現像装置及びプロセスカートリッジ
【課題】現像装置において現像ローラへの現像バイアスの給電が良好に実現でき、更に長期に亘って良好な画像を形成するための現像装置及びプロセスカートリッジを提供する。
【解決手段】像担持体に現像剤を供給するための現像ローラ１３ｂと、現像ローラ１３ｂに電圧供給する電圧供給部である電気接点部材２３と、現像ローラ１３ｂの端部に固定された導電性樹脂フランジ部材１３２ｆと、現像ローラ１３ｂを回転可能に支持する支持部材１８ｂと、を備え、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの支持部材１８ｂとの接触部分に固定された介在部材２０を有し、介在部材２０は、支持部材１８ｂとの接触部分において、支持部材１８ｂに対する耐磨耗性が、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆより優れている。
【解決手段】像担持体に現像剤を供給するための現像ローラ１３ｂと、現像ローラ１３ｂに電圧供給する電圧供給部である電気接点部材２３と、現像ローラ１３ｂの端部に固定された導電性樹脂フランジ部材１３２ｆと、現像ローラ１３ｂを回転可能に支持する支持部材１８ｂと、を備え、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの支持部材１８ｂとの接触部分に固定された介在部材２０を有し、介在部材２０は、支持部材１８ｂとの接触部分において、支持部材１８ｂに対する耐磨耗性が、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆより優れている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体に形成した静電潜像を現像するための現像装置、及び前記現像装置を有するプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂電子写真画像形成プロセス（工程）を用いて画像形成動作を行う電子写真画像形成装置が広く使用されている。この電子写真画像形成プロセスにおいては、一様に帯電された（帯電工程）、電子写真感光体に画信号に応じた光照射を行う。これによって電子写真感光体に静電潜像を形成する（露光工程）。そして、この電子写真感光体に対して現像ローラを回転させて現像剤（以下、「トナー」と称す。）を供給し、トナーによって潜像を現像して可視像化する（現像工程）。そして、トナー画像を記録媒体に転写して（転写工程）、それを熱や圧力により定着する（定着工程）。このようにして、記録媒体に画像記録を行う。
【０００３】
このような電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
【０００４】
このプロセスカートリッジ方式によれば、装置本体のメンテナンスをサービスマンによらず、ユーザー自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は広く採用されている。
【０００５】
ここで、画像形成装置本体に着脱自在な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前記プロセス手段としての現像装置が一体化されたものである。
【０００６】
ここで、現像装置では、現像ローラが使用されている。そして前記現像ローラの長手方向両端部には、フランジ部材が固定されている。そして、前記現像ローラは、フランジ部材によって支持部材に回転可能に支持されている。これによって、現像ローラは、現像装置本体に回転可能に支持されている。
【０００７】
そして、現像動作時に現像ローラには、画像形成装置本体に設けれれた電源から現像バイアスが印加される。この現像バイアスにより、現像ローラに担持されている現像剤は、露光工程時に感光体に形成された静電潜像に移動する。そして静電潜像の可視像化（現像）がなされる。
【０００８】
ここで、上記フランジ部材が導電性樹脂にて構成されるものであれば、現像ローラへの給電は、画像形成装置本体の接点から支持部材に固定された電極板、導電性樹脂フランジ部材を介して行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながら、画像形成装置の高速化が進むと、特に連続画像形成においては、現像ローラが回転し続ける。この際に、支持部材とフランジ部材とが摺動することによって回転動作が行われる。ところで、フランジ部材が現像バイアスの給電機能を兼ねている場合には、支持部材の摩耗が進むことことがある。これは、フランジ部材の材料を選択するにあたって、磨耗性よりも導電性を重視して材料の選択を行うからである。よって、現像バイアスを印加するための電気接点の接触が不良となるおそれがある。
【特許文献１】特開平９−１５９６７号公報（第２６項、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、現像ローラへの現像バイアスの給電が良好に実現できる現像装置、及び、プロセスカートリッジを提供することである。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、耐久性に優れた現像装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、長期に亘って良好な画像を得ることが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である。
【００１３】
本発明の他の目的は、現像ローラを回転可能に支持する支持部材がフランジ部材によって磨耗されにくい現像装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、本発明に係る現像装置及びプロセスカートリッジにて達成される。要約すれば、代表的な本発明によれば、電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を用いて、前記感光体に形成された静電潜像を現像するための導電性現像ローラと、
前記電子写真画像形成装置本体から、前記現像ローラに供給する現像バイアスを受ける接点部材と、
前記接点部材が受けた現像バイアスを前記現像ローラに供給する導電性樹脂フランジ部材であって、前記現像ローラのの端部に固定された導電性樹脂フランジ部材と、
前記現像ローラを回転可能に支持する支持部材と、
前記導電性樹脂フランジ部材と前記支持部材との間に介在する、前記フランジ部材に固定された介在部材であって、前記導電性樹脂フランジ部材よりも前記支持部材を磨耗しにくい介在部材と、
を有することを特徴とする現像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の現像装置及びプロセスカートリッジは、長期に亘って良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施例に係る現像装置及びプロセスカートリッジを図面に則して説明する。
【００１７】
実施例１
以下に本発明に関する一実施例を図面を用いて説明する。ここでは、説明の順序として先ず、本発明が適用される、画像形成装置本体Ａの実施例及び画像形成装置本体Ａに着脱可能なプロセスカートリッジＢの実施例について説明し、次いで本発明の特徴部分である現像装置１３の実施例について説明する。
【００１８】
先ず、画像形成装置本体Ａの全体構成について説明する。
【００１９】
本実施例では、図１に示される構成の電子写真画像形成装置本体Ａを採用する。ドラム形状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」と称する。）２が回転し、その回転過程において周囲に配置された画像形成手段により画像形成が行われる。
【００２０】
先ず、帯電手段１１により感光体ドラム２周面が一様帯電される。そして、光学系１から画像情報に基づいた情報光を感光体ドラム２へ照射する。そして、感光体ドラム２周面に静電潜像を形成する。現像装置１３により、この潜像を現像して現像剤像（トナー像）を形成する。そして、このトナー像の形成と同期して、記録媒体３をカセット４からローラ５及びこれに圧接した圧接部材６で１枚ずつ分離給送する。記録媒体３を搬送ガイド７１ｆに沿って感光体ドラム２に搬送する。そして、感光体ドラム２に形成したトナー像を転写手段９に電圧印加することによって記録媒体３に転写し、その記録媒体３を搬送ガイド７２ｆに沿って定着手段１０へと搬送する。
【００２１】
この定着手段１０は、駆動ローラ１０ａと、ヒータを内蔵した定着ローラ１０ｂとを備え、通過する記録媒体３に熱及び圧力を印加する。これによって、転写されたトナー像を記録媒体３上に定着する。そして、この記録媒体３を排出ローラ対８で搬送し、排出部１９へと排出する。
【００２２】
そして、本実施例では、上記の画像形成手段のいくつかが、画像形成装置Ａに着脱自在にプロセスカートリッジＢとして一体化されている。次に、プロセスカートリッジＢの構成について説明する。
【００２３】
本実施例のプロセスカートリッジＢでは、図２に詳しく示すように、プロセス手段として、感光体ドラム２を帯電させる帯電手段１１、感光体ドラム２に形成された潜像を現像する現像手段１３、感光体ドラム２表面に残留する現像剤（トナー）を除去（クリーニング）するためのクリーニング手段１４が備えられている。
【００２４】
ここで、このプロセスカートリッジＢにおける画像形成動作を詳しく説明すると、感光体ドラム２を回転し、帯電工程にて帯電手段である帯電ローラ１１へ電圧印加して感光体ドラム２の表面を一様に帯電する。そして、露光工程にて、この帯電した感光体ドラム２に対して、光学系１からの光像（情報光）を開口部１２を介して露光して静電潜像を形成する。前記潜像を現像工程にて現像装置１３で現像する。
【００２５】
ここで、現像装置１３について説明する。現像装置１３は、カートリッジＢの筐体の一部ともなっているトナー収納部としての現像枠体１３ｄ内のトナーを、送り手段である回転可能な搬送手段１３ａで現像ローラ１３ｂの設けられている方向へ送り出する。尚、現像ローラ１３ｂは固定磁石を内蔵している．そして、現像ローラ１３ｂを回転させると共に、現像ブレード１３ｃによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１３ｂの表面に形成する。そして、現像バイアスを印加してトナーを潜像に応じて感光体ドラム２へ転移させる。これによって、感光体ドラム２にトナー像を形成する。
【００２６】
そして、画像形成装置本体Ａに設けられた転写手段９にトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光体ドラム２に形成されたトナー像を記録媒体３に転写する（転写工程）。その後は、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１４によって感光体ドラム２に残留したトナーを掻き落とす。そして、除去したトナーをスクイシート１５によってすくい取り、除去トナー収納部１６へ集める。このように、クリーニング手段によって感光体ドラム２上の残留トナーを除去する。
【００２７】
尚、カートリッジＢは、現像枠体１３ｄと蓋部材１３ｅを溶着して一体化したトナー現像枠体と、クリーニング枠体１７とを結合して構成したカートリッジ枠体に前記各部材を収納してカートリッジ化され、画像形成装置本体Ａに設けたカートリッジ装着手段（不図示）によって取り外し可能に装着される。
【００２８】
次に、図３と図４を用いて現像ローラ１３ｂの構成について説明する。ここで、図３は、現像ローラ１３ｂ長手方向の断面図、図４は、現像ローラ１３ｂ端部で非駆動側の導電性樹脂フランジ部材周辺の接点構成を示す図である。
【００２９】
上記したように、現像装置１３は、現像ローラ１３ｂを回転させると共に、現像ブレード１３ｃによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１３ｂの表面に形成する。そして、現像ローラ１３ｂに現像バイアスを印加してトナーを静電潜像に応じて感光体ドラム２へ転移させる。これによって現像動作を行う。そして、本実施例の現像ローラ１３ｂは、アルミニウム、ステンレス鋼等の導電性、非磁性の円筒状部材で構成されている。そして、現像ローラ１３ｂの内部には磁界発生手段であるマグネットローラ１３２ｂが配されている。そして、下記に説明するそのフランジ部分を通して、装置本体から受けた現像バイアスが現像ローラ１３ｂに給電される。
【００３０】
図３に示すように、現像ローラ１３ｂ長手方向両端には、嵌合固定されたフランジ部材１３１ｆ（駆動側）、１３２ｆ（非駆動側）が設けられている。
【００３１】
ここで、左側（駆動）側のフランジ部材１３１ｆは、現像ローラ１３ｂの左端部に圧入、接着、カシメ等の方法によって固定されている。また、フランジ部材１３１ｆの軸部を、トナー現像枠体１３ｄに固定された支持部材１８ａによって回転自在に支持されている。又、フランジ部材１３１ｆには、感光体ドラム２の端部に設けられたドラムギア（不図示）からの駆動力を受けるスリーブギア１９が設けられている。従って、現像ローラ１３ｂは、感光体ドラム２から駆動力を受けて所定の周速で回転する。
【００３２】
一方、図４に示すように、現像ローラ１３ｂの右端（非駆動）側には、末端の、現像装置側に設けられた支持部材１８ｂとの摩擦を受ける部分に介在部材２０が固定さている。即ち、介在部材２０が、前記フランジ部材１３２ｆと前記支持部材１８ｂとの間に介在している。そして、フランジ部材１３２ｆは、現像ローラ１３ｂと同軸線上に位置する略円筒状又はリング状部分を有し、そして、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３２ｆの前記略円筒状又はリング状部分の外周部に嵌合され、接着又は圧入等にて固定されている。
【００３３】
ここで、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３２ｆの材質よりも前記支持部材１８ｂを磨耗しにくい材質で形成されている。そして、本実施例では、現像ローラ１３ｂの一端に、導電性の樹脂で形成されたフランジ部材１３２ｆが圧入、或いは、カシメ等の機械的方法によって固定されている。そして、このフランジ部材１３２ｆの円筒状又はリング状部分の外周部に導電性の樹脂で形成された介在部材２０が固定されている。これによって、現像ローラ１３ｂは、介在部材２０を介して支持部材１８ｂに回転自在に支持されている。そして、現像ローラ１３ｂは支持部材１８ｂを介して現像枠体１３ｄに取り付けられている。
【００３４】
本実施例では、前述した通り、現像ローラ１３ｂの非駆動端において、現像バイアス給電部からの給電経路における摺擦部分において、介在部材２０が設けられている。従って、フランジ部材１３２ｆと支持部材１８ｂとの間に介在部材２０が介在している。そして、介在部材２０が支持部材１８ｂと摺動する。これによって、フランジ部材１３２ｆが支持部材１８ｂと摺擦してフランジ部材１３２ｆが支持部材１８ｂを摩耗することを低減できる。従って、良好な現像バイアスの印加が実現され、良好な画像形成を長期にわたって実施することができ、良好な画像を得ることができる。
【００３５】
ここで、前述した通り、現像ローラ１３１の回転時に、この介在部材２０は、フランジ部材１３が支持部材１８ｂを磨耗するのと比較して、支持部材１８ｂを磨耗する量が少ない。即ち、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３よりも前記支持部材１８ｂを磨耗しにくい。
【００３６】
ここで、この図４と、図５及び図６を用いて、右（非駆動）側の導電性樹脂フランジ部材１３２ｆ周辺の接点構成について説明する。
【００３７】
本実施例では、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの外周に、略円筒状或いはリング状の介在部材２０を固定している。固定方法として、図５（ａ）に示すように、介在部材２０を導電性樹脂フランジ部材１３２ｆ外周に嵌合させ、介在部材２０の導電性樹脂フランジ端面１３１ｇと対向する断面部分に対向面２０ａを設ける。そして、図５（ｂ）に示すように、フランジ部材１３２ｆの端部外側から端部内側へと押しつける方向である矢印の向きから、超音波溶接による溶接方法において、溶着ホーン（不図示）を当接させ、介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに固定している。そして、図５（ｃ）に示すように、フランジ部材１３２ｆ内周に導電性の圧縮コイルバネ２１を圧入等によって挿入して、フランジ部材１３２ｆの準備は完了する。
【００３８】
次に、図５（ｃ）に示す組み立て作業を完了したフランジ部材１３２ｆを現像ローラ１３ｂに対し圧入する。ここで、圧縮コイルバネ２１のバネの巻き方向は、現像ローラ１３ｂ長手方向外側から内側に向かって現像ローラ１３ｂの回転方向と逆方向にする。これにより、現像ローラ１３ｂの回転によって生じるフランジ部材１３２ｆとの摩擦力が圧縮コイルバネ２１の外径を広げる方向に作用する。そのため、現像ローラ１３ｂが回転すると、圧縮コイルバネ２１はフランジ１３２ｆに対し、締まった状態で確実に固定される。
【００３９】
次に、図６に示すように、現像ローラ１３ｂの端部には感光体ドラム２との距離を一定に保つための間隔保持部材２２がその一端に嵌められている。一方、支持部材１８ｂの現像ローラ１３ｂ端部に対して外側には電気接点部材２３が嵌められている。そして、支持部材１８ｂと介在部材２０とが嵌合している。これによって、現像ローラ１３ｂは介在部材２０、フランジ部材１３２ｆを介して、トナー現像枠体１３ｄに回転可能に支持されている。そして現像ローラ１３ｂに駆動力がかかると圧縮コイルバネ２１は電気接点部材２３に対して摺動する。
【００４０】
又、電気接点部材２３にはカートリッジＢの外部に露出する露出部（カートリッジ電気接点）２３ａが設けられている。そしてカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに装着すると、露出部（カートリッジ電気接点）２３ａが装置本体の電源と接続された装置電気接点（不図示）と接触する。
【００４１】
前述した通り、本実施例を適用した現像装置１３を備えたカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに装着すると、画像形成装置本体に設けられた装置電気接点から前記電気接点部材２３、前記導電性圧縮コイルバネ２１、及び、前記導電性樹脂フランジ部材１３２ｆを介して、画像形成装置本体から現像ローラ１３ｂに現像バイアスが印加される。
【００４２】
ここで、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて、フランジ１３２ｆに介在部材２０を固定する動作について説明する。
【００４３】
図に示すように、フランジ端面１３１ｇに突起部１３１ｅを設ける。そして、又介在部材２０の端面に穴部２０ｂを設ける。そして、前記フランジ突起部１３１ｅで前記穴部２０ｂを係止する。尚、突起部１３１ｅを熱カシメや超音波カシメ等によってつぶして固定しても良い。
【００４４】
又、上述のように、介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに圧入しても良いし、又、接着して固定しても良い（不図示）。
【００４５】
更に、フランジ部材１３２ｆと介在部材２０を別部品で構成しなくとも、図８に示すように、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆと介在部材２０を、２種類の材料１３３ｆと２０ｘで２色成型によって一体に成型しても良い。尚、図８において、斜線で示す部分が樹脂２０ｘによって成形された介在部材２０である。介在部材２０はフランジ部材１３２ｆと２色成型されている。
【００４６】
ここで、導電性樹脂１３３ｆは、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリカーボネード（ＰＣ）を含む樹脂に導電性を備えさせるための導電性物質（カーボンブッラクやカーボンファイバー）を充填した樹脂によって形成されている。
【００４７】
又、支持部材１８ｂ、及び、前記介在部材２０の材質は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリトニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）のいずれかであり、両部材１８ｂ、２０ｘはこれらの材質で形成されている。
【００４８】
ここで、ｉ）介在部材２０を導電性樹脂フランジ部材１３２ｆに固定し、介在部材２０と支持部材１８ｂとを摺動させた場合、ｉｉ）介在部材２０を取り付けずに、導電性樹脂フランジ１３２ｆと支持部材１８ｂとを直に摺動させた場合のそれぞれについて、画像形成装置本体Ａで画像形成を行った（耐久枚数：３，０００枚）。その結果を、良好な画像が得られた場合には○、軽微な周期ムラが発生している画像には△、周期ムラの目立つ画像には×を付して、表１に示した。これによって、効果確認を行った。
【００４９】
本検討においては、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆは、ポリアセタール（ＰＯＭ）にカーボンファイバーを含ませたもの、軸支持部材１８ｂはポリスチレン（ＰＳ）、介在部材２０にはポリアセタール（ＰＯＭ）を用いた。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１の結果から明らかな如く、介在部材２０を用いることで、支持部材１８ｂの磨耗が軽減され、耐久を通じて良好な画像が得られることが分かる。
【００５２】
介在部材２０を設けない場合には、フランジ部材１３２ｆによって、支持部材１８ｂを磨耗させてしまい、耐久に従って、精度が悪化し、周期ムラ画像が発生したと考えられる。ここで、フランジ部材１３２ｆには、先述したように、導電性を向上させるために、カーボンファイバーやカーボンブラックが含まれている。従って、前記フランジ部材１３２ｆは、前記支持部材１８ｂを磨耗させてしまったと考えられる。
【００５３】
一方、フランジ部材１３２ｆよりも支持部材１８ｂを磨耗させる量が少ない介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに固定し、介在部材２０と支持部材１８ｂを摺動させると、磨耗が抑えられる。その結果、トルク変動、現像ローラ１３ｂの回転変動を抑えることができ良好な画像を耐久を通じて得ることができた。
【００５４】
又、支持部材１８ｂにポリアセタール（ＰＯＭ）を用いた場合でもほぼ同等な結果が得られた（介在部材、導電性樹脂フランジ部材の材質は前記と同じ）。
【００５５】
更に、支持部材１８ｂ、及び、介在部材２０の材質に、上述した組み合わせ以外にも、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリトニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）のいずれかを用いた場合でも同様な効果が得られる。
【００５６】
上述したように、本実施例の現像装置及びプロセスカートリッジによれば、長期に亘って良好な画像を得ることができる。
【００５７】
実施例２
本実施例では、フランジ部材１３２ｆに介在部材２０を固定した現像装置１３において、実施例１に説明した、介在部材２０がフランジ部材１３２ｆの外周に固定され、支持部材１８ｂで回転可能に支持する構成に対し、介在部材２０をフランジ部材１３２ｆの略円筒状又はリング状部分の内周に固定する構成について説明する。尚、現像装置を備えたカートリッジＢ、カートリッジＢを着脱可能な画像形成装置Ａは実施例１と同一であるため同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図９において、現像ローラ１３ｂの長手方向を示す。本実施例でも、現像ローラ１３ｂ長手方向両端には、嵌合固定させたフランジ部材１３１ｆ（駆動側）、１３２ｆ（非駆動側）が固定されている。ここでは、左（駆動）側のフランジ部材１３１ｆの構成や、又は、現像ローラ１３ｂ構成は実施例１と同様である。従って、ここでは導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの周辺の接点構成について説明する。
【００５９】
現像ローラ１３ｂの非駆動側の端部を拡大して示した図１０に示すように、末端の、現像装置側に設けられた支持部材１８ｂとの摩擦を受ける部分に介在部材２０が固定された、導電性樹脂から構成されるフランジ部材１３２ｆが圧入し、カシメ等の機械的方法によって現像ローラ１３ｂに固定され、現像ローラ１３ｂを回転自在に支持する支持部材１８ｂを介して現像枠体１３ｄに取り付けられている。そして、本実施例では、支持部材１８ｂが、現像ローラ１３ｂ端部から軸方向に内側に突入し、この突入部分１８１ｂの外周部分に、フランジ部材１３２ｆに固定された介在部材２０が接触している。
【００６０】
そして、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、導電性樹脂で構成されたフランジ部材１３２ｆの略円筒状又はリング状とされる内周には、介在部材２０が嵌合され且つ固定されている。
【００６１】
ここで、固定方法としては、実施例１でも説明した方法を用いる。つまり、介在部材２０に導電性樹脂フランジ端面１３１ｇに対向する対向面２０ａを設け超音波溶着によって固定する方法をとっても、又、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、導電性樹脂フランジ端面１３１ｇに突起１３１ｅを設け、突起部１３１ｅに係止するような穴部２０ｂを介在部材２０に設け、突起部１３１ｅを熱カシメ又は超音波カシメ等でつぶして固定しても良い。
【００６２】
上記手段のいずれかによって、介在部材２０が固定された導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの外周部には、図１３に示すように導電性の圧縮コイルバネ２１が圧入等によって固定される。実施例１においては、圧縮コイルバネ２１がフランジ部材１３２ｆの内周部に設けられたのに対し、本実施例では、外周部に設けられる。
【００６３】
ここで、圧縮コイルバネ２１のバネの巻き方向は、現像ローラ１３ｂ長手方向外側から内側に向かって現像ローラ１３ｂの回転方向と同方向にした。これによって、現像ローラ１３ｂの回転によって生じるフランジ部材１３２ｆとの摩擦力が圧縮コイルバネ２１の内径を締める方向に作用する。そのため現像ローラ１３ｂが回転すると、圧縮コイルバネ２１は該導電性樹脂フランジ部材１３２ｆに対し、締まった状態で確実に固定される。
【００６４】
又、介在部材２０と嵌合し、現像ローラ１３ｂを現像枠体１３ｄに回転可能に支持する支持部材１８ｂの一端には電気接点部材２３が設けられている。そして、現像ローラ１３ｂに駆動力がかかると、圧縮コイルバネ２１は電気接点部材２３に対し摺動する。
【００６５】
又、電気接点部材２３は、カートリッジＢ外部に露出する露出部（カートリッジ電気接点）２３ａが設けられている。そして、画像形成装置本体Ａに装着すると、露出部２３ａが装置本体の電源と接続された装置接点（不図示）と接触する。
【００６６】
つまり、本実施例の現像装置１３を備えたプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに挿入した場合、画像形成装置接点から電気接点部材２３、圧縮コイルバネ２１、及び、フランジ部材１３２ｆを介して、現像ローラ１３ｂに現像バイアスが印加される。
【００６７】
実施例１と同様に、フランジ部材１３２ｆが支持部材１８ｂを磨耗するのと比較して、支持部材１８ｂを磨耗する量が少ない介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに固定している。尚、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３２ｆよりも前記支持部材１８ｂを磨耗しにくい。そのため、現像ローラ１３ｂが回転することで、フランジ部材とは摺動せずに、介在部材２０と支持部材１８ｂとが摺動する。その結果支持部材１８ｂの磨耗を防げ、耐久を通じて良好な画像を得ることが可能である。
【００６８】
ここで、導電性樹脂フランジの材質、介在部材、支持部材の材質は実施例１に示したいずれであっても良い。
【００６９】
又、本実施例では、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆと電気接点部材２３との間に圧縮コイルバネ２１を用いたが、例えば、図１４に示すような、支持部材１８に設けられた接点部材２４であっても良い。即ち、電気接点部材２４の一部にバネ性形状２４ｂを追加し、フランジ部材１３２ｆに、アルミニウム、ステンレス鋼等の導電性、非磁性から構成される導電部材２５を固定する。そして、前記電気接点部材のバネ性形状２４ｂを導電部材２５に当接させるよう構成しても良い。
【００７０】
従って、現像ローラ１３ｂへの給電は、装置電気接点から露出部（カートリッジ電気接点）２４ａ、接点部材２４のバネ性形状２４ｂから導電部材２５、導電部材２５の抜け止め形状２５ａから導電性樹脂フランジ部材１３２ｆを介して行われる。
【００７１】
尚、実施例１、２については、現像ローラのフランジ部材の非駆動側の端部において、現像バイアスが給電され、その部分で支持部材の摺動部分において本発明を適用した。しかしながら、駆動側に現像バイアスが給電されるための電気接点部材が設けられるなら、駆動側の端部において本発明は適用可能である。
【００７２】
更に、実施例１、２に説明した現像ローラを有する現像装置を有するものであれば、画像形成装置及びプロセスカートリッジの構成は、図１、図２に示したものに限定されない。例えば、画像形成装置においては、感光体ドラム、プロセスカートリッジを複数個有するカラー画像形成装置や、中間転写体を有する画像形成装置においても、本発明は適用できる。また、プロセスカートリッジは、クリーニング手段や帯電手段のどちらかを有するものや、これらを有さないものにおいても、本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る現像ローラの一例を示す長手方向断面図である。
【図４】本発明に係る現像ローラの一例を示す長手端部拡大断面図である。
【図５】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る現像ローラの一例を示す長手端部分解図である。
【図７】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る現像ローラの他の例を示す端部拡大断面図である。
【図９】本発明に係る現像ローラの他の例を示す長手方向断面図である。
【図１０】本発明に係る現像ローラの他の例を示す長手端部拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の他の例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の他の例を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る現像ローラの他の例を示す長手端部分解図である。
【図１４】本発明に係る現像ローラの他の例を示す端部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
２ 感光体ドラム（像担持体）
１３ 現像装置
１３ｂ 現像ローラ
１８ｂ 支持部材
２０ 介在部材
２０ａ 対向面
２０ｂ 穴部
２０ｘ 耐摩耗性樹脂
２１ 圧縮コイルバネ
２３、２４ 接点部材
１３１ｅ 突起部
１３２ｂ マグネットローラ
１３２ｆ 導電性樹脂フランジ部材
Ａ 画像形成装置
Ｂ プロセスカートリッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真感光体に形成した静電潜像を現像するための現像装置、及び前記現像装置を有するプロセスカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂電子写真画像形成プロセス（工程）を用いて画像形成動作を行う電子写真画像形成装置が広く使用されている。この電子写真画像形成プロセスにおいては、一様に帯電された（帯電工程）、電子写真感光体に画信号に応じた光照射を行う。これによって電子写真感光体に静電潜像を形成する（露光工程）。そして、この電子写真感光体に対して現像ローラを回転させて現像剤（以下、「トナー」と称す。）を供給し、トナーによって潜像を現像して可視像化する（現像工程）。そして、トナー画像を記録媒体に転写して（転写工程）、それを熱や圧力により定着する（定着工程）。このようにして、記録媒体に画像記録を行う。
【０００３】
このような電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。
【０００４】
このプロセスカートリッジ方式によれば、装置本体のメンテナンスをサービスマンによらず、ユーザー自身で行うことが出来るので、格段に操作性を向上させることができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は広く採用されている。
【０００５】
ここで、画像形成装置本体に着脱自在な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前記プロセス手段としての現像装置が一体化されたものである。
【０００６】
ここで、現像装置では、現像ローラが使用されている。そして前記現像ローラの長手方向両端部には、フランジ部材が固定されている。そして、前記現像ローラは、フランジ部材によって支持部材に回転可能に支持されている。これによって、現像ローラは、現像装置本体に回転可能に支持されている。
【０００７】
そして、現像動作時に現像ローラには、画像形成装置本体に設けれれた電源から現像バイアスが印加される。この現像バイアスにより、現像ローラに担持されている現像剤は、露光工程時に感光体に形成された静電潜像に移動する。そして静電潜像の可視像化（現像）がなされる。
【０００８】
ここで、上記フランジ部材が導電性樹脂にて構成されるものであれば、現像ローラへの給電は、画像形成装置本体の接点から支持部材に固定された電極板、導電性樹脂フランジ部材を介して行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
しかしながら、画像形成装置の高速化が進むと、特に連続画像形成においては、現像ローラが回転し続ける。この際に、支持部材とフランジ部材とが摺動することによって回転動作が行われる。ところで、フランジ部材が現像バイアスの給電機能を兼ねている場合には、支持部材の摩耗が進むことことがある。これは、フランジ部材の材料を選択するにあたって、磨耗性よりも導電性を重視して材料の選択を行うからである。よって、現像バイアスを印加するための電気接点の接触が不良となるおそれがある。
【特許文献１】特開平９−１５９６７号公報（第２６項、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、現像ローラへの現像バイアスの給電が良好に実現できる現像装置、及び、プロセスカートリッジを提供することである。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、耐久性に優れた現像装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、長期に亘って良好な画像を得ることが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である。
【００１３】
本発明の他の目的は、現像ローラを回転可能に支持する支持部材がフランジ部材によって磨耗されにくい現像装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、本発明に係る現像装置及びプロセスカートリッジにて達成される。要約すれば、代表的な本発明によれば、電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を用いて、前記感光体に形成された静電潜像を現像するための導電性現像ローラと、
前記電子写真画像形成装置本体から、前記現像ローラに供給する現像バイアスを受ける接点部材と、
前記接点部材が受けた現像バイアスを前記現像ローラに供給する導電性樹脂フランジ部材であって、前記現像ローラのの端部に固定された導電性樹脂フランジ部材と、
前記現像ローラを回転可能に支持する支持部材と、
前記導電性樹脂フランジ部材と前記支持部材との間に介在する、前記フランジ部材に固定された介在部材であって、前記導電性樹脂フランジ部材よりも前記支持部材を磨耗しにくい介在部材と、
を有することを特徴とする現像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の現像装置及びプロセスカートリッジは、長期に亘って良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施例に係る現像装置及びプロセスカートリッジを図面に則して説明する。
【００１７】
実施例１
以下に本発明に関する一実施例を図面を用いて説明する。ここでは、説明の順序として先ず、本発明が適用される、画像形成装置本体Ａの実施例及び画像形成装置本体Ａに着脱可能なプロセスカートリッジＢの実施例について説明し、次いで本発明の特徴部分である現像装置１３の実施例について説明する。
【００１８】
先ず、画像形成装置本体Ａの全体構成について説明する。
【００１９】
本実施例では、図１に示される構成の電子写真画像形成装置本体Ａを採用する。ドラム形状の電子写真感光体（以下、「感光体ドラム」と称する。）２が回転し、その回転過程において周囲に配置された画像形成手段により画像形成が行われる。
【００２０】
先ず、帯電手段１１により感光体ドラム２周面が一様帯電される。そして、光学系１から画像情報に基づいた情報光を感光体ドラム２へ照射する。そして、感光体ドラム２周面に静電潜像を形成する。現像装置１３により、この潜像を現像して現像剤像（トナー像）を形成する。そして、このトナー像の形成と同期して、記録媒体３をカセット４からローラ５及びこれに圧接した圧接部材６で１枚ずつ分離給送する。記録媒体３を搬送ガイド７１ｆに沿って感光体ドラム２に搬送する。そして、感光体ドラム２に形成したトナー像を転写手段９に電圧印加することによって記録媒体３に転写し、その記録媒体３を搬送ガイド７２ｆに沿って定着手段１０へと搬送する。
【００２１】
この定着手段１０は、駆動ローラ１０ａと、ヒータを内蔵した定着ローラ１０ｂとを備え、通過する記録媒体３に熱及び圧力を印加する。これによって、転写されたトナー像を記録媒体３上に定着する。そして、この記録媒体３を排出ローラ対８で搬送し、排出部１９へと排出する。
【００２２】
そして、本実施例では、上記の画像形成手段のいくつかが、画像形成装置Ａに着脱自在にプロセスカートリッジＢとして一体化されている。次に、プロセスカートリッジＢの構成について説明する。
【００２３】
本実施例のプロセスカートリッジＢでは、図２に詳しく示すように、プロセス手段として、感光体ドラム２を帯電させる帯電手段１１、感光体ドラム２に形成された潜像を現像する現像手段１３、感光体ドラム２表面に残留する現像剤（トナー）を除去（クリーニング）するためのクリーニング手段１４が備えられている。
【００２４】
ここで、このプロセスカートリッジＢにおける画像形成動作を詳しく説明すると、感光体ドラム２を回転し、帯電工程にて帯電手段である帯電ローラ１１へ電圧印加して感光体ドラム２の表面を一様に帯電する。そして、露光工程にて、この帯電した感光体ドラム２に対して、光学系１からの光像（情報光）を開口部１２を介して露光して静電潜像を形成する。前記潜像を現像工程にて現像装置１３で現像する。
【００２５】
ここで、現像装置１３について説明する。現像装置１３は、カートリッジＢの筐体の一部ともなっているトナー収納部としての現像枠体１３ｄ内のトナーを、送り手段である回転可能な搬送手段１３ａで現像ローラ１３ｂの設けられている方向へ送り出する。尚、現像ローラ１３ｂは固定磁石を内蔵している．そして、現像ローラ１３ｂを回転させると共に、現像ブレード１３ｃによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１３ｂの表面に形成する。そして、現像バイアスを印加してトナーを潜像に応じて感光体ドラム２へ転移させる。これによって、感光体ドラム２にトナー像を形成する。
【００２６】
そして、画像形成装置本体Ａに設けられた転写手段９にトナー像と逆極性の電圧を印加して、感光体ドラム２に形成されたトナー像を記録媒体３に転写する（転写工程）。その後は、クリーニング手段としてのクリーニングブレード１４によって感光体ドラム２に残留したトナーを掻き落とす。そして、除去したトナーをスクイシート１５によってすくい取り、除去トナー収納部１６へ集める。このように、クリーニング手段によって感光体ドラム２上の残留トナーを除去する。
【００２７】
尚、カートリッジＢは、現像枠体１３ｄと蓋部材１３ｅを溶着して一体化したトナー現像枠体と、クリーニング枠体１７とを結合して構成したカートリッジ枠体に前記各部材を収納してカートリッジ化され、画像形成装置本体Ａに設けたカートリッジ装着手段（不図示）によって取り外し可能に装着される。
【００２８】
次に、図３と図４を用いて現像ローラ１３ｂの構成について説明する。ここで、図３は、現像ローラ１３ｂ長手方向の断面図、図４は、現像ローラ１３ｂ端部で非駆動側の導電性樹脂フランジ部材周辺の接点構成を示す図である。
【００２９】
上記したように、現像装置１３は、現像ローラ１３ｂを回転させると共に、現像ブレード１３ｃによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ１３ｂの表面に形成する。そして、現像ローラ１３ｂに現像バイアスを印加してトナーを静電潜像に応じて感光体ドラム２へ転移させる。これによって現像動作を行う。そして、本実施例の現像ローラ１３ｂは、アルミニウム、ステンレス鋼等の導電性、非磁性の円筒状部材で構成されている。そして、現像ローラ１３ｂの内部には磁界発生手段であるマグネットローラ１３２ｂが配されている。そして、下記に説明するそのフランジ部分を通して、装置本体から受けた現像バイアスが現像ローラ１３ｂに給電される。
【００３０】
図３に示すように、現像ローラ１３ｂ長手方向両端には、嵌合固定されたフランジ部材１３１ｆ（駆動側）、１３２ｆ（非駆動側）が設けられている。
【００３１】
ここで、左側（駆動）側のフランジ部材１３１ｆは、現像ローラ１３ｂの左端部に圧入、接着、カシメ等の方法によって固定されている。また、フランジ部材１３１ｆの軸部を、トナー現像枠体１３ｄに固定された支持部材１８ａによって回転自在に支持されている。又、フランジ部材１３１ｆには、感光体ドラム２の端部に設けられたドラムギア（不図示）からの駆動力を受けるスリーブギア１９が設けられている。従って、現像ローラ１３ｂは、感光体ドラム２から駆動力を受けて所定の周速で回転する。
【００３２】
一方、図４に示すように、現像ローラ１３ｂの右端（非駆動）側には、末端の、現像装置側に設けられた支持部材１８ｂとの摩擦を受ける部分に介在部材２０が固定さている。即ち、介在部材２０が、前記フランジ部材１３２ｆと前記支持部材１８ｂとの間に介在している。そして、フランジ部材１３２ｆは、現像ローラ１３ｂと同軸線上に位置する略円筒状又はリング状部分を有し、そして、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３２ｆの前記略円筒状又はリング状部分の外周部に嵌合され、接着又は圧入等にて固定されている。
【００３３】
ここで、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３２ｆの材質よりも前記支持部材１８ｂを磨耗しにくい材質で形成されている。そして、本実施例では、現像ローラ１３ｂの一端に、導電性の樹脂で形成されたフランジ部材１３２ｆが圧入、或いは、カシメ等の機械的方法によって固定されている。そして、このフランジ部材１３２ｆの円筒状又はリング状部分の外周部に導電性の樹脂で形成された介在部材２０が固定されている。これによって、現像ローラ１３ｂは、介在部材２０を介して支持部材１８ｂに回転自在に支持されている。そして、現像ローラ１３ｂは支持部材１８ｂを介して現像枠体１３ｄに取り付けられている。
【００３４】
本実施例では、前述した通り、現像ローラ１３ｂの非駆動端において、現像バイアス給電部からの給電経路における摺擦部分において、介在部材２０が設けられている。従って、フランジ部材１３２ｆと支持部材１８ｂとの間に介在部材２０が介在している。そして、介在部材２０が支持部材１８ｂと摺動する。これによって、フランジ部材１３２ｆが支持部材１８ｂと摺擦してフランジ部材１３２ｆが支持部材１８ｂを摩耗することを低減できる。従って、良好な現像バイアスの印加が実現され、良好な画像形成を長期にわたって実施することができ、良好な画像を得ることができる。
【００３５】
ここで、前述した通り、現像ローラ１３１の回転時に、この介在部材２０は、フランジ部材１３が支持部材１８ｂを磨耗するのと比較して、支持部材１８ｂを磨耗する量が少ない。即ち、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３よりも前記支持部材１８ｂを磨耗しにくい。
【００３６】
ここで、この図４と、図５及び図６を用いて、右（非駆動）側の導電性樹脂フランジ部材１３２ｆ周辺の接点構成について説明する。
【００３７】
本実施例では、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの外周に、略円筒状或いはリング状の介在部材２０を固定している。固定方法として、図５（ａ）に示すように、介在部材２０を導電性樹脂フランジ部材１３２ｆ外周に嵌合させ、介在部材２０の導電性樹脂フランジ端面１３１ｇと対向する断面部分に対向面２０ａを設ける。そして、図５（ｂ）に示すように、フランジ部材１３２ｆの端部外側から端部内側へと押しつける方向である矢印の向きから、超音波溶接による溶接方法において、溶着ホーン（不図示）を当接させ、介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに固定している。そして、図５（ｃ）に示すように、フランジ部材１３２ｆ内周に導電性の圧縮コイルバネ２１を圧入等によって挿入して、フランジ部材１３２ｆの準備は完了する。
【００３８】
次に、図５（ｃ）に示す組み立て作業を完了したフランジ部材１３２ｆを現像ローラ１３ｂに対し圧入する。ここで、圧縮コイルバネ２１のバネの巻き方向は、現像ローラ１３ｂ長手方向外側から内側に向かって現像ローラ１３ｂの回転方向と逆方向にする。これにより、現像ローラ１３ｂの回転によって生じるフランジ部材１３２ｆとの摩擦力が圧縮コイルバネ２１の外径を広げる方向に作用する。そのため、現像ローラ１３ｂが回転すると、圧縮コイルバネ２１はフランジ１３２ｆに対し、締まった状態で確実に固定される。
【００３９】
次に、図６に示すように、現像ローラ１３ｂの端部には感光体ドラム２との距離を一定に保つための間隔保持部材２２がその一端に嵌められている。一方、支持部材１８ｂの現像ローラ１３ｂ端部に対して外側には電気接点部材２３が嵌められている。そして、支持部材１８ｂと介在部材２０とが嵌合している。これによって、現像ローラ１３ｂは介在部材２０、フランジ部材１３２ｆを介して、トナー現像枠体１３ｄに回転可能に支持されている。そして現像ローラ１３ｂに駆動力がかかると圧縮コイルバネ２１は電気接点部材２３に対して摺動する。
【００４０】
又、電気接点部材２３にはカートリッジＢの外部に露出する露出部（カートリッジ電気接点）２３ａが設けられている。そしてカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに装着すると、露出部（カートリッジ電気接点）２３ａが装置本体の電源と接続された装置電気接点（不図示）と接触する。
【００４１】
前述した通り、本実施例を適用した現像装置１３を備えたカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに装着すると、画像形成装置本体に設けられた装置電気接点から前記電気接点部材２３、前記導電性圧縮コイルバネ２１、及び、前記導電性樹脂フランジ部材１３２ｆを介して、画像形成装置本体から現像ローラ１３ｂに現像バイアスが印加される。
【００４２】
ここで、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を用いて、フランジ１３２ｆに介在部材２０を固定する動作について説明する。
【００４３】
図に示すように、フランジ端面１３１ｇに突起部１３１ｅを設ける。そして、又介在部材２０の端面に穴部２０ｂを設ける。そして、前記フランジ突起部１３１ｅで前記穴部２０ｂを係止する。尚、突起部１３１ｅを熱カシメや超音波カシメ等によってつぶして固定しても良い。
【００４４】
又、上述のように、介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに圧入しても良いし、又、接着して固定しても良い（不図示）。
【００４５】
更に、フランジ部材１３２ｆと介在部材２０を別部品で構成しなくとも、図８に示すように、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆと介在部材２０を、２種類の材料１３３ｆと２０ｘで２色成型によって一体に成型しても良い。尚、図８において、斜線で示す部分が樹脂２０ｘによって成形された介在部材２０である。介在部材２０はフランジ部材１３２ｆと２色成型されている。
【００４６】
ここで、導電性樹脂１３３ｆは、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリカーボネード（ＰＣ）を含む樹脂に導電性を備えさせるための導電性物質（カーボンブッラクやカーボンファイバー）を充填した樹脂によって形成されている。
【００４７】
又、支持部材１８ｂ、及び、前記介在部材２０の材質は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリトニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）のいずれかであり、両部材１８ｂ、２０ｘはこれらの材質で形成されている。
【００４８】
ここで、ｉ）介在部材２０を導電性樹脂フランジ部材１３２ｆに固定し、介在部材２０と支持部材１８ｂとを摺動させた場合、ｉｉ）介在部材２０を取り付けずに、導電性樹脂フランジ１３２ｆと支持部材１８ｂとを直に摺動させた場合のそれぞれについて、画像形成装置本体Ａで画像形成を行った（耐久枚数：３，０００枚）。その結果を、良好な画像が得られた場合には○、軽微な周期ムラが発生している画像には△、周期ムラの目立つ画像には×を付して、表１に示した。これによって、効果確認を行った。
【００４９】
本検討においては、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆは、ポリアセタール（ＰＯＭ）にカーボンファイバーを含ませたもの、軸支持部材１８ｂはポリスチレン（ＰＳ）、介在部材２０にはポリアセタール（ＰＯＭ）を用いた。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１の結果から明らかな如く、介在部材２０を用いることで、支持部材１８ｂの磨耗が軽減され、耐久を通じて良好な画像が得られることが分かる。
【００５２】
介在部材２０を設けない場合には、フランジ部材１３２ｆによって、支持部材１８ｂを磨耗させてしまい、耐久に従って、精度が悪化し、周期ムラ画像が発生したと考えられる。ここで、フランジ部材１３２ｆには、先述したように、導電性を向上させるために、カーボンファイバーやカーボンブラックが含まれている。従って、前記フランジ部材１３２ｆは、前記支持部材１８ｂを磨耗させてしまったと考えられる。
【００５３】
一方、フランジ部材１３２ｆよりも支持部材１８ｂを磨耗させる量が少ない介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに固定し、介在部材２０と支持部材１８ｂを摺動させると、磨耗が抑えられる。その結果、トルク変動、現像ローラ１３ｂの回転変動を抑えることができ良好な画像を耐久を通じて得ることができた。
【００５４】
又、支持部材１８ｂにポリアセタール（ＰＯＭ）を用いた場合でもほぼ同等な結果が得られた（介在部材、導電性樹脂フランジ部材の材質は前記と同じ）。
【００５５】
更に、支持部材１８ｂ、及び、介在部材２０の材質に、上述した組み合わせ以外にも、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリトニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）のいずれかを用いた場合でも同様な効果が得られる。
【００５６】
上述したように、本実施例の現像装置及びプロセスカートリッジによれば、長期に亘って良好な画像を得ることができる。
【００５７】
実施例２
本実施例では、フランジ部材１３２ｆに介在部材２０を固定した現像装置１３において、実施例１に説明した、介在部材２０がフランジ部材１３２ｆの外周に固定され、支持部材１８ｂで回転可能に支持する構成に対し、介在部材２０をフランジ部材１３２ｆの略円筒状又はリング状部分の内周に固定する構成について説明する。尚、現像装置を備えたカートリッジＢ、カートリッジＢを着脱可能な画像形成装置Ａは実施例１と同一であるため同一符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図９において、現像ローラ１３ｂの長手方向を示す。本実施例でも、現像ローラ１３ｂ長手方向両端には、嵌合固定させたフランジ部材１３１ｆ（駆動側）、１３２ｆ（非駆動側）が固定されている。ここでは、左（駆動）側のフランジ部材１３１ｆの構成や、又は、現像ローラ１３ｂ構成は実施例１と同様である。従って、ここでは導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの周辺の接点構成について説明する。
【００５９】
現像ローラ１３ｂの非駆動側の端部を拡大して示した図１０に示すように、末端の、現像装置側に設けられた支持部材１８ｂとの摩擦を受ける部分に介在部材２０が固定された、導電性樹脂から構成されるフランジ部材１３２ｆが圧入し、カシメ等の機械的方法によって現像ローラ１３ｂに固定され、現像ローラ１３ｂを回転自在に支持する支持部材１８ｂを介して現像枠体１３ｄに取り付けられている。そして、本実施例では、支持部材１８ｂが、現像ローラ１３ｂ端部から軸方向に内側に突入し、この突入部分１８１ｂの外周部分に、フランジ部材１３２ｆに固定された介在部材２０が接触している。
【００６０】
そして、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、導電性樹脂で構成されたフランジ部材１３２ｆの略円筒状又はリング状とされる内周には、介在部材２０が嵌合され且つ固定されている。
【００６１】
ここで、固定方法としては、実施例１でも説明した方法を用いる。つまり、介在部材２０に導電性樹脂フランジ端面１３１ｇに対向する対向面２０ａを設け超音波溶着によって固定する方法をとっても、又、図１２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、導電性樹脂フランジ端面１３１ｇに突起１３１ｅを設け、突起部１３１ｅに係止するような穴部２０ｂを介在部材２０に設け、突起部１３１ｅを熱カシメ又は超音波カシメ等でつぶして固定しても良い。
【００６２】
上記手段のいずれかによって、介在部材２０が固定された導電性樹脂フランジ部材１３２ｆの外周部には、図１３に示すように導電性の圧縮コイルバネ２１が圧入等によって固定される。実施例１においては、圧縮コイルバネ２１がフランジ部材１３２ｆの内周部に設けられたのに対し、本実施例では、外周部に設けられる。
【００６３】
ここで、圧縮コイルバネ２１のバネの巻き方向は、現像ローラ１３ｂ長手方向外側から内側に向かって現像ローラ１３ｂの回転方向と同方向にした。これによって、現像ローラ１３ｂの回転によって生じるフランジ部材１３２ｆとの摩擦力が圧縮コイルバネ２１の内径を締める方向に作用する。そのため現像ローラ１３ｂが回転すると、圧縮コイルバネ２１は該導電性樹脂フランジ部材１３２ｆに対し、締まった状態で確実に固定される。
【００６４】
又、介在部材２０と嵌合し、現像ローラ１３ｂを現像枠体１３ｄに回転可能に支持する支持部材１８ｂの一端には電気接点部材２３が設けられている。そして、現像ローラ１３ｂに駆動力がかかると、圧縮コイルバネ２１は電気接点部材２３に対し摺動する。
【００６５】
又、電気接点部材２３は、カートリッジＢ外部に露出する露出部（カートリッジ電気接点）２３ａが設けられている。そして、画像形成装置本体Ａに装着すると、露出部２３ａが装置本体の電源と接続された装置接点（不図示）と接触する。
【００６６】
つまり、本実施例の現像装置１３を備えたプロセスカートリッジＢを画像形成装置本体Ａに挿入した場合、画像形成装置接点から電気接点部材２３、圧縮コイルバネ２１、及び、フランジ部材１３２ｆを介して、現像ローラ１３ｂに現像バイアスが印加される。
【００６７】
実施例１と同様に、フランジ部材１３２ｆが支持部材１８ｂを磨耗するのと比較して、支持部材１８ｂを磨耗する量が少ない介在部材２０をフランジ部材１３２ｆに固定している。尚、前記介在部材２０は、前記フランジ部材１３２ｆよりも前記支持部材１８ｂを磨耗しにくい。そのため、現像ローラ１３ｂが回転することで、フランジ部材とは摺動せずに、介在部材２０と支持部材１８ｂとが摺動する。その結果支持部材１８ｂの磨耗を防げ、耐久を通じて良好な画像を得ることが可能である。
【００６８】
ここで、導電性樹脂フランジの材質、介在部材、支持部材の材質は実施例１に示したいずれであっても良い。
【００６９】
又、本実施例では、導電性樹脂フランジ部材１３２ｆと電気接点部材２３との間に圧縮コイルバネ２１を用いたが、例えば、図１４に示すような、支持部材１８に設けられた接点部材２４であっても良い。即ち、電気接点部材２４の一部にバネ性形状２４ｂを追加し、フランジ部材１３２ｆに、アルミニウム、ステンレス鋼等の導電性、非磁性から構成される導電部材２５を固定する。そして、前記電気接点部材のバネ性形状２４ｂを導電部材２５に当接させるよう構成しても良い。
【００７０】
従って、現像ローラ１３ｂへの給電は、装置電気接点から露出部（カートリッジ電気接点）２４ａ、接点部材２４のバネ性形状２４ｂから導電部材２５、導電部材２５の抜け止め形状２５ａから導電性樹脂フランジ部材１３２ｆを介して行われる。
【００７１】
尚、実施例１、２については、現像ローラのフランジ部材の非駆動側の端部において、現像バイアスが給電され、その部分で支持部材の摺動部分において本発明を適用した。しかしながら、駆動側に現像バイアスが給電されるための電気接点部材が設けられるなら、駆動側の端部において本発明は適用可能である。
【００７２】
更に、実施例１、２に説明した現像ローラを有する現像装置を有するものであれば、画像形成装置及びプロセスカートリッジの構成は、図１、図２に示したものに限定されない。例えば、画像形成装置においては、感光体ドラム、プロセスカートリッジを複数個有するカラー画像形成装置や、中間転写体を有する画像形成装置においても、本発明は適用できる。また、プロセスカートリッジは、クリーニング手段や帯電手段のどちらかを有するものや、これらを有さないものにおいても、本発明は適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係るプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る現像ローラの一例を示す長手方向断面図である。
【図４】本発明に係る現像ローラの一例を示す長手端部拡大断面図である。
【図５】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る現像ローラの一例を示す長手端部分解図である。
【図７】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の他の例を示す説明図である。
【図８】本発明に係る現像ローラの他の例を示す端部拡大断面図である。
【図９】本発明に係る現像ローラの他の例を示す長手方向断面図である。
【図１０】本発明に係る現像ローラの他の例を示す長手端部拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の他の例を示す説明図である。
【図１２】本発明に係る現像ローラの組み立て方法の他の例を示す説明図である。
【図１３】本発明に係る現像ローラの他の例を示す長手端部分解図である。
【図１４】本発明に係る現像ローラの他の例を示す端部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
２ 感光体ドラム（像担持体）
１３ 現像装置
１３ｂ 現像ローラ
１８ｂ 支持部材
２０ 介在部材
２０ａ 対向面
２０ｂ 穴部
２０ｘ 耐摩耗性樹脂
２１ 圧縮コイルバネ
２３、２４ 接点部材
１３１ｅ 突起部
１３２ｂ マグネットローラ
１３２ｆ 導電性樹脂フランジ部材
Ａ 画像形成装置
Ｂ プロセスカートリッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を用いて、前記感光体に形成された静電潜像を現像するための導電性現像ローラと、
前記電子写真画像形成装置本体から、前記現像ローラに供給する現像バイアスを受ける接点部材と、
前記接点部材が受けた現像バイアスを前記現像ローラに供給する導電性樹脂フランジ部材であって、前記現像ローラのの端部に固定された導電性樹脂フランジ部材と、
前記現像ローラを回転可能に支持する支持部材と、
前記導電性樹脂フランジ部材と前記支持部材との間に介在する、前記フランジ部材に固定された介在部材であって、前記導電性樹脂フランジ部材よりも前記支持部材を磨耗しにくい介在部材と、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記導電性樹脂フランジ部材は前記現像ローラと同軸線上に位置する略円筒状又はリング状部分を有する、そして、前記介在部材は、前記略円筒状又はリング状部分の外周部に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記導電性樹脂フランジ部材は前記現像ローラと同軸線上に位置する略円筒状又はリング状部分を有する、そして、前記介在部材は、前記略円筒状又はリング状部分の内周部に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記介在部材には、前記導電性樹脂フランジ部材の一面と対向する対向面を有し、該対向面にて、前記導電性樹脂フランジ部材と前記介在部材とが超音波溶着によって固定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記導電性樹脂フランジ部材は突起部を有し、前記介在部材は、前記導電性樹脂フランジ部材に対向し、前記導電性樹脂フランジ部材の突起部に係合する穴部が設けられた対向面を有し、該対向面にて、前記導電性樹脂フランジ部材の突起部と前記介在部材の穴部とが係合することによって、前記介在部材を前記導電性樹脂フランジ部材に固定することを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項６】
前記介在部材は、該導電性樹脂フランジ部材に接着又は圧入によって固定されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項７】
電子写真画像形成装置に用いられる、、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を用いて、前記感光体に形成された静電潜像を現像するための導電性現像ローラと、
前記電子写真画像形成装置本体から、前記現像ローラに供給する現像バイアスを受ける接点部材と、
前記接点部材が受けた現像バイアスを前記現像ローラに供給するフランジ部材であって、前記現像ローラのの端部に固定されたフランジ部材と、
前記フランジ部材外周と嵌合し、前記現像ローラを回転可能に支持する支持部材と、を備え、
前記フランジ部材は、導電性樹脂と耐磨耗性樹脂の２種の材料を含んで、一体に成型され、前記フランジ部材外周部の前記支持部材と嵌合部する被支持部は、前記支持部材に対して前記導電性樹脂より耐磨耗性に優れた前記耐摩耗性樹脂で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
前記導電性樹脂フランジ部材又は前記導電性樹脂は、カーボンファイバーやカーボンブラックを含む、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のいずれかによって構成され、前記介在部材又は前記耐磨耗性樹脂と、前記支持部材は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリトニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）のいずれかによって構成されることを特徴とする請求項１又は請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
電子写真感光体と、請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置と、を有し、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ。
【請求項１】
電子写真画像形成装置に用いられる、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を用いて、前記感光体に形成された静電潜像を現像するための導電性現像ローラと、
前記電子写真画像形成装置本体から、前記現像ローラに供給する現像バイアスを受ける接点部材と、
前記接点部材が受けた現像バイアスを前記現像ローラに供給する導電性樹脂フランジ部材であって、前記現像ローラのの端部に固定された導電性樹脂フランジ部材と、
前記現像ローラを回転可能に支持する支持部材と、
前記導電性樹脂フランジ部材と前記支持部材との間に介在する、前記フランジ部材に固定された介在部材であって、前記導電性樹脂フランジ部材よりも前記支持部材を磨耗しにくい介在部材と、
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記導電性樹脂フランジ部材は前記現像ローラと同軸線上に位置する略円筒状又はリング状部分を有する、そして、前記介在部材は、前記略円筒状又はリング状部分の外周部に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記導電性樹脂フランジ部材は前記現像ローラと同軸線上に位置する略円筒状又はリング状部分を有する、そして、前記介在部材は、前記略円筒状又はリング状部分の内周部に嵌合されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項４】
前記介在部材には、前記導電性樹脂フランジ部材の一面と対向する対向面を有し、該対向面にて、前記導電性樹脂フランジ部材と前記介在部材とが超音波溶着によって固定されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記導電性樹脂フランジ部材は突起部を有し、前記介在部材は、前記導電性樹脂フランジ部材に対向し、前記導電性樹脂フランジ部材の突起部に係合する穴部が設けられた対向面を有し、該対向面にて、前記導電性樹脂フランジ部材の突起部と前記介在部材の穴部とが係合することによって、前記介在部材を前記導電性樹脂フランジ部材に固定することを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項６】
前記介在部材は、該導電性樹脂フランジ部材に接着又は圧入によって固定されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項７】
電子写真画像形成装置に用いられる、、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置において、
現像剤を用いて、前記感光体に形成された静電潜像を現像するための導電性現像ローラと、
前記電子写真画像形成装置本体から、前記現像ローラに供給する現像バイアスを受ける接点部材と、
前記接点部材が受けた現像バイアスを前記現像ローラに供給するフランジ部材であって、前記現像ローラのの端部に固定されたフランジ部材と、
前記フランジ部材外周と嵌合し、前記現像ローラを回転可能に支持する支持部材と、を備え、
前記フランジ部材は、導電性樹脂と耐磨耗性樹脂の２種の材料を含んで、一体に成型され、前記フランジ部材外周部の前記支持部材と嵌合部する被支持部は、前記支持部材に対して前記導電性樹脂より耐磨耗性に優れた前記耐摩耗性樹脂で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
前記導電性樹脂フランジ部材又は前記導電性樹脂は、カーボンファイバーやカーボンブラックを含む、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のいずれかによって構成され、前記介在部材又は前記耐磨耗性樹脂と、前記支持部材は、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、アクリトニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体（ＡＢＳ）のいずれかによって構成されることを特徴とする請求項１又は請求項７に記載の現像装置。
【請求項９】
電子写真感光体と、請求項１〜８のいずれかの項に記載の現像装置と、を有し、電子写真画像形成装置本体に着脱可能な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】
【公開番号】特開２００６−１０６６３６（Ｐ２００６−１０６６３６Ａ）
【公開日】平成１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２９６８９７（Ｐ２００４−２９６８９７）
【出願日】平成１６年１０月８日（２００４．１０．８）
【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１８年４月２０日（２００６．４．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月８日（２００４．１０．８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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