JP2003107906A - 現像装置 - Google Patents

現像装置

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JP2003107906A
JP2003107906A JP2001300550A JP2001300550A JP2003107906A JP 2003107906 A JP2003107906 A JP 2003107906A JP 2001300550 A JP2001300550 A JP 2001300550A JP 2001300550 A JP2001300550 A JP 2001300550A JP 2003107906 A JP2003107906 A JP 2003107906A
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developing
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gear
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Tetsuo Awaya
哲郎 粟屋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ユニット内のギア列周りやトナーの発熱
によるトナー融着や濃度低下の防止。 【解決手段】 現像ユニット内のアイドラ軸にヒートパ
イプを用いる。現像ユニット内の攪拌ブレード・搬送ブ
レードをヒートパイプで構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子画
像形成装置の現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5から図7に、本発明の従来例を示
す。図5は本発明の従来例に係る現像装置の概略断面
図、図6・図7は本発明の従来例に係る現像装置のスラ
スト断面図である。
【0003】従来、電子写真画像形成装置の現像装置に
おける現像スリープヘの現像剤の供給は以下のように行
なわれている。即ち、局方向位置で磁界の強弱を持つ磁
石31bを現像スリープ31の中心部に配し、このうち
の1つの磁界のピークに対応する位置に磁性材料より成
る現像プレード36を配し、該現像プレード36を長手
方向一様に現像スリーブ31の表面から数100μmの
微小ギャップを保つように現像容器35に固定する。
【0004】一方、現像容器35内の搬送ブレード33
・34によって現像容器35内の現像剤37は常に現像
スリーブ側に搬送される。また、現像スリーブ31直前
で攪拌ブレード32により現像剤37は攪拌され、現像
スリーブに均一に吸着されやすくなる。ここで、現像剤
37は磁性材より成り、現像スリーブ31内の磁石31
bによって現像スリープ31の表面31aに吸着され
る。そして、吸着された現像剤37は、回転駆動される
現像スリーブ31上を搬送され、現像スリーブ31と現
像プレード36との微小ギャップに到達し、この微小ギ
ャップにおいて現像スリーブ31表面に均一にコートさ
れるとともに、同微小ギャップでの摺擦により摩擦帯電
される。
【0005】各回転体の駆動に関して説明する。図6に
示すように、図示せぬ駆動源により回転駆動を受けたカ
ップリング43は、軸42を通してギア41に駆動力を
伝達し、ギア40を介して現像スリーブ表面31aを、
またギア44を介して攪拌ブレード32を回転させる。
また、ギア44からギア45・ギア46を介して搬送ブ
レード33を、ギア47・ギア48を介して搬送ブレー
ド34をそれぞれ回転する。ここで、図示せぬ固定部材
によって、カップリング42とギア41は軸42に、ギ
ア40は現像スリーブ表面31aに、ギア44は攪拌ブ
レード32に、ギア46は搬送ブレード33に、ギア4
8は搬送ブレード34に、それぞれ固定されている。ま
た、ギア45・ギア47は、それぞれ現像容器35の外
壁35bより突出しているギア軸部35c・35dにそ
れぞれ回動自在に支持されている。また、攪拌ブレード
32は、トナー攪拌のために軸をコの字に折り曲げたよ
うな形状である。また、搬送ブレード33は、軸33a
に対してモールド薄板33bを取り付け、さらにモール
ド薄板33bの先端に、数百ミクロンのマイラー33c
を取り付けた構成になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】生産性の高速化を図る
ため、近年の高速機の場合、画像を潜像として形成する
ための感光体ドラム72の線速度(プロセススピード)
を上げる必要があり、同時に潜像を現像するための速度
も上げる必要がある。具体的には、現像スリーブ31・
攪拌ブレード32や搬送ブレード33・34の線速度を
上げる必要がある。そのために、それぞれを駆動してい
るギアの回転速度も上がっていく。近年、ユニットの低
コスト化に伴い、ギア・軸をモールド部品化している場
合が多い。このとき、ギア45とギア軸35c、ギア4
7とギア軸35dのように互いにモールド部品で摺擦し
ながら高速回転している場合、摩擦熱が発生しやすい。
また、摩擦熱によりモールド部品であるギア45とギア
軸35c、ギア47とギア軸35dは膨張するため、摩
擦面の圧が上がって摩擦熱がさらに高くなる。この状態
が続くと、ギア列の負荷が大きくなり駆動源に高トルク
が必要になるばかりでなく、外壁35bを通して現像容
器35内の現像剤37に熱が伝わるため、最悪の場合、
外壁35bの内側に現像剤が融着してしまう。
【0007】また、高速回転により、現像スリーブ表面
31aと現像プレード36との微小ギャップにおいて現
像剤37の摺擦量が増える。さらに攪拌ブレード32と
現像剤37・搬送ブレード33・34と現像剤37の摩
擦量も増える。このために現像容器35内の現像剤の発
熱(以下、現像摺擦熱と称する)が引き起こされる。こ
れによって現像剤の異常発熱がより顕著になり、耐久と
共に現像剤の劣化が進んで現像濃度の低下を招き、最悪
の場合には、現像容器35内壁または現像スリープに現
像剤が融着してしまうという問題が生じる。
【0008】上記問題を解決するために、ギア周辺の排
熱が必要であるが、ギア列の配置してある空間は狭いた
め、排熱するのが困難である。また、現像容器を外部か
ら強制冷却する方法が提案されているが、現像容器内の
現像剤を冷却する効果は薄い。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、現像剤を把持して回転する現像
スリープと、前記現像剤を保持し前記現像スリーブ両端
を回動自在に保持する筐体と、前記筐体に回動自在に保
持され前記現像剤を前記筐体内で移動させる回転ブレー
ドと、前記現像スリーブと前記回転ブレードを駆動する
駆動機構を持つ現像装置において、前記駆動機構の回転
中心軸はヒートパイプを有することを特徴とする。ま
た、前記回転軸は、現像装置外側に面したヒートシンク
に連結していることを特徴とする。さらに前記駆動機構
の回転中心軸は、前記ヒートシンクと一体となっている
ことを特徴とする。
【0010】これによって、ギア周辺で発生する摩擦熱
が、効率よくヒートシンクに排熱されるため、駆動トル
クの上昇を防ぐことができ、さらに現像容器の内壁への
現像剤の融着を防止することができる。
【0011】また、前記回転ブレードは、前記駆動機構
と一体に回転し、さらに前記回転ブレードはヒートパイ
プを有することを特徴とし、前記回転ブレードは、前記
現像スリーブに前記現像剤を搬送する搬送ブレードであ
ることを特徴とする。さらに、前記回転ブレードは、前
記筐体内の現像剤を攪拌する攪拌ブレードであることを
特徴とする。
【0012】これによって、現像容器内の現像剤の摩擦
による発熱を速やかに冷却し、現像剤の劣化による現像
濃度の低下を防止し、現像容器内壁または現像スリープ
に現像剤が融着することを防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図4は本発明に係る現像装置を備
えたデジタル複写機の断面図であり、同図において、5
1は原稿を載置する原稿搬送装置、52は原稿画像を読
み取るスキャナー、53はスキャナー52で読み取られ
た画像若しくはネットワークを介してパソコン等から送
られてくる情報を印刷するプリンターである。
【0014】ここで、スキャナー52の上面に支持され
る原稿台ガラス60上の原稿画像を読み取ってプリンタ
ー53で画像を形成する一般的な複写動作について説明
する。
【0015】原稿はスキャナー52内部の第1ミラー台
61内の光源62によって照射され、その像は第1ミラ
ー台61に支持された第1反射ミラー63で反射され
る。又、65は第2反射ミラー、66は第3反射ミラー
であり、両者はその反射面の法線が直交するように配置
されて第2ミラー台64に支持されている。
【0016】而して、前記第1反射ミラー63により照
射された原稿の画像は、第2反射ミラー65と第3反射
ミラー66で反射し、集光レンズユニット67に入射
し、更にCCD等の光電変換素子68に集光される。
【0017】第1ミラー台61は図示矢印a方向に一定
の速度で移動しながら原稿画像を読み取る。同様に第2
ミラー台64は図示矢印b方向に第1ミラー台61の速
度の1/2の一定速度で移動する。
【0018】次に、プリンタ53について説明する。
【0019】70は前記光電変換素子68で読み取った
画像をレーザー光のON/OFFに変調するためのレー
ザースキャナー、71は帯電器であり、この帯電器71
は一定速度で回転する感光ドラム72の表面を均一に帯
電する。
【0020】而して、前記レーザースキャナー70から
出射されたレーザー光は反射ミラー73で反射され、感
光ドラム72の表面に静電潜像を形成し、この静電潜像
は本発明に係る現像装置1の現像剤によって現像され
る。
【0021】一方、給紙デッキ75から送られる用紙
は、搬送路76を通り、レジストローラ対77によって
前記感光ドラム72上に現像された画像に同期して感光
ドラム72に搬送される。ここで、感光ドラム72の表
面上の現像剤は転写装置78によって用紙上に転写され
る。そして、転写画像を把持した用紙は分離装置79に
よって感光ドラム72から分離され、その後、搬送ベル
ト80で定着装置81に送られる。ここで、定着装置8
1は定着ローラ82とこれに加圧接触された加圧ローラ
83とで構成され、前記用紙は定着ローラ82と加圧ロ
ーラ83に扶持されて加熱及び加圧されて画像の定着を
受け、画像が定着された用紙は排出トレイ84に排出さ
れる。
【0022】(第1の実施形態)以下に、図1を用いて
本発明の第1の実施形態について説明を行う。ここで図
1は本発明の現像装置のスラスト断面図である。従来例
の類似構成部に関しては説明を省略する。ギア45・ギ
ア47は、軸35c・軸35dにそれぞれ回動自在に支
持されている。また、軸35c・軸35dはヒートパイ
プで構成されており、ヒートシンク39にカシメまたは
圧入されている。
【0023】ここで、ギアの高速回転による摩擦熱がギ
ア45−軸35c間およびギア47−軸35d間で発生
したとする。このとき、各軸のヒートパイプの高い伝熱
効果により、発生した摩擦熱がヒートシンク39に速や
かに排熱されるため、駆動トルクの上昇を防ぐことがで
き、さらに熱による現像容器の内壁への現像剤の融着を
防止することができる。
【0024】本実施形態において、軸35c・軸35d
をヒートパイプで構成しているが、軸35c・軸35d
を中空の軸にし、内部にヒートパイプを有する構成でも
同様の効果が得られることは言うまでもない。
【0025】(第2の実施形態)以下に、図2〜図3を
用いて本発明の第2の実施形態について説明を行う。こ
こで、図2は本発明の現像装置の概略断面図、図3は本
発明の現像装置のスラスト断面図である。従来例および
第1の実施形態の類似構成部に関しては説明を省略す
る。攪拌ブレード32はヒートパイプによって構成され
ており、奥側端部は伝熱効果の高い金属軸受51を介し
てヒートシンク39と連結している。また、搬送ブレー
ド33・34は、中心軸をヒートパイプで構成されてお
り、奥側端部は伝熱効果の高い金属軸受52・53を介
してヒートシンク39と連結している。
【0026】ここで、現像スリーブ表面31aと現像プ
レード36との摺擦量の増加、攪拌ブレード32と現像
剤37・搬送ブレード33・34と現像剤37の摩擦量
の増加により現像容器35内の現像剤が発熱したとす
る。このとき、各軸のヒートパイプの高い伝熱効果によ
り、発生した摩擦熱がヒートシンク39に速やかに排熱
されるため、現像容器内の現像剤の摩擦による発熱を速
やかに冷却し、現像剤の劣化による現像濃度の低下を防
止し、現像容器内壁または現像スリープに現像剤が融着
することを防止することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明におい
ては、現像剤を把持して回転する現像スリープと、前記
現像剤を保持し前記現像スリーブ両端を回動自在に保持
する筐体と、前記筐体に回動自在に保持され前記現像剤
を前記筐体内で移動させる回転ブレードと、前記現像ス
リーブと前記回転ブレードを駆動する駆動機構を持つ現
像装置において、前記駆動機構の回転中心軸はヒートパ
イプを有することを特徴とする。また、前記回転軸は、
現像装置外側に面したヒートシンクに連結していること
を特徴とする。さらに前記駆動機構の回転中心軸は、前
記ヒートシンクと一体となっていることを特徴とする。
【0028】これによって、ギア周辺で発生する摩擦熱
が、効率よくヒートシンクに排熱されるため、駆動トル
クの上昇を防ぐことができ、さらに現像容器の内壁への
現像剤の融着を防止することができる。
【0029】また、前記回転ブレードは、前記駆動機構
と一体に回転し、さらに前記回転ブレードはヒートパイ
プを有することを特徴とし、前記回転ブレードは、前記
現像スリーブに前記現像剤を搬送する搬送ブレードであ
ることを特徴とする。さらに、前記回転ブレードは、前
記筐体内の現像剤を攪拌する攪拌ブレードであることを
特徴とする。
【0030】これによって、現像容器内の現像剤の摩擦
による発熱を速やかに冷却し、現像剤の劣化による現像
濃度の低下を防止し、現像容器内壁または現像スリープ
に現像剤が融着することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係る現像装置のスラ
スト断面図。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る現像装置の概略
断面図。
【図3】本発明の第2の実施形態に係る現像装置のスラ
スト断面図。
【図4】本発明実施の形態に係る画像形成装置の概略断
面図。
【図5】本発明の従来例に係る画像形成装置の概略断面
図。
【図6】本発明の従来例に係る画像形成装置のスラスト
断面図。
【図7】本発明の従来例に係る画像形成装置のスラスト
断面図。
【符号の説明】
31 現像スリーブ 32 攪拌ブレード 33、34 搬送ブレード 35 現像容器 37 現像剤

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤を把持して回転する現像スリープ
    と、前記現像剤を保持し前記現像スリーブ両端を回動自
    在に保持する筐体と、前記筐体に回動自在に保持され前
    記現像剤を前記筐体内で移動させる回転ブレードと、前
    記現像スリーブと前記回転ブレードを駆動する駆動機構
    を持つ現像装置において、 前記駆動機構の回転中心軸はヒートパイプを有すること
    を特徴とする現像装置。
  2. 【請求項2】 前記駆動機構の回転中心軸は、現像装置
    外側に面したヒートシンクに連結していることを特徴と
    する請求項1に記載の現像装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動機構の回転中心軸は、前記ヒー
    トシンクと一体となっていることを特徴とする請求項1
    または請求項2に記載の現像装置。
  4. 【請求項4】 前記回転ブレードは、前記駆動機構と一
    体に回転し、さらに前記回転ブレードはヒートパイプを
    有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載
    の現像装置。
  5. 【請求項5】 前記回転ブレードは、前記現像スリーブ
    に前記現像剤を搬送する搬送ブレードであることを特徴
    とする請求項1または請求項2または請求項4に記載の
    現像装置。
  6. 【請求項6】 前記回転ブレードは、前記筐体内の現像
    剤を攪拌する攪拌ブレードであることを特徴とする請求
    項1または請求項2または請求項4に記載の現像装置。
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Date Code Title Description
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Effective date: 20081202