説明

画像形成装置およびプロセスカートリッジ並びにプロセスカートリッジ用現像装置

【課題】現像ローラの長手方向の端部側に格納される現像剤が、現像ローラが像担持体から離間される場合に、格納用開口部から外部に飛散または落下する可能性を未然に防止できる、画像形成装置およびプロセスカートリッジ並びにプロセスカートリッジ用現像装置を提供する。
【解決手段】現像ローラ40が感光体ドラム1と当接されるとき、格納用開口部62を開放し、および現像ローラ40が感光体ドラム1から離間されるとき、格納用開口部62を封止する開閉手段を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、画像形成装置およびプロセスカートリッジ並びにプロセスカートリッジ用現像装置に関する。特に、電子写真方式を採用し、記録媒体(例えば、紙、OHPシート)上に画像を形成する複写機やプリンタ(例えばレーザプリンタ、LEDプリンタ)等の画像形成装置に適用して好適なものである。
【0002】
(プロセスカートリッジおよび像担持体の定義)
ここで、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して、前記本体に取り外し可能に装着されるものである。従って、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての現像手段と、前記電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の本体に取り外し可能に装着されるものも含まれる。また、プロセスカートリッジとは、プロセス手段としての、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、前記電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して、前記本体に取り外し可能に装着されるものも含まれる。尚、電子写真感光体ドラムと現像手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂一体型と称する。また、電子写真感光体ドラムと現像手段以外のプロセス手段とを一体的に有するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。即ち、現像手段はプロセスカートリッジとは別の現像ユニットに設けて、この現像ユニットと対になって画像を形成するプロセスカートリッジを所謂分離型と称する。ここで前記プロセスカートリッジは、使用者自身によって本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。尚、前記プロセス手段は、前記電子写真感光体ドラムに作用するものである。また、現像カートリッジとは、現像ローラを有し、前記現像ローラによって、前記電子写真感光体ドラムに形成された静電潜像を現像するのに用いられる現像剤(トナー)を収容しており、前記本体に取り外し可能に装着されるものである。尚、前記現像カートリッジの場合には、前記電子写真感光体ドラムは前記装置本体或いはカートリッジ支持部材に取り付けられている。或いは、前記電子写真感光体ドラムは、前記所謂分離型プロセスカートリッジに設けられている(この場合には、プロセスカートリッジは、現像手段を有してはいない)。尚、前記現像カートリッジも、使用者自身によって前記本体に対する着脱を行うことができる。そのため、装置本体のメンテナンスを容易に行うことができる。そこで、カートリッジとしては、前記所謂一体型又は所謂分離型のプロセスカートリッジが含まれる。また、カートリッジとしては、所謂分離型のプロセスカートリッジと前記現像カートリッジが対になって用いられる場合が含まれる。また、カートリッジとしては、前記電子写真感光体ドラムが前記装置本体或いはカートリッジ支持部材に固定して取り付けられており、前記電子写真感光体ドラムに作用可能に前記現像カートリッジが着脱可能に用いられる場合が含まれる。
【0003】
また、像担持体とは、光を作用させて潜像を形成するという感光体ドラムに代表されるものに限らず、磁気あるいは電気を作用させて潜像を形成するものを含む。
【背景技術】
【0004】
現像装置及びプロセスカートリッジから現像剤(トナー)が落下又は飛散すると、現像剤によって画像形成装置内が汚染されて画像弊害が発生する場合がある。また、画像形成装置本体から取り出された現像装置およびプロセスカートリッジを取り扱う使用者の手指が汚れたりする。従来の画像形成装置及びプロセスカートリッジ、並びに現像装置において、落下する現像剤を受けて、その現像剤が落下又は飛散するのを規制する規制部材を設けたものが提案されている。具体的には、現像剤が落下又は飛散するのを規制する第1の規制部材と、第1の規制部材の外側を通過して落下した現像剤を受けて、その現像剤が落下又は飛散するのを規制するように現像剤格納部へ格納させる第2の規制部材を設けたものがある(特許文献1)。
【0005】
ところで、画像形成が相当時間行われない場合として、プロセスカートリッジやプロセスカートリッジ用現像装置が画像形成装置本体から取り出された場合、あるいは画像形成装置本体に装着された状態で相当時間使用されない場合(いわゆる休止状態)がある。このように画像形成が相当時間行われない場合、現像ローラの弾性層が変形して画像上にムラが発生するおそれがある。これに対しては、像担持体としての感光体ドラムと現像ローラとを離間させるための機構を設けることが知られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−209914号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記従来技術の更なる改善である。そして、その目的は、着脱動作の衝撃、あるいは装置内の振動などにより、現像ローラからの現像剤が落下又は飛散してしまうことを未然に防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、この発明は、回転可能であって潜像を形成する像担持体と当接および離間が可能であり、前記像担持体と当接して前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像ローラと、前記現像ローラの一部を露出させる現像用開口部を有する現像枠体と、前記現像ローラの長手方向に亘って、前記現像ローラと離間して前記現像枠体に設けられ、前記像担持体が当接した前記現像ローラの前記露出した一部から落下した現像剤を受けて、該現像剤が落下または飛散するのを規制する第1の規制部材と、前記現像枠体に設けられ、前記長手方向において前記第1の規制部材の端部側を通過して落下する現像剤を受けて、前記現像ローラより重力方向下方の格納用開口部を介して現像剤格納部へ格納させる第2の規制部材を有し、更に、前記現像ローラが前記像担持体と当接されるとき、前記格納用開口部を開放し、および前記現像ローラが前記像担持体から離間されるとき、前記格納用開口部を封止する開閉手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、第2の規制部材の格納部に格納される現像剤が、現像ローラが像担持体から離間される場合に、格納用開口部から飛散または落下する可能性を未然に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】(A)は本発明の実施形態による開閉手段を示す斜視図、(B)は画像形成装置を示す断面図である。
【図2】(A)は第1の規制部材を含むプロセスカートリッジを一端側から見たときの断面図、(B)はプロセスカートリッジを他端側から見たときの外観図である。
【図3】(A)は第2の規制部材に関する長手方向端部の断面図である。(B)は第2の規制部材に関する長手方向端部の斜視図である。
【図4】(A)は第1の規制部材に関して、現像ローラが感光体ドラムに当接した状況を示す図、(B)は現像ローラが感光体ドラムから離間した状況を示す図である。
【図5】(A)は第1の規制部材を利用した開閉手段に関する詳細図、(B)は第1の規制部材が感光体ドラムに当接しない状態を示す説明図、(C)は現像ローラが感光体ドラムから離間した場合における格納用開口部が封止された状態を示す説明図、(D)は現像ローラが感光体ドラムに当接した場合における格納用開口部が開放された状態を示す説明図である。
【図6】(A)は現像ローラが感光体ドラムに当接した場合における、第1の規制部材の形状変化によって、格納用開口部が開放された状態を示す図、(B)は現像ローラが感光体ドラムから離間した場合における、第1の規制部材の形状変化によって、格納用開口部が封止された状態を示す図である。
【図7】(A)は第2の実施形態を示す図、(B)は第1の規制部材が感光体ドラムに当接しない状態を示す説明図、(C)は現像ローラが感光体ドラムから離間した場合における格納用開口部が封止された状態を示す説明図、(D)は現像ローラが感光体ドラムに当接した場合における格納用開口部が開放された状態を示す説明図である。
【図8】(A)は第2の実施形態で、現像ローラが感光体ドラムに当接した場合の断面図、(B)は現像ローラが感光体ドラムから離間した場合の断面図である。
【図9】は第3の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。
【0012】
《第1の実施形態》
(画像形成装置)
図1(B)に画像形成装置の一例としてのフルカラーレーザービームプリンタの全体構成を示す。画像形成装置100は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックに対応して並設された4個の像担持体としての回転可能な感光体ドラム1(1a、1b、1c、1d)を備える。潜像を形成するドラム1は、駆動手段(図示せず)によって、時計回りの方向に回転される。ドラム1の周囲には、その回転方向に従い、順に帯電装置2(2a、2b、2c、2d)、スキャナユニット3、現像ユニット4(4a、4b、4c、4d)が配設される。更に回転方向に従って、静電転写装置5及びクリーニングブレード6(6a、6b、6c、6d)などが配設される。
【0013】
装置2は、ドラム1の外周面に設けられて感光層を均一に帯電する装置であり、ローラ状に形成された導電性ローラを備える。そして、この導電性ローラをドラム1表面に当接させるとともに、該導電性ローラに対して帯電バイアス電圧を印加することによって、ドラム1の表面が一様に帯電される。ユニット3は、画像情報に基づいて、レーザービーム3a、3b、3c、3dをドラム1上に照射して静電潜像を形成する。ユニット3は、ドラム1に対して重力方向下方に設けられている。現像ユニット(現像装置)4は、静電潜像に現像剤としてのトナーを付着させてトナー像として現像し、可視像化させる装置である。この現像ユニット4は、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各現像剤を対応する夫々の現像剤収納部41(41a、41b、41c、41d)を有している。現像剤収納部41内の現像剤は、現像剤搬送機構42(42a、42b、42c、42d)によって現像室43(図2(A))に送られ、現像剤供給ローラ39を介して現像ローラ40(40a、40b、40c、40d)に供給される。現像ローラ40は、感光体ドラム1に形成された潜像を現像するためのものである。そして、現像ローラ40に供給された現像剤は、現像ローラ40の外周に圧接された現像ブレード44(44a、44b、44c、44d)によって、図2(A)において反時計方向に回転する現像ローラ40の外周に塗布される。現像ブレード44は、現像剤を規制して所定の現像剤薄層を形成し、現像剤に所望の帯電電荷量を付与する。そして、潜像が形成されたドラム1と対向した現像ローラ40に現像バイアスを印加することにより、潜像に応じてドラム1上にトナー像を形成する。
【0014】
静電転写装置5は、ドラム1上のトナー像を記録媒体としての転写材Sに転写させる装置である。静電転写装置5には、すべてのドラム1に対向して接するように循環移動する中間転写ベルト11が配設される。ドラム1上のトナー像は、順次、中間転写ベルト11に一次転写される。転写ローラ12(12a、12b、12c、12d)は、ベルト11の内側に当接しているとともに、ドラム1に対向した位置に並設されている。これらの転写ローラ12には、転写時にプラス極性のバイアスが印加されて、プラス極性の電荷がベルト11に印加される。このときに生じる電界によって、ドラム1に接触中のベルト11上にドラム1上のマイナス極性のトナー像が転写される。ベルト11上に転写されたトナー像は図1(B)において反時計回りに循環移動し、二次転写装置19によって転写材Sに転写される。転写材Sは、給紙部16に複数枚収納されている。給紙カセット16a内の転写材Sは1枚毎に分離給送され、二次転写装置19へ搬送される。
【0015】
画像形成のための定着部20は、回転する加熱ローラ20aと、これに圧接して転写材Sに熱及び圧力を与える加圧ローラ20bとからなる。ドラム1上のトナー像を転写した転写材Sは、定着部20を通過する際に、加熱ローラ20aおよび加圧ローラ20bによって熱及び圧力を与えられ、複数色のトナー像が転写材S表面に定着される。転写材Sは、定着部20でトナー像を熱定着された後、排紙ローラ(不図示)によって、本体外に排出される。
【0016】
なお、装置5に関し、中間転写ユニットを説明したが、転写材Sを感光体ドラム1の対向面に載置して転写や搬送を行う転写搬送体、及びそれに関連する筐体を具備した転写搬送ユニットを採用することも可能である。
【0017】
(プロセスカートリッジの構成)
次に、装置100に対して、着脱可能に構成されているプロセスカートリッジ7について説明する。図2(A)に、現像剤を収納したカートリッジ7の主たる断面を示す。カートリッジ7は、クリーニングユニット50と現像ユニット4を備える。ユニット50は、前述したクリーニングブレード6の他、ドラム1、帯電装置2、可撓性シート部材80を有する。ドラム1の周上には、上述した一次帯電手段としての帯電装置2、転写後にドラム1上に残った現像剤(残留トナー)を除去するための、クリーニングブレード6および可撓性シート部材80が配設されている。ドラム1の表面に残った転写残トナーは、可撓性シート部材80のドラム当接部を通ってクリーニングブレード6の位置まで到達する。クリーニングブレード6によってドラム1表面から除去された残留トナー、いわゆる廃トナーは、クリーニング枠体51に設けられた廃トナー室55に収容される。
【0018】
可撓性シート部材80は、クリーニングブレード6によってドラム上から除去された残留トナーがクリーニング枠体51から外部に洩れないように、その当接条件が設定されている。
【0019】
一方、ユニット4は、前述した供給ローラ39、現像ローラ40、現像剤収納部41、現像剤搬送機構42を現像枠体45に備え、現像ローラ40の一部を露出させる現像用開口部45aを有する。そして、ユニット4はユニット50に対し、結合穴47、支持穴52に挿入されたピン49を中心に回動可能とされている。
【0020】
現像ローラ40は、軸受部材33(図3(B))を介して回転自在にユニット4に支持され、ドラム1と当接して図中矢印Y方向に回転する。現像ローラ40の周面上には、現像ブレード44が、図2(A)において右下側に傾斜するように配置されている。現像ローラ40の表面上で薄層化された現像剤は、現像ローラ40の回転に伴って、ドラム1と現像ローラ40とが対向している現像部に搬送される。
【0021】
現像部とは、接触現像の場合は、ドラム1と現像ローラ40とが接触している部分であり、非接触現像の場合は、ドラム1と現像ローラ40とが最も近接している部分である。現像部においては、現像ローラ40上の現像剤は、電源(図示せず)から現像ローラ40に印加された現像バイアスによって、感光体ドラム1の表面に形成されている静電潜像に付着される。これにより、潜像が現像される。静電潜像の現像化に寄与せずに現像ローラ40の表面に残留した現像剤は、現像ローラ40の回転にともなって現像器内に戻され、回収される。
【0022】
(第1の規制部材)
現像部で静電潜像の現像に供されなかった現像剤の一部は、現像用開口部45aから露出した現像ローラ40の一部から落下し、更に傾斜した現像ブレード44(図2(A))から落下、あるいは長手方向の空間内で飛散したりする。このような落下または飛散する現像剤は、現像ローラ40の長手方向(図2(A)の紙面垂直方向)に亘って現像枠体45に設けられる第1の規制部材としてのシート部材65(第1の実施形態では弾性体)によって規制される。現像ローラ40に当接しないように離間して設けられるシート部材65は、一端が現像枠体45に固定され、他端がドラム1と当接する。その当接位置は、ドラム1の帯電装置との当接位置A、およびユニット3によりドラム1上に潜像が形成される位置Bよりもドラム回転方向下流側が望ましい。さらに、ドラム1の現像ローラとの当接位置Cよりもドラム回転方向上流側であることが望ましい。
【0023】
現像ローラ40、現像ブレード44、ドラム1およびシート部材65によって、長手方向の両端部のみが開放される空間が形成される。現像剤は現像ローラ40の回転に伴う風圧により、空間が開放された端部側へ押し寄せられる。
【0024】
(第2の規制部材)
現像ローラ40の長手方向(紙面垂直方向)の端部には、図3(A)に断面形状を示す第2の規制部材32が現像枠体45に設けられる。現像ローラ40の長手方向の端部に押し寄せられた現像剤が第2の規制部材32の現像剤格納部61に格納されるようになっている。図3(A)で、封止部材60は第2の規制部材32の格納用開口部62を開閉する部材で、図5以降において詳述する。
【0025】
第1の規制部材(シート部材65)のみでなく、第2の規制部材32を設ける必要性については、以下の点が考慮されている。図3(B)に示すように、シート部材65を長手方向の端部にある軸受部材と隙間なく設けることは、現像ローラ40、現像ブレード44、軸受部材33などの単品寸法精度を考慮すると難しい。即ち、長手方向の端部においてシート部材65と軸受部材33との間に隙間αが存在する。この隙間αに対応して、図3(A)に示す現像剤格納部61が長手方向における両端部あるいは一方の端部に設けられる。この格納部61は、シート部材65の長手方向に射影させた場合に、シート部材65の端部に対応する領域が、格納部61に対応する領域に含まれるような断面形状となっている。また、現像ローラ40の長手方向において、格納部61の開口部サイズβは、αより大きいサイズとされる。これにより、長手方向においてシート部材65の外側を通過して落下した現像剤を受ける。そして、現像ローラ40より重力方向下方の開口部サイズβの開口部62を介して、現像剤が格納部61に格納される。
【0026】
第2の規制部材32は、例えば部材32a、32bより現像剤を格納する空間が構成される。部材32aは現像枠体45と一体化され、部材32bは軸受部材33と一体化される。なお、現像枠体45の端部には、軸受部材33と現像ローラ40とシール部材34が設けられ、それらがカバー部材35で隠蔽される。
【0027】
(現像ユニットのクリーニングユニットに対する回動)
クリーニングユニット50は装置100の位置決め部に位置決め固定されるが、現像ユニット4は、前述のプロセスカートリッジ構成で記載したように、ユニット50に対し回動自在に支持された構造になっている。すなわち、図2(A)の紙面垂直方向において、ユニット4の両端に設けられた結合穴47と、ユニット50のクリーニング枠体51の両端に設けられた支持穴52とが合わせられて、ユニット50の両端からピン49が差し込まれている。また、ユニット4は、ピン49を中心に回動して、現像ローラ40がドラム1に接触するように加圧バネ38によって常に付勢されている。現像ローラ40の長手方向の他端側には、図2(B)に示す引っ張りバネ39が、ユニット50の張架ボス39aとユニット4の張架ボス39bの間に設けられる。引っ張りバネ39は加圧バネ38と協働して、現像ローラ40とドラム1との当接を行うようにしている。そして、現像枠体45に設けられた力受け部71に加圧バネ38と引っ張りバネ39の付勢力に抗するような力が作用すると、現像ローラ40とドラム1との離間が行われる。現像ローラ40とドラム1との当接、離間が行われるとき、ドラム1に当接する弾性体からなるシート部材65は、離間の場合には僅かな変形、当接の場合にはより大きな変形を生ずる。
【0028】
本発明において、ドラム1と現像ローラ40の当接とは、非接触現像の状態(感光体ドラム1と現像ローラ40とが近接した状態)を含む。
【0029】
(装置100内における感光体ドラムと現像ローラの当接・離間機構)
本実施例においてプロセスカートリッジ7は、現像ローラ40をドラム1に対して接触状態で現像を行う接触現像方式を用いている。画像形成中は現像ローラ40の弾性層40a(図4)がドラム1に対して所定の当接圧で接触した状態となっている。そのため、カートリッジ7が装置100に装着された状態で相当時間使用されない場合に、現像ローラ40の弾性層40aが変形して画像上にムラが発生するおそれがある。そこで、このように相当時間において画像形成動作が行われていない場合(いわゆる休止状態の場合)に、図4(B)に示すようにドラム1と現像ローラ40とを離間させるための機構を設けている。
【0030】
装置100にはカートリッジ7の長手方向(図4の紙面垂直方向)のほぼ中央部に対応する位置に離間部材70が配置されており、ユニット4側の力受け部71(現像枠体45の一部であっても良い)が対向する。離間部材70は、コントローラ(制御回路)77により制御される駆動機構(例えば、ソレノイド)78により、力受け部71から離れる方向Tと、力受け部71に作用する方向Gとに移動制御される。
【0031】
図4(A)において、離間部材70が矢印Tの方向に移動して力受け部71から離れると、現像ローラ40はドラム1に当接する位置へ移動する。即ち、加圧バネ38および引張りバネ(図2(B))の付勢力により、軸受部材33に設けられた支持穴52に嵌合するピン49を中心にして、ユニット4が回動する。
【0032】
一方、図4(B)において、離間部材70が矢印G方向に移動することにより、現像枠体45の力受け部71は、力を受ける。すると、カートリッジ7のユニット4は、加圧バネ38および引張りバネ(図2(B))の付勢力に抗して、軸受部材33に設けられた支持穴52に嵌合するピン49を中心にして回動する。そして、現像ローラ40をドラム1から離間させる離間位置へ移動させる。
【0033】
(装置100外におけるドラム1と現像ローラ40の離間機構)
カートリッジ7が装置100の装着部から取り出されている場合、装置100内の離間部材70が作用しないため、現像ローラ40とドラム1は当接された状態となる(図4(A))。この場合には、図2(B)に示すカートリッジ50の部材72を操作して、両ユニット4、50の間の挿入部にバネの力に抗してユニット4の長手方向端部の突起(不図示)を挿入し、部材72と係合することで離間させる。
【0034】
なお、プロセスカートリッジとして一体的に取り出す場合は上述した通りであるが、プロセスカートリッジ用現像ユニットのみを装置100外へ取り出す場合は、装置100内の離間部材70(図4(B))が作用した状態で取り出す。
【0035】
(開閉手段)
次に、開閉手段について説明する。図1(A)および図5(A)は、第1の実施形態の開閉手段を示す斜視図および詳細断面図である。現像ローラ40がドラム1と当接されるとき(図2(A))、後述する連動作用により封止部材60は実線60aの位置にあり、開口部62が開放される。即ち、封止部材60aと現像枠体の一部101との間に現像剤が格納部61に落下する隙間を形成する。一方、現像ローラ40がドラム1から離間されるとき、封止部材60は破線60bの位置へ変位し、現像枠体の一部101と密着することで、開口部62が封止される。図5(A)において、封止部材60は、上端を両面テープ81によって、第1の規制部材であって弾性体からなるシート部材65に長手方向の端部において接合されており、下端は自由端となっている。シート部材65は現像枠体45(図2(A))に設けられており、言い換えるとシート部材65に取り付けられる封止部材60もシート部材65を含む現像枠体45に設けられる関係となっている。封止部材60の前記他端(自由端)には、発泡ウレタンフォームなどの伸縮可能(可撓性)であるシール部材67が現像枠体の一部101側に設けられている。また、封止部材60と第2の規制部材32の上部部材32bとの間にも同様の伸縮可能なシール部材68が設けられている。本実施形態において、シート部材65は弾性体であるが、封止部材60は弾性体に限らず、剛体であっても良い。
【0036】
次に図5(B)(C)(D)において、開閉手段の開閉作用について説明する。図5(B)は、本発明の実施形態による開閉手段をドラム1に当接しない状態、すなわち作用していない状態を示す。第1の規制部材であるシート部材65および封止部材60は変形されない状態となっており、シート部材65と封止部材60の接合位置が支点P(図5(A)で右側に傾斜した現像ブレード44の右側端部Qの上方位置))を形成する。
【0037】
図5(C)は現像ローラがドラム1から離間した場合における開口部62が封止された状態を示す図で、弾性体からなる第1の規制部材であるシート部材65の上方部のみが、ドラム1により僅かな変形(第1の形状変化)を形成する。この状態では、元の状態に戻ろうとするシート部材65に結合された封止部材60の作用により、部材101と封止部材60の先端に設けられるシール部材67とが密着することで、部材101との間の開口部62が封止される。
【0038】
なお、図5(A)で、封止部材60と第2の規制部材の上方部材32bとの間に、支点Pの近傍にシール部材68が設けられているため、密閉構造とされていることで開閉操作に伴う現像剤の出入りを防いでいる。
【0039】
次に、図5(D)は現像ローラがドラム1に当接した場合における開口部62(図5(A))が開放された状態を示す。図5(D)で、弾性体からなる第1の規制部材であるシート部材65は、ドラム1により第1の形状変化より大きな変形(第2の形状変化)を形成し、上方部の撓みが大きくなると共に下方部が傾くようになる。この状態では、シート部材65に結合された封止部材60が支点Pを中心にして回動することで、封止部材60に設けられるシール部材67と部材101との間の開口部62が開放される。
【0040】
図6(A)は、現像ローラがドラム1に当接した場合における開口部62が開放された状態を示す図、図6(B)は現像ローラがドラム1から離間した場合における開口部62が封止された状態を示す図である。図6(A)で、現像ブレード44は右側に傾斜しており、重力の作用で現像ブレード44の右側端部Qに向けて滑り落ちてくる現像剤は、右側端部Qと封止部材60の隙間から現像剤格納部61へ落下する。
【0041】
少なくとも画像形成時には、コントローラ77により制御される駆動機構78により離間部材70が力受け部71から離れる方向Tに移動される。そうすると、図6(A)に示すように、現像ローラ40とドラム1とが当接し、封止部材60は第1の位置(図5(D))に移動し、その自由端と現像枠体の一部101の間を含む開口部62が開放される。そして、現像ローラ40の露出部分から落下した現像剤は、現像ローラ40が回転することに伴う風圧により、シート部材65の長手方向(紙面垂直方向)の端部へ押し寄せられ、開口部62を介して格納部61へ格納される。
【0042】
一方、コントローラ77により制御される駆動機構78により離間部材70が力受け部71に作用する方向Gに移動されたときには、図6(B)に示すように、現像ローラ40とドラム1とが離間する。そうすると、封止部材60の自由端は開口部62を封止する第2の位置(図5(C))に移動する。これにより、現像ローラ40の長手方向端部において、現像剤格納部61の上方側入り口である開口部62が封止される。
【0043】
シール部材67、68に関し、発泡ウレタンフォームなどによりシールをすることで、現像剤63が現像剤格納部61から外部に落下及び飛散することを、より良好に防止できる。しかし、シール部材67を設けずに、封止部材60と現像枠体の一部101とを直接密着させる形態であっても良い。
【0044】
《第2の実施形態》
第1の実施形態と同様、本実施形態では封止部材60が、上端を両面テープ81によって、弾性体からなるシート部材65に長手方向の端部において接合されており、下端は自由端となっている。第1の実施形態と異なり、シート部材65が第1の実施形態に比べより小さい湾曲度でドラム1に当接する。第1の実施形態と同様の湾曲度をもたせるために、シート部材65に装置100の突起90が作用する。
【0045】
図7(B)(C)(D)において、開閉手段の開閉作用について説明する。図7(B)は、弾性体からなるシート部材65をドラム1に当接しない状態、すなわち作用していない状態を示す。第1の規制部材であるシート部材65および封止部材60は変形されない状態となっており、シート部材65と封止部材60の接合位置が支点P(図7(A)で右側に傾斜した現像ブレード44の右側端部Qの上方位置))を形成する。
【0046】
図7(C)は現像ローラ40がドラム1から離間した場合を示す図で、弾性体からなる第1の規制部材であるシート部材65の上方部のみが、ドラム1により僅かな変形(第1の形状変化)を形成する。突起90は弾性体からなるシート部材65から退避した位置にあり、シート部材65に作用しない。図7(C)における湾曲度は、図5(C)における湾曲度に比べ小さいが、元の状態に戻ろうとするシート部材65に結合された封止部材60の作用により、開口部62が封止される。
【0047】
図7(D)は現像ローラ40がドラム1に当接した場合を示す。突起90は弾性体からなるシート部材65に作用する位置にある。現像ローラ40がドラム1に当接することに伴うシート部材65の形状変化に、突起90の圧力による形状変化が加わることで、シート部材65は図5(D)と同様の大きな形状変化を生ずる。これにより、シート部材65に結合された封止部材60が支点Pを中心にして回動することで、封止部材60に設けられる伸縮可能なシール部材67と部材101との間の開口部62が開放される。
【0048】
図8(A)(B)に示すように、突起90はドラム1、第2の規制部材32の上方部材32cと干渉しない位置であって水平方向に変移可能に設けられる。また、突起90は、現像ローラ40の長手方向の両端部における開口部62に作用するよう、長手方向に長く伸びた状態で設けられる、あるいは長手方向の両端部に設けられる。
【0049】
第1の実施形態と同様に、離間部材70はコントローラ77で制御される駆動機構78により、力受け部71から離れる方向Tと、力受け部71に作用する方向Gとに移動制御される。また、突起90は、コントローラ77で制御される駆動機構79により図8(A)の位置と図8(B)の位置とに変移制御される。そして、離間部材70が力受け部71から離れる方向Tに移動したとき、即ち、現像ローラ40がドラム1に当接する場合には連動して格納用開口部62を開放する。また、離間部材70が力受け部71に作用する方向Gに移動したとき、即ち、現像ローラ40がドラム1から離間する場合には連動して格納用開口部62を封止することが自動的に行われる。
【0050】
コントローラ77および駆動系は装置100内の任意の位置に設けられるが、ここでは現像枠体45に設けられるものとする。コントローラ77により、第1の実施形態と同様、現像ローラ40とドラム1の当接・離間に連動して、開口部62の開放・封止が自動的に形成される。
【0051】
《第3の実施形態》
本実施形態では、第2の規制部材が開閉手段を兼用するものである。図9に示すように、第2の規制部材32の上方部材32dを支点Rを中心として回動可能に設ける。そして、その上方部材32dの上辺側と下辺側の夫々に伸縮可能なシール部材67a、68aを設け、格納用開口部62を封止する際に現像剤格納部61の空間を密閉する。
【0052】
第1の実施形態と同様に、離間部材70は、コントローラ77で制御される駆動機構78により、力受け部71から離れる方向Tと、力受け部71に作用する方向Gとに移動制御される。また、上方部材32dは、コントローラ77で制御される駆動機構80により支点Rを中心に図9の実線位置と破線位置とに回動制御される。そして、離間部材70が力受け部71から離れる方向Tに移動したとき、即ち、現像ローラ40がドラム1に当接する場合には、上方部材32dが破線位置に移動されて格納用開口部62が開放されることが自動的に行われる。また、離間部材70が力受け部71に作用する方向Gに移動したとき、即ち、現像ローラ40がドラム1から離間する場合には、上方部材32dが実線位置に移動されて格納用開口部62が封止されることが自動的に行われる。
【0053】
本実施形態では、開閉手段は現像枠体に設けられる構成となる。そして、本実施形態では、開閉手段と第1の規制部材65が独立した関係となるため、第1の規制部材65は剛体であっても良い。
【0054】
開閉手段の開閉に関しては、以上述べた他に、格納用開口部62の封止を、例えば、磁石の作用を利用し、封止部材60をN極、現像枠体101をS極として、所定距離近づいた場合に、磁力で互いに密着するようにしても良い。この場合、格納用開口部62の開放は磁力に打ち勝つ機械的作用(例えば図7の突起90を作用)をさせれば良い。なお、開閉手段の開閉操作を、現像ローラ40とドラム1との当接・離間と連動させることを説明したが、連動させずに順次行うようにしても良い。この場合、手動で行っても良い。
【0055】
また、本発明の開閉手段に関し、格納用開口部62の開放、封止を行う封止部材60は現像ユニット4特に現像枠体45に設けられる。また、本発明の開閉手段に関し、封止部材60を駆動させる駆動制御系および駆動系は現像ユニットに設けても良いし、現像ユニット4の外部、例えばクリーニングユニット50に設けても良い。
【0056】
以上、本発明の画像形成装置において、現像ユニットと、クリーニングユニットとをプロセスカートリッジとして一体化した形態を説明したが、本発明はこの形態には限られない。現像ユニット4が単独で着脱される構成であってもよい。また、ドラム1と現像装置が装置本体に対して作り付けで配設されている構成であってもよい。
【符号の説明】
【0057】
1・・感光体ドラム、32・・第2の規制部材、40・・現像ローラ、44・・現像ブレード、45・・現像枠体、45a・・現像用開口部・・49・・ピン、60・・封止部材(開閉手段)、61・・格納部、62・・格納用開口部、63・・現像剤、65・・シート部材(第1の規制部材)、67・・シール部材、68・・シール部材、70・・離間部材、71・・力受け部、77・・コントローラ、78・・駆動機構、90・・突起、100・・画像形成装置、101、現像枠体の一部、P・・支点、Q・・現像ブレード端部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転可能であって潜像を形成する像担持体と、
前記像担持体と当接および離間が可能であり、前記像担持体と当接して前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像ローラと、
前記現像ローラの一部を露出させる現像用開口部を有する現像枠体と、
前記現像ローラの長手方向に亘って、前記現像ローラと離間して前記現像枠体に設けられ、前記像担持体が当接した前記現像ローラの前記露出した一部から落下した現像剤を受けて、該現像剤が落下または飛散するのを規制する第1の規制部材と、
前記現像枠体に設けられ、前記長手方向において前記第1の規制部材の端部側を通過して落下する現像剤を受けて、前記現像ローラより重力方向下方の格納用開口部を介して現像剤格納部へ格納させる第2の規制部材と、
を有する画像形成装置において、前記現像ローラが前記像担持体と当接されるとき、前記格納用開口部を開放し、および前記現像ローラが前記像担持体から離間されるとき、前記格納用開口部を封止する開閉手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記第1の規制部材が弾性体であり、前記開閉手段は前記第1の規制部材に接合され接合位置を支点として回動可能な封止部材を備え、前記第1の規制部材は前記現像ローラが前記像担持体から離間されるときに第1の形状変化で前記像担持体に当接し、および前記第1の規制部材は前記現像ローラが前記像担持体と当接するときに前記第1の形状変化より大きい第2の形状変化で前記像担持体に当接し、前記現像ローラが前記像担持体から離間されるときに前記第1の形状変化に基づいて前記封止部材が前記格納用開口部を封止し、および前記現像ローラが前記像担持体と当接されるときに前記第2の形状変化に基づいて、前記封止部材が前記支点を中心として回動して前記格納用開口部を開放することを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
回転可能であって潜像を形成する像担持体と、前記潜像を形成する現像装置と、を備え、画像形成装置に対し着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、
前記像担持体と当接および離間が可能であり、前記像担持体と当接して前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像ローラと、
前記現像ローラの一部を露出させる現像用開口部を有する現像枠体と、
前記現像ローラの長手方向に亘って、前記現像ローラと離間して前記現像枠体に設けられ、前記像担持体が当接した前記現像ローラの前記露出した一部から落下した現像剤を受けて、該現像剤が落下または飛散するのを規制する第1の規制部材と、
前記現像枠体に設けられ、前記長手方向において前記第1の規制部材の端部側を通過して落下する現像剤を受けて、前記現像ローラより重力方向下方の格納用開口部を介して現像剤格納部へ格納させる第2の規制部材と、
前記現像ローラが前記像担持体と当接されるとき、前記格納用開口部を開放し、および前記現像ローラが前記像担持体から離間されるとき、前記格納用開口部を封止する開閉手段と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項4】
前記第1の規制部材が弾性体であり、前記開閉手段は前記第1の規制部材に接合され接合位置を支点として回動可能な封止部材を備え、前記第1の規制部材は前記現像ローラが前記像担持体から離間されるときに第1の形状変化で前記像担持体に当接し、および前記第1の規制部材は前記現像ローラが前記像担持体と当接するときに前記第1の形状変化より大きい第2の形状変化で前記像担持体に当接し、前記現像ローラが前記像担持体から離間されるときに前記第1の形状変化に基づいて前記封止部材が前記格納用開口部を封止し、および前記現像ローラが前記像担持体と当接されるときに前記第2の形状変化に基づいて、前記封止部材が前記支点を中心として回動して前記格納用開口部を開放することを特徴とする請求項3記載のプロセスカートリッジ。
【請求項5】
回転可能であって潜像を形成する像担持体を備え画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジに用いられるプロセスカートリッジ用現像装置であって、
前記像担持体と当接および離間が可能であり、前記像担持体と当接して前記像担持体に形成された潜像を現像剤により現像する現像ローラと、
前記現像ローラの一部を露出させる現像用開口部を有する現像枠体と、
前記現像ローラの長手方向に亘って、前記現像ローラと離間して前記現像枠体に設けられ、前記露出した前記現像ローラの部分から落下した現像剤を受けて、該現像剤が落下または飛散するのを規制する第1の規制部材と、
前記現像枠体に設けられ、前記長手方向において前記第1の規制部材の端部側を通過して落下する現像剤を受けて、前記現像ローラより重力方向下方の格納用開口部を介して現像剤格納部へ格納させる第2の規制部材と、
前記現像ローラが前記像担持体と当接されるとき、前記格納用開口部を開放し、および前記現像ローラが前記像担持体から離間されるとき、前記格納用開口部を封止する開閉手段と、
を有することを特徴とするプロセスカートリッジ用現像装置。
【請求項6】
前記第1の規制部材が弾性体であり、前記開閉手段は前記第1の規制部材に接合され接合位置を支点として回動可能な封止部材を備え、前記第1の規制部材は前記現像ローラが前記像担持体から離間されるときに第1の形状変化で前記像担持体に当接し、および前記第1の規制部材は前記現像ローラが前記像担持体と当接するときに前記第1の形状変化より大きい第2の形状変化で前記像担持体に当接し、前記現像ローラが前記像担持体から離間されるときに前記第1の形状変化に基づいて前記封止部材が前記格納用開口部を封止し、および前記現像ローラが前記像担持体と当接されるときに前記第2の形状変化に基づいて、前記封止部材が前記支点を中心として回動して前記格納用開口部を開放することを特徴とする請求項5記載のプロセスカートリッジ用現像装置。

【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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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2011−232609(P2011−232609A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−103611(P2010−103611)
【出願日】平成22年4月28日(2010.4.28)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】