JP5136462B2 - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は，現像装置からのトナーの飛散を防止する部材を有する現像装置および画像形成装置に関する。さらに詳細には，現像装置の交換時等において感光体表面を傷つけるおそれの少ないトナーの飛散防止部材を有する現像装置および画像形成装置に関するものである。

現像装置においては，現像ローラなどの現像部材を感光体に近接して配置するために，現像部材の一部を露出させる開口部が設けられているのが一般的である。そして，開口部の長手方向の両端部分周辺には，その両端部分を覆うシール部材が設けられていることが多い。その開口部の両端部分から現像装置の外部にトナーが漏れ出ることを防止するためである。このように漏れ出たトナーは，画像形成装置の内部に飛散することとなるからである。

このシール部材の形状は，長方形に近いものであることが多い。そしてシール部材の幅方向の端部または長手方向の端部は感光体の表面に接触することがある。現像装置が感光体に非常に近接して設置されているためである。このシール部材の端部との接触により，感光体の表面が傷ついてしまうことがある。これは，その後に形成される画像の品質が低下する原因となる。また，現像残トナーの回収に支障をきたし，トナーが感光体に融着するフィルミングの原因ともなる。この感光体の表面の損傷を防止するため，種々の対策が講じられている。

例えば，特許文献１では，シール部材の形状を工夫している。特許文献１では，シール部材の幅方向の端部であって現像ローラの中央側の端部の形状を，「現像ローラの軸に対して傾斜している」形状としている（特許文献１の図４参照）。これにより，画像形成装置の使用時にシール部材が感光体と接触しても，感光体の表面にかかるストレスは分散され，感光体の表面を傷つけるおそれが少なくなるとしている。

特開２００１−２４９５３９号公報

ところで，画像形成装置においては，現像装置のトナーが消費された場合に，その現像装置のみを交換することが多い。感光体と現像装置とで耐久寿命が異なっており，別々に交換するためである。この現像装置の交換の際，すなわち着脱時には，シール部材が浮き上がり，その長手方向の端部が感光体の表面と接触することがある。これにより，感光体の表面が傷つくこととなるのである。

特許文献１では，シール部材の形状を「現像ローラの軸に対して傾斜している」形状としている。それだけでは，現像装置の交換時にシール部材の長手方向の端部が感光体の表面にひっかかるおそれがある。これにより感光体の表面に傷がつくと，感光体ユニットの寿命を縮める原因となる。

本発明は，前記した従来の技術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，現像装置の交換時等において，現像装置のシール部材の長手方向の端部が感光体の表面を傷つけるおそれの少ない現像装置および画像形成装置を提供することである。

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，像担持体へ現像剤を付与する現像部材と，現像剤を収容し，現像部材の一部を露出させる開口部が形成された現像装置ケースと，開口部の長手方向端部からの現像剤の漏れを防止する可撓性のシール部材とを有する現像装置において，現像装置ケースの一部の箇所には，切り欠きが形成されており，シール部材は，像担持体の回転方向の上流側の端部が現像装置ケースの一部の箇所に固定されており，像担持体の回転方向の下流側の端部が切り欠きに挿入されているものである。かかる現像装置は，その交換時に像担持体の表面を傷つけるおそれが少ない。

上記に記載の現像装置において，シール部材における像担持体の回転方向の下流側の端部が切り欠きから離脱しないようにシール部材の下流側の端部を支持する支持体を有しているとよい。現像装置の交換時に像担持体の表面を傷つけるおそれを，より少なくすることができるからである。

また，本発明の画像形成装置は，像担持体と，像担持体へ現像剤を付与する現像部材と，現像剤を収容し，現像部材の一部を露出させる開口部が形成された現像装置ケースと，開口部の長手方向端部からの現像剤の漏れを防止する可撓性のシール部材とを有する画像形成装置において，現像装置ケースの一部の箇所には，切り欠きが形成されており，シール部材は，像担持体の回転方向の上流側の端部が現像装置ケースの一部の箇所に固定されており，像担持体の回転方向の下流側の端部が切り欠きに挿入されているものである。かかる画像形成装置は，その交換時に像担持体の表面を傷つけるおそれが少ない。

本発明によれば，現像装置の交換時等において，現像装置のシール部材の長手方向の端部が感光体の表面を傷つけるおそれの少ない現像装置および画像形成装置が提供されている。

本発明に係る画像形成装置を説明するための概略構成図である。 本発明に係る画像形成部を説明するための概略構成図である。 本発明の現像ユニットを説明するための斜視図（その１）である。 本発明の現像ユニットを説明するための斜視図（その２）である。 本発明の現像ユニットを説明するための投影図である。 本発明の現像ユニットを説明するための斜視図（その３）である。 本発明の現像ユニットの交換時を説明するための投影図である。 本発明に係るシートの別の例を示す図（その１）である。 本発明に係るシートの別の例を示す図（その２）である。 本発明に係るシートの別の例を示す図（その３）である。 本発明に係る切り欠きを示す図（その１）である。 本発明に係る切り欠きを示す図（その２）である。 本発明に係る切り欠きを示す図（その３）である。 本発明の現像ユニットの別の例を説明するための斜視図である。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，現像装置および画像形成装置について，本発明を具体化したものである。

１．画像形成装置
本形態の画像形成装置１００は，図１にその概略構成を示すように，中間転写ベルト１０１を有する，いわゆるタンデム方式のカラーコピー機である。中間転写ベルト１０１は，無端状ベルト部材であり，その図中両端部がローラ１０２，１０３によって支持され，図中矢印Ａの向きに回転するようになっている。中間転写ベルト１０１の図中下部に沿って，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが配置されている。

各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはいずれも同様の構成である。それぞれ，感光体ユニット２０と，露光装置３０と，現像ユニット１０とを有している。感光体ユニット２０は，静電潜像を担持する感光体ドラム２１を有している。露光装置３０は，感光体ドラム２１に静電潜像を描きこむためのものである。現像ユニット１０は，感光体ドラム２１の静電潜像にトナーを付与して現像するためのものである。なお，ここで付与するトナーは磁性二成分のものである。また，中間転写ベルト１０１を挟んで感光体ドラム２１に対向する位置に，１次転写装置１１１が配置されている。図１中では画像形成部１Ｙによって代表してこれらの各装置の符号を示している。

図１中で下方に配置されているのは，用紙Ｐを収容する給紙装置１１２である。給紙装置１１２の上部には，用紙Ｐを送り出す給紙ローラ１１３が設けられている。用紙Ｐは，給紙装置１１２から用紙搬送経路１１４に沿って上方へ送られる。用紙搬送経路１１４を挟んで，ローラ１０３と対面する位置に，２次転写装置１１５が配置されている。さらにその下流側（図中上方）には，定着装置１３０が配置されている。定着装置１３０は，加圧ローラ１３１，加熱ローラ１３２のローラ対を有している。

定着装置１３０より用紙搬送経路１１４のさらに下流側には，排紙ローラ１１６および排紙トレイ１１７が配置されている。排紙ローラ１１６のさらに上方には，折り返し用ローラ１１９および折り返し用トレイ１２０が配置されている。そして，折り返し用ローラ１１９は，用紙搬送経路１１４の他に用紙搬送経路１１８ともつながっている。用紙搬送経路１１８は，両面印刷を行う場合に用いられる搬送経路である。

次に，本形態の画像形成装置１００の基本的な動作を簡単に説明する。この画像形成装置１００は，画像形成の指示を受けると，その画像信号から各色の画像データを生成する。生成された各色の画像データは，対応する画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにそれぞれ送出される。各色の画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは，画像データに基づいて，静電潜像を形成する。さらに，形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。

形成されたトナー像は，順次，１次転写装置１１１によって中間転写ベルト１０１に転写され，重ね合わせられる。中間転写ベルト１０１に重ね合わせられたトナー像は，２次転写装置１１５によって用紙Ｐの第１面に転写される。トナー像を担持した用紙Ｐは，さらに搬送されて定着装置１３０に至り，定着装置１３０によって加熱されるとともに加圧される。これによりトナー像が用紙Ｐに定着される。トナー像が定着された用紙Ｐは，排紙ローラ１１６によって排紙トレイ１１７に排出される。以上が，画像形成装置１００の基本的な動作である。

２．画像形成部
画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋはいずれも同様の構成である。よって，以下色による区別をせずに画像形成部１として説明する。本形態の画像形成部１は，図２に示すように，感光体ユニット２０と，露光装置３０と，現像ユニット１０とを有している。露光装置３０は，前述したように感光体ドラム２１の表面に静電潜像を描きこむためのものである。感光体ユニット２０と，現像ユニット１０とは，それぞれ別々に交換可能なものである。

感光体ユニット２０は，感光体ドラム２１と，帯電装置２２と，クリーナ２３と，廃トナー搬送ローラ２４とを有している。感光体ドラム２１は，トナー像を担持するための像担持体である。帯電装置２２は，感光体ドラム２１を一様に帯電させるためのものである。クリーナ２３は，感光体ドラム２１から現像残トナーを回収するためのものである。廃トナー搬送ローラ２４は，回収したトナーを搬送するためのものである。

現像ユニット１０は，現像ローラ１１と，搬送ローラ１２，１３と，規制ブレード１４と，シート５０とを有する現像装置である。現像ローラ１１は，トナーを感光体ドラム２１の静電潜像に付与するための現像部材である。搬送ローラ１２，１３は，現像装置内のトナーを攪拌し，現像ローラ１１にトナーを供給するためのものである。規制ブレード１４は，現像ローラ１１が感光体ドラム２１の静電潜像に付与するトナーの量を規制するための部材である。シート５０は，後に詳しく述べるように，現像ユニット１０からのトナーの漏れを防止するためのシール部材である。

ここで，画像形成部１の基本的動作について簡単に説明する。感光体ドラム２１は，図２中の矢印Ｂの向きに回転する。そしてその回転に伴って，以下に示す処理を施される。まず，帯電装置２２が，感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる。その下流では，露光装置３０が，感光体ドラム２１の表面に静電潜像を描きこむ。さらにその下流では，図２中の矢印Ｃの向きに回転する現像ローラ１１が，感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像にトナーを付与する。これにより，感光体ドラム２１の表面にトナー像が形成される。このトナー像は，図１の１次転写装置１１１によって転写ベルト１０１に転写されることとなる。

３．現像装置
ここで，本形態の現像ユニット１０について図３〜図７により説明する。図３に，現像ユニット１０の斜視図を示す。現像ユニット１０には，現像ローラ１１の一部が現像ユニット１０の容器から露出するように，ケース１９に開口部１５が設けられている。現像ユニット１０と感光体ドラム２１とが近接するように配置するためである。その開口部１５の長手方向の両端の箇所には，それぞれウレタンフォーム１７と，シート５０とが設けられている。開口部１５の長手方向端部からトナーが漏れるのを防止するためである。ウレタンフォーム１７及びシート５０が設けられている箇所は，感光体ドラム２１の非画像領域と対面する箇所である。非画像領域とは，静電潜像を形成されることのない領域である。また，シート５０の箇所には，現像ユニット１０のケース１９にスリット１６が形成されている。

シート５０は，現像ユニット１０からのトナーの漏れを防止するためのものである。シート５０の材質は，例えばポリエステルである。その他，可撓性のものであり，摩擦により感光体ドラム２１を傷つけないものであれば別のものでも構わない。また，感光体ドラム２１との間で摩擦が発生するため，滑りがよく，耐摩耗性に優れる材質であるとよい。シート５０は，ポリエステルフィルムを長方形の形状にカットすることにより作成されるものである。

スリット１６は，後述するように，シート５０における固定された端部の反対側の端部を挿入するためのものである。ここでいうスリット１６とは，シート５０の長手方向の移動を妨げず，シート５０の厚さ方向の移動範囲の両端を定めるための隙間状の形状のことをいう。ウレタンフォーム１７は，シート５０と現像ユニット１０のケース１９との間に位置する緩衝材である。そしてウレタンフォーム１７は，現像ユニット１０のケース１９に固定されている。

図４は，画像形成装置１００に装着する前の現像ユニット１０のシート５０の周辺を拡大した図である。図４中の矢印Ｅは，感光体ドラム２１の回転方向を示している。シート５０は，その腰の強さのために装着前の状態では平面状である。また，図４には，シート上流端部５１とシート下流端部５２とシート中央部分５３とが示されている。シート上流端部５１は，感光体ドラム２１の回転方向の上流側に位置するシート５０の長手方向の端部である。シート上流端部５１は，ウレタンフォーム１７に固定されている。つまり，シート上流端部５１は，現像ユニット１０のケース１９に固定された固定端である。

シート下流端部５２は，感光体ドラム２１の回転方向の下流側に位置するシート５０の長手方向の端部である。シート下流端部５２は，現像ユニット１０のスリット１６に挿入されている。シート下流端部５２は，スリット１６の隙間の範囲内で自由に動くことができるようになっている。このため，シート下流端部５２がスリット１６の隙間の中で動ける範囲内で，シート５０は変形することができる。つまりシート５０は，シート上流端部５１で現像ユニット１０のケース１９に固定されており，シート下流端部５２でスリット１６に収められている。なお，シート中央部分５３は，シート５０におけるシート上流端部５１とシート下流端部５２との間の部分である。

Ａ．画像形成装置への装着動作時
続いて，現像ユニット１０の装着時について説明する。図５は，現像ユニット１０を図３の矢印Ｄの方向からみた投影図である。なお，参考のために感光体ドラム２１を破線で示している。図中の矢印Ｆは，感光体ドラム２１が回転した場合の回転方向を示している。図中の矢印Ｇは，現像ローラ１１が回転した場合の回転方向を示している。図５に示すように，装着時には，現像ローラ１１は，感光体ドラム２１に近接して配置されている。そして，感光体ドラム２１は，シート５０に圧接されている。そのため，シート５０は感光体ドラム２１の表面の形状にならって円弧状に変形している。

このとき，図５に示すように，シート中央部分５３は，感光体ドラム２１に接触している。しかし，シート上流端部５１は感光体ドラム２１に接触していない。接触するおそれのない位置にシート上流端部５１が固定されているからである。また，シート下流端部５２も感光体ドラム５２に接触していない。シート下流端部５２がスリット１６に挿入されたままの状態であるからである。

画像形成装置１００に装着した後の現像装置１０を，図４と同じ角度からみた斜視図を図６に示す。図６では，シート５０の様子を示すために，感光体ドラム２１を省略している。図６中の矢印Ｈは，感光体ドラム２１が回転した場合の回転方向を示す矢印である。図６において，シート５０は，感光体ドラム２１の表面の形状にならって，撓んでいる。その結果，シート５０の長手方向が円弧を描く形状に変形している。そしてその形状は，ウレタンフォーム１７の外面の形状とほぼ同じである。

Ｂ．画像形成時
続いて，現像ユニット１０の画像形成時について説明する。図５に示すように，シート５０は，画像形成時においても，現像ローラ１１は，感光体ドラム２１に近接して配置されている。そして，感光体ドラム２１は，シート５０に圧接されている。そのため，シート５０は感光体ドラム２１の表面の形状にならって円弧状に変形している。

画像形成時において，装着時と比較して異なる点は，感光体ドラム２１が，図５中の矢印Ｆの向きに回転するとともに，現像ローラ１１が，図５中の矢印Ｇの向きに回転することである。このため，シート中央部分５３は，矢印Ｆの向きに回転する感光体ドラム２１と接触し，擦れている。しかし，シート上流端部５１は感光体ドラム２１に接触していない。接触するおそれのない位置にシート上流端部５１が固定されているからである。また，シート下流端部５２も感光体ドラム２１に接触していない。シート下流端部５２がスリット１６に挿入されたままの状態であるからである。このときシート下流端部５２は，スリット１６の隙間の範囲内で動くことができる。そしてシート中央部分５３は，感光体ドラム２１とウレタンフォーム１７との隙間の範囲内で動くことができる。

Ｃ．交換時
続いて，現像ユニット１０の交換時について説明する。現像ユニット１０の交換時には，図７に示すように，図中の矢印Ｉの向きに現像ユニット１０を感光体ドラム２１から遠ざかる向きに退避させる。現像ローラ１１が感光体ドラム２１と接触することのないようにするためである。この現像ユニット１０の退避により，シート５０は，感光体ドラム２１から離脱する。これにより，シート５０は感光体ドラム２１と接触しないようになるため，元のまっすぐな形状となる。この際，シート上流端部５１はウレタンフォーム１７に固定されており，シート下流端部５２はスリット１６に挿入されている。よって，シート５０のいずれの端部も感光体ドラム２１に接触することがない。

この後，例えば図３中の矢印Ｊの向きに現像ユニット１０を引き抜くことにより，現像ユニット１０を画像形成装置１００から取り出すことができる。新たな現像ユニット１０を画像形成装置１００に取り付ける場合には，これと逆の操作を行えばよい。これにより，シート上流端部５１およびシート下流端部５２が，感光体ドラム２１の表面と接触することなく，現像ユニット１０の交換がなされる。取り出す場合と逆の順序で操作しているだけであるからである。なお，感光体ユニット２０を交換する際にも，現像ユニット１０を同様に退避させた上で感光体ユニット２０を交換するため，感光体ドラム２１がシート上流端部５１およびシート下流端部５２に接触することはない。

４．従来との比較
比較のために，スリット１６がない場合について説明する。スリット１６がなかったとした場合には，シート下流端部５２は完全な自由端となる。ケース１９の上に覆いかぶさるだけだからである。このため，現像ユニット１０の着脱時に，シート下流端部５２が感光体ドラム２１の表面に接触してしまうことがある。シート５０は，ある程度腰のある素材でできているため，この接触により感光体ドラム２１の表面を傷つけてしまうおそれがある。

また，シート下流端部５２が直接感光体ドラム２１に接触しなかったとしても，シート５０がめくれたりすることがある。これにより，シート５０が変形してしまうことがある。この変形により，シート５０のいずれかの端部が感光体ドラム２１に接触し，感光体ドラム２１の表面を傷つけてしまう原因となる。

５．変形例
本形態では，シート５０として長方形のものを用いた。この場合，シート下流端部５２がスリット１６から抜けてしまうことがある。よって，シート下流端部５２の形状を，スリット１６から抜けることのないように，シート下流端部５２の一部がスリット１６の枠外の箇所に引っかかるような形状としてもよい。シート１５０は，図８に示すように，シート下流端部１５２に返し１５３のついた形状としたものである。スリット１６の幅は，返し１５３の幅よりやや狭くなっている。シート１５０は，可撓性のものであるため，スリット１６への挿入は容易である。そして，返し１５３があるために，シート下流端部１５２がスリット１６からはずれてしまうおそれがない。よって，感光体ドラム２１を傷つけるおそれがより少ないものとなっている。また，図９に示すような形状であってもよい。

また，図１０に示すように，開口部１５の両端に位置するシートをつないだ形状であってもよい。この場合，シート２５０のシート上流端部２５１は２箇所あるが，シート下流端部２５２はひとつながりの箇所となる。

また，本形態では，図１１に示すようにシート下流端部５２をスリット１６に挿入した。しかし，図１２に示すようにシート下流端部５２を切り欠き６１に挿入することとしてもよい。切り欠き６１の隙間の範囲内でシート下流端部５２が動けることに変わりないからである。ここでいう切り欠きとは，シート５０の長手方向の移動を妨げず，シート５０の厚さ方向の移動範囲の両端を定めるための隙間状の形状のことをいう。本発明にいうスリットとは，切り欠きに含まれるものとする。なお，切り欠きの形状は，図１３の切り欠き６２のような形状であってもよい。

また本形態では，シート下流端部５２を，スリット１６に挿入されている点以外は自由に動けることとした。しかし，図１４に示すようにシート下流端部３５２をばね１８で引っ張ることにより，スリット１６からの離脱を防止することとしてもよい。また，ばねに限らず，シート下流端部５２がスリット１６から離脱することを防止する支持体であれば他のものでも構わない。

６．まとめ
以上，詳細に説明したように，本実施の形態に係る現像ユニット１０は，開口部１５の両端部のシート５０のシート上流端部５１を固定し，シート下流端部５２をスリット１６に挿入した。このため，現像ユニット１０の交換時において，シート下流端部５２が感光体ドラム２１に接触しないようになった。これにより，感光体ドラム２１を傷つけるおそれの少ない現像装置および画像形成装置が実現されている。

なお，本実施の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，トナーは非磁性一成分のものであってもよい。すなわち，現像剤の種類によらないのである。現像部材は，現像ローラに限らない。また，スリットおよび切り欠きは，ケース１９以外の現像ユニットの一部に形成されていてもよい。また，画像形成装置１００は，カラーコピー機に限らない。すなわち，カラーに限らない。またコピー機に限らない。プリンタ，ＦＡＸ，その他の画像を形成する装置に適用することができる。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ…画像形成部
１０…現像ユニット
１１…現像ローラ
１２，１３…搬送ローラ
１４…規制ブレード
１５…開口部
１６…スリット
１７…ウレタンフォーム
１８…ばね
１９…ケース
２０…感光体ユニット
２１…感光体ドラム
２２…帯電装置
２３…クリーナ
２４…廃トナー搬送ローラ
３０…露光装置
５０，１５０，２５０，３５０…シート
５１，１５１，２５１，３５１…シート上流端部
５２，１５２，２５２，３５２…シート下流端部
５３，１５３，２５３，３５３…シート中央部分
６１，６２…切り欠き
１００…画像形成装置

Claims (3)

1. 像担持体へ現像剤を付与する現像部材と，
   現像剤を収容し，前記現像部材の一部を露出させる開口部が形成された現像装置ケースと，
   前記開口部の長手方向端部からの現像剤の漏れを防止する可撓性のシール部材とを有する現像装置において，
   前記現像装置ケースの一部の箇所には，切り欠きが形成されており，
   前記シール部材は，
   前記像担持体の回転方向の上流側の端部が前記現像装置ケースの一部の箇所に固定されており，
   前記像担持体の回転方向の下流側の端部が前記切り欠きに挿入され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，
   前記シール部材における前記像担持体の回転方向の下流側の端部が前記切り欠きから離脱しないように前記シール部材の前記下流側の端部を支持する支持体を有していることを特徴とする現像装置。
3. 像担持体と，
   前記像担持体へ現像剤を付与する現像部材と，
   現像剤を収容し，前記現像部材の一部を露出させる開口部が形成された現像装置ケースと，
   前記開口部の長手方向端部からの現像剤の漏れを防止する可撓性のシール部材とを有する画像形成装置において，
   前記現像装置ケースの一部の箇所には，切り欠きが形成されており，
   前記シール部材は，
   前記像担持体の回転方向の上流側の端部が前記現像装置ケースの一部の箇所に固定されており，
   前記像担持体の回転方向の下流側の端部が前記切り欠きに挿入されていることを特徴とする画像形成装置。

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