JP2024022992A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充填口付近に現像剤が堆積しない現像装置を提供すること。【解決手段】現像装置１４は、現像剤が収容される撹拌室２２と、軸３３Ｓとブレードとを有し、撹拌室２２に収容された現像剤を撹拌するパドル３３と、パドル３３の軸方向における撹拌室２２の一端部に設けられ、軸３３Ｓの一端部を回転可能に支持する支持部と、軸方向における撹拌室２２の他端部に設けられ、軸方向に貫通した充填口２３と、軸３３Ｓの他端部を回転可能に支持し、充填口２３を塞ぐキャップ４１と、を備え、軸３３Ｓは、支持部２４とキャップ４１のみによって支持されている。【選択図】図６

Description

本発明は、現像剤で潜像を現像する現像装置に関する。

現像剤カートリッジを兼ねる現像装置が知られている。現像剤が充填された現像装置がユーザーに供給され、現像剤が尽きた場合には、現像剤が充填された別の現像装置に交換される。空の現像装置は回収され、工場にて現像剤が充填された後、ユーザーに供給される。

現像装置の撹拌室にはパドルが設けられている。パドルの軸方向における撹拌室の一端部には、パドルの軸の一端部を支持する支持部が設けられている。撹拌室の他端部には、軸方向に貫通した充填口が設けられている。充填口を上方に向けた姿勢で現像装置が治具で固定され、現像剤が収容された容器が充填口につながれ、現像剤を撹拌室に落下させることによって現像剤が充填される。

特開平９－２２２７８３号公報 特開２００２－６６０７号公報

しかし、従来、充填口の内部には、パドルの軸の他端部を支持する支持部が設けられていたため（例えば、特許文献１、２）、現像剤が支持部に降り積もり、充填に時間がかかるという問題があった。この問題を解決する手段の１つとして、現像装置に振動を与えて支持部から現像剤を振り落とすことが考えられるが、現像装置には現像ローラーに保持される現像剤の層厚を規制するブレードが設けられているため、振動によってブレードが現像ローラーに衝突して現像ローラーを損傷させるおそれがある。

本発明は、上記事情を考慮し、充填口付近に現像剤が堆積しない現像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る現像装置は、現像剤が収容される撹拌室と、軸とブレードとを有し、前記撹拌室に収容された前記現像剤を撹拌するパドルと、前記パドルの軸方向における前記撹拌室の一端部に設けられ、前記軸の一端部を回転可能に支持する支持部と、前記軸方向における前記撹拌室の他端部に設けられ、前記軸方向に貫通した充填口と、前記軸の他端部を回転可能に支持し、前記充填口を塞ぐキャップと、を備え、前記軸は、前記支持部と前記キャップのみによって支持されている。

前記キャップは、前記充填口に嵌合する筒状部と、前記筒状部の前記一端部側の縁部よりも前記他端部側に設けられ、前記軸の前記他端部を回転可能に支持する孔部と、前記筒状部の前記一端部側の縁部から前記孔部に向かってすぼまった形状の第１テーパー部と、を備えていてもよい。

前記軸は、前記軸の前記他端部から離間した箇所に、径方向に突出した突出部を備えていてもよい。

前記軸の前記他端部は、先端側がすぼまった形状の第２テーパー部を備えていてもよい。

本発明によれば、充填口付近に現像剤が堆積しない現像装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るプリンターの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプリンターの内部構成を模式的に示す左側面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置（キャップを除く）の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置を示す右側面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置（キャップを除く）を示す右側面図である。 図４のＩ－Ｉ断面を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る現像ハウジングの下側の部分を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るパドルを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るパドルの他端部を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャップを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャップを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャップの断面を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャップが取り外された現像装置のＩ－Ｉ断面を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るキャップを充填口に取り付ける様子を示す斜視図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の一実施形態に係るプリンター１（画像形成装置の一例）について説明する。

最初に、プリンター１の全体の構成について説明する。図１は、プリンター１の外観を示す斜視図である。図２は、プリンター１の内部構成を模式的に示す左側面図である。以下、図１及び２におけるＦｒ側をプリンター１の正面側（前側）とし、左右の向きはプリンター１を正面から見た方向を基準として説明する。各図において、Ｕ、Ｌｏ、Ｌ、Ｒ、Ｆｒ、Ｒｒは、それぞれ上、下、左、右、前、後を示す。

プリンター１は、直方体状の本体ハウジング３を備える。本体ハウジング３の内部の下部には、シートＳが積載される給紙トレイ４と、給紙トレイ４からシートＳを送り出す給紙ローラー５が設けられている。本体ハウジング３の上部には、後端部に設けられたヒンジ３Ｈを支点として開閉可能なカバー３Ｃが設けられている。給紙トレイ４の上方には、電子写真方式にてトナー像を形成する作像装置６が設けられ、作像装置６の上方には、トナー像をシートＳに定着させる定着装置７が設けられている。定着装置７の前方には、トナー像が定着されたシートＳを排出する排出ローラー８が設けられている。カバー３Ｃには、排出されたシートＳが積載される排出トレイ９が設けられている。

本体ハウジング３の内部には、給紙ローラー５から作像装置６、定着装置７を経て排出ローラー８に至る搬送路１０が設けられている。搬送路１０は、シートＳを通過させる間隙を空けて互いに対向する板状部材を主体として形成されており、シートＳを挟持して搬送する複数の搬送ローラー１７が搬送方向Ｙの複数箇所に設けられている。作像装置６よりも搬送方向Ｙ上流側には、レジストローラー１８が設けられている。

作像装置６は、光の照射により電位が変化する感光体ドラム１１、放電により感光体ドラム１１を帯電させる帯電装置１２、画像データに応じたレーザー光を出射する露光装置１３、感光体ドラム１１にトナーを供給する現像装置１４、転写バイアスを発生する転写ローラー１５を備える。

制御部２は、演算部と記憶部とを備える。演算部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。記憶部は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の記憶媒体を含む。演算部は、記憶部に記憶されている制御プログラムを読み出して実行することで各種処理を実施する。なお、制御部２は、ソフトウェアを用いずに、集積回路のみによって実現されてもよい。

本体ハウジング３の上面には、表示操作部１９が設けられている。表示操作部１９は、インジケーターランプと、プッシュボタンと、を備える。制御部２は、プリンター１のステータスに応じてインジケーターランプを点灯させ、プッシュボタンで検知された操作に応じてプリンター１の各部を制御する。

プリンター１の基本的な画像形成動作は、次のとおりである。外部のコンピューター等からプリンター１に印刷ジョブが入力されると、給紙ローラー５が給紙トレイ４から搬送路１０にシートＳを送り出し、回転が停止されたレジストローラー１８がシートＳの斜行を補正し、レジストローラー１８が所定のタイミングで作像装置６にシートＳを送り出す。作像装置６においては、帯電装置１２が感光体ドラム１１を所定の電位に帯電させ、露光装置１３が感光体ドラム１１に潜像を書き込み、現像装置１４がトナーを用いて潜像を現像することでトナー像を形成し、転写ローラー１５がトナー像をシートＳに転写する。続いて、定着装置７がシートＳを挟持して搬送しながらトナー像を溶融させることでトナー像をシートＳに定着させ、排出ローラー８が排出トレイ９にシートＳを排出する。

次に、現像装置１４の構成について説明する。図３は、現像装置１４（キャップ４１を除く）の外観を示す斜視図である。図４は、現像装置１４を示す右側面図である。図５は、現像装置１４（キャップ４１を除く）を示す右側面図である。図６は、図４のＩ－Ｉ断面を示す斜視図である。図７は、現像ハウジング２１の下側の部分を示す斜視図である。図８は、パドル３３を示す斜視図である。図９は、パドル３３の他端部を示す斜視図である。図１０、１１は、キャップ４１を示す斜視図である。図１２は、キャップ４１の断面を示す斜視図である。

現像装置１４は、現像剤が収容される撹拌室２２と、軸３３Ｓとブレード３３Ｂとを有し、撹拌室２２に収容された現像剤を撹拌するパドル３３と、パドル３３の軸方向における撹拌室２２の一端部に設けられ、軸３３Ｓの一端部を回転可能に支持する支持部２４と、軸方向における撹拌室２２の他端部に設けられ、軸方向に貫通した充填口２３と、軸３３Ｓの他端部を回転可能に支持し、充填口２３を塞ぐキャップ４１と、を備え、軸３３Ｓは、支持部２４とキャップ４１のみによって支持されている。なお、本実施形態では、全ての部材について、一端部は左端部であり、他端部は右端部である。

［現像ハウジング］
現像ハウジング２１（図３、７参照）は、左右方向を長手方向とする箱状をなしている。現像ハウジング２１の前部の左右方向の２箇所には、把持部２６が設けられている。現像ハウジング２１の後部には、現像ローラー３２の軸方向の全域にわたって現像ローラー３２の一部分を露出させる開口部２５が設けられている（図４参照）。

［撹拌室、パドル］
現像ハウジング２１の底部には、現像剤が収容される撹拌室２２が設けられている（図６、７参照）。撹拌室２２は、左右方向に細長い空洞である。撹拌室２２の内部には、パドル３３が設けられている（図５、６、８、９）。パドル３３は、左右方向を長手方向（軸方向）とする軸３３Ｓと、軸３３Ｓから径方向に突出した突出部３３Ｐと、突出部３３Ｐに保持されたブレード３３Ｂと、を備える。

突出部３３Ｐは、全体として軸方向を長手方向とする直方体状に形成されており、軸３３Ｓよりも太い。突出部３３Ｐは、軸３３Ｓの両端部を除く所定の範囲にわたって設けられている。換言すれば、軸３３Ｓは、他端部から離間した箇所に、径方向に突出した突出部３３Ｐを備える。軸３３Ｓの他端部には、先端側がすぼまった形状の第２テーパー部３３Ｔが設けられている。

ブレード３３Ｂは、軸方向を長手方向とする直方体状の板状の部材である。ブレード３３Ｂの軸方向の長さは、突出部３３Ｐの軸方向の長さよりも短くてもよく、突出部３３Ｐの長さと同一でもよい。ブレード３３Ｂは、軸方向の全域にわたって突出部３３Ｐに保持されている。ブレード３３Ｂは、突出部３３Ｐから径方向に突出している。

［支持部］
撹拌室２２の一端部（図７参照）には、軸３３Ｓの一端部を回転可能に支持する支持部２４が設けられている。つまり、軸３３Ｓの一端部は、現像ハウジング２１に支持されている。支持部２４は、軸３３Ｓの一端部を収容する孔である。孔の径は、軸３３Ｓよりも若干大きい。軸３３Ｓの他端部は、現像ハウジング２１に支持されておらず、後述するキャップ４１によって回転可能に支持されている。撹拌室２２の底部は、パドル３３のブレード３３Ｂの先端部の軌跡に対応する曲面をなしている。

［現像ローラー、供給ローラー］
撹拌室２２よりも後方には、供給ローラー３４が設けられている（図４参照）。供給ローラー３４よりも後方斜め上方には、現像ローラー３２が設けられている。現像ローラー３２の軸方向の全域にわたって現像ローラー３２の外周面の一部分が開口部２５から露出している。現像ローラー３２は、スリーブと、スリーブの内部に設けられた永久磁石と、を備える（図示省略）。供給ローラー３４の両端部は、現像ハウジング２１（図７参照）の軸方向の両端部に設けられた供給ローラー支持部２８に支持されている。現像ローラー３２の両端部は、現像ハウジング２１の軸方向の両端部に設けられた現像ローラー支持部２７に支持されている。現像ローラー３２、供給ローラー３４、パドル３３の左端部には従動ギアが設けられており、モーターが発生した駆動力が減速ギアを介して各従動ギアに伝達される（図示省略）。

［充填口］
撹拌室２２の他端部には、充填口２３が設けられている。充填口２３は、軸方向に貫通した円筒形をなしている。

［キャップ］
キャップ４１（６、１０乃至１２参照）は、充填口２３に嵌合する筒状部４１Ｃと、筒状部４１Ｃの一端部側の縁部よりも他端部側に設けられ、軸３３Ｓの他端部を回転可能に支持する孔部４１Ｈと、筒状部４１Ｃの一端部側の縁部から孔部４１Ｈの縁部に向かってすぼまった形状の第１テーパー部４１Ｔと、を備える。

筒状部４１Ｃの外面は、充填口２３の内面に対応する形状を有する。本実施形態では、充填口２３が円筒形であるため、筒状部４１Ｃも円筒形である。なお、充填口２３と筒状部４１Ｃは、円筒形でなくてもよい。例えば、軸方向から見た断面が多角形、楕円形などの筒状でもよい。

孔部４１Ｈは、筒状部４１Ｃの左端部よりも右方に設けられている。孔部４１Ｈは、軸方向に貫通していてもよいが、トナーの飛散をなくすため、右端部が閉塞されていることが望ましい。軸方向から見た孔部４１Ｈの断面は、円形である。軸方向から見て、孔部４１Ｈは筒状部４１Ｃの中心に配置されている。孔部４１Ｈの径は、軸３３Ｓの他端部の径よりも若干大きい。

第１テーパー部４１Ｔは、軸方向に貫通した空洞を有する円錐台の形状を有し、左方から右方に向かってすぼまっている。第１テーパー部４１Ｔの左縁部は、筒状部４１Ｃの左縁部とつながっている。第１テーパー部４１Ｔの右縁部は、孔部４１Ｈの左縁部とつながっている。

現像剤は、例えば、磁性を有するキャリアと、樹脂に色材を付着させたトナーと、を含む。撹拌室２２に収容された現像剤をパドル３３が撹拌することでキャリアを摩擦帯電させる。供給ローラー３４は、現像剤を現像ローラー３２に供給する。現像ローラー３２の外周面に、現像剤による磁気ブラシが形成される。磁気ブラシに含まれるトナーが感光体ドラム１１の潜像に吸着されることで、潜像が現像される。

次に、キャップ４１の取り付けについて説明する。図１３は、キャップ４１が取り外された現像装置１４のＩ－Ｉ断面を示す斜視図である。キャップ４１が取り外された場合、軸３３Ｓの他端部を支持するものがなくなる。軸３３Ｓの一端部と支持部２４との間には組立作業の容易性を考慮して若干の遊び（隙間）が設けられているため、キャップ４１が取り外されるとパドル３３が倒れて撹拌室２２の内面に寄り掛かった状態となる。

図１４は、キャップ４１を充填口２３に取り付ける様子を示す斜視図である。キャップ４１が取り外されてパドル３３が撹拌室２２の内面に寄り掛かった場合に軸３３Ｓの他端部が撹拌室２２の内面に接触していると、キャップ４１を取り付けるときにキャップ４１が軸３３Ｓの他端部につかえてキャップ４１の取り付けが困難になるおそれがある。これに対して本実施形態では、パドル３３が撹拌室２２の内面に寄り掛かった場合に、突出部３３Ｐが撹拌室２２の内面に接触するから、軸３３Ｓの他端部が撹拌室２２の内面から離間する。そのため、キャップ４１を取り付ける場合にキャップ４１の第１テーパー部４１Ｔの左端部を軸３３Ｓの他端部と撹拌室２２の内面との間隙に進入させることができるから、キャップ４１を容易に取り付けることができる。

また、本実施形態では、パドル３３が撹拌室２２の内面に寄り掛かった場合に、第２テーパー部３３Ｔを備えていない場合と比べて軸３３Ｓの先端部が撹拌室２２の内面からさらに離間する。そのため、キャップ４１を取り付ける場合にキャップ４１の第１テーパー部４１Ｔの左端部を軸３３Ｓの他端部と撹拌室２２の内面との間隙にさらに容易に進入させることができるから、キャップ４１をさらに容易に取り付けることができる。

キャップ４１は、フランジ部４１Ｆが充填口２３の縁部に接触するまで押し込まれる（図６参照）。キャップ４１を押し込むことによって軸３３Ｓの他端部が第１テーパー部４１Ｔに沿って孔部４１Ｈに誘導されるから、キャップ４１を取り付けるだけで容易に軸３３Ｓの他端部をキャップ４１に支持させることができる。

以上説明した本実施形態に係る現像装置１４によれば、現像装置１４は、現像剤が収容される撹拌室２２と、軸３３Ｓとブレード３３Ｂとを有し、撹拌室２２に収容された現像剤を撹拌するパドル３３と、パドル３３の軸方向における撹拌室２２の一端部に設けられ、軸３３Ｓの一端部を回転可能に支持する支持部２４と、軸方向における撹拌室２２の他端部に設けられ、軸方向に貫通した充填口２３と、軸３３Ｓの他端部を回転可能に支持し、充填口２３を塞ぐキャップ４１と、を備え、軸３３Ｓは、支持部２４とキャップ４１のみによって支持されている。

上記構成によれば、軸３３Ｓの他端部を支持する支持部材が充填口２３側に設けられていないから、現像剤を充填するときに充填口２３付近に現像剤が堆積しない。その結果、現像剤を充填する作業の所要時間を短縮することができる。また、現像剤を充填するときに現像装置１４に振動を与える必要がないから、現像ローラー３２の損傷を防ぐことができる。また、キャップ４１が、軸３３Ｓの他端部を支持する機能と、充填口２３を塞ぐ機能と、を兼ね備えるから、軸３３Ｓの他端部を支持する構成を撹拌室２２側に設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。

また、本実施形態に係る現像装置１４によれば、キャップ４１は、充填口２３に嵌合する筒状部４１Ｃと、筒状部４１Ｃの一端部側の縁部よりも他端部側に設けられ、軸３３Ｓの他端部を回転可能に支持する孔部４１Ｈと、筒状部４１Ｃの一端部側の縁部から孔部４１Ｈに向かってすぼまった形状の第１テーパー部４１Ｔと、を備える。この構成によれば、キャップ４１を押し込むことによって軸３３Ｓの他端部が第１テーパー部４１Ｔに沿って孔部４１Ｈに誘導されるから、キャップ４１を取り付けるだけで容易に軸３３Ｓの他端部をキャップ４１に支持させることができる。

また、本実施形態に係る現像装置１４によれば、軸３３Ｓは、軸３３Ｓの他端部から離間した箇所に、径方向に突出した突出部３３Ｐを備える。この構成によれば、キャップ４１を取り付ける場合に、キャップ４１の第１テーパー部４１Ｔの左端部を軸３３Ｓの他端部と撹拌室２２の内面との間隙に進入させることができるから、キャップ４１を容易に取り付けることができる。

また、本実施形態に係る現像装置１４によれば、軸３３Ｓの他端部は、先端側がすぼまった形状の第２テーパー部３３Ｔを備える。この構成によれば、キャップ４１を取り付ける場合にキャップ４１の第１テーパー部４１Ｔの左端部を軸３３Ｓの他端部と撹拌室２２の内面との間隙にさらに容易に進入させることができるから、キャップ４１をさらに容易に取り付けることができる。

上記実施形態が以下のように変形されてもよい。

上記実施形態では、突出部３３Ｐが軸方向を長手方向とする直方体状である例が示されたが、突出部３３Ｐは軸３３Ｓよりも太ければよく、その形状は、円筒状など、いかなる形状でもよい。また、突出部３３Ｐは、軸３３Ｓの全周にわたって設けられている必要はなく、例えば、十字型、星形など、周方向に間隔を空けて設けられた複数の突起であってもよい。

上記実施形態では、突出部３３Ｐがブレード３３Ｂを保持する例が示されたが、突出部３３Ｐとは別の部材がブレード３３Ｂを保持し、ブレード３３Ｂを保持する部材の右側に隣り合うように突出部３３Ｐが設けられていてもよい。

上記実施形態では、軸３３Ｓに突出部３３Ｐと第２テーパー部３３Ｔが設けられている例が示されたが、突出部３３Ｐと第２テーパー部３３Ｔのいずれか一方が設けられていてもよい。

上記実施形態では、キャップ４１にフランジ部４１Ｆが設けられている例が示されたが、フランジ部４１Ｆに代えて、筒状部４１Ｃの左端部に接触する凸部が充填口２３の内面に設けられていてもよい。

１４ 現像装置
２２ 撹拌室
２３ 充填口
２４ 支持部
３３ パドル
３３Ｓ 軸
３３Ｔ 第２テーパー部
３３Ｂ ブレード
３３Ｐ 突出部
４１ キャップ
４１Ｃ 筒状部
４１Ｔ 第１テーパー部
４１Ｈ 孔部

Claims (4)

1. 現像剤が収容される撹拌室と、
   軸とブレードとを有し、前記撹拌室に収容された前記現像剤を撹拌するパドルと、
   前記パドルの軸方向における前記撹拌室の一端部に設けられ、前記軸の一端部を回転可能に支持する支持部と、
   前記軸方向における前記撹拌室の他端部に設けられ、前記軸方向に貫通した充填口と、
   前記軸の他端部を回転可能に支持し、前記充填口を塞ぐキャップと、を備え、
   前記軸は、前記支持部と前記キャップのみによって支持されていることを特徴とする現像装置。
2. 前記キャップは、
   前記充填口に嵌合する筒状部と、
   前記筒状部の前記一端部側の縁部よりも前記他端部側に設けられ、前記軸の前記他端部を回転可能に支持する孔部と、
   前記筒状部の前記一端部側の縁部から前記孔部に向かってすぼまった形状の第１テーパー部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記軸は、前記軸の前記他端部から離間した箇所に、径方向に突出した突出部を備えることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
4. 前記軸の前記他端部は、先端側がすぼまった形状の第２テーパー部を備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。

Images