JP5463625B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、電子写真方式の画像形成装置、電子写真方式の画像形成方法 - Google Patents
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上記の現像装置を実現する上で必要な乾式一成分現像剤の薄層を安定して形成する技術は非常に難しいが、例えば、現像ブレードを現像ローラに圧接させ、この接触ニップ部にトナーを通過させることで現像ローラ上のトナー量を規制し、摩擦によりトナーを荷電させる構成が用いられている。
しかし、この構成では現像ブレードの長手方向端部からトナーが漏れ易く、これを防止することが重要となる。トナー漏れが発生すると画像形成装置機内がトナーで汚染されるだけではなく、近接する像担持体上や転写ベルト上にこぼれ落ち、画像不良を引き起こす。
特許文献1及び特許文献2の技術は、現像ブレードを台形にしたり、端部側に切欠部を形成したりしてトナーの横漏れを防止しているが、現像ブレードの端部側とシール部材の一部が重ね合わされた構成であり、トナーの横漏れを確実に防止しているとはいえない。一方、特許文献3及び特許文献4ではシール部材に切欠部を形成して積極的にトナーを横漏れさせてから元の方向に戻し、結果として横漏れを防止している。しかし、このような構成でも現像ローラとシール部材との接触面を介してトナーの横漏れが発生する可能性がある。
本発明の現像装置は、開口部を有しトナーを収容するトナー収容ケースと、前記開口部に設けられ像担持体にトナーを担持搬送する現像ローラと、現像ローラの周面を押圧して現像ローラ上のトナーの量を規制する現像ブレードと、現像ローラの長手方向端部からのトナー漏れを防止するために現像ローラの長手方向端部側の外周面と接触するシール部材と、を有する現像装置において、現像ブレードには、該現像ブレードの長手方向端部の刃先側に切欠部が形成され、シール部材が現像ローラによって圧縮される前の状態では、現像ローラ径方向では、シール部材と現像ローラとの接触面が現像ローラの回転中心と現像ブレードの刃先部との間に位置するように構成されるとともに、現像ローラ軸方向では、前記切欠部の端部が前記シール部材の上に来ることでラップするように構成され、1つの前記シール部材の現像ブレード側の側端面を、現像ブレードの曲げ部を含む切欠部に突き当てて食い込ませることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記シール部材は、現像ローラと接触する第一の層と、該第一の層に重ねられた第二の層と、を含む複数の層で構成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、前記シール部材の第一の層はフェルトであることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、現像ローラ軸方向では、シール部材と現像ブレードとがラップする幅がラップしない幅よりも小さいことを特徴とする。
本発明の電子写真方式の画像形成装置は、上記のプロセスカートリッジを内蔵して画像を出力するものである。
本発明の電子写真方式の画像形成装置は、上記のいずれかの現像装置を内蔵して画像形成を行うものである。
本発明の電子写真方式の画像形成方法は、上記のプロセスカートリッジを利用して画像形成を行うものである。
本発明の電子写真方式の画像形成方法は、上記のいずれかの現像装置を利用して画像形成を行うものである。
本発明の現像装置では、現像ブレードの刃先側には、その長手方向端部に切欠部が形成され、シール部材が現像ローラによって圧縮される前の状態では、現像ローラと現像ブレードとの接触面が現像ローラの回転中心と現像ブレードの刃先部との間に位置するように構成されるとともに前記接触面と前記切欠部とがラップするように構成されているので、過剰な押圧力を逃がすための現像ブレードの切欠部がシール部材上に必ずラップするように構成される。さらに、現像ローラ組付け前にブレード刃先部よりシール部材と現像ローラとの接触面が現像ローラ回転中心側に来るため、切欠部を前記接触面と確実にラップさせることができ、現像ローラ端部からのトナー漏れを確実に防ぐことができる。
本発明の現像装置では、シール部材は、前記接触面を有する第一の層と、該第一の層に重ねられた第二の層と、を含む複数の層で構成されているので、現像ローラとの接触面を持つ第一の層では、現像ローラ表層との滑り性に優れた素材を、第二の層ではシール圧を調整するのに適した素材を選択すれば、シール性を向上させることができる。
本発明の現像装置では、第一の層をフェルトで構成しているため、現像ローラ表層との滑り性が確保され、シール性を向上させることができる。さらに、シール部材の摺擦によって現像ローラに与えるダメージを抑えることができる。
本発明の現像装置では、第二の層が第一の層より厚くされているので、シール圧を調整し易く、シール性を向上させることができる。
本発明の現像装置では、シール部材は、現像ブレードの長手方向端部よりも外側から切欠部に引っ掛かる形状にされているので、組付け後の現像ブレードとシール部材との紙面奥行き方向の位置は相違するため両部材は係合しないが、組付け時に両部材を係止させてから捻るようにすると組付けが容易になる。
本発明の現像装置では、シール部材は、現像ブレードの切欠部に食い込むようにして設けられているので、シール部材と現像ブレードとの隙間からのトナーの漏れをシール部材が防止し、シール性を向上させることができる。
本発明の現像装置では、トナー収容ケースに現像ローラを組み付ける前に、シール部材を切欠部に引っ掛ける構成にされているので、組付け性に優れている。
本発明の電子写真方式の画像形成装置では、紙面上へのトナー落ちを防ぐことができ、良好な画像を得ることができる。
本発明の電子写真方式の画像形成装置では、トナーカートリッジ形態で利用した場合でも良好なシール性を確保することができる。
本発明の電子写真方式の画像形成方法では、装置機内がトナーで汚染することを防止することができる。
本発明の電子写真方式の画像形成方法では、紙面上へのトナー落ちを防ぐことができ、良好な画像を得ることができる。
また、図に示すように、画像形成装置には、駆動ローラR1、従動ローラR2及び一次転写ローラR3に掛け渡されて循環移動する中間転写ベルトV1で構成された中間転写ユニットが設けられている。また、画像形成装置には、露光装置3が設けられており、この露光装置3から各像担持体1に光学像Lが照射される。露光装置3は、例えば、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ及び反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各像担持体1の表面にイエロー、シアン、マゼンタ又はブラックの光線を照射して静電潜像を形成する。
各現像装置2の現像ローラ21の芯金には、バイアス電源から交流と直流の重畳したマイナス電位のバイアス電圧が印加される。また、各帯電ローラ5には、他のバイアス電源から直流のマイナス電位のバイアス電圧が印加される。上記の現像装置2と組み合う像担持体1、この像担持体1に当接するクリーニングブレード4、及び帯電ローラ5を組み合わせて画像形成部を構成する。
この転写紙Pは、二次転写ニップ部に送られる際レジストローラ9によってタイミングが図られる。トナー像が転写された転写紙Pは、定着装置10によって、押圧及び加熱されトナー像が転写紙Pに定着する。そして、機外へ排紙される。
図2は、現像ローラ21の長手方向端部位置でのプロセスカートリッジの断面を示している。現像装置2のトナー収容ケース22は、現像前のトナーを収容するトナー収容室S2と、クリーニングブレード4で掻き落とされる廃トナーを回収して収容する廃トナー回収室S1に仕切られており、現像前トナーと廃トナーが混ざらない構成にされている。
現像ブレード26自身の弾性を利用し安定して現像ローラ21に当接させるため、現像ローラ21と現像ブレード26とのニップ部は現像ブレード26の刃先部の近傍に設定するのが通常であるが、トナーの薄層を形成するのに特に重要となる刃先部近傍の平面度を確保するために先端部を図3に示すように折り曲げてもよい。図3に示す現像ブレード26は、ホルダ27に設けられた位置決め穴27aに、トナー収容ケース22に設けられた位置決めピンを係合させることで位置決めがなされ、ネジ穴27bを利用してトナー収容ケース22にネジで固定される。
現像ローラ21を取り外した場合のトナー収容ケース22の開口部付近は、図5に示すようになる。現像ブレード26は、長手方向端部の刃先に切欠部26aが形成されている。この切欠部26aにより、現像ブレード26の刃先部はシール部材29による現像ローラ21への過剰な押圧力を受けずに済み、現像ブレード26の押圧力を長手方向で均一に保つことが可能である。特に、現像ローラ21をゴム製、例えばシリコン製やウレタンゴム製のローラで構成する場合、シール部材29と現像ローラ21に挟まれる現像ブレード26の端部で現像ローラ21の表層にダメージを受け易く、切欠部26aは顕著な効果を示す。
なお、図6に示すように切欠部26aの端面26a1がシール部材29とラップしていない場合、隙間Gが発生するためこの箇所からトナー漏れが発生する。そのため、端面26a1とシール部材29とをラップさせることはトナー漏れを防止する上で必須である。
そこで本実施形態では、現像ローラ21によって押圧された現像ブレード26によってシール部材29が圧縮された状態(図4参照)になる前の状態で、シール部材29の現像ローラ21との接触面が現像ブレード26の刃先と現像ローラ21の回転中心との間に存在するようシール部材29の厚さを設定した。この構成では、現像ローラ21を組付ける前では、シール部材29と現像ブレード26との接触面の方が、現像ブレード26の刃先部よりも現像ローラの回転中心側に位置するため、現像ブレード26とシール部材29とのラップ量を容易に把握することができる。そして、ラップ量を把握した後に現像ローラを組み付けることができるため、仮に図6のような位置関係にシール部材29が貼り付けられていても、すぐに判別することが可能である。
ところで、現像ローラ端部のトナー漏れに関してはシール圧が高いほどシール性が向上する反面、過剰なシール圧を加えると現像ローラの表層にダメージを与える。現像ローラの表層に傷が付いたりすると、現像ブレードの長手方向の押圧力が変化し、良好な薄層が得られないなどの不具合を生じる。
そこで、前記のようにシール部材29を複数の層で構成することで第一の層291には現像ローラとの摺擦時に必要な滑り性に優れた素材を、第二の層292にはシール圧を調整するのに適した素材を選択すれば、良好な滑り性とシール性とを両立させることができる。特に、第一の層291としてフェルトを用いた場合、滑り性及びシール性に優れている。また、シール部材29の摺擦によって現像ローラ21に与えるダメージを抑えることができる。
また、第二の層292の材質としては、厚みを変化させることで現像ローラを組み付けた状態でのシール圧を調整することが容易なスポンジなどが適している。
現像ブレード26の刃先とシール部材29のラップ幅L1(図4参照)はラップしない幅L2よりも小さくなるように構成することで、シール部材29による過剰な押圧力を受けずに済む。
以上のように現像装置を構成することで、安定して端部からのトナー漏れを防ぐことが可能である。
また、上述した実施形態では、現像ブレード26の切欠部26aがシール部材29に食い込むように構成されており、シール部材と現像ブレードとの隙間からのトナーの漏れをシール部材が防止するので、シール性が良好である。
このような構成により、シール部材29の貼付位置がばらついたとしても、ラップする方向へのマージンが確実に確保されるとともに、良好なシール性が得られる。また、端面26a1からのトナー漏れを確実に防止することができる。
また、両部材26、29を相互に引っ掛ける作業を行う際、図8の構成ではシール部材29の端面よりも弾性ブレード26の端面26a1の方が現像ローラ側に位置するため、作業が容易である。
2 現像装置
21 現像ローラ
22 トナー収容ケース
23 攪拌部材
24 アジテータ
25 入口シール
26 現像ブレード
26a 切欠部
26a1 端面
26b 曲げ部
27 ホルダ
27a 位置決め穴
27b ネジ穴
28 押圧板
29 シール部材
291 第一の層
292 第二の層
293 両面テープ
3 露光装置
4 クリーニングブレード
5 帯電ローラ
6 トナー搬送スクリュー
7 水平スクリュー
8 二次転写ローラ
9 レジストローラ
10 定着装置
P 転写紙
L 光学像
R1 駆動ローラ
R2 従動ローラ
R3 一次転写ロ−ラ
S1 廃トナー回収室
S2 トナー収容室
V1 中間転写ベルト
V2 トナー搬送ベルト
Claims (11)
- 開口部を有しトナーを収容するトナー収容ケースと、
前記開口部に設けられ像担持体にトナーを担持搬送する現像ローラと、
現像ローラの周面を押圧して現像ローラ上のトナーの量を規制する現像ブレードと、
現像ローラの長手方向端部からのトナー漏れを防止するために現像ローラの長手方向端部側の外周面と接触するシール部材と、
を有する現像装置において、
現像ブレードには、該現像ブレードの長手方向端部の刃先側に切欠部が形成され、
前記シール部材が現像ローラによって圧縮される前の状態では、
現像ローラ径方向では、シール部材と現像ローラとの接触面が現像ローラの回転中心と現像ブレードの刃先部との間に位置するように構成されるとともに、現像ローラ軸方向では、前記切欠部の端部が前記シール部材の上に来ることでラップするように構成され、
1つの前記シール部材の現像ブレード側の側端面を、現像ブレードの曲げ部を含む切欠部に突き当てて食い込ませる
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、
前記トナー収容ケースに前記シール部材を貼り付けた後、現像ブレードを組み付け、次いで、現像ローラを組み付ける構成にされている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の現像装置において、
前記シール部材は、現像ローラと接触する第一の層と、該第一の層に重ねられた第二の層と、を含む複数の層で構成されている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項3に記載の現像装置において、
前記シール部材の第一の層はフェルトである
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項3に記載の現像装置において、
前記シール部材は、第二の層が第一の層より厚くされている
ことを特徴とする現像装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の現像装置において、
現像ローラ軸方向では、シール部材と現像ブレードとがラップする幅がラップしない幅よりも小さい
ことを特徴とする現像装置。 - 像担持体、現像装置、帯電装置及びクリーニング装置のうちの少なくとも1つと、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の現像装置とを一体として構成した画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジ。
- 請求項7に記載のプロセスカートリッジを内蔵して画像を出力する電子写真方式の画像形成装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の現像装置を内蔵して画像形成を行う電子写真方式の画像形成装置。
- 請求項7に記載のプロセスカートリッジを利用して画像形成を行う電子写真方式の画像形成方法。
- 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の現像装置を利用して画像形成を行う電子写真方式の画像形成方法。
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