本发明涉及一种图像形成装置和设置于该图像形成装置的显影单元。
背景技术：
在现有技术中，电子照相方式的图像形成装置具有将形成于图像载体(例如，感光鼓)的静电潜像进行显影的显影单元。作为使用于该显影单元中的显影方式，例如，提出了以下的方式：在设置于显影单元的调色剂供给部件(例如，磁性辊)上形成显影剂层，通过使该显影剂层与图像载体接触，而使调色剂附着于图像载体上的静电潜像。
在上述那样的显影方式中，有时通过将调色剂供给部件向图像载体推压，来规定调色剂供给部件与图像载体的相向间隔。作为向图像载体推压调色剂供给部件的方法，例如，采用如下方法：在图像形成装置的装置主体上设置显影单元的旋转支点和推压机构，通过该推压机构，将显影单元自身向规定的旋转方向施力。
但是，当采用这样的方法时，向图像载体推压调色剂供给部件的力的方向、大小，会较大依存于显影单元相对于装置主体的安装状态。因此，因显影单元相对于装置主体的安装状态的不同而存在调色剂供给部件向图像载体的推压可能会变得不稳定的情况。
技术实现要素：
因此，本发明的目的在于将调色剂供给部件向图像载体稳定地推压。
本发明的一个实施方式所涉及的图像形成装置具有图像载体、显影单元和装置主体。在所述图像载体上形成有静电潜像。所述显影单元对形成于所述图像载体的静电潜像进行显影。在所述装置主体上安装有所述显影单元。所述显影单元具有调色剂供给部件、支承部件、安装部件和推压部件。所述调色剂供给部件向所述图像载体供给调色剂。所述支承部件支承所述调色剂供给部件。所述安装部件定位于所述装置主体，支承所述支承部件。所述推压部件通过将所述支承部件向旋转方向施力，来将所述调色剂供给部件向所述图像载体推压。
本发明的一个实施方式所涉及的显影单元安装于图像形成装置的装置主体，对形成于图像载体的静电潜像进行显影。所述显影单元具有调色剂供给部件、支承部件、安装部件、和推压部件。所述调色剂供给部件向所述图像载体供给调色剂。所述支承部件支承所述调色剂供给部件。所述安装部件定位于所述装置主体，支承所述支承部件。所述推压部件通过将所述支承部件向旋转方向施力，来将所述调色剂供给部件向所述图像载体推压。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式所涉及的图像形成装置的示意图。
图2是表示本发明的一个实施方式所涉及的图像形成部及其周边的剖视图。
图3是表示本发明的一个实施方式所涉及的装置主体的前部和显影单元的前部的立体图。
图4是表示本发明的一个实施方式所涉及的装置主体的后部和显影单元的后部的立体图。
图5是表示本发明的一个实施方式所涉及的显影单元的立体图。
图6是表示本发明的一个实施方式所涉及的显影单元的前部的立体图。
图7是表示本发明的一个实施方式所涉及的显影单元的后部的立体图。
图8是表示本发明的一个实施方式所涉及的显影单元的主视图。
图9是表示本发明的一个实施方式所涉及的显影单元的后视图。
具体实施方式
以下，边参照附图，边对本发明的一实施方式所涉及的图像形成装置1进行说明。各图中适当标注的箭头fr、rr、l、r、u、lo分别表示图像形成装置1的前侧、后侧、左侧、右侧、上侧、下侧。
首先，对图像形成装置1的整体结构进行说明。图像形成装置1例如是具有打印功能、复印功能和传真功能等的多种功能的多功能一体机。
如图1所示，图像形成装置1具有箱型的装置主体2。在装置主体2的上端部设有用于读取原稿图像的图像读取装置3。
在装置主体2的上部设有出纸盘4。在装置主体2的大致中央部收装有中间转印带5和4个图像形成部6。各图像形成部6例如与黑色、青色、品红、黄色的调色剂相对应。各图像形成部6具有感光鼓7(图像载体的一例)和显影单元8。在装置主体2的下部收装有曝光装置10。在装置主体2的下端部收装有用于放置纸张s(记录介质的一例)的供纸盒11。
在装置主体2的右侧部设有纸张s的输送路径p。在输送路径p的上游端部设有供纸部12。在输送路径p的中游部设有二次转印部13。在输送路径p的下游部设有定影装置14。
在装置主体2的上部，于出纸盘4的下方收装有4个调色剂盒15(调色剂容器的一例)。各调色剂盒15例如与黑色、青色、品红、黄色的调色剂相对应。
接着，对图像形成装置1的动作的一例进行说明。
首先，利用来自曝光装置10的光(参照图1的虚线箭头)，在各图像形成部6的感光鼓7上形成静电潜像。该静电潜像通过各图像形成部6的显影单元8被显影。据此，调色剂图像承载于各图像形成部6的感光鼓7。该调色剂图像从各图像形成部6的感光鼓7一次转印到中间转印带5。由此，在中间转印带5上形成全彩色的调色剂图像。
另外，由供纸部12从供纸盒11中取出的纸张s被输送至输送路径p中，并被向下游侧输送，从而进入到二次转印部13。在该二次转印部13中，形成在中间转印带5上的全彩色的调色剂图像被二次转印在纸张s上。二次转印有调色剂图像的纸张s在输送路径p中进一步被向下游侧输送，从而进入到定影装置14。在该定影装置14中，调色剂图像定影于纸张s。定影有调色剂图像的纸张s排出到出纸盘4上。
接着，进一步对装置主体2进行说明。
参照图2，在装置主体2上以沿安装方向x能够拆装的方式安装有各图像形成部6的显影单元8(以下，简称为“显影单元8”)。此外，在图3、图4中，为了容易理解装置主体2与显影单元8的卡合部位，而将显影单元8以与实际的朝向不同的朝向表示。
参照图3，装置主体2具有覆盖显影单元8的前侧的前端壁2fr。在前端壁2fr的后表面(内表面)的上部，于与显影单元8对应的位置设有前侧第1凹部21。前侧第1凹部21沿安装方向x延伸，朝向上侧(安装方向x的上游侧)和后侧开口。
在装置主体2的前端壁2fr的后表面的下部，于与显影单元8对应的位置设有前侧筒部22。在前侧筒部22的内侧设有前侧第2凹部23。前侧第2凹部23沿安装方向x延伸，朝向上侧(安装方向x的上游侧)开口。前侧第2凹部23比前侧第1凹部21靠下侧(安装方向x的下游侧)配置。在前端壁2fr的后表面的下部，于与显影单元8对应的位置设有主体侧高压接点24。主体侧高压接点24连接于高压基板25。
参照图4，装置主体2具有覆盖显影单元8的后侧的后端壁2rr。在后端壁2rr的前表面(内表面)的上部，于与显影单元8对应的位置设有框部27。在框部27的内侧设有后侧第1凹部28。后侧第1凹部28沿安装方向x延伸，朝向上侧(安装方向x的上游侧)和前侧开口。在后侧第1凹部28的下部收装有主体侧连接部29。主体侧连接部29以能够旋转的方式设置，与由电机等构成的驱动源30连接。
在装置主体2的后端壁2rr的前表面的下部，于与显影单元8对应的位置设有后侧筒部31。在后侧筒部31的内侧设有后侧第2凹部32。后侧第2凹部32沿安装方向x延伸，朝向上侧(安装方向x的上游侧)开口。后侧第2凹部32比后侧第1凹部28靠下侧(安装方向x的下游侧)配置。在后端壁2rr的前表面的下部设有主体侧连接器33。主体侧连接器33连接于控制部34。
接着，进一步对显影单元8进行说明。
此外，在图5之后的各图中所适当标注的箭头o表示显影单元8的前后方向外侧，在图5之后的各图中所适当标注的箭头i表示显影单元8的前后方向内侧。
参照图2、图5，显影单元8具有：支承部件41；左右一对的搅拌螺杆42，其收装于支承部件41的下部；磁性辊43(调色剂供给部件的一例)，其收装于支承部件41的上部；叶片44，其设于磁性辊43的下方；前侧安装部件46fr，其设于支承部件41的前侧(前后方向外侧)；后侧安装部件46rr，其设于支承部件41的后侧(前后方向外侧)；前侧螺旋弹簧47fr(推压部件的一例)，其设于前侧安装部件46fr的左下侧；后侧螺旋弹簧47rr(推压部件的一例)，其设置于后侧安装部件46rr的左下侧；传感器48(电气部件的一例)，其设于支承部件41的下侧；和配线49，其设于传感器48的后下侧。如上所述，显影单元8具有一对的安装部件46fr、46rr和一对的螺旋弹簧47fr、47rr。
显影单元8的支承部件41形成为在前后方向上较长的箱型。在支承部件41的内部空间收装有显影剂。该显影剂例如是由非磁性调色剂和磁性载体构成的双组分显影剂。在支承部件41的右表面设有开口部51。在支承部件41上设有显影剂补给口(未图示)，并且以如下方式构成：显影剂被从各调色剂盒15(参照图1)经由该显影剂补给口向支承部件41的内部空间补给。参照图4，单元侧连接部52以能够旋转的方式设置在支承部件41的后表面(前后方向外侧的表面)。
参照图2，显影单元8的左右一对的搅拌螺杆42配置于支承部件41的内部空间。各搅拌螺杆42呈在前后方向上较长的形状。各搅拌螺杆42以能够旋转的方式支承于支承部件41。各搅拌螺杆42经由连接机构(未图示)连接于单元侧连接部52。
参照图2、图5，显影单元8的磁性辊43呈在前后方向上较长的形状。磁性辊43具有：辊轴54；多个磁极55，其覆盖辊轴54的外周；套筒56，其覆盖多个磁极55的外周；和一对的滚子57，其配置于套筒56的前侧和后侧(前后方向两外侧)。
磁性辊43的辊轴54沿着前后方向延伸。辊轴54以不能旋转的方式支承于支承部件41。
磁性辊43的各磁极55具有扇形的截面。各磁极55固定于磁性辊43的辊轴54，并且经由辊轴54以不能旋转的方式支承于支承部件41。
磁性辊43的套筒56由非磁性材料构成，呈圆筒状。套筒56以能够旋转的方式支承于支承部件41，并且以能够绕着沿前后方向(一方向的一例)延伸的旋转轴y旋转的方式设置。即，在本实施方式中，前后方向为套筒56的旋转轴方向。套筒56经由支承部件41的开口部51向显影单元8的外部露出，与感光鼓7的纸张通过区域(纸张通过的区域)隔开间隔而相向设置。套筒56通过连接机构(未图示)连接于单元侧连接部52。
磁性辊43的各滚子57与磁性辊43的套筒56配置在同一轴线上。各滚子57的外径比套筒56的外径大。各滚子57可以以能够旋转的方式支承于磁性辊43的辊轴54，或者以能够旋转的方式支承于与磁性辊43的辊轴54分体设置的滚子轴(未图示)。各滚子57向支承部件41的外部露出，与感光鼓7的非纸张通过区域(纸张不通过区域)接触。据此，各滚子57限制套筒56与感光鼓7的纸张通过区域的间隔。
显影单元8的叶片44固定于支承部件41。叶片44的上端部(顶端部)与磁性辊43的套筒56的外周面隔开间隔而相向设置。
参照图6，显影单元8的前侧安装部件46fr的右下部经由前侧支点61安装于支承部件41的前端部(前后方向的一端部)。据此，前侧安装部件46fr以能够以前侧支点61为中心旋转的方式支承支承部件41的前端部。
前侧安装部件46fr具有：前侧底板62，其沿上下方向延伸；前侧突出板63，其从前侧底板62的下端部向后侧(前后方向内侧)突出；和单元侧高压接点64，其设于前侧底板62的右下侧。
在前侧安装部件46fr的前侧底板62的前表面的上部设有前侧第1突部65。前侧第1突部65沿安装方向x延伸。在前侧底板62的底面设有前侧第2突部66。前侧第2突部66沿安装方向x延伸。前侧第2突部66比前侧第1突部65靠下侧(安装方向x的下游侧)配置。
参照图7，显影单元8的后侧安装部件46rr的右下部经由后侧支点71安装于支承部件41的后端部(前后方向的另一端部)。据此，后侧安装部件46rr以能够以后侧支点71为中心旋转的方式支承支承部件41的后端部。
后侧安装部件46rr具有：后侧底板72，其沿上下方向延伸；后侧突出板73，其从后侧底板72的下端部向前侧(前后方向内侧)突出；和单元侧连接器74，其设于后侧突出板73的下侧。
在后侧安装部件46rr的后侧底板72的后表面的上部设有后侧第1突部75。后侧第1突部75沿安装方向x延伸。在后侧第1突部75的下部设有通孔76，支承部件41的单元侧连接部52经由该通孔76向显影单元8的外部露出。在后侧底板72的底面设有后侧第2突部77。后侧第2突部77沿安装方向x延伸。后侧第2突部77比后侧第1突部75靠下侧(安装方向x上的下游侧)配置。
后侧安装部件46rr的单元侧连接器74具有：基板80，其安装于后侧安装部件46rr的后侧突出板73的底面；和连接器主体81，其从基板80向下方突出。
参照图8，显影单元8的前侧螺旋弹簧47fr配置于支承部件41的底面与前侧安装部件46fr(在图8中，仅用双点划线表示前侧突出板63)的前侧突出板63的上表面之间。如图8中箭头a所示，前侧螺旋弹簧47fr将支承部件41向上侧推压，据此，将支承部件41向旋转方向r施力。据此，如图8中箭头b所示，前侧螺旋弹簧47fr将磁性辊43向感光鼓7推压，而将磁性辊43的前侧的滚子57向感光鼓7的非纸张通过区域推压。
参照图9，显影单元8的后侧螺旋弹簧47rr配置于支承部件41的底面与后侧安装部件46rr(在图9中，仅用双点划线表示后侧突出板73)的后侧突出板73的上表面之间。如图9中箭头c所示，后侧螺旋弹簧47rr将支承部件41向上侧推压，据此，将支承部件41向旋转方向r施力。据此，如图9中箭头d所示，后侧螺旋弹簧47rr将磁性辊43向感光鼓7推压，而将磁性辊43的后侧的滚子57向感光鼓7的非纸张通过区域推压。
参照图5，显影单元8的传感器48安装于支承部件41的底面。传感器48例如是检测支承部件41内的显影剂的调色剂浓度的磁性传感器。
显影单元8的配线49将传感器48与后侧安装部件46rr的单元侧连接器74的基板80连接。配线49以稍弯曲的状态被设置。
在上述结构的图像形成装置1中，在将显影单元8安装于装置主体2时，用户、服务人员等作业者将显影单元8沿安装方向x插入于装置主体2。
参照图3，随着显影单元8安装于装置主体2，前侧安装部件46fr的前侧第1突部65与装置主体2的前侧第1凹部21卡合，并且前侧安装部件46fr的前侧第2突部66与装置主体2的前侧第2凹部23卡合。另外，参照图4，随着显影单元8安装于装置主体2，后侧安装部件46rr的后侧第1突部75与装置主体2的后侧第1凹部28卡合，并且后侧安装部件46rr的后侧第2突部77与装置主体2的后侧第2凹部32卡合。据此，安装部件46fr、46rr定位于装置主体2。
参照图3，随着显影单元8安装于装置主体2，前侧安装部件46fr的单元侧高压接点64与装置主体2的主体侧高压接点24接触。据此，高压基板25经由单元侧高压接点64和主体侧高压接点24连接于磁性辊43的套筒56。
参照图4，随着显影单元8安装于装置主体2，后侧安装部件46rr的单元侧连接器74的连接器主体81与装置主体2的主体侧连接器33卡合。据此，传感器48经由配线49、单元侧连接器74和主体侧连接器33连接于控制部34，由此能够将从传感器48输出的调色剂浓度的检测信号输入到控制部34。
随着显影单元8安装于装置主体2，支承部件41的单元侧连接部52与装置主体2的主体侧连接部29卡合。据此，能够使单元侧连接部52与主体侧连接部29一体旋转。
在上述结构的图像形成装置1中，当通过显影单元8对形成于感光鼓7的静电潜像进行显影时，使驱动源30进行驱动。这样，当驱动源30驱动时，通过来自于驱动源30的驱动力，主体侧连接部29旋转，与主体侧连接部29卡合的单元侧连接部52也旋转。这样，当单元侧连接部52旋转时，该旋转传递给各搅拌螺杆42和磁性辊43的套筒56，由此各搅拌螺杆42和磁性辊43的套筒56旋转。另外，当通过显影单元8对形成于感光鼓7的静电潜像进行显影时，高压基板25经由主体侧高压接点24和单元侧高压接点64对磁性辊43的套筒56施加显影偏压。
如上所述，当各搅拌螺杆42旋转时，收装于支承部件41的显影剂通过各搅拌螺杆42被搅拌而带电。该带电的显影剂通过磁性辊43的各磁极55的磁力被汲取上来，而被承载于磁性辊43的套筒56。承载于该套筒56的显影剂随着套筒56的旋转而被输送，该显影剂通过叶片44被限制层厚后，被导入到套筒56与感光鼓7的相向区域。伴随于此，显影剂中的调色剂由于磁性辊43的套筒56与感光鼓7之间的电位差而附着于感光鼓7的静电潜像。也就是说，调色剂从磁性辊43的套筒56被供给至感光鼓7。据此，形成于感光鼓7的静电潜像被显影。
但是，在本实施方式中，如上述那样，通过将磁性辊43向感光鼓7推压，来限制磁性辊43与感光鼓7的相向间隔。在采用这样的结构的情况下，当显影单元8的旋转支点、推压机构设置于装置主体2时，将磁性辊43向感光鼓7推压的力的朝向、大小会较大依存于显影单元8相对于装置主体2的安装状态。因此，因显影单元8相对于装置主体2的安装状态的不同而存在磁性辊43向感光鼓7的推压可能会变得不稳定的情况。
但是，在本实施方式中如上述那样，安装部件46fr、46rr和螺旋弹簧47fr、47rr设置于显影单元8而不是设置于装置主体2，其中，安装部件46fr、46rr定位于装置主体2，将支承部件41以能够旋转的方式支承，螺旋弹簧47fr、47rr通过将支承部件41向旋转方向r施力，来将磁性辊43向感光鼓7推压。因此，将磁性辊43向感光鼓7推压的力的朝向、大小依存于显影单元8相对于装置主体2的安装状态的情况能够被抑制，而能够将磁性辊43向感光鼓7稳定地推压。
另外，后侧安装部件46rr具有与装置主体2的主体侧连接器33卡合的单元侧连接器74，显影单元8具有：安装于支承部件41的传感器48；和将传感器48和单元侧连接器74连接的配线49。通过采用这样的结构，在不使单元侧连接器74相对于主体侧连接器33的相对位置关系变化的情况下，就能够经由各连接器33、74将传感器48与控制部34连接。因此，不需要将主体侧连接器33和单元侧连接器74柔性地连接，而能够使各连接器33、74的连接结构简单化。
另外，前侧安装部件46fr具有与装置主体2的主体侧高压接点24接触的单元侧高压接点64。通过采用这样的结构，在不使单元侧高压接点64相对于主体侧高压接点24的相对位置关系变化的情况下，就能够经由各高压接点24、64将磁性辊43的套筒56与高压基板25连接。因此，不需要使主体侧高压接点24和单元侧高压接点64柔性地接触，而能够使各高压接点24、64的接触结构简单化。
另外，支承部件41具有与装置主体2的主体侧连接部29卡合的单元侧连接部52，在后侧安装部件46rr上设有使单元侧连接部52向显影单元8的外部露出的通孔76。通过采用这样的结构，能够使单元侧连接部52可靠地卡合于主体侧连接部29。
另外，装置主体2具有沿安装方向x延伸的各凹部21、23、28、32，安装部件46fr、46rr具有沿安装方向x延伸的各突部65、66、75、77，随着显影单元8安装于装置主体2，各突部65、66、75、77与各凹部21、23、28、32卡合，据此，安装部件46fr、46rr定位于装置主体2。通过采用这样的结构，能够将安装部件46fr、46rr可靠地定位于装置主体2。
另外，安装部件46fr、46rr设为一对，将支承部件41的前后方向两端部以能够旋转的方式分别支承。通过采用这样的结构，安装部件46fr、46rr将支承部件41稳定地支承。
另外，在本实施方式中，使用配置于支承部件41和安装部件46fr、46rr之间的螺旋弹簧47fr、47rr作为推压部件。通过采用这样的结构，能够使推压部件的结构简单。
另外，磁性辊43具有：套筒56，其与感光鼓7的纸张通过区域隔开间隔而相向设置；和滚子57，其与套筒56配置在同一轴线上，与感光鼓7的非纸张通过区域接触。通过采用这样的结构，能够可靠地限制感光鼓7的纸张通过区域与套筒56的间隔。
在本实施方式中，使用由调色剂和载体构成的双组分显影剂作为显影剂。另一方面，在其他不同的实施方式中，也可以使用仅由调色剂构成的单组分显影剂作为显影剂。在本实施方式中，使用非磁性调色剂作为调色剂。另一方面，在其他不同的实施方式中，也可以使用磁性调色剂作为调色剂。
在本实施方式中，使用具有磁极55的磁性辊43作为调色剂供给部件。另一方面，在其他不同的实施方式中，也可以使用不具有磁极的辊子作为调色剂供给部件。
在本实施方式中，磁性辊43的套筒56与感光鼓7的纸张通过区域(纸张通过的区域)隔开间隔而相向设置。另一方面，在其他不同的实施方式中，也可以使调色剂供给部件的套筒与感光鼓7的纸张通过区域接触。
在本实施方式中，使用螺旋弹簧47fr、47rr作为推压部件。另一方面，在其他不同的实施方式中，也可以使用板簧、凸轮等的螺旋弹簧47fr、47rr以外的部件作为推压部件。
在本实施方式中，图像形成装置1为多功能一体机。另一方面，在其他不同的实施方式中，图像形成装置1也可以是打印机、复印机、传真机等。