JP2014164232A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維層を有する現像ローラを備えた現像装置において、シール部材のシール性を向上させる。
【解決手段】現像装置は、現像剤を収容するための筐体と、ローラ本体２２と当該ローラ本体２２の外周面に形成された繊維層を有する現像ローラ２０と、繊維層に接触して繊維層に担持される現像剤の量を規制するように構成された板状の規制ブレード３０と、筐体内から現像剤が漏れるのを抑制するため、筐体とローラ本体２２の軸線方向の端部との間に配置されるシール部材４０とを備える。規制ブレード３０は、現像ローラ２０に沿って延びて上端３１Ａ側が筐体に固定された本体部３１と、本体部３１の自由端（下端３１Ｂ）から現像ローラ２０に向けて延びて先端３２Ａが繊維層に接触する折曲部３２とを有する。現像ローラ２０の周方向におけるシール部材４０の端面４１Ｄは、折曲部３２に接触している。
【選択図】図５

Description

本発明は、表面に繊維層を有する現像ローラと、繊維層に接触して繊維層に担持される現像剤の量を規制する規制部材を備えた現像装置に関する。

従来より、現像剤を収容する筐体や、表面にブラシ状の繊維層を有する現像ローラなどを備えた現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５７−１０９９６５号公報

ところで、現像装置には、現像ローラの表面に担持される現像剤の量を規制するための規制部材や、筐体内から現像剤が漏れるのを抑制するためのシール部材などを設ける必要があるが、繊維層を有する現像ローラを備えた従来の現像装置においては、シール部材のシール性についてほとんど検討がなされていなかった。

本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、繊維層を有する現像ローラを備えた現像装置において、シール部材のシール性を向上させ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、現像剤を収容するための筐体と、ローラ本体と当該ローラ本体の外周面に形成された繊維層を有する現像ローラと、繊維層に接触して繊維層に担持される現像剤の量を規制するように構成された板状の規制部材と、筐体内から現像剤が漏れるのを抑制するため、筐体とローラ本体の軸線方向の端部との間に配置されるシール部材と、を備える。
規制部材は、現像ローラに沿って延びて一端側が筐体に固定された本体部と、本体部の自由端から現像ローラに向けて延びて先端が繊維層に接触する折曲部と、を有する。
現像ローラの周方向におけるシール部材の一端面は、折曲部に接触している。

このような構成によれば、規制部材の折曲部の端部と現像ローラとの間からの現像剤漏れを抑制することができるので、規制部材とシール部材とのシール性を向上させることができる。

前記した現像装置において、現像ローラは、繊維層の軸線方向両側でローラ本体の外周面が露出した露出部を有し、シール部材は、前記軸線方向の内側端部が露出部の前記軸線方向の内側端部よりも内側に位置して、露出部と繊維層の両方に跨がって接触している構成とすることができる。

これによれば、現像ローラの径方向から見てシール部材と繊維層が重なることになるので、軸線方向においてシール部材と繊維層との間に隙間ができない。また、シール部材と露出部が接触していることで、シール部材と繊維層が接触している箇所と比較して、シール部材とローラ本体との密着性が高まるため、シール部材とローラ本体の間に現像剤が入り込みにくくなる。これらにより、シール部材とローラ本体との間からの現像剤漏れなどを抑制できるので、現像ローラとシール部材とのシール性を向上させることができる。

本発明によれば、繊維層を有する現像ローラを備えた現像装置において、シール部材のシール性を向上させることができる。

現像装置の一例としての現像ユニットが使用される画像形成装置の概略構成を示す図である。 現像ユニットの分解斜視図である。 現像ユニットのシール部材付近の構成を示す断面図である。 現像ローラの端部付近の構成を示す図３のＸ−Ｘ断面図である。 規制ブレードとシール部材の配置を説明する図（ａ），（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、以下においては、まず、本実施形態に係る現像装置の一例としての現像ユニット７が使用される画像形成装置の概略構成について説明し、その後、現像ユニット７の詳細な構成について説明する。また、以下の説明において、方向は、画像形成装置を使用するユーザを基準にした方向で説明する。具体的には、ユーザから見て手前側である図１の右側を「前」とし、ユーザから見て奥側である図１の左側を「後」とし、図１の紙面手前側を「左」、紙面奥側を「右」とする。また、図１の上下方向を「上下」とする。

＜画像形成装置の概略構成＞
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１は、本体筐体２内に、用紙Ｓを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｓにトナー像（現像剤像）を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｓに転写されたトナー像を熱定着する定着装置８とを主に備えている。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、用紙Ｓを収容する給紙トレイ３Ａと、用紙Ｓを給紙トレイ３Ａからプロセスカートリッジ５に供給する給紙機構３Ｂとを主に備えている。給紙トレイ３Ａに収容された用紙Ｓは、給紙機構３Ｂによって１枚ずつ分離されてプロセスカートリッジ５に供給される。

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ光源やポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。露光装置４では、レーザ光源から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。

プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２に設けられたフロントカバー２Ａを開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、感光体ユニット６と、現像ユニット７とから構成されている。感光体ユニット６は、感光体フレーム６０と、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７は、感光体フレーム６０に対して着脱可能に構成されており、現像剤の一例としてのトナーを収容する収容部１１と、現像ローラ２０と、規制部材の一例としての規制ブレード３０とを主に備えている。

プロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光によって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、収容部１１内のトナーは、回転駆動する現像ローラ２０の表面に担持され、その後、規制ブレード３０によって現像ローラ２０上に担持される量が規制される。そして、現像ローラ２０上のトナーが、感光体ドラム６１に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、給紙部３から供給された用紙Ｓが、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を通過することで、感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｓ上に転写される。

定着装置８は、プロセスカートリッジ５の後方に配置され、加熱ローラ８Ａと、加熱ローラ８Ａと対向配置されて加熱ローラ８Ａを押圧する加圧ローラ８Ｂとを主に備えている。定着装置８では、トナー像が転写された用紙Ｓが、加熱ローラ８Ａと加圧ローラ８Ｂの間を通過することで、トナー像が用紙Ｓ上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、排紙ローラ２Ｃによって排紙トレイ２Ｂ上に排出される。

＜現像ユニットの詳細構成＞
図２および図３に示すように、現像ユニット７は、前記した現像ローラ２０や規制ブレード３０などの他、トナーを収容するための収容部１１を形成する筐体１０と、当該筐体１０とローラ本体２２の軸線方向の両端部との間に配置される一対のシール部材４０と、コロ５０とをさらに備えている。なお、軸線方向とは、現像ローラ２０の軸２１が延びる方向であり、本実施形態では左右方向に相当する。

筐体１０は、現像ローラ２０を回転可能に支持する支持部１２と、収容部１１内から現像ローラ２０にトナーを供給するための軸線方向に長い開口１３と、シール部材４０が貼着される左右一対の貼着面１４と、規制ブレード３０を固定するための複数のネジ穴１５とを主に有している。支持部１２は、略後方が開放された側面視円弧状の凹部として筐体１０の左右の壁のそれぞれに形成されている。現像ローラ２０は、軸２１を支持部１２の後側に形成された開口に挿通した後、軸線方向外側から軸受２９を軸２１と支持部１２に係合させることで軸受２９を介して筐体１０に回転可能に組み付けられる。貼着面１４は、現像ローラ２０の周面に沿うような断面視略円弧状の面であり、開口１３の軸線方向両側であって現像ローラ２０の後述する露出部２６と対向する位置に形成されている。

図４に示すように、現像ローラ２０は、トナーを担持するように構成されたローラであり、軸２１と、ローラ本体２２と、ローラ本体２２の外周面に形成された繊維層２３と、繊維層２３の軸線方向両側に位置する露出部２６とを主に有している。なお、現像ローラ２０の端部付近の構成は略左右対称であるため、図４では現像ローラ２０の一方の端部付近の構成のみを示す。また、図２では、繊維層２３をハッチングを付して示し、繊維層２３を構成する１本１本の繊維の図示を省略している。

繊維層２３は、トナーを担持可能な無数の繊維がブラシ状に植設された層である。一方、露出部２６は、ローラ本体２２の外周面が露出した非植毛部分である。このような外周面の中央に繊維層２３を有し、両端部に露出部２６を有するローラ本体２２は、例えば、ローラ本体２２の両端部（露出部２６となる部分）をマスクで覆った後に、ローラ本体２２の外周面に接着剤を塗布し、繊維を静電植毛などによって植設した後、接着剤を乾燥させ、マスクを除去することによって形成することができる。ローラ本体２２の両端部は、マスクで覆われたことで、繊維層２３が形成されない露出部２６となる。なお、必要に応じて、繊維の長さを揃えたり、不要な繊維を除去したりしてもよい。また、露出部２６は、シール部材４０との摺動性を高めるなどの目的で必要に応じて樹脂層などでコートしてもよい。

図２に示すように、コロ５０は、左右の露出部２６の軸線方向外側、より詳しくはシール部材４０の軸線方向外側に１つずつ配置されており、現像ローラ２０の軸２１に回転可能に支持されている。各コロ５０は、図４（一方のみ図示）に示すように、ローラ本体２２の外周面（露出部２６）よりも後側の感光体ドラム６１側に突出しており、現像ユニット７が感光体ユニット６に装着された状態において感光体ドラム６１の表面に接触し、回転駆動する感光体ドラム６１に対し従動回転するように設けられている。このようなコロ５０を備えることで、ローラ本体２２と感光体ドラム６１の間隔（繊維層２３に対する感光体ドラム６１の食い込み量）を一定に保つことができるので、感光体ドラム６１に対して良好にトナーを供給することが可能となる。

図３に示すように、規制ブレード３０は、矢印の方向に回転駆動する現像ローラ２０の繊維層２３に接触して繊維層２３に付着した過剰なトナーを掻き落とすことで繊維層２３に担持されるトナーの量を規制するように構成された板状の部材である。この規制ブレード３０は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、略Ｌ字形状をなしており、現像ローラ２０に沿って軸線方向に長尺状に延びる本体部３１と、先端３２Ａが繊維層２３に食い込むように接触する折曲部３２とを有している。折曲部３２は、本体部３１の自由端である下端３１Ｂから後側の現像ローラ２０側に向けて延びるように形成されている。規制ブレード３０は、本体部３１の一端側である上端３１Ａ側が、図２や図３に示すように、一対の補強板３５，３６により前後から挟まれた状態で、一対の補強板３５，３６とともにネジ３９により筐体１０に組み付けられることで筐体１０に固定される。

図４に示すように、シール部材４０は、筐体１０（収容部１１）内からトナーが漏れるのを抑制するための部材であり、筐体１０の貼着面１４と現像ローラ２０の両端部（主に露出部２６）との間に配置されている。このシール部材４０は、回転駆動する現像ローラ２０の両端部が直接摺接する摺接部材４１と、摺接部材４１と筐体１０の貼着面１４との間に配置される弾性部材４２とを有して構成されている。摺接部材４１は、現像ローラ２０の回転をスムーズにするため、現像ローラ２０との摺動抵抗を小さくすることを目的として設けられており、例えば、フェルトや不織布などのシート状の繊維や、樹脂フィルムや樹脂テープなどのシート状の樹脂などから形成されている。一方、弾性部材４２は、押し潰されたときの復元力により摺接部材４１を主に露出部２６に密着させることを目的として設けられており、例えば、ウレタンスポンジなどの弾性変形可能な材料から形成されている。

本実施形態において、シール部材４０は、軸線方向の内側端部４０Ｅが露出部２６の軸線方向の内側端部２６Ａよりも内側に位置している。これにより、シール部材４０（摺接部材４１）は、露出部２６と繊維層２３の両方に跨がるようにしてローラ本体２２の両端部に接触している。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、シール部材４０を構成する摺接部材４１は、略薄板状に形成されている。この摺接部材４１は、シール部材４０および規制ブレード３０が筐体１０に組み付けられたとき、現像ローラ２０の周方向における一端面である端面４１Ｄが、規制ブレード３０の折曲部３２の下面３２Ｆの軸線方向両端部に突き当てられた状態で接触している。

以上説明した本実施形態の現像ユニット７によれば、シール部材４０を構成する摺接部材４１の端面４１Ｄが規制ブレード３０の折曲部３２の下面３２Ｆに接触しているので、折曲部３２の両端部と現像ローラ２０との間からのトナー漏れを抑制することができる。これにより、規制ブレード３０とシール部材４０とのシール性を向上させることができる。

また、本実施形態では、図４に示したように、シール部材４０が露出部２６と繊維層２３の両方に跨がって接触しているので、現像ローラ２０の径方向から見てシール部材４０と繊維層２３が重なることになり、軸線方向においてシール部材４０と繊維層２３との間に隙間ができない。また、シール部材４０と露出部２６が接触していることで、シール部材４０と繊維層２３が接触している箇所と比較して、シール部材４０とローラ本体２２との密着性が高まるため、シール部材４０とローラ本体２２の間にトナーが入り込みにくくなっている。これらにより、シール部材４０とローラ本体２２との間からのトナー漏れなどを抑制できるので、現像ローラ２０とシール部材４０とのシール性を向上させることができる。

また、本実施形態では、筐体１０に現像ローラ２０を組み付ける際には、図２に示したように、現像ローラ２０を筐体１０の支持部１２に向けて軸線方向に略直交する方向に沿って組み付けることが可能となっている。これにより、繊維層２３を構成する繊維が軸線方向に倒れることを抑制できるので、特に繊維層２３の端部において軸線方向外側に倒れた繊維が露出部２６とシール部材４０との間に深く入り込むようなことを抑制することができる。

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、下記のように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、シール部材４０（摺接部材４１）の端面４１Ｄが規制ブレード３０の折曲部３２の軸線方向両端部に接触して配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シール部材は、その一端面が折曲部の軸線方向両端部よりも内側に接触するように配置されていてもよい。

前記実施形態では、シール部材４０が露出部２６と繊維層２３の両方に跨がって接触するように配置されていたが、本発明はこれに限定されず、例えば、シール部材は、露出部だけと接触するように配置されていてもよい。また、前記実施形態では、摺接部材４１の内側端部と弾性部材４２の内側端部が略面一であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、摺接部材４１の内側端部の位置と弾性部材４２の内側端部の位置とは互いに異なっていてもよい。また、前記実施形態では、シール部材４０が摺接部材４１と弾性部材４２を有する２層構造であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、シール部材は、単層構造であってもよいし、３層以上の多層構造であってもよい。

前記実施形態では、ローラ本体２２と感光体ドラム６１の間隔を保つ構成（以下、接触部材という。）としてコロ５０を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４を参考にして説明すると、接触部材は、コロ５０の代わりに、筐体１０の左右の壁（左の壁のみ図示）からローラ本体２２よりも感光体ドラム６１側に突出する突出部として形成されていてもよい。この場合、突出部としての接触部材は、筐体１０と一体であってもよいし、別体であってもよい。

前記実施形態では、現像ローラ２０が露出部２６を有する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、現像ローラは、ローラ本体の外周面の全体に繊維層が形成された構成であってもよい。

前記実施形態では、現像装置として現像ユニット７を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像装置は、感光体や帯電器などを備える構成であってもよい。具体的には、現像装置は、前記実施形態のプロセスカートリッジ５と同様の構成であってもよい。

前記実施形態では、本発明の現像装置が使用される画像形成装置として、モノクロ画像のみを形成可能なレーザプリンタ１を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、カラー画像を形成可能なプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、フラットベッドスキャナなどの原稿読取装置を備える複写機や複合機などであってもよい。

７ 現像ユニット
１０ 筐体
２０ 現像ローラ
２１ 軸
２２ ローラ本体
２３ 繊維層
２６ 露出部
２６Ａ 内側端部
３０ 規制ブレード
３１ 本体部
３１Ａ 上端
３１Ｂ 下端
３２ 折曲部
３２Ａ 先端
４０ シール部材
４０Ｅ 内側端部
４１ 摺接部材
４１Ｄ 端面

Claims (2)

1. 現像剤を収容するための筐体と、
   ローラ本体と当該ローラ本体の外周面に形成された繊維層を有する現像ローラと、
   前記繊維層に接触して前記繊維層に担持される現像剤の量を規制するように構成された板状の規制部材と、
   前記筐体内から現像剤が漏れるのを抑制するため、前記筐体と前記ローラ本体の軸線方向の端部との間に配置されるシール部材と、を備え、
   前記規制部材は、前記現像ローラに沿って延びて一端側が前記筐体に固定された本体部と、前記本体部の自由端から前記現像ローラに向けて延びて先端が前記繊維層に接触する折曲部と、を有し、
   前記現像ローラの周方向における前記シール部材の一端面は、前記折曲部に接触していることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像ローラは、前記繊維層の軸線方向両側で前記ローラ本体の外周面が露出した露出部を有し、
   前記シール部材は、前記軸線方向の内側端部が前記露出部の前記軸線方向の内側端部よりも内側に位置して、前記露出部と前記繊維層の両方に跨がって接触していることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。

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