JP3695173B2 - 現像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、この種の電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置においては、複写機以外にプリンターにも対応可能なデジタル機であって、しかも単位時間当たりの複写枚数やプリント枚数が多い高速機であり、かつ設置スペースが小さくて済む小型の機種が強く求められている。従って、このような高速かつ小型のデジタル複写機やプリンター等の画像形成装置に使用される現像装置にも、必然的に高速化かつ小型化が求められてきている。
【０００３】
従来、上記高速かつ小型のデジタル複写機やプリンター等の画像形成装置に対応すべく、高速化かつ小型化された現像装置としては、例えば、次に示すようなものがある。この現像装置１００は、図１４に示すように、装置ハウジング１０１の内部に、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤１０２を収容しており、その構造は、上記装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３側の開口部に配設される現像ロール１０４と、この現像ロール１０４の背面側に配設される現像剤供給用パドル１０５と、この現像剤供給用パドル１０５の背面側に配設される現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７と、現像ロール１０４により搬送される現像剤１０２の層厚を規制する層厚規制部材としてのトリマーバー１０８とで構成されている。また、上記現像ロール１０４は、例えばアルミ０ウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる現像スリーブ１０９と、その内部に固定状態に配置されたマグネットロール１１０とから構成されている。
【０００４】
ところで、上記現像装置１００は、小型化に伴って、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７として、小径のものが使用されており、しかも小型化と相まって高速化に対応するため、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５等の部材は、高速で回転駆動されるように構成されている。
【０００５】
そして、上記現像装置１００では、現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７によって現像剤１０２を循環搬送する間に、十分に攪拌かつ摩擦帯電されたトナーとキャリアからなる二成分の現像剤１０２を、現像剤供給用パドル１０５によって現像ロール１０４の表面へと供給し、当該現像ロール１０４の内部に配置されたマグネットロール１１０の磁力によって、現像剤１０２を現像ロール１０４の表面に保持しつつ、当該現像ロール１０４のスリーブ１０９の回転によって、現像剤１０２を感光体ドラム１０３と対向する現像ニップ領域１１１へと搬送するようになっている。
【０００６】
その際、上記現像ロール１０４の表面に保持された現像剤１０２は、トリマーバー１０８によって現像剤１０２の層厚が所定の値に規制され、当該現像ロール１０４の表面には、所定の層厚の現像剤１０２の磁気ブラシが形成された状態で、現像ニップ領域１１１へと搬送される。
【０００７】
かかる現像装置１００においては、小径の現像ロール１０４が高速で回転するため、当該現像ロール１０４の表面に保持された現像剤１０２には大きな遠心力が作用するとともに、現像ロール１０４の回転に伴う空気の流れによって、装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３と対向する開口部の近傍に、現像剤１０２中のトナーがクラウドとなって飛散し、そのままでは、現像装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３と対向する開口部の上部から、現像装置１００の外部にトナーが漏れてしまう。
【０００８】
そこで、上記従来の現像装置においては、現像装置ハウジングの感光体ドラムと対向する部分の上側をシールし、トナーの漏れを防止する方法として、様々な方法が採られているが、なかでもフィルムシール或いはそれに準じる弾性部材を、感光体ドラムの表面に接触させる方法が一般的である。
【０００９】
このように、現像装置の装置ハウジングと感光体ドラムが対向する部分の上側をシールする技術としては、例えば、特開昭５８−１５６９７０号公報に開示されているように、フィルムシール等の弾性部材をホルダーを介してアッパーカバーに取り付けるように構成したものがある。
【００１０】
さらに、上記特開昭５８−１５６９７０号公報に開示された技術について、上記現像装置１００を例にして説明すると、この現像装置１００では、図１４に示すように、装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３と対向する開口部の近傍から、装置の外部にクラウドトナーが飛散して漏れるのを防止するため、装置ハウジング１０１の上部と感光体ドラム１０３との間を遮蔽するフィルムシール１１２が、当該装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３に取り付けられている。尚、図１４中、１１４は装置ハウジング１０１の開口部の下流側をシールするシールロールを示すものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の現像装置１００の場合には、図１４に示すように、装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３と現像ロール１０４との間隙が狭いため、現像ロール１０４の開口部周辺で浮遊するクラウドトナーがアッパーカバー１１３の内面に付着してしまう。そして、このアッパーカバー１１３の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、ある程度の量に達すると、トナーボタ落ちとしてアッパーカバー１１３の内面から落下して、現像装置１００の外部にこぼれ、画像形成装置の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるという問題点があった。
【００１２】
また、上記従来の現像装置１００の場合には、図１４に示すように、フィルムシール１１２と現像ニップ領域１１１とが近づくため、フィルムシール１１２の裏面にトナーが付着して汚れてしまう。そのため、裏面にトナーが付着して抵抗値が低下したフィルムシール１１２によって、感光体ドラム１０３上に形成された静電潜像がリークし、当該静電潜像を現像した現像像が乱されたり、フィルムシール１１２の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、上述したように、トナーボタ落ちとしてフィルムシール１１２の内面から落下して、現像装置１００の外部にこぼれ、画像形成装置の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるという問題点があった。
【００１３】
そこで、かかる問題点を解決するためには、現像装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３と現像ロール１０３との間隙を広く設定することにより、フィルムシール１１２を現像ニップ領域１１１より離すことも考えられる。
【００１４】
しかし、こうした場合には、装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３の内面や、フィルムシール１１２の裏面へのトナー付着を改善することはできるが、アッパーカバー１１３と現像ロール１０４との広い空隙にトナーのクラウドが発生し、このトナーのクラウドが現像装置１００の外部に漏れて、機内汚れ等の不具合が発生してしまうという問題点があった。
【００１５】
また、上記の如く装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３と現像ロール１０３との間隙を広く設定した場合には、トリマーバー１０８の上面とアッパーカバー１１３との間隙も広くなってしまい、アッパーカバー１１３と現像ロール１０４との広い空隙で発生したクラウドトナーが、トリマーバー１０８の上面にも付着し、トリマーバー１０８の上面に付着したトナーが徐々に堆積し、トナーボタ落ちとしてトリマーバー１０８の上面から落下して、現像ロール１０４を介して現像装置の外部にこぼれて機内を汚損したり、現像ロール１０４の表面に付着し、画質を劣化させるという問題点が新たに生じる。
【００１６】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することにある。
【００１７】
また、この発明の他の目的とするところは、現像剤層厚規制部材の表面にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記装置ハウジングの天井部材を、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置し、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置するように構成したものである。
なお、上記装置ハウジングの天井部材は、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置されるが、この装置ハウジングの天井部材は、例えば、現像剤担持体の上端部よりも当該現像剤担持体の回転方向上流側に層厚規制部材を配置する構成の場合に、層厚規制部材の基端部よりも更に上方に間隙を介して配置されることにより、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置される。
【００１９】
また、請求項２に記載された発明は、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置し、前記装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍であって、前記第２の遮蔽部材の下流側に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延び、且つ鉛直方向に延びた垂下板部を備えた凹所を設け、前記凹所の像担持体側の側壁外面に、装置ハウジングと像担持体との間をシールするシール部材を取付るように構成したものである。
【００２０】
さらに、請求項３に記載された発明は、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置し、前記装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍であって、前記第２の遮蔽部材の下流側に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延び、且つ鉛直方向に延びた垂下板部を備えた凹所を設けるとともに、前記凹所の現像剤担持体の軸方向の両端部を閉塞する分割部材を設けるように構成したものである。
【００２１】
また更に、請求項４に記載された発明は、前記凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けたことを特徴とする請求項３記載の現像装置である。
【００２２】
【作用】
請求項１に記載された発明によれば、層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を配置するように構成したので、仮に層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側でクラウドトナーが発生しても、このクラウドトナーが層厚規制部材の上面側に回り込むのを、遮蔽部材によって遮ることができ、層厚規制部材の上面にクラウドトナーが付着するのを防止することができる。そのため、上記層厚規制部材の表面にトナーが堆積するのを防止することができるので、機内の汚損や画質の劣化を防止することが可能となる。
【００２３】
また、請求項２に記載された発明によれば、装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所内に導入され、この凹所は、現像剤担持体の略半径方向外側に延びるように設けられているため、当該凹所の内面にクラウドトナーが付着することがない。しかも、上記凹所の像担持体側の側壁外面に、装置ハウジングと像担持体との間をシールするシール部材が取付けられているので、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーは、装置ハウジングの凹所で遮られ、シール部材の裏面に付着することがない。そのため、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが堆積するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止することが可能となる。
【００２４】
さらに、請求項３に記載された発明によれば、装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所を設けるとともに、前記凹所の現像剤担持体の軸方向の両端部を閉塞する分割部材を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所内に導入され、この凹所は、現像剤担持体の略半径方向外側に延びるように設けられているため、当該凹所の内面にクラウドトナーが付着することがない。しかも、上記凹所の現像剤担持体の軸方向の両端部を閉塞する分割部材を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所の現像剤担持体の軸方向両端部から漏れるのを分割部材によって防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止することが可能となる。
【００２５】
また更に、請求項４に記載された発明によれば、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所内に導入される際に、この凹所に導入されるクラウドトナーは、現像剤担持体の軸方向に沿って複数設けられた分割部材によって効果的に遮蔽され、凹所の現像剤担持体の軸方向に沿って広がるのを防止でき、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所の現像剤担持体の軸方向両端部から漏れるのを一層効果的に防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのデジタル複写機を示すものである。
【００２８】
図２において、１はデジタル複写機の本体を示すものであり、このデジタル複写機本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及びレンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して読み取るように構成されている。
【００２９】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像情報は、図示しない一時記憶装置に記憶され、必要に応じてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１２によって所定の画像処理が施された後、この画像処理が施された画像情報に応じてＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１３によって、像担持体としての感光体ドラム１４上に画像露光が施され、静電潜像が形成される。上記ＲＯＳ１３は、画像情報に応じてレーザービームを出射する半導体レーザー１５と、当該半導体レーザー１５から出射されるレーザービームを走査するポリゴンミラー１６と、当該ポリゴンミラー１６によって走査されるレーザービームを、感光体ドラム１４上に露光するためのミラー１７、１８とから構成されている。上記感光体ドラム１４は、ＲＯＳ１３による画像露光に先立って、スコロトロンからなる一次帯電器１９によって、所定極性の所定の電位に一様に帯電された後、上述したように、ＲＯＳ１３によって原稿２の画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置２０によって現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写コロトロン２１の帯電によって転写用紙２２上に転写されるとともに、当該トナー像が転写された転写用紙２２は、分離コロトロン２３の除電によって感光体ドラム１４から分離される。上記感光体ドラム１４からトナー像が転写される転写用紙２２は、複写機本体１の内部に複数配設された給紙カセット２４、２５、２６、２７のいずれかより、給紙ロール２８によって給紙され、搬送ロール２９及びプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止する。そして、上記転写用紙２２は、感光体ドラム１４の表面に形成されるトナー像と同期して開くレジストゲート３１を通過して、当該レジストゲート３１の下流側に配設されたレジストロール３２によって、感光体ドラム１４の表面まで搬送され、上述したように、当該感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像が転写された後、感光体ドラム１４の表面から分離される。
【００３０】
上記感光体ドラム１４の表面から分離された転写用紙２２は、定着器３３へと搬送され、当該定着器３３によって転写用紙２２上に熱及び圧力でトナー像が定着される。このトナー像が定着された転写用紙２２は、定着器３３の出口ロール３４によって、通常の片面複写の場合には、そのまま排出ロール３５により機外の排出トレイ３６上に排出される。また、両面複写の場合には、片面にトナー像が定着された転写用紙２２は、そのまま排出ロール３５によって機外に排出されずに、反転ゲート３７によって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３８及び反転ロール３９によって、反転通路４０へと一旦搬送される。そして、上記転写用紙２２は、今度は逆転する反転ロール３９及び両面ロール４１によって両面用通路４２へと搬送され、この両面用通路４２からプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止し、上述したように、当該レジストゲート３１及びレジストロール３２によって、感光体ドラム１４上のトナー像と同期して搬送され、トナー像の転写・定着工程が行われた後、排出ロール３５によって排出トレイ３６上に排出される。
【００３１】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備える。
【００３２】
図３は上記の如く構成されるデジタル複写機の画像形成部を拡大して示したものである。
【００３３】
感光体ドラム１４は、スコロトロンからなる一次帯電器１９によって、所定極性の所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム１４の表面には、ＲＯＳ１３によって原稿２の画像が走査露光され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像装置２０によって現像されてトナー像となり、このトナー像は、転写前帯電器４４による補助帯電を受けた後、前述したように、所望の給紙カセット２４〜２７から給紙・搬送される転写用紙２２上に、転写コロトロン２１の帯電によって転写されるとともに、当該トナー像が転写された転写用紙２２は、分離コロトロン２３の除電によって感光体ドラム１４上から分離される。この感光体ドラム１４上から分離された転写用紙２２は、定着器３３へ搬送され、当該定着器３３によってトナー像が定着されて、片面複写の場合には、そのまま排出トレイ３６上に排出され、両面複写の場合には、裏面への画像形成工程が繰り返される。
【００３４】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３のクリーニングブラシ４５等によって残留トナーや紙粉等が除去された後、イレーズランプ４６による露光を受け、残留電荷が消去されて、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００３５】
また、この実施の形態１に係るデジタル複写機では、図４に示すように、感光体ドラム１４とクリーニング装置４３が、ＥＲＵ（Ｅａｓｙ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）４７として一体的に構成されており、クリーニング装置４３のクリーニングブラシ４５等で除去された残留トナーや紙粉等を、内部に搬送用のオーガが配設され且つ略Ｕ字形状に形成された搬送経路４８を介して、感光体ドラム１４の内部に収容するように構成されている。
【００３６】
図５は上記現像装置２０を示すものである。
【００３７】
この現像装置２０は、図５に示すように、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤５１を内部に収容し、感光体ドラム１４と対向する部分に開口部５２を有する装置ハウジング５３を備えている。この装置ハウジング５３は、上端面が開口した細長い略直方体状に形成されたケーシング５４と、このケーシング５４の上端面に被嵌されたアッパーカバー５５とから構成されている。上記現像装置２０は、装置ハウジング５３の開口部５２に配設された現像ロール５６と、この現像ロール５６の背面側に配設される現像剤搬送用パドル５７と、この現像剤搬送用パドル５７の背面側に配設される現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９と、現像ロール５６により搬送される現像剤５１の層厚を規制する層厚規制部材としてのトリマーバー６０と、で構成されている。
【００３８】
また、上記現像ロール５６は、図１に示すように、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる現像スリーブ６１と、その内部に固定状態に配置されたマグネットロール６２とから構成されている。この現像ロール５６は、現像装置２０の小型化かつ高速化に伴って、例えば、直径が１８ｍｍに設定され、４８０ｒｐｍの高速の回転速度で矢印方向に沿って回転駆動される。上記マグネットロール６２には、感光体ドラム１４と対向する現像ニップ領域６３の位置に、主現像極としてＳ1 極が、当該主現像極Ｓ1 の現像ロール５６回転方向下流側の位置に、現像剤５１の剥離用の磁極としてＮ1 極とＮ2 極が、トリマー６０と対向する位置にＳ2 極が、当該Ｓ2 極と主現像極であるＳ1 極との間に、現像剤５１を搬送するためのＮ3 極が、それぞれ着磁されている。上記現像ロール５６のマグネットロール６２は、上記の如く着磁されており、当該現像ロール５６により搬送される現像剤５１の層厚を規制するトリマーバー６０は、マグネットロール６２のＳ2 極と略対向する位置に、現像スリーブ６１の表面に対して略直交するように傾斜した状態で取り付けられている。
【００３９】
さらに、上記トリマーバー６０は、図１に示すように、アルミニウム等の非磁性の金属材料によって、略クランク形状に折り曲げられて形成されており、当該トリマーバー６０の先端部は、現像ロール５６の表面に狭い間隙（例えば、０．５〜１．０ｍｍの間隙）を介して対向するように配置されている。このトリマーバー６０の先端部には、その現像ロール５６の回転方向上流側の面に、磁性ステンレス（例えば、ＳＵＳ４３０）等の磁性の薄い金属板６０ａが固着されており、この磁性の金属板６０ａと現像ロール５６内のマグネットロール６２のＳ2 極との間に生じる磁力線によって、現像剤５１の層厚を例えば７００ｍｇ／ｃｍ2 程度に、トリマーバー６０と現像ロール５６との間隙寸法よりも薄く安定して規制することができるようになっている。なお、上記クランク形状に折り曲げられたトリマーバー６０の中間部は、装置ハウジング５３のアッパーカバー５５の内面に固着されたウレタンフォーム６４によって保持されている。
【００４０】
そして、上記現像装置２０は、当該現像装置２０とは別体に構成された図示しないトナー供給装置のトナーボックスから、図６に示すように、装置ハウジング５３の手前側に突出した現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に設けられた供給口６５からトナーが供給される。この現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に設けられた供給口６５から供給されたトナーは、当該現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９によって軸方向の他端部まで搬送されるとともに、他方の現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８へと受け渡され、当該現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８によって軸方向の他端部まで搬送されて、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９へと再度受け渡される。このように、上記現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に供給されたトナーは、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９によって循環しつつ搬送される間に、装置ハウジング５３の内部に収容された現像剤５１と十分に攪拌されて摩擦帯電され、その一部の現像剤５１が現像剤搬送用パドル５７を介して現像ロール５６へと供給されて、現像に使用されるようになっている。なお、上記現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９との間には、図５に示すように、仕切り壁６６が設けられており、この仕切り壁６６の長手方向両端部には、現像剤５１を２つの現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９間で受け渡しするための開口部が設けられている。
【００４１】
なお、図５中、８５は装置ハウジング５３の現像ロール回転方向下流側の開口部５２をシールするシールロールを示すものである。
【００４２】
ところで、この実施の形態では、装置ハウジングの天井部材を、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置し、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を配置するように構成されている。
【００４３】
また、この実施の形態では、装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所を設け、前記凹所の像担持体側の側壁外面に、装置ハウジングと像担持体との間をシールするシール部材を取付けるように構成されている。
【００４４】
すなわち、上記現像装置２０は、図１に示すように、基本的な構成として、装置ハウジング５３のアッパーカバー５５が、現像ロール５６と相対的に広い間隙を介して対向するように配置されている。上記アッパーカバー５５には、トリマーバー６０の先端部に対応した位置に、下方に垂下された垂下板部６７が設けられているとともに、当該垂下板部６７の下端部には、水平方向に延びた水平板部６８が設けられている。このアッパーカバー５５の水平板部６７は、現像ロール５６の表面と比較的狭い間隙を介して対向するように配置されている。
【００４５】
上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、その垂下板部６７の下端部に第１のリブ６９が下方に向けて突設されており、この第１のリブ６９は、垂下板部６７とともに、装置ハウジング５３の天井部を構成するアッパーカバー５５からトリマーバー６０の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を構成している。上記第１のリブ６９の下端部は、現像ロール５６の表面との間に２ｍｍの間隙を介して対向するように配置されているとともに、トリマーバー６０との間に１．５ｍｍの間隙を介して対向するように配置されている。また、上記第１のリブ６９の下端部には、トリマーバー６０との間を１．５ｍｍに設定するため、矩形状の切り欠き部７０が設けられている。ここで、上記第１のリブ６９とトリマーバー６０との間隙は、狭い程効果は大きいが、リブ６９がトリマーバー６０と干渉してしまうと、当該トリマーバー６０によって規制される現像剤５１の層厚が変動してしまい、画質欠陥が発生してしまうことを考慮して、本実施の形態では、１．５ｍｍに設定されている。
【００４６】
なお、この実施の形態では、上記第１のリブ６９の下端部と現像ロール５６表面との間隙を、２ｍｍに設定したが、本発明者らの実験の結果、これより広い設定では、リブ６９の効果は減少し、３ｍｍ以上では効果が殆ど得られないことが判明した。
【００４７】
また、上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、その水平板部６８の感光体ドラム１４側の端部に第２のリブ７１が下方に向けて突設されており、この第２のリブ７１の下端部は、現像ロール５６の表面との間に１ｍｍの間隙を介して対向するように配置されている。
【００４８】
さらに、上記装置ハウジング５３の開口部５２には、その現像ロール回転方向の上流側に位置する端縁に、現像ロール５２の略半径方向外側に延設された凹所７２が設けられている。上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、凹所７２を形成するため、水平板部６８の感光体ドラム１４側の端部に鉛直方向上方に向けた垂直板部７３が、アッパーカバー５５の上端部よりも僅かに高い位置まで立設されており、当該垂直板部７３の上端には、約４５度に傾斜した短い傾斜板部７４を介して、更に短い水平板部７５が設けられている。このアッパーカバー５５には、凹所７２を形成する水平板部７５の端部に、約７０度に傾斜した傾斜板部７６を介して、鉛直方向下方に延びた垂下板部７７が設けられている。このアッパーカバー５５の垂下板部７７は、先端部に行くに従って肉厚が薄く設定されており、凹所７２の下端部は、やや開口幅が広くなるように設定されているとともに、垂下板部７７の外側面は、鉛直方向に沿って形成されている。上記アッパーカバー５５の傾斜板部７６は、後述するように、フィルムシール７８の取り付け角度を決定するものであり、その傾斜角度は、フィルムシール７８の取り付け角度を考慮して適宜設定される。
【００４９】
また、上記アッパーカバー５５に設けられた凹所７２には、図７及び図８に示すように、当該凹所７２の現像ロール５６の軸方向の両端部を閉塞する分割部材としての分割壁７９が、現像ロール５６の現像剤層の端部より僅か外側に設けられている。この分割壁７９は、図８に示すように、アッパーカバー５５の凹所７２を完全に閉塞するように設けられており、その下端部は、現像ロール５６の表面との間に、例えば１ｍｍ程度の間隙を介して対向するように配置されている。
【００５０】
また、上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、現像装置２０の装置ハウジング５３と感光体ドラム１４との間隙をシールする弾性部材からなるシール部材としてのフィルムシール７８が設けられている。このフィルムシール７８は、その上端部がアッパーカバー５５の凹所７２を形成する傾斜板部７６に接着剤や両面テープ等による接着等の手段によって取付けられている。上記フィルムシール７８としては、例えば、厚さ１００μｍのポリウレタン製のフィルムが用いられ、当該フィルムシール７８は、例えば、固着部を除いた自由長が６ｍｍに設定され、感光体ドラム１４の表面と１．４ｍｍの長さに渡って接触するように設定される。なお、上記フィルムシール７８は、その先端部が感光体ドラム１４の表面と接触した状態では、図１に示すように、その先端部がアッパーカバー５５の凹所７２を形成する垂下板部７７の下端部よりも上方に位置している。
【００５１】
以上の構成において、この実施の形態１に係る現像装置の場合には、次のようにして、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能となっている。また、この実施の形態１に係る現像装置の場合には、現像剤層厚規制部材の表面にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能となっている。
【００５２】
すなわち、この実施の形態１に係る現像装置２０では、図１に示すように、トリマーバー６０の現像ロール５６回転方向の下流側近傍に、装置ハウジング５５の天井部から当該トリマーバー６０の先端部近傍までを覆う垂下板部６７と第１のリブ６９が配置されている。そのため、現像装置２０を小型化かつ高速化し、現像ロール５６を小径化かつ高速化した場合でも、トリマーバー６０の上面は、装置ハウジング５３の天井部から当該トリマーバー６０の先端部近傍まで、アッパーカバー５５の垂下板部６７と第１のリブ６８によって覆われているため、トリマーバー６０の現像ロール５６回転方向下流側でトナークラウドが発生した場合でも、このトナークラウドがアッパーカバー５５の垂下板部６７と第１のリブ６９によって遮られて、トリマーバー６０の上面側に回り込むことがない。したがって、トリマーバー６０の上面にトナークラウドが付着することがないので、このトリマーバー６０の上面に付着したトナーが徐々に堆積し、トナーボタ落ちとしてトリマーバー６０の上面から落下して、現像ロール５６を介して現像装置２０の外部にこぼれて機内を汚損したり、現像ロール５６の表面に付着し、画質を劣化させるのを確実に防止することができる。
【００５３】
なお、この実施の形態１では、トリマーバー６０の下流側に、アッパーカバー５５の垂下板部６７と直交するように水平板部６８が設けられ、当該水平板部６８の端部には、第２のリブ７１が設けられているので、この第２のリブ７１によって凹所７２で発生したトナークラウドがトリマーバー６０側に来るのを防止しており、トリマーバー６０の上面には、実際上、トナークラウドがほとんど付着することがないようになっている。
【００５４】
また、この実施の形態１に係る現像装置２０では、図１に示すように、装置ハウジング５３の開口部５２の現像ロール５６回転方向の上流側に位置する端縁に、前記現像ロール５６の略半径方向外側に延設された凹所７２を設け、当該凹所７２を形成する装置ハウジング５３の垂下板部７７の外側面に、装置ハウジング５３と感光体ドラム１４との間をシールするフィルムシール７８を取付けるように構成されている。ように構成されている。
【００５５】
この構成により、現像装置２０の現像ロール５６上の間隙を広げる事によりアッパーカバー５５裏面へのトナー付着を防ぐ事ができる。また、フィルムシール７８を現像ニップ領域６３から遠ざけて設置できるので、フィルムシール７８裏面へのトナー付着を防ぐことができる。
【００５６】
さらに説明すると、この実施の形態では、現像装置２０を小型化かつ高速化し、現像ロール５６を小径化かつ高速化した場合でも、現像ロール５６の開口部５２周辺で浮遊するクラウドトナーが凹所７２の内部へと導かれる。この凹所７２は、現像ロール５６の略半径方向外側に延びるように設けられているため、当該凹所７２の内部へと導かれたクラウドトナーは、現像ロール５６の回転方向と略直交する凹所７２の内面にほとんど付着することがない。したがって、アッパーカバー５５の内面にトナーがほとんど付着することがないため、アッパーカバー５５の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、ある程度の量に達すると、トナーボタ落ちとしてアッパーカバーの内面から落下して、現像装置２０の外部にこぼれ、デジタル複写機の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるのを確実に防止することができる。
【００５７】
さらに、この実施の形態１に係る現像装置２０では、図１に示すように、凹所７２を形成する装置ハウジング５３の垂下板部７７の外側面に、装置ハウジング５３と感光体ドラム１４との間をシールするフィルムシール７８を取付けるように構成されている。そのため、現像装置２０を小型化かつ高速化し、現像ロール５６の直径が小さく設定され、かつ現像ロール５６の回転数が高速となった場合でも、現像ロール５６の開口部５２周辺で浮遊するクラウドトナーが凹所７２の内部へと導かれ、凹所７２を形成する装置ハウジング５３の垂下板部７７の外側面に取付けられたフィルムシール７８へは、トナークラウドが行かないため、フィルムシール７８の裏面にトナーが付着することがない。したがって、裏面にトナーが付着して抵抗値が低下したフィルムシール７８によって、感光体ドラム１４上に形成された静電潜像がリークし、当該静電潜像を現像した現像像の解像度が低下したり、フィルムシール７８の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、上述したように、トナーボタ落ちとしてフィルムシール７８の内面から落下して、現像装置２０の外部にこぼれ、デジタル複写機の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるのを確実に防止することができる。
【００５８】
また、この実施の形態では、図７及び図８に示すように、凹所７２の現像ロール５６の軸方向の両端部を閉塞する分割部材７９を設けるように構成したので、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像ロール５６の略半径方向外側に延びた凹所７２内に導入されても、この凹所７２に導入されたクラウドトナーは、現像ロール５６の軸方向の両端部に設けられた分割部材７９によって遮蔽され、凹所７２の現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００５９】
実施の形態２
図９はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるように構成されている。
【００６０】
すなわち、この実施の形態２に係る現像装置２０は、図９に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０が、等しい間隔で設けられている。
【００６１】
そして、この実施の形態２では、図９に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０を設けるように構成したので、現像装置２０を小型化かつ高速化した場合に、現像ロール５６を小径化かつ高速で回転駆動しても、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像ロール５６の略半径方向外側に延びた凹所７２内に導入される際に、この凹所７２に導入されるクラウドトナーは、現像ロール５６の軸方向に沿って複数設けられた分割部材８０によって分割され、凹所７２の現像ロール５６の軸方向に沿って広がるのを防止でき、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所７２の現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを一層効果的に防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００６２】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００６３】
実施の形態３
図１０はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるとともに、これら複数の分割部材が端部程狭い間隔で配置されている。
【００６４】
すなわち、この実施の形態３に係る現像装置２０は、図１０に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０が、中央部側の間隔が広く、両端部側の間隔が狭くなるように設けられている。
【００６５】
そして、この実施の形態３では、図１０に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０を設けるように構成したので、現像装置２０を小型化かつ高速化した場合に、現像ロール５６を小径化かつ高速で回転駆動しても、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像ロール５６の略半径方向外側に延びた凹所７２内に導入される際に、この凹所７２に導入されるクラウドトナーは、現像ロール５６の軸方向に沿って複数設けられた分割部材８０によって分割され、凹所７２の現像ロール５６の軸方向に沿って広がるのを防止でき、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所７２の現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを一層効果的に防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００６６】
しかも、この実施の形態３では、これら複数の分割部材８０が端部程狭い間隔で配置されているので、凹所７２内に導入されたクラウドトナーを、狭い間隔で配置された分割部材８０によって効果的に遮蔽することができる。
【００６７】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００６８】
実施の形態４
図１１はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態４では、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるとともに、これら複数の分割部材のうち、両端部側に位置する分割部材が斜めに配置されている。
【００６９】
すなわち、この実施の形態４に係る現像装置２０は、図１１に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０のうち、両端部側に位置する分割部材８０ａ、８０ｂが斜めに配置されている。
【００７０】
これは、本来この現像装置２０において、クラウドトナーの漏れ易い場所が、現像装置２０の両端部であることから考えられたものであり、両端部でのクラウドトナーの漏れ量を減少させるために、両端部側の入口を狭く感光体ドラム１４側を広くすることにより、狭い入口から凹所７２内に導入されたクラウドトナーが、奥側へ行くほど凹所７２が広くなることにより、圧力の減衰を生じて、クラウドトナーが現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを効果的に防止することができる。
【００７１】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００７２】
実施の形態５
図１２及び図１３はこの発明の参考発明としての実施の形態５を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この参考発明としての実施の形態５では、層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を配置したものであるが、この遮蔽部材の構成が前記実施の形態と異なるように構成されている。
【００７３】
すなわち、この実施の形態５に係る現像装置２０は、図１２に示すように、アッパーカバー５５の垂下板部６７の下端部にリブを突設するのではなく、当該アッパーカバー５５の垂下板部６７のトリマーバー６０側の側面に、薄いポリウレタンフィルム等からなるフィルムシール９０が接着等の手段によって取り付けられており、このフィルムシール９０の先端部が、トリマーバー６０の先端部近傍であって、現像ロール５６の回転方向下流側の上面に接触するように配置されている。そして、上記アッパーカバー５５の垂下板部６７及びフィルムシール９０によって、トリマーバー６０の上面にクラウドトナーが付着するのを防止するようになっている。
【００７４】
また、この実施の形態５に係る現像装置２０は、図１３に示すように、アッパーカバー５５に第２のリブ７１を設けずに、第１のリブ７０のみを設けるように構成しても良い。
【００７５】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することができる。
【００７７】
また、この発明によれば、現像剤層厚規制部材の表面にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用したデジタル複写機を示す構成図である。
【図３】 図３はデジタル複写機の画像形成部を示す構成図である。
【図４】 図４はＥＲＵを示す断面構成図である。
【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す構成図である。
【図６】 図６は同現像装置の一部破断の上面図である。
【図７】 図７は同現像装置の正面図である。
【図８】 図８は同現像装置の要部断面図である。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態２に係る現像装置を示す正面図である。
【図１０】 図１０はこの発明の実施の形態３に係る現像装置を示す正面図である。
【図１１】 図１１はこの発明の実施の形態４に係る現像装置のアッパーカバーを示す裏面図である。
【図１２】 図１２はこの発明の参考発明としての実施の形態５に係る現像装置を示す構成図である。
【図１３】 図１３はこの発明の参考発明としての実施の形態５に係る現像装置を示す構成図である。
【図１４】 図１４は従来の現像装置を示す断面構成図である。
【符号の説明】
１４：感光体ドラム（像担持体）、２０：現像装置、５１：現像剤、５２：開口部、５３：装置ハウジング、５５：アッパーカバー、５６：現像ロール、５７：現像剤搬送用パドル、５８、５９：現像剤搬送兼撹伴用オーガ、６０：トリマーバー（層厚規制部材）、６１：現像スリーブ、６２：マグネットロール、６７：垂下板部、６９：第１のリブ（遮蔽部材）、７２：凹所、７７：垂下板部（凹所の側壁）、７８：フィルムシール、７９：分割部材、８０：分割部材。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置に用いられる現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、この種の電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置においては、複写機以外にプリンターにも対応可能なデジタル機であって、しかも単位時間当たりの複写枚数やプリント枚数が多い高速機であり、かつ設置スペースが小さくて済む小型の機種が強く求められている。従って、このような高速かつ小型のデジタル複写機やプリンター等の画像形成装置に使用される現像装置にも、必然的に高速化かつ小型化が求められてきている。
【０００３】
従来、上記高速かつ小型のデジタル複写機やプリンター等の画像形成装置に対応すべく、高速化かつ小型化された現像装置としては、例えば、次に示すようなものがある。この現像装置１００は、図１４に示すように、装置ハウジング１０１の内部に、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤１０２を収容しており、その構造は、上記装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３側の開口部に配設される現像ロール１０４と、この現像ロール１０４の背面側に配設される現像剤供給用パドル１０５と、この現像剤供給用パドル１０５の背面側に配設される現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７と、現像ロール１０４により搬送される現像剤１０２の層厚を規制する層厚規制部材としてのトリマーバー１０８とで構成されている。また、上記現像ロール１０４は、例えばアルミ０ウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる現像スリーブ１０９と、その内部に固定状態に配置されたマグネットロール１１０とから構成されている。
【０００４】
ところで、上記現像装置１００は、小型化に伴って、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７として、小径のものが使用されており、しかも小型化と相まって高速化に対応するため、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５等の部材は、高速で回転駆動されるように構成されている。
【０００５】
そして、上記現像装置１００では、現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７によって現像剤１０２を循環搬送する間に、十分に攪拌かつ摩擦帯電されたトナーとキャリアからなる二成分の現像剤１０２を、現像剤供給用パドル１０５によって現像ロール１０４の表面へと供給し、当該現像ロール１０４の内部に配置されたマグネットロール１１０の磁力によって、現像剤１０２を現像ロール１０４の表面に保持しつつ、当該現像ロール１０４のスリーブ１０９の回転によって、現像剤１０２を感光体ドラム１０３と対向する現像ニップ領域１１１へと搬送するようになっている。
【０００６】
その際、上記現像ロール１０４の表面に保持された現像剤１０２は、トリマーバー１０８によって現像剤１０２の層厚が所定の値に規制され、当該現像ロール１０４の表面には、所定の層厚の現像剤１０２の磁気ブラシが形成された状態で、現像ニップ領域１１１へと搬送される。
【０００７】
かかる現像装置１００においては、小径の現像ロール１０４が高速で回転するため、当該現像ロール１０４の表面に保持された現像剤１０２には大きな遠心力が作用するとともに、現像ロール１０４の回転に伴う空気の流れによって、装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３と対向する開口部の近傍に、現像剤１０２中のトナーがクラウドとなって飛散し、そのままでは、現像装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３と対向する開口部の上部から、現像装置１００の外部にトナーが漏れてしまう。
【０００８】
そこで、上記従来の現像装置においては、現像装置ハウジングの感光体ドラムと対向する部分の上側をシールし、トナーの漏れを防止する方法として、様々な方法が採られているが、なかでもフィルムシール或いはそれに準じる弾性部材を、感光体ドラムの表面に接触させる方法が一般的である。
【０００９】
このように、現像装置の装置ハウジングと感光体ドラムが対向する部分の上側をシールする技術としては、例えば、特開昭５８−１５６９７０号公報に開示されているように、フィルムシール等の弾性部材をホルダーを介してアッパーカバーに取り付けるように構成したものがある。
【００１０】
さらに、上記特開昭５８−１５６９７０号公報に開示された技術について、上記現像装置１００を例にして説明すると、この現像装置１００では、図１４に示すように、装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３と対向する開口部の近傍から、装置の外部にクラウドトナーが飛散して漏れるのを防止するため、装置ハウジング１０１の上部と感光体ドラム１０３との間を遮蔽するフィルムシール１１２が、当該装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３に取り付けられている。尚、図１４中、１１４は装置ハウジング１０１の開口部の下流側をシールするシールロールを示すものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の現像装置１００の場合には、図１４に示すように、装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３と現像ロール１０４との間隙が狭いため、現像ロール１０４の開口部周辺で浮遊するクラウドトナーがアッパーカバー１１３の内面に付着してしまう。そして、このアッパーカバー１１３の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、ある程度の量に達すると、トナーボタ落ちとしてアッパーカバー１１３の内面から落下して、現像装置１００の外部にこぼれ、画像形成装置の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるという問題点があった。
【００１２】
また、上記従来の現像装置１００の場合には、図１４に示すように、フィルムシール１１２と現像ニップ領域１１１とが近づくため、フィルムシール１１２の裏面にトナーが付着して汚れてしまう。そのため、裏面にトナーが付着して抵抗値が低下したフィルムシール１１２によって、感光体ドラム１０３上に形成された静電潜像がリークし、当該静電潜像を現像した現像像が乱されたり、フィルムシール１１２の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、上述したように、トナーボタ落ちとしてフィルムシール１１２の内面から落下して、現像装置１００の外部にこぼれ、画像形成装置の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるという問題点があった。
【００１３】
そこで、かかる問題点を解決するためには、現像装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３と現像ロール１０３との間隙を広く設定することにより、フィルムシール１１２を現像ニップ領域１１１より離すことも考えられる。
【００１４】
しかし、こうした場合には、装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３の内面や、フィルムシール１１２の裏面へのトナー付着を改善することはできるが、アッパーカバー１１３と現像ロール１０４との広い空隙にトナーのクラウドが発生し、このトナーのクラウドが現像装置１００の外部に漏れて、機内汚れ等の不具合が発生してしまうという問題点があった。
【００１５】
また、上記の如く装置ハウジング１０１のアッパーカバー１１３と現像ロール１０３との間隙を広く設定した場合には、トリマーバー１０８の上面とアッパーカバー１１３との間隙も広くなってしまい、アッパーカバー１１３と現像ロール１０４との広い空隙で発生したクラウドトナーが、トリマーバー１０８の上面にも付着し、トリマーバー１０８の上面に付着したトナーが徐々に堆積し、トナーボタ落ちとしてトリマーバー１０８の上面から落下して、現像ロール１０４を介して現像装置の外部にこぼれて機内を汚損したり、現像ロール１０４の表面に付着し、画質を劣化させるという問題点が新たに生じる。
【００１６】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することにある。
【００１７】
また、この発明の他の目的とするところは、現像剤層厚規制部材の表面にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記装置ハウジングの天井部材を、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置し、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置するように構成したものである。
なお、上記装置ハウジングの天井部材は、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置されるが、この装置ハウジングの天井部材は、例えば、現像剤担持体の上端部よりも当該現像剤担持体の回転方向上流側に層厚規制部材を配置する構成の場合に、層厚規制部材の基端部よりも更に上方に間隙を介して配置されることにより、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置される。
【００１９】
また、請求項２に記載された発明は、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置し、前記装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍であって、前記第２の遮蔽部材の下流側に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延び、且つ鉛直方向に延びた垂下板部を備えた凹所を設け、前記凹所の像担持体側の側壁外面に、装置ハウジングと像担持体との間をシールするシール部材を取付るように構成したものである。
【００２０】
さらに、請求項３に記載された発明は、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置し、前記装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍であって、前記第２の遮蔽部材の下流側に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延び、且つ鉛直方向に延びた垂下板部を備えた凹所を設けるとともに、前記凹所の現像剤担持体の軸方向の両端部を閉塞する分割部材を設けるように構成したものである。
【００２１】
また更に、請求項４に記載された発明は、前記凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けたことを特徴とする請求項３記載の現像装置である。
【００２２】
【作用】
請求項１に記載された発明によれば、層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を配置するように構成したので、仮に層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側でクラウドトナーが発生しても、このクラウドトナーが層厚規制部材の上面側に回り込むのを、遮蔽部材によって遮ることができ、層厚規制部材の上面にクラウドトナーが付着するのを防止することができる。そのため、上記層厚規制部材の表面にトナーが堆積するのを防止することができるので、機内の汚損や画質の劣化を防止することが可能となる。
【００２３】
また、請求項２に記載された発明によれば、装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所内に導入され、この凹所は、現像剤担持体の略半径方向外側に延びるように設けられているため、当該凹所の内面にクラウドトナーが付着することがない。しかも、上記凹所の像担持体側の側壁外面に、装置ハウジングと像担持体との間をシールするシール部材が取付けられているので、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーは、装置ハウジングの凹所で遮られ、シール部材の裏面に付着することがない。そのため、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが堆積するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止することが可能となる。
【００２４】
さらに、請求項３に記載された発明によれば、装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所を設けるとともに、前記凹所の現像剤担持体の軸方向の両端部を閉塞する分割部材を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所内に導入され、この凹所は、現像剤担持体の略半径方向外側に延びるように設けられているため、当該凹所の内面にクラウドトナーが付着することがない。しかも、上記凹所の現像剤担持体の軸方向の両端部を閉塞する分割部材を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所の現像剤担持体の軸方向両端部から漏れるのを分割部材によって防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止することが可能となる。
【００２５】
また更に、請求項４に記載された発明によれば、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるように構成したので、現像装置を小型化かつ高速化し、現像剤担持体を小径化かつ高速で回転駆動した場合でも、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所内に導入される際に、この凹所に導入されるクラウドトナーは、現像剤担持体の軸方向に沿って複数設けられた分割部材によって効果的に遮蔽され、凹所の現像剤担持体の軸方向に沿って広がるのを防止でき、現像剤担持体の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所の現像剤担持体の軸方向両端部から漏れるのを一層効果的に防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのデジタル複写機を示すものである。
【００２８】
図２において、１はデジタル複写機の本体を示すものであり、このデジタル複写機本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及びレンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して読み取るように構成されている。
【００２９】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像情報は、図示しない一時記憶装置に記憶され、必要に応じてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１２によって所定の画像処理が施された後、この画像処理が施された画像情報に応じてＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ Ｏｕｔｐｕｔ Ｓｃａｎｎｅｒ）１３によって、像担持体としての感光体ドラム１４上に画像露光が施され、静電潜像が形成される。上記ＲＯＳ１３は、画像情報に応じてレーザービームを出射する半導体レーザー１５と、当該半導体レーザー１５から出射されるレーザービームを走査するポリゴンミラー１６と、当該ポリゴンミラー１６によって走査されるレーザービームを、感光体ドラム１４上に露光するためのミラー１７、１８とから構成されている。上記感光体ドラム１４は、ＲＯＳ１３による画像露光に先立って、スコロトロンからなる一次帯電器１９によって、所定極性の所定の電位に一様に帯電された後、上述したように、ＲＯＳ１３によって原稿２の画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置２０によって現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写コロトロン２１の帯電によって転写用紙２２上に転写されるとともに、当該トナー像が転写された転写用紙２２は、分離コロトロン２３の除電によって感光体ドラム１４から分離される。上記感光体ドラム１４からトナー像が転写される転写用紙２２は、複写機本体１の内部に複数配設された給紙カセット２４、２５、２６、２７のいずれかより、給紙ロール２８によって給紙され、搬送ロール２９及びプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止する。そして、上記転写用紙２２は、感光体ドラム１４の表面に形成されるトナー像と同期して開くレジストゲート３１を通過して、当該レジストゲート３１の下流側に配設されたレジストロール３２によって、感光体ドラム１４の表面まで搬送され、上述したように、当該感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像が転写された後、感光体ドラム１４の表面から分離される。
【００３０】
上記感光体ドラム１４の表面から分離された転写用紙２２は、定着器３３へと搬送され、当該定着器３３によって転写用紙２２上に熱及び圧力でトナー像が定着される。このトナー像が定着された転写用紙２２は、定着器３３の出口ロール３４によって、通常の片面複写の場合には、そのまま排出ロール３５により機外の排出トレイ３６上に排出される。また、両面複写の場合には、片面にトナー像が定着された転写用紙２２は、そのまま排出ロール３５によって機外に排出されずに、反転ゲート３７によって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３８及び反転ロール３９によって、反転通路４０へと一旦搬送される。そして、上記転写用紙２２は、今度は逆転する反転ロール３９及び両面ロール４１によって両面用通路４２へと搬送され、この両面用通路４２からプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止し、上述したように、当該レジストゲート３１及びレジストロール３２によって、感光体ドラム１４上のトナー像と同期して搬送され、トナー像の転写・定着工程が行われた後、排出ロール３５によって排出トレイ３６上に排出される。
【００３１】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備える。
【００３２】
図３は上記の如く構成されるデジタル複写機の画像形成部を拡大して示したものである。
【００３３】
感光体ドラム１４は、スコロトロンからなる一次帯電器１９によって、所定極性の所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム１４の表面には、ＲＯＳ１３によって原稿２の画像が走査露光され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像装置２０によって現像されてトナー像となり、このトナー像は、転写前帯電器４４による補助帯電を受けた後、前述したように、所望の給紙カセット２４〜２７から給紙・搬送される転写用紙２２上に、転写コロトロン２１の帯電によって転写されるとともに、当該トナー像が転写された転写用紙２２は、分離コロトロン２３の除電によって感光体ドラム１４上から分離される。この感光体ドラム１４上から分離された転写用紙２２は、定着器３３へ搬送され、当該定着器３３によってトナー像が定着されて、片面複写の場合には、そのまま排出トレイ３６上に排出され、両面複写の場合には、裏面への画像形成工程が繰り返される。
【００３４】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３のクリーニングブラシ４５等によって残留トナーや紙粉等が除去された後、イレーズランプ４６による露光を受け、残留電荷が消去されて、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００３５】
また、この実施の形態１に係るデジタル複写機では、図４に示すように、感光体ドラム１４とクリーニング装置４３が、ＥＲＵ（Ｅａｓｙ Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）４７として一体的に構成されており、クリーニング装置４３のクリーニングブラシ４５等で除去された残留トナーや紙粉等を、内部に搬送用のオーガが配設され且つ略Ｕ字形状に形成された搬送経路４８を介して、感光体ドラム１４の内部に収容するように構成されている。
【００３６】
図５は上記現像装置２０を示すものである。
【００３７】
この現像装置２０は、図５に示すように、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤５１を内部に収容し、感光体ドラム１４と対向する部分に開口部５２を有する装置ハウジング５３を備えている。この装置ハウジング５３は、上端面が開口した細長い略直方体状に形成されたケーシング５４と、このケーシング５４の上端面に被嵌されたアッパーカバー５５とから構成されている。上記現像装置２０は、装置ハウジング５３の開口部５２に配設された現像ロール５６と、この現像ロール５６の背面側に配設される現像剤搬送用パドル５７と、この現像剤搬送用パドル５７の背面側に配設される現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９と、現像ロール５６により搬送される現像剤５１の層厚を規制する層厚規制部材としてのトリマーバー６０と、で構成されている。
【００３８】
また、上記現像ロール５６は、図１に示すように、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる現像スリーブ６１と、その内部に固定状態に配置されたマグネットロール６２とから構成されている。この現像ロール５６は、現像装置２０の小型化かつ高速化に伴って、例えば、直径が１８ｍｍに設定され、４８０ｒｐｍの高速の回転速度で矢印方向に沿って回転駆動される。上記マグネットロール６２には、感光体ドラム１４と対向する現像ニップ領域６３の位置に、主現像極としてＳ1 極が、当該主現像極Ｓ1 の現像ロール５６回転方向下流側の位置に、現像剤５１の剥離用の磁極としてＮ1 極とＮ2 極が、トリマー６０と対向する位置にＳ2 極が、当該Ｓ2 極と主現像極であるＳ1 極との間に、現像剤５１を搬送するためのＮ3 極が、それぞれ着磁されている。上記現像ロール５６のマグネットロール６２は、上記の如く着磁されており、当該現像ロール５６により搬送される現像剤５１の層厚を規制するトリマーバー６０は、マグネットロール６２のＳ2 極と略対向する位置に、現像スリーブ６１の表面に対して略直交するように傾斜した状態で取り付けられている。
【００３９】
さらに、上記トリマーバー６０は、図１に示すように、アルミニウム等の非磁性の金属材料によって、略クランク形状に折り曲げられて形成されており、当該トリマーバー６０の先端部は、現像ロール５６の表面に狭い間隙（例えば、０．５〜１．０ｍｍの間隙）を介して対向するように配置されている。このトリマーバー６０の先端部には、その現像ロール５６の回転方向上流側の面に、磁性ステンレス（例えば、ＳＵＳ４３０）等の磁性の薄い金属板６０ａが固着されており、この磁性の金属板６０ａと現像ロール５６内のマグネットロール６２のＳ2 極との間に生じる磁力線によって、現像剤５１の層厚を例えば７００ｍｇ／ｃｍ2 程度に、トリマーバー６０と現像ロール５６との間隙寸法よりも薄く安定して規制することができるようになっている。なお、上記クランク形状に折り曲げられたトリマーバー６０の中間部は、装置ハウジング５３のアッパーカバー５５の内面に固着されたウレタンフォーム６４によって保持されている。
【００４０】
そして、上記現像装置２０は、当該現像装置２０とは別体に構成された図示しないトナー供給装置のトナーボックスから、図６に示すように、装置ハウジング５３の手前側に突出した現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に設けられた供給口６５からトナーが供給される。この現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に設けられた供給口６５から供給されたトナーは、当該現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９によって軸方向の他端部まで搬送されるとともに、他方の現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８へと受け渡され、当該現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８によって軸方向の他端部まで搬送されて、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９へと再度受け渡される。このように、上記現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に供給されたトナーは、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９によって循環しつつ搬送される間に、装置ハウジング５３の内部に収容された現像剤５１と十分に攪拌されて摩擦帯電され、その一部の現像剤５１が現像剤搬送用パドル５７を介して現像ロール５６へと供給されて、現像に使用されるようになっている。なお、上記現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９との間には、図５に示すように、仕切り壁６６が設けられており、この仕切り壁６６の長手方向両端部には、現像剤５１を２つの現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９間で受け渡しするための開口部が設けられている。
【００４１】
なお、図５中、８５は装置ハウジング５３の現像ロール回転方向下流側の開口部５２をシールするシールロールを示すものである。
【００４２】
ところで、この実施の形態では、装置ハウジングの天井部材を、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置し、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を配置するように構成されている。
【００４３】
また、この実施の形態では、装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延びた凹所を設け、前記凹所の像担持体側の側壁外面に、装置ハウジングと像担持体との間をシールするシール部材を取付けるように構成されている。
【００４４】
すなわち、上記現像装置２０は、図１に示すように、基本的な構成として、装置ハウジング５３のアッパーカバー５５が、現像ロール５６と相対的に広い間隙を介して対向するように配置されている。上記アッパーカバー５５には、トリマーバー６０の先端部に対応した位置に、下方に垂下された垂下板部６７が設けられているとともに、当該垂下板部６７の下端部には、水平方向に延びた水平板部６８が設けられている。このアッパーカバー５５の水平板部６７は、現像ロール５６の表面と比較的狭い間隙を介して対向するように配置されている。
【００４５】
上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、その垂下板部６７の下端部に第１のリブ６９が下方に向けて突設されており、この第１のリブ６９は、垂下板部６７とともに、装置ハウジング５３の天井部を構成するアッパーカバー５５からトリマーバー６０の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を構成している。上記第１のリブ６９の下端部は、現像ロール５６の表面との間に２ｍｍの間隙を介して対向するように配置されているとともに、トリマーバー６０との間に１．５ｍｍの間隙を介して対向するように配置されている。また、上記第１のリブ６９の下端部には、トリマーバー６０との間を１．５ｍｍに設定するため、矩形状の切り欠き部７０が設けられている。ここで、上記第１のリブ６９とトリマーバー６０との間隙は、狭い程効果は大きいが、リブ６９がトリマーバー６０と干渉してしまうと、当該トリマーバー６０によって規制される現像剤５１の層厚が変動してしまい、画質欠陥が発生してしまうことを考慮して、本実施の形態では、１．５ｍｍに設定されている。
【００４６】
なお、この実施の形態では、上記第１のリブ６９の下端部と現像ロール５６表面との間隙を、２ｍｍに設定したが、本発明者らの実験の結果、これより広い設定では、リブ６９の効果は減少し、３ｍｍ以上では効果が殆ど得られないことが判明した。
【００４７】
また、上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、その水平板部６８の感光体ドラム１４側の端部に第２のリブ７１が下方に向けて突設されており、この第２のリブ７１の下端部は、現像ロール５６の表面との間に１ｍｍの間隙を介して対向するように配置されている。
【００４８】
さらに、上記装置ハウジング５３の開口部５２には、その現像ロール回転方向の上流側に位置する端縁に、現像ロール５２の略半径方向外側に延設された凹所７２が設けられている。上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、凹所７２を形成するため、水平板部６８の感光体ドラム１４側の端部に鉛直方向上方に向けた垂直板部７３が、アッパーカバー５５の上端部よりも僅かに高い位置まで立設されており、当該垂直板部７３の上端には、約４５度に傾斜した短い傾斜板部７４を介して、更に短い水平板部７５が設けられている。このアッパーカバー５５には、凹所７２を形成する水平板部７５の端部に、約７０度に傾斜した傾斜板部７６を介して、鉛直方向下方に延びた垂下板部７７が設けられている。このアッパーカバー５５の垂下板部７７は、先端部に行くに従って肉厚が薄く設定されており、凹所７２の下端部は、やや開口幅が広くなるように設定されているとともに、垂下板部７７の外側面は、鉛直方向に沿って形成されている。上記アッパーカバー５５の傾斜板部７６は、後述するように、フィルムシール７８の取り付け角度を決定するものであり、その傾斜角度は、フィルムシール７８の取り付け角度を考慮して適宜設定される。
【００４９】
また、上記アッパーカバー５５に設けられた凹所７２には、図７及び図８に示すように、当該凹所７２の現像ロール５６の軸方向の両端部を閉塞する分割部材としての分割壁７９が、現像ロール５６の現像剤層の端部より僅か外側に設けられている。この分割壁７９は、図８に示すように、アッパーカバー５５の凹所７２を完全に閉塞するように設けられており、その下端部は、現像ロール５６の表面との間に、例えば１ｍｍ程度の間隙を介して対向するように配置されている。
【００５０】
また、上記アッパーカバー５５には、図１に示すように、現像装置２０の装置ハウジング５３と感光体ドラム１４との間隙をシールする弾性部材からなるシール部材としてのフィルムシール７８が設けられている。このフィルムシール７８は、その上端部がアッパーカバー５５の凹所７２を形成する傾斜板部７６に接着剤や両面テープ等による接着等の手段によって取付けられている。上記フィルムシール７８としては、例えば、厚さ１００μｍのポリウレタン製のフィルムが用いられ、当該フィルムシール７８は、例えば、固着部を除いた自由長が６ｍｍに設定され、感光体ドラム１４の表面と１．４ｍｍの長さに渡って接触するように設定される。なお、上記フィルムシール７８は、その先端部が感光体ドラム１４の表面と接触した状態では、図１に示すように、その先端部がアッパーカバー５５の凹所７２を形成する垂下板部７７の下端部よりも上方に位置している。
【００５１】
以上の構成において、この実施の形態１に係る現像装置の場合には、次のようにして、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能となっている。また、この実施の形態１に係る現像装置の場合には、現像剤層厚規制部材の表面にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能となっている。
【００５２】
すなわち、この実施の形態１に係る現像装置２０では、図１に示すように、トリマーバー６０の現像ロール５６回転方向の下流側近傍に、装置ハウジング５５の天井部から当該トリマーバー６０の先端部近傍までを覆う垂下板部６７と第１のリブ６９が配置されている。そのため、現像装置２０を小型化かつ高速化し、現像ロール５６を小径化かつ高速化した場合でも、トリマーバー６０の上面は、装置ハウジング５３の天井部から当該トリマーバー６０の先端部近傍まで、アッパーカバー５５の垂下板部６７と第１のリブ６８によって覆われているため、トリマーバー６０の現像ロール５６回転方向下流側でトナークラウドが発生した場合でも、このトナークラウドがアッパーカバー５５の垂下板部６７と第１のリブ６９によって遮られて、トリマーバー６０の上面側に回り込むことがない。したがって、トリマーバー６０の上面にトナークラウドが付着することがないので、このトリマーバー６０の上面に付着したトナーが徐々に堆積し、トナーボタ落ちとしてトリマーバー６０の上面から落下して、現像ロール５６を介して現像装置２０の外部にこぼれて機内を汚損したり、現像ロール５６の表面に付着し、画質を劣化させるのを確実に防止することができる。
【００５３】
なお、この実施の形態１では、トリマーバー６０の下流側に、アッパーカバー５５の垂下板部６７と直交するように水平板部６８が設けられ、当該水平板部６８の端部には、第２のリブ７１が設けられているので、この第２のリブ７１によって凹所７２で発生したトナークラウドがトリマーバー６０側に来るのを防止しており、トリマーバー６０の上面には、実際上、トナークラウドがほとんど付着することがないようになっている。
【００５４】
また、この実施の形態１に係る現像装置２０では、図１に示すように、装置ハウジング５３の開口部５２の現像ロール５６回転方向の上流側に位置する端縁に、前記現像ロール５６の略半径方向外側に延設された凹所７２を設け、当該凹所７２を形成する装置ハウジング５３の垂下板部７７の外側面に、装置ハウジング５３と感光体ドラム１４との間をシールするフィルムシール７８を取付けるように構成されている。ように構成されている。
【００５５】
この構成により、現像装置２０の現像ロール５６上の間隙を広げる事によりアッパーカバー５５裏面へのトナー付着を防ぐ事ができる。また、フィルムシール７８を現像ニップ領域６３から遠ざけて設置できるので、フィルムシール７８裏面へのトナー付着を防ぐことができる。
【００５６】
さらに説明すると、この実施の形態では、現像装置２０を小型化かつ高速化し、現像ロール５６を小径化かつ高速化した場合でも、現像ロール５６の開口部５２周辺で浮遊するクラウドトナーが凹所７２の内部へと導かれる。この凹所７２は、現像ロール５６の略半径方向外側に延びるように設けられているため、当該凹所７２の内部へと導かれたクラウドトナーは、現像ロール５６の回転方向と略直交する凹所７２の内面にほとんど付着することがない。したがって、アッパーカバー５５の内面にトナーがほとんど付着することがないため、アッパーカバー５５の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、ある程度の量に達すると、トナーボタ落ちとしてアッパーカバーの内面から落下して、現像装置２０の外部にこぼれ、デジタル複写機の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるのを確実に防止することができる。
【００５７】
さらに、この実施の形態１に係る現像装置２０では、図１に示すように、凹所７２を形成する装置ハウジング５３の垂下板部７７の外側面に、装置ハウジング５３と感光体ドラム１４との間をシールするフィルムシール７８を取付けるように構成されている。そのため、現像装置２０を小型化かつ高速化し、現像ロール５６の直径が小さく設定され、かつ現像ロール５６の回転数が高速となった場合でも、現像ロール５６の開口部５２周辺で浮遊するクラウドトナーが凹所７２の内部へと導かれ、凹所７２を形成する装置ハウジング５３の垂下板部７７の外側面に取付けられたフィルムシール７８へは、トナークラウドが行かないため、フィルムシール７８の裏面にトナーが付着することがない。したがって、裏面にトナーが付着して抵抗値が低下したフィルムシール７８によって、感光体ドラム１４上に形成された静電潜像がリークし、当該静電潜像を現像した現像像の解像度が低下したり、フィルムシール７８の内面に付着したトナーが徐々に堆積し、上述したように、トナーボタ落ちとしてフィルムシール７８の内面から落下して、現像装置２０の外部にこぼれ、デジタル複写機の機内を汚損したり、画像を形成する転写用紙上に落下して、画質を劣化させるのを確実に防止することができる。
【００５８】
また、この実施の形態では、図７及び図８に示すように、凹所７２の現像ロール５６の軸方向の両端部を閉塞する分割部材７９を設けるように構成したので、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像ロール５６の略半径方向外側に延びた凹所７２内に導入されても、この凹所７２に導入されたクラウドトナーは、現像ロール５６の軸方向の両端部に設けられた分割部材７９によって遮蔽され、凹所７２の現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００５９】
実施の形態２
図９はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるように構成されている。
【００６０】
すなわち、この実施の形態２に係る現像装置２０は、図９に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０が、等しい間隔で設けられている。
【００６１】
そして、この実施の形態２では、図９に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０を設けるように構成したので、現像装置２０を小型化かつ高速化した場合に、現像ロール５６を小径化かつ高速で回転駆動しても、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像ロール５６の略半径方向外側に延びた凹所７２内に導入される際に、この凹所７２に導入されるクラウドトナーは、現像ロール５６の軸方向に沿って複数設けられた分割部材８０によって分割され、凹所７２の現像ロール５６の軸方向に沿って広がるのを防止でき、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所７２の現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを一層効果的に防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００６２】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００６３】
実施の形態３
図１０はこの発明の実施の形態３を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるとともに、これら複数の分割部材が端部程狭い間隔で配置されている。
【００６４】
すなわち、この実施の形態３に係る現像装置２０は、図１０に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０が、中央部側の間隔が広く、両端部側の間隔が狭くなるように設けられている。
【００６５】
そして、この実施の形態３では、図１０に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０を設けるように構成したので、現像装置２０を小型化かつ高速化した場合に、現像ロール５６を小径化かつ高速で回転駆動しても、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、当該現像ロール５６の略半径方向外側に延びた凹所７２内に導入される際に、この凹所７２に導入されるクラウドトナーは、現像ロール５６の軸方向に沿って複数設けられた分割部材８０によって分割され、凹所７２の現像ロール５６の軸方向に沿って広がるのを防止でき、現像ロール５６の周囲で発生するクラウドトナーが、凹所７２の現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを一層効果的に防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を確実に防止することが可能となる。
【００６６】
しかも、この実施の形態３では、これら複数の分割部材８０が端部程狭い間隔で配置されているので、凹所７２内に導入されたクラウドトナーを、狭い間隔で配置された分割部材８０によって効果的に遮蔽することができる。
【００６７】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００６８】
実施の形態４
図１１はこの発明の実施の形態４を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態４では、凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けるとともに、これら複数の分割部材のうち、両端部側に位置する分割部材が斜めに配置されている。
【００６９】
すなわち、この実施の形態４に係る現像装置２０は、図１１に示すように、アッパーカバー５５に設けられた凹所７２を、現像ロール５６の軸方向に沿って分割する複数の分割部材８０のうち、両端部側に位置する分割部材８０ａ、８０ｂが斜めに配置されている。
【００７０】
これは、本来この現像装置２０において、クラウドトナーの漏れ易い場所が、現像装置２０の両端部であることから考えられたものであり、両端部でのクラウドトナーの漏れ量を減少させるために、両端部側の入口を狭く感光体ドラム１４側を広くすることにより、狭い入口から凹所７２内に導入されたクラウドトナーが、奥側へ行くほど凹所７２が広くなることにより、圧力の減衰を生じて、クラウドトナーが現像ロール５６の軸方向両端部から漏れるのを効果的に防止することができる。
【００７１】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００７２】
実施の形態５
図１２及び図１３はこの発明の参考発明としての実施の形態５を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この参考発明としての実施の形態５では、層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う遮蔽部材を配置したものであるが、この遮蔽部材の構成が前記実施の形態と異なるように構成されている。
【００７３】
すなわち、この実施の形態５に係る現像装置２０は、図１２に示すように、アッパーカバー５５の垂下板部６７の下端部にリブを突設するのではなく、当該アッパーカバー５５の垂下板部６７のトリマーバー６０側の側面に、薄いポリウレタンフィルム等からなるフィルムシール９０が接着等の手段によって取り付けられており、このフィルムシール９０の先端部が、トリマーバー６０の先端部近傍であって、現像ロール５６の回転方向下流側の上面に接触するように配置されている。そして、上記アッパーカバー５５の垂下板部６７及びフィルムシール９０によって、トリマーバー６０の上面にクラウドトナーが付着するのを防止するようになっている。
【００７４】
また、この実施の形態５に係る現像装置２０は、図１３に示すように、アッパーカバー５５に第２のリブ７１を設けずに、第１のリブ７０のみを設けるように構成しても良い。
【００７５】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
【００７６】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、現像装置ハウジングの上部カバーの内面及びシール部材にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することができる。
【００７７】
また、この発明によれば、現像剤層厚規制部材の表面にトナーが付着するのを防止することができ、機内の汚損や画質の劣化を防止可能な現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置の要部を示す部分拡大断面図である。
【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用したデジタル複写機を示す構成図である。
【図３】 図３はデジタル複写機の画像形成部を示す構成図である。
【図４】 図４はＥＲＵを示す断面構成図である。
【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す構成図である。
【図６】 図６は同現像装置の一部破断の上面図である。
【図７】 図７は同現像装置の正面図である。
【図８】 図８は同現像装置の要部断面図である。
【図９】 図９はこの発明の実施の形態２に係る現像装置を示す正面図である。
【図１０】 図１０はこの発明の実施の形態３に係る現像装置を示す正面図である。
【図１１】 図１１はこの発明の実施の形態４に係る現像装置のアッパーカバーを示す裏面図である。
【図１２】 図１２はこの発明の参考発明としての実施の形態５に係る現像装置を示す構成図である。
【図１３】 図１３はこの発明の参考発明としての実施の形態５に係る現像装置を示す構成図である。
【図１４】 図１４は従来の現像装置を示す断面構成図である。
【符号の説明】
１４：感光体ドラム（像担持体）、２０：現像装置、５１：現像剤、５２：開口部、５３：装置ハウジング、５５：アッパーカバー、５６：現像ロール、５７：現像剤搬送用パドル、５８、５９：現像剤搬送兼撹伴用オーガ、６０：トリマーバー（層厚規制部材）、６１：現像スリーブ、６２：マグネットロール、６７：垂下板部、６９：第１のリブ（遮蔽部材）、７２：凹所、７７：垂下板部（凹所の側壁）、７８：フィルムシール、７９：分割部材、８０：分割部材。
Claims (4)
- 現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記装置ハウジングの天井部材を、現像剤担持体の上方に広い間隙を介して配置し、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置したことを特徴とする現像装置。
- 現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置し、前記装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍であって、前記第２の遮蔽部材の下流側に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延び、且つ鉛直方向に延びた垂下板部を備えた凹所を設け、前記凹所の像担持体側の側壁外面に、装置ハウジングと像担持体との間をシールするシール部材を取付たことを特徴とする現像装置。
- 現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記現像剤担持体によって現像領域へと搬送される現像剤の層厚を規制する層厚規制部材とを備えた現像装置において、前記層厚規制部材の現像剤担持体回転方向の下流側近傍に、装置ハウジングの天井部から当該層厚規制部材の先端部近傍までを覆う第１の遮蔽部材を配置するとともに、当該第１の遮蔽部材の下流側に、下端部が現像剤担持体の表面に近接して配置された第２の遮蔽部材を配置し、前記装置ハウジングの現像剤担持体回転方向の上流側に位置する開口部近傍であって、前記第２の遮蔽部材の下流側に、前記現像剤担持体の略半径方向外側に延び、且つ鉛直方向に延びた垂下板部を備えた凹所を設けるとともに、前記凹所の現像剤担持体の軸方向の両端部を閉塞する分割部材を設けたことを特徴とする現像装置。
- 前記凹所を現像剤担持体の軸方向に沿って分割する複数の分割部材を設けたことを特徴とする請求項３記載の現像装置。
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