JPH08220879A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 現像ローラの端面に軸から外周方向に向かっ
て設けた所定長さの誘導部材を備えた現像装置に関し、
シール部材に変形や変質が生じても、現像剤の飛散を防
止して、回収することができる現像装置を提供する現像
装置を提供する。 【構成】 現像剤規制部材13に規制され現像剤担持体９
に供給されて搬送された現像剤８で像形成体50の静電潜
像を現像し、現像後に現像剤担持体９の残留現像剤８を
回収する回収手段10とを備えた現像装置であって、現像
剤担持体９の端部の下側及び端面の所定範囲に接触し下
側でフレーム16に固定されたシール部材17と、現像剤担
持体９の端面と現像剤担持体９の軸90の軸受15の側面と
の間隙に軸90から外周方向に向かって所定長さに形成さ
れ、端面に接近或いは接触して現像剤担持体９と共に回
転する第１の誘導部材18と備えた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真印刷装置等の
プリンタの現像装置の現像ローラのシールから洩れるト
ナーの回収機構に関し、特に現像ローラの端面に接触或
いは接近して軸から外周方向に向かって設けられた所定
長さの誘導部材を備えた現像装置に関するものである。

【０００２】近来、オフィスオートメーションの進展に
より、コンピュータの出力端末装置、ファクシミリ装
置、及び複写機等にレーザプリンタ等の電子写真印刷装
置が多用されている。

【０００３】これらの装置では、感光ドラムに形成した
静電潜像を現像器の現像ローラによって現像剤で現像
し、現像後に現像ローラに残留した現像剤は回収ローラ
によって回収されて再び現像に使用されるが、現像ロー
ラの両端付近では下面の所定範囲をシール材でシールし
て端面から軸方向に現像剤が洩れて行かないようにして
いるが、長期間使用するとシール材が圧力や摩擦熱等に
よって変形や変質し、シール部分に隙間が生じて現像剤
が洩れ出し、装置内に現像剤が飛散して印刷品質や衛生
環境の悪化をきたすので、プロセスユニットの交換時期
がくるまで、洩れた現像剤を飛散させずに回収できる方
法が望まれている。

【０００４】

【従来の技術】図１０は本発明が適用されるレーザプリ
ンタの内部側面図を例示している。図において、１は印
刷用紙（以下用紙という)2を集積して収容した給紙部、
３は繰出しローラ、４は搬送路、５はプリンタ部、６は
スタッカを示す。

【０００５】プリンタ部５は、像形成体である感光ドラ
ム50ａの周辺に配置された帯電ブラシ51、光学ユニット
52、現像器７、転写ローラ53、除電器54、クリーナ55及
び定着器56で構成されている。

【０００６】このような構成を有するので、回転する帯
電ブラシ51（例えば、交流電圧と直流電圧を重畳した電
圧を印加）により感光ドラム50ａの面が帯電され、光学
ユニット52から印刷情報を光変調させたレーザ光が感光
ドラム50ａに照射され、その照射された箇所だけが電荷
が下がり静電潜像が形成される。感光ドラム50ａの静電
潜像は現像器７（後述する現像ローラにバイアス電圧を
印加）によりトナー現像される。

【０００７】一方、用紙２が繰出しローラ３の回転によ
り繰り出されて、図中矢印Ａ方向に搬送されて、転写ロ
ーラ53により裏面から帯電された用紙２に感光ドラム50
ａ上のトナー像が転写され、定着器56で、例えば、加熱
／加圧定着されて、用紙２は排出ローラR1,R2 によって
スタッカ６に排出される。

【０００８】転写後、除電部54で除電された感光ドラム
50ａ上に残存したトナーは、クリーナ55によってクリー
ニングされ、次の印刷動作に備える。なお、現像方法に
は、現像剤として、トナーだけで構成された一成分現像
剤を使用する方法とトナー及びキャリアを混合した二成
分現像剤を使用する方法とがある。トナーは樹脂材を基
材として、カーボン及び染料等をワックスで固めた粉体
で、キャリアは磁性材、例えば、主として微細鉄粉を樹
脂材でコーティングしたものである。いずれの場合も現
像に使用されるのはトナーである。以下、現像剤をトナ
ー8aとして説明する。

【０００９】次に図１１及び図１２により現像器７を詳
細に説明する。図１１は現像器の内部側面図で、図に示
すように、現像器７は、現像ローラ9a、回収ローラ10
ａ、トナー8aが収容された収容部11、収容部11内のトナ
ー8aを攪拌すると共に現像ローラ9aへトナー8aを送り出
す攪拌機12、現像ローラ9aに供給されるトナー8aの厚さ
を規制するブレード13ａ、及び収容部11にトナー8aを補
充するトナーカートリッジ14で構成されている。

【００１０】また、図１２(a) 及び(b) の現像器７の一
部を破断して示す平面図及び側面図で、図に示すよう
に、現像ローラ9aは駆動軸90ａの両端でベアリング15a
(15b)を介してフレーム16ａに支持され、現像ローラ9a
の端部の下端（外周一部）とフレーム16ａの間から、現
像ローラ9aの側端面とベアリング15a(15b)の側面の間に
かけてシール部材17a(17b)が設けられている。

【００１１】シール部材17a(17b)は、例えば、ウレタン
（又はウレタンホーム、フェルト）で形成され、フレー
ム16ａに固定され、現像ローラ9aから回収ローラ10ａで
回収しきれない残留したトナー8aが、現像ローラ9aの両
端部とベアリング15a(15b)の隙間ｇから装置内に飛散し
ないようにシールしている。

【００１２】従って、ブレード13ａに規制されて供給さ
れたトナー8aは現像ローラ9aによって搬送され、順次現
像ローラ9aに対向する感光ドラム50ａの現像位置まで運
ばれて、トナー8aが現像に使用される。現像後の現像ロ
ーラ9aに残留したトナー8aは回収ローラ10ａによって回
収される。

【００１３】なお、プリンタ部５の光学ユニット52及び
定着器56を除いた各部は一体としてプロセスユニットに
構成されており、感光ドラム50ａの表面の傷の発生等に
よる寿命やクリーナ55の図示していない廃トナータンク
の充満等によって交換する時には、プロセスユニット毎
交換される。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、シール部材によって現像ローラの端部からトナーが
洩れることを防止しているが、前記のプロセスユニット
の交換時期がくる前に、シール部材が劣化してトナー洩
れが生じ、次のような問題が発生する。

【００１５】即ち、シール部材は現像ローラに接触させ
ているため、接触圧力や現像ローラの回転による摩擦熱
等によって変形したり、変質したりして、シール部分に
隙間が生じ、トナーが溢れ出して、装置内にトナーが飛
散して各部に付着し、光学ユニットの露光に支障をきた
したり、感光ドラムに付着したりして印刷品質を損な
い、また、装置内部の清掃にも手間が掛かる。更に装置
内の冷却ファンの送風と共に装置外に吹き出されて衛生
環境を悪化させることになるという問題点がある。

【００１６】本発明は、シール部材に変形や変質が生じ
ても、洩れた現像剤が飛散することを防止して、回収す
ることができる現像装置を提供することを目的としてい
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】図１は本発明（請求項
１）の原理図で、(a) は側面図、(b) は要部平面図であ
る。図において、８は現像剤、15は軸受、16はフレー
ム、50は像形成体、90は軸、９は供給される現像剤８を
搬送する現像剤担持体、13は現像剤担持体９に供給され
る現像剤８を規制する現像剤規制部材、10は現像後に現
像剤担持体９に残留した現像剤８を回収する回収手段、
17は現像剤担持体９の端部の下側及び端面の所定範囲に
接触し下側でフレーム16に固定され、現像剤担持体９か
らの現像剤８の洩れを規制するシール部材、18は現像剤
担持体９の端面と現像剤担持体９の軸90の軸受15の側面
との間隙に軸90から外周方向に向かって所定長さに形成
され、端面に接近或いは接触して現像剤担持体９と共に
回転する第１の誘導部材である。

【００１８】従って、現像剤担持体９によって搬送され
る現像剤８によって像形成体50に形成された静電潜像を
現像するように構成されている。次に請求項２〜請求項
４の手段を説明する。

【００１９】請求項２では、請求項１において、第１の
誘導部材18の長さを現像剤担持体９の外周より所定寸法
だけ内側に先端が位置する寸法に設定した。請求項３で
は、請求項１或いは請求項２において、現像剤担持体９
の両端の前方に対向するフレーム16に固定され、現像剤
担持体９の端面に外周から軸90方向に向かって所定長さ
接触する第２の誘導部材を備えた。

【００２０】請求項４では、請求項３において、第２の
誘導部材の上面に、現像剤担持体９の端面に接触する辺
より離れる方向及び／或いは先端より固定位置方向に下
がる傾斜面を形成した。

【００２１】

【作用】図１に示すように、第１の誘導部材18を現像剤
担持体９の端面と軸受15の側面との間隙に端面に接近或
いは接触して設けることにより、現像剤担持体９の外周
から端面に洩れ出した現像剤８が第１の誘導部材18の回
転方向前方に固まりとなって、次第に先端方向に成長し
て行き、端面のシール部材17の上端から外側へ誘導する
ことができるので、現像剤担持体９を長期間使用してシ
ール部材17が変形或いは変質しても、現像剤８がシール
部材17から洩れて飛散することを防止し、現像剤８を回
収することができる。

【００２２】次に請求項２〜請求項４の作用を説明す
る。請求項２では、第１の誘導部材18の長さを現像剤担
持体９の外周より所定寸法だけ内側に先端が位置する寸
法に設定したことにより、第１の誘導部材18の移動方向
前方に固まる現像剤８の量が制限されて溢れることがな
くなり、請求項１の効果を一層高めることができる。

【００２３】請求項３では、現像剤担持体９の両端前方
に対向するフレーム16に第２の誘導部材を備えたことに
より、第１の誘導部材18の回転方向前方に固まった現像
剤８を第１の誘導部材18の先端部から第２の誘導部材に
誘導して回収することができ、請求項１或いは請求項２
の効果を更に高めることができる。

【００２４】請求項４では、第２の誘導部材の上面に傾
斜面を形成したことにより、誘導された現像剤８が傾斜
面を落下して回収することができ、請求項３の効果を更
に高めることができる。

【００２５】

【実施例】以下、従来例で説明したレーザプリンタの現
像器に本発明を適用した実施例１及び実施例２を図２〜
図９により説明する。全図を通じて同一符号は同一対象
物を示す。

【００２６】１）実施例１ 実施例１（請求項１及び実施例２に対応している）を図
２〜図５により説明する。図２は本発明の実施例１を示
す構成図、図３は実施例１のパドルを示す構成図、図４
は実施例１の作用説明図、図５は実施例１の実験結果を
示す図である。

【００２７】図２のトナー8a、現像ローラ9a、ブレード
13ａ、ベアリング15a,15b 、パドル18ａ及び感光ドラム
50ａは、図１の現像剤８、現像剤担持体９、現像剤規制
部材13、軸受15、第１の誘導部材18及び像形成体50に夫
々対応している。

【００２８】図２(a) の平面図及び(b) の側面図に示す
ように、現像器7aにおいて、現像ローラ9aの両端面とベ
アリング15a(15b)の側面の隙間にパドル(Paddle)18a,(1
8b)が設けられている。

【００２９】パドル18a(18b)は、現像ローラ9aの端面に
接して隙間の１／２程度の幅 (例えば、隙間２ｍｍの場
合、パドル18a(18b)の幅は１ｍｍ程度に設定する。）
で、現像ローラ9aの回転方向に対して凸に湾曲した形状
に形成され、先端位置が現像ローラ9aの外周より所定寸
法だけ内側になるように長さが設定されて、先端がシー
ル部材17a(17b)に接触しないようになっている。（例え
ば、現像ローラ9aの直径：φ２０ｍｍ、軸90ａの直径：
φ８ｍｍの場合、パドル18a(18b)の先端の位置は現像ロ
ーラ9aの外周より内側に２ｍｍに設定する。）また、図
３(a) 及び(b) に示すように、パドル18a(18b)はリング
180 と一体に形成され、図２のようにリング180 を軸90
ａに圧入して取り付けられる。

【００３０】このような構成を有しており、次に図５に
より作用を説明する。この場合、現像ローラ9aを長期間
使用して、既にシール部材17a(17b)の変形或いは変質が
進行し、シール部分からトナー8aが洩れ出している状態
であるものとする。

【００３１】図４に示すように、現像時に現像ローラ9a
の矢印方向への回転と共にパドル18a(18b)が回転する
と、現像ローラ9aの端部のシール部材17a(17b)のシール
部分から洩れ出したトナー8aは、パドル18a(18b)の回転
方向前方に固まりとなって現像ローラ9aの周方向に成長
して行く。

【００３２】成長したトナー8aの固まりはシール部材17
a(17b)の上端部にぶつかり外側に流されて落下して回収
され、洩れたトナー8aの飛散を防止できる効果の持続時
間を延長することができる。この効果の持続時間の延長
により、プロセスユニットの交換時期まで現像ローラ9a
のシール部材17a,17b からのトナー8aの洩れを防止する
ことができる。

【００３３】この場合のパドル18a(18b)の長さ及び幅を
変えて実験を行い、効果の持続時間を測定した結果を次
の図６に示している。 ここで、現像ローラ9aの直径 ：φ２０ｍｍ 現像ローラ9aの駆動軸90ａの直径 ：φ ８ｍｍ 現像ローラ9aの端部の隙間 ： ２ｍｍ シール部材17a(17b)と現像ローラ9aの接触幅： ３ｍｍ とした。

【００３４】図５(a) 及び(b) よりパドル18a(18b)の長
さが現像ローラ9aの外周位置を越えると効果の持続時間
が半減し、また、パドル18a(18b)の幅が現像ローラ9aの
端部の隙間の１／２を越えると効果の持続時間が半減す
ることが分かる。

【００３５】２）実施例２ 実施例２（請求項１、請求項２、請求項３及び請求項４
に対応している）を図６〜図９により説明する。図６は
本発明の実施例２を示す構成図、図７は実施例２のトナ
ー受けの構成図、図８は実施例２の作用説明図、図９は
実施例２の実験結果を示す図である。

【００３６】図６のトナー受け19a(19b)は、請求項３の
第２の誘導手段に対応している。図６(a) 及び(b) に示
すように、現像ローラ9aの両端部前方向（感光ドラム50
ａ側) のフレーム16ａにトナー受け19a(19b)が固定され
ている。トナー受け19a(19b)の先端は現像ローラ9aの両
端面にパドル18a(18b)の先端に僅かの距離をおく長さに
設定されている。また、図７(a) 及び(b) に示すよう
に、トナー受け19a(19b)の上面に現像ローラ9aの端面か
ら離れる方向及び端面の外周方向に下がる傾斜面20（図
中角度α及びβ）が形成されている。従って、トナー受
け19ａとトナー受け19ｂは傾斜面21が反対方向に形成さ
れていることは言うまでもない。

【００３７】このような構成を有しており、次に図８に
より作用を説明する。この場合も、シール部材17a(17b)
の状態は前記実施例１の場合と同様であるものとする。
図８に示すように、現像時に現像ローラ9aの矢印方向へ
の回転と共にパドル18a(18b)が回転すると、現像ローラ
9aの端部のシール部材17a(17b)のシール部分から洩れ出
したトナー8aは、パドル18a(18b)の回転方向前方に固ま
りとなって現像ローラ9aの周方向に成長して行く。

【００３８】成長したトナー8aの固まりはパドル18a(18
b)の先端からトナー受け19a(19b)の先端に誘導されて移
動し、傾斜面20に沿って流れ落ちて回収され、洩れたト
ナー8aの飛散を防止できる効果の持続時間を上記実施例
１の場合より一層延長させることができる。

【００３９】この場合のトナー受け19a(19b)の有無及び
トナー受け19a(19b)の傾斜角度（α及びβ）を変えて実
験を行い、効果の持続時間を測定した結果を次の図９に
示している。この場合、現像ローラ9aの主要寸法は実施
例１の場合と同様である。

【００４０】図９(a) より、トナー受け19a(19b)を設け
ただけでも、傾斜面20を形成しなくても顕著な効果があ
ることが分かる。また(b) より、トナー受け19a(19b)の
上面にトナー8aの流れる下流方向に傾斜面20を形成する
ことにより、更に効果を高められることが確認できた。

【００４１】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
請求項１では、現像剤担持体を長期間使用してシール部
材が変形或いは変質しても、現像剤がシール部材から洩
れて飛散することがなく、現像剤を回収することができ
る効果の持続時間を延ばすことができるので、プロセス
ユニットの交換時期まで装置内の汚れや装置外への吹き
出しが防止され、清掃の手間が省けると共に、印刷品質
及び衛生環境を損なうことを防止することができる。

【００４２】請求項２では、第１の誘導部材の移動方向
前方に固まる現像剤の量が制限されて溢れることがない
ので、請求項１の効果を一層高めることができる。請求
項３では、第１の誘導部材の移動方向前方に固まった現
像剤を第１の誘導部材の先端部から第２の誘導部材に誘
導して回収することができ、請求項１或いは請求項２の
効果を一層高めることができる。

【００４３】請求項４では、誘導された現像剤が傾斜面
を落下して、請求項３の効果を一層高めることができ
る。という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の原理図

【図２】 本発明の実施例１を示す構成図

【図３】 実施例１のパドルを示す構成図

【図４】 実施例１の作用説明図

【図５】 実施例１の実験結果を示す図

【図６】 本発明の実施例２を示す構成図

【図７】 実施例２のトナー受けの構成図

【図８】 実施例２の作用説明図

【図９】 実施例２の実験結果を示す図

【図１０】 本発明が適用されるレーザプリンタの内部
側面図

【図１１】 従来例の現像器の内部側面図

【図１２】 従来例の現像ローラの構成図

【符号の説明】

７,7a は現像器、 ８は現像剤、 8a
はトナー、９は現像剤担持体、 9a,9b は現像ロー
ラ、 10は回収手段、10ａは回収ローラ、 13は
現像剤規制部材、 13ａはブレード、15は軸受、
15a,15b はベアリング、 16,16aはフレー
ム、17,17a,17bはシール部材、18は第１の誘導部材、
18ａはパドル、19a,19b はトナー受け、 20は傾斜
面、 50は像形成体、50ａは感光ドラム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給される現像剤を搬送する現像剤担持
   体と、 現像剤担持体に供給される現像剤を規制する現像剤規制
   部材と、 該現像剤担持体によって搬送された現像剤によって像形
   成体に形成された静電潜像を現像した後の現像剤担持体
   に残留した現像剤を回収する回収手段とを備えた現像装
   置であって、 前記現像剤担持体の端部の下側及び端面の所定範囲に接
   触し、該下側でフレームに固定され、現像剤担持体から
   の現像剤の洩れを規制するシール部材と、 該現像剤担持体の端面と現像剤担持体の軸の軸受の側面
   との間隙に軸から外周方向に向かって所定長さに形成さ
   れ、該端面に接近或いは接触して現像剤担持体と共に回
   転する第１の誘導部材と備えたことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 前記第１の誘導部材の長さを前記現像剤
   担持体の外周より所定寸法だけ内側に先端が位置する寸
   法に設定したことを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 前記現像剤担持体の両端の前方に対向す
   るフレームに固定され、現像剤担持体の端面に外周から
   軸方向に向かって所定長さ接触する第２の誘導部材を備
   えたことを特徴とする請求項１或いは請求項２の現像装
   置。
4. 【請求項４】 前記第２の誘導部材の上面に前記現像剤
   担持体の端面に接触する辺より離れる方向及び／或いは
   先端より固定位置方向に下がる傾斜面を形成したことを
   特徴とする請求項３の現像装置。