JP2006201230A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テープ状のスペーサによる現像ギャップを現像ローラの全周面にわたって均一に保持でき、しかも、スペーサを剥がれ難くする。
【解決手段】テープ状のスペーサ１１がトナー非搬送面５ｂに巻かれて固定されている。その場合、スペーサ１１の両端面１１ａ,１１ｂはそれぞれ同じ傾斜角で、同じ径方向かつ周方向につまりスペーサ１１の外周面から内周面に向かって現像ローラ５の設定された回転方向αに傾斜する傾斜面とされている。そして、両端面１１ａ,１１ｂの傾斜面が互いに重ね合わされて接着され、スペーサ１１の継ぎ目１１ｃが形成されている。また、両端面１１ａ,１１ｂの傾斜面の接合部の厚みもスペーサ１１の他の部分の厚みと同じにされて、一定の現像ギャップｇが確保されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置の技術分野に関し、特に、像担持体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の画像形成装置の技術分野に関する。

従来、画像形成装置として、非接触ジャンピング現像方式を用いた画像形成装置が多々知られている。この非接触ジャンピング現像方式は、像担持体である感光体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを設けるとともに、現像ローラ上のトナーを感光体にジャンピングさせて感光体上の静電潜像を現像する方式である。この非接触ジャンピング現像方式では、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することが良好な現像を行う上で求められる。

そこで、従来、現像ギャップ調整部材としてシート状部材を用い、このシート状部材を現像ローラの両端部外周面と感光体の両端部外周面との間に介在させることで、現像ローラと感光体との間に適正な現像ギャップを容易に確保できるようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示の現像ギャップ調整部材によれば、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することができる。

しかしながら、特許文献１に開示の現像ギャップ調整部材では、感光体および現像ローラとは別の場所に現像ギャップ調整部材を設けているので、感光体、現像ローラおよび現像ギャップ調整部材の組付けが面倒であるばかりでなく、組付け状態によっては高精度に現像ギャップを設定することが難しい。しかも、現像ギャップ調整部材は固定しているのに対して感光体および現像ローラは回転するため、現像ギャップ調整部材と感光体との間および現像ギャップ調整部材と現像ローラとの間が擦られて、感光体および現像ローラに摩耗が発生し、正確な現像ギャップを維持することが難しい。

一方、帯電ローラの両端部の外周面にフィルム部材（本発明のテープ状のスペーサに相当）を巻き付けかつ固定し、これらのフィルム部材に像担持体を当接させて、帯電ローラと像担持体との間に所定の帯電ギャップを設けることにより、近接帯電を行うことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この特許文献２に開示の帯電ギャップ調整では、フィルム部材の周方向の両端部をそれぞれ斜めにカットするとともに、斜めにカットした両端縁をそれらの間に隙間を形成するようにして互いに対向させ、帯電ローラの１周すべての位置で帯電ローラの軸方向にフィルム部材を存在させるようにして、一定の帯電ギャップを確保している。
したがって、特許文献２に開示の帯電ギャップ調整によれば、フィルム部材が帯電ローラに固定されるので、感光体、帯電ローラおよびフィルム部材の組付けが容易であるとともに、帯電ギャップを簡単にかつ高精度に設定することができる。
特開平５−２７５７１号公報。 特開２００１−２９６７２３号公報。

ところで、特許文献２に開示の帯電ギャップ調整を現像ギャップ調整に適用して、この現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うことが考えられる。しかしながら、現像ギャップ調整の場合、現像ローラに固定されたフィルム部材が像担持体である感光体に当接する当接圧が帯電ローラに固定されたフィルム部材の感光体への当接圧より高く設定されている。このため、図５に示すように現像ローラａの端部に巻かれたフィルム部材ｂの両端縁ｂ₁,ｂ₂の間に隙間Ｓがあると、フィルム部材ｂの両端縁ｂ₁,ｂ₂以外の隙間Ｓのない位置Ａで感光体に接触する場合と、フィルム部材ｂの両端縁ｂ₁,ｂ₂の隙間Ｓのある位置Ｂで感光体に接触する場合とでは、フィルム部材ｂの感光体への当接圧により、このフィルム部材ｂにかかる線圧は、位置Ｂでの線圧の方が位置Ａでの線圧より大きくなる（位置Ａでの線圧＜位置Ｂでの線圧）。したがって、現像ギャップは位置Ａでの現像ギャップの方が位置Ｂでの現像ギャップより大きくなる（位置Ａでの現像ギャップ＞位置Ｂでの現像ギャップ）。このため、位置Ｂの部分、つまりフィルム部材ｂのつなぎ目部分が画像に横縞となって現れてしまう。

また、フィルム部材ｂの両端縁ｂ₁,ｂ₂を斜めにカットしかつそれらの間に隙間Ｓを形成すると、フィルム部材ｂが両端縁ｂ₁,ｂ₂、特に両端縁ｂ₁,ｂ₂の尖端から剥がれてめくれ上がってしまうという問題もある。その場合、現像ローラａではトナーが現像ローラａの端から漏出するのを防止するために、周面シールｃが現像ローラａの端部の外周面に当接するようにして配設されているため、周面シールの必要のない帯電ローラに比べて、フィルム部材ｂが両端縁ｂ₁,ｂ₂から剥がれてめくれ上がり易くなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、テープ状のスペーサにより現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うができるようにしても、現像ギャップを現像ローラの全周面にわたって均一に保持でき、しかも、スペーサを剥がれ難くすることのできる非接触現像の画像形成装置を提供することである。

前述の課題を解決するために、請求項１の発明の画像形成装置は、像担持体と、トナー搬送面が前記像担持体に所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて前記像担持体にトナーを搬送する現像ローラと、この現像ローラの両端部に設けられて前記像担持体に当接することで前記現像ギャップを設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行う画像形成装置において、前記ギャップ調整部材がテープ状のスペーサで構成されており、前記スペーサ前記現像ローラの両端部の外周面に巻かれて固定されているとともに、前記スペーサの両端面が、それぞれ同じ傾斜角で径方向かつ周方向に傾斜する傾斜面とされ、これらの傾斜面が重ね合わされて接着されていることを特徴としている。

また、請求項２の発明は、前記傾斜面が、前記スペーサの外周面から内周面に向かって前記現像ローラの設定された回転方向に傾斜する傾斜面であることを特徴としている。
更に、請求項３の発明は、前記現像ローラの両端部に配設されたシール部材を備え、前記シール部材は、前記現像ローラの前記スペーサより軸方向中央側の外周面と前記スペーサの外周面とに跨って配設されていることを特徴としている。

更に、請求項４の発明は、前記傾斜面の接着により形成される前記スペーサの継ぎ目が前記現像ローラの軸方向と平行に延設されていることを特徴としている。
更に、請求項５の発明は、前記現像ローラの両端部にそれぞれ固定された前記スペーサの傾斜面の接着により形成されるそれぞれのスペーサの継ぎ目が、前記現像ローラの軸方向に関して異なる位置に配置されていることを特徴としている。

このように構成された本発明の画像形成装置によれば、現像ローラの両端部に固定されたテープ状のスペーサにより現像ギャップを設定しているので、現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うことができるようになる。
また、テープ状のスペーサの両端面をそれぞれ同じ傾斜角で同じ径方向かつ周方向に傾斜した傾斜面とするとともに、これらの傾斜面を密着させて、スペーサの継ぎ目における隙間をなくしているので、スペーサの全周面で、スペーサの像担持体への当接圧を等しく保持できる。したがって、所定の現像ギャップを常に均一に保持でき、得られる画像にスペーサの継ぎ目部による横縞の発生を防止できる。これにより、高品質の画像を得ることができる。

更に、スペーサの両端面の傾斜面を、スペーサの外周面から内周面に向かって現像ローラの設定された回転方向に傾斜させているので、スペーサの継ぎ目が像担持体およびシール部材を通過するとき、像担持体およびシール部材が、上に位置している端面側のスペーサから下に位置している端面側のスペーサに移動するようにして、像担持体およびシール部材による力をスペーサの各端面にこれらの端面が現像ローラから剥がれるようには作用させないので、像担持体をスペーサの外周面に当接させ、およびシール部材をスペーサの外周面に被せて当接させても、スペーサの各端面が像担持体およびシール部材によって現像ローラから剥がされてめくり上がることを防止できる。これにより、スペーサの耐久性を向上でき、所定の現像ギャップを長期にわたって均一に保持できる。

更に、現像ローラの両端部にそれぞれ固定されたスペーサの傾斜面の接着により形成されるそれぞれのスペーサの継ぎ目を、現像ローラの軸方向に関して異なる位置に配置することで、像担持体が現像ローラの両端部の各スペーサの継ぎ目に同時に当接することをなくすことができる。これにより、スペーサの継ぎ目が像担持体を通過するときの現像ギャップの変動を抑制でき、画像にスペーサの継ぎ目部による横縞の発生を更に効果的に防止できる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例に用いられる、現像装置と感光体とが一体に形成された現像カートリッジを模式的に示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）はこの例の現像カートリッジの部分図である。

図１（ａ）および（ｂ）に示すように、この例の画像形成装置の現像カートリッジ１は、像担持体（この例では感光体２からなる；以下、感光体２として説明する）と現像装置３とが一体にされた像担持体−現像装置一体カートリッジ（この例では感光体−現像装置一体カートリッジ）として構成されている。

現像装置３は、感光体２にトナーＴを搬送する現像ローラ５、現像ローラ５に圧接されてトナーＴを供給する供給ローラ６、現像ローラ５に圧接されて感光体２に搬送するトナーＴを規制する規制ブレード７、トナーＴを攪拌して搬送するトナー攪拌搬送部材８、トナー攪拌搬送部材８によって搬送されたトナーＴを受けて供給ローラ６の方へ案内するトナー受け部材９、および現像ローラ５に現像後残ったトナーＴを回収する方向に当接しながらトナー漏れを防止するための上シール１０を備えている。そして、感光体２、現像ローラ５、供給ローラ６、規制ブレード７、トナー攪拌搬送部材８およびトナー受け部材９はいずれも感光体−現像装置一体ケース４内に配設されている。

図２に示すように、感光体２は、その中央部に像担持面２ａが形成されているとともに、その両端部に像非担持面２ｂ,２ｃが形成されている。また、現像ローラ５は、その中央部にトナー非搬送面５ａが形成されているとともに、その両端部にトナー非搬送面５ｂ,５ｃが形成されている。

現像ローラ５のトナー非搬送面５ｂ,５ｃには、それぞれテープ状のスペーサ１１,１２がトナー非搬送面５ｂ,５ｃの１周にわたり巻かれて固定されている。その場合、図３（ａ）および（ｂ）に示すようにスペーサ１１の両端面１１ａ,１１ｂはそれぞれ同じ傾斜角で、同じ径方向かつ周方向につまりスペーサ１１の外周面から内周面に向かって現像ローラ５の設定された回転方向αに傾斜する傾斜面とされている。そして、両端面１１ａ,１１ｂの傾斜面が互いに重ね合わされて密に接着され、スペーサ１１の継ぎ目１１ｃが形成される。また、スペーサ１１の継ぎ目１１ｃは、現像ローラ５の軸方向と平行に延設されている。また、両端面１１ａ,１１ｂの傾斜面の接合部の厚みもスペーサ１１の他の部分の厚みと同じにされて、一定の現像ギャップｇが確保されている。

なお図示しないが、スペーサ１２の両端面１２ａ,１２ｂ（図面上には示されないが、説明の便宜上、スペーサ１１の両端面１１ａ,１１ｂに対応して、それぞれこれらの符号１２ａ,１２ｂを用いる。他の場合も同じである）も、それぞれスペーサ１１の両端面１１ａ,１１ｂと同じ傾斜角の傾斜面とされているとともに、これらの傾斜面が互いに重ね合わされて密着されかつ接合され、スペーサ１２の継ぎ目１２ｃが形成されている。その場合、スペーサ１１の継ぎ目１１ｃとスペーサ１２の継ぎ目１２ｃとは揃えられて、現像ローラ５の軸方向に沿う一直線上の同じ位置に配置されている。

これらのスペーサ１１,１２が感光体２の像非担持面２ｂ,２ｃに圧接されることで、現像ローラ５のトナー搬送面５ａとこのトナー搬送面５ａに対向する感光体２の像担持面２ａとの間に、現像ギャップｇが形成されている。

そして、この現像ギャップｇは、スペーサ１１,１２の厚みを適宜選択することで所望の大きさに正確に設定される。これにより、この現像装置３は非磁性一成分現像剤であるトナーＴを用いた非磁性一成分現像剤非接触ジャンピング現像を行うようになっている。その場合、この例の像担持体−現像装置一体カートリッジ１では、図１（ｂ）に示すように感光体２が時計回りに回転するとともに、現像ローラ５および供給ローラ６がともに反時計回りに回転するように設定されている。そして、感光体２の周速と現像ローラ５上のスペーサ１１,１２の周速とが同一または略同一に設定されている。

現像ローラ５には、応力収縮や熱収縮の極めて小さい例えば鉄等の金属ローラあるいはウレタン等の樹脂が用いられている。また、この現像ローラ５上に固定されるスペーサ１１,１２は弾性体で構成されており、この弾性体としては、好ましくは、ポリアミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリイミド、エポキシ、アセテート、シリコーン、アクリル、ゴム等のようなプラスチックやゴムが用いられる。その場合、スペーサ１１,１２に用いられる弾性体は絶縁体であることが好ましく、またスペーサ１１,１２としては、取り付け易さと公差の点で粘着テープを用いることが好ましい。

更に、周面シール１３がこの周面シール１３より内側（現像ローラ５の軸方向中央側）の現像ローラ５のトナー非搬送面５ｂに対向しかつこの部分のトナー非搬送面５ｂの半周にわたって配設されている。この周面シール１３はトナー非搬送面５ｂおよびスペーサ１１の外周面に接触して設けられていて、現像ローラ５上のトナーが現像ローラ５のトナー非搬送面５ｂ側の端から漏出するのを防止している。

なお図示しないが、スペーサ１２側にも、周面シール１４（図３上には示されないが、説明の便宜上、スペーサ１１側の周面シール１３に対応してこの符号１４を用いる）がスペーサ１１に対する周面シール１３と同様に設けられている。なお、周面シール１４は、現像ローラ５の軸方向中心に関して周面シール１３と左右対称に配設される。

このように構成された画像形成装置１においては、両端面１１ａ,１１ｂ;１２ａ,１２ｂがそれぞれ同じ傾斜角で径方向かつ周方向に傾斜した傾斜面とされたテープ状のスペーサ１１,１２が現像ローラ５の両端部のトナー非搬送面５ｂ,５ｃに巻かれかつ両端面１１ａ,１１ｂ;１２ａ,１２ｂどうしをそれぞれ互いに重ね合わせて密着しかつ接合して固定されていて、スペーサ１１,１２の両端縁の間、つまりスペーサ１１,１２の継ぎ目１１ｃ,１２ｃにおける隙間がないことから、スペーサ１１,１２の全周面で、スペーサ１１,１２の感光体２への当接圧が等しく保持される。したがって、画像形成時等に現像ローラ５が設定された回転方向αに回転すると、所定の現像ギャップｇが常時均一に保持され、得られる画像にスペーサ１１,１２の継ぎ目部による横縞が現れなくなる。

また、現像ローラ５の設定された回転方向αの回転時、スペーサ１１,１２の継ぎ目１１ｃ,１２ｃがスペーサ１１,１２に当接している感光体２および周面シール１３,１４を通過する時に、スペーサ１１,１２の両端面１１ａ,１１ｂ;１２ａ,１２ｂはそれぞれ現像ローラ５に押圧されるようになるが、スペーサ１１の両端面１１ａ,１１ｂがそれぞれスペーサ１１の外周面から内周面に向かって現像ローラ５の回転方向αに傾斜する傾斜面とされていることから、感光体２および周面シール１３,１４は上に位置している端面１１ａ,１２ａ側のスペーサ１１,１２から下に位置している端面１１ｂ,１２ｂ側のスペーサ１１,１２に移動するようになり、スペーサ１１,１２の端面１１ａ,１２ａをそれぞれ端面１１ｂ,１２ｂおよび現像ローラ５から剥がすようには作用しない。これにより、周面シール１３,１４がスペーサ１１,１２の外周面に被せられて当接されても、現像ローラ５が回転方向αに回転したとき、スペーサ１１,１２の各端面１１ａ,１２ａが周面シール１３,１４によって現像ローラ５から剥がされてめくり上がることはない。

この例の画像形成装置１によれば、現像ローラ５の両端部に固定されたテープ状のスペーサ１１,１２により現像ギャップｇを設定しているので、現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うことができるようになる。
また、テープ状のスペーサ１１,１２の両端面１１ａ,１１ｂ;１２ａ,１２ｂをそれぞれ同じ傾斜角で同じ径方向かつ周方向に傾斜した傾斜面とするとともに、これらの傾斜面を密着させて、スペーサ１１,１２の継ぎ目１１ｃ,１２ｃにおける隙間をなくしているので、スペーサ１１,１２の全周面で、スペーサ１１,１２の感光体２への当接圧を等しく保持できる。したがって、所定の現像ギャップｇを常に均一に保持でき、得られる画像にスペーサ１１,１２の継ぎ目部による横縞の発生を防止できる。これにより、高品質の画像を得ることができる。

更に、スペーサ１１,１２の両端面１１ａ,１１ｂ;１２ａ,１２ｂの傾斜面を、スペーサ１１,１２の外周面から内周面に向かって現像ローラ５の回転方向αに傾斜させているので、スペーサ１１,１２の継ぎ目１１ｃ,１２ｃがそれぞれ感光体２および周面シール１３,１４を通過するとき、感光体２および周面シール１３,１４が、上に位置している端面１１ａ,１２ａ側のスペーサ１１,１２から下に位置している端面１１ｂ,１２ｂ側のスペーサ１１,１２に移動するようにして、感光体２および周面シール１３,１４による力をスペーサ１１,１２の各端面１１ａ,１２ａにこれらの端面１１ａ,１２ａが現像ローラ５から剥がれるようには作用させないので、感光体２をスペーサ１１,１２の外周面に当接させ、および周面シール１３,１４をスペーサ１１,１２の外周面に被せて当接させても、スペーサ１１,１２の各端面１１ａ,１２ａが感光体２および周面シール１３,１４によって現像ローラ５から剥がされてめくり上がることを防止できる。これにより、スペーサ１１,１２の耐久性を向上でき、所定の現像ギャップｇを長期にわたって均一に保持できる。

図４は、本発明に係る画像形成装置の実施の形態の他の例における現像ローラの両端部に固定されたテープ状のスペーサを模式的に示す図である。なお、前述の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付すことで、その詳細な説明は省略する。
前述の例では、スペーサ１１の継ぎ目１１ｃとスペーサ１２の継ぎ目１２ｃとを現像ローラ５の軸方向において同じ位置に配置しているが、図４に示すように、この例の画像形成装置では、スペーサ１１の継ぎ目１１ｃとスペーサ１２の継ぎ目１２ｃとが現像ローラ５の軸方向に沿う一直線上にはなく、互いに異なる位置に配置されている。

この例の画像形成装置によれば、感光体２がスペーサ１１の継ぎ目１１ｃとスペーサ１２の継ぎ目１２ｃとに同時に当接することがないので、スペーサ１１,１２の継ぎ目１１ｃ,１２ｃが感光体２を通過するときの現像ギャップｇの変動を抑制でき、画像にスペーサ１１,１２の継ぎ目部による横縞の発生を更に効果的に防止できる。
この例の画像形成装置の他の構成および他の作用効果は、前述の例と同じである。

なお、前述の各例では、いずれも継ぎ目１１ｃ,１２ｃが現像ローラ５の軸方向と平行に延設されているが、これらの継ぎ目１１ｃ,１２ｃは現像ローラ５の軸方向に対して斜交するように延設することもできる。

本発明の現像装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の像担持体に静電潜像を形成する画像形成装置において、像担持体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の現像装置に好適に利用することができる。

本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例に用いられる、現像装置と感光体とが一体に形成された現像カートリッジを模式的に示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）はこの例の現像カートリッジの部分図である。 図１に示す例の現像装置において、スペーサによる現像ギャップを模式的に示す図である。 図２に示す本発明のスペーサを模式的示し、（ａ）部分斜視図、（ｂ）は（ａ）における左側面図である。 本発明に係る画像形成装置の実施の形態の他の例における現像ローラの両端部に固定されたテープ状のスペーサを模式的に示す図である。 従来のフィルム部材による帯電ギャップ調整を現像ギャップ調整に用いた場合の問題点を説明する図である。

符号の説明

１…現像カートリッジ、２…感光体（像担持体）、３…現像装置、６…供給ローラ、１１,１２…スペーサ、１１ａ,１１ｂ;１２ａ,１２ｂ…スペーサ１１,１２の端面、１１ｃ,１２ｃ…スペーサの継ぎ目、１３,１４…周面シール、ｇ…現像ギャップ

Claims (5)

1. 像担持体と、トナー搬送面が前記像担持体に所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて前記像担持体にトナーを搬送する現像ローラと、この現像ローラの両端部に設けられて前記像担持体に当接することで前記現像ギャップを設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行う画像形成装置において、
   前記ギャップ調整部材がテープ状のスペーサで構成されており、
   前記スペーサは前記現像ローラの両端部の外周面に巻かれて固定されているとともに、前記スペーサの両端面は、それぞれ同じ傾斜角で径方向かつ周方向に傾斜する傾斜面とされ、これらの傾斜面が重ね合わされて接着されていることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記傾斜面は、前記スペーサの外周面から内周面に向かって前記現像ローラの設定された回転方向に傾斜する傾斜面であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記現像ローラの両端部に配設されたシール部材を備え、前記シール部材は、前記現像ローラの前記スペーサより軸方向中央側の外周面と前記スペーサの外周面とに跨って配設されていることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記傾斜面の接着により形成される前記スペーサの継ぎ目が前記現像ローラの軸方向と平行に延設されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１記載の画像形成装置。
5. 前記現像ローラの両端部にそれぞれ固定された前記スペーサの傾斜面の接着により形成されるそれぞれのスペーサの継ぎ目が、前記現像ローラの軸方向に関して異なる位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１記載の画像形成装置。

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