JP4365623B2 - Image forming device and process cartridge - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
最近の複写機やプリンタ等の画像形成装置では、高画質に対する要求が非常に高く、特にカラーの複写機やプリンタに関してはモノクロ機以上の高画質が要求されている。現像装置に関してだけでも高画質にするための項目はいろいろあるが、その中の1つとして感光体表面と現像ローラ表面間のギャップ精度の向上が挙げられる。
従来、このギャップを維持するための方法の1つとして、現像ローラ同軸上端部に現像ローラ径より若干大きいギャップコロを設け、感光体端部やフランジ部に当接させることで、上記ギャップを維持する方法がある。この方法は現像ローラ同軸上のギャップコロを感光体に直接当接させるため、部品積み上げ点数が少なく、ギャップコロの精度を上げればある程度の精度に抑えることが可能である。
このため、従来の多くの画像形成装置で使われている方法である。但し、この方法の場合、公差は±0.03mmが上限であり、従来はこの程度の公差幅の画像品質で満足されていた。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−107899号公報
【特許文献2】
特開平6−167874号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、昨今、トナーやキャリアの小粒径化、また重合法による円形度の高いトナーが開発されたことにより、従来以上の公差範囲が要求されるようになってきた。
【0005】
そこで、本発明は、常に感光体表面と現像ローラ表面間のギャップ精度を高めることができ、画像品質の向上を図ることができる画像形成装置の提供を、その主な目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明では、像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によりトナー像として可視像化し、該トナー像を記録媒体上に転写して記録を行う画像形成装置であって、上記現像装置は、上記像担持体表面との間に微小隙間を介して設けられる現像ローラを有する画像形成装置において、上記現像ローラと、該現像ローラの両端部をそれぞれ支持する支持部材と、該各支持部材に上記現像ローラの軸心から略同一方向にずれた位置であって該現像ローラの径方向における該軸心からの距離が異なる位置に設けられた2点の突き当て部とが上記現像装置における1つのサブユニットとして構成され、上記2点の突き当て部が画像形成装置本体の所定の位置に突き当たると上記現像ローラ表面が上記像担持体表面に対し所定の微小隙間を維持されるようになっており、画像形成装置本体には上記サブユニットを加圧して上記2点の突き当て部を上記所定の位置に突き当てるための加圧機構が設けられ、該加圧機構による加圧位置が、上記所定の位置に対する上記2点の突き当て部の接触点を結んだ線に対して各接触点で直角となる直線の間に位置し、上記所定の位置が上記像担持体の回転軸を支持する軸受けであることを特徴とする。
【0007】
請求項2記載の発明では、請求項1記載の画像形成装置において、上記加圧位置が、上記直線間における中央位置で上記2点の突き当て部の接触点を結んだ線に対して直角となる中間直線と、上記現像ローラに近い方の上記直線との間に位置することを特徴とする。
【0008】
請求項3記載の発明では、像担持体上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によりトナー像として可視像化し、該トナー像を記録媒体上に転写して記録を行う画像形成装置であって、上記現像装置は、上記像担持体表面との間に微小隙間を介して設けられる現像ローラを有する画像形成装置において、上記現像ローラと、該現像ローラの両端部をそれぞれ支持する支持部材と、該各支持部材に上記現像ローラの軸心から略同一方向にずれた位置であって該現像ローラの径方向における該軸心からの距離が異なる位置に設けられた2点の突き当て部とが上記現像装置における1つのサブユニットとして構成され、上記2点の突き当て部が画像形成装置本体の所定の位置に突き当たると上記現像ローラ表面が上記像担持体表面に対し所定の微小隙間を維持されるようになっており、画像形成装置本体には上記サブユニットを加圧して上記2点の突き当て部を上記所定の位置に突き当てるための加圧機構が設けられ、上記2点の突き当て部のうち上記現像ローラから遠い方の突き当て部を画像形成装置本体の位置規制部材に突き当てて上記像担持体に対する上記サブユニットの位置規制を行うことを特徴とする。
【0009】
請求項4記載の発明では、請求項3記載の画像形成装置において、上記位置規制部材は、上記現像ローラへの駆動入力による上記サブユニットに負荷が掛かる方向に対して対向する側に設けられていることを特徴とする。
【0010】
請求項5記載の発明では、請求項4記載の画像形成装置において、上記突き当て部とこれに当接する上記位置規制部材が共に断面円形の形状を有し、上記位置規制部材が上記突き当て部より径が大きいことを特徴とする。
【0011】
請求項6記載の発明では、請求項4又は5記載の画像形成装置において、上記現像ローラから遠い方の突き当て部の中心と該突き当て部の上記所定の位置に対する接触点とを結ぶ線と、上記現像ローラから遠い方の突き当て部の中心と該突き当て部の上記位置規制部材に対する接触点とを結ぶ線とがなす角度が90°より大きいことを特徴とする。
【0012】
請求項7記載の発明では、請求項1乃至6のうちの何れか1つに記載の画像形成装置において、上記加圧機構による加圧が、上記サブユニットが画像形成装置本体にセットされたときに行われることを特徴とする。
【0013】
請求項8記載の発明では、請求項1乃至7のうちの何れか1つに記載の画像形成装置において、上記サブユニットに、現像剤収容部、現像剤攪拌部、現像剤搬送部が一体に設けられていることを特徴とする。
【0014】
請求項9記載の発明では、請求項1乃至8のうちの何れか1つに記載の画像形成装置において、上記現像装置を複数有し、カラー画像形成が可能であることを特徴とする。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第1の実施形態を図1乃至図13に基づいて説明する。
まず、本実施形態における画像形成装置としてのフルカラープリンタの構成及び印刷動作の概要を説明する。このフルカラープリンタは、いわゆるタンデム方式で両面にほぼ同時に印刷可能な構成を有している。図1はフルカラープリンタ1の概略を示す外観斜視図、図2はその内部の概略構造を示す正面図である。
まず、フルカラープリンタ1の内部構成について図2等を参照して説明する。フルカラープリンタ1の装置本体2内の略中央部には像担持体としての4つのドラム状の感光体3Y、3M、3C、3Bkが水平状態で図中左右方向に等間隔で離間されて並列に配設されている。なお、添え字Y、M、C、Bkは各々イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを示している。
【0018】
イエロー画像用の感光体3Yに着目すると、この感光体3Yは例えば直径30〜100mm程度のアルミニウム製の円筒形状を有し、その表面に光導電性物質である有機半導体層を設けた構造よりなり、時計回り方向に回転駆動されるもので、その周囲には静電写真プロセスに従い帯電手段としての帯電ローラ4Y、現像ローラ5Yを有する現像装置6Y、クリーニング手段としてのクリーニング部材7Y等の作像部材が順に配設されている。
マゼンタ、シアン、ブラック用の感光体3M、3C、3Bk側についても同様の構成となっている。すなわち、用いるトナーの色が異なるだけである。なお、感光体としてはベルト状のものを用いることも可能である。
これらの感光体3Y、3M、3C、3Bkの下方には各色毎の画像データ対応のレーザ光を一様帯電済みの感光体3Y、3M、3C、3Bkに対してスキャニング照射し静電潜像を形成するための露光装置8が設けられており、各帯電ローラ4と各現像ローラ5との間にはこの露光装置8により照射するレーザ光が感光体3Y、3M、3C、3Bkに向けて入り込むように細長いスペース(スリット)が確保されている。図示例は、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式として示したが、LEDアレイと結像手段とを組合せた露光装置であってもよい。
【0019】
また、これらの感光体3Y、3M、3C、3Bkの上部には、複数のローラ9、10、11により支持されて反時計回り方向に回転駆動される第2像担持体としての中間転写ベルト12が設けられている。この中間転写ベルト12は各感光体3Y、3M、3C、3Bkに対して共通なものであり、各感光体3Y、3M、3C、3Bkの現像工程後の一部が接触するようにほぼ水平状態で扁平に配置されており、ベルト内周部には各感光体3Y、3M、3C、3Bkに対向させて転写ローラ13Y、13M、13C、13Bkが設けられている。
中間転写ベルト12の外周部に対しては、例えば、ローラ11に対向する位置にクリーニング装置14が設けられている。このクリーニング装置14はベルト表面に残留する不要なトナーを拭い去る。中間転写ベルト12としては、例えば、基体の厚さが50〜600μmの樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトであって、感光体3Y、3M、3C、3Bkからのトナー像を転写可能とする抵抗値を有する。
【0020】
一方、中間転写ベルト12の右側には、複数のローラ15、16により支持されて時計回り方向に回転駆動される第3像担持体としての転写ベルト17が設けられている。この転写ベルト17はローラ9部分で中間転写ベルト12に予め定められた転写ニップを形成するように接するもので、ほぼ垂直状態で扁平に配置されている。転写ベルト17も中間転写ベルト12と同様に、例えば、基体の厚さが50〜600μmの樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトであって、中間転写ベルト12からのトナー像を転写可能とする抵抗値を有する。
このため、この転写ベルト17は少なくとも最大紙サイズ分のトナー像を担持し得る周長を有するように構成されている。転写ベルト17に対して、そのベルト内周部には、ローラ9に対向させて中間転写ベルト12上のトナー像を転写させるための転写ローラ18やガイドローラ19が配設され、ベルト外周部には、転写ベルト17上のトナー像を記録媒体としての転写紙Sに転写させるための転写チャージャ20やベルト表面に残留する不要なトナーを拭い去るクリーニング装置21が配設されている。符号22は転写ローラ18を介して転写ベルト17を中間転写ベルト12に押し付けるばねを示している。
【0021】
装置本体2内において露光装置8の下方には複数段、例えば2段の給紙カセット23、24が引出し自在に配設されている。これらの給紙カセット23、24内に収納された転写紙Sは対応する給紙ローラ25、26により選択的に給紙されるもので、中間転写ベルト12と転写ベルト17とによる転写位置に向けて給紙搬送経路27がほぼ垂直に形成されている。給紙搬送経路27において転写位置直前には転写位置への給紙タイミングをとる一対のレジストローラ28が設けられている。
さらに、転写位置上方には給紙搬送経路27に連続し、転写ベルト17、転写チャージャ20間を通って装置本体2の上部の排紙スタック部29につながる搬送排紙経路30が形成されている。この搬送排紙経路30中には一対の定着ローラを有する定着装置31や、一対の排紙ローラ32等が配設されている。
装置本体2内において排紙スタック部29下部の空間は各感光体3Y、3M、3C、3Bkで用いる各色のトナーを収納し、対応する現像装置にポンプ等により搬送供給可能なトナー容器収納部33が設けられている。
【0022】
このような構成において、転写紙Sの両面に画像を形成する両面印刷時の動作について説明する。まず、露光装置8の作動により半導体レーザから出射されたイエロー用の画像データ対応のレーザ光が帯電ローラ4Yにより一様帯電済みの感光体3Yの表面に照射されることにより静電潜像が形成される。
この静電潜像は現像ローラ5Yによる現像処理を受けてイエロートナーで現像され、可視像となり、感光体3Yと同期して移動する中間転写ベルト12上に転写ローラ13Yによる転写作用を受けて転写される。このような潜像形成、現像、転写動作は感光体3M、3C、3Bk側でもタイミングをとって順次同様に行われる。この結果、中間転写ベルト12上には、イエローY、マゼンタM、シアンC及びブラックBkの各色トナー画像が順次重なり合ったフルカラートナー画像として維持・搬送される。
【0023】
中間転写ベルト12上のフルカラートナー画像は、中間転写ベルト12と同期して移動する転写ベルト17上に転写ローラ18による転写作用を受けて転写される。この結果、転写ベルト17上には転写紙Sに対する一面用のフルカラートナー画像として維持・搬送される。そして、中間転写ベルト12側ではその表面がクリーニング装置14によりクリーニングされ、次の作像・転写に備える。
その後、中間転写ベルト12が所定のところまで移動すると、転写紙Sに対する他面用の作像工程を開始する。この場合の作像工程は前述の一面用のフルカラートナー画像形成時と同様であり、このフルカラートナー画像を中間転写ベルト12上に維持させる。
【0024】
この作像工程終了後、レジストローラ対28によりタイミングをとって転写紙Sを転写ローラ18による転写位置に向けて搬送させることにより、中間転写ベルト12上のフルカラートナー画像が順次転写紙Sの他面側に転写され、引き続き、転写チャージャ20用により転写ベルト17上のフルカラートナー画像が順次転写紙Sの一面側に転写される。
つまり、1枚の転写紙Sにこれらの転写位置でほぼ同時に両面印刷されることになる。ちなみに、本実施形態においては、感光体3上のトナー像の極性はマイナスであり、転写ローラ13にプラスの電荷を与えることで感光体3上のトナー像は中間転写ベルト12上に転写される。また、転写ローラ18にプラスの電荷を与えることで中間転写ベルト12上のトナー像は転写ベルト17上(一面用時)や転写紙Sの他面上(他面用時)に転写される。
さらに、転写チャージャ20によりプラス極性の電荷を与えることにより転写ベルト17上のマイナス極性のトナー像は吸引されて転写紙Sの一面側に転写される。
このようにして両面にフルカラートナー像がほぼ同時に転写された転写紙Sは定着装置31による定着処理を経て排紙ローラ対32により排紙スタック部29上に排紙される。
【0025】
図2に示すような構成の場合、両面画像のうち、後から転写紙Sに転写される面(頁)、すなわち、中間転写ベルト12上から直接転写される面側が下向きとなって排紙スタック部29に排紙されるので、頁揃えを考慮した場合には、2頁目の画像を先に作成して転写ベルト17上に維持させておき、1頁目の画像を中間転写ベルト12上から転写紙Sに直接転写させるようにすればよい。
また、中間転写ベルト12から転写紙Sに転写される画像は感光体3上で正像とし、転写ベルト17から転写紙Sに転写される画像は感光体3上で鏡像となるように露光させる。このような頁揃えのための作像順制御は画像データをメモリに保存しておく公知技術、正像・鏡像(逆像)の切換え露光制御も公知の画像処理技術により容易に実現できる。
【0026】
転写紙Sの片面のみに画像を形成する場合の動作について説明する。この場合、中間転写ベルト12からトナー像を転写紙Sに転写させる方式と、転写ベルト17も利用しこの転写ベルト17からトナー像を転写紙Sに転写させる方式とがあるが、ここでは、転写ベルト17に転写する工程を省ける前者の方式で説明する。
まず、露光装置8の作動により半導体レーザから出射されたイエロー用の画像データ対応のレーザ光が帯電ローラ4Yにより一様帯電済みの感光体3Yの表面に照射されることにより静電潜像が形成される。この静電潜像は現像ローラ5Yによる現像処理を受けてイエロートナーで現像され、可視像となり、感光体3Yと同期して移動する中間転写ベルト12上に転写ローラ13Yによる転写作用を受けて転写される。
このような潜像形成、現像、転写動作は感光体3M、3C、3Bk側でもタイミングをとって順次同様に行われる。この結果、中間転写ベルト12上には、イエローY、マゼンタM、シアンC及びブラックBkの各色トナー画像が順次重なり合ったフルカラートナー画像として維持・搬送される。
【0027】
中間転写ベルト12上のこのフルカラートナー画像は、中間転写ベルト12と同期して搬送される転写紙S上に転写ローラ18による転写作用を受けて転写される。そして、中間転写ベルト12側ではその表面がクリーニング装置14によりクリーニングされ、次の作像・転写に備える。
転写済みの転写紙Sは搬送排紙経路30中の定着装置31による定着作用を受け排紙ローラ対32により排紙スタック部29に画像面下向きに排紙される。この過程において、転写チャージャ20は作動しない。
これらの両面印刷、片面印刷動作に関して、フルカラー印刷時で説明したが、特定色或いはブラックによるモノクロ印刷時であっても、使用されない感光体が存在するだけで、動作的には同様である。
また、1回の通紙での両面ほぼ同時印刷が必要とされない場合には、転写ベルト17及び転写チャージャ20に代えて、図3に示すように、単なる搬送ベルト35を設け、且つ、搬送排紙経路30側に片面印刷済みの転写紙Sを再び転写ローラ18による転写位置まで反転させて再給紙させる反転経路36付きの両面用搬送経路37を設ける構成としてもよい。符号38、39は転写紙Sの経路を切換える切換爪を示している。
【0028】
図4乃至図8に基づいて、各ユニットの交換機能及びその動作について説明する。
本実施形態では、感光体3Y、3M、3C、3Bkを着脱自在に保持する像担持体保持部材41が設けられている。また、帯電ローラ4と現像ローラ5を含む現像装置6とクリーニング部材7とが作像ユニット42として形成されており、各作像ユニット42Y、42M、42C、42Bkを着脱自在に保持する作像ユニット保持部材43が設けられている。さらに、中間転写ベルト12を着脱自在に保持する転写部材保持部材44も第2像担持体保持部材として設けられている。
このような保持部材41、43、44を用いた構成において、本実施形態では、少なくとも画像形成時には像担持体保持部材41を基準に保持部材43、44を近接又は押圧状態として画像形成動作が可能な状態とするが、非画像形成時には像担持体保持部材41に対して保持部材43、44を接離機構により離反可能とした点を基本とする。
【0029】
非画像形成時において、像担持体保持部材41に対して保持部材43、44を離反動作させるタイミングとしては、画像形成動作終了後直ちに離反させるタイミングや、画像形成動作が終了して一定時間経過したタイミングなどを採り得るが、本実施形態では、画像形成動作が終了し一定時間経過することで省エネモードに突入した時点で自動的に離間動作が行われる態様に設定されているものとする。併せて、ユーザ又はサービスマンがメンテナンス・交換等のために外装カバー45(より実際的には、図5及び図6に示すような内部カバー46)を開放させた場合、及び、電源スイッチをオフさせた場合にも、この開放操作や電源スイッチオフ操作に連動して像担持体保持部材41に対して保持部材43、44を自動的に離間動作させる態様も含まれている。
すなわち、省エネモード突入と外装カバー45の開放と電源スイッチのオフとの論理和(OR)をとる形で離間動作が実行されるように設定されており、例えば、画像形成動作終了直後で省エネモードに突入していない状態であっても、外装カバー45を開放させた場合には像担持体保持部材41に対して保持部材43、44の離間動作が実行されることとなる。もっとも、外装カバー45を有しないタイプの機種の場合には、操作パネル等に設けられた離間スイッチ等の操作に基づき離間動作が行われる態様を含ませるようにしてもよい。
【0030】
何れにしても、像担持体保持部材41に対して保持部材43、44が離間することにより、各感光体3Y、3M、3C、3Bkに対して接していた各作像ユニット42Y、42M、42C、42Bk中の各部材及び中間転写ベルト12も離間する。
ここに、像担持体保持部材41は概略的には図5及び図6に示すように平面的に見て矩形枠状に形成され、各感光体3Y、3M、3C、3Bkを並列状態で上方から単に載せるように着脱自在に保持するものである。なお、本実施形態では、感光体3Y、3M、3C、3Bkのうち、カラー用の感光体3Y、3M、3Cとブラック用の感光体3Bkとではその使用頻度が異なる点(モノクロ印刷等を考えると、一般に、ブラック用の感光体3Bkの使用頻度が高い)を考慮し、カラー用の感光体3Y、3M、3Cは感光体ユニット47として一体化されており、この感光体ユニット47の単位で像担持体保持部材41に対して着脱自在に保持されている。
【0031】
このような像担持体保持部材41は左右両側に設けられたレール機構48により装置本体2に対して前後方向に引出し自在とされている。符号49は像担持体保持部材41側のレール機構48の構成部材であるアキュライドを示している。作像ユニット保持部材43は、概略的には図7及び図8に示すように、平面的に見て矩形トレイ状に形成され、各作像ユニット42Y、42M、42C、42Bkを並列状態で上方から単に載せるように着脱自在に保持するものである。なお、本実施形態では、感光体3Y、3M、3C、3Bk側に対応させて、作像ユニット42Y、42M、42Cはブラック用の単独の作像ユニット42Bkとは別にカラー用作像ユニット51として一体化されており、このカラー用作像ユニット51の単位で作像ユニット保持部材43に対して着脱自在に保持されている。
このような作像ユニット保持部材43は左右両側に設けられたレール機構52により装置本体2に対して前後方向に引出し自在とされている。符号53は作像ユニット保持部材43側のレール機構52の構成部材であるアキュライドを示している。特に図示しないが、作像ユニット保持部材43や各作像ユニット42Y、42M、42C、42Bkには露光用の光が透過するスリット状の開口(又は、透明な透光部)が形成されている。
【0032】
次に、プロセスカートリッジについて図9を用いて説明する。本実施形態におけるプロセスカートリッジは、現像装置102、帯電手段としての帯電ローラ103、クリーニングブラシ104−aとクリーニングブレード104−bを備えたクリーニング手段104を一体に支持しており、装置本体2側の感光体101とは分離される方式である。なお、現像装置102は上記現像装置6に、帯電ローラ103は上記帯電ローラ4に、クリーニング手段104は上記クリーニング部材7に、感光体101は上記感光体3に相当するものとする。
現像装置102は、感光体101上に書込手段(図示せず、書込位置105)により光学的に形成された感光体101上の静電潜像をトナーで可視化する現像ローラ110(上記現像ローラ5に相当)を有しており、現像ローラ110の現像位置の上流側には現像ローラ110上のトナー量をある量に規制するた現像ドクタ111が設けられている。
【0033】
現像装置102内の現像タンク(現像剤収容部)にはトナーとキャリアを混合した現像剤(図示せず)が納められており、その現像剤は2本の搬送スクリュ(現像剤攪拌部、現像剤搬送部)112、113により循環されている。また、現像ローラ110から遠い方の搬送スクリュ113の下側にはトナー濃度センサ114が配置され、現像タンク内のトナー濃度を随時計測し、適正値に収まるよう制御している。トナー補給部からのトナーは一旦サブホッパ部(図示せず)に蓄えられ、現像タンク内のトナー濃度の値がトナー濃度センサ114からの情報により低いと判断されたとき、所定の換算式により換算された時間だけトナー補給スクリュ115を回転させ適切な量のトナーを現像タンクへ補給する。
現像ドクタ111の下流側には現像ニップ部からのトナー飛散を防止するための入口シール116が配置されている。本実施形態では感光体101が直径30mm、現像ローラ110の直径が18mmで、感光体101の表面と現像ローラ110の表面迄の距離は0.3mmのギャップにて構成されている。また、現像ローラ101の表面の対感光体表面周速比は2倍である。
【0034】
このような構成の下、本実施形態の特徴部分にていて順次説明する。
図10は、感光体101の表面と現像ローラ110の表面のギャップ(以降現像ギャップ)位置決め機構の主要部品を示している。図10の破線内に囲まれた組立部品がサブユニット(現像ローラサブユニット)120である。構成としては現像ローラ110の外側には支持部材としての前側板121、支持部材としての後側板122があり、それぞれの側板に位置決め用の突き当て部としての突き当て部材123、124を2個づつ有している。
本実施形態ではそれぞれの位置決め用の突き当て部材123、124は金属の軸にて構成されており、前後側板にカシメにて固定されている。現像ローラ110と前後側板の位置決めは、現像ローラ位置決め部材前125と現像ローラ位置決め部材後126により固定されている。これらの位置決め部材は樹脂にて構成されている。現像ローラ位置決め部材前125は現像ローラ110内部の固定マグネットの磁極の位置決めも兼ねている。
【0035】
位置決め方法の一例としては固定マグネットの端部をD型形状にし、現像ローラ位置決め部材前125の現像ローラ110の挿入穴部をD型穴にすることで可能となる。この部分は回転しないので、軽圧入にすることで、固定マグネットの磁極位置を精度良く合わせることができる。また、現像ローラ位置決め部材後126では現像ローラ挿入穴部にて現像ローラ110が回転するので、樹脂単体で構成する場合は摺動性の樹脂を用いる必要がある。高耐久が要求される装置では玉軸受け等の軸受けを圧入する必要がある。
【0036】
サブユニット120には現像ドクタ111も一体に構成されている。現像ドクタ111は前後側板121、122間にネジ固定されているステー128にネジ固定されている。現像ローラ110の表面と現像ドクタ111間のギャップ(以降ドクタギャップという)は現像ギャップ同様、高画質の達成のためには重要な管理項目の一つであり、公差を狭くすることが要求される。
要求精度としては現状±0.04mm程度である。このドクタギャップ公差幅の達成のためには、現状部品積み上げでは達成できず、位置調整が必要となる。
具体的な方法としては現像ドクタ111の固定用のネジ穴形状を長穴にすることで可能となる。サブユニット120のその他の部品としては、現像ローラ110に駆動を与えるための現像ローラギヤ127がある。
【0037】
図11は、サブユニット120の中央断面形状を表したものである。ここでは判りやすくするため、突き当て部材123、124が画像形成装置本体へ当接状態の時の感光体101も記載している。感光体101と現像ローラ110の間にはは微小ギャップa(現像ギャップ)が存在し、この微小ギャップaにより現像が行われる。
現像ローラ110と現像ドクタ111との間には微小ギャップb(ドクタギャップ)が存在し、現像ローラ110上の現像剤量を規制している。現像ドクタ111はステー128にネジ固定されており、ステー128前後側板121、122にネジ固定されている。現像ドクタ111の固定用のネジ穴形状は長穴形状となっており、位置調整が可能になっている。図11では、前側板121(後側板122としても可)と2つの前側突き当て部材123(後側突き当て部材124としても可)を破線にて表示している。
【0038】
図12は、サブユニット120が装置本体にセット状態となった時、サブユニット120と感光体101の関係状態を表している。装置本体にはドラム軸129が配置されており、このドラム軸129が感光体101の位置精度を保持している。ドラム軸129の後側にはサブユニット120の後側板122の突き当て部材124が突き当たる所定位置としての円筒部材131が圧入されている。この円筒部材131は中のドラム軸129が回転するため軸受け機能を果たしており、寸法精度を考えると金属が望ましい。本実施形態では玉軸受けを用いることとする。
ドラム軸129の前側にはサブユニット120の前側板121の突き当て部材123が突き当たる所定位置としての円筒部材130が存在し、ドラム軸129に関して抜き差し可能な公差設定となっている。この前側円筒部部材130は、図6に示す感光体保持部材41の前側に存在している。この円筒部材130も中のドラム軸129が回転するため軸受け機能を果たしており、同様に金属が望ましい。本実施形態では玉軸受けを用いることとする。
【0039】
このような構成にする必要性を説明するために、再度脱着動作について説明する。図5に示すように、感光体101のセット時には各色の感光体を感光体保持部材41に乗せる。この状態では感光体101の位置は固定されてはいない。この状態から保持部材41を奥に入れると、装置本体側のドラム軸129が感光体101の後ろ側から刺さり始め、セット直前にドラム軸129は感光体101の前側を突き抜ける。突き抜けたドラム軸129は次に保持部材41の前側板の軸受け(この場合、サブユニット120の前側板121の突き当て部材123が突き当たる円筒部材130と兼ねても良い)に刺さり、最終的に保持部材41の前側板が装置本体側板の基準、準基準ピン(図示せず)に刺さることで、感光体101の位置が決まる。
【0040】
図13は、図12を正面から見た前側の突き当て部材123に関して表した図である。ドラム軸129上の前側円筒部材130にサブユニット120の前側板121の突き当て部材123が突き当たり、現像ギャップが維持される様子を表している。現像ローラ110は2点の突き当て部から左側にずれた位置に設けられている。本実施形態では、2点の突き当て部とサブユニット120に力を掛ける方向について規定している。この図で説明すると、図の左側の突き当て部分(接触点)123−1と、右側の突き当て部分(接触点)123−2を結んだ直線132に対し、略中央における直角方向の線133がある。この直線133に対しプラスマイナス30°の範囲(図中c)に、後述する装置本体側の加圧機構により力134を掛ける加圧位置があることを特徴としている。
この方向に力134を掛けることにより、2点の突き当て部に力が加わり易くなり、加圧力を効率よくサブユニット120の突き当て部に伝えることが可能となる。また、この図では前側の突き当て部(突き当て部材123)のみを表しているが、後ろ側の突き当て部(突き当て部材124)においても同様である。
【0041】
図14に基づいて第2の実施形態を説明する。なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する。
見る方向は図13と同じである。本実施形態では、2点の突き当て部とサブユニット120に力を掛ける位置について規定している。この場合も左側の突き当て部分(接触点)123−1と右側の突き当て部分(接触点)123−2を結んだ直線132が基準となり、左側の突き当て部分123−1を通り直線132に対し直角な線135−1と、右側の突き当て部分123−2を通り直線132に対し直角な線135−2の範囲内(図中d)にサブユニット120を加圧する加圧位置134がある。
この範囲内に加圧位置を持つことで、両方の突き当て部分(接触点)にほぼ均等に力を加えることができるため、2点の突き当て部を前側円筒部分130に確実に突き当て易くすることが可能となる。この図も前側のみ表しているが、後側も同様である。
【0042】
図15に基づいて第3の実施形態を説明する。図としては図14とほぼ同じである。本実施形態では、第2の実施形態に対し突き当て位置の範囲を限定している。左側の突き当て部分(接触点)123−1と右側の突き当て部分(接触点)123−2を結んだ直線132に対し、左側の突き当て部分123−1を通る直角の線135−1と右側の突き当て部分123−2を通る直角の線135−2の間で、両方の突き当て点(接触点)の中間点(中央位置)136で直線132に直角な中間直線137と、現像ローラ110に近い側の突き当て点を通る直線135−1の間に加圧点(加圧位置)を持つことを特徴としている。
本実施形態の場合は、2点の突き当て部の左側に現像ローラ110が存在しているため、左側の突き当て点123−1を通る直線135−1と中間点136を通る中間直線137の間に加圧点134が位置することになる。これは、現像ローラ110の重量を考えると、サブユニット120の重心は左側であり、これに近い側の突き当て部に多くの加圧力が掛かるようにすることで、効率よく突き当て部を加圧することが可能になる。
【0043】
図16に基づいて第4の実施形態を説明する。本実施形態では、装置本体へのセット時にサブユニット120を加圧する加圧機構の一例を示している。
サブユニット120を加圧する加圧機構は、上述した作像ユニット保持部材43、換言すれば作像ユニットを脱着するためのトレイに設けられている。
構成について説明すると、サブユニット120の前後の側板を加圧するための加圧アーム141−1、141−2と作像ユニット保持部材43の間には圧縮スプリング142−1、142−2があり、加圧アーム141−1、141−2を上側に付勢してサブユニット120を加圧する。加圧アーム141−1、141−2は加圧軸143にネジ144にて固定されている。加圧軸143は前後の軸受け145−1、145−2に支えられ回転自在となっている。前後の軸受け145−1、145−2は作像ユニット保持部材43に固定されている。
【0044】
加圧軸143の前側には操作レバー146が固定され、操作レバー146の回転は加圧軸143に伝わるようになっている。また、この操作レバー146には加圧が掛からない状態(圧縮スプリングが加圧位置より潰された状態)の位置に固定される機構(図示せず)が含まれており、その機構はサブユニット120の脱時その位置から外れないようになっている。このような機構にすることで、挿入時はサブユニット120に力が掛からず上へ押し付けられていないので、作像ユニットを感光体ユニットを傷つけることなく挿入できるばかりでなく、挿入時の操作力も低減することができる。
サブユニット120を含んだ現像装置102を形成することで、プロセスカートリッジの交換性を良くすることができる。
【0045】
図17に基づいて第5の実施形態を説明する。図17は、ドラム軸129上の前側円筒部材130(後側円筒部材131でも可)にサブユニット120前側板121の突き当て部材123(サブユニット120の後側板124でも可)が突き当たり、現像ギャップが維持される様子を表している。
装置本体の位置規制部材(回転止め部材又はサブユニット円周方向位置規制部材)150がサブユニット120の2つの突き当て部材123のうち、現像ローラ110から遠い方の突き当て部材123の右側に突き当たっている図である。
図18は、図17とは逆に現像ローラ110から近い方の突き当て部材123の右側に突き当たっている状態を示している。両方の図ともサブユニット120には右方向に力が掛かる場合を例に挙げている。位置規制部材150は装置本体に固定されている円柱状ないし円筒状の部材である。
【0046】
図17の場合、サブユニット120には装置本体の加圧機構により力134が掛けられ、十分な加圧力にて加圧されているが、サブユニット120の加圧力を超えた想定外の異常な負荷が加わったとき、サブユニット120は右側の突き当て部材123を中心に範囲151を回転しようとする。この場合、左側の突き当て部材123が離れ、現像ローラ110は感光体101から離れるようになる。
但し、図18に示すように、現像ローラ110から近い方の突き当て部材123に位置規制部材150´を当てた場合、右側の突き当て部材123が離れ、その時現像ローラ110の表面は感光体101の表面に当たることになる。
よって、図17に示す位置規制形態(回転止め形態)をとることで、想定外の負荷が掛かっても感光体101が傷付くことを防止することができる。図18において、符号150´は位置規制部材を、151´は回転範囲を示している。
【0047】
図19に基づいて第6の実施形態を説明する。本実施形態では、駆動手段によりサブユニット120に加わった力と位置規制部材の位置を規制することを特徴としている。
現像ローラ110が反時計回り方向154に回転するときの例で、サブユニット120のギヤ127に駆動を与える入力ギヤ152は時計回り方向153に回転する。この場合、ギヤの力が矢印155の方向に掛かるが、装置本体から加圧力134が加わっているために、サブユニット120は感光体101を中心に反時計回り方向156に回転しようとする。
この場合、サブユニット120の位置規制部材150を現像ローラ110から遠い方の突き当て部材123の右側に配置する。すなわち、サブユニット120に負荷が掛かる方向に対して対向するように設ける。
【0048】
図20は、現像ローラ110の回転方向が図19とは逆(時計回り方向154´)の場合について表している(この場合、図9のユニットレイアウトは異なる)。入力ギヤ152は反時計回り方向153´に回転し、サブユニット120には矢印156´の方向に力が加わる。このような場合には、位置規制部材150´を現像ローラ110から遠い方の突き当て部材123の左側に配置する。すなわち、サブユニット120に負荷が掛かる方向に対して対向するように設ける。
このように、位置規制部材の位置を駆動入力方向に対して規制することで、駆動力が加わった場合においても絶えず感光体101の円周方向に対し現像ローラ110を正確な位置に配置することができる。
【0049】
図21に基づいて第7の実施形態を説明する。本実施形態では突き当て部材の径と位置規制部材の径の関係について特定したことを特徴とする。図21は図19に示した右側の突き当て部に関して示したもので、現像ローラ110の回転方向、駆動入力位置は図19の場合と同じである。
図21(a)は位置規制部材150の径が突き当て部材123の径より小さい場合を、図21(b)は位置規制部材150´の径が突き当て部材123の径より大きい場合を示している。
駆動が入力されると、右側の突き当て部材123にはドラム軸129上の前側円筒部材130の中心と突き当て部材123の中心を結んだ直線の直角方向に力157が働く。この力157の方向が部品バラツキや駆動負荷条件等で暴れた場合、位置規制部材150を乗り越える可能性がある。
【0050】
図21(a)の場合、位置規制部材150を乗り越える余裕度は、突き当て部材123の中心と位置規制部材150の中心を結んだ線158と、位置規制部材150の中心を通りサブユニット120に掛かる力159の平行線のなす角の円周長xとなる。
これが、図21(b)に示すように、位置規制部材150´の径が大きい場合になると、その円周長yについては、線158´と線159´のなす角度は同じであるが、径が大きい分円周長は長くなる。このようにすることで部品バラツキや駆動負荷変動に対して突き当て部材の外れに対する余裕度が向上することになる。
【0051】
図22に第8の実施形態を示す。本実施形態では突き当て部材123に当接する位置規制部材150の円周方向の位置を特定したことを特徴とする。図22は図21に示した右側の突き当て部に関して示したもので、現像ローラ110の回転方向、駆動入力位置は図19と同じである。
突き当て部材123の円周方向に対し、位置規制部材150の接触位置とドラム軸129上の前側円筒部材130の接触点のなす角160を90度より大きくすると、駆動負荷157は両接触点の間にくることになり、駆動負荷が大きくなってもサブユニット120は位置規制部材150から外れることが無く、現像ローラ110が感光体101に接触することが無くなる。
【0052】
上記各実施形態では現像ローラの位置決め構成として述べたが、現像ローラの位置決め方法としても、現像装置、画像形成装置において同様に実施することができる。
【0053】
【発明の効果】
本発明によれば、サブユニットに加圧する加圧方向と突き当て部の位置関係が規定されることにより、加圧力を効率よくサブユニットへ伝えることができ、現像ローラの位置決めを高精度に行うことができる。これにより画像品質の向上を図ることができる。
【0054】
本発明によれば、サブユニットの加圧位置が高精度に限定されることにより確実に突き当て部の位置を決めることができ、現像ローラの位置決めを高精度に行うことができる。これにより画像品質の向上を図ることができる。
【0055】
本発明によれば、サブユニットの加圧位置がさらに高精度に限定されることにより、画像品質の向上を一層図ることができる。
【0056】
本発明によれば、駆動時等サブユニットに負荷が加わった場合においても、像担持体表面と現像ローラ表面が接触することを防止できる。
【0057】
本発明によれば、駆動時サブユニットに負荷が加わった場合においても、像担持体(感光体)円周方向に対する現像ローラの位置を正確に維持することができる。
【0058】
本発明によれば、部品バラツキや駆動負荷変動により、突き当て部が位置規制部材から外れることを防止でき、現像ギャップを常に高精度に維持することができる。
【0059】
本発明によれば、駆動時等の異常な負荷が加わった場合でも、突き当て部が位置規制部材から外れることを防止でき、現像ギャップを常に高精度に維持することができる。
【0060】
本発明によれば、装置本体に対するサブユニットの着脱時の操作性を向上させることができる。
【0061】
本発明によれば、現像ユニットを構成することができ、現像ユニット交換性を向上させることができる。
【0062】
本発明によれば、高画質のカラー画像形成を行うことができる。
【0063】
本発明によれば、像担持体と現像ローラ間のギャップを高精度に維持したプロセスカートリッジを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態における画像形成装置としてのフルカラープリンタの斜視図である。
【図2】フルカラープリンタの全体構成を示す概要正面図である。
【図3】再給紙構成を有するフルカラープリンタの全体構成を示す概要正面図である。
【図4】外装カバーを開放した状態のフルカラープリンタの斜視図である。
【図5】像担持体保持部材を引き出した状態のフルカラープリンタの斜視図である。
【図6】像担持体保持部材に対する各感光体の配置関係を示す斜視図である。
【図7】作像ユニット保持部材を引き出した状態のフルカラープリンタの斜視図である。
【図8】作像ユニット保持部材に対する各作像ユニットの配置関係を示す斜視図である。
【図9】プロセスカートリッジの概要正面図である。
【図10】サブユニットの斜視図である。
【図11】現像ギャップとドクタギャップを示す要部正面図である。
【図12】サブユニットの突き当て部と所定位置としての円筒部材の突き当たり状態を示す斜視図である。
【図13】サブユニットに対する加圧位置の範囲を示す要部正面図である。
【図14】第2の実施形態におけるサブユニットに対する加圧位置の範囲を示す要部正面図である。
【図15】第3の実施形態におけるサブユニットに対する加圧位置の範囲を示す要部正面図である。
【図16】第4の実施形態である加圧機構の斜視図である。
【図17】第5の実施形態における位置規制部材の配置状態を示す要部正面図である。
【図18】位置規制部材の配置による不具合を示す図である。
【図19】第6の実施形態における位置規制部材の配置状態を示す要部正面図である。
【図20】第6の実施形態における位置規制部材の配置状態の変形例を示す要部正面図である。
【図21】第7の実施形態における突き当て部材と位置規制部材の径の大きさの関係を示す図で、(a)は位置規制部材の径が小さい場合を示す図、(b)は位置規制部材の径が大きい場合を示す図である。
【図22】第8の実施形態における突き当て部材に対する位置規制部材の円周方向の配置状態を示す要部正面図である。
【符号の説明】
3Y、3M、3C、3Bk、101 像担持体としての感光体
5Y、5M、5C、5Bk、110 現像ローラ
6Y、6M、6C、6Bk、102 現像装置
120 サブユニット
121 支持部材としての前側板
122 支持部材としての後側板
123、124 突き当て部としての突き当て部材
123−1、123−2 接触点
130、131 所定の位置としての円筒部材
137 中間直線
150 位置規制部材
S 記録媒体としての転写紙[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a plotter.
[0002]
[Prior art]
In recent image forming apparatuses such as copying machines and printers, there is a very high demand for high image quality. Particularly, color copying machines and printers are required to have higher image quality than monochrome machines. There are various items for improving the image quality only with respect to the developing device, and one of them is improvement of the gap accuracy between the surface of the photoreceptor and the surface of the developing roller.
Conventionally, as one of the methods for maintaining this gap, a gap roller slightly larger than the diameter of the developing roller is provided at the upper end of the developing roller coaxially, and the gap is maintained by contacting the end of the photosensitive member or the flange. There is a way to do it. In this method, since the gap roller on the same axis as the developing roller is brought into direct contact with the photosensitive member, the number of parts stacked is small, and if the accuracy of the gap roller is increased, it can be suppressed to a certain degree of accuracy.
Therefore, this method is used in many conventional image forming apparatuses. However, in the case of this method, the upper limit of the tolerance is ± 0.03 mm, and conventionally, the image quality having such a tolerance width has been satisfied.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-107899
[Patent Document 2]
JP-A-6-167874
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, due to the recent reduction in toner and carrier particle diameters and the development of toners with a high degree of circularity by a polymerization method, a tolerance range greater than the conventional one has been required.
[0005]
Therefore, the main object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can always improve the gap accuracy between the surface of the photosensitive member and the surface of the developing roller and can improve the image quality.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electrostatic latent image is formed on an image carrier, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image by a developing device. An image forming apparatus that performs recording by transferring onto a recording medium, wherein the developing device includes a developing roller that is provided between the surface of the image carrier and a minute gap. A support member for supporting both ends of the developing roller, and the support member from the axial center of the developing roller. In almost the same direction Misaligned position Where the distance from the axis in the radial direction of the developing roller is different The two abutting portions provided on the image forming apparatus are configured as one subunit in the developing device. When the two abutting portions abut on a predetermined position of the image forming apparatus main body, the surface of the developing roller is A predetermined minute gap is maintained with respect to the surface of the carrier, and the image forming apparatus main body is pressed to press the subunit and apply the two abutting portions to the predetermined position. A pressure mechanism is provided, and a pressure position by the pressure mechanism connects a contact point of the two abutting portions with respect to the predetermined position. Is located between the straight lines at right angles to each contact point, The predetermined position is a bearing that supports a rotation shaft of the image carrier.
[0007]
In invention of
[0008]
In invention of
[0009]
In invention of Claim 4,
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourth aspect, Both the abutting portion and the position restricting member in contact with the abutting portion have a circular cross section, and the diameter of the position restricting member is larger than that of the abutting portion. It is characterized by that.
[0011]
In the invention of claim 6, the claim of
[0012]
In the invention of claim 7, the claim of claim Any one of 1 to 6 In the described image forming apparatus, Pressurization by the pressurization mechanism is performed when the subunit is set in the image forming apparatus main body. It is characterized by that.
[0013]
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to seventh aspects, The subunit is integrally provided with a developer accommodating portion, a developer agitating portion, and a developer conveying portion. It is characterized by that.
[0014]
According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to eighth aspects, It has multiple development devices and can form color images. It is characterized by that.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, an outline of a configuration and printing operation of a full-color printer as an image forming apparatus in the present embodiment will be described. This full-color printer has a configuration capable of printing on both sides almost simultaneously using a so-called tandem method. FIG. 1 is an external perspective view showing an outline of the full-
First, the internal configuration of the full-
[0018]
When paying attention to the
The magenta, cyan, and
Below these
[0019]
Further, an
For example, a cleaning device 14 is provided at a position facing the roller 11 on the outer peripheral portion of the
[0020]
On the other hand, on the right side of the
For this reason, the transfer belt 17 is configured to have a circumferential length capable of carrying a toner image of at least the maximum paper size. A
[0021]
In the apparatus
Further, a conveyance /
In the apparatus
[0022]
The operation at the time of double-sided printing in which an image is formed on both sides of the transfer paper S in such a configuration will be described. First, an electrostatic latent image is formed by irradiating the surface of the uniformly charged
This electrostatic latent image is developed with yellow toner after being developed by the developing
[0023]
The full-color toner image on the
Thereafter, when the
[0024]
After the image forming process is completed, the transfer sheet S is conveyed toward the transfer position by the
In other words, both sides of the transfer sheet S are printed almost simultaneously at these transfer positions. Incidentally, in this embodiment, the polarity of the toner image on the
Further, a negative polarity toner image on the transfer belt 17 is sucked and transferred to one side of the transfer sheet S by applying a positive polarity charge by the transfer charger 20.
The transfer sheet S on which the full color toner images are transferred almost simultaneously on both sides in this way is discharged onto the
[0025]
In the case of the configuration shown in FIG. 2, the side (page) of the double-sided image to be transferred to the transfer paper S later, that is, the side of the surface directly transferred from the
Further, the image transferred from the
[0026]
An operation when an image is formed on only one side of the transfer paper S will be described. In this case, there are a method for transferring the toner image from the
First, an electrostatic latent image is formed by irradiating the surface of the uniformly charged
Such latent image formation, development, and transfer operations are sequentially performed in the same manner on the
[0027]
The full-color toner image on the
The transferred transfer sheet S receives a fixing action by the fixing
These double-sided printing and single-sided printing operations have been described in the case of full-color printing. However, even in the case of monochrome printing with a specific color or black, the operation is the same except that there are unused photoconductors.
In addition, when it is not necessary to perform simultaneous printing on both sides of a single sheet, instead of the transfer belt 17 and the transfer charger 20, a
[0028]
The replacement function and operation of each unit will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, an image
In the configuration using
[0029]
The timing for separating the holding
That is, the separation operation is set so as to take a logical sum (OR) of the energy saving mode entry, the opening of the
[0030]
In any case, the
Here, the image
[0031]
Such an image
Such an image forming
[0032]
Next, the process cartridge will be described with reference to FIG. The process cartridge in this embodiment integrally supports a developing
The developing
[0033]
A developer tank (developer container) in the developing
An
[0034]
Under such a configuration, the characteristic portions of the present embodiment will be sequentially described.
FIG. 10 shows the main components of the gap (hereinafter referred to as development gap) positioning mechanism between the surface of the
In this embodiment, each of the
[0035]
As an example of the positioning method, the end portion of the fixed magnet is formed in a D shape, and the insertion hole portion of the developing
[0036]
A developing doctor 111 is also integrally formed with the
The required accuracy is about ± 0.04 mm at present. In order to achieve the doctor gap tolerance width, it cannot be achieved by stacking the current components, and position adjustment is required.
As a specific method, it is possible to make the screw hole shape for fixing the developing doctor 111 into a long hole. As other parts of the sub-unit 120, there is a developing
[0037]
FIG. 11 shows the central cross-sectional shape of the
A minute gap b (doctor gap) exists between the developing
[0038]
FIG. 12 shows the relationship between the
At the front side of the
[0039]
In order to explain the necessity for such a configuration, the desorption operation will be described again. As shown in FIG. 5, when the
[0040]
FIG. 13 is a diagram illustrating the front-
By applying the
[0041]
A second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same part as the said embodiment is shown with the same code | symbol, and unless it was especially required, the description on the structure and function which were already demonstrated is abbreviate | omitted, and only the principal part is demonstrated.
The viewing direction is the same as in FIG. In the present embodiment, the positions where the force is applied to the two abutting portions and the
By having a pressure position within this range, it is possible to apply a force almost equally to both abutting portions (contact points), so it is easy to reliably abut the two abutting portions against the front
[0042]
A third embodiment will be described with reference to FIG. The figure is almost the same as FIG. In the present embodiment, the range of the abutting position is limited with respect to the second embodiment. A straight line 135-1 passing through the left abutting portion 123-1 and a
In the present embodiment, since the developing
[0043]
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, an example of a pressurizing mechanism that pressurizes the
The pressurizing mechanism that pressurizes the sub-unit 120 is provided in the above-described image forming
The structure will be described. Compression springs 142-1 and 142-2 are provided between the pressure arms 141-1 and 141-2 for pressing the front and rear side plates of the
[0044]
An
By forming the developing
[0045]
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 shows that the abutting member 123 (or the
The position restricting member (rotation stop member or subunit circumferential position restricting member) 150 of the apparatus main body hits the right side of the abutting
FIG. 18 shows a state where it abuts on the right side of the abutting
[0046]
In the case of FIG. 17, a
However, as shown in FIG. 18, the position regulating member is placed on the abutting
Therefore, by taking the position regulation form (rotation stop form) shown in FIG. 17, it is possible to prevent the
[0047]
The sixth embodiment will be described based on FIG. The present embodiment is characterized in that the force applied to the
In the example when the developing
In this case, the
[0048]
FIG. 20 shows a case where the rotation direction of the developing
In this way, by restricting the position of the position restricting member with respect to the drive input direction, the developing
[0049]
The seventh embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the relationship between the diameter of the abutting member and the diameter of the position regulating member is specified. FIG. 21 shows the abutting portion on the right side shown in FIG. 19, and the rotation direction and drive input position of the developing
21A shows a case where the diameter of the
When driving is input, a
[0050]
In the case of FIG. 21A, the margin over the
As shown in FIG. 21 (b), when the diameter of the
[0051]
FIG. 22 shows an eighth embodiment. The present embodiment is characterized in that the position in the circumferential direction of the
When the
[0052]
Although the developing roller positioning configuration has been described in each of the above embodiments, the developing roller positioning method can be similarly implemented in the developing device and the image forming apparatus.
[0053]
【The invention's effect】
The present invention According to , Sa By defining the positional relationship between the pressure direction in which the pressure is applied to the block unit and the abutting portion, the applied pressure can be efficiently transmitted to the subunit, and the developing roller can be positioned with high accuracy. Thereby, the image quality can be improved.
[0054]
The present invention According to , Sa By restricting the pressurizing position of the block unit with high accuracy, the position of the abutting portion can be determined with certainty, and the developing roller can be positioned with high accuracy. Thereby, the image quality can be improved.
[0055]
The present invention According to , Sa By further restricting the pressurization position of the block unit with higher accuracy, it is possible to further improve the image quality.
[0056]
The present invention According to , Driving Even when a load is applied to the subunit such as when moving, it is possible to prevent the surface of the image carrier and the surface of the developing roller from contacting each other.
[0057]
The present invention According to , Driving Even when a load is applied to the moving subunit, the position of the developing roller relative to the circumferential direction of the image carrier (photosensitive member) can be accurately maintained.
[0058]
The present invention According to , Department It is possible to prevent the abutting portion from being detached from the position restricting member due to product variations and driving load fluctuations, and the development gap can always be maintained with high accuracy.
[0059]
The present invention According to , Driving Even when an abnormal load such as during movement is applied, the abutting portion can be prevented from being detached from the position regulating member, and the development gap can always be maintained with high accuracy.
[0060]
The present invention According to The The operability at the time of attaching / detaching the subunit to / from the mounting body can be improved.
[0061]
The present invention According to Current An image unit can be configured, and development unit exchangeability can be improved.
[0062]
The present invention According to High Color image formation with high image quality can be performed.
[0063]
The present invention According to ,image A process cartridge can be provided in which the gap between the carrier and the developing roller is maintained with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a full-color printer as an image forming apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a schematic front view showing an overall configuration of a full-color printer.
FIG. 3 is a schematic front view illustrating an overall configuration of a full-color printer having a refeed configuration.
FIG. 4 is a perspective view of a full-color printer with an exterior cover opened.
FIG. 5 is a perspective view of a full-color printer in a state where an image carrier holding member is pulled out.
FIG. 6 is a perspective view showing the positional relationship of each photoconductor with respect to the image carrier holding member.
FIG. 7 is a perspective view of the full-color printer in a state in which the image forming unit holding member is pulled out.
FIG. 8 is a perspective view showing the positional relationship of each image forming unit with respect to the image forming unit holding member.
FIG. 9 is a schematic front view of a process cartridge.
FIG. 10 is a perspective view of a subunit.
FIG. 11 is a main part front view showing a developing gap and a doctor gap.
FIG. 12 is a perspective view showing the abutting portion of the subunit and the abutting state of the cylindrical member as a predetermined position.
FIG. 13 is a front view of a main part showing a range of a pressing position with respect to a subunit.
FIG. 14 is a front view of an essential part showing a range of a pressing position with respect to a subunit in the second embodiment.
FIG. 15 is a front view of a principal part showing a range of a pressing position for a subunit in the third embodiment.
FIG. 16 is a perspective view of a pressurizing mechanism according to a fourth embodiment.
FIG. 17 is a front view of an essential part showing an arrangement state of position restricting members in a fifth embodiment.
FIG. 18 is a diagram showing a problem due to the arrangement of the position restricting member.
FIG. 19 is a front view of a principal part showing an arrangement state of position restricting members in a sixth embodiment.
FIG. 20 is a main part front view showing a modified example of the arrangement state of the position restricting members in the sixth embodiment.
FIGS. 21A and 21B are diagrams showing the relationship between the diameters of the butting member and the position restricting member in the seventh embodiment, wherein FIG. 21A shows the case where the diameter of the position restricting member is small, and FIG. It is a figure which shows the case where the diameter of a control member is large.
FIG. 22 is a front view of a principal part showing a circumferential arrangement state of a position regulating member with respect to an abutting member according to an eighth embodiment.
[Explanation of symbols]
3Y, 3M, 3C, 3Bk, 101 Photoconductor as image carrier
5Y, 5M, 5C, 5Bk, 110 Development roller
6Y, 6M, 6C, 6Bk, 102 Development device
120 subunits
121 Front plate as support member
122 Rear plate as support member
123, 124 Abutting member as abutting part
123-1, 123-2 Contact point
130, 131 Cylindrical members as predetermined positions
137 Intermediate straight line
150 Position restriction member
S Transfer paper as recording medium
Claims (9)
上記現像ローラと、該現像ローラの両端部をそれぞれ支持する支持部材と、該各支持部材に上記現像ローラの軸心から略同一方向にずれた位置であって該現像ローラの径方向における該軸心からの距離が異なる位置に設けられた2点の突き当て部とが上記現像装置における1つのサブユニットとして構成され、上記2点の突き当て部が画像形成装置本体の所定の位置に突き当たると上記現像ローラ表面が上記像担持体表面に対し所定の微小隙間を維持されるようになっており、画像形成装置本体には上記サブユニットを加圧して上記2点の突き当て部を上記所定の位置に突き当てるための加圧機構が設けられ、該加圧機構による加圧位置が、上記所定の位置に対する上記2点の突き当て部の接触点を結んだ線に対して各接触点で直角となる直線の間に位置し、上記所定の位置が上記像担持体の回転軸を支持する軸受けであることを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on an image carrier, visualizes the electrostatic latent image as a toner image by a developing device, and transfers the toner image onto a recording medium for recording. The developing device is an image forming apparatus having a developing roller provided with a minute gap between the developing device and the surface of the image carrier.
The developing roller, a supporting member for supporting both end portions of the developing roller, and the shaft in the radial direction of the developing roller at a position shifted from the axial center of the developing roller to the supporting member in substantially the same direction. When two abutting portions provided at different positions from the center are configured as one subunit in the developing device, and the two abutting portions abut on a predetermined position of the image forming apparatus main body. The developing roller surface is maintained at a predetermined minute gap with respect to the surface of the image carrier, and the image forming apparatus main body is pressurized with the subunits so that the two abutting portions are positioned on the predetermined surface. A pressure mechanism for abutting the position is provided, and the pressure position by the pressure mechanism is perpendicular to the line connecting the contact points of the two abutting portions with respect to the predetermined position. Straight Located between the image forming apparatus in which the predetermined position is characterized in that the bearing for supporting the rotation shaft of the image carrier.
上記加圧位置が、上記直線間における中央位置で上記2点の突き当て部の接触点を結んだ線に対して直角となる中間直線と、上記現像ローラに近い方の上記直線との間に位置することを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 1.
Between the straight line closer to the developing roller and the intermediate straight line that is perpendicular to the line connecting the contact points of the two abutting portions at the central position between the straight lines. An image forming apparatus that is positioned.
上記現像ローラと、該現像ローラの両端部をそれぞれ支持する支持部材と、該各支持部材に上記現像ローラの軸心から略同一方向にずれた位置であって該現像ローラの径方向における該軸心からの距離が異なる位置に設けられた2点の突き当て部とが上記現像装置における1つのサブユニットとして構成され、上記2点の突き当て部が画像形成装置本体の所定の位置に突き当たると上記現像ローラ表面が上記像担持体表面に対し所定の微小隙間を維持されるようになっており、画像形成装置本体には上記サブユニットを加圧して上記2点の突き当て部を上記所定の位置に突き当てるための加圧機構が設けられ、上記2点の突き当て部のうち上記現像ローラから遠い方の突き当て部を画像形成装置本体の位置規制部材に突き当てて上記像担持体に対する上記サブユニットの位置規制を行うことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on an image carrier, visualizes the electrostatic latent image as a toner image by a developing device, and transfers the toner image onto a recording medium for recording. The developing device is an image forming apparatus having a developing roller provided with a minute gap between the developing device and the surface of the image carrier.
The developing roller, a supporting member for supporting both end portions of the developing roller, and the shaft in the radial direction of the developing roller at a position shifted from the axial center of the developing roller to the supporting member in substantially the same direction. When two abutting portions provided at different positions from the center are configured as one subunit in the developing device, and the two abutting portions abut on a predetermined position of the image forming apparatus main body. The developing roller surface is maintained at a predetermined minute gap with respect to the surface of the image carrier, and the image forming apparatus main body is pressurized with the subunits so that the two abutting portions are positioned on the predetermined surface. A pressure mechanism for abutting the position is provided, and the abutting portion farther from the developing roller among the abutting portions of the two points is abutted against a position regulating member of the image forming apparatus main body, and the image carrier Image forming apparatus and performs position restriction of the subunits against.
上記位置規制部材は、上記現像ローラへの駆動入力による上記サブユニットに負荷が掛かる方向に対して対向する側に設けられていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 3.
The image forming apparatus, wherein the position restricting member is provided on a side facing a direction in which a load is applied to the subunit by driving input to the developing roller.
上記突き当て部とこれに当接する上記位置規制部材が共に断面円形の形状を有し、上記位置規制部材が上記突き当て部より径が大きいことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4.
An image forming apparatus, wherein the abutting portion and the position restricting member in contact with the abutting portion both have a circular cross section, and the position restricting member has a larger diameter than the abutting portion.
上記現像ローラから遠い方の突き当て部の中心と該突き当て部の上記所定の位置に対する接触点とを結ぶ線と、上記現像ローラから遠い方の突き当て部の中心と該突き当て部の上記位置規制部材に対する接触点とを結ぶ線とがなす角度が90°より大きいことを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 4 or 5,
A line connecting the center of the abutting part far from the developing roller and the contact point of the abutting part with respect to the predetermined position, the center of the abutting part far from the developing roller, and the above-mentioned of the abutting part An image forming apparatus, wherein an angle formed by a line connecting a contact point with respect to the position regulating member is larger than 90 °.
上記加圧機構による加圧が、上記サブユニットが画像形成装置本体にセットされたときに行われることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 6,
An image forming apparatus, wherein the pressing by the pressing mechanism is performed when the subunit is set in the main body of the image forming apparatus.
上記サブユニットに、現像剤収容部、現像剤攪拌部、現像剤搬送部が一体に設けられていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7,
An image forming apparatus, wherein the sub-unit is integrally provided with a developer accommodating portion, a developer agitating portion, and a developer conveying portion.
上記現像装置を複数有し、カラー画像形成が可能であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 8,
An image forming apparatus comprising a plurality of the developing devices and capable of forming a color image .
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