JP2014153651A - 現像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】簡易な構成でありながら、現像動作時において、現像ローラに搬送され、接触部と現像ローラの周面との間を通過する現像剤量が低下することを抑制できる現像装置を提供すること。
【解決手段】現像カートリッジ15に、現像フレーム35と、トナーを搬送する周面44Aを有する現像ローラ19と、周面44Aとトナーを介して接触する接触部54を有する層厚規制ブレード21とを備える。層厚規制ブレード21は、接触側端部Yと下流側端部Xとを有する第1部分55と、第1部分55の接触側端部Yから回転方向Rの上流側に延びる第2部分56と、第2部分56の回転方向Rの上流側の端部から、現像ローラ19側に延びる屈曲部分51とを有する。接触部54、第2部分56、屈曲部分51および周面44Aは、接触部54によって規制されたトナーが滞留するトナー保持空間Sを形成する。
【選択図】図2
【解決手段】現像カートリッジ15に、現像フレーム35と、トナーを搬送する周面44Aを有する現像ローラ19と、周面44Aとトナーを介して接触する接触部54を有する層厚規制ブレード21とを備える。層厚規制ブレード21は、接触側端部Yと下流側端部Xとを有する第1部分55と、第1部分55の接触側端部Yから回転方向Rの上流側に延びる第2部分56と、第2部分56の回転方向Rの上流側の端部から、現像ローラ19側に延びる屈曲部分51とを有する。接触部54、第2部分56、屈曲部分51および周面44Aは、接触部54によって規制されたトナーが滞留するトナー保持空間Sを形成する。
【選択図】図2
Description
本発明は、電子写真方式が採用される画像形成装置に装備される現像装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置として、静電潜像が形成される感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給する現像装置とを備えるプリンタが知られている。
そのような現像装置としては、例えば、感光体ドラムに供給するトナーを担持する現像ローラと、現像ローラに当接する当接部を有し、現像ローラに担持されるトナー層の層厚を規制するブレードとを備える現像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
そして、そのような現像装置では、回転する現像ローラにブレードの当接部が当接することにより、現像ローラに担持されるトナー層の厚みが規制される。
また、そのような現像装置を備えるプリンタでは、当接部と現像ローラとの間を通過したトナーが、現像ローラから感光体ドラムの静電潜像に供給されることにより、静電潜像が可視像として現像され、その後、可視像が用紙に転写されることにより、用紙に所定の画像が形成される。
しかし、特許文献1に記載の現像装置では、現像動作時、とりわけ、現像動作開始直後においては、現像ローラに担持されるトナー量が十分ではなく、現像ローラと当接部との間を通過するトナー量が低下する場合がある。そうすると、感光体ドラムの可視像の濃度が低下し、ひいては、用紙に形成される画像の濃度が低下するという不具合が生じる。
そこで、本発明の目的は、簡易な構成でありながら、現像動作時において、現像ローラに搬送され、接触部と現像ローラの周面との間を通過する現像剤量が低下することを抑制できる現像装置を提供することにある。
(1)上記した目的を達成するために、本発明の現像装置は、筐体と、現像剤を搬送するように構成される周面を有し、回転するように構成される現像ローラと、現像ローラの周面と現像剤を介して接触するように構成される接触部を有し、現像ローラによって搬送される現像剤の層厚を規制するように構成される層厚規制ブレードとを備えている。
層厚規制ブレードは、接触部が設けられる第1端部と、第1端部の反対側の端部であって、接触部に対して現像ローラの回転方向の下流側に配置され、筐体に固定される第2端部とを有する第1部分と、第1部分の第1端部から連続して、接触部に対して回転方向の上流側に延び、現像ローラの周面に対向配置される第2部分と、第2部分の回転方向の上流側の端部から、現像ローラ側に向かって延びる第3部分と、を有している。
接触部、第2部分、第3部分および現像ローラの周面は、接触部によって規制された現像剤が滞留するための現像剤保持空間を形成する。
このような構成によれば、簡易な構成でありながら、接触部、第2部分、第3部分および現像ローラの周面から現像剤保持空間が形成され、接触部により規制された現像剤が、現像剤保持空間に滞留し保持される。
しかるに、現像ローラに搬送され、接触部と現像ローラの周面との間を通過する現像剤量(以下、現像剤搬送量とする。)は、接触部と現像ローラとの接触部分に対して、現像ローラの回転方向の上流側に、存在する現像剤量に依存して変動する。
詳しくは、接触部と現像ローラとの接触部分に対して回転方向の上流側に、現像剤が十分に存在する場合、接触部と現像ローラの周面との間に現像剤を安定して供給することができ、所望する現像剤搬送量を確保できる。一方、接触部と現像ローラとの接触部分に対して回転方向の上流側に存在する現像剤が不十分である場合、接触部と現像ローラの周面との間に供給される現像剤が低下し、現像剤搬送量が低下する場合がある。
この点、上記の構成によれば、現像剤保持空間に現像剤が保持されるので、接触部と現像ローラとの接触部分に対して回転方向の上流側に、十分な現像剤を存在させることができる。
そのため、接触部と現像ローラの周面との間に現像剤を安定して供給することができ、現像剤搬送量が低下することを抑制できる。その結果、現像ローラに適切な量の現像剤を搬送させることができる。
従って、本発明の現像装置によれば、簡易な構成でありながら、現像動作時において、現像剤搬送量が低下することを抑制できる。
(2)また、第3部分は、第2部分に接続される第3端部と、第3端部と反対側の第4端部とを有していてもよい。この場合、第4端部は、現像ローラの周面と間隔を隔てて対向配置されている。
(2)また、第3部分は、第2部分に接続される第3端部と、第3端部と反対側の第4端部とを有していてもよい。この場合、第4端部は、現像ローラの周面と間隔を隔てて対向配置されている。
このような構成によれば、第3部分の第4端部が、現像ローラの周面と間隔を隔てて対向配置されているので、第4端部と現像ローラの周面との間には、現像剤保持空間と外部とを連通させる隙間が形成されている。
しかるに、現像剤は、長期にわたって滞留すると、帯電性が低下するなど劣化する場合や、周囲の部材に固着する場合がある。
これに対して、上記の構成によれば、第4端部と現像ローラの周面との間に、現像剤保持空間を外部と連通させる隙間が形成されているので、現像剤保持空間に保持される現像剤が、接触部による現像剤の層厚の規制に伴い、次第に増加し所定量を超えると、第4端部と現像ローラの周面との隙間から、現像剤保持空間外に順次排出される。
そのため、現像剤が、現像剤保持空間において、必要以上に長期間滞留することを抑制できる。その結果、現像剤保持空間に現像剤を保持することができながら、現像剤が、現像剤保持空間において、必要以上に長期間滞留することを抑制できる。
(3)また、層厚規制ブレードの接触部は、第2部分よりも鉛直方向の上側に配置されていてもよい。この場合、第3部分を、第4端部から現像ローラ側に向かって現像ローラまで延ばした仮想線の長さは、第3部分の長さより短く構成されている。
(3)また、層厚規制ブレードの接触部は、第2部分よりも鉛直方向の上側に配置されていてもよい。この場合、第3部分を、第4端部から現像ローラ側に向かって現像ローラまで延ばした仮想線の長さは、第3部分の長さより短く構成されている。
このような構成によれば、接触部が、第2部分よりも鉛直方向の上側に配置されているので、現像剤保持空間に保持される現像剤は、第3部分により、鉛直方向の下側から支持される。
しかるに、現像剤保持空間に保持される現像剤は、互いに緩く凝集する緩凝集体を形成する場合がある。そのような緩凝集体は、第3部分により鉛直方向の下側から支持されているので、第3部分の延びる方向における緩凝集体の長さが、第3部分の長さ以上となる場合がある。
この場合、上記の構成によれば、仮想線の長さ、すなわち、第4端部と現像ローラの周面との間の隙間の長さが、第3部分の長さより短いので、緩凝集体の長さよりも短く形成されている。
そのため、緩凝集体の全てが、第4端部と現像ローラの周面との間の隙間から、自重により落下することを抑制でき、現像剤保持空間に現像剤を確実に保持させることができる。
一方、緩凝集体は、流動可能であるので、接触部による現像剤の層厚の規制に伴い、現像剤保持空間の現像剤が、次第に増加し所定量を超えると、緩凝集体の一部が、隙間から現像剤保持空間外に順次排出される。そのため、現像剤保持空間内の現像剤が必要以上に長期間滞留することを抑制できる。
従って、現像剤保持空間に現像剤を確実に保持させることができながら、現像剤保持空間内の現像剤が必要以上に長期間滞留することを抑制できる。
(4)また、第2部分は、現像剤保持空間に対して、鉛直方向の下側に配置されていてもよい。
(4)また、第2部分は、現像剤保持空間に対して、鉛直方向の下側に配置されていてもよい。
このような構成によれば、現像剤保持空間内に保持される現像剤は、第2部分により、鉛直方向の下側から支持される。そのため、現像剤保持空間に現像剤を確実に保持させることができる。
(5)また、第1部分および第2部分は、1枚の板状部材から一体的に形成されていてもよい。
(5)また、第1部分および第2部分は、1枚の板状部材から一体的に形成されていてもよい。
また、接触部は、板状部材から現像ローラ側に向かって突出するように設けられている。
このような構成によれば、第1部分および第2部分が1枚の板状部材から形成されているので、第1部分および第2部分のそれぞれを別部材から形成する場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。
また、接触部が板状部材から現像ローラ側に向かって突出しているので、接触部を、現像剤を介して現像ローラの周面と接触するように、確実に配置できる。
(6)また、第3部分は、接触部と同一の材料から形成されていてもよい。
(6)また、第3部分は、接触部と同一の材料から形成されていてもよい。
このような構成によれば、第3部分と接触部とが同一の材料から形成されているので、第3部分と接触部とを他の材料から形成した場合と比較して、材料コストの低減を図ることができる。また、層厚規制ブレードの製造工程において、第3部分と接触部とを同一の工程中に形成することができる。
そのため、材料コストの低減を図ることができるとともに、層厚規制ブレードの製造工程の効率化を図ることができる。
(7)また、第3部分は、第1部分および第2部分と同じ材料から形成されていてもよい。
(7)また、第3部分は、第1部分および第2部分と同じ材料から形成されていてもよい。
このような構成によれば、第1部分、第2部分および第3部分が1枚の板状部材から一体的に形成されているので、部品点数のさらなる低減を図ることができる。
(8)また、層厚規制ブレードは、第2部分の回転方向の上流側の端部から回転方向の上流側に向かって延びる第4部分を有していてもよい。
(8)また、層厚規制ブレードは、第2部分の回転方向の上流側の端部から回転方向の上流側に向かって延びる第4部分を有していてもよい。
このような構成によれば、層厚規制ブレードが第4部分を有しているので、層厚規制ブレードにおいて、接触部が設けられる第1端部側の質量の増加を図ることができる。そのため、接触部と現像ローラの周面との現像剤を介する接触に起因する、層厚規制ブレードの振動を抑制できる。その結果、現像剤保持空間に、現像剤をより一層確実に保持することができる。
本発明によれば、簡易な構成でありながら、現像動作時において、接触部と現像ローラの周面との間を通過し、現像ローラに搬送される現像剤量が低下することを抑制できる。
1.プリンタの全体構成
図1に示すように、プリンタ1は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラープリンタである。プリンタ1は、本体ケーシング2内において、用紙Pを給紙するように構成される給紙部3と、給紙された用紙Pに画像を形成するように構成される画像形成部4とを備えている。
図1に示すように、プリンタ1は、横置きタイプのダイレクトタンデム型カラープリンタである。プリンタ1は、本体ケーシング2内において、用紙Pを給紙するように構成される給紙部3と、給紙された用紙Pに画像を形成するように構成される画像形成部4とを備えている。
(1)本体ケーシング
本体ケーシング2は、給紙部3および画像形成部4を収容する側面視略矩形の略ボックス形状に形成されている。本体ケーシング2の一方側壁には、後述するドラムフレーム16を引き出すための開口部5が形成されるとともに、開口部5を開閉するためのフロントカバー6が設けられている。
本体ケーシング2は、給紙部3および画像形成部4を収容する側面視略矩形の略ボックス形状に形成されている。本体ケーシング2の一方側壁には、後述するドラムフレーム16を引き出すための開口部5が形成されるとともに、開口部5を開閉するためのフロントカバー6が設けられている。
なお、以下の説明において、プリンタ1に関し、方向について言及する場合には、プリンタ1を水平に載置した状態を基準とする。具体的には、図1中に矢印で示すように、フロントカバー6が設けられる側、すなわち紙面右側を前側とし、その反対側を後側とする。また、プリンタ1を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図1の紙面手前側が左側、紙面奥側が右側である。また、前後方向および左右方向のそれぞれが水平方向であり、上下方向が鉛直方向である。
さらに、後述する現像カートリッジ15に関しても、本体ケーシング2に対する装着状態を基準として前後左右上下を規定する。
フロントカバー6は、その下端部に設けられるヒンジ部14を支点として、開口部5を閉鎖する閉鎖位置(図1参照)と、開口部5を開放する開放位置(図示せず)とに揺動可能に設けられている。
(2)給紙部および画像形成部
給紙部3は、用紙Pを収容し、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着される給紙トレイ7を備えている。
給紙部3は、用紙Pを収容し、本体ケーシング2内の底部に着脱自在に装着される給紙トレイ7を備えている。
画像形成部4は、給紙トレイ7の上方に配置されており、スキャナユニット10と、プロセスユニット11と、転写ユニット12と、定着ユニット13とを備えている。
スキャナユニット10は、本体ケーシング2内における上端部に配置されている。スキャナユニット10は、実線で示すように、複数の感光ドラム17のそれぞれに向けて、画像データに基づく、レーザービームを出射し、感光ドラム17を露光する。
プロセスユニット11は、スキャナユニット10の下方に配置されており、ドラムフレーム16と、現像装置の一例としての現像カートリッジ15とを備えている。
ドラムフレーム16は、本体ケーシング2内に装着される装着位置(図1参照)と、装着位置から開口部5を介して本体ケーシング2外に引き出される引出位置(図示せず)とに、前後方向に沿ってスライド移動可能に構成されている。
また、ドラムフレーム16は、感光ドラム17と、スコロトロン型帯電器18と、ドラムクリーニングローラ29とを備えている。
感光ドラム17は、複数色、具体的には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのそれぞれに対応して複数、すなわち、4つ設けられている。複数の感光ドラム17は、給紙トレイ7の上側において、前後方向に互いに等間隔を隔てて並列配置されている。
スコロトロン型帯電器18は、複数の感光ドラム17のそれぞれに対応して設けられ、対応する感光ドラム17に対して後上側から間隔を隔てて対向するように設けられている。
ドラムクリーニングローラ29は、複数の感光ドラム17のそれぞれに対応して設けられ、対応する感光ドラム17に対して後下側から接触するように配置されている。
現像カートリッジ15は、複数の感光ドラム17のそれぞれに対応して設けられ、対応する感光ドラム17の前側に配置されている。また、現像カートリッジ15は、図示しないが、ドラムフレーム16が引出位置にある状態において、ドラムフレーム16に対して上側から着脱可能に構成されている。
また、現像カートリッジ15は、現像ローラ19を備えている。そして、現像ローラ19は、現像カートリッジ15の後側部分において、後側および上側から露出されるように設けられ、感光ドラム17に対して前側から接触している。
また、現像カートリッジ15は、現像ローラ19にトナーを供給する供給ローラ20と、現像ローラ19に供給されたトナーの厚みを規制する層厚規制ブレード21とを備え、それらの上側において、現像剤の一例としてのトナーを収容している。
転写ユニット12は、給紙トレイ7の上側、かつ、複数の感光ドラム17の下側において、前後方向に沿って延びるように設けられている。
転写ユニット12は、駆動ローラ22と、従動ローラ23と、搬送ベルト24と、転写ローラ25とを備えている。
駆動ローラ22および従動ローラ23は、前後方向に互いに間隔を隔てて対向配置されている。
搬送ベルト24は、その上側部分が感光ドラム17と接触するように、複数の感光ドラム17のそれぞれに対して下側から対向され、駆動ローラ22および従動ローラ23の周りに掛け渡されている。そして、搬送ベルト24は、駆動ローラ22の駆動および従動ローラ23の従動により、感光ドラム17と接触する上側部分が前側から後側に向かって移動するように、周回移動されている。
転写ローラ25は、複数の感光ドラム17のそれぞれに対応して複数、具体的には、4つ設けられ、対応する感光ドラム17に対して、搬送ベルト24の上側部分を挟んで対向するように配置されている。
定着ユニット13は、プロセスユニット11および転写ユニット12の後側に配置され、加熱ローラ31と、加熱ローラ31に圧接される加圧ローラ32とを備えている。
(3)画像形成動作
(3−1)現像動作
現像カートリッジ15内のトナーは、供給ローラ20に供給され、さらに、現像ローラ19に供給され、供給ローラ20と現像ローラ19との間で正極性に摩擦帯電される。
(3−1)現像動作
現像カートリッジ15内のトナーは、供給ローラ20に供給され、さらに、現像ローラ19に供給され、供給ローラ20と現像ローラ19との間で正極性に摩擦帯電される。
現像ローラ19に供給されたトナーは、詳しくは後述するが、現像ローラ19の回転に伴って、層厚規制ブレード21によって厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ19の表面に担持される。
また、感光ドラム17の表面は、スコロトロン型帯電器18によって一様に帯電された後、スキャナユニット10によって、所定の画像データに基づき露光される。これにより、感光ドラム17の表面には、画像データに基づく静電潜像が形成される。そして、現像ローラ19に担持されるトナーが、現像ローラ19の回転に伴って、感光ドラム17の周面上の静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム17の周面上にトナー像が担持される。
(3−2)給紙動作
一方、給紙トレイ7に収容されている用紙Pは、給紙ローラ8の回転により、上方の1対のレジストローラ9間に向けて1枚ずつ給紙される。次いで、用紙Pは、所定のタイミングで、レジストローラ9の回転により、画像形成部4に向けて搬送され、感光ドラム17と搬送ベルト24との間に供給される。
(3−2)給紙動作
一方、給紙トレイ7に収容されている用紙Pは、給紙ローラ8の回転により、上方の1対のレジストローラ9間に向けて1枚ずつ給紙される。次いで、用紙Pは、所定のタイミングで、レジストローラ9の回転により、画像形成部4に向けて搬送され、感光ドラム17と搬送ベルト24との間に供給される。
そして、感光ドラム17と搬送ベルト24との間に給紙された用紙Pは、搬送ベルト24によって、前側から後側に向かって搬送される。用紙Pには、感光ドラム17と転写ローラ25との間を通過するときに各色のトナー像が順次転写され、カラー画像が形成される。
(3−3)定着および排紙動作
次いで、カラー画像が転写された用紙Pは、加熱ローラ31と加圧ローラ32との間に向かって搬送され、加熱ローラ31と加圧ローラ32との間を通過するときに、加熱および加圧される。これにより、用紙Pに転写されたカラー画像は、用紙Pに熱定着される。
(3−3)定着および排紙動作
次いで、カラー画像が転写された用紙Pは、加熱ローラ31と加圧ローラ32との間に向かって搬送され、加熱ローラ31と加圧ローラ32との間を通過するときに、加熱および加圧される。これにより、用紙Pに転写されたカラー画像は、用紙Pに熱定着される。
その後、用紙Pは、前上側へUターンするように搬送されて、本体ケーシング2の上面に形成された排紙トレイ33に排紙される。
2.現像カートリッジの詳細
現像カートリッジ15は、図2Aに示すように、筐体の一例としての現像フレーム35を備えている。
(1)現像フレーム
現像フレーム35は、後方に向かって開放される略ボックス形状に形成され、左右方向に延びるように形成されている。また、現像フレーム35の左右両端部は、図示しない両側壁により閉鎖されている。
2.現像カートリッジの詳細
現像カートリッジ15は、図2Aに示すように、筐体の一例としての現像フレーム35を備えている。
(1)現像フレーム
現像フレーム35は、後方に向かって開放される略ボックス形状に形成され、左右方向に延びるように形成されている。また、現像フレーム35の左右両端部は、図示しない両側壁により閉鎖されている。
詳しくは、現像フレーム35は、トナー収容部36と、リップ部37と、ブレード固定部38とを一体的に有している。
トナー収容部36は、後方に向かって開放される側面視略コ字状に形成されており、その下端部は、供給ローラ20の周面に沿うように、下方に向かって膨出する側面視略円弧形状に形成されている。
また、トナー収容部36内には、正帯電性の非磁性1成分のトナーが充填されている。
このようなトナーとしては、重合性単量体、例えば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル(C1〜C4)アクリレート、アルキル(C1〜C4)メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが挙げられる。
リップ部37は、トナー収容部36の下端部における後端部から連続して、後方に向かって延びる略平板形状に形成されている。
ブレード固定部38は、トナー収容部36の上端部における後端部から連続して、前下方に向かって延びる略平板形状に形成されている。
また、現像フレーム35には、供給ローラ20と、現像ローラ19と、シール部材39と、1対の固定部材40と、層厚規制ブレード21とが設けられている。
供給ローラ20は、トナー収容部36内の下端部に設けられており、金属製の供給ローラ軸41と、導電性の発泡材料からなるスポンジローラ42とを備えている。
供給ローラ軸41は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。スポンジローラ42は、左右方向に延びる略円筒形状に形成されており、供給ローラ軸41の左右両端部が露出するように、供給ローラ軸41を被覆している。
そして、供給ローラ20は、供給ローラ軸41の左右両端部が図示しない側壁に回転可能に支持されることにより、現像フレーム35に対して回転可能に設けられている。
また、現像動作時において、供給ローラ20の供給ローラ軸41には、本体ケーシング2に設けられるモータなどの駆動源(図示せず)からの駆動力が伝達される。これにより、供給ローラ20は、供給ローラ軸41の軸線を回転中心として、左側面視反時計回りに回転駆動される。また、現像動作時において、供給ローラ20の供給ローラ軸41には、本体ケーシング2に設けられる電源(図示せず)から供給バイアスが印加される。
現像ローラ19は、供給ローラ20の後上側であって、リップ部37の上側に間隔を隔てて設けられている。また、現像ローラ19は、金属製の現像ローラ軸43と、導電性のゴム材料からなるゴムローラ44とを備えている。
現像ローラ軸43は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。ゴムローラ44は、左右方向に延びる略円筒形状に形成されており、現像ローラ軸43の左右両端部が露出するように、現像ローラ軸43を被覆している。また、ゴムローラ44は、後上側から供給ローラ20のスポンジローラ42に圧接している。
そして、現像ローラ19は、現像ローラ軸43の左右両端部が図示しない側壁に回転可能に支持されることにより、現像フレーム35に対して回転可能に設けられている。
また、現像動作時において、現像ローラ19の現像ローラ軸43には、本体ケーシング2に設けられるモータなどの駆動源(図示せず)からの駆動力が伝達される。これにより、現像ローラ19は、図2Aにおいて矢印で示す回転方向R(左側面視反時計回り)に回転駆動される。また、現像動作時において、現像ローラ19の現像ローラ軸43には、本体ケーシング2に設けられる電源(図示せず)から現像バイアスが印加される。
シール部材39は、発泡材料からなり、前後方向に長手の側面視略矩形状に形成され、左右方向に延びるように形成されている。そして、シール部材39は、リップ部37の上面に固定されており、現像ローラ19のゴムローラ44とリップ部37との間に介在されている。
1対の固定部材40は、ブレード固定部38の後面に設けられており、1対の固定部材40のそれぞれは、層厚規制ブレード21よりも厚い金属板などからなり、側面視略L字状に形成されている。詳しくは、固定部材40は、前後方向に延びた後、屈曲して下方に向かって延びる側面視略L字状に形成されている。
そして、1対の固定部材40は、各固定部材40の後側部分が上下方向に対向するとともに、各固定部材40の前側部分が前後方向に対向するように、互いに相対移動不能に組み合わされている。なお、1対の固定部材40の前側部分の間には、後述する層厚規制ブレード21の下流側端部Xが挟持されている。
また、1対の固定部材40は、前側の固定部材40がブレード固定部38の後面に固定されることにより、現像フレーム35に支持されている。
(2)層厚規制ブレード
層厚規制ブレード21は、図2Bに示すように、1枚の板状部材から形成されており、例えば、弾性を有する薄い金属板などから形成されている。なお、層厚規制ブレード21の板厚(肉厚)は、例えば、50μm以上250μm以下に設定されている。
(2)層厚規制ブレード
層厚規制ブレード21は、図2Bに示すように、1枚の板状部材から形成されており、例えば、弾性を有する薄い金属板などから形成されている。なお、層厚規制ブレード21の板厚(肉厚)は、例えば、50μm以上250μm以下に設定されている。
層厚規制ブレード21は、本体部分50と、第3部分の一例としての屈曲部分51とを一体的に有している。
本体部分50は、左右方向に延びる背面視略矩形状の略平板形状に形成されており、その上端部である下流側端部Xが1対の固定部材40に挟持されることにより、現像フレーム35に支持されている。これにより、本体部分50は、後上方と前下方とを結ぶ方向に延びるように設けられており、本体部分50の下側部分は、ゴムローラ44の前側部分と前後方向に互いに間隔を隔てて対向するように、現像ローラ19の前側に配置されている。
屈曲部分51は、本体部分50の下端部である上流側端部Zから屈曲して、ゴムローラ44側に向かって延びるように、後下方に突出して形成されている。
詳しくは、屈曲部分51は、本体部分50に接続される第3端部の一例としての基端部52と、基端部52と反対側の端部である第4端部の一例としての遊端部53とを有している。基端部52は、屈曲部分51の前端部であり、遊端部53は、屈曲部分51の後端部である。
そして、屈曲部分51の遊端部53は、現像ローラ19のゴムローラ44の周面44Aと間隔を隔てて対向配置されており、遊端部53とゴムローラ44の周面44Aとの間に隙間Cが形成されている。
また、屈曲部分51を、遊端部53から現像ローラ19に向かってゴムローラ44の周面44Aまで延ばした仮想線Lの長さbは、基端部52から遊端部53までの長さaに対して、小さくなるように形成されており、長さaと長さbとの総和に対して、1/2以下に形成されている。具体的には、仮想線Lの長さbは、3mm以下、好ましくは、1.5mm以下、例えば、0.5mm以上に形成されている。なお、仮想線Lは、屈曲部分51の突出方向に沿っている。
また、層厚規制ブレード21には、接触部54が設けられている。
接触部54は、ウレタンゴムやシリコーンゴムなどの弾性樹脂から形成されており、本体部分50の後面において、屈曲部分51と上下方向に間隔を隔てて対向するように、屈曲部分51の上側に設けられている。
そして、本体部分50において、本体部分50の下流側端部Xから、接触部54の下端部に対応する接触側端部Yまでが、第1部分55として機能する。さらに、本体部分50の下流側端部Xは、1対の固定部材40に挟持されることにより、現像フレーム35に固定され、接触部54に対して回転方向Rの下流側に配置されており、第2端部の一例として機能する。また、接触側端部Yは、第1部分55において下流側端部Xの反対側の端部であって、接触部54が設けられており、第1端部の一例として機能する。
一方、本体部分50において、接触側端部Yから本体部分50の上流側端部Zまでの部分は、第1部分55の接触側端部Yから連続して、接触部54に対して回転方向Rの上流側に延び、ゴムローラ44の周面44Aに前後方向に対向配置されており、第2部分56として機能する。つまり、上流側端部Zは、第2部分56における現像ローラ19の回転方向Rの上流側の端部であり、接触部54に対して回転方向Rの上流側に配置されている。また、接触部54は、第2部分56よりも上側に配置されている。
接触部54は、本体部分50の後面から、ゴムローラ44側に向かって後方に突出する側面視略矩形状に形成され、左右方向に沿って設けられている。また、接触部54は、現像ローラ19側の上下両端部が、側面視略円弧形状に面取りされている。そして、接触部54は、ゴムローラ44の周面44Aに前側からトナーを介して接触している。
また、現像カートリッジ15において、接触部54の下端面、第2部分56の後面、屈曲部分51の上面および対応するゴムローラ44の周面44Aが、現像剤保持空間の一例としてのトナー保持空間Sを形成している。なお、トナー保持空間Sは、隙間Cを介して外部空間と連通されている。
3.現像ローラに対するトナー供給動作、および、層厚規制ブレードによる層厚規制動作
次に、現像ローラ19に対するトナー供給動作、および、層厚規制ブレード21による層厚規制動作について説明する。
(1)現像ローラに対するトナー供給動作
上記した現像動作時において、供給ローラ20は、図2Aに示すように、左側面視反時計回りに回転駆動されるとともに、図示しない電源から供給バイアスが印加される。
3.現像ローラに対するトナー供給動作、および、層厚規制ブレードによる層厚規制動作
次に、現像ローラ19に対するトナー供給動作、および、層厚規制ブレード21による層厚規制動作について説明する。
(1)現像ローラに対するトナー供給動作
上記した現像動作時において、供給ローラ20は、図2Aに示すように、左側面視反時計回りに回転駆動されるとともに、図示しない電源から供給バイアスが印加される。
そうすると、供給ローラ20のスポンジローラ42の周面に、トナー収容部36内のトナーが担持され、スポンジローラ42に担持されたトナーは、供給ローラ20の回転に伴って、現像ローラ19のゴムローラ44の周面44Aと対向する。
このとき、現像ローラ19は、図2Aにおいて矢印で示す回転方向Rに回転駆動されるとともに、図示しない電源から現像バイアスが印加されている。
そのため、スポンジローラ42に担持されたトナーが、ゴムローラ44の周面44Aと対向すると、トナーは、スポンジローラ42の周面からゴムローラ44の周面44Aに移動し、ゴムローラ44の周面44Aに担持される。また、トナーは、スポンジローラ42の周面とゴムローラ44の周面44Aとの圧接部分を通過するときに、正極性に摩擦帯電される。
(2)層厚規制ブレードによる層厚規制動作
そして、ゴムローラ44の周面44Aに担持されたトナーは、現像ローラ19の回転方向Rへの回転により、層厚規制ブレード21の接触部54とゴムローラ44の周面44Aとの接触部分Nに搬送される。
(2)層厚規制ブレードによる層厚規制動作
そして、ゴムローラ44の周面44Aに担持されたトナーは、現像ローラ19の回転方向Rへの回転により、層厚規制ブレード21の接触部54とゴムローラ44の周面44Aとの接触部分Nに搬送される。
このとき、接触部分Nに搬送されたトナーは、図2Bに示すように、接触部54の後面とゴムローラ44の周面44Aとの間を通過するときに、薄層となってゴムローラ44の周面44Aに担持される。つまり、層厚規制ブレード21は、現像ローラ19によって搬送されるトナーの層厚を規制する。
なお、接触部54の後面とゴムローラ44の周面44Aとの間を通過し、ゴムローラ44の周面44Aに搬送されるトナー量(以下、トナー搬送量とする。)は、例えば、0.45mg/cm2〜0.55mg/cm2、具体的には、0.49mg/cm2である。なお、トナー搬送量は、ゴムローラ44の周面44Aの単位面積当たりのトナー質量である。
一方、接触部54の後面とゴムローラ44の周面44Aとの間を通過できなかったトナーTは、接触部54によって、堰き止められるように掻き取られ、トナー保持空間Sに滞留し保持される。
また、トナー保持空間Sにおける回転方向Rの最下流側では、接触部54の下端部とゴムローラ44の周面44Aとにより、トナーTが回転方向Rの下流側に向かう頂部を有する楔形状に保持される。つまり、接触部分Nに対して回転方向Rの上流側には、回転方向Rの下流側に向かう頂部を有する楔形状のトナーTが存在する。
そして、トナー保持空間Sに保持されるトナーTは、接触部54によるトナーの規制に伴って次第に増加し、所定量を超えると、隙間Cを介して、トナー保持空間S外に順次排出される。
また、トナー保持空間Sに保持されるトナーTは、現像動作が終了しても、屈曲部分51により下側から支持されており、自重により落下することが抑制されている。そのため、現像動作終了後、長時間、例えば、48時間以上経過しても、トナー保持空間Sには、トナーTが保持されており、接触部分Nの回転方向Rの上流側には、トナーTが存在している。
4.作用効果
(1)現像カートリッジ15では、図2Bに示すように、簡易な構成でありながら、接触部54、第2部分56、屈曲部分51および現像ローラ19の周面44Aからトナー保持空間Sが形成され、接触部54により規制されたトナーが、トナー保持空間Sに滞留し保持される。
4.作用効果
(1)現像カートリッジ15では、図2Bに示すように、簡易な構成でありながら、接触部54、第2部分56、屈曲部分51および現像ローラ19の周面44Aからトナー保持空間Sが形成され、接触部54により規制されたトナーが、トナー保持空間Sに滞留し保持される。
そのため、接触部54とゴムローラ44との接触部分Nに対して回転方向Rの上流側に、十分なトナーを存在させることができる。
その結果、接触部54と現像ローラ19の周面44Aとの間にトナーを安定して供給することができ、トナー搬送量が低下することを抑制できる。これにより、現像ローラ19に適切な量のトナーを搬送させることができる。
従って、現像カートリッジ15によれば、簡易な構成でありながら、現像動作時において、トナー搬送量が低下することを抑制できる。
とりわけ、現像カートリッジ15では、現像動作終了後、長時間、例えば、48時間以上経過しても、トナー保持空間SにトナーTを保持できるので、長時間経過後、再度、現像動作を開始する場合であっても、その現像開始直後において、トナー搬送量が低下することを抑制できる。
(2)また、屈曲部分51の遊端部53は、図2Bに示すように、現像ローラ19の周面44Aと間隔を隔てて対向配置されている。そのため、遊端部53と現像ローラ19の周面44Aとの間には、トナー保持空間Sと外部空間とを連通させる隙間Cが形成されている。
(2)また、屈曲部分51の遊端部53は、図2Bに示すように、現像ローラ19の周面44Aと間隔を隔てて対向配置されている。そのため、遊端部53と現像ローラ19の周面44Aとの間には、トナー保持空間Sと外部空間とを連通させる隙間Cが形成されている。
そのため、トナー保持空間Sに保持されるトナーが、接触部54によるトナーの層厚の規制に伴い、次第に増加し所定量を超えると、隙間Cからトナー保持空間S外に順次排出される。
その結果、トナーが、トナー保持空間Sにおいて、必要以上に長期間滞留することを抑制できる。従って、トナー保持空間Sにトナーを保持することができながら、トナーが、トナー保持空間Sにおいて、必要以上に長期間滞留することを抑制できる。
(3)また、現像カートリッジ15では、図2Bに示すように、接触部54が、第2部分56よりも鉛直方向の上側に配置されており、トナー保持空間Sに保持されるトナーは、屈曲部分51により、鉛直方向の下側から支持される。
(3)また、現像カートリッジ15では、図2Bに示すように、接触部54が、第2部分56よりも鉛直方向の上側に配置されており、トナー保持空間Sに保持されるトナーは、屈曲部分51により、鉛直方向の下側から支持される。
そうすると、トナー保持空間Sに保持されるトナーは、互いに緩く凝集する緩凝集体を形成し、屈曲部分51の延びる方向における緩凝集体の長さが、屈曲部分51の長さ以上となる場合がある。
この場合、屈曲部分51の延びる方向における仮想線Lの長さb、すなわち、隙間Cの長さが、屈曲部分51の長さaよりも短いので、緩凝集体の長さよりも短く形成されている。
そのため、緩凝集体の全てが、隙間Cから、自重により落下することを抑制でき、トナー保持空間Sにトナーを確実に保持させることができる。
一方、緩凝集体は、流動可能であるので、接触部54によるトナーの層厚の規制に伴い、トナー保持空間Sのトナーが、次第に増加し所定量を超えると、緩凝集体の一部が、隙間Cからトナー保持空間S外に順次排出される。そのため、トナー保持空間S内のトナーが必要以上に長期間滞留することを抑制できる。
従って、トナー保持空間Sにトナーを確実に保持させることができながら、トナー保持空間S内のトナーが必要以上に長期間滞留することを抑制できる。
また、トナー保持空間Sのトナーが、緩い凝集体を越えて、より強く凝集してしまうと、現像ローラ19の周面44Aに担持されたトナーが、接触部54で十分に規制されずに、接触部分Nに対して回転方向Rの下流側に通過してしまう場合がある。しかし、トナー保持空間S内のトナーが、必要以上に長期間滞留することなく隙間Cから排出されるので、このような問題を抑制できる。
(4)また、第1部分55および第2部分56が、図2Bに示すように、1枚の板状部材から形成されているので、第1部分55および第2部分56のそれぞれを別部材から形成する場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。
(4)また、第1部分55および第2部分56が、図2Bに示すように、1枚の板状部材から形成されているので、第1部分55および第2部分56のそれぞれを別部材から形成する場合と比較して、部品点数の低減を図ることができる。
また、接触部54が本体部分50から現像ローラ19側に向かって突出しているので、接触部54を、トナーを介して現像ローラ19の周面44Aと接触するように、確実に配置できる。
(5)また、図2Bに示すように、第1部分55、第2部分56および屈曲部分51が1枚の板状部材から一体的に形成されているので、部品点数のさらなる低減を図ることができる。
5.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
(5)また、図2Bに示すように、第1部分55、第2部分56および屈曲部分51が1枚の板状部材から一体的に形成されているので、部品点数のさらなる低減を図ることができる。
5.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
図3は、本発明の第2実施形態である現像カートリッジにおける現像ローラおよび層厚規制ブレードの要部拡大図を示す。
図3において、図1および図2に示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
第2実施形態では、屈曲部分51が、延長部58を一体的に有している。
延長部58は、屈曲部分51の遊端部53から連続して、後上方に向かって突出する略平板形状に形成されている。また、延長部58の後端部は、現像ローラ19のゴムローラ44の周面44Aと間隔を隔てて対向配置されており、延長部58の後端部とゴムローラ44の周面44Aとの間が、隙間Cとして形成されている。
これにより、トナー保持空間Sは、接触部54の下端面、第2部分56の後面、屈曲部分51の上面および対応するゴムローラ44の周面44Aに加え、延長部58の上面により区画されている。
そのため、トナー保持空間Sに保持されるトナーTは、延長部58により、隙間Cから落下することが抑制されている。その結果、トナー保持空間Sには、現像動作終了後、長時間、例えば、48時間以上経過しても、トナーTが確実に保持される。
その結果、簡易な構成でありながら、現像動作時、とりわけ、現像動作終了後、長時間経過した後、再度現像する場合において、トナー搬送量が低下することを抑制できる。
また、このような第2実施形態によっても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
6.第3実施形態および第4実施形態
次に、本発明の第3実施形態および第4実施形態について説明する。
(1)第3実施形態
図4Aは、本発明の第3実施形態である現像カートリッジにおける現像ローラおよび層厚規制ブレードの要部拡大図を示す。
6.第3実施形態および第4実施形態
次に、本発明の第3実施形態および第4実施形態について説明する。
(1)第3実施形態
図4Aは、本発明の第3実施形態である現像カートリッジにおける現像ローラおよび層厚規制ブレードの要部拡大図を示す。
図4において、図1〜図3に示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
第1実施形態および第2実施形態では、図2Bおよび図3に示すように、層厚規制ブレード21が、本体部分50と屈曲部分51とを一体的に有しているが、第3実施形態では、図4Aに示すように、本体部分50に、第3部分の一例としての突出部59が設けられている。
突出部59は、接触部54と同一の材料から形成されており、具体的には、ウレタンゴムやシリコーンゴムなどの弾性樹脂から形成されている。
また、突出部59は、本体部分50の後面において、接触部54と上下方向に間隔を隔てて対向するように、接触部54の下側に設けられている。また、突出部59は、本体部分50の後面における下端部から、後下方に向かって突出する側面視略円弧形状に形成されており、左右方向に沿って設けられている。
また、突出部59の後端部は、現像ローラ19のゴムローラ44の周面Aと間隔を隔てて対向配置されており、突出部59の後端部とゴムローラ44の周面44Aとの間が、隙間Cとして形成されている。
また、突出部59を、その後端部から現像ローラ19に向かってゴムローラ44の周面Aまで延ばした仮想線Lの長さbは、突出部59の突出量すなわち突出部59の長さaに対して、小さくなるように形成されており、長さaと長さbとの総和に対して、1/2以下に形成されている。具体的には、仮想線Lの長さbは、3.0mm以下、好ましくは、1.5mm以下、例えば、0.5mm以上に形成されている。なお、仮想線Lは、突出部59の突出方向に沿っている。
そして、トナー保持空間Sは、接触部54の下端面、第2部分56の後面、突出部59の上面、および、対応するゴムローラ44の周面44Aにより区画されている。
このような第3実施形態によれば、突出部59と接触部54とが同一の材料から形成されているので、突出部59と接触部54とを他の材料から形成した場合と比較して、材料コストの低減を図ることができる。また、層厚規制ブレード21の製造工程において、突出部59と接触部54とを同一の工程中に形成することができる。
その結果、材料コストの低減を図ることができるとともに、層厚規制ブレード21の製造工程の効率化を図ることができる。
また、このような第3実施形態によっても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
(2)第4実施形態
図4Bは、本発明の第4実施形態である現像カートリッジにおける現像ローラおよび層厚規制ブレードの要部拡大図を示す。
(2)第4実施形態
図4Bは、本発明の第4実施形態である現像カートリッジにおける現像ローラおよび層厚規制ブレードの要部拡大図を示す。
図4Bにおいて、図4Aに示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
第4実施形態では、本体部分50が、第4部分の一例としての延設部60を一体的に有している。
延設部60は、第2部分56の下流側端部Xから連続して、前下方に向かって延びる略平板形状に形成されている。つまり、本体部分50は、第1部分55、第2部分56および延設部60から、1枚の板状部材として構成されている。
このような第4実施形態によれば、本体部分50の下端部に、延設部60が設けられているので、層厚規制ブレード21の下側部分の質量の増加を図ることができる。
しかるに、現像動作時において、接触部54と回転するゴムローラ44との摺擦により、層厚規制ブレード21の下側部分が振動する場合がある。この場合、層厚規制ブレード21の振動に伴って、トナー保持空間Sに保持されるトナーTが、振動し隙間Cから流出してしまう場合がある。
これに対して、第4実施形態では、層厚規制ブレード21の下側部分の質量が増加しているので、接触部54と回転するゴムローラ44との摺擦に起因する、層厚規制ブレード21の振動を抑制できる。そのため、トナー保持空間Sに、トナーTをより一層確実に保持することができる。
また、このような第3実施形態によっても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
7.第5実施形態
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
7.第5実施形態
次に、本発明の第5実施形態について説明する。
図5は、本発明の第5実施形態である現像カートリッジにおける現像ローラおよび層厚規制ブレードの要部拡大図を示す。
図5において、図1および図2に示す各部に対応する部分には、それらの各部と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
第1実施形態〜第4実施形態では、図1〜図4に示すように、層厚規制ブレード21に接触部54が設けられ、接触部54がゴムローラ44の周面44Aと、トナーを介して接触しているが、これに限定されず、第5実施形態では、図5に示すように、本体部分50の後面が、ゴムローラ44の周面44Aと、トナーを介して接触している。
第5実施形態では、ゴムローラ44の周面44Aとトナーを介して接触する本体部分50の部分が、接触部の一例としての接点部61として構成される。
そして、本体部分50において、本体部分50の下流側端部Xから接点部61までが、第1部分55として機能し、接点部61から本体部分50の上流側端部Zまでの部分が、第2部分56として機能する。
これにより、トナー保持空間Sは、第2部分56の後面、屈曲部分51の上面、および、対応するゴムローラ44の周面44Aにより区画されている。
そして、現像動作時において、トナー保持空間Sには、第2部分56の後面とゴムローラ44の周面44Aとにより、回転方向Rの下流側に向かう頂部を有する楔形状のトナーTが保持される。
つまり、接点部61とゴムローラ44の周面44Aとが接触する接触部分Nに対して回転方向Rの上流側には、回転方向Rの下流側に向かう頂部を有する楔形状に保持に保持されるトナーTが存在する。
そのため、第5実施形態においても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
8.第6実施形態
次に、本発明の第6実施形態について説明する。
8.第6実施形態
次に、本発明の第6実施形態について説明する。
図6は、本発明の第6実施形態である現像カートリッジを備えるプリンタの中央断面図を示す。図7Aは、図6に示す現像カートリッジの中央断面図を示し、図7Bは、図7Aに示す層厚規制ブレードおよび現像ローラの要部拡大図を示す。
第1実施形態〜第5実施形態では、現像カートリッジ15は、ダイレクトタンデム型カラープリンタに装着されるカートリッジとして構成されるが、これに限定されず、第6実施形態では、中間転写型カラープリンタに装着されるカートリッジとして構成される。
なお、第6実施形態のプリンタ100において、第1実施形態のプリンタ1と同様の部材には、同様の符号を付し、その説明を省略する。
(1)第6実施形態におけるプリンタ
プリンタ100は、図6に示すように、横置きタイプの中間転写型カラープリンタである。
プリンタ100は、図6に示すように、横置きタイプの中間転写型カラープリンタである。
また、プリンタ100は、本体ケーシング2内に、用紙Pを給紙するための給紙部3と、給紙された用紙Pに画像を形成するための画像形成部4とを備えている。
なお、以下の説明において、プリンタ100に関し、方向について言及する場合には、プリンタ100を水平に載置した状態を基準とする。具体的には、図6中に矢印で示すように、フロントカバー6が設けられる側、すなわち紙面左側を前側とし、その反対側を後側とする。また、プリンタ1を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図1の紙面手前側が右側、紙面奥側が左側である。
さらに、後述する現像カートリッジ101に関しても、本体ケーシング2に対する装着状態を基準として前後左右上下を規定する。
給紙トレイ7に収容されている用紙Pは、1枚ずつ捌かれ、画像形成部4に向かって搬送され、後述する中間転写ベルト102と、後述する二次転写ローラ103との間に供給される。
画像形成部4は、給紙部3の上側に配置されており、スキャナユニット10と、プロセスユニット105と、転写ユニット104と、定着ユニット13とを備えている。
スキャナユニット10は、本体ケーシング2の下部において、給紙トレイ7の上方に配置されている。
プロセスユニット105は、スキャナユニット10の上側に配置されており、ドラムフレーム16と、現像カートリッジ101とを備えている。
また、ドラムフレーム16は、複数の感光ドラム17と、複数のスコロトロン型帯電器18と、複数のドラムクリーニングローラ29とを備えている。
複数の感光ドラム17は、前後方向に互いに等間隔を隔てて並列配置されている。複数のスコロトロン型帯電器18のそれぞれは、対応する感光ドラム17の後下側において間隔を隔てて対向配置されている。複数のドラムクリーニングローラ29のそれぞれは、各スコロトロン型帯電器18の上側において、対応する感光ドラム17に後側から接触している。
現像カートリッジ101は、複数の感光ドラム17のそれぞれに対応して設けられ、対応する感光ドラム17の前下側に配置されている。また、現像カートリッジ101は、図示しないが、ドラムフレーム16が引出位置にある状態において、ドラムフレーム16に対して、左右方向から着脱可能に構成されている。
また、現像カートリッジ101は、現像ローラ19を備えている。そして、現像ローラ19は、現像カートリッジ101の上側部分において、上側および後側から露出されるように設けられ、感光ドラム17に対して前下側から接触している。また、現像カートリッジ101は、供給ローラ20と、層厚規制ブレード21とを備え、それらの下側においてトナーを収容している。
転写ユニット104は、プロセスユニット105の上方に配置され、ベルトユニット106と、二次転写ローラ103とを備えている。
ベルトユニット106は、感光ドラム17に上側から対向接触するように、前後方向に沿って配置されている。
ベルトユニット106は、駆動ローラ22と、従動ローラ23と、中間転写ベルト102と、複数の一次転写ローラ118とを備えている。
駆動ローラ22および従動ローラ23は、互いに前後方向に間隔を隔てて対向配置されている。
中間転写ベルト102は、その下側部分が感光ドラム17に接触されるように、感光ドラム17の上方に配置され、駆動ローラ22および従動ローラ23の周りに掛け渡されている。また、中間転写ベルト102は、駆動ローラ22の駆動および従動ローラ23の従動により、感光ドラム17と接触する下側部分が前側から後側に向かって移動するように、周回移動されている。
複数の一次転写ローラ118のそれぞれは、対応する感光ドラム17と、中間転写ベルト102の下側部分を挟んで対向するように設けられている。
二次転写ローラ103は、駆動ローラ22と、中間転写ベルト102を挟んで対向するように、ベルトユニット106の後方に設けられている。
定着ユニット13は、二次転写ローラ103の前上方に配置されている。
(2)第6実施形態における現像カートリッジの詳細
現像カートリッジ101は、図7Aに示すように、筐体の一例としての現像フレーム108を備えている。
現像カートリッジ101は、図7Aに示すように、筐体の一例としての現像フレーム108を備えている。
現像フレーム108は、左右方向に延びる中空形状に形成され、その左右両端部が図示しない側壁により閉鎖されている。また、現像フレーム108は、トナー収容部109と、ブレード固定部111と、円弧部110と、リップ部113とを一体的に有している。
トナー収容部109は、上方に向かって開放される側面視略C字状に形成されている。
また、トナー収容部109内には、正帯電性の非磁性1成分のトナーが充填されている。
ブレード固定部111は、トナー収容部109の後側の上端部から連続して、後上方に向かって延びる略平板形状に形成されている。
円弧部110は、トナー収容部109の前側の上端部から連続して、上方に向かって延び、前方に向かって膨出する側面視略円弧形状に形成されている。また、円弧部110の内周面は、供給ローラ20の周面に沿うように形成されている。
リップ部113は、円弧部110の上端部から連続して、上方に向かって延びる略平板形状に形成されている。
また、現像フレーム108の内部区間には、区画壁112が設けられている。
区画壁112は、トナー収容部109と円弧部110との連続部分から連続して、後上方に向かって延びる略平板形状に形成されている。
また、区画壁112の後端部は、トナー収容部109の内周面と間隔を隔てて対向配置されており、区画壁112の後端部とトナー収容部109の内周面との間は、連通口114として形成されている。
これにより、現像フレーム108の内部空間は、区画壁112により、区画壁112よりも上側の空間と、区画壁112よりも下側の空間とに区画されており、それぞれの空間は連通口114により連通されている。
また、現像カートリッジ101には、供給ローラ20と、現像ローラ19と、アジテータ115と、1対の固定部材40と、層厚規制ブレード21とが設けられている。
供給ローラ20は、円弧部110の内周面と対向するように、区画壁112の上側に設けられている。そして、供給ローラ20は、供給ローラ軸41の左右両端部が図示しない側壁に回転可能に支持されることにより、現像フレーム108に対して回転可能に設けられている。
現像ローラ19は、供給ローラ20に対して後上側であって、リップ部37の後側、かつ、ブレード固定部111の上側に設けられている。また、現像ローラ19のゴムローラ44は、後上側から供給ローラ20のスポンジローラ42に圧接している。そして、現像ローラ19は、現像ローラ軸43の左右両端部が図示しない側壁に回転可能に支持されることにより、現像フレーム108に対して回転可能に設けられている。
シール部材39は、上下方向に長手の側面視略矩形状に形成され、左右方向に延びるように形成されている。そして、シール部材39は、リップ部113の後面に固定されており、現像ローラ19のゴムローラ44とリップ部113との間に介在されている。
アジテータ115は、トナー収容部109内に設けられており、アジテータ回転軸116と、攪拌羽117とを備えている。
アジテータ回転軸116は、左右方向に延びる略円柱形状に形成されている。攪拌羽117は、可撓性フィルムからなり、アジテータ回転軸116から径方向外方に向かって延びるように形成されている。
そして、アジテータ115は、アジテータ回転軸116の左右両端部が図示しない側壁に回転可能に支持されることにより、現像フレーム108に支持されている。
1対の固定部材40は、ブレード固定部111の上面に設けられており、1対の固定部材40のそれぞれは、上下方向に延びた後、屈曲して前方に向かって延びる側面視略L字状に形成されている。
そして、1対の固定部材40は、各固定部材40の後側部分が前後方向に対向するとともに、各固定部材40の前側部分が上下方向に対向するように、互いに相対移動不能に組み合わされている。なお、1対の固定部材40の前側部分の間には、図7Bに示すように、本体部分50の下流側端部Xが挟持されている。
また、1対の固定部材40は、下側の固定部材40がブレード固定部111の上面に固定されることにより、現像フレーム108に支持されている。
層厚規制ブレード21は、本体部分50の下流側端部Xが1対の固定部材40に挟持されることにより、現像フレーム108に支持されている。これにより、本体部分50は、前下方と後上方とを結ぶ方向に延びるように配置されており、本体部分50の前側部分は、ゴムローラ44の下側部分と上下方向に互いに間隔を隔てて対向するように、現像ローラ19の下側に配置されている。
屈曲部分51は、本体部分50の上流側端部Zから屈曲して、ゴムローラ44側に向かって延びるように、上方に突出して形成されている。
また、接触部54は、本体部分50の上面において、屈曲部分51と前後方向に間隔を隔てて対向するように、屈曲部分51の後側に設けられている。
接触部54は、本体部分50の上面から上方に向かって突出する側面視略矩形状に形成され、左右方向に沿って設けられている。また、接触部54は、現像ローラ19側の前後両端部が、側面視略円弧形状に面取りされており、現像ローラ19のゴムローラ44の周面44Aに下側からトナーを介して接触している。
そして、接触部54の前端面、第2部分56の上面、屈曲部分51の後面および対応するゴムローラ44の周面44Aは、現像剤保持空間の一例としてのトナー保持空間Sを形成している。つまり、第2部分56は、トナー保持空間Sに対して、鉛直方向の下側に配置されている。
(3)第6実施形態における画像形成動作
(3−1)現像動作
画像形成動作時において、アジテータ115のアジテータ回転軸116には、図7Aに示すように、図示しないモータなどの駆動源からの駆動力が伝達される。そうすると、アジテータ115は、アジテータ回転軸116の軸線を回転中心として、右側面視反時計回りに回転駆動される。
(3−1)現像動作
画像形成動作時において、アジテータ115のアジテータ回転軸116には、図7Aに示すように、図示しないモータなどの駆動源からの駆動力が伝達される。そうすると、アジテータ115は、アジテータ回転軸116の軸線を回転中心として、右側面視反時計回りに回転駆動される。
これにより、トナー収容部109内のトナーは、アジテータ115の回転により、上側の空間に向かって搬送され、連通口114を介して、供給ローラ20に供給される。
このとき、供給ローラ20は、図示しないモータなどの駆動源からの駆動力により、右側面視反時計回りに回転駆動されており、また、図示しない電源からの供給バイアスが印加されている。
そのため、供給ローラ20に供給されたトナーは、スポンジローラ42の周面に担持され、供給ローラ20の回転に伴って、現像ローラ19のゴムローラ44の周面44Aと対向する。
このとき、現像ローラ19は、図示しないモータなどの駆動源からの駆動力により、矢印で示す回転方向R(右側面視反時計回り)に回転駆動されており、また、図示しない電源からの現像バイアスが印加されている。
そのため、スポンジローラ42に担持されたトナーが、ゴムローラ44の周面44Aと対向すると、トナーは、スポンジローラ42の周面からゴムローラ44の周面44Aに移動され、ゴムローラ44の周面44Aに担持される。
そして、ゴムローラ44の周面44Aに担持されたトナーは、図7Bに示すように、現像ローラ19の回転方向Rへの回転により、層厚規制ブレード21の接触部54とゴムローラ44の周面44Aとの接触部分Nに搬送する。
このとき、接触部分Nに到達したトナーは、接触部54の上面とゴムローラ44の周面44Aとの間を通過するときに、薄層となってゴムローラ44の周面44Aに担持される。
一方、接触部54の後面とゴムローラ44の周面44Aとの間を通過できなかったトナーTは、接触部54によって、堰き止められるように掻き取られ、トナー保持空間Sに滞留し保持される。
また、トナー保持空間Sにおける回転方向Rの最下流側では、接触部54の前端部とゴムローラ44の周面44Aとにより、トナーTが回転方向Rの下流側に向かう頂部を有する楔形状に保持される。つまり、接触部分Nに対して回転方向Rの上流側には、回転方向Rの下流側に向かう頂部を有する楔形状のトナーTが存在する。
そして、トナー保持空間Sに保持されるトナーTは、接触部54によるトナーの規制に伴って次第に増加し、所定量を超えると、隙間Cを介して、トナー保持空間S外に順次排出される。
また、トナー保持空間Sに保持されるトナーTは、現像動作が終了しても、第2部分56により下側から支持されており、自重により落下することが抑制されている。そのため、現像動作終了後、長時間、例えば、48時間以上経過しても、トナー保持空間Sには、トナーTが保持されており、接触部分Nの回転方向Rの上流側には、トナーTが存在している。
また、現像ローラ19に担持されるトナーは、図6に示すように、現像ローラ19の回転に伴って、感光ドラム17の周面上の静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム17の周面上にトナー像が担持される。
(3−2)転写、定着および排紙動作
感光ドラム17の表面に担持されたトナー像は、前側から後側へ移動される中間転写ベルト102の下側部分に順次、一次転写される。これにより、中間転写ベルト102にカラー画像が形成される。
感光ドラム17の表面に担持されたトナー像は、前側から後側へ移動される中間転写ベルト102の下側部分に順次、一次転写される。これにより、中間転写ベルト102にカラー画像が形成される。
中間転写ベルト102に形成されたカラー画像は、中間転写ベルト102が二次転写ローラ103との対向位置を通過する間に、給紙部3から供給される用紙Pに、二次転写される。
そして、用紙Pに転写されたカラー画像は、定着ユニット13によって用紙Pに熱定着された後、排紙トレイ33上に排紙される。
このような第6実施形態では、第2部分56が、トナー保持空間Sに対して、鉛直方向の下側に配置されている。そのため、トナー保持空間Sに保持されるトナーTは、第2部分56により、鉛直方向の下側から支持される。その結果、トナー保持空間SにトナーTを確実に保持させることができる。
また、第6実施形態においても、上記した第1実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記した第1実施形態〜第6実施形態は、適宜組み合わせることができる。
9.試験例
以下に試験例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は、何らこれらの限定されるものではない。
9.試験例
以下に試験例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明は、何らこれらの限定されるものではない。
まず、上記した第1実施形態に係る現像カートリッジ15(以下、本願カートリッジとする。)と、層厚規制ブレード21がトナー保持空間Sを有していない点以外は、本願カートリッジと同様の構成を有する現像カートリッジ(以下、従来例カートリッジとする。)とを用意した。従来例カートリッジに係る層厚規制ブレード21は、具体的には、第2部分56および屈曲部分51を有していない。
次いで、本願カートリッジと従来例カートリッジとを、それぞれ、48時間静置した。その後、本願カートリッジおよび従来例カートリッジのそれぞれに関し、印刷枚数に対するトナー搬送量(mg/cm2)を測定した。その結果を、図8に示す。
なお、印刷枚数に対するトナー搬送量は、本願カートリッジおよび従来例カートリッジのそれぞれを用いたプリンタ1により、対応する印刷枚数を印刷した後、下記により測定した。
トナー搬送量の測定方法:
ゴムローラ44の周面44Aにおいて、接触部分Nを通過した後のトナーを、掃除機の先に、フィルタを介して吸い口を設けたもので捕集した。次いで、捕集後のフィルタの質量を測定し、捕集前後のフィルタの質量差からトナー質量を算出した。次いで、捕集された後の周面44Aにおいて、捕集された跡の表面積を測定し、トナー質量の値を、捕集された跡の表面積で割ることにより算出した。
ゴムローラ44の周面44Aにおいて、接触部分Nを通過した後のトナーを、掃除機の先に、フィルタを介して吸い口を設けたもので捕集した。次いで、捕集後のフィルタの質量を測定し、捕集前後のフィルタの質量差からトナー質量を算出した。次いで、捕集された後の周面44Aにおいて、捕集された跡の表面積を測定し、トナー質量の値を、捕集された跡の表面積で割ることにより算出した。
図8から明らかなように、本願カートリッジは、従来例カートリッジと比較して、放置後の現像動作時におけるトナー搬送量(mg/cm2)の低下が抑制されていることがわかる。
15 現像カートリッジ
19 現像ローラ
21 層厚規制ブレード
35 現像フレーム
44A 現像ローラの周面
51 屈曲部分
52 基端部
53 遊端部
54 接触部
55 第1部分
56 第2部分
59 突出部
61 接点部
101 現像カートリッジ
108 現像フレーム
L 仮想線
R 回転方向
S トナー保持空間
X 下流側端部X
Y 接触側端部Y
Z 上流側端部Z
19 現像ローラ
21 層厚規制ブレード
35 現像フレーム
44A 現像ローラの周面
51 屈曲部分
52 基端部
53 遊端部
54 接触部
55 第1部分
56 第2部分
59 突出部
61 接点部
101 現像カートリッジ
108 現像フレーム
L 仮想線
R 回転方向
S トナー保持空間
X 下流側端部X
Y 接触側端部Y
Z 上流側端部Z
Claims (8)
- 筐体と、
現像剤を搬送するように構成される周面を有し、回転するように構成される現像ローラと、
前記現像ローラの周面と現像剤を介して接触するように構成される接触部を有し、前記現像ローラによって搬送される現像剤の層厚を規制するように構成される層厚規制ブレードとを備え、
前記層厚規制ブレードは、
前記接触部が設けられる第1端部と、前記第1端部の反対側の端部であって、前記接触部に対して前記現像ローラの回転方向の下流側に配置され、前記筐体に固定される第2端部とを有する第1部分と、
前記第1部分の前記第1端部から連続して、前記接触部に対して前記回転方向の上流側に延び、前記現像ローラの周面に対向配置される第2部分と、
前記第2部分の前記回転方向の上流側の端部から、前記現像ローラ側に向かって延びる第3部分と、を有し、
前記接触部、前記第2部分、前記第3部分および前記現像ローラの周面は、前記接触部によって規制された現像剤が滞留するための現像剤保持空間を形成することを特徴とする、現像装置。 - 前記第3部分は、前記第2部分に接続される第3端部と、前記第3端部と反対側の第4端部とを有し、
前記第4端部は、前記現像ローラの周面と間隔を隔てて対向配置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。 - 前記層厚規制ブレードの前記接触部は、前記第2部分よりも鉛直方向の上側に配置され、
前記第3部分を、前記第4端部から前記現像ローラ側に向かって前記現像ローラまで延ばした仮想線の長さは、前記第3部分の長さより短く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。 - 前記第2部分は、前記現像剤保持空間に対して、鉛直方向の下側に配置されていることを特徴とする、請求項1または2に記載の現像装置。
- 前記第1部分および前記第2部分は、1枚の板状部材から一体的に形成され、
前記接触部は、前記板状部材から前記現像ローラ側に向かって突出するように設けられていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の現像装置。 - 前記第3部分は、
前記接触部と同一の材料からなることを特徴とする、請求項5に記載の現像装置。 - 前記第3部分は、
前記第1部分および前記第2部分と同じ材料からなることを特徴とする、請求項5に記載の現像装置。 - 前記層厚規制ブレードは、前記第2部分の前記回転方向の上流側の端部から前記回転方向の上流側に向かって延びる第4部分を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の現像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013025346A JP2014153651A (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | 現像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2013025346A JP2014153651A (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | 現像装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014153651A true JP2014153651A (ja) | 2014-08-25 |
Family
ID=51575537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013025346A Pending JP2014153651A (ja) | 2013-02-13 | 2013-02-13 | 現像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2014153651A (ja) |
-
2013
- 2013-02-13 JP JP2013025346A patent/JP2014153651A/ja active Pending
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