JP2014238568A - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置内の現像剤を可能な限り使用することができる現像装置を提供する。
【解決手段】現像ローラ25に担持され規制ブレード27により量が規制されたトナーを感光ドラム1に供給する現像装置5において、現像ローラ25にトナーを担持させるために、現像ローラ25に当接する傾斜面24aによって、現像ローラ25と傾斜面24aとが当接するトナー供給位置Dにトナーを案内するトナー案内部材24を備え、傾斜面24aの傾斜角の大きさが、トナーの安息角以上、90度未満の大きさであることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】現像ローラ25に担持され規制ブレード27により量が規制されたトナーを感光ドラム1に供給する現像装置5において、現像ローラ25にトナーを担持させるために、現像ローラ25に当接する傾斜面24aによって、現像ローラ25と傾斜面24aとが当接するトナー供給位置Dにトナーを案内するトナー案内部材24を備え、傾斜面24aの傾斜角の大きさが、トナーの安息角以上、90度未満の大きさであることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、シート等の記録材上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特にこれらの装置に備えられる現像装置に関するものである。
従来の現像装置としては、次のように構成されたものが知られている。それは、現像剤を担持し感光体上に形成された静電潜像を現像する現像ローラと、現像ローラに現像剤を供給するための供給ローラと、現像ローラ上の現像剤の層厚を規制する規制部材と、トナーを収容するトナー容器などから構成されている(特許文献1参照)。
供給ローラは、現像ローラに一定の侵入量で接触し、現像ローラと同方向に回転する。供給ローラには、金属製の芯金の周囲にスポンジ層を設けたスポンジローラが用いられる。このような供給ローラでは、現像剤が一旦スポンジ層に取り込まれ、現像ローラとの接触部でスポンジ層が圧縮されることで、スポンジ層内部の現像剤が排出され現像ローラに供給される。
供給ローラは、現像ローラに一定の侵入量で接触し、現像ローラと同方向に回転する。供給ローラには、金属製の芯金の周囲にスポンジ層を設けたスポンジローラが用いられる。このような供給ローラでは、現像剤が一旦スポンジ層に取り込まれ、現像ローラとの接触部でスポンジ層が圧縮されることで、スポンジ層内部の現像剤が排出され現像ローラに供給される。
近年、ユーザの環境への意識が高まる中、トナー容器内の現像剤を可能な限り使用することが重要となっている。しかしながら、上記した従来の構成では、供給ローラのスポンジ層の芯金近傍に存在する現像剤は、スポンジ層から排出され現像ローラに供給されることなく、スポンジ層に残留してしまうことが懸念される。使用できずにスポンジ層に残ってしまう現像剤を減らすためには、スポンジローラを用いずに現像剤を現像ローラに供給することが必要である。
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、装置内の現像剤を可能な限り使用することができる現像装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明にあっては、
画像形成装置に用いられる現像装置において、
像担持体に供給するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する規制部材と、
現像剤を収容する収容部と、
前記現像剤担持体に現像剤を担持させるために、前記現像剤担持体に当接する傾斜面によって、前記現像剤担持体と前記傾斜面とが当接する当接部に現像剤を案内する案内部材と、
を備え、
前記傾斜面の傾斜角の大きさが、現像剤の安息角以上、90度未満の大きさであることを特徴とする。
画像形成装置に用いられる現像装置において、
像担持体に供給するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する規制部材と、
現像剤を収容する収容部と、
前記現像剤担持体に現像剤を担持させるために、前記現像剤担持体に当接する傾斜面によって、前記現像剤担持体と前記傾斜面とが当接する当接部に現像剤を案内する案内部材と、
を備え、
前記傾斜面の傾斜角の大きさが、現像剤の安息角以上、90度未満の大きさであることを特徴とする。
本発明によれば、装置内の現像剤を可能な限り使用することができる現像装置を提供す
ることが可能となる。
ることが可能となる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。本発明は電子写真装置や静電記録装置において静電潜像を現像剤を用いて現像(可視化)する現像装置に関する。
[実施例1]
以下、実施例1について説明する。
<画像形成装置>
図2は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。
図2に示すように、像担持体としての感光ドラム1が、矢印R1方向に回転可能に設けられている。感光ドラム1の周囲には、帯電ローラ2、現像装置5、転写ローラ6、クリーニング装置9が、図2に示す矢印R1方向に向かって順に配置されている。感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置5、クリーニング装置9は、一体的にカートリッジ化され、画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ7を構成する。また、反射ミラー4を介して感光ドラム1上の露光位置(矢印R1方向に対して帯電ローラ2の下流側、かつ、現像装置5の上流側の位置)Aを照射し、感光ドラム1表面に静電潜像(潜像)を形成するように、レーザビームを発する露光装置3が設けられている。
このような構成により、感光ドラム1の回転方向下流に向かうに従い、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの順に各動作が行われる(詳細は後述する)。
以下、実施例1について説明する。
<画像形成装置>
図2は、本実施例の画像形成装置の概略断面図である。
図2に示すように、像担持体としての感光ドラム1が、矢印R1方向に回転可能に設けられている。感光ドラム1の周囲には、帯電ローラ2、現像装置5、転写ローラ6、クリーニング装置9が、図2に示す矢印R1方向に向かって順に配置されている。感光ドラム1、帯電ローラ2、現像装置5、クリーニング装置9は、一体的にカートリッジ化され、画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ7を構成する。また、反射ミラー4を介して感光ドラム1上の露光位置(矢印R1方向に対して帯電ローラ2の下流側、かつ、現像装置5の上流側の位置)Aを照射し、感光ドラム1表面に静電潜像(潜像)を形成するように、レーザビームを発する露光装置3が設けられている。
このような構成により、感光ドラム1の回転方向下流に向かうに従い、帯電、露光、現像、転写、クリーニングの順に各動作が行われる(詳細は後述する)。
ここで、帯電ローラ2は、感光ドラム1表面を一様に帯電するためのものである。現像装置5は、現像剤としてのトナーを収容(収納)し、感光ドラム1表面に形成された静電潜像をトナー像に現像する(感光ドラム1に現像作用を行う)ためのものである。現像装置5は、画像形成装置本体に着脱可能に構成されている。転写ローラ6は、感光ドラム1表面に形成されたトナー像を記録材Pに転写するためのものである。クリーニング装置9は、記録材Pに転写されず感光ドラム1上に残留したトナーをクリーニングするためのものであり、感光ドラム1上からトナーを掻き落とすために感光ドラム1表面に当接するように配置されたクリーニングブレードを備える。
また、トナー像が転写された記録材Pを加熱、加圧することで、トナー像を記録材Pに定着させる定着装置15が設けられている。
また、トナー像が転写された記録材Pを加熱、加圧することで、トナー像を記録材Pに定着させる定着装置15が設けられている。
<画像形成プロセス>
以下に、本実施例の画像形成装置の画像形成動作について説明する。
まず、図2に示す矢印R1方向に100mm/secで回転している感光ドラム1の表面が、帯電ローラ2により所定電位に帯電される。次に、露光装置3により色毎の画像信号に応じて発せられたレーザビームが反射ミラー4を介して感光ドラム1上の露光位置Aに照射される。これにより、感光ドラム1上に静電潜像が形成される。感光ドラム1上に
形成された静電潜像は、図2に示す感光ドラム1上の現像位置Cにおいて、現像装置5によって現像される。これにより、感光ドラム1上にトナー像が形成される。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、図2に示す転写位置Bにおいて、転写ローラ6により記録材Pに転写される。トナー像が転写された記録材Pは、定着装置15に送られ、定着装置15により、記録材P上のトナー像が加圧及び加熱されて記録材P上に定着される。このようにして、記録材Pに画像が形成される。
以下に、本実施例の画像形成装置の画像形成動作について説明する。
まず、図2に示す矢印R1方向に100mm/secで回転している感光ドラム1の表面が、帯電ローラ2により所定電位に帯電される。次に、露光装置3により色毎の画像信号に応じて発せられたレーザビームが反射ミラー4を介して感光ドラム1上の露光位置Aに照射される。これにより、感光ドラム1上に静電潜像が形成される。感光ドラム1上に
形成された静電潜像は、図2に示す感光ドラム1上の現像位置Cにおいて、現像装置5によって現像される。これにより、感光ドラム1上にトナー像が形成される。感光ドラム1上に形成されたトナー像は、図2に示す転写位置Bにおいて、転写ローラ6により記録材Pに転写される。トナー像が転写された記録材Pは、定着装置15に送られ、定着装置15により、記録材P上のトナー像が加圧及び加熱されて記録材P上に定着される。このようにして、記録材Pに画像が形成される。
<現像装置>
図1は、本実施例の現像装置5の構成について説明するための概略断面図である。以下、本実施例の現像装置5について詳細に説明する。
現像装置5は、現像容器21、現像剤担持体としての現像ローラ25、及び規制部材としての規制ブレード27、案内部材としてのトナー案内部材24を備える。ここで、現像容器21はトナーを収容するためのものであり収容部に相当する。現像ローラ25は、トナーを担持するためのものであり、現像容器21のうち下方に設けられた開口部に配設されている。規制ブレード27は、現像ローラ25に担持されたトナーの量(厚み)を規制(制限、制御)するためのものである。トナー案内部材24は、現像ローラ25と当接(接触)するように設けられている。
現像装置5は、このような構成により、現像ローラ25に担持され規制ブレード27により量が規制されたトナーを感光ドラム1に供給する。
図1は、本実施例の現像装置5の構成について説明するための概略断面図である。以下、本実施例の現像装置5について詳細に説明する。
現像装置5は、現像容器21、現像剤担持体としての現像ローラ25、及び規制部材としての規制ブレード27、案内部材としてのトナー案内部材24を備える。ここで、現像容器21はトナーを収容するためのものであり収容部に相当する。現像ローラ25は、トナーを担持するためのものであり、現像容器21のうち下方に設けられた開口部に配設されている。規制ブレード27は、現像ローラ25に担持されたトナーの量(厚み)を規制(制限、制御)するためのものである。トナー案内部材24は、現像ローラ25と当接(接触)するように設けられている。
現像装置5は、このような構成により、現像ローラ25に担持され規制ブレード27により量が規制されたトナーを感光ドラム1に供給する。
現像ローラ25は、現像動作中は感光ドラム1と接触した状態で回転する。現像動作終了後は、画像形成装置本体に設けられたカム20が回転して現像容器21上部を押すことで、現像ローラ25は感光ドラム1から離間する。現像ローラ25は、感光ドラム1から離間した後、画像形成装置本体の駆動制御手段の制御によって回転駆動が停止される。つまり、現像装置5は感光ドラム1の潜像を現像する際には、現像ローラ25を感光ドラム1に接触させる位置、姿勢(第1の位置:図1参照)にある。一方、現像装置5は感光ドラム1の潜像を現像していないときには、現像ローラ25を感光ドラム1から離間させる位置、姿勢(第2の位置:図6参照)にある。
現像ローラ25は、φ8(mm)の導電性芯金28と、その周囲に形成されたシリコンゴムを基層とした導電性弾性層からなる。表層にはアクリル・ウレタン系ゴム層がコートされている。現像ローラ25の外径はφ13(mm)、体積抵抗率は約105Ω・cmである。現像動作中において、現像ローラ25は、現像位置Cで感光ドラム1に接触し、図1に示す矢印R2方向に回転駆動できるように現像容器21に支持されている。画像形成動作中において、現像ローラ25の周速は160mm/secである。
現像ローラ25は、φ8(mm)の導電性芯金28と、その周囲に形成されたシリコンゴムを基層とした導電性弾性層からなる。表層にはアクリル・ウレタン系ゴム層がコートされている。現像ローラ25の外径はφ13(mm)、体積抵抗率は約105Ω・cmである。現像動作中において、現像ローラ25は、現像位置Cで感光ドラム1に接触し、図1に示す矢印R2方向に回転駆動できるように現像容器21に支持されている。画像形成動作中において、現像ローラ25の周速は160mm/secである。
規制ブレード27は、可撓性を有するステンレス鋼(SUS)で構成され、一端が支持板金に固定され、他端が自由端とされて現像ローラ25に当接している。支持板金は現像容器21に固定されている。現像ローラ25の回転方向(矢印R2方向)に対してカウンタ方向となる向きで、自由端近傍の平滑面がトナー量規制位置において現像ローラ25の表面と摺擦するように配設されている。その他、現像ローラ25と現像容器21の隙間を覆う洩れ防止シール26が設けられている。
本実施例の特徴的な構成であるトナー案内部材24は、現像容器21の内壁と連続的に形成され、図1に示すトナー供給位置Dにて現像ローラ25と当接するように配置されている。トナー案内部材24は、より詳細には、現像ローラ25にトナーを担持させるために、現像ローラ25に当接する傾斜面24aによって、現像ローラ25と傾斜面24aとが当接する当接部(トナー供給位置D)にトナーを案内するためのものである。
トナー案内部材24の現像ローラ25への侵入量は0.04mm、トナー案内部材24の傾斜面24aの傾斜角の大きさ、すなわち傾斜面24aと水平面(図1上では水平線)Hのなす角度θ1は70度に設定されている。ここで、角度θ1は、より詳細には、仮想
水平面と傾斜面24aとがなす角のうち、傾斜面24aと仮想水平面との間に現像ローラ25が存在しない方の角の大きさをいう。
トナー案内部材24の現像ローラ25への侵入量は0.04mm、トナー案内部材24の傾斜面24aの傾斜角の大きさ、すなわち傾斜面24aと水平面(図1上では水平線)Hのなす角度θ1は70度に設定されている。ここで、角度θ1は、より詳細には、仮想
水平面と傾斜面24aとがなす角のうち、傾斜面24aと仮想水平面との間に現像ローラ25が存在しない方の角の大きさをいう。
<現像プロセス>
現像容器21内に収容されたトナーは、トナー案内部材24に沿ってトナー供給位置Dへ案内され、現像ローラ25に供給されることで現像ローラ25表面に付着する。現像ローラ25表面に付着したトナーは、現像ローラ25の回転によって図1に示すトナー量規制位置Eに搬送され、規制ブレード27によって適正なトナー量に規制される。現像ローラ25表面にコートされたトナーは、現像位置Cにおいて、感光ドラム1表面に形成された静電潜像の現像(可視化)に用いられる。現像されずに現像ローラ25表面に残ったトナーは、現像容器21内に戻される。
現像容器21内に収容されたトナーは、トナー案内部材24に沿ってトナー供給位置Dへ案内され、現像ローラ25に供給されることで現像ローラ25表面に付着する。現像ローラ25表面に付着したトナーは、現像ローラ25の回転によって図1に示すトナー量規制位置Eに搬送され、規制ブレード27によって適正なトナー量に規制される。現像ローラ25表面にコートされたトナーは、現像位置Cにおいて、感光ドラム1表面に形成された静電潜像の現像(可視化)に用いられる。現像されずに現像ローラ25表面に残ったトナーは、現像容器21内に戻される。
<トナー供給プロセス>
次に、トナー案内部材24を用いた現像ローラ25へのトナー供給方法について図2、3を用いて説明する。図3は、現像ローラ25へのトナー供給方法について説明するための概略断面図である。なお、本実施例においては、画像形成装置が設置された状態における鉛直方向を上下方向とする。
本発明者らは、トナーを現像ローラ25に供給するためには、多くのトナーが現像ローラ25に接触することが必要であることを見出した。そして、この接触を増やすためには、トナーに現像ローラ25側へ向かう力を与える必要があると考えた。
そのため、本実施例では、トナーを現像ローラ25の上方に収容し、重力を用いて(トナーの自重により)、トナーを現像ローラ25表面に供給する形状にしている。さらに、より効率的にトナーに現像ローラ25側へ向かう力を与えるために、トナー案内部材24を現像ローラ25に当接させている。
次に、トナー案内部材24を用いた現像ローラ25へのトナー供給方法について図2、3を用いて説明する。図3は、現像ローラ25へのトナー供給方法について説明するための概略断面図である。なお、本実施例においては、画像形成装置が設置された状態における鉛直方向を上下方向とする。
本発明者らは、トナーを現像ローラ25に供給するためには、多くのトナーが現像ローラ25に接触することが必要であることを見出した。そして、この接触を増やすためには、トナーに現像ローラ25側へ向かう力を与える必要があると考えた。
そのため、本実施例では、トナーを現像ローラ25の上方に収容し、重力を用いて(トナーの自重により)、トナーを現像ローラ25表面に供給する形状にしている。さらに、より効率的にトナーに現像ローラ25側へ向かう力を与えるために、トナー案内部材24を現像ローラ25に当接させている。
トナー案内部材24は、上述したように水平面Hとトナー案内部材24の傾斜面24aとがなす角が70度になるように、現像ローラ25に当接配置されている。この角度は、トナーの安息角以上の値に設定されている。そのため、トナーはトナー案内部材24に沿って、現像ローラ25とトナー案内部材24の当接部(トナー供給位置D)にスムーズに運ばれる。このとき、トナー自重ベクトルは、トナー案内部材24によって現像ローラ25側に向けられる。さらに、上方からもトナーの自重による力が加わることで、トナー供給位置Dにおいて、トナーは圧密状態となる。
このようにして、トナーが現像ローラ25に圧接するような状態となり、トナーと現像ローラ25の接触回数が増え、現像ローラ25にトナーが付着する。
このようにして、トナーが現像ローラ25に圧接するような状態となり、トナーと現像ローラ25の接触回数が増え、現像ローラ25にトナーが付着する。
図4は、現像容器21内のトナーが少量となったときのトナーの流れ(動き)を示す概略断面図である。
本実施例では、トナー量規制位置Eは、トナー供給位置Dよりも上方に位置している。このため、図4に示すように、現像ローラ25によってトナー量規制位置Eに搬送され規制ブレード27によって現像ローラ25から取り除かれたトナーは、トナーの自重によってトナー供給位置Dへ移動する(図4の矢印の動き)。したがって、トナー供給位置Dには常に安定してトナーが溜まることとなり、トナーが少量になった場合であっても、安定して現像ローラ25にトナーを供給することが可能となる。
本実施例では、トナー量規制位置Eは、トナー供給位置Dよりも上方に位置している。このため、図4に示すように、現像ローラ25によってトナー量規制位置Eに搬送され規制ブレード27によって現像ローラ25から取り除かれたトナーは、トナーの自重によってトナー供給位置Dへ移動する(図4の矢印の動き)。したがって、トナー供給位置Dには常に安定してトナーが溜まることとなり、トナーが少量になった場合であっても、安定して現像ローラ25にトナーを供給することが可能となる。
以上説明したように、本実施例によれば、従来、現像ローラ25にトナーを供給するために設けられていたスポンジ層を有するトナー供給ローラを使用することなく、より安定して現像ローラ25にトナーを供給することが可能となる。
さらに、スポンジ層を有するトナー供給ローラを用いないことで、スポンジ層のうちローラ芯金近傍に入り込んでしまい、スポンジ層の中から取り出せずに、スポンジ層内に残ってしまうトナーを無くすことが可能となる。そのため、トナーを無駄にすることなく有
効に使用することが可能となる。また、トナー供給ローラを用いないことで、トナー供給ローラを用いる現像装置に対して、安価な現像装置を提供することが可能となる。さらには、トナー供給ローラを用いないことで、トナー供給ローラを用いる現像装置に対して、小型化を実現させた現像装置を提供することが可能となる。
さらに、スポンジ層を有するトナー供給ローラを用いないことで、スポンジ層のうちローラ芯金近傍に入り込んでしまい、スポンジ層の中から取り出せずに、スポンジ層内に残ってしまうトナーを無くすことが可能となる。そのため、トナーを無駄にすることなく有
効に使用することが可能となる。また、トナー供給ローラを用いないことで、トナー供給ローラを用いる現像装置に対して、安価な現像装置を提供することが可能となる。さらには、トナー供給ローラを用いないことで、トナー供給ローラを用いる現像装置に対して、小型化を実現させた現像装置を提供することが可能となる。
ここで、本実施例では、トナー案内部材24の傾斜面24aと水平面Hとのなす角度θ1を70度としたが、これに限るものではない。本実施例で使用しているトナーの安息角は30〜45度程度である。よって、トナー案内部材24の傾斜面24aと水平面Hとのなす角度θ1が45度以上であれば、その効果を得ることが可能である。しかしながら、角度θ1が90度以上の大きさになると、トナー案内部材24による現像ローラ25へトナーを向かわせる力を発生させられないことが懸念される。よって、トナー案内部材24の効果を得るためには、角度θ1を90度未満にする必要がある。このとき、角度θ1が小さくなると、現像ローラ25に向かう力が小さくなってしまうことが懸念される。そこで、本実施例では、上述したように角度θ1をトナー(現像剤)の安息角以上にしてある。
また、現像ローラ25が感光ドラム1から離間したときの、傾斜面24aと水平面Hとのなす角度は、角度θ1よりも約10度大きくなる。現像動作開始時に、スムーズにトナー供給が行われるためには、現像ローラ25(現像器)が離間した状態のときにも傾斜面24aと水平面Hとのなす角度を90度未満にしておくことが望ましい。
これらを考慮し、本実施例では角度θ1を最適角度と考えられる70度とした。
また、現像ローラ25が感光ドラム1から離間したときの、傾斜面24aと水平面Hとのなす角度は、角度θ1よりも約10度大きくなる。現像動作開始時に、スムーズにトナー供給が行われるためには、現像ローラ25(現像器)が離間した状態のときにも傾斜面24aと水平面Hとのなす角度を90度未満にしておくことが望ましい。
これらを考慮し、本実施例では角度θ1を最適角度と考えられる70度とした。
ここで、トナーの安息角について説明する。トナーの安息角とは、トナーを平面上に落下させたときに、平面上にできるトナーの山の稜線の傾斜角をいう。本実施例では、パウダテスタPT−S(ホソカワミクロン社製)を使用し、安息角を測定した。目開き250μmのメッシュ上にトナー150gを乗せ、振動を加えることで漏斗を介して、直径8cmの円形テーブルの上にトナーを堆積させる。このとき、テーブルの端部からトナーがあふれる程度に堆積させる。このときのテーブル上に堆積したトナーの稜線と円形テーブル面との間に形成された角度を測定することで安息角とする。
また、本実施例で使用したトナーは、球形化処理をした非磁性一成分現像剤である。球形化処理を施された球状トナーを用いることで、低安息角を実現し、容易にトナー供給位置Dにトナーを供給することが可能になる。しかしながら、本発明に適用可能な現像剤としては、球形化処理をした非磁性一成分現像剤に限るものではなく、現像ローラ25に担持されるように、トナー案内部材24の傾斜面24aによってトナー供給位置Dに案内されるトナーであればよい。
また、本実施例では、トナー案内部材24の現像ローラ25への侵入量は0.04mmとしたが、これに限るものではない。この侵入量の値は、現像ローラ25の外径公差、トナー案内部材24の配置精度を考慮して、トナー案内部材24を現像ローラ25に確実に当接させるために設定した値である。また、現像ローラ25には弾性層が設けられているため、0.04mm程度の侵入量であれば、この弾性層が変形することで、反発力を吸収することが可能である。
また、本実施例のトナー案内部材24の材質はポリスチレンを使用している。これは現像容器21と同じ材料である。しかし、これに限ったものではなく、他の樹脂プラスチックなどを使用してもよい。
また、本実施例では現像ローラ25の離間時も考慮して角度θ1を設定した。すなわち、現像ローラ25が感光ドラム1に接触した状態でも、離間した状態でも、傾斜面24aと水平面Hとのなす角度が、90度未満(かつ安息角以上)になるように角度θ1を設定した。
つまり図1に示すように現像装置5が、現像ローラ25を感光体ドラム1に接触させる位置(接触位置、第1の位置)にあるときは傾斜面24aと水平面Hとのなす角度が、9
0度未満かつ安息角以上になる。また図6に示すように、現像装置5がカム20によって、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間させる位置(離間位置、第2の位置)に移動したときには、傾斜面24aと水平面Hとのなす角度がθ1からθ3(θ3>θ1)にかわる。そしてこの角度θ3も90度未満かつ安息角以上である。
しかしながら、現像動作開始前に現像姿勢で十分にトナーが供給できる時間がある場合には、離間時の姿勢を考慮することなく角度θ1を設定してもよい。つまり、少なくとも現像ローラ25が感光ドラム1と接触した状態(現像ローラ25によって感光ドラム1に形成された潜像が現像可能な状態)において、傾斜面24aの角度が90度未満、安息角以上であればよい。
また、本実施例では、トナー案内部材24の現像ローラ25への侵入量は0.04mmとしたが、これに限るものではない。この侵入量の値は、現像ローラ25の外径公差、トナー案内部材24の配置精度を考慮して、トナー案内部材24を現像ローラ25に確実に当接させるために設定した値である。また、現像ローラ25には弾性層が設けられているため、0.04mm程度の侵入量であれば、この弾性層が変形することで、反発力を吸収することが可能である。
また、本実施例のトナー案内部材24の材質はポリスチレンを使用している。これは現像容器21と同じ材料である。しかし、これに限ったものではなく、他の樹脂プラスチックなどを使用してもよい。
また、本実施例では現像ローラ25の離間時も考慮して角度θ1を設定した。すなわち、現像ローラ25が感光ドラム1に接触した状態でも、離間した状態でも、傾斜面24aと水平面Hとのなす角度が、90度未満(かつ安息角以上)になるように角度θ1を設定した。
つまり図1に示すように現像装置5が、現像ローラ25を感光体ドラム1に接触させる位置(接触位置、第1の位置)にあるときは傾斜面24aと水平面Hとのなす角度が、9
0度未満かつ安息角以上になる。また図6に示すように、現像装置5がカム20によって、現像ローラ25を感光体ドラム1から離間させる位置(離間位置、第2の位置)に移動したときには、傾斜面24aと水平面Hとのなす角度がθ1からθ3(θ3>θ1)にかわる。そしてこの角度θ3も90度未満かつ安息角以上である。
しかしながら、現像動作開始前に現像姿勢で十分にトナーが供給できる時間がある場合には、離間時の姿勢を考慮することなく角度θ1を設定してもよい。つまり、少なくとも現像ローラ25が感光ドラム1と接触した状態(現像ローラ25によって感光ドラム1に形成された潜像が現像可能な状態)において、傾斜面24aの角度が90度未満、安息角以上であればよい。
また、本実施例では、現像ローラ25は、現像容器21のうち下方に設けられた開口部に配設され、トナー案内部材24は、現像容器21から自重で下方に移動するトナーをトナー供給位置Dに案内するものである。しかしながら、現像容器21(トナー収容部)と現像ローラ25との位置関係は、これに限るものではない。その位置関係は、トナー収容部から現像ローラ25(又は現像ローラ25が配設された現像室)に向かってトナーが供給され、供給されたトナーが、トナー案内部材24の傾斜面24aによって自重でトナー供給位置Dに案内される構成であればよい。例えば、トナー収容部が現像ローラ25に対して下方に設けられるものであってもよい。
また、本実施例では、トナー案内部材24の傾斜面24aは、平面で構成しているがこれに限るものではない。傾斜面24aは、図1に示すように現像ローラ25の回転軸に直交する断面をとったときに、湾曲形状をなすものであってもよい。このときの角度θ1は、上記断面で、湾曲形状の傾斜面24aの接線と水平面Hとのなす角とする。
また、本実施例では、トナー案内部材24は、現像容器21の一部として構成されるものであったが、これに限るものではなく、現像装置5の枠体の一部として構成されるものであってもよい。
また、本実施例では、現像装置5は感光ドラム1とともにプロセスカートリッジ7を構成し、プロセスカートリッジ7の一部として画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であった。しかしながら、感光ドラム1とは別に現像装置5がカートリッジ化され、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であってもよい。また、現像装置5が画像形成装置の装置本体に固定され、ユーザが現像装置5を着脱しない構成であってもよい。
また、本実施例では、トナー案内部材24の傾斜面24aは、平面で構成しているがこれに限るものではない。傾斜面24aは、図1に示すように現像ローラ25の回転軸に直交する断面をとったときに、湾曲形状をなすものであってもよい。このときの角度θ1は、上記断面で、湾曲形状の傾斜面24aの接線と水平面Hとのなす角とする。
また、本実施例では、トナー案内部材24は、現像容器21の一部として構成されるものであったが、これに限るものではなく、現像装置5の枠体の一部として構成されるものであってもよい。
また、本実施例では、現像装置5は感光ドラム1とともにプロセスカートリッジ7を構成し、プロセスカートリッジ7の一部として画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であった。しかしながら、感光ドラム1とは別に現像装置5がカートリッジ化され、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であってもよい。また、現像装置5が画像形成装置の装置本体に固定され、ユーザが現像装置5を着脱しない構成であってもよい。
[実施例2]
以下に、実施例2について説明する。
本実施例の特徴は、案内部材として、傾斜面30aを有する可撓性のシート部材(以下、シート材30)を適用したことである。なお、本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
以下に、実施例2について説明する。
本実施例の特徴は、案内部材として、傾斜面30aを有する可撓性のシート部材(以下、シート材30)を適用したことである。なお、本実施例においては、実施例1に対して異なる構成部分について述べることとし、実施例1と同様の構成部分については、その説明を省略する。
図5は、本実施例の現像装置5の構成について説明するための概略断面図である。
図5に示すように、現像ローラ25表面のトナー供給位置Dにシート材30を当接させている。シート材30の上端は現像容器内壁31に、下端は現像容器のシート座面32に、それぞれ固定されている。シート材30の現像ローラ25への侵入量は、0.1mmに設定している。
シート材30は、実施例1と同様に、水平面Hとシート材30の傾斜面30aとのなす角度θ2がトナー安息角以上である70度となるように配設されている。本実施例では、シート材30として、ポリエステルフィルムで、厚みが0.1mmであるものを使用した。
図5に示すように、現像ローラ25表面のトナー供給位置Dにシート材30を当接させている。シート材30の上端は現像容器内壁31に、下端は現像容器のシート座面32に、それぞれ固定されている。シート材30の現像ローラ25への侵入量は、0.1mmに設定している。
シート材30は、実施例1と同様に、水平面Hとシート材30の傾斜面30aとのなす角度θ2がトナー安息角以上である70度となるように配設されている。本実施例では、シート材30として、ポリエステルフィルムで、厚みが0.1mmであるものを使用した。
現像ローラ25がシート材30に当接すると、シート材30は可撓性があるため、現像ローラ25に押し込まれる形となる。そのため、現像ローラ25側に過度なストレスを与
えることがない。これにより、現像ローラ25の長期間の使用による劣化を抑制することが可能となる。
したがって、本実施例では、実施例1と同様の効果に加え、現像ローラ25の長期間の使用による劣化を抑制することで実施例1に対して現像装置の寿命を延命する効果を得ることが可能となる。
えることがない。これにより、現像ローラ25の長期間の使用による劣化を抑制することが可能となる。
したがって、本実施例では、実施例1と同様の効果に加え、現像ローラ25の長期間の使用による劣化を抑制することで実施例1に対して現像装置の寿命を延命する効果を得ることが可能となる。
本実施例では、シート材30をポリエステルフィルムで構成したが、これに限るものではなく、ポリフェニレンサルファイドやポリエチレンテネフタラートなどのフィルムで構成してもよい。シート材30の厚みに関しても、本実施例では、0.1mmとしたが、これに限るものではなく、現像ローラ25を押しつけたときにシート材30が撓むことができる厚みであればよい。
また、本実施例では、案内部材としてのシート材30が、現像ローラ25と現像容器21の隙間を覆うシール部材(実施例1の洩れ防止シール26に相当)としての機能を兼ね備えることで、現像装置の小型化、部品点数削減を可能にしている。しかしながら、本実施例においては、このような構成に限るものではなく、実施例1の洩れ防止シール26のようなシール部材が別途設けられるものであってもよい。
また、実施例1、2では、現像容器21内にトナー撹拌手段が設けられていない形態について示したが、これに限るものではなく、現像容器21内にトナー撹拌部材が配設されるものであってもよい。
また、本実施例では、案内部材としてのシート材30が、現像ローラ25と現像容器21の隙間を覆うシール部材(実施例1の洩れ防止シール26に相当)としての機能を兼ね備えることで、現像装置の小型化、部品点数削減を可能にしている。しかしながら、本実施例においては、このような構成に限るものではなく、実施例1の洩れ防止シール26のようなシール部材が別途設けられるものであってもよい。
また、実施例1、2では、現像容器21内にトナー撹拌手段が設けられていない形態について示したが、これに限るものではなく、現像容器21内にトナー撹拌部材が配設されるものであってもよい。
1…感光ドラム、5…現像装置、24…トナー案内部材、24a…傾斜面、25…現像ローラ、27…規制ブレード
Claims (13)
- 画像形成装置に用いられる現像装置において、
像担持体に供給するための現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を規制する規制部材と、
現像剤を収容する収容部と、
前記現像剤担持体に現像剤を担持させるために、前記現像剤担持体に当接する傾斜面によって、前記現像剤担持体と前記傾斜面とが当接する当接部に現像剤を案内する案内部材と、
を備え、
前記傾斜面の傾斜角の大きさが、現像剤の安息角以上、90度未満の大きさであることを特徴とする現像装置。 - 前記収容部が前記現像剤担持体の上方に設けられ、
前記案内部材は、前記収容部から自重で移動する現像剤を前記当接部に案内することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記案内部材は、前記収容部を構成する枠体の一部であることを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
- 前記現像装置は、前記現像剤担持体を前記像担持体に接触させる第1の位置と、前記現像剤担持体と前記像担持体を離間させる第2の位置を取り得るものであって、
前記傾斜面の傾斜角の大きさは、前記現像装置が前記第1の位置にあるときにおいて、現像剤の安息角以上、90度未満であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記傾斜面の傾斜角の大きさは、前記現像装置が前記第1の位置にあるときに加えて、前記現像装置が前記第2の位置にあるときも、現像剤の安息角以上、90度未満であることを特徴とする請求項4に記載の現像装置。
- 前記案内部材は、前記現像装置の枠体の一部であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記案内部材は、可撓性のシート部材であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記規制部材は、前記現像剤担持体に担持された現像剤の量を、前記当接部よりも上方で規制するように配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記現像剤は、非磁性一成分現像剤であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記現像剤は、球形化処理が施された現像剤であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記現像装置は画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の現像装置。
- 潜像が形成される像担持体と、
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の現像装置と、
を備え、画像形成装置の装置本体に着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 像担持体と、
前記像担持体に現像作用を行う請求項1乃至11のいずれか1項に記載の現像装置と、を備え、
記録材に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
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-
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