JP2009157324A - 電子写真印刷機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】現像ローラ52が設けられた現像装置5を押圧機構20によって弾性付勢して、現像ローラ52を感光ドラム2に押圧するようにした電子写真印刷機1を提供する。
【選択図】図1
Description
この特許文献1には、記録紙に対して回転する感光ドラムと、この感光ドラムの表面を均一に帯電せしめる帯電手段と、この帯電手段によって帯電された感光ドラム表面に静電潜像を形成する露光手段と、感光ドラムに接触しつつ感光ドラムに対して逆方向に回転し感光ドラムの前記静電潜像をトナーにより可視像化する現像ローラとを具備し、前記現像ローラが前記感光ドラムに対して接近離反可能に支持され、且つ、現像ローラが加圧機構により感光ドラムに押圧されている、構成の電子写真印刷機(電子写真装置)が開示されている。
また、現像ローラが感光ドラムに追従移動する構成であると、現像装置部における現像ローラ以外のローラと現像ローラとの接触圧などを適正範囲に調整するための現像ローラの位置調整範囲が狭くなり、調整作業に熟練を要する、調整に時間と手間を要するといった問題が生じる。操作性、保守性の面で効率が悪くなり、不経済であった。
第1の発明は、記録紙に対して回転する感光ドラムと、この感光ドラムの表面を均一に帯電させる帯電装置と、この帯電装置によって帯電された前記感光ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光ドラムに接して回転する現像ローラから前記感光ドラムにトナーを供給して前記感光ドラム表面に前記静電潜像を可視像化したトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置を前記感光ドラムに対して進退自由に直線案内する案内レールと、前記現像装置を弾性付勢して該現像装置の前記現像ローラを前記感光ドラムに押し付ける押圧機構とを具備することを特徴とする電子写真印刷機を提供する。
第2の発明は、前記現像装置は、前記現像ローラと、該現像ローラのローラ軸の軸受けを有し前記ローラ軸の両端を支持する一対の現像装置フレームとを具備し、前記案内レール及び前記押圧機構が個々の現像装置フレームに対応して設けられていることを特徴とする第1の発明の電子写真印刷機を提供する。
第3の発明は、前記押圧機構は、前記現像装置への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための押圧切換手段を具備し、前記押圧機構による前記現像装置の弾性付勢を解除した状態において、前記現像装置の前記案内レールに沿った移動により、前記現像装置の前記現像ローラが前記感光ドラムに対して接離自在となることを特徴とする第1又は第2の発明の電子写真印刷機を提供する。
第4の発明は、前記現像装置に、前記現像ローラ表面にトナーを供給するためのトナー供給ローラと、前記現像ローラと前記感光ドラムとの接触位置から前記現像ローラの回転方向下流側にて前記トナー供給ローラよりも前記現像ローラの回転方向上流側に配置されて、前記現像ローラ表面からトナーを除去するクリーニングローラとが、それぞれ前記現像装置フレームに軸支して設けられていることを特徴とする第1〜3のいずれかの発明の電子写真印刷機を提供する。
第5の発明は、さらに、前記感光ドラムに接して回転して前記感光ドラム表面の前記トナー像を前記感光ドラムから記録紙に転写する転写ローラと、印刷機機体に対して可動に設けられ前記転写ローラのローラ軸の両端をそれぞれ軸受けを介して支持する一対の転写ローラ支持体と、個々の転写ローラ支持体に対応して設けられ、転写ローラ支持体をそれぞれ単独に弾性付勢して前記転写ローラを前記感光ドラムに押圧する転写ローラ押圧機構とを具備することを特徴とする第1〜4のいずれかの発明の電子写真印刷機を提供する。
第6の発明は、前記転写ローラ押圧機構は、前記転写ローラ支持体への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための転写ローラ押圧切換手段を具備し、前記転写ローラ押圧機構による前記転写ローラ支持体の弾性付勢を解除した状態において、前記転写ローラが前記感光ドラムに対して離隔可能であることを特徴とする第5の発明の電子写真印刷機を提供する。
図1は本発明に係る電子写真印刷機1の構成を示す正面図、図2は前記電子写真印刷機1の感光ドラム2、現像装置5、押圧機構20のエアシリンダ装置21との関係を示す平面図、図3は図1のA−A線矢視図であり、現像装置5の一対の現像装置フレーム51と、現像ローラ52、トナー供給ローラ53、クリーニングローラー54、案内レール13との関係を模式的に示す図、図4は現像装置フレームに設けられた移動子56と案内レール13との関係を示す図、図5は押圧機構20の一例を示す図、図6は別態様の押圧機構20Aを示す正面図、図7(a)、(b)は、スプリングを利用した押圧機構30(30A、30B)を説明する図である。
なお、図1、図3−図7(a)、(b)において、図中、上側を上、下側を下として説明する。
露光装置4は、前記帯電装置3によって帯電された前記感光ドラム2表面の電荷を露光によって除去して、静電潜像を形成するものである。露光装置4は、感光ドラム2表面の一部又は全体から、露光によって電荷を除去する。
現像装置5は、前記感光ドラム2に接して回転する現像ローラ52を具備しており、この現像ローラ52から前記感光ドラム2にトナー(液体トナー。トナーとの記載箇所は、以下も液体トナーを指す)を供給して前記感光ドラム2表面に前記静電潜像を可視像化したトナー像を形成するものである。
なお、現像装置5の詳細、及び、該現像装置1と案内レール13、押圧機構20との関係については、後述する。
除電器6は、感光ドラム2表面全体から電荷を除去して除電するものである。
感光体クリーナー7は、感光ドラム2表面の付着物(トナー等)を除去して、感光ドラム2表面を清掃するものである。
バックアップローラ9は、転写ローラ8との間に記録紙101を挟み込んで、転写ローラ8の記録紙101に対する圧接力を確保するものである。
キャリア液供給装置10は、転写ローラ8表面に、トナー粒子分散用のキャリア液を供給するものである。
転写ロールクリーナー11は、転写ローラ8表面の付着物(トナー等)を除去して、転写ローラ8表面を清掃するものである。
現像ローラ52は、感光ドラム2の回転方向(図1中矢印a)において、感光ドラム2と転写ローラ8との接触位置(接触点P1)よりも上流側に位置している。
転写ロールクリーナー11は、転写ローラ8の回転方向(図1中矢印b)において、感光ドラム2と転写ローラ8との接触位置(接触点P1)よりも上流側に位置している。
図1、図2、図3に示すように、現像装置5は、互いに離隔して設けられた一対の現像装置フレーム51(図中、2つの現像装置フレーム51の区別のため、符号51a、51bを付す)と、現像ローラ52と、トナー供給ローラ53と、クリーニングローラ54と、トナー収容槽55と、現像装置フレーム51a、51bの下部に設けられた移動子56とを具備して構成されている。
現像装置5は、連結部材57によって一対の現像装置フレーム51a、51bを連結してなる主フレーム58に、内部構成部材(例えば、現像ローラ52と、トナー供給ローラ53と、クリーニングローラ54と、トナー収容槽55)を支持した構成になっている。
クリーニングローラ54は、現像ローラ52に接して回転して、前記現像ローラ52表面からトナーを除去するものである。
各現像装置フレーム51a、51bには、現像ローラ52、トナー供給ローラ53、クリーニングローラ54に対応して、これら各ローラ52、53、54のローラ軸52a、53a、54aを回転自在に軸支する軸受け512、513、514が設けられている。現像ローラ52、トナー供給ローラ53、クリーニングローラ54は、それぞれ、ローラ軸52a、53a、54aの両端が一対の現像装置フレーム51a、51bの軸受け512、513、514に軸支されて、一対の現像装置フレーム51a、51bに支持されている。
前記設置台12上には、前記現像装置5を前記感光ドラム2に対して進退自由に直線案内する一対の案内レール13が設けられている。前記現像装置5は、各現像装置フレーム51a、51bの下部に、前記案内レール13との接触用の移動子56を具備しており、両現像装置フレーム51a、51bの移動子56と一対の案内レール13との接触によって、案内レール13の長手方向に沿って直線移動する。
図4に例示する移動子56は、断面コ字形(チャンネル形)の移動子本体561に、前記案内レール13と接触される転動ボール562を回転自在に組み込んだ構成になっている。
また、現像装置5を感光ドラム2に対して進退自由に直線案内するための構成としては、例えば、設置台12上にて磁気浮上させた現像装置5を、案内レール13と現像装置5下部に設けた移動子との係合によって直線案内する構成等も採用可能である。
図1、図5に示すように、押圧機構20は、前記現像装置5を弾性付勢して前記現像装置5の前記現像ローラ52を前記感光ドラム2に押し付けるものである。
さらに、ここでは、押圧機構20が、現像装置5の一対の現像装置フレーム51a、51bの個々に対応して設けられ、それぞれ案内レール13によって直線案内される現像装置フレーム51a、51bが、押圧機構20によってそれぞれ単独に弾性付勢されて、現像ローラ52が前記感光ドラム2に押し付けられた構成を説明する。
なお、図1において、案内レール13長手方向に沿う現像装置5の移動方向について、感光ドラム2側(つまり、図1において現像装置5の右側)を前側、反対の側(図1において左側)を後側として説明する。
図1、図5に示すように、ここで説明する押圧機構20は、エアシリンダ装置21と、このエアシリンダ装置21にエア圧源22のエア圧(圧縮エア)を導入するためのエア圧供給ライン23と、このエア圧供給ライン23の途中に介在設置された減圧弁24とを具備して構成されている。
エアシリンダ装置21は、作動軸21aの作動端21bを、前記現像装置フレーム51の受け部材59に、感光ドラム2とは反対の側(現像装置5の移動方向後側)から当接させた状態で、現像装置フレーム51を弾性付勢している。
シリンダ本体21cの、ピストン21dを介して内室21eとは反対の側の空間21gは大気開放されている。
また、この減圧弁24は、エア圧供給ライン23において、該減圧弁24からエアシリンダ装置21側(二次側)の圧力が、減圧弁24からエア圧源22側(一次側)の圧力よりも低くなったときに、一次側から二次側へのエア圧の供給を許可する。
減圧弁24における圧力設定値の調整により、現像ローラ52と感光ドラム2との接触圧を簡単に調整できる。
本発明に係る電子写真印刷機1にあっては、押圧機構20によって、現像装置5の一対の現像装置フレーム51をそれぞれ単独に弾性付勢しているので、上述の振れ回転が生じたとしても、現像ローラ52を感光ドラム2に対して追従移動させることができる。このため、現像ローラ52と感光ドラム2との接触位置では、現像ローラ52、感光ドラム2の軸方向に沿う全長にわたって、現像ローラ52と感光ドラム2との接触圧を安定に保つことができる。
現像ローラ52の振れ回転については、一対の現像装置フレーム51がそれぞれ単独に移動することによって吸収することができ、現像ローラ52と感光ドラム2との接触状態、接触圧を安定に保つことができる。
このクリアランスc1によって、各現像装置フレーム51が、それぞれ単独に±1mm程度、自由に進退動(案内レール13に沿った方向の移動)できるようにする。
現像ローラ52が感光ドラム2側からの押圧力によって押圧されて、現像装置フレーム51が移動方向後側へ僅かに移動されたときには、この現像装置フレーム51の弾性付勢用の押圧機構20のエア圧回路の二次側(エア圧供給ライン23の二次側及びエアシリンダ装置21の前記内室21e)での空気の弾性圧縮によって、現像ローラ52と感光ドラム2との接触圧の上昇を抑えることができる。
これにより、エア圧回路の二次側の圧力の上限値を設定でき、現像ローラ52と感光ドラム2との接触圧が必要以上に上昇することを確実に防ぐことができる。
この押圧機構20Aは、エア圧源22が接続されたエア圧供給ライン23の途中に介在設置された前記電空変換器24Aと、現像ローラ52と感光ドラム2との接触圧の検出用の圧力センサ25と、この圧力センサ25の圧力計測信号に対応して前記電空変換器24Aにその出力エア圧制御用の制御信号(電気信号)を入力する制御装置26とを具備する。
このため、現像ローラ52と感光ドラム2との接触圧を、より高い精度を以て安定に維持することができる。
開閉弁27は、押圧機構20から現像装置5への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための押圧切換手段として機能する。
図7(a)、(b)は、別態様の押圧機構30を示す。
図7(a)、(b)に示す押圧機構30は、現像装置5の現像装置フレーム51の弾性付勢用の付勢手段としてスプリング31を採用したものである。
この押圧機構30は、既述の押圧機構20と同様に、現像装置5の一対の現像装置フレーム51の個々に対応して一対設けられており、現像装置フレーム51(詳細には、受け部材59)をそれぞれ単独に弾性付勢して、現像ローラ52を感光ドラム2に押圧する。
なお、図示例の押圧機構30では、スプリング31としてコイルスプリングを採用している。
図示例のスプリング押付機構33は、設置台12に固設された固定ブロック34に、スプリング31のバックアップ用のハンドル付き押圧ねじ35を螺着した構成になっている。ハンドル付き押圧ねじ35は、固定ブロック34に貫設されており、その一端側(基端側)のハンドル35aの回転操作によって、ハンドル35aは反対の先端側に設けられているスプリング受け部材36の位置を、案内レール13に案内される現像装置フレーム51の移動方向に沿った方向に移動できる。スプリング31による現像装置フレーム51の弾性付勢は、スプリング31がその軸方向両端から、スプリング受け部材36と現像装置フレーム51(詳細には、受け部材59)とによって挟み込まれた状態でなされる。また、この押圧機構30Bでは、ハンドル付き押圧ねじ35を回転操作して、該ハンドル付き押圧ねじ35の先端側の固定ブロック34からの突出寸法を、スプリング31による現像装置フレーム51の弾性付勢時に比べて縮小することで、現像ローラ52の感光ドラム2に対する接離が可能なように、スプリング受け部材36の位置を調整することができる。
スプリング押付機構33は、押圧機構30から現像装置5への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための押圧切換手段として機能する。
また、上述のように、押圧機構から現像装置5への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための押圧切換手段として機能し得るものを採用することがより好ましい。
現像ローラ52と感光ドラム2との接触圧は、押圧機構が現像装置5(詳細には現像装置フレーム51)を弾性付勢する付勢力によって確保されるので、現像装置5における現像ローラ52の位置調整作業を軽減できる。また、これに伴い、現像ローラ52と該現像ローラ52に接する部材(例えば、トナー供給ローラ53、クリーニングローラ54)との間の位置調整等、現像装置5の内部の調整作業を従来に比べて楽に行えるようになる。つまり、現像装置5内部の操作性、保守性が向上し、これにより、現像装置5の内部の調整作業全体の労力軽減を実現できる。メンテナンスコストの低減等、経済性を向上できることも言うまでも無い。
次に、本発明の別実施形態を、図8、図9、図10を参照して説明する。
なお、図8において、上側を上、下側を下として説明する。
なお、図8では、現像装置5の弾性付勢用の押圧機構として、図1等に例示した、エアシリンダ装置21を付勢手段として採用した押圧機構20を適用した構成を例示しているが、ここで説明する電子写真印刷機1(図中、符号1Aを付す)に適用する押圧機構としては、本発明に係る既述の電子写真印刷機に適用可能な押圧機構(例えば、図6の押圧機構20A、図7(a)、(b)の押圧機構30を含む)であれば、いずれも採用可能である。
図8、図9において、図中符号14は、転写ローラ8を印刷機機体(以下、単に、機体、とも言う)に対して可動に支持するための転写ローラ支持体である。
転写ローラ支持体14は、軸受けを介して、転写ローラ8のローラ軸81の両端を回転自在に軸支する。
転写ローラ押圧機構40は、転写ローラ支持体14を弾性付勢する。転写ローラ8は、転写ローラ押圧機構40が転写ローラ支持体14に作用させる付勢力によって感光ドラム2に弾性付勢される。
また、図9では、転写ローラ8のローラ軸81の両端に対応する一対のリング状支持体14の内、一方(図9右側のリング状支持体142)はスリーブ状、他方(図9左側のリング状支持体141)は、円板の中央に該円板を貫通する穴14aを有する構造、になっている。
また、図9中、符号82は転写ローラ8のローラ軸81に固定された駆動力伝達ギア、符号83は転写ローラ8の回転駆動用の駆動モータである。転写ローラ8は、駆動モータ83の回転駆動力が、ギア84等からなる駆動力伝達系から駆動力伝達ギア82に伝達されることで、回転駆動される。
図9中、符号rは、外周面14bの半径である。
前記リング状支持体14の外周部には、エアシリンダ装置41の作動軸414先端との連結用の連結部材14dが固定されており、この連結部材14dとエアシリンダ装置41の作動軸414の先端部414aとが、連結ピン14eを介して枢着されている。
また、エアシリンダ装置41は、ピストン412を収納するシリンダ本体411のヘッド側(シリンダヘッド側。図8中左下側)の端部が、印刷機機体(機枠15)に連結ピン49を介して枢着されており、この連結ピン49を中心とする回転によって、作動軸414先端側が揺動可能になっている。
図8では、連結ピン14eはリング状支持体14の上側に位置しており、この連結ピン14eに作動軸414の先端部414aを連結した前記エアシリンダ装置41は、連結ピン14eから斜め下方へ延在するように設置されている。
第1内室413aと三方切換弁42との間を接続するエア圧供給ライン431(以下、第1エア圧供給ラインとも言う)には、その途中に、減圧弁44が介在設置されている。
減圧弁44は、第1エア圧供給ライン431の一次側(減圧弁44から三方切換弁42側)から二次側(減圧弁44から第1内室413a側)へ、該減圧弁44にエア圧源からの供給エア圧よりも低く設定した設定圧でエア圧を供給するためのものである。二次側圧力が設定圧よりも低いときに、一次側から二次側へのエア圧の供給を許可する。これにより、二次側圧力を設定値に保つ。
なお、このとき、第2エア圧供給ライン432は三方切換弁42にて大気開放される。
このときの、転写ローラ押圧機構40の状態、すなわち、三方切換弁42の入力側ポートに第1エア圧供給ライン431を接続してエア圧を供給し、第2エア圧供給ライン432は三方切換弁42にて大気開放した状態を、以下、運転時状態とも言う。
その結果、感光ドラム2と転写ローラ8との接触位置(接触点P1)の、感光ドラム2、転写ローラ8の回転軸心2q、8qに沿った方向の全長にわたって、感光ドラム2と転写ローラ8との接触圧の均一化、安定化を実現できる。
このクリアランスc2によって、各リング状支持体14がそれぞれ単独に自由に回転することで、転写ローラ8のローラ軸81の両端が感光ドラム2に対する進退方向(図8において、感光ドラム2、転写ローラ8の回転軸心2q、8q同士を結ぶ仮想線48に沿った方向)において、例えば、±1mm程度、自由に移動できるようにする。
また、減圧弁44として、ブリーズタイプ減圧弁等の、リリーフ弁を兼ねる構成のものを採用することがより好ましい。第1エア圧供給ライン431の二次側にリリーフ弁を接続しても良い。これにより、第1エア圧供給ライン431の二次側のエア圧の上昇幅が空気弾性で吸収できない大きさである場合にも対応して、第1エア圧供給ライン431の二次側、エアシリンダ装置41の第1内室413a内のエア圧の安定化を一層確実に図ることができる。
一方、第1エア圧供給ライン431の二次側のエア圧が低下したときは、減圧弁44を介して一次側から二次側へのエア圧の供給が適宜生じることで、二次側のエア圧が維持される。
転写ローラ押圧機構40を、運転時状態からメンテナンス時状態に切り換えると、作動軸414の作動力の向きが逆転(切換後の作動力の向きは、シリンダ本体411からの突出量が減少する方向となる)し、リング状支持体14に、転写ローラ8の外周面のリング状支持体14の中心14cからの距離が最小の部位を感光ドラム2と転写ローラ8との接触位置(接触点P1)に接近させる方向の回転駆動力が与えられる。
三方切換弁42が、転写ローラ支持体14への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための押圧切換手段(転写ローラ用押圧切換手段)として機能する。
これにより、転写ローラ8がリング状支持体14の中心14c回りに回転したとき、バップアップローラ9と転写ローラ8の芯間距離の変動量を、転写ローラ8と感光ドラム2の芯間距離の変動量よりも小さく抑えることができる。
しかしながら、この電子写真印刷機1Aによれば、上述のように、転写ローラ押圧機構40をメンテナンス時状態とすることで転写ローラ8を感光ドラム2から離隔させることができ、メンテナンス作業を効率良く行える。
例えば、上述の転写ローラ押圧機構40は、現像装置5の弾性付勢用の押圧機構としても適用可能である。
Claims (6)
- 電子写真印刷機であって、
記録紙に対して回転する感光ドラムと、この感光ドラムの表面を均一に帯電させる帯電装置と、この帯電装置によって帯電された前記感光ドラム表面に静電潜像を形成する露光装置と、前記感光ドラムに接して回転する現像ローラから前記感光ドラムにトナーを供給して前記感光ドラム表面に前記静電潜像を可視像化したトナー像を形成する現像装置と、前記現像装置を前記感光ドラムに対して進退自由に直線案内する案内レールと、前記現像装置を弾性付勢して該現像装置の前記現像ローラを前記感光ドラムに押し付ける押圧機構とを具備することを特徴とする電子写真印刷機。 - 前記現像装置は、前記現像ローラと、該現像ローラのローラ軸の軸受けを有し前記ローラ軸の両端を支持する一対の現像装置フレームとを具備し、
前記案内レール及び前記押圧機構が個々の現像装置フレームに対応して設けられていることを特徴とする請求項1記載の電子写真印刷機。 - 前記押圧機構は、前記現像装置への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための押圧切換手段を具備し、
前記押圧機構による前記現像装置の弾性付勢を解除した状態において、前記現像装置の前記案内レールに沿った移動により、前記現像装置の前記現像ローラが前記感光ドラムに対して接離自在となることを特徴とする請求項1又は2記載の電子写真印刷機。 - 前記現像装置に、前記現像ローラ表面にトナーを供給するためのトナー供給ローラと、前記現像ローラと前記感光ドラムとの接触位置から前記現像ローラの回転方向下流側にて前記トナー供給ローラよりも前記現像ローラの回転方向上流側に配置されて、前記現像ローラ表面からトナーを除去するクリーニングローラとが、それぞれ前記現像装置フレームに軸支して設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真印刷機。
- さらに、前記感光ドラムに接して回転して前記感光ドラム表面の前記トナー像を前記感光ドラムから記録紙に転写する転写ローラと、印刷機機体に対して可動に設けられ前記転写ローラのローラ軸の両端をそれぞれ軸受けを介して支持する一対の転写ローラ支持体と、個々の転写ローラ支持体に対応して設けられ、転写ローラ支持体をそれぞれ単独に弾性付勢して前記転写ローラを前記感光ドラムに押圧する転写ローラ押圧機構とを具備することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真印刷機。
- 前記転写ローラ押圧機構は、前記転写ローラ支持体への付勢力の付与と付与解除とを切り換えるための転写ローラ押圧切換手段を具備し、
前記転写ローラ押圧機構による前記転写ローラ支持体の弾性付勢を解除した状態において、前記転写ローラが前記感光ドラムに対して離隔可能であることを特徴とする請求項5記載の電子写真印刷機。
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