JP5998892B2

JP5998892B2 - プロセスユニット及び画像形成装置

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Publication number: JP5998892B2
Application number: JP2012267684A
Authority: JP
Inventors: 正洋渡部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2016-09-28
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: JP2014115349A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置、該画像形成装置に装着されるプロセスユニットに関する。

従来より、複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体（感光体ドラム）に形成された静電潜像を現像するのに様々な方式の現像装置が使用されている。
このような現像装置としては、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置の他に、キャリアを用いずに現像剤としてトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置が知られている。
一成分現像方式の現像装置においては、現像剤担持体（現像ローラ）の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体の表面に接触させて現像を行う接触式の現像装置が知られている。
その他に、現像剤担持体を像担持体と所要間隔を介して対向するように設けた非接触式の現像装置も知られている。
非接触式では、現像剤担持体に交番電圧を印加して、現像剤担持体と像担持体との間に交番電界を作用させ、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給して現像を行うようにしている。

現像剤担持体としては、一般的には、ゴム等で弾性層を形成したものや、金属の表面をブラスト処理して粗さを付けたようなローラが用いられる。
一成分現像において、像担持体と現像剤担持体の駆動条件は、採用する現像方式、材質、現像剤、両担持体の大きさ等によって要求がさまざま変化する。
必要な駆動条件を得ようとすると、像担持体と現像剤担持体の回転数があまりにも違いすぎて、一つの駆動モータ、一つの駆動ギヤ列だけで対処しようとするとレイアウトが破綻してしまうことがある。
対策として、モータを複数個配置して像担持体と現像剤担持体とを別々に駆動したり、プロセスユニットに駆動を伝える前に駆動ギヤ列を分岐させて装置本体側で長大なギヤ列を組んで駆動する方法がある。

しかしながら、モータを数多く配置すればそれだけコストアップに直結しやすい。
プロセスユニットの手前で駆動ギヤ列を分岐させる方式では、ギヤの個数が多くなりエネルギ伝達損失が大きくなりやすいと言う問題がある。
像担持体の軸上ギヤで現像剤担持体の軸上ギヤを直接駆動できれば一番良いが、前述の狙いの駆動条件を必ずしも満たせるとは限らない。
この直接駆動の構成を用いるためには、現像剤、現像剤担持体の材質など他の部分のチューニングでしか直す手段がなく、最適条件の探索に多大な時間とコストがかかってしまう虞がある。
また、プロセスユニットのフレームや現像剤担持体は、環境変化により収縮等して像担持体と現像剤担持体との当接条件が変化する場合がある。
当接条件が変化すると、バンディングやカスレ等の異常画像の発生を招来する。
このため、バネ付勢などにより一定荷重をかけて像担持体に対し現像剤担持体を加圧する構成を取ることで、上記問題を回避する必要が生じる場合がある。
しかしながら、このようにした場合、現像装置の位置または姿勢が環境により変化することになり、プロセスユニット内で像担持体から現像剤担持体へと駆動をつなぐ部分において軸間距離の環境変動を加味した設計が必要となる。

本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、像担持体と現像剤担持体との間における任意の駆動条件を満足できるギヤ列を実現しつつ、バンディングやカスレ等の異常画像の発生を抑制でき、レイアウトの自由度の向上にも寄与できるプロセスユニットの提供を、その主な目的する。

上記目的を達成すべく、本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化する現像装置と、を有し、前記現像装置は、前記像担持体と対向する位置に配置され、現像剤を担持した状態で回転することにより現像剤を前記像担持体へ搬送する現像剤担持体を有するプロセスユニットにおいて、前記像担持体を回転可能に支持する第１の支持部材と、前記現像装置を回転可能に支持し、１つの回転支点を中心に回動自在に設けられた第２の支持部材と、前記像担持体に対し前記現像剤担持体を一定の加圧力で加圧するように、第２の支持部材に付勢力を付与する付勢手段と、前記像担持体の回転軸上に設けられた第１のギヤと、前記現像剤担持体の回転軸上に設けられた第２のギヤと、前記像担持体からの駆動力を前記現像剤担持体へ伝達可能に、第１のギヤと第２のギヤとの間に設けられる１つ以上のアイドラギヤと、を備え、前記アイドラギヤのうち少なくとも１つは、前記像担持体に対して軸位置を固定されており、前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、駆動力伝達方向の下流側において該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとは、これらの軸間距離が、前記一定の加圧力で加圧されているときの前記像担持体と前記現像剤担持体との位置関係になったときに狙いの軸間距離になるように配置されており、前記回転支点は、前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとの歯面が互いに受ける力のベクトルと同一直線上に位置することを特徴とする。

また、本発明は、像担持体と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化する現像装置と、を有し、前記現像装置は、前記像担持体と対向する位置に配置され、現像剤を担持した状態で回転することにより現像剤を前記像担持体へ搬送する現像剤担持体を有する画像形成装置において、前記像担持体を回転可能に支持する第１の支持部材と、前記現像装置を回転可能に支持し、１つの回転支点を中心に回動自在に設けられた第２の支持部材と、前記像担持体に対し前記現像剤担持体を一定の加圧力で加圧するように、第２の支持部材に付勢力を付与する付勢手段と、前記像担持体の回転軸上に設けられた第１のギヤと、前記現像剤担持体の回転軸上に設けられた第２のギヤと、前記像担持体からの駆動力を前記現像剤担持体へ伝達可能に、第１のギヤと第２のギヤとの間に設けられる１つ以上のアイドラギヤと、を備え、前記アイドラギヤのうち少なくとも１つは、前記像担持体に対して軸位置を固定されており、前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、駆動力伝達方向の下流側において該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとは、これらの軸間距離が、前記一定の加圧力で加圧されているときの前記像担持体と前記現像剤担持体との位置関係になったときに狙いの軸間距離になるように配置されており、前記回転支点は、前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとの歯面が互いに受ける力のベクトルと同一直線上に位置することを特徴とする。

本発明によれば、像担持体と現像剤担持体とを駆動する機構を有するプロセスユニット又は画像形成装置において、任意の駆動条件を満足できるギヤ列を実現しつつ、バンディングやカスレ等の異常画像の発生を抑制でき、レイアウトの自由度の向上にも寄与することができる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の要部を示す構成図である。現像装置周辺の概要断面図である。現像装置の軸方向における概要縦断面図である。感光体ドラムと現像ローラとの間の駆動構成を示す図で、（ａ）は当接状態を示す図、（ｂ）は感光体ドラム側の駆動力を現像ローラに伝達するギヤ構成を示す図である。感光体ドラムに対する現像装置の変位構成を示す図で、（ａ）は感光体ドラムに現像ローラが加圧される前の状態を示す図、（ｂ）は加圧により当接した状態を示す図である。回転支点からアイドラギヤの基準円接点までの距離が、回転支点から感光体ドラムと現像ローラとの当接点までの距離よりも短いことを示す図である。感光体ドラム側から直接駆動力を受けるアイドラギヤを現像剤担持体保持側板に保持することの不利を説明するための図である。環境変動や部品の製造精度のばらつきで、感光体ドラムと現像ローラの当接点の位置がずれてもバンディング等の異常画像を抑制することができる理由を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を図を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る画像形成装置としてのプリンタ１００の要部の概略断面図である。
プリンタ１００は、プロセスユニットとしての４つのプロセスカートリッジ１、複数の支持ローラに掛け回されて矢印Ａ方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト７、露光手段としての露光装置６、定着装置１２等を備えている。
各プロセスカートリッジ１はプリンタ本体（以下、「画像形成装置本体」とも言う）に着脱自在となっている。
ここで、「プロセスユニット」とは、現像装置と、感光体とが一体的に組み付けられているものを言う。

図２は、４つのプロセスカートリッジ１のうちの一つの拡大断面図である。
各プロセスカートリッジ１は、像担持体としての感光体ドラム２、帯電部材３、感光体ドラム２上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化する現像装置４、及び、像担持体クリーニング部材５を一体的に支持してユニット化した構成となっている。
各プロセスカートリッジ１は、それぞれ不図示のストッパを解除することにより、画像形成装置本体に対して着脱可能となっている。

感光体ドラム２は、図中の矢印で示すように、時計回り方向に回転する。
帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラで、感光体ドラム２の表面に圧接されており、感光体ドラム２の回転により従動回転する。
作像時には、帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体ドラム２の表面を帯電する。
ここでは、帯電部材３として、感光体ドラム２の表面に接触するローラ状の部材を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いても良い。

露光装置６は、感光体ドラム２の表面に対して画像情報に基づいて露光し、感光体ドラム２の表面に静電潜像を形成する。
本実施形態では、露光装置としてレーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式のものを用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
像担持体クリーニング部材５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体ドラム２の表面上に転写後に残留する現像剤のクリーニングを行う。
４つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を感光体ドラム２上に形成する。

４つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体ドラム２上に形成されたトナー像は中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写される。
図１に示すように、各感光体ドラム２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写ローラ８が配置されている。
一次転写ローラ８には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体ドラム２との間で一次転写電界を形成する。
感光体ドラム２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体ドラム２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。

中間転写ベルト７を支持する複数の支持ローラのうち一つが不図示の駆動モータによって回転することにより中間転写ベルト７が矢印Ａ方向に移動する。
中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。
４つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の移動方向下流側には、支持ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に二次転写ローラ９が配置されている。
二次転写ローラ９は中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。
二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧が印加されて二次転写電界が形成される。
これにより、矢印Ｂ方向に搬送される記録媒体としての転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が転写紙Ｐに転写される。

二次転写ニップに対して、転写紙Ｐの搬送方向下流側には、定着装置１２が配置されている。
二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達し、定着装置１２における加熱及び加圧によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着される。
画像が定着された転写紙Ｐは、図示しない排紙トレイに排紙される。
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７の表面に残留した現像剤は、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収される。

次に、図２及び図３を用いて、プロセスカートリッジ１が備える現像装置４について説明する。
図２は、現像装置４において、鉛直方向に直線状に配置された、現像剤搬送部材１０６、現像剤撹拌部材１０８及び現像剤供給ローラ１０５の回転軸近傍の概要断面図である。
現像装置４は、現像剤を収容する現像剤収容室１０１と、現像剤収容室１０１の下方に設けられた現像剤供給室１０２とから構成されている。
現像剤収容室１０１と現像剤供給室１０２とを仕切るように仕切り部材１１０が設けられている。

仕切り部材１１０には、図３に示すように、複数の開口部が設けられている。
仕切り部材１１０の複数の開口部は、現像剤収容室１０１内の現像剤を現像剤供給室１０２へ供給する供給口１１１と、現像剤供給室１０２内の現像剤を現像剤収容室１０１に戻す返送口１０７とからなる。
図２に示すように、現像剤供給室１０２の下部には、現像剤担持体である現像ローラ１０３が設けられている。

また、現像剤供給室１０２には、現像ローラ１０３の表面に現像剤を供給する現像剤供給部材である現像剤供給ローラ１０５が現像ローラ１０３の表面に当接して設けられている。
また、現像剤供給室１０２には、現像剤層規制部材１０４が現像ローラ１０３の表面に当接して設けられている。
現像剤層規制部材１０４は、現像剤供給ローラ１０５によって現像ローラ１０３の表面上に供給され、感光体ドラム２と現像剤担持ローラ１０３との対向部に向かう現像剤の層厚を規制する。
現像ローラ１０３には、図示しない高圧電源から所定のバイアスが印加される。

現像剤収容室１０１内には、現像剤収容室１０１内の現像剤を感光体ドラム２の回転軸に平行な方向（図２中の紙面に直交する方向）に搬送する現像剤搬送部材１０６が設けられている。
現像剤収容室１０１に収容する現像剤は、重合法で作成したものを用いている。
この現像剤は、平均粒径が６．５［μｍ］で、円形度が０．９８、安息角３３［°］、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有している。
但し、現像剤としては、これに限るものではない。

現像剤収容室１０１内に設けられた現像剤搬送部材１０６は、図３に示すように、搬送スクリュ１０６ａと搬送板１０６ｂとを組み合わせた回転軸を有した部材である。
現像剤搬送部材１０６は、搬送スクリュ１０６ａの回転動作により現像剤収容室１０１内の現像剤を現像剤搬送部材１０６の回転軸に平行な略水平方向（図３中の矢印Ｃ方向）に搬送できる構成となっている。
ここでは搬送スクリュ１０６ａを備えた構成としているが、現像剤搬送部材としてはこれに限ったものでなく、搬送ベルトやコイル状の回転体等の搬送機能を有するものを用いることができる。
さらにこれらの搬送機能を有するものと、羽根のような板部材や針金を曲げて構成したパドルのようなもの等のほぐし機能を有するものを組み合わせたものでも良い。

本実施形態では、現像剤収容室１０１から現像剤供給ローラ１０５に向けて、現像剤を現像剤搬送部材１０６の回転軸に直交し、且つ、略鉛直下方に搬送する構成となっている。
現像剤の搬送方向としては、現像剤搬送部材１０６の回転軸に直交し、且つ、略水平方向に搬送する構成としてもよい。
仕切り部材１１０の鉛直下方の現像剤供給室１０２内には、現像剤撹拌部材１０８が配置されている。
現像剤撹拌部材１０８は、撹拌スクリュ１０８ａと撹拌板１０８ｂとを組み合わせた回転軸を有した部材である。
現像剤撹拌部材１０８は、撹拌スクリュ１０８ａの回転動作により現像剤供給室１０２内の現像剤を現像剤撹拌部材１０８の回転軸に平行な略水平方向（図３中の矢印ＤまたはＥ方向）に搬送できる構成となっている。

現像剤撹拌部材１０８の撹拌スクリュ１０８ａは、軸方向について供給口１１１を挟んで外側に向かう方向（図３中の矢印Ｄ方向）に現像剤を搬送するように螺旋状の羽部が設けられている。
さらに、撹拌スクリュ１０８ａは、軸方向について２つの返送口１０７よりも外側と内側とは螺旋状の羽部が逆巻きになっている。
このため、供給口１１１から現像剤供給室１０２に供給された現像剤は現像剤撹拌部材１０８の撹拌スクリュ１０８ａの回転によって軸方向外側（矢印Ｄ方向）に搬送される。
返送口１０７よりも外側に到達した現像剤は羽部が逆巻きの撹拌スクリュ１０８ａによって返送口１０７に向かって軸方向内側（矢印Ｅ方向）搬送される。
返送口１０７を挟んで軸方向の外側と内側とでは、撹拌スクリュ１０８ａによる現像剤の搬送方向が逆であり、返送口１０７に向かうように現像剤に搬送力を付与するため、返送口１０７の下方では現像剤が軸方向両側から集められ、山状に押し上げられる。

これにより、現像剤収容室１０１から供給口１１１または返送口１０７を通過して現像剤供給室１０２に供給された現像剤が過剰である場合は、現像剤収容室１０１に戻される。
すなわち、返送口１０７で山状に押し上げられた現像剤が現像剤供給室１０２から返送口１０７を通って現像剤収容室１０１に戻される。
また、現像剤攪拌部材１０８は、現像剤供給室１０２にある現像剤を攪拌し、さらに下部にある現像ローラ１０３、現像剤供給ローラ１０５へ現像剤を供給する役割を持つ。
現像剤供給ローラ１０５の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、現像剤供給室１０２内に供給された現像剤を効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ１０３との当接部での圧力集中による現像剤の劣化を防止している。
なお、この発泡材料は１０^３〜１０^１４［Ω］の電気抵抗値に設定される。

現像剤供給ローラ１０５には、供給バイアスが印加され、現像ローラ１０３との当接部で予備帯電された現像剤を現像ローラ１０３に押し付ける作用を補助する。
現像剤供給ローラ１０５は、図２中の矢印で示すように、反時計回り方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ１０３の表面に塗布するように供給する。
現像剤供給ローラ１０５が当接する位置から現像ローラ１０３の表面移動方向下流側の現像ローラ１０３表面に接触するように、現像剤層規制部材１０４が配置されている。
現像剤供給ローラ１０５から現像ローラ１０３の表面に供給された現像剤は、現像ローラ１０３の回転によって現像剤層規制部材１０４が接触する位置に搬送される。

現像剤層規制部材１０４は、自由端側を現像ローラ１０３の表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で当接している。
これにより、現像剤層規制部材１０４は、現像ローラ１０３上の現像剤に対してその押圧力下を通過させることで、現像剤層を薄層化すると共に、摩擦帯電によって現像剤に電荷を付与する。

感光体ドラム２は、図２中の時計回り方向に回転している。
このため、現像ローラ１０３と感光体ドラム２とが対向する現像領域においては、現像ローラ１０３の表面移動方向と感光体ドラム２の表面移動方向とが同方向となる。
現像ローラ１０３上の薄層化された現像剤層は、現像ローラ１０３の回転によって現像領域へ搬送される。
現像剤層は、現像ローラ１０３に印加されたバイアスと感光体ドラム２上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム２の表面に移動し、感光体ドラム２の表面上の静電潜像が現像される。
現像領域で現像に用いられず、現像ローラ１０３上に残された現像剤が再び現像剤供給室１０２内へと戻る箇所には、現像剤除電部材である除電シール１０９が現像ローラ１０３に当接して設けられている。
これにより、現像剤が現像装置４の外部に漏れ出ないように封止される。除電シール１０９には、除電能力を補助するためバイアスを印加してもよい。

図４（ａ）は、感光体ドラム２と現像ローラ１０３の回転方向と、レイアウト制約とにより、符号２０３と２０４で示す基準円直径のギヤでしか目的の駆動条件を達成できない場合を示している。
感光体ドラム２は時計回り方向に回転し、現像ローラ１０３は反時計回り方向に回転する例である。
破線で示す基準円直径を持つアイドラギヤ２０７、２０８を、図４（ｂ）に示すように配置することにより、感光体ドラム２の駆動トルクを現像ローラ１０３に所望の回転数にて伝達することができる。
増減速比がさらに必要な駆動条件の場合、アイドラギヤ２０７、２０８を多段ギヤとしても良い。

ギヤ２０３は、感光体ドラム２の回転軸上に設けられ、感光体ドラム２と同期回転する第１のギヤである。
換言すれば、ギヤ２０３は、プロセスカートリッジ１が画像形成装置本体に装着されたときに、駆動ギヤとしての本体側ギヤに噛み合う像担持体駆動ギヤである。
ギヤ２０４は、現像ローラ１０３の回転軸上に設けられ、現像ローラ１０３と同期回転する第２のギヤである。
換言すれば、ギヤ２０４は現像剤担持体駆動ギヤである。
アイドラギヤ２０７と、アイドラギヤ２０８は、感光体ドラム２側からの駆動力を現像ローラ１０３に伝達可能に、第１のギヤと第２のギヤとの間に設けられたアイドラギヤである。

図５（ａ）に示すように、感光体ドラム２は、第１の支持部材としての像担持体保持側板２０９に軸位置を固定され、回転可能に支持されている。
現像ローラ１０３は、第２の支持部材としての現像剤担持体保持側板２１０に軸位置を固定され、回転可能に支持されている。
図示を省略しているが、現像剤担持体保持側板２１０には現像装置４自体が保持されている。
現像剤担持体保持側板２１０は、像担持体保持側板２０９に対し、回転支点２１１にて上下方向に回動自在に支持されている。

アイドラギヤ２０７は、像担持体保持側板２０９に支持されており、感光体ドラム２に対して軸位置を固定されたアイドラギヤである。
アイドラギヤ２０８は、現像剤担持体保持側板２１０に支持されており、現像ローラ１０３に対して軸位置を固定されたアイドラギヤである。
また、アイドラギヤ２０８は、駆動力伝達方向の下流側においてアイドラギヤ２０７と隣り合うギヤである。

現像剤担持体保持側板２１０は、基端を像担持体保持側板２０９に固定された付勢手段としての加圧バネ２１２により、感光体ドラム方向に付勢されている。
これにより、図５（ｂ）に示すように、現像ローラ１０３は感光体ドラム２に一定の加圧力（付勢力）で加圧され、感光体ドラム２に現像剤を介して当接した状態で駆動される。
このとき、すなわち、一定の加圧力で加圧されているときの感光体ドラム２と現像ローラ１０３との位置関係になったとき、アイドラギヤ２０７とアイドラギヤ２０８は、狙いの軸間距離となるよう配置されている。
アイドラギヤ２０７とアイドラギヤ２０８の基準円同士の接点において、アイドラギヤ２０８の歯面は図示する圧力角θ（圧力角２０ｄｅｇ）の方向に作用力を受ける。
回転支点２１１は、アイドラギヤ２０７とアイドラギヤ２０８の歯面が互いに受ける作用・反作用力のベクトルを示す直線２１９上に位置するように設けられている。
すなわち、ベクトルと同一直線上に位置する。

図６に示すように、アイドラギヤ２０７、２０８の基準円接点２１６と、回転支点２１１との距離Ｌ１は、感光体ドラム２と現像ローラ１０３の当接点２１５と、回転支点２１１との距離Ｌ２よりも短くなるよう設定されている。
このような構成とすることにより、装置本体側のモータ増設、ギヤ列増設の代わりに比較的小規模なアイドラギヤ列を追加するのみで所望の回転数を実現するギヤ列を構成できる。
また、現像装置をバネで付勢する構成において、ギヤ軸間距離を適正に保つことができ、ギヤ駆動時の異常振動に伴うバンディング等異常画像発生を防ぐことができる。

現像装置内のアイドラギヤ２０８が受ける反作用力のベクトル上に現像装置の回転支点２１１が配置されているため、反作用力が現像装置全体を回転させることが無い。
このため、感光体ドラム２に対して現像ローラ１０３を適正な圧力で加圧しつづけることができる。
本実施形態では、アイドラギヤ２０７を像担持体保持側板２０９に位置固定し、アイドラギヤ２０８を現像剤担持体保持側板２１０に位置固定している。
このようにすることで、現像装置の回転支点２１１を、現像ローラ１０３を感光体ドラム２の軸中心に向かって加圧するような位置に取ることができる。

もし、アイドラギヤ２０７を現像剤担持体保持側板２１０に固定する構成とすると、図７において符号２１１−２で示す回転支点の位置を取ることになり、現像装置のサイズの大型化を来たす。
また、現像剤担持体保持側板２１０を回動させて現像ローラ１０３を加圧した時に、加圧方向が感光体ドラム２の軸中心から大きくずれることになる。
図７において、符号２１０ａは現像剤担持体保持側板を示している。

環境変動や部品の製造精度のばらつきで、図８に示すように、感光体ドラム２と現像ローラ１０３の当接点２１５の位置がｄ１ずれたとしても、θ１＝θ２に変化はない。
このため、アイドラギヤ２０７、２０８の軸間距離の狂いは、距離Ｌ１をＬ２より短くすることで、てこの原理で抑制でき、ギヤ軸間距離狂いによる振動に伴うバンディング等の異常画像を抑制することができる。
ギヤ軸間距離の狂い量ｄ２は、θ１＝θ２より、ｄ１より相似の関係で求められ、ｄ１×（Ｌ１／Ｌ２）＝ｄ２となる。
従って、例えばＬ１をＬ２の半分にすれば、軸間距離の狂いを半分に抑制可能である。

１プロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ
２像担持体としての感光体ドラム
４現像装置
１０３現像剤担持体としての現像ローラ１０３
２０３第１のギヤ
２０４第２のギヤ
２０７、２０８アイドラギヤ
２０９第１の支持部材としての像担持体保持側板
２１０第２の支持部材としての現像剤担持体保持側板
２１１回転支点
２１２付勢手段としての加圧バネ

特許第４４４０３７２号公報特開平０４−２１９５５０号公報特許第３５９９６３２号公報

Claims

像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化する現像装置と、
を有し、
前記現像装置は、前記像担持体と対向する位置に配置され、現像剤を担持した状態で回転することにより現像剤を前記像担持体へ搬送する現像剤担持体を有するプロセスユニットにおいて、
前記像担持体を回転可能に支持する第１の支持部材と、
前記現像装置を回転可能に支持し、１つの回転支点を中心に回動自在に設けられた第２の支持部材と、
前記像担持体に対し前記現像剤担持体を一定の加圧力で加圧するように、第２の支持部材に付勢力を付与する付勢手段と、
前記像担持体の回転軸上に設けられた第１のギヤと、
前記現像剤担持体の回転軸上に設けられた第２のギヤと、
前記像担持体からの駆動力を前記現像剤担持体へ伝達可能に、第１のギヤと第２のギヤとの間に設けられる１つ以上のアイドラギヤと、
を備え、
前記アイドラギヤのうち少なくとも１つは、前記像担持体に対して軸位置を固定されており、
前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、駆動力伝達方向の下流側において該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとは、これらの軸間距離が、前記一定の加圧力で加圧されているときの前記像担持体と前記現像剤担持体との位置関係になったときに狙いの軸間距離になるように配置されており、
前記回転支点は、前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとの歯面が互いに受ける力のベクトルと同一直線上に位置することを特徴とするプロセスユニット。
請求項１に記載のプロセスユニットにおいて、
前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとが歯面を介して接触する点は、前記像担持体の回転軸に直交する断面内において、前記回転支点に対して、前記現像剤担持体と前記像担持体とが接触する点よりも近くに配置されていることを特徴とするプロセスユニット。
請求項１または２に記載のプロセスユニットを着脱自在に備えた画像形成装置。
像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視像化する現像装置と、
を有し、
前記現像装置は、前記像担持体と対向する位置に配置され、現像剤を担持した状態で回転することにより現像剤を前記像担持体へ搬送する現像剤担持体を有する画像形成装置において、
前記像担持体を回転可能に支持する第１の支持部材と、
前記現像装置を回転可能に支持し、１つの回転支点を中心に回動自在に設けられた第２の支持部材と、
前記像担持体に対し前記現像剤担持体を一定の加圧力で加圧するように、第２の支持部材に付勢力を付与する付勢手段と、
前記像担持体の回転軸上に設けられた第１のギヤと、
前記現像剤担持体の回転軸上に設けられた第２のギヤと、
前記像担持体からの駆動力を前記現像剤担持体へ伝達可能に、第１のギヤと第２のギヤとの間に設けられる１つ以上のアイドラギヤと、
を備え、
前記アイドラギヤのうち少なくとも１つは、前記像担持体に対して軸位置を固定されており、
前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、駆動力伝達方向の下流側において該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとは、これらの軸間距離が、前記一定の加圧力で加圧されているときの前記像担持体と前記現像剤担持体との位置関係になったときに狙いの軸間距離になるように配置されており、
前記回転支点は、前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとの歯面が互いに受ける力のベクトルと同一直線上に位置することを特徴とする画像形成装置。
請求項４に記載の画像形成装置において、
前記像担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤと、該アイドラギヤと隣り合うギヤであって、前記現像剤担持体に対して軸位置を固定されたアイドラギヤまたは第２のギヤとが歯面を介して接触する点は、前記像担持体の回転軸に直交する断面内において、前記回転支点に対して、前記現像剤担持体と前記像担持体とが接触する点よりも近くに配置されていることを特徴とする画像形成装置。