JP4666047B2 - 現像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、現像ローラ(現像剤担持体)の両端部と現像器筐体との間をシールするサイドシール部材を備えた現像装置に関する。
従来より、トナーを担持する回転可能な現像ローラと、現像ローラの両端部と摺接可能なサイドシール部材と、現像ローラの軸方向に沿って延びて現像ローラと摺接可能なロアフィルム(長尺シール部材)とを備えた現像装置が知られている(特許文献1参照)。具体的に、この技術では、サイドシール部材が貼着される左右のサイドシール貼着面の間にサイドシール貼着面よりも突出する支持部が形成され、この支持部にロアフィルムが貼着されている。
そして、このロアフィルムの両端部は、サイドシール部材に重なるとともに、サイドシール貼着面に対向するように配置されている。このような構造においては、トナー漏れの更なる抑制を図るために、ロアフィルムと、サイドシール部材と、支持部と、サイドシール貼着面とで囲まれる隙間に、充填剤を充填している。
特開2001−27846号公報
しかしながら、従来技術では、サイドシール貼着面が比較的広めに形成されているので、隙間に充填した充填剤がサイドシール貼着面上に広がってしまい、無駄に充填剤を消費してしまう場合があった。
そこで、本発明は、充填剤の消費量を少なくすることができる現像装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決する本発明は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体を回転可能に支持する現像器筐体と、前記現像剤担持体の両端部と摺接可能なサイドシール部材と、前記現像剤担持体の軸方向に沿って延びて前記現像剤担持体と摺接可能なシート状の長尺シール部材と、前記現像器筐体に形成され、前記サイドシール部材が貼着されるサイドシール貼着面と、前記現像器筐体に形成され、前記サイドシール貼着面よりも前記現像剤担持体側に突出して前記長尺シール部材を支持する支持部と、を備える現像装置であって、前記長尺シール部材は、両端部が前記サイドシール部材と重なるとともに前記サイドシール貼着面と対向した状態で、前記支持部上に貼着され、前記長尺シール部材と、前記サイドシール部材と、前記支持部と、前記サイドシール貼着面とで囲まれる隙間には、充填剤が充填され、前記サイドシール貼着面に、前記充填剤の広がりを抑制し、さらに前記サイドシール部材と当接することで前記サイドシール部材を位置決めするための突起が、前記支持部との間に所定間隔を空けて形成されていること特徴とする。
本発明によれば、長尺シール部材と、サイドシール部材と、支持部と、サイドシール貼着面とで囲まれる隙間に、充填剤を充填すると、サイドシール貼着面上を伝って広がるように流れる充填剤は、突起によって塞き止められる。そのため、充填剤がサイドシール貼着面上を無駄に広がることがなく、充填剤の消費量を少なくすることができる。
本発明によれば、充填剤の広がりを抑制するための突起をサイドシール貼着面に設けたので、充填剤がサイドシール貼着面上を無駄に広がることがなく、充填剤の消費量を少なくすることができる。
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図1は本発明の一実施形態に係る現像カートリッジを備えたレーザプリンタを示す側断面図であり、図2は現像カートリッジを示す側断面図である。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。
また、以下の説明においては、レーザプリンタ1の使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することとする。すなわち、図1においては、右側を「手前側(前側)」と称し、左側を「奥側(後側)」と称し、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」と称し、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」と称する。なお、上下方向については、図示方向とユーザ使用時の方向が一致するので、そのまま「上下方向」と称することとする。
<レーザプリンタの全体構成>
図1に示すように、レーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に用紙3を給紙するためのフィーダ部4や、用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
<フィーダ部の構成>
フィーダ部4は、本体ケーシング2内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7を備えている。また、フィーダ部4は、用紙3の搬送や紙粉取りを行う各種ローラ11を備えている。そして、フィーダ部4では、給紙トレイ6内の用紙3が、用紙押圧板7によって上方に寄せられ、各種ローラ11によって画像形成部5に搬送される。
<画像形成部の構成>
画像形成部5は、スキャナユニット16、プロセスカートリッジ17、定着部18などを備えている。
<スキャナユニットの構成>
スキャナユニット16は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、レーザ発光部(図示せず。)、回転駆動されるポリゴンミラー19、レンズ20,21、反射鏡22,23,24などを備えている。このスキャナユニット16では、レーザビームが図の鎖線で示す経路を通って、感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射される。
<プロセスカートリッジの構成>
プロセスカートリッジ17は、本体ケーシング2の手前側に設けられたフロントカバー2aを適宜開放することで、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ17は、現像装置の一例としての現像カートリッジ28と、ドラムユニット39とで主に構成されている。
現像カートリッジ28は、ドラムユニット39に装着された状態で、本体ケーシング2に対して着脱自在となっている。なお、現像カートリッジ28は、本体ケーシング2に固定されたドラムユニット39に対して着脱自在に構成されていてもよい。現像カートリッジ28は、図2に示すように、現像剤担持体の一例としての現像ローラ31、層厚規制ブレード32、供給ローラ33およびトナー収容室34を主に備えている。
この現像カートリッジ28では、トナー収容室34内の現像剤の一例としてのトナーが、アジテータ34Aで攪拌された後、供給ローラ33により現像ローラ31に供給され、このとき、供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ31上に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って、層厚規制ブレード32と現像ローラ31との間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定厚さの薄層として現像ローラ31上に担持される。なお、現像カートリッジ28の詳細については、後で詳述することとする。
ドラムユニット39は、感光ドラム27、スコロトロン型帯電器29および転写ローラ30を主に備えている。そして、このドラムユニット39内において、感光ドラム27の表面は、スコロトロン型帯電器29により一様に正帯電された後、スキャナユニット16からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。
次いで、現像ローラ31の回転により、現像ローラ31上に担持されているトナーが、感光ドラム27の表面上に形成される静電潜像に供給されて、感光ドラム27の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム27と転写ローラ30の間で用紙3が搬送されることで、感光ドラム27の表面に担持されているトナー像が用紙3上に転写される。
<定着部の構成>
図1に示すように、定着部18は、加熱ローラ41と、加熱ローラ41と対向して配置され加熱ローラ41を加圧する加圧ローラ42とを備えている。そして、このように構成される定着部18では、用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過する間に熱定着させている。なお、定着部18で熱定着された用紙3は、定着部18の下流側に配設される排紙ローラ45に搬送され、この排紙ローラ45から排紙トレイ46上に送り出される。
<現像カートリッジの詳細構造>
次に、本発明の一実施形態に係る現像カートリッジ28の詳細構造について説明する。参照する図面において、図3は供給口周りの構造を示す拡大斜視図であり、図4は供給口周りの構造を簡略的に示す正面図である。また、図5(a)は図4のX−X断面図、(b)は図4のY−Y断面図である。図6(a)〜(d)はロアフィルムと、サイドシール部材と、支持部と、サイドシール貼着面とで囲まれる隙間に充填剤を充填する作業を示す図である。また、図7(a)〜(c)は表面部材の側面を基材の側面よりも内側にしたサイドシール部材の作用を示す図であり、図8(a),(b)は表面部材と基材の側面を面一にしたサイドシール部材の作用を示す図である。
なお、現像カートリッジ28は左右対称の構造であるため、図3等では左右のいずれか一方の部位のみを示し、他方の部位は省略することとする。また、図3等では、現像ローラ31や供給ローラ33を外した状態を示している。
図3に示すように、現像カートリッジ28は、前述した現像ローラ31等を備える他、現像ローラ31を回転可能に支持する現像器筐体50と、現像ローラ31の両端部と摺接するサイドシール部材61およびブレードシール部材62と、長尺シール部材の一例としてのロアフィルム63とを備えている。なお、現像ローラ31は、図に示す矢印の方向に回転、すなわちロアフィルム63、サイドシール部材61、ブレードシール部材62にこの順で摺接するように回転している。
現像器筐体50には、現像ローラ31を回転可能に支持する軸受部51と、内部のトナー収容室34から現像ローラ31にトナーを供給するための供給口52と、サイドシール部材61が貼着されるサイドシール貼着面53と、ロアフィルム63を支持する支持部54とが主に形成されている。供給口52は、現像ローラ31の軸方向に沿った矩形の長孔状に形成されており、その上部には、層厚規制ブレード32が固定されている。
層厚規制ブレード32は、図2に示すように、金属板32Aと、金属板32Aの上部を挟み込んで補強する補強板32B,32Cと、金属板32Aの下端部(先端部)に固定される金属板32Aよりも左右幅が小さいゴム製の押圧部材32Dとを備えて構成されている。そして、この層厚規制ブレード32は、補強板32B,32Cで挟持される金属板32Aの上部が現像器筐体50に固定され、その先端部の押圧部材32Dが金属板32Aから付勢力を受けつつ現像ローラ31と摺接している。なお、図3においては、金属板32Aから外側の補強板32Cを外した状態を図示している。
層厚規制ブレード32と現像器筐体50との間には、コ字状のブレード裏シール64が配設されている。具体的に、ブレード裏シール64は、図4に簡略化して示すように、供給口52の上側部分を囲うコ字状に形成されており、その両端部がサイドシール貼着面53の上部に貼着されている。
そして、このブレード裏シール64は、層厚規制ブレード32の左右方向(長手方向)の長さよりも長く形成されて、その両端部64Aが層厚規制ブレード32の両端部32Eから突出するように配設されている。これにより、ブレード裏シール64を押し潰すようにして層厚規制ブレード32を現像器筐体50に固定した際には、図5(b)に示すように、押し潰されていないブレード裏シール64の両端部64Aで層厚規制ブレード32の左右両端縁が覆われることとなる。そのため、押し潰されたブレード裏シール64と層厚規制ブレード32の段差部分(金属板32Aと内側の補強板32Bとで形成される段差)との間に形成される微小な隙間G1がブレード裏シール64の両端部64Aで塞がれて、トナー漏れが抑制されている。
図3に示すように、サイドシール貼着面53は、側面視略円弧状の面であり、供給口52の左右両側に形成されている。このサイドシール貼着面53には、サイドシール部材61の左右方向の位置を決めるためにサイドシール部材61の左右方向外側の側面に当接(隣接)する位置決め壁55と、サイドシール部材61の前後方向の位置を決めるためにサイドシール部材61の後側の側面に当接する突起56とが突出するように形成されている。
位置決め壁55は、現像ローラ31の回転方向に沿って延びる長尺状の壁であり(図4参照)、その高さがサイドシール部材61よりも低くなるように形成されている。
突起56は、図6(a)に示すように、支持部54との間に所定間隔(比較的狭い間隔)を開けて形成されている。これにより、ロアフィルム63と、サイドシール部材61と、支持部54と、サイドシール貼着面53とで囲まれる隙間G2に充填される充填剤F(図6(d)参照)が、左右方向外側に広がることが抑制されている。ここで、所定間隔は、例えばサイドシール部材61の左右幅の半分以下などに設定することができる。
また、突起56の支持部54との対向面の一部(後部)は、サイドシール部材61に向かうにつれて支持部54に近付くように傾斜した傾斜面56Aとなっている。これにより、図6(b)〜(d)に示すように、充填剤Fを注入するためのノズルNが、傾斜面56Aによって前述した隙間G2に案内される。
支持部54は、サイドシール貼着面53よりも現像ローラ31側に突出するとともに、現像ローラ31の軸方向に沿って延びるように形成されている。
図3に示すように、サイドシール部材61は、現像ローラ31の両端部と現像器筐体50における供給口52の左右両側に隣接するサイドシール貼着面53との間に設けられている。より詳しくは、サイドシール部材61は、現像ローラ31の回転方向において層厚規制ブレード32の先端(下端)に隣接するように配設されている。
このサイドシール部材61は、弾性を有する基材61Aと、この基材61Aの現像ローラ31側の面に積層される表面部材61Bとを備えて構成されている。基材61Aは、表面部材61Bよりも柔らかい弾性変形可能なウレタンスポンジなどの弾性体で形成されており、両面テープや接着剤等によって現像器筐体50のサイドシール貼着面53に貼着されている。より具体的には、基材61Aは、その側面が位置決め壁55、突起56および支持部54に当接するように配設される。ここで、「側面」とは、表面部材61Bと基材61Aとの境界面に直交する面をいう。
表面部材61Bは、フェルトなどの材料で基材61Aよりも薄く形成されており、両面テープ等によって基材61Aに貼り付けられている。そして、この表面部材61Bは、その側面が、位置決め壁55、突起56および支持部54から離れるように、基材61Aの側面よりも内側に配置されるような形状に形成されている。
これにより、図7(a),(b)に示すように、サイドシール部材61を上方から押し潰すと、基材61Aの横方向(前後左右)の変形が例えば隣接する位置決め壁55で抑えられて、基材61Aが表面部材61Bと位置決め壁55との間から上方に突出する。そのため、図7(c)に示すように、現像ローラ31をサイドシール部材61全体に押し付けた場合には、表面部材61Bと位置決め壁55との間から突出した基材61Aが位置決め壁55と現像ローラ31との隙間に逃げることで、ほとんど圧縮することなく現像ローラ31と位置決め壁55との間で挟まれる。これにより、基材61Aから現像ローラ31に加わる負荷は小さくなる。
これに対し、図8(a)に示すように、表面部材61B’の側面を基材61A’の側面と面一に形成した場合には、現像ローラ31をサイドシール部材61’全体に押し付けると、図8(b)に示すように、基材61A’は、表面部材61B’と位置決め壁55との狭い隙間からしか逃げることができずに、硬い表面部材61B’と位置決め壁55との間で圧縮される。これにより、位置決め壁55の近くの硬い表面部材61B’から現像ローラ31に加わる負荷は大きくなる。
したがって、本実施形態のように表面部材61Bの側面を位置決め壁55、突起56および支持部54から離れる位置に配置することによって、現像ローラ31に加わる負荷を小さくでき、現像ローラ31の損傷を抑えることが可能となっている。
図3に示すように、ブレードシール部材62は、層厚規制ブレード32の押圧部材32Dの左右両端縁に密着するように層厚規制ブレード32の両端部に設けられることで、現像ローラ31の回転方向でサイドシール部材61と隣接している。ブレードシール部材62は、図5(a)に示すように、前述したサイドシール部材61と同じように基材62Aと当該基材62Aよりも薄い表面部材62Bとを両面テープ等で張り合わせて構成され、基材62Aが両面テープ等で層厚規制ブレード32に貼着されることで層厚規制ブレード32に固定されている。
そして、表面部材62Bは現像ローラ31の回転方向において基材62Aよりも長く形成されており、この表面部材62Bのみが層厚規制ブレード32(金属板32A)の先端から折り曲げられて表面から裏面に回り込むように配設されている。これにより、現像ローラ31の回転により、ブレードシール部材62が剥がされることが防止されている。
また、このように表面部材62Bのみが層厚規制ブレード32の裏面に回り込むことによって、層厚規制ブレード32の裏面と薄い表面部材62Bとで形成される段差を非常に小さく抑えることができる。そのため、層厚規制ブレード32の裏に配置されるブレード裏シール64が、小さな段差面に倣うように変形することができ、その段差付近からのトナー漏れが抑制されている。
また、表面部材62Bの折り曲げ部分は、隣接するサイドシール部材61(基材61Aおよび表面部材61B)の上端部と接触している。これにより、サイドシール部材61とブレードシール部材62との間からのトナー漏れが確実に抑制されている。
図4に示すように、ロアフィルム63は、ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂からなるシート状の部材であり、現像ローラ31の軸方向に沿って延びて現像ローラ31の略全体に摺接している。そして、このロアフィルム63は、支持部54よりも左右方向に長く形成されており、支持部54に貼り付けられた状態において、その両端部が、支持部54からはみ出して、サイドシール部材61と重なるとともにサイドシール貼着面53と対向している。これにより、前述した隙間G2(図6参照)が形成されるようになっている。
また、図3に示すように、サイドシール部材61の後側(現像ローラ31の回転方向上流側)には、上方のみに開口する凹状の現像剤受け部70が形成されている。具体的に、この現像剤受け部70は、サイドシール貼着面53と、支持部54と、サイドシール貼着面53の左右方向外側に位置する外壁部73と、サイドシール部材61と、現像器筐体50の後端部に倣って貼り付けられる可撓性シート部材75とによって構成されている。これにより、仮にブレードシール部材62上のトナーが現像ローラ31によって捕捉されてサイドシール部材61に向けて搬送された際に、サイドシール部材61のエッジで削られて落とされた場合であっても、現像剤受け部70にてトナーを受けることができるので、現像カートリッジ28からのトナー漏れを抑制することができる。
以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
ロアフィルム63と、サイドシール部材61と、支持部54と、サイドシール貼着面53とで囲まれる隙間G2に、充填剤Fを充填すると、サイドシール貼着面53上を伝って広がるように流れる充填剤Fは、突起56によって塞き止められる。そのため、充填剤Fがサイドシール貼着面53上を無駄に広がることがなく、充填剤Fの消費量を少なくすることができる。
充填剤Fの広がりを抑える突起56にサイドシール部材61を当接させることでサイドシール部材61の位置決めを行うので、位置決め用の突起を別途設ける構造に比べ、構造を簡易化することができる。
充填剤Fの広がりを抑える突起56の支持部54との対向面(傾斜面56A)がサイドシール部材61に向かうにつれて支持部54に近付くように傾斜しているので、充填剤Fを注入するためのノズルNを確実に隙間G2に案内することができる。
ブレードシール部材62が、層厚規制ブレード32の先端から折り曲げられて表面から裏面に回り込むように配設されることで、現像ローラ31の回転によりブレードシール部材62が剥がされることがないので、トナー漏れを抑えることができる。
ブレードシール部材62の表面部材62Bのみを層厚規制ブレード32の裏面に回り込ませることで、裏面に回り込んだ部分(表面部材62B)と層厚規制ブレード32の裏面とで形成される段差を非常に小さく抑えることができる。そのため、裏面に回り込んだ部分(表面部材62B)の周縁と、層厚規制ブレード32の裏面側に配置されるブレード裏シール64との間に隙間ができにくくなり、トナー漏れを抑えることができる。
ブレードシール部材62の表面部材62Bの折り曲げ部分がサイドシール部材61の端部と接触するので、サイドシール部材61とブレードシール部材62との間からのトナー漏れを確実に抑えることができる。
ブレード裏シール64が、層厚規制ブレード32の長手方向の長さよりも長く形成されて、層厚規制ブレード32の両端部32Eから突出しているので、押し潰されたブレード裏シール64と層厚規制ブレード32の段差部分との間に形成される微小な隙間G1をブレード裏シール64の両端部64Aで塞いで、トナー漏れを確実に抑えることができる。
サイドシール部材61の表面部材61Bの側面が、位置決め壁55等の壁から離れるように基材61Aの側面よりも内側に配置されているので、現像ローラ31をサイドシール部材61に押し付けた際に表面部材61Bと位置決め壁55等の隙間から柔らかい基材61Aを突出させて現像ローラ31と弾性的に接触させることができ、現像ローラ31の損傷を抑えることができる。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。
前記実施形態では、現像装置としてトナー収容室34を一体に有する現像カートリッジ28を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばトナー収容室を有するトナーカートリッジが着脱されるカートリッジを現像装置として採用してもよい。
前記実施形態では、サイドシール部材として2層構造のサイドシール部材61を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば1層構造または3層構造以上のサイドシール部材などを採用してもよい。
前記実施形態では、長尺シール部材として樹脂製のロアフィルム63を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばシート状のウレタンスポンジなどであってもよい。
前記実施形態では、突起56の支持部54との対向面の一部を傾斜面56Aとしたが、本発明はこれに限定されず、対向面の全部を傾斜面としてもよい。
前記実施形態では、ブレードシール部材として2層構造のブレードシール部材62を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば1層構造または3層構造以上のブレードシール部材を採用してもよい。
前記実施形態では、ブレードシール部材62の表面部材62Bのみを層厚規制ブレード32の裏面まで回り込ませたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基材61Aを表面部材62Bと同じ長さにして、基材61Aと表面部材62Bをともに裏面に回り込ませてもよいし、基材61Aを表面部材62Bよりも長く形成し、基材61Aのみを裏面に回り込ませてもよい。
前記実施形態では、サイドシール部材61を、表面部材の側面が基材の側面よりも内側に位置する構造としたが、本発明はこれに限定されず、例えばブレードシール部材62などを前記構造としてもよい。すなわち、押圧部材32D側の基材62Aの側面よりも内側になるように表面部材62Bの側面を内側に位置させてもよい。
本発明の一実施形態に係る現像カートリッジを備えたレーザプリンタを示す側断面図である。 現像カートリッジを示す側断面図である。 供給口の周囲の構造を示す拡大斜視図である。 供給口周りの構造を簡略的に示す正面図である。 (a)は図4のX−X断面図、(b)は図4のY−Y断面図である。 (a)〜(d)はロアフィルムと、サイドシール部材と、支持部と、サイドシール貼着面とで囲まれる隙間に充填剤を充填する作業を示す図である。 (a)〜(c)は表面部材の側面を基材の側面よりも内側にしたサイドシール部材の作用を示す図である。 (a),(b)は表面部材と基材の側面を面一にしたサイドシール部材の作用を示す図である。
符号の説明
28 現像カートリッジ
31 現像ローラ
50 現像器筐体
53 サイドシール貼着面
54 支持部
56 突起
56A 傾斜面
61 サイドシール部材
61A 基材
61B 表面部材
63 ロアフィルム
F 充填剤
G2 隙間
N ノズル

Claims (2)

  1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体を回転可能に支持する現像器筐体と、
    前記現像剤担持体の両端部と摺接可能なサイドシール部材と、
    前記現像剤担持体の軸方向に沿って延びて前記現像剤担持体と摺接可能なシート状の長尺シール部材と、
    前記現像器筐体に形成され、前記サイドシール部材が貼着されるサイドシール貼着面と、
    前記現像器筐体に形成され、前記サイドシール貼着面よりも前記現像剤担持体側に突出して前記長尺シール部材を支持する支持部と、を備える現像装置であって、
    前記長尺シール部材は、両端部が前記サイドシール部材と重なるとともに前記サイドシール貼着面と対向した状態で、前記支持部上に貼着され、
    前記長尺シール部材と、前記サイドシール部材と、前記支持部と、前記サイドシール貼着面とで囲まれる隙間には、充填剤が充填され、
    前記サイドシール貼着面に、前記充填剤の広がりを抑制し、さらに前記サイドシール部材と当接することで前記サイドシール部材を位置決めするための突起が、前記支持部との間に所定間隔を空けて形成されていることを特徴とする現像装置。
  2. 前記突起の前記支持部との対向面は、
    前記サイドシール部材に向かうにつれて前記支持部に近付くように傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
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