説明

画像形成装置

【課題】現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力によって生じる弊害を除去する。
【解決手段】感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、画像形成装置に関し、特に非磁性一成分現像装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真システムにおける現像方法として、トナーのみを用いる一成分現像法や、トナーと磁性キャリアを用いる二成分現像方法が知られているが、現像システムがシンプルであることから、小型の画像形成装置においては一成分現像方法が広く採用されている。
【0003】
一成分現像方法においては、一成分現像ローラ表面にトナーを担持ながら、感光体ドラム表面に形成される静電潜像を現像することから、安定した画像濃度を得るために一成分現像ローラを感光体ドラムに対して圧接させる必要がある。そのため、弾性体を用いてその付勢力により、現像ローラを感光体ドラムに常時圧接する機構を備えた一成分現像装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000−10388号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このような従来の画像形成装置は、弾性体による感光体ドラムと現像ローラの圧接を維持したまま放置されると、トナー成分の融着に起因する濃度ムラが発生する問題がある。また、画像形成装置を長時間傾けて放置すると弾性体の付勢力に重力が加わり、さらに圧接力が高くなって現像ローラにへこみが生じるという問題もある。
この発明はこのような事情を考慮してなされたもので、画像を形成しないときには、感光体ドラムと現像ローラ間の圧接力を低減できる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
この発明は、感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明によれば、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構を備えるので、画像形成時と非画像形成時に対応して現像ローラを変位させ接触圧力を増減することにより、感光体ドラムへトナーを長時間圧着させた際に生じる現象、例えば、現像ローラのへこみやトナー成分の融着に起因して発生する濃度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】この発明の第1実施形態の構成を示す構成説明図である。
【図2】図1に示す実施形態の動作を示す説明図である。
【図3】この発明の第2実施形態の図1対応図である。
【図4】この発明の第2実施形態の図2対応図である。
【図5】この発明の第3実施形態の図1対応図である。
【図6】この発明の第3実施形態の図2対応図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
この発明の画像形成装置は、感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする。
【0010】
上記画像形成装置は、例えば、回転可能な感光体ドラムと、感光体ドラムに画像データで変調した光を照射して静電潜像を形成する露光ユニットと、静電潜像をトナー像に現像する現像ローラと、記録媒体を現像ローラに供給してトナー像を記録媒体に転写する搬送転写機構と、トナー像を記録媒体に定着する定着ユニットとを備える。
【0011】
また、支持部材には、現像ローラ又は現像ローラを備えた現像ユニット全体を支持して、感光体ドラムに対して直線状に又は円弧状に変位させるものを用いることができる。
圧力増減機構が、現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる第1弾性部材と、第1弾性部材に抗して現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる変位機構からなることができる。
【0012】
前記圧力増減機構は、変位機構を作動させるための作動レバーを備え、作動レバーが画像形成装置の外部へ突出し、内部へ押し込むことによって作動するようにしてもよい。
変位機構が作動したとき、その作動を解除可能に保持する保持機構をさらに備えてもよい。
【0013】
前記圧力増減機構は、現像ローラに第2弾性部材を介して係合し通電時に現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる電動部材と、電動部材の非通電時に現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる第3弾性部材とを備えてもよい。
電動部材が電磁ソレノイドであってもよい。
【0014】
以下、図面に示す実施形態に基づいてこの発明の画像形成装置を説明する。
第1実施形態
図1は、この発明の第1実施形態の画像形成装置の画像形成時の状態(横置き)を示す図で、図2は、画像形成装置を収納時の状態(縦置き)を示す図である。
これらの図に示すように、画像形成装置1は、感光体ユニット2、現像ユニット3、露光ユニット4、搬送転写機構5、定着ユニット6、スキャナーユニット7、排紙トレイ8、圧力増減機構9から構成される。
【0015】
感光体ユニット2は、感光体ドラム21、帯電器22およびクリーニング装置23を備える。感光体ドラム21は、その表面に静電潜像を担持するもので、円筒状の導電性基体と、その表面に形成される感光層とから構成され、図示しない支持手段によって軸線回りに回転可能に支持され、駆動手段により回転駆動されるようになっている。
【0016】
帯電器22は、感光体ドラム21の表面を所定の極性および電位に帯電させるもので、これには帯電ローラ型帯電器、ブラシ型帯電器、コロナ帯電器などが使用できる。クリーニング装置23は、感光体ドラム21表面に残るトナーをクリーニングするものであり、クリーニングブレードや磁気ブラシなどを感光体ドラム21表面に当接させるものなどがある。
【0017】
現像ユニット3は、現像ローラ31、ドクターブレード32、トナー供給ローラ33および摺動台34を備える一成分現像方式の現像装置である。現像ローラ31は、回転軸と円柱状の発泡体を備え、発泡体表面に担持したトナーを感光体ドラム21に供給し、静電潜像をトナー像に現像する。摺動台34は現像ユニット3を矢印AおよびB方向に摺動可能に支持する。
【0018】
これによって、現像ローラ31が感光体ドラム21に対して矢印AおよびB方向に変位可能である。画像形成時においては、図1に示すように、感光体ドラム21と現像ローラ31は、圧接された状態で接触しており、ある程度のニップ幅が形成されている。図2の収納時においては、感光体ドラム21と現像ローラ31とは離間しており、非接触の状態となっている。
【0019】
ドクターブレード32は、ステンレス製の薄板であり、現像ローラ31表面に圧接された状態で保持されている。トナー供給ローラ33は、現像ローラ31にトナーを供給する円柱状のゴム製ローラであり、現像ローラ31表面に圧接された状態で保持されている。
【0020】
露光ユニット4は、レーザー光源および鏡を備え、スキャナーユニット7が読取った原稿の画像情報に対応する信号でレーザー光を変調して感光体ドラム21の表面に照射し、静電潜像を形成する。
【0021】
搬送転写機構5は、給紙カセット51、ピックアップローラ52、搬送ガイド53、搬送ローラ54および転写ローラ55を備える。給紙カセット51は、紙などの記録媒体を収容し、ピックアップローラ52は、給紙カセット51内の記録媒体を排出する。搬送ガイド53は、U字状の金属板からなり、ピックアップローラ52により排出された記録媒体の進行方向を所定の方向に転換させる案内板である。
【0022】
搬送ローラ54は、複数のローラからなり、搬送ガイド53により進行方向が定められた記録媒体を転写ローラ55を介して定着ユニット6に搬送する。転写ローラ55は、図示しない電源により転写バイアスが印加され、感光体ドラム21表面のトナー像を記録媒体に転写させる。
【0023】
定着ユニット6は、加熱ローラ61および加圧ローラ62から構成され、転写ローラ55によって記録媒体上に転写されたトナー像に、熱および圧力を与えて記録媒体に定着させる。
【0024】
スキャナーユニット7は、図示しない光源およびCCDを含み、原稿の画像情報をデジタル信号に変換する装置である。
排紙トレイ8は、2段階に伸縮自在な板状のトレイであり、定着ユニット6によってトナー像が定着された記録媒体を受け取って収容する。
【0025】
圧力増減機構9は、第1連結棒(作動レバー)91、第2連結棒92、第3連結棒93、支点ピン94、第1連結ピン95、第2連結ピン96、第3連結ピン97および圧縮コイルバネ98を備える。
【0026】
第1連結棒(作動レバー)91は、水平方向に設けられ、自由端が画像形成装置1の右側面から外部へ突出し、突出端99を形成している。第2連結棒92は、支点ピン94を中心として回転可能に設けられる棒であり、第1連結棒91に第1連結ピン95で連結されている。
【0027】
第3連結棒93は、一端が第2連結棒92に第2連結ピン96で連結されるとともに、他端が現像ユニット3と第3連結ピン97を介して連結されている。圧縮コイルバネ98は、一端が画像形成装置1の内壁に、他端が第3連結棒93の端部に固定され、感光体ドラム21の方向つまり矢印A方向に現像ローラ31を付勢するようになっている。
なお、第1連結ピン95と第2連結ピン96は、円滑に作動するように、図示しないピンと長孔との組合せで構成されている。
【0028】
圧縮コイルバネ98の作用により、摺動台4上を現像ユニット3が矢印A方向に摺動して現像ローラ31が感光体ドラム21の方へ変位し、現像ローラ31は圧縮コイルバネ98の付勢力による所定の接触圧力で感光体ドラム21を押圧する。
【0029】
このような構成において、図示しない電源スイッチおよび操作パネルが操作され、電源がONされると共に、画像形成(印刷)条件が設定され、画像形成動作が起動される。そして、スキャナーユニット7で原稿の画像情報が読み取られ、露光ユニット4が原稿に対応する静電潜像が感光体ドラム21に形成される。
【0030】
次に、現像ローラ31により静電潜像がトナー像に現像され、給紙カセット51から供給される記録媒体に転写ローラ55によってトナー像が転写される。転写されたトナー像は、定着ユニット6で記録媒体上に定着され、記録媒体は排紙トレイ8に排出される。このようにして画像形成(印刷)が行われる。
【0031】
画像形成(印刷)が行われない画像形成装置1の収納時には、図2に示すように画像形成装置1は90度転倒させた縦置き状態に設置される。それによって、第1連結棒(作動レバー)91の突出端99が床面と接触すると、第1連結棒91は、スライドして画像形成装置1内部へ収納される。その結果、第2連結棒92が反時計方向に回動し、第3連結棒93が矢印B方向に移動して現像ローラ21が感光体ドラム21から引き離され、その間の圧接力が消滅する。
【0032】
再び画像形成を行うために画像形成装置1が図1のようにもとの横置き状態に設置されると、第1連結棒91は圧縮コイルバネ98の作用により突出端99が画像形成装置1から突出する。同時に圧縮コイルバネ98が第3連結棒93を介して現像ユニット3を付勢して矢印A方向に変位させ、現像ローラ31は所定の圧力で感光体ドラム21を押圧する。そして、前述のように画像形成が行われる。
【0033】
第2実施形態
図3は、この発明の第2実施形態の画像形成装置1aを示す図1対応図である。
この実施形態は、第1実施形態における圧力増減機構9を圧力増減機構9aに置換したものであり、その他の構成は第1実施形態と同等である。
【0034】
図3に示す圧力増減機構9aは、第1連結棒(作動レバー)91a、第2連結棒92a、第3連結棒93、支点ピン94、第1連結ピン95、第2連結ピン96、第3連結ピン97、圧縮コイルバネ98および係止ピン101を備える。
第1連結棒(作動レバー)91aは、水平方向に設けられ、自由端が画像形成装置1aの右側面から外部へ突出し、突出端99aを形成している。
【0035】
さらに、第1連結棒91はその中央に下向きに突出して係止ピン101に係止するための爪100を備える。第1連結棒91と第2連結棒92aとの間には、第1連結棒91aを、第1連結ピン95を中心に時計回りに付勢する引張コイルバネ102が取り付けられている。圧縮コイルバネ98は、一端が画像形成装置1aの内壁に、他端が第3連結棒93の端部に固定される。
【0036】
そして、画像形成時には、図3に示すように爪100が係止ピン101からはずれているので、圧縮コイルバネ98の付勢力によって現像ユニット3が矢印A方向に変位し、現像ローラ31が感光体ドラム21に接触すると共に、所定の圧力で押圧する。
【0037】
画像形成が行われないときには、図4に示すように突出端99aが作業者によって矢印A方向に押し込まれる。それによって爪100が引張コイルバネ102の引張力により係止ピン101に係止し、第2連結棒92が反時計方向に回転する。その回転力が第3連結棒93を介して現像ユニット3に伝達され、現像ユニット3が矢印B方向に変位することによって、現像ローラ31が感光体ドラム21から引き離される。
【0038】
再び画像形成を行うときには、突出端99aが作業者によって矢印C方向に持ち上げられる。それによって、爪100が係止ピン101からはずれ、圧力増減機構9aは図3の状態に復帰する。なお、この実施形態では、非画像形成時に第1実施形態のように、画像形成装置1aを転倒させる必要はない。
【0039】
第3実施形態
図5は、この発明の第3実施形態の画像形成装置1bを示す図1対応図である。
この実施形態は、第1実施形態における圧力増減機構9を圧力増減機構9bに置換したものであり、その他の構成は第1実施形態と同等である。
【0040】
図5に示す圧力増減機構9bは、電動部材としての電磁ソレノイド91b、連結レバー92b、圧縮コイルバネ93b、引張コイルバネ94b、および固定部材95bを備える。
電磁ソレノイド91bは水平方向に設けられ、その作動片(プランジャー)96bが連結レバー92bに連結し、圧縮コイルバネ93が現像ユニット3と連結レバー92との間に水平に設けられている。
【0041】
電磁ソレノイド91bは作動時(通電時)には電磁力により作動片96bを内部に引き込み、つまり連結レバー92を矢印A方向に引き寄せる。
非作動時(非通電時)には、内蔵されたバネの力で復帰する、つまり連結レバー92を矢印B方向へ復帰させる。
【0042】
また、固定部材95bは一端が画像形成装置1bの内壁に固定される。そして、引張コイルバネ94bが固定部材95bの他端と現像ユニット3との間に取り付けられている。
なお、電磁ソレノイド91bは、画像形成装置1bの電源の投入と連動して通電されるようになっている。
【0043】
このような構成において、画像形成時に画像形成装置1bの電源が投入されると、圧力増減機構9bにおいて、図5に示すように、電磁ソレイド91bが駆動して連結レバー9bが矢印A方向に移動し、圧縮コイルバネ93bの付勢力によって現像ユニット3が矢印A方向に変位し、現像ローラ31が感光体ドラム21に接触すると共に、所定の圧力で押圧する。
【0044】
画像形成が行われない時、つまり画像形成装置1bの電源がオフになると、それに連動して電磁ソレイド91bが非通電状態になり、図6に示すように連結レバー92aが矢印B方向へ移動する。
【0045】
それによって引張コイルバネ94bの引張力により、現像ユニット3が矢印B方向に変位し、現像ローラ31が感光体ドラム21から引き離される。なお、この実施形態でも、非画像形成時に、第1実施形態のように、画像形成装置1bを転倒させる必要はない。
【0046】
また、この実施例では現像ローラ31の感光体ドラム21に対する押圧力は、圧縮コイルバネ93bの矢印A方向の付勢力と引張コイルバネ94bの矢印B方向の付勢力との差によって決定される。
【符号の説明】
【0047】
1,1a,1b 画像形成装置
2 感光体ユニット
3 現像ユニット
4 露光ユニット
5 搬送転写機構
6 定着ユニット
7 スキャナーユニット
8 排紙トレイ
9,9a,9b 圧力増減機構
21 感光体ドラム
22 帯電器
23 クリーニング装置
31 現像ローラ
32 ドクターブレード
33 トナー供給ローラ
34 摺動台
51 給紙カセット
52 ピックアップローラ
53 搬送ガイド
54 搬送ローラ
55 転写ローラ
61 加熱ローラ
62 加圧ローラ
91,91a 第1連結棒
91b 電磁ソレノイド
92,92a 第2連結棒
92b 連結バー
93 第3連結棒
93b 圧縮コイルバネ
94 支点ピン
94b 引張コイルバネ
95 第1連結ピン
95b 固定部材
96 第2連結ピン
96b 作動片
97 第3連結ピン
98 圧縮コイルバネ
99,99a 突出端
100 爪
101 係止ピン
102 引張コイルバネ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
感光体ドラムと現像ローラとを備え、感光体ドラムに光を照射して静電潜像を形成し、現像ローラによって静電潜像をトナー像に現像し、トナー像を記録媒体に転写して定着する構成を備えると共に、現像ローラを感光体ドラムに対して変位可能に支持する支持部材と、現像ローラを感光体ドラムに対して変位させ現像ローラの感光体ドラムに対する接触圧力を増減するための圧力増減機構とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
圧力増減機構が、現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる第1弾性部材と、第1弾性部材に抗して現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる変位機構からなる請求項1記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記圧力増減機構は、変位機構を作動させるための作動レバーを備え、作動レバーが画像形成装置の外部へ突出し、内部へ押し込むことによって作動することを特徴とする請求項2記載の画像形成装置。
【請求項4】
変位機構が作動したとき、その作動を解除可能に保持する保持機構をさらに備える請求項3記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記圧力増減機構は、現像ローラに第2弾性部材を介して係合し通電時に現像ローラを感光体ドラムの方向に変位させる電動部材と、電動部材の非通電時に現像ローラを感光体ドラムから引き離す方向に変位させる第3弾性部材とを備える請求項1記載の画像形成装置。
【請求項6】
電動部材が電磁ソレノイドである請求項5記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−7834(P2013−7834A)
【公開日】平成25年1月10日(2013.1.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−139623(P2011−139623)
【出願日】平成23年6月23日(2011.6.23)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】