(57)【要約】【課題】  現像ローラと像担持体との間にシート状部材を挟み込んで、現像ローラと像担持体とを所要間隔を介して対向させる場合に、シート状部材が軟化して現像ローラと像担持体との間隔が変化したり、現像ローラに適切な現像バイアス電圧を印加させることができなくなったりするのを防止する。【解決手段】  現像装置２０に設けられた現像ローラ２１と像担持体１１との間にシート状部材２２を挟み込んで、現像ローラと像担持体とを所要間隔を介して対向させた画像形成装置において、上記のシート状部材として、耐熱性の高い樹脂からなる基材シート２２ａの少なくとも片面に、潤滑性の高い材料からなるコーティング層２２ｂを形成したものを用いた。【選択図】  図３
2008268614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置に設けられた現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像ローラを回転させて、少なくともトナーを含む現像剤を現像ローラにより回転する像担持体と対向する位置に導き、この現像ローラから像担持体にトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像する画像形成装置において、上記の現像ローラと像担持体との間にシート状部材を挟み込むように設けて、現像ローラと像担持体とを所要間隔を介して対向させるにあたり、上記のシート状部材として、耐熱性の高い樹脂からなる基材シートの少なくとも片面に、潤滑性の高い材料からなるコーティング層を形成したものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記のシート状部材が現像ローラと像担持体とが対向する軸方向両端部に設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、前記のシート状部材が引っ張った状態で現像ローラと像担持体との間に挟み込まれていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置において、前記のシート状部材が無端状に形成されて、回転移動可能に設けられてい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】
本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置に係り、現像装置に設けられた現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像ローラを回転させて、少なくともトナーを含む現像剤を現像ローラにより回転する像担持体と対向する位置に導き、この現像ローラから像担持体にトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにした画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やプリンター等の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに現像装置が用いられている。
【０００３】
そして、このような画像形成装置においては、現像装置に設けられた現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像ローラを回転させて、少なくともトナーを含む現像剤を回転する像担持体と対向する位置に導き、この現像ローラから像担持体にトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像することが一般に行われている。
【０００４】
ここで、上記のように現像装置に設けられた現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向するように設けるにあたり、従来においては、図１に示すように、現像ローラ１００の回転軸１０１の両端部に、この現像ローラ１００よりも若干径が大きくなった位置決めコロ１０２を設け、この位置決めコロ１０２を現像ローラ１００と対向するドラム状の感光体からなる像担持体１０３の両端部の外周面に当接させて、現像ローラ１００を像担持体１０３と所要間隔を介して対向させるようにしていた。
【０００５】
しかし、このようにして現像ローラ１００を像担持体１０３と所要間隔を介して対向させた場合、現像ローラ１００や位置決めコロ１０２の真円度が低くなったり、現像ローラ１００の回転軸１０１の軸心精度が悪くなったりすると、現像ローラ１００を像担持体１０３に対して一定した間隔で維持させることができず、適切な現像が行えなくなるという問題があった。また、現像ローラ１００や位置決めコロ１０２の真円度を高めると共に、現像ローラ１００の回転軸１０１の軸心精度を高めるためには、高い製造精度が要求され、製造コストが高く付く等の問題があった。
【０００６】
さらに、上記のように現像ローラ１００の回転軸１０１の両端部に位置決めコロ１０２を設けて、この位置決めコロ１０２を像担持体１０３の両端部の外周面に当接させる場合、像担持体１０３の軸方向の長さを長くする必要があり、装置が大型化するという問題もあった。
【０００７】
このため、近年においては、特許文献１に示されるように、シート状部材を現像ローラと像担持体との間に挟み込むようにして、現像ローラと像担持体とを所要間隔を介して対向させることが提案されている。
【０００８】
ここで、この特許文献１に示されるものにおいては、上記のシート状部材として、低摩擦係数で耐摩耗性に優れた高分子量ポリエチレン等で構成されたものや、金属製薄板の表面を潤滑性材料でコーティングしたものを用いることが示されている。
【０００９】
しかし、低摩擦係数で耐摩耗性に優れた高分子量ポリエチレン等で構成されたシート状部材を用いた場合、このシート状部材と接触して回転する現像ローラや像担持体との間の摩擦熱によってこのシート状部材が軟化し、現像ローラと像担持体との間隔が変化して、適切な現像が行えなくなるという問題があった。
【００１０】
また、金属製薄板の表面を潤滑性材料でコーティングしたシート状部材を用いた場合、このシート状部材と接触して回転する現像ローラや像担持体によって、金属製薄板の表面にコーティングされている潤滑性材料が剥れ、現像ローラに適切な現像バイアス電圧を印加させることが困難になり、適切な現像が行えなくなるという問題があった。
【特許文献１】特開平５−２７５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、現像装置に設けられた現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像ローラを回転させて、この現像ローラにより少なくともトナーを含む現像剤を像担持体と対向する位置に導き、この現像ローラから像担持体にトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像するようにした画像形成装置における上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１２】
特に、本発明においては、上記のように現像ローラと像担持体との間にシート状部材を挟み込んで、現像ローラと像担持体とを所要間隔を介して対向させるようにした画像形成装置において、このシート状部材が軟化して現像ローラと像担持体との間隔が変化したり、現像ローラに適切な現像バイアス電圧を印加させることができなくなるのを防止し、適切な現像が安定して行えるうにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明においては、上記のような課題を解決するため、現像装置に設けられた現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像ローラを回転させて、少なくともトナーを含む現像剤を現像ローラにより回転する像担持体と対向する位置に導き、この現像ローラから像担持体にトナーを供給して、像担持体に形成された静電潜像を現像する画像形成装置において、上記の現像ローラと像担持体との間にシート状部材を挟み込むように設けて、現像ローラと像担持体と所要間隔を介して対向させるにあたり、上記のシート状部材として、耐熱性の高い樹脂からなる基材シートの少なくとも片面に、潤滑性の高い材料からなるコーティング層を形成したものを用いた。
【００１４】
ここで、上記のシート状部材を現像ローラと像担持体との間に挟み込んで、現像ローラと像担持体とを所要間隔を介して対向させるにあたっては、シート状部材を現像ローラと像担持体とが対向する軸方向両端部に設けることが好ましい。
【００１５】
また、このシート状部材を現像ローラと像担持体との間に挟み込むように設けるにあたっては、シート状部材を引っ張った状態で現像ローラと像担持体との間に挟み込むようにしたり、このシート状部材を無端状に形成し、現像ローラや像担持体の回転に伴って回転移動可能させるようにすることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明における画像形成装置においては、上記の現像ローラと像担持体との間にシート状部材を挟み込んで、現像ローラと像担持体とを所要間隔を介して対向させるにあたり、上記のシート状部材として、耐熱性の高い樹脂からなる基材シートの少なくとも片面に、潤滑性の高い材料からなるコーティング層を形成したものを用いたため、このシート状部材と接触して回転する現像ローラや像担持体による摩擦熱によって、このシート状部材が加熱されても、上記の耐熱性の高い樹脂からなる基材シートによって、このシート状部材が軟化するのが防止されると共に、上記の潤滑性の高い材料からなるコーティング層によってシート状部材と現像ローラや像担持体との間の摩擦が抑制され、長期にわたって適切な現像が安定して行えるようになると共に、スティクスリップ音の発生も抑制されるようになる。
【００１７】
また、上記のシート状部材を現像ローラと像担持体とが対向する軸方向両端部に設けると、現像ローラと像担持体とが対向して現像を行う領域が減少するのが抑制され、装置が大型化するというこうことがない。
【００１８】
また、このシート状部材を現像ローラと像担持体との間に挟み込むように設けるにあたり、シート状部材を引っ張った状態で現像ローラと像担持体との間に挟み込むようにしたり、このシート状部材を無端状に形成し、現像ローラや像担持体の回転に伴ってこのシート状部材が回転移動されるようにすると、このシート状部材と現像ローラや像担持体との間の摩擦がさらに抑制されて、スティクスリップ音の発生等が一層抑制されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、この発明の実施形態に係る画像形成装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、この発明に係る画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２０】
この実施形態の画像形成装置においては、図２に示すように、その装置本体１内に４つのイメージングカートリッジＣ１〜Ｃ４を装着させるようにしている。
【００２１】
ここで、上記の各イメージングカートリッジＣ１〜Ｃ４には、ドラム状の感光体からなる像担持体１１と、この像担持体１１の表面を帯電させる帯電装置１２と、帯電された像担持体１１の表面に画像情報に応じた露光を行って像担持体１１の表面に静電潜像を形成する露光装置１３と、上記の像担持体１１と所要間隔を介して対向する現像ローラ２１から像担持体１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置２０と、像担持体１１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２に転写させた後に残留するトナーを像担持体１１の表面から除去するクリーニング装置１４とが設けられている。
【００２２】
そして、この実施形態に係る画像形成装置において、フルカラーの画像形成を行うにあたっては、上記の各イメージングカートリッジＣ１〜Ｃ４における各現像装置２０に、黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の異なった色彩のトナーを収容させ、各イメージングカートリッジＣ１〜Ｃ４において、各像担持体１１の表面にそれぞれの色彩のトナー像を形成する。
【００２３】
次いで、このように各イメージングカートリッジＣ１〜Ｃ４における像担持体１１の表面に形成された各色彩のトナー像を中間転写ベルト２に順々に転写させて、この中間転写ベルト２の上にフルカラーのトナー像を形成する。
【００２４】
一方、給紙ローラ３により記録媒体Ｓを給紙し、タイミングローラ４によってこの記録媒体Ｓを適当なタイミングで上記の中間転写ベルト２と転写ローラ５との間に導き、中間転写ベルト２上に形成された上記のフルカラーのトナー像をこの記録媒体Ｓに転写させる一方、この記録媒体Ｓに転写されずに中間転写ベルト２上に残ったトナーを第２クリーニング装置６によって中間転写ベルト２から除去させる。
【００２５】
そして、上記のようにフルカラーのトナー像が転写された記録媒体Ｓを定着装置７に導き、上記のフルカラーのトナー像を記録媒体Ｓに定着させた後、この記録媒体Ｓを排紙ローラ８により排紙させるようにしている。
【００２６】
また、この画像形成装置においては、その装置本体１内に黒色，黄色，マゼンダ色，シアン色の色彩の異なったトナーを収容させた４つのトナーカートリッジ９を設け、各トナーカートリッジ９からそれぞれ対応した色彩のトナーが収容された各現像装置２０に対応した色彩のトナーを補給させるようにしている。
【００２７】
ここで、この実施形態における画像形成装置において、上記の現像装置２０における現像ローラ２１を像担持体１１と所要間隔を介して対向させるにあたっては、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、現像ローラ２１が像担持体１１と対向する両端部において、それぞれ現像ローラ２１と像担持体１１との間に挟み込むようにしてシート状部材２２を、現像装置２０の像担持体１１と対向する面に引っ張った状態で取り付け、この両端部におけるシート状部材２２によって、現像ローラ２１を像担持体１１と所要間隔を介して対向させるようにしている。
【００２８】
そして、この実施形態においては、上記のシート状部材２２として、耐熱性及び引っ張り強度が高い材料であるポリイミド、ポリエーテルイミドＰＩ、ポリエーテルエーテルケトンＰＦＦＫ等で構成された基材シート２２ａの片面に、潤滑性の高い材料であるポリテトラフロオロエチレンＰＴＦＥ、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂ＰＦＡ等で構成されたコーティング層２２ｂを設けたものを用い、上記の現像ローラ２１に基材シート２２ａを接触させると共に、上記の像担持体１１にコーティング層２２ｂを接触させるようにしている。
【００２９】
このように、耐熱性及び引っ張り強度が高い材料で構成された基材シート２２ａを現像ローラ２１に接触させると共に、潤滑性の高い材料で構成されたコーティング層２２ｂを像担持体１１に接触させて、このシート状部材２２を現像ローラ２１と像担持体１１との間に挟み込むようにすると、回転する現像ローラ２１との接触によって、このシート状部材２２が加熱されても、上記の基材シート２２ａにより、このシート状部材２２が軟化して伸びるのが防止されると共に、上記のコーティング層２２ｂによって回転する像担持体１１との間の摩擦も抑制され、長期にわたって適切な現像が安定して行えるようになると共に、スティクスリップ音の発生も抑制されるようになる。
【００３０】
なお、この実施形態においては、シート状部材２２として、耐熱性及び引っ張り強度が高い材料で構成された基材シート２２ａの片面に潤滑性の高い材料で構成されたコーティング層２２ｂを設けたものを用いたが、図４に示すように、耐熱性及び引っ張り強度が高い材料で構成された基材シート２２ａの両面に潤滑性の高い材料で構成されたコーティング層２２ｂを設けたものを用いると、回転する現像ローラ２１との間における摩擦も抑制されるようになり、より長期にわたって適切な現像が安定して行えるようになると共に、スティクスリップ音の発生もさらに抑制されるようになる。
【００３１】
また、この実施形態においては、現像装置２０が像担持体１１と対向する面にシート状部材２２を引っ張った状態で取り付けるようにしたが、図５に示すように、このシート状部材２２を無端のリング状に形成すると共に、現像装置２０の外面側の適当な位置に送りローラ２３を複数設け、上記のリング状になったシート状部材２２を現像ローラ２１と像担持体１１との間に挟み込むと共に、これらの送りローラ２３に架け渡し、リング状になったシート状部材２２が、上記の送りローラ２３によって回転移動されるようにすることも可能である。
【００３２】
そして、このようにリング状になったシート状部材２２が送りローラ２３によって回転移動されるようにすると、上記の現像ローラ２１や像担持体１１の回転に伴って、このシート状部材２２が回転移動するようになり、このシート状部材２２と現像ローラ２１や像担持体１１との間の摩擦が大幅に低減され、より長期にわたって適切な現像が安定して行えるようになると共に、スティクスリップ音の発生もさらに抑制されるようになる。
【００３３】
次に、ポリイミドＰＩからなる基材シートの片面にポリテトラフロオロエチレンＰＴＦＥを用いたコーティング層が形成されて厚みが０．１３５ｍｍになった実施例１のシート状部材と、ポリテトラフロオロエチレンＰＴＦＥだけで構成されて厚みが０．０９６ｍｍになった比較例１のシート状部材と、ポリエチレンＰＥだけで構成されて厚みが０．１３０ｍｍになった比較例２のシート状部材と、ポリエーテルイミドＰＥＩだけで構成されて厚みが０．１２５ｍｍになった比較例３のシート状部材との比較を行った。
【００３４】
そして、上記の実施例１及び比較例１〜３の各シート状部材における引張り強度（ＭＰａ）、伸び（％）、連続使用可能温度（℃）、動摩擦係数を求めると共に、これらの各シート状部材を現像ローラと像担持体との間に挟み込むようにして使用した場合における各シート状部材の変形及びスティクスリップ音の評価を行い、その結果を下記の表１に示した。
【００３５】
ここで、シート状部材の変形については、圧力や高速の回転によりシート状部材が大きく変形した場合を×、圧力や高速の回転によりシート状部材が少し変形した場合を△、圧力や高速の回転によってもシート状部材が殆ど変形しなかった場合を○で示した。
【００３６】
また、スティクスリップ音については、スティクスリップ音が発生した場合を×、スティクスリップ音が発生しなかった場合を○で示した。
【００３７】
【表１】
2008268614.tif 000003
【００３８】
この結果、ポリイミドからなる基材シートの片面にポリテトラフロオロエチレンを用いたコーティング層が形成された実施例１のシート状部材を用いた場合には、圧力や高速の回転によっても殆ど変形せず、スティクスリップ音の発生もなかった。
【００３９】
これに対して、ポリテトラフロオロエチレンやポリエチレンだけで構成された比較例１，２のシート状部材を用いた場合には、スティクスリップ音の発生はなかったが、圧力や高速の回転によって大きく変形し、またポリエーテルイミドだけで構成された比較例３のシート状部材を用いた場合には、圧力や高速の回転による変形はある程度抑制されたが、スティクスリップ音が発生した。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】現像ローラの回転軸の両端部に位置決めコロを設けて、現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向させるようにした従来例の概略説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略説明図である。
【図３】上記の実施形態において、現像ローラと像担持体との間にシート状部材を挟み込むようにして、現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向させるようにした第１の例を示した断面説明図及び概略平面図である。
【図４】上記の実施形態において使用するシート状部材の変更例を示した断面説明図である。
【図５】上記の実施形態において、現像ローラと像担持体との間にシート状部材を挟み込むようにして、現像ローラを像担持体と所要間隔を介して対向させるようにした第２の例を示した断面説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  装置本体
２  中間転写ベルト
３  給紙ローラ
４  タイミングローラ
５  転写ローラ
６  第２クリーニング装置
７  定着装置
８  排紙ローラ
９  トナーカートリッジ
１１  感光体
１２  帯電装置
１３  露光装置
１４  クリーニング装置
２０  現像装置
２１  現像ローラ
２２  シート状部材
２２ａ  基材シート
２２ｂ  コーティング層
２３  送りローラ
Ｃ１〜Ｃ４  イメージングカートリッジ
Ｓ  記録媒体
【図１】
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【図２】
2008268614.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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