(57)【要約】【課題】現像ローラーの両端に設けられるギャップ形成部材の像担持体に対する押圧力が変化するのを抑制することが可能な現像装置を提供する。【解決手段】この現像装置２は、現像ローラー２０と、現像ローラー２０にトナーを供給する磁気ローラー２１と、磁気ローラー２１の回転駆動力を現像ローラー２０に伝達する中間ギア２３と、現像ローラー２０、磁気ローラー２１及び中間ギア２３を回転可能に軸支する一方側軸受部材２６と、を備える。一方側軸受部材２６は、磁気ローラー２１を中心として揺動可能である。磁気ローラー２１から中間ギア２３を介して現像ローラー２０に回転駆動力を伝達する際に一方側軸受部材２６にかかる力の方向は、磁気ローラー２１と現像ローラー２０とを結ぶ線Ｌ２に略平行である。【選択図】図５
2016133712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、前記像担持体との対向領域において前記像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、
前記現像ローラーと対向して配置され、前記現像ローラーとの対向領域において前記現像ローラーにトナーを供給するトナー供給ローラーと、
前記トナー供給ローラーの回転駆動力を前記現像ローラーに伝達する中間ギアと、
前記現像ローラーの回転軸、前記トナー供給ローラーの回転軸、及び前記中間ギアの回転軸を回転可能に軸支する軸受部材と、
を備え、
前記現像ローラーの両端には、前記像担持体に当接することにより前記現像ローラーと前記像担持体との間に所定のギャップを形成するギャップ形成部材が設けられ、
前記軸受部材は、前記トナー供給ローラーの回転軸を中心として揺動可能であり、
前記トナー供給ローラーから前記中間ギアを介して前記現像ローラーに回転駆動力を伝達する際に前記軸受部材にかかる力の方向は、前記トナー供給ローラーの回転軸と前記現像ローラーの回転軸とを結ぶ線に略平行であることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー供給ローラーの回転軸には、前記中間ギアに噛合して回転駆動力を出力する出力ギアが設けられており、
前記軸受部材にかかる力の方向は、前記出力ギアのピッチ円と前記中間ギアのピッチ円との接線に対して前記中間ギアの圧力角だけ前記中間ギア側に傾斜した方向であり、前記トナー供給ローラーの回転軸と前記現像ローラーの回転軸とを結ぶ線に略平行であ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】
請求項１または２に記載の現像装置を備える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、現像装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、像担持体にトナーを供給する現像ローラーと現像ローラーにトナーを供給するトナー供給ローラーとを含む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。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置においては、感光体ドラム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ことを行っている。このような現像装置として、像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラー（トナー供給ローラー）と、を含む現像装置が知られている。
【０００３】
良好な画像品質を確保するためには、現像ローラーの外周面と感光体ドラムの外周面との間隔（現像ギャップ）を高精度に保持する必要がある。このため、現像ローラーの回転軸の両端に現像プーリー（ギャップ形成部材）を設けるとともに、現像ローラーを感光体ドラムに押圧する押圧部材を設けた画像形成装置が広く用いられている。この画像形成装置では、現像プーリーが感光体ドラムの外周面に当接するとともに感光体ドラムに対して従動回転することによって、現像ローラーが感光体ドラムに対して所定の現像ギャップを保持した状態で回転する。
【０００４】
また、良好な画像品質を確保するためには、現像ローラーの外周面と磁気ローラーの外周面との間隔を高精度に維持する必要がある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１には、像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、現像ローラーにトナーを供給する磁気ローラー（トナー供給ローラー）と、現像ローラーの回転軸および磁気ローラーの回転軸の両方を回転可能に軸支する軸受部材と、を含み、現像ローラーの回転軸の両端には感光体ドラムに当接するギャッププーリー（ギャップ形成部材）が設けられ、軸受部材を磁気ローラーの回転軸を中心として揺動可能に構成した現像装置が開示されている。この現像装置では、現像ローラーの回転軸と磁気ローラーの回転軸とを同一の軸受部材によって軸支するので、現像ローラーの外周面と磁気ローラーの外周面との間隔を高精度に維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１６７４２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の現像装置では、磁気ローラーの回転駆動力を現像ローラーに伝達する際に、軸受部材には、磁気ローラーの回転軸を中心として軸受部材を揺動させる力がかかる。このため、現像ローラーには、磁気ローラーの回転軸を中心として揺動する力がかかるので、現像ローラーの両端に設けられたギャッププーリーの感光体ドラムに対する押圧力が変化してしまうという問題点がある。例えば、現像ローラーを感光体ドラムから遠ざける方向に力が加わった場合、現像ローラーと感光体ドラムとの間の現像ギャップが広がってしまう。また、現像ローラーを感光体ドラムに近づける方向に力が加わった場合、ギャッププーリーの内周面や外周面が摩耗して、現像ローラーと感光体ドラムとの間の現像ギャップが狭くなってしまう。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、現像ローラーの両端に設けられるギャップ形成部材の像担持体に対する押圧力が変化するのを抑制することが可能な現像装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の現像装置は、静電潜像が形成される像担持体と対向して配置され、像担持体との対向領域において像担持体にトナーを供給する現像ローラーと、現像ローラーと対向して配置され、現像ローラーとの対向領域において現像ローラーにトナーを供給するトナー供給ローラーと、トナー供給ローラーの回転駆動力を現像ローラーに伝達する中間ギアと、現像ローラーの回転軸、トナー供給ローラーの回転軸、及び中間ギアの回転軸を回転可能に軸支する軸受部材と、を備える。現像ローラーの両端には、像担持体に当接することにより現像ローラーと像担持体との間に所定のギャップを形成するギャップ形成部材が設けられている。軸受部材は、トナー供給ローラーの回転軸を中心として揺動可能である。トナー供給ローラーから中間ギアを介して現像ローラーに回転駆動力を伝達する際に軸受部材にかかる力の方向は、トナー供給ローラーの回転軸と現像ローラーの回転軸とを結ぶ線に略平行である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、トナー供給ローラーから中間ギアを介して現像ローラーに回転駆動力を伝達する際に軸受部材にかかる力の方向は、トナー供給ローラーの回転軸と現像ローラーの回転軸とを結ぶ線に略平行である。これにより、軸受部材がトナー供給ローラーの回転軸を中心として揺動するのを抑制することができるので、現像ローラーに、トナー供給ローラーの回転軸を中心として揺動する力がかかるのを抑制することができる。このため、現像ローラーの両端に設けられたギャップ形成部材の像担持体に対する押圧力が変化するのを抑制することができるので、現像ローラーと像担持体との間の現像ギャップが広がったり、狭くなったりするのを抑制することができる。その結果、良好な画像品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態の現像装置を備えた画像形成装置の全体構成を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態の現像装置の構造を示した側面断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の現像装置の一方端の構造を示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態の現像装置の一方端の各種ギアを取り外した状態を示した斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態の現像装置の一方端の構造を示した側面図である。
【図６】本発明の一実施形態の現像装置の構造を示した斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態の現像装置の現像ローラーの構造を示した斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態の現像装置の磁気ローラーギアの小径部と中間ギアとの噛み合い部分を示した拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１〜図８を参照して、本発明の一実施形態による現像装置２を備えた画像形成装置１について説明する。図１に示すように、画像形成装置１は略六面体構造の装置本体（画像形成装置本体）３を備える。装置本体３のユーザーが向き合う正面部には、装置本体３に対して開閉可能に取り付けられ、開くことにより手差しトレイとなる前カバー４と、装置本体３に対して着脱可能な用紙カセット５と、が設けられている。装置本体３の上部には、用紙が排出される排出トレイ６と、複数のボタン等からなる操作部７と、が設けられている。
【００１４】
装置本体３の内部には、図示しない画像形成部、定着部、用紙搬送路などが設けられている。画像形成部は、パソコン等の上位装置から取り込んだ画像データに基づいて、供給される用紙にトナー像を転写して画像を形成するものである。画像形成部は、静電潜像を担持する後述する感光体ドラム８、感光体ドラム８の表面を帯電させる帯電ユニット、原稿画像に対応する静電潜像を感光体ドラム８の表面にレーザービーム等によって形成する露光ユニット、形成された静電潜像に現像剤を付着させてトナー像を形成する後述する現像装置２、トナー像を用紙に転写する転写ローラー、感光体ドラム表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード等を含んでいる。また、定着部は、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧することにより、用紙上にトナー像を定着させる。
【００１５】
装置本体３の右側面には、装置本体３に対して開閉するカバー部材９が取り付けられている。後述する現像装置２は、カバー部材９を開くことにより装置本体３の右側面から交換される。
【００１６】
次に、現像装置２周辺の詳細構造について説明する。画像形成装置１はタンデム型のカラープリンターであり、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて現像装置２および感光体ドラム（像担持体）８が設けられているが、各現像装置２および各感光体ドラム８の構成および動作は基本的に同様である。
【００１７】
図２に示すように、現像装置２は、現像ローラー（現像剤担持体）２０と、磁気ローラー（トナー供給ローラー）２１と、規制ブレード２４と、攪拌搬送部材４２、及び現像容器２２等により構成されている。
【００１８】
現像容器２２は、現像装置２の外郭を構成し、その下部で仕切り部２２ｂによって第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄに仕切っている。第１搬送室２２ｃ及び第２搬送室２２ｄには、キャリアとトナーからなる現像剤が収容される。また、現像容器２２は、攪拌搬送部材４２および磁気ローラー２１を回転可能に保持している。更に、現像容器２２には、現像ローラー２０を感光体ドラム８に向けて露出させる開口２２ａが形成されている。
【００１９】
現像ローラー２０は、感光体ドラム８に対向し、一定の間隔を設けて感光体ドラム８の右方に配設される。また、現像ローラー２０は、感光体ドラム８に接近した対向領域において、感光体ドラム８にトナーを供給する現像領域Ｄを形成している。磁気ローラー２１は、一定の間隔を設けて現像ローラー２０に対向し、現像ローラー２０の右斜め下方に配設される。また、磁気ローラー２１は、現像ローラー２０に接近した対向領域において、現像ローラー２０にトナーを供給する。攪拌搬送部材４２は磁気ローラー２１の略下方に配設される。また、規制ブレード２４は磁気ローラー２１の左斜め下方にて現像容器２２に固定保持されている。
【００２０】
攪拌搬送部材４２は、第１スパイラル４３と第２スパイラル４４の２本で構成される。第２スパイラル４４が磁気ローラー２１の下方で、第２搬送室２２ｄ内に設けられ、第１スパイラル４３が第２スパイラル４４の右方に隣接して、第１搬送室２２ｃ内に設けられる。
【００２１】
第１及び第２スパイラル４３、４４は現像剤を攪拌して現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーはキャリアに保持される。また、第１搬送室２２ｃと第２搬送室２２ｄを仕切る仕切り部２２ｂの長手方向（図２の紙面表裏方向）の両端部分には、連通部が設けられており、第１スパイラル４３が回転すると、帯電した現像剤が仕切り部２２ｂに設けた一方の連通部から第２スパイラル４４に搬送され、現像剤が第１搬送室２２ｃ内と第２搬送室２２ｄ内とを循環する。そして、第２スパイラル４４から磁気ローラー２１に現像剤が供給される。
【００２２】
磁気ローラー２１は、磁極部材Ｍ及び非磁性材からなる非磁性スリーブ２１ｂ等を備え、攪拌搬送部材４２により供給された現像剤を担持し、担持した現像剤からトナーのみを現像ローラー２０に供給するものである。磁極部材Ｍは、断面扇形に形成された外周部の極性の異なる複数の磁石が交互に配設されている。非磁性スリーブ２１ｂは、現像ローラー２０と同方向（図２の時計回り方向）に回転し、また直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスを印加される。非磁性スリーブ２１ｂ表面において、帯電した現像剤は磁極部材Ｍの磁力によって磁気ブラシを形成して担持され、磁気ブラシは規制ブレード２４によって所定の高さに調節される。
【００２３】
非磁性スリーブ２１ｂが回転すると、磁気ブラシは、磁極部材Ｍによって非磁性スリーブ２１ｂ表面に担持されて搬送され、現像ローラー２０に接触すると、磁気ブラシのトナーのみが、非磁性スリーブ２１ｂに印加されたバイアスに応じて、現像ローラー２０に供給される。
【００２４】
現像ローラー２０は、磁極部材２０ｂと、非磁性の金属材料で円筒状に形成される現像スリーブ２０ｃ等を備えて構成されている。
【００２５】
現像スリーブ２０ｃは回転自在に構成され、更に、磁石よりなる磁極部材２０ｂが磁気ローラー２１と対向する位置に現像スリーブ２０ｃと所定の間隔を設けて配置される。また、現像スリーブ２０ｃには、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【００２６】
現像バイアスを印加された現像スリーブ２０ｃが図２の時計回り方向に回転すると、現像領域Ｄにおいて、現像バイアス電位と感光体ドラム８の露光部位の電位との電位差により、現像スリーブ２０ｃ表面に担持されたトナーが感光体ドラム８に飛翔する。飛翔したトナーは矢印Ａ方向（反時計回り方向）に回転する感光体ドラム８上の露光部位に順次付着し、感光体ドラム８上の静電潜像が現像される。
【００２７】
また、磁気ローラー２１は図３および図４に示すように、非磁性スリーブ２１ｂ（図２参照）と一体となって回転する回転軸２１ａを含んでいる。磁気ローラー２１の一方端には、回転軸２１ａのＤカット部に磁気ローラーギア（出力ギア）２１ｃが設けられている。この磁気ローラーギア２１ｃは、大径部２１ｄと小径部２１ｅ（図５参照）とを有している。大径部２１ｄには、駆動力伝達ギア２５が噛合されており、モーターやギア列等からなる図示しない駆動機構から駆動力伝達ギア２５を介して回転駆動力が伝達される。小径部２１ｅには、中間ギア２３が噛合されている。
【００２８】
また、現像ローラー２０は、現像スリーブ２０ｃと一体となって回転する回転軸２０ａを含んでいる。現像ローラー２０の両端には図６および図７に示すように、現像プーリー（ギャップ形成部材）２０ｄが設けられている。現像プーリー２０ｄの半径は、現像スリーブ２０ｃの半径に現像ギャップを足した大きさに形成されている。このため、現像プーリー２０ｄが感光体ドラム８の外周面に当接するとともに感光体ドラム８に対して従動回転することによって、現像ローラー２０が感光体ドラム８に対して所定の現像ギャップを保持した状態で回転する。また、現像ローラー２０の一方端（図６の右方向端部）には図３に示すように、回転軸２０ａのＤカット部に現像ローラーギア２０ｅが固定されている。
【００２９】
現像ローラーギア２０ｅには、中間ギア２３が噛合されている。中間ギア２３は、磁気ローラーギア２１ｃの小径部２１ｅにも噛合されているので、磁気ローラー２１から中間ギア２３を介して現像ローラー２０に回転駆動力が伝達される。
【００３０】
現像装置２の長手方向の一方端（図６の右方向端部）には、現像ローラー２０の回転軸２０ａ、磁気ローラー２１の回転軸２１ａおよび中間ギア２３の回転軸２３ａを回転可能に軸支する一方側軸受部材（軸受部材）２６が設けられている。また、現像装置２の長手方向の他方端（図６の左方向端部）には、現像ローラー２０の回転軸２０ａおよび磁気ローラー２１の回転軸２１ａを回転可能に軸支する他方側軸受部材２７が設けられている。一方側軸受部材２６および他方側軸受部材２７は、磁気ローラー２１の回転軸２１ａを中心として揺動するように構成されている。また、一方側軸受部材２６および他方側軸受部材２７は、圧縮コイルバネ等からなる付勢部材２８（図３参照）により押圧されることによって揺動し、現像ローラー２０は、感光体ドラム８に接近する。
【００３１】
また、中間ギア２３は図８に示すように、磁気ローラーギア２１ｃの小径部２１ｅのピッチ円Ｃ２１と中間ギア２３のピッチ円Ｃ２３との接線Ｌ１に対して中間ギア２３の圧力角（ここでは２０度）だけ中間ギア２３側に傾斜した方向（矢印Ｂ方向）が、磁気ローラー２１の回転軸２１ａと現像ローラー２０の回転軸２０ａとを結ぶ線Ｌ２（図５参照）に略平行になるように、配置されている。このため、磁気ローラー２１から中間ギア２３を介して現像ローラー２０に回転駆動力を伝達する際に一方側軸受部材２６にかかる力の方向は、磁気ローラー２１の回転軸２１ａと現像ローラー２０の回転軸２０ａとを結ぶ線Ｌ２に略平行になっており、矢印Ｂ方向と同方向である。
【００３２】
図３に示すように、第１スパイラル４３の一方端にはギア４３ａが設けられており、第２スパイラル４４の一方端にはギア４４ａが設けられている。また、ギア４３ａとギア４４ａとに噛合するように、ギア２９が設けられている。このギア２９には、駆動力伝達ギア２５が噛合されており、駆動力伝達ギア２５が回転することによってギア２９を介してギア４３ａおよび４４ａに回転駆動力が伝達される。
【００３３】
本実施形態では、上記のように、磁気ローラー２１から中間ギア２３を介して現像ローラー２０に回転駆動力を伝達する際に一方側軸受部材２６にかかる力の方向は、磁気ローラー２１の回転軸２１ａと現像ローラー２０の回転軸２０ａとを結ぶ線Ｌ２（図５参照）に略平行である。これにより、一方側軸受部材２６が磁気ローラー２１の回転軸２１ａを中心として揺動するのを抑制することができるので、現像ローラー２０に、磁気ローラー２１の回転軸２１ａを中心として揺動する力がかかるのを抑制することができる。このため、現像ローラー２０の両端に設けられた現像プーリー２０ｄの感光体ドラム８に対する押圧力が変化するのを抑制することができるので、現像ローラー２０と感光体ドラム８との間の現像ギャップが広がったり、狭くなったりするのを抑制することができる。その結果、良好な画像品質を確保することができる。
【００３４】
また、上記のように、現像ローラー２０の一方端と磁気ローラー２１の一方端とを同一の（単一の）一方側軸受部材２６によって軸支するとともに、現像ローラー２０の他方端と磁気ローラー２１の他方端とを同一の（単一の）他方側軸受部材２７によって軸支する。これにより、現像ローラー２０の外周面と磁気ローラー２１の外周面との間隔を高精度に維持することができる。
【００３５】
また、上記のように、磁気ローラー２１から中間ギア２３を介して現像ローラー２０に回転駆動力を伝達する際に一方側軸受部材２６にかかる力の方向は、磁気ローラーギア２１ｃのピッチ円Ｃ２１と中間ギア２３のピッチ円Ｃ２３との接線Ｌ１に対して中間ギア２３の圧力角だけ中間ギア２３側に傾斜した方向（矢印Ｂ方向）であり、磁気ローラー２１の回転軸２１ａと現像ローラー２０の回転軸２０ａとを結ぶ線Ｌ２に略平行である。これにより、磁気ローラー２１から中間ギア２３を介して現像ローラー２０に回転駆動力を伝達する際に一方側軸受部材２６にかかる力の方向を、容易に、磁気ローラー２１の回転軸２１ａと現像ローラー２０の回転軸２０ａとを結ぶ線Ｌ２に略平行にすることができる。
【００３６】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００３７】
例えば、上記実施形態では、タンデム型のカラープリンターに本発明を適用した例について示したが、本発明はこれに限らない。言うまでもなく、モノクロ複写機、モノクロプリンター、デジタル複合機、ファクシミリ等の、現像ローラーとトナー供給ローラーとを備えた現像装置を有する種々の画像形成装置に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  画像形成装置
２  現像装置
８  感光体ドラム（像担持体）
２０  現像ローラー
２０ａ  回転軸
２０ｄ  現像プーリー（ギャップ形成部材）
２１  磁気ローラー（トナー供給ローラー）
２１ａ  回転軸
２１ｃ  磁気ローラーギア（出力ギア）
２３  中間ギア
２３ａ  回転軸
２６  一方側軸受部材（軸受部材）
Ｃ２１、Ｃ２３  ピッチ円
Ｌ１  接線
Ｌ２  線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2016133712.tif 000008
【図７】
2016133712.tif 000009
【図８】
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