング177の弾性を鑑み、突出部10r25が現像ブレードゴム部材10e2に当接し安定的に突き当たる構成であれば良い。例えば、図16(a),(b)に示すように、先端の尖った針状突出部10r27や先端に平面を設けた面状突出部10r28などの形状でも構わない。
なお、前述した実施形態において電子写真感光体としては、感光体ドラムを使用する場合を例示したがこれに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体(OPC)等が含まれる。また感光体を搭載する形状としては例えばドラム状またはベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着または塗工を行ったものである。また、現像方法としても、公知の2成分磁気ブラシ現像法等の現像法を用いることが可能である。また、帯電手段の構成も、前述した実施の形態では所謂接触帯電方法を用いたが、ローラ型以外にも、ブレード(帯電ブレード)、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。また、感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシなどを用いてクリーニング手段を構成することもできる。
以上、本発明について数例の実施形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲内でその他の実施形態、応用例、変形例およびそれらの組み合わせも可能である。
プロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置の構成を示す図。 プロセスカートリッジの構成を示す図。 プロセスカートリッジの構成を示す図。 同図(a)〜(c)は磁性体シール部材を示す図。 同図(a),(b)は第1現像枠体の磁性体シール部材取付部を説明する図。 同図(a),(b)は現像ローラ端部の構成を説明する図。 同図(a)〜(c)は磁性体シール部材を示す図。 同図(a)〜(c)は第1現像枠体の磁性体シール部材取付部を説明する図。 端部部材の取付方法を示す図。 同図(a),(b)は現像ローラ端部の構成を示す図。 同図(a)〜(c)は磁性体シール部材を示す図。 同図(a),(b)は第1現像枠体の磁性体シール部材取付部を説明する図。 同図(a),(b)は磁性体シール部材の現像枠体への取り付けを示す現像ローラに直角方向の断面図。 磁性体シール部材の現像枠体への取り付けを示す現像ローラに直角方向の断面図。 同図(a),(b)は現像ブレード取付後の現像ローラ端部の構成を示す図。 同図(a),(b)は突出部の変形例を示す図。 第1現像枠体の磁性体シール部材取り付け部を説明する斜視説明図。 磁性体シール部材の構成について示す斜視図。 磁性体シール部材説明図。 磁性体シール部材の斜視説明図。 磁性体シール部材取り付け部の斜視説明図。 現像装置の分解斜視説明図。
符号の説明
A 画像形成装置
B プロセスカートリッジ
C クリーニング装置
D 現像装置
d1,d2,d3 クリアランス
g1,g2,g3 クリアランス
S クリアランス
1 露光装置
2 記録媒体
3 搬送手段
3a カセット
3b ピックアップローラ
3c 圧接部材
3d 排出ローラ
3f1 搬送ガイド
3f2 搬送ガイド
4 転写ローラ
5 定着手段
5a 駆動ローラ
5b ヒータ
5c 支持体
5d 定着回転体
6 排出部
7 感光体ドラム
8 帯電ローラ
8a 軸受
8b ローラ軸受
8c 電極
9a 転写開口
9b 露光開口
10 現像手段
10a トナー収納部
10b 送り部材
10b1 攪拌軸
10b2 シート部材
10b3 搬送ギア
10b4 シール部材
10c 固定磁石
10d 現像ローラ
10e 現像ブレード
10e1 板金部
10e2 現像ブレードのゴム部材
10e3 支持部材
10f 現像枠体
10f2 第2現像枠体
10f3 リブ
10f1 第1現像枠体
10f14 取付円弧部
10f15,10f16 位置決め面
10f17…凹部
10f25 取付端面
10f31 現像室内壁
10f32 現像室天井
10f35 位置決め用ボス
10f36 位置決めリブ
10f40 貫通孔
10g ホルダ
10g7 アーム部
10g8 結合孔
10i 現像室
10m クリアランス保持部材
10r 磁性体シール部材
10r1 磁石
10r2 磁性板
10r3 内周面
10r4 外接面
10r5 付勢部材当接面
10r6 枠体当接端面
10r8,10r9 長手端面
10r10 突起部
10r11 突き当て面
10r12 壁面
10r13 長手端面
10r14 半円弧部
10r15 半円弧部
10r16 取付用孔
10r19 端面
10r21 張り出し部
10r22 対向面
10r23 溝部
10r24 上端面
10r25 突出部
10r26 斜面
10r27 針状突出部
10r28 面状突出部
10s 弾性シール部材
10t 掻き取部材
10u トナー充填口
11 クリーニング手段
11a クリーニングブレード
11b 掬いシート
11c 除去トナー収納部
11d クリーニング枠体
30 付勢部材
112 現像枠体
171 磁性体シール部材
171a 半円弧部分
171b 端面部分
171d 円弧面
171e 屈折部
171f 下端面
171g 上端面
171h 前面

Claims (6)

  1. 現像枠体と、
    現像剤を担持して前記現像枠体に取り付けられる現像剤担持体と、
    前記現像剤の量を規制するための現像剤規制手段と、
    を備えた現像装置における前記現像枠体と前記現像剤担持体との間から前記現像剤が漏れ出るのを防ぐ磁性体シール部材であって、
    前記現像剤担持体の外周面に対面する内周面を有するシール部材本体と、
    前記シール部材本体から前記現像剤担持体の長手方向の内側へ張り出して現像室に臨み、前記現像剤規制手段に対面する対向面を有する張り出し部と、
    を設けたことを特徴とする磁性体シール部材。
  2. 前記シール部材本体はさらに前記内周面の反対側にて前記現像枠体に当接する円弧形状の外接面を有し、かつ前記張り出し部とは反対側の先端位置にて前記現像枠体に当接する当接端面を有し、
    前記張り出し部はさらに前記対向面から突出して前記現像剤規制手段に設けた弾性部材に当接する突出部を有し、
    前記張り出し部が前記突出部を介して前記弾性部材から弾性反力を受けることにより、前記シール部材本体が前記外接面および前記当接端面を前記現像枠体に当接させた状態で位置決めされることを特徴とする請求項1に記載の磁性体シール部材。
  3. 前記シール部材本体が、前記内周面の反対部位に設けた貫通孔を回転中心にして前記現像枠体に回転可能に結合され、前記弾性部材からの弾性反力によって回転して前記当接端面を前記現像枠体に当接させた状態で位置決めされることを特徴とする請求項2に記載の磁性体シール部材。
  4. 前記シール部材本体に装着されて前記現像枠体との間の密封性を確保する弾性シール部材を有し、
    前記弾性シール部材の弾性力によって前記張り出し部の突出部を前記弾性部材に当接させ、かつ前記シール部材本体の当接端面を前記現像枠体に当接させることにより、
    前記シール部材本体が前記現像枠体に位置決めされることを特徴とする請求項2または3に記載の磁性体シール部材。
  5. 電子写真感光体に形成された潜像を現像する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の磁性体シール部材が設けられたことを特徴とする現像装置。
  6. 画像形成装置本体に着脱可能な、前記電子写真感光体と、請求項5に記載の前記現像装置と、を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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