JP2020134691A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】要求される交差が小さくても現像装置のブレードギャップの調整を容易に行うことを目的とする。【解決手段】現像装置１６は、現像剤を担持して軸周りに回転する現像スリーブ３７と、現像スリーブ３７と現像剤を収容し、現像スリーブ３７が露出される開口部５６を備えるハウジング３１と、現像スリーブ３７との間に間隙が形成されるように配置され、現像スリーブ３７に担持された現像剤の層厚を規制する現像ブレード３４と、現像ブレード３４と同系の材料で形成され、ハウジング３１に固定された取付部材３５と、を備え、現像ブレード３４は、取付部材３５に接着剤Ｇのみを用いて固定されている。【選択図】図５

Description

本発明は、トナーを用いて潜像を現像する現像装置及び現像装置を備えた画像形成装置に関する。

二成分現像剤を用いる現像装置においては、現像スリーブ上の現像剤の層厚を整えるために、現像スリーブに対向する現像ブレードが設けられる。ブレードギャップ（現像スリーブと現像ブレードとの間隙）の調整は、現像ブレードと現像スリーブとの間に隙間ゲージを挟み、現像ブレードと現像スリーブとの隙間を調整しながらビスで現像ブレードを固定するのが一般的である。しかしながら、近年、高画質化を目的としたトナーの小粒径化に伴い、現像スリーブ上の現像剤も薄層化を要求され、ブレードギャップを狭くする必要からブレードギャップの公差も厳格化される傾向がある。

従来、ねじによる締め付けは微小ではあるが現像ブレードの波打ち、反り、変形を発生させるため、人がねじ締めによって厳格にブレードギャップを調整しようとするとかなりの熟練が必要となっていた。そこで、ブレードギャップを調整する技術が検討されている。例えば、特許文献１では、現像容器に現像ブレードを両端（非画像領域）はねじ止め、画像領域は接着剤を使って固定するという構成が提案されている。特許文献２では、現像ブレードの両端（非画像領域）部において樹脂製のギャップ設定部材を現像スリーブに押し当てることでギャップを調整するという構成が提案されている。

特開２００４−７７７５８号公報 特開２００３−３１６１５０号公報

しかし、特許文献１に記載された構成では、現像容器に直接現像ブレードを接着するため、現像容器（一般的に樹脂部材）と現像ブレード（一般的に金属部材）の熱膨張率の違いで歪や接着剥がれが発生する可能性があるという問題点がある。特許文献２に記載された構成では、樹脂部品の公差や取付け公差を考慮すると量産時のブレードギャップの交差は±０．１程度が限界であり、それ以下の交差を要求すると歩留まりが非常に悪くなるという問題があり、且つ、樹脂部材の摩耗紛が現像剤内に入り込むと出力画像に悪影響を与える可能性もある。

本発明は、上記事情を考慮し、要求される交差が小さくてもブレードギャップの調整を容易に行うことのできる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、現像剤を担持して軸周りに回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体と現像剤を収容し、前記現像剤担持体が露出される開口部を備えるハウジングと、前記現像剤担持体との間に間隙が形成されるように配置され、前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記層厚規制部材と同系の材料で形成され、前記ハウジングに固定された取付部材と、を備え、前記層厚規制部材は、前記取付部材に接着剤のみを用いて固定されていることを特徴とする。

本発明に係る現像装置において、前記取付部材の前記層厚規制部材に対向する面における前記現像剤担持体の軸方向の少なくとも潜像に対応する範囲内に凹部が形成され、前記接着剤が前記凹部に塗布されていてもよい。

本発明に係る現像装置において、前記接着剤は、ホットメルト接着剤でもよい。

また、本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置と、前記潜像を現像する上記のいずれかの現像装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、要求される交差が小さくても現像装置のブレードギャップの調整を容易に行うことができる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの内部構成を模式的に示す正面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像ブレードを取り付ける前の現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像ブレードを取り付ける前の現像装置の斜視図である。 本発明の一実施形態の変形例に係る現像装置の断面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係る現像装置の断面図である。 本発明の一実施形態の変形例に係る現像装置の断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るプリンター１（画像形成装置の一例）及び現像装置１６について説明する。図１は、プリンター１の内部構成を模式的に示す正面図である。以下、図１における紙面手前側をプリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはプリンター１を正面から見た方向を基準として説明する。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

プリンター１は、箱形の筐体２を備える。筐体２には、シートＳを搬送路６に送り出す給紙装置３と、トナー像をシートＳに形成する画像形成部４と、トナー像をシートＳに定着する定着装置５と、トナー像が定着されたシートＳが排出される排出部７と、が収容されている。

画像形成部４は、回転駆動される感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１を帯電させる帯電装置２２と、画像データに基づくレーザー光を感光体ドラム２１に照射することで潜像を形成する露光装置９と、トナーを含む現像剤を現像装置１６に供給する現像剤容器１２と、潜像をトナーで現像することでトナー像を形成する現像装置１６と、駆動ローラーと従動ローラーとに巻き掛けられた中間転写ベルト１７と、トナー像を中間転写ベルト１７に転写する一次転写ローラー１８と、中間転写ベルト１７上のトナー像をシートＳに転写する二次転写ローラー１１と、感光体ドラム２１の表面を清掃するクリーニング装置２３と、を備える。プリンター１は、感光体ドラム２１、帯電装置２２、露光装置９、現像剤容器１２、現像装置１６、一次転写ローラー１８及びクリーニング装置２３を４組備え、４色のトナーでカラー画像を形成するように構成されている。なお、１乃至３色又は５色以上のトナーで画像を形成する画像形成装置に本発明が適用されてもよい。

次に、プリンター１の画像形成動作について説明する。プリンター１が外部コンピューター等から画像データを受信すると、シートＳが給紙装置３から搬送路６に送り出される。帯電した感光体ドラム２１の表面に、露光装置９により画像データに基づく潜像が形成される。現像剤は、現像剤容器１２からハウジング３１へ供給され、スクリュー３３によって撹拌される。２つのスクリュー３３は、互いに反対方向に現像剤を搬送することで、ハウジング３１内で現像剤を循環させる。現像剤は、磁気ローラー３２にキャリアが引き寄せられることで磁気ローラー３２に吸着される。吸着された現像剤に含まれるトナーが、磁気ローラー３２と感光体ドラム２１との電位差により潜像に吸着され、トナー像が形成される。

各感光体ドラム２１に形成されたトナー像は、各一次転写ローラー１８により中間転写ベルト１７に重ねて転写される。中間転写ベルト１７に転写されたトナー像は、二次転写ローラー１１によりシートＳに転写され、定着装置５によりシートＳに定着される。トナー像が定着されたシートＳは、排出部７に排出される。

次に、図２乃至５を参照して、現像ブレード３４（層厚規制部材の一例）について説明する。図２は、現像装置１６の斜視図である。図３は、現像ブレード３４を取り付ける前の現像装置１６の斜視図である。図４は、現像装置１６の断面図である。図５は、現像ブレード３４を取り付ける前の現像装置１６の斜視図である。

現像装置１６は、現像剤を担持する現像スリーブ３７（現像剤担持体の一例）と、現像スリーブ３７と現像剤を収容し、現像スリーブ３７が露出される開口部５６を備えるハウジング３１と、現像スリーブ３７との間に間隙が形成されるように配置され、現像スリーブ３７に担持された現像剤の層厚を規制する現像ブレード３４（層厚規制部材の一例）と、現像ブレード３４と同系の材料で形成され、ハウジング３１に固定された取付部材３５と、を備え、現像ブレード３４は、取付部材３５に接着剤Ｇを用いて固定されている
ことを特徴とする。

磁気ローラー３２は、現像スリーブ３７により覆われている。現像スリーブ３７は、非磁性材料によって形成されており、円筒状を成している。現像スリーブ３７は、ハウジング３１に支持され、所定の方向に回転する。

ハウジング３１は、前後方向を長手方向とする箱状に形成されている。磁気ローラー３２と、２つのスクリュー３３は、前後方向を軸方向としてハウジング３１の内部に互いに平行に配置される。２つのスクリュー３３は、ハウジング３１の底部に左右に並べて配置され、磁気ローラー３２は、右側のスクリュー３３の上方に配置される。ハウジング３１における磁気ローラー３２の右方の部分に開口部５６が形成されており、開口部５６から露出された磁気ローラー３２の外周面が感光体ドラム２１の外周面に所定の距離だけ離間して対向する。ハウジング３１と現像剤容器１２との間には、現像剤の供給路（図示省略）が設けられている。現像剤は、例えば磁性キャリアと非磁性トナーとを含む２成分現像剤である。

現像ブレード３４は、前後方向を長手方向とする概ね矩形の板状の部材であり、前後方向に現像スリーブ３７と同等の長さを有する。

取付部材３５は、現像ブレード３４が接着される部材である。取付部材３５は、現像ブレード３４と同等のサイズを有する板状の部材であり、ハウジング３１の開口部５６の下側にねじ等で固定されている。取付部材３５は、現像ブレード３４と同系の材料で形成されている。現像ブレード３４と同系の材料とは、現像ブレード３４と同じ材料、又は、現像ブレード３４の熱膨張率と取付部材３５の熱膨張率との差が予め定められた範囲内である材料であり、例えばステンレス鋼である。現像ブレード３４は、接着剤Ｇを用いて取付部材３５に接着され、現像ブレード３４の上端部が磁気ローラー３２の現像スリーブ３７の外周面に所定の距離だけ離間して対向する。

図５に示されるように、取付部材３５の現像ブレード３４に対向する面（右面）における現像スリーブ３７の軸方向の少なくとも潜像に対応する範囲内に凹部３６が形成され、接着剤Ｇが凹部３６に塗布される。潜像に対応する範囲とは、感光体ドラム２１の外周面のうち潜像が形成され得る領域に対向する範囲である。図示された例では、前後方向に延びるＶ字形断面の溝状の３つの凹部３６が形成されている。凹部３６は、例えば、刻印により形成される。

接着剤Ｇは、ホットメルト接着剤が望ましい。ホットメルト接着剤の温度を管理することで、作業時間に合わせて凝固時間を調節することが可能である。また、加熱により剥離と再接着が可能である。

ブレードギャップは、例えば、現像ブレード３４と現像スリーブ３７との隙間の寸法を高解像度のＣＣＤカメラ４０等で計測しながら現像ブレード３４を位置決めすることで調整される。ブレードギャップの調整は、手作業で行われてもよく、ロボットに行わせてもよい。

以上説明した本実施形態に係る現像装置１６によれば、現像ブレード３４は、接着剤Ｇを用いて取付部材３５に接着されるから、ねじ等の部材で固定する場合と比べて、現像ブレード３４に歪みが発生しにくくなる。また、取付部材３５が現像ブレード３４と同系の材料で形成されているから、取付部材３５が現像ブレード３４と同系でない材料で形成されている場合と比べて、取付部材３５と現像ブレード３４との熱膨張率の違いによる現像ブレード３４の歪や接着剥がれが発生しにくくなる。よって、本実施形態に係る現像装置１６によれば、要求される交差が小さくてもブレードギャップの調整を容易に行うことができる。

また、本実施形態に係る現像装置１６によれば、取付部材３５が、現像スリーブ３７の軸方向において、少なくとも潜像に対応する範囲内に凹部３６を備え、接着剤Ｇが凹部３６に塗布されているから、凹部３６を備えない場合と比べて、接着剤Ｇの現像スリーブ３７側へのはみ出しが発生しにくくなる。

また、本実施形態に係る現像装置１６によれば、接着剤Ｇは、ホットメルト接着剤が用いられるから、凝固時間の調節と、加熱による剥離と再接着が可能となり、ホットメルト接着剤でない接着剤を用いる場合と比べて、ブレードギャップをより正確に調整することができる。

上記実施形態が以下のように変形されてもよい。

取付部材３５の凹部３６は、どのような加工法で形成されてもよい。図６、７は、変形例に係る現像装置１６の断面図である。図６の例は、ハーフパンチ（半抜き）により形成された凹部３６ａの例である。図７の例は、プレス加工により形成されたビード状の凹部３７ｂ例である。

上記実施形態では、現像剤担持体の一例として現像スリーブ３７を備える現像装置１６に本発明を適用した例が示されているが、現像剤担持体は現像スリーブ３７以外のものでもよい。例えば、磁気ローラー３２から現像ローラーを介して感光体ドラム２１にトナーを供給するタッチダウン方式の現像装置に本発明が適用されてもよい。この場合、現像剤担持体は、現像ローラーである。

図８は、変形例に係る現像装置１６の断面図である。図示されるように、現像ブレード３４の取付部材３５に対向する面（左面）に、取付部材３５の凹部３６に対応する凸部３８が形成されていてもよい。凸部３８の厚みは、凹部３６の深さよりも薄く、凸部３８の上下方向の長さは、凹部３６の上下方向の長さよりも短い。凸部３８の上下方向の長さと凹部３６の上下方向の長さとの差が、ブレードギャップの調整における調整代（しろ）となる。この構成によれば、現像ブレード３４の接着前の位置合わせを容易に行うことができる。

接着剤Ｇが、取付部材の凹部に加えて、凹部以外の部位にも塗布されてもよい。例えば、凹部の下方や側方の部位に塗布されてもよい。また、複数の凹部が形成されている場合には、凹部と凹部の間の部位に塗布されてもよい。

１ プリンター（画像形成装置）
１６ 現像装置
２１ 感光体ドラム
３１ ハウジング
３４ 現像ブレード（層厚規制部材）
３５ 取付部材
３６ 凹部
３７ 現像スリーブ（現像剤担持体）
Ｇ 接着剤

Claims (4)

1. 現像剤を担持して軸周りに回転する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体と現像剤を収容し、前記現像剤担持体が露出される開口部を備えるハウジングと、
   前記現像剤担持体との間に間隙が形成されるように配置され、前記現像剤担持体に担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
   前記層厚規制部材と同系の材料で形成され、前記ハウジングに固定された取付部材と、を備え、
   前記層厚規制部材は、前記取付部材に接着剤のみを用いて固定されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記取付部材の前記層厚規制部材に対向する面における前記現像剤担持体の軸方向の少なくとも潜像に対応する範囲内に凹部が形成され、
   前記接着剤が前記凹部に塗布さ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. 前記接着剤は、ホットメルト接着剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 感光体ドラムに潜像を書き込む露光装置と、
   前記潜像を現像する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

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