JP3101401B2 - 画像形成装置及び画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ - Google Patents
画像形成装置及び画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジInfo
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Description
画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジに
関する。
は、像担持体とこれに現像剤を付与する現像剤担持部材
の間の間隙を一定に保持する為に、現像器に設けたスペ
ーサを像担持体に当接させている。
器を共通の支持手段で支持して成るプロセスカートリッ
ジを、画像形成装置本体に着脱するようにした画像形成
装置が多用されている。
ーサを像担持体に対して安定して当接させることのでき
る画像形成装置、及びプロセスカートリッジを提供する
ことである。
形成装置、或いはプロセスカートリッジは、潜像を担持
する像担持体と、現像剤を担持する現像剤担持部材、こ
の現像剤担持部材の両端に設けられ前記像担持体に当接
して前記像担持体と前記現像剤担持部材との間隔を決定
する間隔決定部材、及び前記現像剤担持部材を駆動する
ための駆動力が伝達される駆動力被伝達部材を備えた現
像器とを有し、前記駆動力被伝達部材に駆動力が伝達さ
れる際に前記間隔決定部材が前記像担持体に圧接される
ようにモーメントが作用する画像形成装置において、前
記現像器の前記駆動力被伝達部材が設けられて側にのみ
弾性部材による弾性力が作用し、この弾性力により前記
駆動力被伝達部材に駆動力が伝達される際に前記間隔決
定部材が前記像担持体に圧接されるように作用するモー
メントを減少させることを特徴とする。
明図であり、図1,2,3は本発明のプロセスカートリ
ッジの要部説明図であって、図1はその正面図、図2は
図3のB−B方向視図、図3は図1,図2のA−A方向
視図である。
光学装置、転写材搬送装置、転写装置、定着装置、プロ
セスカートリッジ11の本体12への着脱を案内するガ
イド部材15、及びプロセスカートリッジ5の感光体1
と現像ローラ6を駆動するモータ16及びギア17を有
している。
回転するドラム状電子写真感光体1と、感光体1を均一
に帯電する体電器2と、感光体1に形成された静電潜像
を現像する現像器3と、現像画像の転写後の感光体1表
面に残留したトナーを除去するクリーニングブレード5
を有するクリーニング容器4とを有しており、これら諸
手段がモールド成型された合成樹脂製枠体18中に支持
されている。そしてプロセスカートリッジ11は、ガイ
ド部材15に沿って摺動して、本体12内に出し入れさ
れる。これにより、現像器3内のトナーが消費され尽し
た場合等には、このプロセスカートリッジ11はオペレ
ータにより本体12外に取り出され、これに代えて現像
器内に予めトナーが充填されているプロセスカートリッ
ジ11がオペレータにより本体12内に装填できる。ま
た、所望の色のトナーが収容されているプロセスカート
リッジ11を本体12内に装填することによって、所望
の色の画像を出力することもできる。
容されているトナー容器8と、この容器8に回転可能に
設けられた現像ローラ6とを有している。
たトナーを担持し、矢印方向に回転して搬送し、感光体
1に形成された静電潜像に付与してこれを現像する。
間の最小間隙は50μm乃至400μmであり、ローラ
6には現像領域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
接触現像が行われる。現像剤(トナー)の層厚はドクタ
ーブレード10によって規制される。また、現像ローラ
6の長手方向両端部には、図3に示すように合成樹脂製
の薄い環状スペーサ7,7′がローラ6と同心状態に嵌
合されていて、この間隔決定部材たるスペーサ7,7′
を感光体1の長手方向両端部に圧接させることにより、
ローラ6と感光体1間に上記間隙が形成されている。ロ
ーラ6の軸30,30′に、これと同心にスペーサロー
ラを嵌合してもよい。
光体1はまず帯電器2により帯電され、次いで被記録画
像情報信号に対応して変調されたレーザービームLで走
査露光されて静電潜像が形成される。レーザービームL
は、半導体レーザー、回転多面鏡、f−θレンズ等を含
む公知の光学装置13により形成され、ミラー14によ
って感光体1方向に反射される。
て現像される。これによって得られたトナー像は紙等の
転写材に、転写帯電器18の作用により転写され、次い
で転写材は分離除電器19の作用により感光体1から分
離される。
ているカセット20と、カセット20から転写材を送り
出すピックアップローラ21と、転写材をトナー像の移
動と同期して転写領域に搬送するレジストレーションロ
ーラ22と、搬送ガイド23,24,25を有してい
る。
5を介して定着装置26に送られ、ここでトナー像が転
写材に定着される。定着後の転写材はトレイ277上に
排出される。
露光するものであるが、画像信号で駆動される発光ダイ
オードアレイの放射光により感光体を露光してもよく、
原稿の画像をレンズを介して感光体に直接露光してもよ
い。
端部に、ドラム1と同軸に固定された第2ギア、28は
ローラ6の現像器長手方向に関しての一端部に、ローラ
6と同軸に固定された第1ギアである。第2ギア29は
現像器外にある。第1,第2ギア28,29は噛合して
いて、ドラム1とローラ6は連動回転するようになって
いる。そしてガイド15によってカートリッジ11を装
置本体12内の所定位置に装填すると、第2ギア29が
前記モータ16によって回転駆動されるギア17に噛合
する。これによりドラム1が回転駆動され、一方現像ロ
ーラ6は、第1ギア28が第2ギア29からの回転駆動
力の伝達を受けて、ドラム1の回転方向とは逆方向に回
転する。
3の他にクリーニング器4、帯電器2も有するカートリ
ッジであるが、本発明は感光体と現像器は持つが、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
カートリッジも適用できる。
の軸31,31′は、モールド一体成型された合成樹脂
製の支持枠32に回転可能に支持されている。尚、本実
施例ではクリーニング器4もこの支持枠32に固定され
ている。この枠32は図5の枠体18に固定されてい
る。
ド一体成型された合成樹脂製の現像剤容器8に回転可能
に支持されている。
いて、即ち、ギア28が設けられている側に於いて、容
器8は、枠32に固定された軸33に回動可能に支持さ
れている。現像器3の長手方向に関して他方の側に於い
て、容器8は、枠32に固定された軸34に回動可能に
支持されている。従って、現像器3は、軸33,34を
支点として感光体1に対して相対的に揺動可能である。
尚、軸33,34は、感光体1、及び現像ローラ6の軸
と平行な、同一直線上に設けられていることが好まし
い。
記支点、即ち軸33,34に関して発生したモーメント
は、現像ローラ6を感光体29の方に向けて付勢し、こ
れによってスペーサ7,7′を感光体29に圧接させる
ことができる。上記軸33,34は如上のモーメントを
形成できる位置に設けられている。
8に駆動力を伝達する際、図4に示すように第1ギア2
8は第2ギア29により、ギア噛合部の圧力角の方向に
向う力Fを受ける。そして、この力Fによる、前記支
点、即ち軸33,34に関して発生したモーメントは、
本実施例では、現像ローラ6を感光体1に向う方向に付
勢してスペーサ7,7′を感光体1に圧接させるように
作用する。換言すれば、軸33,34は力Fによる如上
のモーメントを発生させることのできる位置に設けられ
ている。
た孔35は、軸33の直径と実質的に同じ直径を有して
いる。従って、第1ギア28の存在する側、即ち、現像
ローラ6が回転駆動力を受ける側に於いて、現像器3は
その長手方向と垂直な方向には、軸33に対して相対的
に変位しない。
けられた孔36は、短径方向の寸法が軸34の直径と実
質的に等しい長孔である。この長孔36の長径方向は、
重力方向と交叉する方向であって、現像ローラ6のギア
28が設けられていない側の部分を感光体1に接近、離
間する方向に変位可能とする方向である。いずれにせ
よ、孔36が長孔であるので、現像器3のギア28が設
けられていない側は、現像器3の長手方向と直交する方
向に、感光体1に対してわずかに相対的変位可能であ
る。
28、第2ギア29のピッチ円間隔は所要の値に正確に
保持され、更に、スペーサ7のみならずスペーサ7′が
感光体1に確実に当接することが保証される。つまり、
現像器3の感光体1に対する位置決めは、軸33と孔3
5から成る支点手段と、2つのスペーサ7,7′とによ
り行っている。
ー量を変化させた際のスペーサ7,7′とドラム状感光
体1間の圧力(以下S−D圧という)の変化を調べた結
果を図6に示す。図6で縦軸はS−D圧、横軸は容器8
内のトナー収容可能上限量に対する容器8内の現像トナ
ー量の割合(%)である。線(7)は、スペーサ7と感
光体1間のS−D圧、線(7′)は、スペーサ7′と感
光体1間のS−D圧を示す。
設けられている側のスペーサ7に関するS−D圧(7)
は、それと逆側のスペーサ7′に関するS−D圧
(7′)より大である。これは、図4に示した歯車の噛
み合い部に於ける圧力角方向の力Fによるモーメント
が、スペーサ7′に対してよりもスペーサ7に対してよ
り強く作用する。
量の減少に伴って低下しているのに対し、S−D圧
(7′)は変化が小さい。この理由は、スペーサ7′が
設けられている側の支持孔36が長孔である為、現像器
内のトナー量量の変化に伴って、感光体1とスペーサ
7′の当接部を第2の支点として、軸34が長孔36内
をその長径方向に変位し、S−D圧(7′)の変動を抑
制する為であると思われる。
する為に、現像器長手方向、即ち現像ローラ長手方向に
関して、駆動入力ギア28が設けられている側に於いて
のみ、現像器3に、前記重力Wによる軸33に関するモ
ーメントCを減じさせる弾性力を印加する。
設されたピン38に係止し、他端を枠32に植設された
ピン39に係止して、このばね37の弾性力により、軸
33に関し、前記重力Wによる時計方向のモーメントC
とは逆方向のモーメントDを形成する。但し、スペーサ
7が感光体1に圧接する位置に於いて、モーメントDの
大きさはモーメントCの大きさよりも小であり、スペー
サ7が重力モーメントCにより感光体1に確実に圧接す
るようにする。また、ばね37による上記モーメント
は、前述した図4の力Fによるモーメントとも逆方向で
あり、力Fによるモーメントがスペーサ7を感光体に圧
接させる力も減少させる。
圧(7),(7′)を軽減し、かつ同等とし、また、容
器8内のトナー量の減少に伴うS−D圧(7),
(7′)の低下割合を互いに同等としている。
よって、例えばS−D圧(7),S−D圧(7′)と
も、容器8内にトナーが充満している時1.5Kg前
後、容器8内のトナーが空になった時0.5Kg前後と
することができる。
孔35を容器8に設けたが、軸33を容器8に、孔35
を枠32に設けてもよい。また、同様に、軸34を容器
8に、長孔36を枠32に設けてもよい。
4の位置を、第1,第2ギア28,29の噛合部に於け
る圧力角方向の力Fが、現像ローラ6を感光体1に向う
方向に付勢するモーメントを形成するような位置に設定
したが、これとは逆方向のモーメントを形成する位置に
設定してもよい。この場合、軸33は、図4の位置と
は、力Fの延長線(破線)に関して、反対側の位置とな
り、軸33に関する力Fによるモーメントは、ばね37
によるモーメントDと同じ回転方向のモーメントとな
り、S−D圧(7),(7′)の軽減化に寄与する。
現像ローラと感光体の間に微小間隙を形成しているが、
弾性を有する、例えば導電ゴム製の現像ローラを用い、
これを感光体に圧接して潜像を現像する方式の現像装置
にも本発明は適用できる。この場合、スペーサはなくて
もよい。
器を有するプロセスカートリッジに特に有用であるが、
感光体、現像器が画像形成装置本体に対して夫々個別に
着脱できるようにした画像形成装置にも適用できる。
現像器の駆動力被伝達部材が設けられている側にのみ弾
性部材による弾性力が作用し、この弾性力により前記駆
動力被伝達部材に駆動力が伝達される際に間隔決定部材
が像担持体に圧接されるように作用するモーメントを減
少させるから、駆動力伝達部材の設けられた側の間隔決
定部材の像担持体に対する当接圧と、逆側の間隔決定部
材の像担持体に対する当接圧とのばらつきを抑制するこ
とができ、前記間隔決定部材を安定して前記像担持体に
当接させることが可能となる。
部の正面図。
に見た図。
方向に見た図。
の説明図。
Claims (4)
- 【請求項1】 潜像を担持する像担持体と、現像剤を担
持する現像剤担持部材、この現像剤担持部材の両端に設
けられ前記像担持体に当接して前記像担持体と前記現像
剤担持部材との間隔を決定する間隔決定部材、及び前記
現像剤担持部材を駆動するための駆動力が伝達される駆
動力被伝達部材を備えた現像器とを有し、前記駆動力被
伝達部材に駆動力が伝達される際に前記間隔決定部材が
前記像担持体に圧接されるようにモーメントが作用する
画像形成装置において、 前記現像器の前記駆動力被伝達部材が設けられている側
にのみ弾性部材による弾性力が作用し、この弾性力によ
り前記駆動力被伝達部材に駆動力が伝達される際に前記
間隔決定部材が前記像担持体に圧接されるように作用す
るモーメントを減少させることを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項2】 前記現像器の前記駆動力被伝達部材の設
けられている側は、前記現像器がその長手方向と垂直な
方向に実質的に変位しないように支持され、前記現像器
の前記駆動力被伝達部材の設けられていない側は、前記
現像器がその長手方向と垂直な方向に変位可能に支持さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装
置。 - 【請求項3】 画像形成装置本体に着脱可能であって、
潜像を担持する像担持体と、現像剤を担持する現像剤担
持部材、この現像剤担持部材の両端に設けられ前記像担
持体に当接して前記像担持体と前記現像剤担持部材との
間隔を決定する間隔決定部材、及び前記現像剤担持部材
を駆動するための駆動力が伝達される駆動力被伝達部材
を備えた現像器とを有し、前記駆動力被伝達部材に駆動
力が伝達される際に前記間隔決定部材が前記像担持体に
圧接されるようにモーメントが作用するプロセスカート
リッジにおいて、 前記現像器の前記駆動力被伝達部材が設けられている側
にのみ弾性部材による弾性力が作用し、この弾性力によ
り前記駆動力被伝達部材に駆動力が伝達される際に前記
間隔決定部材が前記像担持体に圧接されるように作用す
るモーメントを減少させることを特徴とするプロセスカ
ートリッジ。 - 【請求項4】 前記現像器の前記駆動力被伝達部材の設
けられている側は、前記現像器がその長手方向と垂直な
方向に実質的に変位しないように支持され、前記現像器
の前記駆動力被伝達部材の設けられていない側は、前記
現像器がその長手方向と垂直な方向に変位可能に支持さ
れていることを特徴とする請求項3に記載のプロセスカ
ートリッジ。
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JP3617091 | 1991-03-01 | ||
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