説明

現像装置

【課題】現像ローラとの間に働く摩擦熱による高温化を低減するシール部材を有した現像装置を提供する。
【解決手段】現像装置は、現像剤を担持して回転する現像ローラ31と、現像ローラ31を回転可能に支持する現像フレーム50と、現像フレーム50と現像ローラ31の回転軸方向両端部との間に配置されるシール部材100とを備えた現像装置であって、シール部材100は、基体110と、基体110上に設けられ、現像ローラ31に摺接し、隣接する経糸同士と隣接する緯糸同士の間にそれぞれ隙間を有するメッシュ状の織物部材120とを備えて構成されることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、現像剤担持体と、現像剤担持体両端部に対応して配設されるシール部材とを備えた現像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、現像装置として、現像剤担持体の両端部周面と摺接するシール部材を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。具体的に、この技術では、シール部材は、ウレタンスポンジにテフロン(登録商標)フェルト製の摺動部材を貼り付けた構造を有しており、このテフロン(登録商標)フェルトが現像剤担持体の両端部周面と摺接するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2001−5287号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した技術では、現像剤担持体が回転することによって、現像剤担持体とシール部材の摺接部分で摩擦熱が発生し、高温化する。そのため、この温度が現像剤の融点を超え、現像剤が融解してしまうことがあった。そして、現像剤担持体の回転が停止した後には、融解した現像剤が凝固するため、この凝固した現像剤によって現像剤担持体の表面が削れるという問題があった。
【0005】
そこで、本発明は、現像剤担持体とシール部材の摩擦を低減し、かつ、摩擦熱による温度上昇を抑制することができるシール部材を備えた現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記した目的を達成するため、本発明の現像装置は、現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体を回転可能に支持する現像フレームと、前記現像フレームと前記現像剤担持体の回転軸方向両端部との間に配置されるシール部材とを備えた現像装置であって、前記シール部材は、基体と、基体上に設けられ、前記現像剤担持体に摺接し、経糸同士と緯糸同士の間にそれぞれ隙間を有するメッシュ状の織物部材とを備えて構成されることを特徴とする。
【0007】
このように構成された現像装置によれば、シール部材の現像剤担持体と摺接する面が隙間を有するメッシュ状の織物部材で構成されており、現像剤担持体とシール部材の接触面積が小さいため、摩擦熱を低減することができる。また、メッシュ状の織物部材は通気性が良いため、現像剤担持体とシール部材の間で生じた摩擦熱による温度上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、現像剤担持体とシール部材の摩擦を低減し、かつ、摩擦熱による温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係る現像カートリッジを備えたレーザプリンタを示す側断面図である。
【図2】現像カートリッジを示す側断面図である。
【図3】現像カートリッジからサイドカバーや現像ローラを取り外した状態を示す斜視図である。
【図4】現像剤カートリッジ左側のシール部材周辺を示す断面図である。
【図5】シール部材の斜視図(a)と、織物部材表面の拡大図(b)である。
【図6】変形例におけるシール部材の断面図である。
【図7】現像ローラの回転時間とシール部材と摺接する現像ローラ周面の温度上昇の関係を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、本発明の現像装置が装着されて用いられるレーザプリンタ1(画像形成装置)の全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することにする。
【0011】
また、以下の説明においては、レーザプリンタ1の使用時におけるユーザを基準にした方向で説明することにする。すなわち、図1においては、右側を「手前側」とし、左側を「奥側」とし、紙面垂直方向のうち奥側を「右側」とし、紙面垂直方向のうち手前側を「左側」とする。また、紙面に向かって上下方向を「上下方向」とする。
【0012】
<レーザプリンタの全体構成>
レーザプリンタ1は、図1に示すように、本体ケーシング2内に用紙3を給紙するための給紙部4や、用紙3に画像を形成するための画像形成部5などを備えている。
【0013】
給紙部4は、本体ケーシング2内の下部に着脱可能に装着される給紙トレイ6と、給紙トレイ6内に設けられた用紙押圧板7と、用紙3の搬送などを行う各種ローラ11とを備えている。給紙トレイ6内に収容された用紙3は、用紙押圧板7によって上方に寄せられ、各種ローラ11によって画像形成部5に搬送される。
【0014】
画像形成部5は、スキャナユニット16、プロセスカートリッジ17、定着部18などを備えている。
【0015】
スキャナユニット16は、本体ケーシング2内の上部に設けられ、画像データに基づくレーザ光が、ポリゴンミラー19、レンズ20,21、反射鏡22,23,24などを通って(2点鎖線参照)、感光ドラム27の表面上に高速走査にて照射される。
【0016】
プロセスカートリッジ17は、本体ケーシング2の手前側に設けられたフロントカバー2Aを開くことで、本体ケーシング2に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ17は、現像装置の一例としての現像カートリッジ28と、ドラムユニット39とで主に構成されている。
【0017】
現像カートリッジ28は、ドラムユニット39に装着された状態で、本体ケーシング2に対して着脱自在となっている。なお、現像カートリッジ28は、本体ケーシング2に固定されたドラムユニット39に対して着脱自在に構成されていてもよい。
【0018】
現像カートリッジ28は、図2に示すように、現像フレーム50、現像ローラ31(現像剤担持体)、層厚規制ブレード32および供給ローラ33を備え、現像フレーム50にはトナー収容室34が形成されている。
【0019】
この現像カートリッジ28では、トナー収容室34内の現像剤の一例としてのトナーが、アジテータ34Aで撹拌された後、供給ローラ33により現像ローラ31に供給され、このとき、供給ローラ33と現像ローラ31との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ31上に供給されたトナーは、現像ローラ31の回転に伴って、層厚規制ブレード32と現像ローラ31との間に進入し、さらに摩擦帯電されつつ、一定の厚さの薄層として現像ローラ31上に担持される。
【0020】
ドラムユニット39は、感光ドラム27、スコロトロン型帯電器29および転写ローラ30を主に備えている。そして、このドラムユニット39内において、感光ドラム27の表面は、スコロトロン型帯電器29により一様に正帯電された後、スキャナユニット16からのレーザ光の高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。
【0021】
次いで、現像ローラ31の回転により、現像ローラ31の表面に担持されている正帯電されたトナーが、感光ドラム27の表面上に形成された静電潜像に供給されて、感光ドラム27の表面上にトナー像が形成される。その後、感光ドラム27と転写ローラ30の間で用紙3が搬送されることで、感光ドラム27の表面に担持されているトナー像が用紙3上に転写される。
【0022】
図1に示すように、定着部18は、加熱ローラ41と、加熱ローラ41を加圧する加圧ローラ42とを備えている。そして、定着部18では、用紙3上に転写されたトナーを、用紙3が加熱ローラ41と加圧ローラ42との間を通過する間に熱定着させている。なお、定着部18で熱定着された用紙3は、定着部18の下流側に配設される排紙ローラ45に搬送され、この排紙ローラ45から排紙トレイ46上に送り出される。
【0023】
<現像カートリッジの詳細構造>
次に、現像カートリッジ28の構造の詳細について説明する。
図3に示すように、現像フレーム50は、後側(図3における手前側)の側壁に開口51が形成されており、現像ローラ31がこの開口51を塞ぐような形で取り付けられる。開口51の下縁にはフィルム35が設けられ、開口51の左右両側の縁には、後述するシール部材100が設けられている。また、開口51の上縁には、層厚規制ブレード32が左右に延びるように設けられている。
【0024】
図4に示すように、シール部材100は、現像ローラ31の外周形状に倣った形で配置され、現像ローラ31と摺接している。そして、フィルム35は、現像ローラ31の下部と摺接し、層厚規制ブレード32は、現像ローラ31の上部に摺接している。このように、現像ローラ31の周囲から、現像フレーム50内のトナーが漏れるのを防止するため、現像ローラ31は、上下左右の四方で、層厚規制ブレード32、フィルム35およびシール部材100と密着している。
【0025】
シール部材100は、図5(a)に示すように、一対の基体110と、一対の基体110を繋ぐようにして基体110の上面に接着剤等で貼り付けられる一枚の織物部材120とから構成されている。
【0026】
基体110は、発砲ウレタン(ポロン)等から略矩形状に形成され、織物部材120が現像ローラ31に密着するように高いクッション性を有している。一対の基体110は、現像フレーム50の現像ローラ31の両端部周面と対向する位置に、互いに所定の間隔を空けた状態で、現像ローラ31の回転軸方向に並べて配置されている(図3参照)。これにより、織物部材120の下に、織物部材120に浸入したトナーを逃がすための溝が形成される。
【0027】
織物部材120は、シート状に形成されたメッシュ状の織物であり、図5(b)に示すように、経糸121と緯糸122が、隣接する経糸121同士と、隣接する緯糸122同士の間にそれぞれ隙間を有して織られている。ここで、経糸121と緯糸122の織り方は、平織り、綾織り等、特に限定されない。本実施形態では一例として、織物部材120は、綾織りと呼ばれる、経糸121が、隣り合う2本の緯糸122を乗り越えた後、1本の緯糸122の下をくぐるように構成される織り方によって織られている。このように織られた織物部材120は、経糸121が、緯糸122を乗り越える部分で現像ローラ31側へ突出している。そして、この突出する経糸121は、現像ローラ31の回転方向の上流側から下流側へ行くにつれて、現像ローラ31の回転軸方向内側に位置するように傾斜状に並んでおり、この傾斜は、現像ローラ31の回転方向に対して45°以下の角度をなすように設けられている(図5(b)のハッチングを付した経糸121を参照)。
【0028】
また、経糸121と緯糸122は、現像ローラ31との摩擦によって織り目がずれたり、端縁の糸が解れたりするのを防ぐ程度に、それぞれが交差する部分で溶着等により固着されている。そして、この織物部材120の現像ローラ31と摺接する面には、現像ローラ31と織物部材120の摩擦を低減できるように、潤滑剤が塗布されているのが望ましい。
【0029】
以上によれば、本実施形態において以下のような作用効果を得ることができる。
シール部材100を、基体110と、現像ローラ31の周面と摺接するメッシュ状の織物部材120で構成することで、隙間を有しないシール部材を用いる場合に比べ、現像ローラ31の周面と織物部材120の接触面積が小さくなり、摩擦が低減される。また、メッシュ状の織物部材120は、通気性が良いため、現像ローラ31と織物部材120の摺接部分で摩擦熱が発生しても、温度上昇を抑制することができる。
【0030】
また、一対の基体110を間隔をあけて配置することによって、シール部材100にトナーが入り込んでも、一対の基体110の間に落ちるため、トナーが外部へ漏れるのを防ぐことができる。
【0031】
突出する糸の傾斜角度を回転方向に対して45°以下になるように綾織りで織られたメッシュ状の織物部材120を用いることで、トナーが織物部材120へ浸入しても、トナー収容室34側へ戻すことができる。
【0032】
以上、本発明の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ものではない。具体的な構成については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
【0033】
前記実施形態では、織物部材120は基体110の上に一層だけ設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、織物部材120は複数層設けられていてもよい。このように、メッシュ状の織物部材120を複数層設けることによって、基体110上に隙間が多く設けられるため、より通気性がよくなり、温度上昇を抑制することができる。
【0034】
また、前記実施形態では、一つのシール部材に対して一対の基体110が間隔をあけて設けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、軸方向の略中央部に、現像ローラ31の周方向に沿って延びる凹部を有した一つの基体であってもよい。
【0035】
また、前記実施形態では、織物部材120は、経糸121が、隣り合う2本の緯糸122を乗り越えた後、1本の緯糸122の下をくぐるように構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、経糸121が、隣り合う3本以上の緯糸122を乗り越えた後に、1本の緯糸122の下をくぐるように構成されていてもよい。
【0036】
また、前記実施形態では、織物部材120は綾織りによって構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、経糸121と緯糸122を交互に浮き沈みさせて織られる平織りで織られていてもよい。
【0037】
また、前記実施形態では、織物部材120は、径の同じ経糸121と緯糸122によって構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、経糸が径の異なる複数種類の経糸から構成されていてもよい。
【0038】
例えば、織物部材130は、図6に示すように、経糸131Aを用いて構成され、現像ローラ31の回転軸方向内側に配置される第1領域130Aと、経糸131Aよりも径の小さい経糸131Bを用いて構成され、第1領域130Aよりも現像ローラ31の回転軸方向外側に配置される第2領域130Bとを有している。
【0039】
このように、織物部材130の内側部分と外側部分で経糸の径を変えることによって、内側の第1領域130Aでは、浸入したトナーを内側(トナー収容室34側)へ戻しやすくし、外側の織り目が密な第2領域130Bでは、第1領域130Aで内側に戻らなかったトナーが外部へ漏れるのを防ぐことができる。
【0040】
また、前記実施形態では、レーザプリンタ1に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。
【実施例】
【0041】
次に、本発明のシール部材と摺接する現像ローラ周面の温度を確認した実験について説明する。
【0042】
1.現像ローラ周面の温度測定方法
以下の条件で、経過時間毎に、現像ローラ周面のシール部材と接触する領域の温度を測定した。
(1)現像ローラ回転速度:20ppm相当
(2)温度計:レーザ温度計(EMISSION THERMOMETER530−03,YOKOGAWA製)
【0043】
2.各実施例および各比較例の条件
各実施例および比較例の条件は、以下に説明する通りとした。
[実施例1]
織物部材として、以下の特徴をもつ材料を用いた。
材質 ポリエステル
線径 33μm
隙間サイズ 10μm
【0044】
[実施例2]
織物部材として、以下の特徴をもつ材料を用いた。
材質 ポリエステル
線径 35μm
隙間サイズ 20μm
【0045】
[実施例3]
織物部材として、以下の特徴をもつ材料を用いた。
材質 ナイロン
線径 55μm
隙間サイズ 72μm
【0046】
[比較例1]
実施例1〜3と比較するために、テフロン(登録商標)で構成されたフェルト製のシール部材として用いた。
【0047】
また、シール部材が無い状態での参考温度として、現像ローラ周面のうち長手方向中央部の温度を測定した。
【0048】
3.結果
実施例1〜3および比較例1における測定結果が図7である。
実施例1〜3では、シール部材と摺接していない部分を測定した中央部温度に比べると、温度上昇が大きかったが、比較例1のようにフェルト製のシール部材を用いた場合と比較すると、各実施例において温度上昇は小さいことが確認された。
【0049】
また、実施例1〜3でそれぞれ比較すると、隙間サイズの最も小さい実施例1で温度上昇が最も大きく、隙間サイズの最も大きい実施例3で温度上昇が最も小さかった。
【0050】
また、実施例1〜3において、各シール部材が設けられている現像ローラと現像フレームの間からトナー漏れがないことも確認された。
【符号の説明】
【0051】
1 レーザプリンタ
28 現像カートリッジ
31 現像ローラ
50 現像フレーム
100 シール部材
110 基体
120 織物部材
121 経糸
122 緯糸

【特許請求の範囲】
【請求項1】
現像剤を担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体を回転可能に支持する現像フレームと、
前記現像フレームと前記現像剤担持体の回転軸方向両端部との間に配置されるシール部材とを備えた現像装置であって、
前記シール部材は、基体と、前記基体上に設けられ、前記現像剤担持体に摺接し、隣接する経糸同士と隣接する緯糸同士の間にそれぞれ隙間を有するメッシュ状の織物部材とを備えて構成されることを特徴とする現像装置。
【請求項2】
前記経糸と前記緯糸とは、互いに重なる部分で固着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】
前記メッシュ状の織物部材は、複数層設けられてい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。
【請求項4】
前記メッシュ状の織物部材は、前記現像剤担持体の回転軸方向内側に配置された第1領域と、前記第1領域よりも前記現像剤担持体の回転軸方向外側に配置され、第1領域の経糸よりも径の小さい経糸を用いて構成された第2領域とを有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項5】
前記シール部材は、前記メッシュ状の織物部材の下に溝を有している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。
【請求項6】
前記溝は、前記現像剤担持体の周方向に沿って延びていることを特徴とする請求項5に記載の現像装置。
【請求項7】
前記メッシュ状の織物部材の前記現像剤担持体と摺接する面には、潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項8】
前記メッシュ状の織物部材における前記現像剤担持体側に突出する糸が、前記現像剤担持体の回転方向における上流側から下流側に行くにつれて、前記現像剤担持体の回転軸方向内側に位置するように傾斜状に並んでいることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の現像装置。
【請求項9】
前記突出する糸が、前記現像剤担持体の回転方向に対して45°以下の角度をなすように傾斜状に並んでいることを特徴とする請求項8に記載の現像装置。
【請求項10】
前記メッシュ状の織物部材は、前記突出する糸が、隣り合う2本以上の前記緯糸を乗り越える前記経糸により構成されていることを特徴とする請求項8または請求項9に記載の現像装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−58346(P2012−58346A)
【公開日】平成24年3月22日(2012.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−199320(P2010−199320)
【出願日】平成22年9月6日(2010.9.6)
【出願人】(000005267)ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Fターム(参考)】