JP2018180221A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像装置の落下時に現像装置から現像剤が漏出するのを抑制する。【解決手段】本発明の現像装置８は、現像剤を収容する収容空間Ｐと、収容空間Ｐから外部空間Ｚに至る通路Ｑと、が形成される筐体２１と、収容空間Ｐに収容された現像剤を搬送する磁気ローラー２３と、通路Ｑを挟んで磁気ローラー２３の反対側に配置される磁性体２８と、を備え、磁気ローラー２３は、現像剤を担持する回転可能なスリーブ３９と、現像剤をスリーブ３９から分離させる分離極部４５と、を備え、磁性体２８は、スリーブ３９の回転方向Ｒにおいて分離極部４５よりも下流側に配置されていることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、現像装置と、この現像装置を備えた画像形成装置と、に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラム）に形成された静電潜像を現像する現像装置を備えている。この現像装置は、例えば、現像剤を収容する筐体と、この筐体に収容された現像剤を搬送する磁気ローラーと、を備えている（特許文献１参照）。

このような構成の現像装置が輸送時などに落下した場合（現像装置を含む画像形成装置の全体が輸送時などに落下した場合を含む）、現像装置の筐体に収容された現像剤が現像装置の外部空間に漏出する恐れがある。このような現像剤の漏出を抑制するための構成として、ウレタンシートを磁気ローラーに当接させる構成が知られている。

特開平５−３５０８４号公報

しかしながら、上記のようにウレタンシートを磁気ローラーに当接させるだけでは、現像剤の漏出を十分に抑制できない恐れがある。特に、現像装置が横向きに落下した場合には、現像剤が漏出しやすいため、上記の対策だけでは、現像剤の漏出を十分に抑制するのは困難である。

そこで、本発明は、現像装置の落下時に現像装置から現像剤が漏出するのを抑制することを目的とする。

本発明に係る現像装置は、現像剤を収容する収容空間と、前記収容空間から外部空間に至る通路と、が形成される筐体と、前記収容空間に収容された現像剤を搬送する磁気ローラーと、前記通路を挟んで前記磁気ローラーの反対側に配置される磁性体と、を備え、前記磁気ローラーは、前記現像剤を担持する回転可能なスリーブと、前記現像剤を前記スリーブから分離させる分離極部と、を備え、前記磁性体は、前記スリーブの回転方向において前記分離極部よりも下流側に配置されていることを特徴とする。

前記分離極部と前記磁性体は、それぞれ一対の磁極を有し、磁性の異なる前記磁極同士を対向させるように配置されていても良い。

前記現像装置は、前記磁気ローラーの外周面と対向するシート部材と、前記磁気ローラーの軸方向において前記シート部材の両外側に配置され、前記シート部材と隙間を介して設けられるシール部材と、を更に備え、前記磁性体は、前記磁気ローラーの前記軸方向における位置が前記隙間と重なるように、前記磁気ローラーの前記軸方向両端側のみに配置されていても良い。

前記現像装置は、前記磁気ローラーの外周面と対向するシート部材と、前記磁気ローラーの軸方向において前記シート部材の両外側に配置され、前記シート部材と隙間を介して設けられるシール部材と、を更に備え、前記磁性体は、前記磁気ローラーの前記軸方向に沿って延びている第１磁性部と、前記磁気ローラーの前記軸方向における位置が前記隙間と重なるように、前記磁気ローラーの前記軸方向において前記第１磁性部の両外側に配置される第２磁性部と、を備え、前記第２磁性部の磁力は、前記第１磁性部の磁力よりも強くても良い。

前記分離極部と前記磁性体の間には、前記通路の下流側から上流側に向かう磁界が形成されていても良い。

前記磁性体は、前記筐体の内面に取り付けられていても良い。

前記磁性体は、前記筐体の内面に設けられた凹部に取り付けられ、前記磁性体の内面は、前記筐体の内面のうちの前記凹部の周りの部分と面一になっていても良い。

前記磁性体は、前記筐体の外面に取り付けられていても良い。

本発明に係る画像形成装置は、上記現像装置を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、現像装置の落下時に現像装置から現像剤が漏出するのを抑制することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置を示す側面図である。 本発明の他の異なる実施形態に係る現像装置を示す側面図である。 本発明の他の異なる実施形態に係る現像装置を示す断面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について説明する。各図に適宜付される矢印Ｆｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｌｏは、それぞれ、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側、上側、下側を示している。

まず、画像形成装置１の全体の構成について説明する。画像形成装置１は、例えば、プリント機能、コピー機能及びファックス機能などを複合的に備えた複合機である。

図１に示されるように、画像形成装置１は、箱型の装置本体２を備えている。装置本体２の上端部には、原稿画像を読み取るための画像読取装置３が設けられている。

装置本体２の上部には、排紙トレイ４が設けられている。装置本体２の略中央部には、中間転写ベルト５と４個の画像形成部６が収容されている。各画像形成部６は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーに対応している。各画像形成部６は、感光体ドラム７（像担持体の一例）と現像装置８を備えている。装置本体２の下部には、露光装置１０が収容されている。装置本体２の下端部には、用紙Ｘ（記録媒体の一例）を収納する給紙カセット１１が収容されている。

装置本体２の右側部には、用紙Ｘの搬送路Ｐが設けられている。搬送路Ｐの上流端部には、給紙部１２が設けられている。搬送路Ｐの中流部には、二次転写部１３が設けられている。搬送路Ｐの下流部には、定着装置１４が設けられている。

装置本体２の上部には、排紙トレイ４の下方に４個のトナーコンテナ１５が収容されている。各トナーコンテナ１５は、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローのトナーに対応している。

次に、画像形成装置１の動作の一例について説明する。

まず、露光装置１０からの光（図１の点線矢印参照）によって、各画像形成部６の感光体ドラム７に静電潜像が形成される。この静電潜像は、各画像形成部６の現像装置８によって現像される。これにより、各画像形成部６の感光体ドラム７にトナー像が担持される。このトナー像は、各画像形成部６の感光体ドラム７から中間転写ベルト５に一次転写される。これにより、中間転写ベルト５上にフルカラーのトナー像が形成される。

また、給紙部１２によって給紙カセット１１から取り出された用紙Ｘは、搬送路Ｐを下流側へと搬送されて、二次転写部１３に進入する。この二次転写部１３において、中間転写ベルト５上に形成されたフルカラーのトナー像が用紙Ｘに二次転写される。トナー像を二次転写された用紙Ｘは、搬送路Ｐを更に下流側へと搬送されて、定着装置１４に進入する。この定着装置１４において、用紙Ｘにトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙Ｘは、排紙トレイ４上に排出される。

次に、現像装置８について更に説明する。

なお、各図に適宜付される矢印Ｏは現像装置８の前後方向外側を示し、各図に適宜付される矢印Ｉは現像装置８の前後方向内側を示す。図２、図３は、後方からの図面であるため、図面上の左右関係が実際の左右関係とは逆転している。

図２、図３を参照して、現像装置８は、筐体２１と、筐体２１の下部に収容される左右一対の撹拌スクリュー２２Ａ、２２Ｂと、筐体２１の上部に収容される磁気ローラー２３と、磁気ローラー２３の下側に設けられるブレード２４と、磁気ローラー２３の右側に設けられるシール体２５と、磁気ローラー２３の上側に設けられるシート部材２６と、磁気ローラー２３の前端側と後端側にそれぞれ設けられるシール部材２７及び磁性体２８と、を備えている。

現像装置８の筐体２１は、前後方向に長い箱型を成している。筐体２１の右面には、開口部３１が設けられている。筐体２１の内部には、収容空間Ｐが形成されており、収容空間Ｐには現像剤が収容されている。この現像剤は、例えば、非磁性トナーと磁性キャリアから成る二成分現像剤である。筐体２１の内部には、収容空間Ｐの上側に通路Ｑが形成されている。通路Ｑは、収容空間Ｐから開口部３１を介して現像装置８の外部空間Ｚに至っている。つまり、本実施形態では、収容空間Ｐ側が通路Ｑの上流側であり、外部空間Ｚ側が通路Ｑの下流側である。

筐体２１は、収容空間Ｐの下側を覆う下側ケース部３２と、収容空間Ｐの上側を覆う上側ケース部３３と、を備えている。上側ケース部３３の右側部は、通路Ｑの上側及び左側を覆っている。上側ケース部３３の右側部には、平板状の取付壁３４が設けられている。取付壁３４は、上側に向かって右側に傾斜する方向に延びている。取付壁３４の内面は、平面状を成しており、斜め下側を向いている。取付壁３４の内面には、凹部３５が設けられている。

現像装置８の左右一対の撹拌スクリュー２２Ａ、２２Ｂは、筐体２１の収容空間Ｐに収容されている。各撹拌スクリュー２２Ａ、２２Ｂは、前後方向に長い形状を成している。各撹拌スクリュー２２Ａ、２２Ｂは、筐体２１に回転可能に支持されている。

現像装置８の磁気ローラー２３は、前後方向に長い形状を成している。磁気ローラー２３は、ローラー軸３７と、ローラー軸３７の外周を覆う固定体３８と、固定体３８の外周を覆うスリーブ３９と、を備えている。

磁気ローラー２３のローラー軸３７は、前後方向に沿って延びている。つまり、本実施形態では、前後方向が磁気ローラー２３の軸方向である。ローラー軸３７は、筐体２１に回転不能に支持されている。

磁気ローラー２３の固定体３８は、ローラー軸３７に固定されており、ローラー軸３７を介して筐体２１に回転不能に支持されている。固定体３８は、ローラー軸３７の下側に設けられる汲上極部４１と、回転方向Ｒにおいて汲上極部４１の下流側に設けられる第１搬送極部４２と、回転方向Ｒにおいて第１搬送極部４２の下流側に設けられる主極部４３と、回転方向Ｒにおいて主極部４３の下流側に設けられる第２搬送極部４４と、回転方向Ｒにおいて第２搬送極部４４の下流側に設けられる分離極部４５と、を備えている。各極部４１〜４５は、永久磁石（外部磁界が無くても磁化された状態を保持する磁性体）によって構成されており、それぞれ一対の磁極（Ｎ極とＳ極）を備えている。汲上極部４１と主極部４３と分離極部４５は、Ｎ極がＳ極よりも径方向外側（ローラー軸３７から離間する側）に位置するように配置されている。第１搬送極部４２と第２搬送極部４４は、Ｓ極がＮ極よりも径方向外側（ローラー軸３７から離間する側）に位置するように配置されている。

磁気ローラー２３のスリーブ３９は、非磁性材料によって形成されており、円筒状を成している。スリーブ３９は、筐体２１に回転可能に支持されており、回転方向Ｒに回転するように構成されている。つまり、本実施形態では、回転方向Ｒがスリーブ３９の回転方向である。スリーブ３９の外周面の左側部は、筐体２１の通路Ｑを介して筐体２１の上側ケース部３３の右側部と対向している。つまり、スリーブ３９の外周面と筐体２１の上側ケース部３３の間に筐体２１の通路Ｑが形成されている。スリーブ３９の外周面の上部は、筐体２１の開口部３１を介して現像装置８の外部空間Ｚに露出しており、感光体ドラム７の外周面と間隔を介して対向している。

現像装置８のブレード２４は、筐体２１の下側ケース部３２に固定されている。ブレード２４は、磁気ローラー２３のスリーブ３９の外周面と間隔を介して対向している。

現像装置８のシール体２５は、前後方向に沿って延びている。シール体２５は、シート状のフィルムによって構成されている。シール体２５は、筐体２１の下側ケース部３２に固定されている。シール体２５は、感光体ドラム７の外周面に当接している。

現像装置８のシート部材２６は、前後方向に沿って延びている。シート部材２６は、例えば、ウレタンなどの弾性を有する樹脂材料によって形成されている。シート部材２６は、筐体２１の上側ケース部３３に固定されている。シート部材２６は、筐体２１の通路Ｑ内に配置されており、磁気ローラー２３の外周面と間隔を介して対向している。

現像装置８の各シール部材２７は、例えば、鉄、ニッケル、コバルトなどの磁性材料によって形成されている。各シール部材２７は、磁気ローラー２３の外周面と間隔を介して対向している。図４を参照して、各シール部材２７は、シート部材２６の前後両外側に配置されている。各シール部材２７は、シート部材２６と隙間Ｇを介して設けられている。

現像装置８の各磁性体２８は、前後方向における位置が隙間Ｇと重なるように、磁気ローラー２３の前後方向両端側のみに配置されている。各磁性体２８は、磁気ローラー２３の前後方向中央部には配置されていない。

図２を参照して、各磁性体２８は、筐体２１の上側ケース部３３の取付壁３４の内面に設けられた凹部３５に取り付けられている。各磁性体２８の内面は、取付壁３４の内面のうちの凹部３５の周りの部分と面一になっている。

各磁性体２８は、通路Ｑを挟んで磁気ローラー２３の反対側に配置されている。各磁性体２８は、回転方向Ｒにおいて磁気ローラー２３の分離極部４５よりも下流側に配置されている。各磁性体２８は、永久磁石（外部磁界が無くても磁化された状態を保持する磁性体）によって構成されており、それぞれ一対の磁極（Ｎ極とＳ極）を有している。各磁性体２８は、Ｓ極がＮ極よりも上側に位置するように配置されている。各磁性体２８のＳ極は、磁気ローラー２３のスリーブ３９及び筐体２１の通路Ｑを介して分離極部４５のＮ極と対向している。つまり、分離極部４５と各磁性体２８は、磁性の異なる磁極同士を対向させるように配置されている。以上のような構成により、分離極部４５と各磁性体２８の間には、通路Ｑの下流側（分離極部４５のＮ極側）から上流側（各磁性体２８のＳ極側）に向かう磁界Ｈが形成されている。

上記のように構成された画像形成装置１において、感光体ドラム７に形成された静電潜像を現像装置８によって現像する際には、撹拌スクリュー２２Ａ、２２Ｂ及び磁気ローラー２３のスリーブ３９を回転させる。このように撹拌スクリュー２２Ａ、２２Ｂが回転すると、筐体２１の収容空間Ｐに収容された現像剤が撹拌スクリュー２２Ａ、２２Ｂによって撹拌されて、帯電する。

この帯電した現像剤は、磁気ローラー２３の汲上極部４１の磁力によって汲み上げられ、磁気ローラー２３のスリーブ３９に担持される。このスリーブ３９に担持された現像剤は、回転方向Ｒの下流側へとスリーブ３９によって搬送され、ブレード２４によって層厚を規制される。この層厚を規制された現像剤は、回転方向Ｒの更に下流側へとスリーブ３９によって搬送され、磁気ローラー２３の第１搬送極部４２を通過して、磁気ローラー２３の主極部４３側へと流動する。これに伴って、スリーブ３９と感光体ドラム７の対向領域に現像剤が導入され、スリーブ３９と感光体ドラム７との間の電位差によって現像剤中のトナーが感光体ドラム７の静電潜像に付着する。つまり、スリーブ３９から感光体ドラム７にトナーが供給される。これにより、感光体ドラム７に形成された静電潜像が現像される。

スリーブ３９と感光体ドラム７の対向領域を通過した現像剤は、磁気ローラー２３の第２搬送極部４４及び分離極部４５を通過する。これに伴って、現像剤がスリーブ３９から分離し、筐体２１の収容空間Ｐに復元される。つまり、分離極部４５が現像剤をスリーブ３９から分離させる。

ところで、本実施形態では、筐体２１の収容空間Ｐから現像装置８の外部空間Ｚに至る通路Ｑが筐体２１の内部に形成されている。そのため、現像装置８が輸送時などに落下した場合（現像装置８を含む画像形成装置１の全体が輸送時などに落下した場合を含む）には、収容空間Ｐに収容された現像剤が通路Ｑを介して外部空間Ｚに漏出する恐れがある。特に、筐体２１の右面（開口部３１側の面）が下側になるような姿勢で現像装置８が横向きに落下した場合には、現像剤の漏出が発生しやすい。

しかしながら、本実施形態の現像装置８は、通路Ｑを挟んで磁気ローラー２３の反対側に配置される磁性体２８を備えており、この磁性体２８は、回転方向Ｒにおいて分離極部４５よりも下流側に配置されている。このような構成を採用することで、現像装置８が落下した場合（特に、現像装置８が横向きに落下した場合）に、収容空間Ｐに収容された現像剤が通路Ｑを介して外部空間Ｚに漏出するのを磁力によって抑制することが可能となる。

また、分離極部４５と磁性体２８は、それぞれ一対の磁極を有し、磁性の異なる磁極同士を対向させるように配置されている。このような構成を採用することで、同一の磁性を有する磁極同士の反発力が発生するのを抑制することが可能となり、磁気ローラー２３によって搬送されてきた現像剤が回転方向Ｒの上流側に戻されたり、磁界Ｈを通り抜けてしまった現像剤が通路Ｑの下流側へと送り出されたりするのを回避することが可能となる。

また、磁性体２８は、前後方向における位置が隙間Ｇと重なるように、磁気ローラー２３の前後方向両端側のみに配置されている。このような構成を採用することで、現像剤の漏出が特に発生しやすい隙間Ｇのシール性を高めることが可能となる。そのため、現像装置８が横向きに落下した場合でも、現像剤の漏出を確実に抑制することが可能となる。

また、磁性体２８は、筐体２１の取付壁３４の内面に取り付けられている。このような構成を採用することで、分離極部４５のＮ極と磁性体２８のＳ極を接近させ、磁界Ｈの磁束密度を高めることが可能となる。これに伴って、現像剤の漏出を一層効果的に抑制することが可能となる。

また、磁性体２８は、取付壁３４の内面に設けられた凹部３５に取り付けられ、磁性体２８の内面は、取付壁３４の内面のうちの凹部３５の周りの部分と面一になっている。このような構成を採用することで、磁性体２８と取付壁３４の内面との接着部分に現像剤が衝突して磁性体２８が取付壁３４の内面から剥がれるのを抑制することが可能となる。

また、分離極部４５と磁性体２８の間には、通路Ｑの下流側から上流側に向かう磁界Ｈが形成されている。このような構成を採用することで、磁力によるシール性を高めて、現像剤の漏出を一層効果的に抑制することが可能となる。

また、画像形成装置１は、上記のような構成の現像装置８を備えている。そのため、現像装置８の外部に漏出した現像剤によって装置本体２の内部空間が汚染されるのを抑制することができる。

本実施形態では、前後方向における位置が隙間Ｇと重なるように、磁気ローラー２３の前後方向両端側のみに磁性体２８が配置されている。一方で、他の異なる実施形態では、図５に示されるように、前後方向（磁気ローラー２３の軸方向）に沿って延びている第１磁性部５１と、前後方向における位置が隙間Ｇと重なるように、第１磁性部５１の前後方向両外側に配置される第２磁性部５２と、が磁性体５０に設けられ、第２磁性部５２の磁力が第１磁性部５１の磁力よりも強くても良い。このような構成を採用することで、本実施形態と同様に、現像剤の漏出が特に発生しやすい隙間Ｇのシール性を高めることが可能となる。そのため、現像装置８が横向きに落下した場合でも、現像剤の漏出を確実に抑制することが可能となる。

本実施形態では、筐体２１の取付壁３４の内面に磁性体２８が取り付けられている。一方で、他の異なる実施形態では、図６に示されるように、筐体２１の取付壁３４の外面に磁性体６０が取り付けられていても良い。このような構成を採用することで、現像装置８の落下が発生しやすい現像装置８の出荷時や輸送時には磁性体６０を取付壁３４に取り付けておき、現像装置８の落下が発生しにくい現像装置８の使用時には磁性体６０を取付壁３４から容易に取り外すことが可能となる。これに伴って、現像装置８の使用時に磁界Ｈの作用によって現像剤の搬送などに影響が生じるのを抑制することが可能となる。

本実施形態では、磁気ローラー２３のスリーブ３９から感光体ドラム７にトナーが供給されている。一方で、他の異なる実施形態では、磁気ローラー２３と感光体ドラム７の間に配置される現像ローラー（図示せず）から感光体ドラム７にトナーが供給されても良い。

本実施形態では、磁性体２８が永久磁石（外部磁界が無くても磁化された状態を保持する磁性体）によって構成されている。一方で、他の異なる実施形態では、磁性体２８が一時磁石（外部磁界によって磁化されている磁性体）によって構成されていても良い。

本実施形態では、画像形成装置１が複合機である。一方で、他の異なる実施形態では、画像形成装置１がプリンター、コピー機、ファクシミリ等であっても良い。

１ 画像形成装置
８ 現像装置
２１ 筐体
２３ 磁気ローラー
２６ シート部材
２７ シール部材
２８ 磁性体
３５ 凹部
３９ スリーブ
４５ 分離極部
５０ 磁性体
５１ 第１磁性部
５２ 第２磁性部
６０ 磁性体
Ｇ 隙間
Ｈ 磁界
Ｎ、Ｓ 一対の磁極
Ｐ 収容空間
Ｑ 通路
Ｒ （スリーブの）回転方向
Ｚ 外部空間

Claims (9)

1. 現像剤を収容する収容空間と、前記収容空間から外部空間に至る通路と、が形成される筐体と、
   前記収容空間に収容された現像剤を搬送する磁気ローラーと、
   前記通路を挟んで前記磁気ローラーの反対側に配置される磁性体と、を備え、
   前記磁気ローラーは、
   前記現像剤を担持する回転可能なスリーブと、
   前記現像剤を前記スリーブから分離させる分離極部と、を備え、
   前記磁性体は、前記スリーブの回転方向において前記分離極部よりも下流側に配置されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記分離極部と前記磁性体は、それぞれ一対の磁極を有し、磁性の異なる前記磁極同士を対向させるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記磁気ローラーの外周面と対向するシート部材と、
   前記磁気ローラーの軸方向において前記シート部材の両外側に配置され、前記シート部材と隙間を介して設けられるシール部材と、を更に備え、
   前記磁性体は、前記磁気ローラーの前記軸方向における位置が前記隙間と重なるように、前記磁気ローラーの前記軸方向両端側のみに配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記磁気ローラーの外周面と対向するシート部材と、
   前記磁気ローラーの軸方向において前記シート部材の両外側に配置され、前記シート部材と隙間を介して設けられるシール部材と、を更に備え、
   前記磁性体は、
   前記磁気ローラーの前記軸方向に沿って延びている第１磁性部と、
   前記磁気ローラーの前記軸方向における位置が前記隙間と重なるように、前記磁気ローラーの前記軸方向において前記第１磁性部の両外側に配置される第２磁性部と、を備え、
   前記第２磁性部の磁力は、前記第１磁性部の磁力よりも強いことを特徴とする請求項１又は２に記載の現像装置。
5. 前記分離極部と前記磁性体の間には、前記通路の下流側から上流側に向かう磁界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１項に記載の現像装置。
6. 前記磁性体は、前記筐体の内面に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記磁性体は、前記筐体の内面に設けられた凹部に取り付けられ、
   前記磁性体の内面は、前記筐体の内面のうちの前記凹部の周りの部分と面一になっていることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 前記磁性体は、前記筐体の外面に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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