JP2003035993A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003035993A
JP2003035993A JP2001221123A JP2001221123A JP2003035993A JP 2003035993 A JP2003035993 A JP 2003035993A JP 2001221123 A JP2001221123 A JP 2001221123A JP 2001221123 A JP2001221123 A JP 2001221123A JP 2003035993 A JP2003035993 A JP 2003035993A
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JP
Japan
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developing roller
photosensitive drum
image
image forming
forming apparatus
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Withdrawn
Application number
JP2001221123A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kusuda
宏 楠田
Yukitaka Mutou
幸貴 武藤
Tomokazu Maki
知一 真木
Koichi Tasaka
浩一 田坂
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置において、感光体ドラムと現像
ローラとが適正なニップ幅を安定的に形成できるように
する。 【解決手段】 トナー像に対応した静電潜像が形成され
る感光体ドラムと、感光体ドラムに圧接され、感光体ド
ラム上に形成された静電潜像を顕像化する現像ローラ
と、現像ローラの同軸上に取り付けられ、径方向の全体
に揺動可能とされて現像ローラを回転させるローラ支持
部15とを有する構成とする。ローラ支持部15は、支
持突起16に対して回転自在に取り付けられるとともに
周方向に延びるスリットが形成されて径方向に変形する
揺動部19を備えて現像ローラが連結された本体部17
と、本体部17の外周に設けられ、外周面にモータから
の回転力が伝達される現像ローラ駆動ギア18aが形成
されたギア部18とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成装置に関し、特にカラー画像形成装置における色
ずれの防止に適用して有効な技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真方式を採用した画像形成
装置においては、像担持体である感光体を帯電器により
帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じた光照射を
行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像
し、現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形
成することが行われている。
【0003】一方、画像のカラー化に伴って、上述の各
画像形成プロセスが実行される画像形成ステーションを
複数備え、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好まし
くはブラック像の各色トナー像をそれぞれの感光体に形
成し、各感光体の転写位置において無端状の中間転写体
にこれらのトナー像を重ね合わせて転写することにより
フルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形
成装置も提案されている。
【0004】このようなタンデム方式のカラー画像形成
装置は各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、
高速化に有利である。
【0005】ここで、画像形成装置においては、感光体
ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とが何れも固定さ
れているものが知られている。すなわち、感光体駆動ギ
アの軸心および現像ローラ駆動ギアの軸心が固定され、
感光体ドラムや現像ローラはオルダムカップリング等を
介してこれらの駆動ギアと同軸上に取り付けられてい
る。
【0006】図6は本発明の一実施の形態に係る画像形
成装置における回転駆動部から感光体ドラムおよび現像
ローラへのギア列を示す概念図である。感光体ドラムと
現像ローラとを単一のモータ(回転駆動部)で駆動する
場合には、感光体ドラムの回転精度が現像ローラのトル
ク変動の影響を受けないようにするために、モータ31
の駆動力を感光体駆動ギア30を介して感光体ドラムへ
伝達するドラム側ギア列32と現像ローラ駆動ギア33
を介して現像ローラへ伝達するローラ側ギア列34の2
系統のギア列を用いることが考えられる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、感光体
ドラムの回転軸と現像ローラの回転軸とが固定された画
像形成装置では、現像ローラにトナーを供給するトナー
カートリッジや駆動ギアと同軸上にあるシャフトの垂直
度といった部品精度のバラツキ、あるいは経時変化によ
る部品の径の変動、さらには環境変動等により現像ロー
ラが偏心回転する。すると、偏心回転によるトルク変動
に起因する印字むらやジッター、あるいは適正なニップ
幅が確保できないことによる片当たり等の不具合が発生
する。
【0008】また、モータの駆動力を相互に別系統のギ
ア列で感光体ドラムと現像ローラへ伝達する画像形成装
置では、2系統のギア列のために構造が複雑化してスペ
ース面およびコスト面でデメリットがあるのみならず、
感光体ドラムには駆動負荷があまりかかっていないた
め、感光体ドラムが振れや連結の影響を受けやすい。
【0009】そこで、本発明は、感光体ドラムと現像ロ
ーラとが適正なニップ幅を安定的に形成することのでき
る画像形成装置を提供することを目的とする。
【0010】また、本発明は、回転駆動部からの回転力
を感光体ドラムと現像ローラへ伝達するギア列の簡素化
を図ることのできる画像形成装置を提供することを目的
とする。
【0011】さらに、本発明は、感光体ドラムの回転の
安定化を図ることのできる画像形成装置を提供すること
を目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、周方向に回転してトナー
像に対応した静電潜像が形成される感光体ドラムと、感
光体ドラムに圧接され、当該感光体ドラム上に形成され
た静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像ローラ
と、現像ローラの同軸上に取り付けられ、径方向の全体
に揺動可能とされて現像ローラを回転させるローラ支持
部とを有する構成としたものである。
【0013】これにより、現像ローラと感光体ドラムと
の軸間距離は固定されつつ、現像ローラは感光体ドラム
に圧接された状態で揺動しながら回転するので、感光体
ドラムと現像ローラとが適正なニップ幅を安定的に形成
することが可能になる。
【0014】また、本発明の画像形成装置は、周方向に
回転してトナー像に対応した静電潜像が形成される感光
体ドラムと、感光体ドラムに圧接されるとともに当該感
光体ドラムとギア結合され、この感光体ドラム上に形成
された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像ロ
ーラと、回転駆動部からの回転力を感光体ドラムに伝達
するギア列とを有し、現像ローラが回転駆動部により回
転する感光体ドラムの回転力により回転されるようにし
たものである。
【0015】これにより、回転駆動部の駆動力を感光体
ドラムへ伝達するギア列と現像ローラへ伝達するギア列
の2系統のギア列は不要になるので、回転駆動部からの
回転力を感光体ドラムと現像ローラへ伝達するギア列の
簡素化を図ることが可能になる。また、感光体ドラムよ
りも高速で回転する現像ローラの回転力により感光体ド
ラムには回転方向への負荷がかかるので、感光体ドラム
の回転の安定化を図ることが可能になる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、周方向に回転してトナー像に対応した静電潜像が形
成される感光体ドラムと、感光体ドラムに圧接され、当
該感光体ドラム上に形成された静電潜像を顕像化してト
ナー像を形成する現像ローラと、現像ローラの同軸上に
取り付けられ、径方向の全体に揺動可能とされて現像ロ
ーラを回転させるローラ支持部とを有する画像形成装置
であり、現像ローラと感光体ドラムとの軸間距離は固定
されつつ、現像ローラは感光体ドラムに圧接された状態
で揺動しながら回転するので、感光体ドラムと現像ロー
ラとが適正なニップ幅を安定的に形成することが可能に
なるという作用を有する。
【0017】本発明の請求項2に記載の発明は、周方向
に回転してトナー像に対応した静電潜像が形成される感
光体ドラムと、感光体ドラムに圧接されるとともに当該
感光体ドラムとギア結合され、この感光体ドラム上に形
成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像
ローラと、回転駆動部からの回転力を感光体ドラムに伝
達するギア列とを有し、現像ローラは回転駆動部により
回転する感光体ドラムの回転力により回転される画像形
成装置であり、回転駆動部からの回転力を感光体ドラム
と現像ローラへ伝達するギア列の簡素化を図ることが可
能になり、感光体ドラムの回転の安定化を図ることが可
能になるという作用を有する。
【0018】本発明の請求項3に記載の発明は、請求項
2記載の発明において、現像ローラは、径方向の全体に
揺動可能とされて現像ローラを回転させるローラ支持部
の同軸上に取り付けられている画像形成装置であり、回
転駆動部からの回転力を感光体ドラムと現像ローラへ伝
達するギア列の簡素化を図ることが可能になり、感光体
ドラムの回転の安定化を図ることが可能になる。また、
感光体ドラムと現像ローラとが適正なニップ幅を安定的
に形成することが可能になるという作用を有する。
【0019】本発明の請求項4に記載の発明は、請求項
1または3記載の発明において、ローラ支持部は、支持
突起と、この支持突起に対して回転自在に取り付けられ
るとともに径方向に変形可能な揺動部を備えて現像ロー
ラが連結された本体部と、本体部の外周に設けられ、外
周面に回転駆動部からの回転力が伝達される現像ローラ
駆動ギアが形成されたギア部とを有する画像形成装置で
あり、感光体ドラムと現像ローラとが適正なニップ幅を
安定的に形成することが可能になるという作用を有す
る。
【0020】本発明の請求項5に記載の発明は、請求項
4記載の発明において、揺動部には、周方向に延びるス
リットが形成されている画像形成装置であり、感光体ド
ラムと現像ローラとが適正なニップ幅を安定的に形成す
ることが可能になるという作用を有する。
【0021】本発明の請求項6に記載の発明は、請求項
2〜5の何れか一項に記載の発明において、現像ローラ
と感光体ドラムとの駆動ギアのギア比は1/偶数とされ
ている画像形成装置であり、現像ローラの振れ成分が吸
収されることになるので、色ずれの低減をより有効に図
ることが可能になるという作用を有する。
【0022】以下、本発明の実施の形態について、図1
から図5を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。
【0023】図1は本発明の一実施の形態による画像形
成装置の構成を示す説明図、図2は図1の画像形成装置
に用いられたローラ支持部を示す斜視図、図3は図2の
ローラ支持部の断面図、図4は図1の画像形成装置にお
ける現像ローラと感光体ドラムとの回転状態を示す説明
図、図5は図1の画像形成装置における回転駆動部から
感光体ドラムおよび現像ローラへのギア列を示す概念図
である。
【0024】図1に示すように、本実施の形態の画像形
成装置は、4つの画像形成ステーションPa,Pb,P
c,Pdが配置されており、各画像形成ステーションP
a,Pb,Pc,Pdは、周方向に回転する感光体ドラ
ム1a,1b,1c,1dを像担持体として有してい
る。この感光体ドラム1a,1b,1c,1dは、その
回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置されて
いる。
【0025】感光体ドラム1a,1b,1c,1dの周
囲には、各感光体ドラム1a,1b,1c,1dの表面
を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段3a,3b,
3c,3d、帯電された感光体ドラム1a,1b,1
c,1d上に特定色の画像データに対応した露光光線4
K,4C,4M,4Yを照射して静電潜像を形成する露
光手段4、感光体ドラム1a,1b,1c,1d上に形
成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像
ローラ5a,5b,5c,5d、駆動ローラ9aおよび
従動ローラ9bに調帯支持されて感光体ドラム1a,1
b,1c,1d上に顕像化された各色トナー像が相互に
重ね合わせ転写されてカラートナー像が形成される無端
状の中間転写ベルト8、この中間転写ベルト8にトナー
像を転写する転写手段6a,6b,6c,6d、感光体
ドラム1a,1b,1c,1dから中間転写ベルト8に
トナー像を転写した後に感光体ドラム1a,1b,1
c,1dに残っている残留トナーを除去するクリーニン
グ手段7a,7b,7c,7dがそれぞれ配置されてい
る。
【0026】ここで、感光体ドラム1a,1b,1c,
1dに当接可能に設けられた中間転写ベルト8は、図示
する場合においては、駆動ローラ9aにより矢印A方向
へ回動する。なお、画像形成ステーションPa,Pb,
Pc,Pdでは、それぞれブラック画像、シアン画像、
マゼンタ画像、イエロー画像が形成される。そして、感
光体ドラム1a,1b,1c,1dに形成された各色の
単色画像が中間転写ベルト8上に順次重ね転写されてフ
ルカラー画像が形成される。ここで、画像はイエロー画
像、マゼンタ画像、シアン画像、ブラック画像の順に形
成され、したがって、中間転写ベルト8上には最初にイ
エロー画像が転写され、このイエロー画像に対してマゼ
ンタ画像、シアン画像、ブラック画像が順次重ね転写さ
れる。
【0027】装置の下部には、印字用紙などのシート材
11が収納された給紙カセット12が設けられている。
そして、シート材11は、給紙ローラ10により給紙カ
セット12から1枚ずつ用紙搬送路に送り出される。
【0028】用紙搬送路上には、中間転写ベルト8の外
周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト8
上に形成されたカラー画像をシート材11に転写するシ
ート材転写ローラ13、シート材11上に転写されたカ
ラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによって
シート材11に定着する定着器14が配置されている。
【0029】このような構成の画像形成装置において、
先ず画像形成ステーションPdの帯電手段3dおよび露
光手段4により感光体ドラム1d上に画像情報のイエロ
ー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナ
ーを有する現像ローラ5dによりイエロートナー像とし
て可視像化され、転写手段6dにより中間転写ベルト8
上にイエロートナー像として転写される。
【0030】一方、イエロートナー像が中間転写ベルト
8に転写されている間に、画像形成ステーションPcで
はマゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像ローラ
5cでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化
される。そして、先の画像ステーションPdでイエロー
トナー像の転写が終了した中間転写ベルト8にマゼンタ
トナー像が画像ステーションPcの転写手段6cにて転
写され、イエロートナー像と重ね合わされる。
【0031】以下、シアントナー像、ブラックトナー像
についても同様にして画像形成が行われ、中間転写ベル
ト8に4色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給紙
ローラ10により給紙カセット12から給紙されたシー
ト材11上にシート材転写ローラ13によって4色のト
ナー像が一括転写される。そして、転写されたトナー像
は定着器14でシート材11に加熱定着され、このシー
ト材11上にフルカラー画像が形成される。
【0032】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム1a,1b,1c,1dはクリーニング手段7a,
7b,7c,7dで残留トナーが除去され、引き続き行
われる次の像形成に備えられる。
【0033】このような画像形成装置において、現像ロ
ーラ5a,5b,5c,5dは、径方向の全体に揺動可
能とされてモータ(回転駆動部)により回転されるロー
ラ支持部15(図2、図3)の同軸上に取り付けられて
いる。また、現像ローラ5a,5b,5c,5dのトナ
ーカートリッジ内に位置する部分には、この現像ローラ
5a,5b,5c,5dをばね圧で感光体ドラムに圧接
するばね部材(図示せず)が取り付けられている。
【0034】ここで、図2および図3に示すように、ロ
ーラ支持部15は、支持突起16と、この支持突起16
に対して回転自在に取り付けられて現像ローラ5a,5
b,5c,5dが連結された本体部17と、本体部17
の外周に設けられ、外周面にモータからの回転力が伝達
される現像ローラ駆動ギア18aが形成されたギア部1
8とを備えている。本体部17には、周方向に延びる複
数のスリット19aが形成されて径方向に変形する揺動
部19を備えており、ギア部18の内周面とこの揺動部
19との間には隙間が形成されている。そして、ローラ
支持部15はこのような揺動部19により径方向の全体
に、たとえば回転中心軸から1mm程度の範囲で揺動可
能となる。
【0035】なお、本実施の形態において本体部17と
ギア部18とは別体となっているが、一体であってもよ
い。また、スリット19aは1つであってもよく、円弧
状あるいは螺旋状に形成されていてもよい。さらに、ス
リット19aを形成することなく、素材自体の性質によ
り径方向に変形可能なものであってもよい。
【0036】これによれば、ギア部18と支持突起16
との位置関係は変化しないので、現像ローラ5a,5
b,5c,5dと感光体ドラム1a,1b,1c,1d
との軸間距離は固定される。そして、このように軸間距
離が固定された状態で、現像ローラ5a,5b,5c,
5dは感光体ドラム1a,1b,1c,1dに圧接され
つつ揺動部19により揺動しながら回転する。
【0037】これにより、軸間距離の変動によるジッタ
ーや色ずれが防止されるとともに、感光体ドラム1a,
1b,1c,1dや現像ローラ5a,5b,5c,5d
の偏心成分がローラ支持部15の揺動によって吸収され
るので、部品精度のバラツキや部品の径変動あるいは環
境変動等があっても適正なニップ幅を確保することが可
能になって片当たり等の不具合が防止される。
【0038】ここで、感光体ドラム1a,1b,1c,
1dには、図5に示すように、モータ21の回転力が伝
達されて感光体ドラム1a,1b,1c,1dを回転さ
せる感光体駆動ギア20が感光体ドラム1a,1b,1
c,1dの回転軸上に取り付けられている。そして、モ
ータ21からの駆動力を感光体駆動ギア20を介して感
光体ドラム1a,1b,1c,1dに伝達するために、
ギア列22が設けられている。
【0039】また、現像ローラ5a,5b,5c,5d
には、感光体駆動ギア20と噛み合って感光体ドラム1
a,1b,1c,1dと現像ローラ5a,5b,5c,
5dとをギア結合する前述した現像ローラ駆動ギア18
aが現像ローラ5a,5b,5c,5dの回転軸上に取
り付けられている。
【0040】したがって、現像ローラ5a,5b,5
c,5dは、モータ21により回転する感光体ドラム1
a,1b,1c,1dの回転力により回転する。
【0041】これによれば、モータ21の駆動力を感光
体ドラム1a,1b,1c,1dへ伝達するギア列と現
像ローラ5a,5b,5c,5dへ伝達するギア列の2
系統のギア列は不要になるので、構造が簡略化されてス
ペース効率の向上およびコストダウンを図ることが可能
になる。
【0042】また、感光体ドラム1a,1b,1c,1
dよりも高速で回転する現像ローラ5a,5b,5c,
5dの回転力により感光体ドラム1a,1b,1c,1
dには回転方向への負荷がかかることになるので、感光
体ドラム1a,1b,1c,1dがギアのバックラッシ
ュ等の外乱の影響を受けにくくなり、回転が安定化して
色ずれの低減を図ることが可能になる。
【0043】そして、現像ローラ5a,5b,5c,5
dと感光体ドラム1a,1b,1c,1dとの駆動ギア
のギア比を1/偶数にすれば、現像ローラ5a,5b,
5c,5dの振れ成分が吸収されることになるので、色
ずれの低減をより有効に図ることが可能になる。
【0044】なお、本実施の形態では、図5に示すよう
に、現像ローラ駆動ギア18aと感光体駆動ギア20と
が直接噛み合うことにより両者がギア結合されている
が、他のギアを介してギア結合されていてもよい。
【0045】また、ギア列22として2個のギアが示さ
れているが、ギア列は1個あるいは3個以上のギアで構
成してもよい。
【0046】さらに、ギア18a,20,22には、平
歯車に限定されず、はすば歯車、やまば歯車、あるいは
径の異なる2つの歯車が同軸上に配置された同軸歯車な
ど、種々の歯車を必要に応じて適宜用いることができ
る。
【0047】さらに、本実施の形態では、揺動しながら
回転するローラ支持部15についての技術とモータ21
からギア列22を介して感光体駆動ギア20と現像ロー
ラ駆動ギア18aとが直列的に接続された技術とが併用
されているが、これらはそれぞれ独立して採用すること
ができる。
【0048】そして、以上の説明では、本発明をカラー
タイプの画像形成装置に適用した場合を説明したが、モ
ノクロタイプの画像形成装置についても適用することが
可能である。
【0049】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、現像ロ
ーラと感光体ドラムとの軸間距離は固定されつつ、現像
ローラは感光体ドラムに圧接された状態で揺動しながら
回転するので、感光体ドラムと現像ローラとが適正なニ
ップ幅を安定的に形成することが可能になるという有効
な効果が得られる。
【0050】また、本発明によれば、回転駆動部の駆動
力を感光体ドラムへ伝達するギア列と現像ローラへ伝達
するギア列の2系統のギア列は不要になるので、回転駆
動部からの回転力を感光体ドラムと現像ローラへ伝達す
るギア列の簡素化を図ることが可能になるという有効な
効果が得られる。
【0051】そして、本発明によれば、感光体ドラムよ
りも高速で回転する現像ローラの回転力により感光体ド
ラムには回転方向への負荷がかかるので、感光体ドラム
の回転の安定化を図ることが可能になるいう有効な効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態による画像形成装置の構
成を示す説明図
【図2】図1の画像形成装置に用いられたローラ支持部
を示す斜視図
【図3】図2のローラ支持部の断面図
【図4】図1の画像形成装置における現像ローラと感光
体ドラムとの回転状態を示す説明図
【図5】図1の画像形成装置における回転駆動部から感
光体ドラムおよび現像ローラへのギア列を示す概念図
【図6】本発明の一実施の形態に係る画像形成装置にお
ける回転駆動部から感光体ドラムおよび現像ローラへの
ギア列を示す概念図
【符号の説明】 1b,1c,1d 感光体ドラム 5a,5b,5c,5d 現像ローラ 15 ローラ支持部 16 支持突起 17 本体部 18 ギア部 18a 現像ローラ駆動ギア 19 揺動部 20 感光体駆動ギア 21 モータ(回転駆動部) 22 ギア列
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真木 知一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 田坂 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H071 CA02 CA05 DA08 DA15 2H077 AD06 BA03 GA12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】周方向に回転してトナー像に対応した静電
    潜像が形成される感光体ドラムと、 前記感光体ドラムに圧接され、当該感光体ドラム上に形
    成された前記静電潜像を顕像化してトナー像を形成する
    現像ローラと、 前記現像ローラの同軸上に取り付けられ、径方向の全体
    に揺動可能とされて前記現像ローラを回転させるローラ
    支持部とを有することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】周方向に回転してトナー像に対応した静電
    潜像が形成される感光体ドラムと、 前記感光体ドラムに圧接されるとともに当該感光体ドラ
    ムとギア結合され、この感光体ドラム上に形成された前
    記静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像ローラ
    と、 回転駆動部からの回転力を前記感光体ドラムに伝達する
    ギア列とを有し、 前記現像ローラは前記回転駆動部により回転する前記感
    光体ドラムの回転力により回転されることを特徴とする
    画像形成装置。
  3. 【請求項3】前記現像ローラは、径方向の全体に揺動可
    能とされて前記現像ローラを回転させるローラ支持部の
    同軸上に取り付けられていることを特徴とする請求項2
    記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】前記ローラ支持部は、 支持突起と、 前記支持突起に対して回転自在に取り付けられるととも
    に径方向に変形可能な揺動部を備えて前記現像ローラが
    連結された本体部と、 前記本体部の外周に設けられ、外周面に回転駆動部から
    の回転力が伝達される現像ローラ駆動ギアが形成された
    ギア部とを有することを特徴とする請求項1または3記
    載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】前記揺動部には、周方向に延びるスリット
    が形成されていることを特徴とする請求項4記載の画像
    形成装置。
  6. 【請求項6】前記現像ローラと前記感光体ドラムとの駆
    動ギアのギア比は1/偶数とされていることを特徴とす
    る請求項2〜5の何れか一項に記載の画像形成装置。
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