JP2000075769A - プロセスユニット - Google Patents

プロセスユニット

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JP2000075769A
JP2000075769A JP10259234A JP25923498A JP2000075769A JP 2000075769 A JP2000075769 A JP 2000075769A JP 10259234 A JP10259234 A JP 10259234A JP 25923498 A JP25923498 A JP 25923498A JP 2000075769 A JP2000075769 A JP 2000075769A
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JP
Japan
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side plate
photosensitive drum
developing roller
roller
process unit
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JP10259234A
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English (en)
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Shigeru Mori
茂 森
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Katsuragawa Electric Co Ltd
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Katsuragawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単でコンパクトな構成により作業性が良
く、小さい力で現像ローラを感光ドラムに押圧すること
ができ、且つこれらの間に形成されるニップ幅を常時一
定に保つことができるプロセスユニットを提供すること
を課題とする。 【解決手段】 現像ローラ(11)と供給ローラ(1
2)とを回転可能に一体的に支持する第2の側板(1
5)を第1の側板(16)に形成した凹部(20)にス
ライド移動可能に設け、ばね手段(17)によって感光
ドラム(2)を押圧する方向に第2の側板(15)をス
ライド移動させる。この動作によって現像ローラが小さ
な押圧力で感光ドラム(2)に押圧され、常時一定のニ
ップ幅を形成して感光ドラム上の静電潜像を現像する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機、
プリンター等の画像形成装置のプロセスユニットに関
し、特には、現像ローラを感光ドラムに所定のニップ幅
で押圧することが可能な現像装置を備えたプロセスユニ
ットに関する。
【0002】
【従来の技術】例えば非磁性の重合トナー等の1成分現
像剤を用いた現像装置を備えたプロセスユニットは、現
像ローラ周面に薄層の現像剤層を形成させ、この現像ロ
ーラを感光ドラムに対して押圧してトナー像を形成して
いる。現像ローラは、現像時に感光ドラムへのトナーの
供給を十分に行うためにゴムローラ等の弾性体で形成さ
れている。現像ローラを所定の押圧力で感光ドラムに押
圧し、現像ローラと感光ドラムとの間に所定の幅のニッ
プ幅を形成して現像している。
【0003】従来においては、現像ローラの両端の軸に
現像ローラの直径よりわずかに小径のコロを回転可能に
設け、コロの外周面を感光ドラムに当接させ一定の距離
を維持させている。現像装置本体を感光ドラム方向に押
圧することによりコロが感光ドラムに当接するまで現像
ローラが弾性変形して所定のニップ幅を維持している。
例えば、現像装置を装置本体内に装填し、現像装置の一
部を装置本体側に設けた位置決め手段等により位置決め
し、この位置において上述したコロを感光ドラムに当接
させるようにしている。
【0004】画像形成の現像行程において現像ローラの
感光ドラムへのニップ幅の設定は重要であり、ニップ幅
が狭いとトナーの画像濃度が低くなり、感光ドラムへの
トナーの供給が不十分となってしまう。また、ニップ幅
が広いと画像のこすれや感光ドラムへの負担が大きくな
り感光ドラムの寿命が短くなってしまうという問題を有
する。更に、コロと感光ドラムとの長時間の画像形成時
の回転接触により摩耗が生じ、これに伴ってニップ幅が
経時的に変動して除々に広くなり画像のすれ等によって
画像形成に悪影響を及ぼしてしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一般に、上述したコロ
を用いて現像ローラと感光ドラムとの間のニップ幅を形
成するように位置決めする構成の現像装置を備えたプロ
セスユニットにおいて、コロ、現像ローラの回転軸、ベ
アリング等が個々の誤差を有している。このため、これ
らの組立時の総合的なバラツキが大きくなり、所定のニ
ップ幅を形成するには、個々の部品の精度を向上する必
要があり、このためコスト高となってしまう。
【0006】特に、A2以上の大判の転写材を扱う画像
形成装置においては、扱う現像ローラおよび感光ドラム
の径が大きいために、わずかな部品の誤差や摩耗による
変化によりニップ幅が大幅に変わってしまい、良好なニ
ップ幅とするための調整が困難となってしまう。
【0007】ユニット化した現像装置を所定の押圧力で
感光ドラムに付勢させ、現像ローラと感光ドラムとの間
で所定のニップ幅を得る装置が知られるが、現像装置全
体を感光ドラムに付勢するために大きな力が必要であ
り、またわずかな押圧力の差によってニップ幅が大幅に
変わってしまうという問題を有する。
【0008】本発明は、上記した問題点に鑑みてなされ
たものであり、簡単でコンパクトな構成により作業性が
良く、小さい力で現像ローラを感光ドラムに押圧するこ
とができ、且つこれらの間に形成されるニップ幅を常時
一定に保つことができるプロセスユニットを提供するこ
とを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、感光ドラムとその周囲の少なくとも現像
装置を第1の側板により支持してこれら感光ドラムおよ
び現像装置を一体のユニットとして構成し、前記現像装
置が感光ドラムに対して所定のニップ幅となるように感
光ドラムに向けて押圧された、感光ドラム上にトナー像
を形成する現像ローラと、現像ローラにトナーを供給す
る供給ローラと、前記現像ローラ周面に前記トナーの薄
層を形成するブレードとを有するプロセスユニットにお
いて、前記現像ローラおよび前記供給ローラの軸のそれ
ぞれの両端をベアリングを介して支持し且つ前記現像ロ
ーラの周面と供給ローラとの周面とが接触または近接し
て回転可能となるように設け且つ前記第1の側板に対し
てスライド移動可能に設けた第2の側板と、前記第2の
側板を感光ドラムに向かって移動するように所定の力で
付勢させるばね手段とを有することを特徴とする。
【0010】また、前記第1の側板とその内側方向に設
けられた第3の側板との間で形成される空間に感光ドラ
ムからの駆動力を前記現像ローラと前記供給ローラとに
伝達する駆動伝達手段を設けたことを特徴とし、前記ば
ね手段による第2の側板の移動距離は、0.05mm〜
2.00mmであり、好ましくは0.05mm〜0.50mm
であることを特徴とする。
【0011】更に、前記第1の側板には、前記第2の側
板をはめ込み且つ前記第2の側板の移動距離に応じた形
状の凹部が形成されていることを特徴とし、前記第3の
側板に現像剤の漏洩を防止するシール部材を設けたこと
を特徴とする。
【0012】このような構成により、現像ローラと供給
ローラとを回転可能に一体的に支持する第2の側板を第
1の側板に形成した凹部にスライド移動可能に設け、ば
ね手段によって感光ドラムを押圧する方向に第2の側板
をスライド移動させる。これによって現像ローラがわず
かな押圧力で感光ドラムに押圧され、常時一定のニップ
幅を形成して感光ドラム上の静電潜像を現像する。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施例を図面に基
づいて説明する。画像形成装置内に配置した現像装置を
備えたプロセスユニットの画像形成部の概略断面図を図
1に示す。画像形成部1は、その中央に感光ドラム2を
有する。感光ドラム2を中心に、感光ドラム2の表面を
一様に帯電するコロナ帯電器3(または帯電ローラ)
と、スキャナ等によって読み込まれた第1の原稿データ
をLED等により投射して感光ドラム2上に潜像を形成
させる画像投影装置4と、この潜像に帯電されたトナー
を供給してトナー画像を形成する現像装置5と、不図示
の給紙部から送られてきた転写材の面に感光ドラム2上
のトナー画像を転写する転写コロナ放電器6と、転写材
を感光ドラム2から分離する分離コロナ放電器7と、転
写後の感光ドラム2の表面に残留したトナーを除去する
クリーニング装置8と、感光ドラム2の表面を均一に除
電するイレーサランプ9とを有し、これらが順次に感光
ドラム2に作用するように配置され、周知の如くに画像
形成が行われる。プロセスユニット50は感光ドラム2
とその周囲に現像装置5、コロナ帯電器3としての帯電
装置、クリーニング装置8を後述する第1の側板により
支持してこれら感光ドラム2および装置を一体のユニッ
トとして構成している。また、重合トナーを扱う場合に
おいてはクリーニング装置8を省略した構成であっても
良く、感光ドラムに代えて感光ベルトを用いた場合であ
っても良い。
【0014】図2にプロセスユニット50の概略断面図
を示す。プロセスユニット50に備えられた現像装置5
は、1成分現像剤を用いており、特に非磁性1成分重合
トナーを用いたものが好適に使用される。現像装置5
は、現像剤を貯留するケーシング10と、後述する現像
ローラ11に向かって現像剤を供給する供給ローラ12
と、供給ローラ12から供給される現像剤を担持して感
光ドラム2表面に送り、それに形成された静電潜像を現
像する現像ローラ11と、現像ローラ11の周面に接触
して現像ローラ11の周面に現像剤の薄層を形成するブ
レード13とを有する。ケーシング10の上方には現像
剤を補給するための開口32が設けられており、その上
に配置されたトナーカートリッジ14からの補充用トナ
ーが適宜に補給されている。供給ローラ12は、スポン
ジ材等の弾性部材よりなり、感光ドラム2の回転による
駆動力を歯車等で減速して所定の速度でケーシング10
内の現像剤を現像ローラ11の配置方向に供給してい
る。現像ローラ11は、金属ローラ表面に樹脂を一定の
厚みに形成し、あるいは、ゴムローラ等の弾性部材が好
適使用され、後述するばね手段17による付勢により所
定のニップ幅で感光ドラムに押圧している。
【0015】図3は図2に示したプロセスユニット50
の概略側面図である。上記した現像装置の構成に加え、
現像ローラ11の軸18aおよび供給ローラ12の軸1
8bの両端をベアリング21a、bを介して、現像ロー
ラ11の周面と供給ローラ12との周面とが接触しなが
ら回転可能となるように支持した第2の側板15と、第
2の側板15を感光ドラム2の半径方向にスライド移動
可能となるように支持し且つプロセスユニット50の枠
体の一部を構成する第1の側板16と、第2の側板15
を感光ドラム2に向かって付勢させるばね手段17とを
有する。
【0016】実施例においてプロセスユニット50は、
画像形成装置本体に着脱自在に設けられ、例えば装置本
体上部から装着される。装着時において、画像形成装置
本体側に設けたピン19と第1の側板15に設けた凹部
20とによる位置決め手段によって係止されて位置決め
がなされる。第2の側板15はベアリング21a、bの
直径よりわずかに大きな径の穴22a、bが設けられて
おり、穴22a、bにベアリング21a、bを圧入して
現像ローラ11と供給ローラ12を回転可能に設けてい
る。供給ローラ12と現像ローラ11とは近接して設け
られており、これらが接触している場合の押圧力に関し
ては、画像形成によって消費されたトナーを現像ローラ
表面に供給することができるニップ幅であれば良い。
【0017】第1の側板16には第2の側板15が感光
ドラム2の半径方向にスライド移動可能となるような形
状の外側が凹んだ凹部31が設けられており、第2の側
板15がほぼ半分くらい埋め込まれるようにモールド形
成されている。第1の側板16には現像ローラ11の軸
18aと供給ローラ12の軸18bに設けたベアリング
21a、bが感光ドラム2の半径方向にスライド移動可
能となるように長穴23a、bが設けられている。
【0018】ばね手段17は、例えば引っ張りばねやコ
イルばね等の一端24を第2の側板15に設け、他端2
5を第1の側板16に設けている。こうしてプロセスユ
ニット50を画像形成装置本体に装填したときに位置決
めがなされ、且つ現像ローラ11が感光ドラム2に向か
って付勢してそれらの間に所定のニップ幅を形成する。
ニップ幅はばね手段17の引っ張り強さを適宜に選択す
ることにより現像装置5の取り付け時に所望するニップ
幅が得られる。
【0019】ばね手段17による第2の側板15の移動
距離は、0.2mm〜2.0mmあれば良く、より好ましく
は0.2mm〜1.0mmであれば良い。直径80mmの感光
ドラム2と直径40mmの現像ローラ11を用いた場合、
現像ローラ11を感光ドラムに接触してから0.2mm押
圧させることにより約5mmのニップ幅が形成される。ニ
ップ幅は4mm〜8mmの範囲内であれば良く、実施例にお
いては、現像ローラが感光ドラムに接触してから0.3
mm押圧させることによりニップ幅が約7mmとなるように
ばね手段17を調整している。
【0020】一方、図4に図3に示す矢印A方向から見
た画像形成部の断面図を示す。図において、第1の側板
16の内側方向に空間26を形成し現像装置のケーシン
グ10の一部を構成する第3の側板27が設けられてい
る。空間26に感光ドラム2からの駆動力を現像ローラ
11と供給ローラ12とに伝達する歯車等の駆動伝達手
段28を設ける。図示例では感光ドラム2に設けたフラ
ンジ30のギアから現像ローラ11を駆動する駆動伝達
手段28を示している。供給ローラ12を駆動する駆動
伝達手段は、図4に示す駆動伝達手段28の位置とは反
対側の位置に位置(図示なし)しており、図示例と同様
に第3の側板によって形成された空間内に感光ドラムに
設けたフランジのギアから受けている。このような構成
によりプロセスユニット50から外部に露出する歯車の
部分を最小限とし、ギア等をトナー等の付着による汚れ
から防止している。
【0021】また、第3の側板27は長穴23c、dを
有し、ケーシング10の一部を構成している。現像装置
5内部に貯留する現像剤を第3の側板27から漏洩させ
ないようにする必要がある。このため、現像剤が第3の
側板27から漏洩してしまうのを防止するシール部材2
9が設けられている。シール部材29はスポンジ等の弾
性部材が好適に使用されており、現像ローラ11の軸1
8aおよび供給ローラ12の軸18bを覆い込むように
設けられ、且つ第3の側板27の内側面と現像ローラ1
1および供給ローラ12の端面との間に圧縮されるよう
に設けられている。現像ローラ11および供給ローラ1
2の端面とこれに隣接するシール材との間には、それぞ
れのローラの端面と同じ形状の約100ミクロンの厚み
のフィルム33が2枚設けられ、摺動させる。
【0022】このような構成により動作の説明をする。
例えばプロセスユニット50の組立時に、現像装置5の
現像ローラ11および供給ローラ12とをスライド移動
可能に設けた第2の側板15がばね手段17の作用によ
って感光ドラム2の方向に付勢し、現像ローラ11が感
光ドラム2に押圧するように作用して現像ローラ11と
感光ドラム2との間で所定のニップ幅が形成される。
【0023】更に、感光ドラム2に設けられたフランジ
30の外周面のギアと現像装置5に設けた駆動伝達歯車
28とが連結され、減速歯車等を介して現像ローラおよ
び供給ローラを所定の回転数で回転させる。実施例にお
いて、現像ローラの周速は感光ドラムの周速の1.5倍
から2倍に設定し、供給ローラの周速は現像ローラの周
速の0.5倍に設定している。
【0024】次いで、プロセスユニット50を画像形成
装置本体の上方から装填し、画像形成装置内の所定の位
置に設けた係止ピン19と現像装置5に設けた凹部20
とにより係止する。この係止によりプロセスユニット5
0が画像形成部内の所定の位置に位置決めされる。
【0025】
【発明の効果】現像装置を装置本体に装着し、位置決め
手段により位置決めすることにより現像ローラおよび供
給ローラを回転可能に設けた第2の側板が第1の側板に
沿ってばね手段の作用によりスライド移動させることに
より、わずかな力で現像ローラおよび供給ローラをスラ
イド移動することができ、第2の側板をその形状に合わ
せた第1の側板に形成した凹部にスライド移動可能に設
けることによりコンパクト化することができる。
【0026】また、第1の側板と第3の側板との間に空
間を設け、この空間内に感光ドラムからの駆動力を伝達
する駆動伝達手段を設けることによりトナー等による汚
れを防止することができる。更に現像ローラおよび供給
ローラと、第3の側板との間にフィルムを備えたシール
部材を設けたことにより各ローラの回転によるシール部
材への直接の伝達がなくなり、フィルム間の摺擦によっ
てシール部材にたわみを生じるさせることなく現像装置
からトナーを漏洩することがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 画像形成装置の一例を示す概略断面図。
【図2】 本発明によるプロセスユニットの一例を示す
概略断面図。
【図3】 本発明によるプロセスユニットの概略側面
図。
【図4】 図3の矢印A方向から見た断面図。
【符号の説明】
1 画像形成部 2 感光ドラム 3 コロナ放電器 4 画像投影装置 5 現像装置 6 転写コロナ放電器 7 分離コロナ放電器 8 クリーニング装置 9 イレーサーランプ 10 ケーシング 11 現像ローラ 12 供給ローラ 13 ブレード 14 トナーカートリッジ 15 第2の側板 16 第1の側板 17 ばね手段 18a、b 軸 19 ピン 20 凹部 21a、b ベアリング 22a、b 穴 23a、b 長穴 24 一端 25 他端 26 空間 27 第3の側板 28 駆動伝達手段 29 シール部材 30 フランジ 31 凹部 32 開口 33 フィルム 50 プロセスユニット

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光ドラムとその周囲の少なくとも現像
    装置を第1の側板により支持してこれら感光ドラムおよ
    び現像装置を一体のユニットとして構成し、前記現像装
    置が感光ドラムに対して所定のニップ幅となるように感
    光ドラムに向けて押圧された、感光ドラム上にトナー像
    を形成する現像ローラと、現像ローラにトナーを供給す
    る供給ローラと、前記現像ローラ周面に前記トナーの薄
    層を形成するブレードとを有するプロセスユニットにお
    いて、前記現像ローラおよび前記供給ローラの軸のそれ
    ぞれの両端をベアリングを介して支持し且つ前記現像ロ
    ーラの周面と供給ローラとの周面とが接触または近接し
    て回転可能となるように設け且つ前記第1の側板に対し
    てスライド移動可能に設けた第2の側板と、前記第2の
    側板を感光ドラムに向かって移動するように所定の力で
    付勢させるばね手段とを有することを特徴とするプロセ
    スユニット。
  2. 【請求項2】 前記第1の側板とその内側方向に設けら
    れた第3の側板との間で形成される空間に感光ドラムか
    らの駆動力を前記現像ローラと前記供給ローラとに伝達
    する駆動伝達手段を設けたことを特徴とする請求項1記
    載のプロセスユニット。
  3. 【請求項3】 前記ばね手段による第2の側板の移動距
    離は、0.05mm〜2.00mmであり、好ましくは0.
    05mm〜0.50mmであることを特徴とする請求項1ま
    たは2いずれか記載のプロセスユニット。
  4. 【請求項4】 前記第1の側板には、前記第2の側板を
    はめ込み且つ前記第2の側板の移動距離に応じた形状の
    凹部が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3
    いずれか記載のプロセスユニット。
  5. 【請求項5】 前記第3の側板に現像剤の漏洩を防止す
    るシール部材を設けたことを特徴とする請求項1乃至4
    いずれか記載のプロセスユニット。
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