JP2006018082A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 シール部材によりトナーの漏れを防止する現像装置において、現像ローラの両端部のシール部材との接触領域へのトナー漏れを抑制し、現像ローラの両端部からトナーが落下しないようにする。
【解決手段】 清掃手段を、シール部材と現像ローラが接触する領域Ｓ２であって、現像ローラ回転方向において現像ブレード下流側の位置に、内側先端より外側先端が現像ローラの回転上流方向になるように現像ローラに当接して配置するようにした。或いは、シール部材の内側の一部を切欠き、清掃手段を、前記切欠き領域Ｓ３の外側であって、現像ローラ回転方向において現像ブレード下流側の位置に、内側先端より外側先端が現像ローラの回転上流方向になるように現像ローラに当接して配置するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、ファクシミリ、電子写真装置、複写機等の現像装置および画像形成装置に関するものである。

従来の現像装置では、図７および図８に示したように、現像ブレード２３と現像ローラ２１、トナー供給ローラ２２の両端部には、図示しないトナーを外部にもらさないようにスボンジ材からなるシール部材２７が対称に設けてある。シール部材２７は、スボンジ材からなるトナー供給ローラ２２の軸２２ａの周囲を穴２７ａで密封し、端面２７ｂを供給ローラ３の側面に押し当て、切れ目２７ｃに現像ブレード２３の先端部を挟み込み、剛性の高い第２のホルダプレート３４ｂを逃げ、可擁性を有する現像ブレード２３の端部に沿って配置することにより、密封性を保っている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−８４４５２号公報

しかしながら、上記従来の現像装置では、図９に示したように、現像ローラ２１の両端部のシール部材２７と接触する領域Ｓ２にトナーが漏れた場合、トナーが徐々に現像ローラ両端へ回り込み、最悪の場合、現像ローラ２１の側面からトナーが漏れてしまうことがあった。

また、現像ローラ２１の側面まで達しないトナーも、現像ローラ２１の端部とシール部材との間に徐々に溜まり飽和状態になると、現像部の下側にある印刷途中の用紙に落下し、用紙を汚したり、画像形成装置の内部に落下したトナーが用紙を汚したりすることにより、印刷品質が劣化するなどの問題が生じていた。

本発明は、前述の課題を解決するため次の構成を採用する。すなわち、現像ローラと現像ローラ上に均一のトナー層を形成する現像ブレードと、現像ローラ両端外周部にシール部材を備えた現像装置において、シール部材が接触する現像ローラ両端外周部であって、かつ現像ローラ回転方向において現像ブレード下流側に、清掃手段を設けた。

本発明の現像装置によれば、現像ローラと現像ローラ上に均一のトナー層を形成する現像ブレードと、現像ローラ両端外周部にシール部材を備えた現像装置において、シール部材が接触する現像ローラ両端外周部であって、かつ現像ローラ回転方向において現像ブレード下流側に、清掃手段を設けたので、現像ローラ両端外周部に侵入するトナーを確実に除去することができる。

以下、本発明に係る実施の形態例を、図面を用いて説明する。なお図面に共通する要素には同一の符号を付す。

実施例１の現像装置は、シール部材が接触する現像ローラ両端外周部であって、現像ローラ回転方向において現像ブレードの下流側に、清掃部材を設けたものである。

（画像形成装置の構成）
図１は、実施例１の画像形成装置を示す概略説明図である。図１において、画像形成装置１は、内部に画像形成ユニット２、用紙カセット３、定着器１５、一点鎖線で示す搬送路６などを有している。用紙カセット３には、未印刷の用紙４が収納され、ホッピングローラ５がその上方に設けられている。搬送ガイドおよび複数の搬送ローラ７で構成される搬送路６は、画像形成装置１の左端に設けられたスタッカ１６に通じている。

画像形成ユニット２は、矢印Ａ方向に回転可能に取り付けられた感光ドラム１１の周りに、帯電ローラ１２、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイヘッド９、現像ローラ２１を有する現像装置２０、転写ローラ８などが順に設けられて形成される。定着器１５は、上側のヒートローラ１５ａと下側の加圧ローラ１５ｂとで構成される。

（印刷の動作）
感光ドラム１１は、矢印Ａ方向に一定速度で回転し、表面が帯電ローラ１２により一様に帯電されて電荷が付与される。この帯電した感光ドラム１１上には、ＬＥＤアレイヘッド９により画像光が照射され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、感光ドラム１１が矢印Ａ方向に回転することにより、矢印Ｂ方向に回転する現像ローラ２１と対向する位置に至り、ここで現像ローラ２１の表面に付着し感光ドラム１１の表面の帯電電位と同極性に帯電されたトナーが、静電潜像に付着されて可視像化（トナー像の形成）される。

一方、ホッピングローラ５の矢印Ｄ方向の回転により繰り出された用紙４は、搬送ローラ７の矢印Ｅ方向の回転に伴い、感光ドラム１１の回転とタイミングを合わせて転写ローラ８の上部に搬送される。そして、感光ドラム１１上のトナー像は、転写ローラ８により用紙４上に転写される。この未定着トナー像を備えた用紙４は、定着器１５まで搬走され、ヒートローラ１５ａと加圧ローラ１５ｂとの間に挟まれて加熱、加圧されることにより、トナー像が用紙４上に定着して印刷が完了する。

その後、用紙４は搬送路６上を搬送されて、スタッカ１６に排出される。感光ドラム１１上の静電潜像は、図示せぬ除電用光源の光照射により消去され、用紙４に転写されずに感光ドラム１１上に残っているトナーは、図示せぬクリーニングローラにより除去、回収される。そして、次の画像形成工程に入り感光ドラム１１は再び帯電ローラ１２により帯電される。

（現像装置の構成）
一方、現像装置２０は、図２に示したように、トナー１０が充填され、現像ローラ２１、トナー供給ローラ２２を覆うように現像ケース２９が設けられ、現像ケース２９にブレードホルダ２４および支持部３１が取り付けられ、トナー層厚規制部材である現像ブレード２３、清掃部３０が取り付けられている。そして、現像ケース２９の下側には現像ローラ２１上の使用済みトナーを回収するリカバリーシート２５が取り付けられている。

トナー供給ローラ２２は、現像ローラ２１と擦れ合いながら現像ローラ２１と同方向、つまり矢印Ｃ方向に回転する。断面Ｌ字状の弾性板からなる現像ブレード２３は、ブレードホルダ２４にその一端が固定されており、自由端の角部２３ａは、一定の力で現像ローラ２１に当接している。現像ブレード２３は、現像ローラ２１が矢印Ｂ方向に回転することにより、現像ローラ２１の表面に付着したトナー１０を薄層化する。現像ローラ２１の表面で薄層となったトナー１０は、上述したように感光ドラム１１上の静電潜像に付着してトナー像となる。

そして、図３および図４に示したように、現像ローラ２１の左右の非印刷領域Ｓ２には、トナー供給ローラ２２側に、トナー規制部材であるシール部材２７が左右それぞれ接触して配置されている。シール部材２７は、スポンジ材等の弾性材料からなっており、現像ローラ２１のほぼ半円周に渡って接触するように所定の位置に固定されている。つまり、シール部材２７が現像ローラ２１の非印刷領域Ｓ２に接触する部分は、現像ローラ２１の円周と同形状をしている。

トナー供給ローラ２２の長手方向の長さは、現像ローラ２１の印刷領域Ｓ１の長さと同じになっており、トナー供給ローラ２２の軸２２ａは、シール部材２７を貫通している。左右それぞれのシール部材２７の接触部近傍には、図７に示した従来の画像形成装置と同様に切込２７ｃが設けられており、この切込２７ｃに現像ブレード２３の両端部が挿入され、現像ローラ２１の下部においては、リカバリーシート２５に接触するように構成され、現像装置内の現像ローラ２１と現像ケース２９の間からトナーが漏れることを防止している。

そして、現像ローラ２１の上部両端部には、清掃部３０ａ、３０ｂが左右それぞれ現像ローラ２１に当接して設けられている。この清掃部３０ａ、３０ｂは、厚さ１．５ｍｍ程度のシート状のウレタンゴムでできており、先端のエッジ部が現像ローラ２１の外周面にほぼ均等な押圧力で接触し、現像ローラ２１の回転下流方向と２５°程度の角度で、長手方向においては現像ローラ２１軸に対して現像ローラ２１の両端側が回転上流側となる方向に２０°程度傾けて取り付けられている。

また、清掃部３０ａ、３０ｂの現像ローラ２１への押圧力は１０ｇ／ｍｍ程度に設定している。なお、前記清掃部３０ａ、３０ｂの厚さ、取付け角度、押圧力などは、各部材質、形状などによっても変化するので、機種毎に実験等により最適値を求めて設定するのがよい。

（現像装置の動作）
以上の構成により、トナー供給ローラ２２が矢印Ｃ方向に回転すると、摩擦帯電したトナー１０は、半導電性を有する現像ローラ２１に供給され、現像ローラ２１の表面に付着し、矢印Ｂ方向に回転しながら、現像ブレード２３により薄層化される。このとき、現像ローラ２１の非印刷領域Ｓ２の表面は、シール部材２７に接触した状態で摺動し、現像ローラ２１と現像ブレード２３との間を通り抜けなかった残りのトナー１０が現像ローラ２１の両端側（以下、「外側」という）へ流れようとするのを規制して、トナー１０の横漏れを防止する。

そして、現像ローラ回転方向において現像ブレード２３の下流側に配置した左右の清掃部３０ａ、３０ｂにより、シール部材２７により横漏れを防止し切れなかったトナー１０'を、現像ローラ２１の回転とともに図３矢印Ｔ方向に移動させ、印刷領域Ｓ１方向に押し戻し、印刷領域Ｓ１上のトナーに合流させる。

（実施例１の効果）
以上詳細に述べたように、実施例１の現像装置によれば、シール部材が接触する現像ローラ両端外周部であって、現像ローラ回転方向において現像ブレード下流側に、トナー清掃部材を設けたので、現像ローラ両端外周部に侵入するトナーを確実に除去することができる。

実施例２の現像装置は、シール部材の印刷領域側を一部切り欠き、当該切り欠いた部分の現像ローラ両端側であって、現像ローラ回転方向において現像ブレード下流側に、トナー清掃部材を設けたものである。

画像形成装置の構成および印刷の動作は、実施例１の画像形成装置と同様であるので、簡略化のためにその詳細な説明は省略する。

（現像装置の構成）
現像装置の構成は、実施例２の現像装置２０の清掃部３２、シール部材３３の構成以外は、実施例１と同様であるので、簡略化のためにその説明を省略する。

実施例２の現像装置２０のシール部材３３は、図５および図６に示したように、実施例１と同様の位置に配置され、図６下側に示したように、現像ローラ２１の下側の幅が、上側の幅よりＳ３の幅分、狭くなった形状となっている。

そして、実施例２の現像装置２０の清掃部３２ａ、３２ｂは、実施例１と同様の位置に配置されるが、その形状は、シール部材３３と現像ローラの接触領域Ｓ２からシール部材３３の切欠き部３３ａの幅Ｓ３を引いた幅、すなわちＳ２−Ｓ３の幅で、それぞれ内側の一端が外側の一端に対し現像ローラ２１の回転方向上流に向くように支持部３１に固定されている。なお、清掃部３２ａ、３２ｂの幅は、正確にＳ２−Ｓ３とする必要はなく、配置した際に、最悪でも一端が切欠き部３３ａの領域内に入るようにすればよい。

前記清掃部３２ａ、３２ｂは、厚さ１．５ｍｍ程度のシート状のウレタンゴムでできており、先端のエッジ部が現像ローラ２１の外周面にほぼ均等な押圧力で接触し、現像ローラ２１の回転下流方向と２５°程度の角度で、長手方向においては現像ローラ２１軸に対して現像ローラ２１の両端側が回転上流側となる方向に２０°程度傾けて取り付けられている。

また、清掃部３２ａ、３２ｂの現像ローラ２１への押圧力は、１０ｇ／ｍｍ程度に設定している。なお、前記清掃部３２ａ、３２ｂの厚さ、取付け角度、押圧力などは、各部材質、形状などによっても変化するので、機種毎に実験等により最適値を求めて設定するのがよいことは、実施例１と同様である。

（現像装置の動作）
以上の構成により、トナー供給ローラ２２が矢印Ｃ方向に回転すると、摩擦帯電したトナー１０は、半導電性を有する現像ローラ２１に供給され、現像ローラ２１の表面に付着し、矢印Ｂ方向に回転しながら、ブレード２１により薄層化される。このとき、現像ローラ２１の非印刷領域Ｓ２の表面は、シール部材３３に接触した状態で摺動し、現像ローラ２１と現像ブレード２３との間を通り抜けなかった残りのトナー１０が外側へ流れようとするのを規制して、トナー１０の横漏れを防止する。

そして、現像ローラ回転方向において現像ブレード２３の下流側に配置した左右の清掃部３２ａ、３２ｂにより、シール部材２７により横漏れを防止し切れなかったトナー１０'を、現像ローラ２１の回転とともに図５矢印Ｔ方向に移動させ、シール部材３３の切欠き領域Ｓ３に押し戻され、押し戻されたトナーは、下側に配置されているリカバリーシート２５をすり抜けてシール部材２７の切欠き部３３ａによりトナールーム２６へと戻される。

（実施例２の効果）
以上詳細に述べたように、実施例２の現像装置によれば、シール部材の印刷領域側を現像ローラ長手方向に一部切り欠き、当該切り欠いた部分の現像ローラ両端側であって、現像ローラ回転方向において現像ブレード下流側に、トナー清掃部材を設けたので、現像ローラ両端外周部に侵入するトナーを確実に除去することができるとともに、清掃手段の一端を前記切欠き領域に配置すればよいので、印刷領域と非形成領域の境界に精度よく取り付ける必要がなく、組立てが容易となる。

（その他の変形例）
以上の実施例１および実施例２の説明では、清掃手段３０、３２を、現像ローラ２１の上側に配置するように説明したが、シール部材と現像ローラが接触している位置以外であれば、現像ローラ２１の下側に配置してもよいし、シール部材がない構成の現像装置にあっては、現像ローラ両端外周部のいずれの位置に配置してもよい。

また、実施例２の説明では、図６の下側破線部のようにシール部材３３の一部に切欠き部３３ａを設けるように説明したが、リカバリーシート２５より現像ローラ回転方向の上流側で、シール部材３３と現像ローラ２１が接触する位置であれば、いずれの部分に切欠き部を設けるようにしてもよい。例えば、現像ローラ２１とトナー供給ローラ２２の接点付近まで切欠き部を設けてもよいし、連続した切欠き部ではなく、現像ローラ２１方向の所定の幅だけ切り欠いた切欠き部とするようにしてもよい。

以上述べたように、本発明は、トナーなどの現像剤を用いて現像、印刷を行うプリンタ、ファクシミリ、電子写真装置、複写機等の現像装置および画像形成装置に広く用いることができる。

実施例の画像形成装置の構成図である。 実施例の現像装置の構成図である。 実施例１の現像装置の構成図である。 実施例１のシール部材周辺の構成図である。 実施例２の現像装置の構成図である。 実施例２のシール部材周辺の構成図である。 従来の現像ブレード端部の分解斜視図である。 従来の現像ブレード端部の組立後の斜視図である。 従来のシール部材周辺の構成図である。

符号の説明

２ 画像形成ユニット
１０、１０' トナー
２０ 現像装置
２１ 現像ローラ
２２ トナー供給ローラ
２３ 現像ブレード
２５ リカバリーシート
２７、３３ シール部材
３０ａ、３０ｂ、３２ａ、３２ｂ 清掃部
３３ａ 切欠き部

Claims (3)

1. 現像ローラと当該現像ローラ上に均一のトナー層を形成する現像ブレードと、当該現像ローラ両端外周部にシール部材を備えた現像装置において、
   前記シール部材が接触する前記現像ローラ両端外周部であって、かつ前記現像ローラ回転方向において前記現像ブレード下流側に、清掃部材を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１記載の現像装置において、
   前記シール部材の一部を前記現像ローラ長手方向に切り欠いた切欠き部を設けたことを特徴とする現像装置。
3. 請求項１および請求項２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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