JPH0680468B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、画像形成装置本体に対して抜き差し可能に支
持された基板とこの基板に対して回転自在に支持された
歯車とを有する作像ユニットを備えた画像形成装置に関
するものである。

従来技術 例えば電子複写機、プリンタ等として構成される上記形
式の画像形成装置は、その作像ユニットが画像形成装置
本体に装着された状態で、作像ユニット側の歯車が、画
像形成装置本体側に設けられた相手歯車に噛み合い、画
像形成装置本体側の駆動源からの回転が相手歯車を介し
て作像ユニット側の歯車に伝えられ、これによって作像
ユニットが所定の動作を行うように構成されている。そ
の際、これらの歯車を噛み合わせることができるよう
に、作像ユニットの基板には窓孔が形成され、この窓孔
を通して両歯車が互いに噛み合う。

このような画像形成装置においては、作像ユニット側の
歯車と画像形成装置本体側の相手歯車とが互いに噛み合
っているとき、その相手歯車が基板の窓孔に突入するよ
うに、両ギアの位置を設定することが望ましい。このよ
うにすれば、作像ユニット側の歯車の径を小さく形成で
き、作像ユニットの小型化を達成できるからである。

ところが、上述のように相手歯車を基板の窓孔に突入さ
せて作像ユニット側の歯車に噛み合わせると、作像ユニ
ットを画像形成装置本体に対して着脱すべく、その基板
を画像形成装置本体に対して抜き差しするとき、基板が
画像形成装置本体側の相手歯車に干渉してしまうため、
作像ユニットを着脱することができなくなる。このた
め、従来は、両歯車が噛み合っているとき、相手歯車が
基板の外に出ているように、両歯車の相対位置とサイズ
を定めていたのであるが、このようにすれば作像ユニッ
ト側の歯車の径が大きくなり、作像ユニットの小型化を
達成することが困難となる。

目的 本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、作像ユニッ
トを画像形成装置本体に装着して、その歯車と相手歯車
とを噛み合わせたとき、相手歯車を作像ユニットの基板
に形成した窓孔に突入させても、作像ユニットの着脱時
にその基板が相手歯車に干渉することを阻止できる画像
形成装置を提供することにある。

構成 本発明は、上記目的を達成するため、画像形成装置本体
に対して抜き差し可能に支持された基板と該基板に対し
て回転自在に支持された歯車とを有する作像ユニット
と、画像形成装置本体側に設けられ、かつ前記基板に形
成された窓孔に突入して前記作像ユニット側の歯車に噛
み合い、画像形成装置本体側の駆動源からの回転を作像
ユニット側の歯車に伝える相手歯車と、画像形成装置本
体側に揺動可能に支持され、その揺動中心よりもその先
端部の側に寄った位置に前記相手歯車を回転自在に支持
する揺動体と、前記窓孔に突入した相手歯車が前記作像
ユニット側の歯車に噛み合う向きに前記揺動体を回動付
勢するばねとを具備し、前記揺動体の先端部は、前記相
手歯車の回転中心と同心状の円弧状に形成され、前記相
手歯車が前記窓孔に突入して作像ユニット側の歯車に噛
み合ったとき、前記揺動体の先端部もその窓孔に突入
し、かつ画像形成装置本体に対して前記基板を抜き差し
するとき、前記相手歯車が基板に当接せず、前記揺動体
の先端部が基板の下面に当接するように、当該揺動体の
先端部の外径が、前記相手歯車の外径よりも大きく設定
されている画像形成装置を提案する。

実施例 以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。

第１図は本発明に係る画像形成装置の一例としてレーザ
プリンタを示す。本発明の理解のため、先ずその全体構
成の概略を明らかにする。

図示した例では潜像担持体が２つの支持ローラ1,2に巻
き掛けられたベルト状の感光体３として構成され、この
感光体３と支持ローラ1,2は、第２図にも示すように箱
状のケース４に収容され、これらが１つの感光体ユニッ
ト５を構成している。

プリンタの作動時に感光体３は矢印Ａ方向に駆動され、
帯電チャージャ６によってその表面を一様に帯電され、
この帯電部分は、図示していないレーザ等の光学要素を
有する光学ユニット７から出射したレーザビームＬによ
って露光され、該表面に画信号に応じた静電潜像が形成
される。この潜像は、現像装置８を通過するときトナー
によってトナー像化され、このトナー像は、感光体３に
給送された記録紙10に、転写チャージャ９によって転写
される。

トナー像転写後の感光体３は除電ランプ11により除電作
用を受け、クリーニング装置12によって残存トナーを除
去される。

トナー像が転写された記録紙10は、感光体３から分離さ
れた後、定着装置90に搬送され、ここでトナー像が定着
され、矢印Ｂで示す如く機外に排出される。

上述した帯電、露光、現像、転写、クリーニング等の動
作が支障なく行われるように、第２図に示す如く感光体
ユニット５のケース４には、それぞれ開口13が形成され
ている。

現像装置８は、トナー14を収容した現像タンク15と、感
光体３に対向した現像スリーブ16から成る現像剤担持体
を有し、このスリーブ16及び該スリーブ16に内設された
磁石17のうち少なくとも一方（本例では現像スリーブ1
6）が所定の方向に回転することによって、タンク15内
のトナーがスリーブ16上を矢印方向に搬送され、現像に
供される。

上述した現像装置８のタンク15は第２図に示す如く基板
18上に固定され、現像スリーブ16は基板18に固着された
１対の支持部材19,19aに回転自在に支承されている。ま
たこれらの支持部材19,19aには切欠20,20aが形成され、
これらの切欠20,20aに、感光体３を巻き掛けた一方の支
持ローラ１を回転自在に支持する支軸21の各端部がそれ
ぞれ嵌合し、現像スリーブ16に対する感光体３の位置が
定められている。このように感光体ユニット５と、基板
18と、現像装置８は一体的に組付けられ、その全体が作
像ユニット22を構成している。

一方、第１図に全体の概略のみを示した画像形成装置本
体の一例であるプリンタ本体23は、第２図に鎖線で示し
た１対の本体側板24,24aを有し、これら側板24,24aには
ガイド部材25,25aが固設されている。作像ユニット22
は、後述するように、プリンタ本体23に対して着脱可能
に装着されるが、該ユニット22が第１図に示した如くプ
リンタ本体23内に装着された状態で、ガイド部材25,25a
に形成されたガイド溝26,26aに作像ユニット22の基板側
縁27,27aが嵌合して支持される。その際、感光体３を巻
き掛けた各支持ローラ1,2をそれぞれ回転自在に支持し
た支軸21,28の各端部が、ガイド部材25,25aに形成され
た位置決め溝29,29aに嵌合し、光学ユニット７に対する
感光体３の位置が定められる。

第３図にも示すように、作像ユニット22には歯車30が設
けられ、本例ではその歯車30が感光体３用の一方の支持
ローラ１に固定されている。感光体ユニット５は前述の
ように基板18に一体的に組付けられているので、歯車30
は基板18に対して回転自在に支持されることになる。一
方、第２図及び第３図に示すように、プリンタ本体側に
は、作像ユニット22がこの本体23に装着された状態で、
上記歯車30に噛み合う相手歯車31が設けられ、これらの
歯車30,31及びこれらに駆動連結された、後に説明する
他の歯車32,33,34（第２図乃至第５図）を介して、プリ
ンタ本体23側に設けられた駆動源（図示せず）からの駆
動力が支持ローラ１に伝えられ、感光体３が駆動され
る。基板18には、両歯車30,31の噛み合いの邪魔となら
ぬように、窓孔35が形成されている（第５図も参照）。

一方、現像スリーブ16の支持軸36（第２図）にも歯車37
が固着され、この歯車37はプリンタ本体側に位置不動に
支持された歯車38に噛み合い、これらを介して駆動力が
現像スリーブ16に伝えられ、該スリーブ16が回転駆動さ
れる。

作像ユニット22の保守点検、ないしは感光体３の交換作
業等を行うときは、プリンタ本体23のカバー23a（第１
図）を開き、基板18の取手18aをつかんで、作像ユニッ
ト22を第１図における右方（矢印Ｃ方向）に引き、これ
をプリンタ本体23から引き出す。このとき、基板18の両
側縁27,27aはガイド溝26,26aに案内されながら、矢印Ｃ
方向に摺動する。次いで、感光体を交換する必要のある
とき等には、第２図に示すように感光体ユニット５を現
像装置８から離脱し、新たな感光体を有する感光体ユニ
ット５を、前述のように現像装置８に対して組付け、し
かる後作像ユニット22側の基板側縁27,27aをガイド溝2
6,26aによって案内しながら、該ユニット22を矢印Ｃと
反対方向に押し込んで、第１図に示した所定の位置に装
着する。

上述したところから判るように、作像ユニット22は、プ
リンタ本体23に対して抜き差し可能に支持された基板18
と、この基板18に対して回転自在に支持された歯車30と
を有し、プリンタ本体側に設けられた相手歯車31は、作
像ユニット22がプリンタ本体23に装着された状態で、そ
の基板18に形成された窓孔35を通して作像ユニット22の
側の歯車30に噛み合い、プリンタ本体側の駆動源からの
回転を作像ユニット側の歯車30に伝える。その際、相手
歯車31は基板18の窓孔35に突入して歯車30に噛み合って
おり、第３図に示したΔｈはその突入量を示している。
相手歯車31を窓孔35に突入させる理由は先に説明した
が、これを図示した構成に即してより具体的に明らかに
する。

作像ユニット22の構造のコンパクト化を達成するには、
現像スリーブ16および感光体用の支持ローラ１の径を小
さくすることが望ましい。ところがこのようにすると、
両者の軸間距離Ｓ（第３図）が小さくなり、これらに所
属する各歯車30,37も互いに接近することになり、従っ
て歯車30の径を小さくする必要がある。このようにする
と、歯車30とその相手歯車31が支障なく噛み合えるよう
に、相手歯車31の径を比較的大きく設定しなければなら
ない。このため相手歯車31と基板18の窓孔35に突入させ
る必要がある。換言すれば、相手歯車31を窓孔35に突入
させることによって、歯車30の径を小さくでき、これに
よって作像ユニット22の小型化を達成できるのである。

ところが、上述の如く相手歯車31を基板18の窓孔35に突
入させると、作像ユニット22をプリンタ本体23に対して
前述のように着脱するとき、相手歯車31が作像ユニット
22の基板18に干渉するおそれがある。このため、従来は
相手歯車31を窓孔35に突入させずに、歯車30に噛み合わ
せていたが、これにより作像ユニットの小型化を達成す
ることが困難となり、またその設計自由度が狭められる
欠点を免れなかった。

そこで、図示した画像形成装置においては、第２図乃至
第５図に示すように、相手歯車31がプリンタ本体側に揺
動可能に支承されたレバー状の揺動体41に回転自在に支
持されている。この揺動体41は、本体側板24に固設され
ている枢軸40に揺動可能に支持されている。揺動体41
は、枢軸40により構成されるその揺動中心よりも先端部
の側に寄った位置に、軸31aを介して相手歯車31を回転
自在に支持している。しかもこの相手歯車31に噛み合う
第１中間歯車32、及びこれと一体の第２中間歯車33が枢
軸40に回転自在に支承され、第２中間歯車33は駆動軸42
に固着された第３中間歯車34に噛み合い、駆動軸42は本
体側板24に回転自在に支持されている。

また揺動体41と本体側板24とには引張ばね43の各端が係
止され、これによって揺動体41は第２図乃至第５図にお
ける時計方向の回動習性を与えられ、通常は揺動体41に
支持されたストップ部材44（第５図）が、ガイド部材25
の下面に当接して、作像ユニット側の歯車30とプリンタ
本体側の相手歯車31との所定の軸間距離が保たれる。こ
のように、ばね43は、窓孔35に突入した相手歯車31が作
像ユニット側の歯車30に噛み合う向きに揺動体41を回動
付勢し、一連の歯車を介して支持ローラ１、したがって
感光体３が駆動される。

第３図及び第４図から明らかなように、相手歯車31が支
持された側の揺動体41の先端部は、相手歯車31の回転中
心と同心状の円弧状に形成され、しかもその揺動体41の
先端部の外径が、相手歯車31の外径よりも大きく設定さ
れている。

先に説明したように作像ユニット22をプリンタ本体23に
対して装着するとき、両ガイド部材25,25aのガイド溝2
6,26aに案内されつつ差し込まれる基板18は、その下面
が第４図に示すように揺動体41を下方へ押圧し、揺動体
41は枢軸40のまわりをばね43の作用に抗して反時計方向
に回動する。このため相手歯車31と基板18との干渉は完
全に回避される。作像ユニット22を第１図に示した所定
の位置に装着し終えたとき、揺動体41も基板18の窓孔35
に合致して基板18からの加圧力を解除され（第３図、第
５図）、相手歯車31が揺動体41の先端部と共に窓孔35に
突入し、両歯車30,31はストップ部材44の働きにより所
定の軸間距離を保ちつつ互いに正しく噛み合うことがで
きる。

作像ユニット22をプリンタ本体23から引き出すときも同
様に基板18が揺動体41を押下し、基板18と歯車31との干
渉が阻止される。

なお、作像ユニット22をプリンタ本体23内の所定の位置
にセットしたとき、現像スリーブ16用の歯車37と、本体
側板24に位置不動に支持された相手の歯車38とが噛み合
うことは当然である。

上述のように、揺動体41の先端部の外径が相手歯車31の
外径よりも大きく設定されていることにより、相手歯車
31が窓孔35に突入して作像ユニット側の歯車30に噛み合
ったとき、揺動体41の先端部もその窓孔35に突入し、し
かもプリンタ本体23に対して基板18を抜き差しすると
き、相手歯車31は基板18に当接せず、揺動体41の先端部
が基板の下面に当接するのである。

また、揺動体41の先端部は円弧状に形成されているの
で、基板18の抜き差し時に、この先端部は窓孔35の縁を
滑らかに滑りながら窓孔35から外れ、又は突入する。ま
たこの先端部が基板18の下面を摺接するときも、極めて
円滑に摺接する。このようにして、作像ユニット22を楽
に、しかも大きな音を立てることなく、円滑にプリンタ
本体に対して着脱することができる。

また第２図に示すようにプリンタ本体側には板ばね、あ
るいは合成樹脂等の弾性体から成る１対の係止部材45,4
5aが固定され、作像ユニット22をセットしたとき、その
基板18に形成された係合溝46,46aに係止部材45,45aが弾
性的に係入し、これによって操作者に節度感を与え、作
像ユニット22を完全にセットできたことを確認させるこ
とができる。しかも作像ユニット22を所定の位置に保持
しておくことができる。作像ユニット22の側に係止部材
を設け、プリンタ本体側に係合溝を設けてもよい。

図示した実施例では、作像ユニットとして歯車を含む感
光体ユニット、現像装置、及びその基板から成るユニッ
トを示したが、他の適宜な形態の作像ユニット、例えば
現像装置は含まず、感光体等の潜像担持体を有する作像
ユニットを画像形成装置本体に抜き差し可能に装着した
画像形成装置にも本発明を適用できる。また感光体以
外、あるいはベルト状以外の潜像担持体、たとえばドラ
ム状の潜像担持体を有する画像形成装置に対しても本発
明を適用でき、さらにレーザプリンタ以外の各種画像形
成装置に対しても支障なく本発明を適用可能である。

また図示した実施例では、作像ユニット側に設けられる
歯車として、感光体用の支持ローラに固着した歯車を示
したが、作像ユニット側の歯車は他の適所に設けること
もでき、たとえば感光体用の支持ローラとその支軸を一
体に構成し、この支軸に歯車を固定してもよい。

効果 本発明によれば、揺動体に相手歯車を回転自在に支持す
ると共に、その揺動体の先端部を、相手歯車の回転中心
と同心状の円弧状に形成し、しかもその先端部の外径
を、相手歯車の外径よりも大きく設定したため、作像ユ
ニット側の歯車と画像形成装置本体側の相手歯車が互い
に噛み合ったとき、その相手歯車を、基板の窓孔に突入
させることができる。しかも基板を画像形成装置本体に
対して抜き差しするとき、その基板が相手歯車に干渉す
ることを阻止できる。これにより支障なく作像ユニット
を小型化することが可能となる。さらに基板の抜き差し
時に、揺動体の先端部を滑らかに窓孔から外し、又は突
入させることができ、かつその先端部を円滑に基板の下
面に摺接させることができ、作像ユニットを楽に、しか
も大きな音を立てることなく、円滑に画像形成装置本体
に対して着脱することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したレーザプリンタの一部を示す
概略断面図、第２図は作像ユニットをプリンタ本体から
抜き出した状態を示し、一部の構成要素のみを示した斜
視図、第３図は各歯車の噛み合い状態を示し、歯車の歯
を省略して示した説明図、第４図は基板と相手歯車の干
渉を回避できる状態を説明する、第３図と同様な説明
図、第５図は第２図の部分拡大図であって、プリンタ本
体にセットされた状態の基板を鎖線で付加して示した図
である。 18……基板、22……作像ユニット 23……本体、30……歯車 31……相手歯車、35……窓孔 41……揺動体、43……ばね

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 持丸 英明 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭59−100459（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−105564（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−144140（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−116966（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−169239（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置本体に対して抜き差し可能に
   支持された基板と該基板に対して回転自在に支持された
   歯車とを有する作像ユニットと、 画像形成装置本体側に設けられ、かつ前記基板に形成さ
   れた窓孔に突入して前記作像ユニット側の歯車に噛み合
   い、画像形成装置本体側の駆動源からの回転を作像ユニ
   ット側の歯車に伝える相手歯車と、 画像形成装置本体側に揺動可能に支持され、その揺動中
   心よりもその先端部の側に寄った位置に前記相手歯車を
   回転自在に支持する揺動体と、 前記窓孔に突入した相手歯車が前記作像ユニット側の歯
   車に噛み合う向きに前記揺動体を回動付勢するばねとを
   具備し、 前記揺動体の先端部は、前記相手歯車の回転中心と同心
   状の円弧状に形成され、 前記相手歯車が前記窓孔に突入して作像ユニット側の歯
   車に噛み合ったとき、前記揺動体の先端部もその窓孔に
   突入し、かつ画像形成装置本体に対して前記基板を抜き
   差しするとき、前記相手歯車が基板に当接せず、前記揺
   動体の先端部が基板の下面に当接するように、当該揺動
   体の先端部の外径が、前記相手歯車の外径よりも大きく
   設定されている画像形成装置。