JP3403094B2 - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置 - Google Patents
現像装置及びプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置Info
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Description
形成された潜像を現像するための現像装置、及びこれを
用いたプロセスカートリッジ及び電子写真画像形成装置
に関する。
像形成装置に用いられる現像装置においては、図9に示
すように、電子写真画像形成装置本体に対して着脱自在
なプロセスカートリッジBが有する現像装置がある。こ
の現像装置は、図9に示すように、中空円筒形状の現像
ローラ60cの中にマグネットMgが配置され、その磁力
により現像剤(以下「トナー」という)を現像ローラ60
c上に引き寄せ、該現像ローラ60c(又はマグネットM
g)が回転することによって、潜像を顕在化させる現像
部へとトナーを運んでいる。
を防止する方法として、画像領域外の範囲で現像ローラ
にフェルト等のシール部材を接触させたり、或いは図9
に示すように現像ローラ60cに対してシール部材として
の強磁性体71を非接触で配置し、その磁力によってトナ
ーを保持する方法が知られている。
回転によって前述の如きシール部から下流側に出てきた
トナーを再び現像領域内へと戻して外へ漏れないように
するために、現像ローラ60cの回転方向において前述の
シール部材(図9にあっては強磁性体71)の下流側に掻
き取り部材72を配置し、該掻き取り部材72の一部を現像
ローラ60cに接触させるものが知られている。
の距離を一定に保つために、厚さが厳しく管理されたキ
ャップコロ(不図示)を前記現像ローラ60cの両端部を
覆うように被せる方法が採用されている。
来例では、前記掻き取り部材72により掻き取られたトナ
ーが該掻き取り部材72上に堆積し過ぎると、該トナーが
現像ローラ60cから離れて舞い上がり前記感光体ドラム
57とキャップコロが当接する部分に一時的に或いは恒常
的に塊状で分散して存在する場合があった。この場合、
感光体ドラム57又は現像ローラ60cの回転により前記ト
ナーの塊の部分が感光体ドラム57とキャップコロが接触
する位置まで来ると、感光体ドラム57と現像ローラ60c
の距離が所定の距離(キャップコロの厚さ)より急激に
大きくなり、前記トナーの塊の部分を通過し終わると元
に戻るといったことが起こる。そして、このようなこと
が起こると、前記トナーの塊に対応する部分の画像が薄
くなってしまう現象(以下「ホワイトバンディング」と
いう)が発生するおそれがあった。
バンディングの発生を防止すること、或いは前述のホワ
イトバンディングの発生を長期間遅らせることができる
ようにすることにある。
の本発明の代表的な構成は、電子写真感光体に形成され
た潜像を現像するための現像装置において、前記電子写
真感光体に供給する現像剤を保持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の両端部付近に配置され、前記現像剤
が現像容器の中から外へ漏れるのを防止するシール部材
と、前記現像剤担持体の回転中心の軸線方向において前
記シール部材と重なる位置にあって前記現像剤担持体に
接触するように配置され、前記現像剤を前記現像剤担持
体から掻き落とすための現像剤掻き取り部材と、を有
し、前記現像剤掻き取り部材の前記現像剤担持体との接
触部の反対側の面であって前記現像剤掻き取り部材の撓
み部に、現像剤の流れをせき止めるための弾性発砲体の
せき止め部を設けたことを特徴とする。
材の前記現像剤担持体との接触部の反対側の面であって
前記現像剤掻き取り部材の撓み部にせき止め部材を設け
たので、掻き取り部材の裏面に溜まる現像剤を少なくで
き、しかも、せき止め部材を弾性発泡体にしているの
で、現像剤掻き取り部材が現像剤担持体へ与える押圧力
への影響も抑えることができる。
他の構成は、電子写真感光体に形成された潜像を現像す
るための現像装置において、前記電子写真感光体に供給
する現像剤を保持する現像剤担持体と、前記現像剤担持
体の両端部付近に配置され、前記現像剤が現像容器の中
から外へ漏れるのを防止するシール部材と、前記現像剤
担持体の回転中心の軸線方向において前記シール部材と
重なる位置にあって前記現像剤担持体に接触するように
配置され、前記現像剤を前記現像剤担持体から掻き落と
すための現像剤掻き取り部材と、を有し、前記現像剤掻
き取り部材の前記現像剤担持体との接触部の反対側の面
に、現像剤の流れをせき止めるためのせき止め部を設
け、このせき止め部は前記現像剤掻き取り部材によって
掻き取られた現像剤が前記現像剤担持体長手方向の内側
に向かうように傾いていることを特徴とする。この構成
によっても、掻き取り部材の裏面に溜まる現像剤を少な
くできる。
り部材と一体に形成することにより、該せき止め部の位
置を正確に決めることができる。
を備えるプロセスカートリッジが着脱自在な画像形成装
置を例示して実施の形態について具体的に説明する。
参照して、本発明を適用した現像装置を備えるプロセス
カートリッジが着脱自在な画像形成装置の第1実施形態
について詳細に説明する。
プロセスカートリッジの主断面図、図2は前記現像装置
のプロセス部品及び関連する部品の長手の位置関係を表
す図、図3はせき止め部材の掻き取り部材への取り付け
位置を二方向から見て表した図、図4は前記現像装置を
電子写真感光体側から見た外観図である。また、図8は
前記現像装置を備えるプロセスカートリッジが着脱自在
な画像形成装置の概略断面図である。尚、以下の説明で
「長手方向」とは、現像ローラの回転中心軸の軸線方向
を指すものとする。
うに、画像形成装置Aは、電子写真画像形成プロセスに
よって記録媒体に画像を形成する。そして、像担持体で
あるドラム形状の電子写真感光体(以下「感光体ドラ
ム」という)にトナー像を形成する。そして、前記トナ
ー像の形成と同期して給送カセット1a又は給送トレイ
1bにセットした記録媒体2をピックアップローラ1c
及び給紙ローラ1d等からなる搬送手段1で選択的に搬
送する。次いで、プロセスカートリッジBの有する感光
体ドラム7に形成したトナー像を転写手段としての転写
ローラ4に電圧を印加することによって記録媒体2に転
写する。その後、トナー像の転写を受けた記録媒体2を
ガイド板1eでガイドして定着手段3へと搬送する。こ
の定着手段3は、ヒータを内蔵する定着回転体3aと該
定着回転体3aに記録媒体2を押圧して搬送する加圧ロ
ーラ3bとからなり、記録媒体2に熱及び圧力を印加し
て転写トナー像を記録媒体2に定着する。この記録媒体
2を排出ローラ1fで搬送して排出部5へ排出する。
リッジBは図1に示すように、像担持体としての感光層
を有する感光体ドラム7を回転し、その表面を帯電手段
である帯電ローラ8からの電圧印加によって一様に帯電
する。次いで、光学系6から画像情報に応じたレーザー
ビーム光を露光開口部9を通して感光体ドラム7へ照射
して静電潜像を形成し、現像剤であるトナーを用いて現
像手段10によって現像する。即ち、帯電ローラ8は感光
体ドラム7に接触して設けられており、感光体ドラム7
に帯電を行う。また現像手段10は、感光体ドラム7の現
像領域へトナーを供給して感光体ドラム7に形成された
潜像を現像する。
ーを現像室10bへ供給し、現像室10bに取り付けた現像
ローラ10cを回転させると共に、現像ブレード10dによ
って摩擦帯電電荷を付与したトナー層をマグネット(固
定磁石)Mgを内蔵した現像ローラ10cの表面に形成
し、そのトナーを感光体ドラム7の現像領域(画像領
域)へ供給する。そして、そのトナーを前記潜像に応じ
て感光体ドラム7へ転移させることによってトナー像を
形成して可視像化する。
極性の電圧を印加して、感光体ドラム7に形成されたト
ナー像を記録媒体2に転写した後に、クリーニング手段
11によって感光体ドラム7上の残留トナーを除去する。
ここで、クリーニング手段11では、クリーニングブレー
ド11aによって感光体ドラム7に残留したトナーを掻き
落として廃トナー溜11bへ集める。
現像枠体12とトナー現像壁部材13、更にはクリーニング
枠体14とを結合して構成するカートリッジ枠体内に収納
してカートリッジ化している。即ち、トナー現像枠体12
とトナー現像壁部材13を溶着してトナー室10a及び現像
室10bを構成し、この現像室10bに現像ローラ10c及び
現像ブレード10dを取り付けている。また、クリーニン
グ枠体14には感光体ドラム7、帯電ローラ8、及びクリ
ーニング手段11を構成する各部品を取り付けている。そ
して、前記トナー現像枠体12とクリーニング枠体14とを
揺動可能に結合することによってプロセスカートリッジ
Bを構成する。
報に応じた光を感光体ドラム7へ照射するための露光開
口部9、及び感光体ドラム7を記録媒体2に対向するた
めの転写開口部15が設けてある。そして、両開口部9,
15を開閉可能なシャッタ部材(不図示)が取り付けてあ
る。即ち、前記転写開口部15は、感光体ドラム7に形成
されたトナー像を記録媒体2に転写するためのものであ
る。
手段10の、特に端部のシール周りの構成について詳しく
説明する。図4では、現像ローラ10c、現像ブレード10
d、スクレーパ22a,22b、及び現像ローラ10cの両端
部を覆うように被せてあり感光体ドラム7と現像ローラ
10cの隙間を一定に保つキャップコロ24a,24bが見え
ているが、磁気シール21はスクレーパ22a,22bと現像
ローラ10cで隠れているため全く見えず、せき止め部材
23a,23bはそれぞれスクレーパ22a,22bの後ろに隠
れているのでごく一部分が見える程度である。
る。トナーが現像室から外へ漏れるのを防止するため
に、図2に示すように現像ブレード10dの外側に、図1
に示すように現像ローラ10cの近傍にシール部材として
の強磁性体(表面で2000G程度)である磁気シール21を
非接触で配置している。この磁気シール21の磁力によっ
て現像ローラ10cとの隙間部にトナーを保持することで
現像室10b内のトナーがこの隙間部を通って外に漏れよ
うとするのを防止している。更に、現像ローラ10cの回
転によって前述の隙間部から出てきたトナーを再び現像
領域内へと戻して外に漏れないようにするため、図1に
示すように掻き取り部材としてのスクレーパ22a,22b
を現像ローラ10cの回転方向(図1中矢印a方向)にお
いて前記磁気シール21よりも下流側に配置させ、該スク
レーパ22a,22bの一部を前記現像ローラ10cに接触さ
せている。
21と長手方向でオーバーラップし、該磁気シール21の外
側まで延びるようにスクレーパ22a,22bが設けてあ
る。このスクレーパ22a,22bは、現像ローラ10cの回
転により現像ローラ10cと磁気シール21の隙間部を通過
したトナーを、現像ローラ10cと感光体ドラム7の間の
現像部に到達する前に現像ローラ10cの表面から掻き落
とす。更に、スクレーパ22a,22bの現像ローラ10cと
の当接部(掻き取り部22a1,22b1)は、図2に示すよう
に、画像領域側(内側)に向かうに従って現像ローラ10
cの回転方向においてより下流側で接触するような形
状、即ち掻き落としたトナーが現像ローラ10cの回転に
よって長手方向で内側(画像領域側)に向かう形状を有
する。
23a,23bは、図1及び図3に示すように、スクレーパ
22a,22bと現像ローラ10cの当接部近傍であってスク
レーパ22a,22bの現像ローラ10cとの当接面と反対側
に設けてある。このせき止め部材23a,23bは、スクレ
ーパ22a,22bの形状の中で撓んで実際に掻き取りに関
係する部分(掻き取り部22a1,22b1)に接触している。
このせき止め部材23a,23bも、接触を確実にするため
に撓んだ状態で各スクレーパ22a,22bの掻き取り部22
a1,22b1に接触しているが、発泡ポリウレタン等の柔ら
かい材料からなるのでスクレーパ22a,22bの掻き取り
部22a1,22b1の現像ローラ10cへの押圧力にほとんど影
響を及ぼさない。
a,22bで掻き取られたトナーは、スクレーパ22a,22
bの掻き取り部22a1,22b1の上に溜まるが、前述のせき
止め部材23a,23bがあるため、僅かな量しかそこには
留まることができず、先に述べたスクレーパ22a,22b
の現像ローラ10cとの当接部において内側に向かうトナ
ーと共に少しずつ内側へと送られる。また、もしスクレ
ーパ22a,22bと現像ローラ10cの当接部で、トナーが
現像ローラ10cの表面から離れて浮き上がったとして
も、前述のせき止め部材23a,23bでせき止められる。
について簡単に説明する。図1に示すように、クリーニ
ングブレード11aの感光体ドラム回転方向(図1中矢印
b方向)において上流側に、クリーニングブレード11a
で掻き落としたトナーをすくい取って廃トナー溜11bへ
導くスクイシート11cが設けてある。更に、図2に示す
ように、クリーニングブレード11aの両脇であってスク
イシート11cと重なるように、L字形状の端部シール25
a,25bが設けてある。端部シール25a,25bの長手方
向の位置は、キャップコロ24a,24bの感光体ドラム7
との当接部24a1,24b1がある範囲を完全にカバーする範
囲に設けてある。
感光体ドラム7と現像ローラ10cの間の距離が急激に変
動することにより発生する問題であり、感光体ドラム7
やキャップコロ24a,24b上に塊状のトナーがなければ
発生しない問題である。また、この塊状のトナーは端部
シール25a,25bと感光体ドラム7の間に保持できなく
なって漏れ出てできる一時的なケースと、感光体ドラム
7やキャップコロ24a,24b上に少しずつ固着してそれ
が成長してできるケースがある。
設けることにより、上述の何れのケースのトナー量も低
減することが実験により確認できている。この実験は、
現像ローラの径をφ16mm、現像ローラと磁気シールとの
隙間を約 0.4mm、磁気シールの磁力は表面で2000G程
度、磁気シールの幅を約4mm、スクレーパの撓む部分
(掻き取り部)の厚さを約0.25mm、幅を約 4.5mm、せき
止め部材の高さ及び奥行きを約3mm、幅を約5mm、キャ
ップコロ当接部の幅を約5mm、端部シールの幅を約9mm
で行った。ここでいう「幅」とは長手方向の寸法を表
す。
スクレーパ部からトナーが外に漏れる量を削減すること
ができ、ホワイトバンディングの発生を防止すること或
いは発生を長期間遅らせることができる。
定で現像ローラ10cが回転するようにしたが、これに限
定されるものではなく、現像ローラ10cが固定でマグネ
ットMgが回転しても良い。
ポリウレタンを挙げたが、これに限定されるものではな
く、例えば低いばね定数を有する弾性部材であれば同様
にホワイトバンディングの発生を防止できる。
部材としてのスクレーパ22a,22bに取り付ける方法を
採ったが、これに限定されるものではなく、例えば磁気
シールに取り付けても良いし、構成が許せば現像室の壁
や現像ブレードに取り付けても良い。
ついて図5〜図7を用いて説明する。図5〜図7の
(a)は現像手段の主要部の断面図、図5〜図7の
(b)はスクレーパ及びせき止め部材の位置関係を表す
図である。各図に示す3つの実施形態とも、せき止め部
材として、スクレーパの実際に掻き取りに関係する部分
(掻き取り部)と一体に、壁を設けたものである。
22a,22bの掻き取り部22a1,22b1の先端にせき止め部
材としての壁26a,26bを設けたもの、図6に示す第3
実施形態は、各スクレーパ22a,22bの掻き取り部22a
1,22b1の先端から少し離れた位置に壁26a,26bを設
けたもの、図7に示す第4実施形態は、各スクレーパ22
a,22bの掻き取り部22a1,22b1の先端から少し離れた
位置とそれに連なる外側の端部との2箇所に壁26a,26
bを設けたものである。図5〜図7の(b)に示すよう
に、外側の端部に設けたもの以外の壁26a,26bは、全
てスクレーパ22a,22bの現像ローラ10cとの当接部と
同様に長手方向に傾いている。現像ローラ10cの回転に
よって下から押されたトナーが壁26a,26bに当たり、
長手方向で内側(画像領域側)に向かうようになってい
る。
ール25a,25bと感光体ドラム7やキャップコロ24a,
24bに付着するトナーが低減し、ホワイトバンディング
に対する効果があることが確認できている。尚、せき止
め部材としての壁26a,26bの厚さを約0.25mm、高さを
3mm弱、スクレーパの撓む部分(掻き取り部)の幅を約
4.5〜 7.5mmとし、それ以外は前述した第1実施形態と
同条件で実験した。
め部材としての壁により、スクレーパ部からトナーが外
に漏れる量を削減することができ、ホワイトバンディン
グの発生を防止すること或いは発生を長期間遅らせるこ
とができる。
を掻き取り部材(スクレーパ)と一体としたが、これに
限定されるものではなく、例えば磁気シールの円弧形状
ではない部分から掻き取り部材に向けて突出部を設け
て、これをせき止め部材としても良い。
に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、電
子写真感光体に作用するプロセス手段としての現像装置
に本発明を適用した場合を例示して説明したが、これに
限定されるものではなく、例えば、画像形成装置に対し
て着脱可能な現像装置(現像カートリッジ)、或いは画
像形成装置に一体に備え付けられた現像装置に本発明を
適用しても同様の効果が得られる。
置における現像装置に限定されるものでもなく、フルカ
ラーの画像形成装置における現像装置に本発明を適用し
ても同様の効果が得られる。
現像剤掻き取り部材の現像剤担持体との接触部の反対側
の面であって前記現像剤掻き取り部材の撓み部に、現像
剤の流れをせき止めるためのせき止め部を設けたので、
掻き取り部材の裏面に溜まる現像剤を少なくでき、しか
も、せき止め部材を弾性発泡体にしているので、現像剤
掻き取り部材が現像剤担持体へ与える押圧力への影響も
抑えることができる。従って、ホワイトバンディングの
発生を防止すること或いは発生を長期間遅らせることが
でき、これにより高画質の画像を長期間得ることができ
る。
との接触部の反対側の面に設けたせき止め部が、現像剤
掻き取り部材によって掻き取られた現像剤が現像剤担持
体長手方向の内側に向かうように傾いている構成とする
ことにより、掻き取り部材の裏面に溜まる現像剤を少な
くできる。
り部材と一体に形成することにより、該せき止め部の位
置を正確に決めることができるので、上記高画質の画像
を長期間得ることができる装置を低コストで提供でき
る。
カートリッジの主要部の構成を表す略断面図
び関連する部品の長手の位置関係を表す図
材への取り付け位置を二方向から見て表した図
側から見た外観図
き止め部材の掻き取り部材上での位置を表す図
き止め部材の掻き取り部材上での位置を表す図
き止め部材の掻き取り部材上での位置を表す図
ートリッジが着脱自在な画像形成装置の概略断面図
Claims (6)
- 【請求項1】 電子写真感光体に形成された潜像を現像
するための現像装置において、 前記電子写真感光体に供給する現像剤を保持する現像剤
担持体と、 前記現像剤担持体の両端部付近に配置され、前記現像剤
が現像容器の中から外へ漏れるのを防止するシール部材
と、 前記現像剤担持体の回転中心の軸線方向において前記シ
ール部材と重なる位置にあって前記現像剤担持体に接触
するように配置され、前記現像剤を前記現像剤担持体か
ら掻き落とすための現像剤掻き取り部材と、 を有し、 前記現像剤掻き取り部材の前記現像剤担持体との接触部
の反対側の面であって前記現像剤掻き取り部材の撓み部
に、現像剤の流れをせき止めるための弾性発砲体のせき
止め部を設けたことを特徴とする現像装置。 - 【請求項2】 電子写真感光体に形成された潜像を現像
するための現像装置において、 前記電子写真感光体に供給する現像剤を保持する現像剤
担持体と、 前記現像剤担持体の両端部付近に配置され、前記現像剤
が現像容器の中から外へ漏れるのを防止するシール部材
と、 前記現像剤担持体の回転中心の軸線方向において前記シ
ール部材と重なる位置にあって前記現像剤担持体に接触
するように配置され、前記現像剤を前記現像剤担持体か
ら掻き落とすための現像剤掻き取り部材と、 を有し、 前記現像剤掻き取り部材の前記現像剤担持体との接触部
の反対側の面に、現像剤の流れをせき止めるためのせき
止め部を設け、このせき止め部は前記現像剤掻き取り部
材によって掻き取られた現像剤が前記現像剤担持体長手
方向の内側に向かうように傾いていることを特徴とする
現像装置。 - 【請求項3】 前記せき止め部が、前記現像剤掻き取り
部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項2
に記載の現像装置。 - 【請求項4】 電子写真感光体と、該電子写真感光体に
作用するプロセス手段として少なくとも前記電子写真感
光体に形成された潜像を現像するための現像手段を備
え、電子写真画像形成装置本体に対して着脱自在なプロ
セスカートリッジにおいて、 前記現像手段として、請求項1〜請求項3のいずれか1
項に記載の現像装置を備えていることを特徴とするプロ
セスカートリッジ。 - 【請求項5】 電子写真感光体と、該電子写真感光体に
作用するプロセス手段として少なくとも前記電子写真感
光体に形成された潜像を現像するための現像手段を備
え、記録媒体に対して画像を形成する電子写真画像形成
装置において、 前記現像手段として請求項1〜請求項4のいずれか1項
に記載の現像装置を備えていることを特徴とする電子写
真画像形成装置。 - 【請求項6】 前記現像装置は、電子写真画像形成装置
本体に対して着脱自在であることを特徴とする請求項5
に記載の電子写真画像形成装置。
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