JP4736779B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置において静電潜像担持体に現像剤を供給するための現像装置、並びにこの現像装置を備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

一般的に、複写機やプリンタ等の画像形成装置は、感光体等の静電潜像担持体に担持されている静電潜像に現像剤を付着させて現像するための現像装置を備え、現像装置は、現像剤排出用の細長い開口を備えた現像容器と、現像容器内で担持した現像剤を開口を通じて静電潜像担持体に供給するための現像ローラとを備えている。現像ローラに担持された現像剤は、現像ローラの回転により静電潜像担持体に対向する現像領域に達し、その現像領域において静電潜像担持体の外周面へ移動して、静電潜像が現像されるようになっている。

ところで近年は、画像の解像力や鮮明度等の向上に伴い、現像剤の小径化及び球形化が進んでおり、近年の現像剤は、流動性が良く僅かな隙間からでも漏れやすくなっている。したがって、従来は現像剤の漏れが発生しなかったシール構成でも、漏れが発生する確率が高まっており、現像装置におけるシール性の向上が求められている。また、部品組立の自動化が進んでおり、そのために組立精度の要求を緩和することも、現像剤の漏れを発生させる原因となっている。

図６及び図７は、現像装置のシール構成の従来例を示している。この現像装置は、現像容器の開口における長手方向の略全長に亘って設けられた本シール材８０と、上記開口の長手方向両端部に設けられた端部シール材８２とを備えている。これら本シール材８０と端部シール材８２とは、現像剤が開口から漏れるのを防ぐため、開口の周縁部と現像ローラ７０外周面とに跨って設けられている。

また、端部シール材８２における現像ローラ７０径方向内側の面(現像ローラ７０との当接面)には、現像ローラ７０に圧接される現像剤戻し材８４が取り付けられている。これにより、現像ローラ７０に担持された現像剤は、開口長手方向の端部側に流れてくると、現像剤戻し材８４に当たって上記長手方向中央部側へ戻されるようになっている。

さらに、端部シール材８２における現像ローラ７０径方向外側の面には弾性圧接材８６が取り付けられ、この弾性圧接材８６が端部シール材８２に圧接している。これによって、現像ローラ７０に対する端部シール材８２の圧接力が強められ、開口の長手方向両端部におけるシール性が高められている。また、現像ローラ７０に対する現像剤戻し材８４の圧接力も同様に高められるため、現像剤戻し材８４が、現像剤を開口長手方向中央部側へ戻す上記の機能を確実に発揮できるようになっている。

しかし、図６及び図７に示される従来の構成では、本シール材８０と端部シール材８２とが僅かな隙間を空けて配置されているため、その隙間の一部又は全体が拡がって、現像剤が漏れてしまう恐れがあった。また、上記隙間を極力小さくすると共に、生産後に隙間が拡がることのないようにすれば、高い組立精度が要求され、組立の自動化が困難となる問題があった。さらに、端部シール材８２及び現像剤戻し材８４を現像ローラ７０に強く圧接するためには、上記の弾性圧接材８６等の専用部材を用意しなければならないため、コスト面において改良の余地があった。

本シール材と端部シール材との間のシール性を改良するためには、特許文献１の図６に示されているように、本シール材と端部シール材とを重ねて設けることが考えられ、このような構成にすると、本シール材と端部シール材との間に隙間が生じる欠点を解消することができる。しかし、特許文献１の図６に示す構成では、本シール材に対して、端部シール材が現像ローラ径方向の外側に重なっているため、本シール材が端部シール材によって外側から圧接されて、現像ローラに強く接触してしまうこととなる。そうすると、現像ローラに担持された現像剤がこぼれ落ちて、画質の低下を招く恐れがある。なお、このように、本シール材に対して、端部シール材が現像ローラ径方向の外側に重なる構成は、特許文献２及び特許文献３においても開示されている。

これに対して、特許文献１の図３に示された構成では、本シール材の長手方向両端部がテーパ形状となっており、本シール材における現像ローラとの当接部分は端部シール材と重ならず、本シール材における上記当接部分以外の部分が端部シール材と重なるようになっている。これにより、現像剤の漏れが生じるような隙間が本シール材と端部シール材との間に生じることを防ぎつつ、端部シール材による圧接を防ぐことによって本シール材と現像ローラとの接触が強まることがなくなり、上記の画質低下を避けることができる。

特許第２６６７６６９号公報 特開２０００−５６５６２号公報 特開２０００−１０５５０１号公報

しかし、特許文献１の図３に示される現像装置は、本シール材と端部シール材とを特定部分では重ねずに、それ以外の部分で重ねるようにするといった精密な構成であるため、極めて高い組立精度が要求される欠点を有している。また、開口の長手方向両端部のシール性を高めるため、端部シール材を現像ローラに強く圧接しようとすれば、そのための専用部材を用いなければならず、図６及び図７に示す従来の構成と同様、コスト面の課題が依然として残されている。

そこで、本発明は、高い組立精度が不要となるように構造を改良すると共に、コストの低減化を図りつつ、現像剤の漏れを確実に防止できる現像装置、並びにこれを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置は、
現像容器が、現像剤を排出するための細長い開口を備え、
上記現像容器内の現像剤を担持する現像剤担持体が、上記開口の長手方向に平行な回転軸を中心として回転可能に設けられ、
上記開口から現像剤が漏れるのを防ぐための本シール材及び端部シール材が、上記開口の短手方向一端側の周縁部と上記現像剤担持体外周面とに跨って設けられた現像装置において、
上記本シール材が上記開口の長手方向の略全長に亘って設けられると共に、
上記端部シール材が上記開口の長手方向両端部に設けられ、
上記開口の長手方向両端部において、上記本シール材と上記端部シール材とが、上記端部シール材が上記本シール材と上記現像剤担持体との間に挟まるようにして重なって設けられ、
上記端部シール材における上記現像剤担持体との当接面に、該現像剤担持体に担持された現像剤を該現像剤担持体における長手方向の端部側から中央部側へ戻すための帯状の現像剤戻し材が、上記現像剤担持体の移動方向上流側から下流側に向かって上記現像剤担持体の長手方向中央部側へ傾斜した状態で取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、現像容器の開口から現像剤が漏れるのを防ぐための本シール材と端部シール材とを、端部シール材が本シール材と現像剤担持体との間に挟まるようにして重ねるといった簡単な構成により、上記開口における長手方向端部のシール性を高めることができる。したがって、高い組立精度を要求されることがなく、組立の自動化に容易に対応することができる。

また、本シール材と端部シール材とが上記のように重ねられることにより、本シール材が、端部シール材を現像剤担持体側へ圧接することとなるため、端部シール材を圧接するために従来用いられてきた専用部材が不要となり、コストの低減化を図ることができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１を示している。画像形成装置１は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真式画像形成装置である。画像形成装置１は、単独で使用されるもの又はネットワーク対応可能なもののいずれであっても良く、モノクロ出力又はカラー出力のいずれであっても良い。

画像形成装置１の概略構成は、一般的な電子写真式画像形成装置と同様である。すなわち、画像形成装置１は、静電潜像担持体としての感光体２を備え、その感光体２の周囲に、帯電装置４、露光装置６、現像装置８、及び転写装置１０が設けられ、用紙搬送路に、給紙装置１２及び定着装置１４が設けられている。

次に、画像形成装置１による画像形成の動作の一例を簡単に説明する。図中反時計周りに回転する感光体２は、帯電装置４に対向する帯電領域で所望の電位に帯電される。続いて、露光領域において、露光装置６から発せされる例えばレーザ光により露光され、感光体２の表面に画像データに基づいた静電潜像が形成される。そして、感光体２の静電潜像が、現像装置８に対向する現像領域に達すると、現像装置８の現像ローラ４０に印加された電圧と感光体２の静電潜像との間で形成される電界により、帯電したトナーが現像ローラ４０から感光体２へ移動して、静電潜像がトナーによって現像される。

こうして形成された感光体２のトナー像は、転写装置１０に対向する転写領域に達すると、タイミングローラ１６によってタイミングを合わせられて感光体２と転写装置１０との間に搬送された用紙に転写される。この転写によりトナー像が付着した用紙はさらに搬送され、定着装置１４によって熱と圧力が加えられることによって、トナー像が用紙に定着する。そして、トナー像が定着した用紙は、排出ローラ１８によって排紙トレイ２０に排出される。なお、用紙に転写されずに感光体２に残ったトナーは、図示しないクリーニング装置によって回収される。

ただし、画像形成装置１の概略構成は、上述した構成に限られるものではない。例えば、図１において、感光体２、帯電装置４、転写措置１０及び定着装置１４として、それぞれローラ形状のものを図示しているが、必ずしもローラ形状に限定されるものではなく、例えば、ベルト形状の感光体、ブレード等の帯電装置、ベルト形状の転写装置、ベルト形状の定着装置を用いるようにしても良い。また、露光装置６は、レーザ方式に限られず、ＬＥＤ方式のものを用いても良い。さらに、画像形成装置１は、クリーニング装置を有さないクリーナレス方式のものでも良い。

現像装置８は、画像形成装置１の本体に対して着脱可能なようにカートリッジ化されている。すなわち、現像装置８は、感光体２と一体的に組み合わせられてプロセスカートリッジを構成している。なお、プロセスカートリッジは、現像装置８と感光体２に加えて、その他の装置を組み合わせて構成しても良い。

図２に示すように、現像装置８は、現像剤を収容するための現像容器３０を備えている。現像容器３０は、感光体２に現像剤を付着させて現像を行うための現像部３２と、その現像部３２へ現像剤を補給するための補給部３４とを備え、現像部３２と補給部３４とは連絡口３６を介して互いに連通している。また、現像容器３０は、現像部３２において、現像剤を排出するための細長い開口３８を備えている。

現像容器３０の現像部３２には、現像容器３０内の現像剤を担持する現像剤担持体としての現像ローラ４０と、現像ローラ４０に現像剤を供給する供給ローラ４２とが設けられている。現像ローラ４０及び供給ローラ４２は、互いに接触した状態で設けられ、現像容器３０の開口３８の長手方向に平行な図示しない回転軸を中心として回転可能となっている。なお、現像ローラ４０の回転軸及び供給ローラ４２の回転軸は、図示しない同一の駆動機構に連結されており、その駆動機構が作動することにより、現像ローラ４０及び供給ローラ４２が回転するようになっている。

現像ローラ４０は、開口３８の長手方向の略全長に亘って、開口３８を塞ぐようにして設けられ、現像ローラ４０外周面の略半分が現像容器３０内に収められ、現像ローラ４０外周面の残りの略半分が現像容器３０の外側に露出した状態となっている。

現像ローラ４０は、図２における反時計回りに回転するようになっており、供給ローラ４２に接触した現像剤供給領域において供給ローラ４２から現像剤が供給される。この際供給される現像剤は、現像ローラ４０と供給ローラ４２との摩擦により予備帯電される。こうして供給された現像剤は、現像ローラ４０の外周面に付着して現像ローラ４０に担持され、現像ローラ４０の回転により、例えば板状の現像剤規制部材４４の先端部に接触した帯電領域に達する。帯電領域では、現像剤規制部材４４の先端部によって余分な現像剤が掻き取られることで現像剤の層厚が規制されると共に、摩擦帯電により所定の電荷が与えられる。そうして所定の電荷が与えられた現像剤は、現像ローラ４０の回転により、開口３８を通って現像容器３０の外側へ排出され、感光体２に対向する現像領域に達する。現像領域に達した現像剤は、感光体２が担持する静電潜像に応じて、現像剤が現像ローラ４０から感光体２へ移動して、感光体２にトナー画像が形成される。

図３は、現像容器３０の開口３８における長手方向一端部を示す拡大断面図である。図３に示すように、開口３８から現像剤が漏れるのを防ぐための本シール材５０及び端部シール材５２が、開口３８の短手方向一端側の周縁部と現像ローラ４０外周面とに跨って設けられている。これら本シール材５２及び端部シール材５２により、開口３８の短手方向一端と現像ローラ４０との間のシール性が確保されている。なお、開口３８の短手方向他端と現像ローラ４０との間のシール性は、開口３８の短手方向他端側の周縁部と現像ローラ４０外周面とに跨る現像剤粉煙防止板４６によって確保されている。

本シール材５０は、開口３８の長手方向に沿って設けられた帯状のフィルムであり、開口３８の長手方向の略全長に亘って設けられている。他方、端部シール材５２は、開口３８の短手方向に沿って設けられた帯状のフィルムであり、開口３８の長手方向両端部に設けられている。本シール材５０及び端部シール材５２としては、可撓性を有する弾性部材が用いられる。そして、図４及び図５に示すように、端部シール材５２が、本シール材５０の長さ方向両端部における現像ローラ４０との当接面側に例えば接着により重ねられている。ただし、本シール材５０と端部シール材５２とは、接着を伴わずに重ねられていても良いものとする。

また、端部シール材５２における現像ローラ４０との当接面に、現像ローラに担持された現像剤を現像ローラにおける長手方向の端部側から中央部側へ戻すための現像剤戻し材５４が取り付けられている。現像剤戻し材５４は、端部シール材５２の幅方向の一端から他端に跨って、現像ローラ４０の回転方向に対して斜め方向に傾いた状態で取り付けられている。

本シール材５０は、その幅方向一端側において開口３８の短手方向一端側の周縁部に固定され、自由端となっている幅方向他端側において、現像ローラ４０外周面に巻き付くようにして当接している。ただし、開口３８の長手方向両端部においては、本シール材５０と現像ローラ４０との間に端部シール材５２が介在している。

本シール材５０の幅方向一端側は、現像容器３０の例えば外表面における開口３８周縁部へ接着されている。ただし、開口３８周縁部への本シール材５０の固定は、必ずしも接着に限られないものとする。他方、本シール材５０の幅方向他端側は、例えば軟質樹脂からなる押さえ部材４８によって現像ローラ４０外周面に押さえ付けられた状態となっており、安定した取付け状態が確保されている。

端部シール材５２は、その長さ方向一端側において開口３８の短手方向一端側の周縁部に本シール材５０を介して固定されている。ただし、端部シール材５２の長さ方向一端側は、本シール材５０を介することなく、現像容器３０に直接固定するようにしても良い。

他方、自由端となっている端部シール材５２の長さ方向他端側は、上述のように現像ローラ４０と本シール材５０との間に介在した状態で、現像ローラ４０外周面に巻き付くようにして当接している。すなわち、本シール材５０と端部シール材５２とは、端部シール材５２が本シール材５０と現像ローラ４０との間に挟まるようにして重なって設けられている。これにより、本シール材５０と端部シール材５２との間に隙間が生じないようになっており、現像容器３０の開口３８のシール性が高められている。

また、本シール材５０と端部シール材５０とが上記のように重ねられることにより、本シール材５０が、端部シール材５２を現像ローラ４０側へ圧接するバックアップ材として機能するようになっている。したがって、端部シール材５２を圧接するために従来用いられてきた専用部材を用いなくても、端部シール材５２と現像ローラ４０との間、及び現像剤戻し材５４と現像ローラ４０との間に強い圧接力が得られるようになっている。これにより、端部シール材５２がシール機能を確実に発揮できると共に、現像剤戻し材５４が、現像ローラ４０の長手方向端部に流れてきた現像剤を長手方向中央部側へ戻す機能を確実に発揮することができる。

この発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図ある。 この発明の一実施形態に係る現像装置を示す断面図である。 図２に示す現像装置の要部拡大図である。 本シール材の長手方向端部及び端部シール材を現像ローラ側から見た図である。 図４に示す本シール材の長手方向端部及び端部シール材の斜視図である。 従来の現像装置における本シール材の長手方向端部及び端部シール材を現像ローラ側から見た図である。 図６に示す本シール材の長手方向端部及びシール材の斜視図である。

符号の説明

１ 画像形成装置、
８ 現像装置、
３０ 現像容器、
３８ 現像容器の開口、
４０ 現像ローラ(現像剤担持体)、
５０ 本シール材、
５２ 端部シール材、
５４ 現像剤戻し材。

Claims (3)

1. 現像容器が、現像剤を排出するための細長い開口を備え、
   上記現像容器内の現像剤を担持する現像剤担持体が、上記開口の長手方向に平行な回転軸を中心として回転可能に設けられ、
   上記開口から現像剤が漏れるのを防ぐための本シール材及び端部シール材が、上記開口の短手方向一端側の周縁部と上記現像剤担持体外周面とに跨って設けられた現像装置において、
   上記本シール材が上記開口の長手方向の略全長に亘って設けられると共に、
   上記端部シール材が上記開口の長手方向両端部に設けられ、
   上記開口の長手方向両端部において、上記本シール材と上記端部シール材とが、上記端部シール材が上記本シール材と上記現像剤担持体との間に挟まるようにして重なって設けられ、
   上記端部シール材における上記現像剤担持体との当接面に、該現像剤担持体に担持された現像剤を該現像剤担持体における長手方向の端部側から中央部側へ戻すための帯状の現像剤戻し材が、上記現像剤担持体の移動方向上流側から下流側に向かって上記現像剤担持体の長手方向中央部側へ傾斜した状態で取り付けられていることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 請求項１に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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