JP2011048306A - Developing device and image forming apparatus provided with the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、現像装置およびこれを備えた画像形成装置に関し、さらに詳しくは、現像装置を構成する現像ローラの支持構造に関する。 The present invention relates to a developing device and an image forming apparatus provided with the same, and more particularly to a support structure for a developing roller constituting the developing device.
電子写真方式の画像形成装置に備えられる現像装置には、現像剤(トナー)を担持して感光体表面の静電潜像にトナーを供給するための現像ローラが組み込まれる。この現像ローラは、現像スリーブと、この現像スリーブに同軸に挿通されるマグネットローラとによって構成される。マグネットローラは、固定シャフト(マグネットローラシャフト)を介して現像装置のハウジングに固定され、現像スリーブはマグネットローラの軸線まわりに回転可能に支持される。そのため、現像スリーブは、現像装置のハウジングに対して軸受部材を介して支持され、現像スリーブに対して、画像形成装置の本体内に設置される駆動源から駆動伝達手段を介して回転駆動力が伝達されるよう構成される。このような現像装置の典型的な従来技術は特許文献1に示されている。 A developing device provided in the electrophotographic image forming apparatus incorporates a developing roller for carrying a developer (toner) and supplying the toner to the electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor. The developing roller includes a developing sleeve and a magnet roller that is coaxially inserted into the developing sleeve. The magnet roller is fixed to the housing of the developing device via a fixed shaft (magnet roller shaft), and the developing sleeve is supported so as to be rotatable around the axis of the magnet roller. Therefore, the developing sleeve is supported via a bearing member with respect to the housing of the developing device, and a rotational driving force is applied to the developing sleeve from the driving source installed in the main body of the image forming apparatus via the drive transmission unit. Configured to be communicated. A typical prior art of such a developing device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707.
特許文献1に示される現像装置においては、その図2に示されるように、マグネットローラは、その芯金部(固定シャフト)を現像器本体(ハウジング)に固定されるホルダに支持させることによって現像器本体に固定されている。また、現像スリーブは、回転駆動伝達用ギヤが取付けられる駆動側の端部に装着されたフランジ部材を、現像器本体に取付けられた軸受部材に枢支させ、また、回転駆動伝達ギヤが取付けられない非駆動側の端部に装着されたフランジ部材を、前記ホルダに形成された軸部に係合させることによって、現像器本体に支持されている。前記軸部は軸受部材と同様に機能するものとされ、駆動側の軸受部材とともに、現像スリーブを、マグネットローラの軸線まわりに回転可能に支持している。前記軸部は、前記芯金の非駆動側端部を係合固定し、その外周部に前記非駆動側のフランジ部材を回転可能に係合支持している。
In the developing device disclosed in
しかし、特許文献1に示される現像装置の場合、マグネットローラの芯金部は、その両端部が現像器本体に固定されるホルダに固定されているだけなので、マグネットローラの芯金部に振れが発生した時、現像器全体にその振れが伝わり、延いては本現像器本体を含むプロセスカートリッジ全体に振れが振動となって伝播することになる。その結果、プロセスカートリッジに装備される感光体ドラムとマグネットローラとの間隙が不安定となり、画像濃度むらなどの不具合が発生する。
However, in the case of the developing device shown in
図5は、他の従来技術の一部の拡大断面図である。この従来技術においては、現像装置100は、現像装置ハウジング101と、前記現像装置ハウジング101に組み込まれる現像ローラ102と、図示を省略する他の機構部(たとえば、現像剤攪拌スクリューなど)とを含み、現像器ユニットとして構成されている。現像器ユニットとして構成される現像装置100は、電子写真方式の画像形成装置の装置本体200における所定位置に着脱自在に装着される。現像ローラ102は、円筒状の現像スリーブ103と、前記現像スリーブ103に同軸に挿通されたマグネットローラ104とからなる。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a part of another prior art. In this prior art, the developing
マグネットローラ104は、マグネットローラシャフト105に一体に固定されており、マグネットローラシャフト105は、現像装置ハウジング101に固定状態で支持されている。現像スリーブ103は、その両端部にフランジ部材106,107が一体に装着され、前記マグネットローラシャフト105の軸線まわりに回転可能に支持されている。
The
現像スリーブ103を回転させるための回転動力が伝達される側(以下、駆動側という)のフランジ部材106は、マグネットローラシャフト105と同軸のギヤ軸108に一体に固着され、ギヤ軸108は、2個の軸受部材109,110を介して前記現像装置ハウジング101にマグネットローラシャフト105の軸線まわりに回転可能に支持されている。ギヤ軸108には、回転駆動伝達用ギヤ111が固着されており、このギヤ111を介した回転伝達によって、現像スリーブ103の前記回転が成される。
A
前記現像スリーブ103の駆動側フランジ部材106は、マグネットローラシャフト105の駆動側端部105aに、シール機能を持った摺接部材112を介して支持され、また、マグネットローラシャフト105の非駆動側(駆動側とは反対側)端部105bは、非駆動側フランジ部材107および現像装置ハウジング101を貫き、現像装置ハウジング101の側部外方に突出している。非駆動側フランジ部材107は、マグネットローラシャフト105の非駆動側端部105bにおいて、前記と同様にシール機能を持った摺接部材113を介して支持されている。
The drive-
マグネットローラシャフト105の非駆動側端部105bは、現像装置ハウジング101を貫く部分において、マグネットローラ保持部材114を介して現像装置ハウジング101に固定されている。そして、現像器ユニットとして構成される現像装置100は、図5の白抜矢印方向に操作されて画像形成装置本体200の所定位置に装着される。
The non-driving
画像形成装置本体200における本体フレーム201の所定部位には、前記マグネットローラシャフト105の非駆動側端部105bを嵌合保持し得る嵌合部(嵌合穴)202が形成されており、非駆動側端部105bは、前記現像装置100の装着操作の際にこの嵌合部202に嵌合されて保持される。また、前記ギヤ111は、現像装置100が画像形成装置本体200の所定位置に装着されたときに、画像形成装置本体200内に設置される図示しない駆動源との駆動伝達系が確立されるよう構成されている。
A fitting portion (fitting hole) 202 capable of fitting and holding the non-driving
図5で示した現像装置100の場合、マグネットローラシャフト105の非駆動側端部105bが、前記本体フレーム201に直接保持されるから、保持状態が安定し、他の機構部(たとえば、記録紙搬送系など)との相対位置が精度よく保たれる。しかし、マグネットローラシャフト105が、前記本体フレーム201に直接保持されるために、前記ギヤ111を介した現像スリーブ103の回転動作の際、マグネットローラ104の周方向の振れが大きくなることがある。この周方向の振れが大きくなると、画像形成プロセスにおいて、横すじが発生したり、画像濃度むらが生じたりして、画像品質が低下する原因となる。
In the case of the developing
さらに他の従来技術は、特許文献2に記載されている。この従来技術では、本体側面板にD穴とも呼ばれる断面D字状の軸孔が形成されたホルダを設け、またマグネットローラの軸の軸線方向一端部をDカットとも呼ばれる断面D字状に形成して、前記軸の軸線方向一端部におけるD字状断面部を、前記ホルダの軸孔に差込んで支持させることによって、前記軸のD字状断面を成す部分の軸線方向長さを短くし、現像ユニット筐体からマグネットローラへの振動の伝達を防止し、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップの変動を防止して、現像濃度むらを抑制する技術が提案されている。
従来の技術では、またマグネットローラの軸を両端で固定するとともに、軸受が設けられているために、マグネットローラの周方向の振れの影響を受けやすく、画像濃度むらが発生してしまう。
本発明の目的は、簡易な支持構造によって、マグネットローラの周方向の振れを抑制して、画像濃度むらの発生を防止することができる現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することである。
In the prior art, the shaft of the magnet roller is fixed at both ends, and a bearing is provided. Therefore, the magnet roller is easily affected by the circumferential vibration of the magnet roller, and uneven image density occurs.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developing device and an image forming apparatus provided with the developing device that can prevent the occurrence of uneven image density by suppressing the circumferential fluctuation of the magnet roller with a simple support structure. is there.
本発明は、電子写真方式の画像形成装置本体内に設置され、現像装置ハウジングと、前記現像装置ハウジングに組み込まれる現像ローラとを含む現像装置であって、
前記現像ローラは、
前記現像装置ハウジングに回転可能に支持される円筒状の現像スリーブと、
前記現像スリーブに同軸に挿通されるシャフトを有し、前記現像装置ハウジング内に固定状態で支持されるマグネットローラと、
前記マグネットローラのシャフトに固定される軸受部材とを含み、
前記現像スリーブは、その軸線方向一端部が、前記マグネットローラのシャフトに、該シャフトに固定された軸受部材を介して該シャフトの軸線まわりに回転可能に支持され、
前記軸受部材は、前記画像形成装置本体に形成される嵌合部に、その軸線方向に沿って嵌合保持されるよう構成されることを特徴とする現像装置である。
The present invention is a developing device that is installed in an electrophotographic image forming apparatus main body and includes a developing device housing and a developing roller incorporated in the developing device housing,
The developing roller is
A cylindrical developing sleeve rotatably supported by the developing device housing;
A magnet roller having a shaft inserted coaxially into the developing sleeve and supported in a fixed state in the developing device housing;
A bearing member fixed to the shaft of the magnet roller,
One end of the developing sleeve in the axial direction is supported on the shaft of the magnet roller so as to be rotatable around the axis of the shaft via a bearing member fixed to the shaft.
The bearing member is a developing device configured to be fitted and held in a fitting portion formed in the main body of the image forming apparatus along an axial direction thereof.
また本発明は、前記現像スリーブの軸線方向他端部には、前記画像形成装置本体内の駆動手段から回転動力が伝達される被駆動伝達部材が設けられていることを特徴とする。 In the invention, it is preferable that a driven transmission member to which rotational power is transmitted from a driving unit in the image forming apparatus main body is provided at the other axial end of the developing sleeve.
また本発明は、前記現像装置ハウジングには、リング状保持部材が取付けられ、
前記軸受部材は、前記画像形成装置本体の嵌合部と前記現像スリーブの軸線方向一端部との間において、前記現像装置ハウジングに取付けられるリング状保持部材に嵌合されていることを特徴とする。
In the present invention, a ring-shaped holding member is attached to the developing device housing,
The bearing member is fitted to a ring-shaped holding member attached to the developing device housing between a fitting portion of the image forming apparatus main body and one axial end portion of the developing sleeve. .
また本発明は、前記軸受部材が、銅系焼結含油軸受からなることを特徴とする。
また本発明は、前記軸受部材が、ころ軸受からなることを特徴とする。
Further, the present invention is characterized in that the bearing member comprises a copper-based sintered oil-impregnated bearing.
According to the present invention, the bearing member is a roller bearing.
また本発明は、電子写真方式の画像形成装置であって、
装置本体内の所定位置に、電子写真プロセス部を構成する現像装置が着脱自在に設置され、
前記現像装置は、前記現像装置からなり、
前記装置本体には、前記現像装置が前記所定位置に設置されたとき、前記軸受部材を嵌合保持する嵌合部が形成されていることを特徴とする画像形成装置である。
The present invention also provides an electrophotographic image forming apparatus,
A developing device constituting the electrophotographic process part is detachably installed at a predetermined position in the apparatus main body,
The developing device comprises the developing device,
In the image forming apparatus, the apparatus main body is formed with a fitting portion that fits and holds the bearing member when the developing device is installed at the predetermined position.
本発明によれば、現像装置は、電子写真方式の画像形成装置本体内に設置されて、画像形成のプロセス部を構成し、この画像形成プロセス部によって所定の画像形成が成される。現像ローラを構成する現像スリーブは、円筒状で現像装置ハウジングに回転可能に支持され、この現像スリーブにはマグネットローラが挿通されており、マグネットローラの磁気吸引力により吸引された現像剤(トナー)が現像スリーブの表面に担持される。現像スリーブの回転に伴い、現像スリーブに近接配置されて前記プロセス部を構成する感光体の表面に形成される静電潜像が、現像スリーブの表面に担持される現像剤によって現像される。現像スリーブは、その軸線方向一端部において、マグネットローラのシャフトに、軸受部材を介して該シャフトの軸線まわりに回転可能に支持されている。また、前記シャフトは、マグネットローラと共に現像装置ハウジングに固定状態で支持されている。前記軸受部材は、前記画像形成装置本体に形成される嵌合部に、その軸線方向に沿って嵌合保持される。 According to the present invention, the developing device is installed in an electrophotographic image forming apparatus main body to constitute an image forming process unit, and a predetermined image is formed by the image forming process unit. The developing sleeve constituting the developing roller is cylindrical and is rotatably supported by the developing device housing. A magnet roller is inserted into the developing sleeve, and the developer (toner) sucked by the magnetic attraction force of the magnet roller. Is carried on the surface of the developing sleeve. With the rotation of the developing sleeve, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member that is arranged in the vicinity of the developing sleeve and forms the process unit is developed by the developer carried on the surface of the developing sleeve. The developing sleeve is supported on the shaft of the magnet roller at one end in the axial direction so as to be rotatable around the axis of the shaft via a bearing member. The shaft is supported in a fixed state on the developing device housing together with the magnet roller. The bearing member is fitted and held in a fitting portion formed in the image forming apparatus main body along the axial direction thereof.
これにより、現像スリーブに付加される回転動力による振動は、前記軸受部材を介して、現像装置ハウジングおよび画像形成装置本体に伝播され、これによって分散されるから、前記シャフトの振れが抑制され、延いてはマグネットローラの周方向の振れも抑制される。特に、周方向の振れが抑制されることで、画像形成時における画像濃度むらの発生が防止され、画像品質の優れた画像形成が可能となる。 As a result, the vibration caused by the rotational power applied to the developing sleeve is propagated to the developing device housing and the image forming apparatus main body via the bearing member, and is thereby dispersed. In other words, the circumferential deflection of the magnet roller is also suppressed. In particular, by suppressing the fluctuation in the circumferential direction, the occurrence of uneven image density during image formation can be prevented, and image formation with excellent image quality can be achieved.
また本発明によれば、現像スリーブに対して、その軸線方向他端部に設けられた被駆動伝達部材を介して回転動力が伝達される。 According to the invention, the rotational power is transmitted to the developing sleeve via the driven transmission member provided at the other end in the axial direction.
回転伝達に伴う現像スリーブおよびマグネットローラの振れは、この他端部から非駆動側となる一端部側に伝播される。しかし、一端部において前記シャフトに固定され現像スリーブを回転自在に支持する軸受部材が、画像形成装置本体に形成される嵌合部に嵌合保持されるから、この振れが抑制され、マグネットローラの周方向の振れも抑制される。 The vibration of the developing sleeve and the magnet roller accompanying the rotation transmission is propagated from the other end portion to one end portion which is the non-driving side. However, since the bearing member fixed to the shaft at one end and rotatably supporting the developing sleeve is fitted and held in the fitting portion formed in the image forming apparatus main body, this shake is suppressed, and the magnet roller Circumferential deflection is also suppressed.
また本発明によれば、前記軸受部材が、画像形成装置本体に形成される嵌合部に嵌合保持されるとともに、前記現像装置ハウジングに取付けられるリング状保持部材に嵌合されているから、リング状保持部材がマグネットローラ保持部材として機能し、マグネットローラのシャフトが安定的に保持され、前記振れの抑制作用がより顕著となる。 According to the present invention, the bearing member is fitted and held in a fitting portion formed in the image forming apparatus main body, and is fitted in a ring-shaped holding member attached to the developing device housing. The ring-shaped holding member functions as a magnet roller holding member, the shaft of the magnet roller is stably held, and the action of suppressing the shake becomes more remarkable.
また本発明によれば、前記軸受部材が、銅系焼結含油軸受、あるいは、ころ軸受からなるので、マグネットローラのシャフトと軸受の内周面との間隙を極力抑えることができるので、より寸法精度が高くマグネットローラのシャフトを保持することができ、マグネットローラが安定的に支持され、前記振れの抑制作用がより顕著となる。特に、銅系焼結含油軸受は、その特性により給油が不要とされ、常時適正な潤滑状態に維持され、潤滑油切れによる回転不調や振動発生の懸念もない。 According to the present invention, since the bearing member is made of a copper-based sintered oil-impregnated bearing or a roller bearing, the gap between the shaft of the magnet roller and the inner peripheral surface of the bearing can be suppressed as much as possible. The shaft of the magnet roller can be held with high accuracy, the magnet roller is stably supported, and the action of suppressing the shake becomes more remarkable. In particular, copper-based sintered oil-impregnated bearings do not require lubrication due to their characteristics, are always maintained in an appropriate lubrication state, and there is no fear of rotation failure or vibration due to running out of lubricating oil.
また本発明によれば、電子写真方式によって画像形成が成される。また、電子写真プロセス部を構成する現像装置は、装置本体内の所定位置に着脱自在に設置されるから、交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。そして、この現像装置は、前記のように構成され、画像形成装置の装置本体内の所定位置に設置されたときには、マグネットローラのシャフトが、軸受部材を介して装置本体に形成された嵌合部に嵌合保持されるから、現像スリーブの回転に伴うマグネットローラの振れ、特に周方向の振れが抑制される。これによって、前記画像形成時における画像濃度むらの発生が防止され、高品位の画像形成が実現される。 According to the present invention, an image is formed by electrophotography. Further, since the developing device constituting the electrophotographic process section is detachably installed at a predetermined position in the apparatus main body, maintenance such as replacement can be easily performed. The developing device is configured as described above. When the developing device is installed at a predetermined position in the apparatus main body of the image forming apparatus, the shaft of the magnet roller is formed on the apparatus main body via a bearing member. Thus, the magnet roller, particularly the circumferential deflection, is suppressed as the developing sleeve rotates. As a result, the occurrence of uneven image density during the image formation is prevented, and high-quality image formation is realized.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る現像装置を備える画像形成装置1の構成を示す概略図である。図1に示す構成は、本実施形態の画像形成装置1の主な構成要素を中心に簡略化して記載された一例であって、本発明に係る現像装置を備える画像形成装置の構成を何ら限定するものではない。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an
図1に示す画像形成装置1は、静電潜像担持体となる感光体を複数個(本実施の形態では、黄色画像用、マゼンタ画像用、シアン画像用、および黒色画像用の4つ)備えるカラー画像を形成可能とするタンデム方式のカラー画像形成装置である。このような画像形成装置1は、ネットワークを介して接続されたPC(Personal Computer)などの各種端末装置から送信される画像データや、スキャナなどの原稿読み取り装置によって読み取られた画像データに基づいて、被転写材(記録媒体)となる記録紙Pに対して、カラー画像を形成するプリンタ機能を有するものである。
The
本実施形態の画像形成装置1は、図1に示すように、中間転写ベルト2に画像を形成する機能を有する画像形成プロセス部としての画像形成ステーション部(Y、M、C、Bk)3、当該画像形成ステーション部3で中間転写ベルト2に形成されたトナー像を記録紙Pに転写させる機能を有する2次転写ステーション部4、記録紙Pに転写された記録画像を定着させる機能を有する定着装置5、記録紙Pを載置する供給トレイ(給紙カセット)6から2次転写ステーション部4および定着装置5へと記録紙Pを搬送する機能を有する紙搬送部7、2次転写後の中間転写ベルト2から転写残りトナーを除去するベルトクリーナ部8を備えている。
As shown in FIG. 1, the
画像形成ステーション部3は、黄色(Y)画像用、マゼンタ(M)画像用、シアン(C)画像用および黒色(Bk)画像用のそれぞれ4つの画像形成ステーション9,10,11,12から構成されている。中間転写ベルト2の走行方向(矢印2A方向)に沿って、黄色画像形成ステーション9、マゼンタ画像形成ステーション10、シアン画像形成ステーション11、および黒色画像形成ステーション12がこの順に並設されている。各画像形成ステーション9,10,11,12には、それぞれの現像装置に対応する色のトナーを収容するトナーボトル13,14,15,16が設置されており、図示を省略する供給手段、制御手段によってそれぞれの現像装置に対応するトナーが供給されるよう構成されている。
The image forming
これら各色の画像形成ステーション9,10,11,12は、それぞれ、実質的に同一の構成を有しており、各色に対応する画像データに基づいて、黄色、マゼンタ、シアン、および黒色の画像を形成して、中間転写ベルト2上で重ね合わせて4色のトナーからなる画像を形成し、2次転写ステーション部4で被転写材(記録媒体)となる記録紙P上に転写するものである。そして、記録紙P上のトナー像を定着装置5で加熱加圧することにより、記録紙P上にフルカラー画像が形成される。
These
各画像形成ステーション9,10,11,12は、それぞれ静電潜像が形成される潜像担持体となる感光体ドラム17,18,19,20を備え、これらの感光体ドラム17,18,19,20の周囲には、周方向に帯電器21,22,23,24、信号光光路25,26,27,28、現像装置29,30,31,32、転写器(一次転写ローラ)33,34,35,36、および感光体クリーナ37,38,39,40がそれぞれ配置されている。
Each of the
感光体ドラム17,18,19,20は、OPC(Organic Photoconductor;有機光導電体)などの感光性材料を表面に有する略円筒のドラム形状を呈し、露光ユニット41の上方に配設され、駆動手段42と図示を省略する制御手段によって、所定方向(図中矢印17A,18A,19A,20A方向)に回転駆動するように制御される。一次転写ローラからなる転写器33,34,35,36は、中間転写ベルト2を挟んで各感光体ドラム17,18,19,20に近接配置されている。
The photosensitive drums 17, 18, 19, and 20 have a substantially cylindrical drum shape having a photosensitive material such as OPC (Organic Photoconductor) on the surface, and are disposed above the
帯電器21,22,23,24は、感光体ドラム17,18,19,20の表面を所定の電位に均一に帯電するためのスコロトロン方式の帯電手段であって、感光体ドラム17,18,19,20の外周面に近接して配置されている。露光ユニット41は、画像処理部から出力された画像データに基づいて、帯電器21,22,23,24によって帯電される感光体ドラム17,18,19,20の表面にレーザ光を照射して露光することにより、露光部の電位を低下させ当該表面に画像データに応じた静電潜像を書込み形成する機能を有する。
The
露光ユニット41は、各画像形成ステーション9,10,11,12に応じて、黄色、マゼンタ、シアン、または黒色に対応する画像データが入力されることにより、対応する画像データに応じた光を信号光光路25,26,27,28に出射し、感光体ドラム17,18,19,20の表面に静電潜像を形成するようになっている。露光ユニット41としては、レーザ照射部および反射ミラーを備えたレーザスキャニングユニット(LSU)の他、ELやLEDなどの発光素子をアレイ状に並べた書込み装置(例えば、光書込みヘッド)を使用することができる。
The
現像装置29,30,31,32は、トナーを担持する現像剤担持体となる現像ローラ43,44,45,46を有している。現像ローラ43,44,45,46は、トナーが感光体ドラム17,18,19,20へ移動し得る現像領域へトナーを搬送するように構成されている。この現像装置29,30,31,32は、本実施形態では、トナーとキャリアとを含む2成分系の現像剤を用いて、露光ユニット41によって感光体ドラム17,18,19,20の表面に形成された静電潜像を当該トナーにて反転現像してトナー像(可視像)を形成する。
The developing
現像装置29,30,31,32は、各色のトナーとキャリアとを含む2成分系の現像剤を収容する現像剤槽290,300,310,320を備える。この現像剤槽290,300,310,320は、前記現像ローラ43,44,45,46および後記する他の現像機構部が組み込み支持される現像装置ハウジングを構成し、各画像形成ステーション9,10,11,12の画像形成に応じて、黄色、マゼンタ、シアン、または黒色の現像剤が収容されている。この現像剤は、感光体ドラム17,18,19,20に帯電される表面電位と同極性に帯電されるトナーを含んでいる。なお、感光体ドラム17,18,19,20に帯電される表面電位の極性および使用するトナーの帯電極性は、ここでは、いずれも負(マイナス)極性とされている。
The developing
転写器33,34,35,36は、感光体ドラム17,18,19,20上のトナー像を中間転写ベルト2上に転写するものであり、トナーの帯電極性とは、逆極性(ここでは、正極性)のバイアス電圧が印加される一次転写ローラによって構成されている。感光体クリーナ37,38,39,40は、中間転写ベルト2への画像転写後に、感光体ドラム17,18,19,20の外周面上に残存しているトナーを除去・回収するものであり、ウレタンゴムからなり、感光体ドラム17,18,19,20の表面に当接するクリーニングブレードを有している。
The
中間転写ベルト2は半導電性のポリイミドからなり、駆動ローラ2aおよび従動ローラ2bに掛け渡され、駆動ローラ2aの回転により矢印2A方向に回転走行する。この中間転写ベルト2は、各色の画像形成ステーション9,10,11,12における感光体ドラム17,18,19,20の表面上に形成されたトナー像を位置を合わせて重ね合わせることにより、表面に4色のトナーからなるトナー像を担持する。そして、中間転写ベルト2が矢印2A方向に回転走行することにより4色のトナー像は2次転写ステーション部4へ搬送される。2次転写ステーション部4では、トナー像の搬送とタイミングを合わせて搬送される記録紙Pを介して、2次転写ローラ4aが中間転写ベルト2に圧接する。このとき、2次転写ローラ4aにはトナーを引きつける正電位が印加され、中間転写ベルト2上のトナー像を記録紙Pへ転写させる。
The intermediate transfer belt 2 is made of semiconductive polyimide, is stretched over the driving
ベルトクリーナ部8は被転写材となる記録紙Pへの画像転写後に、中間転写ベルト2の外周面上に残存しているトナーを除去・回収するものであり、感光体クリーナ37,38,39,40と同様に、ウレタンゴムからなり、中間転写ベルト2に当接するクリーニングブレードを有している。紙搬送部7は、供給トレイ6から、分離給紙ローラ6aによって1枚ずつ繰出された記録紙Pの搬送タイミングを制御するレジストローラ対7a、用紙の搬送経路を規定する用紙ガイド7bおよび用紙搬送ローラ対7cを備え、中間転写ベルト2上の4色トナー像が記録紙Pに転写されるよう、記録紙Pをタイミングをとって2次転写ステーション部4に搬送導入するものである。定着装置5は、加熱ローラ5aおよび加圧ローラ5bを備え、両ローラ5a,5bのニップ部に記録紙Pを搬送することで、記録紙P上に転写されたトナー像を熱圧着して、当該記録紙P上にトナー像を永久画像として定着させるものである。
The
このように構成された画像形成装置1においては、紙搬送部7によって搬送される記録紙Pは、中間転写ベルト2と2次転写ローラ4aとの対向位置を通過する際に、2次転写ローラ4aによる転写電界の作用によって、中間転写ベルト2上の4色のトナー像が一括して記録紙P上に転写される。これによって、記録紙P上に4色のトナー画像が形成される。こうしてトナー像が転写された被転写材となる記録紙Pは、定着装置5によってトナー像の定着処理が行われた後に、図示を省略する排紙トレイに送出される。
In the
次に、本実施形態の現像装置の構成について、図面を使用しながら説明する。図2は図1における黄色画像形成ステーション9の現像装置29の概略縦断面図を示している。図3は現像装置29を画像形成装置1の装置本体1Aに設置した状態を示す部分的に切欠いた断面図であり、図4は現像装置29を構成する現像ローラ43の部分破断分解縦断側面図である。他の現像装置30,31,32も同様に構成されるので、ここでは、黄色画像形成用の現像装置29の構成について説明し、他の現像装置30,31,32についてはその説明を省略する。
Next, the configuration of the developing device of this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the developing
現像装置29は、現像装置筐体としての現像剤槽290(以下、現像装置ハウジング290と言う)に、現像ローラ43、現像剤攪拌搬送スクリュー47,48を組み込み支持させて現像器ユニットとして構成される。現像剤攪拌搬送スクリュー47,48は、現像装置ハウジング290に収容される二成分現像剤(トナーとキャリア)を攪拌搬送して現像ローラ43に供給するべく機能する。現像ローラ43は、前記現像装置ハウジング290に回転可能に支持される円筒状現像スリーブ49と、前記現像スリーブ49の筒内に同軸に挿通され、かつ、前記現像装置ハウジング290内に固定状態で支持されるマグネットローラ50とを含む。
The developing
現像ローラ43は、現像装置ハウジング290に形成される開口部291において、現像スリーブ49が感光体ドラム17の表面に所定の小間隙をもって近接するよう配置されている。現像装置ハウジング290内には二成分現像剤が収容され、前記トナーボトル13(図1参照)から現像剤攪拌搬送スクリュー47,48による撹拌部に補給用トナーが補給され、この撹拌部で二成分現像剤と撹拌混合の後、攪拌された現像剤が現像スリーブ49の表面上に前記マグネットローラ50の磁力によって吸引搬送される。その後、図示しない現像剤層厚規制板(ドクターブレード)によって、所望の現像剤層厚に設定され、感光体ドラム17の静電潜像を摺擦することによって、当該静電潜像がトナーで可視像化される。
The developing
マグネットローラ50は、マグネットローラシャフト51に一体に固定されており、マグネットローラシャフト51は、現像装置ハウジング290に固定状態で支持されている。現像スリーブ49の両端部にはフランジ部材52,53が一体に装着され、前記マグネットローラシャフト51の軸線まわりに回転可能に支持されている。現像スリーブ49を回転させるための回転動力が伝達される側(以下、駆動側と言う)のフランジ部材52は、マグネットローラシャフト51と同軸のギヤ軸54に一体に固着され、ギヤ軸54は、2個の軸受部材55,56を介して前記現像装置ハウジング290にマグネットローラシャフト51の軸線まわりに回転可能に支持されている。2個の軸受部材55,56のうち現像装置ハウジング290の側壁部側に位置する軸受部材55は、現像ギャップ(DSD)調整用軸受であって、現像装置ハウジング290の側壁部に形成される軸受保持部に装着され、ギヤ軸54の端部を回転可能に支持する。軸受部材55,56は、その詳細構造の図示を省略するが、いずれも内輪部と、外輪部と、両者の間に介在される滑動部とからなり、内輪部がギヤ軸54に一体に固定され、外輪部が現像装置ハウジング290に一体に固定される。
The
前記ギヤ軸54には、被駆動伝達部材としての回転駆動伝達用ギヤ57が固着されている。回転駆動伝達用ギヤ57は、CリングもしくはEリング58によってギヤ軸54の所定位置に位置決めされ、前記駆動手段42(図1参照)から駆動伝達される感光体ドラム17の回転駆動伝達用ギヤ(図示せず)に噛み合っている。前記回転駆動伝達用ギヤ57と、感光体ドラム17の回転駆動伝達用ギヤとの噛み合いによって、モータを駆動源とする駆動手段42との駆動伝達系が確立され、現像スリーブ49がマグネットローラ50の軸線まわりに回転するよう構成される。
A rotational
マグネットローラシャフト51の駆動側端部51aには、前記現像スリーブ49の駆動側フランジ部材52が、シール機能を持った摺接部材59を介して支持されている。また、非駆動側(駆動側と反対側)端部51bには、銅系焼結含油軸受またはころ軸受からなる軸受部材60が固定されており、この軸受部材60に対して前記現像スリーブ49の非駆動側フランジ部材53が嵌装されている。
A driving
前記現像スリーブ49の駆動側フランジ部材52および非駆動側フランジ部材53のマグネットローラシャフト51に対するこのような支持関係によって、現像スリーブ49がマグネットローラシャフト51の軸線まわりに回転可能に支持される。軸受部材60は、前記現像装置ハウジング290の非駆動側側壁部に取付けられるリング状保持部材61に嵌合されている。このリング状保持部材61によって、現像装置ハウジング290に対する現像ローラ43の相対位置の位置決めが成される。そして、マグネットローラシャフト51の非駆動側端部51bおよび軸受部材60とともに現像装置ハウジング290の非駆動側側壁部を貫いて外方に突出している。
The developing
このように現像器ユニットとして構成される現像装置29は、図3の白抜矢印方向(マグネットローラシャフト51の軸線方向)に沿って操作されて、画像形成装置本体1Aの所定位置に装着される。画像形成装置本体1Aにおける本体フレーム1Bの所定部位には、前記軸受部材60をマグネットローラシャフト51の非駆動側端部51bとともに嵌合保持し得る嵌合穴(嵌合部)62を有するブロック状の嵌合基部63が形成されており、軸受部材60は、前記現像装置29の装着操作の際に、この嵌合穴62に嵌挿されて保持される。
The developing
また、前記ギヤ57は、現像装置29が画像形成装置本体1Aの所定位置に装着されたときには、画像形成装置本体1A内に設置される前記駆動手段42との駆動伝達系が、感光体ドラム17の回転駆動伝達用ギヤ(図示せず)を介して確立されるよう構成されている。前記リング状保持部材61は、現像装置29の前記装着状態において、嵌合基部63と現像装置ハウジング290との相対位置を保つスペーサ的な機能も奏する。
Further, when the developing
また、嵌合基部63には、位置決穴64が形成され、一方現像装置ハウジング290の非駆動側側壁部には、マグネットローラシャフト51の軸線に平行な位置決ピン292が設けられており、前記現像装置29の装着操作の際、位置決ピン292の位置決穴64に対する嵌合と、軸受部材60の前記嵌合穴62に対する嵌合とによって、現像装置29の画像形成装置本体1A内の所定位置に対する適正な位置決め設置が成される。
A
図3に示すように画像形成装置本体1A内の所定位置に現像装置29が設置された状態においては、現像ローラ43が、そのマグネットローラシャフト51に固定された軸受部材60の嵌合穴62に対する嵌合保持によって、本体フレーム1Bに固定される。したがって、現像スリーブ49に付加される回転動力による振動は、前記軸受部材60を介して、現像装置ハウジング290および画像形成装置本体1Aに伝播され、これによって分散されるから、前記マグネットローラシャフト51の振れが抑制され、延いてはマグネットローラ50の周方向の振れも抑制される。
As shown in FIG. 3, when the developing
本件発明者の比較試験によれば、図5に示す従来構成の現像装置100の場合、マグネットローラ104の周方向の振れは、0.05mmであった。一方、図3に示すよう構成された本実施形態の現像装置29の場合、マグネットローラ50の周方向の振れは、0.02mmであった。このように、本実施形態の現像装置29においては、現像スリーブ49の回転に伴うマグネットローラ50の周方向の振れが極めて小さいことがわかった。また、図3に示す本実施形態の現像装置29および図5に示す従来構成の現像装置100を、それぞれ、シャープ株式会社製カラー複合機MX−7001Nを改造して組み込み、A4サイズ記録紙を横通紙して10万枚の印刷試験を行った。マグネットローラの径はいずれも30mmとした。その結果、従来構成の現像装置100を用いたカラー複合機の場合、30mmピッチで幅5mmの横スジが発生した。しかし、本実施形態の現像装置29を用いたカラー複合機の場合、横スジの発生もなく、画像濃度むらのない高品位の画像が得られた。このように、マグネットローラ50の周方向の振れが小さくなることにより、画像品質の向上が図られることがわかった。
According to the comparison test of the present inventors, in the case of the developing
なお、前記の実施形態においては、タンデム方式のカラー画像形成装置を例示したが、その他の方式のカラー画像形成装置や、モノクロ画像形成装置であっても良い。また、現像装置として二成分現像剤を用いる現像装置を例示したが、非磁性一成分などによる現像方式の現像装置であっても良い。さらに、現像装置が、現像器ユニットとして画像形成装置の本体に対して着脱自在に設置し得る例について述べたが、感光体ドラム、帯電器および感光体クリーニング部をも組み込んだプロセスカートリッジ(プロセスユニット)の一部を構成するものとしても良い。 In the above-described embodiment, the tandem color image forming apparatus is illustrated, but other color image forming apparatuses and monochrome image forming apparatuses may be used. Further, although a developing device using a two-component developer is exemplified as the developing device, a developing type developing device using a non-magnetic one component may be used. Further, an example in which the developing device can be detachably installed as a developing unit on the main body of the image forming apparatus has been described. However, a process cartridge (process unit) in which a photosensitive drum, a charger, and a photosensitive member cleaning unit are also incorporated. ).
1 画像形成装置
1A 画像形成装置本体
29,30,31,32 現像装置
290,300,310,320 現像装置ハウジング
42 駆動手段
43,44,45,46 現像ローラ
49 現像スリーブ
50 マグネットローラ
51 マグネットローラシャフト
57 被駆動伝達部材
60 軸受部材
61 リング状保持部材
62 嵌合部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記現像ローラは、
前記現像装置ハウジングに回転可能に支持される円筒状の現像スリーブと、
前記現像スリーブに同軸に挿通されるシャフトを有し、前記現像装置ハウジング内に固定状態で支持されるマグネットローラと、
前記マグネットローラのシャフトに固定される軸受部材とを含み、
前記現像スリーブは、その軸線方向一端部が、前記マグネットローラのシャフトに、該シャフトに固定された軸受部材を介して該シャフトの軸線まわりに回転可能に支持され、
前記軸受部材は、前記画像形成装置本体に形成される嵌合部に、その軸線方向に沿って嵌合保持されるよう構成されることを特徴とする現像装置。 A developing device installed in an electrophotographic image forming apparatus main body and including a developing device housing and a developing roller incorporated in the developing device housing,
The developing roller is
A cylindrical developing sleeve rotatably supported by the developing device housing;
A magnet roller having a shaft inserted coaxially into the developing sleeve and supported in a fixed state in the developing device housing;
A bearing member fixed to the shaft of the magnet roller,
One end of the developing sleeve in the axial direction is supported on the shaft of the magnet roller so as to be rotatable around the axis of the shaft via a bearing member fixed to the shaft.
The developing device according to claim 1, wherein the bearing member is configured to be fitted and held in a fitting portion formed in the image forming apparatus main body along an axial direction thereof.
前記軸受部材は、前記画像形成装置本体の嵌合部と前記現像スリーブの軸線方向一端部との間において、前記現像装置ハウジングに取付けられるリング状保持部材に嵌合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の現像装置。 A ring-shaped holding member is attached to the developing device housing,
The bearing member is fitted to a ring-shaped holding member attached to the developing device housing between a fitting portion of the image forming apparatus main body and one axial end portion of the developing sleeve. The developing device according to claim 1 or 2.
装置本体内の所定位置に、電子写真プロセス部を構成する現像装置が着脱自在に設置され、
前記現像装置は、請求項1〜5のいずれか1つに記載された現像装置からなり、
前記装置本体には、前記現像装置が前記所定位置に設置されたとき、前記軸受部材を嵌合保持する嵌合部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。 An electrophotographic image forming apparatus,
A developing device constituting the electrophotographic process part is detachably installed at a predetermined position in the apparatus main body,
The developing device comprises the developing device according to any one of claims 1 to 5,
An image forming apparatus, wherein the apparatus main body is formed with a fitting portion that fits and holds the bearing member when the developing device is installed at the predetermined position.
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