JP5791971B2 - 現像装置及びこれを用いる画像形成装置 - Google Patents
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Description
前記現像ローラの両端部に取り付けられて前記感光体ドラムの外周面と当接することで前記現像ローラと前記感光体ドラムとの間に現像ギャップを形成する隙間保持部材を備え、
前記隙間保持部材は、円柱状外形を有し、前記感光体ドラムの外周面と接する外周面の一部に凹凸部が形成され、
前記凹凸部は、円周方向の断面形状が、凹状溝部の内部に凸状リブが設けられる形状とすることを特徴とするものである。
図1は発明を実施する形態の一例であって、本発明の実施形態に係る画像形成装置の全体の構成を示す説明図である。
画像形成装置1は、印刷モードとしてコピアモード(複写モード)、プリンタモード、FAXモードを有しており、不図示の操作部からの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが、後述する制御部によって選択される。
ユーザが、原稿読み取り部(スキャナ部)10のプラテンガラス11上に原稿を載置した後、給紙部20の給紙カセット21あるいは装置側面に設けられた手差しトレイ23に用紙(記録紙)を装着し、さらに装置の外装前面部に配置される操作パネル(不図示)上の条件入力キー(印刷枚数/印刷倍率等々)を入力した後に、操作パネルのスタートキーを操作するとコピー動作が開始される。
次に、レーザスキャナユニット(露光手段)33では、回転方向に複数の反射面を有したポリゴンミラー(回転多面鏡)及び各種光学系により、半導体レーザから出射されたレーザ光が偏向されながら感光体ドラム32へ照射される。これにより、レーザ光が前記帯電ユニット34により帯電した感光体ドラム32上を走査されて、感光体ドラム32上に静電潜像が形成される。
図2は本実施形態に係る現像装置の構成を示す説明図、図3は前記現像装置を構成するドクターブレードの構成を示す説明図である。
現像ローラ62の現像剤搬送方向上流(反感光体ドラム側)に設けられたトナー供給ローラ66により、その表面にトナーを吸着し、現像ローラ62上に一定量のトナーが供給される。
ドクターブレード68は、図3に示すように、その先端部の現像ローラ62と対向する位置に現像ローラ62に担持されるトナーの量を規制するためのトナー規制部67が設けられている。
理論的には下記に示す公知の片持ち梁の公式(1)で表される。
ここで、Eはブレード指示部材料のヤング率、Iは断面二次モーメント、δはたわみ量、Lは自由長である。
テンションゲージには、アイコーエンジニアリング(株)製RX-5を使用している。
本実施形態では、PET製の部材の引抜力を0.03〜0.05kgf/cm程度となるよう調整した。
図4は本実施形態の現像装置を構成する現像ローラの構成を示す説明図である。
本実施形態では、ブラスト処理による現像ローラ62の表面粗さRaが0.3〜0.4μm程度となるよう製作した。
そのため、画像形成装置1使用時においては、現像ローラ62上から現像剤が微量ではあるが周囲に飛散している。このことは、現像剤が装置内を汚染することは勿論であるが、感光体ドラム32と現像カラー90F,90Rとの隙間にも浸入することになる。
図5(a)は本実施形態の現像装置を構成する現像カラーが現像ローラに装着された状態を示す説明図、(b)は前記現像カラーの構成を示す側面断面図、(c)は(b)のX矢視図、図6は前記現像カラーと現像ローラと感光体ドラムとの位置関係を示す説明図、図7は前記現像カラーに形成された凹凸部の構成を示す詳細断面図、図8は前記現像カラーが感光体ドラムに当接した時の凹凸部の状態を示す詳細断面図、図9は前記現像カラーと現像ローラと感光体ドラムの装着状態を示す説明図である。
本実施形態では、現像ギャップgは0.1〜0.4mm程度に設定されている。
なお、現像ギャップgの隙間量は、使用する現像剤の特性やマシンのスピード等の多くのパラメータによって最適化されるため、特に限定されない。
図10は本実施形態に係る現像カラーの構成に凹凸部を2箇所に設けた変形例の構成を示す説明図である。
距離mについては、部品強度や現像ギャップgへの影響を極力避けるためにできるだけ間隔を大きくした方が望ましい。
図11は従来の現像カラーを用いた現像ローラと感光体ドラムとの構成を示す説明図、図12は本実施形態の現像カラーを用いた場合の現像ギャップの値を示すグラフ、図13は従来の現像カラーを用いた場合の現像ギャップの値を示すグラフである。
従来の現像装置(図示省略)の構成は、図11に示すように、現像ローラ62の両端の駆動用軸62F,62Rに、円板状の現像カラー290F,290Rを取り付けたものである。現像カラー290F,290Rの半径は、現像ローラ62の半径と現像ギャップgを足した値である。
本実施形態の方式によれば、図12に示すように、現像ギャップgの最大バラツキΔ1は、約12μmであった。
従来の方式によれば、図13に示すように、現像ギャップgの最大バラツキΔ2は、約26μmであった。
現像ローラ62の回転フレがゼロであれば、上述したような現像ギャップgの違いは出ないが、通常の量産においては歩留まりの関係からある程度のフレは許容されている。
図14は本実施形態の現像カラーを備えた現像装置により形成された画像の評価を比較した表である。
○現像ローラ :外径16mm
○感光体(OPC) :外径30mm
○プロセス速度 :145mm/sec
○現像ローラ/感光体周速比:0.86
○現像剤搬送量 :0.6mg/cm2
○現像ギャップ :0.3mm
○印字モード :A4/印字率5%/連続印字
とする。
また、トナー帯電量は、トレック・ジャパン株式会社製の吸引式帯電量測定装置(210HS-2A)を用いて測定できる。
×:画像濃度ムラあり。感光体及び現像カラーの接触面に現像剤付着あり。
△:画像濃度ムラはないが、感光体及び現像カラーの接触面に現像剤付着あり。
○:正常。
とする。
32 感光体ドラム
60 現像装置
62 現像ローラ
90F,90R,190F,190R 現像カラー(隙間保持部材)
91F,91R,191F1,191F2,191R1,191R2 凹凸部
91a 溝部(凹状溝部)
91b リブ(凸状リブ)
g 現像ギャップ
Claims (10)
- 電子写真方式の画像形成装置に設けられ、前記画像形成装置に備わる感光体ドラムに現像剤を供給する現像ローラを備えて前記感光体ドラムの表面に形成される静電潜像を現像する現像装置において、
前記現像ローラの両端部に取り付けられて前記感光体ドラムの外周面と当接することで前記現像ローラと前記感光体ドラムとの間に現像ギャップを形成する隙間保持部材を備え、
前記隙間保持部材は、円柱状外形を有し、前記感光体ドラムの外周面と接する外周面の一部に凹凸部が形成され、
前記凹凸部は、円周方向の断面形状が、凹状溝部の内部に凸状リブが設けられる形状とすることを特徴とする現像装置。 - 前記隙間保持部材は、キャップ状構造で前記現像ローラの端部に着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の現像装置。
- 前記隙間保持部材は、樹脂製の材質で形成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。
- 前記隙間保持部材は、材質にPPを用いることを特徴とする請求項3に記載の現像装置。
- 前記凸状リブは、その先端が前記凹状溝よりも外側に突出するように形成されていることを特徴とする請求項1から4のうちのいずれか一項に記載の現像装置。
- 前記凸状リブは、根元から先端に向かい先細りの断面形状を有し、前記隙間保持部材が前記感光体ドラムに接した状態で、前記凸状リブの先端が前記隙間保持部材の外周面から外側に突出することなく弾性変形により前記凹状溝内に配置されることを特徴とする請求項1から5のうちのいずれか一項に記載の現像装置。
- 前記凹凸部は、前記隙間保持部材の幅方向にわたり形成されるとともに、前記現像ローラの回転方向上流側から回転方向下流側に向うにつれて前記現像ローラの軸線方向で中央側に近づく方向に傾斜して形成されていることを特徴とする請求項1から6のうちの何れか一項に記載の現像装置。
- 前記凹凸部は、前記隙間保持部材の円周表面の一部に一定の距離を隔てて平行に複数箇所設けられていることを特徴とする請求項1から7のうちの何れか一項に記載の現像装置。
- 静電潜像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムに現像剤を供給する現像ローラを備えて前記感光体ドラムの表面に形成される静電潜像を現像する現像装置とを備える電子写真方式の画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項1から8のうちの何れか一項に記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 - 前記感光体ドラムと現像ローラとの間で周速差を設けて、少なくとも前記現像装置を構成する隙間保持部材と対向する部分を含む外周部の表面に現像剤が付着することを防止する機能を備えることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。
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