JP2001042638A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、装置内の現像剤飛散による影響を
受けることなく、潜像担持体と現像剤担持体との間の距
離を所定値に高精度に維持することのできる画像形成装
置の提供を目的とする。 【解決手段】 コロユニット１２０は、感光ドラム１の
内周に当接するコロ１０８と、現像スリーブ１２表面に
当接するコロ１０７とを有し、コロ１０７、コロ１０８
が共に現像スリーブ１２に向けて付勢される構成となっ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

【０００２】

【従来の技術】従来、かかる画像形成装置にあっては、
電子写真方式の複写機、レーザービームプリンタ等の画
像形成装置が知られており、実用に供されている。

【０００３】かかる画像形成装置に備えられる現像装置
は、図６に示すように、潜像担持体たる感光ドラム２０
１に対向して配設される現像剤担持体たる現像スリーブ
２１２を有している。

【０００４】かかる現像装置は、現像スリーブ２１２表
面に現像剤たるトナーが均一な薄層をなすようになって
おり、現像スリーブ２１２と感光ドラム２０１との対向
部にて現像スリーブ２１２上のトナーが感光ドラム２０
１表面へと移動する、周知の静電潜像技術によって現像
処理を行うようになっている。

【０００５】現像スリーブ２１２表面と感光ドラム２０
１表面との間の微少なギャップ（以下、ＳＤギャップと
いう）を一定に保つことが必要とされる構成の画像形成
装置、特に一成分ジャンピング現像方式の画像形成装置
においては、ＳＤギャップの変動は濃度ムラ等の画像不
良につながるため、次のような構成にてＳＤギャップを
保障するよう構成されている。

【０００６】即ち、従来の画像形成装置にあっては、図
６に示すように、規制部材たる突き当てコロ２２０の外
径寸法によってＳＤギャップを保障するよう、現像スリ
ーブ２１２の軸線方向両端部に現像スリーブ２１２の外
径よりわずかに大きな外径の突き当てコロ２２０を取り
付けられている。

【０００７】突き当てコロ２２０は、内部にベアリング
が配設され、外周は感光ドラム２０１の周速度と等速度
で回転し、内周は現像スリーブ２１２の周速度と等速度
で回転し、各々の回転を妨げることのないようになって
いる。

【０００８】現像スリーブ２１２は、現像スリーブ２１
２の軸線方向の両端部に設けられたベアリング２２１を
介して現像容器２２２に取り付けられており、又、上記
軸線方向の一端部には現像スリーブ２１２に回転駆動力
を伝達するためのギア２２３が設けられている。

【０００９】尚、図６は、かかる現像装置の概略構成を
示す上視図である。

【００１０】かかる画像形成装置においては、感光ドラ
ム２０１が回転する際に、その回転精度上感光ドラム２
０１表面の振れを生じるため、単に突き当てコロ２２０
を感光ドラム２０１表面に突き当てた状態で現像装置の
位置を固定してしまうと、感光ドラム２０１の回転を阻
害する虞がある。

【００１１】そこで、従来、かかる画像形成装置にあっ
ては、上述の感光ドラム２０１の振れを吸収するため、
バネ２１８等の弾性手段によって、感光ドラム２０１表
面に向けて現像装置を付勢させる構成が提案されてい
る。

【００１２】即ち、現像スリーブ２１２は、常にＳＤギ
ャップを一定に維持するよう、感光ドラム２０１の表面
の振れに応じて動くこととなる。

【００１３】従来では、図６に示すように、画像形成装
置本体に固定配置された固定板２１９に支持されたバネ
２１８によって、現像容器２２２を感光ドラム２０１に
向けて水平な加圧力Ｆで付勢させる構成が採られてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
画像形成装置にあっては、現像スリーブの軸線方向両端
部に取り付けられた突き当てコロ（以下、現像コロとい
う）を感光ドラム表面の一部分に当接させてＳＤギャッ
プを保障しているため、現像コロが当接する感光ドラム
の周面に例えば現像剤等が付着して、現像コロと感光ド
ラムとの間に現像剤が挟まることによって、ＳＤギャッ
プを保障することが困難となる。

【００１５】尚、かかる現像剤等の付着は、必ずしも感
光ドラム表面に対してのみ起こるものではなく、付着に
寄与する現像剤の性質、感光ドラム表面状態、現像コロ
表面状態に依存するため、結果として現像コロ側に対し
て起こる場合もある。

【００１６】上述したような、現像コロと感光ドラム表
面との間に挟まる現像剤については、現像剤が例えばク
リーニング装置から漏れている場合や、現像装置から漏
れている場合等によるものと考えられる。

【００１７】これらの現像剤漏れについては、感光ドラ
ムに対向して配設されるクリーニング装置によって完全
に清掃されることが望ましいが、実際のところ、感光ド
ラム周辺の気流や他のプロセス機器により、クリーニン
グ装置が清掃しきれない状況に陥る場合が少なくない。

【００１８】例えば、クリーニング装置に備えられたク
リーニングブレードが感光ドラムに当接することによっ
て感光ドラム表面をクリーニングする構成の場合、感光
ドラムのスラスト方向における幅（軸線方向の長さ）よ
りクリーニングブレードの幅が狭いと、クリーニングブ
レードの端点からクリーニングし損じた現像剤が装置内
に漏れ、その後この漏れた現像剤が帯電装置のイオン風
により撹乱されて感光ドラムの現像コロ当接位置に至る
虞がある。

【００１９】尚、ＳＤギャップを維持するための構成
が、多くの部材によって構成されているため、画像形成
動作中のＳＤギャップの変位を少なくして、画像濃度ム
ラ等を低減し画像品位を高めることが難しくなってい
る。

【００２０】そこで、本発明は、装置内の現像剤飛散に
よる影響を受けることなく、潜像担持体と現像剤担持体
との間の距離を所定値に高精度に維持することのできる
画像形成装置の提供を目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】主たる本出願にかかる発
明は、潜像を担持する潜像担持体に現像剤を付与するこ
とにより該潜像を現像剤像として可視化する現像装置を
備える画像形成装置であって、外周面に潜像を担持し軸
線まわりに回転する中空円筒状の潜像担持体と、該潜像
担持体の軸線に平行な軸線をもち潜像担持体に向けて付
勢され現像剤を担持する現像剤担持体と、潜像担持体と
現像剤担持体との間の距離を所定値に維持するよう現像
剤担持体の位置を潜像担持体に対向する方向で規制する
規制部材とを有する画像形成装置において、規制部材
は、潜像担持体の内周に当接する第一当接部材と、現像
剤担持体に当接する第二当接部材とを有し、第一当接部
材及び第二当接部材が共に現像剤担持体に向けて付勢さ
れる構成となっていることを特徴とする画像形成装置で
ある。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て、添付図面に基づき説明する。

【００２３】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について図１乃至図３に基づき説明する。

【００２４】図１は、本実施形態にかかる画像形成装置
の一例を示す模式的断面図であり、図２は、かかる画像
形成装置に備えられた現像装置の概略構成図であり、図
３は、図２の上視図である。

【００２５】かかる画像形成装置においては、先ず、画
像読取部８にて読み取られた画像データに基づいて、画
像書き込み部９がコントローラ（図示せず）によって駆
動され潜像担持体たる感光ドラム１上に静電潜像を形成
する。

【００２６】このとき、感光ドラム１の表面は帯電器２
によって一様に帯電されており、画像書き込み部９から
照射されるレーザ光によって、所謂潜像が形成されるこ
ととなる。

【００２７】感光ドラム１上の潜像は、現像装置３によ
って現像剤像として可視化された後、転写装置４との対
向部へと搬送される。

【００２８】一方、記録媒体たる用紙３９が、ピックア
ップローラ３２によって用紙カセット（図示せず）から
１枚毎に給紙され、レジストローラ対３５によって所定
のタイミングをとられて感光ドラム１と転写装置４との
対向部へと搬送される。

【００２９】該対向部を用紙３９が通過する際に、感光
ドラム１上の現像剤像が転写装置４によって用紙３９に
転写される。

【００３０】その後、転写処理の施された用紙３９は、
定着ローラ対７へと導かれ加圧されると共に、定着ロー
ラ対７内に設けられたヒータ（図示せず）からの熱によ
って加熱されることにより、上記現像剤像が用紙３９上
に定着される。

【００３１】その後、定着処理の施された用紙３９は、
排紙ローラ対１１によって装置本体外部のトレー１５に
収納され、一連の画像形成プロセスが終了する。

【００３２】次に、かかる画像形成装置に備えられた現
像装置３及び感光ドラム１について図２及び図３に基づ
き説明する。

【００３３】かかる画像形成装置に備えられる現像装置
３は、図３に示すように、潜像担持体たる感光ドラム１
に対向して配設される現像剤担持体たる現像スリーブ１
２を有している。

【００３４】現像装置３は、現像スリーブ１２表面に現
像剤たるトナーが均一な薄層をなすようになっており、
現像スリーブ１２と感光ドラム１との対向部にて現像ス
リーブ１２上のトナーが感光ドラム１表面へと移動す
る、周知の静電潜像技術によって現像処理を行うように
なっている。

【００３５】かかる画像形成装置に備えられた感光ドラ
ム１は、回転軸１０１からの回転駆動力がフランジ１０
６によって伝達されるようになっている。

【００３６】又、感光ドラム１は、回転軸１０１に内輪
が固定された回転自在なベアリング１０２の外周面上に
配設されたダンパー１０３によって、現像スリーブ１２
に向けて付勢される規制部材たるコロユニット１２０を
備えている。

【００３７】コロユニット１２０は、画像形成装置本体
の前側板（図示せず）に固定された支持部材１１０によ
り感光ドラム１の内周面の垂直方向にのみスライドが可
能となっており、現像装置３の現像スリーブ１２表面を
感光ドラム１から離接させ、ＳＤギャップを適当な距離
に維持するようになっている。

【００３８】コロユニット１２０に備えられた第一当接
部材たるコロ１０８が、図３に示すように、感光ドラム
１の内周に当接することにより、上記垂直方向における
コロユニット１２０の位置が感光ドラム１の内周面と相
対的に決定されるようになっている。

【００３９】又、コロユニット１２０に備えられた第二
規制部材たるコロ１０７が、図３に示すように、現像ス
リーブ１２表面に当接することにより、総じて感光ドラ
ム１の内周と現像スリーブ１２表面との位置関係が決定
されるようになっている。

【００４０】尚、本実施形態では、感光ドラム１の外周
面と現像スリーブ１２の表面との間の距離、即ちＳＤギ
ャップを高精度に維持することを目的としているため、
感光ドラム１の外周面（表面）と内周面との間の距離、
即ち感光ドラム１の肉厚を一定とする必要があり、感光
ドラム１は肉厚が２０μｍの誤差範囲内で作製されてい
る。

【００４１】又、本実施形態では、感光ドラム１は、ａ
−Ｓｉドラムであり、所謂耐久による感光ドラム削れ量
は、Ａ４サイズでの１０００枚の作像当り１．０Å平均
であるので、耐久によりＳＤギャップが変化することは
ほとんど無いに等しいといえる。

【００４２】次に、コロユニット１２０についてより詳
しく説明する。

【００４３】コロユニット１２０は、図３における１０
３〜１０８の構成部材により成り立っている。

【００４４】ダンパー１０３は、一端がベアリング１０
２に固定され、他端が支持材１０４に固定されている。

【００４５】支持材１０４は、コロ１０７，１０８のた
めの軸１０５を保持している。

【００４６】現像装置３の配置については、感光ドラム
１表面に向けて現像装置３を押圧するための手段として
の、現像スリーブ１２の軸線方向両端部に上記押圧のた
めの加圧コロ４０、回動中心４５をもつアーム４３、弾
性部材であるバネ４４にて上記押圧を得る構成となって
いる。

【００４７】又、加圧コロ４０は、現像スリーブ１２の
回転中心（軸線）と感光ドラム１の回転中心（軸線）と
を結ぶ直線Ｌに平行な面をもつガイド部材４１，４２に
よって、移動方向が規制されている。

【００４８】そのため、加圧コロ４０は、ガイド部材４
１とガイド部材４２との間を直線Ｌ方向にのみ移動可能
となり、現像スリーブ１２自体は感光ドラム１中心に向
かって加圧されることとなる。

【００４９】アーム４３は、加圧プレート４６によって
形成されている軸４５を回動中心として回動し、一方が
加圧コロ４０に接し、他方がバネ４４がかけられてお
り、バネ４４によってアーム４３を図中斜め右上っへ引
っ張ることで、アーム４３が加圧コロ４０を直線Ｌ方向
に感光ドラム１に向けて押圧されるようになっている。

【００５０】又、加圧プレート４６は、画像形成装置本
体側の固定板（図示せず）によって画像形成装置本体に
固定されている。

【００５１】本実施形態では、加圧プレート４６の上記
固定板による固定は、画像形成装置本体側の位置決めピ
ン（図示せず）に加圧プレート４６に形成されたＵ溝部
（図示せず）が嵌合した後、上記固定板がビス等（図示
せず）で取り付けられることによって行われる。

【００５２】即ち、加圧プレート４６は、現像容器２２
とは独立して画像形成装置本体に固定されている。

【００５３】更に、加圧プレート４６には、丸長穴４
８，４９に現像容器２２からの軸５１，５２が貫通して
いる。

【００５４】つまり、両端丸長穴４９と軸５２とはガタ
を大きめにして嵌合し、丸長穴４８と軸５１とは嵌合寸
法で現像容器２２の姿勢を決めている。尚、現像スリー
ブ１２の軸線方向における現像容器２２の両端で同一な
構成となっている。

【００５５】即ち、現像容器２２は、現像スリーブ１２
側の位置を加圧コロ４０によって規制され、他方、加圧
プレート４６の丸長穴４８と軸５１とによって上下方向
の位置を規制されることによって姿勢が決まっている。

【００５６】上述した構成によれば、感光ドラム１表面
に向けての加圧コロ４０の押圧方向を感光ドラム１と現
像スリーブ１２とを結ぶ方向のみに限定することができ
るという作用がある。

【００５７】これにより、画像に影響を与えていた接線
方向の力（直線Ｌに直交する方向の力）をなくすことが
できる。

【００５８】又、加圧プレート４６の丸長穴４８，４９
と現像容器２２の軸５１，５２によって現像装置３の姿
勢を決めることが加圧動作と同時にできると共に、画像
形成装置本体から現像装置３を取り外したときに、加圧
プレート４６、アーム４３等の加圧手段を同時に取り外
すことができる。

【００５９】そのため、現像スリーブの交換等のメンテ
ナンス、サービス時の作業性を向上させることができ
る。

【００６０】次に、現像装置３、コロユニット１２０等
の加圧関係について確認的に説明する。

【００６１】現像装置３は、スラスト方向に対して均一
に図３に示すダンパー１８の矢印方向に３．０ｋｇｆで
加圧されている。

【００６２】又、コロユニット１２０は、図中手前、奥
それぞれ３．０ｋｇｆで加圧され、計６．０ｋｇｆにて
加圧されている。

【００６３】よって、現像装置３は、略感光ドラム方向
へ押されることとなるが、コロユニット１２０に備えら
れたコロ１０７と現像スリーブ１２表面との当接によっ
て感光ドラム１とのギャップが構成されることとなる。

【００６４】尚、ＳＤギャップの構成においては、コロ
１０７及びコロ１０８が略真円である場合に、感光ドラ
ム１の肉厚の誤差が作像中に生じるＳＤギャップの変位
に値し、従来の構成に対して、ＳＤギャップの変位が極
めて少ない良好な系となり、当然に感光ドラム１上に付
着した現像剤の影響を受けないこととなる。

【００６５】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について図４に基づき説明する。尚、第一の実
施形態と同様の構成に関しては、同一符号を付し、その
説明を省略する。

【００６６】本実施形態にあっては、図４に示すよう
に、第一の実施形態におけるコロ１０７，１０８を結合
して一体的に構成したものにあたるコロ１０９をコロ１
０７，１０８に代えて構成している。

【００６７】尚、第一の実施形態にかかる構成を採用す
るか、本実施形態にかかる構成を採用するかは、これら
のコロの支軸保持手段の確実性による。

【００６８】本実施形態にかかるコロ１０９の作成にお
いては、コロ１０９の回転軸を中心に固定して、感光ド
ラム１内周に当接する面と現像スリーブ１２の表面に当
接する面とを同時に回転切削することにより作成する。

【００６９】よって、本実施形態によれば、コロ１０９
の回転時に、感光ドラム１内周に当接する面と現像スリ
ーブ１２の表面に当接する面とが相対的な変位を発生し
ないため、より効果的にＳＤギャップを高精度に作像中
維持すことができる。

【００７０】（第三の実施形態）次に、本発明の第三の
実施形態について図５に基づき説明する。尚、第一の実
施形態及び第二の実施形態と同様の構成に関しては、同
一符号を付し、その説明を省略する。

【００７１】本実施形態にあっては、図５に示すよう
に、第二の実施形態と従来の実施形態との中間的な構成
となっている。

【００７２】つまり、本実施形態にあっては、感光ドラ
ム１の内周に突き当てるコロユニットの構成は、第二の
実施形態と同様であるが、かかるコロユニットが当接す
るもう一方の対象が現像スリーブ１２のフランジ部を支
持する回転体たるコロ２０である点で第二の実施形態と
相異する。

【００７３】又、本実施形態にあっては、現像スリーブ
１２及び感光ドラム１のスラスト方向長さの相対関係も
第二の実施形態と相異する。

【００７４】本実施形態においては、第一の実施形態、
第二の実施形態における現像スリーブ１２のコロ１０
７、コロ１０９の当接位置に汚れが発生してもＳＤギャ
ップの変動が発生しないという特徴がある。

【００７５】これは、現像スリーブのスラスト方向位置
端部に現像剤がおよぶ場合に有効である。

【００７６】しかしながら、現像スリーブ表面を形成す
る円筒材とフランジとの嵌合精度がＳＤギャップの変位
の要因となる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる発
明によれば、装置内の現像剤飛散による影響を受けるこ
となく、潜像担持体と現像剤担持体との間の距離を所定
値に高精度に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図２】図１の画像形成装置に備えられた現像装置の概
略構成を示す断面図である。

【図３】図１の画像形成装置に備えられた現像装置及び
潜像担持体の概略構成を示す上視図である。

【図４】本発明の第二の実施形態にかかる画像形成装置
に備えられた現像装置及び潜像担持体の概略構成を示す
上視図である。

【図５】本発明の第三の実施形態にかかる画像形成装置
に備えられた現像装置及び潜像担持体の概略構成を示す
上視図である。

【図６】従来の画像形成装置に備えられた現像装置及び
潜像担持体の概略構成を示す上視図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（潜像担持体） ３ 現像装置 ２０ コロ（回転体） １０７ コロ（第二当接部材） １０８ コロ（第一当接部材） １０９ コロ（第一当接部材、第二当接部材） １２０ コロユニット（規制部材） １３０ コロユニット（規制部材）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像を担持する潜像担持体に現像剤を付
   与することにより該潜像を現像剤像として可視化する現
   像装置を備える画像形成装置であって、外周面に潜像を
   担持し軸線まわりに回転する中空円筒状の潜像担持体
   と、該潜像担持体の軸線に平行な軸線をもち潜像担持体
   に向けて付勢され現像剤を担持する現像剤担持体と、潜
   像担持体と現像剤担持体との間の距離を所定値に維持す
   るよう現像剤担持体の位置を潜像担持体に対向する方向
   で規制する規制部材とを有する画像形成装置において、
   規制部材は、潜像担持体の内周に当接する第一当接部材
   と、現像剤担持体に当接する第二当接部材とを有し、第
   一当接部材及び第二当接部材が共に現像剤担持体に向け
   て付勢される構成となっていることを特徴とする画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 規制部材は、第一当接部材及び第二当接
   部材が現像剤担持体の軸線に平行な軸線をもつ回転自在
   な円柱体であることとする請求項１に記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 現像剤担持体の潜像担持体への付勢方向
   は、現像剤担持体の軸線と潜像担持体の軸線とを結ぶ方
   向であることとする請求項１又は請求項２に記載の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 第一当接部材の潜像担持体内周への付勢
   方向は、現像剤担持体の軸線と潜像担持体の軸線とを結
   ぶ方向に平行であることとする請求項１乃至請求項３の
   いずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 第二当接部材の現像剤担持体への当接位
   置は、現像剤担持体表面であることとする請求項１乃至
   請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 現像剤担持体は、現像剤担持体の軸体に
   回転自在に嵌合された回転体を有し、第二当接部材の現
   像剤担持体への当接位置は、該回転体表面であることと
   する請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の画像
   形成装置。
7. 【請求項７】 規制部材は、第一当接部材及び第二当接
   部材が一体的に構成されていることとする請求項１乃至
   請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。