JP4261872B2

JP4261872B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP4261872B2
Application number: JP2002314522A
Authority: JP
Inventors: 一史渡辺; 徹小熊; 範行小松
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: CN1315011C; CN100573356C; CN1975595A; CN1499310A; JP2004151228A; US6970667B2; US20040126130A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤を像担持体に供給して現像剤像（トナー像）を形成する現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の現像装置を図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は従来の現像枠体の断面図であり、図１５は現像ローラの端部を図１４の矢印Ｘ方向から見た図である。
【０００３】
従来、図１４及び図１５（ａ）に示すように、画像形成装置の現像枠体１１２と現像剤担持体（現像ローラ）１０９ｃとの間隙からトナーが漏れるのを防止する為に、現像ローラ１０９ｃの長手方向両端部における現像枠体１１２と現像ローラ１０９ｃとの間隙をシールするシール部材１１４として、フェルトやゴム等の弾性部材が用いられていた。また現像ローラ１０９ｃの下部におけるシールは、現像枠体１１２に設けたシート材１１５の先端が現像ローラ１０９ｃにその長手方向に沿って当接させることで行われていた。また、シート材１１５は、その長手方向端部からのトナー漏れを防止するために現像ローラ１０９ｃ端部においてフェルトやゴムのシール部材が現像ローラ１０９ｃとの間に挟み込まれていた。この場合、現像ローラ１０９ｃと、シール部材が現像時に摺動するため、現像ローラ１０９ｃの回転トルクを増加させていた。
【０００４】
この回転トルクを低下させるため、図１４及び図１５（ｂ）に示すように、現像ローラ１０９ｃ端部のシール部材１１４として、現像ローラの外周に沿って微小間隔をもって磁石を配置し磁石の磁力により磁性体であるトナーのシールを行うシール部材（磁気シール部材）がある。この場合には、現像ローラ１０９ｃとシール部材１１４とが当接しておらず、図１５（ｂ）に示すように、間隙ｇが存在する。このため、現像時に現像ローラ１０９ｃがシール部材１１４に摺動することがなくなり、現像ローラ１０９ｃの回転トルクを低下させることができ、現像ローラ１０９ｃの寿命を延ばすことができる。さらには、フェルトやゴムなどの他のシール部材に対して組付けが容易になるといった長所があるため、好まれて使用されている。
【０００５】
しかしながら、この磁気シール部材を用いた場合には、シール部材１１４と現像ローラ１０９ｃとが当接していないので、ごく稀に現像ローラ１０９ｃとシート部材１１５との間にトナーが入り込むことがある。すると、トナーがシート部材１１５上に堆積し、堆積したトナーがシート部材１１５の端部を押し下げる現象ｈが発生する。この現象ｈが発生すると、現像ローラ端部のシール性能が低下し、トナーが現像ローラ端部から漏れるおそれがあった。
【０００６】
このような、磁気シール部材を用いた現像装置の現像ローラ端部のトナーをシールする従来の構成は、長手方向の磁気シール内側にシート部材の当接補助部材を設けているものがある（例えば、参考文献１参照）。また、現像ローラの円周方向の磁気シール端部のシールには弾性部材を用いているものもある（例えば、参考文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１３３７４０号公報
【特許文献２】
特開平１１−１４３２２５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、現像剤担持体上の磁性現像剤を掻きとるのを抑制するとともに、現像剤担持体の長手方向端部のシール性能を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための、本発明の代表的な構成は、担持体上に磁性現像剤を供給する現像装置であって、磁性現像剤を担持し、回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体の長手方向に亘って設けられた第一面と、前記第一面と交差して隣接しており前記現像剤担持体の回転方向において前記第一面の下流側に設けられ、前記長手方向においてその両端で前記回転方向の上流側に凹んだ凹部を備える第二面と、を有する現像枠体と、前記長手方向において前記現像剤担持体の両端部から磁性現像剤が漏れるのを規制するために、前記長手方向において前記凹部の外側、かつ、前記回転方向において前記第二面よりも下流側で、前記現像剤担持体と間隙を有して設けられた磁気シール部材と、前記長手方向において前記現像剤担持体の両端部から磁性現像剤が漏れるのを規制するために、前記長手方向において前記凹部の外側、かつ、前記回転方向において前記第二面と前記磁気シール部材との間に設けられた端部シール部材と、前記長手方向に対して交差する交差方向におけるその一端が前記現像剤担持体に当接して、前記長手方向におけるその両端が前記間隙に進入している弾性シート部材と、前記長手方向において前記磁気シール部材の内側に設けられ、前記弾性シート部材を前記現像剤担持体に付勢するL字形状の弾性補助部材であって、前記L字形状の一端が前記磁気シール部材に接触して、前記L字形状の他端が前記凹部に進入している弾性補助部材と、前記長手方向に亘って前記弾性シート部材を前記現像枠体に固定するために、前記交差方向における前記弾性シート部材の他端と前記第一面とに貼り付けられた両面テープであって、前記長手方向において前記凹部よりも外側の部分が、前記回転方向において前記第一面よりも下流側に突出して、前記端部シール部材と前記弾性シート部材とに貼り付けられた両面テープと、を有することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に従って詳細に説明する。ここで、電子写真画像形成装置（以下、画像形成装置）とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、画像形成装置の例としては、電子写真複写機、電子写真プリンタ（たとえばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、及びワードプロセッサ等が含まれる。
【００１１】
また、プロセスカートリッジとは、像担持体と、該像担持体に作用するプロセス手段として、帯電手段、現像手段、またはクリーニング手段のいずれかを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
【００１２】
尚、本発明のプロセスカートリッジＢは、トナーを収納するトナー容器（トナー収納部）１１ａを有するトナー枠体１１と現像ローラ９ｃ等の現像手段９を保持する現像枠体１２とを結合する。そしてこれに感光体ドラム７、クリーニングブレード１０ａ等のクリーニング手段１０、及び帯電ローラ８を取り付けたクリーニング枠体１３を結合して構成している。
【００１３】
このプロセスカートリッジＢには画像情報に応じた光を感光体ドラム７へ照射するための露光開口部１ｅ及び感光体ドラム７を記録媒体２に対向するための転写開口部１３ａが設けてある。詳しくは、露光開口部１ｅはクリーニング枠体１３に設けられており、また、転写開口部１３ａは現像枠体１２とクリーニング枠体１３との間に構成される。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は本発明の現像装置を組み込んだプロセスカートリッジの説明図であり、図２は本発明の実施の形態を適用した画像形成装置（レーザービームプリンタ）の外観斜視図であり、図３は画像形成装置の構成説明図である。
【００１５】
（画像形成装置）
まず、図を用いて、本発明の実施の形態を適用する画像形成装置としてのレーザービームプリンタＡについて説明する。このレーザービームプリンタＡは、図３に示すように、電子写真画像形成プロセスによって記録媒体（例えば、記録紙、ＯＨＰシート、布等）に画像を形成するものである。そしてドラム形状の電子写真感光体（以下、感光体ドラム７）にトナー像を形成する。
【００１６】
詳しくは、まず図１に示すように、プロセスカートリッジＢにおいて帯電手段としての帯電ローラ８によって感光体ドラム７に一様に帯電を行う。尚、この帯電ローラ８は、感光体ドラム７に当接しつつ従動回転する。次いで、図３に示す光学系１からの画像情報に応じたレーザービーム光を露光開口部１ｅを介して感光体ドラム７へ照射して潜像を形成する。尚、光学系１はレーザーダイオード１ａ、ポリゴンミラー１ｂ、レンズ１ｃ、反射ミラー１ｄを有している。
【００１７】
そしてこの潜像をトナーを用いて現像手段９によって現像する。前記現像手段９は、トナー容器１１ａ内のトナーをトナー搬送部材９ｂの回転によって、現像剤担持体としての現像ローラ９ｃへ送り出す。そして、固定磁石を内蔵した現像ローラ９ｃを回転させると共に、現像ブレード９ｄによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ９ｃの表面に形成し、そのトナーを感光体ドラム７の現像領域へ供給する。そして、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることによってトナー像を可視像化する。ここで現像ブレード９ｄは、現像ローラ９ｃの周面のトナー量を規定すると共に摩擦帯電電荷を付与するものである。またこの現像ローラ９ｃの近傍には現像室内のトナーを循環させるトナー攪拌部材９ｅが回動可能に取り付いている。
【００１８】
一方、図３に示すように、前記トナー像の形成と同期して、搬送手段３による記録媒体の搬送が行われる。すなわち給送カセット３ａにセットした記録媒体２をピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ及びレジストローラ対３ｅで反転搬送する。
【００１９】
次いで、プロセスカートリッジＢの有する感光体ドラム７に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ４に電圧を印加することによって記録媒体２に転写する。転写後の感光体ドラム７の残留トナーは、クリーニング手段１０によって除去される。ここでクリーニング手段１０は、感光体ドラム７に当接して設けられた弾性クリーニングブレード１０ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを書き落として廃トナー溜め１０ｂへ集める。
【００２０】
トナー像の転写を受けた記録媒体２を搬送ガイド３ｆで定着手段５へと搬送する。定着手段５は駆動ローラ５ｃ及びヒータ５ａを内蔵する定着ローラ５ｂを有する。そして通過する記録媒体２に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。
【００２１】
そしてこの記録媒体２を排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉで搬送し、反転経路３ｊを通して排出トレイ６へと排出する。この排出トレイ６は、図２に示すように画像形成装置Ａの上面に設けられている。尚、画像定着後に揺動可能なフラッパ３ｋを動作させ、排出ローラ対３ｍによって反転経路３ｊを介することなく記録媒体２を排出することも出来る。本実施の形態においては前記ピックアップローラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ、３ｄ、レジストローラ対３ｅ、搬送ガイド３ｆ、排出ローラ対３ｇ、３ｈ、３ｉ及び排出ローラ対３ｍによって搬送手段３を構成している。
【００２２】
（現像ローラ回りのトナーのシール部材）
次に現像ローラ９ｃ周りのトナーのシール部材について図４乃至図８を用いて詳細に説明する。図４はプロセスカートリッジの現像枠体の断面図であり、図５は現像ローラと磁気シール部材との位置関係を示す図であり、図６は現像ローラと端部シール部材との位置関係を示す断面図であり、図７は現像ローラと弾性シート及びシート下シール部材との位置関係を示す説明図であり、図８はシート下シール部材の配置及び形状を示す説明図である。
【００２３】
現像ローラ９ｃの両端部には磁気シール部材１４が設けられている。この磁気シール部材１４は、現像ローラ９ｃの外周面と間隙ｇを隔てて配置され、現像枠体１２に取り付けられている。また、磁気シール部材１４は、現像ローラ９ｃの長手方向で磁石１４ａの外側面に磁性板（磁性部材）１４ｂを接合させたものである。
【００２４】
ここでさらに詳しく磁気シール部材１４について説明すると、磁気シール部材１４はその構成要素である磁石１４ａがＮｄ−Ｆｅ−Ｂの磁性粉末を含有するナイロンバインダを備えた幅３ｍｍの射出成形品で、もう一つの構成要素である磁性板１４ｂの厚さが１ｍｍの鉄材である。そして、磁石１４ａと磁性板１４ｂとの接合方法は、射出成形のインサート成形によって形成されている。ただし、接着剤両面テープ、磁力のみによる吸着接合でも良い。また、現像ローラ９ｃと磁気シール部材１４との間隙は０．１〜０．７ｍｍであり、その時の磁気シール部材１４の磁力による現像ローラ９ｃの表面の磁束密度は１０００〜２０００Ｇｓ程度である。そして、磁気シール部材１４内の磁石１４ａと磁性板１４ｂとの位置関係は、長手方向内側に磁石１４ａが、また、外側に磁性板１４ｂが配置されている。
【００２５】
その他のシール部材としては、現像ローラ９ｃの下部には、長手方向に沿って、例えばＰＥＴやウレタン等の弾性シート１５が現像枠体１２に設けられており、その先端部は現像ローラ９ｃに弾性を持って当接している。さらに、この弾性シート１５の長手方向端部は磁気シール部材１４とオーバーラップし、且つ、磁気シール部材１４の幅内にある（図７参照）。そして、この部分では弾性シート１５の先端部分は現像ローラ９ｃと磁気シール部材１４との間隙ｇ内に位置する。また、図６に示すように、磁気シール部材１４と現像枠体１２との間には、スポンジゴム等の弾性部材からなる端部シール部材１７が設けられている。
【００２６】
そして、図７に示すように、現像枠体１２には、長手方向で磁気シール部材１４より内側に、ゴムスポンジからなるシート下シール部材（補助部材）１６を設けてある。そして、図８に示すように、シート下シール部材１６は上方向（図４の上方）から見てＬ字形状をしており、Ｌ字の一方１６ａが現像枠体１２の第二面としての弾性シート貼付け側壁面１２ａの凹部１２ａ１に配設される。またもう一方１６ｂは、弾性シート１５の下部で、弾性シート１５が現像ローラ９ｃに当接している部分にまで渡って配設され、かつ磁気シール部材１４の内側（現像ローラの長手方向内側）に当接している（実施態様１対応）。
【００２７】
このように、現像枠体１２の側壁面１２ａに凹部を設けて、該凹部から現像ローラ９ｃと弾性シート１５とが当接している箇所の下部までシート下シール部材１６を配設するため、広範囲に渡って弾性シート１５を現像ローラ９ｃ側に当接の補助をすることができ、弾性シート１５と現像ローラ９ｃとの間にトナーが入り込み、トナーが堆積した部分の近傍で弾性シート１５と現像ローラ９ｃの間に隙間が開き、トナーが漏れることを防止することができる。また、シート下シール部材をＬ字形状とすることによって、現像ローラへの弾性シートの当接圧が上がり過ぎて、現像ローラ上のトナーを掻きとってしまう事がないようにできる。
【００２８】
（弾性シート１５の取り付け方法）
次に、弾性シート１５の現像枠体１２への取り付けについて説明する。図９は現像枠体に弾性シートを取り付ける前の状態の説明図であり、図１０は現像枠体に弾性シートを取り付けた後の状態の説明図である。図に示すように、弾性シート１５は、貼付け部材としての両面テープ１５ａにより現像枠体１２の第一面としての貼付け面１２ｂに貼付されている。また、両面テープ１５ａは、磁気シール部材１４と現像枠体１２との間の端部シール部材１７とオーバーラップするように、両面テープ１５ａの長手方向両端部分１５ａ１をシート先端側に長くなるよう設定してある（実施態様２対応）。
【００２９】
以上のような構成とすることにより、磁気シール部材１４と現像ローラ９ｃとの間隙ｇに存在するトナーによって、現像ローラ９ｃに当接している弾性シート１５の長手方向端部が現像ローラから離れることが無く、安定して当接させることが出来る。また、シート下シール部材１６と現像枠体１２の弾性シート貼付け面側の壁面１２ａ、あるいは、長手方向におけるシート下シール部材１６と磁気シール部材１４との間へトナーが侵入し、ここからトナーが現像枠体１２の外側にトナーが漏れることを防止する。さらには、弾性シート１５の両面テープ１５ａが端部シール部材１７にオーバーラップしているので、端部シール部材１７と弾性シート１５との間からトナーが現像枠体の外部に漏れることを確実に防止することができる。
【００３０】
（参考形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図１１、図１２、図１３を用いて説明する。図１１はシート下シール部材の配置及び形状を示す説明図であり、図１２は現像枠体に弾性シートを取り付ける前の状態の説明図であり、図１３は現像枠体に弾性シートを取り付けた後の状態の説明図である。尚、第１実施形態と同様の構成については、同等の符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
（弾性シート１５の取り付け方法）
第１実施形態では補助部材としてシート下シール部材１６をＬ字形状としたが、本参考形態では、図１１に示すようにシート下シール部材１８を、上方向（図４の上方）から見て正方形、または長方形形状とする。また、弾性シート１５の貼付け部材としての両面テープ１９を、長手方向全域に渡って、弾性シート１５の先端側に長くする。この場合、弾性シートの現像ローラへの当接圧が上がり過ぎて、弾性シートが現像ローラ上のトナーを掻きとらないようにする。以上の構成においても、第１実施形態と同様の効果がある。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、現像剤担持体上の磁性現像剤を掻きとるのを抑制するとともに、簡単な構成で現像剤担持体の長手方向端部のシール性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の現像装置を組み込んだプロセスカートリッジの説明図である。
【図２】本発明の実施の形態を適用した画像形成装置（レーザービームプリンタ）の外観斜視図である。
【図３】画像形成装置の構成説明図である。
【図４】プロセスカートリッジの現像枠体の断面図である。
【図５】現像ローラと磁気シール部材との位置関係を示す図である。
【図６】現像ローラと端部シール部材との位置関係を示す断面図である。
【図７】現像ローラと弾性シート及びシート下シール部材との位置関係を示す説明図である。
【図８】第１実施形態のシート下シール部材の配置及び形状を示す説明図である。
【図９】第１実施形態の現像枠体に弾性シートを取り付ける前の状態の説明図である。
【図１０】第１実施形態の現像枠体に弾性シートを取り付けた後の状態の説明図である。
【図１１】参考形態のシート下シール部材の配置及び形状を示す説明図である。
【図１２】参考形態の現像枠体に弾性シートを取り付ける前の状態の説明図である。
【図１３】参考形態の現像枠体に弾性シートを取り付けた後の状態の説明図である。
【図１４】従来の現像枠体の断面図である。
【図１５】現像ローラの端部を図１４の矢印Ｘ方向から見た図である。
【符号の説明】
Ａ …画像形成装置、Ｂ …プロセスカートリッジ、ｇ …間隙、
１ …光学系、１ａ …レーザーダイオード、１ｂ …ポリゴンミラー、
１ｃ …レンズ、１ｄ …反射ミラー、１ｅ …露光開口部、
２ …記録媒体、３ …搬送手段、３ａ …給送カセット、
３ｂ …ピックアップローラ、３ｃ …搬送ローラ対、３ｄ …搬送ローラ対、
３ｅ …レジストローラ対、３ｆ …搬送ガイド、３ｇ …排出ローラ対、
３ｈ …排出ローラ対、３ｉ …排出ローラ対、３ｊ …反転経路、
３ｋ …フラッパ、３ｍ …排出ローラ対、３ｎ …排出トレイ、
４ …転写ローラ、５ …定着手段、５ａ …ヒータ、５ｂ …定着ローラ、
５ｃ …駆動ローラ、６ …排出トレイ、７ …感光体ドラム、
８ …帯電ローラ、９ …現像手段、９ｂ …トナー搬送部材、
９ｃ …現像ローラ、９ｄ …現像ブレード、９ｅ …トナー攪拌部材、
１０ …クリーニング手段、１０ａ …弾性クリーニングブレード、
１０ｂ …廃トナー溜め、１１ …トナー枠体、１１ａ …トナー容器、
１２ …現像枠体、１２ａ …側壁面、１３ …クリーニング枠体、
１３ａ …転写開口部、１４ …磁気シール部材、１４ａ …磁石、１４ｂ …磁性板、
１５ …弾性シート、１５ａ …両面テープ、１６ …シート下シール部材、
１７ …端部シール部材、１８ …シート下シール部材、１９ …両面テープ

Claims

像担持体上に磁性現像剤を供給する現像装置であって、
磁性現像剤を担持し、回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の長手方向に亘って設けられた第一面と、前記第一面と交差して隣接しており前記現像剤担持体の回転方向において前記第一面の下流側に設けられ、前記長手方向においてその両端で前記回転方向の上流側に凹んだ凹部を備える第二面と、を有する現像枠体と、
前記長手方向において前記現像剤担持体の両端部から磁性現像剤が漏れるのを規制するために、前記長手方向において前記凹部の外側、かつ、前記回転方向において前記第二面よりも下流側で、前記現像剤担持体と間隙を有して設けられた磁気シール部材と、
前記長手方向において前記現像剤担持体の両端部から磁性現像剤が漏れるのを規制するために、前記長手方向において前記凹部の外側、かつ、前記回転方向において前記第二面と前記磁気シール部材との間に設けられた端部シール部材と、
前記長手方向に対して交差する交差方向におけるその一端が前記現像剤担持体に当接して、前記長手方向におけるその両端が前記間隙に進入している弾性シート部材と、
前記長手方向において前記磁気シール部材の内側に設けられ、前記弾性シート部材を前記現像剤担持体に付勢するL字形状の弾性補助部材であって、前記L字形状の一端が前記磁気シール部材に接触して、前記L字形状の他端が前記凹部に進入している弾性補助部材と、
前記長手方向に亘って前記弾性シート部材を前記現像枠体に固定するために、前記交差方向における前記弾性シート部材の他端と前記第一面とに貼り付けられた両面テープであって、前記長手方向において前記凹部よりも外側の部分が、前記回転方向において前記第一面よりも下流側に突出して、前記端部シール部材と前記弾性シート部材とに貼り付けられた両面テープと、
を有することを特徴とする現像装置。