JP2005316423A - 現像装置、プロセスカートリッジ、飛翔現像剤規制部材、及び現像装置の組立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 非接触現像の画質向上のための現像剤往復運動規制部材を簡単に構成する。
【解決手段】 現像ブレード４４に飛翔現像剤規制部材９１を取り付ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式のような画像形成装置に好ましく用いられる現像装置、プロセスカートリッジ、飛翔現像剤規制部材、及び現像装置の組立て方法に関するものである。

従来から、電子写真感光体及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段等を一体にまとめてカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成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。このカートリッジ方式により操作性が一層向上され、上記プロセス手段のメンテナンスを使用者自身が容易に行うことが可能となるため、このカートリッジ方式は電子写真方式の画像形成装置において広く用いられている。

このようなプロセスカートリッジにおける現像方式において、現像剤担持体と像担持体とを非接触とし、両者の間に交流電界（振動電界）を与え、現像を行う現像方式がある。この方式は像担持体上に形成された静電潜像に現像剤担持体から飛翔した現像剤を付着させ現像を行う。このように現像剤が現像剤担持体から像担持体へ飛翔させる場合、移動する像担持体上に同一濃度であるべき潜像が形成されていたとしても、潜像の後端部に現像剤が、より多く付着してしまう問題があった。これによって、画像後端だけ濃度が高くなる事があり、近年求められる高画質要望に対応するため、更なる改善が望まれるようになった。

これを解決する為には、特許文献１のように現像領域に板状部材を設ける方法が公知である。
特開平８−２２１８５号公報

しかしながら、板状部材は現像剤担持体と像担持体との微小な隙間に配設するため、その先端位置は高い精度で取り付けなくてはならず、組立てに時間を要してしまう等の課題があり、更なる改善が必要であった。

本発明の目的は、像担持体と現像剤担持体とのギャップにおいて飛翔する現像剤の領域を規制した飛翔現像剤規制部材、現像装置、プロセスカートリッジ及び現像装置の組立て方法を提供することである。

本発明の他の目的は、同一画像濃度であるべき画像に対して、濃度変化が生じることを防止した飛翔現像剤規制部材、現像装置、プロセスカートリッジ及び現像装置の組立て方法を提供することである。

本発明の他の目的は、画像後端部において画像濃度が濃くなる現象を抑制した飛翔現像剤規制部材、現像装置、プロセスカートリッジ及び現像装置の組立て方法を提供することである。

本発明の他の目的は、現像装置に対して高精度でかつ簡単に取り付けることができる飛翔現像剤規制部材、現像装置、プロセスカートリッジ及び現像装置の組立て方法を提供することである。

本発明の他の目的は、飛翔現像剤規制部材、及び現像装置の組立て性を向上させることができる飛翔現像剤規制部材、現像装置、プロセスカートリッジ及び現像装置の組立て方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持する現像剤担持体であって、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の対向部において、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界が形成されて、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤が飛翔させられる現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層を規制する現像剤層規制部材と、を有する現像装置において、前記対向部において現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材を有し、この飛翔現像剤規制部材は、前記現像剤層規制部材に取り付けられることを特徴とする現像装置である。

また、別の本発明は、像担持体と現像剤担持体との間の対向部において、現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材において、現像剤が飛翔する領域を規制するシートと、前記シートを支持するシート支持部材と、を有し、このシート支持部材は、前記現像剤担持体上の現像剤の層を規制する現像剤層規制部材に取り付けられる第１の部分と、前記対向部において前記現像剤担持体の回転方向上流側に設けられ、前記シート支持部材によって支持される第２の部分と、を備えることを特徴とする飛翔現像剤規制部材である。

また、別の本発明は、前記像担持体と、前記現像装置と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジである。

また、別の本発明は、像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層を規制する現像剤層規制部材と、現像剤を収容する現像容器と、を有する現像装置であって、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の対向部において、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成し、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を飛翔させて前記像担持体上に形成された静電像を現像する現像装置、の組立て方法において、前記現像剤担持体を前記現像容器に取り付ける第１の工程と、前記第１の工程の後で、前記飛翔現像剤規制部材を前記現像剤層規制部材に取り付ける第２の工程と、を有することを特徴とする現像装置の組立て方法である。

本発明によれば、同一画像濃度であるべき画像に対して、濃度変化が生じることを防止することができる。

本発明によれば、画像後端部において画像濃度が濃くなる現象を抑制することができる。

本発明によれば、飛翔現像剤規制部材を高精度でかつ簡単に取り付けることができる。

また、現像装置、及び飛翔現像剤規制部材の組立て性の向上を達成する効果がある。

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の現像装置を用いることができる多色画像形成装置の実施形態について図面により詳しく説明する。

［多色画像形成装置の全体構成］
まず多色画像形成装置の全体構成について、図３を参照して概要説明する。なお、図３は多色画像形成装置の一態様であるフルカラーレーザービームプリンタ１００の全体構成を示す縦断面図である。

同図に示す多色画像形成装置１００は、垂直方向に並設された４個の像担持体である感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを備えている。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光ドラム１表面を均一に帯電する帯電手段である帯電装置２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、画像情報に基づいてレーザービームを照射し感光ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、静電潜像に、現像剤であるトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段である現像装置４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、感光ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写させる静電転写装置５、転写後の感光ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）等が配設されている。

ここで、図４に示すように、感光ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化され、各色毎にプロセスカートリッジ７が形成されている。

以下、感光ドラム１から順に詳述する。

感光ドラム１は、例えば直径２４ｍｍのアルミシリンダの外周面に感光層を設けて構成したものである。感光ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、反時計周りに回転駆動される。

帯電装置２としては、接触帯電方式のものを使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光ドラム１表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアス電圧を印加することにより、感光ドラム１表面を一様に帯電させるものである。本実施例においては反転現像系を用いており、感光ドラム１表面はマイナス極性に帯電される。

スキャナユニット３は、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９に反射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）を介して帯電済みの感光ドラム１表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成している。

現像装置４はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを夫々収納したトナー収納部を備え、現像装置である現像容器ユニット４内のトナーを送り機構４２によってトナー供給ローラ４３へ送り込む。

トナー供給ローラ４３は、図示時計方向Ｚに回転し、現像剤担持体である現像スリーブ４０へのトナーの供給と、感光ドラム１への現像を行った後のトナーの現像スリーブ４０からのはぎ取りと、を行う。現像スリーブ４０は、アルミニウムなどからなる中空の円筒形状である。

現像スリーブ４０へ供給されたトナーは、現像スリーブ４０外周に圧接された現像剤層規制部材である現像ブレード４４によって図示時計方向に回転する現像スリーブ４０の外周に塗布され、且つマイナスの電荷を付与される。現像ブレード４４は、現像スリーブ４０上の現像剤層の厚さを規制する。

そして潜像が形成された感光ドラム１と対向した現像スリーブ４０に現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１上の潜像をトナーで現像するものである。本実施例においては、感光ドラム１の帯電極性とトナーの帯電極性が同じである反転現像方式が用いられる。

静電転写装置５には、すべての感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向し、接するように循環移動する静電搬送ベルト１１が配設される。静電搬送ベルト１１には樹脂フィルムや、ゴム基層上に樹脂層が設けられた多層フィルム状部材が用いられている。この静電搬送ベルト１１は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４ａ、１４ｂ、テンションローラ１５に張架されていて、図中左側の外周面に転写材Ｓを静電吸着して上記感光ドラム１に転写材Ｓを接触させるべく循環移動する。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト１１により転写位置まで搬送され、感光ドラム１上のトナー像を転写される。

この静電転写ベルト１１の内側に当接し、４個の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した位置に転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）が並設される。これら転写ローラ１２には、転写時にプラス極性のバイアスが印加されて、プラス極性の電荷が静電転写ベルト１１を介して転写材Ｓに印可される。このとき生じた電界により、感光ドラム１に接触中の転写材Ｓに、感光ドラム１上のマイナス極性のトナー像が転写される。

給紙部１６は、画像形成部に転写材Ｓを給紙搬送するものであり、複数枚の転写材Ｓが給紙カセット１７に収納されている。画像形成時には給紙ローラ１８（半月形状ローラ）、レジストローラ１９が画像形成動作に応じて駆動回転し、給紙カセット１７内の転写材Ｓを１枚毎分離給送するとともに、転写材Ｓ先端はレジストローラ１９に突き当たり一旦停止し、ループを形成した後静電転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の同期をとって、レジストローラ１９によって静電転写ベルト１１へと給紙されていく。

定着部２０は、転写材Ｓに転写された複数色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱ローラ２１ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力を与える加圧ローラ２１ｂとからなる。

即ち、感光ドラム１上のトナー像を転写した転写材Ｓは定着部２０を通過する際に加圧ローラ２１ｂで搬送されるとともに、加熱ローラ２１ａによって熱及び圧力を与えられる。これによって複数色のトナー像が転写材Ｓ表面に定着される。

画像形成の動作としては、プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄが、印字タイミングに合わせて、画像形成装置の本体によって順次駆動され、その駆動に応じて感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが、図３において反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々のプロセスカートリッジ７に対応するスキャナユニット３が順次駆動される。この駆動により、帯電ローラ２は感光ドラム１の周面に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３は、その感光ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って感光ドラム１周面上に静電潜像を形成する。現像装置４内の現像スリーブ４０は、静電潜像の低電位部（明部）にトナーを転移させて感光ドラム１周面上にトナー像を形成（現像）する。

静電転写ベルト１１の移動方向の最上流の感光ドラム１周面上トナー像の先端が、静電転写ベルト１１との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、その対向点に転写材Ｓの印字開始位置が一致するように、レジストローラ１９が回転を開始して転写材Ｓを静電転写ベルト１１へ給送する。

転写材Ｓは静電吸着ローラ２２と静電転写ベルト１１とによって挟み込むようにして静電転写ベルト１１の外周に圧接し、かつ静電転写ベルト１１と静電吸着ローラ２２との間に電圧を印加することにより、誘電体である転写材Ｓと静電転写ベルト１１の誘電体層に電荷を誘起し、転写材を静電転写ベルト１１の外周に静電吸着するように構成している。これにより、転写材Ｓは静電転写ベルト１１に安定して吸着され、静電転写ベルト１１移動方向最下流の転写部まで搬送される。

このように転写材Ｓは搬送されながら、各感光ドラム１と転写ローラ１２との間に形成される電界によって、各感光ドラム１のトナー像を順次転写される。

４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、ベルト駆動ローラ１３の曲率により静電転写ベルト１１から曲率分離され、定着部２０に搬入される。転写材Ｓは、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排紙ローラ２３によって、排紙部２４から画像面を下にした状態で本体外に排出される。

［プロセスカートリッジの構成］
次に本実施例のプロセスカートリッジについて図４、図５及び図６により詳細に説明する。図４、図５及び図６はトナーを収納したプロセスカートリッジ７の主断面および斜視図を示している。なお、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄは同一構成である。

プロセスカートリッジ７は、像担持体である電子写真感光ドラム１と、帯電手段およびクリーニング手段を備えたクリーナユニット５０、および感光ドラム１上の静電潜像を現像する現像手段を有する現像ユニット４に分かれている。プロセスカートリッジ７は、少なくとも帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、感光ドラム１と、を備えていれば良い。

図４のクリーナユニット５０には、感光ドラム１が軸受部材を介してクリーニング枠体５１に回動自在に取り付けられている。感光ドラム１の周上には、感光ドラム１の外周面に設けられた感光層を一様に帯電させるための帯電ローラ２、および転写後に感光ドラム１上に残った現像剤（残留トナー）を除去するためのクリーニングブレード６０、可撓性シート部材８０が接触して配設されている。クリーニングブレード６０によって感光ドラム１表面から除去された残留トナー（廃トナー）は、クリーニング枠体後方に設けられた廃トナー室５５に納められる。また、ドラム上の転写残トナーは、可撓性シート部材８０のドラム当接部を通ってクリーニングブレード６０の位置まで到達するが、クリーニングブレード６０によってドラム上から除去された残留トナーは、クリーニング枠体５１外に洩れないように可撓性シート部材８０のドラムに対する当接条件を設定している。

現像ユニット４は、感光ドラム１と微少間隙を保持して矢印Ｙ方向に回転する現像スリーブ４０、およびトナーを収容するトナー収容部を構成する現像枠体４５ａ、４５ｂとを備える。

現像枠体４５ａ、４５ｂは結合され（超音波溶着等により結合）、現像容器ユニット４となる。

現像スリーブ４０は軸受け部材を介して回転自在に現像容器ユニット４に支持され、また現像スリーブ４０の周上には、矢印Ｚ方向に回転するトナー供給ローラ４３と現像ブレード４４がそれぞれ接触して配置されている。さらに現像容器ユニット４内には収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ４３に搬送するためのトナー搬送機構４２が設けられている。

現像容器ユニット４は、その端部に設けた結合穴４７とクリーナユニット５０のクリーニング枠体５１両端に設けた支持穴５２，５３（図５参照）を合わせ、クリーナユニット５０両端からピン４９を差し込むことによって現像ユニット４全体がクリーナユニット５０に対して揺動自在に支持された吊り構造となっている。

また、支持穴（不図示）を中心に現像スリーブ４０が感光ドラム１に近づく方向に向かうように加圧ばねによって現像ユニット４が常に付勢されている。現像時には、トナー収納部に収納されたトナーがトナー攪拌機構４２によってトナー供給ローラ４３へ搬送される。矢印Ｙ方向に回転するトナー供給ローラ４３が、そのトナーを矢印Ｚ方向に回転する現像スリーブ４０との摺擦によって現像スリーブ４０に供給し、現像スリーブ４０上に担持させる。

現像スリーブ４０上に担持されたトナーは、現像スリーブ４０の回転にともなって現像ブレード４４のところに至り、現像ブレード４４がトナー量を規制して所定のトナー薄層を形成し、所望の帯電電荷量を付与する。現像スリーブ４０上で薄層化されたトナーは、現像スリーブ４０の回転につれて、感光ドラム１と現像スリーブ４０とが近接した現像領域に搬送され、現像領域において、図示しない電源から現像スリーブ４０に印加した現像バイアスにより、感光ドラム１の表面に形成されている静電潜像に付着して、潜像を現像化する。現像バイアスとして、交流ピーク間電圧２ｋＶ、交流周波数３ｋＨｚの交流バイアスに−２６０Ｖの直流バイアスを重畳させたものを用いた。現像バイアスの波形は、感光ドラム１の暗部表面電位の値、及び感光ドラム１の明部表面電位の値と、も交わるように設定されることにより、現像スリーブ４０と感光ドラム１との間には交番電界が形成される。現像スリーブ４０と感光ドラム１とは現像領域においてギャップが設けられており、このギャップにおいて形成された交番電界によってトナーがスリーブ４０からドラム１へ飛翔する。本実施例において、現像スリーブ４０と感光ドラム１とのギャップは２８０μｍである。

静電潜像の現像化に寄与せずに現像スリーブ４０の表面に残留したトナーは、現像スリーブ４０の回転にともなって現像器内に戻され、トナー供給ローラ４３との摺擦部で現像スリーブ４０から剥離、回収される。回収されたトナーは、トナー攪拌機構４２により残りのトナーと撹拌混合される。

［画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱方法］
次に、画像形成装置本体１００に対するプロセスカートリッジ７の着脱方法について、図６を用いて説明する。図６に示すように、画像形成装置本体１００には前扉１０１が設けられていて、本体１００に対して回動可能に設けられている。

また、前扉１０１の奥には静電転写装置５が回動可能に設けられている。これら前扉１０１及び静電転写装置５が装置本体１００に対して開いた状態で、４色のそれぞれのプロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体１００に対して着脱可能となる。プロセスカートリッジ７の両端部の感光ドラム支持部近傍には把手部材９０が設けられていて、カートリッジ着脱時には本体前扉側に突出している。

プロセスカートリッジ７は、画像形成装置本体１００内に設けられているガイドレール部（不図示）と、プロセスカートリッジ７に設けられた挿入ガイド部（不図示）とが係合することにより、画像形成装置本体１００に対し着脱可能となる。

［現像剤層規制部材］
次に現像装置である現像ユニット内部の、現像剤層規制部材である現像ブレード及びその周辺の構成について図７〜図１１を用いて説明する。

現像ブレード４４は、現像スリーブ４０に担持される現像剤の層の厚さを規制するゴム、薄い金属などの弾性体からなる規制部と、規制部を支持する金属からなる規制部支持部材と、を備える。本実施例において、規制部は金属板であるりん青銅板が用いられている。

現像ブレード４４は、その長手方向両端部近傍において、現像枠体４５にビス７１，７２で固定されている（図７、図８、図１０）。現像ブレードの規制部支持部材は金属板であり、固定によるゆがみが生じにくいので、現像枠体に対して締め付け部材であるビスで確実に固定することが位置精度上望ましい。

現像枠体４５には、現像スリーブ４０と平行な平面である第１の平面４５ｅ、第１の平面４５ｅより突出して設けられた位置決め部４５ｃ、４５ｄ、第１の平面４５ｅと異なる第２の平面４５ｆ、第２の平面４５ｆより突出して設けられた位置決め部４５ｂが設けられる。

図７、８、９で示されるように、現像ブレード４４と現像スリーブ４０との接触部において、現像スリーブ４０の接線方向（ブレード長手方向と直交する方向）に対する現像ブレード４４の位置は、位置決め部４５ｃ、４５ｄによって決定され、現像スリーブ４０の長手方向に対する現像ブレード４４の位置は、位置決め部４５ｂで決定される。

現像ブレード４４の支持部材にはＵ字溝４４ｃ、４４ｄが長手方向端部に設けられ、本実施例では、これと直交する面にコの字型の溝４４ｂが配設されている。

これらの位置決め部で現像ブレード４４は図１１の上部に示すように現像枠体４５に対して位置決めされる。

本構成にすることで、固定用ビス７１と位置決め部４５ｃは近接する事が可能になり、装置の小型化に繋がる構成となっている。

これに対して、図１１の中央部と下部に従来の一般的位置決め方法を示す。図１１の中央部に示すように、現像枠体の丸形状のボスで現像ブレード１４４、及び２４４を位置決めしようとした場合、例えば現像枠体に１４５ｃ、１４５ｄのように位置決めボスを配設すれば、図中のブレード長手方向の端部に幅Ｖで示すスペースが必要となる。また、図１１の下部に示すように、例えば現像枠体に２４５ｃ、２４５ｄのように位置決めボスを配設すれば、図中のブレード短手方向（長手方向と直交する方向）の端部にＹで示すスペースが必要となってしまう。

しかしながら、図１１の上部に示すように、本実施形態の現像ブレード４４の構成とすることで、これらのスペースが不要となり、小型化が可能となる。

次に現像装置の組立て方法について説明する。

本実施例では図８−Ｂに示すように、現像枠体の位置決め部４５ｃには斜面４５ｃ−２が設けられており、これは図９−Ｂに示すように組立て時に現像ブレード４４が若干傾いても隙間Ｅがあることで挿入し易いように設定されている。また、現像ブレードの現像枠体に対する組立ては位置決め部４５ｂと４４ｂとから先に嵌合が始まり、次いで４５ｃと４４ｃの嵌合が完了するように設定されている。即ち、図９−Ａで示すように嵌合長Ｄが発生しても隙間Ｃが存在するように図８で示すＥの長さが設定されている。また、現像ブレード４４と現像枠体４５は組立て時に図９−Ａに示すように隙間Ａを設け、位置決め部４５ｃと４４ｃ部との図で示される隙間Ｂの関係をＡ＜Ｂとすることで、組立て時にＡ＝０となった場合でも４５ｃと４４ｃが嵌合し易いように斜面４５ｃ−２が設けられている。

次にビスと位置決め部の関係について説明する。

現像ブレードは、その長手方向の両端部近傍において、規制部を支持する支持部材が締め付け部材であるビスによって現像枠体に固定される。位置決め部４５ｃはビス止めによって隠れる領域４４ｃ−１、４５ｃ−１がある（図８−Ｂ）。この領域はビス座面が４４と接して締結されるように周囲の面より一段低い高さの面４５ｃ−１によって構成されている。このような構成とすることで、ビスは４４−ｃ１領域で締結され、現像ブレード４４の固定が正しく精度良く行われる。また、４５ｃ−１があることで、４５ｃと４４ｃの嵌合長さ（長手方向）をＷで示す分だけより大きく取る事が可能になる。

［飛翔現像剤規制部材］
次に現像領域における現像剤の往復運動領域を規制する規制部材（以下、現像剤層規制部材と明確に区別する為に飛翔現像剤規制部材と呼ぶ）について説明する。

本実施例における飛翔現像剤規制部材を図１〜３に示す。図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１−Ｂの部分を拡大した図である。

飛翔現像剤規制部材は、現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制シート９１と、この規制シート９１を支持する規制シート支持部材９０と、を備える。規制シート９１は規制シート支持部材９０を介して現像剤層規制部材である現像ブレード４４に固定されている。図１に示すように、現像ブレードと現像スリーブと感光ドラムとで形成される空間は狭く、この空間に飛翔現像剤規制部材を設けることはスペース的に小型化に有利となるので、飛翔現像剤規制部材を現像枠体に取り付けるよりも現像ブレードに取り付ける方が良い。また、現像枠体の上側は潜像形成用の光照射のための光路となっており、飛翔現像剤規制部材を現像枠体に取り付けようとすると、光路を妨げることになる。しかしながら、飛翔現像剤規制部材を現像ブレードに取り付けることにより、現像枠体上側のスペースを妨げずに済むので有利である。

飛翔現像剤規制シート９１は、例えば絶縁性の可撓性樹脂シートを用いており、絶縁性もしくは電気的にフロートの部材である。

飛翔現像剤規制シート９１は、ドラム１回転方向上流側の現像領域の一部を規制している。ドラム上に最大画像濃度となるような潜像を形成した後、ドラム１の回転を停止して現像動作を行なったとき、規制シート９１を設ける場合は、設けない場合に比べて、ドラム１回転方向におけるトナー付着範囲は小さくなる。このように、飛翔現像剤規制シート９１は、現像領域の一部を規制するような位置に設けられる。規制シート９１は、感光ドラム１に接触するとともに、現像スリーブに担持された現像剤には、接触しないように設けられる。規制シート９１は、感光体と現像スリーブとの狭いギャップに挿入されるので、その位置精度が重要となる。

飛翔現像剤規制シート９１の自由端は、現像領域内の感光ドラム１移動方向上流側に挿入されることによって、ベタ画像（最大濃度画像）などの画像後端だけ濃度が濃くなるはき寄せといった現象を抑制できる。このはき寄せの現象については、特開２００５−１０２７２号にも記載されているが、以下に説明する。

はき寄せとは、画像後端部にトナーが多く集まる現象である。現像バイアスにより感光ドラムと現像スリーブの間に振動電界が形成されると、現像領域において、感光ドラム及び現像スリーブが、円弧形状であるために両者の間に樽型の電界が生じる。すると、現像スリーブ表面に付着しているトナーは電界によって形成される電気力線に沿って、感光ドラムと現像スリーブの間を往復運動するため、感光ドラムと現像スリーブの最近接点よりも外側に向かって移動する。トナーが往復運動するとき、感光ドラムは回転しているため、トナーは感光ドラムの上流側へ向かって集められる。つまり、ＡＣバイアスを印加すると、現像領域内のトナーは常に現像領域外の上流側に向かって移動する速度成分を持つようになる。これによってはき寄せの現象が生じるのである。

仮に、飛翔現像剤規制シートに電極を設けて給電を行う構成は電極と現像スリーブ間に強い静電力が働くようになり飛翔現像剤規制シートの振動と共に現像音の増加が大きく、感光ドラムとの当接部や現像スリーブとの当接部でビビリが発生しやすい。ビビリが発生すると飛翔現像剤規制シートの感光ドラムと対向する面上に現像剤が回り込み、はき寄せ画像防止効果が減少するため好ましくない。このため、本例のように飛翔現像剤規制シートには電極を設けない、もしくは電極があっても給電せず、電気的にフロートにされている構成がより好ましい。

支持部材９０は現像ブレード４４の支持部材の長手両端部近傍に設けられた位置決めボス４４ｊによって位置決めされ、両者の当接は現像スリーブ４０と現像ブレードが当接する側の面で当接している。尚、他の実施例として、位置決めボス４４ｊを設けずに不図示の治工具を用いて支持部材９０の位置を決定し、貼り付けても良い。この場合、治工具の基準は現像枠体の基準位置（不図示）と一致させると精度良く位置決めが出来る。固定方法は本実施例においては、両面テープ９２を用いているが、接着剤、ビスも使用可能である。しかしながら、飛翔現像剤規制部材の現像ブレードへの固定部と、感光体と、は近接しているので、固定のためにビスを用いるよりも接着を行なった方が有利である。なぜならば、ビスを用いると、ビスの頭の部分が突出するのでスペース的に不利であり、ビスの頭の部分が感光体と近づくと潜像を乱すこともあるからである。元々現像ブレードと感光体とで形成される空間は狭いため、飛翔現像剤規制部材を現像ブレードに取り付ける場合、接着により行なった方がビスにより行なうよりも好ましい。

固定のために両面テープ及び接着剤を用いる場合は、支持部材９０の傾きを防止する為、現像ローラ４０を取り付けた時に、現像ブレード４４の薄肉部（本実施例では、りん青銅）が撓み始める位置を避けるように図１（Ｂ）で表される領域Ｙ以内の範囲に貼り付けなければならない。

また、感光ドラム１が取り付けられたとき、飛翔現像剤規制シート９１が感光ドラム１に接触することにより、飛翔現像剤規制シート９１が撓んでも支持部材９０と規制シート９１が角部で両面テープを挟み、先端位置が不規則になる事を防止するために、図１（Ｂ）に示すように、両面テープ幅Ｘ１＜支持部材平面部幅Ｘ２とし、先端位置の安定化を図っている。

また、図１（Ａ）、図２で示すように飛翔現像剤規制シート９１は支持部材９０に設けられた高精度な面９０ｆに突き当てて位置を決めている。規制シート先端（自由端側）は感光ドラムに当接させており、感光ドラムを取り外した状態において、仮想感光ドラム表面から１ｍｍ程度に侵入する位置関係である。

こうすることで支持部材９０と現像ブレード４４は精度良くかつ安定した位置が得られる効果がある。

本実施例において飛翔現像剤規制シート９１はポリエチレンテレフタレート樹脂を選択している。また、支持部材９０ポリスチレン樹脂を用いており、射出成形により現像ブレード４４の貼り付け面と位置決めボス４４ｊと嵌合する穴、及び規制シート９１を支持する支持面９０ｇとが高精度で成形されている。これは現像ブレード４４には現像バイアスが印加されており、現像バイアスが感光ドラム１に漏電しないように、飛翔現像剤規制シート９１の材料として電気的絶縁性材料を用いているためである。

飛翔現像剤規制シート９１は像担持体である感光ドラム１の回転中心と現像剤担持体である現像スリーブ４０の回転中心を結ぶ線に直交する線（図１（Ａ）では感光ドラムの接線として示す。）に対して図１（Ａ）で示されるように角度αをもって取り付けられている。これは現像時に飛翔現像剤規制シート９１が振動してしまい、騒音を発生してしまう事を防ぐ為に最適な角度を選択している。なお、角度αは、前記直交する線（接線）において、前記回転中心どうしを結ぶ線に対して感光ドラム回転方向上流側の線を基準として、現像スリーブ側に回動する向きをプラス、感光ドラム側に回動する向きをマイナスとする。

ここでα＝０°（直交する場合）の場合が最も騒音が高く、また、飛翔現像剤規制シート９１が薄いほど騒音も高い。本実施例ではこれを回避する為に飛翔現像剤規制シート９１の厚さを２０μｍ〜２００μｍ、角度αを＋１°〜４５°の範囲とし、騒音低下の効果を得ている。厚さは厚いほど騒音に対しては有利であるが、反面感光ドラムに傷を付ける確率が上がる（表１）。従って、前記厚さは感光ドラムに摺擦傷を付けない範囲で選択してあり、更には、製造時に飛翔現像剤規制シート９１の切断によって形成されるバリが感光ドラムに接しない様に、飛翔現像剤規制シート９１の面のうちバリ形成側の面が現像ローラ側となるように、貼られている。また、前記角度はスペースの制約と、騒音の低減を鑑みて決定されている。

なお、角度αが負の方向（−α）となると支持部材９０が感光ドラム１に近接しすぎてスペースの観点から不向きであった。

飛翔現像剤規制部材の支持部材の第１の部分（第１の面）である固定端部は、現像剤担持体上の現像剤層を規制するブレードに取り付けられることによって、飛翔現像剤規制部材の支持部材の第２の部分（第２の面）である端部は、像担持体の回転中心と現像剤担持体の回転中心とを結ぶ線よりも、現像剤担持体（又は像担持体）の回転方向上流側、つまり図１（Ａ）の紙面左側に設けられている。本実施例においては、前記第１の部分は、支持部材９０の現像ブレードへの取り付け部分であり、前記第２の部分は、支持部材９０の規制シート９１を支持する部分である。

次に飛翔現像剤規制部材の組立て方法について図２を用いて説明する。

現像枠体４５に現像ブレード４４を取り付けた後で、現像枠体４５に現像ローラ４０を取り付ける。その後支持部材９０を現像ブレード４４の規制部表面４４Ｓに両面テープ９２で貼り付け、最後に飛翔現像剤規制シート９１を支持部材９０の突き当て部９０ｆに突き当てて支持面９０ｇに貼り付ける。このようにすることで、作業者が手作業による組立てを行った場合でも精度良く組み立てる事が可能であり、安価に製造が可能となる効果がある。なお本例では規制部は金属板である、りん青銅板を用いている。

又、他の実施形態として、飛翔現像剤規制シート９１を支持部材９０に貼り付けた後に、支持部材９０を現像ブレード４４の規制部表面４４Ｓに両面テープで貼り付けても良い。特にこの場合は規制シート９１と支持部材９０をユニット化でき、規制シート９１と支持部材９０との貼り付けを容易に行なえる。また、本実施例においては、規制シート９１のシワや波打ちを防止するために、規制シートを支持部材９０に貼るときに支持部材９０を反らせることによって、貼った後で規制シート９１にテンションがかかるようにしている。規制シート９１を支持部材９０へ貼った状態で規制シート９１の自由端側を支持部材９０の基準に対し精度良く切断、その後に現像ブレード４４の規制部表面４４Ｓに取り付けると先端の位置精度が良い。また、規制シート９１、支持部材９０は樹脂からなり、その厚さは薄いため、ゆがみ易いので、支持部材９０をブレードに固定するときには、ビス止めでなく、両面テープなどによる接着とすることが好ましい。なぜならビス止めとすると、固定部分に近傍がゆがみやすくなるからである。このように飛翔現像剤規制部材を現像ブレードに対して接着によって固定することは、飛翔現像剤規制部材の現像領域における位置精度の向上のために好ましい。

また図１２に支持部材９０の他の実施例を示す。規制シート９１を支持部材９０へ貼るときに上述したように規制シート９１にテンションを与えているが、規制シート９１の長手端部近傍において、テンションが十分にかからずシワや波打ちが発生することがあるので、これを防止するために支持部材９０をさらに以下の構成にするのが良い。

支持部材９０の固定面は、現像ブレードに固定される第一の固定面９０ａと、第一の固定面９０ａと段差をもち現像ブレードに固定される第二の固定面９０ｂと、第一の固定面９０ａと第二の固定面９０ｂとをつなぐ固定面である斜面９０ｃと、を備える。図１２において第二の固定面９０ｂに形成された穴は、位置決め部ボス４４ｊに嵌合する穴である。

規制シート９１が支持部材９０に貼られてテンションが与えられた後、支持部材９０は現像ブレード４４の表面と対向する、第一の固定面９０ａ、斜面９０ｃおよび第二の固定面９０ｂによって両面テープを介して現像ブレード４４に取り付けられる。支持部材９０の両端部に形成された第二の固定面９０ｂは第一の固定面９０ａよりも一段低く形成され、第一の固定面９０ａと第二の固定面９０ｂとは斜面９０ｃによって、滑らかに結ばれている。具体的には第二の固定面９０ｂは第一の固定面９０ａよりも０．２ｍｍだけ低く形成されている。言い換えれば、第一の固定面９０ａは、第二の固定面９０ｂよりも突出して設けられる。このような構成とすることで、両面テープを第一の固定面９０ａ、斜面９０ｃ、第二の固定面９０ｂに貼り、支持部材９０を現像ブレードの表面と密着させた場合、支持部材９０の両端部は弓状に反り、結果として飛翔現像剤規制部材９１の端部にテンションが掛かり、飛翔現像剤規制部材９１の端部のシワ及び波打ちが発生することを防止できる。即ち、規制シート９１が可撓性で厚さが非常に薄いことにより生じるシワ及び波打ちを防止することができる。このようなシワや波打ちが生じると、規制シート９１が現像スリーブに接触して現像スリーブに担持されたトナー層を乱すことがある。特に、感光体と現像スリーブとのギャップは、２８０μｍと狭いので、感光体と現像スリーブとの間に挿入された規制シート９１の位置精度は重要である。本実施例では図１２において、支持部材９０の長手方向において、支持部材全体の長さは、２２５．４ｍｍ、第二の固定面９０ｂの長さは、１９．６ｍｍ、第二の固定面９０ｂの長さと斜面９０ｃの長さとの和は、２４．６ｍｍである。また、図１２において支持部材９０のｈ方向の幅は、４．７ｍｍである。第一の固定面、斜面、第二の固定面を全体として曲面とすることによって、支持部材９０を現像ブレードに貼り付けるときに撓ませることも良い。

なお、本実施例において、支持部材９０をブレードの規制部４４Ｓに貼り付けたが、その代わりに支持部材９０をブレードの支持部材に貼り付けることも可能である。

また、上記実施例において、現像剤担持体として現像スリーブを用いたが、その代わりに、芯金と芯金上に設けられたゴムとを備える現像ローラを用いることもできる。

さらに、像担持体としては、感光体の代わりに誘電体を用いることもでき、形状はドラム状に限らずベルト状のものを用いることもできる。

本発明に係る現像装置の一例を示す断面図。 本発明に係る現像装置の組み立て方法を示す斜視図。 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図。 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図。 本発明に係るプロセスカートリッジを示す断面図。 本発明に係る画像形成装置本体のプロセスカートリッジ装着時を示す概略斜視図。 本発明に係るプロセスカートリッジを示す分解図。 本発明に係るプロセスカートリッジを示す分解図。 本発明に係るプロセスカートリッジを示す組立て説明図。 本発明に係るプロセスカートリッジを示す斜視図。 現像ブレード説明図。 飛翔現像剤規制シートを支持する支持部材の説明図。

符号の説明

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ） 感光ドラム
２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ） 帯電装置
３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ） スキャナユニット
４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ） 現像装置、現像ユニット
５ 静電転写手段
６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ） クリーニング装置
７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ） プロセスカートリッジ
９ ポリゴンミラー
１０ 結像レンズ
１１ 静電転写ベルト
１２ 転写ローラ
１３ 駆動ローラ
１４ａ、１４ｂ 従動ローラ
１５ テンションローラ
１６ 給紙部
１７ 給紙カセット
１８ 給紙ローラ
１９ レジストローラ
２０ 定着部
２１ａ 加熱ローラ
２１ｂ 加圧ローラ
２２ 静電吸着ローラ
２３ 排紙ローラ
２４ 排紙部
４０（４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ） 現像スリーブ（現像剤担持体）
４２ トナー送り機構
４３ トナー供給ローラ
４４ 現像ブレード（現像剤層規制部材）
４５ａ、４５ｂ 現像枠体
４５ｃ、４５ｄ 第一の位置決め部
４５ｂ 第二の位置決め部
４７ 結合穴
４９ ピン
５０ クリーナユニット
５１ クリーニング枠体
５２，５３ 支持穴
５５ 廃トナー室
６０ クリーニングブレード
７１、７２ ビス
８０ 可撓性シート部材
９０ 支持台
９１ 規制部材（飛翔現像剤規制部材）
１００ 画像形成装置本体
１０１ 前扉
１４４ 従来の現像ブレード
２４４ 現像ブレード

Claims (22)

1. 像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持する現像剤担持体であって、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の対向部において、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界が形成されて、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤が飛翔させられる現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層を規制する現像剤層規制部材と、を有する現像装置において、
   前記対向部において現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材を有し、この飛翔現像剤規制部材は、前記現像剤層規制部材に取り付けられることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤層規制部材は、現像剤の層を規制する規制部と、この規制部を支持する規制部支持部材と、を備え、前記飛翔現像剤規制部材は前記規制部に取り付けられることを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 前記規制部は、金属板であることを特徴とする請求項２の現像装置。
4. 前記飛翔現像剤規制部材は、前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心とを結んだ線に直交する線に対して所定角度をもって取り付けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかの現像装置。
5. 前記飛翔現像剤規制部材は、絶縁性もしくは電気的にフロートの部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの現像装置。
6. 前記飛翔現像剤規制部材は、前記像担持体に接触して設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかの現像装置。
7. 前記飛翔現像剤規制部材は、前記現像剤担持体に担持された現像剤と離間して設けられることを特徴とする請求項６の現像装置。
8. 前記飛翔現像剤規制部材は、現像剤が飛翔する領域を規制するシートを備え、このシートには張力が付与されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの現像装置。
9. 前記飛翔現像剤規制部材は、前記シートを支持するシート支持部材を備え、このシートには前記シート支持部材によって張力が付与されることを特徴とする請求項８の現像装置。
10. 前記シート支持部材は、前記現像剤層規制部材に固定される第一の固定面と、前記シート支持部材の長手方向において前記第一の固定面よりも外側に設けられた第二の固定面と、を備え、前記第一の固定面は前記第二の固定面よりも突出して設けられることを特徴とする請求項９の現像装置。
11. 前記飛翔現像剤規制部材は、接着することによって前記現像剤層規制部材に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかの現像装置。
12. 前記現像剤規制部材は、締め付け部材によって現像枠体に固定され、前記飛翔現像剤規制部材は、接着することによって前記現像剤層規制部材に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかの現像装置。
13. 前記飛翔現像剤規制部材は、現像剤が飛翔する領域を規制するシートと、前記シートを支持するシート支持部材と、を備え、前記シート支持部材は、前記規制部に取り付けられることを特徴とする請求項２の現像装置。
14. 前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかの現像装置。
15. 前記像担持体と、請求項１乃至１４のいずれかの前記現像装置と、を有し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ。
16. 像担持体と現像剤担持体との間の対向部において、現像剤が飛翔する領域を規制する飛翔現像剤規制部材において、
    現像剤が飛翔する領域を規制するシートと、前記シートを支持するシート支持部材と、を有し、このシート支持部材は、前記現像剤担持体上の現像剤の層を規制する現像剤層規制部材に取り付けられる第１の部分と、前記対向部において前記現像剤担持体の回転方向上流側に設けられ、前記シート支持部材によって支持される第２の部分と、を備えることを特徴とする飛翔現像剤規制部材。
17. 前記第１及び第２の部分のそれぞれは、前記シート支持部材の両端部であることを特徴とする請求項１６の飛翔現像剤規制部材。
18. 前記現像剤層規制部材は、現像剤の層を規制する規制部と、この規制部を支持する規制部支持部材と、を備え、前記第１の部分は前記規制部支持部材に取り付けられることを特徴とする請求項１６又は１７の飛翔現像剤規制部材。
19. 前記飛翔現像剤規制部材は、絶縁性もしくは電気的にフロートの部材であることを特徴とする請求項１６乃至１８のいずれかの飛翔現像剤規制部材。
20. 前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であることを特徴とする請求項１６乃至１９のいずれかの飛翔現像剤規制部材。
21. 像担持体に対向して設けられ、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤の層を規制する現像剤層規制部材と、現像剤を収容する現像容器と、を有する現像装置であって、前記像担持体と前記現像剤担持体との間の対向部において、前記像担持体と前記現像剤担持体との間に振動電界を形成し、前記現像剤担持体から前記像担持体へ現像剤を飛翔させて前記像担持体上に形成された静電像を現像する現像装置、の組立て方法において、
    前記現像剤担持体を前記現像容器に取り付ける第１の工程と、前記第１の工程の後で、前記飛翔現像剤規制部材を前記現像剤層規制部材に取り付ける第２の工程と、を有することを特徴とする現像装置の組立て方法。
22. 前記飛翔現像剤規制部材は、現像剤が飛翔する領域を規制するシートと、前記シートを支持するシート支持部材と、を備え、前記第２の工程の前に前記シートを前記シート支持部材に取り付ける工程を有することを特徴とする請求項２１の現像装置の組立て方法。
    

Images