JP2007155839A - 現像装置、及び、電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】戻し部材に付着した現像剤を掻き取ることができ、現像剤容器と現像剤収容室との間で現像剤が滞留することを防止できる現像装置の提供。
【解決手段】現像剤容器１５内の現像剤ｔを担持して前記現像剤により電子写真感光体１の静電潜像を現像する現像剤担持体１０と、前記現像剤担持体による静電潜像の現像に使用されなかった現像剤を収容するための現像剤収容室１６と、を有する。さらに、前記現像剤収容室内の現像剤を現像剤容器に戻す戻し部材１１と、前記戻し部材に付着した現像剤を掻き取る掻取り部材１４と、を有する。前記掻取り部材は、現像剤容器と現像剤収容室を仕切るように現像剤容器の底部と接する仕切り部１４ａを有する。そして前記仕切り部は、戻し部材と接触して戻し部材から現像剤収容室に現像剤を掻き落とす掻落し部１４ａ１と、戻し部材により現像剤容器に戻る現像剤が通過する穴１４ａ２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置、及び、電子写真画像形成装置に関する。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成プロセスを用いて記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート等）に画像を形成するものである。電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、ＬＥＤプリンタ、レーザープリンタ等）、電子写真ファクシミリ装置、電子写真ワードプロセッサ、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。

また、現像装置とは、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像剤によって現像するものである。

電子写真画像形成装置においては、帯電手段によって一様に帯電されたドラム形状の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと略記する）に形成された静電潜像を現像装置によりトナーによって現像している。

現像装置では、トナー容器内に収納されたトナーを現像ローラが担持し該トナーによって感光体ドラムの潜像を現像する。現像ローラによる潜像の現像に使用されなかったトナーはトナー収容室に収容される。トナー収容室に収容されたトナーは戻しローラによりトナー容器に戻される。戻しローラには掻取り部材が接しており、この掻取り部材によって戻しローラに付着したトナーを掻き取るようにしている（特許文献１）。
特開２００４−１６３７８９号公報（段落００３８、段落００３９、第２図）

従来技術において、戻しローラに付着したトナーを掻き取ることは、かなり改善させる。しかし、本発明は、従来技術をさらに改善して、戻し部材に付着した現像剤を掻き取ることができ、現像剤容器と現像剤収容室との間で現像剤が滞留することを防止できる現像装置を提供しようとするものである。

また、本発明の目的は、電子写真感光体に作用する現像手段として上記現像装置を備えた電子写真画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る現像装置の代表的な構成は、電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤容器と、前記現像剤容器内の現像剤を担持して前記現像剤により前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体による前記静電潜像の現像に使用されなかった現像剤を収容するための現像剤収容室と、前記現像剤収容室内の現像剤を前記現像剤容器に戻す戻し部材と、前記戻し部材に付着した現像剤を掻き取る掻取り部材と、を有する現像装置において、
前記掻取り部材は、前記現像剤容器と前記現像剤収容室を仕切るように前記現像剤容器の底部と接する仕切り部を有し、前記仕切り部は、前記戻し部材と接触して前記戻し部材から前記現像剤収容室に現像剤を掻き落とす掻落し部と、前記戻し部材により前記現像剤容器に戻る現像剤が通過する穴と、を備えることを特徴とする現像装置、である。

本発明によれば、戻し部材に付着した現像剤を掻き取ることができ、現像剤容器と現像剤収容室との間で現像剤が滞留することを防止できる現像装置を提供することができる。

以下、本発明を図面に基づいて詳しく説明する。

（１）電子写真画像形成装置全体の説明
図１は電子写真画像形成装置の一例の構成模型図である。この画像形成装置は、転写方式電子写真プロセスを用いたレーザプリンタである。

画像形成装置１００において、ドラム形状の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）１は所定の周速度（プロセススピード）をもって矢印Ａにて示す時計方向へ回転される。この感光体ドラム１は帯電手段としての帯電装置２によって外周面が一様に帯電される。この帯電面に露光手段としての露光装置３から画像情報に基づいた情報光（レーザー光）Ｌを照射して静電潜像を形成する。この静電潜像は現像手段としての現像装置４によりトナー（現像剤）ｔによって現像される。これによって感光体ドラム１の外周面上に画像情報に応じたトナー像が形成される。

トナー像の形成と同期して、図示しない給送カセットからピックアップローラ及び搬送ローラなどを有する搬送手段によって記録媒体（記録紙、ＯＨＰシート、布等）８が感光体ドラム１と転写手段としての転写装置５との間に送り出す。そして転写装置５によって感光体ドラム１上のトナー像を記録媒体８に転写し、その記録媒体８を定着手段としての定着装置６へと搬送する。

定着装置６では、定着回転体６ａと加圧回転体６ｂとで記録媒体８を挟持し、その搬送過程で記録媒体８に熱と圧力を付与して未定着のトナー像を記録媒体上に定着させる。定着装置６を通過した記録媒体８は装置本体１０１に設けられた図示しない排出トレイ上に排出される。

トナー像転写後に感光体ドラム１は、クリーニング手段としてのクリーナ７によって外周面上の残留トナー等の残留付着物が除去されて次の画像形成に供される。

（２）現像装置の説明
以下の説明において、短手方向とは記録媒体の搬送方向と平行な方向である。長手方向とは記録媒体の面において記録媒体の搬送方向と直交（交差）する方向である。また、長手方向とは現像ローラの軸線方向でもある。

図２は現像装置４の横断側面模型図である。

ａ）現像ローラ
現像装置４は、現像剤坦持体としての現像ローラ１０を有する。感光体ドラム１に対向して配置された細長い現像ローラ１０は、導電性芯金上に弾性体を成型したいわゆる弾性現像ローラ、或いは中空スリーブ内部に磁極を配した現像スリーブなどにより構成されている。図示していないが、現像ローラ１０は長手方向の端部が現像剤容器としてのトナー容器１５の側板１５ｂ・１５ｂ（図４）に保持されている。

ｂ）トナー容器
トナー容器１５の内部には感光体ドラム１の潜像を現像するためのトナーｔが収納されている。トナー容器１５の底部１５ａは弧状の曲面形状に形成してある。このトナー容器１５には現像ローラ１０に長手方向に沿って回収ブレード１８が設けてある。回収ブレード１８は現像ローラ１０の外周面（表面）と接触している。

ｃ）攪拌部材
トナー容器１５の内部にはトナー容器１５内のトナーｔを現像ローラ１０に送るための現像剤搬送部材としての攪拌部材１３が設けてある。攪拌部材１３は、現像ローラ１０の長手方向に延びるトナー送り用の羽根部１３ａと、この羽根部１３ａの長手方向両端に設けられた軸部１３ｂと、を有する。軸部１３ｂはトナー容器１５の側板１５ｂ・１５ｂに回転自在に支持されている。

ｄ）トナー収容室
現像ローラ１０の斜め下方には現像剤収容室としてのトナー収容室１６が設けてある。トナー収容室１６は、現像ローラ１０による現像に寄与しなかったトナーｔを収容するためのものである。このトナー収容室１６はトナー容器１５と隣接している。そしてこのトナー収容室１６には現像ローラ１０に長手方向に沿って規制シート１８が設けてある。規制シート１８は現像ローラ１０表面と接触している。トナー収容室１６の容量はトナー容器１５の容量よりも小さい。

ｅ）戻しローラ
トナー収容室１６の内部には戻し部材としての戻しローラ１１が設けてある。戻しローラ１１は、現像ローラ１０の長手方向に細長いトナー戻し用のローラ部１１ａと、このローラ部１１ａの長手方向両端に設けられた軸部１１ｂと、を有する。軸部１１ｂはトナー容器１５の側板１５ｂ・１５ｂに回転自在に支持されている。

ｆ）掻取り部材
図３は掻取り部材１４の説明図であり、（ａ）は掻取り部材１４の分解斜視図、（ｂ）は掻取り部材１４の斜視図である。

掻取り部材１４は、（ａ）に示すように、現像ローラ１０の長手方向に細長いシート状の仕切り部１４ａと、現像ローラ１０の長手方向に細長いＬ字形状の整流部１４ｂと、を有する。仕切り部１４ａは、ポリエステルなどの可撓性シートを型抜き加工することにより作られている。仕切り部１４ａには長手方向に沿って掻落し部１４ａ１と穴１４ａ２が複数形成してある。仕切り部１４ａにおいて穴１４ａ２は現像ローラ１０側の一辺以外の部分を除去した凹字形状をしている。この凹字形状の穴１４ａ２を仕切り部１４ａに形成することによって、現像ローラ１０側の一辺が仕切り部１４ａと接続するコ字形状の掻落し部１４ａ１を穴１４ａ２内に形成している。

取付部１４ｂ１と整流片１４ｂ２とによりＬ字形状に形成された整流部１４ｂは、整流片１４ｂ２の長手方向の両端部にボス１４ｂ３・１４ｂ３を有する。この整流部１４ｂは、取付部１４ｂ１を両面テープ、接着、粘着等の方法で仕切り部１４ａの掻落し部１４ａ１及び穴１４ａ２と干渉しない位置に固定される（（ｂ）参照）。これにより整流部１４ｂは仕切り部１４ａに一体に取り付けられる。

ｇ）掻取り部材をトナー容器に取り付ける場合の説明
図４は掻取り部材１４をトナー容器１５に取り付ける場合の説明図である。図５は掻取り部材１４の長手方向の一端をトナー容器１５に取り付けた状態の説明図である。図６は掻取り部材１４の長手方向の他端をトナー容器１５に取り付けた状態の説明図である。

トナー容器１５の側板１５ｂ・１５ｂの内壁面には戻しローラ１０の上方に、トナー容器１５の内側に向けて突出する支持部２０・２０が設けてある。この支持部２０・２０には上方側に開口したＵ字状の溝２０ａ・２０ａを形成している。掻取り部材１４をトナー容器１５に取り付ける場合には、整流部１４ｂの長手方向両端のボス１４ｂ３・１４ｂ３を上方からトナー容器１５の支持部２０・２０の溝２０ａ・２０ａに落とし込む。そして、図示しないトナー容器蓋部材からトナー容器１５内部に突出させて形成された押さえ部１５ｃを支持部２０・２０に嵌め入れ、この支持部２０・２０の下面で整流部１４ｂの整流片１４ｂ２を押さえつける。この状態において、可撓性シートからなる仕切り部１４ａは、トナー容器１５の底部１５ａに設けられた凹部１５ａ１に段差なく嵌り込み、この底部１５ａの曲面形状に沿うように弧状に変形することにより、凹部１５ａ１と密着する（図２参照）。

このようにトナー容器１５に取り付けた掻取り部材１４は、図２に示すように、仕切り部１４がトナー容器１５の底部１５ａに密着した状態に接触し、この仕切り部１４によりトナー容器１５とトナー収容室１６が仕切られる。仕切り部１４の掻落し部１４ａ１は弾性を保ったまま戻しローラ１１の表面に対してカウンター（正のすくい角）に接触している。整流部１４ｂの整流片１４ｂ２は戻しローラ１１の上方に位置している。そして整流片１４ｂ２の先端は現像ローラ１０表面と所定の間隙をおいて対向している。

ｈ）現像動作の説明
現像装置４の現像動作を図２を用いて説明する。

現像装置４において、現像ローラ１０は矢印Ｂにて示す反時計方向に回転する。戻しローラ１１は矢印Ｃにて示す反時計方向に回転する。攪拌部材１３は軸部１３ｂを支点に矢印Ｄにて示す時計方向に回転する。図２のＦ１〜Ｆ４はトナーｔが動く方向を示す。

トナー容器１５内にはトナーｔが現像ローラ１０の位置を超えて収納されているとする。攪拌部材１３が時計方向に回転すると、羽根部１３ａは先端が掻取り部材１４の仕切り部１４表面に摺接しながら回転する。この羽根部１３ａの回転によりトナーｔは仕切り部１４を経由して整流部１４ｂに送り出される（矢印Ｆ１、Ｆ２）。整流部１４ｂはそのトナーｔを整流片１４ｂ２によって現像ローラ１０に整流して案内する。

現像ローラ１０の回転により現像ローラ１０表面にトナーｔが付着する。すると、規制ブレード１８は、現像ローラ１０表面のトナーｔの層厚を均一にして該トナーｔを現像ローラ１０表面に塗布する。このトナーｔによって感光体ドラム１（図１）の潜像がトナー像として現像され可視化される。

現像ローラ１０による潜像の現像に使用されなかったトナーｔは現像ローラ１０表面から回収シート１８によって掻き落されてトナー収容室１６内に収容される。トナー収容室１６に収容されたトナーｔは戻しローラ１１の回転によってトナー容器１５側へ搬送される（矢印Ｆ３）。戻しローラ１１表面に付着したトナーｔは戻しローラ１１の回転によって掻落し部１４ａ１によりトナー収容室１６内に剥ぎ落とされる。そして、トナー容器１５側へ搬送されるトナーｔ及び掻落し部１４ａ１により剥ぎ落とされるトナーｔは仕切り部１４ａの穴１４ａ２を通過してトナー容器１５に戻される（矢印Ｆ４）。トナー容器１５に戻されたトナーｔは、再度、攪拌部材１３の羽根部１３ａの回転によって仕切り部１４を経由して整流部１４ｂに送り出される（矢印Ｆ１、Ｆ２）。

本実施例の現像装置４によれば、掻取り部材１４の仕切り部４ａによりトナー容器１５とトナー収容室１６を仕切ることによって、トナー容器１５内のトナーｔとトナー収容室１６内のトナーｔとの混在を防止できる。これにより、トナー容器１５から現像ローラ１
０に送り出すトナーｔの流れ方向を一定にできる。また、仕切り部４ａに設けた掻落し部１４ａ１によって、戻しローラ１１表面に付着したトナーｔをトナー収容室１６内に掻き落とすことができる。また、仕切り部４ａに設けた穴１４ａ２を通じてトナー収容室１６内のトナーｔをトナー容器１５に戻すことができる。すなわち、トナー容器１５とトナー収容室１６において上記のようなトナーｔの循環経路を掻取り部材１４によって形成することができる。したがって、トナー容器１５とトナー収容室１６との間でトナーｔが滞留することを防止できる。

また、掻取り部材１４を用いることで、トナー容器１５に仕切り部１４ａ、掻取り部１４ａ１、整流部１４ｂを構成でき、組立て性、コストを考慮した現像装置４を提供できる。

また、掻取り部材１４の仕切り部１４ａには、一枚のポリエステルのシート材を型抜き加工することで、掻取り部１４ａ１及び穴１４ａ２を簡単に形成することができる。

本実施例では現像装置４の他の例を説明する。本実施例においては実施例１の現像装置４と共通する部材には同じ符号を付して再度の説明を省略する。実施例３から実施例５についても同様とする。

図７は本実施例の現像装置４Ａの横断側面模型図である。

本実施例の現像装置４Ａは、トナー容器１５の内部に現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１７を設けている。この供給ローラ１７はトナー容器１５の側板１５ｂ・１５ｂに回転可能に支持され、その外周面（表面）が現像ローラ１０の表面と接触している。供給ローラ１７は時計方向（矢印Ｂ）に回転される現像ローラ１０と同じ方向(矢印Ｇ）へ回転され、攪拌部材１３の羽根部１３ａの回転により仕切り部１４を経由して送られてくるトナーｔを現像ローラ１０表面に供給する。

本実施例の現像装置４Ａによれば、仕切り部１４を経由して送られてくるトナーｔを供給ローラ１７によって現像ローラ１０表面に効率よく供給することができる。

本実施例の現像装置４Ａを搭載した画像形成装置２００の一例を図８に示す。

この画像形成装置２００は、感光体ドラム１の回転方向が実施例１に示す画像形成装置１００の感光体ドラム１の回転方向と逆方向の反時計方向Ａに回転される以外は実施例１の画像形成装置１００と同じ構成である。２０１は装置本体である。

本実施例では現像装置４における戻しローラ１１の他の例を説明する。

図９は本実施例に係る戻しローラ１１Ａの説明図である。図１０はトナー収容室１６に戻しローラ１１を配置した状態の斜視図である。図１１は戻しローラ１１Ａの格子状のリブ１１ａ１と掻取り部材１４の掻落とし部１４ａ１の位置関係を示す断面図である。図１２は戻しローラ１１Ａの格子状のリブ１１ａ１と掻取り部材１４の掻落とし部１４ａ１の位置関係を示す長手端部の拡大図である。

戻しローラ１１Ａは、ローラ部１１ａ表面に格子状のリブ１１ａ１を有する（図９）。本実施例では、ローラ部１１ａ表面の長手方向及び周方向に沿って断面扇形状の凹部１１ａ２を所定の間隔をおいて複数形成することにより、この凹部１１ａ２以外のローラ部１
１ａ表面を格子状のリブ１１ａ１としている。

本実施例の戻しローラ１１Ａを用いた場合に（図１０）、ローラ部１１ａ表面に形成した凹部１１ａ２によりトナーｔを掬うことができ、戻し部材１１Ａの１回転当たりのトナー搬送量を上げることができる。また、リブ１１ａ１はローラ部１１ａ表面に円周状に配されている。このため、戻し部材１１Ａが矢印Ｃ方向に回転する時（図１１、図１２）、リブ１１ａ１表面が掻落し部１４ａ１と常に接触し、リブ１１ａ１表面に付着しているトナーｔをなめらかにトナー収容室１６内に掻き落とすことができる。

本実施例では現像装置４における戻しローラ１１の他の例を説明する。

図１３は本実施例に係る戻しローラ１１Ｂの説明図である。図１４はトナー収容室１６に戻しローラ１１を配置した状態の斜視図である。図１５は戻しローラ１１Ｂの円周リブ１１ａ３と取り部材１４の掻落とし部１４ａ１の位置関係を示す断面図である。図１６は戻しローラ１１Ｂの円周リブ１１ａ３と掻取り部材１４の掻落とし部１４ａ１の位置関係を示す長手端部の拡大図である。

戻しローラ１１Ｂは、ローラ部１１ａ表面の円周にリブ１１ａ３を有する（図１３）。本実施例では、ローラ部１１ａ表面の円周にリブ１１ａ３を長手方向に沿って所定の間隔をおいて複数形成している。

本実施例の戻しローラ１１Ｂを用いた場合（図１４）、戻しローラ１１Ｂが矢印Ｃ方向に回転することで（図１５、図１６）、見かけ状矢印Ｚ方向に往復動するリブ１１ａ３により、隣り合うリブ１１ａ３とリブ１１ａ３の間（斜線部Ｖ）にあつめられる。そして、隣り合うリブ１１ａ３とリブ１１ａ３の間（斜線部Ｖ）にあつめられたトナーは掻落とし部１４ａ１によりトナー収容室１６内に掻き落とされる。これによりトナー収容室１６内のトナーを戻しローラ１１Ｂの回転に追従して多量に搬送できるようになる。

本実施例の戻しローラ１１Ｂを用いる場合、図示していないけれども、リブ１１ａ３表面に掻落し部１４ａ１を接触させ、リブ１１ａ３表面に付着しているトナーｔをトナー収容室１６内に掻き落とすようにしてもよい。この場合、上記のように、戻しローラ１１Ｂが矢印Ｃ方向に回転することでトナーを隣り合うリブ１１ａ３とリブ１１ａ３の間にあつめることができるので、戻しローラ１１Ｂの回転に追従してトナーを多量に搬送できるようになる。

本実施例４では戻しローラ１１Ｂの隣り合うリブ１１ａ３の傾きを同位相としたが、戻しローラ１１Ｂはこれに限られるものではない。
例えば隣り合うリブ１１ａ３とリブ１１ａ３において位相を１８０°ずらし、隣り合うリブ１１ａ３とリブ１１ａ３をハの字形状にすることで、一回転で集まるトナーの量を増大させて、さらに搬送性を高めるように構成しても良い。

〔その他〕
現像装置４，４Ａはカートリッジ化して使用することもできる。例えば現像手段をカートリッジ化して装置本体に着脱可能な現像カートリッジにおいて、現像手段として上記現像装置を用いてもよい。また、少なくともプロセス手段としての現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、現像手段として上記現像装置を用いてもよい。

電子写真画像形成装置の一例の構成模型図 実施例１の現像装置の横断側面模型図 掻取り部材の説明図 掻取り部材をトナー容器に取り付ける場合の説明図 掻取り部材の長手方向の一端をトナー容器に取り付けた状態の説明図 掻取り部材の長手方向の他端をトナー容器に取り付けた状態の説明図 実施例２の現像装置の横断側面模型図である。 実施例２の現像装置を搭載した画像形成装置の一例の構成模型図 実施例３の戻しローラの説明図 実施例３の戻しローラをトナー収容室に配置した状態の斜視図 実施例３の戻しローラのリブと掻取り部材の掻落とし部の位置関係を示す断面図 実施例３の戻しローラのリブと掻取り部材の掻落とし部の位置関係を示す長手端部の拡大図 実施例４の戻しローラの説明図 実施例４の戻しローラをトナー収容室に配置した状態の斜視図 実施例４の戻しローラのリブと掻取り部材の掻落とし部の位置関係を示す断面図 実施例４の戻しローラのリブと掻取り部材の掻落とし部の位置関係を示す説明図

符号の説明

１・・・感光体ドラム（電子写真感光体）、４・・・現像装置、１０・・・現像ローラ（現像剤担持体）、１１・・・戻しローラ（戻し部材）、１５・・・トナー容器（現像剤容器）、１６・・・トナー収容室（現像剤収容室）、１４・・・掻取り部材、１４ａ・・・仕切り部、１４ａ１・・・掻落し部、１４ａ２・・・穴、１４ｂ・・・整流部、ｔ・・・トナー

Claims (4)

1. 電子写真画像形成装置に用いられる現像装置であって、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収納する現像剤容器と、前記現像剤容器内の現像剤を担持して前記現像剤により前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体による前記静電潜像の現像に使用されなかった現像剤を収容するための現像剤収容室と、前記現像剤収容室内の現像剤を前記現像剤容器に戻す戻し部材と、前記戻し部材に付着した現像剤を掻き取る掻取り部材と、を有する現像装置において、
   前記掻取り部材は、前記現像剤容器と前記現像剤収容室を仕切るように前記現像剤容器の底部と接する仕切り部を有し、前記仕切り部は、前記戻し部材と接触して前記戻し部材から前記現像剤収容室に現像剤を掻き落とす掻落し部と、前記戻し部材により前記現像剤容器に戻る現像剤が通過する穴と、を備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記掻取り部材は、前記仕切り部が可撓性シートによって形成されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記掻取り部材は、前記現像剤収納部から現像剤を前記現像剤担持体に整流して案内する整流部を前記仕切り部と一体に備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置において、
   電子写真感光体と、
   前記電子写真感光体に作用するプロセス手段と、
   前記記録媒体を搬送する搬送手段と、
   を有し、
   前記プロセス手段が請求項１から請求項３の何れかに記載の現像装置であることを特徴とする電子写真画像形成装置。