JP4388022B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現像剤を用いて像担持体表面に形成された静電潜像を現像する現像装置及び画像形成装置に関するものである。
従来、現像ローラ上のトナー量を規制する現像ブレードは、断面形状がL字型になるように板状の弾性部材の先端を折り曲げた形状であった(例えば、特許文献1参照)。そして、その折り曲げた外側の面を現像ローラに圧接させて現像ローラ上の余剰なトナーを掻きとってトナー層が形成されていた。
特開平7−084452号公報
しかしながら、上記特許文献1記載の現像ブレードは、現像ローラの軸方向にトナーがムラとなって付着し、現像ブレードへのトナーの付着量が多いところと少ないところが形成される。トナー付着量が多いところでは、現像ブレードと現像ローラとの接触部を通過するトナーの量が少なくなり、トナー付着量が少ないところでは、現像ブレードと現像ローラとの接触部を通過するトナーの量が多くなる。したがって、印刷を行うことで縦帯状の濃度ムラが発生してしまう。
そこで、本発明は、上記実状に鑑み、現像ブレードに付着するトナーの量を常に一定とし、現像ローラ上のトナー層の厚さを常に安定させ、濃度ムラのない印刷が可能な現像装置及び画像形成装置の提供を目的とする。
本発明の現像装置は、現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片との間に所定の空間を設けるとともに、前記折り曲げ端と前記折り曲げ片と向かい合わせるように設けられることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、前記制限部材は、板状の弾性部材により形成され、前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材と前記現像部材に接触しない側の前記現像剤層形部材の折り曲げ片一端とが接触するとともに、前記現像部材の回転方向上流側に突出するように設けられることを特徴とする。
さらに、本発明の現像装置は、現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片とを前記現像部材の回転方向上流側で接触させて重なるように設けられることを特徴とする。
そして、本発明の画像形成装置は、帯電した像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、前記露光部によって形成された前記静電潜像に現像剤を付着させることで形成された現像剤像を媒体に転写させる現像部とを有し、現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片との間に所定の空間を設けるとともに、前記折り曲げ端と前記折り曲げ片と向かい合わせるように設けられることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、帯電した像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、前記露光部によって形成された前記静電潜像に現像剤を付着させることで形成された現像剤像を媒体に転写させる現像部とを有し、前記現像部は、現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、前記制限部材は、板状の弾性部材により形成され、前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材と前記現像部材に接触しない側の前記現像剤層形部材の折り曲げ片一端とが接触するとともに、前記現像部材の回転方向上流側に突出するように設けられることを特徴とする。
さらに、本発明の画像形成装置は、帯電した像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、前記露光部によって形成された前記静電潜像に現像剤を付着させることで形成された現像剤像を媒体に転写させる現像部とを有し、前記現像部は、現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形帯電した像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、前記露光部によって形成された前記静電潜像に現像剤を付着させることで形成された現像剤像を媒体に転写させる現像部とを有し、現像剤を収納する現像剤収納部と、前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片とを前記現像部材の回転方向上流側で接触させて重なるように設けられることを特徴とする。
本発明の現像装置は、現像剤の流動性を低下させることで、現像剤層形成部材にかかる圧力を長手方向に対して略一定とすることで、形成される現像剤の層の厚さを常に安定させることができる。したがって、濃度ムラのない高画質印刷が可能となる。
本発明の画像形成装置によれば、現像剤の流動性を低下させることで、現像剤層形成部材にかかる圧力を長手方向に対して略一定とすることで、現像ローラに形成される現像剤の層の厚さを常に安定させ、縦方向に濃度ムラのない現像剤の層が形成できる。したがって、本発明の画像形成装置は、一定の厚さの現像剤層の形成により、高品質の印刷画像を形成することができる。
以下、本発明の画像処理装置について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の現像装置は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
[実施の形態1]
図1は、本発明の現像装置の一例を示す断面概略図である。実施の形態1で説明する本発明の現像装置は、像担持体として感光ドラム1と、現像部材として現像ローラ3と、供給ローラ4と、現像剤層形成部材として現像ブレード5と、ブレードホルダ6と、フレーム7と、帯電ローラ8と、クリーニングブレード9と、固定シャフト10と、現像剤としてトナー11と、現像剤収納部としてトナーカートリッジ12と、トナー槽13とを有している。
感光ドラム1は、アルミニウム等のからなる導電性基層と有機感光体からなる表層により構成されている。感光ドラム1は、フレーム7の両端に固定シャフト10を中心軸として矢印A方向に回転可能に軸固定されている。この感光ドラム1は、静電潜像担持体で、その表面に電荷を蓄えることが可能に構成されている。この表面に蓄えられた電荷は、図示されない露光部での露光によって表面の電荷を除去することが可能に構成される。この感光ドラム1は、その表面に形成された静電潜像に現像剤であるトナー11を付着させることにより、可視化することができる。
現像ローラ3は、導電性の金属シャフトにシリコーン等の半導電性ゴムにより形成されている。現像ローラ3は、一定の圧力で感光ドラム1の表面に接触するように、フレーム7に矢印方向に回転自在に軸固定されている。この現像ローラ3は、所定の正電圧又は負電圧が印加されることにより、接触した感光ドラム1の表面に形成された静電潜像をトナー11によって現像する。このとき、現像ローラ3は、回転することでトナー11を感光ドラム1に供給する。
供給ローラ4は、導電性の金属シャフトにトナー11の搬送性を向上させるため、ゴム混練時に発泡剤を添加して形成されている。供給ローラ4は、現像ローラ3の感光ドラム1よりも回転上流側で一定の圧力で現像ローラ3の表面に接触するように、フレーム7に現像ローラ3と同じ方向に矢印B方向に回転自在に軸固定されている。この供給ローラ4は、トナーカートリッジ12からトナー槽13に供給されたトナー11を現像ローラ3に供給する。そして、この供給ローラ4には所定の正電圧又は負電圧が印加される。
帯電ローラ8は、導電性の金属シャフトにエピクロルヒドリンゴム等の半導電性のゴムがロール状に形成されている。この帯電ローラ8は、感光ドラム1の現像ローラ3よりも回転上流側で一定の圧力で感光ドラム1の表面に接触するように、フレーム7に感光ドラム1と同じ方向に矢印C方向に回転自在に軸固定されている。この帯電ローラ8は、感光ドラム1に対して所定の正電圧又は負電圧を印加することにより、感光ドラム1を帯電させる。尚、印刷動作時には、帯電ローラ8、現像ローラ3、供給ローラ4には負電圧が印加される。
そして、クリーニングブレード9は、所定の弾性体からなり、この感光ドラム1の帯電ローラ8よりも回転上流側で一端が一定の圧力でこの感光ドラム1の表面に接触するように、フレーム7に固定されている。このクリーニングブレード9は、感光ドラム1の表面に残存するトナー11を掻き落として感光ドラム1の清掃を行う。
トナーカートリッジ12は、供給ローラ4の上方となるように、フレーム7の上部に着脱自在に配置される。このトナーカートリッジ12は、現像剤であるトナー11を収納し、収納されているトナー11をその下方フレーム7内のトナー槽13に供給する。そして、トナー槽13のトナー11は、供給ローラ4によって現像ローラ3に供給される。
感光ドラム1の上方には、感光ドラム1の表面に静電潜像を形成する図示されない露光部が配設される。露光部は、画像信号に対応した光を矢印Eの方向から感光ドラム1の表面に照射し、この感光ドラム1上に静電潜像を形成する。このような露光部としては、例えば、LED(Light Emitting Diode)アレイといわゆるセルフォックスレンズアレイ(商品名)とを組み合わせたものや、レーザと作像光学系とを組み合わせたもの等、任意のものを適用することができる。
現像ブレード5は、例えば板状のステンレス等の一様の厚さの板状弾性部材で形成されている。この現像ブレード5は、現像ローラ3と感光ドラム1との接触部よりも現像ローラ3の回転上流側で、現像ローラ3の回転下流側に対してその接触角θが鋭角となるように、その一端が現像ローラ3の表面に圧接され、ブレードホルダ6を介してフレーム7に固定されている。この現像ブレード5は、現像ローラ3の表面に供給ローラ4から供給されるトナー11を掻き取り、現像ローラ3の表面に形成されるトナー11の層の厚さを規制する。
現像ローラ3に圧接される現像ブレード5は、図2のように、現像ローラ3と接触する側の一端をその接触部分の近傍で、断面形状がL字形となるように現像ローラ3の径方向外方に折り曲げ、現像ブレード5に折り曲げ片5aが形成される。このL字形に曲げられたこの現像ブレード5は、現像ローラ3との接触位置において波打ちしないため、一定の圧力が確保可能となる。そして、この現像ブレード5は、現像ローラ3と直接接触する曲げ外周側の表面を研磨などにより平滑化されている。この折り曲げ片5aの先端には、断面形状が長方形の制限部材20が現像ローラ3の回転上流側に接着されている。すなわち、現像ローラ3と折り曲げ片5aと制限部材20によって、トナー11の流動性を低下させるトナー流動性低下領域T1が形成される。
以下、実施の形態1で説明する本発明の現像装置の動作について図1、図3、図4及び図5を用いて説明する。図示しない駆動モータと電源回路を駆動させると、現像ローラ3及び供給ローラ4が矢印P、矢印Bの方向に回転し、トナー槽13中のトナー11が供給ローラ4によって現像ローラ3に供給される。現像ローラ3に供給されたトナー11は、現像ローラ3の回転により現像ローラ3と現像ブレード5との接触部分であるトナー層形成部S1に達する。
現像装置に備えられた現像ブレード5には、トナー11の流動性を制限する制限部材20が接着されている。この制限部材20が現像ブレード5に接着されていることで、トナー11の流動性が低下し、トナー流動性低下領域T1内に留まりやすくなる。
トナー流動性低下領域T1内は、図3のように、搬送されるトナー11により満たされた状態となる。したがって、トナー層形成部S1にかかる圧力は現像ブレード5の長手方向のどの部分においても略一定となり、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
このとき、現像ブレード5で掻き取られた余剰なトナー11が、図4のように、折り曲げ片5aと現像ローラ5の接触部であるトナー層形成部S1近傍に付着してしまう。この場合でも、現像ブレード5に付着していないトナー11によって、図5のように、直ちにトナー流動性低下領域T1内が満たされる。この状態では、現像ブレード5に付着したトナー11は、逃げ場を失うため、搬送されてくるトナー11による力を受けても剥がれ落ちない。すなわち、トナー層形成部S1にかかる圧力は現像ブレード5の長手方向のどの部分においても略一定となり、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
また、トナー11がトナー流動性低下領域T1内を満たしていない状態では、搬送されてくる現像ブレード5に付着していないトナー11の力により、通常現像ブレード5に付着するトナー11が剥がれ落ちることがある。この場合でも、剥がれ落ちたトナー11は、この制限部材20によりトナー流動性低下領域T1内に留まり、現像ブレード5に付着していないトナー11とともにトナー流動性低下領域T1内を満たし、トナー層形成部S1にかかる圧力は現像ブレード5の長手方向のどの部分においても略一定となる。したがって、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
また、現像ブレード5に付着するトナー11が現像ブレード5の長手方向に対してムラになってしまっても、上述のように制限部材20を備えることで、現像ブレード5の長手方向のどの部分においてもトナー11によりトナー流動性低下領域T1内は同じ状態となり、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
このように、トナー層形成部S1において、現像ローラ3に供給されたトナー11は、制限部材20を有する現像ブレード5によって余剰なトナー11が掻き取られ、図3のように、現像ローラ3の表面に形成されるトナー11の層の厚さは一定に規制される。この現像ローラ3の表面で一定の層厚に規定されたトナー11は、現像ローラ3の回転とともに感光ドラム1に搬送される。一方、感光ドラム1は、帯電ローラ8によってその表面に一様な電位が保持され、図示しない露光部での露光により静電潜像が形成される。そして、静電潜像が形成された感光ドラム1が現像ローラ3の表面に付着したトナー11によって現像される。
ここで、比較例として、制限部材を備えない現像ブレード500を使用した場合における現像ローラ300へのトナー11の層の形成について図6、図7及び図8を用いて説明する。この現像ブレード500においても、図6のように、掻き取られた余剰なトナー11は折り曲げ片500aと現像ローラ300の接触部であるトナー層形成部近傍に付着してしまう。
図7は、トナー11の付着量が多いX領域近傍を示すため、図6のA−A'で切断したときの矢印a方向から見た断面図である。このX領域においては、現像ブレード500に付着したトナー11が多く、搬送されてくるトナー11が現像ブレード500を通過できる領域δ1は狭い。したがって、領域δ1に入り込むトナー11の量が少なくなる。そして、この現像ブレード500には、制限部材が備えられていないため、トナー11が留まり難く、多くのトナー11は、現像ブレード500の折り曲げ片500aに沿って現像ローラ300の径方向外方に移動する。したがって、トナー層形成部にかかる圧力が小さくなり、現像ブレード500を通過するトナー11の量も少なくなる。
図8は、トナー11の付着量が少ないY領域を示すため、図6のB−B'で切断したときの矢印a方向から見た断面図である。このY領域においては、現像ブレード500に付着したトナー11が少なく、搬送されてくるトナー11が現像ブレード500を通過できる領域δ2は広い。したがって、領域δ2に入り込むトナー11の量が多くなる。したがって、トナー層形成部にかかる圧力が大きくなり、現像ブレード500を通過するトナー11の量も多くなる。
また、現像ブレード500に付着したトナー11は、現像ローラ300から搬送されるトナー11によって、トナー層形成部から折り曲げ片500aに向かう方向に力を受ける。この力により、現像ブレード500に付着したトナー11は剥がされることがある。また、逆に現像ブレード500にトナー11が付着することもある。したがって、現像ブレード500に付着しているトナー11は、経時的に変化する状態にある。
すなわち、図7及び図8のように、現像ブレード500の長手方向に付着しているトナー11の付着量が異なることで、トナー11が現像ブレード500を通過できる領域が領域δ1や領域δ2のように異なる。したがって、トナー層形成部への搬送されるトナー11の圧力が現像ブレード500の長手方向に対してムラになり、トナー11の層の厚いところと薄いところが形成され、縦帯状の濃度ムラができてしまう。また、この現像ブレード500に付着するトナー11は、経時的に変化するため、濃度ムラも経時的に変化してしまう。
したがって、本発明の現像装置は、制限部材20を現像ブレード5に備えることで、トナー11の流動性を低下させ、トナー層形成部S1にかかる圧力を現像ブレード5の長手方向に対して略一定とすることで、形成されるトナー11の層の厚さを常に安定させることができる。したがって、濃度ムラのない高画質印刷が可能となる。
[実施の形態2]
本発明の現像装置に使用される現像ブレードに備えられる制限部材は、実施の形態1の制限部材20に限られるものではない。実施の形態2では、実施の形態1の現像ブレード5に備えられる制限部材20とは異なる形状の制限部材40を備えた現像ブレード5を有する現像装置について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態1と重複する部材は、同一の番号を付し、説明を省略する。
実施の形態2で説明する現像装置は、図9のように、実施の形態1で備えられた現像ブレード5、制限部材20、ブレードホルダ6との替わりに、現像ブレード5と、制限部材40と、現像ブレード5と、ブレードホルダ41とがそれぞれ備えられている。
現像ブレード5は、実施の形態1と略同様である。この現像ブレード5には、制限部材40が備えられている。この制限部材40は、板状の弾性部材からなり、現像ローラ3とは接触しない側の現像ブレード5の折り曲げ片5aの一端に接触し、その折り曲げ片5aの一端から現像ローラ3の回転方向(矢印P方向)上流側に突出するように設けられている。すなわち、制限部材40は、現像ブレード5の折り曲げ片5aの先端部を覆うように設けられている。そのため、現像ブレード5は、現像ローラ3と現像ブレード5の圧接力を十分に確保することができる。
この現像ブレード5と制限部材40とは、図10のように、ブレードホルダ41によってフレーム7に固定される。このブレードホルダ41は、現像ブレード5と制限部材40とを挟み込むことができるように2つの部材から形成され、所定の箇所でネジ止めすることが可能である。このブレードホルダ41は、図9及び図10のように、現像ブレード5の折り曲げ片5aのない一端と、制限部材40の折り曲げ片5aに接触しない一端との外側から、現像ブレード5と制限部材40を挟み込み、ネジによって共止めされる。そして、現像ブレード5と制限部材40とを挟み込んだブレードがフレーム7に固定される。このとき、現像ブレード5の折り曲げ部分近傍で現像ローラ3に一定の圧力で接触するようにフレーム7に固定される。これにより、現像ローラ3と折り曲げ片5aと制限部材40によって、トナー11の流動性を低下させるトナー流動性低下領域T2が形成される。
以下、実施の形態2で説明する本発明の現像装置の動作について図9及び図11を用いて説明する。実施の形態1と同様に、図示しない駆動モータと電源回路を駆動させると、現像ローラ3が矢印Pの方向に回転し、トナー槽13中のトナー11が供給ローラ4によって現像ローラ3に供給される。現像ローラ3に供給されたトナー11は、現像ローラ3の回転により現像ローラ3と現像ブレード5との接触部分であるトナー層形成部S2に達する。
現像装置に備えられた現像ブレード5には、トナー11の流動性を制限する制限部材40が設けられている。この制限部材40が現像ブレード5の折り曲げ片5aの先端に接触し、その折り曲げ片5aの一端から現像ローラ3の回転方向(矢印P方向)上流側に突出するように設けられていることで、トナー11の流動性が低下し、トナー流動性低下領域T2内に留まりやすくなる。
そして、現像ローラ3が矢印P方向に回転することで、トナー流動性低下領域T2内は、搬送されるトナー11が堆積し、満たされた状態となる。そのため、トナー11が搬送されてくる余剰なトナー11に押されて折り曲げ片5aから剥がれ落ちなくなる。制限部材40は、長手方向に渡っているため、トナー11の薄層形成は長手で常にトナー11が付着状態になる。このとき、トナー槽13中のトナー11の量に関わらず、常にトナー11が付着状態となり、均一なトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
したがって、本発明の現像装置は、現像ブレード5の折り曲げ片5aの先端部分を覆うように制限部材40を設けたことで、現像ローラ3と現像ブレード5の圧接力を十分に確保することができる。そして、本発明の現像装置は、トナー11の流動性を低下させ、トナー層形成部S2にかかる圧力を現像ブレード5の長手方向に対して略一定とすることで、形成されるトナー11の層の厚さを常に安定させることができる。したがって、濃度ムラのない高画質印刷が可能となる。
[実施の形態3]
実施の形態3では、実施の形態2の現像ブレード5に備えられる制限部材40とは異なる形状の制限部材50を備えた現像ブレード5を有する現像装置について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態2と重複する部材は、同一の番号を付し、説明を省略する。
実施の形態3で説明する現像装置は、図12のように、実施の形態2で備えられた制限部材40の替わりに制限部材50が備えられている。
実施の形態2と略同様である実施の形態3で説明する現像ブレード5には、制限部材50が備えられている。この制限部材50は、板状の弾性部材からなり、ブレードホルダ41によって止められていない一端が折り曲げられ、折り曲げ端50aが設けられている。そして、制限部材50は、現像ローラ3とは接触しない側の現像ブレード5の折り曲げ片5aと折り曲げ端50aとを向かい合わせられる。そして、制限部材50は、折り曲げ片5aと折り曲げ端50aとを接触させずに、折り曲げ片5aと折り曲げ端50aとの間に所定の空間を設けるように、現像ブレード5に備えられる。すなわち、現像ブレード5と制限部材50とは、折り曲げ片5aの先端部と折り曲げ端50aと先端部とが向かい合わせた状態で、折り曲げ片5aの先端部が折り曲げ端50aと接触させないように、制限部材50と接触させるように重ね合わせられている。このとき、制限部材50は、折り曲げ端50aの先端部分が現像ローラ3に接触しないように、折り曲げ端50aの長さ等が調節されている。すなわち、制限部材50は、現像ブレード5の折り曲げ片5aの先端部を覆うように設けられている。そのため、現像ブレード5は、現像ローラ3と現像ブレード5の圧接力を十分に確保することができる。
この現像ブレード5と制限部材50とは、図13のように、ブレードホルダ41によってフレーム7に固定される。このブレードホルダ41は、現像ブレード5と制限部材50とを挟み込むことができるように2つの部材から形成され、所定の箇所でネジ止めすることが可能である。このブレードホルダ41は、図12及び図13のように、現像ブレード5の折り曲げ片5aのない一端と、制限部材50の折り曲げ端50aのない一端との外側から、現像ブレード5と制限部材50を挟み込み、ネジによって共止めされる。そして、現像ブレード5と制限部材50とを挟み込んだブレードがフレーム7に固定される。このとき、現像ブレード5の折り曲げ部分近傍で現像ローラ3に一定の圧力で接触するようにフレーム7に固定される。これにより、現像ローラ3と折り曲げ片5aと折り曲げ端50aとの間に設けられた空間によって、トナー11の流動性を低下させるトナー流動性低下領域T3が形成される。
以下、実施の形態3で説明する本発明の現像装置の動作について図12及び図14を用いて説明する。実施の形態2と同様に、図示しない駆動モータと電源回路を駆動させると、現像ローラ3が矢印Pの方向に回転し、トナー槽13中のトナー11が供給ローラ4によって現像ローラ3に供給される。現像ローラ3に供給されたトナー11は、現像ローラ3の回転により現像ローラ3と現像ブレード5との接触部分であるトナー層形成部S3に達する。
現像装置に備えられた現像ブレード5には、トナー11の流動性を制限する制限部材50が設けられている。この制限部材50の折り曲げ端50aと現像ブレード5の折り曲げ片5aとの間に所定の空間が設けられていることで、トナー11の流動性が低下し、トナー流動性低下領域T3内に留まりやすくなる。
そして、現像ローラ3が矢印P方向に回転することで、トナー流動性低下領域T3内は、搬送されるトナー11が堆積し、満たされた状態となる。そのため、トナー11が搬送されてくる余剰なトナー11に押されて折り曲げ片5aから剥がれ落ちなくなる。制限部材50は、長手方向に渡っているため、トナー11の薄層形成は長手で常にトナー11が付着状態になる。このとき、トナー槽13中のトナー11の量に関わらず、常にトナー11が付着状態となり、均一なトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。また、折り曲げ片5aと折り曲げ端50aとの間に所定の空間を設けることで、トナーの保持領域であるトナー流動性低下領域T3でのトナー付着量を常に一定に保つことができ、より均一なトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
したがって、本発明の現像装置は、現像ブレード5の折り曲げ片5aの先端部分を覆うように制限部材50を設けたことで、現像ローラ3と現像ブレード5の圧接力を十分に確保することができる。そして、本発明の現像装置は、トナー11の流動性を低下させ、トナー層形成部S3にかかる圧力を現像ブレード5の長手方向に対して略一定とすることで、形成されるトナー11の層の厚さを常に安定させることができる。したがって、濃度ムラのない高画質印刷が可能となる。
[実施の形態4]
実施の形態4では、実施の形態3の現像ブレード5に備えられる制限部材50の折り曲げ端50aが現像ブレード5の折り曲げ片5aと接触するように備えられたものである。この現像ブレード5及び制限部材50を備えた現像装置について、図15を参照しながら説明する。なお、実施の形態3と重複する部材は、同一の番号を付し、説明を省略する。
制限部材50は、図15のように、実施の形態3と同じである。この一端をL字状に折り曲げた制限部材50の折り曲げ端50aは、その先端が現像ローラ3の方向に向き、上述の現像ブレード5の折り曲げ片5aの現像ローラ3の回転上流側に接触するように重ね、現像ブレード5に備えられる。この制限部材5と制限部材50とは、実施の形態3と同様に、ブレードホルダ41によって挟み込み、ネジによって共止めされる。そして、現像ブレード5と制限部材50とを挟み込んだブレードがフレーム7に固定される。このとき、現像ブレード5の折り曲げ部分近傍で現像ローラ3に一定の圧力で接触するようにフレーム7に固定される。これにより、現像ローラ3と折り曲げ片5aと折り曲げ端50aとの間に設けられた空間によって、トナー11の流動性を低下させるトナー流動性低下領域T4が形成される。
このような制限部材50を備えても、実施の形態3と同様に、現像ローラ3と折り曲げ片5aと制限部材50によって、トナー11の流動性を低下させるトナー流動性低下領域T4が形成される。これにより、トナー流動性低下領域T4にトナー11が留まり易くなり、上述と同様に安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
そして、制限部材50によって現像ブレード5の上面が蓋をした状態となり、トナー11を現像ブレード5の上面側に付着する或いは流れ込むことを防止することができる。したがって、トナー11を有効に使用することができる。
[実施の形態5]
本実施の形態で説明する現像装置は、実施の形態1で説明した現像装置に備えられる現像ブレード5の形状が異なるものである。以下、この現像装置について説明するが、実施の形態1と重複する部材は、同一の番号を付し、説明を省略する。
実施の形態5で説明する本発明の現像装置は、像担持体として感光ドラム1と、現像部材として現像ローラ3と、供給ローラ4と、現像剤層形成部材として現像ブレード30と、ブレードホルダ6と、フレーム7と、帯電ローラ8と、クリーニングブレード9と、固定シャフト10と、現像剤としてトナー11と、現像剤収納部としてトナーカートリッジ12と、トナー槽13とを有している。
現像ブレード5は、例えば板状のステンレス等の一様の厚さの板状弾性部材で形成されている。この現像ブレード30は、現像ローラ3と感光ドラム1の接触部よりも現像ローラ3の回転上流側で、現像ローラ3の回転下流側に対してその接触角θ1が鋭角となるように、その一端が現像ローラ3の表面に圧接され、ブレードホルダ6を介してフレーム7に固定されている。この現像ブレード5は、現像ローラ3の表面に供給ローラ4から供給されるトナー11を掻き取り、現像ローラ3の表面に形成されるトナー11の層の厚さを規制する。
現像ローラ3に圧接される現像ブレード30は、図16のように、現像ローラ3と接触する側の一端をその接触部分の近傍で、断面形状がL字形となるように現像ローラ3の径方向外方に折り曲げ、現像ブレード30に折り曲げ片30aが形成される。さらに、この折り曲げ片30aを現像ローラ5の径方向内方に折り曲げ片30aの現像ローラ3の回転上流側の面に合わせるように折り返し、制限部30bが形成される。すなわち、現像ローラ3と折り曲げ片30aと制限部30bによって、トナー11の流動性を低下させるトナー流動性低下領域T5が形成される。
以下、本発明の現像装置の動作について図16、図17、図18及び図19を用いて説明する。図示しない駆動モータと電源回路を駆動させると、現像ローラ3及び供給ローラ4が矢印P、矢印Bの方向に回転し、トナー槽13中のトナー11が供給ローラ4によって現像ローラ3に供給される。現像ローラ3に供給されたトナー11は、現像ローラ3の回転により現像ローラ3と現像ブレード30との接触部分であるトナー層形成部S5に達する。
現像装置に備えられた現像ブレード30には、トナー11の流動性を制限する制限部30bが設けられている。この制限部30bが現像ブレード30に設けられていることで、トナー11の流動性が低下し、トナー流動性低下領域T5内に留まりやすくなる。
トナー流動性低下領域T5内は、図17のように、搬送されるトナー11により満たされた状態となる。したがって、トナー層形成部S5にかかる圧力は現像ブレード30の長手方向のどの部分においても略一定となり、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
このとき、現像ブレード30で掻き取られた余剰なトナー11が、図18のように、折り曲げ片30aと現像ローラ5の接触部であるトナー層形成部S5近傍に付着してしまう。この場合でも、現像ブレード30に付着していないトナー11によって、図19のように、直ちにトナー流動性低下領域T5内が満たされる。この状態では、現像ブレード30に付着したトナー11は、逃げ場を失うため、搬送されてくるトナー11による力を受けても剥がれ落ちない。すなわち、トナー層形成部S5にかかる圧力は現像ブレード30の長手方向のどの部分においても略一定となり、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
また、トナー11がトナー流動性低下領域T5内を満たしていない状態では、搬送されてくる現像ブレード30に付着していないトナー11の力により、現像ブレード30に付着しているトナー11が剥がれ落ちることがある。この場合でも、剥がれ落ちたトナー11は、この制限部30bによりトナー流動性低下領域T5内に留まり、現像ブレード30に付着していないトナー11とともにトナー流動性低下領域T5内を満たし、トナー層形成部S5にかかる圧力は現像ブレード30の長手方向のどの部分においても略一定となる。したがって、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
また、現像ブレード30に付着するトナー11が現像ブレード30の長手方向に対してムラになってしまっても、上述のように制限部30bを備えることで、現像ブレード30の長手方向のどの部分においてもトナー11によりトナー流動性低下領域T5内は同じ状態となり、安定したトナー11の層を現像ローラ3の表面に形成することができる。
したがって、本発明の現像装置は、制限部30bを現像ブレード30に設けることで、トナー11の流動性を低下させ、トナー層形成部S5にかかる圧力を現像ブレード30の長手方向に対して略一定とすることで、形成されるトナー11の層の厚さを常に安定させることができる。したがって、濃度ムラのない高画質印刷が可能となる。また、制限部30bは、現像ブレード30と一体となっているため、部品点数を削減でき、製造コストを低下させることができる。
実施の形態1乃至実施の形態5に示した現像装置は、現像ローラ3に濃度ムラのない安定した厚さを有するトナー11の層を形成することができ、この現像装置を備えた画像形成装置は、用紙に付着するトナー11の濃度ムラのない高画質印刷が可能となる。以下、この画像形成装置について説明する。この画像形成装置に搭載される現像部90である現像装置は、上述した実施の形態1乃至実施の形態5で説明した現像装置である。
本発明の画像形成装置は、図20のように、現像部90と、露光部91と、給紙トレイ92と、搬送路93と、定着部94とを有している。図中の矢印は用紙が搬送される経路を示すものである。
給紙トレイ92は、記録媒体である用紙を貯蔵するトレイである。給紙トレイ92には、画像を記録媒体に形成する際に、この給紙トレイ92から用紙を搬送路91に搬送する給紙ローラなどが備えられている。用紙が給紙トレイ92から給紙ローラによって搬送路93に用紙を搬送し、搬送路93を用紙が搬送されることで、現像部90によって用紙に画像が転写される。
現像部90は、例えば、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色のトナーを貯蔵するトナーカートリッジを備え、各色に対応するイメージドラムやトナー画像を転写する転写ローラ等を有する。現像部90は、各色のトナー毎に、現像部90Y、現像部90M、現像部90C、現像部90Kが備えられている。例えば、図20のような画像形成装置の場合、搬送路93の上流側から、ブラックのトナー11を有する現像部90K、イエローのトナー11を有する現像部90Y、マゼンタのトナー11を有する現像部90M、シアンのトナー11を有する現像部90Cの順に配列されている。
この現像部90には、各色に対応するLEDヘッド等の露光部91が備えられ、各現像部90の感光ドラム1上に静電潜像を形成し、現像ローラ3上に付着したトナー11が摩擦帯電によって可視化したトナー像が現像される。そして、この感光ドラム1上のトナー画像を用紙上に転写する。
トナー11が転写された用紙は、搬送路93の現像部90よりも下流側に備えられている定着部94に搬送される。この定着部94は、加熱及び加圧により、用紙にトナー11を定着させる。したがって、定着部94に搬送された用紙上のトナー11は、定着部94によって定着し、用紙上に画像が形成される。本発明の画像形成装置は、上述のように、現像ローラ3上にムラの無いトナー11の層を形成することができる。そのため、濃度ムラのないトナー像が感光ドラム1上に形成される。したがって、本発明の画像形成装置は、その濃度ムラのないトナー像が用紙に転写され、定着部94によって定着することで、より高画質の画像を形成することができる。
本発明は、像担持体を露光部で露光する現像装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等に適用することができる。
本発明の現像装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態1の現像装置の現像ブレード及び現像ローラの断面形状を示す図である。 本発明の実施の形態1の現像装置の現像ブレードと現像ローラとの接触部分を拡大した拡大断面図である。 本発明の実施の形態1の現像装置の現像ブレード及び現像ローラを示す図である。 図4における現像ブレードと現像ローラとのC−C'断面を矢印a方向から見た拡大断面図である。 制限部材を備えない現像ブレード及び現像ローラを示す図である。 図6における現像ブレードと現像ローラとのA−A'断面を矢印a方向から見た拡大断面図である。 図6における現像ブレードと現像ローラとのB−B'断面を矢印a方向から見た拡大断面図である。 本発明の実施の形態2の現像装置の現像ブレード及び現像ローラの断面形状を示す図である。 本発明の実施の形態2の現像装置の現像ブレードの形状を示す図である。 本発明の実施の形態2の現像装置の現像ブレードと現像ローラとの接触部分を拡大した拡大断面図である。 本発明の実施の形態3の現像装置の現像ブレード及び現像ローラの断面形状を示す図である。 本発明の実施の形態3の現像装置の現像ブレードの形状を示す図である。 本発明の実施の形態3の現像装置の現像ブレードと現像ローラとの接触部分を拡大した拡大断面図である。 本発明の実施の形態4の現像装置に備える制限部材を示す図である。 本発明の実施の形態5の現像ブレード及び現像ローラの断面形状を示す図である。 本発明の実施の形態5の現像装置の現像ブレードと現像ローラとの接触部分を拡大した拡大断面図である。 本発明の実施の形態5の現像装置の現像ブレード及び現像ローラを示す図である。 図18における現像ブレードと現像ローラとのD−D'断面を矢印a方向から見た拡大断面図である。 本発明の画像形成装置の構成を説明する図である。
1 感光ドラム
3 現像ローラ
4 供給ローラ
5、30 現像ブレード
6 ブレードホルダ
7 フレーム
8 帯電ローラ
9 クリーニングブレード
10 固定シャフト
11 トナー
12 トナーカートリッジ
13 トナー槽
20、40、50 制限部材
5a、30a 折り曲げ片
30b 制限部

Claims (6)

  1. 現像剤を収納する現像剤収納部と、
    前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、
    前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、
    前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、
    前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、
    前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、
    前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、
    前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片との間に所定の空間を設けるとともに、前記折り曲げ端と前記折り曲げ片と向かい合わせるように設けられることを特徴とする現像装置。
  2. 現像剤を収納する現像剤収納部と、
    前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、
    前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、
    前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、
    前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、
    前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、
    前記制限部材は、板状の弾性部材により形成され、
    前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材と前記現像部材に接触しない側の前記現像剤層形部材の折り曲げ片一端とが接触するとともに、前記現像部材の回転方向上流側に突出するように設けられることを特徴とする現像装置。
  3. 現像剤を収納する現像剤収納部と、
    前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、
    前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、
    前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、
    前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、
    前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、
    前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、
    前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片とを前記現像部材の回転方向上流側で接触させて重なるように設けられることを特徴とする現像装置。
  4. 帯電した像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、
    前記露光部によって形成された前記静電潜像に現像剤を付着させることで形成された現像剤像を媒体に転写させる現像部とを有し、
    現像剤を収納する現像剤収納部と、
    前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、
    前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、
    前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、
    前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、
    前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、
    前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、
    前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片との間に所定の空間を設けるとともに、前記折り曲げ端と前記折り曲げ片と向かい合わせるように設けられることを特徴とする画像形成装置。
  5. 帯電した像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、
    前記露光部によって形成された前記静電潜像に現像剤を付着させることで形成された現像剤像を媒体に転写させる現像部とを有し、
    前記現像部は、
    現像剤を収納する現像剤収納部と、
    前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、
    前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、
    前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、
    前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、
    前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、
    前記制限部材は、板状の弾性部材により形成され、
    前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材と前記現像部材に接触しない側の前記現像剤層形部材の折り曲げ片一端とが接触するとともに、前記現像部材の回転方向上流側に突出するように設けられることを特徴とする画像形成装置。
  6. 帯電した像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光部と、
    前記露光部によって形成された前記静電潜像に現像剤を付着させることで形成された現像剤像を媒体に転写させる現像部とを有し、
    現像剤を収納する現像剤収納部と、
    前記現像剤収納部に収納された前記現像剤を回転して像担持体に供給する現像部材と、
    前記現像部材の表面の前記現像剤を掻き取って現像剤層を形成する現像剤層形成部材と、
    前記現像剤層形成部材と前記現像部材との接触部より該現像部材の回転方向上流側に前記現像剤の流動性を制限する制限部材と、
    前記接触部より該現像部材の回転方向下流側に前記現像剤層形成部材の一端と前記制限部材の一端とを保持する保持部とを備え、
    前記現像剤層形成部材は、板状の弾性部材を前記接触部の近傍で前記現像部材の径方向外方に折り曲げることで折り曲げ片が形成され、
    前記制限部材は、その折り曲げ端の先端と前記現像部材とが所定の間隔を持って対向するように板状の弾性部材を折り曲げて形成され、
    前記現像剤層形成部材と前記制限部材とは前記現像部材の軸方向に延在して設けられ、前記制限部材の折り曲げ端と前記現像剤層形成部材の折り曲げ片とを前記現像部材の回転方向上流側で接触させて重なるように設けられることを特徴とする画像形成装置。
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