画像形成装置
【課題】現像ローラ上のスペーサにより現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うとともに、現像ローラの速度ムラの発生を抑制しかつ速度ムラに起因する問題を抑制することのできる非接触現像でタンデム型の画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とが同一または略同一に設定される。これにより、画像形成動作時、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間の摩擦をなくすことができ、摩擦による現像ローラ１７の速度ムラの発生を抑制できる。また、感光ドラム１０の周長がスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定される。これにより、現像ローラ１７の速度ムラがあっても、感光ドラム１０の１回転毎の再現性を向上することができ、色ずれを抑制することができる。
【解決手段】感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とが同一または略同一に設定される。これにより、画像形成動作時、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間の摩擦をなくすことができ、摩擦による現像ローラ１７の速度ムラの発生を抑制できる。また、感光ドラム１０の周長がスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定される。これにより、現像ローラ１７の速度ムラがあっても、感光ドラム１０の１回転毎の再現性を向上することができ、色ずれを抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等のタンデム型の画像形成装置の技術分野に関し、特に、像担持体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の現像を行う現像装置を複数色毎にかつタンデムに配置されたタンデム型の画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、非接触ジャンピング現像方式を用いた画像形成装置が多々知られている。この非接触ジャンピング現像方式は、像担持体である感光体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを設けるとともに、現像ローラ上のトナーを感光体にジャンピングさせて感光体上の静電潜像を現像する方式である。この非接触ジャンピング現像方式では、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップを高精度に維持することが良好な現像を行う上で求められる。
【０００３】
そこで、従来、現像ギャップ調整部材としてシート状部材を用い、このシート状部材を現像ローラの両端部外周面と感光体の両端部外周面との間に介在させることで、現像ローラと感光体との間に適正な現像ギャップを容易に確保できるようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示の現像ギャップ調整部材によれば、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップを高精度に維持することができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の現像ギャップ調整部材では、感光体および現像ローラとは別の場所に現像ギャップ調整部材を設けているので、感光体、現像ローラおよび現像ギャップ調整部材の組付けが面倒であるばかりでなく、組付け状態によっては高精度に現像ギャップを設定することが難しい。しかも、現像ギャップ調整部材は固定しているのに対して感光体および現像ローラは回転するため、現像ギャップ調整部材と感光体との間および現像ギャップ調整部材と現像ローラとの間が擦られて、感光体および現像ローラに摩耗が発生し、正確な現像ギャップを維持することが難しい。
【０００５】
また、帯電ローラの両端部の外周面にフィルム部材（本発明のテープ状のスペーサに相当）を巻き付けかつ固定し、これらのフィルム部材に像担持体を当接させて、帯電ローラと像担持体との間に所定の帯電ギャップを設けることにより、近接帯電を行うことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この特許文献２に開示の帯電ギャップ調整では、フィルム部材の周方向の両端部をそれぞれ斜めにカットするとともに、斜めにカットした両端縁をそれらの間に隙間を形成するようにして互いに対向させ、帯電ローラの１周すべての位置で帯電ローラの軸方向にフィルム部材を存在させるようにして、一定の帯電ギャップを確保している。
したがって、特許文献２に開示の帯電ギャップ調整によれば、フィルム部材が帯電ローラに固定されるので、感光体、帯電ローラおよびフィルム部材の組付けが容易であるとともに、帯電ギャップを簡単にかつ高精度に設定することができる。
【０００７】
一方、従来の画像形成装置には、４色毎に現像を行う現像装置を互いにタンデムに配置して、各色のトナー像を移動する中間転写ベルトに順次転写して色重ねすることによりフルカラーの画像を形成するタンデム型の画像形成装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
このようなタンデム型の画像形成装置においては、各色を順次色重ねすることから各色のトナー像の位置ずれが問題となるが、高品質のフルカラー画像を得るために、このトナー像の位置ずれを低減して色重ねの精度をできるだけ高める必要がある。そこで、特許文献３には、例えば記録紙上での主走査方向および副走査方向の解像度をそれぞれ６００ｄｐｉとすると、画素ピッチが約４２μｍとなり、例えば位置ずれを４２μｍ以下に抑える必要があることが提案されている。
【０００９】
そして、特許文献３では、複数の感光ドラムの回転位置を検出し、検出した感光ドラムの回転位置を基準とした感光ドラム周面の中間転写ベルトに対する転写位置が同じになるように、各感光ドラムの回転位相を所定の位相に揃える補正を行い、また、感光ドラムおよび中間転写ベルトを含む駆動系の速度ムラに起因した記録紙への転写像の位置ずれを検出し、検出した位置ずれに基づき速度ムラに起因した記録紙に対する転写画像の位置ずれを補正することで、高精度のカラー画像を形成することを提案している。
【特許文献１】特開平５−２７５７１号公報。
【特許文献２】特開２００１−２９６７２３号公報。
【特許文献３】特許第３４９９７１５号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２に開示の帯電ギャップ調整を現像ギャップ調整に適用して、この現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うとともに、このように現像ギャップ調整を行う現像装置を前述の特許文献３に開示のタンデム型の画像形成装置の各色毎の現像装置に適用することで、感光ドラムと現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の現像を行うタンデム型の画像形成装置を構成することが考えられる。
【００１１】
しかしながら、現像ローラに固定されたフィルム部材による現像ギャップ調整の場合、現像ローラのフィルム部材が感光ドラムに当接することから、フィルム部材と感光ドラムとの間の摩擦により、現像ローラの速度ムラが発生する。このような現像ローラの速度ムラが発生すると、タンデム型の画像形成装置においては、色ずれやバンディングの発生のおそれがあるという問題がある。そこで、現像ローラの速度ムラの発生をできるだけ抑制するとともに、仮に現像ローラの速度ムラがあってもこの速度ムラに起因する問題をできるだけ抑制することが求められる。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像ローラに固定されたテープ状のスペーサにより現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うができるようにしても、現像ローラの速度ムラの発生をできるだけ抑制するとともに、仮に現像ローラの速度ムラがあっても、この速度ムラに起因する前述の問題をできるだけ抑制することのできる非接触現像でタンデム型の画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の画像形成装置は、複数の色毎に設けられかつタンデムに配置された複数の感光ドラムと、トナー搬送面が前記複数の感光ドラム毎にそれぞれ所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて前記複数の感光ドラムにそれぞれ対応する色のトナーを搬送する複数の現像ローラと、前記複数の現像ローラ毎に設けられかつ各現像ローラの両端部にそれぞれ設けられて対応する前記感光ドラムに当接することで前記現像ギャップを各現像ローラ毎にそれぞれ設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行うタンデム型の画像形成装置において、各現像ローラ毎の前記ギャップ調整部材がいずれも対応する現像ローラの両端に巻かれて固定されたテープ状のスペーサで構成されており、いずれの前記感光ドラムと対応する前記スペーサにおいても、前記感光ドラムの周速と対応する前記スペーサの周速とが同一または略同一に設定されているとともに、前記感光ドラムの周長はいずれも対応する前記スペーサの周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成された本発明の画像形成装置によれば、現像ローラの両端部に固定されたテープ状のスペーサにより現像ギャップを設定しているので、現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うことができるようになる。
【００１５】
また、感光ドラムの周速と現像ローラ上のテープ状のスペーサの周速とを同一または略同一に設定しているので、画像形成動作時、感光ドラムとスペーサとの間の摩擦をほとんどなくすことができ、摩擦による現像ローラの速度ムラの発生を抑制できる。これにより、色ずれやバンディングの発生を抑制することができる。
【００１６】
更に、感光ドラムの周長をスペーサの周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定しているので、仮に現像ローラの速度ムラがあっても、感光ドラムの１回転毎の再現性を向上することができる。これにより、各感光ドラムの各転写位置における速度変動を各色毎に合わせて色ずれを抑制することができる。
【００１７】
このように、感光ドラムの周速とスペーサの周速とを制御することと、感光ドラムの周長とスペーサの周長とを所定の関係に設定することに相俟って、各色の現像ローラの速度ムラに起因する前述の問題を効果的に抑制することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す横断面図である。
図１に示すように、この例の画像形成装置１はタンデム型の画像形成装置であり、ハウジング本体２を有している。このハウジング本体２内には、画像形成ユニット３、中間転写ユニット（以下、一次転写ユニットともいう）４、給紙ユニット５、二次転写ユニット６、定着ユニット７、および記録媒体搬送手段８がそれぞれ配設されている。画像形成ユニット３および給紙ユニット５内の消耗品はハウジング本体２に対して着脱可能に構成されており、これらは一次転写ユニット４を含めて取り外して修理あるいは交換可能とされている。
【００１９】
画像形成ユニット３は、複数個の異なる色（この例では４色であるが、例えば、４色のうち、２色または３色でもよい：以下、４色として説明する）、つまりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の画像をそれぞれ形成するイエロー用画像形成ステーション９Ｙ、マゼンタ用画像形成ステーション９Ｍ、シアン用画像形成ステーション９Ｃ、ブラック用画像形成ステーション９Ｋを備えている。その場合、この例では、各色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋの配置順序は図１において斜め右下方向に向かってこれらの順に直線状に配列されている。なお、各色の画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋの配置順序はこれに限定されることはなく、任意に設定することができる。
【００２０】
また、これらの画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋは、それぞれ、感光ドラムからなる像担持体である感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋと、これらの感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの周囲にそれぞれ配設されて各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋを帯電する帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに露光により静電潜像を書き込む露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ上の潜像を現像する現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋを備えている。なお、図示しないが、画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋは、それぞれ、感光ドラムを除電する公知の除電手段および感光ドラムをクリーニングする公知のクリーナも各色毎に備えている。
【００２１】
各色の画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋの感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ、帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ、および現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋの各構成はいずれも各色Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋについて同一に構成されている。
【００２２】
各帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、高電圧発生源に接続された導電ブラシで構成され、これらの導電ブラシによりそれぞれ各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの表面を一様に帯電させる。このような帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋを用いることで、きわめて少ない電流によって感光ドラム表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外が多量のオゾンによって汚染されることはない。
【００２３】
各露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋには、ＬＥＤランプを感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの軸方向に列状に配列したＬＥＤラインヘッドが用いられている。ＬＥＤラインヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであるため、感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに対して近接配置が可能であり、装置本体を小型化できるという利点を有している。
【００２４】
各現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋは、それぞれ、現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋと、各現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋ内にそれぞれ形成されたトナー貯留部１５Ｙ,１５Ｍ,１５Ｃ,１５Ｋと、現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋにそれぞれ設けられたトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋと、現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋにそれぞれ設けられ、トナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋおよび感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにそれぞれ当接するように配設された現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋと、各トナー貯留部１５Ｙ,１５Ｍ,１５Ｃ,１５Ｋに設けられたトナー撹拌搬送部材１８Ｙ,１８Ｍ,１８Ｃ,１８Ｋと、各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋ上のトナー層厚を規制する規制ブレード１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋとを備えている。
【００２５】
そして、この例の画像形成装置１では、各感光体１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋと各現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋとがそれぞれ一体にされた各色毎の現像カートリッジとして構成されている。これらの現像カートリッジについては、後でより詳細に説明する。
【００２６】
各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋおよび各トナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋは、感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの回転方向と逆方向の反時計回りに回転駆動される。トナー貯留部１５Ｙ,１５Ｍ,１５Ｃ,１５Ｋにおいてそれぞれ撹拌部材により撹拌された各色のトナーは、それぞれトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋに供給され、更に、これらのトナーはトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋに当接されるブレードと摺擦した摩擦帯電力による付着力とトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋの表面凹凸部での機械的付着力とによって、現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋの表面に供給される。現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋに供給されたトナーは各規制ブレード１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋにより所定の厚さの層厚に規制され、この規制により薄層化されたトナー層は、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋへ搬送される。そして、各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋによって搬送される各色のトナーによってそれぞれ各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの潜像部が各色毎に非接触で現像される。
【００２７】
一次転写ユニット４は、ハウジング本体２の下方に配設された図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ２０と、従動ローラ２１と、これらの駆動ローラ２０と従動ローラ２１との間に張架されて図１に矢印で示す反時計方向に回転駆動される中間転写ベルト２２とを備えている。その場合、従動ローラ２１および中間転写ベルト２２が駆動ローラ２０に対して図１で斜め左上方へ傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト２２の画像形成ユニット３側のベルト部分２２ａがこのベルト部分２２ａと反対側つまり画像形成ユニット３側と反対側のベルト部分２２ｂに対して下方に位置し、かつベルト部分２２ａの移動方向が図１において斜め右下方となるようにされている。
【００２８】
そして、画像形成ユニット３における各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋがそれぞれベルト部分２２ａに接触して各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋからそれぞれ各色のトナー像が一次転写部で一次転写される。その場合、各色の一次転写部では、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにそれぞれ対向して配設された転写ローラからなる一次転写ローラ２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋが中間転写ベルト２２のベルト部分２２ａを感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに弾性的に圧接させる。そして、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋは、図１に矢印で示す時計回りに、つまり感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋのベルト部分２２ａとの接触部分がこのベルト部分２２ａの搬送方向と同じ方向に回転駆動されるとともに、一次転写ローラ２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋにそれぞれ転写バイアスを印加することで、感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ上のトナー像のベルト部分２２ａへの一次転写が行われるようになっている。
【００２９】
従動ローラ２１の近傍に、中間転写ベルト２２をクリーニングするクリーニング手段２４が設けられており、このクリーニング手段２４により、中間転写ベルト２２上の二次転写の転写残りトナーが回収されるようになっている。また、駆動ローラ２０の近傍に、レジストセンサ２５が設置されており、このレジストセンサ２５は、中間転写ベルト２２上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００３０】
給紙ユニット５は、図１に示すように紙等のシート状の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット２６と、この給紙カセット２６から記録媒体Ｐを１枚ずつ給送するピックアップローラ２７とからなる給紙部とを備えている。更に、ハウジング本体２には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対２８が配設されている。
【００３１】
二次転写ユニット６は二次転写部において中間転写ベルト２２を駆動ローラ２０に圧接させる二次転写ローラ２９を備えている。このとき、一次転写ユニット４の駆動ローラ２０は二次転写ローラ２９のバックアップローラを兼ねている。
【００３２】
更に、定着ユニット７は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵した回転自在な加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０を押圧付勢する加圧ローラ３１とを備えている。そして、二次転写部で記録媒体Ｐに二次転写されたカラー画像が、この定着ユニット７の加熱ローラ３０と加圧ローラ３１とで形成するニップ部において所定の温度で記録媒体Ｐに定着される。
【００３３】
更に、ハウジング本体２には、定着後の記録媒体Ｐを排紙トレイ３２に排出する排紙ローラ対３３が配設されている。なお、図示しないが、記録媒体Ｐの両面に画像を形成するためにこの記録媒体Ｐを搬送する両面プリント用搬送路を設けることもできる。
【００３４】
図２は、図１に示すタンデム型の画像形成装置に用いられる、現像装置と感光ドラムとが一体に形成された現像カートリッジを模式的に示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）はこの例の現像カートリッジの部分図である。なお、現像カートリッジは各色Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ毎に同じ構成であるので、以下の説明では、符号Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋを付さないで説明する。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、この例の画像形成装置１では、感光ドラム１０と現像装置１３とが一体にされた感光ドラム−現像装置一体カートリッジ３４が用いられている。
現像装置１３は、感光ドラム１０にトナーＴを搬送する現像ローラ１７、現像ローラ１７に圧接されてトナーＴを供給する供給ローラ１６、現像ローラ１７に圧接されて感光ドラム１０に搬送するトナーＴを規制する規制ブレード１９、トナーＴを攪拌して搬送するトナー攪拌搬送部材１８、トナー攪拌搬送部材１８によって搬送されたトナーＴを受けて供給ローラ１６の方へ案内するトナー受け部材３５、および現像ローラ１７に現像後残ったトナーＴを回収する方向に当接しながらトナー漏れを防止するための上シール３６を備えている。そして、感光ドラム１０、現像ローラ１７、供給ローラ１６、規制ブレード１９、トナー攪拌搬送部材１８およびトナー受け部材９はいずれも感光ドラム−現像装置一体ケース２内に配設されている。
【００３６】
図３に示すように、感光ドラム１０は、その中央部に像担持面１０ａが形成されているとともに、その両端部に像非担持面１０ｂ,１０ｃが形成されている。また、現像ローラ１７は、その中央部にトナー非搬送面１７ａが形成されているとともに、その両端部にトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃが形成されている。
【００３７】
現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃには、それぞれテープ状のスペーサ３７,３８がトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃの１周にわたって固定されている。これらのスペーサ３７,３８が感光ドラム１０の像非担持面１０ｂ,１０ｃに圧接されることで、現像ローラ１７のトナー搬送面１７ａとこのトナー搬送面１７ａに対向する感光ドラム１０の像担持面１０ａとの間に、現像ギャップｇが形成されている。
【００３８】
そして、この現像ギャップｇは、スペーサ３７,３８の厚みを適宜選択することで所望の大きさに正確に設定される。これにより、この現像装置１３は非磁性一成分現像剤であるトナーＴを用いた非磁性一成分現像剤非接触ジャンピング現像を行うようになっている。その場合、この例の感光ドラム−現像装置一体カートリッジ３４では、図２（ｂ）に示すように感光ドラム１０が時計回りに回転するとともに、現像ローラ１７および供給ローラ１６がともに反時計回りに回転するように設定されている。そして、感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とが同一または略同一に設定されている。
【００３９】
現像ローラ１７には、応力収縮や熱収縮の極めて小さい例えば鉄等の金属ローラあるいはウレタン等の樹脂が用いられる。また、この現像ローラ１７上に固定されるスペーサ３７,３８は弾性体が好ましい。このスペーサ３７,３８には、ポリアミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリイミド、エポキシ、アセテート、シリコーン、アクリル、ゴム等のようなプラスチックやゴムが用いられる。その場合、スペーサ３７,３８の材料は絶縁体であることが好ましい。また、スペーサ３７,３８としては、粘着テープでもよいし、シームレスの熱収縮チューブでもよい。
そして、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間には、感光ドラム１０の周長がスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されている。
【００４０】
このように構成された画像形成装置１の画像形成動作について、簡単に説明する。
感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの外周面がそれぞれ帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋによって一様に帯電される。一様に帯電した感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの外周面に、それぞれ露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋによる露光で像の書込が行われて各色の静電潜像が形成される。各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに形成された各色の静電潜像は、それぞれ現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋによりが現像されてトナー像が形成される。各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに形成された各色のトナー像は、それぞれ一次転写部において一次転写ローラ２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋにより一次転写されてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色の順に中間転写ベルト２２上に色重ねさされ、フルカラーのトナー像が形成される。
【００４１】
更に、中間転写ベルト２２上のフルカラーのトナー像は、二次転写ユニット６において、給紙ユニット５の給紙カセット２６からピックアップローラ２７によって１枚ずつ抽出されかつレジストローラ対２８によって給紙タイミングをとって給送されてきた記録媒体Ｐに二次転写ローラ２９によって二次転写される。記録媒体Ｐに二次転写されたフルカラーのトナー像は定着装置７の加熱ローラ３０と加圧ローラ３１とによって加熱加圧されて記録媒体Ｐに定着される。その後、定着画像が形成された記録媒体Ｐが記録媒体搬送手段８によって搬送されかつ排紙ローラ対３３によって排紙トレイ３２に排出される。二次転写後に中間転写媒体２２に残った転写残りのトナーは、従動ローラ２１の方へ搬送されてクリーニング手段２４によって除去され、中間転写ベルト２２がクリーニングされる。
【００４２】
ところで、この例の画像形成装置１においては、感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とが同一または略同一に設定されていることから、画像形成動作時、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間の摩擦がほとんどなく、摩擦による現像ローラ１７の速度ムラの発生が抑制される。また、感光ドラム１０の周長がスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されていることから、現像ローラ１７の速度ムラがあっても、感光ドラム１０の１回転毎の再現性が向上する。
【００４３】
このように構成されたこの例の画像形成装置１によれば、現像ローラ１７の両端部１７ｂ,１７ｃに固定されたテープ状のスペーサ３７,３８により現像ギャップｇを設定しているので、現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うことができるようになる。
【００４４】
更に、感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とを同一または略同一に設定しているので、画像形成動作時、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間の摩擦をほとんどなくすことができ、摩擦による現像ローラ１７の速度ムラの発生を抑制できる。これにより、色ずれやバンディングの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、感光ドラム１０の周長をスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定しているので、仮に現像ローラ１７の速度ムラがあっても、感光ドラム１０の１回転毎の再現性を向上することができる。これにより、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの各転写位置における速度変動を各色毎に合わせて色ずれを抑制することができる。
【００４６】
このように、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とを制御することと、感光ドラム１０の周長とスペーサ３７,３８の周長とを所定の関係に設定することを組み合わせることで、各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋの速度ムラに起因する前述の問題を効果的に抑制することができるようになる。
【００４７】
次に、本発明の具体的な実施例および比較例について説明する。
実施例１および２と比較例１について、画像形成の実験をした。
（実施例１）
図１に示すタンデム型の画像形成装置を用いるとともに、この画像形成装置１の各色の現像ローラ１７に直径φ１９.９ｍｍの鉄の金属ローラを用いた。この現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃに、スペーサ３７,３８として厚み５０μｍのＰＦＡ熱収縮チューブを固定した。また、感光ドラム１０の直径をφ４０ｍｍに設定した。したがって、感光ドラム１０の周長はスペーサ３７,３８の周長の２倍である。
【００４８】
そして、平均体積粒径４μｍの４色の各トナーを用いるとともに、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とをともに２１２ｍｍ／ｓｅｃの等速に設定し、更に、現像バイアス電源からー３００Ｖの直流電圧に７００Ｖで周波数３０００Ｈｚの交流電圧を重畳させた現像バイアスを現像ローラ１７に印加して現像を行った。
転写紙１００枚に画像を形成（印字）した時の位置ずれを、そのときの位置ずれ分布の最大幅として測定した結果、位置ずれは３５μｍであった。
【００４９】
（実施例２）
図１に示すタンデム型の画像形成装置を用いるとともに、この画像形成装置の各色の現像ローラ１７に直径φ３９.９ｍｍの鉄の金属ローラを用いた。この現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃに、スペーサ３７,３８として厚み５０μｍのＰＦＡ熱収縮チューブを固定した。また、感光ドラム１０の直径をφ４０ｍｍに設定した。したがって、感光ドラム１０の周長はスペーサ３７,３８の周長と等倍（１倍）である。
【００５０】
そして、平均体積粒径４μｍの４色の各トナーを用いるとともに、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とをともに２１２ｍｍ／ｓｅｃの等速に設定し、更に、現像バイアス電源からー３００Ｖの直流電圧に７００Ｖで周波数３０００Ｈｚの交流電圧を重畳させた現像バイアスを現像ローラ１７に印加して現像を行った。
転写紙１００枚に画像を形成（印字）した時の位置ずれを、そのときの位置ずれ分布の最大幅として測定した結果、位置ずれは３０μｍであった。
【００５１】
（比較例１）
図１に示すタンデム型の画像形成装置を用いるとともに、この画像形成装置の各色の現像ローラ１７に直径φ１７ｍｍの鉄の金属ローラを用いた。この現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃに、スペーサ３７,３８として厚み５０μｍのＰＦＡ熱収縮チューブを固定した。また、感光ドラム１０の直径をφ４０ｍｍに設定した。したがって、感光ドラム１０の周長はスペーサ３７,３８の周長の２.３４倍である。
【００５２】
そして、平均体積粒径４μｍの４色の各トナーを用いるとともに、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とをともに２１２ｍｍ／ｓｅｃの等速に設定し、更に、現像バイアス電源からー３００Ｖの直流電圧に７００Ｖで周波数３０００Ｈｚの交流電圧を重畳させた現像バイアスを現像ローラ１７に印加して現像を行った。
転写紙１００枚に画像を形成（印字）した時の位置ずれを、そのときの位置ずれ分布の最大幅として測定した結果、位置ずれは５６μｍであった。
【００５３】
以上の実験結果から、感光ドラム１０の周長をスペーサ３７,３８の周長の整数倍に設定することで、１００枚印字したときの位置ずれは、前述の特許文献３に開示されている解像度６００ｄｐｉの画素ピッチ４２μｍ以下の位置ずれ範囲内であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の現像装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の感光ドラムに静電潜像を形成するタンデム型の画像形成装置において、感光ドラムと現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の現像装置を複数色毎にそれぞれ備えるタンデム型の画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す横断面図である。
【図２】図１に示す例のタンデム型の画像形成装置に用いられ、現像装置と感光ドラムとが一体に形成された現像カートリッジを模式的に示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）はこの例の現像カートリッジの部分図である。
【図３】図２に示す例の現像装置において、スペーサによる現像ギャップを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、３…画像形成ユニット、４…中間転写ユニット（一次転写ユニット）、９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋ…画像形成ステーション、１０,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ…感光ドラム、１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ…帯電装置、１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ…露光装置、１３,１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋ…現像装置、１６,１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋ…トナー供給ローラ、１７,１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋ…現像ローラ、２２…中間転写ベルト、３７,３８…スペーサ、ｇ…現像ギャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等のタンデム型の画像形成装置の技術分野に関し、特に、像担持体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の現像を行う現像装置を複数色毎にかつタンデムに配置されたタンデム型の画像形成装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、非接触ジャンピング現像方式を用いた画像形成装置が多々知られている。この非接触ジャンピング現像方式は、像担持体である感光体と現像ローラとの間に所定の現像ギャップを設けるとともに、現像ローラ上のトナーを感光体にジャンピングさせて感光体上の静電潜像を現像する方式である。この非接触ジャンピング現像方式では、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップを高精度に維持することが良好な現像を行う上で求められる。
【０００３】
そこで、従来、現像ギャップ調整部材としてシート状部材を用い、このシート状部材を現像ローラの両端部外周面と感光体の両端部外周面との間に介在させることで、現像ローラと感光体との間に適正な現像ギャップを容易に確保できるようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に開示の現像ギャップ調整部材によれば、感光体と現像ローラとの間の現像ギャップを高精度に維持することができる。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示の現像ギャップ調整部材では、感光体および現像ローラとは別の場所に現像ギャップ調整部材を設けているので、感光体、現像ローラおよび現像ギャップ調整部材の組付けが面倒であるばかりでなく、組付け状態によっては高精度に現像ギャップを設定することが難しい。しかも、現像ギャップ調整部材は固定しているのに対して感光体および現像ローラは回転するため、現像ギャップ調整部材と感光体との間および現像ギャップ調整部材と現像ローラとの間が擦られて、感光体および現像ローラに摩耗が発生し、正確な現像ギャップを維持することが難しい。
【０００５】
また、帯電ローラの両端部の外周面にフィルム部材（本発明のテープ状のスペーサに相当）を巻き付けかつ固定し、これらのフィルム部材に像担持体を当接させて、帯電ローラと像担持体との間に所定の帯電ギャップを設けることにより、近接帯電を行うことが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この特許文献２に開示の帯電ギャップ調整では、フィルム部材の周方向の両端部をそれぞれ斜めにカットするとともに、斜めにカットした両端縁をそれらの間に隙間を形成するようにして互いに対向させ、帯電ローラの１周すべての位置で帯電ローラの軸方向にフィルム部材を存在させるようにして、一定の帯電ギャップを確保している。
したがって、特許文献２に開示の帯電ギャップ調整によれば、フィルム部材が帯電ローラに固定されるので、感光体、帯電ローラおよびフィルム部材の組付けが容易であるとともに、帯電ギャップを簡単にかつ高精度に設定することができる。
【０００７】
一方、従来の画像形成装置には、４色毎に現像を行う現像装置を互いにタンデムに配置して、各色のトナー像を移動する中間転写ベルトに順次転写して色重ねすることによりフルカラーの画像を形成するタンデム型の画像形成装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
このようなタンデム型の画像形成装置においては、各色を順次色重ねすることから各色のトナー像の位置ずれが問題となるが、高品質のフルカラー画像を得るために、このトナー像の位置ずれを低減して色重ねの精度をできるだけ高める必要がある。そこで、特許文献３には、例えば記録紙上での主走査方向および副走査方向の解像度をそれぞれ６００ｄｐｉとすると、画素ピッチが約４２μｍとなり、例えば位置ずれを４２μｍ以下に抑える必要があることが提案されている。
【０００９】
そして、特許文献３では、複数の感光ドラムの回転位置を検出し、検出した感光ドラムの回転位置を基準とした感光ドラム周面の中間転写ベルトに対する転写位置が同じになるように、各感光ドラムの回転位相を所定の位相に揃える補正を行い、また、感光ドラムおよび中間転写ベルトを含む駆動系の速度ムラに起因した記録紙への転写像の位置ずれを検出し、検出した位置ずれに基づき速度ムラに起因した記録紙に対する転写画像の位置ずれを補正することで、高精度のカラー画像を形成することを提案している。
【特許文献１】特開平５−２７５７１号公報。
【特許文献２】特開２００１−２９６７２３号公報。
【特許文献３】特許第３４９９７１５号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、特許文献２に開示の帯電ギャップ調整を現像ギャップ調整に適用して、この現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うとともに、このように現像ギャップ調整を行う現像装置を前述の特許文献３に開示のタンデム型の画像形成装置の各色毎の現像装置に適用することで、感光ドラムと現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の現像を行うタンデム型の画像形成装置を構成することが考えられる。
【００１１】
しかしながら、現像ローラに固定されたフィルム部材による現像ギャップ調整の場合、現像ローラのフィルム部材が感光ドラムに当接することから、フィルム部材と感光ドラムとの間の摩擦により、現像ローラの速度ムラが発生する。このような現像ローラの速度ムラが発生すると、タンデム型の画像形成装置においては、色ずれやバンディングの発生のおそれがあるという問題がある。そこで、現像ローラの速度ムラの発生をできるだけ抑制するとともに、仮に現像ローラの速度ムラがあってもこの速度ムラに起因する問題をできるだけ抑制することが求められる。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、現像ローラに固定されたテープ状のスペーサにより現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うができるようにしても、現像ローラの速度ムラの発生をできるだけ抑制するとともに、仮に現像ローラの速度ムラがあっても、この速度ムラに起因する前述の問題をできるだけ抑制することのできる非接触現像でタンデム型の画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前述の課題を解決するために、請求項１の発明の画像形成装置は、複数の色毎に設けられかつタンデムに配置された複数の感光ドラムと、トナー搬送面が前記複数の感光ドラム毎にそれぞれ所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて前記複数の感光ドラムにそれぞれ対応する色のトナーを搬送する複数の現像ローラと、前記複数の現像ローラ毎に設けられかつ各現像ローラの両端部にそれぞれ設けられて対応する前記感光ドラムに当接することで前記現像ギャップを各現像ローラ毎にそれぞれ設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行うタンデム型の画像形成装置において、各現像ローラ毎の前記ギャップ調整部材がいずれも対応する現像ローラの両端に巻かれて固定されたテープ状のスペーサで構成されており、いずれの前記感光ドラムと対応する前記スペーサにおいても、前記感光ドラムの周速と対応する前記スペーサの周速とが同一または略同一に設定されているとともに、前記感光ドラムの周長はいずれも対応する前記スペーサの周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
このように構成された本発明の画像形成装置によれば、現像ローラの両端部に固定されたテープ状のスペーサにより現像ギャップを設定しているので、現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うことができるようになる。
【００１５】
また、感光ドラムの周速と現像ローラ上のテープ状のスペーサの周速とを同一または略同一に設定しているので、画像形成動作時、感光ドラムとスペーサとの間の摩擦をほとんどなくすことができ、摩擦による現像ローラの速度ムラの発生を抑制できる。これにより、色ずれやバンディングの発生を抑制することができる。
【００１６】
更に、感光ドラムの周長をスペーサの周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定しているので、仮に現像ローラの速度ムラがあっても、感光ドラムの１回転毎の再現性を向上することができる。これにより、各感光ドラムの各転写位置における速度変動を各色毎に合わせて色ずれを抑制することができる。
【００１７】
このように、感光ドラムの周速とスペーサの周速とを制御することと、感光ドラムの周長とスペーサの周長とを所定の関係に設定することに相俟って、各色の現像ローラの速度ムラに起因する前述の問題を効果的に抑制することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は、本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す横断面図である。
図１に示すように、この例の画像形成装置１はタンデム型の画像形成装置であり、ハウジング本体２を有している。このハウジング本体２内には、画像形成ユニット３、中間転写ユニット（以下、一次転写ユニットともいう）４、給紙ユニット５、二次転写ユニット６、定着ユニット７、および記録媒体搬送手段８がそれぞれ配設されている。画像形成ユニット３および給紙ユニット５内の消耗品はハウジング本体２に対して着脱可能に構成されており、これらは一次転写ユニット４を含めて取り外して修理あるいは交換可能とされている。
【００１９】
画像形成ユニット３は、複数個の異なる色（この例では４色であるが、例えば、４色のうち、２色または３色でもよい：以下、４色として説明する）、つまりイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、およびブラック（Ｋ）の画像をそれぞれ形成するイエロー用画像形成ステーション９Ｙ、マゼンタ用画像形成ステーション９Ｍ、シアン用画像形成ステーション９Ｃ、ブラック用画像形成ステーション９Ｋを備えている。その場合、この例では、各色Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋの配置順序は図１において斜め右下方向に向かってこれらの順に直線状に配列されている。なお、各色の画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋの配置順序はこれに限定されることはなく、任意に設定することができる。
【００２０】
また、これらの画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋは、それぞれ、感光ドラムからなる像担持体である感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋと、これらの感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの周囲にそれぞれ配設されて各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋを帯電する帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに露光により静電潜像を書き込む露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ上の潜像を現像する現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋを備えている。なお、図示しないが、画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋは、それぞれ、感光ドラムを除電する公知の除電手段および感光ドラムをクリーニングする公知のクリーナも各色毎に備えている。
【００２１】
各色の画像形成ステーション９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋの感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ、帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ、露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ、および現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋの各構成はいずれも各色Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋについて同一に構成されている。
【００２２】
各帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋは、高電圧発生源に接続された導電ブラシで構成され、これらの導電ブラシによりそれぞれ各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの表面を一様に帯電させる。このような帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋを用いることで、きわめて少ない電流によって感光ドラム表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外が多量のオゾンによって汚染されることはない。
【００２３】
各露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋには、ＬＥＤランプを感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの軸方向に列状に配列したＬＥＤラインヘッドが用いられている。ＬＥＤラインヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであるため、感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに対して近接配置が可能であり、装置本体を小型化できるという利点を有している。
【００２４】
各現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋは、それぞれ、現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋと、各現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋ内にそれぞれ形成されたトナー貯留部１５Ｙ,１５Ｍ,１５Ｃ,１５Ｋと、現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋにそれぞれ設けられたトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋと、現像器ケース１４Ｙ,１４Ｍ,１４Ｃ,１４Ｋにそれぞれ設けられ、トナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋおよび感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにそれぞれ当接するように配設された現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋと、各トナー貯留部１５Ｙ,１５Ｍ,１５Ｃ,１５Ｋに設けられたトナー撹拌搬送部材１８Ｙ,１８Ｍ,１８Ｃ,１８Ｋと、各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋ上のトナー層厚を規制する規制ブレード１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋとを備えている。
【００２５】
そして、この例の画像形成装置１では、各感光体１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋと各現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋとがそれぞれ一体にされた各色毎の現像カートリッジとして構成されている。これらの現像カートリッジについては、後でより詳細に説明する。
【００２６】
各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋおよび各トナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋは、感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの回転方向と逆方向の反時計回りに回転駆動される。トナー貯留部１５Ｙ,１５Ｍ,１５Ｃ,１５Ｋにおいてそれぞれ撹拌部材により撹拌された各色のトナーは、それぞれトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋに供給され、更に、これらのトナーはトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋに当接されるブレードと摺擦した摩擦帯電力による付着力とトナー供給ローラ１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋの表面凹凸部での機械的付着力とによって、現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋの表面に供給される。現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋに供給されたトナーは各規制ブレード１９Ｙ,１９Ｍ,１９Ｃ,１９Ｋにより所定の厚さの層厚に規制され、この規制により薄層化されたトナー層は、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋへ搬送される。そして、各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋによって搬送される各色のトナーによってそれぞれ各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの潜像部が各色毎に非接触で現像される。
【００２７】
一次転写ユニット４は、ハウジング本体２の下方に配設された図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ２０と、従動ローラ２１と、これらの駆動ローラ２０と従動ローラ２１との間に張架されて図１に矢印で示す反時計方向に回転駆動される中間転写ベルト２２とを備えている。その場合、従動ローラ２１および中間転写ベルト２２が駆動ローラ２０に対して図１で斜め左上方へ傾斜する方向に配設されている。これにより、中間転写ベルト２２の画像形成ユニット３側のベルト部分２２ａがこのベルト部分２２ａと反対側つまり画像形成ユニット３側と反対側のベルト部分２２ｂに対して下方に位置し、かつベルト部分２２ａの移動方向が図１において斜め右下方となるようにされている。
【００２８】
そして、画像形成ユニット３における各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋがそれぞれベルト部分２２ａに接触して各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋからそれぞれ各色のトナー像が一次転写部で一次転写される。その場合、各色の一次転写部では、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋにそれぞれ対向して配設された転写ローラからなる一次転写ローラ２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋが中間転写ベルト２２のベルト部分２２ａを感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに弾性的に圧接させる。そして、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋは、図１に矢印で示す時計回りに、つまり感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋのベルト部分２２ａとの接触部分がこのベルト部分２２ａの搬送方向と同じ方向に回転駆動されるとともに、一次転写ローラ２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋにそれぞれ転写バイアスを印加することで、感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ上のトナー像のベルト部分２２ａへの一次転写が行われるようになっている。
【００２９】
従動ローラ２１の近傍に、中間転写ベルト２２をクリーニングするクリーニング手段２４が設けられており、このクリーニング手段２４により、中間転写ベルト２２上の二次転写の転写残りトナーが回収されるようになっている。また、駆動ローラ２０の近傍に、レジストセンサ２５が設置されており、このレジストセンサ２５は、中間転写ベルト２２上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００３０】
給紙ユニット５は、図１に示すように紙等のシート状の記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット２６と、この給紙カセット２６から記録媒体Ｐを１枚ずつ給送するピックアップローラ２７とからなる給紙部とを備えている。更に、ハウジング本体２には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対２８が配設されている。
【００３１】
二次転写ユニット６は二次転写部において中間転写ベルト２２を駆動ローラ２０に圧接させる二次転写ローラ２９を備えている。このとき、一次転写ユニット４の駆動ローラ２０は二次転写ローラ２９のバックアップローラを兼ねている。
【００３２】
更に、定着ユニット７は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵した回転自在な加熱ローラ３０と、この加熱ローラ３０を押圧付勢する加圧ローラ３１とを備えている。そして、二次転写部で記録媒体Ｐに二次転写されたカラー画像が、この定着ユニット７の加熱ローラ３０と加圧ローラ３１とで形成するニップ部において所定の温度で記録媒体Ｐに定着される。
【００３３】
更に、ハウジング本体２には、定着後の記録媒体Ｐを排紙トレイ３２に排出する排紙ローラ対３３が配設されている。なお、図示しないが、記録媒体Ｐの両面に画像を形成するためにこの記録媒体Ｐを搬送する両面プリント用搬送路を設けることもできる。
【００３４】
図２は、図１に示すタンデム型の画像形成装置に用いられる、現像装置と感光ドラムとが一体に形成された現像カートリッジを模式的に示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）はこの例の現像カートリッジの部分図である。なお、現像カートリッジは各色Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋ毎に同じ構成であるので、以下の説明では、符号Ｙ,Ｍ,Ｃ,Ｋを付さないで説明する。
【００３５】
図２（ａ）に示すように、この例の画像形成装置１では、感光ドラム１０と現像装置１３とが一体にされた感光ドラム−現像装置一体カートリッジ３４が用いられている。
現像装置１３は、感光ドラム１０にトナーＴを搬送する現像ローラ１７、現像ローラ１７に圧接されてトナーＴを供給する供給ローラ１６、現像ローラ１７に圧接されて感光ドラム１０に搬送するトナーＴを規制する規制ブレード１９、トナーＴを攪拌して搬送するトナー攪拌搬送部材１８、トナー攪拌搬送部材１８によって搬送されたトナーＴを受けて供給ローラ１６の方へ案内するトナー受け部材３５、および現像ローラ１７に現像後残ったトナーＴを回収する方向に当接しながらトナー漏れを防止するための上シール３６を備えている。そして、感光ドラム１０、現像ローラ１７、供給ローラ１６、規制ブレード１９、トナー攪拌搬送部材１８およびトナー受け部材９はいずれも感光ドラム−現像装置一体ケース２内に配設されている。
【００３６】
図３に示すように、感光ドラム１０は、その中央部に像担持面１０ａが形成されているとともに、その両端部に像非担持面１０ｂ,１０ｃが形成されている。また、現像ローラ１７は、その中央部にトナー非搬送面１７ａが形成されているとともに、その両端部にトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃが形成されている。
【００３７】
現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃには、それぞれテープ状のスペーサ３７,３８がトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃの１周にわたって固定されている。これらのスペーサ３７,３８が感光ドラム１０の像非担持面１０ｂ,１０ｃに圧接されることで、現像ローラ１７のトナー搬送面１７ａとこのトナー搬送面１７ａに対向する感光ドラム１０の像担持面１０ａとの間に、現像ギャップｇが形成されている。
【００３８】
そして、この現像ギャップｇは、スペーサ３７,３８の厚みを適宜選択することで所望の大きさに正確に設定される。これにより、この現像装置１３は非磁性一成分現像剤であるトナーＴを用いた非磁性一成分現像剤非接触ジャンピング現像を行うようになっている。その場合、この例の感光ドラム−現像装置一体カートリッジ３４では、図２（ｂ）に示すように感光ドラム１０が時計回りに回転するとともに、現像ローラ１７および供給ローラ１６がともに反時計回りに回転するように設定されている。そして、感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とが同一または略同一に設定されている。
【００３９】
現像ローラ１７には、応力収縮や熱収縮の極めて小さい例えば鉄等の金属ローラあるいはウレタン等の樹脂が用いられる。また、この現像ローラ１７上に固定されるスペーサ３７,３８は弾性体が好ましい。このスペーサ３７,３８には、ポリアミド、ポリアミドイミド、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリイミド、エポキシ、アセテート、シリコーン、アクリル、ゴム等のようなプラスチックやゴムが用いられる。その場合、スペーサ３７,３８の材料は絶縁体であることが好ましい。また、スペーサ３７,３８としては、粘着テープでもよいし、シームレスの熱収縮チューブでもよい。
そして、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間には、感光ドラム１０の周長がスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されている。
【００４０】
このように構成された画像形成装置１の画像形成動作について、簡単に説明する。
感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの外周面がそれぞれ帯電装置１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋによって一様に帯電される。一様に帯電した感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの外周面に、それぞれ露光装置１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋによる露光で像の書込が行われて各色の静電潜像が形成される。各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに形成された各色の静電潜像は、それぞれ現像装置１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋによりが現像されてトナー像が形成される。各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋに形成された各色のトナー像は、それぞれ一次転写部において一次転写ローラ２３Ｙ,２３Ｍ,２３Ｃ,２３Ｋにより一次転写されてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色の順に中間転写ベルト２２上に色重ねさされ、フルカラーのトナー像が形成される。
【００４１】
更に、中間転写ベルト２２上のフルカラーのトナー像は、二次転写ユニット６において、給紙ユニット５の給紙カセット２６からピックアップローラ２７によって１枚ずつ抽出されかつレジストローラ対２８によって給紙タイミングをとって給送されてきた記録媒体Ｐに二次転写ローラ２９によって二次転写される。記録媒体Ｐに二次転写されたフルカラーのトナー像は定着装置７の加熱ローラ３０と加圧ローラ３１とによって加熱加圧されて記録媒体Ｐに定着される。その後、定着画像が形成された記録媒体Ｐが記録媒体搬送手段８によって搬送されかつ排紙ローラ対３３によって排紙トレイ３２に排出される。二次転写後に中間転写媒体２２に残った転写残りのトナーは、従動ローラ２１の方へ搬送されてクリーニング手段２４によって除去され、中間転写ベルト２２がクリーニングされる。
【００４２】
ところで、この例の画像形成装置１においては、感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とが同一または略同一に設定されていることから、画像形成動作時、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間の摩擦がほとんどなく、摩擦による現像ローラ１７の速度ムラの発生が抑制される。また、感光ドラム１０の周長がスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されていることから、現像ローラ１７の速度ムラがあっても、感光ドラム１０の１回転毎の再現性が向上する。
【００４３】
このように構成されたこの例の画像形成装置１によれば、現像ローラ１７の両端部１７ｂ,１７ｃに固定されたテープ状のスペーサ３７,３８により現像ギャップｇを設定しているので、現像ギャップ調整を簡単にかつ高精度に行うことができるようになる。
【００４４】
更に、感光ドラム１０の周速と現像ローラ１７上のスペーサ３７,３８の周速とを同一または略同一に設定しているので、画像形成動作時、感光ドラム１０とスペーサ３７,３８との間の摩擦をほとんどなくすことができ、摩擦による現像ローラ１７の速度ムラの発生を抑制できる。これにより、色ずれやバンディングの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、感光ドラム１０の周長をスペーサ３７,３８の周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定しているので、仮に現像ローラ１７の速度ムラがあっても、感光ドラム１０の１回転毎の再現性を向上することができる。これにより、各感光ドラム１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋの各転写位置における速度変動を各色毎に合わせて色ずれを抑制することができる。
【００４６】
このように、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とを制御することと、感光ドラム１０の周長とスペーサ３７,３８の周長とを所定の関係に設定することを組み合わせることで、各現像ローラ１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋの速度ムラに起因する前述の問題を効果的に抑制することができるようになる。
【００４７】
次に、本発明の具体的な実施例および比較例について説明する。
実施例１および２と比較例１について、画像形成の実験をした。
（実施例１）
図１に示すタンデム型の画像形成装置を用いるとともに、この画像形成装置１の各色の現像ローラ１７に直径φ１９.９ｍｍの鉄の金属ローラを用いた。この現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃに、スペーサ３７,３８として厚み５０μｍのＰＦＡ熱収縮チューブを固定した。また、感光ドラム１０の直径をφ４０ｍｍに設定した。したがって、感光ドラム１０の周長はスペーサ３７,３８の周長の２倍である。
【００４８】
そして、平均体積粒径４μｍの４色の各トナーを用いるとともに、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とをともに２１２ｍｍ／ｓｅｃの等速に設定し、更に、現像バイアス電源からー３００Ｖの直流電圧に７００Ｖで周波数３０００Ｈｚの交流電圧を重畳させた現像バイアスを現像ローラ１７に印加して現像を行った。
転写紙１００枚に画像を形成（印字）した時の位置ずれを、そのときの位置ずれ分布の最大幅として測定した結果、位置ずれは３５μｍであった。
【００４９】
（実施例２）
図１に示すタンデム型の画像形成装置を用いるとともに、この画像形成装置の各色の現像ローラ１７に直径φ３９.９ｍｍの鉄の金属ローラを用いた。この現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃに、スペーサ３７,３８として厚み５０μｍのＰＦＡ熱収縮チューブを固定した。また、感光ドラム１０の直径をφ４０ｍｍに設定した。したがって、感光ドラム１０の周長はスペーサ３７,３８の周長と等倍（１倍）である。
【００５０】
そして、平均体積粒径４μｍの４色の各トナーを用いるとともに、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とをともに２１２ｍｍ／ｓｅｃの等速に設定し、更に、現像バイアス電源からー３００Ｖの直流電圧に７００Ｖで周波数３０００Ｈｚの交流電圧を重畳させた現像バイアスを現像ローラ１７に印加して現像を行った。
転写紙１００枚に画像を形成（印字）した時の位置ずれを、そのときの位置ずれ分布の最大幅として測定した結果、位置ずれは３０μｍであった。
【００５１】
（比較例１）
図１に示すタンデム型の画像形成装置を用いるとともに、この画像形成装置の各色の現像ローラ１７に直径φ１７ｍｍの鉄の金属ローラを用いた。この現像ローラ１７のトナー非搬送面１７ｂ,１７ｃに、スペーサ３７,３８として厚み５０μｍのＰＦＡ熱収縮チューブを固定した。また、感光ドラム１０の直径をφ４０ｍｍに設定した。したがって、感光ドラム１０の周長はスペーサ３７,３８の周長の２.３４倍である。
【００５２】
そして、平均体積粒径４μｍの４色の各トナーを用いるとともに、感光ドラム１０の周速とスペーサ３７,３８の周速とをともに２１２ｍｍ／ｓｅｃの等速に設定し、更に、現像バイアス電源からー３００Ｖの直流電圧に７００Ｖで周波数３０００Ｈｚの交流電圧を重畳させた現像バイアスを現像ローラ１７に印加して現像を行った。
転写紙１００枚に画像を形成（印字）した時の位置ずれを、そのときの位置ずれ分布の最大幅として測定した結果、位置ずれは５６μｍであった。
【００５３】
以上の実験結果から、感光ドラム１０の周長をスペーサ３７,３８の周長の整数倍に設定することで、１００枚印字したときの位置ずれは、前述の特許文献３に開示されている解像度６００ｄｐｉの画素ピッチ４２μｍ以下の位置ずれ範囲内であることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の現像装置は、電子写真、静電複写機、プリンタ、ファクシミリ等の感光ドラムに静電潜像を形成するタンデム型の画像形成装置において、感光ドラムと現像ローラとの間に所定の現像ギャップを有する非接触ジャンピング現像方式の現像装置を複数色毎にそれぞれ備えるタンデム型の画像形成装置に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明にかかる画像形成装置の実施の形態の一例を模式的に示す横断面図である。
【図２】図１に示す例のタンデム型の画像形成装置に用いられ、現像装置と感光ドラムとが一体に形成された現像カートリッジを模式的に示し、（ａ）は横断面図、（ｂ）はこの例の現像カートリッジの部分図である。
【図３】図２に示す例の現像装置において、スペーサによる現像ギャップを模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…画像形成装置、２…ハウジング本体、３…画像形成ユニット、４…中間転写ユニット（一次転写ユニット）、９Ｙ,９Ｍ,９Ｃ,９Ｋ…画像形成ステーション、１０,１０Ｙ,１０Ｍ,１０Ｃ,１０Ｋ…感光ドラム、１１Ｙ,１１Ｍ,１１Ｃ,１１Ｋ…帯電装置、１２Ｙ,１２Ｍ,１２Ｃ,１２Ｋ…露光装置、１３,１３Ｙ,１３Ｍ,１３Ｃ,１３Ｋ…現像装置、１６,１６Ｙ,１６Ｍ,１６Ｃ,１６Ｋ…トナー供給ローラ、１７,１７Ｙ,１７Ｍ,１７Ｃ,１７Ｋ…現像ローラ、２２…中間転写ベルト、３７,３８…スペーサ、ｇ…現像ギャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色毎に設けられかつタンデムに配置された複数の感光ドラムと、トナー搬送面が前記複数の感光ドラム毎にそれぞれ所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて前記複数の感光ドラムにそれぞれ対応する色のトナーを搬送する複数の現像ローラと、前記複数の現像ローラ毎に設けられかつ各現像ローラの両端部にそれぞれ設けられて対応する前記感光ドラムに当接することで前記現像ギャップを各現像ローラ毎にそれぞれ設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行うタンデム型の画像形成装置において、
各現像ローラ毎の前記ギャップ調整部材がいずれも対応する現像ローラの両端に巻かれて固定されたテープ状のスペーサで構成されており、
いずれの前記感光ドラムと対応する前記スペーサにおいても、前記感光ドラムの周速と対応する前記スペーサの周速とが同一または略同一に設定されているとともに、
前記感光ドラムの周長はいずれも対応する前記スペーサの周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
複数の色毎に設けられかつタンデムに配置された複数の感光ドラムと、トナー搬送面が前記複数の感光ドラム毎にそれぞれ所定の現像ギャップを置いて対向するように設けられて前記複数の感光ドラムにそれぞれ対応する色のトナーを搬送する複数の現像ローラと、前記複数の現像ローラ毎に設けられかつ各現像ローラの両端部にそれぞれ設けられて対応する前記感光ドラムに当接することで前記現像ギャップを各現像ローラ毎にそれぞれ設定するギャップ調整部材とを少なくとも備え、非接触ジャンピング現像を行うタンデム型の画像形成装置において、
各現像ローラ毎の前記ギャップ調整部材がいずれも対応する現像ローラの両端に巻かれて固定されたテープ状のスペーサで構成されており、
いずれの前記感光ドラムと対応する前記スペーサにおいても、前記感光ドラムの周速と対応する前記スペーサの周速とが同一または略同一に設定されているとともに、
前記感光ドラムの周長はいずれも対応する前記スペーサの周長の整数倍あるいは整数分の１倍に設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００６−２０１２２９（Ｐ２００６−２０１２２９Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１００１０（Ｐ２００５−１００１０）
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１８日（２００５．１．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]