JPH11160973A - 現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像バイアスを確実に現像器へ給電し、現像
バイアスの給電不良による画質不良、電波ノイズの発生
を未然に防止する。 【解決手段】 現像器１８の側面に受電部２４が設けら
れ、受電部２４に受電部材３２がスライド自在に挿入さ
れる。現像器１８にマグネットロール２０の軸部２２と
接触する金属板３４が設けられており、受電部２４の突
出部２６内に圧縮コイルスプリング３６が挿入されて受
電部材３２が付勢される。受電部材３２と接する接触板
４０を取り付けた高圧給電部３８が、回転体１６の側方
に設けられており、高圧電源が接触板４０に接続されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像器を装置寿命
まで未交換で使用可能であって記録用紙上にトナー画像
を形成し得るプリンタ装置、複写機、あるいはファクシ
ミリ等の画像形成装置に好適な現像装置に係わり、特に
現像バイアスの給電機構を有した回転式の現像装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一般的にフルカラープリンタ及びフルカ
ラー複写機においては回転式現像装置が用いられてい
る。この回転式現像装置においては、現像する色の現像
器が感光体に対向している時に、この現象器に現像バイ
アスを供給し感光体上の潜像を現像している。

【０００３】この現像器に現像バイアスを供給する方法
としては、フルカラープリンタ及びフルカラー複写機等
の装置本体側に給電用の給電用部材（例えばステンレス
鋼など）を設け、現像器側のこれと対向する位置に導電
性の給電用部材（例えばステンレス鋼など）を設け、現
像位置において両者を接触させる方法が一般的である。

【０００４】そして、これらの方法で共通なのは、装置
本体側の給電用部材および現像器側の給電用部材の両者
とも金属系の材料を使用していることである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
現像バイアスを給電する給電機構においては、装置本体
側および現像器側の給電部材が各々金属であることか
ら、下記のような問題が生じている。

【０００６】第１の問題として、現像バイアスの給電中
の接点部の摺動や、現像装置の回転による接点部の摺動
等により、接点部に放電生成物が付着し、この放電生成
物が現像バイアスの給電を妨げ、現像バイアスの給電不
良を起こす虞がある。

【０００７】第２の問題として、現像装置の回転により
接点部は摺動するが、この時に金属同士が摺動すること
で摺動音（騒音）が大きくなり、場合によっては異音が
発生する虞がある。

【０００８】本発明は、かかる従来技術の有する不都合
に鑑みてなされたもので、現像バイアスを確実に現像器
へ給電し、現像バイアスの給電不良による画質不良、電
波ノイズの発生を未然に防止すると共に、摺動音を低減
し得る現像装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１による現像装置
は、装置本体に対して現像器を旋回させつつ装置本体側
から現像器に現像バイアスを給電する現像装置であっ
て、装置本体側の給電部材とこれに接触する現像器側の
給電部材が、現像器を旋回させる旋回軸に沿った現像装
置の端部である側面にそれぞれ配置され、この旋回軸廻
りに現像装置を回転させた軌跡内に現像器の現像ロール
の中心を配置したことを特徴とする。

【００１０】請求項２による現像装置は、装置本体に対
して現像器を旋回させつつ装置本体側から現像器側に現
像バイアスを給電すると共に感光体にこの現像器を順次
対向させて画像形成する現像装置であって、装置本体側
の給電部材もしくはこれに接触する現像器側の給電部材
の少なくとも一方を導電性樹脂で凸状に形成したことを
特徴とする。

【００１１】請求項３による現像装置は、請求項２の現
像装置において、装置本体側の給電部材もしくはこれに
接触する現像器側の給電部材の少なくとも一方が、弾性
を有していることを特徴とする。

【００１２】請求項４による現像装置は、請求項２の現
像装置において、使用する現像バイアスの印加電圧で前
記給電部材の電圧降下が１％以下とされるような表面抵
抗を前記給電部材が有したことを特徴とする。

【００１３】請求項５による現像装置は、請求項２の現
像装置において、前記給電部材を形成する際の前記導電
性樹脂の成形温度を、６０℃から導電性樹脂の流動可能
な温度までの範囲としたことを特徴とする。

【００１４】請求項１に係る現像装置の作用を以下に説
明する。本請求項の現像装置は、装置本体に対して現像
器を旋回させつつ装置本体側から現像器側に現像バイア
スを給電するが、装置本体側の給電部材とこれに接触す
る現像器側の給電部材が、現像器を旋回させる旋回軸に
沿った現像装置の端部である側面にそれぞれ配置され
る。さらに、この旋回軸廻りに現像装置を回転させた軌
跡内に現像器の現像ロールの中心を配置した。

【００１５】つまり、現像装置を現像器が旋回軸廻りに
旋回する回転式現像装置とし、装置本体側の給電部材に
接触して給電される際の現像器側の給電部材の位置とな
る給電位置を、この現像装置の旋回軸である回転中心の
近傍に配置することにした。

【００１６】一方、回転式現像装置の場合、現像時だけ
でなく、現像器が感光体に対向する時及び、現像器が感
光体から離れている状態であっても所定のタイミング
間、現像バイアスの供給が必要となる。

【００１７】具体的には、現像位置に対して、回転式現
像装置の旋回軸を中心として例えば±２５度の角度の範
囲で現像バイアスの供給が必要な場合に、給電部材同士
の摺動距離が大きくなり、給電部材の表面の磨耗が大き
くなる。そして、従来の現像装置では、この給電部材が
それぞれ回転式現像装置の外周面側に配置されているの
で、摺動距離がより一層大きくなっていた。

【００１８】本発明の構成によれば、給電位置を回転式
現像装置の回転中心の近傍に配置したため、給電部材同
士の摺動距離が最小限となった。そして、この結果とし
て、現像バイアスを確実に現像器へ給電し、現像バイア
スの給電不良による画質不良、電波ノイズの発生を未然
に防止できるだけでなく、給電部材の表面の磨耗を最小
限にし、かつ部品の小型化、画像形成装置等の装置の小
型化を達成できる。

【００１９】請求項２に係る現像装置の作用を以下に説
明する。本請求項では、装置本体側の給電部材もしくは
これに接触する現像器側の給電部材の少なくとも一方を
導電性樹脂で凸状に形成した。

【００２０】つまり、回転に伴って現像バイアスを給電
する給電部材が摺擦する回転式現像装置において、この
ような構成とすれば、導電性樹脂の凸状の接点部が相手
部材との摺擦により少しずつ磨耗し、常に新しい表面状
態の接点が接触することになる。この結果、常に安定し
た現像バイアスの給電を行うことができ、画質不良、電
波ノイズの発生を未然に防止できる。

【００２１】さらに、装置本体側の給電部材と現像器側
の給電部材との間が相互に摺動するが、この時に金属同
士の摺動とならない為、摺動音（騒音）が大きくならな
い。

【００２２】また、給電部材の少なくとも一方を凸状に
形成したので、現像バイアスを給電する為の接点は１箇
所となる。つまり、複数の接点を設けると、その中のひ
とつの接点の接触が不安定になる場合がある。この場
合、接点で放電が起こり導電性樹脂においては急激な磨
耗を誘発する。また、この放電により放電生成物が付着
し給電不良をおこしたり、また電波ノイズを起こしてし
まう問題がある。

【００２３】これに対して、本発明の構成によれば、給
電部材が凸状に形成されて接点が１点となるので確実な
接触を確保でき、安定した給電を行うことができる。

【００２４】請求項３に係る現像装置の作用を以下に説
明する。本請求項も請求項２と同様の構成を有してお
り、重複した説明を省略する。但し、本請求項では、装
置本体側の給電部材もしくはこれに接触する現像器側の
給電部材の少なくとも一方が、弾性を有している。

【００２５】回転式現像装置では、通常、装置本体及び
現像器がそれぞれ多くの部品を有するため、部品寸法の
ばらつきによって、装置本体側の給電部材と現像器側の
給電部材の間の接点部の食い込み量（接触圧）を一定に
することが非常に困難であった。

【００２６】本発明の構成によれば、弾性により接点部
が確実に接触し、かつ接触圧のばらつきを非常に小さく
できる。これにより接触圧を低めに設定でき、結果とし
て導電性樹脂の接点部の磨耗を最小限にでき、装置の長
寿命化を達成できる。

【００２７】請求項４に係る現像装置の作用を以下に説
明する。本請求項も請求項２と同様の構成を有してお
り、重複した説明を省略する。但し、本請求項では、導
電性樹脂による給電部材の表面抵抗の上限を規定した。

【００２８】通常、導電性樹脂の表面には炭素繊維が露
出し、この部分を接点部とすることで導通性を確保して
いるが、一般的な射出成形においては例えば表面に皮膜
ができるなどして、炭素繊維が表面に露出しない場合が
ある。そして、このような場合、表面抵抗が非常に高く
なって現像バイアスの電圧低下を起こし、画質不良を生
じるようになる。

【００２９】一方、樹脂基材に炭素繊維を混入した一般
的な導電性樹脂で抵抗値０を狙うのはその物性上非常に
困難である。そこで、本発明のように、導電性樹脂によ
る給電部材の表面抵抗の上限を規定すれば、さまざまな
使用条件にあわせて表面抵抗の上限を把握でき、導電性
樹脂の量産性を確保できる。

【００３０】請求項５に係る現像装置の作用を以下に説
明する。本請求項も請求項２と同様の構成を有してお
り、重複した説明を省略する。但し、本請求項では、給
電部材を形成する際の導電性樹脂の成形温度を、６０℃
から導電性樹脂の流動可能な温度までの範囲とした。

【００３１】従って、６０℃以下の温度であって導電性
樹脂の流動可能な温度以上の温度範囲で射出成形するこ
とにより、導電性樹脂製の給電部材を容易に製造するこ
とができる。この結果として、この給電部材により現像
バイアスを確実に現像器へ給電し、現像バイアスの給電
不良による画質不良、電波ノイズの発生を未然に防止す
ると共に、摺動音を低減する現像装置を得ることが可能
となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の現像装置の一実施形態を
図１〜図３にしたがって説明する。

【００３３】装置本体を構成するプリンタ装置、複写
機、あるいはファクシミリ等の画像形成装置に本発明の
一実施形態に係る現像装置１０が内蔵されている。さら
に、図１から図３に示すように、この現像装置１０は感
光体ドラム１２を備えており、この感光体ドラム１２の
横には、図示しないステッピングモーターで旋回軸Ｇ廻
りに図１の矢印ＣＷ方向に回転される回転体１６が、配
設されている。そして、この回転体１６には、現像器１
８Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂが実装されており、回転体１６が回転
するのに伴って現像器１８Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｂがそれぞれ旋
回軸Ｇ廻りに旋回される。

【００３４】この現像器１８Ｃには、トナーとキャリア
とがプレミックスされたＣ（シアン）の現像剤が、現像
器１８Ｍには、トナーとキャリアとがプレミックスされ
たＭ（マゼンダ）の現像剤が、現像器１８Ｙには、トナ
ーとキャリアとがプレミックスされたＹ（イエロー）の
現像剤が、現像器１８Ｂには、トナーとキャリアとがプ
レミックスされたＢ（ブラック）の現像剤がそれぞれ収
容されている。

【００３５】図２に示すように、現像器１８には現像ロ
ールであるマグネットロール２０が回転可能に設けられ
ており、このマグネットロール２０は軸部２２に設けら
れた図示しないギヤ機構で回転するようになっている。
このマグネットロール２０は、現像剤に含まれるキャリ
アを磁力によって吸着して磁気ブラシを形成し、キャリ
アに吸着したトナーを感光体ドラム１２に供給するよう
になっている。これによって、感光体ドラム１２に静電
潜像が顕像化される。

【００３６】図２に示すように、現像器１８の側面に
は、現像器１８側の給電部材である受電部２４が設けら
れている。

【００３７】受電部２４は、現像器１８の一端から一体
的に突出する突出部２６を備えている。突出部２６は、
現像器１８の内側から外側に向けて一定径の孔２８が形
成されており、孔２８には、突出部２６の先端側に段部
３０が設けられている。

【００３８】この孔２８には、先端３２Ａが半球状に形
成された受電部材３２がスライド自在に挿入されてい
る。受電部材３２の先端３２Ａ側と反対側には、段部３
０に係合して孔２８から外れないようにフランジ３２Ｂ
が形成されている。

【００３９】一方、この受電部材３２は、導電性樹脂で
凸状に射出成形によって形成されており、使用する現像
バイアスの印加電圧で受電部材３２の電圧降下が１％以
下とされるような表面抵抗をこの受電部材３２は有して
いる。

【００４０】また、現像器１８には、マグネットロール
２０の軸部２２と接触する金属板３４が設けられてお
り、突出部２６の孔２８の中には、金属製の圧縮コイル
スプリング３６が挿入されている。この圧縮コイルスプ
リング３６は受電部材３２と金属板３４との間に所定量
圧縮された状態で設けられており、先端３２Ａが孔２８
から突出する方向に受電部材３２を付勢している。そし
て、この金属製の圧縮コイルスプリング３６は、軸部２
２及び金属板３４を介して、マグネットロール２０と受
電部材３２との間を電気的に接続している。

【００４１】図１に示すように、これら受電部２４は周
方向に９０度間隔で、かつ回転体１６の回転軸から等距
離の位置に配置されており、また、図１から図３に示す
ように、回転体１６の側方には装置本体側の給電部材で
ある高圧給電部３８が設けられている。

【００４２】この高圧給電部３８には、回転体１６の旋
回軸Ｇの軸方向（矢印Ａ方向）に沿って弾性変形するよ
うに配置した金属（ステンレス鋼等）板からなる板ばね
である接触板４０が取り付けられている。そして、この
接触板４０は、受電部材３２が接触してから離れるまで
回転体１６が５０°回転する長さに設定されると共に、
バネストロークＬが２．５ｍｍとなるように設定されて
いる。

【００４３】さらに、現像装置１０は、マグネットロー
ル２０にバイアス電圧を印加する為の図示しない高圧電
源を備えており、この高圧電源が接触板４０に接続され
ている。

【００４４】次に、本実施形態に係る現像装置の作用を
説明する。感光体ドラム１２は、周知のように帯電ロー
ラで帯電され、書込み素子としてのレーザービームで露
光され、静電潜像が形成される。そして、この静電潜像
は、Ｃ（シアン）の現像剤が収容された現像器１８Ｃの
マグネットロール２０、Ｍ（マゼンダ）の現像剤が収容
された現像器１８Ｍのマグネットロール２０、Ｙ（イエ
ロー）の現像剤が収容された現像器１８Ｙのマグネット
ロール２０、Ｂ（ブラック）の現像剤が収容された現像
器１８Ｂのマグネットロール２０が感光体ドラム１２と
順次対向し、フルカラーで顕像化される。

【００４５】本実施形態では、ステッピングモーターに
よって回転体１６が回転すると、図１に示すように、最
初に現像を行う現像器１８（例えば、Ｃ（シアン）の現
像剤が収容された現像器１８Ｃ）の受電部材３２が接触
板４０に接触する。

【００４６】さらに、受電部材３２が接触板４０に接触
してから離れるまで回転体１６は５０°回転するが、受
電部材３２が接触板４０に接触した時点で高圧電源はオ
ンする。

【００４７】高圧電源がオンするとマグネットロール２
０にバイアス電圧が印加され、現像器１８Ｃのトナー
は、バイアス電圧と感光体ドラム１２に形成された静電
潜像部分との電位差によって感光体ドラム１２上の静電
潜像部分に吸着され、これにより静電潜像の現像が行わ
れる。

【００４８】また、本実施の形態の現像装置１０では、
高圧給電部３８とこれに接触する現像器１８側の受電部
２４が、現像器１８を旋回させる旋回軸Ｇに沿った現像
装置１０の端部である側面にそれぞれ配置される。

【００４９】さらに、図１に示すように、この旋回軸Ｇ
回りに現像装置１０の回転体１６を回転させた軌跡内に
各現像器１８のマグネットロール２０の中心Ｐが配置さ
れ、また、各受電部２４の受電部材３２が導電性樹脂で
凸状にそれぞれ形成されている。

【００５０】つまり、現像装置１０を現像器１８が旋回
軸Ｇ廻りに旋回する回転式現像装置とし、高圧給電部３
８に接触して給電される際の現像器１８側の受電部２４
の位置となる給電位置を、この現像装置１０の旋回軸Ｇ
である回転中心の近傍に配置することにした。

【００５１】従って、本実施の形態によれば、給電位置
を回転式現像装置の回転中心の近傍に配置したため、受
電部２４と高圧給電部３８との間の摺動距離が最小限と
なった。そして、この結果として、現像バイアスを確実
に現像器１８へ給電し、現像バイアスの給電不良による
画質不良、電波ノイズの発生を未然に防止できるだけで
なく、受電部材３２の表面の磨耗を小さくし、かつ部品
の小型化、画像形成装置等の装置の小型化を達成でき
る。

【００５２】一方、受電部材３２を導電性樹脂で凸状に
形成したので、導電性樹脂の凸状の接点部が相手部材と
の摺擦により少しずつ磨耗し、常に新しい表面状態の接
点が接触することになる。この結果、上記と相まって常
に安定した現像バイアスの給電を一層確実に行うことが
でき、画質不良、電波ノイズの発生をより確実に防止で
きることになる。

【００５３】さらに、高圧給電部３８と現像器１８側の
受電部２４との間が相互に摺動するが、この時に金属同
士の摺動とならない為、摺動音（騒音）が大きくならな
い。

【００５４】他方、本実施の形態では、圧縮コイルスプ
リング３６及び接触板４０により、高圧給電部３８及び
現像器１８側の受電部２４が、それぞれ弾性を有した構
造となっており、接触板４０のバネストロークＬが２．
５ｍｍとなるように設定されている。

【００５５】従って、弾性により接点部が確実に接触
し、かつ接触圧のばらつきを非常に小さくできる。これ
により接触圧を低めに設定でき、結果として、上記の給
電位置の配置と相まって、導電性樹脂により形成された
受電部材３２の接点部の磨耗を最小限にでき、装置の長
寿命化を達成できる。

【００５６】一方、受電部材３２と接触板４０との間の
食い込み量であるバネストロークＬを具体的に２．５ｍ
ｍとしたのは、実験によって、バネストロークＬを０．
３ｍｍ程度の少量としても十分に画質不良、電波ノイズ
の発生を防止できる事が判明すると共に、受電部材３２
の磨耗量も十分に小さい事が判明したからである。

【００５７】さらに、本実施の形態では、使用する現像
バイアスの印加電圧で受電部材３２の電圧降下が１％以
下とされるような表面抵抗を受電部材３２が有してい
る。つまり、本実施の形態のように、導電性樹脂による
受電部材３２の表面抵抗の上限を規定すれば、さまざま
な使用条件にあわせて表面抵抗の上限を把握でき、導電
性樹脂の量産性を確保できる。

【００５８】また、本実施の形態では、受電部材３２を
形成する際の導電性樹脂の成形温度を、６０℃から導電
性樹脂の流動可能な温度までの範囲とした。

【００５９】従って、６０℃以下の温度であって導電性
樹脂の流動可能な温度以上の温度範囲で射出成形するこ
とにより、導電性樹脂製の受電部材３２を容易に製造す
ることができるようになった。

【００６０】尚、本実施形態では、回転体１６を連続的
に回転させて現像を行っているが、回転体１６を一旦停
止して現像を行っても良い。

【００６１】また、本実施形態では、現像器１８側の受
電部材３２を導電性樹脂製としたが、受電部材３２を金
属で形成し高圧給電部３８側の部材を導電性樹脂製とし
ても良い。さらに、本実施形態で採用される導電性樹脂
としては、炭素繊維入りのＰＯＭやナイロンが考えられ
るが、他の樹脂材料であっても良い。

【００６２】

【発明の効果】本発明の現像装置は上記の構成としたの
で、現像バイアスを確実に現像器へ給電し、現像バイア
スの給電不良による画質不良、電波ノイズの発生を未然
に防止できると共に、摺動音を低減できるという優れた
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態に係る現像装置の側面図である。

【図２】本実施形態に係る現像装置の要部の正面図であ
る。

【図３】図２の３−３矢視線図である。

【符号の説明】

１０ 現像装置 １２ 感光体ドラム １８ 現像器 ２４ 受電部 ３２ 受電部材 ３８ 高圧給電部 ４０ 接触板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 装置本体に対して現像器を旋回させつつ
   装置本体側から現像器に現像バイアスを給電する現像装
   置であって、 装置本体側の給電部材とこれに接触する現像器側の給電
   部材が、現像器を旋回させる旋回軸に沿った現像装置の
   端部である側面にそれぞれ配置され、 この旋回軸廻りに現像装置を回転させた軌跡内に現像器
   の現像ロールの中心を配置したことを特徴とする現像装
   置。
2. 【請求項２】 装置本体に対して現像器を旋回させつつ
   装置本体側から現像器側に現像バイアスを給電すると共
   に感光体にこの現像器を順次対向させて画像形成する現
   像装置であって、 装置本体側の給電部材もしくはこれに接触する現像器側
   の給電部材の少なくとも一方を導電性樹脂で凸状に形成
   したことを特徴とする現像装置。
3. 【請求項３】 装置本体側の給電部材もしくはこれに接
   触する現像器側の給電部材の少なくとも一方が、弾性を
   有していることを特徴とする請求項２記載の現像装置。
4. 【請求項４】 使用する現像バイアスの印加電圧で前記
   給電部材の電圧降下が１％以下とされるような表面抵抗
   を前記給電部材が有したことを特徴とする請求項２記載
   の現像装置。
5. 【請求項５】 前記給電部材を形成する際の前記導電性
   樹脂の成形温度を、６０℃から導電性樹脂の流動可能な
   温度までの範囲としたことを特徴とする請求項２記載の
   現像装置。