JP2004184452A - 現像装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体2Bとの間に微小間隙aを設定されて配置されている現像ローラ102を用いて可視像処理を行う現像装置において、現像ローラ102は、上記感光体2Bの支持手段XPとは別に設けられている現像ローラ支持手段100に設けられ、現像ローラ支持手段100は、現像ローラ102の長手方向両側に位置して該現像ローラ102を支持する支持側板120を備え、該支持側板120には、感光体2Bの周方向で複数カ所に当接する突き当て部121が設けられ、突き当て部121は上記感光体2Bの断面中心Cを基準とした回転軌跡上に位置していることを特徴とする。
【選択図】 図11
Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、現像装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、潜像担持体である感光体に対する現像装置側の対向間隔および現像剤供給部の位置関係を規定するための構成に関する。
【0002】
【従来の技術】
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体に対して形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどに転写することにより記録出力を得ることができる。
【0003】
感光体は単一色のみを対象として1個設ける構成だけでなく、複数の色毎の画像を形成するために複数設けた構成があり、後者の場合にはフルカラー画像を含む多色画像を形成する場合に用いられる。
【0004】
例えばフルカラー画像を得る方式としては、色分解色に対する補色関係にある色のトナーなどの現像剤を用いて感光体毎に形成された色画像を搬送されてくるシートに対して順次重畳転写する方式あるいは感光体毎の色画像を中間転写体に対して順次転写した後、中間転写体上で重畳転写された画像をシートに対して一括転写する方式がある。
【0005】
一方、複数の感光体を用いる場合の構成の一つとして、上記方式のうちで後者の方式を採用する構成には、色毎の画像が形成可能な感光体をこの感光体からの画像が重畳転写される中間転写体としてのベルトの展張方向に沿って並置した、いわゆる、タンデム構造が知られている(例えば、特許文献1)。
【0006】
画像形成装置では、潜像担持体である感光体に対してトナーを含む現像剤を供給して潜像の可視像処理を行う現像装置が設けられている。
【0007】
現像装置は、現像方式の一つとして現像ローラ表面にトナーを含む現像愛をブラシ状に担持し、ブラシ状の現像剤を感光体側の潜像に接触させてこれを可視像処理する方式がある。
表面にブラシ状とされた現像剤を担持する現像ローラには、例えば、磁性現像剤を用いる場合、内部に現像主極および搬送磁極となる複数の磁石を配置し、搬送磁極を用いて表面上を搬送された現像剤を現像主極により穂立ちさせ感光体表面に接触させる構成が知られている。
【0008】
ところで、現像ローラ表面に担持されている現像剤はその穂立ちの高さが磁力に作用されるため、現像ローラと感光体との間の間隔、いわゆる現像ギャップを規定して現像剤の接触状態および供給状態を最適化する必要がある。
【0009】
現像ギャップを規定する構成としては、現像ローラ側の支軸に現像ローラよりも大径で現像ギャップを設定できる大きさのギャップ設定用ローラを設け、ギャップ設定用ローラの外周面を感光体に直接当接させる構成が提案されている(例えば、特許文献2)。
この構成では、感光体がドラムを用いた場合、現像ローラとの軸心間隔を規定することで現像ギャップを確保できる。しかも、部品点数も少なくてすむことからギャップ設定用ローラの形状および支持精度を上げれば組み付けの際の累積誤差を少なくしてある程度の精度が得られる。
【0010】
【特許文献1】特開2001−281962号公報(「0008」欄、「0036」欄、図3、図6)
【特許文献2】特開平7−28377号公報(「0015」欄、図3)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した構成には次のような問題がある。
上述したギャップ形成用のローラを用いた場合には、その精度の上限が概ね0.03mm程度とされている。
一方、近年では、高解像度を得る目的で微細粒化されたトナーや高重合法により円形度の高いトナーが用いられるようになってきているが、これらトナーを用いた場合、トナーの稠密度によっては上記の精度以上の精度が必要となることが考えれる。しかも、ギャップ設定用ローラは、現像ローラと同軸上に支持されていることから現像ローラの支軸位置の精度に依存してしまい、上述した現像ギャップを維持することができない虞もある。これにより、高解像度の画像が得にくくなる虞がある。
【0012】
加えて、現像ローラ内部には、現像主極や搬送磁極として用いられる右複数の磁石が配置されており、そのうちの現像主極は、感光体との対向感関係を規定されて現像剤と感光体の潜像との接触状態および供給状態を設定するようになっているが、上述した構成では現像ギャップのみが規定できるだけで感光体に対する各磁石の対向関係を規定するようにはなっていない。このため、感光体に対する磁石の対向関係を規定するための特別な構成を準備する必要があり、これにより、構成の複雑化や大型化を招く虞がある。
【0013】
本発明の目的は、上記従来のユニット支持装置、特に収納位置における感光体と現像ローラとの位置決めにおける問題に鑑み、大型化や複雑化を生じることなく、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップを高精度に維持できるようにするとともに現像ローラ内の磁石と感光体との対向関係も高精度に維持できる構成を備えて高解像度の画像形成が可能な現像装置および画像形成装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、潜像担持体であるドラム状の感光体上に形成されている静電潜像に対して感光体との間に微小間隙を設定されて配置されている現像ローラを用いて可視像処理を行う現像装置において、上記現像ローラは、上記感光体の支持手段とは別に設けられている現像ローラ支持手段に設けられ、上記現像ローラ支持手段は、上記現像ローラの長手方向両側に位置して該現像ローラを支持する支持側板を備え、該支持側板には、上記感光体の周方向で複数カ所に当接する突き当て部が設けられ、該突き当て部は上記感光体の断面中心を基準とした回転軌跡上に位置していることを特徴としている。
【0015】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明に加えて、上記現像ローラ支持手段には、上記現像ローラの支持位置に該現像ローラ内に配置されている複数の磁石の位置決めが可能な磁石位置決め部材が取り付け可能に設けられていることを特徴としている。
【0016】
請求項3記載の発明は,請求項1記載の発明に加えて、上記現像ローラは、上記現像ローラ支持手段に設けられている突き当て部材に感光体側が突き当たることにより感光体との対向間隙が設定可能であり、該突き当て部材に突き当たる感光体には突き当て部が感光体の回転支持部を構成していることを特徴としている。
【0017】
請求項4記載の発明は,請求項1乃至3のうちの一つに記載の発明に加えて、上記現像ローラ支持手段には、少なくとも上記現像ローラおよび現像ローラ表面での現像剤の層厚を規制する部材が纏めて装備されていることを特徴としている。
【0018】
請求項5記載の発明は,請求項2記載の発明に加えて、上記磁石位置決め部材は、上記現像ローラ支持手段の支持側板に挿嵌可能な構成を有し、該挿嵌位置で上記感光体との間の対向位置を変更可能に設けられていることを特徴としている。
【0019】
請求項6記載の発明は,請求項1乃至3のうちの一つに記載の発明に加えて、上記現像ローラ支持手段には、上記突き当て部材を上記感光体に向けて付勢する手段が設けられていることを特徴としている。
【0020】
請求項7記載の発明は,請求項1乃至3のうちの一つに記載の発明に加えて、上記現像ローラ支持手段には、上記突き当て部材および現像ローラを上記感光体に向けて付勢する手段が設けられていることを特徴としている。
【0021】
請求項8記載の発明は,請求項2または5記載の発明に加えて、上記磁石位置決め部材は、上記現像ローラ支持手段に挿嵌される挿嵌部を備え、該挿嵌部は、挿嵌された際に回り止めが可能な形状を有し、回り止めが可能な向きと現像ローラ内に配置されている複数の磁石の位置とが上記感光体に対して所定の位置関係として設定されることを特徴としている。
【0022】
請求項9記載の発明は,請求項2,5または8のいずれかに記載の発明に加えて、上記挿嵌部材は、上記感光体との対向位置を変更可能に設けられていることを特徴としている。
【0023】
請求項10記載の発明は,請求項1乃至9のうちの一つに記載の発明に加えて、上記現像ローラは、上記感光体に対して接離可能に設けられ、該感光体に接近する状態となった場合に接近位置が設定される構成を備えていることを特徴としている。
【0024】
請求項11記載の発明は,請求項1乃至9のうちの一つに記載の発明に加えて、上記現像ローラは、上記感光体に対して接離可能に設けられ、該感光体に接近する状態となった場合に接近位置で保持される構成を備えていることを特徴としている。
【0025】
請求項12記載の発明は,請求項10または12記載の発明に加えて、上記現像ローラ支持手段の接近位置若しくは接近位置での保持に用いられる構成は、上記突き当て部材の一つに係合可能な部材で構成されていることを特徴としている。
【0026】
請求項13記載の発明は,請求項1乃至12のうちの一つに記載の現像装置を画像形成装置に用いることを特徴としている。
【0027】
請求項14記載の発明は,請求項13記載の発明に加えて、上記感光体および現像装置は、収納位置および外部操作が可能な引き出し位置とに移動する過程で互いに接離可能なユニットで構成され、上記感光体は、収納位置に移動する過程で現像装置側の現像ローラに対する基準位置が設定される構成であることを特徴としている。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明の実施形態によるユニット支持装置を適用される画像形成装置の構成を示す模式図である。同図に示す画像形成装置は、特許文献1にも上げられたタンデム方式のカラープリンタであるが、本発明では、プリンタだけでなく複写機やファクシミリ装置あるいは印刷機を対象とすることも可能である。
【0029】
図1において、画像形成装置1には、色分解色に対する補色関係にある色のトナーであるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)および黒(B)を用いた画像を形成可能な感光体2Y、2M、2C、2Bが垂直方向で同一線上に並置されている。
【0030】
各感光体は纏めて一つのユニットである感光体ユニットに配置されており、感光体ユニットの上部には感光体2Y、2M、2C、2Bの並置方向に平行する展張面を有するベルトが用いられた転写装置3を収容している転写ユニットが配置されている。
感光体ユニットの下部には、感光体に対する画像形成処理工程のうちで帯電、現像およびクリーニングを実行する装置4,5,6を纏めて有する作像ユニットが配置されている。作像ユニットの下方には、書き込み工程に用いられる走査装置7が配置されている。なお、図1においては、作像ユニット内の装置に関する符号がイエローを対象としてのみ付してあるが、他の色を対象とする装置も同様な構成とされている。
【0031】
転写装置3は、各感光体に対向している展張面に対して各感光体からの色画像を順次転写する1次転写工程と1次転写により重畳された画像を給紙装置8(図1では、複数の給紙カセット8Aを設けた場合が示されている)から繰り出されるシートに対して一括転写する2次転写工程とを実行するために設けられている。転写装置3における各感光体と対峙する位置にはローラで構成された1次転写装置9Y、9M、9C、9Bが、そして、2次転写位置には、シートを転写装置3に当接させながら搬送する搬送ベルト10およびローラで構成された2次転写装置11が配置されている。
【0032】
カラープリンタ1では、各感光体に対する帯電後に書き込み走査に応じた静電潜像が形成され、静電潜像が現像装置5によって可視像処理されると転写装置3に対して各感光体から色画像が1次転写装置9を介して順次転写されて重畳画像が形成され、重畳画像がシートに対して2次転写装置11により一括転写される。
転写装置3から重畳画像を一括転写されたシートは排紙トレイ1Aに至る搬送路中に設けられている定着装置12によって定着処理されて排出される。なお、図1中、符号13は転写装置3に用いられるベルトのクリーニング装置を示している。
【0033】
感光体ユニット、転写ユニットおよび作像ユニットは、図2に示すように、カラープリンタ1の筐体1B内での収納位置(図2(A)参照)と外部からの操作が可能な引き出し位置(図2(B)参照)との間を移動できるようになっており、収納位置では互いに近接若しくは押圧関係とされ、引き出し位置では互いに離間する関係とされている。特に、収納位置から引き出し位置に移動する過程において感光体ユニットが移動する方向を基準として転写ユニットおよび作像ユニットが上下方向に離間するようになっている。
図3は、ユニットのうちで、後述する作像ユニット100が引き出し位置に移動した状態を示している。
【0034】
図4は、各ユニットのうちで、作像ユニット(便宜上、符号100)を示す図であり、同図において、作像ユニット100は、作像ユニット100とは別に感光体の支持手段として設けられている感光体ユニット側に配置されたドラム状の感光体(便宜上、図1において黒色画像を対象とする感光体に用いた2Bで示す)に対して帯電行程を実行するローラを用いた帯電装置101で構成される帯電部、静電潜像の可視像処理を行う現像ローラ102および現像ローラ102上での現像層厚を規定する現像剤ドクター103さらには現像ローラ102に向けて攪拌帯電された現像剤、この場合にはトナーとキャリアとを混合した二成分系現像剤を搬送する搬送スクリュー104および105を備えた現像処理部と、転写後の感光体2Bに残留するトナーを除去するクリーニングブラシ106およびクリーニングブレード107を備えたクリーニング部を備えた構成されている。
【0035】
作像ユニット100は、感光体2Bを挟んで帯電部とクリーニング部とを備えた領域と現像処理部とが分割可能なカートリッジ構造をなし、その筐体部の一部には感光体2Bへの書き込み光を導入するための100Aが形成されている。なお、図4において符号103Aはシール部材を示し、符号108はトナー補給部に設けられているトナータンク108Aの出口に配置されているトナー補給スクリューを示し、符号109はクリーニングにより感光体2Bから回収されたトナーを現像部Bに向けて移送するための移送スクリューを示し、そして符号110はトナー濃度検知センサを示している。
トナー濃度センサ110は、現像処理部内でのトナー濃度を監視し、所定に濃度に応じてトナー補給スクリュー108の稼働状態を制御するようになっている。
作像ユニット100は、トナータンク108Aからの新規トナーに加えて感光体2Bから回収されたトナーも現像処理部に供給されるようになっており、いわゆる、トナーの再使用ができるリサイクル方式が採用されている。
【0036】
感光体2Bに対峙する現像ローラ102は、感光体2Bに対して2倍の周速比が設定されて高速回転することができ、感光体2Bの周面との間に0.3mm程度の現像ギャップが設定されるようになっている。現像ギャップは、現像剤を用いた磁気ブラシの穂立ちを確保すると共に穂立ちされた磁気ブラシの先端が感光体2Bの周面に良好に接触するために必要なものである。
【0037】
作像ユニット100は、感光体ユニットに対して、図2に示したように収納位置から引き出し位置に移動する過程で互いに接離する方向に変位する構成となっており、収納位置では上記した現像ギャップを維持されるようになっている。以下、このための構成について説明する。
作像ユニット100において、現像処理部(便宜上、符号DPで示す)は他の部分と分離されて図5に示すようにカートリッジに纏めて収納されている。
図5において、現像処理部DPは、カートリッジを構成する筐体DP1の内部で現像ローラ102の長手方向に相当する軸方向両側に支持側板120,120’が備えられている。
【0038】
支持側板120,120’は、雰囲気温度による寸法変化などが起こりにくく剛性も高い金属板などの比較的剛性のある材料を用いて折曲形成された水平方向の底面を有するアングル状部材であり、カートリッジ筐体DP1の底面に固定されており、垂直片には、突き当て部材121,121’および現像ローラ102の支持部さらには現像剤ドクター103が設けられている。
【0039】
突き当て部材121,121’は、現像ローラ102の軸方向に平行する軸方向を有した金属製のロッド部材であり、図6に示すように、感光体2B側に対してその周方向の複数箇所、本実施形態では2カ所において軸方向一端が支持側板120,120’の垂直片における外側の面にかしめられて固定されている。
支持側板120,120’の垂直片における外側に位置する突き当て部材121,121’は軸方向の長さが、後述する感光体2B側に設けられている突き当て部(図9において符号2B1で示す部材)が搭載できるとともにカートリッジ筐体内に設置された際に現像ローラ102の軸方向両端位置を規定できる長さに設定され、その設置位置は、図6において符号Cで示す感光体2Bの回転中心を基準とする回転軌跡上に設定されている。
現像剤ドクター103は、支持側板120,120’に対してネジ止めされた支持ブラケット122,122’にネジ止めされて取り付けられている。
【0040】
支持ブラケット122,122’は、支持側板120,120’に対してネジ止めされる箇所、つまりネジの挿通位置が長孔とされて現像ローラ102に対する先端の対向位置を調整できるようになっている。
【0041】
図6は、現像ローラ102および現像剤ドクター103により設定される対向間隔を説明するための図であり、同図において、現像ローラ102は感光体2Bに対して所定の現像ギャップaが、そして現像剤ドクター103は現像ローラ102に対して所定の層厚規制用ギャップ、いわゆるドクターギャップbがそれぞれ設定されるようになっており、そのうちのドクターギャップbは、ネジの挿通位置での長孔を利用して調整されるようになっている。本実施形態では、ドクターギャップの公差が±0.04mmの範囲に設定されている。
【0042】
現像ローラ102の支持部は、図7において片側のみを示すが、支持側板120に形成された長孔120Aで構成されており、長孔120Aは、現像ローラ102を感光体2Bの中心に対して接離させる方向に長手方向が設定されている。
【0043】
一方、現像ローラ102の回転軸102Aは、図7に示すように、長孔120Aに挿嵌可能な磁石位置決め部材123に挿通されて支持されるようになっている。
図7において磁石位置決め部材123は、回転軸102Aの挿通ボス123Aと、これとは別に形成されている固定用孔123Bとが設けられた平板状の樹脂部材であり、挿通ボス123Aは外形形状が支持側板120側の長孔120Aの形状に対応するように小判形状とされて挿嵌可能とされ、その内部には、断面形状がD状とされた軸挿通孔が設けられている。このため、現像ローラ102の回転軸102Aにおける挿通端部の外周面は挿通ボス123Aの孔形状に合わせて断面形状がD状とされている。
このような挿通ボス123Aでの軸挿通孔の形状および回転軸102A側の挿通端部の断面形状は、形状が一致した場合に回転軸102Aを挿通できることで現像ローラ102内に配置されている磁石の配置位置を設定するために機能するようになっている。つまり、回転軸102Aにおける挿通端部の断面形状をD状とした場合の平坦面の向きと現像主極および搬送磁極をなす磁石の配置を関係づけておくことにより、回転軸102Aの挿通端部が挿通ボス123Aの軸挿通孔と形状が一致したときに感光体2Bに対する現像領域を設定する現像主極の向きおよび搬送磁極の向きをそれぞれ設定できるようになっている。なお、本実施形態では、断面形状がD状とされている挿通端部を有する回転軸は、現像ローラ102の軸方向で一方に位置する回転軸(便宜上、図5において符号102Aで示す回転軸)に設けられ、この回転軸102Aは回転しないで挿通ボス123Aに圧入された状態で支持され、他方の回転軸(便宜上、図5中、符号102A’で示す回転軸)は現像ローラ102を回転させる関係とされ、この他方の回転軸102A’には、駆動側のギヤと噛み合う伝動ギヤ124が取り付けられている。
【0044】
磁石位置決め部材123における固定用孔123Bは支持側板120,120’に形成されているネジ孔120B、120B’にネジ止めされるネジを挿通する孔であり、現像ローラ102と感光体2Bとの現像ギャップの設定が完了した際にネジを挿通されて磁石位置決め部材123を固定するようになっている。
【0045】
図8は、磁石位置決め部材123を用いて感光体2Bと現像ローラ102との間の対向位置に応じて現像ギャップを設定する場合の作用を示しており、同図において、磁石位置決め部材123側の挿通ボス123Aが挿入される長孔120A内で挿通ボス123Aの位置を変化させて(図8中、矢印で示す方向に移動させる)現像ローラ102と感光体2Bとの現像ギャップが設定されると、磁石位置決め部材123における固定用孔123Bに挿通されたネジが支持側板120,120’側のネジ孔(図8では、一方のネジ孔120Bのみが示されている)に締結されて磁石位置決め部材123が固定される。
【0046】
本実施形態では、現像ギャップを規定する方向に相当する長孔120Aの幅方向の公差が+0.03〜0mmの範囲とされ、これに挿嵌される挿通ボス123A側では−0.01〜−0.03mmの範囲に設定されている。
【0047】
一方、感光体2B側には、その回転軸2B1に対して突き当て部2B2,2B2’が装填されるようになっており、これら突き当て部材のうちの一方2B2は、回転軸2B1に対して挿嵌可能な軸受けが用いられている。
【0048】
感光体2Bは、作像ユニット100とは別のユニットである感光体ユニット側に設けられている。
図9は、感光体ユニットXPの構成を示す斜視図であり、同図には引き出し位置にあるときの感光体ユニットXPが示されている。
図9において感光体ユニットXPは、平面視形状が矩形の基枠XP1で構成され、引き出し方向(図示矢印)の前側に位置する壁部XP1Aには突き当て部2B2としての軸受け(以下、軸受けを符号2B2で示す)が設けられている。 図9において感光体2B、2C、2Mおよび2Yの回転軸(便宜上、黒色画像形成用の感光体2Bの回転軸2B1を対象として説明するが、他の回転軸も同様な構成を備えている)2B1は、カラープリンタ1の筐体内に設けられている支持壁部材1Aに軸方向一端が支持されて片持ち梁状に設けられており、軸方向において引き出し方向の後側端部近傍には前側とは別の突き当て部を構成する軸受け(以下、便宜上、符号2B2’で示す)が装填されている。
【0049】
回転軸2B1は、感光体ユニットXPが収納位置にあるときに軸方向両端が各軸受け2B2,2B2’によって支持され、また引き出し位置に向けて移動する過程では、引き出し方向前側に位置する軸受け2B2から回転軸2B1が抜けるようになっている。このため、感光体2Bは回転軸2B1が両方の軸受け2B2,2B2’に挿嵌されて支持されると、軸方向以外の方向には変位することがないので、現像ローラ102との間の現像ギャップを設定する際の基準部材として用いられるようになっている。
【0050】
感光体ユニット2Bの回転軸2B1に装填される軸受け2B2は、図8,図10および図11に示すように、現像ローラ102側に設けられている支持側板120の突き当て部材121が突き当たる関係とされている。
図8,図10および図11において、現像処理部を含む作像ユニットは、図2において説明したように感光体ユニットに対して収納位置にあるときには接近した状態となる。このため、感光体ユニットに対して作像ユニットが接近するのに連動して支持側板120に設けられている突き当て部材121,121’が感光体2Bの回転軸2B1が挿嵌されている軸受け2B2,2B2’に突き当たることになる。これにより、作像ユニットが感光体ユニットに接近した時点で121,121’が軸受け2B2,2B2’に突き当たるだけで感光体2Bと現像ローラ102との間の現像ギャップa(図6参照)が規定されることになる。
【0051】
本実施形態は以上のような構成において、感光体ユニットXPが収納位置にあるときには、作像ユニット100が収納位置に移動した時点、換言すれば、作像ユニット100が感光体ユニットXPに接近した状態となった場合には、自動的に感光体2Bに対して現像ローラ102が接近して感光体2Bとの間の現像ギャップaが設定できる位置に位置決めされることになる。
現像ギャップaは、カラープリンタ1の組立時に設定されるようになっており、具体的には、収納位置にあるときに作像ユニット100側で支持側板120に形成されている長孔120A内で磁石位置決め部材123を変位させて現像ギャップaに対応する所定の間隔を規定する。現像ギャップaが規定されると、磁石位置決め部材123がネジにより支持側板120,120’に固定される。この作業により現像ギャップaは維持されることになるので、作像ユニット100が引き出し位置から収納位置に移動した際には感光体側の突き当て部である軸受け2B2,2B2’に支持側板120,120’側の突き当て部材121,121’が突き当たることで常に一定した現像ギャップaが得られることになる。なお、感光体2B側に設けられている突き当て部は、上述した軸受け2B2に代えて、回転軸2B1を挿通可能な円筒部材とすることも可能である。
【0052】
本実施形態によれば、支持側板120,120’が雰囲気温度の変化にさほど影響されない材質を用いているので、現像ギャップaの変化を抑制することができる。
【0053】
次に本発明の別の実施形態について説明する。
本実施形態は、現像ギャップが設定された現像ローラ102の位置決め状態を保持できるようにしたことを特徴としている。
図11において、突き当て部材121が設けられている支持側板120,120’(便宜上、図11には片側の支持側板120のみが示されている)には、突き当て部材121を感光体2B側の突き当て部2B2に向けて付勢するための押圧手段(図中、矢印Aで示す)が設けられている。
図12に示す構成では、突き当て部材121の配置位置間に現像ローラ102を配置した構成を対象とした場合の押圧手段Aの設置位置を示している。
【0054】
図11および図12に示した構成においては、突き当て部材121が感光体2B側の突き当て部である軸受け2B2に向けて押圧されているので、一旦設定された現像ギャップaが変化しにくい状態とされる。これにより、作像ユニット100が収納位置に移動した場合には常に突き当て部材121が感光体2B側の軸受け2B2に当接することにより現像ギャップaの変化が抑えられることになる。
【0055】
一方、図12に示した突き当て部材121の配置位置間に現像ローラ102を設けた場合には、現像ローラ102の位置変化も抑えられることになる。なお、押圧手段Aによる押圧付勢力は作像ユニット100の重量、駆動時でのギヤの噛み合いによって発生する反力などを考慮して、これら負荷に打ち勝つ付勢力とすることが望ましい。これにより、突き当て部材121,121’および現像ローラ102は、常に外力に左右されることなく感光体2B側に向けて現像ギャップaを維持できる定位置に保持されることになる。また、押圧付勢力の付与位置は、支持側板120の底面や側面となるが、その面での位置は、支持側板120の重心および上述したギヤ噛み合い時での反力の影響を考慮した位置とすることが望ましい。
【0056】
図11と図12との構成における違いは、押圧手段Aの設置箇所にあり、図12に示した構成では、隣接する作像ユニットとの間に押圧手段Aが位置することになるので、隣接する作像ユニット同士のサイズを多少なりとも小さくする必要があるのに対して図11に示す構成ではそのような懸念が起こらない点にある。
【0057】
次に本発明の別の実施形態について説明する。
本実施形態は、収納位置にあるときの現像ローラ102側の突き当て位置を保持することを特徴としている。
図13は、上記特徴を説明するための図であり、同図に示す構成は図11に示した構成を対象としている。なお、図13において感光体2B側の突き当て部は一方の軸受け2B2のみが示されているが他方の軸受け2B2’も同様な構成とされている。
図13において突き当て部材121のうちで現像ローラ102から遠く離れた位置にある突き当て部材(便宜上、符号121Aで示す)には、作像ユニット100が感光体ユニットに接近する方向に変位した場合に突き当たることができるユニット位置規制部材130がカラープリンタ1の筐体部に設けられている。
ユニット位置規制部材130は、作像ユニット100が感光体ユニットに接近する方向の移動を規制することができる形態に設けられており、図13に示す構成では、突き当て部材121が感光体2B側の軸受け2B2に向けて移動するに従い、その移動が阻止されるように傾斜させてある。ユニット位置規制部材130は、その傾斜面の延長線と突き上げ部材121が感光体2B側の軸受け2B2と接触する位置での接線とが符号θで示す角度を持つ楔状をなすようにその傾斜方向が設定されていると、突き上げ部材121が感光体2B側の軸受け2B2に突き当たる際に突き当て部121が感光体2B側の軸受け2B2とユニット位置規制部材130との両方によって衝止されるので、突き当て部材121の加工精度に拘わらず現像ギャップが設定できる位置に支持側板120が位置決めされる。
【0058】
ユニット位置規制部材130の設置位置は、図13において符号R1,R2で示すように、現像ローラ102の回転伝達経路に位置するギヤ124(図5参照)およびこれに噛み合う伝達ギヤ125(図13参照)の回転方向によって生起される支持側板120への付勢力が矢印R3で示す方向に作用することを前提としてその付勢力によって支持側板120が変位しようとするのを効果的に阻止できる位置とされ、ギヤの回転方向が図13に示した場合と逆方向である場合には現像ローラ102に近い側の突き当て部材121にユニット位置規制部材130が位置決めされて設けられる。
【0059】
支持側板120に作用する回転力(図13において矢印R3で示した力)を考慮する場合には、図14に示す構成とすることも可能である。
図14において、図13に示したユニット位置規制部材130が配置されていた突き当て部材121Aには、支軸131Aにより揺動可能な係止アーム131の揺動端が対向している。係止アーム131の揺動端は上下に傾斜面を備えて突き当て部材121Aに乗り上げ可能となっており、図示しない付勢手段により図14において矢印R4で示すように時計方向の揺動習性が付与されている。これにより、突き当て部材121Aは、作像ユニット100が収納位置に移動して感光体ユニットの接近した場合に係止アーム131の揺動端に抱え込まれた状態とされ、突き上げ部材121Aが感光体2B側の軸受け2B2に圧接することになる(図中、矢印R4で示す力が作用)。なお、図14(B)には、作像ユニット100が感光体ユニットに接近し始めるときに係止アーム131が一端突き当て部材121Aから離れ(図中、実線で示す)、作像ユニット100が感光体ユニットに接近し終わった時点で再度突き当て部材121Aを抱き込む状態(図中、二点鎖線で示す)が示されている。
【0060】
図14に示した構成においても、支持側板120に作用する外力(符号R3で示す方向の力)により、支持側板120が感光体2Bから離れる方向に移動しようとした場合でも、現像ローラ102から遠く離れた位置の突き当て部材121Aが係止アーム131によって感光体2B側の軸受け2B2に圧接した状態を維持されているので、現像ギャップaが変化するようなことがない。
【0061】
図13および図14に示した構成においては、支持側板120に回転トルクが作用したような場合に突き当て部材121が感光体2B側の軸受け2B2から離れようとしても突き当て部材の一つが軸受け2B2に圧接していることにより現像ギャップを適正に維持することができる。しかも、図14に示した構成では、支持側板120が突き当て部材のうちで現像ローラ102にに近い側のものを支点として揺動すると現像ローラ102が感光体2Bに接触するの突き当て部材121Aと感光体2B側の軸受け2B2との圧接維持によって支持側板120の揺動を阻止することで未然に防止することができる。このような回転トルクを生起される外力負荷が生じた場合には、図14に示す構成の場合には現像ローラ102から遠く離れた位置の突き当て部材121Aを支点として支持側板120を揺動させることで現像ローラ102を感光体2Bから遠ざけることができ、現像ローラ102と感光体2Bとの接触による感光体2Bの表面汚染や損傷を防止することができる。
【0062】
【発明の効果】
請求項1記載の発明によれば、感光体に対する現像ギャップを設定される現像ローラは、感光体の周面に突き当て部材が当接することにより対向関係を設定されるので、現像ローラ独自での位置調整を行う必要がない。しかも、突き当て部材が感光体の回転軌跡上で複数箇所に位置しているので、1カ所で当接する場合のような偏倚した状態を防止できることができ、現像ギャップの精度を高めることが可能となる。
【0063】
請求項2記載の発明によれば、現像ローラ内には位置されている磁石の位置決め部材が設けられているので、感光体に対する磁石の対向関係が正確に割り出せることにより現像剤の供給状態を最良化して現像不良を防止することが可能となる。
【0064】
請求項3記載の発明によれば、現像ローラ支持手段に有する突き当て部材には感光体の回転支持部が突き当て部として用いられているので、回転支持と現像ギャップ設定との異なる機能を単一部材で達成されることができ、別部材を用いた場合と違って、装置部品の増加や大型化を防止することが可能となる。
【0065】
請求項4記載の発明によれば、現像ローラ支持手段には現像ローラと感光体との対向間隔の設定の設定に加えて現像剤の供給量に影響する現像剤の層厚規定を行えるようにして現像剤の供給不足による現像不良を解消することが可能となる。
【0066】
請求項5,8および9記載の発明によれば、現像ローラ内には位置されている磁石の位置決めが現像ローラ支持手段に挿嵌された際に回り止めが行える構成とされているので、感光体に対する現像主極および搬送磁極の位置を正確に保持することができる。これにより、現像剤の供給不足をなくして現像不良を解消することが可能となる。特に、挿嵌された状態で現像ローラの位置を調整できるので、感光体に対する現像間隔の誤差を小さくすることが可能となる。
【0067】
請求項6および7記載の発明によれば、突き当て部材あるいはこれに加えて現像ローラを感光体に向けて付勢する手段を備えているので、現像ローラと感光体とを所定の現像ギャップが得られる状態に保持することができ、現像ギャップの設定精度を向上させることが可能となる。
【0068】
請求項10記載の発明によれば、感光体に対して現像ローラ支持手段が接離可能であり、感光体に接近した場合には突き当て部材に感光体が当接することで所定の現像ギャップを簡単に得ることができると共に、感光体と現像ローラ側とを個別に交換することも可能となる。
【0069】
請求項11および12記載の発明によれば、接離可能な現像ローラ支持手段が感光体と現像ローラとが接近する状態となった場合に接近位置で保持できるようになっているので、経時的な現像ギャップの変化をなくして現像剤の供給量が変化することに原因する現像不良が発生するのを防止することが可能となる。
【0070】
請求項13記載の発明によれば、現像ギャップの変化により現像剤の供給量変化を防止して現像不良の発生がない画像形成装置を得ることができる。
【0071】
請求項14記載の発明によれば、感光体および現像装置は収納位置と引き出し位置とに移動する過程で互いに接離可能なユニットで構成され、感光体が収納位置に至る過程で現像ローラに対する基準位置を設定されるので、感光体が突き当て部材に当接する現像装置側は収納位置に達した時点で自動的に感光体との間の現像ギャップを設定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態によるユニット支持装置が適用される画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図2】図1に示した画像形成装置におけるユニット支持装置の作用を説明するための模式図である。
【図3】図1に示した画像形成装置に装備されているユニットの引き出し状態を示す斜視図である。
【図4】図1に示した画像形成装置に用いられる作像ユニットの構成を説明するための図である。
【図5】図5に示した作像ユニットに装備されている現像処理部の一部構成を示す謝意図である。
【図6】図5に示した一部構成を現像ローラの軸方向と直角な方向から示した模式図である。
【図7】図5に示した一部構成に用いられる支持構造を説明するための斜視図である。
【図8】図7に示した支持構造を現像ローラの軸方向と直角な方向から示した図である。
【図9】図1に示した画像形成装置に用いられる感光体ユニットの構成を説明するための斜視図である。
【図10】図5に示した構成に感光体を設置した状態を示す斜視図である。
【図11】図10に示した状態を現像ローラの軸方向と直角な方向から示した図である。
【図12】図11に示した構成における突き当て部材の設置構成の変形例を示す図である。
【図13】図6に示した構成の一部を変形した例を示す図である。
【図14】図13に示した構成の一部変形例を示す図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置
2B 感光体
2B1 回転軸
2B2 突き当て部に相当する軸受け
100 作像ユニット
102 現像ローラ
102A 回転軸
103 現像剤ドクター
120,120’ 支持側板
120A 長孔
121,121’ 突き当て部材
123,123’ 磁石位置決め部材
123A 挿通ボス
C 感光体の回転中心
Claims (14)
- 潜像担持体であるドラム状の感光体上に形成されている静電潜像に対して感光体との間に微小間隙を設定されて配置されている現像ローラを用いて可視像処理を行う現像装置において、
上記現像ローラは、上記感光体の支持手段とは別に設けられている現像ローラ支持手段に設けられ、上記現像ローラ支持手段は、上記現像ローラの長手方向両側に位置して該現像ローラを支持する支持側板を備え、該支持側板には、上記感光体の周方向で複数カ所に当接する突き当て部が設けられ、該突き当て部は上記感光体の断面中心を基準とした回転軌跡上に位置していることを特徴とする現像装置。 - 請求項1記載の現像装置において、
上記現像ローラ支持手段には、上記現像ローラの支持位置に該現像ローラ内に配置されている複数の磁石の位置決めが可能な磁石位置決め部材が取り付け可能に設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1記載の現像装置において、
上記現像ローラは、上記現像ローラ支持手段に設けられている突き当て部材に感光体側が突き当たることにより感光体との対向間隙が設定可能であり、該突き当て部材に突き当たる感光体には突き当て部が感光体の回転支持部を構成していることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3のうちの一つに記載の現像装置において、
上記現像ローラ支持手段には、少なくとも上記現像ローラおよび現像ローラ表面での現像剤の層厚を規制する部材が纏めて装備されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項2記載の現像装置において、
上記磁石位置決め部材は、上記現像ローラ支持手段の支持側板に挿嵌可能な構成を有し、該挿嵌位置で上記感光体との間の対向位置を変更可能に設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3のうちの一つに記載の現像装置において、
上記現像ローラ支持手段には、上記突き当て部材を上記感光体に向けて付勢する手段が設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至3のうちの一つに記載の現像装置において、
上記現像ローラ支持手段には、上記突き当て部材および現像ローラを上記感光体に向けて付勢する手段が設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項2または5記載の現像装置において、
上記磁石位置決め部材は、上記現像ローラ支持手段に挿嵌される挿嵌部を備え、該挿嵌部は、挿嵌された際に回り止めが可能な形状を有し、回り止めが可能な向きと現像ローラ内に配置されている複数の磁石の位置とが上記感光体に対して所定の位置関係として設定されることを特徴とする現像装置。 - 請求項2,5または8のいずれかに記載の現像装置において、
上記挿嵌部材は、上記感光体との対向位置を変更可能に設けられていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至9のうちの一つに記載の現像装置において、
上記現像ローラは、上記感光体に対して接離可能に設けられ、該感光体に接近する状態となった場合に接近位置が設定される構成を備えていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至9のうちの一つに記載の現像装置において、
上記現像ローラは、上記感光体に対して接離可能に設けられ、該感光体に接近する状態となった場合に接近位置で保持される構成を備えていることを特徴とする現像装置。 - 請求項10または12記載の現像装置において、
上記現像ローラ支持手段の接近位置若しくは接近位置での保持に用いられる構成は、上記突き当て部材の一つに係合可能な部材で構成されていることを特徴とする現像装置。 - 請求項1乃至12のうちの一つに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項13記載の画像形成装置において、
上記感光体および現像装置は、収納位置および外部操作が可能な引き出し位置とに移動する過程で互いに接離可能なユニットで構成され、上記感光体は、収納位置に移動する過程で現像装置側の現像ローラに対する基準位置が設定される構成であることを特徴とする画像形成装置。
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