JP5006741B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、トナーが感光体から現像装置外へ流出するのを防止する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus for preventing toner from flowing out of a developing device from a photoreceptor.
電子写真技術を用いた画像形成装置において、現像の際には主に粉末状の現像剤(トナー)が用いられることが多い。画像形成装置は、光学系によって読み取られた画像情報に従って、LSU(レーザースキャナーユニット)等によって感光体ドラム等像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによって可視化し、そのトナー像を記録媒体上に転写した後、定着処理を行う。 In an image forming apparatus using electrophotographic technology, a powdery developer (toner) is often used for development. The image forming apparatus forms an electrostatic latent image on an image carrier such as a photosensitive drum by an LSU (laser scanner unit) or the like according to image information read by an optical system, and visualizes the electrostatic latent image with toner. Then, after the toner image is transferred onto the recording medium, a fixing process is performed.
しかしながら、トナーは粉体であるため、感光体表面以外にも飛散し易く、トナーがハウジング等現像装置の外部へと流出すると、露光用レンズなどの光学系やコロナワイヤ、その他のユニットに付着し、最終的に得られる画像の品質を劣化させることになるという問題があった。 However, since the toner is a powder, it easily scatters on the surface other than the surface of the photoreceptor, and when the toner flows out of the developing device such as a housing, it adheres to an optical system such as an exposure lens, a corona wire, and other units. There is a problem that the quality of the finally obtained image is deteriorated.
この問題を解決するため、感光体表面と現像装置との間に生じる間隙に、トナーの飛散を防止するトナー飛散防止部材が設けられることが知られている。トナー飛散防止部材が感光体表面と摺接するように設けられることにより、感光体表面と現像装置との間に生じる間隙を物理的に塞ぐことが可能となり、トナーが現像装置外へ飛散するのを防止することができる。トナー飛散防止部材としては、弾性部材が使用されることが多い。 In order to solve this problem, it is known that a toner scattering preventing member for preventing toner scattering is provided in a gap formed between the surface of the photoreceptor and the developing device. By providing the toner scattering prevention member so as to be in sliding contact with the surface of the photosensitive member, it is possible to physically close a gap generated between the surface of the photosensitive member and the developing device, and to prevent the toner from scattering to the outside of the developing device. Can be prevented. An elastic member is often used as the toner scattering prevention member.
ところが、感光体は、帯電器で発生した放電生成物の付着等の原因で湿度に敏感になり、夏等の高湿度の設置環境に放置されると水分を吸着し、感光体表面に結露が生じやすくなる。結露が生じた状態で画像形成のための動作を行うと、感光体表面に付着していた水分は感光体の回転時にトナー飛散防止部材によって掻き取られ、水滴となってトナー飛散防止部材上に滞留する。水滴を保持したトナー飛散防止部材の接触部を感光体上の静電潜像が通過すると該水滴は静電潜像上に流出し、感光体表面の電荷保持力が低下し、表面電荷が横方向に移動してしまう。その結果、いわゆる「画像流れ」が生じ、転写された用紙の画像がぼけるという問題が生じていた。 However, the photoconductor becomes sensitive to humidity due to the adhesion of discharge products generated by the charger, etc., and when left in a high humidity installation environment such as summer, moisture adsorbs and dew condensation occurs on the surface of the photoconductor. It tends to occur. When an operation for image formation is performed in a state where condensation has occurred, the water adhering to the surface of the photoreceptor is scraped off by the toner scattering prevention member when the photosensitive member rotates, and becomes water droplets on the toner scattering prevention member. Stay. When the electrostatic latent image on the photoconductor passes through the contact portion of the toner scattering prevention member holding the water droplets, the water droplets flow out onto the electrostatic latent image, the charge holding power on the surface of the photoconductor is reduced, and the surface charge is laterally reduced. It will move in the direction. As a result, a so-called “image flow” occurs, causing a problem that the image on the transferred paper is blurred.
上記問題を解決するため、図7のような、トナー飛散防止部材の両端部且つ感光体の静電潜像形成領域外を感光体に接触させ、感光体の静電潜像形成領域ではトナー飛散防止部材を感光体と接触させず、僅かに隙間を形成させる方法が考えられている。このことにより、トナー飛散防止部材上に水滴が滞留することはなく、画像流れが生じることにより画像がぼけるという問題は解決されている。
しかし、トナー飛散防止部材と感光体の間に僅かながら隙間が生じるため、トナーが該隙間から現像装置外部へと流出する問題は解決されていない。
In order to solve the above problem, as shown in FIG. 7, both ends of the toner scattering prevention member and outside the electrostatic latent image forming area of the photosensitive member are brought into contact with the photosensitive member, and the toner scattering is caused in the electrostatic latent image forming region of the photosensitive member. A method of forming a slight gap without bringing the prevention member into contact with the photosensitive member has been considered. This solves the problem that water droplets do not stay on the toner scattering prevention member and the image is blurred due to the image flow.
However, since a slight gap is formed between the toner scattering preventing member and the photosensitive member, the problem that the toner flows out of the developing device from the gap has not been solved.
これらの問題を解決するために、特許文献1では、トナー飛散防止用シールの先端部を該感光体表面に摺接させると共に、該シール先端部を該感光体表面から接離させるためのシール作動機構を設け、電源投入から所定の時間だけ、該シール作動機構を作動させて該シール先端部を該感光体表面から離間させる制御部を備えたことを特徴とする画像形成装置が提案されている。
このことにより、感光体表面に結露が生じた場合であっても、画像形成動作のために回転を始めた感光体に対して、トナー飛散防止用シールを感光体から離間させることができ、トナー飛散防止用シートが常時接触していることにより該シートに滞留した水滴が感光体上の静電潜像に付着することを防止することができ、画像品質に対する悪影響を防止することができる。また、感光体上に生じた水滴が乾燥した後は、トナー飛散防止シートを再度感光体に接触させ、感光体表面と現像装置との間に生じる間隙を物理的に塞ぐことが可能となり、トナーの現像装置外への飛散を防止することができる。
In order to solve these problems,
As a result, even when condensation occurs on the surface of the photoconductor, the toner scattering prevention seal can be separated from the photoconductor with respect to the photoconductor that has started rotating for the image forming operation. Since the scattering prevention sheet is always in contact, water droplets staying on the sheet can be prevented from adhering to the electrostatic latent image on the photoreceptor, and adverse effects on image quality can be prevented. In addition, after the water droplets generated on the photosensitive member are dried, the toner scattering prevention sheet can be brought into contact with the photosensitive member again to physically close the gap formed between the photosensitive member surface and the developing device. Can be prevented from scattering outside the developing device.
しかしながら、特許文献1の方法では、トナー飛散防止シート以外に、トナー飛散防止シートを当接、離間させるためのソレノイド等の作動機構や、当該作動機構を制御する制御機構等を必要とするため、構成が複雑になるという問題が生じている。
However, in the method of
本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものであって、感光体表面に結露が生じたとしても、トナー飛散防止部材上に水滴が滞留せず、画像流れが生じることを防止することができ、トナーの現像装置外への流出を、簡単な構成にて効果的に防止することができるトナー飛散防止部材を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even if condensation occurs on the surface of the photoreceptor, water droplets do not stay on the toner scattering prevention member, thereby preventing the image from flowing. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus provided with a toner scattering prevention member that can effectively prevent the toner from flowing out of the developing device with a simple configuration.
請求項1に係る発明は、感光体と、トナーを該感光体へ搬送する現像ローラと、一端が現像ハウジングに取着され、他端の長手方向両端部且つ前記感光体の静電潜像形成領域外にて該感光体と摺接しているトナー飛散防止部材とを備えた画像形成装置であって、前記トナー飛散防止部材は、前記感光体の静電潜像形成領域内と対向する非摺接部分において、前記現像ローラ側へ鋭角に折り曲げられていることを特徴とする画像形成装置に関する。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a photosensitive member, a developing roller for transporting toner to the photosensitive member, one end attached to a developing housing, the other end in the longitudinal direction of the other end, and formation of an electrostatic latent image on the photosensitive member. An image forming apparatus comprising a toner scattering prevention member that is in sliding contact with the photosensitive member outside the area, wherein the toner scattering prevention member is opposed to the inside of the electrostatic latent image forming area of the photosensitive member. The present invention relates to an image forming apparatus, wherein the contact portion is bent at an acute angle toward the developing roller.
請求項2に係る発明は、前記鋭角が、20°〜80°であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置に関する。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記感光体が、アモルファスシリコン膜からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置に関する。 A third aspect of the present invention relates to the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the photoconductor is made of an amorphous silicon film.
請求項1に係る発明によれば、トナー飛散防止部材は、前記感光体の静電潜像形成領域内と対向する非摺接部分において、前記現像ローラ側へ鋭角に折り曲げられていることから、袋小路が形成されることにより現像ローラや感光体ドラムの回転によって生じる、現像ローラから現像装置外部方向への空気の流れを遮断し、渦を巻くような逆方向の現像ローラ側への空気の流れを生じさせることができるため、効果的にトナーが現像装置外部へと流出するのを防止することができる。トナー飛散防止部材が、感光体の静電潜像形成領域内にて非接触であることから、トナー飛散防止部材上に水滴が滞留することはなく、画像流れが生じるのを防止することができる。トナー飛散防止部材以外の、ソレノイド等の作動機構や制御機構を必要としないことから、単純な構成にて、トナーが現像装置外部へと流出するのを効果的に防止することができる。 According to the first aspect of the present invention, the toner scattering prevention member is bent at an acute angle toward the developing roller at the non-sliding contact portion facing the inside of the electrostatic latent image forming region of the photoconductor. The flow of air toward the developing roller in the reverse direction that blocks the flow of air from the developing roller to the outside of the developing device, which is caused by the rotation of the developing roller and the photosensitive drum due to the formation of the bag path, and turns around the vortex. Therefore, the toner can be effectively prevented from flowing out of the developing device. Since the toner scattering prevention member is non-contact in the electrostatic latent image forming region of the photoreceptor, water droplets do not stay on the toner scattering prevention member, and it is possible to prevent the image from flowing. . Since an operation mechanism such as a solenoid or a control mechanism other than the toner scattering prevention member is not required, the toner can be effectively prevented from flowing out of the developing device with a simple configuration.
請求項2に係る発明によれば、前記鋭角が、20°〜80°であることから、より効果的に空気の流れを遮断し、渦を巻くような逆方向の現像ローラ側への空気の流れをより効果的に生じさせることができるため、より効果的にトナーの流出を防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the acute angle is 20 ° to 80 °, the air flow to the developing roller side in the reverse direction is more effectively cut off and wound in a vortex. Since the flow can be generated more effectively, the outflow of toner can be prevented more effectively.
請求項3に係る発明によれば、前記感光体が、アモルファスシリコン膜からなることから、アモルファスシリコン感光体は、より水分を吸着しやすいため、本発明に係るトナー飛散防止部材をより効果的に使用することができる。
According to the invention of
以下、本発明に係るトナーの現像装置外への流出を防止するトナー飛散防止部材を備えた画像形成装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の現像装置周りの図である。図2は、本発明に係る画像形成装置の現像装置周りの斜視図である。図3は、本発明に係る画像形成装置の、トナー飛散防止部材付近の要部抽出図であり、(A)は非摺接部分での切断端面図であり、(B)は摺接部分での切断端面図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of an image forming apparatus provided with a toner scattering prevention member for preventing outflow of toner to the outside of a developing device according to the invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a view around the developing device of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view around the developing device of the image forming apparatus according to the present invention. 3A and 3B are main part extraction diagrams in the vicinity of the toner scattering prevention member of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 3A is a cut end view at a non-sliding portion, and FIG. 3B is a sliding portion. FIG.
本発明に係る画像形成装置1は、感光体2と、現像ローラ3と、トナー飛散防止部材4とを備えている。
The
感光体2は、感光体ドラム上の金属基体の外周面に形成され、有機伝導性化合物により構成されている。感光体ドラムは回転自在であって図1では反時計周りに回転し、感光体として有機感光体(OPC)やアモルファスシリコン膜が用いられ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎に4箇所設けられる。アモルファスシリコン膜は、特に帯電器で発生した放電生成物の付着等の原因で湿度に敏感になり、水分を吸着し易くなるため、画像形成装置の感光体としてアモルファスシリコン膜を採用した場合は、特にトナー飛散防止部材4を好適に使用することができる。各感光体2の周りには、現像装置、図示しない帯電器、露光手段、ドラムクリーニング、除電器を有している。光学系によって読み取られた原稿の画像情報は、ミラー、レンズ、CCDを経由し電気信号に変換された後画像処理され、レーザー発振器を駆動しレーザー光をポリゴンミラーで反射した後ミラーを介して、帯電器により一様に帯電された感光体2上に照射されることにより感光体2上に静電潜像が形成される。
The
現像ローラ3は、現像ハウジング5内に配設され、複数の磁極を有する磁力発生部材31と、当該磁力発生部材31を包含するとともに、図示しない現像容器内に収容されたトナーを感光体2の表面上に導くために回転自在に軸支された現像スリーブ32からなる。
The developing
磁力発生部材31は、トナーを現像スリーブ32に担持させるために現像スリーブ32内に配置され、現像スリーブ32表面上に磁界を形成するために多極に着磁される。
現像スリーブ32は、非磁性の導電性中空円筒形状であって、現像容器に収容されたトナーを感光体2の表面上に導くため回転自在に軸支される。現像スリーブ32は、感光体2の回転と対向部にて同方向に回転される。現像スリーブ32は、磁力発生部材31の磁力によって現像容器に収容されたトナーを表面に担持し、図示しない規制ブレードによって現像スリーブ32表面上に形成されるトナーの層の厚みを規制することによって現像スリーブ32上にトナーの薄層を形成し、回転することによってトナーを感光体2へと運搬する。
The magnetic
The developing
トナーには磁性トナーもしくは非磁性トナーからなる一成分系、又は非磁性トナーもしくは磁性トナーとキャリアとからなる二成分系がある。本発明に係る画像形成装置は、一成分系トナー、二成分系トナーの双方に使用することができる。二成分系トナーの場合は、現像ローラ3に加えて、トナーのみを担持させる中間ローラ33を有する。
図1は二成分系トナーを採用した場合の実施形態であり、現像スリーブ32上に担持されたトナーは、中間ローラ33へと運搬され、中間ローラ33にトナーのみを担持させる。中間ローラ33に担持されたトナーは、感光体2へと運搬される。
The toner includes a one-component system composed of a magnetic toner or a non-magnetic toner, or a two-component system composed of a non-magnetic toner or a magnetic toner and a carrier. The image forming apparatus according to the present invention can be used for both one-component toner and two-component toner. In the case of the two-component toner, in addition to the developing
FIG. 1 shows an embodiment in which a two-component toner is employed. The toner carried on the developing
トナー飛散防止部材4は、感光体と現像ハウジングとの間に形成される隙間C1からトナーが飛散、現像ハウジング5外への流出するのを防止する部材である。トナー飛散防止部材4の一端部は現像ハウジング5に取着されることにより、トナー飛散防止部材4が固定される。トナー飛散防止部材4の固定方法は、ネジ止め、ビス止め等、従来公知の方法を採用することができる。
The toner scattering preventing member 4 is a member that prevents the toner from scattering and flowing out of the developing
トナー飛散防止部材4の他端部は、感光体2の静電潜像形成領域外の部分については感光体2と図3(B)に示す摺動部41にて接触している。摺動部41は、トナー飛散防止部材4の端部を褶曲させ、感光体2の周方向に沿って接触幅(ニップ幅)を持たせて感光体2と接触している。
一方、トナー飛散防止部材4の他端部における感光体2の静電潜像形成領域と対向している部分は鋭角に現像ローラ3側に折り曲げられ、折り曲げ部42が形成される。折り曲げ部42は感光体2との間に僅かに隙間C1が形成され、画像流れを防止することが可能となっている。
The other end of the toner scattering preventing member 4 is in contact with the
On the other hand, the portion of the other end portion of the toner scattering prevention member 4 facing the electrostatic latent image forming region of the
トナー飛散防止部材4の材質は特に限定されることはないが、感光体2の静電潜像形成領域外といえども感光体2と摺動部41にて摺接するため、ポリエステルフィルム、ポリウレタンゴム等の弾性材料を用いた低摩擦係数を有するシート部材を採用することが好ましい。
The material of the toner scattering preventing member 4 is not particularly limited. However, since it is in sliding contact with the
トナー飛散防止部材4の厚みは特に限定されることはないが、0.01mm〜0.5mmであることが好ましい。0.01mm未満だとトナー飛散防止部材4の剛性を維持できないため、0.5mmを超えると折り曲げ部42にてトナー飛散防止部材4を折り曲げにくくなるため、いずれの場合も好ましくないからである。
The thickness of the toner scattering preventing member 4 is not particularly limited, but is preferably 0.01 mm to 0.5 mm. If the thickness is less than 0.01 mm, the rigidity of the toner scattering preventing member 4 cannot be maintained. If the thickness exceeds 0.5 mm, the toner scattering preventing member 4 is difficult to be bent at the
図3に示すトナー飛散防止部材4の折り曲げ部42の角度aは、20°〜80°であることが好ましい。20°未満だと後述する空気の流れを遮断することができず、80°を超えると渦を巻くような逆方向の現像ローラ3側への空気の流れをより効果的に生じさせることができないため、いずれの場合も好ましくないからである。
The angle a of the
図3に示すトナー飛散防止部材4の折り曲げ部42から現像ローラ3側へ延びる長さhは、2mm〜10mmであることが好ましい。2mm未満、及び10mmを超えるといずれの場合も渦を巻くような逆方向の現像ローラ3側への空気の流れをより効果的に生じさせることができないため、好ましくないからである。折り曲げ部42から現像ローラ3側へ延びた先端部と、一成分系の場合は現像ローラ3、二成分系の場合は中間ローラ33との隙間C2が可能な限り少なくなるようにトナー飛散防止部材を折り曲げるのが好ましい。トナーの飛散流出を防止するためである。
The length h extending from the
図6の通り、トナー飛散防止部材4は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色毎に感光体2に対応して、それぞれ4箇所設けられ、本発明に係る画像形成装置1に備えられる。
As shown in FIG. 6, the toner scattering preventing member 4 is provided at four locations corresponding to the
以下、本発明に係るトナーが現像装置外部へと流出するのを防止するトナー飛散防止部材を備えた画像形成装置の動作について説明する。図4は、従来のトナー飛散防止部材を備えた画像形成装置において、空気の流れを説明した図である。図5は、本発明に係る画像形成装置において、空気の流れを説明した図である。 Hereinafter, the operation of the image forming apparatus provided with the toner scattering preventing member for preventing the toner according to the present invention from flowing out of the developing device will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating air flow in an image forming apparatus provided with a conventional toner scattering prevention member. FIG. 5 is a diagram illustrating the flow of air in the image forming apparatus according to the present invention.
使用者が画像形成装置1の図示しないスタートスイッチを押圧することにより、画像形成動作が開始される。光学系によって読み取られた画像情報に従って、LSU(レーザースキャナーユニット)等によって感光体2上に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナーによって可視化するため、一成分系のトナーを使用する場合は、感光体2と現像ローラ3が、図4のごとく二成分系トナーを使用する場合は、感光体2と現像ローラ3に加えて中間ローラ33が回転する。
When the user presses a start switch (not shown) of the
一成分系トナーを使用する場合は感光体2と現像ローラ3が、図4のごとく二成分系トナーを使用する場合は、感光体2と中間ローラ3が感光体2の回転と対向部にて同方向に回転される。対向部にて動方向に回転することにより、矢印に示されるような空気の流れが形成される。粉体トナーは上述した空気の流れに乗って、矢印に示される通り飛散し、図4に示される感光体2と従来のトナー飛散防止部材6との間に形成される隙間Cからトナーは現像装置外部へと流出する。
When using a one-component toner, the
一方、図5に示す通り、本発明に係るトナー飛散防止部材4を備えた画像形成装置1については、トナー飛散防止部材4が折れ曲がり部42によって折り曲げられていることにより、空気の流れを遮断することができる。そしてトナー飛散防止部材4が現像ローラ3側へ鋭角に折り曲げられていることにより、図5に示す通り、渦を巻くような逆方向の現像ローラ3側への空気の流れが生じる。渦を巻くような逆方向の現像ローラ3側への空気の流れが生じているため、折り曲げ部42から現像ローラ3側へ延びた先端部と、一成分系の場合は現像ローラ3、二成分系の場合は中間ローラ33との隙間C2を越えて飛散することを防止することができる。仮に隙間C2を越えてトナーが飛散した場合であっても、隙間C1を越えない限りトナーが現像装置外部へと飛散することがないため、二重にトナーの現像装置外部への飛散を防止することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the
本発明は、粉体トナーを使用した画像形成装置に好適に利用されるものである。 The present invention is suitably used for an image forming apparatus using powder toner.
1.画像形成装置
2.感光体
3.現像ローラ
4.トナー飛散防止部材
6.従来のトナー飛散防止部材
1. 1. Image forming
Claims (3)
前記トナー飛散防止部材は、前記感光体の静電潜像形成領域内と対向する非摺接部分において、前記現像ローラ側へ鋭角に折り曲げられていることを特徴とする画像形成装置。 A photosensitive member, a developing roller for transporting toner to the photosensitive member, one end attached to the developing housing, the other end in the longitudinal direction of the other end, and outside the electrostatic latent image forming region of the photosensitive member; An image forming apparatus comprising a toner scattering prevention member that is in sliding contact,
The image forming apparatus, wherein the toner scattering preventing member is bent at an acute angle toward the developing roller at a non-sliding contact portion facing the inside of the electrostatic latent image forming area of the photosensitive member.
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