現像装置、及びプロセスカートリッジ
【課題】現像剤担持体に一対の軸受部材を予め組み立てた状態で、現像剤担持体に傷や凹みを発生することなく軸受保持部へ速やかに組み付けられる現像装置を提供する。また、現像剤担持体の取り付け構造の部品点数を削減することを目的としている。
【解決手段】支持枠体１６は、支持軸１８ａによって揺動可能に支持され、現像剤の層厚を規制する現像ブレード１２と現像スリーブ１１とを組み立てられている。現像スリーブ１１を回転自在に支持する軸受部材２２は、支持枠体１６のＵ溝φＧ部１６ａに対して軸方向に挿入して保持される。Ｕ溝部１６ｂは、Ｕ溝φＧ部１６ａから軸方向に移動させた軸受部材２２を直径方向へ取り出し可能に支持する。切り欠き１６ｇは、Ｕ溝φＧ部１６ａに現像スリーブ１１を直径方向へ取り出し可能に支持する。
【解決手段】支持枠体１６は、支持軸１８ａによって揺動可能に支持され、現像剤の層厚を規制する現像ブレード１２と現像スリーブ１１とを組み立てられている。現像スリーブ１１を回転自在に支持する軸受部材２２は、支持枠体１６のＵ溝φＧ部１６ａに対して軸方向に挿入して保持される。Ｕ溝部１６ｂは、Ｕ溝φＧ部１６ａから軸方向に移動させた軸受部材２２を直径方向へ取り出し可能に支持する。切り欠き１６ｇは、Ｕ溝φＧ部１６ａに現像スリーブ１１を直径方向へ取り出し可能に支持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持体に現像剤を担持させて像担持体の静電像を現像する現像装置、詳しくは現像剤担持体を回転自在に支持する軸受部材の取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤担持体に現像剤を担持させて像担持体の静電像をトナー像に現像する現像装置を搭載し、形成されたトナー像を記録材に転写した後に、加熱加圧により画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
特許文献１、２には、磁性トナーの一成分現像剤を用いる現像装置が示される。特許文献１では、現像剤を収容する現像容器の外側に固定した一対の取り付け板に現像剤担持体の軸受部材がスライド移動可能に取り付けられ、軸受部材は、付勢部材によって像担持体に現像剤担持体を当接させる方向に付勢されている。特許文献２では、現像剤担持体が担持する現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が位置決め固定される支持部材の両端部に現像剤担持体の軸受部材が固定されている。
【０００４】
特許文献３には、トナーとキャリアの二成分現像剤を用いる現像装置が示される。特許文献３では、現像剤を収容する現像容器の外側に揺動可能に取り付けた揺動アームに現像剤担持体の軸受部材が嵌め込まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４２６３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３８１２号公報
【特許文献３】特開２００５−３７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２、３の構成では、いずれも現像容器に軸受部材を固定した後に現像剤担持体の回転軸を軸受部材に挿入して現像剤担持体を取り付ける組み立て手順が採用されている。このため、固定された軸受部材に対して現像剤の回転軸を垂直に位置決めてまっすぐに挿入する組み立て作業上の困難がある。軸受部材に現像剤担持体の回転軸の先端を挿入する際に現像剤担持体の周面が現像装置の他の部材に接触して傷や凹みが形成される可能性もある。現像剤担持体の周面の傷や凹みは現像剤の担持性能を局所的に損なわせて現像不良を発生するので問題となる。
【０００７】
そこで、現像容器に形成されて軸受部材を保持する軸受保持部を二つ割り構造とし、現像剤担持体に一対の軸受部材を予め組み立てた状態で軸受保持部の下部分に載置し、残りの上部分を軸受部材に被せてビス止めする構造が提案された。しかし、この場合、軸受保持部が二つ割りになるため、ビス止めのビスを含めて部品点数が増えてしまう。また、軸方向に離れた位置で現像剤担持体の両端部の軸受部材を同時に軸受保持部の下部分に位置決めて載置する作業はそれほど容易ではなく、手間取っている間に現像剤担持体が周辺の部材に接触して傷や凹みを形成する頻度は低くならなかった。
【０００８】
本発明は、現像剤担持体に一対の軸受部材を予め組み立てた状態で、現像剤担持体に傷や凹みを発生することなく軸受保持部へ速やかに組み付けられる現像装置を提供することを目的としている。また、現像剤担持体の取り付け構造の部品点数を削減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の現像剤を担持して像担持体の現像領域へ供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、前記現像容器に支持されて前記軸受部材を保持させる軸受保持部と、を備えたものである。そして、前記軸受保持部は、前記軸受部材が現像剤担持体の回転軸に支持された状態で前記軸受部材を前記回転軸線方向に移動させることで前記軸受部材の直径方向への着脱が可能となる軸受着脱部と、前記軸受部材の直径方向への移動が規制される規制部とをそれぞれ備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の現像装置では、現像剤担持体へ挿入した状態の軸受部材を軸受着脱部へ導いて載置する過程で現像剤担持体の回転軸が軸受保持部を通過する。軸受着脱部に載置された後、軸受着脱部に位置する軸受部材を規制部へ軸方向移動させることで、軸受部材が規制部に位置決め保持される。このため、軸受部材を軸受着脱部へ載置する過程でも規制部へ移動させる過程でも現像剤担持体は、軸受着脱部による軸受部材の案内によって周辺部材との接触を回避できる。
【００１１】
また、規制部を二つ割り構造とする必要がないため、規制部に関連した部品点数が増加しない。軸受着脱部は、規制部ほど軸受部材の軸精度に関与しないため、規制部よりも軸受部材を緩く保持するようにゆとりを持たせて形成することも可能である。
【００１２】
したがって、現像剤担持体に一対の軸受部材を予め組み立てた状態で、現像剤担持体に傷や凹みを発生することなく規制部へ速やかに組み付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】プロセスカートリッジの内部構成の説明図である。
【図３】プロセスカートリッジの斜視図である。
【図４】プロセスカートリッジの分解構造の説明図である。
【図５】現像スリーブユニットの取り付け状態の説明図である。
【図６】現像スリーブユニットの構成の説明図である。
【図７】現像スリーブユニットの組み立てに要する部品の数の説明図である。
【図８】比較例のカートリッジ枠体の構成の説明図である。
【図９】比較例のカートリッジ枠体の組み立てに要する部品の数の説明図である。
【図１０】実施例１の軸受部材取り付け構造の説明図である。
【図１１】軸受部材の取り付け作業の説明図である。
【図１２】当接部材の取り付け作業の説明図である。
【図１３】軸受部材の位置決め作業の説明図である。
【図１４】現像スリーブユニットの取り付け作業の説明図である。
【図１５】実施例２の現像スリーブユニットの構成の説明図である。
【図１６】現像スリーブユニットの組み立て手順の説明図である。
【図１７】実施例３の現像スリーブユニットの構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。本発明は、現像剤担持体に挿入された状態の軸受部材が軸方向に移動して保持される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１５】
従って、現像装置は、二成分現像剤に限らず一成分現像剤を用いるものでも実施できる。画像形成装置は、フルカラー／モノクロ、タンデム型／１ドラム型、一成分現像剤／二成分現像剤、直接転写方式／記録材搬送方式／中間転写方式、帯電方式、露光方式、感光体種類等によらず実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１６】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置２００は、中間転写ベルト２０１の下向き面に沿ってプロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。
【００１７】
プロセスカートリッジ１ａでは、感光ドラム７ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２０１に転写される。プロセスカートリッジ１ｂでは、感光ドラム７ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２０１に転写される。プロセスカートリッジ１ｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム７ｃ、７ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２０１に転写される。
【００１８】
中間転写ベルト２０１に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。分離ローラ２１１は、記録材カセット２１０から引き出した記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ２１２へ送り出す。レジストローラ２１２は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト２０１のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。中間転写ベルト２０１に担持されたトナー像は、二次転写部Ｔ２を挟持搬送される記録材Ｐへ二次転写される。
【００１９】
四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２１４の加熱ニップで加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、排出ローラ２１５を通じてトレイ２１６へ排出される。ベルトクリーニング装置２１７は、中間転写ベルト２０１にクリーニングブレードを摺擦させて、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト２０１の表面に付着した転写残トナーを除去する。
【００２０】
プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの上方に、トナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが配置される。画像形成によってプロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで消費された量のトナーが、それぞれトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄから補給されることで、プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ内の現像剤の状態が一定に保たれる。
【００２１】
プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれの現像装置で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、参照符号から各色の区別を表すａ、ｂ、ｃ、ｄを除いたプロセスカートリッジ１について説明する。
【００２２】
＜現像装置＞
図２はプロセスカートリッジの内部構成の説明図である。図２に示すように、プロセスカートリッジ１は、現像装置と感光ドラムとが一体に組み立てられた画像形成装置の交換ユニットである。現像容器の一例であるトナー収容部９は、現像剤を収容する。現像剤担持体の一例である現像スリーブ１１は、トナー収容部９の現像剤を担持して像担持体の一例である感光ドラム７の現像領域へ供給する。
【００２３】
プロセスカートリッジ１は、感光ドラム７を回転可能に支持するカートリッジ枠体１７と帯電ローラ８が組み込まれた帯電枠体１５とに分割される。感光ドラム７は、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されている。カートリッジ枠体１７と帯電枠体１５との間に、下方から感光ドラム７を走査露光するための露光開口３が設けられている。図１に示すように、露光装置Ｓは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム７の表面に画像の静電像を書き込む。
【００２４】
カートリッジ枠体１７には、現像装置を格納するトナー収容部９が設けられている。トナー収容部９は、隔壁６によって現像室９ａと攪拌室９ｂに分割され、トナーとキャリアを含む二成分現像剤が充填されている。現像室９ａと攪拌室９ｂは長手方向の両端部に形成された開口部で連通して現像剤の循環経路を構成する。現像室９ａには現像スクリュー４が配置され、攪拌室９ｂには攪拌スクリュー５が配置される。
【００２５】
現像スクリュー４の上方には、現像スリーブ１１が回転自在に配置されて感光ドラム７と所定の隙間を介して対向する。スペーサ部材２１は、現像スリーブ１１の両端部に配置されて感光ドラム７に当接することにより、感光ドラム７と現像スリーブ１１との間に所定の隙間を保証する。
【００２６】
現像スリーブ１１の中心を占めて固定のマグネットローラ１１ｍが配置される。マグネットローラ１１ｍは、磁気力によって現像剤を吸着して現像スリーブ１１に担持させる。現像スリーブ１１の外周面に対向させて現像ブレード１２が配置される。現像ブレード１２は、マグネットローラ１１ｍによって担持させた現像スリーブ１１上の現像剤の層厚を規制する。
【００２７】
プロセスカートリッジ１の運転中、感光ドラム７は、所定のプロセススピードで回転する。現像スクリュー４と攪拌スクリュー５が長手方向の反対方向へ現像剤を搬送してトナー収容部９に現像剤を循環させる。循環過程で二成分現像剤のトナーとキャリアが摩擦帯電してトナーがマイナス、キャリアがプラスに帯電して相互に吸着する。マグネットローラ１１ｍの磁力によって現像スクリュー４から現像スリーブ１１へ現像剤が吸着されて、現像スリーブ１１に担持される。現像スリーブ１１に担持された現像剤は、現像ブレード１２によって層厚を一様に規制され、その後、感光ドラム７と現像スリーブ１１が対向する現像領域へ搬送される。
【００２８】
現像領域では、マグネットローラ１１ｍの磁極に呼応して現像剤の磁気ブラシが形成されて、磁気ブラシの先端部が感光ドラム７の表面を摺擦する。この状態で、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が不図示の電源から現像スリーブ１１に印加される。これにより、磁気ブラシのキャリアに拘束されたトナーが感光ドラム７の静電像へ移転して、静電像がトナー像に現像される。
【００２９】
一方、帯電枠体１５には、上流ブラシ１３、下流ブラシ１４、及び帯電ローラ８が組み込まれている。帯電ローラ８は、感光ドラム７に当接して従動回転する。負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が不図示の電源から帯電ローラ８に印加されることにより、感光ドラム７の表面が一様な負極性の電位に帯電される。一様に帯電された感光ドラム７は、露光開口３を通じた下方からの走査露光によって画像の静電像を書き込まれ、その後、静電像は、上述したようにトナー像に現像される。
【００３０】
その後、感光ドラム７のトナー像は、中間転写ベルト（２０１：図１）へ転写される。しかし、一部は感光ドラム７へ残って転写残トナーとなる。図１に示すように、転写ローラＲは、中間転写ベルト２０１を押圧して、感光ドラム７と中間転写ベルト２０１との間に一次転写部を形成する。転写ローラＲに直流電圧が印加されることにより、感光ドラム７に担持されたトナー像が中間転写ベルト２０１へ一次転写される。感光ドラム７へ残った転写残トナーは、交流電圧を印加された上流ブラシ１３によって感光ドラム７の表面に分散させて除電を行った後に、マイナス電圧を印加された下流ブラシ１４によって再びマイナスに帯電させる。マイナスに帯電した残留トナーは、帯電ローラ８を通過して現像スリーブ１１と感光ドラム７の対向部へ到達し、現像スリーブ１１に担持されて再びトナー像の現像に使用される。
【００３１】
＜プロセスカートリッジの分解構造＞
図３はプロセスカートリッジの斜視図である。図４はプロセスカートリッジの分解構造の説明図である。図５は現像スリーブユニットの取り付け状態の説明図である。図６は現像スリーブユニットの構成の説明図である。図７は現像スリーブユニットの組み立てに要する部品の数の説明図である。
【００３２】
図３に示すように、カートリッジ枠体１７の長手方向の手前側の端部に側面カバー３１とプロセスカートリッジ１を取り出すための把手３３とが配置される。カートリッジ枠体１７の奥側の端部にドラム支持部材３２が配置される。カートリッジ枠体１７の上面を覆って上カバー１９が取り付けられている。
【００３３】
図４に示すように、プロセスカートリッジ１の上面から上カバー（１９：図３）を取り外した後に、カートリッジ枠体１７の手前側の端部から把手３３と側面カバー３１とを取り外し、奥側の端部からドラム支持部材３２を取り外す。これにより、感光ドラム７と帯電枠体１５とがカートリッジ枠体１７から分離可能となる。感光ドラム７と帯電枠体１５をカートリッジ枠体１７から取り外した状態を図５に示す。
【００３４】
図５に示すように、現像スリーブ１１に平行な回転軸の一例である支持軸１８ａ、１８ｂは、支持枠体１６の両端部に配置されて支持枠体１６を揺動可能に支持する。付勢部材４１は、支持枠体１６とトナー収容部９の間に配置されて現像スリーブ１１を感光ドラム７へ当接させる方向に付勢する。
【００３５】
カートリッジ枠体１７から現像スリーブユニット２０を取り外す。カートリッジ枠体１７には、現像ブレード１２と現像スリーブ１１とを一体に取り付けた支持枠体１６が支持軸１８ａ、１８ｂを中心にして揺動可能に取り付けられている。
【００３６】
現像スリーブユニット２０は、カートリッジ枠体１７に両端の支持軸１８ａ、１８ｂを支持されることにより、感光ドラム（７：図４）に対して現像スリーブ１１を接離させる方向へ揺動可能である。現像スリーブユニット２０は、コイルばねの付勢部材４１によって、感光ドラム（７：図４）に現像スリーブ１１を当接させる方向へ付勢されている。
【００３７】
図６の（ａ）に示すように、現像スリーブユニット２０は、支持枠体１６に現像ブレード１２と現像スリーブ１１とを一体に取り付けて構成され、現像スリーブ１１と平行な支持軸１８ａ、１８ｂを中心にして揺動可能である。支持枠体１６は、現像スリーブ１１と現像ブレード１２とを保持するユニット枠である。支持軸１８ａ、１８ｂは、支持枠体１６をカートリッジ枠体１７に対して揺動可能に支持する。
【００３８】
図６の（ｂ）に示すように、現像スリーブ１１は、軸受部材２２を介して、支持枠体１６に回転自在に取り付けられている。軸受部材２２は、現像スリーブ１１の軸部分を回転可能に支持する。支持軸１８ａ、１８ｂを中心にして支持枠体１６が回動することにより、現像スリーブ１１は、感光ドラム（７：図４）に対して接離する方向に回動可能である。現像スリーブユニット２０の奥側端部には、感光ドラム（７：図４）に当接して感光ドラム（７：図４）と現像スリーブ１１の間隔保持を行うスペーサ２１が配置される。
【００３９】
図６の（ｃ）に示すように、現像スリーブ１１は、軸受部材２２を介して、支持枠体１６に回転自在に取り付けられている。現像スリーブユニット２０の手前側端部には、感光ドラム（７：図４）に当接して感光ドラム（７：図４）と現像スリーブ１１の間隔保持を行うスペーサ２１が配置される。現像スリーブ駆動ギア２６は、現像スリーブ１１を回転させるためギアで、他のアイドラギアとかみ合って画像形成装置本体からの駆動力が伝達される。極決め部材２３は、現像スリーブ１１内の磁極位置を規定する部材である。
【００４０】
図６の（ｂ）に示すように、電極部材２４は、金属材料の線材で形成されて一端が支持軸１８ｂに接触し、他端が現像ブレード１２に接触する。図１０の（ｂ）に示すように、極決め部材２３に嵌め込まれた電極部材２５は、図６の（ｃ）に示すように、一端が支持軸１８ａに接触し、他端が現像スリーブ１１の軸１１ａに接触する。電極部材２４は、一端が現像ブレード１２に接触し、他端が支持軸１８ａに接触する。これにより、画像形成装置本体から支持軸１８ｂ、現像ブレード１２、支持軸１８ａ、電極部材２５を経て現像スリーブ１１に給電する給電経路の一部が形成される。
【００４１】
図７に示すように、実施例１の現像スリーブユニット２０は、現像スリーブ１１の取り付け構造がビス、ワッシャを含まないで組み立てられ、合計の部品点数が、後述する比較例のプロセスカートリッジに比較して少なくなっている。このため、部品コストが削減され、組み立て作業性が高まっている。
【００４２】
＜比較例＞
図８は比較例のカートリッジ枠体の構成の説明図である。図９は比較例のカートリッジ枠体の組み立てに要する部品の数の説明図である。図８中、（ａ）は組み立て状態、（ｂ）は現像スリーブを取り外した状態である。
【００４３】
図８の（ａ）に示すように、比較例では、感光ドラムを回転自在に支持する不図示のドラム枠体に対して、現像装置を内蔵したカートリッジ枠体１０１が、軸１８０ａ、１８０ｂを中心にして揺動可能に取り付けられている。感光ドラムに対して接離方向へ現像スリーブ１１１を移動させるために、軸１８０ａ、１８０ｂを中心にして、カートリッジ枠体１０１全体が揺動する。カートリッジ枠体１０１の軸１８０ａ、１８０ｂから離れた位置を矢印で示すようにばね付勢することによって、感光ドラムに両端部の間隔規制部材１３１、ｇを当接させて、感光ドラムと現像スリーブ１１１との間に所定の隙間を確保する。
【００４４】
図８の（ｂ）に示すように、比較例では、現像スリーブ１１１と現像ブレード１１８とは、カートリッジ枠体１０１のそれぞれの場所に個別に取り付けられている。現像スリーブ１１１は、現像スクリュー１０４が組み付けられたカートリッジ枠体１０１に対して、現像スリーブ１１１の両端の軸部１１２、１１３を、それぞれカートリッジ枠体１０１の軸受支持部１０２、１０３に組み立てられている。
【００４５】
図９に示すように、現像スリーブ１１１の両端の軸部１１２、１１３に軸受１１４、１１５を挿入した後に、軸受１１４、１１５を軸受固定部材１１６、１１７で外側から挟み込む。固定ビス１５０、１５１で軸受固定部材１１６、１１７をカートリッジ枠体１０１に固定することにより、現像スリーブ１１１が回転可能に位置固定される。
【００４６】
現像スリーブ１１１を組み込んだ後、カートリッジ枠体１０１の手前側の端部に、現像スリーブ１１１の駆動ギア１２０と、現像スクリュー（１０４：図８）等の駆動伝達用ギア１２１、１２２、１２３のギア列をＥリング１６２、１６３で取り付ける。ギア列の組み立て後、感光ドラムと現像スリーブ１１１との間に所定の隙間を確保させるための間隔規制部材１３１、１３２を、それぞれ外側から現像スリーブ１１１の軸部１１２、１１３に挿入して、現像スリーブ１１１の両端部に回転可能に組み立てる。
【００４７】
間隔規制部材１３１は、Ｅリング１６１を用いて回動可能に取り付け、間隔規制部材１３２は、接点板１３３をカートリッジ枠体１０１の端部にビス１５２で固定することにより回動可能に取り付ける。接点板１３３は、画像形成装置本体側の電源から電圧を印加されるための部品である。間隔規制部材１３１、１３２の組み立て後、カートリッジ枠体１０１に上蓋１１９とカバーパネル１２０をビス１５３や歯付き形止め輪１５４で固定する。その後、治具を挟んで現像スリーブ１１１との間に所定の隙間を形成した状態で、現像ブレード１１８をカートリッジ枠体１０１の所定位置に位置決めして、ビス１５５により固定する。これにより、プロセスカートリッジの現像ユニットが組み上がる。
【００４８】
比較例のプロセスカートリッジでは、現像スリーブ１１１をカートリッジ枠体１０１の所定位置に置き、カートリッジ枠体１０１の両端部側から、軸受１１４、１１５、軸受固定部材１１６、１１７などの位置決め部品で挟み込むように組み立てている。この場合、位置決め部品が組み込まれて固定されるまで、現像スリーブ１１１はカートリッジ枠体１０１内で動き、現像スリーブ１１１の外周面に衝突傷や摩擦跡が付く可能性がある。このため、現像スリーブ１１１の組み立てには、細心の注意が必要で、組み立て工数が多くかかっていた。現像スリーブ１１１は、カートリッジ枠体１０１の所定の位置に仮に置かれた状態で、一方の側から順に、駆動ギア１２０等の各部品を組み付けるので、組み立て中に、部品が落下しないような注意をはらった作業工程が必要となる。
【００４９】
そこで、組み立てる端部を上にして垂直方向から作業をすることが提案された。しかし、組み立てる端部を変更する場合に、組み立て中のカートリッジ枠体１０１を１８０度回転して置き替える必要が生じる。１８０度回転して置き替える間、前述のように現像ブレード１１８や現像スリーブ１１１に傷やごみが付かないような注意が必要で、その分、組み立て作業が煩雑になる。
【００５０】
さらに、現像スリーブ１１１は、長さが４００ｍｍ近くあり、このような作業に対し、作業スペースの問題や他の機器との干渉で取り扱いにくい状況が存在している。比較例のプロセスカートリッジでは、現像スリーブ１１１の位置決め精度を保証するため、軸受１１４、１１５以外に軸受固定部材１１６、１１７が必要で、これら部品の精度管理が必要となる。取り付ける部品点数が多いと、組み立て作業でも、作業が煩雑になって間違いが発生する可能性も高まる。組み立て時間が増えると、部品落下や傷・ゴミの付着等に対しても注意をはらう必要が増えてしまう。
【００５１】
さらに、プロセスカートリッジを解体する場合、多くの部品を取り外す必要があり、特に、軸受固定部材１１６、１１７から軸受１１４、１１５を取り外す場合には、勘合状態の軸受１１４、１１５を押し出して取り出さなければならない。このため、解体性にも改善が求められていた。
【００５２】
そこで、以下の実施例では、現像スリーブと現像ブレ−ドとの位置関係を固定した一部品を導入することにより、現像装置、プロセスカートリッジ等における高精度化と組み立て性向上を両立させている。
【００５３】
＜実施例１＞
図１０は実施例１の軸受部材取り付け構造の説明図である。図１１は軸受部材の取り付け作業の説明図である。図１２は当接部材の取り付け作業の説明図である。図１３は軸受部材の位置決め作業の説明図である。図１４は現像スリーブユニットの取り付け作業の説明図である。
【００５４】
図１０の（ａ）に示すように、軸受部材２２は、現像スリーブ１１を回転自在に支持する。層厚規制部材の一例である現像ブレード１２は、現像スリーブ１１が担持する現像剤の層厚を規制する。支持部材の一例である支持枠体１６は、現像ブレード１２が位置決め固定される。
【００５５】
現像スリーブユニット２０の組み付けについては、支持枠体１６に付属する各部品の組み立て方向を矢印で表わす。支持枠体１６に各部品が組み込まれて現像スリーブユニット２０が組み立てられる。
【００５６】
電極部材２４を支持枠体１６の端部に形成された穴７１の内側からに挿入した後、支持軸１８ａを穴７１の外側から挿入することで、電極部材２４と支持軸１８ａが支持枠体１６に固定される。電極部材２４は、一端を支持軸１８ａに接触させ他端を現像ブレード１２に接触させている。
【００５７】
図１０の（ｂ）に示すように、支持軸１８ａの先端部は電極部材２５の一端部に当接し、電極部材２５の他端部は現像スリーブの軸１１ａに当接する。
【００５８】
図１１に示すように、奥側の支持軸１８ｂの端部には、画像形成装置本体から導通を有する接点板が当接する。これらの部品によって、画像形成装置本体から現像スリーブ１１に給電する給電経路が形成される。
【００５９】
図１０の（ｂ）に示すように、現像スリーブ１１の軸方向位置を規定するため、たとえば、歯付き形止め輪５１を軸受部材２２に沿って組み入れる。これは、Ｅ形止め輪や、後述する現像スリーブ駆動ギア２６を利用して、現像スリーブ１１の軸方向位置を規定する方法でもよい。次に、現像スリーブ１１を回転駆動させるための現像スリーブ駆動ギア２６を挿入して、現像スリーブ駆動ギア２６が組み立てられる。
【００６０】
支持枠体１６の支持軸１８ａと現像スリーブ１１の軸１１ａとに被せて、現像スリーブ１１の中心に配置された固定のマグネットローラ１１ｍの磁極を位置決めする部材である極決め部材２３を取り付ける。さらに、極決め部材２３の中に電極部材２５を組んで、電極部材２５で支持軸１８ａと現像スリーブの軸１１ａとを電気的に連絡させる。
【００６１】
支持枠体１６に現像スリーブ１１が組み付けられた後、現像ブレード１２を支持枠体１６に緩く取り付け、現像スリーブ１１と現像ブレード１２先端の隙間が規定の値になるよう値を管理して、現像ブレード１２を支持枠体１６にビス固定する。この時、現像ブレード１２と支持枠体１６との間に手前側と奥側の電極部材２４の端部が挟み込まれて電気的に連絡する。
【００６２】
現像スリーブユニット２０の組み立てにおける軸受部材２２の組み付け手順について、さらに詳細に説明する。
【００６３】
図１２の（ａ）に示すように、軸受保持部における規制部の一例であるＵ溝φＧ部１６ａは、軸受部材２２を回転軸線方向に挿入して保持させる。軸受保持部における軸受着脱部の一例であるＵ溝部１６ｂは、Ｕ溝φＧ部１６ａから回転軸線方向に移動させた軸受部材２２を直径方向へ取り出し可能に支持する。回転軸通過部の一例である切り欠き１６ｇは、回転軸１１ａに軸受部材２２を挿入した状態で軸受部材２２がＵ溝部１６ｂを移動する際に、回転軸１１ａがＵ溝φＧ部１６ａまで通過可能である。切り欠き１６ｇは、回転軸１１ａの直径よりも幅が大きく、軸受部材２２の直径よりも幅が狭く、現像スリーブ１１の回転軸１１ａを直径方向へ通過させるが、軸受部材２２を通過させることができない。
【００６４】
Ｕ溝φＧ部１６ａ及びＵ溝部１６ｂは、支持枠体１６の長手方向の両端部に一対配置されている。一対のＵ溝部１６ｂは、一対のＵ溝φＧ部１６ａの内側に隣接配置される。
【００６５】
支持枠体１６の手前側の端部において、現像スリーブ１１が組み付けられる。並行して、奥側の端部でも現像スリーブ１１が組み付けられるが、組み付け方法は手前側の端部と同様であるため、以下、手前側の端部について組み立て手順を説明する。
【００６６】
現像スリーブ１１の両端に、軸受部材２２を現像スリーブ１１の軸部分の根元まで挿入して、この状態で、上方から支持枠体１６のＵ溝部１６ｂまで移動させる。現像スリーブ１１の両端に軸受部材２２を挿入したまま、支持枠体１６の両端のアーム部１６ｅのＵ溝部１６ｂに軸受部材２２を案内させて、Ｕ溝部１６ｂの溝底に軸受部材２２を置く。これにより、現像スリーブ１１は、早くも最終的な高さ位置にガタツキなく位置決められる。
【００６７】
現像スリーブユニット２０を組み立てる作業は、図１２の（ａ）に示す現像スリーブ１１とその両端の軸受部材２２を、図１３の（ａ）に示す支持枠体１６の両端のアーム部のＵ溝部１６ｂに置いて行う。現像スリーブユニット２０の組み立ては、支持枠体１６及び現像スリーブ１１を横置きのまま、簡単に、それぞれの部品を取り付けて作業が終了する。
【００６８】
図１２の（ｂ）に示すように、軸受部材２２の外径をＤとし、現像スリーブ１１の軸径をｄとする。Ｕ溝部１６ｂの開口幅をＷとし、Ｕ溝φＧ部１６ａの切り欠き１６ｇの開口幅をＶとする。
【００６９】
図１３の（ａ）に示すように、支持枠体１６のＵ溝部１６ｂおよびＵ溝φＧ部１６ａは、その開口を感光ドラム（７：図２）の方向に向けて形成される。Ｕ溝部１６ｂの幅ＷとＵ溝φＧ部１６ａの切り欠き１６ｇの幅Ｖは、次式のように設定されている。
Ｗ≧Ｇ≧Ｄ
Ｖ＞ｄ
【００７０】
このため、軸受部材２２がＵ溝部１６ｂを通過する際に現像スリーブ１１の軸１１ａが切り欠き１６ｇを通過する。
【００７１】
図１３の（ａ）に示すように、Ｕ溝部１６ｂに形成された第一溝部の一例であるスリット１６ｃ、１６ｄに対して軸受部材２２をＵ溝φＧ部１６ａへ移動して位置合わせされる第二溝部の一例である溝２２ｄが軸受部材２２に形成される。固定部材の一例であるスペーサ２２は、スリット１６ｃ、１６ｄと溝２２ｄにまたがって挿入されて軸受部材２２の軸方向の移動を拘束する。
【００７２】
支持枠体１６のＵ溝部１６ｂの軸方向の同一位置に、スリット１６ｃ、１６ｄが形成されている。スリット１６ｃ、１６ｄの溝幅は、スペーサ２１の外径部（２１ｅ：図１２）の厚みとほぼ等しく形成されている。
【００７３】
図１３の（ｂ）に示すように、軸受部材２２は、現像スリーブ１１の軸１１ａに対する最終的な取り付け位置よりも内側にずれた状態になっている。現像スリーブ１１は、軸１１ａに軸受部材２２を嵌合させたまま、支持枠体１６のＵ溝部（１６ｂ）に、その開口している方向から挿入できる。
【００７４】
その後、矢印Ｃのように、現像スリーブ１１の軸１１ａに沿って軸受部材２２を外側にスライド移動させて、軸受部材２２の外周面を支持枠体１６のＵ溝φＧ部１６ａと嵌合させる。これにより、Ｕ溝部１６ｂのスリット１６ｃ、１６ｄが軸受部材２２の溝２２ｄに位置決められる。軸受部材２２を外側に移動させて、図１２の（ｂ）に示すＵ溝φＧ部１６ａと勘合させる際には、支持枠体１６のＵ溝部１６ｂからＵ溝φＧ部１６ａへ軸受部材２２がガタツキなく案内される。そのため、軸受部材２２の移動過程で、現像スリーブ１１の外周面が、特別の注意を払わなくても、支持枠体１６や支持枠体に取り付けられている部品に触れない。
【００７５】
さらに、現像スリーブユニット２０の組み立て作業で、現像スリーブ１１を支持枠体１６に取り付けるまでの間、現像スリーブ１１を支えている形状は、Ｕ溝部１６ｂの凹所であって、支持枠体１６に別の専用の支持構造を設けていない。このため、スペ−ス削減の効果もある。
【００７６】
図１３の（ｃ）に示すように、現像スリーブ１１と軸受部材２２とが組み込まれた状態の支持枠体１６に、現像スリーブ１１と感光ドラム７の間の間隔保持を行うスペーサ２１を挿入する。スペーサ２２は、先端を感光ドラム７に当接させて現像スリーブ１１との間に所定の隙間を設定する当接部材を兼ねている。現像スリーブ１１と感光ドラム（７：図２）との間の隙間を所定の値に維持するスペーサ２１を用いて、支持枠体１６と軸受部材２２とを固定する。図１２の（ａ）に示すように、スペーサ２１は、一方が開いたＣ字型形状になっていて、内径部２１ｄは押し広げられて軸受部材２２の外周に形成された溝２２ｄの溝底に係合してパッチン止めされる。スペーサ２１の外側部２１ｅは、支持枠体１６のＵ溝部１６ｂのスリット１６ｃ、１６ｄに係合する。これにより、軸受部材２２は、支持枠体１６に対して軸方向に位置決め固定され、現像スリーブ１１は、軸受部材２２を介して支持枠体１６に取り付けられた状態になる。
【００７７】
なお、図１１に示すように、支持枠体１６の奥側の端部においても、現像スリーブ１１は、支持枠体１６に、軸受部材２２とスペーサ２１とで組み付ける。
【００７８】
図５に示すように、現像スリーブユニット２０は、付勢部材４１を支持枠体１６の案内座穴４３に組み込まれる。
【００７９】
図１４の（ａ）に示すように、現像スリーブユニット２０は、トナー収容部、現像スクリュー等が組み込まれたカートリッジ枠体１７に組み付けられる。
【００８０】
図１４の（ｂ）に示すように、現像スリーブユニット２０の支持軸１８ａは、カートリッジ枠体１７に形成された溝４４に組み入れ、固定部材４５を溝４４に固定することで回転可能に支持される。カートリッジ枠体１７の奥側の支持軸１８ｂも同じように組み込まれる。これにより、現像スリーブユニット２０は、カートリッジ枠体１７に対して、支持軸１８ａ、１８ｂを中心として回動可能となる。現像スリーブ１１は、付勢部材４１によって感光ドラム（７：図４）側に付勢され、スペーサ２１によって感光ドラム（７：図４）に対する所定の隙間を保持される。
【００８１】
図４に示すように、カートリッジ枠体１７の側面側の軸に、現像スリーブ（１１：図２）等を駆動する駆動伝達ギア列３４が取り付けられる。カートリッジ枠体１７に、感光ドラム７が取り付けられる。その後、上流ブラシ（１３：図２）と下流ブラシ（１４：図２）が組み付けられた帯電ユニット１５が取り付けられる。
【００８２】
カートリッジ枠体１７の手前側の端部の係合部に位置合わせをして、側面カバー３１が固定され、取り出し用の把手３３が取り付けられる。カートリッジ枠体１７の奥側の端部の係合部に位置合わせをして、ドラム支持部材３２が固定される。これにより、カートリッジ枠体１７と感光ドラム７と帯電ユニット１５とが位置関係を固定される。最後に、カートリッジ枠体１７の上面に上カバー１９を取り付けて、図３に示すように、プロセスカートリッジ１が完成する。
【００８３】
実施例１の現像スリーブユニット２０では、現像剤規制部材である現像ブレード１２が取り付けられる部分と現像剤担持体である現像スリーブ１１を保持するアーム部１６ｅが一体の支持枠体１６で構成される。また、現像スリーブ１１と感光ドラム７の間の隙間を所定の値に維持するためにスペーサ２１を用いている。そのため、現像スリーブ１１と現像ブレード１２の位置関係を決める部品数と現像スリーブと感光ドラムの位置関係を決める部品数がいずれも減る。それぞれ１部品で部品間の位置保証ができるようになるため、精度管理する部品が少なくなり、部品管理が容易となり、不良品を組み立てる確率が減少する。また、部品公差の積み上げや、取り付け部の嵌合ガタが少なくなり、現像ブレード１２と現像スリーブ１１の位置のばらつきが少なる。これにより、現像スリーブ１１の感光ドラム７に対する当接圧や位置の変動による現像濃度の差を減らし、より安定した画像を得ることが可能となる。
【００８４】
また、現像スリーブユニット２０の組み立てにおいても、現像スリーブ１１の軸１１ａに軸受部材２２を挿入し、軸受部材２２が支持枠体１６の両端のアーム部１６ｅのＵ溝部１６ｂの輪郭形状に現像スリーブを置く。その後、現像スリーブ１１の軸１１ａ上の軸受部材２２を支持枠体１６の所定位置まで移動させ、現像スリーブ１１と感光ドラム７との間の隙間を所定の値に維持するスペーサ２２を用いて、支持枠体１６と軸受部材２２とを固定する。したがって、部品が横置きのまま組み立て作業ができるため、仮置きのための組立用治具が不要である。手前側の端部と奥側の端部とを、組み立て時に姿勢を入れ替える必要もないので、組み立て作業が容易で、作業中に、現像スリーブ１１に傷やゴミが着くことも減り、作業効率もアップする。
【００８５】
さらに、スペーサ２２をクリック感を伴って抜き取れば、軸受部材２２の軸方向の固定が解除されて、簡単に現像スリーブ１１を取り外せるので、プロセスカートリッジ１の解体が容易になり、リサイクル性の向上が図られる。
【００８６】
＜実施例２＞
図１５は実施例２の現像スリーブユニットの構成の説明図である。図１６は現像スリーブユニットの組み立て手順の説明図である。図１６の（ｃ）に示すように、実施例２では、Ｕ溝部２１６ｂとＵ溝φＧ部２１６ａとの位置関係が実施例１のＵ溝部１６ｂとＵ溝φＧ部１６ａとの位置関係と反対である。それ以外は実施例１と同様に構成されるため、図１５、図１６中、実施例１と共通の構成には、図１２、図１３と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００８７】
図１６の（ｃ）に示すように、支持枠体２１６には、軸受部材２２の軸の外形φＤとの勘合部であるＵ溝φＧ部２１６ａと軸受部材２２の案内形状であるＵ溝部２１６ｂとを実施例１とは外側と内側を逆にして配置している。実施例１と同様に、スリット２１６ｃ、２１６ｄには、スペーサ２１を挿入可能な溝幅を持たせている。
【００８８】
Ｕ溝φＧ部２１６ａの端部に、軸受部材２２の外径φＤから内側へ突出した係止部２１６ｅを設けている。係止部２１６ｅは、支持枠体２１６に現像スリーブ２１１を取り付けて軸受部材２２をスペーサ２１で固定した際の軸受部材２２の端面から０．２〜０．５ｍｍ程度の適正ギャップが確保できるように設定している。このため、支持枠体２１６に対する現像スリーブ２１１の軸方向位置を、実施例１よりも容易に決めることができる。
【００８９】
図１５の（ａ）に示すように、現像スリーブ２１１の両端に軸受部材２２を組み入れるが、現像スリーブ２１１の軸部分の根元までは挿入せずに、支持枠体２１６のＵ溝部２１６ｂに対応した軸方向の位置まで移動させる。そして、上方からＵ溝部２１６ｂの案内形状に沿って軸受部材２２を挿入した現像スリーブ２１１を組み入れる。
【００９０】
図１５の（ｂ）に示すように、支持枠体２１６のＵ溝部２１６ｂに軸受部材２２を保持させた状態で、現像スリーブ２１１の軸に沿って軸受部材２２を支持枠体２１６の係止部２１６ｅまで移動する。実施例２では、支持枠体２１６に現像スリーブ２１１を組み込む際、軸受部材２２の組み込み方向を実施例１とは逆に設定した事例を説明している。
【００９１】
図１６の（ａ）に示すように、支持枠体２１６のＵ溝部２１６ｂのスリット２１６ｃ、２１６ｄに軸受部材２２の溝２２ｄを位置合わせした状態で、スペーサ２１を上方から溝２２ｄに挿入して、スリット２１６ｃ、２１６ｄを一体に係合させる。
【００９２】
図１６の（ｂ）に示すように、現像スリーブ１１に現像スリーブ駆動ギア２６を挿入する。支持軸１８ａと現像スリーブ１１の軸とに極決め部材２３を取り付ける。極決め部材２３の中に電極部材２５を組んで支持軸１８ａと現像スリーブ１１とを電気的に連絡させる。
【００９３】
支持枠体２１６の奥側の端部においても、同様にして、支持枠体２１６に現像スリーブ２１１が取り付けられる。
【００９４】
＜実施例３＞
図１７は実施例３の現像スリーブユニットの構成の説明図である。図１７の（ｂ）に示すように、実施例３では、スペーサ１４３に、現像スリーブ１１の中心に配置された固定のマグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極を位置決めする構造を付加している。このため、図１６の（ｂ）に示す極決め部材２３が不要になっている。
【００９５】
図１７の（ｂ）に示すように、位置決め軸部の一例である軸１４１は、磁極を有して現像スリーブ１１の内部に配置される磁石部材の一例であるマグネットローラ（１１ｍ：図２）に一端が固定されて他端が軸受部材２２の外側に位置する。スペーサ１４３は、軸受部材２２の外側で軸１４１のＤカット面１４１ｄに当接して回転位置を規定する当接部を形成されている。
【００９６】
軸１４１は、現像スリーブ１１の中心に配置された固定のマグネットローラ（１１ｍ：図２）の中心軸であって、位置を決めるため軸の外周をカットしたＤカット面１４１ｄが形成されている。現像スリーブ１１の外周面は、軸受部材２２の位置で切断されていて、軸１４１が露出した状態になっている。現像スリーブ１１の駆動系は、現像スリーブユニット２０の奥側の端部に移動させている。
【００９７】
スペーサ１４３には、感光ドラム（７：図２）に当接する円弧形状部と、マグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極の位置決め部と、現像スリーブ１１の軸受部材２２をロックする挟み込み部が一体で形成されている。スペーサ１４３には、現像スリーブ１１と感光ドラム（７：図２）との間の隙間を所定の値に維持するため、感光ドラム（７：図２）の外周径と等しい円弧１４３ｂが形成されている。スペーサ１４３には、現像スリーブ１１を支持する軸受部材２２の溝部に保持される内径部１４３ｄが形成されている。
【００９８】
スペーサ１４３から軸方向に突出させた突出形状１４２は、Ｄカット面１４１ｄに当接して軸１４１の回転を固定する当接部となっている。突出形状１４２があるため、感光ドラム（７：図２）と現像スリーブ１１とマグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極位置が、１部品で決まる。感光ドラム（７：図２）に対向する位置へマグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極の位置を正確に設定され、磁極の位置精度を１部品で容易に保証可能になり、感光ドラム（７：図２）に対する現像スリーブ１１の現像位置のばらつきが小さくなる。このため、磁極の精度保証が容易になり、感光ドラム７に対する現像スリーブ１１の磁極位置の精度が向上し、現像が安定して、画質が向上する。
【符号の説明】
【００９９】
７ 感光ドラム７１ 現像スリーブ、１１ｍ マグネットローラ
１２ 現像ブレード、１６ 支持枠体、１６ａ Ｕ溝φＧ部
１６ｂ Ｕ溝部、１６ｃ、１６ｄ スリット、１６ｅ アーム部
１６ｇ 切り欠き、１７ カートリッジ枠体、１８ａ、１８ｂ 支持軸
２０ 現像スリーブユニット、２１ スペーサ、２２ 軸受部材
２２ｄ 溝、４１ 付勢部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤担持体に現像剤を担持させて像担持体の静電像を現像する現像装置、詳しくは現像剤担持体を回転自在に支持する軸受部材の取り付け構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
現像剤担持体に現像剤を担持させて像担持体の静電像をトナー像に現像する現像装置を搭載し、形成されたトナー像を記録材に転写した後に、加熱加圧により画像を記録材に定着させる画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
特許文献１、２には、磁性トナーの一成分現像剤を用いる現像装置が示される。特許文献１では、現像剤を収容する現像容器の外側に固定した一対の取り付け板に現像剤担持体の軸受部材がスライド移動可能に取り付けられ、軸受部材は、付勢部材によって像担持体に現像剤担持体を当接させる方向に付勢されている。特許文献２では、現像剤担持体が担持する現像剤の層厚を規制する層厚規制部材が位置決め固定される支持部材の両端部に現像剤担持体の軸受部材が固定されている。
【０００４】
特許文献３には、トナーとキャリアの二成分現像剤を用いる現像装置が示される。特許文献３では、現像剤を収容する現像容器の外側に揺動可能に取り付けた揺動アームに現像剤担持体の軸受部材が嵌め込まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−４２６３６号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３８１２号公報
【特許文献３】特開２００５−３７６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１、２、３の構成では、いずれも現像容器に軸受部材を固定した後に現像剤担持体の回転軸を軸受部材に挿入して現像剤担持体を取り付ける組み立て手順が採用されている。このため、固定された軸受部材に対して現像剤の回転軸を垂直に位置決めてまっすぐに挿入する組み立て作業上の困難がある。軸受部材に現像剤担持体の回転軸の先端を挿入する際に現像剤担持体の周面が現像装置の他の部材に接触して傷や凹みが形成される可能性もある。現像剤担持体の周面の傷や凹みは現像剤の担持性能を局所的に損なわせて現像不良を発生するので問題となる。
【０００７】
そこで、現像容器に形成されて軸受部材を保持する軸受保持部を二つ割り構造とし、現像剤担持体に一対の軸受部材を予め組み立てた状態で軸受保持部の下部分に載置し、残りの上部分を軸受部材に被せてビス止めする構造が提案された。しかし、この場合、軸受保持部が二つ割りになるため、ビス止めのビスを含めて部品点数が増えてしまう。また、軸方向に離れた位置で現像剤担持体の両端部の軸受部材を同時に軸受保持部の下部分に位置決めて載置する作業はそれほど容易ではなく、手間取っている間に現像剤担持体が周辺の部材に接触して傷や凹みを形成する頻度は低くならなかった。
【０００８】
本発明は、現像剤担持体に一対の軸受部材を予め組み立てた状態で、現像剤担持体に傷や凹みを発生することなく軸受保持部へ速やかに組み付けられる現像装置を提供することを目的としている。また、現像剤担持体の取り付け構造の部品点数を削減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の現像装置は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の現像剤を担持して像担持体の現像領域へ供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、前記現像容器に支持されて前記軸受部材を保持させる軸受保持部と、を備えたものである。そして、前記軸受保持部は、前記軸受部材が現像剤担持体の回転軸に支持された状態で前記軸受部材を前記回転軸線方向に移動させることで前記軸受部材の直径方向への着脱が可能となる軸受着脱部と、前記軸受部材の直径方向への移動が規制される規制部とをそれぞれ備えている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の現像装置では、現像剤担持体へ挿入した状態の軸受部材を軸受着脱部へ導いて載置する過程で現像剤担持体の回転軸が軸受保持部を通過する。軸受着脱部に載置された後、軸受着脱部に位置する軸受部材を規制部へ軸方向移動させることで、軸受部材が規制部に位置決め保持される。このため、軸受部材を軸受着脱部へ載置する過程でも規制部へ移動させる過程でも現像剤担持体は、軸受着脱部による軸受部材の案内によって周辺部材との接触を回避できる。
【００１１】
また、規制部を二つ割り構造とする必要がないため、規制部に関連した部品点数が増加しない。軸受着脱部は、規制部ほど軸受部材の軸精度に関与しないため、規制部よりも軸受部材を緩く保持するようにゆとりを持たせて形成することも可能である。
【００１２】
したがって、現像剤担持体に一対の軸受部材を予め組み立てた状態で、現像剤担持体に傷や凹みを発生することなく規制部へ速やかに組み付けられる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】プロセスカートリッジの内部構成の説明図である。
【図３】プロセスカートリッジの斜視図である。
【図４】プロセスカートリッジの分解構造の説明図である。
【図５】現像スリーブユニットの取り付け状態の説明図である。
【図６】現像スリーブユニットの構成の説明図である。
【図７】現像スリーブユニットの組み立てに要する部品の数の説明図である。
【図８】比較例のカートリッジ枠体の構成の説明図である。
【図９】比較例のカートリッジ枠体の組み立てに要する部品の数の説明図である。
【図１０】実施例１の軸受部材取り付け構造の説明図である。
【図１１】軸受部材の取り付け作業の説明図である。
【図１２】当接部材の取り付け作業の説明図である。
【図１３】軸受部材の位置決め作業の説明図である。
【図１４】現像スリーブユニットの取り付け作業の説明図である。
【図１５】実施例２の現像スリーブユニットの構成の説明図である。
【図１６】現像スリーブユニットの組み立て手順の説明図である。
【図１７】実施例３の現像スリーブユニットの構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。本発明は、現像剤担持体に挿入された状態の軸受部材が軸方向に移動して保持される限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１５】
従って、現像装置は、二成分現像剤に限らず一成分現像剤を用いるものでも実施できる。画像形成装置は、フルカラー／モノクロ、タンデム型／１ドラム型、一成分現像剤／二成分現像剤、直接転写方式／記録材搬送方式／中間転写方式、帯電方式、露光方式、感光体種類等によらず実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１６】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置２００は、中間転写ベルト２０１の下向き面に沿ってプロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。プロセスカートリッジとは、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。プロセス手段としては、電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。
【００１７】
プロセスカートリッジ１ａでは、感光ドラム７ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト２０１に転写される。プロセスカートリッジ１ｂでは、感光ドラム７ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト２０１に転写される。プロセスカートリッジ１ｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム７ｃ、７ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト２０１に転写される。
【００１８】
中間転写ベルト２０１に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ一括二次転写される。分離ローラ２１１は、記録材カセット２１０から引き出した記録材Ｐを１枚ずつに分離して、レジストローラ２１２へ送り出す。レジストローラ２１２は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、中間転写ベルト２０１のトナー像にタイミングを合わせて記録材Ｐを二次転写部Ｔ２へ送り込む。中間転写ベルト２０１に担持されたトナー像は、二次転写部Ｔ２を挟持搬送される記録材Ｐへ二次転写される。
【００１９】
四色のトナー像を二次転写された記録材Ｐは、定着装置２１４の加熱ニップで加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、排出ローラ２１５を通じてトレイ２１６へ排出される。ベルトクリーニング装置２１７は、中間転写ベルト２０１にクリーニングブレードを摺擦させて、二次転写部Ｔ２を通過した中間転写ベルト２０１の表面に付着した転写残トナーを除去する。
【００２０】
プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの上方に、トナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄが配置される。画像形成によってプロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄで消費された量のトナーが、それぞれトナーボトルＴａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄから補給されることで、プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ内の現像剤の状態が一定に保たれる。
【００２１】
プロセスカートリッジ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれの現像装置で用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、参照符号から各色の区別を表すａ、ｂ、ｃ、ｄを除いたプロセスカートリッジ１について説明する。
【００２２】
＜現像装置＞
図２はプロセスカートリッジの内部構成の説明図である。図２に示すように、プロセスカートリッジ１は、現像装置と感光ドラムとが一体に組み立てられた画像形成装置の交換ユニットである。現像容器の一例であるトナー収容部９は、現像剤を収容する。現像剤担持体の一例である現像スリーブ１１は、トナー収容部９の現像剤を担持して像担持体の一例である感光ドラム７の現像領域へ供給する。
【００２３】
プロセスカートリッジ１は、感光ドラム７を回転可能に支持するカートリッジ枠体１７と帯電ローラ８が組み込まれた帯電枠体１５とに分割される。感光ドラム７は、アルミニウム製シリンダの外周面に感光層が形成されている。カートリッジ枠体１７と帯電枠体１５との間に、下方から感光ドラム７を走査露光するための露光開口３が設けられている。図１に示すように、露光装置Ｓは、各色の分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム７の表面に画像の静電像を書き込む。
【００２４】
カートリッジ枠体１７には、現像装置を格納するトナー収容部９が設けられている。トナー収容部９は、隔壁６によって現像室９ａと攪拌室９ｂに分割され、トナーとキャリアを含む二成分現像剤が充填されている。現像室９ａと攪拌室９ｂは長手方向の両端部に形成された開口部で連通して現像剤の循環経路を構成する。現像室９ａには現像スクリュー４が配置され、攪拌室９ｂには攪拌スクリュー５が配置される。
【００２５】
現像スクリュー４の上方には、現像スリーブ１１が回転自在に配置されて感光ドラム７と所定の隙間を介して対向する。スペーサ部材２１は、現像スリーブ１１の両端部に配置されて感光ドラム７に当接することにより、感光ドラム７と現像スリーブ１１との間に所定の隙間を保証する。
【００２６】
現像スリーブ１１の中心を占めて固定のマグネットローラ１１ｍが配置される。マグネットローラ１１ｍは、磁気力によって現像剤を吸着して現像スリーブ１１に担持させる。現像スリーブ１１の外周面に対向させて現像ブレード１２が配置される。現像ブレード１２は、マグネットローラ１１ｍによって担持させた現像スリーブ１１上の現像剤の層厚を規制する。
【００２７】
プロセスカートリッジ１の運転中、感光ドラム７は、所定のプロセススピードで回転する。現像スクリュー４と攪拌スクリュー５が長手方向の反対方向へ現像剤を搬送してトナー収容部９に現像剤を循環させる。循環過程で二成分現像剤のトナーとキャリアが摩擦帯電してトナーがマイナス、キャリアがプラスに帯電して相互に吸着する。マグネットローラ１１ｍの磁力によって現像スクリュー４から現像スリーブ１１へ現像剤が吸着されて、現像スリーブ１１に担持される。現像スリーブ１１に担持された現像剤は、現像ブレード１２によって層厚を一様に規制され、その後、感光ドラム７と現像スリーブ１１が対向する現像領域へ搬送される。
【００２８】
現像領域では、マグネットローラ１１ｍの磁極に呼応して現像剤の磁気ブラシが形成されて、磁気ブラシの先端部が感光ドラム７の表面を摺擦する。この状態で、負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が不図示の電源から現像スリーブ１１に印加される。これにより、磁気ブラシのキャリアに拘束されたトナーが感光ドラム７の静電像へ移転して、静電像がトナー像に現像される。
【００２９】
一方、帯電枠体１５には、上流ブラシ１３、下流ブラシ１４、及び帯電ローラ８が組み込まれている。帯電ローラ８は、感光ドラム７に当接して従動回転する。負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が不図示の電源から帯電ローラ８に印加されることにより、感光ドラム７の表面が一様な負極性の電位に帯電される。一様に帯電された感光ドラム７は、露光開口３を通じた下方からの走査露光によって画像の静電像を書き込まれ、その後、静電像は、上述したようにトナー像に現像される。
【００３０】
その後、感光ドラム７のトナー像は、中間転写ベルト（２０１：図１）へ転写される。しかし、一部は感光ドラム７へ残って転写残トナーとなる。図１に示すように、転写ローラＲは、中間転写ベルト２０１を押圧して、感光ドラム７と中間転写ベルト２０１との間に一次転写部を形成する。転写ローラＲに直流電圧が印加されることにより、感光ドラム７に担持されたトナー像が中間転写ベルト２０１へ一次転写される。感光ドラム７へ残った転写残トナーは、交流電圧を印加された上流ブラシ１３によって感光ドラム７の表面に分散させて除電を行った後に、マイナス電圧を印加された下流ブラシ１４によって再びマイナスに帯電させる。マイナスに帯電した残留トナーは、帯電ローラ８を通過して現像スリーブ１１と感光ドラム７の対向部へ到達し、現像スリーブ１１に担持されて再びトナー像の現像に使用される。
【００３１】
＜プロセスカートリッジの分解構造＞
図３はプロセスカートリッジの斜視図である。図４はプロセスカートリッジの分解構造の説明図である。図５は現像スリーブユニットの取り付け状態の説明図である。図６は現像スリーブユニットの構成の説明図である。図７は現像スリーブユニットの組み立てに要する部品の数の説明図である。
【００３２】
図３に示すように、カートリッジ枠体１７の長手方向の手前側の端部に側面カバー３１とプロセスカートリッジ１を取り出すための把手３３とが配置される。カートリッジ枠体１７の奥側の端部にドラム支持部材３２が配置される。カートリッジ枠体１７の上面を覆って上カバー１９が取り付けられている。
【００３３】
図４に示すように、プロセスカートリッジ１の上面から上カバー（１９：図３）を取り外した後に、カートリッジ枠体１７の手前側の端部から把手３３と側面カバー３１とを取り外し、奥側の端部からドラム支持部材３２を取り外す。これにより、感光ドラム７と帯電枠体１５とがカートリッジ枠体１７から分離可能となる。感光ドラム７と帯電枠体１５をカートリッジ枠体１７から取り外した状態を図５に示す。
【００３４】
図５に示すように、現像スリーブ１１に平行な回転軸の一例である支持軸１８ａ、１８ｂは、支持枠体１６の両端部に配置されて支持枠体１６を揺動可能に支持する。付勢部材４１は、支持枠体１６とトナー収容部９の間に配置されて現像スリーブ１１を感光ドラム７へ当接させる方向に付勢する。
【００３５】
カートリッジ枠体１７から現像スリーブユニット２０を取り外す。カートリッジ枠体１７には、現像ブレード１２と現像スリーブ１１とを一体に取り付けた支持枠体１６が支持軸１８ａ、１８ｂを中心にして揺動可能に取り付けられている。
【００３６】
現像スリーブユニット２０は、カートリッジ枠体１７に両端の支持軸１８ａ、１８ｂを支持されることにより、感光ドラム（７：図４）に対して現像スリーブ１１を接離させる方向へ揺動可能である。現像スリーブユニット２０は、コイルばねの付勢部材４１によって、感光ドラム（７：図４）に現像スリーブ１１を当接させる方向へ付勢されている。
【００３７】
図６の（ａ）に示すように、現像スリーブユニット２０は、支持枠体１６に現像ブレード１２と現像スリーブ１１とを一体に取り付けて構成され、現像スリーブ１１と平行な支持軸１８ａ、１８ｂを中心にして揺動可能である。支持枠体１６は、現像スリーブ１１と現像ブレード１２とを保持するユニット枠である。支持軸１８ａ、１８ｂは、支持枠体１６をカートリッジ枠体１７に対して揺動可能に支持する。
【００３８】
図６の（ｂ）に示すように、現像スリーブ１１は、軸受部材２２を介して、支持枠体１６に回転自在に取り付けられている。軸受部材２２は、現像スリーブ１１の軸部分を回転可能に支持する。支持軸１８ａ、１８ｂを中心にして支持枠体１６が回動することにより、現像スリーブ１１は、感光ドラム（７：図４）に対して接離する方向に回動可能である。現像スリーブユニット２０の奥側端部には、感光ドラム（７：図４）に当接して感光ドラム（７：図４）と現像スリーブ１１の間隔保持を行うスペーサ２１が配置される。
【００３９】
図６の（ｃ）に示すように、現像スリーブ１１は、軸受部材２２を介して、支持枠体１６に回転自在に取り付けられている。現像スリーブユニット２０の手前側端部には、感光ドラム（７：図４）に当接して感光ドラム（７：図４）と現像スリーブ１１の間隔保持を行うスペーサ２１が配置される。現像スリーブ駆動ギア２６は、現像スリーブ１１を回転させるためギアで、他のアイドラギアとかみ合って画像形成装置本体からの駆動力が伝達される。極決め部材２３は、現像スリーブ１１内の磁極位置を規定する部材である。
【００４０】
図６の（ｂ）に示すように、電極部材２４は、金属材料の線材で形成されて一端が支持軸１８ｂに接触し、他端が現像ブレード１２に接触する。図１０の（ｂ）に示すように、極決め部材２３に嵌め込まれた電極部材２５は、図６の（ｃ）に示すように、一端が支持軸１８ａに接触し、他端が現像スリーブ１１の軸１１ａに接触する。電極部材２４は、一端が現像ブレード１２に接触し、他端が支持軸１８ａに接触する。これにより、画像形成装置本体から支持軸１８ｂ、現像ブレード１２、支持軸１８ａ、電極部材２５を経て現像スリーブ１１に給電する給電経路の一部が形成される。
【００４１】
図７に示すように、実施例１の現像スリーブユニット２０は、現像スリーブ１１の取り付け構造がビス、ワッシャを含まないで組み立てられ、合計の部品点数が、後述する比較例のプロセスカートリッジに比較して少なくなっている。このため、部品コストが削減され、組み立て作業性が高まっている。
【００４２】
＜比較例＞
図８は比較例のカートリッジ枠体の構成の説明図である。図９は比較例のカートリッジ枠体の組み立てに要する部品の数の説明図である。図８中、（ａ）は組み立て状態、（ｂ）は現像スリーブを取り外した状態である。
【００４３】
図８の（ａ）に示すように、比較例では、感光ドラムを回転自在に支持する不図示のドラム枠体に対して、現像装置を内蔵したカートリッジ枠体１０１が、軸１８０ａ、１８０ｂを中心にして揺動可能に取り付けられている。感光ドラムに対して接離方向へ現像スリーブ１１１を移動させるために、軸１８０ａ、１８０ｂを中心にして、カートリッジ枠体１０１全体が揺動する。カートリッジ枠体１０１の軸１８０ａ、１８０ｂから離れた位置を矢印で示すようにばね付勢することによって、感光ドラムに両端部の間隔規制部材１３１、ｇを当接させて、感光ドラムと現像スリーブ１１１との間に所定の隙間を確保する。
【００４４】
図８の（ｂ）に示すように、比較例では、現像スリーブ１１１と現像ブレード１１８とは、カートリッジ枠体１０１のそれぞれの場所に個別に取り付けられている。現像スリーブ１１１は、現像スクリュー１０４が組み付けられたカートリッジ枠体１０１に対して、現像スリーブ１１１の両端の軸部１１２、１１３を、それぞれカートリッジ枠体１０１の軸受支持部１０２、１０３に組み立てられている。
【００４５】
図９に示すように、現像スリーブ１１１の両端の軸部１１２、１１３に軸受１１４、１１５を挿入した後に、軸受１１４、１１５を軸受固定部材１１６、１１７で外側から挟み込む。固定ビス１５０、１５１で軸受固定部材１１６、１１７をカートリッジ枠体１０１に固定することにより、現像スリーブ１１１が回転可能に位置固定される。
【００４６】
現像スリーブ１１１を組み込んだ後、カートリッジ枠体１０１の手前側の端部に、現像スリーブ１１１の駆動ギア１２０と、現像スクリュー（１０４：図８）等の駆動伝達用ギア１２１、１２２、１２３のギア列をＥリング１６２、１６３で取り付ける。ギア列の組み立て後、感光ドラムと現像スリーブ１１１との間に所定の隙間を確保させるための間隔規制部材１３１、１３２を、それぞれ外側から現像スリーブ１１１の軸部１１２、１１３に挿入して、現像スリーブ１１１の両端部に回転可能に組み立てる。
【００４７】
間隔規制部材１３１は、Ｅリング１６１を用いて回動可能に取り付け、間隔規制部材１３２は、接点板１３３をカートリッジ枠体１０１の端部にビス１５２で固定することにより回動可能に取り付ける。接点板１３３は、画像形成装置本体側の電源から電圧を印加されるための部品である。間隔規制部材１３１、１３２の組み立て後、カートリッジ枠体１０１に上蓋１１９とカバーパネル１２０をビス１５３や歯付き形止め輪１５４で固定する。その後、治具を挟んで現像スリーブ１１１との間に所定の隙間を形成した状態で、現像ブレード１１８をカートリッジ枠体１０１の所定位置に位置決めして、ビス１５５により固定する。これにより、プロセスカートリッジの現像ユニットが組み上がる。
【００４８】
比較例のプロセスカートリッジでは、現像スリーブ１１１をカートリッジ枠体１０１の所定位置に置き、カートリッジ枠体１０１の両端部側から、軸受１１４、１１５、軸受固定部材１１６、１１７などの位置決め部品で挟み込むように組み立てている。この場合、位置決め部品が組み込まれて固定されるまで、現像スリーブ１１１はカートリッジ枠体１０１内で動き、現像スリーブ１１１の外周面に衝突傷や摩擦跡が付く可能性がある。このため、現像スリーブ１１１の組み立てには、細心の注意が必要で、組み立て工数が多くかかっていた。現像スリーブ１１１は、カートリッジ枠体１０１の所定の位置に仮に置かれた状態で、一方の側から順に、駆動ギア１２０等の各部品を組み付けるので、組み立て中に、部品が落下しないような注意をはらった作業工程が必要となる。
【００４９】
そこで、組み立てる端部を上にして垂直方向から作業をすることが提案された。しかし、組み立てる端部を変更する場合に、組み立て中のカートリッジ枠体１０１を１８０度回転して置き替える必要が生じる。１８０度回転して置き替える間、前述のように現像ブレード１１８や現像スリーブ１１１に傷やごみが付かないような注意が必要で、その分、組み立て作業が煩雑になる。
【００５０】
さらに、現像スリーブ１１１は、長さが４００ｍｍ近くあり、このような作業に対し、作業スペースの問題や他の機器との干渉で取り扱いにくい状況が存在している。比較例のプロセスカートリッジでは、現像スリーブ１１１の位置決め精度を保証するため、軸受１１４、１１５以外に軸受固定部材１１６、１１７が必要で、これら部品の精度管理が必要となる。取り付ける部品点数が多いと、組み立て作業でも、作業が煩雑になって間違いが発生する可能性も高まる。組み立て時間が増えると、部品落下や傷・ゴミの付着等に対しても注意をはらう必要が増えてしまう。
【００５１】
さらに、プロセスカートリッジを解体する場合、多くの部品を取り外す必要があり、特に、軸受固定部材１１６、１１７から軸受１１４、１１５を取り外す場合には、勘合状態の軸受１１４、１１５を押し出して取り出さなければならない。このため、解体性にも改善が求められていた。
【００５２】
そこで、以下の実施例では、現像スリーブと現像ブレ−ドとの位置関係を固定した一部品を導入することにより、現像装置、プロセスカートリッジ等における高精度化と組み立て性向上を両立させている。
【００５３】
＜実施例１＞
図１０は実施例１の軸受部材取り付け構造の説明図である。図１１は軸受部材の取り付け作業の説明図である。図１２は当接部材の取り付け作業の説明図である。図１３は軸受部材の位置決め作業の説明図である。図１４は現像スリーブユニットの取り付け作業の説明図である。
【００５４】
図１０の（ａ）に示すように、軸受部材２２は、現像スリーブ１１を回転自在に支持する。層厚規制部材の一例である現像ブレード１２は、現像スリーブ１１が担持する現像剤の層厚を規制する。支持部材の一例である支持枠体１６は、現像ブレード１２が位置決め固定される。
【００５５】
現像スリーブユニット２０の組み付けについては、支持枠体１６に付属する各部品の組み立て方向を矢印で表わす。支持枠体１６に各部品が組み込まれて現像スリーブユニット２０が組み立てられる。
【００５６】
電極部材２４を支持枠体１６の端部に形成された穴７１の内側からに挿入した後、支持軸１８ａを穴７１の外側から挿入することで、電極部材２４と支持軸１８ａが支持枠体１６に固定される。電極部材２４は、一端を支持軸１８ａに接触させ他端を現像ブレード１２に接触させている。
【００５７】
図１０の（ｂ）に示すように、支持軸１８ａの先端部は電極部材２５の一端部に当接し、電極部材２５の他端部は現像スリーブの軸１１ａに当接する。
【００５８】
図１１に示すように、奥側の支持軸１８ｂの端部には、画像形成装置本体から導通を有する接点板が当接する。これらの部品によって、画像形成装置本体から現像スリーブ１１に給電する給電経路が形成される。
【００５９】
図１０の（ｂ）に示すように、現像スリーブ１１の軸方向位置を規定するため、たとえば、歯付き形止め輪５１を軸受部材２２に沿って組み入れる。これは、Ｅ形止め輪や、後述する現像スリーブ駆動ギア２６を利用して、現像スリーブ１１の軸方向位置を規定する方法でもよい。次に、現像スリーブ１１を回転駆動させるための現像スリーブ駆動ギア２６を挿入して、現像スリーブ駆動ギア２６が組み立てられる。
【００６０】
支持枠体１６の支持軸１８ａと現像スリーブ１１の軸１１ａとに被せて、現像スリーブ１１の中心に配置された固定のマグネットローラ１１ｍの磁極を位置決めする部材である極決め部材２３を取り付ける。さらに、極決め部材２３の中に電極部材２５を組んで、電極部材２５で支持軸１８ａと現像スリーブの軸１１ａとを電気的に連絡させる。
【００６１】
支持枠体１６に現像スリーブ１１が組み付けられた後、現像ブレード１２を支持枠体１６に緩く取り付け、現像スリーブ１１と現像ブレード１２先端の隙間が規定の値になるよう値を管理して、現像ブレード１２を支持枠体１６にビス固定する。この時、現像ブレード１２と支持枠体１６との間に手前側と奥側の電極部材２４の端部が挟み込まれて電気的に連絡する。
【００６２】
現像スリーブユニット２０の組み立てにおける軸受部材２２の組み付け手順について、さらに詳細に説明する。
【００６３】
図１２の（ａ）に示すように、軸受保持部における規制部の一例であるＵ溝φＧ部１６ａは、軸受部材２２を回転軸線方向に挿入して保持させる。軸受保持部における軸受着脱部の一例であるＵ溝部１６ｂは、Ｕ溝φＧ部１６ａから回転軸線方向に移動させた軸受部材２２を直径方向へ取り出し可能に支持する。回転軸通過部の一例である切り欠き１６ｇは、回転軸１１ａに軸受部材２２を挿入した状態で軸受部材２２がＵ溝部１６ｂを移動する際に、回転軸１１ａがＵ溝φＧ部１６ａまで通過可能である。切り欠き１６ｇは、回転軸１１ａの直径よりも幅が大きく、軸受部材２２の直径よりも幅が狭く、現像スリーブ１１の回転軸１１ａを直径方向へ通過させるが、軸受部材２２を通過させることができない。
【００６４】
Ｕ溝φＧ部１６ａ及びＵ溝部１６ｂは、支持枠体１６の長手方向の両端部に一対配置されている。一対のＵ溝部１６ｂは、一対のＵ溝φＧ部１６ａの内側に隣接配置される。
【００６５】
支持枠体１６の手前側の端部において、現像スリーブ１１が組み付けられる。並行して、奥側の端部でも現像スリーブ１１が組み付けられるが、組み付け方法は手前側の端部と同様であるため、以下、手前側の端部について組み立て手順を説明する。
【００６６】
現像スリーブ１１の両端に、軸受部材２２を現像スリーブ１１の軸部分の根元まで挿入して、この状態で、上方から支持枠体１６のＵ溝部１６ｂまで移動させる。現像スリーブ１１の両端に軸受部材２２を挿入したまま、支持枠体１６の両端のアーム部１６ｅのＵ溝部１６ｂに軸受部材２２を案内させて、Ｕ溝部１６ｂの溝底に軸受部材２２を置く。これにより、現像スリーブ１１は、早くも最終的な高さ位置にガタツキなく位置決められる。
【００６７】
現像スリーブユニット２０を組み立てる作業は、図１２の（ａ）に示す現像スリーブ１１とその両端の軸受部材２２を、図１３の（ａ）に示す支持枠体１６の両端のアーム部のＵ溝部１６ｂに置いて行う。現像スリーブユニット２０の組み立ては、支持枠体１６及び現像スリーブ１１を横置きのまま、簡単に、それぞれの部品を取り付けて作業が終了する。
【００６８】
図１２の（ｂ）に示すように、軸受部材２２の外径をＤとし、現像スリーブ１１の軸径をｄとする。Ｕ溝部１６ｂの開口幅をＷとし、Ｕ溝φＧ部１６ａの切り欠き１６ｇの開口幅をＶとする。
【００６９】
図１３の（ａ）に示すように、支持枠体１６のＵ溝部１６ｂおよびＵ溝φＧ部１６ａは、その開口を感光ドラム（７：図２）の方向に向けて形成される。Ｕ溝部１６ｂの幅ＷとＵ溝φＧ部１６ａの切り欠き１６ｇの幅Ｖは、次式のように設定されている。
Ｗ≧Ｇ≧Ｄ
Ｖ＞ｄ
【００７０】
このため、軸受部材２２がＵ溝部１６ｂを通過する際に現像スリーブ１１の軸１１ａが切り欠き１６ｇを通過する。
【００７１】
図１３の（ａ）に示すように、Ｕ溝部１６ｂに形成された第一溝部の一例であるスリット１６ｃ、１６ｄに対して軸受部材２２をＵ溝φＧ部１６ａへ移動して位置合わせされる第二溝部の一例である溝２２ｄが軸受部材２２に形成される。固定部材の一例であるスペーサ２２は、スリット１６ｃ、１６ｄと溝２２ｄにまたがって挿入されて軸受部材２２の軸方向の移動を拘束する。
【００７２】
支持枠体１６のＵ溝部１６ｂの軸方向の同一位置に、スリット１６ｃ、１６ｄが形成されている。スリット１６ｃ、１６ｄの溝幅は、スペーサ２１の外径部（２１ｅ：図１２）の厚みとほぼ等しく形成されている。
【００７３】
図１３の（ｂ）に示すように、軸受部材２２は、現像スリーブ１１の軸１１ａに対する最終的な取り付け位置よりも内側にずれた状態になっている。現像スリーブ１１は、軸１１ａに軸受部材２２を嵌合させたまま、支持枠体１６のＵ溝部（１６ｂ）に、その開口している方向から挿入できる。
【００７４】
その後、矢印Ｃのように、現像スリーブ１１の軸１１ａに沿って軸受部材２２を外側にスライド移動させて、軸受部材２２の外周面を支持枠体１６のＵ溝φＧ部１６ａと嵌合させる。これにより、Ｕ溝部１６ｂのスリット１６ｃ、１６ｄが軸受部材２２の溝２２ｄに位置決められる。軸受部材２２を外側に移動させて、図１２の（ｂ）に示すＵ溝φＧ部１６ａと勘合させる際には、支持枠体１６のＵ溝部１６ｂからＵ溝φＧ部１６ａへ軸受部材２２がガタツキなく案内される。そのため、軸受部材２２の移動過程で、現像スリーブ１１の外周面が、特別の注意を払わなくても、支持枠体１６や支持枠体に取り付けられている部品に触れない。
【００７５】
さらに、現像スリーブユニット２０の組み立て作業で、現像スリーブ１１を支持枠体１６に取り付けるまでの間、現像スリーブ１１を支えている形状は、Ｕ溝部１６ｂの凹所であって、支持枠体１６に別の専用の支持構造を設けていない。このため、スペ−ス削減の効果もある。
【００７６】
図１３の（ｃ）に示すように、現像スリーブ１１と軸受部材２２とが組み込まれた状態の支持枠体１６に、現像スリーブ１１と感光ドラム７の間の間隔保持を行うスペーサ２１を挿入する。スペーサ２２は、先端を感光ドラム７に当接させて現像スリーブ１１との間に所定の隙間を設定する当接部材を兼ねている。現像スリーブ１１と感光ドラム（７：図２）との間の隙間を所定の値に維持するスペーサ２１を用いて、支持枠体１６と軸受部材２２とを固定する。図１２の（ａ）に示すように、スペーサ２１は、一方が開いたＣ字型形状になっていて、内径部２１ｄは押し広げられて軸受部材２２の外周に形成された溝２２ｄの溝底に係合してパッチン止めされる。スペーサ２１の外側部２１ｅは、支持枠体１６のＵ溝部１６ｂのスリット１６ｃ、１６ｄに係合する。これにより、軸受部材２２は、支持枠体１６に対して軸方向に位置決め固定され、現像スリーブ１１は、軸受部材２２を介して支持枠体１６に取り付けられた状態になる。
【００７７】
なお、図１１に示すように、支持枠体１６の奥側の端部においても、現像スリーブ１１は、支持枠体１６に、軸受部材２２とスペーサ２１とで組み付ける。
【００７８】
図５に示すように、現像スリーブユニット２０は、付勢部材４１を支持枠体１６の案内座穴４３に組み込まれる。
【００７９】
図１４の（ａ）に示すように、現像スリーブユニット２０は、トナー収容部、現像スクリュー等が組み込まれたカートリッジ枠体１７に組み付けられる。
【００８０】
図１４の（ｂ）に示すように、現像スリーブユニット２０の支持軸１８ａは、カートリッジ枠体１７に形成された溝４４に組み入れ、固定部材４５を溝４４に固定することで回転可能に支持される。カートリッジ枠体１７の奥側の支持軸１８ｂも同じように組み込まれる。これにより、現像スリーブユニット２０は、カートリッジ枠体１７に対して、支持軸１８ａ、１８ｂを中心として回動可能となる。現像スリーブ１１は、付勢部材４１によって感光ドラム（７：図４）側に付勢され、スペーサ２１によって感光ドラム（７：図４）に対する所定の隙間を保持される。
【００８１】
図４に示すように、カートリッジ枠体１７の側面側の軸に、現像スリーブ（１１：図２）等を駆動する駆動伝達ギア列３４が取り付けられる。カートリッジ枠体１７に、感光ドラム７が取り付けられる。その後、上流ブラシ（１３：図２）と下流ブラシ（１４：図２）が組み付けられた帯電ユニット１５が取り付けられる。
【００８２】
カートリッジ枠体１７の手前側の端部の係合部に位置合わせをして、側面カバー３１が固定され、取り出し用の把手３３が取り付けられる。カートリッジ枠体１７の奥側の端部の係合部に位置合わせをして、ドラム支持部材３２が固定される。これにより、カートリッジ枠体１７と感光ドラム７と帯電ユニット１５とが位置関係を固定される。最後に、カートリッジ枠体１７の上面に上カバー１９を取り付けて、図３に示すように、プロセスカートリッジ１が完成する。
【００８３】
実施例１の現像スリーブユニット２０では、現像剤規制部材である現像ブレード１２が取り付けられる部分と現像剤担持体である現像スリーブ１１を保持するアーム部１６ｅが一体の支持枠体１６で構成される。また、現像スリーブ１１と感光ドラム７の間の隙間を所定の値に維持するためにスペーサ２１を用いている。そのため、現像スリーブ１１と現像ブレード１２の位置関係を決める部品数と現像スリーブと感光ドラムの位置関係を決める部品数がいずれも減る。それぞれ１部品で部品間の位置保証ができるようになるため、精度管理する部品が少なくなり、部品管理が容易となり、不良品を組み立てる確率が減少する。また、部品公差の積み上げや、取り付け部の嵌合ガタが少なくなり、現像ブレード１２と現像スリーブ１１の位置のばらつきが少なる。これにより、現像スリーブ１１の感光ドラム７に対する当接圧や位置の変動による現像濃度の差を減らし、より安定した画像を得ることが可能となる。
【００８４】
また、現像スリーブユニット２０の組み立てにおいても、現像スリーブ１１の軸１１ａに軸受部材２２を挿入し、軸受部材２２が支持枠体１６の両端のアーム部１６ｅのＵ溝部１６ｂの輪郭形状に現像スリーブを置く。その後、現像スリーブ１１の軸１１ａ上の軸受部材２２を支持枠体１６の所定位置まで移動させ、現像スリーブ１１と感光ドラム７との間の隙間を所定の値に維持するスペーサ２２を用いて、支持枠体１６と軸受部材２２とを固定する。したがって、部品が横置きのまま組み立て作業ができるため、仮置きのための組立用治具が不要である。手前側の端部と奥側の端部とを、組み立て時に姿勢を入れ替える必要もないので、組み立て作業が容易で、作業中に、現像スリーブ１１に傷やゴミが着くことも減り、作業効率もアップする。
【００８５】
さらに、スペーサ２２をクリック感を伴って抜き取れば、軸受部材２２の軸方向の固定が解除されて、簡単に現像スリーブ１１を取り外せるので、プロセスカートリッジ１の解体が容易になり、リサイクル性の向上が図られる。
【００８６】
＜実施例２＞
図１５は実施例２の現像スリーブユニットの構成の説明図である。図１６は現像スリーブユニットの組み立て手順の説明図である。図１６の（ｃ）に示すように、実施例２では、Ｕ溝部２１６ｂとＵ溝φＧ部２１６ａとの位置関係が実施例１のＵ溝部１６ｂとＵ溝φＧ部１６ａとの位置関係と反対である。それ以外は実施例１と同様に構成されるため、図１５、図１６中、実施例１と共通の構成には、図１２、図１３と同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００８７】
図１６の（ｃ）に示すように、支持枠体２１６には、軸受部材２２の軸の外形φＤとの勘合部であるＵ溝φＧ部２１６ａと軸受部材２２の案内形状であるＵ溝部２１６ｂとを実施例１とは外側と内側を逆にして配置している。実施例１と同様に、スリット２１６ｃ、２１６ｄには、スペーサ２１を挿入可能な溝幅を持たせている。
【００８８】
Ｕ溝φＧ部２１６ａの端部に、軸受部材２２の外径φＤから内側へ突出した係止部２１６ｅを設けている。係止部２１６ｅは、支持枠体２１６に現像スリーブ２１１を取り付けて軸受部材２２をスペーサ２１で固定した際の軸受部材２２の端面から０．２〜０．５ｍｍ程度の適正ギャップが確保できるように設定している。このため、支持枠体２１６に対する現像スリーブ２１１の軸方向位置を、実施例１よりも容易に決めることができる。
【００８９】
図１５の（ａ）に示すように、現像スリーブ２１１の両端に軸受部材２２を組み入れるが、現像スリーブ２１１の軸部分の根元までは挿入せずに、支持枠体２１６のＵ溝部２１６ｂに対応した軸方向の位置まで移動させる。そして、上方からＵ溝部２１６ｂの案内形状に沿って軸受部材２２を挿入した現像スリーブ２１１を組み入れる。
【００９０】
図１５の（ｂ）に示すように、支持枠体２１６のＵ溝部２１６ｂに軸受部材２２を保持させた状態で、現像スリーブ２１１の軸に沿って軸受部材２２を支持枠体２１６の係止部２１６ｅまで移動する。実施例２では、支持枠体２１６に現像スリーブ２１１を組み込む際、軸受部材２２の組み込み方向を実施例１とは逆に設定した事例を説明している。
【００９１】
図１６の（ａ）に示すように、支持枠体２１６のＵ溝部２１６ｂのスリット２１６ｃ、２１６ｄに軸受部材２２の溝２２ｄを位置合わせした状態で、スペーサ２１を上方から溝２２ｄに挿入して、スリット２１６ｃ、２１６ｄを一体に係合させる。
【００９２】
図１６の（ｂ）に示すように、現像スリーブ１１に現像スリーブ駆動ギア２６を挿入する。支持軸１８ａと現像スリーブ１１の軸とに極決め部材２３を取り付ける。極決め部材２３の中に電極部材２５を組んで支持軸１８ａと現像スリーブ１１とを電気的に連絡させる。
【００９３】
支持枠体２１６の奥側の端部においても、同様にして、支持枠体２１６に現像スリーブ２１１が取り付けられる。
【００９４】
＜実施例３＞
図１７は実施例３の現像スリーブユニットの構成の説明図である。図１７の（ｂ）に示すように、実施例３では、スペーサ１４３に、現像スリーブ１１の中心に配置された固定のマグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極を位置決めする構造を付加している。このため、図１６の（ｂ）に示す極決め部材２３が不要になっている。
【００９５】
図１７の（ｂ）に示すように、位置決め軸部の一例である軸１４１は、磁極を有して現像スリーブ１１の内部に配置される磁石部材の一例であるマグネットローラ（１１ｍ：図２）に一端が固定されて他端が軸受部材２２の外側に位置する。スペーサ１４３は、軸受部材２２の外側で軸１４１のＤカット面１４１ｄに当接して回転位置を規定する当接部を形成されている。
【００９６】
軸１４１は、現像スリーブ１１の中心に配置された固定のマグネットローラ（１１ｍ：図２）の中心軸であって、位置を決めるため軸の外周をカットしたＤカット面１４１ｄが形成されている。現像スリーブ１１の外周面は、軸受部材２２の位置で切断されていて、軸１４１が露出した状態になっている。現像スリーブ１１の駆動系は、現像スリーブユニット２０の奥側の端部に移動させている。
【００９７】
スペーサ１４３には、感光ドラム（７：図２）に当接する円弧形状部と、マグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極の位置決め部と、現像スリーブ１１の軸受部材２２をロックする挟み込み部が一体で形成されている。スペーサ１４３には、現像スリーブ１１と感光ドラム（７：図２）との間の隙間を所定の値に維持するため、感光ドラム（７：図２）の外周径と等しい円弧１４３ｂが形成されている。スペーサ１４３には、現像スリーブ１１を支持する軸受部材２２の溝部に保持される内径部１４３ｄが形成されている。
【００９８】
スペーサ１４３から軸方向に突出させた突出形状１４２は、Ｄカット面１４１ｄに当接して軸１４１の回転を固定する当接部となっている。突出形状１４２があるため、感光ドラム（７：図２）と現像スリーブ１１とマグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極位置が、１部品で決まる。感光ドラム（７：図２）に対向する位置へマグネットローラ（１１ｍ：図２）の磁極の位置を正確に設定され、磁極の位置精度を１部品で容易に保証可能になり、感光ドラム（７：図２）に対する現像スリーブ１１の現像位置のばらつきが小さくなる。このため、磁極の精度保証が容易になり、感光ドラム７に対する現像スリーブ１１の磁極位置の精度が向上し、現像が安定して、画質が向上する。
【符号の説明】
【００９９】
７ 感光ドラム７１ 現像スリーブ、１１ｍ マグネットローラ
１２ 現像ブレード、１６ 支持枠体、１６ａ Ｕ溝φＧ部
１６ｂ Ｕ溝部、１６ｃ、１６ｄ スリット、１６ｅ アーム部
１６ｇ 切り欠き、１７ カートリッジ枠体、１８ａ、１８ｂ 支持軸
２０ 現像スリーブユニット、２１ スペーサ、２２ 軸受部材
２２ｄ 溝、４１ 付勢部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器の現像剤を担持して像担持体の現像領域へ供給する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、
前記現像容器に支持され、前記軸受部材を保持させる軸受保持部と、を備えた現像装置において、
前記軸受保持部は、前記軸受部材が現像剤担持体の回転軸に支持された状態で前記軸受部材を前記回転軸線方向に移動させることで前記軸受部材の直径方向への着脱が可能となる軸受着脱部と、前記軸受部材の直径方向への移動が規制される規制部と、をそれぞれ備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体が担持する現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記層厚規制部材が位置決め固定される支持部材と、を備え、
前記軸受保持部は、前記支持部材の長手方向の両端部に一対配置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】
一対の前記軸受着脱部は、一対の前記規制部の内側に隣接配置されることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記軸受着脱部に形成された第一溝部に対して前記軸受部材を前記規制部へ移動して位置合わせされる第二溝部が前記軸受部材に形成され、
前記第一溝部と前記第二溝部にまたがって挿入されて前記軸受部材の軸方向の移動を拘束する固定部材を備えることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記固定部材は、先端を前記像担持体に当接させて前記現像剤担持体との間に所定の隙間を設定する当接部材を兼ねていることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
磁極を有して前記現像剤担持体の内部に配置される磁石部材に一端が固定されて他端が前記軸受部材の外側に位置する位置決め軸部を備え、
前記当接部材は、前記軸受部材の外側で前記位置決め軸部に当接して回転位置を規定する当接部を形成されていることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
前記支持部材の両端部に配置されて前記支持部材を揺動可能に支持する前記現像剤担持体と平行な回転軸と、前記現像容器との間に配置されて前記現像剤担持体を前記像担持体へ当接させる方向に付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の現像装置と前記像担持体とが一体に組み立てられた画像形成装置の交換ユニットであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１】
現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器の現像剤を担持して像担持体の現像領域へ供給する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の回転軸を回転自在に支持する軸受部材と、
前記現像容器に支持され、前記軸受部材を保持させる軸受保持部と、を備えた現像装置において、
前記軸受保持部は、前記軸受部材が現像剤担持体の回転軸に支持された状態で前記軸受部材を前記回転軸線方向に移動させることで前記軸受部材の直径方向への着脱が可能となる軸受着脱部と、前記軸受部材の直径方向への移動が規制される規制部と、をそれぞれ備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤担持体が担持する現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、前記層厚規制部材が位置決め固定される支持部材と、を備え、
前記軸受保持部は、前記支持部材の長手方向の両端部に一対配置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】
一対の前記軸受着脱部は、一対の前記規制部の内側に隣接配置されることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】
前記軸受着脱部に形成された第一溝部に対して前記軸受部材を前記規制部へ移動して位置合わせされる第二溝部が前記軸受部材に形成され、
前記第一溝部と前記第二溝部にまたがって挿入されて前記軸受部材の軸方向の移動を拘束する固定部材を備えることを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】
前記固定部材は、先端を前記像担持体に当接させて前記現像剤担持体との間に所定の隙間を設定する当接部材を兼ねていることを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】
磁極を有して前記現像剤担持体の内部に配置される磁石部材に一端が固定されて他端が前記軸受部材の外側に位置する位置決め軸部を備え、
前記当接部材は、前記軸受部材の外側で前記位置決め軸部に当接して回転位置を規定する当接部を形成されていることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
前記支持部材の両端部に配置されて前記支持部材を揺動可能に支持する前記現像剤担持体と平行な回転軸と、前記現像容器との間に配置されて前記現像剤担持体を前記像担持体へ当接させる方向に付勢する付勢部材と、を備えることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項７に記載の現像装置と前記像担持体とが一体に組み立てられた画像形成装置の交換ユニットであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−２４７７５７（Ｐ２０１２−２４７７５７Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２１９１８（Ｐ２０１１−１２１９１８）
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月３１日（２０１１．５．３１）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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