JPH0943992A

JPH0943992A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0943992A
Application number: JP7197187A
Authority: JP
Inventors: Iwao Matsumae; 巌松前; Yoshiaki Tanaka; 善朗田中; Shigekazu Enoki; 繁和榎木; Hiroshi Hosokawa; 浩細川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【課題】可撓性を持たせた現像ローラを用いてドラム
状の感光体を使用可能にした現像方式において、現像ロ
ーラの駆動系を自由度高く簡単な機構で構成できるよう
にすることである。【解決手段】感光体３２に対する現像ローラ４９の線
速比を２倍以下程度に低下させても支障ないように現像
ローラ４９やトナー規制手段を備えた構成の下に、感光
体３２の軸上に設けた感光体ギヤ６１と現像ローラ４９
の軸上に設けた現像ギヤ６２とを噛合させて現像ローラ
４９を回転駆動させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体上の静電潜
像を１成分磁性トナーを用いて現像するレーザプリン
タ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを用いて画像を形成す
る画像形成装置において、各プロセスの方式には種々の
方式がある。現像方式に着目した場合、その一つの方式
として、図６に示すような１成分磁性トナー現像方式が
ある。まず、現像装置１内に回転自在に配設された現像
ローラ２は芯金３の外周部にＮ，Ｓ極が交互に形成され
た磁界発生層４を有する剛性のローラである。トナーホ
ッパ５内の１成分磁性トナー６は補給ローラ７を介して
この現像ローラ２の表面に磁界発生層４の磁力によって
補給され、穂を形成する状態で保持される。現像ローラ
２の補給ローラ７より下流側には、弾性かつ磁性を有す
る薄板形状の金属による現像ブレード８の先端エッジ８
ａが接しており、現像ローラ２の磁界発生層４によって
保持されて搬送されるトナーはこの現像ブレード８の先
端エッジ８ａによって穂切りされ、均一なトナー層厚に
薄層化されて感光体９側に搬送される。これにより、感
光体９上の静電潜像の現像に供される。この時、現像に
は所定の接触ニップを形成する必要があるため、図６に
示す現像方式では、剛性の現像ローラ２に対して感光体
９の基材をベルト状に形成し、この感光体９に現像ロー
ラ２を押圧接触させることで接触ニップを確保してい
る。よって、感光体９は、例えば、３本のローラ１０〜
１２により保持されて回転駆動されるように構成されて
いる。なお、現像ローラ２には現像バイアス電源１３に
よって適宜現像バイアスが印加されている。

【０００３】ところが、図６に示した現像方式の場合、
ベルト状の感光体９を用いる必要があり、その駆動機構
やベルト片寄り防止機構などを必要とし、コスト高でレ
イアウト的にも装置が大掛かりとなってしまう欠点があ
る。

【０００４】また、現実の現像ローラ２の磁界発生層４
は磁極ピッチが１．３mm、磁束密度２５ｍＴ（２５０ガ
ウス）であり、磁極ピッチが比較的大きくて磁力（表面
磁束密度）も比較的大きいので、基本的には、この磁界
発生層４の表面上に十分な量のトナーを保持できる。と
ころが、感光体９に対する現像ローラ２の線速が遅い
と、大きな磁極ピッチに対応したトナー層のピッチを線
速比で割ったピッチでトナーが感光体９に転移され縞模
様となって画像上に現れてしまう。このようなことか
ら、黒ベタ画像やハーフトーン画像を均一に出すために
は感光体９の線速に対する現像ローラ２の線速を３〜４
倍に高速化し、磁極ピッチが目立たないようにしてい
る。例えば、現像ローラ２の線速を感光体９の線速の４
倍とすれば、磁界発生層４の磁極の実効ピッチが０．３
２５mmとなり、縞模様が目立たなくなる。

【０００５】しかし、現像ローラ２を高速回転させて現
像するため、縦横細線の交差部近傍での縦線が細ってし
まうとか、ベタ画像の後端エッジが極端に強調されてし
まう、といったトナー寄りにより画像上への悪影響が生
じ、画像品質が損なわれてしまう。同時に、現像ローラ
２を高速回転させるため、モータ側の負担も大きくなっ
てしまう。

【０００６】さらに、現像ローラ２を高速回転させるた
め、感光体９を回転させるための駆動ローラ１０用と現
像ローラ２用とのギヤトレーンの設計の自由度が少なく
なっている。即ち、感光体９の駆動ローラ１０用のギヤ
と現像ローラ２用のギヤとを直結させようとすると、両
者を比較的近い位置に配置させる必要があり、かつ、ロ
ーラ１０，２が同一直径であるとしても駆動ローラ１０
側のギヤ径を現像ローラ２側のギヤ径の３〜４倍にする
必要があり、機内のレイアウトに制約を生ずる。即ち、
現像ローラ２用のギヤのピッチ円直径を小さくするか
（もっとも、あまり小さくすると一方のギヤの歯先が相
手ギヤの歯元に当る「歯の干渉」を生じ、回転できなく
なる）、現像ローラ２自身の直径を非常に大きくしなけ
ればならない。従って、現状では、このような煩雑さを
避けるために、図６に示すように、駆動ローラ１０用の
ギヤ１４には駆動ギヤ１５を噛合させ、現像ローラ２用
のギヤ１６には別の駆動ギヤ１７を噛合させることによ
り、感光体９と現像ローラ２とを別駆動としている。こ
の結果、ユーザやサービスマンが感光体９や現像ユニッ
トをメンテナンス用に交換可能にするためには、本体側
と感光体側、本体側と現像ユニット側での２箇所でギヤ
１４，１５、１６，１７の連結を解除・再連結可能に構
成しなければならず、機構が複雑になるだけでなく、ユ
ーザやサービスマンの操作性も大幅な制約を受けること
になってしまう。

【０００７】一方、特開平３−２５９２７８号公報や特
開平４−２１８８１号公報や特開平４−１８１９７０号
公報によれば、内層に弾性層（例えば、ゴム換算硬度７
０°以下）を有し、表層に磁界発生層を有する可撓性の
現像ローラを用いる現像方式が記載されている。特に、
特開平４−２１８８１号公報によれば、最小磁化反転ピ
ッチ（磁極ピッチ）を１００μｍ以下に微細化するこ
と、及び、弾性及び磁性を有して現像ローラ表面に圧接
する現像ブレードを設けてトナー層を均一化することも
記載されている。さらに、特開平４−１８１９７０号公
報によれば、磁極ピッチを１００μｍ以下に微細化する
ことが記載されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】これらの公報に記載さ
れているように弾性及び磁性を有する現像ローラを用い
ることにより、感光体としてドラム状の感光体を用いる
ことができ、ベルト状の感光体を用いた場合の欠点を解
消できる。また、現像ローラ表層の磁界発生層の磁極ピ
ッチを微細化することにより、基本的には、感光体に対
する現像ローラの線速比を低下させても磁極ピッチが目
立たないことになる。

【０００９】しかしながら、これらの公報に記載されて
いる磁界発生層の磁極ピッチの微細化によるトナー薄層
の安定化によると、トナー薄層の多層化は考慮されてお
らず、現実には現像ローラ表面におけるトナーの保持・
搬送量が少なめであり、現像ローラの回転速度を低下さ
せるのに適していない。仮に、これらの公報方式でより
一層の多層化を狙ったとしても、そのトナー層厚を規制
する軟磁性を有する現像ブレードが、図６に示した場合
の現像ブレード８と同様に、現像ローラ表層の磁界発生
層に磁気的に吸引される動作を磁極ピッチで繰り返して
振動するため、磁極ピッチが微細であってもトナー層厚
にムラを生じてしまう。この結果、現像ローラによって
搬送されるトナー層厚の均一性を確保できず、トナー層
厚のムラが画像上に現れてしまうので、この点からも現
像ローラの回転速度を低下させるのに適さない。

【００１０】このようなことから、可撓性を持たせた現
像ローラを用いてドラム状の感光体の使用を可能にした
方式にあっても、結局、感光体に対する現像ローラの回
転速度を速くする必要があり、これらの感光体や現像ロ
ーラの駆動方式も、図６により説明したような別駆動方
式を採らざるを得ず、機構が複雑になってしまう等の問
題が依然として存在する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の画像形成
装置は、静電潜像が形成されるドラム状の感光体と、こ
の感光体表面に押圧接触して１成分磁性トナーにより前
記静電潜像を現像する現像ローラと、この現像ローラと
前記感光体との接触部より回転方向上流側位置で前記現
像ローラ表面に弾性的に接触してトナー層厚を規制する
トナー規制手段とを備え、現像ローラがゴム換算硬度が
７０°以下の弾性体層と、この弾性体層の表層に形成さ
れて１成分磁性トナーを保持する磁極ピッチが微細な磁
界発生層とを有し、トナー規制手段が弾性及び非磁性特
性を有する薄板材により形成されている。これにより、
トナー規制手段が現像ローラ表層の磁界発生層の磁極ピ
ッチに応じて振動するようなことなく均一層厚のトナー
層を形成し、このトナー層厚の均一化はトナー層の多層
化を図っても維持され、よって、現像ローラの線速を低
下させても支障がなく、トナー寄りの問題が解消され
る。このような構成の下に、感光体の軸上に設けた感光
体ギヤと現像ローラの軸上に設けた現像ギヤとを噛合さ
せることにより、機構の複雑さ・レイアウト上の制約な
どを伴うことなく、現像ローラの回転駆動系が簡単に構
成される。

【００１２】請求項２記載の画像形成装置は、請求項１
記載の画像形成装置の構成において、感光体ギヤ・現像
ギヤ間のモジュールを１．０以下としており、感光体に
対する現像ローラの線速比を１倍近くまで低速化させた
場合であっても、最小歯数が１８未満となることはな
い。

【００１３】請求項３記載の画像形成装置は、請求項１
記載の画像形成装置の構成において、感光体に対する現
像ローラの直径比を２／３以下としており、現像ローラ
の直径が大きくなることに伴う現像装置の大型化が防止
される。

【００１４】請求項４記載の画像形成装置は、請求項１
記載の画像形成装置の構成において、現像ギヤの歯数を
現像ローラ表層の磁界発生層の磁極数に対して公約数を
持たない値としており、両者の最小公倍数が（歯数）×
（磁極数）となるので、現像ギヤのバックラッシにより
生ずる微細な回転ムラに起因するピッチ濃度変動と、磁
極ピッチにより生ずる濃度変動とが重なり合って強調さ
れる、といった画像上での不都合がなくなる。

【００１５】請求項５記載の画像形成装置は、請求項１
記載の画像形成装置の構成に加えて、現像ローラとトナ
ー規制手段との当接部の回転方向上流側に配置されて回
転により現像ローラに１成分磁性トナーを補給する供給
部材と、現像ローラの軸上に設けられてこの供給部材を
回転駆動させる供給部材駆動ギヤとを備えた上に、この
供給部材駆動ギヤの歯数を現像ローラ表層の磁界発生層
の磁極数に対して公約数を持たない値としており、両者
の最小公倍数が（歯数）×（磁極数）となるので、供給
部材駆動ギヤのバックラッシにより生ずる微細な回転ム
ラに起因するピッチ濃度変動と、磁極ピッチにより生ず
る濃度変動とが重なり合って強調される、といった画像
上での不都合がなくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図５に基づいて説明する。本発明の画像形成装置は、
実施の一形態として、例えば、図２に概要を示すような
電子写真記録装置３１に適用されている。

【００１７】この電子写真記録装置３１はドラム状の感
光体３２を中心に構成されており、感光体３２の周囲に
は電子写真プロセスに従い、帯電手段３３、光書き込み
手段３４、現像手段３５、転写手段３６及びクリーニン
グ手段３７が順に配設されている。また、給紙カセット
３８と排紙トレイ３９との間には、前記感光体３２に対
する転写位置を通る搬送路が形成されており、この搬送
路に沿って給紙ローラ４０、レジスト手段４１、定着手
段４２及び排紙ローラ４３が順に配設されている。ここ
に、前記感光体３２としては３０mm程度の小径のものが
用いられ、電子写真記録装置３１全体が小型化されてい
る。

【００１８】これにより、給紙カセット３８から給紙ロ
ーラ４０によって給紙された転写紙（図示せず）は、レ
ジスト手段４１によって同期をとられて感光体３２の転
写位置に向けて搬送される。一方、感光体３２は時計方
向に回転駆動されながら、帯電手段３３によって表面が
一様帯電され、光書き込み手段３４からレーザ光が照射
されることで、表面に静電潜像が形成される。この静電
潜像は現像手段３５を通過する際にトナーにより現像さ
れて可視像化される。可視像化されたトナー像は転写位
置に向けてレジスト手段４１により搬送された転写紙上
に転写手段３６による転写作用を受けて転写される。転
写済みの転写紙は定着手段４２で定着作用を受けた後、
排紙ローラ４３によって排紙トレイ３９上に排紙され
る。

【００１９】このような電子写真記録装置３１におい
て、本発明の要部をなす現像手段３５の構成について図
３により説明する。この現像手段３５は１成分磁性トナ
ー（図示せず）を用いて感光体３２上の静電潜像を現像
するものであり、開口４６を通してトナーホッパ（図示
せず）に連通される現像容器４７内には、前記感光体３
２に接近させた開口部４８に位置させて現像ローラ４９
が設けられている。この現像ローラ４９は金属芯金５０
の外周面を覆う肉厚の厚い弾性体層５１と、この弾性体
層５１の表層を覆う肉厚の薄い磁界発生層５２とにより
形成されて可撓性を持たせたローラであり、剛性を有す
る感光体３２表面に押圧接触して現像ニップ部なる接触
部５３を形成している。この接触部５３は、例えば、感
光体３２に対して斜め下方位置に設定されている。この
現像ローラ４９は両側の側板により回転自在に軸支さ
れ、後述する駆動伝達系により反時計方向に回転駆動さ
れるように構成されている。前記弾性体層５１はゴム換
算硬度（ＪＩＳＡ硬度）が７０°以下の弾性を有する
材料により形成されている。また、磁界発生層５２は微
細な磁極ピッチ（好ましくは、０．３〜０．６５mm）で
軸線に沿わせたストライプ状のＮ，Ｓ極なる磁極が多数
平行に着磁形成されている。図４はこのようなストライ
プ状のＮ，Ｓ極なる磁極５２ａが軸線に沿わせて多数平
行に形成されている様子を概略的に示し、両端領域５２
ｂを除いた領域が磁界発生層５２として機能する。

【００２０】なお、前記現像ローラ４９には金属芯金５
０を通して所定の現像バイアス（感光体３２の帯電電位
と露光電位とのほぼ中間の値）が印加されている。

【００２１】また、前記接触部５３より回転方向上流側
位置で前記現像ローラ４９の表面に当接させた現像ブレ
ード５４が設けられている。この現像ブレード５４は前
記現像ローラ４９表面のトナー層厚を規制するトナー規
制手段となるもので、弾性及び非磁性特性を有する金属
製や樹脂製の薄板材、好ましくは、金属薄板ばね材によ
り形成されている。具体的には、厚さ０．１〜０．１５
mmのＳＵＳ３０１又は３０４−ＣＳＰ等の金属薄板材に
より形成されている。この現像ブレード５４は、その下
端側が前記現像ローラ４９表面にカウンタ方向（回転方
向に対して逆方向から食い込む方向を意味する）から弾
性的に当接するようにして、前記開口部４８の上部側に
て前記現像容器４７の一部に斜め下向きに支持されてい
る。より詳細には、現像ブレード５４の下端側には例え
ば２mm程度の折曲部５５が略９０°に外向きに折り曲げ
形成され、折曲部５５の外周面が前記現像ローラ４９と
の当接部５６を形成するように設定されている。

【００２２】前記折曲部５５の曲率半径は０．３mm以上
（好ましくは、０．３〜０．５mm程度）とされている。
また、折曲部５５の折曲角度は特に問わないが、９０°
程度又はそれ以下の鋭角であることが望ましい。何れに
しても、磁性を持たせた金属薄板材の場合には曲げ加工
しにくいが、現像ブレード５４を構成する磁性を持たな
い金属薄板材の場合、曲げ加工により折曲部５５を形成
するのは容易である。

【００２３】さらに、前記現像容器４７内において、前
記現像ローラ４９と前記現像ブレード５４との当接部５
６の回転方向上流側直前位置、具体的には、前記現像ロ
ーラ４９のほぼ真下位置には、供給部材となるトナー補
給板５７が設けられている。このトナー補給板５７と前
記開口４６との間にはアジテータ５８が設けられてい
る。これらのトナー補給板５７及びアジテータ５８は現
像ローラ４９の長手方向の全域に渡る長さを有して、現
像容器４７の両側の側板に回転自在に軸支されている。
前記トナー補給板５７は板金等で成型したものでも樹脂
等で成型したものでもよいが、ここでは、例えば板金等
による成型品が用いられている。このトナー補給板５７
は図１に示すように有効撹拌部５７ａを形成する板材部
分に適宜開口５７ｂを形成してなり、有効撹拌部５７ａ
の長さが、有効画像域の長さより長くされている。さら
に、前記トナー補給板５７は後述する回転駆動系によっ
て現像ローラ４９と逆方向に回転駆動されるが、この際
に、有効撹拌部５７ａの回転外周が前記現像ローラ４９
の外周に接することがないようにして、トナー補給板５
７が現像ローラ４９に接近配設されている。具体的に
は、有効撹拌部５７ａの回転外周と前記現像ローラ４９
の外周との間の隙間ｄが２mm以下となるように設定され
ている。また、現像ローラ４９の回転外周速度をＶｄ、
トナー補給板５７の有効撹拌部５７ａの回転外周速度を
Ｖｓとしたとき、Ｖｄ≦Ｖｓとなるように両者の速度関
係が設定されている。

【００２４】このような基本構成において、１成分磁性
トナーはトナーホッパから開口４６を介してアジテータ
５８側に補給される。アジテータ５８側に補給された１
成分磁性トナーは回転駆動されているアジテータ５８、
補給板５７によって順に現像ローラ４９側に撹拌搬送さ
れ、この現像ローラ４９上に付着する。この付着力は現
像ローラ４９表層の磁界発生層５２の磁性によるもので
あるが、現像ローラ４９が時計方向に回転するとこの現
像ローラ４９表面に対して所定の圧力で弾性的に押圧接
触している現像ブレード５４との当接部５６を通過する
際に適正な層厚のトナー層に規制される。現像ローラ４
９の表層に形成されたトナー層は現像ローラ４９の回転
に伴い感光体３２との接触部５３に搬送され、光書き込
み手段３４によって形成された感光体３２上の静電潜像
を現像する。

【００２５】この時、転写紙上の画像濃度をマクベス濃
度計で１．４以上出すのに必要なトナー現像量は、例え
ば、ここで用いた１成分磁性トナーの場合で０．８mg／
cm²以上となる。このように感光体３２上で必要とする
トナー量に対して、本実施の形態に示すような弾性及び
非磁性特性を有する現像ブレード５４の折曲部５５によ
りトナー層厚を規制したところ、現像ローラ４９表層に
保持されたトナー量が０．６〜１．０mg／cm² で安定し
たことが判明した。即ち、現像ローラ４９表層の磁界発
生層５２は磁極ピッチが微細ではあるが、トナー層が多
層化状態で形成されることになる。これは、現像ローラ
４９が必要・十分なトナー量を感光体３２側に供給でき
ることを意味し、現像ローラ４９の線速を感光体３２の
線速に対して１．５倍以下に低速化させても十分なトナ
ー濃度を持つ現像が可能となる。より具体的に、磁界発
生層５２の磁極の磁束密度５ｍＴ、磁極ピッチ０．６３
mm（直径２０mmの現像ローラ４９で磁極数１００）、感
光体３２に対する現像ローラ４９の線速比を１．５倍に
設定して現像を行ったところ、ほぼ均一なる黒ベタ画像
が得られることを確認できた。このように現像ローラ４
９の線速を低速化させることにより、基本的にトナー寄
りの問題を解消できる。

【００２６】また、現像ローラ４９上に磁性により付着
したトナーは感光体３２側に搬送される前に帯電させる
必要があり、現像ブレード５４を通過する際に摩擦帯電
される。ここに、現像ブレード５４と現像ローラ４９と
の当接部５６を現像ブレード５４の先端エッジではなく
９０°程度に折り曲げた折曲部５５により形成し、か
つ、その曲率半径を０．３mm以上とすることにより、現
像ローラ４９上に保持されるトナー量とその帯電量とが
安定することが判明した。

【００２７】ところで、現像ローラ４９におけるトナー
層の多層化及び層厚の均一化には、トナー補給板５７も
大きく寄与している。まず、１成分磁性トナーはトナー
ホッパからアジテータ５８による撹拌を経て現像ローラ
４９表面に供給されるが、この現像ローラ４９と現像ブ
レード５４との当接部５６より上流側直前にてトナー補
給板５７によるトナーの撹拌・補給作用も受けるため、
十分なトナーが当接部５６に供給されるので多層化に効
果的に作用する。また、経時的に考えた場合、現像容器
４７内でトナー凝集物が発生することもあり、このよう
なトナー凝集物がそのまま当接部５６まで送られると現
像ブレード５４の効果が期待できず、トナー層厚にムラ
を生ずるととも、このようなトナー凝集物がそのまま感
光体３２の現像位置まで送られて現像に用いられてしま
う可能性もある。この点、当接部５６の回転方向上流側
直前位置でトナー補給板５７が回転駆動され、トナー凝
集物が存在していてもこのトナー補給板５７により撹拌
されながらトナー補給板５７と現像ローラ４９との間の
僅かな隙間にて粉砕するので、凝集のない状態で安定し
てトナーを補給することができる。特に、トナー補給板
５７の有効撹拌部５７ａは有効画像領域よりも長いの
で、現像ローラ４９の軸方向全長に渡って均等に凝集の
ないトナー補給を行うことができ、現像ブレード５４に
よるトナー層厚の均一化の能力を最大限発揮させること
ができる。これは、現像ローラ４９の回転外周速度Ｖｄ
に対してトナー補給板５７の有効撹拌部５７ａの回転外
周速度Ｖｓのほうが同速以上に高速であるので、トナー
凝集物の粉砕効果が期待できる。同時に、有効撹拌部５
７ａが現像ローラ４９に接触することはないのでトナー
補給板５７によって現像ローラ４９を傷付けることがな
いが、ｄ＝２mm以下に接近しているのでトナー凝集物の
微細粉砕能力の高いものとなる。

【００２８】次に、現像ローラ４９及びトナー補給板５
７の回転駆動系について説明する。まず、時計方向に回
転駆動される感光体３２の軸上には感光体ギヤ６１が設
けられ、現像ローラ４９の軸上にはこの感光体ギヤ６１
に噛合する現像ギヤ６２が設けられている。また、前記
現像ローラ４９の軸上の他端側には供給部材駆動ギヤと
なる駆動ギヤ６３が設けられ、トナー補給板５７の軸上
にはこの駆動ギヤ６３に噛合する従動ギヤ６４が設けら
れている。

【００２９】ここに、現像ローラ４９の線速は感光体３
２の線速に対して２倍以下に設定されるもので、現像ギ
ヤ６２は感光体ギヤ６１よりも小径とされている。もっ
とも、感光体ギヤ６１・現像ギヤ６２間のモジュールｍ
は１．０以下に設定されている。これにより、感光体３
２に対する現像ローラ４９の線速比が１倍程度になるま
で低速化させた場合でも、現像ギヤ６２の最小歯数が１
８枚を下回ることがないので、「歯の干渉」といった不
都合を生じない。つまり、歯の干渉を起こさぬ最小歯数
Ｚｇは、一般にＺｇ＝２／sin²α₀ で与えられ、α₀ は
ギヤ歯切り時の工具圧力角であり、通常２０°であるた
め、Ｚｇ＝１７．０９となるので、最小歯数が１８枚を
下回ると歯の干渉を起こしてしまうからである。

【００３０】これは、現像ローラ４９よりも高速で回転
させるトナー補給板５７についても同様であり、従動ギ
ヤ６４は駆動ギヤ６３よりも小径とされるが、これらの
駆動ギヤ６３・従動ギヤ６４間のモジュールｍも１．０
以下とされている。

【００３１】ところで、Ｄ₁ ；感光体３２の直径Ｄ₂ ；現像ローラ４９の直径Ｄ₃ ；トナー補給板５７の直径（有効撹拌部５７ａの
幅）Ｚ₁ ；感光体ギヤ６１の歯数Ｚ₂ ；現像ギヤ６２の歯数Ｚ₃ ；駆動ギヤ６３の歯数Ｚ₄ ；従動ギヤ６４の歯数Ｌ₁ ；感光体３２・現像ローラ４９の中心間距離Ｌ₂ ；現像ローラ４９・トナー補給板５７の中心間距離とする。すると、感光体ギヤ６１のピッチ円直径；Ｚ₁・ｍ現像ギヤ６２のピッチ円直径；Ｚ₂・ｍ駆動ギヤ６３のピッチ円直径；Ｚ_３・ｍ従動ギヤ６４のピッチ円直径；Ｚ₄・ｍ中心間距離Ｌ₁ ＝（Ｚ₁＋Ｚ₂ ）・ｍ／２中心間距離Ｌ₂ ＝（Ｚ₃＋Ｚ₄ ）・ｍ／２感光体３２に対する現像ローラ４９の食い込み量；{(Ｄ
₁ ＋Ｄ₂ )／２}−Ｌ₁感光体３２に対する現像ローラ４
９の線速比；Ｚ₁・Ｄ₂／Ｚ₂・Ｄ₁現像ローラ４９
に対するトナー補給板５７の線速比；Ｚ₃・Ｄ₄／Ｚ₄・
Ｄ₃となる。

【００３２】このような条件下に、以下に示すような諸
元の３つのサンプルＡ，Ｂ，Ｃを作成して、現像処理を
行わせたところ、何れも良好なる画像が得られたもので
ある。なお、一例として、現像ローラ４９の弾性体層５
１はＪＩＳＡ硬度が３０°のＢＲゴム、磁界発生層５
２は可撓性を有するＥＰＤＭゴムにより形成されてい
る。

【００３３】＜サンプルＡ＞サンプルＡでは、各要素は感光体３２の直径Ｄ₁ ；３０mm 現像ローラ４９の直径Ｄ₂ ；２０mm モジュールｍ；０．８感光体ギヤ６１の歯数Ｚ₁ ；４３枚現像ギヤ６２の歯数Ｚ₂ ；１９枚感光体ギヤ６１のピッチ円直径；３４．４mm 現像ギヤ６２のピッチ円直径；１５．２mm 中心間距離Ｌ₁ ；２４．８mm 食い込み量；０．２mm 感光体３２に対する現像ローラ４９の線速比；１．５２
倍現像ローラ４９の磁極数；１００極なる諸元とされている。

【００３４】サンプルＡでは、モジュールｍが０．８で
１．０以下であり、現像ギヤ６２の歯数Ｚ₂ として１９
枚が確保されている。また、感光体３２に対する現像ロ
ーラ４９の直径比Ｄ₂ ／Ｄ₁ ＝２０／３０＝２／３とさ
れている。これにより、現像ローラ４９の直径があまり
大きくなることがなく、現像手段３５が大型化してしま
うことがない。さらに、現像ローラ４９の磁極数と現像
ギヤ６２の歯数Ｚ₂ とを対比すると、磁極数１００に対
してＺ₂ ＝１９であり、歯数Ｚ₂ が公約数を持たない値
に設定されている。これにより、両者の最小公倍数は
（磁極数）×（歯数Ｚ₂ ）＝１００×１９＝１９００と
なる。よって、現像ギヤ６２のバックラッシにより生ず
る微細な回転ムラに起因するピッチ濃度変動と、現像ロ
ーラ４９表層の磁極ピッチにより生ずる濃度変動とが重
なり合って強調される、といった画像上での不都合がな
くなる。

【００３５】＜サンプルＢ＞サンプルＢでは、各要素は感光体３２の直径Ｄ₁ ；３０mm 現像ローラ４９の直径Ｄ₂ ；１５mm モジュールｍ；０．６感光体ギヤ６１の歯数Ｚ₁ ；６４枚現像ギヤ６２の歯数Ｚ₂ ；１９枚感光体ギヤ６１のピッチ円直径；３８．４mm 現像ギヤ６２のピッチ円直径；１１．４mm 中心間距離Ｌ₁ ；２４．９mm 食い込み量；０．１mm 感光体３２に対する現像ローラ４９の線速比；１．６１
倍現像ローラ４９の磁極数；１００極なる諸元とされている。

【００３６】サンプルＢでは、モジュールｍが０．６で
１．０以下であり、現像ギヤ６２の歯数Ｚ₂ として１９
枚が確保されている。また、感光体３２に対する現像ロ
ーラ４９の直径比Ｄ₂ ／Ｄ₁ ＝１５／３０＝０．５＜２
／３とされている。これにより、現像ローラ４９の直径
があまり大きくなることがなく、現像手段３５が大型化
してしまうことがない。さらに、現像ローラ４９の磁極
数と現像ギヤ６２の歯数Ｚ₂ とを対比すると、サンプル
Ａと同じく、磁極数１００に対してＺ₂ ＝１９であり、
歯数Ｚ₂ が公約数を持たない値に設定されている。これ
により、両者の最小公倍数は（磁極数）×（歯数Ｚ₂ ）
＝１００×１９＝１９００となる。よって、現像ギヤ６
２のバックラッシにより生ずる微細な回転ムラに起因す
るピッチ濃度変動と、現像ローラ４９表層の磁極ピッチ
により生ずる濃度変動とが重なり合って強調される、と
いった画像上での不都合がなくなる。

【００３７】＜サンプルＣ＞サンプルＣは、特に現像ロ
ーラ４９とトナー補給板５７との関係を考慮したもの
で、各要素は感光体３２の直径Ｄ₁ ；３０mm 現像ローラ４９の直径Ｄ₂ ；２０mm トナー補給板５７の直径Ｄ₃ ；１２mm ギヤ６３，６４間のモジュールｍ；０．５駆動ギヤ６３の歯数Ｚ₃ ；４７枚従動ギヤ６４の歯数Ｚ₄ ；１９枚駆動ギヤ６３のピッチ円直径；２３．５mm 従動ギヤ６４のピッチ円直径；９．５mm 中心間距離Ｌ₂ ；１６．５mm 隙間ｄ；０．５mm 感光体３２に対する現像ローラ４９の線速比；１．６１
倍現像ローラ４９の磁極数；１００極なる諸元とされている。

【００３８】サンプルＣでは、現像ローラ４９の磁極数
と駆動ギヤ６３の歯数Ｚ₃ とを対比すると、磁極数１０
０に対してＺ₃ ＝４７であり、歯数Ｚ₃ が公約数を持た
ない値に設定されている。これにより、両者の最小公倍
数は（磁極数）×（歯数Ｚ₃）＝１００×４７＝４７０
０となる。よって、駆動ギヤ６３のバックラッシにより
生ずる微細な回転ムラに起因するピッチ濃度変動と、現
像ローラ４９表層の磁極ピッチにより生ずる濃度変動と
が重なり合って強調される、といった画像上での不都合
がなくなる。

【００３９】なお、前述した感光体ギヤ６１等のギヤと
しては、計算等を単純化させるために平歯車を用いた
が、ハス歯歯車、山歯歯車等であってもよい。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、感光体に
対する現像ローラの線速比を２倍以下程度に低下させて
も支障ないように現像ローラやトナー規制手段を備えた
構成の下に、感光体の軸上に設けた感光体ギヤと現像ロ
ーラの軸上に設けた現像ギヤとを噛合させて現像ローラ
を回転駆動させるようにしたので、機構の複雑さ・レイ
アウト上の制約などを伴うことなく、現像ローラの回転
駆動系を簡単に構成することができ、この結果、メンテ
ナンス性も向上させることができる。

【００４１】請求項２記載の発明によれば、感光体ギヤ
・現像ギヤ間のモジュールを１．０以下としたので、請
求項１記載の発明の効果に加えて、感光体に対する現像
ローラの線速比を１倍近くまで低速化させた場合であっ
ても、最小歯数が１８未満となることはなく、歯の干渉
を防止できる。

【００４２】請求項３記載の発明によれば、感光体に対
する現像ローラの直径比を２／３以下としたので、請求
項１記載の発明の効果に加えて、現像ローラの直径が大
きくなることに伴う現像装置の大型化を防止でき、装置
全体の小型・低コスト化という所期の目的を達成する上
で有利となる。

【００４３】請求項４記載の発明によれば、現像ギヤの
歯数を現像ローラ表層の磁界発生層の磁極数に対して公
約数を持たない値としたので、請求項１記載の発明の効
果に加えて、両者の最小公倍数を（歯数）×（磁極数）
に大きくすることができ、よって、現像ギヤのバックラ
ッシにより生ずる微細な回転ムラに起因するピッチ濃度
変動と、磁極ピッチにより生ずる濃度変動とが重なり合
って強調される、といった画像上での不都合を防止でき
る。

【００４４】請求項５記載の発明によれば、現像ローラ
とトナー規制手段との当接部の上流側に配置されて回転
により現像ローラに１成分磁性トナーを補給する供給部
材と、現像ローラの軸上に設けられてこの供給部材を回
転駆動させる供給部材駆動ギヤとを備えた上に、この供
給部材駆動ギヤの歯数を現像ローラ表層の磁界発生層の
磁極数に対して公約数を持たない値としたので、請求項
１記載の発明の効果に加えて、両者の最小公倍数が（歯
数）×（磁極数）に大きくすることができ、よって、供
給部材駆動ギヤのバックラッシにより生ずる微細な回転
ムラに起因するピッチ濃度変動と、磁極ピッチにより生
ずる濃度変動とが重なり合って強調される、といった画
像上での不都合を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す現像手段付近の断
面構造図である。

【図２】電子写真記録装置全体のレイアウト構成を示す
概略正面図である。

【図３】現像手段付近の構成を示す概略正面図である。

【図４】現像ローラを示す斜視図である。

【図５】ギヤを含めて示す現像手段付近の概略正面図で
ある。

【図６】可撓性を有する現像ローラを用いた従来例を示
す概略正面図である。

【符号の説明】

３２感光体４９現像ローラ５１弾性体層５２磁界発生層５３接触部５４トナー規制手段５７供給部材６１感光体ギヤ６２現像ギヤ６３供給部材駆動ギヤ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細川浩東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電潜像が形成されるドラム状の感光体
と、ゴム換算硬度が７０°以下の弾性体層と、この弾性体層
の表層に形成されて１成分磁性トナーを保持する磁極ピ
ッチが微細な磁界発生層とを有し、前記感光体表面に押
圧接触して１成分磁性トナーにより前記静電潜像を現像
する現像ローラと、弾性及び非磁性特性を有する薄板材よりなり、前記現像
ローラと前記感光体との接触部より回転方向上流側位置
で前記現像ローラ表面に弾性的に接触してトナー層厚を
規制するトナー規制手段と、前記感光体の軸上に設けられた感光体ギヤと、前記現像ローラの軸上に設けられて前記感光体ギヤに噛
合する現像ギヤと、を備えたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２】感光体ギヤ・現像ギヤ間のモジュールを
１．０以下としたことを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項３】感光体に対する現像ローラの直径比を２
／３以下としたことを特徴とする請求項１記載の画像形
成装置。
【請求項４】現像ギヤの歯数を現像ローラ表層の磁界
発生層の磁極数に対して公約数を持たない値としたこと
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】現像ローラとトナー規制手段との当接部
の回転方向上流側に配置されて回転により前記現像ロー
ラに１成分磁性トナーを補給する供給部材と、前記現像ローラの軸上に設けられて前記供給部材を回転
駆動させる供給部材駆動ギヤとをさらに備え、この供給部材駆動ギヤの歯数を前記現像ローラ表層の磁
界発生層の磁極数に対して公約数を持たない値としたこ
とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。