JPH09269650A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH09269650A
JPH09269650A JP7854196A JP7854196A JPH09269650A JP H09269650 A JPH09269650 A JP H09269650A JP 7854196 A JP7854196 A JP 7854196A JP 7854196 A JP7854196 A JP 7854196A JP H09269650 A JPH09269650 A JP H09269650A
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JP
Japan
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roller
toner
developing roller
developing
photoconductor
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JP7854196A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Kitahara
寿朗 北原
Naohito Yoshida
尚人 吉田
Hideki Yasuda
秀樹 安田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンピュータ等の出力機器として使用される
画像形成装置において、現像ローラ等の製造上の軸ズ
レ、または、たわみを原因とする画像ムラの無い良質な
画像を得ることのできる画像形成装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】 感光体1へ現像ローラ10を圧接する剛
性材の押圧ローラ29を備え、感光体1と現像ローラ1
0と押圧ローラ29の軸中心は一直線上にあるように構
成される。押圧ローラ29の芯金の両端に配置された各
軸受け30は加圧ばね31で押圧され、軸受け30は感
光体1を支持する現像器5のシャーシに形成した当接面
32に当り止まることによって、剛性材で形成された押
圧ローラ29は軸方向で一定のニップ幅を持ち、左右が
均一に、現像ローラ10全面を感光体1に押し付けるこ
とにより、画像ムラ、濃度ムラの無い良質な画像が得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置や静
電記録装置において、感光体上に形成された静電潜像を
トナーにより可視像化する画像形成装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来から、電子写真装置は乾式トナーを
使用する機器が主流を占め、多くの複写機、レーザプリ
ンタ、普通紙ファクシミリ等として実用化されめざまし
い発展をとげている。この電子写真装置は電子写真プロ
セス技術を応用した機器であり、感光体上に形成された
静電潜像をトナー粒子により顕像化した後、記録紙に転
写され、定着工程を経て印字が完了する。
【0003】以下に、従来の画像形成装置について説明
する。図6は従来の画像形成装置の断面模式図、図7は
同感光体と現像ローラの平面図、図8は同感光体と現像
ローラのニップ幅を示す感光体の正面図を示すものであ
る。図6において、アルミニウム等の金属ドラムを基材
とし、その外周面上にセレン(Se)あるいは有機光導
電体(以下、OPCと呼ぶ)等の感光受容層が薄膜状に
塗布された静電潜像担持体である感光体1に近接して配
設された帯電器2は、タングステンワイヤ等の帯電線2
aと金属製のシールド板2bおよびグリッド板2cによ
って構成されている。帯電線2aがコロナ放電を起こし
グリッド板2cを介して感光体1を一様に帯電する。露
光光学系3から照射される露光光線4は、画像信号をレ
ーザ駆動回路(図示せず)により光強度変調やパルス幅
変調して得られ、感光体1上に静電潜像を形成する。
【0004】次に現像器5について説明する。トナー供
給部材であるトナー供給ローラ6は、トナーホッパー7
に両端を回転自在に軸支され矩形状に屈曲形成されたト
ナー攪拌部材8により攪拌、搬送されたトナー9をトナ
ー担持体である現像ローラ10の表面に供給するための
ものであり、その金属製シャフト部分にはトナー供給バ
イアス電源11が保護抵抗12を介して接続されてい
る。層厚規制ブレード13は、金属ばね板部材13aと
現像ローラ10上に接触する層厚規制部材13bから成
り、層厚規制部材13bは金属ばね板部材13aの一端
にシリコンまたはウレタン等の弾性部材を一体形成した
ものである。
【0005】現像ローラ10とトナー供給ローラ6は、
ステンレス等の金属を基材としてその外周面上にウレタ
ン、シリコン等の弾性部材が層状に形成され、トナーホ
ッパー7の両端に回転軸支されている。トナー攪拌部材
8はトナー供給ローラ6の回転とともに円の軌跡を描
き、トナーホッパー7内に収容されたトナー9の凝集を
防ぐために攪拌するとともに、トナー9をトナー供給ロ
ーラ6の方へ搬送する。トナー供給ローラ6により供給
されてきたトナー9は、層厚規制ブレード13によりト
ナー層厚を規制されるとともに摩擦帯電されて、現像ロ
ーラ10の外周面上に薄層状態を形成する。その後、現
像ローラ10は感光体1と接触または近接状態となり、
現像バイアス電源14より印加されるバイアス電圧によ
り感光体1上の静電潜像が形成された部分にトナー9を
転移付着させて静電潜像を顕像化する。層厚規制ブレー
ド13はブレードホルダ15により、ねじ止めにて取り
付けられている。
【0006】記録紙カセット16に収納されている記録
紙17は、記録紙カセット16から半月形をした給紙ロ
ーラ18によって1枚ずつ搬送ローラ19へ送り出され
る。送り出された記録紙17は、搬送ローラ19によっ
て矢印Aで示した方向へ搬送される。レジストローラ2
0は記録紙17と感光体1上に形成されたトナー像を一
致させるため、一時的に記録紙17を停止待機させるた
めに設けられており、従動ローラ21と当接されてい
る。転写器22はタングステンワイヤ等からなる転写線
22aと、金属板からなるシールド板22bによって構
成されている。転写線22aへ高電圧を印加することに
よって転写線22aがコロナ放電を起こし、記録紙17
上に感光体1上のトナー像を転写する。内部に熱源を有
するヒートローラ23と加圧ローラ24で構成された定
着器25によって、記録紙17上に転写されたトナー像
をヒートローラ23と加圧ローラ24の挟持回転に伴
い、加圧と熱によって記録紙17に定着され、印字が完
了する。
【0007】クリーナ部は感光体1上の残留トナーを掻
き取るためのクリーニングブレード26と掻き取った残
留トナーを収納するためのトナー回収容器27で構成さ
れ、その下流側には感光体1を静電気的にクリーニング
するための除電器28が備えてある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、図7および図8に示すように感光体1ま
たは現像ローラ10の製造上の軸ズレ、または、たわみ
により、両者のニップ部(図8でハッチングを付した部
分)にバラ付きが生じてしまい、画像ムラなどが発生す
ることになる。このように、現像ローラの軸ズレが無き
よう精度を上げることからコストアップの原因となって
いた。また同様に、帯電ローラ、層厚規制ローラの製造
上の加工精度のバラ付きによる軸ズレのため、帯電ム
ラ、現像ローラ上のトナー層厚のバラ付きによる画像ム
ラの原因となるという問題点を有していた。
【0009】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、画像ムラの無い良質な画像を得ることのできる画像
形成装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、感光体上に形成された静電潜像への現像を行うトナ
ーを担持する現像ローラと、トナーを貯留するトナーホ
ッパーと、現像ローラと平行に位置し前記現像ローラの
トナー層厚を規制する層厚規制部材とを備えた画像形成
装置であって、感光体へ現像ローラを圧接する押圧ロー
ラを備え、それらニップ部を軸方向で一定にしたもので
ある。
【0011】請求項2に記載の発明は、感光体と、これ
に圧接する帯電ローラと、感光体へ帯電ローラを圧接す
る押圧ローラを備え、それらニップ部を軸方向で一定に
したものである。
【0012】請求項3に記載の発明は、現像ローラに圧
接してトナーの層厚を規制する層厚規制ローラとを備え
た画像形成装置であって、現像ローラへ層厚規制ローラ
を圧接する押圧ローラを備え、それらニップ部を軸方向
で一定にしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】請求項1の発明によれば、感光体
へ現像ローラを均一に押し付けることができ、それらニ
ップ部を軸方向で一定にすることのできる画像形成装置
が得られ、画像ムラ、濃度ムラの無い良質な画像を得る
ことができる。
【0014】また請求項2の発明によれば、感光体を軸
方向で均一に帯電させ、表面電位のムラを少なくすると
いう作用を有する。
【0015】また請求項3の発明によれば、現像ローラ
上のトナー層厚を軸方向で均一にできる。
【0016】(実施の形態1)以下、本発明の実施の形
態1について説明する。図1は本発明の実施の形態1に
おける画像形成装置の現像ローラ周辺の断面模式図、図
2は同感光体と現像ローラと押圧ローラの平面図、図3
は同感光体と現像ローラのニップ幅を示す感光体の正面
図である。現像ローラ周辺以外の構成は従来の画像形成
装置と同様なので同じ符号を付与して詳細な説明を省略
する。
【0017】感光体1は、アルミニウムドラムを基材と
し、その外周面上に有機光導電体が薄膜状に塗布された
負帯電型OPCである。現像ローラ10は、金属製シャ
フトを基材としてその外周面上に抵抗値106Ωcmの
導電性弾性部材であるシリコンゴムを形成した単層構成
である。現像ローラ10の金属製シャフトには現像バイ
アス電源14が接続されている。この現像ローラ10は
ゴム硬度は30〜60度の範囲が好ましく、また表面粗
さは表面の平滑性が高い方がトナー薄層形成において均
一化が図れるため、7μmRz以下が好ましい。
【0018】押圧ローラ29は、アルミやSUS等の剛
性材から成る金属製ローラで形成されたものであり、感
光体1と現像ローラ10と押圧ローラ29の軸中心は一
直線上にあるように構成されている。押圧ローラ29の
芯金の両端に配置された各軸受け30を加圧ばね31が
押圧して、剛性材で形成された押圧ローラ29が現像ロ
ーラ10を軸方向全体を均一に感光体1へ一定のニップ
幅をもって押圧するように構成してある。したがって図
2および図3に示すように、現像ローラ10は押圧ロー
ラ29によって感光体1にぴったり押し付けられ、ニッ
プ幅(図3においてハッチングで示す部分)は軸方向で
一定となる。軸受け30は感光体1を支持する現像器5
のシャーシに形成した当接面32に当り止まるので、押
圧ローラ29は軸方向で左右が均一に、現像ローラ10
全面を感光体1に押し付けることになる。
【0019】また、この押圧ローラ29表面をサンドブ
ラスト等により粗すことにより、現像ローラ10を感光
体1に押し付けると共に、トナー9を現像ローラ10に
供給し、トナー9を摩擦帯電させ、現像されずに残存し
た現像ローラ10上のトナー9を掻き落とす機能も有し
ている。押圧ローラ29の金属製シャフトにはトナー供
給バイアス電源11が保護抵抗12を介して接続されて
いる。
【0020】層厚規制ローラ33は金属製シャフトの外
周に抵抗値106Ωcmのシリコーンゴムを用い、現像
ローラ10に対する線圧が、60〜100g/cm、好
ましくは、70〜90g/cmになるように圧力が印加
される。これにより、現像ローラ10のトナー9の層厚
が精度良く規制できる。現像ローラ10上のトナー9の
層厚としては、0.2〜1.0mg/cm2、好ましく
は、0.4〜0.6mg/cm2に設定される。層厚が
0.6mg/cm2を越えるにつれてトナー9の帯電量
のばらつきが大きくなる傾向が認められ、特に1.0m
g/cm2を越えるとその傾向が著しくなるので好まし
くない。又、逆に0.4mg/cm2未満では、印字画
像における画像濃度が薄くなる傾向が認められ、特に
0.2mg/cm2未満では急激に画像濃度が薄くなる
ので好ましくない。
【0021】転写器22はタングステンワイヤからなる
転写線22aと金属製のシールド板22bからなり、ク
リーナ部はクリーニングブレード26とトナー回収容器
27からなる。
【0022】トナー9は非磁性一成分系トナーであり、
ポリエステル樹脂にカーボン、ワックス、帯電制御剤等
を均一分散させたもので負帯電トナーを使用する。現像
バイアス電源14のバイアス電圧値は−300V、トナ
ー供給バイアス電源11のバイアス電圧値は−400
V、保護抵抗12の抵抗値は22MΩである。
【0023】以上のように構成された画像形成装置にお
いて、その動作を説明する。プロセス速度は96mm/
sec、現像ローラ10の周速度は192mm/sec
で、感光体1に対する周速比は2倍である。層厚規制ロ
ーラ29は現像ローラ10に対して、線圧80g/cm
で接した状態で固定されている。押圧ローラ29の周速
度は132mm/secである。感光体1、現像ローラ
10、及び押圧ローラ29の回転方向はそれぞれ図1に
示す矢印方向となっており、各接触部において摩擦接触
の状態になっている。
【0024】帯電器2により感光体1を−700Vに均
一帯電させ、画像信号に応じて感光体1を露光光学系3
から照射される露光光線4で選択的に露光することによ
り、露光されなかった部分の電位は−700V、露光さ
れた部分の電位は約−100Vとなり、感光体1上に静
電潜像が形成される。
【0025】トナー攪拌部材8により攪拌、搬送された
後、トナー担持体である現像ローラ10の表面に供給さ
れ、搬送されてきたトナー9は、層厚規制ローラ33に
よりトナー層厚を規制されるとともに摩擦帯電されて、
現像ローラ10の外周面上に薄層状態を形成する。その
後、現像バイアス電源14より印加されるバイアス電圧
により感光体1上の静電潜像が形成された部分にトナー
9を転移付着させて静電潜像を顕像化する。
【0026】次に、タングステンワイヤからなる転写線
22aへ1kVの電圧を印加することによってコロナ放
電を起こし、記録紙17上に感光体1上のトナー像を転
写する。記録紙17上に転写されたトナー像はヒートロ
ーラ23と加圧ローラ24で構成された定着器25によ
って、加圧と熱によって記録紙17に定着され、印字が
完了する。
【0027】(実施の形態2)以下、本発明の実施の形
態2について説明する。図4は本発明の実施の形態2に
おける画像形成装置の感光体周辺の断面模式図である。
感光体周辺以外の構成は実施の形態1の画像形成装置と
同様であるので同じ番号を付与し、詳細な説明は省略す
る。
【0028】押圧ローラ29は、アルミやSUS等の金
属製ローラで形成されたものであり、感光体1と帯電ロ
ーラ34と押圧ローラ29の軸中心は一直線上にあるよ
うに構成されている。押圧ローラ29の芯金の両端に配
置された各軸受け30を加圧ばね31が押圧して、剛性
材で形成された押圧ローラ29が帯電ローラ34を軸方
向全体を均一に感光体1へ一定のニップ幅をもって当接
するように構成してある。軸受け30は感光体1を支持
する現像器5のシャーシに形成した当接面32に当り止
まるので、押圧ローラ29は軸方向で左右が均一に、帯
電ローラ34を感光体1に押し付けることになる。
【0029】また、この押圧ローラ29表面をサンドブ
ラスト等により粗すことにより、帯電ローラ34を感光
体1に押し付けると共に、帯電ローラ34に付着したト
ナー9をクリーニングする機能も有している。したがっ
て実施の形態2も、実施の形態1と同様の作用効果が得
られる。
【0030】(実施の形態3)以下、本発明の実施の形
態3について説明する。図5は本発明の実施の形態3に
おける画像形成装置の現像ローラ周辺の断面模式図であ
る。現像ローラ周辺以外の構成は実施の形態1の画像形
成装置と同様であるので同じ符号を付与し、詳細な説明
は省略する。
【0031】押圧ローラ29は、アルミやSUS等の金
属製ローラで形成されたものであり、現像ローラ10と
層厚規制ローラ33と押圧ローラ29の軸中心は一直線
上にあるように構成されている。押圧ローラ29の芯金
の両端に配置された各軸受け30を加圧ばね31が押圧
して、剛性材で形成された押圧ローラ29が層厚規制ロ
ーラ33を軸方向全体を均一に現像ローラ10へ一定の
ニップ幅をもって当接するように構成してある。軸受け
30は現像ローラ29を支持する現像器5のシャーシに
形成した当接面32に当り止まるので、押圧ローラ29
は軸方向で左右が均一に、層厚規制ローラ33を現像ロ
ーラ10に押し付けることになる。したがって実施の形
態3も、実施の形態1と同様の作用効果が得られる。
【0032】また、この押圧ローラ29表面をサンドブ
ラスト等により粗すことにより、層厚規制ローラ33を
現像ローラ10に押し付けると共に、層厚規制ローラ3
3に付着したトナー9をクリーニングする機能も有して
いる。
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明は、感光体上に形成
された静電潜像への現像を行うトナーを担持する現像ロ
ーラと、トナーを貯留するトナーホッパーと、現像ロー
ラと平行に位置し前記現像ローラのトナー層厚を規制す
る層厚規制部材とを備えた画像形成装置において、感光
体へ現像ローラを圧接する剛性材の押圧ローラを備える
ことで、それらニップ部を軸方向で一定にすることがで
き、画像ムラ、濃度ムラの無い良質な画像を得ることが
できる。しかも、押圧ローラの表面を粗し、現像ローラ
と同方向に回転させることで、現像ローラにトナーを供
給し、現像ローラと押圧ローラ間でのトナーの摩擦帯電
を軸方向で均一にすることができ、安定した良質な画像
が得られ、信頼性の向上した画像形成装置を得ることが
できる。
【0034】また、感光体に圧接する帯電ローラと、感
光体へ帯電ローラを圧接する剛性材の押圧ローラを備え
ることで、それらのニップ部を軸方向で一定にすること
ができ、感光体を軸方向で均一に帯電させ、表面電位の
ムラを少なくすることができる。
【0035】また、現像ローラに圧接してトナーの層厚
を規制する層厚規制ローラとを備えた画像形成装置にお
いて、現像ローラへ層厚規制ローラを圧接する剛性材の
押圧ローラを備えることで、それらニップ部を軸方向で
一定にすることができ、現像ローラ上のトナー層厚を軸
方向で均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における画像形成装置の
現像ローラ周辺の断面模式図
【図2】本発明の実施の形態1における画像形成装置の
感光体と現像ローラと押圧ローラの平面図
【図3】本発明の実施の形態1における画像形成装置の
感光体と現像ローラのニップ幅を示す感光体の正面図
【図4】本発明の実施の形態2における画像形成装置の
感光体周辺の断面模式図
【図5】本発明の実施の形態3における画像形成装置の
現像ローラ周辺の断面模式図
【図6】従来の画像形成装置の断面模式図
【図7】従来の画像形成装置の感光体と現像ローラの平
面図
【図8】従来の画像形成装置の感光体と現像ローラのニ
ップ幅を示す感光体の正面図
【符号の説明】 1 感光体 2 帯電器 3 露光光学系 4 露光光線 5 現像器 6 トナー供給ローラ 7 トナーホッパー 8 トナー攪拌部材 9 トナー 10 現像ローラ 11 トナー供給バイアス電源 12 保護抵抗 13 層厚規制ブレード 14 現像バイアス電源 15 ブレードホルダ 16 記録紙カセット 17 記録紙 18 給紙ローラ 19 搬送ローラ 20 レジストローラ 21 従動ローラ 22 転写器 23 ヒートローラ 24 加圧ローラ 25 定着器 26 クリーニングブレード 27 トナー回収容器 28 除電器 29 押圧ローラ 30 軸受け 31 加圧ばね 32 当接面 33 層厚規制ローラ 34 帯電ローラ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体上に形成された静電潜像への現像を
    行うトナーを担持する現像ローラと、トナーを貯留する
    トナーホッパーと、前記現像ローラと平行に位置し前記
    現像ローラのトナー層厚を規制する層厚規制部材とを備
    えた画像形成装置であって、前記感光体へ前記現像ロー
    ラを圧接する押圧ローラを備え、それらニップ部を軸方
    向で一定にすることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】感光体上に形成された静電潜像への現像を
    行うトナーを担持する現像ローラと、トナーを貯留する
    トナーホッパーと、前記現像ローラと平行に位置し前記
    現像ローラのトナー層厚を規制する層厚規制部材とを備
    えた画像形成装置であって、前記感光体に圧接する帯電
    ローラと、前記感光体へ前記帯電ローラを圧接する押圧
    ローラとを備え、それらニップ部を軸方向で一定にする
    ことを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】感光体上に形成された静電潜像への現像を
    行うトナーを担持する現像ローラと、トナーを貯留する
    トナーホッパーと、前記現像ローラに圧接してトナーの
    層厚を規制する層厚規制ローラとを備えた画像形成装置
    であって、前記現像ローラへ前記層厚規制ローラを圧接
    する押圧ローラを備え、それらニップ部を軸方向で一定
    にすることを特徴とする画像形成装置。
JP7854196A 1996-04-01 1996-04-01 画像形成装置 Pending JPH09269650A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8019259B2 (en) 2009-02-06 2011-09-13 Ricoh Company, Limited Development device, process unit, and image forming apparatus
JP2012103368A (ja) * 2010-11-08 2012-05-31 Murata Mach Ltd 画像形成装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8019259B2 (en) 2009-02-06 2011-09-13 Ricoh Company, Limited Development device, process unit, and image forming apparatus
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