JP4593800B2 - 現像容器及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成装置およびその本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関し、特に現像に用いられるスリーブユニットの位置決めに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真画像プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム上に形成した静電潜像を現像剤によって現像し、シートに転写した後に定着させることにより画像を形成する。かかる静電潜像の現像は、磁性を有する現像剤を用いて、固定支持した現像マグネットを覆う現像スリーブを配し、該現像スリーブを回転させることにより像担持体近傍に所定量の現像剤を搬送して転移させることにより行われる。
【０００３】
かかる現像スリーブ及び現像マグネットを有するスリーブユニットの従来の支持構成について、図７及び図８を用いて説明する。図７は従来の組み立て途中の現像容器を示す図、図８は従来の組み立て後の現像容器を示す図である。
【０００４】
図７において現像容器100には現像容器の長手方向両端にサイドカバー31、36などのカバーを設け、該カバーに現像スリーブ22のフランジを支持する部位を形成し、カバーを現像容器に取り付けることにより現像スリーブ22等を支持するよう構成したものが一般的であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現像容器に対して現像マグネット23を支持する位置決めを、現像容器に取り付けたサイドカバー31、36で行うため、部品点数が増える傾向があった。
【０００６】
また、現像マグネット23を位置決めしているサイドカバー31、36と現像マグネット23には隙間が発生するため、マグネットが隙間分だけ長手方向において安定しない場合があった。
【０００７】
また、現像スリーブ22及び現像マグネット23を長手方向において安定させる方法としてバネ等を用いて付勢する構成も考えられるが、更に部品点数が増える場合があった。
【０００８】
そこで本発明は、現像スリーブ等の特に現像マグネットの現像容器への支持のための部品点数の減少を図り、現像容器への組み立ての簡便化、位置決め精度の向上、位置決めの安定化を図った現像容器、及びこれを備えたプロセスカートリッジまたは画像形成装置を提供することを目的としている。
【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、本発明に係る現像容器及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置の代表的な構成は、電子写真方式に用いられる現像容器において、長手方向両端に配置された壁と、中空の非磁性金属からなる現像スリーブと、該現像スリーブに内包される現像マグネットとを有するスリーブユニットと、前記現像マグネットの一端に嵌合されるマグネット位置決め部材とを有し、前記壁の間隔は前記スリーブユニットの長さよりも広く配置し、前記現像マグネットの一端を一方の前記壁によって嵌合支持すると共に、他方の前記壁に前記マグネット位置決め部材を挿入しうる取付穴を形成し、前記マグネット位置決め部材を前記取付穴に挿入し前記現像マグネットの他端に嵌合させることにより前記スリーブユニットのラジアル方向の位置決めをし、さらに前記マグネット位置決め部材に一体的に設けられた弾性部材が前記現像マグネットを付勢することにより前記スリーブユニットのスラスト方向の位置決めをする事を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る現像容器、及びこれを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は画像形成装置の全体構成図である。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。
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、２BK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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、５BK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。
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
現像手段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、図には２成分磁気ブラシ現像用の構成を示している。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。現像スリーブ22内には固定の現像マグネット23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。本実施形態に係る画像形成装置は20〜30枚／分の画像形成能力とし、感光体ドラム６の回転数は約75rpm、現像スリーブ22の回転数は約230rpmに設定している。
【００１９】
磁性キャリアとトナーの混合からなる現像剤は、トナー容器４（図１参照）から現像手段21へと供給される。現像手段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４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。攪拌スクリュー25ａ、25ｂは上述の高速に回転する現像スリーブ22に現像剤を供給するために、共に約330rpmで回転している。
【００２０】
ここで感光体ドラム６に形成された静電潜像を、現像手段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、現像マグネット23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から現像容器27へと戻される。
【００２１】
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いる。
【００２２】
（現像容器）
図３乃至図６を用いて、本実施形態に係る現像容器について説明する。図３は現像スリーブ近傍の要部構成図、図４は現像容器の外観斜視図、図５は組み立て途中の現像容器の断面図、図６は組み立て後の現像容器の断面図である。
【００２３】
まずスリーブユニットについて説明する。現像スリーブ22は金属製のスリーブシリンダであり、内包した現像マグネット23の端部であるマグネット軸23ａが両端に露出している。さらに図４に示すように、現像スリーブ22の両端にはスリーブ表面と感光体ドラム６との隙間規制を行うスペーサ28ａ、28ｂを設け、その外側に現像スリーブ22を現像容器27に位置決めする揺動アーム29を挿入配置している。さらに駆動側には現像スリーブ22を駆動するスリーブギア30が挿入配置されている。これらをまとめてスリーブユニットと称している。
【００２４】
次に、現像スリーブの支持構成について説明する。図４に示すように、現像容器27には長手方向両端に突き出した壁を設けており、駆動伝達側の壁を突当側現像容器壁31と呼び、他方側を単に現像容器壁32と呼ぶ。２つの現像容器壁の間隔はスリーブユニットの全長よりも広くなっている。図４に示すように、スリーブユニットを２つの現像容器壁に当たらないように矢印方向に移動させて取り付ける。その際、揺動アーム29を現像容器27の揺動アーム取付溝33に係合するように仮取付する。現像スリーブ22は現像容器27に貼り付けてある現像端部シール34に圧接し、現像スリーブ22の軸中心と突当側現像容器壁31のマグネット軸支持穴31ａがほぼ同軸に仮位置決めされる。
【００２５】
スリーブユニットの仮決め状態を図５に示す。スリーブギア30は現像スリーブ22とマグネット軸23ａの状態がわかりやすいように破線にて示している。仮位置決めの状態で、長手に位置決めされているのは、揺動アーム29とスリーブギア30である。駆動側のスペーサ28ｂは、揺動アーム取付溝33に位置決めされた揺動アーム29と現像スリーブ22の段差の間に、現像スリーブ22が移動可能なように移動代の隙間をもって配置している。一方、非駆動側のスペーサ28ａは現像スリーブ22の段差と揺動アーム29の両方にほぼ密着した状態となっている。
【００２６】
次に現像スリーブ22とマグネット23のスライド移動について説明する。図６に示すように現像スリーブ22を現像容器27と揺動アーム29に対して長手方向の駆動側にスライド移動させると、前述のようにマグネット軸23ａとマグネット軸支持穴31ａが同軸に配置されているため、マグネット軸23ａが突当側現像容器壁31のマグネット軸支持穴31ａに容易に嵌入される。現像スリーブ22をスライド移動すると、駆動側のスペーサ28ｂは揺動アーム29と現像スリーブ22の段差との間でほぼ密着する。
【００２７】
一方、非駆動側のスペーサ28ａは揺動アーム29と現像スリーブ22の段差との間に隙間が発生する。非駆動側のスペーサ28ａは長手方向に移動可能であるため、これを長手方向に位置決めをする部材はスリーブユニットの組み立て後に配置する。本実施形態ではスリーブユニットを取り付けた後に現像スリーブ22を保護する図示しないスリーブカバーを装着し、スリーブカバーに設けたリブによってスペーサ28ａの位置決めをするよう構成している。
【００２８】
次に、現像マグネット23の位置決めを行うマグネット位置決め部材35について説明する。マグネット位置決め部材35は非駆動側において現像マグネット23のマグネット軸23ａを支持するものであり、現像容器壁32の外側より挿入される。
【００２９】
マグネット位置決め部材35は現像容器27とマグネット軸23ａとを同軸上に配置するように現像容器壁32のスリーブ支持部材取付穴32ａと嵌合し、その後にマグネット軸23ａと嵌合する。このようにマグネット軸23ａの駆動側は現像容器27のマグネット軸支持穴31ａに支持され、非駆動側は現像容器27に同軸のマグネット位置決め部材35を介して支持されるため、マグネット軸23ａの現像容器27に対するラジアル方向の位置決め精度を著しく向上させることができる。
【００３０】
またマグネット軸23ａの端部にはＤカットを施しており、これに対応してマグネット位置決め部材35の嵌合穴にもＤカット35ａを形成している。またマグネット位置決め部材35の外周には回転規制リブ35ｂを形成し、これに対応してスリーブ支持部材取付穴32ａの内周に回転規制溝32ｂを形成している。従ってこれらが嵌合することで、マグネット軸23ａをマグネット位置決め部材35によって支持した際には、マグネット軸23ａは現像容器壁32に回転規制されて固定される。
【００３１】
さらにマグネット位置決め部材35には弾性部材である可撓性リブ35ｃが３本設けられており、現像スリーブ22の反対側に突出して設けられている。そしてマグネット位置決め部材35をスリーブ支持部材取付穴32ａに嵌合した後に、現像容器27にサイドホルダ36を現像容器壁32の外側から固定することにより、可撓性リブ35ｃが撓んでマグネット位置決め部材35がマグネット軸23ａをスラスト方向に付勢することになる。マグネット軸23ａは突当側現像容器壁31のマグネット軸支持穴31ａに突き当てて固定されているため、付勢されることによりマグネット軸支持穴31ａを基準として高い精度で位置決めすることができる。また付勢によって位置決めすることにより、使用の継続によってもずれることなく安定して位置決めを維持することができる。
【００３２】
なお本実施形態においてはプロセスカートリッジに設けられた現像容器を用いて説明したが、プロセスカートリッジを用いることなく画像形成装置に直接取り付けられた現像容器においても、本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る現像容器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、現像容器両端の壁の間隔を現像スリーブと現像マグネットを有するスリーブユニットの長さよりも広く配置し、マグネット軸の一端を容器に対して直接取り付け、他端をマグネット位置決め部材によってスラスト方向に付勢することによって支持することにより、スリーブユニットの支持のための部品点数の減少を図ることができ、スリーブユニットの現像容器への組み立てを簡略化すると共に、生産コストの低減化を図ることができる。
【００３４】
またスラスト方向の位置決めを付勢によって行うことにより、スラスト方向の位置決め精度を向上させる共に、位置決めの安定化をも図ることができるため、現像マグネットによる現像性能を安定的に提供することができる。
【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】現像スリーブ近傍の要部構成図である。
【図４】現像容器の外観斜視図である。
【図５】組み立て途中の現像容器の断面図である。
【図６】組み立て後の現像容器の断面図である。
【図７】従来の組み立て途中の現像容器を示す図である。
【図８】従来の組み立て後の現像容器を示す図である。
【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
４ …トナー容器
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 …現像手段
22 …現像スリーブ
23 …現像マグネット
23ａ …マグネット軸
24 …隔壁
25 …攪拌スクリュー
26 …現像ブレード
27 …現像容器
28 …スペーサ
29 …揺動アーム
30 …スリーブギア
31 …突当側現像容器壁
31ａ …マグネット軸支持穴
32 …現像容器壁
32ａ …スリーブ支持部材取付穴
32ｂ …回転規制溝
33 …揺動アーム取付溝
34 …現像端部シール
35 …マグネット位置決め部材
35ａ …Ｄカット
35ｂ …回転規制リブ
35ｃ …可撓性リブ
36 …サイドホルダ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真画像形成装置およびその本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関し、特に現像に用いられるスリーブユニットの位置決めに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真画像プロセスを用いた画像形成装置においては、像担持体である感光ドラム上に形成した静電潜像を現像剤によって現像し、シートに転写した後に定着させることにより画像を形成する。かかる静電潜像の現像は、磁性を有する現像剤を用いて、固定支持した現像マグネットを覆う現像スリーブを配し、該現像スリーブを回転させることにより像担持体近傍に所定量の現像剤を搬送して転移させることにより行われる。
【０００３】
かかる現像スリーブ及び現像マグネットを有するスリーブユニットの従来の支持構成について、図７及び図８を用いて説明する。図７は従来の組み立て途中の現像容器を示す図、図８は従来の組み立て後の現像容器を示す図である。
【０００４】
図７において現像容器100には現像容器の長手方向両端にサイドカバー31、36などのカバーを設け、該カバーに現像スリーブ22のフランジを支持する部位を形成し、カバーを現像容器に取り付けることにより現像スリーブ22等を支持するよう構成したものが一般的であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、現像容器に対して現像マグネット23を支持する位置決めを、現像容器に取り付けたサイドカバー31、36で行うため、部品点数が増える傾向があった。
【０００６】
また、現像マグネット23を位置決めしているサイドカバー31、36と現像マグネット23には隙間が発生するため、マグネットが隙間分だけ長手方向において安定しない場合があった。
【０００７】
また、現像スリーブ22及び現像マグネット23を長手方向において安定させる方法としてバネ等を用いて付勢する構成も考えられるが、更に部品点数が増える場合があった。
【０００８】
そこで本発明は、現像スリーブ等の特に現像マグネットの現像容器への支持のための部品点数の減少を図り、現像容器への組み立ての簡便化、位置決め精度の向上、位置決めの安定化を図った現像容器、及びこれを備えたプロセスカートリッジまたは画像形成装置を提供することを目的としている。
【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、本発明に係る現像容器及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置の代表的な構成は、電子写真方式に用いられる現像容器において、長手方向両端に配置された壁と、中空の非磁性金属からなる現像スリーブと、該現像スリーブに内包される現像マグネットとを有するスリーブユニットと、前記現像マグネットの一端に嵌合されるマグネット位置決め部材とを有し、前記壁の間隔は前記スリーブユニットの長さよりも広く配置し、前記現像マグネットの一端を一方の前記壁によって嵌合支持すると共に、他方の前記壁に前記マグネット位置決め部材を挿入しうる取付穴を形成し、前記マグネット位置決め部材を前記取付穴に挿入し前記現像マグネットの他端に嵌合させることにより前記スリーブユニットのラジアル方向の位置決めをし、さらに前記マグネット位置決め部材に一体的に設けられた弾性部材が前記現像マグネットを付勢することにより前記スリーブユニットのスラスト方向の位置決めをする事を特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係る現像容器、及びこれを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は画像形成装置の全体構成図である。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。
【００１１】
（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。
【００１２】
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。
【００１３】
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、２BK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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、５BK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。
【００１６】
（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。
【００１７】
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。
【００１８】
現像手段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、図には２成分磁気ブラシ現像用の構成を示している。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。現像スリーブ22内には固定の現像マグネット23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。本実施形態に係る画像形成装置は20〜30枚／分の画像形成能力とし、感光体ドラム６の回転数は約75rpm、現像スリーブ22の回転数は約230rpmに設定している。
【００１９】
磁性キャリアとトナーの混合からなる現像剤は、トナー容器４（図１参照）から現像手段21へと供給される。現像手段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４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。攪拌スクリュー25ａ、25ｂは上述の高速に回転する現像スリーブ22に現像剤を供給するために、共に約330rpmで回転している。
【００２０】
ここで感光体ドラム６に形成された静電潜像を、現像手段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、現像マグネット23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から現像容器27へと戻される。
【００２１】
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いる。
【００２２】
（現像容器）
図３乃至図６を用いて、本実施形態に係る現像容器について説明する。図３は現像スリーブ近傍の要部構成図、図４は現像容器の外観斜視図、図５は組み立て途中の現像容器の断面図、図６は組み立て後の現像容器の断面図である。
【００２３】
まずスリーブユニットについて説明する。現像スリーブ22は金属製のスリーブシリンダであり、内包した現像マグネット23の端部であるマグネット軸23ａが両端に露出している。さらに図４に示すように、現像スリーブ22の両端にはスリーブ表面と感光体ドラム６との隙間規制を行うスペーサ28ａ、28ｂを設け、その外側に現像スリーブ22を現像容器27に位置決めする揺動アーム29を挿入配置している。さらに駆動側には現像スリーブ22を駆動するスリーブギア30が挿入配置されている。これらをまとめてスリーブユニットと称している。
【００２４】
次に、現像スリーブの支持構成について説明する。図４に示すように、現像容器27には長手方向両端に突き出した壁を設けており、駆動伝達側の壁を突当側現像容器壁31と呼び、他方側を単に現像容器壁32と呼ぶ。２つの現像容器壁の間隔はスリーブユニットの全長よりも広くなっている。図４に示すように、スリーブユニットを２つの現像容器壁に当たらないように矢印方向に移動させて取り付ける。その際、揺動アーム29を現像容器27の揺動アーム取付溝33に係合するように仮取付する。現像スリーブ22は現像容器27に貼り付けてある現像端部シール34に圧接し、現像スリーブ22の軸中心と突当側現像容器壁31のマグネット軸支持穴31ａがほぼ同軸に仮位置決めされる。
【００２５】
スリーブユニットの仮決め状態を図５に示す。スリーブギア30は現像スリーブ22とマグネット軸23ａの状態がわかりやすいように破線にて示している。仮位置決めの状態で、長手に位置決めされているのは、揺動アーム29とスリーブギア30である。駆動側のスペーサ28ｂは、揺動アーム取付溝33に位置決めされた揺動アーム29と現像スリーブ22の段差の間に、現像スリーブ22が移動可能なように移動代の隙間をもって配置している。一方、非駆動側のスペーサ28ａは現像スリーブ22の段差と揺動アーム29の両方にほぼ密着した状態となっている。
【００２６】
次に現像スリーブ22とマグネット23のスライド移動について説明する。図６に示すように現像スリーブ22を現像容器27と揺動アーム29に対して長手方向の駆動側にスライド移動させると、前述のようにマグネット軸23ａとマグネット軸支持穴31ａが同軸に配置されているため、マグネット軸23ａが突当側現像容器壁31のマグネット軸支持穴31ａに容易に嵌入される。現像スリーブ22をスライド移動すると、駆動側のスペーサ28ｂは揺動アーム29と現像スリーブ22の段差との間でほぼ密着する。
【００２７】
一方、非駆動側のスペーサ28ａは揺動アーム29と現像スリーブ22の段差との間に隙間が発生する。非駆動側のスペーサ28ａは長手方向に移動可能であるため、これを長手方向に位置決めをする部材はスリーブユニットの組み立て後に配置する。本実施形態ではスリーブユニットを取り付けた後に現像スリーブ22を保護する図示しないスリーブカバーを装着し、スリーブカバーに設けたリブによってスペーサ28ａの位置決めをするよう構成している。
【００２８】
次に、現像マグネット23の位置決めを行うマグネット位置決め部材35について説明する。マグネット位置決め部材35は非駆動側において現像マグネット23のマグネット軸23ａを支持するものであり、現像容器壁32の外側より挿入される。
【００２９】
マグネット位置決め部材35は現像容器27とマグネット軸23ａとを同軸上に配置するように現像容器壁32のスリーブ支持部材取付穴32ａと嵌合し、その後にマグネット軸23ａと嵌合する。このようにマグネット軸23ａの駆動側は現像容器27のマグネット軸支持穴31ａに支持され、非駆動側は現像容器27に同軸のマグネット位置決め部材35を介して支持されるため、マグネット軸23ａの現像容器27に対するラジアル方向の位置決め精度を著しく向上させることができる。
【００３０】
またマグネット軸23ａの端部にはＤカットを施しており、これに対応してマグネット位置決め部材35の嵌合穴にもＤカット35ａを形成している。またマグネット位置決め部材35の外周には回転規制リブ35ｂを形成し、これに対応してスリーブ支持部材取付穴32ａの内周に回転規制溝32ｂを形成している。従ってこれらが嵌合することで、マグネット軸23ａをマグネット位置決め部材35によって支持した際には、マグネット軸23ａは現像容器壁32に回転規制されて固定される。
【００３１】
さらにマグネット位置決め部材35には弾性部材である可撓性リブ35ｃが３本設けられており、現像スリーブ22の反対側に突出して設けられている。そしてマグネット位置決め部材35をスリーブ支持部材取付穴32ａに嵌合した後に、現像容器27にサイドホルダ36を現像容器壁32の外側から固定することにより、可撓性リブ35ｃが撓んでマグネット位置決め部材35がマグネット軸23ａをスラスト方向に付勢することになる。マグネット軸23ａは突当側現像容器壁31のマグネット軸支持穴31ａに突き当てて固定されているため、付勢されることによりマグネット軸支持穴31ａを基準として高い精度で位置決めすることができる。また付勢によって位置決めすることにより、使用の継続によってもずれることなく安定して位置決めを維持することができる。
【００３２】
なお本実施形態においてはプロセスカートリッジに設けられた現像容器を用いて説明したが、プロセスカートリッジを用いることなく画像形成装置に直接取り付けられた現像容器においても、本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
上記説明した如く、本発明に係る現像容器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、現像容器両端の壁の間隔を現像スリーブと現像マグネットを有するスリーブユニットの長さよりも広く配置し、マグネット軸の一端を容器に対して直接取り付け、他端をマグネット位置決め部材によってスラスト方向に付勢することによって支持することにより、スリーブユニットの支持のための部品点数の減少を図ることができ、スリーブユニットの現像容器への組み立てを簡略化すると共に、生産コストの低減化を図ることができる。
【００３４】
またスラスト方向の位置決めを付勢によって行うことにより、スラスト方向の位置決め精度を向上させる共に、位置決めの安定化をも図ることができるため、現像マグネットによる現像性能を安定的に提供することができる。
【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】現像スリーブ近傍の要部構成図である。
【図４】現像容器の外観斜視図である。
【図５】組み立て途中の現像容器の断面図である。
【図６】組み立て後の現像容器の断面図である。
【図７】従来の組み立て途中の現像容器を示す図である。
【図８】従来の組み立て後の現像容器を示す図である。
【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
４ …トナー容器
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 …現像手段
22 …現像スリーブ
23 …現像マグネット
23ａ …マグネット軸
24 …隔壁
25 …攪拌スクリュー
26 …現像ブレード
27 …現像容器
28 …スペーサ
29 …揺動アーム
30 …スリーブギア
31 …突当側現像容器壁
31ａ …マグネット軸支持穴
32 …現像容器壁
32ａ …スリーブ支持部材取付穴
32ｂ …回転規制溝
33 …揺動アーム取付溝
34 …現像端部シール
35 …マグネット位置決め部材
35ａ …Ｄカット
35ｂ …回転規制リブ
35ｃ …可撓性リブ
36 …サイドホルダ
Claims (6)
- 電子写真方式に用いられる現像容器において、
長手方向両端に配置された壁と、
中空の非磁性金属からなる現像スリーブと、
該現像スリーブに内包される現像マグネットとを有するスリーブユニットと、
前記現像マグネットの一端に嵌合されるマグネット位置決め部材とを有し、
前記壁の間隔は前記スリーブユニットの長さよりも広く配置し、
前記現像マグネットの一端を一方の前記壁によって嵌合支持すると共に、
他方の前記壁に前記マグネット位置決め部材を挿入しうる取付穴を形成し、
前記マグネット位置決め部材を前記取付穴に挿入し前記現像マグネットの他端に嵌合させることにより前記スリーブユニットのラジアル方向の位置決めをし、
さらに前記マグネット位置決め部材に一体的に設けられた弾性部材が前記現像マグネットを付勢することにより前記スリーブユニットのスラスト方向の位置決めをする事を特徴とする現像容器。 - 前記壁の外側に、前記弾性部材を介して前記マグネット位置決め部材を支持するカバーを有することを特徴とする請求項１に記載の現像容器。
- 前記マグネット位置決め部材は、前記現像マグネットに対する回転規制部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の現像容器。
- 前記マグネット位置決め部材は、前記壁に設けた取付穴に対する回転規制部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の現像容器。
- 少なくとも潜像を担持する像担持体と、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像容器を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 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１乃至４のいずれか１項に記載の現像容器と、
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。
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