JP2009085999A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤が漏れることを抑制することができる現像装置を提供する。
【解決手段】現像装置１１は、クリーニング部にて除去した現像剤を搬送する搬送部材及び該搬送部材を駆動するギヤ４１を収容するハウジング２５と、ハウジング２５の内外を貫通しギヤ４１と連結してハウジング２５外の駆動源からの駆動力を伝達する駆動軸部４９と、ハウジング２５を貫通する位置の駆動軸部４９の周囲に接触して配置された硬質ゴムから成るオイルシール５３とを備え、駆動軸部４９の外周面は、軸方向に凹凸形状に形成され周方向に該凹凸形状に合わせてそれぞれ所定の高さに形成され、オイルシール５３の内周面は、駆動軸部４９の外周面と相補的な凹凸形状に形成されていることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来から、感光体ドラムの表面に残存した廃トナーを廃トナー収容室に搬送する搬送装置を備えた画像形成装置が知られている（例えば、特許文献１）。この搬送装置は、外部から供給される駆動力により内部に備える搬送ベルトを駆動させ、感光体ドラムから掻き取られた廃トナーを廃トナー収容室まで搬送する。搬送ユニット外で駆動力を伝えるギヤと搬送装置内で搬送ベルトを駆動する駆動ギヤとは、搬送装置の内外を貫通する駆動軸によって連結され、駆動軸と搬送装置の間にはオイルシールが設けられていた。

特開平１１−７３０７８公報

しかしながら、上記搬送装置では、駆動ギヤの回転に伴い駆動軸とオイルシールとの間に僅かに隙間ができ、駆動軸を伝って搬送ユニットひいてはトナーカートリッジの外部にトナーが漏出するという問題が生じていた。さらに上記オイルシールは軟質ゴム製であったことから、駆動軸の回転により磨耗しやすいという欠点を有していた。

そこで、本発明はこの様な実情に鑑みてなされたものであり、現像剤が漏れることを抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成装置は、像担持体に対して帯電させる帯電部、該帯電部により帯電した前記像担持体に対して露光する露光部、該露光部により露光された前記像担持体に対して現像剤を付着させる現像部、前記像担持体に付着された現像剤を媒体に転写させる転写部、転写後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部を備えた画像形成装置において、前記クリーニング部にて除去した現像剤を搬送する搬送部材及び該搬送部材を駆動する駆動部材を収容するハウジング部と、
前記ハウジング部の内外を貫通し前記駆動部材と連結して前記ハウジング部外の駆動源からの駆動力を伝達する駆動軸と、前記ハウジング部を貫通する位置の前記駆動軸の周囲に接触して配置された硬質ゴムから成るシール部材とを備え、前記駆動軸の外周面は、軸方向に凹凸形状に形成され周方向に該凹凸形状に合わせてそれぞれ所定の高さに形成され、前記シール部材の内周面は、前記駆動軸の外周面と相補的な凹凸形状に形成されていることを特徴としている。

この構成によれば、ハウジング部内に収容された現像剤が駆動軸に沿って移動する際に、現像剤は、シール部材及び駆動部材に形成された凹凸に接触する。そして、凹凸に接触した現像剤は、接続孔内部に停滞する。すなわち画像形成装置は、現像剤がハウジング部の内から外へ移動することを抑制することができる。

この様に、本発明にかかる画像形成装置によれば、現像剤が漏れることを抑制することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１に示す様に、第１の実施の形態にかかるプリンタ１は、給紙カセット３にセットされた用紙Ｐを用紙搬送経路に従って搬送し、当該用紙Ｐ上にトナー像を形成する。具体的にはプリンタ１は、給紙カセット３内部に形成された給紙ローラ５を駆動させて用紙Ｐを繰り出す。そして繰り出された用紙Ｐは、搬送ローラ７，９によって現像装置１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋの方向に搬送される。

現像装置１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋは、それぞれシアン色、マゼンタ色、イエロ色、又はブラック色のトナー像を形成する。そして現像装置１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋによって形成されたトナー像は、順次用紙Ｐ上に転写される。尚、これら現像装置１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋは、同一の構成を有する為、以下では現像装置１１と総称して詳細な説明を行う。

現像装置１１は、図２に示す様に、露光装置１３により露光された潜像画像を担持する感光体ドラム１５と、感光体ドラム１５の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１７と、感光体ドラム１５上に担持された潜像画像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ローラ１９と、現像ローラ１９にトナーを供給するスポンジローラ２１と、現像ローラ１９に付着したトナーを均すブレード２３とを備える。そして現像装置１１を構成する各部は、ハウジング２５内に収容される。そして現像装置１１は、着脱自在に形成されたトナーホッパー２７から供給されたトナーを用いてトナー像を形成する。

感光体ドラム１５、帯電ローラ１７、現像ローラ１９、及びスポンジローラ２１は、ハウジング２５に形成された図示せぬ接続孔を介して外部に配置された駆動源と接続される。そして、一連の画像形成処理が開始すると、プリンタ１は、帯電ローラ１７に所定の電圧を印加すると共に、駆動源を駆動させて帯電ローラ１７を回転駆動させる。そして帯電ローラ１７は、共に回転駆動する感光体ドラム１５に接触しながら回転駆動することで、感光体ドラム１５の表面を帯電させる。その後、露光装置１３は、回転駆動する感光体ドラム１５の表面に、外部から入力された印刷データに基づく潜像画像を露光する。また、これと同時にスポンジローラ２１は、トナーホッパー２７からハウジング２５内部に流入したトナーを、回転駆動することによって現像ローラ１９に供給する。そしてトナーが供給された現像ローラ１９は、回転駆動することによって担持しているトナーを感光体ドラム１５の表面に付着させる。これにより現像装置１１は、印刷データに基づくトナー像を形成することができる。そして、感光体ドラム１５上に担持されたトナー像は、転写ローラ２９によって、搬送装置３１上を搬送される用紙Ｐ上に転写される。

その後、感光体ドラム１５上に残存したトナーは、クリーニングブレード３３により感光体ドラム１５の表面から掻き落とされる。そして掻き落とされたトナーは、廃トナーとして廃トナー搬送部３５に導入される。そして廃トナー搬送部３５に導入された廃トナーは、図示せぬ搬送ベルトにより現像装置１１の上方に搬送され、図３に示す様な廃トナー排出部３７から排出される。そして廃トナー排出部３７から排出された廃トナーは、図４に示す様に、トナーホッパー２７に形成された廃トナー導入口３９から図示せぬ廃トナー室に導入される。そして廃トナーは、トナーホッパー２７の交換時に、ユーザによって回収される。

ところで、上述の様に現像装置１１は、外部から供給された駆動力に基づいて駆動する被駆動部材を複数個備える。具体的には、現像装置１１は、被駆動部材として、感光体ドラム１５、帯電ローラ１７、現像ローラ１９、スポンジローラ２１、及び図示せぬ廃トナーの搬送ベルトを備える。そしてこれら被駆動部材は、何れもハウジング２５に形成された接続孔を介して外部の駆動源と接続されており、さらにこれら被駆動部材の近傍には、トナー又は廃トナーが存在する。すなわち、被駆動部材に駆動力を供給する為に形成された接続孔からトナーが漏れることを防止することを目的とする本発明は、上述した複数の被駆動部にかかる接続孔の何れについても適用することができる。よって以下では、廃トナーを搬送する為の搬送ベルトに駆動力を供給する為の接続孔を例に挙げ、詳細な説明を行う。

図５に示す様に、搬送ベルトと接触して搬送ベルトに駆動力を供給するギヤ４１は、ハウジング２５に形成された接続孔４３を介して、外部の駆動源と接触するギヤ４５と接続される。搬送ベルトを駆動する駆動部材としてのギヤ４１は、搬送ベルトに駆動力を供給するギヤ部４７と、接続孔４３を解してギヤ４５から供給された駆動力をギヤ部４７に伝達する駆動軸部４９とを備える。さらに駆動軸部４９は、後述するオイルシール５３の内側形状に合わせて、中心軸部４９ａと該中心軸部４９ａよりも外径の大きな拡径軸部４９ｂとを備える。そしてこれらギヤ部４７と駆動軸部４９とは、一体的に形成される。駆動軸部４９は、略円柱状に形成され、その半径は、接続孔４３の内径より僅かに小さい。そしてこの様なギヤ４１は、接続孔４３内部において、駆動軸部４９の軸又はギヤ部４７の中心を軸として回転駆動する。

接続孔４３は、ハウジング２５を貫通する様に形成され、ギヤ４１が形成されるハウジング２５の内部と、ギヤ４５が形成されるハウジング２５の外部とを連通する。この様な接続孔４３の内径は、駆動軸部４９の直径より僅かに大きく形成される。また、接続孔４３の周辺には、接続孔４３内部に配置されたギヤ４１を略水平に保持する支持壁５１が形成される。支持壁５１は、接続孔４３の開口部を囲う様に、ハウジング２５と一体的に形成される。換言すれば、接続孔４３は、ハウジング２５及び支持壁５１を貫通する様に形成される。そして接続孔４３内部に配置されたギヤ４１は、支持壁５１により略水平に支持された状態で、接続孔４３内部において回転駆動する。

また、現像装置１１は、支持壁５１とギヤ４１との間をシールするシール部材としてのオイルシール５３を備える。オイルシール５３は、例えば硬質ゴム素材を環状に形成して構成される。そして、この様なオイルシール５３は、接続孔４３におけるギヤ４１と近接する開口部の周囲に形成される。

さらに具体的には、オイルシール５３は、金属性材料を使用せず、ＨＳ（Hardness Spring）ゴム高度８０度程度の硬質ゴムにより形成される。そして、図６に示す様に、オイルシール５３は、階段状に形成された断面を備える。また、オイルシール５３の厚さｆは、４ｍｍに形成される。そしてオイルシール５３の内側に形成された段には、ギヤ４１が配置される。このとき、ギヤ４１は、オイルシール５３の内周の面と嵌合し、オイルシール５３内部において回転可能に保持される。

また、接続孔４３は、オイルシール５３の外周面５３ｂ、底面５３ｄと整合するように階段状に形成される。そして接続孔４３の内側周面４３ａは、オイルシール５３の第１内周面５３ａと略同一の径を有し、その内部には、ギヤ４１の駆動軸部４９が挿通される。また、接続孔４３の外側周面４３ｂは、オイルシール５３の外周面５３ｂよりも０．０２ｍｍから０．０４ｍｍ小さく形成される。そして、接続孔４３の内部にオイルシール５３が押し込まれると、外側周面４３ｂの内部には、オイルシール５３が圧設して配置される。そして、接続孔４３の内側周面４３ａの深さＪは、オイルシール５３の頂面５３ｃと、支持壁５１の端面５１ａとが一面を構成する様に、オイルシール５３の厚さｆと同一の長さを有する。そしてこのとき、オイルシール５３の底面５３ｄと、接続孔４３の内底面４３ｃは接触した状態となる。さらにオイルシール５３の内側には、頂面５３ｃから第１内周面５３ａとの間に軸方向に伸びる第２内周面５３ｅと、第２内周面５３ｅから頂面５３ｃと略平行な面をなす内底面５３ｆとが形成され、軸線方向に凹凸形状が形成されている。ギヤ４１の駆動軸部４９は、オイルシール５３の内周側形状に合わせて、第１内周面５３ａの内径より僅かに短い外径を有する中心軸部４９ａと、第２内周面５３ｅの内径より僅かに短い外径を有する拡径軸部４９ｂとを備える。

そしてギヤ４１は、ギヤ部４７を除いて、この様に形成されたオイルシール５３の第１，第２内周面５３ａ，５３ｅの内部に配置されている。

図１３乃至図１６に従来のオイルシール及び駆動軸の構成を比較例として示す。

具体的には、従来用いられていた現像装置は、現像装置の側部をカバーするサイドカバー５０１を備える。そしてサイドカバー５０１内部には、図示せぬ感光体ドラムの表面に残存した廃トナーを、図示せぬ廃トナー収容室に搬送する搬送ベルト５０３が配置される。搬送ベルト５０３は、図示せぬ感光体ドラムから掻き落とされた廃トナーが流入する廃トナー入口部５０５から導入された廃トナーを、サイドカバー５０１上部に形成された廃トナー搬送部５０７まで搬送する。そして、廃トナー搬送部５０７まで搬送された廃トナーは、廃トナー搬送部５０７から廃トナー排出口５０９に搬送される。そして、廃トナーは、廃トナー排出口５０９を介して図示せぬ廃トナー収容室に流入し、現像装置の交換時に廃棄される。

そしてこの様な廃トナーを搬送する搬送ベルト５０３は、ギヤ５１１及びアイドルギヤ５１３を介して外部から供給された駆動力に基づいて駆動する。ここで、この様なギヤ５１１は、図１４に示す様に、サイドカバー５０１に形成された接続孔５１５に挿通された駆動軸５１７と一体的に形成される。また、ギヤ５１１は、サイドカバー５０１を介して反対側に配置されて駆動軸５１７と固定されたギヤ５１９と同期して回転駆動する。そして、ギヤ５１９が図示せぬ駆動源から供給された駆動力に基づいて駆動すると、かかる駆動力は駆動軸５１７を介してギヤ５１１に伝達され、ギヤ５１１は回転駆動する。そして、ギヤ５１１が回転駆動すると、かかる回転駆動により発生した駆動力は、アイドルギヤ５１３を介して搬送ベルト５０３に供給され、搬送ベルト５０３は駆動する。

このような従来の構成では、ギヤの回転によりギヤの軸部とオイルシールとの間で僅かな隙間ができ、この隙間には何ら廃トナーの侵入を妨げる構成が設けられていなかったことから、この軸を伝ってトナーカートリッジ外部にトナーが漏出していた。これに対して本発明では、ギヤ４１とオイルシール５３の間に廃トナーＴｏが侵入すると、図７に示す様に廃トナーＴｏは、拡径軸部４９ｂと第２内周面５３ｅとの間を進行するが、内底面５３ｆに衝突して軸線方向への流れが妨げられ滞留する。その結果、後続のトナーに対して、トナーの流れを堰き止める作用をなし、仮に半径方向へ廃トナーＴｏが押し出されるとしても、後続するトナーに対して進入を抑制する作用をなす。さらに、停滞した廃トナーＴｏが後ろから進入した廃トナーＴｏによって押し出されたとしても、押し出された廃トナーＴｏは、駆動軸部４９の中心軸部４９ａに突き当たって更なる廃トナーの進入を抑制する。

すなわち、現像装置１１は、廃トナーＴｏの進行を抑制するように駆動軸部４９及びオイルシール５３を凹凸形状にしたことにより、廃トナーＴｏが現像装置１１内部に停滞する時間を、オイルシール５３の凹凸が形成されていない場合と比較して長くすることができる。これにより現像装置１１は、廃トナーＴｏが接続孔４３を介して外部に漏れることを抑制することができる。さらに現像装置１１は、硬質ゴムによって形成されたオイルシール５３を備えるため、オイルシール５３の磨耗による廃トナーＴｏの漏出を防止することができる。

以下、本発明の第２の実施の形態について詳細な説明を行う。尚、第２の実施の形態にかかるプリンタは、プリンタ１と同一の構成を有する箇所がある為、該箇所については詳細な説明を省略し、差異のある箇所についてのみ詳細な説明を行う。

具体的には、第２の実施の形態にかかるプリンタに備えられた現像装置のオイルシールは、外周の面に、凹凸を備える。

図８に示す様に、オイルシール１０１は、軸方向に凹凸形状とされ、周方向には該凹凸形状に合わせて所定の高さに形成されている。凹凸は、図９に示す様に、オイルシール１０１の外周の面に複数の突起部１０３を配置することで形成される。各突起部１０３は、オイルシール１０１の外周の面に、周方向に亘って形成される。そして各突起部１０３の幅Ｐは、約０．３ｍｍ程度に形成され、高さＨは約０．２ｍｍ程度に形成され、各突起部１０３同士の間隔Ｗは、約０．２ｍｍ程度に形成される。

この様にオイルシール１０１の外周の面に突起部１０３を形成することによって、オイルシール１０１は、より強固に接続孔４３の内部に固定される。具体的には、突起部１０３は硬質ゴムにより形成される為、オイルシール１０１を接続孔４３内部に固定する際に、突起部１０３が潰れる様な形状となる。そして、これによりオイルシール１０１から支持壁５１に加わる圧力が増加する。

この様に、本発明によれば、オイルシール１０１に発生する滑りを防止することができ、これによりオイルシール１０１と支持壁５１との間に間隙が形成されることを防止することができる。そして、これにより本発明によれば、外周面の間隙から廃トナーＴｏが侵入することを防止することができる。また、ギヤ４１が回転駆動すると、オイルシール１０１がギヤ４１の方向に押し出される場合があるが、かかる力が発生した場合においても突起部１０３により抵抗することができる為、接続孔４３からオイルシール１０１が抜けることを防止することができる。

この様に、オイルシール１０１によれば、オイルシール１０１が回転することを防止することで廃トナーが漏れることを防止することができる。また、仮にオイルシール１０１の磨耗が進行してオイルシール１０１と支持壁５１との間に廃トナーが入り込んだとしても、廃トナーは、突起部１０３の間に形成された溝に入り込む為、現像装置から廃トナーが漏れることを抑制することができる。

尚、上述の例では、オイルシール１０１の外周に凹凸を形成して廃トナーの漏れを防止することとしたが、オイルシール１０１の外周面を多面上に形成することでも同様の効果が得られる。

次に、本発明の第３の実施の形態について詳細な説明を行う。尚、第３の実施の形態については、上述した第１の実施の形態又は第２の実施の形態と同一の構成を有する箇所がある為、該箇所については詳細な説明を省略し、差異のある箇所についてのみ詳細な説明を行う。

具体的には、第３の実施の形態にかかる現像装置は、図１０に示す様に、オイルシール２０１を固定する為の突起部２０３を備える。そして、オイルシール２０１は、図１１に示す様に、突起部２０３に固定される窪み部２０５を備える。

窪み部２０５は、オイルシール２０１の底面２０１ａ近傍に形成される。そしてオイルシール２０１は、この様な窪み部２０５を、オイルシール２０１の中心を挟んで２個備える。そして図１２に示す様に、各突起部２０３の幅Ｍは、約１ｍｍから１．５ｍｍとして形成され、深さＮは、突起部２０３が形成された部分のオイルシール２０１の厚みの約半分程度とされる。

また、突起部２０３は、接続孔４３の内底面と外側周面との間に形成される。そしてハウジング２５には、窪み部２０５に対応する位置にそれぞれ突起部２０３が形成される。そしてオイルシール２０１を接続孔４３内部に配置する際に、突起部２０３と窪み部２０５を噛み合わせることで、オイルシール２０１は、ギヤ４１の回転方向に対してハウジング２５に固定される。

そしてこの様にオイルシール２０１をハウジング２５に固定することによって、オイルシール２０１がギヤ４１と共に回転してしまうことを抑制することができる。そしてこれにより、オイルシール２０１をより一層強固にハウジング２５に固定することが出来る為、廃トナーの漏れをオイルシール１０１よりも確実に抑制することができる。

尚、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、各構成は本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。

第１の実施の形態にかかるプリンタの断面図である。 同プリンタが備える現像装置の断面図である。 同現像装置の斜視図である。 同現像装置に装着されるトナーホッパーの斜視図である。 同現像装置の要部断面図である。 同現像装置の要部断面斜視図である。 同現像装置の要部断面図である。 第２の実施の形態にかかる現像装置が備えるオイルシールの断面斜視図である。 同オイルシールの要部立面図である。 第３の実施の形態にかかる現像装置の要部断面斜視図である。 同現像装置が備えるオイルシールの斜視図である。 同オイルシールの要部斜視図である。 従来用いられていた現像装置のサイドカバーの斜視図である。 同現像装置の要部断面図である。 同現像装置が備えるオイルシールの斜視図である。 同現像装置の要部分解斜視図である。

符号の説明

１ プリンタ
１ 特許文献
５ 給紙ローラ
７，９ 搬送ローラ
１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ 現像装置
１３ 露光装置
１５ 感光体ドラム
１７ 帯電ローラ
１９ 現像ローラ
２１ スポンジローラ
２５ ハウジング
２７ トナーホッパー
２９ 転写ローラ
３３ クリーニングブレード
３５ 廃トナー搬送部
３７ 廃トナー排出部
３９ 廃トナー導入口
４１ ギヤ
４３ 接続孔
４５ ギヤ
４７ ギヤ部
４９ 駆動軸部
５１ 支持壁
５３ オイルシール
１０１ オイルシール
１０３ 突起部
２０１ オイルシール
２０３ 突起部
２０５ 窪み部
５０１ サイドカバー
５０３ 搬送ベルト
５０５ 廃トナー入口部
５０７ 廃トナー搬送部
５０９ 廃トナー排出口
５１１，５１９ ギヤ
５１３ アイドルギヤ
５１５ 接続孔
５１７ 駆動軸
５１９ ギヤ
５２１ オイルシール

Claims (3)

1. 像担持体に対して帯電させる帯電部、該帯電部により帯電した前記像担持体に対して露光する露光部、該露光部により露光された前記像担持体に対して現像剤を付着させる現像部、前記像担持体に付着された現像剤を媒体に転写させる転写部、転写後に前記像担持体に残留した現像剤を除去するクリーニング部を備えた画像形成装置において、
   前記クリーニング部にて除去した現像剤を搬送する搬送部材及び該搬送部材を駆動する駆動部材を収容するハウジング部と、
   前記ハウジング部の内外を貫通し前記駆動部材と連結して前記ハウジング部外の駆動源からの駆動力を伝達する駆動軸と、前記ハウジング部を貫通する位置の前記駆動軸の周囲に接触して配置された硬質ゴムから成るシール部材とを備え、
   前記駆動軸の外周面は、軸方向に凹凸形状に形成され周方向に該凹凸形状に合わせてそれぞれ所定の高さに形成され、
   前記シール部材の内周面は、前記駆動軸の外周面と相補的な凹凸形状に形成されていること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記シール部材の外周の面は、軸線方向には凹凸形状に形成され周方向には該凹凸形状に合わせてそれぞれ所定の高さに形成されていること
   を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記駆動軸の前記シール部材の底面を受け入れる位置には軸方向に突出した突起部が形成され、
   前記シール部材の底面には、前記突起部に対応して窪み部が形成されていること
   を特徴とする請求項１又は請求項２の何れかの項記載の画像形成装置。