JP2009282461A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、層厚規制部材の現像ローラとの摺接部に固着する異物の除去を可能にすることで、高品質の画像形成が可能な現像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】現像装置（現像カートリッジ２８）は、現像剤を担持して回転する現像ローラ３１と、現像ローラ３１と摺接して現像ローラ３１上の現像剤の厚さを規制する層厚規制部材（層厚規制ブレード３２）と、現像ローラ３１と前記層厚規制部材の間に配置され、現像ローラ３１の軸方向に移動させることで、前記層厚規制部材の現像ローラ３１との摺接部Ｂ１に摺接するクリーナ８０と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、現像ローラに摺接する層厚規制部材を備えた現像装置に関する。

従来、トナーを担持する回転可能な現像ローラと、現像ローラと摺接することで現像ローラ上のトナーの厚さを規制する層厚規制部材とを備えた現像装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２００６−３９４３０号公報

ところで、前述した技術においては、トナーの外添剤として用いられるシリカがトナー母粒子から剥離したものや紙粉等の異物が、層厚規制部材の現像ローラとの摺接部に固着すると、その固着した部分に対応した現像ローラの部分にトナーが載らなくなるといった問題があった。そして、このように現像ローラの一部にトナーが載らなくなると、その部分に対応して用紙に印字されない領域が縦筋状に発生する問題（以下、「縦筋印字不良」ともいう）が起こっていた。

そこで、本発明は、層厚規制部材の現像ローラとの摺接部に固着する異物の除去を可能にすることで、高品質の画像形成が可能な現像装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、現像剤を担持して回転する現像ローラと、前記現像ローラと摺接して前記現像ローラ上の現像剤の厚さを規制する層厚規制部材と、前記現像ローラと前記層厚規制部材の間に配置され、前記現像ローラの軸方向に移動させることで、前記層厚規制部材の前記現像ローラとの摺接部に摺接するクリーナと、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、層厚規制部材の現像ローラとの摺接部に異物が固着した場合には、クリーナを現像ローラの軸方向に移動させて摺接部に摺接させることで、摺接部に固着された異物が剥がされる。

本発明によれば、層厚規制部材の現像ローラとの摺接部に固着した異物をクリーナで除去することができるので、縦筋印字不良を抑えることができ、高品質の画像形成を行うことができる。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は本発明の一実施形態に係る現像カートリッジを備えたレーザプリンタを示す側断面図であり、図２は現像カートリッジを示す側断面図である。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。また、以下の説明においては、レーザプリンタ１の使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図１においては、右側を「手前側」と称し、左側を「奥側」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。なお、上下方向については、図示方向とユーザ使用時の方向が一致するので、そのまま「上下方向」と称する。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

＜フィーダ部の構成＞
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７を備えている。また、フィーダ部４は、用紙３の搬送や紙粉取りを行う各種ローラ１１を備えている。そして、フィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって上方に寄せられ、各種ローラ１１によって画像形成部５に搬送される。

＜画像形成部の構成＞
画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、定着部１８などを備えている。

＜スキャナユニットの構成＞
スキャナユニット１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０，２１、反射鏡２２，２３，２４などを備えている。このスキャナユニット１６では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。

＜プロセスカートリッジの構成＞
プロセスカートリッジ１７は、本体ケーシング２の手前側に設けられたフロントカバー２ａを適宜開放することで、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ１７は、現像装置の一例としての現像カートリッジ２８と、ドラムユニット３９とで主に構成されている。

現像カートリッジ２８は、ドラムユニット３９に装着された状態で、本体ケーシング２に対して着脱自在となっている。なお、現像カートリッジ２８は、本体ケーシング２に固定されたドラムユニット３９に対して着脱自在に構成されていてもよい。現像カートリッジ２８は、図２に示すように、現像ローラ３１、現像ローラ３１と摺接して現像ローラ３１上のトナーの厚さを規制する層厚規制部材の一例としての層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナー収容室３４を主に備えている。

この現像カートリッジ２８では、トナー収容室３４内の現像剤の一例としてのトナーが、アジテータ３４Ａで攪拌された後、供給ローラ３３により現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２と現像ローラ３１との間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。なお、現像カートリッジ２８の詳細については、後で詳述することとする。

ドラムユニット３９は、感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９、転写ローラ３０
および紙粉除去ブラシ３５を主に備えている。そして、このドラムユニット３９内において、感光ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されているトナーが、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像に供給されて、感光ドラム２７の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０の間で用紙３が搬送されることで、感光ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。また、感光ドラム２７の表面上に付着した紙粉が紙粉除去ブラシ３５によって除去される。

＜定着部の構成＞
図１に示すように、定着部１８は、加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１を加圧する加圧ローラ４２とを備えている。そして、このように構成される定着部１８では、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させている。なお、定着部１８で熱定着された用紙３は、排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に送り出される。

＜現像カートリッジの詳細構造＞
次に、本発明の一実施形態に係る現像カートリッジ２８の詳細構造について説明する。参照する図面において、図３は現像カートリッジを奥側から見た斜視図（ａ）と、図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図（ｂ）と、クリーナを示す斜視図（ｃ）であり、図４は画像形成範囲外に位置するクリーナを示す正面図である。なお、現像カートリッジ２８は左右対称の構造であるため、図３および図４では左側の部位のみを示し、右側の部位は省略することとする。また、図３および図４では、現像ローラ３１や供給ローラ３３を外した状態を示している。

図３（ａ）に示すように、現像カートリッジ２８は、主に、現像器筐体５０と、層厚規制ブレード３２と、クリーナ８０と、サイドシール６０とを備えている。

現像器筐体５０は、現像ローラ３１を回転可能に支持する軸受部５１と、内部のトナー収容室３４から現像ローラ３１にトナーを供給するための供給口５２と、供給口５２の左右両側に形成される側面視円弧状の取付面５３とを主に有している。供給口５２は、現像ローラ３１の軸方向に沿った矩形の長孔状に形成されており、その上部には、層厚規制ブレード３２が固定されている。

層厚規制ブレード３２は、現像器筐体５０に上端部が固定される金属板３２Ａと、金属板３２Ａの下端縁（先端縁）に固定されるゴム製の押圧部材３２Ｂと、金属板３２Ａの上部を挟み込む一対の補強板３２Ｃを備えて構成されている。

金属板３２Ａは、供給口５２の左右両側の端縁よりも左右方向外側に突出する長さで形成されており、その略上半部が金属板３２Ａよりも厚い２枚の補強板３２Ｃで挟み込まれて補強されている。そして、金属板３２Ａおよび補強板３２Ｃの両端部の上側角部は、ねじＳによって現像器筐体５０に固定されている。なお、このように固定される層厚規制ブレード３２と現像器筐体５０との間には、図３（ｂ）に示すように、層厚規制ブレード３２に沿って延びて、その両端部が下方に延びるコ字状のアッパーシール９０が配設されている。

押圧部材３２Ｂは、供給口５２の左右両側の端縁よりも左右方向外側に突出するとともに、金属板３２Ａの左右両側の端縁よりも左右方向内側に両端縁が位置する長さで形成されている（図４参照）。そして、押圧部材３２Ｂは、図３（ｂ）に示すように、金属板３２Ａから付勢力を受けつつ、現像ローラ３１の外周面に摺接するようになっている。

クリーナ８０は、図３（ｃ）に示すように、帯状に形成された樹脂製フィルム（例えばＰＥＴフィルム）を半分に折り曲げて両端部を接着剤等で接合することでリング状に形成されており、接合された両端部がユーザによって把持される把持部８１になっている。具体的に、把持部８１は、図３（ａ）に示すように、層厚規制ブレード３２の上端縁から上方（層厚規制ブレード３２から離れる方向）に向かって突出するように形成されている。具体的に、把持部８１は、図２に示すように、プロセスカートリッジ１７の上面に形成された開口（現像カートリッジ２８とドラムユニット３９との隙間）から上方に突出しており、現像カートリッジ２８をドラムユニット３９に組み付けた状態のままユーザが上方から把持部８１を掴むことが可能となっている。

そして、このクリーナ８０は、層厚規制ブレード３２を囲うように層厚規制ブレード３２に取り付けられ、層厚規制ブレード３２に沿って摺動可能となっている。具体的に、層厚規制ブレード３２に装着されたクリーナ８０は、図３（ｂ）に示すように、その一部が現像ローラ３１と層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂとの間に配置され、押圧部材３２Ｂの現像ローラ３１との摺接部Ｂ１に摺接するようになっている。また、クリーナ８０は、リング状に形成されることで、層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂ（摺接部Ｂ１）の下端縁を巻き込むようになっている。なお、クリーナ８０のうち現像器筐体５０側に配置される部位は、補強板３２Ｃとアッパーシール９０との間を摺接するようになっている。

また、このクリーナ８０は、図４に示すように、画像形成範囲Ｗよりも左右方向外側であってサイドシール６０よりも左右方向内側の位置まで移動可能となっており、通常の印字時において画像形成範囲Ｗ外に待機させることが可能となっている。ここで、「画像形成範囲Ｗ」とは、感光ドラム２７（図１参照）の外周面のうちレーザ光が走査される範囲をいう。

図３（ａ）に示すように、サイドシール６０は、現像ローラ３１の外周面の両端部と現像器筐体５０の取付面５３との間に設けられており、主に、上流側シール６１と下流側シール６２とを備えて構成されている。ここで、「現像ローラ３１の外周面の両端部」とは、金属製の回転軸と当該回転軸よりも大径となるゴム製のローラ本体とで主に構成される現像ローラ３１のうちローラ本体の外周面の両端部を意味する。

上流側シール６１は、弾性を有する基材６１Ａと、この基材６１Ａの現像ローラ３１側の面に設けられる表面部材６１Ｂとを備えて構成されている。基材６１Ａは、ウレタンスポンジなどの弾性体で形成されており、両面テープ等によって現像器筐体５０の取付面５３に直接貼り付けられている。表面部材６１Ｂは、不織布や植毛部材等で形成されており、両面テープ等によって基材６１Ａに貼り付けられている。そして、このように構成される上流側シール６１は、下流側シール６２の左右方向内側の端縁よりも左右方向内側へはみ出すように形成されている（図４参照）。

下流側シール６２は、上流側シール６１と同様の材料で形成される基材６２Ａおよび表面部材６２Ｂを備えている。基材６２Ａは、層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂの左右外側の端縁に密着するように層厚規制ブレード３２の金属板３２Ａに両面テープ等で貼り付けられ、この基材６２Ｂ上に表面部材６２Ｂが両面テープ等で貼り付けられている。なお、層厚規制ブレード３２と現像器筐体５０の取付面５３との間には、アッパーシール９０の両端部が配設されている。

次に、本実施形態に係るクリーナ８０の操作方法について説明する。
例えば、縦筋印字不良が発生した場合、まず、図１に示すように、フロントカバー２ａを開放して、本体ケーシング２からプロセスカートリッジ１７を外す。その後、図４に示すように、画像形成範囲Ｗ外に配置されているクリーナ８０の把持部８１を掴んで、左右方向にスライドさせ、反対側の画像形成範囲Ｗ外まで移動させる。これにより、クリーナ８０が層厚規制ブレード３２の摺接部Ｂ１と摺接して、摺接部Ｂ１に固着された異物が剥がされる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
層厚規制ブレード３２の摺接部Ｂ１に異物が固着した場合には、クリーナ８０を現像ローラ３１の軸方向に移動させて摺接部Ｂ１に摺接させることで、摺接部Ｂ１に固着された異物が剥がされるので、縦筋印字不良を抑えることができ、高品質の画像形成を行うことができる。

クリーナ８０を画像形成範囲Ｗ外に待機させることができるので、通常の印字時においては、層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂにおける画像形成範囲Ｗ内の部位を現像ローラ３１に密着させることができ、画像形成範囲Ｗ内のトナーの膜厚を良好に規定することができる。また、印字時においてクリーナ８０が画像形成範囲Ｗ内に位置することによって生じるトナー漏れ（例えばクリーナ８０の左右両端縁付近からのトナー漏れ）を防止することができる。

クリーナ８０が帯状に形成されことにより、クリーナ８０をクリーナ８０自身の面に沿って移動させることができるので、クリーナ８０が移動中に傾き難くなり、クリーナ８０を同じ姿勢でスムーズにスライドさせることができる。また、帯状のクリーナ８０は、シート状またはテープ状の素材を所定の大きさに適宜切断して接合するだけで作ることができるので、極めて簡易に製造することができる。

クリーナ８０が層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂ（摺接部Ｂ１）の下端縁を巻き込むように形成されているので、層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂと現像ローラ３１とで形成される隅部Ｃ（図３（ｂ）参照）に溜まるトナーを、クリーナ８０で崩すことができ、隅部Ｃでのトナーの固着を抑制することができる。

層厚規制ブレード３２の上端縁から上方に向かって突出する把持部８１がクリーナ８０に形成されることによって、ユーザが把持部８１を上方から把持することができるので、クリーナ８０の操作性を向上させることができる。

上流側シール６１が下流側シール６２の左右方向内側の端縁よりも左右方向内側へはみ出すように形成されているので、クリーナ８０で掻き取ったトナーが下流側シール６２と層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂとの間から漏れ出るのを抑制することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、クリーナ８０を画像形成範囲Ｗよりも左右方向外側であってサイドシール６０よりも左右方向内側の位置まで移動可能としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、前記実施形態よりもネジＳを左右方向外側にずらして、クリーナ８０をサイドシール６０上まで移動可能に構成してもよい。すなわち、層厚規制ブレード３２’の両端部をサイドシール６０よりも左右方向外側に延出させ、その両端部にネジＳを取り付けることで、ネジＳをクリーナ８０の移動の邪魔にならない位置に配置してもよい。これによれば、クリーナ８０は、上流側シール６１と層厚規制ブレード３２’の押圧部材３２Ｂとの間や、上流側シール６１と下流側シール６２との間を通って、サイドシール６０上に位置することが可能となる。そのため、印字時において、層厚規制ブレード３２’の押圧部材３２Ｂの全体を現像ローラ３１に密着させることができるので、押圧部材３２Ｂとクリーナ８０との隙間からトナーが漏れることをより抑制することができる。さらに、クリーナ８０の左右縁部で掻き取ったトナーをサイドシール６０で拭き取ることができるので、クリーナ８０による層厚規制ブレード３２’のクリーニングをより良好に行うことができる。

前記実施形態では、把持部８１を有するクリーナ８０を採用したが、本発明はこれに限定されず、図６（ａ）に示すように、把持部８１がないクリーナ８２を採用してもよい。なお、この場合は、例えば、ドラムユニット３９と現像カートリッジ２８との隙間から指や治具を内部に入れて、クリーナ８２の面を指の腹で押圧しながらクリーナ８２をスライドさせたり、治具をクリーナ８２に引っ掛けてクリーナ８２をスライドさせればよい。また、本体ケーシング２からプロセスカートリッジ１７を取り外した後に、ドラムユニット３９から現像カートリッジ２８を外せば、クリーナ８２の全体が外部に露出するので、クリーナ８２の操作性を向上させることができる。さらに、本体ケーシング２に固定されたドラムユニット３９に対して現像カートリッジ２８のみを着脱可能に構成する場合には、本体ケーシング２から現像カートリッジ２８を外すだけで、クリーナ８２の全体が外部に露出してクリーナ８２の操作性を向上させることができる。
なお、前記実施形態では、把持部８１を上方に延出させたが、本発明はこれに限定されず、例えば奥側（ドラムユニット３９側）に延出するように形成してもよい。

前記実施形態ではリング状のクリーナ８０を採用したが、図６（ｂ）に示すように、Ｃ字状のクリーナ８３を採用してもよい。なお、この場合は、図７に示すように、クリーナ８３の一端部８３Ａを、層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂの下端縁に外側から巻き込ませて現像カートリッジ２８内（トナーが収容される部屋内）に配置させるとともに、他端部８３Ｂをアッパーシール９０と層厚規制ブレード３２との間に配置させればよい。この場合であっても、クリーナ８３を左右にスライドさせることで、クリーナ８３の一端部８３Ａで層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂの摺接部Ｂ１付近で固着するトナーを崩すことができる。なお、このようなＣ字状のクリーナ８３においても、図６（ｃ）に示すように、その他端部８３Ｂ側の折り返し部分を接着剤等で接合することで把持部８３Ｃを形成してもよい。

前記実施形態では、クリーナ８０を帯状に形成したが、本発明はこれに限定されず、図８（ａ）〜（ｄ）に示すように、クリーナを線状に形成してもよい。具体的に、図８（ａ）に示すように、糸や毛などの弛張可能な細い線状部材１００をリング状に形成してもよい。なお、この場合、図８（ｂ）に示すように、両端部を接着剤等で接合することで把持部１０１を形成してもよい。また、図８（ｃ）に示すように、例えば細い針金などの所定の力が加わるまで形状を維持可能な部材をＣ字状に折り曲げることで線状部材１１０を構成してもよい。なお、この場合、図８（ｄ）に示すように、線状部材１１０の一端側の折り返し部分を把持部１１１として形成することができる。以上のように、クリーナを線状に形成することで、層厚規制ブレード３２の押圧部材３２Ｂと現像ローラ３１との間に挟まれるクリーナの部分を最小限に抑えることができるので、クリーナ付近からのトナー漏れをより抑制することができる。また、糸や毛などの弛張可能な線状部材１００を採用する場合には、ユーザが把持部１０１を引っ張って線状部材１００を張った状態でスライドすることで異物が良好に除去される一方、そのときに押圧部材３２Ｂを傷つけることを抑制できる。

前記実施形態では、帯状のクリーナとして樹脂製フィルムを採用したが、本発明はこれに限らず、例えば紙や薄い金属板等であってもいい。
前記実施形態では、層厚規制部材としてゴム製の押圧部材３２Ｂを有する層厚規制ブレード３２を採用したが、本発明はこれに限定されず、ゴム製の押圧部材を有さずに現像ローラに直接摺接するステンレス製の層厚規制ブレードを採用してもよい。

前記実施形態では、現像装置としてトナー収容室３４を一体に有する現像カートリッジ２８を採用したが、本発明はこれに限定されず、トナー収容室を有するトナーカートリッジが着脱されるカートリッジを現像装置として採用してもよい。

本発明の一実施形態に係る現像カートリッジを備えたレーザプリンタを示す側断面図である。 現像カートリッジを示す側断面図である。 現像カートリッジを奥側から見た斜視図（ａ）と、図３（ａ）のＸ−Ｘ断面図（ｂ）と、クリーナを示す斜視図（ｃ）である。 画像形成範囲外に位置するクリーナを示す正面図である。 クリーナがサイドシール上まで移動可能な形態を示す正面図である。 把持部がない帯状のクリーナを示す斜視図（ａ）と、Ｃ字状のクリーナを示す斜視図（ｂ）と、把持部付きのＣ字状のクリーナを示す斜視図（ｃ）である。 図６（ｂ）のクリーナを層厚規制ブレードに装着した状態を示す断面図である。 クリーナを線状に形成する形態を示す図であり、リング状のクリーナを示す側面図（ａ）と、把持部付きのリング状のクリーナを示す側面図（ｂ）と、Ｃ字状のクリーナを示す側面図（ｃ）と、把持部付きのＣ字状のクリーナを示す側面図（ｄ）である。

符号の説明

２８ 現像カートリッジ
３１ 現像ローラ
３２ 層厚規制ブレード
３２Ａ 金属板
３２Ｂ 押圧部材
３２Ｃ 補強板
６０ サイドシール
８０ クリーナ
８１ 把持部
Ｂ１ 摺接部
Ｗ 画像形成範囲

Claims (7)

1. 現像剤を担持して回転する現像ローラと、
   前記現像ローラと摺接して前記現像ローラ上の現像剤の厚さを規制する層厚規制部材と、
   前記現像ローラと前記層厚規制部材の間に配置され、前記現像ローラの軸方向に移動させることで、前記層厚規制部材の前記現像ローラとの摺接部に摺接するクリーナと、を備えたことを特徴とする現像装置。
2. 前記クリーナは、画像形成範囲外まで移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記クリーナは、前記現像ローラの外周面の両端部と摺接するサイドシール上まで移動可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記クリーナは、帯状に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記クリーナは、線状に形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記クリーナは、前記層厚規制部材の摺接部側の端縁を巻き込むように形成されていることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の現像装置。
7. 前記クリーナは、前記層厚規制部材から離れる方向に突出する把持部を備えていることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の現像装置。
   
   
   
   
   

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