JP2012003014A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像領域のおいて、現像ローラ軸方向の端部と中心部で生じる風速差によって、現像点における現像剤の流動性が現像ローラ軸方向の端部と中心部で異なり、画像濃度ムラが発生する。
【解決手段】 現像ローラ、現像ローラ飛散防止部材、感光体ドラム、及びコート規制部材にて形成される閉空間において、コート量規制点から現像点間の現像ローラ周上に位置する飛散防止部材に通気孔を設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は電子写真方式もしくは静電記録方式等の画像形成装置に用いられる現像装置に関する。

電子写真方式や静電記録方式等の作像原理やプロセス手段でシートにトナー像を形成し、そのシート上のトナー像を定着手段で定着させて画像形成物を出力する画像形成装置が知られる。画像形成装置には、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、あるいは、これらの複数の機能を備えた複合機等がある。画像形成装置には、現像剤がコートされた現像スリーブを像担持体と対向する位置へ搬送させることにより像担持体に形成された静電潜像を現像する現像装置がある。このような場合、現像スリーブにコートされている現像剤が現像装置外へ飛散する虞がある。これを防ぐため、現像スリーブに現像剤をコートしてから現像領域に現像剤を搬送する領域では、現像スリーブ表面と一定の間隔を保つ曲面に形成された現像スリーブカバーが取り付けられている。そして、現像スリーブカバー先端には像担持体を傷つけずに、トナー飛散を防止するための飛散防止シート部材が取り付けられており、該シート部材は像担持体に接触している。（特許文献１参照）
また、特許文献２は、現像領域を通過した現像スリーブ上の現像剤を現像容器に回収するにあたって、現像容器と現像スリーブとの隙間の取り込み口から現像剤が逆流する場合がる。これを防ぐために、取り込み口よりも現像スリーブ回転方向下流側に対向する現像容器の上蓋に空気排出穴を設け、空気を現像装置内にうまく取り込めるようにする構成が開示されている。

特開平８−６２９７８ 特開平６−２７７９５

しかしながら、特許文献１のように現像剤の飛散を防ぐためにカバー及び飛散防止シートを設けた場合、以下のような課題があった。即ち、現像スリーブカバー及びシートで現像スリーブを覆っている空間は、上流側は規制部材、下流側は現像部によって密閉状態に近い状態で閉空間になっている。すると、ドラム及び現像スリーブによって生じる空気の流れによって上記空間が負圧気味で不安定となり、現像領域の長手方向で空気が流れやすい部分と流れにくい部分が生じる場合がある。特に、現像装置外部から空気を取り入れることが可能である現像スリーブ端部は、現像スリーブ中心部より空気が流れやすく現像領域の長手方向で風速に差が生じてしまう。これによって、現像領域における現像剤の流動性が現像スリーブの軸方向に関して端部と中心部で変わってしまい、画像濃度ムラが発生する虞があった。

また、特許文献２の構成であっても、空気排出穴が設けらているのは現像点を過ぎた後であるため、上述したように飛散防止のためのカバーを設けた場合、現像領域の軸方向の風速分布の差から同様の問題が生じる虞がある。

そこで、本発明の目的は、シート部材によって現像領域上流側から装置外へ現像剤が飛散することを抑制しながら、シート部材が対向する空間から現像領域へ流れる気流が不安定になることによって生じる画像ムラを抑制可能な現像装置を提供することにある。

現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器に設けられた開口部から一部露出するように回転可能に設けられ、像担持体と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体と、前記現像剤担持体にコートされる現像剤を規制する規制部材と、前記規制部材と対向する位置から前記現像領域に向かって前記現像剤担持体に沿うように設けられ、前記現像剤担持体を覆うカバー部と、前記カバー部と前記像担持体との隙間を覆うシート部材と、前記カバー部もしくは前記シート部材の少なくとも一方に設けられた通気孔と、を有することを特徴とする現像装置。

本発明によれば、シート部材によって現像領域上流側から装置外へ現像剤が飛散することを抑制しながら、シート部材が対向する空間から現像領域へ流れる気流が不安定になることによって生じる画像ムラを抑制可能な現像装置を提供することができる。

現像器と感光体ドラムとの画像形成部 本実施例の画像形成装置 本実施例１の現像ローラカバー図 比較例（通気孔なし）の現像ローラ、感光体ドラム周辺の風のながれ 本実施例１の通気孔ありの現像ローラ、感光体ドラム周辺の風のながれ 通気孔有無での現像点における風速比較 本実施例２の現像ローラカバー図

［第１実施例］
以下、図面に沿って、本発明の実施形態について説明する。なお、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成または作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

［画像形成装置］
図２は本実施形態における画像形成装置の説明図である。 図２に示すように、第１実施形態の画像形成装置１００は、像担持体としての感光ドラム１を有する。感光ドラム１の周囲には、帯電手段としてのコロナ帯電器９、露光装置３、現像装置としての現像器２、転写手段としての一次転写ローラ１７、クリーニング装置としてのトナー回収装置８を配置している。感光ドラム１は、帯電極性が負極性の感光層を表面に形成した金属円筒で構成され、矢印Ｒ１方向に回転する。（図１）
感光ドラム１に形成されたトナー像が、感光ドラム１と中間転写ベルト５が対向する一次転写部で中間転写ベルト５に一次転写される。その後、中間転写ベルト５上に転写された画像は、中間転写ベルト５と二次転写ローラ１１と対向する二次転写部で記録材Ｐに二次転写される。また、記録材Ｐは記録材デッキ７から１枚ずつ引き出され、二次転写部へ送り出される。二次転写部で画像が転写された記録材Ｐは、定着前搬送ベルトユニット１８によって二次転写部から定着装置４へ受け渡される。そして、定着装置４で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に画像形成装置外部へ排出される。

［現像装置］
図１にて、本実施例の現像器２について詳細に説明する。現像器２は、現像剤担持体としての現像ローラ３１と現像ローラ３２を備える。これによって、現像容器内に収容された現像剤Ｔを、感光体ドラム１に供給可能となっている。現像ローラ３１と現像ローラ３２は、それぞれ、現像容器から一部露出するように現像容器の開口部から一部露出するように回転可能に設けられている。現像ローラ３１上部にはコート規制部材３３が取り付けられており、これによって、現像ローラ３１上にコートされる現像剤Ｔの量が規制されている。コート量規制部材３３によって現像ローラ３１表面にコートされた現像剤Ｔは、現像ローラ３１の回転によって感光体ドラム１と対向する現像領域に運ばれる。現像ローラ３１と感光体ドラム１が最も接近する現像点Ｐ２では、そのすき間は３００μｍ程度となっている。また、現像ローラ３１は感光体ドラム１に対して、１４０％の周速で回転して現像剤の供給を維持している。現像ローラ３２も同様に現像剤Ｔのコートを現像ローラ３１とのギャップによって形成し、感光体ドラム１への現像剤Ｔの供給を行う。

加えて、現像剤Ｔのコート量を規制するコート量規制部材３３が最も現像ローラ３１に接近する点をコート量規制点Ｐ１とすると、コート量規制点Ｐ１から現像点Ｐ２現像ローラ３１の表面には現像剤Ｔがコートされている。このコート部が露出して画像形成装置１００内へ現像剤Ｔが飛散することを防ぐために現像ローラ３１上側には現像ローラ３１外周に沿って２ｍｍ程度の空間を設けた曲面を有するカバー部としての現像ローラカバー３４が取り付けられている。さらに、現像ローラカバー３４先端から感光体ドラム１に向けて飛散防止カバー（シート部材）３５が取り付けられている。前記飛散防止カバー３５はウレタン材で作られており、感光体ドラム１を傷つけることなく現像ローラカバー３４と感光体ドラム１との隙間を埋め、現像ローラ３１の回転による現像剤Ｔの飛散を防止している。

また、コート量規制点Ｐ１から現像点Ｐ２間で現像ローラ３１及び現像ローラカバー３４、コート量規制部材３３、感光体ドラム１によって空間Ｋが形成される。前記空間Ｋ内では図３に示すように現像ローラ３１と感光体ドラム１の回転によって風が発生する。
本実施形では図３に示すように空間Ｋ上部の現像ローラカバー３４において、現像ローラ３１の軸方向に関して、通気孔３６が複数設けられている。これにより、現像ローラ３１、感光体ドラム１の回転によって閉空間Ｋ内の気流が現像ローラカバー３４によって遮られるのを防ぐことができ、現像領域に流れる気流が、長手方向に関して不安定となることを抑制している。また、通気孔３６には、空間Ｋ内から前記通気孔３６を通って現像剤Ｔが飛散することのないように、通気孔３６を塞ぐ通気性を有するフィルタ３７を貼り付けている。現像領域を通過する風速を均一化する観点では、通気孔３６は軸方向に亘って設けられることが好ましいが、現像容器の強度の観点から複数設ける構成としている。

比較例として、図４のように、前記通気孔３６がない場合を説明する。比較例では、現像ローラ３１端部においてのみ現像ローラカバー３４脇があいている事により、外部から空気を取り入れることが可能となる。しかしながら、図６に示すように、（１）通気孔３６なしの場合、現像点Ｐ２で抜ける風速Ｖは、現像ローラ端部ではＶ＝１．３ｍｍ／ｓである一方、現像ローラ軸方向中心ではＶ＝０．８ ｍｍ／ｓと６０％程度落ちてしまう。これは、現像ローラの軸方向中央部では、現像ローラカバー３４によって閉空間が形成されているため、空気が流れにくいためである。そして、この現像点Ｐ２の風速差は現像点Ｐ２において感光体ドラム１に供給される現像剤Ｔの流動性を端部と軸中心部で変化させ、画像濃度ムラを発生させてしまう。

これに対して、前記通気孔３６があることによって、図５に示すように現像ローラカバーを伝って通気孔３６から空気を取り入れることができる。これにより、図６に示すように、（２）通気孔３６ありの場合、軸方向中心の現像点Ｐ２の風速Ｖを現像ローラ端部と同様のＶ＝１．３ｍｍ／ｓまで上昇させることが可能となる。これによって軸方向での現像点における風速を均一化ができ、現像点Ｐ２において発生する画像濃度ムラを低減することが可能となる。

尚、本実施例では、現像ローラカバー３４に通気孔を設ける構成としたがこれに限定されない。例えば、シート部材に通気孔を設けてもよい。またシート部材自体を、現像剤の飛散を通さない通気性のフィルタにすることで同様の効果を得ることができる。

［第２実施例］
第１実施例では、通気孔３６のサイズは長手方向で均一としていた。本実施例では、図７のように通気孔の孔を現像ローラ軸方向に関して、端部よりも中央部の方が現像ローラ周方向の開口量が大きくなるようにしている点が第１実施例と異なっている。
現像ローラカバーにおいて、全面に通気孔を設けると強度低下が懸念される場合がある。一方、図６のように通気孔３６を設けない場合、現像ローラ軸方向中央部の方が、現像ローラ端部よりも現像剤点Ｐにおける風速が低下する傾向にある。従って、本実施例では、通気孔は現像ローラの軸方向において、端部よりも中心部の方が単位面積あたりに占める通気孔の面積が大きくなるようにしている。具体的には、現像装置のサイドから外気を取り込める現像ローラ３１端部に対して、外気を取り込みにくい現像ローラ３１の中心部に広い孔を設けている。こうすることで強度を保ちつつ画像の均一化を計ることができる。

また、本実施例では現像ローラ３１、３２のツインローラ構成を採用しているが、ツインローラ構成に限らず現像ローラ１つのシングルローラ構成でもその効果の範囲である。

１００ 画像形成装置
１ 感光体ドラム
２ 現像器
３ 露光装置
７ 給紙ユニット
８ 現像剤回収ユニット
３１、３２ 現像ローラ
３３ コート量規制部材
３４ 現像ローラカバー
３５ 飛散防止シート
３６ 通気孔
３７ フィルタ

Claims (6)

1. 現像剤を収容する現像容器と、
   前記現像容器に設けられた開口部から一部露出するように回転可能に設けられ、像担持体と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体にコートされる現像剤を規制する規制部材と、
   前記規制部材と対向する位置から前記現像領域に向かって前記現像剤担持体に沿うように設けられ、前記現像剤担持体を覆うカバー部と、
   前記カバー部と前記像担持体との隙間を覆うシート部材と、
   前記カバー部もしくは前記シート部材の少なくとも一方に設けられた通気孔と、を有することを特徴とする現像装置。
2. 前記通気孔を覆う通気性のフィルタを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記通気孔は、前記現像剤担持体の軸方向に関して複数設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記通気孔は、前記カバー部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装置。
5. 前記通気孔は現像剤担持体の軸方向において、端部よりも中心部の方が単位面積あたりに占める前記通気孔の面積が大きいことを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の画像形成装置。
6. 現像剤を収容する現像容器と、
   前記現像容器に設けられた開口部から一部露出するように回転可能に設けられ、像担持体と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体にコートされる現像剤を規制する規制部材と、
   前記規制部材と対向する位置から前記現像領域に向かって前記現像剤担持体に沿うように設けられ、前記現像剤担持体を覆うカバー部と、
   前記カバー部と前記像担持体との隙間を覆う通気性のシート部材と、を有することを特徴とする現像装置。

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