JP2004184496A

JP2004184496A - 現像装置

Info

Publication number: JP2004184496A
Application number: JP2002348053A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Nishimura; 俊紀西村
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-07-02

Abstract

【課題】現像装置において、攪拌部材と軸受との距離を常に一定に保つとともに、トナーが軸受に回り込むことがないようにする。
【解決手段】攪拌部材２３，２４の回転軸端部と軸受２５，２６との間には、回転軸と軸受との間へ現像剤が侵入することを防止するシール部材３２，４１が配置されている。回転軸の先端部には外側方向に延びる爪部２３ｃ，２４ｃが形成され、回転軸を軸受に挿入した際、爪部が押されて縮み、回転軸が軸受を通過すると、爪部が広がって元に戻り、軸受が回転軸に保持される。これによって、攪拌部材と軸受との距離を所定の距離に保って、トナーの軸受への回り込みを防止するとともにシール部材によってトナーの侵入を防止する。
【選択図】図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置で用いられる現像装置に関し、特に、現像装置において現像剤を攪拌するための攪拌部材と軸受との摺動部分に回り込むことを防止するための機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式を用いた画像形成装置で用いられる現像装置においては、現像装置ケース内に現像剤（以下単にトナーと呼ぶ）を攪拌するための攪拌部材が備えられており、この攪拌部材は現像装置ケースに軸受を介して回転可能に配置されている。この攪拌部材は、例えば、スパイラル軸を有しており、スパイラル軸には、スパイラルラップがトナーを現像装置ケースの側壁に向かって押圧移動するように設けられている。そして、スパイラル軸は軸受を介して側壁間に回転可能に保持されている。このスパイラル軸は現像装置ケースの外壁面に設けられたギヤを介してメインモータに連結されている。
【０００３】
ところで、上述のような現像装置においては、攪拌部材と軸受との間にトナーが入り込む（回り込む）ことを防止するため、軸受にシール部材を設けて、トナーの回り込みを防止するようにしている。ところが、シール部材を設けても、攪拌部材とシール部材との僅かな隙間をすり抜けて、トナーが軸受に侵入してしまい、シール性を向上させるためには、シール部材の内径を攪拌部材の外径（スパイラル軸の軸外径）よりも小さくする必要がある。
【０００４】
ところが、シール部材の内径を攪拌部材の軸外径よりも小さくすると、現像装置ケースへの組み付けがきつくなってしまい、装着が困難になることがあるばかりでなく、稼働時のトルクが上昇してしまうことになる。
【０００５】
このため、シール部材の内径を、攪拌部材の軸外径よりも小径として、現像装置ケースのシール部材側の嵌合孔周辺に段差を形成して、シール部材がスラスト方向に逃げるスペースを設けるようにしている。つまり、シール部材がスラスト方向に逃げられるようにして、稼働時においてシール部材のトルクを上げることなく、現像装置ケースと攪拌部材とのシール性を向上させている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９−５４４９５号公報（第４ページ、第２図及び第５図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、攪拌部材の回転を良好にするためには、攪拌部材と軸受との距離（攪拌部材の端面と軸受との距離）を一定にすることが必要であり、このためには、攪拌部材の軸を軸受から貫通させて、この攪拌部材の軸を保持部材で抜け止めをして、攪拌部材と軸受との距離を一定としている。このような構造にあっては、攪拌部材の軸は現像装置ケースを貫通することになるが、このような構造をとると、現像装置ケースからトナーが漏れてしまうという不具合が発生することがある。
【０００８】
一方、特許文献１に記載された現像装置では、上述のように、シール部材が攪拌部材と軸受との間に位置して、圧縮されることによって、トナーの軸受への回り込みを防止しており、しかもスラスト方向にシール部材が逃げられるようにしているから、シール性を良好にしてトルクの上昇を防止できるものの、攪拌部材と軸受との距離を一定に保つことが難しいという課題がある。
【０００９】
本発明の目的は、攪拌部材と軸受との距離を常に一定に保って、トナーが軸受に回り込むことがない現像装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、現像装置ケース内に軸受によって前記現像装置ケースの壁面に回転可能に支持されて現像剤を攪拌するための攪拌部材を備え、像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によって現像して画像を形成する現像装置において、前記回転軸の端部には前記軸受に嵌合して前記攪拌部材と前記軸受との距離を所定の距離に維持するための間隔保持部材が形成されていることを特徴とする現像装置が得られる。また、前記攪拌部材の回転軸端部と前記軸受との間には、前記回転軸と前記軸受との間への前記現像剤の侵入を防止するシール部材が配置される。
【００１１】
このようにして、回転軸の端部に軸受に嵌合して攪拌部材と軸受との距離を所定の距離に維持するための間隔保持部材を形成しておくようにすれば、攪拌部材と軸受との距離を常に一定に保って、攪拌部材の回転が良好になるとともに、現像剤が軸受に回り込むことがない。また、攪拌部材の回転軸端部と軸受との間にシール部材を配置しておけば、回転軸と軸受との間へ現像剤が侵入することを防止することができる。
【００１２】
また、前記攪拌部材の回転軸と前記軸受との距離を所定の距離に維持する前記間隔保持部材は、爪状の間隔保持部材であり、該間隔保持部材は、前記軸受に挿入時に前記回転軸の中心に向けて押し縮み、前記軸受を通過すると（軸受から飛び出した状態で）再び広がって前記回転軸と前記軸受を所定の間隔に維持する。
【００１３】
このようにして、攪拌部材の回転軸と前記軸受との距離を所定の距離に維持する間隔保持部材として、爪状の間隔保持部材を用いて、この間隔保持部材を軸受に挿入すると、回転軸の中心に向けて押し縮み、軸受から飛び出した状態で再び広がって回転軸と軸受を所定の間隔に維持する。このため、極めて容易に攪拌部材と軸受との距離を常に一定に保って、現像剤が軸受に回り込むことがないようにすることができる。
【００１４】
なお、前記現像装置ケースの壁面には前記軸受を回転不能に収納する凹部が形成される。このように、現像装置ケースの壁面に、軸受を回転不能に収納する凹部を形成すれば、現像装置ケースに貫通孔が形成されることがなく、現像剤が現像剤ケース外に漏れることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【００１６】
図１は本発明による現像装置の一例を用いた画像形成装置を示す図であり、図１を参照すると、各画像形成装置本体１内には、複数（図示の例では４つ）の現像ユニット１１〜１４が搬送ベルト５に沿って配置されている。例えば、現像ユニット１１はイエロー現像ユニット、現像ユニット１２はシアン現像ユニット、現像ユニット１３はマゼンタ現像ユニット、現像ユニット１４はブラック現像ユニットであり、各現像ユニット１１〜１４には、それぞれ現像装置（現像器）２、潜像担持体（感光体ドラム）３、露光ユニット４、現像剤容器（以下単にトナー容器と呼ぶ）６、及びクリーニングユニット７、帯電器（帯電ローラ）８が備えられている。
【００１７】
そして、給紙カセット１０には記録媒体（記録用紙）が収納されている。各現像ユニット１１〜１４において、感光体ドラム３は帯電器８によって均一に帯電された後、画像データに応じて露光ユニット４によって露光されて静電潜像が形成される。
【００１８】
現像剤容器６には、例えば、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤が収納されており、感光体ドラム３上の静電潜像は、後述するようにして、現像装置２によって現像されてトナー像となる。感光体ドラム３上のトナー像は、給紙カセット１０から搬送ベルト５に送られた記録用紙に順次に転写されて、記録用紙上にカラー転写像が形成される。その後、記録用紙は定着ローラ対９に送られて、ここで、カラー転写像が記録用紙に定着された後、排紙される。
【００１９】
ここで、図２〜図４を参照して、現像器２は現像剤ケース（以下単にケースと呼ぶ）２１を有しており、ケース２１は、磁性一成分トナーが収納される収納室２１ａ、２１ｂ、及び現像ローラ２２が配設される現像ローラ室２１ｃを有し、現像ローラ２２の表面は感光体ドラム３の表面と所定の間隔離間している。この現像ローラ２２は、例えば、回転可能な非磁性体の現像スリーブ２２ａと、その内部に固定された複数の磁極を有する磁石２２ｂとを備えている。
【００２０】
ケース２１の中央部分には長手方向に沿って収納室２１ａ、２１ｂを隔離する壁部２１ｄが設けられ、収納室２１ａ及び２１ｂの中央部にはそれぞれ第１及び第２のスパイラル軸２３及び２４のそれぞれが、スパイラルラップを、現像剤が側壁２１ｅ又はその反対側の側壁に向かって押圧移動するように設けられ、第１及び第２のスパイラル軸２３及び２４の一端部はそれぞれ軸受け２５及び２６を介して壁面２１ｅに回転可能に保持されている。これらのスパイラル軸２３及び２４の他端部（壁面２１ｅと反対側の端部）にはそれぞれ駆動ギア２７及び２８が装着されている。なお、第１及び第２のスパイラル軸２３及び２４には、それぞれ螺旋（スパイラル羽根）２３１及び２４１が形成されている。
【００２１】
さらに、現像ローラ２２の一端部は側壁２１ｅから延在する支持部２１１に回転可能に支持されるとともに、その他端部には駆動ギア２９が装着されている。図示のように、駆動ギア２９及び２８には駆動ギア３０がかみ合って、駆動ギア３０の回転軸に連結されたモータを駆動することによって、駆動ギア２７及び２８に回転力が伝達されて、第１及び第２のスパイラル軸２３及び２４が回転駆動するとともに、現像ローラ２２が回転する。なお、現像ローラ２２に対向してケース２１には現像ブレード３１が設けられ、この現像ブレード３１によって現像ローラ２２上のトナー層厚が規制される。
【００２２】
ここで、図５及び図６を参照して、第１のスパイラル軸２３の一端部は、リング状のシール部材（例えば、ＮＢＲゴム製）３２を介して軸受２５に挿入されており、この軸受２５は、ケース２１の側壁２１ｅに設けられた凹部３３に挿入される。第１のスパイラル軸２３の一端部には、軸径より大径の円盤体３４が形成されており、この円盤体３４は大径部３４ａと小径部３４ｂとを有しており、シール部材３２の内径は小径部３４ｂの外径とほぼ一致する。
【００２３】
この円盤体３４から第１のスパイラル軸２３の軸体２３ａが外方向に延在している。軸体２３ａには先端部にはテーパー状に径方向外側に広がる斜面を有する円盤状の先端部２３ｄが形成されている。この先端部２３ｄの外径は軸受２５の内径とほぼ同一である。この先端部２３ｄの中央部には外側方向に延びる爪部２３ｃが一対形成されている。この爪部２３ｃに対応する先端部２３ｄの端部には、第１のスパイラル軸２３を軸受２５に挿入するときに爪部２３ｃが先端部２３ｄの外径より広がらずに、スムーズに軸受２５に挿入できるように、切り込み部２３ｂが形成されている（この爪部２３ｃの先端と円盤体３４の大径部３４ａとの距離が、軸受２５が第１のスパイラル軸２３の長さ方向に移動しないように設定されている）。
【００２４】
一方、軸受２５の一端面は開口されており、この一端面からシール部材３２及び第１のスパイラル軸２３の軸体２３ａが挿入される。軸受２５の他端面には、軸方向に突出する円筒部２５ａが形成されており、この円筒部２５ａの軸心は軸受２５の軸心に一致する。円筒部２５ａの側面からは径方向に延びる一対の突起部２５ｂが、例えば、１８０°の位置関係をもって形成されている。そして、前述のケース２１の側壁２１ｅに形成された凹部３３は上述の円筒部２５ａ及び突起部２５ｂを収納する空間である。つまり、凹部３３は円筒部２５ａ及び突起部２５ｂと同一の形状である。
【００２５】
同様にして、第２のスパイラル軸２４の一端部は、リング状のシール部材（例えば、ＮＢＲゴム製）４１を介して軸受２６に挿入されており、この軸受２６は、ケース２１の側壁２１ｅに設けられた凹部４２（図５には示さず、図７参照）に挿入される。第２のスパイラル軸２４の一端部には、軸径より大径の円盤体４３が形成されており、この円盤体４３は大径部４３ａと小径部４３ｂとを有しており、シール部材４１の内径は小径部４３ｂの外径とほぼ一致する。
【００２６】
この円盤体４３から第１のスパイラル軸２４の軸体２４ａが外方向に延在している。軸体２４ａには先端部にはテーパー状に径方向外側に広がる斜面を有する円盤状の先端部２４ｄが形成されている。この先端部２４ｄの外径は軸受２６の内径とほぼ同一である。この先端部２４ｄの中央部には外側方向に延びる爪部２４ｃが一対形成されている。この爪部２４ｃに対応する先端部２４ｄの端部には、第２のスパイラル軸２４を軸受２６に挿入する際に、爪部２４ｃが先端部２４ｄの外径より広がらずに、スムーズに軸受２６に挿入できるように、切り込み部２４ｂが形成されている（この爪部２４ｃの先端と円盤体４３の大径部４３ａとの距離が、軸受２６が第２のスパイラル軸２４の長さ方向に移動しないように設定されている）。
【００２７】
一方、軸受２６の一端面は開口されており、この一端面からシール部材４１及び第２のスパイラル軸２４の軸体２４ａが挿入される。軸受２６の他端面には、軸方向に突出する円筒部２６ａが形成されており、この円筒部２６ａの軸心は軸受２６の軸心に一致する。円筒部２６ａの側面からは径方向に延びる一対の突起部２６ｂが、例えば、１８０°の位置関係をもって形成されている。そして、前述のケース２１の側壁２１ｅに形成された凹部４２は上述の円筒部２６ａ及び突起部２６ｂを収納する空間である。つまり、凹部４２は円筒部２６ａ及び突起部２６ｂと同一の形状である。
【００２８】
上述の凹部３３及び４２をケース２１の側壁２１ｅに形成する際には、例えば、図７及に示すように、側壁２１ｅを前述の形状に打ち抜いた後、図８に示すようにして、ケース２１と一体に閉塞カバー５１及び５２を設けるようにすればよい。この閉塞カバー５１及び５２はケース２１と同一の材質であり、ケース２１の外側から凹部３３及び４２を塞ぐ形状であればどのような形状でもよいが、凹部３３及び４２よりも大きく、しかも側壁２１ｅの外面から外側に突出する形状とする。図示の例では、凹部３３及び４２と相似する形状の閉塞カバー５１及び５２を用いている。
【００２９】
再び、図５及び図６を参照して、第１のスパイラル軸２３を軸受２５に装着する際には、シール部材３２を小径部３４ｂに押し込んだ後、軸体２３ａを軸受２５内に挿入する。前述のように、軸体２３ａの先端はテーパー状の先端部２３ｄとなっているから、容易に軸体２３ａを軸受２５に挿入することができる。爪部２３ｃは弾性体として作用するので、軸受２５の内壁で押されて、爪部２３ｃは内側方向に縮むことになる。この時、爪部２３ｃは切り込み部２３ｂに入り込み、先端部２３ｄの外径よりはみ出さないようになっているため、軸体２３ａを軸受２５にスムーズに挿入できる。
【００３０】
軸体２３ａの先端が軸受２５を通り抜けると、弾性体である爪部２３ｃは外側へと広がり、これによって、軸体２３ａに軸受２５が保持されることになる。つまり、爪部２３ｃが外側へ広がる結果、軸体２３ａから軸受２５が抜けることがなくなる。そして、軸受２５の位置は大径部３４ａと爪部２３ｃ（つまり、先端部２３ｄ）によって決定されることになる。
【００３１】
同様にして、第２のスパイラル軸２４を軸受２６に装着する際には、シール部材４１を小径部４３ｂに押し込んだ後、軸体２４ａを軸受２６内に挿入する。前述のように、軸体２４ａの先端はテーパー状の先端部２４ｄとなっているから、容易に軸体２４ａを軸受２６に挿入することができる。爪部２４ｃは弾性体として作用するので、軸受２６の内壁で押されて、爪部２４ｃは内側方向に縮むことになる。この際、爪部２４ｃは切り込み部２４ｂに入り込み、先端部２４ｄの外径よりはみ出さないようになっているため、軸体２４ａを軸受２６にスムーズに挿入できる。
【００３２】
軸体２４ａの先端が軸受２６を通り抜けると、弾性体である爪部２４ｃは外側へと広がり、これによって、軸体２４ａに軸受２６が保持されることになる。つまり、爪部２４ｃが外側へ広がる結果、軸体２４ａから軸受２６が抜けることがなくなる。そして、軸受２６の位置は大径部４３ａと爪部２４ｃによって決定されることになる。
【００３３】
このようにして、軸受２５と第１のスパイラル軸２３との間（つまり、軸受２５と円盤体３４と間）及び軸受２６と第２のスパイラル軸２４との間（つまり、軸受２６と円盤体４３と間）にそれぞれシール部材３２及び４１が装着された状態では、前述の爪部２３ｃ及び２４ｃによってそれぞれ軸受２５及び２６が軸体２３ａ及び２４ａに保持されている結果、爪部２３ｃ及び２４ｃによって所謂スラスト方向に第１及び第２のスパイラル軸２３及び２４が動くことがなくなり、抜け止めの機能を発揮する。
【００３４】
しかも、円盤体３４（つまり、第１のスパイラル軸２３）と軸受２５との距離及び円盤体４３（つまり、第２のスパイラル軸２４）と軸受２６との距離は前述の爪部２３ｃ及び２４ｃによって決定される結果、軸受と攪拌部材との距離を常に一定に保つことができ、しかも良好なシール性を得ることができる。その結果、トナーが軸受側に回り込むことがなく、しかも攪拌部材の回転を良好に保つことができる。
【００３５】
また、上述のように、ケース２１の側壁２１ｅに設けた凹部３３及び４２にそれぞれ軸受２５及び２６の他面側を収納すれば、軸受２５及び２６を所定の位置に保持することができるばかりでなく、軸受２５及び２６自体の回転も防止でき、ケース２１の側壁２１ｅには貫通孔が形成されていないから、ケースからトナーが外部に漏れることがない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、回転軸の端部に軸受に嵌合して攪拌部材と軸受との距離を所定の距離に維持するための間隔保持部材を形成しておくようにしたから、攪拌部材と軸受との距離を常に一定に保って、攪拌部材の回転が良好になるとともに、現像剤が軸受に回り込むことがないという効果がある。また、攪拌部材の回転軸端部と軸受との間にシール部材を配置したから、回転軸と軸受との間へ現像剤が侵入することを防止することができる。
【００３７】
また、本発明では、攪拌部材の回転軸と軸受との距離を所定の距離に維持する間隔保持部材として、爪状の間隔保持部材を用いて、間隔保持部材を、軸受に挿入した際に、間隔保持部材が回転軸の中心に向けて押し縮み、軸受から飛び出した状態（軸受を通過した状態）で、再び広がって回転軸と軸受を所定の間隔に維持するようにしたから、極めて容易に攪拌部材と軸受との距離を常に一定に保って、現像剤が軸受に回り込むことがないようにすることができるという効果がある。
【００３８】
さらに、本発明では、現像装置ケースの壁面に、軸受を回転不能に収納する凹部を形成されているから、現像装置ケースに貫通孔が形成されることがなく、現像剤が現像剤ケース外に漏れることがないという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による現像装置を用いた画像形成装置の一例であるタンデム型画像形成装置を示す図である。
【図２】本発明による現像装置の一例を示す斜視図である。
【図３】図２に示す現像装置を上方からみた図である。
【図４】図２に示す現像装置の側面側からみた断面図である。
【図５】図２に示す現像装置において、軸受、シール部材、及び攪拌部材を分解して示す図である。
【図６】図２に示す現像装置において、軸受、シール部材、及び攪拌部材の端部を拡大して示す図である。
【図７】図２に示す現像装置において、軸受が収納される凹部を示す図である。
【図８】図２に示す現像装置において、凹部が形成された壁面を外側から示す図である。
【符号の説明】
１１〜１４現像ユニット
２現像装置（現像器）
３潜像担持体（感光体ドラム）
４露光ユニット
５搬送ベルト
６現像剤容器
７クリーニングユニット
８帯電器
１０給紙カセット１
２１現像剤ケース
２２現像ローラ
２３，２４スパイラル軸（攪拌部材）
２５，２６軸受
３２，４１シール部材

Claims

現像装置ケース内に軸受によって前記現像装置ケースの壁面に回転可能に支持されて現像剤を攪拌するための攪拌部材を備え、像担持体に形成された静電潜像を前記現像剤によって現像して画像を形成する現像装置において、
前記回転軸の端部には前記軸受に嵌合して前記攪拌部材と前記軸受との距離を所定の距離に維持するための間隔保持部材が形成されていることを特徴とする現像装置。
前記攪拌部材の回転軸端部と前記軸受との間に配置され、前記回転軸と前記軸受との間への前記現像剤の侵入を防止するシール部材を有することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
前記攪拌部材の回転軸と前記軸受との距離を所定の距離に維持する前記間隔保持部材は、爪状の間隔保持部材であることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
前記間隔保持部材は、前記軸受に挿入時に前記回転軸の中心に向けて押し縮み、前記軸受を通過すると再び広がって前記回転軸と前記軸受を所定の間隔に維持することを特徴とする請求項３に記載の現像装置。
前記現像装置ケースの壁面には前記軸受を回転不能に収納する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の現像装置。