JP2003280492A - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動トルクの増大あるいは変動があってもギ
ャップを安定させることで画像品質を保つと共に、長期
間の使用時においてもギャップを一定に保つことが可能
なプロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体１０と、像担持体１０に現像剤
を供給する現像剤担持体１１とを有し、画像形成装置本
体２に対して着脱自在なプロセスカートリッジ９におい
て、現像剤担持体１１を像担持体１０に対して近接離間
自在に設けると共に、その両端部に像担持体１０と接触
することにより像担持体１０と現像剤担持体１１とを所
定の間隔に保つギャップ規制部材２６を設け、ギャップ
規制部材２６を像担持体１０に接触させた状態で現像剤
担持体１１を固定部材２７で固定した後、ギャップ規制
部材２６と像担持体１０との接触状態を解除させる解除
手段を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装
置、及びこれに用いられ内部に像担持体と現像剤担持体
とを有するプロセスカートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体である感光体ドラム上に静電潜
像を形成し、この静電潜像に現像剤担持体である現像ロ
ーラによって現像剤を供給してトナー像を形成し、転写
手段により像担持体上のトナー像を転写材に転写した
後、転写されたトナー像を定着手段によって転写材上に
定着させることにより画像形成を行う画像形成装置が一
般によく知られている。この画像形成装置において、感
光体ドラムと現像ローラとを１つのユニットとして構成
し、これを画像形成装置本体に対して着脱自在としたプ
ロセスカートリッジが例えばプリンタ等において一般的
に用いられている。

【０００３】上述のプロセスカートリッジを含めた乾式
現像方式では、感光体ドラムと現像ローラとが互いに対
向した位置に配置され、両者の間には所定の間隔（以
下、ギャップという）が設けられている。現像ローラ上
に付着した現像剤は、このギャップに入り込んだ後に感
光体ドラム上の静電潜像に供給される。現像剤の感光体
ドラムへの供給は磁気的作用により行われ、ギャップが
小さすぎたり大きすぎたりすると適正な現像剤の供給を
行うことができずに画像不良が発生してしまうため、ギ
ャップの調整及び保持は非常に重要である。そこで、現
像ローラの両側端部にギャップを調整及び保持するころ
状のギャップ規制部材を設け、これを感光体ドラム表面
に接触させた状態でスプリング等の付勢手段によって付
勢することによりギャップを調整及び保持する技術が、
例えば特開２０００−７５６５８公報に開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の技術で
は、ギャップ調整時において現像ローラを移動させる際
の移動範囲に制約があると共に、駆動トルクが大きい場
合あるいは駆動トルクに変動がある場合にギャップ規制
部材と感光体ドラムとの接触状態が安定せず、異常画像
が発生してしまうという問題点がある。また、ギャップ
規制部材と感光体ドラムとが常時接触しているため長期
間の使用時にはギャップ規制部材が摩耗してギャップが
変動し、これにより異常画像が発生してしまうという問
題点がある。また、ギャップ規制部材として位置決め板
を用いギャップを保つ方式も一般的であるが、上述の方
式に比べると部品公差の積み上げが大きくなり精度の面
で不利である。

【０００５】本発明は上述の問題点を解消し、駆動トル
クの増大あるいは変動があってもギャップを安定させる
ことで画像品質を保つと共に、長期間の使用時において
もギャップを一定に保つことが可能なプロセスカートリ
ッジ及び画像形成装置の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給する現像剤担
持体とを有し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプ
ロセスカートリッジにおいて、前記現像剤担持体は前記
像担持体に対して近接離間自在に設けられると共に、そ
の両端部に前記像担持体と接触することにより前記像担
持体と前記現像剤担持体とを所定の間隔に保つギャップ
規制部材を有し、前記ギャップ規制部材を前記像担持体
に接触させた状態で前記現像剤担持体を固定部材で固定
した後、前記ギャップ規制部材と前記像担持体との接触
状態を解除させる解除手段を具備することを特徴とす
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のプ
ロセスカートリッジにおいて、さらに前記解除手段の解
除動作は前記プロセスカートリッジを前記画像形成装置
本体に装着する動作に連動していることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項２記載のプ
ロセスカートリッジにおいて、さらに前記ギャップ規制
部材は前記現像剤担持体に回動自在に取り付けられると
共にカム部を一体的に有し、前記カム部は前記画像形成
装置本体に設けられた突起部に衝合可能に設けられ、前
記カム部が前記解除手段として機能することを特徴とす
る。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１記載のプ
ロセスカートリッジにおいて、さらに前記解除手段の解
除動作は前記像担持体の駆動動作に連動していることを
特徴とする。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項４記載のプ
ロセスカートリッジにおいて、さらに前記ギャップ規制
部材は前記現像剤担持体に回動自在に取り付けられると
共にギヤ部を一体的に有し、前記像担持体は前記ギヤ部
に噛合したギヤ部材を一体的に有し、前記ギヤ部と前記
ギヤ部材とが前記解除手段として機能することを特徴と
する。

【００１１】請求項６記載の発明は、請求項１ないし請
求項５のうちのいずれか１つに記載のプロセスカートリ
ッジを有する画像形成装置であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施形態
を採用した画像形成装置の概略正面図である。同図にお
いて画像形成装置としてのプリンタ１は、画像形成装置
本体２の内部に給紙トレイ３、給紙ころ４、レジストロ
ーラ対５、転写ローラ６、定着ユニット７、光書き込み
ユニット８、プロセスカートリッジ９等を有している。

【００１３】転写材としての転写紙を積載する給紙トレ
イ３は画像形成装置本体２に対して着脱自在に構成され
ており、給紙トレイ３上の転写紙は給紙ころ４によって
１枚ずつ分離給送される。分離給送された転写紙はレジ
ストローラ対５によって一時停留された後、所定のタイ
ミングで給送される。プロセスカートリッジ９の内部で
は、後述する像担持体としての感光体ドラム１０上に光
書き込みユニット８によって静電潜像が形成され、後述
する現像剤担持体としての現像ローラ１１によって現像
剤が供給されることにより静電潜像がトナー像に顕像化
される。

【００１４】レジストローラ対５によって給送された転
写紙は、転写ローラ６の作動によってその一面に感光体
ドラム１０上のトナー像を転写された後に定着ユニット
７へと送られ、転写された画像を定着される。画像が定
着された転写紙は搬送ローラ対１２，１３によって搬送
され、画像形成装置本体２の上部に設けられた排紙トレ
イ１４上に排出される。

【００１５】また、画像形成装置本体２には転写紙反転
ユニット１５が配設されており、転写紙の両面に画像を
形成する場合には、搬送ローラ対１２によって搬送され
た転写紙は転写紙反転ユニット１５へと送られ、反転さ
れた後に再度レジストローラ対５へと送られる。レジス
トローラ対５によって給送された転写紙は、転写ローラ
６の作動によってその他面に感光体ドラム１０上のトナ
ー像を転写された後に定着ユニット７へと送られ、画像
を定着された後に搬送ローラ対１２，１３によって搬送
されて排紙トレイ１４上に排出される。

【００１６】プロセスカートリッジ９は、図１に実線及
び二点鎖線で示すように、画像形成装置本体２に対して
着脱自在に構成されている。画像形成装置本体２へのプ
ロセスカートリッジ９の装着は、先ず画像形成装置本体
２のカバー１６を開放し、プロセスカートリッジ９を画
像形成装置本体２に設けられた図示しないレール部材に
沿って内部へと挿入し、画像形成装置本体２の内部に設
けられた図示しない位置決め部材によってプロセスカー
トリッジ９の装着位置を位置決めした後にカバー１６を
閉じることにより完了する。

【００１７】プロセスカートリッジ９は、図２に示すよ
うに、カートリッジ本体１６の内部に感光体ユニット部
１７と現像ユニット部１８とを有している。

【００１８】感光体ユニット部１７は、カートリッジ本
体１６に回転自在に支持された感光体ドラム１０及び帯
電ローラ１９と、カートリッジ本体１６に支持されたク
リーニングブレード２０等を有している。感光体ドラム
１０及び帯電ローラ１９は、それぞれ図示しない駆動手
段によって図２に矢印で示す方向に回転駆動される。

【００１９】現像ユニット部１８は、現像ローラ１１、
現像剤貯留部２１、アジテータ２２、現像剤搬送スクリ
ュ２３等を有しており、全ての部材がユニット側板２４
上に取り付けられている。ユニット側板２４はカートリ
ッジ本体１６に植設された支軸２５に回動自在に支持さ
れており、その一端部２４ａには図示しないねじ穴が穿
設されている。また、一端部２４ａと対応するカートリ
ッジ本体１６には、図示しない長穴が形成されている。
現像ローラ１１、アジテータ２２、現像剤搬送スクリュ
２３はそれぞれユニット側板２４上に回転自在に支持さ
れており、それぞれ図示しない駆動手段によって図２に
矢印で示す方向に回転駆動される。

【００２０】現像ローラ１１の支軸１１ａには、ギャッ
プ規制部材２６が回動自在に取り付けられている。図２
及び図３に示すように、小径部２６ａと大径部２６ｂと
を有するギャップ規制部材２６は支軸１１ａの両側端部
に配設されており、感光体ドラム１０の非画像領域と対
応する位置に設けられている。小径部２６ａの半径は現
像ローラ１１の半径よりも小さく形成されており、大径
部２６ｂの半径は現像ローラ１１の半径よりも大きく形
成されている。ここで大径部２６ｂの半径は、図２に示
すように大径部２６ｂが感光体ドラム１０と当接したと
きに、感光体ドラム１０と現像ローラ１１との間に画像
形成に都合のよいギャップＧが生じるように設定されて
いる。

【００２１】ギャップ規制部材２６には、カートリッジ
本体１６の外部に突出した解除手段としての図示しない
つまみが設けられており、プロセスカートリッジ９の外
側からこのつまみを操作することにより、ギャップ規制
部材２６を図２に示す感光体ドラム１０に接触する接触
位置から図３に示す感光体ドラム１０から離脱する離脱
位置に移動可能に構成されている。

【００２２】上述の構成より、プロセスカートリッジ９
の組み立て時において、感光体ドラム１０と大径部２６
ｂとが接触する状態で現像ユニット部１８を位置決め
し、ユニット側板２４の一端部２４ａを固定部材として
のねじ２７及び図示しないナットでカートリッジ本体１
６に固定することにより、ギャップＧが簡単に設定され
る。また、プロセスカートリッジ９の使用時には、図示
しないつまみを操作してギャップ規制部材２６を離脱位
置に移動させることにより、大径部２６ｂを感光体ドラ
ム１０に接触させることなくギャップＧを一定に保つこ
とが可能となる。

【００２３】上記実施形態によれば、感光体ドラム１０
とギャップ規制部材２６とが非接触状態であるので、駆
動トルクの増大あるいは変動があってもギャップを安定
させることができ、良好な画像を得ることができる。ま
た、ギャップ規制部材２６の摩耗による経時変化がない
ため、長期間の使用後においてもギャップを一定に保つ
ことができ、良好な画像を長期間にわたって得ることが
できる。

【００２４】図４は、本発明の第２の実施形態を示して
いる。この第２の実施形態は、これを第１の実施形態と
比較すると、ギャップ規制部材２６に代えてギャップ規
制部材２８を用いる点、及び画像形成装置本体２に突起
部２９を設けた点においてのみ相違しており、他の構成
は同一である。

【００２５】ギャップ規制部材２８は、ギャップ規制部
材２６と同様に支軸１１ａの両側端部に回動自在に取り
付けられており、現像ローラ１１の半径よりも小さい半
径の小径部２８ａと、現像ローラ１１の半径よりも大き
く、感光体ドラム１０と現像ローラ１１との間にギャッ
プＧが生じるように設定された半径の大径部２８ｂと、
大径部２８ｂよりもさらに突出量の大きいカム部２８ｃ
とを一体的に有している。大径部２８ｂは、大径部２６
ｂと同様に、感光体ドラム１０の非画像領域と対応する
位置に設けられている。

【００２６】カム部２８ｃは、ギャップ規制部材２８が
接触位置を占めたときにその先端からカートリッジ本体
１６の底面までの距離Ａが、感光体ドラム１０とカート
リッジ本体１６の底面との距離Ｂよりも小さくなるよう
に構成されている。また、カートリッジ本体１６の幅方
向（図４に矢印Ｃで示すプロセスカートリッジ９の挿入
方向と直行する図４の紙面方向）におけるカム部２８ｃ
が配設された位置と対応する位置には、距離Ｂよりも低
い高さの溝部１６ａが形成されており、プロセスカート
リッジ９は溝部１６ａ内にカム部２８ｃ以外の部材が存
在しないように構成されている。

【００２７】画像形成装置本体２には突起部２９が配設
されている。突起部２９は、プロセスカートリッジ９が
画像形成装置本体の図示しないレール部材に沿ってその
内部へと挿入される際に、溝部１６ａに対して嵌合可能
である位置及び高さに構成されている。

【００２８】上述の構成より、プロセスカートリッジ９
を画像形成装置本体２に装着する際にカム部２８ｃと突
起部２９とが衝合し、カム部２８ｃが図４に二点鎖線で
示すように回動することによりこれと一体の大径部２８
ｂが離脱位置に移動し、カム部２８ｃが解除手段として
機能するので、ギャップ規制部材２８の解除忘れを確実
に防止することができ、第１の実施形態と同様の作用効
果を確実に得ることができる。

【００２９】第２の実施形態では距離Ａが距離Ｂよりも
小さくなるようにギャップ規制部材２８を構成したが、
カートリッジ本体１６の幅方向におけるカム部２８ｃの
配設位置を、プロセスカートリッジ９の装着時における
感光体ドラム１０の移動軌跡よりも外側の位置とするこ
とにより、突起部２９と感光体ドラム１０とが干渉する
ことなく溝部１６ａの高さを距離Ｂよりも大きくするこ
とができる。

【００３０】図５は、本発明の第３の実施形態を示して
いる。この第３の実施形態は、これを第１の実施形態と
比較すると、ギャップ規制部材２６に代えてギャップ規
制部材３０を用いる点、ギヤ部材３１を用いる点におい
てのみ相違しており、他の構成は同一である。

【００３１】ギャップ規制部材３０は、ギャップ規制部
材２６と同様に支軸１１ａの両側端部に回動自在に取り
付けられており、現像ローラ１１の半径よりも小さい半
径の小径部３０ａと、現像ローラ１１の半径よりも大き
く、感光体ドラム１０と現像ローラ１１との間にギャッ
プＧが生じるように設定された半径の大径部３０ｂと、
大径部２８ｂよりもさらに大径の扇形ギヤ形状を呈した
ギヤ部３０ｃとを一体的に有している。大径部３０ｂ
は、大径部２６ｂと同様に、感光体ドラム１０の非画像
領域と対応する位置に設けられている。

【００３２】ギヤ部材３１は、感光体ドラム１０の図示
しない支軸と同軸上に、感光体ドラム１０と一体的に同
期して回転可能に配設されている。ギヤ部材３１は、ギ
ャップ規制部材３０が接触位置を占めたときにギヤ部３
０ｃと噛合している。

【００３３】上述の構成より、プロセスカートリッジ９
を画像形成装置本体２に装着した後にプリンタ１を起動
し、感光体ドラム１０が回転駆動される際にこれと一体
のギヤ部材３１が図５の矢印方向に回転することによ
り、ギヤ部材３１と噛合したギヤ部３０ｃが図５の矢印
方向に回動してこれと一体の大径部３０ｂが離脱位置に
移動し、ギヤ部３０ｃとギヤ部材３１とが解除手段とし
て機能するので、ギャップ規制部材３０の解除忘れを確
実に防止することができ、第１の実施形態と同様の作用
効果を確実に得ることができる。

【００３４】上記各実施形態において、離脱位置に移動
したギャップ規制部材２６，２８，３０が自重により離
脱位置にとどまる構成、あるいはギャップ規制部材２
６，２８，３０を離脱位置で保持する構成を付加するこ
とにより、離脱位置に移動したギャップ規制部材２６，
２８，３０が再度接触位置に移動することを防止でき、
より確実に良質な画像を長期間にわたって得ることがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、像担持体とギャップ規
制部材とが非接触状態であるので、駆動トルクの増大あ
るいは変動があってもギャップを安定させることがで
き、良好な画像を得ることができる。また、ギャップ規
制部材の摩耗による経時変化がないため、長期間の使用
後においてもギャップを一定に保つことができ、良好な
画像を長期間にわたって得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を採用した画像形成装置の
概略正面図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に用いられるプロセス
カートリッジの概略正面図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に用いられるプロセス
カートリッジの部分拡大図である。

【図４】本発明の第２の実施形態に用いられるプロセス
カートリッジの模式図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に用いられるプロセス
カートリッジの模式図である。

【符号の説明】

１ 画像形成装置（プリンタ） ２ 画像形成装置本体 ３ プロセスカートリッジ １０ 像担持体（感光体ドラム） １１ 現像剤担持体（現像ローラ） ２６，２８，３０ ギャップ規制部材 ２７ 固定部材（ねじ） ２８ｃ カム部 ２９ 突起部 ３０ｃ ギヤ部 ３１ ギヤ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H077 AB02 AB04 AC02 AD06 BA04 BA07 BA09 2H171 FA02 FA03 GA08 GA13 JA02 JA06 JA48 KA06 KA10 KA17 KA22 KA24 KA25 KA29 QA02 QB03 QB32 QB42 QC22 QC36 WA07 WA17

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】像担持体と、前記像担持体に現像剤を供給
   する現像剤担持体とを有し、画像形成装置本体に対して
   着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、 前記現像剤担持体は前記像担持体に対して近接離間自在
   に設けられると共に、その両端部に前記像担持体と接触
   することにより前記像担持体と前記現像剤担持体とを所
   定の間隔に保つギャップ規制部材を有し、前記ギャップ
   規制部材を前記像担持体に接触させた状態で前記現像剤
   担持体を固定部材で固定した後、前記ギャップ規制部材
   と前記像担持体との接触状態を解除させる解除手段を具
   備することを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】請求項１記載のプロセスカートリッジにお
   いて、前記解除手段の解除動作は前記プロセスカートリ
   ッジを前記画像形成装置本体に装着する動作に連動して
   いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】請求項２記載のプロセスカートリッジにお
   いて、前記ギャップ規制部材は前記現像剤担持体に回動
   自在に取り付けられると共にカム部を一体的に有し、前
   記カム部は前記画像形成装置本体に設けられた突起部に
   衝合可能に設けられ、前記カム部が前記解除手段として
   機能することを特徴とするプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】請求項１記載のプロセスカートリッジにお
   いて、前記解除手段の解除動作は前記像担持体の駆動動
   作に連動していることを特徴とするプロセスカートリッ
   ジ。
5. 【請求項５】請求項４記載のプロセスカートリッジにお
   いて、前記ギャップ規制部材は前記現像剤担持体に回動
   自在に取り付けられると共にギヤ部を一体的に有し、前
   記像担持体は前記ギヤ部に噛合したギヤ部材を一体的に
   有し、前記ギヤ部と前記ギヤ部材とが前記解除手段とし
   て機能することを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】請求項１ないし請求項５のうちのいずれか
   １つに記載のプロセスカートリッジを有することを特徴
   とする画像形成装置。