JP2014109651A

JP2014109651A - 現像装置

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Publication number: JP2014109651A
Application number: JP2012263427A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Handa; 弘司半田; Soun Kaneda; 創運金田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: US20140153961A1; JP6070121B2; CN203705827U; US9116463B2

Abstract

【課題】本発明は、現像剤の漏れを抑制した現像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】筐体１００と、現像ローラ１１０と、現像ローラ１１０に接触して、層厚規制ブレード１３０と、筐体１００と層厚規制ブレード１３０との間に配置されるアッパーシール部材１５０と、筐体１００と現像ローラ１１０との間に配置されるサイドシール部材１４０とを備えた現像カートリッジである。サイドシール部材１４０は、摺接部材１４１と、基材１４２とを有し、基材１４２は、現像ローラ１１０の回転方向において、摺接部材１４１よりもアッパーシール部材１５０側に突出する突出部１４２Ａを有し、摺接部材１４１および基材１４２は、現像ローラ１１０の回転方向の端部がアッパーシール部材１５０と接触している。
【選択図】図５

Description

本発明は、サイドシールと、アッパーシールと、層厚規制ブレードとを備えた現像装置に関する。

一般に、筐体と、現像ローラと、層厚規制ブレードと、現像ローラの端部において筐体と現像ローラとの間に配置されるサイドシールとを備えた現像装置が知られている（特許文献１参照）。この現像装置は、サイドシールを配置することにより、筐体と現像ローラの端部との間に隙間ができないような構成となっている。

また、特許文献１の現像装置は、筐体と層厚規制ブレードとの間にアッパーシールを備えている。アッパーシールは、層厚規制ブレードに押圧されるように配置され、筐体と層厚規制ブレードとの間に隙間ができないような構成となっている。そして、アッパーシールは、層厚規制ブレードを組み付ける前においてサイドシールの端面と接触しており、アッパーシールとサイドシールとの間に隙間ができないように配置されている。

特開２０１０−５４８２９号公報

しかしながら、層厚規制ブレードを筐体に組み付けると、アッパーシールは、層厚規制ブレードに押圧されるので、アッパーシールとサイドシールの端面との接触部分において、サイドシールの端面がアッパーシールによって引き込まれる場合がある。この場合には、アッパーシールとサイドシールの端面との接触部分に隙間ができやすくなり、この隙間から現像剤が漏れる虞があった。

そこで、本発明は、現像剤の漏れを抑制した現像装置を提供することを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の現像装置は、現像剤を収容するように構成される筐体と、筐体に回転可能に設けられる現像ローラと、現像ローラに接触して、当該現像ローラ上の現像剤の層厚を規制するように構成される板状の層厚規制ブレードと、筐体と層厚規制ブレードとの間に配置される第１シール部材と、現像ローラの軸線方向における端部において、筐体と現像ローラとの間に配置される第２シール部材とを備える。
第１シール部材は、現像ローラの回転方向において、第２シール部材と隣接して配置され、第２シール部材は、現像ローラの周面と接触する第１部材と、筐体と第１部材との間に配置される第２部材とを有し、第２部材は、現像ローラの回転方向において、第１部材よりも第１シール部材側に突出する突出部を有し、第１部材および第２部材は、現像ローラの回転方向の端部が第１シール部材と接触している。

このような構成によれば、層厚規制ブレードを組み付けても、第１部材および第２部材の端部が第１シール部材と接触しているので、第１シール部材と第１部材との間に隙間ができるのを抑制することができる。そのため、現像剤の漏れを抑制することができる。

前記した構成において、第１シール部材の厚みは、層厚規制ブレードを組み付ける前において第２シール部材の厚みよりも大きい構成とすることができる。

前記した構成において、筐体は、層厚規制ブレードが固定される支持面を有し、支持面は、現像ローラ側を向いており、第２シール部材のうち少なくとも一部は、軸線方向において支持面が配置された範囲内に位置する構成とすることができる。

このような構成によれば、支持面の一部が軸線方向において第２シール部材と重なる位置にあるので、層厚規制ブレードの押圧力の強い部分を軸線方向において第２シール部材と重なる位置とすることができる。そのため、支持面が軸線方向において第２シール部材より外側に位置する構成と比較して、層厚規制ブレードを組み付けたときに第１シール部材と第１部材との間に隙間ができるのを抑制することができる。

また、前記した支持面を有する構成において、第２シール部材は、軸線方向において支持面が配置された範囲内に位置する構成とすることができる。

前記した構成において、第１シール部材の軸線方向における端部は、第２シール部材の軸線方向外側の端部よりも内側に配置された構成とすることができる。

このような構成によれば、第１シール部材を短くすることができる。

本発明によれば、層厚規制ブレードを組み付けても、第１部材および第２部材の端部が第１シール部材と接触しているので、第１シール部材と第１部材との間に隙間ができるのを抑制することができる。そのため、現像剤の漏れを抑制することができる。

本発明の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の断面図である。本発明の実施形態に係る現像カートリッジを示す拡大図である。現像カートリッジの分解斜視図である。現像カートリッジ右側のサイドシール部材およびアッパーシール部材周辺の断面図である。現像カートリッジ右側のサイドシール部材およびアッパーシール部材周辺における層厚規制ブレードの組み付け前を示す拡大断面図（ａ）と、組み付け後を示す拡大断面図（ｂ）である。層厚規制ブレードを組み付ける前の現像カートリッジにおける支持面周辺を後から見た拡大図である。変形例に係る図６に相当する図である。従来構成における図５（ａ）に相当する図（ａ）と、図５（ｂ）に相当する図（ｂ）である。

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。なお、以下の説明においては、まず、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタの全体構成を説明した後、本発明の特徴部分を詳細に説明する。

以下の説明において、方向は、レーザプリンタ使用時のユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１において、紙面に向かって左側を「前側」、紙面に向かって右側を「後側」とし、紙面に向かって奥側を「左側」、紙面に向かって手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、装置本体２と、用紙Ｐを給紙するためのフィーダ部３と、スキャナユニット４と、用紙Ｐ上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像を熱定着する定着装置７とを主に備えている。

装置本体２は、トップカバー２２と、フロントカバー２３とを備えている。また、装置本体２は、その上部に後述するプロセスカートリッジ５の着脱のための開口２１Ａを有するとともに、その前部に用紙Ｐを差し込むための差込口２１Ｂを有している。

フロントカバー２３は、フロントカバー２３の回動軸２３Ａが装置本体２の前側下部に設けられており、この回動軸２３Ａを中心として前方に回動するようになっている。なお、図１において、２点鎖線で示すフロントカバー２３が、装置本体２の前側を閉じた状態であり、実線で示すフロントカバー２３が、装置本体２の前側を開放した状態である。

フィーダ部３は、装置本体２の下部に位置し、用紙Ｐを載置するための給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１上の用紙Ｐを給紙する給紙機構３２とを備えている。
給紙トレイ３１は、装置本体２の下部に配置される載置台３１Ａと、前述したフロントカバー２３とによって構成されている。

給紙機構３２は、給紙ローラ３２Ａと、分離ローラ３２Ｂと、分離パッド３２Ｃとを主に備えている。給紙ローラ３２Ａは、分離ローラ３２Ｂよりも用紙Ｐの搬送方向上流側で、載置台３１Ａの後端の上に配置されている。分離ローラ３２Ｂは、分離パッド３２Ｃと対向して配置されている。

フィーダ部３では、フロントカバー２３を前側に倒して給紙トレイ３１を形成した後で、この給紙トレイ３１上に用紙Ｐを載せる。そして、給紙トレイ３１上に載置された用紙Ｐに給紙ローラ３２Ａが接触して回転することで、給紙トレイ３１上に載置された用紙Ｐが分離ローラ３２Ｂへ送り出され、送り出された用紙Ｐが、分離ローラ３２Ｂと分離パッド３２Ｃとの間で１枚ずつに分離され、プロセスカートリッジ５に向けて搬送される。

スキャナユニット４は、装置本体２内の前側に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。このスキャナユニット４では、レーザビームを、後述する感光ドラム６１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ５は、装置本体２の後側中央部付近に位置しており、給紙機構３２の上部に設けられている。プロセスカートリッジ５は、開口２１Ａを通して装置本体２に対して上側前方に向かって着脱可能な構成となっており、ドラムユニット６と、現像装置の一例としての現像カートリッジ１０とを備えている。

ドラムユニット６は、図２に示すように、ドラムフレーム６９と、ドラムフレーム６９に設けられた感光ドラム６１、帯電器６２および転写ローラ６３を備えている。
現像カートリッジ１０は、筐体１００と、現像ローラ１１０と、供給ローラ１２０と、層厚規制ブレード１３０とを備えており、ドラムユニット６に対して着脱可能となっている。筐体１００および層厚規制ブレード１３０の詳細については後述する。

現像ローラ１１０は、トナーを周面に担持するように構成された部材であり、筐体１００に回転可能に設けられている。
供給ローラ１２０は、その周面に付着させたトナーを現像ローラ１１０の周面に供給するように構成される部材であり、現像ローラ１１０の前斜め下方に配置されている。

この現像カートリッジ１０では、筐体１００内に形成されたトナー収容室１０１内に収容されているトナーが、アジテータ１０２で撹拌された後、供給ローラ１２０により現像ローラ１１０に供給される。このとき、供給ローラ１２０と現像ローラ１１０との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ１１０上に供給されたトナーは、現像ローラ１１０の回転に伴って、層厚規制ブレード１３０と現像ローラ１１０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１１０上に担持される。

ドラムユニット６内では、回転する感光ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、スキャナユニット４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り、感光ドラム６１の表面に画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、この静電潜像に現像カートリッジ１０からのトナーが供給され、感光ドラム６１の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム６１と転写ローラ６３の間で用紙Ｐが搬送されることで、感光ドラム６１の表面に担持されているトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

図１に戻り、定着装置７は、装置本体２の上部後方に位置し、プロセスカートリッジ５の上方に配置されている。定着装置７は、主に、加熱ローラ７１と、加圧ローラ７２とを備えている。

加熱ローラ７１は、用紙Ｐを加熱する部材であり、その内部には、ハロゲンランプ等の図示しない熱源が設けられている。
加圧ローラ７２は、加熱ローラ７１との間で用紙Ｐを挟持して搬送する部材であり、加熱ローラ７１の後斜め上側に設けられている。

そして、このように構成される定着装置７では、用紙Ｐ上に転写されたトナーを、用紙Ｐが加熱ローラ７１と加圧ローラ７２との間を通過する間に熱定着している。なお、定着装置７で熱定着された用紙Ｐは、定着装置７の下流側に配設される排出ローラ８に搬送され、この排出ローラ８から排出トレイ９上に排出される。

＜現像カートリッジの詳細構成＞
次に、現像カートリッジ１０の構成について説明する。
図３に示すように、筐体１００は、後側の側壁に開口１０３が形成されており、現像ローラ１１０と層厚規制ブレード１３０がこの開口１０３を塞ぐような形で取り付けられる。開口１０３の上下左右の四方には、筐体１００内のトナーが漏れるのを防止するため、第２シール部材の一例としてのサイドシール部材１４０、第１シール部材の一例としてのアッパーシール部材１５０およびフィルム１６０が設けられている。また、開口１０３の上縁の両端部には、層厚規制ブレード１３０を固定するための支持面１０４が形成されている。サイドシール部材１４０の詳細については後述する。

支持面１０４は、開口１０３の上縁の左右両端に設けられ、現像ローラ１１０側（つまり、後側）を向いている。支持面１０４は、筐体１００の前後方向において、アッパーシール部材１５０の取付面１０６より後方に突出している（図４参照）。この支持面１０４には、後述するネジ１３４を入れるための穴１０４Ａが設けられている。穴１０４Ａは、支持面１０４内において左右方向のやや中央寄りで、かつ、上寄りに配置されている。また、支持面１０４は、図６に示すように、左右方向における長さが範囲Ｗとなるように形成されている。この範囲Ｗは、支持面１０４の左右方向内側の端部１０４Ｂから筐体１００の側壁の左右方向内側の面１０７までの範囲を示している。

層厚規制ブレード１３０は、ブレード本体１３１と、ブレードホルダ１３２と、補強板１３３とから構成されている。

ブレード本体１３１は、ステンレス綱などの金属板から構成されており、先端部１３１Ａが現像ローラ１１０とは反対側に向かって折れ曲がって形成されている（図２参照）。この先端部１３１Ａが現像ローラ１１０と接触することで現像ローラ１１０上のトナーの層厚を規制するようになっている。

ブレードホルダ１３２は、ブレード本体１３１を支持するためのブレード支持部１３２Ａと、補強板１３３を取り付けるための補強部１３２Ｂと、支持面１０４に取り付けるための取付部１３２Ｃとを有している。取付部１３２Ｃには、孔１３２Ｄが形成されている。ブレードホルダ１３２は、補強部１３２Ｂがブレード支持部１３２Ａの上端から前側に略直角に折れ曲がって形成されている。

補強板１３３は、ブレードホルダ１３２との間でブレード本体１３１を挟持するための挟持部１３３Ａと、ブレードホルダ１３２に固定するための固定部１３３Ｂとを有している。補強板１３３は、挟持部１３３Ａが固定部１３３Ｂの後端から下側に略直角に折れ曲がって形成されている。

層厚規制ブレード１３０は、ブレード本体１３１をブレードホルダ１３２のブレード支持部１３２Ａと補強板１３３の挟持部１３３Ａで挟み、ブレードホルダ１３２の補強部１３２Ｂと補強板１３３の固定部１３３Ｂを図示しないネジで締結することで一体の組部品とされる。このように構成された層厚規制ブレード１３０は、ネジ１３４をブレードホルダ１３２の取付部１３２Ｃの孔１３２Ｄに通し、支持面１０４内に形成された穴１０４Ａにねじ込むことにより筐体１００に固定される。

アッパーシール部材１５０は、筐体１００と層厚規制ブレード１３０との間に配置されており、ウレタンフォーム、シリコンスポンジ等のスポンジ材から構成されている。アッパーシール部材１５０は、左右方向に長く延びる中央部１５１と、中央部１５１の左右両端部から斜め下に延び、サイドシール部材１４０に接続する接続部１５２とを有し、これらが一体に構成されている。

接続部１５２は、図６に示すように、サイドシール部材１４０と支持面１０４との間に配置されており、下縁部１５２Ａが、水平で直線的な輪郭を有している。この下縁部１５２Ａにおいてサイドシール部材１４０の端面１４１Ａおよび端面１４２Ｂと接触することで、アッパーシール部材１５０とサイドシール部材１４０との間からトナーが漏れるのが防止されている。

アッパーシール部材１５０の厚みは、層厚規制ブレード１３０を組み付ける前においてサイドシール部材１４０の厚みよりも大きくなっている（図５（ａ）参照）。この厚みは、後述するように摺接部材１４１とアッパーシール部材１５０との隙間を埋められる範囲内において適宜変更可能である。

図３に戻り、フィルム１６０は、現像ローラ１１０の下方に配置されており、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、アクリル、フッ素樹脂等から構成されている。フィルム１６０は、左右方向に沿って延びて形成されており、先端部が現像ローラ１１０と摺接可能となっている。このフィルム１６０は、左右方向に延びて形成されたフィルム取付部１０５に取り付けられている（図４参照）。

＜サイドシール部材の構成＞
次に、サイドシール部材１４０の構成について説明する。
サイドシール部材１４０は、現像ローラ１１０の左右方向（軸線方向）における端部において、筐体１００と現像ローラ１１０との間に配置されている。サイドシール部材１４０は、現像ローラ１１０の回転方向において、アッパーシール部材１５０と隣接している。サイドシール部材１４０は、図４に示すように、現像ローラ１１０の外周形状に倣った形状となっており、第１部材の一例としての摺接部材１４１と、第２部材の一例としての基材１４２とを有している。

摺接部材１４１は、現像ローラ１１０の周面と接触する部材であり、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＥＴ、アクリル、ナイロン等の繊維が織り込まれていることで毛羽立った表面を有している。摺接部材１４１は、図５（ａ）に示すように、層厚規制ブレード１３０を組み付ける前において、端面１４１Ａがアッパーシール部材１５０と接触しない位置に配置されている。

基材１４２は、筐体１００と摺接部材１４１との間に配置されており、クッション性を有するウレタンフォーム、シリコンスポンジ等のスポンジ材から構成されている。基材１４２は、現像ローラ１１０の回転方向において、摺接部材１４１よりもアッパーシール部材１５０側に突出する突出部１４２Ａを有している。基材１４２は、層厚規制ブレード１３０を組み付ける前後の両方において端面１４２Ｂ（端部）がアッパーシール部材１５０と接触する位置に配置されている。

突出部１４２Ａは、図４、図６に示すように、現像ローラ１１０の回転方向（図示上下方向）における長さＡが、アッパーシール部材１５０の接続部１５２の端部における現像ローラ１１０の回転方向の長さＢよりも短くなっている。

また、図５（ｂ）に示すように、層厚規制ブレード１３０を組み付けた状態においては、アッパーシール部材１５０は、現像ローラ１１０の回転方向において、摺接部材１４１の端面１４１Ａ（端部）と接触している。

ところで、従来における構成では、図８（ａ）に示すように、層厚規制ブレード１３０を組み付ける前において、サイドシール部材１４０の摺接部材１４１の端面１４１Ａおよび基材１４２の端面１４２Ｂがアッパーシール部材１５０と接触した構成となっている。この構成では、図８（ｂ）に示すように、層厚規制ブレード１３０を組み付けると、アッパーシール部材１５０が押圧され、摺接部材１４１の端面１４１Ａがアッパーシール部材１５０に引き込まれ易くなり、アッパーシール部材１５０とサイドシール部材１４０との間に隙間ができ易くなっている。

それに対し、本実施形態における現像カートリッジ１０では、図５（ａ）に示すように、基材１４２が突出部１４２Ａを有しているので、層厚規制ブレード１３０を組み付ける前において、摺接部材１４１の端面１４１Ａがアッパーシール部材１５０と接触しない構成となっている。この構成において、層厚規制ブレード１３０を組み付けると、図５（ｂ）に示すように、アッパーシール部材１５０が押圧されて、摺接部材１４１の端面１４１Ａに向けて膨らみ、摺接部材１４１との隙間を埋める。これにより、アッパーシール部材１５０と摺接部材１４１との間に隙間ができるのを抑制することができ、トナーが漏れるのを抑制することができる。

また、サイドシール部材１４０は、図６に示すように、左右方向において、支持面１０４が配置された範囲Ｗ内に位置している。なお、サイドシール部材１４０の左右方向全体は、取付部１３２Ｃの左右方向の範囲内に位置している。

ここで、例えば、支持面１０４が左右方向においてサイドシール部材１４０より外側に位置する構成の場合、層厚規制ブレード１３０の押圧力は、左右方向内側にいくにつれ弱くなっていくので、アッパーシール部材１５０が十分な押圧力を受けることができない場合が起こり得る。

しかし、本実施形態では、支持面１０４が左右方向においてサイドシール部材１４０と重なる位置となっているので、アッパーシール部材１５０は、層厚規制ブレード１３０のうち支持面１０４で支持されることで十分な押圧力を発揮できる部分により押圧される。そのため、支持面１０４が左右方向においてサイドシール部材１４０より外側に位置する構成と比較して、層厚規制ブレード１３０を組み付けたときにアッパーシール部材１５０と摺接部材１４１との間に隙間ができるのを抑制することができる（図５（ｂ）参照）。なお、このような効果を得るためには、サイドシール部材１４０全体が範囲Ｗ内にある必要はなく、サイドシール部材１４０のうち少なくとも一部が範囲Ｗ内に位置していればよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

前記実施形態では、アッパーシール部材１５０は、左右方向における端部がサイドシール部材１４０の左右方向における端部と略同じ位置であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図７に示すアッパーシール部材１５０Ａのように、サイドシール部材１４０の左右方向外側の端部よりもアッパーシール部材１５０Ａの端部が内側に配置されていてもよい。

このような構成であっても、アッパーシール部材１５０Ａとサイドシール部材１４０の端面が接触する限り、アッパーシール部材１５０Ａと摺接部材１４１との間に隙間ができるのを抑制することができる。そのため、アッパーシール部材１５０Ａを前記実施形態より短い構成としてコストダウンを図ることができる。

前記実施形態では、サイドシール部材１４０は、左右方向において支持面１０４が配置された範囲Ｗ内に位置していたが、アッパーシール部材１５０が層厚規制ブレード１３０から十分な押圧力を受けている場合には、範囲Ｗ内に位置していなくてもよい。

前記実施形態では、サイドシール部材１４０は、摺接部材１４１および基材１４２の２層構造となっていたが、例えば、３層以上の構造としてもよい。

前記実施形態では、本発明の現像装置として現像カートリッジ１０を例示したが、本発明はこれに限定されず、感光ドラム及び現像ローラを備えた、いわゆるプロセスカートリッジを現像装置としてもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

１０現像カートリッジ
１００筐体
１０４支持面
１１０現像ローラ
１３０層厚規制ブレード
１４０サイドシール部材
１４１摺接部材
１４２基材
１４２Ａ突出部
１５０アッパーシール部材
Ｗ範囲

Claims

現像剤を収容するように構成される筐体と、
前記筐体に回転可能に設けられる現像ローラと、
前記現像ローラに接触して、当該現像ローラ上の現像剤の層厚を規制するように構成される板状の層厚規制ブレードと、
前記筐体と前記層厚規制ブレードとの間に配置される第１シール部材と、
前記現像ローラの軸線方向における端部において、前記筐体と前記現像ローラとの間に配置される第２シール部材とを備え、
前記第１シール部材は、前記現像ローラの回転方向において、前記第２シール部材と隣接して配置され、
前記第２シール部材は、前記現像ローラの周面と接触する第１部材と、前記筐体と前記第１部材との間に配置される第２部材とを有し、
前記第２部材は、前記現像ローラの回転方向において、前記第１部材よりも前記第１シール部材側に突出する突出部を有し、
前記第１部材および前記第２部材は、前記現像ローラの回転方向の端部が前記第１シール部材と接触することを特徴とする現像装置。
前記第１シール部材の厚みは、前記層厚規制ブレードを組み付ける前において前記第２シール部材の厚みよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
前記筐体は、前記層厚規制ブレードが固定される支持面を有し、
前記支持面は、前記現像ローラ側を向いており、
前記第２シール部材のうち少なくとも一部は、前記軸線方向において前記支持面が配置された範囲内に位置す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。
前記第２シール部材は、前記軸線方向において前記支持面が配置された範囲内に位置することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
前記第１シール部材の前記軸線方向における端部は、前記第２シール部材の前記軸線方向外側の端部よりも内側に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。