JP6425465B2 - カートリッジ及びカートリッジの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は記録媒体に画像を形成するための画像形成装置に着脱可能なカートリッジ及びその製造方法に関する。

本発明は、電子写真画像形成装置及び電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ（以下、カートリッジという）に関するものである。ここで電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置という）とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録材（記録媒体）に画像を形成するものである。画像形成装置の例としてはプリンタ（レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、複写機、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、及びこれらの複合機（マルチファンクションプリンタ）等が含まれる。

従来から電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置においては、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プロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式は、電子写真感光体ドラム（以下、感光体ドラムという）及び感光体ドラムに作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化することにより、画像形成装置のメンテナンスを簡便にすることができる。

このようなカートリッジにおいては、カートリッジ内に収容している現像剤（トナー）が外部へ漏れないように、カートリッジを構成するカートリッジ枠体間や部品間を複数のシール部材で封止する構成とされている。

シール部材としては、発泡ウレタンフォームや軟質ゴム、エラストマー樹脂などの弾性体が用いられる。そして、シール部材は枠体間や部品間の接合部に精度良く貼り付けられる（特許文献１参照）。しかしながら、部品の寸法公差や貼り付け位置のバラツキなどで生じてしまう隙間には、ホットメルトなど溶融した樹脂を流し込んで隙間を埋めることにより、より高い封止性能とする方法もとられている（特許文献２参照）。

近年では、生産効率向上によるコストダウンや組立時の品質安定性のために、人手から自動機（ロボット）によるカートリッジの製造が行われてきている。

特開平１１−２７２０７１号公報 特開２００１−１２５４６５号公報

しかしながら、上記の従来構成では次に示す２つの課題があった。

１つ目の課題は、カートリッジ枠体へシール部材を固定する組立工程が難しい点である。さらには、自動機で組み立てる場合、シール部材は軟体部品であるために自動機での保持が難しく、カートリッジ枠体へ精度良く貼り付けるのが難しい。このため、生産性を向上させることができなかった。

２つ目の課題は、クリーニング枠体と像担持体の端部シール部材との隙間（像担持体端部シール部材の厚み方向の隙間）や、クリーニング枠体とスクイシートとの隙間から生じるトナーの漏れ出しである。従来では、この課題を解決するために、これらの隙間を溶融樹脂（ホットメルト）で埋めて封止している。このため、新たに溶融樹脂を塗布する工程がさらに必要となり、生産性を低下させていた。

以上のように。従来の構成では上記の２つの課題があり、組み立てが難しく、溶融樹脂を塗布する工程がさらに必要となり、生産性を低下させていた。

そこで、本発明は、組立易く、生産性の高いカートリッジを提供することである。さらには、本構成により、自動機による組立を可能としたカートリッジを提供する。

本発明に係る画像形成装置本体に着脱可能なカートリッジは、像担持体と、前記像担持体が回転可能に支持されているカートリッジ枠体と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体の回転軸線方向に沿って延び、前記回転軸線方向と交差する方向の一端が前記像担持体と当接する薄板部材と、前記薄板部材の前記交差する方向の他端を前記カートリッジ枠体に固定する固定部であって、前記回転軸線方向に延びる固定部を含む樹脂部材と、前記クリーニング手段の前記回転軸線方向の端部と、前記カートリッジ枠体と、の隙間をシールするシール部であって、前記回転軸線方向に交差する方向において前記固定部に向かって延びるシール部を含むシール部材と、を有し、前記シール部材及び前記樹脂部材は、互いに異なる材料を用いて前記カートリッジ枠体と一体的に射出成形することよって形成されており、前記樹脂部材は、前記回転軸線方向と交差する方向において前記固定部から前記シール部材に向かって突出する突出部を有し、前記突出部の先端部が前記シール部材と接触している。

本発明は、組み立て易く、生産性の高いカートリッジを提供する。ひいては、自動機による組立を可能としたカートリッジを提供する。

実施例に係る画像形成装置の概略断面図 実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの概略断面図 実施例に係るスクイシートとクリーニングブレードを取り付けたクリーニングサブユニットの概略正面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの概略正面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール近傍の概略正面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール近傍の概略断面図 実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール近傍の概略斜視図 実施例に係る感光体ドラムユニットの縦シール近傍の概略断面図 実施例に係る縦シールの断面形状を示した概略説明図 変形例に係る感光体ドラムユニットの一部を示した概略断面図 実施例に係るクリーニング容器の概略斜視図 実施例に係るクリーニング枠体へ射出成形する工程を説明するための斜視図 実施例に係るクリーニング枠体へ射出成形する工程を説明するための斜視図 実施例に係るクリーニング枠体へ樹脂を射出成形する工程を説明するための概略断面図 実施例に係るクリーニング枠体へ樹脂を射出成形する工程を説明するための概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの組み立てを説明するための概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの組み立てを説明するための概略断面図 実施例に係る感光体ドラムユニットの組み立てを説明するための概略断面図

（実施例１）
以下に、本発明に係る実施形態の画像形成装置及びカートリッジを図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、カートリッジの長手方向Ｎとは、像担持体である感光体ドラムの回転軸方向である。

（全体構成）
まず、画像形成装置本体及び画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジの全体構成において図１、図２を用いて概略説明する。図１は実施例に係る電子写真画像形成装置本体の一形態であるレーザービームプリンタの全体構成を示す概略断面図、図２は実施例に係るプロセスカートリッジの概略断面図である。

画像形成装置本体Ａは図１に示すように、露光装置１からドラム形状の電子写真感光体である感光体ドラム７（像担持体）に、画像情報に基づいた情報光（光像）が照射される。これにより、感光体ドラム７には静電潜像が形成され、この静電潜像をトナー（現像剤）で現像してトナー像を形成する。そしてトナー像の形成と同期して、給紙部３ａ（カセット）から、ピックアップローラ３ｂ及びこれに圧接する圧接部材３ｃによって記録紙、ＯＨＰシート、布等の記録媒体２を一枚ずつ分離給送する。搬送ガイド３ｆ１に沿って搬送された記録媒体２には、転写手段としての転写ローラ４に電圧印加することによって、プロセスカートリッジＢの感光体ドラム７に形成されたトナー像が転写される。さらにトナー像を転写された記録媒体２は搬送ガイド３ｆ２に沿って定着手段５へ搬送される。この定着手段５は、駆動ローラ５ａと筒状シートで構成された定着回転体５ｄと、定着回転体５ｄを回転可能に支持する支持体５ｃと、定着回転体５ｄ内に配置されたヒータ５ｂを有する。ヒータ５ｂにより加熱された定着回転体５ｄが駆動ローラ５ａに対して従動回転し、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。転写トナー像を定着した記録媒体２は排出ローラ３ｄで搬送され、反転搬送経路を通して排出部６へ排出される。なお本実例では、搬送手段３をピックアップローラ３ｂ、圧接部材３ｃ、排出ローラ３ｄ等により構成しているがその限りではない。

（カートリッジ構成）
カートリッジＢは図２に示すように、感光体ドラム７と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、例えば感光体ドラム７を帯電させる帯電手段、感光体ドラム７に形成された静電潜像を現像する現像手段、感光体ドラム７に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。本実施例のカートリッジＢでは、感光層を有する電子写真感光体である感光体ドラム７を回転駆動し、帯電手段である帯電ローラ８へ電圧を印加して感光体ドラム７の表面を一様に帯電する。この帯電した状態の感光体ドラム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が露光開口９ｂを通して露光されて、感光体ドラム７表面に静電潜像を形成し、静電潜像を現像手段によって現像するように構成している。

現像手段では、現像枠体１０ｆに構成された現像剤収容部であるトナー収容部１０ａ内のトナーをトナー送り手段である回転可能な送り部材１０ｂで送り出す。そして、固定磁石１０ｃを内蔵した現像剤担持体（現像回転体）である現像ローラ１０ｄを回転させる。そして、現像ブレード１０ｅとの摩擦によって帯電したトナーで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ってトナー像を形成して可視像化するものである。

そして転写ローラ４にトナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２に転写する。転写後には、感光体ドラム７にクリーニング手段であるクリーニングブレード１１ａを作用させ、感光体ドラム７から残留トナーを掻き落とすと共に、スクイシート１１ｂによって廃トナー収納部１１ｃ外への漏出を防いでいる。

なお、カートリッジＢは、感光体ドラムユニット１１と現像ユニット１０に分かれている。感光体ドラムユニット１１は、感光体ドラム７と、帯電手段である帯電ローラ８と、クリーニング手段であるクリーニングブレード１１ａと、スクイシート１１ｂと、クリーニングサブユニット１２と、を備えたものである。クリーニングブレード１１ａは感光体ドラム７と当接するゴム部１１ａ１とゴム部１１ａ１を支持する板金部１１ａ２とからなる。現像ユニット１０は現像手段と現像枠体を構成するトナー収容部１０ａおよび現像容器を備えたものである。現像手段とは、現像ローラ１０ｄと現像ブレード１０ｅ等がある。

（クリーニングサブユニットのシール構成）
次に、実施例に係るクリーニングサブユニットのシール構成について図３〜１１を用いて詳細に説明する。図３は実施例に係る感光体ドラムユニットの概略断面図である。図４は実施例に係るクリーニングブレードとスクイシートが取り付けられたクリーニングサブユニットの概略正面図である。図５は実施例に係るクリーニングサブユニットの概略正面図である。図６は実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール近傍の概略正面図である。図７は図６のＢ−Ｂ断面を示した図である。図８は実施例に係るクリーニングサブユニットの縦シール近傍の概略斜視図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）の部分詳細を示す図である。

図３及び４に示すように、クリーニングサブユニット１２には、クリーニングブレード１１ａとスクイシート１１ｂが取り付けられている。感光体ドラム７に当接し廃トナーの漏出を防ぐためのスクイシート１１ｂは、クリーニング枠体１３に樹脂部材３１を介して取り付けられている。本実施例では、スクイシート１１ｂを溶着した樹脂部材３１でクリーニング枠体１３に固定している。

そして、図３及び５に示すように、クリーニングサブユニット１２は、クリーニングブレード下シール１４、縦シール１５、１６、端部シール１９、２０、及び樹脂部材３１が設けられている。具体的には、クリーニングブレード下シール１４は、クリーニング枠体１３の長手方向Ｎの両端部に設けられたブレード取付座面２１、２２の間に渡って設けられている。そして、第１シールからなる縦シール１５、１６は図６〜図８に示すように、ブレード取付座面２１、２２近傍から、スクイシート１１ｂを固定するための樹脂部材３１と繋がるように設けられている。つまり、縦シール１５、１６及び樹脂部材３１は、クリーニング枠体１３に一体的に成形されている。このようにして、クリーニングブレード下シール１４及び縦シール１５、１６でクリーニングブレード１１ａとクリーニング枠体１３の隙間がシールされる。

なお、第１シール材としては、弾性を有し、射出成形可能な樹脂であればよく、エラストマー樹脂を用いることができる。第１シール材としては、クリーニング枠体１３と同系の材質からなり弾性を有する材料を用いることにより、プロセスカートリッジＢのリサイクル時において、クリーニング枠体１３と分離する必要がなくなるため好ましい。そのため、本実施例では、ポリスチレン樹脂からなるクリーニング枠体１３と同系の材質からなるスチレン系エラストマー樹脂を用いたが、この他、シリコン系ゴムや軟質ゴムなどを用いても良い。しかしながら、クリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａ１が感光体ドラム７と当接し、撓むことにより縦シール１５（１６）が圧縮される。縦シール１５（１６）の反発力が大きいと、クリーニングブレード１１のゴム部１１ａ１の感光体ドラム７に対する当接圧が大きくなる。ひいては、クリーニングブレード１１ａのクリーニング性能に影響が出たり、感光体ドラム７との摩擦力が大きくなりすぎてゴム部１１ａ１がめくれたりするなどの支障が発生しうる。よって、圧縮されても低い反発力を有する、つまり、柔らかく弾性率の低い材料を選択するのが望ましい。但し、成形性も考慮し本実施例では、ＪＩＳ Ｋ６２５３試験方法による硬さが２０〜３０程度の物を使用した。

また、図９に示すように端部シール１９（２０）は、感光体ドラム７と当接する表面１９ａ（２０ａ）と、カートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに接着するための粘着面１９ｂ（２０ｂ）とを有する。このように、端部シール１９、２０が感光体ドラム７と当接するようにして配置されることにより、感光体ドラム７とクリーニング枠体１３との隙間がシールされ、カートリッジＢの外部へのトナーの漏れ出しを防止する。なお、図８に示すように、端部シール１９、２０をカートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに接着するため、貼り付け面１３ｔに溝部１３ｍを設け、溝部１３ｍを介して縦シール１５（１６）と樹脂部材３１が繋がり、一体的に成形された構成とされている。端部シール１９（２０）としては、表面１９ａ（２０ａ）がフェルトや不職布、繊維を織り込んでできたパイル、静電植毛等の可撓性部材で構成されたものが用いられる。

次に、縦シール１５、１６に関して詳細に説明する。ここで、本実施例においては、縦シール１５と１６は、クリーニング枠体の長手方向Ｎに対して対称的な構成とした。そこで、以下では縦シール１５を例にとり、説明を行う。図７に示すように縦シール１５は長手方向Ｎに交差する短手方向Ｍに延び、第１部分１５ａ、第２部分１５ｂ、及び第３部分１５ｃの３つの部分を有する。

（縦シールの第１部分１５ａ）
図７に示すように、縦シール１５の第１部分１５ａは、クリーニングブレード１１ａとクリーニング枠体１３の間に位置する。より具体的には、図１０に示すように、第１部分１５ａにおいては、クリーニング枠体１３からクリーニングブレード１１ａへ向かって延び、クリーニングブレード１１ａと当接する構成とする。このとき、縦シール１５のクリーニング枠体１３との接触部とクリーニングブレード１１ａとの接触部とを結んだ線が長手方向Ｎに対し、直交しないように交差するように配置されることが好ましい。このように長手方向Ｎに対して傾斜させ、縦シール１５を配置することにより、クリーニングブレード１１ａとクリーニング枠体１３との間で縦シール１５は撓むように変形した状態で固定される。これより、縦シール１５の変形により生じるクリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａ１への反発力を低減させることができる。ひいては、感光体ドラム７がクリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａ１から受ける当接圧力を縦シール１５、１６近傍で高くなることを抑制し、感光体ドラム７の表面のクリーニング性を均一化し、より良く安定化することができる。なお、第１部分１５ａの傾斜した形状はクリーニングブレード１１ａのゴム部１１ａと当接する部分のみでよいが、板金部１１ａ２と当接する部分も同様の形状としてもよい。傾斜の方向は、長手方向Ｎにおいてクリーニング枠体１３の内側方向（図１０（ａ））でも、外側方向（図１０（ｂ））であっても、どちらでもよい。本実施例では、クリーニング枠体１３及びクリーニングブレード１１ａの長手方向Ｎにおける長さを短くするため、内側へ傾斜した形状が望ましく、採用している。また、トナー封止の観点からも、長手方向Ｎにおいてクリーニング枠体１３の内側へ傾斜した形状とした。

（縦シールの第２部分１５ｂ）
次に、縦シール１５の第２部分１５ｂの説明をする。図７に示すように、第２部分１５ｂは、長手方向Ｎにおいて、第１部分１５ａにつながる様にして形成される。図９に示すように、第２部分１５ｂは、クリーニング枠体３及び端部シール１９に圧縮され、クリーニング枠体１３と端部シール１９の間をシールするようにして設けられる。

より具体的には、図８（ｂ）に示すように、第２部分１５ｂは、３つの接触部（１５ｂ１、１５ｂ２、１５ｂ３）で端部シール１９と接触する。接触部１５ｂ１は、第１部分１５ａと貼り付け面１３ｔをなだらかに繋ぐ傾斜面を形成している。これにより、端部シール１９が貼り付け面１３ｔに貼られた際に、縦シール１５ａと貼り付け面１３ｔとの段差を端部シール１９が塞ぐことができず、隙間が生じることを防止し、より確実にトナー漏れを防止する構成としている。

次に、接触部１５ｂ１につながる接触部１５ｂ２は、貼り付け座面１３ｔとほぼ同じ高さとし、粘着層１９ｂと貼り付け面１３ｔとが確実に接着するようにしてある。なお、接触部１５ｂ２は、貼り付け座面１３ｔとほぼ同じ高さとするため、カートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに溝部１３ｍを設け、溝部１３ｍに接触部１５ｂ２を設けている。

そして、接触部１５ｂ２からなだらかにつながる接触部１５ｂ３は、図７に示すように、貼り付け面１３ｔからスクイシート１１ｂが取りけられる固定面１３ｓにつながる段差部１３ｐに設けられる。接触部１５ｂ３は、段差部１３ｐから貼り付け面１３ｔの延びる方向に突出したリブ形状とされている。貼り付け面１３ｔと段差部１３ｐとが交わる隅部１３ｒにおいては、曲線形状１５ｂ３ｒを設け、なだらかに接触部１５ｂ２と１５ｂ３とをつながるように形成した。これにより、端部シール１９がクリーニング枠体１３に貼りつけられた際にクリーニング枠体１３の貼り付け面１３ｔと段差部１３ｐとが交わる隅部１３ｒを端部シール１９で塞ぐことができず、隙間が生じることを防止する。この結果、より確実に端部シール１９とクリーニング枠体１３の間からトナー漏れを防止する構成としている。また、接触部１５ｂ３においては、幅の細いリブ形状とし、接触部１５ｂ３を端部シール１９が圧縮し、変形した状態で固定されることにより生じる端部シール１９への反発力を低減させることができる。本実施例では、接触部１５ｂ３の幅を約０．６ｍｍとした。この結果、図９に示すように、端部シール１９により接触部１５ｂ３を容易に圧縮、変形させることができ、より良く端部シール１９とカートリッジ枠体１３との間に隙間が生じることを防止し、より確実にトナー漏れを防止する構成としている。

（縦シールの第３部分１５ｃ及び樹脂部材３１）
次に第３部分１５ｃの説明をする。第３部分１５ｃは、図９に示すように、スクイシート１１ｂとクリーニング枠体１３との間に形成される。第３部分１５ｃの一端は、第２部分１５ｂの接続部１５ｂ３につながるようにして形成される。一方、第３部分１５ｃの他端は、第２シール材からなる樹脂部材３１と連続的に形成されている。より具体的には、図７に示すように樹脂部材３１は、クリーニング枠体１３の長手方向Ｎに沿って延びた長手接着部３１ａと、長手方向Ｎの両端に設けられた短手方向Ｍに沿って延びた端部樹脂部３１ｂを有する。そして、この端部樹脂部３１ｂが第３部分１５ｃの他端につながり、縦シール１５と樹脂部材３１が一体的に形成されている。つまり、縦シール１５と樹脂部材１５とは接触し、界面である境界部１０３がスクイシート１１ｂとクリーニング枠体１３との間、つまり第３部分１５ｃに位置するように形成されている。これにより、スクイシート１１ｂとクリーニング枠体１３との間において、樹脂部材３１と第３部分１５ｃに隙間ができることがなく、より確実にトナー漏れを防止する構成としている。

なお、本実施例では、第３部分１５ｃを設ける構成としたが、第３部分１５ｃを設けず、図１１（ａ）に示すように、第２部分１５ｂ（接触部１５ｂ３）と樹脂部材３１とが接触し、一体化する構成としてもよい。さらには、図１１（ｂ）に示すように、端部樹脂部３１ｂを設けず、第３部分１５ｃと長手接着部３１ａとが接触し、一体化する構成としてもよい。つまり、縦シール１５と樹脂部材３１の界面からなる境界部１０３は、スクイシート１１ｂとクリーニング枠体１３との間に挟まれた領域において、縦シール１５が延びる短手方向に長手樹脂部３１ａと交差しない範囲に設ければよい。

また、第２シール材としては、エラストマー樹脂を用いているが、縦シール１５に用いる第１シール材と異なる樹脂を使用する。具体的には、第２シール材としてＪＩＳ Ｋ６２５３試験方法による硬さが５０程度と、第１シール材に比べて硬い材料を用いることにより、スクイシート１１ｂを高精度にクリーニング枠体１３へ配置可能とする。その一方で、第２シール材として弾性率が２．５ＭＰａ〜１０ＭＰａの樹脂が用いることにより、縦シール１５，１６など他のシール部材の成形と同様に樹脂部材３１を枠体に成形可能とする。

なお、第１シール材と同様、第２シール材としては、クリーニング枠体１３と同系の材質からなり弾性を有する材料を用いることにより、プロセスカートリッジＢのリサイクル時において、クリーニング枠体１３と分離する必要がなくなるため好ましい。そのため、本実施例では、ポリスチレン樹脂からなるクリーニング枠体１３と同系の材質からなるスチレン系エラストマー樹脂を用いたが、この他、射出成形可能な樹脂であればよく、シリコン系ゴムや軟質ゴムなどを用いても良い。

また、本実施例では、ポリスチレン樹脂からなるクリーニング枠体１３、ポリエステル樹脂からなる薄板部材のスクイシート１１ｂを用いた。このため、クリーニング枠体１３とスクイシート１１ｂは、材質の違いによって、雰囲気温度変動が発生した場合に、熱膨張の差によってスクイシート１１ｂにうねりが発生する恐れがある。この場合、スクイシート１１ｂと当接している感光体ドラム７と間に隙間ができ、廃トナーが漏出しうる。

そこで本実施例では、枠体に成形した樹脂部材３１が、クリーニング枠体１３とスクイシート１１ｂの高温下の環境放置での線膨張の差を吸収する緩衝材として働くことを可能としている。これにより、高温下の環境放置後のシート部材のうねりを防止することができる。

（スクイシートの固定）
次にスクイシート１１ｂの固定構造について説明する。スクイシート１１ｂは、樹脂部材３１を介し、クリーニング枠体１３に固定される。より具体的には、スクイシート１１ｂは、樹脂部材３１の長手接着部３１ａと端部樹脂部３１ｂが溶着し、クリーニング枠体１３に固定されている。

（本実施例の効果）
以上のように本実施例では、樹脂の射出成形によって縦シール１５や樹脂部材３１を形成することで、スクイシート固定面１３ｓとスクイシート１１ｂとの間にできる隙間１０２を埋めることができる。さらには、縦シール１５や樹脂部材３１を溶融し、スクイシート１１ｂと密着させることにより、隙間をなくし、クリーニング枠体１３の端部のトナーの封止性を高めることができる。この結果、従来、クリーニング枠体１３と端部シール１９との間の隙間を塞ぐ為に行っていたホットメルトの注入工程が不要となり、本実施例に係る構成とすることにより、作成工程の簡略化を図ることができる。

また、本実施例に係る構成とすることにより、軟体部材であるシール部材を用いない構成とすることができ、組み立て易く、生産性の高いカートリッジとすることができる。

（クリーニングサブユニットの製造方法）
続いて図１２ないし２０を用いて、クリーニングサブユニットの形成方法を説明する。図１２はクリーニング枠体の概略斜視図、図１３〜図１６は、クリーニング枠体へ射出成型する工程を説明するための模式断面図である。

（射出成形工程）
以下では、縦シール１５、１６及び樹脂部材３１をクリーニング枠体１３へ射出成形する工程を説明する。図１３は実施例に係るクリーニング枠体の注入口を示した概略斜視図、図１４は実施例に係るクリーニング枠体を樹脂注入装置へセットした状態の斜視図である。図１５は実施例に係るクリーニング枠体へ樹脂を注入成形する際の概略断面図であり、図１６は図１５（ｃ）を示した部分拡大図である。

まず始めに、溶融樹脂を注入するための注入口２６、２７、４４、４５及び縦シール１５、クリーニングブレード下シール１４、並びに樹脂部材３１を保持するための溝部１３ｍ、１４ｍ、３１ｍが設けられたクリーニング枠体１３を準備する。なお、注入口２６、２７、４４、４５は、カートリッジ枠体１３を貫通する穴として設けられている。本実施例では、クリーニング枠体１３に設けている注入口２５、２６、２７、２８、２９は、クリーニング枠体１３の長手方向における位置が互いにずらして配置している。

図１６に示すように、縦シール１５、１６を形成するための縦シール型５１、５２及び樹脂部材３１を形成するためのスクイシート型５３をクリーニング枠体１３に固定する。これにより、縦シール型５１、５２とクリーニング容器１３で形成される空間に注入口２６、２７から溶融樹脂を注入可能な構成とした。なお、本実施例では縦シール型５１（５２）は、第１部分１５ａを形成するための型５１ａと第２部分１５ｂ〜１５ｃを形成するための型５１ｂの２つに分けた構成とした。しかしながら、これに限らず、型５１ａと型５１ｂが一体となった縦シール型５１を用いてもよい。

また同様にスクイシート型５３とクリーニング容器１３で形成される空間に注入口２８、２９から溶融樹脂を注入可能な構成とした。このとき、スクイシート型５３とクリーニング容器１３で形成される空間は、縦シール型５１、５２とクリーニング容器１３で形成される空間に連通するようにされる。

なお、本実施例では、縦シール１５、１６及び樹脂部材３１に加えてクリーニングブレード下シール１４も同一工程で成形する成形工程とした。このため、クリーニングブレード下シール１４を形成するための下シール型５０もクリーニング枠体１３に固定し、下シール型５０とクリーニング枠体１３とで形成される空間に注入口２５から溶融樹脂を注入可能な構成とした。

そして、図１４に示すようにクリーニング枠体１３を樹脂注入装置４０にセットする。樹脂注入装置４０は、２つの樹脂供給部４０ａ、４０ｂから構成され、クリーニングブレード下シール１４及び縦シール１５、１６の材料を供給するホッパー部４６（４０ａ）、及び樹脂部材３１の材料を供給するホッパー部４７（４０ｂ）が設けられている。また、図１５で示すように樹脂を射出するゲート４１〜４５は各々の注入口２５〜２９に対応する位置に注入口と同一方向に配置されている。さらに、クリーニング枠体１３に設けられた注入口２５〜２９も同一方向に配置されていることにより、ゲート４１〜４５が注入口２５〜２９に同時に当接可能な構成としている。

次に、ゲート４１、４２、４３と注入口２５、２６、２７とが当接した状態で樹脂供給部４０ａのプランジャ５５、５６、５７を矢印方向へ駆動する。これによって、クリーニングブレード下シール１４及び縦シール１５、１６のシール材である第一のエラストマー樹脂をゲート４１、４２、４３から射出する。同様に、ゲート４４、４５と注入口２８、２９とが当接した状態で樹脂供給部４０ｂのプランジャ５８、５９を矢印方向へ駆動する。これによって、樹脂部材３１の材料である第二のエラストマー樹脂をゲート４４、４５から射出する。射出された第一エラストマー樹脂は、クリーニング枠体１３と下シール型５０、縦シール型５１、５２とで形成された空間に流し込まれる。同様に射出された第二エラストマー樹脂は、クリーニング枠体１３とスクイシート型５３とで形成された空間に流し込まれる。

このとき、クリーニング枠体１３とスクイシート型５３とで形成される空間の一部にゲート４１、４２、４３から射出された第一のエラストマー樹脂が流れ込むようにして形成する。プランジャ５６〜５９の始動タイミングや移動量、移動速度を調整し、流し込まれた第一のエラストマー樹脂と、第二のエラストマー樹脂とがぶつかり、形成される境界部１０３が第３部分１５ｃに形成されるよう設定する。

射出終了後、クリーニング枠体１３をクリーニングブレード下シール型５０、縦シール型５１、５２、及び樹脂部材型５３から取り外し、離形を行う。これにより、クリーニング枠体１３にクリーニングブレード下シール１４、縦シール１５、１６、及び樹脂部材３１を一体的に成形することができる。

このようにしてクリーニングサブユニット１２が完成する。

（クリーニングブレード及び端部シール取り付け工程）
クリーニングブレード１１ａは、クリーニングブレード下シール１４上に配置され、クリーニング枠体１３の長手方向Ｎの両端部に設けられたブレード取付座面２１、２２にねじなどの固定部材１７によりクリーニング枠体１３に固定する。このとき、クリーニングブレード下シール１４によりクリーニング枠体１３とクリーニングブレード１１ａの板金１１ａ２の間がシールされる。

そして、図１７に示すように、端部シール１９は、クリーニングブレード１１ａ及び後ほど取り付けられる感光体ドラム７、スクイシート１１ｂと当接するようにカートリッジ枠体１３の貼り付け面１３ｔに接着される。端部シール１９は、粘着面１９ｂがカートリッジ枠体１３の溝部１３ｍ、つまり縦シール１５上に固定する。このとき、図１７（ｂ）に示すように、縦シール１５、より具体的には段差部１３ｐから突出する接触部１５ｂ３を潰すようにして端部シール１９をクリーニング枠体１３に固定し、端部シール１９とクリーニング枠体１３との隙間がシールされるようにする。

（スクイシート貼り付け工程）
次にスクイシート１１ｂの貼り付けについて説明する。本実施例ではスクイシート１１ｂはポリエステル製のシートを用いた。クリーニング枠体１３に成形された樹脂部材３１の上にスクイシート１１ｂを所定の位置に配置する。そして、図１８に示すように、樹脂部材３１の融点以上で且つスクイシート１１ｂの材料の融点以下に加熱されたヒートバーなどの加熱体７１を押しあてる。この加熱体７１による熱と圧力によって樹脂部材３１を溶融させ、クリーニング枠体１３とスクイシート１１ｂの接着を行う。より具体的には、樹脂部材３１の長手接着部３１ａだけでなく、端部樹脂部３１ｂと縦シール第３部分１５ｃの全てを加熱する。これにより、端部樹脂部３１ｂは溶融してスクイシート１１ｂに接着するとともに、第３部分１５ｃに存在する縦シール１５の一部も溶融させてスクイシート１１ｂに密着させる。このため、樹脂部材３１はスクイシート１１ｂの材料と相溶性のある材料を用いることが好ましい。

さらには、樹脂部材３１の溶融方法としては、加熱体７１の押しあての他、スクイシート１１ｂに光透過性の高いシート材を用い、樹脂部材３１にレーザー照射を行い、樹脂部材３１を溶融させてもよい。この場合にあっては、図１９に示すように、光透過性の高いガラスなどの透明固定体７２でスクイシート１１ｂを固定したうえで、レーザーヘッド７３を走査させ、長手樹脂部３１ａと端部樹脂部３１ｂにレーザーを照射する。樹脂部材３１としては、レーザー光を吸収し、溶融するものであればよく、熱溶融する樹脂に光を吸収するレーザー反応剤、例えばカーボンを添加したものを使用することができる。本実施例においては、樹脂部材３１として使用する第２シール材は、カーボンを０．５〜１２質量部含有させスチレン系樹脂を使用した。

クリーニングサブユニット１２にスクイシート１１ｂを固定後、感光体ドラム７及び帯電ローラ８を所定の位置に固定することで感光体ドラムユニット１１が完成する。そして、感光体ドラムユニット１１に現像ユニット１０を一体化することによりカートリッジが完成する。

なお、各々の型５０〜５３はクリーニング枠体１３に対し、樹脂が漏れないように当接した状態として射出工程を行えばよく、本実施例のように型５０〜５３を同時に当接させる他、順次当接させた後、射出工程を行ってもよい。

（本実施例の効果）
本実施形態にでは、製造されたカートリッジＢは、カートリッジＢの構成により奏する効果の他、クリーニングブレード下シール１４、縦シール１５及び１６、樹脂部材３１といった複数の部品を樹脂注入装置４０で同一工程により製造することができる。このため、生産性を高めることができる他、カートリッジ枠体へ軟体部材であるシール部材を貼り付ける工程を有さないため、自動機による組立を可能とすることができる。

Ａ 画像形成装置本体
Ｂ カートリッジ
７ 感光体ドラム
８ 帯電ローラ
１０ 現像ユニット
１１ 感光体ドラムユニット
１１ａ クリーニングブレード
１１ｂ スクイシート
１１ｃ 廃トナー収納部
１２ クリーニングサブユニット
１３ クリーニング枠体
１４ クリーニングブレード下シール
１５、１６ 縦シール
１９、２０ 端部シール
２１、２２ ブレード取付座面
２５、２６、２７、２８、２９ 注入口
３１ 樹脂部材
４０ 樹脂注入装置
４１、４２、４３、４４、４５ ゲート
５０ 下シール金型
５１、５２ 縦シール金型
５３ 樹脂部材金型
５５、５６、５７、５８、５９ プランジャ
７０ ホットメルト
７３ レーザーヘッド
１０１、１０２ 隙間
１０３ 境界部

Claims (10)

1. 画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジにおいて、
   像担持体と、
   前記像担持体が回転可能に支持されているカートリッジ枠体と、
   前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段と、
   前記像担持体の回転軸線方向に沿って延び、前記回転軸線方向と交差する方向の一端が前記像担持体と当接する薄板部材と、
   前記薄板部材の前記交差する方向の他端を前記カートリッジ枠体に固定する固定部であって、前記回転軸線方向に延びる固定部を含む樹脂部材と、
   前記クリーニング手段の前記回転軸線方向の端部と、前記カートリッジ枠体と、の隙間をシールするシール部であって、前記回転軸線方向に交差する方向において前記固定部に向かって延びるシール部を含むシール部材と、を有し、
   前記シール部材及び前記樹脂部材は、互いに異なる材料を用いて前記カートリッジ枠体と一体的に射出成形することよって形成されており、
   前記樹脂部材は、前記回転軸線方向と交差する方向において前記固定部から前記シール部材に向かって突出する突出部を有し、前記突出部の先端部が前記シール部材と接触していることを特徴とするカートリッジ。
2. 前記突出部の前記先端部と、前記シール部材と、が接触する接触面は、前記回転軸線方向と交差する方向において、前記シール部材の前記シール部よりも前記固定部に近い側にあることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
3. 前記突出部は、前記薄板部材の厚み方向において、前記カートリッジ枠体と、前記薄板部材と、の間に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジ。
4. 前記像担持体の回転軸線方向の端部と、前記カートリッジ枠体と、の隙間をシールするように前記カートリッジ枠体に設けられた端部シールを有し、
   前記シール部材は、前記端部シールが固定された前記カートリッジ枠体の面と、前記固定部が設けられた前記カートリッジ枠体の面と、で形成される段差部の側面と、前記端部シールの側面と、の隙間をシールする部分を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
5. 前記樹脂部材の材料は、前記シール部材の材料よりもＪＩＳ Ｋ６２５３試験方法による硬さが高い材料であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のカートリッジ。
6. 前記像担持体は、感光体であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のカートリッジ。
7. 像担持体と、前記像担持体が回転可能に支持されているカートリッジ枠体と、前記像担持体をクリーニングするクリーニング手段と、前記像担持体の回転軸線方向に沿って延び、前記回転軸線方向と交差する方向の一端が前記像担持体と当接する薄板部材と、前記薄板部材の前記交差する方向の他端を前記カートリッジ枠体に固定する固定部であって、前記回転軸線方向に延びる固定部を含む樹脂部材と、前記クリーニング手段の前記回転軸線方向の端部と、前記カートリッジ枠体と、の隙間をシールするシール部であって、前記回転軸線方向に交差する方向において前記固定部に向かって延びるシール部を含むシール部材と、を有し、画像形成装置の本体に着脱可能なカートリッジの製造方法であって、溶融樹脂である第１シール材及び前記第１シール材と異なる溶融樹脂である第２シール材を、前記カートリッジ枠体と、前記カートリッジ枠体に固定された少なくとも一つの型と、の間に形成された空間にそれぞれ異なる注入口から注入して成形することで前記カートリッジ枠体上にシール部材及び前記樹脂部材を形成する第１の工程と、
   前記カートリッジ枠体に前記クリーニング手段を固定する第２の工程と、
   前記樹脂部材の前記固定部の上に前記薄板部材を配置し、前記固定部を溶融して前記薄板部材を溶着によって前記固定部に固定する第３の工程と、
   前記像担持体を前記カートリッジ枠体に設置する第４の工程と、
   を備え、前記回転軸線方向と交差する方向において前記固定部から前記シール部材に向かって突出する突出部であって、その先端部が前記シール部材と接触する突出部を前記樹脂部材が有するように、前記第１の工程において前記シール部材と前記樹脂部材を成形することを特徴とするカートリッジの製造方法。
8. 前記回転軸線方向と交差する方向に関し、前記突出部の前記先端部と、前記シール部材と、が接触する接触面が、前記シール部材の前記シール部よりも前記固定部に近い側にあるように、前記第１の工程において前記シール部材と前記樹脂部材を成形することを特徴とする請求項７に記載のカートリッジの製造方法。
9. 前記薄板部材を前記カートリッジ枠体に固定したときに前記薄板部材の厚み方向において、前記突出部が前記カートリッジ枠体と、前記薄板部材と、の間にあるように、前記第１の工程において前記シール部材と前記樹脂部材を成形することを特徴とする請求項７又は８に記載のカートリッジの製造方法。
10. 前記樹脂部材の材料は、前記シール部材の材料よりも、ＪＩＳ Ｋ６２５３試験方法による硬さが高い材料であることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１項に記載のカートリッジ。

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