JP2650469B2

JP2650469B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2650469B2
Application number: JP2150801A
Authority: JP
Inventors: 守渡辺
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-06-08
Filing date: 1990-06-08
Publication date: 1997-09-03
Anticipated expiration: 2012-09-03
Also published as: JPH0442255A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕一成分現像剤を用い、現像ローラが像担持体に圧接し
て現像する一成分現像装置を有する画像形成装置に関
し、感光ドラムと現像ローラの圧接力を常に均一にし、現
像ローラの変形による印字濃度のムラをなくして印字品
質の向上を図ることを目的とし、像担持体に弾性体で形成された現像ローラを圧接し
て、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を供給する
現像装置を備えた画像形成装置において、該現像装置は
画像形成装置本体側に回転自在に軸支された現像器保持
部材と、現像ローラ軸上の両側に現像ローラ径より径の
小さいギャップコロを有し、前記現像器保持部材内に設
けられた現像ローラと、該現像ローラに対して接離可能
であり、該現像ローラ上の現像剤層厚を規制する、前記
現像器保持部材内に設けられたブレードと、前記現像器
保持部材を前記軸を中心に回転させて、現像ローラを像
担持体に圧接させる圧接力制御手段を具備しており、印
字動作中においては、圧接力制御手段により現像ローラ
が像担持体へ押圧され、ギャップコロが像担持体に接触
し、且つブレードが現像ローラを押圧しており、印字停
止中においては、現像ローラが像担持体から離間し、且
つブレードが現像ローラから離間しているように構成す
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、一成分現像剤を用い、現像ローラが像担持
体に圧接して現像する一成分現像装置に関し、特に、現
像ローラを像担持体に安定して押圧する現像装置を有す
る画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

一成分現像装置は、一成分トナーを用いて現像を行う
ものであり、メンテナンスが容易で、装置が小型化でき
る。

一成分現像装置は像担持体（以下感光ドラムと称す）
に現像ローラで一成分非磁性トナーを搬送し、弾性体で
構成された現像ローラが感光ドラムに圧接された状態
で、感光ドラム上の静電潜像を現像する。

また、現像ローラが供給する一成分非磁性トナーを、
一定層厚にするため、現像ローラにブレードが圧接さ
れ、ブレードをすり抜けた一成分非磁性トナーが現像ロ
ーラによって感光ドラムに搬送される。

現像ローラはバネなどの付勢手段により現像器ごと感
光ドラムに押し付けられる。現像ローラはスポンジやゴ
ムなどの硬度の低い弾性材料を使用しているので、現像
ローラを感光ドラムに押し付けたときの変形による弾性
力と付勢手段の押圧力が釣り合った所が現像ローラの押
圧力となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、感光ドラムの偏心や取り付ける時の傾
きなどにより、現像ローラ側へ現像ローラが押されたと
きは、付勢手段の撓み量が多くなるので、押圧力も増加
する。また、感光ドラム側に現像ローラが移動したとき
は、付勢手段の撓みが少なくなるので押圧力が減少す
る。このような押圧力の変動が感光ドラムの回転により
繰り返されて、感光ドラムへの現像ローラの押圧力が一
定にならない。感光ドラムへの現像ローラの押圧力が一
定でないと、感光ドラムと現像ローラの押圧力が高過ぎ
る時には、印字濃度が高くなったり、現像ローラが変形
して濃度ムラが発生したり、現像ローラや感光ドラムの
回転がスムーズに回転しなくなりジッタの原因となった
りする。また、押圧力が低過ぎる時には、印字濃度の低
下が起こる。さらに、感光ドラムに対する現像ローラの
圧接力が左右で異なると、画像の左右で濃度ムラが発生
する。

また他に、特願平１−139445号で回転駆動力の伝達に
よって発生する、感光ドラムと現像ローラの押圧力の変
動を防止するために、付勢手段に押圧されて可動する現
像器ユニットに回転駆動源を設けたものが提案されてい
る。しかしながら、このようなものでは、駆動力の伝達
によって発生する押圧力の変動は防止できるが、感光ド
ラムの偏心や取り付ける時の傾きなどによって発生する
押圧力の変動を防止することはできなかった。

本発明は上述の問題に鑑み、感光ドラムと現像ローラ
の圧接力を常に均一にし、現像ローラの変形による印字
濃度のムラをなくして印字品質の向上を図ることを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の問題を解決するため、像担持体に弾
性体で形成された現像ローラを圧接して、像担持体に形
成された静電潜像に現像剤を供給する現像装置を備えた
画像形成装置において、該現像装置は画像形成装置本体
側に回転自在に軸支された現像器保持部材と、現像ロー
ラ軸上の両側に現像ローラ径より径の小さいギャップコ
ロを有し、前記現像器保持部材内に設けられた現像ロー
ラと、該現像ローラに対して接離可能であり、該現像ロ
ーラ上の現像剤層厚を規制する、前記現像器保持部材内
に設けられたブレードと、前記現像器保持部材を前記軸
を中心に回転させて、現像ローラを像担持体に圧接させ
る圧接力制御手段を具備しており、印字動作中において
は、圧接力制御手段により現像ローラが像担持体へ押圧
され、ギャップコロが像担持体に接触し、且つブレード
が現像ローラを押圧しており、印字停止中においては、
現像ローラが像担持体から離間し、且つブレードが現像
ローラから離間しているように構成する。

〔作用〕

現像ローラと感光ドラムとはコロを介して接触するこ
ととなり、コロが感光ドラムに当たって、感光ドラムの
表面の現像ローラの軸との間隔が常に一定に保たれる。
また現像ローラの変形も防止される。

そのために、感光ドラムの偏心や取り付ける時の傾き
などが生じても、現像ローラの変形量と圧接力が一定に
なる。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例現像器構成図、第３図は本発
明の実施例斜視図、第４図は本発明の実施例分解構成図
である。

図において、１は像担持体であり、OPC感光ドラムで
構成され、直径60mmで、表面速度70mm/sで回転され、図
示されざるコロナ放電器により、その表面が−650Vに帯
電させられる。その後、図示されないレーザ走査光学
系、LED露光光学系などにより記録すべき情報に応じた
光照射が行われることにより、静電潜像が形成されるも
のである。

一成分現像器は、OPC感光ドラム１上に、一成分非磁
性トナーを供給することで静電潜像の可視像化を行うた
めに、以下の構成を有するものである。

即ち、現像容器３は、平均粒径が約10μｍの一成分非
磁性トナー（ポリエステルトナー）４を収納する。アジ
テータ５は、現像容器３内で矢印Ａ方向に回転すること
で、一成分非磁性トナー４との間で摩擦を起こすことに
より一成分非磁性トナー４を、負極性（−）に帯電させ
る。

パドルローラ６は、現像容器３の底部に形成された第
１の凹部3a内に配置されており、矢印Ｂ方向に回転する
ことで現像容器３内の最も低い位置に存在する一成分非
磁性トナー４を後述する現像ローラ７方向に汲み上げて
供給する。

前述の現像ローラ７は、矢印Ｃ方向に回転し、パドル
ローラ６により搬送されてきた一成分非磁性トナー４を
その表面に付着した状態でOPC感光ドラム１との接触部
に搬送し、OPC感光ドラム１上の静電潜像を可視像化す
るためのものである。

この現像ローラ７は、例えば、圧接せずに自由状態で
の直径が30mm、長さ30cm、体積抵抗値10⁴〜10¹⁰Ω・ｍ
（最適には10⁵Ω・ｍ）、硬度が10〜35゜（アスカーＣ
硬度計にて測定：最適には10゜）の高分子発泡ポリウレ
タン（連泡状態）で形成される単一層と図示しない剛体
よりなる導電性の中心軸を含む。この中心軸を介して現
像バイアス電圧（−300V）が印加される。その両端に
は、現像ローラの径より僅かに小さい径、例えば、直径
28〜29mmのギャップコロ71が現像ローラ７の両端に設け
られ、中心軸に固定されている。このギャップコロ71は
剛体よりなり、圧力が加わっても変形しないようになっ
ている。

更に、この現像ローラ７は、後述するスプリングなど
の付勢手段11により、現像容器３全体がOPC感光ドラム
１方向に500g〜1kgで押圧され、矢印Ｄ方向に回転するO
PC感光ドラム１表面の現像領域外にギャップコロ71が接
触するように圧接される。

前述の層厚規制バイアスブレード８は、アルミニウム
あるいはステンレス材などで構成され、軸8a回りを回動
自在に設けられ、現像ローラ７に対してスプリング付勢
手段10により、矢印Ｘ方向に線圧26g/mmで押圧される。
そうして、現像ローラ７上のトナー層厚を一定値に規制
する。現像ローラ７には、−400Vの電圧が印加されてお
り、摩擦帯電により一成分非磁性トナー４を、本実施例
では負極性に帯電させ電圧を印加する事により、帯電を
リークさせないようにしている。

回収ローラ９は、現像ローラ７と同様に体積抵抗値10
⁶Ω・ｍ、硬度10〜70゜程度の高分子発泡ポリウレタン
であり、現像容器３の第２の凹部3b内に配置されてい
る。

この回収ローラ９は、直径が11mm、周速が70mm/s、ニ
ップ幅が1mmとなるように設けられる。更に、現像ロー
ラ７に印加される現像バイアス電圧と等しいか又はそれ
より大きい回収バイアス電圧（−300V〜−250V）が印加
される。そうすることにより現像ローラ７の表面から機
械的及び電気的に一成分非磁性トナー４を回収し、現像
ローラ７上から機械的且つ電気的な履歴を解消するため
に設けられる。

12は現像器保持部材であり、軸13により装置側に回転
軸支され、現像器（現像容器３）を着脱可能に保持し、
一端が現像器３の着脱時に開閉されるフレーム100に固
定され、他端が保持部材12を切り起こしてから突出する
ように設けられた係止部12pと当接するスプリング11に
よって現像ローラ７をOPC感光ドラム１に圧接する。14
は駆動モータであり、現像器保持部材12に取り付けら
れ、穴12xより突出するギア14aを介してアジテータ５、
パドルローラ６及び回収ローラ９の図示しないギア、及
び現像ローラ７のギア7aを駆動することで各ローラを回
転させる。

２は前述の圧接力制御手段であり、以下の構成を有す
る。

20はレバーであり、略十字形をなし、下端が第３図、
第４図のように、穴20bから突出するように配置される
軸20aによって現像器保持部材12に回転軸支される。21
はソレノイドであり、現像器保持部材12に設けられ、レ
バー20の後端に係合し、レバー20の後端を駆動し、レバ
ー20を駆動モータ14のモータフランジ14bに設けられた
軸20aを中心に回動させる。

22は復旧スプリングであり、レバー20の上端と現像器
保持部材12との間に、レバー20及び部材12からそれぞれ
突出する図示しない突起と係合するように設けられ、レ
バー20を感光ドラム方向に付勢する。23は押圧用スプリ
ングであり、レバー20の上端に設けられ、バイアスプレ
ード８の上端に係合して、バイアスブレード８の圧接力
を解除又は低減する。

従って、スプリング11が現像器保持部材12を押圧する
ことによって、現像ローラ７を感光ドラム１の表面に圧
接し、スプリング10がバイアスブレード８を押圧するこ
とによって、バイアスブレード８を現像ローラ７に圧接
する。尚、このスプリング10はめくらねじ10aをねじ穴1
0bの後からねじ込むことによって抜け止めされている。

又、現像器保持部材12に、レバー20及びソレノイド21
などから成る圧接力制御手段２が設けられている。

又、現像器３は凹部3y、3zがそれぞれ現像器保持部材
12の爪部材12y、12zに係合することで係止されている。

印字動作が停止している時には、ソレノイド21の通電
が停止解除され、第６図に示すように、復旧スプリング
22の力により、レバー20が軸20aを中心に回転し、レバ
ー20の先端が、装置に固定された壁面15を押す。これに
よって、現像器保持部材12が軸13を中心に回転し、感光
ドラム１と現像ローラ７を引き離す。

これとともに、レバー20のスプリング23の力がバイア
スブレード８の上端を押し、バイアスブレード８を軸8a
を中心に時計方向に付勢して、現像ローラ７に対する規
制圧力を解除又は低減する。

印字動作中は、第５図に示すように、ソレノイド21が
通電され、レバー20が復旧スプリング22に抗して軸20a
を中心に図の左方に駆動される。

この状態で、レバー20は何等作用せず、従って、スプ
リング10によって、バイアスブレード８が現像ローラ７
に当接するように押圧される。一方、スプリング11によ
って、感光ドラム１に現像ローラ７とギャップコロ71が
それぞれ当接するよう押圧される。現像ローラ７は弾性
体で構成されているので、感光ドラム１に押圧される
と、第１図に示すように、ギャップコロ71が感光ドラム
１に当接するまで塑性変形する。ギャップコロ71が感光
ドラム１に当接すると、それ以上の荷重は全てギャップ
コロ71に加わり、現像ローラ７のニップ幅が1mm程度に
保たれて押圧力が一定となり、適切な一成分現像動作が
行われる。

なお、上述の実施例ではギャップコロを中心軸に固定
しているが、ベアリングを介して中心軸に取り付けても
よい。

更に、像担持体としてOPC感光ドラムを用いて説明し
たが、これに限られるものではなく、他の感光体や誘電
体などであってもよい。

以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発
明の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこ
れを排除するものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、感光ドラムと現像ローラの押圧
力が一定し、印字濃度ムラがなくなり印字品質が向上す
る。また非印字動作中には現像ローラに対して、感光ド
ラムとバイアスブレードが引き離されているから、弾性
体からなる現像ローラの変形を極力防ぐことができて画
像濃度ムラが防止でき、一層印字品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の実施例現像器構成図、第３図は本発明の実施例斜視図、第４図は本発明の実施例分解構成図である。第５図及び第６図は本発明の実施例の動作を説明する図
である。図において、１は感光ドラム、７は現像ローラ、 71はギャップコロを示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に弾性体で形成された現像ローラ
を圧接して、像担持体に形成された静電潜像に現像剤を
供給する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置は、画像形成装置本体側に回転自在に軸支された現像器保持
部材と、現像ローラ軸上の両側に該現像ローラ径より径
の小さいギャップコロを有し、前記現像器保持部材内に
設けられた現像ローラと、該現像ローラに対して接離可能であり、該現像ローラ上
の現像剤層厚を規制する、前記現像器保持部材内に設け
られたブレードと、前記現像器保持部材を前記軸を中心に回転させて、前記
現像ローラを前記像担持体に圧接させる圧接力制御手段
を具備しており、印字動作中においては、前記圧接力制御手段により前記
現像ローラが前記像担持体へ押圧され、前記ギャップコ
ロが該像担持体に接触し、且つ前記ブレードが現像ロー
ラを押圧しており、印字停止中においては、前記現像ローラが前記像担持体
から離間し、且つ前記ブレードが前記現像ローラから離
間しているように構成することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記印字停止中において、前記ブレードは
前記圧接力制御手段により前記現像ロールから離間され
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。