(57)【要約】【課題】  先端部を現像剤層厚規制ローラの外周面に当接させたクリーニング部材の両端側先端部を端部シールで現像剤層厚規制ローラの外周面に押圧しているときに、クリーニング部材の先端部と端部シールとの間に隙間が生じないようにし、クリーニング部材によって現像剤層厚規制ローラの外周面から除去された現像剤がその隙間から現像装置の外部に漏れ出すことを防止する。【解決手段】  クリーニング部材２２の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とする。これにより、端部シール２４がクリーニング部材２２の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に向けて押圧している箇所において、端部シール２４がクリーニング部材２２の先端部に密着し、クリーニング部材２２の先端部と端部シール２４との間に隙間が発生しなくなり、そのような隙間からの現像剤の漏れ出しが防止される。【選択図】    図３
2005106904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持し、担持した現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給する現像ローラと、
前記現像ローラの外周面に当接され、前記現像ローラが担持する現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制ローラと、
先端部が前記現像剤層厚規制ローラの外周面に当接され、前記現像剤層厚規制ローラの外周面に付着した現像剤を除去する板状のクリーニング部材と、
前記現像剤層厚規制ローラの中心線方向の両端側に配置され、前記現像剤層厚規制ローラの両端側の外周面の一部と前記現像剤層厚規制ローラに当接している前記クリーニング部材の両端側先端部とを押圧する端部シールと、
を具備し、
前記クリーニング部材の厚み寸法が０．５ｍｍ以下である現像装置。
【請求項２】
前記クリーニング部材は、金属板とゴム板とを接着して形成されている請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記クリーニング部材は、ＰＥＴ樹脂板とゴム板とを接着して形成されている請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記ゴム板の厚み寸法が０．０８〜０．２ｍｍである請求項２又は３記載の現像装置。
【請求項５】
像担持体と、
前記像担持体を中心線回りに回転自在に保持するカートリッジケースと、
前記カートリッジケース内に保持された請求項１ないし４のいずれか一記載の現像装置と、
を具備するプロセスカートリッジ。
【請求項６】
像担持体と、
前記像担持体に対向配置された請求項１ないし４のいずれか一記載の現像装置と、
を具備する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、現像剤を収容する現像容器と、その現像容器の開口部に中心線回りに回転自在に保持された現像ローラと、その現像ローラに現像剤を供給する供給ローラと、供給ローラにより供給されて現像ローラ上に担持された現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制ローラと、先端部を現像剤層厚規制ローラの外周面に当接させてこの現像剤層厚規制ローラの外周面に付着した現像剤除去する板状のクリーニング部材とを具備する現像装置が知られている。
【０００３】
このような現像装置においては、現像ローラ、現像剤層厚規制ローラの中心線方向の両端部には各ローラ等の外周面を押圧する端部シールが設けられ、現像剤が現像装置外に漏れ出すことを防止している。さらに、この端部シールは、現像剤層厚規制ローラの外周面に当接されているクリーニング部材の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラの外周面に向けて押圧している。
【０００４】
先端部を外周面に当接させたクリーニング部材によって現像剤層厚規制ローラの外周面から除去された現像剤は、クリーニング部材の先端部を乗り越えて現像装置内における現像剤を収容している領域内に戻される。また、クリーニング部材によって除去された現像剤の一部は、現像剤層厚規制ローラの回転に伴ってクリーニング部材の先端部に沿って現像剤層厚規制ローラの中心線方向両端側へ移動し、端部シールにぶつかった位置でクリーニング部材の先端部を乗り越えて現像装置内における現像剤を収容している領域内に戻される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、端部シールが現像剤層厚規制ローラに当接しているクリーニング部材の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラの外周面に向けて押圧している箇所において、端部シールがクリーニング部材の先端部に密着せず、クリーニング部材の先端部と端部シールとの間に隙間が生じることがある。この隙間は、クリーニング部材の厚み寸法が大きくなるほど生じ易くなる。
【０００６】
クリーニング部材の先端部と端部シールとの間に隙間が生じると、クリーニング部材により除去されてクリーニング部材の先端部に沿って現像剤層厚規制ローラの中心線方向両端部へ移動した現像剤は、その隙間に入り込み、現像剤層厚規制ローラの端部から現像装置の外部に漏れ出し、漏れ出した現像剤により現像装置の周囲が汚れる。
【０００７】
本発明の目的は、クリーニング部材の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラの外周面に向けて押圧している端部シールとクリーニング部材の先端部との間に隙間が生じないようにし、クリーニング部材によって現像剤層厚規制ローラの外周面から除去された現像剤がその隙間から現像装置の外部に漏れ出すことを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明の現像装置は、現像剤を担持し、担持した現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給する現像ローラと、前記現像ローラの外周面に当接され、前記現像ローラが担持する現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制ローラと、先端部が前記現像剤層厚規制ローラの外周面に当接され、前記現像剤層厚規制ローラの外周面に付着した現像剤を除去する板状のクリーニング部材と、前記現像剤層厚規制ローラの中心線方向の両端側に配置され、前記現像剤層厚規制ローラの両端側の外周面の一部と前記現像剤層厚規制ローラに当接している前記クリーニング部材の両端側先端部とを押圧する端部シールと、を具備し、前記クリーニング部材の厚み寸法が０．５ｍｍ以下である。
【０００９】
したがって、クリーニング部材の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とすることにより、端部シールがクリーニング部材の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラの外周面に向けて押圧している箇所において、端部シールがクリーニング部材の先端部に密着し、クリーニング部材の先端部と端部シールとの間に隙間が発生せず、クリーニング部材により現像剤層厚規制ローラの外周面から除去された現像剤が現像装置の外部に漏れ出すことが防止される。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記クリーニング部材は、金属板とゴム板とを接着して形成されている。
【００１１】
したがって、強度の高い金属板をクリーニング部材の一部とすることにより、クリーニング部材の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とした場合であっても、現像剤層厚規制ローラに対する十分な当接圧を確保でき、現像剤層厚規制ローラから現像剤を除去する性能が維持される。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記クリーニング部材は、ＰＥＴ樹脂板とゴム板とを接着して形成されている。
【００１３】
したがって、ＰＥＴ樹脂板は強度が高いので、ＰＥＴ樹脂板をクリーニング部材の一部とすることによりクリーニング部材の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とした場合であっても、現像剤層厚規制ローラに対する十分な当接圧を確保でき、現像剤層厚規制ローラから現像剤を除去する性能が維持される。
【００１４】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の現像装置において、前記ゴム板の厚み寸法が０．０８〜０．２ｍｍである。
【００１５】
したがって、ゴム板によるクリーニング性能を維持しつつクリーニング部材の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とすることが可能となる。
【００１６】
請求項５記載の発明のプロセスカートリッジによれば、像担持体と、前記像担持体を中心線回りに回転自在に保持するカートリッジケースと、前記カートリッジケース内に保持された請求項１ないし４のいずれか一記載の現像装置と、を具備する。
【００１７】
したがって、このプロセスカートリッジによれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の発明と同様の作用を奏する。
【００１８】
請求項６記載の発明の画像形成装置によれば、像担持体と、前記像担持体に対向配置された請求項１ないし４のいずれか一記載の現像装置と、を具備する。
【００１９】
したがって、この画像形成装置によれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の発明と同様の作用を奏する。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１記載の発明によれば、クリーニング部材により現像剤層厚規制ローラの外周面から除去された現像剤が現像装置の外部に漏れ出すことを防止できる。
【００２１】
請求項２記載の発明によれば、クリーニング部材の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とした場合であっても、現像剤層厚規制ローラに対する十分な当接圧を確保でき、現像剤層厚規制ローラから現像剤を除去する性能を維持できる。
【００２２】
請求項３記載の発明によれば、クリーニング部材の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とした場合であっても、現像剤層厚規制ローラに対する十分な当接圧を確保でき、現像剤層厚規制ローラから現像剤を除去する性能を維持できる。
【００２３】
請求項４記載の発明によれば、ゴム板によるクリーニング性能を維持しつつクリーニング部材の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とすることができる。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし４のいずれか一記載の発明と同様の効果を奏することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の第１の実施の形態を図１ないし図６に基づいて説明する。図１は本発明の現像装置を４組備えた画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、「プリンタ」という。）の概略構成を示す側面図、図２は現像装置の一部を拡大して示す縦断側面図、図３は図２におけるＡ部を拡大して示す側面図、図４は図３を矢印Ｂ方向から見た平面図、図５は現像装置の一部を示す斜視図、図６は図５からローラを外した状態を示す斜視図である。
【００２７】
このプリンタは、複数の支持ローラに掛け回された像担持体としての感光体ベルト１を備えている。感光体ベルト１は図中の矢印Ｃで示した時計回り方向に回転駆動され、その周りには、帯電器２、光書き込みユニット３、４組の現像装置４Ｂｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ、中間転写体としての中間転写ベルト５、感光体クリーニング装置６などが配置されている。感光体ベルト１の表面には有機感光層が形成されている。なお、上述したＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの添え字は、それぞれ形成される画像の色（ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー）を示すもので、これらの添え字は必要に応じて省略する。
【００２８】
本プリンタで画像形成動作（プリント動作）を実行するときは、帯電器２に高電圧が印加されることにより、感光体ベルト１が一様に帯電される。そして、図示しない画像信号処理部では、カラー画像情報、例えば、外部のコンピュータから送られてきたカラー画像信号が光書き込み信号に変換されて光書き込みユニット３に送られる。光書き込みユニット３では、上記光書き込み信号に基づいて図示しない光源としてのレーザが制御され、ポリンゴンミラー７、ｆ／θレンズ８及び反射ミラー９を介して、各色（Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ）の画像信号に対応した光書き込みが行われ、感光体ベルト１上に静電潜像が形成される。
【００２９】
感光体ベルト１上の静電潜像は、該潜像とは逆極性の電荷にて帯電された現像剤としての各色のトナーをそれぞれ有する各現像装置４によって各色ごとに現像される。これにより、感光体ベルト１上には、各色ごとのトナー像が順次形成される。
【００３０】
なお、各現像装置４の側端部（図中左側）には、それぞれ独立して回転可能なカム２７が当接されており、このカム２７と現像装置４を感光体ベルト１から離反させる向きに付勢する付勢手段（図示せず）との働きにより、現像時には現像装置４が感光体ベルト１に近接する位置（現像ローラ１８が感光体ベルト１に当接する位置）に移動し、非現像時には現像装置４が感光体ベルト１から離反する位置に移動する。図１は、ブラックのトナーを収容した現像装置４Ｂｋによる画像形成時の状態であり、現像装置４Ｂｋのみが感光体ベルト１に近接する位置に移動し、他の現像装置４Ｃ，４Ｍ，４Ｙは感光体ベルト１から離反している。
【００３１】
感光体ベルト１と中間転写ベルト５との接触部においては、中間転写ベルト５にトナーと逆極性の電荷を印加することにより、感光体ベルト１上のトナー像が中間転写ベルト５上に転写される。このトナー像の形成及び転写動作を４回繰り返すことにより、中間転写ベルト５上に４色重ねのカラートナー像が形成される。この中間転写ベルト５上のカラートナー像は、給紙カセット１０又は手差しトレイ１１から搬送ローラ対１２によって送られてきた記録媒体としての転写紙に、二次転写部材としての紙転写ローラ１３によって転写される。カラートナー像が転写された転写紙は、定着装置１４において溶融定着され、排紙トレイ１５上に排出される。
【００３２】
つぎに、本発明の特徴部分である現像装置４について図２を参照して説明する。４つの現像装置４はその機械的な構造は同じであり、それぞれ収納しているトナーの色のみが異なる。
【００３３】
現像装置４はトナーとして非磁性一成分トナーを用いており、各現像装置４は、それぞれ感光体ベルト１に向けた開口１６を有する現像容器１７、現像ローラ１８、現像ローラ１８上にトナーの供給を行うトナー供給ローラ１９、現像容器１７内のトナーをトナー供給ローラ１９側へ搬送する複数の搬送パドル２０（図１参照）、現像剤層厚規制ローラ２１、クリーニング部材２２、入り口シール２３、端部シール２４などを有している。
【００３４】
現像ローラ１８は、現像容器１７の開口１６から一部が露出して現像時には所定の線速で矢印で示す反時計回り方向に回転可能に設置されており、トナーをローラ外周面に担持して感光体ベルト１との当接部である現像位置に搬送し、感光体ベルト１上に形成された静電潜像を現像する。
【００３５】
トナー供給ローラ１９は、現像装置４内のトナーを現像ローラ１８に供給するためのローラであり、現像ローラ１８に所定の圧力で当接され、その表面部は発泡ポリウレタンで形成されている。また、トナー供給ローラ１９には、トナー規制ブレード（図示せず）が当接され、現像ローラ１８に供給するトナーの量が規制されるようになっている。
【００３６】
現像剤層厚規制ローラ２１は、現像ローラ１８の外周面に当接されてその当接部において現像ローラ１８に対してカウンタ方向に回転するように駆動される。現像剤層厚規制ローラ２１は、現像ローラ１８に担持されるトナーを所定の層厚に規制するともに、トナーに対して摺接することによりトナーを摩擦帯電する。現像ローラ１８上で帯電されたトナーは、感光体ベルト１上の静電潜像を現像する。本実施の形態においては、現像剤層厚規制ローラ２１の表面部の材質として、樹脂コーティングを施したウレタンゴムを用いている。
【００３７】
クリーニング部材２２は、長方形状に形成された板状部材であり、先端部である一方の長辺が現像剤層厚規制ローラ２１の中心線方向に延出して現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に当接されている。クリーニング部材２２の先端部は現像剤層厚規制ローラ２１の回転方向に対して鋭角となる向きに当接され、現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に付着した現像剤を除去する。
【００３８】
入り口シール２３は、現像ローラ１８と現像容器１７との隙間からトナーが漏れ出すことを防止するためのシール部材であり、一端側が現像容器１７の内周面に固定された入り口シール支持ホルダ２３ａに固定され、他端側が現像ローラ１８の表面に当接されている。
【００３９】
端部シール２４は、現像ローラ１８及び現像剤層厚規制ローラ２１の両端部においてトナーが現像容器１７の外部に漏れ出すことを防止するためのシール部材であり、現像ローラ１８及び現像剤層厚規制ローラ２１の両端側の外周面の一部と、現像剤層厚規制ローラ２１に当接しているクリーニング部材２２の両端側先端部とを押圧している。
【００４０】
クリーニング部材２２は、図３に示すように、金属板２５とゴム板２６とを接着して形成されている。クリーニング部材２２の厚み寸法“Ｌ１”は、０．５ｍｍ以下に設定されている。ゴム板２６の厚み寸法“Ｌ２”は、０．０８〜０．２ｍｍに設定されている。
【００４１】
このような構成において、まず、クリーニング部材２２の必要性について説明する。現像剤層厚規制ローラ２１が現像ローラ１８の外周面に当接して現像ローラ１８上のトナーを所定の層厚に規制したとき、一部のトナーが現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に付着する。現像剤層厚規制ローラ２１の外周面にトナーが付着したまま現像剤層厚規制ローラ２１が回転して現像ローラ１８との間のニップ部を通過し続けると、付着したトナーが現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に固着溶融してフィルミングしてしまう。その結果、現像剤層厚規制ローラ２１の表面性の変化により帯電特性が低下し、現像剤の立ち上げ不良による地汚れが発生してしまう。このため、現像ローラ１８とのニップ部を通過した後の現像剤層厚規制ローラ２１の外周面を確実にクリーニングし、現像ローラ１８とのニップ部に至る現像剤層厚規制ローラ２１の外周面にはトナーが付着していない状態にする必要がある。
【００４２】
そこで、クリーニング部材２２の先端部を現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に当接させ、現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に付着したトナーを削り取るようにして除去している。
【００４３】
クリーニング部材２２の両端側先端部は、端部シール２４により現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に押圧されている。このとき、クリーニング部材２２の厚み寸法“Ｌ１”が０．５ｍｍを超えると、端部シール２４がクリーニング部材２２の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に向けて押圧している箇所（図３、図４に示したＸ部）において、クリーニング部材２２の先端部と端部シール２４との間に隙間が生じる。しかし、クリーニング部材２２の厚み寸法“Ｌ１”を０．５ｍｍ以下とすることにより、端部シール２４がクリーニング部材２２の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に向けて押圧している箇所において、端部シール２４がクリーニング部材２２の先端部に密着し、クリーニング部材２２の先端部と端部シール２４との間に隙間が発生せず、クリーニング部材２２により現像剤層厚規制ローラ２１の外周面から除去された現像剤が発生した隙間を通って現像剤層厚規制ローラ２１の端部から現像装置４の外部に漏れ出すことが防止される。
【００４４】
なお、クリーニング部材２２の先端部への端部シール２４の密着性を向上させるため、端部シール２４にフッ素系のグリスを塗布することが好適である。
【００４５】
クリーニング部材２２の構造について、クリーニング部材をゴム板のみで構成した場合、現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に付着したトナーの除去を良好に行うために必要な現像剤層厚規制ローラ２１に対する当接圧を確保するためには、クリーニング部材の厚み寸法を少なくとも１．５ｍｍ程度とする必要がある。しかし、本実施の形態のように、金属板２５とゴム板２６とを接着してクリーニング部材２２を形成し、強度の高い金属板２５をクリーニング部材２２の一部とすることにより、クリーニング部材２２の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とした場合であっても、現像剤層厚規制ローラ２１に対する十分な当接圧を確保でき、現像剤層厚規制ローラ２１から付着したトナーを除去する性能を維持できる。また、ゴム板２６の厚み寸法を０．０８〜０．２ｍｍとすることにより、ゴム板２６によるクリーニング性能を維持しつつクリーニング部材２２の厚み寸法を０．５ｍｍ以下とすることが可能となる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、クリーニング部材２２を、金属板２５とゴム板２６とを接着して形成した場合を例に挙げて説明したが、金属板２５に代えてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂板を使用してもよい。ＰＥＴ樹脂板は金属板２５に比較すると強度が低いために金属板２５を使用したクリーニング部材２２に比べて厚み寸法が大きくなる傾向にあるが、ＰＥＴ樹脂板はクリーニング部材として使用するためには十分な強度があり、ＰＥＴ樹脂板とゴム板２６とを接着することにより厚み寸法が０．５ｍｍ以下のクリーニング部材を実現することができる。しかも、ＰＥＴ樹脂板を用いることにより、金属板２５を用いた場合に比べて安価なクリーニング部材を得ることができる。
【００４７】
本発明の第２の実施の形態を図７に基づいて説明する。なお、図１ないし図６において説明した部分と同じ部分は同じ符号で示し、説明も省略する。
【００４８】
本実施の形態は、第１の実施の形態で説明した現像装置４における現像ローラ１８、トナー供給ローラ１９、現像剤層厚規制ローラ２１、クリーニング部材２２、端部シール２４の構成を、画像形成装置に着脱自在に取り付けられるプロセスカートリッジ３１に適用したものである。
【００４９】
プロセスカートリッジ３１は、カートリッジケース３２、中心線回りに回転自在にカートリッジケース３２内に収納保持された像担持体である感光体ドラム３３、カートリッジケース３２内に収納保持されて感光体ドラム３３の周囲に配置された帯電器２、現像装置３４、クリーニング装置３５等により構成されている。
【００５０】
現像装置３４は、現像ローラ１８、トナー供給ローラ１９、現像剤層厚規制ローラ２１、クリーニング部材２２、端部シール２４、入り口シール２３等を備えている。
【００５１】
このような構成において、このプロセスカートリッジ３１を備えた画像形成装置における画像形成動作は第１の実施の形態のプリンタの画像形成動作と同じであり、感光体ドラム３３の表面が帯電器２により一様に帯電され、一様に帯電された感光体ドラム３３の表面に光書込ユニットから出射されたレーザー光などが照射されることにより静電潜像が形成され、この静電潜像にトナーが供給されることによりトナー像が形成される。
【００５２】
本実施の形態では、現像装置３４内における現像ローラ１８、現像剤層厚規制ローラ２１、クリーニング部材２２、端部シール２４の構成が第１の実施の形態と同じであるので、端部シール２４がクリーニング部材２２の両端側先端部を現像剤層厚規制ローラ２１の外周面に向けて押圧している箇所において、端部シール２４がクリーニング部材２２の先端部に密着し、クリーニング部材２２の先端部と端部シール２４との間に隙間が発生せず、クリーニング部材２２により現像剤層厚規制ローラ２１の外周面から除去された現像剤が発生した隙間を通って現像剤層厚規制ローラ２１の端部から現像装置４の外部に漏れ出すことが防止される。
【００５３】
これにより、プロセスカートリッジ３１の着脱時にトナーの飛散が発生せず、保守交換性の良好なプロセスカートリッジ３１を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１の実施の形態のプリンタの概略構成を示す側面図である。
【図２】現像装置の一部を拡大して示す縦断側面図である。
【図３】図２におけるＡ部を拡大して示す側面図である。
【図４】図３を矢印Ｂ方向から見た平面図である。
【図５】現像装置の一部を示す斜視図である。
【図６】図５からローラを外した状態を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態のプロセスカートリッジを示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      像担持体
４      現像装置
１８      現像ローラ
２１      現像剤層厚規制ローラ
２２      クリーニング部材
２４      端部シール
２５      金属板
２６      ゴム板
３１      プロセスカートリッジ
３２      カートリッジケース
３３      像担持体
３４      現像装置
【図１】
2005106904.tif 000003
【図２】
2005106904.tif 000004
【図３】
2005106904.tif 000005
【図４】
2005106904.tif 000006
【図５】
2005106904.tif 000007
【図６】
2005106904.tif 000008
【図７】
2005106904.tif 000009