JP2018045153A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より現像剤の厚さを均一化し、現像品質を向上した現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、回転体と、規制部材と、を備える現像装置が提供される。前記回転体は、現像剤を付着させて輸送する。前記規制部材は、前記回転体に対向して、前記回転体に付着した現像剤を掻き落とす。前記規制部材は、金属を含む板状の第１部分と、前記回転体に対向する前記第１部分の第１面上に設けられ、樹脂を含む第２部分と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、現像装置及び画像形成装置に関する。

複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置において、感光体を介して現像装置から転写体に現像剤を輸送することで画像処理が行われる。このような画像形成装置では、感光体に現像剤が輸送されるときに、現像装置内の規制部材等を用いて現像剤の厚さを調整している。

現像剤の厚さは、現像装置内における規制部材の位置、及び、規制部材の形状によって変化する。規制部材が金属材料で形成されている場合、規制部材の作製時の加工等で規制部材に反りが発生すると、規制部材と回転体との間隔が不均一になるため、現像剤の厚さもそれに伴って不均一になり、現像装置の現像品質が劣化するという問題がある。

特開２００４−２９０４４号公報

本発明の実施形態は、より現像剤の厚さを均一化し、現像品質を向上した現像装置及び画像形成装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、回転体と、規制部材と、を備える現像装置が提供される。前記回転体は、現像剤を付着させて輸送する。前記規制部材は、前記回転体に対向して、前記回転体に付着した現像剤を掻き落とす。前記規制部材は、金属を含む板状の第１部分と、前記回転体に対向する前記第１部分の第１面上に設けられ、樹脂を含む第２部分と、を有する。

実施形態に係る現像装置を示す斜視図である。 実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。 図３（ａ）は、実施形態に係る現像装置の一部を示し、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、実施形態の第１変形例に係る現像装置の一部を示す図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態の第２変形例に係る現像装置の一部を示す図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施形態の第３変形例に係る現像装置の一部を示す図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態の第４変形例に係る現像装置の一部を示す図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態の第５変形例に係る現像装置の一部を示す図である。 実施形態の第６変形例に係る現像装置の一部を示す図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、規制部材の形成方法を説明する図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１実施形態）
図１は、実施形態に係る現像装置を示す斜視図である。
図２は、実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。
図１は、現像装置５０を筐体側から見た斜視図を示している。図２は、画像形成装置１００の断面を示しており、図２の矢印Ａ１が示す方向は、図１の矢印Ａ０が示す方向に相当する。

図１及び図２に表すように、画像形成装置１００には、感光体１０と、転写体２０と、現像装置５０と、が設けられている。画像形成装置１００は、例えば、複写機、ファクシミリ、プリンター等である。

画像形成装置１００において、現像剤Ｄが現像装置５０から感光体１０に輸送された後、感光体１０から転写体２０に輸送されて画像処理が行われる。現像剤Ｄは、例えば、磁性キャリアと、磁性キャリアの表面に形成された顔料を含むトナーと、を含む二成分系現像剤である。

感光体１０は、潜像担持体であって、例えば、感光ドラムである。例えば、感光体１０は、図２の矢印Ａ２が示すように時計回りの方向に回転する。感光体１０は、現像装置５０（回転体５５）に対向して設けられている。感光体１０は、現像装置５０（回転体５５）から輸送される現像剤Ｄを静電力によって吸着する。
転写体２０は、例えば、転写ベルトである。転写体２０を介して、感光体１０から紙等の記録物に可視像が転写される。

現像装置５０は、筐体５２と、第１撹拌体５３と、第２撹拌体５４と、回転体５５と、規制部材５６と、を有する。

筐体５２は、第１撹拌体５３、第２撹拌体５４及び回転体５５を収納する。筐体５２は、例えば、樹脂で形成されている。

第１撹拌体５３は、図１に示す現像剤Ｄを投入する投入口Ｓを介して、現像装置５０内のタンク（図示せず）から現像剤Ｄが供給された後、現像剤Ｄを撹拌しながら第２撹拌体５４に輸送する。例えば、第１撹拌体５３は、図２の矢印Ａ３が示すように時計回りの方向に回転する。例えば、第１撹拌体５３は、現像剤Ｄの濃度を検出する濃度センサを有する。例えば、濃度センサによって検出された現像剤Ｄの濃度に基づいて、現像装置５０内のタンクから供給される現像剤Ｄの量が決定される。

第２撹拌体５４は、第１撹拌体５３に対向して設けられている。第２撹拌体５４は、第１撹拌体５３から輸送された現像剤Ｄを撹拌しながら回転体５５に輸送する。例えば、第２撹拌体５４は、図２の矢印Ａ４が示すように反時計回りの方向に回転する。

回転体５５は、第２撹拌体５４に対向して設けられている。回転体５５は、第２撹拌体５４から輸送された現像剤Ｄを撹拌しながら感光体１０に輸送する。回転体５５は、例えば、磁性体である。回転体５５が磁性を有するので、回転体５５は、第２撹拌体５４から輸送された現像剤Ｄを磁力によって吸着する。例えば、回転体５５は、図２の矢印Ａ５が示すように反時計回りの方向に回転する。
図２に示すように、第１撹拌体５３、第２撹拌体５４及び回転体５５が位置して、図２の矢印Ａ３〜Ａ５の方向に回転することで、現像剤Ｄは、筐体５２内を循環する。

規制部材５６は、例えば、ドクターブレードである。規制部材５６は、回転体５５の近傍に位置し、回転体５５に吸着された現像剤Ｄを掻き落とす。これにより、回転体５５から感光体１０に現像剤Ｄが輸送されるとき、現像剤Ｄの厚さが調整される。

規制部材５６は、本体部５６ａ及び周辺部５６ｂを有する。本体部５６ａは、例えば、鉄、アルミニウム等の金属材料で形成されている。本体部５６ａの形状は、例えば、板状であって、面５６ｓ１、面５６ｓ２、面５６ｓ３及び面５６ｓ４を有する。面５６ｓ１及び面５６ｓ２は、面５６ｓ３及び面５６ｓ４の間に位置する面である。

本体部５６ａの面５６ｓ１は、筐体５２を介して第２撹拌体５４に対向している。例えば、面５６ｓ１の一部は、筐体５２の一部に接する。本体部５６ａの面５６ｓ２は、面５６ｓ１に対して反対側に設けられた面である。
本体部５６ａの面５６ｓ３は、回転体５５に対向している。本体部５６ａの面５６ｓ４は、面５６ｓ３に対して反対側に設けられた面である。

周辺部５６ｂは、放熱性に優れた樹脂で形成されている。樹脂は、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）を付加したＡＢＳ樹脂である。周辺部５６ｂは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられている。図２に示す例では、周辺部５６ｂは、本体部５６ａの面５６ｓ３を覆う。

周辺部５６ｂは、先端部分５６ｔを有する。先端部分５６ｔは、回転体５５に対向する平面５６ｐを有する。回転体５５に吸着された現像剤Ｄは、先端部分５６ｔによって掻き落とされる。

以下、規制部材５６の変形例を説明する。
図３（ａ）は、実施形態に係る現像装置の一部を示し、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、実施形態の第１変形例に係る現像装置の一部を示す図である。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、実施形態の第２変形例に係る現像装置の一部を示す図である。
図３（ａ）〜図３（ｃ）において、筐体５２の一部、回転体５５及び規制部材５６が示されている。図４（ａ）及び図４（ｂ）において、規制部材５６が示されている。

図３（ａ）に示すように、規制部材５６において、周辺部５６ｂは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられている。周辺部５６ｂは、先端部分５６ｔを有する。先端部分５６ｔは、回転体５５に対向する平面５６ｐを有する。

図３（ｂ）に示すように、規制部材５６において、周辺部５６ｂは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられている。周辺部５６ｂは、本体部５６ａにおける面５６ｓ２の一部と、面５６ｓ３と、を覆う。周辺部５６ｂは、先端部分５６ｔを有する。先端部分５６ｔは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられており、回転体５５に対向する平面５６ｐを有する。なお、本実施形態では、周辺部５６ｂは、本体部５６ａにおける面５６ｓ２の一部と、面５６ｓ３と、を覆うように設けているが、面５６ｓ１の一部と面５６ｓ３とを覆うように設けても良い。

図３（ｃ）に示すように、規制部材５６において、周辺部５６ｂは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられている。周辺部５６ｂは、本体部５６ａにおける面５６ｓ１の一部と、面５６ｓ２の一部と、面５６ｓ３と、を覆う。周辺部５６ｂは、先端部分５６ｔを有する。先端部分５６ｔは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられており、回転体５５に対向する平面５６ｐを有する。
図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、規制部材５６において、本体部５６ａに対する周辺部５６ｂの形成位置の変形例を示している。また、図３（ａ）から図３（ｃ）に向かうにつれて、周辺部５６ｂの接合強度は大きくなる。一方、図３（ｃ）から図３（ａ）に向かうにつれて周辺部５６ｂの形成スペースは小さくなる。

図４（ａ）に示すように、周辺部５６ｂの先端部分５６ｔは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられており、回転体５５に対向する凹部５６ｃ１を有する。凹部５６ｃ１の内面は、例えば、回転体５５（の円弧）に対応した曲面である。先端部分５６ｔに凹部５６ｃ１を形成すると、現像剤Ｄを掻き落とし易くなる。回転体５５に対応した曲面が形成される場合、規制部材５６をより回転体５５に近づけて配置する事が出来るので、より現像剤Ｄを掻き落としやすくし、現像剤Ｄの厚さを均一化しやすくなる。

図４（ｂ）に示すように、周辺部５６ｂの先端部分５６ｔは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられており、回転体５５に対向する凸形状の曲面５６ｃ２を有する。先端部分５６ｔに曲面５６ｃ２を形成すると、回転体５５に吸着された現像剤Ｄを先端部分５６ｔによって掻き落とすときに、先端部分５６ｔに発生する摩擦熱を低減して周辺部５６ｂの耐久性が向上する。これにより、規制部材５６の耐久性が向上する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、規制部材５６において、周辺部５６ｂの先端部分５６ｔの形状の変形例を示している。

以下、規制部材５６の位置決めについて説明する。
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、実施形態の第３変形例に係る現像装置の一部を示す図である。
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、実施形態の第４変形例に係る現像装置の一部を示す図である。
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、実施形態の第５変形例に係る現像装置の一部を示す図である。
図８は、実施形態の第６変形例に係る現像装置の一部を示す図である。
図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）において、筐体５２の一部、回転体５５及び規制部材５６が示されている。図５（ｂ）、図６（ｂ）及び図７（ｂ）において、図５（ａ）、図６（ａ）及び図７（ａ）の矢印Ａ６が示す方向から見た回転体５５及び規制部材５６がそれぞれ示されている。図８は、規制部材５６の周辺部５６ｂ（５６ｂ２）の変形例を示しており、図８が示す領域は、図５（ｂ）に示す領域に相当する。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、周辺部５６ｂは、本体部５６ａの面５６ｓ３及び面５６ｓ４上にそれぞれ設けられている。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す例では、一方の周辺部５６ｂ（５６ｂ１）は、本体部５６ａにおける面５６ｓ１の一部と、面５６ｓ２の一部と、面５６ｓ３と、を覆っており、他方の周辺部５６ｂ（５６ｂ２）は、本体部５６ａにおける面５６ｓ２の一部と、面５６ｓ４と、を覆う。なお、本実施形態では、他方の周辺部５６ｂ（５６ｂ２）は、本体部５６ａにおける面５６ｓ２の一部と、面５６ｓ４とを覆うように設けているが、少なくとも面５６ｓ４上に設けられていれば良く、単に面５６ｓ４上に設けられていても、面５６ｓ１の一部と面５６ｓ４とを覆うように設けられていても、面５６ｓ１及び面５６ｓ２の一部と面５６ｓ４とを覆うように設けられていても良い。

位置決め機構、例えば位置決めピン６０を用いて、筐体５２及び回転体５５に対する規制部材５６の位置が決定される。まず、位置決めピン６０と、本体部５６ａの面５６ｓ４上に設けられた周辺部５６ｂ（５６ｂ２）と、の間の位置決めが行われる。続いて、筐体５２と本体部５６ａの面５６ｓ１との間の位置合わせが行われると共に、回転体５５と、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられた周辺部５６ｂ（５６ｂ１）と、の間の位置合わせが行われる。なお、規制部材５６の位置を決定するとき、周辺部５６ｂ（５６ｂ１、５６ｂ２）のそれぞれの面は、平行度が保たれている状態が望ましい。

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、規制部材５６において、周辺部５６ｂは、周辺部５６ｂ（５６ｂ１）に形成されている面５６ｓ２の一部と、周辺部５６ｂ（５６ｂ２）に形成されている面５６ｓ２の一部とが連続するように設けられている。つまり、周辺部５６ｂは、本体部５６ａにおける面５６ｓ１の面５６ｓ３側の端部と、面５６ｓ２と、面５６ｓ３と、面５６ｓ４と、を覆う。なお、面５６ｓ１の面５６ｓ４側の端部は、筐体５２の接触が可能であれば覆われても良い。

位置決めピン６０を用いて、筐体５２及び回転体５５に対する規制部材５６の位置が決定される。まず、位置決めピン６０と、本体部５６ａの面５６ｓ４上に設けられた周辺部５６ｂと、の間の位置決めが行われる。続いて、筐体５２と本体部５６ａの面５６ｓ１との間の位置合わせが行われると共に、回転体５５と、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられた周辺部５６ｂと、の間の位置合わせが行われる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、周辺部５６ｂは、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられている。周辺部５６ｂは、本体部５６ａにおける面５６ｓ３と、面５６ｓ５の一部と、面５６ｓ６の一部を覆う。また、周辺部５６ｂは、面５６ｓ１と面５６ｓ２の一部を覆い、本体部５６ａの面５６ｓ３と本体部５６ａの面５６ｓ５上に設けられた周辺部５６ｂに連続するように設けられている。なお、本体部５６ａの面５６ｓ５及び面５６ｓ６は、互いに対向する面であって、その周囲を面５６ｓ１〜面５６ｓ４に囲まれた面である。また、面５６ｓ１と面５６ｓ２上に周辺部５６ｂが形成されていなくても良い。

位置決めピン６０を用いて、筐体５２及び回転体５５に対する規制部材５６の位置が決定される。まず、位置決めピン６０と、本体部５６ａの面５６ｓ５及び面５６ｓ６上に設けられた周辺部５６ｂと、の間の位置決めが行われる。続いて、筐体５２と本体部５６ａの面５６ｓ１との間の位置合わせが行われると共に、回転体５５と、本体部５６ａの面５６ｓ３上に設けられた周辺部５６ｂと、の間の位置合わせが行われる。

例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、位置決めピン６０が周辺部５６ｂ（５６ｂ２）に接することで、筐体５２及び回転体５５に対する規制部材５６の位置が決定される。
一方、図８に示すように、周辺部５６ｂ（５６ｂ２）に、切り欠き５６ｄを形成しても良い。切り欠き５６ｄに位置決めピン６０を配置することで周辺部５６ｂ（５６ｂ２）内に位置決めピン６０が固定される。これにより、規制部材５６の長辺方向の位置ずれを抑制でき位置決めの精度が向上する。図８に示す例では、三角形状及び四角形状の２つの切り欠き５６ｄが周辺部５６ｂ（５６ｂ２）に形成されているが、切り欠き５６ｄの形状及び数は任意である。切り欠き５６ｄの形状は回転体５５との間隔を調整する方向や、規制部材５６の長手方向の位置を調整する方向に調整可能な形状であれば何でも良い。

以下、規制部材５６の形成方法について説明する。
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、規制部材の形成方法を説明する図である。
図９（ａ）及び図９（ｂ）において、金型７０を用いた規制部材５６の形成方法が示されている。なお、図９（ａ）及び図９（ｂ）は、本体部５６ａの面５６ｓ３上に周辺部５６ｂが設けられた規制部材５６（図３（ｃ）の規制部材５６）の形成方法を示している。

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、射出成型によって、金型７０を用いて本体部５６ａ上に周辺部５６ｂを形成する。このような樹脂成型によって、本体部５６ａの面５６ｓ３上に周辺部５６ｂが形成される。つまり、２部材で構成された規制部材５６が形成される。上述した形成方法では、樹脂部材を規制部材に付着することを前提としたが、規制部材は金属部材の場合もある。この場合、例えばダイキャスト等の鋳造により形成する。また、この他に電鋳によって金属薄膜を規制部材に付着させて作製しても良い。

以下、本実施形態の効果について説明する。
ここで、現像装置において、金属材料によって規制部材を形成すると、金属材料に起因する内部応力によって規制部材に反りが発生する。このような反りは、規制部材における回転体に対向する先端部分、及び、先端部分の反対側の後端部分に発生し易い。規制部材の先端部分に反りが発生すると、回転体と先端部分との間の位置合わせが困難になる。一方、規制部材の後端部分に反りが発生すると、位置決めピンと後端部分との間の位置決めが困難になる。したがって、現像装置内における規制部材の位置の変化、及び、規制部材の形状の変化によって、規制部材によって現像剤を掻き落とすことで調整される現像剤の厚さにばらつきが生じる。これにより、回転体から感光体に輸送される現像剤の厚さが不均一になって、現像装置の現像品質が劣化する虞がある。

本実施形態の現像装置５０において、規制部材５６は、金属を含む本体部５６ａと、樹脂を含み、回転体５５に対向する本体部５６ａの少なくとも面５６ｓ３上に設けられた周辺部５６ｂと、を有する。このような周辺部５６ｂを規制部材５６に設けると、金属材料に起因する内部応力によって生じる規制部材５６（本体部５６ａの面５６ｓ３）の反りにより現像剤Ｄの掻き取りの厚さに不均一が生じることを抑制する。つまり、規制部材５６の反りによって規制部材５６の長手方向と回転体５５との間隔が不均一になるので、周辺部５６ｂを設けることでその差を穴埋めし、均一化できる。これにより、現像剤Ｄの掻き取りの厚さを均一化できる。さらに、筐体５２及び回転体５５に対する規制部材５６の位置決めが容易になって、回転体５５に対して規制部材５６を精度良く組み立てることができる。したがって、回転体５５から感光体１０に輸送するために、規制部材５６によって掻き落とすことで調整される現像剤Ｄの厚さを均一にすることができる。

また、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す規制部材５６の形成方法のように、金型７０を用いて２部材を一体的に形成するので、複数の部材によって別々に規制部材を形成する場合と比較して、位置決めの誤差を少なくすることができる。したがって、筐体５２及び回転体５５に対する規制部材５６の位置決めの精度を向上できる。

本実施形態の規制部材５６において、本体部５６ａの面５６ｓ３の反対側の面５６ｓ４上に周辺部５６ｂ（５６ｂ２）をさらに設けることが望ましい。本体部５６ａの面５６ｓ４上に周辺部５６ｂ（５６ｂ２）を設けると、規制部材５６（本体部５６ａの面５６ｓ４）の反りにより現像剤Ｄの掻き取りの厚さに不均一が生じることを抑制できる。これにより、筐体５２及び回転体５５に対する規制部材５６の位置決めが容易になって、回転体５５に対して規制部材５６を精度良く組み立てることができる。

本実施形態によれば、より現像剤の厚さを均一化し、現像品質を向上した現像装置及び画像形成装置を提供する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…感光体、 ２０…転写体、 ５０…現像装置、 ５２…筐体、 ５３…第１撹拌体、 ５４…第２撹拌体、 ５５…回転体、 ５６…規制部材、 ５６ａ…本体部、 ５６ｂ、５６ｂ１、５６ｂ２…周辺部、 ５６ｃ１…凹部、 ５６ｃ２…曲面、 ５６ｐ…平面、 ５６ｓ１〜５６ｓ６…面、 ５６ｔ…先端部分、 ６０…位置決めピン、 ７０…金型、 １００…画像形成装置、 Ｄ…現像剤

Claims (7)

1. 現像剤を付着させて輸送する回転体と、
   前記回転体に対向して、前記回転体に付着した現像剤を掻き落とす規制部材と、
   を備え、
   前記規制部材は、金属を含む板状の第１部分と、前記回転体に対向する前記第１部分の第１面上に設けられ、樹脂を含む第２部分と、を有する現像装置。
2. 前記規制部材の第１部分は、前記第１面に反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に設けられた第３面及び第４面と、をさらに有し、
   前記規制部材の第２部分は、前記第３面及び前記第４面の少なくともどちらか一方の一部をさらに覆う請求項１記載の現像装置。
3. 前記規制部材は、前記第１部分の第１面に反対側の第２面上に設けられ、樹脂を含む第３部分をさらに有する請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記第３部分には切り欠き部が形成されている請求項３記載の現像装置。
5. 前記規制部材の第１部分は、前記第１面と、前記第１面に反対側の第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に設けられた第３面と、前記第３面に反対側の第４面と、前記第１面、前記第２面、前記第３面及び前記第４面に囲まれる第５面と、前記第５面に反対側の第６面と、をさらに有し、
   前記規制部材の第２部分は、前記第５面と前記第６面の少なくともどちらか一方の一部を覆う請求項１記載の現像装置。
6. 前記規制部材の第２部分の前記回転体に対向する面は、曲面を有している請求項１〜５のいずれか１つに記載の現像装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の現像装置と、
   前記現像装置の回転体に対向する感光体と、
   を備えた画像形成装置。