JP5454504B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像ローラと、現像ローラに担持される現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードとを備えた現像装置に関する。

従来、現像剤を担持する回転可能な現像ローラと、現像ローラと摺接する押圧部材を有し、現像ローラ上のトナーの厚さを規制する層厚規制ブレードと、層厚規制ブレードと筐体および現像ローラの間から現像剤が漏れるのを防止する複数のシール部材とを備えた現像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

具体的に、この現像カートリッジでは、層厚規制ブレードと筐体の間に、アッパサイドシールが取り付けられ、層厚規制ブレードの基端部から現像剤が漏れるのを防止している。そして、層厚規制ブレードには、押圧部材の両端部にブレードサイドシールがさらに取り付けられ、層厚規制ブレードの長手方向側端部において、層厚規制ブレードと筐体および現像ローラの間から現像剤が漏れるのを防止している。

特開２００３−１９５６２８号公報

しかしながら、上述した技術では、シール部材が複数設けられているため、部品点数が多く、コストがかかるという問題があった。

また、筐体と対向する面に押圧部材を有する層厚規制ブレードに上述した技術を適用しようとした場合、押圧部材の両端部にシール部材を設けると、押圧部材と現像ローラの摺接部分において押圧部材とシール部材と現像ローラの間に隙間が生じた場合、この隙間からトナーが漏れてしまうという問題があった。

そこで、本発明は、トナー漏れを防止するシール部材の部品点数を減らすとともに、押圧部材を筐体と対向する面に設ける場合にも、隙間なくシール部材を設け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、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に回転可能に設けられ、表面に現像剤を担持する現像ローラと、基端部が前記筐体に支持され、自由端部が前記現像ローラに摺接して、前記現像ローラ上の現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードと、前記筐体と前記層厚規制ブレードの間に配置されるシール部材と、を備えた現像装置であって、前記層厚規制ブレードは、前記筐体に支持される板状部材と、前記板状部材の自由端部の前記筐体と対向する面から前記現像ローラに向けて突出して前記現像ローラに摺接する押圧部材とを有し、前記押圧部材は、前記現像ローラの軸方向両端部において、前記現像ローラの回転方向の上流端が切り欠かれた切欠部が形成され、前記切欠部は、前記回転方向の最下流側に底面を有し、当該底面は、前記回転方向において、前記押圧部材が前記現像ローラと接触する接触部と同じ位置に形成され、前記シール部材は、前記基端部において前記軸方向に沿って延びるとともに、前記軸方向両端部において前記切欠部まで延び、前記切欠部の少なくとも一部と接触し、前記シール部材の前記切欠部に入り込んでいる部分は、前記板状部材に接触するとともに、少なくとも先端が、前記現像ローラの周面に接触していることを特徴とする。

このように構成された現像装置によれば、１つのシール部材で層厚規制ブレードと筐体の間の隙間および層厚規制ブレードと現像ローラの間の隙間を塞ぐので、従来のように複数のシール部材を設ける場合に比べて、コストを低減することができる。また、押圧部材に形成された切欠部にシール部材を接触させることで、押圧部材を筐体と対向する面に設ける場合に、押圧部材の形状に関係なく隙間なくシール部材を設けることができる。

本発明によれば、筐体と層厚規制ブレードの間から現像剤が漏れるのを防止するためのシール部材の部品点数を減らすとともに、押圧部材を筐体と対向する面に設ける場合にも、隙間なくシール部材を設けることができる。

本発明の一実施形態におけるカラープリンタを示す側断面図である。 本発明の一実施形態における現像カートリッジから層厚規制ブレードと現像ローラを外した状態を示す斜視図である。 裏返した状態の層厚規制ブレードを示す斜視図である。 層厚規制ブレードの左端部を拡大した斜視図（ａ）と左端部の下面図（ｂ）である。 図２におけるＡ−Ａ断面図（ａ）と、押圧部材の拡大断面図（ｂ）である。 変形例に係る層厚規制ブレードの左端部の斜視図（ａ）と左端部の下面図（ｂ）である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、本発明の現像装置が装着されて用いられるカラープリンタ１（画像形成装置）の全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することにする。

また、以下の説明においては、カラープリンタ１の使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することにする。すなわち、図１においては、左側を「前（手前）側」とし、右側を「後（奥）側」とし、紙面垂直方向のうち奥側を「左側」とし、紙面垂直方向のうち手前側を「右側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。

＜カラープリンタの全体構成＞
図１に示すように、カラープリンタ１は、装置本体２内に、記録シート（転写媒体）の一例としての用紙Ｓを供給する給紙部２０と、給紙された用紙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とを備えている。

装置本体２の上部には、開口部２Ａが形成されている。そして、この開口部２Ａは、装置本体２に回動可能に支持されるアッパーカバー３によって開閉されるようになっている。アッパーカバー３の上面は、装置本体２から排出された用紙Ｓを蓄積する排紙トレイ４となっている。

給紙部２０は、装置本体２内の下部に設けられ、装置本体２に着脱自在に装着される給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０へ搬送する用紙供給機構２２を備えている。用紙供給機構２２は、給紙トレイ２１の前側に設けられ、給紙ローラ２３、分離ローラ２４および分離パッド２５を備えている。

このように構成される給紙部２０では、給紙トレイ２１内の用紙Ｓが、一枚ずつ分離されて上方へ送られ、紙粉取りローラ２６とピンチローラ２７の間を通過する過程で紙粉が除去された後、図示しない搬送経路を通って後ろ向きに方向転換され、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つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とを主に備えている。

ＬＥＤユニット４０は、アッパーカバー３の下部に設けられる図示しないＬＥＤ取付部材に対して揺動可能に連結されており、装置本体２に設けられる位置決め部材によって適宜位置決めされて支持されている。

プロセスカートリッジ５０は、アッパーカバー３と給紙部２０との間で前後方向に並んで配置され、ドラムカートリッジ５８と、このドラムカートリッジ５８に着脱可能となる現像装置の一例としての現像カートリッジ５６とを備えている。

ドラムカートリッジ５８は、感光体ドラム５１や、帯電器５２などを備えている。なお、ドラムカートリッジ５８は、装置本体２に対し着脱可能であってもよいし、装置本体２に固定されていてもよい。

現像カートリッジ５６は、現像ローラ５３と、供給ローラ５４と、層厚規制ブレード１００と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容室５５とを主に備えている。

現像カートリッジ５６は、通常時において、ブラック用、イエロー用、マゼンダ用およびシアン用の各色のトナーが入った５６Ｋ，５６Ｙ，５６Ｍ，５６Ｃの符号で示すものが用紙Ｓの搬送方向の上流側からこの順で並んで配置されている。

転写ユニット７０は、給紙部２０と各プロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１、従動ローラ７２、搬送ベルト７３および転写手段の一例としての転写ローラ７４を備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状のベルトからなる搬送ベルト７３が張設されている。搬送ベルト７３は、その外側の面が各感光体ドラム５１に接している。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光体ドラム５１との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光体ドラム５１に対向して４つ配置されている。この転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によってトナーの帯電電極とは異なる極性の転写バイアス（転写電圧）が掛けられる。

定着ユニット８０は、各プロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の後側に配置され、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置され加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを備えている。

このように構成される画像形成部３０では、カラー印刷モードの場合、まず、各感光体ドラム５１の表面が、各帯電器５２により一様に帯電された後、各ＬＥＤユニット４０で露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、各感光体ドラム５１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容室５５内のトナーは、供給ローラ５４を介して現像ローラ５３に供給され、現像ローラ５３と層厚規制ブレード１００の間に進入して一定の厚さの薄層として現像ローラ５３上に担持される。

現像ローラ５３上に担持されたトナーは、現像ローラ５３から感光体ドラム５１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム５１上にトナー像が形成される。

搬送ベルト７３上に供給された用紙Ｓが各感光体ドラム５１と搬送ベルト７３の内側に配置される各転写ローラ７４との間を通過することで、各感光体ドラム５１上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に転写される。そして、用紙Ｓが加熱ローラ８１と加圧ローラ８２との間を通過することで、用紙Ｓ上に転写された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、前方に反転するように形成された排紙側搬送経路９１と、用紙Ｓを搬送する複数対の搬送ローラ９２を備えている。トナー像が転写され、熱定着された用紙Ｓは、搬送ローラ９２によって排紙側搬送経路９１を搬送され、装置本体２の外部に排出されて排紙トレイ４に蓄積される。

＜現像カートリッジの詳細構造＞
次に、現像カートリッジ５６の構造の詳細について説明する。
なお、以下の説明において、方向は、図２に示すように現像カートリッジ５６を横向きに置いた状態を基準とした方向で説明する。すなわち、図２において、筐体２００を基準として、層厚規制ブレード１００が取り付けられている側を「上側」、その反対側を「下側」とし、現像ローラ５３が配置されている側を「後側」、その反対側を「前側」とする。また、このように定義した上下前後の方向を基準として決まる左右方向を「左右」方向とする。

図２に示すように、トナーを収容している現像カートリッジ５６の筐体２００は、後側の側壁に開口２０１が形成され、現像ローラ５３がこの開口２０１を塞ぐような形で筐体２００に回転可能に支持される。開口２０１の下端には、フィルム２１０が設けられ、開口２０１の左右両側の縁には、サイドシール２２０が設けられている。また、開口２０１の上縁には、層厚規制ブレード１００の装着面２０２が形成されており、この装着面２０２に、層厚規制ブレード１００が支持される。

サイドシール２２０は、現像ローラ５３の外周形状に倣った形で配置され、現像ローラ５３と摺接している。そして、フィルム２１０は、現像ローラ５３の下部と摺接し、層厚規制ブレード１００は、現像ローラ５３の上部に摺接している（図５（ａ）参照）。このように、現像ローラ５３の周囲から、筐体２００内のトナーが漏れるのを防止するため、現像ローラ５３は、上下左右の四方で、層厚規制ブレード１００、フィルム２１０およびサイドシール２２０と密着している。

層厚規制ブレード１００は、現像ローラ５３と摺接してトナーの厚さを規制する部材であり、基端部が装着面２０２に固定され、自由端部が現像ローラ５３に摺接している。層厚規制ブレード１００は、図３に示すように、ブレード板金１１０と、補強部材１４０とから主に構成されている。

ブレード板金１１０は、現像ローラ５３と接触する部材であり、矩形の薄い金属板で形成されている。ブレード板金１１０は、筐体２００と対向する面に、押圧部材１２０とシール部材１３０が設けられている。

押圧部材１２０は、現像ローラ５３の周面と直接摺接する部材であり、ゴム等から形成され、ブレード板金１１０の自由端部において、現像ローラ５３に向けて突出するように設けられている。具体的に、押圧部材１２０は、ブレード板金１１０の自由端部において、現像ローラ５３の軸方向（以下、単に軸方向とする）両端部に渡って延びており、図４（ａ）に示すように、断面視略半円状に形成されている。

そして、押圧部材１２０の軸方向両端部には、前端（現像ローラ５３の回転方向上流端）が後方（現像ローラ５３の回転方向下流側）に向かって凹むように略コ字状に切り欠かれた切欠部１２１が形成されている。切欠部１２１は、図４（ｂ）に示すように、第１側面部１２２と、底面１２３と、第２側面部１２４とを有している。

第１側面部１２２は、前後方向（現像ローラ５３の回転方向）に沿って延びるように形成されている。底面１２３は、第１側面部１２２の後端（現像ローラ５３の回転方向最下流端）から軸方向に沿って外側に向かって延びるとともに、図５（ｂ）に示すように、ブレード板金１１０の押圧部材１２０を有する面に対して垂直に延びるように形成されている。また、底面１２３は、現像ローラ５３の回転方向において、押圧部材１２０が現像ローラ５３と接触する接触部Ｎと同じ位置に形成されている（接触部Ｎの範囲について、図４（ｂ）のハッチング領域も参照）。第２側面部１２４は、図４（ｂ）に示すように、底面１２３の外側端部から現像ローラ５３の回転方向上流側に延びて第１側面部１２２と対向する面である。

シール部材１３０は、スポンジ等から形成されており、厚みが、層厚規制ブレード１００を筐体２００に組み付ける前においては、押圧部材１２０の厚み以上であり、筐体２００に組み付けたときには、弾性により潰れて、押圧部材１２０の厚みと同じとなる。シール部材１３０は、図３に示すように、ブレード板金１１０の基端部において軸方向に沿って延びるシール本体部１３１と、シール本体部１３１の軸方向両端部において押圧部材１２０の切欠部１２１に向かって延びるサイドシール部１３２とを有している。サイドシール部１３２の後端部は、第１側面部１２２と第２側面部１２４に挟まれるように切欠部１２１に嵌め込まれ、第１側面部１２２、底面１２３および第２側面部１２４に接触している。また、サイドシール部１３２の後端部は、図５（ａ）に示すように、サイドシール２２０の現像ローラ５３の回転方向下流側の端面と密着するように設けられ、サイドシール２２０とサイドシール部１３２と現像ローラ５３との隙間からトナーが漏れるのを防止している。

このようにシール部材１３０が設けられていることにより、層厚規制ブレード１００と装着面２０２（筐体２００）の間および層厚規制ブレード１００と現像ローラ５３の間の隙間をシール部材１３０で塞ぐことができる。これにより、層厚規制ブレード１００と装着面２０２および現像ローラ５３との間からトナーが漏れるのを防止している。

また、シール部材１３０が接触部Ｎよりも現像ローラ５３の回転方向下流側にまで設けられていた場合、接触部Ｎにおける押圧部材１２０とシール部材１３０と現像ローラ５３の間に隙間が生じた場合、この隙間からトナーが漏れるおそれがある。しかし、本実施形態では、切欠部１２１の現像ローラ５３の回転方向の最下流端に位置する底面１２３が、現像ローラ５３の回転方向において、接触部Ｎと同じ位置に形成されており、接触部Ｎが層厚規制ブレード１００の軸方向両端に渡って連続して設けられているので、万一、押圧部材１２０とシール部材１３０と現像ローラ５３の間に隙間が生じても、この隙間を通って現像ローラ５３の回転方向下流側へ漏れだそうとするトナーを接触部Ｎで堰き止めることができる。

補強部材１４０は、図２に示すように、ブレード板金１１０の押圧部材１２０が設けられている面とは反対側の面に左右に渡って設けられ、ブレード板金１１０を筐体２００との間で挟むことで、ブレード板金１１０を補強している。このように補強部材１４０を配置することにより、ブレード板金１１０の歪みを防止して、ブレード板金１１０の固定端を規定し、現像ローラ５３とブレード板金１１０の接触圧を均一にしている。

そして、図３に示すように、ブレード板金１１０は、押圧部材１２０とシール部材１３０で区画される領域の外側に、それぞれ厚み方向に貫通した開口１１１が形成されている。また、補強部材１４０は、ブレード板金１１０の開口１１１に対応する位置に、それぞれ厚み方向に貫通した開口１４１が形成されている。これらの開口１１１，１４１には、層厚規制ブレード１００を筐体２００の装着面２０２に固定するためのネジ１５０が配置される（図２参照）。

このように構成された層厚規制ブレード１００は、図２および図５（ａ）に示すように、ブレード板金１１０が補強部材１４０と筐体２００の装着面２０２で挟持されながら、基端部が筐体２００の装着面２０２に固定される。そして、後端部の押圧部材１２０が、ブレード板金１１０から付勢力をうけつつ、現像ローラ５３の周面に摺接するようになっている。

以上によれば、本実施形態において以下のような作用効果を得ることができる。
１つのシール部材１３０で層厚規制ブレード１００と筐体２００の間および層厚規制ブレード１００と現像ローラ５３の間をシールするので、従来のように複数のシール部材を設ける場合に比べて、コストを低減することができる。また、押圧部材１２０に形成された切欠部１２１にシール部材１３０を接触させることで、押圧部材を筐体と対向する面に設ける場合にも、隙間なくシール部材１３０を設けることができる。

そして、切欠部１２１にシール部材１３０を接触させる構成であることで、現像ローラ５３と押圧部材１２０との接触部Ｎを層厚規制ブレード１００の軸方向両端部に渡って連続して設けることができる。これにより、本実施形態では、切欠部１２１を設けずに押圧部材１２０の軸方向両端部の外側にサイドシール部１３２を設ける構成と比較して、万一、接触部Ｎの軸方向両端部において押圧部材１２０とサイドシール部１３２と現像ローラ５３の間に隙間が生じても、この隙間から漏れ出そうとするトナーを接触部Ｎで堰き止めることができる。

そして、シール部材１３０のサイドシール部１３２の後端部は、切欠部１２１の底面１２３と接触しているので、底面１２３（切欠部１２１）とシール部材１３０の間にトナーが進入して漏れるのを防止することができる。

また、切欠部１２１の底面１２３は、ブレード板金１１０の押圧部材１２０を有する面に対して垂直に延びているので、シール部材１３０のサイドシール部１３２の後端部を隙間なく底面１２３に接触させやすい。

そして、シール部材１３０のサイドシール部１３２は、第１側面部１２２とも接触しているため、シール部材１３０と切欠部１２１の間からトナーが漏れるのをより確実に防止することができる。

また、シール部材１３０のサイドシール部１３２は、第１側面部１２２と第２側面部１２４とで挟まれているので、シール部材１３０と切欠部１２１の間からトナーが漏れるのをさらに確実に防止することができるとともに、簡単にシール部材１３０の位置決めをすることができる。

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。

前記実施形態では、シール部材１３０のサイドシール部１３２は、第１側面部１２２、底面１２３および第２側面部１２４の全てに接触していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、サイドシール部１３２は、切欠部１２１の少なくとも一部と接触していればよい。例えば、サイドシール部１３２は、切欠部１２１の底面１２３のみに当接していてもよい。このようにシール部材１３０を設けても、切欠部１２１とシール部材１３０の間からトナーが漏れるのを防止することができる。

また、前記実施形態では、切欠部１２１が略コ字状に形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、切欠部１２１は第２側面部１２４を有さない略Ｌ字状に切り欠かれて形成されていてもよい。この実施形態において、シール部材１３０のサイドシール部１３２の後端部は、切欠部１２１の第１側面部１２２および底面１２３に接触している。このように、切欠部１２１を略Ｌ字状に形成することで、前記実施形態のようにシール部材１３０のサイドシール部１３２を切欠部１２１に嵌め込む場合に比べ、シール部材１３０をブレード板金１１０に貼り付けやすい。

前記実施形態では、画像形成装置としてカラープリンタ１を例示したが、複合機やコピー機に本発明を適用することもできる。

１ カラープリンタ
５３ 現像ローラ
５６ 現像カートリッジ
１００ 層厚規制ブレード
１１０ ブレード板金
１２０ 押圧部材
１２１ 切欠部
１２２ 第１側面部
１２３ 底面
１２４ 第２側面部
１３０ シール部材
１３１ シール本体部
１３２ サイドシール部
２００ 筐体
Ｎ 接触部
Ｓ 用紙

Claims (6)

1. 現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体に回転可能に設けられ、表面に現像剤を担持する現像ローラと、
   基端部が前記筐体に支持され、自由端部が前記現像ローラに摺接して、前記現像ローラ上の現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードと、
   前記筐体と前記層厚規制ブレードの間に配置されるシール部材と、を備えた現像装置であって、
   前記層厚規制ブレードは、前記筐体に支持される板状部材と、前記板状部材の自由端部の前記筐体と対向する面から前記現像ローラに向けて突出して前記現像ローラに摺接する押圧部材とを有し、
   前記押圧部材は、前記現像ローラの軸方向両端部において、前記現像ローラの回転方向の上流端が切り欠かれた切欠部が形成され、
   前記切欠部は、前記回転方向の最下流側に底面を有し、当該底面は、前記回転方向において、前記押圧部材が前記現像ローラと接触する接触部と同じ位置に形成され、
   前記シール部材は、前記基端部において前記軸方向に沿って延びるとともに、前記軸方向両端部において前記切欠部まで延びて前記切欠部の少なくとも一部と接触し、
   前記シール部材の前記切欠部に入り込んでいる部分は、前記板状部材に接触するとともに、少なくとも先端が、前記現像ローラの周面に接触していることを特徴とする現像装置。
2. 前記切欠部は、前記回転方向に沿って延びる第１側面部を有し、
   前記底面は、前記第１側面部の前記回転方向の下流端から前記軸方向に沿って外側に向かって延びていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記シール部材は、前記底面と接触してい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. 前記底面は、前記層厚規制ブレードの前記押圧部材を有する面に対して垂直に延びてい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、前記第１側面部と接触していることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
6. 前記押圧部材は、前記第１側面部と対向する第２側面部をさらに有しており、
   前記シール部材は、前記第１側面部と前記第２側面部で挟まれていることを特徴とする請求項２または請求項５に記載の現像装置。

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