JP7135454B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置と、この現像装置を備えた画像形成装置と、に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、現像装置を備えている。この現像装置の筐体の内部には現像剤が収容されており、この現像剤中のトナーが像担持体（例えば、感光体ドラム）の表面に供給されることで、像担持体の表面に形成された静電潜像が現像される。

上記のような現像装置において、現像剤中のトナーが筐体の外部に飛散すると、この飛散したトナーによって画像形成装置の内部空間が汚染され、画像形成装置を構成する部材の動作に影響が出る恐れがある。そこで、現像装置からのトナー飛散を抑制する方法が種々提案されている。

例えば、特許文献１では、現像装置のケーシングと感光体ドラムの表面との間に形成される流入空隙を通じて、現像装置のケーシングの内部空間に向かって外気を流入させることで、現像装置からのトナー飛散を抑制しようとしている。

特開２００４－２５２１９３号公報

しかしながら、現像装置のケーシングの内部空間に向かって外気を流入させると、ケーシングの内圧が過度に上昇してしまい、ケーシングの各構成部分の嵌合部に形成された隙間などを介して、ケーシングの外部にトナーが飛散する恐れがある。

そこで、本発明は、現像装置からのトナー飛散を確実に抑制することを目的とする。

本発明に係る現像装置は、トナーを含む現像剤を担持する担持体と、前記担持体に担持された現像剤の厚みを規制するブレードと、前記ブレードの外側を覆うカバー本体と、前記カバー本体の内面から突出しており、前記担持体と間隔を介して対向する対向リブと、を有するカバーと、を備え、前記対向リブの下方には、前記対向リブに接触して落下したトナーを収容する収容空間が形成されていることを特徴とする。

前記カバーは、前記対向リブの下方において前記カバー本体の内面から突出している補強リブを更に備え、前記カバー本体の内面からの前記補強リブの突出長さは、前記カバー本体の内面からの前記対向リブの突出長さよりも短くても良い。

前記ブレードの先端部は、前記担持体と間隔を介して対向し、前記対向リブの先端部は、前記ブレードの先端部よりも上方に位置し、前記補強リブの先端部は、前記ブレードの先端部よりも下方に位置していても良い。

前記担持体は、回転軸の周りを回転するスリーブを備え、前記対向リブ及び前記補強リブは、前記回転軸方向に沿って延びていても良い。

前記カバーは、前記カバー本体の内面から突出している規制リブを更に備え、前記規制リブは、前記ブレードに接触していても良い。

前記規制リブの先端部は、平面状を成しており、前記ブレードの外面に面接触していても良い。

前記担持体は、回転軸の周りを回転するスリーブを備え、前記対向リブは、前記回転軸方向に沿って延びており、前記規制リブは、前記回転軸方向に間隔をおいて複数設けられており、前記複数の規制リブは、前記回転軸方向と直交する方向に沿って延びており、前記対向リブに連結されていても良い。

前記カバーは、前記対向リブの下方において前記カバー本体の内面から突出している他のリブを備えていなくても良い。

前記カバー本体の内面からの前記対向リブの突出長さは、０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であっても良い。

前記現像装置は、前記ブレードと前記カバー本体の間に挟み込まれる弾性部材を更に備え、前記収容空間の底面の少なくとも一部は、前記弾性部材によって構成されていても良い。

本発明の画像形成装置は、前記現像装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、現像装置からのトナー飛散を確実に抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係るカバーを示す斜視断面図である。 本発明の一実施形態に係るカバーを示す断面図である。 本発明の他の異なる実施形態に係る現像装置を示す断面図である。 本発明の他の異なる実施形態に係る現像装置を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について説明する。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。

まず、画像形成装置１の全体の構成について説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能及びファックス機能などを複合的に備えた複合機である。

図１を参照して、画像形成装置１は、箱型の装置本体２を備えている。装置本体２の上端部には、原稿画像を読み取るための画像読取装置３が設けられている。

装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト５と４個の画像形成部６が収容されている。各画像形成部６は、感光体ドラム７（像担持体の一例）と現像装置８を備えている。装置本体２の下部には、露光装置１０が収容されている。装置本体２の下端部には、用紙Ｓ（記録媒体の一例）を収納する給紙カセット１１が収容されている。

装置本体２の右側部には、用紙Ｓの搬送路Ｐが設けられている。搬送路Ｐの上流端部には、給紙部１２が設けられている。搬送路Ｐの中流部には、二次転写部１３が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置１４が設けられている。

装置本体２の上部には、排紙トレイ４の下方に４個のトナー容器１５が収容されている。各トナー容器１５には、それぞれ、異なる色のトナー（例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナー）が収容されている。

次に、画像形成装置１の動作の一例について説明する。

まず、露光装置１０からの光（図１の点線矢印参照）によって、各画像形成部６の感光体ドラム７に静電潜像が形成される。各画像形成部６の現像装置８は、上記の静電潜像を現像する。これにより、各画像形成部６の感光体ドラム７にトナー像が担持される。このトナー像は、各画像形成部６の感光体ドラム７から中間転写ベルト５に一次転写される。これにより、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー像が形成される。

また、給紙部１２によって給紙カセット１１から取り出された用紙Ｓは、搬送路Ｐを下流側へと搬送されて、二次転写部１３に進入する。この二次転写部１３において、中間転写ベルト５上に形成されたフルカラーのトナー像が用紙Ｓに二次転写される。トナー像を二次転写された用紙Ｓは、搬送路Ｐを更に下流側へと搬送されて、定着装置１４に進入する。この定着装置１４において、用紙Ｓにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｓは、排紙トレイ４上に排出される。

次に、現像装置８について更に説明する。

図２を参照して、現像装置８は、筐体２１と、筐体２１の下部に収容される左右一対の撹拌スクリュー２２と、右側の撹拌スクリュー２２の右上側に設けられる磁気ローラー２３（担持体の一例）と、筐体２１の右側に設けられるブレード２４と、ブレード２４の右側から下側にわたって設けられるカバー２５と、カバー２５の上端部に固定されるシール部材２６と、ブレード２４とカバー２５の間に設けられる弾性部材２７と、を備えている。

現像装置８の筐体２１は、前後方向に長い箱型を成している。筐体２１の内部空間Ｐには、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤（以下、「現像剤」と略称する）が収容されている。つまり、現像装置８は、二成分現像方式を採用している。

筐体２１の右面には、開口部３１が設けられている。筐体２１の右面には、開口部３１の下方に取付面３２が設けられている。筐体２１の上面の左側部には補給口３３が設けられており、この補給口３３を介して、各トナー容器１５（図１参照）から筐体２１の内部空間Ｐへとトナーが補給される。

図２を参照して、現像装置８の左右一対の撹拌スクリュー２２は、前後方向に長い形状を成している。各撹拌スクリュー２２は、筐体２１の内部空間Ｐに収容されている。各撹拌スクリュー２２は、筐体２１に回転可能に支持されている。

現像装置８の磁気ローラー２３は、前後方向に長い形状を成している。磁気ローラー２３の左側部は、筐体２１の内部空間Ｐに収容されている。磁気ローラー２３の右側部は、筐体２１の開口部３１を介して筐体２１の外部に露出している。

磁気ローラー２３は、複数の磁極３５と、複数の磁極３５の外周を覆うスリーブ３６と、を備えている。複数の磁極３５は、筐体２１に固定されている。スリーブ３６は、前後方向に沿って延びている回転軸Ｘの周りを回転方向Ｙに沿って回転する。つまり、本実施形態では、前後方向がスリーブ３６の回転軸方向である。スリーブ３６の外周面は、感光体ドラム７の外周面に間隔を介して対向している。

現像装置８のブレード２４は、前後方向に長い形状を成している。ブレード２４は、Ｌ字状の断面を有している。ブレード２４の先端部２４Ａ（上端部）は、磁気ローラー２３のスリーブ３６の外周面と間隔を介して対向している。

ブレード２４は、右下側に向かって延びている本体板３８と、本体板３８の下端部から左下側に向かって屈曲されている屈曲板３９と、を備えている。本体板３８は、スポンジによって構成される弾性体４０を介して、筐体２１の取付面３２に取り付けられている。本体板３８の外面は、平面状を成している。

図２～図４を参照して、現像装置８のカバー２５は、上下方向に沿って延びているカバー本体４３と、カバー本体４３の下端部から左下側に向かって屈曲されている屈曲片４４と、カバー本体４３の内面４３Ａから突出している対向リブ４５、補強リブ４６、及び複数の規制リブ４７と、を備えている。カバー本体４３と屈曲片４４と各リブ４５～４７とは、すべて一体に形成されている。

カバー２５のカバー本体４３は、ブレード２４の外側を覆っている。カバー本体４３の内面４３Ａの上部には、凹部４９が設けられている。カバー本体４３の内面４３Ａの上下方向中央部には、凹部４９の下端側に湾曲面５０が設けられている。カバー本体４３の内面４３Ａの下部には、段差部５１が設けられている。

カバー２５の屈曲片４４は、ブレード２４の下側を覆っている。屈曲片４４の上面は、ブレード２４の屈曲板３９の下面と間隔を介して対向している。

カバー２５の対向リブ４５は、カバー２５の前端側から後端側まで前後方向に沿って延びている。対向リブ４５は、カバー本体４３の凹部４９から左下側に向かって突出している。凹部４９からの対向リブ４５の突出長さＬ１は、０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。対向リブ４５は、先端側に向かって下側に傾斜している。対向リブ４５は、ブレード２４に接触していない。

カバー２５の対向リブ４５の先端部４５Ａは、磁気ローラー２３のスリーブ３６の外周面と間隔を介して対向している。対向リブ４５の先端部４５Ａは、スリーブ３６の回転方向Ｙにおいて、ブレード２４の先端部２４Ａよりも下流側に位置している。対向リブ４５の先端部４５Ａは、ブレード２４の先端部２４Ａよりも上方に位置している。

図２を参照して、カバー２５の対向リブ４５の下方には、対向リブ４５に接触して落下した現像剤を収容する収容空間Ｑが形成されている。収容空間Ｑの上面は、開放されている。収容空間Ｑの底面は、弾性部材２７の上面及びカバー本体４３の湾曲面５０によって構成されている。収容空間Ｑの内面は、ブレード２４の本体板３８の外面によって構成されている。収容空間Ｑの外面は、カバー本体４３の凹部４９によって構成されている。収容空間Ｑは、筐体２１の内部空間Ｐの外部に設けられている。

カバー２５の補強リブ４６は、カバー２５の前端側から後端側まで前後方向に沿って延びている。補強リブ４６は、対向リブ４５の下方において、カバー本体４３の凹部４９から左下側に向かって突出している。凹部４９からの補強リブ４６の突出長さＬ２は、凹部４９からの対向リブ４５の突出長さＬ１よりも短い。補強リブ４６は、対向リブ４５と平行に設けられており、先端側に向かって下側に傾斜している。補強リブ４６は、ブレード２４に接触していない。補強リブ４６は、収容空間Ｑの内部に配置されている。補強リブ４６の先端部４６Ａは、ブレード２４の先端部２４Ａよりも下方に位置している。

図２～図４を参照して、カバー２５の複数の規制リブ４７は、前後方向に間隔をおいて設けられている。各規制リブ４７は、上下方向に沿って延びており、対向リブ４５と補強リブ４６を連結している。各規制リブ４７は、カバー本体４３の凹部４９から左下側に向かって突出している。凹部４９からの各規制リブ４７の突出長さＬ３は、凹部４９からの対向リブ４５の突出長さＬ１及び凹部４９からの補強リブ４６の突出長さＬ２よりも長い。

各規制リブ４７の先端部４７Ａは、平面状を成しており、ブレード２４の本体板３８の外面に面接触している。各規制リブ４７の先端部４７Ａは、ブレード２４の先端部２４Ａよりも下方に位置している。

図２を参照して、現像装置８のシール部材２６は、前後方向に長い形状を成している。シール部材２６は、例えば、シート状のフィルムによって構成されている。シール部材２６の下端部は、カバー２５のカバー本体４３の外面の上端部に固定されている。シール部材２６の上端部は、感光体ドラム７の外周面に接触している。

現像装置８の弾性部材２７は、前後方向に長い形状を成している。弾性部材２７は、例えば、スポンジによって構成されている。弾性部材２７は、長方形状の断面を有している。弾性部材２７の内面は、ブレード２４の本体板３８の外面に接触している。弾性部材２７の外面は、カバー２５のカバー本体４３の内面４３Ａに接触している。つまり、弾性部材２７は、ブレード２４の本体板３８とカバー２５のカバー本体４３の間に挟み込まれている。弾性部材２７の下面は、カバー２５のカバー本体４３の段差部５１に接触している。

上記のように構成された現像装置８によって感光体ドラム７に形成された静電潜像を現像する際には、各撹拌スクリュー２２及び磁気ローラー２３のスリーブ３６を回転させる。このように各撹拌スクリュー２２が回転すると、筐体２１の内部空間Ｐに収容された現像剤が各撹拌スクリュー２２によって撹拌されて、帯電する。

この帯電した現像剤は、磁気ローラー２３の複数の磁極３５の磁力によって汲み上げられ、磁気ローラー２３のスリーブ３６によって担持される。このスリーブ３６によって担持された現像剤は、スリーブ３６によって回転方向Ｙに沿って搬送され、ブレード２４の先端部２４Ａによって厚みを規制される。この厚みを規制された現像剤は、スリーブ３６によって回転方向Ｙに沿って更に搬送され、スリーブ３６と感光体ドラム７の対向領域に導入される。これに伴って、スリーブ３６と感光体ドラム７との間の電位差によって、現像剤中のトナーが、感光体ドラム７に形成された静電潜像に付着する。つまり、スリーブ３６から感光体ドラム７にトナーが供給される。これにより、感光体ドラム７に形成された静電潜像が現像される。

ところで、上記のようにスリーブ３６を回転させると、ブレード２４の先端部２４Ａとスリーブ３６の外周面の対向領域を現像剤が通過することで、トナーを含む気流が発生する（図２の矢印Ｆ参照）。この気流が現像装置８の外部に放出されると、気流に含まれるトナーが現像装置８の外部に飛散し、画像形成装置１の内部空間がトナーによって汚染される恐れがある。

そこで、本実施形態では、カバー２５の対向リブ４５をスリーブ３６の外周面と間隔を介して対向させている。このような構成を採用することで、トナーを含む気流を対向リブ４５に当てて大幅に減速させ、気流中のトナーを落下させることができる。そのため、現像装置８からのトナー飛散を抑制することが可能となる。

また、対向リブ４５の先端部４５Ａとスリーブ３６の外周面の間の隙間は、スリーブ３６の外周面に担持された現像剤（図２の点線Ｄ参照）によって、狭められている。そのため、トナーを含む気流が上記の隙間を通り抜けにくくなっており、気流の大部分を対向リブ４５に当てることができる。

また、対向リブ４５の下方には、対向リブ４５に接触して落下したトナーを収容する収容空間Ｑが形成されている。そのため、対向リブ４５に接触して落下したトナーを現像装置８の内部に確実に留めておくことが可能となり、現像装置８からのトナー飛散を一層確実に抑制することが可能となる。

また、カバー２５は、対向リブ４５だけでなく補強リブ４６を備えている。このような構成を採用することで、カバー２５の強度を高めることが可能となる。また、カバー本体４３の凹部４９からの補強リブ４６の突出長さＬ２は、カバー本体４３の凹部４９からの対向リブ４５の突出長さＬ１よりも短い。このような構成を採用することで、収容空間Ｑへのトナーの導入が補強リブ４６によって阻害されるのを抑制することが可能となる。

また、対向リブ４５の先端部４５Ａは、ブレード２４の先端部２４Ａよりも上方に位置している。このような構成を採用することで、トナーを含む気流を対向リブ４５に確実に当てることが可能となる。また、補強リブ４６の先端部４６Ａは、ブレード２４の先端部２４Ａよりも下方に位置している。このような構成を採用することで、対向リブ４５の先端部４５Ａと補強リブ４６の先端部４６Ａの両方がブレード２４の先端部２４Ａよりも上方に位置している場合と比較して、対向リブ４５と補強リブ４６の間隔を広くすることが可能となる。これに伴って、カバー２５の強度を一層高めることが可能となる。

また、対向リブ４５及び補強リブ４６は、前後方向（スリーブ３６の回転軸方向）に沿って延びている。このような構成を採用することで、カバー２５の強度を一層高めることが可能となる。

また、カバー２５は、カバー本体４３の内面から突出している複数の規制リブ４７を更に備え、各規制リブ４７は、ブレード２４に接触している。このような構成を採用することで、カバー本体４３が内側にたわむのを規制することができ、カバー２５の周辺からのトナー漏れを抑制することができる。

また、各規制リブ４７の先端部４７Ａは、平面状を成しており、ブレード２４の本体板３８の外面に面接触している。このような構成を採用することで、各規制リブ４７の先端部４７Ａをブレード２４の本体板３８の外面に安定して接触させることが可能となる。

また、複数の規制リブ４７は、前後方向（スリーブ３６の回転軸方向）に間隔をおいて設けられており、各規制リブ４７は、上下方向（スリーブ３６の回転軸方向と直交する方向）に沿って延びており、対向リブ４５に連結されている。このような構成を採用することで、カバー２５の強度を一層高めることが可能となる。

また、カバー本体４３の凹部４９からの対向リブ４５の突出長さＬ１は、０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。上記のように突出長さＬ１を０．１ｍｍ以上とすることで、対向リブ４５によって気流を減速させる機能を高めることが可能となる。また、上記のように突出長さＬ１を３．０ｍｍ以下とすることで、スリーブ３６の外周面に担持された現像剤（図２の点線Ｄ参照）に対向リブ４５の先端部４５Ａが接触するのを抑制することが可能となる。

また、収容空間Ｑの底面の一部は、弾性部材２７によって構成されている。このような構成を採用することで、弾性部材２７の形状や大きさを変更することで収容空間Ｑの容積を自由に変更することが可能となる。

また、画像形成装置１は、上記の現像装置８を備えている。このような構成を採用することで、現像装置８からのトナー飛散を抑制することが可能な画像形成装置１を提供することが可能となる。

本実施形態では、対向リブ４５の下方においてカバー本体４３の凹部４９から突出している補強リブ４６をカバー２５が備えている。一方で、他の異なる実施形態では、図５に示されるように、対向リブ４５の下方においてカバー本体４３の凹部４９から突出している他のリブをカバー２５が備えていなくても良い。言い換えると、対向リブ４５の下方においてカバー本体４３の凹部４９が平面状を成していても良い。このような構成を採用することで、収容空間Ｑの容積を大きくすることが可能となる。

本実施形態では、カバー本体４３の内面４３Ａの凹部４９から対向リブ４５が突出している。一方で、他の異なる実施形態では、カバー本体４３の内面４３Ａの凹部４９以外の部分から対向リブ４５が突出していても良い。これは、補強リブ４６や規制リブ４７についても同様である。

本実施形態では、各規制リブ４７の先端部４７Ａが平面状を成している。一方で、他の異なる実施形態では、図６に示されるように、各規制リブ４７の先端部４７Ａが湾曲していても良い。

本実施形態では、各規制リブ４７がブレード２４に接触している。一方で、他の異なる実施形態では、図６に示されるように、各規制リブ４７がブレード２４と間隔を介して対向していても良い。

本実施形態では、トナーとキャリアを含む二成分現像剤が現像剤として用いられている。一方で、他の異なる実施形態では、トナーのみを含む一成分現像剤が現像剤として用いられていても良い。

本実施形態では、磁気ローラー２３から感光体ドラム７に直接トナーが供給されている。一方で、他の異なる実施形態では、磁気ローラー２３から他のローラーを介して感光体ドラム７にトナーが供給されても良い。

本実施形態では、画像形成装置１が複合機である。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置１がプリンター、コピー機、ファクシミリ等であっても良い。

１ 画像形成装置
８ 現像装置
２３ 磁気ローラー（担持体の一例）
２４ ブレード
２４Ａ （ブレードの）先端部
２５ カバー
２７ 弾性部材
３６ スリーブ
４３ カバー本体
４３Ａ （カバー本体の）内面
４５ 対向リブ
４５Ａ （対向リブの）先端部
４６ 補強リブ
４６Ａ （補強リブの）先端部
４７ 規制リブ
４７Ａ （規制リブの）先端部
Ｑ 収容空間
Ｘ 回転軸

Claims (8)

1. トナーを含む現像剤を担持する担持体と、
   前記担持体に担持された現像剤の厚みを規制するブレードと、
   前記ブレードの外側を覆うカバー本体と、前記カバー本体の内面から突出しており、前記担持体と間隔を介して対向する対向リブと、を有するカバーと、を備え、
   前記対向リブの下方には、前記対向リブに接触して落下したトナーを収容する収容空間が形成され、
   前記カバーは、前記カバー本体の内面から突出している規制リブを更に備え、
   前記規制リブは、前記ブレードに接触しており、
   前記担持体は、回転軸の周りを回転するスリーブを備え、
   前記対向リブは、前記回転軸方向に沿って延びており、
   前記規制リブは、前記回転軸方向に間隔をおいて複数設けられており、
   前記複数の規制リブは、前記回転軸方向と直交する方向に沿って延びており、前記対向リブに連結されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記カバーは、前記対向リブの下方において前記カバー本体の内面から突出している補強リブを更に備え、
   前記カバー本体の内面からの前記補強リブの突出長さは、前記カバー本体の内面からの前記対向リブの突出長さよりも短いことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記ブレードの先端部は、前記担持体と間隔を介して対向し、
   前記対向リブの先端部は、前記ブレードの先端部よりも上方に位置し、
   前記補強リブの先端部は、前記ブレードの先端部よりも下方に位置していることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記担持体は、回転軸の周りを回転するスリーブを備え、
   前記対向リブ及び前記補強リブは、前記回転軸方向に沿って延びていることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
5. 前記規制リブの先端部は、平面状を成しており、前記ブレードの外面に面接触していることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記カバー本体の内面からの前記対向リブの突出長さは、０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記ブレードと前記カバー本体の間に挟み込まれる弾性部材を更に備え、
   前記収容空間の底面の少なくとも一部は、前記弾性部材によって構成されていることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の現像装置。
8. 請求項１～７のいずれか１項に記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
   

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