JPH03174176A - 画像形成装置の圧接円筒部材対 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像形成装置に使用され、互いに圧接して回
転する円筒部材対に関する。

従来技艦 電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリ等の静電写真
プロセスを利用した画像形成装置には、互いに圧接して
回転するいくっがのローラ対が設けられている。

第５図は静電写真プロセスによる画像形成装置の感光体
ドラムと現像装置との一例を示す図であって、現像装置
１は、トナー補給カートリッジ２より補給されるトナー
３を貯溜するハウジング４と、ハウジング４内に貯溜さ
れたトナー３を撹拌するアジテータ５、現像ローラ６、
現像ローラ６にトナーを供給するトナー供給ローラ７、
現像ローラ６に付着して搬送されるトナーの層厚を規制
するトナー層厚規制ローラ８が設けられている。

アジテータ５は回転軸５ａに固定されている。現像ロー
ラ６は軸６ａの回りに回転する非磁性ステンレスの芯金
６ｂの外周に弾性ゴム層６ｃを積層して戒り、現像ロー
ラ６に圧接し、軸７ａの回りに矢印の方向に回転するト
ナー供給ローラフにより、トナーが現像ローラ６の外周
に供給され、現像ローラ６の回転に伴なわれて軸９ａの
回りに矢印の方向に回転する感光体ドラム９との圧接位
置に向って搬送される。その途中でトナー層は現像ロー
ラ６に圧接して回転するトナー層厚規制ローラ８により
層厚を規制され、均一な薄層となって感光体ドラム９と
の圧接位置に搬送され現像される。

このように、現像ローラ６にはトナー供給ローラ７、ト
ナー層規制ローラ８．感光体ドラム９が圧接して回転す
る。これらの互いに圧接するローラ対は軸方向に均一な
圧接力で接触して回転することが必要であり、そのため
、ローラ対の少くとも一方は弾性表層とし、いずれかの
ローラの両端軸受部をスプリングにより他方のローラの
端部に押圧する方向に付勢している。

例えば、上記の現像ローラ６とトナー層厚規制ローラ８
とより戊るローラ対について云えば、現像ローラ６はゴ
ム表層６ｃを有し、トナー層厚規制ローラ８の軸８ａの
両端を軸支する軸受１０はスプリング１０ａにより現像
ローラ６に向う方向（矢印Ｂの方向）に付勢されて、現
像ローラ６とトナー層厚規制ローラ８とは、軸方向に−
様な圧接力で圧接して回転している。又、現像装置１全
体はスプリングエ３により感光体ドラム９に向う方向（
矢印Ａの方向）に付勢され、ゴム表層を有する現像ロー
ラ６は感光体ドラム９とも軸方向に−様な岸接力で互い
に圧接している。

平行な１対のローラを互いに圧接させる手段は、上記の
如く一方のローラの軸の両端を圧縮スプリングで他方の
ローラの端部に押圧する方法の他、例えば実開昭６３−
１４８９４９号公報に示されているように、両ローラの
軸端を軸支する軸受同志を引張りスプリングで互いに引
合うようにする方法もある。

いずれにしても、両方のローラは回転するので、これら
を互いに圧接させるのにスプリングを使用する場合は、
スプリングの力は両端軸受部に掛ける外ない。この場合
、一方のローラの表層が弾性層であれば軸方向全長に亘
って概ね均一な圧接力が得られるが、両端の加圧点が支
点となり、反力が接触部全長に亘って均一に掛るため、
両端支持の等分布荷重の梁のモデルに近い形となり誇張
して示せば第６図の如く、両端で引合い、中央部で中心
線が離れるような湾曲した形状にたわみ、ローラの剛性
が低い場合は中央部が互いに逃げて圧接力が低下するお
それがある。第６図中鍔号１４は弾性層を有するローう
である。

が　　とようとする課題 本考案は、従来の互いに圧接して回転する画像形成装置
のローラ対の上記の欠点にかんがみ、特に補強しなくて
も湾曲することなく、全長に亘って均一な圧接力が得ら
れるローラ対を提供することを課題とする。

迦４Ｌ醇迭１し４也１真１匪 上記の課題を解決させるため、こ）に２つの発明を提案
する。

第１の発明によるローラ対（円筒部材対）は、軸方向全
長に亘って均一な圧接力で互いに圧接して回転し、互い
に平行な軸を有する一対の円筒部材において、一方の円
筒部材の内部には磁界発生手段を、他方の円筒部材の内
部には上記磁界発生手段の磁界により吸引される部材を
夫々全長に亘って有し、上記一対の円筒部材のうち少く
とも一方が弾性体表層を有することを特徴とする。

第２の発明によるローラ対は、上記第１発明の構成申の
、一対の円筒部材のうちの少くとも一方が弾性体表層を
有することに代えて、少くとも一方のａ−ラが軸方向に
適度の可撓性を有することを特徴とする。

作　　　用 本発明のローラ対は、以上の如く構成されているので、
１対の円筒部材は夫々の内部に全長に亘って設けられた
磁界発生手段とそれにより吸引される部材とが互いに引
合うため、全長に亘って均一な押圧力で接触し、両端の
軸支点に掛る集中荷重は無視することができるので、特
に補強しなくても両目筒部材は湾曲することなく、第１
発明においては少くとも一方のローラに設けられた弾性
体表層により、又第２発明においては少くとも一方のロ
ーラが軸方向に適度の可撓性を有することにより、一対
のローラは全長に亘って密着し、押圧力の均一性が損な
われることがなく、全面に亘って良好な画像形成が遠戚
される。

失五札 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第１図は、本第１発明を適用した画像形成装置の互いに
圧接する一対のローラの実施例を示す図である。

ローラ２０とローラ３０とは互いに平行な軸を有し、全
長に亘って圧接し、回転可能となっている。

ローラ２０は鉄等の磁性を有する材料で作られた円筒状
芯材２Ｌの外周面に柔軟なゴム等で作られた弾性層２２
が形成されて構成されている。

一方、ローラ３０はアルミニウム等の非磁性材料製の円
筒３１の内部に装置に対して非回転に設けられた樹脂等
で作られた磁石ガイド３３に永久磁石（フェライト）３
２が保持されて形成されている。永久磁石３２は一方の
磁極がローラ２０に対向するようトこ設けられ、その磁
極から出た磁力線は非磁性円筒３１を突き抜けてローラ
２０の磁性円筒２１を通り磁石の反対側の磁極に戻る。

その結果、ａ性円筒２１はローラ３０の非磁性円筒３１
を挾んで永久磁石３２の磁極に吸引され、ローラ２０と
ローラ３０とは全長に亘って均一な吸引力で引合い、ロ
ーラ２０表面の柔軟な弾性層２２により全長に亘り均一
な圧接力で圧接される。

この目的にための、永久磁石３２はフェライト分散ＥＰ
ＤＭゴム等のゴムマグネットのような剛性の低いものが
適当である。

この構成によれば、ローラ２０と３０とは全長に亘って
均一な吸引力で引合うため全長に亘って湾曲することな
く、かつ一方のローラの表面の柔軟な弾性層により均一
な押圧力が得られ、両端のみに集中荷重が掛らないので
、磁性円筒２１及び非磁性円筒３１は薄肉であっても長
手方向に湾曲することはない。

第２図は、本考案を第５図で説明した感光体ドラム９と
現像装置１の諸ローラに適用した実施例を示す図である
。

感光体ドラム９はアルミニウムの芯金９ｂの外面に感光
層を形成して構成されており、装置本体機枠に固定され
た軸９ａに軸支されている。現像装置１内の現像ローラ
６は非磁性ステンレスの芯金６ｂの外周面に弾性ゴム層
６ｃを形成して構成され現像装置機枠に固定された軸６
ａの回りに回転する。現像ローラ６と感光体ドラム９と
を圧接させる手段として、この実施例では、現像ローラ
６の内部に永久磁石１１ａを、感光体ドラム９内に永久
磁石１２を夫々逆極性のａ極が対向するようにローラの
全長に亘り機枠に対して固定して設けられている。又、
現像装置１は矢印Ａ方向に移動可能に設けられている。

その結果、現像ローラ６内の永久磁石１１ａと感光体ド
ラム９内の永久磁石１２とは引合い、現像ローラ６と感
光体ドラム９とは全長に亘って均一な吸引力で引合い、
現像ローラ６の表面の弾性ゴム層６ｃにより全長に亘り
均一を圧接力で接触して回転可能となる。現像ローラ６
とトナー層厚規制ローラ８とを圧接させる手段としては
、現像ローラ６内に永久磁石１１ｂを全長に亘って設け
。

トナー層厚規制ローラ８を防錆処理の鉄で作っである。

その結果、トナー層厚規制ローラ８は現像ローラ６に全
長に亘り均一な吸引力で引合い、現像ローラ６のゴム層
６ｃにより均一な圧接力で密接する。

現像ローラ６とトナー供給ローラ７との圧接も同様の方
法で行なうことができる。

その他、現像後、現像ローラに付着するトナーを剥離す
る剥離ローラを現像ローラに圧接して設ける場合も同様
の方法で圧接させることができる。

第３図は、第２発明を適用した画像形成装置の互いに圧
接する一対のローラの実施例を信す図である。この実施
例では、第１図に示した第１発明の実施例と異り、ロー
ラ２０の表層には柔軟なゴム層が設けられておらず、ロ
ーラ２０，３０のいずれか一方又は両方は軸方向に手適
度の可撓性を有する。その他の構成は、第１図の実施例
と同様である。

ローラ２０，３０の可撓性、裏返して云えば剛性は次の
要件を満すことが必要である。

（イ）図示しない耗動装置により、一方のローラの一端
に接続されているプーリ、ギヤ等を介してローラを能動
する時、ローラ間の摩擦力により、ローラに捩り力が発
生するが、各ローラはこの捩り力に耐えるだけの剛性が
必要である。

（ロ）両日−ラの剛性が共に充分高いと、ローラの生産
工程で決まる円筒度に応じて両ローラ間には部分的に微
小なギャップが生ずる。この微小ギャップ塩めるように
、少くとも一方のローラが押圧力により撓む程度の弱い
剛性、換言すれば可撓性を有することが必要である。

以上の要件を満すことにより、ローラ２ｏと３０とは全
長に亘って均一な吸引力で吸引され湾曲することなく、
かつ微小なギャップが埋められて均一な押圧力で隙間な
く密着する。又、駈動時にローラ間の摩擦により生ずる
捩り力によってローラが捩れることもない。

第４図は、第２発明を第５図で説明した感光体ドラム９
と現像袋層１の諸ローラに適用した実施例を示す図であ
る。第２図で説明した第１発明の実施例と異る所は、現
像ローラ６をアルミニウムの軸方向に適度の可撓性を有
する薄肉シリンダとし、その外周には弾性ゴム層は設け
られていない点のみである。

上記の構成により、現像ローラ６内の永久磁石１１ａと
感光体ドラム９内の永久磁石１２とは互いに引合い現像
ローラ６と感光体ドラム９とし全長に亘って均一な吸引
力で引合い、現像ローラ６の可撓性により全長に亘り隙
間なく密着して回転可能となる。

一例として、感光体ドラム９を外径６０ＩＩＩｎ厚さ１
．５ｍｍのアルミニウム芯金９ｂに感光層を設けて、形
成し、その中に設ける磁性体をすずめつきピアノ線を外
径約６０Ｉｍのコイルバネ状としたものを一度延ばして
感光体芯金９ｂの内部に挿入して配置した。現像ローラ
６は外径２０ＩＩＩ１１のアルミニウム薄肉シリンダと
し、磁界発生手段（ｌｌａ）として軸方向長さｌａｎ当
り１０〜２０ｇｆの磁気的吸引力が得られるゴムマグネ
ットとし、上記の条件で現像ローラ６の厚さを０．１ｍ
ｎ＋、　０．３ｍｍ、０．５ｎｏ、１ｍと変えて実験を
行なったところ、０．３ｒｒｒｎと０．５ｍｍの時に良
好な剛性を得ることができた。

なお、現像ローラの材質はアルミニウムに限定されるも
のではなく、例えばステンレスやプラスチックの如き非
磁性材料を使用することができる。

又、材質により弾性系数が異るので、これに応じて断面
係数を選定することが必要である。

なお１本発明が適用されるローラ対としては、感光体ド
ラムと現像ローラのみならず、他のローラ対間にも適用
可能であることは、第２図に示す実施例と同様である。

効　　　果 以上の如く、本発明によれば、画像形成装置の互いに圧
接するローラ対をその長さが長くても均一な押圧力で、
湾曲することなく密着させて圧接させることができるの
で、均一な画像が得られ、又、ローラの湾曲を防止する
ために剛性を大きくする必要もなく、コストの増大を防
止する上にも効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画像形成装置に使用され、軸方向全長に亘って均
   一な圧接力で互いに圧接して回転し、互いに平行な軸を
   有する一対の円筒部材において、一方の円筒部材の内部
   には磁界発生手段を、他方の円筒部材の内部には上記磁
   界発生手段の磁界により吸引される部材を夫々全長に亘
   って有し、上記一対の円筒部材のうち少くとも一方が弾
   性体表層を有することを特徴とする円筒部材対。
2. （２）画像形成装置に使用され、軸方向全長に亘って均
   一な圧接力で互いに圧接して回転し、互いに平行な軸を
   有する一対の円筒部材において、一方の円筒部材の内部
   には磁界発生手段を、他方の円筒部材の内部には上記磁
   界発生手段の磁界により吸引される部材を夫々全長に亘
   って有し、上記一対の円筒部材のうち少くとも一方が軸
   方向に適度の可撓性を有することを特徴とする円筒部材
   対。