JP2009009023A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 3つの現像剤搬送路を備える現像装置4で、攪拌搬送路10及び回収搬送路7の下面を形成する下部ケーシング131と供給搬送路9の下面を形成する上部ケーシング130とは別体からなり、上部ケーシング130の下面に現像ローラ5の軸線方向に沿って延在する凹部2を備え、下部ケーシング131が備える攪拌回収仕切り壁134の上端部を凸部3として、凸部3と凹部2とが嵌合することによって、攪拌搬送路10と回収搬送路7との空間を仕切る。
【選択図】 図1
Description
このような現像装置において、現像剤担持体に供給され、現像領域を通過した回収現像剤を供給搬送路で回収すると、現像領域を通過しトナーが消費された現像剤と供給搬送路内の現像剤とが供給搬送路内で混ざることになる。供給搬送路の下流側ほど、現像領域を通過した現像剤が多くなるため、供給搬送路の現像剤搬送方向下流側ほど現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度が低下するという問題があった。現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度が低下すると、現像時の画像濃度も低下し、現像剤担持体に供給する搬送路の現像剤搬送方向上流側と下流側とで画像濃度が異なる、濃度ムラが発生する。
一方、回収現像剤を攪拌搬送路で回収すると、攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流側で回収された現像剤ほど攪拌する時間が短くなる。攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流側端部に到達した現像剤は供給搬送路の現像剤搬送方向上流側端部に受け渡されるため、攪拌搬送路の現像剤搬送方向下流側で回収された現像剤は、すぐに供給搬送路に供給されることになる。これにより、出力画像に応じて、トナーの補給がなされトナー濃度が適切に保たれていたとしても、現像剤の攪拌が不十分になり、トナーの帯電量が不均一となって画像濃度の不均一や画像濃度の低下などの問題が生じた。
3つの現像剤搬送路を形成するケーシングを2つのケーシングに分けることにより、上部ケーシング及び下部ケーシングはともに3つの現像剤搬送路を形成するケーシングを一体で形成するよりも形状が簡易になる。このため、二次的な加工を要さないケーシングの形成が可能になる。また、二次的な加工を要する上部ケーシングまたは下部ケーシングであっても、ケーシングの形状が3つの現像剤搬送路を形成するケーシングよりも簡易になるためその加工の手間を軽減することが出来る。このように、上部ケーシングと下部ケーシングとを別体とすることにより、二次的な加工が不要となる、または、その加工の手間を軽減するため、ケーシングの製造コストを抑制することができる。
また、請求項2の発明は、請求項1の現像装置において、上記凸部と上記凹部とが嵌合する嵌合部は、上記凸部を上記凹部に対して圧入する圧入部を備えることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の現像装置において、上記圧入部は間隔をおいて上記嵌合部の複数箇所に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項3の現像装置において、上記圧入部を設けた箇所が上記嵌合部の3箇所以上、5箇所以下であることを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項3または4の現像装置において、上記圧入部以外の上記嵌合部では、該凹部と該凸部とのはめあいの寸法差が0.05[mm]以上、0.5[mm]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項3、4または5の現像装置において、上記圧入部以外の上記嵌合部では、該凹部と該凸部との嵌合の深さが0.5[mm]以上、3[mm]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項3、4、5または6の現像装置において、上記圧入部に対応する部分の上記凹部の淵が、該圧入部以外の部分の該凹部の淵よりも高くなるように形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項3、4、5、6または7の現像装置において、上記圧入部での上記凹部の幅である圧入部凹部幅は該圧入部以外での該凹部の幅である非圧入部凹部幅よりも狭く、該凹部と上記凸部とを嵌合させた状態で、該凹部と該凸部との間にシール部材を備え、該シール部材の幅は、該圧入部凹部幅よりも大きく、該非圧入部凹部幅よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の現像装置において上記圧入部で上記凹部と上記凸部との間で上記シール部材が挟まれることによって、該シール部材が上記嵌合部に対して固定されることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項9の現像装置において、上記シール部材の少なくとも一部が上記凸部または上記凹部に接着されていることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の現像装置において、上記凹部と上記凸部とを嵌合させた状態で、該凹部と該凸部との間にシール部材を備えることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項8、9、10または11の現像装置において、上記シール部材は発泡ウレタンであることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の現像装置において、上記磁性キャリアの粒径が25[μm]以上、60[μm]以下の範囲で、上記トナーの粒径が4[μm]以上、10[μm]以下の範囲であることを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、現像手段と、潜像像担持体、帯電装置またはクリーニング装置から選ばれる少なくとも1つとを一体的に構成した、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、該現像手段として請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13の現像装置を備えることを特徴とするものである。
また、請求項15の発明は、少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、該現像手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14に記載の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、上部ケーシングの下面に現像剤担持体の軸線方向に沿って延在する凹部を備え、攪拌回収仕切り壁の上端部を凸部として、凸部と凹部とが嵌合することによって攪拌搬送路と回収搬送路との空間を仕切るため、製造誤差などによって攪拌搬送路と回収搬送路との間を連通しうる隙間の形状は凹部と凸部との嵌合の形状に沿ったコの字型となる。そして、攪拌搬送路側の隙間から侵入した現像剤が回収搬送路側から漏れ出すにはコの字型の形状に沿って現像剤が移動する必要がある。現像剤は粉体であるためコの字型の隙間を抜けようとすると、隙間を形成する部材の表面と間に生じる摩擦力の影響が大きく、現像剤がコの字型に沿って移動し攪拌搬送路側から回収搬送路側へ抜けることは困難である。このため、下部ケーシングが備える攪拌回収仕切り壁の上端部の凸部と上部ケーシングの下面に設けた凹部とを嵌合して攪拌搬送路と回収搬送路との空間を仕切ることによって、攪拌搬送路から回収搬送路へ現像剤が漏れ出すことを抑制することが出来る。
図2は、本実施形態に係る複写機500の概略構成図である。この複写機500はプリンタ部100、これを載せる給紙装置200、プリンタ部100の上に固定されたスキャナ300などを備えている。また、このスキャナ300の上に固定された原稿自動搬送装置400なども備えている。
帯電手段たる帯電器によって、感光体1Yの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体1Yの表面には、光書込ユニット21によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部(露光部)の電位が減衰する。この減衰により、感光体1Y表面にY用の静電潜像が形成される。形成されたY用の静電潜像は現像手段たる現像装置4Yによって現像されてYトナー像となる。
Y用の感光体1Y上に形成されたYトナー像は、後述の中間転写ベルト110に一次転写される。一次転写後の感光体1Yの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Y用のプロセスカートリッジ18Yにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体1Yは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ(18M,C,K)についても同様である。
中間転写ユニット17は、中間転写ベルト110やベルトクリーニング装置90などを有している。また、張架ローラ14、駆動ローラ15、二次転写バックアップローラ16、4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kなども有している。
中間転写ベルト110は、張架ローラ14を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ15の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
4つの一次転写バイアスローラ62Y,M,C,Kは、それぞれ中間転写ベルト110の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト110をその内周面側から感光体1Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体と一次転写バイアスローラとの間に一次転写電界が形成される。
Y用の感光体1Y上に形成された上述のYトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト110上に一次転写される。このYトナー像の上には、M,C,K用の感光体1M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト110上には多重トナー像たる4色重ね合わせトナー像(以下、4色トナー像という)が形成される。
中間転写ベルト110上に重ね合わせ転写された4色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録シートたる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト110の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ15との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置90によってクリーニングされる。
中間転写ユニット17の図中下方には、2本の張架ローラ23によって紙搬送ベルト24を張架している二次転写装置22が配設されている。紙搬送ベルト24は、少なくとも何れか一方の張架ローラ23の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。2本の張架ローラ23のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット17の二次転写バックアップローラ16との間に、中間転写ベルト110及び紙搬送ベルト24を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット17の中間転写ベルト110と、二次転写装置22の紙搬送ベルト24とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ23には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット17の中間転写ベルト110上の4色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ23側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対49によって中間転写ベルト110上の4色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた4色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ23に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
図3に示すように感光体1は図3中の矢印G方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体1の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置4からトナーを供給され、トナー像を形成する。また、現像装置4内にはトナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤(以下、現像剤と呼ぶ)が収容されており、詳細は後述する3つの現像剤搬送路内を循環している。
現像ローラ5の供給スクリュ8との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ5に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ12を備えている。
現像ローラ5の感光体1との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ8と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材としての回収スクリュ6を備えている。供給スクリュ8を備えた供給搬送路である供給搬送路9は現像ローラ5の横方向に、回収スクリュ6を備えた回収搬送路としての回収搬送路7は現像ローラ5の下方に並設されている。
供給搬送路9と攪拌搬送路10との二つの現像剤搬送路は供給攪拌仕切り壁133によって仕切られている。供給攪拌仕切り壁133は図3中手前側端部と奥側端部との両端部に開口部を備えており、供給搬送路9と攪拌搬送路10とが連通している。
供給搬送路9と回収搬送路7との二つの現像剤搬送路は供給回収仕切り壁132によって仕切られており、供給回収仕切り壁132は供給搬送路9と回収搬送路7とを連通する開口部は備えていない。
また、攪拌搬送路10と回収搬送路7との2つの現像剤搬送路は攪拌回収仕切り壁134によって仕切られている。攪拌回収仕切り壁134は、回収搬送路7の図3中手前側端部が開口部となっており、攪拌搬送路10と回収搬送路7とが連通している。
また、現像剤搬送部材である供給スクリュ8、回収スクリュ6及び攪拌スクリュ11は樹脂あるいは金属のスクリュからなっており各スクリュ径は全てφ22[mm]でスクリュピッチは25[mm]、回転数は約700[rpm]に設定している。
現像後の現像剤は回収搬送路7にて回収を行い、図3中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた攪拌回収仕切り壁134の開口部で、攪拌搬送路10へと現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路10における現像剤搬送方向上流側の攪拌回収仕切り壁134の開口部近傍で攪拌搬送路10の上方に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路10にトナーが供給される。
図4は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置4の斜視断面図である。図4中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
また、図5は、現像装置4内の現像剤の流れの模式図であり、図4と同様、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
攪拌搬送路10から現像剤の供給を受けた供給搬送路9では、現像ローラ5に現像剤を供給しながら、供給スクリュ8の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ5に供給され現像に用いられず供給搬送路9の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は供給攪拌仕切り壁133の余剰開口部92より攪拌搬送路10に供給される(図5中矢印E)。
現像ローラ5から回収搬送路7に送られ、回収スクリュ6によって回収搬送路7の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は攪拌回収仕切り壁134の回収開口部93より攪拌搬送路10に供給される(図5中矢印F)。
そして、攪拌搬送路10は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ11の搬送方向下流側であり、供給スクリュ8の搬送方向上流側に搬送し、供給攪拌仕切り壁133の供給開口部91より供給搬送路9に供給される(図5中矢印D)。
攪拌搬送路10では攪拌スクリュ11によって、回収現像剤、余剰現像剤及び移送部で必要に応じて補給されるトナーを、回収搬送路7及び供給搬送路9の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路9の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路10の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により不図示のトナー補給制御装置を作動し、不図示のトナー収容部からトナー補給を行っている。
このような現像剤の移動は、現像剤に対してストレスを与えることになり、現像剤の寿命低下の一因となる。
すなわち、現像剤を下方から上方に持ち上げる際に現像剤にストレスがかかり現像剤中のキャリアの膜削れやトナーのスペント化がその個所で発生し、それに伴い画像品質の安定性が保たれなくなってしまう。
よって、矢印Dで示す現像剤の移動における現像剤のストレスを軽減することで現像剤の長寿命化を図ることが出来る。そして、現像剤の長寿命化を図ることにより、現像剤の劣化を防止して常に画像濃度ムラの無い画像品質の安定した現像装置を提供することができる。
さらに、現像装置4では、供給搬送路9と攪拌搬送路10とを斜めに配置することで、図3に示すように、攪拌搬送路10の上部壁面が供給搬送路9の下部壁面よりも高い位置となるように配置している。
供給搬送路9を攪拌搬送路10に対して垂直上方に持ち上げることは、重力に逆らって現像剤を攪拌スクリュ11の圧によって持ち上げるので現像剤にストレスがかかる。一方、攪拌搬送路10の上部壁面が供給搬送路9の下部壁面よりも高い位置となるように配置することで、攪拌搬送路10の最高点に存在する現像剤は供給搬送路9の最下点に重力に逆らわず流れ込むことができるので、現像剤にかかるストレスを低減することができる。
なお、攪拌搬送路10の現像剤搬送路下流側の、攪拌搬送路10と供給搬送路9とが連通している部分の攪拌スクリュ11の軸にフィン部材を設けても良い。このフィン部材は攪拌スクリュ11の軸方向に平行な辺と、攪拌スクリュの軸方向とは垂直な辺とから構成される板状の部材である。このフィン部材で現像剤を掻き上げることにより、攪拌搬送路10から供給搬送路9へ、より効率的な現像剤の受渡しを行うことができる。
また、攪拌スクリュ11は、図3中の手前側から見て反時計回り方向(図中矢印C方向)に回転しており、現像剤は攪拌スクリュ11の形状に沿って現像剤を持ち上げて供給搬送路9に移送させている。これにより、攪拌搬送路10の搬送方向下流端部で現像剤を効率良く持ち上げることが可能となり現像剤にかかるストレスもより低減することができる。
図6に示すように、現像装置4は攪拌搬送路10から供給搬送路9に現像剤を持ち上げる箇所である供給開口部91と、供給搬送路9から攪拌搬送路10に現像剤を落下させる余剰開口部92とがともに現像領域幅α内に設けられている。
従来の現像装置4は図7に示すように供給開口部91と余剰開口部92とを現像領域幅αの外側に設けている。供給開口部91を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路9の搬送方向上流側は現像ローラ5よりも供給搬送路上流側領域β分長くなっている。また、余剰開口部92を現像領域幅αの外側に設けているため、供給搬送路9の搬送方向下流側は現像ローラ5よりも供給搬送路下流側領域γ分長くなっている。
このように、本実施形態の現像装置4は供給開口部91と余剰開口部92とを現像領域幅α内に設けているため、従来の現像装置4に比べて、現像装置4の上部の省スペース化を図ることが出来る。
図8に示すように、トナーを補給するトナー補給口95を攪拌スクリュ11を備える攪拌搬送路10の搬送方向上流側端部の上方に設けている。このトナー補給口95は現像ローラ5の幅方向端部よりも外側に設けてあるので、現像領域幅αよりも外側となっている。
この、トナー補給口95を設けた箇所は供給搬送路9の搬送方向の延長線上であり、図7における供給搬送路下流側領域γの空いたスペースに該当する。余剰開口部92を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースにトナー補給口95を設けることにより、現像装置4の小型化を図ることが出来る。
また、トナー補給口95としては、攪拌搬送路10の搬送方向上流側端部の上方に限らず、回収搬送路7の下流側端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路7から攪拌搬送路10へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部93の真上にトナー補給口95を設けるようにしても良い。回収開口部93の真上のスペースも余剰開口部92を現像領域幅α内に設けることで空いたスペースであるので、この位置にトナー補給口95を設けることにより、現像装置4の小型化を図ることができる。さらに、受渡し部である回収開口部93では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことによりより効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
図1は、現像装置4の特徴部を説明する拡大構成図である。
攪拌搬送路10及び回収搬送路7を形成する下部ケーシング131と、供給搬送路9を形成する図1中の斜線で示す上部ケーシング130とが別体からなる。そして、現像装置4では、下部ケーシング131に上部ケーシング130を固定して、不図示の蓋部ケーシングで供給搬送路9の上方を塞ぐことによって、現像装置4のケーシングが形成される。
図9は、上部ケーシング130を斜め下方から見た上部ケーシング130の斜視説明図である。
図1に示すように、供給回収仕切り壁132の回収搬送路7側の壁面と供給攪拌仕切り壁133の攪拌搬送路10側の壁面とが上部ケーシング130の下面を形成する。また、攪拌回収仕切り壁134は、攪拌搬送路10及び回収搬送路7の下面と一体で下部ケーシング131に設けている。この下部ケーシング131だけの状態では、攪拌搬送路10及び回収搬送路7の上方は開放された状態となっている。そして、下部ケーシング131の攪拌回収仕切り壁134の上端に上部ケーシング130の下面を接続することによって各現像剤搬送路の空間を仕切り、3つの現像剤搬送路を形成するケーシングとすることができる。
また、図1及び図9に示すように上部ケーシング130の下面に現像ローラ5の軸線方向に沿って延在する凹部2を設け、攪拌回収仕切り壁134の上端部を凸部3として、凸部3と凹部2とが嵌合する嵌合部を形成している。この凸部3と凹部2との嵌合によって下部ケーシング131の攪拌回収仕切り壁134の上端と上部ケーシング130の下面との接続がなされる。
図10に示すように、凸部3と凹部2とが嵌合する嵌合部を形成し、攪拌搬送路10と回収搬送路7との空間を仕切っている。このため、製造誤差などによって攪拌搬送路10と回収搬送路7との間を連通しうる隙間の形状は凹部2と凸部3との嵌合の形状に沿ったコの字型となる。コの字型の形状の隙間であれば、攪拌搬送路10側の隙間から侵入した現像剤が回収搬送路7側から漏れ出すにはコの字型の形状に沿って現像剤が移動する必要がある。現像剤は粉体であるためコの字型の狭い隙間を抜けようとすると、隙間を形成する凹部2の凹部側面2sや凹部底面2b、凸部3の凸部側面3sや凸部上面3tとの間に生じる摩擦力の影響が大きい。よって、現像剤がコの字型に沿って移動し攪拌搬送路10側から回収搬送路7側へ抜けることは困難である。このため、攪拌回収仕切り壁134の上端部と上部ケーシング130の下面とを凸部と凹部とで嵌合することによって、攪拌搬送路10から回収搬送路7へ現像剤が漏れ出すことを抑制することが出来る。
このように、上部ケーシング130と下部ケーシング131との嵌合部に圧入部を備えることによって、凹部2と凸部3とが嵌合することで、上部ケーシング130と下部ケーシング131との位置決めを行うことが出来る。なお、本実施形態の現像装置4では、上部ケーシング130の軸線方向の端部に供給スクリュ8の不図示の軸受部材が嵌合する軸受穴130aを備えており、下部ケーシング131にも軸受部材が嵌合する不図示の穴を備えている。そして、軸線方向両端部で供給スクリュ8の軸受部材が上部ケーシング130と下部ケーシング131とに設けられた軸受穴に嵌合することにより、軸線方向両端部における上部ケーシング130の下部ケーシング131に対する位置決めがなされる。よって、上部ケーシング130は凹部2と凸部3との圧入部によって下面の下部ケーシング131に対する位置決めがなされ、供給スクリュの軸受部材が軸受穴130aと下部ケーシング131の軸受穴とに嵌合することによって上部ケーシング130の軸線方向両端部の下部ケーシング131に対する位置決めがなされることによって、上部ケーシング130を下部ケーシング131に固定することが出来る。
凹部幅2w≒凸部幅3w
となり、
圧入部以外に対応する箇所では、凹部2と凸部3との間に十分なクリアランス(はめあいの寸法差)が設けられ、
凹部幅2w>凸部幅3w
となっている。
凹部2と凸部3とが嵌合する嵌合部全体を圧入部とすると、圧入するために凹部2と凸部3とが嵌合する方向に押圧する圧力が大きくなり、組み付け性の低下につながる。一方、間隔をおいて複数箇所に圧入部を設けることにより、凹部2と凸部3とを嵌合するために要する圧力を低減することができ、組み付け性の向上を図ることができる。
よって、嵌合部の軸線方向における圧入部を、3箇所以上、5箇所以下と設定することにより、上部ケーシング130の下部ケーシング131に対する位置決め性と、圧入するときの組み付け性とを両立することができる。
シール部材140を備えることにより、凹部2と凸部3との間に形成されるコの字型の隙間を遮蔽することができ、攪拌搬送路10から回収搬送路7へ現像剤が漏れ出すことを、より確実に防止することができる。なお、現像装置4でのシール部材140の厚みは2[mm]である。
図11に示すように、遮蔽性は、はめあいの寸法差が0.5[mm]よりも大きくなると急激に低下している。一方、組み付け性は、はめあいの寸法差が0.05[mm]よりも小さいと十分な組み付け性を確保することができない。このため、本実施形態の現像装置4では、はめあいの寸法差を0.05[mm]以上、0.5[mm]以下に設定することにより、遮蔽性と組み付け性との両立を図ることができる。
図12に示すように、遮蔽性は、嵌合の深さ3dが0.5[mm]よりも小さいと十分な遮蔽性を確保することができない。一方、組み付け性は、嵌合の深さ3dが3.0[mm]を越えると組み付け性が悪化する。このため、本実施形態の現像装置4では、嵌合の深さ3dを0.5[mm]以上、3.0[mm]以下に設定することにより、遮蔽性と組み付け性との両立を図ることができる。
シール部材140を嵌合部の圧入部で挟み込むことによって、シール部材140を現像装置4に固定するために、現像ローラ5の軸方向の全域のシール部材140に両面テープを貼り付ける必要がなくなり、組み付け性の向上を図ることができる。また、圧入部の凹部2と凸部3との間で挟み込んでいるため、シール部材140を落下させないことができる。
複写機500では、現像手段として現像装置4を用いているので、攪拌搬送路10から回収搬送路7へ現像剤が漏れ出すことを防止し、これに起因する画像品質の低下を防止することができ、高品質な画像形成が実現可能となる。
このように、本実施形態の現像装置4であれば、3つの現像剤搬送路を形成するケーシングを、二次的加工を要さない形状または二次的加工の手間を軽減できる形状に形成することで製造コストを抑制することができ、攪拌搬送路10から回収搬送路7へ現像剤が漏れ出すことを抑制することで、これに起因する画像品質の低下を防止することができる。
また、凸部3と凹部2とが嵌合する嵌合部は、凸部3を凹部2に対して圧入する圧入部を備えることにより、嵌合部が上部ケーシング130と下部ケーシング131との位置決めの機能を有することが出来る。
また、圧入部は間隔をおいて嵌合部の複数箇所に設けられていることによって、嵌合部の全域を圧入部とする場合と比べて凸部3と凹部2とを嵌合させるときに要する圧力を低減することができ、組み付け性の向上を図ることができる。
また、圧入部を設けた箇所が嵌合部の3箇所以上、5箇所以下であることにより、上部ケーシング130の下部ケーシング131に対する位置決め性と、圧入するときの組み付け性とを両立することができる。
また、圧入部以外の嵌合部では、凹部2と凸部3とのはめあいの寸法差が0.05[mm]以上、0.5[mm]に設定することにより、遮蔽性と組み付け性との両立を図ることができる。
また、圧入部以外の嵌合部では、凹部2と凸部3との嵌合の深さが0.5[mm]以上、3[mm]以下に設定することにより、遮蔽性と組み付け性との両立を図ることができる。
また、圧入部に対応する部分の凹部2の淵部2aが、圧入部以外の部分の凹部の淵部2aよりも高くなるように形成されていることによって、嵌合部では、圧入部の凸部3が圧入部以外の部分の凸部3よりも早く凹部2と嵌合するため、凹部2と凸部3との圧入部に対応する部分同士を嵌合し易くなり、組み付け性が向上する。
また、圧入部での凹部幅2wである圧入部凹部幅は圧入部以外での凹部幅2wである非圧入部凹部幅よりも狭く設定され、凹部2と凸部3とを嵌合させた状態で、凹部2と凸部3との間にシール部材140を備え、シール部材140の幅は、圧入部凹部幅よりも大きく、非圧入部凹部幅よりも小さいことにより、圧入部の凹部2と凸部3との嵌合によってシール部材140を挟み込み、シール部材140ごと圧入することが出来る。
また、圧入部の凹部2と凸部3との間でシール部材140が挟まれることによって、シール部材140が嵌合部に対して固定されることによって、現像ローラ5の軸方向の全域のシール部材140に両面テープを貼り付ける必要がなくなり、組み付け性の向上を図ることができる。
また、シール部材140の少なくとも一部が凸部3または凹部2に接着されていることにより、シール部材140を圧入部の凹部2と凸部3との間で挟み込む前に、シール部材140の位置がずれることを防止し、組み付け性を向上することが出来る。
また、凹部2と凸部3とを嵌合させた状態で、凹部2と凸部3との間にシール部材140を備えることにより、凹部2と凸部3との間に形成されるコの字型の隙間を遮蔽することができ、攪拌搬送路10から回収搬送路7へ現像剤が漏れ出すことを、より確実に防止することができる。
また、シール部材140が発泡ウレタンであることにより、隙間を遮蔽するシール機能を実現することが出来る。
また、磁性キャリアの粒径が25[μm]以上、60[μm]以下の範囲で、トナーの粒径が4[μm]以上、10[μm]以下の範囲である現像剤を用いることにより、現像装置4の構成で攪拌搬送路10から回収搬送路7へ現像剤が漏れ出すことを抑制することができ、これに起因する画像品質の低下を防止することができる。
また、感光体1上の静電潜像を現像する現像手段と、感光体1、帯電器、ドラムクリーニング装置、除電器などを一体的に構成し、画像形成装置である複写機500本体に着脱可能なプロセスカートリッジ18の現像手段として現像装置4を備えることにより、画像品質の低下を防止することができる現像装置4と感光体1とを容易に交換することができる。
また、少なくとも潜像担持体である感光体1と、感光体1表面を帯電させるための帯電手段である帯電器と、感光体1上に静電潜像を形成するための潜像形成手段である光書込ユニット21と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置である複写機500で、現像手段として画像品質の低下を防止することができる現像装置4を用いることにより、高品質の画像形成を行うことが出来る。
2 凹部
2a 淵部
2b 凹部底面
2h 淵部高さ
2s 凹部側面
2w 凹部幅
3 凸部
3d 嵌合の深さ
3s 凸部側面
3t 凸部上面
4 現像装置
5 現像ローラ
6 回収スクリュ
7 回収搬送路
8 供給スクリュ
9 供給搬送路
10 攪拌搬送路
11 攪拌スクリュ
12 現像ドクタ
14 張架ローラ
15 駆動ローラ
16 二次転写バックアップローラ
17 中間転写ユニット
18 プロセスカートリッジ
20 画像形成ユニット
21 光書込ユニット
22 二次転写装置
23 張架ローラ
24 紙搬送ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
90 ベルトクリーニング装置
91 供給開口部
92 余剰開口部
93 回収開口部
95 トナー補給口
100 プリンタ部
110 中間転写ベルト
130 上部ケーシング
131 下部ケーシング
132 供給回収仕切り壁
133 供給攪拌仕切り壁
134 攪拌回収仕切り壁
Claims (15)
- 磁性キャリアとトナーとからなるニ成分の現像剤を表面上に担持して回転し、潜像担持体と対向する箇所で該潜像担持体の表面の静電潜像にトナーを供給して該静電潜像を現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体の軸線方向に沿って該現像剤を搬送し、該現像剤担持体に該現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた供給搬送路と、
該潜像担持体と対向する箇所を通過後の該現像剤担持体上から回収された該現像剤を該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該現像剤供給搬送部材と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた回収搬送路と、
現像に用いられずに該供給搬送路の搬送方向の下流端部まで搬送された余剰現像剤と、該現像剤担持体から回収され該回収搬送路の搬送方向の下流端部まで搬送された回収現像剤との供給を受け、該現像剤担持体の軸線方向に沿って、且つ、該余剰現像剤と該回収現像剤とを攪拌しながら該現像剤供給搬送部材とは逆方向に搬送する現像剤攪拌搬送部材を備え、該現像剤を該供給搬送路に供給する攪拌搬送路とを備え、
該回収搬送路、該供給搬送路及び該攪拌搬送路からなる3つの現像剤搬送路はそれぞれ仕切り壁によって仕切られ、
該供給搬送路と該攪拌搬送路との間の仕切り壁である供給攪拌仕切り壁に、該供給搬送路の現像剤搬送方向の上流端部と下流端部とに該供給搬送路と該攪拌搬送路とを連通する開口部を設け、
該回収搬送路と該攪拌搬送路との間の仕切り壁である攪拌回収仕切り壁に、該回収搬送路の現像剤搬送方向の下流端部に該回収搬送路と該攪拌搬送路とを連通する開口部を設け、
該供給搬送路を他の二つの現像剤搬送路よりも上方に配置した現像装置において、
該攪拌搬送路及び該回収搬送路の下面を形成する下部ケーシングと該供給搬送路の下面を形成する上部ケーシングとは別体からなり、
該回収搬送路と該供給搬送路との間の仕切り壁である供給回収仕切り壁の該回収搬送路側の壁面と該供給攪拌仕切り壁の該攪拌搬送路側の壁面とは該上部ケーシングの下面を形成し、
該攪拌回収仕切り壁を該下部ケーシングに設け、
該上部ケーシングの下面に該現像剤担持体の軸線方向に沿って延在する凹部を備え、
該攪拌回収仕切り壁の上端部を凸部として、該凸部と該凹部とが嵌合することによって、該攪拌搬送路と該回収搬送路との空間を仕切ることを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
上記凸部と上記凹部とが嵌合する嵌合部は、上記凸部を上記凹部に対して圧入する圧入部を備えることを特徴とする現像装置。 - 請求項2の現像装置において、
上記圧入部は間隔をおいて上記嵌合部の複数箇所に設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項3の現像装置において、
上記圧入部を設けた箇所が上記嵌合部の3箇所以上、5箇所以下であることを特徴とする現像装置。 - 請求項3または4の現像装置において、
上記圧入部以外の上記嵌合部では、該凹部と該凸部とのはめあいの寸法差が0.05[mm]以上、0.5[mm]以下であることを特徴とする現像装置。 - 請求項3、4または5の現像装置において、
上記圧入部以外の上記嵌合部では、該凹部と該凸部との嵌合の深さが0.5[mm]以上、3[mm]以下であることを特徴とする現像装置。 - 請求項3、4、5または6の現像装置において、
上記圧入部に対応する部分の上記凹部の淵が、該圧入部以外の部分の該凹部の淵よりも高くなるように形成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項3、4、5、6または7の現像装置において、
上記圧入部での上記凹部の幅である圧入部凹部幅は該圧入部以外での該凹部の幅である非圧入部凹部幅よりも狭く、
該凹部と上記凸部とを嵌合させた状態で、該凹部と該凸部との間にシール部材を備え、
該シール部材の幅は、該圧入部凹部幅よりも大きく、該非圧入部凹部幅よりも小さいことを特徴とする現像装置。 - 請求項8の現像装置において
上記圧入部で上記凹部と上記凸部との間で上記シール部材が挟まれることによって、該シール部材が上記嵌合部に対して固定されることを特徴とする現像装置。 - 請求項9の現像装置において、
上記シール部材の少なくとも一部が上記凸部または上記凹部に接着されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の現像装置において、
上記凹部と上記凸部とを嵌合させた状態で、該凹部と該凸部との間にシール部材を備えることを特徴とする現像装置。 - 請求項8、9、10または11の現像装置において、
上記シール部材は発泡ウレタンであることを特徴とする現像装置。 - 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の現像装置において、
上記磁性キャリアの粒径が25[μm]以上、60[μm]以下の範囲で、
上記トナーの粒径が4[μm]以上、10[μm]以下の範囲であることを特徴とする現像装置。 - 現像手段と、潜像像担持体、帯電装置またはクリーニング装置から選ばれる少なくとも1つとを一体的に構成した、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
該現像手段として請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12または13の現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 少なくとも潜像担持体と、
該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、
該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13または14に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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