JP7543752B2 - 現像装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に搭載され、現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材を備えた現像装置、およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。

画像形成装置においては、感光体等からなる像担持体上に形成した潜像を、現像装置により現像しトナー像として可視化する。現像装置は、現像容器内にトナーを含む現像剤を収容し、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーを配設するとともに、現像容器内部の現像剤を搬送攪拌しながら現像ローラーへと供給する攪拌搬送部材を配設している。

このような現像装置として、特許文献１には、現像剤を収容する現像容器と、現像容器内に設けられた現像剤攪拌搬送部材と、現像剤攪拌搬送部材を回転可能に支持する軸受部と、を有するものが開示されている。現像剤攪拌搬送部材は、軸受部に回転可能に支持された回転軸と、この回転軸の外周面に形成された攪拌羽根と、を有する。攪拌羽根が回転軸を中心に回転することで、現像剤収容部内の現像剤が、現像容器内を循環しつつ現像ローラーへと供給される。

軸受部は、現像容器の壁部に形成された貫通孔に嵌め込まれている。軸受部は、軸受部と軸方向に隣り合うように回転軸上に設けられた止め輪によって、貫通孔から抜け落ちないように、抜け止めされている。

特開２０００－２５０３０９号公報

ところで、特許文献１の現像装置は、軸受部と貫通孔との隙間を通って現像容器から現像剤が流出しないように、回転軸と貫通孔との間に複数のシール部材を設け、軸受部の設けられている貫通孔の内部に現像剤が流入しないようにしている。また、上述のように、軸受部は止め輪によって抜け止めされている。これらのことから、特許文献１の現像装置は、部品点数の増加や、構造の複雑化などにより、製造コストが増大する恐れのあるものとなっている。

また、特許文献１の軸受部は、軸受部の外周面と貫通孔の内周面との間に塗布された接着剤により現像容器に接着されており、接着剤を塗布する手間がかかる。さらに、上述の通り、軸受部を抜け止めするために、回転軸上に止め輪を配置する必要がある。このため、特許文献１の現像装置は、組立性の悪いものともなっている。

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、製造コストの増加や組立性の悪化を抑制しつつ、現像容器から現像剤が流出するのを抑制することが可能な現像装置を提供することである。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、現像容器と、現像剤担持体と、軸受部と、攪拌搬送部材と、シール部材と、を備える現像装置である。現像容器は、トナーを含む現像剤を収容する。現像剤担持体は、現像容器内のトナーを表面に担持する。軸受部は、現像容器に形成された貫通孔に挿入されて固定される。攪拌搬送部材は、軸受部に回転可能に支持される回転軸と、回転軸の外周面に形成される攪拌羽根と、を有し、現像容器内の現像剤を攪拌、搬送する。シール部材は、軸受部と回転軸との間に設けられる。現像容器は、上ハウジングと、上ハウジングに連結される下ハウジングと、を有し、貫通孔は、上ハウジング側と下ハウジング側とに分割されている。軸受部は、軸受部の外周面に形成される、軸受部の軸方向の他の位置とは外径の異なる軸受側嵌合部と、軸受側嵌合部よりも軸方向の内側に位置する第１外周部と、軸方向の外側に位置する第２外周部と、を有する。貫通孔の内周面には、軸受側嵌合部と重なる軸方向の位置に、貫通孔の軸方向の他の位置とは内径の異なる、軸受側嵌合部と嵌り合う容器側嵌合部が形成されている。

本発明の第１の構成によれば、軸受側嵌合部と容器側嵌合部とが嵌り合っている。軸受側嵌合部は、軸受部の軸方向の他の位置とは外径が異なっており、容器側嵌合部は、貫通孔の軸方向の他の位置とは内径が異なっている。このため、軸受部の外周面と貫通孔の内周面との隙間は、軸受側嵌合部と容器側嵌合部とが嵌り合う位置において、その他の位置から径方向に変位するような空間となる。これにより、軸受部の外周面と貫通孔の内周面との隙間の形状が複雑化し、現像容器内の現像剤がこの隙間内を流動しにくくなる。したがって、軸受部と貫通孔との間に別途シール部材等を設ける必要がなくなり、部品点数を削減して製造コストの増大を抑制しつつ、現像剤が現像容器の外部に流出することを抑制することができる。

また、軸受側嵌合部と容器側嵌合部とが嵌り合うことで、軸受部は、貫通孔から抜け止めされている。このため、軸受部を現像容器に接着したり、止め輪等の抜け止め用の部材を別途用いたりすることなく、軸受部を貫通孔から抜け落ちないように抜け止めすることができる。これにより、現像装置の組立性の悪化を抑制できる。

したがって、製造コストの増加や組立性の悪化を抑制しつつ、現像容器から現像剤が流出するのを抑制することが可能な現像装置を提供することである。

本発明の第一実施形態に係る現像装置３ａ～３ｄが搭載される画像形成装置１００の内部構造を示す断面図 画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図 第１実施形態の現像装置３ａの側面断面図 第１実施形態の現像装置３ａの攪拌部を示す平面断面図 現像容器２０を図３に示すＡ－Ａ断面線で切断した断面図 第２実施形態にかかる現像容器２０の軸受部４８の近傍を示す部分拡大断面図

以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態について説明する。なお、本発明の現像装置３ａ～３ｄに設けられた回転軸２５ｂ、２６ｂに沿った方向を「軸方向」と称する。また、回転軸２５ｂ、２６ｂの径の方向に沿った方向を「径方向」と称する。さらに、この回転軸２５ｂ、２６ｂを中心に周る方向を「周方向」と称する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る現像装置３ａ～３ｄが搭載される画像形成装置１００の内部構造を示す断面図である。画像形成装置１００（ここではカラープリンター）本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ～Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが配設されており、さらに図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ～Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ～１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ～１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー９によって記録媒体の一例としての転写紙Ｓ上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された転写紙Ｓは、定着部１３においてトナー像が定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。メインモーター４０（図２参照）により感光体ドラム１ａ～１ｄを図１において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ～１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が二次転写される転写紙Ｓは、画像形成装置１００の本体下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と中間転写ベルト８の駆動ローラー１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。

次に、画像形成部Ｐａ～Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ～１ｄの周囲および下方には、感光体ドラム１ａ～１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、各感光体ドラム１ａ～１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ～１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、感光体ドラム１ａ～１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄが設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ～２ｄによって感光体ドラム１ａ～１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ～１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ～３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ～３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ～４ｄから各現像装置３ａ～３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ～３ｄにより感光体ドラム１ａ～１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ～６ｄにより一次転写ローラー６ａ～６ｄと感光体ドラム１ａ～１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ～１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ～１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング装置７ａ～７ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、上流側の従動ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、転写紙Ｓがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラー１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が転写紙Ｓ上に二次転写される。トナー像が二次転写された転写紙Ｓは定着部１３へと搬送される。

定着部１３に搬送された転写紙Ｓは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面に画像が形成された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

次に、画像形成装置１００の制御経路について説明する。図２は、画像形成装置１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き可能な記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部８０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、画像形成装置１００の本体内部の任意の場所に配置可能である。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンター９５は、印字枚数を積算してカウントする。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ～Ｐｄ、露光装置５、一次転写ローラー６ａ～６ｄ、二次転写ローラー９、メインモーター４０、トナー補給モーター４１、電圧制御回路５１、操作部８０等が挙げられる。

画像入力部６０は、画像形成装置１００にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部６０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。

電圧制御回路５１は、帯電電圧電源５２、現像電圧電源５３、転写電圧電源５４と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させる。これらの各電源は、電圧制御回路５１からの制御信号によって、帯電電圧電源５２は帯電装置２ａ～２ｄに、現像電圧電源５３は現像装置３ａ～３ｄ内の現像ローラー３１に、転写電圧電源５４は一次転写ローラー６ａ～６ｄおよび二次転写ローラー９に、それぞれ所定の電圧を印加する。

操作部８０には、液晶表示部８１、送受信部８２が設けられている。液晶表示部８１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。送受信部８２は、電話回線やインターネット回線を用いて外部との通信を行う。

図３は、本実施形態の現像装置３ａの側面断面図である。なお、以下の説明では図１の画像形成部Ｐａに配置される現像装置３ａを例示するが、画像形成部Ｐｂ～Ｐｄに配置される現像装置３ｂ～３ｄの構成についても基本的に同様であるため説明を省略する。

図３に示すように、現像装置３ａは、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が収納される現像容器２０を備えている。現像容器２０は、高さ方向（図示上下方向）に互いに対向する上ハウジング２３、および下ハウジング２４を有する。上ハウジング２３と下ハウジング２４とは連結している。現像容器２０は、仕切壁２０ａによって攪拌搬送室２１、供給搬送室２２に区画されている。攪拌搬送室２１および供給搬送室２２には、トナーコンテナ４ａ（図１参照）から供給されるトナーを磁性キャリアと混合して攪拌し、帯電させるための攪拌搬送部材２５、２６が、それぞれ回転可能に配設されている。

そして、攪拌搬送部材２５、２６によって現像剤が攪拌されつつ軸方向（図３の紙面と垂直な方向）に搬送され、仕切壁２０ａの両端部に形成された連通部２０ｂ、２０ｃ（いずれも図４参照）を介して攪拌搬送室２１、供給搬送室２２間を循環する。即ち、攪拌搬送室２１、供給搬送室２２、連通部２０ｂ、２０ｃによって現像容器２０内に現像剤の循環経路が形成されている。

現像容器２０内において、供給搬送室２２に設けられた攪拌搬送部材２６の、右斜め上方には現像ローラー（現像剤担持体）３１が配置されている。そして、現像ローラー３１の外周面の一部が現像容器２０の開口部２０ｅから露出し、感光体ドラム１ａに対向している。現像ローラー３１は、図３において反時計回り方向に回転する。攪拌搬送部材２５、２６、および現像ローラー３１は、メインモーター４０（図２参照）からの駆動力によって所定の回転速度で回転する。

現像ローラー３１は、図３において反時計回り方向に回転する円筒状の現像スリーブ（図示せず）と、現像スリーブ内に固定された複数の磁極を有するマグネット（図示せず）とで構成されている。なお、ここでは表面がローレット加工された現像スリーブを用いているが、表面に多数の凹形状（ディンプル）を形成したものや、表面がブラスト加工された現像スリーブ、更には、ローレット加工や凹形状の形成に加えてブラスト加工を施したものや、メッキ処理を施したものを用いることもできる。

また、現像容器２０には規制ブレード３３が現像ローラー３１の長手方向（図３の紙面と垂直な方向）に沿って取り付けられている。規制ブレード３３の先端部と現像ローラー３１の表面との間には僅かな隙間（ギャップ）が形成されている。

現像装置３ａには、電圧制御回路５１を介して現像電圧電源５３（いずれも図２参照）が接続されている。現像電圧電源５３は、直流電圧および交流電圧を重畳させた現像電圧を現像ローラー３１に印加する。現像電圧および現像ローラー３１内のマグネットの磁力により、現像ローラー３１の表面に現像剤を付着（担持）させて磁気ブラシを形成する。

攪拌搬送室２１には、攪拌搬送部材２５と高さ方向（図３の上下方向）に対向するようにトナー濃度センサー２７が配置されている。トナー濃度センサー２７は、現像容器２０内における現像剤の透磁率を検出し、現像剤中のトナー濃度（現像剤中のキャリアに対するトナーの混合比率；Ｔ／Ｃ）を検知する。制御部９０は、トナー補給モーター４１（いずれも図２参照）に制御信号を送信し、現像容器２０内の現像剤のトナー濃度が基準トナー濃度となるように、トナー濃度センサー２７で検知されるトナー濃度に応じてトナーコンテナ４ａ（図１参照）からトナー補給部３２（図４参照）を介して現像容器２０内にトナーを補給する。

次に、現像装置３ａの攪拌部の構成について詳細に説明する。図４は、本実施形態の現像装置３ａの攪拌部を示す平面断面図である。現像容器２０には、上述のように、攪拌搬送室２１と、供給搬送室２２と、仕切壁２０ａと、上流側連通部２０ｂ、および下流側連通部２０ｃが形成され、その他に、トナー補給部３２と、側壁部２９ａ、２９ｂと、が形成されている。なお、攪拌搬送室２１において、図４の左側を上流側、図４の右側を下流側とし、また、供給搬送室２２において、図４の右側を上流側、図４の左側を下流側とする。従って、連通部は供給搬送室２２を基準として上流側および下流側と呼称している。

仕切壁２０ａは、現像容器２０の長手方向に延びて攪拌搬送室２１と供給搬送室２２を並列させるように区画している。仕切壁２０ａの長手方向の右側端部は、現像容器２０の側壁部２９ｂとともに上流側連通部２０ｂを形成している。仕切壁２０ａの長手方向の左側端部は、現像容器２０の側壁部２９ａとともに下流側連通部２０ｃを形成している。

攪拌搬送室２１に設けられた攪拌搬送部材２５は、回転軸２５ｂと、回転軸２５ｂに一体に設けられ、回転軸２５ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される螺旋羽根（攪拌羽根）２５ａとを有する。螺旋羽根２５ａは、攪拌搬送室２１の長手方向の両端部側まで延び、上流側連通部２０ｂおよび下流側連通部２０ｃにも対向して設けられている。

供給搬送室２２に設けられた攪拌搬送部材２６は、回転軸２６ｂと、回転軸２６ｂに一体に設けられ、回転軸２６ｂの軸方向に螺旋羽根２５ａと同じピッチで螺旋羽根２５ａとは逆方向を向く（逆位相の）羽根で螺旋状に形成される螺旋羽根（攪拌羽根）２６ａとを有する。螺旋羽根２６ａは、現像ローラー３１の軸方向長さ以上の長さを有し、上流側連通部２０ｂおよび下流側連通部２０ｃにも対向して設けられている。

攪拌搬送室２１の上流側（図４の左側）にはトナー補給部３２が設けられている。トナー補給部３２は、トナー補給経路（図示せず）を介してトナーコンテナ４ａ（図１参照）に接続されており、トナーコンテナ４ａに収容された新たなトナーを現像容器２０内に補給する。攪拌搬送部材２５の回転軸２５ｂはトナー補給部３２の内部まで延在している。回転軸２５ｂのトナー補給部３２内に配置された部分には、回転軸２５ｂの軸方向に一定のピッチで螺旋状に形成される補給羽根２５ｄが一体形成されている。

このように、現像剤は攪拌搬送室２１から上流側連通部２０ｂ、供給搬送室２２、および下流側連通部２０ｃと循環しながら攪拌されて、攪拌された現像剤が現像ローラー３１に供給される。現像によってトナーが消費されると、トナー補給モーター４１（図２参照）によりトナーコンテナ４ａからトナー補給部３２を介して攪拌搬送室２１内にトナーが補給される。

回転軸２５ｂ、２６ｂは、互いに平行に配置されている。回転軸２５ｂ、２６ｂの長手方向の両端には、軸受部２８が設けられている。軸受部２８は、回転軸２５ｂ、２６ｂを回転可能なように支持している。

供給搬送室２２に設けられた回転軸２６ｂは、上流側連通部２０ｂの側壁部２９ｂに設けられた軸受部２８と、下流側連通部２０ｃの側壁部２９ａに設けられた軸受部２８とによって支持されている。これらの軸受部２８は、側壁部２９ａ、２９ｂに設けられた貫通孔３０に、それぞれ嵌め込まれて固定されている。

攪拌搬送室２１に設けられた回転軸２５ｂは、上流側連通部２０ｂの側壁部２９ｂに設けられた軸受部２８と、トナー補給部３２に設けられた軸受部２８とによって支持されている。これらの軸受部２８は、側壁部２９ｂに形成された貫通孔３０、および補給部３２に設けられた貫通孔３０に嵌め込まれて固定されている。

次に、回転軸２５ｂ、２６ｂを支持する軸受部２８と、軸受部２８が嵌め込まれている貫通孔３０との嵌合について、図５を参照しながら詳細に説明する。貫通孔３０は、上流側連通部２０ｂの側壁部２９ｂ、下流側連通部２０ｃの側壁部２９ａ、およびトナー補給部３２に設けられており、各貫通孔３０に軸受部２８が嵌め込まれている。この各貫通孔３０と軸受部２８との嵌合の態様については、すべて共通している。そこで、上流側連通部２０ｂの側壁部２９ｂに設けられた貫通孔３０と、この貫通孔３０に嵌め込まれた軸受部２８との嵌合についてのみ説明し、他の箇所の貫通孔３０と軸受部２８との嵌合については説明を省略する。

図５は、現像容器２０を図４に示すＡ－Ａ断面線で切断した断面図である。貫通孔３０は、現像容器２０の上ハウジング２３側と、下ハウジング２４側とに分割されて形成されている。上ハウジング２３と下ハウジング２４とを連結する際に、上ハウジング２３側に形成された貫通孔３０の一部と、下ハウジング２４側に形成された貫通孔３０の一部とが合わさって、一体の貫通孔３０となる。

貫通孔３０の内周面には、第１内周部３４と、容器側嵌合部３５と、第２内周部３６とが形成されている。容器側嵌合部３５は、第１内周部３４よりも軸方向の外側に位置している。また、容器側嵌合部３５は、第２内周部３６よりも軸方向の内側に位置している。第１内周部３４は、側壁部２９ｂの軸方向内側を臨む面から、軸方向の外側に向かって、容器側嵌合部３５の位置まで延びている。第２内周部３６は、側壁部２９ｂの軸方向の外側を臨む面から、軸方向の内側に向かって、容器側嵌合部３５の位置まで延びている。

容器側嵌合部３５は、第１内周部３４、および第２内周部３６よりも径方向外側の位置まで凹んでいる。換言すると、容器側嵌合部３５の内径は、貫通孔３０の軸方向の他の位置での内径（第１内周部３４の内径、および第２内周部３６の内径）よりも大きい。第２内周部３６の内径は、第１内周部３４の内径よりも大きい。

軸受部２８の外周面には、第１外周部３７と、軸受側嵌合部３８と、第２外周部３９と
が形成されている。軸受側嵌合部３８は、第１外周部３７よりも軸方向の外側に位置している。また、軸受側嵌合部３８は、第２外周部３９よりも軸方向の内側に位置している。第１外周部３７は、軸受部２８の軸方向の内側の端部から軸方向の外側に向かって、軸受側嵌合部３８の位置まで延びている。第２外周部３９は、軸受部２８の軸方向の外側の端部から軸方向の内側に向かって、軸受側嵌合部３８の位置まで延びている。

軸受側嵌合部３８は、第１外周部３７、および第２外周部３９よりも径方向の外側の位置までに突出している。換言すると、軸受側嵌合部３８の外径は、軸受部２８の軸方向の他の位置での外径（第１外周部３７の外径、および第２外周部３９の外径）よりも大きい。第２外周部３９の外径は、第１外周部３７の外径よりも大きい。

軸受部２８の第１外周部３７の軸方向の位置は、貫通孔３０の第１内周部３４と重なる位置にある。第１外周部３７の外周面は、第１内周部３４の内周面に接触している。第２外周部３９の軸方向の位置は、第２内周部３６と重なる位置にある。第２外周部３９の外周面は、第２内周部３６の内周面に接触している。

軸受側嵌合部３８の軸方向の位置は、容器側嵌合部３５と重なる位置にある。軸受側嵌合部３８の外径は、容器側嵌合部３５の内径よりも小さい。軸受側嵌合部３８の軸方向の厚みは、容器側嵌合部３５の軸方向の幅よりも小さい。

軸受側嵌合部３８は、容器側嵌合部３５に差し込まれており、軸受側嵌合部３８と容器側嵌合部３５とが嵌合している。この嵌合によって、軸受部２８と現像容器２０との隙間は、径方向に凹凸するような形になる。より詳細に説明すると、第１外周部３７と第１内周部３４との隙間、および第２外周部３９と第２内周部３６との隙間は軸方向に延びている。そして、軸受側嵌合部３８の軸方向内側を臨む面と、容器側嵌合部３５の軸方向外側を臨む面との隙間は、径方向に延びている。軸受側嵌合部３８の突端部と容器側嵌合部３５の径方向の底部との隙間は、軸方向に延びている。軸受側嵌合部３８の軸方向外側を臨む面と、容器側嵌合部３５の軸方向内側を臨む面との隙間は、径方向に延びている。

なお、第１外周部３７と第１内周部３４とは面接触しており、第１外周部３７と第１内周部３４との隙間は、かろうじて現像剤が流入し得るという程度に、極めて小さいものである。同様に、第２外周部３９と第２内周部３６とは面接触しており、第２外周部３９と第２内周部３６との隙間は、かろうじて現像剤が流入し得るという程度に、極めて小さいものである。

軸受部２８の径方向の中心には、軸受部２８を軸方向に貫通する第１位置決め穴４３、第２位置決め穴４４、および軸挿入孔４２が形成されている。第１位置決め穴４３は、軸受部２８の軸方向の内側の端面に開口し、その開口縁から軸方向の外側に向かって延びている。第２位置決め穴４４は、第１位置決め穴４３と軸方向に隣り合っている。第２位置決め穴４４の内径は、第１位置決め穴４３の内径よりも小さい。第２位置決め穴４４は、第１位置決め穴４３の軸方向の底部に開口し、その開口縁から軸方向の外側に向かって延びている。

軸挿入孔４２は、第２位置決め穴４４と軸方向に隣り合っている。軸挿入孔４２の内径は、第２位置決め穴４４の内径よりも小さい。軸挿入孔４２は、第２位置決め穴４４の軸方向の底部に開口し、その開口縁から軸方向に沿って延びている。軸挿入孔４２は、軸受部２８の軸方向の外側の端面に開口している。

回転軸２５ｂは、第１位置決め穴４３、第２位置決め穴４４、および軸挿入孔４２に挿入されている。回転軸２５ｂの外周面は、軸挿入孔４２の内周面に接触している。

回転軸２５ｂには、環状部材４５が外挿されている。環状部材４５は、第１位置決め穴４３の開口から軸方向に第１位置決め穴４３を貫通し、第２位置決め穴４４の内部に挿入されている。環状部材４５の内周面は、回転軸２５ｂの外周面に接触している。環状部材４５の内周面の摩擦係数は、シール部材４６の内周面に設けられたリップ部４７（詳細は後述する）の摩擦係数よりも小さい。回転軸２５ｂの回転時には、回転軸２５ｂの外周面が、環状部材４５の内周面、および軸挿入孔４２の内周面に対して摺動する。

環状部材４５と軸受部２８との間には、シール部材４６が設けられている。シール部材４６は、第１位置決め穴４３に挿入されている。シール部材４６の外径は、第１位置決め穴４３の内径よりもわずかに大きい。これにより、シール部材４６は、第１位置決め穴４３に圧入されて固定されている。

シール部材４６は、シール部材４６の内周面から径方向の内側に向かって延びるリップ部４７を有する。リップ部４７は、環状部材４５の外周面に接触して弾性変形しており、その復元力によって環状部材４５を径方向の内側に押圧している。これにより、環状部材４５と、シール部材４６との隙間を封じている。

上述のように、軸受部２８と現像容器２０との隙間は、径方向に凹凸するような複雑な形になる。このため、軸受部２８と現像容器２０との隙間に流入した現像剤の流動性が悪くなり、この隙間を通って現像剤が現像容器２０の外側に流出するのを抑制できる。

より詳細に説明すると、軸受部２８と貫通孔３０との間に入り込んだ現像剤が軸方向に移動すると仮定したとき、第１外周部３７と第１内周部３４との隙間においては現像剤の移動方向は軸方向である。また、軸受側嵌合部３８の軸方向内側を臨む面と、容器側嵌合部３５の軸方向外側を臨む面との隙間においては、現像剤の移動方向は径方向である。また、軸受側嵌合部３８の突端部と容器側嵌合部３５の径方向の底部との隙間においては、現像剤の移動方向は軸方向である。軸受側嵌合部３８の軸方向外側を臨む面と、容器側嵌合部３５の軸方向内側を臨む面との隙間においては、現像剤の移動方向は径方向である。第２外周部３９と第２内周部３６との隙間においては、現像剤の移動方向は軸方向である。

このように、軸受部２８と貫通孔３０との隙間に入り込んだ現像剤の移動方向が、軸方向と径方向とに順次変化する。これにより、軸受部２８と貫通孔３０との隙間は、仮に現像剤が入り込んだとしても移動しにくい形状となっている。したがって、現像剤が、軸受部２８と貫通孔３０との隙間を通って、現像容器２０の外側に流出するのを抑制できる。

また、上述のように、容器側嵌合部３５と軸受側嵌合部３８との嵌合によって、現像剤の流出を抑制できるため、軸受部２８と貫通孔３０との間に、現像剤漏れ防止用のシール部材等を別途設ける必要がない。このため、部品点数を削減し、製造コストの増大を抑制可能になっており、かつ組立性の悪化を抑制できる。

さらに、現像容器２０の組立の際に、軸受部２８を、上ハウジング２３、または下ハウジング２４に形成された貫通孔３０の一部分に嵌め込んだ状態で、上ハウジング２３と下ハウジング２４とを連結できる。このため、上ハウジング２３と下ハウジング２４とを連結する際に、軸受部２８を別途位置決めする必要がない。また、上ハウジング２３と下ハウジング２４とが連結すると、軸受部２８の軸受側嵌合部３８と容器側嵌合部３５とが嵌り合う。このため、止め輪等の抜け止め用の部材や、接着剤等を別途用いることなく、軸受部２８を貫通孔３０から抜け止めすることができる。これにより、部品点数を削減し、製造コストの増大を抑制可能になっており、かつ組立性の悪化を抑制できる。

また、上述の通り、第２外周部３９の外径は第１外周部３７の外径よりも大きく、第２内周部３６の内径は第１内周部３４の内径よりも大きい。すなわち、軸受部２８、および貫通孔３０は、ともに、軸方向の中央を境に非対称の形状をなしている。このため、軸受部２８の貫通孔３０に対する取り付けの向きは、一方向に限定されている。したがって、軸受部２８を貫通孔３０に対して、誤って反対向きに取り付けてしまうことを抑制できる。これにより、現像装置３ａ～３ｄの組立性の悪化をさらに抑制できる。

また、上述の通り、シール部材４６が、環状部材４５とシール部材４６との隙間を封じている。このため、現像剤が、環状部材４５と軸受部２８との隙間に流入するのを抑制し、軸受部２８と回転軸２５ｂ、２６ｂとの隙間を通って現像容器２０の外部に流出することを抑制できる。

また、上述の通り、環状部材４５は、シール部材４６のリップ部４７よりも摩擦係数の小さい内周面で回転軸２５ｂ、２６ｂと接触している。このため、シール部材４６によって、軸受部２８と回転軸２５ｂ、２６ｂとの隙間を封じつつ、シール部材４６が回転軸２５ｂ、２６ｂの回転の妨げにならないようになっている。これにより、現像容器２０内の現像剤を、効率的に攪拌、供給することが可能になっている。

また、シール部材４６は、第１位置決め穴４３に挿入されている。このため、シール部材４６の回転軸２５ｂ、２６ｂに対する軸方向の位置決めを、容易に行うことができる。さらに、環状部材４５は、第１位置決め穴４３、および第２位置決め穴４４に挿入されている。このため、環状部材４５と軸受部２８との軸方向の位置決めを、容易に行うことができる。これらのことから、現像装置３ａ～３ｄまでの組立性の悪化を抑制することができる。

以上のことから、製造コストの増加や組立性の悪化を抑制しつつ、現像容器から現像剤が流出するのを抑制することが可能な現像装置を提供することができる。

次に、本発明の第２実施形態にかかる現像装置３ａ～３ｄについて、図６を参照しつつ詳細に説明する。

本実施形態の回転軸２５ｂ、２６ｂの長手方向両端部には、軸受部４８が設けられている。軸受部４８は、内輪４９と、外輪５０と、複数の回転体７０と、を有する玉軸受である。内輪４９は、シール部材４６よりも軸方向の外側の位置で、回転軸２５ｂ、２６ｂに固定されている。外輪５０は、内輪４９と径方向に対向配置されている。外輪５０は、貫通孔３０に嵌め込まれて固定されている。複数の回転体７０は、内輪４９と外輪５０との間に、周方向に所定の間隔を隔てて配置された球形状の転動体である。内輪４９と外輪５０との間には、各回転体７０を周方向に所定の間隔に隔てるための保持器を備える構成を採用することもできる。

外輪５０の外周面に、第１外周部３７と、軸受側嵌合部３８と、第２外周部３９とが形成されている。外輪５０は、軸受部４８の軸方向の内側の端面から軸方向の外側に向かって凹む第１位置決め穴４３と、第１位置決め穴４３の軸方向の底部から軸方向の外側に向かって延びる第２位置決め穴４４とを有する。環状部材４５は、第１位置決め穴４３を軸方向に貫通して、第２位置決め穴４４に挿入される。環状部材４５の軸方向外側の端面は、内輪４９の軸方向内側の端面と、軸方向に対向している。

軸受部４８を、内輪４９と、外輪５０と、回転体７０と、からなる玉軸受とすることで、回転軸２５ｂ、２６ｂの回転時の摩擦抵抗を低減させて、現像容器２０内の現像剤を効率的に攪拌、供給することが可能になっている。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、本発明は図１に示したタンデム式のカラープリンターに限らず、デジタル或いはアナログ方式のモノクロ複写機、モノクロプリンター、カラー複写機、ファクシミリ等、二成分現像方式を用いた種々の画像形成装置に適用可能である。

また、上記各実施形態の軸受側嵌合部３８の外径は、軸受部２８の軸方向の他の位置での外径よりも大きいとしたが、軸受部２８の軸方向の他の位置での外径よりも小さい構成を採用することができる。すなわち、軸受側嵌合部３８は、第１外周部３７、および第２外周部３９よりも径方向の内側の位置まで凹んでいる構成を採用することができる。この場合、容器側嵌合部３５は、第１内周部３４、および第２内周部３６よりも径方向内側の位置まで突出し、軸受側嵌合部３８に差し込まれている。換言すると、容器側嵌合部３５内径は、貫通孔３０の軸方向の他の位置での内径（第１内周部３４の内径、および第２内周部３６の内径）よりも小さい。また、容器側嵌合部３５および軸受側嵌合部３８は２箇所以上に設けてもよい。

また、上記第２実施形態の軸受部４８は、球形状の転動体である回転体７０を備える玉軸受であるとしたが、軸受部４８は、円錐状や円筒状等の転動体を備えるコロ軸受であってもよい。

本発明は、現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌搬送部材を備えた現像装置に利用することができる。製造コストの増加や組立性の悪化を抑制しつつ、現像容器から現像剤が流出するのを抑制することが可能な現像装置を提供することができる。

２０ 現像容器
２３ 上ハウジング
２４ 下ハウジング
２５、２６ 攪拌搬送部材
２５ａ、２６ａ 螺旋羽根（攪拌羽根）
２５ｂ、２６ｂ 回転軸
２８、４８ 軸受部
３０ 貫通孔
３１ 現像ローラー（現像剤担持体）
３４ 第１内周部
３５ 容器側嵌合部
３６ 第２内周部
３７ 第１外周部
３８ 軸受側嵌合部
３９ 第２外周部
４３ 第１位置決め穴
４４ 第２位置決め穴
４５ 環状部材
４６ シール部材
４９ 内輪
５０ 外輪
７０ 回転体
１００ 画像形成装置

Claims (6)

1. トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、
   前記現像容器内の前記トナーを表面に担持する現像剤担持体と、
   前記現像容器に形成された貫通孔に挿入されて固定される軸受部と、
   前記軸受部に回転可能に支持される回転軸と、前記回転軸の外周面に形成される攪拌羽根と、を有し、前記現像容器内の前記現像剤を攪拌、搬送する攪拌搬送部材と、
   前記軸受部と前記回転軸との間に設けられるシール部材と、
   を備える現像装置において、
   前記現像容器は、上ハウジングと、前記上ハウジングに連結される下ハウジングと、を有し、前記貫通孔は、前記上ハウジング側と前記下ハウジング側とに分割されており、
   前記軸受部は、前記軸受部の外周面に形成される、前記軸受部の軸方向の他の位置とは外径の異なる軸受側嵌合部と、前記軸受側嵌合部よりも前記軸方向の内側に位置する第１外周部と、前記軸方向の外側に位置する第２外周部と、を有し、
   前記貫通孔の内周面には、前記軸受側嵌合部と重なる前記軸方向の位置に、前記貫通孔の軸方向の他の位置とは内径の異なる、前記軸受側嵌合部と嵌り合う容器側嵌合部が形成され、
   前記第１外周部の外径は、前記第２外周部の外径と異なる大きさであることを特徴とする現像装置。
2. 前記軸受側嵌合部は、前記軸受部の外周面よりも前記回転軸の径方向の外側に突出しており、
   前記容器側嵌合部は、前記貫通孔の内周面よりも、前記径方向の外側に凹んでいることを特徴とする特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記回転軸と前記シール部材との間に設けられ、前記シール部材よりも前記回転軸に対する摩擦係数の小さな内周面で、前記回転軸に接触する環状部材を備え、
   前記軸受部は、前記第１外周部の前記軸方向の端面に開口して、前記回転軸の径方向の中心から外側に向かって広がった、前記シール部材および前記環状部材が挿入される第１位置決め穴と、前記第１位置決め穴の前記軸方向の底部から前記軸方向に向かって凹み、前記環状部材が挿入される第２位置決め穴と、が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記軸受側嵌合部および前記容器側嵌合部は、前記軸方向に並ぶように複数設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の現像装置。
5. 前記軸受部は、前記シール部材よりも前記軸方向の外側の位置で、前記回転軸の外周面に固定される内輪と、前記内輪と前記回転軸の径方向に対向し、前記貫通孔に固定された外輪と、前記内輪と前記外輪との間に複数配置され、前記回転軸の周方向に回転可能な回転体と、を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の現像装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の現像装置を備える画像形成装置。

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