JP4604715B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置及び画像形成装置に関する。

従来、レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられるものとして、現像ローラとその現像ローラにトナーを供給するための供給ローラとを有する現像装置が提供されている。例えば特許文献１では、現像ローラ及び供給ローラの下方において、これらローラの周面に沿うようにフレーム部を設け、現像ローラに対して適正にトナー供給可能とした技術が開示されている。
特開２００４−１１８０９３公報

ところで、上記のような従来の現像装置では、トナーを詰め替え可能とする構成が広く用いられている。トナーを詰め替える場合、現像装置内に古いトナーが残存していると、詰め替え後の画質に悪影響を及ぼすことから、できるだけ古いトナーを現像装置内から除去（回収）したうえで、新しいトナーを充填しなければならない。しかしながら、従来の構成では、トナーの詰め替え作業を行おうとした場合、現像ローラ、供給ローラ、及びフレーム部によって構成される隙間に入り込んだトナーを回収しにくいという問題があった。即ち、現像装置は、機能的な要因及び小型化の要請から、現像ローラ、供給ローラ、及びフレーム部が密度高く近接して配置される傾向にあった。そのため、これら部品間には、トナーが詰まりやすく、現像装置内からトナーを迅速かつ十分に回収することは困難であった。

本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、トナーの回収を良好に行いうる構成を簡易に実現することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能に設けられ、粉体トナーにより静電潜像を可視像化して現像を行う現像装置であって、像担持体と対向する現像ローラと、前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、を備え、画像形成時には、前記供給ローラと前記現像ローラとが対向する個所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、予め設定された第１の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動不能とされ、非画像形成時には、前記個所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、前記第１の距離から、当該第１の距離よりも大きい第２の距離となるように、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動可能とされることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前記フレーム部は、前記供給ローラの外周面に対向配置される対向面を有し、前記供給ローラが前記現像ローラに対して相対移動することに応じて、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、予め設定された第３の距離から、当該第３の距離よりも大きい第４の距離となるように変更されることを特徴とする。

請求項３の発明は、画像形成装置の装置本体に着脱可能に設けられ、粉体トナーにより静電潜像を可視像化して現像を行う現像装置であって、像担持体と対向する現像ローラと、前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、を備え、前記フレーム部は、前記供給ローラの外周面に対向配置される対向面を有し、画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、予め設定された第３の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動不能とされ、非画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、前記第３の距離から、当該第３の距離よりも大きい第４の距離となるように、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動可能とされることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の現像装置において、前記現像装置が前記装置本体から離脱された後に、前記供給ローラが相対移動可能とされることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の現像装置において、前記供給ローラの軸部材は、前記フレーム部を貫通しており、前記軸部材の先端部が、前記供給ローラを相対移動させるための操作部とされていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項５に記載の現像装置において、前記供給ローラの前記軸部材には、第１のギヤが取り付けられており、前記フレーム部には、前記第１のギヤと噛合して当該第１のギヤに駆動力を伝達するための着脱可能な第２のギヤが配置されており、前記非画像形成時には、前記第１のギヤと前記第２のギヤとの噛合を解除することにより、前記操作部が操作可能とされることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６に記載の現像装置において、前記非画像形成時に、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤのうちの前記第２のギヤのみを取り外すことにより、前記操作部が操作可能とされることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項６に記載の現像装置において、前記非画像形成時に、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤの両ギヤを取り外すことにより、前記操作部が操作可能とされることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項５ないし請求項８のいずれかに記載の現像装置において、前記フレーム部は、前記供給ローラの前記軸部材を案内するガイド部を有することを特徴とする。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の現像装置において、前記フレーム部は、前記供給ローラの軸方向において互いに対向して配置される両側壁を有し、前記供給ローラの前記軸部材は、前記両側壁をそれぞれ貫通し、各側壁に支持されるように設けられ、前記ガイド部は、前記フレーム部の前記両側壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

請求項１１の発明は、請求項９又は請求項１０に記載の現像装置において、前記ガイド部は、溝状に形成され、画像形成時には、前記ガイド部の少なくとも一部を閉塞する着脱可能なキャップ部材を備え、非画像形成時には、前記キャップ部材が前記ガイド部から取り外されることにより、前記軸部材が前記ガイド部に従って移動可能となることを特徴とする。

請求項１２の発明は、請求項１１に記載の現像装置において、前記ガイド部には、前記キャップ部材の外面を支持する支持面が設けられ、前記キャップ部材は、前記支持面と前記キャップの外面との間にシート状の貼着媒体を介在させた状態で前記ガイド部に取り付けられることを特徴とする。

請求項１３の発明は、請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の現像装置において、前記供給ローラは、画像形成時に前記現像ローラと当接する構成をなすことを特徴とする。

請求項１４の発明は、画像形成装置において、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の現像装置が設けられていることを特徴とする。

請求項１５の発明は、画像形成装置において、像担持体と、前記像担持体と対向する現像ローラと、前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、を備え、画像形成時には、前記供給ローラと前記現像ローラとが対向する個所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、予め設定された第１の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動不能とされ、非画像形成時には、前記箇所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、前記第１の距離から当該第１の距離よりも大きい第２の距離となるように、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動可能とされることを特徴とする。

請求項１６の発明は、像担持体と、前記像担持体と対向する現像ローラと、前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、を備え、前記フレーム部は、前記供給ローラの外周面に対向配置される対向面を有し、画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、予め設定された第３の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動不能とされ、非画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、前記第３の距離から当該第３の距離よりも大きい第４の距離となるように、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動可能とされることを特徴とする。

＜請求項１、１５の発明＞
請求項１、１５の構成によれば、供給ローラと現像ローラとを密度高く配置でき、その一方で、粉体トナーの回収を行う際には、現像ローラと供給ローラとの距離を大きくすることができるため、粉体トナーが詰まりにくい状態で回収を良好に行うことができる。また、供給ローラを密度高く安定的に配置して画像形成を行うことができ、その一方で、非画像形成時には、粉体トナーを良好に回収できることとなる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の構成によれば、供給ローラの相対移動により、供給ローラを、現像ローラ及びフレーム部の両方と離間させることができるため、供給ローラ付近がより広く解放されることとなり、粉体トナーの詰まりをより効果的に防止できる。

＜請求項３、１６の発明＞
請求項３、１６の構成によれば、供給ローラとフレーム部とを密度高く配置でき、その一方で、粉体トナーの回収を行う際には、供給ローラの外周面とフレーム部の対向面との距離を大きくすることができるため、粉体トナーが詰まりにくい状態で回収を良好に行うことができる。また、供給ローラを密度高く安定的に配置して画像形成を行うことができ、その一方で、非画像形成時には、粉体トナーを良好に回収できることとなる。

＜請求項４の発明＞
請求項４の構成によれば、現像装置が装置本体から離脱した後に、供給ローラが相対移動可能とされるため、作業者は、供給ローラの相対移動操作を装置本体外部の広いスペースで行うことができ、また、粉体トナーの回収作業も行いやすくなる。従って、より一層操作性に優れた構成となる。

＜請求項５の発明＞
請求項５の構成によれば、作業者が操作部を操作して供給ローラを移動させることのできる好適な構成となる。

＜請求項６の発明＞
請求項６の構成によれば、画像形成時には第２のギヤから軸部材に取り付けられた第１のギヤに対し確実に駆動力を伝達でき、非画像形成時には、第１のギヤと第２のギヤとの噛合が解除されることにより、供給ローラを良好に移動させることができる。

＜請求項７の発明＞
請求項７の構成によれば、画像形成時には第２のギヤから第１のギヤに対し確実に駆動力を伝達でき、非画像形成時には、簡易に供給ローラを移動可能とできる構成となる。

＜請求項８の発明＞
請求項８の構成によれば、画像形成時には第２のギヤから第１のギヤに対し確実に駆動力を伝達でき、非画像形成時には、それほど複雑な操作を伴わずに供給ローラを移動可能とできる好適例となる。

＜請求項９の発明＞
請求項９の構成によれば、供給ローラの軸部材を安定して移動できる構成となる。

＜請求項１０の発明＞
請求項１０の構成によれば、ガイド部がフレーム部の両側壁にそれぞれ設けられているため、より安定した移動が可能となる。

＜請求項１１の発明＞
請求項１１の構成によれば、画像形成時にガイド部の一部をキャップ部材によって閉塞することができるため、粉体トナーのガイド部からの漏洩を防止できる。また、このような構成をとりつつ、非画像形成時には、キャップ部材が取り外されることによって軸部材がガイド部に従って移動可能となるため、移動操作の容易化も図られる構成となる。

＜請求項１２の発明＞
請求項１２の構成によれば、貼着媒体の貼着力によりキャップ部材の離脱を効果的に防止でき、かつ、貼着媒体の介在によりキャップ部材の外面と支持面の間の隙間を埋めてトナーの漏洩を防止することができる。

＜請求項１３の発明＞
請求項１３の構成によれば、粉体トナーを供給ローラから現像ローラに供給する上での好適な構成となり、このような密度高い構成において、供給ローラが相対移動可能とされていると、より有用である。

＜請求項１４の発明＞
請求項１４によれば、請求項１ないし請求項１３のいずれかに記載の構成と同様の効果を奏する画像形成装置となる。

次に本発明の実施形態１について説明する。
（１．全体構成）
図１は、本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図２は、レーザプリンタの装置本体からプロセスカートリッジを取り外した状態を示す図である。また、図３は、現像カートリッジが取り除かれた状態のプロセスカートリッジについて示す側面図であり、図４は現像カートリッジが装着された状態のプロセスカートリッジを示す側面図である。

本実施形態に係るレーザプリンタ１は、本体ケーシング２と、その本体ケーシング２内に収容される、被記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

本体ケーシング２の一方側の側壁には、後述するプロセスカートリッジ２０を着脱するための着脱口６が形成されており、その着脱口６を開閉するためのフロントカバー７が設けられている。このフロントカバー７は、その下端部に挿通されたカバー軸（図示せず）に回動自在に支持されている。これによって、カバー軸を中心としてフロントカバー７を閉じると、図１に示すように、フロントカバー７によって着脱口６が閉鎖され、カバー軸を支点としてフロントカバー７を開くと（傾倒させると）、図２に示すように、着脱口６が開放され、この着脱口６を介して、プロセスカートリッジ２０を装置本体１ａに対して着脱させることができる。なお、レーザプリンタ１においてプロセスカートリッジ２０以外の本体部分が装置本体１ａである。

なお、以下の説明において、図１におけるフロントカバー７が設けられる側を「前側」とし、その反対側を「後側」とする。本実施形態では、前後方向をＸ軸方向とし、＋Ｘ方向を上記の「前側」、−Ｘ方向を上記の「後側」として説明している。また、高さ方向をＹ方向としており、上方を＋Ｙ方向、下方を−Ｙ方向としている。さらに、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向をレーザプリンタ１の幅方向としており、これをＺ軸方向（図７参照）として示している。

フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ９と、給紙トレイ９の前端部の上方に設けられる給紙ローラ１０および分離パッド１１と、給紙ローラ１０の後側に設けられるピックアップローラ１２と、給紙ローラ１０の前側下方において対向配置されるピンチローラ１３と、給紙ローラ１０の前側上方において対向配置される紙粉取りローラ８と、給紙ローラ１０の後側上方に設けられるレジストローラ１４とを備えている。

給紙トレイ９の内部には、用紙３を積層状に載置可能な用紙押圧板１５が備えられている。この用紙押圧板１５は、後端部において揺動可能に支持されることによって、前端部が下方に配置され、給紙トレイ９の底板１６に沿う載置位置と、前端部が上方に配置され、傾斜する搬送位置とに揺動可能とされている。

また、給紙トレイ９の前端部には、用紙押圧板１５の前端部を上方に持ち上げるためのレバー１７が設けられている。このレバー１７は、用紙押圧板１５の前側から下側へ回り込むように断面略Ｌ字状に形成されており、その上端部が、給紙トレイ９の前端部に設けられたレバー軸１８に取り付けられ、その後端部が、用紙押圧板１５の下面の前端部に当接している。これによって、レバー軸１８に図中時計回りの回転駆動力が入力されると、レバー１７がレバー軸１８を支点として回転し、レバー１７の後端部が用紙押圧板１５の前端部を持ち上げ、用紙押圧板１５を搬送位置に位置させる。

用紙押圧板１５が搬送位置に位置されると、用紙押圧板１５上の用紙３は、ピックアップローラ１２に押圧され、ピックアップローラ１２の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて搬送開始される。

一方、給紙トレイ９を本体ケーシング２から離脱させると、用紙押圧板１５は、その自重によって、前端部が下方に移動し、用紙押圧板１５が載置位置に位置される。用紙押圧板１５が載置位置に位置されると、用紙押圧板１５上に用紙３を積層状に載置することができる。

ピックアップローラ１２によって給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に向けて送り出された用紙３は、給紙ローラ１０の回転によって、給紙ローラ１０と分離パッド１１との間に挟まれたときに、確実に１枚ごとに捌かれて給紙される。給紙された用紙３は、給紙ローラ１０とピンチローラ１３との間を通り、紙粉取りローラ８によって、紙粉が取り除かれた後、レジストローラ１４に搬送される。

レジストローラ１４は、１対のローラから構成され、用紙３を、レジスト後に、後述する感光体２９（感光体２９は像担持体に相当する）と転写ローラ３２との間であって、感光体２９上のトナー像を用紙３に転写する転写位置に搬送する。

画像形成部５は、スキャナ部１９、プロセスカートリッジ２０、定着器２１などを備えている。

スキャナ部１９は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、図示しないレーザ光源、回転駆動されるポリゴンミラー２２、ｆθレンズ２３、反射鏡２４、レンズ２５および反射鏡２６などを備えている。レーザ光源から発光される画像データに基づくレーザビームは、鎖線で示すように、ポリゴンミラー２２で偏向されて、ｆθレンズ２３を通過した後、反射鏡２４によって光路が折り返され、さらにレンズ２５を通過した後、反射鏡２６によってさらに光路が下方に屈曲されることにより、プロセスカートリッジ２０の後述する感光体２９のドラム本体３４の表面上に照射される。

プロセスカートリッジ２０は、スキャナ部１９の下方において、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されている。このプロセスカートリッジ２０は、筐体として、上フレーム２７と、上フレーム２７と別体に形成されて、上フレーム２７と組み合わされる下フレーム２８とを備えている。また、プロセスカートリッジ２０は、筐体内に、感光体２９、スコロトロン型帯電器３０（以下、単に帯電器３０ともいう）、現像カートリッジ３１、転写ローラ３２、およびクリーニングブラシ３３を備えている。

感光体２９は、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートなどからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体３４と、このドラム本体３４の軸心において、ドラム本体３４の長手方向に沿って延びる金属製のドラム軸３５とを備えている。ドラム軸３５が上フレーム２７に支持され、このドラム軸３５に対してドラム本体３４が回転自在に支持されることにより、感光体２９は、上フレーム２７において、ドラム軸３５を中心に回転自在に設けられている。

スコロトロン型帯電器３０は、上フレーム２７に支持されており、感光体２９の後側斜め上方において、感光体２９と接触しないように所定間隔を隔てて、感光体２９と対向配置されている。このスコロトロン型帯電器３０は、放電ワイヤ３７と、感光体２９の軸方向に所定間隔を隔てて対向配置された壁部と、放電ワイヤ３７と感光体２９との間に設けられ、放電ワイヤ３７から感光体２９への放電量を制御するためのグリッド電極３８とを備えている。このスコロトロン型帯電器３０では、グリッド電極３８にバイアス電圧を印加すると同時に、放電ワイヤ３７に高電圧を印加して、放電ワイヤ３７をコロナ放電させることにより、感光体２９の表面を一様に正極性に帯電させることができる。

なお、このスコロトロン型帯電器３０には、放電ワイヤ３７をクリーニングするための後述するワイパ３６が、放電ワイヤ３７を挟持するように設けられている。

図３に示すように、プロセスカートリッジ２０に設けられた上フレーム２７は、左側壁５４、右側壁（図示略）および上壁５６を一体的に備えている。左側壁５４は、図３、図４に示すように、ドラム本体３４に幅方向（感光体２９の軸方向であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交するＺ軸方向（図７参照））一方側（以下、この幅方向一方側を左側（−Ｚ方向（図７）、幅方向他方側を右側（＋Ｚ方向（図７））とする。）から対向する左下側板部５７と、左下側板部５７の上端縁から右側に向かって延び、延設板部５８と、延設板部５８の右側端縁から上方に延びた左上側板部５９とを備えている。

また、左右に配置されている各軸受部材（図３では左側の軸受部材６６のみを図示）を介して、感光体２９のドラム軸３５が支持されており、ドラム軸３５の両端部は、各軸受部材から左右方向外方に突出し、その両端部には、止め部材７８が外嵌されている。そして、この止め部材７８によりドラム軸３５の抜け止めがなされている。なお、図３では、左側に設けられた軸受部材６６、止め部材７８を示しているが、右側についても同様の軸受部材、止め部材が設けられ、抜け止めがなされている。左側の軸受部材６６から突出したドラム軸３５の端部には、プロセスカートリッジ２０が本体ケーシング２に装着された状態で、ドラム軸３５を接地するための本体ケーシング２に設けられる図示しないアースが接続される。

また、ドラム軸３５は、各軸受部材（左側の軸受部材６６及び図示しない右側軸受部材）の間において、ドラム本体３４を相対回転可能に支持している。ドラム本体３４の軸方向左側端部にはギヤ部材（図示略）が装着されており、このギヤ部材に対し図示しないメインモータからの動力を伝達されることによりドラム本体３４（図１参照）が回転するように構成されている。

また、感光体２９の上方には上水平部６４が配置されており、この上水平部６４には、スキャナ部１９からの高速走査されるレーザビームＬＢ（図１参照）を入射させるためのレーザ入射窓６４１（図１）が、平面視において略矩形状となるように開口されている。

また、左上側板部５９の上端縁の傾斜部分と、図示しない右側壁の上端縁の傾斜部分との間に上傾斜部６５が架設されており、この上傾斜部６５は、前後方向において上水平部６４と所定間隔を隔てて、感光体２９の後側斜め上方に配置されている。この上傾斜部６５には、上述のスコロトロン型帯電器３０（図１）が設けられている。スコロトロン型帯電器３０における放電ワイヤ３７（図１）は、図３に示す電極６１と電気的に接続されており、グリッド電極３８（図１）は、電極６２と電気的に接続されている。

また、図３に示すように、下フレーム２８は、１対の側壁９２が設けられており、図４のように、左側の側壁９２には、転写電極２１３を露出させるための開口部２１１が形成されている。また、この左側の側壁９２には、クリーニングブラシ３３（図１）にクリーニングバイアスを印加するためのクリーニング電極２０４が設けられている。

現像カートリッジ３１は、後側が解放されるボックス状に形成され、図３のように構成される下フレーム２８に対して、図４のように着脱自在に装着される。そして、図１に示すように、この現像カートリッジ３１内には、トナー収容室３９、供給ローラ４０、現像ローラ４１および層厚規制ブレード４２が設けられている。なお、これらの詳細については後述する。

転写ローラ３２は、下フレーム２８に回転自在に支持されており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光体２９と上下方向において対向して接触し、感光体２９との間にニップを形成するように配置されている。この転写ローラ３２は、金属製のローラ軸１０８を、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。転写ローラ３２には、転写時に転写バイアスが印加される。また、転写ローラ３２は、図示しないモータからの動力の入力により、感光体２９と反対方向に回転駆動される。

クリーニングブラシ３３は、下フレーム２８に取り付けられており、上フレーム２７と下フレーム２８とが組み合わされた状態において、感光体２９の後側において、感光体２９と対向して接触するように配置されている。

このように構成されるプロセスカートリッジ２０は、感光体２９の表面が、その感光体２９の回転に伴って、まず、スコロトロン型帯電器３０により一様に正帯電され、その後、スキャナ部１９からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙３に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、現像ローラ４１の回転により、現像ローラ４１上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光体２９に対向して接触するときに、感光体２９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光体２９の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光体２９の静電潜像は、可視像化され、感光体２９の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。

その後、感光体２９の表面上に担持されたトナー像は、図１に示すように、レジストローラ１４によって搬送されてくる用紙３が、感光体２９と転写ローラ３２との間の転写位置を通る間に、転写ローラ３２に印加される転写バイアスによって、用紙３に転写される。トナー像が転写された用紙３は、定着器２１に搬送される。

なお、転写後に感光体２９上に残存する転写残トナーは、現像ローラ４１に回収される。また、転写後に感光体２９上に付着する用紙３からの紙粉は、クリーニングブラシ３３によって回収される。

また、図１に示すように、定着器２１は、プロセスカートリッジ２０の後側に設けられ、定着フレーム４８と、その定着フレーム４８内に、加熱ローラ４９および加圧ローラ５０とを備えている。

加熱ローラ４９は、表面がフッ素樹脂によってコーティングされた金属管と、その金属管内に加熱のためのハロゲンランプとを備え、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

加圧ローラ５０は、加熱ローラ４９の下方において、加熱ローラ４９を押圧するように対向配置されている。この加圧ローラ５０は、金属製のローラ軸を、ゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されており、加熱ローラ４９の回転駆動に従って従動される。

定着器２１では、転写位置において用紙３上に転写されたトナーを、用紙３が加熱ローラ４９と加圧ローラ５０との間を通過する間に熱定着させる。トナーが定着した用紙３は、本体ケーシング２の上面に向かって上下方向に延びた排紙パス５１に搬送される。排紙パス５１に搬送された用紙３は、その上側に設けられる排紙ローラ５２によって、本体ケーシング２の上面に形成された排紙トレイ５３上に排紙される。

（２．現像カートリッジの構成）
次に、現像カートリッジ３１について詳細に説明する。
図１に示すように、現像カートリッジ３１には、トナー収容室３９、供給ローラ４０、現像ローラ４１および層厚規制ブレード４２が設けられている。

トナー収容室３９は、仕切板４３によって仕切られる現像カートリッジ３１の前側の内部空間として形成されている。トナー収容室３９内には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分のトナーが充填されている。このトナーとしては、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などによって共重合させることにより得られる重合トナーが用いられている。このような重合トナーは、略球状をなし、流動性が極めて良好であり、高画質の画像形成を達成することができる。

なお、このようなトナーには、カーボンブラックなどの着色剤やワックスなどが配合され、また、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。トナーの平均粒径は、約６〜１０μｍである。

また、トナー収容室３９内には、アジテータ４４が設けられている。トナー収容室３９内のトナーは、アジテータ４４により攪拌されて、仕切板４３の下方において前後方向に連通する開口部４５から供給ローラ４０に向かって放出される。

供給ローラ４０は、開口部４５の後側に配置されて、現像カートリッジ３１のフレーム部１００に回転可能に支持されている。この供給ローラ４０は、金属製のローラ軸を、導電性の発泡材料からなるローラで被覆することにより構成されている。この供給ローラ４０は、図示しないモータからの動力の入力により回転駆動される。

現像ローラ４１は、供給ローラ４０の後側において、供給ローラ４０と互いに圧縮されるように接触した状態で、現像カートリッジ３１のフレーム部１００に回転可能に支持されている。また、現像ローラ４１は、現像カートリッジ３１が下フレーム２８に装着された状態で、感光体２９に対向して接触する。この現像ローラ４１は、金属製のローラ軸９６を、導電性のゴム材料からなるローラで被覆することにより構成されている。ローラ軸９６は、現像カートリッジ３１の後端部において、その両端部が現像カートリッジ３１の側面から前後方向（即ち、Ｘ軸方向）と直交する幅方向（即ちＺ軸方向（図７））外方に突出している（図６、図７参照）。現像ローラ４１のローラは、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。現像ローラ４１には、現像時に現像バイアスが印加される。また、現像ローラ４１は、図示しないモータからの動力の入力により、供給ローラ４０と同じ方向に回転駆動される。駆動構成については後述する。

層厚規制ブレード４２は、金属の板ばね材からなるブレード本体４６の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部４７を備えている。この層厚規制ブレード４２は、現像ローラ４１の上方において現像カートリッジ３１に支持されて、押圧部４７がブレード本体４６の弾性力によって現像ローラ４１上に圧接されている。

開口部４５から放出されたトナーは、供給ローラ４０の回転により、現像ローラ４１に供給され、このとき、供給ローラ４０と現像ローラ４１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ４１上に供給されたトナーは、現像ローラ４１の回転に伴って、層厚規制ブレード４２の押圧部４７と現像ローラ４１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ４１上に担持される。このトナーは、上述したように、感光体２９に対向して接触するときに、感光体２９の表面上に形成されている静電潜像に供給されることとなる。

次に、現像カートリッジ３１の特徴構造について説明する。図５（ａ）は、現像カートリッジの要部を拡大して示す拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態から供給ローラを移動させた状態を示す図である。図６は、現像カートリッジの側面図であり、図７は、図５の現像カートリッジの平面図である。

本実施形態に係る現像カートリッジ３１は、図５（ａ）に示すように、画像形成時には、供給ローラ４０の外周面４０ａと現像ローラ４１の外周面４１ａとの距離が第１の距離Ｌ１（図５の例ではＬ１＝０）となるように予め設定されている。即ち、供給ローラ４０は、画像形成時に現像ローラ４１と当接するように構成されている。一方、非画像形成時には、図５（ｂ）に示すように、供給ローラ４０の外周面４０ａと現像ローラ４１の外周面４１ａとの距離が、その予め設定された第１の距離Ｌ１よりも大きい第２の距離Ｌ２となるように、供給ローラ４０が、現像ローラ４１に対して相対移動可能とされる。即ち、画像形成時には供給ローラ４０と現像ローラ４１とを密度高く配置できるようになっており、その一方で、粉体トナーの回収を行う際には、現像ローラ４１と供給ローラ４０との距離を大きくすることができるようになっている。従って、図５（ａ）の状態のままでは、図示する領域ＴＮに粉体トナーが滞留し、その回収が困難となるが、その領域ＴＮを開放してやれば、図５（ｂ）のように、粉体トナーが詰まりにくい状態で回収を良好に行うことができるようになっている。なお、本実施形態において、「画像形成時」とは、レーザプリンタ１において、画像形成を行うときのことであり、具体的には、現像カートリッジ３１が装着されているときがこれに相当する。一方、「非画像形成時」とは、レーザプリンタ１において、画像形成を行わないときのことであり、具体的には、現像カートリッジ３１が離脱しているときがこれに相当する。

また、フレーム部１００と供給ローラ４０との関係に着目すると、図５（ａ）のように、フレーム部１００は、供給ローラ４０の外周面４０ａに対向する対向面１００ａを有しており、画像形成時には、フレーム部１００の対向面１００ａと、供給ローラ４０の外周面４０ａとの距離が第３の距離Ｌ３となるように予め設定されている。そして、図５（ｂ）のように、非画像形成時に、供給ローラ４０が現像ローラ４１に対して相対移動することに応じて、対向面１００ａと供給ローラ４０の外周面４０ａとの距離が、その予め設定された第３の距離Ｌ３よりも大きい第４の距離Ｌ４となるように変更されるようになっている。即ち、供給ローラ４０の相対移動により、供給ローラ４０を、現像ローラ４１及びフレーム部１００の両方と離間させることができるようになっており、その離間に応じて、供給ローラ４０付近がより広く開放され、粉体トナーの詰まりが生じない構成とされている。

図６及び図７に示すように、本実施形態に係る現像カートリッジ３１では、フレーム部１００において、互いに対向して配置される両側壁１０２、１０４が設けられており、フレーム部１００の一方の側壁１０２には、各種ギヤ１１５、１１６、１１７、１１８、１２２（図８参照：後述）をカバーするカバー部材１１０が、締結部材としてのねじ部材１１１、１１２、１１３によって取り付けられており、このカバー部材１１０を取り外すと、図８、図９に示すように、各種ギヤが露出する構成となっている。

図８は、カバー部材１１０が取り外された状態を側壁１０２側から見た側面図であり、図９は、カバー部材１１０が取り外された状態を裏側から示す斜視図である。また、図１０は、側壁１０４側から見た側面図を示している。図１１は、図８から駆動ギヤ及び伝達ギヤを取り外した状態を示す図であり、図１２は、図１１からさらにキャップ部材を取り外した状態を示す図である。

図８、図９に示すように、供給ローラ４０の軸部材１２０には、供給ローラギヤ１２２（供給ローラギヤ１２２は、第１のギヤに相当する）が取り付けられており、フレーム部１００には、供給ローラギヤ１２２と噛合して当該供給ローラギヤ１２２に駆動力を伝達するための着脱可能な駆動ギヤ１１５（駆動ギヤ１１５は第２のギヤに相当する）が配置されている。駆動ギヤ１１５は、図示しないモータからの駆動力をうけて駆動するように構成されている。また、駆動ギヤ１１５は、供給ローラギヤ１２２だけでなく、ローラ軸９６に取り付けられる現像ローラギヤ１１６と、伝達ギヤ１１７とにも駆動力を伝達するように構成されている。即ち、駆動ギヤ１１５と、各ギヤ１１６、１２２、１１７とが噛み合い、互いに連動するように構成されている。また、伝達ギヤ１１７は、アジテータ４４の軸部材１１９と連動するアジテータギヤ１１８と噛み合い、このアジテータギヤ１１８に、駆動ギヤ１１７からの駆動力を伝達するように構成されている。

また、図８、図１０に示すように、供給ローラ４０の軸部材１２０は、フレーム部１００の両側壁１０２、１０４をそれぞれ貫通し、各側壁１０２、１０４に支持される形態にて設けられている。

まず、側壁１０２側について説明すると、図８に示すように、側壁１０２には、溝状のガイド部１３５（図１２も参照）が設けられ、かつ画像形成時にガイド部１３５の少なくとも一部を閉塞する着脱可能なキャップ部材１３０が装着されている。

このように構成される一方で、非画像形成時には、図１１に示すように、駆動ギヤ１１５（図８）及び伝達ギヤ１１７（図８）が取り外され、さらに、図１２に示すように、キャップ部材１３０（図１１）がガイド部１３５から取り外されることにより、軸部材１２０がガイド部１３５に従って移動可能となる。この構成では、画像形成時には、図８に示すように、ガイド部１３５の一部をキャップ部材１３０によって閉塞して粉体トナーのガイド部１３５からの漏洩を防止し、非画像形成時には、図１２のように、キャップ部材１３０が取り外されることによって軸部材１２０がガイド部１３５に従って移動可能となる。

また、図１３にはキャップ部材の斜視図及び平面図を示しており、キャップ部材１３０は、図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、板状に構成され、装着時に軸部材１２０と対向する側の端部には平面視円弧状となるように凹となる当接部１３０ａが形成されている。当接部１３０ａは、軸部材１３０を支持する軸受の一部として機能する。また、その当接部１３０ａと反対側の端部は平面視円弧状に構成されている。このキャップ部材１３０は、側壁１０２に形成された溝状の収容部１０２ｂに収容され、後述する支持面１０２ａに支持される。

図１４には、キャップ部材１３０をガイド部１３５に装着した状態の断面図を示しており、図１４に示すように、ガイド部１３５には、キャップ部材１３０の外面を支持する上述の支持面１０２ａが設けられており、キャップ部材１３０は、支持面１０２ａとキャップ部材１３０の外面との間にシート状の両面テープ１３３（両面テープ１３３は貼着媒体に相当する）を介在させた状態でガイド部１３５に取り付けられる。この構成では、両面テープ１３３の貼着力によりキャップ部材１３０の離脱を効果的に防止でき、かつ、両面テープ１３３の介在によりキャップ部材１３０の外面と支持面１０２ａの間の隙間を埋めることができる。

上述したように、本実施形態では、供給ローラ４０の軸部材１２０は、フレーム部１００を貫通しており、図１２に示すように、軸部材１２０の先端部１２０ａが、供給ローラ４０を相対移動させるための操作部とされ、図１５（ａ）にて拡大して示すように、この軸部材１２０の先端部１２０ａがガイド部１３５に沿って移動するようになっている。

また、上述したように、供給ローラ４０の軸部材１２０には、供給ローラギヤ１２２が取り付けられ、フレーム部１００には、供給ローラギヤ１２２に駆動力を伝達する駆動ギヤ１１５が配置されているが、本実施形態では、図１２に示すように、駆動ギヤ１１５が取り外されることにより、操作部が操作可能とされている。即ち、画像形成時には駆動ギヤ１１５から軸部材１２０に取り付けられた供給ローラギヤ１２２に対して確実に駆動力を伝達でき、非画像形成時には、供給ローラギヤ１２２と駆動ギヤ１１５との噛合を解除して供給ローラ４０を良好に移動させることができるようになっている。

なお、図１２、図１５（ａ）の例では、駆動ギヤ１２２及び供給ローラギヤ１２２の両ギヤが取り外されるように構成されており、「操作部」は、供給ローラギヤ１２２を取り外した後の軸部材１２０の先端部１２０ａとされているが、図１５（ｂ）のように、駆動ギヤ１２２及び供給ローラギヤ１２２のうちの駆動ギヤ１２２のみが取り外されるように構成し、供給ローラギヤ１２２自体を操作部としてもよい。即ち、供給ローラギヤ１２２を装着したまま、この供給ローラギヤ１２２を操作することによって移動できるように構成されていてもよい。

なお、本実施形態では、図２のように、現像カートリッジ３１が装置本体１ａから離脱した後に、図５（ｂ）、図１５のように、供給ローラ４０が相対移動可能とされるようになっている。即ち、作業者は、供給ローラ４０の相対移動操作を装置本体外部の広いスペースで行うことができるようになっており、作業者が粉体トナーの回収作業を行いやすい好適な構成となっている。

また、本実施形態では、フレーム部１００における側壁１０２とは反対側の側壁１０４にもガイド部１５５が設けられている。図１０に示すように、側壁１０４は、軸部材１２０の一端側を支持しているが、この軸部材１２０をガイドするように、ガイド部１３５と同様の溝状のガイド部１５５が側壁１０４にも設けられている。ガイド部１５５は、キャップ部材１３０と同様のキャップ部材１５０によって画像形成時には閉塞されており、非画像形成時にはキャップ部材１５０が取り外されることにより、軸部材１２０がガイド部１５５に沿って移動可能とされる。なお、本実施形態では、図１０に示すように、カバー部材１４０がねじ部材１１９により側壁１０４に取り付けられており、通常時にはこのカバー部材１４０によってキャップ部材１５０が閉塞されている。一方、非画像形成時には、このカバー部材１４０が取り外されることにより、キャップ部材１５０が露出して取り外し可能とされ、このキャップ部材１５０が取り外されることにより、ガイド部１５５が露出して軸部材１２０が移動可能とされることとなる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、画像形成時には現像ローラと供給ローラが当接しており、非画像形成時には、現像ローラと供給ローラとが離間する構成を示したが、これ以外であってもよい。例えば、画像形成時には、現像ローラと供給ローラとの距離が当接しない第１の距離に保たれ、非画像形成時にこの第１の距離よりも大きい第２の距離となるように供給ローラが現像ローラに対して相対移動可能とされていてもよい。
（２）上記実施形態では、非画像形成時の例として、現像カートリッジ３１が装置本体１ａから離脱した状態を示したが、画像形成を行っていない状態であれば、現像カートリッジが装置本体に装着された状態で、供給ローラが相対移動可能（即ち、供給ローラの外周面が、現像ローラの外周面及びフレーム部の対向面の少なくともいずれか（望ましくは両方）に対し）て相対移動可能）とされていてもよい。

本発明の画像形成装置としてのレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図であり、フロントカバーを閉じた状態を示す図 図１に示すレーザプリンタの要部側断面図であり、フロントカバーを開いた状態を示す図 図１のレーザプリンタに用いるプロセスカートリッジに関し、現像カートリッジを取り外した状態を示す側面図 図１のレーザプリンタに用いるプロセスカートリッジの側面図 （ａ）は、現像カートリッジの要部を拡大して示す拡大図であり、（ｂ）は、（ａ）の状態から供給ローラを移動させた状態を示す図 図１のレーザプリンタに用いる現像カートリッジの側面図 図５の現像カートリッジの平面図 図５の現像カートリッジに関し、側部カバーを取り外した状態を示す図。 図８の状態の現像カートリッジを裏面側から見た斜視図 現像カートリッジを駆動ギヤ側とは反対側から見た側面図 図８から駆動ギヤ及び伝達ギヤを取り外した状態を示す図 図１１からキャップ部材を取り外した状態を示す図 キャップ部材を説明する説明図 キャップ部材とフレーム部との関係を示す説明図 （ａ）ガイド部に沿って軸部材を移動させる状態を説明する説明図、（ｂ）は、（ａ）とは異なる態様を説明する説明図

１…レーザプリンタ（画像形成装置）
１ａ…装置本体
３…用紙（被記録媒体）
２０…プロセスカートリッジ
２１…定着器
２９…感光体（像担持体）
３１…現像カートリッジ（現像装置）
４０…供給ローラ
４０ａ…供給ローラの外周面
４１…現像ローラ
４１ａ…現像ローラの外周面
１００…フレーム部
１００ａ…対向面
１０２…側壁
１０２ａ…支持面
１０４…側壁
１１５…駆動ギヤ（第２のギ）
１２０…軸部材
１２０ａ…軸部材の先端部（操作部）
１２２…供給ローラギヤ（第１のギヤ）
１３０…キャップ部材
１３３…両面テープ（貼着媒体）
１３５…ガイド部
Ｌ１…第１の距離
Ｌ２…第２の距離
Ｌ３…第３の距離
Ｌ４…第４の距離
ＴＮ…粉体トナー

Claims (16)

1. 画像形成装置の装置本体に着脱可能に設けられ、粉体トナーにより静電潜像を可視像化して現像を行う現像装置であって、
   像担持体と対向する現像ローラと、
   前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、
   前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、
   を備え、
   画像形成時には、前記供給ローラと前記現像ローラとが対向する個所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、予め設定された第１の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動不能とされ、
   非画像形成時には、前記個所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、前記第１の距離から、当該第１の距離よりも大きい第２の距離となるように、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動可能とされることを特徴とする現像装置。
2. 前記フレーム部は、前記供給ローラの外周面に対向配置される対向面を有し、
   前記供給ローラが前記現像ローラに対して相対移動することに応じて、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、予め設定された第３の距離から、当該第３の距離よりも大きい第４の距離となるように変更されることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 画像形成装置の装置本体に着脱可能に設けられ、粉体トナーにより静電潜像を可視像化して現像を行う現像装置であって、
   像担持体と対向する現像ローラと、
   前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、
   前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、
   を備え、
   前記フレーム部は、前記供給ローラの外周面に対向配置される対向面を有し、
   画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、予め設定された第３の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動不能とされ、
   非画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、前記第３の距離から、当該第３の距離よりも大きい第４の距離となるように、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動可能とされることを特徴とする現像装置。
4. 前記現像装置が前記装置本体から離脱された後に、前記供給ローラが相対移動可能とされることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の現像装置。
5. 前記供給ローラの軸部材は、前記フレーム部を貫通しており、
   前記軸部材の先端部が、前記供給ローラを相対移動させるための操作部とされていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の現像装置。
6. 前記供給ローラの前記軸部材には、第１のギヤが取り付けられており、
   前記フレーム部には、前記第１のギヤと噛合して当該第１のギヤに駆動力を伝達するための着脱可能な第２のギヤが配置されており、
   前記非画像形成時には、前記第１のギヤと前記第２のギヤとの噛合を解除することにより、前記操作部が操作可能とされることを特徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 前記非画像形成時に、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤのうちの前記第２のギヤのみを取り外すことにより、前記操作部が操作可能とされることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. 前記非画像形成時に、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤの両ギヤを取り外すことにより、前記操作部が操作可能とされることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
9. 前記フレーム部は、前記供給ローラの前記軸部材を案内するガイド部を有することを特徴とする請求項５ないし請求項８のいずれか一項に記載の現像装置。
10. 前記フレーム部は、前記供給ローラの軸方向において互いに対向して配置される両側壁を有し、
    前記供給ローラの前記軸部材は、前記両側壁をそれぞれ貫通し、各側壁に支持されるように設けられ、
    前記ガイド部は、前記フレーム部の前記両側壁にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項９に記載の現像装置。
11. 前記ガイド部は、溝状に形成され、
    画像形成時には、前記ガイド部の少なくとも一部を閉塞する着脱可能なキャップ部材を備え、
    非画像形成時には、前記キャップ部材が前記ガイド部から取り外されることにより、前記軸部材が前記ガイド部に従って移動可能となることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の現像装置。
12. 前記ガイド部には、前記キャップ部材の外面を支持する支持面が設けられ、
    前記キャップ部材は、前記支持面と前記キャップの外面との間にシート状の貼着媒体を介在させた状態で前記ガイド部に取り付けられることを特徴とする請求項１１に記載の現像装置。
13. 前記供給ローラは、画像形成時に前記現像ローラと当接する構成をなすことを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか一項に記載の現像装置。
14. 請求項１ないし請求項１３のいずれか一項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
15. 像担持体と、
    前記像担持体と対向する現像ローラと、
    前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、
    前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、
    を備え、
    画像形成時には、前記供給ローラと前記現像ローラとが対向する個所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、予め設定された第１の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動不能とされ、
    非画像形成時には、前記個所において、前記供給ローラの外周面と前記現像ローラの外周面との距離が、前記第１の距離から当該第１の距離よりも大きい第２の距離となるように、前記供給ローラが、前記現像ローラに対して相対移動可能とされることを特徴とする画像形成装置。
16. 像担持体と、
    前記像担持体と対向する現像ローラと、
    前記現像ローラに前記粉体トナーを供給する供給ローラと、
    前記粉体トナーを収容し、前記現像ローラと前記供給ローラとをそれぞれ回転可能に支持するフレーム部と、
    を備え、
    前記フレーム部は、前記供給ローラの外周面に対向配置される対向面を有し、
    画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、予め設定された第３の距離となるとともに、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動不能とされ、
    非画像形成時には、前記フレーム部の前記対向面と前記供給ローラの外周面との距離が、前記第３の距離から当該第３の距離よりも大きい第４の距離となるように、前記供給ローラが、前記対向面に対して相対移動可能とされることを特徴とする画像形成装置。

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