JP2006091582A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置にかかり、特に、駆動時の内部部品のぶれによる画質欠陥を生じさせることのない画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that does not cause image quality defects due to blurring of internal components during driving.
いわゆる静電記録方式によってトナー画像を記録媒体に形成する画像形成装置では、感光体ドラムを帯電装置によって帯電させると共に、光走査装置からのレーザ光にによって静電潜像を形成し、この静電潜像に対して現像ロールからトナーを供給することで現像(可視化)するように構成される。 In an image forming apparatus that forms a toner image on a recording medium by a so-called electrostatic recording method, a photosensitive drum is charged by a charging device, and an electrostatic latent image is formed by laser light from an optical scanning device. The latent image is configured to be developed (visualized) by supplying toner from a developing roll.
可視化された画像のトナーは、用紙などの記録媒体に転写・定着されて、記録媒体に所望の画像が得られる。 The visualized image toner is transferred and fixed to a recording medium such as paper, and a desired image is obtained on the recording medium.
このような構成の画像形成装置において、高画質の画像を得るために、感光体ドラムと現像ロールとの隙間(以下、この隙間を「DRS」という)を狭くすることが望ましく、当然ながら隙間寸法を一定に保つことが必要となる。 In the image forming apparatus having such a configuration, in order to obtain a high-quality image, it is desirable to narrow a gap between the photosensitive drum and the developing roll (hereinafter, this gap is referred to as “DRS”). Must be kept constant.
一方、電子写真方式を用いた複写機やプリンターなどの画像形成装置は、磨耗などにより消耗する像担持体ユニットを消耗品として交換する形態をのものが知られている。 On the other hand, an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system is known in which an image carrier unit that is consumed due to wear or the like is replaced as a consumable item.
このとき像担持体に所定の微小隙間(DRS)を持って設置される現像器が微小隙間状態のまま像担持体ユニットを画像形成装置本体から抜き差しすると、現像器と像担持体が擦れて像担持体表面や現像器の現像ロールが傷ついてしまい画像欠陥を引き起こすので、例えば、特許文献1(特開平11−327267号公報)に開示の装置では、現像器を像担持体から接離可能に設ける構成をとっている。 At this time, if the developing device installed with a predetermined minute gap (DRS) on the image carrier is in the state of the minute gap, the image carrier unit is rubbed between the developing device and the image carrier when the image carrier unit is inserted and removed. Since the surface of the carrier and the developing roll of the developing device are damaged, causing an image defect, for example, in the apparatus disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-327267), the developing device can be brought into contact with and separated from the image carrier. The configuration is provided.
しかしながら特許文献1で記載された課題のように現像器を像担持体に当接させるとき画像形成装置本体との駆動を受けるギヤが当接動作などで破損するなどが課題として知られ、同先行技術においてはギヤを微小回転せしむるなどの技術で課題解決を行なっている。
However, as the problem described in
しかしながら別の先行技術、例えば特許文献2(特開平6−332285)でも記述されているように、ギヤの歯がぶつからないようにしても画像形成装置本体のギヤと現像器のギヤの位置は正確には出すことは困難であり、その際ギヤ噛合い不良によるギヤ磨耗や画質欠陥を引き起こしていた。 However, as described in another prior art, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-332285, even if the gear teeth do not collide, the positions of the gears of the image forming apparatus main body and the developing device are accurate. In this case, it was difficult to put out, and at that time, gear wear and image quality defect due to poor gear meshing were caused.
この別の先行技術においては、その位置ずれを吸収するためにカップリング機構を課題解決の手段としている。
しかしながら同技術でも記述しているように、画像形成装置本体と現像器の駆動部の位置を正確に合わせるのは困難である。これは現像器の位置決めは像担持体と先に決められてしまうことにも由来し困難となっている。 However, as described in this technology, it is difficult to accurately align the positions of the image forming apparatus main body and the driving unit of the developing device. This is difficult because positioning of the developing device is determined in advance as the image carrier.
位置ずれがあっても動力伝達を行うべくカップリングは、駆動側と受動側のカップリングで回転中心があっていない場合、回転周期でトルクの大きな変動を発生させてしまう問題がある。 In order to transmit power even if there is a positional shift, there is a problem that the coupling causes a large fluctuation in torque in the rotation cycle when there is no center of rotation between the coupling on the driving side and the passive side.
即ち、図24(A)に示すように、実線で示す駆動側のカップリング部材100の中心に対して2点鎖線で示す駆動される側のカップリング部材102の中心とが一致した状態で互いの突起104が噛み合っている場合には、駆動される側にトルク変動は生じない。しかしながら、図24(B)に示すように、駆動される側のカップリング部材102の中心がずれてしまうと、駆動側の回転中心から駆動されるカップリング部材102の突起100Aまでの距離が変わってしまい(A−αと、A−α)、駆動される側にトルク変動が生じてしまう問題がある。
That is, as shown in FIG. 24A, the centers of the driving
このトルクの変動は、駆動装置が十分な動力を持っていたとしても現像器を回転周期でねじるように動かしてしまい、DRS変動を発生させ、画質欠陥を引き起こす原因となっていた。 Even if the driving device has sufficient power, the torque fluctuation causes the developing device to be twisted in a rotation cycle, thereby causing a DRS fluctuation and causing image quality defects.
本発明はこの課題を解決させるためになられたものであり、現像器への駆動力を伝達する経路にカップリングを用いた場合、現像器を変位させて画質欠陥を生じさせることのない画像形成装置を提供することが目的である。 The present invention has been made to solve this problem. When a coupling is used in a path for transmitting a driving force to a developing device, an image without causing image quality defects by displacing the developing device. It is an object to provide a forming apparatus.
請求項1に記載の発明は、潜像を形成する像担持体と、当圧荷重F(kgf)により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がm(kgf)の現像器と、前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、前記駆動装置側に取り付けられるの第1カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第1カップリング部材とは係合可能に構成された第2カップリング部材から構成され、前記第1カップリング部材と前記第2カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、を備えた画像形成装置であって、前記カップリングの継合部直径をd(cm)、前記カップリングに作用するトルクの最大値をt(kgfcm)、軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、鉛直上方向を0度として時計回り方向にθ度、重力加速度をGとしたときに、前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Fは、F≧1.0(m×t/d)−m×G×cosθを満たす、ことを特徴としている。 According to the first aspect of the present invention, there is provided an image carrier that forms a latent image, and a developer that develops the latent image formed on the image carrier by receiving a load by an applied pressure load F (kgf) and contacting the image carrier. Including a developing unit having a weight of m (kgf), the image carrier and the developing unit, at least the developing unit being detachable, and movable in a direction of contacting and separating from the image carrier. An image forming apparatus main body, a driving device that is provided in the image forming apparatus main body and applies a rotational driving force to the developing device, a first coupling member attached to the driving device side, and a developing device side The second coupling member is configured to be engageable with the first coupling member, and when the first coupling member and the second coupling member are joined to each other, Rotate to developer An image forming apparatus including a coupling for transmitting power, wherein a coupling portion diameter of the coupling is d (cm), a maximum value of a torque acting on the coupling is t (kgfcm), and an axial direction When the arrangement position of the developing device with respect to the circumferential direction of the image carrier as viewed from the top is 0 degree in the vertical direction and θ degree in the clockwise direction, and G is the gravitational acceleration, The pressure load F at the time of abutting is satisfying F ≧ 1.0 (m × t / d) −m × G × cos θ.
次に、請求項1に記載の画像形成装置の作用を説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus according to the first aspect will be described.
良好な画質を得るために、着脱可能とされた現像器は、像担持体側へスプリング等を用いて押圧して現像器と像担持体との距離を一定に保つ必要がある。このため、現像器は像担持体に対して接離する方向に移動可能に保持されており、スプリング等は現像器を像担持体側へ付勢している。 In order to obtain a good image quality, the detachable developing device needs to be pressed against the image carrier using a spring or the like to keep the distance between the developing device and the image carrier constant. For this reason, the developing device is held so as to be movable in a direction in which the developing device comes in contact with and separates from the image carrier, and a spring or the like urges the developing device toward the image carrier.
ところで、現像器を駆動する回転駆動力をカップリングを介して駆動装置から得る場合、現像器側の軸中心と、駆動装置側の軸中心とが一致していない場合、駆動力は伝達されるが、現像器はトルクの変動を受けて軸の半径方向へ変動する力を受けることになり、付勢力に設定いかんによっては現像器と像担持体との距離が変動する場合がある。 By the way, when the rotational driving force for driving the developing device is obtained from the driving device through the coupling, the driving force is transmitted when the axial center on the developing device side does not coincide with the axial center on the driving device side. However, the developing device receives a force that varies in the radial direction of the shaft in response to a change in torque, and the distance between the developing device and the image carrier may vary depending on the setting of the biasing force.
ここで、上述した式F≧1.0(m×t/d)−m×G×cosθを満たすように現像器の像担持体への当圧荷重Fを設定することで、軸ずれによるトルク変動が生じた場合であっても、現像器を変位させることが無く、高画質の画像を得ることができる。 Here, by setting the pressure load F applied to the image carrier of the developing device so as to satisfy the above-described formula F ≧ 1.0 (m × t / d) −m × G × cos θ, the torque due to the shaft misalignment is set. Even when fluctuations occur, the developing device is not displaced, and a high-quality image can be obtained.
請求項2に記載の発明は、潜像を形成する像担持体と、当圧荷重F(kgf)により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がm(kgf)の現像器と、前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、前記駆動装置側に取り付けられるの第1カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第1カップリング部材とは係合可能に構成された第2カップリング部材から構成され、前記第1カップリング部材と前記第2カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、を備えた画像形成装置であって、前記カップリングの継合部直径をd(cm)、前記カップリングに作用するトルクの最大値をt(kgfcm)、軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、鉛直上方向を0度として時計回り方向にθ度、重力加速度をGとしたときに、前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Fは、F≧1.3(m×t/d)−m×G×cosθを満たす、ことを特徴としている。
The invention described in
次に、請求項2に記載の画像形成装置の作用を説明する。
Next, the operation of the image forming apparatus according to
上述した式F≧1.3(m×t/d)−m×G×cosθを満たすように当圧荷重Fを設定することで、請求項1の場合よりも、軸ずれによるトルク変動に対して更に強くなる。
By setting the pressure load F so as to satisfy the above-described formula F ≧ 1.3 (m × t / d) −m × G × cos θ, the torque fluctuation caused by the shaft misalignment can be reduced as compared with the case of
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置において、回転可能に支持されるカムと、前記カムと対向して配置され前記カムと離間する方向に移動可能に支持されると共に、カム側の端部にカム外周面に当接する凹部、及び前記凹部の少なくとも一方側に形成される凸部を備えたプランジャと、前記プランジャを付勢するスプリングとを備え、前記プランジャから離間した状態の前記カムを回転させ、前記カムを前記プランジャに当接させることで前記スプリングが圧縮され、前記スプリングの付勢力で前記現像器を前記像担持体へ当接させる、ことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the image forming apparatus according to the first or second aspect, wherein the cam is rotatably supported, and is arranged to face the cam in a direction away from the cam. A plunger that is supported so as to be movable and has a concave portion that abuts the outer peripheral surface of the cam at the cam-side end, a convex portion that is formed on at least one side of the concave portion, and a spring that biases the plunger. The spring is compressed by rotating the cam separated from the plunger and bringing the cam into contact with the plunger, and the developing device is brought into contact with the image carrier by the urging force of the spring. It is characterized by that.
次に、請求項3に記載の画像形成装置の作用を説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus according to the third aspect will be described.
請求項3に記載の画像形成装置では、プランジャから離間した状態のカムを回転させると、カムは凸部を押圧してスプリングを圧縮し、さらに回転させることで凸部を乗り越えて凹部に至る。凸部はカムから近く、凹部は凸部に対してカムから遠くに位置するので、カムが凸部と接触している場合はスプリングは強く圧縮されることになる。カムが凸部を乗り越えて凹部に至ると、スプリングに付勢されたプランジャは凸部と凹部の高さの差分カム側へ移動し、凹部にカムが嵌まり込むことになる。 In the image forming apparatus according to the third aspect, when the cam separated from the plunger is rotated, the cam presses the convex portion, compresses the spring, and further rotates to overcome the convex portion and reach the concave portion. Since the convex portion is close to the cam and the concave portion is located far from the cam with respect to the convex portion, the spring is strongly compressed when the cam is in contact with the convex portion. When the cam passes over the convex portion and reaches the concave portion, the plunger biased by the spring moves to the differential cam side between the height of the convex portion and the concave portion, and the cam is fitted into the concave portion.
カムを回転させて凸部を乗り越える際に、クリック感が得られるので、現像器を像担持体へ当接させたことが分かりやすくなり、且つ画像形成動作中でも不用意にプランジャからカムが外れるのを防止する効果が得られる。 When the cam is rotated to get over the convex portion, a click feeling can be obtained, so that it is easy to understand that the developing device is in contact with the image carrier, and the cam is unintentionally detached from the plunger even during the image forming operation. The effect which prevents is obtained.
以上説明したように本発明の画像形成装置は上記構成としたので、カップリングに軸ずれが生じても現像器を変位させて画質欠陥を生じさせることがなく、高品質の画像を得ることができる、という優れた効果を有する。 As described above, since the image forming apparatus of the present invention has the above-described configuration, it is possible to obtain a high-quality image without causing image quality defects by displacing the developing device even if the coupling is misaligned. It has the excellent effect of being able to.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置10は、用紙Pを入れる用紙カセット12、光走査装置14、感光体ドラム16、帯電器18、現像ユニット20、クリーング装置22、定着装置24、転写ロール25、用紙搬送装置27等を備えている。
As shown in FIG. 1, the
なお、感光体ドラム16、帯電器18、クリーング装置22等は、一つの感光体ユニット29として纏められている。
Note that the
図2に示すように、画像形成装置10は、箱状の金属フレーム26を内部に備えている。
As shown in FIG. 2, the
図2、及び図5に示すように、金属フレーム26には、現像ユニット20(図5参照)を着脱可能に装填する現像ユニット装填部28、及び感光体ユニット29(図14参照)を着脱可能に装填する感光体ユニット装填部31が設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 5, a developing unit loading unit 28 for detachably loading the developing unit 20 (see FIG. 5) and a photosensitive unit 29 (see FIG. 14) can be attached to and detached from the
現像ユニット装填部28に対し、現像ユニット20は着脱自在となっている。
The developing
現像ユニット装填部28には、装置正面側(矢印F方向)側及び背面側(矢印B方向)へ向けて現像ユニット20をスライド可能にガイドするために、装置正面側及び背面画側へ延びるガイドレール30を備えている。
In the developing unit loading section 28, a guide extending toward the front side of the apparatus and the rear image side in order to guide the developing
図3に示すように、ガイドレール30は、長手方向直角断面形状がアルファベットのJ字形状を呈している。 As illustrated in FIG. 3, the guide rail 30 has an alphabetical J shape with a cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction.
図2〜図4に示すように、現像ユニット20には、ガイドレール30の溝部分に対してスライド自在に挿入されるガイド板33が設けられている。ガイド板33は、長手方向直角断面形状がアルファベットのL字形状を呈している。
(現像器)
次に、現像ユニット20について詳細に説明する。
As shown in FIGS. 2 to 4, the developing
(Developer)
Next, the developing
現像ユニット20は、現像器32Aと、現像器32Aを所定量移動自在に保持する支持フレーム32Bとを備えている。
The developing
現像ユニット20は、所謂トリクル現像方式(現像剤の帯電性能の低下を防止して現像剤交換のインターバルを延ばすために、現像器内に補充用の現像剤(トリクル現像剤)を徐々に補給する一方で、過剰になった(劣化したキャリアを多く含む)劣化現像剤を排出しながら現像を行う現像方式である)を採用しており、劣化現像剤は図示しない回収容器に回収されるようになっている。
The developing
図6に示されるように、現像ユニット20は、現像器32Aを構成するハウジング116を備えており、このハウジング116には、感光体ドラム16の像担持面(外周面)へ面して開口する開口部118が形成されている。
As shown in FIG. 6, the developing
ハウジング116内には、開口部118付近に現像ロール120が配置されている。またハウジング116内には、その下部側に現像剤Dが収納される主流通路122及び複流通路124がそれぞれ設けられており、これらの流通路122,124は、それぞれ上方へ向って開口した樋状に形成され、その断面形状が上方へ向って開口した略半円状とされている。
In the
主流通路122及び復流通路124は、感光体ドラム16の軸方向(図6の紙面表裏方向)に沿って細長く形成されている。
The
ハウジング116には、その底面部から仕切壁126が立設されており、この仕切壁126は主流通路122と復流通路124とを前記軸方向に直交する現像器の幅方向(矢印W方向)に沿って区画している。
A
仕切壁126には、流通路122,124の長手方向に沿った一端部、及び他端部に、両者を連通する連通口(図示せず)が形成されている。
The
主流通路122及び復流通路124内には、それぞれスクリュー軸状のサプライオーガ132及びアドミクスオーガ134が回転可能に配設されている。
A screw shaft-
図7(A)は現像ユニット20を現像ユニット装填部28に装填したときの装置正面側を向く現像器32Aの装置正面側を示す側面図であり、図7(B)は現像器32Aの装置奥側を示す側面図である。また、図8は現像器32Aの斜視図である。
FIG. 7A is a side view showing the front side of the developing
図7(A),(B)、及び図8に示すように、現像器32Aの側面には、それぞれ水平方向に細長いガイド孔34、及び溝36が形成されている。
As shown in FIGS. 7A, 7B, and 8, a
図4、図9〜11に示すように、現像器32Aの外側に配置される支持フレーム32Bには、現像器32Aのガイド孔34、及び溝36に移動自在に挿入されるガイドピン40が設けられている(ガイド孔34、及び溝36の幅>ガイドピン40の径)。
As shown in FIGS. 4 and 9 to 11, the
現像器32Aの水平方向に細長いガイド孔34、及び溝36に、外装フレーム32Bのガイドピン40が挿入されることで、現像器32Aは、外装フレーム32Bに対して、水平方向かつ感光体ドラム16に対して接離する方向に所定長さ分(長孔の長さ−ガイドピンの径)だけ移動可能に支持されることになる。
The
また、外装フレーム32Bには、現像器32Aの長手方向に沿って、カムシャフト42が回転自在に支持されている。
A
外装フレーム32Bの装置正面側には、レバー44が設けられている。レバー44は、図示しないギアを介してカムシャフト42に連結されており、レバー44を回転させることでカムシャフト42が回転するように構成されている。
A
また、レバー44には、感光体ユニット29の引き抜き防止用のプレート44Aが一体的に設けられている。
The
カムシャフト42の両端付近には、それぞれカム46、及び引っ掛け部47(図15参照)が取り付けられている。
Near both ends of the
図12(A)に示すように、カム46の先端部分の形状は、軸方向から見て大半径部分(半径R)46Aと、小半径部分(半径r)46Bとを備えている。
As shown in FIG. 12A, the shape of the distal end portion of the
図13、及び図8に示すように、現像器32Aには、カム46と対向する部分に、プランジャ48が配置されている。
As shown in FIGS. 13 and 8, the developing
図12に示すように、プランジャ48は、現像器32Aの孔50にスライド自在に挿入されている。孔50の中にはプランジャ48を飛び出す方向に付勢する圧縮コイルスプリング52が配置されている。
As shown in FIG. 12, the
プランジャ48の先端には、大円弧状の凹部54が設けられており、凹部54の両側に小円弧状の凸部55が設けられている。
A large arc-shaped
凹部54の曲率半径(>凸部55の曲率半径)は、カム46の大半径部分(半径R)と同様の曲率半径(半径R)を有している。
The radius of curvature of the concave portion 54 (> the radius of curvature of the convex portion 55) has the same radius of curvature (radius R) as the large radius portion (radius R) of the
ここで、図14に示すように、レバー44が立っている状態では、図13、及び図15に示すように、引っ掛け部47が外装フレーム32Bの下向き突起35に当接して現像器32Aを感光体ドラム16から離れる方向へ引き寄せており、これによりカム46は立った状態で先端が上方を向いてプランジャ48から離間すると共に、現像ロール120は、感光体ドラム16から十分に離間しているが、図16に示すようにレバー44が感光体ドラム側に傾斜するように回転させると、図示は省略するが引っ掛け部47は下向き突起35から離れ、図17に示すように、カム46の先端の小半径部分がプランジャ48を押し込みながら凹部54の横の凸部55を乗り越え、更に回転させると、最終的には図18、及び図19に示すように、カム46の先端が凹部54に完全に嵌り込む。
Here, as shown in FIG. 14, in the state where the
これによって、圧縮コイルスプリング52は圧縮され、圧縮コイルスプリング52の反力を受けた現像器32Aは、感光体ドラム側(矢印A方向)へ付勢される。
As a result, the
これによって、現像器32Aの一部分が、感光体ドラム16を備えた感光体ユニット29の一部分に当接し、現像ロール120と感光体ドラム16との間隔を最適な微小間隔に設定することができる。
As a result, a part of the developing
また、レバー44を倒している場合には、レバー44に取り付けたプレート44Aが感光体ユニット29の引き抜き側に干渉するので、ユーザーによる感光体ユニット29の引き抜きを抑制し、感光体ドラム16に現像ロール120が接触して傷付くことを防止できる。
Further, when the
また、感光体ユニット29が正規の位置まで押し込まれていない場合には、感光体ユニット29の一部分が装置正面側へ突出することになり、プレート44Aを傾けようとしたときにプレート44Aが感光体ユニット29の突出した部分に当接するので、感光体ユニット29の装填が未完全であることが分かる。
When the
画像形成装置10は、金属フレーム26側に設けた図示しないモータの駆動力を現像ユニット20に伝達するためのカップリング56を備えている。
(カップリング)
図20に示すように、カップリング56は、金属フレーム26側のモータからの回転力を出力する出力軸(図示せず)に取り付けられる第1カップリング部材56Aと、第1カップリング部材56Aとは軸方向に接離可能とされた第2カップリング部材56Bとから構成されている。
The
(Coupling)
As shown in FIG. 20, the
第2カップリング部材56Bは、現像ユニット20の現像ロール120に接続されている。
The
図21に示すように、第1カップリング部材56A、及び第2カップリング部材56Bは、それぞれ軸方向に突出する一対の突起58を回転中心を挟んで両側に備えており、第1カップリング部材56Aの突起58(実線で図示)が第2カップリング部材56Bの突起58(2点鎖線で図示)の間に軸方向から挿入されて配置されることで駆動力の伝達が行われるようになっている。
As shown in FIG. 21, each of the
また、本カップリング56においては、第1カップリング部材56Aの回転中心と、第2カップリング部材56Bの回転中心とが径方向に多少ずれても駆動力を伝達できるものである。
In the
なお、回転中心から各突起58の中心(駆動力の伝達される中心)までの距離は全て同じに設定されており、該距離の2倍が本発明の継合部直径dに相当している。 Note that the distance from the center of rotation to the center of each protrusion 58 (the center to which the driving force is transmitted) is set to be the same, and twice the distance corresponds to the joint portion diameter d of the present invention. .
図6に示すように、現像ユニット20では、現像ロール120の回転時にサプライオーガ132及びアドミクスオーガ134に回転力(トルク)が伝達されてそれぞれ回転する。
As shown in FIG. 6, in the developing
このとき、サプライオーガ132は、所定の給送方向へ回転し、アドミクスオーガ134は、サプライオーガ132とは反対向きの給送方向へ回転する。
At this time, the
また、主流通路122と復流通路124とは、それぞれ両端部分で互いに連通口(図示せず)を介して連通している。この結果、現像ユニット20のハウジング116内では、現像ロール120の回転時に現像剤Dが主流通路122内と復流通路124内との間を循環することになる。
Further, the
なお、現像ロール120は、主流通路122の上方に位置し、サプライオーガ132の外周部に近接している。
The developing
現像ユニット20を現像ユニット装填部28に装填すると、図6に示されるように、現像ロール120は、感光体ドラム16の像担持面に対向する。
When the developing
現像ロール120は、内部に円柱状の固定された磁石120Aを内臓しており、その外周に円筒状のスリーブ121が回転可能に設けられている。磁石120Aは、周方向に複数のN極及びS極が交互に設けられている。このスリーブ121は、感光体ドラム16に従動する方向(矢印RR方向)へ回転する(以後、本明細書において、現像ロール120の回転とは、スリーブ121の回転を意味する。)。
The developing
感光体ドラム16の回転時には、主流通路122内を流通する現像剤D中のトナーがスリーブ121に吸着される。
When the
ハウジング116内には、現像ロール120の上方に、プレート状のトリマーバー80が配設されており、このトリマーバー180はスリーブ121に吸着されたトナーを薄層化する。感光体ドラム16の像担持面に静電潜像が形成されている場合には、所定の極性(通常は、負(−)極性)に帯電されたトナーは、静電的な力により現像位置で現像ロール120のスリーブ121から像担持面へ転移し、静電潜像に選択的に付着して像担持面にトナー像が形成される。
A plate-shaped
ハウジング116には、開口部118の周縁部に弾性を有するプレート状のシール材176が取り付けられており、このシール材176は、その先端部を感光体ドラム16の像担持面へ密着させている。
An elastic plate-
これにより、現像ロール120又は感光体ドラム16から剥離してクラウド状になったトナーが飛散してハウジング116と感光体ドラム16との間から外部へ流出することが防止されている。
This prevents the toner that is peeled off from the developing
ハウジング116内には、現像ロール120の下側に回収ロール178が回転可能に配置されており、この回収ロール178は、そのロール面が感光体ドラム16の像担持面(外周面)に所定の微小間隔を空けて対向するように支持されている。なお、現像ロール120の外周面に保持されたトナーは回収ロール178と接触するようになっている。
In the
ハウジング116内には、回収ロール178とサプライオーガ132との間にスクレイパー182が配置されている。
A
この回収ロール178も現像ロール120の回転時にその従動方向へ回転するように構成されており、その芯金部に現像ユニット20の作動時にトナーとは逆極性の電圧が、スクレイパー182を介して印加されることにより、また現像ユニット20の作動時に現像バイアスと同電位の電圧が印加されることにより、現像ロール120及び感光体ドラム16から剥離し浮遊した逆極性のクラウドトナーを吸着する。
The collecting
なお、スクレイパー182は、その先端部を回収ロール178のロール面に所定の圧力で当接させ、回収ロール178に吸着されたトナーを剥離除去する。除去されたトナーは、スクレイパー182上から主流通路122内へ落下して回収される。
Note that the
図6に示すように、現像ユニット20のハウジング116下部には、感光体ドラム側と感光体ドラム側とは反対側とを連通する通路60が形成されている。
As shown in FIG. 6, a
通路60の感光体ドラム側の端部は、回収ロール178の下方に開口している。
The end of the
通路の感光体ドラム側とは反対側には、中空の連結部62がスライド自在に取り付けられている。
A hollow connecting
図22に示すように、金属フレーム26(図22には図示せず)側には図示しない負圧吸引装置に連結されたダクト64が固定されている。なお、ダクト64の開口部分には上下に外向きの突起64Aが形成されており、この突起64Aが連結部62の溝62Bの開口部分に形成された内向きの突起62Aに引っ掛かることで、現像ユニット20の長手方向(図22の紙面裏表方向)には相対的にスライド可能であるが、現像器32Aのスライド方向(図22の矢印W方向)に対しては、両者は一体化して動くことは無い。
As shown in FIG. 22, a
このため、ダクト64と通路60とは連結部62を介して接続され、しかも接続された状態で現像器32Aのスライドを可能としている。
For this reason, the
負圧吸引装置を作動させてダクト内が負圧にすることで、通路60の感光体ドラム側の端部から周囲の空気を吸引し、周囲に浮遊するトナークラウドを空気と共に吸引することが可能となる。
(作用)
次に、本実施形態の画像形成装置10の作用を説明する。
By operating the negative pressure suction device to make the inside of the duct have a negative pressure, it is possible to suck ambient air from the end of the
(Function)
Next, the operation of the
本実施形態では、現像ユニット20の現像器32Aの重量がm(kgf)、現像器32Aを感光体ドラム16側へ付勢する押し付け力(当圧荷重)をF(kgf)、カップリング56の継合部直径をd(cm:図21参照。)、カップリング56に作用するトルクの最大値をt(kgfcm)、感光体ドラム16の軸方向から見たときの現像器32Aの感光体ドラム円周方向に対する配置位置を、鉛直上方向を0度として時計回り方向にθ度(図18参照)、重力加速度をGとしたときに、少なくともF≧1.0(m×t/d)−m×G×cosθなる関係式(1)を満足することが必要であり、F≧1.3(m×t/d)−m×G×cosθなる関係式(2)を満足することが好ましい。即ち、現像器32Aが感光体ドラム16の真横よりも上側に位置する場合、感光体ドラムから見た位置に応じた現像器32Aの自重の一部分が感光体ドラム側へ作用するので圧縮コイルスプリング52の力はその分小さくて済み、現像器32Aが感光体ドラム16の真横よりも下側に位置する場合、感光体ドラムから見た位置に応じた現像器32Aを押し上げる力が必要になるので、圧縮コイルスプリング52の力はその分大きくしなければならない。
In the present embodiment, the weight of the developing
ここで、現像器32Aは内部に現像剤0.75kgfを内包した総重量mが3kgfであり、トルクtが3kgf・cmである。
Here, the developing
また、カップリング56は、継合部直径(駆動装置から回転駆動力を与える部分での直径)dが2cmである。
In addition, the
当圧荷重Fは、本実施形態では、カム46がプランジャ48の先端が凹部54に嵌まり込んで押圧している状態(図18参照)での圧縮コイルスプリング52の2つ分の付勢力である。この状態での本実施形態の圧縮コイルスプリング52の一つ当たりの力は2.3kgfである。
In the present embodiment, the pressure load F is the urging force of two compression coil springs 52 in a state where the
また、現像器32Aは、感光体ドラム16の真横に位置しており、上記式のθは270°となる。
Further, the developing
上記関係式(1)に夫々の値を代入すると、2.3×2>1.0(3×3/2)−3×G×cos270°=4.5、即ち4.6>4.5となる。 Substituting the respective values into the relational expression (1), 2.3 × 2> 1.0 (3 × 3/2) −3 × G × cos 270 ° = 4.5, that is, 4.6> 4.5 It becomes.
ちなみに、この押し付け力Fを変化させた状態を図23のグラフに示しているが、このときの条件下では、現像器32Aの振れを60μm以下に抑えることが可能となるが、現像器32Aの振れの許容を35μmとしたときは、関係式(2)を用いることで、必要な押し付け力Fを容易に求めることができる。
Incidentally, the state in which the pressing force F is changed is shown in the graph of FIG. 23. Under the conditions at this time, the shake of the developing
現像器32Aの長手方向両側部分を圧縮コイルスプリング52で押圧するのは、中心のみで押した場合よりも、カップリング56からの負荷変動による現像ロール120の全振れを効果的に抑制できるからである。
The reason why the both sides of the developing
また、本実施形態では、プランジャ48の先端に凹部54を形成してカム46をはめ込む形態としているので、カム46がプランジャ48から容易に外れることが無くなる。
Further, in the present embodiment, since the
また、カム46が凹部54に嵌まり込む際にラッチ感が得られるので、誤操作防止となる。
Further, since a latch feeling is obtained when the
10 画像形成装置
16 感光体ドラム(像担持体)
32A 現像器
56 カップリング
56A 第1カップリング部材
56B 第2カップリング部材
DESCRIPTION OF
Claims (3)
当圧荷重F(kgf)により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がm(kgf)の現像器と、
前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、
前記駆動装置側に取り付けられるの第1カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第1カップリング部材とは係合可能に構成された第2カップリング部材から構成され、前記第1カップリング部材と前記第2カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、
を備えた画像形成装置であって、
前記カップリングの継合部直径をd(cm)、
前記カップリングに作用するトルクの最大値をt(kgfcm)、
軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、鉛直上方向を0度として時計回り方向にθ度、
重力加速度をGとしたときに、
前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Fは、F≧1.0(m×t/d)−m×G×cosθを満たす、ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for forming a latent image;
A developer having a weight of m (kgf) including a developer that receives the load by the pressure load F (kgf) and abuts against the image carrier and develops the latent image formed on the image carrier;
An image forming apparatus main body that holds the image carrier and the developer, at least the developer is detachable, and is movable in a direction in which the image carrier is in contact with or separated from the image carrier;
A driving device that is provided in the image forming apparatus main body and applies a rotational driving force to the developing device;
A first coupling member attached to the drive device side; and a second coupling member attached to the developer side and configured to be engageable with the first coupling member. A coupling for transmitting the rotational driving force from the driving device to the developing device when a ring member and the second coupling member are joined;
An image forming apparatus comprising:
The coupling diameter of the coupling is d (cm),
The maximum value of torque acting on the coupling is t (kgfcm),
The arrangement position of the developing device with respect to the circumferential direction of the image carrier when viewed from the axial direction is set to θ degrees in the clockwise direction with the vertical upward direction being 0 degrees,
When gravity acceleration is G,
The image forming apparatus, wherein the pressure load F when the developing unit contacts the image carrier satisfies F ≧ 1.0 (m × t / d) −m × G × cos θ.
当圧荷重F(kgf)により荷重を受け像担持体に当接し像担持体に形成された潜像を現像する現像剤を含めた重量がm(kgf)の現像器と、
前記像担持体及び前記現像器を保持し、少なくとも前記現像器は着脱可能とされ、かつ前記像担持体と接離する方向に移動可能とする画像形成装置本体と、
前記画像形成装置本体に設けられ、前記現像器に回転駆動力を付与する駆動装置と、
前記駆動装置側に取り付けられるの第1カップリング部材、及び前記現像器側に取り付けられ前記第1カップリング部材とは係合可能に構成された第2カップリング部材から構成され、前記第1カップリング部材と前記第2カップリング部材とが接合したときに前記駆動装置から前記現像器へ前記回転駆動力を伝達するカップリングと、
を備えた画像形成装置であって、
前記カップリングの継合部直径をd(cm)、
前記カップリングに作用するトルクの最大値をt(kgfcm)、
軸方向から見て前記現像器の前記像担持体円周方向に対する配置位置を、鉛直上方向を0度として時計回り方向にθ度、
重力加速度をGとしたときに、
前記現像器が前記像担持体に当接する時の当圧荷重Fは、F≧1.3(m×t/d)−m×G×cosθを満たす、ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for forming a latent image;
A developer having a weight of m (kgf) including a developer that receives the load by the pressure load F (kgf) and abuts against the image carrier and develops the latent image formed on the image carrier;
An image forming apparatus main body that holds the image carrier and the developer, at least the developer is detachable, and is movable in a direction in which the image carrier is in contact with or separated from the image carrier;
A driving device that is provided in the image forming apparatus main body and applies a rotational driving force to the developing device;
A first coupling member attached to the drive device side; and a second coupling member attached to the developer side and configured to be engageable with the first coupling member. A coupling for transmitting the rotational driving force from the driving device to the developing device when a ring member and the second coupling member are joined;
An image forming apparatus comprising:
The coupling diameter of the coupling is d (cm),
The maximum value of torque acting on the coupling is t (kgfcm),
The arrangement position of the developing device with respect to the circumferential direction of the image carrier when viewed from the axial direction is set to θ degrees in the clockwise direction with the vertical upward direction being 0 degrees,
When gravity acceleration is G,
The image forming apparatus, wherein the pressure load F when the developing unit contacts the image carrier satisfies F ≧ 1.3 (m × t / d) −m × G × cos θ.
前記プランジャから離間した状態の前記カムを回転させ、前記カムを前記プランジャに当接させることで前記スプリングが圧縮され、前記スプリングの付勢力で前記現像器を前記像担持体へ当接させる、ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。 A cam that is rotatably supported, a recess that is disposed opposite to the cam and is supported so as to be movable away from the cam, and that is in contact with the outer peripheral surface of the cam at an end on the cam side; A plunger having a convex portion formed on at least one side, and a spring for biasing the plunger;
Rotating the cam spaced apart from the plunger and bringing the cam into contact with the plunger compresses the spring, and the biasing force of the spring causes the developing device to contact the image carrier. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is an image forming apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2004
- 2004-09-24 JP JP2004278363A patent/JP2006091582A/en active Pending
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