JP4120252B2 - 現像装置、画像形成装置、及び、コンピュータシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤を用いて現像する現像装置、この現像装置に用いる層厚規制部材、前記現像装置を有する画像形成装置、及び、この画像形成装置を具備したコンピュータシステムに関する。
【0002】
【背景技術】
画像形成装置の現像装置として、例えば、現像剤としてのトナー等を用いて感光体上に形成された潜像を現像する現像装置が知られている。このような現像装置は、内部に収容するトナー等の現像剤を担持する現像剤担持ローラを備え、この現像剤担持ローラを介して感光体にトナー等を供給する。したがって、現像装置は、内部にトナー等を収容する一方で、現像剤担持ローラを感光体と対向させるべく、そのハウジングには現像剤担持ローラを外部に臨ませるための開口を設けなければならない。
【0003】
ところが、トナー等を収容するハウジングに開口が設けられていると、当然のことながら、現像剤担持ローラとの間隙からトナー等が漏れる虞がある。このため、現像剤担持ローラは、前記感光体と対向する部位を囲むように、現像剤担持ローラと、開口を形成するハウジングとの間にシール部材が設けられている。このシール部材は、例えば、現像剤担持ローラの両端部にて、その周面と前記ハウジングとの間をそれぞれシールする発泡ウレタン等の周方向シール部材と、この周方向シール部材間を前記現像剤担持ローラの軸方向に沿って、現像剤担持ローラの上流側および下流側にてシールするシール部材とが設けられている。
【0004】
現像剤担持ローラにおける現像位置の上流側では、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制する規制ブレードがシール部材としても機能している。この規制ブレードは、現像剤担持ローラに当接される当接部材と、この当接部材を支持する支持部材とで構成されている。また、規制ブレードの現像剤担持ローラと反対側に位置するハウジングには、規制ブレードの当接部材の長さと同じ長さを有する押圧部材が設けられ、規制ブレードを現像剤担持ローラ側に押圧している。即ち、押圧部材は、規制ブレードとハウジングとの間で圧縮され、その反発力により規制ブレードを現像剤担持ローラ側に押圧し、当接部材及び周方向シール材と現像最担持ローラとの間から現像剤が漏れることを防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記押圧部材と、当接部材とは同じ長さを有しているので、規制ブレードの当接部材の端部から外側には押圧部材が存在しない。このため、前記軸方向における規制ブレードの中央側の当接箇所では、その両側から押圧力を受けることができるが、当接部材の端部では、一方側からしか押圧力を受けることができない。よって、端部における押圧力は中央側に比べて小さくなり、当接部材による現像剤担持ローラに対する押圧力は端部側が小さくなる。
【0006】
また、規制ブレードは、本来、現像剤の層厚を規制する機能を有するため、規制ブレードの先端と現像剤担持ローラとの間には間隙が形成され、この間隙には層厚を均して余剰となった現像剤が蓄積される。蓄積された現像剤は、前記押圧力が低い方、すなわち、規制ブレードの端部側に向かって移動する。このような状態が、継続すると規制ブレードの端部側では、蓄積された現像剤によって、当接部材が現像剤担持ローラから離され、現像剤が漏出するという課題があった。
【0007】
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、層厚規制部材の現像剤担持ローラに対する押圧力を均一にし、現像剤が漏出しにくいシール構造を有する現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置、及び、この画像形成装置を備えたコンピュータシステムを実現することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、主たる本発明は、開口を有し現像剤が収容されたハウジングと、前記開口に臨ませて設けられ前記現像剤を担持する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材を有し、前記現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記ハウジングと前記層厚規制部材との間にて該ハウジングと該層厚規制部材とにより圧縮され、圧縮による反発力により前記層厚規制部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する弾性部材である押圧部材と、を備えた現像装置において、前記現像剤担持ローラの軸方向における前記押圧部材の両端は、前記当接部材の両端より外側に位置することを特徴とする現像装置である。
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。
【0009】
【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。
【0010】
現像剤を担持する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材を有し、現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記層厚規制部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する押圧部材とを備えた現像装置において、前記現像剤担持ローラの軸方向における前記押圧部材の両端は、前記当接部材の両端より外側に位置することを特徴とする現像装置。
このような現像装置によれば、当接部材同じ長さを有する押圧部材より大きな押圧力にて、当接部材を現像剤担持ローラに当接させることが可能となる。殊に、当接部材の端部側において、中央部側と同等の押圧力が得を得ることが可能となるため、現像剤担持ローラに対する当接部材の押圧力を、現像剤担持ローラの軸方向に沿ってほぼ均一とすることが可能となる。
【0011】
また、かかる現像装置において、前記現像剤が収容され、前記現像剤担持ローラが臨まされる開口を有するハウジングと、前記現像剤担持ローラの両端にて、その周面と前記ハウジングとの間からの現像剤の漏れを防止する周方向シール部材と、を有し、前記軸方向における前記押圧部材の両端は、前記2つの周方向シール部材の外側端より外側に位置することが望ましい。
このような現像装置によれば、当接部材と周方向シール部材とを押圧部材にて押圧することが可能となり、現像剤担持ローラの両端部と、このローラの軸に沿う周面とのいずれのシール性も向上させることが可能となる。
【0012】
また、かかる現像装置において、前記押圧部材は前記ハウジングに取り付けられており、押圧部材の取り付け部は、その端部側において前記現像剤担持ローラとの距離がより狭くなるように形成されていることが望ましい。
このような現像装置によれば、押圧部材の端部において押圧力が高められるので、現像剤担持ローラの両端部と、このローラの軸に沿う周面とのいずれのシール性もさらに向上させることが可能となる。
【0013】
また、かかる現像装置において、前記当接部材は前記周方向シール部材に突き当てられていることが望ましい。
このような現像装置によれば、当接部材と周方向シール部材との境界部分からの現像剤の漏出を防止することが可能となる。
【0014】
また、かかる現像装置において、前記支持部材は一端側が支持され、他端側に当接部材及び周方向シール部材とが設けられ、前記押圧部材は、支持部材を介して当接部材及び周方向シール部材を押圧することが望ましい。
このような現像装置によれば、押圧部材が支持部材を押圧することにより、当接部材と周方向シール部材とを同様に現像剤担持ローラ側に押圧することが可能となる。また、支持部材とハウジングとの間のシール性が向上する。
【0015】
かかる現像装置において、前記当接部材と、前記周方向シール部材とは、前記支持部材の同一面側に設けられていることが望ましい。
このような現像装置によれば、押圧部材が支持部材を押圧することにより当接部材と周方向シール部材とを現像剤担持ローラ側に押圧することが可能となる。
【0016】
また、かかる現像装置において、前記当接部材は、前記軸方向の端面から周方向の先端面に亘って前記周方向シール部材に接触していることが望ましい。
このような現像装置によれば、当接部材と周方向シール部材とは、互いに2つの面で接触し、現像剤収容部と外部とを直線状に連通する隙間が発生しにくいので、よりシール性を向上させることが可能となる。
【0017】
また、かかる現像装置において、前記当接部材と前記周方向シール部材とは前記接触状態にて、互いに接着されていることが望ましい。
このような現像装置によれば、当接部と周方向シール部材との接触面が接着されているので、より一層シール性を向上させることが可能となる。
【0018】
また、かかる現像装置において、前記現像剤担持ローラの両端は、前記2つの周方向シール部材の外側端より内側に位置することが望ましい。
このような現像装置によれば、現像剤担持ローラの端部は、周方向シール部材に巻き込むように当接されるので、現像剤担持ローラの両端におけるシール性をより向上させることが可能となる。
【0019】
また、現像剤を担持する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制すべく、現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材、を有する層厚規制部材と、前記当接部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する押圧部材とを備えた現像装置において、前記現像剤が収容され、前記現像剤担持ローラが臨まされる開口を有するハウジングと、前記現像剤担持ローラの両端にて、その周面と前記ハウジングとの間からの現像剤の漏れを防止する周方向シール部材と、を有し、前記支持部材の一端側が支持され、他端側に当接部材及び周方向シール部材とが同一面側に設けられ、前記現像剤担持ローラの両端は、前記2つの周方向シール部材の外側端より内側に位置し、前記押圧部材における前記軸方向の両端は、前記2つの周方向シール部材の外側端より外側に位置し、前記押圧部材は前記ハウジングに取り付けられており、押圧部材の取り付け部は、端部側においてハウジングと前記現像剤担持ローラとの距離が狭くなるように形成され、前記当接部材は、前記周方向シール部材に突き当てられて、前記軸方向の端面から周方向の先端面に亘って、前記周方向シール部材と接着されており、前記押圧部材は、支持部材を介して当接部材及び周方向シール部材を押圧することを特徴とする現像装置である。
【0020】
このような現像装置によれば、層厚規制部材の両端側における押圧力が強化されるので、両端側にであっても中央側と同様の押圧力が作用し、層厚規制部材の端側におけるシール性が向上するため、層厚規制部材と周方向シール部材とにより、現像剤の漏出を防止することが可能となる。
【0021】
また、現像剤を担持する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制すべく、現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材、を有する層厚規制部材と、前記当接部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する押圧部材とを備えた現像装置を有する画像形成装置において、前記現像剤担持ローラの軸方向における前記押圧部材の両端は、前記当接部材の両端より外側に位置することを特徴とする画像形成装置によれば、現像剤が漏出しにくい現像装置を備えた画像形成装置も実現可能となる。
【0022】
また、コンピュータ本体、及び、このコンピュータ本体に接続され、現像剤を担持する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制すべく、現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材、を有する層厚規制部材と、前記当接部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する押圧部材とを備えた現像装置を有する画像形成装置を具備したコンピュータシステムにおいて、前記現像剤担持ローラの軸方向における前記押圧部材の両端は、前記当接部材の両端より外側に位置することを特徴とするコンピュータシステムによれば、現像剤が漏出しにくい現像装置を備え、従来よりも優れたコンピュータシステムを実現することが可能となる。
【0023】
===画像形成装置(レーザビームプリンタ)の概要===
次に、図1を用いて、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。
【0024】
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、YMCK現像デバイス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100(図2)を有している。
【0025】
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、本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。
【0026】
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。
【0027】
YMCK現像デバイス50は、感光体20上に形成された潜像を、現像剤としてのブラック(K)トナー、マゼンタ(M)トナー、シアン(C)トナー、及び、イエロー(Y)トナーを用いて現像するための装置である。これらのトナーはそれぞれ、YMCK現像デバイス50が有するブラック現像装置51、マゼンタ現像装置52、シアン現像装置53、及び、イエロー現像装置54に収容されている。
【0028】
このYMCK現像デバイス50は、本実施例においては、回転することにより、前記4つの現像装置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現像デバイス50は、前記4つの現像装置51、52、53、54を4つの保持部50b、50c、50d、50eにより保持しており、前記4つの現像装置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、感光体20に形成された潜像に対応する現像装置51、52、53、54を選択的に感光体20に対向させ、それぞれの現像装置51、52、53、54に収容されたトナーにて、感光体20上の潜像を現像する。なお、各現像装置の詳細については後述する。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
===プリンタ10の動作===
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。
【0034】
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、現像装置に設けられた現像剤担持ローラとしての現像ローラ510(図3)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。
このとき、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現像デバイス50は、イエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像装置54が、感光体20と対向する現像位置に位置している。
【0035】
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、イエロー現像装置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。
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。
【0036】
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各色のトナー像が、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。
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。
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。
【0037】
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の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。
【0038】
===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現像デバイス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現像デバイス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現像デバイス50を制御する。
【0039】
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、各現像装置51、52、53、54に設けられた現像装置側メモリ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及び現像装置側メモリ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を介して各現像装置側メモリ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。
【0040】
===現像装置の概要===
次に、図3を用いて、現像装置の概要について説明する。図3は、現像装置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、イエロー現像装置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。
【0041】
YMCK現像デバイス50には、ブラック(K)トナーを収容したブラック現像装置51、マゼンタ(M)トナーを収容したマゼンタ現像装置52、シアン(C)トナーを収容したシアン現像装置53及びイエロー(Y)トナーを収容したイエロー現像装置54が設けられているが、各現像装置の構成は同様であるので、以下、イエロー現像装置54について説明する。
【0042】
イエロー現像装置54は、現像剤としてのイエロートナーTを収容するハウジング540に、現像剤担持ローラとしての現像ローラ510、この現像ローラ510にトナーTを供給するトナー供給ローラ550、現像ローラ510に担持されたトナーTの層厚を規制する規制ブレード560、および、種々のシール部材が設けられたシールユニット520が設けられている。
【0043】
ハウジング540は、一体成形された上ハウジングと下ハウジング等を接合して製造されたものであり、その内部は下部から上方に(図3の上下方向)延出させた規制壁545により、第1収容部530と第2収容部535とに分けられている。これら第1収容部530と第2収容部535とは、上部が連通され、規制壁545によりトナーTの移動が規制されている。なお、第1収容部530及び第2収容部535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現像デバイス50の回転に伴って各現像装置(ブラック現像装置51、マゼンタ現像装置52、シアン現像装置53、イエロー現像装置54)が回転し、これにより各現像装置内のトナーTが攪拌されるため、第1収容部530及び第2収容部535には攪拌部材を設けていない。
【0044】
第1収容部530の下部には、ハウジング540の外部と連通する開口541が設けられている。第1収容部530には、トナー供給ローラ550が、その周面を前記開口541に臨ませて設けられ、ハウジング540に回転可能に支持されている。また、ハウジング540の外側からは、開口541に周面を臨ませて、現像ローラ510が設けられ、この現像ローラ510にはトナー供給ローラ550、及び規制ブレード560が押圧当接されている。なお、この開口541には規制ブレード560を含むシールユニット520が取り付けられ、開口541を形成するハウジング540と現像ローラ510との間からのトナーの漏れを防止している。シールユニット520の構成と、そのシール構造については、後述する。
【0045】
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、クロムメッキ等や、トナー担持領域にはサンドブラスト等が施されている。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、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。また、図3に示すように、イエロー現像装置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、イエロー現像装置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。
【0046】
トナー供給ローラ550は、第1収容部530及び第2収容部535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、第1収容部530の下部に配置されており、第1収容部530及び第2収容部に収容されたトナーTは、第1収容部530の下部にてトナー供給ローラ550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、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、第1収容部530及び第2収容部535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Tを、現像ローラ510から剥ぎ取る機能をも有している。
【0047】
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。さらに、規制ブレード560は、現像ローラ510の回転方向において現像位置の上流側のシール部材としても機能している。この規制ブレード560は、現像ローラ510の軸方向に沿って当接される当接部材としてのゴム部560aと、このゴム部560aを支持する支持部材としてのゴム支持部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、ゴム部560aを現像ローラ510側に付勢する機能も有するため、リン青銅、ステンレス等のバネ性を有するシート状の薄板が用いられている。ゴム支持部560bは、その一端がブレード支持板金562に固定されている。ブレード支持板金562は、後述するシールフレーム526に固定され、規制ブレード560とともに、後述するシールユニット520の一部をなしてハウジング540に取り付けられている。シールユニット520がハウジング540に取り付けられ、さらに現像ローラ510が取り付けられた状態で、ゴム部560aは、ゴム支持部560bの撓みによる弾性力によって、現像ローラ510に押しつけられている。
【0048】
また、規制ブレード560の現像ローラ510側とは逆側には、ブレード裏部材570が設けられ、ゴム支持部560bとハウジング540との間にトナーTが入り込むことを防止するとともに、ゴム部560aの真裏からゴム部560aを現像ローラ510の方向へ押圧して、ゴム部560aを現像ローラ510に押しつけている。ブレード裏部材570の詳細については後述する。
【0049】
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。なお、規制ブレード560が現像ローラ510に当接する当接位置は、現像ローラ510の中心軸よりも下方であり、かつ、トナー供給ローラ550の中心軸よりも下方である。
【0050】
このように構成されたイエロー現像装置54において、トナー供給ローラ550が第1収容部530及び第2収容部535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、後述する上シール521を通過して、該上シール521によって掻き落とされることなく現像装置内に回収される。
【0051】
===シールユニットの構成===
次に、図4乃至図10を用いて、シールユニットの構成、及び、そのシール構造について説明する。図4は、イエロー現像装置54を現像ローラ側から見た斜視図、図5は、現像ローラを取り外した状態を示す斜視図、図6は、シールユニットを示す斜視図、図7は、規制ブレード、端部シール、ブレード裏部材の配置を示す平面図、図8は、図7に示すA−A断面図、図9は、シール構造を説明するための拡大図、図10は、開口のシール構造を示す断面図である。
【0052】
図4に示すように、シールユニット520は、現像ローラ510と開口541の上縁部をなすハウジング540の部位との間からのトナーの漏れを防止する上シール521、現像ローラ510と開口541(図5)の下縁部をなすハウジング540の部位との間からのトナーの漏れを防止する機能も有する規制ブレード560、これら上シール521と規制ブレード560とが取り付けられ、一体としてハウジング540に固定するためのシールフレーム526、及び、規制ブレード560のゴム支持部560bに固定され、現像ローラ510の両端にて、現像ローラ510の軸方向へのトナーTの漏れを防止する周方向シール部材としての2つの端部シール527とを備えている。
【0053】
図6に示すように、シールフレーム526は、現像ローラ510の軸方向に沿って設けられる軸方向フレーム部526aと、軸方向フレーム部526aの両端で曲げ起こされた左右のフレーム側部526bと、左右のフレーム側部526bの下部がそれぞれ内側に曲げ起こされ、ブレード支持板金562を固定する支持板金固定部526cとで構成されている。図5に示すように、軸方向フレーム部526aは、上シール521が貼着され、開口541の上縁部をなすハウジング540の部位に当接される。左右のフレーム側部526bは、現像ローラ510の軸受け部が形成されたハウジング540の側部と対向するように配置される。シールフレーム526は、左右の支持板金固定部562c間に規制ブレード560が固定されたブレード支持板金562が取り付けられると、開口541に沿ってハウジング540に当接される枠状となり、側部526b側からハウジング540に固定されている。
【0054】
図7に示すように、規制ブレード560のゴム支持部560bは、ゴム部560aより現像ローラ510の軸方向に長く設けられており、ゴム部560aの前記軸方向の両端は、ゴム支持部560bの両端より内側に位置している。すなわち、ゴム支持部560bは、ゴム部560aの両端より外側に、それぞれ拡張支持部560cを有している。このため、ゴム部560aは、端部において拡張支持部560cの付勢力をも受けることになり、中央部側と同等の付勢力を得ることが可能となる。したがって、規制ブレード560は、現像ローラ510の軸方向全域に亘って、均一な押圧力にて現像ローラ510に当接され、シール性が向上するとともに、規制ブレード560本来の層厚を均一に均す機能も向上する。
【0055】
また、拡張支持部560cには、ゴム部560aと同じ厚みを有する不織布製の端部シール527が、ゴム部560aと同一面に貼着されている。このため、ゴム部560aと端部シール527とは、ゴム支持部560bの撓み変形による弾性力にて現像ローラ510に当接される。このとき、同一面に貼着され、同一の厚さを有する端部シール527とゴム部560aとの境界部分には段差が生じない。即ち、端部シール527及びゴム部560aと現像ローラ510の周面との間に隙間が生じないため、この境界部位からのトナーの漏れを防止することが可能となる。前記不織布製の端部シール527として具体的にはフェルトを用いている。
【0056】
さらに、ゴム部560aの端部では、その端面560dと、現像ローラの周方向におけるゴム部560aの先端側の面560eとが端部シール527に当接され、互いに接着されている。詳述すると、現像ローラ510の両端部に当接するように端部シール527が配置され、これら端部シール527の間に、細長い長方形状のゴム部560aが設けられている。このゴム部560aは、長手方向が現像ローラ510の軸方向に沿わされており、その軸方向の端部では、端部シール527に設けられて直角に切り欠かれた凹部527bに入りこんでいる。この凹部527bは、現像ローラ510の軸方向に沿って形成された第1平面527cと、前記軸方向と直交する方向に形成された第2平面527dとで構成され、この凹部527bに入り込んでいるゴム部560aの端面560dが第2平面527dに突き当てられ、また、現像ローラ510の周方向における先端側面560eの一部と第1平面527cとが接触されて、それぞれ互いに両面テープ等で接着されている。したがって、ゴム部560aと端部シール527とは、2つの直交する平面で接触されるので、それらの接触部分には、現像ローラ510側とハウジング540の外部とを直線状に繋ぐの繋ぎ目は形成されないため、トナーが漏出しにくい。さらに、その接触面同士は互いに接着されて隙間が塞がれているので、トナー等が漏れることはなく、高いシール性を確保することが可能となる。
【0057】
端部シール527は、現像ローラ510を取り付けた際に、現像ローラ510端部の非トナー担持領域に当接するように設けられ、現像ローラ510の端部より外側に至る幅を有し、現像ローラ510の両端部が2つの端部シール527の外側端より内側に位置している。また、規制ブレード560が取り付けられたシールフレーム526がハウジング540に取り付けられると、端部シール527は、現像ローラ510外周面と対向するように形成されたハウジング540の部位に沿わされ、端部シール527の先端部527aが軸方向フレーム部526aまで到達する長さを有している。図9に示すように、軸方向フレーム部526aには、端部シール527が配置される位置の2カ所に切り欠き部526dが設けられ、先端部527aは切り欠き部526dから僅かに突出する。2カ所の切り欠き部526d間には、ポリエチレンフィルム等からなるシート状の上シール521が貼着されている。上シール521は、2カ所の切り欠き部526d間の幅より広い幅を有し、切り欠き部526dに突出した先端部527aは、ハウジング540に沿わされて折り曲げられ、その上に被さるように上シール521が設けられている。上シール521の自由端側は、規制ブレード560のゴム部560a側に向かって延出されている。
【0058】
===現像装置のシール構造===
図10に示すように、ハウジング540には、前述したブレード裏部材570と、上シール521を現像ローラ510側に付勢するシール付勢部材524とが設けられている。ブレード裏部材570及びシール付勢部材524は、いずれもモルトプレン等の弾性部材で形成され、シールユニット520がハウジング540に取り付けられた際に、ブレード裏部材570は規制ブレード560のゴム部材560aの裏側に位置する部位に、また、シール付勢部材524は上シール521の裏側に位置する部位にそれぞれ取り付けられている。
【0059】
ハウジング540側には、現像ローラ510が取り付けられた際に、現像剤担持領域を含む現像ローラ510の大径部の両端より広い間隔を隔てて、現像ローラ510の軸方向と直交する平板状をなす2つのリブ543が現像ローラ510側に向かって立設されている。これら2つのリブ543の間に、現像ローラ510の軸方向に沿わせてブレード裏部材570及びシール付勢部材524が設けられている。このとき、ブレード裏部材570及びシール付勢部材524は、2つのリブ543の間隔より僅かに長く形成され、取り付けられた状態では、リブ543を外方に向かって押圧している。また、ブレード裏部材570は、2つの端部シール527の裏側と、ゴム部560aの裏側の全域に亘るように設けられており、シール付勢部材524は、2つの端部シール527の間に入り込むように設けられ、シールユニット520が取り付けられると、端部シール527の内側面に、シール付勢部材524の端面が当接されるように配置されている。
【0060】
さらに、図8に示すように、ハウジング540のブレード裏部材570及びシール付勢部材524が取り付けられる取付面542には、中央側からリブ543側に向かって、それぞれ取付面542が現像ローラ510側に近づく方向に傾斜する傾斜部544がそれぞれ設けられている。即ち、ブレード裏部材570及びシール付勢部材524の端部側では、取付面542と現像ローラ510との距離がより狭くなる。このため、この取付面542にブレード裏部材570及びシール付勢部材524が取り付けられると、リブ543側、すなわち、ブレード裏部材570及びシール付勢部材524の端部側は中央側より現像ローラ510側に位置する。したがって、規制ブレード560及び上シールの端部側や端部シール527であっても、中央側と同等に現像ローラ510に押圧させることが可能となる。
【0061】
前記シールユニット520及び現像ローラ510が取り付けられると、開口541の下部側では、現像ローラ510に規制ブレード560が押圧され、ブレード裏部材570が圧縮されて、開口541を形成するハウジング540の部位と現像ローラ510との間が閉塞される。即ち、ブレード裏部材570は、ゴム支持部560bとハウジング540との間にトナーTが入り込むことを防止するとともに、圧縮による反発力にてゴム部560aの真裏からゴム部560aを現像ローラ510の方向へ押圧し、ゴム支持部560bの撓みによる弾性力を安定させて、規制ブレード560の現像ローラ510への均一当接性及びシール性を向上させている。
【0062】
また、現像ローラ510の両端部では、端部シール527がハウジング540と現像ローラ510とにより圧縮され、ハウジング540と現像ローラ510との間が閉塞される。開口541の上部側では、上シール521が、現像ローラ510と開口541を形成するハウジング540の部位との間に入り込み、シール付勢部材524と端部シール527とに跨って配置され、少なくともシール付勢部材524全域と端部シール527とを部分的に覆うことになる。このため、上シール521は、シール付勢部材524と端部シール527との弾性力によって現像ローラ510側に押圧され、現像ローラ510と開口541を形成するハウジング540の部位との間は閉塞される。
【0063】
===その他の実施の形態===
以上、一実施形態に基づき本発明に係る現像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。
【0064】
また、本発明は、トナーを前記現像剤担持ローラに供給する回転可能なトナー供給部材を有し、このトナー供給部材の回転方向が前記現像剤担持ローラの回転方向とは逆方向である現像装置について特に有効であるが、トナー供給部材の回転方向が前記現像剤担持ローラの回転方向と同方向である現像装置についても適用可能である。
【0065】
また、本発明は、トナーを収容するトナー収容部を有し、前記トナー供給部材は前記トナー収容部の下部に配置されており、前記トナー収容部に収容されたトナーは、該トナー収容部の下部にて前記トナー供給部材によって前記現像剤担持ローラに供給される現像装置について特に有効であるが、前記トナー供給部材が前記トナー収容部の上部に配置されており、前記トナー収容部に収容されたトナーが、該トナー収容部の上部にて前記トナー供給部材によって前記現像剤担持ローラに供給される現像装置についても適用可能である。
【0066】
さらに、前述した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。
【0067】
また、本発明に係る現像装置は、前述した実施の形態にて説明した構成の装置に限定されるものではなく、少なくとも、現像剤を担持して移動する現像剤担持ローラと、ハウジングとの隙間をシールするシール構造を必要とする現像装置であれば、どのような現像装置にも適用することが可能である。
【0068】
例えば、現像剤担持ローラとしては、磁性、非磁性、導電性、絶縁性、金属、ゴム、樹脂等、現像剤担持ローラを構成し得るものであればすべてのものを用いることができる。例えば、材質的には、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、鉄等の金属、天然ゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレンゴム、NBR等のゴム、スチロール樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリル樹脂、ナイロン樹脂等の樹脂を用いることができる。また、これらの材質の上層部にコートしても使用できることは言うまでもない。その場合、コート材としては、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、アクリル等が使用できる。また、形態としては、非弾性体、弾性体、単層、多層、フィルム、ローラ等のすべてのものを用いることができる。また、現像剤は、トナーに限らず、キャリアと混合された二成分の現像剤等であっても構わない。
【0069】
また、トナー供給部材についても同様であり、材質としては、前述したポリウレタンフォームの他、ポリスチレンフォーム、ポリエチレンフォーム、ポリエステルフォーム、エチレンプロピレンフォーム、ナイロンフォーム、シリコンフォーム等が使用することができる。なお、トナー供給手段の発泡セルは単泡、連泡のどちらでも使用できる。なお、フォーム材に限られず、弾性を有するゴム材を使用しても良い。詳しくは、シリコンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルブタジエンゴム、アクリルゴムにカーボン等の導電剤を分散成型したものが使用できる。 ===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。
【0070】
図11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。
【0071】
図12は、図11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。
【0072】
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。
【0073】
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。
【0074】
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。
【0075】
【発明の効果】
本発明によれば、層厚規制部材の現像剤担持ローラに対する押圧力を均一にし、現像剤が漏出しにくいシール構造を有する現像装置、この現像装置を備えた画像形成装置、及び、この画像形成装置を備えた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】本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】現像装置の動作を説明するための図である。
【図4】イエロー現像装置を現像ローラ側から見た斜視図である。
【図5】現像ローラを取り外した状態を示す斜視図である。
【図6】シールユニットを示す斜視図である
【図7】規制ブレード、端部シール、ブレード裏部材の配置を示す平面図である。
【図8】図7に示すA−A断面図である。
【図9】シール構造を説明するための拡大図である。
【図10】開口のシール構造を示す断面図である。
【図11】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12】図11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
20 感光体
30 帯電ユニット
40 露光ユニット
50 YMCKデバイス
50a 中心軸
50b,50c,50d,50e 保持部
51 ブラック現像装置
52 マゼンタ現像装置
53 シアン現像装置
54 イエロー現像装置
51a、52a、53a、54a 現像装置側メモリ
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(現像剤担持ローラ)
520 シールユニット
521 上シール
524 シール付勢部材
526 シールフレーム
526a 軸方向フレーム部
526b 側部
526c 支持板金固定部
526d 切り欠き部
527 端部シール(周方向シール部材)
527a 先端部
527b 凹部
527c 第1平面
527d 第2平面
530 第1トナー収容部
535 第2トナー収容部
540 ハウジング
541 開口
542 取付面
543 リブ
544 傾斜部
545 規制壁
550 トナー供給ローラ
560 規制ブレード(層厚規制部材)
560a ゴム部(当接部材)
560b ゴム支持部(支持部材)
560c 拡張支持部
560d 端面
560e ゴム部の先端側の面
562 ブレード支持板金
570 ブレード裏部材(押圧部材)
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
T トナー
Claims (3)
- 開口を有し現像剤が収容されたハウジングと、
前記開口に臨ませて設けられ前記現像剤を担持する現像剤担持ローラと、
該現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材を有し、前記現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記ハウジングと前記層厚規制部材との間にて該ハウジングと該層厚規制部材とにより圧縮され、圧縮による反発力により前記層厚規制部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する弾性部材である押圧部材と、を備えた現像装置において、
前記現像剤担持ローラの軸方向における前記押圧部材の両端は、前記当接部材の両端より外側に位置することを特徴とする現像装置。 - 開口を有し現像剤が収容されたハウジングと、
前記開口に臨ませて設けられ前記現像剤を担持する現像剤担持ローラと、
該現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材を有し、前記現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記ハウジングと前記層厚規制部材との間にて該ハウジングと該層厚規制部材とにより圧縮され、圧縮による反発力により前記層厚規制部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する弾性部材である押圧部材と、を備えた現像装置を有する画像形成装置において、
前記現像剤担持ローラの軸方向における前記押圧部材の両端は、前記当接部材の両端より外側に位置することを特徴とする画像形成装置。 - コンピュータ本体、及び、このコンピュータ本体に接続され、開口を有し現像剤が収容されたハウジングと、前記開口に臨ませて設けられ前記現像剤を担持する現像剤担持ローラと、該現像剤担持ローラの一端側から他端側に亘って当接される当接部材、及び、該当接部材を支持する支持部材を有し、前記現像剤担持ローラに担持された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記ハウジングと前記層厚規制部材との間にて該ハウジングと該層厚規制部材とにより圧縮され、圧縮による反発力により前記層厚規制部材を前記現像剤担持ローラ側に押圧する弾性部材である押圧部材と、を備えた現像装置を有する画像形成装置、を具備したコンピュータシステムにおいて、
前記現像剤担持ローラの軸方向における前記押圧部材の両端は、前記当接部材の両端より外側に位置することを特徴とするコンピュータシステム。
Priority Applications (1)
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JP2002100561A JP4120252B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 現像装置、画像形成装置、及び、コンピュータシステム |
Applications Claiming Priority (1)
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