JP5440451B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置で使用される現像装置に関する。

一般に、現像カートリッジなどの現像装置として、例えば、特許文献１に記載されているように、現像ローラと、板状部材（板ばね部材）の下端部に設けられた押圧部材（押圧ゴム部材）を有する層厚規制ブレードと、現像ローラの両端部に対向するシール部材（サイドシール）とを備えたものが知られている。層厚規制ブレードの押圧部材は、板状部材の長手方向両端部には設けられておらず、その両端部、すなわち、現像ローラと板状部材との間にはシール部材（フェルトシール部材）が配置されている。

特開２００６−３９４２８号公報（図４，９）

ところで、前記したような構成の現像装置においては、シール部材が層厚規制ブレードに対して精度よく位置決めされないと、押圧部材とシール部材との間に隙間が生じ、この隙間から現像剤が漏れ出すおそれがあった。

そこで、本発明は、押圧部材とシール部材との間からの現像剤漏れを抑制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。

前記した目的を達成するため、本発明の現像装置は、現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラを支持する筐体と、板状部材と、当該板状部材の自由端に前記現像ローラに向けて凸となるように設けられた押圧部材とを有し、前記押圧部材が前記現像ローラに摺接して現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードと、前記現像ローラの両端部に対向するシール部材と、を備えた現像装置であって、前記シール部材は、前記押圧部材の長手方向外側において前記現像ローラと前記板状部材との間に配置され、前記板状部材に向かって突出する突出部を有しており、前記板状部材は、前記突出部と係合する開口部を有し、前記開口部の周壁が前記突出部を前記押圧部材側に向けて押圧することで、前記シール部材を前記押圧部材の長手方向の端部に突き当てるように構成されたことを特徴とする。

このように構成された現像装置によれば、現像ローラと板状部材との間に配置されるシール部材が板状部材に向かって突出する突出部を有し、板状部材がシール部材の突出部と係合する開口部を有するので、突出部と開口部の係合により、シール部材を層厚規制ブレードに対して精度よく位置決めすることができる。これにより、押圧部材とシール部材との間の隙間の発生を抑制できるので、押圧部材とシール部材との間からの現像剤漏れを抑制することができる。

本発明によれば、シール部材を層厚規制ブレードに対して精度よく位置決めすることができるので、押圧部材とシール部材との間からの現像剤漏れを抑制することができる。

第１実施形態に係る現像装置（現像カートリッジ）を備えたカラープリンタの概略構成を示す図である。 現像カートリッジ周辺の拡大図である。 現像カートリッジの斜視図である。 層厚規制ブレードとシール部材の斜視図（ａ）と、現像カートリッジの拡大図（ｂ）である。 現像ローラの端部周辺の断面図である。 第２実施形態に係る現像装置（現像カートリッジ）の現像ローラの端部周辺の断面図であり、層厚規制ブレード組み付け前を示す図（ａ）と、層厚規制ブレード組み付け後を示す図（ｂ）である。 変形例に係る現像装置（現像カートリッジ）の拡大図である。 変形例に係るシール部材の斜視図である。

［第１実施形態］
次に、本発明の第１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。なお、以下の説明では、まず、本発明の実施形態に係る現像装置の一例としての現像カートリッジ１００を備えた画像形成装置（カラープリンタ１）の概略構成について説明した後、現像カートリッジ１００の詳細な構成について説明する。

＜カラープリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、本体筐体１０内に、用紙Ｓを供給する給紙部２０と、供給された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０とを主に備えている。

なお、概略構成の説明において、方向は、カラープリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

本体筐体１０の上側には、後側を支点として上下に開閉可能に構成されたアッパーカバー１２が設けられている。このアッパーカバー１２は、上面が本体筐体１０内から排出された用紙Ｓが載置される排紙トレイ１３となっており、下面にはＬＥＤユニット４０を保持する４つの保持部１４が設けられている。

給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、用紙Ｓを収容する給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０に供給する用紙供給機構２２とを主に備えている。給紙トレイ２１内の用紙Ｓは、用紙供給機構２２によって１枚ずつ分離されて画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０と、４つのプロセスユニット５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。

ＬＥＤユニット４０は、感光体ドラム６１の上方に対向して配置され、感光体ドラム６１の表面を露光するように構成されている。このＬＥＤユニット４０は、保持部１４を介してアッパーカバー１２に保持されているので、アッパーカバー１２の開閉により感光体ドラム６１の上方から退避可能に構成されている。

プロセスユニット５０は、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後に並んで配置され、アッパーカバー１２を開いたときにできる開口から本体筐体１０に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスユニット５０は、感光体ユニット６０と、現像カートリッジ１００（現像装置）とを備えている。

図２に示すように、感光体ユニット６０は、感光体ケース６０Ａと、感光体ドラム６１と、帯電器６２とを主に備えている。感光体ケース６０Ａには、現像カートリッジ１００が装着されることで、外部から感光体ドラム６１を臨める露光穴６３が形成される。露光穴６３には、感光体ドラム６１の上方にＬＥＤユニット４０が対向して挿入される。

現像カートリッジ１００は、感光体ユニット６０に対して着脱可能に装着される構成となっており、筐体１１０と、現像ローラ１２０と、供給ローラ１３０と、層厚規制ブレード１４０とを主に備えている。筐体１１０は、現像ローラ１２０や供給ローラ１３０などを支持するとともに、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部１１１を形成している。現像カートリッジ１００の詳細な構成については後述する。

図１に戻り、転写ユニット７０は、給紙部２０とプロセスユニット５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１および従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４とを主に備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体ドラム６１に接しており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体ドラム６１との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。

定着ユニット８０は、プロセスユニット５０および転写ユニット７０の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。

画像形成部３０では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、ＬＥＤユニット４０により露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部１１１内のトナーは、供給ローラ１３０を介して現像ローラ１２０に供給され、現像ローラ１２０と層厚規制ブレード１４０との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ１２０上に担持される。

そして、現像ローラ１２０上に担持されたトナーが、静電潜像に供給された感光体ドラム６１に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、給紙部２０から供給された用紙Ｓが、感光体ドラム６１と搬送ベルト７３（転写ローラ７４）の間を搬送されることで、各感光体ドラム６１上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に順次重ね合わせて転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を搬送されることでトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、定着ユニット８０の出口から上方に向かって延び、前方に方向転換するように形成された排紙経路９１と、用紙Ｓを搬送する複数の搬送ローラ９２とを主に備えている。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、搬送ローラ９２によって排紙経路９１を搬送され、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３上に排出される。

＜現像カートリッジの詳細構成＞
図３に示すように、現像カートリッジ１００（現像装置）は、筐体１１０、現像ローラ１２０、供給ローラ１３０および層厚規制ブレード１４０のほか、さらに２つのシール部材１５０を備えている。以下、各部材の本発明に関連する構成について詳細に説明する。

筐体１１０は、上部が開放された下フレーム１１２と、下フレーム１１２の開放された部分を覆うように取り付けられる（溶着される）上フレーム１１３とから主に構成されている。

現像ローラ１２０は、トナーを担持して感光体ドラム６１に供給する公知のローラであり、供給ローラ１３０は、現像ローラ１２０にトナーを供給する公知のローラである。

層厚規制ブレード１４０は、板状部材１４１と、押圧部材１４２とを主に有している。
板状部材１４１は、略矩形状の薄い金属板であり、図４（ａ）に示すように、その長手方向（現像ローラ１２０の軸方向）の両端部に、シール部材１５０の後述する突出部１５３と係合する開口部の一例としての貫通孔１４１Ａを有している（図４，５では長手方向の一方のみを図示する）。

押圧部材１４２は、ゴム材などから形成されており、板状部材１４１の自由端（図２の下端）に現像ローラ１２０に向けて凸となるように、貼り付けられるなどして設けられている。層厚規制ブレード１４０は、押圧部材１４２が、回転する現像ローラ１２０に直接摺接することで、現像ローラ１２０の表面に担持されたトナーの厚さを規制している。

図２，３に示すように、層厚規制ブレード１４０は、筐体１１０に対し、板状部材１４１の自由端のうちの押圧部材１４２が設けられた面とは反対側の面が外部に露出するように組み付けられている。各貫通孔１４１Ａは、板状部材１４１の露出した自由端に形成されており、図４（ａ），（ｂ）に示すように、現像ローラ１２０の回転方向（板状部材１４１の短手方向）において、シール部材１５０の突出部１５３よりも長い略長円形状をなしている。

図３に示すように、シール部材１５０は、現像ローラ１２０の両端部に対向するように配置されている。また、図５に示すように、シール部材１５０の上部は、層厚規制ブレード１４０の押圧部材１４２の長手方向外側において、現像ローラ１２０と層厚規制ブレード１４０の板状部材１４１との間に配置されている。このシール部材１５０は、図４（ａ）に示すように、弾性シール部材１５１と、位置決め部材１５２とを主に有している。

弾性シール部材１５１は、スポンジ材やフェルトなどからなる弾性変形可能なシール材であり、側面視略弓状に形成されている。この弾性シール部材１５１は、現像ローラ１２０の両端部と摺接するように配置され、筐体１１０と現像ローラ１２０の両端部との間からのトナー漏れを抑制している。本発明において、弾性シール部材１５１は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。

位置決め部材１５２は、ゴム材などからなる略板状の部材であり、弾性シール部材１５１と層厚規制ブレード１４０の板状部材１４１との間に配置される（図５も参照）。この位置決め部材１５２の上面中央部には、上方（板状部材１４１）に向かって突出する略長円柱状の突出部１５３が形成されている。突出部１５３は、弾性変形可能となっている。

シール部材１５０は、弾性シール部材１５１および位置決め部材１５２の内側面１５１Ａ，１５２Ａ（現像ローラ１２０の軸方向内側を向く面）が面一となるように、弾性シール部材１５１の上面と位置決め部材１５２の下面とを接着することで形成されており、一部品として筐体１１０に取り付けられる。また、シール部材１５０（位置決め部材１５２）と板状部材１４１との間には、図示しないグリスが保持されており、位置決め部材１５２と板状部材１４１との間からのトナー漏れを抑制している。

次に、本実施形態の現像カートリッジ１００の組み立て手順について説明する。
まず、下フレーム１１２に対して上フレーム１１３を溶着し、筐体１１０を組み立てた後、供給ローラ１３０を組み付け、さらに、一対のシール部材１５０を取り付ける。次に、現像ローラ１２０を筐体１１０に組み付け、各シール部材１５０（弾性シール部材１５１）と現像ローラ１２０の周面の両端部とを密着させる。

次いで、貫通孔１４１Ａの位置をシール部材１５０の突出部１５３の位置に合わせながら、層厚規制ブレード１４０を筐体１１０に組み付ける。図４（ｂ）に示すように、層厚規制ブレード１４０を筐体１１０に組み付けたとき、貫通孔１４１Ａが突出部１５３と係合する。

その後、筐体１１０の側壁に設けられた図示しない充填口からトナー収容部１１１内にトナーを充填した後、充填口に図示しないキャップを装着することで、現像カートリッジ１００が組み立てられる。

本実施形態では、貫通孔１４１Ａが、層厚規制ブレード１４０（板状部材１４１）の外部に露出した自由端に形成されているので、貫通孔１４１Ａと突出部１５３との係合を目視することができる。これにより、貫通孔１４１Ａと突出部１５３とを確実に係合させて層厚規制ブレード１４０を組み付けることができるので、板状部材１４１と位置決め部材１５２との間の隙間の発生を抑制することができ、層厚規制ブレード１４０とシール部材１５０との間からのトナー漏れを抑制することができる。

また、貫通孔１４１Ａは、現像ローラ１２０の回転方向において突出部１５３よりも長い形状をなしているので、寸法誤差や現像ローラ１２０と当接させたときのシール部材１５０の変形などによって、突出部１５３の位置が現像ローラ１２０の回転方向に多少ずれても、突出部１５３と確実に係合させることができる。さらに、係合後においては、突出部１５３は、現像ローラ１２０の回転方向に多少の遊びを有することになるので、シール部材１５０と、現像ローラ１２０や層厚規制ブレード１４０との間に、シール部材１５０の変形によって隙間ができることを抑制することができる。これにより、トナー漏れを抑制することができる。

ここで、本実施形態において、突出部１５３は、貫通孔１４１Ａと係合したときに、図５に示すように、貫通孔１４１Ａの周壁が食い込んで、現像ローラ１２０の軸方向内側に向けて若干凹むように弾性変形し、その復元力によって貫通孔１４１Ａの周壁を現像ローラ１２０の軸方向外側に向けて押すような位置に設けられている。

これにより、貫通孔１４１Ａと突出部１５３が係合したとき、貫通孔１４１Ａの周壁は、突出部１５３に押される力の反力によって、突出部１５３を現像ローラ１２０の軸方向内側、すなわち、押圧部材１４２側に向けて押圧することとなる。このように貫通孔１４１Ａの周壁が突出部１５３を押圧部材１４２側に向けて押圧することで、図５に矢印で示すような力が作用して、シール部材１５０を押圧部材１４２の長手方向の端部１４２Ａに突き当てる（押し付ける）ことができる。

このような構成により、シール部材１５０と押圧部材１４２との間の隙間の発生を抑制することが可能となるので、シール部材１５０と押圧部材１４２との間からのトナー漏れを抑制することができる。

以上説明した本実施形態の現像カートリッジ１００によれば、シール部材１５０が板状部材１４１に向かって突出する突出部１５３を有し、板状部材１４１が突出部１５３と係合する貫通孔１４１Ａを有するので、突出部１５３と貫通孔１４１Ａの係合により、シール部材１５０を層厚規制ブレード１４０に対して精度よく位置決めすることが可能となる。これにより、押圧部材１４２とシール部材１５０との間の隙間の発生を抑制できるので、押圧部材１４２とシール部材１５０との間からのトナー漏れを抑制することができる。

また、シール部材１５０は、弾性シール部材１５１と、突出部１５３が形成された位置決め部材１５２とから構成されているので、各部材について、弾性係数などを適切に選択することが可能となる。これにより、筐体１１０と現像ローラ１２０の両端部との間からのトナー漏れをより確実に抑制しつつ、シール部材１５０の層厚規制ブレード１４０に対する位置精度を向上させて押圧部材１４２とシール部材１５０との間からのトナー漏れをより確実に抑制することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について簡単に説明する。本実施形態は、層厚規制ブレード１４０の構成が第１実施形態と異なるので、その点を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成要素については、同一符号を付して、その説明を省略することとする。

図６（ａ）に示すように、層厚規制ブレード１４０は、貫通孔１４１Ａが形成された板状部材１４１と、押圧部材１４２とを主に有している。本実施形態の貫通孔１４１Ａは、薄い金属板からなる板状部材１４１の両端部の一部をそれぞれ切り起こすことで形成されている（図６では長手方向の一方のみを図示する）。これにより、貫通孔１４１Ａの周壁は、図６（ｂ）に示すように、係合した突出部１５３を押圧部材１４２側に向けて押圧するように、押圧部材１４２側に向けて傾斜した傾斜面１４１Ｂを有することとなる。

このような構成により、本実施形態においても、貫通孔１４１Ａと突出部１５３が係合したとき、貫通孔１４１Ａの周壁（傾斜面１４１Ｂ）が突出部１５３を押圧部材１４２側に向けて押圧することで、シール部材１５０を押圧部材１４２の端部１４２Ａに突き当てることができる。これにより、シール部材１５０と押圧部材１４２との間からのトナー漏れを抑制することができる。

なお、本実施形態では、貫通孔１４１Ａの周壁の傾斜面１４１Ｂを切り起こすことで形成したが、これに限定されず、例えば、第１実施形態の貫通孔１４１Ａの周壁の一部を削るなどして傾斜面を形成してもよい。また、本実施形態では、貫通孔１４１Ａの周壁が傾斜面１４１Ｂを有する構成を例示したが、これに限定されず、突出部が傾斜面を有する構成であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

例えば、図７に示すように、突出部１５３および貫通孔１４１Ａは、現像ローラ１２０の回転方向に並んで複数設けられていてもよい。これによれば、１つの突出部１５３を中心としてシール部材１５０が傾くことを抑制できるので、トナー漏れをより確実に抑制することができる。また、開口部の周壁が突出部を押圧部材側に向けて押圧する構成を採用した場合、突出部１５３および貫通孔１４１Ａを複数設けることで、シール部材１５０を押圧部材１４２の端部１４２Ａにより強く押し付けることができるので、シール部材１５０と押圧部材１４２との間からのトナー漏れをより確実に抑制することができる。

前記実施形態では、貫通孔１４１Ａの周壁が突出部１５３を押圧部材１４２側に向けて押圧することで、シール部材１５０を押圧部材１４２の端部１４２Ａに突き当てる構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、板状部材の長手方向の端部を、押圧部材を設けた側と同じ側に折り曲げ、この折り曲げた部分がシール部材を押圧部材側に向けて押圧することで、シール部材を押圧部材の長手方向の端部に突き当てる構成としてもよい。

前記実施形態では、シール部材１５０が２部品（弾性シール部材１５１および位置決め部材１５２）から構成されていたが、これに限定されものではない。例えば、弾性シール部材を、ウレタンフォームなどのスポンジ材からなる第１シール部材と、フェルトからなる第２シール部材とを貼り合わせて形成することで、シール部材が全体として３部品（２部品以上）から構成されていてもよい。

前記実施形態では、シール部材１５０は、弾性シール部材１５１と、突出部１５３が形成された位置決め部材１５２とから構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、図８に示すように、シール部材２５０は、例えば、ポロン（登録商標）、軟質樹脂、シリコーン、ウレタンなどの成型品からなる弾性変形可能なものであり、突出部１５３が一体成形されていてもよい。このような構成によれば、シール部材を組み立てる工程が不要となるので、シール部材を容易かつ安価に製造することができる。

前記実施形態では、開口部として貫通孔１４１Ａを例示したが、これに限定されず、例えば、開口部は、底のある穴（凹部、溝など）であってもよいし、板状部材の自由端（の末端）に向けて開口した切欠であってもよい。

前記実施形態では、現像装置として現像カートリッジ１００を例示したが、これに限定されず、例えば、プロセスユニット５０であってもよいし、感光体ユニット６０と現像カートリッジ１００とが一体（着脱不能）に形成されたユニットであってもよい。なお、前記実施形態では、層厚規制ブレード１４０は、板状部材１４１の自由端が外部に露出するように組み付けられていたが、これに限定されず、現像装置を組み立てた後に層厚規制ブレードが外部に露出しない構成であってもよい。

前記実施形態では、本発明の現像装置を備えた画像形成装置として、ＬＥＤユニット４０で感光体ドラム６１を露光するカラープリンタ１を例示したが、これに限定されず、例えば、レーザ光で感光体を露光するプリンタであってもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、複写機や複合機などであってもよい。

１００ 現像カートリッジ
１１０ 筐体
１２０ 現像ローラ
１４０ 層厚規制ブレード
１４１ 板状部材
１４１Ａ 貫通孔
１４１Ｂ 傾斜面
１４２ 押圧部材
１４２Ａ 端部
１５０ シール部材
１５１ 弾性シール部材
１５２ 位置決め部材
１５３ 突出部
２５０ シール部材

Claims (8)

1. 現像剤を担持する現像ローラと、
   前記現像ローラを支持する筐体と、
   板状部材と、当該板状部材の自由端に前記現像ローラに向けて凸となるように設けられた押圧部材とを有し、前記押圧部材が前記現像ローラに摺接して現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードと、
   前記現像ローラの両端部に対向するシール部材と、を備えた現像装置であって、
   前記シール部材は、前記押圧部材の長手方向外側において前記現像ローラと前記板状部材との間に配置され、前記板状部材に向かって突出する突出部を有しており、
   前記板状部材は、前記突出部と係合する開口部を有し、
   前記開口部の周壁が前記突出部を前記押圧部材側に向けて押圧することで、前記シール部材を前記押圧部材の長手方向の端部に突き当てるように構成されたことを特徴とする現像装置。
2. 前記突出部は、弾性変形可能であり、前記開口部と係合したときに弾性変形してその復元力によって前記開口部の周壁を押すように設けられ、
   前記開口部の周壁は、前記突出部に押される力の反力によって前記突出部を前記押圧部材側に向けて押圧することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記開口部の周壁は、係合した前記突出部を前記押圧部材側に向けて押圧するように、前記押圧部材側に向けて傾斜した傾斜面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 前記層厚規制ブレードは、前記筐体に対し、前記板状部材の自由端のうちの前記押圧部材が設けられた面とは反対側の面が外部に露出するように組み付けられ、
   前記開口部は、露出した自由端に形成された貫通孔であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記シール部材は、弾性変形可能であり、前記突出部と一体成形されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記シール部材は、
   前記現像ローラの両端部と摺接する弾性変形可能な弾性シール部材と、
   前記突出部が形成され、前記弾性シール部材と前記板状部材との間に配置される位置決め部材とを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記開口部は、前記現像ローラの回転方向において前記突出部よりも長い形状をなしていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 前記突出部および前記開口部は、前記現像ローラの回転方向に並んで複数設けられたことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の現像装置。

Images