JP2016020986A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラの表面が削れるのを抑えることができる現像装置を提供する。
【解決手段】現像装置は、筐体と、回転可能であり、現像剤を担持するように構成される現像ローラと、現像ローラ上の現像剤層の厚さを規制する層厚規制ブレード１００と、筐体と現像ローラの軸方向両端部の間に配置されるサイドシール２００と、を備えている。層厚規制ブレード１００は、前記軸方向に沿って延びるブレード本体１１０と、ブレード本体１１０の現像ローラと対向する面から突出し、現像ローラに接触するブレードゴム部１２０とを有している。そして、ブレードゴム部１２０は、前記軸方向両端部に、ブレードゴム部１２０の現像ローラの回転方向上流側を向く面から前記軸方向外側に向かうにつれて前記回転方向下流側へ向かい、ブレードゴム部１２０の前記軸方向外側の端面１２０Ａまで延びる傾斜面１２１Ｃを有している。
【選択図】図５

Description

本発明は、層厚規制ブレードが、ブレード本体と、ブレード本体から突出するブレードゴム部とを有する現像装置に関する。

従来、画像形成装置に備えられる現像装置には、現像ローラと、現像ローラ上の現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードとを備えるものがある。そして、このような現像装置において、層厚規制ブレードが、現像ローラの軸方向に延びるブレード本体と、ブレード本体から突出して現像ローラに接触するブレードゴム部とを有しているものが知られている（特許文献１参照）。

そして、特許文献１に記載されているブレードゴム部は、現像ローラの軸方向における両端部に、現像ローラの回転方向上流側の端部から凹んだ切欠部を有している。この切欠部は、現像ローラの回転方向上流側を向くとともに現像ローラの軸方向に沿って延び、ブレードゴム部の軸方向外側の端面に繋がる側面を有している。

特開２００７−１０１５９５号公報

しかしながら、上述した技術のように、ブレードゴム部の端部に設けられた現像ローラの回転方向上流側を向く側面が、現像ローラの軸方向に沿って延びていると、その周辺で現像剤が溜まりやすい。これにより、ブレードゴム部の端部と現像ローラの間に現像剤が凝集し、この凝集した現像剤により現像ローラの表面が削られ、現像剤が漏れる原因になるおそれがあった。

そこで、本発明は、現像ローラの表面が削れるのを抑えることができる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、現像剤を収容する筐体と、回転可能であり、現像剤を担持するように構成される現像ローラと、現像ローラ上の現像剤層の厚さを規制する層厚規制ブレードと、筐体と現像ローラの軸方向両端部の間に配置されるシール部材と、を備えている。
層厚規制ブレードは、前記軸方向に沿って延びるブレード本体と、ブレード本体の現像ローラと対向する面から突出し、現像ローラに接触するブレードゴム部とを有している。
そして、ブレードゴム部は、前記軸方向両端部に、ブレードゴム部の現像ローラの回転方向上流側を向く面から前記軸方向外側に向かうにつれて前記回転方向下流側へ向かい、ブレードゴム部の前記軸方向外側の端面まで延びる傾斜面を有している。

このように構成された現像装置によれば、ブレードゴム部の端部に傾斜面を設けていない構成に比べて、ブレードゴム部の端部で現像剤が凝集するのを抑えることができる。これにより、現像ローラの表面が削れるのを抑えることができる。なお、ブレードゴム部の端部に傾斜面を設けることで上記のような効果が得られることは、実験で確認されている。

前記した現像装置において、ブレードゴム部が、前記軸方向両端部に、前記回転方向上流側の端部から凹んだ切欠部を有している場合には、傾斜面は、切欠部に設けることができる。

前記した現像装置において、傾斜面は、ブレードゴム部が現像ローラに接触する範囲内に設けられていてもよい。

前記した現像装置において、ブレード本体は、傾斜面に対応する部分に、傾斜面と平行に延びる傾斜部を有していてもよい。

本発明によれば、ブレードゴム部の端部に傾斜面を設けていない構成に比べて、ブレードゴム部の端部で現像剤が凝集するのを抑えることができる。これにより、現像ローラの表面が削れるのを抑えることができる。

本発明の一実施形態に係る現像カートリッジを備えるレーザプリンタの概略構成を示す断面図である。 プロセスカートリッジの断面図である。 現像カートリッジの開口の周囲の構造を示す拡大斜視図である。 現像カートリッジを、サイドシールを通り現像ローラの軸方向に直交する平面で切った断面図である。 層厚規制ブレードの端部とサイドシールを示す図であって、傾斜面を有する形態を示す図（ａ）と、傾斜面を有していない比較例を示す図（ｂ）である。 現像ローラと層厚規制ブレードを示す図であって、左右方向中央部における断面図（ａ）と、切欠部における断面図（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、現像装置の一例としての現像カートリッジを備えたレーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。

また、以下の説明においては、レーザプリンタ１の使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、奥側を「左」、手前側を「右」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、用紙３に画像を形成するための画像形成部５等を備えている。

フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７を備えている。また、フィーダ部４は、用紙３の搬送や紙粉取りを行う各種ローラ１１を備えている。そして、フィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって上方に寄せられ、各種ローラ１１によって画像形成部５に搬送される。

画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、定着部１８等を備えている。

スキャナユニット１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０，２１、反射鏡２２，２３，２４等を備えている。このスキャナユニット１６では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、感光ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。

プロセスカートリッジ１７は、本体ケーシング２の手前側に設けられたフロントカバー２Ａを適宜開放することで、本体ケーシング２に対して着脱可能に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ１７は、現像カートリッジ２８と、ドラムユニット３９とで主に構成されている。

現像カートリッジ２８は、ドラムユニット３９に装着された状態で、本体ケーシング２に対して着脱可能となっている。現像カートリッジ２８は、図２に示すように、現像ローラ３１、層厚規制ブレード１００、供給ローラ３３およびこれらの部材を支持する筐体５０を備えている。また、筐体５０は、内部に現像剤の一例としてのトナーが収容されるトナー収容室３４を有している。

現像ローラ３１は、円筒状の現像ローラ本体３１Ａと、現像ローラ本体３１Ａに挿通され左右方向に延びる軸部３１Ｂとを有している。現像ローラ本体３１Ａは、ウレタンゴム等から形成されている。

層厚規制ブレード１００は、ブレード本体１１０と、ブレード本体１１０に固定されたブレードゴム部１２０とを有している。

ブレード本体１１０は、左右方向に延びる板金である。ブレード本体１１０は、現像ローラ３１の上方で筐体５０に固定され、先端が現像ローラ３１の前方に配置されている。
ブレードゴム部１２０は、図３に示すように、左右方向に細長く、左右方向の大きさがブレード本体１１０よりも小さいゴム部材であり、例えばシリコーンゴムやウレタンゴムなどで形成されている。ブレードゴム部１２０は、ブレード本体１１０の先端部において、現像ローラ３１側の面に設けられ、現像ローラ３１の現像ローラ本体３１Ａに接触している。このブレードゴム部１２０は、左右方向の中央部において、現像ローラ３１と接触する面が平面状になっており、現像ローラ３１の回転方向における上流側と下流側の角部が断面視円弧状になっている。

図２に戻り、現像カートリッジ２８では、トナー収容室３４内に収容されたトナーが、アジテータ３４Ａで攪拌された後、供給ローラ３３により現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で摩擦帯電される。現像ローラ３１の外周面で担持されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード１００と現像ローラ３１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３１上に担持される。

ドラムユニット３９は、感光ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９および転写ローラ３０を備えている。そして、このドラムユニット３９内において、感光ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６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って、画像データに基づく静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されているトナーが、感光ドラム２７の表面上に形成される静電潜像に供給されて、感光ドラム２７の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０の間で用紙３が搬送されることで、感光ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。

図１に示すように、定着部１８は、加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１と対向して配置され加熱ローラ４１を加圧する加圧ローラ４２とを備えている。そして、このように構成される定着部１８では、用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させている。なお、定着部１８で熱定着された用紙３は、定着部１８の下流側に配設される排紙ローラ４５に搬送され、この排紙ローラ４５から排紙トレイ４６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２８の構成について詳しく説明する。なお、図３は、筐体５０から現像ローラ３１を外した状態を示している。また、現像カートリッジ２８の開口５１の周囲の構成は、左端部と右端部とで略同じになっているため、以下の説明で参照する図面においては、左端部のみを図示している。

図３に示すように、現像カートリッジ２８の筐体５０は、後側の側壁に開口５１を有し、現像ローラ３１がこの開口５１を塞ぐような形で筐体５０に回転可能に支持されている。開口５１の下縁には、フィルム３５が設けられ、開口５１の左右両側の縁には、シール部材の一例としてのサイドシール２００が設けられている。また、開口５１の上縁には、層厚規制ブレード１００が左右方向に延びるように設けられている。

サイドシール２００は、筐体５０と現像ローラ３１（現像ローラ本体３１Ａ）の軸方向、すなわち、左右方向両端部の間に、現像ローラ３１の外周形状に倣った形で配置され、現像ローラ３１と接触している。また、フィルム３５は、左右方向に延びるシート状の部材であり、現像ローラ３１の下部と接触している。層厚規制ブレード１００は、ブレードゴム部１２０が現像ローラ３１に前斜め上から接触している（図２参照）。このように、現像ローラ３１の周囲から筐体５０内のトナーが漏れるのを防止するため、現像ローラ３１は、上下左右の四方で、層厚規制ブレード１００、フィルム３５およびサイドシール２００と密着している。なお、本実施形態においては、現像ローラ３１は、図３に示した矢印の向き、すなわち、周面がサイドシール２００の表面を下から上に摺る向きで回転するように設けられている。

図３および図４に示すように、サイドシール２００は、筐体５０と現像ローラ３１の左右両端部の間、および、層厚規制ブレード１００のブレード本体１１０と現像ローラ３１の左右両端部の間に設けられている。サイドシール２００は、筐体５０に貼付される基材２１０と、ブレード本体１１０に貼付されるブレード側シール２２０と、基材２１０とブレード側シール２２０の上に重なって、現像ローラ３１に接触する接触部材２３０とを有している。

基材２１０は、例えば、ウレタンスポンジ等からなる弾性部材である。基材２１０は、下端が現像ローラ３１の下側に配置され、上端が層厚規制ブレード１００のブレード本体１１０の裏側（前側）に配置され、ブレード本体１１０に現像ローラ３１とは反対側から接触している。この基材２１０は、筐体５０に両面テープ等によって貼付されている。

ブレード側シール２２０は、例えば、ウレタンスポンジ等からなる弾性部材である。ブレード側シール２２０は、ブレード本体１１０のブレードゴム部１２０の左右両側に配置される部分に貼付されている。

接触部材２３０は、例えば、ダイニーマ（東洋紡株式会社製）等の繊維からなる織物部材であり、略矩形状に形成されている。なお、接触部材２３０は、不織布であってもよい。接触部材２３０は、ブレード側シール２２０と重なる位置から基材２１０の下端よりも後ろ側まで延び、ブレード側シール２２０、基材２１０および基材２１０よりも後方に延出した筐体５０の一部に両面テープ等によって貼付されている。接触部材２３０の上端は、ブレードゴム部１２０の現像ローラ３１との接触部よりも上に設けられている。

図５（ａ）に示すように、層厚規制ブレード１００のブレードゴム部１２０は、左右方向における端面１２０Ａが、ブレード側シール２２０の左右方向内側の端面２２１および接触部材２３０の左右方向内側の端面２３１に接触している。

そして、ブレードゴム部１２０は、左右方向の両端部に、現像ローラ３１の回転方向上流側の端部、すなわち、下端縁１２２から凹んだ切欠部１２１を有している。

切欠部１２１は、ブレードゴム部１２０の下端縁１２２から上側へ延びる第１側面１２１Ａと、第１側面１２１Ａから左右方向外側へ現像ローラ３１の軸方向に沿って延びる第２側面１２１Ｂと、第２側面１２１Ｂから左右方向外側へ延びる傾斜面１２１Ｃとを有して形成されている。

第２側面１２１Ｂは、現像ローラ３１の回転方向上流側、すなわち、下側を向く面であり、ブレードゴム部１２０の現像ローラ３１に接触する面との間の角部が、略直角になるように形成されている（図６（ｂ）参照）。

傾斜面１２１Ｃは、現像ローラ３１の軸方向に対して傾斜した面である。この傾斜面１２１Ｃは、左右方向外側に向かうにつれて現像ローラ３１の回転方向下流側、すなわち、上側へ向かい、ブレードゴム部１２０の左右方向外側の端面１２０Ａまで延びている。この傾斜面１２１Ｃは、ブレードゴム部１２０の現像ローラ３１に接触する面との間の角部が、略直角になるように形成されている。

そして、第２側面１２１Ｂと傾斜面１２１Ｃは、ブレードゴム部１２０が現像ローラ３１に接触する範囲内（ドットのハッチングで示す範囲内）に設けられている。

ブレード本体１１０は、下端縁１１０Ｕがブレードゴム部１２０の形状に沿った形状になっている。具体的に、ブレード本体１１０は、第１側面１２１Ａに対応する位置に、ブレード本体１１０の下端縁１１０Ｕから上方へ第１側面１２１Ａと平行に延びる第１端面１１１を有している。また、ブレード本体１１０は、第２側面１２１Ｂに対応する位置に、第１端面１１１から左右方向外側へ第２側面１２１Ｂと平行に延びる第２端面１１２を有している。そして、ブレード本体１１０は、傾斜面１２１Ｃに対応する位置に、第２端面１１２から左右方向外側へ傾斜面１２１Ｃと平行に延びる傾斜部の一例としての第３端面１１３を有している。

また、ブレード本体１１０は、ブレードゴム部１２０よりも下側に僅かに突出しており、下端縁１１０Ｕ、第１端面１１１、第２端面１１２および第３端面１１３は、ブレードゴム部１２０より外側にずれた位置に設けられている。

以上のように構成された現像カートリッジ２８の作用および効果について説明する。
図６（ａ）に示すように、現像ローラ３１が回転すると、現像ローラ３１上のトナーが層厚規制ブレード１００のブレードゴム部１２０によって掻き取られる。

このとき、切欠部１２１よりも左右方向内側の部分では、ブレードゴム部１２０の平らな面が接触しているのに対し、図６（ｂ）に示すように、切欠部１２１の部分では、ブレードゴム部１２０の現像ローラ３１の回転方向上流側の角部が略直角になっており、この角部が現像ローラ３１に接触している。これにより、現像ローラ３１の切欠部１２１に対応する位置では、切欠部１２１よりも左右方向内側の位置に比べて、より多くのトナーが掻き取られ、現像ローラ３１の端部に担持されるトナー層が薄くなるので、現像ローラ３１の端部からのトナー漏れを抑制することができる。

そして、本実施形態では、図５（ａ）に示すように、ブレードゴム部１２０の左右両端部に、現像ローラ３１の回転方向上流側を向く第２側面１２１Ｂから左右方向外側に向かうにつれて現像ローラ３１の回転方向下流側へ向かうように延びる傾斜面１２１Ｃを有しているので、ブレードゴム部１２０で掻き取られたトナーが、ブレードゴム部１２０の左右の端部で凝集するのが抑えられる。これにより、凝集したトナーで、現像ローラ３１の表面が削れるのを抑えることができる。なお、このことは、実験で確認されている。

一方、仮に、図５（ｂ）に示すように、ブレードゴム部１２０の左右の端部に傾斜面１２１Ｃが設けられておらず、第２側面１２１Ｂがブレードゴム部１２０の左右方向外側の端面１２０Ａまで延びている構成の場合、ブレードゴム部１２０によって掻き取られたトナーがブレードゴム部１２０の端部付近に溜まり、ブレードゴム部１２０と現像ローラ３１の間で凝集する。これにより、ブレードゴム部１２０上に凝集してできたトナーの固まりＴにより現像ローラ３１の表面が削られる。

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、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、レーザプリンタ１が備える現像カートリッジ２８に本発明を適用したが、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などが備える現像装置に本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、現像カートリッジ２８に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、現像カートリッジとドラムユニットが一体に構成されたプロセスカートリッジや、トナーを収容するトナーカートリッジからトナーが供給される現像器などの他の現像装置に本発明を適用してもよい。

次に、ブレードゴム部に傾斜面を設けることで現像ローラの表面が削れるのが抑制されることを確認した実験について説明する。

１．現像ローラの表面の削れの確認方法
現像ローラ本体がシリコーンゴムで形成された現像ローラを用いて２００００枚印字分回転させ、その後、現像ローラの表面が削れていないか目視で確認した。また、トナーが漏れていないかを確認した。

２．実施例および比較例
実施例および比較例の条件は以下の通りである。

（１）実施例
実施例では、図５（ａ）と同様の構成の傾斜面を有する層厚規制ブレードを使用した。各部位の寸法は以下の通りである。
傾斜面：現像ローラの軸方向の大きさ １ｍｍ
現像ローラの回転方向の大きさ ０．２ｍｍ
ブレードゴム部の現像ローラに接触する範囲の現像ローラの回転方向の幅：０．６ｍｍ
（２）比較例
比較例では、図５（ｂ）と同様の傾斜面を有していない層厚規制ブレードを使用した。
ブレードゴム部の現像ローラに接触する範囲の現像ローラの回転方向の幅：０．６ｍｍ

３．結果
実施例においては、現像ローラの表面が削れていないことを確認し、また、トナーの漏れも発生していなかった。
一方、比較例においては、現像ローラの端部に、現像ローラの周方向に沿った溝ができており、現像ローラの表面が削れているのが確認された。また、トナーの漏れも発生していた。

２８ 現像カートリッジ
３１ 現像ローラ
１００ 層厚規制ブレード
１１０ ブレード本体
１１３ 第３端面
１２０ ブレードゴム部
１２０Ａ 端面
１２１ 切欠部
１２１Ｃ 傾斜面
２００ サイドシール

Claims (4)

1. 現像剤を収容する筐体と、
   回転可能であり、現像剤を担持するように構成される現像ローラと、
   前記現像ローラ上の現像剤層の厚さを規制する層厚規制ブレードと、
   前記筐体と前記現像ローラの軸方向両端部の間に配置されるシール部材と、を備え、
   前記層厚規制ブレードは、前記軸方向に沿って延びるブレード本体と、前記ブレード本体の前記現像ローラと対向する面から突出し、前記現像ローラに接触するブレードゴム部とを有し、
   前記ブレードゴム部は、前記軸方向両端部に、前記ブレードゴム部の前記現像ローラの回転方向上流側を向く面から前記軸方向外側に向かうにつれて前記回転方向下流側へ向かい、前記ブレードゴム部の前記軸方向外側の端面まで延びる傾斜面を有していることを特徴とする現像装置。
2. 前記ブレードゴム部は、前記軸方向両端部に、前記回転方向上流側の端部から凹んだ切欠部を有し、
   前記傾斜面は、前記切欠部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記傾斜面は、前記ブレードゴム部が前記現像ローラに接触する範囲内に設けられてい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。
4. 前記ブレード本体は、前記傾斜面に対応する部分に、前記傾斜面と平行に延びる傾斜部を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。

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