JPH06348121A - 現像装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的の一つは、現像ローラ及びマグ
ネットローラを小径化した場合でも、スリーブギアの空
転を防ぐことのできる現像装置を提供することを目的と
している。 【構成】 現像ローラの現像スリーブ１３の少なくとも
一方の端部の内周に、スリーブフランジ１５を嵌合さ
せ、該スリーブフランジ１５と、現像スリーブ１３にト
ルクを伝達するスリーブギア１７とを、スプライン様式
あるいはセレイション様式の継手を用いて結合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式を用いた複
写機やプリンタ等に用いられる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置には、像担持体とし
ての感光体、帯電装置、現像装置、クリーニング装置等
のプロセス手段を、支持体として機能する共通のカート
リッジ本体に一体的に組込んでプロセスカートリッジを
構成し、このプロセスカートリッジを画像形成装置本体
に着脱可能として該画像形成装置のメンテナンス性、サ
ービス性を高めているものが知られている。

【０００３】このようなプロセスカートリッジの現像装
置は、図３及び図４に示すように、現像容器２の現像室
３に現像ローラ５を回転自在に配して構成され、現像ロ
ーラ５の内部には複数の磁極を有する磁石から成るマグ
ネットローラ６が収容されている。また、現像ローラ５
には現像容器２に取り付けられた現像ブレード７が当接
しており、さらに、現像ローラ５は、感光体９との間に
一定の隙間を有するように隙間保持部材たる左右のスペ
ーサコロ１０Ｌ、１０Ｒを介して感光体９に向けて付勢
手段（図示せず）で付勢されている。

【０００４】現像剤であるトナーはトナー容器（図示せ
ず）より搬送手段（図示せず）によって、あるいは落下
により現像室３の入口開口部１１より現像室３に提供さ
れる。すると、現像室３のトナーは、マグネットローラ
６の磁極の一つであるＮ１極へ引き付けられ、回転する
現像ローラ５によって撹拌され、次第に帯電していく。
そして、その一部は現像ローラ５の回転に伴って図３の
矢印方向へ搬送され、現像ブレード７との間に入り込
み、該現像ブレード７によって現像ローラ５へ強く押し
付けられて荷電される。このように、トナーは現像ブレ
ード７との摺接によってその帯電量が一気に高めら、現
像ローラ５の回転に伴い現像室３の外へと搬送される。
なお、現像ブレード７はトナーを荷電し、その帯電量を
上げると同時に、現像ローラ５上のトナー層の厚さを規
制するものである。

【０００５】このトナーを担持した現像ローラ５の大部
分は、アルミニウム合金等の導体によって形成されてお
り、図４に示すようにその一端にはバイアス電極１２が
現像ローラ５を構成する円筒状の現像スリーブ１３の内
周に組み込まれ、現像スリーブ１３には画像形成装置本
体の現象バイアス給電部（図示せず）から現像バイアス
が印加されている。

【０００６】従って、現像室３から現像スリーブ１３に
よって搬送されたトナーは現像バイアスにより感光体９
の静電潜像上へ転移し、このトナーによって静電潜像が
現像される。なお、現像に供せられなかったいわゆる残
留トナーは現像スリーブ１３の回転に伴って現像室３に
戻される。

【０００７】以上のように現像スリーブ１３は回転自在
に配設されているが、これは、現像スリーブ１３の一方
の端部の内周に嵌合固定したスリーブフランジ１５を、
軸受１６Ｒで支持し、また、他方の端部の外周に嵌合し
た上述のスペーサコロ１０Ｌの外周を、軸受１６Ｌによ
って支持することにより行っている。

【０００８】そして、上記スリーブフランジ１５にはス
リーブギア１７が嵌合され、スリーブギア１７は感光体
９の端部に取付けられたドラムギア９ａと噛み合い、感
光体９の回転（図６中矢印方向）に伴い現像スリーブ１
３を回転させる。

【０００９】このスリーブギア１７の嵌合穴及びスリー
ブフランジ１５外形は図５の様に円筒の一部を切り取っ
た形いわゆるＤカットあるいはダブルＤカットの形状に
なっており、両者を嵌合させることにより回転止めをし
ている。

【００１０】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例によれば、近年の複写機やＬＢＰのパーソナル
市場における小型化の要求に応じて現像ローラ５及びマ
クネットローラ６を小径化した場合には、以下のような
問題が発生した。

【００１１】つまり、上述した様にスリーブギア１７と
スリーブフランジ１５はＤカットあるいはダブルＤカッ
トによってトルクを伝達しているため、小径化により許
容伝達トルクが小さくなってしまい、繰返し使用するう
ちにスリーブギア１７が空転してしまうといった問題が
生じた。

【００１２】また、これを解決するためにスリーブフラ
ンジ１５の径のみ大きくすることが考えられるが、図６
に示すスペーサーコロ１０Ｒ、１０Ｌの射出成形用のゲ
ート部１０ｇの分は小さくしなければならず困難であ
る。

【００１３】また、別の解決方法としてスリーブフラン
ジ１５、スリーブギア１７を一体に成形することが考え
られるが、この場合軸受１６Ｒをスリーブギア１７と現
像スリーブ１３の間に組込むことはできなくなる。さら
に、スリーブギア１７の外側に軸受１６Ｒを配置すると
現像装置の幅が広くなってしまい、小径化の方針に反す
る。

【００１４】また、スリーブギア１７とスリーブフラン
ジ１５の嵌合にキーあるいはピンを用いることが考えら
れるが部品点数、組立て工数の増加を招いてしまう。

【００１５】本発明は、上記問題点を解決し、現像ロー
ラ及びマグネットローラを小径化した場合でも、スリー
ブギアの空転を防ぐことのできる現像装置及びプロセス
カートリッジを提供することを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、先ず現像装置については、現像剤を収容する現像
容器と、該現像容器に取り付けられた軸受を介して回転
自在に支持された現像剤担持体とを備えた現像装置であ
って、上記現像剤担持体は、パイプ状の現像スリーブ
と、該現像スリーブの少なくとも一方の端部の内周に嵌
合させると共に上記軸受によって回転自在に支持された
スリーブフランジと、該スリーブフランジに嵌合し、現
像スリーブにトルクを伝達するスリーブギアとを備えた
現象装置において、上記スリーブフランジとスリーブギ
アは、スプライン様式あるいはセレイション様式の継手
を用いて結合されていることにより達成される。

【００１７】次に、プロセスカートリッジについては、
上記現像装置と、帯電手段と、クリーニング手段と、感
光体と、現像容器とを一体的にカートリッジ本体に収納
し、画像形成装置に対して着脱自在とすることにより達
成される。

【００１８】

【作用】本発明によれば、現像容器に取り付けられた軸
受を介して回転自在に支持された現像剤担持体は、パイ
プ状の現像スリーブを備え、該現像スリーブの少なくと
も一方の端部の内周に嵌合させると共に上記軸受によっ
て回動自在に支持されたスリーブフランジと、該スリー
ブフランジと嵌合されるスリーブギアがスプライン様式
あるいはセレイション様式の継手を用いて結合されてい
ることにより、小形の場合でも確立にトルク伝達がで
き、繰り返し使用にも耐えられる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２０】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１に基づいて説明する。なお、従来例との共通箇所につ
いて説明は省略する。

【００２１】図１は本発明に係わるスリーブフランジと
スリーブギアの嵌合の詳細図である。図において１２ｍ
ｍの外径の現像スリーブ１３にはスペーサーコロ１０Ｒ
が外周に嵌合され取付けられており、感光体（図示せ
ず）と現像スリーブ１３の間隙を２００〜４００μｍに
保っている。

【００２２】スリーブフランジ１５にはスペーサーコロ
１０Ｒのゲート部１０ｇの内径より小さい外径の段１５
ａが設けられておりその突出し長さはスペーサーコロ１
０Ｒのゲート部１０ｇの厚みより大きくなっている。そ
のため現像ローラ５がスラスト方向に動いてしまっても
軸受１６Ｒがスペーサーコロ１０Ｒに摺摩することはな
い。スリーブフランジ１５は軸受１６Ｒに支持されてい
るが嵌合径は６〜８ｍｍである。

【００２３】さらにスリーブフランジ１５の小径部ｄ
は、一段細く４〜５ｍｍになっており、スリーブギア１
７と嵌合している。その嵌合部は図１の右側面に示すよ
うに円筒上に二ヶ所の凸部と凹部を形成してトルク伝達
を行なっている。スリーブフランジ１５の凸部は高さ約
０．７ｍｍ、幅約２ｍｍであり、外形はｄ部との同心円
である。小径部ｄにおいてスリーブフランジ１５とスリ
ーブギア１７は静合はめ合い、穴軸面ではＨ−ｊｓ嵌合
とし、中心合わせ、ガタ取りを行っている。従ってＤ部
においてはガタを持っている。スリーブギア１７にはボ
ス部１７ａを設け、歯幅よりも軸との嵌合部を長くして
許容伝達力を向上させている。

【００２４】スリーブフランジ１５の材質はアルミニウ
ム合金やポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレ
フタレート（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）等のプラス
チックが使用できる。またスリーブギア１７の材質はポ
リアセタール（ＰＯＭ）、ポリブチレンテレフタレート
（ＰＢＴ）、ポリアミド（ＰＡ）、やフッ素入りポリカ
ーボネイト（ＰＣ）等のプラスチックが使用できる。

【００２５】なお、本実施例ではスリーブフランジ１５
とスリーブギア１７の嵌合部の凸部凹部は二ヶ所とした
が、これが三ヶ所あるいは四ヶ所でも同様の効果が得ら
れる。また、スリーブフランジ１５とスリーブギア１７
は小径部ｄにおいて静合はめ合いとしたが大径部Ｄにお
いて静合はめ合いとし、小径部にガタを設けても良い。

【００２６】特にスリーブギア１７がプラスチックの射
出成形で製造される場合凹部が四ヶ所の方が肉厚がより
均一に近付くためより精度が出しやすくなる。

【００２７】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２につ
いて説明する。なお、実施例１との共通箇所の説明は省
略する。

【００２８】実施例１ではスリーブフランジ１５とスリ
ーブギア１７の嵌合部にスプライン様式の凸部と凹部を
形成したが、本実施例ではインボリュートセレイション
継手を用いても良い。スリーブフランジ１５の小径部ｄ
を歯底としてモジュールを０．５〜１にし、歯形を創成
すれば良い。スリーブギアの内径に対応する内歯を創成
してハブとする。歯車のはめ合いであるので精度の高
い、伝達トルクの大きい結合が得られる。

【００２９】スリーブフランジ１５及びスリーブギア１
７がプラスチック射出成形の場合、金型に歯の創成を行
なうだけで良く、製造コストも低くできる利点がある。
またセンレイションの場合スプラインよりも歯の高さが
低いため、射出成形の際肉厚不均一による精度不良の発
生も抑えられる。

【００３０】なお、上述した実施例１及び実施例２で説
明した現像装置を、図２に示すようなプロセスカートリ
ッジとして構成すれば、プロセスカートリッジの小型化
が実現される。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像スリーブと結合しているスリーブフランジと現像ス
リーブにトルクを伝達するスリーブギアがスプライン様
式あるいはセレイション様式の継手を用いて結合される
ことにより、現像スリーブの小径化が達成され、ひいて
は装置全体の小形化が達成される。また製造コストを上
げることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における現像剤担持体の要部
の詳細図である。

【図２】本発明の実施例１あるいは実施例２の現像装置
を組み込んだプロセスカートリッジを示す図である。

【図３】従来の現像装置の断面図である。

【図４】図３の現像装置の正面図である。

【図５】図３の現像装置におけるスリーブフランジとス
リーブギアの嵌合部を示す図である。

【図６】図３の現像装置におけるスペーサコロの射出成
形用のゲート部を示す斜視図でである。

【符号の説明】

１ 現像装置 ２ 現像容器 ５ 現像ローラ（現像剤担持体） １３ 現像スリーブ １５ スリーブフランジ １７ スリーブギア

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像容器と、該現像容
   器に取り付けられた軸受を介して回転自在に支持された
   現像剤担持体とを備えた現像装置であって、上記現像剤
   担持体は、パイプ状の現像スリーブと、該現像スリーブ
   の少なくとも一方の端部の内周に嵌合させると共に上記
   軸受によって回転自在に支持されたスリーブフランジ
   と、該スリーブフランジに嵌合し、現像スリーブにトル
   クを伝達するスリーブギアとを備えた現象装置におい
   て、上記スリーブフランジとスリーブギアは、スプライ
   ン様式あるいはセレイション様式の継手を用いて結合さ
   れていることを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 現像スリーブは、１２ｍｍ以下の直径を
   有することとする請求項１に記載の現像装置。
3. 【請求項３】 少なくとも現像装置と、帯電手段と、ク
   リーニング手段と、感光体と、現像容器とを一体的にカ
   ートリッジ本体に収納し、画像形成装置に対して着脱自
   在としたプロセスカートリッジにおいて、上記現像装置
   には請求項１または請求項２に記載の現像装置を用いた
   こととするプロセスカートリッジ。