JP5020109B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置、カラー画像形成装置 - Google Patents
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Description
現像剤供給ローラ112は、現像ローラ111に所定の圧力で当接している。また、現像剤供給ローラ112には、現像剤規制ブレード113が当接し、現像ローラ111に供給するトナーの量が規制されるようになっている。
さらに、現像装置の現像容器110の内面には、現像ローラ111と現像容器110との隙間からトナーが漏れ出すのを防止するために、現像ローラ111の表面に先端が当接するよう延在した入口シール116が設けられている。
しかし、このように入口シール116が現像ローラ111に対して食い込む形で当接している状態において、トナーの経時劣化や装置内湿度上昇による流動性の低下等によりトナーが凝集したトナー凝集物が発生し、このトナー凝集物が入口シール116と現像ローラ111との接触部に突発的に挟まった場合には、その影響で局所的に入口シール116の現像ローラ111に対する接触不良が発生し、その接触不良部から現像容器110内の圧力が開放して現像容器110内のトナーが噴き出し、噴き出したトナーが現像ローラ111の上部より感光体ベルト101に付着することで、トナー汚れが画像に発生するという問題がある。
加えて、入口シール116は現像容器110の内面に配設されていることから、入口シール116近傍の現像ローラ111の上部においては、現像ローラ111の回転に伴って外部から現像ローラ111に沿って流れ込む気流と入口シール116にぶつかって戻る気流とが衝突して乱流が発生するという問題がある。この乱流は、現像ローラ111上のトナーを飛散させ、飛散したトナーが現像ローラ111の上部より感光体ベルト101に付着することで、トナー汚れが画像に発生するという問題がある。
したがって、第1シール部材が現像剤担持体に対して当接している状態において、現像剤の経時劣化や装置内湿度上昇による流動性の低下等により現像剤が凝集した現像剤凝集物が発生し、この現像剤凝集物が第1シール部材と現像剤担持体との接触部に突発的に挟まった場合には、その影響で局所的に第1シール部材の現像剤担持体に対する接触不良が発生し、その接触不良部から現像容器内の圧力が開放されて現像容器内の現像剤が噴き出すことになるが、噴き出した現像剤は第2シール部材にてシールされる。これにより、噴き出した現像剤が像担持体に付着するのを防止することができる。
本発明の現像装置は、現像剤を収容し、かつ像担持体表面に向けて開口部を有する現像容器と、この現像容器の前記開口部近傍に配設され、前記現像剤を担持搬送して前記像担持体の潜像を現像する現像剤担持体と、この現像剤担持体の表面に先端が当接するように前記現像容器に設けられ、前記現像容器内の前記現像剤が前記開口部から外部に流出するのを防止する第1シール部材と、この第1シール部材よりも前記開口部近傍に位置し、前記現像剤担持体の表面に当接するように前記現像容器に設けられる第2シール部材と、を備える現像装置において、前記第1シール部材より内側の現像容器内部空間と、前記第2シール部材と前記第1シール部材とに挟まれた二重シール空間とが、前記現像剤の通過を阻止する第1フィルタを介して連通されていることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記第1フィルタの通気性が、前記第2フィルタの通気性以上とされていることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の現像装置を具備していることを特徴とする。
本発明のカラー画像形成装置は、上記のいずれかに記載の現像装置が複数並列に設けられていることを特徴する。
ここで、図1は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示している。図1に示すように、画像形成装置は、複数の支持ローラに掛け回された像担持体としての感光体ベルト1を備えている。感光体ベルト1は図中の矢印方向に回転駆動され、その周りには、帯電装置2、光書込装置3、4機の現像装置4(K,C,M,Y)、中間転写体としての中間転写ベルト5、及び感光体クリーニング装置6などが配置されている。感光体ベルト1の表面には有機感光層が形成されている。
感光体ベルト1上の静電潜像は、該潜像とは逆極性の電荷にて帯電された現像剤としての各色トナーを有する現像装置4(K、C、M、Y)によって色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト1上には、色ごとにトナー像が形成される。
現像ローラ11は、現像容器10の開口部10aの近傍に配設され、トナーを担持搬送して感光体ベルト1の潜像を現像する。すなわち、現像ローラ11は、現像容器10の開口部10aから一部が露出して現像時には所定の線速で矢印反時計方向に回転可能に設置されており、トナーをローラ面に担持して感光体ベルト1との当接部である現像位置に搬送し、感光体ベルト1上に形成された潜像を現像する。
各搬送パドル17a,17b,17cは、矢印反時計方向に回転可能に設置されており、この回転によりトナーを現像剤供給ローラ12側へ送り出す。各搬送パドルの形成素材としては、例えばポリプロピレン等の柔らかく弾性を有するものを用いることができる。そして、その弾性を利用して搬送パドル17a,17b,17cは現像容器10の内壁と密着させた状態で回転し、確実にトナーを搬送する。
Reactive)である。このようにPURを使用するのは、第2シール部材20は現像容器10の内圧の影響を受けないため、現像ローラ11に対して第1シール部材16より当接圧を大きくする必要はなく、むしろ第2シール部材20ではトナー凝集物の発生を抑えるため、第1シール部材16より当接圧を小さくする必要がある。すなわち、第2シール部材20は、当接圧が極力小さく、かつ、現像ローラ11への接触が確実である必要があるため、素材の曲げ応力が小さいPURを選択するようにしたものである。具体的には、本実施形態の第2シール部材20は、PUR(t=0.1mm)を使用し、現像ローラ11に対して面で接触するようにしてあり、当接位置までの距離を6mm、当接位置から先端までの距離を10mmに設定している。
また、現像容器10における感光体ベルト1の最近傍にある開口部10aに第2シール部材20を設けることにより、現像ローラ11の回転に伴って発生する気流が現像容器10の内部(第1シール部材16の配設部分)に流れ込むのを防止すること可能になるので、乱流が発生することがなくなり、現像ローラ11上のトナーが飛散するのを防止することができる。
しかし、経時によりトナーの劣化や装置内湿度上昇による流動性の低下等によりトナーが凝集したトナー凝集物が増加し、このトナー凝集物が第1シール部材16と現像ローラ11との接触部に挟まることを完全に防止できていない。
なお、本実施形態においては、カラーレーザプリンタへの適用例として説明したが、電子写真プロセスを利用して画像を形成する画像形成装置であればよく、原稿の画像を読み取るためのスキャナを一体に備えるデジタル複写機(あるいは、複合機ないしはファクシミリ装置)にも適用可能である。また、カラー画像を形成する画像形成装置に限るものではなく、モノクロ画像のみを形成する画像形成装置であってもよい。
また、プリンタ、複写機等のいずれの場合であっても、現像装置4を他の装置とともに一体に収納したプロセスカートリッジをプリンタ(又は、複写機本体等)内に着脱自在とした構成の場合にも同様に適用することができる。
現像装置4及び感光体52を含めてプロセスカートリッジCとしてカートリッジ化することは、メンテナンスの面で有利であり、現像装置4及び感光体52等の部品又は装置に起因した故障が発生した場合、プロセスカートリッジCを交換するだけで、早期に原状回復させることができるようになる。
本実施形態において、図5に示すように、第1シール部材16を取り付けるブラケット34と、現像容器10との間は、シール部材33で密閉されており、前述のように、現像動作時には現像ローラ11や現像剤供給ローラ12等の回転に伴う気流が発生することにより、現像容器内空間S1内の圧力が高まることとなる。
本実施形態では、ブラケット34に開口部34aが設けられ、該開口部34aに空気を通過させ、トナーの通過を阻止するよう構成された第1フィルタ30が設けられており、第1シール部材16より内側の現像容器内空間S1と、第2シール部材20と第1シール部材16とに挟まれた二重シール空間S2とが連通されている。これにより、現像容器内空間S1と、二重シール空間S2との気圧差が軽減され、例えばトナーの経時劣化や装置内湿度上昇による流動性の低下等によりトナーが凝集したトナー凝集物が発生し、このトナー凝集物が第1シール部材16と現像ローラ11との接触部に突発的に挟まった場合には、その影響で局所的に第1シール部材16の現像ローラ11に対する接触不良が発生したときにも、現像容器内空間S1から二重シール空間S2へ噴出されるトナーの量を抑制できる。
画像形成装置の高速化等により、二重シール空間S2の内圧が上昇し、二重シール空間S2と現像容器外空間S3との気圧差が生じると、第2シール部材20のある部分よりトナーが現像装置4の外に漏洩する恐れが高まる。
ここで、第1フィルタ30と第2フィルタ31との通気性を、第1フィルタ30 ≦ 第2フィルタ31とすると、現像容器内空間S1の内圧 ≧ 二重シール空間S2の内圧 ≧ 現像容器外空間S3の気圧 の関係が良好に得られ、各気圧差によるトナーの噴出し力を抑制できる上、気圧差が大きいことによるフィルタへのトナー付着、目詰まりを軽減でき、フィルタ部の面積を小さくでき、さらにフィルタ寿命の向上が図れる。
2 帯電装置
3 光書込装置
4(K,C,M,Y) 現像装置
5 中間転写ベルト
6 感光体クリーニング装置
7 ポリンゴンミラー
8a f/θレンズ
8b 反射ミラー
10 現像容器
10a 開口部
11 現像ローラ
12 現像剤供給ローラ
13 現像剤規制ブレード
14 現像剤規制ローラ
15 規制ローラクリーニングブレード
16 第1シール部材
17a,17b,17c 搬送パドル
18a,18b,18c 現像剤収容部
19 スプリング
20 第2シール部材
30 第1フィルタ
31 第2フィルタ
33 シール部材
34 ブラケット
40 給紙カセット
41 手差しトレイ
42 搬送ローラ対
43 紙転写ローラ
44 定着ローラ対
50 カム
51 カートリッジケース
52 感光体
53 帯電装置
54 クリーニング装置
101 感光体ベルト
110 現像容器
110a 開口部
111 現像ローラ
112 現像剤供給ローラ
113 現像剤規制ブレード
114 現像剤規制ローラ
115 規制ローラクリーニングブレード
116 入口シール
117a、117b、117c 搬送パドル
118a、118b、118c 現像剤収容部
119 スプリング
150 カム
C プロセスカートリッジ
P 転写紙
S1 現像容器内空間
S2 二重シール空間
S3 現像容器外空間
Claims (6)
- 現像剤を収容し、かつ像担持体表面に向けて開口部を有する現像容器と、
この現像容器の前記開口部近傍に配設され、前記現像剤を担持搬送して前記像担持体の潜像を現像する現像剤担持体と、
この現像剤担持体の表面に先端が当接するように前記現像容器に設けられ、前記現像容器内の前記現像剤が前記開口部から外部に流出するのを防止する第1シール部材と、
この第1シール部材よりも前記開口部近傍に位置し、前記現像剤担持体の表面に当接するように前記現像容器に設けられる第2シール部材と、
を備える現像装置において、
前記第1シール部材より内側の現像容器内部空間と、前記第2シール部材と前記第1シール部材とに挟まれた二重シール空間とが、前記現像剤の通過を阻止する第1フィルタを介して連通されている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1に記載の現像装置において、
前記二重シール空間と、前記現像容器の外部の現像容器外空間とが、現像剤の通過を阻止する第2フィルタを介して連通されている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項2に記載の現像装置において、
前記第2フィルタの通気性が、前記第1フィルタの通気性以上とされている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像装置と、該現像装置によりトナー像が形成される像担持体と、が一体的に組み込まれ、トナーカートリッジの交換によりトナーを補給する、画像形成装置本体に着脱可能に装着される
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像装置を具備している
ことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の現像装置が複数並列に設けられている
ことを特徴するカラー画像形成装置。
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