JP2009093079A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることを可能とする現像装置を提供すること。
【解決手段】現像装置１は，ハウジング１１に形成された曲面部１６には，部分的に現像ローラに接触する柔軟性のサイドシール２１が取り付けられ，サイドシール２１には，現像ローラに円弧状に接触する壁部と，軸方向中央側に壁部から連続して設けられ，現像ローラに螺旋状に接触する山部と，現像ローラに接触しない谷部とが形成されており，山部の螺旋状の傾斜の向きが，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラの回転方向に下流側となる向きであり，谷部の現像ローラに対面する面が，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラから離れているものである。
【選択図】図２

Description

本発明は，電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。さらに詳細には，現像装置のハウジングから外部へのトナーの漏れを防止した現像装置に関するものである。

従来より，電子写真方式の画像形成装置では，感光体にトナーを供給して静電潜像を現像するための現像装置を有している。そして，現像装置のハウジングにはトナーが収容されている。また，ハウジングに開口部が設けられ，現像ローラがその開口部を介して感光体に対向している。そこで，その開口部における現像ローラの周囲からのトナーの漏れを防止するために，現像ローラの周囲にはシール材等が設けられている。例えば，現像ローラの軸方向に沿って，現像ローラの回転の下流側には除電シート，上流側には規制ブレードが設けられ，それぞれがその箇所からのトナーの漏れを防止する役目をも担っている現像装置がある。

さらに，現像ローラの軸方向両端部からのトナーの漏れを防止するために，両端部近傍にシール材が設けられている現像装置もある。例えば，現像ローラの軸方向端部に対面するハウジングの部分に，端部シールが設けられているものがある。さらに，この端部シールと現像ローラとの圧接を確実にするために，端部シールの裏側に発泡ウレタン性のシールが圧縮して設けられているものもある。この端部シールの構成の例としては，ＰＥＴフィルムの基材の一部にフッ素樹脂製のテープをローラの回転方向に対して角度をもって貼付したものがある。これにより，そのフッ素樹脂製のテープの端部が，現像ローラの表面からトナーを掻き取るようにされている。

また例えば，特許文献１には，現像ローラの端部に第１シール，第２シール，第３シール等を設けた現像装置が開示されている。本文献の装置では，第１シールと第３シールとによってトナーの漏れが防止されるとされている。また，第２シールを熱可塑性エラストマーとするとともに，斜めの襞を設けることによって，トナーを中央へ掃き寄せるとされている。

また例えば，特許文献２には，現像ローラの端部の外周面を覆うシート材に印刷によってシール部材が形成されているシール構造が開示されている。本文献のシール構造では，凸状パターンのシール部材が，ローラの軸線に対して斜め方向に形成されている。本文献の技術によれば，現像ローラの外周にシール部材が接触するので，外部へのトナーの漏れが防止できるとされている。
特開平７−１３４４９４号公報 特開２０００−１７０９１９号公報

しかしながら，フッ素樹脂製のテープを使用したものでは，現像ローラとテープとの圧接力をあまり強くすることができない。そのため，一定量を超えた量のトナーがテープの箇所に到達すると，トナーの漏れを完全には防止できないという問題点があった。また，現像ローラの回転が高速のものでは，温度上昇によりテープが削れたり剥がれたりするおそれがあるという問題点があった。

また，前記した特許文献１の現像装置では，それぞれ素材の異なる複数枚のシールが互いに重ねられるなど，かなり複雑な構成となっている。そのため，各シールの形状や寸法，貼る位置等の管理が難しいという問題点があった。

また，画像形成装置における感光体との配置関係等の理由から，現像ローラの軸方向の端部に設けられるシール部材が，現像ローラのやや下側に配置される場合がある。このようなものでは，前記した特許文献２のように凸状パターンを形成したとしても，そのパターンで掻き取られたトナーが，シール部材の上に溜まるおそれがある。その場合には，シール部材に溜まったトナーの量が増えると，トナーが外部へ漏れるおそれがあるという問題点があった。

本発明は，前記した従来の現像装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，簡易な構成で，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることを可能とする現像装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の現像装置は，内部に現像剤を収容するハウジングと，ハウジングに回転可能に支持されるとともに，ハウジングから部分的に露出しておりその露出箇所で像担持体の潜像の現像を行う現像ローラとを有する現像装置であって，ハウジングには，現像ローラの円柱面の軸方向の端部に間隔をおいて対面する曲面部が形成されており，曲面部には，部分的に現像ローラの円柱面に接触する柔軟性のシール材が取り付けられており，シール材には，現像ローラの円柱面に円弧状に接触する壁部と，壁部に対し現像ローラの軸方向中央側に壁部から連続して設けられ，現像ローラの円柱面に螺旋状に接触する山部と，壁部より現像ローラの軸方向中央側であって山部以外の位置に配置され，現像ローラの円柱面に接触しない谷部とが形成されており，山部の螺旋状の傾斜の向きが，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラの回転方向に下流側となる向きであり，谷部の現像ローラの円柱面に対面する面が，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラの円柱面から離れているものである。

本発明の現像装置によれば，現像ローラの軸方向の端部には，曲面部に取り付けられたシール材が部分的に接触する。シール材の壁部によって，現像ローラの軸方向外側へのトナーの漏れは防止される。さらに，シール材には，山部と谷部とが形成されている。山部は，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラの回転方向に下流側となる向きに傾斜しているので，山部と現像ローラとの接触箇所は，現像ローラの回転に伴って軸方向中央へ近づく。これにより，現像ローラに付着していたトナーが軸方向中央側へ送られる。さらに，谷部の底が，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラの円柱面から離れているので，さらに効率よく，トナーが軸方向中央側へ送られる。従って，簡易な構成で，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることのできる現像装置となっている。

さらに本発明では，曲面部が，現像ローラの円柱面と同軸の円筒面であり，谷部におけるシール材の厚さが，現像ローラの軸方向中央に近づくほど薄くなっていることが望ましい。
このようになっていれば，簡易な構成で，シール材の谷部が，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラの円柱面から離れているようにできる。

さらに本発明では，曲面部が，現像ローラの円柱面と同軸の円錘面であることが望ましい。
このようになっていても，簡易な構成で，シール材の谷部が，現像ローラの軸方向中央に近づくほど現像ローラの円柱面から離れているようにできる。

さらに本発明では，シール材は，ハウジングと現像ローラとの間で，厚さ方向に圧縮された状態で取り付けられていることが望ましい。
このようになっていれば，円錐面にシール部材を設けても，その山部は確実に現像ローラの円柱面に接触するようにできる。

本発明の現像装置によれば，簡易な構成で，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることができる。

「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，電子写真方式の画像形成装置に用いられ，感光体の静電潜像を現像するための現像装置に本発明を適用したものである。

本形態の現像装置１は，図１に示すように，ハウジング１１を有してユニット化されている。ハウジング１１には，図中手前側に開口部１１ａが形成されており，そこから現像ローラ１２の一部が露出している。現像装置１が画像形成装置に取付られた時には，この現像ローラ１２の露出部分が感光体に対向して配置される。現像ローラ１２のローラ軸部１２ａは，ハウジング１１に対して回転可能に支持されている。現像ローラ１２のローラ体部１２ｂは，ローラ軸部１２ａに比較して，大径となっている。ローラ体部１２ｂの外周面は円柱面となっている。また，ハウジング１１の内部には，トナーが収容されている。なお，本形態では，非磁性一成分トナーを使用している。

現像ローラ１２は，現像処理時には，図１中手前の面が下から上へ向かう向きに回転される。そして，現像ローラ１２の図中下側には，規制ブレード１３が接触している。また，この図１中では見えない位置であるが，現像ローラ１２の図中上側には，除電シート１４が設けられている（図３参照）。この規制ブレード１３や除電シート１４は，ハウジング１１に取り付けられており，その一端が現像ローラ１２に接触している。この規制ブレード１３および除電シート１４はいずれも，現像ローラ１２に対して，図１中横方向に，少なくとも現像に供される領域以上の長さ範囲で接触している。そして，これらによって，現像ローラ１２の図１中上下における，ハウジング１１との間からのトナーの漏れは防止されている。

次に，現像ローラ１２の取り付けられていない状態での，ハウジング１１の軸方向端部を，図２に示す。図２に示しているのは，図１中右側の端部である。軸受け１５は，現像ローラ１２のローラ軸部１２ａを回転可能に支持する。軸受け１５よりも図中左側には，軸受け１５よりも大径の内径を有する曲面部１６が形成されている。この曲面部１６の内径は，このハウジング１１に現像ローラ１２が取り付けられた状態で，現像ローラ１２のローラ体部１２ｂに接触しない大きさとなっている。すなわち，曲面部１６は，現像ローラ１２の円柱面に間隔をもって対面する円筒面となっている。そして，曲面部１６の図中左寄りには，サイドシール２１が設けられている。

図２の曲面部１６に相当する部分の断面を図３に示す。図３に示すように，曲面部１６に沿って，サイドシール２１が取り付けられている。そして，サイドシール２１の図中上面は，現像ローラ１２の外周面に接触している。このサイドシール２１は，柔軟性の素材である熱可塑性エラストマーで形成されている。そして，サイドシール２１は，曲面部１６に貼り付けられていない状態では，図４と図５に示す形状になっている。すなわち，全体としての外形は，ごく大ざっぱにいうと直方体である。ここで，図５は，図４のサイドシール２１を図中右手前側から見た図である。この図５に現れている面が，図３中で上側に配置され，現像ローラ１２の円柱面に接触する。

サイドシール２１のうち，現像ローラ１２に接触する側（図４中右手前側）には，複数の山部２１ａと谷部２１ｂとが交互に形成されている。そして，サイドシール２１のうち，曲面部１６に接触する側の面（底面２１ｃ：図４中左奥面）は平面となっている。また，現像ローラ１２の軸方向の端部側に配置される面（側面２１ｄ：図４中右奥面）も平面であり，側面２１ｄに沿って，各山部２１ａと連続して設けられた壁部２１ｅが形成されている。

本形態では，サイドシール２１は，両面テープや接着剤によって，底面２１ｃが曲面部１６に貼り付けられる。これにより，図３に示すように，サイドシール２１は，その全体が曲面部１６に沿った形状に曲げて取り付けられる。あるいは，この配置となるように，サイドシール２１が位置決め部材等で固定されていてもよい。これにより，底面２１ｃが曲面部１６に沿った円筒面となる。

サイドシール２１の各山部２１ａおよび壁部２１ｅはいずれも，図４に示すように，底面２１ｃから共通の高さに形成されている。この底面２１ｃからの山部２１ａの高さは，曲面部１６とローラ体部１２ｂとの間隔以上である。従って，底面２１ｃを曲面部１６に貼り付けることにより，各山部２１ａおよび壁部２１ｅのすべてが現像ローラ１２の円柱面に接触する。すなわち，壁部２１ｅは円弧状となって，現像ローラ１２の円柱面に接触する。

図３に見えているのは，サイドシール２１の側面２１ｄであり，壁部２１ｅはこの側面２１ｄに沿ってこの範囲を塞いでいる。従って，サイドシール２１の箇所において，現像ローラ１２の軸方向の端部側へのトナーの漏れが防止されている。なお，山部２１ａの高さのほうが曲面部１６とローラ体部１２ｂとの間隔より大きい場合には，それらの間でサイドシール２１は圧縮されて取り付けられる。

一方，サイドシール２１の各谷部２１ｂの谷底面２１ｆは，底面２１ｃと平行ではない。谷底面２１ｆは，図５中で，右から左へ行くほど，手前から奥へ行く斜面になっている。そのため，谷の深さは図５中右方の領域Ａで浅く，左方の領域Ｂで深くなっている。このサイドシール２１を曲面部１６に取り付けると，各谷底面２１ｆは，図６に軸方向の断面で示すように，現像ローラ１２の軸方向の端部側から中央側に近づくほど，現像ローラ１２の円柱面から離れている。こうなるように，サイドシール２１の各谷部２１ｂの厚さは，図６中で右側に配置された端部側厚さＲが，左側に配置された中央側厚さＬより，大きく形成されている。なお，図６中に小さい丸で示しているのは，トナーの粒子Ｔの例である。

次に，図５に戻って，サイドシール２１を平面的に見ると，各山部２１ａは左下がりに傾斜して形成されている。これを曲面部１６に取り付けると，各山部２１ａは短いながらも螺旋状となる。また，現像ローラ１２は，図３に矢印で示すように，現像処理時には図中時計回りに回転される。すなわち，現像ローラ１２は，サイドシール２１の図５に示す面に，図中上から下へと順に接触する方向に回転されることになる。つまり，山部２１ａの螺旋状の傾斜の向きは，現像ローラ１２の軸方向中央に近づくほど，現像ローラ１２の回転方向に下流側となっている。

本形態の現像装置１では，現像処理時には，ハウジング１１内で現像ローラ１２のローラ体部１２ｂの外面にトナーが担持される。そして，ハウジング１１の開口部１１ａにおいて，トナーを担持した現像ローラ１２が感光体の潜像の現像を行う。このとき，現像ローラ１２の軸方向両端部にはサイドシール２１が接触する。そして，壁部２１ｅによって，軸方向の外側へのトナーの漏れが防止されている。

また，山部２１ａによって，ローラ体部１２ｂの外面に付着しているトナーが掻き取られる。さらに，現像ローラ１２の表面は，その軸方向について，端部側が先にサイドシール２１の各山部２１ａに接触し，順に中央側が接触することになる。従って，掻き取られたトナーは順に中央側へ送られる。さらに，図６に示したように，谷部２１ｂの深さが，中央側へ行くほど深く形成されている。従って，図中に矢印で示すように，トナーはさらに確実に中央側へ送られる。

本形態のサイドシール２１は，熱可塑性エラストマーで形成されているので，このような複雑な形状でも型さえ作れば容易に製造できる。そして，曲面部１６に沿って曲げることも容易である。なお，図４と図５に示すサイドシール２１は，図１中右端側の曲面部１６に貼り付けられるものである。そして，図５中右側（壁部２１ｅ側）が軸端側，左側（谷部２１ｂの深い側）が中央側に配置される。そして，図１中左端側に貼り付けられるものは，このサイドシール２１とは，図５のように見て，これと左右対称の形状となっている。

なお，本形態では，図７，図８，図９に示すように，サイドシールの谷底の形状のやや異なるものとしてもよい。例えば，図７に示すサイドシール２３では，谷部２３ｂが曲面状となっている。つまり，壁部に近い方で傾斜が急であり，中央寄りへいくほど傾斜が緩くなる曲面となっている。また，図８に示すサイドシール２４では，谷部２４ｂが斜面の途中に段差のある階段状となっている。また，図９に示すサイドシール２５では，谷部２５ｂが途中で傾きの変わる斜面となっている。つまり，壁部に近い方で傾斜が緩く，中央寄りでは傾斜が急な斜面となっている。

谷部の形状は，現像ローラ１２の軸方向について，中央側ほど現像ローラ１２の円柱面から離れているものであれば，どのような形状でもよい。なお，いずれの場合でも，山部２３ａ，２４ａ，２５ａは，サイドシール２１の山部２１ａと同様に，共通の高さに形成され，現像ローラ１２の表面に接触するように配置される。

以上詳細に説明したように本形態の現像装置１によれば，現像ローラ１２の軸方向両端部に接触させてサイドシール２１が設けられている。そして，サイドシール２１には，山部２１ａと谷部２１ｂと壁部２１ｅが形成されている。各山部２１ａは，現像ローラ１２のローラ体部１２ｂの外面に螺旋状に接触する。また，谷部２１ｂは，現像ローラ１２の中央に向かって深くなっている。壁部２１ｅは，現像ローラ１２の端部に円弧状に接触する。

このことから，現像ローラ１２の表面に付着したトナーは，壁部２１ｅで外部への漏れが防止され，山部２１ａによって掻き取られる。さらに掻き取られたトナーは，谷部２１ｂに沿って中央向きに運ばれる。従って，簡易な構成で，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることができる。

「第２の形態」
次に，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，第１の形態と比較して，サイドシールとその取り付け部分の形状がやや異なるのみであり，共通の部分には共通の符号を付して説明を省略する。

本形態の現像装置では，第１の形態のハウジング１１の曲面部１６（図２）に代えて，図１０に示すような曲面部１７とする。すなわち，曲面部１７は，図中右側が曲面部１６より径が小さく絞られ，図中左側が曲面部１６と同軸の円錐面をなす漏斗状部１７ａとなっている。図中に破線で示すのは，第１の形態における曲面部１６の形状である。なお，曲面部１７は，その最も絞られた箇所１７ｂにおいても，現像ローラ１２の表面とは接触しない。

本形態では，この曲面部１７の漏斗状部１７ａに，図１１に示すようなサイドシール３１が貼り付けられている。このサイドシール３１では，山部３１ａの配置は第１の形態のサイドシール２１の山部２１ａと同様に，同じ高さに揃えられている。一方，谷部３１ｂは，サイドシール２１と異なり，斜面となっていない。すべて同じ深さである。すなわち，谷底面３１ｆは，底面３１ｃと平行である。なお，このサイドシール３１を図中右から見た場合，その形状は，第１の形態のサイドシール２１と同様に，図５に示すようになっている。

本形態では，曲面部１７の漏斗状部１７ａにサイドシール３１を貼り付ける。そのため，そのままではサイドシール３１は，図１２に破線で示すように，傾いた配置となる。そこで，この状態のサイドシール３１を押しつぶすようにして，現像ローラ１２を取り付ける。つまり，取り付け状態では，サイドシール３１は，現像ローラ１２と曲面部１７との間で厚さ方向（図１１中左右方向）に圧縮された状態となっている。これにより，図１２に示すように，サイドシール３１の山部３１ａと壁部３１ｅとは，現像ローラ１２の表面に接触する。また，現像ローラ１２を取り付けた状態での谷部３１ｂは，第１の形態の谷部２１ｂと同様に傾斜して配置される。

本形態においても，サイドシール３１は熱可塑性エラストマーで形成されているので，このように変形させることは容易である。このようにすれば，現像ローラ１２の軸方向端部側において，サイドシール３１と現像ローラ１２とがより強く接触されるので，トナーの漏れを確実に防止することができる。

さらに，図１３に示すように，本形態の曲面部１７に，第１の形態のサイドシール２１を貼り付けるようにしてもよい。このようにしても，確実にトナーの漏れを防止できる。さらに，このようにすると，第１の形態の場合や第２の形態でサイドシール３１を使用した場合に比較して，谷部２１ｂの角度が急なものとなるので，より確実に掻き取ったトナーを中央に寄せることができる。

以上詳細に説明したように本形態の現像装置によっても，第１の形態と同様に，簡易な構成で，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることができる。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，現像ローラ１２端部の曲面部１６，１７近傍以外のハウジングの形状は一例であり，これに限らない。また，サイドシールの材料を熱可塑性エラストマーとしたが，十分な弾力性と成形性が得られれば，これに限らない。また，サイドシールの山部の個数やその傾き等は，変更可能である。

本形態の現像装置を示す斜視図である。 現像ローラを取り外した状態のハウジング端部を示す斜視図である。 現像装置の断面図である。 第１の形態のサイドシールを示す斜視図である。 第１の形態のサイドシールを示す平面図である。 第１の形態の現像装置を示す断面図である。 第１の形態の他の例の現像装置を示す断面図である。 第１の形態の他の例の現像装置を示す断面図である。 第１の形態の他の例の現像装置を示す断面図である。 第２の形態のハウジングの一部を示す斜視図である。 第２の形態のサイドシールを示す斜視図である。 第２の形態の現像装置を示す断面図である。 第２の形態の他の例の現像装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 現像装置
１１ ハウジング
１２ 現像ローラ
１２ｂ ローラ体部
１６，１７ 曲面部
２１，２３，２４，２５，３１ サイドシール
２１ａ，２３ａ，２４ａ，２５ａ，３１ａ 山部
２１ｂ，２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ，３１ｂ 谷部
２１ｅ 壁部

Claims (4)

1. 内部に現像剤を収容するハウジングと，前記ハウジングに回転可能に支持されるとともに，前記ハウジングから部分的に露出しておりその露出箇所で像担持体の潜像の現像を行う現像ローラとを有する現像装置において，
   前記ハウジングには，前記現像ローラの円柱面の軸方向の端部に間隔をおいて対面する曲面部が形成されており，
   前記曲面部には，部分的に前記現像ローラの円柱面に接触する柔軟性のシール材が取り付けられており，
   前記シール材には，
   前記現像ローラの円柱面に円弧状に接触する壁部と，
   前記壁部に対し前記現像ローラの軸方向中央側に前記壁部から連続して設けられ，前記現像ローラの円柱面に螺旋状に接触する山部と，
   前記壁部より前記現像ローラの軸方向中央側であって前記山部以外の位置に配置され，前記現像ローラの円柱面に接触しない谷部とが形成されており，
   前記山部の螺旋状の傾斜の向きが，前記現像ローラの軸方向中央に近づくほど前記現像ローラの回転方向に下流側となる向きであり，
   前記谷部の前記現像ローラの円柱面に対面する面が，前記現像ローラの軸方向中央に近づくほど前記現像ローラの円柱面から離れていることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において，
   前記曲面部が，前記現像ローラの円柱面と同軸の円筒面であり，
   前記谷部における前記シール材の厚さが，前記現像ローラの軸方向中央に近づくほど薄くなっていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項１に記載の現像装置において，
   前記曲面部が，前記現像ローラの円柱面と同軸の円錘面であることを特徴とする現像装置。
4. 請求項３に記載の現像装置において，
   前記シール材は，前記ハウジングと前記現像ローラとの間で，厚さ方向に圧縮された状態で取り付けられていることを特徴とする現像装置。

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