JPH11218986A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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- JPH11218986A JPH11218986A JP10033626A JP3362698A JPH11218986A JP H11218986 A JPH11218986 A JP H11218986A JP 10033626 A JP10033626 A JP 10033626A JP 3362698 A JP3362698 A JP 3362698A JP H11218986 A JPH11218986 A JP H11218986A
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- roller
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- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
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Abstract
と現像ローラとの確実で安定した接触状態を得る。 【解決手段】 両端部141が一対の円板状部材120
で支持されていて回転駆動され表面に潜像が形成される
可撓性を有する薄肉円筒状の感光体140に現像ローラ
11を接触させ、その食い込み量δ’を、突き当てコロ
11bで規制する。感光体の直径をDO,線膨張係数を
αO,円板状部材の直径をDF,線膨張係数をαF,現像
ローラの直径をDD,線膨張係数をαD,規制部材の直径
をDC,線膨張係数をαC,装置の使用可能環境温度の最
低値と最大値との差をT,使用可能環境温度の中央値に
おける、食い込み量をδ,としたとき、 0.5|DF・αF−DO・αO+DC・αC−DD・αD|T
/2≦δ なる条件を満たすように構成する。
Description
いて画像を形成するプリンター、ファクシミリ、複写機
等の画像形成装置に関するものである。
装置は、外周面に感光層を有する感光体と、この感光体
の外周面を一様に帯電させる帯電手段と、この帯電手段
により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光して
静電潜像を形成する露光手段と、この露光手段により形
成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視
像(トナー像)とする現像手段と、この現像手段により
現像されたトナー像を用紙等の転写媒体に転写させる転
写手段とを有している。
れた硬質の感光体ドラムと、表面に感光層が形成された
可撓性を有する感光体ベルトとが一般に知られている。
与する手段としては、現像ローラの表面にトナーを担持
させ、この現像ローラを、感光体表面に接触させる、あ
るいは、極微小間隔を隔てた状態で近接させる、という
手段が一般に知られており、その現像ローラとしては、
硬質のものと弾性体からなるものとが知られている。
また現像ローラとしても硬質のものを用いる場合には、
感光体ドラムおよび現像ローラを高精度に製造するには
自ずと限界があり、必ず誤差が生ずるから、両者を均一
に接触させるあるいは均一な微小間隔を隔てた状態で近
接させることは困難である。特に、硬いもの同士である
感光体ドラムと現像ローラとを均一に接触させることは
極めて困難であり、局部的に隙間が生じて現像むらが生
じたり、必要以上に強く圧接されて感光ドラムや現像ロ
ーラに傷がついたりするという問題が生ずる。
とも硬質のもので構成するということは通常行なわれて
おらず、感光体として硬質の感光体ドラムを用いる場合
には現像ローラを弾性体で構成する、現像ローラとして
硬質のものを用いる場合には感光体として可撓性を有す
る感光体ベルトを用いる、ということが行なわれてい
た。
した場合には、現像ローラの回転に伴ってトナーが飛散
するという問題があった。
場合には、これを支持するために少なくとも2本のロー
ラが必要なために、構造が複雑になるばかりでなく装置
が大型化してしまうという問題があった。
ものとして、従来、特公平4−69383号(特開昭5
9−192260号)公報記載の感光体ドラムが知られ
ている。
光体ドラムを、図17〜図19に示す。
回転軸2に支持され、かつフリー状態で円筒状をなす弾
性変形可能な弾性材料層3と、この弾性材料層3のまわ
りに装着された外側層4とを有している。外側層4は、
弾性変形可能な感光体支持層5と、この支持層5の表面
に支持された感光層6とを有している。弾性材料層3
は、回転軸2と外側層4との間に、実質的に隙間を形成
することなく充填されている。
な外側層4と、弾性材料層3とを有しているため、その
表面に外力が加えられると、この表面は弾性変形するこ
とが可能である。
0は現像ローラ、13は転写チャージャである。
における時計方向に回転駆動され、帯電チャージャ7に
よってドラム1の感光層6が所定の極性に帯電される。
この帯電部分に光8が照射されることによりドラム1上
に静電潜像が形成される。この潜像は、図中矢印方向に
回転する現像ローラ10に担持されるトナーにより現像
されて可視像化され、転写チャージャ13によって転写
紙12に転写される。
ジャ、15はクリーニングブレード、16は除電チャー
ジャである。
の表面が弾性変形可能であるため、現像ローラ10を感
光体ドラム1に押し付け、感光ドラム1の表面をその半
径方向に弾性変形させることができる。このため、感光
ドラム1および現像ローラ10の周面がその中心軸線に
対し多少偏心し、あるいはこれらの外径に多少製造上の
バラツキがあったり、また、現像ローラ10の少なくと
も表面が剛体からできていても、ドラム表面や現像ロー
ラに傷を付けるといった不都合を伴うことなく、現像ロ
ーラ10上のトナーを感光体ドラム1に従来よりも安定
した状態で接触させることができ、現像ローラ10上の
トナーと、ドラム1の表面とに大きな間隙ができること
による可視像の画質低下を抑制することができる。
質の現像ローラを用いても、感光ドラムや現像ローラに
傷がつくということがなく、また、装置の大型化も防止
することができる。
は、特開昭58−90655号公報にも開示されてい
る。
は、軽量化および誘導渦電流の発生防止を図る目的で、
図20に示すように、電鋳法によって作成した厚さ0.
01〜2mmの非磁性金属(Cu,Al,W,Mo等)
からなる無端ベルトをドラム基体31とし、このドラム
基体31の上に像担持層(光導電性物質層)32を形成
し、ドラム基体31の両端を円板状の端板33で鋼鉄製
の軸34に固設したドラム状像担持体部材が開示されて
いる。
9383号公報記載の感光体ドラム1(図17〜図19
参照)は、回転軸2と外側層4との間に、弾性材料層3
を、実質的に隙間を形成することなく充填した構成であ
るため、次のような問題を有している。
いるため、感光層6は軸線方向に微小な力で変位する。
感光層6には、これと圧接する現像ローラ10やクリー
ニングブレード15等の圧接部材が配設されるため、感
光層6の回転軸と圧接部材の軸等が傾いていたり、圧接
力が軸方向において不均一であったりすると、感光層6
は軸線方向にスラスト力を受け、このスラスト力によっ
て軸線方向に変位することとなる。そして、このスラス
ト力は変動するため、感光層6に形成された画像も軸線
方向に変位することとなり、結果として、軸線方向にお
ける画像の位置精度が劣化するという問題がある。特
に、多色の色重ねを行なう場合には、色重ね精度の劣化
が色相のズレとなって、画像が著しく劣化するという問
題がある。
る方法としては、 (1)先ず、感光層支持層5上に感光層6を形成した外
側層4を作製し、次いで、軸2と外側層4とを所定間隔
になるように配置し、軸2と外側層4との空間に、加熱
された弾性材料を流し込んで弾性材料層3を形成するこ
とにより製造する方法 (2)先ず、軸2と感光体支持層5とを所定間隔になる
ように配置して軸2と感光体支持層5との空間に、加熱
された弾性材料を流し込んで弾性材料層3を形成し、次
いで、感光層支持層5上に感光層6を形成することによ
り製造する方法 (3)外側層4の内径よりも多少大きな外径を有する筒
状弾性部材を作製し、この筒状弾性部材を、径方向に圧
縮した状態で外側層4内に挿入することによって弾性材
料層3を形成することにより製造する方法 が考えられる。
の表面に感光層6が形成された状態で、外側層4の内部
に、加熱した弾性材料を流し込むという作業が行なわれ
ることとなるから、熱等によって感光体特性が劣化する
という問題がある。また、感光層6の表面に傷が付いた
り、異物(弾性材料等の異物)が付着するおそれがあ
る。
成された後に感光層6が形成されることとなるから、感
光層塗工時の洗浄液や塗工液によって弾性材料層3の膨
潤、溶解、あるいは硬化が生じ、その結果、弾性材料層
としての機能が低下するおそれがある。
所望の感光体ドラム1を得ることが極めて困難である。
材が圧縮状態から解放されて外側層4に向け膨張する過
程で、不均一に膨張するおそれがある。このため、軸2
と外側層4との同軸度が損なわれ、感光体ドラム1が回
転した際の振れが非常に大きくなるおそれがある。画像
形成装置においては、感光体の周囲に、感光体と当接す
る現像ローラが配置されるため、感光体の振れが大きく
なると、感光体と現像ローラとの接触状態が不安定にな
り、画像ムラが発生するという問題が生じる。
公報記載のドラム状像担持体部材(図20参照)におい
て、そのドラム基体31が内方に容易に撓むことができ
るように構成すれば、このドラム基体31を疑似軟質材
として利用することができるようになると考えられ、上
記特公平4−69383号公報記載の感光体ドラム1
(図17〜図19参照)における問題が解決されること
が期待できる。
0号公報には、ドラム基体31を疑似軟質材として利用
することについては何等記載されていない。
するもので、その目的は、現像ローラが硬質のものであ
っても、感光体と現像ローラとの確実で安定した接触状
態を得ることが可能な画像形成装置を提供することにあ
る。
に請求項1記載の画像形成装置は、両端部が一対の円板
状部材で支持されていて回転駆動され、表面に潜像が形
成される可撓性を有する薄肉円筒状の感光体と、この感
光体における前記一対の円板状部材により支持されてい
ない中央部分に接触して感光体を撓ませつつ、感光体の
表面に形成されている潜像を現像する現像ローラと、こ
の現像ローラの両端部に現像ローラと同軸状に設けられ
ており、前記一対の円板状部材と当接することによって
前記感光体の撓み量を規制する円形の規制部材と、を備
えた画像形成装置であって、前記感光体の直径をDO,
線膨張係数をαO,前記円板状部材の直径をDF,線膨張
係数をαF,前記現像ローラの直径をDD,線膨張係数を
αD,前記規制部材の直径をDC,線膨張係数をαC,当
該画像形成装置の使用可能環境温度の最低値と最大値と
の差をT,上記使用可能環境温度の中央値における、前
記現像ローラとの当接による感光体の撓み量をδ,とし
たとき、 0.5|DF・αF−DO・αO+DC・αC−DD・αD|T
/2≦δ なる条件を満たすように、上記感光体、円板状部材、現
像ローラ、および規制部材が構成されていることを特徴
とする。
端部が一対の円板状部材で支持されていて回転駆動さ
れ、表面に潜像が形成される可撓性を有する薄肉円筒状
の感光体における前記一対の円板状部材により支持され
ていない中央部分に対して現像ローラが接触し、この現
像ローラが感光体を撓ませつつ、感光体の表面に形成さ
れている潜像を現像するので、現像ローラが硬質のもの
であっても、感光体と現像ローラとの安定した接触状態
が得られ、感光体の表面に形成されている潜像が安定し
た状態で現像されることとなる。
は、現像ローラの両端部に現像ローラと同軸状に設けら
れていて前記一対の円板状部材と当接する円形の規制部
材によって規制されるので、感光体が過度に撓んでしま
うことが防止され、感光体と現像ローラとのより一層安
定した接触状態が得られることとなる。
は、現像ローラとの当接による感光体の撓み量が、現像
ローラの両端部に現像ローラと同軸状に設けられていて
一対の円板状部材と当接する規制部材によって規制され
ている構造となっているが故に、その使用環境温度が変
動した場合に、何の方策も講じられていないとすると、
次のような問題が生ずるおそれがある。
規制部材が他の部材よりも膨張し過ぎたり、あるいは温
度低下によって上記円板状部材が縮小し過ぎたりする
と、感光体と現像ローラとが接触しなくなるという事態
が生じ得る。
装置によれば、前記感光体の直径をDO,線膨張係数を
αO,前記円板状部材の直径をDF,線膨張係数をαF,
前記現像ローラの直径をDD,線膨張係数をαD,前記規
制部材の直径をDC,線膨張係数をαC,当該画像形成装
置の使用可能環境温度の最低値と最大値との差をT,上
記使用可能環境温度の中央値における、前記現像ローラ
との当接による感光体の撓み量をδ,としたとき、 0.5|DF・αF−DO・αO+DC・αC−DD・αD|T
/2≦δ なる条件を満たすように、上記感光体、円板状部材、現
像ローラ、および規制部材が構成されているので、上記
使用可能環境温度の範囲内において使用される限り、感
光体と現像ローラとが接触しなくなるという事態が生じ
なくなり、結果として、感光体上の潜像が確実に現像さ
れることとなる。
成装置によれば、現像ローラが硬質のものであっても、
感光体と現像ローラとの確実で安定した接触状態を得る
ことが可能になる。
て図面を参照して説明する。
の形態を示す概略図、図2は感光体およびその周辺の部
分切断拡大図、図3は図2におけるIII−III拡大
部分断面図である。なお、この実施の形態における感光
体は、ユニット化され、さらにカートリッジに組み込ま
れているので、そのユニット及びカートリッジについて
も説明する。
明する。
アン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(K)の4色の
トナーによる現像器を用いてフルカラー画像を形成する
ことのできる装置である。
(図2の101参照)が組み込まれた感光体カートリッ
ジであり、その感光体140が、図示しない適宜の駆動
手段によって図示矢印方向に回転駆動される。
円筒状の導電性基材140b(図3参照)と、その表面
に形成された感光層140cとを有している。
沿って、帯電手段としての帯電ローラ160、現像手段
としての現像器10(Y,C,M,K)、中間転写装置
30、およびクリーニング手段170が配置される。
面に当接して外周面を一様に帯電させる。一様に帯電し
た感光体140の外周面には、露光ユニット40によっ
て所望の画像情報に応じた選択的な露光L1がなされ、
この露光L1によって感光体140上に静電潜像が形成
される。
与されて現像される。
Y、シアン用の現像器10C、マゼンタ用の現像器10
M、およびブラック用の現像器10Kが設けられてい
る。これら現像器10Y,10C,10M,10Kは、
それぞれ揺動可能に構成されており、選択的に1つの現
像器の現像ローラ11のみが感光体140に当接し得る
ようになっている。したがって、これらの現像器10
は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのうちのい
ずれかのトナーを感光体140の表面に付与して感光体
140上の静電潜像を現像する。現像ローラ11は、硬
質のローラ例えば、表面を粗面化した金属ローラ、また
は、硬質の樹脂ローラで構成されている。
間転写ベルト36上に転写される。
に、感光体140の外周面に残留し付着しているトナー
T(図9参照)を掻き落とすクリーナブレード171
と、このクリーナブレード171によって掻き落とされ
たトナーを受ける受け部172とを備えている。
4本の従動ローラ32,33,34,35と、これら各
ローラの回りに張架された無端状の中間転写ベルト36
とを有している。
図示しない歯車が、感光体140の駆動用歯車190
(図4参照)と噛み合っていることによって、感光体1
40と略同一の周速で回転駆動され、したがって中間転
写ベルト36が感光体140と略同一の周速で図示矢印
方向に循環駆動されるようになっている。
で中間転写ベルト36がそれ自身の張力によって感光体
140に圧接される位置に配置されており、感光体14
0と中間転写ベルト36との圧接部において一次転写部
T1が形成されている。従動ローラ35は、中間転写ベ
ルト36の循環方向上流側において一次転写部T1の近
くに配置されている。
を介して図示しない電極ローラが配置されており、この
電極ローラを介して、中間転写ベルト36の後述する導
電層36a(図3参照)に一次転写電圧が印加される。
り、図示しない付勢手段によって中間転写ベルト36を
その張り方向に付勢している。
するバックアップローラである。このバックアップロー
ラ33には、中間転写ベルト36を介して二次転写ロー
ラ38が対向配置されている。二次転写ローラ38は、
図示しない接離機構により中間転写ベルト36に対して
接離可能である。二次転写ローラ38には、二次転写電
圧が印加される。
ためのバックアップローラである。ベルトクリーナ39
は、中間転写ベルト36と接触してその外周面に残留し
付着しているトナーを掻き落とすクリーナブレード39
aと、このクリーナブレード39aによって掻き落とさ
れたトナーを受ける受け部39bとを備えている。この
ベルトクリーナ39は、図示しない接離機構によって中
間転写ベルト36に対して接離可能である。
に、導電層36aと、この導電層36aの上に形成さ
れ、感光体140に圧接される抵抗層36bとを有する
複層ベルトで構成されている。導電層36aは、合成樹
脂からなる絶縁性基体36cの上に形成されており、こ
の導電層36aに、前述した電極ローラを介して、一次
転写電圧が印加される。なお、ベルト36側縁部におい
て抵抗層36bが帯状に除去されていることによって導
電層36aが帯状に露出しており、この露出部に電極ロ
ーラが接触するようになっている。
で、一次転写部T1において、感光体140上のトナー
像が中間転写ベルト36上に転写され、中間転写ベルト
36上に転写されたトナー像は、二次転写部T2におい
て、二次転写ローラ38との間に供給される用紙等のシ
ート(記録材)Sに転写される。
ゲートローラ対Gによって所定のタイミングで二次転写
部T2に供給される。51は給紙カセット、52はピッ
クアップローラである。
ートSは、定着装置60を通ることによってそのトナー
像が定着され、排紙経路70を通って、装置本体のケー
ス80上に形成されたシート受け部81上に排出され
る。なお、この画像形成装置は、排紙経路70として、
互いに独立した2つの排紙経路71,72を有してお
り、定着装置60を通ったシートはいずれかの排紙経路
(71または72)を通って排出される。また、この排
紙経路71,72はスイッチバック経路をも構成してお
り、シートの両面に画像を形成する場合には、排紙経路
71または72に一旦進入したシートが、返送路73を
通って再び二次転写部T2に向けて給送されるようにな
っている。
要は次の通りである。
(パーソナルコンピュータ等)からの印字指令信号(画
像形成信号)が画像形成装置の制御部90に入力される
と、感光体140、現像器10の各現像ローラ11、お
よび中間転写ベルト36が回転駆動される。
ラ160によって一様に帯電される。
外周面に、露光ユニット40によって第1色目(例えば
イエロー)の画像情報に応じた選択的な露光L1がなさ
れ、イエロー用の静電潜像が形成される。
えばイエロー)用の現像器10Yの現像ローラのみが接
触し、これによって上記静電潜像が現像され、第1色目
(例えばイエロー)のトナー像が感光体140上に形成
される。
の帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、感光体
140上に形成されたトナー像が、一次転写部T1にお
いて中間転写ベルト36上に転写される。このとき、二
次転写ローラ38およびベルトクリーナ39は、中間転
写ベルト36から離間している。
ナーがクリーニング手段170によって除去された後、
除電手段41(図2参照)からの除電光L2によって感
光体140が除電される。
が必要に応じて繰り返される。すなわち、上記印字指令
信号の内容に応じて、第2色目、第3色目、第4色目、
と繰り返され、上記印字指令信号の内容に応じたトナー
像が中間転写ベルト36上において重ね合わされて中間
転写ベルト36上に形成される。
50からシートSが供給され、シートSの先端が第2転
写部T2に達する直前にあるいは達した後に(要するに
シートS上の所望の位置に、中間転写ベルト36上のト
ナー像が転写されるタイミングで)二次転写ローラ38
が中間転写ベルト36に押圧されるとともに二次転写電
圧が印加され、中間転写ベルト36上のトナー像(基本
的には4色のトナー像が重ね合わせられたフルカラー画
像)がシートS上に転写される。また、ベルトクリーナ
39が中間転写ベルト36に当接し、二次転写後に中間
転写ベルト36上に残留しているトナーが除去される。
ることによってシートS上にトナー像が定着し、その
後、シートSが所定の位置に向け(両面印刷でない場合
にはシート受け部81に向け、両面印刷の場合には、ス
イッチバック経路71または72を経て返送路73に向
け)搬送される。
説明する。
図5は別角度から見た部分省略分解斜視図である。
00は、感光体ユニット101と、この感光体ユニット
101を保持するカートリッジケース200とを備えて
いる。
いて説明する。
る。
01は、それ自身では回転しない軸110と、この軸1
10に対して回転可能に取り付けられた一対の円板状部
材120,130と、これら一対の円板状部材120,
130によって両端部が支持固定され円板状部材12
0,130とともに回転する可撓性を有する薄肉円筒状
の感光体140とを備えている。また、感光体140の
内方において軸110に取り付けられ、感光体140に
対してその外方から当接部材としてのクリーナブレード
171(図8参照)、帯電ローラ160が当接されるそ
の当接位置において感光体140を内方から支持するバ
ックアップ部材としてのバックアップドラム150とを
備えている。
れもベアリング114を介して軸110に回転可能に設
けられており、これら円板状部材120,130の外周
面121,131によって感光体140の両端部141
が支持され固定されている。
の円板状部材120に対する感光体140の端部141
の固定構造を示しているが、他方の円板状部材130に
対する感光体140の端部141の固定構造も同様であ
る。
周面121の外径(直径)DFは、感光体140の内径
D2よりも極僅かだけ大きく形成されており、感光体1
40の端部141に円板状部材120が圧入されてい
る。この圧入が円滑になされるように、円板状部材12
0の内側には、テーパ面121aが形成されている。こ
の圧入によって、感光体140と円板状部材120とは
略良好に結合されるが、両者の結合をより一層確実にす
るために、固定用リング180が設けられている。
181と、これと一体の短い筒状部182とを有してい
る。円板部181には、その円周方向において等間隔に
複数個(例えば8個(1つのみ図示))のネジ挿入用の
孔183が設けられている。筒状部182には、感光体
140の端部141および円板状部材120の外側部分
が圧入されるようになっている。この圧入が円滑になさ
れるように、筒状部182の内周面には僅かな傾斜のテ
ーパ面184が形成されている。
円板状部材120を圧入し、次いで両者を固定用リング
180の筒状部182に圧入し(固定用リング180を
感光体140の端部141および円板状部材120の外
側にかぶせ)、固定用リング180をネジ185で円板
状部材120に固定することによって、円板状部材12
0に完全に固定される。
0は、円板状部材120の外側面と固定用リング180
の内側面との間に締め代Cが形成されるように構成され
ている。このため、ネジ185を締め付けることによっ
て、感光体140の端縁部141aは、円板状部材12
0の外周面121と固定用リング180の筒状部182
内周面184とで確実に挟圧され、確実に固定される。
なお、122はネジ185のためのネジ孔である。
0には、その外側に、駆動用のギア190が固定されて
いる。このギア190は円板状部材130と別体に作成
されており、複数本(例えば3本(1本のみ図示))の
ネジ191で円板状部材130に固定されている。ギア
190には、筒状部192が一体に形成されており、こ
の筒状部192が、円板状部材130の外側に一体的に
形成された筒状部133内に嵌入されているとともに、
ベアリング114を介して軸110に支持されている。
ング114およびギア190の筒状部192を介して軸
110に回転可能に支持されている。
材140b(図3参照)の表面(外周面)に感光層14
0cを形成することにより構成されている。基材として
は、例えば、電鋳法にて作製したニッケルシームレス管
を用いることができる。感光層は、いわゆるOPC(有
機感光体)をディッピング法で形成することができる。
このような感光体140の可撓性すなわち柔軟さは、基
材140bの厚みと径とを調整することにより決定する
ことが可能であるから、使用される画像形成装置に応じ
て適宜設定することが可能である。例えば、基材厚み2
0〜200μm、基材直径10〜300mmの範囲で適
宜設定する。なお、OPCは主として樹脂からなるの
で、可撓性の面では優れるが、基材との密着性を確保
し、レーザー光の干渉対策を施すために、基材とOPC
との間に下引き層を形成することが望ましい。下引き層
としては、酸化亜鉛、酸化チタン等のレーザー光を吸収
可能な粒子をナイロン樹脂等の樹脂に分散させた層が好
適である。
151,151と、これら側板151,151の外周面
によって両端が固定された円筒部材152とで構成され
ている。円筒部材152の外径D1は感光体140の内
径D2よりも僅かに小さく形成されている。側板151
には、軸受け穴153が設けられており、この軸受け穴
153には、軸110との間に偏心ブッシュ154とベ
アリング155とが設けられている。したがって、バッ
クアップドラム150は、軸110に対して偏心ブッシ
ュ154およびベアリング155を介して回転可能に支
持されている。偏心ブッシュ154は、当接部材として
のクリーナブレード171(図8参照)、および帯電ロ
ーラ160が当接されるその当接位置側(図8において
矢印e方向)に、偏心量Eだけ偏心しており、これによ
って、バックアップドラム150の外周面(円筒部材1
52の外周面)の一部が前記当接位置において比較的広
い範囲に亙って感光体140を内方から支持するように
なっている。
10に対する偏心方向を決めるためのピン111が固定
されているとともに、偏心ブッシュ154の内側面には
ピン111と適合する形状の溝156が形成されてい
る。ピン111の、軸110からの突出長さは、一端側
と他端側とで異なっているので、このピン111と前記
溝156とを嵌め合わせることによって、偏心ブッシュ
154は間違いなく図8において矢印e方向に偏心した
状態で配置される。
対して偏心ブッシュ154およびベアリング155を介
して回転可能に支持されているので、図8に示すように
感光体ユニット101がカートリッジケース200に組
み込まれて感光体140が回転駆動されると、前記クリ
ーニングブレード171等の当接位置において、円筒部
材152の外周面152aが感光体140の内周面14
0aと当接することによって感光体140に従動して回
転する。
シュ154とベアリング114との間には、ガタ防止用
の圧縮コイルバネ102が設けられている。
8に示すような状態で、カートリッジケース200に組
み込まれる。
および図8に示すように、一対の側部210,220
と、これら側部210,220の背部側を連結している
主連結部230と、側部210,220の前部下方を連
結している副連結部240とを有するケース本体Aと、
ケース本体Aの側部210,220の外側を覆うサイド
カバー250,260と、ケース本体Aに組み込まれた
帯電ローラ160を覆うローラカバー270とを備えて
いる。
形品である。
170が組み込まれ、次いで帯電ローラ160が組み込
まれ、その後、感光体ユニット101が組み込まれる。
細を示すように、感光体140の外周面に残留し付着し
ているトナーTを掻き落とすクリーナブレード171
と、このクリーナブレード171によって掻き落とされ
たトナーTを受ける受け部172と、この受け部172
の底部に配置され、掻き落とされたトナーを搬送する搬
送手段としてのトナー搬送スクリュー173とを備えて
いる。
レードホルダ174に固定されている。ブレードホルダ
174は、その両端に設けられたアーム174a,17
4a(一方のみ図示)が軸211,221(211のみ
図示)によって側部210,220に対して揺動可能に
取り付けられている。主連結部230とブレードホルダ
174との間には、ブレード付勢バネ(圧縮コイルバ
ネ)175が設けられており、図8に示したように感光
体ユニット101がカートリッジケース200に組み込
まれると、ブレード付勢バネ175の付勢力によってク
リーナブレード171の先端部(縁部)が感光体140
の表面に当接されるようになっている。
の形状精度やゴム硬度に左右されず、ブレード171を
感光体140へ一定圧力で圧接させることができる。ま
た、圧力変動を小さくして感光体140のフィルミング
を防止することができる。
よって主連結部230と一体に形成されている。
部230との間には、フォーム材からなるシール部材1
76が設けられている。また、クリーナブレード171
先端の下方には、すくいシート177が設けられてい
る。すくいシート177は、その基部が主連結部230
に固定されており、その先端縁部が感光体140の表面
と摺接して、トナーTの漏れを防止する。
図を図10に示すように、スクリューの軸173aの両
端部が受け部172の側壁172aに回転可能に支持さ
れている。軸173aの一端には、ギア173bが固定
されており、このギア173bが減速ギア173cを介
して感光体ユニット101のギア190と噛み合ってい
る。したがって、感光体ユニット101が回転駆動され
ると、トナー搬送スクリュー173も回転駆動され、受
け部172中のトナーTが図10において右方に搬送さ
れる。搬送されたトナーTは、廃トナーボトル178に
回収される。
172bが開口しており、このトナー出口172bに対
向して、その下方に廃トナーボトル178のトナー回収
口178aが配置されている。受け部172の右端に
は、トナー搬送スクリュー173の軸線方向にスライド
可能なシャッター172cが設けられている。このシャ
ッター172cは、画像形成装置の図示していない外装
カバーを閉めると図10において右方にスライドしてト
ナー出口172bを開き、外装カバーを開けると図10
において左方にスライドしてトナー出口172bを閉じ
るようになっている。なお、廃トナーボトル178は装
置本体のケース80(図1参照)またはフレームに対し
て着脱可能に取り付けられている。
11に示すように、その軸161の両端部分が軸受部材
162,162(図4,図8において一方のみ図示)を
介しカートリッジケース200の側部210,220に
対して回転可能かつ、取付後の感光体140(図8参
照)の中心方向に向けてスライド可能に支持されてい
る。側部210,220には、切欠部212,222が
設けられており、その対向する縁部212a,212
a,222a,222aに、軸受部材162の上下面に
形成されたガイド溝162a,162aがスライド可能
に嵌まり込むことによって、軸受部材162は側部21
0,220に対してスライド可能に取り付けられる。前
記切欠部212,222にはバネ受け部212b,22
2bが形成されており、このバネ受け部と軸受部材16
2との間には、付勢手段としての圧縮コイルバネ163
がそれぞれ介装されている。したがって、図8,図11
に示すように、感光体ユニット101がカートリッジケ
ース200に組み込まれると、バネ163の付勢力によ
って帯電ローラ160が感光体140の表面に当接され
ることとなる。
光体ユニット101の固定軸110には、円板状部材1
20,130よりも外方に突出した突出部112に、ピ
ン113,113が設けられているとともに、カートリ
ッジケース200の側部210,220には前記ピン1
13を受けるピン受け部213,223が設けられてい
る。この実施の形態では、上記ピン113,113と、
ピン受け部213,223とで、固定軸110の軸回り
位置を決める位置決め手段が構成されている。ピン11
3は、軸110に設けた貫通孔に圧入することによって
軸110に固定しても良いし、軸110と一体に構成し
ても良い。なお、軸110の一端(図4において右端)
112aは、その断面形状がD形に形成されている。
101を組み込む際に、軸110を案内するスリット2
14,224が形成されており、このスリットの終端部
にピン受け部213,223が側部210,220と一
体的に形成されている。スリット214,224の幅
は、それぞれ軸110の外径よりもほんの僅かだけ大き
く構成されており、また、スリット214,224の始
端部は傾斜状の幅広に形成されている。
軸110の両突出部112,112をピン113の内側
において、スリット214,224に合わせてその終端
部まで入れてやると、ピン113,113がピン受け部
213,223に当接し、固定軸110の軸回り位置が
位置決めされることとなる。なお、軸110の両突出部
112,112をスリット214,224に入れ込む際
には、ピン113が側部210,220の外側面に当接
または摺接してガイドの役割を果たす。したがって、ピ
ン113,113は、側部210,220とともに感光
体ユニット101の軸線方向の位置決め手段も構成して
いる。
に示すように、クリーナブレード171の先端が感光体
ユニット101の感光体140に圧接される方向Fと略
同方向となっている。このため、感光体ユニット101
を組み込む際に、感光体ユニット101がクリーナブレ
ード171に対して、望ましくない方向から当接すると
いう事態が防止され、クリーナブレード171の、めく
れや傷付きが防止される。なお、この効果は、前記圧接
方向Fに対するスリット214,224の方向が±45
゜程度の範囲内にあれば得られる。
がケース本体Aに入れられた後、側部210,220の
外側に、図4,図5に示すサイドカバー250,260
が取り付けられる。サイドカバー250,260は、適
宜の固定手段、例えば図示しないネジによって側部21
0,220に固定される。
0の端部が貫通される穴251,261が形成されてい
る。サイドカバー250の穴251は、前記D形状の軸
端と適合するようにD形となっている。したがって、感
光体ユニット101の装着方向が適正でない場合には、
軸端と前記D形の穴251とが合致しないこととなり、
これによって、感光体ユニット101の装着ミスが防止
される。
面には、前記ピン受け部213,223との間にピン1
13を挟み込んでピン113すなわち軸110を固定す
る突片252,252,262,262が設けられてい
る。固定構造は、左右で同じであるので、一方の側部2
10についてのみ説明する。側部210にサイドカバー
250が取り付けられると、図13に示すように、ピン
113がピン受け部213と突片252,252とで挟
み込まれ、これによって、ピン113が固定される。な
お、図13に示すように、突片252に対向する突片2
52a,252aをさらに設けて、この突片252aと
突片252との間にピン受け部213とピン113とを
挟み込む構造とすると、より確実にピン113を固定す
ることができる。
は、矩形の穴253,263が開けられている。この穴
253,263には、側部210,220の外方に一体
的に形成されたガイドブロック215,225が貫通さ
れる。なお、サイドカバー250には、トナー搬送手段
の逃がし穴254が形成されている。
着脱可能に装着される。装着された状態は図2に示され
ている。同図に示すように、このローラカバー270
は、露光L1を通過せせるためのスリット状の窓271
と、除電光L2と帯電ローラ160(帯電部)との間を
遮蔽する遮蔽板272とを有している。
ートリッジ100は、図14に示すようにして、画像形
成装置のフレーム82に着脱可能に装着される。
相平行してそれぞれ一対設けられているが、図14にお
いては一方のみ示してある。
れているとともに、着脱操作用のレバー84が設けられ
ている。
リッジ100の軸110の外径およびガイドブロック2
15の後端部215aの厚さ(高さ)hと同じに構成さ
れており、また、その始端部は傾斜状の幅広に形成され
ている。
5)の後端部215aの高さhは軸110の外径と同じ
に形成されているが、前部215bの高さh’は、若干
小さく形成されている。
して回動可能に取り付けられており、摘み部84aと、
軸110の保持部84bと、軸110との当接部84c
とを備えている。
たとき、保持部84bは、ガイド溝83に案内される軸
110(突出部112)の移動経路から退避し、当接部
84cは、前記移動経路の終端部近くに臨む。
を、その軸110の突出部112,112およびガイド
ブロック215,225をガイド溝83に沿わせるよう
にして押し込むと、軸110の突出部112が当接部8
4cに当接してこれを押すことによって、レバー84
は、当接部84cが軸110の突出部112で押される
分だけ図において反時計方向に回動する(この状態は図
示していない)。なお、ガイドブロック215(および
225)の前部215bの高さh’は、ガイド溝83の
幅よりも若干小さく形成されているので、ガイドブロッ
ク215,225をガイド溝83,83に容易に挿入す
ることができる。
回動させると、図に実線で示すように、軸110がガイ
ド溝83の終端部と保持部84bとで挟圧保持されて固
定されるとともに、ガイドブロック215,225がガ
イド溝83,83に嵌まり込んでいることによって、感
光体カートリッジ100の軸110回りの位置決めがな
され、感光体カートリッジ100のフレーム82への装
着が完了する。ガイドブロック215(および225)
の後端部215aの高さhは、ガイド溝83の幅と同じ
に形成されており、ガイド溝83に隙間なく嵌まり込む
ので、位置決めが高精度になされる。なお、レバー84
を実線で示すように回動させると、当接部84cは軸1
10から離間する。
は、レバー84を仮想線で示すように回動させると、当
接部84cが軸110を押し出すように作用するので、
感光体カートリッジ100を容易に取り出すことができ
る。
っ張りバネ86が設けられており、この引っ張りバネ8
6の力の作用線は、レバー84を仮想線で示すように回
動させたときと、実線で示すように回動させたときと
で、レバー84の回動中心である軸85を跨ぐように構
成されている。
うに回動させると、引っ張りバネ86の作用によって、
レバー84は仮想線で示す位置に保持される。一方、実
線で示すように回動させると、レバー84は実線で示す
位置に保持されるとともに、引っ張りバネ86の作用
で、感光体カートリッジ100がフレーム82に確実に
保持される。
ーム82に対して図14および図1において左方から装
着されるが、画像形成装置のフレーム82およびケース
80は、図1におけるB−B線すなわち感光体カートリ
ッジ100と露光ユニット40との間で分離され得るよ
うになっている(例えば露光ユニット40側が左方にス
ライド可能となっている)ので、感光体カートリッジ1
00の着脱を容易に行なうことができる。図14および
図4に示すように、感光体カートリッジ100には、そ
の着脱を容易にするための摘み231,231がケース
本体Aに設けられている。
に示すように、画像形成装置に組み込まれると、駆動用
のギア190に画像形成装置本体の駆動ギア(図示せ
ず)が噛み合うことによって、その感光体140が矢印
方向に回転駆動されることとなる。
面には、その潜像の現像時に現像器10(Y,C,M,
K)の現像ローラ11(Y,C,M,K)が当接され
る。現像器10は、装置のフレーム82に揺動可能に取
り付けられており、現像器10とフレーム82との間に
は、現像ローラ11が感光体140に向かう方向(図1
において反時計方向)に向けて現像器10を付勢してい
るバネ等からなる付勢手段(図示せず)と、図示しない
カム等からなり、前記付勢手段による付勢力に抗して現
像器10を図1において時計方向に揺動させ、現像ロー
ラ11を感光体140から離間させる離間機構とが設け
られている。したがって、離間機構による上記離間動作
が解除されたとき、現像器10が上記付勢手段によって
図1において反時計方向に揺動し、その付勢手段による
付勢力P(図15参照)で現像ローラ11が感光体14
0に向けて付勢されることとなる。
端部には、その軸11aに、円形の規制部材としてのコ
ロ11bが設けられており、このコロ11bが、感光体
ユニット101の一対の円板状部材120,130に対
して感光体140を介して当接するようになっている。
20,130を介し軸110によって受け止められるこ
ととなるが、現像ローラ11の直径DD(図16参照)
は、コロ11bの直径DCよりも多少大きく形成されて
おり、その差分(DD−DC)/2だけ、現像ローラ11
が感光体140に食い込むこととなる。
すように、感光体140における前記一対の円板状部材
120,130により支持されていない中央部分142
に接触して感光体140を撓ませつつ、感光体140の
表面に形成されている潜像を現像することとなり、その
食い込み量(感光体140の撓み量)δ’は、上記コロ
11bが円板状部材120,130に当接することによ
って規制されることとなる。
ーラ11との当接による感光体140の撓み量δ’が、
コロ11bが円板状部材120,130に当接すること
によって規制される構造となっているため、その使用環
境温度が変動した場合に、何の方策も講じられていない
とすると、次のような問題が生ずるおそれがある。
コロ11bが他の部材よりも膨張し過ぎたり、あるいは
温度低下によって上記円板状部材120,130が縮小
し過ぎたりすると、感光体140と現像ローラ11とが
接触しなくなるという事態が生じ得る。
すように、感光体140の直径をDO,線膨張係数を
αO,円板状部材120(130)の直径をDF,線膨張
係数をαF,現像ローラ11の直径をDD,線膨張係数を
αD,コロ11bの直径をDC,線膨張係数をαC,この
画像形成装置の使用可能環境温度の最低値と最大値との
差をT,上記使用可能環境温度の中央値における、現像
ローラ11との当接による感光体140の撓み量をδ,
としたとき、 0.5|DF・αF−DO・αO+DC・αC−DD・αD|T
/2≦δ なる条件を満たすように、感光体140、円板状部材1
20,130、現像ローラ11、およびコロ11bを構
成する。
境温度の範囲内において使用される限り、感光体140
と現像ローラ11とが接触しなくなるという事態が生じ
なくなり、結果として、感光体140上の潜像が確実に
現像されることとなる。
像形成装置によれば、両端部141,141が一対の円
板状部材120,130で支持されていて回転駆動さ
れ、表面に静電潜像が形成される可撓性を有する薄肉円
筒状の感光体140における前記一対の円板状部材12
0,130により支持されていない中央部分142に対
して現像ローラ11が接触し、この現像ローラ11が感
光体140を撓ませつつ、感光体140の表面に形成さ
れている潜像を現像するので、現像ローラ11が硬質の
ものであっても、感光体140と現像ローラ11との安
定した接触状態が得られ、感光体140の表面に形成さ
れている潜像が安定した状態で現像されることとなる。
0の撓み量δ’は、現像ローラ11の両端部に現像ロー
ラ11と同軸状に設けられていて一対の円板状部材12
0,130と当接するコロ11bによって規制されるの
で、感光体140が過度に撓んでしまうことが防止さ
れ、感光体140と現像ローラ11とのより一層安定し
た接触状態が得られることとなる。
0,130、現像ローラ11、およびコロ11bが、上
述した条件を満たすように構成してあるので、前記使用
可能環境温度の範囲内において使用される限り、感光体
140と現像ローラ11とが接触しなくなるという事態
が生じなくなり、結果として、感光体140上の潜像が
確実に現像されることとなる。
によれば、現像ローラ11が硬質のものであっても、感
光体140と現像ローラ11との確実で安定した接触状
態を得ることが可能になり、確実で安定した像の形成が
可能となる。
C,最大値を35゜C(したがって両者の差Tを25
゜) 上記使用可能環境温度の中央値23.5゜Cにおける、
現像ローラ11との当接による感光体140の撓み量δ
を0.2mm ((DD−DC)/2は0.25mmとなるが、感光体1
40両端部の円板状部材120,130への圧入による
初期変形量(DF−DO)/2が0.05mmとなってい
るので、撓み量δは0.25−0.05=0.2mmと
なる)としたとき、少なくとも、次の実施例1〜3を掲
げることができる。
としては電鋳法にて作製したニッケルシームレス管を用
い、円板状部材120,130としてはPPS(ポリフ
ェニレンサルファイド樹脂)を用い、現像ローラ11と
してはアルミニウムを用い、コロ11bとしてはポリア
セタール(POM)を用いる。
×10-5 PPSの線膨張係数(αF)は2.6×10-5 アルミニウムの線膨張係数(αD)は2.3×10-5 ポリアセタールの線膨張係数は(αC)は10×10-5 である。
としては電鋳法にて作製したニッケルシームレス管を用
い、円板状部材120,130、および現像ローラ11
としてはアルミニウムを用い、コロ11bとしてはポリ
アセタールを用いる。
としてはPET(ポリエチレンテレフタレート)を用
い、円板状部材120,130としてはPPSを用い、
現像ローラ11としてはアルミニウムを用い、コロ11
bとしてはポリアセタールを用いる。
0-5である。
ついて説明したが、本発明は上記の実施の形態あるいは
実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲
内において適宜変形実施可能である。
現像ローラが硬質のものであっても、感光体と現像ロー
ラとの確実で安定した接触状態を得ることが可能にな
る。
す概略図。
平面図。
ジケース200本体Aへの組み込み方向を示す部分断面
図。
断面図。
フレーム82に対する着脱構造を示す部分省略側面図。
を示す断面図。
の部分拡大図に相当する図。
Claims (1)
- 【請求項1】 両端部が一対の円板状部材で支持されて
いて回転駆動され、表面に潜像が形成される可撓性を有
する薄肉円筒状の感光体と、 この感光体における前記一対の円板状部材により支持さ
れていない中央部分に接触して感光体を撓ませつつ、感
光体の表面に形成されている潜像を現像する現像ローラ
と、 この現像ローラの両端部に現像ローラと同軸状に設けら
れており、前記一対の円板状部材と当接することによっ
て前記感光体の撓み量を規制する円形の規制部材と、を
備えた画像形成装置であって、 前記感光体の直径をDO,線膨張係数をαO,前記円板状
部材の直径をDF,線膨張係数をαF,前記現像ローラの
直径をDD,線膨張係数をαD,前記規制部材の直径をD
C,線膨張係数をαC,当該画像形成装置の使用可能環境
温度の最低値と最大値との差をT,上記使用可能環境温
度の中央値における、前記現像ローラとの当接による感
光体の撓み量をδ,としたとき、 0.5|DF・αF−DO・αO+DC・αC−DD・αD|T
/2≦δ なる条件を満たすように、上記感光体、円板状部材、現
像ローラ、および規制部材が構成されていることを特徴
とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10033626A JPH11218986A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10033626A JPH11218986A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11218986A true JPH11218986A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12391664
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10033626A Withdrawn JPH11218986A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11218986A (ja) |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP10033626A patent/JPH11218986A/ja not_active Withdrawn
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