JP4161404B2

JP4161404B2 - 画像記録装置

Info

Publication number: JP4161404B2
Application number: JP12225498A
Authority: JP
Inventors: 秀明河合
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2018-05-01
Also published as: JPH11316500A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた画像記録装置であって、現像器ユニットの現像ローラ部分からのトナー漏れを防止するよう構成した画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式を用いた画像記録装置においては、プロセスユニットを構成する現像器ユニット内にトナーが貯留されており、該トナーは現像器ユニットの供給ローラから現像ローラへ移送され、さらに現像ローラを介して、ドラムユニットの感光体ドラムへ移転されている。
この場合、感光体ドラムへトナーの移転を行う範囲において、現像ローラを通じて現像器ユニット内部から外部へトナーを搬出するように構成している。
前述のように、感光体ドラムへトナーの移転を行う範囲では、現像器ユニットから外部へトナーを搬出する必要があるが、それ以外の箇所から外部へトナーが搬出されると、現像器ユニット内部のトナーがプロセスユニット外部へ漏れ出すことになるため、トナーを搬出する必要がある範囲以外にはシーリングを行ってトナーの漏出を防止することが重要となる。
そこで、例えば、現像ローラ両端部からのトナーの漏れを防止するためのシール部材が配設されている。
また、現像ローラの下方には、感光体ローラへ移転されなかったトナーを現像器ユニット内に回収されるよう案内すべく、フィルム部材が配設されており、その下方にて、該現像ローラ及びシール部材の下方から外部へ漏れ出すことを防止するシール部材を設けている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述の画像記録装置においては、現像ローラ両端部のトナー漏れを防止するシール部材と、現像ローラの下方からのトナー漏れを防止するシール部材との境界部分には、これらのシール部材の組み付け精度等により僅かな間隙が生じる場合があり、この間隙からトナーが漏れ出す恐れがあった。
また、トナーを現像ローラへ移送する供給ローラの支持部へトナーが侵入しないようにシーリングして、該供給ローラ等の回転状態を良好に保つことも重要である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、画像記録装置における以上のような課題を解決すべく、次のような手段を用いるものである。
即ち、請求項１においては、
現像器ユニット内に貯留されるトナーを、現像ローラを介して感光体ドラムへ移転する画像記録装置であって、
前記現像器ユニットにおける開口部の軸方向端部と前記現像ローラの軸方向の端部との間隙を塞いで、前記現像ローラの軸方向の端部からのトナー漏れを防止する弾性サイドシール部材と、
前記現像器ユニットの現像器本体底面に設けられ、前記現像ローラ底部にフィルム部材を介して圧接する弾性底部シール部材と、
前記現像器本体底面の端部であって、前記弾性底部シール部材より前記感光体ドラム側に設けられ、前記フィルム部材が取り付けられるブラケットと、
を備え、
前記現像ローラの軸方向長さにおいて、前記弾性底部シール部材よりも前記ブラケットを短く形成し、前記弾性サイドシール部材と前記弾性底部シール部材とを前記現像ローラの軸方向に圧接させるとともに、前記弾性サイドシール部材に前記現像ローラの軸方向内側に突出する凸部を形成し、前記凸部と前記ブラケットとを前記現像ローラの軸方向に圧接させる。
【０００５】
また、請求項２においては、
トナーを現像ローラへ移送する供給ローラの両端部に、該供給ローラの供給ローラ軸の外径よりも小さく形成した内径を有するリング状の供給ローラシール部材を嵌装した。
【０００６】
また、請求項３においては、
前記弾性サイドシール部材と前記弾性底部シール部材、又は、前記供給ローラシール部材は、単泡スポンジによりなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付の図面より説明する。図１は本発明の画像記録装置の内部を示す側面断面図、図２は現像器ユニット及びドラムユニットを示す側面断面図、図３は現像ローラ及びトナー膜厚規制ブレードの部分の弾性サイドシール部材によるシール部を示す正面図、図４は図３におけるＸ−Ｘ断面図、図５は現像ローラ端部に配置した弾性サイドシール部材を示す平面断面図、図６は同じく弾性サイドシール部材と弾性底部シール部材とブラケットとの境界部を示す平面断面図、図７は供給ローラ端部におけるシール状態を示す平面断面図である。
【０００８】
本発明の画像記録装置の概略構成について、図１乃至図２により説明する。本画像記録装置は、例えば、ファクシミリ等における電子写真方式の画像記録装置に適用されており、プロセスユニット９が画像記録装置８の上部に配設され、該プロセスユニット９はドラムユニット１０と現像器ユニット４等とから成っている。ドラムユニット１０内には、感光体ドラム１が配設され、該感光体ドラム１の周囲にその回転方向（矢視Ａ）に沿って帯電器２、光書き込みユニット（ＬＥＤヘッドアレイ）３、現像器ユニット４、転写器５、メモリ除去部材５１、絶縁性部材５２が順に配設されている。
【０００９】
感光体ドラム１と帯電器２とメモリ除去部材５１と絶縁性部材５２とはドラムユニット１０としてユニット化され、ドラムユニット１０の感光体ドラム１のドラム軸１ａを現像器ユニット４へ着脱自在に係合させている。
該プロセスユニット９は本体フレーム２１に着脱自在に装着されており、本体フレーム２１に装着された状態においては、現像器ユニット４が本体フレーム２１に回動可能に支持されるとともに、ドラムユニット１０の前記ドラム軸１ａが本体フレーム２１に形成したＵ溝に支持されている。
そして、ドラムユニット１０と現像器ユニット４とを一体的に、またドラムユニット１０のみを本体フレーム２１上方に取り外し可能として、プロセスユニット９内で用紙詰まりなどが発生した際に、容易に該用紙を取り出せるようにしている。
【００１０】
ドラムユニット１０の下流側には、用紙に転写されたトナー像を定着するための定着ユニット６が配設され、該定着ユニット６は互いに圧接された加熱ローラ６１と加圧ローラ６２とで構成されている。
ドラムユニット１０の上流側には、用紙搬送ローラ７１・７２・７２’、ピックアップローラ７３・７３’、及び給紙カセット７４・７４’から構成される記録用紙供給・搬送系７が設けられている。
前記帯電器２は、ローラ表面を導電性繊維ブラシで覆ったブラシローラ式帯電器であり、該帯電器２にはバイアス電圧が印加され、回転しながら感光体ドラム１の周面を均一に、略−７５０Ｖに帯電する。転写器５は、ウレタン樹脂等から成る導電性発泡体で構成され、該転写器５には定電流のバイアス電圧（例えば５００Ｖ〜２ｋＶ）が印加される。
【００１１】
前記現像ユニット４は、トナー４０を貯留する現像器本体４１と、該現像器本体４１の下部に配置した供給ローラ４２と、該供給ローラ４２感光体ドラム１との間に配設して互いに転接するよう位置させた現像ローラ４３と、現像器本体４１内に配設して貯留されたトナー４０を攪拌する攪拌体４４と、前記現像ローラ４３のトナー４０の搬送方向の下流側周面に弾設されたトナー膜厚規制ブレード４５とから成っている。
【００１２】
現像ローラ４３はゴム部材等で構成され、ステンレスなどの金属で形成された現像ローラ軸４３ａを中心にして図２における矢視Ｂ方向に回転し、該現像ローラ４３には、例えば、−３００Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。
また、前記トナー膜厚規制ブレード４５は、現像ローラ４３外周面に付着したトナー４０の膜厚を規制するブレードであり、弾性を有するステンレス部材等で構成されている。そして、該トナー膜厚規制ブレード４５には、例えば、−６５０Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。
供給ローラ４２は発泡ウレタン等で構成され、ステンレスなどの金属で形成された供給ローラ軸４２ａを中心にして図２における矢視Ｃ方向に回転し、該供給ローラ４２には例えば、−６５０Ｖ程度のバイアス電圧が印加されている。
【００１３】
供給ローラ４２と現像ローラ４３との軸心間距離は、該供給ローラ４２と現像ローラ４３とが駆動されている際には、それぞれのローラ半径の合計よりも若干小さくなるように設定されており、これにより両ローラの当接部は圧接関係となる。この圧接関係及び前記矢視Ｂ・Ｃの回転方向による、ローラ４２と現像ローラ４３との摩擦作用と、各ローラ４２・４３に印加されたバイアス電圧とが相まって、該両ローラ４２・４３付近に存在するトナー４０が帯電する。
そして、供給ローラ４２の矢視Ｃ方向への回転により、供給ローラ４２の気泡内に充填されたトナー４０が現像ローラ４３側に移送され、供給ローラ４２と現像ローラ４３との圧接部では両ローラ４２・４３の電位差により、該トナー４０が現像ローラ４３の表面に付着する。
現像ローラ４３は感光体ドラム１へ圧接しており、現像ローラ４３の表面に付着したトナー４０は、該現像ローラ４３の矢視Ｂ方向への回転により、感光体ドラム１側へ搬送される。その途中、例えば、−６５０Ｖ程度に印加されたトナー膜厚規制ブレード４５により、現像ローラ４３の表面に付着したトナー４０の層厚は均一になる。
【００１４】
次に、以上のように構成した画像記録装置における画像形成プロセスについて簡単に説明する。前記感光体ドラム１が矢視Ａ方向に回転し、導電性繊維ブラシにて構成した帯電器２により該感光体ドラム１の外周表面が略−７５０Ｖに均一に帯電される。
その後、前記光書き込みユニット３により画情報に基づいて感光体ドラム１の表面に光照射が行なわれる。感光体ドラム１はアースされた光導電体より成るので、光が照射された部位、即ち画情報の黒に対応する部分の電位が−３０Ｖ程度になり、光の照射部位（画情報の黒に対応する部分）と非照射部位（画情報の白に対応する部分）とに電位差が生じ、これにより感光体ドラム１の光書き込みユニット３下流側表面には画情報に対応する静電潜像が形成される。
【００１５】
この静電潜像が現像器ユニット４に至り、該静電潜像と，現像ローラ４３の外周面に付着して略−６５０Ｖに帯電したトナー４０とが接すると、該トナー４０は光の照射部位との電位差によって感光体ドラム１表面の光照射部位に吸引されて移転し、感光体ドラム１表面にはトナー像が形成される。
このトナー像は感光体ドラム１の回転により該感光体ドラム１と転写器５との転接部に達するが、この転接部には、感光体ドラム１の回転に同期して、前記ピックアップローラ７３により給紙カセット７４（７４’）から一枚ずつ繰り出された記録用紙が、搬送ローラ７２（７２’）・７１を経て導入される。
転写器５には５００Ｖ〜２ｋＶのバイアス電圧が印加されているから、感光体ドラム１表面のトナー像は転写器５に吸引されて、記録用紙に付着して転写される。トナー像が転写された記録用紙は、感光体ドラム１及び転写器５の回転によりさらに搬送され、定着ユニット６に至る。
【００１６】
定着ユニット６に至った記録用紙は、加熱ローラ６１と加圧ローラ６２との圧接部に導入される。ここで、トナー４０に含まれる樹脂成分が、両ローラ６１・６２の加熱・加圧作用によって溶融し、用紙に融着して永久像が形成されて、装置外に記録用紙が排出される。トナー像が記録用紙に転写された後の感光体ドラム１表面は、転写器５の作用により０Ｖ程度になるとともに、若干の未転写トナーが残る。
感光体ドラム１はその後も回転を続けて、帯電器２により前記の如くその表面が均一に帯電され、その後のプロセスが繰り返される。
【００１７】
一方、感光体ドラム１表面に残った未転写トナーは、帯電器２とは別に設けたメモリ除去部材５１に電圧を印加することで、該メモリ除去部材５１の作用によりかき乱されて該感光体ドラム１表面で分散されるとともに、帯電される。
この場合、メモリ除去部材５１と帯電器２との間には絶縁性部材５２を介装しているので、両者間が接近した場合でも、画像形成に障害を生じさせることはない。そして、感光体ドラム１表面に残存したトナーは分散されるので、光書き込みユニット３による光照射には影響を及ぼさず、画像形成の障害になることはない。この分散された残存トナーは、現像器ユニット４に至り、現像ローラ４３との電位差により不用なトナーは吸引されて、現像器本体４１内に回収される。
【００１８】
次に、現像器ユニット４からのトナー漏れを防止するためのシーリング構造について説明する。現像器ユニット４は感光体ドラム１側の面が開口しており、この開口部に現像ローラ４３及びトナー膜厚規制ブレード４５等を配設して、一定膜厚で現像ローラ４３外周面に付着させたトナー４０を感光体ドラム１へ移送するようにしている。
そして、図３、図４において、前述の如く、現像ローラ４３におけるトナー４０の搬送方向の下流側外周面に、現像器本体４１へ取り付けられた前記トナー膜厚規制ブレード４５が弾設されている。
【００１９】
現像ローラ４３の両端部には、単泡スポンジ等の弾性部材から成る弾性サイドシール部材４７がそれぞれ設けられており、該弾性サイドシール部材４７は一体的に形成される現像ローラシール部４７ａとブレードシール部４７ｂとで構成されている。
この現像ローラシール部４７ａにより、現像器ユニット４における開口部の軸方向端部４ａと現像ローラ４３の端部との間隙を塞ぐとともに、ブレードシール部４７ｂにより、該軸方向端部４ａとトナー膜厚規制ブレード４５の端部との間隙を塞いで、現像器ユニット４内部からトナー４０が漏れ出さないように構成している。
即ち、弾性サイドシール部材４７は、現像ローラ４３の端部からのトナー４０漏れ、及び、トナー膜厚規制ブレード４５の端部からのトナー４０漏れを防止するシール部材である。
【００２０】
該現像ローラシール部４７ａは、現像器本体４１における現像器本体底面４１ａの感光体ドラム１側端から、現像器ユニット４内側方向の現像ローラ４３外周面に沿って上方へ向かって配設され、その上端はトナー膜厚規制ブレード４５の先端部４５ａ近傍まで達している。そして、ブレードシール部４７ｂは、現像ローラシール部４７ａの上端部から上方へ延設されている。
また、弾性サイドシール部材４７の現像ローラシール部４７ａの現像器ユニット４内側方向には、単泡スポンジ等の弾性部材から成る補助シール部材４９が配設されている。
該補助シール部材４９は、現像ローラシール部４７ａを現像器ユニット４外側方向へ押圧しており、これにより、現像ローラ４３の外周面と現像ローラシール部４７ａとを密着させて、現像ローラ４３端部からのトナー漏れ防止のためのシール性を高めている。
【００２１】
また、図２に示すように、現像ローラ４３下方の現像器本体底面４１ａには、単泡スポンジ等の弾性部材から成る弾性底部シール部材５８が配設され、該弾性底部シール部材５８はフィルム部材５９を介して現像ローラ４３の底部に圧接している。該フィルム部材５９は、現像器本体底面４１ａの感光体ドラム１側端部に配置されたブラケット６３に取り付けられており、該ブラケット６３は、例えば、板金部材により形成されている。
そして、該弾性底部シール部材５８によって、感光体ローラ１へ移転されずに現像器ユニット４内に回収された現像ローラ４３外周面のトナー４０が、現像ローラ４３の下方から外部へ漏れ出ないようにシーリングしている。
【００２２】
図５に示すように、前記弾性サイドシール部材４７の現像ローラシール部４７ａにおける、現像器本体底面４１ａの感光体ドラム１側端部に位置する部分には、軸方向内側へ突出する凸部４７ｃが形成されている。
そして、図６に示すように、該凸部４７ｃの先端は前記ブラケット６３の軸方向端部に圧接しており、ブラケット６３よりも供給ローラ４２側に位置する弾性底部シール部材５８の端部と弾性サイドシール部材４７の端部とが圧接している。
【００２３】
このように、弾性底部シール部材５８と弾性サイドシール部材４７とをお互いに圧接させることにより、該弾性底部シール部材５８と弾性サイドシール部材４７との間のシール性を向上させて、該部分のトナー４０漏れを防止しており、さらには、弾性サイドシール部材４７に凸部４７ｃを形成してブラケット６３へ圧接させることで、該凸部４７ｃとブラケット６３との間のシール性を向上させて、該部分のトナー４０漏れを防止している。
即ち、現像ローラ４３端部における、該現像ローラ４３と現像器本体底面４１ａとの間は、弾性底部シール部材５８と弾性サイドシール部材４７との圧接によるシーリング、及び、凸部４７ｃとブラケット６３との圧接によるシーリングで二重にシーリングしてシール性を向上させ、確実にトナー４０の漏れを防止しているのである。
【００２４】
また、弾性サイドシール部材４７の前記凸部４７ｃはブラケット６３の端部へ圧接させているので、該弾性サイドシール部材４７の現像器本体４１への組み付け位置が多少ずれても、凸部４７ｃとブラケット６３との間のシール性を保持することができるので、該弾性サイドシール部材４７の組み付け精度をあまり高くする必要がなく、弾性サイドシール部材４７の組み付け性を向上することができる。
【００２５】
図７に示すように、前記供給ローラ４２の供給ローラ軸４２ａは、その両端を軸受け６５・６５を介して現像器本体４１に回転自在に支持されている。該軸受け６５の軸方向内側においては、単泡スポンジ等の弾性部材から成る軸受部シール部材６６が供給ローラ軸４２ａに密着して嵌装されており、前記軸受け６５の部分にトナー４０が侵入しないようにシールしている。
さらに、供給ローラ４２の両端部においては、供給ローラ軸４２ａに、単泡スポンジ等の弾性部材から成り、リング状に形成した供給ローラシール部材６７を嵌装している。該供給ローラシール部材６７は、その内径を供給ローラ軸４２ａの外径よりも小さく形成して、該供給ローラ軸４２ａに密着して取り付けられているとともに、供給ローラ４２の側端面、及び、現像器本体４１の壁面に圧接している。
【００２６】
そして、供給ローラ４２の端部から、供給ローラ軸４２ａと現像器本体４１との間に形成された間隙６８の部分にトナー４０が侵入しないようにシールして、供給ローラ４２が支持されている部分のシール性を向上し、該供給ローラ４２の回転状態を良好に保つようにしている。
また、供給ローラシール部材６７は、その内径を供給ローラ軸４２ａの外径よりも小さく形成しているが、該供給ローラシール部材６７はリング状に形成されるとともに、単泡スポンジ等の弾性部材で形成されて伸縮性を有しているので、該供給ローラシール部材６７を供給ローラ軸４２ａに組み付ける際の作業性が良い。
尚、前記軸受部シール部材６６も同様に伸縮性を有しているので、供給ローラ軸４２ａへの組み付け時の作業性は良好である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明は、画像記録装置において、以上のような構成とすることで、次のような効果を奏する。
まず、請求項１の如く構成するので、現像ローラ端部における、該現像ローラと現像器本体底面との間を、弾性底部シール部材と弾性サイドシール部材との圧接によるシーリング、及び、弾性サイドシール部材の凸部とブラケットとの圧接によるシーリングで二重にシーリングしてシール性を向上させることができ、確実にトナーの漏れを防止することができた。
また、該弾性サイドシール部材端部と弾性底部シール部材端部との圧接、及び該弾性サイドシール部材の凸部と該ブラケット端部との圧接は、該弾性サイドシール部材端部と該弾性底部シール部材とが弾性を有するので、該弾性サイドシール部材の現像器本体への組み付け位置が多少ずれても容易に圧接させることができ、該凸部とブラケットとの間のシール性を保持することができるので、該弾性サイドシール部材の組み付け精度をあまり高くする必要がなく、弾性サイドシール部材の組み付け性を向上することができた。
【００２８】
更に、請求項２の如く構成するので、供給ローラの端部から、供給ローラ軸と現像器本体との間に形成された間隙の部分にトナーが侵入しないようにシールすることができ、これにより、供給ローラが支持されている部分のシール性を向上して、該供給ローラの回転状態を良好に保つことができた。
また、供給ローラシール部材はリング状に形成されているので、該供給ローラシール部材を供給ローラ軸に組み付ける際の作業性を向上させることができた。
【００２９】
更に、請求項３の如く構成するので、単泡スポンジは、弾性を有することで、組み付け精度を要求せずに容易にシール部材をこれに当接するものに圧接することができ、弾性サイドシール部材と弾性底部シール部材を現像器本体へ組み付ける際、及び、供給ローラシール部材を供給ローラ軸へ組み付ける際の作業性を向上させることができ、そして、容易に高いシール性を得ることができ、確実にトナー漏れを防ぐことができた。
また、素材が低価格であるとともに、該弾性サイドシール部材の凸部も容易に加工可能で、コストを抑えることができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像記録装置の内部を示す側面断面図である。
【図２】現像器ユニット及びドラムユニットを示す側面断面図である。
【図３】現像ローラ及びトナー膜厚規制ブレードの部分の弾性サイドシール部材によるシール部を示す正面図である。
【図４】図３におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図５】現像ローラ端部に配置した弾性サイドシール部材を示す平面断面図である。
【図６】同じく弾性サイドシール部材と弾性底部シール部材とブラケットとの境界部を示す平面断面図である。
【図７】供給ローラ端部におけるシール状態を示す平面断面図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム
４現像器ユニット
８画像記録装置
９プロセスユニット
１０ドラムユニット
４０トナー
４２供給ローラ
４２ａ供給ローラ軸
４３現像ローラ
４７弾性サイドシール部材
４７ａ現像ローラシール部
４７ｃ凸部
５８弾性底部シール部材
５９フィルム部材
６３ブラケット
６７供給ローラシール部材

Claims

現像器ユニット内に貯留されるトナーを、現像ローラを介して感光体ドラムへ移転する画像記録装置であって、
前記現像器ユニットにおける開口部の軸方向端部と前記現像ローラの軸方向の端部との間隙を塞いで、前記現像ローラの軸方向の端部からのトナー漏れを防止する弾性サイドシール部材と、
前記現像器ユニットの現像器本体底面に設けられ、前記現像ローラ底部にフィルム部材を介して圧接する弾性底部シール部材と、
前記現像器本体底面の端部であって、前記弾性底部シール部材より前記感光体ドラム側に設けられ、前記フィルム部材が取り付けられるブラケットと、
を備え、
前記現像ローラの軸方向長さにおいて、前記弾性底部シール部材よりも前記ブラケットを短く形成し、前記弾性サイドシール部材と前記弾性底部シール部材とを前記現像ローラの軸方向に圧接させるとともに、前記弾性サイドシール部材に前記現像ローラの軸方向内側に突出する凸部を形成し、前記凸部と前記ブラケットとを前記現像ローラの軸方向に圧接させることを特徴とする画像記録装置。
トナーを現像ローラへ移送する供給ローラの両端部に、該供給ローラの供給ローラ軸の外径よりも小さく形成した内径を有するリング状の供給ローラシール部材を嵌装したことを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
前記弾性サイドシール部材と前記弾性底部シール部材、又は、前記供給ローラシール部材は、単泡スポンジによりなることを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。