JP5615011B2 - 現像装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
近年、画像形成装置の小型化の要求により、プロセスカートリッジを形成する現像装置の薄型の構成が提案されている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、現像装置の構成を、現像剤(以下トナー)を搬送する搬送ベルトとベルト駆動手段を備えた構成とすることで、装置の薄型化を可能としている。このような現像装置では、トナー収納室へのトナーの充填方法として、トナー収納室の側壁にトナー充填口を設け、このトナー充填口からトナーを充填し、充填完了後にトナー充填口をキャップ部材で塞ぐ方法が一般的である。
トナー充填方法としては、例えばトナー収納室に設けた大きな充填開口部(撹拌部材の回転軸方向に直交する方向)からトナーを充填し、その後に、蓋部材をトナー収納室に溶着する方法(例えば、特許文献2)が提案されている。
また、特許文献1の装置において、搬送ベルトの搬送面に対向する装置上面を現像剤(トナー)の充填口として用い、特許文献2のトナー充填方法を行うような構成も考えられる。このような構成の場合には、組み込まれた搬送ベルトの搬送面に対向する開口部からトナーが充填される為、搬送ベルトがトナー進入の妨げとなり、トナー充填時間が長くかかってしまうという事が懸念される。
本発明の目的は、搬送ベルト構成を用いた現像装置において、組立作業性の向上を図ることができる現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッジを提供することにある。
また本発明の別の目的は、搬送ベルトの搬送面に対向する開口部から現像剤を充填する現像装置において、現像剤の充填時間の短縮を図ることができる現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッジを提供することにある。
現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記切替え機構は、前記従動ローラを、前記搬送ベルトを前記弛緩状態とするための弛緩位置と、前記搬送ベルトを前記張架状態とするための張架位置とに、移動するように構成されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明に係る現像装置は、
現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記現像剤収納室には、前記現像剤収納室内に現像剤を充填することが可能な開口部が、前記搬送ベルトの搬送面に対向する領域に設けられており、
前記切替え機構は、前記現像剤収納室に現像剤が充填されている間は前記搬送ベルトを前記弛緩状態とし、前記現像剤の充填が終わった後に前記搬送ベルトを前記張架状態に切替えられるよう構成されていることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明に係る現像装置は、
現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記現像剤収納室における前記搬送ベルトの搬送面に対向する領域に設けられ、前記現像剤収納室内に現像剤を充填することが可能な開口部と、
該開口部を封止するための蓋部材と、
を有し、
前記従動ローラは、前記搬送ベルトを前記弛緩状態とするための弛緩位置と、前記搬送ベルトを前記張架状態とするための張架位置とに、移動するように構成され、
前記切替え機構は、前記蓋部材に設けられ前記開口部を封止する動作に伴って前記従動ローラを前記張架位置に向けて移動させるためのローラ移動部を有することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明に係る現像装置は、
現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記現像剤収納室における前記搬送ベルトの搬送面に対向する領域に設けられ、前記現像剤収納室内に現像剤を充填することが可能な開口部と、
該開口部を封止するための蓋部材と、
を有し、
前記切替え機構は、前記蓋部材に設けられ前記開口部を封止する動作に伴って前記搬送ベルトに張力を与える付勢部を有することを特徴とする。
現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有し、
前記現像剤収納室には、前記現像剤収納室内に現像剤を充填することが可能な開口部が、前記搬送ベルトの搬送面に対向する領域に設けられており、
前記切替え機構は、前記現像剤収納室に現像剤が充填されている間は前記弛緩状態とし、前記現像剤の充填が終わった後に前記張架状態に切替えられるよう構成されていることを特徴とする。
図1は、本発明の実施例に係る現像装置を備えた画像形成装置の構成を示す概略断面図である。図2は、本発明の実施例に係る現像装置を備え、画像形成装置本体に着脱可能な
プロセスカートリッジの概略断面図である。
[画像形成装置]
図1を参照して、画像形成装置本体Aの概略構成を記録媒体Pの流れに沿って説明する。図1において、画像形成装置本体Aは、潜像データに基づきスキャナ部1により像担持体(感光体ドラム)10上に静電像(潜像)を形成し、該潜像を現像することにより、感光体ドラム10にトナー像が形成される。複数枚の記録媒体Pを収納可能な給紙カセット2から、給紙部3により記録媒体Pが1枚ずつ給紙され、レジストローラ4に搬送される。レジストローラ4から搬送されてきた記録媒体Pは、転写ローラ5によって感光体ドラム10からトナー像が転写される。続いて、記録媒体Pは、定着部6に搬送され、定着ローラ7によってトナー像が定着される。画像を定着された記録媒体Pは、排出部8により排紙部9に排出される。
[プロセスカートリッジ]
図2を参照してプロセスカートリッジの構成を説明する。図2に示すように、プロセスカートリッジCは、概略、感光体ユニットBと現像装置Dを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本体Aに着脱可能としたものである。感光体ユニットBは、感光体ドラム10、帯電手段である帯電ローラ11、クリーニング手段であるクリーニングブレード12などを有する。現像装置Dは、現像手段としての現像ローラ(現像剤担持体)20、現像ブレード21を配設する現像室23と、トナー搬送手段25、現像剤(以降トナーと言う)を収納するトナー収納室(現像剤収納室)22などを有する。トナー収納室22は、現像室23とトナー収納室22とを疎通する開口部22aを有しており、かかる開口部22aを介してトナーが現像室23の現像ローラ20に供給される。そして、トナーと現像ローラ20を遮蔽する為の現像剤シール部材22bが開口部22aの周囲に接合されている。なお、開口部22aは、プロセスカートリッジCの使用前は密封されている。使用する時は、ユーザーが現像剤シール部材22bの一端部を持って開口部22aを開封することで、トナー収納室22のトナーが現像室23に供給可能となる。
現像装置Dは、トナー収納室22内(現像剤収納室内)のトナーを無端状の搬送ベルト26を有するトナー搬送手段25の回転によって現像室23に搬送可能に構成されている。そして、マグネットローラ(固定磁石)を内蔵した現像ローラ20を回転させるとともに、現像ブレード21によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ20の表面に形成する。そして、そのトナーを潜像に応じて感光体ドラム10へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化する。現像ブレード21は、現像ローラ20の周面のトナー量を規定すると共に摩擦帯電電荷を付与するものである。
転写ローラ5によってトナー像を記録媒体Pに転写した後の感光体ドラム10は、クリーニングブレード12によって感光体ドラム10上に残留したトナーを除去した後、次の画像形成プロセスに供される。クリーニングブレード12は、そのエッジ部をカウンターの向きで感光体ドラム10に当接するように設けられた弾性ブレード12aによって感光体ドラム10上の残留トナーを掻き落として廃トナー室13へと集める。
本実施例に係る現像装置Dは、トナー搬送手段25に搬送ベルト26を用いたものである。現像装置Dの構成を組立の順に沿って説明する。なお、図3〜図12は、現像装置Dの組立について表した模式図であるが、説明のため本発明に関わりある部分のみの表記とし、他の構成ついては省略してある。
図3は、本実施例に係る現像装置における、駆動ローラと従動ローラの搬送ベルトへの組み付けを説明する組立説明図である。図4は、本実施例に係る現像装置における、従動ローラの支持部材への組み付けを説明する組立説明図である。図5及び図6は、本実施例に係る現像装置における、搬送ベルト等からなるトナー搬送手段のトナー収納室内への組み付けを説明する組立説明図である。図7は、本実施例に係る現像装置における、搬送ベ
ルトが緩んだ状態と張架状態を説明する断面図である。図8は、本実施例に係る現像装置における、従動ローラの固定手段を説明する斜視図である。図9は、本実施例に係る現像装置における、従動ローラの別の固定手段を説明する斜視図である。
図4に示すように、支持部材32の軸部32aを従動ローラ28に挿入する。これにより、従動ローラ28はその内周を軸部32aの外周に支持されながら回転可能となる。その後、軸端部32cを軸部32a1に固定することで、従動ローラ28の長手方向(軸方向)の移動が軸端部32b、32cによって規制される。
端部32cの端軸32c1によって軸支される。そして、端軸32c1をトナー収納室22の溝部22fに落とし込み、後述する蓋部材50の押さえ部50bによって抜け止めされ、回転自在に軸支される。端軸32c1を軸支する溝部22fの底面(不図示)は、U字またはV字の軸受形状である。
ナー収納室22のボス22j中心と従動ローラ軸31の回転中心を結んだ軸線Iを従動ローラ軸31のボス31dが通過すると、引っ張りバネ33の付勢力により搬送ベルト26が張架される。これにより、従動ローラ28を張架位置に付勢可能となる。この構成では、搬送ベルト26の公差による周長のバラツキを吸収できるので、確実に張架可能となる。
次に、図7bと図8bを参照して、トナー搬送手段25の駆動構成について説明する。画像形成装置本体Aが有する不図示の駆動源から伝達される駆動力は、感光体ドラム10の長手方向のドラムギア(不図示)に駆動が伝達される。図8bに示すように、その駆動力は、ドラムギア(不図示)と現像ローラ20の長手方向の端部に設けられた現像ローラギア34が噛合うことで伝達され、更にアイドラギア35a、35bによって減速され、駆動ローラ軸29のギア部29cに駆動が伝達される。また、駆動ローラ軸29の駆動は、駆動ローラ27から両端のスプロケット27aと搬送ベルト26の穴部26cの係合によって、搬送ベルト26に伝達される。駆動が搬送ベルト26に伝達された時に、搬送ベルト26が従動ローラ32の長手方向にずれるのを防止するため、従動ローラ32が長手方向で径を変化させたクラウンまたは逆クラウン形状であることが望ましい。ここで、クラウン形状とは、従動ローラ32の長手方向中央部よりも両端部の外径を小さくした形状のことであり、逆クラウン形状とは、逆に両端部よりも中央部の外径を小さくした形状のことである。なお、搬送ベルト26のずれを防止できる形状であれば、これらの形状に限られるものではない。現像ローラギア34の回転方向はK1、アイドラギア35aの回転方向はK2、アイドラギア35bの回転方向はK3、駆動ローラ軸29の回転方向はK4である。図7bに示すように、搬送ベルト26の回転方向はE方向である。トナー収納室22内のトナーは、搬送ベルト26によって、E方向に撹拌、搬送される。
次に、図7と図8を参照して、トナー充填の工程について説明する。前述したように、搬送ベルト26は、従動ローラ28が揺動することによって、緩んだ状態と張架状態をとることが可能である。搬送ベルト26の搬送面側(搬送面である外側の面が対向する領域)に位置するトナー収納室22の上面は、充填開口部として、トナー搬送手段25全体が略露出する程度に広く開放されている。トナー収納室22にトナーを充填する場合は、搬送ベルト26が緩んだ状態の時に、図7a及び図8aの矢印J方向(すなはち、トナー収納室22の充填開口部)から行なう。搬送ベルト26が緩み、トナー収納室22の空間が広がるので、トナー充填は短時間で完了する。トナー充填が完了後、蓋部材50の位置決め穴50cに、トナー収納室22のボス22kを係合することで蓋部材50をトナー収納室22に位置決めする。その後、溶着や接着等により蓋部材50をトナー収納室22に固定し、トナー収納室22の充填開口部を密封封止する。
次に、従動ローラ軸(切替え部)31のリブ31bを把持し、H方向へ回転させると、搬送ベルト26が張架状態となる(図7b、図8b参照)。トナー収納室22にトナーが充填された状態で、搬送ベルト26を緩んだ状態から張架状態にする時は、トナー収納室22に振動を加えるとよい。これにより、搬送ベルト26の複数の貫通穴26aからトナーが移動するので、搬送ベルト26を張架する際の従動ローラ軸31の回転トルクを低減できる。
以上説明したように、薄型の現像装置Dに搬送ベルト26を用いた構成において、搬送ベルト26が緩んだ状態の時にトナー充填するので、トナー充填時間の短縮をはかることができる。
なお、組立性の向上を目指すだけであれば、例えば、トナーの充填開口部を現像剤収納室22の側壁(図6の22z)の一部に空けられた穴とするような構成であっても構わない。このような構成の場合、搬送ベルトを弛緩状態で組み付けた後に切替え機構により張架状態とし、その後、側壁に設けられた充填開口部からトナーを充填した後、この充填開
口部をキャップ部材で塞ぐような構成となる。
なお、本実施例では帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化したもので説明をしたが、これに限られるものではない。例えば、現像装置Dと感光体ユニットBとを一体的な状態でなく、それぞれ別々に画像形成装置本体Aへ着脱可能な形態にも適用できる。
図10、図11を参照して、実施例2に係る現像装置のトナー搬送手段について説明する。図10は、実施例2に係る現像装置における、搬送ベルトが緩んだ状態と張架状態を説明する断面図である。図11は、実施例2に係る現像装置における、従動ローラの移動方法を説明する斜視図である。なお、実施例1と同じ構成については説明を省略する。
図12を参照して、実施例3に係るトナー搬送手段について説明する。図12は実施例3に係る搬送ベルトが緩んだ状態と張架状態を説明する断面図である。なお、実施例1、2と同じ構成については説明を省略する。
リブ50eは、搬送ベルト26の貫通穴26aと突起部26bを避ける長手位置に配設する。また、リブ50eは、長手方向に複数配置しても良い。また、リブ50eの形状は
、搬送ベルト26に十分な張力を与えることができるものであれば特に限定されない。
Claims (12)
- 現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記切替え機構は、前記従動ローラを、前記搬送ベルトを前記弛緩状態とするための弛緩位置と、前記搬送ベルトを前記張架状態とするための張架位置とに、移動するように構成されていることを特徴とする現像装置。 - 前記切替え機構は、
前記従動ローラを回転自在に支持するとともに、前記従動ローラの回転軸とは異なる回転軸を中心として回転可能に構成された支持部材と、
前記現像剤収納室の外側に該支持部材に連結した状態で設けられ、回転することで前記支持部材を回転させて前記従動ローラを移動させる切替え部と、
を有することを特徴とする請求項1の記載の現像装置。 - 前記従動ローラを前記張架位置に固定すべく前記切替え部を固定可能な固定手段を有することを特徴とする請求項2に記載の現像装置。
- 前記従動ローラを回転自在に支持するとともに、前記従動ローラの回転軸とは異なる回転軸を中心として回転可能に構成された支持部材と、
前記現像剤収納室の外側に該支持部材に連結した状態で設けられ、回転することで前記支持部材を回転させて前記従動ローラを移動させる切替え部と、
前記従動ローラを前記張架位置に付勢すべく前記切替え部を付勢可能な付勢手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。 - 現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記現像剤収納室には、前記現像剤収納室内に現像剤を充填することが可能な開口部が、前記搬送ベルトの搬送面に対向する領域に設けられており、
前記切替え機構は、前記現像剤収納室に現像剤が充填されている間は前記搬送ベルトを前記弛緩状態とし、前記現像剤の充填が終わった後に前記搬送ベルトを前記張架状態に切替えられるよう構成されていることを特徴とする現像装置。 - 現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記現像剤収納室における前記搬送ベルトの搬送面に対向する領域に設けられ、前記現像剤収納室内に現像剤を充填することが可能な開口部と、
該開口部を封止するための蓋部材と、
を有し、
前記従動ローラは、前記搬送ベルトを前記弛緩状態とするための弛緩位置と、前記搬送ベルトを前記張架状態とするための張架位置とに、移動するように構成され、
前記切替え機構は、前記蓋部材に設けられ前記開口部を封止する動作に伴って前記従動ローラを前記張架位置に向けて移動させるためのローラ移動部を有することを特徴とする現像装置。 - 現像剤が収納された現像剤収納室と、
前記現像剤を担持して静電像の現像を行なう現像剤担持体と、
前記現像剤収納室内において駆動ローラと従動ローラによって張架された張架状態で、前記駆動ローラの回転により前記現像剤担持体に向けて前記現像剤を搬送する搬送ベルトと、
前記搬送ベルトを、前記張架状態よりも弛んだ弛緩状態から前記張架状態に切替えるための切替え機構と、
を有する現像装置であって、
前記現像剤収納室における前記搬送ベルトの搬送面に対向する領域に設けられ、前記現像剤収納室内に現像剤を充填することが可能な開口部と、
該開口部を封止するための蓋部材と、
を有し、
前記切替え機構は、前記蓋部材に設けられ前記開口部を封止する動作に伴って前記搬送ベルトに張力を与える付勢部を有することを特徴とする現像装置。 - 前記従動ローラは、長手方向に径を変化させた形状を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の現像装置。
- 前記駆動ローラは、回転軸方向の両端に複数の突起部を有し、
前記搬送ベルトは、前記回転軸方向の両端に複数の穴を有し、
前記突起部が前記穴に係合することで前記駆動ローラから前記搬送ベルトへ駆動力が伝達されることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の現像装置。 - 前記搬送ベルトは、現像剤が通過可能な複数の貫通穴と、現像剤を搬送及び攪拌可能な突起部と、を有することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の現像装置。
- 静電像の現像を行う現像装置を備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置として請求項1から10のいずれか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 静電像が形成される像担持体と、該静電像の現像を行なう現像装置とを備え、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置として請求項1から10のいずれか1項に記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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