(57)【要約】【課題】簡単な構成で現像ケース外部への現像剤漏出を防止できる現像装置およびこの現像装置を備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の現像装置２は、現像ローラ１０１と現像ケースとを備える。現像ローラ１０１は、現像剤汲み上げ部１０１Ｍ４で現像剤を汲み上げ、現像剤を担持搬送する。現像ケースは、現像ローラ１０１を軸支する軸受部１０５を有し、現像剤を収容する。  軸受部１０５は、現像ローラ１０１の端部における現像剤の汲み上げを防止する防止部１０５Ａを有する。防止部１０５Ａは、現像剤汲み上げ部１０１Ｍ４付近に現像ローラ１０１の軸方向に沿って延出するように配置され、汲み上げられる現像剤を遮断するように構成される。  この構成では、軸受部１０５の一部を防止部１０５Ａとすることにより、部品点数を増加させることなく現像ローラ１０１の端部における現像剤の汲み上げを防止できる。【選択図】図２
2008304510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤汲み上げ部で現像剤を汲み上げ、現像剤を担持搬送する現像ローラと、
前記現像ローラを軸支する軸受部を有し、現像剤を収容する現像ケースと、
を備え、
前記軸受部は、前記現像ローラの端部における現像剤の汲み上げを防止する防止部を有し、
前記防止部は、前記現像剤汲み上げ部付近に前記現像ローラの軸方向に沿って延出するように配置され、汲み上げられる現像剤を遮断するように構成される現像装置。
【請求項２】
前記現像ケースは、現像後における前記現像ローラの表面に残留した現像剤を除去する除去部材をさらに備える請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記現像ローラの端部の表面は、ローレット加工を施していない請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記現像ケースは、現像剤の搬送量を規制する穂高規制部材をさらに備え、
前記穂高規制部材は、整流磁束を発生させるための第１補極よりも前記現像ローラの回転方向の上流に配置される請求項１〜３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置を備える画像形成装置。
【請求項６】
タンデム型カラー機である請求項５に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体の静電潜像を可視像化する現像装置およびこの現像装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤が収納されている現像ケースを備え、現像ケース内に現像ローラを有する現像装置において、現像ケースにおける現像ローラを軸支する軸受部から現像ケース外部への現像剤漏出が起こることがあった。現像剤漏出によって、直接画像に影響を与えるばかりでなく、光学系や帯電極、転写分離極、各種センサ等を汚染することによる２次的な不具合を発生させる原因となる。
【０００３】
上記課題を解決するために、現像スリーブの外周面に対して磁性体シール部材を設け、かつ現像ローラの端部の外形を現像ローラ本体部の外形よりも大きくすることで、現像ローラの段差部を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００６−１０６１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された従来技術では、現像ケース外部への現像剤漏出を防止するための磁性体シール部材が必要となり部品点数が増加する。
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構成で現像ケース外部への現像剤漏出を防止できる現像装置およびこの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】
【０００６】
本発明の現像装置は、現像ローラと現像ケースとを備える。現像ローラは、現像剤汲み上げ部で現像剤を汲み上げ、現像剤を担持搬送する。現像ケースは、現像ローラを軸支する軸受部を有し、現像剤を収容する。
【０００７】
軸受部は、現像ローラの端部における現像剤の汲み上げを防止する防止部を有する。防止部は、現像剤汲み上げ部付近に現像ローラの軸方向に沿って延出するように配置され、汲み上げられる現像剤を遮断するように構成される。
【０００８】
この構成では、軸受部の一部を防止部とすることにより、部品点数を増加させることなく現像ローラの端部における現像剤の汲み上げを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明における現像装置は、簡単な構成で現像ケース外部への現像剤漏出を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置を、図面を参照にしつつ詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る現像装置が搭載される画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【００１２】
画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、所定のシート（記録用紙）に対して多色および単色の画像を形成するものである。画像形成装置１００は、露光ユニット１、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２と、用紙搬送路１１０、給紙トレイ１０および排紙トレイ１５等より構成されている。
【００１３】
なお、画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、現像装置２、感光体ドラム３、帯電器５、クリーナユニット４は各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され４つの画像ステーションが構成されている。
【００１４】
感光体ドラム３は、画像形成装置１００の上部に配置されている。
【００１５】
帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、図１に示すように接触型のローラ型やブラシ型の帯電器のほかチャージャー型の帯電器が用いられる事もある。
【００１６】
露光ユニット１は、図１に示すようにレーザ照射部および反射ミラーを備えた、レーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いる手法のほかに、発光素子をアレイ状に並べた例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドを用いる手法もある。そして帯電された感光体ドラム３を入力された画像データに応じて露光することにより、その表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有するものである。
【００１７】
現像装置２はそれぞれの感光体ドラム３上に形成された静電潜像を（Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。
【００１８】
クリーナユニット４は、現像・画像転写後における感光体ドラム３上の表面に残留したトナーを、除去・回収するものである。
【００１９】
感光体ドラム３の上方に配置されている中間転写ベルトユニット８は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンション機構７３、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ローラ６、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
【００２０】
中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンション機構７３、中間転写ローラ６、中間転写ベルト従動ローラ７２等は、中間転写ベルト７を張架し、矢印方向に回転駆動させるものである。
【００２１】
中間転写ローラ６は、中間転写ベルトユニット８の中間転写ベルトテンション機構７３の中間転写ローラ６取付部に回転可能に支持されており、感光体ドラム３のトナー像を、中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。
【００２２】
中間転写ベルト７は、それぞれの感光体ドラム３に接触するように設けられている。そして、感光体ドラム３に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト７に順次的に重ねて転写することによって、中間転写ベルト７上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成する機能を有している。この中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００２３】
感光体ドラム３から中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６によって行われる。中間転写ローラ６には、トナー像を転写するために高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加されている。中間転写ローラ６は、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は、導電性の弾性材（例えばＥＰＤＭ，発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルトに対して均一に高電圧を印加することができる。本実施例では転写電極としてローラ形状を使用しているが、それ以外にブラシなども用いる事が可能である。
【００２４】
上述の様に各感光体３上で各色相に応じた顕像化された静電像は中間転写ベルト７で積層され、装置に入力された画像情報となる。このように、積層された画像情報は中間転写ベルト７の回転によって、後述の用紙と中間転写ベルト７の接触位置に配置される転写ローラ１１によって用紙上に転写される。
【００２５】
この時、中間転写ベルト７と転写ローラ１１は所定ニップで圧接されると共に、転写ローラ１１にはトナーを用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。さらに、転写ローラ１１は上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方に硬質材料（金属等）が用いられ、他方に弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等々）が用いられる。
【００２６】
また、上記のように、感光体ドラム３との接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、若しくは、転写ローラ１１によって用紙上に転写が行われず中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触する例えばクリーニング部材としてクリーニングブレードが備えられており、クリーニングブレードが接触する中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２で支持されている。
【００２７】
給紙トレイ１０は、画像形成に使用するシート（記録用紙）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。また、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みのシートを反転した状態で（多色トナー像を下側に向けて）載置するためのトレイである。
【００２８】
また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０のシートを転写部１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、略垂直形状の用紙搬送路１１０が設けられている。さらに、給紙トレイ１０から排紙トレイ１５までの用紙搬送路１１０の近傍には、ピックアップローラ１６１、レジストローラ１４、転写ローラ１１、定着ユニット１２、シートを搬送する搬送ローラ２５１、２５２、排紙ローラ２５３等が配されている。
【００２９】
搬送ローラ２５１、２５２は、シートの搬送を促進・補助するための、小型のローラであり、用紙搬送路１１０に沿って複数設けられている。ピックアップローラ１６１は、給紙トレイ１０の端部に備えられ、給紙トレイ１０から、シートを１枚ずつ用紙搬送路１１０に供給する呼び込みローラである。
【００３０】
また、レジストローラ１４は、用紙搬送路１１０上に搬送されているシートをいったん保持するものである。そして、感光体ドラム３上のトナー像の先端とシートの先端を合わせるタイミングでシートを転写ローラ１１に搬送する機能を有している。
【００３１】
定着ユニット１２は、加熱ローラ３１、加圧ローラ３２、等を備えており、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２は、シートを挟んで回転するようになっている。また、加熱ローラ３１は、図示しない温度検出器からの信号に基づいて制御部によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ３２とともにシートを熱圧着することにより、シートに転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、シートに対して熱定着させる機能を有している。
【００３２】
次に、シート搬送経路を詳細に説明する。画像形成装置１００には予めシートを収納する給紙トレイ１０が配置されると共に、ユーザが少数枚の印字を行う時に給紙トレイ１０の開閉動作を行わなくても良い手差しトレイ２０が配置されている。
【００３３】
両給紙方法には、各々ピックアップローラ１６１、１６２が配置され、1枚ずつを搬送路に導くようになっている。
【００３４】
給紙トレイ１０から搬送されるシートは搬送路１１０中の搬送ローラ２５１によってレジストローラ１４まで搬送され、シートの先端と中間転写ベルト７上の画像情報の先端を整合するタイミングで転写ローラ１１に搬送され、シート上に画像情報が書き込まれる。その後、シートは定着ユニット１２を通過する事によってシート上の未定着トナーが熱で溶融・固着され搬送ローラ２５２を経て排紙ローラ２５３から排紙トレイ１５上に排出される（片面印字要求の時）。
【００３５】
他方、手差しトレイ２０に積載されるシートはピックアップローラ１６２によって給紙され、搬送ローラ２５４、２５５、２５６を経てレジストローラ１４に到達し、それ以降は給紙トレイ１０から給紙されるシートと同様の経過を経て廃止トレイ１５に排出される（片面印字要求の時）。
【００３６】
この時、印字要求内容が両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着ユニット１２を通過したシートの後端が排紙ローラ２５３でチャックされ、排紙ローラ２５３が逆回転する事によって搬送ローラ２５７、２５８に導かれた後レジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に排紙トレイ１５に排出される。
【００３７】
次に、本実施形態に係る特徴的な現像装置の構成について、図面を参照して説明する。
【００３８】
図２は本実施形態の一つの現像装置端部構成を示す部分斜視図、図３は現像装置の現像ローラ軸に垂直な面での断面図、図４は、現像ローラの現像ローラ軸に垂直な面での断面図、図５は本実施形態の現像ローラと軸受との位置関係を示す図、図６は本実施形態の軸受の構成を示す上面図である。
【００３９】
現像装置２は、図３に示すように、現像ローラ１０１と、現像剤の穂立ちを規制する穂高規制部材１０２と、現像後の現像剤を掻き取る掻き取り部材１０３と、現像剤を攪拌し現像ローラに現像剤を供給する攪拌供給部材１０４Ａ，１０４Ｂとを備えており、感光体ドラム３に現像剤を供給する。現像ローラ１０１の回転方向と感光体ドラム３の回転方向は同じであるため、現像部においてはカウンタ方式で接触現像される。掻き取り部材１０３は、本発明の除去部材に相当する。
【００４０】
図５に示す現像ローラ軸１０７は、現像装置２の端部において図２に示す（但し、現像ローラは図示しない）軸受１０５が孔１０５Ｈを有しているため、その孔１０５Ｈにて両端で保持される。軸受１０５は、図６に示すように、リブ１０５Ａを有している。リブ１０５Ａは、軸受１０５の一部であり、後述する現像剤汲み上げ部付近において、現像ローラ１０１の軸方向に沿って延出している。リブ１０５Ａは、本発明の防止部に相当する。本実施形態では、現像ローラ１０１端部における現像剤の漏れ出しや噴出しをより確実に防止することを目的に、現像ローラ１０１端部における現像剤量を現像ローラ１０１の回転方向に合わせて徐々に少量に抑えこむためのテーパ１０５Ｔを有しているが、特にこの形状に限定されるものではない。
【００４１】
また、本実施形態では、リブ１０５Ａは軸受１０５から延出しているが、リブ１０５Ａが配置される部位は、軸受１０５に限定されるものではない。
【００４２】
本実施形態の現像装置２では、現像スリーブ１０１Ｓの回転においても、端部からの現像剤が漏れ出しや噴き出しを防止できる理由について、説明する。
【００４３】
図４に示す如く、現像ローラ１０１の内部には棒状のマグネットが複数本固定されており、現像スリーブ１０１Ｓ表面は現像剤搬送性をアップするために、現像ローラ１０１の軸方向の画像形成領域にはローレット加工が施されている。マグネットは構造上現像ローラ１０１の長手方向全域には入っておらず、図５に示すように１点鎖線で示す位置の間にのみ存在する。従い、現像装置２の端部においては、磁界の影響を受けにくくなるため、現像ローラの回転に負けて現像剤が漏れ出し・噴出しやすい。現像ローラ１０１の両端に、ローレット加工が施されていない領域１１０が存在する理由は、摩擦力を落として極力現像剤が持ち上がらなくするためである。領域１１０は、現像ローラ１０１の軸方向の画像形成部より外側の領域のことである。
【００４４】
そこで、図５に示すように、軸受１０５の一部を現像ローラ中央側に延出するリブ１０５Ａを設ける。それにより、従来では現像剤が持ち上げられていた部分に現像剤が持ち上げられなくなり、漏れ出しや噴出しを防止することができる。
【００４５】
より詳細に説明すると、図４に示すように、現像剤は磁極１０１Ｍ４により汲み上げられ、それを第一補極１０１Ｍ５に搬送したのち、それを主極１０１Ｍ１まで伝達するものである。磁極１０１Ｍ４は、本発明の現像剤汲み上げ部に相当する。従い、現像ローラ１０１の端部における磁極１０１Ｍ４での現像剤の汲み上げを根本的になくせば、漏れ出しや噴出しを防止することができるようになる。
【００４６】
また、リブ１０５Ａを領域１１０の３６０℃にわたって設けるわけではなく、領域１１０における磁極１０１Ｍ４近傍の一部のみに設ける理由は、現像に寄与した正常な現像剤が現像後に釈放（開放）される部分を確保しておかないと逃げ道がなくなるからである。全周にまでリブ１０５Ａを設けてしまうと、軸受１０５と現像ローラ１０１との間で現像剤が固着されてしまう問題も発生する。
【００４７】
この現象をより効果的に行うために、現像装置２に掻き取り部材１０３を設けている。すなわち、軸受１０５にはリブ１０５Ａが設けられている関係で基本的に現像剤が汲み上げられないようになっているが、より現像剤が入り込まないようにさせることができる。
【００４８】
また、現像装置２の穂高規制部材１０２は、第一補極１０４Ｍ５よりも現像ローラ１０１回転方向の上流側に配置することで、穂立ち作製による現像ローラ１０１の回転トルクを抑えることができる。従い、きれいな現像剤穂立ちを確保できるとともに、現像剤の漏れ出しや噴出しを防止することができる。
【００４９】
現像装置２は、様々な方式の画像形成装置に用いることができる。特に、タンデム型カラー機である画像形成装置に採用することで、現像装置２全体の回転による振動を抑えることができるため、現像剤の漏れ出しや噴出しを防止することができる。
【００５０】
上のように構成したので、本実施形態によれば、現像装置２の構成として、軸受１０５の一部を現像ローラ１０１の中央部側に延出することにより、現像装置２端部における現像剤の漏れ出しや噴出しを防止することができる。
【００５１】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置が適用される画像形成装置の全体概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置における端部の構成を示す部分斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像装置の現像ローラ軸に垂直な面での断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る現像ローラの現像ローラ軸に垂直な面での断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る現像ローラと軸受との位置関係を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る軸受の構成を示す上面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２−現像装置
１０１−現像ローラ
１０１Ｍ４−磁極（現像剤汲み上げ部）
１０５−軸受部
１０５Ａ−リブ（防止部）
【図１】
2008304510.tif 000003
【図２】
2008304510.tif 000004
【図３】
2008304510.tif 000005
【図４】
2008304510.tif 000006
【図５】
2008304510.tif 000007
【図６】
2008304510.tif 000008