(57)【要約】【課題】現像剤収容部内の現像剤の量に影響されることなく現像ローラ上の現像剤層の層厚を一定に保持して高い印字品質を達成する。【解決手段】現像剤収容部１６内の現像剤を感光体ドラム２に供給する現像ローラ１２と、この現像ローラの外周面上に形成される現像剤層の層厚を規制するドクターブレード２５とを有する現像装置において、ドクターブレードの近傍に、現像剤収容部内の現像剤の押圧力からドクターブレードを防護する防護板３１を設ける。さらに防護板を、ドクターブレードを挟んで現像ローラと相反する側に配置し、ドクターブレードの先端縁より外側に突出した態様で設ける。また防護板を、ドクターブレードに対して離間させ、その間隙に柔軟性部材３２を装填する。【選択図】    図３
2004151413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像坦持体に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部内の現像剤を前記像坦持体に供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面上に形成される現像剤層の層厚を規制する層厚規制手段とを具備し、
この層厚規制手段の近傍に、前記現像剤収容部内の現像剤の押圧力から前記層厚規制手段を防護する防護手段が設けられたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記層厚規制手段は、板状をなし、前記現像ローラの略接線方向に配置され、その先端部の一面を前記現像ローラの外周面に圧接させた態様で設けられ、前記防護手段は、前記層厚規制手段を挟んで前記現像ローラと相反する側に配置され、前記層厚規制手段の先端縁より外側に突出した態様で設けられたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記防護手段は、前記層厚規制手段に対して離間して設けられたことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記防護手段と前記層厚規制手段との間隙を埋める柔軟性部材を有することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記柔軟性部材を構成する材料は、スポンジであることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
【請求項６】
前記防護手段は、非磁性の材料で形成された所要の剛性を有する板状部材からなることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項７】
前記防護手段を構成する材料は、リン青銅であることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
【請求項８】
静電潜像が形成される像坦持体と、この像坦持体上の静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部内の現像剤を前記像坦持体に供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面上に形成される現像剤層の層厚を規制する層厚規制手段とを具備し、
この層厚規制手段の近傍に、前記現像剤収容部内の現像剤の押圧力から前記層厚規制手段を防護する防護手段が設けられたことを特徴とするプロセスユニット。
【請求項９】
前記層厚規制手段は、板状をなし、前記現像ローラの略接線方向に配置され、その先端部の一面を前記現像ローラの外周面に圧接させた態様で設けられ、前記防護手段は、前記層厚規制手段を挟んで前記現像ローラと相反する側に配置され、前記層厚規制手段の先端縁より外側に突出した態様で設けられたことを特徴とする請求項８に記載のプロセスユニット。
【請求項１０】
前記防護手段は、前記層厚規制手段に対して離間して設けられたことを特徴とする請求項８に記載のプロセスユニット。
【請求項１１】
前記防護手段と前記層厚規制手段との間隙を埋める柔軟性部材を有することを特徴とする請求項１０に記載のプロセスユニット。
【請求項１２】
前記柔軟性部材を構成する材料は、スポンジであることを特徴とする請求項１１に記載のプロセスユニット。
【請求項１３】
前記防護手段は、非磁性の材料で形成された所要の剛性を有する板状部材からなることを特徴とする請求項８に記載のプロセスユニット。
【請求項１４】
前記防護手段を構成する材料は、リン青銅であることを特徴とする請求項１３に記載のプロセスユニット。
【請求項１５】
静電潜像が形成される像坦持体と、この像坦持体上の静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部内の現像剤を前記像坦持体に供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面上に形成される現像剤層の層厚を規制する層厚規制手段とを具備し、
この層厚規制手段の近傍に、前記現像剤収容部内の現像剤の押圧力から前記層厚規制手段を防護する防護手段が設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
前記層厚規制手段は、板状をなし、前記現像ローラの略接線方向に配置され、その先端部の一面を前記現像ローラの外周面に圧接させた態様で設けられ、前記防護手段は、前記層厚規制手段を挟んで前記現像ローラと相反する側に配置され、前記層厚規制手段の先端縁より外側に突出した態様で設けられたことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記防護手段は、前記層厚規制手段に対して離間して設けられたことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記防護手段と前記層厚規制手段との間隙を埋める柔軟性部材を有することを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記柔軟性部材を構成する材料は、スポンジであることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記防護手段は、非磁性の材料で形成された所要の剛性を有する板状部材からなることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
前記防護手段を構成する材料は、リン青銅であることを特徴とする請求項２０に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式での画像形成の際に像坦持体上の静電潜像を現像剤を用いて現像する現像装置、及びこの種の現像装置と像坦持体などを筐体に組み込んでユニット化したプロセスユニット、並びにこの種の現像装置やプロセスユニットを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成装置では、露光により静電潜像が形成された感光体ドラムの作像面全体に均一に現像剤を供給するため、内部に固定磁石を備えた現像ローラが感光体ドラムに対向して設けられており、現像ローラの近傍には、その外周面に形成される現像剤層を所定の層厚に規制すると共に摩擦により現像剤を帯電させるドクターブレードが設けられている（特許文献１参照。）。このドクターブレードは、ゴムなどの弾性材料で形成され、その弾性変形力で現像ローラに圧接して現像ローラ上の現像剤層の層厚を規制するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−９２８０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに、この種のドクターブレードは、ゴムなどの弾性材料で形成され、その弾性変形力で現像ローラに圧接して現像ローラ上の現像剤層の層厚を規制するようになっているが、現像ローラ周辺の部品レイアウトの都合で、現像ローラに向かう現像剤の移動経路上にドクターブレードを配置した場合、現像剤がドクターブレードと接触してこれを押圧し、この現像剤の押圧力が現像剤収容部内の現像剤の量に応じて変動するため、現像ローラに対するドクターブレードの圧接力を変化させる不都合を招く。
【０００５】
例えば現像剤収容部内の現像剤の量が多いと、ドクターブレードに対する現像剤の押圧力が大きくなり、これに伴ってドクターブレードの圧接力が増大する。これとは逆に現像剤収容部内の現像剤の量が少ないと、ドクターブレードに対する現像剤の押圧力が小さくなるか、若しくはなくなるため、ドクターブレードの圧接力が減少する。このようなドクターブレードの圧接力の変動は、現像ローラ上の現像剤層の層厚に影響を与え、安定した印字濃度を確保することができずに印字カスレを生じたり、逆に文字太りやカブリを生じたりして印字品質を低下させる要因になる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点を解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、現像剤収容部内の現像剤の量に影響されることなく現像ローラ上の現像剤層の層厚を一定に保持して高い印字品質を得ることができるように構成された現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような目的を果たすために、本発明においては、請求項１、請求項８並びに請求項１５に示すとおり、像坦持体に形成された静電潜像を現像するための現像剤を収容する現像剤収容部と、この現像剤収容部内の現像剤を像坦持体に供給する現像ローラと、この現像ローラの外周面上に形成される現像剤層の層厚を規制する層厚規制手段とを具備し、この層厚規制手段の近傍に、現像剤収容部内の現像剤の押圧力から層厚規制手段を防護する防護手段が設けられたものとした。
【０００８】
これによると、防護手段により現像剤収容部内の現像剤の押圧力が層厚規制手段に作用することを避けることができる。このため、現像剤収容部内の現像剤量の変動に伴って現像剤の押圧力が変化しても、ドクターブレードには影響を与えないため、ドクターブレードの圧接力に変化はなく、現像剤収容部内の現像剤量に応じて現像ローラ上の現像剤層の層厚が変動する不都合を避けることができる。
【０００９】
さらに請求項２、請求項９並びに請求項１６に示すとおり、前記の層厚規制手段は、板状をなし、現像ローラの略接線方向に配置され、その先端部の一面を現像ローラの外周面に圧接させた態様で設けられ、防護手段は、層厚規制手段を挟んで現像ローラと相反する側に配置され、層厚規制手段の先端縁より外側に突出した態様で設けられた構成とすると良い。これによると、防護手段を越えて層厚規制手段側に移動する現像剤で層厚規制手段が押圧されることを避け、現像剤の押圧力から層厚規制手段を確実に防護することができる。
【００１０】
さらに請求項３、請求項１０並びに請求項１７に示すとおり、前記の防護手段は、層厚規制手段に対して離間して設けられた構成とすると良い。これによると、現像剤収容部内の現像剤の押圧力で防護手段が変位した場合でも、層厚規制手段に影響を与えずに済む。
【００１１】
さらに請求項４、請求項１１並びに請求項１８に示すとおり、前記の防護手段と層厚規制手段との間隙を埋める柔軟性部材を有する構成とすると良い。これによると、防護手段と層厚規制手段との間隙に現像剤が入り込むことを避けると共に、防護手段が変位しても柔軟性部材が適宜に変形することで層厚規制手段に影響を与えずに済む。
【００１２】
さらに請求項５、請求項１２並びに請求項１９に示すとおり、前記柔軟性部材を構成する材料は、スポンジである構成をとることができる。この場合、現像剤が内部に侵入することがないように独立気泡のものが望ましい。
【００１３】
さらに請求項６、請求項１３並びに請求項２０に示すとおり、前記の防護手段は、非磁性の材料で形成された所要の剛性を有する板状部材からなる構成をとることができる。これによると、現像ローラ内の固定磁石が形成する磁界が防護手段で乱されることを避けることができる。また防護手段は、筐体の内壁を一部突出させたり、あるいはブロック状のものとすることも可能であるが、これらの構成に比較して防護手段を板状とした構成では、寸法精度を容易に確保することができる利点がある。
【００１４】
さらに請求項７、請求項１４並びに請求項２１に示すとおり、前記の防護手段を構成する材料は、リン青銅である構成とすることができる。これによると、剛性が高く、層厚規制手段を確実に防護することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明が適用された画像形成装置を示す模式的な断面図である。この画像形成装置は、電子写真方式でトナー画像を形成するプロセスユニット１と、このプロセスユニット１内の感光体ドラム（像坦持体）２に記録紙を圧接させて感光体ドラム２上のトナー画像を記録紙に転写する転写ローラ３と、記録紙上に転写されたトナー画像を加熱定着させる定着部４とを有し、給紙部５の記録紙がプロセスユニット１の感光体ドラム２と転写ローラ３との間に送り込まれた後、定着部４を経て排紙部６に排出される。特にここでは本体の上部に原稿読取部７を備えており、原稿の読取画像がプロセスユニット１により記録紙上に複写される。
【００１７】
図２は、図１に示したプロセスユニットを示す断面図である。このプロセスユニット１は、感光体ドラム２の周りに、この作像面を均一に帯電させる帯電ローラなどからなる帯電器１１と、感光体ドラム２にトナーを供給して静電潜像を現像する現像ローラ１２と、感光体ドラム２の作像面に残留するトナーを清掃するクリーニングブレードなどからなるクリーニング部１３とを備えており、感光体ドラム２には画像データに基づいたレーザ光が照射されて静電潜像が形成される。感光体ドラム２、帯電器１１、現像ローラ１２、クリーニング部１３はハウジング１４に収容されている。
【００１８】
現像ローラ１２は、感光体ドラム２に供給する現像剤を収容する現像剤収容部１６と共に現像部（現像装置）１７を構成する。現像ローラ１２は、現像スリーブの内部に固定磁石を備えたものである。
【００１９】
現像剤収容部１６のハウジング１８内には、現像剤補給部１９から導入された現像剤を現像ローラ１２に向けて搬送する現像剤搬送手段としてのアジテータ２０が設けられており、このアジテータ２０は現像剤撹拌の機能を兼ね備えており、弾性を有するプラスティックフィルムを回転させることで現像剤収容部１６内の現像剤が現像ローラ１２側に押し出されるようになっている。なお、ここでは１成分現像剤が用いられる。
【００２０】
現像ローラ１２の周辺には、現像ローラ１２の下部の空間に現像剤が充満した状態に保持するための棚状部２２が設けられており、現像ローラ１２の斜め下方には、現像剤収容部１６の出口２３が開口している。現像剤収容部１６内の現像剤は、アジテータ２０の回転で出口２３側に搬送された後、出口２３から棚状部２２に向けて押し上げられる。
【００２１】
現像ローラ１２には、その外周面上に形成される現像剤層の層厚を一定に規制するドクターブレード（層厚規制手段）２５が圧接している。このドクターブレード２５は、感光体ドラム２と相反する側に配置され、現像剤収容部１６の出口２３から現像ローラ１２に向かう現像剤と接触する位置にある。
【００２２】
ドクターブレード２５は、現像剤収容部１６の出口２３の上方においてハウジング１４に固設された支持板２６で支持され、現像ローラ１２に向けて斜め下方に突出した状態で、現像ローラ１２の外周面に対して略接線方向に配置されており、現像ローラ１２の最下点よりやや上側の周面部分に対して自らの弾性変形力によって先端部の一面が圧接している。
【００２３】
図３は、図２に示したドクターブレードの周辺部を拡大して示す断面図である。ドクターブレード２５の近傍には、現像剤収容部１６内の現像剤の押圧力からドクターブレード２５を防護する防護板（防護手段）３１が設けられている。この防護板３１は、非磁性の金属材料、例えばリン青銅からなっており、想定される現像剤の押圧力に対して大きな変形を生じない所要の剛性を有する板厚のものが採用される。例えば防護板３１の板厚ｔ＝０．１ｍｍとすると良い。
【００２４】
この防護板３１は、ドクターブレード２５を挟んで現像ローラ１２と相反する側に配置され、現像ローラ１２の外周面に圧接するドクターブレード２５の先端部２５ａを背後から防護するようになっている。またこの防護板３１は、ドクターブレード２５の先端縁より突出した態様で設けられ、防護板３１の先端縁を越えてドクターブレード２５側に移動する現像剤でドクターブレード２５が押圧されないようになっている。ドクターブレード２５の先端に対する防護板３１の突出量Ｄは例えば１ｍｍとすると良い。
【００２５】
防護板３１は、現像剤の押圧力で自らが変位した場合でもドクターブレード２５に影響を与えずに済むように、ドクターブレード２５に対して離間して設けられており、防護板３１の多少の変位を許容する構造となっている。特にここでは支持板２６の一方の面にドクターブレード２５が固着され、支持板２６の他方の面に防護板３１が固着され、支持板２６の板厚に相当する間隙が防護板３１とドクターブレード２５との間に形成されている。
【００２６】
防護板３１とドクターブレード２５との間隙には、スポンジ状材料からなる柔軟性部材３２が装填されており、これにより防護板３１とドクターブレード２５との間隙に現像剤が入り込んで防護板３１に作用する現像剤の押圧力がそのままドクターブレード２５に作用する不都合を避けることができる。しかも、防護板３１が変位しても柔軟性部材３２が適宜に変形することでドクターブレード２５に影響を与えずに済む。柔軟性部材３２は、所定形状に予め成形した上で防護板３１及びドクターブレード２５に貼り付けるものとすれば良い。
【００２７】
図４は、図３に示したドクターブレード及び防護板の平面図である。ドクターブレード２５は、感光体ドラム２の作像エリアに対応して現像ローラ１２の両端部を除く長さ範囲に渡って設けられ、防護板３１は、ドクターブレード２５の全長に渡って設けられている。
【００２８】
図５は、図２に示した現像部での現像剤の状況を示す断面図である。（Ａ）に示すように現像剤収容部１６の現像剤量が多い場合には、ドクターブレード２５の背面側の空間に現像剤が充満し、ドクターブレード２５や防護板３１に現像剤が接触した状態となっており、この状態では、大きな押圧力が防護板３１に作用するものの、ドクターブレード２５には影響を与えないため、ドクターブレード２５の圧接力に変化はなく、現像ローラ１２上の現像剤層の層厚が変動することを避けることができる。他方、（Ｂ）に示すように現像剤収容部１６の現像剤量が少ない場合には、ドクターブレード２５の背面側の空間に現像剤はなく、現像剤の押圧力がドクターブレード２５に作用することはない。
【００２９】
なお、本実施形態においては、１成分現像剤の例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、トナーとキャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置にも同様に適用可能である。
【００３０】
【発明の効果】
このように本発明によれば、防護手段により現像剤収容部内の現像剤の押圧力が層厚規制手段に作用することを避けることができ、これにより現像剤収容部内の現像剤の量に伴って現像剤の押圧力が変化しても、ドクターブレードの圧接力に変化はなく、現像剤層の層厚が変動することを避けることができ、安定した濃度の高品質な印字を実現する上で大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された画像形成装置を示す模式的な断面図
【図２】図１に示したプロセスユニットを示す断面図
【図３】図２に示したドクターブレードの周辺部を拡大して示す断面図
【図４】図３に示したドクターブレード及び防護板の平面図
【図５】図２に示した現像部での現像剤の状況を示す断面図
【符号の説明】
１  プロセスユニット
２  感光体ドラム（像坦持体）
１２  現像ローラ
１６  現像剤収容部
１７  現像部（現像装置）
２５  ドクターブレード（層厚規制手段）
３１  防護板（防護手段）
３２  柔軟性部材
【図１】
2004151413.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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