JP2008170580A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感光体1と現像装置5とを一体に支持して備え、画像形成装置100に着脱可能なプロセスカートリッジ1において、感光体1に対する現像ローラ51の食い込み量を規制する規制部材59aと、弾性部材58により現像ローラ51を感光体1に加圧する加圧部材56とを有し、かつ、現像装置5と感光体1とを固定する面板59を組むと、弾性部材58で加圧された突起57が現像装置5に差し込まれ、現像ローラ51の食い込み量が固定される
【選択図】 図3
Description
このようなトレンドに対して、フルカラーレーザープリンタはタンデム現像・中間転写方式が主流となりつつあるが、各社一体型プロセスカートリッジの小型化や、マシン内でのカートリッジの配置・レイアウトの工夫によりマシン本体の小型を試みようとしている。
プロセスカートリッジの小型化の方法としては、像担持体である感光体、トナー像を形成する現像装置、その他に、トナーホッパー、クリーニング機構、転写残トナーの回収部を全て一体化する構成例が挙げられ、各社各様の一体型プロセスカートリッジを配置するマシンが販売されている。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、現像ローラの感光体に対する安定した食い込みを得るプロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。
本発明のプロセスカートリッジは、像担持体と現像装置とを一体に支持して備え、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、像担持体に対する現像ローラの食い込み量を規制する規制部材と、弾性部材により現像ローラを像担持体に加圧する加圧部材とを有し、かつ、現像装置と像担持体とを固定する面板を組むと、弾性部材で加圧された突起が現像装置に差し込まれ、現像ローラの食い込み量が固定されることを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、弾性部材が圧縮スプリング又はスポンジ材であることを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像装置は、突起勘合部に、滑らかな傾斜を設けたことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除したことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力としたことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、現像ローラの食い込みを固定する突起を、現像装置と像担持体とを固定する面板と一体で設けたことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除したことを特徴とする。
また、本発明のプロセスカートリッジは、前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力としたことを特徴とする。
また、これらの発明を用いたプロセスカートリッジを画像形成装置に搭載したことで、突発的な衝撃等で現像ローラが逃げることが無くなるので、異常画像(部分的な白抜けや筋ムラ画像、濃度差)の発生を抑えることができる。
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ(以下、単にプリンタという)の一実施形態について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図1は、本プリンタを示す概略構成図である。同図において、このプリンタは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック(以下、Y、M、C、Kと記す)のトナー像を形成するための4つのプロセスカートリッジ1Y,M,C,Kを備えている。これらは、現像剤として、互いに異なる色のY,M,C,Kトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっており、寿命到達時に交換される。
感光体2は、図示しない駆動手段により、図中時計回り方向に150[mm/sec]の線速で回転駆動される。帯電ローラ4には、図示しない高圧電源回路によって高電圧が印加されている。回転する感光体2と帯電ローラ4との対向部では、帯電ローラ4から感光体2に向けて放電が行われる。この放電により、感光体2の表面は−500[V]に一様帯電せしめられる。そして、光ビームLによって露光走査されてK用の静電潜像を担持する。
先に示した図1において、プロセスカートリッジ1Y,M,C,Kの鉛直方向上方には、光書込ユニット70が配設されている。潜像書込装置たる光書込ユニット70は、画像情報に基づいてレーザーダイオードあるいはLEDダイオードから発した光ビームLにより、プロセスカートリッジ1Y,M,C,Kにおける感光体2Y,M,C,Kを光走査する。この光走査により、感光体2Y,M,C,K上にY,M,C,K用の静電潜像が形成される。なお、光書込ユニット70は、光源から発した光ビーム(L)を、図示しないポリゴンモータによって回転駆動したポリゴンミラーで主走査方向に偏光せしめながら、複数の光学レンズやミラーを介して感光体に照射するものである。
4つの1次転写ローラ19Y,M,C,Kは、このように無端移動せしめられる中間転写ベルト16を感光体2Y,M,C,Kとの間に挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、感光体2Y,M,C,Kとが当接するY,M,C,K用の1次転写ニップが形成されている。
転写ユニット15の2次転写ローラ20は、中間転写ベルト16のループ外側に配設されながら、ループ内側の従動ローラ18との間に中間転写ベルト16を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ベルト16のおもて面と、2次転写ローラ20とが当接する2次転写ニップが形成されている。2次転写ローラ20には、図示しない転写バイアス電源によって2次転写バイアスが印加される。この印加により、2次転写ローラ20と、アース接続されている従動ローラとの間には、2次転写電界が形成される。
2次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト16には、記録紙Pに転写されなかった転写残トナーが付着している。これは、中間転写ベルト16のおもて面に当接しているベルトクリーニング装置21によってベルト表面からクリーニングされる。中間転写ベルト16のループ内側に配設されたクリーニングバックアップローラ22は、ベルトクリーニング装置21によるベルトのクリーニングをループ内側からバックアップする。
一方、両面プリントモードに設定されている場合には、先端側を排紙ローラ対37に挟み込まれながら排紙路36内を搬送される記録紙Pの後端側が定着後搬送路35を通り抜けると、切替爪42が図中一点鎖線の位置まで回動して、定着後搬送路35の末端付近が閉鎖される。これとほぼ同時に、排紙ローラ対37が逆回転を開始する。すると、記録紙Pは、今度は後端側を先頭に向けながら搬送されて、反転前搬送路41内に進入する。
ホッパ部6内でアジテーター8によって撹拌されるトナーは、空気と混合されて流動性が高められながら、供給ローラ52近傍にその自重で移動する。
現像剤供給体たる供給ローラ52や、トナーは、供給ローラ52の上に堆積する。供給ローラ52は、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動される。
供給ローラ52の近傍には、現像剤担持体たる現像ローラ51が配設されている。この現像ローラ51は、供給ローラ52と、感光体2とに当接しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。
現像ローラ51には、図示しない電源回路によって後述する現像バイアスが印加されている。一方、供給ローラ52には、図示しない電源回路によって供給バイアスが印加されている。現像バイアスと供給バイアスとの関係は、マイナス帯電性のトナーを供給ローラ52側から現像ローラ51側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係になっている。但し、電界の向きは、これに限られるものではなく、トナーの種類によっては、逆向きでもよいし、ローラ間でのトナーを静電移動させないゼロ方向でもよい。
薄層化ブレード53には、図示しない電源回路によって帯電助長バイアスが印加されている。この帯電助長バイアスと、上述の現像バイアスとの関係は、マイナス帯電性のトナーをブレード側から現像ローラ51側に向けて静電移動させることができる電界を形成する関係になっている。現像ローラ51と薄層化ブレード53との当接部に進入したトナーは、この電界によって現像ローラ51に向けて押し付けられながら、ローラの回転に伴って薄層化ブレード53に摺擦することで、摩擦帯電が助長される。同時に、現像ローラ51上での層厚が規制される。
現像ローラ51の表面には、トナーと逆極性の摩擦帯電特性を発揮する弾性ゴムからなる表面層が形成されている。この表面層は、JIS−A硬度が50[°]以下に調整され、且つ表面粗さRaが0.2〜2.0[μm]に調整されていることが多いが、特に0.8〜1.2の範囲にあることが望ましい。このような特性の表面層により、現像ローラ51の表面には、均一な厚みのトナー像が形成される。
薄層化ブレード53は、SUS304CSP、SUS301CSP、リン青銅などの金属からなる薄厚ブレードであって、10〜100[N/m]の押圧力で現像ローラ51に向けて押圧されている。
現像ローラ51は、弾性部材56で加圧された軸受55にさし込まれ、現像装置5の側板54に組み込まれる。更に、感光体1のドラム軸と共にプロセスカートリッジ面板59で固定される。プロセスカートリッジ面板59には、現像ローラ51と感光体1との食い込み量を規制する部分59aが組み込まれており、更に、弾性部材56としてのバネで加圧されているので、通常時は感光体1との食い込み量は一定に保たれている。
しかし、駆動における振動等突発的な衝撃でバネ56による加圧が逃げ、食い込み量が減少する場合がある。このため、突起57と弾性部材58を面板59に嵌め、突起57先端が、現像ローラ51の軸受55に差し込まれるようになっている。突起57先端には傾斜がついているので、食い込み量規制部分59aによって決められた位置にある現像ローラ51の軸受55の位置に対応できる。突発的な衝撃により、現像ローラ51の食い込みが逃げようとした時、突起57の加圧力に打ち勝つ必要があり、また現像ローラ51の逃げ方向に対し突起57の解除方向が直行しているため、食い込み減少に対し、大きな余裕度を持たせることができる。
図5は、突起の加圧をスポンジ等の弾性部材で行っているプロセスカートリッジの構成を示す図である。図6に示すように、突起57の加圧をスポンジ等の弾性部材58で行っている。これにより現像ローラ51の食い込み減少に対し余裕度が増すことができる。
また、突起57の加圧力を、食い込み量の規制に対し、また突発的な衝撃による現像ローラ51の逃げに対し、十分な加圧力としている。これにより規制部材59aで決められた現像ローラ51の位置は完全に固定することが出来る。
また、図7は、突起を面板と一体に設けているプロセスカートリッジの構成を示す図である。面板59と一体で設けた突起57の加圧力を、食い込み量の規制に対し、また突発的な衝撃による現像ローラ51の逃げに対し、十分な加圧力としている。これにより規制部分59aで決められた現像ローラ51の位置は完全に固定することが出来る。実施例としては図7のように、突起57を形成する形成部59bの切り欠き長さを短くし、加圧力を強くしている。
Claims (9)
- 像担持体と現像装置とを一体に支持して備え、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、像担持体に対する現像ローラの食い込み量を規制する規制部材と、
弾性部材により現像ローラを像担持体に加圧する加圧部材とを有し、
かつ、現像装置と像担持体とを固定する面板を組むと、
弾性部材で加圧された突起が現像装置に差し込まれ、現像ローラの食い込み量が固定されることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1に記載のプロセスカートリッジにおいて、
弾性部材が圧縮スプリング又はスポンジ材である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1又は2に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、突起勘合部に、滑らかな傾斜を設けた
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除した
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項4に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力とした
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項1ないし3のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、
現像ローラの食い込みを固定する突起を、現像装置と像担持体とを固定する面板と一体で設けた
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項6に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラが、像担持体に対し加圧される部材を削除した
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項7に記載のプロセスカートリッジにおいて、
前記現像ローラを固定する突起の加圧力が、喰い込み量の規制に充分足りる加圧力とした
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 潜像を形成する像担持体と、
潜像をトナーで現像してトナー像を形成する現像装置とを備える画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、請求項1ないし8のいずれか1つに記載のプロセスカートリッジを搭載した
ことを特徴とする画像形成装置。
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