JP2000315013A

JP2000315013A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000315013A
Application number: JP12337299A
Authority: JP
Inventors: Junichi Matsumoto; 純一松本; Katsuhiro Aoki; 勝弘青木; Takashi Hodoshima; 隆程島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 1999-04-30
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】地肌汚れおよび濃度ムラさらには異常画像の
発生を抑制することが可能な構成を備えた画像形成装置
を得る。【解決手段】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、潜像担持体の線速をＶ１、現像端担持体の回転周波
数をｆ、現像端担持体を駆動する歯車の歯数をＺとした
場合、Ｖ１／ｆ・Ｚ＜０．７の関係が設定されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、さらに詳しくは、潜像担持体と、これに当接して現
像剤を供給するために用いられる現像剤担持体との構成
に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタや複写機あるいはファクシミリ
装置などの画像形成装置においては、感光体ドラムなど
の潜像担持体上に形成された静電潜像が現像装置から供
給されるトナーなどの現像剤により可視像処理され、そ
の可視像が記録紙などの転写材に静電転写されて複写物
が得られる。ところで、潜像担持体に対して現像剤が供
給される際には、現像装置に備えられている現像ローラ
などの現像剤供給手段の表面に担持されている現像剤
層、いわゆる、トナー層が潜像担持体の表面に接触して
おり、静電潜像からの静電気力によってトナー層内のト
ナーが静電吸引されることにより静電潜像に付着するこ
とになる。しかし、実際には、トナー層と潜像担持体と
の接触状態等によって生起される非静電気力によって潜
像担持体表面、特に、潜像の静電引力がトナーに作用し
ない地肌部にトナーが付着することがある。このため、
潜像担持体の地汚れの発生が顕著となることがある。従
来では、潜像担持体の画像領域外でのトナー濃度を検出
して地肌汚れの程度を割り出し、地肌汚れの程度に応じ
て潜像担持体の表面に対する潤滑剤の塗布量を潤滑剤塗
布手段の当接圧調整によって供給制御して画像転写後に
実行されるクリーニング効果を向上させる構成（例え
ば、特開平８−２５４９３３号公報）が提案されてい
る。

【０００３】一方、トナー層を介して現像剤担持体と接
触している潜像担持体は、回転ムラが生じていると、現
像担持体との間での接触状態に影響を及ぼし、現像剤を
均一に付与されない場合があり、いわゆる、濃度ムラを
発生することがある。従来では、このような潜像担持体
の回転ムラの影響を抑制するために、現像剤担持体と潜
像担持体との対向面間隔、いわゆる、現像ニップ幅を所
定量に規定して現像剤の供給量を一定化することで濃度
ムラを抑制する構成が提案されている（例えば、特開平
１０−２２１９５２号公報）。

【０００４】潜像担持体上の静電潜像を可視像処理する
ために用いられる現像剤の一つに一成分系現像剤があ
る。一成分系現像剤が用いられる現像方式では、表面に
薄層化された現像剤層を担持した状態で潜像担持体に接
触する現像剤担持体を用い、上述した地肌汚れを回避す
るために、両部材の当接圧若しくは潜像担持体に対する
現像剤担持体の線速比を増加させるようにして、現像剤
の散り現象がなく、ドットの再現性を高めるようにした
構成がある。しかし、このような構成では、潜像担持体
や現像剤担持体での微少な振動の影響を受けやすく、例
えば、当接圧を増加させると当接圧を設定する駆動手段
に対する負担を増加させることから、バンディングとい
われる回転ムラに起因した異常画像が発生し易くなると
いう問題があった。

【０００５】従来、このような異常画像の発生を防止す
るために、潜像担持体側への現像剤担持体の当接圧を規
制する手段を設け、潜像担持体に対する現像剤担持体か
らの押圧力を規制することでジッタ（バンディング）の
発生を防止する構成が提案されている（例えば、特開平
６−１１０３２３号公報）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記各公報に
開示されている構成を用いたとしても、一成分系現像方
式のように、潜像担持体と現像剤担持体とを接触させな
がら行う現像方式の場合には、現像剤担持体側での駆動
系において回転速度ムラや振動が生じていると、これが
原因して異常画像を発生することがある。特に、現像剤
担持体の駆動系に用いられる歯車の噛み合い周期により
速度ムラや振動が発生しやすく、潜像担持体との接触領
域で速度差が発生することにより濃度ムラが発生するこ
とがある。例えば、現像剤担持体およびこの現像剤担持
体に対して現像剤を供給するために用いられる現像剤供
給手段がそれぞれ歯車の噛み合いによって連動する関係
とされているような場合、その歯車の一つに対して駆動
源からの駆動力を伝達する歯車を噛み合わせて上記両部
材を回転駆動することになるが、駆動力を伝達する歯車
には現像担持体および現像剤供給手段からの負荷が作用
し、歯の変形などにより振動や速度ムラを発生する虞が
ある。

【０００７】本発明の目的は、上記従来の画像形成装置
における問題、特に、現像剤担持体のく同径での問題に
鑑み、地肌汚れおよび濃度ムラさらには異常画像の発生
を抑制することが可能な構成を備えた画像形成装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ
≦０．４に設定された潜像担持体に対して光り書き込み
により静電潜像を形成し、該静電潜像に対して現像剤を
担持した現像剤担持体を当接させて上記静電潜像を可視
像処理し、転写媒体への転写および転写画像の定着を行
って画像を形成する画像形成装置において、潜像担持体
の線速をＶ１、現像端担持体の回転周波数をｆ、現像端
担持体を駆動する歯車の歯数をＺとした場合、Ｖ１／ｆ・Ｚ＜０．７の関係が設定されていることを特徴としている。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記現像剤担持体にはこれを駆動
するための歯車が同軸上に設けられ、上記潜像担持体の
長手方向端部は、上記現像剤担持体の長手方向において
上記歯車とこの歯車が位置する側の端部との間に位置決
めされて上記歯車が上記潜像担持体の端部よりも長手方
向外側に配置されていることを特徴としている。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、潜像担持体の直径をＤ、現像剤担
持体の直径をｄとしたとき、これら両者の関係が、Ｄ／
ｄ＞６に設定されていることを特徴としている。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記現像剤担持体にはゴム材料が
用いられ、その表面にシリコン系若しくはフッ素系の被
覆層が設けられていることを特徴としている。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記現像剤が一成分系現像剤であ
ることを特徴としている。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、上記現像剤は、可撓性を有する発
泡樹脂材からなる供給手段によって上記現像剤担持体に
供給されることを特徴としている。

【００１４】請求項７記載の発明は、請求項１または５
記載の画像形成装置において、上記現像剤は、少なくと
も基材となる樹脂剤に帯電制御剤が含まれていることを
特徴としている。

【００１５】請求項８記載の発明は、請求項１、５およ
び７のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記
現像剤は、上記現像剤担持体に対して対峙して設けられ
ている現像剤規制手段により層厚が規定されて担持さ
れ、上記現像剤規制手段には比較的硬度が高い樹脂材料
が用いられ、自由端までの長さが１０〜１５ｍｍに設定
されていることを特徴としている。

【００１６】請求項９記載の発明は、予め均一帯電し、
表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ≦０．４に設定さ
れた潜像担持体に対して光り書き込みにより静電潜像を
形成し、該静電潜像に対して現像剤を担持した現像剤担
持体を当接させて上記静電潜像を可視像処理し、転写媒
体への転写および転写画像の定着を行って画像を形成す
る画像形成装置において、上記現像剤担持体に有する現
像剤担持体用駆動力伝達手段と、上記現像剤担持体に対
して現像剤を供給するために設けられている現像剤供給
体に有する供給手段用動力伝達手段と、上記現像剤担持
体用駆動力伝達手段および上記供給手段用動力伝達手段
がそれぞれ異なる位置で連動可能に設けられていて、装
置本体の駆動源からの動力が伝達される駆動側動力伝達
手段とを備え、上記駆動側動力伝達手段を介して上記現
像剤担持体用動力伝達手段および上記供給手段用動力伝
達手段が同時に駆動されることを特徴としている。

【００１７】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
画像形成装置において、上記現像剤担持体用動力伝達手
段、上記供給手段揺動力伝達手段および駆動側動力伝達
手段はいずれも歯車で構成され、駆動側駆動力伝達手段
の周方向で異なる位置において上記現像剤担持体用動力
伝達手段および上記供給手段揺動力伝達手段がそれぞれ
噛み合っていることを特徴としている。

【００１８】請求項１１記載の発明は、請求項９記載の
画像形成装置において、上記駆動側動力伝達手段には、
駆動源との間に配設されたベルトが掛けられているプー
リが設けられており、上記プーリは、上記駆動側動力伝
達手段よりも大径とされていることを特徴としている。

【００１９】請求項１２記載の発明は、請求項９記載の
画像形成装置において、上記駆動側動力伝達手段には、
同軸上に駆動源からの回転力を受けることが可能な伝達
用歯車が設けられており、伝達用歯車は上記駆動側動力
伝達手段よりも大径とされていることを特徴としてい
る。

【００２０】

【実施例】以下図示実施例により本発明の詳細を説明す
る。図１は、請求項１および４乃至８記載の発明の実施
例による画像形成装置を示す模式図であり、同図におい
て、画像形成装置は、潜像担持体をなす感光体１を備え
ている。感光体１はドラム状に構成されており、図示し
ない駆動源により図示矢印方向に回転するようになって
いる。

【００２１】感光体ドラム１の周囲には、回転方向に沿
って画像形成プロセスを実行するための帯電装置２、光
書き込み装置（図では、光路のみが示されている）３、
現像装置４、転写装置５およびクリーニング装置６がそ
れぞれ配置されている。

【００２２】感光体ドラム１は、回転する過程で、帯電
装置２により表面を一様に帯電された後、光書き込み装
置３により画像に対応した露光が行われることにより、
感光層に静電潜像が形成される。

【００２３】静電潜像は、現像装置４と対面する位置
（図１中、符号Ｐ１で示す位置）において現像装置４か
ら供給される現像剤によって可視像処理され、その可視
像が転写装置５に対面した位置（図１中、符号Ｐ２で示
す位置）、給紙装置（図では給紙装置の一構成部材であ
るレジストローラのみが示されている）７から給送され
た転写紙Ｓに対して転写装置５により転写される。

【００２４】転写後、感光体ドラム１は、クリーニング
装置６によって残余現像剤が掻き取られると共に除電装
置６Ａによって除電されたうえで帯電装置２に対向する
ことで新たに帯電され、次の画像形成プロセスに備えら
れる。

【００２５】本実施例では、現像装置４において静電潜
像の可視像処理に用いられる現像剤として一成分系現像
剤が用いられ、その構成は次の通りである。すなわち、
一成分系現像剤としては、ポリエステル、ポリオール、
スチレンアクリルなどの樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、
着色剤を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物
質を外添して構成されたトナーが用いられる。トナーの
平均粒径は、３〜１２μｍが選択され、本実施例では、
７．５μｍが用いられている。この粒径に関しては、高
解像度（１２００ｄｐｉ）の要求を満足させることがで
きる値であり、さらには、高解像力の需要とともにこれ
よりも小粒径化することも十分可能である。

【００２６】感光体ドラム１には、無機および有機感光
体が用いられ、表面の摩擦係数（μ）が、０．１≦μ≦
０．４に設定されている。この摩擦係数に関しては、図
２に示す実験に基づく。図２は、オイラーベルト方式に
よる摩擦係数を求める実験構造を示す模式図であり、同
図において感光体ドラム１の周面の一部に、測定用紙
（リコー製ＰＰＣ用紙ＴＹＰＥ６２００Ａ４サイズＴ
目）Ｓを２９７×３０ｍｍのサイズに裁断し、この測定
用紙Ｓの中央を感光体ドラム１の周方向で９０度（π/
２rad.）の範囲に巻き回す。測定用紙Ｓの巻き回し方向
端部の一方には、一定重さ（０．９８Ｎ（１００ｇ））
の分銅Ｗを取付け、他方にはデジタルプッシュプルゲー
ジＤＳを取付け、分銅Ｗが揺れない状態で測定用紙Ｓを
一定速度の条件で牽引し、感光体ドラム１の表面で測定
用紙Ｓが動き始めた瞬間でのデジタルプッシュプルゲー
ジＤＳの値を測定する。このときの測定値をＦ（Ｎ）と
すると、摩擦係数（μ）は、μ＝Ｉｎ（Ｆ／０．９８）
／（π／２）で求められる。上記実験構造から得られる
摩擦係数のうちで、トナー層からの圧力によってトナー
が感光体ドラム１の表面に擦り込まれた際、擦り込み圧
力による摩擦力によってトナーが付着するのを防止でき
る摩擦係数（μ）として次に挙げる範囲の値が地肌汚れ
を防止できる値として得られた。

【００２７】感光体ドラム１の表面に潤滑剤などを塗布
しない、いわゆる未処理の場合の摩擦係数（μ）は、
０．４〜０．６という結果であるが、経時により増加す
る傾向にある。これに対して潤滑剤を塗布した感光体ド
ラム１の摩擦係数（μ）は、０．１〜０．４という結果
が得られた。このような結果から、感光体ドラムの摩擦
係数（μ）を０．１〜０．４とすることにより、感光体
ドラム１の表面で摺擦される際のトナーの付着、特に静
電潜像が形成されている箇所以外の、いわゆる、地肌部
へのトナー付着が生じないようにすることができる。こ
のような摩擦係数を維持する方法としては、可視像処理
に用いられるトナーの粒径にもよるが、体積平均粒径が
４〜１０μｍである場合、感光体ドラムの摩擦係数を低
下させる物質、いわゆる、潤滑剤を塗布することにより
維持される。このための潤滑剤の供給は、所定回数の画
像形成、つまり複写動作毎に直接供給することや潤滑剤
を担持した塗布手段を常時あるいは所定回数の複写動作
毎に感光体ドラム１の表面に当接させることで行われる
（例えば、特開平４−３７２９８１号公報）。

【００２８】静電潜像を可視像処理するための現像装置
４は、上記トナーを用いて現像剤担持体である現像ロー
ラ４Ａを感光体ドラム１に接触させる接触一成分系現像
方式が用いられており、現像槽４Ｂ内には、感光体ドラ
ム１と対峙する現像ローラ４Ａと、現像ローラ４Ａと対
峙する供給ローラ４Ｃと、供給ローラ４Ｃの近傍に位置
する撹拌装置４Ｄと、現像ローラ４Ａに当接している規
制ブレード４Ｅとが主要部として備えられている。現像
ローラ４Ａはゴム材料で構成され、外径が１０〜３０ｍ
ｍに形成されたローラである。上記ゴム材料としては、
シリコンゴム、ブタジェンゴム、ニトリル−ブタジェン
ゴム（ＮＢＲ）、ヒドリン、ＥＰＤＭ等がある。また、
現像ローラ２Ｂの表面には、経時品質を安定化させるた
めにコート材料により被覆することも可能であり、この
場合の材料としては、シリコン系、テフロン系の材料が
用いられる。前者の材料はトナーの帯電性が良好であ
り、後者の材料は離型性に優れている。さらに、導電性
を向上させるためにカーボンブラックなどの導電性材料
を含有させることも可能であり、コート層の厚さは５〜
５０μｍとされ、この範囲以上で割れ易くなるのが防止
されることが好ましい。本実施例では、現像ローラ２Ｂ
の硬度が感光体ドラム１の硬度よりも低くされている
が、現像ローラ２Ｂの硬度が高く、感光体側の硬度が低
いベルト状感光体の場合を設定することも可能である。

【００２９】供給ローラ４Ｃは、発泡ポリウレタンなど
の可撓性材料を用いて５０〜５００μｍの径のセルでト
ナーを表面に保持しやすい構造とされている。さらに表
面硬度が１０〜３０゜（ＪＩＳ−Ａ）と比較的低硬度に
設定されて現像ローラ４Ａと均一に当接できるようにさ
れ、現像ローラ４Ａに対する食い込み量が０．５〜１．
５ｍｍに設定されている。供給ローラ４Ｃは、現像ロー
ラ４Ａと同方向に回転するようになっており、現像ロー
ラ４Ａとの間での線速比が０．５〜１．５の範囲内、本
実施例では０．９の線速比に設定されて現像ローラ２Ｂ
と同方向（対向面が逆方向に移動する方向）に回転する
ようになっている。上記食い込み量は、本実施例の場
合、現像装置４での現像可能なユニット有効幅がＡ４判
サイズの転写用紙をの縦方向送りの際の幅に相当する２
４０ｍｍを対象とした場合の必要トルクである、１．５
〜２．５ｋｇ・ｆｃｍが得られる値とされている。な
お、この食い込み量は、現像装置４の駆動系に有するモ
ータやギヤヘッドの特性さらにはトナーの帯電特性や供
給性に依存する関係上、さらに広い範囲で最適条件を設
定することも可能である。

【００３０】供給ローラ４Ｃの表面に担持あるいは内部
に存在するトナーは、現像ローラ４Ａとの接触点で互い
に反対方向に移動する両部材間に挟まれた際の摩擦帯電
で電荷が誘起され、本実施例の場合、使用するトナーの
特性により負の帯電電荷が誘起されることによるととも
に現像ローラ４Ａの表面粗さによる搬送効果によって現
像ローラ４Ａの表面に保持されるようになる。

【００３１】供給ローラ４Ｃから現像ローラ４Ａに転移
した時点の現像剤の層層は均一な厚さではなく、過剰に
付着した状態（１〜３ｍｇ／ｃｍ²）にあり、後述する
規制ブレード４Ｅによって厚さが均一化される。規制ブ
レード４Ｅは、現像槽４Ｂによって支持されている基端
から延長された先端が現像ローラ４Ａの回転方向（図示
矢印方向）に対して下流側に指向した状態で先端に至る
途中に相当する基端寄りが現像ローラ４Ａの周面に接触
する、いわゆるカウンタ方式の腹当て接触状態とされ、
板厚が０．１〜０．１５（ｍｍ）のＳＵＳ３０４などの
金属製ブレードで構成されている。上記規制ブレード４
Ｅの材質としては、上記材質に代えて１〜２ｍｍ程度の
厚さを有するポリウレタンゴムなどのゴム材料やシリコ
ン樹脂、帯電特性を逆極性とするフッ素系（例えば、Ｅ
ＴＦＥ，ＰＴＦＥ、ＰＶｄＦ）樹脂などの比較的硬度の
高い樹脂材料が使用可能である。金属以外でもカーボン
ブラックなどを混ぜ込むことにより低抵抗化が可能であ
るので、バイアス電源を接続して現像ローラ２Ｂとの間
に電界を形成するようにすることも可能である。さら
に、規制ブレード４Ｅは、基端から先端に至る自由端長
は１０〜１５ｍｍが良好である。これは、自由端長が上
記範囲の上限を越えると、現像装置２のサイズが大型化
してしまうことでコンパクトに収納することができなく
なり、逆に下限を下回ると、現像ローラ４Ａ表面と接触
するときに振動が生じやすくなり、可視像上に横方向の
段々ムラなどの異常画像が発生しやすくなることに基づ
く。

【００３２】規制ブレード４Ｅは、現像ローラ４Ａに対
する当接圧が５〜２５０（ｇ・ｆ／ｃｍ）に設定され、
現像ローラ４Ａ上にトナー薄層が形成される。当接圧に
関しては、上限を越えると現像ローラ４Ａ上のトナー付
着量が減少し、かつトナー帯電量が増加しすぎることに
なるので、トナーの転移不足による現像量の減少によっ
て画像濃度が低下する。これとは逆に下限を下回ると、
トナー薄層が均一に形成されずにトナーの固まりが規制
ブレード４Ｅを通過してしまうこともあり、画像品質が
著しく低下する。本実施例では、現像ローラ４Ａの硬度
が３０゜（ＪＩＳ−Ａ）のもので板厚として０．１ｍｍ
のＳＵＳが用いられ、当接角が現像ローラ４Ａの接線に
対して１０〜４５°に設定され、当接圧として６０（ｇ
・ｆ／ｃｍ）が選択される。これにより、規制ブレード
４Ｅにより現像ローラ４Ａ上に担持されている過剰なト
ナーは掻き取られ、単位面積あたり０．４〜０．８ｍｇ
／ｃｍ²の均一な厚さを持つトナー薄層が形成でき、ト
ナーの帯電量も−５〜−３０μＣ／ｇに設定されて感光
体ドラム１の静電潜像に供給される。

【００３３】感光体ドラム１と現像ローラ４後は現像ロ
ーラ４Ａの表面に担持されているトナー層を介して接触
している。本実施例では、現像ローラ４Ａとして、硬度
が３０°（ＪＩＳ−Ａ）のシリコンゴム材料が用いら
れ、外径が１６ｍｍに形成されている。

【００３４】一方、感光体ドラム１は、上述した材質で
外径が１２０ｍｍとされている。現像ローラ４Ａは、図
示しない歯車を介して駆動源からの駆動力を受けて回転
できるようになっており、感光体ドラム１との間で、次
のような関係が設定されている。感光体ドラム１の線速
をＶ１、現像ローラ４Ａの線速をＶ２、現像ローラ４Ａ
の外径をｄ、現像ローラ４Ａを駆動する歯車（以下、ギ
ヤという）の歯数をＺ、画像上ギヤピッチをＰ（単位ｍ
ｍ）、現像ローラ４Ａの回転周波数をｆとした場合、Ｖ１／ｆ・Ｚ＝Ｐ・・・・・（１）となり、Ｖ１／ｆ・Ｚ＜０．７・・・（２）の関係を設定する。上記回転周波数（ｆ）は、単位がｒ
ｐｓと同義であるので、上記（２）式は、次の数１で表
せる。

【００３５】

【数１】

【００３６】本実施例では、感光体ドラム１の線速（Ｖ
１）が１８０（ｍｍ／ｓ）、現像ローラ４Ａが感光体ド
ラム１との対面位置で同一方向に移動する回転方向で線
速（Ｖ２）が２７０（ｍｍ／ｓ）とされている。従っ
て、両者間での線速比は１．５となるが、１．１〜２．
０の範囲で設定してもよい。現像ローラ４Ａの駆動用ギ
ヤの歯数（Ｚ）を５０枚とした場合に上記数１に代入す
ると、画像上ピッチが０．６７（ｍｍ）となる。画像上
でのピッチを小さくすることで、濃度ムラを目立たなく
させる効果が得られ、ピッチが０．７（ｍｍ）を越える
と、視覚的にバンディング現象が目立ち、大きくなるほ
ど、不利となることが実験で確認された。従って、画像
上ピッチは小さい程良く、現像ローラ４Ａの線速を上昇
させるか外径を小さくするか、あるいは感光体ドラム１
に対する線速比を上げることで、上述した視覚的な効果
を発揮させて異常画像の発生を抑制したと同じ結果が得
られる。なお、図１において転写装置５は、ケーシング
５Ａ内に配置された転写ベルト５Ｂを備えており、この
転写ベルト５Ｂが転写紙Ｓの搬送ベルトを兼ね、転写後
の転写紙Ｓを図示しない定着装置に向け搬送するように
なっている。また、ケーシング５Ａ内には、転写ベルト
５Ｂを清掃するクリーニングブレード５Ｃおよびトナー
回収用搬送部材５Ｄが設けられている。トナー回収用搬
送部材は、クリーニング装置６においても設けられてい
る（符号６Ｂで示す部材）。また符号６Ａ１は、除電ロ
ーラを示している。

【００３７】次に請求項２記載の発明の実施例について
説明する。図３は、感光体ドラム１と現像装置４におけ
る現像ローラ４Ａとの配置関係を説明するための模式図
であり、同図において、現像剤担持体用駆動力伝達手段
に相当する現像ローラ４Ａの駆動ギヤ（便宜上、符号４
Ａ１で示す）は、現像ローラ４Ａと同軸上に設けられて
おり、図示しない駆動源からの回転力が伝達されるよう
になっている。感光体ドラム１は、現像ローラ４Ａの長
手方向と平行する長手方向を有し、その端部は、現像ロ
ーラ４Ａの長手方向において駆動ギヤ４Ａ１と現像ロー
ラ４Ａの端部との間に位置決めされている。換言すれ
ば、駆動ギヤ４Ａ１が感光体ドラム１の長手方向端部よ
りも外側に配置されている。

【００３８】このような構成により、駆動ギヤ４Ａ１が
外径の設定に制限を受けることがなく、外径を大きくし
て上記式（２）における歯数（Ｚ）を大きく採るように
できる。これにより、画像上ピッチが小さくされ、濃度
ムラを一層目立たなくすることができる。つまり、感光
体ドラム１の長手方向での画像形成領域は感光体ドラム
１の長手方向全域を対象としないのが一般的であり、こ
のため、現像ローラ４Ａの長手方向の長さは感光体ドラ
ム１の長手方向の長さよりも短い。従って、現像ローラ
４Ａの駆動ギヤ４Ａ１は、感光体ドラム１の長手方向の
長さの範囲内に配置されることが多い。この結果、上記
数１でのパラメータである駆動ギヤ４Ａ１の歯数を増や
して画像上ピッチを小さくしようとした場合、駆動ギヤ
４Ａ１の外径を大きくすることが考えられるが、外径を
大きくする際には感光体ドラム１との対向間隔によって
制限されてしまい、歯数を増やすことによる画像上ピッ
チを小さくすることができにくい。そこで、本実施例で
は、駆動ギヤ４Ａ１の外径を大きくすることに制限を受
けない位置に駆動ギヤ４Ａ１を配置して歯数（Ｚ）を増
やせるようにし、これにより、濃度ムラを目立たなくす
るようにしている。

【００３９】本実施例によれば、駆動ギヤ４Ａ１の外径
を大きくすることができるので、駆動ギヤ４Ａ１に作用
する負荷を小さくすることができ、これにより、現像ロ
ーラ４Ａの回転ムラを抑制することが可能となる。

【００４０】次に、請求項３記載の発明の実施例につい
て説明する。上記感光体ドラム１と現像ローラ４Ａと
は、その外径において次の関係が設定されている。感光
体ドラム１の外径をＤとし、現像ローラ４Ａの外径をｄ
とすると、Ｄ／ｄ＞６の関係が設定されている。このよ
うな関係を設定することにより、感光体ドラム１の地肌
汚れを低減できることを本発明者は確認した。つまり、
上記両部材同士の外径についての関係を、Ｄ／ｄ＜６と
した場合、感光体ドラム１に対する現像ローラ４Ａの接
触幅が大きくなり、感光体ドラム１に対するトナーの接
触機会が増加することで非静電気力による地肌汚れが発
生しやすくなることは従来の技術においてても説明した
とおりである。従って、感光体ドラム１の外径に対して
現像ローラ４Ａの外径を小さくする傾向とすることが地
肌汚れ防止の上で好ましい。また、現像ローラ４Ａの外
径を小さくすると、上記式（２）における現像ローラ４
Ａの回転周波数（ｆ）が高くなるので、画像上ピッチを
小さくすることができる。本実施例では、上述したよう
に、感光体ドラム１の外径が１２０（ｍｍ）、現像ロー
ラ４Ａの外径が１６（ｍｍ）であるので、Ｄ／ｄ＝７．
５が得られる。このように、上記関係を設定すること
で、画像上ピッチを小さくして現像ローラ４Ａの接触幅
が無為に大きくなることによる感光体ドラム１へのトナ
ーの付着機会を少なくして感光体ドラム１での地肌汚れ
を低減することが可能となる。

【００４１】次に請求項９乃至１２記載の発明の実施例
について説明する。図４は、図１に示した画像形成装置
における現像装置４を対象とした駆動部の模式図であ
る。図４において、現像装置４に備えられている現像ロ
ーラ４Ａおよび供給ローラ４Ｃには、それぞれ同軸上に
現像剤担持体用および供給手段用の駆動力伝達手段とし
ての駆動ギヤ（便宜上、現像ローラ４Ａ側の駆動ギヤを
を符号４Ａ１で示し、供給ローラ４Ｃ側の駆動ギヤを符
号４Ｃ１で示す）がそれぞれ設けられている。

【００４２】駆動ギヤ４Ａ１、４Ｃ１は、互いに噛み合
うのではなく、駆動側動力伝達手段をなす駆動側動力伝
達ギヤ１５に噛み合うことで互いに連動することができ
るようになっている。駆動側動力伝達ギヤ１５は、これ
と同軸上に設けられてその駆動側動力伝達ギヤ１５より
も大径とされたプーリ１６を介して駆動源である駆動モ
ータからの動力が伝達されるようになっている。図４で
は、便宜上、プーリ１６と相対するプーリに対して駆動
モータを示す符号Ｍが付されている。また、同図中、符
号Ｍ１はベルトを示している。

【００４３】本実施例は以上のような構成であるから、
駆動側動力伝達ギヤ１５においては駆動ギヤ４Ａ１と４
Ｃ１とが周方向で異なる位置に噛み合わせてあるので、
駆動ギヤ４Ａ１、４Ｃ１からの負荷の集中が抑制され
る。つまり、図１に示した画像形成装置では、現像ロー
ラ４Ａが感光体ドラム１に対して所定の食い込み量を設
定されて当接しながら回転し、さらに供給ローラ４Ｃと
も所定の食い込み量を設定されて当接しながら回転する
ようになっているので、負荷トルクが必然的に大きくな
る。また、供給ローラ４Ｃにおいても現像ローラ４Ａに
対して食い込みながら回転するので、負荷トルクが大き
くなる。従って、駆動源からの駆動力を中間伝達ギヤを
介して上記供給ローラ４Ｃに伝達し、この供給ローラ４
Ｃを介して現像ローラ４Ａを駆動するようにした場合に
は、上記中間伝達ギヤに対して各ローラで発生した負荷
トルクの全てが作用することになる。このため、中間伝
達ギヤと供給ローラ４Ｃの駆動ギヤとの噛み合い位置で
は各駆動ギヤからの負荷が歯面に対して集中的に作用す
ることが原因して歯面が変形しやすくなり、変形した場
合には振動や回転ムラを引き起こす。

【００４４】上記実施例によれば、駆動側動力伝達ギヤ
１５の周方向で異なる位置において各駆動ギヤ４Ａ１，
４Ｃ１が噛み合っているので、駆動側動力伝達ギヤ１５
に対して負荷を分散させることができ、駆動側動力伝達
ギヤ１５の噛み合い歯面への負荷集中を避けることがで
きる。従って、歯面の変形を生じることがないので、振
動や速度ムラが抑制されることになる。さらに、上記実
施例によれば、駆動側動力伝達ギヤ１５に対してプーリ
の径を大きくしているので、駆動力の伝達方向において
プーリ１６よりも上流側に位置する駆動源側での負荷を
軽減することができ、駆動源側での振動や速度ムラの発
生を抑制することができる。

【００４５】上記実施例においては、駆動側動力伝達ギ
ヤ１５の回転が駆動モータｍに四手駆動されるプーリ１
６を介して伝達される構成としたが、図５に示す構成と
することも可能である。図５において、駆動側動力伝達
ギヤ１５に対する各駆動ギヤ４Ａ１，４ｃ１との噛み合
い位置は、図４に示した場合と同様であり、図４の構成
と違う点は、プーリ１６に代えて駆動側動力伝達ギヤ１
５と同軸上に設けられた伝達用ギヤ１７を駆動源側の駆
動モータＭの出力ギヤと直接噛み合う関係とした点であ
る。

【００４６】上記伝達用ギヤ１７は、プーリ１６の場合
と同様に、駆動側動力伝達ギヤ１５よりも大径とされて
いる。この構成においても図４に示した構成と同様駆動
ギヤ４Ａ１，４Ｃ１への駆動力伝達手段として用いられ
る駆動側動力伝達ギヤの歯面に対する負荷集中が発生し
ないので、歯の変形による振動や速度ずれが抑制され、
また、伝達用ギヤ１７が駆動側動力伝達ギヤ１５よりも
大径であることで駆動源側への負荷トルクを小さくする
ことが可能となる。

【００４７】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、潜像担持
体、現像剤担持体の各速度と、現像剤担持体の駆動部材
回転周波数および歯数とを用いた関係として、Ｖ１／ｆ
・Ｚ＜０．７とすることにより、画像上での現像ピッチ
を小さくすることができるので、視覚的にバンディング
が目立たない状態を得ることができる。これにより、画
像の濃度ムラが抑制された状態を得ることが可能とな
る。

【００４８】請求項２記載の発明によれば、現像担持体
を駆動するために用いられる歯車が現像剤担持体の長手
方向において潜像担持体の長手方向端部よりも外側に配
置されているので、歯車の歯数を多くすることができ
る。これにより、上記関係式における歯数が多くできる
ことにより、画像上での現像ピッチをより効果的に小さ
くして視覚的にバンディング状態が目立たないようにす
ることが可能となる。

【００４９】請求項３記載の発明によれば、潜像担持体
の外径（Ｄ）と現像剤担持体の外径（ｄ）との関係を、
Ｄ／ｄ＞６とすることにより、潜像担持体に対する現像
剤担持体の接触幅を小さくすることができるので、現像
剤が潜像担持体に触れる機会を少なくして地肌部での余
分な現像剤の付着を防止し、潜像担持体での地肌汚れを
防止することが可能となる。

【００５０】請求項４乃至８記載の発明によれば、一成
分系現像剤を用いて接触一成分現像方式を実施する際
に、現像剤の薄層化が良好に行えると共に、薄層化の際
の構造をコンパクト化でき、しかも、薄層化の際の振動
を抑制して異常画像の発生を防止することが可能とな
る。

【００５１】請求項９および１０記載の発明によれば、
駆動側動力伝達手段に対して現像剤担持体およびこれに
現像剤を供給する現像剤供給体にそれぞれ設けられてい
る動力伝達手段である歯車が異なる位置で対応している
ので、駆動側動力伝達手段に対して上記担持体および供
給体で発生する負荷が集中して作用することを防止で
き、これによって、駆動側動力伝達手段側の歯の変形に
よる振動や速度ムラの発生を抑制してバンディング画像
などの異常画像の発生を防止することが可能となる。

【００５２】請求項１１および１２記載の発明によれ
ば、駆動側動力伝達手段荷設けられているプーリあるい
は伝達用歯車が駆動側動力伝達手段よりも大径とされて
いるので、駆動側動力伝達手段に向けた駆動力伝達頬宇
高においてその駆動側動力伝達手段よりも上流側に位置
する駆動源側での負荷トルクを低減することができる。
これにより駆動源側での負荷増大による振動や速度ムラ
を防止してジッタなどの異常画像が発生するのを防止す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１および３乃至８記載の発明の実施例を
説明するための画像形成装置の模式図である。

【図２】図１に示した画像形成装置に用いられる潜像担
持体の表面摩擦係数に関する実験構造を説明するための
模式図である。

【図３】請求項２記載の発明の実施例を説明するための
潜像担持体と現像剤担持体との配置構成を示す模式図で
ある。

【図４】請求項９乃至１２記載の発明の実施例を説明す
るための現像装置における駆動系の構成を示す模式図で
ある。

【図５】図４に示した実施例の一部変形例を示す模式図
である。

【符号の説明】

１潜像担持体である感光体ドラム４現像装置４Ａ現像剤担持体である現像ローラ４Ａ１現像剤担持体用駆動力伝達手段をなす駆動ギ
ヤ４Ｃ現像剤担持体への現像剤供給部材に相当する
供給ローラ４Ｃ１供給手段用動力伝達手段をなす駆動ギヤ４Ｅ現像剤規制手段である規制ブレード１５駆動側動力伝達手段をなす駆動側動力伝達ギ
ヤ１６プーリ１７伝達用ギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/00 ５５０Ｇ０３Ｇ 9/08 ３４４ 21/00 ３５０ 15/08 ５０７Ｈ (72)発明者程島隆東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H005 AA06 DA01 FA05 2H035 AA15 AB03 CB02 CB06 2H071 BA41 CA05 DA08 DA15 2H077 AC04 AD02 AD06 AD13 AD17 AD23 AD32 BA03 BA09 EA11 EA15 FA13 FA16 FA22 FA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、潜像担持体の線速をＶ１、現像端担持体の回転周波数を
ｆ、現像端担持体を駆動する歯車の歯数をＺとした場
合、Ｖ１／ｆ・Ｚ＜０．７の関係が設定されていることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤担持体にはこれを駆動するための歯車が同軸
上に設けられ、上記潜像担持体の長手方向端部は、上記
現像剤担持体の長手方向において上記歯車とこの歯車が
位置する側の端部との間に位置決めされて上記歯車が上
記潜像担持体の端部よりも長手方向外側に配置されてい
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１記載の画像形成装置において、潜像担持体の直径をＤ、現像剤担持体の直径をｄとした
とき、これら両者の関係が、Ｄ／ｄ＞６に設定されて
いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤担持体にはゴム材料が用いられ、その表面に
シリコン系若しくはフッ素系の被覆層が設けられている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤が一成分系現像剤であることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項６】請求項１記載の画像形成装置において、上記現像剤は、可撓性を有する発泡樹脂材からなる供給
手段によって上記現像剤担持体に供給されることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１または５記載の画像形成装置にお
いて、上記現像剤は、少なくとも基材となる樹脂剤に帯電制御
剤が含まれていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】請求項１、５および７のうちの一つに記載
の画像形成装置において、上記現像剤は、上記現像剤担持体に対して対峙して設け
られている現像剤規制手段により層厚が規定されて担持
され、上記現像剤規制手段には比較的硬度が高い樹脂材
料が用いられ、自由端までの長さが１０〜１５ｍｍに設
定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】予め均一帯電し、表面の摩擦係数（μ）
が、０．１≦μ≦０．４に設定された潜像担持体に対し
て光り書き込みにより静電潜像を形成し、該静電潜像に
対して現像剤を担持した現像剤担持体を当接させて上記
静電潜像を可視像処理し、転写媒体への転写および転写
画像の定着を行って画像を形成する画像形成装置におい
て、上記現像剤担持体に有する現像剤担持体用駆動力伝達手
段と、上記現像剤担持体に対して現像剤を供給するため
に設けられている現像剤供給体に有する供給手段用動力
伝達手段と、上記現像剤担持体用駆動力伝達手段および上記供給手段
用動力伝達手段がそれぞれ異なる位置で連動可能に設け
られていて、装置本体の駆動源からの動力が伝達される
駆動側動力伝達手段とを備え、上記駆動側動力伝達手段を介して上記現像剤担持体用動
力伝達手段および上記供給手段用動力伝達手段が同時に
駆動されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】請求項９記載の画像形成装置において、上記現像剤担持体用動力伝達手段、上記供給手段揺動力
伝達手段および駆動側動力伝達手段はいずれも歯車で構
成され、駆動側駆動力伝達手段の周方向で異なる位置に
おいて上記現像剤担持体用動力伝達手段および上記供給
手段揺動力伝達手段がそれぞれ噛み合っていることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項１１】請求項９記載の画像形成装置において、上記駆動側動力伝達手段には、駆動源との間に配設され
たベルトが掛けられているプーリが設けられており、上
記プーリは、上記駆動側動力伝達手段よりも大径とされ
ていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】請求項９記載の画像形成装置において、上記駆動側動力伝達手段には、同軸上に駆動源からの回
転力を受けることが可能な伝達用歯車が設けられてお
り、伝達用歯車は上記駆動側動力伝達手段よりも大径と
されていることを特徴とする画像形成装置。