JP3013668B2 - カートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents
カートリッジ、及び画像形成装置Info
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Description
リ等のシート材に画像形成を行なう画像形成装置の構成
に関するものであり、より詳しくは着脱自在なカートリ
ッジ構造及びこのカートリッジを装着した装置の構造に
関する。
平1−222270の公開公報に示された如きの構造が
一般的に知られており、特開平1−222270に於て
は、カートリッジの着脱に際して、装置本体側の回転駆
動部とカートリッジ側の被回転駆動部の係合関係を容易
にする為に、装置本体側の回転駆動部がカートリッジの
着脱動作に連動して駆動フリー状態を誘発する構造に構
成されているが、構造が複雑で大型化したり高価なもの
であった。
の技術では、装置が大型化するばかりでなく、高価な画
像形成装置であった。
環境は、小型なノートタイプのコンピュータの台頭から
益々ダウンサイジングに拍車がかかるとともに、パーソ
ナルユースの市場が拡大して、個人の卓上でも余裕を持
って配置出来るようにコンピュータの小型化に相応した
プリンタやファクシミリ等の外部端末機の小型化と安価
な商品の出現要求が高まってきた。
るもので、その目的とするところは、カートリッジの着
脱時に系脱する被駆動側のギヤと駆動側のギヤの関係に
関して、簡単な構造にしてカートリッジの着脱を容易に
するとともに、カートリッジを装着して係合した被駆動
側のギヤと駆動側のギヤの噛み合い状態を安定させ、回
転ジッタの少ない安定した駆動関係を構築し、装置の構
造を簡略化して小型で安価な画像形成装置を出現し、特
にパーソナルユース市場での要求に応えるものである。
は、カートリッジを着脱可能に構成され、その装着され
たカートリッジの被駆動ギヤに対して回転駆動力を伝達
する画像形成装置であって、上記目的を達成するため、
回転駆動力を受けて回転する駆動源ギヤと、前記駆動源
ギヤと噛合し、前記駆動源ギヤに連動して回転する駆動
ギヤと、その一方端が前記駆動源ギヤの軸を支点として
回動自在となっており、しかも、その他方端において前
記駆動ギヤを回転自在に軸支し、前記駆動源ギヤの回転
動作に応じて前記駆動源ギヤの軸との間で発生する摩擦
によって前記駆動ギヤを前記被駆動ギヤに向けて遊星移
動させ、前記被駆動ギヤと噛合させるアーム部材とを備
えている。また、前記駆動ギヤおよび被駆動ギヤには、
それぞれ同軸に第1および第2回転部が設けられてお
り、それら第1および第2回転部が相互に当接して前記
駆動ギヤと前記被駆動ギヤとの噛合状態で所定のバック
ラッシュが生じるように構成してもよい。さらに、前記
駆動ギヤは前記被駆動ギヤに噛合して、前記カートリッ
ジに設けられた感光体または前記感光体に形成された潜
像にトナー現像する現像部に回転駆動力を伝達するよう
に構成してもよい。
力を受けて回転する駆動源ギヤと、この駆動源ギヤと噛
合し、前記駆動源ギヤに連動して回転する駆動ギヤと、
その一方端が前記駆動源ギヤの軸を支点として回動自在
となっており、しかも、その他方端において前記駆動ギ
ヤを回転自在に軸支するアーム部材とを備え、前記駆動
源ギヤの回転動作に応じて前記駆動源ギヤの軸との間で
発生する摩擦によって前記駆動ギヤが前記被駆動ギヤに
向けて遊星移動する画像形成装置に対して着脱可能なカ
ートリッジであって、上記目的を達成するため、筐体
と、前記筐体に対して回転自在に取付けられた被駆動ギ
ヤとを備えている。そして、前記筐体が前記画像形成装
置の所定位置に位置決めされた時、前記被駆動ギヤが前
記駆動ギヤの遊星移動経路上に位置して前記駆動ギヤと
噛合可能となるように前記被駆動ギヤを前記筐体に配設
している。
または前記感光体に形成された潜像にトナー現像する現
像部を配設し、それらに対して前記被駆動ギヤを介して
回転駆動力を伝達するようにしてもよい。
説明する。
画像形成装置の適切な一実施例を示し、図1は本発明の
画像形成装置の全容を示す左側面要部断面図であり、図
2及び図3は正面要部断面を示し、図2は第1の正面要
部断面図,図3は第2の正面要部断面図であり、各々の
図は異なった位置で断面図示していて、各々図中一点鎖
線から左側は図示省略している。
側面要部断面を示し、図4は第1の左側面要部断面図,
図5は第2の左側面要部断面図であり、各々の図は異な
った位置で断面図示している。
側面要部断面を示し、図6は第1の右側面要部断面図,
図7は第1の右側面要部断面図であり、各々の図は異な
った位置で断面図示している。
装置の回転駆動伝達部を示す展開断面図を示し、図8は
第1の展開断面図,図9は第2の展開断面図,図10は
第3の展開断面図であり、各々異なった回転駆動経路を
示す。
部断面図であり、被回転駆動関係を示している。
断面図であり、図中一点鎖線から左側は図示省略してい
る。
に関わる説明図である。
ら本実施例の画像形成部から説明をする。
の左側要部断面図に示す如く略中央部に配置した感光ド
ラム1,帯電ローラ2,クリーナ部90,現像部10,
トナー搬送部30,30aによって構成されている。
ロセス順に説明すると、本実施例における帯電ローラ2
は、例えばゴム等の半導電性の弾性体で形成され、図中
矢印方向に回転する感光ドラム1に従動しながらDC
(−)2kv以下程度のバイアスを印加すると、感光ド
ラム1を(−)600V〜(−)700Vの帯電電位に
帯電させる事が出来る構成である。
によって感光ドラム1に向かって押圧支持され、略々1
kgの総圧力で感光ドラム1に圧接している。
れて光路49から入射する光ビームによって、感光ドラ
ム1は像露光されて潜像を形成し、この像露光部の電位
は(−)50V〜(−)150Vになる。
の半導電性の弾性体で形成され、図中矢印方向に回転す
る供給ローラ13は、上記の帯電電位と同極性に帯電可
能なトナーを貯蔵する貯蔵部11内のトナーをその表面
にコーティングして回転し、図中矢印方向に回転する例
えばゴム材等の半導電性の弾性体で形成された現像スリ
ーブ12と摺擦してトナーを(−)極性に摩擦帯電させ
るとともに、現像スリーブ12の表面にトナーをコーテ
ィングさせる。
グされたトナーは、例えばステンレス鋼板等の弾性体で
形成されて現像スリーブ12の外周に略々1Kgの総圧
力でほぼ軸方向全域にわたって当接していてコーティン
グされたトナーを所定の厚さのコーティング層に規制す
るための規制ブレード14と摺擦する事によって、略々
10μm程度の薄層化されたトナー層に規制されるとと
もに、より一層均一な(−)極性に摩擦帯電する。
0V〜(−)300V程度のバイアスが印加されてい
て、薄層化したトナー層は、感光ドラム1へと搬送され
て現像スリーブ12と感光ドラム1が圧接して構成する
ニップ部及びこの近傍で感光ドラム1の像露光部に反転
現像される。
のカートリッジの第1の左側面要部断面図に詳細図示さ
れる如く、カートリッジ上ケース17と、カートリッジ
下ケース18と、規制ブレード14と、この規制ブレー
ド14の押え部材16と、現像スリーブ12及び供給ロ
ーラ13によって包囲形成された空間を例えば発泡ゴム
材等で形成されて弾性を有するシール15によって仕切
られた狭隘な所定の空間内に貯蔵された状態にある。
されたトナー像は、後で詳述する転写部80で転写され
るが、転写残りのトナーは例えばマイラーシート材等の
薄板材で形成されたすくいシート91を摺り抜けて感光
ドラム1に圧接しているクリーニングブレード92によ
って掻き落され、上述のすくいシート91とクリーニン
グブレード92によって形成される所定の空間93内に
貯蔵される。
び次の画像形成プロセスへ移行が可能であり、クリーニ
ング後、感光ドラム1に残留した電位を光照射等により
除電すれば、感光ドラム1の表面電位をより一層初期状
態に近づけることができる。
来の画像形成装置では感光体などの主要構成部の稼動寿
命に相応した所定量のトナーを一体構成のケーシング内
に封入したカートリッジとして装着しており、装置全体
を大型化するばかりでなく、交換メンテナンスの作業性
の充実は図られてはいるものの高価な画像形成装置であ
ったが、本実施例では従来の概念とは全く異なる構成に
してある。
形成プロセスに支障のない必要最小限の貯蔵量にとどめ
て、貯蔵部11の空間スペースを縮小している。そし
て、上記の現像にともなって減少するトナーは、貯蔵部
11の空間内を後で詳述するトナーを移送するトナー搬
送部30aから落下補給される構成にしてある。
掻き落されたトナーは、すくいシート91とクリーニン
グブレード92によって形成された所定の空間93内に
貯蔵されて、貯蔵量の増加にともなってトナー搬送部3
0へと移行する。
は後で詳細図示説明するがエンドレスのコイルスプリン
グ31,31a(図中説明の都合上分けてあるがエンド
レスで一体のものである)を含むトナー搬送手段によっ
てトナーを搬送する機構を備えてあり、図中感光ドラム
1を略中間にして略々水平左右位置に配置されているト
ナー搬送部30,30aは、後で詳述する構造によって
双方が連結されていてトナー搬送部30とトナー搬送部
30aのトナーは循環搬送される構造に構成してある。
る。上述の現像にともなって消費される貯蔵部11内の
トナー量(現像トナー量)に対して、クリーニングブレ
ード92によって掻き落されてトナー搬送部30へ移行
した転写残りのトナー量(再生トナー量)の関係は、本
実施例では10%〜30%の割合になっていて、上述し
たトナーが循環搬送される構造に構成してあっても現像
の繰り返しによってトナーは消費されて、貯蔵部11内
のトナーは減少していく事になる。
ーを補う為に、後で詳述するが上記のトナーを循環させ
る搬送経路中に自重落下するトナー補給手段を配置して
いて、減少した分のトナーを補給して上述の再生トナー
とともに循環搬送し、トナー搬送部30aから貯蔵部1
1に落下補給される構成にしてある。
圧接して構成するニップ部の安定した構造について、図
2と図4,図5及び図12を参照して説明する。
体で形成さた供給ローラ13と例えばゴム材等の半導電
性の弾性体で形成された現像スリーブ12は、各々その
芯金として金属性の剛体部を有していて、その弾性体の
両端に延在した支持部12a及び13aを各々備え、こ
の支持部12a及び13aは、図2に示す如く、支持部
材5によって回転自在に支持されている。尚、図中供給
ローラ13と現像スリーブ12は右側を支持した状態を
図示しているが反対側も同様な支持構造であり、支持部
材5Aによって回転自在に支持されている。
2の支持ピッチに関しては、供給ローラ13と現像スリ
ーブ12の外周同士が接するピッチより狭い固定された
ピッチで支持され、双方のローラの外周はその長手方向
全域にわたって均等に接する様にして、図4,図5に詳
細図示する位置関係に構成してある。
2は、各々図示矢印方向に回転駆動されて摺擦する構成
であり、上記支持ピッチ間を極端に狭くすると回転駆動
トルクが大きくなったり、また、この双方のローラニッ
プ間で摺擦されるトナーの劣化が激しくなるので、この
支持に関わる構成部材のばらつき吸収を鑑みて本実施例
では、供給ローラ13と現像スリーブ12の外周同士が
接するピッチより0.2mm狭い固定したピッチで支持
している。
を各々回転可能に支持した支持部材5と支持部材5A
は、連結部材6を介して例えばネジ等の固定手段によっ
て強固に連結されて一体構成になっていて、図12に示
す如く、支持部材5はカートリッジ下ケース18の一部
に挿通する支持ピン7によって回動可能に支持されてお
り、図12では片側のみ支持した状態を示しているが反
対側も同様な支持構造であり、支持部材5Aはカートリ
ッジ下ケース18の一部に挿通する支持ピン7Aによっ
て回動自在に支持されている。
2の両端を各々回転可能に支持して連結部材6によって
連結された状態で前述の規制ブレード14ととともに支
持ピン7及び支持ピン7Aを支軸にして、前述した画像
形成プロセスに支障のない必要最小限の貯蔵量にとどめ
て構成したトナーの貯蔵部11の空間内で感光ドラム1
に対して一体的に回動可能である。
ン7及び支持ピン7Aを配置したときに上記一体構成の
基で容易に回動可能ならしめる為に、カートリッジ下ケ
ース18と支持部材5及び支持部材5Aの関係は回動方
向にフリーになるように間隙を構成してあり、この間隙
は図示省略した弾性を有するシール部材によって遮蔽さ
れてトナーの洩れを防止している。
ドラム1が圧接して安定したニップ部を構成する為に、
両端のフック部をカートリッジ下ケース18にセットし
て支持部材5及び支持部材5Aにその張力を付与して現
像スリーブ12を感光ドラム1方向に付勢するスプリン
グ8及び8Aも具備されている。
7Aによる支持部材5及び支持部材5Aの支持構造に関
して、本実施例では左右の支持位置に通り違いが生じて
も回動不具合を防止する手段として、一方の支持部では
カートリッジ下ケース18及び支持部材5の支持ピン7
が挿通する挿通部は、支持ピン7と同様な円形形状で形
成され、他方の支持部ではカートリッジ下ケース18及
び支持部材5Aの支持ピン7Aが挿通する挿通部は、支
持ピン7Aが感光ドラム1に対して接離移動自在な長円
形開口18bを形成して、上記構成の回動不具合の発生
を防止している。
例ではカートリッジ下ケース18に形成したが、この逆
でカートリッジ下ケース18は円形の開口にして支持部
材5A側の開口を長円形形状に形成しても良く、あるい
は双方の開口を長円形形状に形成しても上記構成の回動
不具合の発生は防止される。
参照してトナー補給手段及びトナーを循環搬送するトナ
ー搬送手段について説明する。
搬送するエンドレスのコイルスプリング31,31aを
カートリッジ上ケース17とカートリッジ下ケース18
とによって封入した状態に対して、トナータンク20は
着脱操作自在(着脱機構は図示説明詳細割愛)に構成さ
れ、その内部には所定量のトナーを封入していて、トナ
ー封入状態で装着してトナー補給し、このトナーが消費
されると新たなトナータンク20と交換する構成にして
ある。
イルスプリング31,31aは、図中説明の都合上符号
を分けてあるがエンドレスで一体のものであり、図12
では一点鎖線から左側を省略しているがエンドレスに構
成されている。
底部を有する筒状に形成されたタンクケース21と、こ
の上方に固着されてトナーを密封するカバー22と、タ
ンクケース21とカバー22によってトナーとともに密
封されて回転可能なトナーを攪拌する複数の羽根部23
bを有する複数のアジテータ23とから構成されてい
て、トナーを循環搬送するエンドレスのコイルスプリン
グ31,31aをカートリッジ上ケース17とカートリ
ッジ下ケース18とによって封入した状態に対して着脱
操作自在(着脱機構は図示説明詳細割愛)である。
スのコイルスプリング31,31aを図12の矢印方向
に駆動する為に、カートリッジ上ケース17とカートリ
ッジ下ケース18によって循環移動可能に封入されたエ
ンドレスのコイルスプリング31,31aの配置経路の
一部にコイルスプリング31,31aの駆動手段25が
配置されており、その一部に突端がクサビ状に形成され
ていて回転可能な凸部25aがカートリッジ上ケース1
7から突出していて、上記トナータンク20を所定の位
置に装着すると、このクサビ状に形成された回転可能な
凸部25aと一方のアジテータ23の一端に形成した凹
部23cが係合して回転駆動される。
のコイルスプリング31,31aの駆動手段25として
は、コイルスプリング31,31aに係合可能な回転体
なら駆動可能であるが、本実施例ではコイルスプリング
31,31aの張架された状態のリード角に近似する捻
れ角を有するヘリカルギヤを採用してコイルスプリング
31,31aとの係合関係を安定させている。
3と他方のアジテータ23の一部にはギヤ部23aが形
成されており、このギヤ部23aはアイドルギヤ24に
よって回転連結されている。
拌されるトナーは、タンクケース21の底部に形成され
た開口21aと、この開口21aに対向して設けたカー
トリッジ上ケース17の開口17aを通じてトナーを循
環搬送するエンドレスのコイルスプリング31,31a
が配置されたトナー循環搬送経路中に自重落下する構成
であり、トナータンク20の着脱に連動して上記開口2
1a及び開口17aは開閉される。(図示省略) コイルスプリング31,31aが配置されたトナー循環
搬送経路中に自重落下したトナーは、駆動手段25の駆
動によって図12中矢印方向に循環搬送されてトナー搬
送部30aに移行すると供給ローラ13の上部から自重
落下して、図4で前述したトナーの貯蔵部11内に貯蔵
されるが、前述した如くトナーの貯蔵部11は極めて狭
隘に構成してあるので、画像形態によって異なるトナー
の消費量と供給量の関係からトナーの貯蔵部11内が満
杯になる事も有り、この状態ではトナーは自重落下せず
にコイルスプリング31,31aによって循環搬送さ
れ、前述したトナータンク20からのトナーの自重落下
も中断される構成にしてある。
り、感光ドラム1,帯電ローラ2,クリーナ部90,現
像部10,トナー搬送部30,30aを上述の如くの関
係に配置し、主として主要部を受け持つカートリッジ下
ケース18及びそのカバー的な役割も受け持つカートリ
ッジ上ケース17によって、これらをユニット構成にし
たカートリッジとして本体に対して着脱可能な構成であ
り、上記構造部のメンテナンス時には一体的に取り外し
て修理または交換を行う構成である。
ついては、上記図11の一部に詳細図示される如く、一
方ではカートリッジ下ケース18にその基準となって位
置決めされる被位置決め部として凹部が形成され、この
凹部に装置の内部構成の基準となるメインシャーシ10
0に形成した位置決め部としての凸部100aが係合し
て、高さ方向及び平面内方向の所定の位置決めを行い、
他方では同様にメインシャーシ100の一部100bに
よって高さ方向の所定の位置決めがされ、図示省略した
固定手段によってメインシャーシ100に固定されてい
る。
は、図1,図3,図12に図示される如く、本実施例で
は板金構造で形成しており、まず、図1で板金構成のマ
ザー面になり後で詳述するユニット化した露光器40を
位置決め保持する第1面100cを基準にして、この第
1面100cからL文字状に折り曲げて後で詳述するユ
ニット化した定着部60及びユニット化した給紙部70
と転写部80を位置決め保持する第2面100dを形成
し、次いで、図3,図12に図示され、上記第1面10
0cの第2面100dと直交する左右両端を第2面10
0dと同一方向に折り曲げて形成し、上記カートリッジ
を位置決め保持する第3面100e(図3,図12では
一点鎖線から左側を省略しているが右側と同様な構成で
あり第3面100eが形成されている)を形成した板金
一体構造である。
0d,第3面100eの相互の関係を位置付けるととも
に、剛性を高める為に、第3面100eの一部に開口を
形成して第2面100dの一部にこの開口に係合可能な
凸部を形成し、第3面100eを折り曲げる過程でその
双方が嵌合する結合部100fを有する構成にしてあ
り、第1面100c,第2面100d,第3面100e
の相互の関係は無理なく高精度が達成され、結合部10
0fの効用によって高剛性でもある。
方の嵌合で有っても有効であるが、本実施例では更に安
定性を増すために、この結合部100fに加締めの締結
処置を施してある。
されたトナー像を転写する転写部80に関して説明す
る。
した押圧機構によって感光ドラム1に向かってその下方
から数100gの総圧力で押圧され、感光ドラム1の像
露光部の潜像に反転現像されたトナー像とは逆極性のD
C1KV前後のバイアスを印加する手段を備えていて、
例えばゴム等の導電性または半導電性の弾性体で形成さ
れた回転自在な転写ローラ81と、後で詳述するシート
材搬送部70の主要構成部材とともにこの転写ローラ8
1を支持するシート材搬送ベース71から構成され、こ
のシート材搬送ベース71は装置の内部構成の基準とな
るメインシャーシ100に形成した位置決め部に対する
被位置決め部71aの係合によって所定の位置に位置決
めされ、例えばネジ等の固定手段によってメインシャー
シ100に固定されている。
圧作用によって形成されたニップ部に搬送されたトナー
像は、後で詳述するシート材搬送部70から給送された
シート材とこのニップ部で合流して転写される。
たシート材を給送し、これを定着せしめる定着部60に
関して説明する。
材搬送方向下流側に配置されてアルミパイプ材の中空部
に発熱手段としてハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して
回転自在な定着ローラ63と、シート材に転写されたト
ナー像をシート材に押圧する押圧手段として、スプリン
グ等の押圧部材等によって押圧されて変位自在なレバー
66からなる押圧機構によって定着ローラ63に向かっ
て数Kgの総圧力で押圧されていて、例えばシリコンゴ
ム等の半導電性の弾性体を少なくも表面に形成して定着
ローラ63と同一周速度で回転可能な加圧ローラ67が
装備され、そして、上記押圧機構の押圧力を解除するた
めに図1中実線で示した位置と図中2点鎖線で示した位
置とに回動可能で装置前面から操作可能な操作レバー6
8と、この操作レバー68の回動に連動して図1中矢印
方向に変位してレバー66の変位を司るカム69と、搬
送されるシート材を装置外部に排出する排紙ローラ対6
1と、上記構成部材を支持して定着部60をユニット構
成に受け持つ定着ベース64とから構成され、この定着
ベース64は、装置の内部構成の基準となるメインシャ
ーシ100に形成した位置決め部に対する被位置決め部
64aの係合によって所定の位置に位置決めされ、例え
ばネジ等の固定手段によってメインシャーシ100に固
定されている。
押圧作用によって形成されたニップ部に転写部80から
シート材に転写されて搬送されたトナー像は、このニッ
プ部で所定の温度でシート材に定着される。
を給送する給紙部70について説明する。
後部に配置された給紙トレー72には、その下端部にシ
ート材Pをゴム等の高摩擦抵抗材で形成されて給紙部7
0の回転自在な給紙ローラ73に向けて選択的に押圧す
る周知の押圧機構74が具備されていて、装置本体に対
して着脱可能に支持されている。
ローラ73にシート材Pを介して対向配置され、多数枚
のシート材Pから最上位の1枚のシート材のみが給紙ロ
ーラ73の回転によって給送される様にシート材の分離
や2枚目以後のシート材が給送されない様に給送防止作
用をするシート材給送制御機構75と、シート材搬送ベ
ース71と対向配置されてシート材搬送路を形成するシ
ート材ガイド76と、このシート材搬送路内に配置され
ていてシート材の有無を検知するフォトセンサー等を含
むシート材検知手段77と、上記シート材搬送部70の
主要構成機構とともに前述した転写ローラ81を支持す
るシート材搬送ベース71から構成され、更に、図示省
略しているが前述した定着部60の装置前面から操作可
能な操作レバー68の操作に連動する押圧力解除機構に
例えばリンク機構などの作動手段によって接続し、この
操作レバー68の操作に連動して感光ドラム1に対する
転写ローラ81の押圧を解除する機構も具備し、給紙部
70と転写部80はシート材搬送ベース71によってユ
ニット構成に受け持たれており、前述した如くこのシー
ト材搬送ベース71は装置の内部構成の基準となるメイ
ンシャーシ100に形成した位置決め部に対する被位置
決め部71aの係合によって所定の位置に位置決めさ
れ、例えばネジ等の固定手段によってメインシャーシ1
00に固定されている。
と、1枚のシート材がシート材搬送経路をたどり、前述
の転写部80へと給送される。
説明する。所望の司令で給紙ローラ73を回転駆動して
1枚のシート材をシート材搬送経路内に給送し、シート
材検知手段77の検知信号に応じて給紙ローラ73は、
シート材を挟持した状態で停止して上述した転写にそな
えた待機(スタンバイ)をする。
は、シート材検知手段77の検知信号によって停止して
も良いが、この検知信号からタイマー等の遅延手段で所
定時間経過後に停止して待機しても良い。
ラム1が圧接して構成するニップ部で感光ドラム1の像
露光部に反転現像されたトナー像が、感光ドラム1の回
転によって感光ドラム1と転写ローラ81が圧接して構
成するニップ部を形成した転写部80に到達する時間
と、上記待機状態からシート材を給送してシート材が転
写部80に到達する時間が所望の関係に制御出来れば良
く、本実施例では後者を採用している。
ト材搬送経路内にシート材の有無を検知するフォトセン
サー等を含むシート材検知手段77を配置していて、も
う一方では図示省略しているが定着部60の定着ローラ
63と加圧ローラ67の押圧作用によって形成されたニ
ップ部よりシート材搬送方向下流側に類似する第2シー
ト材検知手段を具備していて、シート材搬送状態を検知
し、シート材検知手段77とこの第2シート材検知手段
からの検知信号を所定の関係に処理して装置内のジャム
状態を監視している。
に構成されていて、ジャム処理に際しては、給紙部70
側でジャム状態の場合はシート材を装置後方に引き抜
き、定着部60側でジャム状態の場合は前述した装置前
面から操作可能な操作レバー68の操作によって定着ロ
ーラ63に対する加圧ローラ67の押圧力及び感光ドラ
ム1に対する転写ローラ81の押圧を解除して、シート
材を装置前方に引き抜いて処理可能に構成されている。
40について説明する。露光器40の主要部は、1万数
千rpmで回転するモータ41と、このモータ41の回
転を制御する図示省略した制御回路基板と、モータ41
の出力軸に装着されて回転し、図示省略した半導体レー
ザ等の発光素子から発射された光ビームを偏向走査する
偏向走査手段43と、この光ビームを感光ドラム1に向
けて照射する光路49を形成する反射ミラー44等と、
上記主要構成部材を収納してユニット化して構成する露
光器ケース42から構成され、この露光器ケース42は
装置の内部構成の基準となるメインシャーシ100に形
成した位置決め部に対する被位置決め部42aの係合に
よって所定の位置に位置決めされ、例えばネジ等の固定
手段によってメインシャーシ100に固定されている。
に本出願人によって出願された特願平5−121995
に詳細説明されている様に、小型で安価な光走査を可能
とするものであり、本実施例では偏向走査手段43から
感光ドラム1に至る光路長を略々200mmに設定した
が、140mm程度の短光路長の対応も可能である。
制御部50について説明する。制御部50の主要部は装
置の最下端部に配置され、少なくも電源回路部と各機構
部の運転制御回路部を配置し、図示省略したが外部から
の信号を受けるためのインターフェースコネクタや電源
入力コネクタ等の入出力に係わる接続手段が接続され、
制御部50はコンパクトに集中配備されている。
について図2及び図3,図6及び図7,図8,図9,図
10,図11,図12,図13を参照して説明する。
インシャーシ100の右側面即ち第3面100eに集中
配置してあり、輪列第1受け101及び輪列第2受け1
02を対向して設け、この2つの輪列受けに出力軸に駆
動ギヤ103aを具備した駆動モータ103及び後で詳
述する数種の駆動ギヤ列を回転自在に支持してユニット
構成にし、内部構成の基準となるメインシャーシ100
の第3面100eに形成した位置決め部に対する被位置
決め部の係合によって所定の位置に位置決めされ、例え
ばネジ締めなどの固定手段によって固定されている。
輪列第2受け102を板金構成にして有り、後で詳述す
るがその特質を生かして安価に構成する手段を有してい
る事が特徴である。
統の全容を説明する。図6及び図7は本発明の画像形成
装置に用いる駆動系の適切な一実施例を示す右側面要部
断面図であり、各々の図は異なった位置で断面図示して
いて、図6は上記輪列第1受け101及び輪列第2受け
102を含んで図示していて、図7はわかりやすくする
為にこの2つの輪列受けを省略して各々のギヤ列を見や
すくしており、図6及び図7ともに各ギヤの回転中心位
置に図中+印しを付記してある。(図11及び図13も
同様) まず、図7を参照して本実施例の駆動系統について、上
記駆動モータ103の出力軸に具備した駆動ギヤ103
aによって駆動される共通したA#ギヤから先の個別の
駆動系統別に説明する。
転駆動する第1駆動系統は、A#ギア→J#ギア→K#
ギア→L#ギアの順に駆動され、L#ギアは感光ドラム
1の一端に例えば接着などの固着手段によって固着され
たギヤであり、感光ドラム1と一体構成にされていて前
述したカートリッジの着脱によって、この第1駆動系統
に接続または離脱する。
トリッジを図中上下方向に移動して行われる。
構成部材である現像スリーブ12を回転駆動する第2駆
動系統は、A#ギア→B#ギア→C#ギア→F#ギア→
G#ギアの順に駆動され、G#ギアは前述の現像スリー
ブ12の一端側に延在した支持部12aの突端に例えば
圧入などの固着手段によって固着されたギヤであり、前
述したカートリッジの着脱によって、この第2駆動系統
に接続または離脱する。
構成部材である供給ローラ13を回転駆動する第3駆動
系統は、A#ギア→B#ギア→C#ギア→D#ギア→E
#ギアの順に駆動され、E#ギアは前述の供給ローラ1
3の一端側に延在した支持部13aの突端に例えば圧入
などの固着手段によって固着されたギヤであり、前述し
たカートリッジの着脱によって、この第3駆動系統に接
続または離脱する。
するエンドレスのコイルスプリング31,31aを駆動
する駆動手段25及びトナータンク20のアジテータ2
3を回転駆動する第4駆動系統は、A#ギア→B#ギア
→C#ギア→F#ギア→H#ギア→V#ギア(V#ギア
は図6に図示)の順に駆動され、V#ギアは前述の駆動
手段25の一端側に例えば圧入などの固着手段によって
固着されたヘリカルギヤであり、これを駆動するH#ギ
アは前述のカートリッジ下ケース18に回転自在に支持
されたヘリカルギヤであって、前述したカートリッジの
着脱によって、H#ギアがこの第4駆動系統に接続また
は離脱する。
回転駆動する第5駆動系統は、A#ギア→B#ギア→M
#ギア→N#ギアの順に駆動され、N#ギアは前述の給
紙ローラ73の一端側に配置したクラッチに装備したギ
ヤであり、常時この第5駆動系統に接続している。
回転駆動する第6駆動系統は、A#ギア→P#ギア→Q
#ギア→R#ギアの順に駆動され、R#ギアは前述の定
着ローラ63の一端側に装備したギヤであり、常時この
第6駆動系統に接続している。
を回転駆動する第7駆動系統は、A#ギア→P#ギア→
S#ギア→T#ギア→U#ギアの順に駆動され、U#ギ
アは前述の排紙ローラ対61の一端側に装備したギヤで
あり、常時この第7駆動系統に接続している。
動力の一極集中を避けて、各主要部を分散駆動してい
る。
細説明をする。
#ギア→L#ギアの順に駆動さる感光ドラム1を回転駆
動する第1駆動系統は、図8及び図11に詳細図示する
構造であり、図8はこの第1駆動系統を展開断面図示し
ている。
103の出力軸に具備された駆動ギヤ103aは、輪列
第1受け101及び輪列第2受け102の各々に内面を
鏡面状態にして形成したバーリング部101a及び10
2aによって回転自在に支持されたA#ギヤを駆動し、
更に輪列第2受け102に対向して設けられた輪列第1
受け101のプロジェクション部101bに圧入保持さ
れたプッシュJaを介して回転自在に支持されたJ#ギ
ヤを経由してK#ギヤを駆動してL#ギヤに至る。
リッジの着脱によってこの駆動系統に接続または離脱す
る構成なので、本実施例ではこの着脱に際してK#ギヤ
とL#ギヤの噛み合い関係を容易にする手段として、K
#ギヤをK1#ギヤとK2#ギヤの2重構造にして、一
方のK1#ギヤはA#ギヤと同様に輪列第1受け101
に内面を鏡面状態にして形成したバーリング部101c
よって回転自在に支持し、他方のK2#ギヤは、一端を
輪列第1受け101に対向して設けられて外周部を鏡面
状態にして形成した輪列第2受け102のプロジェクシ
ョン部102bで支持し、K2#ギヤの他端はK1#ギ
ヤの内部に挿通して回動自在に支持され、このK1#ギ
ヤとK2#ギヤは一体となって回転自在に構成されてい
て、図中K1#ギヤとK2#ギヤの2重構造部分をA視
断面図示した如く、一方のK1#ギヤに凹部K1#aと
凸部K1#bを各々点対称位置に形成し、この凹部K1
#a内に凹部K2#aと凸部K2#bを各々点対称位置
に形成した他方のK2#ギヤが挿嵌されて互いに所定の
角度分相対的に回動可能にしてあり、そして、双方の凹
部K1#aとK2#aとに圧縮バネKSを配し、互いに
一方方向に回動付勢されて双方の凸部K1#bとK2#
bが当接して停止状態を維持(A視断面1)していて、
K2#ギヤとL#ギヤが噛み合う構造にしてある。
駆動すると、A視断面2に図示する如く、僅かな時間内
に於てL#ギヤと噛み合って回転負荷を有するK2#ギ
ヤは停止したままで圧縮バネKSが圧縮されてK1#ギ
ヤのみが回転し、K1#ギヤの点対称位置に形成した第
2凸部K1#cとK2#ギヤの点対称位置に形成した第
2凸部K2#cが当接して、K2#ギヤを図中矢印方向
に回転させてL#ギヤを図11中矢印方向に駆動させる
構成にしてある。
向に駆動させた後に回転駆動停止して、前述のカートリ
ッジを図11中上方に取り出すと、L#ギヤとK2#ギ
ヤは互いに系脱可能な位置に配置されているので、その
噛み合いは無理なく離脱してK2#ギヤの回転駆動負荷
が解放され、圧縮バネKSが伸長してK2#ギヤを図8
中A視断面2の矢印方向に回動させて、上記A視断面1
の状態に至り、一方、今度はA視断面1の状態の時にカ
ートリッジを図11中上方より装着すると、L#ギヤと
K2#ギヤが噛み合い状態に至る過程で前述した感光ド
ラム1と現像スリーブ12の圧接関係で発している被回
転駆動負荷によって、L#ギヤはK2#ギヤを通常の回
転方向とは逆の方向即ち、上記圧縮バネKSの伸長力に
抗して図11のK2#ギヤを所定の角度分だけ反時計方
向に回動せしめて装着される構造であり、K2#ギヤを
所定の角度分だけ反時計方向に回動せしめても、図8中
A視断面2の状態迄は至らない様に上記第2凸部K1#
cと第2凸部K2#cの関係を構成してある。
安価なPM型ステッピングモータを用いていて、入力パ
ルスや電流等の制御によって滑らかな連続回転駆動を可
能にしている。
#ギア→F#ギア→G#ギアの順に駆動される現像部1
0の主要構成部材である現像スリーブ12を回転駆動す
る第2駆動系統は、図9と図10及び図11に詳細図示
する構造であり、図9及び図10はこの第1駆動系統を
展開断面図示している。
輪列第1受け101及び輪列第2受け102とA#ギヤ
の関係は上記第2駆動系統と同一なものなので説明を割
愛してA#ギヤから先の駆動について説明を進める。
バーリング部102cに圧入保持されたプッシュBaを
介して回転自在に支持された一対のB#ギヤを経由して
C#ギヤを,更にF#ギヤを駆動(図10)してその回
転駆動はG#ギヤに至る。尚、ここで、図9のC#ギヤ
と図10のC#ギヤは、同一のものである。
で構成され、B1#ギヤとB2#ギヤは図中Bで示す小
判型の係合部と被係合部の圧入によって結合されていて
一体となって回転可能である。
駆動系統への回転駆動伝達分岐機能も有していてB2#
ギヤから駆動される。
に内面を鏡面状態にして形成したバーリング部102d
によって回動自在に支持された軸受機能と後で詳述する
タンブラ機能を有するタンブラアームC1と、このタン
ブラアームC1に挿通して他端を輪列第1受け101に
内面を鏡面状態にして形成したバーリング部101dに
よって回転自在に支持された主軸C2と、タンブラアー
ムC1と主軸C2の鍔部でスラスト方向のガイドをされ
ていて、後で詳述する主軸C2と2重構造の基に回動自
在なC2#ギヤと、B2#ギヤから駆動されて図中Cで
示す小判型の係合部と被係合部の圧入によって主軸C2
と結合されて一体となって回転可能なC1#ギヤとによ
って構成されていて、C2#ギヤからF#ギヤを介して
G#ギヤを回転駆動する。
構造に構成し、前述の第1駆動系統のK#ギヤと同様に
一方のF2#ギヤは輪列第1受け101に内面を鏡面状
態にして形成したバーリング部101eよって回転自在
に支持し、他方のF1#ギヤは、一端を輪列第1受け1
01に対向して設けられて外周部を鏡面状態にして形成
した輪列第2受け102のプロジェクション部102e
で支持し、F1#ギヤの他端はF2#ギヤの内部に挿通
して回動自在に支持され、このF1#ギヤとF2#ギヤ
は一体となって回転自在に構成されている。(F#ギヤ
の2重構造については後で第4駆動系統の項で説明す
る) ここで、前述した如く、G#ギアはカートリッジの着脱
によってこの第2駆動系統のF1#ギヤに接続または離
脱する構成なので、本実施例ではこの着脱に際してF1
#ギヤとG#ギヤの噛み合い関係を容易にする手段とし
て、上記C#ギヤに前述の第1駆動系統のK#ギヤと同
様な作用を行う仕組みを構成してある。
重構造部分及びF1#ギヤとF2#ギヤの2重構造部分
をB−B断面図示した如く、一方のC2#ギヤに凹部C
2#aと凸部C2#bを各々点対称位置に形成し、この
凹部C2#a内に凹部C2aと凸部C2bを各々点対称
位置に形成した他方の主軸C2が挿嵌されて互いに所定
の角度分相対的に回動可能にしてあり、そして、双方の
凹部C2#aとC2aとに図示簡略化した圧縮バネCS
を配し、互いに一方方向に回動付勢されて双方の凸部C
2#bとC2bが当接して停止状態を維持(B−B断面
1)していて、C2#ギヤとF1#ギヤが噛み合う構造
にしてある。
印方向に回転駆動すると、B−B断面2に図示する如
く、僅かな時間内に於てF1#ギヤと噛み合って回転負
荷を有するC2#ギヤは停止したままで圧縮バネCSが
圧縮されて主軸C2のみが回転し、主軸C2の点対称位
置に形成した第2凸部C2cとC2#ギヤの点対称位置
に形成した第2凸部C2#cが当接して、C2#ギヤを
図中矢印方向に回転させてF1#ギヤを駆動させる構成
にしてある。
向に駆動させた後に回転駆動停止して、前述のカートリ
ッジを図11中上方に取り出すと、G#ギヤとF1#ギ
ヤは互いに系脱可能な位置に配置されているので、その
噛み合いは無理なく離脱してF1#ギヤとともにC2#
ギヤの回転駆動負荷が解放され、圧縮バネCSが伸長し
てC2#ギヤを図10中B−B断面2の矢印方向に回動
させて、上記B−B断面1の状態に至り、一方、今度は
B−B断面1の状態の時にカートリッジを図11中上方
より装着すると、G#ギヤとF1#ギヤが噛み合い状態
に至る過程で、前述した感光ドラム1と現像スリーブ1
2の圧接関係または現像スリーブ12と規制ブレード1
4,供給ローラ13の圧接関係で発している被回転駆動
負荷によって、G#ギヤはF1#ギヤを介してC2#ギ
ヤを通常の回転方向とは逆の方向即ち、上記圧縮バネC
Sの伸長力に抗して図11の2#ギヤを所定の角度分だ
け反時計方向に回動せしめて装着される構造であり、C
2#ギヤを所定の角度分だけ反時計方向に回動せしめて
も、図10中B−B断面2の状態迄は至らない様に上記
第2凸部C2cと第2凸部C2#cの関係を構成してあ
る。
#ギア→D#ギア→E#ギアの順に駆動される現像部1
0の主要構成部材である供給ローラ13を回転駆動する
第3駆動系統は、図9と図10及び図11に詳細図示す
る構造であり、図9及び図10はこの第1駆動系統を展
開断面図示している。
3からC#ギヤ迄の駆動は、上記第2駆動系統で説明し
た内容と同様なので説明を割愛し、C#ギヤから先の駆
動について説明を進める。
と第3駆動系統の回転駆動伝達分岐機能を有していてB
2#ギヤから駆動される。
て形成したバーリング部102cによって一端が回動自
在に支持されて主軸C2の軸受機能とタンブラ機能を有
するタンブラアームC1は、図9に図示するごとく他端
にD#ギヤを回転自在に支持する軸受け部C1aを有
し、輪列第2受け102に形成した開口102fに挿嵌
していて、双方の遊隙分だけ回動可能にして規制されて
いる。
1aによって回転自在に支持されたD#ギヤは、上記C
1#ギヤに駆動されてE#ギヤを駆動する。
及びD#ギヤからなる遊星駆動機構について説明する。
は、C#ギヤ(C1#ギヤ)は図中矢印方向に回転駆動
されてC1#ギヤとD#ギヤの噛み合点におけるギヤの
圧力角の方向,及び図中矢印方向に回転駆動される主軸
C2とタンブラアームC1の摩擦によってその回転方向
にC#ギヤと同軸の軸芯でタンブラアームC1は回動付
勢され、D#ギヤは自転及び公転をする遊星運動をしが
らE#ギヤに向かって近付く方向に遊星移動する構成で
あり、この遊星付勢作用はE#ギヤの負荷が有っても、
また、無くても作用し、タンブラアームC1は、上記輪
列第2受け102に形成した開口102fと軸受け部C
1aとの遊隙分だけ遊星付勢移動して移動規制される構
造である。
ギヤの噛み合い状態を安定させる手段として、本実施例
では一方のD#ギヤの一部にギヤ部と同軸な第1円周部
D#aを形成し、同様に他方のE#ギヤの一部にもギヤ
部と同軸な第2円周部E#aを形成して、この双方が当
接して回転可能に構成してあり、この第1円周部D#a
と第2円周部E#aの当接状態のピッチ間距離は、D#
ギヤとE#ギヤの噛み合い状態で適度のバックラッシュ
が生ずる様に関係つけてある。
リッジの着脱によってこの駆動系統のD#ギヤに接続ま
たは離脱する構成であり、カートリッジの着脱に関する
説明をする。
1中矢印方向に駆動させた後に回転駆動停止すると、上
記遊星駆動機構によって遊星移動付勢されていたD#ギ
ヤ及びタンブラアームC1は、その付勢力から解放され
てフリー状態になっているので、前述のカートリッジを
図11中上方に取り出す時に、D#ギヤはE#ギヤから
離れる方向に移動してカートリッジの取り出しは極めて
容易である。
た後の状態の時に、カートリッジを図11中上方より装
着すると、D#ギヤとE#ギヤは噛み合うか遊隙を有し
た状態になるが、上述した如くC#ギヤ(C1#ギヤ)
を図11中矢印方向に駆動させると、D#ギヤはE#ギ
ヤの負荷が有っても、また、無くても上記遊星運動をし
ながらE#ギヤに向かって近付く方向に移動して双方の
ギヤは噛み合う。
に移動している状態の時にカートリッジを図11中上方
より装着すると、上記D#ギヤ及びタンブラアームC1
は、その付勢力から解放されてフリー状態になっている
ので、D#ギヤはE#ギヤと噛み合いながら所定の位置
に移動する。
E#ギアに所定の回転負荷が生じていて回転駆動される
場合について説明する。
ギアに対する遊星移動付勢力は、特に上述したC1#ギ
ヤとD#ギヤの噛み合点におけるギヤの圧力角の方向の
遊星移動付勢力が大きくなって、D#ギヤはE#ギヤに
向かって近付くわけであるが、上述の第1円周部D#a
と第2円周部E#aの当接状態によって付勢移動は規制
されて、D#ギヤとE#ギヤの噛み合いは適度なバック
ラッシュを有して回転駆動される構造である。
#ギア→F#ギア→H#ギア→V#ギア(図6に図示)
の順に駆動されるトナーを循環搬送するエンドレスのコ
イルスプリング31,31aを駆動する駆動手段25及
びトナータンク20のアジテータ23を回転駆動する第
4駆動系統は、図9と図10及び図11に詳細図示する
構造であり、図9及び図10はこの第1駆動系統を展開
断面図示している。
3からF1#ギヤ迄の駆動は、上記第2駆動系統で説明
した内容と同様なので説明を割愛し、F1#ギヤから先
の駆動について説明を進める。
ヤはC#ギヤと同様にF1#ギヤとF2#ギヤの2重構
造に構成されていて、そのF2#ギヤがH#ギヤを駆動
してV#ギアを駆動する構成である。
リッジの着脱によってこの第4駆動系統のF2#ギヤに
接続または離脱する構成なので、本実施例ではこの着脱
に際してF2#ギヤとH#ギヤの噛み合い関係を容易に
する手段として、上記F#ギヤに前述の第2駆動系統の
C#ギヤと同様な作用を行う仕組みを構成してある。
重構造部分及びF1#ギヤとF2#ギヤの2重構造部分
をB−B断面図示した如く、一方のF1#ギヤに凹部F
1#aと凸部F1#bを各々点対称位置に形成し、この
凹部F1#a内に凹部F2#aと凸部F2#bを各々点
対称位置に形成した他方のF2#ギヤが挿嵌されて互い
に所定の角度分相対的に回動可能にしてあり、そして、
双方の凹部F1#aとF2#aとに図示簡略化した圧縮
バネFSを配し、互いに一方方向に回動付勢されて双方
の凸部F1#bとF2#bが当接して停止状態を維持
(B−B断面1)していて、F2#ギヤとH#ギヤが噛
み合う構造にしてある。
矢印方向に回転駆動すると、B−B断面2に図示する如
く、僅かな時間内に於てV#ギヤと噛み合って回転負荷
を有するF2#ギヤは停止したままで圧縮バネFSが圧
縮されてF1#ギヤのみが回転し、F1#ギヤの点対称
位置に形成した第2凸部F1#cとF2#ギヤの点対称
位置に形成した第2凸部F2#cが当接して、F2#ギ
ヤを図中矢印方向に回転させてV#ギヤを駆動させる構
成にしてある。
方向に駆動させた後に回転駆動停止して、前述のカート
リッジを図11中上方に取り出すと、F2#ギヤとH#
ギヤは互いに系脱可能な位置に配置されているので、そ
の噛み合いは無理なく離脱してF2#ギヤの回転駆動負
荷が解放され、圧縮バネFSが伸長してF2#ギヤを図
10中B−B断面2の矢印方向に回動させて、上記B−
B断面1の状態に至り、一方、今度はB−B断面1の状
態の時にカートリッジを図11中上方より装着すると、
F2#ギヤとH#ギヤが噛み合い状態に至る過程で、前
述したトナーを循環搬送するエンドレスのコイルスプリ
ング31,31aを駆動する駆動手段25等に関わる被
回転駆動負荷によって、V#ギヤを介してH#ギヤはF
2#ギヤの通常の回転方向とは逆の方向即ち、上記圧縮
バネFSの伸長力に抗して図11のF2#ギヤを所定の
角度分だけ反時計方向に回動せしめて装着される構造で
あり、F2#ギヤを所定の角度分だけ反時計方向に回動
せしめても、図10中B−B断面2の状態迄は至らない
様に上記第2凸部F1#cと第2凸部F2#cの関係を
構成してある。
2重構造をC#ギヤとF#ギヤに直列構成に有している
ので、カートリッジの装着時にH#ギヤとF2#ギヤが
G#ギヤとF1#ギヤより先に噛み合って上記の作動が
成される場合に、F#ギヤの構成の中で作動がなされ
て、後から噛み合うG#ギヤとF1#ギヤの噛み合いに
影響しない独立した作動が可能になる様に、上記圧縮バ
ネCSと圧縮バネFSが付勢する各々のギヤの付勢トル
クのバランスを考慮してある。
ット構成にしてメインシャーシ100の第3面100e
に固定した駆動伝達部とカートリッジ側の被駆動部の関
係について図13を参照して説明する。
ッジ側の被駆動部の関係に於て、駆動力または被駆動力
の一極集中を避けて双方とも高剛性な構成を必要としな
いでコンパクトに、また、安価に構成可能になる様にこ
れを分散化した構成にしてあり、まずその具体的内容に
ついて説明する。
部の力の作用関係は、本体側の駆動ギヤとカートリッジ
側の被駆動ギヤの噛み合点におけるギヤの圧力角の方向
によって示され、各駆動系統別に次ぎの様になってい
る。
を駆動する力の作用方向は、図中左斜め上方に向かった
矢印L方向である。
駆動する力の作用方向は、図中右斜め上方に向かった矢
印G方向であり、上記K2#ギヤからL#ギヤを駆動す
る力の作用方向矢印LとはαGの角度分方向が異なって
いて、本実施例の具体的角度は略95degである。
駆動する力の作用方向は、図中右斜め上方に向かった矢
印E方向であり、上記K2#ギヤからL#ギヤを駆動す
る力の作用方向矢印LとはαEの角度分方向が異なって
いて、本実施例の具体的角度は略55degである。
駆動する力の作用方向は、図中右斜め上方に向かった矢
印H方向であり、上記K2#ギヤからL#ギヤを駆動す
る力の作用方向矢印LとはαHの角度分方向が異なって
いて、本実施例の具体的角度は略85degである。
から感光ドラム1を駆動する力の作用方向矢印Lに対し
て、前述の現像部10の主要部を成す現像スリーブ12
及び供給ローラ13とトナーを循環搬送するエンドレス
のコイルスプリング31,31aを駆動する駆動手段2
5及びトナータンク20のアジテータ23を回転駆動す
る力の作用方向は、各々異なった方向に作用しており、
更に、この力の作用位置が分散していてカートリッジ側
の被駆動部,または本体側の駆動部は、高剛性に構成し
なくても良い構造に成っている。
たはカートリッジ側の被駆動力の一極集中を避けて構成
した各駆動系統別の関係で有り、一方、上記各々の駆動
力を略合成すると図中斜め上方に向かった矢印T方向に
なり、上記K2#ギヤから感光ドラム1を駆動する力の
作用方向矢印LとはαTの角度分方向が異なっていて、
この作用方向矢印Lと作用方向矢印Tが直列に作用しな
いので、カートリッジの固定に際して、その固定力を軽
減出来る構造である。
要件の構成バラツキから上記本体側の駆動ギヤとカート
リッジ側の被駆動ギヤの噛み合点におけるギヤの圧力角
の方向は、プラスマイナス15deg程度のバラツキを
考慮する必要があり、本実施例の構成では、少なくも上
記略合成したた矢印T方向に作用する駆動力がK2#ギ
ヤから感光ドラム1を駆動する力の作用方向矢印Lに対
して、プラスマイナス15deg以上異なった図13に
示す線L1及びL2と平行な領域以上に異なった方向に
作用すると、上記の効用が発揮される構造である。
を成す現像スリーブ12及び供給ローラ13に作用する
駆動力と現像部10の構造関係に着目してみる。
像部10の主要部である供給ローラ13と現像スリーブ
12の両端を各々回転可能に支持した支持部材5と支持
部材5Aは、連結部材6を介して例えばネジ等の固定手
段によって強固に連結されて一体構成になっていて、図
12に示す如く、支持部材5はカートリッジ下ケース1
8の一部に挿通する支持ピン7によって回動可能に支持
されており、図12では片側のみ支持した状態を示して
いるが反対側も同様な支持構造であり、支持部材5Aは
カートリッジ下ケース18の一部に挿通する支持ピン7
Aによって回動自在に支持されていて、前述の規制ブレ
ード14とともに支持ピン7及び支持ピン7Aを支軸に
して感光ドラム1に対して一体的に回動可能に構成され
ており、図13で上記した第2駆動系統の矢印G方向に
作用する駆動力と第3駆動系統の矢印E方向に作用する
駆動力の作用によって、上記現像部の主要部は支持ピン
7を支持中心にして図中矢印110方向、即ち、感光ド
ラム1から上記現像部10が離れる方向に回動移動付勢
される。
ラム1と現像スリーブ12の摺擦ニップ部で双方に食い
込み現象が生じて過大な駆動力になることもなく、ニッ
プ幅が安定するとともに、前述した如く感光ドラム1と
現像部10の駆動作用位置が分散していて、カートリッ
ジ側の被駆動部,または本体側の駆動部は、高剛性に構
成しなくても良い構造に成っていて、カートリッジ側の
被駆動部,または本体側の駆動部に一極集中した負荷状
態が無いので、振動やビビリが抑制されて回転ジッタの
少ない駆動が可能な構成である。
態で現像スリーブ12と感光ドラム1が圧接して安定し
たニップ部を構成する為に、両端をカートリッジ下ケー
ス18にセットして支持部材5及び支持部材5Aにその
張力を付与して現像スリーブ12を感光ドラム1方向に
付勢するスプリング8及び8Aも具備してあるので、上
記の如く現像部の主要部が支持ピン7を支持中心にして
図中矢印110方向、即ち、感光ドラム1からが離れる
方向に回動移動付勢されても、これに抗して現像スリー
ブ12と感光ドラム1の安定したニップが形成される構
造である。
目すべきカートリッジの構成と駆動関係に関して以下の
内容で整理する。
電ローラ2,クリーナ部90,現像部10,トナー搬送
部30,30aを前述の如くの関係に配置し、主として
主要部を受け持つカートリッジ下ケース18及びそのカ
バー的な役割も受け持つカートリッジ上ケース17によ
って、これらをユニット構成にして本体に対して着脱可
能に構成した本実施例のカートリッジは、上記感光ドラ
ム1,現像部10の主要部である供給ローラ13と現像
スリーブ12及びトナーを循環搬送するエンドレスのコ
イルスプリング31,31aを駆動する駆動手段25及
びトナータンク20のアジテータ23を回転駆動する第
4駆動系統にその被駆動手段として、L#ギヤ,E#ギ
ヤ,G#ギヤ,H#ギヤを各々具備し、本体側にはこれ
らを駆動する手段としてK#ギヤ,D#ギヤ,F#ギヤ
等が装備されていて、カートリッジの着脱に応じて、各
々に対応して係合または系脱が成されるように構成され
ていて、装着状態では各々の駆動と被駆動の関係で駆動
される構成であり、E#ギヤを駆動するD#ギヤの関係
に関して本実施例では図11を参照して前述した如く、
駆動側のC#ギヤ(C1#ギヤ)は図中矢印方向に回転
駆動されてC1#ギヤとD#ギヤの噛み合点におけるギ
ヤの圧力角の方向,及び図中矢印方向に回転駆動される
主軸C2とタンブラアームC1の摩擦によってその回転
方向にC#ギヤと同軸の軸芯でタンブラアームC1は回
動付勢され、D#ギヤはE#ギヤに向かって遊星運動し
ながら近付く方向に遊星移動し、この遊星付勢作用はE
#ギヤの負荷が有っても、また、無くても作用し、タン
ブラアームC1は、上記輪列第2受け102に形成した
開口102fと軸受け部C1aとの遊隙分だけ遊星付勢
移動して移動規制される遊星駆動機構によって構成され
ており、カートリッジの着脱に際して、上記構成でC#
ギヤ(C1#ギヤ)を図11中矢印方向に駆動させた後
に回転駆動停止すると、上記遊星駆動機構によって遊星
移動付勢されていたD#ギヤ及びタンブラアームC1
は、その付勢力から解放されてフリー状態になっている
ので、カートリッジを図11中上方に取り出す時に、D
#ギヤはE#ギヤから離れる方向に移動してカートリッ
ジの取り出しは無理もなく極めて容易であり、また、一
方、今度は上記カートリッジを取り出した後の状態の時
に、カートリッジを図11中上方より装着すると、D#
ギヤとE#ギヤは噛み合うか遊隙を有した状態になる
が、上述した如くC#ギヤ(C1#ギヤ)を図11中矢
印方向に駆動させると、D#ギヤはE#ギヤの負荷が有
っても、また、無くてもE#ギヤに向かって遊星運動し
ながら近付く方向に遊星移動して双方のギヤは噛み合
い、また、D#ギヤがE#ギヤに近付いた方向に移動し
ている状態の時にカートリッジを図11中上方より装着
すると、上記D#ギヤ及びタンブラアームC1は、その
付勢力から解放されてフリー状態になっているので、D
#ギヤはE#ギヤと噛み合いながら所定の位置に移動す
るのでカートリッジの装着は無理もなく極めて容易であ
り、カートリッジの着脱時に於ける被駆動側のギヤと駆
動側のギヤの関係に関して、本実施例は、特開平1−2
22270の公開公報に示される様な複雑な構造を構成
する事もなく、上記の様な簡単な構造にして安価に構成
できる。
上方に着脱する構成で説明したが、カートリッジの着脱
に関してはこの方向に限定されるものでは無く、カート
リッジの着脱時に於ける被駆動側のE#ギヤと駆動側の
D#ギヤの相対的な関係は、双方のギヤが回転もせずに
単純に系脱しても良いし、またD#ギヤが遊星回転移動
しながら系脱して、E#ギヤとD#ギヤが双方に離れる
方向にあるならばいずれの方向であっても本実施例の効
用は発揮される。
被駆動側の現像部10の主要部である供給ローラ13に
装備したE#ギヤと駆動側のD#ギヤの関係に於て構成
したが、この双方の関係に限定される構成では無く、図
示説明を省略するが上述の他の被駆動と駆動の関係部に
構成しても、同様な効用が得られる事は言うまでの無
い。
基に、D#ギヤとE#ギヤの噛み合い状態を安定させる
手段として、一方の駆動側D#ギヤの一部にギヤ部と同
軸な第1円周部D#aを形成し、同様に他方の被駆動側
E#ギヤの一部にもギヤ部と同軸な第2円周部E#aを
形成して、この双方が当接して回転可能に構成してあ
り、この第1円周部D#aと第2円周部E#aの当接状
態のピッチ間距離は、D#ギヤとE#ギヤの噛み合い状
態で適度のバックラッシュが生ずる様に関係付けてあ
り、D#ギアがE#ギアと噛み合ってE#ギアに所定の
回転負荷が生じていて回転駆動される場合に、上記回転
負荷が大きければ大きいほどD#ギアに対する遊星移動
付勢力は、特に上述したC1#ギヤとD#ギヤの噛み合
点におけるギヤの圧力角の方向の遊星移動付勢力が大き
くなってD#ギヤはE#ギヤに向かって遊星運動ながら
近付くわけであるが、上述の第1円周部D#aと第2円
周部E#aの当接状態によって付勢移動は規制されて、
D#ギヤとE#ギヤの噛み合いは適度なバックラッシュ
を有して回転駆動されるので、双方のギヤの噛み合い関
係は極めて安定し、無理のない駆動,被駆動の関係が構
成でき、また、現像部10の主要部として現像スリーブ
12及び供給ローラ13が一体となって回動する支持構
造に対しても上記D#ギヤの位置はE#ギヤに追随して
位置付けられるので、上記の回動動作に対しても悪影響
を与えない。
#ギヤの噛み合い状態を安定させる手段は必須条件では
無いが、双方のギヤの食い込み現象が生じる程度にD#
ギヤがE#ギヤに向かって近付く付勢力が作用する場合
には、上述の第1円周部D#aと第2円周部E#aの当
接状態によって付勢移動を規制すると、D#ギヤとE#
ギヤの噛み合い関係は極めて安定する。
い状態を安定させる手段として構成したD#ギヤの一部
に形成したギヤ部と同軸な第1円周部D#a及びE#ギ
ヤの一部に形成したギヤ部と同軸な第2円周部E#a
は、各々のギヤの一部に一体構成で形成されている好ま
しい一例を示しているが、例えば図示省略するが別部材
で構成されていて各々のギヤと一体で回転しないスリッ
プ回転構造等であっても構わず、各々のギヤの回転軸芯
から所定の間隔を構成した円周部を有する回転部を有し
ていれば良い。
置において、アーム部材の一方端が駆動源ギヤの軸を支
点として回動自在とするとともに、そのアーム部材の他
方端において駆動源ギヤに連動する駆動ギヤを回転自在
に軸支し、駆動源ギヤの回転動作に応じて駆動源ギヤの
軸との間で発生する摩擦によって駆動ギヤが被駆動ギヤ
に向けて遊星移動し、被駆動ギヤと噛合するように構成
する一方、その画像形成装置に対して着脱自在なカート
リッジについては、その筐体が画像形成装置の所定位置
に位置決めされた時、被駆動ギヤが駆動ギヤの遊星移動
経路上に位置して駆動ギヤと噛合可能となるように構成
しているので、次のような効果が得られる。駆動源ギヤ
を駆動させると、駆動ギヤは回転しながら遊星駆動され
て被駆動ギヤに近付く方向に付勢されるが、回転駆動停
止すると、その付勢力はなくなり、駆動ギヤおよびアー
ム部材はフリーな状態となり、その結果、駆動ギヤと被
駆動ギヤの系脱を極めて容易に行うことができる。一
方、今度は駆動ギヤと被駆動ギヤが系脱した後に再び両
者を係合する場合には、駆動ギヤが自転及び公転をする
回転遊星移動しながら被駆動ギヤに噛み合うか、また
は、双方の噛み合いに遊隙を有した状態になるが、上記
駆動源ギヤを駆動すると駆動ギヤは被駆動ギヤに近付く
方向に遊星移動して双方のギヤは噛み合うので、カート
リッジの装着を無理もなく極めて容易に行うことができ
る。このように本発明のカートリッジおよび画像形成装
置によれば、簡単で小型な構造にして安価にこれらを構
成することができる。
芯から所定量の間隔を構成した円周部を有する第2回転
部を備え、他方の駆動ギヤには、第2回転部に当接して
被駆動ギヤと駆動ギヤの噛み合いに所望量のバックラッ
シュを構成可能な回転軸芯から所定量の間隔を構成した
円周部を有する第1回転部を備え、この双方の回転部が
当接して回転可能に構成してあり、被駆動ギアが駆動ギ
アと噛み合って被駆動ギヤに所定の回転負荷が生じてい
て回転駆動される場合に、この回転負荷が大きければ大
きいほど駆動ギアに対する遊星移動付勢力が大きくなっ
て駆動ギヤは被駆動ギヤに向かって近付くわけである
が、上記第2回転部と第1回転部の当接状態によって付
勢移動は規制され、駆動ギヤと被駆動ギヤの噛み合いは
第2回転部と第1回転部の上記の関係で構成される適度
なバックラッシュを有する状態で回転駆動されるので、
双方のギヤの噛み合い関係は極めて安定し、回転ジッタ
の少ない無理のない駆動,被駆動の関係が構成できるの
で、装置の簡略化が極めて容易であり、小型化構成及び
安価な構成にとって有益であり、本発明の実用的効果は
極めて大きい。
面要部断面図。
の正面要部断面図。
の正面要部断面図。
の左側面要部断面図。
の左側面要部断面図。
の右側面要部断面図。
の右側面要部断面図。
の展開断面図。
の展開断面図。
3の展開断面図。
側面要部断面図。
面要部断面図。
転駆動に関わる説明図。
Claims (5)
- 【請求項1】 カートリッジを着脱可能に構成され、そ
の装着されたカートリッジの被駆動ギヤに対して回転駆
動力を伝達する画像形成装置であって、 回転駆動力を受けて回転する駆動源ギヤと、 前記駆動源ギヤと噛合し、前記駆動源ギヤに連動して回
転する駆動ギヤと、 その一方端が前記駆動源ギヤの軸を支点として回動自在
となっており、しかも、その他方端において前記駆動ギ
ヤを回転自在に軸支し、前記駆動源ギヤの回転動作に応
じて前記駆動源ギヤの軸との間で発生する摩擦によって
前記駆動ギヤを前記被駆動ギヤに向けて遊星移動させ、
前記被駆動ギヤと噛合させるアーム部材とを備えたこと
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記駆動ギヤと同軸に設けられ、前記被
駆動ギヤと同軸に設けられた第2回転部に当接して前記
駆動ギヤと前記被駆動ギヤとの噛合状態で所定のバック
ラッシュを生じさせる第1回転部をさらに備えた請求項
1記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記駆動ギヤは前記被駆動ギヤに噛合し
て、前記カートリッジに設けられた感光体または前記感
光体に形成された潜像にトナー現像する現像部に回転駆
動力を伝達する請求項1または2記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 回転駆動力を受けて回転する駆動源ギヤ
と、この駆動源ギヤと噛合し、前記駆動源ギヤに連動し
て回転する駆動ギヤと、その一方端が前記駆動源ギヤの
軸を支点として回動自在となっており、しかも、その他
方端において前記駆動ギヤを回転自在に軸支するアーム
部材とを備え、前記駆動源ギヤの回転動作に応じて前記
駆動源ギヤの軸との間で発生する摩擦によって前記駆動
ギヤが前記被駆動ギヤに向けて遊星移動する画像形成装
置に対して着脱可能なカートリッジであって、 筐体と、 前記筐体に対して回転自在に取付けられた被駆動ギヤと
を備え、 この被駆動ギヤは、前記筐体が前記画像形成装置の所定
位置に位置決めされた時、前記駆動ギヤの遊星移動経路
上に位置して前記駆動ギヤと噛合可能となるように前記
筐体に配設されていることを特徴とするカートリッジ。 - 【請求項5】 前記筐体には、感光体または前記感光体
に形成された潜像にトナー現像する現像部が配設されて
おり、それらに対して前記被駆動ギヤを介して回転駆動
力が伝達される請求項4記載のカートリッジ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5260178A JP3013668B2 (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | カートリッジ、及び画像形成装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JPH07114323A JPH07114323A (ja) | 1995-05-02 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP5260178A Expired - Fee Related JP3013668B2 (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | カートリッジ、及び画像形成装置 |
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---|---|---|---|---|
JP4720691B2 (ja) * | 2006-09-06 | 2011-07-13 | 富士ゼロックス株式会社 | 駆動伝達機構、現像装置および画像形成装置 |
-
1993
- 1993-10-18 JP JP5260178A patent/JP3013668B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07114323A (ja) | 1995-05-02 |
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