JP2019066663A - 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】規制部材の帯電性能を向上させると共に、現像容器の長手方向の端部におけるトナーの漏れを軽減できる現像装置、プロセスカートリッジまたは画像形成装置を提供する。【解決手段】ブレード27(規制部材)は、現像ローラ25(現像剤担持体)と当接または近接する第1対向面と、第1対向面よりも現像ローラ25の回転方向の上流側で第1対向面よりも現像剤担持体から離れる第2対向面と、第1対向面と第2対向面を接続して第1対向面と第2対向面の間に段差を形成する段差面と、を備える。第1対向面の段差面となす第1角と第2対向面の段差面となす第2角は、共に鋭角、または、共に鈍角である。【選択図】図1
Description
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジまたは画像形成装置に関する。
一般的には、現像装置は現像ローラと現像ローラ上のトナーを規制する規制ブレードを備え、規制ブレードは、現像ローラ上のトナー層を均一に形成しながら、摩擦によってトナーを帯電させている。
現像後の現像ローラ上に残留したトナーの帯電量は、使用状態によって大きく異なる。即ち、低印字率画像(空白の割合が高い画像)の場合、現像動作の後、現像動作に使用(消費)されなかった帯電トナーが現像ローラの表面に多く残留し、残留トナーの帯電量が相対的に高い。一方、高印字率画像(空白の割合が低い画像)の場合では、現像動作の後にほとんどの帯電トナーが消費され、現像ローラの表面に残留することが少なく、残留トナーの帯電量も相対的に低い。
現像ローラに残留トナーの帯電量が異なる場合でも、トナー容器から新たに未帯電のトナーが供給された後、現像ローラ上に担持されるトナーの帯電量が所定の値となるように、規制ブレードを用いてトナーの帯電量を均す必要がある。
そこで、規制ブレードは、現像ローラの表面上のトナーの帯電量を均す能力が不十分の場合では、帯電量の異なるトナーが現像動作に使用されてしまうので、画像形成時に安定した現像性が得られず、画像不良が生じる恐れがある。
このような問題を解決するために、例えば特許文献1には、現像ローラ上の残留トナーを剥ぎ取り、かつ新しいトナーを供給するためのスポンジローラを設ける構成が開示されている。
また、特許文献2には、規制ブレードと現像ローラの当接位置よりも、現像ローラの回転方向の上流側に「トナー溜まり部」を形成することで、当接位置における帯電性能を高める構成が開示されている。具体的には、図13に示すように、規制ブレード270は、現像ローラ250との当接位置(当接規制部2701)よりも現像ローラの回転方向の上流側に伸びる延在部2702を設けている。現像ローラ250と規制ブレード270(延在部2702)の間に、「トナー溜まり部」を構成する領域G0(空間)が形成されている。
特許文献1のような構成では、現像ローラ上のトナーを十分に剥ぎ取れない場合がある。特に、低湿度環境では、トナーが帯電されやすく、現像ローラとトナーの鏡像力によってトナーが強く吸引されるため、現像ローラ上のトナーを剥ぎ取るのは困難となる。
一方、特許文献2のような構成では、現像ローラの端部と端部シールの間に規制ブレードの端部が挟み込まれているため、長手方向の端部におけるトナーの封止効果(シール性)が不十分になる可能性がある。即ち、トナーが領域G0(空間)を通じて長手方向に移動しやすく、端部に移動してきたトナーが現像容器の内部から外部へ漏れる可能性がある。
特に、規制ブレード270に積極的に「トナー溜まり部」(領域G0)を大きく設ける構成では、より大きな隙間が形成されるため、端部におけるトナー漏れの可能性が高くなる。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、規制ブレードの帯電性能を向上させると共に、現像容器の長手方向の端部におけるトナーの漏れを軽減できる現像装置、プロセスカートリッジまたは画像形成装置を提供することを目的とする。
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担持される現像剤を収容し、前記現像剤担持体の長手方向の端部において該現像剤担持体を回転可能なように支持する現像枠体と、
前記長手方向に沿って配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の厚みを規制する規制部材と、
前記長手方向において、前記規制部材の端部と、前記現像剤担持体の端部を支持する前記現像枠体の端部との間に配置され、前記現像枠体の端部における現像剤の漏れを規制する端部シール部材と、
を有する現像装置であって、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体と対向して配置され、前記現像剤担持体と当接または近接する第1対向面と、
前記第1対向面よりも前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と対向して配置され、前記第1対向面よりも前記現像剤担持体から離れる第2対向面と、
前記第1対向面と前記第2対向面を接続し、前記第1対向面と前記第2対向面の間に段差を形成する段差面と、を備え、
前記第1対向面の前記段差面となす第1角と、前記第2対向面の前記段差面となす第2角は共に鋭角である、ことを特徴とする。
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る現像剤を収容し、前記現像剤担持体の長手方向の端部において該現像剤担持体を回転可能なように支持する現像枠体と、
前記長手方向に沿って配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の厚みを規制する規制部材と、
前記長手方向において、前記規制部材の端部と、前記現像剤担持体の端部を支持する前記現像枠体の端部との間に配置され、前記現像枠体の端部における現像剤の漏れを規制する端部シール部材と、
を有する現像装置であって、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体と対向して配置され、前記現像剤担持体と当接または近接する第1対向面と、
前記第1対向面よりも前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と対向して配置され、前記第1対向面よりも前記現像剤担持体から離れる第2対向面と、
前記第1対向面と前記第2対向面を接続し、前記第1対向面と前記第2対向面の間に段差を形成する段差面と、を備え、
前記第1対向面の前記段差面となす第1角と、前記第2対向面の前記段差面となす第2角は共に鋭角である、ことを特徴とする。
また、他の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担持される現像剤を収容し、前記現像剤担持体の長手方向の端部において該現像剤担持体を回転可能なように支持する現像枠体と、
前記長手方向に沿って配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の厚みを規制する規制部材と、
前記長手方向において、前記規制部材の端部と、前記現像剤担持体の端部を支持する前記現像枠体の端部との間に配置され、前記現像枠体の端部における現像剤の漏れを規制する端部シール部材と、
を有する現像装置であって、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体と対向して配置され、前記現像剤担持体と当接または近接する第1対向面と、
前記第1対向面よりも前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と対向して配置され、前記第1対向面よりも前記現像剤担持体から離れる第2対向面と、
前記第1対向面と前記第2対向面を接続し、前記第1対向面と前記第2対向面の間に段差を形成する段差面と、を備え、
前記第1対向面の前記段差面となす第1角と、前記第2対向面の前記段差面となす第2角は共に鈍角である、ことを特徴とする。
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る現像剤を収容し、前記現像剤担持体の長手方向の端部において該現像剤担持体を回転可能なように支持する現像枠体と、
前記長手方向に沿って配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の厚みを規制する規制部材と、
前記長手方向において、前記規制部材の端部と、前記現像剤担持体の端部を支持する前記現像枠体の端部との間に配置され、前記現像枠体の端部における現像剤の漏れを規制する端部シール部材と、
を有する現像装置であって、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体と対向して配置され、前記現像剤担持体と当接または近接する第1対向面と、
前記第1対向面よりも前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と対向して配置され、前記第1対向面よりも前記現像剤担持体から離れる第2対向面と、
前記第1対向面と前記第2対向面を接続し、前記第1対向面と前記第2対向面の間に段差を形成する段差面と、を備え、
前記第1対向面の前記段差面となす第1角と、前記第2対向面の前記段差面となす第2角は共に鈍角である、ことを特徴とする。
また、他の本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成される静電潜像を現像する前記現像装置と、を有し、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。
また、他の本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成される静電潜像を現像する前記現像装置と、定着部と、を有する、ことを特徴とする。
そして、他の本発明の画像形成装置は、前記のプロセスカートリッジと、定着部と、を有する、ことを特徴とする。
本発明の現像装置、プロセスカートリッジまたは画像形成装置によれば、規制部材の帯電性能を向上させると共に、現像容器の長手方向の端部におけるトナーの漏れを軽減できる。
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジまたは画像形成装置のいずれかの形態としても実施可能である。
以下、本発明に関わるプロセスカートリッジが使用される電子写真画像形成装置(以下、単に画像形成装置と称する場合がある)を図面に則して説明する。なお、以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対位置関係などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えば、レーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。また、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも1つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。
また、現像装置とは、電子写真感光体ドラム上の静電潜像を現像するための現像手段とそれを支持する現像枠体、及び前記現像手段に関わる部品とを一体化し、画像形成装置本体に着脱可能にしたものである。
また、現像剤収容容器とは、電子写真画像形成プロセスに用いられる現像剤を収納するためのユニットであり、現像剤を収納するための現像容器や、収納された現像剤を送り出すための撹拌手段等で構成されている。
(第1実施例)
<電子写真画像形成装置>
本実施例に係る電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」と称する)の全体構成について、図2を用いて説明する。なお、図2は、第1実施例に係る画像形成装置の断面概念図である。
<電子写真画像形成装置>
本実施例に係る電子写真画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」と称する)の全体構成について、図2を用いて説明する。なお、図2は、第1実施例に係る画像形成装置の断面概念図である。
図2に示すように、本実施例の画像形成装置100は、主に感光ドラム1と、帯電ローラ2と、露光装置3と、反射ミラー4と、現像装置5(現像ユニット)などから構成される。また、画像形成装置100には、さらに転写ローラ6、定着器15(定着部)、またはクリーニング装置9などの構成も設けられている。
<電子写真画像形成プロセス>
以下、本実施例の画像形成装置100を構成する各機能部における機能および画像形成プロセスについて説明する。
以下、本実施例の画像形成装置100を構成する各機能部における機能および画像形成プロセスについて説明する。
図2に示すように、矢印R1方向に100mm/secで回転している感光ドラム1の表面上を、帯電ローラ2で所定電位に一律に帯電する。また、露光位置A1において、露光装置3、反射ミラー4により画像信号に応じて発信されたレーザービームにより、感光ドラム1上に静電潜像を形成する。なお、形成した静電潜像を現像位置C1において現像装置5で現像し、トナー像(現像剤像)を形成する。
また、感光ドラム1上に形成されたトナー像は、感光ドラム1と転写ローラ6の対向する転写位置B1にて転写材Pに転写する。トナー像を転写された転写材Pは定着器15に送られる。定着器15は転写材上のトナー像を加圧及び加熱して転写材Pに定着し、最終画像とする。
転写位置B1に対して感光ドラムの移動方向の下流にはクリーニング装置9が設置されている。付属のブレードが感光ドラム1上のトナー(現像剤)を掻き落とせるように接触配置されている。
なお、本実施例の画像形成装置100は、負帯電性のトナーを使用し、露光部にトナー像を形成するといわゆる反転現像を行っている。また、現像装置5は、画像形成装置100の装置本体(図示なし)に着脱可能に構成されている。
<現像装置および現像プロセス>
以下、図1を用いて、本実施例の画像形成装置100における現像装置5(現像ユニット)および現像プロセスについて説明する。なお、図1は、第1実施例に係る画像形成装置の現像ユニットの断面概念図である。
以下、図1を用いて、本実施例の画像形成装置100における現像装置5(現像ユニット)および現像プロセスについて説明する。なお、図1は、第1実施例に係る画像形成装置の現像ユニットの断面概念図である。
図1に示すように、現像容器21内に内包されたトナーは、供給ローラ24にて現像ローラ25の表面に供給される。現像ローラ25の表面に付着したトナーは、現像ローラ25の回転によってトナー量(現像剤量)規制位置Eに搬送され、規制ブレード27(規制部材)によって適正なトナー量(層厚)に制御される。
現像ローラ25の表面にコートされたトナーは、現像位置C1にて感光ドラム1の表面に形成された静電潜像の現像動作に使用される。現像されずに現像ローラ25表面に残ったトナー(残留トナー)は、現像ローラの回転に伴い再び供給位置D1に戻る。
次に、本実施例の現像装置5(現像ユニット)の構成について詳細に説明する。
図1に示すように、本実施例の現像装置5は、主に現像容器21(現像枠体)と、現像容器21の開口部に配置されトナーを担持する現像ローラ25(現像剤担持体)と、規制ブレード27(規制部材)とを備える。また、現像装置5は、現像ローラ25と接触するように設けられた供給ローラ24と、現像容器21に取り付けられる端部シール28(端部シール部材)などの構成も備えている。
なお、現像容器21は、現像ローラ25に担持されるトナーを収容し、現像ローラ25の長手方向の端部において現像ローラ25を回転可能なように支持するように構成されている。また、端部シール28は、長手方向において、規制ブレード27の端部と、現像ローラ25の端部を支持する現像容器21の端部との間に配置され、現像容器21の端部におけるトナーの漏れを規制している。
本実施例では、現像ローラ25は、主にφ8(mm)の導電性芯金(図示なし)と、その外周面に形成されたシリコンゴムを基層とした導電性を有する弾性層(図示なし)とから構成されている。なお、基層の上面には、さらに表層としてアクリル・ウレタン系ゴム層がコートされて形成される。また、現像ローラ25の外径はφ13(mm)である。
また、現像ローラ25は、現像動作中では、感光ドラム1と接触した状態で回転するように構成される。具体的には、現像動作中において、現像ローラ25は、現像位置C1で感光ドラム1に接触し、矢印R4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。
本実施例では、供給ローラ24は、主にφ6(mm)の導電性芯金(図示なし)と、その外周面に形成された連続気泡体からなるウレタンスポンジ層(図示なし)から構成される。供給ローラ24は、ウレタンスポンジ層の内部にトナーを蓄えることができる。供給ローラ24の外径はφ15(mm)である。
また、供給ローラ24は、現像容器21に支持されており、現像動作中では供給位置D1において現像ローラ25と接触しつつ、矢印R5方向に回転駆動可能なように構成されている。
<規制ブレード>
次に、本発明の最大の特徴である規制ブレード27について、図3を用いて詳細に説明する。なお、図3(a)および(b)は、第1実施例に係る画像形成装置の規制ブレードの断面概念図である。
次に、本発明の最大の特徴である規制ブレード27について、図3を用いて詳細に説明する。なお、図3(a)および(b)は、第1実施例に係る画像形成装置の規制ブレードの断面概念図である。
図3に示すように、規制ブレード27は、主に弾性(ばね性)を有する材料で形成された弾性部材27b(支持部)と、弾性部材27bを支持する支持部材27c(支持部)と、弾性部材の先端に設けられ可撓性を有する当接部材27a(当接部)と、を備える。
即ち、規制ブレード27は、長手方向に沿って配置され、現像ローラ25に当接し弾性変形可能な当接部材27aと、当接部材を支持する共に現像容器21に支持される支持部(27b、27c)とを有し、現像ローラに担持されるトナーの厚みを規制している。
具体的には、弾性部材27bは、現像枠体(現像容器21)に固定された支持部材27cにより、片持ちで現像枠体に固定支持される。また、弾性部材27bは、支持部材27cに支持(固定)される支持部(固定端)とは反対側である自由端側の先端部には、当接部材27aが設けられている。即ち、規制ブレード27は、当接部材27a(当接部)を通じて現像ローラ25の表面と当接するように現像枠体に取り付けられている。
また、当接部材27a(当接部)は、段差面272と、段差面272に対し現像ローラの回転方向の上流に所定の間隔を有した対向面273(第2対向面)と、現像ローラの回転方向の下流に現像ローラ25に当接する当接面271(第1対向面)とを備える。
このように、当接面271は、現像ローラと対向して配置され、現像ローラと当接または近接するように構成されている。また、対向面273は、当接面271よりも現像ローラの回転方向の上流側で現像ローラと対向して配置され、当接面よりも現像ローラから離れるように構成されている。一方、段差面272は、当接面271と対向面273を接続し、当接面271と対向面273の間に段差を形成するように構成されている。
当接部材27aは、現像ローラ25と当接する第1対向部2710と、第1対向部よりも現像ローラ25の回転方向の上流側に位置する第2対向部2730とを備えている。第1対向部2710には、当接面271が形成され、第2対向部2730には、対向面273が形成されている。
図3(b)に示すように、当接面271と段差面272の成す角(第1角)をA、段差面272と対向面273の成す角(第2角)をBとしたとき、それぞれの角A、Bは、共に鋭角になるように形成される。なお、本実施例では、角A、角Bは、共に30°である。
なお、第1対向部2710を、現像ローラの回転方向において、下流側よりも、上流側の厚みが薄くなるように構成してもよい。特に、第1対向部2710を、現像ローラの回転方向の上流側へ向かうにつれて厚みが薄くなるように構成してもよい。これにより、後述するように、端部におけるトナー溜まり領域Fを十分に小さくすることができ、端部のトナー漏れに対する防止効果が向上する。
本実施例では、当接部材27aと現像ローラ25が無負荷で接触した状態から、規制ブレード27を現像ローラ側へ一定量で押し込むことで、当接部材27aと現像ローラ25が圧接するように規制ブレード27が現像枠体に取り付けられている。
また、規制ブレード27は、現像ローラ25と規制ブレード27との当接位置において、弾性部材27bの自由端側の先端部が、現像ローラ25の移動方向の上流側を向いた状態(カウンター方向)で現像ローラ25に当接するように設けられる。
即ち、弾性部材27b(支持部)は、当接部材27aが設けられる自由端と、現像容器21に固定される固定端と、を有してもよく、弾性部材27b(支持部)の自由端を、現像ローラの回転方向の上流側へ延びるように配置されるように構成してもよい。
規制ブレード27の第2対向面と現像ローラ25の表面との間に、トナー溜まり領域F(図3(a)に示す斜線部)が形成される。
図3に示すように、トナー溜まり領域Fを構成する取り込み幅Lと取り込み高さHは、トナー溜まり領域Fへのトナーの取り込みやすさと、取り込んだトナーの保持しやすさに影響する。例えば、取り込み幅Lが大きい場合や、取り込み高さHが小さい場合では、トナーを安定して取り込むことが難しくなる。また、取り込み幅Lが小さい場合や取り込み高さHが大きい場合では、一旦取り込んだトナーが保持されずに現像容器21へ戻ってしまうことがある。
以上のことから、本発明の画像形成装置では、取り込み幅Lは0.5〜3.0mm、取り込み高さHは80〜580μmが好ましい。なお、本実施例では、取り込み幅Lを1.5mm、取り込み高さHを200μmとした。
当接部材27aは、導電性ゴムや導電性樹脂などで構成してもよい。
支持部を構成する弾性部材27bは、ステンレス鋼、リン青銅、アルミニウム合金などの金属製薄板(金属部材)や、高硬度の導電性樹脂などで形成された薄板など、弾性(ばね性)を有する材料で構成することができる。
また、支持部を構成する支持部材27cは、弾性部材27bよりも厚い金属板などの板状部材で構成することができる。なお、本実施例では、厚さ1.2mmの鉄板を断面L字形状に屈曲させた支持部材27cに、厚さ0.08mmのステンレス鋼薄板からなる弾性部材27bを固定した。
本実施例では、規制部材27を当接部材(27a)と支持部(27b、27c)で構成する例を示したが、規制部材27を同じ部材で構成してもよく、支持部(27b、27c)を同じ部材で構成してもよい。
次に、組立て後の本実施例の現像ローラの長手方向の端部における「トナー溜まり領域F」の状態変化について、図4を用いて説明する。なお、図4は、第1実施例に係る画像形成装置の現像ユニットの長手方向の端部における断面概念図である。
図4から理解できるように、トナー溜まり領域Fを形成可能な規制ブレード27を用いる構成では、規制ブレード27の両端部からのトナー漏れを抑制するために、トナー溜まり領域Fをできるだけ小さくする必要がある。この目的を達成するために、本実施例では、図3(b)に示すように、角A、Bを共に鋭角となるよう規制ブレード27を構成しているので、組立て後に、端部におけるトナー溜まり領域F(図4を参照する)を小さくすることができる。
具体的には、長手方向の端部において、規制ブレード27を端部シール28(段部シール部材)と現像ローラ25にて挟み込むことにより、当接部材27aの第2対向部2730を変形させ、対向面273が現像ローラの表面および段差面272に押し付けられる。これにより、端部における「トナー溜まり領域F」を小さくすることができ、図13に示す従来のような空間(領域G0)がほぼ存在しなくなり、トナー漏れに対する防止効果が向上する。
図5は、第1実施例に係る画像形成装置の規制ブレードと端部シールの長手方向における端部位置の関係を示す概念図である。
図5に示すように、本実施例では、現像ローラ25の長手方向において、端部シール28は、画像形成領域Xの外側に配置されている。なお、端部シール28の内側の端部281は、規制ブレード27の端面276よりも内側へ配置され、端部281と端面276の間に所定距離(幅Y)を持っている。
即ち、規制ブレード27の長手方向の両端において、幅Yの部分が、端部シール28と現像ローラ25によって挟み込まて、図4に示すように、トナー溜まり領域Fがほぼ存在しなくなるような構成となる。一方、長手方向の中央領域(即ち、画像領域X)においては、端部シールが存在しないため、トナー溜まり領域Fが端部ほど小さくならない。
また、長手方向において、端部シール28の外側の端部282は、規制ブレード27の端面276よりも外側へ配置され、端部282と端面276の間に所定距離(幅Z)を持っている。
なお、本実施例では、端部282と端面276の間の距離は、図5に示す構成に限定されず、例えば、図6に示す変形例(幅Z=0)のような構成とすることもできる。図6に示すような構成でも、トナー漏れに対する防止効果が得られる。なお、図6は、第1実施例の変形例に係る画像形成装置の規制ブレードと端部シールの長手方向における端部位置の関係を示す概念図である。
なお、幅Zに対応する領域を有する(図5を参照する)場合は、規制ブレード27の端面276(側面)に対して、より有効な封止効果を有するため、幅Zに対応する領域を有さない構成(図6を参照する)よりも、トナー漏れ防止の効果が高い。なお、採用するトナーの粒径や流動性などの、トナー漏れに影響する物理的特性に応じて、幅Zを適宜に設定することができる。
<画像形成領域におけるトナー層形成プロセス>
現像ローラ25の搬送によって規制ブレード27へ送られたトナーは、トナー量規制位置にてトナー層(現像剤層)を形成する。トナー層の形成に使われずに規制されたトナーは、トナー溜まり領域Fに溜まる。トナー溜まり領域Fにトナーが満たされた状態では、新たに現像ローラ25によって搬送されたトナーがトナー溜まり領域Fへ送られると、現像ローラ上のトナーと入れ替えながら、トナー量規制位置Eにてトナー層を形成する。
現像ローラ25の搬送によって規制ブレード27へ送られたトナーは、トナー量規制位置にてトナー層(現像剤層)を形成する。トナー層の形成に使われずに規制されたトナーは、トナー溜まり領域Fに溜まる。トナー溜まり領域Fにトナーが満たされた状態では、新たに現像ローラ25によって搬送されたトナーがトナー溜まり領域Fへ送られると、現像ローラ上のトナーと入れ替えながら、トナー量規制位置Eにてトナー層を形成する。
図7は、第1実施例に係る画像形成装置における規制ブレードとの当接位置を通過した後の現像ローラ上のトナー層の帯電量分布図を示す。
具体的には、図7には、トナー溜まり領域Fにトナーが満たされた状態とトナー溜まり領域Fにトナーが満たされていない状態における、ベタ白印字後とベタ黒印字後の、トナー量規制位置Eを通過後のトナー層の帯電量分布を示している。なお、「ベタ白印字」とは、空白の割合が大きい画像の印刷動作を意味し、「ベタ黒印字」とは、空白の割合が小さい画像の印刷動作を意味する。
なお、図7の「線1」は、トナー溜まり領域が形成された場合に、ベタ白印字後のトナー層の帯電量分布を示し、「線2」は、トナー溜まり領域が形成された場合に、ベタ黒印字後のトナー層の帯電量分布を示す。また、「線3」は、トナー溜まり領域が形成されていない場合に、ベタ白印字後のトナー層の帯電量分布を示し、「線4」は、トナー溜まり領域が形成されていない場合に、ベタ黒印字後のトナー層の帯電量分布を示す。図7から理解できるように、トナー溜まり領域Fにトナーが満たされていない状態では、ベタ白印字後の帯電量分布(線3)が負帯電側に大きく移動し、ベタ白印字後(線3)とベタ黒印字後(線4)の差が大きい。
その理由は、トナー溜まり領域Fにトナーが満たされていない場合、ベタ白印字(現像)後の現像ローラ上の残留トナーが、トナー溜まり領域F内のトナーと接触する機会が少ない。そして、現像ローラ上の残留トナーとトナー溜まり領域F内のトナーとの入れ替わりが起きにくく、現像ローラ上の残留トナーがそのまま次のトナー層の形成に使われるためである。トナー溜まり領域Fが満たされていない状態でベタ白印字が続くと、上記状態を繰り返されるので、入れ替わらずに現像ローラ上に残留したトナーが規制ブレード27にて摺擦が繰り返される。
この結果、ベタ白印字(現像)後では、現像ローラ上のトナー層の帯電量分布が負帯電側に大きく移動する(負帯電量が大きくなる)。一方、ベタ黒印字(現像)後では、ほとんどのトナーが現像に使われるので、規制ブレード27にて摺擦は繰り返されることが少なく、現像ローラ上のトナー層の帯電量が小さい。よって、ベタ白印字後とベタ黒印字後の帯電量の差が大きい状態となり、現像性が安定しにくく、ゴースト画像となる可能性が高くなる。
一方、トナー溜まり領域Fにトナーが満たされている状態では、現像ローラ上の残留トナーとトナー溜まり領域F内のトナーと接触する機会が多い。このため、現像ローラ上の残留トナーとトナー溜まり領域F内のトナーと入れ替わりやすく、同じトナーが規制ブレード27で繰り返して摺擦されることが少なく、現像ローラ上のトナー層の帯電量も小さく維持される。即ち、図7に示すように、ベタ白印字後(線1)もベタ黒印字後(線2)もほとんど同じ帯電量分布となる。
以上のことから、現像後の残留トナーの帯電量がいかなる場合に対しても、規制後のトナー層の帯電量を安定にするためには、まずトナー溜まり領域Fに常にトナーが満たされる状態を作り出す必要である。そして、端部におけるトナー漏れを抑制する必要がある。
図13に示すように、従来の現像装置では、トナー溜まり領域G0が形成されているが、端部において端部シールと規制ブレードの間にも隙間が形成されやすい。このような構成では、高温高湿の環境下において、画像を連続印刷すると、早期から規制ブレードの端部からトナー漏れが発生する可能性がある。特に、低印字率画像(空白の割合が高い画像)の場合では、より早期にトナー漏れが発生する可能性が高くなる。
一方、本実施例のような端部構成では、トナー溜まり領域Fを十分に形成できると共に、端部において、端部シールと規制ブレードの間に隙間が形成されにくくなる。本発明によれば、高温高湿の環境下でも、高品質の印刷を維持でき、規制ブレードの端部からトナー漏れを十分に抑制することができる。
このように、当接面271と段差面272の成す角Aと、段差面272と対向面273の成す角Bが鋭角になるような形状を構成することができる。この構成により、画像形成領域においてはトナー溜まり空間Fを形成しながら、規制ブレード27の端部におけるトナー漏れ空間を減らすることができる。この結果、簡素な構成によって、規制ブレード端部からのトナー漏れを防ぎつつ、ゴースト画像のない高品位な印刷を実現することができる。
なお、本実施例では角A、角Bをそれぞれ30°と設定したが、角A、角Bがそれぞれ鋭角であればよい。特に、採用する現像ローラ25の外径、規制ブレード27と現像ローラ25の当接条件、端部シール28の挟み込み条件によって角度を変えてもよい。
例えば、第1角(A)を鋭角とした場合、その角度を5〜85度とすることができる。この場合、第2角(B)も5〜85度とすることができる。これにより、端部におけるトナー溜まり領域(空間)を小さくすることができ、端部のトナー漏れに対する防止効果をより向上させることができる。
特に、第1、第2角(A、B)が15〜75度であることが好ましい。これにより、規制ブレードの加工性を維持しつつ、端部におけるトナー溜まり領域(空間)を小さくすることができる。
(その他)
本発明の現像装置を、画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能なように構成してもよい。
本発明の現像装置を、画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能なように構成してもよい。
また、本発明のプロセスカートリッジを、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体に形成される静電潜像を現像する前述した現像ユニット(現像装置)と、を有するように構成し、画像形成装置の装置本体に着脱可能とすることができる。
また、本発明の画像形成装置を、前述した像担持体に形成される静電潜像を現像する現像ユニット(現像装置)と、定着器(定着部)と、を有するように構成してもよい。さらに、本発明の画像形成装置を、前述した現像ユニット(現像装置)を備えるプロセスカートリッジと、定着器(定着部)と、を有するように構成してもよい。
(第2実施例)
本発明の第2実施例は、第1実施例と基本的に同様な構成であり、以下に異なる点について図8〜10を用いて説明する。
本発明の第2実施例は、第1実施例と基本的に同様な構成であり、以下に異なる点について図8〜10を用いて説明する。
なお、図8は、本発明の第2実施例に係る画像形成装置の規制ブレードの断面概念図である。図9は、本発明の第2実施例に係る画像形成装置の規制ブレードの変形例における断面概念図である。図10は、本発明の第2実施例に係る画像形成装置の現像ローラの長手方向の端部における断面概念図である。
本実施例では、図8に示すように、規制ブレード27の当接部材27aの自由端が現像ローラ25の回転方向上流側に向かうにつれて薄くなるような第1傾斜面274を有する。即ち、第2対向部2730は、対向面273の反対側に、対向面273となす第3角Cが鋭角である第1傾斜面274を有してもよい。なお、角Cは鋭角であればよく、角Aと同じ角度であってもよい。
また、図10から理解できるように、規制ブレード27の自由端側の先端2731を薄くすることにより、先端2731の厚みによって生じる空間N(隙間)を小さくすることができる。即ち、本実施例では、第1実施例に比べて、端部のトナー漏れに対する防止効果が更に向上する。
なお、図8では、自由端に近づくほど、現像ローラ25に近づくように傾斜する第1傾斜面274を例示したが、図9に示すような構成でも同じ効果が得られる。即ち、自由端に近づくほど、現像ローラ25から遠ざかるように傾斜する第2傾斜面275を設けてもよい。
より具体的には、第2対向部2730は、対向面273よりも現像ローラ25の回転方向の上流側で現像ローラと対向して配置され、対向面273となす第4角Dが鈍角である第2傾斜面275を有してもよい。なお、第4角Dは、鈍角であればよく、角Aとは補角関係であってもよい。
(第3実施例)
本発明の第3実施例は、第1実施例と基本的に同様な構成であり、以下に異なる点について図11、12を用いて説明する。なお、図11は、本発明の第3実施例に係る画像形成装置の規制ブレードの断面概念図である。また、図12は、本発明の第3実施例に係る画像形成装置の現像ローラの長手方向の端部における断面概念図である。
本発明の第3実施例は、第1実施例と基本的に同様な構成であり、以下に異なる点について図11、12を用いて説明する。なお、図11は、本発明の第3実施例に係る画像形成装置の規制ブレードの断面概念図である。また、図12は、本発明の第3実施例に係る画像形成装置の現像ローラの長手方向の端部における断面概念図である。
第1実施例では、規制ブレード27の当接面271と段差面272の成す角Aと、段差面272と対向面273の成す角Bは、共に「鋭角」であったに対して、第2実施例では、角A’,角B’は共に「鈍角」である。
具体的には、本実施例では、図11に示すように、規制ブレード27の当接面271と段差面272の成す角(第1角)をA’、段差面272と対向面273の成す角(第2角)をB’としたとき、角A’と角B’は共に「鈍角」となるように構成されている。
角A’、角B’は、現像ローラ25の外径、規制ブレード27と現像ローラ25の当接条件、端部シール28の挟み込み条件などによって設定できる。
例えば、第1角を鈍角とした場合、その角度を95〜175度とすることができる。この場合、第2角も95〜175度とすることができる。特に、第1、第2角が85〜165度であることが好ましい。なお、本実施例では、角A’を120°、角B’を140°とした。
上記の構成により、規制ブレードの加工性を維持しつつ、組立て後に隙間の形成を小さくすることができ、端部のトナー漏れに対する防止効果が向上する。
また、第1実施例と同様に、取り込み幅Lは0.5〜3.0mm、取り込み高さHは80〜580μmが好ましい。なお、本実施例では、取り込み幅L’を1.5mm、取り込み高さH’を200μmとした。
また、図12に示すように、本実施例でも、第1実施例と同様な効果が得られる。即ち、端部におけるトナー溜まり領域Fを小さくすることができ、端部のトナー漏れを有効に防ぐことができる。
5 現像装置
21 現像容器(現像枠体)
25 現像ローラ(現像剤担持体)
27 規制ブレード(規制部材)
28 端部シール(端部シール部材)
27a 当接部材(当接部)
271 当接面(第1対向面)
272 段差面
273 対向面(第2対向面)
A 第1角
B 第2角
21 現像容器(現像枠体)
25 現像ローラ(現像剤担持体)
27 規制ブレード(規制部材)
28 端部シール(端部シール部材)
27a 当接部材(当接部)
271 当接面(第1対向面)
272 段差面
273 対向面(第2対向面)
A 第1角
B 第2角
Claims (15)
- 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る現像剤を収容し、前記現像剤担持体の長手方向の端部において該現像剤担持体を回転可能なように支持する現像枠体と、
前記長手方向に沿って配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の厚みを規制する規制部材と、
前記長手方向において、前記規制部材の端部と、前記現像剤担持体の端部を支持する前記現像枠体の端部との間に配置され、前記現像枠体の端部における現像剤の漏れを規制する端部シール部材と、
を有する現像装置であって、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体と対向して配置され、前記現像剤担持体と当接または近接する第1対向面と、
前記第1対向面よりも前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と対向して配置され、前記第1対向面よりも前記現像剤担持体から離れる第2対向面と、
前記第1対向面と前記第2対向面を接続し、前記第1対向面と前記第2対向面の間に段差を形成する段差面と、を備え、
前記第1対向面の前記段差面となす第1角と、前記第2対向面の前記段差面となす第2角は共に鋭角である、ことを特徴とする。 - 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る現像剤を収容し、前記現像剤担持体の長手方向の端部において該現像剤担持体を回転可能なように支持する現像枠体と、
前記長手方向に沿って配置され、前記現像剤担持体に担持される現像剤の厚みを規制する規制部材と、
前記長手方向において、前記規制部材の端部と、前記現像剤担持体の端部を支持する前記現像枠体の端部との間に配置され、前記現像枠体の端部における現像剤の漏れを規制する端部シール部材と、
を有する現像装置であって、
前記規制部材は、
前記現像剤担持体と対向して配置され、前記現像剤担持体と当接または近接する第1対向面と、
前記第1対向面よりも前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と対向して配置され、前記第1対向面よりも前記現像剤担持体から離れる第2対向面と、
前記第1対向面と前記第2対向面を接続し、前記第1対向面と前記第2対向面の間に段差を形成する段差面と、を備え、
前記第1対向面の前記段差面となす第1角と、前記第2対向面の前記段差面となす第2角は共に鈍角である、ことを特徴とする。 - 前記規制部材は、前記第1対向面を形成する第1対向部と、前記第2対向面を形成する第2対向部とを備え、
前記第1対向部は、前記現像剤担持体の回転方向において、下流側よりも、上流側の厚みが薄い、ことを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 前記第1対向部は、前記現像剤担持体の回転方向の上流側へ向かうにつれて厚みが薄くなるように構成されている、ことを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
- 前記規制部材は、前記第1対向面を形成する第1対向部と、前記第2対向面を形成する第2対向部を備える、ことを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
- 前記第2対向部は、前記第2対向面の反対側に、前記第2対向面となす第3角が鋭角である第1傾斜面を有する、ことを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記第2対向部は、前記第2対向面よりも前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と対向して配置され、前記第2対向面となす第4角が鈍角である第2傾斜面を有する、ことを特徴とする請求項3〜6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当接し弾性変形可能な当接部と、前記当接部を支持する共に前記現像枠体に支持される支持部と、を有し、
前記当接部は、前記第1対向部と前記第2対向部を備える、ことを特徴とする請求項3〜7のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記当接部は、導電性ゴムからなる、ことを特徴とする請求項8に記載の現像装置。
- 前記支持部は、金属部材からなる、ことを特徴とする請求項8または9に記載の現像装置。
- 前記支持部は、前記当接部が設けられる自由端と、前記現像枠体に固定される固定端と、を有し、
前記支持部の前記自由端は、前記現像剤担持体の回転方向の上流側へ延びるように配置されている、ことを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記現像装置は、画像を形成する画像形成装置の装置本体に着脱可能なように構成されている、ことを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の現像装置。
- 静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成される静電潜像を現像する請求項1〜12のいずれか1項に記載の現像装置と、を有し、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。 - 静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体に形成される静電潜像を現像する請求項1〜12のいずれか1項に記載の現像装置と、
定着部と、を有する、ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項13に記載のプロセスカートリッジと、
定着部と、を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017191930A JP2019066663A (ja) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
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CN110488584A (zh) * | 2019-09-19 | 2019-11-22 | 珠海市源呈数码科技有限公司 | 显影盒壳体和显影盒 |
WO2020203795A1 (ja) | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日立建機株式会社 | インジェクタ故障診断装置及びインジェクタ故障診断方法 |
-
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- 2017-09-29 JP JP2017191930A patent/JP2019066663A/ja active Pending
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