JP6932949B2 - 現像剤保持体、現像装置、および、画像形成装置 - Google Patents
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Description
特許文献2には、感光体ドラムの奥側端部には、円板状のフランジが圧入固定されており、フランジの軸中心部分に貫通形成されている軸穴内には奥側ドラム支軸の一端部分が嵌合されており、奥側ドラム支軸に所定の回転駆動力が伝達されることが記載されている。
ここで、伝達部材が偏心した状態で回転すると、これに応じ、現像剤保持部材も偏心した状態で回転する場合がある。かかる場合、現像剤保持部材と、この現像剤保持部材に対向して配置され現像剤保持部材との間で現像剤の受け渡しをする部材との間隔が、現像剤保持部材の回転角に応じて変動し、この間隔の変動が、形成される画像の質に影響を与えるおそれがある。
本発明の目的は、伝達部材に対して現像剤保持部材が変位できない構成に比べて、伝達部材の偏心により生じ得る、現像剤保持部材に対向して配置された部材と現像剤保持部材との間隔の、現像剤保持部材の回転角に応じた変動を抑えることにある。
請求項2に記載の発明は、前記現像剤保持部材は、回転軸を中心に回転し、当該回転軸の周囲における複数の箇所で、前記伝達部材からの駆動力を受ける請求項1記載の現像剤保持体である。
請求項3に記載の発明は、前記複数の箇所は、前記現像剤保持部材の回転方向に沿って並んで配置されるとともに、当該回転方向において等間隔で配置されている請求項2記載の現像剤保持体である。
請求項4に記載の発明は、前記現像剤保持部材の内側には、当該現像剤保持部材との間に間隙を有して配置された内側部材が設けられ、前記内側部材は、前記現像剤保持部材とともに、前記伝達部材に対して前記交差方向へ変位可能である請求項1記載の現像剤保持体である。
請求項5に記載の発明は、前記現像剤保持部材のうちの、前記伝達部材からの駆動力を受ける一端部側を支持する支持部材であって、回転する当該伝達部材の軸受けとしても機能する支持部材をさらに備える請求項1記載の現像剤保持体である。
請求項6に記載の発明は、前記現像剤保持部材のうちの、前記伝達部材からの駆動力を受ける一端部側を支持する支持部材をさらに備え、前記支持部材は、前記一端部の前記交差方向への変位が可能な状態で当該一端部を支持する請求項1記載の現像剤保持体である。
請求項7に記載の発明は、前記支持部材は、当該支持部材の本体部と一体で形成された弾性片を用いて前記一端部を支持し、前記弾性片が撓むことで前記一端部が前記交差方向へ変位する請求項6記載の現像剤保持体である。
請求項8に記載の発明は、前記現像剤保持部材および前記伝達部材は、当該伝達部材の軸方向において並んで設けられるとともに、当該軸方向における一端に位置する端面に、互いに対向する対向部を有し、前記現像剤保持部材の前記対向部と前記伝達部材の前記対向部とを接触させて、当該伝達部材から当該現像剤保持部材への駆動力の伝達を行う請求項1記載の現像剤保持体である。
請求項9に記載の発明は、現像剤保持体と、前記現像剤保持体に対して現像剤を付着させる現像剤付着手段と、を備え、前記現像剤保持体は、請求項1乃至8の何れか記載の現像剤保持体により構成された現像装置である。
請求項10に記載の発明は、表面に現像剤を保持する現像剤保持体と当該現像剤保持体に対して現像剤を付着させる現像剤付着手段とを有し、記録媒体に対して当該現像剤を載せて画像形成を行う画像形成部を備え、前記現像剤保持体は、請求項1乃至8の何れか記載の現像剤保持体により構成された画像形成装置である。
請求項2の発明によれば、現像剤保持部材が一箇所で伝達部材から駆動力を受ける構成に比べて、現像剤保持部材のうちの伝達部材からの荷重を受ける箇所を分散させることができる。
請求項3の発明によれば、複数の箇所が回転方向において等間隔で配置されない構成に比べて、現像剤保持部材の回転に振れが生じにくくなる。
請求項4の発明によれば、内側部材が現像剤保持部材とともに変位しない構成に比べて、内側部材と現像剤保持部材との位置関係が変動することを抑制することができる。
請求項5の発明によれば、現像剤保持部材の支持と伝達部材の軸受けとが異なる二つの部材で行われる構成に比べて、現像剤保持体の構造を簡素化できる。
請求項6の発明によれば、交差方向への一端部の変位を可能にしつつ、この一端部の支持を行える。
請求項7の発明によれば、現像剤保持部材の一端部の支持を支持部材とは別の部材で行う場合に比べて、少ない部品点数で、交差方向への一端部の変位を行える。
請求項8の発明によれば、現像剤保持部材および伝達部材が軸方向において対向しない構成に比べて、交差方向における現像剤保持体の寸法を小さくすることができる。
請求項9の発明によれば、第1の間隙および第2の間隙の何れか一方のみが設けられる構成に比べて、現像剤保持部材の周囲に位置する部材と現像剤保持部材との間隔の変動を抑えられる。
請求項10の発明によれば、第1の間隙および第2の間隙の何れか一方のみが設けられる構成に比べて、現像剤保持部材の周囲に位置する部材と現像剤保持部材との間隔の変動を抑えられる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置1を示す概略構成図である。
画像形成装置1には、画像形成部の一例として、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の複数の画像形成ユニット10(10Y,10M,10C,10K)が設けられている。
また、各画像形成ユニット10は、現像装置の一例としての現像器14を備える。現像器14は、露光器13により感光体ドラム11上に形成された静電潜像を現像する。さらに、各画像形成ユニット10は、感光体ドラム11上の廃トナーを除去するクリーニング装置15を備える。
さらに、画像形成装置1は、二次転写ロール30を備える。二次転写ロール30は、中間転写ベルト16上に重畳して形成されたトナー像を記録媒体である用紙Pに一括転写(二次転写)する。
さらに、画像形成装置1は、各画像形成ユニット10の現像器14に供給されるトナーを収容するトナーカートリッジ20を備える。また、画像形成装置1は、画像形成装置1の全体を制御する制御部50を備える。
具体的には、まず、PCやスキャナなどから取得した画像データについて処理(画像処理)が画像処理部(図示せず)にて行われ、各色の画像データが生成される。そして、この各色の画像データは、露光器13に送られる。
各画像形成ユニット10の感光体ドラム11に形成されたこのトナー像は、一次転写ロール17により中間転写ベルト16上に順次、静電転写(一次転写)され、中間転写ベルト16上には、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。
一方、本実施形態の画像形成装置1では、用紙Pが、重畳トナー像の搬送タイミングに合わせて二次転写領域T2に搬送される。
重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、定着ユニット40まで搬送され、定着ユニット40によって用紙P上の重畳トナー像が定着される。定着後の用紙Pは、画像形成装置1の上部に設けられた用紙積載部91に搬送される。
現像器14は、現像ハウジング60を備える。この現像ハウジング60には、負極性に帯電するトナーと正極性に帯電するキャリアとを含む2成分現像剤(図示せず)が収容される。また、現像ハウジング60には、感光体ドラム11に対向する開口部H(現像用開口)が形成されている。
なお、本実施形態では、2成分現像剤を使用する場合を一例として説明するが、トナーを含みキャリアを含まない1成分現像剤を使用してもよい。
現像ロール61は、感光体ドラム11と対向する位置に設けられている。また、現像ロール61は、図中反時計回り方向に回転可能に設けられている。ここで、現像ロール61は、感光体ドラム11の表面に現像剤であるトナーを付着させて、感光体ドラム11上の静電潜像の現像を行う機能を有しており、現像剤付着手段として捉えることができる。
一対の現像剤搬送部材62、63は、現像ロール61の下方に設けられている。また、一対の現像剤搬送部材62、63は、感光体ドラム11の軸方向に沿って設けられている。また、一対の現像剤搬送部材62、63は、回転可能に設けられている。
なお、以下の説明では、現像ロール61から遠い側にある現像剤搬送部材62を第1の現像剤搬送部材62、現像ロール61に近い側にある現像剤搬送部材63を第2の現像剤搬送部材63と呼ぶ。
トリマ64は、現像ロール61上の現像剤の移動を規制して、現像ロール61上の現像剤の層の厚さを予め定められた厚さとする。
また、現像ロール61は、第2の現像剤搬送部材63から供給された現像剤(トナー)を、第2の現像剤搬送部材63との対向部分にて保持した後、感光体ドラム11との対向部へこの現像剤を移動させて、感光体ドラム11の表面に、この現像剤を付着させる。
本実施形態では、現像ハウジング60内の現像剤は、上記の通り、第1の現像剤搬送部材62および第2の現像剤搬送部材63により搬送され(循環搬送され)、さらに、この搬送の過程で、現像剤の攪拌が行われる。
また、図4(a)は、現像ロール61の軸方向における一方の端部側(図2における紙面奥側)における現像ロール61の構成を示した図である。より具体的には、図4(a)は、図2のIVa方向から現像ロール61を眺めたときの現像ロール61の断面図であって、図2における紙面奥側に位置する部分の断面図である。
また、図5は、図4(a)のV−V線の断面図である。
また、現像ロール61は、現像スリーブ65に駆動力を伝達するための伝達部材67を有する。また、現像ロール61は、伝達部材67から駆動力を受けるとともに現像スリーブ65に駆動力を与える伝達リング68を備える。
また、現像ロール61は、マグネットシャフト66の軸受けとして機能する軸受69を有する。さらに、現像ロール61は、現像スリーブ65を支持する支持部材70を有する。現像スリーブ65、伝達リング68、および、軸受69は、現像剤保持部材の一例である。
伝達リング68は、輪状の形状を有し、回転可能に設けられている。また、伝達リング68は、例えば、アルミニウム等の金属材料により形成される。また、図4(a)に示すように、伝達リング68は、現像ロール61の軸方向における一方の端部側に設けられている。
また、図4(a)に示すように、伝達部材67は、駆動モータMからの駆動力を受ける被伝達部671と、伝達リング68へ駆動力を伝達する伝達部672とを有する。
三つのこの凸部673は、伝達部材67の回転方向に沿って並んで配置されるとともに、この回転方向において等間隔で配置されている。
また、三つの凸部673は、伝達リング68における三つの凹部681aにそれぞれ挿入される。
また、マグネットシャフト66は、基部662と、基部662の外周部に取り付けられた複数の磁極(不図示)とを有する。さらに、マグネットシャフト66の軸方向の端部には、マグネットシャフト66の軸方向に突出する突出部661が設けられている。
本実施形態では、この複数の磁極のうちの一部の磁極により現像剤が吸引され、これにより、現像スリーブ65の表面に現像剤が付着する。そして、現像スリーブ65の回転に伴い、この現像剤は、感光体ドラム11の対向位置まで移動する。そして、この現像剤は、感光体ドラム11の表面に付着し、感光体ドラム11の表面にトナー像が形成される。
また、軸受69は、軸受69の円周上に全周にわたって設けられた円周部691を有する。円周部691は、軸受69の軸方向における中央部に設けられている。
また、図4(a)に示すように、軸受69には閉じ部692が設けられている。閉じ部692は、軸受69の軸方向における一方の端部に位置する開口を塞ぐ。
本実施形態では、支持部材70は、現像ハウジング60(図2参照)に固定されている。また、図4(a)に示すように、支持部材70は、現像スリーブ65に挿入され、現像スリーブ65の内周面を支持する。
図4(a)に示すように、伝達部材67の被伝達部671は、軸受けとして機能する輪状部72に挿入される。
弾性片73は、本体部71を切り欠いて形成された開口部に設けられている。また、弾性片73は、根本側の一端が本体部71により支持され、さらに、本体部71の周方向に沿って延びるように設けられている。さらに、弾性片73の自由端側に位置する先端部には、径方向における外側に向かって突出する突出部73aが設けられている。
また、図4(a)に示すように、軸受69は、伝達リング68の貫通孔681(図3参照)に挿入され、また、圧入によって、伝達リング68に対して固定されている。
また、本実施形態では、現像スリーブ65の径方向において、マグネットシャフト66と現像スリーブ65の内周面との間には間隙が設けられている。
さらに、図5に示すように、伝達部材67に設けられた三つの凸部673は、伝達リング68に設けられた三つの凹部681aに挿入されている。
また、支持部材70の輪状部72には、伝達部材67の被伝達部671が挿入されている。
また、現像スリーブ65の径方向において、本体部71の外周面と現像スリーブ65の内周面との間には間隙V1が設けられている。このため、本実施形態では、支持部材70に対して現像スリーブ65が変位できるようになっている。より具体的には、現像スリーブ65は、支持部材70の径方向へ変位できるようになっている。
被伝達部671が回転すると、図5の矢印Bで示すように、伝達部材67が図中反時計回り方向に回転する。これにより、伝達部材67の凸部673が、伝達リング68に押し当たり、伝達リング68に対して回転駆動力が与えられる。そして、この場合、伝達リング68は、図中反時計回り方向に回転する。
伝達リング68が回転すると、これに伴い、現像スリーブ65も回転する。また、軸受69も、伝達リング68とともに回転する。
また、伝達リング68の径方向において、軸受69の外周面と、伝達部材67の凸部673との間には、間隙V3が設けられている。
ここで、例えば、伝達部材67に対して現像スリーブ65が変位できない場合、伝達部材67の偏心の影響を受けて、現像スリーブ65も偏心した状態で回転するおそれがある。
この場合、現像スリーブ65と感光体ドラム11との間隔が、現像スリーブ65の回転角に応じて変動し、感光体ドラム11上に形成されるトナー像にムラが生じるおそれがある。この場合、用紙Pに最終的に形成される画像の質が低下する。
この場合、現像スリーブ65と感光体ドラム11との間隔が変動しにくくなり、用紙Pに最終的に形成される画像にムラが生じにくくなる。
本実施形態では、現像器14の現像動作時に、現像スリーブ65に対して、現像スリーブ65を径方向に押圧する力が作用し、この力が作用すると、現像スリーブ65が付勢されて位置決めされる。この場合、現像スリーブ65が偏心した状態で回転することがさらに起きにくくなる。
この場合、現像スリーブ65のうちの伝達部材67からの荷重を受ける箇所が、この三つの凹部681aの内壁の各々に分散する。
これに対し、本実施形態のように、現像スリーブ65が複数の箇所で伝達部材67からの駆動力を受ける場合、伝達部材67からの荷重を受ける箇所が分散し、伝達部材67の変形や破損が起きにくくなる。
これにより、マグネットシャフト66と現像スリーブ65との位置関係が変動しにくくなる。
これに対し、本実施形態では、マグネットシャフト66が現像スリーブ65とともに変位するため、マグネットシャフト66と現像スリーブ65との間の間隙の変動が抑制され、現像スリーブ65上に形成される現像剤の層の厚さが変動しにくくなる。
具体的には、本実施形態では、支持部材70の弾性片73(図4(a)参照)で、現像スリーブ65を支持するとともに、支持部材70の輪状部72で、伝達部材67の被伝達部671を支持する。
これにより、本実施形態では、現像ロール61の構造が簡素化される。
これに対し、本実施形態のように、支持部材70に対して、現像スリーブ65の支持および伝達部材67の支持の2つの機能を持たせると、現像ロール61についての部品点数の削減や構造の簡素化を図れる。
また、本実施形態では、本体部71の径方向における内側に向かって変位可能な弾性片73が、現像スリーブ65の内周面に押し当たることにより、現像スリーブ65が支持部材70により支持される。
すなわち、本実施形態では、一つの支持部材70で、現像スリーブ65が伝達部材67の径方向へ変位することを可能にするとともに、この現像スリーブ65の支持を可能にしている。
これに対し、本実施形態のように、本体部71と現像スリーブ65との間に間隙V1が設けられているとともに、弾性片73が現像スリーブ65に押し当たる構成であると、支持部材70での現像スリーブ65の支持、および、支持部材70に対する現像スリーブ65の変位の両者を行える。
これにより、本実施形態では、現像ロール61に用いられる部品点数がさらに少なくなる。
これに対し、本実施形態のように、本体部71と一体で形成された弾性片73を用いて現像スリーブ65を支持する構成であると、少ない部品点数で、伝達部材67の径方向へ現像スリーブ65を変位させられる。
図6は、第2の実施形態における現像ロール61を説明する図である。
図6に示すように、また上記と同様に、現像ロール61は、現像スリーブ65と、マグネットシャフト66と、伝達リング68と、支持部材70とを有する。また、現像ロール61は、軸受74と、伝達部材76とを有する。
また、伝達部材76の一端に位置する端面761には、伝達部材76の軸方向における一方側に突出する凸部761aが三つ設けられている。
また、本実施形態では、軸受74の他端面742と伝達部材76の端面761とが噛み合う構成となっている。具体的には、軸受74のうちの隣り合う第2凸部742aと第2凸部742aとの間に、伝達部材76の凸部761aが入り、軸受74の他端面742と伝達部材76の端面761とが噛み合う構成となっている。軸受74の他端面742および伝達部材76の端面761は、互いに対向する対向部の一例である。
本実施形態では、図7に示すように、三つの第1凸部741aは、伝達リング68に設けられた三つの凹部681aにそれぞれ挿入される。また、マグネットシャフト66の突出部661は、軸受74に挿入される。
軸受74が回転すると、軸受74の第1凸部741aは、伝達リング68に対して回転駆動力を与え、これにより伝達リング68は回転する。伝達リング68が回転すると、現像スリーブ65も回転する。
具体的には、本実施形態では、伝達部材76の凸部761aと軸受74の第2凸部742aとの間に間隙が形成されており、これにより、現像スリーブ65が、伝達部材76に対して、伝達部材76の径方向へ変位できるようになっている。そして、この場合、伝達部材76が偏心していても、この偏心の影響が現像スリーブ65に伝わりにくくなる。
ここで、例えば、図4(a)にて示した構成のように、軸受69等が伝達部材67に入り込む場合、必然的に、軸受69よりも外側(軸受69の径方向における外側)に伝達部材67の凸部673が位置する。この場合、伝達部材67の径方向における寸法Lが大きくなり、これに伴い、現像ロール61の径方向における寸法も大きくなる。
図8は、第3の実施形態における感光体ドラム11を説明する図である。なお、第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を用いる。
これにより、伝達部材67に対して感光体ドラム11が変位できるようになり、伝達部材67の偏心の影響を感光体ドラム11が受けにくくなる。
Claims (10)
- 回転し、駆動力を伝達する伝達部材と、
前記伝達部材と同軸上に配置され、当該伝達部材から駆動力を受けて回転するとともに、前記伝達部材に対する変位であって当該伝達部材の軸方向と交差する交差方向への変位が可能に設けられ、表面に現像剤を保持する現像剤保持部材と、
を備え、
前記伝達部材が回転していない場合において、前記交差方向における前記現像剤保持部材と当該伝達部材との間には、当該伝達部材に対する当該現像剤保持部材の当該交差方向の一方側への変位を可能にする第1の間隙が設けられ、
前記伝達部材が回転していない場合において、前記交差方向における前記現像剤保持部材と当該伝達部材との間であって前記第1の間隙よりも前記一方側には、当該伝達部材に対する当該現像剤保持部材の当該一方側とは反対側への変位を可能にする第2の間隙が設けられている現像剤保持体。 - 前記現像剤保持部材は、回転軸を中心に回転し、当該回転軸の周囲における複数の箇所で、前記伝達部材からの駆動力を受ける請求項1記載の現像剤保持体。
- 前記複数の箇所は、前記現像剤保持部材の回転方向に沿って並んで配置されるとともに、当該回転方向において等間隔で配置されている請求項2記載の現像剤保持体。
- 前記現像剤保持部材の内側には、当該現像剤保持部材との間に間隙を有して配置された内側部材が設けられ、
前記内側部材は、前記現像剤保持部材とともに、前記伝達部材に対して前記交差方向へ変位可能である請求項1記載の現像剤保持体。 - 前記現像剤保持部材のうちの、前記伝達部材からの駆動力を受ける一端部側を支持する支持部材であって、回転する当該伝達部材の軸受けとしても機能する支持部材をさらに備える請求項1記載の現像剤保持体。
- 前記現像剤保持部材のうちの、前記伝達部材からの駆動力を受ける一端部側を支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材は、前記一端部の前記交差方向への変位が可能な状態で当該一端部を支持する請求項1記載の現像剤保持体。 - 前記支持部材は、当該支持部材の本体部と一体で形成された弾性片を用いて前記一端部を支持し、
前記弾性片が撓むことで前記一端部が前記交差方向へ変位する請求項6記載の現像剤保持体。 - 前記現像剤保持部材および前記伝達部材は、当該伝達部材の軸方向において並んで設けられるとともに、当該軸方向における一端に位置する端面に、互いに対向する対向部を有し、
前記現像剤保持部材の前記対向部と前記伝達部材の前記対向部とを接触させて、当該伝達部材から当該現像剤保持部材への駆動力の伝達を行う請求項1記載の現像剤保持体。 - 現像剤保持体と、
前記現像剤保持体に対して現像剤を付着させる現像剤付着手段と、
を備え、
前記現像剤保持体は、請求項1乃至8の何れか記載の現像剤保持体により構成された現像装置。 - 表面に現像剤を保持する現像剤保持体と当該現像剤保持体に対して現像剤を付着させる現像剤付着手段とを有し、記録媒体に対して当該現像剤を載せて画像形成を行う画像形成部を備え、
前記現像剤保持体は、請求項1乃至8の何れか記載の現像剤保持体により構成された画像形成装置。
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