JP4103419B2 - Developing unit, image forming apparatus, and computer system - Google Patents

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像ユニット、画像形成装置、及び、コンピュータシステムに関する。
【０００２】
【背景技術】
画像形成装置として、例えば、現像剤の一例としてのトナーによって感光体上に形成された潜像を現像する複数の現像ユニットを有し、これらの現像ユニットを回動軸を中心として放射状に配置した画像形成装置等が知られている。これらの画像形成装置は、ホストコンピュータ等の外部装置から画像信号が送信されると、回動軸のまわりに現像ユニットを回転させることによって、複数の現像ユニットのうちの一つを感光体と対向する現像位置に位置決めする。そして、感光体上に形成された潜像を現像してトナー像を形成し、中間媒体上に転写する。この時、複数の現像ユニットを順次切り替えながら、同様に現像、転写を繰り返し複数のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する。
【０００３】
前記現像ユニットは、一例として、トナーが収容された収容部と、収容部に軸で回転可能に支持された現像剤担持体としての現像ローラと、収容部に軸で回転可能に支持され、現像ローラに圧接することによりトナーを現像ローラの表面に供給する弾性体から成る現像剤供給部材としてのトナー供給ローラとを備えている。また、収容部から現像ローラの周囲を通過してトナーが漏れることを防止するためのシール部材を備えている。また、現像剤担持体に担持されるトナーの厚さを規制するための層厚規制部材を備えていることもあり、この層厚規制部材が前記シール部材の役割を果たすこともある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した画像形成装置では、画像形成の高速化に対応するために、現像ユニットを高速で回転させたりすると、現像ローラとシール部材、又は現像ローラと層厚規制部材との間にトナーが高圧力で衝突するように押し寄せ、シール箇所の間隙からトナーが漏れ出し、画像形成装置を汚染してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、現像剤の漏れを防止する現像ユニット、画像形成装置、及び、コンピュータシステムを実現することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
主たる本発明は、現像剤を収容するため現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持して搬送するための現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体へ供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤収容部からの現像剤の漏れを防止するためのシール部材とを有し、複数のユニット装着部を有する回転体に装着されて該回転体によって回転させられ現像位置にて感光体に形成された潜像を現像する現像ユニットを有する画像形成装置において、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記シール部材が、前記現像剤担持体の上方から当接部にて該現像剤担持体に当接しており、前記現像剤供給部材の最上部が前記シール部材の下端よりも上に位置しており、前記現像剤供給部材の最上部が、前記当接部の下端よりも上に位置しており、前記現像剤供給部材としての現像剤供給ローラの直径は、前記現像剤担持体としての現像ローラの直径よりも大きく、前記現像剤担持体の下方から該現像剤担持体の下部に当接し、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を有し、前記現像剤供給部材の最下部が、前記現像剤担持体と前記層厚規制部材との当接部の上端よりも下に位置しており、前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体よりも前記回転体の回転中心側に位置しており、上方から、前記現像剤担持体と前記シール部材との当接部の上端を越えた位置まで至る壁部であって、前記シール部材よりも前記現像剤収容部側に配置された壁部を有し、前記壁部は前記現像剤供給部材の上方に設けられており、前記壁部の下端は、前記現像剤担持体の最上部と前記現像剤供給部材の最上部を結ぶ線よりも下方に位置し、前記壁部の下端と前記現像剤供給部材との間には隙間が存在する、ことを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。
【０００８】
現像剤を収容するための現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持して搬送するための現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体へ供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤収容部からの現像剤の漏れを防止するためのシール部材とを有し、複数のユニット装着部を有する回転体に装着されて該回転体によって回転させられ現像位置にて感光体に形成された潜像を現像する現像ユニットにおいて、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記シール部材が、前記現像剤担持体の上方から該現像剤担持体に当接しており、 前記現像剤供給部材の最上部が前記シール部材の下端よりも上に位置していることを特徴とする現像ユニット。このような現像ユニットによれば、回転体の回転による遠心力などにより駆動されてシール部材へと高圧力で押し寄せる現像剤の流路を、シール部材の下端よりも上に位置している現像剤供給部材の最上部付近が遮断することによって、シール部材への現像剤の高圧衝突を防止し、現像ユニット外へと現像剤が漏れてしまうことを防ぐことが可能となる。
【０００９】
また、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、 前記シール部材が、前記現像剤担持体の上方から該現像剤担持体に当接部にて当接しており、前記現像剤供給部材の最上部が、前記当接部の下端よりも上に位置していることとしてもよい。
このようにすれば、回転体の回転による遠心力などに駆動されてシール部材の現像剤担持体への当接部に向かって高圧力で押し寄せる現像剤の流路を、当接部の下端よりも上に位置している現像剤供給部材の最上部付近が遮断することによって、当接部への現像剤の高圧衝突を防止し、現像ユニット外へと現像剤が漏れてしまうことを防ぐことが可能となる。
【００１０】
また、前記現像剤供給部材としての現像剤供給ローラの直径は、前記現像剤担持体としての現像ローラの直径よりも大きいこととしてもよい。
このようにすれば、シール部材あるいは当接部への現像剤の衝突を防止するために、現像剤供給部材の最上部付近が現像剤の流路を遮断するような構成とすることが容易に実現できる。
【００１１】
また、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記現像剤担持体の下方から該現像剤担持体の下部に当接し、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を有し、前記現像剤供給部材の最下部が、前記現像剤担持体と前記層厚規制部材との当接部の上端よりも下に位置していることとしてもよい。
このようにすれば、例えば現像ユニットが現像位置から９０度回転した状態、すなわち現像材担持体およびシール部材が現像ユニットの最下部付近に位置した状態においても、回転による遠心力や重力などにより駆動された現像剤が、シール部材付近へと押し寄せる流路を遮断するのみならず、現像剤担持体に下方から当接した層厚規制部材の周囲へと押し寄せる流路をも遮断することができ、現像ユニット外へと現像剤が漏れてしまうことを防ぐことが可能となる。
【００１２】
また、前記ユニット装着部に装着された際に、前記現像剤供給部材は、前記現像剤担 持体よりも前記回転体の回転中心側に位置することとしてもよい。
このようにすれば、回転体の回転による遠心力によって駆動される現像剤の流動が、シール部材あるいは当接部、層厚規制部材などに高圧力で押し寄せることを現像剤供給部材によって抑制することができ、現像剤の漏れを防止することが可能となる。
【００１３】
また、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、上方から、前記現像剤担持体と前記シール部材との当接部の上端を越えた位置まで至る壁部であって、前記シール部材よりも前記現像剤収容部側に配置された 壁部を有することとしてもよい。
このようにすれば、壁部と現像剤供給部材とがあいまって、シール部材の当接部へと押し寄せる現像剤の流路を規制し、現像剤の現像ユニット外への漏れを防止することができる。
【００１４】
また、前記壁部を有する場合において、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記壁部は前記現像剤供給部材の上方に設けられており、前記壁部の下端は、前記現像剤担持体の最上部と前記現像剤供給部材の最上部を結ぶ線よりも下方に位置することとしてもよい。
このようにすれば、壁部の下端が現像剤供給部材に比較的近接するため、より効果的に 壁部と現像剤供給部材とがあいまって、シール部材の当接部へと押し寄せる現像剤の流路を規制し、現像剤の現像ユニット外への漏れを防止することができる。
【００１５】
また、前記壁部の下端と前記現像剤供給部材との間には隙間が存在することとしてもよい。
このようにすれば、 壁部と現像剤供給部材とがあいまって効果的に シール部材の当接部へと押し寄せる現像剤の流路を規制しつつ、この隙間を通過して現像剤が現像剤供給部材へと安定した量にて供給されることが可能となる。
【００１６】
また、現像剤を収容するため現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持して搬送するための現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体へ供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤収容部からの現像剤の漏れを防止するためのシール部材とを有し、複数のユニット装着部を有する回転体に装着されて該回転体によって回転させられ現像位置にて感光体に形成された潜像を現像する現像ユニットにおいて、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記シール部材が、前記現像剤担持体の上方から当接部にて該現像剤担持体に当接しており、前記現像剤供給部材の最上部が前記シール部材の下端よりも上に位置しており、前記現像剤供給部材の最上部が、前記当接部の下端よりも上に位置しており、前記現像剤供給部材としての現像剤供給ローラの直径は、前記現像剤担持体としての現像ローラの直径よりも大きく、前記現像剤担持体の下方から該現像剤担持体の下部に当接し、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を有し、前記現像剤供給部材の最下部が、前記現像剤担持体と前記層厚規制部材との当接部の上端よりも下に位置しており、前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体よりも前記回転体の回転中心側に位置しており、上方から、前記現像剤担持体と前記シール部材との当接部の上端を越えた位置まで至る壁部であって、前記シール部材よりも前記現像剤収容部側に配置された壁部を有し、前記壁部は前記現像剤供給部材の上方に設けられており、前記壁部の下端は、前記現像剤担持体の最上部と前記現像剤供給部材の最上部を結ぶ線よりも下方に位置し、前記壁部の下端と前記現像剤供給部材との間には隙間が存在する、ことを特徴とする現像ユニットとしてもよい。
【００１７】
このような現像ユニットによれば、シール部材と現像剤担持体との当接部に向かって流れる現像剤の動きを壁部が最も効果的に遮断するために、現像ユニットからの現像剤の漏れが最も効果的に防止できる。
【００１８】
また、現像剤を収容するための現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持して搬送するための現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体へ供給するための現像剤供給部材と、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を有し、複数のユニット装着部を有する回転体に装着されて該回転体によって回転させられ現像位置にて感光体に形成された潜像を現像する現像ユニットにおいて、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記層厚規制部材が、前記現像剤担持体の上方から該現像剤担持体に当接しており、前記現像剤供給部材の最上部が前記層厚規制部材の下端よりも上に位置していることを特徴とする現像ユニットとしてもよい。
【００１９】
このようにすれば、現像剤担持体の回転方向の都合などによって、現像剤担持体の上方にシール部材でなく層厚規制部材が当接している場合であっても、現像剤供給部材の最上部が層圧規制部材の下端よりも上に位置していることによって、重力と回転体の回転による遠心力によって流動される現像剤収容部内の現像剤が層厚規制部材の現像剤担持体への当接部の上端部分に衝突することが遮断され、現像剤が現像ユニットの外部へと漏れることを防止するとともに、層厚規制部材による現像剤担持体に担持される現像剤への電荷付与を適切に保護することが可能となる。
【００２０】
また、現像剤を収容するための現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持して搬送するための現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体へ供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤収容部からの現像剤の漏れを防止するためのシール部材とを有し、複数のユニット装着部を有する回転体に装着されて該回転体によって回転させられ現像位置にて感光体に形成された潜像を現像する現像ユニットにおいて、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記シール部材が、前記現像剤担持体の上方から該現像剤担持体に当接しており、 前記現像剤供給部材の最上部が前記シール部材の下端よりも上に位置していることを特徴とする現像ユニットを有する画像形成装置を実現することもできる。このようにして実現された画像形成装置は、全体として従来の画像形成装置よりも優れたものとなる。
【００２１】
また、コンピュータ本体、コンピュータ本体に接続可能な表示装置、及び、コンピュータ本体に接続可能な画像形成装置であって、現像剤を収容するための現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持して搬送するための現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体へ供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤収容部からの現像剤の漏れを防止するためのシール部材とを有し、複数のユニット装着部を有する回転体に装着されて該回転体によって回転させられ現像位置にて感光体に形成された潜像を現像する現像ユニットにおいて、前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、前記シール部材が、前記現像剤担持体の上方から該現像剤担持体に当接しており、 前記現像剤供給部材の最上部が前記シール部材の下端よりも上に位置していることを特徴とする現像ユニットを有する画像形成装置、を具備することを特徴とするコンピュータシステム。
【００２２】
このようにして実現されたコンピュータシステムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【００２３】
＝＝＝第一の実施形態＝＝＝
次に、本発明の第一の実施形態について説明する。
【００２４】
＝＝＝装置の全体構成例＝＝＝
まず、図１を用いて、現像ユニットを有する画像形成装置としてレーザビームプリンタ（以下、プリンタという）１０を例にとって、その概要について説明する。図１は、プリンタ１０を構成する主要構成要素を示した図である。なお、図１には、矢印にて上下方向を示しており、例えば、給紙トレイ９２は、プリンタ１０の下部に配置されており、定着ユニット９０は、プリンタ１０の上部に配置されている。
【００２５】
本実施の形態に係るプリンタ１０は、図１に示すように、潜像を担持する潜像担持体である感光体２０の回転方向に沿って、帯電ユニット３０、露光ユニット４０、回転体としてのＹＭＣＫ現像装置５０、一次転写ユニット６０、中間転写体７０、クリーニングユニット７５を有し、さらに、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルでなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御しプリンタとしての動作を司る制御ユニット（図２）を有している。
【００２６】
感光体２０は、円筒状の導電性基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、以下の各実施の形態においては、図１中の矢印で示すように時計回りに回転する。
【００２７】
帯電ユニット３０は、感光体２０を帯電するための装置であり、露光ユニット４０は、レーザを照射することによって、帯電された感光体２０上に潜像を形成する装置である。この露光ユニット４０は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０上に照射する。
【００２８】
ＹＭＣＫ現像装置５０は、感光体２０上に形成された潜像を、ブラック現像ユニット５１に収容されたブラック（Ｋ）トナー、マゼンタ現像ユニット５２に収容されたマゼンタ（Ｍ）トナー、シアン現像ユニット５３に収容されたシアン（Ｃ）トナー、及び、イエロー現像ユニット５４に収容されたイエロー（Ｙ）トナーを用いて現像するための装置である。
【００２９】
このＹＭＣＫ現像装置５０は、回転することにより、前記４つの現像ユニット５１、５２、５３、５４の位置を動かすことを可能としている。すなわち、このＹＭＣＫ現像装置５０は、前記４つの現像ユニット５１、５２、５３、５４を支持フレーム５５の４つの保持部５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄにより保持しており、前記４つの現像ユニット５１、５２、５３、５４は、中心軸５０ａを中心として、それらの相対位置を維持したまま回転可能となっている。そして、１ページ分の画像形成が終了する毎に選択的に感光体２０に対向し、それぞれの現像ユニット５１、５２、５３、５４に収容された現像剤としてのトナーにて、感光体２０上に形成された潜像を現像する。なお、各現像ユニットの詳細については後述する。
【００３０】
一次転写ユニット６０は、感光体２０に形成された単色トナー像を中間転写体７０に転写するための装置であり、４色のトナーが順次重ねて転写されると、中間転写体７０にフルカラートナー像が形成される。この中間転写体７０は、エンドレスのベルトであり、感光体２０とほぼ同じ周速度にて回転駆動される。二次転写ユニット８０は、中間転写体７０上に形成された単色トナー像やフルカラートナー像を紙、フィルム、布等の記録媒体に転写するための装置である。
【００３１】
定着ユニット９０は、記録媒体上に転写された単色トナー像やフルカラートナー像を紙等の記録媒体に融着させて永久像とするための装置である。
【００３２】
クリーニングユニット７５は、一次転写ユニット６０と帯電ユニット３０との間に設けられ、感光体２０の表面に当接されたゴム製のクリーニングブレード７６を有し、一次転写ユニット６０によって中間転写体７０上にトナー像が転写された後に、感光体２０上に残存するトナーをクリーニングブレード７６により掻き落として除去するための装置である。
【００３３】
制御ユニット１００は、図２に示すようにメインコントローラ１０１と、ユニットコントローラ１０２とで構成され、メインコントローラ１０１には画像信号が入力され、この画像信号に基づく指令に応じてユニットコントローラ１０２が前記各ユニット等を制御して画像を形成する。
【００３４】
次に、このように構成されたプリンタ１０の動作について、他の構成要素にも言及しつつ説明する。
【００３５】
まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号がインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１２を介してプリンタ１０のメインコントローラ１０１に入力されると、このメインコントローラ１０１からの指令に基づくユニットコントローラ１０２の制御により感光体２０、現像ユニットに設けられたトナー担持体としての現像ローラ、及び、中間転写体７０が回転する。感光体２０は、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０により順次帯電される。
【００３６】
感光体２０の帯電された領域は、感光体２０の回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０によって、第１色目、例えばイエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。また、ＹＭＣＫ現像装置５０は、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像ユニット５４を、感光体２０に対向した現像位置に位置させる。
【００３７】
感光体２０上に形成された潜像は、感光体２０の回転に伴って現像位置に至り、イエロー現像ユニット５４によってイエロートナーで現像される。これにより、感光体２０上にイエロートナー像が形成される。
【００３８】
感光体２０上に形成されたイエロートナー像は、感光体２０の回転に伴って一次転写位置に至り、一次転写ユニット６０によって、中間転写体７０に転写される。この際、一次転写ユニット６０には、トナーの帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。なお、この間、二次転写ユニット８０は、中間転写体７０から離間している。
【００３９】
上記の処理が、第２色目、第３色目、及び、第４色目について繰り返して実行されることにより、各画像信号に対応した４色のトナー像が、中間転写体７０に重なり合って転写される。これにより、中間転写体７０上にはフルカラートナー像が形成される。
【００４０】
中間転写体７０上に形成されたフルカラートナー像は、中間転写体７０の回転に伴って二次転写位置に至り、二次転写ユニット８０によって記録媒体に転写される。なお、記録媒体は、給紙トレイ９２から、給紙ローラ９４、レジローラ９６を介して二次転写ユニット８０へ搬送される。また、転写動作を行う際、二次転写ユニット８０は中間転写体７０に押圧されるとともに二次転写電圧が印加される。
【００４１】
記録媒体に転写されたフルカラートナー像は、定着ユニット９０によって加熱加圧されて記録媒体に融着される。
【００４２】
一方、感光体２０は一次転写位置を経過した後に、クリーニングユニット７５に支持されたクリーニングブレード７６によって、その表面に付着しているトナーが掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされたトナーは、クリーニングユニット７５が備える残存トナー回収部に回収される。
【００４３】
＝＝＝制御ユニットの概要＝＝＝
次に、制御ユニット１００の構成について図２を参照しつつ説明する。制御ユニット１００のメインコントローラ１０１は、インターフェイス１１２を介してホストコンピュータと接続され、このホストコンピュータから入力された画像信号を記憶するための画像メモリ１１３を備えている。ユニットコントローラ１０２は、装置本体の各ユニット（帯電ユニット３０、露光ユニット４０、一次転写ユニット６０、クリーニングユニット７５、二次転写ユニット８０、定着ユニット９０、表示ユニット９５）及びＹＭＣＫ現像装置５０と電気的に接続され、それらが備えるセンサからの信号を受信することによって、各ユニット及びＹＭＣＫ現像装置５０の状態を検出しつつ、メインコントローラ１０１から入力される信号に基づいて、各ユニット及びＹＭＣＫ現像装置５０を制御する。
【００４４】
また、ユニットコントローラ１０２が備えるＣＰＵ１２０は、シリアルインターフェイス（Ｉ／Ｆ）１２１を介して、シリアルＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性記憶素子（以下、本体側メモリとする）１２２に接続されている。またＣＰＵ１２０には、本体側メモリ１２２のみならず、各現像ユニット５１、５２、５３、５４に設けられた現像ユニット側メモリ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａにもシリアルインターフェイス１２１を介して接続されており、本体側メモリ１２２及び現像ユニット側メモリ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａとの間でデータ転送可能となるとともに、入出力ポート１２３を介して各現像ユニット側メモリ５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａにチップセレクト信号ＣＳを入力可能となっている。さらに、このＣＰＵ１２０は入出力ポート１２３を介してＨＰ検出部３１とも接続されている。
【００４５】
＝＝＝現像ユニットの概要＝＝＝
次に、図３を用いて、第１の実施形態を示す現像ユニットの概要について説明する。図３は、現像ユニットの主要構成要素を示した断面図である。なお、図１同様、図３にも、矢印にて上下方向を示しており、例えば、現像ローラ５１０の中心軸は、感光体２０の中心軸よりも下方にある。また、図３では、イエロー現像ユニット５４が、感光体２０と対向する現像位置に位置している状態にて示されている。
【００４６】
ＹＭＣＫ現像装置５０には、ブラック（Ｋ）トナーを収容したブラック現像ユニット５１、マゼンタ（Ｍ）トナーを収容したマゼンタ現像ユニット５２、シアン（Ｃ）トナーを収容したシアン現像ユニット５３、及び、イエロー（Ｙ）トナーを収容したイエロー現像ユニット５４が設けられているが、各現像ユニットの構成は同様であるので、以下、イエロー現像ユニット５４について説明する。
【００４７】
イエロー現像ユニット５４は、現像剤担持体としての現像ローラ５１０、シール部材５２０、現像剤収容部としてのトナー収容部５３０、フレーム５４０、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ５５０、層厚規制部材としての規制ブレード５６０、規制ブレードを付勢するための不図示のブレード裏部材、壁部６００などを有している。図３に示すように、本実施形態では、シール部材５２０は現像ローラ５１０の上部に当接しており、規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０の下部に当接している。
【００４８】
現像ローラ５１０は、トナーＴを担持して感光体２０と対向する現像位置に搬送する。この現像ローラ５１０は、アルミニウム、ステンレス、鉄等により製造されており、必要に応じて、ニッケルメッキ、クロムメッキ等が施されている。また、現像ローラ５１０は、中心軸を中心として回転可能であり、図３に示すように本実施形態では、感光体２０の回転方向（図３において時計方向）と逆の方向（図３において反時計方向）に回転する。その中心軸は、感光体２０の中心軸よりも下方にある。
【００４９】
また、図３に示すように、イエロー現像ユニット５４が感光体２０と対向している状態では、現像ローラ５１０と感光体２０との間には空隙が存在する。すなわち、イエロー現像ユニット５４は、感光体２０上に形成された潜像を非接触状態で現像する。なお、感光体２０上に形成された潜像を現像する際には、現像ローラ５１０と感光体２０との間に交番電界が形成される。
【００５０】
シール部材５２０は、不図示の当接部において現像ローラ５１０の上部に当接部７００にて当接しており、イエロー現像ユニット５４内のトナーＴがユニット外に漏れることを防止するとともに、現像位置を通過した現像ローラ５１０上のトナーＴを、掻き落とすことなく現像器内に回収する。このシール部材５２０は、ポリエチレンフィルム等からなるシールである。シール部材５２０は、シール支持板金５２２によって支持されており、シール支持板金５２２を介してフレーム５４０に取り付けられている。また、シール部材５２０の現像ローラ５１０側と逆側には、モルトプレーン等からなるシール付勢部材５２４が設けられており、シール部材５２０は、シール付勢部材５２４の弾性力によって、現像ローラ５１０に押しつけられている。
【００５１】
また、図３からは読み取ることができないが、シール部材５２０の先端は現像ローラ５１０に接触しておらず、該先端から所定距離だけ離れた部分が、現像ローラ５１０に幅を持って接触している。すなわち、シール部材５２０は、現像ローラ５１０にエッジにて当接しておらず、腹当たりにて当接している。従って、シール部材５２０と現像ローラ５１０との接触部分（当接部７００）の下端は、シール部材５２０の下端よりも（図３に示す現像ユニット５４の現像位置において）上方に位置する。
【００５２】
トナー収容部５３０は、トナーＴを収容する部分であり、フレーム５４０の一部により構成されている。なお、トナー収容部５３０に収容されたトナーＴを攪拌するための攪拌部材を設けてもよいが、本実施の形態では、ＹＭＣＫ現像装置５０の回転に伴って各現像ユニット（ブラック現像ユニット５１、マゼンタ現像ユニット５２、シアン現像ユニット５３、イエロー現像ユニット５４）が回転し、これにより各現像ユニット内のトナーＴが攪拌されるため、トナー収容部５３０には攪拌部材を設けていない。
【００５３】
トナー供給ローラ５５０は、トナー収容部５３０に収容されたトナーＴを現像ローラ５１０に供給する。このトナー供給ローラ５５０は、ポリウレタンフォーム等からなり、弾性変形された状態で現像ローラ５１０に当接している。トナー供給ローラ５５０は、トナー収容部５３０の下部に配置されており、また、現像ローラ５１０よりも回転体であるＹＭＣＫ現像装置５０の回転中心５０ａに近い側に位置している（図１参照）。トナー収容部５３０に収容されたトナーＴは、該トナー収容部５３０の下部にてトナー供給部材５３０によって現像ローラ５１０に供給される。トナー供給ローラ５５０は、中心軸を中心として回転可能であり、その中心軸は、現像ローラ５１０の回転中心軸よりも下方にある。また、ト ナー供給ローラ５５０は、本実施形態では、現像ローラ５１０の回転方向（図３において反時計方向）と逆の方向（図３において時計方向）に回転する。なお、トナー供給ローラ５５０は、トナー収容部５３０に収容されたトナーＴを現像ローラ５１０に供給する機能を有するとともに、現像後に現像ローラ５１０に残存しているトナーを、現像ローラ５１０から剥ぎ取る機能をも有している。
【００５４】
また、本実施形態においては、トナー供給ローラ５５０の直径は、現像ローラ５１０の直径よりも大きい。そのためトナー供給ローラ５５０の回転中心が現像ローラ５１０の回転中心よりも下方に位置しているにもかかわらず、トナー供給ローラ５５０の最上部Ｐ２と、現像ローラ５１０の最上部Ｐ１はほぼ同じ水平高さに位置している。そして、本実施形態においては、シール部材５２０は、現像ローラ５１０の最上部Ｐ１から所定距離はなれた当接部７００にて現像ローラ５１０に当接しているため、トナー供給ローラ５５０の最上部Ｐ２は、シール部材５２０の下端よりも上方であり、さらには当接部７００の下端よりも上方に位置している。
【００５５】
現像ローラ５１０の下部に当接して設けられた層厚規制部材としての規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴの層厚を規制し、また、現像ローラ５１０に担持されたトナーＴに電荷を付与する。この規制ブレード５６０は、ゴム部５６０ａと、ゴム支持部５６０ｂとを有している。ゴム部５６０ａは、シリコンゴム、ウレタンゴム等からなり、ゴム支持部５６０ｂは、リン青銅、ステンレス等のバネ性を有する薄板である。ゴム部５６０ａは、ゴム支持部５６０ｂに支持されており、ゴム支持部５６０ｂは、その一端部が一対のブレード支持板金５６２に挟まれて支持された状態で、ブレード支持板金５６２を介してフレーム５４０に取り付けられている。また、規制ブレード５６０の現像ローラ５１０側とは逆側には、不図示のモルトプレーン等からなるブレード裏部材が設けられている。
【００５６】
ここで、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力によって、ゴム部５６０ａが現像ローラ５１０に押しつけられている。また、ブレード裏部材は、ゴム支持部５６０ｂとフレーム５４０との間にトナーが入り込むことを防止するとともに、ゴム支持部５６０ｂの撓みによる弾性力を安定させるとともに、ゴム部５６０ａの真裏からゴム部５６０ａを現像ローラ５１０の方向へ付勢することによって、ゴム部５６０ａを現像ローラ５１０に押しつけている。したがって、ブレード裏部材は、ゴム部５６０ａの現像ローラ５１０への均一当接性を向上させている。
【００５７】
規制ブレード５６０の、ブレード支持板金５６２に支持されている側とは逆側の端、すなわち、先端は、現像ローラ５１０に接触しておらず、該先端から所定距離だけ離れた部分が、現像ローラ５１０に幅を持って接触している。すなわち、規制ブレード５６０は、現像ローラ５１０にエッジにて当接しておらず、腹当たりにて第２当接部７１０において当接している。また、規制ブレード５６０は、その先端が現像ローラ５１０の回転方向の上流側に向くように配置されており、いわゆるカウンタ当接している。
【００５８】
フレーム５４０は、一体成型された複数のフレーム（上フレーム、下フレーム等）を接合して製造されたものであり、下部に開口部を有している。この開口部には、現像ローラ５１０がその一部が現像ユニットの外部に対して露出した状態で配置されている。また、本実施形態では、壁部６００がこのフレーム５４０の一部となるように一体的に接合されている。このようにすれば、壁部６００の強度の点からも、製造の容易さの点からも好都合である。
【００５９】
このように構成されたイエロー現像ユニット５４においては、トナー供給ローラ５５０がトナー収容部５３０に収容されているトナーＴを現像ローラ５１０に供給する。現像ローラ５１０に供給されたトナーＴは、現像ローラ５１０の回転に伴って、規制ブレード５６０の当接位置に至り、該当接位置を通過する際に、層厚が規制されるとともに、電荷が付与される。層厚が規制された現像ローラ５１０上のトナーＴは、現像ローラ５１０のさらなる回転によって、感光体２０に対向する現像位置に至り、該現像位置にて交番電界下で感光体２０上に形成された潜像の現像に供される。現像ローラ５１０のさらなる回転によって現像位置を通過した現像ローラ５１０上のトナーＴは、シール部材５２０を通過して、該シール部材５２０によって掻き落とされることなく現像ユニット５４内に回収される。
【００６０】
次に、壁部６００について説明する。フレーム５４０と一体的に接合されて設けられた壁部６００は、上方から下方へと延伸しており、その尖鋭な先端（下端）部は、シール部材５２０の現像ローラ５１０への当接部分（当接部７００）の下端付近まで達している。また、壁部６００は、図３に示すイエロー現像ユニット５４の現像位置において、ほぼ鉛直方向に沿って延伸している。このように配設された壁部６００はまた、回転体であるＹＭＣＫ現像装置５０の回転径方向（不図示：図１を参照）と交差するように延伸していることになる。
【００６１】
また、本実施形態の壁部６００は、その下端部から斜め上方に向かって連なる他壁部６１０を有しており、この他壁部６１０の下方にシール部材５２０が配設されるような位置関係である。他壁部６１０とシール部材５２０に付勢しているシール付勢部材５２４の上面は、他壁部６１０の下面に当接している。また、壁部６００の裏側、すなわち現像ユニット５４の収容部５３０と反対の側にはフランジ６２０が突設しており、壁部６００の構造を強化している。
【００６２】
また、壁部６００の内側面、すなわち収容部５３０に接している側の面は、水平方向において、現像ローラ５１０の上方ではなくトナー供給ローラ５５０の上方に位置し、壁部６００の下端は、現像ローラ５１０の最上部Ｐ１とトナー供給ローラ５５０の最上部Ｐ２とを結ぶ線よりも下方まで延伸している。
【００６３】
次に、本実施形態の現像ユニット５４の作用、効果について説明する。特に、トナー供給ローラ５５０の大きさと配置、および壁部６００を設けたことの作用、効果について説明する。回転体であるＹＭＣＫ現像装置５０は断続的に回転するが、その際、遠心力によってトナーＴは回転軸５０ａから外側へ向かう方向に力を受ける。また、トナーＴは、重力によって絶えず鉛直下向きに力を受けている。その結果、回転動作時にはトナーＴは、おおむね図３に示す黒矢印のような方向に流動しようとする。ここで、黒矢印の大きさには特に意味はない。
【００６４】
ここで、本実施形態においては、トナー供給ローラ５５０の直径は、現像ローラ５１０の直径よりも大きい。そして、本実施形態のシール部材５２０は、現像ローラ５１０の最上部Ｐ１から所定距離はなれた当接部７００にて現像ローラ５１０に当接しているため、トナー供給ローラ５５０の最上部Ｐ２は、シール部材５２０の下端よりも上方であり、さらには当接部７００の下端よりも上方に位置している。
【００６５】
このため、主に遠心力の作用を受けて黒矢印のように勢いよく流動しようとするトナーＴは、直接にシール部材５２０（および当接部７００）に衝突せず、その手前でトナー供給ローラの上部付近に衝突する。従って、トナーＴの当接部７００への高圧衝突を防ぐことができるので、トナーＴの現像ユニット５４外部への漏れを防止することができる。
【００６６】
また、本実施形態の壁部６００は、図３に示すように、下端がトナー供給ローラ５５０の最上部Ｐ２と現像ローラ５１０の最上部Ｐ１を結ぶ線を越えた位置まで、実際にはシール部材５２０の下端付近まで延伸している。その結果、図３に示した黒矢印よりも上方を黒矢印と平行に流動するトナーＴの、当接部７００へと至る流路をこの壁部６００が遮断する。すなわち、トナー供給ローラ５５０の上部付近と壁部６００とが互いに連携して、当接部７００に直接押し寄せようとするトナーＴの流路をほぼ遮断し、当接部７００への高圧衝突を防いでいる。なお、壁部６００の下端は、最低限、当接部７００の上端を越えた位置まで延伸していれば、トナーＴの高圧衝突を抑制することができ、外部への漏れを防ぐことができる。
【００６７】
このように、トナー供給ローラ５５０の上部付近と壁部６００とが互いにあいまって、回転による遠心力によって駆動されるトナーＴの漏れを防止している。一方、壁部６００の下端とトナー供給ローラ５５０との間には比較的狭いながらも隙間が設けられており、トナーＴは、シール部材５２０の当接部７００への衝突が抑制されつつも、この隙間を経由して常に安定した量にてトナー供給ローラ５５０に供給されることが可能となっている。
【００６８】
次に、図４を用いて、イエロー現像ユニット５４が現像位置（図３の位置）から９０度回転した位置、すなわちほぼ図１におけるブラック現像ユニット５１の位置に移動し、現像ローラ５１０およびシール部材５２０が現像ユニット５４の最下部付近に位置した状態における作用、効果について説明する。図４においても上下方向を矢印にて示している。
【００６９】
現像ユニット５４がこのような位置に移動する際、トナーＴは回転による遠心力と重力の作用で、おおむね図４に示した黒矢印の様に鉛直下方へと向かう力を受ける。ところが、トナー供給ローラ５５０の直径は、現像ローラ５１０の直径よりも大きく、本実施形態のシール部材５２０は、現像ローラ５１０の最上部Ｐ１から所定距離はなれた当接部７００にて現像ローラ５１０に当接しているため、トナー供給ローラ５５０の最上部Ｐ２は、図４において、シール部材５２０の左端よりも右側に位置し、さらには当接部７００の左端よりも右側に位置している。
【００７０】
このため、黒矢印のように勢いよく流動しようとするトナーＴは、直接にシール部材５２０（および当接部７００）に衝突せず、その手前でトナー供給ローラ５５０の上部付近に衝突する。従って、トナーＴの当接部７００への高圧衝突を防ぐことができるので、トナーＴの現像ユニット５４外部への漏れを防止することができる。
【００７１】
また、現像ローラ５１０のシール部材５２０の当接部７００とは反対側には、規制ブレード５６０が第２当接部７１０にて当接している。トナー供給ローラ５５０の最上部Ｐ２と反対側、すなわちフレーム５４と近接した側にはトナーＴが流動可能な所定幅の隙間が存在する。図４の様に現像位置から９０度回転した位置においては特に、トナーＴがこの隙間を通過して規制ブレード５６０付近に高圧で押し寄せる。
【００７２】
ところが本実施形態では、トナー供給ローラの（現像位置における）最下部Ｐ３は、図３の現像位置において、規制ブレード５６０の第２当接部７１０の上端よりも下に位置している。すなわち図３とほぼ９０度の位置関係である図４の位置関係においては、最下部Ｐ３は、第２当接部の右端よりも左側に位置している。そのため、第２当接部７１０の真上から主に重力の作用によって第２当接部７１０へと押し寄せるトナーＴの流路は、トナー供給ローラ５５０の最下部付近によって遮断される。従って、規制ブレード５６０付近からトナーＴが外部へと漏れることが効果的に防止されている。
【００７３】
＝＝＝第二の実施形態＝＝＝
次に、図５を用いて、本発明の第二の実施の形態について説明する。図５は、第一の実施形態における図３に相当する現像ユニット５４の断面図である。現像ユニット５４部分以外の画像形成装置における構成要素について、第一の実施形態と異なるのは、感光体２０の回転方向のみである。従って、画像形成装置の全体構成、および制御ユニットについての説明は第一の実施形態と同様であるので省略する。
【００７４】
図５に示すように、感光体２０の他にも、現像ローラ５１０の回転方向が第一の実施形態と反対方向となっている。現像ローラ５１０の回転方向の反転に伴って、第一の実施形態においては現像ローラ５１０の上部にシール部材５２０が設けられていたが、本実施形態では層厚規制部材としての規制ブレード５６０１が設けられている。また、第一の実施形態においては現像ローラ５１０の下部には規制ブレード５６０ａが設けられていたが、本実施形態ではシール部材５２０１が設けられている。
【００７５】
より具体的には、本実施形態では図５に示すように、第一の実施形態において設けられていたシール支持板金５２２の代わりにブレード支持板金５６２１が設けられ、ゴム支持部５６０１ａを介してゴム部５６０１ｂが現像ローラ５１０に当接部にてカウンタ当接している。また、第一の実施形態において設けられていたブレード支持板金５６２の代わりにシール支持板金５２２１が設けられ、シール部材５２０１が現像ローラ５１０に当接している。規制ブレード５６０１ａの背面側には不図示のブレード裏部材が、また、シール部材５２０１の背面側にはシール付勢部材が設けられ、それぞれを付勢している。
【００７６】
壁部６００については、その形状、位置、先端部の形状及び位置、他壁部６１０やフランジ６２０を有する点など第一の実施形態と全く同様である。従って、第一の実施形態と同様に回転による遠心力と重力の作用によって図５に示す黒矢印の様に力を受けるトナーＴが、規制ブレード５６０１ａに直接的に衝突することをトナー供給ローラ５５０の上部が、壁部６００とあいまって効果的に遮断し、トナーＴが現像ユニット５４外部に漏れることを防止している。現像位置から９０度回転した位置におけるトナーＴの漏れ防止効果などその他の作用、効果についても第一の実施形態と全く同様であるので、説明を省略する。
【００７７】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
以上、幾つかの上記実施の形態に基づき本発明に係る画像形成装置等を説明したが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【００７８】
上記第１および第２の実施形態においては、壁部６００の先端(現像位置における下端）を尖鋭であることとしたが、これに限定されるものではなく、切り欠きを有する平坦な端部としてもよい。その場合も壁部６００の先端は当接部の上端を越えた位置まで延伸していることとすれば、現像ユニット５４の回転によるトナーＴのシール部材５２０および当接部７００への衝突を抑制し、その結果トナーＴの現像ユニット５４外部への漏れを防止する効果は全く同様に得られる。
【００７９】
また、上記第１および第２の実施形態においては、トナー供給ローラ５５０の回転方向は、図３において時計方向であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、図３において反時計方向でもよい。図６に、そのような変形例における現像ユニット５４の断面図を示す。トナー供給ローラ５５０の回転方向が逆となっている以外の構成は第１の実施形態と全く同様である。従って、本発明の現像ユニット、画像形成装置などが有する作用、効果についても第１の実施形態と何ら代わるところはないので詳しい説明は省略する。
【００８０】
また、上記第１および第２の実施形態においては、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ５５０が、現像剤担持体としての現像ローラ５１０よりも（回転中心の位置関係において）下方に位置し、かつトナー供給ローラ５５０の直径が現像ローラ５１０の直径よりも大きいこととしたが、これに限られるものではない。例えば、トナー供給ローラの直径が現像ローラの直径よりも小さいが、トナー供給ローラを現像ローラよりも（回転中心の位置関係において）上方に配置することによって、トナー供給ローラの最上部がシール部材５２０の下端よりも上方に位置するようにすることとしてもよい。このようにすれば、上記各実施形態と同様に、 主に遠心力の作用を受けて黒矢印（図３）のように勢いよく流動しようとするトナーＴは、直接にシール部材５２０（および当接部７００）に衝突せず、その手前でトナー供給ローラの上部付近に衝突する。従って、トナーＴの当接部７００への高圧衝突を防ぐことができるので、トナーＴの現像ユニット５４外部への漏れを防止することができる。
【００８１】
上記実施の形態においては、画像形成装置として中間転写型のフルカラーレーザビームプリンタを例にとって説明したが、本発明は、中間転写型以外のフルカラーレーザビームプリンタ、モノクロレーザビームプリンタ、複写機、ファクシミリなど、各種の画像形成装置に適用可能である。
【００８２】
また、感光体についても、円筒状の導電性基材の外周面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ローラに限られず、ベルト状の導電性基材の表面に感光層を設けて構成した、いわゆる感光ベルトであってもよい。
【００８３】
また、上記実施の形態においては、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの４色の現像ユニットを例に説明したが、現像ユニットの数は４つに限定されるものではなく、その数はこれよりも多くても、少なくてもよい。
【００８４】
＝＝＝コンピュータシステム等の構成＝＝＝
次に、本発明に係る実施形態の一例であるコンピュータシステム、コンピュータプログラム、及び、コンピュータプログラムを記録した記録媒体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００８５】
図７は、コンピュータシステムの外観構成を示した説明図である。コンピュータシステム１０００は、コンピュータ本体１１０２と、表示装置１１０４と、プリンタ１１０６と、入力装置１１０８と、読取装置１１１０とを備えている。コンピュータ本体１１０２は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置１１０４は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ１１０６は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置１１０８は、本実施形態ではキーボード１１０８Ａとマウス１１０８Ｂが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置１１１０は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置１１１０ＡとＣＤ−ＲＯＭドライブ装置１１１０Ｂが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばＭＯ（Magneto Optical）ディスクドライブ装置やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の他のものであっても良い。
【００８６】
図８は、図７に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。コンピュータ本体１１０２が収納された筐体内にＲＡＭ等の内部メモリ１２０２と、ハードディスクドライブユニット１２０４等の外部メモリがさらに設けられている。
【００８７】
なお、以上の説明においては、プリンタ１１０６が、コンピュータ本体１１０２、表示装置１１０４、入力装置１１０８、及び、読取装置１１１０と接続されてコンピュータシステムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、コンピュータシステムが、コンピュータ本体１１０２とプリンタ１１０６から構成されても良く、コンピュータシステムが表示装置１１０４、入力装置１１０８及び読取装置１１１０のいずれかを備えていなくても良い。
【００８８】
また、例えば、プリンタ１１０６が、コンピュータ本体１１０２、表示装置１１０４、入力装置１１０８、及び、読取装置１１１０のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていても良い。一例として、プリンタ１１０６が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としても良い。
【００８９】
このようにして実現されたコンピュータシステムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【００９０】
【発明の効果】
本発明によれば、現像剤の漏れを防止する現像ユニット、画像形成装置、及び、コンピュータシステムを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態に係る画像形成装置を構成する主要構成要素を示した図である。
【図２】図１の画像形成装置の制御ユニットを示すブロック図である。
【図３】現像ユニットの主要構成要素を示す断面図である。
【図４】現像位置よりほぼ９０度回転した位置における現像ユニットの断面図である。
【図５】第二の実施形態に係る現像ユニットの主要構成要素を示す断面図である。
【図６】現像ユニットの変形例を示す図である。
【図７】コンピュータシステムの外観構成を示した説明図である。
【図８】図７に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０ レーザビームプリンタ（本体）
２０ 感光体
３０ 帯電ユニット
３１ ＨＰ検出部
４０ 露光ユニット
５０ ＹＭＣＫ現像装置
５０ａ 回転軸
５１ ブラック現像ユニット
５１ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ 記憶素子（現像ユニット側メモリ）
５２ マゼンタ現像ユニット
５３ シアン現像ユニット
５４ イエロー現像ユニット
５５ 支持フレーム
５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄ 保持部
６０ 一次転写ユニット
７０ 中間転写体
７５ クリーニングユニット
７６ クリーニングブレード
８０ 二次転写ユニット
９０ 定着ユニット
９２ 給紙トレイ
９４ 給紙ローラ
９５ 表示ユニット
９６ レジローラ
１００ 制御ユニット
１０１ メインコントローラ
１０２ ユニットコントローラ
１１２ インターフェイス
１１３ 画像メモリ
１２０ ＣＰＵ
１２１ シリアルインターフェイス
１２２ 本体側メモリ（記憶素子）
１２３ 入出力ポート
５１０ 現像ローラ
５２０ シール部材
５２２ シール支持板金
５２４ シール付勢部材
５３０ 収容部
５４０ フレーム
５５０ トナー供給ローラ
５６０ 規制ブレード
５６０ａ ゴム部
５６０ｂ ゴム支持部
５６２ ブレード支持板金
６００ 壁部
６１０ 他壁部
６２０ フランジ
７００ 当接部
７１０ 第２当接部
１０００ コンピュータシステム
１００２ コンピュータ本体
１１０４ 表示装置
１１０６ プリンタ
１１０８ 入力装置
１１０８Ａ キーボード
１１０８Ｂ マウス
１１１０ 読取装置
１１１０Ａ フレキシブルディスクドライブ装置
１１１０Ｂ ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置
１２０２ 内部メモリ
１２０４ ハードディスクドライブユニット
５２０１ シール部材
５２２１ シール支持板金
５６０１ 規制ブレード
５６０１ａ ゴム部
５６０１ｂ ゴム支持部
５６２１ ブレード支持板金
Ｐ１ 現像ローラ最上部
Ｐ２ トナー供給ローラ最上部
Ｐ３ トナー供給ローラ最下部
Ｔ トナー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing unit, an image forming apparatus, and a computer system.
[0002]
[Background]
As an image forming apparatus, for example, it has a plurality of developing units that develop a latent image formed on a photoreceptor with toner as an example of a developer, and these developing units are arranged radially about a rotation axis. An image forming apparatus and the like are known. In these image forming apparatuses, when an image signal is transmitted from an external device such as a host computer, the developing unit is rotated around a rotation shaft so that one of the developing units is opposed to the photoconductor. Position it at the developing position. Then, the latent image formed on the photoconductor is developed to form a toner image, which is transferred onto an intermediate medium. At this time, while sequentially switching a plurality of development units, development and transfer are repeated in the same manner to form a color image by superimposing a plurality of toner images.
[0003]
As an example, the developing unit includes a housing portion in which toner is accommodated, a developing roller as a developer carrier that is rotatably supported in the housing portion by a shaft, and a developing portion that is rotatably supported in the housing portion by a shaft. And a toner supply roller as a developer supply member made of an elastic material that supplies the toner to the surface of the developing roller by being brought into pressure contact with the roller. In addition, a seal member is provided for preventing the toner from leaking from the housing portion around the developing roller. Further, a layer thickness regulating member for regulating the thickness of the toner carried on the developer carrying member may be provided, and this layer thickness regulating member may serve as the seal member.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the image forming apparatus described above, when the developing unit is rotated at a high speed in order to cope with the high speed image formation, the toner is pressed between the developing roller and the seal member or between the developing roller and the layer thickness regulating member. The toner may leak out from the gap at the seal location and contaminate the image forming apparatus.
[0005]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it realizes a developing unit, an image forming apparatus, and a computer system that prevent leakage of a developer.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The main present invention comprises a developer accommodating portion for accommodating a developer, a developer carrying member for carrying and conveying the developer accommodated in the developer accommodating portion, A developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; And a seal member for preventing leakage of the developer from the developer accommodating portion, and is mounted on a rotating body having a plurality of unit mounting portions and rotated by the rotating body to be a photosensitive member at a developing position. Development unit for developing the formed latent image Image forming apparatus having In the state where the developing unit is located at the developing position, the seal member is disposed above the developer carrier. At the contact part Abutting against the developer carrying member, the uppermost portion of the developer supply member is located above the lower end of the seal member; The uppermost part of the developer supply member is located above the lower end of the contact part, and the diameter of the developer supply roller as the developer supply member is the same as that of the developer roller as the developer carrier. A layer thickness regulating member that is larger than the diameter, contacts the lower part of the developer carrier from below the developer carrier, and regulates the layer thickness of the developer carried on the developer carrier; The lowermost part of the developer supply member is positioned below the upper end of the contact portion between the developer carrier and the layer thickness regulating member, and the developer supply member is lower than the developer carrier. A wall portion located on the rotation center side of the rotating body and extending from above to a position beyond the upper end of the contact portion between the developer carrier and the seal member, A wall portion disposed on the developer accommodating portion side, the wall portion supplying the developer; The lower end of the wall portion is located below a line connecting the uppermost portion of the developer carrier and the uppermost portion of the developer supply member, and the lower end of the wall portion and the An image forming apparatus characterized in that there is a gap between the developer supplying member and the developer supplying member. It is.
Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
=== Summary of disclosure ===
At least the following will be made clear by the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0008]
A developer accommodating portion for accommodating the developer, a developer carrying member for carrying and transporting the developer accommodated in the developer accommodating portion, and A developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; And a seal member for preventing leakage of the developer from the developer accommodating portion, and is mounted on a rotating body having a plurality of unit mounting portions and rotated by the rotating body to be a photosensitive member at a developing position. In the developing unit for developing the formed latent image, the seal member is in contact with the developer carrying member from above the developer carrying member in a state where the developing unit is located at the developing position. The developing unit, wherein an uppermost portion of the developer supply member is positioned above a lower end of the seal member. According to such a developing unit, the developer channel that is driven by centrifugal force or the like caused by the rotation of the rotating body and pushes it toward the seal member with high pressure is located above the lower end of the seal member. By blocking the vicinity of the uppermost portion of the supply member, it is possible to prevent the developer from colliding with the seal member at a high pressure and to prevent the developer from leaking out of the developing unit.
[0009]
Further, in a state where the developing unit is located at the developing position, the seal member is in contact with the developer carrier from above the developer carrier at a contact portion, and the developer supply member It is good also as the uppermost part of being located above the lower end of the said contact part.
According to this configuration, the developer flow path driven by the centrifugal force generated by the rotation of the rotating body and urged by the high pressure toward the contact portion of the seal member with the developer carrying member from the lower end of the contact portion. By blocking the vicinity of the uppermost portion of the developer supply member located on the top, the developer is prevented from colliding with the high pressure to the contact portion, and the developer is prevented from leaking out of the developing unit. Is possible.
[0010]
The diameter of the developer supplying roller as the developer supplying member may be larger than the diameter of the developing roller as the developer carrying member.
In this way, in order to prevent the developer from colliding with the seal member or the contact portion, it is easy to adopt a configuration in which the vicinity of the uppermost portion of the developer supply member blocks the flow path of the developer. realizable.
[0011]
Further, in a state where the developing unit is located at the developing position, the developer unit contacts the lower part of the developer carrier from below the developer carrier, and the layer thickness of the developer carried on the developer carrier is increased. It has a layer thickness regulating member to regulate, and the lowermost part of the developer supply member may be located below the upper end of the contact portion between the developer carrier and the layer thickness regulating member. .
In this way, for example, even when the developing unit is rotated 90 degrees from the developing position, that is, when the developer carrying member and the seal member are located near the lowermost part of the developing unit, the driving is performed by the centrifugal force or gravity due to the rotation. In addition to blocking the flow path where the developer that has been pushed toward the vicinity of the seal member, it can also block the flow path that pushes toward the periphery of the layer thickness regulating member that is in contact with the developer carrier from below, It is possible to prevent the developer from leaking out of the developing unit.
[0012]
Further, when mounted on the unit mounting portion, the developer supply member may be positioned closer to the rotation center of the rotating body than the developer holding body.
In this case, the developer supply member suppresses the flow of the developer driven by the centrifugal force generated by the rotation of the rotating body from being pressed against the seal member, the contact portion, the layer thickness regulating member, or the like with a high pressure. It is possible to prevent the developer from leaking.
[0013]
And a wall portion extending from above to a position beyond the upper end of the contact portion between the developer carrier and the seal member in a state where the development unit is located at the development position, It is good also as having the wall part arrange | positioned rather than the said developer accommodating part side.
In this way, the wall portion and the developer supply member are combined to restrict the flow path of the developer that presses against the contact portion of the seal member, thereby preventing the developer from leaking out of the development unit. it can.
[0014]
Further, in the case where the wall portion is provided, the wall portion is provided above the developer supply member in a state where the developing unit is located at the developing position, and the lower end of the wall portion is the developing unit. The uppermost part of the developer carrying member and the uppermost part of the developer supply member may be positioned below the line.
In this case, since the lower end of the wall portion is relatively close to the developer supply member, the wall portion and the developer supply member are more effectively combined, and the developer that presses against the contact portion of the seal member is more effectively combined. By restricting the flow path, it is possible to prevent the developer from leaking out of the developing unit.
[0015]
Further, a gap may exist between the lower end of the wall portion and the developer supply member.
In this way, the developer passes through the gap while the wall portion and the developer supply member are combined to effectively regulate the flow path of the developer that presses against the contact portion of the seal member. It becomes possible to supply the supply member in a stable amount.
[0016]
A developer containing portion for containing the developer; a developer carrying member for carrying and transporting the developer contained in the developer containing portion; A developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; And a seal member for preventing leakage of the developer from the developer accommodating portion, and is mounted on a rotating body having a plurality of unit mounting portions and rotated by the rotating body to be a photosensitive member at a developing position. In the developing unit for developing the formed latent image, the seal member is brought into contact with the developer carrying member from above the developer carrying member in a state where the developing unit is located at the developing position. The uppermost portion of the developer supply member is located above the lower end of the seal member, and the uppermost portion of the developer supply member is located above the lower end of the contact portion. The diameter of the developer supply roller as the developer supply member is larger than the diameter of the developer roller as the developer carrier, and the lower part of the developer carrier is contacted from below the developer carrier. In contact with the developer carrier. Has a layer thickness regulating member for regulating the layer thickness of the lifting by the developer, the bottom of the developer supply member, said developer carrying member Layer thickness regulating member The developer supply member is located closer to the center of rotation of the rotating body than the developer carrying member, and the developer carrying member from above. A wall portion extending to a position beyond the upper end of the contact portion between the body and the seal member, the wall portion being disposed closer to the developer accommodating portion than the seal member, The lower end of the wall is located below a line connecting the uppermost part of the developer carrier and the uppermost part of the developer supply member, and is provided above the developer supply member. A developing unit may be characterized in that a gap exists between a lower end and the developer supply member.
[0017]
According to such a developing unit, since the wall portion most effectively blocks the movement of the developer flowing toward the contact portion between the seal member and the developer carrier, the leakage of the developer from the developing unit. Can be most effectively prevented.
[0018]
A developer containing portion for containing the developer; a developer carrying member for carrying and transporting the developer contained in the developer containing portion; A developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; A layer thickness regulating member that regulates the layer thickness of the developer carried on the developer carrying body, and is mounted on a rotating body having a plurality of unit mounting portions and rotated by the rotating body at a developing position. In the developing unit for developing the latent image formed on the photosensitive member, the layer thickness regulating member is applied to the developer carrying member from above the developer carrying member in a state where the developing unit is located at the developing position. The developing unit may be in contact with the uppermost part of the developer supply member above the lower end of the layer thickness regulating member.
[0019]
In this case, even if the layer thickness regulating member is not in contact with the seal member above the developer carrier due to the rotation direction of the developer carrier, etc. Since the upper part is positioned above the lower end of the layer pressure regulating member, the developer in the developer accommodating portion that is flowed by the centrifugal force due to gravity and rotation of the rotating body is transferred to the developer carrying body of the layer thickness regulating member. This prevents the developer from colliding with the upper end of the contact portion, prevents the developer from leaking to the outside of the developing unit, and applies charge to the developer carried on the developer carrier by the layer thickness regulating member. Can be properly protected.
[0020]
A developer containing portion for containing the developer; a developer carrying member for carrying and transporting the developer contained in the developer containing portion; A developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; And a seal member for preventing leakage of the developer from the developer accommodating portion, and is mounted on a rotating body having a plurality of unit mounting portions and rotated by the rotating body to be a photosensitive member at a developing position. In the developing unit for developing the formed latent image, the seal member is in contact with the developer carrying member from above the developer carrying member in a state where the developing unit is located at the developing position. It is also possible to realize an image forming apparatus having a developing unit, wherein the uppermost portion of the developer supply member is positioned above the lower end of the seal member. The image forming apparatus realized in this way is superior to conventional image forming apparatuses as a whole.
[0021]
A computer main body, a display device connectable to the computer main body, and an image forming apparatus connectable to the computer main body, the developer containing portion for containing the developer, and the developer containing portion accommodated in the developer containing portion. A developer carrier for carrying and transporting the developer, A developer supply member for supplying a developer to the developer carrier; And a seal member for preventing leakage of the developer from the developer accommodating portion, and is mounted on a rotating body having a plurality of unit mounting portions and rotated by the rotating body to be a photosensitive member at a developing position. In the developing unit for developing the formed latent image, the seal member is in contact with the developer carrying member from above the developer carrying member in a state where the developing unit is located at the developing position. A computer system comprising: an image forming apparatus having a developing unit, wherein an uppermost portion of the developer supply member is positioned above a lower end of the seal member.
[0022]
The computer system realized in this way is a system superior to the conventional system as a whole system.
[0023]
=== First Embodiment ===
Next, a first embodiment of the present invention will be described.
[0024]
=== Example of Overall Configuration of Apparatus ===
First, an outline of a laser beam printer (hereinafter referred to as a printer) 10 as an example of an image forming apparatus having a developing unit will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating main components constituting the printer 10. In FIG. 1, the vertical direction is indicated by arrows. For example, the paper feed tray 92 is disposed at the lower part of the printer 10, and the fixing unit 90 is disposed at the upper part of the printer 10.
[0025]
As shown in FIG. 1, the printer 10 according to the present embodiment includes a charging unit 30, an exposure unit 40, and a rotating body along the rotation direction of a photosensitive body 20 that is a latent image carrier that carries a latent image. A YMCK developing device 50, a primary transfer unit 60, an intermediate transfer member 70, a cleaning unit 75, a secondary transfer unit 80, a fixing unit 90, a display unit 95 comprising a liquid crystal panel serving as a notification means to the user, and And a control unit (FIG. 2) for controlling these units and controlling the operation as a printer.
[0026]
The photoreceptor 20 has a cylindrical conductive substrate and a photosensitive layer formed on the outer peripheral surface thereof, and is rotatable around a central axis. In each of the following embodiments, an arrow in FIG. Rotate clockwise as shown by.
[0027]
The charging unit 30 is a device for charging the photoconductor 20, and the exposure unit 40 is a device for forming a latent image on the charged photoconductor 20 by irradiating a laser. The exposure unit 40 includes a semiconductor laser, a polygon mirror, an F-θ lens, and the like, and charges the modulated laser based on an image signal input from a host computer (not shown) such as a personal computer or a word processor. The irradiated photoconductor 20 is irradiated.
[0028]
The YMCK developing device 50 converts the latent image formed on the photoreceptor 20 into black (K) toner contained in the black developing unit 51, magenta (M) toner contained in the magenta developing unit 52, and cyan developing unit 53. And a yellow (Y) toner housed in a yellow developing unit 54.
[0029]
The YMCK developing device 50 can move the positions of the four developing units 51, 52, 53, and 54 by rotating. That is, the YMCK developing device 50 holds the four developing units 51, 52, 53, and 54 by the four holding portions 55a, 55b, 55c, and 55d of the support frame 55, and the four developing units 51, 52, 53 and 54 are rotatable around the central axis 50a while maintaining their relative positions. Each time image formation for one page is completed, the photosensitive member 20 is selectively opposed to the photosensitive member 20, and the toner as a developer contained in the developing units 51, 52, 53, and 54 is used. The latent image formed in step 1 is developed. Details of each developing unit will be described later.
[0030]
The primary transfer unit 60 is a device for transferring a single color toner image formed on the photoconductor 20 to the intermediate transfer body 70. When four color toners are sequentially transferred in a superimposed manner, the full color toner is transferred to the intermediate transfer body 70. An image is formed. The intermediate transfer member 70 is an endless belt, and is driven to rotate at substantially the same peripheral speed as the photosensitive member 20. The secondary transfer unit 80 is a device for transferring a single color toner image or a full color toner image formed on the intermediate transfer body 70 to a recording medium such as paper, film, or cloth.
[0031]
The fixing unit 90 is a device for fusing a single color toner image or a full color toner image transferred onto a recording medium onto a recording medium such as paper to form a permanent image.
[0032]
The cleaning unit 75 is provided between the primary transfer unit 60 and the charging unit 30 and has a rubber cleaning blade 76 that is in contact with the surface of the photoconductor 20. The cleaning unit 75 is disposed on the intermediate transfer body 70 by the primary transfer unit 60. After the toner image is transferred, the toner remaining on the photoreceptor 20 is scraped off and removed by the cleaning blade 76.
[0033]
As shown in FIG. 2, the control unit 100 includes a main controller 101 and a unit controller 102. An image signal is input to the main controller 101, and the unit controller 102 responds to an instruction based on the image signal. The unit is controlled to form an image.
[0034]
Next, the operation of the printer 10 configured as described above will be described with reference to other components.
[0035]
First, when an image signal from a host computer (not shown) is input to the main controller 101 of the printer 10 via the interface (I / F) 112, the photosensitive device is controlled by the unit controller 102 based on a command from the main controller 101. The body 20, the developing roller as a toner carrier provided in the developing unit, and the intermediate transfer body 70 rotate. The photoconductor 20 is sequentially charged by the charging unit 30 at the charging position while rotating.
[0036]
The charged area of the photoconductor 20 reaches an exposure position as the photoconductor 20 rotates, and a latent image corresponding to image information of the first color, for example, yellow Y, is formed in the area by the exposure unit 40. . Further, the YMCK developing device 50 positions the yellow developing unit 54 containing yellow (Y) toner at a developing position facing the photoconductor 20.
[0037]
The latent image formed on the photoconductor 20 reaches the development position as the photoconductor 20 rotates, and is developed with yellow toner by the yellow developing unit 54. As a result, a yellow toner image is formed on the photoreceptor 20.
[0038]
The yellow toner image formed on the photoconductor 20 reaches the primary transfer position as the photoconductor 20 rotates, and is transferred to the intermediate transfer body 70 by the primary transfer unit 60. At this time, a primary transfer voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to the primary transfer unit 60. During this time, the secondary transfer unit 80 is separated from the intermediate transfer member 70.
[0039]
By repeating the above processing for the second color, the third color, and the fourth color, the four color toner images corresponding to the respective image signals are transferred onto the intermediate transfer body 70 in an overlapping manner. . As a result, a full color toner image is formed on the intermediate transfer member 70.
[0040]
The full-color toner image formed on the intermediate transfer body 70 reaches the secondary transfer position as the intermediate transfer body 70 rotates, and is transferred to the recording medium by the secondary transfer unit 80. The recording medium is conveyed from the paper feed tray 92 to the secondary transfer unit 80 via the paper feed roller 94 and the registration roller 96. When performing the transfer operation, the secondary transfer unit 80 is pressed against the intermediate transfer body 70 and a secondary transfer voltage is applied.
[0041]
The full color toner image transferred to the recording medium is heated and pressurized by the fixing unit 90 and fused to the recording medium.
[0042]
On the other hand, after the primary transfer position has passed, the toner adhering to the surface of the photoconductor 20 is scraped off by the cleaning blade 76 supported by the cleaning unit 75, and is charged for forming the next latent image. Prepare. The toner that has been scraped off is collected by a residual toner collecting unit provided in the cleaning unit 75.
[0043]
=== Overview of Control Unit ===
Next, the configuration of the control unit 100 will be described with reference to FIG. The main controller 101 of the control unit 100 is connected to a host computer via an interface 112 and includes an image memory 113 for storing image signals input from the host computer. The unit controller 102 is electrically connected to each unit (charging unit 30, exposure unit 40, primary transfer unit 60, cleaning unit 75, secondary transfer unit 80, fixing unit 90, display unit 95) of the apparatus main body and the YMCK developing device 50. The units and the YMCK developing device 50 are detected on the basis of signals input from the main controller 101 while detecting the states of the units and the YMCK developing device 50 by receiving signals from sensors included in the units. To control.
[0044]
The CPU 120 included in the unit controller 102 is connected to a non-volatile storage element (hereinafter referred to as a main body side memory) 122 such as a serial EEPROM via a serial interface (I / F) 121. The CPU 120 is connected not only to the main body side memory 122 but also to the development unit side memories 51a, 52a, 53a, 54a provided in the development units 51, 52, 53, 54 via the serial interface 121. In addition, data can be transferred between the main body side memory 122 and the development unit side memories 51a, 52a, 53a, and 54a, and chip selection is made to each development unit side memory 51a, 52a, 53a, and 54a via the input / output port 123. The signal CS can be input. Further, the CPU 120 is also connected to the HP detection unit 31 via the input / output port 123.
[0045]
=== Overview of Development Unit ===
Next, the outline of the developing unit showing the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing main components of the developing unit. As in FIG. 1, FIG. 3 also shows the vertical direction in FIG. 3. For example, the central axis of the developing roller 510 is below the central axis of the photoconductor 20. Further, in FIG. 3, the yellow developing unit 54 is shown in a state where the yellow developing unit 54 is located at the developing position facing the photoconductor 20.
[0046]
The YMCK developing device 50 includes a black developing unit 51 containing black (K) toner, a magenta developing unit 52 containing magenta (M) toner, a cyan developing unit 53 containing cyan (C) toner, and yellow ( Y) A yellow developing unit 54 containing toner is provided. Since the developing units have the same configuration, the yellow developing unit 54 will be described below.
[0047]
The yellow developing unit 54 includes a developing roller 510 as a developer carrying member, a seal member 520, a toner container 530 as a developer container, a frame 540, a toner supply roller 550 as a developer supply member, and a layer thickness regulating member. The control blade 560, a blade back member (not shown) for energizing the control blade, a wall portion 600, and the like. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the seal member 520 is in contact with the upper part of the developing roller 510, and the regulation blade 560 is in contact with the lower part of the developing roller 510.
[0048]
The developing roller 510 carries the toner T and conveys it to a developing position facing the photoconductor 20. The developing roller 510 is made of aluminum, stainless steel, iron, or the like, and is subjected to nickel plating, chrome plating, or the like as necessary. Further, the developing roller 510 can rotate around the central axis, and as shown in FIG. 3, in this embodiment, the developing roller 510 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the photosensitive member 20 (clockwise in FIG. 3) (in FIG. Rotate clockwise. The central axis is below the central axis of the photoconductor 20.
[0049]
As shown in FIG. 3, there is a gap between the developing roller 510 and the photoconductor 20 when the yellow developing unit 54 faces the photoconductor 20. That is, the yellow developing unit 54 develops the latent image formed on the photoconductor 20 in a non-contact state. When developing the latent image formed on the photoconductor 20, an alternating electric field is formed between the developing roller 510 and the photoconductor 20.
[0050]
The seal member 520 is in contact with the upper portion of the developing roller 510 at an abutment portion (not shown) at the abutment portion 700 to prevent the toner T in the yellow developing unit 54 from leaking out of the unit and at the development position. The toner T on the developing roller 510 that has passed through is collected in the developing unit without being scraped off. The seal member 520 is a seal made of a polyethylene film or the like. The seal member 520 is supported by a seal support sheet metal 522 and is attached to the frame 540 via the seal support sheet metal 522. Further, a seal urging member 524 made of malt plain or the like is provided on the side opposite to the developing roller 510 side of the seal member 520, and the seal member 520 is developed by the elastic force of the seal urging member 524. It is pressed against.
[0051]
Although it cannot be read from FIG. 3, the tip of the seal member 520 is not in contact with the developing roller 510, and a portion away from the tip by a predetermined distance is in contact with the developing roller 510 with a width. Yes. That is, the seal member 520 is not in contact with the developing roller 510 at the edge, but is in contact with the belly. Therefore, the lower end of the contact portion (contact portion 700) between the seal member 520 and the developing roller 510 is located above the lower end of the seal member 520 (at the developing position of the developing unit 54 shown in FIG. 3).
[0052]
The toner accommodating portion 530 is a portion that accommodates the toner T, and is configured by a part of the frame 540. An agitating member for agitating the toner T accommodated in the toner accommodating portion 530 may be provided, but in this embodiment, each developing unit (the black developing unit 51, the black developing unit 51, and the like) as the YMCK developing device 50 rotates. Since the magenta developing unit 52, the cyan developing unit 53, and the yellow developing unit 54) rotate and thereby the toner T in each developing unit is agitated, the toner accommodating portion 530 is not provided with an agitating member.
[0053]
The toner supply roller 550 supplies the toner T stored in the toner storage unit 530 to the developing roller 510. The toner supply roller 550 is made of polyurethane foam or the like and is in contact with the developing roller 510 in an elastically deformed state. The toner supply roller 550 is disposed below the toner container 530, and is located closer to the rotation center 50a of the YMCK developing device 50, which is a rotating body, than the developing roller 510 (see FIG. 1). . The toner T stored in the toner storage unit 530 is supplied to the developing roller 510 by the toner supply member 530 below the toner storage unit 530. The toner supply roller 550 is rotatable about a central axis, and the central axis is below the rotation central axis of the developing roller 510. In this embodiment, the toner supply roller 550 rotates in a direction (clockwise in FIG. 3) opposite to the rotation direction of the developing roller 510 (counterclockwise in FIG. 3). The toner supply roller 550 has a function of supplying the toner T stored in the toner storage unit 530 to the developing roller 510, and a function of peeling off the toner remaining on the developing roller 510 after the development from the developing roller 510. It also has.
[0054]
In this embodiment, the diameter of the toner supply roller 550 is larger than the diameter of the developing roller 510. Therefore, although the rotation center of the toner supply roller 550 is positioned below the rotation center of the developing roller 510, the uppermost portion P2 of the toner supply roller 550 and the uppermost portion P1 of the developing roller 510 are substantially the same horizontal height. Is located. In this embodiment, since the seal member 520 is in contact with the developing roller 510 at the contact portion 700 that is separated from the uppermost portion P1 of the developing roller 510 by a predetermined distance, the uppermost portion P2 of the toner supply roller 550 is The seal member 520 is located above the lower end of the seal member 520 and further above the lower end of the contact portion 700.
[0055]
A regulating blade 560 serving as a layer thickness regulating member provided in contact with the lower portion of the developing roller 510 regulates the layer thickness of the toner T carried on the developing roller 510, and the toner T carried on the developing roller 510. A charge is imparted to. The regulation blade 560 has a rubber part 560a and a rubber support part 560b. The rubber part 560a is made of silicon rubber, urethane rubber or the like, and the rubber support part 560b is a thin plate having spring properties such as phosphor bronze or stainless steel. The rubber part 560a is supported by a rubber support part 560b, and the rubber support part 560b is supported by being sandwiched between a pair of blade support metal plates 562 and supported by the frame 540 via the blade support metal plate 562. Is attached. A blade back member made of a malt plane (not shown) is provided on the side opposite to the developing roller 510 side of the regulating blade 560.
[0056]
Here, the rubber portion 560 a is pressed against the developing roller 510 by the elastic force caused by the bending of the rubber support portion 560 b. Further, the blade back member prevents toner from entering between the rubber support portion 560b and the frame 540, stabilizes the elastic force due to the bending of the rubber support portion 560b, and from the back of the rubber portion 560a, the rubber portion 560a. The rubber portion 560a is pressed against the developing roller 510 by urging the developing roller 510 toward the developing roller 510. Therefore, the blade back member improves the uniform contact property of the rubber portion 560a to the developing roller 510.
[0057]
The end of the regulating blade 560 opposite to the side supported by the blade support metal plate 562, that is, the tip is not in contact with the developing roller 510, and a portion away from the tip by a predetermined distance is the developing roller. 510 is in contact with a width. That is, the regulating blade 560 is not in contact with the developing roller 510 at the edge, but is in contact with the second contact portion 710 at the antinode. The regulating blade 560 is disposed so that the tip thereof faces the upstream side in the rotation direction of the developing roller 510, and is in a so-called counter contact.
[0058]
The frame 540 is manufactured by joining a plurality of integrally molded frames (an upper frame, a lower frame, etc.), and has an opening at the bottom. In this opening, the developing roller 510 is disposed in a state where a part thereof is exposed to the outside of the developing unit. In the present embodiment, the wall portion 600 is integrally joined so as to be a part of the frame 540. This is advantageous from the viewpoint of the strength of the wall portion 600 and the ease of manufacturing.
[0059]
In the yellow developing unit 54 configured as described above, the toner supply roller 550 supplies the toner T accommodated in the toner accommodating portion 530 to the developing roller 510. The toner T supplied to the developing roller 510 reaches the contact position of the regulating blade 560 as the developing roller 510 rotates, and the layer thickness is regulated and electric charge is applied when passing through the contact position. Is done. The toner T on the developing roller 510 whose layer thickness is regulated reaches the developing position facing the photoconductor 20 by further rotation of the developing roller 510, and is formed on the photoconductor 20 under an alternating electric field at the developing position. Used for developing the latent image. The toner T on the developing roller 510 that has passed the developing position by further rotation of the developing roller 510 passes through the seal member 520 and is collected in the developing unit 54 without being scraped off by the seal member 520.
[0060]
Next, the wall portion 600 will be described. The wall portion 600 that is integrally joined to the frame 540 extends from the upper side to the lower side, and a sharp tip (lower end) portion thereof is a contact portion of the seal member 520 with the developing roller 510 ( It reaches the vicinity of the lower end of the abutting part 700). Further, the wall portion 600 extends substantially along the vertical direction at the developing position of the yellow developing unit 54 shown in FIG. The wall portion 600 arranged in this way also extends so as to intersect with the rotational radial direction (not shown: see FIG. 1) of the YMCK developing device 50 that is a rotating body.
[0061]
Further, the wall portion 600 of the present embodiment has an other wall portion 610 that extends obliquely upward from its lower end portion, and a position where the seal member 520 is disposed below the other wall portion 610. It is a relationship. The upper surface of the seal urging member 524 urging the other wall portion 610 and the seal member 520 is in contact with the lower surface of the other wall portion 610. Further, a flange 620 protrudes from the back side of the wall part 600, that is, the side opposite to the housing part 530 of the developing unit 54, thereby strengthening the structure of the wall part 600.
[0062]
Further, the inner surface of the wall portion 600, that is, the surface in contact with the housing portion 530, is positioned above the toner supply roller 550 in the horizontal direction, not above the developing roller 510, and the lower end of the wall portion 600 is It extends below a line connecting the uppermost part P1 of the developing roller 510 and the uppermost part P2 of the toner supply roller 550.
[0063]
Next, functions and effects of the developing unit 54 of the present embodiment will be described. In particular, the size and arrangement of the toner supply roller 550 and the operation and effect of providing the wall portion 600 will be described. The YMCK developing device 50, which is a rotating body, rotates intermittently. At this time, the toner T receives a force in the direction from the rotating shaft 50a to the outside due to centrifugal force. In addition, the toner T is constantly receiving a force vertically downward by gravity. As a result, the toner T tends to flow in the direction indicated by the black arrow shown in FIG. Here, the size of the black arrow has no particular meaning.
[0064]
Here, in this embodiment, the diameter of the toner supply roller 550 is larger than the diameter of the developing roller 510. Since the seal member 520 of the present embodiment is in contact with the developing roller 510 at the contact portion 700 that is a predetermined distance from the uppermost portion P1 of the developing roller 510, the uppermost portion P2 of the toner supply roller 550 is sealed. It is located above the lower end of the member 520 and further above the lower end of the contact portion 700.
[0065]
For this reason, the toner T that tends to flow vigorously as indicated by a black arrow mainly under the action of centrifugal force does not directly collide with the seal member 520 (and the contact portion 700), and the toner supply roller in front of it. Collide near the top of Accordingly, since the high-pressure collision of the toner T with the contact portion 700 can be prevented, leakage of the toner T to the outside of the developing unit 54 can be prevented.
[0066]
Further, as shown in FIG. 3, the wall portion 600 of the present embodiment is actually a sealing member up to a position where the lower end exceeds a line connecting the uppermost portion P2 of the toner supply roller 550 and the uppermost portion P1 of the developing roller 510. It extends to near the lower end of 520. As a result, the wall portion 600 blocks the flow path of the toner T flowing above the black arrow shown in FIG. 3 in parallel with the black arrow to the contact portion 700. In other words, the vicinity of the upper portion of the toner supply roller 550 and the wall portion 600 cooperate with each other to substantially block the flow path of the toner T that tries to press directly against the contact portion 700, thereby preventing high-pressure collision with the contact portion 700. It is out. If the lower end of the wall portion 600 extends at least to a position beyond the upper end of the contact portion 700, high-pressure collision of the toner T can be suppressed, and leakage to the outside can be prevented. .
[0067]
As described above, the vicinity of the upper portion of the toner supply roller 550 and the wall portion 600 are combined with each other to prevent leakage of the toner T driven by the centrifugal force due to rotation. On the other hand, a relatively narrow gap is provided between the lower end of the wall portion 600 and the toner supply roller 550, and the toner T is suppressed from colliding with the contact portion 700 of the seal member 520, It is possible to always supply the toner supply roller 550 in a stable amount via this gap.
[0068]
Next, referring to FIG. 4, the yellow developing unit 54 moves to a position rotated 90 degrees from the developing position (position shown in FIG. 3), that is, the position of the black developing unit 51 in FIG. The operation and effect in the state where 520 is located near the lowermost part of the developing unit 54 will be described. Also in FIG. 4, the vertical direction is indicated by arrows.
[0069]
When the developing unit 54 moves to such a position, the toner T receives a force directed downward in the vertical direction as indicated by the black arrow shown in FIG. However, the diameter of the toner supply roller 550 is larger than the diameter of the developing roller 510, and the seal member 520 of the present embodiment is brought into contact with the developing roller 510 at the abutting portion 700 that is separated from the uppermost part P1 of the developing roller 510 by a predetermined distance. 4, the uppermost portion P2 of the toner supply roller 550 is located on the right side of the left end of the seal member 520 and further on the right side of the left end of the contact portion 700 in FIG.
[0070]
Therefore, the toner T that tends to flow vigorously as indicated by the black arrow does not directly collide with the seal member 520 (and the contact portion 700), but collides with the vicinity of the upper portion of the toner supply roller 550 in front of it. Accordingly, since the high-pressure collision of the toner T with the contact portion 700 can be prevented, leakage of the toner T to the outside of the developing unit 54 can be prevented.
[0071]
A regulating blade 560 is in contact with the second contact portion 710 on the opposite side of the developing roller 510 from the contact portion 700 of the seal member 520. On the side opposite to the uppermost portion P2 of the toner supply roller 550, that is, the side close to the frame 54, there is a gap having a predetermined width through which the toner T can flow. In particular, at the position rotated 90 degrees from the developing position as shown in FIG. 4, the toner T passes through this gap and presses near the regulating blade 560 with high pressure.
[0072]
However, in the present embodiment, the lowermost portion P3 (at the development position) of the toner supply roller is located below the upper end of the second contact portion 710 of the regulating blade 560 at the development position in FIG. That is, in the positional relationship of FIG. 4, which is a positional relationship of approximately 90 degrees with FIG. 3, the lowermost part P3 is positioned on the left side of the right end of the second contact portion. For this reason, the flow path of the toner T that pushes toward the second contact portion 710 mainly by the action of gravity from directly above the second contact portion 710 is blocked by the vicinity of the lowermost portion of the toner supply roller 550. Therefore, the toner T is effectively prevented from leaking from the vicinity of the regulating blade 560.
[0073]
=== Second Embodiment ===
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the developing unit 54 corresponding to FIG. 3 in the first embodiment. Regarding the components in the image forming apparatus other than the developing unit 54, the only difference from the first embodiment is the rotation direction of the photoconductor 20. Therefore, the overall configuration of the image forming apparatus and the description of the control unit are the same as those in the first embodiment, and will be omitted.
[0074]
As shown in FIG. 5, in addition to the photoreceptor 20, the rotation direction of the developing roller 510 is opposite to that in the first embodiment. Along with the reversal of the rotation direction of the developing roller 510, the seal member 520 is provided on the top of the developing roller 510 in the first embodiment. However, in this embodiment, a regulating blade 5601 as a layer thickness regulating member is provided. It has been. In the first embodiment, the regulating blade 560a is provided at the lower part of the developing roller 510. However, in the present embodiment, a seal member 5201 is provided.
[0075]
More specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 5, a blade support metal plate 5621 is provided instead of the seal support metal plate 522 provided in the first embodiment, and the rubber is supported via the rubber support portion 5601a. The portion 5601b is in contact with the developing roller 510 at the contact portion. Further, instead of the blade support metal plate 562 provided in the first embodiment, a seal support metal plate 5221 is provided, and the seal member 5201 is in contact with the developing roller 510. A blade back member (not shown) is provided on the back side of the regulating blade 5601a, and a seal urging member is provided on the back side of the seal member 5201 to urge each of them.
[0076]
The wall portion 600 is exactly the same as that of the first embodiment, such as the shape, position, shape and position of the tip portion, and the other wall portion 610 and the flange 620. Accordingly, as in the first embodiment, the toner supply roller 550 indicates that the toner T receiving the force as indicated by the black arrow shown in FIG. 5 due to the centrifugal force and gravity due to the rotation directly collides with the regulating blade 5601a. The upper portion of the toner is effectively blocked together with the wall portion 600 to prevent the toner T from leaking to the outside of the developing unit 54. Other actions and effects such as the effect of preventing leakage of the toner T at a position rotated 90 degrees from the development position are also the same as those in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
[0077]
=== Other Embodiments ===
Although the image forming apparatus and the like according to the present invention have been described based on some of the above embodiments, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention. It is not limited. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof.
[0078]
In the first and second embodiments, the tip of the wall portion 600 (the lower end at the development position) is sharp, but the present invention is not limited to this, and a flat end portion having a notch is used. Also good. Also in this case, if the tip of the wall portion 600 extends to a position beyond the upper end of the contact portion, the collision of the toner T with the seal member 520 and the contact portion 700 due to the rotation of the developing unit 54 is suppressed. As a result, the effect of preventing the leakage of the toner T to the outside of the developing unit 54 can be obtained in exactly the same manner.
[0079]
In the first and second embodiments, the rotation direction of the toner supply roller 550 is clockwise in FIG. 3, but is not limited to this. For example, it may be counterclockwise in FIG. FIG. 6 shows a sectional view of the developing unit 54 in such a modification. The configuration is the same as that of the first embodiment except that the rotation direction of the toner supply roller 550 is reversed. Accordingly, the functions and effects of the developing unit and the image forming apparatus of the present invention are not different from those of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.
[0080]
In the first and second embodiments, the toner supply roller 550 as the developer supply member is positioned below (in the positional relationship of the rotation center) with respect to the development roller 510 as the developer carrier. The diameter of the toner supply roller 550 is larger than the diameter of the developing roller 510, but the present invention is not limited to this. For example, although the diameter of the toner supply roller is smaller than the diameter of the developing roller, the toner supply roller is arranged above the developing roller (in the positional relationship of the rotation center) so that the uppermost portion of the toner supply roller is the seal member 520. It is good also as being located above the lower end of. In this way, as in the above-described embodiments, the toner T that tends to flow vigorously as indicated by the black arrow (FIG. 3) mainly under the action of centrifugal force is directly applied to the seal member 520 (and the contact member 520). It does not collide with the contact portion 700), but collides with the vicinity of the upper portion of the toner supply roller. Accordingly, since the high-pressure collision of the toner T with the contact portion 700 can be prevented, leakage of the toner T to the outside of the developing unit 54 can be prevented.
[0081]
In the above embodiment, an intermediate transfer type full color laser beam printer has been described as an example of the image forming apparatus. However, the present invention is not limited to the intermediate transfer type, such as a full color laser beam printer, a monochrome laser beam printer, a copying machine, and a facsimile. The present invention can be applied to various image forming apparatuses.
[0082]
Also, the photosensitive member is not limited to a so-called photosensitive roller, which is configured by providing a photosensitive layer on the outer peripheral surface of a cylindrical conductive substrate, and is configured by providing a photosensitive layer on the surface of a belt-shaped conductive substrate. A so-called photosensitive belt may be used.
[0083]
Further, in the above-described embodiment, the development unit of four colors of black, magenta, cyan, and yellow has been described as an example. However, the number of development units is not limited to four, and the number is larger than this. More or less.
[0084]
=== Configuration of Computer System etc. ===
Next, embodiments of a computer system, a computer program, and a recording medium that records the computer program, which are examples of embodiments according to the present invention, will be described with reference to the drawings.
[0085]
FIG. 7 is an explanatory diagram showing the external configuration of the computer system. The computer system 1000 includes a computer main body 1102, a display device 1104, a printer 1106, an input device 1108, and a reading device 1110. In this embodiment, the computer main body 1102 is housed in a mini-tower type housing, but is not limited thereto. The display device 1104 is generally a CRT (Cathode Ray Tube), a plasma display, a liquid crystal display device, or the like, but is not limited thereto. As the printer 1106, the printer described above is used. In this embodiment, the input device 1108 is a keyboard 1108A and a mouse 1108B, but is not limited thereto. In this embodiment, the reading device 1110 uses a flexible disk drive device 1110A and a CD-ROM drive device 1110B. However, the reading device 1110 is not limited to this. Disk) etc. may be used.
[0086]
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the computer system shown in FIG. An internal memory 1202 such as a RAM and an external memory such as a hard disk drive unit 1204 are further provided in a housing in which the computer main body 1102 is housed.
[0087]
In the above description, the printer 1106 is connected to the computer main body 1102, the display device 1104, the input device 1108, and the reading device 1110 to configure the computer system. However, the present invention is not limited to this. Absent. For example, the computer system may include a computer main body 1102 and a printer 1106, and the computer system may not include any of the display device 1104, the input device 1108, and the reading device 1110.
[0088]
Further, for example, the printer 1106 may have a part of each function or mechanism of the computer main body 1102, the display device 1104, the input device 1108, and the reading device 1110. As an example, the printer 1106 includes an image processing unit that performs image processing, a display unit that performs various displays, a recording medium attachment / detachment unit for attaching / detaching a recording medium that records image data captured by a digital camera or the like. It is good also as a structure to have.
[0089]
The computer system realized in this way is a system superior to the conventional system as a whole system.
[0090]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a developing unit, an image forming apparatus, and a computer system that prevent developer leakage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating main components constituting an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a control unit of the image forming apparatus of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing main components of the developing unit.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the developing unit at a position rotated approximately 90 degrees from the developing position.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing main components of a developing unit according to a second embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a modification of the developing unit.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an external configuration of a computer system.
8 is a block diagram showing a configuration of a computer system shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10 Laser beam printer (main unit)
20 photoconductor
30 Charging unit
31 HP detector
40 exposure units
50 YMCK Developer
50a Rotating shaft
51 Black development unit
51a, 52a, 53a, 54a Storage element (development unit side memory)
52 Magenta Development Unit
53 Cyan Development Unit
54 Yellow Development Unit
55 Support frame
55a, 55b, 55c, 55d holding part
60 Primary transfer unit
70 Intermediate transfer member
75 Cleaning unit
76 Cleaning blade
80 Secondary transfer unit
90 Fixing unit
92 Paper tray
94 Feed roller
95 Display unit
96 cashier rollers
100 control unit
101 Main controller
102 Unit controller
112 interface
113 Image memory
120 CPU
121 Serial interface
122 Main body side memory (memory element)
123 I / O port
510 Development roller
520 Seal member
522 Seal support sheet metal
524 Seal urging member
530 containment section
540 frames
550 Toner supply roller
560 Regulatory blade
560a Rubber part
560b Rubber support
562 Blade support sheet metal
600 Wall
610 Other wall
620 Flange
700 Contact part
710 Second contact portion
1000 computer system
1002 Computer body
1104 Display device
1106 Printer
1108 Input device
1108A keyboard
1108B mouse
1110 Reader
1110A Flexible disk drive device
1110B CD-ROM drive device
1202 Internal memory
1204 Hard disk drive unit
5201 Seal member
5221 Seal support sheet metal
5601 regulated blade
5601a Rubber part
5601b Rubber support
5621 Blade support sheet metal
P1 Top of developing roller
P2 Top of toner supply roller
P3 Toner supply roller bottom
T Toner

Claims (1)

現像剤を収容するため現像剤収容部と、前記現像剤収容部に収容された現像剤を担持して搬送するための現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体へ供給するための現像剤供給部材と、前記現像剤収容部からの現像剤の漏れを防止するためのシール部材とを有し、複数のユニット装着部を有する回転体に装着されて該回転体によって回転させられ現像位置にて感光体に形成された潜像を現像する現像ユニットを有する画像形成装置において、
前記現像ユニットが前記現像位置に位置した状態にて、
前記シール部材が、前記現像剤担持体の上方から当接部にて該現像剤担持体に当接しており、
前記現像剤供給部材の最上部が前記シール部材の下端よりも上に位置しており、
前記現像剤供給部材の最上部が、前記当接部の下端よりも上に位置しており、
前記現像剤供給部材としての現像剤供給ローラの直径は、前記現像剤担持体としての現像ローラの直径よりも大きく、
前記現像剤担持体の下方から該現像剤担持体の下部に当接し、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を有し、
前記現像剤供給部材の最下部が、前記現像剤担持体と前記層厚規制部材との当接部の上端よりも下に位置しており、
前記現像剤供給部材は、前記現像剤担持体よりも前記回転体の回転中心側に位置しており、
上方から、前記現像剤担持体と前記シール部材との当接部の上端を越えた位置まで至る壁部であって、前記シール部材よりも前記現像剤収容部側に配置された壁部を有し、
前記壁部は前記現像剤供給部材の上方に設けられており、前記壁部の下端は、前記現像剤担持体の最上部と前記現像剤供給部材の最上部を結ぶ線よりも下方に位置し、
前記壁部の下端と前記現像剤供給部材との間には隙間が存在する、ことを特徴とする画像形成装置。 A developer container for accommodating the developer, a developer carrier for carrying and transporting the developer contained in the developer container, and for supplying the developer to the developer carrier A developer supplying member and a seal member for preventing leakage of the developer from the developer accommodating portion, and mounted on a rotating body having a plurality of unit mounting portions and rotated by the rotating body for development In an image forming apparatus having a developing unit for developing a latent image formed on a photoconductor at a position,
With the developing unit positioned at the developing position,
The seal member is in contact with the developer carrier at the contact portion from above the developer carrier;
The uppermost part of the developer supply member is located above the lower end of the seal member;
The uppermost part of the developer supply member is located above the lower end of the contact part;
The diameter of the developer supply roller as the developer supply member is larger than the diameter of the development roller as the developer carrier,
A layer thickness regulating member that contacts the lower part of the developer carrier from below the developer carrier and regulates the layer thickness of the developer carried on the developer carrier;
The lowermost portion of the developer supply member is located below the upper end of the contact portion between the developer carrier and the layer thickness regulating member;
The developer supply member is positioned closer to the rotation center of the rotating body than the developer carrier;
A wall portion extending from above to a position beyond the upper end of the contact portion between the developer carrying member and the seal member, and has a wall portion disposed closer to the developer accommodating portion than the seal member. And
The wall portion is provided above the developer supply member, and a lower end of the wall portion is positioned below a line connecting the uppermost portion of the developer carrier and the uppermost portion of the developer supply member. ,
An image forming apparatus, wherein a gap exists between a lower end of the wall portion and the developer supply member.
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