JP2005308818A - 画像形成装置、トナー補給装置、トナー補給容器、およびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
【課題】画像形成装置本体内に着脱自在に取り付ける、トナー補給容器やプロセスカートリッジなどの被駆動伝達部品を、常に適切に駆動し得るようにする。
【解決手段】複写機本体(画像形成装置本体)に、駆動伝達部30と回転数検知手段とを備える。一方、複写機本体に着脱自在に取り付けるトナー補給容器(被駆動伝達部品)1に、駆動伝達部に連結して摩擦により複写機本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転してフォトインタラプタ等の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える。駆動力受け部は、摩擦抵抗部材3で構成する。被検知部は、封止部材2の外周から径方向に突出して設ける。
【選択図】 図8
【解決手段】複写機本体(画像形成装置本体)に、駆動伝達部30と回転数検知手段とを備える。一方、複写機本体に着脱自在に取り付けるトナー補給容器(被駆動伝達部品)1に、駆動伝達部に連結して摩擦により複写機本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転してフォトインタラプタ等の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える。駆動力受け部は、摩擦抵抗部材3で構成する。被検知部は、封止部材2の外周から径方向に突出して設ける。
【選択図】 図8
Description
この発明は、複写機、レーザビームプリンタやLEDプリンタなどのプリンタ、ファクシミリ、ワードプロセッサまたはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。そのうち特に、帯電・書込み・現像・転写・クリーニングなどを繰り返して像担持体上に形成したトナー像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して、用紙・OHPフィルム等の記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。および、そのような画像形成装置に備え、画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するトナー補給装置に関する。また、トナーを収納して画像形成装置本体に対して着脱自在に取り付け、画像形成装置本体側から駆動力を受けて現像手段に対してトナーを補給するトナー補給容器に関する。さらに、像担持体とともに、帯電手段・現像手段・クリーニング手段などのプロセス手段の少なくとも1つを一体的に構成し、画像形成装置本体に対して一括して着脱自在に取り付け、画像形成装置本体側から駆動力を受けて駆動するプロセスカートリッジに関する。
従来、複写機やプリンタなどの電子写真式画像形成装置には、現像剤として微粉末のトナーが使用されている。そして、画像形成装置本体の現像剤が消費された場合には、画像形成装置本体に着脱自在に取り付けるトナー補給容器から画像形成装置本体へトナーを補給することが行われている。
ここで、トナーは、極めて微細な粉末であるため、トナー補給作業時には、トナーが飛散しないようにトナー補給容器を画像形成装置本体内の内部に据え置いて、小さな開口部から少量ずつトナーを排出する方式が知られている。このような方式にあっては、トナーは、重力等の作用で自然に排出されることは困難であり、何らかのトナー搬送手段が必要となる。
そして、このようなトナー搬送手段を備えたトナー補給容器としては、例えば特許文献1に開示しているトナー補給容器がある。このトナー補給容器は、全体形状がほぼ円筒形であり、その外周面の一部には比較的小さなトナー排出用の開口が設けられている。また、容器本体の内部には、別個に螺旋状のトナー搬送部材が設けられ、容器本体の端部壁面を貫通して容器本体の外部より駆動を受けるようになっている。そして、このトナー補給容器は、画像形成装置本体内に装着したまま使用され、画像形成装置本体側から駆動力を受けて容器本体の内部でトナー搬送部材を回転することでトナーを搬送し、開口部から少量ずつトナーを排出するようになっている。
一方、トナー搬送手段を備えた他のトナー補給容器としては、例えば特許文献2に開示しているトナー補給容器がある。このトナー補給容器は、円筒形のボトル状をなし、その内面には螺旋状の突起を設け、一端側の中心付近に小さなトナー排出口を設けている。なお、このトナー補給容器は、前記従来例とは異なり、独立のトナー搬送部材は別個に内装されておらず、画像形成装置本体に据え置いて使用され、画像形成装置本体側からの駆動を受けて容器本体そのものが回転することでトナーを搬送する構成となっている。
このように、トナー補給容器は、いずれの場合も画像形成装置本体側から、何らかの手段により駆動力を受けて、トナー補給容器側のトナー搬送部材や容器本体を駆動させることで、トナーを排出させる構成になっている。こうした手段としては、いくつかある。例えば
1)容器本体であるトナーボトルの外周面にギア部を設け、このギアに駆動源に連結されて回転する駆動ギアを噛み合わせてトナーボトルを回転駆動させる構成
2)トナーボトルの端面に回転駆動用の突起を設け、この突起を画像形成装置本体からの駆動部に設けた凹み部に係合させて、駆動を伝達する構成
3)逆にトナーボトル端面に突起ではなく凹みを設け、該凹み部に対し、画像形成装置本体の駆動部に設けた突起部を係合させて駆動伝達する構成
のものなど、種々の駆動伝達方法が提案されている。
1)容器本体であるトナーボトルの外周面にギア部を設け、このギアに駆動源に連結されて回転する駆動ギアを噛み合わせてトナーボトルを回転駆動させる構成
2)トナーボトルの端面に回転駆動用の突起を設け、この突起を画像形成装置本体からの駆動部に設けた凹み部に係合させて、駆動を伝達する構成
3)逆にトナーボトル端面に突起ではなく凹みを設け、該凹み部に対し、画像形成装置本体の駆動部に設けた突起部を係合させて駆動伝達する構成
のものなど、種々の駆動伝達方法が提案されている。
一方、電子写真方式を用いた画像形成装置では、その使用が長期に及ぶと、感光体ドラムの交換、現像剤の補給や交換、その他(帯電器、クリーナ容器など)の調整・清掃交換が必要となるが、このような保守作業は、専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難であった。
そこで、電子写真プロセスを用いた画像形成装置においては、電子写真感光体とその電子写真感光体に作用するプロセス手段とを一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、メンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。
ところで、以上のようなトナー補給容器やプロセスカートリッジなどにおいては、電子写真感光体ドラムと同軸線上に駆動力受け部を設け、画像形成装置本体に取り付けたときその駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、画像形成装置本体の駆動源から伝達された駆動力をその駆動伝達部から出力して駆動力受け部を介して入力することにより駆動していた。
しかし、トナー補給容器などを画像形成装置本体に挿入セットする際、トナー補給容器などの外周面に設けたギア部と画像形成装置本体内の駆動ギア部とを上手く噛み合わせる必要があり、この作業はユーザー自身が注意して挿入する必要があり、ユーザーに負担を強いていた。また、ギアとギアの噛み合わせによりトナー補給容器を回転させるため、トナー補給容器は回転モーメントにより、軸直角方向にずれようとする力を受け、このため、トナー補給容器が浮き上がったり、横ずれして正常な回転ができなくなるおそれがある。このようなずれを防止するために、トナー補給容器などの周囲を全部包囲して支持する必要があるが、そのようにすると今度はトナー補給容器などの着脱操作を簡単に行うことができなくなると同時に、構成が複雑化し、コストアップにつながる問題があった。
そこで、従来の画像形成装置の中には、これらの不具合を解消するために、トナー補給容器などの駆動受け部にエラストマやシリコンなどの摩擦抵抗部材を設け、画像形成装置本体の駆動伝達部と圧接させて駆動伝達を行う工夫などがなされている。
しかしながら、このような画像形成装置においては、画像形成装置本体に対して、上述したトナー補給容器やプロセスカートリッジなどの被駆動伝達部品の着脱動作を繰り返すと、例えば駆動力受け部にトナーやほこりなどが付着して駆動伝達部から駆動力を受けるときにすべりを生じ、被駆動伝達部品を適切に駆動することができなくなることがある問題があった。
また、駆動伝達部と駆動力受け部とで構成する連結部にシリコンゴムなどの摩擦抵抗部材を設け、それを圧縮した状態で回転力を加え続けると、やがて摩擦抵抗部材が劣化して駆動伝達部の回転を駆動力受け部に正確に伝達することができず、被駆動伝達部品を適切に駆動することができなくなることがある問題があった。
さらに、高温高湿や低温低湿下においては、摩擦抵抗部材が体積変化を生じたり表面状態が変化したりして駆動伝達部から駆動力受け部への回転伝達状態が変化し、被駆動伝達部品を適切に駆動することができなくなることがある問題があった。
そこで、この発明の目的は、画像形成装置本体内に着脱自在に取り付ける、トナー補給容器やプロセスカートリッジなどの被駆動伝達部品を、常に適切に駆動し得るようにすることにある。
かかる目的を達成すべく、請求項1に記載の発明は、複写機本体やプリンタ本体などの画像形成装置本体に、トナー補給容器やプロセスカートリッジなどの被駆動伝達部品を着脱自在に取り付け、前記画像形成装置本体側から駆動力を伝達して前記被駆動伝達部品を駆動する、複写機・プリンタなどの画像形成装置において、
前記画像形成装置本体に、駆動伝達部と、フォトインタラプタ等の回転数検知手段とを備える一方、
前記被駆動伝達部品に、前記駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける、封止部材や感光体ドラム等に設ける摩擦抵抗部材などの駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
前記画像形成装置本体に、駆動伝達部と、フォトインタラプタ等の回転数検知手段とを備える一方、
前記被駆動伝達部品に、前記駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける、封止部材や感光体ドラム等に設ける摩擦抵抗部材などの駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
そして、画像形成装置本体に被駆動伝達部品を着脱自在に取り付け、被駆動伝達部品の駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力を伝達して被駆動伝達部品を駆動するとともに、駆動力受け部とともに回転する被駆動伝達部品の被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知する。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記被駆動伝達部品として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて、前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に、開口部から放出して収納トナーを補給するトナー補給容器を用いる、ことを特徴とする。
前記被駆動伝達部品として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて、前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に、開口部から放出して収納トナーを補給するトナー補給容器を用いる、ことを特徴とする。
そして、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力を伝達してトナー補給容器を駆動し、画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給する。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の画像形成装置において、
前記トナー補給容器として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて容器本体を回転することにより、例えば内部の螺旋状の突起でトナーを搬送し、前記現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器を用いる、ことを特徴とする。
前記トナー補給容器として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて容器本体を回転することにより、例えば内部の螺旋状の突起でトナーを搬送し、前記現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器を用いる、ことを特徴とする。
そして、画像形成装置本体側から駆動力を伝達してトナー補給容器の容器本体を回転することにより、現像手段に収納トナーを補給する。
請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の画像形成装置において、
前記被駆動伝達部品として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて駆動するプロセスカートリッジを用いる、ことを特徴とする。
前記被駆動伝達部品として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて駆動するプロセスカートリッジを用いる、ことを特徴とする。
そして、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力を伝達してプロセスカートリッジを駆動する。
請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれか1に記載の画像形成装置において、
前記駆動力受け部と前記駆動伝達部とに、例えば凹凸よりなる位置合わせ用の係合部を設ける、ことを特徴とする。
前記駆動力受け部と前記駆動伝達部とに、例えば凹凸よりなる位置合わせ用の係合部を設ける、ことを特徴とする。
そして、画像形成装置本体に被駆動伝達部品を取り付けて被駆動伝達部品の駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結するとき、係合部を係合して駆動力受け部と駆動伝達部とを位置合わせする。
上述した目的を達成すべく、請求項6に記載の発明は、トナー補給装置において、
画像形成装置本体に、駆動伝達部と回転数検知手段とを備える一方、
前記画像形成装置本体に着脱自在に取り付けて前記画像形成装置本体側から駆動力を受けることにより前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器に、前記駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
画像形成装置本体に、駆動伝達部と回転数検知手段とを備える一方、
前記画像形成装置本体に着脱自在に取り付けて前記画像形成装置本体側から駆動力を受けることにより前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器に、前記駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
そして、画像形成装置本体にトナー補給容器を着脱自在に取り付け、トナー補給容器の駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受けて、画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するとともに、駆動力受け部とともに回転するトナー補給容器の被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知する。
上述した目的を達成すべく、請求項7に記載の発明は、画像形成装置本体に着脱自在に取り付けて前記画像形成装置本体側から駆動力を受けることにより前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器において、
前記画像形成装置本体の駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記画像形成装置本体の回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
前記画像形成装置本体の駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記画像形成装置本体の回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
そして、トナー補給容器を、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受けて、画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するとともに、駆動力受け部とともに回転する被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知する。
上述した目的を達成すべく、請求項8に記載の発明は、画像形成装置本体に着脱自在に取り付けて前記画像形成装置本体側から駆動力を受けることにより駆動するプロセスカートリッジにおいて、
前記画像形成装置本体の駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記画像形成装置本体の回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
前記画像形成装置本体の駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記画像形成装置本体の回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備える、ことを特徴とする。
そして、プロセスカートリッジを、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受けて駆動するとともに、駆動力受け部とともに回転する被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知する。
請求項1に記載の発明によれば、画像形成装置本体に被駆動伝達部品を着脱自在に取り付け、被駆動伝達部品の駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力を伝達して被駆動伝達部品を駆動するので、画像形成装置本体に被駆動伝達部品を取り付けるとき、回転方向の位置合わせを行う必要がなく簡単に連結して、被駆動伝達部品の取り付けを容易とすることができる。
また、バックラッシュが存在せず、タイムラグなく画像形成装置本体から被駆動伝達部品に駆動力を伝達することができる。また、かみ合いによる異音や振動がなく、画像形成装置本体に負荷をかけずに、反転や停止などの駆動制御を可能とすることができる。
しかも、駆動力受け部とともに回転する被駆動伝達部品の被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知するので、仮に駆動力受け部と駆動伝達部とで構成する連結部にトナーやほこりのようなものが付着して画像形成装置本体側から被駆動伝達部品への駆動伝達が適切に行われないことがあったとしても、回転数検知手段の出力信号から異常を検知して、ユーザーやサービスマンに報知して連結部の清掃や被駆動伝達部品の交換などを促し、これにより被駆動伝達部品を常に適切に駆動することができる。
請求項2に記載の発明によれば、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力を伝達してトナー補給容器を駆動し、画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するので、回転方向の位置合わせの必要なく、画像形成装置本体に対するトナー補給容器の取り付けを容易とし、収納トナーを現像手段に適切に補給することができる。
請求項3に記載の発明によれば、画像形成装置本体側から駆動力を伝達してトナー補給容器の容器本体を回転することにより、現像手段に収納トナーを補給するので、部品点数が少なく簡単な構成で、かつ低い回転トルクで、しかも収納トナーの状態に関係なく常に安定したトルク負荷にてトナーの撹拌および搬送を行うことができる。
請求項4に記載の発明によれば、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力を伝達してプロセスカートリッジを駆動するので、回転方向の位置合わせの必要なく、画像形成装置本体に対するプロセスカートリッジの取り付けを容易としてプロセスカートリッジを適切に駆動することができる。
請求項5に記載の発明によれば、画像形成装置本体に被駆動伝達部品を取り付けて被駆動伝達部品の駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結するとき、係合部を係合して駆動力受け部と駆動伝達部とを位置合わせするので、互いの中心軸が正確に合致して駆動伝達部に対して駆動力受け部を位置ずれなく簡単に連結し、駆動伝達時の圧接不良等が発生することなく、確実で精度の高い回転駆動伝達が実現して被駆動伝達部品を的確に駆動することができる。特に、像担持体のような高い回転精度を必要とするような駆動伝達部には、こうした構成は有効である。
請求項6に記載の発明によれば、画像形成装置本体にトナー補給容器を着脱自在に取り付け、トナー補給容器の駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受けて、画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するので、画像形成装置本体にトナー補給容器を取り付けるとき、回転方向の位置合わせを行う必要がなく簡単に連結し、トナー補給容器の取り付けを容易とすることができる。
また、ギアのように、バックラッシュが存在せず、タイムラグなく画像形成装置本体からトナー補給容器に駆動力を伝達することができる。また、かみ合いによる異音や振動がなく、画像形成装置本体に負荷をかけずに、反転や停止などの駆動制御を可能とすることができる。
しかも、駆動力受け部とともに回転するトナー補給容器の被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知するので、仮に連結部の汚れにより画像形成装置本体側からトナー補給容器への駆動伝達が適切に行われないことがあったとしても、回転数検知手段の出力信号から異常を検知して、ユーザーやサービスマンに報知して連結部の清掃やトナー補給容器の交換などを促し、これによりトナー補給容器を常に適切に駆動することができる。
請求項7に記載の発明によれば、トナー補給容器を、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受けて、画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するので、画像形成装置本体に取り付けるとき、回転方向の位置合わせを行う必要がなく簡単に連結して、トナー補給容器の取り付けを容易とすることができる。
また、請求項7に記載のトナー補給容器によれば、ギアのように、バックラッシュが存在せず、タイムラグなく画像形成装置本体から駆動力を伝達することができる。また、かみ合いによる異音や振動がなく、画像形成装置本体に負荷をかけずに、反転や停止などの駆動制御を可能とすることができる。
しかも、駆動力受け部とともに回転する被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知するので、仮に連結部の汚れにより画像形成装置本体側からの駆動伝達が適切に行われないことがあったとしても、画像形成装置本体側の回転数検知手段の出力信号から異常を検知して、ユーザーやサービスマンに報知するから、連結部の清掃やトナー補給容器の交換などを促し、これにより常に適切に駆動することができる。
請求項8に記載の発明によれば、プロセスカートリッジを、画像形成装置本体に着脱自在に取り付け、駆動力受け部を画像形成装置本体側の駆動伝達部に連結し、摩擦により画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受けて駆動するので、画像形成装置本体に取り付けるとき、回転方向の位置合わせを行う必要がなく簡単に連結して、プロセスカートリッジの取り付けを容易とすることができる。
また、請求項8に記載のプロセスカートリッジによれば、ギアのように、バックラッシュが存在せず、タイムラグなく画像形成装置本体から駆動力を伝達することができる。また、かみ合いによる異音や振動がなく、画像形成装置本体に負荷をかけずに、反転や停止などの駆動制御を可能とすることができる。
しかも、駆動力受け部とともに回転する被検知部を画像形成装置本体側の回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知するので、仮に連結部の汚れにより画像形成装置本体側からプロセスカートリッジへの駆動伝達が適切に行われないことがあったとしても、画像形成装置本体側の回転数検知手段の出力信号から異常を検知して、ユーザーやサービスマンに報知するから、連結部の清掃やプロセスカートリッジの交換などを促し、これにより常に適切に駆動することができる。
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図1は、画像形成装置の一例である電子写真式複写機で、その内部機構の全体概略構成を示す。
図1は、画像形成装置の一例である電子写真式複写機で、その内部機構の全体概略構成を示す。
(電子写真式複写機)図1において、符号100は、画像形成装置本体である電子写真式複写機本体(以下「装置本体」という)を示す。また、101は原稿であり、原稿台ガラス102の上に置かれる。そして、画像情報に応じた光像が、光学部103の複数のミラーMとレンズLnにより、電子写真感光体ドラム104上に結像する。
105〜108は、給紙カセットである。これら給紙カセット105〜108に積載された記録媒体(以下、「用紙」という)Pのうち、図2に示す操作部100aから使用者が入力した情報もしくは原稿101の紙サイズから最適な用紙を、給紙カセット105〜108の用紙サイズ情報から選択する。ここで、記録媒体としては、用紙に限定されずに、例えばOHPフィルム等を用いることができる。
そして、給紙・分離装置105A〜108Aにより搬送された1枚の用紙Pを、搬送部109を経由してレジストローラ110まで搬送し、感光体ドラム104の回転と、光学部103のスキャンのタイミングを同期させて搬送する。なお、111,112は、転写放電器、分離放電器である。ここで、転写放電器111によって、感光体ドラム104上に形成されたトナー像を、用紙Pに転写する。そして、分離放電器112によって、トナー像の転写された用紙Pを、感光体ドラム104から分離する。
この後、搬送部113により搬送された用紙Pは、定着部114において熱と圧により用紙上のトナー像を定着させた後、片面コピーの場合には、排紙反転部115を通過し、排紙ローラ116により排紙トレイ117へ排出される。また、多重コピーの場合には、排紙反転部115のフラッパ118の制御により、再給紙搬送路119,120を経由してレジストローラ110まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路をたどって排紙トレイ117へ排出される。
また、両面コピーの場合には、用紙Pは排紙反転部115をとおり、一度排紙ローラ116により一部が装置外へ排出される。そして、この後、用紙Pの終端がフラッパ118を通過し、排紙ローラ116にまだ挟持されているタイミングでフラッパ118を制御するとともに排紙ローラ116を逆回転させることにより、再度装置内へ搬送される。さらに、この後、再給紙搬送部119,120を経由してレジストローラ110まで搬送された後、片面コピーの場合と同様の経路をたどって排紙トレイ117へ排出される。
ところで、上記構成の装置本体100において、感光体ドラム104のまわりには、現像部201、クリーナ部202、一次帯電器203などが配置されている。ここで、現像部201は、原稿101の情報を光学部103により感光体ドラム104に形成された静電潜像をトナーを用いて現像するものである。そして、この現像部201へトナーを補給するためのトナー補給容器1が、装置本体100に使用者によって着脱可能に設けられている。
ここで、現像部201は、トナーホッパ201aと現像器201bとを有している。トナーホッパ201aは、トナー補給容器1から補給されたトナーを撹拌するための撹拌部材201cを有している。そして、この撹拌部材201cにより撹拌されたトナーは、マグネットローラ201dにより現像器201bに送られる。現像器201bは、現像ローラ201fと、送り部材201eを有している。そして、マグネットローラ201dによりトナーホッパ201aから送られたトナーは、送り部材201eにより現像ローラ201fに送られて、この現像ローラ201fにより感光体ドラム104に供給される。
なお、クリーナ部202は、感光体ドラム104に残留しているトナーを除去するためのものである。また、一次帯電器203は、感光体ドラム104を帯電するためのものである。
図2には、上記複写機の外観を示し、図3には、そのトナー補給容器交換用カバーを開けた状態を拡大して示す。
図2に示す外装カバーの一部であるトナー補給容器交換用カバー15(以下交換用カバーという)を図3に示すようにヒンジ18を中心として使用者が開けると、容器受け台50が、駆動系(不図示)によって、所定の位置まで引き出される。そして、この容器受け台50上にトナー補給容器1を設置する。使用者がトナー補給容器1を装置本体100から取り出す際には、引き出された容器受け台50に載っているトナー補給容器1を取り出す。ここで、交換用カバー15は、トナー補給容器1を着脱(交換)するための専用カバーであって、トナー補給容器1を着脱するためだけに開閉される。なお、装置本体100のメンテナンスは、前面カバー100cを開閉することによって行なわれる。
なお、容器受け台50を介することなく、トナー補給容器1を直接装置本体100に設置し、また装置本体100から取り外してもよい。
図4(A)は、この発明でいう被駆動伝達部品であるトナー補給容器の一例を示した斜視図である。また、(B)はトナー補給容器の駆動力受け部の構成を示した部分断面図である。
(トナー補給容器)トナー補給容器本体であるトナーボトル1Aは、ほぼ円筒形状に形成され、その一端面のほぼ中央に円筒部より小径の開口部1aが突設されている。この開口部1aには開口部1aを閉じる封止部材2が設けてあり、この封止部材2がトナーボトル1Aの軸線方向にスライドすることにより、開口部1aの開閉動作を行う構成になっている。封止部材2の先端部には、摩擦抵抗部材3を設け、後述する装置本体100側の駆動伝達部に連結して摩擦により装置本体100側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部を形成する。この摩擦抵抗部材3は、装置本体100に設けられた後述する圧接手段により、装置本体100内の駆動伝達部表面に圧接し、トナーボトル1Aに回転駆動を伝達する機能を果たす構成になっている。
次に、トナーボトル1Aの内部の構成について説明する。
トナーボトル1Aは、ほぼ円筒形状を有しており、画像形成装置本体内にほぼ水平方向に配置され、装置本体100から回転駆動を受けて、トナーボトル1Aが回転する構成になっている。そして、このトナーボトル1Aの内面には、螺旋状の突起部1cが設けてある。トナーボトル1Aが回転することにより、この螺旋状突起1cに沿ってトナーが軸線方向に搬送され、トナーボトル1A端面に設けた開口部1aからトナーが排出される構成になっている。
トナーボトル1Aは、ほぼ円筒形状を有しており、画像形成装置本体内にほぼ水平方向に配置され、装置本体100から回転駆動を受けて、トナーボトル1Aが回転する構成になっている。そして、このトナーボトル1Aの内面には、螺旋状の突起部1cが設けてある。トナーボトル1Aが回転することにより、この螺旋状突起1cに沿ってトナーが軸線方向に搬送され、トナーボトル1A端面に設けた開口部1aからトナーが排出される構成になっている。
トナーボトル1A内部の構成については、トナーボトル1Aが回転することによりトナーが排出するボトル形状であれば、特にその形状や構成について限定はなく、一般的によく知られているボトル内部に螺旋状の突起1cを形成したものや、その他の構成のものであってもかまわない。ちなみに、図4には、もっとも一般的な構成である、ボトル内部に螺旋状の突起1cを形成したトナーボトル1Aの例を示した。
また、本発明における駆動の種類は、上述したような回転駆動だけに限定するものではなく、トナー補給容器を振動、あるいは揺動、またはその他の駆動方法によりトナーを補給するものであれば、特にその駆動の種類は問わない。つまり、装置本体100から駆動を受けることによってトナーを排出するトナー補給容器1であれば、その駆動が回転でも、揺動でも振動でも、いずれの駆動方法でもよい。
トナーボトル1Aには、一端面に開口部1aが設けてあり、開口部1a内にトナーボトル1Aと一体に設けられた駆動軸1bが開口部1aより突出している。この駆動軸1bは、開口部1aのほぼ中心軸線上に位置し、封止部材2に設けた係合穴2aと係合する構成になっている。この駆動軸1bは、装置本体100から封止部材2を介して回転駆動力をトナーボトル1Aへ伝達させるためのものであることから、駆動軸1bの断面形状は、回転駆動力を伝達可能な四角形状やHカット形状、Dカット形状等の形状になっている。
(封止部材、回転数検知)次に、封止部材2と回転数検知手段について、図5を用いて説明する。なお、図5において、(A)は封止部材の正面図、(B)は(A)のA矢視図、(C)は(A)の正面断面図である。
図5の(A)〜(C)において、2bは、トナー補給容器1のトナー排出口である開口部1aを開封可能に封止する封止部である。この封止部2bの外径は、開口部1aの内径よりも適当量大きく設定されている。そして、この封止部2bを開口部1aに圧入嵌合することにより、封止部材2は開口部1aを密封する。
ところで、この封止部材2には、駆動軸1bと係合して装置本体100から受けた駆動力を駆動軸1b(図4)に伝達するための係合孔2aを有している。この係合孔2aは、封止部2bおよび圧接手段係合部2cの形成部分にわたって形成された開口(穴)によって構成されている。ここで、この係合孔2aは、駆動軸1bの断面形状に対応した形状を有するとともに、駆動軸1bよりも僅かに大きく形成されている。これにより、駆動軸1bは、係合孔2aに遊嵌される。
そして、このように駆動軸1bが係合孔2aに遊嵌されることにより、トナーボトル1Aと封止部材2とは、トナーボトル1Aの回転方向にはお互いに係止される一方、軸線方向へはお互いに移動自在に構成されるようになっている。これにより、トナー補給容器装着時、後述するように封止部材2とトナーボトル1Aとの離間が可能となり、トナー補給口である開口部1aの開封(開口)が可能となる。
ところで、この係合孔2aと駆動軸1bとの係合長さは、封止部材2とトナーボトル1Aとが離間する際、外れることのない長さを有している。これにより、封止部材2がトナーボトル1Aと離間しても、駆動軸1bは封止部材2を介して駆動力を受けることができる。
このような封止部材2は、プラスチック等の樹脂を射出成形して製造するのが好ましいが、他の材料および製造方法であっても、任意に分割、接合しても構わない。また、封止部材2は、トナー補給開口部1aに圧入嵌合してこれを密封するために適度な弾性が必要とされる。その材料としては、低密度ポリエチレンが最も好ましく、次いでポリプロピレン・ナイロン・高密度ポリエチレン等が好ましく利用できる。
また、装置本体100からの駆動を受けて封止部材2が回転すると、そのまわりから径方向に突出する棒状の被検知部2eが回転して、回転数検知手段の一例である図示しないフォトインタラプタを横切り、回転数が検知される仕組みとなっている。被検知部2eは、封止部材2から突出して設け、駆動力受け部を形成する摩擦抵抗部材3とともに回転して回転数検知手段で検知することにより駆動力受け部の回転数を検知するために設けるものである。そして、検知した回転数に異常があるときは、ユーザーやサービスマンに報知して連結部の清掃やトナー補給容器1の交換などを促し、トナー補給容器1を常に適切に駆動する。
(駆動伝達部の摩擦抵抗部材について)次に、駆動伝達部の摩擦抵抗部材について、図6を用いて説明する。
図6(A)は、駆動伝達部の拡大斜視図であり、(B)は駆動伝達部の拡大正面図である。
図6(A)は、駆動伝達部の拡大斜視図であり、(B)は駆動伝達部の拡大正面図である。
図6(A)の封止部材2は、上述したとおりであるが、その先端部に摩擦抵抗部材3が設けられており、トナー補給容器1を装置本体100に装着すると、トナー補給容器1の駆動力受け部と装置本体100の駆動伝達部とを圧接状態とする。装置本体100に設けられた後述する圧接手段24(図8参照)により、本体駆動部20の先端に設けられた駆動伝達部30に摩擦抵抗部材3が圧接され、本体駆動部20と封止部材2が駆動伝達可能に圧接される(図6(B)、図8(B)参照)。その状態にて、本体駆動部20に駆動を与えると前述の要領にて封止部材2を介して駆動が伝達される。
なお、図示例では、トナーボトル1A側の封止部材2の先端に摩擦抵抗部材3を設けた例を示したが、例えば摩擦抵抗部材3を本体駆動部20の先端に配置する構成にしても構わないし、本体駆動部20およびトナーボトル側封止部材2の圧接部両方に摩擦抵抗部材3を配置した構成にしてもよい。この例では、もっとも好適な構成である、トナー補給容器側に摩擦抵抗部材を設けた例を示した。
また、この例のように、片方のみに摩擦抵抗部材を配置した場合には、相手の駆動伝達部を摩擦抵抗部材とほぼ同一形状とすると、僅かな位置ズレでも摩擦抵抗部材の接触面積が減少してしまい、摩擦抵抗部材にかかる単位面積あたりの負荷が増大してしまうため、より好ましくは、相手の駆動伝達部は摩擦抵抗部材を完全に包含でき、位置ずれした際にもカバーできる程度に大きめにしておくと、多少の装着時の位置ずれにも何ら問題なく機能を発揮することができる。
(トナー補給容器の交換方法)次に、トナー補給容器の交換方法について説明する。
画像形成のプロセスにともない、トナー補給容器1内のトナーがほぼ全量消費されると、装置本体100に設けられたトナー補給容器空検知手段(不図示)による検知によって、液晶等の表示手段100b(図2、図3参照)によりユーザーはトナー補給容器1内のトナーが無くなったことを知らされる。
画像形成のプロセスにともない、トナー補給容器1内のトナーがほぼ全量消費されると、装置本体100に設けられたトナー補給容器空検知手段(不図示)による検知によって、液晶等の表示手段100b(図2、図3参照)によりユーザーはトナー補給容器1内のトナーが無くなったことを知らされる。
この例においては、トナー補給容器1の交換は、ユーザー自身が行ない、その手順は以下のとおりである。図7には、上述した複写機を上から見て示す。
まず、図2、図3、図7に示すように、閉じられた状態の交換用カバー15を、ヒンジ18を中心に回動させて開く。この交換用カバー15を開く動作に連動して後述するトナー補給部開閉手段により、図8(C)から矢印bと反対方向にトナーボトル1Aが移動して、それまでトナーボトル1Aと離間してトナー補給開口部1aを開放する状態にあった封止部材2がトナー補給開口部1aに圧入嵌合され、トナー補給開口部1aが閉口される(図8(B)参照)。続いて、図示されないセンサが、スライド部材300の復帰を検知すると、圧接手段24が後退する。
次に、ユーザーは、装置本体100に装着されているトナーのなくなったトナー補給容器1を図8(A)に示す矢印a方向と逆方向に引き出し、装置本体100より取り外す。この後、図8(A)に示すように、ユーザーは、新しいトナー補給容器1を矢印aの向きに装置本体100へと挿入した後(図8(B)参照)、交換用カバー15を閉じる。そして、この交換用カバー15を閉める動作に連動して、まず圧接手段24が封止部材2を係止され、スライド部材300が右行して封止部材2がトナーボトル1Aから離間され、トナー補給口である開口部1aが開封される(図8(C)参照)。以上が、トナー補給容器の交換手順である。
なお、後述する圧接手段24による駆動伝達部の圧接をも鑑みると、図7に示すような装着方法がもっとも好適である。図7は、図3に示すように、装置本体100の手前(図の左下側)の操作者側から奥側へ、ほぼ水平にまっすぐトナー補給容器本体1を挿入しまたは引き出すものである。
(補給動作の説明)次に、図8を用いてトナー補給容器の補給動作について説明する。
図8は、トナーボトル1Aを装置本体100内に挿入してトナー補給を行う過程の状態を各段階毎に示した図である。同図においてmは装置本体100内に設けた駆動モータであり、中間ギア21対を介してトナー補給容器1側と連結する駆動部20を回転駆動させる構成になっている。前記駆動部20には、トナー補給容器1側に設けられた摩擦抵抗部材3が圧接する駆動伝達部30が設けてある。ここで、駆動部20は、装置本体100に装着された軸受20a(片側のみ示す)に軸方向に移動しないように両端支持された駆動軸20bの先端に駆動伝達部30を固定してある。なお、中間ギア21対の小ギアは、駆動モータmの軸に固定され、大ギアは駆動軸20bに固定されている。
図8において、(A)はトナーボトル1Aを装置本体100に挿入させる状態を示した図である。このとき、トナーボトル1A先端の一端面には開口部1aが設けてあり、この開口部1aは封止部材2により封止された状態にある。
図8(B)は、さらにトナーボトル1Aの挿入が進み、封止部材2先端部に設けた摩擦抵抗部材3が、装置本体100側の駆動部20の駆動伝達部30に圧接した状態である。この駆動伝達部30とトナー補給容器1側の摩擦抵抗部材3との圧接は、ユーザーがトナーボトル1Aを挿入した時の挿入動作によって行われ、同時に装置本体100に設けられた圧接手段24(図9(c)参照)が、駆動伝達部30、および駆動力受け部である摩擦抵抗部材3の圧接状態を維持するため、封止部材2が駆動伝達部30から離間する方向へ移動してしまうことを防止するべく係合し、封止部材2の駆動伝達部30との相対位置を固定する。このような構成とすることにより、駆動伝達部30が遊離してしまうことなく、駆動伝達部30に摩擦抵抗部材3による適度な摩擦力が働き、駆動伝達不良などの不具合なく確実な駆動の伝達が可能となる。
図8(C)は、封止部材2と駆動部20がトナー補給容器1の摩擦抵抗部材3と駆動伝達部30が圧接した後、不図示の本体前カバーの閉動作に連動して、スライド部材300が矢印b方向に後退することでトナーボトル1Aも後退し、相対的に封止部材2がトナーボトル1Aから離れて開口部1aが開いたトナー補給可能状態を示す。このとき、トナーボトル1Aの駆動軸1bは、封止部材2から完全に外れることはなく、一部が封止部材2内に残っている。また、駆動軸1bの断面形状は、非円形断面で、四角形や三角形など回転駆動伝達が可能な断面形状になっている。ここで、トナーボトル1Aは、装置本体100のトナー補給装置部に設けたボトル受けローラ23によってくら形に支持されている。そこで、トナーボトル1Aは、ボトル受けローラ23上で回転自在であるとともに軸方向に移動自在である。
(圧接手段について)本発明においては、摩擦抵抗部材3の摩擦力を利用して駆動力を伝達するため、駆動伝達時に確実に伝達が行われるよう、装置本体100の駆動伝達部30にトナー補給容器1の駆動力受け部に設けられた摩擦抵抗部材3を、ある程度圧接する必要があることから、この例においては、図8、図9に示すような、圧接手段24を設けている。
圧接手段24は、図9(C)に示すように、封止部材2の圧接手段係合部2cに係合するための、逆U字型の係合部を有しており、装置本体100内に設けられており、矢印方向c−dに移動可能な構成となっている。トナー補給容器1の着脱の際、圧接手段24は、矢印のd方向に位置し、トナー補給容器1に嵌合されている封止部材2は着脱自在となっている。また、着脱が終了し、トナーボトル1Aが装置本体100からの駆動を受ける際には、圧接手段24が矢印のc方向に移動し、トナー補給容器1の封止部材2に設けられた圧接手段係合部2cに進入し、封止部材2は係止され、装置本体100の駆動伝達部との圧接状態を維持するよう、駆動伝達部30との相対位置は固定される。この例においては、圧接手段24が封止部材2の圧接手段係合部2cに進入する際に、圧接手段24が圧接手段係合部2cに干渉しないよう、誘い込みのためのC面を封止部材2に設けた構成とした。ここで、圧接手段係合部2cは、封止部材2に設けた周方向の溝である。
また、より確実な圧接作用が得られるよう、圧接手段24に封止部材2を装置本体100の駆動伝達部30側に押し付けるための凸部24bを設けることにより、操作者によるトナー補給容器1の押し込みが不十分であったり、封止部材2の寸法差による圧接力不足が生じた場合にも、確実に摩擦抵抗部材3が圧接され、駆動伝達不良などの不具合をなくすことができる。ここで、圧接手段24は、図外で根本側は剛に支持されており、凸部24bをなめらかに湾曲してその頂部を圧接手段係合部2cの側面2c1側に図9(A)の非係合位置で入り込ませている。そこで、図9(B)に示すように、凸部24bは、側面2c1に押されて圧接手段24は弾性変形している。
この圧接手段24による、駆動伝達部30の圧接力については、摩擦抵抗部材3の機能が充分果たせるよう、駆動伝達時にかかる摩擦抵抗部材3への負荷、駆動の種類、駆動速度、摩擦抵抗部材の形状・大きさ、その他設計・製造上の制約などにより、適宜最適な強度となるよう設計することができる。
次に、前記圧接手段24の移動機構については、不図示の画像形成装置本体の前カバーの開閉動作に連動させて、前カバーを閉じた時に圧接手段24が矢印c方向におりてきて、前記封止部材2の圧接手段係合部2cに進入し圧接を行い、前カバーを開けると矢印d方向に移動するといった構成にしても構わないし、あるいは別途駆動モータなどを用いて、独立した圧接動作を行うような構成にしても構わないし、あるいは装置本体の前カバーとの連動動作ではなく、別途手動レバーを設け、これに連動して圧接動作を行うような構成にする、など何れの方法でも構わない。
次に、この状態でモータmを駆動させると、回転駆動力は中間ギア21対、駆動軸20bを介して本体駆動部20へ伝えられ、本体駆動部20から封止部材2へと伝達し、さらに封止部材2からボトル駆動軸1bへと伝わることでトナーボトル1Aが回転する構成になっている。すなわち、この封止部材2は、トナーを封止すると同時に、トナーボトル1Aの回転駆動力を伝達させる2つの機能を果たしている。また、トナーボトル1Aは、ボトル受けローラ23により回転可能に支持されているため、わずかな駆動トルクでもスムーズに回転することが可能である。
また、該ボトル受けローラ23に、ボトル回転時の偏心をバネ部材などにより吸収できるよう構成してもよい。そのような場合には、駆動部接合時の芯合わせに高い精度が要求されず、補給操作および本体構成を簡単にすることができる。
また、封止部材2に設けられた被検知部2eが不図示のフォトインタラプタ(回転数検知手段)を横切る度に装置本体100にカウントが積算される。カウントされた値は、装置本体100が発したトナー補給信号と比較され、常に補給信号に対する封止部材2の回転状態が適切かどうかモニターされている。装置本体100から駆動力受け部への駆動伝達が適切に行われていない場合には、画像形成装置の画像形成プロセスをストップし、画像形成装置の操作部100aなどに駆動力受け部の清掃を促すメッセージが表示される仕組みとなっている。このような方策により、装置本体100の駆動がトナー補給容器1へと適切に伝達せずに、画像劣化などが発生するのを未然に防ぐ工夫がなされている。
さて、上述した例では、装置本体100の側面にトナー補給容器交換用カバー15を設け、ヒンジ18を中心として開閉した。しかし、例えば図10に示すように、装置本体100の頂面も含めて交換用カバー15を形成し、ヒンジ18を中心として(A)に示すように開き、トナー補給容器1を正面側から矢示方向に取り付け、(B)に示すように閉じるようにしてもよい。
また、図11に示すように、装置本体100の正面側に交換用カバー15を形成し、片側のヒンジ18を中心として(A)に示すように手前側に開き、トナー補給容器1を正面側から取り付け、(B)に示すように閉じるようにしてもよい。上述した例と同様に、図中1Aはトナーボトル、1aは開口部である。
図12は、この発明の他例を示すレーザビームプリンタで、その内部機構の全体概略構成を示す。図13は、その画像形成装置に備えるプロセスカートリッジの構成模式説明図、図14はプロセスカートリッジの外観斜視図、図15はプロセスカートリッジの装着構成の説明図である。
このレーザビームプリンタAは、図12に示すように、光学部103から画像情報に基づいたレーザ光像をドラム形状の電子写真感光体に照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を現像してトナー像を形成する。そして、トナー像の形成と同期して、記録媒体である用紙Pを給紙カセット31aからピックアップローラ31bおよび給送ローラ31c、搬送ローラ対31d、レジストローラ対31e等からなる搬送手段31で搬送し、かつプロセスカートリッジBとしてカートリッジ化された感光体ドラム7に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ4に電圧印加することによって用紙Pに転写し、その用紙Pをガイド板31fでガイドして定着手段5へと搬送する。この定着手段5は、駆動ローラ5aおよびヒータ5bを内蔵する定着ローラ5cからなり、通過する用紙Pに熱および圧力を印加して転写トナー像を定着する。そして、この用紙Pを排出ローラ対31g,31hで搬送し、反転搬送経路を通して排出部6へと排出するごとく構成している。なお、このレーザビームプリンタAは、手差しトレイ31iおよびローラ31jによって手差し給送も可能となっている。
一方、前記プロセスカートリッジBは、電子写真感光体と、少なくとも1つのプロセス手段を備えたものである。ここで、プロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段8、電子写真感光体に形成された潜像を現像する現像手段10、電子写真感光体表面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段11などがある。プロセスカートリッジBは、図13および図14に示すように、電子写真感光体である感光層を有する感光体ドラム7を回転し、その表面を帯電手段8への電圧印加によって一様に帯電し、光学部103からの情報光を露光開口部9を介して感光体ドラム7に露光して潜像を形成し、現像手段10によって現像するように構成している。
現像手段10は、トナー収納部10a内のトナーを送り部材10bで送り出し、固定磁石10cを内蔵した現像ローラ10dを回転させるとともに、現像ブレード10eによって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ10dの表面に形成し、そのトナーを前記潜像に応じて感光体ドラム7へ転移させることによってトナー像を形成して可視像化するものである。そして、転写ローラ4に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を用紙Pに転写した後は、クリーニングブレード11aによって感光体ドラム7に残留したトナーを掻き落とすとともに、スクイシート11bによってすくい取り、除去トナー溜め11cへ集めるクリーニング手段11によって感光体ドラム7上の残留トナーを除去するように構成している。
なお、前記感光体ドラム7等の各部材は、トナーを収納するトナー容器12aと、現像ローラ10d等の現像部材を保持する現像フレーム12bとを溶着して現像ユニットを構成し、これをクリーニング枠体12cに感光体ドラム7やクリーニング手段11等を取り付けたクリーニングユニットを結合して構成したカートリッジ枠体に収納してカートリッジ化され、プリンタ本体(以下「装置本体」という)13に設けたカートリッジ装着手段に対して着脱可能に装着される。
カートリッジ装着手段は、図12に示す軸14aを中心にして開閉カバー14を開くと、図15に示すように、カートリッジ装着スペースの左右両側面にカートリッジ装着ガイド部材32が対向して取り付けてあり(図13は一方側面のみを図示)、この左右ガイド部材32にはプロセスカートリッジBを挿入するときのガイドとなるガイド部が対向して設けてある。このガイド部にカートリッジ枠体の長手方向両側に突出形成したボスをガイドさせて挿入し、開閉カバー14を閉じることによってプロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装着する。プロセスカートリッジBを画像形成装置Aに装着すると、後述するように、カートリッジ側駆動力受け部に設けられた摩擦抵抗部材と本体側の駆動伝達部とが圧接し、その摩擦力により、感光体ドラム7等は装置本体13から駆動を受けて回転可能となる。
(駆動伝達部構成)次に、装置本体113からプロセスカートリッBジへの駆動伝達機構である駆動伝達手段の構成について説明する。
図16および図17に示すように、感光体ドラム7の一方端部には、駆動力受け部を形成する摩擦抵抗部材3が設けてある。摩擦抵抗部材3は、図14にも示すように、フランジ16に取り付けてプロセスカートリッジBの片側に設ける。
図16および図17に示すように、感光体ドラム7の一方端部には、駆動力受け部を形成する摩擦抵抗部材3が設けてある。摩擦抵抗部材3は、図14にも示すように、フランジ16に取り付けてプロセスカートリッジBの片側に設ける。
一方、装置本体13側には、本体側駆動伝達部30が設けてある。この本体側の駆動伝達部30は、プロセスカートリッジBを挿入したときの感光体ドラム回転軸線と一致する位置に駆動軸27が配設してある。この駆動軸27は、モータ19のピニオンギア33と噛み合う伝達ギア34を介して回転力が伝達され、駆動回転可能となっており、その先端に本体側の駆動伝達部30が形成してある。駆動軸27は、装置本体13に設けた不図示の軸受により支持されている。
駆動軸27には、図17に示すように、伝達ギア34が固着してあり、この伝達ギア34とピニオンギア33は、ハス歯ギアで構成している。このハス歯ギアは、駆動軸27を画像形成時の回転方向に回転すると、伝達ギア34に図17の矢印a方向の推力を発生させるような傾斜角の歯を有している。これにより、伝達ギア34と一体的な駆動軸27が感光体ドラム7に向って押し付けられ、駆動軸27の表面に設けた磁性部材である駆動伝達部30と感光体ドラム7側に設けた摩擦抵抗部材3とが圧接する。
また、このとき感光体ドラム7と本体駆動側の駆動軸27との位置精度をより高めるために図16および図17に示すように、駆動伝達部30の中心部に係合部として位置合わせ用センタ30bを設け、係合部として設けるフランジ16のセンタ穴3hに嵌合させるような構成をとってもよい。これにより、互いの中心軸が正確に合致し、駆動伝達時の圧接不良等が発生することなく、確実で精度の高い回転駆動の伝達が実現できる。特に感光体ドラム7等のような高い回転精度を必要とするような駆動伝達部には、こうした構成は有効である。
なお、フランジ16は、中空アルミニウム筒の外周に感光層を有する感光体ドラム7の端部に嵌入固定されている。そして、センタ穴3hと同心である摩擦抵抗部材3には、センタ穴3hよりも大きな穴があいている。
また、本構成は、先に説明したトナー補給容器の場合に適用しても、もちろん構わないし、その他の駆動伝達部に適用しても何ら構わない。
開閉カバー14には、図18(A)に示すように、軸14aを中心にした円弧状の解除部材35が取り付けてあり、この解除部材35の先端部分には図18(B)に示すように、徐々に肉厚となるカム部35aが形成してある。したがって、図19に示すように、プロセスカートリッジBを取り外すために開閉カバー14を開くと、カム部35aが装置本体13の壁部36と伝達ギア34の間に入り込み、該伝達ギア34の側面を矢印b方向へ押し出す。これにより、駆動軸27およびその表面に設けた駆動伝達部30は、壁部36から引っ込んで感光体ドラム7に設けた摩擦抵抗部材3との圧接が解除され、プロセスカートリッジBの取り外しがスムーズに行われる。
ところで、この例では、図示省略するが、感光体ドラム7のフランジ16から突出して被検知部を形成する。そして、このプロセスカートリッジBの被検知部を、駆動力受け部を形成する摩擦抵抗部材3とともに回転し、図示省略したフォトインタラプタ等よりなる装置本体13側の回転数検知手段により検知することにより駆動力受け部の回転数を検知し、それに異常があるときはユーザーやサービスマンに報知して連結部の清掃やプロセスカートリッジBの交換などを促し、プロセスカートリッジBを常に適切に駆動して画像劣化などが発生するのを未然に防ぐことができる。
〔他の実施の形態〕次に、プロセスカートリッジBおよび画像形成装置の各部の他例について説明する。
上述した後者の例では、プロセスカートリッジBは単色画像を形成するためのものであったが、プロセスカートリッジは単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像あるいはフルカラー等)を形成するカートリッジにも好適に適用することができる。
上述した後者の例では、プロセスカートリッジBは単色画像を形成するためのものであったが、プロセスカートリッジは単色の画像を形成する場合のみならず、現像手段を複数設け、複数色の画像(例えば2色画像、3色画像あるいはフルカラー等)を形成するカートリッジにも好適に適用することができる。
また、現像方法としても、公知の2成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。
また、電子写真感光体としては、感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。まず、感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタンおよび有機光導電体(OPC)等が含まれる。また、前記感光体を搭載する形状としては、例えばドラム状、ベルト状等の回転体およびシート状等が含まれる。なお、一般的にはドラム状またはベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミニウム合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着または塗工等を行ったものである。
また、帯電手段の構成も、前述した後者の例ではいわゆる接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲にアルミニウム等の金属シールドを施し、タングステンワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正または負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いてもよいことは当然である。
なお、前記帯電手段としては、ローラ型以外にも、ブレード型(帯電ブレード)、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでもよい。
また、感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング手段としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシ等を用いて構成してもよい。
また、前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の1つを備えたものである。したがって、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施の形態のもの以外にも、例えば電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの、電子写真感光体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの、電子写真感光体とクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの、さらには電子写真感光体と、前記プロセス手段の2つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするものなどがある。
すなわち、前述したプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするものをいう。
さらに、上述した例では、画像形成装置として複写機やプリンタを例示したが、本発明は、これに限定する必要はなく、例えばファクシミリ、ワードプロセッサなどの他の画像形成装置に使用することも当然可能である。
さて、上述した例では、被検知部を突出して設け、それを回転数検知手段であるフォトインタラプタで検知して駆動力受け部の回転数を検知したが、被検知部は、もちろん凸部に限らず凹部でもよいし、印刷等のしるしでもよく、また回転数検知手段は、フォトインタラプタに限らず、例えばマイクロスイッチその他でもよい。
1 トナー補給容器(被駆動伝達部品)
1A トナーボトル(容器本体)
1a 開口部
1b 駆動軸
1c 螺旋状突起
2 封止部材
2e 被検知部
3 摩擦抵抗部材(駆動力受け部)
3h センタ穴(係合部)
10 現像手段
13 プリンタ本体(画像形成装置本体)
14 開閉カバー
14a 軸
15 トナー補給容器交換用カバー
16 フランジ
18 ヒンジ
19 モータ
20 本体駆動部
23 ボトル受けローラ
24 圧接手段
27 駆動軸
30 駆動伝達部
30b 位置合わせ用センタ(係合部)
100 複写機本体(画像形成装置本体)
300 スライド部材
A レーザビームプリンタ
B プロセスカートリッジ(被駆動伝達部品)
1A トナーボトル(容器本体)
1a 開口部
1b 駆動軸
1c 螺旋状突起
2 封止部材
2e 被検知部
3 摩擦抵抗部材(駆動力受け部)
3h センタ穴(係合部)
10 現像手段
13 プリンタ本体(画像形成装置本体)
14 開閉カバー
14a 軸
15 トナー補給容器交換用カバー
16 フランジ
18 ヒンジ
19 モータ
20 本体駆動部
23 ボトル受けローラ
24 圧接手段
27 駆動軸
30 駆動伝達部
30b 位置合わせ用センタ(係合部)
100 複写機本体(画像形成装置本体)
300 スライド部材
A レーザビームプリンタ
B プロセスカートリッジ(被駆動伝達部品)
Claims (8)
- 画像形成装置本体に被駆動伝達部品を着脱自在に取り付け、前記画像形成装置本体側から駆動力を伝達して前記被駆動伝達部品を駆動する画像形成装置において、
前記画像形成装置本体に、駆動伝達部と回転数検知手段とを備える一方、
前記被駆動伝達部品に、前記駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備えることを特徴とする、画像形成装置。 - 前記被駆動伝達部品として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて、前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器を用いることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記トナー補給容器として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて容器本体を回転することにより、前記現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器を用いることを特徴とする、請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記被駆動伝達部品として、前記画像形成装置本体側から駆動力を受けて駆動するプロセスカートリッジを用いることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記駆動力受け部と前記駆動伝達部とに位置合わせ用の係合部を設けることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか1に記載の画像形成装置。
- 画像形成装置本体に、駆動伝達部と回転数検知手段とを備える一方、
前記画像形成装置本体に着脱自在に取り付けて前記画像形成装置本体側から駆動力を受けることにより前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器に、前記駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備えることを特徴とする、トナー補給装置。 - 画像形成装置本体に着脱自在に取り付けて前記画像形成装置本体側から駆動力を受けることにより前記画像形成装置本体内に設ける現像手段に収納トナーを補給するトナー補給容器において、
前記画像形成装置本体の駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記画像形成装置本体の回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備えることを特徴とする、トナー補給容器。 - 画像形成装置本体に着脱自在に取り付けて前記画像形成装置本体側から駆動力を受けることにより駆動するプロセスカートリッジにおいて、
前記画像形成装置本体の駆動伝達部に連結して摩擦により前記画像形成装置本体側から駆動力の伝達を受ける駆動力受け部と、その駆動力受け部とともに回転して前記画像形成装置本体の回転数検知手段で検知することにより前記駆動力受け部の回転数を検知するための被検知部とを備えることを特徴とする、プロセスカートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004122109A JP2005308818A (ja) | 2004-04-16 | 2004-04-16 | 画像形成装置、トナー補給装置、トナー補給容器、およびプロセスカートリッジ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004122109A JP2005308818A (ja) | 2004-04-16 | 2004-04-16 | 画像形成装置、トナー補給装置、トナー補給容器、およびプロセスカートリッジ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005308818A true JP2005308818A (ja) | 2005-11-04 |
Family
ID=35437717
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004122109A Pending JP2005308818A (ja) | 2004-04-16 | 2004-04-16 | 画像形成装置、トナー補給装置、トナー補給容器、およびプロセスカートリッジ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005308818A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113272742A (zh) * | 2019-01-28 | 2021-08-17 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 用于支撑调色剂盒以使其被安装或拆卸的支撑组件 |
-
2004
- 2004-04-16 JP JP2004122109A patent/JP2005308818A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113272742A (zh) * | 2019-01-28 | 2021-08-17 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 用于支撑调色剂盒以使其被安装或拆卸的支撑组件 |
CN113272742B (zh) * | 2019-01-28 | 2024-03-29 | 惠普发展公司,有限责任合伙企业 | 用于支撑调色剂盒以使其被安装或拆卸的支撑组件 |
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