JP2001117350A

JP2001117350A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001117350A
Application number: JP29214999A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Namiki; 和彦並木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】メンテナンスコストを増大することなく、像
担持体に対して現像ローラを近付けたり遠退けたりする
動作を、ほとんど専用の部品を使用することなく、駆動
伝達ギヤの回転を利用して行うことを可能とする。【解決手段】画像形成装置本体内に、像担持体とは別
に現像カートリッジ２４を着脱自在に備える。現像カー
トリッジには、現像ローラと、その軸方向両側に駆動ギ
ヤ５５を設ける。そして、該現像カートリッジを画像形
成装置本体に取り付けた状態では、駆動ギヤが画像形成
装置本体内の駆動伝達ギヤ５６に軽く噛み合うようにす
る。これにより、駆動伝達ギヤが回転したときは、その
回転により現像カートリッジ２４をａ方向に移動して現
像ローラを像担持体に接触するか近接する現像位置と
し、駆動ギヤを駆動伝達ギヤに完全に噛み合わすととも
に、駆動ギヤを回転して現像ローラを回転する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
タやファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形
成装置に適用することができる。特にそのうち、帯電・
書込み・現像・転写・クリーニングなどを繰り返して逐
次像担持体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を
転写して順次記録媒体に記録を行う電子写真式の画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置の中には、
たとえば特開平６−２５８９３２号公報に記載されるよ
うに、画像形成装置本体内に、像担持体と現像ローラを
備える現像カートリッジを着脱自在に設けるものがあ
る。現像ローラには直結して駆動ギヤを備え、像担持体
に対し現像ローラ側全体を、支点を中心として平行移動
自在に支持していた。

【０００３】そして、現像カートリッジを画像形成装置
本体に取り付けた状態では、駆動ギヤが画像形成装置本
体内の駆動伝達ギヤに軽く噛み合い、駆動伝達ギヤの回
転により駆動ギヤに駆動力を伝達して現像ローラ側を、
支点を中心として平行移動し、現像ローラを像担持体に
接触するか近接するとともに、駆動伝達ギヤに駆動ギヤ
を確実に噛み合わせ、駆動ギヤに回転を伝達して現像ロ
ーラを回転し、現像ローラでトナーを付着して像担持体
上の潜像を可視像化していた。

【０００４】これにより、像担持体に対して現像ローラ
を近付けたり遠退けたりする動作を、ほとんど専用の部
品を使用することなく、駆動伝達ギヤの回転を利用して
行うようにし、コストダウンを図っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の画像形成装置では、同一の現像カートリッジに像
担持体と現像部とを備えるから、像担持体のみや、その
逆に現像部のみを交換することができず、メンテナンス
コストが増大する問題があった。

【０００６】そこで、この発明の課題は、メンテナンス
コストを増大することなく、像担持体に対して現像ロー
ラを近付けたり遠退けたりする動作を、ほとんど専用の
部品を使用することなく、駆動伝達ギヤの回転を利用し
て行うことを可能とすることにある。

【０００７】第２の課題は、像担持体に対して現像ロー
ラを近付けたり遠退けたりする動作を、より安定確実に
行うことができるようにすることにある。

【０００８】第３の課題は、像担持体から現像ローラを
遠退ける動作を、簡単な構成で確実に行うことができる
ようにすることにある。

【０００９】第４の課題は、像担持体に対して現像ロー
ラを近付けたとき、その位置で現像カートリッジを安定
的に保持することができるようにすることにある。

【００１０】第５の課題は、像担持体に対して現像ロー
ラを近付けた状態で、現像ローラの回転を停止して像担
持体に傷を付けるおそれをなくすことができるようにす
ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、この発明は、
画像形成装置において、画像形成装置本体内に、像担持
体とは別に現像カートリッジを着脱自在に備え、この現
像カートリッジに現像ローラと駆動ギヤを設け、該現像
カートリッジを前記画像形成装置本体に取り付けた状態
では、前記駆動ギヤが前記画像形成装置本体内の駆動伝
達ギヤに噛み合い、その駆動伝達ギヤの回転により、前
記現像カートリッジを移動して前記現像ローラを前記像
担持体に接触するか近接するとともに、前記駆動ギヤを
回転して前記現像ローラを回転してなる、ことを特徴と
する。

【００１２】第２の課題を解決すべく、駆動ギヤを現像
ローラの軸方向両側に設け、両側で駆動伝達ギヤに噛み
合わせるとよい。

【００１３】第３の課題を解決すべく、現像カートリッ
ジを画像形成装置本体に取り付けた状態で、現像ローラ
を像担持体から離す方向に現像カートリッジを付勢する
弾性部材を設けるとよい。

【００１４】上記第２の課題を解決すべく、弾性部材の
付勢力をＦ１とし、駆動伝達ギヤの回転により現像カー
トリッジを移動する力をＦ２とし、その移動するとき
の、弾性部材の付勢力を除く現像カートリッジの移動抵
抗をＦ３とするとき、Ｆ１＋Ｆ３＜Ｆ２Ｆ１＞Ｆ３とするとよい。

【００１５】第４の課題を解決すべく、現像ローラを像
担持体に接触するか近接したとき、その状態で現像カー
トリッジを保持する保持手段を備えるとよい。

【００１６】第５の課題を解決すべく、保持手段による
現像カートリッジの保持を解除して後、現像ローラへの
回転伝達を停止するとよい。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態につき説明する。図１には、この発明に
よるカラーレーザープリンタの全体概略構成を示す。

【００１８】図示カラーレーザープリンタのプリンタ装
置本体Ａ内には、ほぼ中央に感光体装置１０を備える。
感光体装置１０には、複数のローラ１１に掛け回して、
像担持体である感光体ベルト１２を設ける。エンドレス
の感光体ベルト１２の表面には、有機感光層を形成して
なる。

【００１９】感光体装置１０のまわりには、帯電装置１
４、書込み装置１５、現像装置１６、中間転写装置１
７、クリーニング装置１８などを備える。

【００２０】帯電装置１４は、高電圧を印加することに
より感光体ベルト１２を一様に帯電する。

【００２１】書込み装置１５は、たとえばコンピュータ
からのカラー画像信号に基づき不図示のレーザダイオー
ドからレーザ光を発し、そのレーザ光をポリゴンミラー
２０、ｆ／θレンズ２１、反射ミラー２２などを介して
出射してそれぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエロ
の画像信号に対応した書込みを行い、感光体ベルト１２
上に静電潜像を形成する。

【００２２】現像装置１６は、ブラック、シアン、マゼ
ンタ、イエロの各現像カートリッジ２４をそれぞれ着脱
自在に多段に備える。そして、選択的に感光体ベルト１
２に近接し、収納する現像ローラ２５を感光体ベルト１
２に接触するか近接可能とする。

【００２３】中間転写装置１７は、複数のローラ２７に
掛け回して、像担持体である中間転写ベルト２８を有す
る。エンドレスの中間転写ベルト２８の表面には、感光
体ベルト１２と同様に有機感光層を形成する。そして、
そのまわりには、搬送路３０を挟んで中間転写ローラ３
１を備え、また中間転写ベルト２８のクリーニング装置
３２を備える。

【００２４】感光体ベルト１２のクリーニング装置１８
は、感光体ベルト１２にクリーニングブレード３４を押
し当ててなる。なお、中間転写ベルト２８のクリーニン
グ装置３２にも、同様に、中間転写ベルト２８にクリー
ニングブレード３５を押し当ててなる。

【００２５】ところで、このレーザプリンタのプリンタ
装置本体Ａには、底部に、出し入れ自在に給紙カセット
４０を取り付ける。給紙カセット４０内の記録媒体は、
給紙コロ４１の回転で繰り出して搬送路３０内に送り込
み、搬送コロ４２で搬送し、レジストローラ４３でタイ
ミングを取って中間転写ベルト２８と中間転写ローラ３
１間に向けて送り込む。

【００２６】また、プリンタ装置本体Ａには、正面に、
開閉自在に手差しトレイ４４を設ける。手差しトレイ４
４上にセットした記録媒体は、給紙コロ４５の回転で搬
送路３０内に送り込み、同じくレジストローラ４３でタ
イミングを取って中間転写ベルト２８と中間転写ローラ
３１間に向けて送り込む。

【００２７】搬送路３０の下流には、定着装置４６に続
き、排紙ローラ４７を設ける。また、プリンタ装置本体
Ａ上には、記録済みの記録媒体をフェイスダウンでスタ
ックする排紙スタック部４８を設けてなる。

【００２８】さて、このレーザプリンタで記録を行うと
きは、ローラ１１・２７を回転して感光体ベルト１２お
よび中間転写ベルト２８をそれぞれ図中矢示方向に回転
駆動するとともに、給紙コロ４１または４５を回転して
記録媒体を搬送路３０を通して中間転写ベルト２８と中
間転写ローラ３１間に送り込む。

【００２９】そして、帯電装置１４で感光体ベルト１２
の表面を帯電し、書込み装置１５で書込みを行って感光
体ベルト１２上に逐次色ごとに静電潜像を形成する。次
いで、現像装置１６で、静電潜像と逆の電荷に帯電され
たトナーを静電付着し、色別に可視像化する。その各色
画像は、トナーと逆の電荷を印加することにより中間転
写ベルト２８上に各色別に転写し、４色合成してカラー
画像を形成する。

【００３０】中間転写ベルト２８上に形成したカラー画
像は、中間転写ローラ３１で、トナーと逆の電荷を印加
することにより記録媒体に転写する。画像転写後の記録
媒体は、定着装置４６で転写画像を定着後、排紙ローラ
４７で排紙スタック部４８上に排出してそこにスタック
する。

【００３１】画像転写後の感光体ベルト１２は、クリー
ニング装置１８のクリーニングブレード３４で転写残ト
ナーを除去して次の画像形成に備える。また、画像転写
後の中間転写ベルト２８も、クリーニング装置３２のク
リーニングブレード３５で転写残トナーを除去して次の
画像形成に備える。

【００３２】ところで、現像装置１６では、図２に示す
ように、プリンタ装置本体Ａ内に、板状の２枚のガイド
フレーム５０を立てて平行に設ける。それらの対向面に
は、互いに対応する高さ位置に平行にガイド溝５１を複
数段に、それぞれ感光体ベルト１２に向けて設ける。各
ガイド溝５１内には、コイルスプリングよりなる弾性部
材５２を、基端を取り付け、先端を感光体ベルト１２と
は逆方向に向けて設けてなる。

【００３３】各段の対応するガイド溝５１には、現像カ
ートリッジ２４両側のガイド突部５４をはめ込んで各色
の現像カートリッジ２４を多段にそれぞれ摺動自在に取
り付ける。各現像カートリッジ２４の現像ローラ２５両
側には、駆動ギヤ５５を設けてなる。

【００３４】そして、各現像カートリッジ２４を取り付
けた状態では、図３（Ａ）に示すように、各現像ローラ
２５の両側に設ける駆動ギヤ５５を、それぞれプリンタ
装置本体Ａ側に設ける駆動伝達ギヤ５６と軽く噛み合う
ようにする。つまり、駆動ギヤ５５および駆動伝達ギヤ
５６がともに転位していない場合には、ピッチ円の位置
では噛み合わないようにする。

【００３５】駆動伝達ギヤ５６のギヤ軸５８には、図４
に示すように、スプリングクラッチ６０を備える。スプ
リングクラッチ６０は、ギヤ軸５８上にクラッチギヤ６
１を回転自在に取り付ける。クラッチギヤ６１にはハブ
６２を固定して取り付け、そのハブ６２とギヤ軸５８の
外周には、コイルスプリング６３を設ける。このコイル
スプリング６３の内径は、自然状態では、ハブ６２およ
びギヤ軸５８の外径よりも小さくなっている。

【００３６】そして、コイルスプリング６３の一端には
爪６４を設けてギヤ軸５８に係合し、他端にも爪６５を
設けて円筒状ストッパ６６に係合する。ストッパ６６
は、外周面にストッパ爪６７を設け、ギヤ軸５８上に回
転自在に設ける円板６８で支持し、コイルスプリング６
３の外周に備える。なお、図４中符号６９は、ギヤ軸５
８に取り付けるワッシャであって、クラッチギヤ６１お
よび円板６８の軸方向の動きを規制してなる。

【００３７】ストッパ６７のストッパ爪６７には、図５
に示すように、ソレノイド７０のフラッパ７１に設ける
係止爪７２を係合する。この係止爪７２をストッパ爪６
７に係合した状態では、クラッチギヤ６１の回転ととも
にハブ６２が回転し、コイルスプリング６３の径を開く
ようにし、駆動源からクラッチギヤ６１に伝達される回
転をギヤ軸５８に伝達しないようにする。

【００３８】一方、ソレノイド７０を作動し、スプリン
グ７３に抗してフラッパ７１を吸引して係止爪７２をス
トッパ爪６７から外した状態では、クラッチギヤ６１の
回転とともにハブ６２が回転すると、コイルスプリング
６３を自然状態としてハブ６２に巻き付くようにし、ク
ラッチギヤ６１の回転をギヤ軸５８に伝達してそのギヤ
軸５８をストッパ６６などとともに回転するようにす
る。

【００３９】ギヤ軸５８が回転すると、駆動伝達ギヤ５
６が回転する。すると、その駆動伝達ギヤ５６の回転に
より、駆動ギヤ５５との噛み合いを介して現像カートリ
ッジ２４に図３（Ａ）矢印ａ方向の力が働き、現像カー
トリッジ２４を弾性部材５２の付勢力に抗して移動して
ガイド溝５１の突き当て部５１ａ（図２参照）に突き当
てて止める。

【００４０】そして、現像ローラ２５を感光体ベルト１
２に接触するか近接して現像位置へと移動するととも
に、図３（Ｂ）に示すように駆動ギヤ５５を駆動伝達ギ
ヤ５６に完全に噛み合わせ、駆動ギヤ５５を回して現像
ローラ２５を回転してなる。

【００４１】このとき、弾性部材５２の付勢力をＦ１と
し、駆動伝達ギヤ５６の回転により現像カートリッジ２
４を移動する力をＦ２とし、その移動するときの、弾性
部材５２の付勢力を除く現像カートリッジ２４の移動抵
抗（主に摩擦抵抗）をＦ３とするとき、Ｆ１＋Ｆ３＜Ｆ２Ｆ１＞Ｆ３としてなる。

【００４２】ソレノイド７０の作動を止めると、スプリ
ング７３の付勢力でフラッパ７１が回動してストッパ６
６の回転とともにやがて係止爪７２を再びストッパ爪６
７に係合し、ギヤ軸５８の回転を止めるように働く。

【００４３】すると、現像カートリッジ２４を移動する
力が弱くなっていくから、やがて弾性部材５２の付勢力
で現像カートリッジ２４を戻して現像ローラ２５を感光
体ベルト１２から離し、再び図３（Ａ）に示す状態とす
る。戻された現像カートリッジ２４は、プリンタ装置本
体Ａ内の適宜部材に当てて止める。

【００４４】ところで、図６に示すとおり、フラッパ７
１には、上述した係止爪７２を設けるとともに、細長い
レバー７５を介して保持手段７６を連結する。保持手段
７６は、支軸７７を中心として回動する回動部材７８で
構成する。回動部材７８には、凸部７９を設ける。

【００４５】そして、ソレノイド７０を作動してフラッ
パ７１を吸引したとき、回動部材７８を回動して凸部７
９をガイド突部５４に突き当てる。これにより、やがて
現像カートリッジ２４を感光体ベルト１２に近接して現
像ローラ２５を感光体ベルト１２に接触するか近接し、
現像位置へと移動したときは、図７に示すように凸部７
９をガイド突部５４に設ける凹部８０に係合し、保持手
段７６で現像カートリッジ２４を保持する。

【００４６】ソレノイド７０の作動を止めたときは、ス
プリング８１で回動部材７８を戻して凸部７９と凹部８
０の係合を解除し、図８に示すように保持手段７６によ
る現像カートリッジ２４の保持を解除して後、係止爪７
２をストッパ爪６７に係合して現像ローラ２５への回転
伝達を停止する。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、像担持体とは別に現像カートリッジを着脱自在に備
えるから、像担持体および現像カートリッジを各々独立
して交換することができ、メンテナンスコストを低減す
ることができる。

【００４８】また、像担持体に対して現像ローラを近付
けたり遠退けたりする動作を、駆動伝達ギヤの回転を利
用して行うから、ほとんど専用の部品を使用する必要な
く、そのような動作を行うことができ、コストダウンを
図ることができる。

【００４９】請求項２に係る発明によれば、加えて、駆
動ギヤを現像ローラの軸方向両側に設け、両側で駆動伝
達ギヤに噛み合わせるから、両側で均等な力を加えるこ
とができ、像担持体に対して現像ローラを近付けたり遠
退けたりする動作を、より安定確実に行うことができ
る。

【００５０】請求項３に係る発明によれば、加えて、現
像カートリッジを画像形成装置本体に取り付けた状態
で、現像ローラを像担持体から離す方向に現像カートリ
ッジを付勢する弾性部材を設けるから、像担持体から現
像ローラを遠退ける動作を、簡単な構成で確実に行うこ
とができる。

【００５１】請求項４に係る発明によれば、加えて、弾
性部材の付勢力をＦ１とし、駆動伝達ギヤの回転により
現像カートリッジを移動する力をＦ２とし、その移動す
るときの、弾性部材の付勢力を除く現像カートリッジの
移動抵抗をＦ３とするとき、Ｆ１＋Ｆ３＜Ｆ２Ｆ１＞Ｆ３とするから、像担持体に対して現像ローラを近付けたり
遠退けたりする動作を、より安定確実に行うことができ
る。

【００５２】請求項５に係る発明によれば、加えて、現
像ローラを像担持体に接触するか近接したとき、保持手
段によりその状態で現像カートリッジを保持するから、
現像位置の現像カートリッジを押さえて振動等による画
像品質の低下を防止することができる。

【００５３】請求項６に係る発明によれば、加えて、保
持手段による現像カートリッジの保持を解除して後、現
像ローラへの回転伝達を停止するから、現像カートリッ
ジの現像ローラが停止した状態で像担持体に長時間接触
し、像担持体を傷めるおそれをなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるカラーレーザープリンタの全体
概略構成図である。

【図２】その現像装置における現像カートリッジの取り
付けを説明する説明斜視図である。

【図３】その現像カートリッジの駆動ギヤとプリンタ装
置本体側の駆動伝達ギヤとの噛み合い状態を示す図で、
（Ａ）は現像カートリッジが像担持体から離した退避位
置にあるとき、（Ｂ）は近接した現像位置にあるときを
示す。

【図４】その駆動伝達ギヤのギヤ軸に設けるスプリング
クラッチの縦断面図である。

【図５】そのスプリングクラッチとそれを作動しまたは
その作動を停止するソレノイドとの関係を示す説明図で
ある。

【図６】そのソレノイドと保持手段との連結状態を示す
斜視図である。

【図７】その保持手段で現像カートリッジを保持してい
る状態を示す説明平面図である。

【図８】その保持を解除した状態を示す説明平面図であ
る。

【符号の説明】

Ａプリンタ装置本体（画像形成装置本体）１０感光体装置１２感光体ベルト（像担持体）１６現像装置１７中間転写装置２４現像カートリッジ２５現像ローラ５０ガイドフレーム５１ガイド溝５１ａ突き当て部５２弾性部材５４ガイド突部５５駆動ギヤ５６駆動伝達ギヤ５８ギヤ軸６０スプリングクラッチ６７ストッパ爪７０ソレノイド７１フラッパ７２係止爪７６保持手段７８回動部材７９凸部８０凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置本体内に、像担持体とは別
に現像カートリッジを着脱自在に備え、この現像カート
リッジに現像ローラと駆動ギヤを設け、該現像カートリ
ッジを前記画像形成装置本体に取り付けた状態では、前
記駆動ギヤが前記画像形成装置本体内の駆動伝達ギヤに
噛み合い、その駆動伝達ギヤの回転により、前記現像カ
ートリッジを移動して前記現像ローラを前記像担持体に
接触するか近接するとともに、前記駆動ギヤを回転して
前記現像ローラを回転してなる、画像形成装置。
【請求項２】前記駆動ギヤを前記現像ローラの軸方向
両側に設け、両側で前記駆動伝達ギヤに噛み合わせてな
る、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記現像カートリッジを前記画像形成装
置本体に取り付けた状態で、前記現像ローラを前記像担
持体から離す方向に前記現像カートリッジを付勢する弾
性部材を設けてなる、請求項１、または２に記載の画像
形成装置。
【請求項４】前記弾性部材の付勢力をＦ１とし、前記
駆動伝達ギヤの回転により前記現像カートリッジを移動
する力をＦ２とし、その移動するときの、前記弾性部材
の付勢力を除く前記現像カートリッジの移動抵抗をＦ３
とするとき、Ｆ１＋Ｆ３＜Ｆ２Ｆ１＞Ｆ３としてなる、請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記現像ローラを前記像担持体に接触す
るか近接したとき、その状態で前記現像カートリッジを
保持する保持手段を備えてなる、請求項１、２、３、ま
たは４に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記保持手段による前記現像カートリッ
ジの保持を解除して後、前記現像ローラへの回転伝達を
停止してなる、請求項５に記載の画像形成装置。