JP2002244425A - 現像剤担持体及び現像装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、現像剤担持体に確実に給電を行う
ことができ、かつ長さを短縮可能とした現像剤担持体、
及びこれを有する現像装置を提供することを目的として
いる。 【解決手段】 上記課題を解決するために、本発明に係
る現像剤担持体の代表的な構成は、導電性を有し、大径
部と、少なくとも該大径部の一端に小径部を有する中空
の現像剤担持体であって、前記小径部は前記大径部と一
体的に形成され、前記小径部には、該現像剤担持体を支
持する支持部材と、該現像剤担持体と装置本体との間を
電気的に接続する接点部材とを当接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、電子写真方式にお
いて利用される現像装置、及びこれを有するプロセスカ
ートリッジ又は画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真画像形成装置とは、電子写真プ
ロセスを用いてシートに画像を形成するものである。そ
して電子写真画像形成装置の例としては、例えば複写
機、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ、ファク
シミリ装置及びワードプロセッサなどがあげられる。ま
たプロセスカートリッジとは、少なくとも現像手段と電
子写真感光体ドラム、さらには帯電手段、クリーニング
手段などを一体的にカートリッジ化し、画像形成装置本
体に対して着脱可能とするものである。

【０００３】電子写真プロセスを用いた画像形成装置
は、像担持体である感光体ドラムを一様に帯電させ、該
感光体ドラムへの選択的な露光によって潜像を形成し、
該潜像を現像剤であるトナーで顕像化し、該トナー像を
シートに転写し、更に転写されたトナー像に熱と圧力を
加えることでシートに定着させることによって画像形成
を行う。このような装置はトナー補給や各種プロセス手
段のメンテナンスを伴うが、このトナー補給作業やメン
テナンスを容易にする手段として前記感光体ドラム、帯
電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にま
とめてカートリッジ化したプロセスカートリッジも実用
化されている。

【０００４】このようなプロセスカートリッジにおい
て、感光体ドラム上の潜像には、現像装置に設けられた
回転する円筒状の現像剤担持体からトナーの転写を受け
ることにより顕像化される。図８に示すように、現像剤
担持体22の両端部には該現像剤担持体より径の小さい軸
部101が設けられており、該軸部101は図示しない現像装
置枠体に回転可能に支持されている。ここで現像剤担持
体22と軸部101は別部材にて形成されており、現像剤担
持体22の両端部に軸部101を圧入する等により結合する
構成となっている。

【０００５】また現像を行う際には現像剤担持体22に給
電する必要があるため、現像剤担持体22の内部若しくは
軸部101に接点部材102を当接させて、そこから現像剤担
持体22に給電を行う構成がとられている。

【０００６】さらに、現像剤に磁性粒子を用いる場合
は、中空の現像剤担持体22内部にマグネットコア103を
配置して、該マグネットコア103の磁力を用いて現像剤
担持体22表面に現像剤を担持させる構成となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の構成
にあって、現像剤担持体22の軸部101を圧入した状態で
軸部101に接点部材102を当接させて給電を行う構成の場
合、現像剤担持体22と軸部101の嵌合部において酸化被
膜が生じ、導通不良を起こす場合があった。

【０００８】また図８に示すように、現像剤担持体22内
部にマグネットコア103を配置する場合、現像剤担持体2
2と軸部101の嵌合部においてマグネットコア103の外径
を小さくする必要があり、そのためにマグネットコア10
3の磁力有効範囲以外にも不必要な部分を設けなければ
いけなくなり、結果として現像剤担持体22が長手方向に
のびてしまう。このため、現像剤担持体22の長さに伴っ
てプロセスカートリッジ、ひいては画像形成装置本体が
大きくなってしまい、小型化を図ることが困難となって
しまうという問題があった。

【０００９】そこで本発明は、現像剤担持体に確実に給
電を行うことができ、かつ長さを短縮可能とした現像剤
担持体、及びこれを有する現像装置を提供することを目
的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る現像剤担持体の代表的な構成は、導電
性を有し、大径部と、少なくとも該大径部の一端に小径
部を有する中空の現像剤担持体であって、前記小径部は
前記大径部と一体的に形成され、前記小径部には、該現
像剤担持体を支持する支持部材と、該現像剤担持体と装
置本体との間を電気的に接続する接点部材とを当接した
ことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】［第１実施形態］本発明に係る現
像剤担持体及び現像装置及びプロセスカートリッジ及び
画像形成装置の第１実施形態について、図１を用いて説
明する。図１は画像形成装置の全体構成図、図２はプロ
セスカートリッジの構成図、図３は現像装置の側面図、
図４は現像剤担持体を説明する図、図５は現像剤担持体
の要部側面図である。なお、以下の説明において長手方
向とはシートの搬送方向に直交し、シートに平行な方向
をいう。また左右とはシートの搬送方向から見て左右を
いう。またプロセスカートリッジの上とは、プロセスカ
ートリッジの装着状態における上をいう。

【００１２】（画像形成装置）図１に示す画像形成装置
１は、像担持体である感光体ドラム６上にトナー像を形
成する画像形成部３、形成されたトナー像を一次転写す
る中間転写ベルトユニット７、中間転写ベルトユニット
７上のトナー像をシートＳに二次転写する転写手段であ
る二次転写ローラ９、シートＳを中間転写ベルト７ａと
二次転写ローラ９との間へ送り出す給送手段、トナー像
を定着させる定着器15、及び排出手段を有している。

【００１３】装置下部に配置された給送カセット10は装
置本体に対して着脱可能に装着されており、複数枚のシ
ートＳが積載収納されている。シートＳは例えば記録
紙、ＯＨＰシート、布などである。ピックアップローラ
11によって給送カセット10から給送されたシートＳは分
離ローラ対12によって一枚ずつ分離給送され、搬送ロー
ラ対13によってシート搬送手段であるレジストローラ対
14に送られる。シートＳが搬送されてきた時には、レジ
ストローラ対14は回転を停止しており、このニップに突
き当てられることによりシートＳは斜行を矯正される。

【００１４】感光体ドラム６を含むプロセスカートリッ
ジ５は、４ドラムフルカラー方式の場合、図の如くイエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つが並列配置さ
れる。各々のプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、
５BKに対し、それぞれ光学走査系２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２
BKが設けられ、画像信号により各色ごとの静電潜像が形
成された後に、これを現像することによりトナー像が形
成される。そして転写ローラ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８BKに
よって図示矢印方向に回転する中間転写ベルト７ａ上に
各色トナー像が重畳的に一次転写される。

【００１５】この後、シートＳはレジストローラ対14に
よって所定のタイミングで二次転写ローラ９に送り出さ
れ、中間転写ベルト７ａ上のトナー像がシートＳ上へ転
写される。シートＳは定着器15にて熱と圧力を加えられ
た後に、搬送ローラ対16によって排出ローラ対17へと搬
送され、装置上部に設けられた排出手段である排出トレ
イ18に排出、積載される。

【００１６】上記画像形成部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３BK
は、夫々がプロセスカートリッジ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５
BKとトナー容器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４BKから構成されて
いる。各プロセスカートリッジの構成は同様であるの
で、プロセスカートリッジ５Ｙについて説明する。

【００１７】（プロセスカートリッジ）図２を用いて、
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明す
る。図２はプロセスカートリッジの構成図である。図に
示すように、プロセスカートリッジ５は感光体ドラム６
の周囲に帯電手段、露光手段、現像手段、転写開口を配
設したものである。本実施形態において現像剤には、磁
性キャリア粉とトナーからなる２成分現像剤を用いてい
る。

【００１８】帯電手段は、磁性キャリアを用いた磁気ブ
ラシ帯電器20である。この磁気ブラシ帯電器20は回転自
在に支持された中空円筒形の帯電ローラ20ａ内に固定さ
れたマグネット20ｂを配している。また、転写終了後に
感光体ドラム６上に残留したトナーは、図中矢印方向に
回転する磁気ブラシ帯電器20に取り込まれる。

【００１９】（プロセスカートリッジ）図２を用いて、
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明す
る。図２に示すように、プロセスカートリッジ５は感光
体ドラム６の周囲に帯電手段、露光手段、現像装置、転
写開口を配設したものである。本実施形態において現像
剤には、磁性キャリア粉とトナーからなる２成分現像剤
を用いている。

【００２０】感光体ドラム６としては通常用いられてい
る有機感光体等を用いることができるが、望ましくは有
機感光体上にその抵抗が102〜1014Ω・cmの材質を有す
る表面層を持つものや、アモルファスシリコン感光体な
どを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾン発生の
防止、ならびに消費電力の低減を図ることができる。ま
た帯電性についても向上させることが可能となる。そこ
で本実施形態においては、感光体ドラム６をアルミニウ
ム製のドラム基体上に負帯電の有機感光体を設けて構成
している。

【００２１】帯電手段は、磁性キャリアを用いた磁気ブ
ラシ帯電器20である。この磁気ブラシ帯電器20は回転自
在に支持された中空円筒形の帯電ローラ20ａ内に固定さ
れたマグネット20ｂを配している。また、転写終了後に
感光体ドラム６上に残留したトナーは、図中矢印方向に
回転する磁気ブラシ帯電器20に取り込まれる。

【００２２】（現像装置）現像装置21は、本実施形態で
は２成分現像剤を接触状態にして現像する方法（２成分
非接触現像）採用し、図２には２成分磁気ブラシ現像用
の構成を示している。現像剤担持体である現像スリーブ
22は中空円筒形であって回転自在に支持されている。現
像剤担持体である現像スリーブ22内には固定のマグネッ
トコア103が配設されている。現像スリーブ22は感光体
ドラム６と同方向に回転し、周面は感光体ドラム６の周
面の移動方向に対して反対方向に移動する。感光体ドラ
ム６と現像スリーブ22は非接触で0.2〜1.0mm程度の間隔
があけられており、現像剤が感光体ドラム６に対して接
触する状態で現像できるように設定されている。

【００２３】磁性キャリアとトナーの混合からなる現像
剤は、図示しないトナー容器から現像装置21へと供給さ
れる。現像装置21のケーシング内は両端部を除いて隔壁
24によって仕切られており、該隔壁24の両側に現像剤を
逆方向に搬送する攪拌スクリュー25ａ、25ｂが配置され
ている。トナー容器から落下した現像剤は攪拌スクリュ
ー25ａの一端側に落下し、長手方向に搬送されながら攪
拌される。そして他端側で隔壁24のない部分を通って攪
拌スクリュー25ｂ側へと移動し、再び長手方向反対側へ
と搬送されながら攪拌され、隔壁24のない部分を通って
攪拌スクリュー25ａ側へと循環する。

【００２４】ここで感光体ドラム６に形成された静電潜
像を、現像装置21によって２成分磁気ブラシ法により顕
像化する現像行程と、現像剤の循環系について説明す
る。まず攪拌スクリュー25ｂによって搬送される現像剤
は、図８に示したように、現像スリーブ22内部に配設さ
れているマグネットコア103の磁極によって現像スリー
ブ22表面に汲み上げられる。そして現像スリーブ22の回
転に伴い、現像スリーブ22に対して垂直に配置された現
像ブレード26によって厚みを規制され、現像スリーブ22
上に現像剤の薄膜が形成される。薄膜形成された現像剤
が現像主極に搬送されてくると、磁気力によって穂立ち
が形成される。この穂状に形成された現像剤は感光体ド
ラム６の静電潜像を現像し、その後反発磁界によって現
像スリーブ22から現像剤供給手段である現像容器27内へ
と戻される。

【００２５】また、現像スリーブ22は、内部にマグネッ
トコア103を配設する構成上、アルミニウムなどの中空
の金属部材が用いられる。さらに、現像スリーブ22の両
端部には該現像スリーブより径の小さい軸部101が設け
られており、該軸部101は図示しないプロセスカートリ
ッジの枠体に回転可能に支持されている。ここで現像ス
リーブ100と軸部101は別部材にて形成されており、現像
スリーブ100の両端部に軸部101を圧入する等により結合
する構成となっている。

【００２６】現像スリーブ22には、図示しない電源から
直流電圧及び交流電圧が印加される。一般に２成分現像
法においては交流電圧を印加すると現像効率が増し、画
像は高品位になるが、逆にかぶりが発生しやすくなると
いう問題も生じる。このため通常は現像スリーブ22に印
加する直流電圧と感光体ドラム６の表面電位間に電位差
を設けることによって、現像時に非画像領域にトナーが
付着するのを防止しており、また、現像スリーブ22に電
圧を印加する際は、軸部101から接点を取る構成となっ
ている。

【００２７】（現像剤担持体）しかしながら、現像スリ
ーブ100の軸部101を圧入した状態で軸部101から給電を
行う構成の場合、現像スリーブ100と軸部101の嵌合部に
おいて酸化被膜が生じ、導通不良を起こす場合があっ
た。

【００２８】また、図８に示したように、現像スリーブ
22内部にマグネットコア103を配置する場合、現像スリ
ーブ22と軸部101の嵌合部においてマグネットコア103の
外径を小さくする必要があり、そのためにマグネットコ
ア103の磁力有効範囲以外Qにも不必要な部分Pを設けな
ければいけなくなり、結果として現像スリーブ22が長手
方向にのびてしまう。このため、現像スリーブ22の長さ
に伴ってプロセスカートリッジ、ひいては画像形成装置
本体が大きくなってしまい、小型化を図ることが困難と
なってしまうという問題があった。

【００２９】そこで、図４に示すように、現像スリーブ
22は大径部22ａの両端に小径部22ｂ、22ｃを有し、一端
の小径部22ｂは大径部22ａとスウェージング加工、若し
くは切削加工等によって一体成形されている。また小径
部22ｂ、22ｃには、それぞれ現像容器27に設けられた支
持部材28に回転可能に支持されている。

【００３０】このような構成とすることで、マグネット
コア103の不必要な部分Pをなくし、現像スリーブ22の長
手方向の長さを抑えることができ、さらに、プロセスカ
ートリッジ、および、画像形成装置本体の小型化を図る
ことが可能となる。

【００３１】また図５に示すように、現像スリーブ22の
大径部22ａと一体成形された小径部22ｂにはリブ30が設
けられ、該リブ30には現像容器27と電気的に接続された
接点部材29が当接されている。接点部材29は弾性を有す
るネジリコイルバネであり、小径部22ｂに巻き付けるこ
とによって電気的に接触している。

【００３２】このように大径部22ａと小径部22ｂとを一
体成型し、この小径部を介して現像スリーブ22に給電を
行うよう構成したことにより、現像スリーブ22の嵌合部
において酸化被膜が生じることなく、導通不良を生じる
ことを回避することができる。

【００３３】［第２実施形態］次に、本発明に係る現像
剤担持体の第２実施形態について、図を用いて説明す
る。図６は本実施形態に係る現像剤担持体の要部側面図
であって、上記第１実施形態と説明の重複する部分につ
いては同一の符号を付して説明を省略する。上記第１実
施形態と同様に、現像スリーブ22の一端に設けた小径部
22ｂは大径部22ａと一体成形されている。

【００３４】上記第１実施形態においては接点部材29を
小径部22ｂに巻き付けて示したが、本実施形態におい
て、接点部材31は、小径部22ｂの側面に当接されてお
り、導電性を有する付勢部材32によって付勢されてい
る。これにより現像スリーブ22は装置本体と付勢部材3
2、接点部材31を介して給電されるよう構成されてい
る。

【００３５】このように構成することによっても、大径
部22ａと小径部22ｂとが一体成形されていることによ
り、現像スリーブ22の嵌合部において酸化被膜が生じる
ことなく、導通不良を生じることを回避することがで
き、さらに、現像スリーブ22の長手方向の長さを抑える
ことで、プロセスカートリッジ、および、画像形成装置
本体の小型化を図ることが可能となる。

【００３６】［第３実施形態］次に、本発明に係る現像
剤担持体の第３実施形態について、図７を用いて説明す
る。図７は本実施形態に係る現像剤担持体の要部側面図
であって、上記第１実施形態と説明の重複する部分につ
いては同一の符号を付して説明を省略する。上記第１実
施形態と同様に、現像スリーブ22の一端に設けた小径部
22ｂは大径部22ａと一体成形されている。

【００３７】上記第１実施形態においては接点部材29を
小径部22ｂに巻き付けて示したが、本実施形態において
は小径部22ｂの端面に当接部材としてピン33を取り付け
ており、このピン33に現像容器27から延長された弾性部
材34を突き当てて接点部材を構成している。

【００３８】このように構成することによっても、大径
部22ａと小径部22ｂとが一体成形されていることによ
り、現像スリーブ22の嵌合部において酸化被膜が生じる
ことなく、導通不良を生じることを回避することがで
き、さらに、現像スリーブ22の長手方向の長さを抑える
ことで、プロセスカートリッジ、および、画像形成装置
本体の小型化を図ることが可能となる。

【００３９】［第４実施形態］次に、本発明に係る現像
剤担持体の第４実施形態について、図３を用いて説明す
る。上記第１実施形態と同様に、現像スリーブ22の一端
に設けた小径部22ｂは大径部22ａと一体成形されてい
る。

【００４０】上記各実施形態においては小径部22ｂに接
点部材を当接させることにより現像スリーブ22に給電す
るよう構成して示したが、本実施形態においては、図３
に示す支持部材28を導電性部材にて形成し、これを現像
容器27と電気的に接続するよう構成している。すなわち
現像スリーブ22には、容器本体から支持部材28及び小径
部22ｂを介して給電が行われる。

【００４１】このように構成することによっても、大径
部22ａと小径部22ｂとが一体成形されていることによ
り、現像スリーブ22の嵌合部において酸化被膜が生じる
ことなく、導通不良を生じることを回避することがで
き、さらに、現像スリーブ22の長手方向の長さを抑える
ことで、プロセスカートリッジ5、および、画像形成装
置本体の小型化を図ることが可能となる。

【００４２】

【発明の効果】上記説明した如く、本発明に係る現像剤
担持体及び現像装置及びプロセスカートリッジ及び画像
形成装置においては、現像剤担持体の大径部と小径部と
を一体成型し、この小径部を介して給電を行うよう構成
したことにより、現像剤担持体の大径部と小径部の間に
酸化被膜が生じることなく、導通不良を回避することが
でき、さらに現像担持体の長手方向の長さを抑えること
により、現像装置、および、プロセスカートリッジ、お
よび画像形成装置の小型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の全体構成図である。

【図２】プロセスカートリッジの構成図である。

【図３】現像装置の側面図である。

【図４】現像剤担持体を説明する図である。

【図５】現像剤担持体の要部側面図である。

【図６】第２実施形態に係る現像剤担持体の要部側面図
である。

【図７】第３実施形態に係る現像剤担持体の要部側面図
である。

【図８】従来の現像剤担持体を説明する図である。

【符号の説明】

Ｓ …シート １ …画像形成装置 ２ …光学走査系 ３ …画像形成部 ５ …プロセスカートリッジ ６ …感光体ドラム ７ …中間転写ベルトユニット ７ａ …中間転写ベルト ８ …転写ローラ ９ …二次転写ローラ 10 …給送カセット 11 …ピックアップローラ 12 …分離ローラ対 13 …搬送ローラ対 14 …レジストローラ対 15 …定着器 16 …搬送ローラ対 17 …排出ローラ対 18 …排出トレイ 20 …磁気ブラシ帯電器 20ａ …帯電ローラ 20ｂ …マグネット 21 …現像装置 22 …現像スリーブ（現像剤担持体） 22ａ …大径部 22ｂ、22ｃ …小径部 24 …隔壁 25ａ、25ｂ …攪拌スクリュー 26 …現像ブレード 27 …現像容器 28 …支持部材 29 …接点部材 30 …リブ 31 …接点部材 32 …付勢部材 33 …ピン 34 …弾性部材 101 …軸部 102 …接点部材 103 …マグネットコア 104 …画像形成装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼上 敦 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 (72)発明者 橋本 浩二 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 AB02 AC09 AC30 AD01 BA05 BA09 CA11 2H077 AB02 AB14 AB15 AC02 AD06 AD13 AD23 AD36 EA03 FA26 GA13

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有し、大径部と、少なくとも該
   大径部の一端に小径部を有する中空の現像剤担持体であ
   って、 前記小径部は前記大径部と一体的に形成され、 前記小径部には、該現像剤担持体を支持する支持部材
   と、該現像剤担持体と装置本体との間を電気的に接続す
   る接点部材とを当接したことを特徴とする現像剤担持
   体。
2. 【請求項２】 導電性を有し、大径部と、少なくとも該
   大径部の一端に小径部を有する中空の現像剤担持体であ
   って、 前記小径部は前記大径部と一体的に形成され、 前記大径部の内部にマグネットコアを配置し、かつ前記
   小径部に前記マグネットコアの支持軸を配置したことを
   特徴とする現像剤担持体。
3. 【請求項３】 前記接点部材は前記小径部に巻き付けら
   れる弾性部材であって、装置本体より該接点部材及び該
   小径部を介して給電がなされることを特徴とする請求項
   １記載の現像剤担持体。
4. 【請求項４】 前記接点部材は前記小径部の側面に当接
   され、装置本体より該接点部材及び該小径部を介して給
   電がなされることを特徴とする請求項１記載の現像剤担
   持体。
5. 【請求項５】 前記接点部材は、前記小径部の端面に設
   けられた当接部材と、装置本体に設けられた弾性部材と
   からなり、前記弾性部材を前記当接部材に当接させるこ
   とにより、装置本体より該接点部材及び前記小径部を介
   して給電がなされることを特徴とする請求項１記載の現
   像剤担持体。
6. 【請求項６】 前記接点部材とは、小径部を支持する導
   電性の前記支持部材であって、装置本体より前記接点部
   材及び前記小径部を介して給電がなされることを特徴と
   する請求項１記載の現像剤担持体。
7. 【請求項７】 少なくとも現像剤供給手段と、請求項１
   乃至６のいずれか１項記載の現像剤担持体とを有するこ
   とを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】 少なくとも潜像を担持する像担持体と、 請求項７記載の現像装置とを有することを特徴とするプ
   ロセスカートリッジ。
9. 【請求項９】 シートを搬送するシート搬送手段と、 潜像を担持する像担持体と、 請求項７記載の現像容器と、 前記像担持体上の像を前記シートに転写する転写手段と
   を有することを特徴とする画像形成装置。