以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、以下において、説明の便宜上、各図に示される上下方向7、前後方向8、左右方向9を用いて説明する。なお、図1乃至図5では、画像形成装置10が使用可能な設置状態(図1に示す状態)で鉛直方向を上下方向7と定義し、前記設置状態において前後方向8及び左右方向9(幅方向9)を定義する。
[第1]
図1乃至図3に本発明の実施形態に係る画像形成装置10が示されている。画像形成装置10は、少なくとも印刷機能を備える装置であり、例えば、単一色の画像を電子写真方式にしたがって印刷用紙などのシート上に形成するプリンターである。画像形成装置10は、不図示の通信部を介して外部から入力された画像データに基づいて、印刷用紙に画像を印刷する。なお、画像形成装置10は、単一色のプリンターに限られず、カラー画像を形成するカラープリンターであってもよい。また、画像形成装置10は、印刷機能の他に、ファクシミリや複写機などの各機能を有する複合機であってもよい。
図1及び図2は、画像形成装置10の外観を示す斜視図であり、図1にはトップカバー12及びフロントカバー13が閉じられた状態が示されており、図2にはトップカバー12及びフロントカバー13が開けられた状態が示されている。また、図3は、装置本体11の内部構造を示す断面図である。なお、図3では、トップカバー12の図示が省略されている。
図1及び図2に示すように、画像形成装置10は、幅方向9に長い概ね直方体形状に形成されており、画像形成処理を行う各部が装着された装置本体11と、装置本体11の上部に設けられたトップカバー12と、装置本体11の前面に設けられたフロントカバー13と、を備える。
図2に示すように、装置本体11の上部には、内部に通じる開口21が形成されており、この開口21を開閉可能なようにトップカバー12が設けられている。トップカバー12は、装置本体11の上部の後端部に設けられたヒンジ24を中心に、開口21を開放する開姿勢(図2に示す姿勢)と、開口21を閉塞する閉姿勢(図1に示す姿勢)との間で開閉可能に支持される。トップカバー12が上方(開方向)へ回動されて開口21が開放されると、装置本体11の内部に装着された後述の画像形成ユニット50などが露出される。この状態で、ユーザーは、画像形成ユニット50に支持された現像装置70を装置本体11の内部から取り出すことが可能となる。
また、装置本体11の前面の下部には、内部に通じる開口22が形成されており、この開口22を開閉可能なようにフロントカバー13が設けられている。フロントカバー13は、装置本体11の前側の下端部に設けられたヒンジ25を中心に、開口22を開放する開姿勢(図2に示す姿勢)と、開口22を閉塞する閉姿勢(図1に示す姿勢)との間で開閉可能に支持される。フロントカバー13が前方(開方向)へ回動されて開口22が開放されると、開口22を通じて装置本体11の内部に印刷用紙をセットすることが可能となる。
図3に示すように、画像形成装置10は、主として、画像形成ユニット50と、定着部31と、給紙トレイ32と、給送ユニット33と、LSU(Laser Scanner Unit)34と、排紙トレイ35(図1参照)と、搬送路36に設けられた複数の搬送ローラー37と、搬送路36の終端に設けられた排出ローラー38と、を備える。これらは、画像形成装置10の外枠のカバーや内部フレームを含む装置本体11の内部に取り付けられている。なお、図3において、給送ユニット33から上方へ延びる破線で示す経路が搬送路36である。
図4は、画像形成ユニット50を示す斜視図である。画像形成ユニット50は、電子写真方式にしたがって画像を形成するものであり、ドラムユニット60と、現像装置70と、を備える。本実施形態では、画像形成ユニット50は、交換可能なように、装置本体11に着脱可能に支持されている。
また、現像装置70は、収容された現像剤が空になった場合に、現像剤が充填された別の現像装置70に交換される必要がある。そのため、本実施形態では、現像装置70は、装置本体11に対して着脱可能なように装置本体11に支持されている。具体的には、現像装置70は、装置本体11に装着されたドラムユニット60(装着部材の一例)に対して着脱可能に装着される。なお、現像装置70は、画像形成装置10の内部をメンテナンスする場合にも必要に応じて取り外される。図2及び図3には、装置本体11に画像形成ユニット50が装着された状態が示されている。また、図5には、装置本体11から画像形成ユニット50が取り外された状態が示されている。
図6は、ドラムユニット60を示す斜視図である。また、図7は、図6における切断面VII-VIIの断面図であり、ドラムユニット60の断面構造を示す。
図6及び図7に示すように、ドラムユニット60は、感光体ドラム61と、帯電部62と、転写ローラー63と、ハウジング64と、を備えている。ハウジング64に、感光体ドラム61、帯電部62、及び転写ローラー63が支持されている。また、ハウジング64に一体に設けられた現像支持部65に現像装置70が着脱可能に支持される。
ハウジング64は、例えば、合成樹脂で形成された成形品であり、左右方向9に延びる第1ベースフレーム641と、第1ベースフレーム641の左右方向9の両端部それぞれに立設された一対の支持フレーム642と、を有する。各支持フレーム642は、例えば板状に形成されている。各支持フレーム642は、電気を通さない絶縁部材で形成されている。各支持フレーム642は、前後方向8に延在しており、各支持フレーム642の後方部分に感光体ドラム61及び転写ローラー63が互いに圧接された状態で回転可能に支持される。また、各支持フレーム642の後方部分の上部に帯電部62が取り付けられている。帯電部62は、感光体ドラム61の外周面に対向するよう配置されており、各支持フレーム642を渡すように取り付けられている。
図6及び図7に示すように、ハウジング64の前方側に現像支持部65が一体に形成されている。現像支持部65は、第1ベースフレーム641から前方へ通紙口66(図7参照)を隔てて形成された第2ベースフレーム651と、各支持フレーム642それぞれの前方部分を構成する前プレート652と、を有する。現像支持部65に現像装置70が装着されると、現像装置70の下面716(図12参照)が第2ベースフレーム651に支持される。この場合、下面716は、ドラムユニット60によって支持される被支持面である。
通紙口66は、第1ベースフレーム641と第2ベースフレーム651との間に形成された貫通開口であり、給紙トレイ32から給送された印刷用紙を挿通して、感光体ドラム61と転写ローラー63との間の転写位置へ向けて印刷用紙を案内する。
画像形成ユニット50が装置本体11に装着された状態で、画像形成動作が開始されると、帯電部62によって感光体ドラム61の表面の感光層が一様の電位に帯電される。また、LSU34から感光体ドラム61に対して画像データに応じたレーザー光が走査される。これにより、感光体ドラム61の表面に静電潜像が形成される。感光体ドラム61と現像装置70の現像ローラー74(図10参照)とには、それぞれ、バイアス電圧が印加されており、感光体ドラム61と現像ローラー74との間には、現像ローラー74から感光体ドラム61にトナーを飛び移させることが可能な所定の電位差の電界が形成されている。前記電位差によって、現像ローラー74から前記静電潜像にトナーが付着されて、感光体ドラム61にトナー像が形成される。感光体ドラム61と転写ローラー63との間にも所定の電位差の電界が形成されている。この電位差によって、給紙トレイ32から給送された印刷用紙に感光体ドラム61上のトナー像が転写される。トナー像が転写された印刷用紙は、定着部31に搬送される。
定着部31は、画像形成ユニット50よりも印刷用紙の搬送方向の下流側に設けられている。定着部31は、印刷用紙に転写されたトナー像を熱によってその印刷用紙に定着させる。定着部31は、加熱ローラーと加圧ローラーとを備える。前記加熱ローラーは、定着動作時にIHヒーターなどの加熱手段によって加熱される。前記加圧ローラーは、弾性部材によって前記加熱ローラーへ付勢されている。印刷用紙が定着部31を通過する際に定着部31によって印刷用紙が押圧されつつ、トナーが加熱溶融されて印刷用紙に付着する。これにより、トナー像が印刷用紙に定着して、印刷用紙に画像が形成される。
定着部31よりも搬送方向の下流側に排出ローラー38が設けられている。排出ローラー38は、定着部31によって画像が定着された画像形成後の印刷用紙を排紙トレイ35(図1参照)に排出する。
ドラムユニット60の感光体ドラム61は、その表面の前記感光層が画像形成を重ねるごとに劣化したり摩耗する。前記感光層が劣化すると帯電性が悪くなり、摩耗すると所定の電位に帯電しなくなり、画質低下を招来する。したがって、感光体ドラム61は、予め定められた交換タイミングで交換される必要がある。そのため、本実施形態では、ドラムユニット60は、感光体ドラム61を交換可能なように、装置本体11に対して着脱可能なように装置本体11に支持されている。また、ドラムユニット60は、画像形成装置10の内部をメンテナンスする場合にも必要に応じて取り外される。ここで、図8は、画像形成ユニット50のうちドラムユニット60だけが装置本体11に装着された状態を示す断面図である。したがって、図8には、現像装置70は示されていない。
図8に示すように、装置本体11の左右方向9の両側それぞれの内面15には、ドラムユニット60が開口21から装置本体11の内部に装着される際にドラムユニット60を案内するためのガイド溝111が形成されている。ガイド溝111は、ドラムユニット60が装置本体11から取り外される場合にも、ドラムユニット60を開口21側へ案内して、取り出しを容易にする役割を担う。ガイド溝111は、内面15の上端縁部に形成された断面視で漏斗形状の挿入口113から下向き斜め後方へ延出している。なお、図8には、右側の内面15Aに形成されたガイド溝111が示されているが、反対側の左側の内面15B(図5参照)にも同様の形状のガイド溝111が形成されている。
ガイド溝111は、ドラムユニット60の装着位置(図8に示す位置、以下、ユニット装着位置という。)へ向けて徐々に傾斜度合が緩やかになるように形成されている。具体的には、ガイド溝111は、挿入口113から第1屈曲点P1まで略真っすぐに形成された第1溝111Aと、前記第1屈曲点P1から第2屈曲点P2まで第1溝111Aよりも緩やかに傾斜する第2溝111Bと、前記第2屈曲点P2から前記ユニット装着位置まで第2溝111Bよりも緩やかに傾斜する第3溝111Cと、を有する。
図6に示すように、ドラムユニット60には、装置本体11への装着時、及び装置本体11からの取り外し時にガイド溝111に挿入されるガイド部材644が設けられている。ガイド部材644は、ハウジング64を構成する一対の支持フレーム642それぞれの外面に立設している。ガイド部材644は、支持フレーム642の外面に垂直に立設されたボス形状又はピン形状の部材である。
支持フレーム642の外面において、ガイド部材644は後方側に設けられている。ガイド部材644がガイド溝111の終端に配置されるまでドラムユニット60が挿入される。
図8に示すように、ガイド溝111から分岐した別のガイド溝112が内面15Aに形成されている。図8には、右側の内面15Aに形成されたガイド溝112が示されているが、同様の形成のガイド溝112が反対側の左側の内面15Bにも形成されている。ガイド溝112は、ガイド溝111と同じように、ドラムユニット60が開口21から装置本体11の内部に装着されるときに、ドラムユニット60を前記ユニット装着位置に案内し、ドラムユニット60が装置本体11から取り外されるときに、ドラムユニット60を開口21側へ案内する役割を担う。
ガイド溝112は、ガイド溝111における前記第1屈曲点P1から下向き斜め後方へ延出している。ガイド溝112は、ガイド溝111との連結部分である上端開口114から斜め後方へ向けて徐々に幅広となるように形成されている。換言すると、ガイド溝112は、上端開口114から斜め後方へ向けて略末広がり形状に形成されている。
ガイド溝112の上側の溝壁面は、現像装置70が装置本体11に装着される場合に、現像装置70が備える後述の軸受部77(図13、図15参照)をドラムユニット60上に定められた取付位置P11へ向けて案内するためのガイド面112Aである。ガイド面112Aは、ガイド溝111の第2溝111Bと概ね平行である。
また、ガイド溝112の下側の溝壁面は、ドラムユニット60が装置本体11に装着される場合に、ドラムユニット60が備える後述のガイド部材645(図6参照)を下方へ案内するためのガイド面112Bである。また、このガイド面112Bは、現像装置70が装置本体11に装着される場合は、現像装置70が備える後述のガイド部78,791(図13、図15参照)を下方へ案内する。
図6に示すように、ドラムユニット60には、装置本体11への装着時、及び装置本体11からの取り外し時に、ガイド溝112に挿入されるガイド部材645が設けられている。ガイド部材645は、ハウジング64を構成する一対の支持フレーム642それぞれの外面に立設している。ガイド部材645は、支持フレーム642の外面に垂直に立設されたボス形状又はピン形状の部材である。
支持フレーム642の外面において、ガイド部材645はガイド部材644よりも前方側に設けられている。ドラムユニット60の装置本体11への装着時に、最初に、ガイド部材644が挿入口113からガイド溝111に挿入され、その次に、ガイド部材645がガイド溝111に挿入される。ドラムユニット60の装着過程において、ガイド部材644は第1溝111Aから第2溝111Bを経て第3溝111Cに沿って前記ユニット装着位置(図8に示す位置)へ向けて案内される。一方、ガイド部材645は、ドラムユニット60の装着過程において、ガイド溝111の前記第1屈曲点P1に到達すると、上端開口114からガイド溝112に進入し、ガイド溝112のガイド面112Bに沿って概ね下方へ案内される。
そして、図8に示す前記ユニット装着位置までドラムユニット60が挿入されると、不図示のロック機構によって前記ユニット装着位置にドラムユニット60がロックされる。つまり、ドラムユニット60が前記ユニット装着位置に位置決めされる。なお、装置本体11に設けられたロック解除部材(不図示)が操作されると、前記ロック機構によるロックが解除される。これにより、ドラムユニット60は、前記ユニット装着位置から上方へ取り外すことが可能となり、開口21から外部に取り出すことが可能となる。
また、図7に示すように、支持フレーム642には、現像装置70の軸受部77(図13、図15参照)を前記取付位置P11まで案内するためのガイド溝646と、ガイド溝646の終端に設けられたストッパー647とが形成されている。ガイド溝646は、支持フレーム642を、後方側の部分と、前方側の前プレート652とに分け隔てるように、支持フレーム642に形成されている。ストッパー647は、軸受部77が前記取付位置P11まで案内された場合に、その位置P11で軸受部77を位置決めする。現像装置70が装置本体11に装着されると、ストッパー647と軸受部77とが当接して、軸受部77の挿入方向への移動がストッパー647によって規制される。これにより、ドラムユニット60上において現像装置70が位置決めされる。また、ドラムユニット60に設けられた不図示のロック機構によって現像装置70がドラムユニット60にロックされる。なお、ドラムユニット60に設けられたロック解除レバー67が操作されると、前記ロック機構によるロックが解除される。これにより、現像装置70は、装置本体11から上方へ取り外すことが可能となり、開口21から外部に取り出すことが可能となる。
図9は、現像装置70を左側前方から見た斜視図であり、図10は、現像装置70を右側後方から見た斜視図であり、図11は、現像装置70の平面図である。また、図12は、図11の切断面XII-XIIの断面図であり、現像装置70の中央部分の断面構造が示されている。
現像装置70は、感光体ドラム61上の静電潜像にトナーを付着させて、前記静電潜像をトナーによって現像して可視像としてのトナー像を感光体ドラム61の表面に形成する。図12に示すように、現像装置70は、ハウジング71(筐体の一例)と、撹拌部材72と、供給ローラー73(回転部材の一例)と、現像ローラー74(回転部材の一例)と、を備えている。ハウジング71に、撹拌部材72、供給ローラー73、及び現像ローラー74が回転可能に支持されている。
ハウジング71は、例えば、合成樹脂で形成された成形品である。図9乃至図11に示すように、ハウジング71は、左右方向9(長手方向)に長い形状に形成されている。ハウジング71の内部に、トナーを含む現像剤が収容されている。つまり、ハウジング71は、現像ローラー74等を支持する筐体としての役割のみならず、現像剤を収容する現像剤容器(トナー容器ともいう。)としての役割も担う。
図12に示すように、撹拌部材72は、ハウジング71の内部において、前方側に配置されている。撹拌部材72は、ハウジング71の左右方向9(軸方向)の両側それぞれに設けられた一対の支持フレーム711(図9乃至図11参照)に回転可能に支持されている。なお、一対の支持フレーム711(一対の支持部材の一例)は、ハウジング71の左右方向9の両側の各側面を構成する。
撹拌部材72の軸部材721の幅方向の両端部には、支持フレーム711に回転可能に支持される支軸722(図14参照)が設けられている。撹拌部材72の左側の支軸722Lは、左側の支持フレーム711Lに形成された軸受孔(不図示)に回転可能に支持されている。図14に示すように、支軸722Lは、前記軸受孔を貫通して、支持フレーム711Lの外側に突出している。支軸722Lに後述の伝達ギヤ82が装着されている。
図12に示すように、撹拌部材72の軸部材721には、軸部材721に垂直なフィルム状のパドル部723が設けられている。外部から回転駆動力が撹拌部材72に入力されると、撹拌部材72が回転し、ハウジング71に収容されている現像剤がパドル部723によって撹拌される。撹拌部材72によって現像剤が撹拌されることにより、現像剤に含まれるトナーに電荷が付与される。
図9に示すように、ハウジング71の左側の支持フレーム711Lに、サイドカバー75が取り付けられている。
図13は、現像装置70の左側部を拡大した部分拡大図である。図14は、現像装置70の左側面図であり、サイドカバー75が取り外された状態を示す。
図13に示すように、サイドカバー75は、支持フレーム711Lの左側面を覆うように支持フレーム711Lに取り付けられている。図14に示すように、サイドカバー75の内側、つまり、サイドカバー75と支持フレーム711Lとの間には、複数のギヤ81~85からなる伝達機構80が設けられている。伝達機構80を構成する各ギヤ81~85は、支持フレーム711Lに回転可能に支持されている。
図14に示すように、伝達機構80は、外部からの駆動力が入力される入力部76を有する。つまり、入力部76は、支持フレーム711Lに設けられている。入力部76は、例えば、軸継手(カップリング)である。サイドカバー75には、入力部76を貫通して外部に露出させる円筒形状の筒部751(図13参照)が形成されている。図13に示すように、サイドカバー75が支持フレーム711Lに取り付けられた状態で、入力部76は筒部751を通じて外部に露出される。
現像装置70が装置本体11に装着されると、装置本体11に設けられた駆動出力部(不図示)が入力部76に連結される。これにより、前記駆動出力部を介して、モーターなどの駆動源の回転駆動力が入力部76に入力される。入力部76は、入力部76と同軸上に設けられた入力ギヤ81(図14参照)を有する。つまり、伝達機構80は、入力ギヤ81を有する。入力部76に前記回転駆動力が入力されると、入力ギヤ81から、伝達機構80を構成する他の伝達ギヤ82~85に前記回転駆動力が伝達する。
図14に示すように、伝達機構80は、複数の伝達ギヤ82~85を有する。各伝達ギヤ82~85は、支持フレーム711Lの外面に配置されている。伝達ギヤ82は、撹拌部材72の支軸722Lに装着されており、撹拌部材72に回転駆動力を伝達する。伝達ギヤ83は、供給ローラー73の回転軸732(第2支軸の一例)の端部に装着されており、供給ローラー73に回転駆動力を伝達する。伝達ギヤ84は、現像ローラー74の回転軸742(図12参照)の端部に装着されており、現像ローラー74に回転駆動力を伝達する。また、伝達ギヤ85は、伝達ギヤ82と噛合した状態で、支持フレーム711Lに回転可能に支持されている。伝達ギヤ85は、支持フレーム711Lに設けられた回転部材90に回転駆動力を伝達する。
前記回転駆動力が入力部76に入力され、入力ギヤ81から伝達機構80を構成する他の伝達ギヤ82~85に前記回転駆動力が伝達すると、その回転駆動力が、撹拌部材72、供給ローラー73、現像ローラー74、及び回転部材90に伝達されて、撹拌部材72、供給ローラー73、現像ローラー74、及び回転部材90が回転する。
図12に示すように、供給ローラー73は、現像ローラー74の前方側(現像装置70の挿入方向とは反対の方向)に配置されており、撹拌部材72の後方側に配置されている。供給ローラー73は、現像剤に含まれるトナーを外周面に担持しつつ回転されるローラー部材である。供給ローラー73は、一対の支持フレーム711に回転可能に支持されている。供給ローラー73は、回転されることにより、ハウジング71に収容された現像剤を外周面に担持して、当該現像剤を現像ローラー74との対向位置まで運ぶ。
供給ローラー73は、導電性を有する弾性部材からなる円柱状のローラー体731と、ローラー体731の中心に配置された導電性を有する回転軸732と、を有する。ローラー体731は、例えば、カーボンが適度に散在されたウレタンなどの弾性部材で形成されている。また、回転軸732は、導電性を有する金属シャフトである。回転軸732の両端部が一対の支持フレーム711に設けられた軸受孔(不図示)に回転可能に支持されている。供給ローラー73には、電荷を有するトナーを外周面に担持するため、また、供給ローラー73から現像ローラー74にトナーを移動させるために、所定のバイアス(以下、供給バイアスという)が印加される。
本実施形態では、現像装置70が装置本体11に装着された状態で、装置本体11に設けられた供給端子117(図8参照)から供給ローラー73の回転軸732に前記供給バイアスが印加される。具体的には、供給端子117は、現像装置70の装着状態において後述のガイド部791(図15、図16参照)に接触する位置に設けられており、現像装置70が装置本体11に装着されると、ガイド部791が供給端子117と接触して、供給端子117からガイド部791、ガイド部材79、連結部792を介して、回転軸732に前記供給バイアスが印加される。
現像ローラー74は、ハウジング71の内部において、後方側に配置されている。現像ローラー74は、現像剤に含まれるトナーを外周面に担持しつつ回転されるローラー部材である。現像ローラー74は、一対の支持フレーム711に回転可能に支持されている。ハウジング71の後方側の側面には現像ローラー74を外部に露出させる開口713が形成されている。現像装置70が装置本体11に装着された状態で、現像ローラー74は、感光体ドラム61との間に所定のギャップを隔てた状態で対向する。
現像ローラー74は、導電性を有する弾性部材からなる円柱状のローラー体741と、ローラー体741の中心に配置された導電性を有する回転軸742(第1支軸の一例)と、を有する。ローラー体741は、例えば、カーボンが適度に散在されたウレタンなどの弾性部材で形成されている。また、回転軸742は、導電性を有する金属シャフトである。回転軸742の両端部が一対の支持フレーム711に設けられた軸受部77(77L,77R)に回転可能に支持されている(図11参照)。現像ローラー74には、供給ローラー73から現像ローラー74にトナーを移動させるために、所定のバイアス(以下、現像バイアスという)が印加される。前記現像バイアスと前記供給バイアスとの電位差によって、電荷を有するトナーが供給ローラー73から現像ローラー74に供給される。
本実施形態では、現像装置70が装置本体11に装着された状態で、装置本体11に設けられた供給端子116(図8参照)から現像ローラー74の回転軸742に前記現像バイアスが印加される。具体的には、供給端子116は、現像装置70の装着状態において後述の軸受部77R(図15参照)に接触する位置に設けられており、現像装置70が装置本体11に装着されると、軸受部77Rのガイド部77R2(図15参照)が供給端子116と接触して、供給端子116からガイド部77R2を介して、回転軸742に前記現像バイアスが印加される。
図14に示すように、支持フレーム711Lに軸受部77L(第1軸受部の一例)が設けられている。軸受部77Lは、支持フレーム711Lに一体に形成されたものであり、支持フレーム711Lの外側の側面から外側へ突出する円柱状のガイド部77L1(第1ガイド部の一例)を有する。軸受部77Lの内部に形成された軸受孔に回転軸742の左側の軸端部が挿入されており、これにより、前記軸端部が回転可能に支持される。本実施形態では、軸受部77Lのガイド部77L1は、現像装置70が装置本体11に装着される過程で、後述の軸受部77Rのガイド部77R2とともに、ドラムユニット60上に定められた前記取付位置P11に現像装置70を案内するためのガイド部材を兼ねる。
また、図13に示すように、サイドカバー75には、サイドカバー75に一体に形成されたガイド部78が設けられている。ガイド部78は、軸受部77L(のガイド部77L1)よりも前方側(現像装置70の挿入方向とは反対の方向)へ所定間隔を隔てた位置に設けられている。ガイド部78は、サイドカバー75の外側の側面から外側へ突出する円柱状の部材である。本実施形態では、ガイド部78は、現像装置70が装置本体11に装着される過程で、後述するガイド部材79のガイド部791とともに、現像装置70の前端側の部分を下方へ案内する。
図15は、現像装置70の右側部を拡大した斜視図である。
図15に示すように、支持フレーム711Rに軸受部77R(第1軸受部の一例)が設けられている。軸受部77Rは、第1ガイド部の一例である。軸受部77Rは、支持フレーム711Rに一体に形成された円筒部77R1と、現像装置70が装置本体11に装着される過程でガイドされるガイド部77R2(第1ガイド部の一例)とを有する。円筒部77R1は、支持フレーム711Rの外側の側面から外側へ突出している。円筒部77R1の内孔に回転軸742の右側の軸端部742Rが挿入されており、これにより、軸端部742Rが回転可能に支持される。
回転軸742が円筒部77R1に挿通された状態で、軸端部742Rは円筒部77R1を貫通して、外側へ露出している。この露出部分に筒状のガイド部77R2が装着されている。ガイド部77R2は、例えば、導電性部材で形成されている。本実施形態では、ガイド部77R2は、現像装置70が装置本体11に装着される過程で、ドラムユニット60上に定められた前記取付位置P11に現像装置70を案内するためのガイド部である。
また、図15に示すように、支持フレーム711Rにはガイド部791が設けられている。具体的には、支持フレーム711Rに、導電性部材で形成されたガイド部材79が固定されており、このガイド部材79にガイド部791が一体に形成されている。なお、ガイド部791は、第2ガイド部の一例である。
図16は、現像装置70の右側部から軸カバー712(図15参照)が取り外された状態を示す斜視図である。図16に示すように、支持フレーム711Rには、供給ローラー73の回転軸732の右側の軸端部732Rを支持する軸受孔が形成されており、この軸受孔に軸端部732Rが挿通されている。支持フレーム711Rの外面には、軸端部732Rを覆うように軸カバー712(図15参照)が取り付けられている。なお、図15において、太実線で囲まれた部材が軸カバー712である。
図16に示すように、ガイド部材79は、支持フレーム711Rの外面に取り付けられている。図16において、太実線で囲まれた部材がガイド部材79である。ガイド部材79は、導電性を有する部材で形成されており、ガイド部791と、連結部792とを有する。連結部792は、支持フレーム711Rを外側へ突出した軸端部732Rと連結しており、これにより、導電性を有する回転軸732と導電性を有するガイド部材79とが電気的にも接続される。
ガイド部791は、軸受部77Rよりも前方側へ所定間隔を隔てた位置に設けられている。ガイド部791は、支持フレーム711Rの外側の側面から外側へ突出する円柱状の部材である。本実施形態では、ガイド部791は、現像装置70が装置本体11に装着される過程で、現像装置70の前端側の部分を下方へ案内する。
また、図15及び図16に示すように、支持フレーム711Rには、支持フレーム711Rに形成されたトナー充填口を塞ぐキャップ部材(蓋部材)714が設けられている。前記トナー充填口は、ハウジング71の内部に連通しており、前記トナー充填口から内部にトナーが充填される。
以上説明したように、本実施形態の現像装置70は、一対の支持フレーム711に設けられた軸受部77(77L,77R)を有する。そのため、装置本体11にドラムユニット60が装着された状態で、現像装置70が装置本体11に挿入されると、現像装置70が備える軸受部77Lのガイド部77L1、及び軸受部77Rのガイド部77R2が装置本体11のガイド面112Aに沿って前記取付位置P11(図8参照)へ向けて案内される。
具体的には、挿入口113からガイド溝111に挿入されたガイド部77L1及びガイド部77R2がガイド溝111の前記第1屈曲点P1に到達すると、ガイド部77L1及びガイド部77R2は、上端開口114からガイド溝112に進入する。その後、ガイド溝112のガイド面112Aに沿って前記取付位置P11へ向けて案内される。ガイド面112Aによる案内が終了して、ガイド部77L1及びガイド部77R2がガイド溝646に進入すると、ガイド溝646によって前記取付位置P11まで案内される。そして、ガイド部77L1及びガイド部77R2が前記取付位置P11まで案内されると、その位置P11においてストッパー647によってガイド部77L1及びガイド部77R2が規制される。
また、現像装置70が装置本体11に装着される過程で、ガイド部78,791がガイド溝112に進入すると、ガイド溝112のガイド面112Bに沿って概ね下方へ案内される。
これにより、ドラムユニット60において現像装置70が位置決めされ、不図示のロック機構によって現像装置70がドラムユニット60にロックされる。
また、本実施形態の現像装置70においては、軸受部77Lに設けられたガイド部77L1、及び軸端部742Rに設けられたガイド部77R2が、現像装置70の装着時にガイドされる部材として用いられる。言い換えると、軸受部77L,77Rが、装置本体11に対する着脱時における現像装置70のガイド部材を兼用する。このため、現像装置70の側面部に設けられる部材を省減することができ、その結果、現像装置70のハウジング71のコンパクト化を実現することができる。
また、本実施形態では、現像装置70の装着状態において、ガイド部791が供給端子117と接触して、供給端子117からガイド部791、ガイド部材79、連結部792を介して、回転軸732に前記供給バイアスが印加される。また、軸受部77Rのガイド部77R2が供給端子116と接触して、供給端子116からガイド部77R2を介して、回転軸742に前記現像バイアスが印加される。つまり、ガイド部材79が供給バイアスの受電端子(受電部)を兼ね、軸受部77Rが現像バイアスの受電端子(受電部)を兼ねる。このため、現像装置70の側面部に各受電端子を設ける必要がなくなり、前記側面部に設けられる部材を更に省減することができる。その結果、現像装置70のハウジング71の更なるコンパクト化を実現することができる。
[第2]
以下、図17乃至21を参照して、現像装置70が備えるサイドシール40(本発明のシール部材の一例)について説明する。ここで、図17は、図10における現像ローラー74の左端部の拡大詳細図である。図18は、図17において、サイドシール40を通る切断面で切断した場合の断面図である。図19は、非屈曲状態にされたサイドシール40を示す斜視図である。図20は、現像装置70が装着されたときにサイドシール40と他のシール部材68とが押圧当接した状態を示す模式図である。
図17に示すように、現像装置70には、サイドシール40が設けられている。サイドシール40は、現像ローラー74の外周面における軸方向の端部741A(一点鎖線で囲まれた領域)と、ハウジング71との間の隙間をシールして、前記隙間からトナーの漏出を防止するための部材である。本実施形態では、現像ローラー74の軸方向の両端部それぞれにサイドシール40が設けられている。
図18に示すように、サイドシール40は、現像ローラー74のローラー体741の外周面に沿って湾曲状に屈曲された状態で、前記外周面における軸方向の端部741Aとハウジング71との隙間に設けられている。サイドシール40の内面40Aは、端部741Aの表面に接触している。そのため、現像ローラー74が現像動作時に予め定められた回転方向D11へ回転した場合、サイドシール40は端部741Aに摺接する。また、サイドシール40の外面40Bは、ハウジング71の底面71Aに接触している。なお、底面71Aは、ハウジング71における開口713の下側縁部713Aの内面である。
サイドシール40は、厚み方向に圧縮された状態で前記隙間に設けられている。サイドシール40において、一方側の端部401(本発明のシール端部の一例)は、下側縁部713A付近に配置され、他方側の端部402は、端部401よりも回転方向D11の上流側に配置される。
サイドシール40は、少なくとも2つのシート部材が層状に設けられたものであり、具体的には、端部741A側に配置された内側シート41(本発明の第1シート部材の一例)と、内側シート41よりも外側に配置された外側シート42(本発明の第1シート部材の一例)とを有する。更に、サイドシール40は、内側シート41と外側シート42との間に中間シート43(本発明の第3シート部材の一例)が設けられており、3つのシート部材が積層された3層構造を有する。
内側シート41は、例えば、不織布で形成されたシート部材である。内側シート41は、好ましくは、外側シート42よりも摺動性の高いフエルトで形成されている。外側シート42は、多孔質部材であって、比較的軟質な素材で形成されたシート部材である。外側シート42は、好ましくは、適度な弾性と可撓性を有するスポンジ部材或いはウレタンフォームで形成されている。本実施形態では、外側シート42の厚さは、内側シート41の厚さよりも厚く、例えば、内側シート41の厚さの2倍~4倍の厚さに形成されている。
中間シート43は、内側シート41及び外側シート42よりも硬質な素材で形成されたシート部材である。中間シート43は、内側シート41及び外側シート42よりも薄く形成されており、例えば、PET樹脂で形成されたフィルム状の樹脂シートである。各シート41~43は、長手方向の両方の端面が鉛直面にカットされている。
図19に示すように、サイドシール40は、屈曲されていない非屈曲状態において、各シート41~43の長さが異なっている。具体的には、一番外側に配置される外側シート42が最も長く、その次に中間シート43が長く、内側シート41が最も短い。
各シート41~43は、互いに部分的に接合されている。具体的には、サイドシール40の各シート同士の接触面において、端部402側の接合領域R1(回転方向D11の上流側の接触面)が接着部材によって接合されている。本実施形態では、サイドシール40の端部402が揃えられた状態で、前記接触面のうち端部402側の約3分の1が接合されている。前記接着部材としては、両面テープや接着剤などを適用可能である。一方、前記接触面において、接合領域R1を除く端部401側の部分(回転方向D11の下流側の接触面)は接合されていない。
上述したように、各シート41~43の長さが異なっており、また、端部402が揃えられた状態で各シート41~43の端部402側が接合されている。そのため、サイドシール40の端部401において、各シート41~43ごとに段差が生じている。具体的には、図19に示す非屈曲状態において、外側シート42の端部421(本発明の第2端部の一例)は、中間シート43の端部431よりも突出している。また、中間シート43の端部431は、内側シート41の端部411(本発明の第1端部の一例)よりも突出している。なお、突出方向は、図19の紙面右側であり、前記隙間に装着された状態において回転方向D11の下流側又は開口713側である。
サイドシール40の端部401は、現像装置70のハウジング71に設けられた他のシール部材68(図17参照)に押圧される。シール部材68は、図17に示すように、底面71Aにおいて端部401に対向する位置に設けられている。なお、図17において、シール部材68は破線で示されている。シール部材68は、底面71Aに接着部材によって接合されている。シール部材68は、現像装置70が装置本体11の内部においてドラムユニット60に装着された状態で、ドラムユニット60に設けられたシール部材(不図示)と所定の押圧力で当接する。これにより、シール部材68は、開口713とドラムユニット60のハウジング64との隙間をシールする。また、シール部材68と端部401とが当接して互いに押圧されることにより、シール部材68と端部401との隙間がシールされる。
上述したように、サイドシール40の各シート41~43の長さが異なっている。そのため、ローラー体741の端部741Aとハウジング71との隙間にサイドシール40が湾曲した状態で設けられると、端部401に先端先細りの突起状の突出部41A,42A,43Aが現れる。ここで、内側シート41の突出部41Aは、端部411の内側角部に対応している。また、外側シート42の突出部42Aは、端部421の内側角部に対応している。また、中間シート43の突出部43Aは、端部431の内側角部に対応している。このような突出部41A,42A,43Aは、各シート41~43において端部402側の接合領域R1だけが接合されているため、湾曲状にされたことによる各シート41~43の各面の曲率が相違することに起因して生じる。
本実施形態では、図20に示すように、各突出部41A,42A,43Aの先端を結ぶ直線が、シール部材68の当接面68Aと平行になるように、各シート41~43の端部411,421,431の突出量が定められている。これらの突出量は、各シート41~43の材質や厚さ、接合されている領域の範囲、ローラー体741のサイズ、サイドシール40の長手方向の長さなどのよって適宜設計される。
サイドシール40の装着状態において各シート41~43に突出部41A,42A,43Aが現れるため、ドラムユニット60に現像装置70が装着されると、各突出部41A,42A,43Aがシール部材68の当接面68Aに当接し、更に互いに押圧されることにより突出部41A,42A,43Aがシール部材68の内部にめり込むように入り込む。これにより、現像装置70の装着状態において、サイドシール40の端部401とシール部材68との隙間が生じ難くなる。その結果、当該隙間からトナーが漏出することが防止され、高いシール性を実現することができる。
なお、以上説明した実施形態では、サイドシール40が3つのシート41~43を有する構成について例示したが、本発明はこの構成に限られない。例えば、サイドシール40は、シート41~43のうち、少なくとも2つのシート部材を有する構成であってもよい。したがって、サイドシール40が内側シート41と中間シート43により構成されている場合は、内側シート41が第1シート部材に相当し、中間シート43が第2シート部材に相当する。また、サイドシール40が中間シート43と外側シート42により構成されている場合は、中間シート43が第1シート部材に相当し、外側シート42が第2シート部材に相当する。
また、上述の実施形態では、画像形成装置10に装着されたドラムユニット60に現像装置70が装着される例について説明したが、ドラムユニット60のハウジング64が画像形成装置10の装置本体11と一体に形成されている場合にも、本発明は適用可能である。