JP4470269B2 - Developing device, process device, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像剤担持体を備えた現像装置、静電潜像担持体を備えたプロセス装置、及び、これ等装置の少なくとも1つを備えた画像形成装置の技術分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】
画像形成装置としてのレーザープリンタは、現像剤担持体、即ち、現像ローラと、静電潜像担持体、即ち、感光ドラムとを備える。この種のレーザープリンタにおいては、現像ローラ上に現像剤としてのトナーの薄層を形成し、この現像ローラを感光ドラムに対向接触させることによって、感光ドラムにトナーを選択的に付着させて可視像を形成する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、帯電された状態で現像ローラに付着したトナーは、感光ドラムとのニップ部の摩擦により劣化する。トナーの劣化は、帯電量の低下をもたらし、これに起因して、画質において、濃度の変化、かぶりの発生、転写不良等の問題が生ずる。
【0004】
そこで、本発明は、このような問題を解決し、トナーの劣化を抑制して、帯電量の低下を回避し、もって、画質における濃度の変化、かぶりの発生、転写不良等の問題を防止可能とする現像装置、プロセス装置及び画像形成装置を提供することを課題としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、弾性ローラからなる現像剤担持体が静電潜像担持体に対して接離可能であって、現像時に前記静電潜像担持体に対して前記静電潜像担持体に対して前記現像剤担持体を対向接触させる現像装置において、画像形成領域の部分にて前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体とが対向接触するときの押圧力を低減させるためのシート状のスペーサ部材を、前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体との間であって、前記画像形成領域以外の部分に配置したことを特徴とする。
【0006】
請求項1記載の現像装置によれば、シート状のスペーサ部材が静電潜像担持体に対する現像剤担持体の押圧力を低減させ、もって、画像形成領域におけるこれ等両者の摩擦を緩和するため、現像剤の劣化を抑制できる。また、現像剤担持体が静電潜像担持体に接触する際の衝撃をスペーサ部材によって緩衝できる。
また、請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の現像装置において、前記現像剤担持体の長さ方向両端における一部の周面に摺擦するサイドシール部材、及び前記静電潜像担持体の画像形成領域外の両端部であって、前記現像剤担持体の両端部周面に対応する位置に設けられるドラムワイパーを更に備え、前記スペーサ部材は、前記サイドシール部材の取付領域、及びドラムワイパーの取付領域に包含されるように設けられていることを特徴とする。このようにすれば、スペーサ部材にトナーが付着することなく、よって、常に安定したスペーサ部材の機能を発揮することが可能となる。
【0007】
請求項3記載の本発明は、請求項1、又は2に記載の現像装置において、前記スペーサ部材は合成樹脂からなることを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の現像装置によれば、スペーサ部材を合成樹脂から形成することにより、現像剤担持体と静電潜像担持体の削れを防止できる。
【0009】
請求項4記載の本発明は、請求項1乃至3の何れか一つに記載の現像装置において、前記現像剤担持体は、ゴム製の基材と、前記基材の表面上に形成されたコート層とから構成されていることを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の現像装置によれば、コート層によって十分な強度を確保でき、その結果、スペーサ部材による削れを防止できる。また、基材として高い柔軟性を有するゴムを使用しても、この基材はコート層によって覆われているため、基材が静電潜像担持体を汚染することはない。
【0011】
請求項5記載の本発明は、請求項4記載の現像装置において、前記コート層は、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂からなる群から選んだ少なくとも1つから形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項5記載の現像装置によれば、コート層に優れた強度を付与することができ、従って、スペーサ部材による削れを確実に防止できる。
【0013】
請求項6記載の本発明は、請求項4、又は5記載の現像装置において、前記現像剤担持体の前記基材は、70以下のアスカーC硬度を有していることを特徴とする。
【0014】
請求項6記載の現像装置によれば、現像剤担持体と静電潜像担持体との所定の押圧力による安定した接触状態を確保できる。
【0015】
請求項7記載の本発明は、請求項1又は3記載の現像装置において、前記現像剤担持体は、ウレタンゴムから形成されていることを特徴とする。
【0016】
請求項7記載の現像装置によれば、ウレタンゴムは優れた強度を有しているため、スペーサ部材による現像剤担持体の削れを抑制できる。
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
請求項8記載の本発明は、弾性ローラからなる現像剤担持体が静電潜像担持体に対して接離可能であって、現像時に前記静電潜像担持体に対して前記現像剤担持体を対向接触させるプロセス装置において、画像形成領域の部分にて前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体とが対向接触するときの押圧力を低減させるためのシート状のスペーサ部材を、前記現像剤担持体と前記静電潜像担持体との間であって、前記画像形成領域以外の部分に配置したことを特徴とする。
【0022】
請求項8記載のプロセス装置によれば、シート状のスペーサ部材が静電潜像担持体に対する現像剤担持体の押圧力を低減させ、もって、画像形成領域におけるこれ等両者の摩擦を緩和するため、現像剤の劣化を抑制できる。また、現像剤担持体が静電潜像担持体に接触する際の衝撃をスペーサ部材によって緩衝できる。
また、請求項9記載の本発明は、請求項8に記載のプロセス装置において、前記現像剤担持体の長さ方向両端における一部の周面に摺擦するサイドシール部材、及び前記静電潜像担持体の画像形成領域外の両端部であって、前記現像剤担持体の両端部周面に対応する位置に設けられるドラムワイパーを更に備え、前記スペーサ部材は、前記サイドシール部材の取付領域、及びドラムワイパーの取付領域に包含されるように設けられていることを特徴とする。このようにすれば、スペーサ部材にトナーが付着することなく、よって、常に安定したスペーサ部材の機能を発揮することが可能となる。
【0023】
請求項10記載の本発明は、請求項8、又は9に記載のプロセス装置において、前記スペーサ部材は合成樹脂からなることを特徴とする。
【0024】
請求項10記載のプロセス装置によれば、スペーサ部材を合成樹脂から形成することにより、現像剤担持体と静電潜像担持体の削れを防止できる。
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
請求項11記載の本発明の画像形成装置は、請求項1乃至請求項7の何れか1つに記載の現像装置を備えたことを特徴とする。また、請求項12記載の本発明の画像形成装置は、請求項8乃至請求項10の何れか1つに記載のプロセス装置を備えたことを特徴とする。
【0030】
請求項11、及び12記載の画像形成装置によれば、請求項1乃至請求項7の何れか1つに記載の現像装置によってもたらされる効果、又は、請求項8乃至請求項10の何れか1つに記載のプロセス装置によってもたらされる効果を備えた画像形成装置が得られる。
【0031】
【0032】
【0033】
請求項13記載の本発明は、請求項12に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体を複数設けることによって、カラー画像を形成することを特徴とする。
【0034】
請求項13記載の画像形成装置によれば、複数の現像剤担持体の切替え動作時に、現像剤担持体が静電潜像担持体に接触する際の衝撃をスペーサ部材によって緩衝できる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0036】
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態を図1乃至図10に基づいて説明する。第1の実施形態においては、本発明の対象物である画像形成装置としてのプリンタは、プロセスカートリッジ2を含んでおり、このプロセスカートリッジ2は、更に、本発明の対象物である現像装置、即ち、現像器ユニット4を含んでいる。
【0037】
(プリンタの概略構成)
図1は画像形成装置としてのプリンタの概略側断面図である。図1に示すように、プリンタの本体ハウジング1内には、その略中央部にドラムユニット3と現像器ユニット4とからなるプロセスカートリッジ2が着脱可能に配置されている。図2に当該プロセスカートリッジ2の断面を示す。
【0038】
ドラムユニット3には、静電潜像担持体としての感光ドラム13が回転自在に配置され、感光ドラム13の下方には転写ローラ14が感光ドラム13に押圧しながら回転するように設けられている。また、感光ドラム13の上方には、感光ドラム13の感光面を帯電させるための帯電手段としての帯電器36が取付けられている。更に、ドラムユニット3のケース30の上部には、前記帯電器36に隣接した位置に入光部31が感光ドラム13の軸方向に沿って長手に形成されている。
【0039】
感光ドラム13は、正帯電性の材料、例えば、正帯電性のポリカーボネイトを主成分とする有機感光体からなる。具体的には、感光ドラム13は、例えば、円筒状でアルミ製の円筒スリーブを本体として、その外周部に、ポリカーボネートに光導電性樹脂を分散させた所定厚さ(例えば、約20μm)の光導電層を形成した中空状のドラムから構成され、円筒スリーブを接地した状態で、ケース30に回転自在に枢支される。更に、感光ドラム13は、図示しない駆動手段により矢印方向に回転駆動される。
【0040】
帯電器36は、例えば、タングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器から構成される。
【0041】
現像装置としての現像器ユニット4には、現像剤担持手段としての現像ローラ22が感光ドラム13に対向しながら回転可能に配置されており、現像器ユニット4内に収納した現像剤としてのトナーをこの現像ローラ22によって感光ドラム13との対向位置まで搬送し、現像を行うようになっている。
【0042】
現像ローラ22は、ステンレス鋼等で形成された芯金上に、導電性を有するカーボンの微粒子を含む導電性のシリコーンゴムで形成された円筒状の基材が設けられており、更にこの基材上には、コート層が形成されている。このコート層は、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂からなる群から選んだ少なくとも1つから形成される。ここで、上記基材は、アスカーC硬度が70以下であることが望ましい。この理由については、後程詳述することとする。
【0043】
なお、現像ローラ22は、必ずしも基材を導電性のシリコーンゴムで構成しなくてもよく、導電性のウレタンゴムで構成しても良い。このように基材をウレタンゴムから構成した場合には、上述したコート層は必ずしも必要ではない。
【0044】
トナーは、正帯電性の非磁性1成分現像剤であり、懸濁重合法によって球状に形成したスチレン−アクリル系樹脂に、カーボンブラック等の周知の着色剤、及びニグロシン、トリフェニルメタン、4級アンモニウム塩等の荷電制御剤を添加してなる粒径6μm〜10μm、平均粒径8μmのトナー母粒子を有している。そして、トナーは、そのトナー母粒子の表面にシリカを外添剤として添加して構成されている。
【0045】
このような重合トナーは、流動性が高く極めて高精細な現像を可能にするが、その流動性の高さ故に、トナー洩れを生じ易い。そこで、本実施形態の現像器ユニット4においては、このようなトナー洩れを防止するためのサイドシール部材60が設けられている。
【0046】
サイドシール部材60は四角柱状のスポンジで構成され、図5に示すように、筐体51における現像ローラ22の両端部に対応する個所に両面粘着テープにより接着されている。この両面粘着テープとしては例えば不織布からなる基材の表裏に粘着剤を均一厚さで塗布したものが用いられる。このサイドシール部材は筐体51に回転可能に支持される現像ローラ22の両端部の周面に圧縮されて弾性変形し、これによりサイドシール部材60の表面は回転する現像ローラ22の両端部の周面に適度な圧力で接触しつつ現像剤のサイド方向への洩れを防止する。尚、サイドシール部材60には、テフロンフェルト等からなる現像ローラ22との摺擦部を設けることが望ましい。
【0047】
上記サイドシール部材60と組み合わせて、ロアサイドシール61が使用される。このロアサイドシール61は直方体状の発泡弾性体であるスポンジで構成され、図5に示すように、サイドシール部材60に接するように筐体51上に両面粘着テープで接着されている。ロアサイドシール61は、現像ローラ22の下方においてこれに接触するロアフィルム(図示せず)と筐体51との間に挟まれ、現像ローラ22からの押圧により撓むロアフィルムに押圧される。これにより、発泡弾性体であるロアサイドシール61はロアフィルムと筐体51との間に圧縮挿入されることとなり、ロアフィルムと筐体51との間を隙間が生じないように塞いでロアフィルムとサイドシール部材60との接合部分からのトナー洩れを防止する。
【0048】
上述したサイドシール部材60によってシールされた領域Z2を図4に示す。このサイドシール部材取付領域Z2は、現像ローラ22の両側にそれぞれ形成され、これ等サイドシール部材取付領域Z2間に、画像形成領域、即ち、トナー付着領域Z3が形成されている(図3及び図4参照)。図3及び図4において、Z4は、トナー付着領域Z3よりも僅かに小さい領域を示し、これは、印字可能な最大用紙サイズに該当する。
【0049】
以上のようなプロセスカートリッジ2よりも、用紙Pの搬送方向下流側には、加熱ローラ15と圧接ローラ16とを備えた定着器5が配置されている。定着器5は、加熱ローラ15による加熱作用、及び加熱ローラ15と圧接ローラ16とによる加圧作用により、用紙Pに転写されたトナーを用紙Pに定着させるものである。
【0050】
また、本体ハウジング1の上部には、前記定着器5から排出された用紙を載置するための合成樹脂製のカバー体兼用排紙トレイ1aが設けられており、この排紙トレイ1aの下面には、フレームを介して、レーザ光発光部、ポリゴンミラー18、レンズ19、複数の反射鏡20等からなるレーザスキャナユニット7が取付けられている。
【0051】
また、プロセスカートリッジ2の下方には給紙部6が配置されている。給紙部6には、本体ハウジング1の下部において前面(矢印A)方向から装着可能な給紙カセット8と、給紙カセット8内において転写媒体としての用紙Pを積載する支持板9と、給紙カセット8内から用紙Pを取り出す給紙ローラ10と、取り出される用紙Pを1枚ずつに分離する分離パッド11とを備えている。
【0052】
更に、本実施形態のプリンタにおいては、前記給紙部6よりも用紙Pの搬送方向下流側に、レジストローラ対12a,12bが備えられている。レジストローラ対12a,12bは、前記給紙部6から供給される用紙Pを感光体ドラム13と転写ローラ14との圧接部にタイミングを取って搬送するためのローラ対である。上側レジストローラ12aはプロセスカートリッジ2側に取り付けられ、下側レジストローラ12bはプリンタ本体側に取り付けられている。
【0053】
以上のような本実施形態のプリンタは、図示しない外部装置、例えばパーソナルコンピュータから印字指令と共に印刷データが伝送されると、給紙カセット8の支持板9上に積層された転写媒体としての用紙Pは、給紙部6の給紙ローラ10の回転につれて分離パッド11により1枚ずつに分離され、次いで、レジストローラ対12a,12bを介してプロセスカートリッジ2における感光体ドラム13とその下面側に押圧する転写手段としての転写ローラ14との間に搬送される。
【0054】
一方、感光ドラム13の表面は前記帯電器36により一様に帯電されており、レーザスキャナ7を支持するフレームの下面の射出孔から発射されたレーザビームが、プロセスカートリッジ2におけるケース即ち、ドラムユニット3の筺体であるケース30の上側の入光部31から照射され、回転する感光ドラム13の上側周面を走査することにより静電潜像が形成される。また、後述するように、現像器ユニット4における現像ローラ22上にトナーが薄層形成され、該トナーは現像ローラ22の回転によって前記静電潜像との対向部に搬送され、静電潜像はトナーの付着により可視像化(顕在化)された後、転写ローラ14と感光ドラム13の押圧転写領域にて用紙Pに転写される。転写後の用紙Pは定着器5における加熱ローラ15と圧接ローラ16のとの間に給送され加熱定着作用を受け、定着後の用紙Pは、排紙経路17から前記カバー体兼用排紙トレイ1a上に排出される。
【0055】
このようなプリント動作に伴ってトナーが消費され、トナー補給の必要が生じた場合には、使用中のプロセスカートリッジ2を図6に示すようにプリンタ本体前面から取り出し、更に図7に示すように古い現像器ユニット4をプロセスカートリッジ2から取り外し、新しい現像器ユニット4を装着してから、再びプロセスカートリッジ2をプリンタ本体前面から挿入してプリンタ本体に装着すれば良く、誰でも簡単に手を汚すことなくトナー補給を行うことができる。また、感光ドラム13が劣化した場合には、同様にプロセスカートリッジ2を取り出し、感光カートリッジ3を新しいものと交換して再びプロセスカートリッジ2をプリンタ本体に装着すれば良い。
【0056】
一方、画像形成動作を続けていると、現像ローラ22の回転に伴って微量のトナーが洩れて、感光体ドラム13に付着することがある。また、微量のトナーが現像ローラ22上から離れてミストとなり、感光ドラム13に付着することがある。
【0057】
この様なトナー洩れは、現像ローラ22の長手方向両端部側から生じることが多い。また、ミストとなるトナーは、帯電が不十分であったり、未帯電であることが多い。
【0058】
この様にして感光ドラム13に付着したトナーは、画像形成領域Z3に相当する領域においては再び現像ローラ22によって回収されるが、その外側にあたる領域においては回収されないため、感光ドラム13上に徐々に蓄積し固着してしまう。
【0059】
この様な状態になると、現像ローラ22と感光ドラム13との間に固着したトナーが挟まれて、現像ローラ22と感光ドラムとの接触状態が不安定となることがある。
【0060】
そこで、本実施形態においては、感光ドラム13の両端部側のトナーを除去する現像剤除去部材としてのドラムワイパー及びトナー収容部を設け、上記問題を確実に防止できるように構成した。以下、本実施形態におけるドラムワイパー及びトナー収容部の構成を詳しく説明する。
【0061】
図8は、現像器ユニット4を取り外した状態のドラムユニット3の平面図である。なお、図8には、感光ドラム13は二点鎖線で示してある。
【0062】
本実施形態においては、図8に示すように、感光ドラム13の両端部に相当する位置に現像剤収容部としてのトナー収容部40、41を設けた。これらのトナー収容部40、41は、図9(A)、(B)に示すように、四方を壁で囲まれた四角形状の収容部であり、ドラムユニット3と一体成形されている。
【0063】
前記トナー収容部40、41の図9(A)、(B)に斜線で示す部分には、図9(C)、(D)に示すように現像剤除去部材としてのドラムワイパー42、43が両面テープにより貼り付けられる。
【0064】
ドラムワイパー42、43は、一例としてPETフィルムで形成した。他にもウレタンフィルム等の樹脂製のフィルムを用いることができる。
【0065】
前記ドラムワイパー42、43を、トナー収容部40、41に貼り付け、その後に感光ドラム13をドラムユニット3に装着すると、前記ドラムワイパー42、43は、図10(A)に示すように感光ドラム13の両端部周面に押圧接触する。なお、図10(A)は、図8に示すドラムユニット3に感光ドラム13を装着した時のA−A線断面である。
【0066】
なお、感光ドラム13の装着の際には、図10(A)の丸印部Cの拡大図である図10(B)に示すように、ドラムワイパー42を感光ドラム13にカウンター方向で当接させる。二点鎖線で示すように順方向で当接させてしまうと、良好なトナー除去を行うことができなくなるためである。
【0067】
以上のような構成により、ドラムワイパー42,43は、感光ドラム13の画像形成領域外の両端部であって、現像ローラ22の両端部に対応する位置に設けられる。このような位置に設定したのは、現像器ユニット4からのトナー洩れが、現像器ユニット4における現像ローラ22の両端部側から生じ易いこと、また、感光ドラム13両端部に転移したトナーは、現像ローラ22等で回収することができないためである。
【0068】
以上のように、本実施形態によれば、現像器ユニット4からのトナー洩れやミストが生じた場合でも、ドラムワイパー42,43によって、感光ドラム13上のトナーを確実に除去することができるので、現像ローラ22と感光ドラム13との間に、感光ドラム13上に固着したトナーが挟まれて、現像ローラ22と感光ドラム13との接触状態が不安定になることを防止することができる。
【0069】
画像形成装置としてのプリンタは、上述した概略構成を有しているが、現像ローラ22と感光ドラム13との摩擦に起因するトナーの劣化を防止するためのスペーサ部材23が設けられている。
【0070】
以下、本実施形態におけるスペーサ部材の構成を、図2及び図4を参照しながら詳しく説明する。
【0071】
(スペーサ部材の詳細な構成)
スペーサ部材23は、合成樹脂、例えば、PET(polyethylene terephthalate)からシート状に形成されている。スペーサ部材23は、現像ローラ22と感光ドラム13との間で、画像形成領域、即ち、トナー付着領域Z3以外の部分に配置されている。即ち、このスペーサ部材23は、現像ローラ22と感光ドラム13との間において、トナー付着領域Z3以外の現像ローラ22の両側部分にそれぞれ配置されている。
【0072】
各々のスペーサ部材23の上端は、図2に示すように、現像器ユニット4の筐体における前方上端部に取り付けられ、一方、その下端は、この筐体における前方下端部に取り付けられている。スペーサ部材23の取付方法は任意であるが、取付容易性を考慮すれば、両面接着テープが用いられる。スペーサ部材23は、その両端がそれぞれ取り付けられているが、少なくとも、現像ローラ22の回転方向上流側に位置する端部(本実施形態においては、上端)を現像器ユニット4側に固定すればよい。
【0073】
スペーサ部材23が取り付けられた領域Z1を図4に示す。上述から明らかなように、スペーサ部材取付領域Z1は、現像ローラ22の軸線方向において、トナー付着領域Z3よりも外側に位置しおり、上述したサイドシール部材60の内側端よりも外側に配置されている。そして、本実施形態では、サイドシール部材取付領域Z2は、スペーサ部材取付領域Z1を完全に包含しており、後者の内側境界線は、前者の内側境界線よりも、現像ローラ22の軸線方向において外側に位置している。
【0074】
また、スペーサ部材23が取り付けられたスペーサ部材取付領域Z1は、感光ドラム13の軸線方向における画像形成領域外に設けられたドラムワイパー42,43の内側端よりも外側に配置されている。そして、図示しないが、ドラムワイパー42,43の取付領域は、スペーサ部材取付領域Z1を完全に包含しており、後者の内側境界線は、前者の内側境界線よりも、感光ドラム13の軸線方向において、外側に位置している。
【0075】
上述したスペーサ部材23は、スペーサ部材取付領域Z1において、現像ローラ22と感光ドラム13との間に配置されているが、トナー付着領域Z3においては、現像ローラ22と感光ドラム13との所定の押圧力による接触を許容して、インプレッション現像を実現可能にする。即ち、トナー付着領域Z3おいて、感光ドラム13に対する現像ローラ22の押圧力を適切に低減して、インプレッション現像を可能にすると同時に、現像ローラ22と感光ドラム13との摩擦に起因するトナーの劣化を抑制する。また、スペーサ部材23は、サイドシール部材取付領域Z2、及び、ドラムワイパー42,43の取付領域に包含されるように取り付けられているので、スペーサ部材23にトナーが付着することなく、よって、常に安定したスペーサ部材23の機能を発揮することが可能となる。
【0076】
また、上述した現像ローラ22にアスカーC硬度が65のものを使用した場合、スペーサ部材23に厚さ0.3mmのものを使用することによって、印字不良を発生することなく感光ドラム13に対する現像ローラ22の押圧力を適切に低減することができた。一方、現像ローラ22にアスカーC硬度が70よりも大きいものを使用した場合、スペーサ部材23の厚さを調整しても、感光ドラム13に対する現像ローラ22の押圧力低減に効果がある範囲内では、現像ローラ22が感光ドラム13と安定して接触することができず、印字の一部に抜けが生じてしまった。このことから、本実施形態では、現像ローラ22にアスカーC硬度が70以下のものを用いると好適である、との結果を得た。
【0077】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図11に基づいて説明する。第2の実施形態においては、本発明の対象物である画像形成装置としてのプリンタは、プロセスカートリッジ2を含んでおり、このプロセスカートリッジ2は、更に、本発明の対象物であるプロセス装置を含んでいる。ここにおいて、プロセス装置とは、プロセスカートリッジ2から現像装置、即ち、現像器ユニット4を除外した部分、即ち、ドラムユニット3をいう。なお、第1の実施形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【0078】
第2の実施形態は、図11に示すように、スペーサ部材23が、ドラムユニット3のケース30に取り付けられていることにおいて、第1の実施形態と異なる。即ち、スペーサ部材23は、その上端のみにおいて、感光ドラム13の上方に位置するケース30の部分に取り付けられている。
【0079】
第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様のサイドシール部材及びドラムワイパーが設けられており、スペーサ部材23と、サイドシール部材と、ドラムワイパーとの相互の位置関係は、第1の実施形態と同様である。
【0080】
この第2の実施形態においても、第1の実施形態におけると同様の効果が得られる。
【0081】
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態を図12及び図13に基づいて説明する。第3の実施形態においては、本発明の対象物である画像形成装置としてのカラープリンタは、本発明の対象物であるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する4つの現像装置4Y、4M、4C、4Bkを含んでいる。
【0082】
第3の実施形態においては、静電潜像担持体13をエンドレスベルト型に構成する一方、4つの現像装置4Y、4M、4C、4Bkをこの静電潜像担持体13に向かってそれぞれスライド可能なように並列に配置し、これ等を静電潜像担持体13に選択的に接触するように構成されている。
【0083】
これ等現像装置4Y、4M、4C、4Bkの各々のケースの前方部分には、現像ローラ22が設けられており、この現像ローラ22に接触するように、スペーサ部材23が設けられている。スペーサ部材23の上端は、ケースの前方側上部に取り付けられ、一方、その下端は、ケースの前方側下部に取り付けられている。従って、現像装置4Y、4M、4C、4Bkの何れかが静電潜像担持体13に向かって水平方向にスライドした際、スライドした現像装置4に設けられたスペーサ部材23は、その現像装置4の現像ローラ22と静電潜像担持体13との間に挟まれる。
【0084】
上述した以外の構成においては、第3実施形態のプリンタは、第1実施形態のプリンタと同一の基本構成を有しているため、その説明を省略する。
【0085】
第3の実施形態の現像装置4Y、4M、4C、4Bkの各々においても、第1の実施形態における現像装置と同様のサイドシール部材が設けられ、一方、静電潜像担持体13には、第1の実施形態におけるドラムワイパーに類似したワイパーが設けられる。スペーサ部材23と、サイドシール部材と、ワイパーとの相互の位置関係は、第1の実施形態と同様である。
【0086】
この第3の実施形態においても、第1の実施形態におけると同様の効果が得られる。
【0087】
また、第3の実施形態においては、画像形成動作中に、静電潜像担持体13に接触させる現像装置4Y、4M、4C、4Bkの切替え動作を素早く行う必要があるため、現像ローラ22を静電潜像担持体13に急激に接触させることになり、その衝撃によって、現像ローラ22の回転や静電潜像担持体13の搬送が不安定になるなどの問題が発生することがある。しかしながら、本発明によれば、スペーサ部材23によって衝撃が和らげられるため、この様な問題を低減することが可能となる。特に、この第3の実施形態のように静電潜像担持体13に無端状ベルトを使用した場合においては、静電潜像担持体13の搬送を安定させる効果が大きい。第3の実施形態のように、静電潜像担持体13の搬送方向と現像ローラ22の移動方向がニップ部分で逆方向になる場合では、効果と特に顕著である。
【0088】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。
【0089】
【発明の効果】
請求項1記載の現像装置によれば、現像剤担持体と静電潜像担持体との間で、画像形成領域以外の部分に、シート状のスペーサ部材を配置しているので、スペーサ部材が静電潜像担持体に対する現像剤担持体の押圧力を低減させ、もって、画像形成領域におけるこれ等両者の摩擦を緩和し、現像剤の劣化を抑制できる。また、現像剤担持体が静電潜像担持体に接触する際の衝撃をスペーサ部材によって緩衝できる。また、請求項2に記載の現像装置によれば、スペーサ部材にトナーが付着することなく、よって、常に安定したスペーサ部材の機能を発揮することが可能となる。
【0090】
請求項3記載の現像装置によれば、スペーサ部材を合成樹脂から形成しているので、現像剤担持体と静電潜像担持体の削れを防止できる。
【0091】
請求項4記載の現像装置によれば、現像剤担持体を、ゴム製の基材と、前記基材の表面上に形成されたコート層とから構成しているので、コート層によって十分な強度を確保でき、その結果、スペーサ部材による削れを防止できる。また、基材として高い柔軟性を有するゴムを使用しても、この基材はコート層によって覆われているため、基材が静電潜像担持体を汚染することはない。
【0092】
請求項5記載の現像装置によれば、前記コート層を、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及びフッ素樹脂からなる群から選んだ少なくとも1つから形成しているので、コート層に優れた強度を付与することができ、従って、スペーサ部材による削れを確実に防止できる。
【0093】
請求項6記載の現像装置によれば、前記現像剤担持体の前記基材が、70以下のアスカーC硬度を有しているので、現像剤担持体と静電潜像担持体との所定の押圧力による安定した接触状態を確保できる。
【0094】
請求項7記載の現像装置によれば、前記現像剤担持体をウレタンゴムから形成しているので、現像剤担持体に優れた強度を付与でき、スペーサ部材による現像剤担持体の削れを抑制できる。
【0095】
【0096】
【0097】
請求項8記載のプロセス装置によれば、静電潜像担持体と現像剤担持体との間で、画像形成領域以外の部分に、シート状のスペーサ部材を配置しているので、スペーサ部材が静電潜像担持体に対する現像剤担持体の押圧力を低減させ、もって、画像形成領域におけるこれ等両者の摩擦を緩和し、現像剤の劣化を抑制できる。また、現像剤担持体が静電潜像担持体に接触する際の衝撃をスペーサ部材によって緩衝できる。また、請求項9に記載のプロセス装置によれば、スペーサ部材にトナーが付着することなく、よって、常に安定したスペーサ部材の機能を発揮することが可能となる。
【0098】
請求項10記載のプロセス装置によれば、スペーサ部材を合成樹脂から形成しているので、現像剤担持体と静電潜像担持体の削れを防止できる。
【0099】
【0100】
【0101】
請求項11、及び12記載の本発明によれば、請求項1乃至請求項7の何れか1つに記載の現像装置によってもたらされる効果、又は、請求項8乃至請求項10の何れか1つに記載のプロセス装置によってもたらされる効果を備えた画像形成装置が得られる。
【0102】
【0103】
請求項13記載の画像形成装置によれば、前記現像剤担持体を複数設けることによって、カラー画像を形成するように構成されており、複数の現像装置における現像剤担持体の切替え動作時に、現像剤担持体が静電潜像担持体に接触する際の衝撃をスペーサ部材によって緩衝できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図2】 図1の画像形成装置におけるプロセスカートリッジの概略構成を示す断面図である。
【図3】 図2のプロセスカートリッジにおけるスペーサ部材の取付位置を示す平面図である。
【図4】 図3の部分拡大図である。
【図5】 サイドシール部材の取付状態を示す斜視図である。
【図6】 図1の画像形成装置に対するプロセスカートリッジの着脱方法を説明するための図である。
【図7】 図2のプロセスカートリッジに対する現像器ユニットの着脱方法を説明するための図である。
【図8】 現像器ユニット及び感光ドラムを取り外した状態のドラムユニットを示す平面図である。
【図9】 (A)は図8のドラムユニットに設けられた左側のトナー収容部を示す斜視図、(B)は図8のドラムユニットに設けられた右側のトナー収容部を示す斜視図、(C)は(A)のトナー収容部にドラムワイパーを取り付けた状態を示す斜視図、(D)は(B)のトナー収容部にドラムワイパーを取り付けた状態を示す斜視図である。
【図10】 (A)は図8のA−A線断面図、(B)は(A)の丸印部Cの拡大図である。
【図11】 本発明の第2の実施形態におけるプロセスカートリッジの概略構成を示す断面図である。
【図12】 本発明の第3の実施形態における画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図13】 図12の現像装置の部分拡大図である。
【符号の説明】
1 本体ハウジング
2 プロセスカートリッジ
3 ドラムユニット
4 現像器ユニット
13 感光体ドラム
14 転写ローラ
22 現像ローラ
23 スペーサ部材
30 ケース
40,41 トナー収容部
42,43 ドラムワイパー
60 サイドシール部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a developing device including a developer carrier, a process device including an electrostatic latent image carrier, and an image forming apparatus including at least one of these devices.
[0002]
[Prior art]
A laser printer as an image forming apparatus includes a developer carrier, that is, a developing roller, and an electrostatic latent image carrier, that is, a photosensitive drum. In this type of laser printer, a thin layer of toner as a developer is formed on the developing roller, and the developing roller is brought into contact with the photosensitive drum so that the toner selectively adheres to the photosensitive drum and is visible. Form an image.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the toner adhering to the developing roller in a charged state deteriorates due to friction at the nip portion with the photosensitive drum. The deterioration of the toner results in a decrease in the charge amount, resulting in problems such as density change, fogging, and transfer failure in the image quality.
[0004]
Therefore, the present invention solves such problems, suppresses toner deterioration, avoids a decrease in charge amount, and can prevent problems such as density changes in image quality, fogging, and transfer defects. It is an object of the present invention to provide a developing device, a process device, and an image forming apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the developer carrying member made of an elastic roller can be brought into contact with and separated from the electrostatic latent image carrying member, and the electrostatic latent image carrying member can be separated from the electrostatic latent image carrying member during development. In a developing device in which the developer carrier is opposed to the image carrier, A sheet-like spacer member for reducing the pressing force when the developer carrying member and the electrostatic latent image carrying member face each other in the image forming region; Between the developer carrier and the electrostatic latent image carrier There , Said In areas other than the image formation area Arranged It is characterized by that.
[0006]
According to the developing device of the first aspect, the sheet-like spacer member reduces the pressing force of the developer carrying member against the electrostatic latent image carrying member, thereby reducing the friction between them in the image forming area. The deterioration of the developer can be suppressed. Further, the impact when the developer carrying member comes into contact with the electrostatic latent image carrying member can be buffered by the spacer member.
According to a second aspect of the present invention, in the developing device according to the first aspect, the side seal member that slidably rubs against a part of the circumferential surface at both ends in the length direction of the developer carrier, and the electrostatic latent image. Drum wipers are further provided at both ends of the image carrier outside the image forming area and corresponding to the peripheral surfaces of both ends of the developer carrier, and the spacer member is an attachment region of the side seal member , And a drum wiper attachment region. In this way, the toner does not adhere to the spacer member, so that it is possible to always exhibit a stable function of the spacer member.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, in the developing device according to the first or second aspect, the spacer member is made of a synthetic resin.
[0008]
According to the third aspect of the present invention, the developer carrier and the electrostatic latent image carrier can be prevented from being scraped by forming the spacer member from a synthetic resin.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the developing device according to any one of the first to third aspects, the developer carrier is formed on a rubber base material and a surface of the base material. It is characterized by comprising a coat layer.
[0010]
According to the developing device of the fourth aspect, sufficient strength can be ensured by the coat layer, and as a result, scraping by the spacer member can be prevented. Further, even when rubber having high flexibility is used as the base material, the base material is not covered with the coating layer, so that the base material does not contaminate the electrostatic latent image carrier.
[0011]
According to a fifth aspect of the present invention, in the developing device according to the fourth aspect, the coat layer is formed of at least one selected from the group consisting of a urethane resin, a polyimide resin, and a fluororesin. .
[0012]
According to the developing device of the fifth aspect, it is possible to impart excellent strength to the coat layer, and therefore it is possible to reliably prevent the scraping by the spacer member.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the developing device according to the fourth or fifth aspect, the base material of the developer carrying member has an Asker C hardness of 70 or less.
[0014]
According to the developing device of the sixth aspect, it is possible to ensure a stable contact state between the developer carrier and the electrostatic latent image carrier due to a predetermined pressing force.
[0015]
According to a seventh aspect of the present invention, in the developing device according to the first or third aspect, the developer carrying member is formed of urethane rubber.
[0016]
According to the developing device of the seventh aspect, since the urethane rubber has an excellent strength, it is possible to prevent the developer carrier from being scraped by the spacer member.
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
According to the eighth aspect of the present invention, the developer carrying member formed of an elastic roller can be brought into contact with and separated from the electrostatic latent image carrying member, and the developer carrying is carried with respect to the electrostatic latent image carrying member during development. In the process device that makes the body contact each other, A sheet-like spacer member for reducing the pressing force when the developer carrying member and the electrostatic latent image carrying member face each other in the image forming region; Between the developer carrier and the electrostatic latent image carrier There , Said In areas other than the image formation area Arranged It is characterized by that.
[0022]
According to the process apparatus of the eighth aspect, the sheet-like spacer member reduces the pressing force of the developer carrying member against the electrostatic latent image carrying member, and thereby reduces the friction between both of them in the image forming area. The deterioration of the developer can be suppressed. Further, the impact when the developer carrying member comes into contact with the electrostatic latent image carrying member can be buffered by the spacer member.
According to a ninth aspect of the present invention, in the process apparatus according to the eighth aspect, the side seal member that slidably rubs against a part of the circumferential surface at both ends in the length direction of the developer carrier, and the electrostatic latent image. Drum wipers are further provided at both ends of the image carrier outside the image forming area and corresponding to the peripheral surfaces of both ends of the developer carrier, and the spacer member is an attachment region of the side seal member , And a drum wiper attachment region. In this way, the toner does not adhere to the spacer member, so that it is possible to always exhibit a stable function of the spacer member.
[0023]
According to a tenth aspect of the present invention, in the process apparatus according to the eighth or ninth aspect, the spacer member is made of a synthetic resin.
[0024]
According to the process apparatus of the tenth aspect, the developer member and the electrostatic latent image carrier can be prevented from being scraped by forming the spacer member from synthetic resin.
[0025]
[0026]
[0027]
[0028]
[0029]
An image forming apparatus according to an eleventh aspect of the present invention includes the developing device according to any one of the first to seventh aspects. According to a twelfth aspect of the present invention, an image forming apparatus of the present invention includes the process apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects.
[0030]
According to the image forming apparatus according to any one of
[0031]
[0032]
[0033]
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth aspect, a color image is formed by providing a plurality of the developer carriers.
[0034]
According to the image forming apparatus of the thirteenth aspect, during the switching operation of the plurality of developer carriers, the impact when the developer carrier contacts the electrostatic latent image carrier can be buffered by the spacer member.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0036]
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the first embodiment, a printer as an image forming apparatus that is an object of the present invention includes a
[0037]
(Schematic configuration of the printer)
FIG. 1 is a schematic sectional side view of a printer as an image forming apparatus. As shown in FIG. 1, a
[0038]
A
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
In the developing
[0042]
The developing
[0043]
Note that the developing
[0044]
The toner is a positively chargeable non-magnetic one-component developer, which is formed into a spherical shape by a suspension polymerization method, a well-known colorant such as carbon black, nigrosine, triphenylmethane, quaternary It has toner base particles having a particle diameter of 6 μm to 10 μm and an average particle diameter of 8 μm obtained by adding a charge control agent such as an ammonium salt. The toner is constituted by adding silica as an external additive to the surface of the toner base particles.
[0045]
Such a polymerized toner has high fluidity and enables extremely high-definition development, but because of its high fluidity, toner leakage is likely to occur. Therefore, the
[0046]
The
[0047]
A
[0048]
The region Z2 sealed by the
[0049]
A fixing
[0050]
In addition, a synthetic resin cover discharge tray 1a made of synthetic resin for placing the paper discharged from the fixing
[0051]
A paper feeding unit 6 is arranged below the
[0052]
Further, in the printer according to the present embodiment, a pair of
[0053]
The printer of the present embodiment as described above, when print data is transmitted together with a print command from an external device (not shown) such as a personal computer, the paper P as a transfer medium stacked on the
[0054]
On the other hand, the surface of the
[0055]
When the toner is consumed during the printing operation and the toner needs to be replenished, the
[0056]
On the other hand, if the image forming operation is continued, a small amount of toner may leak as the developing
[0057]
Such toner leakage often occurs from both ends of the developing
[0058]
The toner adhering to the
[0059]
In such a state, the toner stuck between the developing
[0060]
Therefore, in this embodiment, a drum wiper as a developer removing member that removes the toner on both ends of the
[0061]
FIG. 8 is a plan view of the
[0062]
In the present embodiment, as shown in FIG. 8,
[0063]
9A and 9B of the
[0064]
The drum wipers 42 and 43 are formed of a PET film as an example. In addition, a resin film such as a urethane film can be used.
[0065]
When the
[0066]
When the
[0067]
With the above-described configuration, the
[0068]
As described above, according to the present embodiment, the toner on the
[0069]
A printer as an image forming apparatus has the above-described schematic configuration, but is provided with a
[0070]
Hereinafter, the structure of the spacer member in this embodiment is demonstrated in detail, referring FIG.2 and FIG.4.
[0071]
(Detailed configuration of spacer member)
The
[0072]
As shown in FIG. 2, the upper end of each
[0073]
A region Z1 to which the
[0074]
Further, the spacer member attachment area Z1 to which the
[0075]
The
[0076]
When the developing
[0077]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, a printer as an image forming apparatus that is an object of the present invention includes a
[0078]
As shown in FIG. 11, the second embodiment differs from the first embodiment in that the
[0079]
Also in the second embodiment, the same side seal member and drum wiper as in the first embodiment are provided, and the positional relationship among the
[0080]
In the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0081]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the third embodiment, a color printer as an image forming apparatus that is an object of the present invention includes four developing
[0082]
In the third embodiment, the electrostatic
[0083]
A developing
[0084]
In configurations other than those described above, the printer according to the third embodiment has the same basic configuration as the printer according to the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
[0085]
In each of the developing
[0086]
In the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
[0087]
In the third embodiment, it is necessary to quickly perform the switching operation of the developing
[0088]
As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed.
[0089]
【The invention's effect】
According to the developing device of the first aspect, since the sheet-like spacer member is disposed in a portion other than the image forming area between the developer carrier and the electrostatic latent image carrier, the spacer member It is possible to reduce the pressing force of the developer carrying member against the electrostatic latent image carrying member, thereby alleviating the friction between them in the image forming region and suppressing the deterioration of the developer. Further, the impact when the developer carrying member comes into contact with the electrostatic latent image carrying member can be buffered by the spacer member. Further, according to the developing device of the second aspect, the toner does not adhere to the spacer member, so that it is possible to always exhibit a stable function of the spacer member.
[0090]
According to the developing device of the third aspect, since the spacer member is made of synthetic resin, the developer carrier and the electrostatic latent image carrier can be prevented from being scraped.
[0091]
According to the developing device of
[0092]
According to the developing device of
[0093]
According to the developing device of the sixth aspect, since the base material of the developer carrier has an Asker C hardness of 70 or less, a predetermined amount of the developer carrier and the electrostatic latent image carrier is determined. A stable contact state by pressing force can be secured.
[0094]
According to the developing device of the seventh aspect, since the developer carrying member is formed of urethane rubber, it is possible to impart excellent strength to the developer carrying member and to suppress the developer carrying member from being scraped by the spacer member. .
[0095]
[0096]
[0097]
According to the process apparatus of the eighth aspect, since the sheet-like spacer member is disposed in a portion other than the image forming region between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier, the spacer member It is possible to reduce the pressing force of the developer carrying member against the electrostatic latent image carrying member, thereby alleviating the friction between them in the image forming region and suppressing the deterioration of the developer. Further, the impact when the developer carrying member comes into contact with the electrostatic latent image carrying member can be buffered by the spacer member. Further, according to the process apparatus of the ninth aspect, the toner does not adhere to the spacer member, so that the function of the spacer member which is always stable can be exhibited.
[0098]
According to the process apparatus of the tenth aspect, since the spacer member is made of synthetic resin, it is possible to prevent the developer carrier and the electrostatic latent image carrier from being scraped.
[0099]
[0100]
[0101]
According to the present invention described in
[0102]
[0103]
The image forming apparatus according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a process cartridge in the image forming apparatus of FIG. 1;
3 is a plan view showing a mounting position of a spacer member in the process cartridge of FIG. 2; FIG.
FIG. 4 is a partially enlarged view of FIG. 3;
FIG. 5 is a perspective view showing an attached state of the side seal member.
6 is a view for explaining a method of attaching and detaching a process cartridge to and from the image forming apparatus of FIG.
7 is a view for explaining a method for attaching and detaching the developing unit to the process cartridge of FIG. 2; FIG.
FIG. 8 is a plan view showing the drum unit with the developing unit and the photosensitive drum removed.
9A is a perspective view showing a left toner accommodating portion provided in the drum unit of FIG. 8, FIG. 9B is a perspective view showing a right toner accommodating portion provided in the drum unit of FIG. (A) is a perspective view showing a state where a drum wiper is attached to the toner accommodating portion of (A), and (D) is a perspective view showing a state where the drum wiper is attached to the toner accommodating portion of (B).
10A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 8, and FIG. 10B is an enlarged view of a circled portion C in FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a process cartridge according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.
13 is a partially enlarged view of the developing device of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Body housing
2 Process cartridge
3 drum units
4 Developer unit
13 Photosensitive drum
14 Transfer roller
22 Development roller
23 Spacer member
30 cases
40, 41 Toner container
42,43 Drum wiper
60 Side seal member
Claims (13)
前記スペーサ部材は、前記サイドシール部材の取付領域、及びドラムワイパーの取付領域に包含されるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。A side seal member that slidably rubs a part of the circumferential surface at both ends in the longitudinal direction of the developer carrier, and both ends outside the image forming area of the electrostatic latent image carrier, the developer carrier It further comprises a drum wiper provided at a position corresponding to the circumferential surface of both ends,
The developing device according to claim 1, wherein the spacer member is provided so as to be included in an attachment region of the side seal member and an attachment region of the drum wiper.
前記スペーサ部材は、前記サイドシール部材の取付領域、及びドラムワイパーの取付領域に包含されるように設けられていることを特徴とする請求項8に記載のプロセス装置。A side seal member that slidably rubs a part of the circumferential surface at both ends in the longitudinal direction of the developer carrier, and both ends outside the image forming area of the electrostatic latent image carrier, the developer carrier It further comprises a drum wiper provided at a position corresponding to the circumferential surface of both ends,
The process apparatus according to claim 8, wherein the spacer member is provided so as to be included in an attachment region of the side seal member and an attachment region of the drum wiper.
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