(57)【要約】【課題】従来の２倍以上という長期間に渡って弾性当接部材の機能を維持することができ、弾性当接部材の摩耗によるメンテナンスを１／２以下にすることができ、信頼性が高く長期間に渡って画像異常を防止でき、現像装置のリサイクル性を従来の２倍以上に長期化することが可能である。【解決手段】現像剤を収容する現像剤室と軸受４１、５１との間を封止する少なくとも１つの第１の弾性当接部材８と、第１の弾性当接部材８と軸受４１、５１との間に設けられ、第１の弾性当接部材８と軸受４１、５１との間を封止する封止位置と非封止位置との間を移動可能であって、初期位置が非封止位置である少なくとも１つの第２の弾性当接部材９と、第２の弾性当接部材９を非封止位置から封止位置へ移動させるリンク４４とを備えている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を現像剤室に収容する現像容器と、前記現像容器内で回転することによって前記現像剤を攪拌、搬送する回転翼が形成された搬送棒とを備え、前記搬送棒は、一端に駆動力を伝達する駆動力伝達手段を備えるとともに、前記現像容器内壁面に設けた軸受により回転自在に支持されている現像装置であって、
前記現像剤室と前記軸受との間を封止する少なくとも１つの第１の弾性当接部材と、該第１の弾性当接部材と軸受との間に設けられ、前記第１の弾性当接部材と前記軸受との間を封止する封止位置と非封止位置との間を移動可能であって、初期位置が非封止位置である少なくとも１つの第２の弾性当接部材と、該第２の弾性当接部材を前記非封止位置から前記封止位置へ移動させる移動手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置用現像装置。
【請求項２】
前記第２弾性当接部材の非封止位置に対応する前記搬送棒の部分に溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用現像装置。
【請求項３】
前記第２弾性当接部材が前記軸受内で軸方向に可動であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置用現像装置。
【請求項４】
前記第１及び第２弾性当接部材はゴムエラストマで形成され、且つ金属環で補強されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用現像装置。
【請求項５】
前記軸受がポリアセタール樹脂で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置用現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置用現像装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真技術を応用した出力記録機器として使用される画像形成装置用現像装置及び画像形成装置用現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真装置の現像装置やクリーニング装置にはトナーあるいはトナーとキャリアとから構成される現像剤を攪拌したり任意の位置に搬送する手段が設けられており、これらの攪拌、搬送手段は軸受によって現像装置の容器に回転自在に取り付けられている。
【０００３】
この軸受け方法としては回転軸と当接摺動するブッシングあるいはベアリングや、回転軸のラジアル方向に当接摺動する弾性当接部材（ゴムシール）等が用いられ、トナーあるいは現像剤をシーリングする等の手法が用いられてきた。
【０００４】
しかし、これらの軸受では現像装置の使用を重ねると、トナーあるいは現像剤が現像装置内を攪拌、搬送を繰り返すうちにこれらの圧力で回転軸と軸受との摺動面に徐々に侵入する。そして、トナーあるいは現像剤が摺擦され、そのエネルギーで溶融固着し回転トルクが増加したり、回転不良による攪拌・搬送不足で異常画像となったり、最悪は回転がロックされる場合もあった。
また、溶融したトナーあるいは現像剤の凝集体が現像装置内に攪拌、搬送され画像異常となる場合もあった。
【０００５】
これに対して、弾性当接部材の当接圧を上げてトナーあるいは現像剤の侵入を防ぐ方法もあるが、回転トルクが著しく増加し、回転ムラが発生し易く、弾性当接部材の耐久性も著しく劣るという不具合があった。
【０００６】
さらに、近年画像品質の向上を狙ってトナーあるいは現像剤の小粒径化が進んでおり、益々軸受に起因するこれら不良発生が増えてきている。
これに対して、トナーあるいは現像剤の磁性粒子を磁気ブラシを形成して防ぐ方法が提案されている。しかし、現像処理速度が速い高速機においてはトナーあるいは現像剤が現像装置内で高速に攪拌、搬送されるので、循環する圧力が高くなり、徐々に軸受に侵入し、上記と同じように画像異常等が発生する。
【０００７】
また、特開２００１−１２５３７４号（画像形成装置用現像装置の軸受シール構造及び現像装置）、特開平１１−１７４８３６号（トナー収納装置、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置）のように弾性当接部材を２個備えた構成とする提案がなされている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１２５３７４号
【特許文献２】
特開平１１−１７４８３６号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載された発明を用いても、現像剤を何度も再充填し、リサイクルする現像装置では、弾性当接部材が磨耗してしまい、そこから現像剤あるいはトナーが軸受に侵入し、上記と同じように画像異常等が発生するという問題があった。即ち、弾性当接部材の摩耗によりメンテナンスが必要となったり、現像装置の寿命となっていた。
【００１０】
そこで、本発明は、従来の２倍以上という長期間に渡って弾性当接部材の機能を維持することができ、弾性当接部材の摩耗によるメンテナンスを１／２以下にすることができ、信頼性が高く長期間に渡って画像異常を防止でき、現像装置のリサイクル性を従来の２倍以上に長期化することが可能な画像形成装置用現像装置及び画像形成装置を提供することをその目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、現像剤を現像剤室に収容する現像容器と、前記現像容器内で回転することによって前記現像剤を攪拌、搬送する回転翼が形成された搬送棒とを備え、前記搬送棒は、一端に駆動力を伝達する駆動力伝達手段を備えるとともに、前記現像容器内壁面に設けた軸受により回転自在に支持されている現像装置であって、
前記現像剤室と前記軸受との間を封止する少なくとも１つの第１の弾性当接部材と、該第１の弾性当接部材と軸受との間に設けられ、前記第１の弾性当接部材と前記軸受との間を封止する封止位置と非封止位置との間を移動可能であって、初期位置が非封止位置である少なくとも１つの第２の弾性当接部材と、該第２の弾性当接部材を前記非封止位置から前記封止位置へ移動させる移動手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置用現像装置である。この構成では、第１の弾性当接部材と軸受との間に設けられ、前記第１の弾性当接部材と前記軸受との間を封止する封止位置と非封止位置との間を移動可能であって、初期位置が非封止位置である少なくとも１つの第２の弾性当接部材を備えているので、第１の弾性当接部材が経時で劣化、摩耗しても、移動手段により第２の弾性当接部材を非封止位置から封止位置へ移動させることができる。
【００１２】
また、請求項２の発明は、前記第２弾性当接部材の非封止位置に対応する前記搬送棒の部分に溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用現像装置である。
【００１３】
また、請求項３の発明は、前記第２弾性当接部材が前記軸受内で軸方向に可動であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置用現像装置である。
【００１４】
また、請求項４の発明は、前記第１及び第２弾性当接部材はゴムエラストマで形成され、且つ金属環で補強されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置用現像装置である。
【００１５】
また、請求項５の発明は、前記軸受がポリアセタール樹脂で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置用現像装置である。
【００１６】
また、請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の画像形成装置用現像装置を備えた画像形成装置である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明に係わる一実施形態としての画像形成装置用現像ユニットの断面図、図２はその平断面図、図３は本実施例の軸受断面図である。
【００１８】
図１に示すように、現像装置である現像ユニットＧは画像形成装置に備える感光体ドラム１に対向して配置され、感光体ドラム１との間でトナーを移送して画像領域を形成している。
【００１９】
現像ユニットＧは下部ハウジング６１と上部ハウジング６２とからなるハウジング６を備えている。ハウジング６内には現像剤供給用の磁気ローラ２、現像剤攪拌、搬送用の搬送棒４、５、トナー供給ユニットのトナー供給タンク７等が設けられている。この搬送棒４、５は通常樹脂で作られており、本実施形態では、補強部材としてカラー形状の金属部材４５が一部用いられている。このように金属部材４５を設けた場合には、金属部材４５上に後述するＶ溝部４３を形成する。
【００２０】
磁気ローラ２は、感光体ドラム１に対して０．１ｍｍ〜１ｍｍの間隔を持って配置され、ベアリング２１等によりハウジング６に回転自在に取り付けられている。また、磁気ローラ２に対向して現像剤スクラバ３が設けられており、現像剤量を規制して磁気ローラ２上に現像剤の薄層を形成している。
【００２１】
搬送棒４、５は現像剤を攪拌、搬送するものであり、軸受４１、５１で回転自在にハウジングに取り付けられている。なお、これら磁気ローラ２、搬送棒４、５へはそれぞれギヤ２６、４６、５６を通して駆動力が伝えられる。
【００２２】
この軸受４１、５１は耐摩耗性、潤滑性に優れた結晶性樹脂であるポリアセタール樹脂等の成形品で作られている。このように、軸受４１、５１がポリアセタール樹脂で形成されることにより、弾性密封リップ部９１と搬送棒４、５との接触、非接触切換えを容易に成らしめることが可能となる。
【００２３】
さらに、ハウジング６の現像剤室は仕切壁６３により搬送棒４を配置した現像剤攪拌、搬送空間Ｓ１と搬送棒５を配置した現像剤攪拌、搬送空間Ｓ２とに隔てられている。搬送空間Ｓ１、Ｓ２は仕切壁６３の両端を切り欠いて連通しており、この部分を通して現像剤は両空間を搬送されている。なお、現像剤は搬送棒４、５に形成されたスクリュ形状の回転翼により、図２に示す矢印方向に攪拌、搬送される。
【００２４】
この搬送空間Ｓ１、Ｓ２を攪拌、搬送されている現像剤は、本実施形態では二成分現像剤であって、トナーは搬送棒５上に設けられたトナー供給タンク７より供給されており、トナーセンサー（図示せず）の信号を受けて自動的に搬送棒５にトナーを供給している。なお、本現像ユニットＧはキャリアを含まない一成分現像剤を収容する現像ユニットであってもよい。
【００２５】
搬送棒４により攪拌、搬送された現像剤は現像剤スクラバ３により磁気ローラ２上に薄層現像穂（磁気ブラシ）を形成し、感光体ドラム１上の潜像を現像する。現像に使われなかった現像剤は再度、搬送棒４に戻され、図２に示す矢印方向に攪拌、搬送され、消費されたトナー相当量がトナー供給タンク７より排出され、搬送棒５により攪拌、搬送される。
【００２６】
ここで、図３に示すようにこの現像剤の循環過程において、搬送棒４の回転翼により発生した現像剤の攪拌、搬送圧力により軸受４１、５１内にトナーｔが侵入しようとしてくるが、第１の弾性当接部材８の弾性密封リップ部８１により搬送棒４と接触して、トナーｔが軸受内部へ侵入するのを防いでいる。この第１の弾性当接部材８は、フッ素ゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム等の弾性体でリング上に成形された弾性密封リップ部８１と、軸受４１穴との嵌め合い力を維持する役割のＳＰＣＣ（一般冷延鋼板）、ＳＰＨＣ（一般熱延鋼板）、ＳＵＳ（ステンレス鋼板）等の剛体で環状に成形された金属環８２とから構成されている。
【００２７】
この金属管８２は、本実施形態では、弾性密封リップ部８１の外周側に設けているが、金属環を弾性密封リップ部８１の中に埋設したものを用いてもよい。本実施形態のように、外周側に金属環８２を設けることにより、第２の弾性当接部材９を軸受４１、５１に圧入するときに、圧入力が強くなる。即ち、金属環８２と軸受４１、５１のモールド部材とを圧入するときに、金属の剛性で相手のモールド部材に食い込んでいくので、食い込み量がたくさん取れる、抜けにくくなるという利点がある。
【００２８】
なお、弾性密封リップ部８１の搬送棒４への圧接力をさらに必要とする場合は弾性密封リップ部に硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線等で成形されたバネを配設することもある。
【００２９】
一方、第２の弾性当接部材９の弾性密封リップ部９１は搬送棒４に形成された非封止位置であるＶ溝部４３により搬送棒４とは非接触である。この状態が第２の弾性当接部材９の初期位置となっている。
【００３０】
画像形成装置用の現像ユニットＧが使い込まれるに連れて第１の弾性当接部材８の弾性密封リップ部８１が疲労劣化したり、摩耗し、トナーｔのシール性が低下してくる。
【００３１】
次にこの画像形成装置用の現像ユニットＧを使用していくうちに、電子写真装置である画像形成装置本体よりトナー供給タンク７の交換や、現像剤そのものの交換等のメンテナンスを要求する表示が液晶、ＬＥＤ等の表示パネルによって表れる。このメンテナンスのタイミングに移動手段であるリンク４４により第２の弾性当接部材９を非封止位置のＶ溝部４３から封止位置（搬送棒４、５の円筒形状部分）に移動し、搬送棒４と弾性密封リップ部９１とを接触させてシールさせる。この際、軸受４１は摺動性に優れたポロアセタール樹脂で形成されている為、小さな稼動力で所望の位置に移動可能である。
【００３２】
このリンク４４の可動については手動で押し込む機構にしても良いし、ギヤ、スプリング等を組込んで自動の機構としても良い。例えば、タイマー、コピー枚数のカウント手段、トナーの拡販・搬送異常の検知手段等により、第２の弾性当接部材９の移動信号をリンク４４に連結されたモータ等の駆動手段に送出して第２の弾性当接部材９を非封止位置から封止位置に移動させるように自動化してもよい。
【００３３】
このような構成により、シール性が低下した第１の弾性当接部材８の弾性密封リップ部８１を摺り抜けたトナーｔでも第２の弾性当接部材９の弾性密封リップ部９１でシールされるので、長期に渡って安定したシール効果が得られることとなる。
なお、このＶ溝部４３はＵ溝等でもよいが、この場合、弾性密封リップ部９１が可動時にメクレないようにＣ面取り（断面多角形状の面取り）、Ｒ面取り（断面円弧状の面取り）等を形成しておくのが好ましい。
【００３４】
また、弾性密封リップ部８１、９１にグリスを塗布しておくと弾性密封リップ部８１、９１の摩耗防止、搬送棒４との摩擦による異音等の防止になる。但し、グリスを塗布し過ぎると現像剤中に過剰のグリスが混入し、異常画像の原因となるので注意が必要である。
【００３５】
本発明は画像形成装置用の現像ユニットの軸受へのトナーあるいは現像剤の侵入を長期間確実に防止するものであって、２つの弾性当接部材の内、一方の弾性当接部材を軸受内で可動可能とし、搬送棒と接触、非接触の切換え機構を備えた構成とするものである。
【００３６】
本発明ではトナーあるいは現像剤の軸受への侵入を確実に防止し、消耗部品の損傷を必要最小限に留めることによりメンテナンス性の良好な画像装置を提供できる。また、信頼性が高く画像異常のない画像形成ユニット装置を提供することができる。
【００３７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、弾性当接部材を３個、４個と増やして耐久性を高めることは可能である。また、一つの弾性当接部材にシール用の弾性密封リップ部を複数ヶ所備えたものであってもよい。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、第１の弾性当接部材が経時で劣化、摩耗しても、移動手段により第２の弾性当接部材を非封止位置から封止位置へ移動させることができるので、長期に渡って安定したシール効果を得ることが可能となり、従来の２倍以上という長期間に渡って弾性当接部材の機能を維持することができ、弾性当接部材の摩耗によるメンテナンスを１／２以下にすることができ、信頼性が高く長期間に渡って画像異常を防止でき、現像装置のリサイクル性を従来の２倍以上に長期化することが可能である。
【００３９】
また、請求項２の発明によれば、搬送棒の一部に溝を形成することにより、容易に弾性密封リップ部が搬送棒との接触、非接触を切換えられることが容易に可能となる。
【００４０】
また、請求項３の発明によれば、第２の弾性当接部材を軸受内で軸方向に可動にすることにより、弾性密封リップ部が搬送棒との接触、非接触を切換えられて、弾性密封リップ部の摩耗を必要最小限に抑えられ、さらに長期に渡って安定したシール効果を得られることが可能となる。
【００４１】
また、請求項４の発明によれば、弾性当接部材をゴムエラストマで形成することにより、数μｍレベルの微粒子である現像剤が搬送棒と軸受との摺動面に侵入するのを防ぎ、搬送棒の回転ムラ、回転トルク増大を防止すると共に、現像剤の凝集体発生を防ぎ、現像異常画像を起こさすのを防止することができる。
【００４２】
また、請求項５の発明によれば、軸受がポリアセタール樹脂で形成されることにより、軸受と第２弾性当接部材との摺動性が向上するので、弾性密封リップ部と搬送棒との接触、非接触切換えを容易に成らしめることが可能となる。
【００４３】
請求項６の発明によれば、請求項１〜５の何れかの効果を有する画像形成装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の画像形成装置用現像ユニットの断面図である。
【図２】同平断面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の画像形成装置用現像ユニットに備える軸受断面図である。
【符号の説明】
１  感光体ドラム
２  磁気ローラ（現像ローラ）
４、５  搬送棒
６  ハウジング
７  トナー供給タンク
８  第１の弾性当接部材
９  第２の弾性当接部材
４１、５１  軸受
４３  Ｖ溝部（非封止位置）
４４  リンク（移動手段）
４５  金属部材
４６、５６  ギヤ（駆動力伝達手段）
８１  弾性密封リップ部
８２  金属環
９１  弾性密封リップ部
Ｇ  現像ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004361538.tif 000005