JP4365623B2

JP4365623B2 - Image forming device and process cartridge

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Publication number: JP4365623B2
Application number: JP2003176907A
Authority: JP
Inventors: 克己増田; 和之杉原; 和久須藤; 清敬堺; 秀樹木村; 弘恭長島; 剛今村
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: JP2005010646A

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 Claim 2, Claim 1 In the image forming apparatus, 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. To position It is characterized by that.
[0008]
In invention of Claim 3, 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 has a developing roller provided through a minute gap between the surface of the image carrier. In the image forming apparatus, 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 Performing position regulation of the subunits against It is characterized by that.
[0009]
In invention of Claim 4, Claim 3 In the image forming apparatus, The position restricting member is provided on a side facing the direction in which a load is applied to the subunit by driving input to the developing roller. It is characterized by that.
[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 claim 4 or 5. The image forming apparatus according to 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 The angle formed by the line connecting the contact point with the position regulating member is greater than 90 ° It is characterized by that.
[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-color printer 1, and FIG. 2 is a front view showing an outline structure of the inside.
First, the internal configuration of the full-color printer 1 will be described with reference to FIG. Four drum-shaped photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk as image carriers are horizontally arranged at equal intervals in the left-right direction in the drawing at a substantially central portion in the apparatus main body 2 of the full-color printer 1. It is arranged. The subscripts Y, M, C, and Bk indicate yellow, magenta, cyan, and black, respectively.
[0018]
When paying attention to the photoreceptor 3Y for yellow image, this photoreceptor 3Y has a structure in which, for example, an aluminum cylindrical shape having a diameter of about 30 to 100 mm is provided, and an organic semiconductor layer which is a photoconductive substance is provided on the surface thereof. The image forming member such as a charging roller 4Y as a charging unit, a developing device 6Y having a developing roller 5Y, a cleaning member 7Y as a cleaning unit, and the like are driven around in a clockwise direction. Are arranged in order.
The magenta, cyan, and black photoconductors 3M, 3C, and 3Bk have the same configuration. That is, only the color of the toner used is different. It is possible to use a belt-like photoconductor.
Below these photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk, a laser beam corresponding to image data for each color is scanned and applied to the uniformly charged photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk to form an electrostatic latent image. An exposure device 8 for forming is provided, and laser light irradiated by the exposure device 8 enters between the charging rollers 4 and the developing rollers 5 toward the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk. Thus, a long and narrow space (slit) is secured. Although the illustrated example is shown as a laser scanning method using a laser light source, a polygon mirror, etc., an exposure apparatus combining an LED array and an imaging means may be used.
[0019]
Further, an intermediate transfer belt 12 as a second image carrier that is supported by a plurality of rollers 9, 10, 11 and is driven to rotate counterclockwise is provided above the photoreceptors 3 </ b> Y, 3 </ b> M, 3 </ b> C, 3 </ b> Bk. Is provided. The intermediate transfer belt 12 is common to the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk, and is in a substantially horizontal state so that a part of each photoreceptor 3Y, 3M, 3C, and 3Bk after the developing process comes into contact. The transfer rollers 13Y, 13M, 13C, and 13Bk are provided on the inner peripheral portion of the belt so as to face the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk.
For example, a cleaning device 14 is provided at a position facing the roller 11 on the outer peripheral portion of the intermediate transfer belt 12. The cleaning device 14 wipes off unnecessary toner remaining on the belt surface. The intermediate transfer belt 12 is, for example, a belt based on a resin film or rubber having a base thickness of 50 to 600 μm, and a resistor that can transfer toner images from the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk. Has a value.
[0020]
On the other hand, on the right side of the intermediate transfer belt 12, there is provided a transfer belt 17 as a third image carrier that is supported by a plurality of rollers 15 and 16 and is driven to rotate in the clockwise direction. The transfer belt 17 is in contact with the intermediate transfer belt 12 so as to form a predetermined transfer nip at the roller 9 portion, and is arranged flat in a substantially vertical state. Similarly to the intermediate transfer belt 12, the transfer belt 17 is, for example, a belt based on a resin film or rubber having a base thickness of 50 to 600 μm, and is a resistor that can transfer a toner image from the intermediate transfer belt 12. Has a value.
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 transfer roller 18 and a guide roller 19 for transferring the toner image on the intermediate transfer belt 12 are arranged on the inner peripheral portion of the transfer belt 17 so as to face the roller 9. Are provided with a transfer charger 20 for transferring the toner image on the transfer belt 17 onto a transfer sheet S as a recording medium and a cleaning device 21 for wiping off unnecessary toner remaining on the belt surface. Reference numeral 22 denotes a spring that presses the transfer belt 17 against the intermediate transfer belt 12 via the transfer roller 18.
[0021]
In the apparatus main body 2, a plurality of stages, for example, two stages of paper feed cassettes 23 and 24 are arranged below the exposure apparatus 8 so that they can be drawn out. The transfer paper S stored in these paper feed cassettes 23 and 24 is selectively fed by the corresponding paper feed rollers 25 and 26, and is directed to a transfer position by the intermediate transfer belt 12 and the transfer belt 17. Thus, the paper feed path 27 is formed substantially vertically. A pair of registration rollers 28 is provided immediately before the transfer position in the paper feed path 27 to take the timing of paper feed to the transfer position.
Further, a conveyance / discharge path 30 is formed above the transfer position, which is continuous with the sheet feeding / conveying path 27 and passes between the transfer belt 17 and the transfer charger 20 and is connected to the sheet discharge stack 29 at the upper part of the apparatus main body 2. . A fixing device 31 having a pair of fixing rollers, a pair of paper discharge rollers 32, and the like are disposed in the transport paper discharge path 30.
In the apparatus main body 2, a space below the paper discharge stack unit 29 stores toner of each color used in each of the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk, and a toner container storage unit 33 that can be transported and supplied to a corresponding developing device by a pump or the like. Is provided.
[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 photoreceptor 3Y with the laser light corresponding to the image data for yellow emitted from the semiconductor laser by the operation of the exposure device 8 by the charging roller 4Y. Is done.
This electrostatic latent image is developed with yellow toner after being developed by the developing roller 5Y, becomes a visible image, and receives a transfer action by the transfer roller 13Y on the intermediate transfer belt 12 that moves in synchronization with the photoreceptor 3Y. Transcribed. Such latent image formation, development, and transfer operations are sequentially performed in the same manner on the photoconductors 3M, 3C, and 3Bk. As a result, the yellow Y, magenta M, cyan C, and black Bk toner images are maintained and conveyed on the intermediate transfer belt 12 as overlapping full-color toner images.
[0023]
The full-color toner image on the intermediate transfer belt 12 is transferred to the transfer belt 17 that moves in synchronization with the intermediate transfer belt 12 by a transfer action by the transfer roller 18. As a result, it is maintained and conveyed as a full-color toner image for one side of the transfer paper S on the transfer belt 17. The surface of the intermediate transfer belt 12 is cleaned by the cleaning device 14 to prepare for the next image formation / transfer.
Thereafter, when the intermediate transfer belt 12 moves to a predetermined position, an image forming process for the other side of the transfer paper S is started. The image forming process in this case is the same as that for forming the full-color toner image for one side described above, and this full-color toner image is maintained on the intermediate transfer belt 12.
[0024]
After the image forming process is completed, the transfer sheet S is conveyed toward the transfer position by the transfer roller 18 at a timing by the registration roller pair 28, so that the full color toner image on the intermediate transfer belt 12 is sequentially transferred to the transfer sheet S. Then, the full color toner image on the transfer belt 17 is sequentially transferred to one side of the transfer sheet S by the transfer charger 20.
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 photoreceptor 3 is negative, and the toner image on the photoreceptor 3 is transferred onto the intermediate transfer belt 12 by applying a positive charge to the transfer roller 13. . Further, by applying a positive charge to the transfer roller 18, the toner image on the intermediate transfer belt 12 is transferred onto the transfer belt 17 (for one side) or the other side of the transfer paper S (for the other side).
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 discharge stack portion 29 by the discharge roller pair 32 after fixing processing by the fixing device 31.
[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 intermediate transfer belt 12 faces downward. Therefore, when page alignment is taken into consideration, the second page image is created first and maintained on the transfer belt 17, and the first page image is transferred to the intermediate transfer belt 12. Then, the toner image may be transferred directly to the transfer sheet S.
Further, the image transferred from the intermediate transfer belt 12 to the transfer paper S is exposed on the photoconductor 3, and the image transferred from the transfer belt 17 to the transfer paper S is exposed to be a mirror image on the photoconductor 3. . Such image forming order control for page alignment can be easily realized by a known technique for storing image data in a memory and a normal image / mirror image (reverse image) switching exposure control by a known image processing technique.
[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 intermediate transfer belt 12 to the transfer paper S and a method for transferring the toner image from the transfer belt 17 to the transfer paper S using the transfer belt 17. The former method that omits the process of transferring to the belt 17 will be described.
First, an electrostatic latent image is formed by irradiating the surface of the uniformly charged photoreceptor 3Y with the laser light corresponding to the image data for yellow emitted from the semiconductor laser by the operation of the exposure device 8 by the charging roller 4Y. Is done. This electrostatic latent image is developed with yellow toner after being developed by the developing roller 5Y, becomes a visible image, and receives a transfer action by the transfer roller 13Y on the intermediate transfer belt 12 that moves in synchronization with the photoreceptor 3Y. Transcribed.
Such latent image formation, development, and transfer operations are sequentially performed in the same manner on the photoconductors 3M, 3C, and 3Bk. As a result, the yellow Y, magenta M, cyan C, and black Bk toner images are maintained and conveyed on the intermediate transfer belt 12 as overlapping full-color toner images.
[0027]
The full-color toner image on the intermediate transfer belt 12 is transferred to the transfer sheet S conveyed in synchronization with the intermediate transfer belt 12 by the transfer action of the transfer roller 18. The surface of the intermediate transfer belt 12 is cleaned by the cleaning device 14 to prepare for the next image formation / transfer.
The transferred transfer sheet S receives a fixing action by the fixing device 31 in the transport discharge path 30 and is discharged to the discharge stack unit 29 by the discharge roller pair 32 downward on the image surface. In this process, the transfer charger 20 does not operate.
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 simple conveyance belt 35 is provided as shown in FIG. A double-sided conveyance path 37 with a reversing path 36 may be provided on the paper path 30 side with a reversing path 36 for reversing and refeeding the transfer sheet S that has been printed on one side to the transfer position by the transfer roller 18. Reference numerals 38 and 39 denote switching claws for switching the path of the transfer sheet S.
[0028]
The replacement function and operation of each unit will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, an image carrier holding member 41 that detachably holds the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk is provided. Further, the developing device 6 including the charging roller 4 and the developing roller 5 and the cleaning member 7 are formed as an image forming unit 42, and each image forming unit 42Y, 42M, 42C, 42Bk is detachably held. A holding member 43 is provided. Further, a transfer member holding member 44 that detachably holds the intermediate transfer belt 12 is also provided as a second image carrier holding member.
In the configuration using such holding members 41, 43, 44, in this embodiment, at least during image formation, the image forming operation can be performed with the holding members 43, 44 in the proximity or pressing state based on the image carrier holding member 41. However, the basic principle is that the holding members 43 and 44 can be separated from the image carrier holding member 41 by a contact / separation mechanism during non-image formation.
[0029]
The timing for separating the holding members 43 and 44 with respect to the image carrier holding member 41 during non-image formation is the timing at which the holding members 43 and 44 are separated immediately after the end of the image forming operation, or a certain time has elapsed after the image forming operation is completed. In this embodiment, it is assumed that the separation operation is automatically performed when the image forming operation is completed and a certain time has elapsed and the energy saving mode is entered. In addition, when the user or service person opens the exterior cover 45 (more practically, the inner cover 46 as shown in FIGS. 5 and 6) for maintenance, replacement, etc., and the power switch is turned off. Even in such a case, there is also included a mode in which the holding members 43 and 44 are automatically separated from the image carrier holding member 41 in conjunction with the opening operation and the power switch off operation.
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 exterior cover 45, and the power switch OFF, for example, immediately after the image forming operation is completed. Even when the outer cover 45 is opened, the separating operation of the holding members 43 and 44 with respect to the image carrier holding member 41 is executed even when the outer cover 45 is opened. However, in the case of a model that does not have the exterior cover 45, a mode in which a separation operation is performed based on an operation of a separation switch or the like provided on an operation panel or the like may be included.
[0030]
In any case, the image forming units 42Y, 42M, and 42C that are in contact with the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk by separating the holding members 43 and 44 from the image carrier holding member 41. , 42Bk and the intermediate transfer belt 12 are also separated from each other.
Here, the image carrier holding member 41 is schematically formed in a rectangular frame shape as seen in a plan view as shown in FIGS. 5 and 6, and the photosensitive members 3Y, 3M, 3C, and 3Bk are arranged in a parallel state. It is detachably held so that it can be simply mounted. In the present embodiment, among the photoconductors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk, the color photoconductors 3Y, 3M, and 3C and the black photoconductor 3Bk have different usage frequencies (monochrome printing or the like is considered). In general, the photoconductors 3Y, 3M, and 3C for color are integrated as a photoconductor unit 47 in consideration of the high frequency of use of the photoconductor 3Bk for black). The image carrier holding member 41 is detachably held.
[0031]
Such an image carrier holding member 41 can be pulled out in the front-rear direction with respect to the apparatus main body 2 by rail mechanisms 48 provided on both the left and right sides. Reference numeral 49 designates an aclide which is a component of the rail mechanism 48 on the image carrier holding member 41 side. As shown schematically in FIGS. 7 and 8, the image forming unit holding member 43 is formed in a rectangular tray shape in plan view, and the image forming units 42Y, 42M, 42C, and 42Bk are arranged in a parallel state. It is detachably held so that it can be simply mounted. In the present embodiment, the image forming units 42Y, 42M, and 42C are provided as color image forming units 51 separately from the black image forming unit 42Bk, corresponding to the photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3Bk. The color image forming unit 51 is integrated and is detachably held with respect to the image forming unit holding member 43.
Such an image forming unit holding member 43 can be pulled out in the front-rear direction with respect to the apparatus main body 2 by rail mechanisms 52 provided on both the left and right sides. Reference numeral 53 denotes an aclide which is a component of the rail mechanism 52 on the image forming unit holding member 43 side. Although not particularly illustrated, the image-forming unit holding member 43 and each of the image-forming units 42Y, 42M, 42C, and 42Bk are formed with slit-like openings (or transparent light-transmitting portions) through which exposure light is transmitted. .
[0032]
Next, the process cartridge will be described with reference to FIG. The process cartridge in this embodiment integrally supports a developing device 102, a charging roller 103 as a charging unit, and a cleaning unit 104 including a cleaning brush 104-a and a cleaning blade 104-b. This is a system that is separated from the photoconductor 101. The developing device 102 corresponds to the developing device 6, the charging roller 103 corresponds to the charging roller 4, the cleaning unit 104 corresponds to the cleaning member 7, and the photosensitive member 101 corresponds to the photosensitive member 3.
The developing device 102 develops the electrostatic latent image on the photoconductor 101 optically formed on the photoconductor 101 by writing means (not shown, write position 105) with toner, and develops the above-described developing roller 110 (developing the above). A developing doctor 111 is provided on the upstream side of the developing position of the developing roller 110 to restrict the amount of toner on the developing roller 110 to a certain amount.
[0033]
A developer tank (developer container) in the developing device 102 contains a developer (not shown) in which toner and carrier are mixed, and the developer is composed of two transport screws (developer agitator, developer). It is circulated by the agent transporting units 112, 113. In addition, a toner concentration sensor 114 is disposed below the conveying screw 113 far from the developing roller 110, and the toner concentration in the developing tank is measured as needed to control it to be within an appropriate value. The toner from the toner replenishing unit is temporarily stored in a sub hopper unit (not shown), and when it is determined that the toner concentration value in the developing tank is low based on information from the toner concentration sensor 114, the toner is converted by a predetermined conversion formula. The toner replenishing screw 115 is rotated for a predetermined time to replenish an appropriate amount of toner to the developing tank.
An inlet seal 116 is disposed on the downstream side of the developing doctor 111 to prevent toner scattering from the developing nip portion. In this embodiment, the photosensitive member 101 has a diameter of 30 mm, the developing roller 110 has a diameter of 18 mm, and the distance between the surface of the photosensitive member 101 and the surface of the developing roller 110 is a gap of 0.3 mm. Further, the peripheral speed ratio of the surface of the developing roller 101 to the photosensitive member is twice.
[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 photoreceptor 101 and the surface of the developing roller 110. An assembly part surrounded by a broken line in FIG. 10 is a subunit (developing roller subunit) 120. As a configuration, a front side plate 121 as a support member and a rear side plate 122 as a support member are provided outside the developing roller 110, and two abutting members 123 and 124 as positioning abutment portions are provided on each side plate. Have.
In this embodiment, each of the positioning abutting members 123 and 124 is constituted by a metal shaft, and is fixed to the front and rear side plates by caulking. The positioning of the developing roller 110 and the front and rear side plates is fixed by a front 125 of the developing roller positioning member and a rear 126 of the developing roller positioning member. These positioning members are made of resin. The front 125 of the developing roller positioning member also serves to position the magnetic pole of the fixed magnet inside the developing roller 110.
[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 roller 110 in front of the developing roller positioning member 125 is formed in the D shape hole. Since this portion does not rotate, the magnetic pole position of the fixed magnet can be accurately adjusted by light press-fitting. Further, after the developing roller positioning member 126, the developing roller 110 rotates in the developing roller insertion hole, so that it is necessary to use a slidable resin when the resin is composed of a single resin. In an apparatus that requires high durability, it is necessary to press-fit a bearing such as a ball bearing.
[0036]
A developing doctor 111 is also integrally formed with the sub unit 120. The developing doctor 111 is a stay fixed to the front and rear side plates 121 and 122 with screws. 128 It is fixed to the screw. The gap between the surface of the developing roller 110 and the developing doctor 111 (hereinafter referred to as doctor gap) is one of the important management items for achieving high image quality like the developing gap, and it is required to narrow the tolerance. .
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 roller gear 127 for driving the developing roller 110.
[0037]
FIG. 11 shows the central cross-sectional shape of the subunit 120. Here, for easy understanding, the photosensitive member 101 when the abutting members 123 and 124 are in contact with the image forming apparatus main body is also illustrated. A minute gap a (development gap) exists between the photoconductor 101 and the developing roller 110, and development is performed by the minute gap a.
A minute gap b (doctor gap) exists between the developing roller 110 and the developing doctor 111, and regulates the amount of developer on the developing roller 110. The development doctor 111 is a stay. 128 Screwed to the stay 128 Screws are fixed to the front and rear side plates 121 and 122. The screw hole shape for fixing the developing doctor 111 is a long hole shape, and the position can be adjusted. In FIG. 11, the front plate 121 (also possible as the rear plate 122) and the two front abutting members 123 (also acceptable as the rear abutting member 124) are indicated by broken lines.
[0038]
FIG. 12 shows the relationship between the subunit 120 and the photosensitive member 101 when the subunit 120 is set in the apparatus main body. A drum shaft 129 is disposed in the apparatus main body, and the drum shaft 129 maintains the positional accuracy of the photosensitive member 101. A cylindrical member 131 is pressed into the rear side of the drum shaft 129 as a predetermined position where the abutting member 124 of the rear plate 122 of the subunit 120 abuts. The cylindrical member 131 functions as a bearing because the drum shaft 129 in the inside rotates, and metal is desirable in view of dimensional accuracy. In this embodiment, a ball bearing is used.
At the front side of the drum shaft 129, there is a cylindrical member 130 as a predetermined position where the abutting member 123 of the front side plate 121 of the subunit 120 abuts. The front cylindrical member 130 is present on the front side of the photoreceptor holding member 41 shown in FIG. The cylindrical member 130 also functions as a bearing because the drum shaft 129 in the middle rotates, and metal is also desirable. In this embodiment, a ball bearing is used.
[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 photoconductor 101 is set, the photoconductor of each color is placed on the photoconductor holding member 41. In this state, the position of the photosensitive member 101 is not fixed. When the holding member 41 is inserted in this state, the drum shaft 129 on the apparatus main body side starts to pierce from the rear side of the photoconductor 101, and the drum shaft 129 penetrates the front side of the photoconductor 101 just before setting. The penetrated drum shaft 129 then pierces the bearing of the front plate of the holding member 41 (in this case, it may also serve as the cylindrical member 130 against which the abutting member 123 of the front plate 121 of the subunit 120 abuts), and finally held. The position of the photoconductor 101 is determined by the front plate of the member 41 being stuck in the reference and quasi-reference pins (not shown) of the apparatus main body side plate.
[0040]
FIG. 13 is a diagram illustrating the front-side abutting member 123 when FIG. 12 is viewed from the front. The abutting member 123 of the front side plate 121 of the subunit 120 abuts against the front cylindrical member 130 on the drum shaft 129, and shows a state in which the development gap is maintained. The developing roller 110 is provided at a position shifted to the left from the two abutting portions. In the present embodiment, the direction in which force is applied to the two abutting portions and the subunit 120 is defined. This will be explained with reference to a straight line 133 in a substantially central direction with respect to a straight line 132 connecting the left abutting portion (contact point) 123-1 and the right abutting portion (contact point) 123-2. There is. It is characterized in that there is a pressurizing position where a force 134 is applied by a pressurizing mechanism on the apparatus main body side, which will be described later, in a range of plus or minus 30 ° (c in the figure) with respect to the straight line 133.
By applying the force 134 in this direction, a force is easily applied to the two abutting portions, and the applied pressure can be efficiently transmitted to the abutting portion of the subunit 120. Further, in this figure, only the front abutting portion (abutting member 123) is shown, but the same applies to the rear abutting portion (abutting member 124).
[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 subunit 120 are defined. Also in this case, a straight line 132 connecting the left abutting portion (contact point) 123-1 and the right abutting portion (contact point) 123-2 serves as a reference, and passes through the left abutting portion 123-1 to form a straight line 132. There is a pressing position 134 for pressing the subunit 120 within the range (d in the drawing) of the line 135-1 perpendicular to the line 13-2 and passing through the right abutting portion 123-2 and perpendicular to the straight line 132. .
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 cylindrical portion 130. It becomes possible to do. This figure also shows only the front side, but the same applies to the rear side.
[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 straight line 132 connecting the left abutting portion (contact point) 123-1 and the right abutting portion (contact point) 123-2; An intermediate straight line 137 perpendicular to the straight line 132 at an intermediate point (center position) 136 between both abutting points (contact points) between the right-angle line 135-2 passing through the right abutting portion 123-2, and the developing roller A pressurization point (pressurization position) is provided between a straight line 135-1 passing through an abutment point closer to 110.
In the present embodiment, since the developing roller 110 exists on the left side of the two abutting portions, a straight line 135-1 passing through the left abutting point 123-1 and an intermediate straight line 137 passing through the intermediate point 136 are included. The pressurizing point 134 is located between them. Considering the weight of the developing roller 110, the center of gravity of the subunit 120 is on the left side. By applying a large amount of pressure to the abutting part on the side close to this, the abutting part is efficiently applied. It becomes possible to press.
[0043]
A fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, an example of a pressurizing mechanism that pressurizes the subunit 120 at the time of setting in the apparatus main body is shown.
The pressurizing mechanism that pressurizes the sub-unit 120 is provided in the above-described image forming unit holding member 43, in other words, a tray for detaching the image forming unit.
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 subunit 120 and the image forming unit holding member 43. The pressure arms 141-1 and 141-2 are biased upward to pressurize the subunit 120. The pressure arms 141-1 and 141-2 are fixed to the pressure shaft 143 with screws 144. The pressure shaft 143 is supported by front and rear bearings 145-1 and 145-2 and is rotatable. The front and rear bearings 145-1 and 145-2 are fixed to the image forming unit holding member 43.
[0044]
An operation lever 146 is fixed to the front side of the pressure shaft 143, and the rotation of the operation lever 146 is transmitted to the pressure shaft 143. The operation lever 146 also includes a mechanism (not shown) that is fixed at a position where no pressure is applied (the compression spring is crushed from the pressure position). When the 120 is removed, the position is not removed. By adopting such a mechanism, the force is not applied to the subunit 120 during insertion, and the unit 120 is not pushed upward, so that not only the image forming unit can be inserted without damaging the photosensitive unit, but also the operating force during insertion can be reduced. Can be reduced.
By forming the developing device 102 including the subunit 120, the process cartridge can be easily exchanged.
[0045]
A fifth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 17 shows that the abutting member 123 (or the rear plate 124 of the subunit 120) of the subunit 120 abuts against the front cylindrical member 130 (or the rear cylindrical member 131) on the drum shaft 129, and the development gap. This shows how is maintained.
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 member 123 far from the developing roller 110 out of the two abutting members 123 of the subunit 120. It is a figure.
FIG. 18 shows a state where it abuts on the right side of the abutting member 123 closer to the developing roller 110, contrary to FIG. 17. In both figures, the case where a force is applied to the subunit 120 in the right direction is taken as an example. The position regulating member 150 is a columnar or cylindrical member fixed to the apparatus main body.
[0046]
In the case of FIG. 17, a force 134 is applied to the subunit 120 by the pressurizing mechanism of the apparatus main body, and the subunit 120 is pressurized with a sufficient applied pressure, but an unexpected abnormality exceeding the applied pressure of the subunit 120. When a load is applied, the subunit 120 attempts to rotate the range 151 about the right abutting member 123. In this case, the left abutting member 123 is separated, and the developing roller 110 is separated from the photoreceptor 101.
However, as shown in FIG. 18, the position regulating member is placed on the abutting member 123 closer to the developing roller 110. 150 ' , The right abutting member 123 is released, and the surface of the developing roller 110 then contacts the surface of the photosensitive member 101 at that time.
Therefore, by taking the position regulation form (rotation stop form) shown in FIG. 17, it is possible to prevent the photoreceptor 101 from being damaged even when an unexpected load is applied. In FIG. 18, reference numeral 150 ′ indicates a position restricting member, and 151 ′ indicates a rotation range.
[0047]
The sixth embodiment will be described based on FIG. The present embodiment is characterized in that the force applied to the subunit 120 by the driving means and the position of the position restricting member are restricted.
In the example when the developing roller 110 rotates in the counterclockwise direction 154, the input gear 152 for driving the gear 127 of the subunit 120 rotates in the clockwise direction 153. In this case, although the gear force is applied in the direction of the arrow 155, the subunit 120 attempts to rotate in the counterclockwise direction 156 around the photosensitive member 101 because the pressing force 134 is applied from the apparatus main body.
In this case, the position restricting member 150 of the subunit 120 is disposed on the right side of the abutting member 123 far from the developing roller 110. That is, the subunit 120 is provided so as to face the direction in which a load is applied.
[0048]
FIG. 20 shows a case where the rotation direction of the developing roller 110 is opposite to that in FIG. 19 (clockwise direction 154 ′) (in this case, the unit layout of FIG. 9 is different). The input gear 152 rotates in the counterclockwise direction 153 ′, and a force is applied to the subunit 120 in the direction of the arrow 156 ′. In such a case, the position regulating member 150 ′ is disposed on the left side of the abutting member 123 far from the developing roller 110. That is, the subunit 120 is provided so as to face the direction in which a load is applied.
In this way, by restricting the position of the position restricting member with respect to the drive input direction, the developing roller 110 is constantly arranged at an accurate position with respect to the circumferential direction of the photosensitive member 101 even when a driving force is applied. Can do.
[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 roller 110 are the same as those in FIG.
21A shows a case where the diameter of the position regulating member 150 is smaller than the diameter of the abutting member 123, and FIG. 21B shows a case where the diameter of the position regulating member 150 ′ is larger than the diameter of the abutting member 123. Yes.
When driving is input, a force 157 acts on the right abutting member 123 in a direction perpendicular to a straight line connecting the center of the front cylindrical member 130 on the drum shaft 129 and the center of the abutting member 123. If the direction of the force 157 is violated due to component variations, driving load conditions, or the like, there is a possibility that the position restricting member 150 will be overcome.
[0050]
In the case of FIG. 21A, the margin over the position restricting member 150 is determined by the line 120 connecting the center of the abutting member 123 and the center of the position restricting member 150 and the center of the position restricting member 150 to the subunit 120. The circumferential length x of the angle formed by the parallel lines of the applied force 159 is obtained.
As shown in FIG. 21 (b), when the diameter of the position restricting member 150 ′ is large, the angle formed by the line 158 ′ and the line 159 ′ is the same for the circumferential length y. The circumference becomes longer because of the larger. By doing in this way, the margin with respect to detachment | disengagement of a butting member with respect to component dispersion | variation and a drive load fluctuation | variation improves.
[0051]
FIG. 22 shows an eighth embodiment. The present embodiment is characterized in that the position in the circumferential direction of the position regulating member 150 that contacts the abutting member 123 is specified. FIG. 22 shows the abutting portion on the right side shown in FIG. 21, and the rotation direction and drive input position of the developing roller 110 are the same as those in FIG.
When the angle 160 formed by the contact position of the position regulating member 150 and the contact point of the front cylindrical member 130 on the drum shaft 129 is larger than 90 degrees with respect to the circumferential direction of the abutting member 123, the drive load 157 is Therefore, even if the driving load increases, the subunit 120 does not come off from the position regulating member 150, and the developing roller 110 does not come into contact with the photosensitive member 101.
[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

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.

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.

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.

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.

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.

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 °.

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.

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.

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 .