JP4703875B2

JP4703875B2 - 現像ユニット及び画像形成装置

Info

Publication number: JP4703875B2
Application number: JP2001086531A
Authority: JP
Inventors: 勝田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: JP2002287496A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ、あるいはこれらの機能を併有した複合機等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる現像ユニット、及びそれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機等の画像形成装置において、感光体を含む画像形成部の構成は、例えば図６に示すようになっている。この図６は複写機の画像形成部の構成の一部を示している。
感光体ドラム１の周囲には、露光の前に感光体ドラム１の表面（感光面）を一様に帯電させる帯電ローラ２ａ及びそのクリーニングパッド２ｂ、露光によって形成される静電潜像を現像する現像ユニット３、トナー濃度検知センサであるＰセンサ４、用紙の転写が終了した部分を感光体ドラム１から剥離する分離爪５、感光体ドラム１の表面に付着している残留トナーを除去するクリーニングブレード７、除去されたトナーを現像部や回収ボトルに送る搬送スクリュー６、感光体ドラム１上に残留した静電気を除去する除電ランプ８等がそれぞれ配置されている。
【０００３】
図７は、図６の現像ユニット３を断面にしてその内部構造を示す図である。この現像ユニット３は、感光体ドラム１と対面した現像スリーブ１０、この現像スリーブ１０に平行に配置された第1搬送スクリュー１１と第２搬送スクリュー１２、この第１搬送スクリュー１１と第２搬送スクリュー１２との間に配置された仕切板１３、現像スリーブ１０上の現像剤を所定の厚さに規制するドクタブレード１４、トナー濃度を検知するＴセンサ１５を有する。
【０００４】
そして、この現像ユニット３のケーシング１６内に補給された現像剤（図示を省略）が、第１搬送スクリュー１１と第２搬送スクリュー１２の回転駆動により、仕切板１３により規制される方向に巡回して搬送され、現像スリーブ１０に対向して設けられた感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成し、これを転写紙（図示を省略）に転写して画像が形成されるようになっている。
上記仕切板１３は、第１搬送スクリュー１１と第２搬送スクリュー１２と共に、現像剤を巡回して搬送できるように規制し、現像スリーブ１０の軸方向に現像剤が一様に分布するような役目を担う。
【０００５】
また、例えば特開平６−３０１２８４号公報には、現像ユニットの仕切板を弾力性に富み腰のある樹脂フィルムあるいは弾性材からなる薄板によって形成し、現像剤のアンバランス状態があってもトルクアップにならないようにすることが開示されている。
しかし、仕切板の薄板化によって耐久性に問題があり、また仕切板に加わるストレスの大きさにより、攪拌部材に巻き込まれる恐れもある。
さらに、特開平９−２１１９８３号公報には、現像ユニットの仕切板に第１搬送スクリュ―の搬送方向の下流側に高さを漸次低くした傾斜部を設けることによって、現像剤の奥行き方向のバランスを取り、形成される画像の左右での濃度差を解消することが開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、開発効率を向上させ及び製造コストを低く押さえるため、部品やユニットの共通化が要望されているが、複写機やプリンタのプリント（コピー）速度の変更に対処できないという点で共通化が困難になっている。
プリント速度が異なる場合、当然のことながら各ユニットの動作速度も異なることになる。そして、ユニットの動作速度が異なると、図７に示した現像ユニット３における現像剤の均一化を図りにくくなる。そのため、現像ユニットの動作速度に応じて第１搬送スクリュー１１および第２搬送スクリュー１２等の攪拌部材の速度調整が必要となってくる。
このような速度調整を行うのは極めて困難である。また、前述した各従来例のように、仕切板を薄板状に形成したり、傾斜部を設けたりしても、現像ユニットの共通化を図ることはできない。
【０００７】
この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、現像ユニットを、簡単な構成で高速から低速まで各種の画像形成装置に共通に使用可能にすることにより、安価で品質の安定したものにすること、およびその現像ユニットを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明による現像ユニットは、上記の目的を達成するため、現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部を形成するケーシングと、該現像剤収容部内に現像剤担持体と軸方向を平行にして設けられた２本の攪拌部材と、この攪拌部材間にその軸方向の両端部を除いて設けられた仕切板とを有し、上記２本の攪拌部材は、上記現像剤収容部内の上記仕切板によって仕切られた２つの収容部にそれぞれ配置されている。
【０００９】
その仕切板は、上記攪拌部材の軸方向と平行に設けられた回動軸を有し、その回動軸を軸として回動自在であり、上記２つの収容部内の現像剤の嵩のアンバランスによってこの仕切板が傾斜して、上記ケーシングとの間に現像剤が流れる隙間ができるように構成することができる。
あるいは、上記仕切板を、上記攪拌部材の軸方向と直角方向に上下動可能な断面Ｔ字型で水平部を有する板体とし、バネによって下方に付勢され、上記２つの収容部内の嵩の多い方の現像剤によってこの仕切板が上記バネの付勢力に抗して持ち上げられ、上記ケーシングとの間に現像剤が流れる隙間ができるように構成してもよい。
また、上記仕切板を、その両端部付近に現像剤が流れる開口部を有し、両端部が上記攪拌部材の軸方向に移動可能であって、平面形状がＴ字型で移動方向に直交する部分を有し、その両端部がそれぞれバネによって上記開口部の開口幅を狭くする方向に付勢されており、そのバネの付勢力と現像剤の圧力とのバランスによって上記両端部が移動して、自動的に上記開口部の開口幅が調整されるように構成してもよい。
この発明による画像形成装置は、感光体を含む電子写真方式の画像形成部に、上述したいずれかの現像ユニットを備えたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図1乃至図５を参照して説明する。なお、これらの図において、図７と対応する部分には同じ符号を付している。
図１（ａ）（ｂ）は、この発明による画像形成装置の現像ユニットを示す図である。この現像ユニット３０は、図６及び図７に示した現像ユニット３と同様に電子写真方式の画像形成装置の感光体ドラムに隣接して配置される。
図１（ａ）に示す現像スリーブ１０は永久磁石内蔵した現像剤担持体であり、感光体ドラム１に近接してその回転軸１０ａを感光体ドラム１の回転軸に平行にして設けられており、この現像スリーブ１０と感光体ドラム１とが対向する位置に現像剤９を送り、感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。
【００１１】
現像剤を収容する現像剤収容部を構成するケーシング１６内に、現像スリーブ１０に平行に配置された撹拌部剤である第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２は、図１（ｂ）に示すように配置され、（ａ）に矢印Ａ，Ｂで示すように互いに反対方向に回転され、現像剤９を（ｂ）に矢印Ｃ，Ｄで示す方向に循環させる役目を有する。
また、第１搬送スクリュー１１と第２搬送スクリュー１２の間には、仕切板１３が配置されている。したがって、２本の攪拌部材である第１搬送スクリュー１１と第２搬送スクリュー１２は、現像剤収容部であるケーシング１６内の仕切板１３によって仕切られた２つの収容部にそれぞれ配置されている。
この仕切板１３は、第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２の回転によって矢印Ｃ，Ｄで示す方向に循環される現像剤９の流れを妨げないように、各スクリュー１１，１２の軸方向の両端部に対応する部分が欠如された構造になっている。この仕切板１３の構造に関しては図３以降の図によって更に詳細に後述する。
【００１２】
なお、図１（ａ）において、１４はドクタブレード、１５はＴセンサである。現像剤９は、トナー粒子と磁性粒子とからなっている２成分現像剤である。
図２は、現像スリーブ１０の周面における磁束分布を破線で示しており、矢印は現像剤の循環状態を示している。かかる磁束分布に対応して現像剤９が現像スリーブ１０に被着されることになる。
【００１３】
図３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、主に仕切板１３の一例を示しており、この仕切板１３は、軸１３ａと板状体１３ｂとからなり、板状体１３ｂが第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２に対して平行に配置されており、軸１３ａの両端が回動自在に支持されている。
したがって、仕切板１３の板状体１３ｂは、第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２の中間部で揺動できるようになっており、図３（ｃ）に示すｈ１、ｈ２のように２つの収容部内の現像剤９の嵩（高さ）のアンバランスが生じた場合には、現像剤９の少ない側に傾いてケーシング１６との間に現像剤が流れる隙間ができ、第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２の回転に伴って、その隙間を通って現像剤９が多い方から少ない方へ流れ、最終的には第１搬送スクリュー１１側と第２搬送スクリュー１２側の現像剤９が均一な嵩になっていく。
【００１４】
図４（ａ）（ｂ）は、仕切板１３の他の例を示している。この仕切板１３は、攪拌部材である第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２の軸方向と直角方向に上下動可能な断面Ｔ字型で水平部を有する板体であって、第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２に対して平行に配置されており、バネである圧縮スプリング１３ｃによって下方に付勢され、ケース３１の内側に突出した部分に押し付けられるようになっている。
この仕切板１３は、圧縮スプリング１３ｃに抗して上方に持ち上げ可能になっている。そのため、図４（ｂ）に示すように２つの収容部内の現像剤９のアンバランスが生じると、嵩の多い方の現像剤９によって仕切板１３が持ち上げられて、下方にケーシング１６との間に現像剤が流れる隙間ができる。その結果、第１搬送スクリュー１１及び第２搬送スクリュー１２の回転に伴って、その隙間から現像剤９が多い方から少ない方へ流れ、最終的には第１搬送スクリュー１１側と第２搬送スクリュー１２側の現像剤９が均一な嵩となっていく。
【００１５】
図５（ａ）は、仕切板１３のさらに他の例を示している。この仕切板１３は、その両端部１３ｅ，１３ｆ付近の一部にそれぞれ開口部１３ｇ，１３ｈが設けられ、かつ両端部１３ｅ，１３ｆが攪拌部材である第１搬送スクリュー１１と第２搬送スクリュー１２の軸方向に移動可能であって、平面形状がＴ字型で移動方向に直交する部分を有しており、その両端部１３ｅ，１３ｆの移動によって開口部１３ｇ，１３ｈの開口幅Ｈ１，Ｈ２を調整可能な構造になっている。
【００１６】
また、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す仕切り板１３の両端部１３ｅ，１３ｆにコイルバネ１３ｄを追加した構成を示しており、開口部１３ｇ，１３ｈの開口幅Ｈ１，Ｈ２をコイルバネ１３ｄの付勢力と現像剤の圧力とのバランスによって自動的に調整できるようになっている。
すなわち、現像剤の圧力により仕切板１３の両端部１３ｅ，１３ｆをコイルバネ１３ｄの付勢力に抗して移動させ、現像剤の圧力が大きいと開口幅が広くなって現像剤を流れやすくする。また、現像剤の圧力が小さくなると開口幅が狭くなり、現像剤の流れが少なくなる。このようにしてスクリューの回転による現像剤のバランスが適切に保たれる。
【００１７】
これらの各実施形態に示したように、現像ユニット３０内の仕切板１３の少なくとも一部を、ケーシング１６内の現像剤９の嵩のアンバランスや圧力によって可動にすることによって、撹拌部材である搬送スクリュー１１，１２や現像剤担持体である現像スリーブ１０の回転速度が変化して現像剤収容部であるケーシング１６内の現像剤９に片よりが生じると、仕切板１３が可動動作して隙間や開口が形成され、その隙間や開口を通して現像剤９が流動して均一化される。したがって、画像形成速度の異なる各種の画像形成装置にこの現像ユニットを共用することが可能になる。しかも、その構造が簡単で、特に大きなスペースをとることもない。バネの付勢力と現像剤の嵩変動あるいは圧力変動とによって、自動的に仕切板を移動させて、現像剤の均一化が図られるようにすることもできる。
【００1８】
【発明の効果】
以上説明してきたように、この発明によれば、同じ現像ユニットを高速から低速までプリント速度が異なる各種の画像形成装置に共用することが可能になるので、共通化により安価で品質の安定した現像ユニットとを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を説明するための図で、（ａ）は現像ユニットの横断面構成図、（ｂ）はその現像ユニットの内部を示す斜視図である。
【図２】現像スリーブの周面における磁束分布の説明図である。
【図３】図１における主に仕切板の一例を示す図で、（ａ）と（ｃ）は現像ユニットの横断面図、（ｂ）は仕切板の斜視図である。
【図４】この発明の他の実施形態を示す現像ユニットの横断面図である。
【図５】この発明のさらに他の実施形態を示す仕切板の斜視図である。
【図６】従来の画像形成装置における感光体を含む画像形成部の構成を示す概略図である。
【図７】図６における現像ユニットの内部構造を示す横断面図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム９：現像剤１０：現像スリーブ
１１：第１搬送スクリュー（撹拌部剤）
１２：第２搬送スクリュー（撹拌部剤）
１３：仕切板１３ａ：軸１３ｂ：板状体
１３ｃ：圧縮スプリング１３ｄ：コイルバネ
１３ｅ，１３ｆ：両端部１３ｇ，１３ｈ：開口部
１６:ケーシング（現像剤収容部）
３０:現像ユニット

Claims

現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部を形成するケーシングと、該現像剤収容部内に前記現像剤担持体と軸方向を平行にして設けられた２本の攪拌部材と、この攪拌部材間に前記軸方向の両端部を除いて設けられた仕切板とを有し、
前記２本の攪拌部材は、前記現像剤収容部内の前記仕切板によって仕切られた２つの収容部にそれぞれ配置され、
前記仕切板が、前記攪拌部材の軸方向と平行に設けられた回動軸を有し、該回動軸を軸として回動自在であり、前記２つの収容部内の現像剤の嵩のアンバランスによって該仕切板が傾斜して、前記ケーシングとの間に現像剤が流れる隙間ができるように構成されていることを特徴とする現像ユニット。
現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部を形成するケーシングと、該現像剤収容部内に前記現像剤担持体と軸方向を平行にして設けられた２本の攪拌部材と、この攪拌部材間に前記軸方向の両端部を除いて設けられた仕切板とを有し、
前記２本の攪拌部材は、前記現像剤収容部内の前記仕切板によって仕切られた２つの収容部にそれぞれ配置され、
前記仕切板が、前記攪拌部材の軸方向と直角方向に上下動可能な断面Ｔ字型で水平部を有する板体であり、バネによって下方に付勢されており、前記２つの収容部内の嵩の多い方の現像剤によって該仕切板が前記バネの付勢力に抗して持ち上げられ、前記ケーシングとの間に現像剤が流れる隙間ができるように構成されていることを特徴とする現像ユニット。
現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を収容する現像剤収容部を形成するケーシングと、該現像剤収容部内に前記現像剤担持体と軸方向を平行にして設けられた２本の攪拌部材と、この攪拌部材間に前記軸方向の両端部を除いて設けられた仕切板とを有し、
前記２本の攪拌部材は、前記現像剤収容部内の前記仕切板によって仕切られた２つの収容部にそれぞれ配置され、
前記仕切板が、その両端部付近に現像剤が流れる開口部を有し、両端部が前記攪拌部材の軸方向に移動可能であって、平面形状がＴ字型で移動方向に直交する部分を有し、該両端部がそれぞれバネによって前記開口部の開口幅を狭くする方向に付勢されており、該バネの付勢力と現像剤の圧力とのバランスによって前記両端部が移動して、自動的に前記開口部の開口幅が調整されるように構成されていることを特徴とする現像ユニット。
感光体を含む電子写真方式の画像形成部に、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の現像ユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。