(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置に用いられる現像装置において、
静電潜像に現像剤を付与する現像領域に現像剤を担持搬送する回転可能な導電性スリーブと、
前記スリーブに印加するための現像バイアス電圧が伝達される固定電極と、
前記スリーブ内に固定支持された弾性電極部材であって、前記長手方向に対して直交する平面を有する平面部と、前記平面部から前記スリーブの外径方向へ突出して前記スリーブの内面に圧接された第１部分と、前記スリーブの内面に圧接された第２部分と、前記平面部から前記スリーブの円周方向に沿って前記長手方向に突出して前記固定電極に摺動可能に弾性的に圧接された第３部分と、を有する弾性電極部材と、
を有し、
前記外径方向に前記第３部分が広がるのを規制するために、前記第３部分から前記外径方向へ前記第２部分を突出させたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記弾性電極部材の第２部分は突起形状を有し、この突起形状が前記スリーブに圧接されていることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記弾性電極部材の第１部分は前記スリーブの長手方向に対して１０°〜３０°の角度を成す鋭角の爪形状を先端に有し、その圧接部分の前記スリーブの長手方向に直交する方向の先端最大寸法が前記スリーブの内径より０．７５ｍｍ〜１．２５ｍｍだけ大きな寸法でスリーブ内面に弾性的に圧接していることを特徴とする請求項１又は２記載の現像装置。
【請求項４】
前記スリーブ内にマグネット部材を備えたことを特徴とする請求項１，２又は３記載の現像装置。
【請求項５】
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
像担持体と、
前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付与する現像領域に現像剤を担持搬送する回転可能な導電性スリーブと、
前記スリーブに印加するための現像バイアス電圧が伝達される固定電極と、
前記現像バイアス電圧が伝達される固定電極と、
前記スリーブ内に固定支持された弾性電極部材であって、前記長手方向に対して直交する平面を有する平面部と、前記平面部から前記スリーブの外径方向へ突出して前記スリーブの内面に圧接された第１部分と、前記スリーブの内面に圧接された第２部分と、前記平面部から前記スリーブの円周方向に沿って前記長手方向に突出して前記固定電極に摺動可能に弾性的に圧接された第３部分と、
を有し、
前記外径方向に前記第３部分が広がるのを規制するために前記第３部分から前記外径方向へ前記第２部分を突出させたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機や電子写真式レーザービームプリンタ等の画像形成装置に使用される現像装置と少なくとも現像装置及び像担持体を有して画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真複写機等の画像形成装置に使用される現像装置を図４及び図５に基づいて説明する。尚、図４は現像装置要部の長手方向断面図、図５は現像装置の現像スリーブ部分の断面図である。
【０００３】
図４及び図５に示す現像装置１は、現像容器２の現像室３に非磁性材から成る現像スリーブ５を回転自在に配して構成され、現像スリーブ５の内部には複数の磁極を有するマグネットローラ６が収容されている。そして、この現像スリーブ５には現像容器２に取り付けられた弾性ブレード７が当接している。
【０００４】
又、上記現像スリーブ５の両端にはキャップ状のスペーサコロ１０Ｌ，１０Ｒが嵌着されており、これらのスペーサコロ１０Ｌ，１０Ｒを不図示の付勢手段により電子写真感光体９に圧接させることによって現像スリーブ５と感光体９間に所定の間隙が保持される。
【０００５】
一方、現像剤である磁性トナーは、不図示のトナー容器から不図示の搬送手段によって或は落下によって現像室３の入口開口部１１より現像室３に供給される。すると、現像室３のトナーは、マグネットローラ６の磁力によって現像スリーブ５上へ引き付けられ、回転する現像スリーブ５によって図２の矢印方向へ搬送され、前記弾性ブレード７によって現像スリーブ５へ強く押し付けられて荷電され、現像スリーブ５の回転に伴って現像室３の外へ搬送される。尚、弾性ブレード７はトナーを荷電してその帯電量を上げると同時に、現像スリーブ５上のトナー層の厚さを規制する。
【０００６】
ここで、現像スリーブ５はアルミニウム合金等の導体によって構成されており、これには画像形成装置本体の現像バイアス電源１４から現像バイアス電圧が印加されている。
【０００７】
而して、現像室３から現像スリーブ５によって搬送されたトナーは現像領域で現像バイアス電圧の作用によって感光体９上の静電潜像上へ飛ばされ、このトナーによって静電潜像が現像される。尚、現像に供せられなかった所謂残留トナーは現像スリーブ５の回転に伴って現像室３に戻される。
【０００８】
ところで、現像スリーブ５の一方の端部の内周にはフランジ１５が嵌着されており、このフランジ１５は軸受１６Ｌによって回転自在に支承されている。又、現像スリーブ５の他方の端部に嵌着された前記スペーサコロ１０Ｒはその外周が軸受１６Ｒによって回転自在に支承されている。そして、フランジ１５にはスリーブギヤ２０が固定され、このスリーブギヤ２０は感光体９に固定されたドラムギヤ９ａに噛合している。従って、感光体９の回転はドラムギヤ９ａとスリーブギヤ２０を経て現像スリーブ５に伝達され、現像スリーブ５は感光体９の回転に同期して所定の回転数で回転駆動される。
【０００９】
他方、現像スリーブ５に現像バイアス電圧を伝達するためのバイアス電極１２は、図３及び図４に示すように、その外周部に形成された第１部分１２ａｌ，１２ｂｌ，１２ｃｌ，１２ｄｌを現像スリーブ５の内面に圧接することによって現像スリーブ５に固定され、現像スリーブ５に電気的に接続されている。
【００１０】
ところで、バイアス電極１２の上記第１部分１２ａｌ，１２ｂｌ，１２ｃｌ，１２ｄｌの先端の爪形状部が現像スリーブ５の長手方向に対して成す角度が１０°より小さいと爪形状部が現像スリーブ５の内面に引っ掛かりにくくなり、現像スリーブ５の長手方向に対してバイアス電極１２が動き易くなる。逆に、バイアス電極１２の第１部分１２ａｌ，１２ｂｌ，１２ｃｌ，１２ｄｌの先端の爪形状部が現像スリーブ５の長手方向に対して成す角度が３０°より大きいと爪形状部が現像スリーブ５の内面に引っ掛かり過ぎ、バイアス電極１２を現像スリーブ５に組み込みにくくなる。
【００１１】
又、その圧接部分の現像スリーブ５の長手方向に直交する方向のバイアス電極１２の前記爪形状部先端の最大寸法が現像スリーブ５の内径よりも０．７５ｍｍ以下だけ大きい場合には、爪形状部が現像スリーブ５の内面に引っ掛かりにくくなり、バイアス電極１２が現像スリーブ５の長手方向に動き易くなる。逆に、バイアス電極１２の前記爪形状部先端の最大寸法が現像スリーブ５の内径よりも１．２５ｍｍ以上大きいと、爪形状部が現像スリーブ５の内面に弾性的に圧接しなくなり、バイアス電極１２を現像スリーブ５に組み込みにくくなる。
【００１２】
而して、図６及び図７に示すように、バイアス電極１２には第３部分１２ｅｌ，１２ｆｌが形成されており、これらの第３部分１２ｅｌ，１２ｆｌはプロセスカートリッジの現像容器２内に取り付けられたリング状の固定電極板１７に摺動可能に弾性的に接触している。尚、固定電極板１７は、プロセスカートリッジが画像形成装置本体に組み込まれて画像形成動作のための所定位置に固定されたときに画像形成装置本体の接点部１３（図４参照）と電気的に接続され、この接点部１３に現像バイアス電源１４より給電されるよう構成されている。
【００１３】
又、図４に示すように、マグネットローラ６はその両端部の軸部６Ｌ，６Ｒが現像容器２に固定されたホルダー１９Ｌ，１９Ｒに固定支持されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上説明した従来の現像装置においては、バイアス電極１２を組み付ける際にバイアス電極１２の第３部分１２ｅｌ，１２ｆｌが現像スリーブ５の外径方向に広がって固定電極板１７から外れ、現像スリーブ５の内面と固定電極板１７の外径部の隙間に挟み込まれることがある。これは、バイアス電極１２を現像スリーブ５に圧入しているためにバイアス電極１２の第１部分１２ａｌ，１２ｂｌ，１２ｃｌ，１２ｄｌの接触圧によってバイアス電極１２のリング状の平面部が現像スリーブ５の開口と反対の方向に撓み、第３部分１２ｅ１，１２ｆ１が図８の矢印方向に根元から傾くためである。
【００１５】
而して、バイアス電極１２の第３部分１２ｅｌ，１２ｆｌが固定電極板１７の外径部と現像スリーブ５の内径部の隙間に挟み込まれてると、該バイアス電極１２が固定電極板１７に引っ掛かって回転ムラを起こしたり、現像スリーブ５と同期して回転しなくなり、バイアス電極１２の第１部分１２ａｌ，１２ｂｌ，１２ｃｌ，１２ｄｌと現像スリーブ５の内面が擦れるために現像スリーブ５の内面が削れて第１部分１２ａｌ，１２ｂｌ，１２ｃｌ，１２ｄｌの接触圧が低下し、現像スリーブ５とバイアス電極１２の電気的導通が不安定になってしまう。このため、現像画像の濃度が低下したり、画像にムラが生じたりする等の画像劣化が生じ易いという問題が発生する。
【００１６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、バイアス電極の第３部分のスリーブ外径方向への広がりを防ぎ、スリーブに現像バイアス電圧を安定して供給して良好な画質の現像画像を安定して形成することができる現像装置とこれを装着したプロセスカートリッジを提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、画像形成装置に用いられる現像装置において、静電潜像に現像剤を付与する現像領域に現像剤を担持搬送する回転可能な導電性スリーブと、前記スリーブに印加するための現像バイアス電圧が伝達される固定電極と、前記スリーブ内に固定支持された弾性電極部材であって、前記長手方向に対して直交する平面を有する平面部と、前記平面部から前記スリーブの外径方向へ突出して前記スリーブの内面に圧接された第１部分と、前記スリーブの内面に圧接された第２部分と、前記平面部から前記スリーブの円周方向に沿って前記長手方向に突出して前記固定電極に摺動可能に弾性的に圧接された第３部分と、を有する弾性電極部材と、を有し、前記外径方向に前記第３部分が広がるのを規制するために、前記第３部分から前記外径方向へ前記第２部分を突出させたことを特徴とする。
【００１８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記弾性電極部材の第２部分は突起形状を有し、この突起形状が前記スリーブに圧接されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記弾性電極部材の第１部分は前記スリーブの長手方向に対して１０°〜３０°の角度を成す鋭角の爪形状を先端に有し、その圧接部分の前記スリーブの長手方向に直交する方向の先端最大寸法が前記スリーブの内径より０．７５ｍｍ〜１．２５ｍｍだけ大きな寸法でスリーブ内面に弾性的に圧接していることを特徴とする。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の発明において、前記スリーブ内にマグネット部材を備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の発明は、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像に現像剤を付与する現像領域に現像剤を担持搬送する回転可能な導電性スリーブと、前記スリーブに印加するための現像バイアス電圧が伝達される固定電極と、前記現像バイアス電圧が伝達される固定電極と、前記スリーブ内に固定支持された弾性電極部材であって、前記長手方向に対して直交する平面を有する平面部と、前記平面部から前記スリーブの外径方向へ突出して前記スリーブの内面に圧接された第１部分と、前記スリーブの内面に圧接された第２部分と、前記平面部から前記スリーブの円周方向に沿って前記長手方向に突出して前記固定電極に摺動可能に弾性的に圧接された第３部分と、を有し、前記外径方向に前記第３部分が広がるのを規制するために前記第３部分から前記外径方向へ前記第２部分を突出させたことを特徴とする。
【００２２】
従って、本発明によれば、弾性電極部材は第２部分をスリーブの内面に圧接することによりその位置が規制されているため、スリーブに圧入された弾性電極部材の第３部分のスリーブの外径方向への広がりが防がれ、該第３部分が組付時にスリーブの内面と固定電極の隙間に挟み込まれることがなく、固定電極と常時安定した電気接触状態が保たれ、これによって良好な画質の現像画像が安定して形成される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明に係る現像装置とこれを装着したプロセスカートリッジを装填して成るレーザービームプリンタ要部の断面図である。
【００２５】
図１に示すレーザービームプリンタ３１の本体内には本発明に係るプロセスカートリッジＰが装填されており、このプロセスカートリッジＰはオペレータの手動操作によってガイドレール３２に沿って図１の紙面垂直方向に着脱可能である。オペレータは、トナーが消費され尽くしたり或は感光体９が寿命に達したりしたために使用限界に達したプロセスカートリッジＰをプリンタ本体から取り出し、新品のプロセスカートリッジＰをプリンタ本体に装填することができる。
【００２６】
ところで、上記プロセスカートリッジＰは、ドラム状の電子写真感光体９、帯電器３４、本発明に係る現像装置１及びクリーニング装置３５を有しており、これらは支持体３３によって一体的に支持されている。
【００２７】
而して、現像装置１は、図４に示した前記諸部材の他、更に予め新鮮なトナーＴを収容して成るトナー収容部３６を有しており、このトナー収容部３６内のトナーＴは搬送部材３７によって開口部１１を通って現像スリーブ５側に搬送される。
【００２８】
尚、上記開口部１１には不図示のシール装置が取り付けられており、プロセスカートリッジＰの未使用時にトナー収容部３６内のトナーＴが現像スリーブ５側へ移動してプロセスカートリッジＰ外に流出するのを防いでいる。そして、プロセスカートリッジＰをレーザービームプリンタ３１の本体に装着してこれを使用する場合には、前記不図示のシール装置を操作して開口部１１を開けることにより、トナー収容部２６内のトナーＴを現像スリーブ５側に供給することができるよう構成されている。
【００２９】
又、前記クリーニング装置３５は、感光体９に摺擦して該感光体９上の残留トナーを除去するクリーニングブレード３８、このクリーニングブレード３８によって除去された残留トナーを収納する廃トナー収納部３９等から構成され、感光体９上の残留トナーをクリーニングして該感光体９を次の画像形成のために備えさせるものである。
【００３０】
尚、プロセスカートリッジＰは感光体９の保護用のシャッター４０を有しており、このシャッター４０はプロセスカートリッジＰがレーザービームプリンタ３１の本体内に装着されると感光体９の一側方に退避するよう構成されている。
【００３１】
而して、レーザービームプリンタ３１における画像形成動作に際しては、先ず、感光体９が帯電器３４によって均一に帯電され、次いで、感光体９がレーザービームＬによって走査され、これにより感光体９上に静電潜像が形成される。尚、半導体レーザー４１は、不図示の原稿読み取り装置やコンピューター等からの被記録画像信号により変調されたレーザービームＬを出射し、レーザービームＬは回転多面鏡等の走査手段４２で走査され、レンズ４３を経て感光体９に入射する。
【００３２】
そして、感光体９に形成された静電潜像は現像装置１によって現像されて可視像として顕画化され、この可視像は転写ローラ４４によって感光体９から紙等の転写材４５に転写される。
【００３３】
ところで、上記転写材４５は、カセット４６から搬送ローラ４７によってガイド４８に沿って転写ローラ４４の方向へ搬送され、可視像の転写を受けた後、ガイド４９に沿って定着装置５０に搬送される。そして、転写材４５は定着装置５０において可視像の定着を受け、可視像が定着された転写材４５は本体外に排出される。
【００３４】
尚、図１において、１４は現像動作時に現像スリーブ５に現像バイアス電圧を印加するための電源であり、これはプロセスカートリッジＰがレーザビームプリンタ３１の本体内の画像形成動作位置に装填された際に現像装置１の現像スリーブ５と電気的に接続される。
【００３５】
ここで、本発明に係る前記現像装置１の特徴を図２及び図３に基づいて説明する。尚、図２は現像スリーブとバイアス電極の断面図、図３は現像スリーブとバイアス電極及び固定電極板の断面図である。
【００３６】
本発明に係る現像装置１の基本構成は図４に示した従来のものと同様であり、以下の説明では図４に示したと同様の要素については同図において付した符号をそのまま用いる。
【００３７】
本発明に係る現像装置１は、図４に示すように、アルミニウム、ステンレス鋼等の導電性を有する非磁性の円筒状現像スリーブ５とその一端に嵌着されたフランジ１５を備えている。尚、フランジ１５は圧入、接着、カシメ等の手段で現像スリーブ５の一端に嵌着されている。
【００３８】
そして、上記フランジ１５は、その外周が現像容器２に固定された軸受１６Ｌによって回動自在に支承されるとともに、これにはスリーブギヤ２０がキー、セットスクリュー等（何れも不図示）の手段によって固定されている。感光体９の回転はドラムギヤ９ａとスリーブギヤ２０を経て現像スリーブ５に伝達され、現像スリーブ５は感光体９と同期して所定の回転数で回転駆動される。
【００３９】
又、現像スリーブ５には複数の磁極を有するマグネットローラ６が内包されており、その軸部６Ｌ，６Ｒは現像容器２に固定されたホルダー１９Ｌ，１９Ｒに固定支持されている。
【００４０】
ところで、現像スリーブ５の他端には、図２及び図３に示すように、バイアス電極１２が組み込まれている。このバイアス電極１２はバネ用ステンレス鋼板リン青銅板等の金属弾性体で構成されており、その第３部分（アーム部）１２ｅｌ，１２ｆｌはバネ性を有しており、これらはリング状電極板１７へ摺動回転可能に所定の力で圧接されて両者には電気的導通がとられている。
【００４１】
又、バイアス電極１２の第１部分１２ａｌ，１２ｂｌ，１２ｃｌ，１２ｄｌは現像スリーブ５に圧入され、これらは現像スリーブ５の内面に弾性的に接触して現像スリーブ５との電気的導通がとられている。そして、バイアス電極１２は第２部分１２ｇｌ，１２ｈｌにて現像スリーブ５の内面に弾性的に圧接しているため、該バイアス電極１２の第３部分１２ｅｌ，１２ｆｌの現像スリーブ５の外径方向への広がりが防がれている。即ち、現像装置１を有するプロセスカートリッジＰを図１に示すレーザービームプリンタ３１の本体内の画像形成動作位置に現装着することにより、現像バイアス電源１４から接点部１３を介して電極板１７に現像バイアス電圧が伝わり、更にバイアス電極１２を経て現像スリーブ５に現像バイアス電圧が供給される。
【００４２】
以上のように、本実施の形態ではバイアス電極１２は第２部分１２ｇ１，１２ｈ１で現像スリーブ５の内面に圧接することによりその位置が規制されているため、現像スリーブ５に圧入されたバイアス電極１２の第３部分１２ｅｌ，１２ｆｌの現像スリーブ５の外径方向への広がりが防がれ、これらの第３部分１２ｅｌ，１２ｆｌが組付時に現像スリーブ５の内面と固定電極板１５の隙間に挟み込まれることがなく、固定電極板１５と常時安定した電気接触状態が保たれ、これによって良好な画質の現像画像が安定して形成される。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、弾性電極部材は第２部分をスリーブの内面に圧接することによりその位置が規制されているため、スリーブに圧入された弾性電極部材の第３部分のスリーブの外径方向への広がりが防がれ、該第３部分が組付時にスリーブの内面と固定電極の隙間に挟み込まれることがなく、固定電極と常時安定した電気接触状態が保たれ、良好な画質の現像画像が安定して形成されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る現像装置とこれを装着したプロセスカートリッジを装填して成るレーザービームプリンタ要部の断面図である。
【図２】本発明に係る現像装置の現像スリーブとバイアス電極の断面図である。
【図３】本発明に係る現像装置の現像スリーブとバイアス電極及び固定電極板の断面図である。
【図４】現像装置要部の長手方向断面図である。
【図５】現像装置の現像スリーブ部分の断面図である。
【図６】従来の現像装置の現像スリーブとバイアス電極の断面図である。
【図７】従来の現像装置の現像スリーブとバイアス電極及び固定電極板の断面図である。
【図８】従来の現像装置の現像スリーブとバイアス電極の断面図である。
【符号の説明】
１                  現像装置
５                  現像スリーブ（回転導電性スリーブ）
６                  マグネットローラ（マグネット部材）
９                  電子写真感光体（像担持体）
１２                バイアス電極（弾性電極部材）
１２ａ１〜１２ｄ１  第１部分
１２ｇ１，１２ｈ１  第２部分
１２ｅ１，１２ｆ１  第３部分
１７                固定電極板（固定電極）
Ｐ                  プロセスカートリッジ
Ｔ                  トナー（現像剤）
【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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