专利名称：显影装置及图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显影装置及图像形成装置。特别是，本发明涉及用于防止显影剂泄漏的改良。
现有技术已知有在显影辊的两端部附近设置了显影剂(包括调色剂和载体)的防泄漏构件的现有技术。此现行技术中，显影剂的防泄漏构件包括作为基材的侧面密封部件和最上层的毡(felt)。
而且，为了刮掉附着在感光体上的剩余调色剂，使用了清洁刮片。在该清洁刮片的长度方向的端部，固定着刮片端部密封部件。
说明作为现行技术的显影装置的硬件结构的一个例子。图8是表示构成显影装置的显影辊42的长度方向端部附近的硬件结构的剖面图。图9是显影辊42的长度方向端部附近的硬件结构的剖面图。如图8及图9所示，显影装置主要包括显影辊42、刮片61、托架62和密封部件63。而且，显影辊42、刮片61、托架62及密封部件63被收纳在显影装置的壳体(未图示)内。
显影辊42是通过磁力使显影剂附着在外周面上的旋转的辊。刮片61是限制附着在显影辊42外周面上的显影剂层厚的限制部件。如图9所示，刮片61与显影辊42的长度方向平行地设置。
托架62支承刮片61。如图9所示，托架62的长度比刮片61的长度方向的长度长。并且，如图9所示，刮片61被安装在托架62上，以使刮片61d在显影辊42侧突出。
密封部件63是用于防止显影剂从显影辊42的长度方向端部附近泄漏的部件。如图9所示，密封部件63设置在显影辊42的长度方向端部附近。此外，如图8所示，密封部件63被安装在壳体的内表面43a，以使密封部件63的上端面的高度和托架62的下面的高度大致相同。
但是，具有上述硬件结构的显影装置存在以下问题。即，如图9所示，在由显影辊42的外周面、刮片61的突出部61d、托架62和密封部件63围成的部分形成间隙61b。其结果，显影剂从间隙61b泄漏。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种能够防止显影剂从间隙部泄漏、进行良好的静电潜像的显影的显影装置及图像形成装置。
本发明是对形成在感光体上的静电潜像进行显影的显影装置。显影装置包括壳体、显影辊、限制部件、支承部件和密封部件。显影辊沿着壳体的内壁设置，利用磁力将显影剂保持在外周面。限制部件沿显影辊的长度方向设置，限制被保持在显影辊的外周面上的的显影剂的层厚。支承部件沿显影辊的长度方向设置，支承限制部件。密封部件在显影辊的长度方向的两端部附近被安装在壁的内面。而且，密封部件与显影辊的外周面抵接，并按压该外周面。其结果，能够防止显影剂从用于输送外周面和壁的内面之间的显影剂的空间泄漏。限制部件具有突出部，该突出部从支承部件向显影辊侧突出。支承构件的长度方向的长度比突出部长度方向的长度长。密封部件具有延伸部，此延伸部从用于输送显影剂的空间延伸。而且，延伸部沿限制部件的长度方向端部弯曲到支承构件侧。
而且，在本发明的较佳实施方式中，密封部件包括第1密封部件和第2密封部件。第1密封部件是弹性部件，与壳体的壁的内侧接触。第2密封部件具有沿显影辊的外周面的滑动面，与显影辊表面接触。
而且，在本发明的较佳实施方式中，第1密封部件由含氟树脂形成。
而且，在本发明的较佳实施方式中，第2密封部件由海绵状橡胶形成。
此外，在本发明的较佳实施方式中，显影剂包括调色剂和作为磁性材料的载体。载体一边在其表面附着调色剂一边输送。
另外，本发明是包括上述显影装置和在外周面形成静电潜像的感光体的图像形成装置。
根据本发明，密封部件的延伸部沿着限制部件的长度方向端部向支承部件侧弯曲，所以可靠地封闭了支承构件和限制部件之间的间隙。因为，能够防止显影剂从间隙部泄漏。
而且，根据本发明的较佳实施方式，显影辊基于第1密封部件的弹性力通过按压力被按压。而且，显影辊一边与具有滑动阻力比第1密封部件低的第2密封部件的滑动面抵接，一边旋转。所以，显影辊良好地旋转的同时，能够按压显影辊的外周面。因此，能够有效防止显影剂从显影装置泄漏。
此外，根据本发明的较佳实施方式，显影辊长度方向的端部附近的磁场强度，比长度方向的中央部附近低。因此，在显影辊的长度方向的端部由磁力引起的载体的起绒(napping)减小。虽然存在由该载体的起绒所产生的调色剂密封效果降低的问题，但是根据此方式，与密封效果的降低无关地，能够防止调色剂从间隙泄漏。
本发明的其他的特点、元素、过程、步骤、特色和优点，将会从本发明的最佳方式的以下参考附图的详细说明中，变得更加明显。
图1是表示本发明的实施方式的图像形成装置的硬件结构一例的主视剖面图。
图2是表示显影辊的硬件结构一例的俯视剖面图。
图3是表示显影辊附近的硬件结构一例的俯视图。
图4是表示沿图3中的V1-V1线剖切的一个例子的图。
图5是表示沿图3中的V2-V2线剖切的一个例子的图。
图6是表示显影辊附近的硬件结构一例的立体图。
图7是用于说明附着在显影辊外周面的载体的附着状况的图。
图8是显影辊的长度方向端部附近的侧视剖面图。
图9是表示显影辊附近的硬件结构另一例的立体图。
具体实施例方式
以下，参照附图来详细说明本发明的实施方式。
(1.图像形成装置的硬件结构)图1是表示本发明的实施方式的图像形成装置1的硬件结构一例的主视剖面图。而且，在图1及以后的各图中，为了明确它们的方向关系，根据需要标注了表示前后方向、左右方向及上下方向的坐标轴。
图像形成装置1是扫描仪、打印机、复印机、传真机、或使复合了这些功能的复合机。如图1所示，图像形成装置1主要包括图像形成单元2、曝光单元3、显影单元4及定影单元5。各单元2～5设置在供纸盒15的上方。而且，在图像形成装置1内的上部，形成用于向外排出图像形成装置1内部的空气的管道6。
在此，说明图像形成装置中的图像形成处理的概略。在图像形成单元2的感光鼓21上形成静电潜像，该静电潜像由显影单元4的调色剂显影。被显影的调色剂图像被转印到从供纸盒15输送的记录纸上。接着，被转印在记录纸上的调色剂图像，通过定影单元5被定影在记录纸上。然后，结束了定影处理的记录纸经由主输送路线11(由图1中的虚线表示的路线)被排出到排纸盘7上。
此外，在记录纸的两面执行打印时，完成了一面打印的记录纸经由反转路线12(由图1中的点划线表示的路线)后，再次供给到图像形成单元2。然后，在图像形成单元2中，在记录纸的另一面执行图像形成过程。
如图1所示，图像形成单元2主要具有感光鼓21、电荷赋予部222和清洁部24。电荷赋予部222向感光鼓21的外周面赋予电荷(在本实施方式中是负电荷)。并且，图像形成单元2通过框架20成一体地构成，从图像形成装置1上可装卸。
感光鼓21在其外周面具有光导电膜。感光鼓21作为电子照片的感光体使用。而且，如图1所示，感光鼓21同显影单元4的显影辊42及转印辊81相抵接。
清洁部24回收从感光鼓21未被转印而残留的调色剂。被回收的使用过的废调色剂通过输送机构被输送到废调色剂盒47中，储存在该废调色剂盒47中。因此，图像形成单元2不受剩余调色剂的影响，能够实行良好的图像形成过程。
曝光单元3具有按大致直线状配置的多个发光元件(例如LED，省略图示)。如图1所示，曝光单元3被配置在感光鼓21的斜下方。发光元件31与感光鼓21的外周面接近(不接触)当基于图像数据执行了各发光元件31的点亮控制(曝光处理)时，能够在感光鼓21的外周面上除去被来自发光元件的光照射的部分的电荷。其结果，在感光鼓21的外周面上形成对应于图像数据的静电潜像。
显影单元4向感光鼓21的外周面供给调色剂。因此，在感光鼓21的外周面形成的静电潜像被显影。如图1所示，显影单元4主要具有供给辊41和显影辊42。而且，在本实施方式中，显影单元4通过壳体43一体地构成。另外，显影单元4从图像形成装置1上可安装拆卸。
在此，本实施方式的图像形成装置1中采用了使用两种成分的显影剂的电子照相方式。调色剂盒45中收容着未使用的非磁性调色剂。例如根据显影单元4的壳体43内的调色剂量，从调色剂盒45向显影单元4送出该未使用的非磁性调色剂。
而且，显影单元4的壳体43内收容了载体。载体由铁粉等强磁性材料构成。当在壳体43内搅拌载体和调色剂时，使载体和调色剂摩擦带电而互相吸引。这样，本实施方式的载体在其表面附着调色剂并输送。另外，在以下的说明中，将载体和调色剂的混合物称为“显影剂”。
供给辊41是旋转的辊子。供给辊41将调色剂和载体从壳体43内供给到显影辊42。而且，显影辊42接收从供给辊41供给的调色剂和载体。然后，显影辊42通过静电力将调色剂供给感光鼓21。
图2是表示显影辊42的硬件结构一例的俯视剖面图。如图2所示，显影辊42主要具有套筒65、磁辊66及轴68。
套筒65是用铝等非磁性体形成了中空的圆筒状的部件。如图2所示，在套筒65的长度方向(前后方向)的两端部分别形成凸缘67a、67b。而且，在各凸缘67a、67b分别设有轴承69a、69b。
磁辊66是具有大致圆柱形状的永久磁铁。磁辊66被设置在套筒65内。并且，磁辊66被固定在与轴心大概一致地配置的轴68上。此轴68的两端部分别由对应的轴承69a、69b支承。再者，轴68的凸缘67b侧的端部，被固定在壳体43(参考图1)内的规定位置。
当向凸缘67a、67b施加旋转力时，套筒65绕静止的磁辊66的周围旋转。而且，通过来自由磁辊66形成的磁场的磁力，在外周面65a使由载体和调色剂构成的磁刷起绒。即，显影剂通过磁力被保持在显影辊42的外周面上。然后，该磁刷和感光鼓21接触，从显影辊42向感光鼓21供给调色剂。
转印辊81隔着主输送路线11被设置在与感光鼓21相反的一侧。在转印辊81上施加与感光鼓21极性相反的电位(本实施方式中是正电位)。由此，当记录纸通过感光鼓21和转印辊81之间时，感光鼓21外周面上的调色剂移动到转印辊81侧。因此，感光鼓21上的调色剂图像被转印在记录纸上。然后，转印了调色剂图像的记录纸被输送到定影单元5。
如图1所示，定影单元5主要具有加热辊51和压辊52。这些辊51、52在前后方向上被延伸设置。加热辊51由导热性优良的金属(例如铝)形成。在加热辊51的内部设有加热器51a，该加热器例如是卤素灯。而且，压辊52隔着主输送路线11配置在与加热辊51相反的一侧。
当记录纸被输送到加热辊51及压辊52之间时，该记录纸被加热加压。由此，被转印的调色剂图像被印像及定影。
(2.显影辊附近的硬件结构)图3是表示显影辊42附近的硬件结构一例的俯视图。图4是表示沿图3中的V1-V1线剖切的一个例子的图。图5是表示沿图3中的V2-V2线剖切的一个例子的图。图6是表示显影辊42附近的硬件结构一例的立体图。以下，参照图3～图6说明显影辊42附近的硬件结构。
如图3～图5所示，显影辊42沿着设于壳体43内的内壁而设置。而且，从显影辊42观察时，在左方向设置了刮片61。刮片61限制保持在显影辊42的外周面65a上的显影剂的层厚。如图3所示，刮片61沿显影辊42的长度方向(前后方向)配设。
而且，从显影辊42观察时，在左方向设置了托架62。托架62支承刮片61。如图4及图5所示，托架62的横截面是大致“L”字形。托架62的长度方向的长度比刮片61的长度方向的长度长。再者，托架62沿显影辊42的长度方向配设，且安装在壳体43的内壁43a上。
此外，如图4及图6所示，刮片61的宽度方向(左右方向)的端部被安装在托架62上，以便比托架62更突出于显影辊42侧。即，刮片61具有突出部61d，突出部61d从托架62突出到显影辊42侧。再者，如图4所示，在显影辊42的外周面65a和内壁43a的面之间，形成用于输送显影剂的空间61c。
所以，当显影辊42按旋转方向R1旋转时，通过突出部61d限制一边被保持在外周面65a上一边在空间61c内被输送的显影剂的层厚。其结果，显影剂的层厚值成为“Th”以下。
此外，密封部件63设置在显影辊42的长度方向的两端部附近。该密封部件63被安装在内壁43a的面上。密封部件63与显影辊42的外周面65a抵接，并按压外周面65a。因此，可以防止显影剂从用于输送显影剂的空间61c泄漏。如图3及图6所示，密封部件63被配置在刮片61的长度方向端部和显影辊42的长度方向端部之间。密封部件63由弹性部件(第1密封部件)63a和滑动部件(第2密封部件)63b构成。
弹性部件63a由例如聚氨脂橡胶这样的弹性体形成。弹性部件63a设置在内壁43a侧。如图5及图6所示，弹性部件63a被安装在内壁43a的面上，并且，弹性部件63a的上端面的高度和托架62的下表面的高度大致相同。
滑动部件63b是摩擦系数非常小的低滑动体，例如是含氟树脂。滑动部件63b设置在显影辊42侧。如图5所示，滑动部件63b具有滑动面63c，滑动面63c沿着显影辊42的外周面65a。该滑动面63c具有比弹性部件63a低的滑动阻力。而且，如图5及图6所示，滑动部件63b具有延伸部64，此延伸部64从显影剂输送空间61c(参考图4)延伸。延伸部64沿刮片61的长度方向端部弯曲。
图7是用于说明载体75附着在显影辊42的外周面65a上的附着状况的图。图8是表示在滑动部件63b上未设置延伸部时的沿V2-V2的剖面图。图9是表示在滑动部件63b上未设置延伸部时的显影辊42附近的硬件结构的立体图。
图9表示在滑动部件63b上未设置延伸部63b、且滑动部件63b的上端部的高度和托架62的下表面大致相同的情况。此情况下，如上所述，在由显影辊42的外周面、刮片61的突出部61d、托架62和密封部件63围成的区域形成间隙61b。
并且，如图8所示，在托架62的宽度方向的端部和显影辊42的外周面65a之间形成的开口部62a的宽度W为0.3mm～1mm程度。由此，利用密封部件63以外的其他部件很难封闭此开口部62a。
在此，如图7所示，在本实施方式的显影单元4中，利用来自显影辊42的磁力所引起的载体75的起绒，大概封闭开口部61a。即，显影单元4利用由载体75的起绒所产生的密封效果，在用于输送显影剂的空间61c内，能够防止调色剂和载体75从开口部61a泄漏。
然而，在图2所示的显影辊42上，与显影辊42的中央部附近相比，已知长度方向端部附近的磁场强度降低。另外，已知载体75的起绒高度与磁场强度正比。因此，如图7所示，在显影辊42的长度方向端部附近，载体75的起绒变低，显影辊42的长度方向端部附近的密封效果降低。
其结果，存在调色剂和载体75从上述的间隙61b泄漏的问题。而且，在向由显影辊42输送的调色剂和载体75赋予微电动，或者作用了超过来自显影辊42的磁场的作用力的情况下，调色剂也从间隙61b泄漏。
对此，在本实施方式中，延伸部64向托架62侧弯曲。由此，通过不是其他部件的密封部件63的一部分，能够密封间隙61b。而且，显影辊42基于弹性部件63a的弹性而通过按压力被按压。再者，显影辊42一边与具有比弹性部件63a小的滑动阻力的滑动部件63b的滑动面63c抵接，一边旋转。
因此，本实施方式的显影单元4能够维持显影辊42的旋转性能。并且，能够容易且可靠地防止显影剂从显影单元4泄漏。而且，能够利用延伸部64密封间隙61b，因此，同显影剂的起绒引起的密封效果的降低无关地，能够良好地防止显影剂的泄漏。
(第三实施例)以上说明了本发明的实施方式，但是，本发明并不仅限于上述的实施方式，能够进行各种各样的变形。
在上述的实施方式中，说明了使感光鼓21及调色剂带负电荷、使转印辊81带正电荷的结构。但是，本发明并不被限定于此。例如也可以是，分别使感光鼓21及调色剂带正电荷、转印辊81带负电荷。
以上说明了本发明的最佳形式，对于熟知上述公开的发明的技术的人员来说，可对上述公开的发明进行多种方式的变形是显而易见的，并且可以呈现多种实施方式，而不限于上述特定的描述。因此，特别追加了从属权利要求以覆盖属于本发明实质和范围内的所有变形。
权利要求
1.一种显影装置，对形成在感光体上的静电潜像进行显影，其特征在于，具备壳体；显影辊，沿着设于上述壳体内的内壁设置，利用磁力将显影剂保持在外周面上；限制部件，沿着上述显影辊的长度方向设置，限制被保持在上述外周面上的显影剂的层厚；支承部件，沿着上述显影辊的长度方向设置，支承上述限制部件；以及密封部件，在上述显影辊的长度方向的两端部附近安装在上述内壁面上，与上述外周面抵接并按压上述外周面，以防止上述显影剂从上述外周面和上述内壁面之间的显影剂输送空间泄漏；上述限制部件具有从上述支承部件向上述显影辊侧突出的突出部；上述支承部件的长度方向的长度比上述突出部的长度方向的长度长；上述密封部件具有从上述显影剂输送空间延伸的延伸部；上述延伸部沿着上述限制部件的长度方向端部向上述支承部件侧弯曲。
2.如权利要求1所述的显影装置，其特征在于上述密封部件具有设置在上述内壁侧且由弹性部件形成的第1密封部件和设置在上述显影辊侧且具有沿上述外周面的滑动面的第2密封部件；上述滑动面具有比上述第1密封部件小的滑动阻力。
3.如权利要求2所述的显影装置，其特征在于上述第1密封部件由含氟树脂形成。
4.如权利要求2或3所述的显影装置，其特征在于上述第2密封部件由海绵状橡胶形成。
5.如权利要求1至3中任一项所述的显影装置，其特征在于上述显影剂包括调色剂和载体；该载体由磁性材料构成，一边在其表面附着上述调色剂一边输送。
6.如权利要求4所述的显影装置，其特征在于上述显影剂包括调色剂和载体；该载体由磁性材料构成，一边在其表面附着上述调色剂一边输送。
7.一种图像形成装置，包括感光体和用于对形成在该感光体上的静电潜像进行显影的显影装置，其特征在于，上述显影装置具备壳体；显影辊，沿着设于上述壳体内的内壁设置，利用磁力将显影剂保持在外周面上；限制部件，沿着上述显影辊的长度方向设置，限制被保持在上述外周面上的显影剂的层厚；支承部件，沿着上述显影辊的长度方向设置，支承上述限制部件；以及密封部件，在上述显影辊的长度方向的两端部附近安装在上述内壁面上，与上述外周面抵接并按压上述外周面，以防止上述显影剂从上述外周面和上述内壁面之间的显影剂输送空间泄漏；上述限制部件具有从上述支承部件向上述显影辊侧突出的突出部；上述支承部件的长度方向的长度比上述突出部的长度方向的长度长；上述密封部件具有从上述显影剂输送空间延伸的延伸部；上述延伸部沿着上述限制部件的长度方向端部向上述支承部件侧弯曲。
8.如权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于上述密封部件具有设置在上述内壁侧且由弹性部件形成的第1密封部件和设置在上述显影辊侧且具有沿上述外周面的滑动面的第2密封部件；上述滑动面具有比上述第1密封部件小的滑动阻力。
9.如权利要求8所述的图像形成装置，其特征在于上述第1密封部件由含氟树脂形成。
10.如权利要求7或8所述的图像形成装置，其特征在于上述第2密封部件由海绵状橡胶形成。
11.如权利要求7至9中任一项所述的图像形成装置，其特征在于上述显影剂包括调色剂和载体；该载体由磁性材料构成，一边在其表面附着上述调色剂一边输送。
12.如权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于上述显影剂包括调色剂和载体；该载体由磁性材料构成，一边在其表面附着上述调色剂一边输送。
全文摘要
提供一种显影装置及图像形成装置，能够防止显影剂从间隙部泄漏、进行良好的静电潜像的显影。该显影装置中，限制部件具有从支承部件向显影辊侧突出的突出部；上述支承部件的长度方向的长度比上述突出部的长度方向的长度长；密封部件具有从显影剂输送空间延伸的延伸部；上述延伸部沿着上述限制部件的长度方向端部向上述支承构件侧弯曲。
文档编号G03G15/00GK1924727SQ20061012808
公开日2007年3月7日 申请日期2006年9月1日 优先权日2005年9月2日
发明者河合秀明 申请人:村田机械株式会社