JP2004205733A

JP2004205733A - 現像装置

Info

Publication number: JP2004205733A
Application number: JP2002373702A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Ariga; 友洋有賀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: JP4247600B2

Abstract

【課題】規制ブレード付近でのトナーの圧粉を防ぐとともに、規制ブレード背面へのトナーの漏れを防ぎ、トナー貯留部への劣化トナーの回収を効率良く行う。
【解決手段】トナー担持体１３にトナーを供給するトナー供給体１６と、該トナー供給体にトナーを搬送するトナー貯留部１７と、トナー層厚を規制するトナー層規制手段１９と、前記トナー供給体に対向する現像ハウジングの周壁との間に形成されるトナー還流路２０と、前記トナー層規制手段と現像ハウジングの間に配設されるシール材２２とを備え、前記トナー担持体１３とトナー供給体１６が接触位置でともに下方向に回転され、前記トナー層規制手段１９がトナー担持体１３にカウンタ方向で当接される現像装置において、前記トナー供給体１６の中心とトナー層規制手段先端との距離Ｌ１が、トナー供給体１６の中心と現像ハウジングの周壁１５ａとの最小距離Ｌ２より小さくする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、感光体ドラムや感光体ベルトなどの像担持体上に形成された静電潜像にトナーを付着させて顕像化するプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の非磁性一成分現像剤を用いる現像装置においては、現像ローラにトナー層規制ブレードを当接させて、現像ローラ上にトナーの薄層を形成するとともにトナーを摩擦帯電させ、このトナー薄層を像担持体に接触または近接させることにより、像担持体上に形成された静電潜像を顕像化している。
【０００３】
従来、このような現像装置を搭載する画像形成装置において、像担持体、帯電装置、露光装置、現像装置等を含む画像形成ユニットの下方に転写材搬送路または中間転写ベルトが配置される構成が一般的であるが、現像装置からのトナーの飛散により転写装置や転写材を汚染するという問題や、露光ユニットが装置上部に配置されるため、装置の振動を拾い易く安定した露光が困難になるという問題を有している。
【０００４】
そこで、これらの不具合を解消するために、画像形成ユニットの上方に転写材搬送路または中間転写ベルトを配置した画像形成装置が知られている（例えば特開平７−４４０１１号公報）。このような配置をすると、転写材搬送路または中間転写ベルトの移動方向に像担持体を回転させる構成になり、従って、現像装置の現像ローラの回転は、像担持体との当接部で上方向となり、また、トナー層規制ブレードは、現像ローラと現像剤供給ローラの接触部の回転方向下流側に配置される構成となる。
【０００５】
上記のように構成された特開平７−４４０１１号公報の現像装置では、現像ローラと供給ローラの間を通過し規制ブレードにより除外された劣化トナーをトナー貯留部に戻し、トナー貯留部に貯留されているフレッシュトナーと混合させる必要があり、供給ローラを現像ローラとの接触部で同方向に回転させるようにしている。しかしながら、この方式はトナー貯留部への劣化トナーの回収効率が悪いという問題を有している。
【０００６】
そこで、特開２００２−１８９３４５においては、トナー循環領域形成手段（供給ローラと現像装置の底壁との間隔）を規制ブレード側で最も狭くなるように構成し、接触部や当接部で発生した劣化トナーを効率良くトナー貯留部に流動させるようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−４４０１１号公報
【特許文献２】特開２００２−１８９３４５
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の現像装置においては、現像ローラと供給ローラの接触部および現像ローラとトナー層規制ブレードの当接部には比較的広い空間が形成されており、この空間に劣化トナーが圧粉状態で滞留してしまい、また、これにより規制ブレード背面にあるシール部材でのトナーの漏れが生じてしまうという問題を有している。その結果、トナー貯留部への劣化トナーの回収が進まず、劣化トナーに起因する画像不良を招くという問題を有している。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、規制ブレード付近でのトナーの圧粉を防ぐとともに、規制ブレード背面へのトナーの漏れを防ぎ、トナー貯留部への劣化トナーの回収を効率良く行うことができる現像装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために本発明の現像装置は、現像位置にトナーを搬送するトナー担持体と、該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給体と、該トナー供給体にトナーを搬送するトナー貯留部と、前記トナー担持体のトナー層厚を規制するトナー層規制手段と、前記トナー供給体に対向する現像ハウジングの周壁との間に形成されるトナー還流路と、前記トナー層規制手段と現像ハウジングの間に配設されるシール材とを備え、前記トナー担持体とトナー供給体が接触位置でともに下方向に回転され、前記トナー層規制手段がトナー担持体にカウンタ方向で当接される現像装置において、前記トナー供給体の中心とトナー層規制手段先端との距離Ｌ１が、トナー供給体の中心と現像ハウジングの周壁との最小距離Ｌ２より小さくすることを特徴とする。
また、前記シール材の先端位置が前記距離Ｌ１、Ｌ２の間になるように設定することを特徴とし、また、前記トナー層規制手段先端の厚みをシール材先端の厚みより大とすることを特徴とし、さらに、前記トナー層規制手段を導電性とすることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係る現像装置の１実施形態を搭載する画像形成装置の全体構成図である。
この画像形成装置では、装置本体１内に感光体ドラムからなる像担持体２が配設され、図示しない駆動手段によって図示矢印方向D1に回転駆動される。この像担持体２の周囲には、その回転方向D1に沿って、像担持体２を一様に帯電するための帯電装置３、露光装置４、ロータリー式の現像装置５、転写ユニット６およびクリーニング装置７がそれぞれ配設されている。
【００１２】
ロータリー式の現像装置５は、イエロー用現像器５Ｙ、マゼンタ用現像器５Ｍ、シアン用現像器５Ｃおよびブラック用現像器５Ｋが軸１２を中心として駆動手段（図示せず）により回転自在に設けられている。これらの現像器５Ｙ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｋは、像担持体２の１回転毎に選択的に一つの現像器の現像ローラ１３を像担持体２に近接又は当接する位置に回転移動するようにされ、像担持体２上の静電潜像を選択トナー色で顕像化するように構成している。
【００１３】
転写ユニット６は、駆動ローラ６１および従動ローラ６２に懸架された中間転写ベルト６３と、中間転写ベルト６３を図示矢印方向D2に回転駆動する駆動手段（図示せず）と、駆動ローラ６１に対向して配設され、中間転写ベルト６３上に形成された４色フルカラー像を転写材Ｓ上に転写するための二次転写ローラ６４とを備えている。
【００１４】
装置本体１の底部には給紙カセット８が配設され、給紙カセット８内の転写材Ｓは、転写材搬送路９を図示矢印方向D3に、二次転写ローラ６４、定着装置１０を経て排紙トレイ１１に搬送されるように構成されている。
【００１５】
上記構成からなる画像形成装置の作用について説明する。図示しないコンピュータからの画像形成信号が入力されると、像担持体２、現像装置５および中間転写ベルト６３が回転駆動し、先ず、像担持体２の外周面が帯電装置３によって一様に帯電され、一様に帯電された像担持体２の外周面に、露光装置４によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報に応じた選択的な露光Ｌがなされ、イエローの静電潜像が形成される。
【００１６】
像担持体２上に形成された潜像位置には、イエロー用現像装置５Ｙが回動してその現像ローラ１３が当接し、これによってイエローの静電潜像のトナー像が像担持体体２上に形成され、次に、像担持体２上に形成されたトナー像は一次転写領域T1で中間転写ベルト６３上に転写される。このとき、二次転写ローラ６４は中間転写ベルト６３から離間されている。
【００１７】
上記の処理が画像形成信号の第２色目、第３色目、第４色目に対応して、像担持体２と中間転写ベルト６３の１回転による潜像形成、現像、転写が繰り返され、画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中間転写ベルト６３上において重ねられて転写される。
【００１８】
そして、このフルカラー画像が二次転写ローラ６４に達するタイミングで、転写材Ｓが転写材搬送路９から二次転写領域T2に供給され、このとき、二次転写ローラ６４が中間転写ベルト６３に押圧されるとともに二次転写電圧が印加され、中間転写ベルト６３上のフルカラートナー像が転写材Ｓ上に転写される。そして、この転写材Ｓ上に転写されたトナー像は定着装置１０により加熱加圧され定着され、排紙トレイ１１に排出される。
【００１９】
図２および図３は、本発明の現像装置の１実施形態を示し、図２は図１の現像装置の拡大断面図、図３は、図２の要部拡大図である。
図２において、ロータリー式の現像装置５の各現像器５Ｙ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｋは、円筒状のフレーム１４の円内に４等分になるように配置され、フレーム１４は軸１２を中心として駆動手段（図示せず）により図示矢印方向に回転可能に設けられている。以下、現像器５Ｙを代表して説明する。
【００２０】
各現像器５Ｙ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｋは、現像ハウジング１５を備え、現像ハウジング１５内には、像担持体２に対向する現像位置にトナーを搬送する現像ローラ（トナー担持体）１３と、この現像ローラ１３にトナーを供給する供給ローラ（トナー供給体）１６と、供給ローラ１６にトナーを搬送するトナー貯留部１７と、トナー層規制規制手段１９と、供給ローラ１６に対向する現像ハウジング１５の周壁１５ａとの間に形成されるトナー還流路２０が設けられている。
【００２１】
ところで、図１に示すように、像担持体２の上方に転写ユニット６を配置した画像形成装置においては、中間転写ベルト６３の搬送方向D2に対して像担持体２の回転方向D1を両者の接触部で同一にする構成になり、従って、現像装置５の現像ローラ１３の回転方向D4は、像担持体２との当接部（または接触部）で上方向となり、また、図２に示すように、トナー層規制手段１９は、現像ローラ１３と供給ローラ１６の接触部の回転方向下流側で、かつ現像位置の上流側に配置される構成となる。
【００２２】
この場合、現像ローラ１３と供給ローラ１６の間を通過し規制ブレード１９により除外された劣化トナーをトナー還流路２０を経てトナー貯留部１７に戻す必要があり、従って、供給ローラ１６の回転方向は現像ローラ１３と同様に、両者の接触部で下方向とする。
【００２３】
図３に示すように、トナー層規制手段１９は、一端が現像ハウジング１５に支持部２１で支持される板バネ１９ａと、板バネ１９ａの他端に固定されたゴム製の規制ブレード１９ｂとからなっている。規制ブレード１９ｂの位置で板バネ１９ａと底壁１５ａの間には、板バネ１９ａの弾性力より弱い弾性を有するシール材２２が配設されている。規制ブレード１９ｂの先端は、現像ローラ１３に対してカウンタ方向に（板バネ１９ａの支持部２１よりも現像ローラ１３の回転方向上流側で）当接されている。なお、トナー層規制手段１９は、板バネまたはゴムブレードのみから構成してもよく、この場合には以下の説明において、規制ブレード１９ｂをトナー層規制手段１９と置き換えるものとする。
【００２４】
本発明においては、供給ローラ１６の中心と規制ブレード１９ｂの先端との距離Ｌ１が、供給ローラ１６の中心と現像ハウジング１５の周壁１５ａとの最小距離Ｌ２より小さい構成とすることを特徴としている。このように、規制ブレード１９ｂ先端を供給ローラ１６に対向する現像ハウジング周壁１５ａより突出させ、供給ローラ１６、現像ローラ１３および規制ブレード１９ｂで囲まれる空間を狭くなるように構成にすることにより、規制ブレード１９ｂで規制されたトナーを供給ローラ１６の回転によりトナー還流路２０に向けて効率良く流すことができ、規制ブレード１９ｂ付近でのトナーの圧粉を防ぎ、また、シール材２０でのトナー漏れを防ぐことができる。
【００２５】
また、好ましくは、シール材２０の先端位置が両者の距離Ｌ１、Ｌ２の間になるように設定する。これにより、規制ブレード１９ｂ、シール材２０、周壁１５ａの順に通路断面を広げ、トナーをより整流することができる。さらに好ましくは、規制ブレード１９ｂ先端の厚みをシール材２０先端の厚みより大とする。これにより、規制されたトナーがシール材２０から漏れることを防ぐことができる
。
【００２６】
また、規制ブレード１９ｂを導電性としてもよい。これにより、過剰に帯電したトナーが規制ブレード１９ｂ先端に静電的に付着するのを防ぎ、トナーの流れをより良好にすることができる。下記の表１は、絶縁性ゴムと導電性ゴムの厚さに対して、シール材２０でのトナーの漏れを評価したものであり、導電性ゴムの場合１．５ｍｍ〜２．０ｍｍのゴム厚にすれば良いことが判った。
【表１】

【００２７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、規制ブレード付近でのトナーの圧粉を防ぐとともに、規制ブレード背面へのトナーの漏れを防ぎ、トナー貯留部への劣化トナーの回収を効率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置の１実施形態を搭載する画像形成装置の全体構成図である。
【図２】本発明の現像装置の１実施形態を示し図１の現像装置の拡大断面図である。
【図３】図２の要部拡大図である。
【符号の説明】
１３…トナー担持体
１６…トナー供給体
１７…トナー貯留部
１９…トナー層規制手段
２０…トナー還流路
２２…シール材

Claims

現像位置にトナーを搬送するトナー担持体と、該トナー担持体にトナーを供給するトナー供給体と、該トナー供給体にトナーを搬送するトナー貯留部と、前記トナー担持体のトナー層厚を規制するトナー層規制手段と、前記トナー供給体に対向する現像ハウジングの周壁との間に形成されるトナー還流路と、前記トナー層規制手段と現像ハウジングの間に配設されるシール材とを備え、前記トナー担持体とトナー供給体が接触位置でともに下方向に回転され、前記トナー層規制手段がトナー担持体にカウンタ方向で当接される現像装置において、
前記トナー供給体の中心とトナー層規制手段先端との距離Ｌ１が、トナー供給体の中心と現像ハウジングの周壁との最小距離Ｌ２より小さくすることを特徴とする現像装置。
前記シール材の先端位置が前記距離Ｌ１、Ｌ２の間になるように設定することを特徴とする請求項１記載の現像装置。
前記トナー層規制手段先端の厚みをシール材先端の厚みより大とすることを特徴とする請求項１または２記載記載の現像装置。
前記トナー層規制手段を導電性とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。