JP4353461B2

JP4353461B2 - 現像剤収容装置、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置

Info

Publication number: JP4353461B2
Application number: JP2003187055A
Authority: JP
Inventors: 智成見
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2009-10-28
Anticipated expiration: 2023-06-30
Also published as: JP2005024641A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機など、用紙・ＯＨＰフィルム等のシート材に画像を記録する画像形成装置、そのうち特に像担持体上に形成した画像を転写してシート材に記録を行う電子写真式の画像形成装置に関する。そのような画像形成装置などに備え、像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置に関する。その現像装置と少なくとも像担持体を備え、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在とするプロセスカートリッジに関する。および、現像剤を収容してその収容する現像剤を現像剤搬送部材で搬送する現像剤収容装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体の回転とともに、その表面を帯電し、露光して書込みを行うことにより表面上に静電潜像を形成し、現像装置でトナーを付着してその静電潜像を可視像化することによりトナー画像を形成し、そのトナー画像をシート材に転写し、転写後のシート材を定着装置に入れて熱と圧力とを加え、シート材上の未定着トナー画像を定着し、外部に排出して例えば排出トレイ上にスタックしていた。
【０００３】
現像装置では、例えば、現像剤収容装置内に収容する現像剤を攪拌しながら搬送して現像剤担持装置に送り、その現像剤担持装置の現像剤担持体でトナーを付着して像担持体上の静電潜像を可視像化していた。現像剤収容装置内には、現像剤を収容し、その収容する現像剤を攪拌しながら搬送する現像剤搬送部材を備えていた。
【０００４】
例えば図７に示すように、現像剤搬送部材１は、スクリュ状をなし、その回転軸２の端部を軸受部３を介して筐体４で支持していた。回転軸２の一端は、筐体４を貫通して外部に突出し、その突出部にギヤ５を固定する。そして、そのギヤ５に不図示の駆動源からの駆動力を伝達し、現像剤搬送部材１を回転して現像剤を矢印ａ方向に搬送していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、現像剤の小粒化が進み、粒径が小さくなったことから、現像剤が軸受部３内に侵入しやすくなり、現像剤搬送部材１の回転トルクが大きくなったり、ロックして現像剤搬送部材１の回転が止まり異常画像を発生したり、現像装置から現像剤漏れを生じて周辺を汚したりするなどの問題が生じている。
【０００６】
そこで、この発明の第１の目的は、現像剤を収容してその収容する現像剤を現像剤搬送部材で搬送する現像剤収容装置において、簡単な構成で、収容する現像剤が現像剤搬送部材の軸受部内に侵入することを防止することにある。
【０００７】
この発明の第２の目的は、少ないカバー部材で効率よく効果的に、現像剤が軸受部内に侵入することを阻止することにある。
【０００８】
この発明の第３の目的は、現像剤が軸受部内に侵入することを、より一層確実に阻止することにある。
【０００９】
この発明の第４の目的は、現像剤収容装置内で、現像剤の流れにより現像剤搬送部材が受ける負荷を小さくすることにある。
【００１０】
この発明の第５の目的は、上述した各目的を有する現像剤収容装置を備える現像装置を提供することにある。
【００１１】
この発明の第６の目的は、そのような現像装置を備え、メンテナンス時の操作性を向上したプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１２】
この発明の第７の目的は、同じくそのような現像装置を備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
この発明の第８の目的は、第６の目的を有するプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、上記第１の目的を達成すべく、筐体内に現像剤搬送部材を設けてその現像剤搬送部材の回転軸を筐体で軸受部を介して支持し、その軸受部内に設けるシール部材で回転軸と軸受部間をシールして現像剤搬送部材の回転で、筐体内に収容する現像剤を搬送する現像剤収容装置において、軸受部を、筐体の軸受孔に圧入する筒部と、その筒部内に設ける軸受と、シール部材とで構成し、筒部の一部を筐体内に突出して、軸受部の一部をカバー部材中に入り込ませ、筐体内側から軸受部を被うカバー部材を回転軸に固定して設ける、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、上記第２の目的を達成すべく、請求項１に記載の現像剤収容装置において、現像剤搬送部材による現像剤搬送方向に対向して設ける軸受部をカバー部材で被う、ことを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、上記第４の目的も達成すべく、請求項１または２に記載の現像剤収容装置において、カバー部材の、軸受部を被う部分の外面が、搬送する現像剤の流れを妨げないように現像剤搬送方向に対して傾斜する、ことを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、上記第５の目的を達成すべく、現像装置にあって、請求項１ないし３に記載の現像剤収容装置を備え、その現像剤搬送部材で攪拌して搬送しながら現像剤を現像剤担持体に送り、その現像剤担持体で現像剤を付着して現像を行う、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、上記第６の目的を達成すべく、プロセスカートリッジにあって、請求項４に記載の現像装置とともに、その現像装置で現像剤を付着して表面上の潜像を現像する像担持体を少なくとも備える、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、上記第７の目的を達成すべく、画像形成装置にあって、請求項４に記載の現像装置を備える、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、上記第８の目的を達成すべく、画像形成装置にあって、請求項５に記載のプロセスカートリッジを備える、ことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。
図１には、この発明による現像剤収容容器、現像装置、プロセスカートリッジを備える電子写真式画像形成装置におけるその要部の概略構成を示す。
【００２３】
図中符号１０は、ドラム状の像担持体である。像担持体１０のまわりには、帯電ローラを用いた帯電装置１１、詳しくは後述する現像装置１２、転写ローラを用いた転写装置１３、クリーニング装置１４などを設ける。クリーニング装置１４では、クリーニングホルダ１５で支持してクリーニングブレード１６の先端エッジを像担持体１０の表面に押し当てる。
【００２４】
そして、この例では、像担持体１０、帯電装置１１、現像装置１２、クリーニング装置１４などを１つのカートリッジケース１７内に備えてプロセスカートリッジ１８を構成し、図示しない画像形成装置本体に対してそれらの装置を一括して着脱自在とし、メンテナンス時の操作性を向上している。
【００２５】
作像時は、像担持体１０を反時計まわりに回転し、その回転とともに、まず帯電装置１１で表面を一様に帯電する。次いで、不図示の露光装置で書込み光Ｌを照射して露光し、書込みを行うことにより像担持体１０表面に静電潜像を形成する。それから、現像装置１２でトナーを付着して静電潜像を可視像化し、像担持体１０上にトナー画像を形成する。
【００２６】
他方、像担持体１０の下側には、用紙Ｓを搬送し、その用紙Ｓに転写装置１３で、像担持体１０上に形成した上述のトナー画像を転写する。画像転写後の用紙Ｓは、不図示の定着装置で熱と圧力とを加えて転写画像を定着してから、外部に排出して例えば排紙トレイ上にスタックする。
【００２７】
一方、画像転写後の像担持体１０は、その回転とともに、クリーニングブレード１６で掻き落として残トナーを除去することによりクリーニング装置１４で表面を清掃し、その後不図示の除電装置で除電するなどして表面を初期化し、帯電からはじまる再度の画像形成に備える。
【００２８】
図２には、そのプロセスカートリッジ１８内に備える現像装置１２の概略構成を示す。
【００２９】
現像装置１２は、下部側に現像剤収容装置２０を設け、上部側に現像剤担持装置２１を設けて構成する。現像剤収容装置２０には、キャリアとトナーとよりなる二成分現像剤を収容し、その現像剤を撹拌しながら搬送する第１現像剤搬送部材２２と第２現像剤搬送部材２３を設ける。また、現像剤中のトナーとキャリアとの混合比を検知するトナー濃度センサ２４を設ける。
【００３０】
現像剤担持装置２１には、現像剤担持体２５と現像剤規制部材２６を設ける。現像剤担持体２５は、固定して設けるマグネットローラ２７と、そのマグネットローラ２７を内包してまわりに回転自在に設ける現像スリーブ２８とで構成する。そして、現像剤担持体２５で現像剤を付着することにより現像を行い、像担持体１０上の静電潜像を可視像化する。
【００３１】
図３には、現像剤収容装置２０を上から見て示す。
【００３２】
現像剤収容装置２０は、比較的薄い直方体形状の筐体３０内中央に仕切り壁３１を設け、その仕切り壁３１で筐体３０内を二分して筐体内に２つの細長い現像剤搬送空間３２・３３を形成する。そして、それらの現像剤搬送空間３２・３３を仕切り壁３１の両端外の連通路３４・３５で連通する。
【００３３】
現像剤搬送空間３２内には上述した第１現像剤搬送部材２２を収納し、現像剤搬送空間３３内には上述した第２現像剤搬送部材２３を収納する。両現像剤搬送部材２２・２３は、ともに回転軸３６に羽根３７をスクリュ状に設けてなり、互いの羽根３７を逆向きとする。そして、両端をそれぞれ軸受部３８を介して筐体３０で支持する。
【００３４】
両現像剤搬送部材２２・２３の同一側の一端は、それぞれ筐体３０を貫通し、外部に突出する部分にギヤ４０を固定する。両ギヤ４０は、同じギヤ４１に噛み合う。ギヤ４１は、筐体３０で回転自在に支持し、不図示の駆動源からの駆動力を伝達し、両現像剤搬送部材２２・２３を同じ向きに回転する。そして、現像剤搬送空間３２・３３内に収容する現像剤を攪拌しながら図中矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで示す方向に搬送して筐体３０内を循環するとともに、現像剤担持装置２１に送る。
【００３５】
ところで、この発明では、現像剤搬送部材２２・２３による現像剤搬送方向Ｂ、Ｄに対向して設ける軸受部３８を筐体３０内からカバー部材４２で被う。カバー部材４２は、現像剤搬送部材２２・２３の回転軸３６に設ける。
【００３６】
図４には、第１現像剤搬送部材２２の駆動伝達側端部の軸受構成を示す。
【００３７】
図４から判るとおり、詳しくは、回転軸３６のカバー部材取付端は、先端側が二段階に細径となっており、その中径部４３がカバー部材４２の中心を貫通してカバー部材４２に第１段部４４を突き当て、次いで小径部４５がギヤ４０の中心を貫通して第二段部４６に突き当て、回転軸３６上にカバー部材４２およびギヤ４０を固定して一体的に支持している。
【００３８】
カバー部材４２は、摺動性のよいＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等を用いてカップ状につくる。例えば、円板部４７の周縁に外向きの鍔部４８を設ける形状とする。
【００３９】
一方、軸受部３８は、筐体３０の軸受孔に圧入する筒部５０と、その筒部５０内に設ける軸受５１と、シール部材５２とで構成する。そして、筒部５０の一部を筐体３０内に突出し、その突出する部分をカバー部材４２の鍔部４８内に入れる。つまり、軸受部３８の一部をカバー部材４２中に入り込ませる。
【００４０】
なお、このとき軸受部３８への現像剤の侵入をできるだけ阻止するため、軸受部３８とカバー部材４２のクリアランスは、できるだけ小さい方が好ましい。また、現像剤との接触面積を小さくして摩擦抵抗を少なくするため、カバー部材４２の外形は、できるだけ小さいことが望ましい。
【００４１】
ところで、図４に示すように、カバー部材４２に、回転軸３６と直角な円板部４７を設けると、その板面に、第１現像剤搬送部材で２２で搬送する現像剤が衝突して現像剤の流れを妨げるとともに、第１現像剤搬送部材２２が受ける負荷を大きくする。そこで、カバー部材４２には、例えば図５に示すように、軸受部３８を被う部分の外面５４を、搬送する現像剤の流れを妨げないように現像剤搬送方向Ｂ・Ｄに対して傾斜するとよい。
【００４２】
なお、図６に示すように、軸受部３８の一部がカバー部材４２中に入り込まないようにしても、軸受部３８を被うようにカバー部材４２を設ければ、現像剤の流れが直接軸受部３８に当たることを防いで現像剤が軸受部３８内に入り込むことを阻止することができる。
【００４３】
また、図４ないし図６では、第１現像剤搬送部材２２の駆動伝達側端部の軸受構成を説明するが、第２現像剤搬送部材２３のカバー部材４２を設ける側の軸受構成も同様とすればよい。図５および図６には図４の対応部分に使用した符号をそのまま使用し、重複説明を省略する。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したとおり、請求項１に記載の発明によれば、現像剤を収容してその収容する現像剤を現像剤搬送部材で搬送する現像剤収容装置において、筐体内側から現像剤搬送部材の軸受部を被うカバー部材を現像剤搬送部材の回転軸に設けるので、そのカバー部材で軸受部を被う簡単な構成で、近年、現像剤の小粒化が進んで粒径が小さくなったとしても、収容している現像剤が軸受部内に侵入することを阻止することができる。
【００４５】
これにより、現像剤搬送部材の回転トルクが大きくなったり、ロックして現像剤搬送部材の回転が止まり異常画像を発生したり、現像装置から現像剤漏れを生じて周辺を汚したりするなどの問題を解消することができる。
【００４６】
請求項２に記載の発明によれば、現像剤搬送部材による現像剤搬送方向に対向して設ける軸受部をカバー部材で被うので、現像剤の流れを受けて現像剤が侵入しやすい軸受部側にカバー部材を設けることとし、少ないカバー部材で効率よく効果的に、現像剤が軸受部内に侵入することを阻止することができる。
【００４８】
請求項３に記載の発明によれば、カバー部材の、軸受部を被う部分の外面が、搬送する現像剤の流れを妨げないように現像剤搬送方向に対して傾斜するので、現像剤収容装置内で、現像剤の流れにより現像剤搬送部材が受ける負荷を小さくし、現像剤搬送部材の回転を滑らかにする一方、駆動源の小型化を可能とすることができる。
【００４９】
請求項４に記載の発明によれば、現像装置にあって、請求項１ないし３のいずれか１に記載の現像剤収容装置を備え、その現像剤収容装置で攪拌して搬送しながら現像剤を現像剤担持体に送り、その現像剤担持体で現像剤を付着して現像を行うので、上述した各効果を達成した現像剤収容装置を備える現像装置を提供することができる。
【００５０】
請求項５に記載の発明によれば、プロセスカートリッジにあって、請求項４に記載の現像装置とともに、その現像装置で現像剤を付着して表面上の潜像を現像する像担持体を少なくとも備えるので、請求項４に記載の発明の効果を達成した現像装置を備え、メンテナンス時の操作性を向上したプロセスカートリッジを提供することができる。
【００５１】
請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置にあって、請求項４に記載の現像装置を備えるので、請求項４に記載の発明の効果を達成した現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【００５２】
請求項７に記載の発明によれば、画像形成装置にあって、請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えるので、請求項５に記載の発明の効果を達成した現像装置を備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による現像剤収容容器、現像装置、プロセスカートリッジを備える電子写真式画像形成装置におけるその要部の概略構成図である。
【図２】そのプロセスカートリッジ内に備える現像装置の概略構成図である。
【図３】現像剤収容装置を上から見て示す平面図である。
【図４】第１現像剤搬送部材の駆動伝達側端部の軸受構成図である。
【図５】他例である第１現像剤搬送部材の駆動伝達側端部の軸受構成図である。
【図６】さらに他例である第１現像剤搬送部材の駆動伝達側端部の軸受構成図である。
【図７】従来の現像剤搬送部材の駆動伝達側端部の軸受構成図である。
【符号の説明】
１０像担持体
１２現像装置
１８プロセスカートリッジ
２０現像剤収容装置
２１現像剤担持装置
２２第１現像剤搬送部材
２３第２現像剤搬送部材
２５現像剤担持体
３０筐体
３６回転軸
３８軸受部
４２カバー部材
５４軸受部を被う部分の外面
Ｂ現像剤搬送方向
Ｄ現像剤搬送方向

Claims

筐体内に現像剤搬送部材を設けてその現像剤搬送部材の回転軸を前記筐体で軸受部を介して支持し、その軸受部内に設けるシール部材で前記回転軸と前記軸受部間をシールして前記現像剤搬送部材の回転で、前記筐体内に収容する現像剤を搬送する現像剤収容装置において、
前記軸受部を、前記筐体の軸受孔に圧入する筒部と、その筒部内に設ける軸受と、シール部材とで構成し、
前記筒部の一部を前記筐体内に突出して、前記軸受部の一部をカバー部材中に入り込ませ、
前記筐体内側から前記軸受部を被うカバー部材を前記回転軸に固定して設けることを特徴とする、現像剤収容装置。
前記現像剤搬送部材による現像剤搬送方向に対向して設ける軸受部を前記カバー部材で被うことを特徴とする、請求項１に記載の現像剤収容装置。
前記カバー部材の、前記軸受部を被う部分の外面が、搬送する現像剤の流れを妨げないように現像剤搬送方向に対して傾斜することを特徴とする、請求項１または２に記載の現像剤収容装置。
請求項１ないし３のいずれか１に記載の現像剤収容装置を備え、前記現像剤搬送部材で攪拌して搬送しながら現像剤を現像剤担持体に送り、その現像剤担持体で現像剤を付着して現像を行うことを特徴とする、現像装置。
請求項４に記載の現像装置とともに、その現像装置で現像剤を付着して表面上の潜像を現像する像担持体を少なくとも備えることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
請求項４に記載の現像装置を備えることを特徴とする、画像形成装置。
請求項５に記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする、画像形成装置。