JP2007249115A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複写機等の画像形成装置に用いる現像装置、プロセスカートリッジにおいて、現像剤担持体１と現像剤規制部材４との間隔を等間隔とするとともに、現像剤規制部材４の変形を防止しながら均一な現像剤の薄層面を得、高画質な画像を得る。
【解決手段】現像剤規制部材４として、ブレード部４１、アーム部４２及び支持片４３を一体形成した部材を用いる。現像剤担持体１の現像剤担持体軸５を軸受６で支持する。軸受６を現像剤規制部材４の支持片４３に圧入または接着する。現像剤規制部材４を現像装置上側ケース１１にネジＮ１で固定する。現像剤担持体軸５を支持する支持片４１と現像剤規制部材４を一体化し、現像剤規制部材４を押圧する板バネ等を用いない。
【選択図】図１

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像剤担持体上に現像剤を担持する量を規制する現像剤規制部材を有する現像装置、その現像装置を有するプロセスカートリッジ及びそのプロセスカートリッジを有する画像形成装置に関する。

従来、複写機、ファクシミリ、プリンター等に用いられる現像装置としては種々のものがあり、例えば特開２００２−２８７４８９号公報（特許文献１）に開示されている。この種の現像装置は、現像剤担持体としての現像ローラと、二成分現像剤を撹拌する左右撹拌スクリュー（撹拌部材）と、現像剤規制部材としての現像ドクタとを備えている。そして、左右撹拌スクリューから現像剤が搬送されて現像ローラにより汲み上げられる。この現像剤は現像ローラと現像ドクタとの間隙を通して、像担持体としての感光体ドラムに供給される。そして、感光体ドラム上に形成された静電潜像が、現像剤によりトナー像化される。

また、このような現像装置において、特許文献１には詳細に開示されていないが、現像剤規制部材は現像剤担持体上に現像剤を担持する量を規制するものである。そして、従来は、現像剤担持体と現像剤規制部材の距離を規制するために、現像剤担持体の軸受に突出部を設け、現像剤規制部材を板バネにより現像剤担持体側に押圧し、現像剤担持体の軸受の突出部に現像剤規制部材の端部と当接させている。
特開２００２−２８７４８９号公報

しかし、従来の板バネで現像剤担持体側に押圧するようなこの構成では、現像剤規制部材を板バネで常に現像剤担持体に押圧させなくてはならず、現像剤規制部材を現像装置に固定することができない。そのため、現像剤担持体上の現像剤が現像剤担持体と現像剤規制部材の間を通過する際に、現像剤の剤圧により、現像剤担持体と現像剤規制部材のか間隔が広がることがある。また、剤圧による現像剤担持体と現像剤規制部材との間隔の拡がりを防止するために、板バネの圧力を高くすると、板バネと当接している部分の現像剤規制部材には高い応力が加わった状態となり、現像剤規制部材が変形することがある。

本発明は、現像剤担持体と現像剤規制部材との間隔を等間隔とするとともに、現像剤規制部材の変形を防止し、均一な現像剤の薄層面が得られ、高画質な画像が得られる現像装置、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課題とする。

請求項１に記載の本発明の現像装置は、静電潜像を担持する像担持体と対向して配置される現像剤担持体と、該現像剤担持体上に現像剤を担持する量を規制する現像剤規制部材と、現像剤を撹拌混合しながら供給する撹拌部材とを有する現像装置において、
前記現像剤規制部材と、前記現像剤担持体の支持部を受けるとを一体化したことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の現像装置は、請求項１に記載の現像装置であって、前記現像剤規制部材と一体化して設けた前記支持体に、前記現像剤担持体の支持部を受ける軸受が圧入もしくは接着されていることを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の現像装置は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体は回転可能なローラ部材であり、前記現像剤規制部材はブレード部材であることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像を担持する像担持体と、現像剤を現像剤担持体に担持して該現像剤を前記像担持体に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置とを有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とする。

請求項５に記載の本発明の画像形成装置は、プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、プロセスカートリッジとして、請求項４に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤担持体上に現像剤を担持する量を規制する現像剤規制部材と、現像剤を撹拌混合しながら供給する撹拌部材とを有する現像装置において、前記現像剤規制部材と、前記現像剤担持体の支持部を受ける支持体とを一体化させることにより、現像剤担持体と現像剤規制部材との間隔を等間隔で得られるとともに、現像剤規制部材の変形を防止でき、均一な現像剤の薄層面を得られることから高画質な画像を得ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、現像剤規制部材と一体化して設けた前記支持体に、現像剤担持体の支持部を受ける軸受が圧入もしくは接着されていることにより、回転運動する現像ロータの位置決めがされ、現像剤担持体と現像剤規制部材との間隔を等間隔で得られ、均一な現像剤の薄層面を得られることから高画質な画像を得ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、現像剤担持体は回転可能なローラ部材であり、前記現像剤規制部材はブレード部材であることにより、これらの部材を用いた画像形成装置で現像剤担持体と現像剤規制部材との間隔を等間隔で得られ、均一な現像剤の薄層面を得られることから高画質な画像を得ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、プロセスカートリッジにおいて、請求項１〜３の効果が得られる。

請求項５に記載の発明によれば、画像形成装置において請求項１〜４の効果が得られる。

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。図１は本発明の第１実施形態を示す現像装置の斜視図、図２は本発明の第２実施形態を示す現像装置の斜視図、図３は本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの模式図、図４は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の模式図である。

まず、図４にて、実施形態の画像形成装置全体の構成及び動作について説明する。図４において、１００は画像形成装置の装置本体であり、この画像形成装置１００はレーザープリンタである。２１は像担持体としての感光体ドラム、１１０は画像情報に基いた露光光を感光体ドラム２１上に照射する光書き込み手段としての露光部、１２０は装置本体１００に着脱自在に設置される作像部としての後述のプロセスカートリッジ、１３０は感光体ドラム２１上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する転写部、１４０は出力画像が載置される排紙トレイ、１５０は転写紙等の記録媒体Ｐが収納された給紙部、１６０は記録媒体Ｐを転写部１３０に搬送するレジストローラ、１７０は手差し給紙部、１８０は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置を示す。

画像形成装置１００における、通常の画像形成時の動作について説明する。まず、露光部１１０から、画像情報に基づいたレーザ光等の露光光がプロセスカートリッジ１２０の感光体ドラム２１上に向けて発せられる。感光体ドラム２１は図中の反時計方向に回転しており、所定の電子写真プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程）を経て、感光体ドラム２１上に画像情報に対応したトナー像が形成される。その後、感光体ドラム２１上に形成されたトナー像は、転写部１３０で、レジストローラ１６０により搬送された記録媒体Ｐ上に転写される。

一方、転写部１３０に搬送される記録媒体Ｐは、次のように動作する。まず、画像形成装置本体１００の給紙部１５０，１７０のうち、１つの給紙部が自動又は手動で選択される。そして、記録媒体Ｐの最上方の１枚が搬送経路Ｋの位置に向けて搬送され、搬送経路Ｋを通過してレジストローラ１６０の位置に達する。そして、レジストローラ１６０の位置に達した記録媒体Ｐは、感光体ドラム３９上に形成されたトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部１３０に向けて搬送される。転写工程後の記録媒体Ｐは転写部１３０の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置１８０に達し、記録媒体Ｐにトナー像が定着される。そして、、定着装置１８０から送出された記録媒体Ｐは出力画像として画像形成装置本体１００から排出されて、排紙トレイ１４０上に載置される。こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。

図３に示されているように、本発明のプロセスカートリッジ１２０は、現像剤担持体１、撹拌部材として現像剤搬送スクリュー２，３、及び、後述の現像剤規制部材４，（４′）を少なくとも有する現像装置１０、並びに、像担持体としての感光ドラム２１、帯電ローラ２２及び除電器２３有している。そして、本発明のプロセスカートリッジ１２０は、前記現像装置１０として、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置を有している。

現像装置１０は、現像剤Ｓを感光ドラム２１と対向する現像領域に搬送して、感光ドラム２１上に形成された静電潜像を現像剤Ｓで現像する現像剤担持体１を備えている。この現像剤担持体１は、複数の固定磁極を表面部分に有するマグネットローラと、該マグネットローラの軸と同軸上に内包する形で配置された回転可能な非磁性円筒体からなる現像スリーブとで構成されている。

現像剤Ｓはトナー及びキャリアからなる二成分現像剤であり、現像剤搬送スクリュー２，３で撹拌され現像剤担持体１側に供給される。そして、現像剤担持体１側に移った現像剤Ｓは、マグネットローラの磁力により現像スリーブの表面に汲み上げられる（即ち、現像スリーブの表面に付着する）。その後、現像剤Ｓは、現像剤規制部材４にてその量が均一にされ、続いて、感光ドラム２１と現像剤担持体１とが間隔をあけて対向する現像領域へと搬送される。現像剤担持体１においては、現像剤Ｓの穂立ちの際に、現像剤Ｓを構成する磁性キャリアがマグネットローラで生じる磁力線に沿うように現像スリーブ上に穂立ちするとともにに、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤Ｓを構成するトナーが付着する。そして、この現像剤Ｓは感光ドラム２１上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。

図１に示す本発明の第１実施形態の現像装置１０は、現像剤担持体１の「支持部」としての現像剤担持体軸５を支持する軸受６を現像剤規制部材４に圧入または接着した例であり、現像装置上側ケース１１に現像剤規制部材４、現像剤規制部材４を現像装置上側ケース１１に固定するネジＮ１、現像剤担持体１、現像剤担持体軸５、現像剤担持体軸５を支持する軸受６を配置し、現像装置下側ケース１２に撹拌部材としての現像剤搬送スクリュー２，３を配置している。そして、現像剤規制部材４はネジＮ１により現像装置上側ケース１１に位置決めされている。なお、図１では現像装置１０の右側を図示して左側は図示を省略してあるが、左側も右側と鏡映対象の構造で同様な構造となっている。

現像剤規制部材４は、現像剤担持体１と対向するブレード部４１と、このブレード部４１の両端から現像剤担持体１の両端側下部に延びるアーム部４２と、このアーム部４２から現像剤担持体１の両端に対向するように立設された「支持体」としての支持片４３とを有し、これらブレード部４１、アーム部４２及び支持片４３は一体形成されている。そして、この現像剤規制部材４の支持片４３に軸受６が圧入または接着で取り付けられ、この軸受６に現像剤担持体１が支持されている。これにより、現像剤担持体１と現像剤規制部材４のブレード部４１との間隔を規制している。現像剤規制部材４はネジＮ１により現像装置上側ケース１１に固定されており、現像剤担持体１はローラ部材であり、等間隔の現像剤担持体１と現像剤規制部材４の間隔を得られることから、これらの部材を用いたプロセスカートリッジ１２０あるいは画像形成装置１００で均一な現像剤の薄層面を得ることができる。ブレード部４１を有する現像剤規制部材４はブレード部材である。

このように、現像剤担持体軸５を支持する支持片４１と現像剤規制部材４を一体化し、この支持片４１（軸受６）に現像剤担持体１を取り付けることによって現像剤担持体１と現像剤規制部材４（ブレード部４１）との間隙を規制しているため、剤圧により現像剤担持体１と現像剤規制部材４との間隙が拡がることはない。また、板バネなどの応力もかからないことから現像剤規制部材４の変形も発生しない画像形成装置を提供でき、従来にない効果が得られる。

図２に示す本発明の第２実施形態の現像装置１０は、「支持体」としての現像装置上側ケース１１に、現像剤規制部材４′、現像剤規制部材４′を現像装置上側ケース１１に固定するネジＮ２、現像剤担持体１、現像剤担持体軸５、現像剤担持体軸５を支持する軸受６を配置し、現像装置下側ケース１２に撹拌部材としての現像剤搬送スクリュー２，３を配置している。なお現像剤規制部材４′はブレード部材である。この第２実施形態は、現像剤担持体１を軸受６を介して支持する現像装置上側ケース１１に対して、現像剤規制部材４′を固定している。これにより、現像剤担持体１と現像剤規制部材４′との間隔を規制している。この第２実施形態においても、現像剤担持体１はローラ部材であり、等間隔の現像剤担持体１と現像剤規制部材４′の間隔を得られることから、これらの部材を用いたプロセスカートリッジ１２０あるいは画像形成装置１００で均一な現像剤の薄層面を得ることができる。

また、現像剤担持体軸５を支持する現像装置上側ケース１１と現像剤規制部材４′を組み付けて一体化し、現像剤担持体１と現像剤規制部材４′との間隙を規制しているため、剤圧により現像剤担持体１と現像剤規制部材４′との間隙が拡がることはない。また、板バネなどの応力もかからないことから現像剤規制部材４′の変形も発生しない画像形成装置を提供でき、従来にない効果が得られる。

ここで、第２実施形態において、現像剤担持体１は現像剤担持体軸５と軸受６により位置決めされており、現像剤担持体１と現像剤規制部材４′との間隔を調整するには、位置決めされた現像剤担持体１に対して、現像剤規制部材４′の固定位置を調整する必要がある。この現像剤規制部材４′の調整には、現像剤規制部材４′の把持、ＣＣＤによる現像剤担持体４′と現像剤規制部材１の距離のモニタリング、ドライバによるネジ締めが必要となり、これらの調整には高度調整能力を備えた設備に調整作業を全て依存している。

これに比較して、前記第１実施形態では、現像剤担持体軸５を支持する軸受６を現像剤規制部材４の支持片４３に圧入することにより現像剤担持体１と現像剤規制部材４との間隔を規制するため、現像剤規制部材３の取付位置を調整しなくても、現像剤担持体１と現像剤規制部材４との距離として、目的の距離を容易に得ることができ、高画質な画像を提供できる。

本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、上記各実施形態の中で示唆した以外にも、上記各実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記各実施形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

本発明の第１実施形態を示す現像装置の斜視図である。 本発明の第２実施形態を示す現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態を示すプロセスカートリッジの模式図である。 本発明の一実施形態を示す画像形成装置の模式図である。

符号の説明

１ 現像剤担持体
２，３ 現像剤搬送スクリュー（撹拌部材）
４，４′ 現像剤規制部材
５ 現像剤担持体軸（支持部）
６ 軸受
１０ 現像装置
２１ 感光体ドラム（像担持体）
４１ ブレード部
４２ アーム部
４３ 支持片（支持体）
１００ 画像形成装置
１１０ 露光部（光書き込み手段）
１２０ プロセスカートリッジ
１３０ 転写部
１８０ 定着装置
Ｓ 現像剤

Claims (5)

1. 静電潜像を担持する像担持体と対向して配置される現像剤担持体と、該現像剤担持体上に現像剤を担持する量を規制する現像剤規制部材と、現像剤を撹拌混合しながら供給する撹拌部材とを有する現像装置において、
   前記現像剤規制部材と、前記現像剤担持体の支持部を受ける支持体とを一体化したことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置であって、前記現像剤規制部材と一体化して設けた前記支持体に、前記現像剤担持体の支持部を受ける軸受が圧入もしくは接着されていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体は回転可能なローラ部材であり、前記現像剤規制部材はブレード部材であることを特徴とする現像装置。
4. 静電潜像を担持する像担持体と、現像剤を現像剤担持体に担持して該現像剤を前記像担持体に搬送して該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置とを有するプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
5. プロセスカートリッジ、光書き込み手段、転写部、及び、定着装置を少なくとも有する画像形成装置において、プロセスカートリッジとして、請求項４に記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。

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