JP4356021B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に使用される現像装置に関し、詳しくは、ケーシングに収容されたトナーが現像ローラの両端部とシール部材の摺接面からケーシング外部に漏出するのを防止する現像装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、コピー機能・プリント機能・ＦＡＸ通信機能・スキャン機能等の複数の機能を兼ね備えたデジタル複合機などに用いられる画像形成装置は、一様に帯電させた電子写真感光体に画像情報に応じて選択的な露光をして潜像を形成し、形成された静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録シート（記録紙）に転写することにより画像記録を行う。その後、この記録シートに転写された未定着のトナー像は、定着装置で永久画像として記録シート上に定着される。この画像形成装置に使用される現像装置は、ケーシング内に粉末トナーを収容し、このケーシング内でトナーをアジテータにより常時あるいは定期的に撹拌しながら現像ローラにトナーを供給し、感光体表面にこの現像ローラを転接させることにより、上記静電潜像をトナーによって現像するものである。

従来の現像装置においては、図５に示すように、現像ローラ１０１の周面の画像形成領域Ｒ１には弾性ブレード１０２が当接しており、その弾性ブレード１０２が現像ローラ１０１上のトナーＴを摩擦帯電させると共にその層厚を規制し、現像ローラ１０１に保持されるトナー量を規制している。また、現像ローラ１０１の周面の両端部の非画像形成領域Ｒ２にはケーシング壁面１０３の現像ローラ１０１の軸方向両端部に対応する位置に貼付されたシール部材１０４が現像ローラ１０１に圧接しており、そのシール部材１０４により現像ローラ１０１の軸方向両端部をシールしてトナーＴが端部から漏出しないようにしている。

また、シール部材の圧縮変形量を現像ローラの端面側よりもその軸方向内側を大きくした現像装置がある（例えば、特許文献１参照）。この現像装置では、ケーシング壁面のシール部材が貼付される部分を傾斜面等として現像ローラの端面側よりもその軸方向内側を高くすると共にシール部材をケーシング壁面に貼付して現像ローラに圧接させることにより、トナーＴが現像ローラの軸方向両端部からより漏出しにくくされている。
特開２００１−２８９３２７号公報

現像ローラ１０１の回転に伴ってニップを通過できなかったトナーＴは、図５に示すように、弾性ブレード１０２の現像ローラ１０１の回転方向の上流側において弾性ブレード１０２の先端に沿って現像ローラ１０１の両端部まで横移動する。特許文献１に記載された現像装置など従来の現像装置では、現像ローラ１０１の両端部はシール部材１０４によりシールされているが、続々とトナーＴが現像ローラ１０１の端部に横移動すると、トナーＴの逃げ道がなくなってトナーＴが現像ローラ１０１とシール部材１０４との摺接面１０５に入りこみ、トナーＴがケーシング外部に漏れ出すおそれがあった。

特に、最近多用されるようになった重合トナーは、粒径が非常に小さいのに加えて真球に近い形状をしているために、液体のような挙動を示し、現像ローラ１０１の周面に沿って流動しやすく、その漏出が問題とされる。現像装置から漏出したトナーは、画質の不良を招いたり、周囲を汚染したり、トナーＴの浪費を生ずる。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ケーシングに収容されたトナーが現像ローラの両端部と現像ローラに圧接したシール部材との摺接面からケーシング外部に漏出するのを防止する現像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の現像装置は、トナーを収納するケーシングと、該ケーシングに回転自在に固定された現像ローラと、該現像ローラの周面に当接した弾性ブレードと、前記現像ローラと前記ケーシングの壁面との間で該現像ローラの端部の周面に圧接し、且つ、前記弾性ブレードの先端の側面が当接するように配設されたシール部材と、を具備してなる現像装置において、前記シール部材は、前記現像ローラ両端部の周面に圧接し、且つ、前記弾性ブレードの側面がその側面に当接するように配設された第１シール部材と、該第１シール部材と前記ケーシングの壁面との間に配設され、且つ、前記弾性ブレードに当接しない第２シール部材と、からなり、該第２シール部材に、前記現像ローラの回転方向において前記弾性ブレードの先端の上流側から下流側まで、前記弾性ブレードの現像ローラとの接触部分を含む領域が切り欠かれた切欠部が形成されたることにある。

本発明の請求項１の現像装置によれば、現像ローラの回転に伴ってニップを通過しきれずに弾性ブレードの現像ローラの回転方向の上流側において弾性ブレードの先端に沿って横移動してきたトナーは、現像ローラの軸方向において前記弾性ブレードの先端の側面に当接する側で、且つ、現像ローラの径方向において前記弾性ブレードよりも前記ケーシング壁面側の部分に形成された切欠部に一旦流れ込んで再びケーシング内に戻るので、ケーシングに収容されたトナーが現像ローラの両端部とシール部材との摺接面からケーシング外部に漏出するのを防止できる。

また、第２シール部材の切欠部が現像ローラの回転方向において前記弾性ブレードの先端の上流側から下流側まで、前記弾性ブレードの現像ローラとの接触部分を含む領域が切り欠いて形成されているので、弾性ブレードの先端に沿って横移動してきたトナーが現像ローラの回転に伴うトナーの流れに従って無理なく切欠部に一旦流れ込んで再びケーシング内に戻ることができる。

更にまた、シール部材が第１シール部材と第２シール部材とからなり、その第２シール部材に切欠部が形成されているので、切欠部の形成やシール部材の組付けが容易である。

以下、本発明の実施の形態に係る現像装置について図面に基づき説明する。
まず、本発明の実施の形態に係る現像装置１を使用した画像形成装置２について、図１に基づいて概説する。
画像形成装置２は、図示するように、帯電装置３によって均一に帯電して回転する感光体ドラム４の表面に、ＬＥＤヘッド５から画像情報に基づいた光像を露光して静電潜像を形成する。次いで、この静電潜像に対して現像ローラ６によりトナーＴを供給することによって、トナーＴが付着した感光体ドラム４の表面にはトナーＴによる可視像が形成される。

一方、画像形成が開始されると、給紙トレイ７に載置された記録用紙Ｐがピックアップローラ８により取り出されて搬送路９へと送り出される。そして、記録用紙Ｐは、搬送路９に適宜配置された搬送ローラ１０により搬送路９に沿って搬送され、レジストローラ１１が前記トナー像の形成と同期して駆動回転することにより感光体ドラム４へと搬送される。感光体ドラム４へと搬送された記録用紙Ｐは、転写ローラ１２によって感光体ドラム４に押圧されるが、この転写ローラ１２に感光体ドラム４上のトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム４の表面に形成されたトナー像が記録用紙Ｐへと転写される。

更に、記録用紙Ｐは、搬送路９に沿って下流へと搬送され、図示しないヒータを内蔵する定着ローラ１３によって圧力と熱を印加されることにより、記録用紙Ｐ上のトナーが記録用紙Ｐに定着する。その後、記録用紙Ｐは、排紙ローラ１４によって排紙トレイ１５へと排出されるものとなっている。

また、感光体ドラム４に当接して設けられた拡散ブラシ１６は、記録用紙Ｐに転写しきれずに感光体ドラム上１５に残留したトナーＴや紙粉等を感光体ドラム４の表面から浮き上がらせる役割を果たし、この感光体ドラム４の表面から浮き上がったトナーＴは、スクリュー式の搬送部材１７により図示しない廃トナーボックスに収容される。

次に、現像装置１の構成について詳細に説明する。
現像装置１は、トナーＴを貯留するためのトナー溜め部１９が形成されたケーシング２０と、トナー溜め部１９に貯留されたトナーＴを撹拌して供給ローラ２１側へと送り出すアジテータ２２と、現像ローラ６にトナーを供給する供給ローラ２１と、感光体ドラム４上の潜像をトナーＴを用いて現像する現像ローラ６と、ケーシング２０に固定された支持プレート２３と、その支持プレート２３に取り付けられ現像ローラ６に当接する弾性ブレード２４とを具備してなるものである。なお、上記した以外の構成の現像装置であってもよく、それらの現像装置を除外するものではない。また、現像ローラ６等からなる所謂現像ユニットを一体化してプロセスカートリッジとしてもよい。

ケーシング２０は、トナーＴを収容するための容器であり、図１に示すように、その内部にはトナーＴを貯留するトナー溜め部１９が形成されている。

アジテータ２２は、図１に示すように、ケーシング２０のトナー溜め部１９に貯留されたトナーＴを撹拌し、トナーＴが凝集することを防止するとともに、トナー溜め部１９から供給ローラ４側へとトナーＴを送り出すものである。このアジテータ２２は、ケーシング２０の長手方向に沿って配置され、その両端部がケーシング２０に回転可能に支持された回転軸２２ａと、この回転軸２２ａからその径方向に向かって突設された薄い板状の撹拌羽根２２ｂとを具備している。回転軸２２ａは、ケーシング２０の壁部に軸回転可能に支持され、回転軸２２ａの一端には図示しないギヤが取り付けられており、撹拌動作時には、図外の駆動源からそのギヤへの動力伝達により、撹拌羽根２２ｂが回転軸２２ａと共にその軸周りに回転し、本体ケーシング２０内に収容された粉末トナーＴの撹拌がなされる。

供給ローラ２１は、図１に示すように、中空の円筒形の形状を有するスポンジ材２１ａ（ローラ本体）にローラ軸２１ｂが挿通されてなるものであり、アジテータ２２によりトナー溜め部１９から送り出されたトナーＴをスポンジ材２１ａで捕捉して、現像ローラ６に供給するものである。この供給ローラ２１は、ローラ軸２１ｂの端部がケーシング２０の壁部に回転自在に固定されている。

現像ローラ６は、図２に示すように、中空の円筒形の形状を有する表面が滑らかなスポンジ材６ａ（ローラ本体）にローラ軸６ｂが挿通されてなるものであり、その表面に担持したトナーＴを感光体ドラム４に供給して、感光体ドラム４の表面の潜像をトナーＴにより可視像化する、所謂現像手段の役割を果たすものである。この現像ローラ６は、ローラ軸６ｂの端部がケーシング２０の壁部に回転自在に固定されており、図外の駆動源からそのローラ軸６ｂの一端に固定された図外のギヤを介して伝達される回転駆動力により軸回転する。

また、現像ローラ６は、現像手段としての役割を果たすと同時に、所謂クリーニング手段としての役割を果たすこともできる。すなわち、現像ローラ６は、画像形成時に感光体ドラム４が回転を開始してから１回転目を行う際には、現像手段としての役割を果たし、感光体ドラム４が２回転目を行う際には、前記記録用紙Ｐに転写し切れずに感光体ドラム４の表面に残留し前記拡散ブラシ１６の作用により感光体ドラム４の表面から浮き上がったトナーＴを除去する役割を果たすことができる。このように、現像ローラ６を、現像手段及びクリーニング手段として兼用することにより、クリーニング手段を別途設ける必要がなくコストダウンを図ることができるという利点がある。なお、現像ローラ６のローラ本体は、スポンジ材６ａとしたが、これに限られるものではなく、その表面層が滑らかなものであれば、例えば、シリコン材の表面層にフッ素コーティングを施したものであってもよいし、ソリッドなものであってもよい。

支持プレート２３は、ステンレス製の板状部材であり、図１に示すように、一端がケーシング２０に固定され、他端に弾性ブレード２４が取り付けられている。

弾性ブレード２４は、図１乃至図４に示すように、その裏面が支持プレート２３に取り付けられるとともに、表面の一端が現像ローラ６の回転に対してカウンター方向に現像ローラ６の周面の画像形成領域Ｒ１に当接するようにして設けられたものであり、表面の一端の現像ローラ６の回転方向の上流側にその先端２４ａがある。この弾性ブレード２４は、ウレタン、シリコン等のゴム材料によりなるものであり、現像ローラ６上のトナーＴを摩擦帯電させると共にその層厚を規制し、現像ローラ６に保持されるトナー量を規制することにより、現像ローラ６に付着したトナーＴを均一化してトナー薄層を形成する。

また、現像ローラ６は、図３に示すように、軸方向両端部の非画像形成領域Ｒ２において、第１シール部材２５及び第２シール部材２６によりその両端部からトナーＴが漏出しないようにシールされている。

第１シール部材２５及び第２シール部材２６は、スポンジ状のシール部材である。第１シール部材２５は、現像ローラ６の軸方向両端部の非画像形成領域Ｒ２に圧接しており、図３及び図４に示すように、その側面に支持プレート２３及び弾性ブレード２４の側面が当接している。

第２シール部材２６は、第１シール部材２５とケーシング壁面２０ａとの間に配設されており、すなわち、現像ローラ６の径方向において弾性ブレード２４よりもケーシング壁面２０ａ側に配設されている。この第２シール部材２６には、切欠部２６ａが形成されている。この切欠部２６ａは、図２及び図４に示すように、現像ローラ６の軸方向において弾性ブレード２４の先端２４ａの側面に近接する側で、且つ、現像ローラ６の回転方向において弾性ブレード２４の先端２４ａの上流側から下流側までの部分、つまり弾性ブレード２４の現像ローラ６との接触部分を含む領域が切り欠かれて形成されている。すなわち、切欠部２６ａは、弾性ブレード２４の先端２４ａの上流側から下流側までの第１シール部材２５とケーシング壁面２０ａの間に挟まれた空間であり、現像ローラ６の回転に伴ってニップを通過することができずに弾性ブレード２４の先端２４ａに沿って横移動してきたトナーＴが、現像ローラ６と第１シール部材２５の摺接面２７に入り込まずにこの切欠部２６ａに流れ込むように、トナーＴの所謂逃げ道を形成している。

以上の構成の現像装置１におけるケーシング２０内に収容されたトナーＴの流れについて説明する。
ケーシング２０内に収容されたトナーＴは、トナー溜め部１９に貯留されてアジテータ２２の回転により撹拌されながら供給ローラ２１に送り出される。そして、供給ローラ２１により感光体ドラム４に近接して回転する現像ローラ６に供給され、その現像ローラ６により感光体ドラム４表面の静電潜像がトナー現像される。

この際、現像ローラ６の回転に伴ってニップを通過できなかったトナーＴは、図３及び図４に示すように、やがて弾性ブレード２４の現像ローラ６の回転方向の上流側において弾性ブレード２４の先端２４ａに沿って現像ローラ６のシールされた両端部まで横移動する。横移動してきたトナーＴは、第１シール部材２５の側面に当たる。ここでトナーＴは、現像ローラ６の両端部と第１シール部材２５との摺接面２７よりも移動しやすい第２シール部材２６の切欠部２６ａに流れ込み、その切欠部２６ａ内で現像ローラ６の回転に伴うトナーＴの流れに従って弾性ブレード２４の先端２４ａの上流側から下流側まで移動する。

そして、切欠部２６ａ内で弾性ブレード２４の先端２４ａの下流側まで移動したトナーＴは、弾性ブレード２４の先端２４ａに沿って横移動するトナーＴの圧力を受けることなく、容易に再びケーシング２０内に移動することができる。このように、トナーＴの逃げ道が切欠部２６ａにより確保されているため、横移動してきたトナーＴが現像ローラ６の両端部と第１シール部材２５との摺接面２７に入り込んでケーシング２０外部に漏出することがない。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態に係る現像装置１においては、現像ローラ６の回転に伴ってニップを通過できずに弾性ブレード２４の現像ローラ６の回転方向の上流側において弾性ブレード２４の先端２４ａに沿って横移動してきたトナーＴは、現像ローラ６の両端部において第２シール部材２６に形成された切欠部２６ａに一旦流れ込んでから弾性ブレード２４の先端２４ａの下流側において再びケーシング２０内に移動するので、トナーＴが現像ローラ６の両端部と第１シール部材２５との摺接面２７からケーシング２０外部へ漏出するのを防止することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、現像ローラ６の端部をシールするシール部材を第１シール部材２５と第２シール部材２６の２つの部材により形成したが、それら２つの部材と同様の形状になるように一体あるいは３つ以上の部材で形成したシール部材により現像ローラ６の端部をシールしてもよい。

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機等の画像形成装置に使用される現像装置に適用可能である。

本発明の実施の形態に係る現像装置を使用した画像形成装置の構成例を示した断面図である。 図１のＸ部の拡大図である。 図２のＹ−Ｙ断面図である。 現像ローラ、支持プレート、弾性ブレード、第１シール部材及び第２シール部材の構成の一例を示す斜視図である。 従来の現像装置における現像ローラ、弾性ブレード、及びシール部材の構成の一例を示す断面図である。

符号の説明

１ 現像装置
６ 現像ローラ
２０ ケーシング
２０ａ ケーシング壁面
２４ 弾性ブレード
２４ａ 先端
２５ 第１シール部材
２６ 第２シール部材
２６ａ 切欠部
Ｔ トナー

Claims (1)

1. トナーを収納するケーシングと、該ケーシングに回転自在に固定された現像ローラと、該現像ローラの周面に当接した弾性ブレードと、前記現像ローラと前記ケーシングの壁面との間で該現像ローラの端部の周面に圧接し、且つ、前記弾性ブレードの先端の側面が当接するように配設されたシール部材と、を具備してなる現像装置において、
   前記シール部材は、前記現像ローラ両端部の周面に圧接し、且つ、前記弾性ブレードの側面がその側面に当接するように配設された第１シール部材と、該第１シール部材と前記ケーシングの壁面との間に配設され、且つ、前記弾性ブレードに当接しない第２シール部材と、からなり、
   該第２シール部材に、前記現像ローラの回転方向において前記弾性ブレードの先端の上流側から下流側まで、前記弾性ブレードの現像ローラとの接触部分を含む領域が切り欠かれた切欠部が形成されたことを特徴とする現像装置。

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