JP5862322B2 - 現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像剤の層厚を規制する層厚規制ブレードを備える現像装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、筐体に現像ローラが回転可能に保持された現像装置が用いられる。現像装置の現像ローラには、現像剤を薄く均一な厚さで担持させる必要があるため、現像装置は、現像ローラに接触して現像ローラの表面の現像剤を伸ばす層厚規制ブレードが設けられている。

この層厚規制ブレードには、筐体に支持される基端から、現像ローラに接触する先端に向かう方向が、現像ローラの回転方向に逆らうもの（「アゲンスト型」という。特許文献１参照。）と、基端から先端に向かう方向が、現像ローラの回転方向に倣うもの（「ウィズ型」という。）とがある。そして、層厚規制ブレードは、現像ローラに接触する部分に、ゴム状の部材からなる規制部が設けられることがある。

特開２００９−１７５６７８号公報

ところで、アゲンスト型の層厚規制ブレードは、その先端部が、現像ローラとの摩擦により現像ローラの表面に押し付けられるため、現像ローラとの接触圧を得やすいが、ウィズ型の層厚規制ブレードは、現像ローラとの接触圧を得にくい。そのため、ウィズ型の層厚規制ブレードにおいて前記した規制部を設けるために、ブレードの軸方向の端部に規制部を成形するのに用いる材料を通過させる貫通孔を設けると、この貫通孔の周囲において、ブレードの剛性（弾性による回復力）が部分的に低下して、現像ローラの表面に現像剤を均一な厚さで担持させることができないという問題がある。

そこで、本発明は、ウィズ型の層厚規制ブレードを有する現像装置において、現像剤を均一な厚さで担持させることを目的とする。

前記した目的を達成するため、本発明の現像装置は、現像剤を担持する現像ローラと、前記現像ローラを支持する筺体と、前記筺体に支持され、前記現像ローラの軸方向に延び、前記軸方向において一端と他端とを有し、前記一端側における端部にのみ貫通孔が形成された撓み変形可能なブレードと、前記ブレードの、前記現像ローラに対向する第１面における前記現像ローラの回転方向の下流側に設けられ、前記現像ローラと接触して現像剤の層厚を規制する規制部とを備える。そして、前記ブレードの第１面とは反対側の第２面に、前記貫通孔に重なる被覆部材が設けられている。

このような構成によれば、ブレードの剛性が低くなっている軸方向の一端側の端部にのみ貫通孔が形成されていても、被覆部材を貫通孔に重なるように設けることにより、ブレードの貫通孔付近の剛性低下を抑制することができる。これにより、現像ローラ上の現像剤の層厚に影響を与えにくくすることができ、現像ローラに、均一な厚さで現像剤を担持させることができる。

前記貫通孔は、前記規制部を形成する材料が通過するための孔であり、前記規制部および前記被覆部材は、前記貫通孔を介して一体に構成されていることが望ましい。

このような構成によれば、規制部と被覆部材が一体化しているため、規制部がブレードから剥がれるのを抑制することができる。また、規制部を形成すると同時に被覆部材を形成することができる。

前記規制部および前記被覆部材は、ゴム状の材料から形成することができる。

前記被覆部材は、前記ブレードの前記一端側の端まで延びていることが望ましい。

ブレードの一端側の端部は、剛性が小さいが、このような構成によれば、ブレードの一端側の端から貫通孔と重なる部分まで被覆部材を設けることで、ブレードの貫通孔付近の剛性低下を抑制するとともに、ブレードの一端側の端部の剛性低下を抑制することができる。

前記現像装置は、前記軸方向における前記規制部の端面と接触するように配置されたシール部材を有し、前記被覆部材は、前記ブレードの前記第１面と直交する直交方向から見て前記シール部材と重なって配置されていることが望ましい。

このような構成によれば、ブレードにおけるシール部材が配置された部分を第１面側から被覆部材で補強できるので、シール部材と現像ローラの接触圧を十分に確保できる。これにより、シール性を向上させることができる。

前記現像装置は、前記ブレードの前記第２面における前記回転方向の上流側において前記軸方向に延びる本体部と、前記ブレードの両端部において前記本体部から前記回転方向の下流側へ向かって延びる両端補強部と、を有する補強板をさらに備え、前記被覆部材は、前記軸方向において前記両端補強部と重なる範囲に設けられていることが望ましい。

このような構成によれば、ブレードの剛性が小さくなっている一端側の端部を補強板の両端補強部により補強することで、ブレードの一端側の端部の剛性低下をさらに抑制することができる。これにより、規制部が現像ローラに比較的均一な圧力で接触し、現像ローラに均一な厚さで現像剤を担持させることができる。

本発明によれば、ブレードの部分的な剛性低下を抑制して、現像ローラに均一な厚さで現像剤を担持させることができる。

本発明の現像装置が搭載された画像形成装置の一例としてのカラーＬＥＤプリンタの概略構成を示す図である。 現像装置周辺の拡大図である。 現像装置の分解斜視図である。 図３のＸ−Ｘ断面図である。 図３のＹ−Ｙ断面図である。 層厚規制ブレードを内側から見た図である。 層厚規制ブレードを外側から見た図である。 変形例に係るブレードの図３のＹ−Ｙ断面に相当する図である。 変形例に係る層厚規制ブレードを外側から見た図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明では、まず、本発明の現像装置が適用される画像形成装置の一例であるカラーＬＥＤプリンタ１の概略構成について説明した後、本発明の特徴部分に係る構成について説明する。また、以下の説明において、方向は、カラーＬＥＤプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１における左側を「前」、右側を「後」とし、手前側を「右」、奥側を「左」とする。また、図１における上下方向を「上下」とする。

＜カラーＬＥＤプリンタの概略構成＞
図１に示すように、カラーＬＥＤプリンタ１は、本体筐体１０内に、用紙Ｓを供給する給紙部２０と、供給された用紙Ｓに画像を形成する画像形成部３０と、画像が形成された用紙Ｓを排出する排紙部９０とを主に備えている。

本体筐体１０の上側には、後側を支点として上下に開閉可能に構成されたアッパーカバー１２が設けられている。このアッパーカバー１２は、上面が本体筐体１０内から排出された用紙Ｓが載置される排紙トレイ１３となっており、下面には後述するＬＥＤユニット４０を揺動可能に保持する４つの保持部１４が設けられている。

給紙部２０は、本体筐体１０内の下部に設けられ、用紙Ｓを収容する給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｓを画像形成部３０に供給する用紙供給機構２２とを主に備えている。給紙トレイ２１内の用紙Ｓは、用紙供給機構２２によって１枚ずつ分離されて画像形成部３０に供給される。

画像形成部３０は、４つのＬＥＤユニット４０と、４つの感光体ユニット５０と、４つの現像装置６０と、転写ユニット７０と、定着ユニット８０とから主に構成されている。

ＬＥＤユニット４０は、アッパーカバー１２の下方において前後に配列した状態で設けられ、アッパーカバー１２を閉じたときに感光体ドラム５２の上方に対向して配置される。このＬＥＤユニット４０は、ヘッド部４１と、ヘッド部４１を支持する支持部４２とを主に備えている。ヘッド部４１の先端には、図示しない複数の発光部（ＬＥＤ）が左右方向に配列されている。支持部４２は、保持部１４を介してアッパーカバー１２に取り付けられている。このようなＬＥＤユニット４０は、画像データに基づいて発光部を明滅させることで、帯電後の感光体ドラム５２の表面を露光する。

感光体ユニット５０は、アッパーカバー１２と給紙部２０との間で前後方向に沿って並列配置され、感光体ケース５１と、感光体ドラム５２と、帯電器５３とを主に備えている。

現像装置６０は、ＬＥＤユニット４０と略同じ高さ位置で前後方向に沿って並列配置され、アッパーカバー１２を開くことで本体筐体１０に対して着脱可能に装着される構成となっている。各現像装置６０は、筐体６１と、現像ローラ６２と、供給ローラ６３と、層厚規制ブレード１００と、現像剤の一例としてのトナーを収容するトナー収容部６５とを主に備えている（図２参照）。

転写ユニット７０は、給紙部２０と感光体ユニット５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、駆動ローラ７１および従動ローラ７２の間に張設された無端状の搬送ベルト７３と、４つの転写ローラ７４と、クリーニング部７５とを主に備えている。搬送ベルト７３は、外側の面が各感光体ドラム５２に接しており、その内側には各転写ローラ７４が各感光体ドラム５２との間で搬送ベルト７３を挟持するように配置されている。

定着ユニット８０は、感光体ユニット５０の後方に設けられ、加熱ローラ８１と、加熱ローラ８１と対向配置されて加熱ローラ８１を押圧する加圧ローラ８２とを主に備えている。

画像形成部３０では、感光体ドラム５２の表面が、帯電器５３により一様に帯電された後、ＬＥＤユニット４０により露光されることで、感光体ドラム５２上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部６５内のトナーは、供給ローラ６３を介して現像ローラ６２に供給され、現像ローラ６２と層厚規制ブレード１００との間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ６２上に担持される。

そして、現像ローラ６２上に担持されたトナーが、静電潜像に供給された感光体ドラム５２に供給されることで、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム５２上にトナー像が形成される。その後、給紙部２０から供給された用紙Ｓが、感光体ドラム５２と搬送ベルト７３（転写ローラ７４）の間を搬送されることで、各感光体ドラム５２上に形成されたトナー像が用紙Ｓ上に順次重ね合わせて転写される。トナー像が転写された用紙Ｓは、加熱ローラ８１と加圧ローラ８２の間を搬送されることでトナー像が熱定着される。

排紙部９０は、定着ユニット８０の出口から上方に向かって延び、前方に方向転換するように形成された排紙経路９１と、用紙Ｓを搬送する複数の搬送ローラ９２とを主に備えている。トナー像が熱定着された用紙Ｓは、搬送ローラ９２によって排紙経路９１を搬送され、本体筐体１０の外部に排出されて排紙トレイ１３上に排出される。

＜現像装置の詳細構成＞
次に、現像装置６０の層厚規制ブレード１００周りの詳細な構成について説明する。以下の現像装置６０の説明においては、図１の上下、左右および前後とは異なり、図３に示した、上下、左右および前後を用いて説明する。

図３に示すように、現像装置６０の筐体６１には、前側の端部に開口６１Ａが設けられており、この開口６１Ａを略閉じるように現像ローラ６２が取り付けられている（図２参照）。筐体６１の左右の側壁６１Ｗの前端部には、現像ローラ６２を支持するための溝６１Ｂが形成されている。また、開口６１Ａの上縁を構成する壁は、その上面が、層厚規制ブレード１００を支持する支持面６１Ｃとなっている。支持面６１Ｃの左右の両端部には、層厚規制ブレード１００をネジ１３０で固定するための穴６１Ｄが形成されている。

現像ローラ６２は、左右に長い、表面がゴムからなるローラであり、軸方向（左右）の両端に軸受６２Ａが設けられている。軸受６２Ａは、前記した筐体６１の溝６１Ｂに係合されて、図示しないネジなどにより筐体６１に固定されている。これにより、現像ローラ６２は、筐体６１に回転可能に支持されている。なお、現像ローラ６２は、図２および図３における時計回りに回転する。

層厚規制ブレード１００は、ブレード１１０と、補強板１２０とから構成されている。

ブレード１１０は、現像ローラ６２の軸方向に長く延びた薄い金属板で構成されている。ブレード１１０には、現像ローラ６２に対向する内側面１１０Ａ（第１面）における先端部、言い換えると現像ローラ６２の回転方向下流側に、ゴム状の材料からなる規制部１１１が設けられている。規制部１１１は、略半円形の断面形状を有して現像ローラ６２の軸方向に沿って長く延びている。ブレード１１０は、撓み変形可能であり、図２に示すように、筐体６１に支持された後は、若干撓んだ状態で規制部１１１が現像ローラ６２の表面に接触する。このブレード１１０の撓みにより、規制部１１１は、現像ローラ６２に対して所定の圧力で接触し、規制部１１１は、現像ローラ６２との間でトナーを引き伸ばすようにしてトナーの層厚を規制する機能を果たす。また、図３に示すように、ブレード１１０には、左右方向の両端部に穴６１Ｄに対応して、取付穴１１２が形成されている。

補強板１２０は、ブレード１１０に対し、外側面１１０Ｂ、つまり、内側面１１０Ａとは反対側の第２面に設けられている。補強板１２０は、ブレード１１０よりも厚く、高い剛性の金属板により形成され、図３に示すように、現像ローラ６２の軸方向に延びる本体部１２１と、当該本体部１２１の前記軸方向の両端部から前側、言い換えると、現像ローラ６２の回転方向の下流側へ向かって延びる両端補強部１２２とを有してなる。本体部１２１の左右方向の両端部には、穴６１Ｄおよび取付穴１１２に対応して取付穴１２３が形成されている。

本体部１２１は、図２に示すように、ブレード１１０の外側面１１０Ｂにおける基端部、つまり、現像ローラ６２の回転方向の上流側に配置されている。これにより、補強板１２０は、ブレード１１０の基端部を支持面６１Ｃに密着させるとともに外側から補強して、先端部側の撓み変形を現像ローラ６２の軸方向において略均一にするように機能している。

図３に示すように、ブレード１１０には、軸方向の一端側（右側）の端部にのみ貫通孔１１３が形成されている。この貫通孔１１３は、規制部１１１を形成するゴム状の材料が通過する孔であり、規制部１１１よりも少し基端側に配置されている。具体的に貫通孔１１３は、図３に示すように、両端補強部１２２に対して前後方向で重ならない範囲であって、軸方向で少し左側に配置されている。図３および図４に示すように、規制部１１１を形成しているゴム状の材料は、内側面１１０Ａに沿って形成された平板部１１１Ａを通じて貫通孔１１３まで延び、貫通孔１１３を通って外側面１１０Ｂ（第２面）に被覆部材１１１Ｂを形成している。この平板部１１１Ａは、規制部１１１を射出成形により成形するときの金型のキャビティにおける、貫通孔１１３と規制部１１１とを繋ぐ通路に対応したものである。

被覆部材１１１Ｂは、図４および図５に示すように、規制部１１１および平板部１１１Ａと貫通孔１１３を介して一体に構成されており、外側面１１０Ｂに沿ってブレード１１０の一端側の端から貫通孔１１３に重なる部分にまで延びて形成されている。また、内側面１１０Ａには、図５および図６に示すように、規制部１１１の端面１１１Ｃと接触するようにシール部材１１４が配置されている。このシール部材１１４は、現像ローラ６２の両端部の表面に接触して、現像ローラ６２の両端部におけるトナー漏れを防止するためのものである。
被覆部材１１１Ｂが形成されている部分は、図６に示すように、内側面１１０Ａと直交する直交方向（上下）から見て、シール部材１１４と重なっており、図７に示すように、軸方向において、両端補強部１２２と重なる範囲に設けられている。

以上のようなブレード１１０は、補強板１２０と重ね合わされた上、ネジ１３０を取付穴１２３，１１２に通し、筐体６１の穴６１Ｄにねじ込むことで、筐体６１に固定されている。

以上のように構成された本実施形態の現像装置６０は、カラーＬＥＤプリンタ１の本体筐体１０に装着されて使用される。そして、印刷の指令がカラーＬＥＤプリンタ１に出力されると、現像ローラ６２と供給ローラ６３が回転して、供給ローラ６３から現像ローラ６２にトナーが供給される。
このトナーは、層厚規制ブレード１００と現像ローラ６２の間に進入して、規制部１１１により薄い層に引き伸ばされる。このとき、被覆部材１１１Ｂが無い場合には、ブレード１１０の一端側の端部にのみ貫通孔１１３が設けられているので、ブレード１１０の貫通孔１１３付近における剛性が低くなってしまい、貫通孔１１３付近の規制部１１１の現像ローラ６２に対する押圧力が小さくなって、その付近のみトナー層が厚くなってしまう。しかし、本実施形態の現像装置６０においては、被覆部材１１１Ｂが、貫通孔１１３に重なるように設けられているため、ブレード１１０の貫通孔１１３付近の剛性低下を抑制し、規制部１１１は、軸方向に比較的均一な圧力で現像ローラ６２に接触する。そのため、現像ローラ６２に比較的均一な厚さでトナーを担持させることができる。

また、被覆部材１１１Ｂをブレード１１０の一端側の端まで設けることで、ブレード１１０の貫通孔１１３付近の剛性低下を抑制するとともに、ブレード１１０の一端側の端部の剛性低下を抑制することができる。
なお、補強板１２０の両端補強部１２２を外側面１１０Ｂに設けることで、ブレード１１０の一端側の端部の剛性低下をさらに抑制することができる。

また、被覆部材１１１Ｂが、ブレード１１０の内側面１１０Ａに配置されたシール部材１１４と、内側面１１０Ａと直交する直交方向から見て、重なって配置されることで、シール部材１１４と現像ローラ６２の接触圧を十分に確保でき、シール性を向上させることができる。

また、規制部１１１および被覆部材１１１Ｂがゴム状の材料で一体に構成されることで、規制部１１１および被覆部材１１１Ｂを同時に形成することができ、また、規制部１１１がブレード１１０から剥がれるのを抑制することができる。

以上に本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されることなく適宜変形して実施することができる。
例えば、被覆部材１１１Ｂは、貫通孔１１３と重なって設けられていればよく、図８に示すように、ブレード１１０の軸方向の他端側（左側）の端部まで延びていてもよい。この場合には、ブレード１１０の貫通孔１１３付近の剛性低下を抑制するだけでなく、被覆部材１１１Ｂが、内側面１１０Ａと直交する直交方向から見て、左右両方のシール部材１１４と重なって配置されることになる。これにより、規制部１１１の左右両方の端面１１１Ｃと接触するシール部材１１４を、被覆部材１１１Ｂで補強できるので、シール部材１１４と現像ローラ６２の接触圧を十分に確保でき、左右両方のシール性を向上させることができる。

また、貫通孔１１３は、ブレード１１０の一端側の端部のみに形成されているのであれば、その位置は任意である。例えば、前記実施形態では、貫通孔１１３は、両端補強部１２２に対して軸方向で少し左側に形成されていたが、図９に示すように、軸方向で両端補強部１２２と重なる範囲に形成されていてもよい。この場合であっても、被覆部材１１１Ｂおよび両端補強部１２２により、ブレード１１０の貫通孔１１３付近の剛性低下を抑制するとともに、ブレード１１０の一端側の端部の剛性低下を抑制することができる。

前記実施形態では、規制部１１１と被覆部材１１１Ｂは、ゴム状の材料で形成されていたが、別の材料で形成されていてもよい。

前記実施形態では、規制部１１１と被覆部材１１１Ｂは、一体に構成されていたが、被覆部材１１１Ｂが貫通孔１１３に重なっていれば、分離した構成であってもよい。

なお、補強板１２０は、必ずしも両端補強部１２２を有している必要はなく、本体部１２１のみから形成されていてもよい。

６０ 現像装置
６１ 筐体
６１Ａ 開口
６１Ｂ 溝
６１Ｃ 支持面
６１Ｄ 穴
６１Ｗ 側壁
６２ 現像ローラ
６２Ａ 軸受
６３ 供給ローラ
６５ トナー収容部
１００ 層厚規制ブレード
１１０ ブレード
１１０Ａ 内側面
１１０Ｂ 外側面
１１１Ｃ 端面
１１１ 規制部
１１１Ａ 平板部
１１１Ｂ 被覆部材
１１３ 貫通孔
１１４ シール部材
１２０ 補強板
１２１ 本体部
１２２ 両端補強部

Claims (5)

1. 現像剤を担持する現像ローラと、
   前記現像ローラを支持する筺体と、
   前記筺体に支持され、前記現像ローラの軸方向に延び、前記軸方向において一端と他端とを有し、前記一端側における端部にのみ貫通孔が形成された撓み変形可能なブレードと、
   前記ブレードの、前記現像ローラに対向する第１面における前記現像ローラの回転方向の下流側に設けられ、前記現像ローラと接触して現像剤の層厚を規制する規制部と、
   前記ブレードの第１面とは反対側の第２面に、前記貫通孔に重なる被覆部材と、
   前記ブレードの前記第２面における前記回転方向の上流側において前記軸方向に延びる本体部と、前記ブレードの両端部において前記本体部から前記回転方向の下流側へ向かって延びる両端補強部と、を有する補強板と、を備える現像装置であって、
   前記被覆部材は、前記軸方向において前記両端補強部と重なる範囲に設けられていることを特徴とする現像装置。
2. 前記貫通孔は、前記規制部を形成する材料が通過するための孔であり、
   前記規制部および前記被覆部材は、前記貫通孔を介して一体に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記規制部および前記被覆部材は、ゴム状の材料からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 現像剤を担持する現像ローラと、
   前記現像ローラを支持する筺体と、
   前記筺体に支持され、前記現像ローラの軸方向において、一端と、前記一端と反対側の他端と、前記軸方向と直交する直交方向において、先端と、前記先端と反対側の基端と、前記現像ローラに対向する第１面と、前記第１面と反対側の面である第２面と、を有し、前記一端側における端部にのみ貫通孔が形成された撓み変形可能なブレードと、
   前記第１面において前記基端よりも前記先端の近くに設けられ、前記現像ローラと接触して現像剤の層厚を規制する規制部と、
   前記第２面に設けられ、前記貫通孔に重なる被覆部材と、を備える現像装置であって、
   前記被覆部材の厚さは、前記規制部よりも薄く、
   前記被覆部材は、前記軸方向において、前記ブレードの前記一端まで延び、前記直交方向において、前記ブレードの前記先端まで延びていることを特徴とする現像装置。
5. 前記軸方向における前記規制部の端面と接触するように配置されたシール部材を有し、
   前記被覆部材は、前記ブレードの前記第１面と直交する直交方向から見て前記シール部材と重なって配置されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。

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