JP2011186222A - 画像形成装置の現像装置 - Google Patents
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Abstract
軸封部に現像剤の侵入を効果的に防止する。
【解決手段】
トナーと磁性キャリアを含む現像剤を攪拌しながら搬送を行う搬送スクリュと、搬送部材を囲むハウジングと、搬送スクリュの回転軸の軸受け部とを備え、搬送スクリュは現像剤を軸受け部に向かう方向に搬送するものであり、軸受け部は転がり軸受けと軸封部とによるものであり、軸封部は搬送スクリュ側の第1のGシールと軸受け側の第2のGシールとを有し、両Gシール間にグリスが充填され、軸受けと第2のGシールとの間にグリスが充填されているものである、画像形成装置の現像装置に、搬送スクリュと軸受け部との間において搬送スクリュの軸に円盤状のフランジを備え、スクリュ軸がフランジの中心を通るようにフランジが配置され、フランジのスクリュの軸の方向と直交する面にシート状磁石を備えており、フランジと軸受け部との間のスクリュの領域をシール用スクリュ部としたとき、シール用スクリュ部のピッチをシール用スクリュ部以外のスクリュのピッチに比べて狭くする。
【選択図】図3
Description
なお、上記シール部材は具体的にはGシール(断面G型のリップシール)であるが、断面U型、V型のリップシールも使用可能である(以下これをGシール)という。
なお、現像装置の側板10aに対して右側が現像装置の内部であり、左側が現像装置の外部であり、また、パドル軸23の先端部23bの先端にギア付きのジョイント(図示せず)が取付けられており、当該ジョイントに現像駆動モータが連結される。
また、特許文献4には、主たる搬送スクリュの端部に逆巻きスクリュを設けたものが記載されている。
また、特許文献4に記載の逆巻きスクリュは、これによって現像剤を循環させるためのものであり、主たる搬送スクリュの軸受けから現像剤を遠ざける方向に搬送するが、これは軸受けへ現像剤が流入することを阻止するような作用を有する点までは考慮されていない。
そこで、本発明の目的は、軸封部に現像剤の侵入を効果的に防止し、良好な画質を得ることが可能な現像装置を提供する。
本発明による現像装置においては、スクリュ端部に備えられたフランジと、当該フランジに貼り付けされたシート状磁石と、軸受け部、フランジおよびスクリュ等を囲むハウジングを備え、フランジのシート状磁石によりフランジ外周のギャップに捕捉され、この捕捉された現像剤によるシールが形成され、軸封部のGシールへ向かう現像剤の流れが抑制される。さらに、フランジ外周のギャップを通過して流入した現像剤の流れはその勢いがなく、上記ギャップを通過した直後にシール用スクリュで捕捉されて逆送され、搬送スクリュの方へ送り返される。これによって、Gシール近傍に現像剤が集積してGシールに現像剤圧がかかることを回避できる。以上がこの発明の特徴である。
この発明の実施例を説明する前に、画像形成装置全体の構成について説明する。
図1において、50は画像形成装置としてのプリンタ、51yはイエロー色の画像を作像する作像部、51mはマゼンタ色の画像を形成する作像部、51cはシアン色の画像を形成する作像部、51kは黒色の画像を形成する作像部、52は前述の4色の画像が一時的に転写される中間転写体、各色の作像部は4色とも同様の構成となっている。代表例としてイエロー色作像部51yについて説明すると、53は画像情報に基づく露光光Lを感光体ドラム54上に照射する露光部、54は像担持体としての感光体ドラム、56は感光体ドラム54上に形成された静電潜像を現像する現像装置、58は感光体ドラム54上に形成されたトナー像を被転写材Pに転写する1次転写部、59は感光体ドラム54上の未転写トナーを回収するクリーニング部、61〜63は転写紙等の被転写材Pが収納された給紙部、64は被転写材(印刷用紙)P上の未定着トナーを定着させる定着部、90はクリーニング部59や2次転写部60で回収された廃トナーを収納する廃トナーボトル、1はトナーボトルである。
まず、作像部51yにて、画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部53(書込部)に送信される。そして、露光部53からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、感光体ドラム54上に向けて発せられる。
一方、感光体ドラム54は、図中の反時計方向に回転しており、まず、帯電部55との対向位置でその表面が一様に帯電される。そして、帯電部55で帯電された感光体ドラム54表面は、露光光Lの照射位置に達する。そして、この位置で画像情報に対応した静電潜像が形成される。
その後、現像装置56で現像された感光体ドラム54表面は、1次転写部58との対向部に達する。そして、この位置で、中間転写体52上に感光体ドラム54上のトナー像が転写される。このとき、感光体ドラム54上には、中間転写体52に転写されない未転写トナーが僅かに残存する。そして、1次転写部58を通過した未転写トナーを有する感光体ドラム54表面は、クリーニング部59との対向部に達し、感光体ドラム54に当接するクリーニングブレードにより、未転写トナーがクリーニング部59内に回収される。なお、クリーニング部59で回収されたトナーは、廃トナー搬送経路(図示略)を経て廃トナーボトル90に向けて搬送される。
まず、プリンタ50の複数の給紙部61,62,63のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される。例えば、上段の給紙部61が選択されると、給紙部61に収納された被転写材Pの1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。その後、搬送経路Kを通過した被転写材Pは、レジストローラの位置に達し、被転写材Pは、中間転写体52上のトナー像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、2次転写部60に向けて搬送される。
そして、転写工程後の被転写材(紙)Pは、2次転写部60の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着部64に達し、そして、この位置で、被転写材P上の未定着トナー像が熱と圧力とによって定着される。その後、定着工程後の被転写材Pは、出力画像としてプリンタ50から排出される。このようにして、一連の画像形成プロセスが完了する。
次いで、図2を参照して、現像装置56における現像剤の流れを説明する。
現像装置56の内部にはトナーとキャリアからなる現像剤を搬送し攪拌する搬送スクリュと、現像剤を画像形成領域に供給して生鮮潜像を現像する機能を備えた現像部を備えている。図中の矢印によって現像剤の搬送経路、すなわち流れを示している。
供給スクリュ71内の現像剤は、図2に示すA端側からB端側に搬送され、供給スクリュ71から現像ローラ74に供給される。供給スクリュ71内の現像剤の大部分は現像ローラ74に供給されるが、現像ローラ74に供給されずに余分となった分が回収スクリュ72に搬送される。
なお、上記攪拌スクリュ73は一定周期で全ての現像剤をB端からA端に搬送するものであり、トナー補給やトナー濃度を検知するための検知手段が備えられている。
現像機52による単位時間当たり現像量が多いときは、必然的に搬送スクリュの回転軸(スクリュ軸)の回転速度が高速になる。したがって、転がり軸受けで支承されているスクリュの回転軸が高速回転しても、その軸封部に支障が生じない(摩擦熱による発熱、回転抵抗の増大など)ように、軸受け部(軸受け及びその軸封部)を工夫する必要がある。
この実施例1はスクリュ80によって現像剤が軸受け部76に向けて搬送され、軸受け部76の近くの排出口から排出される(矢印D)ものであって、スクリュ80で搬送された現像剤が軸封部85に向かって流動する構造になっているものに、この発明を適用した例である。
実施例1の軸受け部76は、従来例1における軸受け部と同じであり、軸受け78と軸封部85(Gシール79a,79bによる軸封部)によるものである。
また、上記フランジ75はスクリュの軸と直交する面にシート状磁石77を備えている。
なお、実施例1の上記シール用スクリュ81のピッチは他のスクリュ80のピッチを1としたとき、1/2になっている。また、シール用スクリュ81の羽根とスクリュの回転軸との成す角度を他のスクリュ80の羽根とスクリュの回転軸との成す角度よりも急な角度にすることにしても効果を得ることができる。
この実施例ではフランジ75の裏側(搬送スクリュによる現像剤の流れ方向Cから見て裏側)にシート状磁石77を備えているが、表側にシート状磁石77を備えても同様の効果が得られる。
したがって、フランジ75の外周面とハウジング内面とによるシールと、シール用スクリュ81との2段階のシールによって、搬送シール側の現像剤が軸封部85の第1のGシール79a近傍に流入することを防ぐことができる。
実施例2は、軸受け部76の近傍において投入口から現像剤が投入され(矢印D’)これがスクリュ80’で軸受け部76から遠ざかる方向(矢印F)に搬送されるもので、多量に投入されたとき現像剤が軸受け部76へ向かって流動する構造のものにこの発明を適用した例である。この例ではそのスクリュ80’の搬送方向が実施例1のそれとは反対方向である。
隣接するスクリュから矢印D’方向に流入してくる現像剤が、スクリュ80’の端部で集積されるほどに多量であっても、その現像剤の軸封部85に向かう勢いはフランジ75で制止され、また、現像剤がシート状磁石の磁力で捕捉され、フランジ外周のギャップgを塞いで現像剤によるシールが形成されるので、現像剤がフランジ75の外周のギャップgを通過して、軸封側に流入することはないが、現像剤がフランジ75外周のギャップgを通過して軸封部側に流入しても、その勢いはほとんどないのでシール用スクリュ81で直ちに捕捉され、スクリュ80’の方に押し戻される。
仮にフランジ外周の前記ギャップを通過して軸封部85の方へ流入すると、直ぐにシール用スクリュで捕捉されて逆送され、搬送スクリュの方へ送り返される。
したがって、軸封部のGシール近傍に多量の現像剤が集積して加圧されるようなことはなく、したがって、Gシール近傍(Gシールとスクリュ軸との摺動部周辺)で現像剤が凝集することは確実に回避される。
なお、上記の現像剤によるシールは、フランジ外周とハウジング内面間のギャップが磁力で捕捉された現像剤によって塞がれているシール手段を意味するものとする。
19b:第2のGシール
26:グリス
56:現像装置
71:供給スクリュ
72:回収スクリュ
73:攪拌スクリュ
74:現像ローラ
75:フランジ
76:軸受け部
77:シート状磁石
78:軸受け
79:Gシール
79a:第1のGシール
79b:第2のGシール
80,80’:スクリュ(搬送スクリュ)
81:シール用スクリュ
82:ハウジング
85:軸封部
Claims (4)
- トナーと磁性キャリアを含む現像剤を攪拌しながら搬送を行う搬送スクリュと、当該搬送部材を囲むハウジングと、前記搬送スクリュの回転軸の軸受け部とを備え、
前記搬送スクリュは現像剤を軸受け部に向かう方向に搬送するものであり、
前記軸受け部は転がり軸受けと軸封部とによるものであり、
上記軸封部は搬送スクリュ側の第1のGシールと軸受け側の第2のGシールとを有し、両Gシール間にグリスが充填され、軸受けと上記第2のGシールとの間にグリスが充填されているものである、画像形成装置の現像装置において、
前記搬送スクリュと軸受け部との間において搬送スクリュの軸に円盤状のフランジを備え、
前記スクリュ軸が前記フランジの中心を通るように前記フランジが配置され、
当該フランジの前記スクリュの軸の方向と直交する面にシート状磁石を備えており、
前記フランジと軸受け部との間の前記スクリュの領域をシール用スクリュ部としたとき、前記シール用スクリュ部のピッチを前記シール用スクリュ部以外のスクリュのピッチに比べて狭くしたことを特徴とする画像形成装置の現像装置。 - 前記シール用スクリュ部以外のスクリュのピッチを1としたとき、前記シール用スクリュ部のピッチを1/2としたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置の現像装置。
- 前記フランジの側面に備えられた磁石は、前記搬送スクリュの軸線方向に対して垂直な表面と裏面で互いに異なる磁極が着磁されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置の現像装置。
- 前記フランジに備えられた磁石は、前記搬送スクリュの軸線方向に対して垂直な一つの面において異なる多数の磁極が交互に着磁されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置の現像装置。
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