(57)【要約】【課題】比較的小径の軸受け部を有して、マグネットローラ等を容易に収納ケースから取り出すことの可能な現像装置を提供すること。【解決手段】ローラ軸４７は、その一端に、ローラ軸４７の中心軸Ｃ１と同軸となる雄ねじ形状の係合突部４８が突出形成されており、一方、芯金４２には、ローラ軸４７の係合突部４８と螺合する雌ねじ形状の嵌合凹部４９が芯金４２の中心軸Ｃ２と同軸状に形成されている。従って、芯金４２の嵌合凹部４９内にローラ軸４７の係合突部４８を挿入し、芯金４２に対してローラ軸４７を相対的に回転させると、容易に、ローラ軸４７と芯金４２の中心軸Ｃ２が一致した状態で、一体に連結される。反対に、前記回転と逆方向に回転させれば、容易に、芯金４２からローラ軸４７を分離することができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体にトナーを供給する現像ローラを、前記トナーを収納する収納ケースに回転自在に取り付けた現像装置において、
前記現像ローラは、中心軸となる芯金と該芯金の両端に取り付けられるローラ軸とを有し、前記ローラ軸は前記収納ケースに形成される軸受け部で回転可能に支承され、前記ローラ軸の少なくとも一方には、前記芯金の中心軸部に形成された嵌合凹部に嵌合可能な係合突部を形成し、前記嵌合凹部と係合突部とを着脱自在に嵌合したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、前記ローラ軸の係合突部は、雄ネジ形状であり、前記芯金の嵌合凹部は、前記ローラ軸の係合突部の雄ネジと螺合する雌ネジ形状を有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、前記ローラ軸の係合突部は、支軸と、該支軸から周方向に突出する係合部とを有し、前記芯金の嵌合凹部は、前記係合突部の支軸と係合部を挿入可能な芯金の軸方向に延びたスリット状の第１の凹部と、該第１の凹部と連結し、芯金の周方向に形成され、前記係合突部の係合部を収納可能な第２の凹部とを有し、前記係合突部を嵌合凹部内に挿入して前記ローラ軸と芯金とを相対的に回転させることによって、係合突部と嵌合凹部とを係合させることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３記載の現像装置において、前記ローラ軸の係合突部の支軸先端にガイド部を形成し、前記係合突部の係合部は、前記ガイド部の後方の支軸に形成されており、前記芯金の嵌合凹部は、前記係合突部のガイド部の挿入可能な第３の凹部を形成したことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びそれらを複合した電子写真装置等の画像形成装置に搭載する現像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真装置に搭載される２成分現像剤を使用する現像装置においては、中心部にマグネットを配設し、その外側に現像スリーブを配設した現像ローラを使用して、この現像ローラのマグネットまたは現像スリーブを回転させて、磁性粉に付着したトナーを感光体に供給し、感光体に形成された静電潜像をトナーで顕像化するようにしている。このような現像ローラのマグネットや現像スリーブの保守や交換を行う場合には、マグネットや現像スリーブを取り付けている中心軸となる芯金からマグネットや現像スリーブを取り外し、この芯金を回転自在に支承しているトナーを収納している収納ケースから引き抜いて、マグネットや現像スリーブを収納ケースから取り外して、保守や交換を行うようになっている。しかしながら、このようなマグネットや現像スリーブの分解や組み立てが煩雑だけでなく、高精度で再度組み立てを行う必要があるため、高度の技術を要する者しか対応できない問題があった。
このような、マグネットの分解や再組み立ての労力を低減するために、マグネットローラ軸の一端に、マグネットローラの径より大径のフランジを嵌合させ、このフランジを収納ケースに支承し、マグネットローラの保守、交換時に、フランジと共にマグネットローラを収納ケースから引き抜くことによって容易にマグネットローラの保守、交換を行えるようにすると共に、マグネットローラを収納ケースに組み付ける場合には、芯金にマグネットの再組み立てを行うことなく、前記フランジを収納ケースの軸受け部に挿入するだけで用意に精度良くマグネットローラを組み立てることを可能とすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０８−０７６５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載の方法では、高精度のフランジを必要とするため、コストアップになるだけでなく、収納ケースに大径の軸受け部を形成する必要があり、マグネットロールを引き抜いて保守、交換する際に、この軸受け部からトナーが流出し、周囲の機器を汚染するという問題を招き易い。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、比較的小径の軸受け部を有して、マグネットローラ等を容易に収納ケースから取り出すことの可能な現像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光体にトナーを供給する現像ローラを、前記トナーを収納する収納ケースに回転自在に取り付けた現像装置において、前記現像ローラは、中心軸となる芯金と該芯金の両端に取り付けられるローラ軸とを有し、前記ローラ軸は前記収納ケースに形成される軸受け部で回転可能に支承され、前記ローラ軸の少なくとも一方には、前記芯金の中心軸部に形成された嵌合凹部に嵌合可能な係合突部を形成し、前記嵌合凹部と係合突部とを着脱自在に嵌合したことを特徴とする。
また請求項２の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記ローラ軸の係合突部は、雄ネジ形状であり、前記芯金の嵌合凹部は、前記ローラ軸の係合突部の雄ネジと螺合する雌ネジ形状を有することを特徴とする。
また請求項３の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記ローラ軸の係合突部は、支軸と、該支軸から周方向に突出する係合部とを有し、前記芯金の嵌合凹部は、前記係合突部の支軸と係合部を挿入可能な芯金の軸方向に延びたスリット状の第１の凹部と、該第１の凹部と連結し、芯金の周方向に形成され、前記係合突部の係合部を収納可能な第２の凹部とを有し、前記係合突部を嵌合凹部内に挿入して前記ローラ軸と芯金とを相対的に回転させることによって、係合突部と嵌合凹部とを係合させることを特徴とする。
また請求項４の発明は、請求項３記載の現像装置において、前記ローラ軸の係合突部の支軸先端にガイド部を形成し、前記係合突部の係合部は、前記ガイド部の後方の支軸に形成されており、前記芯金の嵌合凹部は、前記係合突部のガイド部の挿入可能な第３の凹部を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、上記構成を採用することによって比較的小径の軸受け部を有して、マグネットローラ等を容易に収納ケースから取り出すことの可能な現像装置を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
［実施例１］
図１は、本発明による画像形成装置の画像形成ユニットの概略構成を示す図である。図中、１は感光体、２は帯電ローラ２ａと帯電クリーニング部材２ｂを備える帯電装置、３は固形潤滑剤３ｂに接触して潤滑剤を削り取り、感光体１に塗布するブラシローラ３ａを備える潤滑剤塗布装置、４は現像装置、８は支持部材８ｂに支持されて先端が感光体１と当接するクリーニングブレード８ａを備えたクリーニング装置である。
本実施例による画像形成ユニットでは、矢印Ａ方向に回転する感光体１の表面に帯電装置２によって一様に帯電され、図示しない露光装置から画像データに基づいて照射されるレーザビームＬによって、感光体１の表面に静電潜像が形成される。このように静電潜像が形成された感光体１は、現像装置４からトナーが供給され、静電潜像にトナーが付着して、トナー像が形成される。このようにトナー像が形成された感光体１は、転写ローラ６によって中間転写ベルト５にトナー像を転写し、中間転写ベルトに保持されたトナー像は、図示しない２次転写装置で用紙に転写され、その後、図示しない定着装置によってトナー像が用紙に定着されるようになっている。トナー像を転写した感光体１は、潤滑剤塗布装置３によってその表面に潤滑剤が塗布され、その後、感光体１の表面に残存するトナーをクリーニング装置８によって除去クリーニングされ、帯電装置２によって帯電されることになり、最初の動作に戻って感光体１上に画像形成が行われる。
【０００７】
本実施例に係る現像装置４は、中心部のアルミニウム等の金属製の芯金４２に取り付けられた現像スリーブ４１が矢印Ｂ方向に回転駆動され、芯金４２と現像スリーブ４１内に固定して取り付けられた磁界発生手段であるマグネットが配置された現像ローラ４０を備えている。従って、磁性粉と混合されたトナーは、マグネットによる磁力で現像スリーブ４１上に保持され、ドクターブレード４３によって、保持量が規制されて、所定量のトナーが感光体１に供給されることになる。この現像ローラ４０は、後述するように、トナーを収納する収納ケース４４の軸受け部４５で回転自在に支承されている。
また、収納ケース４４には、消費されたトナーを現像ローラ４０に補給するためのトナー補給ローラ４６が図示しない駆動モータによって回転駆動されながら軸支されている。従って、図示しないトナー濃度センサからの検出信号に基づいてトナー補給ローラ４６が回転してトナーを現像ローラ４０に補給している。
【０００８】
本発明においては、現像装置４の現像ローラ４０の取り付け構造に特徴があり、この特徴点について、図２に基づいて説明する。
図２は、本実施例に係る現像装置の現像ローラ４０の取り付け部分の概略構成を示し、トナー補給ローラ４６を省略した図である。
本実施例に係る現像装置４の現像ローラ４０は、回転する現像スリーブ４１の中心軸としての芯金４２の両端にローラ軸４７が着脱自在に取り付けられ、このローラ軸４７が収納ケース４４に形成された軸受け部４５内に回転自在に支承されている。このローラ軸４７の一方には、図示しない駆動モータとギア等で連結され駆動モータの回転によって駆動回転され、前述のように、現像ローラ４０から所定量のトナーが感光体１に供給されるようになっている。なお、収納ケース４４の軸受け部４５は、円孔状となっており、軸受け部４５の周囲が閉じられた変形が生じにくい形状となっている。また、この軸受け部４５は、ローラ軸４７の軸受け孔であっても良いが、ローラ軸４７の回転を円滑に行わせるために、玉軸受けを備えたものが好ましい。
【０００９】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、芯金４２とローラ軸４７の組み付け構造を示す図で、図３（Ｃ）に示すように、ローラ軸４７は、その一端に、ローラ軸４７の中心軸Ｃ１と同軸となる雄ねじ形状の係合突部４８が突出形成されており、一方、芯金４２には、ローラ軸４７の係合突部４８と螺合する雌ねじ形状の嵌合凹部４９が芯金４２の中心軸Ｃ２と同軸状に形成されている。従って、芯金４２の嵌合凹部４９内にローラ軸４７の係合突部４８を挿入し、芯金４２に対してローラ軸４７を相対的に回転させると、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、容易に、ローラ軸４７と芯金４２の中心軸Ｃ２が一致した状態で、一体に連結される。反対に、前記回転と逆方向に回転させれば、容易に、芯金４２からローラ軸４７を分離することができる。それ故、収納ケース４４内に現像ローラ４０を収納した後に、図２に示すように、収納ケース４４を介して現像ローラ４０の芯金４２の嵌合凹部４９内にローラ軸４７の係合突部４８を挿入螺合すれば、容易に、現像ローラ４０の中心軸Ｃ２とローラ軸４７の中心軸Ｃ１とが一致した状態で収納ケース４４に組み込むことが可能となる。この場合に、ローラ軸４７と芯金４２の螺合方向を現像ローラ４０の回転方向と同一方向とすることによって、緩み防止とすることができる。
【００１０】
現像ローラ４０を収納ケース４４から取り外す場合には、ローラ軸４７を前述のように、逆回転させれば、ローラ軸４７を収納ケース４４から容易に取り外すことができ、ローラ軸４７の取り外しによって、現像ローラ４０を収納ケースから容易かつ確実に取り外すことが可能となる。
このように、現像ローラ４０の径よりも小さい径のローラ軸４７を使用するので、収納ケース４４の軸受け部４５の開口径を小径とすることが可能となり、現像ローラ４０を取り外した際のトナーの流出を抑制することが可能となる。
なお、本実施例においては、芯金４２の両端に取り付けられるローラ軸４７の両方に、前述の係合突部４８を形成し、芯金４２の両端に嵌合凹部４９を形成したが、芯金４２の一端のみに嵌合凹部４９を形成し、この嵌合凹部４９と螺合する係合突部４８を有するローラ軸４７を一方のみに形成し、他方のローラ軸４７は芯金４２と一体に形成したものであっても同様な効果を得ることができる。
また、本実施例においては、現像ローラ４０として、芯金４２と現像スリーブ４１とを連結して現像スリーブ４１を回転させるようにして、マグネットを現像スリーブ４１と芯金４２との間に固定的に配設しているが、現像スリーブ４１を固定的に配設し、マグネットを芯金４２に取り付けてマグネットを回転するようにしても良い。
さらに、本実施例においては、現像ローラ４０についての取り外し構造について述べたが、このローラ軸４７と芯金４２の螺合関係を収納ケースに取り付けられる他のローラ、例えば、トナー補給ローラ４６にも採用することが可能であり、このような取り付け構造をトナー補給ローラ４６に採用した場合にも、トナー補給ローラの保守、交換を容易かつ確実に行うことができる。
【００１１】
［実施例２］
図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明による他の実施形態に係るローラ軸４７の概略構成を示す図で、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、図４に示すローラ軸４７と嵌合する芯金４２の嵌合凹部４９の概略構成を示す図である。この実施例２で示すローラ軸４７と芯金４２は、前述の実施例１で示す現像ローラ４０のローラ軸４７と芯金４２に対応するものであり、実施例１で示すローラ軸４７と芯金４２としてそのまま代用し得るものである。従って、本例では、変更されるローラ軸４７と芯金４２についてのみ説明する。
この実施例におけるローラ軸４７の係合突部４８は、ローラ軸４７の中心軸Ｃ１と同一中心軸を有する板状の支軸４８ａとこの支軸４８ａの先端部にローラ軸４７の周方向に突出する係合部４８ｂを有するキー形状としている。
【００１２】
一方、芯金４２の端部には、ローラ軸４７の係合突部４８が挿入可能な扁平な芯金４２の中心軸Ｃ２と同一中心軸を有する軸方向に延びたスリット状の第１の凹部４９ａが形成されており、また、この第１凹部４９ａの奥部に、芯金４２の外周から第１の凹部４９ａに向かって延びたローラ軸４７の係合部４８ｂの挿入可能な第２の凹部４９ｂが形成されている。
従って、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、芯金４２の第１の凹部４９ａ内に、ローラ軸４７の係合突部４８を挿入（図６（Ａ）の矢印Ｄ方向）し、しかる後、ローラ軸４７を回転させると（図６（Ｂ）の矢印Ｅ方向）、ローラ軸４７の係合部４８ｂが芯金４２の第２の凹部４９ｂ内に嵌入、係合して、ローラ軸４７と芯金４２との連結がなされ、ローラ軸４７の芯金４２からの抜け止めがなされる。この場合に、ローラ軸４７の係合部４８ｂと芯金４２の第２の凹部４９ｂとの嵌合関係をしばり嵌め状に形成する場合には、ローラ軸４７と芯金４２との接合部分での間隙の形成を可及的に抑制することが可能となり、当該間隙の発生に伴う軸振れを適切に抑制することできるので好ましい。
ローラ軸４７と芯金４２との係合を外す場合には、ローラ軸４７を前述の回転方向と逆方向に回転させ、係合部４８ｂが第１の凹部４９ａと同一平面になるようにすれば、容易にローラ軸４７の係合突部４８と芯金４２の嵌合凹部４９の嵌合を解除して、芯金４２からローラ軸４７を取り外すことが可能となる。
【００１３】
［実施例３］
図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明による他の実施形態に係るローラ軸４７の概略構成を示す図で、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、図７に示すローラ軸４７と嵌合する芯金４２の嵌合凹部４９の概略構成を示す図である。この実施例３で示すローラ軸４７と芯金４２は、前述の実施例１で示す現像ローラ４０のローラ軸４７と芯金４２に対応するものであり、実施例１で示すローラ軸４７と芯金４２としてそのまま代用し得るものである。従って、本例では、変更されるローラ軸４７と芯金４２についてのみ説明する。
この実施例におけるローラ軸４７の係合突部４８は、前述の実施例２で示すローラ軸４７と同様に、その中心軸Ｃ１と同一中心軸を有する板状の支軸４８ａとこの支軸４８ａの先端部にローラ軸４７の周方向に突出する係合部４８ｂを有するキー形状としている。さらに、支軸４８ａの先端にローラ軸４７の回転軸となるガイド部４８ｃが形成され、当該ガイド部４８ｃの後方の支軸４８ａに係合部４８ｂが形成されている。
【００１４】
一方、芯金４２の端部には、前述の実施例２の場合と同様、ローラ軸４７の係合突部４８が挿入可能な扁平な芯金４２の中心軸Ｃ２と同一中心軸を有する軸方向に延びたスリット状の第１の凹部４９ａが形成されており、また、この第１凹部４９ａの奥部に、芯金４２の外周から第１の凹部４９ａに向かって延びたローラ軸４７の係合部４８ｂの挿入可能な第２の凹部４９ｂが形成されている。さらに、第２の凹部４９ｂを超えた内奥の中心軸Ｃ２上にローラ軸４７のガイド部４８ｃの挿入可能な第３の凹部が形成されている。
従って、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、芯金４２の第１の凹部４９ａ内に、ローラ軸４７の係合突部４８を挿入（図９（Ａ）の矢印Ｄ方向）すると、ローラ軸４７の回転軸となるガイド部４８ｃが芯金４２の第３の凹部４９ｃ内に挿入支持される。しかる後、ローラ軸４７を回転させると（図９（Ｂ）の矢印Ｅ方向）、ローラ軸４７の係合部４８ｂが芯金４２の第２の凹部４９ｂ内に嵌入、係合して、ローラ軸４７と芯金４２との連結がなされ、ローラ軸４７の芯金４２からの抜け止めがなされる。この場合に、ローラ軸４７の係合部４８ｂと芯金４２の第２の凹部４９ｂとの係合関係をしばり嵌め状に形成する場合には、ローラ軸４７と芯金４２との接合部分での間隙の形成を可及的に抑制することが可能となり、当該間隙の発生に伴う軸振れを適切に抑制することできるので好ましい。
ローラ軸４７と芯金４２との係合を外す場合には、ローラ軸４７を前述の回転方向と逆方向に回転させ、係合部４８ｂが第１の凹部４９ａと同一平面になるようにすれば、容易にローラ軸４７の係合突部４８と芯金４２の嵌合凹部４９の嵌合を解除して、芯金４２からローラ軸４７を取り外すことが可能となる。
【００１５】
以上のように、ローラ軸４７の中心部にガイド部４８ｃを設け、芯金４２の嵌合凹部４９にガイド部４８ｃが挿入される第３の凹部４９ｃを形成し、ガイド部４８ｃを第３の凹部４９ｃを挿入してローラ軸４７を芯金４２に対して回転させるので、ローラ軸４７の中心軸Ｃ１と芯金４２の中心軸Ｃ２を一致させた状態で、ローラ軸４７の回転を円滑に行えるだけでなく、ローラ軸４７の係合部４８ｂと芯金４２の第２の凹部４９ｂとの嵌合も確実に行える利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による実施例１に係る画像形成ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による実施例１に係る現像装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】本発明による実施例１に係る現像装置に使用される芯金とローラ軸との連結関係を示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＭ部の拡大部分断面図、（Ｃ）は芯金とローラ軸の連結前のローラ軸の平面図と芯金の一部を切り欠いた部分断面図である。
【図４】本発明による実施例２に係る現像装置で使用されるローラ軸の形状を示す図で、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図、（Ｃ）は（Ａ）の側面図である。
【図５】本発明による実施例２に係る現像装置で使用される芯金の形状を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線上で切断した際の上部断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線上で切断した際の下部断面図、（Ｄ）は（Ａ）の側面図である。
【図６】本発明による実施例２に係る現像装置で使用されるローラ軸と芯金の連結関係を示す図で、（Ａ）は連結前の分離状態を示す図、（Ｂ）はローラ軸を芯金に挿入した状態を示す図である。
【図７】本発明による実施例３に係る現像装置で使用されるローラ軸の形状を示す図で、（Ａ）は上面図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図、（Ｃ）は（Ａ）の側面図である。
【図８】本発明による実施例３に係る現像装置で使用される芯金の形状を示す図で、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＹ−Ｙ線上で切断した際の上部断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線上で切断した際の下部断面図、（Ｄ）は（Ａ）の側面図である。
【図９】本発明による実施例３に係る現像装置で使用されるローラ軸と芯金の連結関係を示す図で、（Ａ）は連結前の分離状態を示す図、（Ｂ）はローラ軸を芯金に挿入した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１…感光体、４…現像装置、４０…現像ローラ、４１…現像スリーブ、４２…芯金、４３…ドクターブレード、４４…収納ケース、４５…軸受け部、４６…トナー補給ローラ、４７…ローラ軸、４８…係合突部、４８ａ…支軸、４８ｂ…係合部、４８ｃ…ガイド部、４９…嵌合凹部、４９ａ…第１の凹部、４９ｂ…第２の凹部、４９ｃ…第３の凹部
【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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