JP2004077668A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラと供給ローラとの上においてトナーが凝集して架橋状態となって蓄積することを防止するための攪拌部材を簡単な構成で設けた現像装置を提供する。
【解決手段】トナーを収容する筐体１４を有し、筐体１４内には、感光ドラム２にトナーを供給する現像ローラ１５と現像ローラ１５にトナーを供給する供給ローラ１６とが横方向に並列して設けられている現像装置５において、前記現像ローラ１５と供給ローラ１６との上には、攪拌翼部２２と攪拌翼部２２の両端に設けた弾性ローラ２３とからなる攪拌部材２４が、弾性ローラ２３が前記現像ローラ１５と前記供給ローラ１６とに跨るようにして載置されて設けられている。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、現像装置に関し、特にトナー担持体及び供給部材の上にトナーが凝集するのを防止するための攪拌部材が設けられている現像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の現像装置を備えた画像形成装置の一例を図４に示す。
この画像形成装置は、現像ローラを感光ドラムに押圧接させて現像を行う押圧接触型の現像装置を有する画像形成装置である。
【０００３】
図において、画像形成装置４０は、感光ドラム２を中心に、感光ドラム２の表面を一様に帯電させる一次コロナ帯電器３、スキャナー等によって読み込まれた原稿データをＬＥＤ等により投射して感光ドラム２上に静電潜像を形成させる光学投影装置４、この静電潜像を現像する現像装置４１、３つのローラ９に張架された転写ベルト１０及び転写ローラー１１を有し現像されたトナー像を紙などの転写材（不図示）に転写する転写ユニット６、転写後の感光ドラム２上の表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置７、感光ドラム２の表面に帯電している電位を均一に除電するための除電器８とを有し、これらは順次感光ドラム２に作用するように配置されている。
【０００４】
上記画像形成装置４０において、光学投影装置４によって形成された静電潜像を現像する現像装置４１は、次のような構成となっている。
【０００５】
すなわち、現像装置４１は、開口部１３を有する筐体１４を有しており、該筐体１４内には、開口部１３から一部周面を露出して感光ドラム２に押圧接し該感光ドラム２の表面にトナーを提供するトナー担持体である現像ローラ１５と、該現像ローラ１５に接触して設けられ現像ローラ１５にトナーを供給する供給部材である供給ローラ１６と、該供給ローラ１６にトナーを供給する攪拌ローラ１７と、前記現像ローラ１５と押圧接して設けられ現像ローラ１５上のトナー層厚を規制する層厚規制ローラ１８と、該層厚規制ローラ１８の表面上のトナーをかき落とすブレード板１９とを有している。そして、感光ドラム２，現像ローラ１５，供給ローラ１６，攪拌ローラ１７，層厚規制ローラ１８は、ギア駆動によって回転するようになっている。
【０００６】
前記筐体１４の上部壁の一部には、トナーカートリッジ装着部２０が形成されている。そして、トナーカートリッジ装着部２０にトナーカートリッジ２１が装着され、トナーが筐体１４内に供給されて収容されるようになっている。
【０００７】
このような構成の現像装置４１において、トナーカートリッジ２１から現像装置４１の筐体１４内へ収容されたトナーは、攪拌ローラ１７が図中の矢印Ａの方向へと回転することによって攪拌されるとともに供給ローラ１６へと供給される。そして、矢印Ｂ方向に回転する供給ローラ１６によって現像ローラ１５に供給され、現像ローラ１５に供給されたトナーは、その層厚が、矢印Ｄの方向に回転する層厚規制ローラ１８によって一定の厚さに規制され、矢印Ｃ方向に回転する現像ローラ１５から感光ドラム２に供給されて感光ドラム２の表面にトナー像を形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記層厚規制ローラ１８によって規制されたトナー或いは層厚規制ローラ１８の表面上からブレード板１９によってかき落とされたトナーは、流動性がよい通常の状態であれば、攪拌ローラ１７まで流動することから、現像ローラ１５及び供給ローラ１６の上に蓄積することはない。
【０００９】
しかしながら、温度、湿度等の環境の変化により、トナーの帯電特性が変化してその流動性が悪くなると、前記層厚規制ローラ１８によって規制されたトナー或いは層厚規制ローラ１８の表面上からブレード板１９によってかき落とされたトナーは、攪拌ローラ１７まで流動せずに、現像ローラ１５及び供給ローラ１６の上に凝集することがある。
【００１０】
また、図示しないが、上記以外の画像形成装置においても、例えば現像ローラの表面上に積層されたトナーを一定の厚さに規制するブレード板を備えた画像形成装置などにおいては、ブレード板によって現像ローラの表面からかき落とされたトナーが、攪拌ローラまで流動せずに、現像ローラ及び供給ローラの上に凝集してしまうことがある。
【００１１】
このように供給ローラ及び現像ローラの上にトナーが凝集すると、現像ローラと供給ローラとの上に、トナーが図４における一点鎖線で示すように架橋状態で蓄積され、感光ドラム２上に十分な量のトナーが供給されなくなるため、良好な画像を得ることができなくなる場合がある。
【００１２】
そこで、トナーが現像ローラと供給ローラとの上に架橋状態となって蓄積するおそれがある現像装置においては、トナーが現像ローラと供給ローラとの上で凝集するのを防止するため、現像ローラ及び供給ローラの近傍にトナーを攪拌するための攪拌部材を設けることがある。その一例を図５に示す。
【００１３】
同図に示された画像形成装置は、図４に示した押圧接触型の画像形成装置の現像装置４１に、攪拌部材４２を設けたものである。この攪拌部材４２は、軸体４３に翼体４４を固定して構成され、図示しない支持回転機構によって支持され回転するようになっている。
【００１４】
しかし、このような攪拌部材が設けられた現像装置４１では、感光ドラム２，現像ローラ１５，供給ローラ１６，攪拌ローラ１７，層厚規制ローラ１８を、ギア駆動によって回転させる機構の他に、さらに攪拌部材４２を支持し回転させるための支持回転機構が別に必要となるために、装置全体の構成が複雑となる。また、攪拌部材を支持し回転させるための支持回転機構は、部品構成が複雑となってしまう。したがって、装置が高価になってしまうとともに、部品の交換や修理等が難しくなりメンテナンス上好ましくない。
【００１５】
本発明の目的は、トナー担持体と供給部材との上においてトナーが凝集して架橋状態となって蓄積することを防止するための攪拌部材を簡単な構成で設けた現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、トナーを収容する筐体を有し、該筐体内には、像担持体にトナーを供給するトナー担持体と該トナー担持体にトナーを供給する供給部材とが横方向に並列して設けられている現像装置において、前記トナー担持体と供給部材との上には、攪拌翼部と該攪拌翼部の両端に設けた弾性ローラとからなる攪拌部材が、前記弾性ローラが前記トナー担持体と前記供給部材とに跨るようにして載置されて設けられていることを特徴とする。
【００１７】
かかる構成により、攪拌部材の弾性ローラが、トナー担持体と供給部材とに跨って載置されており、これらによって支持されているので、攪拌部材を支持するための機構を特に必要としない。また、トナー担持体及び供給部材が回転すると、その回転が攪拌部材に伝達される。したがって、攪拌部材はトナー担持体及び供給部材の回転に伴って回転するので、攪拌部材を回転させるための機構を特に必要としない。そして、このように攪拌部材が回転することにより、温度、湿度等の環境の変化により、トナーの帯電特性が変化してその流動性が悪くなっても、トナー担持体と供給部材との上で回転する攪拌部材によってトナーが攪拌されることから、トナー担持体と供給部材との上にトナーが凝集して蓄積することがない。
【００１８】
このようなことから、トナー担持体と供給部材との上においてトナーが凝集して架橋状態となって蓄積することを防止するための攪拌部材を簡単な構成で設けることができ、装置が安価となるとともに、攪拌部材の交換を容易に行うことができるのでメンテナンスが容易である。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の攪拌部材の弾性ローラの径は、少なくとも前記供給部材と前記筐体の上部内壁面との間隔のうち最も狭い部分の間隔よりも大きく形成したことを特徴とする
かかる構成により、攪拌部材が、トナー担持体と供給部材との上に跨って載置された位置から供給部材側にずれても、弾性ローラの径よりも、前記供給部材と前記筐体の上部内壁面との間隔のうち最も狭い部分の間隔の方が小さくなっているので、筐体の上部内壁面の一部に弾性ローラが当たる。これにより、トナー担持体及び供給部材の上からの攪拌部材の脱落を防止することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る現像装置の実施の形態の一例について図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一例を示す側面図、図２は図１の画像形成装置の現像装置を構成する攪拌部材の斜視図、図３は図２に示す攪拌部材の正面図である。
【００２１】
本実施の形態においては、現像ローラを感光ドラムに押圧接して現像を行う非磁性一成分現像剤を用いた現像装置を有する画像形成装置を例にとって説明する。また、現像方式としては、露光装置によって露光された場所にトナーを付着させる反転現像方式と、露光装置によって露光されなかった場所にトナーを付着させる正規現像方式があるが、本実施の形態においては、反転現像方式を用いた画像形成装置を例にとって説明する。
【００２２】
図において、画像形成装置１は、像担持体である感光ドラム２を中心に、感光ドラム２の表面を一様に帯電させる一次コロナ帯電器３、スキャナー等によって読み込まれた原稿データをＬＥＤ等により投射して感光ドラム２上に静電潜像を形成させる光学投影装置４、この静電潜像を現像する現像装置５、現像されたトナー像を紙などの転写材に転写する転写ユニット６、転写後の感光ドラム２の表面上に残留したトナーを除去するクリーニング装置７、感光ドラム２の表面に帯電している電位を均一に除電するための除電器（具体的には、イレーサーランプ）８とを有し、これらは、順次感光ドラム２に作用するように配置されている。
【００２３】
前記感光ドラム２は、例えば、アルミニウム等のドラム状基体の表面に電子写真感光体を備えた構成よりなる。感光体としては、ＯＰＣ感光体やアモルファスシリコン感光体等の公知の感光体が使用しうる。
【００２４】
前記一次コロナ帯電器３は、コロナ放電により感光ドラム２の表面を均一に帯電させて、一次電位（例えば、−７００Ｖ）を確保するためのものである。
【００２５】
前記光学投影装置４は、画像データの内容に応じてＬＥＤプリントヘッドの光を感光ドラム２表面に照射することにより画像を形成する。
【００２６】
前記転写ユニット６は、３つのローラ９に張架された転写ベルト１０と所定の電圧がバイアス電圧として印加されていて感光ドラム２上に形成されたトナー像を紙などの転写材（不図示）に転写する転写ローラ１１とを有している。そして、転写ローラ１１と感光ドラム２の間に転写ベルト１０によって転写材（不図示）が送られ、現像装置５によって感光ドラム２に形成されたトナー像が転写ローラ１１によって転写材上に転写されるようになっている。
【００２７】
前記クリーニング装置７の一端には、クリーニングブレード等により回収された廃棄トナーを装置外部へと案内するトナー案内筒１２が設けられており、このトナー案内筒１２の先端は廃棄トナー容器に設けた排出口に接続されている。
【００２８】
前記除電器８としての光源には、赤色ＬＥＤが使用され、除電器８は、感光ドラム２の表面に照射し、一次帯電を行う前に感光ドラム２の表面上の残留電荷を消去する（０Ｖ）ためのものである（実際には、完全に消去されないことがあり、実際の感光ドラム２の表面電位は、０〜−１５０Ｖとなる）。
【００２９】
前記現像装置５は、開口部１３を有する筐体１４を有しており、該筐体１４内には、開口部１３から一部周面を露出して感光ドラム２に押圧接し該感光ドラム２の表面にトナーを提供するトナー担持体である現像ローラ１５と、該現像ローラ１５に接触して設けられ現像ローラ１５にトナーを供給する供給部材である供給ローラ１６と、該供給ローラ１６にトナーを供給する攪拌ローラ１７と、前記現像ローラ１５に押圧接して設けられ現像ローラ１５上のトナー層厚を規制する層厚規制ローラ１８と、該層厚規制ローラ１８の表面上のトナーをかき落とすブレード板１９とを有している。そして、前記現像ローラ１５、供給ローラ１６、攪拌ローラ１７は、横方向に並列して設けられている。また、感光ドラム２，現像ローラ１５，供給ローラ１６，攪拌ローラ１７，層厚規制ローラ１８は、適当な駆動伝達手段によって回転するようになっている（不図示）。なお、この実施態様において、像担持体、トナー担持体及び供給部材はローラであるが、ベルト、或いはベルトを少なくとも二点以上で支持した構成のものであってもよい。
【００３０】
前記筐体１４の上部壁の一部には、トナーカートリッジ装着部２０が形成されている。そして、このトナーカートリッジ装着部２０に装着されたトナーカートリッジ２１からトナーが筐体１４内に供給され収容されるようになっている。
【００３１】
前記横方向に並列して設けられている現像ローラ１５と供給ローラ１６との上には、攪拌翼部２２と該攪拌翼部２２の両端に設けた弾性ローラ２３とからなる攪拌部材２４が、前記弾性ローラ２３が現像ローラ１５と供給ローラ１６とに跨るようにして載置して設けられている。この攪拌部材２４は、現像ローラ１５と供給ローラ１６との上においてトナーが凝集して架橋状態となって蓄積することを防止するためのものである。
【００３２】
前記攪拌翼部２２は、軸体２５と複数の羽根部２６を有する板状のプラスチック製の翼体２７とからなり、軸体２５の相対する面に複数個の翼体２７をネジ２８等の固定手段を用いて固定することにより形成されている。軸体２５への翼体２７の固定にあっては、図３に示すように、相対する面における翼体２７の羽根部２６が反対の方向を向くようにして、且つ千鳥状となるようにして固定されている。なお、翼体２７の軸体２５への固定の態様にあっては、このようなものに限られないことは勿論であり、種々の固定態様があり得る。
【００３３】
そして、軸体２５に固定された翼体２７の羽根部２６と現像ローラ１５との間及び前記羽根部２６と供給ローラ１６との間には、弾性ローラ２３が現像ローラ１５と供給ローラ１６との上に跨るようにして載置された状態において、１ｍｍ程度の間隔が空くようになっている。これにより、後述するような現像ローラ１５及び供給ローラ１６の回転に伴う攪拌部材２４の回転が円滑に行われるようになっている。
【００３４】
前記弾性ローラ２３は、攪拌翼部２２の軸体２５の両端部に設けられており、その径は、前記筐体１４の上部壁の一部に形成されたトナーカートリッジ装着部２０の内壁面（筐体１４の上部内壁面）の一部２９と前記供給ローラ１６との間隔Ｌよりも大きく形成されている。
【００３５】
このトナーカートリッジ装着部２０の内壁面の一部２９は、トナーカートリッジ装着部２０の内壁面と供給ローラ１６との間隔がもっとも狭い部分である。本発明では、弾性ローラ２３の径は、少なくとも、トナーカートリッジ装着部２０の内壁面と供給ローラ１６との間隔のうちでもっとも狭い部分の間隔よりも大きくなっていることが必要であり、且つそれで十分である。
【００３６】
このような現像装置５における現像は以下のようにして行われる。
トナーカートリッジ２１から現像装置５の筐体１４内へ収容されたトナーは、攪拌ローラ１７が図中の矢印Ａの方向へと回転することによって攪拌されるとともに供給ローラ１６へと供給される。そして、矢印Ｂ方向に回転する供給ローラ１６によって現像ローラ１５に供給され、現像ローラ１５に供給されたトナーは、その層厚が、矢印Ｄの方向に回転する層厚規制ローラ１８によって一定の厚さに規制され、矢印Ｃ方向に回転する現像ローラ１５から感光ドラム２に供給されて感光ドラム２の表面にトナー像を形成する。前記現像ローラ１５から感光ドラム２へのトナーの供給は具体的には次のようにして行われる。すなわち、現像装置５の現像ローラ１５、供給ローラ１６及び層厚規制ローラ１８には線や文字が描かれていない静電潜像の暗部電位（−７００Ｖ）より数十〜数百Ｖ高い電圧（−５５０Ｖ）がバイアス電圧として印加されている。このような電圧が印加され矢印Ｃの方向へと回転する現像ローラ１５が表面に静電潜像が形成された感光ドラム２の表面に接触すると、トナーがこのバイアス電圧（−５５０Ｖ）及びトナー自身の静電気の作用によって感光ドラム２の表面の線や文字が描かれている明部電位（−２００Ｖ）の領域に付着して現像が行われる。
【００３７】
ところで、前記層厚規制ローラ１８によって規制されたトナー或いは層厚規制ローラ１８の表面上からブレード板１９によってかき落とされたトナーは、温度、湿度等の環境の変化により、トナーの帯電特性が変化してその流動性が悪くなっても、攪拌部材２４が回転することによって攪拌され、現像ローラ１５と供給ローラ１６との上に凝集しない。以下、この攪拌部材２４の回転について説明する。
【００３８】
攪拌部材２４の弾性ローラ２３は現像ローラ１５と供給ローラ１６との上に跨って載置されている。かかる状態で供給ローラ１６と現像ローラ１５がそれぞれ矢印Ｂ，Ｃの方向へと回転すると、この回転が弾性ローラ２３に伝達され、攪拌部材２４は矢印Ｅの方向へと回転する。このようにして攪拌部材２４が回転することにより、羽根部２６によってトナーが攪拌されることから、現像ローラ１５及び供給ローラ１６の上にトナーが凝集して蓄積することがない。
【００３９】
このような本実施の形態によると、攪拌部材２４はその弾性ローラ２３が現像ローラ１５と供給ローラ１６との上に跨って載置され、現像ローラ１５と供給ローラ１６とによって支持されているので、攪拌部材２４を支持するための機構を特に必要としない。また、攪拌部材２４は現像ローラ１５及び供給ローラ１６の回転に伴って回転するので、攪拌部材２４を回転させるための機構を特に必要としない。したがって、現像ローラ１５と供給ローラ１６との上においてトナーが凝集して架橋状態となって蓄積することを防止するための攪拌部材２４を簡単な構成で設けることができ、装置が安価となるとともに、攪拌部材２４の交換を容易に行うことができるのでメンテナンスが容易である。
【００４０】
また、弾性ローラ２３の径よりも、前記供給ローラ１６と前記トナーカートリッジ装着部２０の内壁面の一部２９との間隔の方が小さくなっている。したがって、攪拌部材２４が、現像ローラ１５と供給ローラ１６との上に跨って載置された位置から供給ローラ１６側にずれても、弾性ローラ２３がトナーカートリッジ装着部２０の内壁面の一部２９に当たるので、現像ローラ１５及び供給ローラ１６の上からの攪拌部材２４の脱落を防止することができる。さらに、現像ローラ１５と供給ローラ１６との上に跨って載置された位置から供給ローラ１６側にずれてトナーカートリッジ装着部２０の内壁面の一部２９に当たった攪拌部材２４は、供給ローラ１６が矢印Ｂの方向に回転することにより、元の位置に戻る。したがって、攪拌部材２４が現像ローラ１５と供給ローラ１６との上からずれたとしても元の位置に戻すための作業が不要である。
【００４１】
また、相対する面における攪拌翼部２２の羽根部２６が千鳥状となっているので、攪拌部材２４の攪拌翼部２２によるトナーの攪拌を満遍なく行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１に係る発明によれば、攪拌部材によってトナー担持体と供給部材との上においてトナーが凝集して架橋状態となって蓄積することを防止することができる。また、前記攪拌部材を簡単な構成で設けることができ、装置が安価となるとともに、攪拌部材の交換を容易に行うことができるのでメンテナンスが容易である。
【００４３】
請求項２に記載の発明によれば、攪拌部材が、トナー担持体と供給部材との上に跨って載置された位置から供給部材側にずれても、筐体の上部内壁面の一部に弾性ローラが当たる。これにより、トナー担持体及び供給部材の上からの攪拌部材の脱落を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置を備えた画像形成装置の一例を示す側面図。
【図２】図１の画像形成装置の現像装置を構成する攪拌部材の斜視図。
【図３】図２に示す攪拌部材の正面図。
【図４】従来の現像装置を備えた画像形成装置の一例を示す側面図。
【図５】従来の現像装置を備えた画像形成装置の一例を示す側面図。
【符号の説明】
１　　　画像形成装置
２　　　感光ドラム
３　　　一次コロナ帯電器
４　　　光学投影装置
５　　　現像装置
６　　　転写ユニット
７　　　クリーニング装置
８　　　除電器
９　　　プーリ
１０　　転写ベルト
１１　　転写ローラ
１２　　トナー案内筒
１３　　開口部
１４　　筐体
１５　　現像ローラ
１６　　供給ローラ
１７　　攪拌ローラ
１８　　層厚規制ローラ
１９　　ブレード板
２０　　トナーカートリッジ装着部
２１　　トナーカートリッジ
２２　　攪拌翼部
２３　　弾性ローラ
２４　　攪拌部材
２５　　軸体
２６　　羽根部
２７　　翼体
２８　　ネジ
２９　　内壁面の一部

Claims (2)

1. トナーを収容する筐体を有し、該筐体内には、像担持体にトナーを供給するトナー担持体と該トナー担持体にトナーを供給する供給部材とが横方向に並列して設けられている現像装置において、
   前記トナー担持体と供給部材との上には、攪拌翼部と該攪拌翼部の両端に設けた弾性ローラとからなる攪拌部材が、前記弾性ローラが前記トナー担持体と前記供給部材とに跨るようにして載置されて設けられていることを特徴とする現像装置。
2. 前記攪拌部材の弾性ローラの径は、少なくとも前記供給部材と前記筐体の上部内壁面との間隔のうち最も狭い部分の間隔よりも大きく形成したことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。

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