JP4297102B2 - 現像器及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において、感光体ドラム表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化するために用いられる現像器に関する。

こうした現像器では、トナーを補給する補給室からトナーが漏出すると、漏出したトナーが飛散して画像形成処理に不具合が生じるとともに現像器の交換の際にも漏出したトナーが飛散するため、トナーが収容された補給室をできるだけ密閉された状態にすることが望ましい。しかしながら、補給室から現像ローラにトナーを補給するために現像ローラをセットする開口部を設けなければならす、セットされた現像ローラと開口部との間に生じた隙間からトナーが漏出するおそれがある。

そのため、こうした隙間に対してシール部材を設けてトナーの漏出を防止している。例えば、特許文献１では、現像ローラの長手方向両端部に配置されるサイドシールを、現像ローラの表面に摺擦する摺擦シール部材と、摺擦シール部材を支持するスポンジシール部材から構成し、そのスポンジシール部材を、摺擦シール部材が貼着される略矩形状の基部と、基部の中央部から現像ローラの長手方向内側に向かって、供給ローラと現像ローラとの間に挟まれない状態で凸状に突出形成される突出部とから構成した点が記載されている。
特開２００３−１９５６３０号公報

上述した従来技術では、現像ローラと開口部との間の隙間からトナーが漏出しないように現像ローラの長手方向端部にシール部材を設けているが、現像ローラと供給ローラとの間に入り込んだトナーが両ローラの回転に従い軸支部においてシール部材と現像ローラとの間に侵入して漏出するのを防止することが難しい。

図４は、従来の現像器において現像ローラ１０１及び供給ローラ１０２の軸支部分に関する軸方向から見た概略図（図４（ａ））及び上方から見た概略図（図４（ｂ））である。現像器の本体フレーム１００は、現像ローラ１０１及び供給ローラ１０２を軸支すると共に軸支部分に側面シール部材１０３を配設して、この側面シール部材１０３を現像ローラ１０１及び供給ローラ１０２の端面に圧接させて現像ローラ１０１の長手方向端部からのトナー漏出を防止している。このシール方法では現像ローラ１０１の外周面にシール部材を当てないので、現像ローラ１０１の長手方向の全域を静電潜像の現像に利用できるという利点がある反面、図４（ａ）に示すように現像ローラ１０１及び供給ローラ１０２が回転すると、図４（ｂ）に示すように供給ローラ１０２から供給されたトナーのうち余剰トナーは矢印Ａのように軸支部分に向かって移動し、軸支部分と現像ローラ１０１及び供給ローラ１０２の境界部分Ｂに滞留するようになる。滞留する余剰トナーの量が増加してくると、供給ローラの回転により次第に側面シール部材１０３と現像ローラ１０１との間に余剰トナーが入り込むようになり、入り込んだ余剰トナーは現像ローラ１０１の回転により次第に矢印Ｃに移動するようになって、余剰トナーは最終的に外部に漏出するようになる。

こうした余剰トナーの漏出を防止するために、現像ローラ１０１と側面シール部材１０３との間をさらに圧接させて余剰トナーが侵入しないようにすることも考えられるが、圧接を高めると現像ローラ１０１の回転に支障が生じてしまう。

そこで、本発明は、現像ローラと側面シール部材との間に余剰トナーが侵入することを防止して余剰トナーが漏出しない現像器及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る現像器は、静電潜像が形成された感光体ドラムに対してトナーを転移させる現像ローラと、前記現像ローラに対して接しながらトナーを供給するとともに軸方向の長さが前記現像ローラの長さよりも短く設定された供給ローラと、前記現像ローラ及び前記供給ローラの軸支部が設けられるとともにトナーを補給する補給室を内部に備える本体フレームと、前記現像ローラの軸支部に設けられるとともに前記現像ローラの軸方向端部に密着してトナー漏出を防止する側面シール部材と、前記供給ローラの軸方向端部と前記側面シール部材との間において前記供給ローラの回転軸に嵌合し前記供給ローラの外径よりも小さい外径を有することで前記現像ローラとの間に間隙を形成するリング状部材とを備えていることを特徴とする。さらに、前記リング状部材は、前記側面シール部材側の面に摺接シート体が設けられていることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記の現像器を備えていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、供給ローラの軸方向端部と側面シール部材との間に間隙を形成する間隙形成部材とを備えているので、現像ローラと供給ローラとの間に滞留する余剰トナーは、間隙形成部材により形成された間隙から落下して再び補給室に還流するようになり、現像ローラと側面シール部材との間から余剰トナーが漏出することはなくなる。

そして、間隙形成部材を、供給ローラの回転軸に嵌合するとともに供給ローラの外径よりも小さい外径を有するリング状部材で構成することで、供給ローラの軸方向端部と側面シール部材との間に圧接挟持されて安定して間隙が保持されるようになる。また、間隙形成部材の側面シール部材に圧接される面に摺接シート体を設けることで、供給ローラとともに間隙形成部材が回転しても摺接シート体により側面シール部材との間の摩擦抵抗が減少して支障なく回転することができる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態を備えた画像形成装置全体の概略断面図である。画像形成装置１には、記録部２及び給紙部３が配されている。

給紙部３には、上下二段に給紙カセット１０ａ及び１０ｂが配置されており、給紙カセット１０ａ内にはフラッパ１１ａに所定のサイズの用紙が複数枚積載されている。給紙カセット１０ａの右端部には、ピックアップローラ１２ａが配置されており、フラッパ１１ａが積載された用紙の上面がピックアップローラ１２ａに圧接するように、図示しないバネ部材により上方に付勢されている。この状態でピックアップローラ１２ａが回転駆動すると、摩擦力により用紙が１枚ずつ用紙搬送路に給紙されるようになる。給紙カセット１０ｂにおいても給紙カセット１０ａと同様にフラッパ１１ｂに積載された用紙がピックアップローラ１２ｂにより給紙されるようになっている。

給紙された用紙は、まずフィードローラ１３及びプレスローラ１４により記録部２に搬送される。搬送された用紙はレジストローラ１５及びプレスローラ１６に挟持されて一定の搬送速度で搬送される。記録部２には、用紙に記録するために、現像器１５、メモリ除去ブラシ１６、帯電ローラ１７、感光体ドラム１８、転写ローラ１９、露光ヘッド２０及び定着ローラ２１が備えられている。

用紙に記録を行う場合には、感光体ドラム１８の表面を帯電ローラ１７により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム１８の表面に露光ヘッド２０により画像記録信号に応じて露光することで静電潜像が形成される。次に現像器１５により感光体ドラム１８の表面にトナーを供給して静電潜像に転移させ可視像化し、転写ローラ１９により可視像化されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２１及びプレスローラ２２によって加熱・プレスされて用紙に定着される。

このように感光体ドラム１８への帯電−露光−現像−転写−定着といった一連のプロセスが行われて画像形成処理が行われる。転写後の感光体ドラム１８の表面に残留したトナーは、メモリ除去ブラシ１６により付着力が弱められて感光体ドラム１８の表面上に分散されて現像器１５に回収される。

現像器１５には、本体フレーム３０の感光体ドラム１８側に開口部が形成されて現像ローラ３１が軸支されている。そして、現像ローラ３１に隣接して供給ローラ３２が軸支されており、供給ローラ３２には補給室３３が連通している。補給室３３内にはトナーが収容されており、補給室３３内に設けられた撹拌部材３４によりトナーが撹拌される。補給室３３の上部には、蓋体３５が本体フレーム３０に密着固定されている。

補給室３３内で撹拌されたトナーは、供給ローラ３２の方に移送されて供給ローラ３２の回転により現像ローラ３１に向かって運搬される。供給ローラ３２から現像ローラ３１に移送されたトナーは、図示せぬブレードにより現像ローラ３１の表面で所定の層厚に均されて感光体ドラム１８に供給される。

定着ローラによって定着された用紙は、排紙ローラ２３及びプレスローラ２４の間に挟持されて搬出される。また、装置本体の側面には、手差し給紙機構が設けられており、給紙口に差し込まれた用紙は、フィードローラ２５及びプレスローラ２６に挟持されて装置内に搬入され、上述したレジストローラ１５及びプレスローラ１６に挟持されて上述と同様の画像形成処理が行われるようになっている。

図２は、現像ローラ３１及び供給ローラ３２の軸支部分を回転軸に沿った面で切断した一部拡大断面図であり、図３は、その軸支部分に関する分解斜視図である。図２に示すように、本体フレーム３０の軸支部分となる側面フレームには、現像ローラ３１の回転軸３１ａ及び供給ローラ３２の回転軸３２ａが軸支される軸孔３０ａ及び３０ｂが穿設されている。そして、現像ローラ３１の軸方向端部３１ｂと本体フレーム３０の側面フレームとの間には、スポンジからなる側面シール部材３６ａ及び３６ｂが挟持されており、さらに、現像ローラ３１の軸方向端部３１ｂへの圧接力を高めるため、スポンジからなる中間シール部材３７が側面シール部材３６ａ及び３６ｂの間に挿入されている。そして、回転軸３１ａは、側面シール部材３６ａ及び３６ｂ並びに中間シール部材３７を貫通して側面フレームに軸支されている。現像ローラ３１の軸方向端部３１ｂの圧接面には、摺動性を高めるためテフロン（登録商標）加工を施すようにしてもよい。

供給ローラ３２の軸方向端部３２ｂと本体フレーム３０の側面フレームとの間には、側面シール部材３６ａ及び３６ｂが延設されており、側面シール部材３６ｂと軸方向端部３２ｂとの間には、間隙形成部材として円筒シール部材３８が供給ローラ３２の回転軸３２ａに嵌め込まれている。円筒シール部材３８は、硬質スポンジ材からなり、供給ローラ３２の外径よりも小さい外径となるように成形されている。そして、側面シール部材３６ｂ側の圧接面に、ＰＥＴフィルム等の合成樹脂フィルムからなる摺接シート体３８ａが貼着されている。摺接シート体３８ａが側面シール部材３６ｂに密着していることで、側面シール部材の軸穴からのトナーの漏出を防止する。供給ローラ３２の回転軸３２ａは、円筒シール部材３８が嵌め込まれるとともに側面シール部材３６ａ及び３６ｂを貫通して側面フレームに軸支されている。

円筒シール部材３８を嵌め込むため、供給ローラ３２の軸方向の長さは現像ローラ３１の長さよりも短く設定されており、円筒シール部材３８を設けることで現像ローラ３１との間に間隙Ｓが形成されるようになる。現像ローラ３１及び供給ローラ３２が回転動作を行うと、図４で説明した従来技術と同様に余剰トナーが矢印Ａのように移動してくるが、円筒シール部材３８により形成された間隙Ｓまで到達すると、矢印Ｂに示すように、余剰トナーは滞留することなく次々に間隙Ｓの中に落下していき、補給室３３内に還流するようになる。

現像ローラ３１の軸方向端部３１ｂと側面シール部材３６ｂとの間には圧接力がかかった密着状態となっているため、余剰トナーが入り込むことはなく、外部に漏出することが防止される。また、円筒シール部材３８には摺接シート体３８ａが貼着されているので、供給ローラ３２と一体となって円筒シール部材３８が回転しても側面シール部材３６ｂとの間の摩擦抵抗が減少して回転動作に支障を受けることはない。また、円筒シール部材３８は、供給ローラ３２よりも外径が小さく形成されているため、現像ローラ３１と接触することがなく、従来と同様のトナーの供給を行うことができる。

本発明に係る実施形態に関する画像形成装置全体の概略断面図である。 現像ローラ及び供給ローラの軸支部分を回転軸に沿った面で切断した一部拡大断面図である。 図２の軸支部分に関する分解斜視図である。 従来の現像ローラ及び供給ローラの軸支部分に関する一部拡大断面図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 記録部
３ 給紙部
15 現像器
30 本体フレーム
31 現像ローラ
32 供給ローラ
36 側面シール部材
37 中間シール部材
38 円筒シール部材
38a 摺接シート体

Claims (3)

1. 静電潜像が形成された感光体ドラムに対してトナーを転移させる現像ローラと、前記現像ローラに対して接しながらトナーを供給するとともに軸方向の長さが前記現像ローラの長さよりも短く設定された供給ローラと、前記現像ローラ及び前記供給ローラの軸支部が設けられるとともにトナーを補給する補給室を内部に備える本体フレームと、前記現像ローラの軸支部に設けられるとともに前記現像ローラの軸方向端部に密着してトナー漏出を防止する側面シール部材と、前記供給ローラの軸方向端部と前記側面シール部材との間において前記供給ローラの回転軸に嵌合し前記供給ローラの外径よりも小さい外径を有することで前記現像ローラとの間に間隙を形成するリング状部材とを備えていることを特徴とする現像器。
2. 前記リング状部材は、前記側面シール部材側の面に摺接シート体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像器。
3. 請求項１又は２に記載の現像器を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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