JP2006243466A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で、トナーの漏出防止機能に優れたアジテータを備えた現像装置を提供すること。
【解決手段】本現像装置１は、トナーを収容したケーシング２０と、ケーシング２０の壁部２０ａに軸回転可能に支持された回転軸２１ａおよび回転軸２１ａに取り付けられた撹拌羽根２１ｂを備えたアジテータ２１を有し、回転軸２１ａのケーシング２０の壁部２０ａにおける支持部には、回転軸２１ａを挿通する軸孔２０ｂと、ケーシング２０の壁部２０ａの外部に軸孔２０ｂと同心且つ軸孔２０ｂより径大の円形凹部２０ｃとが形成されるとともに、円形凹部２０ｃに弾性シール部材２２が介装された現像装置において、回転軸２１ａの回転に伴って回転軸２１ａと弾性シール部材２３とが摺動する部分に入り込んだトナーＴがケーシング２０内に移動するように、回転軸２１ａの弾性シール部材２２と接する部分の周面に螺旋溝２１ｄが形成されたものである。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に使用される現像装置に関し、詳しくは、ケーシング内のトナーがアジテータの回転軸の周面に沿ってケーシングから漏出するのを防止する現像装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ、コピー機能・プリント機能・ＦＡＸ通信機能・スキャン機能等の複数の機能を兼ね備えたデジタル複合機等に用いられる画像形成装置は、一様に帯電させた電子写真感光体に画像情報に応じて選択的な露光をして潜像を形成し、形成された静電潜像を現像装置で現像してトナー像を形成し、このトナー像を記録シート（記録紙）に転写することにより画像記録を行う。その後この未定着のトナー像は、定着装置で永久画像として記録シート上に定着される。現像装置は、ケーシング内に粉末トナーを収容し、このケーシング内でトナーを常時あるいは定期的に撹拌しながら現像ローラにトナーを供給し感光体表面にこの現像ローラを転接させることにより、上記静電潜像をトナーによって現像するものである。

ケーシング内でのトナーの撹拌は、ケーシングの壁部に軸回転可能に支持されたアジテータによってなされる。図４に示す例は、従来の現像装置のケーシング壁部におけるアジテータの支持構造の一例を示すものである。アジテータ１００は、図示するように、回転軸１０１と、回転軸１０１にその軸方向に沿って取り付けられた撹拌羽根１０２とからなる。回転軸１０１は、ケーシング１０３の壁部１０４に軸回転可能に支持され、回転軸１０１の一端にはギヤ１０５が取り付けられ、不図示の駆動源からギヤ１０５への動力伝達により、撹拌羽根１０２が回転軸１０１と共にその軸回りに回転し、ケーシング１０３内に収容された粉末トナーＴの撹拌がなされる。ケーシング壁部１０４における回転軸１０１の支持部には、回転軸１０１を挿通する軸孔１０６と、ケーシング壁部１０４の外面に該軸孔１０６と同心で、且つ該軸孔１０６より径大の円形凹部１０７とが形成され、この円形凹部１０７と回転軸１０１との間にスポンジ状の弾性シール部材１０８が介装されている。

弾性シール部材１０８は、回転軸１０１の軸受部を兼ねるとともに、ケーシング１０３内のトナーＴが、外部へ漏出するのを防止する機能を奏するものである。弾性シール部材１０８は、円形凹部１０７と回転軸１０１との間に、弾性圧縮状態で介装されているが、ギヤ１０５からの回転駆動力が回転軸１０１にかかると、その振動により回転軸１０１と弾性シール部材１０８との接圧力が変化し、両者の接圧部分にトナーＴが侵入してケーシング１０３の外部に漏出することがある。特に、最近多用されるようになった重合トナーは、粒径が非常に小さいのに加えて真球に近い形状をしているために、液体のような挙動を示し、回転軸の周面に沿って流動しやすく、その漏出が問題とされている。トナーＴが漏出した場合、アジテータ１００の回転を不整としたり、回転軸１０１をロックしてアジテータ１００を停止させたりして画質の不良を招いたり、現像を不能とするなどの故障を生ずる。また、トナーＴが外部に漏れて周囲を汚染したり、トナーＴの浪費を生ずる。

そこで、径の異なるオイルシールを用い、回転軸には径の大小による段部を設けて、径の大きいオイルシールが外側になるよう軸部に装着して、上記段部でトナーの漏出を防止するようにした現像装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１７４８３６号公報

しかしながら、特許文献１の現像装置では、２個の径の異なるオイルシールを用いており、その装着のための軸部の形状は、段階状に径が異なる段状とされる。したがって、先側から順次装着されたオイルシールのそれぞれには抜け止めを必要とし、回転軸あるいはトナー容器の軸受部には複雑な加工を施すことを余儀なくされるという問題があった。また、高価なオイルシールを２個用いることになるから、複雑な加工とも相俟って製造コストの高騰をきたすことも懸念される。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、トナーの漏出防止機能に優れたアジテータを備えた現像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１記載の現像装置は、トナーを収容したケーシングと、該ケーシングの壁部に軸回転可能に支持された回転軸および該回転軸に取り付けられた撹拌部片を備えたアジテータとを有し、前記回転軸のケーシングの壁部における支持部には、前記回転軸を挿通する軸孔と、前記ケーシングの壁部の外部に前記軸孔と同心且つ該軸孔より径大の円形凹部とが形成されるとともに、該円形凹部に弾性シール部材が介装された現像装置において、前記回転軸の回転に伴って該回転軸と前記弾性シール部材とが摺動する部分に入り込んだトナーが前記ケーシング内に移動するように、前記回転軸の前記弾性シール部材と接する部分の周面に螺旋状の溝が形成されたことを特徴としている。

本発明の請求項１の現像装置によれば、回転軸と弾性シール部材とが摺動する部分に入り込んで回転軸の周面に沿ってケーシング外部へと流動するトナーは、螺旋状の溝に落ち込み、回転軸の回転とともにケーシング内に移動するので、トナーのケーシング外部への漏出を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る現像装置について図面に基づき説明する。
まず、本発明の実施の形態に係る現像装置１を使用した画像形成装置２について、図１に基づいて概説する。
画像形成装置２は、図に示すように、帯電装置３によって均一に帯電した回転する感光体ドラム４の表面に、ＬＥＤヘッド５から画像情報に基づいた光像を露光して静電潜像を形成する。次いで、この静電潜像に対して、現像ローラ６によりトナーＴを供給し、トナーＴが付着された感光体ドラム４の表面にはトナーＴによる可視像が形成される。

一方、画像形成が開始されると、給紙トレイ７に載置された記録用紙Ｐがピックアップローラ８により取り出されて搬送路９へと送り出される。そして、搬送路９に適宜配置された搬送ローラ１０により記録用紙Ｐは搬送路９に沿って搬送され、レジストローラ１１が前記トナー像の形成と同期して駆動回転することにより記録用紙Ｐを感光体ドラム４へと搬送する。感光体ドラム４へと搬送された記録用紙Ｐは、転写ローラ１２によって感光体ドラム４に押圧され、この転写ローラ１２に、感光体ドラム４上のトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム４上のトナーが記録用紙Ｐへと転写される。

更に、記録用紙Ｐは、搬送路９に沿って下流へと搬送され、図示しないヒータを内蔵する定着ローラ１３によって圧力と熱を印加されることにより、記録用紙Ｐ上のトナーが記録用紙Ｐに定着する。その後、記録用紙Ｐは排紙ローラ１４によって排紙トレイ１５へと排出されるものとなっている。また、感光体ドラム４に当接して設けられた拡散ブラシ１６は、記録用紙Ｐに転写しきれずに感光体ドラム上１５に残留したトナーＴや紙粉等を、感光体ドラム４の表面から浮き上がらせる役割を果たし、浮き上がったトナーＴはスクリュー式の搬送部材１７により図示しない廃トナーボックスに収容される。

次に、上記画像形成装置２に使用されている現像装置１の構成について詳細に説明する。
現像装置１は、トナーボトル１８と、トナーＴを収容するためのトナー溜め部１９が形成されたケーシング２０と、感光体ドラム４上の潜像をトナーＴを用いて現像する現像ローラ６と、トナー溜め部１９に収容されたトナーＴを撹拌して現像ローラ６側へと送り出すアジテータ２１とを具備してなるものである。なお、その他の構成の現像装置であってもよく、それらの現像装置を除外するものではない。

現像装置１においては、トナーボトル１８から補給されたトナーＴは、ケーシング２０内に収容される。ケーシング２０内では、アジテータ２１の回転によりトナーＴが撹拌されながら現像室２２に搬送され、感光体ドラム４に近接して回転する現像ローラ６により感光体ドラム４表面の静電潜像がトナー現像される。

現像ローラ６は、図２に示すように、中空の円筒形の形状を有するウレタンゴム部材６ａ（ローラ本体）にローラ軸６ｂが挿通されてなるものであり、その表面に担持したトナーＴを感光体ドラム４に供給して、感光体ドラム４の表面の潜像を可視像化する、所謂現像手段の役割を果たすものである。この現像ローラ６は、不図示の駆動源からその一端に固定されたギヤ６ｃを介して伝達される回転駆動力により軸回転する。また、現像ローラ６は現像手段としての役割を果たすと同時に、所謂クリーニング手段としての役割も果たしている。すなわち、現像ローラ６は、画像形成時に感光体ドラム４が回転を開始してから１回転目を行う際には現像手段としての役割を果たし、感光体ドラム４が２回転目を行う際には、前記記録用紙Ｐに転写し切れずに感光体ドラム４の表面に残留し、前記拡散ブラシ１６の作用により感光体ドラム４の表面から浮き上がったトナーＴを除去する役割を果たしている。このように、現像ローラ６を、現像手段及びクリーニング手段として兼用することにより、クリーニング手段を別途設ける必要がなくコストダウンを図ることができるという利点がある。

アジテータ２１は、図２及び図３に示すように、ケーシング２０のトナー溜め部１９に収容されたトナーＴを撹拌し、トナーＴが凝集することを防止するとともに、トナー溜め部１９から現像ローラ４側へとトナーＴを送り出すものである。このアジテータ２１は、回転軸２１ａと、この回転軸２１ａからその径方向に向かって突設された薄い板状の撹拌羽根２１ｂとを具備している。回転軸２１ａはケーシング２０の壁部２０ａに軸回転可能に支持され、回転軸２１ａの一端にはギヤ２１ｃが取り付けられ、撹拌動作時には、不図示の駆動源からギヤ２１ｃへの動力伝達により、撹拌羽根２１ｂが回転軸２１ａと共にその軸周りに回転し、本体ケーシング２０内に収容された粉末トナーＴの撹拌がなされる。ケーシング壁部２０ａにおける回転軸２１ａの両端支持部には、回転軸２１ａを挿通する軸孔２０ｂと、ケーシング壁部２０ａの外面に該軸孔２０ｂと同心且つ該軸孔２０ｂより径大の円形凹部２０ｃとが形成され、この円形凹部２０ｃと回転軸２１ａとの間に、独立発泡樹脂等からなるスポンジ状の弾性シール部材２３が介装されている。

回転軸２１ａには、ケーシング壁部２０ａの軸孔２０ｂ部分及び弾性シール部材２３との接圧部分の周面に螺旋溝２１ｄが形成されている。回転軸２１ａの回転時に回転軸２１ａと弾性シール部材２３との間の接圧力に変化が生じ、回転軸２１ａの周面に沿って回転軸２１ａと摺動する弾性シール部材２３との間にトナーＴが入り込むことがあるが、この入り込んだトナーＴは、回転軸２１ａに形成された螺旋溝２１ｄに落ち込み、回転軸２１ａが回転することにより螺旋溝２１ｄに沿ってケーシング２０内に戻る。これは回転軸２１ａの回転によってトナーＴに螺旋溝２１ｄに沿ってケーシング２０内に移動する向きへの力が働くためである。螺旋溝２１ｄは、回転軸２１ａの両端のケーシング壁部２０ａの軸孔２０ｂ部分及び弾性シール部材２３との接圧部分に形成されているが、それらの螺旋溝２１ｄはそれぞれ回転軸２１ａの回転方向に対して螺旋溝２１ｄに落ち込んだトナーＴがケーシング２０内に移動する向きに形成されている。また、螺旋溝２１ｄの外部側の端部が弾性シール部材２３と接する部分にある場合、回転軸２１ａが停止時であっても螺旋溝２１ｄをつたってトナーＴがケーシング２０の外部に漏出するおそれがなく、好ましい。

以上の説明から明らかなように、本発明の実施の形態に係る現像装置１においては、回転軸２１ａの回転に伴って回転軸２１ａと弾性シール部材２３とが摺動する部分に入り込んで回転軸２１ａの周面に沿ってケーシング２０外へと流動するトナーＴは、回転軸２１ａの周面に形成された螺旋溝２１ｄに落ち込み、回転軸２１ａの回転とともにケーシング２０内に移動するので、トナーＴのケーシング２０外部への漏出を防止することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、撹拌部片が撹拌羽根２１ｂである場合の例を示したが、ワイヤー状のものであってもよい。

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、デジタル複合機等の画像形成装置に使用される現像装置に適用可能である。

本発明の実施の形態に係る現像装置を使用した画像形成装置の構成例を示した断面図である。 図１のＸ−Ｘ’平面断面図である。 図２のＹ部の拡大図である。 従来の現像装置におけるアジテータの支持構造の一例を示す図である。

符号の説明

１ 現像装置
２０ ケーシング
２０ａ 壁部
２０ｂ 軸孔
２０ｃ 円形凹部
２１ アジテータ
２１ａ 回転軸
２１ｂ 撹拌羽根（撹拌部片）
２１ｄ 螺旋溝
２３ 弾性シール部材
Ｔ トナー

Claims (1)

1. トナーを収容したケーシングと、該ケーシングの壁部に軸回転可能に支持された回転軸および該回転軸に取り付けられた撹拌部片を備えたアジテータとを有し、前記回転軸のケーシングの壁部における支持部には、前記回転軸を挿通する軸孔と、前記ケーシングの壁部の外部に前記軸孔と同心且つ該軸孔より径大の円形凹部とが形成されるとともに、該円形凹部に弾性シール部材が介装された現像装置において、
   前記回転軸の回転に伴って該回転軸と前記弾性シール部材とが摺動する部分に入り込んだトナーが前記ケーシング内に移動するように、前記回転軸の前記弾性シール部材と接する部分の周面に螺旋状の溝が形成されたことを特徴とする現像装置。

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