(57)【要約】【課題】現像剤担持体上の現像剤層をより薄くできる現像装置を提供する。【解決手段】層厚規制ブレード１００は、感光体ドラム２７と接触して回転することで感光体ドラム２７にトナーを供給する現像ローラ３１に接触する押圧部１２０と、押圧部１２０を支持する支持板１１０を有し、現像ローラ３１に摺接して、現像ローラ上のトナーの厚さを規制し、押圧部１２０は、接触部Ｎを起点に、現像ローラ３１から離れる方向に延びるとともに、現像ローラ３１の回転方向下流側を向く端面１２１を有し、支持板１１０は、基端部が接触部Ｎよりも現像ローラ３１の回転方向下流側において筐体に支持され、現像ローラ３１の回転軸線に直交する断面において、端面１２１と現像ローラ３１の表面における接触部Ｎでの接線とが当該表面の近傍でなす角度αは、９０度以上である。【選択図】図３
2012212007.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する筐体と、
前記筐体に回転可能に設けられ、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に摺接して、前記現像剤担持体上の現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードと、を備え、
前記現像剤担持体が、静電潜像が形成される感光体と接触して回転することで、前記感光体に現像剤を供給する現像カートリッジであって、
前記層厚規制ブレードは、前記筐体に支持される基端部と、前記現像剤担持体に接触する先端部と、を有する支持板を有し、
前記先端部には、前記現像剤担持体と接触する接触部を構成する押圧部が形成され、
前記押圧部は、前記接触部を起点に、前記現像剤担持体から離れる方向に延びるとともに、前記現像剤担持体の回転方向上流側を向く端面を有し、
前記支持板は、前記基端部が前記接触部よりも前記現像剤担持体の回転方向下流側において前記筐体に支持され、
前記現像剤担持体の回転軸線に直交する断面において、前記端面と前記現像剤担持体の表面における前記接触部での接線とが当該表面の近傍でなす角度αは、９０度以上であることを特徴とする現像カートリッジ。
【請求項２】
前記角度αは、鈍角であることを特徴とする請求項１に記載の現像カートリッジ。
【請求項３】
前記押圧部はゴムからなり、前記先端部にて前記支持板に支持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像カートリッジ。
【請求項４】
現像剤は、球形トナーによって構成され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項に記載の現像カートリッジ。
【請求項５】
現像剤の水位は前記接触部より低いことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の現像カートリッジ。
【請求項６】
現像剤の水位は前記接触部より高く、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する供給ローラと、
前記供給ローラの上方に配置され、現像剤を撹拌する撹拌部材をさらに備え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項に記載の現像カートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持体と、現像剤担持体に担持される現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードとを備えた現像カートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電潜像が形成される感光体ドラムに接触して回転し、当該感光体ドラムに現像剤を供給する現像剤担持体を備えた現像カートリッジが知られている（例えば、特許文献１参照）。具体的に、特許文献１に記載の現像カートリッジでは、現像剤担持体に摺接して現像剤担持体上に担持される現像剤層の厚さを規制するための層厚規制ブレードが備えられており、層厚規制ブレードは、現像剤担持体と摺接する部分が、現像剤担持体から離れる方向に鋭角に折り曲げられている。そして、現像剤担持体上に担持されている現像剤は、層厚規制ブレードと現像剤担持体の間を通過することで帯電し、当該帯電した現像剤は、感光体ドラム上の露光された部分に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−２８１９８５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、前述した技術では、現像剤担持体に担持される現像剤層が厚いと、現像剤担持体と感光体ドラムの接触部分で現像剤層が押しつぶされるので、押しつぶされた現像剤が、感光体ドラム表面の露光されていない部分に載ったり飛散したりしてしまう、いわゆるかぶり等の印字の不具合が生じていた。
【０００５】
また、層厚規制ブレードは、折り曲げ部分が現像剤担持体と摺接しており、当該摺接部分における現像剤担持体の接線と折り曲げられた先端部とがなす角度が鋭角となっているので、現像剤担持体と層厚規制ブレードの摺接部分に現像剤や紙粉などの異物が誘い込まれやすくなっている。これにより、現像剤担持体と層厚規制ブレードの間に異物が混入し、現像剤とともに圧縮されることで、異物と現像剤の凝集体が感光体ドラム上に載り、画像形成に不具合が生じていた。
【０００６】
そこで、本発明は、現像剤担持体に担持される現像剤層をより薄くするとともに、異物が現像剤担持体に担持されるのを防止することができる現像カートリッジ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】
【０００７】
前記した目的を達成するため、本発明の現像カートリッジは、現像剤を収容する筐体と、前記筐体に回転可能に設けられ、表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に摺接して、前記現像剤担持体上の現像剤の厚さを規制する層厚規制ブレードと、を備え、前記現像剤担持体が、静電潜像が形成される感光体と接触して回転することで、前記感光体に現像剤を供給する現像カートリッジであって、前記層厚規制ブレードは、前記筐体に支持される基端部と、前記現像剤担持体に接触する先端部と、を有する支持板を有し、前記先端部には、前記現像剤担持体と接触する接触部を構成する押圧部が形成され、前記押圧部は、前記接触部を起点に、前記現像剤担持体から離れる方向に延びるとともに、前記現像剤担持体の回転方向上流側を向く端面を有し、前記支持板は、前記基端部が前記接触部よりも前記現像剤担持体の回転方向下流側において前記筐体に支持され、前記現像剤担持体の回転軸線に直交する断面において、前記端面と前記現像剤担持体の表面における前記接触部での接線とが当該表面の近傍でなす角度αは、９０度以上であることを特徴とする。
【０００８】
このように構成された現像カートリッジによれば、現像剤が、接触部において良好に掻き取られる（余分な現像剤が現像剤担持体と接触部の間に進入することを低減できる）ため、層厚が薄くなり、かぶりを低減することができる。また、従来のような、現像剤や紙粉などの異物が接触部に誘い込まれるような構造でないので、異物が接触部を通過できなくなる。これにより、紙粉などの異物が現像剤担持体上に付着する量も低減できるため、異物が感光体に到達して起こる画像形成の不具合も低減することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像剤担持体に担持される現像剤層をより薄くできるので、画像形成を良好に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る現像カートリッジの断面図である。
【図３】現像ローラ、層厚規制ブレードおよび供給ローラを示す図（ａ）と、現像ローラと層厚規制ブレードの接触部近傍を示す拡大図（ｂ）である。
【図４】変形例に係る現像カートリッジの断面図であって、トナーが撹拌されていない状態を示す図（ａ）と、トナーが撹拌されている状態を示す図（ｂ）である。
【図５】図４（ａ）におけるＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図６】従来例に係る現像ローラと層厚規制ブレードを示す図であって、層厚規制ブレードの押圧部近傍を示す図（ａ）〜（ｃ）と、接触部近傍の拡大図（ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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、本発明の現像カートリッジが装着されて用いられるレーザプリンタ（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。
【００１２】
また、以下の説明においては、レーザプリンタ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「前側」とし、左側を「後側」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。
【００１３】
＜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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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）、感光体ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。
【００１７】
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。
【００１８】
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。現像カートリッジ２８は、図２に示すように、ケース本体５０（筐体）、現像ローラ３１（現像剤担持体）、層厚規制ブレード１００および供給ローラ３３を備え、ケース本体５０には、現像剤の一例としてのトナーＴが収容されるトナー収容室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内のトナーＴ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Ｔは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード１００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。なお、現像カートリッジ２８の詳細構成については、後で詳しく説明する。
【００２０】
ドラムユニット３９は、感光体ドラム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、感光体ドラム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が感光体ドラム２７に接触して回転することにより、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、感光体ドラム２７の表面上に形成された静電潜像に供給されて、感光体ドラム２７の表面上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム２７と転写ローラ３０の間で用紙３が搬送されることで、感光体ドラム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成＞
次に、本発明の特徴部分である現像カートリッジ２８内の層厚規制ブレード１００周辺の構造について詳しく説明する。
【００２４】
層厚規制ブレード１００は、図２および図３（ａ）に示すように、現像ローラ３１に摺接して、現像ローラ３１上のトナーＴの厚さを規制する部材であり、基端部１１１がケース本体５０に支持され、先端部１１２が現像ローラ３１に摺接する支持板１１０から主に構成される。
【００２５】
支持板１１０は、薄い金属板で形成されており、図３（ｂ）に示すように、先端部１１２において、現像ローラ３１と接触する接触部Ｎを構成する押圧部１２０を支持している。そして、支持板１１０の基端部１１１は、接触部Ｎよりも現像ローラ３１の回転方向下流側においてケース本体５０に支持されている（図２参照）。
【００２６】
押圧部１２０は、ゴムからなり、支持板１１０の先端部１１２において、支持板１１０から現像ローラ３１側に凸となるように設けられ、その頂点部が現像ローラ３１と接触して接触部Ｎを形成している。また押圧部１２０は、接触部Ｎ（より具体的には、現像ローラ３１の回転方向における、接触部Ｎの上流端）を起点に上斜め前方向（現像ローラ３１から離れる方向）に延びるとともに、現像ローラ３１の回転方向上流側を向く端面１２１を有している。端面１２１は、本実施形態においては、平面である。
【００２７】
このように構成された層厚規制ブレード１００は、図３（ａ）に示すように、現像ローラ３１の回転軸線に直交する断面において、端面１２１と現像ローラ３１表面の接触部Ｎにおける接線Ｌとがなす角度αが、９０度以上となるように、ケース本体５０に固定される。
【００２８】
従来の技術では、図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、層厚規制ブレード１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃは、現像ローラ３１の回転軸線に直交する断面において、端面１２１と現像ローラ３１表面の接触部Ｎにおける接線Ｌとがなす角度が鋭角（９０度未満）となるように設けられていた。これにより、図６（ｄ）に示すように、トナーＴや紙粉などの異物Ｄが接触部Ｎに誘い込まれやすくなるため、接触部Ｎにおいて当該トナーＴと異物Ｄが圧縮されて凝集体となり、当該凝集体が接触部Ｎをすり抜けることがある。これにより、接触部Ｎを通過した現像ローラ３１の表面上に厚いトナー層が担持されたり、トナー層に異物Ｄが混入してしまったりして、画像形成の不具合の原因となっていた。
【００２９】
そこで、本実施形態のように層厚規制ブレード１００を設けることにより、現像ローラ３１表面に担持されるトナー層を接触部Ｎにおいて良好に掻き取ることができる。なお、掻き取られたトナーが接触部Ｎ付近に留まらないように、角度αは、鈍角（α＞９０度）であることが望ましい。このように角度αを鈍角とすることで、掻き取られたトナーＴがスムーズに外側へ逃げることができる。
【００３０】
トナー収容室３４に収容されているトナーＴは、均一な薄いトナー層が形成しやすいように球形トナーによって構成され、トナーＴの水位が層厚規制ブレード１００の接触部Ｎよりも低くなるように量が調節されている。ここで、トナーＴの水位とは、アジテータ３４Ａが停止した状態においてトナー収容室３４内で貯溜されるトナーＴの上面をならしたときのトナーＴの上面の高さである。このように、トナーＴの水位を調節することで、図３（ｂ）に示すように接触部Ｎで掻き取られたトナーＴが端面１２１に沿って外側へ流れた後、下方へ向かって落ちていくので、接触部Ｎ近傍で掻き取られたトナーＴが溜まりにくくなっている。
【００３１】
以上のように構成された現像カートリッジ２８の作用および効果について説明する。
現像カートリッジ２８では、まず、図３（ａ）に示すように、供給ローラ３３によって現像ローラ３１の表面に十分なトナーＴが供給され、現像ローラ３１の表面には比較的厚いトナー層が形成される。そして、図３（ｂ）に示すように、層厚規制ブレード１００によって、現像ローラ３１の表面に担持されているトナーＴが掻き取られる。このとき、層厚規制ブレード１００は、角度αが９０度以上になるように設けられているので、現像ローラ３１の表面に担持されているトナーＴが押圧部１２０によって良好に掻き取られる（余分なトナーが現像ローラ３１と接触部Ｎの間に進入することを低減できる）。これにより、接触部Ｎを通過した現像ローラ３１の表面には薄いトナー層を形成させることができる。また、従来のような、トナーや紙粉などの異物が接触部Ｎに誘い込まれるような構造でないので、異物が接触部Ｎを通過できなくなる。これにより、紙粉などの異物が現像ローラ３１上のトナー層に混入する量も低減されるため、異物が感光体ドラム２７に到達して起こる画像形成の不具合も低減することができる。
【００３２】
そして、端面１２１が平面であるため、押圧部１２０が現像ローラ３１と摺接することで削れても、角度αが鋭角である場合に比べて、角度αを維持しやすい。
【００３３】
また、本実施形態では、角度αを鈍角としたことで、接触部Ｎで掻き取られたトナーＴが外側に逃げやすいので、接触部Ｎ付近にトナーＴが溜まりにくくなる。これにより、図６（ｄ）に示すような従来例のように、トナーＴとともに紙粉などの異物も接触部Ｎ付近に溜まって、更に凝集されることがなくなるので、現像ローラ３１上に異物が付着する量を低減し、異物やその凝集体が感光体ドラム２７に到達して起こる印字不良などの画像形成の不具合を低減することができる。
【００３４】
そして、押圧部１２０はゴムで形成されているので、現像ローラ３１と摺接しても現像ローラ３１の表面を傷つけにくい。また、押圧部１２０が現像ローラ３１と摺接することで適度に削れるため、押圧部１２０に、トナーＴが大量に固着するのを低減することができる。これにより、押圧部１２０のトナーＴが固着した部分によって現像ローラ３１上のトナー層が極端に掻き取られてしまうのを防止することができる。
【００３５】
また、トナーＴが球形トナーによって構成されているので、粉砕トナーを用いた場合に比べて、トナー層を薄くしたときに、層にムラが生じにくく、均一な薄層を形成しやすい。また、この場合、球形トナーを効率的に通過させる一方で、異形の異物の通過を、よりいっそう防止することが可能となる。
【００３６】
そして、現像カートリッジ２８内におけるトナーＴの水位が、接触部Ｎよりも低いので、層厚規制ブレード１００によって掻き取られたトナーＴや異物が、接触部Ｎ周辺に滞留しないで確実に下方へ落ちる。これにより、接触部Ｎを通過した現像ローラ３１上のトナー層に異物が混入するのを防ぐことができる。
【００３７】
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。
【００３８】
前記実施形態では、トナーＴの水位が接触部Ｎよりも低かったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図４（ａ）に示すように、トナーＴの水位が接触部Ｎよりも高くてもよい。この場合、現像カートリッジ２８に撹拌部材の一例としてのオーガ６０を設けることにより、接触部Ｎ付近においてトナーＴを撹拌され、トナーＴが滞留するのを防ぐことができる。
【００３９】
具体的に、オーガ６０は、ケース本体５０に回転可能に支持されており、供給ローラ３３の上方であって、層厚規制ブレード１００の前方に隣接して配置されている。そして、オーガ６０は、本体ケーシング２に設けられている図示しない駆動モータから駆動力を受けて回転するように構成されている。
【００４０】
このオーガ６０が回転することで、図５に示すように、オーガ６０周辺のトナーＴが右方向または左方向の外側に向かって移動する。これにより、図４（ｂ）に示すように、トナーが接触部Ｎ付近に留まらずに撹拌されるので、掻き取られたトナーＴが接触部Ｎ付近に溜まったり、異物が接触部Ｎ付近に溜まることによって、異物が現像ローラ３１上のトナー層に混入したりするのを防止することができる。
【００４１】
前記実施形態では、押圧部１２０がゴムで形成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、押圧部は、樹脂等で形成されていてもよい。
【００４２】
また、前記実施形態では、層厚規制ブレード１００が支持板１１０と押圧部１２０とで構成されていたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、層厚規制ブレードは、ゴムで形成された押圧部１２０を有さず、支持板と押圧部が一体となっており、現像ローラ３１に金属面が直接摺接するステンレス製のものを採用してもよい。
【００４３】
また、前記実施形態では、端面１２１が平面であったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、端面１２１は曲面であってもよい。この場合、角度αは、端面１２１の現像ローラ３１の表面近傍と接線Ｌとがなす角度である。
【００４４】
前記実施形態では、画像形成装置としてレーザプリンタ１を例示したが、カラープリンタや複合機、コピー機に本発明を適用することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１      レーザプリンタ
２７    感光体ドラム
２８    現像カートリッジ
３１    現像ローラ
３３    供給ローラ
３４    トナー収容室
３４Ａ  アジテータ
５０    ケース本体
６０    オーガ
１００  層厚規制ブレード
１１０  支持板
１１１  基端部
１１２  先端部
１２０  押圧部
１２１  端面
Ｌ      接線
Ｎ      接触部
Ｔ      トナー
【図１】
2012212007.tif 000003
【図２】
2012212007.tif 000004
【図３】
2012212007.tif 000005
【図４】
2012212007.tif 000006
【図５】
2012212007.tif 000007
【図６】
2012212007.tif 000008