JP2005017758A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、表面に潜像を担持する潜像担持体と、表面に像形成物質を担持する現像剤担持体を備えて上記潜像を可視像化する現像装置と、この可視像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、ドラム状の感光体、現像ローラなどといった回転体を多く用いるのが一般的である。これらの回転体に回転駆動力を伝達させるために、回転体側の回転軸と、原動側の回転軸とを軸継手で連結して、後者の回転軸から前者の回転軸へと回転駆動力を伝達するものが知られている。
【0003】
図6及び図7は、従来の現像装置の駆動連結部を示す断面図である。この現像装置140は、ケーシング141開口から一部露出させるように配設された現像剤担持体としての現像ローラ142、不図示の搬送スクリュウや現像ドクタ等から構成されている。ケーシング141側面(図中右側)からは、現像ローラ軸150がケーシング141内部から延びており、ケーシング141の外部では、現像ローラ軸150にローラギヤ151が固定されている。このローラギヤ151には、ケーシング141側面に回転可能に支持されるカップリングギヤ152が噛合っている。カップリングギヤ152の端面には、突起部たる二つの爪153が突設せしめられている。一方、画像形成装置本体側には、図示しない駆動モータから駆動を受ける駆動出力軸160が設けられている。原動軸たる駆動出力軸160は、軸161と、これの端部に固定されたカップリング162とを有している。カップリング162は、その端面に、カップリングギヤ152の二つの爪153に個々に対応する二つの爪163を有している。
【0004】
現像装置140が画像形成装置としてのプリンタに装着されると、図7に示すように現像装置140側のカップリングギヤ152と、プリンタ本体側の駆動出力軸160とが突き合わされる。そして、駆動出力軸160とカップリングギヤ152とが連結する。カップリングギヤ152の端部構造と、駆動出力軸160の端部構造たるカップリング162とにより、軸継手が構成されているのである。この軸継手によって、駆動出力軸160の回転駆動力がカップリングギヤ152に繋がれる。そして、カップリングギヤ152に噛合っているローラギヤ151に回転駆動力が伝達されて、現像ローラ142が回転するのである。この他にも、2つの回転軸を連結する軸継手としては、オルダム継手を用いたものが知られている(例えば特許文献1等)。
【特許文献1】
特開平6−332285号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような画像形成装置においても以下のような課題がある。
現像装置の位置決めは、図7に示すように現像ローラ軸150を画像形成装置本体側板に設けられているホルダ170に挿入することにより行っている。そのため、ホルダ170と同じ本体側板を貫通している駆動出力軸160の軸端構造たるカップリング162と、現像ローラ軸150とローラギヤ151を介して噛合っているカップリングギヤ152の端部構造との軸芯ズレが発生する場合があった。また、現像装置が振動することに起因して上記係合部位での軸芯ズレが発生する場合があった。
【0006】
上記軸芯ズレは、現像ローラ142の回転速度を微妙に変動させ、以下の理由により画像上に現像濃度ムラを発生させる。
現像工程では、現像ローラ142上の二成分現像剤中のトナーが、磁性キャリアから離脱して感光体の静電潜像上に転移する。この際、現像ローラ142が感光体と一定のギャップを保ちながら、現像ローラ142が等速回転することが好ましい。しかし、上記軸芯ズレにより現像ローラ142の回転速度が微妙に変動し、感光体と現像ローラとの対向位置である現像位置に搬送される単位時間あたりのトナー量が変化するため、現像濃度ムラが発生するのである。
【0007】
とりわけ、写真など面積率の比較的大きい画像をプリントアウトすると、テキスト文章などの面積率の比較的小さい画像に比べ、現像濃度ムラが目立つ。面積率の高い大きな単色画像では、通紙方向に一定の現像濃度ムラが縞状に発生して美観が損なわれる。また、面積率の大きなフルカラー画像では、各色の現像濃度ムラが色相のズレとなって現れる。一般市場においては、例えばデザイン系の職業において、このような大きな画像を取り扱うことがあり、縞状の現像濃度ムラによって商品価値を著しく低減してしまう。
【0008】
近年、装置の高耐久化の要望に加えて、高画質化の要望が高まっている。高画質化を実現するために、現像ローラ42と感光体との間のギャップが狭小化される傾向にある。しかし、このギャップの狭小化が進むにつれて、回転速度変動による現像濃度ムラが顕著に現れるようになってきており、上記軸芯ズレは無視できないものとなっている。また、近年の装置の小径化に伴って、カップリング自身も小径化される傾向にある。カップリングの小径化が進むにつれて、カップリング径に対する軸芯ズレの割合が大きくなってきている。
なお、ギヤ歯の接触時の微振動により軸芯ズレが発生して、現像濃度ムラが発生する場合もあるが、平歯ギヤをはすばギヤに変えることにより大幅な改善がみられた。
【0009】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体を回転するための従動側の回転係合部と、この回転係合部に回転駆動力を送る画像形成装置本体側に設けられた原動側の回転カップリング部との軸芯ズレを抑え、現像濃度ムラを防止することができる画像形成装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、表面に潜像を担持する潜像担持体と、表面に像形成物質を担持する現像剤担持体を備え、該潜像を可視像化する現像装置と、該可視像を記録媒体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、上記現像剤担持体の少なくとも一端部に設けられた回転係合部に、駆動源を備えた画像形成装置本体側の回転カップリング部材を係合させ、該駆動源により該現像剤担持体を回転駆動するよう構成し、該現像剤担持体の一部を画像形成装置本体側の位置決め部位に係合させて、該現像剤担持体の画像形成装置本体内での位置決めを行うように構成し、該回転係合部及び該回転カップリング部材を、それぞれの回転中心が、該位置決め部位に係合して位置決めされたときの該現像剤担持体の回転中心に一致するように、該現像担持体側及び画像形成本体側それぞれに設けたことを特徴とするものである。
また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記位置決め部位を上記回転カップリング部材に形成し、上記現像剤担持体の一部を該位置決め部位に係合させて上記位置決めを行うように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項2の画像形成装置において、上記現像剤担持体の一部が、現像剤担持体の回転軸であり、上記位置決め部位が上記カップリング部材の形成した該回転軸の先端が進入する中心穴であることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2、又は3の画像形成装置において、上記回転カップリング部材は導電性材料により構成され、かつ、該回転カップリング部材を通じて上記現像剤担持体に現像バイアスを供給することを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3、又は4の画像形成装置において、上記現像剤担持体表面に溝を有していることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4、又は5の画像形成装置において、上記潜像担持体表面と上記現像剤担持体表面との間隔である現像ギャップが0.4[mm]以下であることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4、5、又は6の画像形成装置において、上記像形成物質がトナーと磁性粒子とからなる二成分現像剤であり、該トナーとしてオイルレス重合トナー、又は低融点トナーを用い、該磁性粒子として、磁性体の芯材に樹脂コート膜を被覆したものであり、該樹脂コート膜が、熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分と、帯電調整剤とを含有するものを用いたことを特徴とするものである。
【0011】
請求項1乃至7の発明においては、回転係合部及び回転カップリング部材を、それぞれの回転中心が、現像剤担持体の画像形成装置本体側の位置決め部位に係合して位置決めされたときの現像剤担持体の回転中心に一致する。よって、回転係合部と回転カップリング部材との回転中心が一直線上に配置し、軸芯ズレを防止することができる。そして、上記軸芯ズレにより発生する現像剤担持体の回転速度変動を抑えて、潜像担持体と現像剤担持体との対向位置である現像位置に搬送される単位時間あたりのトナー量の変動をなくし、現像濃度ムラを防止することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のタンデム方式のカラーレーザプリンタ(以下、単にプリンタという)に適用した一の実施形態について説明する。
[全体構成] 図1は、本第1実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー(Y)、マゼンダ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色の画像を形成するための4組のプロセスユニット1Y,M,C,Kを備えている。各符号の数字の後に付されたY,M,C,Kは、言うまでもなく、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している(以下同様)。プロセスユニット1Y、1M、1C、1Kの他には、光書込ユニット10、転写ユニット11、レジストローラ対19、3つの給紙カセット20、定着ユニット21などが配設されている。
【0013】
[光書込ユニット] 上記光書込ユニット10は、4つの光書込器を備えている。それぞれの光書込器は、光源、ポリゴンミラー、f−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
【0014】
[プロセスユニット] 図2は、上記プロセスユニット1Y,M,C,Kのうち、イエロー用のプロセスユニット1Yの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット1M,C,Kについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。図2において、プロセスユニット1Yは、ドラム状の感光体2Y、帯電器30Y、現像装置40Y、ドラムクリーニング装置48Yなどを有している。
【0015】
上記帯電器30Yは、交流電圧が印加される帯電ローラを感光体2Yに摺擦させることで、ドラム表面を一様帯電せしめる。帯電処理が施された感光体2Yの表面には、上記光書込ユニット10によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像装置40Yによって現像されてYトナー像となる。
【0016】
上記現像装置40Yは、そのケーシングの開口から一部露出させるように配設された現像ローラ42Yを有している。また、第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Y、現像ドクタ45Y、トナー濃度センサ(以下、Tセンサという)46Yなども有している。
【0017】
上記ケーシング内には、磁性キャリアと、マイナス帯電性のYトナーとを含む二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は上記第1搬送スクリュウ43Y、第2搬送スクリュウ44Yによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、上記現像ローラ42Yの表面に担持される。そして、上記現像ドクタ45Yによってその層厚が規制されてから感光体2Yに対向する現像領域に搬送され、ここで感光体2Y上の静電潜像にYトナーを付着させる。この付着により、感光体2Y上にYトナー像が形成される。現像によってYトナーを消費した二成分現像剤は、現像ローラ42Yの回転に伴ってケーシング内に戻される。
【0018】
上記第1搬送スクリュウ43Yと、上記第2搬送スクリュウ44Yとの間には仕切壁47Yが設けられている。この仕切壁47Yにより、現像ローラ42Yや第1搬送スクリュウ43Y等を収容する第1供給部と、第2搬送スクリュウ44Yを収容する第2供給部とがケーシング内で分かれている。第1搬送スクリュウ43Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部内の二成分現像剤を図中手前側から奥側へと搬送しながら現像ローラ42Yに供給する。第1搬送スクリュウ43Yによって上記第1供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられた図示しない開口部を通って上記第2供給部内に進入する。第2供給部内において、第2搬送スクリュウ44Yは、図示しない駆動手段によって回転駆動せしめられ、上記第1供給部から送られてくる二成分現像剤を第1搬送スクリュウ43Yとは逆方向に搬送する。第2搬送スクリュウ44Yによって第2供給部の端部付近まで搬送された二成分現像剤は、仕切壁47Yに設けられたもう一方の開口部(図示せず)を通って第1供給部内に戻る。
【0019】
透磁率センサからなるTセンサ46Yは、上記第2供給部の中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Tセンサ66YはYトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、RAMを備えており、この中にTセンサ46Yからの出力電圧の目標値であるY用Vtrefを格納している。また、他の現像装置に搭載された図示しないTセンサからの出力電圧の目標値であるM用Vtref、C用Vtref、K用Vtrefのデータも格納している。Y用Vtrefは、図示しないYトナー搬送装置の駆動制御に用いられる。具体的には、上記制御部は、Tセンサ46Yからの出力電圧の値をY用Vtrefに近づけるように、図示しないYトナー搬送装置を駆動制御して第2供給部49Y内にYトナーを補給させる。この補給により、現像装置40Y内の二成分現像剤のYトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像装置についても、同様のトナー補給制御が実施される。
【0020】
Y用の感光体2Y上に形成されたYトナー像は、後述の紙搬送ベルトに搬送される転写紙上に転写される。転写後の感光体2Yの表面は、ドラムクリーニング装置48Yによって転写残トナーがクリーニングされた後、不図示の除電器によって除電される。そして、帯電器30Yによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。他のプロセスユニットについても同様である。各プロセスユニットは、プリンタ本体に対して着脱可能になっており、寿命到達時に交換される。
【0021】
[転写ユニット] 先に示した図1において、上記転写ユニット11は、紙搬送ベルト12、駆動ローラ13、張架ローラ14、4つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kなどを有している。紙搬送ベルト12は、駆動ローラ13、張架ローラ14,15にテンション張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ13によって図中反時計回りに無端移動せしめられる。4つの転写バイアスローラ17Y,M,C,Kは、それぞれ図示しない電源から転写バイアスが印加される。そして、紙搬送ベルト12をその裏面から感光体2Y,M,C,Kに向けて押圧してそれぞれ転写ニップを形成する。各転写ニップには、上記転写バイアスの影響により、感光体と転写バイアスローラとの間に転写電界が形成される。Y用の感光体2Y上に形成された上述のYトナー像は、この転写電界やニップ圧の影響により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上に転写される。このYトナー像の上には、感光体2M,C,K上に形成されたM,C,Kトナー像が順次重ね合わせて転写される。かかる重ね合わせの転写により、紙搬送ベルト12上に搬送される転写紙P上には、紙の白色と相まったフルカラートナー像が形成される。
【0022】
[給紙カセット] 上記転写ユニット11の下方には、複数枚の転写紙Pを重ねて収容する3つの給紙カセット20が多段に配設されており、それぞれのカセットは一番上の転写紙Pに給紙ローラを押し当てている。給紙ローラが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Pが紙搬送路に給紙される。
【0023】
[レジストローラ対] 上記給紙カセット20から紙搬送路に給紙された転写紙Pは、レジストローラ対19のローラ間に挟まれる。レジストローラ対19は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Pを各転写ニップにてトナー像を重ね合わせ得るタイミングで送り出す。これにより、各転写ニップで転写紙Pにトナー像が重ね合わせ転写される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、定着ユニット21に送られる。
【0024】
[定着ユニット] 上記定着ユニット21は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する加熱ローラ21aと、これに圧接せしめられる加圧ローラ21bとによって定着ニップを形成している。そして、この定着ニップに転写紙Pを挟み込みながら、その表面にフルカラー画像を定着せしめる。定着ユニット21を通過した転写紙Pは、図示しない排紙ローラ対を経て機外へと排出される。
【0025】
次に、本レーザプリンタの特徴的な構成について説明する。
図3及び図4は、本実施形態に係る現像装置の駆動連結部を示す断面図である。現像装置40のケーシング側面からは、現像ローラ軸50Yがケーシング内部から延びている。ケーシング外部では、図示のように現像ローラ軸50Yがケーシング側面に支持される回転係合部としてのカップリングギヤ52Yとが一体的に構成されている。カップリングギヤ52Yの端面には、突起部たる二つの爪53Yが突設せしめられている。一方、プリンタ本体側には、図示しない駆動モータから駆動を受ける駆動軸65Yが設けれている。原動軸たる駆動軸65Yは、軸芯66Yと、これの端部に固定された駆動ギヤ67Yとを有している。そして、この駆動ギヤ67Yは、アイドラギヤ68Yと噛合い、さらにアイドラギア68Yは、駆動出力ギア69Yと噛合うよう構成されている。駆動出力ギア69Yは駆動出力軸60Yが固定されており、駆動モータから駆動ギヤ67Y、アイドラギア68Y、駆動出力ギア69Yを介して駆動出力軸60Yが回転せしめられる。この駆動出力軸60Yは、軸芯61Yと、これの端部に固定されたカップリング部材62Yとを有している。このカップリング62Yは、その端面にカップリングギヤの二つの爪53Yに個々に対向する二つの爪63Yを有している。また、カップリング62Yには、現像ローラ軸50Yの軸端部54を、カップリング62Yに挿入して係合せしめるための凹部64が設けられている。
【0026】
Y用の現像装置がプリンタ本体に装着されると、現像装置40Y側のカップリングギヤ52Yと、プリンタ本体側の駆動出力軸60Yのカップリング部材62Yとが突き合わされて連結する。カップリングギヤ52の端部構造と、駆動出力軸60Yの軸端構造たるカップリング62Yとにより、軸継手が構成されているのである。この軸継手によって、現像ローラ42Yが回転するのである。また、同時に現像ローラ軸50Yの軸端部が、カップリング62Yに設けられた凹部64に挿入して係合せしめられている。これにより、プリンタ本体側板70に対して現像ローラ42が位置決めされる。なお、感光体2は、プリンタ本体側板70に対して上記同様の方法により、または公知の方法により位置決めされるよう構成されている。よって、現像ローラ42と感光体表面とが所定のギャップにて対向せしめられるようになっている。
【0027】
原動軸たる駆動出力軸60Yは、導電性材料により構成し、電極を介してプリンタ本体から現像バイアス供給を行う。現像ローラ42と一体的に回転している駆動出力軸60Yから現像バイアスを供給しているので導通不良(接触不良)を防止することができる。
【0028】
各プロセスユニットにおいて、感光体2と現像ローラ42とのギャップについては、0.4[mm]以下にすることが望ましい。そうすると、これよりもギャップを広くする場合に比べ、現像トナー像の粒状度を大きく改善して、高画質な画像を得ることができる。このようにギャップを狭小化せしめると、現像ローラの回転速度変動による現像濃度ムラを発生させ易いが、本レーザプリンタではその回転速度変動を抑えているので、現像濃度ムラの発生による画質劣化を有効に抑えている。
【0029】
また、現像ローラ42の表面については、V溝等の溝を彫ったり、サンドブラストによって粗面化せしめたりして、ローラによる二成分現像剤の汲み上げ量を安定化させることが望ましい。そうすれば、ローラの回転速度変動による現像濃度ムラだけでなく、汲み上げ量の変動による現像濃度ムラをも抑えることができる。一般的に、V溝等の溝加工を施した現像ローラの方が、サンドブラストを施した現像ローラに比べ長期間の使用でも磨耗がなく安定した現像剤の搬送が可能であるのでより好ましい。
【0030】
また、磁性粒子としてのキャリアとして、磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであり、その樹脂コート膜がアクリル等の熱可塑性樹脂と、メラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分、帯電調整剤を含有させたものを使用することが望ましい。従来のキャリアは硬いコート膜を徐々に削りながら長寿命を得るように構成されていたのに対し、このキャリアはコート膜が弾力性を有することで衝撃を吸収して膜削れを抑制する。よって、従来のキャリアに比べ、より長寿命化を図ることができる。これにより、長期間に渡り、トナー汲上量の安定化、すなわち品質の安定化を期待できる。また、本実施形態ではキャリアとして重量平均粒径が20[μm]以上60[μm]以下の小粒径のものを用いている。磁性キャリアを粒径60[μm]以下の小粒径にし、磁性キャリアによる穂跡やハーフトーン画像のざらつき、即ち粒状性の悪化を防止することが可能となり、ドット再現性を向上させ高画質化が可能となる。また、磁性キャリアを粒径20[μm]以上にし、流動性および現像剤へのストレスが悪くなり過ぎないようにする。
【0031】
また、トナーについては、オイル成分を内包するオイル含有トナーを用いることが望ましい。これは次の理由による。即ち、オイルレス重合トナーを用いた定着方式では、光沢のある画像が得られないため、光沢性を出すためには定着ローラにオイルを塗布する必要がある。そうすると、定着ローラへのオイル塗布ムラによって画像に光沢ムラを発生させ易くなる。一方、オイル含有トナーを用いれば、定着時のトナー粒子からのオイル滲み出しによって自然に光沢を出すことができるため、オイル塗布ムラによる光沢ムラを回避することができる。かかるオイル含有トナーとしては、次のようなものが挙げられる。即ち、まず、有機溶媒中に樹脂から成るプレポリマー、このプレポリマーと伸長または架橋する化合物と、トナー組成分を溶解又は分散せしめる。そして、その媒体中で架橋反応や伸長反応を誘起させ、その分散液から溶媒を除去することによって得られたトナーである。
また、融点が140度以下の低融点トナーを用いることが望ましい。従来のトナーよりも低い温度で定着できるため、定着手段の早期立ち上がり、省エネ効果を期待できるからである。
【0032】
[変形例1]
次に、プリンタ本体に対する現像ローラの位置決め構造の変形例について説明する。
図5は、変形例に係る現像装置の駆動連結部を示す断面図である。この駆動連結部の基本的な構成及び動作は上記実施形態のものと同様であるが、以下の点が異なっている。即ち、上記実施形態においては、現像ローラの現像ローラ軸50の軸端部が、カップリング62に設けられた凹部64に挿入することによりプリンタ本体に対して現像ローラの位置決めがなされているが、本変形例では、現像ローラの端面から外側に突設した円筒部75が、カップリング本体の外周面に挿入されることにより、プリンタ本体に対する現像ローラの位置決めがなされている。ここで、円筒部75の中心は、現像ローラの中心と一致するように構成されている。なお、現像ローラ42は、図5に示すようにケーシング側板に固設されたフランジ部に軸受け73(玉受け、すべり軸受け等)を介して支持されている。
【0033】
なお、上記実施形態に使用したプリンタは、本発明が適用できる装置の一例であり、この装置に限定されるものではない。現像剤についても、二成分現像剤を適用した例について説明したが、一成分現像剤についても当然に適用可能である。
【0034】
【発明の効果】
請求項1乃至7の発明によれば、現像剤担持体を回転するための従動側の回転係合部と、この回転係合部に回転駆動力を送る画像形成装置本体側に設けられた原動側の回転カップリング部との軸芯ズレに起因する現像濃度ムラを防止することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図。
【図2】同レーザプリンタのY用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図3】本実施形態に係る現像装置の駆動連結部を示す断面図。
【図4】本実施形態に係る現像装置の駆動連結部を示す断面図。
【図5】変形例に係る現像装置の駆動連結部を示す断面図。
【図6】従来の現像装置の駆動連結部を示す断面図。
【図7】従来の現像装置の駆動連結部を示す断面図。
【符号の説明】
1Y,M,C,K プロセスユニット
2 感光体
11 転写ユニット
40 現像装置
41 ケーシング
42 現像ローラ
50 現像ローラ軸
52 カップリングギヤ
60 駆動出力軸
61 軸芯
62 カップリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer. More specifically, the image forming apparatus includes a latent image carrier that carries a latent image on the surface and a developer carrier that carries an image forming substance on the surface. The present invention relates to an image forming apparatus including a developing device that visualizes a latent image and a transfer unit that transfers the visible image to a recording medium.
[0002]
[Prior art]
In an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, or a printer, a rotating body such as a drum-shaped photoconductor or a developing roller is generally used. In order to transmit the rotational driving force to these rotating bodies, the rotating shaft on the rotating body side and the rotating shaft on the driving side are connected by a shaft coupling, and the rotational driving force is transmitted from the latter rotating shaft to the former rotating shaft. What is communicated is known.
[0003]
6 and 7 are cross-sectional views showing a drive connecting portion of a conventional developing device. The developing
[0004]
When the developing
[Patent Document 1]
JP-A-6-332285
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the image forming apparatus as described above has the following problems.
As shown in FIG. 7, the developing device is positioned by inserting the developing
[0006]
The axial misalignment slightly changes the rotation speed of the developing
In the developing process, the toner in the two-component developer on the developing
[0007]
In particular, when an image having a relatively large area ratio such as a photograph is printed out, the development density unevenness is conspicuous as compared with an image having a relatively small area ratio such as a text sentence. In a large monochrome image with a high area ratio, a certain development density unevenness occurs in a striped pattern in the sheet passing direction, and the aesthetic appearance is impaired. In a full color image with a large area ratio, uneven development density of each color appears as a hue shift. In the general market, such a large image is sometimes handled in, for example, a design occupation, and the commercial value is remarkably reduced by striped development density unevenness.
[0008]
In recent years, in addition to the demand for higher durability of devices, there is a growing demand for higher image quality. In order to achieve high image quality, the gap between the developing
In some cases, the shaft misalignment may occur due to slight vibrations when the gear teeth come into contact, resulting in uneven development density. However, by changing the spur gear to a helical gear, a significant improvement was observed.
[0009]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a driven-side rotation engaging portion for rotating the developer carrying member and a rotational driving force to the rotation engaging portion. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus capable of preventing the uneven development density by suppressing the axial misalignment with the rotational coupling portion on the driving side provided on the main body side of the image forming apparatus to be sent.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, the positioning portion is formed on the rotary coupling member, and a part of the developer carrying member is engaged with the positioning portion, so that the positioning is performed. It is characterized by having comprised so that.
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the second aspect, a part of the developer carrying member is a rotating shaft of the developer carrying member, and the positioning portion is formed by the coupling member. It is a center hole into which the tip of the rotating shaft enters.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, or third aspect, the rotary coupling member is made of a conductive material, and the developer carrier is provided through the rotary coupling member. A developing bias is supplied.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, or fourth aspect, a groove is formed on the surface of the developer carrying member.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, a development gap that is a distance between the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier is 0.00. 4 [mm] or less.
The invention according to claim 7 is the image forming apparatus according to
[0011]
According to the first to seventh aspects of the present invention, the rotation engagement portion and the rotation coupling member are positioned when their respective rotation centers are engaged with the positioning portions on the image forming apparatus main body side of the developer carrier. This coincides with the rotation center of the developer carrying member. Therefore, the rotation centers of the rotation engagement portion and the rotation coupling member are arranged on a straight line, and axial misalignment can be prevented. Then, the fluctuation of the toner amount per unit time conveyed to the developing position, which is the position where the latent image carrier and the developer carrier are opposed to each other, while suppressing the fluctuation in the rotation speed of the developer carrier caused by the axial misalignment. And development density unevenness can be prevented.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic tandem color laser printer (hereinafter simply referred to as a printer) as an image forming apparatus will be described.
[Overall Configuration] FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to the first embodiment. This laser printer includes four sets of
[0013]
[Optical Writing Unit] The
[0014]
[Process Unit] FIG. 2 is an enlarged view showing a schematic configuration of the
[0015]
The charger 30Y uniformly charges the drum surface by sliding a charging roller to which an AC voltage is applied against the photoreceptor 2Y. The surface of the photoreceptor 2Y subjected to the charging process is irradiated with the laser beam modulated and deflected by the
[0016]
The developing
[0017]
A two-component developer containing a magnetic carrier and negatively chargeable Y toner is accommodated in the casing. The two-component developer is frictionally charged while being agitated and conveyed by the first conveying screw 43Y and the second conveying screw 44Y, and then carried on the surface of the developing
[0018]
A
[0019]
The T sensor 46Y including a magnetic permeability sensor is provided on the bottom wall near the center of the second supply unit, and outputs a voltage having a value corresponding to the magnetic permeability of the two-component developer passing therethrough. Since the magnetic permeability of the two-component developer has a certain degree of correlation with the toner density, the
[0020]
The Y toner image formed on the Y photoconductor 2Y is transferred onto a transfer sheet that is transported to a paper transport belt described later. The surface of the photoreceptor 2Y after the transfer is neutralized by a static eliminator (not shown) after the transfer residual toner is cleaned by the drum cleaning device 48Y. Then, it is uniformly charged by the charger 30Y and prepared for the next image formation. The same applies to other process units. Each process unit is attachable to and detachable from the printer body, and is replaced when the service life is reached.
[0021]
[Transfer Unit] In FIG. 1 described above, the transfer unit 11 includes a
[0022]
[Paper Feed Cassettes] Below the transfer unit 11, three
[0023]
[Registration Roller Pair] The transfer paper P fed from the
[0024]
[Fixing Unit] The fixing
[0025]
Next, a characteristic configuration of the laser printer will be described.
3 and 4 are cross-sectional views showing the drive connecting portion of the developing device according to this embodiment. From the casing side surface of the developing device 40, a developing
[0026]
When the developing device for Y is mounted on the printer main body, the
[0027]
The
[0028]
In each process unit, it is desirable that the gap between the
[0029]
Further, it is desirable to stabilize the pumping amount of the two-component developer by the roller by carving a groove such as a V-groove on the surface of the developing
[0030]
Further, as a carrier as a magnetic particle, a resin-coated film is formed on a magnetic core material, and the resin-coated film is a resin component obtained by crosslinking a thermoplastic resin such as acrylic and a melanin resin. It is desirable to use one containing a regulator. The conventional carrier is configured to obtain a long life while gradually scraping a hard coat film, whereas this carrier absorbs an impact and suppresses the film scraping because the coat film has elasticity. Therefore, the lifetime can be further extended as compared with the conventional carrier. Accordingly, it is possible to expect stabilization of the toner pumping amount, that is, stabilization of quality over a long period of time. In this embodiment, a carrier having a small particle diameter of 20 [μm] or more and 60 [μm] or less is used as the carrier. The magnetic carrier has a small particle diameter of 60 [μm] or less, and it is possible to prevent grain marks and halftone images from being roughened by the magnetic carrier, that is, deterioration of graininess, improving dot reproducibility and improving image quality. Is possible. Further, the magnetic carrier is made to have a particle size of 20 [μm] or more so that the fluidity and stress on the developer are not deteriorated too much.
[0031]
As for the toner, it is desirable to use an oil-containing toner containing an oil component. This is due to the following reason. That is, in the fixing method using the oilless polymerized toner, a glossy image cannot be obtained. Therefore, it is necessary to apply oil to the fixing roller in order to achieve glossiness. If it does so, it will become easy to generate | occur | produce uneven glossiness in an image by the oil application unevenness to a fixing roller. On the other hand, if an oil-containing toner is used, gloss can be naturally produced by oil oozing from the toner particles during fixing, so that uneven gloss due to uneven oil application can be avoided. Examples of the oil-containing toner include the following. That is, first, a prepolymer made of a resin, a compound that extends or crosslinks with the prepolymer, and a toner composition are dissolved or dispersed in an organic solvent. The toner is obtained by inducing a crosslinking reaction or an elongation reaction in the medium and removing the solvent from the dispersion.
Further, it is desirable to use a low-melting toner having a melting point of 140 degrees or less. This is because fixing can be performed at a temperature lower than that of conventional toner, so that the fixing unit can be started up early and an energy saving effect can be expected.
[0032]
[Modification 1]
Next, a modified example of the developing roller positioning structure with respect to the printer main body will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a drive connecting portion of a developing device according to a modification. The basic configuration and operation of this drive connecting portion are the same as those of the above-described embodiment, except for the following points. That is, in the above embodiment, the developing roller is positioned with respect to the printer body by inserting the shaft end portion of the developing roller shaft 50 of the developing roller into the
[0033]
The printer used in the above embodiment is an example of an apparatus to which the present invention can be applied, and is not limited to this apparatus. Although an example in which a two-component developer is applied has been described for the developer, it is naturally applicable to a one-component developer.
[0034]
【The invention's effect】
According to the first to seventh aspects of the present invention, a driven-side rotation engaging portion for rotating the developer carrying member and a driving force provided on the image forming apparatus main body side that sends a rotational driving force to the rotation engaging portion. There is an excellent effect that development density unevenness due to axial misalignment with the rotary coupling portion on the side can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a laser printer according to an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing a process unit for Y of the laser printer.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a drive connecting portion of the developing device according to the present embodiment.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a drive connecting portion of the developing device according to the present embodiment.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a drive connecting portion of a developing device according to a modification.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a drive connecting portion of a conventional developing device.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a drive connecting portion of a conventional developing device.
[Explanation of symbols]
1Y, M, C, K Process unit
2 Photoconductor
11 Transfer unit
40 Developer
41 Casing
42 Development roller
50 Developing roller shaft
52 Coupling gear
60 Drive output shaft
61 shaft core
62 coupling
Claims (7)
上記現像剤担持体の少なくとも一端部に設けられた回転係合部に、駆動源を備えた画像形成装置本体側の回転カップリング部材を係合させ、該駆動源により該現像剤担持体を回転駆動するよう構成し、
該現像剤担持体の一部を画像形成装置本体側の位置決め部位に係合させて、該現像剤担持体の画像形成装置本体内での位置決めを行うように構成し、
該回転係合部及び該回転カップリング部材を、それぞれの回転中心が、該位置決め部位に係合して位置決めされたときの該現像剤担持体の回転中心に一致するように、該現像担持体側及び画像形成本体側それぞれに設けたことを特徴とする画像形成装置。A latent image carrier that carries a latent image on the surface, a developer carrier that carries an image forming substance on the surface, a developing device that visualizes the latent image, and the visible image transferred to a recording medium An image forming apparatus having transfer means for
A rotary coupling member on the image forming apparatus main body side provided with a drive source is engaged with a rotation engagement portion provided at least at one end of the developer carrier, and the developer carrier is rotated by the drive source. Configured to drive,
A part of the developer carrier is engaged with a positioning portion on the image forming apparatus main body side, and the developer carrier is configured to be positioned in the image forming apparatus main body.
The rotation engagement portion and the rotation coupling member are arranged on the developer carrier side so that the respective rotation centers coincide with the rotation center of the developer carrier when the rotation engagement portion and the rotation coupling member are positioned by being engaged with the positioning portion. And an image forming apparatus provided on each side of the image forming main body.
上記位置決め部位を上記回転カップリング部材に形成し、上記現像剤担持体の一部を該位置決め部位に係合させて上記位置決めを行うように構成したことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus, wherein the positioning portion is formed on the rotary coupling member, and the positioning is performed by engaging a part of the developer carrier with the positioning portion.
上記現像剤担持体の一部が、現像剤担持体の回転軸であり、上記位置決め部位が上記カップリング部材の形成した該回転軸の先端が進入する中心穴であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 2.
A part of the developer carrying member is a rotating shaft of the developer carrying member, and the positioning portion is a central hole into which a tip of the rotating shaft formed by the coupling member enters. apparatus.
上記回転カップリング部材は導電性材料により構成され、かつ、該回転カップリング部材を通じて上記現像剤担持体に現像バイアスを供給することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, 2, or 3.
2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the rotary coupling member is made of a conductive material, and a developing bias is supplied to the developer carrier through the rotary coupling member.
上記現像剤担持体表面に溝を有していることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, or 4.
An image forming apparatus having a groove on the surface of the developer carrying member.
上記潜像担持体表面と上記現像剤担持体表面との間隔である現像ギャップが0.4[mm]以下であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
An image forming apparatus, wherein a development gap, which is a distance between the surface of the latent image carrier and the surface of the developer carrier, is 0.4 [mm] or less.
上記像形成物質がトナーと磁性粒子とからなる二成分現像剤であり、該トナーとしてオイルレス重合トナー、又は低融点トナーを用い、該磁性粒子として、磁性体の芯材に樹脂コート膜を被覆したものであり、該樹脂コート膜が、熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分と、帯電調整剤とを含有するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, or 6.
The image forming substance is a two-component developer composed of toner and magnetic particles, and an oilless polymer toner or a low melting point toner is used as the toner, and the magnetic core material is coated with a resin coating film as the magnetic particles. An image forming apparatus, wherein the resin coat film includes a resin component obtained by crosslinking a thermoplastic resin and a melanin resin, and a charge adjusting agent.
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