JPH09258557A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】装置運転中に現像ユニットの感光体ユニットに
対する圧接力の変動を防止する。 【解決手段】本装置は、感光体２６を含み装置本体１に
固定された感光体ユニット２５と、感光体２６にトナー
を供給可能な現像ローラ２２を含む現像ユニット２１と
を備え、この現像ユニット２１が感光体ユニット２５に
ヒンジ部２９を中心として回動可能に連結され、かつ現
像ローラ２２が駆動手段３０から駆動力を伝達されて回
転駆動される構成とされた画像形成装置において、駆動
手段３０の現像ローラ２２への駆動力伝達に起因して当
該現像ローラ２２に作用する外力の方向が、現像ローラ
軸線２２ａのヒンジ部２９を中心とする軌跡円（ＴＣ
Ｌ）の法線方向となるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体を含み装置
本体に固定された感光体ユニットと、感光体にトナーを
供給可能な現像ローラを含む現像ユニットとを備え、こ
の現像ユニットが感光体ユニットにヒンジ部を中心とし
て回動可能に連結され、かつ現像ローラが駆動手段から
駆動力を伝達されて回転駆動される構成とされた画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４に画像形成装置の従来構成を示す。
同図において、１は装置本体である。装置本体１内に
は、給紙部２（用紙カセット３，給紙ローラ４等），定
着器５，プロセス手段（感光体２６等）等が設けられて
いる。

【０００３】ここにおいて、プロセス手段は、感光体２
６，帯電器，露光器７，現像ローラ２２，トナーボック
ス２２Ｔ，転写器８，廃トナーボックス２６Ｔおよび除
電器を含み、感光体２６上に露光器７を用いて描画した
静電潜像をトナー像に現像形成し、かつ転写器８と対向
する位置で給紙部２から送られてきた用紙上にトナー像
を転写するものである。なお、転写されたトナー像は、
定着器５で用紙上に定着される。

【０００４】ところで、感光体２６は、露光，除電の繰
返し回数が増大すると劣化する。また、印字用紙枚数が
増大するにしたがって、トナーボックス２２Ｔ内のトナ
ーは減少し、かつ廃トナーボックス２６Ｔでは廃トナー
が増大する。かくして、これら構成部品（２６等）は定
期的に交換する必要がある。

【０００５】このために、感光体２６や廃トナーボック
ス２６Ｔ等を一体的に組込んで感光体ユニット２５を形
成するとともに、トナーボックス２２Ｔおよび現像ロー
ラ２２等を一体的に組込んで現像ユニット２１を形成
し、両ユニット（２１，２５）を回動可能に連結してな
る画像形成ユニット２０を装置本体１に着脱可能に装着
するものとしている。

【０００６】詳しくは、感光体ユニット２５のユニット
ケース２７と現像ユニット２１のユニットケース２３と
は、ヒンジ部２９を介して回動可能に連結されており、
現像ユニット２１は例えば現像ローラ２２が感光体２６
と所定の接触圧力で圧接するように自重やばね力等を利
用してヒンジ部２９を中心として図６（Ａ）中反時計回
り方向に付勢されている。

【０００７】そして、画像形成ユニット２０は、図５に
示す位置決め手段６１を用いて装置本体１内の所定位置
に着脱可能に装着されている。

【０００８】位置決め手段６１は、ユニットケース２７
の両側面に設けられたガイド突起（６２，６３）と，装
置本体１内の一対のフレーム（１０）にガイド突起（６
２，６３）と係合可能に設けられた位置決め用溝（６
５，６６）とを含み、当該溝（６５，６６）の終端部
（６５ｅ，６６ｅ）でガイド突起（６２，６３）を係止
することにより画像ユニット２０の感光体ユニット２５
を所定位置に位置決め固定する構成とされている。

【０００９】なお、図５では手前側のフレーム１０のみ
を図示し、当該フレーム１０と対向配設された他方のフ
レームは図示省略している。

【００１０】上記画像形成ユニット２０の現像ローラ２
２等は、装置本体１側に設けられた駆動手段３０を用い
て回転駆動される。

【００１１】駆動手段３０は、図６（Ａ），（Ｂ）に示
す如く、フレーム（１０）に回転支持された駆動回転体
（例えば、インボリュート平歯車３２）と，この駆動回
転体（３２）と歯車列３６を介して連結された駆動モー
タ３８とから形成されている。駆動回転体（３２）は、
画像形成ユニット２０が装置本体１に装着されると，ユ
ニットケース２３の側面に回転支持された従動回転体
（例えば、インボリュート平歯車４２）と噛合する。

【００１２】したがって、駆動手段３０の駆動回転体
（３２）から現像ユニット２１側の従動回転体（４２）
に駆動力が付与され、当該駆動力は歯車列４８を介して
現像ローラ２２等に伝達される。これにより、現像ロー
ラ２２等は回転する。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記画像形
成装置では、駆動手段３０の現像ローラ２２等への駆動
力伝達に起因して，当該現像ローラ２２（したがって、
現像ユニット２１）には、感光体ユニット２５から離隔
させようとする外力（又は感光体ユニット２５に対する
圧接力を増大させようとする外力）が作用する。

【００１４】そのため、例えば現像ローラ２２と感光体
２６との圧接が不安定となり、感光体２６上に形成され
た静電潜像を円滑かつ確実に現像できずに、画像品質が
低下する事態が発生することがある。

【００１５】かかる不都合が生じないように、例えば現
像ユニット２１を感光体ユニット２５に付勢するばね２
８（図４参照）のばね力を強めることが考えられるが、
これではユニットケース２３等に過大な力が掛かり、撓
んだり，ねじれてしまうという問題が生じる。

【００１６】本発明の目的は、上記事情に鑑み、装置運
転中における現像ユニットの感光体ユニットに対する圧
接力が変動するのを防止して画像品質を向上させること
ができる画像形成装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体を含み
装置本体に固定された感光体ユニットと、感光体にトナ
ーを供給可能な現像ローラを含む現像ユニットとを備
え、この現像ユニットが感光体ユニットにヒンジ部を中
心として回動可能に連結され、かつ現像ローラが駆動手
段から駆動力を伝達されて回転駆動される構成とされた
画像形成装置において、前記駆動手段の前記現像ローラ
への駆動力伝達に起因して当該現像ローラに作用する外
力の方向が、現像ローラ軸線の前記ヒンジ部を中心とす
る軌跡円の法線方向となるように構成したことを特徴と
する。

【００１８】かかる発明では、駆動手段から現像ローラ
へ駆動力を伝達するなどして装置運転した場合、現像ロ
ーラ（したがって、現像ユニット）には外力が作用する
が、この外力の方向は当該現像ローラ軸線のヒンジ部を
中心とする軌跡円の法線方向となる。

【００１９】そのため、上記外力によって現像ユニット
をヒンジ部を中心として回動させようとするモーメント
は発生せず、当該現像ユニットの感光体ユニットに対す
る圧接力は変動しない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。本画像形成装置は、図１に示す如
く、基本的構成は従来例（図４〜図６）と同様である
が、駆動手段３０の現像ローラ２２への駆動力伝達に起
因して当該現像ローラ２２に作用する外力（Ｆ）の方向
が現像ローラ２２の軸線２２ａのヒンジ部２９を中心と
する軌跡円（ＴＣＬ）の法線方向となるように構成され
ている。

【００２１】なお、従来例（図４〜図６）と共通する構
成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略化
又は省略する。

【００２２】具体的には、装置本体１側に設けられた駆
動手段３０の駆動回転体（インボリュート平歯車３２）
は、駆動モータ３８によって回転駆動されると、噛合す
る従動回転体（インボリュート平歯車４２）を介して現
像ローラ２２に外力（Ｆ）を加える。この外力（Ｆ）
は、両平歯車（３２，４２）同志の共通接線に対して、
その圧力角（α）だけ傾いた方向に作用する。なお、従
動回転体（４２）と現像ローラ２２とは、同心となるよ
うに接続されている。

【００２３】ここにおいて、従動回転体（４２）のピッ
チ円半径をｒ，ヒンジ部２９と現像ローラ２２の軸線２
２ａとの間の距離〔すなわち、軌跡円（ＴＣＬ）の半
径〕をＲとすると、上記外力（Ｆ）が軌跡円（ＴＣＬ）
の法線方向に作用する場合には、現像ローラ２２の軸線
２２ａとヒンジ部２９とを結ぶ線分と両平歯車（３２，
４２）の接点Ｂとヒンジ部２９とを結ぶ線分とのなす角
度βは次式で与えられる。 β＝ａｒｃｓｉｎ（ｒ・ｃｏｓα／Ｒ）

【００２４】したがって、両回転体（３２，４２）を上
式を満たすように配置すれば、駆動手段３０側の駆動回
転体（３２）から現像ユニット２１側の従動回転体（４
２）へ加えられる外力（Ｆ）の方向は、軌跡円（ＴＣ
Ｌ）の法線方向となり、現像ユニット２１をヒンジ部２
９を中心として回動させようとするモーメントは生じな
い。

【００２５】その結果、例えば、現像ローラ２２の感光
体２６に対する圧接力は変動せず、感光体２６上に形成
された静電潜像を円滑かつ確実に現像できる。

【００２６】しかして、この実施形態によれば、駆動手
段３０の現像ローラ２２への駆動力伝達に起因して現像
ローラ２２に作用する外力（Ｆ）の方向が現像ローラ軸
線２２ａのヒンジ部２９を中心とする軌跡円（ＴＣＬ）
の法線方向となるように構成したので、装置運転中に発
生する外力（Ｆ）によって現像ユニット２１の感光体ユ
ニット２５に対する圧接力は変動せず画像品質を向上さ
せることができる。

【００２７】なお、上記実施形態では、駆動手段３０の
駆動回転体をインボリュート平歯車３２から形成した場
合について説明したが、図２に示す如く、現像ユニット
２１側の従動プーリ４４と協働してベルト伝動機構３３
を形成する駆動プーリ３４から形成してもよい。なお、
従動プーリ４４と現像ローラ２２とは、同心となるよう
に接続されている。

【００２８】駆動プーリ３４は、カップリング３５Ｃお
よび歯車列３６等を介して駆動モータ３８と接続されて
おり、当該駆動プーリ３４を回転駆動すると、無端状の
ベルト３４Ｃおよび従動プーリ４４等を介して現像ロー
ラ２２に駆動力が伝達される。

【００２９】ここにおいて、駆動プーリ３４が回転駆動
すると、従動プーリ４４（現像ローラ２２）にはベルト
３４Ｃの張り側の張力Ｔ１と弛み側の張力Ｔ２とが作用
する。その結果、従動プーリ４４（現像ローラ２２）の
軸線４４ａ（２２ａ）には、張力（Ｔ１，Ｔ２）の合力
Ｔ３が作用する。

【００３０】したがって、両プーリ（３４，４４）を、
それぞれの軸線（３４ａ，４４ａ）とヒンジ部２９とを
結ぶ線が直線となるように配置すれば、上記合力Ｔ３の
方向は現像ローラ２２の軌跡円（ＴＣＬ）の法線方向と
なる。

【００３１】かかる構成とすることにより、現像ユニッ
ト２１の感光体ユニット２５に対する圧接力の変動を防
止して画像品質を向上させることができる。

【００３２】また、図３に示す如く、駆動手段３０をベ
ルト伝動機構（駆動プーリ３４Ａ，従動プーリ３４Ｂ，
ベルト３４Ｃ）と，このベルト伝動機構と現像ユニット
２１側の従動回転体（インボリュート平歯車４２）とを
連結する歯車機構〔インボリュート平歯車（３７Ａ，３
７Ｂ）〕とから構成してもよい。

【００３３】かかる場合には、プーリ（３４Ａ，３４
Ｂ）の軸線（３４Ａａ，３４Ｂａ）とヒンジ部２９とを
結ぶ線が直線となり、かつ従動回転体（４２）と当該回
転体（４２）と噛合するインボリュート平歯車３７Ｂと
の各軸線（４２ａ，３７Ｂａ）とヒンジ部２９とを結ぶ
線が直線となるように、上記プーリ（３４Ａ，３４Ｂ）
および平歯車（３７Ｂ，４２）を配置することにより、
現像ローラ２２への駆動力伝達に起因して当該現像ロー
ラ２２に作用する外力の方向を現像ローラ軸線２２ａの
軌跡円（ＴＣＬ）の法線方向とすることができる。

【００３４】したがって、装置運転中における現像ユニ
ット２１の感光体ユニット２５に対する圧接力の変動を
防止して画像品質を向上させることができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、駆動手段の現像ローラ
への駆動力伝達に起因して当該現像ローラに作用する外
力の方向が、現像ローラ軸線のヒンジ部を中心とする軌
跡円の法線方向となるように構成したので、装置運転中
における現像ユニットの感光体ユニットに対する圧接力
の変動を防止して画像品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための図である。

【図２】同じく、駆動手段の変形例を説明するための図
である。

【図３】同じく、駆動手段の別の変形例を説明するため
の図である。

【図４】画像形成装置の従来構成を説明するための図で
ある。

【図５】同じく、画像形成ユニットの装置本体への装着
を説明するための図である。

【図６】同じく、駆動手段を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 装置本体 ２１ 現像ユニット ２２ 現像ローラ ２５ 感光体ユニット ２６ 感光体 ２９ ヒンジ部 ３０ 駆動手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体を含み装置本体に固定された感光
   体ユニットと、感光体にトナーを供給可能な現像ローラ
   を含む現像ユニットとを備え、この現像ユニットが感光
   体ユニットにヒンジ部を中心として回動可能に連結さ
   れ、かつ現像ローラが駆動手段から駆動力を伝達されて
   回転駆動される構成とされた画像形成装置において、 前記駆動手段の前記現像ローラへの駆動力伝達に起因し
   て当該現像ローラに作用する外力の方向が、現像ローラ
   軸線の前記ヒンジ部を中心とする軌跡円の法線方向とな
   るように構成したことを特徴とする画像形成装置。