JP5293317B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は,画像形成装置に関する。さらに詳細には,現像ユニットと感光体ユニットとの相対位置の位置精度の向上を図った画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to an image forming apparatus that improves the positional accuracy of the relative position between the developing unit and the photosensitive unit.
画像形成装置においては,感光体ドラムと,現像ローラ等の現像部材との位置関係が重要である。感光体と現像部材との隙間の間隔は,現像電界に直接影響を及ぼすからである。このため,感光体と現像部材との平行度の精度が低いと,感光体の長手方向(画像の幅方向)の一方の端部では,現像部材との間隔が広く,他方の端部では狭いこととなる。これにより,画像の幅方向における一方の端部と他方の端部とで濃度に差が生じるおそれがある。 In an image forming apparatus, the positional relationship between a photosensitive drum and a developing member such as a developing roller is important. This is because the gap between the photosensitive member and the developing member directly affects the developing electric field. Therefore, if the accuracy of the parallelism between the photosensitive member and the developing member is low, the distance from the developing member is wide at one end in the longitudinal direction of the photosensitive member (the width direction of the image) and narrow at the other end. It will be. This may cause a difference in density between one end and the other end in the width direction of the image.
感光体ドラムと,現像部材との位置精度の向上を図ったものとして,例えば特許文献1が挙げられる。特許文献1では,芯決め軸への挿入や軸継手同士の連結等により,位置決めを行うこととしている(特許文献1の段落[0050]から[0052]参照)。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707 discloses an improvement in positional accuracy between the photosensitive drum and the developing member. In
ところで,従来から,感光体と現像部材とを1体のプロセスカートリッジとして着脱可能とすることがある(特許文献1参照)。しかし,感光体と現像部材とでそれらの寿命は異なっている。このため,感光体と現像部材とを,それぞれ独立のユニットとするようになってきた。このように別体とした場合,感光体ユニットと現像ユニットとを高い位置精度で取り付けることが困難であるという問題が生じる。感光体と現像部材との隙間の間隔の再現性が悪いと,現像ユニット等の着脱の前後で画像の濃度が変わってしまうためである。 By the way, conventionally, a photosensitive member and a developing member may be detachable as a single process cartridge (see Patent Document 1). However, the lifetimes of the photosensitive member and the developing member are different. For this reason, the photosensitive member and the developing member have become independent units. When separated as described above, there arises a problem that it is difficult to attach the photosensitive unit and the developing unit with high positional accuracy. This is because if the reproducibility of the gap between the photosensitive member and the developing member is poor, the density of the image changes before and after the developing unit is attached or detached.
特許文献1に記載の発明では,画像形成装置本体と感光体ユニット,画像形成装置本体と現像ユニットのそれぞれの位置精度を向上させることができる。しかし,感光体ユニットと現像ユニットとの相対的な位置を高い精度で決めることはできない。このため,感光体ユニットと現像ユニットとを独立のユニットとする場合,一方のユニットを他方のユニットに圧接する方式が用いられることがある。これにより,感光体と現像部材との相対位置の位置精度はある程度向上する。しかし,それでは必ずしも十分ではない。
In the invention described in
そして,現像ユニットを感光体ユニットに圧接する力の大きさ及び方向の再現性が悪いと,ユニットの交換の前後で感光体ユニットと現像ユニットとの位置関係が変わってしまうことがある。また,画像形成装置を反復的に使用することにより,感光体ユニットと現像ユニットとの相対的な位置関係が変わってしまうことがある。現像ユニットに設けられているトナー排出口シャッター(図5の17参照)を図5中の矢印の向きに開閉する際に加わる力が,圧接箇所に伝わってしまうためである。ところが,特許文献1に記載の現像装置では,排出口シャッターの開閉による位置関係のずれなどは考慮されていない。よって,このような問題は解決できない。
If the reproducibility of the magnitude and direction of the force that presses the developing unit against the photosensitive unit is poor, the positional relationship between the photosensitive unit and the developing unit may change before and after replacement of the unit. Further, when the image forming apparatus is repeatedly used, the relative positional relationship between the photosensitive unit and the developing unit may change. This is because the force applied when opening and closing the toner discharge port shutter (see 17 in FIG. 5) provided in the developing unit in the direction of the arrow in FIG. 5 is transmitted to the press contact portion. However, the developing device described in
本発明は,前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,感光体ユニットと現像ユニットとを高い位置精度で配置することのできる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art. That is, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the photosensitive unit and the developing unit can be arranged with high positional accuracy.
この課題の解決を目的としてなされた本発明の画像形成装置は,感光体を有する感光体ユニットと,感光体に現像剤を付与する現像部材を有する現像ユニットとを本体に対して着脱可能に備える画像形成装置において,感光体ユニットおよび現像ユニットがともに本体に装着されている状態で現像部材を感光体に隙間をもって対面させる支持部材と,感光体ユニットに設けられた,少なくとも現像ユニットに対面する部分の面が感光体と同軸の円筒面形状である被圧接部材と,現像ユニットに設けられた,現像部材の回転軸に対して回転可能に取り付けられ,支持部材により被圧接部材に押し付けられるとともに,少なくとも被圧接部材に押し付けられる部分の面が現像部材と同軸の円筒面形状である圧接部材とを有し,圧接部材の円筒面形状の半径と被圧接部材の円筒面形状の半径との和が,現像部材の半径と感光体の半径との和より大きく,感光体の中心軸は,圧接部材が被圧接部材に当接するときにおける支持部材による圧接部材の移動方向が,圧接部材が被圧接部材に当接しているときにおける圧接部材の中心と感光体の中心とを結ぶ直線の方向に対して,10°を超えない角度でずれた方向となる位置に配置されているものである。かかる画像形成装置は,感光体と現像部材との相対位置の位置精度が高い。また,感光体ユニットまたは現像ユニットを交換しても,その相対位置の再現性はよい。 The image forming apparatus of the present invention, which has been made for the purpose of solving this problem, includes a photosensitive unit having a photosensitive member and a developing unit having a developing member for applying a developer to the photosensitive member so as to be detachable from the main body. In the image forming apparatus, a support member that causes the developing member to face the photoconductor with a gap in a state where both the photoconductor unit and the developing unit are mounted on the main body, and at least a portion that is provided on the photoconductor unit and faces the developing unit And a pressure contact member having a cylindrical surface coaxial with the photosensitive member, and a rotation unit mounted on the developing unit so as to be rotatable with respect to the rotation axis of the development member, and pressed against the pressure contact member by the support member, At least the surface of the portion to be pressed against the member to be pressed has a pressing member having a cylindrical surface coaxial with the developing member. Of the cylindrical surface of the member to be pressed and the radius of the cylindrical surface of the member to be pressed are larger than the sum of the radius of the developing member and the radius of the photosensitive member, and the center axis of the photosensitive member is the same as that when the pressing member contacts the member to be pressed. The moving direction of the pressure contact member by the support member is deviated by an angle not exceeding 10 ° with respect to the direction of the straight line connecting the center of the pressure contact member and the center of the photosensitive member when the pressure contact member is in contact with the pressure contact member. It is arrange | positioned in the position used as the direction. Such an image forming apparatus has high positional accuracy of the relative position between the photosensitive member and the developing member. Even if the photosensitive unit or the developing unit is replaced, the reproducibility of the relative position is good.
上記に記載の画像形成装置は,支持部材を回転可能に支持する,感光体および現像部材と平行な支持部材回転軸を有し,感光体の中心軸は,支持部材の回転により圧接部材の中心が描く弧の,圧接部材が被圧接部材に当接しているときにおける接線方向に対して,支持部材回転軸と反対側にずれた位置に配置されている。そのため,感光体と現像部材との相対位置の位置精度は高い。また,感光体ユニットまたは現像ユニットを交換しても,その相対位置の再現性もよい。 The image forming apparatus according to the rotatably supports the support member, the photosensitive member and the developing member and having parallel support members rotating shaft, the central axis of the photosensitive member, the center of the pressing member by the rotation of the support member the arc is drawn with respect to the tangential direction at the time when pressing member is in contact with the pressure-contacted member, that is disposed at a position shifted to the opposite side of the supporting member axis of rotation. Therefore, positional accuracy of the relative position between the photosensitive member and the developing member is not high. Even if the photosensitive unit or the developing unit is replaced, the reproducibility of the relative position is good.
上記に記載の画像形成装置では,支持部材には,支持部材の回転により圧接部材を被圧接部材へ向けて押す第1押圧面と第2押圧面とが形成されており,第1押圧面と第2押圧面とは,支持部材の回転により圧接部材の中心が描く弧の接線方向に対して互いに逆向きに傾斜している。そのため,前述した移動方向が,より安定する。 In the image forming apparatus described above, the support member is formed with a first pressing surface and a second pressing surface that press the pressing member toward the pressed member by rotation of the supporting member. and the second pressing surface, that are inclined in opposite directions with respect to the tangential direction of the arc drawn by the center of the pressing member by the rotation of the support member. Therefore, the moving direction as described above is, you more stable.
また本発明に係る画像形成装置は,支持部材の一部分を押圧することにより,支持部材により圧接部材を被圧接部材に押し付ける押し付け状態と,押圧を解除する解除状態とをとるスライダを有し,支持部材には,スライダによる押圧を受ける被押圧部が形成されている。そのため,圧接部材が被圧接部材を圧接する力が安定する。また,感光体ユニットまたは現像ユニットを交換しても,その相対位置の再現性もよい。 The image forming apparatus according to the present invention, by pressing the portion of the support member includes a state pressing that presses the pressing member to be pressed member by a support member, the slider to take a release state for releasing the pressing, the support the members, that have pressed portion is formed to receive the pressing by the slider. Therefore, the force pressing member is pressed against the pressure-contacted member you stable. Even if the photosensitive unit or the developing unit is replaced, the reproducibility of the relative position is good.
本発明によれば,感光体ユニットと現像ユニットとを高い位置精度で配置することのできる画像形成装置が提供されている。 According to the present invention, there is provided an image forming apparatus capable of arranging a photoconductor unit and a developing unit with high positional accuracy.
以下,本発明を具体化した最良の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は,画像形成装置について,本発明を具体化したものである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the best mode for embodying the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, the present invention is embodied in an image forming apparatus.
1.画像形成装置
本形態の画像形成装置100は,図1にその概略構成を示すように,中間転写ベルト101を有する,いわゆるタンデム方式のカラーコピー機である。中間転写ベルト101は,無端状ベルト部材であり,その図中両端部がローラ102,103によって支持され,図中矢印Aの向きに回転するようになっている。中間転写ベルト101の図中下部に沿って,イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kが配置されている。
1. Image Forming Apparatus The
各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kはいずれも同様の構成である。それぞれ,感光体ユニット20と,露光装置30と,現像ユニット10とを有している。感光体ユニット20は,静電潜像を担持する感光体ドラム21を有している。露光装置30は,感光体ドラム21に静電潜像を描きこむためのものである。現像ユニット10は,感光体ドラム21の静電潜像にトナーを付与して現像するためのものである。また,中間転写ベルト101を挟んで感光体ドラム21に対向する位置に,1次転写装置111が配置されている。図1中では画像形成部1Yによって代表してこれらの各装置の符号を示している。
The
図1中で下方に配置されているのは,用紙Pを収容する給紙装置112である。給紙装置112の上部には,用紙Pを送り出す給紙ローラ113が設けられている。用紙Pは,給紙装置112から用紙搬送経路114に沿って上方へ送られる。用紙搬送経路114を挟んで,ローラ103と対面する位置に,2次転写装置115が配置されている。さらにその下流側(図中上方)には,定着装置130が配置されている。定着装置130は,加圧ローラ131,加熱ローラ132のローラ対を有している。
In FIG. 1, a
定着装置130より用紙搬送経路114のさらに下流側には,排紙ローラ116および排紙トレイ117が配置されている。排紙ローラ116のさらに上方には,折り返し用ローラ119および折り返し用トレイ120が配置されている。そして,折り返し用ローラ119は,用紙搬送経路114の他に用紙搬送経路118ともつながっている。用紙搬送経路118は,両面印刷を行う場合に用いられる搬送経路である。
A
次に,本形態の画像形成装置100の基本的な動作を簡単に説明する。この画像形成装置100は,画像形成の指示を受けると,その画像信号から各色の画像データを生成する。生成された各色の画像データは,対応する画像形成部1Y,1M,1C,1Kにそれぞれ送出される。各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kは,画像データに基づいて,後述するようにトナー像を形成する。
Next, a basic operation of the
形成されたトナー像は,順次,1次転写装置111によって中間転写ベルト101に転写され,重ね合わせられる。中間転写ベルト101に重ね合わせられたトナー像は,2次転写装置115によって用紙Pの第1面に転写される。トナー像を担持した用紙Pは,さらに搬送されて定着装置130に至り,定着装置130によって加熱されるとともに加圧される。これによりトナー像が用紙Pに定着される。トナー像が定着された用紙Pは,排紙ローラ116によって排紙トレイ117に排出される。以上が,画像形成装置100の基本的な動作である。
The formed toner images are sequentially transferred to the
2.画像形成部
画像形成部1Y,1M,1C,1Kはいずれも同様の構成である。よって,以下色による区別をせずに画像形成部1として説明する。本形態の画像形成部1は,図2に示すように,感光体ユニット20と,露光装置30と,現像ユニット10とを有している。露光装置30は,前述したように感光体ドラム21の表面に静電潜像を描きこむためのものである。感光体ユニット20と,現像ユニット10とは,それぞれ独立に交換可能なものである。
2. Image forming unit The
感光体ユニット20は,感光体ドラム21と,帯電装置22と,クリーナ23とを有している。感光体ドラム21は,トナー像を担持するための像担持体である。帯電装置22は,感光体ドラム21を露光前に一様に帯電させるためのものである。クリーナ23は,感光体ドラム21から現像残トナーを回収するためのものである。
The
現像ユニット10は,現像ローラ11と,搬送ローラ12,13と,規制ブレード14とを有する現像装置である。現像ローラ11は,トナーを感光体ドラム21の静電潜像に付与するための現像部材である。搬送ローラ12,13は,現像装置内のトナーを攪拌し,現像ローラ11にトナーを供給するためのものである。規制ブレード14は,現像ローラ11の表面上のトナー層の厚さを規制する部材である。
The developing
ここで,画像形成部1の基本的動作について簡単に説明する。感光体ドラム21は,図2中の矢印Bの向きに回転する。そしてその回転に伴って,以下に示す処理を施される。まず,帯電装置22が,感光体ドラム21の表面を一様に帯電させる。その下流では,露光装置30が,感光体ドラム21の表面に静電潜像を描きこむ。さらにその下流では,図2中の矢印Cの向きに回転する現像ローラ11が,感光体ドラム21の表面に形成された静電潜像にトナーを付与する。これにより,感光体ドラム21の表面にトナー像が形成される。このトナー像は,前述したように,図1の1次転写装置111によって転写ベルト101に転写されることとなる。
Here, the basic operation of the
3.感光体ユニット
感光体ユニット20について図3及び図4により説明する。図3に感光体ユニット20の斜視図を示す。感光体ユニット20は,図3に示すように,感光体ドラム21の長手方向両側の2箇所に被圧接部材25を有している。被圧接部材25は,現像ユニット10を感光体ユニット20に圧接する際に,後述する圧接部材15により圧接される部材である。被圧接部材25の材質は,例えば,硬質プラスチックである。
3. Photoconductor Unit The
図4に感光体ユニット20の正面からの投影図を示す。感光体ドラム21が現像ローラ11と対面する箇所における被圧接部材25の端部は,被圧接端部25bとなっている。被圧接端部25bの形状は,感光体ドラム21の中心21aを中心とする,感光体ドラム21の半径よりやや大きい半径の円筒表面の一部である凸面である。つまり,被圧接端部25bの凸面は,感光体ドラム21と同軸であり,やや大きい径の円筒表面の一部をなしている。また,被圧接部材25は,感光体ユニット20に対して回転しないように固定されている。
FIG. 4 shows a projection view from the front of the
4.現像ユニット
現像ユニット10について図5及び図6により説明する。図5に,現像ユニット10の斜視図を示す。図6に,現像ユニット10の正面からの投影図を示す。現像ユニット10は,図5及び図6に示すように,現像ローラ11等の他に,圧接部材15と,支持部材16とを有している。図5に示すように,圧接部材15は,現像ローラ11の長手方向両側の2箇所に配置されている。支持部材16は,圧接部材15に対応する2箇所に配置されている。ただし,図5中右側の支持部材16は,他の部材に隠れていて図には表れていない。また,現像ユニット10は,トナー排出口シャッター17を有している。トナー排出口シャッター17は,現像残トナーを回収するためのトナー排出口を閉鎖する部材である。
4). Developing Unit The developing
図6のHH断面を図7に示す。参考のために,被圧接部材25を仮想的に描いている。また,図7に示す現像ローラ11の回転軸11bは,現像ローラ11自体よりもその長手方向に両側に延長されている。そしてその回転軸11bの両端には,ベアリング19を介して圧接部材15が取り付けられている。このため,現像ローラ11は,圧接部材15に対して回転可能なものである。
FIG. 7 shows a HH cross section of FIG. For reference, the pressed
圧接部材15は,現像ユニット10を感光体ユニット20に圧接する際に,感光体ユニット20の被圧接部材25を押圧する部材である。圧接部材15の形状は,円筒形状である。そして,圧接部材15の中心軸は,現像ローラ11の中心軸と同軸である。また,圧接部材15の半径は,現像ローラ11の半径と同じである。つまり,圧接部材15の円筒形状の表面は,現像ローラ11の円筒形状の表面を軸方向に延長した面と重なるようになっている。
The
支持部材16は,圧接部材15を被圧接部材25に押しつけるための部材である。また,後述するように,支持部材16により,圧接部材15が感光体ユニット20の被圧接部材25を圧接する方向が定まることとなる。支持部材16の材質は,金属である。後述するように,支持部材16は圧接力や回転モーメントがかかるものであるため,変形しにくいものが好ましい。また,支持部材16は,図6に示すように,回転軸18を中心軸として現像ユニット10の本体に対して一定角度だけ回転可能なものである。また,支持部材16は,左右両方が回転軸18でつながっている一体の部材である。つまり回転軸18は,現像ユニット10の長手方向に平行に配置されている。よって,支持部材16一つで,図5に示した2つの圧接部材15を被圧接部材25に圧接することができるようになっている。
The
図8に,現像ユニット10から圧接部材15と,支持部材16とを抜き出したものを示す。支持部材16には,凹部16aが形成されている。凹部16aは,手前側(図5中左側)の支持部材16に設けられており,奥側(図5中右側)の支持部材16には必要ない。凹部16aは,後述する現像ユニット圧接スライダ151により押圧を受ける被押圧部である。また,支持部材16には,V字部材16bが固定されている。このV字部材16bは,圧接部材15を押すとともに,圧接部材15の移動方向Dを定めるためのものである。V字部材16bは,左右両方の支持部材16に設けられている。そして,回転軸18に対していずれも同じ角度で配置されている。後述するように,移動方向Dが,ほぼV字部材16bの第1面16cと,第2面16dとがなす角の二等分線上にあるように構成されている。
FIG. 8 shows the
図7に示すように,支持部材16のV字部材16bの第2面16dは,圧接部材15に接触している。また,支持部材16は,現像ローラ11とベアリング19との間に位置しているが,回転軸11b及びベアリング19及び圧接部材15と干渉しないようになっている。また,支持部材16に回転軸11bよりも十分に大きな貫通孔を設けて,回転軸11bをその貫通孔に通すようにしてもよい。実際には,V字部材16bが圧接部材15と接触するため,回転軸11bが当該貫通孔と干渉して圧接に支障をきたすことはない。
As shown in FIG. 7, the
5.感光体ユニットと現像ユニットとの相対位置
図9に,感光体ユニット20と現像ユニット10とが画像形成装置100の本体に装着されているときの,図1と同じ方向からみた投影図を示す。図9では,圧接部材15の紙面奥側に,現像ローラ11がある。現像ローラ11は,正面から見ると圧接部材15と重なって図9には直接には表れていない。
5. Relative Position of Photoreceptor Unit and Development Unit FIG. 9 is a projection view seen from the same direction as FIG. 1 when the
図9に示すように,現像ユニット10の圧接部材15は,感光体ユニット20の被圧接部材25に圧接されている。このとき,圧接部材15の圧接端部15bが,被圧接部材25の被圧接端部25bに接触している。ここで,圧接部材15の中心15aは,現像ローラ11の中心11aと共通である。そしてその半径も同じである。被圧接端部25bの形状は,感光体ドラム21の中心21aを中心とする,感光体ドラム21の半径よりやや大きい半径の円筒表面の一部である凸面である。
As shown in FIG. 9, the
このため,圧接部材15と被圧接部材25とが接触することにより,感光体ドラム21と,現像ローラ11とはわずかな隙間をあけて対面することとなる。そしてその隙間の間隔Sは,圧接部材15の半径と被圧接部材25の半径の和から,現像ローラ11の半径と感光体ドラム21の半径との和を差し引いたものである。
For this reason, when the pressing
その関係を図10及び次式に示す。図10は,感光体ドラム21と現像ローラ11との隙間の間隔Sを説明するために,図9のII断面を簡単化した概念図である。圧接部材15の半径Raと被圧接部材25の半径Rbとの和は,感光体ドラム21の半径Roと現像ローラ11の半径Rdと感光体ドラム21と現像ローラ11との隙間の間隔Sとの和に等しい。
Ra+Rb=Ro+Rd+S ………(1)
Ra:圧接部材の半径
Rb:被圧接部材の円弧形状の半径
Ro:感光体ドラムの半径
Rd:現像ローラの半径
S :感光体ドラムと現像ローラとの隙間の間隔
The relationship is shown in FIG. FIG. 10 is a conceptual diagram in which the section II in FIG. 9 is simplified in order to explain the gap interval S between the
Ra + Rb = Ro + Rd + S (1)
Ra: Radius of the pressure contact member
Rb: radius of the arc shape of the pressed member
Ro: Radius of the photosensitive drum
Rd: radius of developing roller
S: Interval between the photosensitive drum and the developing roller
このため,感光体ドラム21の半径Roと現像ローラ11の半径Rbと感光体ドラム21と現像ローラ11との隙間の間隔Sとの和は,一定である。よって,式(1)を満たす範囲内で圧接部材15の半径Raと被圧接部材25の半径Rbとを変更してもよい。例えば,被圧接部材25の円弧形状の半径Rbを感光体ドラム21の半径Roと等しくして、その代わりに圧接部材15の半径Raをその分だけ大きくするなどである。
Therefore, the sum of the radius Ro of the
本形態では,感光体ドラム21と現像ローラ11とを直接的に位置決めを行っている。このため,本形態における感光体ドラム21と現像ローラ11との相対位置の精度は,間接的に位置精度を出すものよりも高い。ここでいう間接的に位置精度を決める場合とは,感光体ドラム21と画像形成装置100の本体とを位置決めし,現像ローラ11と画像形成装置100の本体とを位置決めすることをいう。また,本形態では,圧接部材15と,被圧接部材25とを2箇所に設けて圧接しているため,その平行度も高い。
In this embodiment, the
そして,交換前後において圧接部材15と被圧接部材25とのほぼ同じ箇所同士が接触するため,この隙間の間隔Sの再現性はよい。さらに,後述するように移動方向Dを定めているため,感光体ユニット20または現像ユニット10の交換の前後で,その隙間の間隔が異なることはほとんどないのである。
And since the substantially same location of the press-
6.圧接方法
画像形成装置100は,図9に示すように,前述したものの他に,現像ユニット圧接スライダ151と,現像ユニット圧接ばね152とを有している。現像ユニット圧接スライダ151は,現像ユニット10の支持部材16を押すためのものである。現像ユニット圧接スライダ151は,支持部材16を介して圧接部材15を被圧接部材25に押し付ける押し付け状態と,押圧を解除した解除状態とをとることができるようになっている。そして,現像ユニット圧接スライダ151は,図中の矢印Eの向きに一定角度だけ回転可能なものである。現像ユニット圧接スライダ151には,円弧形状の凸面である凸部151aが形成されている。凸部151aは,支持部材16の凹部16aにちょうど嵌まるような形状となっている。図9では,凸部151aは,凹部16aにちょうど嵌まっている。
6). Pressing Method As shown in FIG. 9, the
現像ユニット圧接ばね152は,現像ユニット圧接スライダ151を押圧し,凸部151aを凹部16aに押し当てるためのものである。これにより,現像ユニット圧接スライダ151は,支持部材16aを押すこととなる。ただし,現像ユニット圧接ばね152の力は手動で押し返せる程度の力である。
The development unit
現像ユニット圧接スライダ151は,図9の状態では,現像ユニット10の支持部材16を押圧している。このため,支持部材16には,回転軸18の中心18aを中心とする回転モーメント(トルク)が加わっている。その回転モーメントにより,V字部材16bの第1面16cの一箇所と,第2面16dの一箇所との2箇所が,圧接部材15を押している。
The developing unit
つまり,V字部材16bの第1面16cは,その接触面で圧接部材15を押すための第1押圧面である。V字部材16bの第2面16dは,その接触面で圧接部材15を押すための第2押圧面である。第1面16cは,圧接部材15を垂直に押す。第2面16dも,圧接部材15を垂直に押す。すなわち,第1面16cおよび第2面16dの両面で圧接部材15を押すのである。圧接部材15が押される方向は,それら2点から受ける合力の方向である。そして,その向きが以下に説明する移動方向Dである。
That is, the
7.移動方向
続いて,移動方向Dについて図11及び図12により説明する。図11は,移動方向Dを説明するために,図9から圧接部材15および被圧接部材25等を抜き出した図である。図12は,図11をさらに簡略化した図である。図11に示すように,支持部材16のV字部材16bは,第1面16c及び第2面16dの2箇所で圧接部材15を押している。
7). Movement Direction Next, the movement direction D will be described with reference to FIGS. 11 and 12. FIG. 11 is a diagram in which the pressing
図11に示す移動方向Dとは,圧接に際して,圧接部材15が被圧接部材25に接触する瞬間の進行方向である。圧接部材15は,中心軸18の中心18aを中心とする弧を描いて被圧接部材25に向けて移動する。その方向は,中心18aを中心とする弧の接線方向である。移動方向Dは,圧接部材15の中心15aが弧を描いて被圧接部材25に接触する瞬間における圧接部材15の進行方向である。線Lは,圧接部材15が被圧接部材25に接触する瞬間における圧接部材15の中心15a(現像ローラ11の中心11a)と,被圧接部材25の中心25a(感光体ドラム21の中心21a)とを結ぶ線である。線Mは,圧接部材15が被圧接部材25に接触する瞬間における圧接部材15の中心15a(現像ローラ11の中心11a)と,回転軸18の中心18aとを結ぶ線である。
The moving direction D shown in FIG. 11 is the traveling direction at the moment when the
図12に示すように,移動方向Dと線Mとは直交している。移動方向Dは,圧接部材15の中心15aが描く弧の圧接部材15が被圧接部材25に当接するときにおける接線方向であり,線Mは法線方向であるためである。そして,圧接する力の向きは,移動方向Dの向きである。移動方向Dと,V字部材16bの第1面16cと第2面16dとがなす角の二等分線とは,ほぼ重なるように構成されている。つまり,圧接部材15が,V字部材16bの第1面16cと第2面16dとから受ける力の大きさはほぼ等しくなるように配置されている。具体的には,V字部材16bの第1面16cと移動方向Dとがなす角の角度と,第2面16dと移動方向Dとがなす角の角度とはほぼ等しい。第1面16cと第2面16dとは,移動方向Dに対して互いに逆向きに傾斜している。なお,移動方向Dと,線Lとがなす角の角度は,10°以内が好ましい。
As shown in FIG. 12, the moving direction D and the line M are orthogonal. This is because the moving direction D is a tangential direction when the arc
ここで,圧接部材15の移動方向Dは,感光体ドラム21の中心21aと現像ローラ11の中心11aとを結ぶ線L上と一致しないように構成されている。その理由を以下に述べる。仮に,移動方向Dと線Lとが一致するように構成したとする。すると,次のような弊害がある。しかし,実際の製品においては,公差の範囲内でばらつきが生じる。このため,圧接部材15を被圧接部材25に圧接する場合に,交換の度に圧接部材15が図11中の左上方向または右下方向にずれることとなる。これにより,感光体ドラム21と現像ローラ11との相対的な位置関係が,交換の度に異なることとなってしまう。
Here, the moving direction D of the
本形態では,圧接部材15の圧接端部15bは,被圧接部材25の被圧接端部25bを移動方向Dの向きに押圧する。このとき,圧接端部15bと被圧接端部25bとが接触している箇所において,圧接端部15bが被圧接端部25bを押す力の成分は,それらの接触面の法線方向(線Lに平行な方向)と,接線方向(線Lに垂直な方向)とに分解することができる。そして,その接線方向(線Lに垂直な方向)の力の成分は,図中の矢印Fの向きに働く。
In this embodiment, the pressure
このため,圧接部材15を被圧接部材25に圧接した場合に,矢印Fの向きの力により,圧接部材15は被圧接部材25に対してほんの少しだけずれて停止する。このずれは,圧接の度に変わらない。よって,感光体ドラム21と現像ローラ11との相対位置の位置精度は高い。そして,圧接の度に,矢印Fの向きに力がかかったり,その逆向きに力がかかったりすることがない。このため,感光体ドラム21と現像ローラ11との相対位置の再現性はよい。
For this reason, when the
以上に述べたように,移動方向Dの方向に現像ユニット10を感光体ユニット20に圧接することにより,感光体ドラム21と現像ローラ11との間の相対位置の精度および再現性は従来のものより向上している。言い替えると,圧接部材15の移動方向Dは,感光体ドラム21の中心21aと現像ローラ11の中心11aとを結ぶ線L上からずれるように構成することにより,感光体ドラム21と現像ローラ11との間の相対位置の位置精度は向上するのである。
As described above, the accuracy and reproducibility of the relative position between the
本形態では,感光体ドラム21と現像ローラ11とを直接的に位置決めを行っている。このため,本形態における感光体ドラム21と現像ローラ11との相対位置の精度は,間接的に位置精度を出すものよりも高い。ここでいう間接的に位置精度を決める場合とは,感光体ドラム21と画像形成装置100の本体とを位置決めし,現像ローラ11と画像形成装置100の本体とを位置決めすることをいう。また,本形態では,圧接部材15と,被圧接部材25とを2箇所に設けて圧接しているため,その平行度も高い。
In this embodiment, the
そして,交換前後において圧接部材15と被圧接部材25とのほぼ同じ箇所同士が接触するため,この隙間の間隔Sの再現性はよい。そして,前述したように移動方向Dを定めているため,感光体ユニット20または現像ユニット10の交換の前後で,その隙間の間隔が異なることはほとんどないのである。
And since the substantially same location of the press-
なお,このとき移動方向Dは,感光体ドラム21の中心軸21aと現像ローラ11の中心軸11aとを結ぶ線Lが分割する2つの領域の,一方の領域にある。その領域は,感光体ユニット20と現像ユニット10とが対面する箇所のある側の領域である(図9参照)。
At this time, the moving direction D is in one of the two areas divided by the line L connecting the
また,移動方向Dは,圧接部材15の中心15aと被圧接部材25の中心25aとを結ぶ線と,圧接部材15の中心15aと回転軸18の中心18aとを結ぶ線とがなす角の範囲内にある。ただし,その移動方向Dは,線Lの方向に近い。また,圧接部材15の中心15aと現像ローラ11の中心11aとが同じであり,被圧接部材25の中心25aと感光体ドラム21の中心21aとが同じである。
Further, the moving direction D is an angular range formed by a line connecting the
8.現像ユニットの着脱
まず,現像ユニット10を画像形成装置100から離脱させる場合について図9及び図13により説明する。図9は,前述したように,現像ユニット10及び感光体ユニット10が,ともに画像形成装置100の本体に装着されているときを示す図である。図13は,図9の状態から,現像ユニット10を感光体ユニット20から遠ざかる向きに離間させた場合を示す図である。
8). Attachment / Removal of Development Unit First, the case where the
まず,図9に示した状態から,現像ユニット圧接スライダ151を,現像ユニット圧接ばね152を縮める方向にスライドさせる。次に,図9の矢印Eの向きに回転させて,現像ユニット圧接スライダ151を支持部材16から離す。すなわち,現像ユニット圧接スライダ151の凸部151aを,支持部材16の凹部16aから離す。これにより,現像ユニット圧接スライダ151による支持部材16へ作用する力はなくなる。それとともに,支持部材16が圧接部材15を押圧することもなくなる。そして,圧接部材15による被圧接部材25への圧接が解除される。
First, from the state shown in FIG. 9, the development unit
次に,現像ユニット10を,感光体ユニット20から離れる方向,すなわち図13の矢印Gの向きに退避させる。これにより,図13に示すように,感光体ユニット20と現像ユニット10とは,離間した状態となる。続いて,現像ユニット10を,図1における紙面に対して垂直な方向に手前に引き出す。これにより,現像ユニット10が取り出される。
Next, the developing
なお,上記手順と逆の順序で行うことにより,現像ユニット10の画像形成装置100への装着がなされる。また,感光体ユニット20の交換も,図13に示したように現像ユニット10を離間した状態で,図1における紙面に対して垂直な方向に感光体ユニット20を出し入れすることにより,同様に行うことができる。
Note that the developing
9.変形例等
本形態では,移動方向Dを,感光体ドラム21の中心21aと現像ローラ11の中心11aとを結ぶ線Lが分割する2つの領域の,一方の領域であって,感光体ユニット20と現像ユニット10とが対面する箇所のある側の領域とした(図11参照)。しかし,移動方向Dを,図14に示すように,感光体ユニット20と現像ユニット10とが対面する箇所のない側にあるようにしてもよい。このようにしても,圧接部材15が圧接の度にほとんど同じ位置でとまることに変わりないからである。
9. In this embodiment, the moving direction D is one of the two areas divided by the line L connecting the
また,本形態では,圧接部材15の径を現像ローラ11の径と同一のものであるとした。しかし,圧接部材15の径を現像ローラ11の径よりも大きくしてもよい。また,小さくしてもよい。圧接部材15の半径Raと被圧接部材25の半径Rbとの和が一定であれば,それぞれの値を変更してもよい(式(1)参照)。ただし,圧接部材15は現像ローラ11の径と近いものであるほうが望ましい。そしてその形状は,その他の形状であってもよい。例えば,円板形状,リング形状などが挙げられる。つまり,被圧接部材25に押し付けられる部分の面が現像ローラ11と同軸の円筒面形状であればよい。
In this embodiment, the diameter of the
本形態では,圧接部材15として,ベアリング19に固定されている部材を用いた。しかし,ベアリングそのものを圧接部材15として用いてもよい。その場合,ベアリングの半径は,現像ローラ11の半径と同じであればよい。ベアリングは,現像ローラ11と同軸であり,現像ローラ11に対して回転可能なものであるためである。
In this embodiment, a member fixed to the
その素材は,容易に変形するのは好ましくないため,金属であるとよい。また,硬質プラスチックであってもよい。圧接部材15の形状は,円筒形状であるとした。しかし,支持部材25のV字部材25bと接触する箇所および圧接端部15bが円弧形状となっていれば,その他の形状であってもよい。感光体ドラム21と現像ローラ11との隙間の間隔Sを再現するものであれば,その半径を変更してもよい。つまり,圧接部材15の円筒面形状の半径と被圧接部材25の円筒面形状の半径との和が,現像ローラ11の半径と感光体ドラム21の半径との和より大きければよい。
The material is preferably a metal because it is not desirable to be easily deformed. Further, it may be a hard plastic. The shape of the
また,本形態では,被圧接部材25として硬質プラスチックを用いた。しかし,金属であってもよい。容易に変形しない硬度を備える部材であればその他の材質であっても構わない。また,被圧接部材25として円弧形状のものを用いた。しかし,被圧接部材25を円筒形状または円柱形状としても構わない。つまり,現像ユニットに対面する部分の面が感光体ドラム21と同軸の円筒面形状であればよい。圧接部材15との接触点に問題が生じないためである。なお,支持部材16は,画像形成装置100の本体に設置することもできる。支持部材16は,現像ローラ11を感光体ドラム21に隙間をもって対面させるためのものだからである。
In this embodiment, hard plastic is used as the
10.まとめ
以上,詳細に説明したように,本実施の形態に係る現像ユニット10および画像形成装置100は,感光体ドラム21と現像ローラ11との位置決めを直接的に行っている。このため,本形態における感光体ドラム21と現像ローラ11との相対位置の精度は,間接的に位置精度を出すものよりも高い。ここでいう間接的に位置精度を決める場合とは,感光体ドラム21と画像形成装置100の本体とを位置決めし,現像ローラ11と画像形成装置100の本体とを位置決めすることをいう。また,本形態では,圧接部材15と,被圧接部材25とを2箇所に設けて圧接しているため,その平行度も高い。
10. Summary As described above in detail, the developing
そして,圧接部材15と被圧接部材25とがほぼ同一箇所で接触するため,この隙間の間隔Sの再現性はよい。そして,移動方向Dを線Lからずらすようにしたため,感光体ユニット20または現像ユニット10の交換の前後で,その隙間の間隔が異なることはほとんどないのである。また,感光体ユニット20を圧接する力が安定するようになった。これにより,トナー排出口シャッター17の開閉による力により,位置関係がくずれるおそれが少なくなった。これにより,感光体ユニット20と現像ユニット10との位置精度の高い画像形成装置100が実現されている。
And since the press-
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,現像部材は現像ローラに限らない。また,トナーの種類によらない。また,画像形成装置100は,カラーコピー機に限らない。すなわち,カラーに限らない。またコピー機に限らない。プリンタ,FAX,その他の画像を形成する装置に適用することができる。現像ユニット10は,回転移動でなく,平行移動により,感光体ユニット20に圧接するようにしてもよい。現像ユニット圧接スライダ151および現像ユニット圧接ばね152は,感光体ユニット20に取り付けても構わない。また,支持部材16および回転軸18は,感光体ユニット20あるいは画像形成装置100の本体に取り付けるようにしてもよい。
Note that this embodiment is merely an example, and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, the developing member is not limited to the developing roller. It does not depend on the type of toner. The
10…現像ユニット
11…現像ローラ
15…圧接部材
16…支持部材
16b…V字部材
16c…第1面
16d…第2面
17…トナー排出口シャッター
18…回転軸
19…ベアリング
20…感光体ユニット
21…感光体ドラム
25…被圧接部材
30…露光装置
100…画像形成装置
151…現像ユニット圧接スライダ
152…現像ユニット圧接ばね
11a,15a,18a,21a,25a…中心
D…移動方向
L…現像ローラの中心と感光体ドラムの中心とを結ぶ線
M…現像ローラの中心と回転圧接の回転中心とを結ぶ線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記感光体に現像剤を付与する現像部材を有する現像ユニットとを本体に対して着脱可能に備える画像形成装置において,
前記感光体ユニットおよび前記現像ユニットがともに本体に装着されている状態で前記現像部材を前記感光体に隙間をもって対面させる支持部材と,
前記感光体ユニットに設けられた,少なくとも前記現像ユニットに対面する部分の面が前記感光体と同軸の円筒面形状である被圧接部材と,
前記現像ユニットに設けられた,前記現像部材の回転軸に対して回転可能に取り付けられ,前記支持部材により前記被圧接部材に押し付けられるとともに,少なくとも前記被圧接部材に押し付けられる部分の面が前記現像部材と同軸の円筒面形状である圧接部材と,
前記支持部材を回転可能に支持する,前記感光体および前記現像部材と平行な支持部材回転軸とを有し,
前記圧接部材の円筒面形状の半径と前記被圧接部材の円筒面形状の半径との和が,前記現像部材の半径と前記感光体の半径との和より大きく,
前記感光体の中心軸は,
前記圧接部材が前記被圧接部材に当接するときにおける前記支持部材による前記圧接部材の移動方向が,
前記圧接部材が前記被圧接部材に当接しているときにおける前記圧接部材の中心と前記感光体の中心とを結ぶ直線の方向に対して,
10°を超えない角度でずれた方向となる位置に配置されているとともに,
前記支持部材の回転により前記圧接部材の中心が描く弧の,前記圧接部材が前記被圧接部材に当接しているときにおける接線方向に対して,
前記支持部材回転軸と反対側にずれた位置に配置されており,
前記支持部材には,前記支持部材の回転により前記圧接部材を前記被圧接部材へ向けて押す第1押圧面と第2押圧面とが形成されており,
前記第1押圧面と前記第2押圧面とは,前記支持部材の回転により前記圧接部材の中心が描く弧の接線方向に対して互いに逆向きに傾斜していることを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor unit having a photoreceptor;
In an image forming apparatus provided with a developing unit having a developing member for applying a developer to the photosensitive member so as to be detachable from the main body,
A support member that causes the developing member to face the photoconductor with a gap in a state where the photoconductor unit and the developing unit are both mounted on a main body;
A pressure-contact member provided in the photosensitive unit, wherein at least a part of the surface facing the developing unit has a cylindrical surface coaxial with the photosensitive unit;
The developing unit is rotatably attached to a rotation shaft of the developing member, and is pressed against the pressure contact member by the support member, and at least a surface of a portion pressed against the pressure contact member is the development member. A pressure contact member having a cylindrical surface shape coaxial with the member ;
A support member rotating shaft parallel to the photosensitive member and the developing member, which rotatably supports the support member ;
The sum of the radius of the cylindrical surface shape of the pressure contact member and the radius of the cylindrical surface shape of the pressure contact member is greater than the sum of the radius of the developing member and the radius of the photoconductor,
The central axis of the photoreceptor is
The direction of movement of the pressure contact member by the support member when the pressure contact member contacts the pressure contact member,
With respect to the direction of a straight line connecting the center of the pressure contact member and the center of the photoconductor when the pressure contact member is in contact with the pressure contact member,
It is located at a position that is shifted by an angle not exceeding 10 ° ,
With respect to the tangential direction of the arc drawn by the center of the pressure contact member by the rotation of the support member when the pressure contact member is in contact with the pressure contact member,
Arranged at a position shifted to the opposite side of the support member rotation axis;
The support member is formed with a first pressing surface and a second pressing surface that push the pressing member toward the pressed member by rotation of the supporting member,
The image forming apparatus, wherein the first pressing surface and the second pressing surface are inclined in directions opposite to each other with respect to a tangential direction of an arc drawn by a center of the pressing member by rotation of the support member. .
前記感光体に現像剤を付与する現像部材を有する現像ユニットとを本体に対して着脱可能に備える画像形成装置において,
前記感光体ユニットおよび前記現像ユニットがともに本体に装着されている状態で前記現像部材を前記感光体に隙間をもって対面させる支持部材と,
前記感光体ユニットに設けられた,少なくとも前記現像ユニットに対面する部分の面が前記感光体と同軸の円筒面形状である被圧接部材と,
前記現像ユニットに設けられた,前記現像部材の回転軸に対して回転可能に取り付けられ,前記支持部材により前記被圧接部材に押し付けられるとともに,少なくとも前記被圧接部材に押し付けられる部分の面が前記現像部材と同軸の円筒面形状である圧接部材と,
前記支持部材を回転可能に支持する,前記感光体および前記現像部材と平行な支持部材回転軸と,
前記支持部材の一部分を押圧することにより,前記支持部材により前記圧接部材を前記被圧接部材に押し付ける押し付け状態と,押圧を解除する解除状態とをとるスライダとを有し,
前記圧接部材の円筒面形状の半径と前記被圧接部材の円筒面形状の半径との和が,前記現像部材の半径と前記感光体の半径との和より大きく,
前記感光体の中心軸は,
前記圧接部材が前記被圧接部材に当接するときにおける前記支持部材による前記圧接部材の移動方向が,
前記圧接部材が前記被圧接部材に当接しているときにおける前記圧接部材の中心と前記感光体の中心とを結ぶ直線の方向に対して,
10°を超えない角度でずれた方向となる位置に配置されているとともに,
前記支持部材の回転により前記圧接部材の中心が描く弧の,前記圧接部材が前記被圧接部材に当接しているときにおける接線方向に対して,
前記支持部材回転軸と反対側にずれた位置に配置されており,
前記支持部材には,前記スライダによる押圧を受ける被押圧部が形成されていることを特徴とする画像形成装置。 A photoreceptor unit having a photoreceptor;
In an image forming apparatus provided with a developing unit having a developing member for applying a developer to the photosensitive member so as to be detachable from the main body,
A support member that causes the developing member to face the photoconductor with a gap in a state where the photoconductor unit and the developing unit are both mounted on a main body;
A pressure-contact member provided in the photosensitive unit, wherein at least a part of the surface facing the developing unit has a cylindrical surface coaxial with the photosensitive unit;
The developing unit is rotatably attached to a rotation shaft of the developing member, and is pressed against the pressure contact member by the support member, and at least a surface of a portion pressed against the pressure contact member is the development member. A pressure contact member having a cylindrical surface shape coaxial with the member ;
A supporting member rotating shaft parallel to the photosensitive member and the developing member, which rotatably supports the supporting member;
A slider that takes a pressing state in which the pressing member is pressed against the pressed member by the supporting member and a released state in which the pressing is released by pressing a part of the supporting member ;
The sum of the radius of the cylindrical surface shape of the pressure contact member and the radius of the cylindrical surface shape of the pressure contact member is greater than the sum of the radius of the developing member and the radius of the photoconductor,
The central axis of the photoreceptor is
The direction of movement of the pressure contact member by the support member when the pressure contact member contacts the pressure contact member,
With respect to the direction of a straight line connecting the center of the pressure contact member and the center of the photoconductor when the pressure contact member is in contact with the pressure contact member,
It is located at a position that is shifted by an angle not exceeding 10 ° ,
With respect to the tangential direction of the arc drawn by the center of the pressure contact member by the rotation of the support member when the pressure contact member is in contact with the pressure contact member,
Arranged at a position shifted to the opposite side of the support member rotation axis;
An image forming apparatus , wherein the support member is formed with a pressed portion that is pressed by the slider .
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