JPH05265265A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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Publication number
JPH05265265A
JPH05265265A JP4064500A JP6450092A JPH05265265A JP H05265265 A JPH05265265 A JP H05265265A JP 4064500 A JP4064500 A JP 4064500A JP 6450092 A JP6450092 A JP 6450092A JP H05265265 A JPH05265265 A JP H05265265A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
photoconductor
developing roller
shaft
developing
Prior art date
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Pending
Application number
JP4064500A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Tanizaki
淳一 谷崎
Norihide Sato
典秀 佐藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP4064500A priority Critical patent/JPH05265265A/ja
Publication of JPH05265265A publication Critical patent/JPH05265265A/ja
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Electrophotography Configuration And Component (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 きわめて簡単な構成で感光体と現像ローラの
長手方向の接触圧を均一に保つことのできる一成分現像
方式の現像部を含む画像形成装置を提供することを目的
とする。 【構成】 感光体歯車と現像ローラ歯車とを直接連結駆
動せず、感光体歯車と感光体駆動歯車の軸間結線と水平
線のなす角度をα(0≦α≦90°)とし、前記現像ロ
ーラ歯車とこれに駆動力を伝達するアイドル歯車の軸間
結線と水平線のなす角度をβ(0≦β≦90°)とする
時、α≧βなる関係の駆動伝達系とすることで、前記感
光体歯車の回転軸に作用する力Faと前記現像ローラ歯
車の回転軸に作用する力Fgを同方向あるいは近接する
方向とするため感光体6と現像ローラ1の長手方向の接
触圧を所定の押圧力以上で保つことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写装置,プリ
ンタ等の電子複写装置における粉体現像剤を用いて静電
潜像の現像を行う粉体現像剤用現像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真技術を用いた複写装置、
あるいはプリンタでは、プロセスカートリッジが用いら
れるようになってきた。プロセスカートリッジとは潜像
担持体(以下感光体と呼ぶ)と、上記感光体上に一様に
電荷を付与する帯電器、静電潜像を形成する現像器及び
感光体上の残留トナーを除去するクリーニング装置等の
画像形成プロセスに必須であるプロセス手段の少なくと
も一つの手段を感光体と一体化したものである。複写装
置あるいはプリンタの装置本体は、プロセスカートリッ
ジを収納支持する手段、転写紙を搬送する手段及び転写
紙上に転写されたトナー像を定着させる定着手段等を内
蔵しており、この装置本体にプロセスカートリッジを着
脱して利用する。プロセスカートリッジを使用すること
で、たとえばサービスマンによる感光体、クリーナある
いは現像器等の定期的な交換、その他各種の消耗品の交
換,調整等の熟練を要するような保守作業に費やす労力
を大幅に削減することができ、著しい作業能率の向上が
図れている。また、各色のトナーを貯蔵したプロセスカ
ートリッジを装置本体に装着するだけで簡単に所望の色
の画像を形成することができる等の利点が挙げられる。
また、一成分現像剤を用いた現像部を含むプロセスカー
トリッジはよく知られている。このような現像部は二成
分現像剤を使用するものに比較して現像剤(以下トナー
と呼ぶ)濃度の検知および制御装置が不要であること、
現像に際して感光体へのキャリアの付着が無いので、可
視像転写後、ブレードにより感光体のクリーニングを行
っても感光体表面を傷つけることがなくクリーニングが
簡単に行えること、現像部を簡素化,小型化し得ること
などの利点がある。しかしながら反面、キャリアのごと
きトナーを所定極性に帯電させるものが無いので現像の
結果が現像ローラ上のトナーの保持状態に著しく左右さ
れる。すなわち、良好な現像を行うには現像ローラの周
面にトナーのきわめて均一な薄層を形成しなければなら
ない。しかし最近、一成分現像剤のようにキャリアを使
用しなくてもトナーを帯電させるようにした現像方式が
幾つか提案されている。その方法としては、たとえばコ
ロナ放電器によって現像直前にトナーに対し放電を行い
帯電させる方式、現像スリーブにトナーの摩擦帯電序列
より隔てた材質を使用して、トナーの回転により帯電さ
せる方式、トナーとトナーとの摩擦によって帯電させる
方式、トナーと感光体とが接触したときトナーを帯電さ
せる方式及び現像前に現像ローラに押圧して設けられた
摩擦帯電ブレードによってトナーを帯電させる方式等で
ある。ところで、第1番目のコロナ放電方式はコロナ放
電のために数KVもの高電圧発生装置が必要であった
り、トナー全体を均一に帯電させることが不完全であっ
たり、トナー飛散等の問題があった。次の現像スリーブ
による方式は、トナーが現像スリーブ上を自転しなけれ
ばならないため非磁性のトナーには全く対応できないこ
と、現像スリーブ材質の制約によるローラ加工上の問題
がある。第3番目のトナー同士による帯電方式は、トナ
ーの製造が複雑であり他方のトナーが逆極性に帯電する
可能性が高く画質に悪影響を与える等の問題がある。第
4番目の方式も現像時にトナーを帯電させるものである
ので高速の現像には適さず、十分な帯電量が得られずさ
らに使用される感光体の樹脂等に制約条件が出て、本来
の感光体の性質を維持する上で問題がある。第5番目の
現像ローラに摩擦帯電ブレードを押圧して現像前のトナ
ーを帯電させる方式は上記に述べた4つの方式に較べ安
定性の上で勝れている。以下に従来の画像形成装置につ
いて図3,図4を用いて説明する。図3においてプロセ
スカートリッジ4は、導電性ドラム基体上に有機光導電
層を設けた感光体6と、コロナ放電により感光体6上に
静電潜像を形成する帯電器10と、静電潜像を顕像化す
る現像部と、感光体6上の残留トナーを掻き落とすクリ
ーニング部9とから構成されている。以下に説明する現
像部は、上述した第5番目の現像方式である摩擦帯電ブ
レード5による一成分現像方式を用いている。感光体6
の一端には感光体歯車12が固定保持され、装置本体に
配設された感光体駆動歯車14により矢印a方向の駆動
力を与えられる。1は現像ローラでその一端に現像歯車
13が固定保持されている。現像歯車13は前記感光体
歯車12により駆動力を与えられ現像ローラ1を矢印b
方向に回転させる。前記現像ローラ1と隣接してウレタ
ン等の発泡樹脂からなるトナー供給ローラ2が設けられ
ている。トナー供給ローラ2の一端に供給ローラ歯車1
7が固定保持されている。前記現像歯車13の回転は中
継歯車18を介して供給ローラ歯車17に伝達されトナ
ー供給ローラ2を矢印c方向に回転する。4は現像部の
ケーシングも兼ねた筐体であり、一成分トナー8もこの
中に貯蔵されている。またプロセスカートリッジ4には
摩擦帯電ブレード5が固設され、その先端が現像ローラ
1と面当て接触されながら現像ローラ1上のトナーの量
の規制を行うと共にトナーを静電潜像と同極性に帯電さ
せる。帯電されたトナーは現像ローラ1と共に矢印b方
向に運ばれ、矢印a方向に回転する感光体7と接触し、
書き込み装置(図示せず)により感光体6に形成された
静電潜像の電荷に吸引されて現像を行う。現像ローラ1
は導電性ゴムから構成されており、現像時には、感光体
6上の静電潜像にトナーが飛翔するようにその軸に静電
潜像と同極性でかつ静電潜像の電位と非画像部の電位の
ほぼ中位の電位が印加されている。現像の終了した一成
分トナーは搬送されて再びカートリッジ4内の一成分ト
ナー8と混合され、新たな一成分トナーが現像ローラ1
上に供給される。また、摩擦帯電ブレード5はカートリ
ッジ4に固設された薄板状の弾性支持部材5aと、その
上に一体成形された弾性樹脂のトナー層厚規制部材5b
とからなり、トナー層厚規制部材5bの材質としては、
シリコン,テフロン,ポリイミド,ポリエステル,ナイ
ロン等の絶縁性弾性部材から選択され構成される。7は
転写ローラで16は転写紙である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来例では、良
好な画像を得るためには、現像ローラ1上のトナー層は
1層から2層の均一な薄層状態を形成し、感光体6と現
像ローラ1の接触圧を長手方向に関して所定の押圧力以
上にしなければならい。しかし、感光体6の駆動歯車1
2と現像ローラ1の駆動歯車13とを直結する駆動方式
では、感光体6と現像ローラ1の接触圧が変動し、画質
悪化の原因となっていた。即ち、図4に示すように感光
体歯車12の回転軸に作用する力Faは、前記感光体駆
動歯車14の駆動力Flの軸方向分力flvと前記現像
ローラ歯車13との駆動反力F3の軸方向分力f3v
合成力であり、前記現像ローラ歯車13の回転軸に作用
する力Fgは感光体歯車12の駆動力F2の軸方向成分
f2vと前記中継歯車18との駆動反力F4の軸方向分
力f4vの合成力である。図から判るように、前記感光
体6の軸に作用する力Faと現像ローラ1の軸に作用す
る力Fgと互いに反発する方向に向いている。
【0004】上述のように従来の構成では、前記感光体
6と現像ローラ1は駆動側で互いに反発する方向に力を
受けるようになるため、感光体6と現像ローラ1の接触
圧が、歯車が固定されている駆動側では小さくなり、悪
くすると接触しないことが起こる。そのため感光体6の
上の画像に白抜けが発生していた。この現象を防ぐた
め、感光体6と現像ローラ1の軸間距離を故意に小さく
して、駆動反力を受けても感光体6と現像ローラ1の長
手方向にわたる接触圧を均一化しようとしていたが、こ
の方法では、感光体6,現像ローラ1を回転駆動させる
ための負荷トルクが大きくなり、駆動用モータの脱調が
発生したり、より大出力の駆動用モータが必要になると
いう課題を有していた。本発明は、上記課題を解決する
もので、きわめて簡単な構成で感光体と現像ローラの長
手方向の接触圧を均一に保つことのできる粉体現像方式
の現像部を有する画像形成装置を提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の画像形成装置は、円筒状の感光体と、上記感光
体の軸上に固定された感光体歯車と、前記感光体表面に
粉体現像剤を供給する現像ローラと、上記現像ローラの
軸上に固定された現像ローラ歯車と、上記感光体歯車と
噛合う感光体駆動歯車と、上記感光体駆動歯車と上記現
像ローラ歯車との間に介在して上記感光体駆動歯車の回
転力を上記現像ローラ歯車に伝達するアイドル歯車とを
有し、上記感光体駆動歯車の軸と上記感光体歯車の軸と
を通る面が空間上の基準面となす角度をαとし、上記現
像ローラ歯車の軸と上記アイドル歯車の軸とを通る面が
上記空間上の基準面となす角度をβとしたとき、 α≧β としたものである。
【0006】
【作用】本発明は上記した構成において、感光体歯車の
回転軸に作用するFaのベクトルと現像ローラ歯車の回
転軸に作用する力Fgのベクトルとを同方向もしくはベ
クトルの延長線上で交わるようにすることが可能とな
る。力Faのベクトルと力Fgのベクトルとが同方向の
場合は、感光体軸と現像ローラ軸との相対位置はそのま
ま維持され、力Faのベクトルと力Fgのベクトルとが
延長線上で交わる場合は感光体軸と現像ローラ軸とは近
づこうとするので、従来例のように感光体軸と現像ロー
ラ軸との間の距離が離れることによる現像特性の低下を
防ぐこととなる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例の電子写真装置につ
いて図面を参照しながら説明する。
【0008】本発明の一実施例を示す図1ないし図2で
は、従来例と同一部品に同一番号を付して説明は省略す
る。図1および図2に示すように、感光体6の一端には
感光体歯車12が固定保持され、装置本体に配設された
感光体駆動歯車14により矢印a方向の駆動力を与えら
れる。前記感光体駆動歯車14は、プロセスカートリッ
ジ4を矢印Z方向で装置本体に装着したとき、前記感光
体歯車12と噛み合う。また、感光体駆動歯車14と感
光体歯車12との歯合点は、図2に示すように感光体歯
車の軸を通るX軸Y軸に対して感光体歯車12の第1象
限に配置されている。つぎに1は現像ローラで現像剤容
量、トナー漏れ対策のため、図2に示すように感光体6
の下方で感光体歯車12の第4象限に配置されていて、
その一端には現像歯車13を固定保持されている。前記
現像ローラ歯車13には、プロセスカートリッジ4側面
に回転自在に配設されたアイドル歯車15より駆動力を
与えられた矢印b方向に回転している。前記アイドル歯
車15は前記プロセスカートリッジ4をコンパクトにま
とめる関係から、前記現像ローラ歯車13に関して図2
に示すように現像ローラ歯車の軸を通るX軸,Y軸に対
して第1象限に配置されている。前記アイドル歯車15
への駆動力の伝達は、前記感光体駆動歯車14から中継
歯車19を介して行われる。前記現像ローラ1と隣接し
ているウレタン等の発泡樹脂からなるトナー供給ローラ
2には前記アイドル歯車15を介して供給ローラ歯車1
7より駆動力が伝達され矢印c方向に回転する。したが
って、前記感光体歯車12の回転軸に作用するFaは、
前記感光体駆動歯車14の駆動力Flの軸方向分flv
のみとなり、前記現像ローラ歯車13の回転軸に作用す
る力Fgはアイドル歯車15の駆動力F5の軸方向成分
f5vのみとなる。さらに、上記X軸を含む面を基準面
としたとき前記感光体歯車12の軸と感光体駆動歯車1
4の軸とを通る面と上記基準面のなす角度α(0≦α≦
90°)とし(図2)、前記現像ローラ歯車13の軸と
これに駆動力を伝達するアイドル歯車15の軸を通る面
と上記基準面とのなす角度をβ(0≦β≦90°)とす
るとき(図2)、前記感光体歯車12の回転軸に作用す
る力Fa(=flv)の作用角度はα+180°、前記
現像ローラ歯車13の回転軸に作用する力Fg(=f5
v)の作用角度はβ+180°となる。ここでα+18
0°≧β+180°すなわち、α≧βなる関係の駆動伝
達系とすることで、前記感光体歯車12の回転軸に作用
する力Faのベクトルと前記現像ローラ歯車13の回転
軸に作用する力Fgのベクトルとを同方向、もしくはベ
クトルの延長線上で交わるように配置することが可能と
なる。力FaとFgのベクトルが同方向の場合は感光体
軸と現像ローラ軸との相対位置はそのまま維持されよう
とし、力Faと力Fgのベクトルが交わる場合は上記感
光体軸と現像ローラ軸とが近接しようとする。このため
感光体6と現像ローラ1の長手方向の接触圧を所定の押
圧力以上で保つことが可能となる。
【0009】なお、上記の説明は一成分現像剤における
実施例について述べたが、本発明は必ずしも一成分現像
剤の場合に限られるものではなく、粉体現像における感
光体と現像ローラの駆動一般について適用することがで
きる。
【0010】
【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明は、感光体歯車と現像ローラ歯車とを直接連結
駆動せず、感光体歯車の軸と感光体駆動歯車の軸とを通
る面と基準面とのなす角度をα(0≦α≦90°)と
し、前記現像ローラ歯車の軸とこれに駆動力を伝達する
アイドル歯車の軸とを通る面と上記基準面のなす角度を
β(0≦β≦90°)とするとき、α≧βなる関係の駆
動伝達系とすることで、前記感光体歯車の回転軸に作用
する力Faのベクトルと前記現像ローラ歯車の回転軸に
作用する力Fgのベクトルとを同方向あるいはベクトル
の延長線上で交わる方向にすることが可能となり、これ
により感光体6と現像ローラ1の長手方向の接触圧を所
定の押圧力以上で保つことが可能となり、したがって現
像特性の安定した画像形成装置を実現できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における画像形成装置の断面
【図2】本発明の一実施例における画像形成装置の駆動
歯車列の側面図
【図3】従来の画像形成装置の断面図
【図4】従来の画像形成装置における駆動歯車列の側面
【符号の説明】
1 現像ローラ 2 トナー供給ローラ 4 筐体 5a 弾性支持部材 5b トナー層厚規制部材 6 感光体 7 転写ローラ 8 粉体現像剤 9 クリーニングブレード部材 10 帯電器 11 露光光線 12 感光体歯車 13 現像ローラ歯車 14 感光体駆動歯車 15 アイドル歯車 16 転写紙 17 供給ローラ歯車 18,19 中継歯車

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状の感光体と、上記感光体の軸上に
    固定された感光体歯車と、前記感光体表面に粉体現像剤
    を供給する現像ローラと、上記現像ローラの軸上に固定
    された現像ローラ歯車と、上記感光体歯車と噛合う感光
    体駆動歯車と、上記感光体駆動歯車と上記現像ローラ歯
    車との間に介在して上記感光体駆動歯車の回転力を上記
    現像ローラ歯車に伝達するアイドル歯車とを有し、上記
    感光体駆動歯車の軸と上記感光体歯車の軸とを通る面が
    空間上の基準面となす角度をαとし、上記現像ローラ歯
    車の軸と上記アイドル歯車の軸とを通る面が上記空間上
    の基準面となす角度をβとしたとき、 α≧β とした画像形成装置。
  2. 【請求項2】 円筒状の感光体と、上記感光体に粉体現
    像剤を供給するための現像ローラと、前記現像ローラに
    粉体現像剤を供給する供給ローラと、粉体現像剤の貯蔵
    スペースとを一体の筐体に納めてプロセスカートリッジ
    を構成した請求項1記載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 回転可能な円筒状の感光体と、前記感光
    体に粉体現像剤を供給するための現像ローラと、前記現
    像ローラに粉体現像剤を供給する供給ローラと、粉体現
    像剤の貯蔵スペースとを一体の筐体に納めてプロセスカ
    ートリッジを構成し、上記プロセスカートリッジを本体
    フレームに取り付けたとき、上記本体フレームに取り付
    けられた感光体駆動歯車が上記感光体の軸上に取り付け
    られた感光体歯車と噛み合って上記感光体を回転駆動
    し、上記現像ローラの軸上に取り付けられた現像ローラ
    歯車と上記感光体駆動歯車との間に介在するアイドル歯
    車により上記感光体駆動歯車の回転力が上記現像ローラ
    歯車に伝達され、上記供給ローラの軸上に取り付けられ
    た供給ローラ歯車と上記アイドル歯車とが噛み合うこと
    により、上記感光体駆動歯車の回転力が上記供給ローラ
    歯車に伝達され、上記感光体駆動歯車の軸と上記感光体
    歯車の軸とを通る面が空間上の基準面となす角度をαと
    し、上記現像ローラ歯車の軸と上記アイドル歯車の軸と
    を通る面が上記空間上の基準面となす角度をβとしたと
    き、 α≧β とした画像形成装置。
  4. 【請求項4】 粉体現像剤が一成分現像剤である請求項
    3記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 粉体現像剤が一成分現像剤で、かつ現像
    ローラの表面に当接する摩擦帯電ブレードを有する請求
    項3記載の画像形成装置。
JP4064500A 1992-03-23 1992-03-23 画像形成装置 Pending JPH05265265A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7162183B2 (en) * 2003-07-14 2007-01-09 Samsung Electronics Co., Ltd. Developing unit with developing gap control

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