JP2015108741A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ブレードの歪みを矯正して現像ブレードと感光体ドラムが均一な圧で当接するようにする。【解決手段】現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接して所定の処理を実行するブレードと、前記ブレードが前記現像剤担持体と当接する側と反対側に、前記ブレードが前記現像剤担持体に当接していない状態で前記ブレードと所定の間隔を有するように設けられ、前記ブレードが前記現像剤担持体に当接して変形すると前記ブレードに接触して前記ブレードを前記現像剤担持体に押圧する押圧部材とを具備することを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置に関し、特に現像容器内の現像剤担持体に当接するブレードの構成に関するものである。

現像剤により画像を形成する画像形成装置の現像容器には現像スリーブの表面に担持されている現像剤を一定の均一な厚さにするように現像剤の担持量を規制する現像ブレードが設けられている。現像ブレードは現像スリーブに当接されており弾性体が多く用いられている。また、現像ブレードは所定の圧を出す為に現像ブレードと現像スリーブの当接面とは逆の面に薄い板材等の押圧部材を接触させて配置され、保持部材により現像容器に取り付けられている（特許文献１）。

特開２０１１−１５０２６９号公報

しかしながら、現像ブレードと現像スリーブの当接部は現像ブレードの長手方向において均一に当接していないと、現像スリーブの表面の現像剤が均一にならずに出力した印刷物の画像に影響を与えてしまう。このため、現像ブレードと現像スリーブは長手方向において均一な圧で隙間なく当接しなければならない。ところが、現像ブレードは弾性体であるため単体で微小な歪みを持っており、この微小な歪みが当接部において隙間になってしまう。

現像ブレードと現像スリーブの当接圧を高めることで隙間を押しつぶす方法も考えられるが、このようにすると、現像ブレードの寿命を縮めることとなり、現像容器の交換サイクルを短くしてしまいコストアップにもつながってしまう。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、現像ブレードの歪みの影響を受けずに現像ブレードと現像スリーブが均一な圧で当接することができる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明の現像装置は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に当接するブレードと、前記ブレードが前記現像剤担持体と当接する側と反対側に、前記ブレードが前記現像剤担持体に当接していない状態で前記ブレードと所定の間隔を有するように設けられ、前記ブレードが前記現像剤担持体に当接して変形すると前記ブレードに接触して前記ブレードを前記現像剤担持体に押圧する押圧部材とを具備することを特徴とする。

本発明では、ブレードが、現像剤担持体に接触する際に、ブレードが現像剤担持体に当接して変形した後に、ブレードが押圧部材に接触し、押圧部材がブレードを現像剤担持体に押圧する。

このため、ブレードが現像剤担持体に接触した際に、まず、ブレードに押圧部材が接触して押圧部材と摩擦を起こすこと無く、現像剤担持体の表面に沿うように変形して、歪みが矯正され、その後、押圧部材によりブレードが現像剤担持体に押圧される。

したがって、ブレードに歪みがある場合であっても、ブレードを現像剤担持体に均一な圧力で当接させることができる。

本発明の実施形態の画像形成装置の正面概略図である。 本発明の実施形態の現像装置の構成を示す概略図である。 本発明の実施形態の現像ブレードユニットの構成を示す側面図である。図３（ａ）は、押圧部材とブレードとの間隔がない場合、図３（ｂ）は、押圧部材とブレードとの間隔を開けた場合をそれぞれ示している。 本発明の実施形態の現像ブレードユニットの平面図である。 本発明の実施形態の現像ブレードが現像スリーブに当接した状態を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。

（複写機の全体構成）
図１は本発明の画像形成装置の実施形態の複写機の正面概略図である。

図１に示されている画像形成装置１００においては、例えば外部のコンピュータから送られてくる画像情報や原稿読取ユニット２４で取り込んだ画像情報は、レーザ発光書込ユニット１１により光変調情報に変換され射出される。レーザ発光書込ユニット１１から射出されたレーザ光は、回転する感光体ドラム１８上にスポット状に結像される。感光体ドラム１８上に照射されたレーザ光は、往復走査され、感光体ドラム１８上に画像情報に対応した静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１８上の静電潜像に対して、現像装置２７０によってトナーが供給されることによって未定着トナー像が形成される。

一方、画像形成装置１００の下部には紙等の記録媒体を給送する給送ユニット１２が配置されている。給送ユニット１２に設けられた積載カセット部１２ａには、記録媒体が積層状に蓄えられるようになっている。そして、は給送ローラ１２ｂにより記録媒体が給送される。

給送動作によって記録媒体は、レジストローラ１５ａ、１５ｂのニップ部に突き当てられることによって適宜のタイミングをとられ、感光体ドラム１８と転写ローラ１７との転写領域に送り込まれる。

感光体ドラム１８の転写領域には、感光体ドラム１８の表面に接触するようにして転写ローラ１７が接触するように配置されている。転写ローラ１７には転写バイアスが印加され、その転写バイアスによって、感光体ドラム１８上に形成されたトナー像が記録媒体に静電的に転写される。

さらに、未定着トナーを担持した記録媒体は、定着装置１９に向かって搬送される。定着装置１９には、記録媒体に熱を加える定着フィルム１９ａが環状をなすように配置されているとともに、定着フィルム１９ａに対面して加圧する加圧ローラ１９ｂが配置されている。そして、定着フィルム１９ａおよび加圧ローラ１９ｂのニップ部における加圧・加熱作用に基づく定着作用によって、記録媒体上の未定着トナーが融解され、記録媒体上にトナー像が固定され定着される。

また、トナー像が定着された記録媒体は、排出ローラ２１により排出トレイ２３上に排出されるように構成されている。

（現像装置の構成）
次に、現像装置２７０の構成について説明する。図２は、現像装置２７０の構成を示す概略図である。

同図に示すように、現像装置２７０は、現像剤を収容する現像容器２７１を備えている。現像容器２７１には、現像剤が蓄えられた円筒状のトナーボトル２７２が着脱自在に設けられている。トナーボトル２７２が現像装置２７０に装着されることによってトナーＴ（現像剤）の補給が行なわれる。

一方、現像容器２７１の感光体ドラム１８と対面する部分には、トナーＴを外周面に担持する現像スリーブ２７３（現像剤担持体）が回転自在に配置されている。そして、トナーボトル２７２内に蓄えられたトナーＴは、撹拌部材２７４，２７５，２７６の回転駆動作用によって現像容器２７１内を移動して現像スリーブ２７３まで搬送される。

現像スリーブ２７３は、磁性材料からなる中空の円筒状部材であり、内部に複数の磁極を有するローラ状の永久磁石からなるマグネットローラ２７７を有し、制御部３０により制御されるモータ２９によって矢印Ｂの方向に回転駆動される。そして、マグネットローラ２７７により形成される磁界によって現像スリーブ２７３の外周表面上にトナーＴが汲み上げられて付着される。

現像スリーブ２７３と感光体ドラム１８とが対向する現像領域においては、現像スリーブ２７３の内部に設けられたマグネットローラ２７７から磁界が発生する。更に、該現像スリーブ２７３に対して現像バイアス電源３１により印加される現像バイアス電圧により磁界が形成される。それらの電界作用によって、現像スリーブ２７３の外周表面上に薄層状に塗布されたトナーＴの粒子が感光体ドラム１８側に向かって飛翔する。そして、感光体ドラム１８の表面上に形成されている静電潜像にトナーＴの粒子が付着されて現像が行なわれ、トナー像として可視化される。

即ち、現像容器２７１内に蓄えたトナーＴを現像スリーブ２７３の表面上に摩擦帯電させながら担持しつつ現像スリーブ２７３に現像バイアス電圧を印加する。これによって、感光体ドラム１８の表面上の静電潜像にトナーＴを供給して現像を行う。

現像装置２７０により感光体ドラム１８の表面の静電潜像を現像する際には、制御部３０により制御される現像バイアス電源３１から現像スリーブ２７３に対して直流バイアス成分と交流バイアス成分とを重畳した現像バイアス電圧が印加される。そして、その現像バイアス電源３１から現像スリーブ２７３に印加される現像バイアス電圧による電位差と、感光体ドラム１８との間に現像電界が形成され、その現像電界によって静電潜像の現像が行なわれる。

図２に示すように、現像容器２７１には、現像剤の層厚を規制する（所定の処理を実行する）現像ブレードユニット２８０（現像剤量規制ユニット）が設けられている。そして、現像ブレードユニット２８０の途中部分における腹面部分が現像スリーブ２７３の外周表面に対して接触するように配置されている。

（現像ブレードユニットの構成）
次に、現像ブレードユニット２８０について説明する。

図３は、現像ブレードユニット２８０の構成を示す側面図である。図３（ａ）は、押圧部材とブレードとの間隔がない場合、図３（ｂ）は、押圧部材とブレードとの間隔を開けた場合をそれぞれ示している。

これらの図に示すように、現像ブレードユニット２８０は、弾性ゴム材等からなる弾性板状部材から形成されている現像ブレード２８１を有している。現像ブレード２８１の、現像ブレード２８１と現像スリーブ２７３との当接面と反対側には、押圧部材２８２が設けられている。現像ブレード２８１は、保持部材２８３（第１の保持部材）に固定されている。また、押圧部材２８２は、Ｌ字状の調整部材２８４（第２の保持部材）に固定されている。

そして、調整部材２８４と保持部材２８３とは、ビス２８５（固定部材）により締結（固定）されて、画像形成装置１００の装置本体に設けられた現像装置２７０の現像容器２７１に固定される。調整部材２８４は、ビス２８５が挿入される長穴（不図示）が設けられており、ビス２８５を締結する際に、調整部材２８４の位置を調整することができるようになっている。調整部材２８４の保持部材２８３に対する位置を調整することにより、図３（ａ）のように、現像ブレード２８１と押圧部材２８２との間隔が設けられていない状態や、図３（ｂ）のように、間隔Ｇ（所定の間隔）を設けるように調整することが可能である。

図４は、図３（ｂ）において、矢印Ｃの方向から見た現像ブレードユニット２８０のビス２８５の付近の平面図である。

同図に示すように、調整部材２８４には、ビス２８５のネジ部分が挿入される長穴２８４ａが設けられており、ビス２８５を締結する際に、調整部材２８４の位置を現像ブレード２８１に対して調整可能に構成してある。なお、ビス２８５は、必要に応じて、長手方向に複数個、設けるようにすることができる。

なお、本実施形態では、現像ブレードユニット２８０を組み立てる際に、図３（ｂ）に示す間隔Ｇを０．３ｍｍにした。この間隔Ｇは、現像ブレード２８１が現像スリーブ２７３に当接した際に、現像ブレード２８１の歪みを矯正するためのものであり、０．１ｍｍ以上とするのが適当である。

なお、現像ブレードユニット２８０を組み立て後、画像形成装置１００の現像容器２７１に固定される。

（現像ブレードユニットの動作）
次に、現像ブレードユニット２８０の動作について説明する。

図５は、現像ブレードユニット２８０の現像ブレード２８１が現像スリーブ２７３に当接した状態を示す図である。

同図に示すように、現像ブレード２８１の平坦面部分が現像スリーブ２７３の外周面に現像スリーブ２７３の回転方向に対するカウンター方向に腹当たり状態で接触する。その際、現像ブレード２８１が変形して現像スリーブ２７３の外周面に接触した後に現像ブレード２８１の裏面と押圧部材２８２とが接触することとなる。

このため、現像ブレード２８１単体が持っている弾性部材としての歪みを押圧部材２８２による押圧力の影響が無い状態で現像スリーブ２７３に沿わせて矯正することができる。このようにして現像ブレード２８１の歪みが矯正された後に、押圧部材２８２によって押圧されることで、現像ブレード２８１の歪みの影響をできるだけ受けないようにして、現像ブレード２８１が現像スリーブ２７３に押圧されて摺擦する。

そして、現像ブレード２８１の当接位置よりも現像スリーブ２７３の外周面上で回転方向の下流側に均一な厚さのトナーＴの薄層が塗布された状態が形成される。

一方、現像ブレード２８１と、回転駆動される現像スリーブ２７３の外周面上に付着されているトナーＴとの間の摩擦作用によって、トナーＴの粒子に対して、感光体ドラム１８の表面上に形成された静電潜像とは異極性の帯電電荷が付与される。

現像ブレード２８１により現像スリーブ２７３の外周面上で薄層化されたトナーＴは、現像スリーブ２７３の回転に伴って感光体ドラム１８と対向する現像領域に搬送される。

現像スリーブ２７３の外周面に当接してトナーＴの量を規制する現像ブレード２８１は、例えば、ゴム硬度ＪＩＳＡで４０°のウレタンゴムで形成される。また、現像ブレード２８１が現像スリーブ２７３の外周面に当接する当接力Ｐは、例えば、約３０ｇｆ／ｃｍに設定されている。ここで、当接力Ｐは現像スリーブ２７３の長手方向の単位長さ（１ｃｍ）当たりの当接荷重（ｇｆ）で示される。現像スリーブ２７３と現像ブレード２８１との間で当接するニップ幅は１．０ｍｍに設定されている。

なお、上述した実施形態では、現像スリーブ２７３の外周面上のトナーの層厚を規制する現像ブレード２８１について、本発明を適用した例を説明したが、感光体ドラム１８をクリーニングするクリーニングブレードに本発明を適用することも可能である。したがって、上述した現像剤担持体とは、感光体ドラムを含む概念である。

１００…画像形成装置
２７０…現像装置
２７１…現像容器
２８０…現像ブレードユニット
２８１…現像ブレード
２８２…押圧部材
２８３…保持部材
２８４…調整部材
２８４ａ…長穴
２８５…ビス

Claims (9)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体に当接するブレードと、
   前記ブレードが前記現像剤担持体と当接する側と反対側に、前記ブレードが前記現像剤担持体に当接していない状態で前記ブレードと所定の間隔を有するように設けられ、前記ブレードが前記現像剤担持体に当接して変形すると前記ブレードに接触して前記ブレードを前記現像剤担持体に押圧する押圧部材と
   を具備することを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤担持体は、潜像を担持する像担持体に現像剤を供給する現像スリーブであり、前記ブレードは前記現像スリーブに摺擦し、前記現像スリーブの外周面の現像剤の量を規制することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記ブレードを保持する第１の保持部材と、
   前記押圧部材を保持する第２の保持部材と、
   前記第１の保持部材と前記第２の保持部材とを固定する固定部材と
   を具備することを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記ブレードと、前記押圧部材と、前記第１の保持部材と、前記第２の保持部材と前記固定部材は、前記現像スリーブの外周面の現像剤の量を規制する現像剤量規制ユニットとして組み立てられた後に、前記現像剤量規制ユニットが前記現像装置の装置本体に固定されることを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
5. 前記現像スリーブに供給するための現像剤を収容する現像容器をさらに具備し、
   前記現像剤量規制ユニットは、前記現像容器に固定されることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記所定の間隔は、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の現像装置。
7. 前記間隔は、前記現像剤量規制ユニットが組み立てられる際に、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との位置を調整して前記固定部材により固定することで調整可能であることを特徴とする請求項４乃至請求項６のいずれか一項に記載の現像装置。
8. 前記ブレードは、ウレタンゴムにより形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の現像装置。
9. 画像形成部に請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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