JP2000056571A - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び導電性部材 - Google Patents

現像装置及びプロセスカートリッジ及び導電性部材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接点の摺擦時間が長時間経過した場合でも安
定した導通状態を維持可能な現像装置及びこれを備えた
プロセスカートリッジ及び現像装置のトナー担持体に給
電するための導電性部材を提供する。 【解決手段】 電子写真感光体に形成した潜像をトナー
によって現像する現像装置において、絶縁性マグネット
ローラを内包し、前記電子写真感光体へトナーを供給す
るトナー担持体へ給電するために、前記絶縁性マグネッ
トローラに形成した導電性部材から接点手段を介して前
記トナー担持体の内側から給電可能に構成したことを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真画像形成に
用いる現像装置及びこれを備えたプロセスカートリッ
ジ、更には現像装置の現像剤担持体に給電するための導
電性部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真感光体に形成した潜像を現像装
置で現像して画像を形成する画像形成装置では、その使
用が長時間に及ぶと電子写真感光体の交換や現像剤の補
給、交換、或いは帯電器やクリーニング装置の調整や清
掃、交換等の保守が必要となるが、このような保守作業
は専門知識を有するサービスマン以外は困難であった。
【０００３】そこで、電子写真感光体や現像装置等の画
像形成手段を一体化したプロセスカートリッジが製品化
され、プロセス手段についてメンテナンスの必要性が生
じたときに、使用者自らが簡単に保守、交換を行うこと
を可能とし、高品位な画質を安価に、また容易に得られ
るようになった。
【０００４】このようなプロセスカートリッジを含めた
電子写真画像形成において、電子写真感光体に形成した
潜像を現像剤（以下「トナー」という）で現像する現像
構成は、図８に示すように、内部にマグネットローラ
（図示せず）を内包したトナー担持体としての現像ロー
ラ50は端部にギア51が嵌合されている。また、現像ロー
ラ50はトナーを担持する帯電手段を備えており、回転し
ながら帯電される。そして、この現像ローラ50は電子写
真感光体としての感光体ドラム52のギア53と噛合し、感
光体ドラム52の回転に応じて現像ローラ50が回転するよ
うになっている。そして、この現像ローラ50への給電方
式としては、リン青銅やＳＵＳ等の金属製弾性部材54を
用い、これを金属製電極板55に当接させて金属と金属の
摺擦による方法で給電を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記プ
ロセスカートリッジにあっては、現像ローラ50への給電
を金属同士を摺擦させておこなっていたために、金属表
面の劣化が避けられず、特に接点の摺動時間が長いほど
これに起因するノイズの発生は増加してゆき、画像を劣
化させるおそれがあった。
【０００６】また、前記摺擦による金属表面の劣化を抑
制するために、摺擦面に導電性グリスを塗布することも
行われているが、接点は塵や埃等の混入によって性能が
劣化し、また接点は感光体ドラム52を近接する箇所に設
けられることが多いので、前記導電性グリスが画像領域
へ付着することも懸念される。
【０００７】本発明は従来の上記点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、接点の摺擦時間が長時間経過し
た場合でも安定した導通状態を維持可能な現像装置及び
これを備えたプロセスカートリッジを提供するものであ
る。
【０００８】また、他の目的は、接点をトナー担持体に
内包し、塵や埃等による性能劣化を防止しえる現像装置
及びこれを備えたプロセスカートリッジ及び現像装置の
トナー担持体に給電するための導電性部材を提供するも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、電子写真感光体に形成
した潜像をトナーによって現像する現像装置において、
絶縁性マグネットローラを内包し、前記電子写真感光体
へトナーを供給するトナー担持体へ給電するために、前
記絶縁性マグネットローラに形成した導電性部材から接
点手段を介して前記トナー担持体の内側から給電可能に
構成したことを特徴とする。
【００１０】上記構成にあっては、接点が露出しないた
めに該接点が保護されると共に、摺擦によって発生する
塵の散乱を防止し、更に摺擦音の低減を図ることが可能
となる。
【００１１】また、前記接点構成を導電性ベアリングを
介して給電可能とすることにより、マグネットローラと
トナー担持体の隙間を精度よく保つことができ、且つ転
がり軸受を用いることによって摺動する接点に比べてノ
イズの少ない給電が可能となる。
【００１２】また、マグネットローラから前記トナー担
持体の内周に、導電性樹脂部材及び導電性弾性部材を介
して給電するように構成することにより、金属同士が摺
擦する接点よりもノイズの少ない接点を得ることが可能
となる。
【００１３】また、トナー担持体を支持するフランジ部
に電極を設け、該電極を給電部材に接触させてフランジ
部を介してトナー担持体へ給電可能に構成し、前記電極
を導電性樹脂部材で構成した場合でも金属同士の摺擦が
なくなるためにノイズが低減して良好な画像を得ること
ができるようになる。
【００１４】更に、ハス歯ギアによる駆動力伝達、或い
は付勢手段によって前記電極を給電部材に付勢するよう
にすることにより、接点不良を防止することが可能とな
る。
【００１５】更に、前記電極部分に突起を設け、或いは
カーボンを含有する導電性樹脂部材で構成することによ
り、導通性を向上させることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に本発明の現像装置を備えたプ
ロセスカートリッジに一実施形態について、図面を参照
して説明する。
【００１７】〔第１実施形態〕図１乃至図３によって第
１実施形態について説明する。尚、図１は現像ローラの
接点構成を示す断面説明図であり、図２はプロセスカー
トリッジの全体模式説明図、図３はプロセスカートリッ
ジを装着した画像形成装置の模式説明図である。
【００１８】まず、図２を参照してプロセスカートリッ
ジの全体構成について概略説明する。このプロセスカー
トリッジＡは電子写真感光体としての感光体ドラム１
と、感光体ドラム１に作用するプロセス手段として少な
くとも現像装置を備えたものである。尚、プロセス手段
としては前記現像装置の他に感光体ドラム１の表面を一
様に帯電する帯電装置、感光体ドラム１に残留したトナ
ーを除去するクリーニング装置がある。
【００１９】本実施形態のプロセスカートリッジＡは、
感光体ドラム１の周囲に帯電装置２、現像装置Ｂ、クリ
ーニング装置３を枠体４，５を結合したハウジング内に
一体化してカートリッジ化したものである。このプロセ
スカートリッジＡは、図３に示すような画像形成装置Ｃ
に装着されて画像形成に用いられる。画像形成は装置下
部に装着されたシートカセット６から搬送ローラ７によ
ってシートＳを搬送し、このシート搬送と同期して、感
光体ドラム１に露光装置８から選択的な露光をして潜像
を形成し、この潜像を現像装置Ｂでトナー現像する。こ
のトナー像を転写ローラ９へのバイアス電圧印加によっ
て搬送されるシートＳに転写し、そのシートＳを定着装
置10へ搬送して画像定着し、排出ローラ11によって装置
上部の排出部12へ排出する。
【００２０】次に前記プロセスカートリッジＡにおける
現像装置Ｂについて説明する。この現像装置Ｂは、図２
に示すように、トナー容器13に収納したトナーをトナー
担持体としての現像ローラ14表面に担持すると共に、ト
ナー層規制部材としての現像ブレード15でトナー層を規
制し、現像ローラ14に現像バイアス電圧を印加すること
によって感光体ドラム１に形成した潜像に応じてトナー
を供給するものである。そして、現像ローラ14はアルミ
ニウムやステンレス等の円筒状の金属で構成され、絶縁
性マグネットローラ16を内包している。
【００２１】また、図１に示すように、前記現像ローラ
14の軸方向一方の端部には、ＰＯＭ（ポリアセター
ル）、摺動剤入りＰＯＭ、ポリカーボネイト、摺動剤入
りポリカーボネイト、ナイロン等の樹脂によって構成し
たローラギア17が現像ローラ14の軸方向に係止爪18によ
って取り付けられており、現像ローラ14と一体的に回転
するようになっている。そして、前記ローラギア17は感
光体ドラム１の端部に取り付けられたハス歯ギア（図示
せず）と噛合するハス歯ギアであり、感光体ドラム１の
回転に応じて現像ローラ14に回転力を伝達するようにな
っている。そして、現像ローラ14へバイアス電圧を印加
するために、前記マグネットローラ16の小径部に円筒状
の導電性部材19を取り付け、この導電性部材19を装置本
体の電源に接続して給電可能としている。
【００２２】前記導電性部材19から回転する現像ローラ
14へは接点手段によって電気的に接続し、現像ローラ14
へ給電可能としている。そのために、図１に示すよう
に、現像ローラ14の両端に取り付けられたフランジ部2
0，21のうち、一方の導電性フランジ部20の内側に導電
性のベアリング22が接触するように設けられており、こ
のベアリング22の内側がマグネットローラ16の導電性部
材19に接触するように設けられている。このベアリング
によって現像装置ホルダー29により固定されたマグネッ
トローラ16に対して現像ローラ14が円滑に回転する。
【００２３】前記ベアリング22は金属コロ軸受もしくは
導電性樹脂（ＰＰＳにカーボンフィラーを30％程度含有
するもの、もしくはＰＯＭにカーボンフィラーを20％程
度含有するもの等）の滑り軸受によって構成されてい
る。
【００２４】また、導電性部材19はＳＵＳ、リン青銅に
すり割りを設けたものを用い、又は導電性円筒部材を圧
入して構成し、或いはマグネットローラ16の小径部に導
電性メッキを施して構成してもよい。
【００２５】前記構成にあっては、現像ローラ14に対す
る給電は、マグネットローラ16の導電性部材19から、導
電性のベアリング22からフランジ部20を介して給電され
ることになる。このように、現像ローラ14へ給電するた
めの接点手段が現像ローラ14の内側に設けられるために
接点が露出することがなく、該部分に塵等が付着するこ
とがない。また、接点はベアリング22を介して行われる
ために、摺擦音の発生がなく、更にはマグネットローラ
16と現像ローラ14との隙間を精度よく保つことができ、
且つ摺動する接点に比べてノイズの少ない給電が可能と
なる。
【００２６】〔第２実施形態〕次に第２実施形態に係る
現像装置について、図４及び図５を参照して説明する。
尚、図４は第２実施形態に係る現像ローラの接点構成を
示す断面説明図であり、図５は接点構成の分解説明図で
ある。ここでは、前述した第１実施形態と同一機能を有
する部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００２７】この第２実施形態に係る現像装置は、現像
ローラ14へ給電する接点構成として、第１実施形態のベ
アリングの代わりに、導電性樹脂部材と導電性弾性部材
を介して導通を得るものである。
【００２８】図４に示すように、フランジ部20には樹脂
製の円筒部材23が圧入されており、この円筒部材23の内
部には導電性弾性部材としてのコイルバネ24が一体的に
なるように取り付けられている。このコイルバネ24は、
図５に示すように、コイル部24ａの端部に腕部24ｂが形
成されていて、コイルバネ24を円筒部材23に取り付ける
と、前記腕部24ｂが現像ローラ14の内周面に接触するよ
うになっている（図４参照）。
【００２９】また、マグネットローラ16の小径部には導
電性部材19と接触するように導電性樹脂部材25が嵌合さ
れており、この導電性樹脂部材25にコイルバネ24のコイ
ル部24ａが接触するように取り付けられている。尚、導
電性樹脂部材25はコイルバネ24と確実に接触するよう
に、テーパ部25ａが形成されており、このテーパ部25ａ
をコイル部24ａが付勢することによってコイルバネ24と
導電性樹脂部材25は求心作用を発揮して両者が外れない
ようになっている。この求心作用により、組立時にはコ
イルバネ24が導電性樹脂部材25のテーパ部25ａに一度当
接すれば現像ローラ14内でマグネットローラ16がいかな
る動きをしても、コイルバネ24の伸縮と前記求心作用に
よって接点部分が脱落することなく、導通不良及び変音
の発生を防止することができる。
【００３０】尚、現像ローラ14に嵌合された円筒部材23
はコイルバネ24を動かないように固定しているため、現
像ローラ14が回転すると、コイルバネ24が導電性樹脂部
材25上を摺動するようになる。このとき、導電性樹脂部
材25と摺動するコイル部24ａの巻方向を現像ローラ14の
回転方向と同じにしておくと、導電性樹脂部材25との摺
動摩擦を抑えることができるために好ましい。
【００３１】この実施形態にあっては、マグネットロー
ラ16の導電性部材19から導電性樹脂部材25、コイルバネ
24を経て現像ローラ14へ給電される。このように、コイ
ルバネ24と摺擦する部材を導電性樹脂部材で構成するこ
とにより、金属同士が摺擦する接点よりもノイズの少な
い接点を得ることが可能となる。
【００３２】〔第３実施形態〕次に第３実施形態に係る
現像装置について、図６を参照して説明する。尚、図６
は第３実施形態に係る現像ローラの接点構成を示す断面
説明図である。この実施形態でも前述した実施形態と同
一機能を有する部材には同一符号を付して説明を省略す
る。
【００３３】前述した実施形態では、現像ローラ14の内
部に接点構成を設けた例を示したが、この実施形態では
現像ローラ14を支持するフランジ部に電極を設けた例を
示す。図６に示すように、現像ローラ14の両端にフラン
ジ部26，27を取り付け、一方の導電性のフランジ部26に
感光体ドラム１の端部に取り付けられたハス歯ギア（図
示せず）と噛合するハス歯ギア28が取り付けられてい
る。このハス歯ギア28は感光体ドラム１から回転力が伝
達されると、現像ローラ14に回転力を伝達すると共に、
現像ローラ14を図６の矢印方向へ寄せるスラスト力を生
ずる。そしてハス歯ギア28はフランジ部26に係止爪18に
よって取り付けられているため、現像ローラ14が回転す
る際にフランジ部26の端部が現像装置ホルダー29に押し
つけられるようになる。
【００３４】そこで、本実施形態ではフランジ部26の端
部に導電性樹脂で構成した電極部材30を軽く圧入し、前
記スラスト力によって電極が現像装置ホルダー29に押し
つけられるように構成し、該ホルダー29の押しつけ部分
に装置本体の電源部と導通した給電部材31を設けるよう
にしている。これにより、現像ローラ14が回転する際に
は前記スラスト力によって電極部材30が給電部材31に確
実に接触し、該電極部材30からフランジ部26を介して現
像ローラ14へ給電される。そして、給電部材31と摺擦す
る電極部材30は樹脂製であるために、金属同士が摺擦す
る接点よりも滑らかに摺動し、ノイズの少ない給電が行
われることになる。
【００３５】また、本実施形態にあっては、前記電極部
材30の先端に突起30ａを設け、この突起30ａが給電部材
31と摺擦するように構成している。これにより、給電部
材31と電極部材30の摺擦がより滑らかに行われる。更
に、前記電極部材30としてカーボンを含有する導電性樹
脂部材で構成すれば、前記効果の他に導通性が向上する
効果を得ることができる。
【００３６】尚、本実施形態にあってはマグネットロー
ラ16が現像ローラ14に内包されていない構成の現像装置
であっても同様の効果を得ることができる。
【００３７】〔第４実施形態〕次に第４実施形態に係る
現像装置について、図７を参照して説明する。尚、図７
は第４実施形態に係る現像ローラの接点構成を示す断面
説明図である。この実施形態でも前述した実施形態と同
一機能を有する部材には同一符号を付して説明を省略す
る。
【００３８】この実施形態は前述した第３実施形態と略
同様であるが、フランジ部26に取り付けるギア32は平歯
車等のスラスト力の発生しないギア、或いはハス歯ギア
でも発生するスラスト力が低いギアである。そのため、
図７に示すように、他方のフランジ部27側に付勢手段と
してのコイルバネ33を取り付け、現像ローラ14を矢印方
向へ付勢するように構成している。そして、コイルバネ
33とフランジ部27端面との間には摺動性のよい樹脂部材
34を圧入し、フランジ部27が摩耗しないようにしてい
る。
【００３９】この実施形態のように、付勢手段によって
現像ローラ14を付勢しても電極部材30を給電部材31に確
実に接触させることができ、また電極部材30は樹脂製で
あるために給電部材31との摺擦は滑らかに行われ、ノイ
ズの発生を抑制して高品位の現像を行うことが可能とな
る。また、この実施形態でも第３実施形態と同様に、マ
グネットローラ16が現像ローラ14に内包されていない構
成の現像装置であっても同様の効果を得ることができ
る。
【００４０】〔他の実施形態〕前述した実施形態では、
感光体ドラム１の周囲に帯電装置２、現像装置Ｂ、クリ
ーニング装置３を備えたプロセスカートリッジＡを例示
したが、このプロセスカートリッジＡは少なくとも前述
した構成の現像装置Ｂを備えたものであればよい。
【００４１】また、前述した現像装置Ｂはプロセスカー
トリッジＡに設ける場合のみならず、前記構成の現像装
置を備えた画像形成装置にあっても同様の効果を得るこ
とが可能である。
【００４２】
【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
接点が露出しないために該接点が保護されると共に、摺
擦によって発生する塵の散乱を防止し、更に摺擦音の低
減を図ることが可能となる。
【００４３】また、前記接点構成を導電性ベアリングを
介して給電可能とすることにより、マグネットローラと
トナー担持体の隙間を精度よく保つことができ、且つ転
がり軸受を用いることによって摺動する接点に比べてノ
イズの少ない給電が可能となる。
【００４４】また、マグネットローラから前記トナー担
持体の内周に、導電性樹脂部材及び導電性弾性部材を介
して給電するように構成することにより、金属同士が摺
擦する接点よりもノイズの少ない接点を得ることが可能
となる。
【００４５】また、トナー担持体を支持するフランジ部
に電極を設け、該電極を給電部材に接触させてフランジ
部を介してトナー担持体へ給電可能に構成し、前記電極
を導電性樹脂部材で構成した場合でも金属同士の摺擦が
なくなるためにノイズが低減して良好な画像を得ること
ができるようになる。
【００４６】更に、ハス歯ギアによる駆動力伝達、或い
は付勢手段によって前記電極を給電部材に付勢するよう
にすることにより、接点不良を防止することが可能とな
る。
【００４７】更に、前記電極部分に突起を設け、或いは
カーボンを含有する導電性樹脂部材で構成することによ
り、導通性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】現像ローラの接点構成を示す断面説明図であ
る。
【図２】プロセスカートリッジの全体模式説明図であ
る。
【図３】プロセスカートリッジを装着した画像形成装置
の模式説明図である。
【図４】第２実施形態に係る現像ローラの接点構成を示
す断面説明図である。
【図５】接点構成の分解説明図である。
【図６】第３実施形態に係る現像ローラの接点構成を示
す断面説明図である。
【図７】第４実施形態に係る現像ローラの接点構成を示
す断面説明図である。
【図８】従来技術に係る現像ローラへの給電構成の説明
図である。
【符号の説明】
Ａ …プロセスカートリッジ Ｂ …現像装置 Ｃ …画像形成装置 Ｓ …シート １ …感光体ドラム ２ …帯電装置 ３ …クリーニング装置 ４，５…枠体 ６ …シートカセット ７ …搬送ローラ ８ …露光装置 ９ …転写ローラ 10 …定着装置 11 …排出ローラ 12 …排出部 13 …トナー容器 14 …現像ローラ 15 …現像ブレード 16 …マグネットローラ 17 …ローラギア 18 …係止爪 19 …導電性部材 20，21…フランジ部 22 …ベアリング 23 …円筒部材 24 …コイルバネ 24ａ …コイル部 24ｂ …腕部 25 …導電性樹脂部材 25ａ …テーパ部 26，27…フランジ部 28 …ハス歯ギア 29 …現像装置ホルダー 30 …電極部材 30ａ …突起 31 …給電部材 32 …ギア 33 …コイルバネ 34 …樹脂部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 新一 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H031 AC07 AC18 EA01 EA05 FA05 2H071 BA03 BA20 BA27 DA08 2H073 AA01 BA02 BA25 BA45

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電子写真感光体に形成した潜像を現像剤
    によって現像する現像装置において、 絶縁性マグネットローラを内包し、前記電子写真感光体
    へ現像剤を供給する現像剤担持体へ給電するために、前
    記絶縁性マグネットローラに形成した導電性部材から接
    点手段を介して前記現像剤担持体の内側から給電可能に
    構成したことを特徴とする現像装置。
  2. 【請求項２】 前記接点手段は、前記マグネットローラ
    に形成した導電性部材から前記現像剤担持体の内周に、
    導電性ベアリングを介して給電可能に構成したことを特
    徴とする請求項１記載の現像装置。
  3. 【請求項３】 前記接点手段は、前記マグネットローラ
    に形成した導電性部材から前記現像剤担持体の内周に、
    導電性樹脂部材及び導電性弾性部材を介して給電可能に
    構成したことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
  4. 【請求項４】 電子写真感光体に形成した潜像を現像剤
    によって現像する現像装置において、 前記電子写真感光体へ現像剤を供給する現像剤担持体を
    支持するフランジ部に電極を設け、該電極を給電部材に
    接触させてフランジ部を介して現像剤担持体へ給電可能
    に構成し、前記電極を導電性樹脂部材で構成したことを
    特徴とする現像装置。
  5. 【請求項５】 前記フランジ部に回転力を伝達するため
    のハス歯ギアを取り付け、該ハス歯ギアへの回転力伝達
    によって生ずるスラスト力により前記電極を前記給電部
    材に付勢するよう構成したことを特徴とする請求項４記
    載の現像装置。
  6. 【請求項６】 前記電極を前記給電部材に付勢する付勢
    手段を設けたことを特徴とする請求項４又は請求項５に
    記載の現像装置。
  7. 【請求項７】 前記給電部材に接触する前記電極部分に
    突起を設けたことを特徴とする請求項４乃至請求項６の
    いずれか１項に記載の現像装置。
  8. 【請求項８】 前記電極はカーボンを含有する導電性樹
    脂部材であることを特徴とする請求項４記載の現像装
    置。
  9. 【請求項９】 電子写真感光体と、該電子写真感光体に
    作用するプロセス手段を枠体内に一体的に設けたプロセ
    スカートリッジにおいて、 前記プロセス手段として請求項１乃至請求項８のいずれ
    か１項に記載の現像装置を有することを特徴とするプロ
    セスカートリッジ。
  10. 【請求項１０】 マグネットローラを内包した現像剤担
    持体へ給電するために、前記マグネットローラに取り付
    けられ、電源と接続可能な導電性部材。
  11. 【請求項１１】 現像剤担持体に給電するために、前記
    現像剤担持体のフランジ部に取り付けられる樹脂製の導
    電性部材。
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