(57)【要約】【課題】供給ローラの軸をケーシングに回転自在に支持する軸受がトナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂で成形され、かつポーラス状であることにより、トナーの侵入及びトナーの付着による供給ローラの軸のロックを長期的に防止可能な現像器を提供することを目的とする。【解決手段】トナーを収容するためのケーシング１４と、感光体ドラム２上に形成された潜像をトナーを用いて現像する現像ローラ４と、現像ローラ４に接触してトナーを供給する供給ローラ１５と、供給ローラ１５の軸をケーシング１４に回転自在に支持する軸受２０とを具備する現像器２００であって、軸受２０がトナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂で成形されかつポーラス状である。【選択図】図３
2007279530.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを収容するためのケーシングと、
感光体ドラム上に形成された潜像を前記トナーを用いて現像する現像ローラと、
前記現像ローラに接触して前記トナーを供給する供給ローラと、
前記供給ローラの軸を前記ケーシングに回転自在に支持する軸受とを具備する現像器であって、
前記軸受がトナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂で成形されかつポーラス状であることを特徴とする現像器。
【請求項２】
前記軸受に潤滑油又はグリスを含浸させることを特徴とする請求項１記載の現像器。
【請求項３】
前記供給ローラと前記軸受との間にシールを有することを特徴とする請求項１又は２記載の現像器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に使用される現像器に関し、詳しくは、供給ローラをケーシングに回転自在に支持する軸受を具備する現像器に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ機、コピー機及びこれらの複合機等の画像形成装置に用いられる現像器は、トナーを現像ローラへ供給するために供給ローラを具備している。供給ローラは円筒形に形成されており、その軸の両端又は一方を軸受により回転自在に支持されている。
【０００３】
上記現像器においては、供給ローラの回転時に、トナーが軸と軸受の隙間に侵入し易く、トナーが侵入した場合、軸表面と軸受内面の摩擦によりトナーが溶解し、軸表面又は軸受内面に固着して、供給ローラの軸をロックさせるという問題点があった。
【０００４】
このことを考慮した発明として、特許文献１に示す如く、供給ローラを支持する軸受に含油フェルトを設けて軸のロックを防止する発明や、特許文献２に示す如く、供給ローラを支持する軸受の摺動面に供給する潤滑油が貯留される潤滑油貯留部を設けて、常に潤滑油を軸受の摺動面に供給することでトナーの付着を防止する発明がある。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１３３７３２号公報
【特許文献２】特開２００２−１６２８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の発明では、トナーの侵入及び軸受へのトナーの付着を一時的に防止することはできるが、長期使用により含油フェルトのシール効果が減退し、軸受にトナーが侵入することにより供給ローラの軸にトナーが固着する恐れがある。また、特許文献２の発明では、軸受の摺動面に潤滑油を常に供給することでトナーの付着を防止できるが、潤滑油を軸受の摺動面に供給しなくてはならないため、潤滑油を貯留するための潤滑油貯留部を別途設ける必要がある。さらに、従来の現像器においては、トナーの侵入及びトナーの付着を短期的には防げるものの、長期的に又は完全に防止することは難しい。従ってトナーの侵入及びトナーの付着が起こることを前提として問題を解決しなければならない。
【０００７】
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたものであり、供給ローラの軸をケーシングに回転自在に支持する軸受がトナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂で成形され、かつポーラス状であることにより、トナーの侵入及びトナーの付着による供給ローラの軸のロックを長期的に防止可能な現像器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】
【０００８】
当該目的を達成するために、請求項１に記載の現像器は、トナーを収容するためのケーシングと、感光体ドラム上に形成された潜像を前記トナーを用いて現像する現像ローラと、前記現像ローラに接触して前記トナーを供給する供給ローラと、前記供給ローラの軸を前記ケーシングに回転自在に支持する軸受とを具備する現像器であって、前記軸受がトナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂で成形されかつポーラス状であることを特徴としている。
【０００９】
請求項２に記載の現像器は、請求項１記載の現像器において、前記軸受に潤滑油又はグリスを含浸させることを特徴としている。
【００１０】
請求項３に記載の現像器は、請求項１又は２記載の現像器において、前記供給ローラと前記軸受との間にシールを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の現像器によれば、供給ローラの軸をケーシングに回転自在に支持する軸受が、トナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂で成形されかつポーラス状であることから、軸受にトナーとの親和性を持たせることでトナーが付着する場合であっても、供給ローラの軸のロックを長期的に防止可能な現像器を提供することができる。
【００１２】
請求項２に記載の現像器によれば、軸受に潤滑油又はグリスを含浸させることから、潤滑油又はグリスが軸受の摺動面に供給されることでトナーの付着による供給ローラの軸のロックを長期的に防止可能な現像器を提供することができる。
【００１３】
請求項３に記載の現像器によれば、供給ローラと軸受との間にシールを有することから、供給ローラ側から軸受へのトナーの侵入を遮断し、トナーの侵入及びトナーの付着による供給ローラの軸のロックをさらに長期的に防止可能な現像器を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態に係る現像器について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る現像器２００を有する画像形成装置１００を模式的に示した図であり、図２は、本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器２００の供給ローラ近傍について拡大した概略縦断面図である。
【００１５】
画像形成装置１００は、帯電装置１によって均一に帯電した感光体ドラム２の表面に、ＬＥＤヘッド３から画像情報に基づいた光像を露光して静電潜像を形成し、現像ローラ４で静電潜像に応じたトナー像を形成することにより可視像を形成する。感光体ドラム２は、表面に有機感光体による光導電膜が形成され、駆動源により所定速度で回転するものであり、帯電装置１により一定電圧に帯電されている。
【００１６】
一方、画像形成が開始されると、給紙トレイ５に載置された記録用紙がピックアップローラ７により取り出されて搬送路８へ送り出される。送り出された記録用紙は搬送路８に適宜配置された搬送ローラ９により搬送路８に沿って感光体ドラム２へと搬送される。感光体ドラム２へ搬送された記録用紙は転写ローラ１０によって感光体ドラム２に押圧されるが、転写ローラ１０に感光体ドラム２上のトナー像と逆極性の電圧を印加することにより、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像が記録用紙へ転写される。
【００１７】
トナー像が転写された記録用紙は、搬送路８に沿って下流へと搬送され、ヒータを内蔵する定着ローラ１１によって圧力と熱が印加されることにより、記録用紙上のトナーが記録用紙に定着する。トナーが定着した記録用紙は、排紙ローラ１２によって排紙トレー１３へ排出される。
【００１８】
本実施例に係る現像器２００は、トナーを収容するためのケーシング１４と、感光体ドラム２上に形成された潜像をトナーを用いて現像する現像ローラ４と、現像ローラ４に接触してトナーを供給する供給ローラ１５と、供給ローラ１５をケーシング１４で回転自在に支持する軸受とを具備するものである。現像器２００は、画像形成装置１００における現像ユニットとして機能し、現像プロセスにおいてトナーを感光体ドラム２上に搬送する。
【００１９】
ケーシング１４は、トナーを収容するための容器であり、図２に示す如く、収容されたトナーを撹拌して供給ローラ１５側へ送り出すアジテータ１６をケーシング１４の内部に有している。アジテータ１６がケーシング１４に収容されたトナーを撹拌することにより、トナーがケーシング１４内で凝集することを防止する。
【００２０】
現像ローラ４は、図２に示す如く、中空の円筒形の形状を有する表面が滑らかなスポンジ材４ａ（ローラ本体）にローラ軸４ｂが挿通されたものであり、スポンジ材４ａの表面に担持したトナーを感光体ドラム２に供給し、感光体ドラム２の表面の潜像を可視像化する。
【００２１】
供給ローラ１５は、図２に示す如く、中空の円筒形の形状を有するスポンジ材１５ａ（ローラ本体）にローラ軸１５ｂが挿通されたものであり、アジテータ１６により送り出されたトナーをスポンジ材１５ａで捕捉し、現像ローラ４へ供給する。供給ローラ１５はローラ軸１５ｂの端部が後述する軸受２０（図３）によりケーシング１４の壁部に回転自在に支持されており、図示しないが駆動源によりローラ軸１５ｂを回転させることで、スポンジ材１５ａとローラ軸１５ｂが一体となって回転する。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器２００の軸受２０近傍について拡大した概略縦断面図である。軸受２０は、図３に示す如く、ケーシング１４の壁部に形成された軸受挿入孔２１に、供給ローラ１５のローラ軸１５ｂの端部を回転自在に支持している。軸受挿入孔２１の供給ローラ１５のスポンジ材１５ａ側端部には、シール２２が設置されている。
【００２３】
供給ローラ１５及びシール２２は、アジテータ１６からトナーが送り出されることによりトナーと接する状態となる。従って、長期間ローラ軸１５ｂを回転させていると、ローラ軸１５ｂとシール２２との間の摺動部からトナーが軸受２０側に侵入してくる場合があり、このトナーの侵入によりトナーが軸受２０に付着する。
【００２４】
軸受２０は、図４に示す如く、ケーシング１４の壁部に形成された軸受挿入孔２１に嵌め込まれる取付部２０ａと、取付部２０ａの端部に設けられたフランジ部２０ｂと、取付部２０ａ及びフランジ部２０ｂを貫通して形成されるローラ軸挿通孔２０ｃを具備する。なお、軸受２０の形状は図４に示す形状には限定されず、供給ローラ１５のローラ軸１５ｂの端部をケーシング１４の壁部に回転自在に支持できる形状であればよい。
【００２５】
ローラ軸挿通孔２０ｃは、ローラ軸１５ｂが挿通されるものでローラ軸１５ｂの外径より若干大きい外径を有する孔が取付部２０ａ及びフランジ部２０ｂを貫通して形成されている。
【００２６】
軸受２０は、トナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂で成形されかつポーラス状である。トナーはバインダー樹脂、着色剤、必要に応じて帯電制御剤、オフセット防止剤から構成されている。トナーの構成成分であるバインダー樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、スチレン−ブタジエン系共重合体、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリオレフィン系樹脂などの熱可塑性樹脂が知られているが、本実施例で使用するトナーはスチレン−アクリル系共重合体をバインダー樹脂とするため、軸受２０はスチレン−アクリル系共重合体により成形されている。軸受２０は、用いるスチレン−アクリル系共重合体の重合度をバインダー樹脂に用いるスチレン−アクリル系共重合体の重合度より大きくすることにより軸受２０自体の強度を向上させる。軸受２０の材料をトナーの構成成分であるバインダ樹脂と同じ樹脂にすることで、軸受２０にトナーとの親和性を持たせ、トナーの侵入によりトナーが付着した場合であっても、材料がバインダ樹脂と同じ樹脂でない軸受と比較してトナーが固着しないようになっている。
【００２７】
軸受２０はポーラス状にすることで、空隙部分に潤滑油又はグリスを含浸させることができる。軸受２０に潤滑油又はグリスを含浸させることで、軸受２０に含浸している潤滑油又はグリスがローラ軸１５ｂと軸受２０との間の摺動部に供給されることで摺動部での摩擦が低減する。それにより摩擦熱によるトナーの溶解が減少し、ローラ軸１５ｂ表面又は軸受２０表面へのトナーの固着によるローラ軸１５ｂのロックが防止できる。
【００２８】
軸受挿入孔２１は、ケーシング１４のフレームの壁部で肉厚の厚い部分に形成され、軸受２０を挿入できる程度に軸受２０の外径より若干大きくなっている。シール２２は耐トナー性のスポンジ材であり、トナーの侵入を軽減するために、軸受挿入孔２１の供給ローラ１５のスポンジ材１５ａ側端部に形成される。シール２２の中心部にはローラ軸１５ｂを挿入できる程度にローラ軸１５ｂの外径より若干小さい外径のローラ軸挿通孔を有しており、ローラ軸１５ｂが挿通される。
【００２９】
トナーの固着による供給ローラの軸のロックを防止するその他の方法として、図５に示す実施例が挙げられる。図５は本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器２００の軸受２０の代わりに軸受３０を用いた場合の軸受３０近傍について拡大した概略縦断面図である。軸受３０は材質をポリアセタール（ＰＯＭ：Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）とする軸受であり、図５に示す如く、ケーシング１４の壁部に形成された軸受挿入孔２１に、供給ローラ１５のローラ軸１５ｂの端部を回転自在に支持している。ローラ軸１５ｂは軸受３０と挿通するが、挿通することにより軸受２０と接しているローラ軸１５ｂの表面は剥離性の高い材質、例えばテフロン（登録商標）やフッ素等でコーティング１５ｃが施されている。コーティング１５ｃをローラ軸１５ｂに施すことでローラ軸１５ｂにトナーが付着し固着しても剥がれ易くなる為、ローラー軸１５ｂと軸受３０との間にトナーが噛み込まず、トナーの固着によるローラー軸１５ｂのロックを防止することができる。なお、図示していないが、シール２２を軸受挿入孔２１の供給ローラ１５のスポンジ材１５ａ側端部に形成しても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る現像器２００を有する画像形成装置１００の模式図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器２００の供給ローラ近傍について拡大した概略縦断面図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器２００の軸受２０近傍について拡大した概略縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器２００の軸受２０の概略斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の画像形成装置１００に係る現像器２００の軸受２０の代わりに軸受３０を用いた場合の軸受３０近傍について拡大した概略縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２      感光体ドラム
４      現像ローラ
１４    ケーシング
１５    供給ローラ
２０    軸受
２２    シール
２００  現像器
【図１】
2007279530.tif 000003
【図２】
2007279530.tif 000004
【図３】
2007279530.tif 000005
【図４】
2007279530.tif 000006
【図５】
2007279530.tif 000007