JPH0553383A - プロセスカートリツジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 内部の現像手段を介して軽量化と駆動源の小
容量化が達成できるプロセスカートリッジを提供するこ
とである。 ［構成］ 像担持体の他少なくとも現像手段を有すプロ
セスカートリッジにおいて、現像手段の現像剤担持体３
０の回転駆動ギヤ３３とフランジ部３２とを一体の樹脂
部材から構成し、且つ該樹脂部材の回転中心位置にその
一端部がカートリッジフレーム５ａに枢支される小径の
金属ピン３４を圧入等して、該金属ピンを現像剤担持体
３０の一端部側の回転軸とした。小径の金属ピン３４で
現像剤担持体３０の一端を支持させるようにしたため、
駆動源の容量は小さくなり、且つ、フランジ部３２を樹
脂部材で構成したため、現像手段は軽量化される。従っ
てかかる現像手段を有するプロセスカートリッジの軽量
化及び駆動源の小容量化が達成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機、静電記
録装置、レーザビームプリンタの如き画像形成装置に用
いられるプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真複写機等の画像形成装置におい
ては、装置の小型化やメンテナンスの容易化等を図るた
め、像担持体としての感光ドラムや該感光ドラムに作用
する帯電器、現像器、クリーニング器等のプロセス機器
をカートリッジフレーム内に一体に収容してユニットと
なし、これを画像図形成装置の装置本体内に着脱自在に
配設したプロセスカートリッジを使用するものも多い。

【０００３】また、上記現像器には感光ドラムに対向し
て回転し、トナーをこの感光ドラムの方へ供給する現像
剤担持体としての現像スリーブが設けられているが、プ
ロセスカートリッジ内に現像器が組み込まれている場
合、該現像スリーブの回転駆動は感光ドラムを介してな
されるものも多い。図４はかかる現像器の現像スリーブ
１００の構成及び回転駆動機構の概要を示しており、現
像スリーブ１００は現像剤担持体として作用する金属製
の円筒部材１０１と、該円筒部材１０１の一端側に設け
られる金属製のフランジ部材１０２と、該フランジ部材
１０２の外端に取り付けられる回転駆動用の樹脂製のギ
ヤ部材１０３等とから構成されている。

【０００４】現像スリーブ１００は、円筒部材１０１の
一端とフランジ部材１０２の小径部１０２ａが軸受１１
０，１１１により枢支され、ギヤ部材１０３が感光ドラ
ムのドラムギヤ１２０に噛合することにより回転駆動さ
れている。尚、円筒部材１０１は例えばその径は１６mm
であり、フランジ部材１０２の小径部１０２ａはその径
が８mmとなっている。

【０００５】ここで、前記ギヤ部材１０３はドラムギヤ
１２０に噛合して該ドラムギヤ１２０により回転駆動さ
れるため、フランジ部材１０２には該フランジ部材１０
２を偏心させようとする横方向の力が作用し、従って、
フランジ部材１０２の軸受１１１は円筒部材１０１の軸
受１１０より多くの摩擦力を受けることとなる。このた
め、フランジ部材１０２の摩擦力をできるだけ減少させ
るべく、その小径部１０２ａを軸受１１１に枢支させる
ようにし、且つその強度を補うべくフランジ部材１０２
を金属によって構成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、プロセ
スカートリッジにはその取り扱いの容易化等を図るべく
特に小型化、軽量化の要請が強いため、プロセスカート
リッジ内の現像器に金属製のフランジ部材１０２の如き
重量物を使用するのは妥当でなく、ギヤ部材１０３と一
体化した樹脂製のものにすべきとの要求が強い。一方、
樹脂製のフランジ部材１０２は強度的に弱いため、簡単
に使用できないと共に、小型化の要請で現像スリーブ１
００の円筒部材１０１もその径が１６mmのものから１２
mmのものへ変えられる傾向にあるため、フランジ部材１
０２の径もその分小さくなり、ますます樹脂製のフラン
ジ部材１０２の実現は困難になってきている。

【０００７】一方、図５で示される如く、現像スリーブ
の径を１２mmとし、該現像スリーブ１００のフランジ部
材１０２をギヤ部材１０３と一体化した樹脂製のものも
あるが、この場合、フランジ部材１０２の強度が弱いた
め、該フランジ部材１０２側の軸受１１１を金属製の大
径の円筒部材１０１側に設けざるを得ず、従って、ギヤ
部材１０３に近い軸受１１１側の摩擦力が増大し、現像
スリーブ１００の駆動源の容量を大きくしなければなら
ないという問題が生じる。

【０００８】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、内部の現像手段を介して軽量
化と駆動源の小容量化が達成できるプロセスカートリッ
ジを提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、像担持体の他少なくとも、現像剤担持体の一端
部側にその回転駆動ギヤがフランジ部を介して取り付け
られている現像手段を有し、画像形成装置本体内に着脱
自在に配設されるプロセスカートリッジにおいて、前期
現像手段の現像剤担持体の回転駆動ギヤとフランジ部と
を一体の樹脂部材から構成し、且つ、該樹脂部材の回転
中心位置にその一端部がカートリッジフレームに枢支さ
れる小径の金属ピンを圧入又は接着固定し、該金属ピン
を現像剤担持体の一端部側の回転軸としたことを特徴と
する。

【００１０】

【作用】現像手段の現像剤担持体のフランジ部に支持さ
れる回転駆動ギヤ側に小径で強度の大きい金属ピンを圧
入等して固定し、該金属ピンを介してこの現像剤担持体
の一端部をカートリッジフレームに枢支させるようにし
ているため、回転駆動ギヤを介して金属ピンの支持部に
大きな摩擦摺擦力が作用しても、小径である分全体の摩
擦力は小さくなり、現像剤担持体の回転駆動力を小さな
ものですますことができることとなる。

【００１１】従って、回転駆動ギヤを支持するフランジ
部側に支持部を設ける必要がないため、該フランジ部に
大きな力が作用することもなく、このフランジ部を回転
駆動ギヤと一体の樹脂部材で構成することができ、現像
手段の軽量化、及び該現像手段を有するプロセスカート
リッジの軽量化を達成できると共に、現像手段の現像剤
担持体の駆動力が小さくなった分だけ、プロセスカート
リッジの駆動源の小容量化を図ることができる。

【００１２】

【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。

【００１３】先ず、本発明の第１実施例を図１及び図２
により説明する。

【００１４】図２は複写機の断面を示すものであり、図
中１は矢印方向に回転される像担持体である感光ドラム
であり、該感光ドラム１の周りには帯電器２、現像器
３、クリーニング器４といったプロセス機器が配設され
ている。そして、これ等の機器はカートリッジフレーム
５ａ内に一体的に収納され、プロセスカートリッジ５と
して複写機の装置本体５０内に着脱自在に配設されて、
メンテナンス等の容易化が図られている。

【００１５】プロセスカートリッジ５の上方には原稿載
置用の原稿台６が配設され、該原稿台６のやや下方には
原稿台６上の原稿に光を当てる照明ランプ７、及び該照
明ランプ７からの反射光を読み取り、これを画像光とし
て感光ドラム１の方へ導く短焦点光学素子アレイ８が配
設されている。また、プロセスカートリッジ５の給紙側
には給紙カセット９、給紙ローラ１０、転写紙ガイド１
１、転写帯電器１２が配設され、プロセスカートリッジ
５の排紙側には転写紙の配送路１３を介して、定着器１
４、排紙ローラ１５、排紙トレイ１６が配設されてい
る。

【００１６】即ち、帯電器２により一様帯電された感光
ドラム１上に、照明ランプ７及び短焦点光学素子アレイ
８を介して画像光が露光されると、この感光ドラム１上
には静電潜像が形成される。該静電潜像は感光ドラム１
の回転とともに現像器３の方へ向けられ、該現像器３に
よてトナーが供給されてトナー像として顕像化される。
そして、このトナー像は転写帯電器１２の方へ向けられ
て、該転写帯電器１２によって転写紙以上に転写され、
また、転写の終了した感光ドラム１はクリーニング器４
によりその残留トナーがクリーニングされて、つぎの画
像形成のために備えられる。

【００１７】一方、給紙カセット９内の転写紙は給紙ロ
ーラ１０により一枚ずつ取り出された後、転写紙ガイド
１１を介して感光ドラム１と転写帯電器１２間に送ら
れ、感光ドラム１上のトナー像が転写されるが、その
後、搬送路１３を介して定着器１４に送られる。そし
て、この定着器１４により転写紙はそのトナー像が永久
像として定着された後、排紙ローラ１５を介して排紙ト
レイ１６上に積載される。

【００１８】さて、前記プロセスカートリッジ５を構成
する現像器３には、感光ドラム１に対向する位置に現像
作業に当り該感光ドラム１にトナーを供給する像担持体
としての現像スリーブ３０が配設されている。この現像
スリーブ３０は磁力等の作用によりその外周面にトナー
を吸着保持して回転し、該トナーを感光ドラム１側に移
動させ、バイアス電圧等の作用により、これを感光ドラ
ム１の潜像の方へ移動させるものである。以下この現像
スリーブ３０の構成及び回転駆動機構等について図１に
より説明する。

【００１９】図１は現像スリーブ３０が現像器３内に配
設されている状態を示しているが、この現像スリーブ３
０は金属製の円筒部材３１と、該円筒部材３１の一端に
取り付けられるフランジ部材３２と、該フランジ部材３
２の一端に設けられる回転駆動用のギヤ部材３３と、該
ギヤ部材３３及びフランジ部材３２の回転中心に設けら
れた孔部に圧入又は挿入後接着剤等で固定されたピン部
材３４等とから構成されている。そして、円筒部材３１
の一端部が軸受４０により枢支され、ギヤ部材３３から
外方に突出するピン部材３４の一端がカートリッジフレ
ーム５ａに設けた穴状の軸受４１に枢支されている。
尚、４２は現像スリーブ３０と感光ドラム１間の隙間を
一定に保持させる厚さ３００μｍのＳＤコロであり、４
３は円筒部材３１の外周面に吸着保持されたトナーがそ
の外端部へ移動するを防止する摺擦用のフェルトであ
る。

【００２０】現像スリーブ３０の円筒部材３１は外径が
１２mmのアルミ又はステンレス製の中空部材から構成さ
れるが、その外表面は例えば＃４００のブラスト粒子に
よる加工が施されて、その表面粗さはＪＩＳ１０点平均
粗さでＲｚ−２．０μｍ程度となっている。尚、円筒部
材３１の外表面の凹凸は均一であることが望ましく、ト
ナー粒子の平均粒径よりもＲｚが小さいことが望まし
い。

【００２１】フランジ部材３２は円筒部材３１内に挿入
固定される大径部とギヤ部材３３が設けられる小径部と
からなるが、このフランジ部材３２とその端部側のギヤ
部材３３とは滑りのよいポリアセチレン樹脂等の樹脂部
材から一体的に形成されている。そして、ギヤ部材３３
は感光ドラム１の軸端に設けられたドラムギヤ１ａに噛
合し、該ドラムギヤ１ａによって回転駆動される。ま
た、ピン部材３４はその径が３mmと小径であり、強度の
大きいステンレス材等から構成されている。

【００２２】而して、プロセスカートリッジ５が装置本
体５０内に装着され、画像形成作業が開始されると、装
置本体５０側の駆動ギヤを介してドラムギヤ１ａが回転
駆動され、感光ドラム１が回転される。そして、ドラム
ギヤ１ａを介して現像器３のギヤ部材３３が回転され、
現像スリーブ３０が所定の速度で回転されて、現像作業
が行なわれることとなる。そして、現像スリーブ３０は
円筒部材３１側の軸受４０とピン部材３４側の軸受４１
に枢支されることとなる。

【００２３】この場合、ギヤ部材３３にはドラムギヤ１
ａを介してその回転軸をずらす向き（ギヤ部材３３を円
筒部材３１に対して偏心させる向き）に力が作用し、ピ
ン部材３４側の軸受４１には大きな摩擦摺擦力が作用す
ることとなるが、ピン部材３４が小径であるため、前記
摩擦摺擦力の合計たる摩擦力は小さく抑えられる。即
ち、直径３mmのピン部材３４を軸受で支持すれば、直径
１２mmの円筒部材３１を軸受で支持する場合に比べ、ギ
ヤ部材３３側の負荷トルクは1/4 程度に低下でき、現像
スリーブ３０の全体の負荷トルクも従来の円筒部材３１
に軸受を設けた場合では２．６Kg・cm あるのに、ピン部
材３４に軸受を設けた場合では１．６Kg・cm までに低減
できる。従って、プロセスカートリッジ５内の機器を駆
動する駆動源の容量をその分小さくできることとなる。
尚、小径のピン部材３４には現像スリーブ３０にかかる
力の半分以上が作用するが、ピン部材３４は強度の大き
いステンレス材でできているため、このピン部材３４に
折れや曲がりは生じない。

【００２４】また、上記の如くピン部材３４で現像スリ
ーブ３０の一端部を支持できるため、フランジ部材３２
には大きな力が作用せず、その材質も樹脂により、ギヤ
部材３３と一体で構成できることとなる。このため、フ
ランジ部材及びギヤ部材３３の製作の容易化が図られる
と共に、現像器３の軽量化が図られ、該現像器３を有す
るプロセスカートリッジ５の軽量化が図られて、プロセ
スカートリッジ５の取り扱いの容易化が図られることと
なる。

【００２５】次に、本発明の第２実施例を図３により説
明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能を有する
ものについては同一符号を付しその説明を省略する。

【００２６】本実施例ではフランジ部材３２と一体に樹
脂で構成された現像スリーブ３０のギヤ部材３３の歯形
を平歯から、はす歯に変更し、これと同時に感光ドラム
１のドラムギヤ１ａ及び装置本体５０側の駆動ギヤ１７
の歯形も平歯から、はす歯に変更した。他の条件は第１
実施例のものと全く同一である。

【００２７】而して、現像スリーブ３０のギヤ部材３
３、感光ドラム１のドラムギヤ１ａ及び装置本体５０側
の駆動ギヤ１７は全てはす歯ギヤであるため、これ等が
噛合して回転すれば、噛み合いが滑らかになされるばか
りでなく、感光ドラム１及び現像器３の現像スリーブ３
０はその軸方向に力を受け、このスラスト力によりプロ
セスカートリッジ５を装置本体５０の適正位置に固定で
きることとなる。

【００２８】この場合、はす歯ギヤである樹脂製のギヤ
部材３３には現像スリーブ３０をその軸方向に移動させ
ようとするスラスト力が作用し、平歯ギヤである場合に
比べて強度が必要とされるが、このギヤ部材３３にはそ
の中心部にステンレス製のピン部材３４が圧入等されて
いるため強度があり、このギヤ部材３３が破損等するこ
とはない。尚、本実施例においても第１実施例と同様な
効果を得ることができるのは勿論である。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、現像手段の現像剤担持体の回転駆動ギヤ側を小径の
金属ピンを介してカートリッジフレームに枢支させるよ
うにしているため、現像剤担持体の駆動力を小さなもの
ですますことができる。また、回転駆動ギヤを支持する
フランジ部に大きな力が作用しないため、これを回転駆
動ギヤと一体の樹脂部材から構成し、現像剤担持体の軽
量化を図ることができる。

【００３０】従って、以上の現像手段を有すプロセスカ
ートリッジの軽量化をも図ることができると共に、プロ
セスカートリッジ駆動用の駆動源の小容量化をも図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係るプロセスカートリッジの内部
の現像器の現像スリーブの構成等を示す図である。

【図２】同プロセスカートリッジを有する複写機の側断
面図である。

【図３】第２実施例に係るプロセスカートリッジの内部
の現像器の現像スリーブの構成等を示す図である。

【図４】第１の従来技術の説明図である。

【図５】第２の従来技術の説明図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ３ 現像器（現像手段） ５ａ カートリッジフレーム ３０ 現像スリーブ（現像剤担持体） ３２ フランジ部材（フランジ部） ３３ ギヤ部材（回転駆動ギヤ） ３４ ピン部材（金属ピン）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の他少なくとも、現像剤担持体
   の一端部側にその回転駆動ギヤがフランジ部を介して取
   り付けられている現像手段を有し、画像形成装置本体内
   に着脱自在に配設されるプロセスカートリッジにおい
   て、前記現像手段の現像剤担持体の回転駆動ギヤとフラ
   ンジ部とを一体の樹脂部材から構成し、且つ、該樹脂部
   材の回転中心位置にその一端部がカートリッジフレーム
   に枢支される小径の金属ピンを圧入又は接着固定し、該
   金属ピンを現像剤担持体の一端部側の回転軸としたこと
   を特徴とするプロセスカートリッジ。