説明

現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置

【課題】 現像剤坦持体の端部に担持される現像剤が過帯電するのを抑制できる現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 現像装置208の枠体に設けられ、現像剤担持体203と接触して、枠体と現像剤担持体203との間に生じる間隙を塞ぐシート部材207と、現像剤担持体203の軸線方向における、シート部材207の端部に設けられ、現像剤担持体203と当接する前記シート部材207の当接部に囲まれた開口部215であって、現像剤担持体203に担持される現像剤を、現像剤担持体203から現像剤収容部206に移動させることを許容する開口部215と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真方式を採用し、記録媒体に画像を形成する画像形成装置には、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給する事で、像担持体上に現像剤像を形成する現像装置が設けられている。
【0003】
現像装置には、現像剤を担持する現像剤担持体、現像剤を収容する現像容器などが設けられており、現像剤担持体の表面に担持された現像剤を、静電気的に像担持体の表面に供給するように構成されている。なお、近年では、現像装置が像担持体、及びその他のプロセス手段(帯電部材等)と共にプロセスカートリッジとして一体に収容されている場合が多く見られる。このように複数の部材をプロセスカートリッジとして一体化し、さらにプロセスカートリッジを画像形成装置の装置本体に対して着脱可能とすることにより、現像剤の補給、その他メンテナンス作業を容易に行うことができる。
【0004】
ここで、現像剤担持体は、像担持体に形成された静電潜像を現像する領域の外側にも現像剤を担持する。すなわち現像剤担持体の両端部は、画像形成の際に用いられない現像剤を担持する非画像形成領域となる。
【0005】
非画像形成領域に担持された現像剤は、画像形成に用いられないまま、現像剤担持体に長期に渡り担持されるので、現像剤担持体上に形成される現像剤層の層厚を規制する現像剤規制部材などによって帯電され続けてしまう。こうしたことにより、非画像形成領域にて担持される現像剤は過帯電しやすい。過帯電した現像剤は、像担持体の非画像部に付着して、記録用紙の余白領域にまで転移してしまう可能性がある。すなわち、本来、白地となるべき記録媒体(用紙)の領域にまでトナーが転移してしまう、所謂かぶりが生じる可能性がある。
【0006】
余白領域におけるかぶりの対策として、現像剤担持体に対する現像剤規制部材の当接圧を適正値に維持する構成(特許文献1参照)が考案されている。また、現像剤搬送部材を工夫することにより、現像剤が現像剤担持体の長手方向端部から中央方向へ移動し、現像剤が端部に留まり続けることを抑制する構成(特許文献2参照)が考案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2000−137382号公報
【特許文献2】特開2007−171590号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、近年は高品質画像の要求が高まっており、更なるかぶり抑制技術の向上が望まれている。
【0009】
そこで、本発明はより簡単な構成で、現像剤担持体の端部に担持される現像剤の過帯電を抑え、かぶり発生を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決するための本発明の代表的な構成は、画像形成装置に用いられる現像装置において、現像剤を担持する、回転可能に設けられた現像剤担持体と、前記現像剤を収容する現像剤収容部を構成する枠体と、前記枠体に設けられ、前記現像剤担持体と接触して、前記枠体と前記現像剤担持体との間に生じる間隙を塞ぐシート部材と、前記現像剤担持体の軸線方向における、前記シート部材の端部に設けられ、前記現像剤担持体と当接する前記シート部材の当接部に囲まれた開口部であって、前記現像剤担持体に担持される現像剤が前記現像剤担持体から前記現像剤収容部に移動することを許容する開口部と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、本発明はより簡単な構成で、現像剤担持体の端部に担持される現像剤の過帯電を抑えることができ、かぶり発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施例1に係る吹き出し防止シートとスリーブの斜視図
【図2】画像形成装置の概略図
【図3】実施例1に係る開口部の模式図
【図4】本発明の作用を示す模式図
【図5】実施例2に係る開口部の模式図
【発明を実施するための形態】
【0013】
<実施例1>
以下、本発明に係る画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び現像装置を図2を用いて説明する。
【0014】
(1)画像形成装置例の構成と動作の概略
図2は本実施例における画像形成装置の概略図である。100は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体(以下、感光体ドラムと記す)である。感光体ドラム100はプリントスタート信号に基づいて矢印R1の時計方向に150.0mm/sの周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。感光体ドラム100には帯電バイアスが印加される帯電部材(帯電ローラ)201を接触させてあり、帯電ローラ201は感光体ドラム100に従動して矢印R2で示す方向に従動回転する。回転する感光体ドラム100の周面がこの帯電ローラ201により所定の極性・電位に一様に帯電される。本実施例では負の所定電位に帯電される。
【0015】
その帯電面に対して、露光手段である露光装置(レーザスキャナユニット)202により画像情報のレーザ走査露光がなされる。露光装置202から出力されたレーザ光は感光体ドラム100の面を像露光する。露光装置202はホスト装置からコントローラ部へ入力された画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/オフ変換)されたレーザ光を出力して、感光体ドラム100の一様帯電面を走査露光する。レーザ光が照射された感光体ドラム面部分(露光明部)の電位が減衰して画像情報に対応した静電潜像が感光体ドラム面に形成される。本例では画像情報部を露光するイメージ露光方式である。
【0016】
その静電潜像は、現像装置208の現像剤担持体としての現像スリーブ(現像ローラ)203上の現像剤によって現像される。本例では現像装置208は、現像剤として磁性一成分トナー(以下、トナーと記す)を用いたジャンピング現像方式である。また、静電潜像の露光明部をネガトナーで現像する反転現像方式である。
【0017】
一方、所定の制御タイミングにて、シートトレイ部214のピックアップローラ213が駆動することにより、シートトレイ部214に積載収納されている記録媒体であるシート材(用紙)Pが1枚分離給送される。シート材Pは、給紙ローラ・搬送ローラ212を含む搬送路を通り、不図示の転写ガイドを経由して、感光体ドラム100と転写用帯電ローラ211との当接部である転写ニップ部に所定の制御タイミングにて導入される。そして、シート材Pが転写ニップ部を挟持搬送されていく過程において、転写用帯電ローラ211にトナーと逆極性の転写バイアスが印加されて、感光体ドラム100面のトナー像がシート材Pの面に順次に静電転写されていく。
【0018】
転写ニップ部を出たシート材は、感光体ドラム100面から分離されて不図示の搬送ガイドに沿って定着装置210の定着ローラと加圧ローラの当接部である定着ニップ部へ導入される。シート材分離後の感光体ドラム面はクリーニング装置のクリーニング部材101により転写残トナー等の残留汚染物の除去を受けて清掃され、再び、帯電から始まる作像に繰り返して供される。
【0019】
定着装置210に導入されたシート材Pは定着ニップ部を挟持搬送されていく過程において、トナー像の加熱・加圧定着処理を受ける。定着装置210を出たシート材は搬送ローラを含む上行搬送路を通り、排紙ローラにより排紙トレイ209に排紙される。
【0020】
(2)プロセスカートリッジ
本実施例では、感光体ドラム100と現像装置208、クリーニング装置および帯電ローラ201を一体にカートリッジ化して形成されるプロセスカートリッジ300が画像形成装置に着脱可能となっている。
【0021】
クリーニング装置は、クリーニング部材101と、スクイシート103と、クリーニング容器102とで構成される。クリーニング部材101は、感光体ドラム100の表面に当接し、残留したトナーを掻き落とすためのブレードである。スクイシート103はクリーニング部材101の下方に位置し、感光体ドラム100の表面に接触したシートである。クリーニング部材101で感光体ドラム100から掻き落とされたトナーは、スクイシート103で掬い取られる。このすくい取られたトナーをクリーニング容器102に溜めている。
【0022】
(3)現像装置
(3−1)現像装置の概略
現像装置208は、その枠体としてトナー容器206を有する。トナー容器206の内部はトナーTを収容する現像剤収容部となっている。またトナー容器206は、現像装置208が有する各部材を支持する。すなわち矢印Y方向へ回転する現像剤担持体としての現像スリーブ203がトナー容器206に回転可能に支持される。また、現像スリーブ203上のトナーの層厚を規制し、現像スリーブ203に担持されるトナーを帯電させる規制ブレード(現像剤規制部材)204がトナー容器206に支持される。さらにトナー容器206には現像スリーブ203とトナー容器206の隙間からトナーTが飛散することを防ぐためのシート部材(吹き出し防止シート)207が設置される。
【0023】
トナー容器206内のトナーTは現像スリーブ203内のマグネットローラ(不図示)の磁気力により現像スリーブ203に引き寄せられ坦持される。現像スリーブ203に上に坦持されたトナーTは規制ブレード204に運ばれ、規制ブレード204と現像スリーブ203の摺擦により電荷付与および規制され、現像スリーブ203上に坦持される。現像スリーブ203と感光体ドラム100との近接部において、不図示の高圧電源により現像バイアスを印加することにより感光体ドラム上の静電潜像に現像される。
【0024】
(3−2)吹き出し防止シート
次に、本発明の特徴である吹き出し防止シート207の形状について説明する。吹き出し防止シート207は、トナー容器206にその一端を固定されており、他端を自由端207aとするシート状の部材である。吹き出し防止シート207は現像スリーブ203と当接することによって、トナー容器206と現像スリーブ203の間に生じる間隙を塞ぎ、この間隙からトナー容器206からトナーが現像装置208の外に洩れ出ないようにしている。
【0025】
本発明では、この吹き出し防止シート207に開口部215を設けたことを特徴とする。以下に詳述するがこの開口部215は、現像スリーブ203の非画像形成領域に担持されたトナーを掻き取ることによって、過帯電されたトナーを現像スリーブ203から剥ぎ取り、トナー容器206に戻す働きをする。
【0026】
〔トナー掻き取り部〕
図3は吹き出し防止シート207の開口部を示す模式図である。図3に示すように開口部215は、吹き出し防止シート207が現像スリーブ203に当接する領域内に形成した。つまり、開口部215は、現像スリーブ203と当接する吹き出し防止シート207の当接部に囲まれている。
【0027】
現像スリーブ203の軸線方向(長手方向)において、開口部215の外側端部から、吹き出し防止シートの外側端部までの長さは5mmである。
また、開口部215は長方形である。現像スリーブ203の長手方向と直交する方向において、開口部215の幅は0.5mmであり、現像スリーブ203の長手方向において開口部215の幅は5mmである。
【0028】
なお、以降の説明において、現像スリーブ203の軸線方向、すなわち現像スリーブ203の長手方向を単に長手方向とよび、長手方向と直交する方向を短手方向と呼ぶ場合がある。
【0029】
現像スリーブ203の回転方向において、開口部215の下流側端部215aを形成する線分ABは、図4に示すように回転する現像スリーブ203に接触する。これにより、開口部215は現像スリーブ203上のトナーを掻き取ることができる。掻き取られたトナーは図4に示す経路1を通ってトナー容器206に再び収容される。
【0030】
以降、現像スリーブ203上に担持されたトナーを掻き取る部分を、開口部215の、トナー掻き取り部(現像剤掻き取り部)と呼ぶ。すなわち本実施例において開口部215の下流側端部215a(線分AB)は、トナー掻き取り部である。
【0031】
なお、開口部215は、現像スリーブ203の非画像形成領域と当接する吹き出し防止シート207の領域内に位置するように形成される。つまり、開口部215の周囲において、吹き出し防止シート207は、現像スリーブ203の非画像形成領域と当接する。ここで、現像スリーブ203の非画像形成領域とは、現像スリーブ203の長手方向両端部に位置し、画像形成に用いられないトナーを担持する領域である。
【0032】
上記構成によって、開口部215の下流側端部215a(線分AB)は、現像スリーブ203の非画像形成領域に担持されるトナーを掻き落とす。これにより非画像形成領域にて担持され続けたトナーが、規制ブレード204(図1参照)との摩擦によって、過剰に帯電することを抑制できる。すなわち、過帯電された非画像形成領域のトナーが、記録媒体の余白領域にかぶることを抑制する。
【0033】
開口部は、現像スリーブ203の非画像形成領域に担持されたトナーを掻き取ることが可能であれば長方形に限るものではない。また複数設けることも可能である。
【0034】
トナーを掻き取とる能力を高める上では、現像スリーブ203の回転方向において開口部215の下流側端部215aは、現像スリーブ203の長手方向に沿って延びることが望ましい。本実施例では、開口部の下流側端部215aである線分ABは、ほぼ、現像スリーブ203の長手方向に平行に延びる線分(直線)である。
【0035】
〔トナー飛散防止部〕
吹き出し防止シートは短手方向(現像スリーブ203の長手方向と直交する方向)の長さが10mm、また長手方向の長さが220mm、厚さが100μmのPPS(ポリフェニレンサルファイド)シートを使用する。
【0036】
図1は吹き出し防止シートがスリーブに当接している図である。図1に示すように吹き出し防止シート207には上述した開口部215が設けられる。吹き出し防止シート207は現像スリーブ203に当接することにより、カートリッジが強い衝撃を受けた際に現像スリーブ203とトナー容器206の間に生じる間隙からトナーが飛散するのを防止している。現像スリーブ203に当接する吹き出し防止シート207の当接領域(当接部)が大きいほどトナーが飛散しにくくなる。なお、図1にこの当接領域をハッチングで示した。
【0037】
吹き出し防止シート207としては、現像スリーブ203と当接時に変形することで、当接領域の面積が大きくなるものが望ましい。このような材質であればPPSシート以外のものを採用してもよい。
【0038】
吹き出し防止シート207に開口部215を設けたときに、開口部215からトナーが現像装置208の外に飛散することを抑制するため、開口部215は、吹き出し防止シート207の当接領域に含まれる位置に設けてある。現像スリーブ203の回転方向において、吹き出し防止シート207の当接領域の上流側端部215bは、開口部215の上流側端部よりも更に、0.1mm上流側にある。
【0039】
以上、説明したように、吹き出し防止シート207の当接領域が、現像装置208からトナーが飛散することを防止するトナー飛散防止部となる。
【0040】
吹き出し防止シート207を上記の形状とすることにより、現像スリーブ203に担持されたトナーの掻き取り、およびトナーの飛散防止の両立が可能になる。
【0041】
以上まとめると、本実施例によれば、開口部215は現像スリーブ203の端部に担持されたトナーが、現像スリーブ203からトナー容器206に移動することを許容する。そのため現像スリーブ203の端部にて、トナーが長時間担持されることが抑制されるので、過帯電された現像剤の発生を抑制することができる。これにより、記録媒体において本来、白地となる領域にトナーが転移してしまう、所謂かぶりを抑制することができる。
【0042】
<実施例2>
次に本発明の別の実施例について図5を用いて説明する。なお、実施例1と同一の機能、構成を有する部材には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【0043】
図5(a)に示すように本実施例は開口部の頂点近傍における形状を実施例1から変更することにより、吹き出し防止シートがトナーの飛散を防止する能力が向上する。
【0044】
本実施例において、吹き出し防止シートの開口部215は、図5(a)に示すように現像スリーブ203の長手方向において、現像装置208の中央部に近い側の端部が、吹き出し防止シート207の長手方向端部から10mm離れる位置にある。開口部215の大きさは図5(b)において線分AB=5.0mm、DE=4.6mm、線分BC=AF=0.3mmであって、区間CDおよび区間EFを半径0.2mmで中心角90°の扇形とした。
【0045】
ここで線分ABは、現像スリーブ203の回転方向において開口部の下流側端部215aであり、線分DEは開口部の上流側端部215bである。線分BCおよび線分FAは、短手方向に延びる線分(直線)である。現像スリーブ203の長手方向において、線分BCは、線分AFより外側に設けられる。
【0046】
吹き出し防止シート207は、現像スリーブ203との当接領域において、現像スリーブ203の外形に沿って湾曲する。吹き出し防止シート207が湾曲すると、開口部215の形状がゆがんでしまう可能性がある。この結果、開口部215が現像スリーブ203から離間する可能性がある。特に、現像スリーブ203の回転方向において、開口部215の上流側端部215bが現像スリーブ203から離間してしまうと、現像スリーブ203と開口部215の間からトナーがトナー容器206の外に洩れ出てしまう可能性がある。
【0047】
そこで、本実施例では四角形の角を形成する開口部の4つの隅部のうち、回転方向において上流側にある2つの隅部215c、215d(図5(b)参照)を曲線形状とした。すなわち、開口部215の区間CDおよび区間EFの形状が上述したように円弧となっている。
【0048】
開口部215を多角形の形状とした場合、吹き出し防止シート207が湾曲すると開口部215はその隅部で、形状をゆがませる可能性がある。しかし本実施例によれば、開口部215の上流側に設けられた隅部215c、215dが丸いため、吹き出し防止シート207が屈曲しても、開口部215の形状がゆがむことを抑制する。そのため図5(c)に示すように吹き出し防止シート207の領域EFGが確実に現像スリーブ203と当接する。この結果、開口部215の上流側端部215bも現像スリーブ203と当接するので、開口部215と現像スリーブ203の間からトナーがトナー容器206の外部に漏れ出ることを抑制することが可能である。
【符号の説明】
【0049】
100 感光体ドラム
203 現像スリーブ
204 規制ブレード
206 トナー容器
207 吹き出し防止シート
208 現像装置
T トナー
P 記録媒体


【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成装置に用いられる現像装置において、
現像剤を担持する、回転可能に設けられた現像剤担持体と、
現像剤を収容する現像剤収容部を構成する枠体と、
前記枠体に設けられ、前記現像剤担持体と接触して、前記枠体と前記現像剤担持体との間に生じる間隙を塞ぐシート部材と、
前記現像剤担持体の軸線方向における、前記シート部材の端部に設けられ、前記現像剤担持体と当接する前記シート部材の当接部に囲まれた開口部であって、前記現像剤担持体に担持される現像剤が前記現像剤担持体から前記現像剤収容部に移動することを許容する開口部と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項2】
前記現像剤担持体の回転方向における前記開口部の下流側端部は、前記軸線方向に沿って延びることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
【請求項3】
前記開口部は四角形であって、前記四角形の角を形成する前記開口部の4つの隅部の内、前記現像剤担持体の回転方向における上流側に設けられた2つの隅部は、曲線形状をとることを特徴とする請求項1又は2に記載の現像装置
【請求項4】
前記軸線方向における前記現像剤担持体の端部は、画像形成に用いられない現像剤を担持する非画像形成領域であって、前記開口部の周囲において、前記当接部は前記非画像形成領域と当接することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項5】
前記画像形成装置に着脱可能であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項6】
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の現像装置と、
静電潜像が形成される電子写真感光体と、を有し
画像形成装置に着脱可能なことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項7】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置と、
静電潜像が形成される電子写真感光体と、
を有することを特徴とする画像形成装置。


【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2013−44788(P2013−44788A)
【公開日】平成25年3月4日(2013.3.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−180548(P2011−180548)
【出願日】平成23年8月22日(2011.8.22)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】