JP4739831B2 - 画像形成装置の現像装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置の現像装置、特に、画像形成装置の感光体ドラムにトナーを供給するための現像装置に関する。

レーザープリンタ等の電子写真方式を採用する画像形成装置は、感光体ドラムと、感光体ドラムにトナーを供給して現像を行う現像装置とを備えている。現像装置は、一般に、表面に現像剤が供給される現像ローラと、現像ローラ上の現像剤に穂切りを行うためのブレードとを備えている。ブレードは、現像ローラ表面に近接して配置され、その先端部は、現像ローラ表面に対向し、かつ、通常現像ローラに対し法線方向を向いて配置される。

従来のこの種の現像装置において、現像ローラとして、磁気ローラと、これに近接して配置されるスリーブローラとの２つのローラを採用したものが知られている。ブレードは、ここでは、磁気ローラに近接して配置され、磁気ローラ上の現像剤に対し穂切りが行われる。

この現像装置では、まず磁気ローラ表面に現像剤が汲み上げられ、ブレードにより現像剤が穂切りされ、次いで磁気ローラからスリーブローラ表面にトナーが供給され、さらにスリーブローラから感光体ドラム表面にトナーが供給される。このような動作により、この現像装置は、２成分系の現像剤に対応可能となっている。

ところで、この種の現像装置において、磁気ローラとブレード先端部との間の距離（以下、穂切り高さともいう）は、適度な画質を保つ観点から、適切な長さに保たれる必要がある。そこで、かかる穂切り高さを調整するための方法として、従来より、所定の厚みを測るためのシックネスゲージを用いて調整する方法や、磁気ローラに対し接線方向にレーザー光を照射して調整する方法が知られている。

なお、関連する技術として、例えば、特許文献１乃至３に示すものが既に提案されている。
特開２００３−２９５６１３号 特開２００３−１６７４２４号 特開２００５−５５８４４号

一方、従来の画像形成装置として、複数の色に対応して複数の感光体ドラム、現像装置が並んで配置されたタンデム型カラープリンタが知られているが、この種のプリンタでは、用紙搬送方向に多くの感光体ドラム及び現像装置が並べて配置されているので、プリンタ全体の小型化を図る観点では、これらのパーツはその設計スペースにおいて種々の制約を受けることとなる。

かかる背景から、上記従来の現像装置では、例えば、磁気ローラから感光体ドラムにかけて延びる接線上にスリーブローラの一部が配置されるような設計レイアウトが採用される場合がある。

しかしながら、このような現像装置では、スリーブローラが障害となってシックネスゲージの使用やレーザー光の照射ができず、これらを用いた調整が困難となる。

本発明の課題は、磁気ローラと感光体ドラムとの間にスリーブローラが配置された現像装置において、磁気ローラ、ブレード間の距離の調整を容易に行うことにある。

本発明に係る現像装置は、画像形成装置の感光体ドラムにトナーを供給するための現像装置であって、磁気ローラと、ブレードと、スリーブローラとを備えている。磁気ローラは、トナーを含む現像剤が表面に供給される。ブレードは、磁気ローラの表面に対し所定隙間を介して配置され、その先端部が磁気ローラ表面に対向して配置されるとともに、磁気ローラ上の現像剤に対し穂切りを行う。スリーブローラは、磁気ローラに近接して感光体ドラム側に配置され、磁気ローラからトナーが供給可能であるとともに、ブレードの先端部と対向する磁気ローラ上の部位から延びる接線に対して磁気ローラ側に退避可能である。

この現像装置では、スリーブローラを磁気ローラから延びる接線上から退避させることができるため、シックネスゲージやレーザー光を用いた調整作業の際に、スリーブローラが妨げとならず、穂切り高さの調整を容易に行うことができる。すなわち、この現像装置では、画像形成装置内に配置された通常の使用状態ではスリーブローラが接線上に配置されるようなレイアウトが採用されていても、穂切り高さの調整を行えることから、現像装置の設計に際して、機能等を優先的に考慮した設計が可能になる。

本発明に係る現像装置は、前記現像装置において、スリーブローラは、磁気ローラの回転中心を支点として回動自在に設けられ、前記接線の磁気ローラ側まで回動可能である。

この装置では、スリーブローラは、具体的に、磁気ローラ回りに回動することで、磁気ローラから延びる接線から退避できるようになっている。

本発明に係る現像装置は、前記現像装置において、感光体ドラムは、接線に対しブレードと同じ側に配置されている。そして、スリーブローラは、感光体ドラムに近接して配置可能である。

この現像装置では、特に、ブレードが、磁気ローラから延びる接線に対し感光体ドラムと同じ側に配置されるタイプのレイアウトが採用されている場合においても、上記のようにスリーブローラが磁気ローラから延びる接線上から退避可能であるため、穂切り高さの調整を容易に行うことができる。

本発明に係る現像装置は、前記現像装置において、画像形成装置は、感光体ドラム表面に形成されるトナー像が転写される転写ベルトさらに有している。そして、感光体ドラムと共に転写ベルトの下方に配置されている。

従来より、スリーブローラが磁気ローラの回転中心を支点として回動可能に構成された現像装置は既に知られている。そして、この種の現像装置は、タンデム型カラープリンタでは、転写ベルトの上方に配置されていた。しかし一方で、従来のタンデム型カラープリンとして、印刷速度の向上等の点から、現像装置が転写ベルトの下方に配置されたものが既に提案されているが、後者のプリンタは、磁気ローラ、ブレード、スリーブローラ及び感光体ドラムの位置関係において、前者のプリンタとは異なることから、穂切り高さの調整のために、スリーブローラを磁気ローラから延びる接線から退避させる必要性がそもそも存在しなかった。

この現像装置では、特に、タンデム型カラープリンタにおいて、転写ベルトの下方に配置されるタイプのものにおいて、穂切り高さの調整を容易に行える点でメリットがある。

本発明によれば、スリーブローラを磁気ローラから延びる接線上から退避させることができるため、シックネスゲージやレーザー光を用いた調整作業の際に、スリーブローラが妨げとならず、穂切り高さの調整を容易に行うことができる。すなわち、この現像装置では、画像形成装置内に配置された通常の使用状態ではスリーブローラが接線上に配置されるようなレイアウトが採用されていても、穂切り高さの調整を行えることから、現像装置の設計に際して、機能等を優先的に考慮した設計が可能になる。

＜カラープリンタ＞
図１に、本発明の一実施形態が採用された現像装置１が装着されたタンデム型カラープリンタ１０を示す。

このプリンタ１０は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のトナーにそれぞれ対応する４つの感光体ドラム３及び現像装置１と、中間転写ベルト５とを備えている。各感光体ドラム３及び現像装置１は、中間転写ベルト５の下方に配置されている。

各感光体ドラム３は、表面に各色のトナー像を担持して中間転写ベルト５にトナー像を転写するためのものである。各感光体ドラム３は、各現像装置１内で、磁気ローラ１１から延びる接線Ｌ（後述）に対し、ブレード１３と同じ側に配置されている。

中間転写ベルト５は、プリンタ１０内で水平方向に延びて配置された無端ベルトであり、画像形成動作に伴って循環駆動される。中間転写ベルト５上に転写されたトナー像は、給紙カセット７又はバイパストレイ９から用紙搬送路６を通って搬送されてきた用紙に対し、転写装置８により転写される。

＜現像装置＞
図２及び図３に、現像装置１を示す。

なお、ここでは、４つある現像装置１のうち１つについてのみ説明するが、使用されるトナーの色が異なるほかは、いずれも同様に構成されている。

現像装置１は、感光体ドラム３に対し所定の色のトナーを供給するためのものであり、ここでは、２成分系現像剤が用いられる。現像装置１は、磁気ローラ１１と、ブレード１３と、スリーブローラ１５と、２つの撹拌部材１７，１９と、これらが配置されるケーシング２１とを備えている。

磁気ローラ１１は、周方向の複数箇所に磁極が配置されており、回転しながら現像剤の汲み上げ、引き剥がしを行えるようになっている。磁気ローラ１１は、図示されるように、ブレード１３の先端部１３ａ（後述）と対向する部位Ｓから斜め上方に延びる仮想的な接線Ｌを有している。

ブレード１３は、磁気ローラ１１上に汲み上げられた現像剤に対し穂切りを行うための部材であり、磁気ローラ１１の軸方向両端部に対向して２カ所に配置されている。各ブレード１３は、磁気ローラ１１側に延びる先端部１３ａを有しており、この先端部１３ａと磁気ローラ１１表面との間に所定隙間Ｇを保持するよう、ケーシング２１に固定されている。より具体的には、各ブレード１３の先端部１３ａには、長孔１３ｂが設けられており、ビス３１によりケーシング２１の取付座２５（後述）に固定されている。これにより、ブレード１３は、ビス３１を緩めて適宜スライドさせることができ、磁気ローラ１１に対し接近及び離間させることが可能である。

スリーブローラ１５は、磁気ローラ１１に近接して感光体ドラム３側に配置され、現像装置１がプリンタ１０内に装着された状態では、感光体ドラム３に近接して配置される。スリーブローラ１５は、画像形成動作に伴って回転駆動され、磁気ローラ１１上の現像剤からトナーを汲み上げる。また、スリーブローラ１５は、図示しない回動機構により、磁気ローラ１１の回転軸１１ａを回動中心として所定角度範囲において回動自在に設けられている。スリーブローラ１５は、現像装置１がプリンタ１０内に装着された状態では、図２に示す通常姿勢を採り、一部が接線Ｌ上に位置する。一方、現像装置１がプリンタ１０に対して装着解除された状態では、回動機構の作用により、図３に示す退避姿勢とを採り、全体が接線Ｌの磁気ローラ１１側に位置する。

さらに、スリーブローラ１５には、軸方向両端部にギャップコロ（図示せず）が装着され、回転軸１５ａに対しブレード方向に付勢力を付与する付勢機構（図示せず）が設けられている。これにより、現像装置１がプリンタ１０に装着されると、ギャップコロが感光体ドラム３の軸方向両端部に当接して、感光体ドラム３とスリーブローラ１５との間の距離が一定に保たれる。

各撹拌部材１７，１９は、軸の回りにスパイラルが形成された形状の部材であり、ケーシング２１内の底部に互いに平行に配置されている。撹拌部材１７，１９は、画像形成動作に伴って回転駆動されることで、ケーシング２１の仕切壁２３（後述）を介して現像剤をケーシング２１内で循環搬送することができる。

ケーシング２１は、内側に現像剤が充填される。ケーシング２１は、２つの撹拌部材１７，１９の径方向間に配置される仕切壁２３と、ブレード１３が取り付けられる取付座２５とを有している。

以上の現像装置１は、プリンタ１９に対し着脱自在に装着され、図示しない解除機構を操作して装着状態を解除できるようになっている。

＜現像装置の動作＞
次に、現像装置１の動作について説明する。

ここでは、プリンタ１０内に装着された現像装置１を取り出した後、隙間Ｇの調整動作を行う場合について説明する。

現像装置１を、プリンタ１０に対する装着状態を解除すると、スリーブローラ１５は、回動機構により回動されて退避姿勢を採り、接線Ｌに対し磁気ローラ１１と同じ側に配置される。

次いで、この現像装置１をプリンタ１０内から取り出し、例えば、シックネスゲージを用いて、公知の方法により隙間Ｇの調整を行う。具体的には、隙間Ｇが長ければ、ビス３１を緩め、ブレードを磁気ローラ１１側にスライドさせ、隙間Ｇが短ければ、ブレード１３を磁気ローラ１１と逆側にスライドさせ、いずれも最後にビス３１を締め付けて固定する。

このようにして隙間Ｇの調整を行った現像装置１を、再度プリンタ１０内に装着し、例えばプリンタ１０に接続されたパーソナルコンピュータからの印刷命令を受けると、画像形成動作が開始され、現像装置１内では、各ローラ１１，１５，１７，１９が回転駆動する。このとき、磁気ローラ１１によって現像剤が汲み上げられ、ブレード１３による穂切りが行われ、スリーブローラ１５上にトナーが供給され、最後に感光体ドラム３にトナーが供給される。

以上の現像装置１によれば、スリーブローラを磁気ローラから延びる接線上から退避させることができるため、調整作業の際にスリーブローラが妨げとならず、穂切り高さの調整を容易に行うことができる。すなわち、この現像装置１では、プリンタ１０内に配置された通常の使用状態ではスリーブローラが接線上に配置されるようなレイアウトが採用されているにも関わらず、穂切り高さの調整を行えることから、現像装置１の設計に際して、他の機能を優先的に考慮した設計が可能になる。

＜他の実施形態＞
（ａ）本発明の現像装置は、タンデム型カラープリンタに限定されず、モノクロ印刷専用のプリンタや１ドラム式のカラープリンタにも適用し得る。

（ｂ）本発明の現像装置が装着される画像形成装置は、プリンタに限定されるものではなく、複写機能、ファクシミリ機能等、他の機能も併有する複合機等、電子写真方式を採用するものであっても良い。

本発明の一実施形態が採用された現像装置が装着されたプリンタを示す図。 通常姿勢にある前記現像装置を示す縦断面図。 退避姿勢にある前記現像装置を示す縦断面図。

符号の説明

１ 現像装置
３ 感光体ドラム
５ 中間転写ベルト（転写ベルト）
１０ プリンタ（画像形成装置）
１１ 磁気ローラ
１３ ブレード
１５ スリーブローラ

Claims (3)

1. 画像形成装置の感光体ドラムにトナーを供給するための現像装置であって、
   前記トナーを含む現像剤が表面に供給される磁気ローラと、
   前記磁気ローラの表面に対し所定隙間を介して配置され、その先端部が前記磁気ローラ表面に対向して配置されるとともに、前記磁気ローラ上の現像剤に対し穂切りを行うブレードと、
   前記磁気ローラと前記感光体ドラムとの間に配置され、前記磁気ローラに近接して前記感光体ドラム側に配置されると共に、前記感光体ドラムに近接して配置されるスリーブローラであって、前記磁気ローラから前記トナーが供給可能であるとともに、退避前において前記ブレードの先端部と対向する前記磁気ローラ上の部位から延びる接線上に該スリーブローラの一部が配置されており、退避後において前記接線に対して前記磁気ローラ側に該スリーブローラの全体が退避可能なスリーブローラと、
   を備え、
   前記感光体ドラムは、前記接線に対して前記ブレードと同じ側に配置される
   現像装置。
2. 前記スリーブローラは、前記磁気ローラの回転中心を支点として回動自在に設けられ、前記接線の前記磁気ローラ側まで回動可能である、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記画像形成装置は、前記感光体ドラム表面に形成されるトナー像が転写される転写ベルトを有するタンデム型カラープリンタであり、
   前記感光体ドラムと共に前記転写ベルトの下方に配置されている、
   請求項１に記載の現像装置。

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