JP6667132B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載の現像装置は、現像ローラの軸方向に平行に配置された二本の搬送スクリュと現像ローラとが鉛直方向に一列に並ぶ配置となっている。
図2は、複写機500の概略構成図である。図2に示すように、複写機500は装置本体100の上方に画像読み取り部であるスキャナ部32を備え、装置本体100の下方に給紙部200を備える。
図2に示すように、装置本体100内の中間転写ユニット10の中間転写ベルト8の下面に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した四つの作像部6(Y,M,C,Bk)が並設されている。これらの作像部6(Y,M,C,Bk)の下方には潜像形成手段である露光装置60が配置されている。
本実施形態では、作像部6を構成する、感光体1、帯電部4、現像装置5及びクリーニング部2を、それぞれ、単独のユニットとしたが、これらを一体化して、装置本体100に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることもできる。その場合、作像部6のメンテナンスを行う際の作業性が向上する。
こうして、中間転写ベルト8の表面上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部200内の給紙トレイ26には、転写紙Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ27が図2中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の転写紙Pがレジストローラ対28のローラ間に向けて給送される。
こうして、複写機500における一連の画像形成プロセスが完了する。
装置本体100の中間転写ユニット10の上方でスタック部30の下方には、個々の現像装置5(Y,M,C,Bk)に補給するトナーが収容されたトナー収容器であるトナーボトル70(Y,M,C,Bk)を収容するボトル収容部31が配置されている。
図4は、現像装置5の拡大断面図である。図1は、現像装置5の説明図であり、図1(a)は概略上面図、図1(b)は、現像装置5を図4中の左側から見た現像装置5の概略側方断面図である。図4は、図1(b)中のF−F断面における断面図である。
現像ローラ51の右下方には、現像ローラ51の表面上に担持される現像剤の量を規制する円柱状の現像ドクタ52が配置されている。
さらに、現像ドクタ52として円柱状の部材を用いることにより、ブレード状のドクタ部材(ドクタブレード)を用いる構成に比べて現像ローラ51の法線方向の大きさを小さくすることができる。また、ブレード状のドクタ部材は、軸方向に延在する板材の短手方向の両端部のうち、現像ローラと対向する側とは反対側の端部を折り曲げて強度を持たせている。このため、板材に対して折り曲げる加工が必要となる。これに対して、本実施形態では、現像ドクタ52として円柱状の部材をそのまま用いることができるので、加工コストの低減を図ることができる。
現像装置5は、現像ローラ51の回転軸であるローラ回転軸51cを回転自在に支持するローラ軸受部3として、奥側壁部50aに固定された奥側ローラ軸受部3aと、手前側壁部50bに固定された手前側ローラ軸受部3bとを備える。
また、現像装置5は、供給スクリュ55の回転軸である供給回転軸55cを回転自在に支持する軸受部として、奥側壁部50aに固定された奥側供給軸受部55aと、手前側壁部50bに固定された手前側供給軸受部55bとを備える。
さらに、現像装置5は、循環スクリュ56の回転軸である循環回転軸56cを回転自在に支持する軸受部として、奥側壁部50aに固定された奥側循環軸受部56aと、手前側壁部50bに固定された手前側循環軸受部56bとを備える。
また、図1(b)に示すように、奥側ローラ軸受部3a、奥側供給軸受部55a及び奥側循環軸受部56aをトナー補給口7の軸方向の外側に配置するため、これら三つの軸受部を奥側壁部50aにまとめて固定することができる。
このため、奥側壁部50aの軸方向の外側に設けた現像装置駆動部59という一つの駆動部で、三つの回転軸(51c、55c及び56c)を連結することができる。そして、一つの駆動源から回転駆動を伝達することで三つの回転体(51、55及び56)を回転させる構成を実現することができる。
図8は、参考構成例1の現像装置5の説明図であり、図8(a)は概略上面図、図8(b)は、概略側方断面図である。参考構成例1の現像装置5は、トナー補給口7の軸方向における位置が異なる点以外は上述した実施形態の現像装置5と同様の構成を備えている。
このような手前側ローラ軸受部3bを配置するために必要な軸方向の長さを図8中の「κ」で示す。
図8(b)中の「κ」で示す領域は、供給搬送路53から現像ローラ51に現像剤を供給する領域でもなく、トナー補給口7から補給されたトナーを受け入れる領域でもない。すなわち、供給搬送路53及び循環搬送路54からなる現像剤収容部において、図8(b)中の「κ」で示す領域は、現像剤を搬送するスペースとなっている。
よって、実施形態の現像装置5では、参考構成例1のように、トナー補給口7をローラ軸受部3よりも軸方向外側に配置する構成に比べて、軸方向の長さを短くすることが可能となり、現像装置5を軸方向についてコンパクトな構成とすることができる。
そして、参考構成例1では、現像装置5の軸方向における現像装置駆動部59を設けた側の端部が複写機500の奥側となり、トナー補給口7を設けた側の端部が複写機500の手前側となる。
以下、トナー補給口7と現像装置駆動部59とのそれぞれについて、現像装置5の軸方向の奥側端部に配置することによる利点を説明する。
参考構成例2では、現像装置駆動部59によって現像ローラ51が回転駆動され、現像ローラ51の回転が軸方向手前側に配置された駆動伝達部59aを介して二つの搬送スクリュに伝達される構成となっている。
図1(b)に示すように、実施形態の現像装置5は、現像剤収容部におけるトナー補給口7から補給されたトナーを取り込む補給位置が現像ローラ51の軸方向の端部に近い構成となっている。補給位置が現像ローラ51に近いと、補給したトナーが現像ローラ51側に浮遊して入り込み、画像上で局所的な濃度ムラの不具合が発生し易くなる。
図5に示すように、トナー補給口7の下方は供給搬送路53から循環搬送路54への現像剤の受け渡し部である供給下流側開口部64となっている。このため、補給されたトナーは、循環搬送路54まで直接落下するとともに、供給搬送路53内を搬送されてくる現像剤が合流することによって、補給したトナーと現像装置5内の現像剤との混合が促進される。
図7は、変形例の現像装置5の軸方向におけるトナー補給口7を設けた位置における断面説明図である。変形例は、トナー補給口7の補給路内にローラ回転軸51cが露出している点以外は、上述した実施形態の現像装置5と同様の構成であるため、相違点についてのみ説明する。
図7に示すように、変形例の現像装置5は、トナー補給口7内にローラ回転軸51cが露出し、ローラ回転軸51cがトナー補給口7を軸方向に貫通した構成である。図5に示す構成に比べて、現像ケーシング50のローラ回転軸51cを覆う部分がなくなるため、トナー補給口7の開口幅を広げることができる。
このため、奥側壁部50aにおいて、ローラ回転軸51cを貫通させるために設けた穴の内周面と、ローラ回転軸51cの外周面とのにトナーの通過を防止するシール部材51dを設けている。また、トナー補給口7の補給路を挟んで奥側壁部50aと対向する壁面を形成する仕切壁62にもトナーの通過を防止するシール部材を設けている。
また、画像形成装置である複写機500が、現像手段として上述した現像装置5を備えることで、図2中の手前奥方向となる装置の奥行きの長さを短くすることができ、複写機500の装置全体の小型化を図ることができる。
さらに、搬送スクリュを三つ以上備える現像装置であっても、補給口が軸方向ついて現像剤担持体よりも外側に位置する構成であれば、補給口を軸受よりも軸方向の内側に配置する構成を適用可能である。
回転する現像スリーブ51a等の現像剤担持体と、ローラ回転軸51c等の現像剤担持体の回転軸を回転自在に支持するローラ軸受部3等の軸受と、現像剤担持体に供給する現像剤を収容する供給搬送路53等の現像剤収容部と、装置外部から現像剤収容部に現像剤を補給するトナー補給口7等の補給口とを備える現像装置5等の現像装置において、現像剤担持体の軸方向の端部よりも補給口が軸方向の外側に位置し、補給口を軸受よりも軸方向の内側に配置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、軸受よりも軸方向の外側に補給口を配置する参考構成例1の現像装置に比べて軸方向の小型化を図ることが可能となる。すなわち、参考構成例1では、図8中の「κ」で示す範囲等、軸受を配置するために必要な軸方向の長さ分、現像剤収容部を軸方向に延長する構成となり、現像装置の全体としては軸方向の大型化に繋がることがある。これに対して、態様Aでは、軸方向について、補給口を現像剤担持体の端部よりも軸方向の外側で、軸受よりも軸方向の内側に配置することで、軸受を配置するために必要な軸方向の長さ分の現像剤収容部の延長が不要となる。これにより、現像剤収容部が軸受を配置するために必要な軸方向の長さ分まで軸方向に延びることに起因する現像装置の軸方向の大型化を抑制することができる。よって、現像装置の軸方向の小型化を図ることが可能となる。
態様Aにおいて、供給搬送路53及び循環搬送路54等の現像剤収容部内にローラ回転軸51c等の等の現像剤担持体の回転軸に平行な回転軸を有する供給スクリュ55及び循環スクリュ56等の二つの搬送スクリュを備え、二つの搬送スクリュと現像剤担持体とが、鉛直方向に一列に並ぶ配置となっている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像装置の幅方向の小型化を図ることができる構成で、軸方向の小型化も図ることができる。
態様AまたはBの何れかの態様において、トナー補給口7等の補給口は、現像スリーブ51a等の現像剤担持体よりも上方に位置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、補給口に対して軸方向の外側に設けたローラ軸受部3等の軸受と、装置本体100等の装置本体側の補給経路とが現像装置の着脱において干渉しない構成を実現できる。
態様A乃至Cの何れかに態様において、トナー補給口7等の補給口と現像スリーブ51a等の現像剤担持体との間に仕切壁62等の仕切壁を備え、下端部62a等の仕切壁の下端は、ローラ回転軸51c等の現像剤担持体の回転軸よりも下方に位置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤収容部における現像剤担持体と対向する領域に補給トナーが入り込むことを抑制でき、画像上で局所的な濃度ムラが発生することを抑制できる。
態様Eにおいて、供給搬送路53等の現像剤収容部内にローラ回転軸51c等の現像剤担持体の回転軸に平行な回転軸を有する供給スクリュ55等の搬送スクリュを備え、下端部62a等の仕切壁の下端の形状は、搬送スクリュの外径に対して一定の間隔を隔てた円弧状である。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤収用部内におけるトナー補給口7等の補給口からトナー等の現像剤が供給される領域と、現像剤担持体と搬送スクリュとが対向する領域と、の間の隙間を最低限の隙間にすることができる。このため、補給された現像剤が搬送スクリュと現像剤担持体とが対向する領域に入り込むことをより効果的に抑制でき、画像上で局所的な濃度ムラが発生することを抑制できる。
態様A乃至Eの何れかの態様において、現像剤収容部は、現像スリーブ51a等の現像剤担持体に現像剤を供給しつつ、ローラ回転軸51c等の現像剤担持体の回転軸に沿って現像剤を搬送する供給搬送路53等の供給搬送路を備え、トナー補給口7等の補給口は、供給搬送路の搬送方向下流側端部近傍と装置外部とを連通する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、トナー等の現像剤を消費した現像剤に対して素早く新たな現像剤を供給することが可能となる。
態様Fにおいて、現像剤収容部は、供給搬送路53等の供給搬送路の搬送方向下流側端部に到達した現像剤を、供給搬送路の上流側端部まで搬送して現像剤を循環させる循環搬送路54等の循環搬送路を備え、トナー補給口7等の補給口の軸方向における位置は、供給搬送路から循環搬送路に現像剤が受け渡される供給下流側開口部64等の受け渡し領域の範囲内に設定されている。
これによれば、上記実施形態について説明したように、補給したトナー等の現像剤が供給搬送路内の現像剤と混ざり合いながら、循環搬送路の側に流れていくため、補給した現像剤が現像剤中に取り込まれ易くなる。これにより、補給された新たな現像剤が現像ケーシング50等の現像容器の内壁面に堆積したり、凝集したりするような不具合を防止することが可能である。
態様Gにおいて、供給下流側開口部64等の受け渡し領域の軸方向における位置は、現像スリーブ51a等の現像剤担持体の表面上の現像剤を担持する領域(現像剤搬送領域α等)よりも外側に位置する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体への現像剤の供給量が不足したり、補給トナー等の新しい現像剤が供給搬送路における現像剤担持体とが対向する領域に入り込んだりすることを抑制できる。
潜像を担持する感光体1等の潜像担持体と、潜像担持体の表面上の潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、を少なくとも備えるプロセスカートリッジにおいて、現像手段として、態様A乃至Hの何れかの態様に係る現像装置5等の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、プロセスカートリッジの軸方向の小型化を図ることができる。
感光体1等の潜像担持体と、潜像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段とを備えた複写機500等の画像形成装置において、現像手段として、態様A乃至Hの何れかの態様に係る現像装置5等の現像装置を用いる。
これによれば、上記実施形態について説明したように、画像形成装置の装置全体の小型化を図ることができる。
2 クリーニング部
2a クリーニングブレード
3 ローラ軸受部
3a 奥側ローラ軸受部
3b 手前側ローラ軸受部
4 帯電部
4a 帯電ローラ
5 現像装置
6 作像部
7 トナー補給口
8 中間転写ベルト
9 一次転写バイアスローラ
10 中間転写ユニット
12 二次転写バックアップローラ
19 二次転写ローラ
20 定着装置
26 給紙トレイ
27 給紙ローラ
28 レジストローラ対
29 排紙ローラ対
30 スタック部
31 ボトル収容部
32 スキャナ部
50 現像ケーシング
50a 奥側壁部
50b 手前側壁部
50c ローラ軸受保持壁部
51 現像ローラ
51a 現像スリーブ
51b マグネットローラ
51c ローラ回転軸
51d シール部材
52 現像ドクタ
53 供給搬送路
54 循環搬送路
55 供給スクリュ
55a 奥側供給軸受部
55b 手前側供給軸受部
55c 供給回転軸
56 循環スクリュ
56a 奥側循環軸受部
56b 手前側循環軸受部
56c 循環回転軸
57 フィルタ
58 開口部
59 現像装置駆動部
59a 駆動伝達部
60 露光装置
62 仕切壁
62a 下端部
63 仕切板
64 供給下流側開口部
65 供給上流側開口部
70 トナーボトル
100 装置本体
200 給紙部
500 複写機
L レーザ光
P 転写紙
α 現像剤搬送領域
Claims (7)
- 回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸を回転自在に支持する軸受と、
前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する現像剤収容部と、
装置外部から前記現像剤収容部に現像剤を補給する補給口とを備える現像装置において、
前記現像剤担持体の軸方向の端部よりも前記補給口が前記軸方向の外側に位置し、
前記補給口を前記軸受よりも前記軸方向の内側に配置するものであって、
前記現像剤収容部は、前記現像剤担持体に現像剤を供給しつつ、前記現像剤担持体の回転軸に沿って現像剤を搬送する供給搬送路と、前記供給搬送路の下方に配置され、搬送方向下流側端部に到達した現像剤を、前記供給搬送路の上流側端部まで搬送して現像剤を循環させる循環搬送路と、
前記現像剤担持体の回転軸に平行な回転軸を有する搬送スクリュと、を備え、
前記供給搬送路から前記循環搬送路へ前記現像剤が落下して現像剤が受け渡される受け渡し領域の上方に前記補給口が配置されており、
前記補給口と前記現像剤担持体との間に仕切壁を備え、
前記仕切壁の下端は、前記現像剤担持体の回転軸よりも下方に位置し、
前記仕切壁の下端の形状は、前記搬送スクリュの外径に対して一定の間隔を隔てた円弧状であることを特徴とする現像装置。 - 請求項1の現像装置において、
前記現像剤収容部内に前記現像剤担持体の回転軸に平行な回転軸を有する二つの搬送スクリュを備え、
前記二つの搬送スクリュと前記現像剤担持体とが、鉛直方向に一列に並ぶ配置となっていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1または2の現像装置において、
前記補給口は、前記現像剤担持体よりも上方に位置することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3の何れかに記載の現像装置において、
前記補給口は、前記供給搬送路の搬送方向下流側端部近傍と装置外部とを連通することを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の現像装置において、
前記受け渡し領域の前記軸方向における位置は、前記現像剤担持体の表面上の現像剤を担持する領域よりも外側に位置することを特徴とする現像装置。 - 潜像を担持する潜像担持体と、
前記潜像担持体の表面上の潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段と、を少なくとも備えるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像手段として、請求項1乃至5の何れか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。 - 潜像担持体と、
前記潜像担持体に形成された潜像を現像剤で現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項1乃至5の何れかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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