JP4967944B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は，電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。さらに詳細には，現像装置のハウジングから外部へのトナーの漏れを防止した現像装置に関するものである。

従来より，電子写真方式の画像形成装置では，感光体にトナーを供給して静電潜像を現像するための現像装置を有している。そして，現像装置のハウジングにはトナーが収容されている。また，現像装置には，そのハウジングの開口部を介して感光体に対向する現像ローラが設けられている。そのため従来より，現像ローラの周囲から，ハウジングの外部へのトナーの漏れを防止するために，様々なシール部材等が設けられている。例えば，感光体との対向位置に対して，現像ローラの回転方向の上流側には，トナーの層厚を規制する規制ブレードが設けられる。また，下流側には，トナーを除電する除電シートが設けられる。これらの規制ブレードおよび除電シートは，その箇所からのトナーの漏れを防止する役目をも担っている。

さらに，従来の現像装置には，現像ローラの軸方向両端部の近傍からのトナーの漏れを防止するために，シール部材を有しているものがある。例えば，現像ローラの軸方向端部に対面するハウジングの部分に，端部シールが設けられている。さらに，この端部シールと現像ローラとの圧接を確実にするために，端部シールの裏側に発泡ウレタン性のシールが圧縮して設けられているものもある。この端部シールでは，ＰＥＴフィルムの基材の一部に，フッ素樹脂製のテープがローラの回転方向に対して角度をもって貼付されている。これにより，そのテープの端部が，現像ローラの表面からトナーを掻き取るようにされている。

また例えば，特許文献１には，現像ローラの端部に第１シール，第２シール，第３シール等を設けた現像装置が開示されている。本文献の装置では，第１シールと第３シールとによってトナーの漏れが防止されるとされている。また，第２シールを熱可塑性エラストマーとするとともに，斜めの襞を設けることによって，トナーを中央へ掃き寄せるとされている。
特開平７−１３４４９４号公報

しかしながら，フッ素樹脂製のテープを使用したものでは，現像ローラとテープとの圧接状態をあまり強くすることができない。そのため，一定量を超えた量のトナーがテープの箇所に到達すると，トナーの漏れを完全には防止できないという問題点があった。また，現像ローラの回転が高速のものでは，温度上昇によりテープが削れたり剥がれたりするおそれがあるという問題点があった。

また，前記した特許文献１の現像装置では，それぞれ素材の異なる複数枚のシールが互いに重ねられるなど，かなり複雑な構成となっている。そのため，各シールの形状や寸法の管理が難しい。さらには，このシール部材は，例えば１つの現像ローラの両端部に使用されるものでもそれぞれ異なる形状となり，汎用的に使用できるものではないという問題点があった。

本発明は，前記した従来の現像装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，簡易な構成で，汎用的に使用でき，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることを可能とする現像装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の現像装置は，現像ローラと，現像ローラを回転可能に支持するとともに内部に現像剤を収容するハウジングとを有する現像装置であって，ハウジングにおける現像ローラの軸方向端部に対面する領域に，現像ローラの側面に沿った凹面である第１区域と，第１区域よりも現像ローラの側面から遠い第２区域とが形成されており，第１区域と第２区域との間の段差が，現像ローラの回転移動とともに現像ローラの端部寄りから中央寄りへ向かう向きに傾斜しており，第１区域が段差よりも現像ローラの端部側に位置しており，段差を跨いで第１区域および第２区域上に設けられたエラストマーのシール部材を有し，シール部材のうち，少なくとも第１区域上の部分が現像ローラの側面に接触しているものである。

本発明の現像装置によれば，ハウジングにおける現像ローラの軸方向端部に対面する領域に，段差が設けられている。さらに，段差にシール部材が設けられており，そのシール部材が現像ローラに接触している。従って，シール部材によって，現像ローラの端部からの現像剤の漏れは防止されている。さらに，段差が，現像ローラの回転移動とともに現像ローラの端部寄りから中央寄りへ向かう向きに傾斜しているので，この段差に対応する部分で掻き取られた現像剤は，中央寄りへと運ばれる。従って，簡易な構成で，汎用的に使用でき，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からの現像剤の漏れを確実に防止するとともに，現像剤を軸方向中央部へと寄せることができる。

さらに本発明では，シール部材のうち現像ローラに対面する面に，段差に沿った切り込みが形成されていることが望ましい。
このようになっていれば，段差を跨いで設けられる際に，シール部材の切り込みが開かれる。そして，その開かれた部分が現像ローラに接触することになる。従って，より確実に現像剤を寄せることができる。

さらに本発明では，シール部材に，現像ローラの両端側にそれぞれ対応する２種類の切り込みがともに形成されていることが望ましい。
このようになっていれば，右端部用と左端部用とを区別する必要がない。従って，より汎用的に使用できるものとなる。また，部品の種類が少なくてすむ。

さらに本発明では，シール部材とハウジングとの間に，スポンジ部材を有することが望ましい。
このようにすれば，シール部材は，スポンジ部材によって，確実に現像ローラに接触される。

本発明の現像装置によれば，簡易な構成で，汎用的に使用でき，ハウジングの開口部のうち，現像ローラの軸方向端部の近傍からのトナーの漏れを確実に防止するとともに，トナーを軸方向中央部へと寄せることができる。

「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，電子写真方式の画像形成装置に用いられ，感光体の静電潜像を現像するための現像装置に本発明を適用したものである。

本形態の現像装置１は，図１に示すように，ハウジング１１を有してユニット化されている。ハウジング１１には，図中手前側に開口部１１ａが形成されており，そこから現像ローラ１２の一部が露出している。この露出部分が，画像形成装置への取付時には感光体に対向される箇所である。現像ローラ１２のローラ軸部１２ａは，ハウジング１１に対して回転可能に支持されている。現像ローラ１２のローラ体部１２ｂは，ローラ軸部１２ａに比較して，大径となっている。また，ハウジング１１の内部には，トナーが収容されている。本形態では，非磁性一成分トナーを使用している。

現像ローラ１２は，現像処理時には，図１中手前面が下から上へ向かう向きに回転される。そして，現像ローラ１２の図中下側には，開口部１１ａのやや上流側に規制ブレード１３が接触している。また，この図中では見えない位置であるが，現像ローラ１２の図中上側で，開口部１１ａのやや下流側には，除電シートが設けられている。この規制ブレード１３や除電シートは，ハウジング１１に取り付けられており，その一端が現像ローラ１２に接触している。この規制ブレード１３および除電シートはいずれも，現像ローラ１２に対して，図中横方向に，少なくとも現像に供される領域以上の長さ範囲で接触している。そして，これらによって，現像ローラ１２の図中上下における，ハウジング１１との間からのトナーの漏れは防止されている。

次に，現像ローラ１２の取り付けられていない状態での，ハウジング１１の軸方向端部を，図２に示す。図２に示しているのは，図１中右側の端部である。軸受け１５は，現像ローラ１２のローラ軸部１２ａを回転可能に支持する。軸受け１５よりも図中左側には，軸受け１５よりも大径の内径を有する曲面部１６が形成されている。この曲面部１６の内径は，このハウジング１１に現像ローラ１２が取り付けられた状態で，現像ローラ１２のローラ体部１２ｂが接触しない大きさとなっている。

さらに本形態では，図２に示すように，曲面部１６より図中手前側に一段高くなった凸部２１が形成されている。凸部２１の図中手前面である第１区域２２は，取り付けられたときの現像ローラ１２と同軸の円筒面をなしている。第１区画２２の図中右端は，現像ローラ１２の周方向のうちハウジング１１内に配置される範囲をすべて覆っている。また，凸部２１の図中上端部である段差２３は，図中右上から左下へと斜めに切り取られた斜面となっている。さらに，段差２３より図２中左上側の部分は，凸部２１より一段下がった第２区域２４である。この第２区域２４は曲面部１６の一部であってもよい。

なお，現像ローラ１２の軸方向に関してもう一方の端部（図１中左側の端部）には，この凸部２１と左右対称の凸形状が形成されている。ハウジング１１にこのような形状を形成することは，型を作ってしまえば容易である。

さらに本形態の現像装置１では，図３に示すように，第１区域２２と第２区域２４とを覆って，スポンジ部材３１とシール部材３２がこの順に重ねて貼り付けられている。このスポンジ部材３１とシール部材３２とはいずれも，図４に示すような，それぞれほぼ均一の厚さの曲面形状である。板状部材を曲げたものでもよい。なお，このスポンジ部材３１とシール部材３２とは同じ形状なので，図４ではまとめて１つしか示していないが，実際にはこれらは別々のものである。また，これらの大きさは，第１区域２２と第２区域２４とをちょうど覆うことのできる程度にされている。ここで，スポンジ部材３１は，発泡ポリウレタン等で形成されている。シール部材３２は，熱可塑性エラストマーで形成されている。

なお，図３に示しているのは，現像ローラ１２を取り付けた状態の本形態の現像装置１の断面図である。この図は，図１の左から見た様子である。スポンジ部材３１は，両面テープまたは接着剤等によって，ハウジング１１の第１区域２２と第２区域２４とにわたって貼付けられている。その上に，シール部材３２が貼り付けられている。そして，シール部材３２の図３中右面は，現像ローラ１２の外面に接触している。

スポンジ部材３１は，第１区域２２と第２区域２４とにわたって貼り付けられているので，それらの間の段差２３によって，図３に示すように屈曲された状態となっている。また，スポンジ部材３１に比較して，シール部材３２はかなり柔らかいものである。特に，画像形成中等に，装置の温度が上昇すると，さらに柔らかい状態となる。そのため，スポンジ部材３１と現像ローラ１２とに挟まれた部分では，厚さ方向にかなり圧縮される。図中下部の第１区域２２に対応する部分では，第２区域２４の部分に比較して，シール部材３２はかなり圧縮された状態である。

そのため，第１区域２２の部分では，第２区域２４の部分に比較して，シール部材３２による厚さ方向への反発力が大きい。この差が，現像ローラ１２のローラ体部１２ｂに対するシール部材３２による押圧力の差となっている。つまり，現像ローラ１２は，段差２３の前後で異なる強さの押圧を受ける。なお，少なくとも第１区域２２に対応する範囲では，シール部材３２は現像ローラ１２に確実に圧接されている。

ここで，現像処理時における現像ローラ１２の回転方向は，図３中で反時計回り方向である。すなわち，現像ローラ１２の各部は，まずシール部材３２における第２区域２４に相当する部分に当接され，回転によって順次，第１区域２２に相当する部分に当接される。従って，シール部材３２による現像ローラ１２に対する押圧力は初めは小さく，現像ローラ１２が第１区域２２に到達すると大きくなる。これにより，現像ローラ１２の表面に付着しているトナーは，段差２３に相当する位置で掻き取られる。

さらに，図２に示すように，段差２３は軸方向に対して斜面となっている。すなわち，現像ローラ１２のうち軸方向端部に近いほど早い段階でトナーが掻き取られる。そして，現像ローラ１２の回転方向について，段差２３は次第に軸方向中央部へ寄せられている。従って，この段差２３によって掻き取られたトナーは次第に軸方向中央部へ向かって送られることになる。反対側の端部ももちろん同様である。また，スポンジ部材３１およびシール部材３２は，軸方向両側とも同一の形状でよいので，１種類のものを用意すればよい。

以上詳細に説明したように，本形態の現像装置１によれば，ハウジング１１に第１区域２２と第２区域２４とが形成されている。さらに，それらの間の段差２３が，現像ローラ１２の回転方向について軸の中央部へ寄る斜面となっている。そして，凸部２１にはスポンジ部材３１とシール部材３２とが貼り付けられている。従って，シール部材３２は現像ローラ１２に確実に圧接される。そして，現像ローラ１２に付着しているトナーは，シール部材３２によって掻き取られ，次第に中央へ寄せられる。これにより，簡易な構成で，汎用的に使用でき，現像ローラの端部からのトナーの漏れを防止するとともに，トナーを中央へと寄せることができる。

「第２の形態」
次に，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，第１の形態に比較して，シール部材の構成がやや異なるのみであり，同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。

本形態におけるハウジング１１の形状は，第１の形態のものと同様である。本形態では，スポンジ部材３１とシール部材３２に代えて，図５に示すシール部材４１のみを使用する。すなわち，本形態ではスポンジ部材を使用していない。このシール部材４１も，第１の形態と同様に，熱可塑性エラストマーで形成されている。そして，本形態のシール部材４１には，取付時に現像ローラ１２に接触する側の面に２本の切り込み４２，４３が形成されている。なお，本形態においてもシール部材４１とハウジング１１との間に，スポンジ部材を配置してもよい。

切り込み４２の配置および形状は，ハウジング１１の図１中右端部に形成されている段差２３と同じである。そして，切り込み４３は，切り込み４２と左右対称に形成されている。すなわち，切り込み４３の配置と形状は，現像ローラ１２の軸方向の他端側（図１中左端部）に形成されている段差と同じである。なお，切り込み４２，４３は，薄い刃物で切ったようなほとんど幅のないものでもよいし，断面形状が四角形や三角形等となる溝状であってもよい。

本形態では，このシール部材４１を，ハウジング１１の第１区域２２と第２区域２４とを覆うように直接貼り付ける。このとき，シール部材４１の切り込み４２が，ハウジング１１の段差２３の真上に来るようにする。すると，図６と図７に示すように，切り込み４２が開いて段状となる。さらに，切り込み４２の図６中右下端がエッジ４４となって現像ローラ１２の外面に当接される。このシール部材４１は熱可塑性エラストマーで形成されているので，このように切り込みから開くことは容易である。さらにこのように開いても，破れるおそれはほとんど無い。なお，図１中右端部に貼り付けられたシール部材４１では，切り込み４３は閉じたままである。

本形態では，このシール部材４１を現像ローラ１２の軸方向両端部の凸部２１にそれぞれ設けている。これにより，図８に示すように，図中右端では切り込み４２が，図中左端では切り込み４３がそれぞれ開いて段状となる。そして，これらのシール部材４１に接触する箇所では，現像ローラ１２の回転方向は図中上から下向きである。従って，図中に矢印で示すように，シール部材４１によってできたエッジ４４によって，現像ローラ１２の表面からトナーが掻き落とされる。そして，掻き落とされたトナーは，切り込み４２，４３に沿って内側に寄せ集められる。従って，これらの切り込みがあっても問題はない。

本形態のシール部材４１によれば，２本の切り込みが設けられているので，右用と左用とを区別する必要がない。従って，汎用性に優れている。なお，図中右端部のシール部材４１での切り込み４３や，図中左端部のシール部材４１での切り込み４２は，いずれも閉じたままである。これらの開かれない方の切り込みにトナーが入り込むことはほとんどないので，余分な切り込みがあっても問題はない。また本形態では，シール部材４１をハウジング１１に接着する代わりに，保持部材等によって位置決めして取り付けるようにしてもよい。

以上詳細に説明したように本形態の現像装置によっても，第１の形態と同様に，簡易な構成で，汎用的に使用でき，現像ローラの端部からのトナーの漏れを防止するとともに，トナーを中央へと寄せることができる。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，第１の形態で，スポンジ部材を省略してもよい。また例えば，第２の形態では，各シール部材に２本の切り込みを形成するとしたが，それぞれ１本の切り込みを形成した２種類のシール部材としてもよい。この場合には，外形形状を左右でやや異なるものとすれば，判別は容易である。

本形態の現像装置を示す斜視図である。 現像ローラを取り外した状態のハウジング端部を示す斜視図である。 第１の形態に係る段差を示す断面図である。 第１の形態に係るシール部材を示す斜視図である。 第２の形態に係るシール部材を示す斜視図である。 第２の形態に係る段差を示す断面図である。 第２の形態に係るシール部材の取付時の状態を示す斜視図である。 第２の形態に係るシール部材の取り付け状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 現像装置
１１ ハウジング
１２ 現像ローラ
１６ 曲面部
２１ 凸部
２２ 第１区域
２３ 段差
２４ 第２区域
３１ スポンジ部材
３２，４１ シール部材
４２，４３ 切り込み

Claims (4)

1. 現像ローラと，前記現像ローラを回転可能に支持するとともに内部に現像剤を収容するハウジングとを有する現像装置において，
   前記ハウジングにおける前記現像ローラの軸方向端部に対面する領域に，
   前記現像ローラの側面に沿った凹面である第１区域と，
   前記第１区域よりも前記現像ローラの側面から遠い第２区域とが形成されており，
   前記第１区域と前記第２区域との間の段差が，前記現像ローラの回転移動とともに前記現像ローラの端部寄りから中央寄りへ向かう向きに傾斜しており，
   前記第１区域が前記段差よりも前記現像ローラの端部側に位置しており，
   前記段差を跨いで前記第１区域および前記第２区域上に設けられたエラストマーのシール部材を有し，
   前記シール部材のうち，少なくとも前記第１区域上の部分が前記現像ローラの側面に接触していることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載の現像装置において，
   前記シール部材のうち前記現像ローラに対面する面に，前記段差に沿った切り込みが形成されていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項２に記載の現像装置において，
   前記シール部材に，前記現像ローラの両端側にそれぞれ対応する２種類の前記切り込みがともに形成されていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の現像装置において，
   前記シール部材と前記ハウジングとの間に，スポンジ部材を有することを特徴とする現像装置。

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