JP2003186300A - 現像ユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ローラ３４４と現像ブレード３９４を同
電位にするにあたり、より簡素な構造とした現像ユニッ
ト，画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 現像ローラ３４４と現像ブレード３９４
に同電位のバイアス電圧が印加されて駆動する現像ユニ
ットにおいて、現像ローラの回転軸３４３を回転自在に
支持する導電性のころがり軸受け１２と、このころがり
軸受け１２に導通状態で取り付けられ、現像ブレード３
９４に当接することにより現像ブレード３９４を現像ロ
ーラ３４４の現像剤付着面に対して所定の間隔を開けて
位置決めする導電性のブレードギャップ位置決めプレー
ト１１とを備えている。現像ブレード３９４へ印加され
た電圧が、位置決めプレート１１，ころがり軸受け１２
を介して回転軸３４３に伝えられ、現像ローラの回転ス
リーブに伝えられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像スリーブに現
像バイアス電圧を印加する現像方式の現像ユニット、並
びにこの現像ユニットを有する画像形成装置（例えば複
写機，ファクシミリ，プリンタ等）に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図５は画像形成装置の画像形成部周辺を
示す模式図である。

【０００３】上記画像形成部は、電子写真プロセスによ
って記録紙１１５に所定のトナー像を形成する部分であ
り、感光性を有する感光体ドラム３０１の周囲に、その
回転方向に沿って順に、帯電ユニット３０２、露光ユニ
ット３０３、現像ユニット３０４、転写ユニット３０
５、除電ユニット３０７、及びクリーナー３０６（ファ
ーブラシ３１６及びゴムブレード３２６）を備えてい
る。尚除電ユニット３０７とクリーナー３０６が逆の配
置であっても良い。

【０００４】この画像形成部でトナー像が転写された記
録紙１１５は、加熱ローラ４０１と加圧ローラ４０２に
より熱と圧力が加えられてトナー像が定着され（定着
部）、その後排紙ローラ（図示せず）によって排紙トレ
ー上に排出される様になっている。

【０００５】図６は上記現像ユニット３０４を示す斜視
図であり、カバー３６４を外してトナー収納部分３５４
を露出させて表している。図７はこの現像ユニット３０
４の正面図である。また図８は上記現像ユニット３０４
を示す模式断面図であり、感光体ドラム３０１と共に図
示している。尚図示例ではトナーとして磁性一成分現像
剤を用いる場合の現像ユニットを表している。

【０００６】現像ユニット３０４内（トナー収納部分３
５４）にはトナー（図示せず）が収納され、このトナー
を撹拌する撹拌ローラ３２４と、トナーを感光体ドラム
３０１表面に移行させる為の現像ローラ３４４が備えら
れている。

【０００７】現像ローラ３４４は、ローラ表面を覆う回
転スリーブ（現像スリーブ）３４１と、ローラ内部に設
けられたローラ状のマグネット３４２からなり、このマ
グネット３４２は固定された状態で、上記回転スリーブ
３４１が回転する構成となっている。また上記現像ロー
ラ３４４に対峙して導電性の現像ブレード３９４が設け
られている。尚上記マグネット３４２の磁極配置として
は、例えばブレード３９４に対向する位置にＳ極（ブレ
ード極Ｓ₁）、感光体ドラム３０１と対向する位置にＮ
極（現像極Ｎ₁）を配置し、この現像極Ｎ₁の回転スリー
ブ回転方向下流側にＳ極（Ｓ₂）、更に下流側にＮ極
（Ｎ₂）を配置した４極構造のものが挙げられる。

【０００８】上記現像ローラ３４４の両端部分には、合
成樹脂製の滑り軸受けを介して合成樹脂製のブレードギ
ャップ位置決めプレート３１１が外嵌されており（図
６，図９：現像ユニット３０４の現像ローラ３４４及び
現像部ブレード３９４の一方端部分を表す斜視図）、こ
の位置決めプレート３１１に上記現像ブレード３９４が
当接することによって、現像ローラ３４４の回転スリー
ブ３４１表面と現像ブレード３９４のブレード刃先３９
４ｃとの間を所定の間隔に保っている。尚上記現像ロー
ラ３４４に外嵌した位置決めプレート３１１を用いず
に、現像ユニット３０４のハウジングに現像ブレード３
９４及び現像ローラ３４４をそれぞれ別々に固定して所
定の間隔を保つ様にしたものもある。

【０００９】上記現像ブレード３９４の一方側端部３９
４ａには第１の導電性プレート３９１が接続され、また
現像ブレード３９４の他方側端部３９４ｂには第２の導
電性プレート３９２が接続されており、この第２の導電
性プレート３９２は更に現像ローラ３４４の回転軸３４
３に接続されている。

【００１０】次にこの現像ユニット３０４を用いた現像
法について説明する。

【００１１】現像ユニット３０４内のトナーはトナー同
士や回転スリーブ３４１との摩擦によって所定の極性に
帯電され、この帯電したトナーは回転スリーブ３４１に
付着して搬送される。回転スリーブ３４１上に厚く形成
されたトナー層は、磁性ブレード３９４を通過する際
に、回転スリーブ−ブレード間の中間位置を境にして２
分され、ブレード３９４に近い方のトナーは該ブレード
３９４に固着され、回転スリーブ３４１に近い方のトナ
ーは磁気吸引力により回転スリーブ３４１に吸引されて
ブレード３９４から離れ、感光体ドラム３０１に向か
う。

【００１２】感光体ドラム３０１への対向位置に来たト
ナー薄層は、感光体ドラム３０１の表面に形成された静
電潜像部分に飛翔し、感光体ドラム３０１表面にトナー
による像を形成する。

【００１３】上記の様にして現像ローラ３４４の表面に
トナー薄層が形成されるものであるが、この際、現像ロ
ーラ３４４と現像ブレード３９４には同電位のバイアス
電圧が印加されている。この理由は、仮に現像ローラ３
４４の回転スリーブ３４１と現像ブレード３９４との電
位が異なると、回転スリーブ３４１と現像ブレード３９
４間に電界が生じてこれらの間でトナーが行き来し、回
転スリーブ３４１上のトナー薄層に乱れを生じてしまう
からである。

【００１４】上述のバイアス電圧の印加は、先ず外部端
子（図示せず）からの電圧を第１の導電性プレート３９
１が受けて現像ブレード３９４に伝え、この現像ブレー
ド３９４から上記第２の導電性プレート３９２を介して
現像ローラ３４４の回転軸３４３に伝え（図６，９）、
続いてこの回転軸３４３と導通されている回転スリーブ
３４１に伝えることによって、現像ブレード３９４と回
転スリーブ３４１を同電位にしている。

【００１５】またこの他、現像ブレード３９４と回転ス
リーブ３４１に対して別個に外部端子を接続し、これら
に同電位のバイアス電圧を印加する構成の現像ユニット
もある。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】この様にして同電位の
現像ローラ３４４と現像ブレード３９４が実現されてい
るが、より機構の簡素なものが求められている。

【００１７】そこで本発明においては、簡素な機構で現
像ローラ３４４と現像ブレード３９４の同電位を実現し
た現像ユニット、並びに画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る現像ユニッ
トは、現像ローラと現像ブレードに同電位のバイアス電
圧が印加されて駆動する現像ユニットにおいて、前記現
像ローラの回転軸を回転自在に支持する導電性のころが
り軸受けと、このころがり軸受けに導通状態で取り付け
られ、前記現像ブレードに当接することにより前記現像
ブレードを前記現像ローラの現像剤付着面に対して所定
の間隔を開けて位置決めする導電性のブレードギャップ
位置決めプレートとを備えたことを要旨とする。

【００１９】上記の如くブレードギャップ位置決めプレ
ートは導電性であるから、現像ブレードに印加された電
圧は上記位置決めプレートに伝わることとなる。続いて
上記ころがり軸受けも導電性であるから、上記位置決め
プレートに伝わった電圧はころがり軸受けの軸受け部に
伝わり、このころがり軸受けにおいてその軸受部からボ
ールやローラを介して軸部に伝えられる。そしてこのこ
ろがり軸受けの軸部は現像ローラの回転軸に支持されて
接触しているから、該回転軸（導電性である）に電圧が
伝わることとなり、この回転軸から回転スリーブに導電
される。即ち上記現像ブレードと上記ブレードギャップ
位置決めプレートが電気的に接続され、このブレードギ
ャップ位置決めプレートと上記現像ローラが上記ころが
り軸受けを介して電気的に接続されており、その結果上
記現像ブレードと現像ローラの回転スリーブに同電位の
バイアス電圧が印加されることになる。尚外部からのバ
イアス電圧を先に現像ローラ側に印加し、これを現像ブ
レードに導通させて同電位にしても良い。

【００２０】この様な導電性のころがり軸受けを用いた
ものにあっては、例えば従来の第２の導電性プレート３
９２の様なバイアス電圧印加用の別部材が不要となるか
ら、機構が簡素化する。

【００２１】尚従来の合成樹脂製位置決めプレート３１
１と合成樹脂製滑り軸受けは非導電性であるから、これ
を導電性の例えば焼結金属製のものとすることも考えら
れる。しかし単に焼結金属製としても、滑り軸受けはロ
ーラ軸に対して固定摺擦されるから潤滑オイルを注入す
ることが必須であり、この様にオイルを介在させると絶
縁されるから、該軸受けを介しては位置決めプレート３
１１から現像ローラ回転軸へ導通されず、現像ブレード
と回転スリーブを安定して同電位に保つことが望めな
い。

【００２２】この点、上記ころがり軸受けであればオイ
ルを用いなくても良好に回転スリーブを回転させること
ができ、且つ導電性のころがり軸受けは、上述の様にそ
の軸受け部に伝えられた電位をボールやローラを介して
軸部に良好に伝えることができる。

【００２３】また本発明において、前記ブレードギャッ
プ位置決めプレートと前記ころがり軸受けが、前記現像
ローラの両端側に設けられたものであることが好まし
い。

【００２４】この様に現像ローラの両端側の２カ所から
導通させることにより、確実に導通を確保でき、接触不
良による画像不具合の発生が殆どなくなる。

【００２５】更に本発明において、前記ブレードギャッ
プ位置決めプレートは、前記ころがり軸受けに外嵌し、
前記現像ユニットのハウジングによって支持されたもの
であることが好ましい。

【００２６】この様に上記ハウジングに対して支持され
ることにより位置決めされた上記位置決めプレートが、
ころがり軸受けを介して現像ローラの回転軸を位置決め
すると共に、現像ブレードを位置決めする構成とするこ
とにより、現像ユニットの構造が簡素化される。

【００２７】加えて本発明において、前記現像ユニット
後側に、外部端子からの電圧を受けて前記現像ブレード
に導通する導通部材を設けたことが好ましい。

【００２８】これにより外部端子からの電圧が、前記現
像ユニット後側に設けられた導通部材を介して前記現像
ブレードに印加されることになるから、画像形成装置本
体に現像ユニットを差し込むだけで、現像ブレード及び
現像ローラ（回転スリーブ）への導通を行うことができ
る。

【００２９】本発明に係る画像形成装置は、前記現像ユ
ニットを備え、この現像ユニットによって感光体上に形
成された静電潜像を現像するものであることを要旨とす
る。

【００３０】

【発明の実施の形態】先ず本発明の一実施形態に係る画
像形成装置として複写機の一例について述べる。

【００３１】図１は上記複写機の概略構成を示す模式図
である。尚図５と同じ構成部分については同一の符号を
付して重複説明を避ける。

【００３２】この複写機６０は、複写機本体の下部に配
設された給紙部２００と、この給紙部２００の上方に配
設された画像形成部３００と、この画像形成部３００よ
りも排出側に配設された定着部４００と、この定着部４
００の上方に配置された排出部６００、並びに複写機本
体の上部に配設された画像読取部５００を備え、そして
上記給紙部２００，上記画像形成部３００，上記定着部
４００，及び上記排出部６００を繋ぐ用紙搬送部１００
を備えている。

【００３３】上記画像形成部３００は、上述の様に電子
写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成する
ものであり、回転可能に軸支された感光体ドラム３０１
と、この感光体ドラム３０１の周囲にその回転方向（矢
印Ａ）に沿って、帯電ユニット３０２、露光ユニット３
０３、現像ユニット１０、転写ユニット３０５、クリー
ナー３０６を備えている。画像読取部５００は、コンタ
クトガラス上に載置された原稿に、露光ランプから光を
照射し、その反射光を反射鏡を介して光電変換部に導く
ことにより、原稿の画像情報を読み取るものであり、こ
の画像情報が上記露光ユニット３０３に伝えられる。

【００３４】次に上記複写機６０に用いられる本発明の
一実施形態に係る現像ユニット１０について述べる。

【００３５】図２は上記現像ユニット１０を後側から表
す斜視図であり、カバーを外してトナー収納部分３５４
を露出させて表している。図３の（ａ）はこの現像ユニ
ット１０の現像ローラ３４４及び現像部ブレード３９４
の後側端部分を表す斜視図で、（ｂ）は前側端部分を表
す斜視図である。また図４は位置決めブレード部分にお
ける現像ローラ軸切断方向の断面図であり、図３の
（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図に相当する。尚図６と同じ
構成部分については同一の符号を付して重複説明を避け
る。

【００３６】現像ローラ３４４の回転軸３４３における
前側端部分及び後側端部分にはそれぞれ導電性のボール
ベアリング（ころがり軸受け）（例えばステンレス鋼製
ボールベアリング）１２が取り付けられており、更にこ
のボールベアリング１２に導電性のブレードギャップ位
置決めプレート（例えばステンレス鋼製位置決めプレー
ト）１１が外嵌接触して取り付けられている（図３）。
この位置決めプレート１１はブレード当接箇所１１ａに
おいて現像ブレード３９４のプレート当接箇所３９４ｄ
と当接することによって、現像ローラ３４４の回転スリ
ーブ３４１表面（現像剤付着面）と現像ブレード刃先３
９４ｃとの間を所定間隔に保っている。また位置決めプ
レート１１の下部分１１ｃから一方側部１１ｂにかけ
て、現像ユニット１０のハウジングに沿った形状となっ
ており、該ハウジングに固定されている。

【００３７】上記ボールベアリング１２は軸部１２ｃと
複数のボール１２ｂ及び軸受け部１２ａからなり、上記
ボール１２ｂを介して上記軸部１２ｃと上記軸受け部１
２ａが電気的に導通されている（図４）。

【００３８】上記回転軸３４３は回転スリーブ３４１に
接続されており、この回転軸３４３が回転することによ
り回転スリーブ３４１が回転する構成となっている。ま
た上記回転軸３４３は導電性材料で構成されており、こ
の回転軸３４３と上記回転スリーブ３４１は電気的にも
接続されている。

【００３９】上記現像ブレード３９４の後側端部１４ａ
には導電性プレート（例えばステンレス鋼製プレート）
１３が取り付けられており、この導電性プレート１３と
現像ブレード３９４が電気的に接続されている。

【００４０】また図２においては複写機本体からの外部
端子１５を合わせて図示している。この外部端子１５は
複写機６０の後側内面に取り付けられており、上記現像
ユニット１０が所定位置に納まった状態で、上記外部端
子１５が上記導電性プレート１３に接触し導通する様に
なっている。

【００４１】次に上記現像ブレード３９４と現像ローラ
３４４の回転スリーブ３４１への電圧印加動作について
説明する。

【００４２】上記外部端子１５から供給されるバイアス
電圧は、上記導電性プレート１３に伝わり、続いて現像
ブレード３９４に伝わる。次いでこの現像ブレード３９
４の当接箇所３９４ｄからブレード当接箇所１１ａを通
って位置決めプレート１１に伝えられる。そしてこの位
置決めプレート１１からボールベアリング１２の軸受け
部１２ａ，ボールｂ，軸部１２ｃを経由して現像ローラ
回転軸３４３に伝えられる。続いてこの回転軸３４３か
ら上記回転スリーブ３４１へと伝えられる。

【００４３】この様に現像ブレード３９４から位置決め
プレート１１及びボールベアリング１２を経由して現像
ローラ回転軸３４３が電気的に導通状態にあるから、現
像ブレード３９４に印加された電圧が同じく回転スリー
ブ３４１にも印加されることとなり、現像ブレード３９
４と回転スリーブ３４１が同電位となる。尚印加する電
源としてはプラス或いはマイナスのいずれかにシフトさ
せた（即ち直流を加えた）交流である。

【００４４】本実施形態では以上の様にして現像ブレー
ド３９４と回転スリーブ３４１が安定して同電位に維持
されるから、長期間（例えば５０万枚）ノーメンテナン
スで良好な導通を維持することができる。しかも上記実
施形態の現像ユニット１０は従来の様に導通の為の別部
材を必要としないから機構が簡素で、高コストとならな
い。

【００４５】また現像ローラ３４４の両端側において現
像ブレード３９４と電気的に接続されているから、確実
に導通状態を確保できる。

【００４６】加えて外部端子１５と接触する導電性プレ
ート１３が現像ユニット１０の後側に設けられているか
ら、現像ユニット１０を正面側から複写機本体に差し込
む操作のみで複写機本体からの導通を確保でき、簡便で
ある。

【００４７】以上の様に本発明に係る現像ユニット及び
画像形成装置に関して、例を示す図面を参照しつつ具体
的に説明したが、本発明はもとより図示例に限定される
訳ではなく、前記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更
を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも
本発明の技術的範囲に包含される。

【００４８】例えばころがり軸受け（ボールベアリング
１２）や位置決めプレート１２，現像ローラ回転軸３４
３としては導電性の部材であればいずれの素材であって
も良い。

【００４９】また現像スリーブに現像バイアス電圧を印
加する現像方式であれば、いずれの方式でも適用可能で
あり、ジャンピング現像法の他、例えば接触現像方式等
であっても良く、また現像剤としても磁性一成分現像剤
の他、非磁性一成分現像剤、二成分現像剤等であっても
本発明を適用可能である。

【００５０】

【発明の効果】以上の様に本発明に係る現像ユニット、
画像形成装置は、機構が簡単でありながらも、現像ブレ
ードと現像ローラ（回転スリーブ）を同電位に保つこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複写機（画像形成装置）の概略構
成を示す模式図。

【図２】本発明に係る現像ユニットを後側から表す斜視
図。

【図３】（ａ）は図２に示す現像ユニットの現像ローラ
及び現像部ブレードの後側端部分を表す斜視図、（ｂ）
は前側端部分を表す斜視図。

【図４】本発明に係る現像ユニットの位置決めブレード
部分における現像ローラ軸切断方向の断面図。

【図５】画像形成装置の画像形成部周辺を示す模式図。

【図６】従来の現像ユニットを示す斜視図。

【図７】従来の現像ユニットの正面図。

【図８】現像ユニットを示す模式断面図。

【図９】従来の現像ユニットの現像ローラ及び現像部ブ
レードの一方端部分を表す斜視図。

【符号の説明】

１０ 現像ユニット １１ ブレードギャップ位置決めプレート １２ ボールベアリング １２ａ 軸受け部 １２ｂ ボール １２ｃ 軸部 １３ 導電性プレート １４ａ ブレード後側端部 １５ 外部端子 ３４１ 回転スリーブ ３４３ 現像ローラ回転軸 ３４４ 現像ローラ ３９４ 現像ブレード

フロントページの続き (72)発明者 大久保 旨宣 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内 (72)発明者 堤 真洋 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 京セラ ミタ株式会社内 (72)発明者 浅川 善行 大阪市東成区中道３丁目17番18号 大管ビ ル６階 京セラ株式会社玉造事業所内 Ｆターム(参考） 2H077 AD06 AD13 AD18 AD35 AE10 BA03 BA08 EA01 EA13 EA14 EA15 EA16 FA25 FA26

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像ローラと現像ブレードに同電位のバ
   イアス電圧が印加されて駆動する現像ユニットにおい
   て、 前記現像ローラの回転軸を回転自在に支持する導電性の
   ころがり軸受けと、 このころがり軸受けに導通状態で取り付けられ、前記現
   像ブレードに当接することにより前記現像ブレードを前
   記現像ローラの現像剤付着面に対して所定の間隔を開け
   て位置決めする導電性のブレードギャップ位置決めプレ
   ートとを備えたことを特徴とする現像ユニット。
2. 【請求項２】 前記ころがり軸受けと前記ブレードギャ
   ップ位置決めプレートが、前記現像ローラの両端側に設
   けられたものである請求項１に記載の現像ユニット。
3. 【請求項３】 前記ブレードギャップ位置決めプレート
   は、前記ころがり軸受けに外嵌し、前記現像ユニットの
   ハウジングによって支持されたものである請求項１また
   は２に記載の現像ユニット。
4. 【請求項４】 前記現像ユニット後側に、外部端子から
   の電圧を受けて前記現像ブレードに導通する導通部材を
   設けた請求項１〜３のいずれかに記載の現像ユニット。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の現像ユ
   ニットを備え、この現像ユニットによって感光体上に形
   成された静電潜像を現像するものであることを特徴とす
   る画像形成装置。