JPH10186851A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ユニット内への駆動入力部へ外力が作用
した場合にあっても、潜像担持体と現像剤担持体とのギ
ャップ変動を抑止し、濃度ムラ等の画質欠陥を防止す
る。 【解決手段】 静電潜像を形成担持する潜像担持体１ａ
が少なくとも含まれる潜像ユニット１と、潜像担持体１
ａに対向配置される現像剤担持体２ａが少なくとも含ま
れる現像ユニット２とを有する画像形成装置において、
装置本体に対して潜像ユニット１を位置決め固定する潜
像位置決め部材３と、潜像ユニット１に対して現像ユニ
ット２を揺動自在に位置決め係合させる現像位置決め部
材４と、この現像位置決め部材４の揺動軸と同軸に設け
られ、駆動源６からの駆動力が取り込まれて現像ユニッ
ト２内の現像剤担持体２ａを含む駆動対象部材へ伝達さ
れる駆動入力部材５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潜像担持体上の静
電潜像を可視像化する画像形成装置に係り、特に、潜像
担持体が少なくとも含まれる潜像ユニットと、潜像担持
体に対向配置される現像剤担持体が少なくとも含まれる
現像ユニットとを有するタイプの画像形成装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、例えば電子写真方式の画像形成
装置としては、通常感光体ドラムなどの潜像担持体の周
囲に、帯電器、現像器、転写器等の電子写真用のデバイ
スを配設したものが用いられるが、これらの各種デバイ
スのうち寿命の同じようなものをまとめてプロセスカー
トリッジ化し、使用寿命がきたときの交換作業性を簡単
に行えるようにしたものが既に提供されている（例えば
特開平２−１２３３７５号，特開平６−１３０７４１号
公報参照）。

【０００３】この種のプロセスカートリッジとしては、
例えば図９に示すように、潜像担持体５０１及び図示外
の帯電デバイス、クリーニングデバイスが含まれる潜像
ユニット５００と、この潜像担持体５０１に対向配置さ
れる現像ロール５１１及びその他の現像機能部品が含ま
れる現像ユニット５１０とを備え、本体ハウジング（図
示せず）に潜像ユニット５００を位置決め固定すると共
に、この潜像ユニット５００に対して現像ユニット５１
０をピボット軸（揺動軸）５１２にて揺動自在に位置決
め係合させ、更に、付勢スプリング５２０にて現像ユニ
ット５１０を所定方向へ付勢し、かつ、潜像担持体５０
１と現像ロール５１１との間のギャップを例えばトラッ
キングロール等のギャップ調整部材（図示せず）にて調
整するようにしたものが既に提供されている。そして、
現像ユニット５１０の外側には駆動用現像モータ（図示
せず）からの駆動力を取り込むインプットギア（駆動入
力ギア）５１３が配設され、このインプットギア５１３
からの駆動力が伝達ギア５１４を介して現像ロール５１
１に伝達されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種のプ
ロセスカートリッジにあっては、インプットギア５１３
の回転軸と現像ユニット５１０のピボット軸５１２との
間が所定スパンＬだけ離間配置されていたため、例えば
インプットギア５１３に矢印方向に示すような外力が加
わった場合には、現像ユニット５１０がピボット軸５１
２を中心として揺動運動してしまい、潜像担持体５０１
と現像ロール５１１との間のギャップが変動し、その
分、濃度ムラ等の画像欠陥が生じ易いという技術的課題
がある。

【０００５】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、現像ユニット内への駆動入
力部へ外力が作用した場合にあっても、潜像担持体と現
像剤担持体とのギャップ変動を抑止し、濃度ムラ等の画
質欠陥を防止するようにした画像形成装置を提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、静電潜像を形成担持する潜像担持体１
ａが少なくとも含まれる潜像ユニット１と、潜像担持体
１ａに対向配置される現像剤担持体２ａが少なくとも含
まれる現像ユニット２とを有する画像形成装置におい
て、装置本体に対して潜像ユニット１を位置決め固定す
る潜像位置決め部材３と、潜像ユニット１に対して現像
ユニット２を揺動自在に位置決め係合させる現像位置決
め部材４と、この現像位置決め部材４の揺動軸と同軸に
設けられ、駆動源６からの駆動力が取り込まれて現像ユ
ニット２内の現像剤担持体２ａを含む駆動対象部材へ伝
達される駆動入力部材５とを備えたことを特徴とするも
のである。

【０００７】このような技術的手段において、本願の対
象は、潜像ユニット１及び現像ユニット２が一つの態様
に限られるものではなく、カラー画像形成用に複数設け
られる態様にも当然に適用可能である。また、潜像ユニ
ット１の潜像担持体１ａとしては静電潜像が担持形成さ
れるものであれば感光体、誘電体など適宜選定して差し
支えなく、形態もドラム状、ベルト状を問わない。そし
て、潜像ユニット１に組み込まれるデバイスとしては、
帯電デバイス、クリーニングデバイスを始めとし、転写
前処理デバイス、クリーニング前除電デバイス、帯電前
除電デバイス等を必要に応じて適宜組み合わせるように
すればよい。

【０００８】更に、現像ユニット２としては、少なくと
も現像剤担持体２ａを備えたものであれば、現像剤の種
類や接触現像、非接触現像に限られず、各種現像方式の
ものを採用して差し支えない。そして、現像ユニット２
に組み込むデバイスとしては、現像剤担持体２ａ以外に
現像に必要な各種機能部品を適宜組み込むようにしても
よいし、あるいは、レイアウト上の必要性から現像と無
関係なデバイスを組み込むようにしてもよい。

【０００９】更にまた、現像ユニット２は現像位置決め
部材４で潜像ユニット１に揺動自在に位置決め係合せし
められるが、現像ユニット２の支持構造としてこのよう
な揺動構造を採用しているのは、スプリング等の付勢部
材にて現像ユニット２を所定方向に付勢し、かつ、潜像
担持体１ａと現像剤担持体２ａとの間にギャップ調整部
材（現像剤担持体と同軸に設けられるトラッキングロー
ルや、潜像担持体１ａと現像剤担持体２ａとの間に挟持
されるトラッキングシートなど）を介在させることによ
り、両者間のギャップを一定に保つようにすることに基
づく。

【００１０】また、駆動入力部材５は、駆動源６からの
駆動力を取り込むための機能部材であり、通常この駆動
入力部材５と現像剤担持体２ａその他の駆動対象部材と
の間には駆動伝達部材が介在される。

【００１１】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。図１において、駆動入力部材５は、駆動源６
からの駆動力を取り込み、現像剤担持体２ａが含まれる
駆動対象部材へ取り込んだ駆動力を伝達する働きをす
る。このとき、駆動入力部材５は現像ユニット２の現像
位置決め部材４の揺動軸と同軸に設けられているため、
たとえ駆動入力部材５に外力が作用したとしても、現像
ユニット２が揺動軸を中心に揺動運動することはない。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図２はこの発明
が適用されたカラー画像形成装置の実施の一形態を示
す。同図において、カラー画像形成装置は、本体ハウジ
ング２１内に４つの色（本実施の形態ではイエロ、マゼ
ンタ、シアン、ブラック）の画像形成ユニット２２（具
体的には２２ａ〜２２ｄ）を縦方向に配列し、その下方
には供給用の用紙が収容される給紙カセット２３を配設
すると共に、各画像形成ユニット２２に対応した箇所に
は給紙カセット２３からの用紙の搬送路となる用紙搬送
路２４を垂直方向に配置したものである。

【００１３】本実施の形態において、画像形成ユニット
２２（２２ａ〜２２ｄ）は、用紙搬送路２４の上流側か
ら順に、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用
のトナー像を形成するものであり、感光体ドラム３３上
に例えば電子写真方式にて各色トナー像を形成するプロ
セスカートリッジ３０と、感光体ドラム３３上にレーザ
光を照射して感光体ドラム３３上に静電潜像を書込むレ
ーザ露光装置４０と、感光体ドラム３３に対向配置され
て当該感光体ドラム３３上に形成された各色トナー像を
図示外の用紙に転写させる転写ロール５０とを備えたも
のである。

【００１４】更に、本実施の形態では、給紙カセット２
３には用紙を所定のタイミングで送出するフィードロー
ル６１が設けられており、フィードロール６１と最上流
画像形成ユニット２２ａの転写部位との間に位置する用
紙搬送路２４には、入口側のニップ搬送ロール６２が設
けられると共に、この下流側には、光学式の用紙通過セ
ンサ６３が配設されている。本実施の形態では、用紙通
過センサ６３は用紙の先端を検出するものであり、この
検出タイミングに基づいて例えば各画像形成ユニット２
２のレーザ露光装置４０の静電潜像の書き込みタイミン
グが制御されるようになっている。

【００１５】更にまた、最下流画像形成ユニット２２ｄ
の下流側に位置する用紙搬送路２４には定着装置６４が
設けられており、本実施の形態では、この定着装置６４
が出口側のニップ搬送ロール６５としても機能するよう
になっている。そして、この定着装置６４の下流側には
用紙排出用の排出ロール６６が設けられ、本体ハウジン
グ２１の上部には形成された収容トレイ６７に排出用紙
が収容されるようになっている。

【００１６】次に、図３〜図８を用いて、本実施の形態
で用いられるプロセスカートリッジ３０について詳述す
る。図３はプロセスカートリッジの本体ハウジング２１
内への支持構造の概要を示す分解斜視図である。同図に
おいて、プロセスカートリッジ３０は、感光体ドラム３
３が組み込まれる潜像ユニット３１と、この潜像ユニッ
ト３１に対して揺動自在に位置決め係合せしめられる現
像ユニット３２とで構成されている。

【００１７】先ず、潜像ユニット３１について説明す
る。潜像ユニット３１は、特に図４〜図６に示すよう
に、潜像ハウジング３４の両側壁の軸受部に感光体ドラ
ム３３を回転自在に支承すると共に、感光体ドラム３３
の両端支持部３３ａを潜像ハウジング３４の外側に突設
する一方、潜像ハウジング３４内には前記感光体ドラム
３３が予め帯電される帯電ロール３５を配設し、更に、
感光体ドラム３３上の残留トナーが除去されるクリーナ
３６（例えば横方向に延びるクリーナハウジング３６１
を有し、感光体ドラム３３に面した箇所に残留トナー掻
き取り用のブレード３６２を配設した態様）を設けたも
のである。尚、符号３７は帯電ロール３５を感光体ドラ
ム３３側へ所定圧で押圧する押圧スプリングである。更
に、潜像ハウジング３４の感光体ドラム３３の位置と反
対側端部の幅方向（感光体ドラム３３の軸方向に相当）
両側には略Ｕ字状の位置決め係合溝１０１が一対形成さ
れており、また、潜像ハウジング３４の幅方向両側壁の
下方寄り略中央には位置決め係合孔１０２が貫通形成さ
れている。

【００１８】また、装置本体側には潜像ユニット３１の
支持構造が設けられている。本実施の形態では、本体ハ
ウジング２１は、プロセスカートリッジ３０を収容する
カートリッジ収容ハウジング２１１と、転写ロール５０
が回転自在に支承され且つカートリッジ収容ハウジング
２１１の開口を開閉自在に閉塞する本体カバー２１２と
を備えている。本実施の形態における潜像ユニット３１
の支持構造は、本体カバー２１２側には感光体ドラム３
３の両端支持部３３ａが複数箇所で接触支持される位置
決めロール１１１，１１２を回転自在に設け、一方、カ
ートリッジ収容ハウジング２１１の両側内壁には、潜像
ユニット３１の位置決め係合溝１０１に係合する位置決
めピン１１３を設けると共に、感光体ドラム３３の両端
支持部３３ａが位置決めロール１１１，１１２側へ向か
って押圧される押圧ロール１１４を設けたものである。

【００１９】特に、本実施の形態では、一方の位置決め
ロール１１１は転写ロール５０の両端に当該転写ロール
５０と同軸に設けられている。また、カートリッジ収容
ハウジング２１１の両側内壁には支持ブラケット１１５
が固着されており、この支持ブラケット１１５には回転
アーム１１６がその中間部を軸着して回転支承されてお
り、回転アーム１１６の先端に押圧ロール１１４が回転
自在に支承され、回転アーム１１６の他端と支持ブラケ
ット１１５との間には押圧用の付勢スプリング１１７が
配設されており、更に、支持ブラケット１１５に前記位
置決めピン１１３が突設されている。

【００２０】次に、現像ユニット３２について説明す
る。本実施の形態において、現像ユニット３２は、図
４、図５及び図７に示すように、潜像ユニット３１の下
側に配設されており、横方向に延びる現像ハウジング１
２１を有し、この現像ハウジング１２１内には所定の色
トナーが含まれる現像剤（非磁性現像剤又は磁性現像剤
からなる一成分現像剤）１２７を収容すると共に、現像
ハウジング１２１内には一対の現像剤攪拌部材としての
アジテータ１２２，１２３を配設し、また、現像ハウジ
ング１２１の感光体ドラム３３に対向する開口部位には
現像ロール１２４を配設すると共に、この現像ロール１
２４の近傍には現像ハウジング１２１内の現像剤が現像
ロール１２４側へ供給される現像剤供給ロール１２５を
配設し、更に、現像ロール１２４上への現像剤の層厚が
規制され且つ所定レベルに帯電される現像剤帯電ブレー
ド１２６を設けたものである。尚、現像ロール１２４に
は図示外の現像バイアスが印加され、現像ロール１２４
上の現像剤（トナー）が感光体ドラム３３側へ飛翔する
ようになっている。

【００２１】そして、現像ユニット３２の現像ハウジン
グ１２１の幅方向両側壁の上方寄り略中央には位置決め
係合孔１３１が貫通形成されており、現像ユニット３２
の位置決め係合孔１３１及び潜像ユニット３１の位置決
め係合孔１０２には位置決めセットピン（ピボット軸）
１３２が貫通配置され、現像ユニット３２が潜像ユニッ
ト３１に対して揺動自在に支持されるようになってい
る。

【００２２】更に、現像ユニット３２の現像ハウジング
１２１の幅方向一側外壁には例えば歯車列からなる駆動
伝達系１４０が配設されている。本実施の形態では、駆
動伝達系１４０は、特に図５及び図７（ｂ）に示すよう
に、ピボット軸１３２と同軸にインプットギア１４１を
設ける一方、アジテータ１２２，１２３、現像ロール１
２４、現像剤供給ロール１２５には夫々同軸にアジテー
タギア１４２，１４３、現像ロールギア１４４、現像剤
供給ロールギア１４５を夫々設け、インプットギア１４
１からの駆動力をアジテータギア１４２、アイドラギア
１４６、アジテータギア１２３を介してアジテータ１２
２，１２３を回転駆動し、また、アイドラギア１４７、
現像ロールギア１４４及び現像剤供給ロールギア１４５
を介して現像ロール１２４、現像剤供給ロール１２５を
回転駆動するようになっている。尚、符号１４８は駆動
伝達系１４０を外側から目隠しするための目隠しカバー
である。

【００２３】また、本実施の形態では、カートリッジ収
容ハウジング２１１の幅方向一側外壁には、図３に示す
ように、一つの駆動モータ１５１と、各プロセスカート
リッジ３０のインプットギア１４１に噛合する駆動伝達
ギア１５２と、各駆動伝達ギア１５２と同軸に夫々連結
され且つ一つが駆動モータ１５１のシャフトに連結され
る駆動ギア１５３と、各駆動ギア１５３間に介在されて
噛合するアイドラギア１５４とからなる駆動分配系１５
０が設けられている。

【００２４】次に、本実施の形態に係るプロセスカート
リッジ３０の組立及び装置本体への組み込みについて説
明する。先ず、プロセスカートリッジ３０を組み立てる
場合には、特に図５及び図８（ａ）に示すように、潜像
ユニット３１の下側に現像ユニット３２を配置し、潜像
ハウジング３４の位置決め係合孔１０２と現像ハウジン
グ１２１の位置決め係合孔１３１とを位置合せした後
に、両位置決め係合孔１０２，１３１に対して位置決め
セットピン（ピボット軸）１３２を貫通させることによ
り両者を一体化する。更に、本実施の形態では、例えば
図８（ａ）に示すように、感光体ドラム３３の非画像形
成領域と現像ロール１２４との間には両者間のギャップ
調整用のトラッキングシート１６０を介在し、潜像ユニ
ット３１と現像ユニット３２との間に付勢スプリング１
６１を介在させ、この付勢スプリング１６１の付勢力に
よって現像ロール１２４を感光体ドラム３３側へ押し付
け、トラッキングシート１６０を挟持するようにすれば
よい。尚、図８（ａ）においては、駆動伝達系１４０が
省略されている。

【００２５】次いで、このように組み立てられたプロセ
スカートリッジ３０を装置本体に組み込む場合には、カ
ートリッジ収容ハウジング２１１側の位置決めピン１１
３に潜像ユニット３１の位置決め係合溝１０１を係合さ
せ、更に、感光体ドラム３３の両端支持部３３ａを本体
カバー２１２側の位置決めロール１１１，１１２で支持
すると共に、カートリッジ収容ハウジング２１１側の押
圧ロール１１４にて感光体ドラム３３の両端支持部３３
ａを位置決めロール１１１，１１２側へ押圧させるよう
にすればよい。

【００２６】また、このようにして装置本体にプロセス
カートリッジ３０を組み込むと、各プロセスカートリッ
ジ３０のインプットギア１４１が駆動分配系１５０の駆
動伝達ギア１５２に噛合する。このため、駆動モータ１
５１からの駆動力は駆動分配系１５０を介して各プロセ
スカートリッジ３０の現像ユニット３２のインプットギ
ア１４１に取り込まれ、駆動伝達系１４０を介して各現
像ユニット３２のアジテータ１２２，１２３、現像ロー
ル１２４、現像剤供給ロール１２５に伝達される。

【００２７】このとき、例えば図８（ｂ）に示すよう
に、インプットギア１４１に対し矢印で示すような外力
が加わった場合、潜像ユニット３１は本体ハウジング２
１に位置決め固定されているため、前記外力は位置決め
セットピン（ピボット軸）１３２の係合孔１０２、１３
１縁部で受け止められる。この状態において、現像ユニ
ット３２にはピボット軸１３２を中心とした回転モーメ
ントが働かないため、現像ロール１２４が感光体ドラム
３３から離間するという事態は生ぜず、現像ロール１２
４と感光体ドラム３３とのギャップが変動することに伴
う濃度ムラ等の画質欠陥は生じない。尚、図８（ｂ）に
おいては、駆動伝達系１４０のインプットギア１４１、
アイドラギア１４７及び現像ロールギア１４４以外のギ
ア列は省略されている。

【００２８】また、本実施の形態においては、たとえ感
光体ドラム３３が外径バラツキ、偏心誤差や軸受部にガ
タを有しているとしても、感光体ドラム３３の外径を二
点支持する位置決めロール１１１，１１２の作用によ
り、転写ロール５０に対向する感光体ドラム３３の周面
位置は常に一定になり、感光体ドラム３３の転写ポイン
トを通過する表面速度は一定に保たれると共に、転写ポ
イント間のスパンも一定に保たれる。このため、転写工
程において、感光体ドラム３３から用紙に転写する際に
プロセス方向の像倍率の変動が軽減され、カラーレジス
トレーションのズレに伴うカラー画像品質の低下が軽減
される。

【００２９】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、潜像ユニットに対して現像ユニットを揺動自在に位
置決め係合させるタイプにおいて、駆動源からの駆動入
力部構造を工夫することにより駆動入力部へ作用する外
力に伴う現像ユニットの揺動運動を抑止するようにした
ので、現像ユニット内への駆動入力部へ外力が作用した
場合にあっても、潜像担持体と現像剤担持体とのギャッ
プ変動を抑止することができ、もって、濃度ムラ等の画
質欠陥を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明
図である。

【図２】 本発明が適用された画像形成装置の実施の一
形態を示す説明図である。

【図３】 図２の画像形成装置の要部分解斜視図であ
る。

【図４】 実施の形態で用いられるプロセスカートリッ
ジの全体斜視図である。

【図５】 図４の分解斜視図である。

【図６】 プロセスカートリッジの潜像ユニットの概要
を示す説明図である。

【図７】 （ａ）はプロセスカートリッジの現像ユニッ
トの概要を示す説明図、（ｂ）は現像ユニットの駆動伝
達系の概要を示す説明図である。

【図８】 （ａ）は実施の形態に係るプロセスカートリ
ッジの取付状態を示す説明図、（ｂ）はインプットギア
に外力が作用した場合の状態を示す説明図である。

【図９】 従来における画像形成装置の一例を示す説明
図である。

【符号の説明】

１…潜像ユニット，１ａ…潜像担持体，２…現像ユニッ
ト，２ａ…現像剤担持体，３…潜像位置決め部材，４…
現像位置決め部材，５…駆動入力部材，６…駆動源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像を形成担持する潜像担持体（１
   ａ）が少なくとも含まれる潜像ユニット（１）と、潜像
   担持体（１ａ）に対向配置される現像剤担持体（２ａ）
   が少なくとも含まれる現像ユニット（２）とを有する画
   像形成装置において、 装置本体に対して潜像ユニット（１）を位置決め固定す
   る潜像位置決め部材（３）と、 潜像ユニット（１）に対して現像ユニット（２）を揺動
   自在に位置決め係合させる現像位置決め部材（４）と、 この現像位置決め部材（４）の揺動軸と同軸に設けら
   れ、駆動源（６）からの駆動力が取り込まれて現像ユニ
   ット（２）内の現像剤担持体（２ａ）を含む駆動対象部
   材へ伝達される駆動入力部材（５）とを備えたことを特
   徴とする画像形成装置。