JP2015001602A - 現像装置、プロセスカートリッジおよび間隔保証部材 - Google Patents

現像装置、プロセスカートリッジおよび間隔保証部材 Download PDF

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Abstract

【課題】 簡易な構成により、現像剤担持体が回転した際に、間隔保証部材が回転するのを抑制する。
【解決手段】 画像形成装置に用いられる現像装置10は、像担持体7に形成された潜像を現像するための現像剤を担持し、像担持体とともに互いの対向面を同じ向きに移動させるように回転する現像剤担持体10dと、現像剤担持体と像担持体とに当接することで、現像剤担持体と像担持体の距離を保持する間隔保証部材10mと、弾性変形によって生じる弾性力を間隔保証部材に加えることで、間隔保証部材を、現像剤担持体の回転方向の上流側に向けて付勢する付勢部50とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、像担持体と現像剤担持体の距離を保持する間隔保証部材、およびこれを有する現像装置、プロセスカートリッジに関する。
現像装置とは、画像形成装置に用いられるものである。ここで、画像形成装置とは、例えば電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、電子写真複写機、電子写真プリンタ(例えばレーザービームプリンタ、LEDプリンタ等)、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。またプロセスカートリッジとは、画像形成装置の装置本体に着脱可能なものである。
従来、電子写真画像形成プロセスを用いた画像形成装置において、感光体ドラム(像担持体)と現像ローラ(現像剤担持体)との間隔、距離を一定に保持するため、現像ローラ端部にスペーサなどと呼ばれる間隔保証部材が設けられている。
このスペーサは、バネ等の付勢力により感光体ドラムと現像ローラの間に挟み込まれ、感光体ドラムと現像ローラの間隔を一定に規定している。
従来のスペーサには、現像ローラや感光体ドラムの回転に準じて自身が回転するものの他に、現像ローラに対して回動可能に支持されるが、現像ローラが回転しても、スペーサ自身は回転しないタイプ(例えば特許文献1)が提案されている。
特許第3679665号
本発明の目的は従来の技術をさらに発展させることである。簡易な構成により、現像剤担持体が回転した際に、間隔保証部材が回転するのを抑制することを目的とする。
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、
画像形成装置に用いられる現像装置において、
回転する像担持体に形成された潜像を現像するために現像剤を担持し、前記像担持体とともに互いの対向面を同じ向きに移動させるように回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体と前記像担持体とに当接することで、前記現像剤担持体と前記像担持体の距離を保持する間隔保証部材であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心を結ぶ線よりも、前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と摺擦する第1の現像剤担持体摺擦部と、前記線よりも、前記像担持体の回転方向の上流側で前記像担持体と摺擦する第1の像担持体摺擦部と、を有する間隔保証部材と、
弾性変形によって生じる弾性力を前記間隔保証部材に加えることで、前記間隔保証部材を、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に向けて付勢する付勢部と、
を備えることを特徴とする。
また本発明の別の構成は、
潜像が形成され回転する像担持体と、前記像担持体とともに互いの対向面を同じ向きに移動させるように回転する現像剤担持体との距離を保持する間隔保証部材において、
前記像担持体と前記現像剤担持体とに当接することで前記像担持体と前記現像剤担持体の距離を保持する距離保持部と、
前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心を結ぶ線よりも、前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と摺擦する第1の現像剤担持体摺擦部と、
前記線よりも、前記像担持体の回転方向の上流側で前記像担持体と摺擦する第1の像担持体摺擦部と、
弾性変形によって生じる弾性力を前記間隔保証部材に加えることで、前記間隔保証部材を、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に向けて付勢するための付勢部と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、現像剤担持体が回転した際に、間隔保証部材が回転するのを簡易な構成により抑制することができる。
現像装置を説明する図である。 画像形成装置を説明する図である。 プロセスカートリッジを説明する図である。 現像装置の構成を説明する図である。 現像装置の構成を説明する図である。 現像装置の構成を説明する図である。 現像装置の構成を説明する図である。 現像装置の構成を説明する図である。 スペーサ等の断面図。 (a)スペーサ等の断面図(b)長手方向におけるスペーサの配置を示す説明図。
(実施例1)
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り初めの説明と同様のものである。
以下の説明において、プロセスカートリッジの長手方向とは、現像ローラの軸線方向(回転軸が延びる方向と平行な方向)である。
(電子写真画像形成装置の全体の説明)
まず、電子写真画像形成装置(以下、「画像形成装置」という)の全体構成について、図2を参照して概略説明する。図2は本実施の形態に係るプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の模式的断面図であり、より具体的には画像形成装置の一形態であるレーザービームプリンタの模式的断面図である。
図2に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置(レーザービームプリンタ)Aは、光学手段としての光学系1から画像情報に基づいた情報光をドラム形状の感光体ドラム7へ照射し、感光体ドラム7に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像剤(以下、「トナー」という)で現像されトナー像が形成される。そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体(例えば、記録紙、OHPシート、布等)2をカセット3aからピックアップローラ3b及びこれに圧接する圧接部材3cで一枚ずつ分離給送する。
給送された記録媒体2は、搬送ガイド3f1に沿ってプロセスカートリッジBの感光体ドラム7と転写手段としての転写ローラ4とが対向する転写部Tに搬送される。
転写部Tに搬送された記録媒体2は、電圧印加された転写ローラ4により感光体ドラム7上に形成されたトナー像が転写され、搬送ガイド3f2に沿って定着手段5へと搬送される。
定着手段5は、駆動ローラ5aと、ヒータ5bとを内蔵すると共に支持体5cによって回転可能に支持された筒状シートで構成された定着回転体5dとからなり、通過する記録媒体2に熱及び圧力を印加して転写されたトナー像を定着する。
排出ローラ3dは、トナー像が定着された記録媒体2を搬送し、反転搬送経路を通して排出部6へと排出するよう構成している。なお、本実施の形態では、ピックアップローラ3b、圧接部材3c、排出ローラ3d等により搬送手段3を構成している。
(プロセスカートリッジ)
次に、プロセスカートリッジの全体構成について、図1乃至図3を参照して概略説明する。図3は本実施の形態に係るプロセスカートリッジの模式的断面図である。
本実施の形態に係るプロセスカートリッジBは、ドラムユニット11と、ドラムユニットと結合した現像ユニット10からなる。ドラムユニット11は、感光体ドラム7および感光体ドラム7を回転可能に支持する枠体としてドラム枠体11dを有する。更にドラム枠体11dには、クリーニングブレード11a、帯電ローラ8が組み込まれる(支持される)。感光体ドラム7はその表面に像(潜像、トナー像)が形成される像担持体である。ドラムユニット11は像担持体(感光体ドラム7)を保持する像担持体ユニットである。
現像ユニット10は、現像ローラ10d及び現像ローラ10dを支持する枠体として現像枠体10f1を有する。現像ローラ10dは感光体ドラムに形成された潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体である。現像枠体10f1は、トナー枠体14とともに現像ユニットの枠体を構成するものである。おもにトナー枠体14によって、トナー(現像剤)を収容するためのトナー室10a(現像剤収容部)が形成される。トナー枠体14は枠体本体14aと、枠体本体14aと接合する蓋部材14bからなる。
本実施例において、現像ユニット10は現像装置である。本実施例において現像装置(現像ユニット10)は、プロセスカートリッジの一部として画像形成装置の装置本体に対して着脱可能な構成である。
本実施の形態に係るプロセスカートリッジBでは、以下のように画像が形成される。まず画像形成装置は、感光層を有する感光体ドラム7を回転し、帯電手段である帯電ローラ8へ電圧印加して前記感光体ドラム7の表面を一様に帯電する。この帯電した感光体ドラム7に対して、図2に示すように、前記光学系1からの画像情報に基づいた情報光(光像)を露光開口9bを通して露光する。これにより感光体ドラム7表面に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像ユニット10によってトナー像(現像剤像)として現像するように構成されている。
画像形成装置は、現像ユニット10のトナー枠体14によって形成されるトナー室10a内のトナーを、回転可能な現像剤搬送部材(以下、「トナー送り部材」という)10bと、弾性シート112で現像室10iに送り出す。弾性シート12はトナー送り部材10bの回転領域内にあって、トナー送り部材10bと接触(干渉)して振動することで、トナーを現像室10iに送り出すものである。
そして、画像形成装置は、図3に示した、固定磁石10cを内蔵した現像ローラ10dを回転させる。この回転と共に、現像剤規制部材としての現像ブレード10eによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ10dの表面に形成する。そのトナーを前記静電潜像に応じて感光体ドラム7に転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。
そして画像形成装置は、転写ローラ4に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体2に転写した後、クリーニング手段としてのクリーニングブレード11aによって感光体ドラム7に残留したトナーを掻き落とす。それと共に、スクイシート11bによってトナーをすくい取り、除去トナー収容部11cへ集める。
図3に示すように、現像枠体10f1は、結合穴10s1、10s2が形成されたアーム部10q1、10q2を両端部に備える。
結合穴10s1、10s2にドラムユニット11の結合部を挿入させることで、現像ローラ10d等を有する現像ユニット10が、クリーニングブレード11a等を有するドラムユニット11に回転可能に支持される。
また、図3に示すように、現像ユニット10がドラムユニット11に対して回転移動することで、感光体ドラム7と現像ローラ10dとは相対的に移動可能である。現像ユニット10現像ユニット10の自重や、現像ユニット10とドラムユニット11の間に設けた付勢部材(バネなど)によって、現像ユニット10にはドラムユニット11に向かう所定の加圧力fが加わる。この加圧力fによって、現像ユニット10は、現像ローラ10dが感光体ドラム7に近づく向きに付勢される。
図1に示すように、現像枠体10f1には現像ローラ10dの両端部のトナーの漏れを防止する端部シール10rが取り付けられる。
そしてスペーサ10m(間隔保証部材)が、現像ローラ10dの端部(両端部)に配置されている。スペーサ10mは、感光体ドラム7と当接することで現像ローラ10dが感光体ドラム7に対し所定の間隔をあけて平行に対向できるようにしている。
(現像ローラと感光体ドラムの間隔を保持するスペーサ)
次に現像ローラ10dと感光体ドラム7の間隔を保持するスペーサ10mの構成について、図1、図4乃至図5を参照してより具体的に説明する。
スペーサ10mには、図1、図4乃至図5に示すように、現像ローラ10dに沿って延びる現像ローラ接触面10m11と、感光体ドラム7に沿って延びる感光体ドラム接触面10m21とを備えている。現像ローラ接触面10m11と、感光体ドラム接触面10m21は、それぞれ現像ローラ10dと、感光体ドラム7とに接触することで、現像ローラ10dと、感光体ドラム7の距離を一定に保持する距離保持部である。
この現像ローラ接触面10m11は、現像ローラ10dの外周半径R1とほぼ等しい半径r1からなる円弧形状である。同様に感光体ドラム接触面10m21は、感光体ドラム7の外周半径R2とほぼ等しい半径r2からなる円弧形状である。
スペーサ10mは、図1に示すように、現像ローラ10dの表面の長手方向両端部に取り付けられる。ここで、スペーサ10mが取り付けられる現像ローラ10dの表面は、トナー層が形成された部分、あるいはトナー層が形成されない部分のどちらであってもよい。
ここで、スペーサ10mと現像枠体10f1の間に付勢部50を設けている。この付勢部50は弾性部材であり、エラストマやゴム、スポンジなど弾性を有する物質で構成される。つまり付勢部50は弾性変形可能な弾性変形部(弾性部)である。付勢部50は現像枠体10f1に固定され、スペーサ10mと接触する。スペーサ10mの一部が、付勢部50に食い込む状態となっている。
図3に示す加圧力fにより、図4に示すように、スペーサ10mを現像ローラ接触面10m11で現像ローラ10dの表面と当接させ、感光体ドラム接触面10m21で感光体ドラム7の表面と当接させる。こうすることで、現像ローラ10dと感光体ドラム7を一定の間隔に保持する。
図4に示す、このスペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7により位置決めされた状態において、弾性部材である付勢部50がスペーサ10mと現像枠体10f1の間で圧縮されて、スペーサ10mは付勢部50から図4に示す付勢力Fdを受ける。この付勢力Fdは0以上の力で、現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向上流側方向に向かう力である。
このとき、スペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の間で位置決め可能となるように、弾性部材である付勢部50の弾性率と圧縮量を選択し、付勢部50からスペーサ10mに加わる付勢力Fdを調整している。
そして、画像形成時には、現像ローラ10dと感光体ドラム7は、対向する位置で互いの周面(対向面)が同一方向に移動する方向X1、X2にそれぞれ回転する。
このとき、図4に示すように、スペーサ10mは現像ローラ10dと感光体ドラム7との摺擦により、現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向下流側に移動させようとする力Faを受ける。
この力Faはスペーサ10mの現像ローラ接触面10m11で発生する摩擦力と、感光体ドラム接触面10m21で発生する摩擦力により決まる。
また、弾性部材である付勢部50がスペーサ10mと現像枠体10f1の間で圧縮されている場合、スペーサ10mは付勢部50から現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向上流側に移動させようとする力Fdを受ける。この力Fdは力Faに抗う力である。
さらに、スペーサ10mは加圧力f(図3参照)により現像ローラ10dと感光体ドラム7の間に保持される力Fbが働く。スペーサ10mが現像ローラ10dおよび感光体ドラム7に連れ回らずに、現像ローラ10dと感光体ドラム7の間に留まっている時には、これらFa、Fd、Fbの力がつり合っているので、Fb+Fd−Fa=0が成り立つ。
スペーサ10mにおいて、現像ローラ接触面10m11および感光体ドラム接触面10m21での摩擦力が一時的に上昇する場合がある。この摩擦力を上昇させる要因は、長期間の利用に伴ってスペーサが摩耗することや、接触面(10m11、10m21)と現像ローラ10dまたは感光体ドラム7の間に、トナー等の異物が侵入することなど様々である。
このとき、図5に示すように、スペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向下流側に移動させようとする力Faが大きくなり、スペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の間に保持される力Fbを上回る可能性がある。この場合に、スペーサ10mは現像ローラ10dの回転方向下流側に移動する。
その際、弾性部である付勢部50はスペーサ10mと現像枠体10f1との間で圧縮され、スペーサ10mの移動量に応じた力Faをスペーサ10mに与え、スペーサ10mを現像ローラ10dの回転方向上流側に付勢する。
付勢部50からの付勢力により、スペーサ10mが現像ローラ10dおよび感光体ドラム7の回転に伴って移動しようとしても、現像ローラ10dと感光体ドラム7の間で実質的に画像不良が生じない位置にスペーサ10mを留めることができる。
つまり付勢部50は、現像ローラ10dと、感光体ドラム7の回転に伴ってスペーサ10mが移動しようとすると弾性変形する。付勢部50は、弾性変形を解消しようとする反発力(弾性力)をスペーサ10mに加える。これにより付勢部50は、スペーサ10mを現像ローラ10dの回転方向の上流側に向けて付勢し、スペーサ10mの移動を阻止するものである。
また、スペーサ10mと現像枠体10f1の間に設けた付勢部50は、現像ユニット10に振動や衝撃が加わったときに、スペーサ10mが現像ローラ10dまたは感光体ドラム7の回転方向下流側に移動するのを規制(阻止)する働きも兼ねる。
以上より、スペーサ10mと現像枠体10f1との間に付勢部50を設けることで、画像形成時に現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転に伴いスペーサ10mが移動しようとしても、その移動を付勢部50の弾性力により阻止することができる。現像ローラ10dと感光体ドラム7の間で実質的に画像不良のない位置にスペーサ10mを留めることができる。
この構成により、SDギャップ保証部材であるスペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転に伴い移動するのを抑制し、感光体ドラム7と現像ローラ10dの間隔、距離を安定して保持することができる。
また、前述した実施の形態では、スペーサの現像ローラ接触面10m11と感光体ドラム接触面10m21が現像ローラ10dおよび感光体ドラム7の外周半径とほぼ等しい半径からなる円弧形状の場合を例示した。しかし、これに限定する必要はなく、現像ローラ10dと感光体ドラム8の間に挟み込まれて位置が決まるスペーサ10mであれば、現像ローラ接触面10m11と感光体ドラム接触面10m21の形状によらず好適に適用することができる。
本実施例において、スペーサ10mの位置が決まる理由を、図9を用いて説明する。図9は本実施例のスペーサ10m等を現像ローラ10dの中心軸に垂直に切った断面図であり、図4と同等の断面図である。本実施例のスペーサ10mは、現像ローラ10dと感光体ドラム7の最近接位置に対する、上流側と下流側の双方で、それぞれ感光体ドラム7と現像ローラ10dに接触する。以下詳細に説明する。
現像ローラ接触面10m11は、ほぼ全域にわたって現像ローラ10dに当接する。その結果、現像ローラ接触面10m11は現像ローラ10dの回転方向X1において、線laの上流と下流でそれぞれ現像ローラ10d接触することになる。線laとは現像ローラ10dの回転中心と、感光体ドラム7の回転中心を結ぶ線である。現像ローラ10dと接触(摺擦)するスペーサ10mの摺擦部として、線laよりも上流にある第1の現像ローラ摺擦部10p11と線laよりも下流にある第2の現像ローラ摺擦部10p12がある。
本実施例では、第1の現像ローラ摺擦部10p11と第2の現像ローラ摺擦部10p12が同一の曲面(現像ローラ接触面10m11)上にあるため、第1の現像ローラ摺擦部10p11と第2の現像ローラ摺擦部10p12は繋がっている。しかし、第1の現像ローラ摺擦部10p11と第2の現像ローラ摺擦部10p12が同一面になく、分かれていてもよい。
同様に、感光体ドラム接触面10m21は、ほぼ全域が感光体ドラム7に当接する。感光体ドラム接触面10m21は、感光体ドラム7の回転方向X2において、線laの上流と下流で、それぞれ感光体ドラム7と接触する。つまり、感光体ドラム7と接触(摺擦)するスペーサ10mの摺擦部として、laよりも上流にある第1の感光体ドラム摺擦部10p21と線laよりも下流にある第2の感光体ドラム摺擦部10p12が有る。
本実施例では、2つの感光体ドラム摺擦部10p21、10p22は同一の曲面(感光体ドラム接触面10m21)上にあるため、2つの感光体ドラム摺擦部10p21、10p22は繋がっている。しかし、2つの感光体ドラム摺擦部10p21、10p22が同一面になく、分かれていてもよい。
なお、現像ローラ摺擦部10p11、10p12は現像剤担持体(現像ローラ10d)が回転する際に、現像剤担持体と摺擦する第1、第2の現像剤担持体摺擦部(現像側摺擦部)である。感光体ドラム摺擦部10p21、10p22は像担持体(感光体ドラム7)が回転する際に像担持体と摺擦する第1、第2の像担持体摺擦部(像担側摺擦部)である。
線la上において、現像ローラ10dと感光体ドラム7は最近接する。この最近接位置よりも上流側において、スペーサ10mの幅が、現像ローラ10dと感光体ドラム7の最短距離(線la上の距離)より大きければ現像ローラ10dの回転時にもスペーサ10mが回転方向X1に沿って移動するのを抑制できる。
実際、感光体ドラム摺擦部10p21と、現像ローラ摺擦部10p11の距離は、線la上における現像ローラ10dと感光体ドラム7の表面間の距離よりも大きくなる。そのため感光体ドラム摺擦部10p21と、現像ローラ摺擦部10p11は、それぞれ感光体ドラム7と現像ローラ7に接触することで、スペーサ10mが、回転方向X1、X2に移動することを抑えることができる。
なお本実施例では、スペーサ10mは、線laの下流側において、感光体ドラム7と感光体ドラム摺擦部10p22で接触し、線laの下流側で現像ローラ10dと現像ローラ摺擦部10p12と接触する。よって、スペーサ10mが現像ローラ10dの回転方向と逆側に移動することもない。スペーサ10mは、感光体ドラム摺擦部10p21、現像ローラ摺擦部10p11を有するので、現像ローラ10dが回転しても、その回転方向に移動しにくい構成になっている。しかしながら、現像ローラ10dと感光体ドラム7は互いの対向面を同じ向きに移動させるように回転するので、スペーサ10mには、現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向X1、X2に向けてもともと強い力が加わっている。そのため、本実施例では、より確実にスペーサ10mの移動を抑制するため、現像枠体10f1に付勢部50を設けたものである。
付勢部50は、感光体ドラム摺擦部10p21、現像ローラ摺擦部10p11とともにスペーサ10mの移動を阻止する回転阻止部を構成する。この回転阻止部(50、10p21,10p11)によって、スペーサ10mは回転方向X1,X2に移動するのが阻止される。
感光体ドラム接触面10m21の感光体ドラム摺擦部10p21、10p22および、現像ローラ接触面10m11の現像ローラ摺擦部10p11、10p12は、現像ローラ10dと感光体ドラム7の距離を一定に保持する距離保持部となる。スペーサ10mの移動が阻止されていれば、各摺擦部(10p21、10p22、10p11、10p12)の位置も移動することがなく、スペーサ10mは感光体ドラム7と現像ローラ10dの距離を安定的に維持できる。
なお、本実施例で示したプロセスカートリッジは単色画像を形成する場合を例示した。しかし、これに限るものではない。プロセスカートリッジに現像手段を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像あるいはフルカラー等)を形成する構成も可能である。
また、電子写真感光体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。まず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体(OPC)等が含まれる。
また、前記感光体を搭載する形状としては例えばドラム状又はベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着あるいは塗工を行ったものである。
また、帯電手段の構成も、前述した実施の形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成としてコロン帯電器など、感光体ドラムに接触しない非接触の帯電器を用いてもよい。
なお、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード(帯電ブレード)、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでもよい。
また、感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシなど用いてクリーニング手段を構成してもよい。
また、前述したプロセスカートリッジとは、少なくとも像担持体と、現像手段(現像装置)とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置の装置本体に着脱可能とするものをいう。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができる。したがって、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。
ただしスペーサ10mはプロセスカートリッジのみに適用されるものではない。像担持体(感光体ドラム)や現像装置が、画像形成装置に固定され、ユーザがこれらの部材を交換しない構成であっても本実施例のスペーサ10mを適用することが可能である。
また、前述した実施の形態では、プロセスカートリッジとしてドラムユニットと現像ユニット(現像装置)とを一体で構成した場合を例示したが、これに限らない。感光体ドラムを組み込んだドラムユニット(像担持体ユニット)と現像装置とが別体で構成され、別のカートリッジとして画像形成装置の装置本体に着脱可能な構成でもよい。
さらに、前述した実施の形態では、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はない。例えば、電子写真複写機、LEDプリンタ等の電子写真プリンタ、ファクシミリ装置、ワードプロセッサ、あるいはこれらの複合機(マルチファンクションプリンタ等)等の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能である。
また本実施例では、付勢部50は現像枠体10f1に固定されたが、現像ユニット10の他の部分に固定されてもよい。例えば、現像枠体10f1に支持される別の部材に固定されていてもよい。
(実施例2)
次に、図3、図6乃至図8を用いて、本発明を適用した第2の実施例について説明する。
尚、本実施例では、前述した実施例と異なる構成、動作について説明し、同様の構成、機能を有する部品については同一の参照番号を付して先の実施例の説明を援用する。また、同様の部品名を付して説明を援用する。
実施例1では付勢部50を現像枠体10f1に設けていた。一方、本実施例では、図6に示すように、スペーサ10mの一部が付勢部10m5となる。言い換えると、付勢部10m5はスペーサ10mと一体的に構成されている。ただ、本実施例はこのような構成に限るものではなく、付勢部10m5が、スペーサ10mに設けられているのであれば、付勢部50がスペーサ10mの本体部分と別の部材であってもよい。この場合は、スペーサ10mの本体部分に付勢部50を接着等で固定すればよい。
付勢部10m5は、弾性を有し、現像枠体10f1と接触する。実施例1の付勢部50と同様に本実施例の付勢部10mも弾性変形することによって生じる弾性力で、スペーサ10mを現像ローラ10dの回転方向の上流側に向けて付勢する部材である。以下に説明する。
図3に示す加圧力fにより、図7に示すように、スペーサ10mを現像ローラ接触面10m11で現像ローラ10dの表面と当接させ、感光体ドラム接触面10m21で感光体ドラム7の表面と当接させる。こうすることで、現像ローラ10dと感光体ドラム7を一定の間隔に保持する。
図7に示すように、スペーサ10mが、現像ローラ10dと感光体ドラム7により位置決めされた状態において、弾性を有する付勢部10m5がスペーサ10mと現像枠体10f1の間で圧縮される。この結果、スペーサ10mは付勢部10m5から図7に示す付勢力Fdを受ける。この付勢力Fdは0以上の力で、現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向上流側方向に向かう力である。
このとき、スペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の間で位置決め可能となるように、弾性を有する付勢部10m5の弾性率と圧縮量を選択し、付勢力Fdの大きさを調整している。
そして、画像形成時には、現像ローラ10dと感光体ドラム7は、対向する位置で互いの周面が同一方向に移動する方向X1、X2にそれぞれ回転する。
このとき、図7に示すように、スペーサ10mは現像ローラ10dと感光体ドラム7との摺擦により、現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向下流側に移動させようとする力Faを受ける。
この力Faはスペーサ10mの現像ローラ接触面10m11で発生する摩擦力と、感光体ドラム接触面10m21で発生する摩擦力により決まる。
また、弾性を有する付勢部10m5がスペーサ10mと現像枠体10f1の間で圧縮されている場合、スペーサ10mは付勢部10m5から現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向上流側に移動させようとする力Fdを受ける。この力Fdは力Faに抗う力である。
さらに、スペーサ10mは加圧力fにより現像ローラ10dと感光体ドラム7の間に保持される力Fbが働く。スペーサ10mが現像ローラ10dおよび感光体ドラム7に連れ回らずに、現像ローラ10dと感光体ドラム7の間に留まっている時には、これらFa、Fd、Fbの力がつり合っているので、Fb+Fd−Fa=0が成り立つ。
スペーサ10mは耐久により、現像ローラ接触面10m11および感光体ドラム接触面10m21での摩擦力が一時的に上昇する場合がある。この摩擦力を上昇させる要因は、耐久による摩耗や接触面への異物の侵入など様々である。
このとき、図8に示すように、スペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転方向下流側に移動させようとする力Faが大きくなり、スペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の間に保持される力Fbを上回る。その結果、スペーサ10mは現像ローラ10dの回転方向下流側に移動する。
その際、弾性を有する付勢部10m5はスペーサ10mと現像枠体10f1との間で圧縮され、スペーサ10mの移動量に応じた力Fbをスペーサ10mに与え、スペーサ10mを現像ローラ10dの回転方向上流側に付勢する。
付勢部10m5からの付勢力により、スペーサ10mが現像ローラ10dおよび感光体ドラム7の回転に伴って移動しても、現像ローラ10dと感光体ドラム7の間で実質的に画像不良が生じない位置にスペーサ10mを留めることができる。
また、スペーサ10mと現像枠体10f1の間に設けた付勢部10m5は、現像ユニット10に振動や衝撃が加わったときに、スペーサ10mが現像ローラ10dまたは感光体ドラム7の回転方向下流側に移動するのを規制する働きも兼ねる。
以上より、スペーサ10mの一部に付勢部10m5を設けることで、画像形成時に現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転に伴いスペーサ10mが移動しようとしても、付勢部10m5の弾性力により、その移動が阻止される。付勢部10m5により、現像ローラ10dと感光体ドラム7の間で、かつ実質的に画像不良が生じない位置にスペーサ10mを留めることができる。この構成により、スペーサ10mが現像ローラ10dと感光体ドラム7の回転に伴い移動するのを抑制し、感光体ドラム7と現像ローラ10dの距離を安定して保持することができる。
なお、付勢部10m5は現像枠体10f5と接するが、現像ユニット10の別の部分と付勢部10m5が接する構成であってもよい。例えば現像枠体10f5に支持された別の部材と、付勢部10m5が接触してもよい。
(実施例3)
上述の実施例1では現像ローラ10dと感光体ドラム7が互いの表面に一定の間隙(隙間)をあけて配置される構成、すなわち非接触現像方式を採用した構成を例に説明したが、これに限るものではない。例えば、図10(a)、(b)に示す接触現像方式の構成に本実施例で説明したスペーサ10mを採用してもよい。図10(a)は、現像ローラ10dの回転軸に垂直に切ったときの、スペーサ、現像ローラの断面図である。図10(b)は、現像ローラ10dの長手方向におけるスペーサ10mの配置を示す説明図である。
図10(a)(b)に示す構成では、現像ローラ10dは、アルミスリーブ10d2およびその表面に設けられたゴム層(弾性部)10d3を有する。そしてスペーサ10mはアルミスリーブ10d2の両端部に設けられている。また現像ローラ10dのゴム層10d33は一定量、圧縮されて感光体ドラム7に接触している。
つまり図10においてスペーサ10mは、現像ローラ10dと感光体ドラム7の互いの表面を接触させた状態で、現像ローラ10dと感光体ドラム7の距離(両者の中心間の間隔)を一定に保持し、これによってゴム層10d3の圧縮量を一定に保つ構成である。
本実施例においては、付勢部50が現像枠体10f1に固定され、スペーサ10mに接している。この付勢部50は、現像ローラ10dが回転する時に、スペーサ10mが現像ローラ10dの回転方向X1に沿って移動しようとすると、このスペーサ10mから押されて圧縮される。付勢部50は圧縮されることで生じる付勢力(弾性力)Fdが、付勢部50からスペーサ10mに加わる。この付勢力Fdが加わることでスペーサ10mは、回転方向X1に移動することが阻止され、本来の位置(現像ローラ10dと感光体ドラム7の距離を保持できる位置)に戻り、その状態を保つことができる。
A 画像形成装置
B プロセスカートリッジ
X1 現像ローラ回転方向
X2 感光体ドラム回転方向
10 現像ユニット
10d 現像ローラ
10f1 現像枠体
10m スペーサ
10m5 付勢部
50 付勢部

Claims (14)

  1. 画像形成装置に用いられる現像装置において、
    回転する像担持体に形成された潜像を現像するために現像剤を担持し、前記像担持体とともに互いの対向面を同じ向きに移動させるように回転する現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体と前記像担持体とに当接することで、前記現像剤担持体と前記像担持体の距離を保持する間隔保証部材であって、前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心を結ぶ線よりも、前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と摺擦する第1の現像剤担持体摺擦部と、前記線よりも、前記像担持体の回転方向の上流側で前記像担持体と摺擦する第1の像担持体摺擦部と、を有する間隔保証部材と、
    弾性変形によって生じる弾性力を前記間隔保証部材に加えることで、前記間隔保証部材を、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に向けて付勢する付勢部と、
    を備えることを特徴とする現像装置。
  2. 前記間隔保証部材は、
    前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心を結ぶ線よりも、前記現像剤担持体の回転方向の下流側で前記現像剤担持体と摺擦する第2の現像剤担持体摺擦部と、
    前記線よりも、前記像担持体の回転方向の下流側で前記像担持体と摺擦する第2の像担持体摺擦部と、
    を有することを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
  3. 前記現像装置は更に、前記現像剤担持体を支持する枠体を有し、
    前記付勢部は前記枠体と前記間隔保証部材の間に位置す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。
  4. 前記付勢部は前記枠体に固定されることを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
  5. 前記付勢部は、前記間隔保証部材に固定されるか、または前記間隔保証部材と一体的に形成されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の現像装置。
  6. 前記間隔保証部材は、前記現像剤担持体に取り付けられることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の現像装置。
  7. 前記間隔保証部材は、前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面の間に間隙をあけた状態を保持することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置。
  8. 前記間隔保証部材は、前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面を接触させた状態で、前記像担持体と前記現像剤担持体の距離を保持することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の現像装置。
  9. 画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
    潜像が形成される像担持体と、
    請求項1乃至8のいずれか1項に記載の現像装置と、
    を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
  10. 前記プロセスカートリッジは更に、前記像担持体を保持する像担持体ユニットを備え、
    前記現像装置は前記像担持体ユニットに移動可能に支持され、前記現像剤担持体を前記像担持体に近づける向きに付勢されることを特徴とする請求項9に記載のプロセスカートリッジ。
  11. 潜像が形成され回転する像担持体と、前記像担持体とともに互いの対向面を同じ向きに移動させるように回転する現像剤担持体との距離を保持する間隔保証部材において、
    前記像担持体と前記現像剤担持体とに当接することで前記像担持体と前記現像剤担持体の距離を保持する距離保持部と、
    前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心を結ぶ線よりも、前記現像剤担持体の回転方向の上流側で前記現像剤担持体と摺擦する第1の現像剤担持体摺擦部と、
    前記線よりも、前記像担持体の回転方向の上流側で前記像担持体と摺擦する第1の像担持体摺擦部と、
    弾性変形によって生じる弾性力を前記間隔保証部材に加えることで、前記間隔保証部材を、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に向けて付勢するための付勢部と、
    を備えることを特徴とする間隔保証部材。
  12. 前記間隔保証部材は、
    前記現像剤担持体の回転中心と前記像担持体の回転中心を結ぶ線よりも、前記現像剤担持体の回転方向の下流側で前記現像剤担持体と摺擦する第2の現像剤担持体摺擦部と、
    前記線よりも、前記像担持体の回転方向の下流側で前記像担持体と摺擦する第2の像担持体摺擦部と、
    を備えることを特徴とする請求項11に記載の間隔保証部材。
  13. 前記間隔保証部材は、前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面の間に間隙をあけた状態を保持することを特徴とする請求項11または12に記載の間隔保証部材。
  14. 前記間隔保証部材は、前記像担持体の表面と前記現像剤担持体の表面を接触させた状態で、前記像担持体と前記現像剤担持体の距離を保持することを特徴とする請求項12乃至13のいずれか1項に記載の間隔保証部材。
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