JP2016166979A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸方向前後双方に２つずつの突当て部材を設けた場合と比較して簡易な構造で、感光体２１と現像ロール３１との間隔を規制して画像ムラを抑える。【解決手段】感光体２１側の間隔規制部材２４Ｆに現像ロール３１側の間隔規制コロ３２Ｆを突き当てて感光体２１と現像ロール３１との間隔を規制するにあたり、間隔規制部材２４Ｆに双方の回転軸どうしを結ぶ方向の突当てを受ける第１突当部２４２と、間隔規制コロ３２Ｆの回転方向について第１突当部２４２とは離れた位置において間隔規制コロ３２Ｆの突当てを受ける第２突当部２４３との２か所の突当部を設けた。【選択図】図７

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、回転軸方向両側それぞれの、感光体ドラムと現像ロールの軸心どうしを結ぶ方向から外れた位置に、２つずつの突当て部材を設けた画像形成装置が開示されている。

特開２００５−１０６４６号公報

本発明は、回転軸方向両側それぞれに２つずつの突当て部材を設ける場合と比べ、簡易な構造で画像のむらを抑えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、回転しながら静電潜像の形成を受けて該静電潜像を保持する像保持体を含む第１組立体、および
前記像保持体に対面した位置に現像剤を運んで該像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、該現像剤保持体の回転軸方向両側それぞれにおいて該現像剤保持体の回転軸と同軸に配置された一対の回転体とを含む第２組立体を備え、
前記第１組立体が、前記像保持体の回転軸方向両側それぞれにおいて、前記一対の回転体それぞれの突当てを、該回転体の回転方向に互いに離れた第１突当部と第２突当部との２か所で受けて、前記像保持体と前記現像剤保持体との間隔を規制する一対の間隔規制部材を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２は、前記第１突当部が、前記間隔規制部材の、前記像保持体の回転軸と前記現像剤保持体の回転軸との双方を含む平面と交わる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３は、前記一対の間隔規制部材それぞれの前記第２突当部が、前記一対の間隔規制部材それぞれの前記第１突当部からみて、前記回転体の回転方向について互いに同一の向きであって、かつ、互いに同一角度離れた位置に、設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置である。

請求項１によれば、回転軸方向両側それぞれに２つずつの突当て部材を設ける場合と比べ、簡易な構造で画像のむらが抑えられる。

請求項２によれば、第１突当部の寸法精度と比べ第２突当部の寸法精度を緩めることができる。

請求項３によれば、第２突当部が回転体の回転方向について互いに異なる位置に設けられている場合と比べ、画像のむらをさらに抑えることができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。 プリンタ本体から枠体が引き出された状態を示した斜視図である。 ４台の画像形成エンジンを搭載した枠体の外観斜視図である。 １台の感光体モジュールの斜視図である。 １台の現像器モジュールの斜視図である。 １台の現像器モジュールを図５とは別の角度から見て示した斜視図である。 間隔規制部材に間隔規制コロが押し当てられている状態における、感光体と現像ロールの前端部分の拡大斜視図である。 図７に一点鎖線と矢印Ｘ−Ｘで示す部分の断面図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの概略構成図である。

このプリンタ１は、いわゆる電子写真方式により画像をプリント出力するプリンタである。

このプリンタ１の下部には、２台の用紙トレイ２ａ，２ｂが配置されている。これら２台の用紙トレイ２ａ，２ｂは引出し式となっており、それらの用紙トレイ２ａ，２ｂには、用紙Ｐが積み重なるように収容されている。用紙トレイ２ａ，２ｂ内の用紙Ｐは、プリントにあたり１枚ずつ取り出され、矢印Ａで示す搬送路上を搬送される。

また、このプリンタ１の上部には、４台の画像形成エンジン３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが設けられている。これら４台の画像形成エンジン３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の各色トナーによるトナー像を形成するエンジンである。以下では、各画像形成エンジン３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋについての共通の説明は、色を表わすＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号は省略し、画像形成エンジン３と表記する。後述する図面においても色を表わすＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの符号を省略することがある。画像形成エンジン以外の他の構成要素についても同様である。

各画像形成エンジン３は、矢印Ｂ方向に回転する感光体２１と、その感光体２１の周りに配置された不図示の帯電器、現像器、クリーナを備えている。ここで、感光体２１は像保持体の一例である。また、これらの画像形成エンジン３の上方には露光器４が備えられている。このプリンタ１には、不図示のパーソナルコンピュータ等から画像データが入力され、露光器４は、その画像データに応じて変調された露光光４ａで像保持体２１を露光する。

各像保持体２１は、帯電器により帯電され、露光器４による露光により静電潜像が形成される。その静電潜像は現像器で現像されて、像保持体２１上にトナー像が形成される。さらにそのトナー像は、１次転写器５の作用により、中間転写ベルト６上に順次重なるように転写される。中間転写ベルト６は矢印Ｃ方向に循環移動しており、中間転写ベルト６上のトナー像は、２次転写器７の作用により、その位置に搬送されてきた用紙Ｐ上に転写される。トナー像の転写を受けた用紙Ｐは、さらに搬送され、定着器８による加熱および加圧により定着され、排紙トレイ９上に排出される。

ここで、４台の画像形成エンジン３は、引出し式の１つの枠体１０に組み込まれていて、プリンタ本体１Ａに対し一体的に引き出され、収納される構造となっている。

図２は、プリンタ本体から枠体が引き出された状態を示した斜視図である。

プリンタ本体１Ａの前面には、矢印ｘ１−ｙ１，ｘ２−ｙ２の向きに開閉する扉１Ｂ，１Ｃが設けられており、これらの扉１Ｂ，１Ｃを開き、枠体１０がＦ方向に引き出され、また、Ｒ方向に収納される。上記の通り、この枠体１０には、４台の画像形成エンジン３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋが組み込まれている。

図３は、４台の画像形成エンジンを搭載した枠体の外観斜視図である。

枠体１０には、４台の画像形成エンジン３が搭載されている。各画像形成エンジン３は、感光体モジュール２０と現像器モジュール３０とを有する。感光体モジュール２０および現像器モジュール３０は、それぞれ第１組立体および第２組立体の各一例である。この図３における、矢印Ｆ側が前側、矢印Ｒ側が後ろ側である（図２の矢印Ｆ−Ｒを参照）。以下に説明する図４以降に示す矢印Ｆ−Ｒも、矢印Ｆ側が前側、矢印Ｒ側が後ろ側であることを表わしている。

図４は、１台の感光体モジュールの斜視図である。

この感光体モジュール２０には、感光体２１と、帯電器２２と、クリーナ２３が組み込まれている。感光体２１は、プリンタ１（図１参照）の動作にあたり、矢印Ｂの向きに回転する（図１を合わせて参照）。この感光体モジュール２０は、プリンタ１（図１参照）を長期間使用している間の感光体２１の摩耗等により交換する必要があるモジュールであって、プリンタ１（図１参照）のユーザによって交換することが可能な構造となっている。

この感光体モジュール２０の、感光体２１の回転軸方向両側には、間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒが設けられている。これらの間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒは、その感光体モジュール２０に備えられている感光体２１と、現像器モジュール３０に組み込まれている現像ロール３１（図６、図７参照）との間の間隔が一定となるように規制する部材である。本実施形態は、この間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒの形状に特徴がある。間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒの詳細については後述する。

また、この感光体モジュール２０には、両端上部に、リング状の把っ手２５Ｆ，２５Ｒが設けられている。これらの把っ手２５Ｆ，２５Ｒは、回転させてリングを立てた状態にすることができ、リングに指を入れて持ち上げることで、感光体モジュール２０を、図３に示す枠体１０から上方に引き抜くことができる。

また、この感光体モジュール２０の両端面には、ガイド部２６Ｆ，２６Ｒが設けられている。これらのガイド部２６Ｆ，２６Ｒが、枠体１０に設けられている不図示のガイド溝に嵌り込むように案内されて、感光体モジュール２０が枠体１０に装着される。

図５，図６は、１台の現像器モジュールを互いに別々の角度から見て示した斜視図である。

この現像器モジュール３０は、容易には交換できないように、枠体１０に固定されている。この現像器モジュール３０には現像ロール３１が組み込まれている。この現像ロール３１は、枠体１０に搭載された状態の感光体モジュール２０に組み込まれている感光体２１に近接した状態に置かれ、感光体２１と対面した部分が感光体２１と同一の向きに進むように、後述する図７に示す矢印Ｄの向きに回転する。この現像器モジュール３０は、現像ロール３１の両側に、現像ロール３１と同軸に、自由回転する間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒが設けられている。この間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒが、感光体モジュール２０に設けられている間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒ（図４参照）に接触することで、感光体２１と現像ロール３１との間の間隔が常に一定に保たれる構造となっている。現像ロール３１は、現像剤保持体の一例に相当し、間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒは、回転体の一例に相当する。

この現像器モジュール３０には、図示しないトナーボトルからトナーの供給を受けるトナー供給口３３が設けられている。このトナー供給口３３から供給されたトナーは、現像ロール３１により感光体２１に近接した位置に運ばれ、感光体２１上に形成された静電潜像がトナーで現像されて感光体２１上にトナー像が形成される。ここで感光体２１と現像ロール３１との隙間からトナーが漏れ出してしまわないように、現像器モジュール３０にはフイルム状のシール部材３４（図８参照）が設けられている。さらにこの現像器モジュール３０には、その前端側に、横長の２つの長穴３５が設けられている。また、後端には、図５に示すように支持ロッド３６が設けられていて、支持ロッド３６は横に２本並んでいるが、図５には一本のみあらわれている。さらに、この現像器モジュール３０の前端側の、２つの長穴３５の近傍には、突出した１本のピン３７が設けられている。現像器モジュール３０は、これらの長穴３５および支持ロッド３６が設けられていることで感光体モジュール２０に接離する方向に移動可能となっていて、枠体１０に取り付けられている不図示のばね部材により、感光体モジュール２０側に押されている。ここで、前側（図３に示す矢印Ｆ側）については、不図示のばね部材により、感光体モジュール２０に向けて現像器モジュール３０のピン３７が押圧され、後ろ側（図３に示す矢印Ｒ側）については、感光体モジュール２０に向けて、現像器モジュール３０の、２本の支持ロッド３６のうちの１本が押圧される。このようにして、現像器モジュール３０の間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒが感光体モジュール２０の間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒに押し当てられる。

図７は、間隔規制部材に間隔規制コロが押し当てられている状態における、感光体と現像ロールの前端部分の拡大斜視図である。

この図７では、間隔規制部材と間隔規制コロとの関係を示すために、感光体モジュールの中の感光体と現像器モジュールの中の現像ロールのみを取り出して示している。

また、図８は、図７に一点鎖線と矢印Ｘ−Ｘで示す部分の断面図である。

この図８では、感光体２１と現像ロール３１だけでなく、感光体モジュール２０と現像器モジュール３０の全体の断面が示されている。

図７，図８には、前側（矢印Ｆで示す側）の間隔規制部材２４Ｆと間隔規制コロが３２Ｆが示されているが、前側と後ろ側の間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒは、組立て部分の形状が異なるだけであって、間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒと対面する部分の形状は同一である。また、前側と後ろ側の間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒも同一の形状を有する。そこで、ここでは、前側と後ろ側の双方を代表させて、前側の間隔規制部材２４Ｆの形状と間隔規制コロ３２Ｆとの関係を説明する。

間隔規制部材２４Ｆは、感光体２１の回転軸に回転自在に支持されている。感光体２１は回転駆動されて矢印Ｂの向きに回転するが、間隔規制部材２４Ｆは回転不能に支持されていて、常に、この図７に示す姿勢にとどまっている。

また、間隔規制コロ３２Ｆは、現像ロール３１の回転軸に回転自在に支持されている円盤形の部材である。この間隔規制コロ３２Ｆは、間隔規制部材２４Ｆに押し当てられていて、現像ロール３１が回転しても回転せずに停止している。ただし、以下では、回転はしなくても、この間隔規制コロ３２Ｆの外周を一周する方向を回転方向と称する。

間隔規制部材２４Ｆは、間隔規制コロ３２側を向いた外面２４１を有する。

この外面２４１には、第１突当部２４２と第２突当部２４３が設けられていて、これら第１突当部２４２と第２突当部２４３の２か所で間隔規制コロ３２Ｆの突き当てを受ける形状となっている。具体的には、この外面２４１は、その下端から上方に向かって３分の２程度の長さにわたって外向きに凸の形状を有し、さらに上方に進むと外向きに凸の形状から外向きに凹の形状へと変化する。この外面２４１の形状は、感光体モジュール２０を枠体１０から上方に引き抜く際に、感光体２１の表面と現像ロール３１の表面とが接触しないように規定されている。この外面２４１は、図８に一点鎖線で示す、感光体２１の回転軸２１ａと現像ロール３１の回転軸３１ａ（すなわち間隔規制コロ３２Ｆの回転軸３２ａ）とを結んだ直線Ｌと交わる点が、外向きに凸の形状から凹の形状に移行する変曲点となっている。

そして、この変曲点に第１突当部２４２が設けられている。なお、これは、図８に示す断面図上での表現であり、第１突当部２４２の位置を回転軸方向（図８の紙面に垂直な方向）を考慮して表現すると、第１突当部２４２は、間隔規制部材２４Ｆの、感光体２１の回転軸２１ａと現像ロール３１の回転軸３１ａとの双方を含む平面と交わる位置に設けられている。そして、この第１突当部２４２は、直線Ｌ（平面）が垂直に交わる、間隔規制コロ３２Ｆの回転軸３２ａに真正面に向いた面となっている。この第１突出部２４２は、その上下の部分よりも僅かに突き出た形状となっていて、間隔規制コロ３２Ｆは、この第１突出部２４２に確実に突き当てられる。

間隔規制部材２４Ｆの外面２４１の、第１突当部２４２よりも上の部分は、間隔規制コロ３２Ｆの径よりも小さな径の凹面となっている。このため、この外面２４１は下方から上方に向かって、第１突当部２４２を通り過ぎると間隔規制コロ３２Ｆから一旦離れ、その外面２４１の上端に近い位置に設けられている第２突当部２４３で間隔規制コロ３２Ｆに再び突き当たっている。

ここで、感光体２１と現像ロール３１との間隔は、間隔規制コロ３２Ｆが間隔規制部材２４Ｆの第１突当部２４２に突き当てられることで、予め定められた間隔に規制される。この、感光体２１と現像ロール３１との間隔は、感光体２１上に形成された静電潜像の現像性に大きな影響を与えていて、この間隔が僅かにでも変化すると、現像により得られるトナー像の濃度が大きく変化する。このため、この間隔規制部材２４Ｆは、感光体２１の回転軸２１ａと第１突当部２４２との間の距離が、例えば±２０μｍ以内の公差となるように極めて高精度に製造されている。

ただし、第１突当部を如何に高精度に作り上げても、用紙上に周期的な横縞の濃度変化、すなわち濃度のむらがあらわれることがある。その原因の少なくとも一部は、現像ロール３１（および間隔規制コロ３２Ｆ）が間隔規制部材２４Ｆの外面２４１に沿って、図８に示す距離Ｌは一定に保ちつつも、現像ロール３１の回転周期に合わせて上下に揺動することにある。現像ロール３１が揺動すると、この現像ロール３１とその内部に備えられている磁石の磁極の向きとの位置関係が僅かに変化し、これが現像性に影響を与えているものと考えられる。そこで、本実施形態では、間隔規制コロ３２Ｆの回転方向について第１突当部２４２から離れた位置に第２突当部２４３を設け、間隔規制コロ３２Ｆを第１突当部２４２と第２突当部２４３との２か所に突き当てるようにしている。これにより、現像ロール３１と感光体２１との間の距離が予め定められた距離に規制されるとともに、その距離を保ったままの現像ロール３１の揺動も抑えられる。感光体２１上の静電潜像が現像されることにより得られるトナー像の濃度は、帯電器２２（図４参照）による帯電量や露光器４（図１参照）による露光量などによっても調整される。したがって、現像ロール３１は揺動せずに一定の位置で回転し続けさえすればよく、第２突当部２４３は第１突当部２４２ほど高精度である必要はない。

この点、前掲の特許文献１の場合は、本実施形態における間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒに相当する部材が、回転軸方向前側と後ろ側それぞれについて２つずつ必要であり、それら前後２つずつの部材の全てを使って感光体と現像ロールとの間隔を規制している。したがって、それら前後２つずつの部材が突き当てられる、本実施形態における第１突当部２４２と第２突当部２４３に相当する前後２か所ずつの突当部の全てについて高い精度が要求される。

これに比べ、本実施形態の場合は、間隔規制コロ３２Ｆ，３２Ｒは回転軸方向前側と後ろ側に１つずつあればよく、かつ、高精度が要求されるのは回転軸方向の前後それぞれ１か所ずつで済み、簡易な構造で必要な機能や必要な精度を満たしている。

なお、本実施形態では、間隔規制部材２４Ｆの外面２４１の形状や第１突当部２４２および第２突当部２４３の位置は、回転軸方向前後の２つの間隔規制部材２４Ｆ，２４Ｒ（図４参照）の双方について同一である。

なお、ここでは、４台の画像形成エンジン３を備えたいわゆるタンデム機のプリンタを例に挙げて説明したが、本発明は画像形成エンジンの数を問うものではなく、画像形成エンジンが１台のみのモノクロ機であってもよく、画像形成エンジンを５台以上備えたプリンタであっても本発明を適用することができる。

１ プリンタ
１Ｂ，１Ｃ 扉
２ａ，２ｂ 用紙トレイ
３ 画像形成エンジン
１０ 枠体
２０ 感光体モジュール
２１ 感光体
２１ａ 回転軸
２４Ｆ，２４Ｒ 間隔規制部材
３０ 現像器モジュール
３１ 現像ロール
３１ａ 回転軸
３２Ｆ，３２Ｒ 間隔規制コロ
３２ａ 回転軸
３３ トナー供給口
３４ シール部材
２４１ 外面
２４２ 第１突当部
２４３ 第２突当部

Claims (3)

1. 回転しながら静電潜像の形成を受けて該静電潜像を保持する像保持体を含む第１組立体、および
   前記像保持体に対面した位置に現像剤を運んで該像保持体上の静電潜像を現像する現像剤保持体と、該現像剤保持体の回転軸方向両側それぞれにおいて該現像剤保持体の回転軸と同軸に配置された一対の回転体とを含む第２組立体を備え、
   前記第１組立体が、前記像保持体の回転軸方向両側それぞれにおいて、前記一対の回転体それぞれの突当てを、該回転体の回転方向に互いに離れた第１突当部と第２突当部との２か所で受けて、前記像保持体と前記現像剤保持体との間隔を規制する一対の間隔規制部材を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１突当部が、前記間隔規制部材の、前記像保持体の回転軸と前記現像剤保持体の回転軸との双方を含む平面と交わる位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記一対の間隔規制部材それぞれの前記第２突当部が、前記一対の間隔規制部材それぞれの前記第１突当部からみて、前記回転体の回転方向について互いに同一の向きであって、かつ、互いに同一角度離れた位置に、設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。

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