JPH06258932A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、感光ドラム表面の感光層が現像ス
リーブに設けられた突き当てコロとの間で生じる摩擦力
によって剥ぎ取られてしまうことを防ぐことのできる画
像形成装置を提供することを目的としている。 【構成】 現像スリーブ側を支点６を中心として移動自
在に配設し、駆動源１６から駆動ギア１７への駆動力の
増加・減衰に伴い、スリーブギア１３がドラムギア１４
のギア山先端部に接する位置と、該ドラムギア１４に食
い込む位置との間を移動させる。これにより、現像スリ
ーブに取り付けられた突き当てコロを感光ドラム表面に
対して接離移動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタ等の
電子写真法を利用した画像形成装置に関し、特に、この
画像形成装置に適用する現像機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置の像担持体である感光ドラ
ムとトナー供給手段である現像スリーブ間の距離（以下
ＳＤギャップと称す）は画質を左右する重要な要素であ
り、主として１００〜４００μｍの間に調整して用いら
れ、これ以上間隔を広げると濃度低下や画質の低下を招
き、これ以上に狭くするとドラムやスリーブ表面を傷付
ける虞が生じる。従来、このＳＤギャップを保持するた
めの手段として現像スリーブの両端に樹脂製の突き当て
部材（以下突き当てコロと称す）を設ける方法を用いて
いる。図７は従来の感光ドラム１と現像スリーブ２の周
辺部材を一つのカートリッジにまとめたプロセスカート
リッジの断面図であり、両者の他に廃トナー容器３とク
リーニングブレード７、帯電ローラ８、現像容器４とド
クターブレード９等が配設されている。さらに廃トナー
容器３はクリーニングブレード７、帯電ローラ８、感光
ドラム１と一体化され、現像容器４はドクターブレード
９、現像スリーブ２と一体化されて支点６によって連結
され、図８に示すように引き離しバネ１０と押し当てバ
ネ１１によって適度な圧力で感光ドラム１と現像スリー
ブ２の突き当てコロ（図示せず）が接するように調整さ
れ、全体のがたつきを防ぐためにカートリッジカバー５
で覆うような構成となっている。感光ドラム１と現像ス
リーブ２の当接状態は図９に示すようになっており、感
光ドラム１両端の非記録領域に突き当てコロ１２が設け
られ、現像スリーブ２は感光ドラム１の駆動力をドラム
ギア１３からスリーブギア１４を介して伝達され、回転
できるようになっている。

【０００３】ここで、各突き当てコロは理論的には必ず
しも感光層表面に当接する必要はなく、感光層の厚みを
加味した厚みの突き当てコロを用いて、感光ドラムの下
地であるアルミニウム表面に押し当てることも可能であ
る。しかし、実際には現像時の現像スリーブ端部にはト
ナーシール部材（図示せず）を越えてトナーが漏れ出し
易く、突き当てコロの当接部にトナーが入り込んで対向
位置の感光ドラム表面にトナーが融着固化した汚れを生
じてしまい、また、ＳＤギャップを変動させて画質の低
下を招く危険があるため、突き当てコロの当接部にクリ
ーニング部材を設ける必要がある。カートリッジの小型
化を実現するためにはこのクリーニング部材としてクリ
ーニングブレードを併用しなければならないが、上記の
ように、もしアルミニウム面に突き当てコロを当接させ
るとクリーニングブレードの清掃力では不十分であると
共にアルミニウムとクリーニングブレードでは摩擦力が
高くなるためクリーニングブレードがドラムに引っ張ら
れてめくれる危険性があり、このような構成は実際に取
ることはできない。このような理由により原稿のカート
リッジでは突き当てコロを感光層表面上に当接させる必
要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、押し当てバネの圧力により突き当てコロ
が静止状態で感光層に当接しているので、感光層表面に
は記録開始と共に図１０（Ａ）のように太線矢印の方向
に静止摩擦力による負荷が働き、図１０（Ｂ）の状態で
は双方が回転するために感光層表面の負荷は軽減する
が、記録終了時には図１０（Ｃ）のように太線矢印の方
向に再び静止摩擦力が働く。従って、押し当てバネの圧
力が高く、最終的には突き当てコロとの当接部分で感光
層の表面層が剥れてしまうという現象を生じ、ＳＤギャ
ップが乱れて、画質の低下を招く危険性があった。

【０００５】本発明の目的は、上記問題点を解決し、感
光ドラム表面の感光層が現像スリーブに設けられた突き
当てコロとの間で生じる摩擦力によって剥ぎ取られてし
まうことを防ぐことのできる画像形成装置を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれは、上記目
的は、トナー像を形成するための像担持体と現像剤担持
体の対向部にトナーを供給するための現像スリーブとの
間隔を所望の値に保持し、上記現像スリーブ両端に所望
の間隔と同一の厚みを有して配設された突き当て部材
と、上記像担持体と上記現像スリーブを突き当てるよう
な圧力を加える手段とを有する画像形成装置において、
上記像担持体と上記現像スリーブを静止時に離間させ、
動作時に上記像担持体と上記現像スリーブを回転させな
がら当接させる機構を設けたことにより達成される。

【０００７】

【作用】本発明によれば、像担持体と現像剤担持体は、
静止状態においては互いに非接触であり、画像形成動作
の開始と共に駆動力が伝達されると、回転力の増大と共
に両担持体は徐々に接近して接触する。そして、この状
態で現像を行い、現像終了時には回転力の減衰と共に両
担持体は徐々に離れて非接触状態となってから停止す
る。このように、像担持体表面に静止摩擦力による負荷
が働かず、また何らかの原因で両担持体の負荷を増加さ
せる力が作用してもやはり回転力が減衰して両担持体を
引き離すように力が作用するので像担持体に与える負荷
が大幅に軽減される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【０００９】〈実施例１〉先ず、本発明の実施例１を図
１及び図２に基づいて説明する。図１は本発明の実施例
１を表す図であり、感光ドラムと現像スリーブに本体側
に設けられたモータからの駆動の伝達を行う駆動伝達系
を表し、本体側駆動源１６と該本体側駆動源１６に直結
された本体駆動ギア１７、感光ドラムに直結されたドラ
ムギア１３、現像スリーブに直結されたスリーブギア１
４、ドラムギア１３とスリーブギア１４を支点６で支え
るための支持部材６’から構成されている。

【００１０】本実施例では押し当てバネを使用せず、引
き離しバネ（図示せず）のみによって感光ドラム表面と
突き当てコロが重力に打ち勝って非接触になるように設
定しており、一方、カートリッジカバーによって離れる
距離も規制され、ドラムギア１３とスリーブギア１４の
ギア山先端部同士は十分な駆動の伝達ができる程度に常
に接しているように、ギア山の高さや引き離しバネの強
度、カートリッジカバーの形状が調整されている。

【００１１】本実施例はカートリッジを本体にセットし
た時にドラムギア１３が本体側駆動ギア１７に連結して
本体側に固定されるようになっている場合に好適に用い
られるべきもので、現像スリーブ側が支点を中心として
ギア山先端部同士が接する位置から感光ドラム表面に突
き当てコロが接する位置まで自由に動けるようになって
いる。したがって、各ギアに駆動が伝わって回転を始め
るとドラムギア１３から受ける力によってスリーブギア
１４がドラムギア１３側へ食い込むように作用して、回
転時のみ感光ドラム表面と突き当てコロが接するように
なり、支点６の位置を各ギアが各矢印の方向に回転した
ときにドラムギア１３がスリーブギア１４に作用する接
線方向に対して約２０°傾いた破線矢印方向に力の延長
線に対し、紙面に向かって左側に設定することにより、
スリーブギア１４にはギアの中心軸に対して太線矢印の
方向に力が発生し、結果として現像スリーブが感光ドラ
ム側に押し付けられるようになる。

【００１２】以上のような手段を講じることにより、感
光ドラム表面と突き当てコロは図２（Ａ）のように静止
状態で両者は非接触であり、記録開始と共に、先ず駆動
の伝達が先に行われ、回転力の増大と共に両部材は徐々
に接近し、図２（Ｂ）のように接触する。この状態で現
像を行い、現像終了時には回転力の減衰と共に両部材は
徐々に離れて図２（Ｃ）のように非接触状態となってか
ら停止する。このように動作させることによって、従来
のように感光ドラム表面に静止摩擦力による負荷が働か
ず、また何らかの原因で両者の負荷を増加させる力が作
用してもやはり回転力が減衰して両部材を引き離すよう
に力が作用するので感光ドラムに与える負荷が大幅に軽
減され、従来よりも長期間に及ぶ頻繁な使用に絶えるこ
とができる。

【００１３】〈実施例２〉次に、本発明の実施例２を図
３に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００１４】図３は本発明の実施例２を表すものであ
る。本実施例では実施例１と異なり、本体側駆動ギア１
７がカートリッジに対して上側に配置され、カートリッ
ジ内においてはドラムギア１３が支点６に対してカート
リッジカバーによる規制の範囲内で自由に回転可能であ
り、一方スリーブギア１４にはカートリッジカバーによ
って位置を固定されるようになっている。本実施例にお
いても押し当てバネは使用せず引き離しバネ（図示せ
ず）のみを用いているので非駆動時には感光ドラム表面
と現像スリーブの突き当てコロは非接触状態を保つよう
になっている。この状態から現像工程の動作を開始して
各ギアに駆動が伝達されると、ドラムギア１３には実施
例１と同様の原理で太線矢印の方向に押し出されるよう
な力が働いてドラムギア１３はスリーブギア１４の方向
に移動する。この移動によってドラムギア１３とスリー
ブギア１４が噛み合って駆動の伝達ができるように各ギ
アのギア山の高さ、位置関係を調整すると、実施例１の
効果によってスリーブギア１４とドラムギア１３も引き
付け合うような力が作用し、ドラムギア１３は固定され
ている二つのギアの間に挟まれて駆動されるようにな
り、二つの力が均衡する位置で感光ドラムの位置が保た
れるので実施例１の場合よりも感光ドラムと現像スリー
ブの位置関係をより安定化させることができる。

【００１５】〈実施例３〉次に、本発明の実施例３を図
４に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００１６】図４は本発明の実施例３を表すものであ
る。本実施例では実施例２と異なり、本体側駆動ギア１
７とドラムギア１３との駆動の伝達をタイミングベルト
１８を用いて行っている。本構成においても感光ドラム
と現像スリーブの突き当てコロは引き離しバネ（図示せ
ず）によって静止状態では非接触であり、感光ドラムは
実施例２と同様に支点６を中心として自由に回転でき、
スリーブギア１４はカートリッジカバーに固定されてい
る。本体側駆動ギア１７が回転を始めるとタイミングベ
ルト１８の張力がドラムギア１３に作用して太線矢印方
向の力を生じ、ドラムギア１３とスリーブギア１４が噛
み合うように調整されており、実施例２と同じようにド
ラムギア１３は固定されている本体側ギアとスリーブギ
ア１４の間で均衡した力によってその位置を保ち、感光
ドラムと現像スリーブの位置も安定する。

【００１７】〈実施例４〉次に、本発明の実施例４を図
５に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００１８】図５は本発明の実施例４を表すものであ
る。本実施例ではさらにドラムカム１９とスリーブカム
２０が新たに設けられ、また実施例１と異なり、ドラム
ギア１３とスリーブギア１４は引き離しバネを用いず押
し当てバネ（図示せず）のみによって常に両ギアが噛み
合うように力を作用させている。本構成ではドラムとス
リーブに設けたカムの形状を最適化することにより、現
像工程で感光ドラム上の潜像が現像スリーブの対向位置
を通過するときのみ感光ドラム表面と現像スリーブの突
き当てコロが接触し、その他の期間には感光ドラムと突
き当てコロの半径の合計値よりも二つのカムの軸中心か
ら頂点までの長さの合計値を長くし、カムの山同士が当
接して押し合う力を発生させ、この力が押し付けバネ力
を上回るように調整することにより感光ドラムと現像ス
リーブを引き離しておくように設定している。また、非
駆動時には常に感光ドラムと突き当てコロが非接触とな
るように二つのカムの山同士を当接した状態で駆動を停
止するような制御シーケンスが設定されている。

【００１９】〈実施例５〉次に、本発明の実施例５を図
６に基づいて説明する。なお、実施例１との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００２０】図６は本発明の実施例５を表すものであ
る。本実施例では新たにスリーブ端部にベアリング２１
とＤカット状の押し当てカム２２が設けられている。押
し当てカムの位置及び形状はカムが回転してベアリング
に作用し、引き離しバネの張力に打ち勝って駆動時のみ
感光ドラムと突き当てころが当接するように調節されて
いる。図６は画像形成時のカム２２の作動状態を示すも
のである。実施例４では感光ドラムの周長を記録の最大
通紙長さよりも長くする必要があるが、本実施例では押
し当てカムの回転速度を調整することによりコンパクト
な構成でも感光ドラム周長より長い記録材を使用するこ
とができる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、感
光ドラムと現像スリーブ間の距離を一定に保つための突
き当てコロを、非現像時には感光ドラム面から離間し、
現像時には予め突き当てコロを回転させながら感光ドラ
ム表面に突き当てるようにしたので、突き当てコロが感
光ドラム表面に与える負荷を軽減でき、感光ドラム及び
突き当てコロの寿命を伸ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における画像形成装置の現像
機構部駆動伝達系断面図である。

【図２】図１装置における突き当てコロの動作説明する
ための図である。

【図３】本発明の実施例１におけるプロセスカートリッ
ジの概略構成を示す図である。

【図４】本発明の実施例２における画像形成装置の現像
機構部駆動伝達系断面図である。

【図５】本発明の実施例３における画像形成装置の現像
機構部駆動伝達系断面図である。

【図６】本発明の実施例４における画像形成装置の現像
機構部駆動伝達系断面図である。

【図７】本発明の実施例４における画像形成装置の現像
機構部駆動伝達系断面図である。

【図８】従来例に用いられるプロセスカートリッジの感
光ドラムと現像スリーブの支持系概略図である。

【図９】従来例に用いられるプロセスカートリッジの感
光ドラムと現像スリーブの支持系概略図である。

【図１０】従来例における突き当てコロの動作を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ 現像スリーブ（現像剤担持体） １０ 引き離しバネ（圧力を加える手段） １１ 押し当てバネ（圧力を加える手段） １２ 突き当てコロ（突き当て部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を形成するための像担持体と現
   像剤担持体の対向部にトナーを供給するための現像スリ
   ーブとの間隔を所望の値に保持し、上記現像スリーブ両
   端に所望の間隔と同一の厚みを有して配設された突き当
   て部材と、上記像担持体と上記現像スリーブを突き当て
   るような圧力を加える手段とを有する画像形成装置にお
   いて、上記像担持体と上記現像スリーブを静止時に離間
   させ、動作時に上記像担持体と上記現像スリーブを回転
   させながら当接させる機構を設けたことを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 現像スリーブの離間及び当接を行うため
   の機構は、バネの引き付け力Ｆ１で離間を行い、上記像
   担持体と上記現像スリーブの端部に設けたギア同士の食
   い込み力Ｆ２で当接を行い、Ｆ１＜Ｆ２となるように上
   記像担持体と上記現像スリーブを支持する視点の位置、
   バネの強度、ギア形状、重力の作用方向を調整したこと
   とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 像担持体と駆動源との間の駆動力の伝達
   手段として駆動ベルトを設け、上記像担持体または上記
   現像スリーブの離間及び当接を行うための機構として、
   バネの引き付け力Ｆ１で離間を行い、駆動時に生じるベ
   ルトの張力Ｆ３で当接を行い、Ｆ１＜Ｆ３となるように
   上記像担持体と上記現像スリーブを支持する視点の位
   置、バネの強度、ギアとベルトの位置、重力の作用方向
   を調整したこととする請求項１に記載の画像形成装置。