JP2000066507A

JP2000066507A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000066507A
Application number: JP10233168A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tanaka; 美則田中
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1998-08-19
Filing date: 1998-08-19
Publication date: 2000-03-03

Abstract

(57)【要約】【課題】コロ外周と感光体表面との間でスリップが起
こらないようにして、感光体の回転速度の変調を防止す
ることにより、ノイズのない安定した画像を得ることが
できる画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明の画像形成装置は、表面に静電潜
像が形成される回転駆動可能な感光体１０と、この感光
体１０に対して平行に設けられ、外周に保持した現像剤
により上記静電潜像を現像する回転駆動可能な現像ロー
ラ２０と、この現像ローラ２０の両側に、上記現像ロー
ラ２０の回転軸２２，２４に対して空回り可能に取り付
けられ、外周部が上記感光体１０の表面に当接して回転
することにより上記感光体１０と上記現像ローラ２０と
の間に一定間隔Ｂを保つコロ２６と、上記感光体１０と
上記コロ２６との当接部において上記感光体１０又は上
記コロ２６に向かって圧接されるように上記感光体１０
又は／及び上記コロ２６の外周に設けられた高摩擦係数
の弾性体リング３８と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等の電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置にお
いて、現像ローラの回転軸に取り付けられ、現像ローラ
よりも大径のコロを現像ローラの両側に設け、そのコロ
を感光体に当接することにより、感光体と現像ローラと
の間のギャップ（以下、現像ギャップという）を一定に
保つ方法が用いられている。このコロは、感光体と現像
ローラとがそれぞれ異なる速度で回転した場合にも現像
ローラの回転軸とは無関係に感光体の回転に従って従動
回転するように、現像ローラの回転軸に対して固定され
ておらずに空回り可能な状態に取り付けてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな現像ギャップ保持方法では、コロの外周と感光体表
面との摩擦力と、コロの取付孔内周と現像ローラの回転
軸との摩擦力とがほぼ同程度であるため、感光体表面と
コロ外周との間に断続的にスリップが発生する場合があ
り、このスリップによって感光体の回転速度に変調が生
じるために画像ノイズが発生するという問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、コロ外周と感光体表面
との間でスリップが起こらないようにして、感光体の回
転速度の変調を防止することにより、ノイズのない安定
した画像を得ることができる画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成さ
れる回転駆動可能な像担持体と、この像担持体に対して
平行に設けられ、外周に保持した現像剤により上記静電
潜像を現像する回転駆動可能な現像剤担持体と、この現
像剤担持体の両側に、上記現像剤担持体の回転軸に対し
て空回り可能に取り付けられ、外周部が上記像担持体の
表面に当接して回転することにより上記像担持体と上記
現像剤担持体との間に一定間隔を保つ回転部材と、上記
像担持体と上記回転部材との当接部において上記像担持
体又は上記回転部材に向かって圧接されるように上記像
担持体又は／及び上記回転部材の外周に設けられた高摩
擦係数の弾性部材と、を備えたものである。

【０００６】

【発明の効果】本発明の画像形成装置によれば、像担持
体と上記回転部材との当接部において上記像担持体又は
上記回転部材に向かって圧接されるように上記像担持体
又は／及び上記回転部材の外周に設けられた高摩擦係数
の弾性部材を備えていることにより、像担持体表面と回
転部材の外周との摩擦力が大きくなるため、回転部材が
感光体表面においてスリップすることなく安定して従動
回転する。これにより、感光体の回転速度が変調するの
を防止でき、ノイズのない安定した画像を得ることがで
きる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て添付図面を参照して説明する。本実施形態の画像形成
装置は、図１に示すように、円筒状の感光体（像担持
体）１０を備えている。感光体１０の両端には、フラン
ジ１２，１４が圧入されている。各フランジ１２，１４
の中心孔には回転軸１６が貫通して固定されている。上
記フランジ１４の外周には駆動用ギヤ１４ａが形成され
ており、このギヤ１４ａによって回転軸１６及び感光体
１０が回転駆動可能になっている。また、感光体１０の
表面には、図示しない露光装置によって露光されること
により静電潜像が形成されるようになっている。

【０００８】上記感光体１０に対して平行に、円筒状の
現像ローラ（現像剤担持体）２０が設けてある。現像ロ
ーラ２０の外周には、図示しない現像剤が薄層状に保持
されており、この現像剤によって上記感光体１０の表面
の静電潜像が現像されることになる。また、現像ローラ
２０の両側の回転軸２２，２４には、現像ローラ２０よ
り大径の円板状をなすコロ（回転部材）２６，２６がそ
れぞれ取り付けられている。これらのコロ２６，２６は
回転軸２２，２４に対して固定されておらず、空回り可
能にしてある。上記コロ２６には、空回りしやすいよう
に回転軸２２，２４に対して滑りがよいエンジニアリン
グプラスチック材料が使用され、特にポリアセタールが
適している。

【０００９】上記現像ローラ２０の回転軸２２，２４の
端部は、軸受け２８，３０によってそれぞれ支持されて
いる。これら軸受け２８，３０は現像装置ハウジング３
２により保持されている。また、一方の回転軸２４には
現像ローラ歯車３４が固定されており、この歯車３４に
よって現像ローラ２０が回転駆動されるようになってい
る。

【００１０】上記現像装置ハウジング３２は、現像動作
中は矢印Ａ方向に付勢されている。これにより、コロ２
６の外周が回転する感光体１０の表面に当接してコロ２
６が従動回転すると共に、図１，２に示すように、コロ
２６が感光体１０に当接することにより感光体１０と現
像ローラ２０との間の間隔Ｂが一定に保たれる。

【００１１】図２に最もよく示されるように、コロ２６
の外周部には断面矩形状の溝３６が円周方向にわたって
形成されている。この溝３６の内部に高摩擦係数の弾性
体リング（弾性部材）３８がはめ込まれている。この弾
性体リング３８にはゴム系の材料を使用し、特にシリコ
ンゴム、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレン
プロピレンゴム）等を使用すれば感光体１０との摩擦係
数が０．８〜２．５と高くなる。また、弾性体リング３
８の内径は、上記溝３６の底面の内径Ｃの９７〜７０％
程度に形成するのが好ましい。これにより上記溝３６に
はめ込んだときに弾性体リング３８が溝３６の底面を締
め付けるようになるため、溝３６の底面に対して弾性体
リング３８が滑らなくなる。

【００１２】上記弾性体リング３８は断面が円形のリン
グであり、感光体１０に当接していないところでは深さ
Ｄの溝３６から寸法Ｅだけはみ出した状態にある。一
方、コロの外周部が感光体１０の表面に当接している部
分では、コロ２６が感光体１０に付勢されているので、
弾性体リング３８は感光体１０に向かって圧接されてつ
ぶれるように変形し、コロ２６の外周が感光体１０の表
面に当接する。

【００１３】以上に説明した構成を有する画像形成装置
では、画像形成時には感光体１０及び現像ローラ２０が
それぞれの速度で回転し、感光体１０上の静電潜像が現
像される。このとき、コロ２６は感光体１０の表面に当
接して回転しており、これにより感光体１０と現像ロー
ラ２０との間の間隔Ｂが一定に保たれる。また、コロ２
６の感光体１０への当接部においては、高摩擦係数の弾
性体リング３８が感光体１０の表面に圧接されているこ
とにより感光体１０とコロ２６との間の摩擦力が大きく
なっているため、感光体１０とコロ２６との間でスリッ
プが生じることがなく、コロ２６は感光体１０の回転に
従って安定して従動回転する。その結果、感光体１０の
回転速度が変調するのを防止することができ、ノイズの
ない安定した画像を形成することができる。

【００１４】ここで、従来のコロと本実施形態のコロが
それぞれ受ける回転モーメントについて、具体的な数値
を例示して比較してみる。感光体に対する現像装置の付
勢力を２ｋｇｆとすると、一個のコロにはＰ＝１ｋｇｆ
の力が作用することになる。また、コロの外径Ｆ＝１
６．４ｍｍ、コロのの内径Ｇ＝７ｍｍとし、現像ローラ
２０と感光体１０とはそれぞれの速度で回転するものと
する。さらに、コロの中心孔内面と現像ローラの回転軸
との摩擦係数μ₁は０．１５〜０．２５であるが、計算
上μ₁＝０．２とする。さらにまた、弾性体リングを設
けてないコロの外周と感光体との摩擦係数μ₂も０．２
とする。

【００１５】これらの条件のもとで、従来のコロが受け
る回転力を外周回転トルクと内周回転トルクの差と考え
ると、次式より０．９４ｋｇｆ・ｍｍとなる。

【００１６】

【数１】{P×μ₁(F/2)}-{P×μ₂(G/2)}={1×0.2×(16.4
/2)}-{1×0.2×(7/2)}=1.64-0.7=0.94kgf・mm

【００１７】また、従来のコロの内外周のトルク比は、
外周：内周＝１．６４：０．７≒２：１である。

【００１８】これに対し、本実施形態のコロでは、弾性
体リングの摩擦係数μ₃＝１とすると共に、弾性体リン
グは０．５ｋｇｆの付勢力で図２の右側に示す状態に変
形するものとする。この場合、コロ外周と感光体との摩
擦によりコロが受ける回転力は次式より４．９２ｋｇｆ
・ｍｍとなる。

【００１９】

【数２】(P-0.5)×μ₁(16.4/2)+0.5×μ_３（１６．４／
２）＝０．８２＋４．１＝４．９２ｋｇｆ・ｍｍ

【００２０】一方、コロ内周と回転軸との摩擦による回
転力は、次式より０．７ｋｇｆ・ｍｍとなる。

【００２１】

【数３】Ｐ×μ₂(G/2)=1×0.2×(7/2)=0.7kgf・mm

【００２２】したがって、本実施形態のコロの受ける回
転トルクは、４．９２−０．７＝４．２２ｋｇｆ・ｍｍ
となり、内外周のトルク比が４．９２：０．７≒７：１
となる。このように、本実施形態のコロは従来のコロに
比べて回転トルク及び内外周トルク比ともに非常に大き
くなっている。したがって、本実施形態のコロは、感光
体に対してスリップしにくく、感光体とともに確実に従
動回転することが分かる。

【００２３】なお、上記実施形態では、コロ２６に弾性
体リング３８を設けたが、図３に示すように、感光体１
０上のコロ当接部に溝４０を円周方向に亘って形成し、
その溝４０に弾性体リング３８を取り付けるようにして
もよい。これによってもまた、感光体１０とコロ２６と
の間のスリップを防止できる。さらに、コロ２６と感光
体１０の両方に溝３６，４０をそれぞれ形成して、これ
ら両方の溝３６，４０に弾性体リング３８をそれぞれ取
り付けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光体と現像ローラの断面図。

【図２】コロ近傍の部分拡大断面図。

【図３】感光体に弾性体リングを取り付けた変形例を
示す部分拡大断面図。

【符号の説明】

１０…感光体（像担持体）、２０…現像ローラ（現像剤
担持体）、２２，２４…回転軸、２６…コロ（回転部
材）、３８…弾性体リング（弾性部材）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に静電潜像が形成される回転駆動可
能な像担持体と、この像担持体に対して平行に設けら
れ、外周に保持した現像剤により上記静電潜像を現像す
る回転駆動可能な現像剤担持体と、この現像剤担持体の
両側に、上記現像剤担持体の回転軸に対して空回り可能
に取り付けられ、外周部が上記像担持体の表面に当接し
て回転することにより上記像担持体と上記現像剤担持体
との間に一定間隔を保つ回転部材と、上記像担持体と上
記回転部材との当接部において上記像担持体又は上記回
転部材に向かって圧接されるように上記像担持体又は／
及び上記回転部材の外周に設けられた高摩擦係数の弾性
部材と、を備えた画像形成装置。