JP2016180829A - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、現像器ケーシングと感光体ドラムとの間隙のうち、感光体ドラムの回転方向における上流側の間隙に対しては現像器ケーシングに一端側が固定され、自由端側が感光体ドラムに接触するシール部材を設け、下流側の間隙に対しては、トナーの飛散を防ぐためこの間隙から空気の流入がなされるように、内部の気流の流れを工夫した構成が開示されている。
特許文献2には、端部シールに編物を用いた構成が開示されている。
特許文献3には、現像剤室からのトナーの漏出を防ぐため、フレームと現像ローラとの間で、端部シール部材を設けると共に端部シール部材間に長手方向シール部材を備え、この長手方向シール部材の中央部分が端部より幅が広くなっている構成が開示されている。
特許文献4には、現像剤容器と現像スリーブとの間隙のうち、現像スリーブの回転方向上流側の間隙はブレードで覆い、下流側の間隙には下部シール部材を用いる構成が開示されている。
請求項3に係る発明は、請求項2に係る現像装置において、前記切り込みの隣り合う間隔は、5mm以上になるように形成されていることを特徴とする現像装置である。
請求項4に係る発明は、静電潜像を保持可能な像保持体と、前記像保持体上の静電潜像を現像剤にて現像する請求項1乃至3のいずれかに係る現像装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、切り込みの間隔が30mmを超える態様に比べて、現像筐体からの現像剤の漏出を抑えることができる。
請求項3に係る発明によれば、切り込みの間隔が5mm未満である態様に比べて、現像筐体からの現像剤の漏出を抑えることができる。
請求項4に係る発明によれば、切り込みを設けない態様に比べて、現像筐体からの現像剤の漏出を抑えることができる画像形成装置を提供できる。
図1(a)は本発明に係る現像装置の実施の形態の概要を示す説明図であり、(b)は後述する封止部材を示す。
同図において、現像装置2は、内部に現像剤が収容され且つ静電潜像が保持可能な像保持体1に対向して開口する現像筐体3と、現像筐体3の開口3aに面して設けられ、像保持体1に対向して回転しながら現像剤を保持して搬送する現像剤保持体4と、現像剤保持体4と現像筐体3とで形成される間隙のうち、現像剤保持体4の回転方向における開口3aの上流側に位置する上流側間隙5aに対して設けられ、現像剤保持体4上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材6と、現像剤保持体4と現像筐体3とで形成される間隙のうち、現像剤保持体4の回転方向における開口3aの下流側に位置する下流側間隙5bに対して設けられ、現像剤保持体4の回転軸方向に沿って長尺に延びる可撓性を有する板材で構成され、前記現像剤保持体4の回転方向に沿う幅方向の上流側が現像筐体3に固定されると共に、前記幅方向の下流側が現像剤保持体4上の現像剤に接触することで下流側間隙5bを封止する封止部材8と、を備え、封止部材8は、前記幅方向における自由端8aから固定端8bまでの寸法のうち自由端8a側から60%以上で且つ現像剤保持体4の回転方向に沿う基準線(図中矢印A方向に相当)とのなす角度が30°以下となる切り込み9を、現像剤保持体4の回転軸方向に対し複数有している。尚、図中符号7は現像筐体3中で、現像剤保持体4に現像剤を供給する現像剤供給部材である。
切り込み9は、現像剤保持体4の回転軸方向に沿う現像剤付着域に亘って隣り合う間隔が30mm以下になるように形成されていることが好ましい。切り込み9の隣り合う間隔が広過ぎると、隣り合う切り込み9間に形成される切り込み片8cで、切り込み9を設けない態様と同様の変形が発生し易くなり、これを抑えるには切り込み9の隣り合う間隔は30mm以下が好ましい。
また、隣り合う間隔は、5mm以上になるように形成されていることが好ましい。切り込み9の隣り合う間隔が狭過ぎる場合、隣り合う切り込み9間に形成される切り込み片8c自体の強度が不足するようになり、封止部材8として現像剤保持体4に向けて押し付ける作用が低下する。このような現象を抑えるには、5mm以上が好ましい。
そして、このような現像装置2を画像形成装置に適用するには、静電潜像を保持可能な像保持体1と、像保持体1上の静電潜像を現像剤にて現像する現像装置2と、を備え、現像装置2として上述の現像装置2を用いるようにすればよい。
◎実施の形態
<画像形成装置の全体構成>
図2は本発明に係る画像形成装置の実施の形態を示す説明図である。
同図において、画像形成装置20は、装置筐体21内に四つの色(本実施の形態ではブラック、イエロ、マゼンタ、シアン)の画像形成部22(具体的には22a〜22d)を横方向に配列し、その上方には各画像形成部22の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト230が含まれる転写モジュール23を配置する一方、装置筐体21の下方には用紙等の記録材が収容される記録材供給装置24を配置すると共に、この記録材供給装置24からの記録材搬送路25を略鉛直方向に配置したものである。
更に、中間転写ベルト230の最下流画像形成部22dの下流側の張架ロール232に対応した部位には二次転写装置52が設けられており、中間転写ベルト230上の一次転写像を記録材に二次転写(一括転写)するようになっている。
現像装置34は、図3に示すように、感光体31に向かって開口し且つトナー及びキャリアが含まれる二成分現像剤が収容される現像筐体120を有し、この現像筐体120の開口に面した部位には現像剤が保持搬送される現像ロール121を配置すると共に、現像筐体120内の現像ロール121の背面側には現像剤が攪拌搬送される一対の攪拌搬送部材122、123を設け、更に、現像ロール121の現像部位よりも回転方向上流側には現像ロール121に保持される現像剤の層厚が規制される層厚規制部材124を設けたものである。
更に、本例では、現像ロール121の両端には現像ロール121の径よりも僅かに大きい位置調整用のトラッキングロール(図示せず)が設けられ、このトラッキングロールを感光体31表面に接触させることで現像ロール121と感光体31との間の間隙が予め決められた値に調整されるようになっている。
現像ロール121は、図3に示すように、例えばアルミニウム製の円筒状の現像スリーブ131と、この現像スリーブ131内に固定的に設けられ、周囲に複数(本例では5つ)の磁極が配列される磁石ロール132とを備えている。本例では、磁石ロール132の磁極133としては、感光体31と対向する現像領域Pdに設けられて感光体31上の静電潜像を現像する現像用磁極(S1)と、現像領域Pdに対して現像スリーブ131の回転方向の下流側に設けられる搬送用磁極(N1,S2,N2)と、更に、現像スリーブ131の回転方向の下流側であって層厚規制部材124に対応した部位に設けられ、現像スリーブ131の表面に現像剤を吸着すると共に、層厚規制部材124との間に現像剤の層厚を規制する吸着・層規制用磁極(N3)とを備えている。
本例では、現像筐体120の現像剤収容室134は仕切り壁135を介して二室134a、134bに区分され、一方の現像剤収容室134aには現像ロール121及び一方の攪拌搬送部材122が収容され、他方の現像剤収容室134bには他方の攪拌搬送部材123が収容されている。そして、仕切り壁135の長手方向の両端付近に通過口(図示せず)が開設され、現像剤収容室134の二室で対構成の攪拌搬送部材122、123が回転することで現像剤収容室134内の現像剤が二室に分かれて通過口を通じて循環して搬送するようになっている。本例では、攪拌搬送部材122、123は、いずれも回転軸136の周囲に螺旋状羽根137を付した態様のものであり、一方の攪拌搬送部材122は現像ロール121の略直下に設けられており、攪拌搬送部材122で攪拌搬送されている現像剤が現像ロール121側に向けて供給されることから、現像ロール121への現像剤供給部材として機能している。
本例の層厚規制部材124は、現像ロール121と現像筐体120とで形成される間隙のうち現像ロール121の回転方向における開口(現像ロール121と感光体31との対向領域に相当)の上流側に位置する上流側間隙120aに対して設けられるものであって、板状部材で構成され、現像筐体120に予め形成された被取付部140に固定されるようになっている。そして、現像筐体120と現像ロール121との間に現像剤の層厚を規制するための間隙を確保して、現像ロール121上の現像剤の層厚を規制するものとなっている。
本例の封止部材80は、現像ロール121と現像筐体120とで形成される間隙のうち、現像ロール121の回転方向における開口の下流側に位置する下流側間隙120bを封止するようになっており、現像ロール121の回転軸方向に沿って長尺に延びる可撓性を有する板材で構成され、現像ロール121の回転方向に沿う幅方向の上流側が現像筐体120に固定されると共に、幅方向の下流側が現像ロール121上の現像剤に接触するようになっている。
同図において、現像ロール121の端部側には、現像ロール121の端部と現像筐体120との間を封止する端部封止部材90が現像筐体120に設けられ、接着等の手法で現像筐体120に固定されている。そして、図示外の現像ロール121が図中A方向(基準線に相当する)に沿って端部封止部材90と接触するようになっている。尚、端部封止部材90は現像ロール121の両端側に設けられているが、図では一方のみを示している。
つまり、本例の封止部材80には、幅方向の自由端80aから固定端80b側に向かって切り込み82がなされており、この切り込み82の長さLが全幅Wの60%で、切り込み82の間隔Pが20mmのものとした。
次に、現像装置34の作動について説明する。
今、画像形成装置による作像過程が行われていると仮定し、そのときの現像装置34の作動に着目すると以下のようである。
各画像形成部22の感光体31上に静電潜像が形成されると、現像装置34は、現像ロール121及び攪拌搬送部材122、123を予め決められた方向に回転させ、現像剤を帯電した後に現像ロール121の吸着用磁極S3にて現像剤を吸着し、層厚規制部材124にて現像剤の層厚を規制した後に、現像領域Pdにて感光体31上の静電潜像を現像する。
通常、現像筐体120では、現像速度の向上等により内部圧力が上昇するようになる。現像筐体120内で飛散する現像剤(本例では主としてトナー)の外部への漏出がなされると、各部の汚れが発生し、画質劣化(カブリ)を来すようになる。そのため、現像筐体120の間隙に対しては十分な配慮が必要となる。その中で、現像筐体120と現像ロール121との間隙のうち、層厚規制部材124側の上流側間隙120aに対しては、現像筐体120内部からの現像剤の漏出を考慮する必要はないが、封止部材80側の下流側間隙120bに対しては注意が留意する必要がある。
ここで、封止部材80での切り込み82の作用は次のように想定される。
先ず、(b)の比較の形態について説明する。
一般的に、フィルムシートは高湿環境下(例えば30°C85%RH)では膨潤するようになり、特に長尺な形状にあっては、長手方向に沿っての伸びが顕著になる。このとき、フィルムシートがいずれの箇所も固定されていない場合には、伸びは全体的に亘って生じるため、シートでの変形がそれほど大きくはならない。しかしながら、封止部材80’のように幅方向の一端側が固定されると、シートは自由端側に向けて大きな伸びを生じる(図中矢印で示す方向への伸びを生じる)。そのため、切り込み82を設けていない封止部材80’にあっては、固定端80’b側は長手方向に対する伸びが抑制されているため、自由端80’a側が一層伸びる結果、長手方向でのしわ(波打ち変形)を生じ易くなる。このようなしわが発生すると、封止部材80’と現像ロール121との間では、大きな隙間αが生じるようになる。したがって、このような隙間αから現像剤Gの漏出が発生するようになる。
更に、本実施の形態では、現像剤として二成分現像剤を用いる現像装置34の態様を示したが、一成分現像剤を用いる現像装置に適用しても差し支えない。
本実施例は、実施の形態に係る封止部材の切り込みの効果を確認するために行ったものである。評価方法は、図6(a)の実験装置を用い、現像筐体120間に取り付けたシート89への現像剤の付着量を計測することで行った。本実験装置は、実施の形態の現像装置と略同様に構成されるが、層厚規制部材124が棒状ではなく板状である点が実施の形態と異なる。尚、図6(b)〜(d)は、評価における各因子を示すもので、(b)は切り込みの間隔P、(c)は切り込みの角度θ(現像ロールの回転方向に沿う方向を基準線としたときに基準線とのなす角度)、(d)は切り込みの長さLを示している。また、以降の説明に際しては部材の符号は省略する。
(1)封止部材…厚さ100μmのポリエステルシートを用い、自由端から固定端までの長さが10mmのものを使用した。
(2)切り込みの間隔P…自由端からの切り込みの長さを約8mmとし、間隔Pを1〜50mmの範囲で評価した。
(3)切り込みの角度θ…自由端からの切り込みの長さを約8mm(現像ロールの回転方向に沿う長さ)とし、角度θを5〜50°の範囲で評価した。
(4)切り込みの長さL…切り込みを現像ロールの回転方向に沿う方向とし、長さLを0〜10mmの範囲で評価した。
(1)切り込みの間隔Pでは、30mm以下であればトナー付着量が1mg以下となり、40、50mmと間隔Pを広くすると、トナー付着量が急激に増加する傾向が確認された。また、間隔Pを狭くし過ぎる(5mm以下)と、若干トナー付着量が増えることも確認された。
(2)切り込みの角度θでは、30°以下であればトナー付着量がほぼ0mgであり、角度θを大きくすると、トナー付着量が急激に増加する傾向が確認された。
(3)切り込みの長さLでは、6mm以上であればトナー付着量がほぼ0mgであり、長さLを短くするとトナー付着量が徐々に増加する傾向が確認された。
更に好ましくは、切り込みの間隔Pが10〜30mm、切り込みの角度θが30°以下、切り込みの長さLが6mm(60%に相当)以上、がよいことも確認された。尚、間隔Pについては、5mm以下でもトナー付着量が1mg以下のため、十分適用可能と思われるが、切り込みの加工工程や、切り込み片の強度を考えると、間隔Pは10mm以上である方がよいものと判断された。
更にまた、切り込みの角度θとしては、各切り込み片が同じ方向に向かうような切り込みの角度(傾斜する場合同じ方向に傾斜する切り込み)を適用する方が好適であるが、例えば切り込みの角度が小さい場合には、異なる方向や、異なる角度の切り込みが混在していてもよいことは言うまでもない。
−切り込みの間隔について−
先ず、切り込みの間隔Pについて検討するに、以下のようである。ここで、図10(a)〜(c)は、切り込みの間隔Pを三水準採用したときの封止部材の挙動を示すもので、(a)は適正な間隔P、(b)は狭い間隔P、(c)は広過ぎる間隔Pの時を示している。
(a)のように間隔Pが適正な場合、封止部材の各切り込み片での伸びは分散されるようになり、封止部材の長手方向(現像ロールの回転軸方向に相当)でのしわの発生は抑えられる。その結果、現像ロールと封止部材との間には大きな隙間の発生は見受けられない。
更に、(c)のように間隔Pが広過ぎると、各切り込み片では切り込みがない場合と同様の伸びが生じ、各切り込み片では夫々しわが発生し易くなり、結果的に封止部材の長手方向でのしわが発生し、現像ロールと封止部材の間に大きな隙間αを生じるようになる。
切り込みの角度θについて検討するに、図11(a)(b)に示すようである。(a)は角度θが小さい場合、(b)は角度θが大きい場合を示している。
(a)のような角度θで切り込みがなされると、各切り込み片では、自由端側の鈍角部分γと鋭角部分δとで伸びが異なり、鋭角部分δの伸びの方が大きくなり易い。しかしながら、(a)では、自由端側の鈍角部分γと鋭角部分δの強度は大きく違わないため、各切り込み片で伸びが吸収される結果、封止部材の長手方向でのしわの発生は生じない。
切り込みの長さLについて検討するに、図12(a)(b)のようである。(a)は長さLが十分確保されている場合、(b)は長さLが短過ぎる場合を示している。
(a)のような長さLで切り込みがなされると、各切り込み片に対して伸びが分散されるようになり、封止部材の長手方向でのしわの発生は抑えられる。
以上のことから、本件の封止部材の有効性が理解される。
Claims (4)
- 内部に現像剤が収容され且つ静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口する現像筐体と、
前記現像筐体の開口に面して設けられ、前記像保持体に対向して回転しながら現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、
前記現像剤保持体と前記現像筐体とで形成される間隙のうち、前記現像剤保持体の回転方向における前記開口の上流側に位置する上流側間隙に対して設けられ、前記現像剤保持体上の現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、
前記現像剤保持体と前記現像筐体とで形成される間隙のうち、前記現像剤保持体の回転方向における前記開口の下流側に位置する下流側間隙に対して設けられ、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って長尺に延びる可撓性を有する板材で構成され、前記現像剤保持体の回転方向に沿う幅方向の上流側が前記現像筐体に固定されると共に、前記幅方向の下流側が前記現像剤保持体上の現像剤に接触することで前記下流側間隙を封止する封止部材と、を備え、
前記封止部材は、
前記幅方向における自由端から固定端までの寸法のうち前記自由端側から60%以上で且つ前記現像剤保持体の回転方向に沿う基準線とのなす角度が30°以下となる切り込みを、前記現像剤保持体の回転軸方向に対し複数有す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、
前記切り込みは、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿う現像剤付着域に亘って隣り合う間隔が30mm以下になるように形成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項2に記載の現像装置において、
前記切り込みの隣り合う間隔は、5mm以上になるように形成されていることを特徴とする現像装置。 - 静電潜像を保持可能な像保持体と、
前記像保持体上の静電潜像を現像剤にて現像する請求項1乃至3のいずれかに記載の現像装置と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
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