JP4666070B2

JP4666070B2 - 現像装置

Info

Publication number: JP4666070B2
Application number: JP2008327148A
Authority: JP
Inventors: 啓城森
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: US8254816B2; US20100158581A1; CN101763008A; JP2010151891A

Description

本発明は、現像装置に関し、特に、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に関する。

現像装置に設けられるブレードとして、例えば、特許文献１（特開２００８−５１８７５号公報）には、筐体のブレード固定部に層厚規制ブレードを固定ネジで取り付けており、ネジを締め付ける面と層厚規制ブレードを挟持する面とを同一面上に設定している構成が開示されている。
特開２００８−５１８７５号公報

ところで、近年の画像形成装置の小型化により、その構成部材である現像装置や層厚規制ブレードなどについて小型化が要求されている。しかし、特許文献１では、層厚規制ブレードを保持するホルダにおいて、ネジを締め付ける面と層厚規制ブレードを挟持する面とを同一面上に設定している。そのため、現像装置全体が大きくなってしまい、層厚規制ブレードおよび現像装置の小型化の要求に十分に応えることはできていない。

そこで、Ｌ字形状に折り曲げた一対のホルダにおいて、一方の平行な面で層厚規制ブレードを挟むと共に他方の平行な面でネジ止めをすることが考えられる。この状態で、現像装置の筐体に組み付けることで、層厚規制ブレードを挟む面が延びる寸法を小さくすることができ、小型化を図ることができる。

しかし、ネジを締め付ける方向とホルダが層厚規制ブレードを挟む方向が異なり、さらに、ホルダを互いに平行に接触させているだけであるので、ネジの締め付け力によって層厚規制ブレードを挟む力が発生しにくく、がたつきが生じて画質の乱れが生じる恐れがある。

そこで、本発明は、現像装置の小型化を図ると共に、層厚規制ブレードのがたつきを防止することを目的とする。

この目的を達成するために、請求項１記載の現像装置は、表面に現像剤を担持可能な現像ローラと、
前記現像ローラに摺接して現像剤の厚さを規制可能な層厚規制ブレードと、
前記現像ローラを支持するケーシングに前記層厚規制ブレードを取り付ける第１保持部材および第２保持部材とを備え、
前記第１保持部材は、前記層厚規制ブレードと接触する第１挟持面と、前記第１挟持面とは異なる方向に延びる第１固定面とを有し、
前記第２保持部材は、前記第１挟持面と対向し、前記層厚規制ブレードと接触する第２挟持面と、前記第２挟持面とは異なる方向に延び、前記第１固定面と対向する第２固定面とを有し、
前記各保持部材をネジ止めすることにより、前記第１挟持面と前記第２挟持面との間で前記層厚規制ブレードを挟持固定しており、
前記第１保持部材は、ネジの締め付け方向の下流側に配置されていると共に、前記第２保持部材はネジの締め付け方向上流側に配置され、前記第１固定面には、前記各保持部材をネジ止めするための第１貫通孔を形成すると共に、前記第１貫通孔の周縁から前記第２固定面に向けて立設するボス部を設け、前記第２固定面には、前記ボス部が嵌め合わされ、前記第１貫通孔と共にネジ止めされる第２貫通孔を設けており、
前記各保持部材を組み付ける前の状態において、前記第２固定面と前記第２挟持面とがなす角度を前記第１固定面と前記第１挟持面とがなす角度よりも小さく設定すると共に、
前記第２挟持面における前記層厚規制ブレードとの接触側端部から前記第２挟持面とは反対側の前記貫通孔内面までの長さを、前記第１挟持面から前記第１挟持面とは反対側の前記ボス部外周面までの長さよりも小さく設定していることを特徴とする。

請求項２に記載の現像装置は、請求項１において、前記第２保持部材は、前記第１保持部材よりも厚さを小さく設定したことを特徴としている。

請求項３に記載の現像装置は、請求項１または請求項２において、前記ボス部の突出した長さは、前記第２貫通孔の高さよりも小さく設定したことを特徴としている。

以上説明したことから明らかなように、請求項１に記載の現像装置によると、各挟持面と各固定面とが互いに異なる方向に延びているため、ネジで締め付ける面と層厚規制ブレードを挟持する面とを同一面上に設定している場合と比較し、層厚規制ブレードを挟持する挟持面が延びる方向の寸法を小さくすることができ、現像装置全体を小型化することができる。

また、第２挟持面における層厚規制ブレードとの接触側端部から第２挟持面とは反対側の貫通孔内面までの長さを、第１挟持面から第１挟持面とは反対側のボス部側面までの長さよりも小さく設定している。そのため、第２保持部材の層厚規制ブレードとの接触部分が第１保持部材に沿って弾性変形した状態で、第２保持部材が第１保持部材に組みつけられる。第２保持部材には、元に戻ろうとする復元力が働くため、第２挟持面が第１挟持面に押さえつけられ、厚規制ブレードを挟み込む力が働く。よって、互いに平行な略Ｌ字形状の保持部材で層厚規制ブレードを挟む場合と比較し、厚規制ブレードを挟み込む力を大きくすることができるため、層厚規制ブレードのがたつきを抑えることができる。

請求項２に記載の現像装置によると、第１保持部材と比較し、第２保持部材が弾性変形しやすいため、第２保持部材を第１保持部材に沿わせやすくなり、より厚規制ブレードを挟み込む力が働きやすくなる。

請求項３に記載の現像装置によると、ネジ止めする際のネジの締め付け力が、ボス部に作用せず、第２保持部材の第２貫通孔の周縁にのみ作用するため、第１保持部材と第２保持部材とをしっかりネジ止めすることができる。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１はカラープリンタ（図示せず）に装着されるプロセスカートリッジ５０およびＬＥＤユニット４０の構成を示す断面図である。

プロセスカートリッジ５０は、ドラムユニット５１と、ドラムユニット５１に対して着脱自在に装着される現像装置の一例としての現像ユニット６１とを備えている。なお、カラープリンタには、複数のプロセスカートリッジが装着される。

ドラムユニット５１は、ドラムケース５２と、このドラムケース５２に回転可能に支持される感光ドラム５３と、帯電器５４とを主に備えている。ドラムケース５２は、現像ユニット６１が装着されることで、外部から感光ドラム５３を臨める露光穴５５が形成される。この露光穴５５には、図１に示したように感光ドラム５３の上方の面にＬＥＤユニット４０が対向して挿入される。

ＬＥＤユニット４０は、感光ドラム５３の上方の面に対向して配置され、図１における下端に設けられた発光部（符号省略）から光を出射して感光ドラム５３の表面を露光する。このＬＥＤユニット４０は、カラープリンタのアッパーカバー（図示せず）に固定されており、アッパーカバーを上方へ回動させることで、感光ドラム５３との対向位置から上方へ退避する。

現像ユニット６１は、ケーシングとしての現像ケース６２と、現像ケース６２に回転可能に支持される現像ローラ６３および供給ローラ６４と、ブレードユニット１００とを備え、現像剤としてのトナーを収容するトナー収容室６５を有している。

また、感光ドラム５３に対向して転写ローラ７４が配置されており、転写ローラ７４には、転写時に定電流制御によって転写バイアスが印加される。

このように構成されたプロセスカートリッジ５０は、感光ドラム５３の表面が、帯電器５４により一様に帯電された後、ＬＥＤユニット４０から出射される光により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、感光ドラム５３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６５内のトナーが、供給ローラ６４の回転により現像ローラ６３に供給され、現像ローラ６３の回転により現像ローラ６３とブレードユニット１００との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６３上に担持される。

現像ローラ６３上に担持されたトナーは、現像ローラ６３が感光ドラム５３に対向して接触するときに、感光ドラム５３上に形成された静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム５３上でトナーが選択的に担持されて静電潜像が可視像化され、反転現像によりトナー像が形成される。そして、用紙Ｐが感光ドラム５３と転写ローラ７４との間を通過することで、感光ドラム５３上に形成されたトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

次に、ブレードユニット１００の詳細な構成について説明する。図２はブレードユニット１００の斜視図であり、図３はブレードユニット１００の分解斜視図であり、図４はブレードユニット１００の断面図である。

なお、図２〜図６において、層厚規制ブレード１１０の層厚規制ブレード１１０と現像ローラ６３とが摺接する側から後述するブレードホルダ１２０およびブレード補強板１３０に保持される側へ延びる方向を上下方向とする。層厚規制ブレード１１０の先端側（図２、図３において下側）は、層厚規制ブレード１１０と現像ローラ６３とが摺接する側をいうものとする。また、層厚規制ブレード１１０の基端側（図２、図３において上側）は、層厚規制ブレード１１０が後述するブレードホルダ１２０およびブレード補強板１３０に保持される側をいうものとする。また、層厚規制ブレード１１０の先端側から基端側へ延びる方向を上下方向とする。

図２および図３に示すように、ブレードユニット１００は、層厚規制ブレード１１０と、第１保持部材としてのブレードホルダ１２０と、第２保持部材としてのブレード補強板１３０とを備えている。

図２に示すように、層厚規制ブレード１１０は、ブレードホルダ１２０とブレード補強板１３０との間に挟まれて配置される。ブレードホルダ１２０は、図１に示すように、現像ケース６２と接触するように配置され、ブレード補強板１３０は、現像ケース６２と接触しない側、即ち、ブレードホルダ１２０を基準に現像ケース６２とは反対側に配置される。

層厚規制ブレード１１０は、図３に示すように、板状部材１１１と、板状部材１１１の下端側に設けられた押圧部材１１２とを備えている。板状部材１１１は、矩形の薄い金属板からなり、可撓性を有して現像ローラ６３への付勢力を発生する。押圧部材１１２は、ゴム状の部材であり、現像ローラ６３側に凸になるような断面で形成され、この部分が現像ローラ６３と直接摺接して現像ローラ６３の表面に担持されるトナーの厚さを規制する。

板状部材１１１の上端側には、ブレードホルダ１２０に形成される突出部１２３に対向する位置に、位置決め開口１１３が形成されている。位置決め開口１１３は、板状部材１１１の長手方向（現像ローラ６３の軸方向）の両端部と中央部に合計３つ形成されている。

ブレードホルダ１２０は、図３に示すように、金属製の板状部材を折り曲げて形成されており、上下方向に延びる挟持部１２１と、挟持部１２１に対して略直角となる方向に延びる取付部１２２とから構成されている。

挟持部１２１は、ブレード補強板１３０の挟持部１３１との間で層厚規制ブレード１１０の板状部材１１１を挟持する。挟持部１２１は、図３の手前側を向く面が層厚規制ブレード１１０の板状部材１１１と接触する第１挟持面１２１Ａとなっている。

第１挟持面１２１Ａには、層厚規制ブレード１１０の位置決め開口１１３に挿嵌される突出部１２３が両端部と中央部に合計３つ形成されている。

取付部１２２は、ブレード補強板１３０の取付部１３２の第２固定面１３２Ａと対向する第１固定面１２２Ａを有し、取付部１３２とともに現像ケース６２に取り付けられる。

本実施形態では、第１挟持面１２１Ａと第１固定面１２２Ａとがなす角度αは９０度とし、ブレードホルダ１２０の厚さｔ１は１．６ｍｍに設定している（図６参照）。

取付部１２２の長手方向両端部には、現像ケース６２に対してネジ止めするための略円形状の取付穴１２４が、それぞれ１つずつ形成されている。また、取付部１２２における一対の取付穴１２４の間には、ブレードホルダ１２０とブレード補強板１３０とを互いに結合させるための第１貫通孔としての複数のネジ取付穴１２５（図３では５個）が形成されている。取付穴１２４およびネジ取付穴１２５は、取付部１２２の長手方向に略等間隔で配置されている。

ネジ取付穴１２５の周縁からは、円筒状のボス部１２６が突出している。ボス部１２６は、外周面をブレード補強板１３０のネジ取付穴１３５内周面と接触させた状態で、ネジ取付穴１３５に嵌合される（図４参照）。

なお、前記したネジ取付穴１２５としては、ネジ溝が内周面に形成されたネジ穴であってもよいし、ネジが取り付けられる際にネジによってネジ溝が切られる円筒面を有する穴であってもよい。

ブレード補強板１３０は、図３に示すように、金属製の板状部材を折り曲げて形成されており、上下方向に延びる挟持部１３１と、ブレードホルダ１２０の取付部１２２と対向して配置される取付部１３２とから構成されている。

挟持部１３１は、ブレードホルダ１２０の挟持部１２１との間で層厚規制ブレード１１０の板状部材１１１を挟持する。挟持部１３１は、図３の奥側を向く面が層厚規制ブレード１１０の板状部材１１１と接触するとともに、ブレードホルダ１２０の第１挟持面１２１Ａに対向する第２挟持面１３１Ａとなっている。また、挟持部１３１の下端には、ブレードホルダ１２０の第１挟持面１２１Ａに形成された各突出部１２３を避けるように略半円形状の切欠部１３３が形成されている。切欠部１３３は、挟持部１３１下端の長手方向（現像ローラ６３の軸方向）の両端部と中央部に合計３つ形成されている。

取付部１３２の下面は、ブレードホルダ１２０の取付部１２２の第１固定面１２２Ａと接触する第２固定面１３２Ａとなっている。本実施形態では、第２挟持面１３１Ａと第２固定面１３２Ａとがなす角度βは８５度であり、第１挟持面１２１Ａと第１固定面１２２Ａとがなす角度αより小さく設定している。また、ブレード補強板１３０の厚さｔ２は０．５ｍｍに設定しており、ブレードホルダ１２０の厚さｔ１より小さく設定している（図５参照）。

取付部１３２には、ブレードホルダ１２０の一対の取付穴１２４と対向する位置に一対の取付穴１３４が形成されている。この取付穴１３４および取付穴１２４は、取付部１３２の長手方向（現像ローラ６３の軸方向）に直交する方向を長軸とする略長円形状に形成されている。また、ブレードホルダ１２０のネジ取付穴１２５と対向する位置に複数ネジ取付穴１３５（図３では５個）が形成されている。ブレードホルダ１２０に形成されるボス部１２６の突出高さＨ１は、このネジ取付穴１３５の高さ、即ち板厚ｔ２よりも小さく設定されている（図５参照）。

ブレードホルダ１２０とブレード補強板１３０とを組み付けると、第２挟持面１３１Ａとは反対側のネジ取付穴内周面１１４（図５参照）は、第１挟持面１２１Ａとは反対側のボス部外周面１１５（図６参照）と接触して、ブレードホルダ１２０とブレード補強板１３０との相対移動が規制される。

また、第２挟持面１３１Ａの層厚規制ブレード１１０との接触側端部である下端部１３６から第２固定面１３２Ａと平行な面に沿って伸ばし、ネジ取付穴内周面１１４から第２固定面１３２Ａに対して垂直に下ろしてきた線までの長さＬ２を、第１挟持面１２１Ａから外周面１１５までの長さＬ１よりも小さく設定している（図５、図６参照）。そのため、ブレードホルダ１２０とブレード補強板１３０とを組み付けるときは、ブレード補強板１３０の挟持部１３１を弾性変形させて、ブレード補強板１３０をブレードホルダ１２０に沿って弾性変形させる。なお、第２挟持面１３１Ａの上端面からネジ取付穴内周面１１４までの長さＬ３は、第１挟持面１２１Ａから外周面１１５までの長さＬ１より長く設定されている。

また、ブレードホルダ１２０の第１挟持面１２１Ａの上下方向の長さは、ブレード補強板１３０の第２挟持面１３１Ａの上下方向の長さよりも長く形成されている。

次に、ブレードユニット１００の組み立てについて説明する。

まず、ブレードホルダ１２０を公知の冶具に固定し、ブレードホルダ１２０に設けられた突出部１２３を層厚規制ブレード１１０に形成された位置決め開口１１３に挿通させて、層厚規制ブレード１１０をブレードホルダ１２０に装着する。次いで、ブレードホルダ１２０にブレード補強板１３０を配置させ、ブレード補強板１３０に形成された切欠部１３３に位置決め開口１１３から突出した突出部１２３を嵌め合わせる。この状態で、別の公知の治具で、ブレード補強板１３０をブレードホルダ１２０に向かって押し付け、ブレード補強板１３０の第２挟持面１３１Ａと第２固定面１３２Ａとを広げる。そして、ブレード補強板１３０の挟持部１３１を弾性変形させながら、ブレード補強板１３０をブレードホルダ１２０に沿わせる。そして、ブレードホルダ１２０に形成されたボス部１２６をブレード補強板１３０に形成されたネジ取付穴１３５に挿通させる。

この状態で、ブレードホルダ１２０の各ネジ取付穴１２５にブレード補強板１３０側からネジ１４０を捩じ込み、ブレードホルダ１２０とブレード補強板１３０とを固定する。このとき、ブレード補強板１３０を弾性変形させているため、ブレード補強板１３０には図４の矢印方向に復元力が働き、ブレード補強板１３０の第２挟持面１３１Ａがブレードホルダ１２０の第１挟持面１２１Ａに押さえつけられ、層厚規制ブレード１１０を挟みこむ力が働く。よって、互いに平行な略Ｌ字形状の保持部材で層厚規制ブレード１１０を挟む場合と比較し、層厚規制ブレード１１０を挟みこむ力がより強固となり、層厚規制ブレードのがたつきを抑えることができる。

また、ブレード補強板１３０は、ブレードホルダ１２０よりも厚さを小さく設定しているため、ブレードホルダ１２０と比較し、ブレード補強板１３０が弾性変形しやく、ブレード補強板１３０をブレードホルダ１２０に沿わせやすくなり、より厚規制ブレード１１０を挟み込む力が働きやすくなる。

また、ボス部１２６の突出した長さをネジ取付穴１３５の高さ（板厚ｔ２）よりも小さく設定しているため、ネジ止めする際のネジ１４０の締め付け力が、ボス部１２６に作用せず、ブレード補強板１３０のネジ取付穴１３５の周縁にのみ作用するため、ブレードホルダ１２０とブレード補強板１３０とをしっかりネジ止めすることができる。

以上のようにして組み立てられたブレードユニット１００は、図１に示すように、長手方向両端部に対向位置に形成された取付穴１３４、１２４を介して、現像ケース６２にネジで固定される。ブレードユニット１００は、現像ユニット６１において、層厚規制ブレード１１０の押圧部材１１２が現像ローラ６３と当接して配置される。画像形成時には、供給ローラ６４から現像ローラ６３上に供給されたトナーを、現像ローラ６３の回転により現像ローラ６３と層厚規制ブレード１１０の押圧部材１１２との間で一定の厚さに規制して現像ローラ６３上に担持させる。

このように、各挟持面１２１Ａ、１３１Ａと各固定面１２２Ａ、１３２Ａとが互いに異なる方向に延びているため、ネジで締め付ける面と層厚規制ブレードを挟持する面とを同一面上に設定している場合と比較し、各挟持面１２１Ａ、１３１Ａが延びる方向の寸法を小さくすることができ、現像ユニット６１全体を小型化することができ、さらには、現像ユニット６１を装着するカラープリンタを小型化することが可能となる。

前記した実施形態では、現像装置の一例として、現像ローラ６３、供給ローラ６４およびブレードユニット１００を備え、トナー収容室６５を示したが、本発明の現像装置は、これに限定されるものではない。例えば、前記した各構成のうちトナー収容室を有さない現像装置（すなわち、現像剤カートリッジが着脱自在に装着される現像装置）であってもよいし、前記した各構成にさらに感光ドラムや帯電器を備える現像装置（いわゆるプロセスカートリッジ）であってもよい。

本発明に係るプロセスカートリッジおよびＬＥＤユニットの構成を示す断面図である。本発明に係るブレードユニットの斜視図である。本発明に係るブレードユニットの分解斜視図である。本発明に係るブレードユニットの断面図である。ブレード補強板の断面図である。ブレードホルダの断面図である。

符号の説明

６１現像ユニット
６２現像ケース
６３現像ローラ
１００ブレードユニット
１１０層厚規制ブレード
１１３位置決め開口
１２０ブレードホルダ
１２１Ａ第１挟持面
１２２取付部
１２２Ａ第１固定面
１２５ネジ取付穴
１２６ボス部
１３０ブレード補強板
１３１Ａ第２挟持面
１３２取付部
１３２Ａ第２固定面
１３３切欠部
１３５ネジ取付穴
１４０ネジ

Claims

表面に現像剤を担持可能な現像ローラと、
前記現像ローラに摺接して現像剤の厚さを規制可能な層厚規制ブレードと、
前記現像ローラを支持するケーシングに前記層厚規制ブレードを取り付ける第１保持部材および第２保持部材とを備え、
前記第１保持部材は、前記層厚規制ブレードと接触する第１挟持面と、前記第１挟持面とは異なる方向に延びる第１固定面とを有し、
前記第２保持部材は、前記第１挟持面と対向し、前記層厚規制ブレードと接触する第２挟持面と、前記第２挟持面とは異なる方向に延び、前記第１固定面と対向する第２固定面とを有し、
前記各保持部材をネジ止めすることにより、前記第１挟持面と前記第２挟持面との間で前記層厚規制ブレードを挟持固定しており、
前記第１保持部材は、ネジの締め付け方向の下流側に配置されていると共に、前記第２保持部材はネジの締め付け方向上流側に配置され、前記第１固定面には、前記各保持部材をネジ止めするための第１貫通孔を形成すると共に、前記第１貫通孔の周縁から前記第２固定面に向けて立設するボス部を設け、前記第２固定面には、前記ボス部が嵌め合わされ、前記第１貫通孔と共にネジ止めされる第２貫通孔を設けており、
前記各保持部材を組み付ける前の状態において、前記第２固定面と前記第２挟持面とがなす角度を前記第１固定面と前記第１挟持面とがなす角度よりも小さく設定すると共に、
前記第２挟持面における前記層厚規制ブレードとの接触側端部から前記第２挟持面とは反対側の前記貫通孔内面までの長さを、前記第１挟持面から前記第１挟持面とは反対側の前記ボス部外周面までの長さよりも小さく設定していることを特徴としている現像装置。
前記第２保持部材は、前記第１保持部材よりも厚さを小さく設定した請求項１に記載の現像装置。
前記ボス部の突出した長さは、前記第２貫通孔の高さよりも小さく設定した請求項１ままたは請求項２に記載の現像装置。