(57)【要約】      （修正有）【課題】供給ローラと供給ローラの下方の筐体との間の隙間にトナーが残留することを抑制するとともに、供給ローラのトルクの増加を抑制する。【解決手段】供給ローラは、供給ローラ本体から供給ローラの径方向に突出する突出部７３ｃとを有し、突出部７３ｃのみが供給ローラの下方の現像カートリッジフレームと接触する。【選択図】図３
2011232520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラ上に現像剤を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像剤により可視化する現像装置であって、
現像剤を収容する筐体と、
前記筐体に回転自在に設けられるとともに、前記筐体に収容された現像剤を前記現像ローラに搬送する供給ローラとを備え、
前記供給ローラは、
その表面から前記供給ローラの径方向に突出する突出部を有し、その突出部のみが前記供給ローラの下方の前記筐体と接触することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記突出部は、
前記供給ローラの回転軸線方向において、前記供給ローラの表面の一端から他端まで連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記突出部は、
前記供給ローラの回転軸線方向に対して傾いて配置されていることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記供給ローラの表面は、発泡材料により形成され、
前記突出部は、前記供給ローラの表面に植毛された植毛であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置と、
前記現像装置から現像剤が供給されて現像剤像が形成される像担持体と、
を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５に記載のプロセスカートリッジと、
前記像担持体に対して光を走査する露光装置と、
前記プロセスカートリッジで形成された現像剤像を用紙に転写する転写手段と、
用紙上に形成された現像剤像を定着する定着手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像装置の現像剤を用いて現像し、現像された画像を転写材に転写して出力する画像形成装置、並びにこの画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に静電潜像が形成され、現像剤であるトナーが収容されている現像装置から感光体ドラムの静電潜像にトナーが供給されることにより、感光体ドラムの表面にトナー像が形成される。そして、そのトナー像が転写材である用紙に転写されることによって、用紙への画像形成が行われる。
【０００３】
この現像装置は、特許文献１に開示されている通り、感光体ドラムに向けて開口した開口部を有する筐体と、筐体の開口部に設けられた現像ローラと、トナーを収容するトナー収容室と、トナー収容室のトナーを現像ローラへ供給する供給ローラとより構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１０４９４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１に開示されている現像装置では、供給ローラと供給ローラの下方の筐体との間には隙間があり、例えば現像ローラ上に供給されなかった供給ローラ上のトナーがその隙間に搬送され、堆積することがある。
【０００６】
このように、トナーがその隙間に搬送されて堆積してしまうと、供給ローラでは、再びトナーを搬送することが困難なため、トナーはその隙間に残留し続けることとなる。このようにトナーが残留してしまうと、画像形成に使用できるトナーの有効使用率が低下するといった問題や、不用意に残留トナーが再供給されると、供給ローラと何度も擦れることによってトナーの帯電量が低下したトナーと、供給ローラと擦れておらずトナーの帯電量の高いトナーとが不均一に現像ローラ上に搬送されて印字品質に影響を及ぼすといった問題がある。
【０００７】
そこで、トナーがその隙間に残留し続けてしまうことを解決するために、供給ローラの表面が供給ローラの下方の筐体と接触するように構成することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、このような構成にすると、供給ローラの表面が筐体と接触するため、供給ローラを回転させるためにより大きなトルクを必要とする。
【０００９】
そこで、本発明は、上記の背景に鑑みてなされたもので、上述したトナーの残留を抑制するとともに、供給ローラのトルクの増加を抑制することができる現像装置とその現像装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、現像ローラ上に現像剤を担持し、像担持体上に形成された潜像を現像剤により可視化する現像装置であって、現像剤を収
容する筐体と、前記筐体に回転自在に設けられるとともに、前記筐体に収容された現像剤を前記現像ローラに搬送する供給ローラとを備え、前記供給ローラは、その表面から前記供給ローラの径方向に突出する突出部を有し、その突出部のみが前記供給ローラの下方の前記筐体と接触することを特徴としている。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記突出部は、前記供給ローラの回転軸線方向において、前記供給ローラの表面の一端から他端まで連続して設けられていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記突出部は、前記供給ローラの回転軸線方向に対して傾いて配置されていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記供給ローラの表面は、発泡材料により形成され、前記突出部は、前記供給ローラの表面に植毛された植毛であることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明は、プロセスカートリッジにおいて、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置と、前記現像装置から現像剤が供給されて現像剤像が形成される像担持体と、を備えたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、画像形成装置において、請求項５に記載のプロセスカートリッジと、前記像担持体に対して光を走査する露光装置と、前記プロセスカートリッジで形成された現像剤像を用紙に転写する転写手段と、用紙上に形成された現像剤像を定着する定着手段と、を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、供給ローラは、その表面から供給ローラの径方向に突出する突出部を有し、その突出部のみが供給ローラの下方の筐体と接触するので、突出部が、供給ローラと供給ローラの下方の筐体との間に残留した現像剤を搬送することができる。また、供給ローラの突出部のみが筐体と接触しているので、供給ローラを回転させるためのトルクの増加を抑制することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明によれば、突出部は、供給ローラの表面における回転軸線方向の一端から他端まで連続して設けられているので、供給ローラが１周したときに、突出部は、供給ローラの回転軸線方向において供給ローラの下方に位置する筐体と一端から他端までの全領域に亘って接触する。これにより、突出部は供給ローラと供給ローラの下方の筐体との間に残留している現像剤を全領域に亘って搬送することができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、突出部は、供給ローラの回転軸線方向に対して傾いて配置されているので、供給ローラの回転軸線方向における供給ローラの下方に位置する筐体と突出部とが接触する面積は小さい。これにより、供給ローラを回転させるためのトルクの増加をより抑制することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、突出部は、供給ローラの表面に植毛された植毛であるので、供給ローラの回転軸線方向における供給ローラの下方の筐体と植毛とが接触する面積を小さくすることができる。これにより、供給ローラを回転させるためのトルクの増加を更に抑制することができる。また、供給ローラの表面は、発泡材料により形成されているので、現像ローラ上に残った現像剤を均一に掻き取ることができる。これにより、帯電量の異なる現像剤が現像ローラ上に不均一に搬送されて起こる印字品質の低下を抑
制することができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明によれば、プロセスカートリッジは、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の現像装置を備えているので、請求項１乃至請求項４のいずれかに関連して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
【００２１】
また、請求項６に記載の発明によれば、画像形成装置は、請求項５に記載したプロセスカートリッジを備えているので、請求項５に関連して述べた効果と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】レーザプリンタの概略構成を示す側断面図
【図２】現像カートリッジの拡大断面図
【図３】（ａ）供給ローラの正面図、（ｂ）供給ローラ本体の展開図を説明する説明図
【図４】変形例の供給ローラの正面図
【図５】（ａ）変形例の供給ローラの正面図、（ｂ）変形例の供給ローラ本体の展開図を説明する説明図
【図６】（ａ）変形例の供給ローラの正面図、（ｂ）変形例の供給ローラ本体の展開図を説明する説明図
【図７】変形例の供給ローラを備えた現像カートリッジの拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔レーザプリンタの全体構成〕
＜実施形態１＞
図１は、本実施形態である画像形成装置の一例としてのレーザプリンタの概略構成を示す側断面図である。
【００２４】
このレーザプリンタ１は、本体筐体２を備え、本体筐体２内において、用紙を画像形成部へ供給する給紙部３と、給紙された用紙に画像を形成する画像形成部４と、画像が形成された用紙を排紙する排紙部５と、を備えている。
【００２５】
なお、以下の説明において、特に説明がない限り図１に示した上下方向を上下、図１における右側を前、左側を後、紙面の奥側を右、紙面の手前側を左として、各方向を示す。ここでの方向は、レーザプリンタ１の手前に立った者から見た方向を基準として規定してある。
【００２６】
本体筐体２には、開口が形成され、開口を開閉可能なカバー２１が設けられている。
【００２７】
このカバー２１は、その下端部に設けられたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。
【００２８】
（１）給紙部
給紙部３は、本体筐体２内の下方に設けられ、用紙を収納する給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１の前端部の上方に設けられて給紙トレイ３１に収容された用紙を給送する給紙ローラ３２と、給紙ローラ３２と対向する位置に配置されて用紙を１枚毎に分離する給紙パット３３とを備えている。
【００２９】
このように構成された給紙部３では、給紙トレイ３１から用紙が一枚ずつ分離されて画像形成部４へ送られる。
【００３０】
（２）画像形成部
画像形成部４は、感光体ドラム６１ａの表面にレーザ光を当てることにより静電潜像を形成する露光部４１と、用紙にトナー像を転写するプロセスカートリッジ６と、用紙上のトナー像を熱定着させる定着部１０を備えている。
【００３１】
（２−１）露光部
露光部４１は、本体筐体２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー４２、レンズ４３および反射鏡４４を備えている。
【００３２】
このように構成された露光部４１では、所定の画像データに基づいてレーザ光源から発光されるレーザ光が、ポリゴンミラー４２で左右方向に高速で走査され、レンズ４３および反射鏡４４を通過または反射した後、感光体ドラム６１ａに照射される。
【００３３】
（２−２）プロセスカートリッジ
プロセスカートリッジ６は、露光部４１の下方であって、給紙部３の上方に配置されており、本体筐体２に対して着脱自在に装着される構造となっている。プロセスカートリッジ６は、外枠を構成するドラムカートリッジ６１と、そのドラムカートリッジ６１に着脱可能な現像装置の一例としての現像カートリッジ７を備えている。
【００３４】
ドラムカートリッジ６１は、ドラムカートリッジフレームを備え、ドラムカートリッジフレーム内には、ドラムカートリッジフレームに回転可能に支持された感光体ドラム６１ａと、感光体ドラム６１ａを帯電させる帯電器６１ｂと、感光体ドラム６１ａに形成されたトナー像を用紙に転写する転写ローラ６１ｃとをさらに備えている。
【００３５】
現像カートリッジ７は、筐体の一例としての現像カートリッジフレーム７１を備え、現像カートリッジフレーム７１内には、現像剤の一例としてのトナーを担持する現像ローラ７２と、トナーを現像ローラ７２へ供給する供給ローラ７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とをさらに備えている。
【００３６】
このように構成されたプロセスカートリッジ６では、感光体ドラム６１ａの表面が帯電器６１ｂにより一様に帯電され、帯電された感光体ドラム６１ａの表面がレーザ光の走査によって露光されて露光された部分の電位が下がることにより、感光体ドラム６１ａの表面に静電潜像が形成される。そして、現像カートリッジ７から供給されたトナーが、感光体ドラム６１ａの露光された部分に保持されることにより、感光体ドラム６１ａの表面にトナー像が形成される。このように感光体ドラム６１ａの表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム６１ａの回転により用紙と対向する位置に送られて、転写ローラ６１ｃに印加された転写バイアスにより用紙に転写される。
【００３７】
（２−３）定着部
定着部１０は、プロセスカートリッジ６に対して後側に配置され、熱源により加熱される加熱ローラ１０ａおよび加熱ローラ１０ｂに圧接する加圧ローラを備えている。
【００３８】
このように構成された定着部１０では、用紙が加熱ローラ１０ａと加圧ローラ１０ｂとの間を通過することにより、用紙上のトナー像が熱定着される。
【００３９】
（３）排紙部
排紙部５は、定着部１０を通過した用紙を搬送するための排紙ローラ５１と、排紙ローラ５１より搬送された用紙を蓄積する排紙トレイ５２とを備えている。
【００４０】
このように構成された排紙部５では、定着部１０で定着された用紙が、排紙ローラ５１によって搬送されて排紙トレイ５２上に排紙される。
【００４１】
＜現像カートリッジの詳細な説明＞
次に、現像カートリッジ７の詳細な構成について説明をする。
【００４２】
現像カートリッジフレーム７１内には、図２に示すように、トナーを担持する現像ローラ７２と、トナーを現像ローラ７２へ供給する供給ローラ７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とを備えている。
【００４３】
現像ローラ７２は、左右方向（紙面に対して垂直方向）に延びる金属製の現像ローラ軸７２ａと、その現像ローラ軸７２ａを被覆する現像ローラ本体７２ｂを有している。
【００４４】
現像ローラ軸７２ａは、現像カートリッジフレーム７１に回転可能に支持されている。
【００４５】
現像ローラ本体７２ｂは、導電性のゴム材料製であり、このゴム材料として、カーボン微粒子等を含む導電性のウレタンゴム又はシリコンゴムから形成され、その表面に、フッ素が含有されたウレタンゴム又はシリコンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ７２は現像ローラ軸７２ａの軸線を回転軸としてＹ方向（反時計回り）に回転する。
【００４６】
トナー収容部７４には、トナー収容部７４内のトナーを攪拌するためのアジテータ７５が設けられている。アジテータ７５は、トナー収容部７４内で左右方向に延在し、図示しない駆動原により回動駆動される回転軸７５ａと、回転軸７５ａから半径方向に突設された攪拌板７５ｂとを有している。アジテータ７５は、回転軸７５ａとともに回転する攪拌板７５ｂによりトナー収容部７４内に収容されたトナーを攪拌するように構成されている。
【００４７】
供給ローラ７３は、左右方向に延びる金属製の供給ローラ軸７３ａと、供給ローラ軸７３ａを被覆する供給ローラ本体７３ｂと、供給ローラ本体７３ｂから供給ローラ７３の径方向に突出する突出部の一例としての突出部７３ｃとを有している。
【００４８】
供給ローラ軸７３ａは、現像カートリッジフレーム７１に回転可能に支持されている。供給ローラ本体７３ｂは、導電性の発泡材料により形成されている。また供給ローラ本体７３ｂは、現像ローラ本体７２ｂと接触するように構成されている。供給ローラ７３は、本体筐体に設けられた駆動源（図示せず）により、供給ローラ軸７３ａの軸線を回転軸としてＸ方向（反時計回り）に回転する。
【００４９】
突出部７３ｃは、供給ローラ本体７３ｂの表面に植毛された植毛により形成され、供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部と接触するように配置されている。また、突出部７３ｃは、図３（ｂ）に示すように、供給ローラ本体７３ｂを供給ローラ軸７３ａの軸線方向（左右方向）に切って展開した場合に、供給ローラ本体７３ｂにおける供給ローラ軸７３ａの軸線方向の一端７３ｄから他端７３ｅまで、供給ローラ軸７３ａの軸線方向に対して傾いて連続するように配置されている。
【００５０】
以上のように構成されたレーザプリンタ１の作用・効果について説明をする。
【００５１】
供給ローラ７３は、突出部７３ｃのみが供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部と接触する構成なので、突出部７３ｃが、供給ローラ７３と供給ローラ７３の下方の現像カートリッジフレーム７１との間に残留したトナーを搬送することができ、さらに供給ローラ７３を回転させるためのトルクの増加を抑制することができ
る。
【００５２】
突出部７３ｃは、供給ローラ本体７３ｂを供給ローラ軸７３ａの軸線方向に切って展開した場合に、図３に示す通り、供給ローラ本体７３ｂにおける供給ローラ軸７３ａの軸線方向の一端７３ｄから他端７３ｅまで連続して設けられている。これにより、供給ローラ７３が１回転したときに、突出部７３ｃは、供給ローラ軸７３ａの軸線方向において供給ローラ本体７３ｂの一端から他端までの全領域に亘って供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部と接触する。これにより、突出部７３ｃは供給ローラ７３と供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部との間に残留しているトナーを全領域に亘って搬送することができる。
【００５３】
突出部７３ｃは、供給ローラ軸７３ａの軸線方向に対して傾いて配置されているので、供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部と突出部７３ｃとが接触する面積は小さい。これにより、供給ローラ７３を回転させるためのトルクの増加をより抑制することができる。
【００５４】
突出部７３ｃは、供給ローラ本体７３ｂの表面に植毛された植毛により形成されているので、供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部と植毛とが接触する面積を更に小さくすることができる。これにより、供給ローラ７３を回転させるためのトルクの増加を更に抑制することができる。
【００５５】
供給ローラ本体７３ｂは、発泡材料により形成され、供給ローラ本体７３ｂと現像ローラ本体７２ｂとが接触しているので、供給ローラ本体７３ｂと現像ローラ本体７２ｂとが接触して回転しているときに、供給ローラ本体７３ｂと現像ローラ本体７２ｂとが供給ローラ軸７３ａの軸線方向に均一に接触する。両者が均一に接触することによって、発泡材料で成形された供給ローラ本体７３ｂの外周面に形成されている多数のセル（凹部）が現像ローラ本体７２ｂ上に残っているトナーを掻き取る。
【００５６】
これにより、帯電量の異なるトナーが現像ローラ本体７２ｂ上に不均一に搬送されて起こる印字品質の低下を抑制することができる。
【００５７】
＜変形例＞
突出部７３ｃは、供給ローラ本体７３ｂを供給ローラ軸７３ａの軸線方向に切って展開した場合に、供給ローラ本体７３ｂにおける供給ローラ軸７３ａの軸線方向の一端７３ｄから他端７３ｅまで、供給ローラ軸７３ａの軸線方向に対して傾いて連続して配置されていたが、図４に示す通り、突出部７３ｐが供給ローラ軸７３ａの軸線方向に沿って一直線上に連続するように配置されていても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
また、突出部７３ｃは、供給ローラ本体７３ｂを供給ローラ軸７３ａの軸線方向に切って展開した場合に、供給ローラ本体７３ｂにおける供給ローラ軸７３ａの軸線方向の一端７３ｄから他端７３ｅまで、供給ローラ軸７３ａの軸線方向に対して傾いて連続するように配置されていたが、図５に示すように、突出部７３ｑが供給ローラ軸７３ａの軸線方向に連続し、且つ供給ローラ７３の回転方向Ｚにおいて間隔をあけてずれて配置されていても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、突出部７３ｃは、供給ローラ本体７３ｂを供給ローラ軸７３ａの軸線方向に切って展開した場合に、供給ローラ本体７３ｂにおける供給ローラ軸７３ａの軸線方向の一端７３ｄから他端７３ｅまで、供給ローラ軸７３ａの軸線方向に対して傾いて連続するように配置されていたが、図６に示すように、例えば第１突出部７３ｈおよび第２突出部７３ｉのように複数の突出部７３ｃが供給ローラ本体７３ｂにおける供給ローラ軸７３ａの軸
線方向の一端７３ｄから他端７３ｅまで、供給ローラ軸７３ａの軸線方向に対して傾いて連続して配置されていてもよい。この場合、第１突出部７３ｈの他端７３ｊと第２突出部７３ｉの他端７３ｋとの距離Ｌ１は、第１突出部７３ｈの一端７３ｍと供給ローラ本体７３ｂの一端側における第１突出部７３ｈの他端位置７３ｎとの距離Ｌ２よりも長くなるように構成されていることが望ましい。
【００６０】
このような構成により、供給ローラ７３が１回転する間に、複数の突出部７３ｈ、７３ｉがトナーを搬送するため、供給ローラ７３と供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジ７１の底部との間にトナーが残留することを抑制することができる。
【００６１】
また、第１突出部７３ｈの他端７３ｊと第２突出部７３ｉの他端７３ｋとの距離Ｌ１は、第１突出部７３ｈの一端７３ｍと供給ローラ本体７３ｂの一端側における第１突出部７３ｈの他端位置７３ｎとの距離Ｌ２よりも長くなるように構成されているので、複数の突出部が供給ローラ軸７３ａの軸線方向において重複せず、供給ローラ７３を回転させるためのトルクの増加を抑制することができる。
【００６２】
供給ローラ７３は、供給ローラ軸７３ａを被覆する供給ローラ本体７３ｂの表面に植毛する構成であったが、図７に示すように、供給ローラ軸７３ａに繊維をブラシ状に植え付けるような構成であってもよい。この場合、供給ローラ７３は、第１植毛部７３ｆと、第１植毛部７３ｆよりも供給ローラ７３の径方向に長い突出部の一例としての第２植毛部７３ｇとを有し、第２植毛部のみが供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部と接触するような構成となる。つまり、第２植毛部７３ｇは、第１植毛部７３ｆが配置された供給ローラ７３の表面から供給ローラ７３の径方向に突出する構成となり、その第２植毛部７３ｇのみが供給ローラ７３の下方に位置する現像カートリッジフレーム７１の底部と接触する。このような構成においても、本実施例と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１・・・レーザプリンタ、２・・・本体筐体、３・・・給紙部、４・・・画像形成部、５・・・排紙部、６・・・プロセスカートリッジ、７・・・現像カートリッジ、７１・・・現像カートリッジフレーム、７２・・・現像ローラ、７３・・・供給ローラ、７３ａ・・・供給ローラ軸、７３ｂ・・・供給ローラ本体、７３ｃ・・・突出部、７３ｆ・・・第１植毛部、７３ｇ・・・第２植毛部、７３ｈ・・・第１突出部、７３ｉ・・・第２突出部
【図１】
2011232520.tif 000003
【図２】
2011232520.tif 000004
【図３】
2011232520.tif 000005
【図４】
2011232520.tif 000006
【図５】
2011232520.tif 000007
【図６】
2011232520.tif 000008
【図７】
2011232520.tif 000009