JPH07234586A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】現像ロールを像担持体ドラムに回転圧接させな
がら現像を行う接触現像方式の画像形成装置において、
現像ロールによる像担持体ドラムの連れ回りをなくして
常に安定した回転を可能にする。 【構成】感光体ドラム１１の周面には、現像ロール２３
の他にクリーニングブレード６０が圧接されている。現
像ロール２３は、ドラム１１に対し所定の圧接量ｔ′で
圧接しながら回転する弾性ゴムロールであり、その回転
方向はドラム１１の回転方向とは逆方向であってその圧
接部において同方向となり、かつその周速ｖ_G はドラム
１１の周速ｖ_D よりも速い。クリーニングブレード６０
は、ドラム１１に対し所定の食い込み量ｄで圧接された
弾性ゴムシート６１を有し、これがドラム１１に与える
回転制動トルクを、現像ロール２３がドラム１１に与え
る回転トルクよりも大きく設定してある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式を採用し
たプリンタ装置や複写機等の画像形成装置に関し、更に
詳しくは、現像ロールを像担持体ドラムに回転圧接させ
ながら現像を行う接触現像方式の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】図３は、接触現像方式を取り入れた一般
的な画像形成装置（ここでは一例としてプリンタ装置を
示す）の全体図である。この画像形成装置は、装置本体
に着脱自在であって用紙Ｐを積載収納する給紙カセット
１、この積載された用紙Ｐを順次一枚ずつ給送する給紙
ロール２、給送されてきた用紙を一旦待機させた後に所
定タイミングで再搬送する待機ロール対３、搬送されて
きた用紙に画像情報に基づきトナー画像を形成する画像
形成部４（感光体ドラム１１、帯電器１２、光書き込み
ヘッド１３、接触現像装置１４、転写器１５、クリーナ
１６等）、上記トナー画像を用紙上に定着させる定着器
５、定着済みの用紙を装置外へ排出する排紙ロール対
６、排出された用紙を収容する排紙トレイ７等を備えて
いる。

【０００３】上記の接触現像装置１４は、例えば非磁性
一成分トナーを収容するトナー収容槽２１、この中のト
ナーを攪拌する攪拌部材２２、トナーを周面に担持しな
がら感光体ドラム１１の周面まで搬送する導電性弾性ゴ
ムロールからなる現像ロール２３、トナーを現像ロール
２３へ供給する供給ロール２４、現像ロール２３の周面
にトナーの薄層（厚さ１０〜２０μｍ程度）を形成する
ためのブレード２５等から構成されており、トナー薄層
を担持した現像ロール２３を像担持体ドラムとしての感
光体ドラム１１表面に所定圧力で圧接させながら回転さ
せることで、感光体ドラム１１表面に形成された静電潜
像を現像する装置であって、現在広く採用されている。
なお、現像ロール２３は、例えば図４に示すように、芯
金２３ａの回りに導電性接着剤２３ｂにより導電性ゴム
２３ｂを接着した構成等からなり、導電性ゴム２３ｃと
しては例えばウレタンゴムやシリコンゴム等が用いら
れ、その中には導電性を付与するためのカーボン等が分
散されている。

【０００４】ここで、図４に示すように、感光体ドラム
１１への現像ロール２３の圧接量ｔは例えば0.01mm〜0.
2mm 程度であり、現像ロール２３が弾性ゴムロールであ
ることから一定のニップ幅ｗを有している。また、現像
ロール２３の回転方向は感光体ドラム１１の回転方向と
は逆方向であって、その圧接部において同方向となり、
かつ、現像ロール２３の周速ｖ_G は一般に感光体ドラム
１１の周速ｖ_D よりも高速度（例えばｖ_G ／ｖ_D ＝1.1
〜２程度）に設定されている。

【０００５】現像ロール２３と感光体ドラム１１には、
例えば図５に示すようなそれぞれの駆動伝達手段によ
り、装置本体の駆動源（図ではモータピニオンギア３
０）からの駆動力が回転力として伝達される。すなわ
ち、現像ロール２３の端部に直結した現像ギア４０に
は、複数のギア４１〜４８等からなるロール駆動伝達手
段によりモータピニオンギア３０の回転力が伝達され、
一方、感光体ドラム１１の端部に直結したドラムギア５
０には複数のギア５１〜５４及びドラム駆動ギア５５等
からなるドラム駆動伝達手段によりモータピニオンギア
３０の回転力が伝達される。このように、ドラムギア５
０は感光体ドラム１１の回転安定性を得るために、それ
ほど回転精度を要求されない他の駆動伝達系（例えば、
定着、給紙搬送、現像等）とは別個の独立した駆動伝達
系となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図４に示し
たように、感光体ドラム１１の表面には比較的摩擦係数
の高い現像ロール２３が接触して、感光体ドラム１１よ
りも高速度で回転しているため、感光体ドラム１１が現
像ロール２３の回転に伴って連れ回りを起こす場合があ
り、回転安定性が阻害されるという問題があった。

【０００７】このような連れ回りにより回転安定性が阻
害される原理について、図６及び図７を用いて具体的に
説明する。これらの図は、図５に示したドラムギア５０
とこれを直接駆動しているドラム駆動ギア５５との噛み
合い部を示している。

【０００８】感光体ドラム１１が正常に回転している時
は、図６に示すように、ドラム駆動ギア５５の回転前方
歯面５５ａに対し従動側のドラムギア５０の回転後方歯
面５０ａが接触しており、ドラム駆動ギア５５の駆動力
がドラムギア５０へ正常に伝達されている。

【０００９】一方、感光体ドラム１１が現像ロール２３
の摩擦トルクにより連れ回りを起こしている時は、図７
に示すように、ドラム駆動ギア５５の回転後方歯面５５
ｂが、本来は従動側であるはずのドラムギア５０の回転
前方歯面５０ｂにより押され、ドラム駆動ギア５５の駆
動力がドラムギア５０へ伝達されていない。

【００１０】このようにして感光体ドラム１１が連れ回
りを起こすとドラム駆動ギア５５による駆動力の伝達が
不安定になり、その結果、感光体ドラム１１の回転安定
性が失われてしまう。すると、露光時の潜像が乱れて画
像ブレが発生したり、転写時に転写紙との間で転写ズレ
が発生する等、画像への悪影響が生じてしまう。

【００１１】本発明は、上記問題点に鑑み、像担持体ド
ラムの連れ回りをなくして常に安定した回転を可能にす
る画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、回転可能な像担持体ドラムと、装置本体の
駆動源から駆動力を受けて前記像担持体ドラムに回転力
を伝達するドラム駆動伝達手段と、前記像担持体ドラム
表面に形成された静電潜像を現像するため、周面にトナ
ー薄層を担持しつつ前記像担持体ドラムの回転方向とは
逆方向であって、圧接部において同方向かつ前記像担持
体ドラム表面よりも高速度で回転圧接する現像ロールを
有する接触現像装置と、前記装置本体の駆動源から駆動
力を受けて前記現像ロールに回転力を伝達するロール駆
動伝達手段と、前記像担持体ドラム表面に残留するトナ
ーを除去するために前記像担持体ドラム表面に圧接する
クリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
前記現像ロールから前記像担持体ドラムに対して付与す
る回転トルクよりも前記クリーニング手段による前記像
担持体ドラムに対する回転制動トルクを大となるよう
に、前記像担持体ドラムに対して前記現像ロールと前記
クリーニング手段とを配設したことを特徴とする。

【００１３】

【作用】像担持体ドラムに対し現像ロールを上記のよう
な回転方向及び速度で回転圧接させると、その摩擦力に
より、像担持体ドラムにはその回転方向と同方向に「回
転トルク」が働いて、前述のような連れ回り現象が生じ
ようとする。これに対し、像担持体ドラムにクリーニン
グ手段を圧接させると、その摩擦力により、像担持体ド
ラムにはその回転に逆らう「回転制動トルク」が働くこ
とになる。従って、現像ロールによる回転トルクよりも
クリーニング手段による回転制動トルクの方を大きくし
てやれば、上記回転トルクが上記回転制動トルクで打ち
消され、その結果、像担持体ドラムの連れ回りが防止さ
れる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例の要部であ
る感光体ドラム１１、現像ロール２３及びクリーニング
ブレード６０の配置構成を示す図であり、図２は同実施
例における画像形成ユニットの断面図である。

【００１５】本実施例は、図３に示した画像形成装置に
対して適用されたものであり、その画像形成装置として
の基本構成部材は図３の装置と同様である。図２に示す
画像形成ユニットＵは、像担持体ドラムとしての感光体
ドラム１１と、その周囲に配設された帯電器１２、非磁
性一成分現像方式の接触現像装置１４及びクリーナ１６
とを一体化し、画像形成装置本体に対し着脱自在に構成
したものである。

【００１６】図２に明らかなように、感光体ドラム１１
の周面には、接触現像装置１４の現像ロール２３が圧接
されると共に、帯電器１２よりも感光体ドラム１１の回
転方向上流側にクリーナ１６のクリーニングブレード６
０が圧接されている。ここで、現像ロール２３は、図１
に示すように、感光体ドラム１１に対し所定の圧接量
ｔ′で圧接しながら回転する弾性ゴムロールであって、
しかも、現像ロール２３の回転方向は感光体ドラム１１
の回転方向とは逆方向であってその圧接部において同方
向となり、かつ、現像ロール２３の周速ｖ_G は感光体ド
ラム１１の周速ｖ _D よりも高速度に設定されている。ま
た、クリーニング手段としてのクリーニングブレード６
０は、図１に示すように、感光体ドラム１１に対し所定
の食い込み量ｄで圧接された弾性ゴムシート６１と、こ
れを保持する板金ホルダ６２とからなり、感光体ドラム
１１表面に残留するトナーを弾性ゴムシート６１で掻き
落として除去するものである。

【００１７】なお、感光体ドラム１１と現像ロール２３
は、図５に示したドラム駆動伝達手段とロール駆動伝達
手段とによりそれぞれ別々に駆動されている。以上の構
成において、現像ロール２３からは感光体ドラム１１に
対してその回転方向と同方向の回転トルクが付与され、
一方、クリーニングブレード６０からは感光体ドラム１
１に対してその回転に逆らう回転制動トルクが付与され
ることになるが、本実施例では、現像ロール２３による
回転トルクよりもクリーニングブレード６０による回転
制動トルクの方が大きく働くように設定してある。その
具体的な一例を以下に示す。

【００１８】例えば、現像ロール２３を導電性ウレタン
ゴムで構成し、圧接量ｔ′が0.07mmとなるように設定し
た。すると、現像ロール２３から感光体ドラム１１に対
して付与する回転トルクは 1.8kg・f ・cmとなった。

【００１９】これに対し、クリーニングブレード６０の
弾性ゴムシート６１をウレタンゴムシートで構成し、弾
性ゴムシート６１の厚みｅを３mm、感光体ドラム１１に
対する弾性ゴムシート６１の食い込み量ｄを 1.5mm、板
金ホルダ６２の端部から弾性ゴムシート６１の端面まで
の距離（自由端長）ｆを８mm、感光体ドラム１１と弾性
ゴムシート６１とが接触する点における感光体ドラム１
１の接線と弾性ゴムシート６１とのなす角度（接触角
度）θを２５°に、それぞれ設定した。すると、クリー
ニングブレード６０から感光体ドラム１１に対して付与
する回転制動トルクは３kg・f ・cmとなり、現像ロール
２３による回転トルク（ 1.8kg・f ・cm）よりも大きく
なった。

【００２０】従って、本実施例によれば、現像ロール２
３による回転トルクよりもクリーニングブレード６０に
よる回転制動トルクの方を大きく設定したことにより、
感光体ドラム１１の連れ回りの原因となっている上記回
転トルクが上記回転制動トルクで打ち消されることにな
り、その結果、感光体ドラム１１の連れ回りが確実に防
止される。すなわち、図５におけるドラムギア５０とド
ラム駆動ギア５５との噛み合いの関係は常に図６に示す
正常な状態となり、図７に示す連れ回りの状態となるこ
とはない。このように感光体ドラム１１の連れ回り現象
がなくなると、感光体ドラム１１の回転安定性が保たれ
るため、前述のような画像ブレや転写ズレがなくなり、
高画質の画像を形成することができる。

【００２１】なお、クリーニングブレード６０による回
転制動トルクは、現像ロール２３による回転トルクより
も大きけれは大きい程、感光体ドラム１１の連れ回りを
防止する効果は高くなるが、その反面、感光体ドラム１
１表面に傷を作る心配も生じてくるので、これらの兼ね
合いを考慮して、適度な範囲内に設定することが望まし
い。

【００２２】また、以上に述べた現像ロールやクリーニ
ング手段等の構成はほんの一例であって、本発明はこれ
に限定されるものではなく、現像ロールによる回転トル
クよりもクリーニング手段による回転制動トルクの方を
大きく設定できるものであれば、各種構成のものを採用
可能である。

【００２３】更に、以上の実施例では非磁性一成分かつ
接触現像方式を採用した画像形成装置に本発明を適用し
たものであり、このような装置に本発明を適用すること
が最も好ましいと言えるが、本発明は必ずしも非磁性一
成分方式である必要はなく、例えば磁性一成分現像方式
のものにも適用可能である。

【００２４】加えて、本発明は、図３に示したようなプ
リンタ装置のみならず、複写機やファクシミリ装置等そ
の他の画像形成装置にも適用可能である。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、像担持体ドラムに対す
る現像ロールによる回転トルクよりもクリーニング手段
による回転制動トルクの方を大きくしたことにより、像
担持体ドラムの連れ回りを確実に防止して、高い回転安
定性を保つことができ、よって、画像ブレや転写ズレの
ない高画質の画像形成を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部である感光体ドラム１
１、現像ロール２３及びクリーニングブレード６０の配
置構成を示す図である。

【図２】上記一実施例における画像形成ユニットＵの断
面図である。

【図３】接触現像方式を取り入れた一般的な画像形成装
置の全体図である。

【図４】現像ロール２３と感光体ドラム１１の配置構成
を示す図である。

【図５】現像ロール２３と感光体ドラム１１の駆動伝達
手段の概略図である。

【図６】感光体ドラム１１が正常に回転している時のド
ラムギア５０とドラム駆動ギア５５との噛み合い状態を
示す図である。

【図７】感光体ドラム１１が連れ回りを起こしている時
のドラムギア５０とドラム駆動ギア５５との噛み合い状
態を示す図である。

【符号の説明】

１１ 感光体ドラム １４ 接触現像装置 １６ クリーナ ２３ 現像ロール ４０ 現像ギア ５０ ドラムギア ５５ ドラム駆動ギア ６０ クリーニングブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/10 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３１８

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転可能な像担持体ドラムと、 装置本体の駆動源から駆動力を受けて前記像担持体ドラ
   ムに回転力を伝達するドラム駆動伝達手段と、 前記像担持体ドラム表面に形成された静電潜像を現像す
   るため、周面にトナー薄層を担持しつつ前記像担持体ド
   ラムの回転方向とは逆方向であって、圧接部において同
   方向かつ前記像担持体ドラム表面よりも高速度で回転圧
   接する現像ロールを有する接触現像装置と、 前記装置本体の駆動源から駆動力を受けて前記現像ロー
   ルに回転力を伝達するロール駆動伝達手段と、 前記像担持体ドラム表面に残留するトナーを除去するた
   めに前記像担持体ドラム表面に圧接するクリーニング手
   段と、を備えた画像形成装置において、前記現像ロール
   から前記像担持体ドラムに対して付与する回転トルクよ
   りも前記クリーニング手段による前記像担持体ドラムに
   対する回転制動トルクを大となるように、前記像担持体
   ドラムに対して前記現像ロールと前記クリーニング手段
   とを配設したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記クリーニング手段はクリーニングブ
   レードである請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記トナーは非磁性一成分トナーである
   請求項１又は２記載の画像形成装置。