JP2008129340A - 現像装置、像形成構造体、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置本体から現像剤が漏れ出しにくくすることができるとともに、現像不良が発生しにくくすることができる現像装置、像形成構造体、及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１０は、現像装置３４を有し、現像装置３４は、開口部５１が形成された現像装置本体５０と、現像装置本体５０内に収容された現像剤を搬送する現像スリーブ７０と、現像スリーブ７０の内側に設けられたマグネットロール７２とを有する。現像装置本体５０内の現像スリーブ７０側の面には、開口部５１と現像装置本体５０内の接続する通路５３を、開口部５１側の第１の空間５５ａと、第１の空間５５ａよりも現像スリーブ７０の回転方向下流側の第２の空間５５ｂとに隔てる突起部８０が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、これらに用いられる像形成構造体、及び現像装置に関する。

現像装置に関する技術であって、回転スリーブの内部に搬送磁極が固定されるマグネットロールを備えた現像装置において、マグネットロールの現像剤戻り部側に位置するハウジングのうち上記ハウジング開口から離間した部位にマグネットロール側に突出するスペーサ部を設けるとともに、このスペーサ部とマグネットロールとの間には微小隙間を形成し、上記スペーサ部に対向したマグネットロールの部位に搬送磁極の一つを配設するとともに、この搬送磁極とその両隣りに位置する逆極性の搬送磁極との間に上記スペーサ部の両端部位置を配置する技術が知られている（特許文献１）。

実開平８−８４４号公報

本発明は、現像装置本体から現像剤が漏れ出しにくくすることができるとともに、現像不良が発生しにくくすることができる現像装置、像形成構造体、及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴するところは、開口部が形成された現像装置本体と、前記開口部に設けられ前記現像装置本体内に収容された現像剤を搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの内側に設けられた磁石と、を有し、前記現像装置本体の前記現像スリーブ側の面には、前記開口部と前記現像装置本体内とを接続する通路を、前記開口部側の第１の空間と、この第１の空間の前記現像スリーブの回転方向下流側の第２の空間とに隔てる突起部が設けられている現像装置にある。

好適には、前記突起部は、少なくとも一部が、前記磁石の現像剤を付着させる強さの磁力の及ぶ範囲に位置する。

また、好適には、前記突起部は、前記現像装置本体と一体として成形される。

また、好適には、前記突起部は、前記現像スリーブとの間隔が、前記第１の空間側が前記第２の空間側よりも長い。

また、好適には、前記通路は、前記開口部の位置における幅が、前記開口部に対して現像剤の搬送方向において下流側直近に位置する前記磁石の磁極が設けられた位置における幅よりも広い。

また、好適には、前記現像スリーブが搬送する現像剤の厚みを規制する規制部材をさらに有し、前記規制部材は、前記磁石の磁極に対向する位置に設けられている。

また、本発明の第２の特徴とするところは、像を保持する像保持体と、前記像保持体に現像剤を供給し、前記像保持体が保持する潜像を現像する現像装置と、を有し、前記現像装置は、開口部が形成された現像装置本体と、前記開口部に設けられ前記現像装置本体内に収容された現像剤を搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの内側に設けられた磁石と、
を有し、前記現像装置本体の前記現像スリーブ側の面には、前記開口部と前記現像装置本体内とを接続する通路を、前記開口部側の第１の空間と、この第１の空間の前記現像スリーブの回転方向下流側の第２の空間とに隔てる突起部が設けられている像形成構造体にある。

また、本発明の第３の特徴とするところは、像を保持する像保持体と、前記像保持体に現像剤を供給し、前記像保持体が保持する潜像を現像する現像装置と、前記現像装置により現像された現像剤像を転写媒体に転写する転写装置と、を有し、前記現像装置は、開口部が形成された現像装置本体と、前記開口部に設けられ前記現像装置本体内に収容された現像剤を搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの内側に設けられた磁石と、を有し、前記現像装置本体の前記現像スリーブ側の面には、前記開口部と前記現像装置本体内とを接続する通路を、前記開口部側の第１の空間と、この第１の空間の前記現像スリーブの回転方向下流側の第２の空間とに隔てる突起部が設けられている画像形成装置にある。

本発明によれば、現像装置本体から現像剤が漏れ出しにくくすることができるとともに、現像不良が発生しにくくすることができる現像装置、像形成構造体、及び画像形成装置を提供することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要が示されている。画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、画像形成装置本体１２内に後述する画像形成手段１４が搭載され、画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられているとともに、画像形成装置本体１２の下部に、例えば２段の給紙装置１８，１８が配置されている。

画像形成手段１４は電子写真方式のもので、像保持体として用いられ、例えばドラム形状の感光体２８と、感光体２８を一様帯電する帯電装置３０と、帯電装置３０により帯電された感光体２８に光により潜像を書き込む光書き込み装置３２と、光書き込み装置３２により形成された感光体２８に保持される潜像を現像剤により可視化する現像装置３４と、現像装置３４によって現像された感光体２８が保持する現像剤像を、転写媒体として用いられる用紙に転写する転写装置３６と、感光体２８に残存する現像剤をクリーニングするクリーニングブレード３７を備えたクリーニング装置３８と、転写装置３６により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる定着装置４０とから構成されている。光書き込み装置３２は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述する像形成構造体４６を横切り、感光体２８に潜像を形成する。なお、光書き込み装置３２は、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。

画像形成手段１４を構成する部材のうち、感光体２８、帯電装置３０、現像装置３４及びクリーニング装置３８は、像形成構造体４６として一体化され、画像形成装置本体１２内に着脱することができるようになっている。像形成構造体４６の詳細については後述する。

給紙装置１８は、例えば給紙カセットからなる用紙収納部１９と、用紙収納部に収納された最上位の用紙をピックアップするピックアップロール２０と、ピックアップロール２０によりピックアップされた用紙を搬送するフィードロール２１とを有し、用紙収納部１９に積層された状態で収納されている用紙を前述の画像形成手段１４へと供給する。

フィードロール２１の用紙搬送方向下流にはレジストロール２２が設けられ、このレジストロール２２の下流側には、前述の転写装置３６と像形成構造体４６の感光体２８とが設けられ、さらに下流側には前述の定着装置４０が設けられている。

図２には、本発明の実施形態に係る像形成構造体４６の詳細が示されている。
像形成構造体４６は、先述のように、感光体２８、帯電装置３０、現像装置３４及びクリーニング装置３８を一体化して、画像形成装置本体１２内に着脱することができるようにしたものである。図２に示されるように、像形成構造体４６にはクリーニング装置３８から斜め上に向かって伸び先端部が下側にカーブした把手部３９が設けられている。これにより像形成構造体４６を画像形成装置本体１２より取り出す際に把手部３９を握り像形成構造体４６を引き出すことで像形成構造体４６を画像形成装置本体１２より容易に取り出すことができる。

現像装置３４は、現像剤として一成分磁性トナーを用いる現像装置であり、現像装置本体５０を有し、現像装置本体５０内に、現像室５２と、現像室５２に搬送される現像剤を収容する収容室５４とが設けられている。現像装置本体５０には、開口部５１が形成されていて、開口部５１を介して現像装置本体５０内に収容された現像剤が、現像装置本体５０外へと搬送される。現像室５２と収容室５４とを区切る壁部には開口部５６が形成されていて、開口部５６を介して、収容室５４に収容された現像剤が現像室５２へと搬送される。

収容室５４内には、搬送手段として用いられる搬送機構５８が設けられている。搬送機構５８は、図２中において時計回り方向に回転する軸６０と、軸６０に取りつられた搬送板６２とを有する。搬送板６２は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの可撓性を有する材料が用いられていて、先端部が収容室５４の内壁に接触することができるようになっている。軸６０から駆動伝達を受けた搬送板６２が、先端部を収容室５４の内壁に接触させた状態で回転し、現像剤を図２中における左側へと押圧することで、開口部５６を介して収容室５４から現像室５２に現像剤が搬送される。

現像室５２内には、現像剤保持体として用いられる現像ロール６４が設けられている。現像ロール６４は、感光体２８に、例えば感光体２８の重力方向下方で近接又は接触し、この近接又は接触した位置で、感光体２８に現像剤を供給し、感光体２８に保持された潜像を現像する。現像ロール６４の詳細な構成は後述する。

また、現像室５２内には、現像ロール６４に接触するように、規制部材として用いられるブレード６６が設けられている。ブレード６６は、取付け部材６８に取り付けられていて、例えばポリウレタン、シリコンゴムなどの弾性樹脂を用いることができる。ブレード６６は、例えば下端部側が弾性変形するように現像ロール６４に接触し、現像ロール６４が保持する現像剤の層厚を規制する。ブレード６６を現像ロール６４に接触させることに替えて、ブレード６６の端部が、現像ロール６４に近接するようにしても良い。この場合、ブレード６６と現像ロール６４との間隔に現像ロール６４表面の現像剤が規制される。

図３には、現像装置３４の現像室５２及び現像ロール６４の周辺の構成が拡大して示されている。現像ロール６４は、現像剤搬送部材として用いられる現像スリーブ７０と、磁石として用いられるマグネットロール７２とを有している。現像スリーブ７０は、中空部を有し、例えば円筒形状からなる。現像スリーブ７０には、例えばモータ等からなる駆動源７４が連結されていて、駆動源７４からの駆動伝達を受けて、図３中において反時計回り方向に回転する。

マグネットロール７２は、現像スリーブ７０の内側（中空部）に設けられていて、略円柱形状を有し、周面近傍に、例えば永久磁石ならなり、例えば4個の磁極７６ａ、７６ｂ、７６ｃ、７６ｄが交互に配置されている。先述のブレード６６は、磁極７６ａに対向する位置に設けられ、磁極７６ａに対向する位置で、現像スリーブ７０に接触するか近接するようになっている。磁極７６ｃは、現像スリーブ７０が感光体２８に接触又は近接する位置に対向する位置に設けられている。また、磁極７６ｄは、現像スリーブ７０の現像装置本体５０の内壁に最も近接する位置に対向する位置に設けられている。これら磁極から磁力が発生し、現像スリーブ７０の表面側に現像剤（一成分磁性トナー）からなる現像剤の穂立ちが形成される。

現像装置本体５０内には、開口部５１と現像装置本体５０内とを接続する通路５３が設けられている。通路５３の幅、すなわち、現像装置本体５０の現像スリーブ７０側の面（現像装置本体５０の内側の面）と現像スリーブとの間隔は一定ではなく位置によって異なっている。通路５３は、開口部５１の位置における幅ｄが、現像剤の搬送方向において、開口部５１の下流側直近に位置する磁極７６ｄが設けられた位置のおける幅ｃよりも広くなっている。

現像装置本体５０の現像スリーブ側の面には、例えば現像装置本体５０と一体として成形された突起部８０が設けられている。突起部８０は、通路５３を、開口部５１側の第１の空間５５ａと、第１の空間５５ａの現像スリーブ７０の回転方向下流側の第２の空間５５ｂとに隔てている。この実施形態では、突起部８０は現像装置本体５０と一体として形成されているが、突起部８０を現像装置本体５０とは別部品として形成し、現像装置本体５０に取り付けても良い。

突起部８０は、現像スリーブ７０との間隔が、第１の空間５５ａ側が、第２の空間５５ｂ側よりも広くなっている。すなわち、第１の空間５５ａ側における突起部８０と現像スリーブ７０との間隔ｂは、第２の空間５５ｂ側における突起部８０と現像スリーブ７０との間隔ａよりも広くなっている。

図４及び図５には、現像装置本体５０内において、突起部８０が設けられる位置が説明されている。図４は、十分な量の現像剤が供給された現像装置本体５０内の状態が示されている。現像装置本体５０内には、現像スリーブ７０の表面側におけるマグネットロール７２が発する現像剤を付着させだけの強さの磁力が及ぶ範囲に、現像剤の穂立ち８６が形成される。そして、突起部８０は、少なくとも一部分が、マグネットロール７２の現像剤を付着させだけの強さの磁力の及ぶ範囲に位置する状態となるように、現像室５２内に配置されている。すなわち、現像スリーブ７０の表面に形成される現像剤の穂立ち８６の中に、少なくとも一部分が突入するような状態となる位置に突起部８０は設けられている。

現像室５２内の現像剤の量が良好な現像を行うために必要な量よりも不足した状態となった場合、図５に示すように穂立ち８６の大きさが、現像剤を付着させだけの強さの磁力の及ぶ範囲８８よりも小さくなり、突起部８０が穂立ち８６に突入しない状態となることがある。この現像剤が不足した状態における簿立ちの先端部から現像スリーブ７０までの距離をｅ、突起部８０から現像スリーブまでの距離をｆとした場合、距離ｅは距離ｆよりも長くなっている。

以上のように構成された画像形成装置１０では、帯電装置３０によって感光体２８の表面が一様帯電され、一様帯電された感光体２８の表面に光書き込み装置３２のよって潜像が書き込まれ、感光体２８の表面に書き込まれた潜像が現像装置３４によって現像されて、現像装置３４による現像で感光体２８の表面に形成された現像剤像が、レジストロール２２により所定のタイミングで供給される用紙に対して転写装置３６により転写されて、転写装置３６により用紙に転写された現像剤像が定着装置４０によって用紙に定着されることで画像形成がなされる。

感光体２８が保持する潜像の現像は、現像スリーブ７０が駆動源７４からの駆動伝達を受けて図３における反時計回り方向に回転し、現像スリーブ７０が回転することで、現像室５２内の現像剤が、ブレード６６により厚さが規制されつつ、開口部５１を介して現像装置本体５０外へと搬送され、現像スリーブ７０によって現像装置本体外に搬送された現像剤によって感光体２８が保持する潜像が可視化することによりなされる。そして、現像装置本体５０の外に搬送されたものの現像に用いられなかった現像剤は、現像スリーブ７０に保持された状態のまま、現像スリーブ７０の回転によって再び現像装置本体５０内へと搬送されて戻される。

現像スリーブ７０に保持される現像剤の厚さ規制は、上述のようにブレード６６によりなされ、ブレード６６は磁極７６ａに対向する位置に設けられている。このため、磁極７６ａが設けられることによって、現像剤の穂立ち８６が最も大きくなる位置で現像剤の厚さ規制がなされる。

例えば現像スリーブ７０が高速に回転することや、搬送機構５８によって収容室５４内の現像剤が押圧されるようにして現像室５２に搬送されること等を原因として、現像室５２内の圧力が、現像装置本体５０外の圧力よりも高くなることがある。そして、現像室５２内の圧力が、現像装置本体５０の外の圧力よりも高くなると、開口部５１から、現像装置本体５０内に収容された現像剤が、現像装置本体５０外に流出すると問題が生じることが危惧される。

この点、画像形成装置１０では、突起部８０が、突起部８０の先端部が穂立ち８０の中に突入されるように設けられている（図４参照）。このため、穂立ち８６及び突起部８０によって、穂立ち８６及び突起部８０よりも現像装置本体５０中において、収容室５４側に位置する現像剤が、開口部５１側に移動しなくなり、開口部５１から現像剤が漏れ出さなくなる。

また、図５に示されるように、現像剤の量が少なくなり、突起部８０の先端が現像剤の穂立ちの中に突入した状態とならなくなった場合においては、簿立ちの先端部から現像スリーブ７０までの距離をｅが、突起部８０から現像スリーブまでの距離ｆよりも長いため、穂立ち８６の下側を回りこんで、穂立ち８６と突起部８０との隙間を通過した現像剤は、開口部５１を通過して現像装置本体５０から漏れ出すことがあるものの、その量は僅かである。

また、突起部８０は、図３に示されるように、現像スリーブ７０との間隔が、第１の空間５５ａ側が、第２の空間５５ｂ側よりも広くなっている。このため、第１の空間５５ａ内の圧力が高くなりにくく、開口部５１から現像剤が漏れ出しにくくなる。

また、図３に示されるように、通路５３は、開口部５１の位置における幅ｄが、現像剤の搬送方向において、開口部５１の下流側直近に位置する磁極７６ｄが設けられた位置のおける幅ｃよりも広くなっている。このため、幅ｄを十分にとることができ、感光体２８が保持する現像剤の現像に用いられなかった現像剤が、現像装置本体５０の開口部５１形成された位置に溜まりにくい。

図６には第１の比較例に係る現像装置３４が示されている。図６に示されるように、第１の比較例に係る現像装置３４では、開口部５１における現像スリーブ７０の下側と現像装置本体５０と隙間Ｇが大きいため、隙間Ｇを介して現像装置本体５０内から現像剤が漏れ出しやすい。また、現像スリーブ７０の例えば重力方向下方に、現像スリーブ７０に現像剤を供給するための現像室が設けられていないため、現像スリーブ７０に十分な量の現像剤が供給されないことがあり、現像剤の不足を原因として、感光体２８に保持された潜像の現像が良好になされないことがある。なお、実施形態と同一部分については、図６に同一番号を付して説明を省略する。

図７には第２の比較例に係る現像装置３４が示されている。図７に示されるように、第２の比較例に係る現像装置３４では、隙間Ｇを第１の比較例に比べて狭くしている。このため、第２の比較例に係る現像装置３４では、第１の比較例に係る現像装置３４と比較して、現像装置本体５０から現像剤が漏れ出しにくい。しかしながら、第２の比較例に係る現像装置３４でも、現像スリーブ７０の例えば重力方向下方に、現像スリーブ７０に現像剤を供給するための現像室が設けられていないため、現像スリーブ７０に十分な量の現像剤が供給されないことがあり、現像が良好になされえないことがあると問題点が残る。また、隙間Ｇを狭くするため、現像に用いられず、現像スリーブ７０の回転によって現像装置本体５０内に戻される現像剤が、隙間Ｇの部分に詰まりやすい。なお、実施形態と同一部分については、図７に同一番号を付して説明を省略する。

以上述べたように、本発明は、現像剤を用いて潜像を現像することにより画像形成を行う現像装置、像形成構造体、及び画像形成装置に適用することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る像形成構造体を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置の一部を拡大して示す断面図である。 本発明の実施形態に係る現像装置が有する防止部材の設けられる位置を説明する第１の説明図である。 本発明の実施形態に係る現像装置が有する防止部材の設けられる位置を説明する第２の説明図である。 第１の比較例に係る現像装置を示す断面図である。 第２の比較例に係る現像装置を示す断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
２８ 感光体
３６ 転写装置
４６ 像形成構造体
５１ 開口部
５２ 現像室
５３ 通路
５４ 収容室
５５ａ 第１の空間
５５ｂ 第２の空間
６４ 現像ロール
６６ ブレード
７０ 現像スリーブ
７２ マグネットロール
７６ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ 磁極
８０ 突起部
８６ 穂立ち
８８ 磁力の及ぶ範囲

Claims (8)

1. 開口部が形成された現像装置本体と、
   前記開口部に設けられ前記現像装置本体内に収容された現像剤を搬送する現像スリーブと、
   前記現像スリーブの内側に設けられた磁石と、
   を有し、
   前記現像装置本体の前記現像スリーブ側の面には、前記開口部と前記現像装置本体内とを接続する通路を、前記開口部側の第１の空間と、この第１の空間の前記現像スリーブの回転方向下流側の第２の空間とに隔てる突起部が設けられている現像装置。
2. 前記突起部は、少なくとも一部が、前記磁石の現像剤を付着させる強さの磁力の及ぶ範囲に位置する請求項１記載の現像装置。
3. 前記突起部は、前記現像装置本体と一体として成形された請求項１又は２記載の現像装置。
4. 前記突起部は、前記現像スリーブとの間隔が、前記第１の空間側が前記第２の空間側よりも長い請求項１乃至３いずれか記載の現像装置。
5. 前記通路は、前記開口部の位置における幅が、前記開口部に対して現像剤の搬送方向において下流側直近に位置する前記磁石の磁極が設けられた位置における幅よりも広い請求項１乃至４いずれか記載の現像装置。
6. 前記現像スリーブが搬送する現像剤の厚みを規制する規制部材をさらに有し、
   前記規制部材は、前記磁石の磁極に対向する位置に設けられた請求項１乃至５いずれか記載の現像装置。
7. 像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に現像剤を供給し、前記像保持体が保持する潜像を現像する現像装置と、
   を有し、
   前記現像装置は、
   開口部が形成された現像装置本体と、
   前記開口部に設けられ前記現像装置本体内に収容された現像剤を搬送する現像スリーブと、
   前記現像スリーブの内側に設けられた磁石と、
   を有し、
   前記現像装置本体の前記現像スリーブ側の面には、前記開口部と前記現像装置本体内とを接続する通路を、前記開口部側の第１の空間と、この第１の空間の前記現像スリーブの回転方向下流側の第２の空間とに隔てる突起部が設けられている像形成構造体。
8. 像を保持する像保持体と、
   前記像保持体に現像剤を供給し、前記像保持体が保持する潜像を現像する現像装置と、
   前記現像装置により現像された現像剤像を転写媒体に転写する転写装置と、
   を有し、
   前記現像装置は、
   開口部が形成された現像装置本体と、
   前記開口部に設けられ前記現像装置本体内に収容された現像剤を搬送する現像スリーブと、
   前記現像スリーブの内側に設けられた磁石と、
   を有し、
   前記現像装置本体の前記現像スリーブ側の面には、前記開口部と前記現像装置本体内とを接続する通路を、前記開口部側の第１の空間と、この第１の空間の前記現像スリーブの回転方向下流側の第２の空間とに隔てる突起部が設けられている画像形成装置。

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