(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸を、滑り軸受けを用いて軸支する軸受け装置であって、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材を備えるとともに、前記キャップ部材の内部には、当該キャップ部材に設けられた開口部を通過する現像剤を遮蔽する磁気シールを構成する環状のマグネットと環状の磁性板を備えていることを特徴とする現像装置用軸受け装置。
【請求項２】
現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸を、滑り軸受けを用いて軸支する軸受け装置であって、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材と、前記キャップ部材内の側面と滑り軸受けの内側端面との間に挟持された状態で配置され、当該キャップ部材に設けられた開口部を通過する現像剤を遮蔽する磁気シールを形成するための環状のマグネットを挟持した２枚の環状の磁性板とを備えていることを特徴とする現像装置用軸受け装置。
【請求項３】
前記現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸は、少なくとも滑り軸受けに軸支される部分が磁性材料からなることを特徴とする請求項２記載の現像装置用軸受け装置。
【請求項４】
前記滑り軸受けと磁気シールを構成する部材との間に、オイルシールを配置したことを特徴とする請求項２又は３記載の現像装置用軸受け装置。
【請求項５】
前記滑り軸受けは、潤滑性を有する金属又は合成樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の現像装置用軸受け装置。
【請求項６】
現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記装置ハウジング内に配置されて現像剤の攪拌等を行なう回転部材とを備えた現像装置において、前記装置ハウジングの側壁に取り付けられ、前記回転部材の回転軸を軸支する滑り軸受けと、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材とを備えるとともに、前記キャップ部材の内部には、当該キャップ部材に設けられた開口部を通過する現像剤を遮蔽する磁気シールを構成する環状のマグネットと環状の磁性板を備えていることを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置に用いられる現像装置用の軸受け装置及びこれを用いた現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、この種の電子写真複写機やプリンター等の画像形成装置においては、複写機以外にプリンターにも対応可能なデジタル機であって、しかも単位時間当たりの複写枚数やプリント枚数が多い高速機であり、かつ設置スペースが小さくて済む小型の機種が強く求められている。従って、このような高速かつ小型のデジタル複写機やプリンター等の画像形成装置に使用される現像装置も、必然的に高速化かつ小型化が求められてきているとともに、複写機とプリンターとの複合化に伴い、現像装置自体のライフも従来の２倍程度に延長することが急務となっている。
【０００３】
従来、上記高速かつ小型のデジタル複写機やプリンター等の画像形成装置に対応すべく、高速化かつ小型化された現像装置としては、例えば、次に示すようなものがある。この現像装置１００は、図１２に示すように、装置ハウジング１０１の内部に、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤１０２が収容されており、その構造は、上記装置ハウジング１０１の感光体ドラム１０３側の開口部に配設される現像ロール１０４と、この現像ロール１０４の背面側に配設される現像剤供給用パドル１０５と、この現像剤供給用パドル１０５の背面側に配設される現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７と、現像ロール１０４により搬送される現像剤１０２の層厚を規制するトリマーバー１０８とで構成されている。また、上記現像ロール１０４は、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる現像スリーブ１０９と、その内部に固定状態に配置されたマグネットロール１１０とから構成されている。
【０００４】
ところで、上記現像装置１００は、小型化に伴って、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７として、小径のものが使用されており、しかも小型化と相まって高速化に対応するため、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５等の回転部材は、高速で回転駆動されるように構成されている。
【０００５】
そして、上記現像装置１００では、現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７によって現像剤１０２を循環しつつ搬送する間に、十分に攪拌かつ摩擦帯電されたトナーとキャリアからなる二成分の現像剤１０２を、現像剤供給用パドル１０５によって現像ロール１０４の表面へと供給し、当該現像ロール１０４の内部に配置されたマグネットロール１１０の磁力によって、現像剤１０２を現像ロール１０４の表面に保持しつつ、当該現像ロール１０４のスリーブ１０９の回転によって、現像剤１０２を感光体ドラム１０３と対向する現像ニップ領域１１１へと搬送するようになっている。
【０００６】
その際、上記現像ロール１０４の表面に保持された現像剤１０２は、トリマーバー１０８によって現像剤１０２の層厚が所定の値に規制され、当該現像ロール１０４の表面には、所定の層厚の現像剤１０２の磁気ブラシが形成された状態で、現像ニップ領域１１１へと搬送される。
【０００７】
なお、図１２中、１１２はアッパーカバー１１３に取り付けられたフィルムシールを示している。
【０００８】
かかる従来の現像装置１００においては、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７等の回転部材を軸支するための軸受けとして、滑り軸受けが使用されている。
【０００９】
上記従来の現像装置１００に使用される滑り軸受け装置１１５としては、例えば、図１３に示すように、現像装置１００の装置ハウジング１０１に、現像剤供給用パドル１０５や現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６，１０７等の回転部材の回転軸１１６を軸支する位置に、オイルを含浸させた焼結金属等からなる滑り軸受け１１７を嵌合状態に取り付けるとともに、当該現像剤供給用パドル１０５や現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６，１０７等の回転部材の回転軸１１６が軸支された装置ハウジング１０１の内面に、環状のマグネット１１８を接着剤等により固着して構成されている。なお、図  中、１１９は滑り軸受け１１７の内側面に形成された凹部に嵌合状態に配置され、現像剤１０２中のトナーが滑り軸受け１１７に侵入するのを防止するためのオイルシールを示している。
【００１０】
そして、上記滑り軸受け装置１１５の場合には、図１３に示すように、環状のマグネット１１８の磁力によって、当該環状マグネット１１８の内周端と回転軸１１６に設けられた磁性部材１１６ａとの間に、装置ハウジング１０１の内部に収容された現像剤１０２の磁気ブラシ１２０を形成し、現像剤１０２が滑り軸受け１１６側に漏れるのを防止するようになっている。
【００１１】
また、上記従来の現像装置１００に使用可能な軸受け装置としては、例えば、特開平４−２４５２６９号公報に開示されているものが既に提案されている。この特開平４−２４５２６９号公報に係る現像装置の軸受け装置１２１は、図１４に示すように、現像装置の装置ハウジング１２２に円筒状のベアリングホルダ１２３を設け、このベアリングホルダ１２３にベアリング１２４と磁気シール用のマグネット１２５を一体的に組み付けて、磁気シール機構の構成部品を少なくするように構成したものである。なお、図１４中、１２６ａは回転軸１２６の端部に設けられた磁性部材を示している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記従来の現像装置１００の場合には、図１２に示すように、小型化に伴って、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７として、小径のものが使用されており、しかも小型化と相まって高速化に対応するため、現像ロール１０４や現像剤供給用パドル１０５等の部材は、高速で回転駆動されるように構成されている。そのため、これらの現像剤供給用パドル１０５や現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６、１０７等の回転部材を軸支する軸受け装置１１５として、図１３に示すように、滑り軸受け１１７を使用した場合には、高速で回転する現像剤供給用パドル１０５や現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６，１０７等の回転部材の回転軸１１６との間に生じる摩擦熱によって、滑り軸受け１１７の温度が上昇してしまい、磁気ブラシ１２０のシール部分周りのトナーを溶融固着させ、現像剤供給用パドル１０５や現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６，１０７等の回転軸１１６をロックさせたり、回転を重くしてしまうという問題点があった。
【００１３】
そこで、かかる問題点を解決するためには、現像剤供給用パドル１０５や現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６，１０７等の回転部材の回転軸１１６を軸支する軸受けとして、信頼性の高いボールベアリングを使用することも考えられるが、この場合には、大幅なコストアップを招くという新たな問題点が生じる。
【００１４】
一方、上記特開平４−２４５２６９号公報に係る現像装置の軸受け装置の場合には、図１４に示すように、ベアリング１２４を焼結金属等の滑り軸受けとすると、軸受け周りのベアリングホルダ１２３等の構成部品が熱を逃がさない構造のため、やはり、高速で回転する回転軸１２６と滑り軸受け１２４の間に生じる摩擦熱によって、滑り軸受け１２４が発熱し、磁気シール周りのトナーを溶融固着させ、回転軸１２６をロックさせたり、現像剤供給用パドル１０５や現像剤搬送兼撹伴用オーガ１０６，１０７等の回転が重くなったりするという重大な問題点を有していた。
【００１５】
したがって、従来の現像装置の場合には、小型化かつ高速化のために、いずれにしても、信頼性の高いボールベアリングを使用する必要があり、大幅なコストアップを招いてしまうという問題点を有していた。
【００１６】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、現像装置の小型化かつ高速化を図った場合でも、コストの安価な滑り軸受けを使用することができ、しかも、現像剤供給用パドルや現像剤搬送兼撹伴用オーガ等の回転部材の回転に異常を生じさせることなく、長期間安定して使用することが可能な信頼性の高い現像装置用軸受け装置及びこれを用いた現像装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸を、滑り軸受けを用いて軸支する軸受け装置であって、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材を備えるとともに、前記キャップ部材の内部には、当該キャップ部材に設けられた開口部を通過する現像剤を遮蔽する磁気シールを構成する環状のマグネットと環状の磁性板を備えているように構成されている。
【００１８】
また、請求項２に記載された発明は、現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸を、滑り軸受けを用いて軸支する軸受け装置であって、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材と、前記キャップ部材内の側面と滑り軸受けの内側端面との間に挟持された状態で配置され、当該キャップ部材に設けられた開口部を通過する現像剤を遮蔽する磁気シールを形成するための環状のマグネットを挟持した２枚の環状の磁性板とを備えているように構成されている。
【００１９】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸は、少なくとも滑り軸受けに軸支される部分が磁性材料からなることを特徴とする請求項２記載の現像装置用軸受け装置である。
【００２０】
また更に、請求項４に記載された発明は、前記滑り軸受けと磁気シールを構成する部材との間に、オイルシールを配置したことを特徴とする請求項２又は３記載の現像装置用軸受け装置である。
【００２１】
さらに、請求項５に記載された発明は、前記滑り軸受けは、潤滑性を有する金属又は合成樹脂からなることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の現像装置用軸受け装置である。
【００２２】
又、請求項６に記載された発明は、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記装置ハウジング内に配置されて現像剤の攪拌等を行なう回転部材とを備えた現像装置において、前記装置ハウジングの側壁に取り付けられ、前記回転部材の回転軸を軸支する滑り軸受けと、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材とを備えるとともに、前記キャップ部材の内部には、当該キャップ部材に設けられた開口部を通過する現像剤を遮蔽する磁気シールを構成する環状のマグネットと環状の磁性板を備えていることを特徴とする現像装置である。
【００２３】
【作用】
請求項１に記載された発明によれば、現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸を、滑り軸受けを用いて軸支する軸受け装置であって、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材を備えるように構成したので、回転部材を相対的に高速で回転した場合でも、当該回転部材の回転軸を軸支する滑り軸受けで発生した熱は、滑り軸受けに被着されたキャップ部材に伝わる。しかも、このキャップ部材は、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出しており、しかも熱伝導性に優れた材料からなるため、当該キャップ部材に伝わった熱は、装置ハウジングの内部に配設された回転部材によって攪拌等される現像剤に逃げてしまうため、滑り軸受けを効果的に冷却することができる。したがって、現像装置の回転部材を相対的に高速で回転した場合でも、当該回転部材の回転軸を軸支する滑り軸受けで発生した熱を、キャップ部材を介して装置ハウジング内の現像剤に効率よく逃がして、キャップ部材を冷却することができるので、当該滑り軸受けの温度が不本意に上昇し、滑り軸受けの周りのトナーを溶融固着させ、回転軸をロックさせたり、回転部材の回転が重くなったりすることがなく、長期間安定して使用することが可能な信頼性の高い現像装置用軸受け装置を提供することができる。
【００２４】
また、請求項２に記載された発明によれば、滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材と、前記キャップ部材内の側面と滑り軸受けの内側端面との間に挟持された状態で配置され、磁気シールを形成するための環状のマグネットを挟持した２枚の環状の磁性板とを備えるように構成したので、前記請求項１に記載された発明と同様の作用を生じるのは勿論のこと、環状のマグネットを挟持した２枚の環状の磁性板によって形成される磁気シールによって、滑り軸受け側に現像剤が侵入するのを確実に防止することができる。
【００２５】
さらに、請求項３に記載された発明によれば、前記現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸は、少なくとも滑り軸受けに軸支される部分が磁性材料からなるように構成したので、環状のマグネットを挟持した２枚の環状の磁性板と、磁性材料からなる回転軸との間で、強力な磁気シールを形成することができ、一層効果的に滑り軸受け側に現像剤が侵入するのを防止することができる。
【００２６】
また更に、請求項４に記載された発明によれば、滑り軸受けと磁気シールを構成する部材との間に、オイルシールを配置したので、このオイルシールによって現像剤中のトナーが滑り軸受け側に侵入するのを確実に防止することができる。
【００２７】
又、請求項５に記載された発明によれば、滑り軸受けが、潤滑性を有する金属又は合成樹脂からなるので、構造が簡単で安価な軸受けを提供できる。
【００２８】
さらに、請求項６に記載された発明によれば、現像剤を内部に収容し、像担持体と対向する部分に開口部を有する装置ハウジングと、前記装置ハウジングの開口部に配設された現像剤担持体と、前記装置ハウジング内に配置されて現像剤の攪拌等を行なう回転部材とを備えた現像装置において、前記装置ハウジングの側壁に取り付けられ、前記回転部材の回転軸を軸支する滑り軸受けと、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材とを備えるように構成したので、前述した請求項１に記載の発明と同様の作用を奏することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用した画像形成装置としてのデジタル複写機を示すものである。
【００３１】
図２において、１はデジタル複写機の本体を示すものであり、このデジタル複写機本体１の上部には、原稿２を１枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）３と、当該自動原稿搬送装置３によって搬送される原稿２の画像を読み取る画像読取装置４が配設されている。この画像読取装置４は、プラテンガラス５上に載置された原稿２を光源６によって照明し、原稿２からの反射光像を、フルレートミラー７及びハーフレートミラー８、９及びレンズ１０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子１１上に走査露光して読み取るように構成されている。
【００３２】
上記画像読取装置４によって読み取られた原稿２の画像情報は、図示しない一時記憶装置に記憶され、必要に応じてＩＰＳ（Ｉｍａｇｅ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１２によって所定の画像処理が施された後、この画像処理が施された画像情報に応じてＲＯＳ（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）１３によって、像担持体としての感光体ドラム１４上に画像露光が施され、静電潜像が形成される。上記ＲＯＳ１３は、画像情報に応じてレーザービームを出射する半導体レーザー１５と、当該半導体レーザー１５から出射されるレーザービームを走査するポリゴンミラー１６と、当該ポリゴンミラー１６によって走査されるレーザービームを、感光体ドラム１４上に露光するためのミラー１７、１８とから構成されている。上記感光体ドラム１４は、ＲＯＳ１３による画像露光に先立って、スコロトロンからなる一次帯電器１９によって、所定極性の所定の電位に一様に帯電された後、上述したように、ＲＯＳ１３によって原稿２の画像が露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置２０によって現像されてトナー像となる。このトナー像は、転写コロトロン２１の帯電によって転写用紙２２上に転写されるとともに、当該トナー像が転写された転写用紙２２は、分離コロトロン２３の除電によって感光体ドラム１４から分離される。上記感光体ドラム１４からトナー像が転写される転写用紙２２は、複写機本体１の内部に複数配設された給紙カセット２４、２５、２６、２７のいずれかより、給紙ロール２８によって給紙され、搬送ロール２９及びプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止する。そして、上記転写用紙２２は、感光体ドラム１４の表面に形成されるトナー像と同期して開くレジストゲート３１を通過して、当該レジストゲート３１の下流側に配設されたレジストロール３２によって、感光体ドラム１４の表面まで搬送され、上述したように、当該感光体ドラム１４の表面に形成されたトナー像が転写された後、感光体ドラム１４の表面から分離される。
【００３３】
上記感光体ドラム１４の表面から分離された転写用紙２２は、定着器３３へと搬送され、当該定着器３３によって転写用紙２２上に熱及び圧力でトナー像が定着される。このトナー像が定着された転写用紙２２は、定着器３３の出口ロール３４によって、通常の片面複写の場合には、そのまま排出ロール３５により機外の排出トレイ３６上に排出される。また、両面複写の場合には、片面にトナー像が定着された転写用紙２２は、そのまま排出ロール３５によって機外に排出されずに、反転ゲート３７によって下向きに搬送方向が変更され、３つのロールが圧接されたトリロール３８及び反転ロール３９によって、反転通路４０へと一旦搬送される。そして、上記転写用紙２２は、今度は逆転する反転ロール３９及び両面ロール４１によって両面用通路４２へと搬送され、この両面用通路４２からプリレジロール３０を介して、レジストゲート３１まで一旦搬送されて停止し、上述したように、当該レジストゲート３１及びレジストロール３２によって、感光体ドラム１４上のトナー像と同期して搬送され、トナー像の転写・定着工程が行われた後、排出ロール３５によって排出トレイ３６上に排出される。
【００３４】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３によって残留トナーや紙粉等が除去され、次の画像形成工程に備える。
【００３５】
図３は上記の如く構成されるデジタル複写機の画像形成部を拡大して示したものである。
【００３６】
感光体ドラム１４は、スコロトロンからなる一次帯電器１９によって、所定極性の所定の電位に一様に帯電された後、当該感光体ドラム１４の表面には、ＲＯＳ１３によって原稿２の画像が走査露光され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム１４上に形成された静電潜像は、現像装置２０によって現像されてトナー像となり、このトナー像は、転写前帯電器４４による補助帯電を受けた後、前述したように、所望の給紙カセット２４〜２７から給紙・搬送される転写用紙２２上に、転写コロトロン２１の帯電によって転写されるとともに、当該トナー像が転写された転写用紙２２は、分離コロトロン２３の除電によって感光体ドラム１４上から分離される。この感光体ドラム１４上から分離された転写用紙２２は、定着器３３へ搬送され、当該定着器３３によってトナー像が定着されて、片面複写の場合には、そのまま排出トレイ３６上に排出され、両面複写の場合には、裏面への画像形成工程が繰り返される。
【００３７】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム１４の表面は、クリーニング装置４３のクリーニングブラシ４５等によって残留トナーや紙粉等が除去された後、イレーズランプ４６による露光を受け、残留電荷が消去されて、次の画像形成工程に備えるようになっている。
【００３８】
また、この実施の形態１に係るデジタル複写機では、図４に示すように、感光体ドラム１４とクリーニング装置４３が、ＥＲＵ（Ｅａｓｙ  Ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）４７として一体的に構成されており、クリーニング装置４３のクリーニングブラシ４５等で除去された残留トナーや紙粉等を、内部に搬送用のオーガが配設され且つ略Ｕ字形状に形成された搬送経路４８を介して、感光体ドラム１４の内部に収容するように構成されている。
【００３９】
図５は上記現像装置２０を示すものである。
【００４０】
この現像装置２０は、図５に示すように、黒色のトナーとキャリアとからなる二成分系の現像剤５１を内部に収容し、感光体ドラム１４と対向する部分に開口部５２を有する装置ハウジング５３を備えている。この装置ハウジング５３は、上端面が開口した細長い略直方体状に形成されたケーシング５４と、このケーシング５４の上端面に被嵌されたアッパーカバー５５とから構成されている。上記現像装置２０は、装置ハウジング５３の開口部５２に配設された現像ロール５６と、この現像ロール５６の背面側に配設される現像剤搬送用パドル５７と、この現像剤搬送用パドル５７の背面側に配設される現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９と、現像ロール５６により搬送される現像剤５１の層厚を規制する層厚規制部材としてのトリマーバー６０と、で構成されている。
【００４１】
また、上記現像ロール５６は、図５に示すように、例えばアルミニウム合金やステンレス鋼等の非磁性導電性部材からなる現像スリーブ６１と、その内部に固定状態に配置されたマグネットロール６２とから構成されている。この現像ロール５６は、現像装置２０の小型化かつ高速化に伴って、例えば、直径が１８ｍｍに設定され、４８０ｒｐｍの高速の回転速度で矢印方向に沿って回転駆動される。上記マグネットロール６２には、感光体ドラム１４と対向する現像ニップ領域６３の位置に、主現像極としてＳ1 極が、当該主現像極Ｓ1 の現像ロール５６回転方向下流側の位置に、現像剤５１の剥離用の磁極としてＮ1 極とＮ2 極が、トリマー６０と対向する位置にＳ2 極が、当該Ｓ2 極と主現像極であるＳ1 極との間に、現像剤５１を搬送するためのＮ3 極が、それぞれ着磁されている。上記現像ロール５６のマグネットロール６２は、上記の如く着磁されており、当該現像ロール５６により搬送される現像剤５１の層厚を規制するトリマーバー６０は、マグネットロール６２のＳ2 極と略対向する位置に、現像スリーブ６１の表面に対して略直交するように傾斜した状態で取り付けられている。
【００４２】
さらに、上記トリマーバー６０は、図５に示すように、アルミニウム等の非磁性の金属材料によって、略クランク形状に折り曲げられて形成されており、当該トリマーバー６０の先端部は、現像ロール５６の表面に狭い間隙（例えば、０．５〜１．０ｍｍの間隙）を介して対向するように配置されている。このトリマーバー６０の先端部には、その現像ロール５６の回転方向上流側の面に、磁性ステンレス（例えば、ＳＵＳ４３０）等の磁性の薄い金属板６０ａが固着されており、この磁性の金属板６０ａと現像ロール５６内のマグネットロール６２のＳ2 極との間に生じる磁力線によって、現像剤５１の層厚を例えば７００ｍｇ／ｃｍ2 程度に、トリマーバー６０と現像ロール５６との間隙寸法よりも薄く安定して規制することができるようになっている。なお、上記クランク形状に折り曲げられたトリマーバー６０の中間部は、装置ハウジング５３のアッパーカバー５５の内面に固着されたウレタンフォーム６４によって保持されている。
【００４３】
そして、上記現像装置２０は、当該現像装置２０とは別体に構成された図示しないトナー供給装置のトナーボックスから、図６に示すように、装置ハウジング５３の手前側に突出した現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に設けられた供給口６５からトナーが供給される。この現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に設けられた供給口６５から供給されたトナーは、当該現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９によって軸方向の他端部まで搬送されるとともに、他方の現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８へと受け渡され、当該現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８によって軸方向の他端部まで搬送されて、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９へと再度受け渡される。このように、上記現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の端部に供給されたトナーは、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９によって循環しつつ搬送される間に、装置ハウジング５３の内部に収容された現像剤５１と十分に攪拌されて摩擦帯電され、その一部の現像剤５１が現像剤搬送用パドル５７を介して現像ロール５６へと供給されて、現像に使用されるようになっている。なお、上記現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９との間には、図５に示すように、仕切り壁６６が設けられており、この仕切り壁６６の長手方向両端部には、現像剤５１を２つの現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９間で受け渡しするための開口部６９が設けられている。
【００４４】
なお、図５中、６７は装置ハウジング５３の現像ロール回転方向上流側の開口部５２をシールするフィルムシールを、６８は装置ハウジング５３の現像ロール回転方向下流側の開口部５２をシールするシールロールを、それぞれ示すものである。
【００４５】
図７は、現像装置２０の現像ロール５６や現像剤搬送用パドル５７、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転部材を、回転駆動するための駆動系を示すものである。
【００４６】
上記現像装置２０は、図６及び図７に示すように、装置ハウジング５３の側壁７０の外側に、現像ロール５６の回転軸５６ａに固着された駆動ギア７１を備えているとともに、当該現像ロール５６の回転軸５６ａには、駆動力を伝達する伝達ギア７２が、駆動ギア７１の内側に取付けられている。また、上記現像ロール５６の回転軸５６ａに取り付けられた伝達ギア７２は、装置ハウジング５３の側壁７０に回転自在に軸支されたアイドルギア７３に噛合されているとともに、このアイドルギア７３は、現像剤搬送用パドル５７の回転軸５６ａの端部に固着された従動ギア７４に噛合されている。また、上記現像剤搬送用パドル５７の回転軸５６ａの端部に固着された従動ギア７４は、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８の回転軸５８ａの端部に固着された従動ギア７５に噛合されているとともに、この従動ギア７５は、現像剤搬送兼撹伴用オーガ５９の回転軸５９ａの端部に固着された従動ギア７６に噛合されている。
【００４７】
そして、上記現像装置２０の現像ロール５６や現像剤搬送用パドル５７、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転部材は、図示しない駆動源によって駆動ギア７１を回転駆動し、この駆動ギア７１から伝達ギア７２、アイドルギア７３、従動ギア７４、従動ギア７５、従動ギア７６に駆動力を伝達することにより、回転駆動されるようになっている。
【００４８】
ところで、この実施の形態では、現像装置の装置ハウジング内に配設される回転部材の回転軸を、滑り軸受けを用いて軸支する軸受け装置であって、前記滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材を備えるように構成されている。
【００４９】
また、この実施の形態では、滑り軸受けの装置ハウジングの内面側に被着され、少なくともその一部が装置ハウジングの内側に露出する熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材と、前記キャップ部材内の側面と滑り軸受けの内側端面との間に挟持された状態で配置され、磁気シールを形成するための環状のマグネットを挟持した２枚の環状の磁性板とを備えるように構成されている。
【００５０】
すなわち、上記現像装置２０は、図５及び図６に示すように、装置ハウジング５３の内部に、現像ロール５６や現像剤搬送用パドル５７、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転部材が設けられており、これらの現像ロール５６や現像剤搬送用パドル５７、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転部材の回転軸５６ａ、５７ａ、５８ａ、５９ａは、装置ハウジング５３の側壁７０に軸受け装置を介して軸支されている。
【００５１】
上記現像ロール５６の回転軸５６ａを軸支する軸受け装置としては、例えば、図示しないボールベアリングが用いられるが、現像剤搬送用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転部材の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを軸支する軸受け装置７７、７８、７９としては、滑り軸受けを用いたものが用いられる。また、上記現像剤搬送用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを軸支する軸受け装置７７、７８、７９としては、その両端共に同じものが用いられるが、特に複写機の裏面側は、電気部品やモーター等からの発熱によって高温となり、熱的な影響が問題となるため、複写機の裏面側のみに、この実施の形態に係る軸受け装置７７、７８、７９が用いられ、複写機の表面側は、通常の滑り軸受けが用いられている。しかし、複写機の表裏両面側に、この実施の形態に係る軸受け装置を用いても勿論よい。
【００５２】
この実施の形態では、現像剤搬送用パドル５７と現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを、装置ハウジング５３に軸支する軸受け装置のうち、図８に示すように、デジタル複写機の裏面側の装置ハウジング５３に軸支する軸受け装置７７、７８、７９として、図１に示すようなものが用いられている。
【００５３】
これらの軸受け装置７７、７８、７９は、図１に示すように、大別して、滑り軸受け８０と、当該滑り軸受け８０の装置ハウジング５３の内面側に被着されたキャップ部材８１と、当該キャップ部材８１内の側面と滑り軸受け８０の内側端面との間に挟持された状態で配置され、磁気シールを形成するための環状のマグネット８２を挟持した２枚の環状の磁性板８３、８３とを備えるように構成されている。また、上記現像剤搬送用パドル５７と現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａには、図１に示すように、軸受け装置７７、７８、７９に軸支される部分に、磁性ステンレス等の磁性材料からなる円筒部材５７ａ’、５８ａ’、５９ａ’が被嵌されており、この円筒部材５７ａ’、５８ａ’、５９ａ’と環状のマグネット８２を挟持した２枚の環状の磁性板８３、８３との間で、磁気シールを構成するようになっている。
【００５４】
上記滑り軸受け８０としては、例えば、オイルを含浸させた銅等の焼結金属からなるものが用いられ、この滑り軸受け８０は、図８に示すように、装置ハウジング５３の側壁７０の現像剤供給用パドル５７と現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを軸支する位置に、嵌合状態に取り付けられている。上記滑り軸受け８０は、図９に示すように、その外側の端部に設けられた矩形状のフランジ部８４を、装置ハウジング５３の外側面に当接させた状態で取付けられている。また、上記滑り軸受け８０には、図１に示すように、装置ハウジング５３の内面側にキャップ部材８１が圧入された状態で被着されており、当該キャップ部材８１は、プレス加工等によって、装置ハウジング５３の内面側が側壁８４によって閉塞された円筒形状に形成されているとともに、この側壁８４には、現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを挿通するため、円形状の開口部８５が設けられている。このキャップ部材８１は、例えば、熱伝導性に優れた材料であるアルミニウムによって形成されるが、鉄やステンレス、あるいは真鍮等によって形成してもよい。そして、上記キャップ部材８１は、その一部が装置ハウジング５３の内側に露出し、当該装置ハウジング５３内を現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９によって、攪拌されかつ循環移動する現像剤５１の流れに接触するようになっている。
【００５５】
さらに、上記滑り軸受け８０には、図１及び図９に示すように、その外周面に、キャップ部材８１を被着するための段差部８６が穿設されており、当該滑り軸受け８０にキャップ部材８１を被着した状態では、これら滑り軸受け８０とキャップ部材８１の外周面が同一平面となるように構成されている。
【００５６】
また、上記キャップ部材８１内の側面と滑り軸受け８０の内側端面との間には、図１及び図９に示すように、磁気シールを形成するため、環状のマグネット８２と、この環状のマグネット８２を挟持した２枚の環状の磁性ステンレス等からなる磁性板８３、８３とが、嵌合状態に取付けられている。上記環状のマグネット８２としては、例えば、４００Ｇ（ガウス）の焼結タイプのものが用いられるが、磁力が弱くても十分な場合は、２００Ｇ（ガウス）程度の合成樹脂製のマグネットを用いてもよい。上記２枚の環状の磁性板８３、８３は、その内径が環状のマグネット８２よりも小さく設定されており、２枚の環状の磁性板８３、８３の半径方向における内側端８３ａ、８３ａが、現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａ側に突出するようになっている。
【００５７】
すなわち、上記現像装置２０は、図５及び図６に示すように、装置ハウジング５３の内部に、現像ロール５６や現像剤搬送用パドル５７、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転部材が設けられており、これらの現像ロール５６や現像剤搬送用パドル５７、あるいは現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転部材の回転軸５６ａ、５７ａ、５８ａ、５９ａは、装置ハウジング５３の側壁７０に軸受け装置を介して軸支されている。
【００５８】
更に、上記滑り軸受け８０には、図１及び図９に示すように、装置ハウジング５３の内面側の中央に凹部８７が穿設されており、この凹部８７には、現像剤５１中のトナーが滑り軸受け８０側に侵入するのを防止するため、オイルシール８８が嵌合状態に取り付けられている。また、上記凹部８７の外径は、環状の磁性板８３、８３の内径よりも大きく設定されている。
【００５９】
以上の構成において、この実施の形態に係る現像装置用の軸受け装置の場合には、次のようにして、現像装置の小型化かつ高速化を図った場合でも、コストの安価な滑り軸受けを使用することができ、しかも、現像剤供給用パドルや現像剤搬送兼撹伴用オーガ等の回転部材の回転に異常を生じさせることなく、長期間安定して使用することが可能な信頼性の高いものとなっている。
【００６０】
すなわち、この現像装置用の軸受け装置７７、７８、７９の場合には、図１に示すように、現像剤供給用パドル５７と現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａが、コストの安価な滑り軸受け８０によって軸支されているため、ボールベアリングを使用した場合のように、現像装置のコストアップを招くことがない。
【００６１】
また、上記軸受け装置７７、７８、７９の場合には、現像装置２０を小型化かつ高速化し、現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９を小径化かつ高速化しても、これら現像剤供給用パドル５７及び現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａと、これらの回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを軸支する滑り軸受け８０との間で発生した摩擦熱は、その一部が滑り軸受け８０の外側端面から自然放熱によって放出される。しかし、上記軸受け装置７７、７８、７９が取付けられるデジタル複写機の裏面側は、電気部品やモーター等からの発熱により高温となるため放熱の効果はあまり期待できず、場合によっては、逆に熱を与える結果にもなる。
【００６２】
ところが、上記滑り軸受け８０の装置ハウジング５３の内面側に被着されるキャップ部材８１は、熱伝導性に優れた材料からなり、しかも、その一部が装置ハウジング５３の内側に露出するように構成されている。そのため、上記現像剤供給用パドル５７及び現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａと、これらの回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを軸支する滑り軸受け８０との間で発生した摩擦熱は、図１に示すように、熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材８１に伝わり、このキャップ部材８１は、その一部が装置ハウジグ５３の内側に露出している。そのため、上記キャップ部材８１の一部は、装置ハウジング５３内を現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９によって、攪拌されかつ循環移動する現像剤５１の流れに接触しており、キャップ部材８１を介して現像剤５１側へ放熱されるようになっている。
【００６３】
したがって、上記現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９を小径化かつ高速化した場合でも、これら現像剤供給用パドル５７及び現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａと、これらの回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを軸支する滑り軸受け８０との間で発生した摩擦熱は、図１に示すように、熱伝導性に優れた材料からなるキャップ部材８１を介して現像剤５１側へ放熱され、滑り軸受け８０の温度が所定温度以上に上昇するのを防止することができるようになっている。そのため、上記滑り軸受け８０の温度が所定温度以上に上昇することがないので、磁気ブラシのシール部分周りのトナーが溶融固着することがなく、現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａをロックさせたり、回転を重くしてしまうことがなく、長期間安定して使用することができ、信頼性の高いものとなっている。
【００６４】
また、上記軸受け装置７７、７８、７９は、図１に示すように、キャップ部材８１の内部に、環状のマグネット８２を挟持した２枚の環状の磁性板８３、８３が配置されているため、環状のマグネット８２の磁気力が、２枚の環状磁性板８３、８３の内周端縁に集中し、当該２枚の環状磁性板８３、８３の内周端縁から、現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａに被嵌された磁性材料に向けて集中した極力な磁気ブラシ８９が形成され、磁気シールが形成される。そのため、現像装置２０の装置ハウジング５３内に収容された現像剤５１は、軸受け装置７７、７８、７９の磁気ブラシ８９からなる磁気シールによって遮蔽され、滑り軸受け８０側に現像剤５１が侵入することがない。さらに、上記滑り軸受け８０の内面側には、オイルシール８８が設けられているので、現像剤５１中のトナーが滑り軸受け８０側に侵入することもない。
【００６５】
このように、上記実施の形態では、装置ハウジング５３の内面Ｂは、現像剤５１が常に循環しており、現像剤５１の温度も低いことから、循環する現像剤５１にキャップ部材８１の熱を効率よく与え放熱することができ、特にキャップ部材８１は、熱伝導性の良いアルミや銅系の金属でできているので、軸受け８０で発生した熱を効率よく現像剤５１に伝達することができる。
【００６６】
なお、キャップ部材８１表面は、図のように平面で突起が設られていない。これは、一般的に放熱は表面積を大きくすることで効率は増すが、現像剤５１のフローの中にフィン形状を設けると、現像剤５１がフィンに詰まってキャップ部材８１の表面を現像剤５１が流れずに逆に熱がこもってしまうためである。また、キャップ部材８１は、マグネット８２と磁性板金８３、８３を一体的に軸受けに圧入してあるので、確実に固定できる効果もある。特に、軸受け８０が含油焼結金属で出来ている場合は、接着等が難しく、キャップ部材８１による圧入は効果的である。従来の現像機等も瞬間接着剤を使用して装置ハウジング５３にマグネット５３を固定していたので、取り付けコストを低くし、かつ確実に固定することができる。
【００６７】
また、磁性板８３、８３は、磁気ブラシ８９を先端のみに付着させる効果があり、マグネット８２のみの場合と比べて、現像剤５１を幅広く付着させない効果を持つ。したがって、オイルシール８８とマグネット８２及び磁性板８３、８３の距離を小さくすることが出来さらに、小型の磁気シール付きのベアリングとすることができる。
【００６８】
本発明者らは、現像剤供給用パドル５７や現像剤搬送兼撹伴用オーガ５８、５９等の回転軸５７ａ、５８ａ、５９ａを固定する抜け止め用のワッシャー等を滑り軸受け８０に強く接触させ、摩擦熱が発生しやすい条件で、本発明と従来例とで高温下での連続コピー実験を行なったところ、滑り軸受け８０の温度は、図１０に示すように、従来例が５１℃であったが、本発明の滑り軸受け８０は４０℃となった。この差は３℃であるが、５０℃を越えるとトナーのＴｇ（ガラス転移点）に近くなり、軸受けにトナー固着が発生するが、４８℃では発生が押さえられトナー固着もない。また、軸受けの冷却に用いられる現像剤５１は、量が多いために従来と温度は変わらず問題はなかった。
【００６９】
実施の形態２
図１１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、キャップ部材の材質及び磁気シールを形成する部材の構成が、実施の形態１と異なっている。
【００７０】
すなわち、この実施の形態２では、図１１に示すように、キャップ部材８１が磁性ステンレス等の磁性材料によって形成されており、マグネット８２をキャップ部材８１の側壁８４と環状の磁性板８３とで挟持するように構成されている。
【００７１】
こうした場合には、磁性板を１枚のみ設ければ良く、軸受け装置の構成を簡略化することができる。
【００７２】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００７３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、現像装置の小型化かつ高速化を図った場合でも、コストの安価な滑り軸受けを使用することができ、しかも、現像剤供給用パドルや現像剤搬送兼撹伴用オーガ等の回転部材の回転に異常を生じさせることなく、長期間安定して使用することが可能な信頼性の高い現像装置用軸受け装置及びこれを用いた現像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１はこの発明の実施の形態１に係る現像装置用の軸受け装置を示す断面図である。
【図２】  図２はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を適用したデジタル複写機を示す構成図である。
【図３】  図３はデジタル複写機の画像形成部を示す構成図である。
【図４】  図４はＥＲＵを示す断面構成図である。
【図５】  図５はこの発明の実施の形態１に係る現像装置を示す構成図である。
【図６】  図６は同現像装置の一部破断の上面図である。
【図７】  図７は同現像装置の駆動系を示す側面図である。
【図８】  図８は同現像装置の回転部材を示す要部平面図である。
【図９】  図９はこの発明の実施の形態１に係る現像装置用の軸受け装置を示す一部破断の斜視図である。
【図１０】  図１０はこの発明の軸受け装置と従来例との温度変化を示すグラフである。
【図１１】  図１１はこの発明の実施の形態２に係る現像装置用の軸受け装置を示す断面図である。
【図１２】  図１２は従来の現像装置を示す断面構成図である。
【図１３】  図１３は従来の現像装置用の軸受け装置を示す断面図である。
【図１４】  図１４は従来の現像装置用の軸受け装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１４：感光体ドラム（像担持体）、２０：現像装置、５１：現像剤、５２：開口部、５３：装置ハウジング、５５：アッパーカバー、５６：現像ロール、５７：現像剤搬送用パドル（回転部材）、５８、５９：現像剤搬送兼撹伴用オーガ（回転部材）、５７ａ、５８ａ、５９ａ：回転軸、７７、７８、７９：軸受け装置、８０：滑り軸受け、８１：キャップ部材、８２：環状のマグネット、８３：環状の磁性板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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