現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置
【課題】
トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラを圧接する規制部材を備え、該規制部材の現像ローラ側の先端を現像ローラに圧接する現像装置において、現像ローラの両端から現像装置の外へトナーが漏れ出さない現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
現像ローラ両端に現像ローラの周方向全周にわたって溝を設けることで、上記課題を解決する。
トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラを圧接する規制部材を備え、該規制部材の現像ローラ側の先端を現像ローラに圧接する現像装置において、現像ローラの両端から現像装置の外へトナーが漏れ出さない現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することを課題とする。
【解決手段】
現像ローラ両端に現像ローラの周方向全周にわたって溝を設けることで、上記課題を解決する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを表面に担持して回転軸を中心として回転する現像ローラと、現像ローラに圧接してトナーの層厚を規制する規制部材を備え、規制部材で規制されたのち搬送されるトナーで、現像ローラと対向配置される感光体上の静電潜像を可視化する現像装置では、現像ローラの長手方向端部から現像装置の外へトナーが漏れ出す問題点が指摘されている。
【０００３】
このような問題を解消するため、通常、現像ローラの長手方向端部からトナーが漏れ出さないように、現像ローラの長手方向端部の外周面にシール部材を配設している。しかし、シール部材では、トナーを漏れ出さないように塞き止めることができる反面、シール部材で塞き止められて滞留したトナーが凝集する場合があった。
【０００４】
このような問題に対処するために、例えば、特開２００５−１８９７４９号公報（特許文献１）では、図３に示すように、現像ローラ１００の端部に多数の溝１０１を現像ローラ１００の周方向に対して角度をなして形成している。このことで、現像ローラ１００が回転して、端部のシール部材１０２によって、トナーが塞き止められる領域Ｒで滞留するまえに、多数の溝１０１に引っ掛けられた状態で、領域Ｒからトナーが搬送される。したがって、トナーが滞留して凝集することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、トナーが領域Ｒで滞留することはないが、多数の溝１０１はシール部材１０２に覆われた場所にも形成されており、このような場所にトナーが詰まり、現像ローラ１００の端部から現像装置の外へトナーが漏れ出す場合があった。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、現像ローラ両端に現像ローラの周方向全周にわたって溝を設けることで、現像ローラ１００の両端から現像装置の外へトナーが溢れ出さない現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラを圧接する規制部材を備え、該規制部材の前記現像ローラ側の先端を前記現像ローラに圧接する現像装置において、前記現像ローラ両端には、前記現像ローラの周方向全周にわたり溝が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、前記溝は、前記現像ローラの非画像領域に配設されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、前記溝の前記トナーを掻き出し、前記現像装置に回収する掻き出し部材が配設されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記現像装置を備えた画像形成装置を提供することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像ローラ両端に現像ローラの周方向全周にわたって溝が設けられているため、現像ローラの両端から現像装置の外へトナーが漏れ出すことはない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例の現像装置を現像装置上方から見た概略図である。
【図３】本発明の従来例の現像装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の現像装置１の構成を示す概略断面図である。以下には、本発明の現像装置に関して説明するが、その他の構成については、電子写真複写装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
【００１６】
本発明の現像装置１は、トナーを感光体２表面の静電潜像に供給して静電潜像を現像する現像装置である。現像装置１は、トナーを収容する現像槽３と、トナーを担持して感光体２表面に搬送する現像ローラ４と、トナーを現像ローラ４上に供給する供給ローラ５と、現像ローラ４上のトナーの層厚を規制する規制部材としてのドクターブレード６と、ドクターブレード６を現像槽３に支持する支持部材７を含む。現像ローラ４、供給ローラ５は、現像槽３内に回転自在に設けられ、矢印で示す反時計方向に回転している。
【００１７】
感光体２は、直径３０ｍｍであり、対向して配設されている現像ローラ４との間隙は、不図示の間隙保持部材により、２００±２０μｍに設定されている。感光体２の回転方向は、矢印で示す時計方向であり、周速度は、１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００１８】
現像槽３は、例えば、硬質の合成樹脂等からなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。
【００１９】
現像ローラ４は、不図示の金属製の芯金の表面にウレタンゴムが設けられたものであり、直径１６ｍｍ、幅３３３ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度６０〜７０°、抵抗値１０６Ωｃｍに設定されている。周速度は１４５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２０】
なお、現像ローラ４の軸方向両端で感光体２に現像されずに残ったトナーが現像槽３の外へ漏れ出さないようにし、現像槽３内部に回収するため、現像ローラ４の軸方向両端と現像槽３鉛直方向下部の間隙に掻き出し部材ｗを設けた。
【００２１】
供給ローラ５は、不図示の金属製の芯金の表面に発泡ウレタン等の多孔性弾性部材が設けられたものであり、表面の空孔にトナーを吸着しつつ、現像ローラ４を摺擦することで、トナーを現像ローラ４に供給し、かつ、現像後に現像ローラ４に残存した余分のトナーをクリーニングする。供給ローラ５と現像ローラ４の対向する箇所の長手方向、即ち供給ローラ５の軸線方向の幅は、３３３ｍｍで設定されている。供給ローラ５は、直径１４ｍｍ、発泡密度３個／ｍｍ、アスカーＣ硬度５°、抵抗値１０５Ωｃｍ、周速度１４５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２２】
なお、本発明では、トナーとして、ポリエステル樹脂を主成分とし、粉砕法で作製され、体積平均粒子径が８．５μｍのトナーを用いた。
【００２３】
ドクターブレード６は、現像ローラ４の軸線方向に平行に延びる板状部材である。ドクターブレード６の現像ローラ４側の先端は現像ローラ４に圧接され、もう一方の先端は、支持部材７が配設され、現像槽３本体に固定されている。ドクターブレード６を現像ローラ４に圧接させる線圧は、３０〜１５０ｇｆ／ｃｍに設定される。ドクターブレード６は薄く、バネ性を有した金属板金である。線圧は、ドクターブレード６の板厚により変更可能である。線圧が３０ｇｆ／ｃｍ未満であれば、現像ローラ４上のトナーの層厚が均一にならず、トナーに充分な帯電が付与できない。逆に、線圧が１５０ｇｆ／ｃｍより大きくなると、現像ローラ４上のトナーへの負荷が大きくなり、トナーの融着等による画像欠陥が発生する。本発明では、線圧８０ｇｆ／ｃｍとした。これにより、現像ローラ４上に一定の帯電を有したトナーの層が担持される。この帯電した電荷を有するトナーの層が、現像ローラ４と感光体２との電位差に応じて、現像ローラ４から感光体２に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００２４】
ドクターブレード６を構成する材料としては、リン青銅板、ステンレス板、ベリリウム銅板等を挙げることができる。本発明では、厚みが０．１０ｍｍのステンレス板とし、長さ３５ｍｍ、長手方向の幅２９７ｍｍに設定した。また、このときの現像ローラ４上のトナーの層厚は、０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ２の範囲であった。
【００２５】
図２は、本発明の実施例である現像ローラ４周辺を現像装置１上方から見た概略図である。
【００２６】
現像ローラ４両端には現像ローラ４の周方向全周にわたって溝８が形成されている。そのため、漏れ出したトナーは塞き止められることなく溝８に導かれる。その後、導かれたトナーが溝８から漏れそうになっても、掻き出し部材ｗによって、現像槽３内に回収され、再度、現像ローラ４上に搬送することができる。
【００２７】
また、シール部材で塞き止められた場合、トナーはシール部材との負荷によって流動性が低下し、凝集してしまうが、本発明では、シール部材が配設されていないため、トナーの流動性が低下し、凝集することはない。
【００２８】
また、このように、トナーが凝集しないため、現像ローラ４の表面のトナーの層厚も均一となり、出力画像上で画像かぶりや濃度むらを発生することがない。
【００２９】
さらに、溝８は、現像ローラ４の非画像領域に配設されているため、出力画像上にトナーが飛散することもない。
【００３０】
なお、溝８の形状は凹型、Ｖ字型、Ｕ字型等で深さや横幅は特に限定されない。溝８を形成する手段としては、一般的に用いられる研削加工、ダイヤモンドカッタ等による切削加工、薬剤を用いたエッチング加工等が使用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１ 現像装置
２ 感光体
３ 現像槽
４ 現像ローラ
５ 供給ローラ
６ ドクターブレード
７ 支持部材
８ 溝
ｗ 掻き出し部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナーを表面に担持して回転軸を中心として回転する現像ローラと、現像ローラに圧接してトナーの層厚を規制する規制部材を備え、規制部材で規制されたのち搬送されるトナーで、現像ローラと対向配置される感光体上の静電潜像を可視化する現像装置では、現像ローラの長手方向端部から現像装置の外へトナーが漏れ出す問題点が指摘されている。
【０００３】
このような問題を解消するため、通常、現像ローラの長手方向端部からトナーが漏れ出さないように、現像ローラの長手方向端部の外周面にシール部材を配設している。しかし、シール部材では、トナーを漏れ出さないように塞き止めることができる反面、シール部材で塞き止められて滞留したトナーが凝集する場合があった。
【０００４】
このような問題に対処するために、例えば、特開２００５−１８９７４９号公報（特許文献１）では、図３に示すように、現像ローラ１００の端部に多数の溝１０１を現像ローラ１００の周方向に対して角度をなして形成している。このことで、現像ローラ１００が回転して、端部のシール部材１０２によって、トナーが塞き止められる領域Ｒで滞留するまえに、多数の溝１０１に引っ掛けられた状態で、領域Ｒからトナーが搬送される。したがって、トナーが滞留して凝集することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１８９７４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成では、トナーが領域Ｒで滞留することはないが、多数の溝１０１はシール部材１０２に覆われた場所にも形成されており、このような場所にトナーが詰まり、現像ローラ１００の端部から現像装置の外へトナーが漏れ出す場合があった。
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、現像ローラ両端に現像ローラの周方向全周にわたって溝を設けることで、現像ローラ１００の両端から現像装置の外へトナーが溢れ出さない現像装置、及び該現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラを圧接する規制部材を備え、該規制部材の前記現像ローラ側の先端を前記現像ローラに圧接する現像装置において、前記現像ローラ両端には、前記現像ローラの周方向全周にわたり溝が設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、前記溝は、前記現像ローラの非画像領域に配設されていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明は、前記溝の前記トナーを掻き出し、前記現像装置に回収する掻き出し部材が配設されていることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、前記現像装置を備えた画像形成装置を提供することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、現像ローラ両端に現像ローラの周方向全周にわたって溝が設けられているため、現像ローラの両端から現像装置の外へトナーが漏れ出すことはない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の現像装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施例の現像装置を現像装置上方から見た概略図である。
【図３】本発明の従来例の現像装置の構成を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の現像装置１の構成を示す概略断面図である。以下には、本発明の現像装置に関して説明するが、その他の構成については、電子写真複写装置の一般的な技術が適用できることはいうまでもない。
【００１６】
本発明の現像装置１は、トナーを感光体２表面の静電潜像に供給して静電潜像を現像する現像装置である。現像装置１は、トナーを収容する現像槽３と、トナーを担持して感光体２表面に搬送する現像ローラ４と、トナーを現像ローラ４上に供給する供給ローラ５と、現像ローラ４上のトナーの層厚を規制する規制部材としてのドクターブレード６と、ドクターブレード６を現像槽３に支持する支持部材７を含む。現像ローラ４、供給ローラ５は、現像槽３内に回転自在に設けられ、矢印で示す反時計方向に回転している。
【００１７】
感光体２は、直径３０ｍｍであり、対向して配設されている現像ローラ４との間隙は、不図示の間隙保持部材により、２００±２０μｍに設定されている。感光体２の回転方向は、矢印で示す時計方向であり、周速度は、１５０ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００１８】
現像槽３は、例えば、硬質の合成樹脂等からなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。
【００１９】
現像ローラ４は、不図示の金属製の芯金の表面にウレタンゴムが設けられたものであり、直径１６ｍｍ、幅３３３ｍｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度６０〜７０°、抵抗値１０６Ωｃｍに設定されている。周速度は１４５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２０】
なお、現像ローラ４の軸方向両端で感光体２に現像されずに残ったトナーが現像槽３の外へ漏れ出さないようにし、現像槽３内部に回収するため、現像ローラ４の軸方向両端と現像槽３鉛直方向下部の間隙に掻き出し部材ｗを設けた。
【００２１】
供給ローラ５は、不図示の金属製の芯金の表面に発泡ウレタン等の多孔性弾性部材が設けられたものであり、表面の空孔にトナーを吸着しつつ、現像ローラ４を摺擦することで、トナーを現像ローラ４に供給し、かつ、現像後に現像ローラ４に残存した余分のトナーをクリーニングする。供給ローラ５と現像ローラ４の対向する箇所の長手方向、即ち供給ローラ５の軸線方向の幅は、３３３ｍｍで設定されている。供給ローラ５は、直径１４ｍｍ、発泡密度３個／ｍｍ、アスカーＣ硬度５°、抵抗値１０５Ωｃｍ、周速度１４５ｍｍ／ｓｅｃとした。
【００２２】
なお、本発明では、トナーとして、ポリエステル樹脂を主成分とし、粉砕法で作製され、体積平均粒子径が８．５μｍのトナーを用いた。
【００２３】
ドクターブレード６は、現像ローラ４の軸線方向に平行に延びる板状部材である。ドクターブレード６の現像ローラ４側の先端は現像ローラ４に圧接され、もう一方の先端は、支持部材７が配設され、現像槽３本体に固定されている。ドクターブレード６を現像ローラ４に圧接させる線圧は、３０〜１５０ｇｆ／ｃｍに設定される。ドクターブレード６は薄く、バネ性を有した金属板金である。線圧は、ドクターブレード６の板厚により変更可能である。線圧が３０ｇｆ／ｃｍ未満であれば、現像ローラ４上のトナーの層厚が均一にならず、トナーに充分な帯電が付与できない。逆に、線圧が１５０ｇｆ／ｃｍより大きくなると、現像ローラ４上のトナーへの負荷が大きくなり、トナーの融着等による画像欠陥が発生する。本発明では、線圧８０ｇｆ／ｃｍとした。これにより、現像ローラ４上に一定の帯電を有したトナーの層が担持される。この帯電した電荷を有するトナーの層が、現像ローラ４と感光体２との電位差に応じて、現像ローラ４から感光体２に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００２４】
ドクターブレード６を構成する材料としては、リン青銅板、ステンレス板、ベリリウム銅板等を挙げることができる。本発明では、厚みが０．１０ｍｍのステンレス板とし、長さ３５ｍｍ、長手方向の幅２９７ｍｍに設定した。また、このときの現像ローラ４上のトナーの層厚は、０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ２の範囲であった。
【００２５】
図２は、本発明の実施例である現像ローラ４周辺を現像装置１上方から見た概略図である。
【００２６】
現像ローラ４両端には現像ローラ４の周方向全周にわたって溝８が形成されている。そのため、漏れ出したトナーは塞き止められることなく溝８に導かれる。その後、導かれたトナーが溝８から漏れそうになっても、掻き出し部材ｗによって、現像槽３内に回収され、再度、現像ローラ４上に搬送することができる。
【００２７】
また、シール部材で塞き止められた場合、トナーはシール部材との負荷によって流動性が低下し、凝集してしまうが、本発明では、シール部材が配設されていないため、トナーの流動性が低下し、凝集することはない。
【００２８】
また、このように、トナーが凝集しないため、現像ローラ４の表面のトナーの層厚も均一となり、出力画像上で画像かぶりや濃度むらを発生することがない。
【００２９】
さらに、溝８は、現像ローラ４の非画像領域に配設されているため、出力画像上にトナーが飛散することもない。
【００３０】
なお、溝８の形状は凹型、Ｖ字型、Ｕ字型等で深さや横幅は特に限定されない。溝８を形成する手段としては、一般的に用いられる研削加工、ダイヤモンドカッタ等による切削加工、薬剤を用いたエッチング加工等が使用できる。
【符号の説明】
【００３１】
１ 現像装置
２ 感光体
３ 現像槽
４ 現像ローラ
５ 供給ローラ
６ ドクターブレード
７ 支持部材
８ 溝
ｗ 掻き出し部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラを圧接する規制部材を備え、該規制部材の前記現像ローラ側の先端を前記現像ローラに圧接する現像装置において、
前記現像ローラ両端には、前記現像ローラの周方向全周にわたり溝が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記溝は、前記現像ローラの非画像領域に配設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。
【請求項３】
前記現像装置は、前記溝の前記トナーを掻き出し、前記現像装置に回収する掻き出し部材が配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナーを表面に担持して回転する現像ローラと、該現像ローラを圧接する規制部材を備え、該規制部材の前記現像ローラ側の先端を前記現像ローラに圧接する現像装置において、
前記現像ローラ両端には、前記現像ローラの周方向全周にわたり溝が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記溝は、前記現像ローラの非画像領域に配設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。
【請求項３】
前記現像装置は、前記溝の前記トナーを掻き出し、前記現像装置に回収する掻き出し部材が配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２５５９５０（Ｐ２０１２−２５５９５０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２９６６８（Ｐ２０１１−１２９６６８）
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１０日（２０１１．６．１０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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