JP2868537B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
プロセスカートリッジ及び画像形成装置Info
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- JP2868537B2 JP2868537B2 JP1193934A JP19393489A JP2868537B2 JP 2868537 B2 JP2868537 B2 JP 2868537B2 JP 1193934 A JP1193934 A JP 1193934A JP 19393489 A JP19393489 A JP 19393489A JP 2868537 B2 JP2868537 B2 JP 2868537B2
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- gear
- image carrier
- process cartridge
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/16—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements
- G03G21/18—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements using a processing cartridge, whereby the process cartridge comprises at least two image processing means in a single unit
- G03G21/1803—Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof
- G03G21/1817—Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof having a submodular arrangement
- G03G21/1821—Arrangements or disposition of the complete process cartridge or parts thereof having a submodular arrangement means for connecting the different parts of the process cartridge, e.g. attachment, positioning of parts with each other, pressure/distance regulation
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
- G03G15/0813—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller characterised by means in the developing zone having an interaction with the image carrying member, e.g. distance holders
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- G03G21/1867—Means for handling the process cartridge in the apparatus body for electrically connecting the process cartridge to the apparatus, electrical connectors, power supply
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- G03G2221/00—Processes not provided for by group G03G2215/00, e.g. cleaning or residual charge elimination
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- G03G2221/1651—Mechanical means for facilitating the maintenance of the apparatus, e.g. modular arrangements and complete machine concepts for connecting the different parts
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子写真複写機、電子写真レーザービームプ
リンタ等の画像形成装置に着脱自在に配設されるプロセ
スカートリッジとこれを使用する画像形成装置に関す
る。
リンタ等の画像形成装置に着脱自在に配設されるプロセ
スカートリッジとこれを使用する画像形成装置に関す
る。
（従来の技術） 静電潜像が形成される像担持面を外周部に有する回転
部材、即ち像担持体たる感光ドラムと、現像剤を担持搬
送して感光ドラムの像担持面に供給する可回転現像ロー
ラとを備えたプロセスカートリッジは公知である。
部材、即ち像担持体たる感光ドラムと、現像剤を担持搬
送して感光ドラムの像担持面に供給する可回転現像ロー
ラとを備えたプロセスカートリッジは公知である。
かかるプロセスカートリッジにおいて、感光ドラムの
像担持面と現像ローラとの相対的位置関係を正確に維持
するために、従来は前記現像ローラ及び該現像ローラに
現像剤を供給する現像剤収納部を備えた現像ユニットを
カートリッジケーシング内に可動に配設し、スペーサ部
材等を介してこの現像ユニット全体を感光ドラムの像担
持面に付勢している。
像担持面と現像ローラとの相対的位置関係を正確に維持
するために、従来は前記現像ローラ及び該現像ローラに
現像剤を供給する現像剤収納部を備えた現像ユニットを
カートリッジケーシング内に可動に配設し、スペーサ部
材等を介してこの現像ユニット全体を感光ドラムの像担
持面に付勢している。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、現像ユニットをプロセスカートリッジ
内に配設し、この現像ユニットを感光ドラムの方へ付勢
する形式のものでは、プロセスカートリッジ内が複雑化
し、プロセスカートリッジが大型化するという欠点を有
していた。このためコストアップの原因となると共に、
このプロセスカートリッジを収納する画像形成装置自体
も大型化するという問題を有していた。
内に配設し、この現像ユニットを感光ドラムの方へ付勢
する形式のものでは、プロセスカートリッジ内が複雑化
し、プロセスカートリッジが大型化するという欠点を有
していた。このためコストアップの原因となると共に、
このプロセスカートリッジを収納する画像形成装置自体
も大型化するという問題を有していた。
またプロセスカートリッジの大型化を抑えれば、現像
ユニット中の現像剤収納部の容積をその分小さくせざる
を得ず、頻繁にプロセスカートリッジを取替えなければ
ならないという問題があった。
ユニット中の現像剤収納部の容積をその分小さくせざる
を得ず、頻繁にプロセスカートリッジを取替えなければ
ならないという問題があった。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的
とする処は、現像ローラと像担持体との間の相対的位置
関係を高精度に維持することができる構造の簡単なプロ
セスカートリッジを提供することであり、且つこのプロ
セスカートリッジを使用した画像形成装置を提供するこ
とである。
とする処は、現像ローラと像担持体との間の相対的位置
関係を高精度に維持することができる構造の簡単なプロ
セスカートリッジを提供することであり、且つこのプロ
セスカートリッジを使用した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） 上記目的を達成するため、本発明は、カートリッジ支
持体に回動自在に支持される像担持体と、像担持体の一
端部に像担持体と同軸に設けられた第１ギヤと、像担持
体に向けて付勢された現像ローラと同軸に設けられた第
１ギヤと噛合する第２ギヤと、を有するプロセスカート
リッジにおいて、前記第１ギヤの圧力角をθとした場
合、現像ローラの回転中心に対して像担持体の回転中心
と現像ローラの回転中心を結ぶ方向から現像ローラの回
転方向に0.7×θ以上、1.3×θ以下の範囲で傾斜した直
線の向きに現像ローラが移動可能な案内部を前記カート
リッジ支持体に設け、弾圧部材を介して現像ローラを前
記案内部に沿って像担持体の方へ弾圧付勢していること
を特徴とする。
持体に回動自在に支持される像担持体と、像担持体の一
端部に像担持体と同軸に設けられた第１ギヤと、像担持
体に向けて付勢された現像ローラと同軸に設けられた第
１ギヤと噛合する第２ギヤと、を有するプロセスカート
リッジにおいて、前記第１ギヤの圧力角をθとした場
合、現像ローラの回転中心に対して像担持体の回転中心
と現像ローラの回転中心を結ぶ方向から現像ローラの回
転方向に0.7×θ以上、1.3×θ以下の範囲で傾斜した直
線の向きに現像ローラが移動可能な案内部を前記カート
リッジ支持体に設け、弾圧部材を介して現像ローラを前
記案内部に沿って像担持体の方へ弾圧付勢していること
を特徴とする。
又、本発明は、カートリッジ支持体に回動自在に支持
される像担持体と、像担持体の一端部に像担持体と同軸
に設けられた第１ギヤと、像担持体に向けて付勢された
現像ローラと同軸に設けられた第１ギヤと噛合する第２
ギヤと、を有するプロセスカートリッジを着脱可能に装
着して成る画像形成装置において、前記第１ギヤの圧力
角をθとした場合、現像ローラの回転中心に対して像担
持体の回転中心と現像ローラの回転中心を結ぶ方向から
現像ローラの回転方向に0.7×θ以上、1.3×θ以下の範
囲で傾斜した直線の向きに現像ローラが移動可能な案内
部を前記カートリッジ支持体に設け、弾圧部材を介して
現像ローラを前記案内部に沿って像担持体の方へ付勢
し、現像ローラと同軸に設けられたスペーサ部材を介し
てこの現像ローラを像担持体に押圧すると共に、プロセ
スカートリッジの装置本体への装着に際して前記第１ギ
ヤと装置本体側の駆動力伝達ギヤとを噛合させたことを
特徴とする。
される像担持体と、像担持体の一端部に像担持体と同軸
に設けられた第１ギヤと、像担持体に向けて付勢された
現像ローラと同軸に設けられた第１ギヤと噛合する第２
ギヤと、を有するプロセスカートリッジを着脱可能に装
着して成る画像形成装置において、前記第１ギヤの圧力
角をθとした場合、現像ローラの回転中心に対して像担
持体の回転中心と現像ローラの回転中心を結ぶ方向から
現像ローラの回転方向に0.7×θ以上、1.3×θ以下の範
囲で傾斜した直線の向きに現像ローラが移動可能な案内
部を前記カートリッジ支持体に設け、弾圧部材を介して
現像ローラを前記案内部に沿って像担持体の方へ付勢
し、現像ローラと同軸に設けられたスペーサ部材を介し
てこの現像ローラを像担持体に押圧すると共に、プロセ
スカートリッジの装置本体への装着に際して前記第１ギ
ヤと装置本体側の駆動力伝達ギヤとを噛合させたことを
特徴とする。
（作用） 像担持体と同軸に設けられた第１ギヤと、現像ローラ
と同軸に設けられた第２ギヤとが噛合しているため、第
１、第２ギヤの一方の、例えば第１ギヤが回転すれば他
方側の第２ギヤには互いのギヤの圧力角分だけずれた方
向に力Ｆが作用する。従ってこの力Ｆの分力により第２
ギヤと同軸となっている現像ローラは像担持体から離間
するような力を受けるが、現像ローラは力Ｆと直交する
方向に対し±0.3θだけずれた直線方向にしか移動でき
ないようにカートリッジ支持体に支持されているため、
前記力Ｆにより現像ローラが案内部に沿って像担持体か
ら離間する力はわずかとなり、弾圧部材の作用により現
像ローラが像担持体から離間することはない。
と同軸に設けられた第２ギヤとが噛合しているため、第
１、第２ギヤの一方の、例えば第１ギヤが回転すれば他
方側の第２ギヤには互いのギヤの圧力角分だけずれた方
向に力Ｆが作用する。従ってこの力Ｆの分力により第２
ギヤと同軸となっている現像ローラは像担持体から離間
するような力を受けるが、現像ローラは力Ｆと直交する
方向に対し±0.3θだけずれた直線方向にしか移動でき
ないようにカートリッジ支持体に支持されているため、
前記力Ｆにより現像ローラが案内部に沿って像担持体か
ら離間する力はわずかとなり、弾圧部材の作用により現
像ローラが像担持体から離間することはない。
また現像ローラを像担持体に対して案内部の方向に弾
圧付勢しているため、現像ローラは像担持体の方へ容易
に近接することができ、従ってスペーサ部材等を介して
現像ローラと像担持体間に一定のギャップを設けること
は容易である。
圧付勢しているため、現像ローラは像担持体の方へ容易
に近接することができ、従ってスペーサ部材等を介して
現像ローラと像担持体間に一定のギャップを設けること
は容易である。
（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
先ず、本発明の第１実施例を第１図乃至第３図により
説明する。
説明する。
第１図は電子写真法を採用する画像形成装置の内部を
概念的に示す断面図であり、装置本体20の一対の支持部
材32,32中には、プロセスカートリッジ１が図中紙面の
上下方向に着脱自在に配設され、プロセス機器の交換や
消耗品の交換等に対してこのプロセスカートリッジ１を
交換することによりメンテナンスの容易化が図られてい
る。プロセスカートリッジ１のケーシング1a中にはその
中央部に像担持体である円筒状の感光ドラム２が配設さ
れ、該感光ドラム２の左側に廃現像剤収容室９、ブレー
ド10、すくいシート18等からなるクリーニング部、右側
に現像ローラ４、現像剤収容室５、ブレード７等からな
る現像部が配設されていて、感光ドラム２の上方には一
次帯電器３が配設されている。
概念的に示す断面図であり、装置本体20の一対の支持部
材32,32中には、プロセスカートリッジ１が図中紙面の
上下方向に着脱自在に配設され、プロセス機器の交換や
消耗品の交換等に対してこのプロセスカートリッジ１を
交換することによりメンテナンスの容易化が図られてい
る。プロセスカートリッジ１のケーシング1a中にはその
中央部に像担持体である円筒状の感光ドラム２が配設さ
れ、該感光ドラム２の左側に廃現像剤収容室９、ブレー
ド10、すくいシート18等からなるクリーニング部、右側
に現像ローラ４、現像剤収容室５、ブレード７等からな
る現像部が配設されていて、感光ドラム２の上方には一
次帯電器３が配設されている。
またプロセスカートリッジ１の上方には被複写原稿を
載置し、図示矢印方向に移動する原稿台21、該原稿台21
上の原稿を照射するランプ22、及び該ランプ22による原
稿の反射画像光Ｌを感光ドラム２の方に露光する光学系
23が配設され、またプロセスカートリッジ１の下方に
は、不図示の給紙カセットからの転写紙を感光ドラム２
の方へ搬送する搬送ローラ29、感光ドラム２上のトナー
像を転写紙上に転写させる転写帯電器24、転写に当り感
光ドラム２に付着する転写紙を該感光ドラム２から分離
させる分離帯電器25、転写紙上のトナー像を該転写紙上
に永久像として定着させる定着器30、及び定着の終了し
た転写紙を積載するトレー31等が配設されている。
載置し、図示矢印方向に移動する原稿台21、該原稿台21
上の原稿を照射するランプ22、及び該ランプ22による原
稿の反射画像光Ｌを感光ドラム２の方に露光する光学系
23が配設され、またプロセスカートリッジ１の下方に
は、不図示の給紙カセットからの転写紙を感光ドラム２
の方へ搬送する搬送ローラ29、感光ドラム２上のトナー
像を転写紙上に転写させる転写帯電器24、転写に当り感
光ドラム２に付着する転写紙を該感光ドラム２から分離
させる分離帯電器25、転写紙上のトナー像を該転写紙上
に永久像として定着させる定着器30、及び定着の終了し
た転写紙を積載するトレー31等が配設されている。
またプロセスカートリッジ１の下方には現像ローラ４
に現像バイアス電圧を印加する電源26、装置本体20内の
駆動源である駆動モータ27、該駆動モータ27の駆動力を
プロセスカートリッジ１に伝達する駆動力伝達ギヤ28等
が配設されている。
に現像バイアス電圧を印加する電源26、装置本体20内の
駆動源である駆動モータ27、該駆動モータ27の駆動力を
プロセスカートリッジ１に伝達する駆動力伝達ギヤ28等
が配設されている。
即ち、装置本体20にカートリッジ１が装着された状態
で不図示のコピースイッチをオンすると、モータ27の作
動により周面に電子写真感光体を有する感光ドラム２が
矢印方向に回転する。感光ドラム２はまず一次帯電器３
により均一に帯電され、次に矢印方向に移動する原稿台
21に載置され、ランプ22で照明された被複写原稿の像が
光学系23によって感光ドラム２に投影され、これによっ
て感光ドラム２上に静電潜像が形成される。この静電潜
像は現像部所に於いて、矢印方向に回転する円柱状、又
は円筒状の現像ローラ４に担持搬送される現像剤により
現像される。現像ローラ４と感光ドラム２との間の最小
間隙量ａは50μｍ〜400μｍであり、現像ローラ４には
現像部所に於いてこの最小間隙よりも更に薄くなってい
るように現像剤の薄層が形成されている。即ち非接触現
像が行なわれる。
で不図示のコピースイッチをオンすると、モータ27の作
動により周面に電子写真感光体を有する感光ドラム２が
矢印方向に回転する。感光ドラム２はまず一次帯電器３
により均一に帯電され、次に矢印方向に移動する原稿台
21に載置され、ランプ22で照明された被複写原稿の像が
光学系23によって感光ドラム２に投影され、これによっ
て感光ドラム２上に静電潜像が形成される。この静電潜
像は現像部所に於いて、矢印方向に回転する円柱状、又
は円筒状の現像ローラ４に担持搬送される現像剤により
現像される。現像ローラ４と感光ドラム２との間の最小
間隙量ａは50μｍ〜400μｍであり、現像ローラ４には
現像部所に於いてこの最小間隙よりも更に薄くなってい
るように現像剤の薄層が形成されている。即ち非接触現
像が行なわれる。
またプロセスカートリッジ１を装置本体20に装着する
と不図示の接点が接触され、電源26からのバイアス電圧
が現像ローラ４に印加可能となる。現像時、現像ローラ
４には交流電圧（正弦波、矩形波、三角波等）に直流電
圧が重畳されたバイアス電圧が印加され、これにより現
像部所に於いては感光ドラム２と現像ローラ４との間に
向きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番
電界によって現像剤は活発に振動運動し、前記静電潜像
を可視化する。斯かる現像装置に於いては、良好な画像
を得る為に、感光ドラム２と現像ローラ４間の間隙量ａ
の正確な維持が特に重要となる。尚、現像バイアス電圧
としては交流成分を持たない直流バイアス電圧を採用し
てもよく、この場合も前記間隙量ａの正確な維持が重要
である。
と不図示の接点が接触され、電源26からのバイアス電圧
が現像ローラ４に印加可能となる。現像時、現像ローラ
４には交流電圧（正弦波、矩形波、三角波等）に直流電
圧が重畳されたバイアス電圧が印加され、これにより現
像部所に於いては感光ドラム２と現像ローラ４との間に
向きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番
電界によって現像剤は活発に振動運動し、前記静電潜像
を可視化する。斯かる現像装置に於いては、良好な画像
を得る為に、感光ドラム２と現像ローラ４間の間隙量ａ
の正確な維持が特に重要となる。尚、現像バイアス電圧
としては交流成分を持たない直流バイアス電圧を採用し
てもよく、この場合も前記間隙量ａの正確な維持が重要
である。
そして現像された画像は搬送ローラ29によって搬送さ
れて来た転写紙に転写帯電器24により転写される。転写
紙は分離帯電器25によって感光ドラム２から分離され、
前記定着器30に向かって移動する。転写後の感光ドラム
２の表面に残留した現像剤はクリーニングブレード10で
除去され、廃現像剤収容室９内に収容される。
れて来た転写紙に転写帯電器24により転写される。転写
紙は分離帯電器25によって感光ドラム２から分離され、
前記定着器30に向かって移動する。転写後の感光ドラム
２の表面に残留した現像剤はクリーニングブレード10で
除去され、廃現像剤収容室９内に収容される。
次にプロセスカートリッジ１について第２図及び第３
図を参照しつつ更に説明すれば、第２図に示されている
ように、プロセスカートリッジ１のモールド一体成型さ
れたケーシング1aには感光ドラム２、帯電器３、現像部
及びクリーニング部が一体的に組み込まれている。即ち
感光ドラム２は、ケーシング1aに回転可能に軸支され、
また、現像部を構成する現像ローラ４は感光ドラム２と
平行にしてケーシング1aに回転可能に軸支されている。
現像ローラ４に圧接する現像剤層厚規制ブレード７もケ
ーシング1aに固定または回動可能に取り付けられ、現像
ローラ４に圧接されている。ブレード７はウレタンゴ
ム、シリコーンゴム等のゴム板、ステンレス鋼、リン青
銅等の金属板バネ等の弾性板から構成され、腹の面で現
像ローラ４に圧接している。そしてブレード７はケーシ
ング1a内に形成された現像剤収納室５内に収納されてい
て、現像ローラ４に供給される現像剤の薄層を該現像ロ
ーラ４上に形成する。
図を参照しつつ更に説明すれば、第２図に示されている
ように、プロセスカートリッジ１のモールド一体成型さ
れたケーシング1aには感光ドラム２、帯電器３、現像部
及びクリーニング部が一体的に組み込まれている。即ち
感光ドラム２は、ケーシング1aに回転可能に軸支され、
また、現像部を構成する現像ローラ４は感光ドラム２と
平行にしてケーシング1aに回転可能に軸支されている。
現像ローラ４に圧接する現像剤層厚規制ブレード７もケ
ーシング1aに固定または回動可能に取り付けられ、現像
ローラ４に圧接されている。ブレード７はウレタンゴ
ム、シリコーンゴム等のゴム板、ステンレス鋼、リン青
銅等の金属板バネ等の弾性板から構成され、腹の面で現
像ローラ４に圧接している。そしてブレード７はケーシ
ング1a内に形成された現像剤収納室５内に収納されてい
て、現像ローラ４に供給される現像剤の薄層を該現像ロ
ーラ４上に形成する。
現像ローラ４の両端には、この現像ローラ４と共軸に
スペーサローラ８が設けられている。このスペーサロー
ラ８は感光ドラム２に当接して、現像ローラ４と感光ド
ラム２間に間隙量ａを形成、維持する。またスペーサロ
ーラ８を感光ドラム２に当接させる為に、ケーシング1a
にバネ部材６が設けられており、このバネ部材６で現像
ローラ４を感光ドラム２の方向に弾性的に付勢してい
る。バネ部材６は現像ローラ４の両端側で、かつブレー
ド７により現像剤層が形成される領域よりも更に外側の
領域で現像ローラ４の周面に圧接している。尚、現像ロ
ーラ４のシャフト4aにバネ部材を係合させて現像ローラ
４を感光ドラム２の方向に付勢してもよい。
スペーサローラ８が設けられている。このスペーサロー
ラ８は感光ドラム２に当接して、現像ローラ４と感光ド
ラム２間に間隙量ａを形成、維持する。またスペーサロ
ーラ８を感光ドラム２に当接させる為に、ケーシング1a
にバネ部材６が設けられており、このバネ部材６で現像
ローラ４を感光ドラム２の方向に弾性的に付勢してい
る。バネ部材６は現像ローラ４の両端側で、かつブレー
ド７により現像剤層が形成される領域よりも更に外側の
領域で現像ローラ４の周面に圧接している。尚、現像ロ
ーラ４のシャフト4aにバネ部材を係合させて現像ローラ
４を感光ドラム２の方向に付勢してもよい。
また、クリーニング部を構成するクリーニングブレー
ド10及びすくいシート18はケーシング1aに固定あるいは
回動可能に取り付けられていて、感光ドラム２に当接し
ている。そして感光ドラム２からブレード10により除去
され、すくいシート18により集められた現像剤は、ケー
シング1aに形成された廃現像剤収容室９に貯蔵される。
ド10及びすくいシート18はケーシング1aに固定あるいは
回動可能に取り付けられていて、感光ドラム２に当接し
ている。そして感光ドラム２からブレード10により除去
され、すくいシート18により集められた現像剤は、ケー
シング1aに形成された廃現像剤収容室９に貯蔵される。
以上は感光ドラム２、現像器の他にクリーニング器、
帯電器３も有するプロセスカートリッジであるが、本発
明はクリーニング器及び、若しくは、帯電器を持たない
プロセスカートリッジにも適用できる。
帯電器３も有するプロセスカートリッジであるが、本発
明はクリーニング器及び、若しくは、帯電器を持たない
プロセスカートリッジにも適用できる。
また第３図中11は感光ドラム２の一端部に感光ドラム
２と同軸に固定された第１ギヤであり、12は現像ローラ
４の一端部に該現像ローラ４と同軸に固定された第２ギ
ヤである。第１、第２ギヤ11、12は噛合していて、感光
ドラム２と現像ローラ４は連動して回転するようになっ
ている。そしてプロセスカートリッジ１を装置本体20内
に装着すると、第１ギヤ11が前記モータ27によって回転
駆動される駆動伝達ギヤ28に噛合する。これにより感光
ドラム２が回転駆動され、一方現像ローラ４は、第２ギ
ヤ12が第１ギヤ11からの回転駆動力の伝達を受けて、感
光ドラム２の回転方向とは逆方向に回転する。
２と同軸に固定された第１ギヤであり、12は現像ローラ
４の一端部に該現像ローラ４と同軸に固定された第２ギ
ヤである。第１、第２ギヤ11、12は噛合していて、感光
ドラム２と現像ローラ４は連動して回転するようになっ
ている。そしてプロセスカートリッジ１を装置本体20内
に装着すると、第１ギヤ11が前記モータ27によって回転
駆動される駆動伝達ギヤ28に噛合する。これにより感光
ドラム２が回転駆動され、一方現像ローラ４は、第２ギ
ヤ12が第１ギヤ11からの回転駆動力の伝達を受けて、感
光ドラム２の回転方向とは逆方向に回転する。
また、現像ローラ４の両端部側のシャフト4a（第３図
では一方側のみを示す）は、ケーシング1aに形成された
長孔13に回転可能にかつ長孔13の長手方向に移動可能に
嵌合されている。即ち、現像ローラ４は長孔13による案
内により、感光ドラム２に接近し、また該感光ドラム２
から離間する方向に直線移動可能である。そして前記現
像ローラ４を軸支する長孔13の長手方向は、第３図で示
されるように感光ドラム２の回転中心及び現像ローラ４
の回転中心を通る直線Ａに対して、現像ローラ４の回転
方向に、第１ギヤ11、及び第２ギヤ12の圧力角θに等し
い角度θだけ傾斜されている。
では一方側のみを示す）は、ケーシング1aに形成された
長孔13に回転可能にかつ長孔13の長手方向に移動可能に
嵌合されている。即ち、現像ローラ４は長孔13による案
内により、感光ドラム２に接近し、また該感光ドラム２
から離間する方向に直線移動可能である。そして前記現
像ローラ４を軸支する長孔13の長手方向は、第３図で示
されるように感光ドラム２の回転中心及び現像ローラ４
の回転中心を通る直線Ａに対して、現像ローラ４の回転
方向に、第１ギヤ11、及び第２ギヤ12の圧力角θに等し
い角度θだけ傾斜されている。
而して、現像ローラ４は、直線Ａに対して角度θだけ
傾斜した直線Ｂに沿って直線移動可能に配置されている
ため、矢印方向に回転する第１ギヤ11から回転駆動力を
得る時、第２ギヤ12に圧力角θ方向の力Ｆが発生して
も、これによって現像ローラ４が感光ドラム２から離間
する方向に移動するのを阻止できるようになっている。
傾斜した直線Ｂに沿って直線移動可能に配置されている
ため、矢印方向に回転する第１ギヤ11から回転駆動力を
得る時、第２ギヤ12に圧力角θ方向の力Ｆが発生して
も、これによって現像ローラ４が感光ドラム２から離間
する方向に移動するのを阻止できるようになっている。
即ち、直線Ｂは力Ｆの方向とは直交しているから、力
Ｆが第２ギヤ12に作用すると、この力Ｆはシャフト4aを
長孔13の長手方向に沿った側面に押圧し、シャフト4aを
直線Ｂに沿って変位させる分力の発生を抑止する。
Ｆが第２ギヤ12に作用すると、この力Ｆはシャフト4aを
長孔13の長手方向に沿った側面に押圧し、シャフト4aを
直線Ｂに沿って変位させる分力の発生を抑止する。
ここで、第３図で、直線Ａから反時計方向に0.7×θ
以上、1.3×θ以下の角度傾斜した方向に長孔13の長手
方向、即ち、現像ローラ４の案内方向を設定してもよ
い。換言すれば、力Ｆの方向に対して直交する方向から
時計方向に0.3×θ以内、反時計方向に0.3×θ以内の角
度傾いた方向に長孔13の長手方向を設定しても現像ロー
ラ４の回転駆動時、該現像ローラ４が長孔13の長手方向
に移動するのを防止する効果が認められる。この場合、
第１ギヤ11による力Ｆにより、長孔13に沿って現像ロー
ラ４を感光ドラム２から離間させる力が生じるが、該力
は僅かであり、バネ部材６の弾圧力で十分に対処できる
範囲内にあるからである。
以上、1.3×θ以下の角度傾斜した方向に長孔13の長手
方向、即ち、現像ローラ４の案内方向を設定してもよ
い。換言すれば、力Ｆの方向に対して直交する方向から
時計方向に0.3×θ以内、反時計方向に0.3×θ以内の角
度傾いた方向に長孔13の長手方向を設定しても現像ロー
ラ４の回転駆動時、該現像ローラ４が長孔13の長手方向
に移動するのを防止する効果が認められる。この場合、
第１ギヤ11による力Ｆにより、長孔13に沿って現像ロー
ラ４を感光ドラム２から離間させる力が生じるが、該力
は僅かであり、バネ部材６の弾圧力で十分に対処できる
範囲内にあるからである。
かくして、現像ローラ４の負荷トルクが経時変化ある
いは環境変化などにより変動しても、スペーサローラ８
の感光ドラム２に対する加圧力はバネ部材６によって一
定に保つことができ、これに伴い、感光ドラム２と現像
ローラ４間のギャップａを安定に維持でき、かつ良好な
現像状態を確保し得る。
いは環境変化などにより変動しても、スペーサローラ８
の感光ドラム２に対する加圧力はバネ部材６によって一
定に保つことができ、これに伴い、感光ドラム２と現像
ローラ４間のギャップａを安定に維持でき、かつ良好な
現像状態を確保し得る。
次に本発明の第２実施例を第４図及び第５図により説
明する。尚第１実施例と同一のものについては同一の符
号を付して、その説明を省略する。
明する。尚第１実施例と同一のものについては同一の符
号を付して、その説明を省略する。
本実施例においては、第４図からも明らかなように現
像剤収容室５内に撹拌部材である現像剤撹拌棒14を回転
可能に設けた点に特徴を有する。該撹拌棒14は、現像剤
収容室５内に充填された現像剤の流動性が悪くなった
り、ブロッキングにより現像剤が円滑に現像ローラ４へ
供給されなくなるのを防止するためのものである。
像剤収容室５内に撹拌部材である現像剤撹拌棒14を回転
可能に設けた点に特徴を有する。該撹拌棒14は、現像剤
収容室５内に充填された現像剤の流動性が悪くなった
り、ブロッキングにより現像剤が円滑に現像ローラ４へ
供給されなくなるのを防止するためのものである。
また、撹拌棒14の回転駆動力は現像ローラ４に同軸に
固定された第２ギヤ12からギヤ列を介して伝達される
が、撹拌機構の負荷は現像剤収容室５内の現像剤残量に
より変動するため、現像ローラ４が変位可能な構造で
は、ギャップａを不安定にする要因となる。
固定された第２ギヤ12からギヤ列を介して伝達される
が、撹拌機構の負荷は現像剤収容室５内の現像剤残量に
より変動するため、現像ローラ４が変位可能な構造で
は、ギャップａを不安定にする要因となる。
本実施例では、第５図に示す如く、第２ギヤ12に噛合
するギヤ15と、このギヤ15に噛合する中間ギヤ16及びこ
の中間ギヤ16と噛合し撹拌棒14と同軸に固着されたギヤ
17とからなるギヤ列を介して第２ギヤ12から撹拌棒14に
回転が伝達されている。そして、ギヤ15の回転中心を現
像ローラ４の変位方向Ｂに対して第２ギヤ12の圧力角、
即ちギヤ15の圧力角θに等しい角度θの傾きをもつ直線
Ｃ上に配置している。
するギヤ15と、このギヤ15に噛合する中間ギヤ16及びこ
の中間ギヤ16と噛合し撹拌棒14と同軸に固着されたギヤ
17とからなるギヤ列を介して第２ギヤ12から撹拌棒14に
回転が伝達されている。そして、ギヤ15の回転中心を現
像ローラ４の変位方向Ｂに対して第２ギヤ12の圧力角、
即ちギヤ15の圧力角θに等しい角度θの傾きをもつ直線
Ｃ上に配置している。
即ち、ギヤ12、15の噛合部に於いて、ギヤ12がギヤ15
から受ける力Ｆ′の方向と直線Ｂ、即ち現像ローラ４の
変位案内方向は直交している。これにより、ギヤ15が第
２ギヤ12に及ぼす力Ｆ′は力Ｆと同様に長孔13によって
規制され、現像ローラ４をＢ方向に変位させる分力は発
生しない。
から受ける力Ｆ′の方向と直線Ｂ、即ち現像ローラ４の
変位案内方向は直交している。これにより、ギヤ15が第
２ギヤ12に及ぼす力Ｆ′は力Ｆと同様に長孔13によって
規制され、現像ローラ４をＢ方向に変位させる分力は発
生しない。
ここで、直線Ｃが長孔13による現像ローラ４の変位案
内方向（直線Ｂの方向）に対して第５図中反時計方向に
0.7×θ以上、1.3×θ以下の角度の範囲内で傾斜してい
てもよい。即ち、直線Ｃの方向に対して時計方向に0.3
×θ、反時計方向に0.3×θの角度の範囲内で傾斜して
いる方向にギヤ15の中心を配置しても、同様の効果が認
められる。
内方向（直線Ｂの方向）に対して第５図中反時計方向に
0.7×θ以上、1.3×θ以下の角度の範囲内で傾斜してい
てもよい。即ち、直線Ｃの方向に対して時計方向に0.3
×θ、反時計方向に0.3×θの角度の範囲内で傾斜して
いる方向にギヤ15の中心を配置しても、同様の効果が認
められる。
一方、力Ｆに対する長孔13の長手方向の角度は第１実
施例で説明したものと同様になっている。従って、現像
剤撹拌装置が必要な場合においても、感光ドラム２と現
像ローラ４間のギャップａを適切な値に維持することが
できる。
施例で説明したものと同様になっている。従って、現像
剤撹拌装置が必要な場合においても、感光ドラム２と現
像ローラ４間のギャップａを適切な値に維持することが
できる。
尚、長孔13に現像ローラ４のシャフト4aを可動可能に
嵌合させる他、シャフト4aが回動可能に嵌合されたボー
ルベアリング等の軸受部材を長孔13に嵌合させてもよ
い。また、前述した方向に方向付けられた棒状ガイドレ
ールに変位可能に支持された台に現像ローラ４のシャフ
ト4aを回転可能に支持させてもよい。
嵌合させる他、シャフト4aが回動可能に嵌合されたボー
ルベアリング等の軸受部材を長孔13に嵌合させてもよ
い。また、前述した方向に方向付けられた棒状ガイドレ
ールに変位可能に支持された台に現像ローラ４のシャフ
ト4aを回転可能に支持させてもよい。
尚、前記長孔13等による現像ローラ４の直線移動案内
距離は数百μｍから1mmもあれば十分である。
距離は数百μｍから1mmもあれば十分である。
また、現像剤として一成分磁性現像剤、又は磁性キャ
リアを含む二成分現像剤が使用される場合は、現像ロー
ラ４は中空ローラを使用し、その内側に磁石が配置され
る。現像剤として一成分非磁性現像剤が使用される場合
は現像ローラ４は中空であっても中実であってもよい。
リアを含む二成分現像剤が使用される場合は、現像ロー
ラ４は中空ローラを使用し、その内側に磁石が配置され
る。現像剤として一成分非磁性現像剤が使用される場合
は現像ローラ４は中空であっても中実であってもよい。
また、現像ローラ４を感光ドラム２に圧接させてもよ
い。
い。
尚、ギヤとしては圧力角20度のギヤが多用されている
が、圧力角14.5度のギヤも使用でき、その他の角度の圧
力角を有するギヤも使用できる。
が、圧力角14.5度のギヤも使用でき、その他の角度の圧
力角を有するギヤも使用できる。
また本発明は、画像信号で変調されたレーザービーム
で感光ドラムを露光するレーザービームプリンタ、画像
信号で点滅駆動される発光ダイオードアレイで感光体を
露光するLEDプリンタ等にも適用できる。
で感光ドラムを露光するレーザービームプリンタ、画像
信号で点滅駆動される発光ダイオードアレイで感光体を
露光するLEDプリンタ等にも適用できる。
（発明の効果） 第１ギヤの圧力角をθとすれば、現像ローラを像担持
体の回転中心と現像ローラの回転中心を結ぶ方向に対し
て0.7×θ以上、1.3×θ以下の範囲で傾斜した直線の方
向に移動可能に配設するだけで、第１、第２ギヤの噛合
によって生じる現像ローラを像担持体から引き離そうと
する力を抑えることができると共に、現像ローラを像担
持体の方へ弾圧付勢できるため、簡単な構造により像担
持体と現像ローラ間のギャップを高精度で安定的に保持
できる。
体の回転中心と現像ローラの回転中心を結ぶ方向に対し
て0.7×θ以上、1.3×θ以下の範囲で傾斜した直線の方
向に移動可能に配設するだけで、第１、第２ギヤの噛合
によって生じる現像ローラを像担持体から引き離そうと
する力を抑えることができると共に、現像ローラを像担
持体の方へ弾圧付勢できるため、簡単な構造により像担
持体と現像ローラ間のギャップを高精度で安定的に保持
できる。
従ってプロセスカートリッジの構造が簡単となり、該
プロセスカートリッジを低コスト化、小型化できると共
に、その分現像剤収納部の容積を大きくすることができ
る。
プロセスカートリッジを低コスト化、小型化できると共
に、その分現像剤収納部の容積を大きくすることができ
る。
また以上のプロセスカートリッジを組込んだ画像形成
装置においては、装置本体を小型にできると共に、プロ
セスカートリッジ中の現像剤収納部の大型化に伴い、プ
ロセスカートリッジの交換期間を長くすることができ
る。
装置においては、装置本体を小型にできると共に、プロ
セスカートリッジ中の現像剤収納部の大型化に伴い、プ
ロセスカートリッジの交換期間を長くすることができ
る。
第１図は第１実施例に係るプロセスカートリッジを有す
る画像形成装置の断面図、第２図は第１実施例に係るプ
ロセスカートリッジの断面図、第３図は同プロセスカー
トリッジにおける感光ドラム及び現像ローラ駆動用のギ
ヤの噛合状態等を示す側面図、第４図は第２実施例に係
るプロセスカートリッジの断面図、第５図は同プロセス
カートリッジにおける感光ドラム、現像ローラ、撹拌棒
駆動用のギヤの噛合状態を示す側面図である。 １……プロセスカートリッジ、1a……ケーシング（カー
トリッジ支持体）、２……感光ドラム（像担持体）、４
……現像ローラ、５……現像剤収納部（現像剤収納
室）、６……バネ部材（弾圧部材）、８……スペーサロ
ーラ（スペーサ部材）、11……第１ギヤ、12……第２ギ
ヤ、13……長孔（案内部）、20……装置本体（画像装置
本体）、θ……圧力角。
る画像形成装置の断面図、第２図は第１実施例に係るプ
ロセスカートリッジの断面図、第３図は同プロセスカー
トリッジにおける感光ドラム及び現像ローラ駆動用のギ
ヤの噛合状態等を示す側面図、第４図は第２実施例に係
るプロセスカートリッジの断面図、第５図は同プロセス
カートリッジにおける感光ドラム、現像ローラ、撹拌棒
駆動用のギヤの噛合状態を示す側面図である。 １……プロセスカートリッジ、1a……ケーシング（カー
トリッジ支持体）、２……感光ドラム（像担持体）、４
……現像ローラ、５……現像剤収納部（現像剤収納
室）、６……バネ部材（弾圧部材）、８……スペーサロ
ーラ（スペーサ部材）、11……第１ギヤ、12……第２ギ
ヤ、13……長孔（案内部）、20……装置本体（画像装置
本体）、θ……圧力角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西城 泰嗣 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 野村 明宏 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−4252（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−47069（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−164961（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−244479（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−88861（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03G 13/08 G03G 15/08 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18
Claims (5)
- 【請求項１】カートリッジ支持体に回動自在に支持され
る像担持体と、像担持体の一端部に像担持体と同軸に設
けられた第１ギヤと、像担持体に向けて付勢された現像
ローラと同軸に設けられた第１ギヤと噛合する第２ギヤ
と、を有するプロセスカートリッジにおいて、 前記第１ギヤの圧力角をθとした場合、現像ローラの回
転中心に対して像担持体の回転中心と現像ローラの回転
中心を結ぶ方向から現像ローラの回転方向に0.7×θ以
上、1.3×θ以下の範囲で傾斜した直線の向きに現像ロ
ーラが移動可能な案内部を前記カートリッジ支持体に設
け、弾圧部材を介して現像ローラを前記案内部に沿って
像担持体の方へ弾圧付勢していることを特徴とするプロ
セスカートリッジ。 - 【請求項２】現像ローラと同軸に設けられたスペーサ部
材を介して前記弾圧部材により現像ローラを像担持体に
押圧していることを特徴とする請求項１記載のプロセス
カートリッジ。 - 【請求項３】現像剤収納部内に現像剤の撹拌部材を設
け、且つ前記第２ギヤを噛合して撹拌部材の方に駆動力
を伝達する第３ギヤを、第２ギヤの回転中心に対しカー
トリッジ支持体の案内部の方向から0.7×θ以上、1.3×
θ以下の向きに位置決めしたことを特徴とする請求項１
記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項４】前記第１ギヤが画像形成装置本体側の駆動
伝達ギヤに噛合することを特徴とする請求項１記載のプ
ロセスカートリッジ。 - 【請求項５】カートリッジ支持体に回動自在に支持され
る像担持体と、像担持体の一端部に像担持体と同軸に設
けられた第１ギヤと、像担持体に向けて付勢された現像
ローラと同軸に設けられた第１ギヤと噛合する第２ギヤ
と、を有するプロセスカートリッジを着脱可能に装着し
て成る画像形成装置において、 前記第１ギヤの圧力角をθとした場合、現像ローラの回
転中心に対して像担持体の回転中心と現像ローラの回転
中心を結ぶ方向から現像ローラの回転方向に0.7×θ以
上、1.3×θ以下の範囲で傾斜した直線の向きに現像ロ
ーラが移動可能な案内部を前記カートリッジ支持体に設
け、弾圧部材を介して現像ローラを前記案内部に沿って
像担持体の方へ付勢し、現像ローラと同軸に設けられた
スペーサ部材を介してこの現像ローラを像担持体に押圧
すると共に、プロセスカートリッジの装置本体への装着
に際して前記第１ギヤと装置本体側の駆動力伝達ギヤと
を噛合させたことを特徴とする画像形成装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63-193470 | 1988-08-04 | ||
| JP19347088 | 1988-08-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181165A JPH02181165A (ja) | 1990-07-13 |
| JP2868537B2 true JP2868537B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=16308549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1193934A Expired - Lifetime JP2868537B2 (ja) | 1988-08-04 | 1989-07-28 | プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4975746A (ja) |
| EP (1) | EP0353975B1 (ja) |
| JP (1) | JP2868537B2 (ja) |
| DE (1) | DE68914902T2 (ja) |
| HK (1) | HK144994A (ja) |
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| JP2012113184A (ja) * | 2010-11-26 | 2012-06-14 | Ricoh Co Ltd | トナーカートリッジ及びこのトナーカートリッジを用いたプロセスカートリッジ及びこのプロセスカートリッジを用いた画像形成装置 |
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- 1989-07-28 JP JP1193934A patent/JP2868537B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-31 EP EP89307769A patent/EP0353975B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-07-31 DE DE68914902T patent/DE68914902T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-08-01 US US07/387,813 patent/US4975746A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-12-22 HK HK144994A patent/HK144994A/xx not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| US7965958B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-06-21 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device, process cartridge and image forming apparatus |
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