JP2004184439A - Heat radiation device in developing cartridge and developing cartridge equipped with the same - Google Patents

Heat radiation device in developing cartridge and developing cartridge equipped with the same Download PDF

Info

Publication number
JP2004184439A
JP2004184439A JP2002347538A JP2002347538A JP2004184439A JP 2004184439 A JP2004184439 A JP 2004184439A JP 2002347538 A JP2002347538 A JP 2002347538A JP 2002347538 A JP2002347538 A JP 2002347538A JP 2004184439 A JP2004184439 A JP 2004184439A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
roller
developing
gear
developing cartridge
toner
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002347538A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsumi Okamoto
克巳 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2002347538A priority Critical patent/JP2004184439A/en
Priority to EP03026698A priority patent/EP1422577A3/en
Priority to CNB2003101151250A priority patent/CN100520620C/en
Priority to US10/717,185 priority patent/US7155151B2/en
Publication of JP2004184439A publication Critical patent/JP2004184439A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the heat radiation device of a developing cartridge by which heat generated in the developing cartridge is efficiently radiated. <P>SOLUTION: A developing cartridge 12 is provided with a housing 43, a toner storing part 45 to store toner, a roller 53 to supply a photoreceptor drum 5 with the toner and a gear 137 provided at a rotary shaft made of metal so as to rotate and drive the roller, and the gear is provided with a double structure constituted of an outside part 157 where gear teeth are formed and which is made of resin and an inside part 159 that is positioned on the inside of the outside part and is made of sintered metal, and the rotary shaft 135 of the roller is inserted into and fixed at the inside part 159. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーを収容すると共に感光体ドラムに形成された潜像をトナーで現像するための、レーザービームプリンタ、デジタル複写機などの画像形成装置で使用する現像カートリッジに係り、特に現像カートリッジ内で生じる熱を外部へ放熱する構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ロータリー現像ユニットを備える従来のレーザービームプリンタの構造を説明する(例えば、特許文献1、特許文献2および特許文献3参照。)。このロータリー現像ユニットを備えるレーザービームプリンタでは、各々色の異なるトナーを収容した複数の現像カートリッジがロータリー現像ユニットにセットされている。印刷時には、ロータリー現像ユニットを回転しながら必要な色の現像カートリッジを感光体ドラムに隣接させて、感光体ドラムに形成された潜像にトナーを担持させ、このトナーを感光体ドラムから転写ベルトを介してシート(印刷媒体)に転写して定着する。
【0003】
現像カートリッジには供給ローラと現像ローラとが設けられており、トナーは、供給ローラを介して現像ローラに供給され、現像ローラから感光体ドラムに供給される。
【0004】
現像カートリッジは、供給ローラや現像ローラの回転による摩擦熱やその他の駆動系の駆動により熱を発生する。この熱が現像カートリッジ内に蓄積すると、温度上昇によりトナーが熱変性して印刷品質に悪影響を及ぼす。特に現像ローラは金属製であるため比熱が小さく、表面が高温に成りやすい上に、供給ローラから供給されたトナーが現像ローラの表面に薄い層として存在するために、トナーが熱変性を受けやすい。
【0005】
【特許文献1】
特開平2002−268319号公報
【特許文献2】
特開平10−3248号公報
【特許文献3】
特開平8−129306号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、現像カートリッジ内で発生する熱を効率的に放熱することができる現像カートリッジにおける放熱装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の第1の態様に係る現像カートリッジにおける放熱装置は、複数の現像カートリッジを装着した状態で回転軸の周囲で回転することにより、選択された現像カートリッジを画像形成装置における感光体ドラムに隣接させて該現像カートリッジ内のトナーを感光体ドラムに移行可能なロータリー現像ユニットで使用する現像カートリッジにおいて、該現像カートリッジが、周面及び該周面の両側の2つの端面を有するハウジングと、該ハウジング内に形成され、トナーを収容するトナー収容部と、トナー収納部内のトナーを感光体ドラムに供給するためのローラと、前記ローラを回転駆動するために、前記ハウジングの外部における、前記ローラの金属製の回転軸に設けられるギアとを備え、前記ギアが、外周にギア歯が形成される樹脂製の外側部分と、前記外側部分の内側に位置する焼結金属製の内側部分とから構成された二重構造を備えており、前記内側部分には前記ローラの回転軸が挿入固定されていることを特徴とするものである。
【0008】
本態様によれば、現像カートリッジ内で発生した熱がローラの金属製の回転軸を伝わり、ギアの内側部分から放熱されるため、現像カートリッジ内が過剰に加熱されることを防止することができる。また焼結金属製の内側部分にローラの回転軸を圧入するだけで、回転軸とギアとの固定を行うことができる。
【0009】
また、本発明の第2の態様に係る現像カートリッジにおける放熱装置は、前記第1の態様において、前記トナーを感光体ドラムに供給するためのローラは、前記トナー収容部に隣接して設けられ、その回動軸が前記2つの端面に回転可能に支持される供給ローラと、前記供給ローラの周面に接する周面を有し、その回転軸が前記2つの端面に回転可能に支持される現像ローラであることを特徴とするものである。本態様によれば、供給ローラと現像ローラの表面に薄く担持されているトナーの熱変性を防止することができるため、高品質の印刷を実現することができる。
【0010】
また、本発明の第3の態様に係る現像カートリッジにおける放熱装置は、前記第2の態様において、前記二重構造のギアは前記現像ローラを駆動する現像ローラ駆動ギアであることを特徴とするものである。現像ローラの表面は金属であり比熱が小さいため、高温になりやすい。このような現像ローラの駆動ギアに放熱構造を採用することにより、現像ローラの表面温度が過熱することを防止でき、感光体ドラムへのトナー転写を確実に行うことができる。
【0011】
また、本発明の第4の態様に係る現像カートリッジにおける放熱装置は、前記第3の態様において、前記現像ローラ駆動ギアの周面には、径寸法が異なる第1ギア部分と第2ギア部分とが回転軸線方向に隣接して形成されており、前記内側部分は前記第1ギア部分と第2ギア部分とに跨って形成されていることを特徴とするものである。本態様によれば、第1ギア部分と第2ギア部分との樹脂製の外側部分を型成形した後、冷却するときに、2つのギア部分の厚みの違いから生じる「ヒケ」と呼ばれる現象の影響を受けることがなく、内側部分の内径を均一にすることができるとともに、ギアの外径寸法にも誤差を生じにくい。従って現像ローラ駆動ギアの軸受け部分及びギア自体の精度が高くなり、「ヒケ」現象に起因する現像ローラの回転軸のがたつきやギアの噛み合わせの不整合を防止することができる。
【0012】
また、本発明の第5の態様に係る現像カートリッジにおける放熱装置は、前記第1〜第4のいずれかの態様において、前記二重構造のギアは、前記内側部分が存在した状態でインサート成型により前記外側部材を成形して形成されていることを特徴とするものである。本態様によれば、外側部分の形成時に内側部分の形態が変化しないため、現像ローラ駆動ギアの軸受け部分の精度を維持することができる。
【0013】
また、本発明の現像カートリッジは、上記第1〜第5のいずれかの態様の放熱装置を備えることを特徴とするものである。本態様によれば、現像カートリッジ内の熱が放熱装置を通じて外部へ放熱されるため、トナーが熱変性を受けにくく、高品質の印刷を実現することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る現像カートリッジにおける放熱装置を装備する画像形成装置を示す側断面図であり、図2は、ロータリー現像ユニットの斜視図であり、図3は、上部ハウジング部材と下部ハウジング部材とを矢印の方向に開けた状態を示す斜視図であり、図4は、現像カートリッジの側断面図である。また図5は、2つの現像カートリッジに注目して、ロータリー現像ユニットが(a)に示す状態から(b)に示す状態に回転したときの各現像カートリッジ内のトナーの動きを示す説明図である。更に図6の(a)はローラ支持フレームの全体を示す正面図であり、(b)はローラ支持フレームの左側部分の拡大図であり、(c)はローラ端シール部材及びローラ支持フレーム周辺を示す側断面図であり、また図7の(a)は図3における現像ローラの左側を破断して軸が支持されている様子を示し、(b)は図3における現像ローラ55の右側を破断して軸が支持されている様子を示す断面図である。更に図8は、ローラ支持フレームと、これに支持される供給ローラ及び現像ローラを示す斜視図である。
【0015】
本発明が適用される画像形成装置1では、装置本体3内に感光体ドラム5が矢印7の方向に回転自在に設けられている。感光体ドラム5の周りには回転方向7に沿って、帯電手段である帯電器9、現像手段である現像カートリッジを保持するロータリー現像ユニット11およびクリーニング部13がそれぞれ配置されている。帯電器9は帯電バイアス回路(図示省略)から帯電バイアスが印加されており、感光体ドラム5の外周面を均一に帯電させることができる。
【0016】
ロータリー現像ユニット11の下方には露光ユニット15が設けられ、露光ユニット15からは帯電器9によって帯電された感光体ドラム5の外周面に向けてレーザ光Lが照射される。この露光ユニット15は、画像形成指令を画像展開して得られる画像データに応じてレーザ光Lを感光体ドラム5上に走査露光して、感光体ドラム5上に画像形成指令に対応する静電潜像を形成する。
【0017】
このように形成された静電潜像はロータリー現像ユニット11によってトナー現像される。すなわち、本実施の形態ではロータリー現像ユニット11として、イエロー用の現像カートリッジ12Y、シアン用の現像カートリッジ12C、マゼンタ用の現像カートリッジ12M、およびブラック用の現像カートリッジ12Kがロータリー現像ユニット11の回転軸31を中心に回転自在に設けられている。これらの現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kは現像ユニット11の周方向での位置が決定されることで、感光体ドラム5に対して選択的に隣接し、トナーを感光体ドラム5の表面に供給することができる。これにより、感光体ドラム5上の静電潜像が選択されたトナー色で顕像化される。図1ではイエロー用の現像カートリッジ12Yがトナーを感光体ドラム5に供給している状態を示している。尚、本明細書において、現像カートリッジについてその「上」または「下」の語を使用する場合、図1の現像カートリッジ12Yの向きを基準とし、現像カートリッジについて「左」または「右」の語を使用する場合、図3に示した現像カートリッジの向きを基準とする。
【0018】
ロータリー現像ユニット11からクリーニング部13にかけての上方には転写ユニット19が設けられている。転写ユニット19は、複数のローラに掛け渡された中間転写ベルト21と、中間転写ベルト21を回転駆動させる駆動部(図示省略)とを備えている。現像ユニット11で現像されたトナー像は、一次転写領域17で転写ユニット19の中間転写ベルト21上に一次転写される。また感光体ドラム5は、一次転写領域17から図1の矢印7で示す回転方向に回転した位置で、クリーニング部13によって、一次転写後に感光体ドラム5の外周面に残留して付着しているトナーが掻き落とされる。
【0019】
カラー画像をシート部材Sに転写する場合には、感光体ドラム5上に形成される各色のトナー像を中間転写ベルト21上に重ね合わせてカラー画像を形成すると共に、二次転写領域23において、カセット25から取り出されたシート部材S上にカラー画像を二次転写する。このようにしてカラー画像が形成されたシート部材Sは定着ユニット27を経由して装置本体3の上面部に設けられた排出トレイ部29上へ搬送される。
【0020】
次に、図1の画像形成装置1に装備されたロータリー現像ユニット11の構成およびその動作について説明する。図2に示す如く、ロータリー現像ユニット11は中心に回転軸31を有し、該回転軸31の周囲には互いに90度の角度の間隔で形成された4つのフレーム要素33から構成される支持フレーム35が回転軸31に固定して設けられている。各フレーム要素33の間には収納部37が形成されており、各収納部37に対して前述の4色の現像カートリッジ12Y,12C,12M及び12Kが収納され、図示しない固定金具によって支持フレーム33に固定されている。尚図2では、簡略のため現像カートリッジ12Yのみを示している。
【0021】
回転軸31には図示しない駆動部がクラッチを介して接続されており、この駆動部を駆動することで支持フレーム35を回転させ、4つの現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kのうち、いずれか一つの現像カートリッジを選択的に感光体ドラム5と対向する現像位置(図1中、現像カートリッジ12Yの位置)に位置決めできるように構成されている。
【0022】
支持フレーム35に保持される現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kは、いずれも同一の構成を有している。従ってここでは、現像カートリッジ12Y,12C,12M,12Kを総称して現像カートリッジ12として、以下説明する。
【0023】
現像カートリッジ12は、上部ハウジング部材41と下部ハウジング部材42が一体的に組み合わされて、本体となるハウジング43が形成されている。
【0024】
図3に示す如く、ハウジング43内にはトナーを収容するためのトナー収容部45が形成されており、トナー収容部45には、トナー47を撹拌するための複数の傾斜した撹拌片51が形成されている。ロータリー現像ユニット11が回転軸31を中心として回転するときに、トナー47が撹拌片51に沿って落下することによりトナー収容部45内でトナー47が撹拌されるようになっている。
【0025】
またトナー収容部45には、表面がウレタンスポンジで形成された供給ローラ53(Sローラともいう)が、金属製の回転軸139に支持された状態でハウジング43に対して回転可能な状態で配置されている。図3及び図4に示す如く、供給ローラ53の外側には現像ローラ55(Dローラとも云う)が供給ローラ53と接触し且つ金属製の回転軸135に支持された状態で、ハウジング43に対して回転可能に設けられている。供給ローラ53がハウジング43内に収納されたトナー47をその表面に担持した状態で矢印(図4)の方向に回転するとき、現像ローラ55はその外周面に供給ローラ53からトナー47を受け取りながら、供給ローラ53より低速で図4の矢印の方向へ回転するようになっている。この例では供給ローラ53が現像ローラ55の1.5倍の速度で回転するようになっている。尚、供給ローラ53及び現像ローラ55には、後述する機構により帯電バイアスが印加され帯電可能となっている。
【0026】
図4に示す如く、現像ローラ55は感光体ドラム5と接触しながら回転し、現像ローラ55に担持されたトナー47は、現像位置39において感光体ドラム5の表面に付着するようになる。このようにして、トナー47は供給ローラ53から現像ローラ55の表面に擦り付けられて、所定厚み(例えば約10μm〜20μm)のトナー層を形成し、このトナー層が同様にして感光体ドラム5へ移行する。
【0027】
図2に戻り、ハウジング43を構成する上部ハウジング部材41の上面57には、トナー収容部45内の空気を大気と流通させるための連通孔61が形成されており、連通孔61には、空気は通過するがトナーは通過しない大きさの多数の微孔が形成されたシール63が貼付されている。このようなトナー収容部45内との空気連通手段を上部ハウジング部材41の上面57に設けることにより、ロータリー現像ユニット11が回転軸31を中心として回転するとき、トナー47の落下現象によりその下側の空気が連通孔61から押し出されるため、トナー収容部45内の空気を入れ替えることができる。
【0028】
図5は現像カートリッジ12Cと現像カートリッジ12Kとに注目して、ロータリー現像ユニット11が図5(a)に示す状態から図5(b)に示す状態に回転したときの各現像カートリッジ12C、12K内のトナー47の動きを示すものである。尚、図5(a)、(b)ではシール63は図示を省略してある。
【0029】
図5(a)において、現像カートリッジ12K内のトナー47Kは下部ハウジング部材42側に位置し、その後図5(b)に示す位置までロータリー現像ユニット11が回転すると、現像カートリッジ12K内のトナー47Kは上部ハウジング部材41側へ落下するように移動し、その時、トナー収容部45内の空間の領域65の空気は上側から覆い被さるように落下してくるトナー47Kによって連通孔61から追い出されるようになる。
【0030】
このようにトナー収容部45内の空気が連通孔61を介して自由に流通可能とすることにより、トナー収容部45内のトナー47が消費されていく過程でも、トナー収容部45内が負圧とならず、トナー収容部45内の圧力を常に大気圧と等しくしておくことができる。またトナー収容部45の近くに熱発生源が存在する場合でも、トナー収容部45内の空気がこの熱発生源からの熱で膨張して加圧状態になることを防止することができる。従ってトナー収容部45内の圧力の影響を排除して、トナー収容部45からのトナーの供給状態を常に一定に維持することができる。
【0031】
次に現像カートリッジ12における現像ローラ55の周辺構造について図4、図6、図8を参照しながら説明する。現像カートリッジ12のハウジング43にはローラ支持フレーム75が固定されている。ローラ支持フレーム75は全体が金属で構成されており、図6(a)に示す如く、下枠部77と、下枠部77の両端から90度屈曲して形成される側枠部79a、79bと、側枠部79a、79bの各上端にネジ81で接続されている上枠部83とから構成されている。そして下枠部77、上枠部83及び2つの側枠部79a、79bによって囲まれた領域には現像ローラ55が配置可能となっている。
【0032】
また図6に示す如く、下枠部77には、ブレード固定フレーム85が複数の固定ネジ87によって取り付けられており、該ブレード固定フレーム85と下枠部77との間には図4に示す如く、リン青銅でできたブレード支持プレート89が設けられている。ブレード支持プレート89の先端側の上面にはゴムや樹脂部材等で構成される規制ブレード91が貼付されており、該規制ブレード91は、ブレード支持プレート89自体のバネ復帰作用と、ブレード支持プレート89の先端側の下側に設けられるバックアップスポンジ93(図4参照)の弾性復帰作用とにより、現像ローラ55の周面に対してその長手方向に亘って一定圧で押圧されている。
【0033】
規制ブレード91は、トナー47がこれと摩擦することによって同じ極性に帯電するという機能を有する。このようにして現像ローラ55に対して所定極性に帯電されたトナーが供給され、感光体ドラム5上の静電潜像を現像ローラ55上のトナー47によって現像することができる。
【0034】
また規制ブレード91は、現像ローラ55の周面に付着したトナー47を、例えば厚みが最終的に20μm程度になるように平均的に馴らす機能を有する。従って、現像ローラ55の長手方向でのトナー47の厚みを均一にするため、規制ブレード91が現像ローラ55の周面に対してその長手方向に亘って一定圧で押圧されていることが現像カートリッジ12にとって重要なことである。
【0035】
このような規制ブレード91の現像ローラ55への押圧力の平均化を担保するために、上述したようにローラ支持フレーム75の構成要素として上枠部83を追加し、ローラ支持フレーム75が閉ループ構造となるようにしている。
【0036】
即ち、このような閉ループ構造を採用し、現像ローラ55と規制ブレード91とをユニット化することにより、ローラ支持フレーム75の保形性が高くなるから、現像カートリッジ12をロータリー現像ユニット11の収納部37に装着したり、そこから脱着するときにローラ支持フレーム75に相当の力が加わったとしても、現像ローラ55の周面と規制ブレード91との位置関係はその長手方向に亘って変化しにくくなる。これにより規制ブレード91はその長さ方向に亘り、常に一定の力で現像ローラ55の周面に押圧し続けるから、現像ローラ55の周面でのトナー47の分布が現像ローラ55の長さ方向で偏ることを防止することができ、色の濃淡のムラ等の印刷不良を防止することができる。
【0037】
次にローラ支持フレーム75を下部ハウジング部材42に取り付ける構造について、図7(a)(b)を参照しながら説明する。図7(a)は図3における現像ローラ55の左側を破断して回転軸135が支持されている様子を示し、図7(b)は図3における現像ローラ55の右側を破断して回転軸135が支持されている様子を示す。
【0038】
図7(a)(b)に示す如く、下部ハウジング部材42の端面95a、95bには各々供給ローラ用貫通穴(図示せず)と現像ローラ用貫通穴99とが形成されており、端面95a、95bの外側には軸保持部材101a、101bが設けられている。
【0039】
また現像ローラ55の回転軸135の両端部は、軸保持部材101a、101bから現像ローラ用貫通穴99内へ延びる軸保持部105に回転可能に支持されている。図7(a)に示す如く、下部ハウジング部材42の左側の端面95aにはネジ107のネジ山よりも若干小さな2つの孔106が形成されており、そこに座金108を介してネジ107が強制的にねじ込まれることにより、左側の軸保持部材101aと下部ハウジング部材42の左側の端面95aとが固定されている。またローラ支持フレーム75における左側の側枠部79aにも、下部ハウジング部材42の左側の端面95aの孔106と整合する位置にネジ107用の2つの孔が形成されているが、これらの孔はネジ107のネジ山よりも大きいばか孔109となっており、ここにネジ107が入り込んでいる。
【0040】
一方、図7(b)に示す如く、下部ハウジング部材42の右側の端面95bにはネジ111のネジ山よりも大きな2つのばか孔113が形成されており、ローラ支持フレーム75における右側の側枠部79bには、整合する位置にネジ111用の雌ネジが形成された2つのネジ孔115が形成されている。そして右側の軸保持部材101bに形成された孔からばか孔113及びネジ孔115にネジ111をねじ込むことにより、右側の軸保持部材101b、下部ハウジング部材42の右側の端面95b及び右側の側枠部79bが一体に固定される。
【0041】
このような構成の結果として、ハウジング43とローラ支持フレーム75との関係は、右側においてはハウジングの長手方向への移動が規制されるように互いに固定されているが、左側においてはローラ支持フレーム75の側枠部79aが下部ハウジング部材の端面95aに対して固定されていないため、両者は互いの影響を受けることなくハウジングの長手方向に自由に移動することが可能となる。
【0042】
かかる構成を採用する理由は、ハウジング43を構成する樹脂の方が、ローラ支持フレーム75を構成する金属よりも熱膨張係数が大きいので、熱変化によりハウジング43とローラ支持フレーム75との間で伸縮差(ハウジング43の方が伸縮差が大きい)を生じるが、このような伸縮差による影響をなくすためである。即ち、上記構成を採用することによりハウジング43とローラ支持フレーム75との伸縮差の違いによるローラ支持フレーム75の歪みを防止することができるから、ローラ支持フレーム75に設けられる現像ローラ55の外周面への規制ブレード91の当接圧力を、その長手方向に亘って一定に維持し続けることができ、長手方向に亘ってムラのないトナー供給が実現される。
【0043】
尚、図7(a)(b)では明瞭に示されていないが、下部ハウジング部材42の端面95aとローラ支持フレーム75の側枠部79aとの間は、下部ハウジング部材42が最も縮んだ状態でも両者の間に僅かに隙間が形成されているように設計されている。
【0044】
次にハウジング43内のトナー収納部45から外部へのトナー47の飛散を防止する構造について説明する。図4に示す如く現像ローラ55の上方には、ローラ支持フレーム75の上枠部83に対して飛散防止シール部材117が固定されており、飛散防止シール部材117の他端側は、下部ハウジング部材42に固定されているバックアップスポンジ119によって現像ローラ55側へ押し付けられている。これにより現像ローラ55と上枠部83との間からのトナー47の外部への飛散を防止している。
【0045】
またローラ支持フレーム75の上枠部83の内側にはシール部材121が貼付されており、該シール部材121が下部ハウジング部材42との間の隙間を塞いでおり、これによりバックアップスポンジ119を通過したトナー47の外部への飛散を防止している。
【0046】
更に図6(c)、図8に示す如く、現像ローラ55の周面の両端部にはローラ端シール部材123が当接し、現像ローラ55の端部からのトナー47の外部への飛散を防止している。図8中の一部拡大図に示す如く、ローラ端シール部材123は、上側の低摩擦機能部材125と下側の粉体シール機能部材127とが貼り合わされた2重構造である。上側の低摩擦機能部材125は、例えばフジロン7000(登録商標)(フジコー株式会社製)などのように現像ローラ55との接触面の回転摩擦抵抗をなるべく小さくし、回転摩耗に対する耐久性に優れた材質で構成されている。また下側の粉体シール機能部材127は、例えば羊毛フェルトのようにトナーなどの粉体に対するシール機能性に優れた材質で構成されている。
【0047】
このようなローラ端シール部材123の基端側はブレード支持プレート89又は下枠部77に固定されており、ローラ端シール部材123の先端側は、下部ハウジング部材42によって下側から支持されているが、下部ハウジング部材42には固定されておらず、自由端となっている。
【0048】
ローラ端シール部材123の先端側を自由端とすることにより、現像ローラ55の両端の周面とローラ端シール部材123との接触状態が経時的に微妙に変化するため、ローラ端シール部材123の同じ箇所だけが溝状に磨り減ってしまい、シール性能が低下するということを回避することができる。
【0049】
次に供給ローラ53及び現像ローラ55の駆動機構について図9〜図12を参照しながら説明する。図9は、供給ローラ及び現像ローラの駆動系を示す現像カートリッジの側面図であり、図10は、供給ローラ及び現像ローラの駆動系を示す現像カートリッジの部分斜視図であり、図11は、現像カートリッジの右側端面を示す正面図であり、図12は、アイドルギアの回転軸の長手方向軸線に沿った断面図である。
【0050】
図9において符号129はロータリーギアを示し、ロータリーギア129は、ロータリー現像ユニット11の各収納部37の端面から内向きに形成されたピン128(図2参照)に挿入されて設けられている。ロータリーギア129は、図示しない駆動源に接続されており、後述するアイドルギア131等を介して供給ローラ及び現像ローラに駆動力を伝達する。
【0051】
図9に示す如く、ロータリーギア129は隣接する中間ギアであるアイドルギア131に歯合しており、アイドルギア131は、現像カートリッジ12のハウジング43の右側端面130(図3において右側に位置する端面)に固定して設けられる支持軸133に対して回転自在に設けられている。アイドルギア131は、現像ローラ55の回転軸135に設けられる現像ローラ駆動ギア137にも歯合しており、現像ローラ駆動ギア137は、供給ローラ53の回転軸139に設けられる供給ローラ駆動ギア141に歯合している。
【0052】
現像ローラ駆動ギア137は、外側に位置しハス歯ギアの形態を有する第1ギア部分143と、内側に位置し平歯ギアの形態を有する第2ギア部分145との2つのギア部分から構成されている。第2ギア部分145は、第1ギア部分143に隣接し、第1ギア部分143より若干小さな外径寸法を有する。図9に示す如く、アイドルギア131と現像ローラ駆動ギア137とが歯合する部分の上側にはグリス138が供給されており、各ギアの回転時にグリス138がギアの周面を介して全てのギアに行き渡るようにしてある。尚、グリスを設ける位置は他のギア同士が歯合する部分の上側でもよい。
【0053】
アイドルギア131は、現像ローラ駆動ギア137における第1ギア部分143と歯合可能なハス歯ギアの形態を有し、またロータリーギア129も、アイドルギア131と歯合可能なハス歯ギアの形態を有している。一方供給ローラ駆動ギア141は平歯ギアの形態をしており、現像ローラ駆動ギア137における第2ギア部分145と歯合している。
【0054】
アイドルギア131及び現像ローラ駆動ギア137の第1ギア部分143のはす歯ギアの歯の向きは、図10において各ギアが矢印で示す方向に回転したときに、現像ローラ55が矢印147で示す方向に付勢されるような向きとなっている。このように供給ローラ53及び現像ローラ55の駆動機構にハス歯ギアを採用することにより現像ローラ55を矢印147で示す方向に付勢して、現像ローラ55の長手方向での位置決めを行っている。このような付勢力の反作用としてアイドルギア131は矢印149で示す方向に付勢される傾向にあり、その結果としてアイドルギアの支持軸133は、ギア等の摩擦熱等により軟化したハウジング43の右側端面130を内側へ押し込んで変形させてしまう。
【0055】
そこで図11に示す如く、変形防止装置として、ハウジング43の右側端面130の外面に当接し、支持軸133の断面よりも十分に広い面積でハウジングの端面130の外面側に当接する圧力分散板151を設けている。これによりアイドルギアの支持軸133に掛かる応力を圧力分散板151に分散させて、ハウジング43の右側端面130が変形することを防止している。
【0056】
更に詳しく説明すると、図12に示す如く、アイドルギアの支持軸133の中央付近には、該支持軸133からフランジ状に拡径された押さえ部153が一体形成されており、押さえ部153よりも外側にアイドルギア131が回転自在に設けられている。アイドルギアの支持軸133の基端側は、ハウジング43の右側端面130を貫通し、ナット155により端面130に固定されている。圧力分散板151は一例として支持軸133が貫通するための穴を有する金属プレート板から構成されており、押さえ部153とハウジング43の右側端面130の外面との間に挟持されるように設けられている。これによりアイドルギアの支持軸133に矢印149で示す方向に負荷が掛かると、押さえ部153が圧力分散板151を押し、圧力分散板151がハウジング43の右側端面130の広い面積で支持されることにより、端面130の変形が防止される。
【0057】
圧力分散板151の形状及び大きさは、アイドルギアの支持軸133に掛かる負荷に応じて、ハウジング43の右側端面130が変形しないように適宜決定することができる。また押さえ部153は支持軸133と一体形成する必要はなく、従来の支持軸133にリング状の押さえ部153を貫通させ、ピン等で固定するようにしてもよい。また押さえ部153を使用せず、圧力分散板151を直接、支持軸133に固定することもできる。
【0058】
次に現像ローラ55の周辺構造について図13〜図17を参照しながら説明する。図13は、現像ローラ駆動ギアの内部を示す縦断面図であり、図14は、現像カートリッジの右側部分を示す斜視図であり、図15は、低摩擦部材周辺の構造を示す斜視図であり、図16は、現像ローラの右側端面に低摩擦部材が設けられる状態を示す斜視図であり、図17は、当接規制コロと感光体ドラムの関係を示す正面図である。
【0059】
図13に示す如く、現像ローラ駆動ギア137は、前述した第1ギア部分143と第2ギア部分145とが段付きで形成される外側部分157と、現像ローラの回転軸135を支持する内側部分159とから構成されている。現像ローラ駆動ギア137の外側部分157は樹脂で形成されており、内側部分159は焼結金属で形成されている。焼結金属製の内側部分159は第1ギア部分143と第2ギア部分145とに跨るように形成されている。このような構造を採用することにより、現像カートリッジ12内で発生した熱が現像ローラの回転軸135を伝わり、現像ローラ駆動ギア137の内側部分159から放熱されるため、現像カートリッジ12内が過剰に加熱されることを防止することができる。
【0060】
このような形態の現像ローラ駆動ギア137を形成する場合には、焼結金属製の内側部材159を用意し、この焼結金属製内側部材159を存在させた状態でインサート成型により外側部材157を成形する。樹脂のみから段付きの2つのギア部分を有するギアを形成する従来の方法では、型成形後の冷却時に、2つのギア部分の厚みの違いから境界部分に「ヒケ」と呼ばれる凹んだ部分が形成され、軸受け精度やギアの外縁の精度に影響を及ぼしていた。しかし、上記のように第1ギア部分143と第2ギア部分145とに跨るように焼結金属製の内側部材159を形成し、外側部分157だけを樹脂成形することにより、第1ギア部分143と第2ギア部分145との境界部分において、このような「ヒケ」現象が起こることがない。
【0061】
従って現像ローラ駆動ギア137の軸受け部分の精度が高くなり、現像ローラの回転軸135のがたつきを防止できるとともに、現像ローラ駆動ギア137の外縁の精度が高まる結果、現像ローラの駆動が安定したものとなる。また内側部分159を焼結金属で構成することにより、軸を圧入しやすいという利点もある。
【0062】
上記のようにギアを金属製の内側部材と樹脂製の外側部材の二重構造にして、内側部材に取り付けられる軸を介して、現像カートリッジ内の熱を内側部材から放熱する構成は、現像ローラ駆動ギア137の他に、供給ローラ駆動ギア141、アイドルギア131、ロータリーギア129にも同様に適用することができる。
【0063】
また図17に示す如く、現像ローラ55の回転軸135の両端には現像ローラ55より僅かに大きな直径を有する当接規制コロ69が回転軸135に対して回転自在に設けられている。図1においてロータリー現像ユニット11が回転し、例えばイエロー用の現像カートリッジ12Yが感光体ドラム5に近づくと、現像カートリッジ12Yの2つの当接規制コロ69の周面が感光体ドラム5に衝突して、現像ローラ55の周面と感光体ドラム5の周面との距離を所定距離に規定する。尚、この所定距離は図17では比較的大きく描かれているが、実際には1mm以下の極小さな距離である。
【0064】
図15に示す如く、下部ハウジング部材42の底面側には、現像ローラ55が現像ローラ駆動ギア137側へ付勢されるときの度当て構造が形成されている。即ち下部ハウジング部材42には、現像ローラ55の回転軸135を支持する支持部161と、該支持部161の左側に間隔を開けて位置する度当て部163とが形成されており、支持部161と度当て部163との間には、右側の当接規制コロ69が入り込むようになっているコロ受け部165が形成されている。
【0065】
度当て部163の左側、即ち現像ローラ55側には、リング形状の低摩擦部材167が現像ローラの回転軸135を貫通して設けられ、低摩擦部材167は現像ローラ55の右側の端面と度当て部163との間に挟まれた状態で位置している。現像ローラ55が駆動機構の駆動により回転し、ハス歯形態の現像ローラ駆動ギア137の作用により現像ローラ55が駆動ギア側へ付勢されるとき、現像ローラ55の右側の端面は、低摩擦部材167を間に挟んで度当て部163に押圧される。
【0066】
そのため、現像ローラ55の端面と低摩擦部材167との間、及び低摩擦部材167と度当て部163との間で発生する摩擦熱は少なくなり、現像カートリッジ12内の過熱を防止できるとともに、過熱に伴う度当て部163の軟化変形も防止できる。また度当て部163の変形が防止されることで、現像ローラ55の長手方向での位置決めが確実となり、ひいては現像カートリッジ12全体の位置決めも確実なものとなる。更に現像ローラ55の端面と度当て部163とが直接摩擦接触しないため、現像ローラ55の回転により現像ローラ55の端面や度当て部163が摩耗することを防止することもできる。
【0067】
低摩擦部材167の具体例としてはポリスライダー(登録商標)を挙げることができる。しかしこの他にも、低摩擦係数で且つ耐摩耗性を有する従来公知の材料を低摩擦部材167として使用することもできる。
【0068】
次に現像カートリッジ12の左側端部(現像ローラ駆動ギア137と反対側の端部)の構造及び該構造による作用について図18〜図20を参照しながら説明する。図18は、現像カートリッジの左端側用端部カバーを裏側から見た斜視図であり、図19は、現像カートリッジの左端に端部カバーが設けられた状態を示す斜視図であり、図20は、現像時に現像ローラが感光体ドラムに接近するときの状態を示す説明図である。
【0069】
図19に示す如く、現像カートリッジ12の左側端部には端部カバー169が設けられている。端部カバー169は現像カートリッジ12の左端部の形状に一致するようにほぼ扇形に形成されており、扇の要付近に長孔171が形成され、扇の両端付近に現像カートリッジ12側へ突出する2つの圧入突起部173(図18参照)が形成されている。また一方の圧入突起部173の近傍には孔部175が形成されている。
【0070】
一方現像カートリッジ12の左側端部には、2つのネジ孔172、174が形成されており、長孔171を介してネジ孔174にネジ176を螺合し、孔部175を介してネジ孔172にネジ178を螺合することにより、端部カバー169が現像カートリッジ12の左側端部に取り付けられている。端部カバー169はネジ176、178によって堅固に固定されているわけではない。即ち、孔部175に設けられたネジ178を中心として、ネジ176が長孔171の両端に当接する範囲で現像カートリッジ12が揺動可能となるように、ネジ176、178が設けられている。
【0071】
このような構成により現像ローラ55が右側の端部を中心として揺動可能となるため、ロータリー現像ユニット11の回転により現像カートリッジ12が感光体ドラム5に接近するとき、図20(a)に示す如く、初めはカム等の案内手段(図示せず)の作用により現像ローラ55が感光体ドラム5に対して若干傾斜した状態で接近し、その後図20(b)に示す如く次第に感光体ドラム5と平行に位置決めされるようになる。現像ローラ55が感光体ドラム5に対してこのような方法で接近することで、最終的に現像ローラ55と感光体ドラム5との位置関係がより正確に決定される。
【0072】
また図2に示す如く、支持フレーム35における各フレーム要素33の末端には末端圧入部177が形成され、各末端圧入部177の内側には内側圧入部179が形成されている。現像カートリッジ12を支持フレーム35に装着する場合には、現像カートリッジ12を収納部37内に配置した状態で長手方向にスライドさせ、現像カートリッジ12の2つの圧入突起部173(図18)をそれぞれ末端圧入部177と内側圧入部179とに圧入する。これにより現像カートリッジ12が支持フレーム35に対して固定される。
【0073】
次に当接規制コロ69の具体的構成について図21〜図23を参照しながら説明する。図21は、当接規制コロの拡大斜視図であり、図22は、当接規制コロの縦断面であり、図23は、当接規制コロの他の実施の形態を示す断面図である。
【0074】
図17に関して説明したように、当接規制コロ69は現像ローラの回転軸135に対して回転自在に設けられており、ロータリー現像ユニット11が回転したとき、2つの当接規制コロ69の周面が感光体ドラム5に衝突して、現像ローラ55の周面と感光体ドラム5の周面との距離を所定距離に規定する。
【0075】
当接規制コロ69は図21に示す如く、円筒状に形成されたコロ本体部181と、コロ本体部181の中央においてコロ本体部181の外周面から円盤状に拡径して一体形成されるコロ作用部183とを備えて成る。また当接規制コロ69の内周面には、コロ作用部183の内側に相当する位置であって、回転軸線方向の中央の位置から内方へ突出するように、内突部185が形成されている。
【0076】
このような構成を採用することにより、現像ローラの回転軸135が当接規制コロ69と摺接する部分が狭くなるので、当接規制コロ69が回転軸135の周りで回転しやすくなる。
【0077】
内突部185の内周面は現像ローラの回転軸135を実質的に支持する部位であり、現像ローラの回転軸135は内突部185の内周面とのみ接触し、コロ本体部181の他の内周面187とは接触しない。内突部185はコロ作用部183の内側に形成されているため、コロ作用部183が感光体ドラム5に当接しているときに、その押圧力が内突部185に直に掛かり、これを現像ローラの回転軸135が支持することができる。
【0078】
またコロ本体部181の内突部185以外の内周面187は、内突部185から見て一段凹んでいる構成であるから、現像ローラの回転軸135は図20(a)に示す如く感光体ドラム5に対して傾いているとき、内突部185の両脇に現像ローラの回転軸135が傾くことができる空間を提供することができる。これにより現像ローラ55が感光体ドラム5に対して接近する初めの段階(図20(a)参照)で、現像ローラの回転軸135が傾斜する姿勢をとっても、回転軸135がコロ本体部181の内周面187に食い込み、その状態から離脱できないような事態を回避することができる。
【0079】
更に内突部185の形成によりその部分が厚くなる結果、コロ作用部183がコロ本体部181から外方へ突出している構成を樹脂成形し冷却する工程で生じ得る「ヒケ」現象が生じにくくなる。また内突部185は他の内周より径寸法が小さく、その幅も狭いので高い精度で成形することが可能となる。
【0080】
図22に示す如く内突部185は幅W、高さHを有し、コロ本体部181の内周面における内突部185の両側の寸法Bは互いに等しく設定されている。内突部185の幅W、高さH及び寸法Bは、上述したように、現像ローラ55が感光体ドラム5に対して若干傾斜した状態で接近する初めの段階で、図20(a)に示す如く感光体ドラム5に対して傾いているとき、現像ローラの回転軸135がコロ本体部181の内周面187に接触しないような寸法に設定されている。このような寸法の一例を示すと、内突部185の幅Wは5.0mm、高さHは0.3mm、また上記寸法Bは2.2mmである。
【0081】
コロ本体部181の内周面における内突部185の両側の寸法Bに相当する部分、即ち符号187が付された延長部分の存在により、内突部185の左右でのバランスが良くなるため、当接規制コロ69の回転時に内突部185を中心とした調芯作用が向上して、当接規制コロ69が感光体ドラム5に対して垂直に当接する状態、即ち姿勢の良い状態を安定して維持することができる。
【0082】
当接規制コロ69は図23に示す如く、その一部の形態を変更することができる。即ち図23(a)に示す実施形態では、コロ作用部183の周面189の断面が外側に突出するように円弧状に形成されている。このような形態によれば、コロ作用部183と感光体ドラム5との接触面積が小さくなるため、接触抵抗が小さくなり、当接規制コロ69の回転性が向上する。また図23(b)に示す実施形態では、内突部185の内周面191の断面が内側に突出するように円弧状に形成している。このような形態によれば、内突部185の内周面191と現像ローラの回転軸135との接触面積が小さくなるため、接触抵抗が小さくなり、当接規制コロ69の回転性が向上する。尚、内突部185の内周面191を円弧状に形成する場合には、内周面191の曲率は、現像ローラの回転軸135が傾斜しても、回転軸135がコロ本体部181の他の内周面187に接触しないように設定されている。
【0083】
次に図24〜図26を参照しながら、供給ローラ53と現像ローラ55とを帯電させるために帯電バイアスを印加する構成について説明する。図24は現像カートリッジの左端側から端部カバーを外した状態を示す斜視図であり、図25は導電弾性プレートと、供給ローラ及び現像ローラとの接触状態を示す斜視図であり、図26は導電弾性プレートの斜視図である。尚図25では、ブレード固定フレーム85、ブレード支持プレート89及び規制ブレード91が省略されて描かれている。
【0084】
前述したように供給ローラ53及び現像ローラ55は、トナーをローラ周面に吸着するために帯電可能となっている。また規制ブレード91も現像領域に搬送されるトナーを適切に帯電されるために、帯電可能となっている。これら帯電のために印加される電圧は、現像ローラ55の右端に接続された一方の電気端子(図示せず)と、該一方の電気端子から現像ローラ55の回転軸135、現像ローラ55の左端側に設けられる導電弾性プレート193、供給ローラ53の回転軸139を介して供給ローラ53の右端に接続される他の電気端子(図示せず)との間にかけられており、更に導電弾性プレート193からは規制ブレード91にも電圧を印加可能となっている。
【0085】
図24に示す如く、導電弾性プレート193は現像カートリッジ12の端部カバー169の内側に設けられており、全体として図26に示すように平板を折り曲げ加工して形成される立体的な構造を有する。導電弾性プレート193は第1ネジ固定部195及び第2ネジ固定部197を有し、現像カートリッジ12のハウジング43の左側端面に形成されたネジ孔(図示せず)にそれぞれネジ199、201によって固定されている。
【0086】
第1ネジ固定部195及び第2ネジ固定部197からは、それぞれほぼ直交する方向に延びる第1アーム部203と第2アーム部205が形成されており、第1アーム部203と第2アーム部205は第1電気接点207で交差している。第1電気接点207は供給ローラの回転軸139の左端側に当接している。
【0087】
このように互いにほぼ直交する方向に延びる第1アーム部203と第2アーム部205との交差部分に第1電気接点207を形成することで、第1アーム部203と第2アーム部205とが板バネとして作用し、第1電気接点207が供給ローラの回転軸139の端部に接触する接触圧を緩衝することができる。従って、第1電気接点207から離れた第1ネジ固定部195と第2ネジ固定部197とにおいて、導電弾性プレート193がネジ199、201でハウジング43に強く締め付けられても、第1アーム部203と第2アーム部205の板バネ緩衝作用により、第1電気接点207の供給ローラの回転軸139端部への接触圧はそれほど大きくならない。
【0088】
その一方、第1ネジ固定部195と第2ネジ固定部197とでハウジング43にネジ留めされる結果、第1電気接点207が供給ローラの回転軸139の端部へ付勢されるように導電弾性プレート193が弾性変形するため、第1電気接点207が供給ローラの回転軸139の端部に適切な接触圧で接触する状態を確実に維持することができる。
【0089】
このように、第1電気接点207は供給ローラの回転軸139の端部に比較的弱い接触圧で確実に接触することができるため、供給ローラの回転軸139の回転による第1電気接点207との摩耗に起因する第1電気接点207の穴開きを防止することができる。
【0090】
上記実施の形態では第1アーム部203と第2アーム部205との交差角度がほぼ90度であるが、第1電気接点207が供給ローラの回転軸139の端部に接触する接触圧を微妙に変えるために、このような交差角度を30度〜150度の範囲、好ましくは60度〜120度の範囲、更に好ましくは80度〜100度の範囲で適宜変えることもできる。
【0091】
導電弾性プレート193は、更に第2ネジ固定部197から一体的に延びる第3アーム部209を有し、第3アーム部209の途中には分岐アーム部211を介して板バネ状の第2電気接点213が接続されている。第2電気接点213は図26に示す如く下に凸状態に湾曲した形状を有し、この湾曲した下面側が現像ローラの回転軸135の左端部に圧接することで電気接点として機能している。尚、本例では、第1アーム部203、第2アーム部205、第3アーム部209、分岐アーム部211、第1電気接点207及び第2電気接点213は、現像カートリッジ12の左端面側のほぼ同一平面内に位置している。
【0092】
第2ネジ固定部197とは反対側の第3アーム部209の端部からは、そこからほぼ90度屈曲して現像ローラ55の右端方向へ延びる第4アーム部215が形成されている。第4アーム部215の末端にはリング状の第3ネジ固定部217が形成されており、第4アーム部215を矢印216で示す如く現像カートリッジ12の右端方向へ若干引っ張った状態で、第3ネジ固定部217は下枠部77に対してネジ219で固定されている。下枠部77からブレード支持プレート89を介して規制ブレード91(図6(b)参照)まで電気的導通が形成されており、この結果、導電弾性プレート193に掛かる電位が規制ブレード91に帯電作用をもたらす。尚本実施の形態では、規制ブレード91に掛かる電位は供給ローラ53及び現像ローラ55に掛かる電位と等電位になるように調整されているが、必ずしも等電位である必要はない。
【0093】
第4アーム部215が矢印216で示す方向に若干引っ張られた状態で固定されることにより、第3アーム部209が矢印216側へ撓み、これに伴って板バネ状の第2電気接点213が撓んで、適宜の接触圧で現像ローラの回転軸135の左端部に当接する状態を維持できる。第2電気接点213は第4アーム部215から分岐した自由端に形成されているため、矢印216の方向へ引っ張る力が多少強めであっても、第2電気接点213の板バネ作用により緩衝効果が生じて、摩耗により第2電気接点213に穴が形成されるほどの強い接触圧が第2電気接点213に生じることはない。従って長期に亘り、安定した電気接点を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した画像形成装置を示す側断面図である。
【図2】この発明のロータリー現像ユニットの斜視図である。
【図3】この発明のハウジング部材を開けた状態の現像カートリッジの斜視図。
【図4】この発明の現像カートリッジの側断面図である。
【図5】この発明の回転時のトナーの動きを示す説明図である。
【図6】(a)はこの発明のローラ支持フレームの全体を示す正面図、(b)は同ローラ支持フレームの左側部分の拡大図、(c)はローラ端シール部材及び同ローラ支持フレーム周辺を示す側断面図である。
【図7】(a)は図3の現像ローラの左側を破断して軸が支持されている様子を示し、(b)は図3における現像ローラ55の右側を破断して軸が支持されている様子を示す断面図である。
【図8】この発明のローラ支持フレーム、供給ローラ及び現像ローラの斜視図。
【図9】この発明の供給ローラ、現像ローラの駆動系を示す側面図。
【図10】この発明の供給ローラ、現像ローラの駆動系を示す部分斜視図。
【図11】この発明のアイドルギア周辺の側断面図である。
【図12】この発明のアイドルギアの回転軸の長手方向軸線に沿った断面図。
【図13】この発明の現像ローラ駆動ギアの内部を示す縦断面図である。
【図14】この発明の現像カートリッジの右側部分を開放して示す斜視図。
【図15】この発明の度当て部周辺の構造を示す斜視図である。
【図16】この発明の低摩擦部材が設けられた現像ローラの斜視図。
【図17】この発明の当接規制コロと感光体ドラムの関係を示す正面図。
【図18】この発明の端部カバーを裏側から見た斜視図である。
【図19】この発明の現像カートリッジの左側部分を示す分解斜視図。
【図20】この発明の現像ローラが感光体ドラムに接近するときの説明図。
【図21】この発明の当接規制コロの拡大斜視図である。
【図22】この発明の当接規制コロの縦断面である。
【図23】この発明の当接規制コロの他の実施の形態を示す断面図。
【図24】この発明の現像カートリッジの左端側を示す斜視図である。
【図25】この発明の導電弾性プレートの接触状態を示す斜視図である。
【図26】この発明の導電弾性プレートの斜視図である。
【符号の説明】
1 画像形成装置、 3 装置本体、 5 感光体ドラム、 7 回転方向
9 帯電器、11 ロータリー現像ユニット、12 現像カートリッジ
13 クリーニング部、15 露光ユニット、17 一次転写領域
19 転写ユニット、21 中間転写ベルト、23 二次転写領域
25 カセット、27 定着ユニット、29 排出トレイ部、31 回転軸
33 フレーム要素、35 支持フレーム、37 収納部、39 現像位置
41 上部ハウジング部材、42 下部ハウジング部材、43 ハウジング
45 トナー収容部、47 トナー、51 撹拌片、53 供給ローラ
55 現像ローラ、57 上部ハウジング部材の上面、61 連通孔
63 シール、65 領域、69 当接規制コロ、75 ローラ支持フレーム、
77 下枠部、79a、79b 側枠部、81 ネジ、83 上枠部、
85 ブレード固定フレーム、87 固定ネジ、89 ブレード支持プレート
91 規制ブレード、93 バックアップスポンジ、
95a、95b 下部ハウジング部材の端面、99 現像ローラ用貫通穴
101a、101b 軸保持部材、105 軸保持部、106 孔、
107 ネジ、109 ばか孔、111 ネジ、113 ばか孔、
115 ネジ孔、117 飛散防止シール部材、119 バックアップスポンジ
121 シール部材、123 ローラ端シール部材、125 低摩擦機能部材
127 粉体シール機能部材、128 ピン、129 ロータリーギア、
130 ハウジングの右側端面、131 アイドルギア、
133 アイドルギアの支持軸、135 現像ローラの回転軸、
137 現像ローラ駆動ギア、138 グリス、139 供給ローラの回転軸、
141 供給ローラ駆動ギア、143 第1ギア部分、145 第2ギア部分
147 矢印、149 矢印、151 圧力分散板、153 押さえ部
155 ナット、157 現像ローラ駆動ギアの外側部分
159 現像ローラ駆動ギアの内側部分、161 支持部、163 度当て部
165 コロ受け部、167 低摩擦部材、169 端部カバー、171 長孔
172 ネジ孔、173 圧入突起部、174 ネジ孔、175 孔部
176 ネジ、177 末端圧入部、178 ネジ、179 内側圧入部
181 コロ本体部、183 コロ作用部、185 内突部
187 内突部以外の内周面(延長部分)、189 コロ作用部の周面、
191 内突部の内周面、193 導電弾性プレート、195 第1ネジ固定部、
197 第2ネジ固定部、199 ネジ、201 ネジ、203 第1アーム部
205 第2アーム部、207 第1電気接点、209 第3アーム部
211 分岐アーム部、213 第2電気接点、215 第4アーム部
216 矢印、217 第3ネジ固定部、219 ネジ
L レーザ光、 S シート部材
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a developing cartridge used in an image forming apparatus such as a laser beam printer and a digital copying machine for storing a toner and developing a latent image formed on a photosensitive drum with the toner. The present invention relates to a structure for radiating the heat generated in the above to the outside.
[0002]
[Prior art]
The structure of a conventional laser beam printer including a rotary developing unit will be described (for example, see Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). In a laser beam printer including this rotary developing unit, a plurality of developing cartridges containing toners of different colors are set in the rotary developing unit. At the time of printing, while rotating the rotary developing unit, a developing cartridge of a required color is placed adjacent to the photosensitive drum, toner is carried on the latent image formed on the photosensitive drum, and the toner is transferred from the photosensitive drum to the transfer belt. Is transferred to a sheet (printing medium) and fixed.
[0003]
The developing cartridge is provided with a supply roller and a developing roller, and the toner is supplied to the developing roller via the supply roller, and is supplied from the developing roller to the photosensitive drum.
[0004]
The developing cartridge generates heat by frictional heat generated by the rotation of the supply roller and the developing roller and by driving other driving systems. When this heat accumulates in the developing cartridge, the toner is thermally denatured due to a rise in temperature, which adversely affects print quality. In particular, since the developing roller is made of metal, the specific heat is small, the surface tends to be high in temperature, and the toner supplied from the supply roller exists as a thin layer on the surface of the developing roller, so that the toner is easily subjected to thermal denaturation. .
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-268319
[Patent Document 2]
JP-A-10-3248
[Patent Document 3]
JP-A-8-129306
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heat radiating device in a developing cartridge that can efficiently radiate heat generated in the developing cartridge.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the heat radiating device in the developing cartridge according to the first aspect of the present invention rotates the selected developing cartridge around an axis of rotation in a state in which a plurality of developing cartridges are mounted, thereby forming an image on the selected developing cartridge. In a developing cartridge used in a rotary developing unit adjacent to a photosensitive drum in an apparatus and capable of transferring toner in the developing cartridge to the photosensitive drum, the developing cartridge has a peripheral surface and two end surfaces on both sides of the peripheral surface. A toner storage portion formed in the housing for storing toner, a roller for supplying toner in the toner storage portion to the photosensitive drum, and a housing for rotating the roller. Externally, a gear provided on a metal rotating shaft of the roller, wherein the gear has an outer periphery. It has a double structure composed of a resin outer part on which gear teeth are formed, and a sintered metal inner part located inside the outer part, and the inner part has a rotation of the roller. The shaft is inserted and fixed.
[0008]
According to this aspect, since the heat generated in the developing cartridge is transmitted through the metal rotation shaft of the roller and is radiated from the inner part of the gear, it is possible to prevent the developing cartridge from being excessively heated. . Further, the rotation shaft and the gear can be fixed only by press-fitting the rotation shaft of the roller into the inner portion made of the sintered metal.
[0009]
Further, in the heat dissipation device in the developing cartridge according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, a roller for supplying the toner to the photosensitive drum is provided adjacent to the toner container, A developing roller having a supply roller whose rotation shaft is rotatably supported by the two end surfaces, and a peripheral surface that is in contact with the peripheral surface of the supply roller, the rotation shaft of which is rotatably supported by the two end surfaces; It is a roller. According to this aspect, thermal denaturation of the toner thinly carried on the surfaces of the supply roller and the developing roller can be prevented, so that high-quality printing can be realized.
[0010]
In the heat radiating device for a developing cartridge according to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the gear having the double structure is a developing roller driving gear for driving the developing roller. It is. Since the surface of the developing roller is made of metal and has a small specific heat, it tends to be high in temperature. By employing such a heat dissipation structure in the drive gear of the developing roller, it is possible to prevent the surface temperature of the developing roller from being overheated, and to reliably transfer the toner to the photosensitive drum.
[0011]
Further, in the heat radiating device for a developing cartridge according to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the first gear portion and the second gear portion having different diameters are provided on a peripheral surface of the developing roller driving gear. Are formed adjacent to each other in the rotation axis direction, and the inner portion is formed so as to straddle the first gear portion and the second gear portion. According to this aspect, when a resin outer portion of the first gear portion and the second gear portion is molded and then cooled, a phenomenon called “sink” caused by a difference in thickness between the two gear portions when cooling is performed. The inner diameter of the inner portion can be made uniform without being affected, and errors in the outer diameter of the gear hardly occur. Therefore, the accuracy of the bearing portion of the developing roller drive gear and the gear itself is increased, and it is possible to prevent rattling of the rotating shaft of the developing roller and inconsistency in gear meshing due to the "sinking" phenomenon.
[0012]
Further, in the heat dissipation device in the developing cartridge according to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the gear having the double structure may be formed by insert molding in a state where the inner portion is present. It is characterized by being formed by molding the outer member. According to this aspect, since the form of the inner portion does not change when the outer portion is formed, the accuracy of the bearing portion of the developing roller drive gear can be maintained.
[0013]
Further, a developing cartridge according to the present invention includes the heat radiating device according to any one of the first to fifth aspects. According to this aspect, since the heat in the developing cartridge is radiated to the outside through the heat radiating device, the toner is less likely to be thermally denatured, and high quality printing can be realized.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side sectional view showing an image forming apparatus provided with a heat radiating device in a developing cartridge according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a rotary developing unit, and FIG. 3 is an upper housing member and a lower housing member. FIG. 4 is a perspective view showing a state in which is opened in the direction of the arrow, and FIG. 4 is a side sectional view of the developing cartridge. FIG. 5 is an explanatory view showing the movement of toner in each developing cartridge when the rotary developing unit is rotated from the state shown in FIG. 5A to the state shown in FIG. . 6A is a front view showing the entire roller supporting frame, FIG. 6B is an enlarged view of the left side portion of the roller supporting frame, and FIG. 6C is a view showing the periphery of the roller end sealing member and the roller supporting frame. 7A shows a state in which the left side of the developing roller in FIG. 3 is broken to support the shaft, and FIG. 7B shows a state in which the right side of the developing roller 55 in FIG. 3 is broken. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a state where the shaft is supported. FIG. 8 is a perspective view showing a roller supporting frame, and a supply roller and a developing roller supported by the roller supporting frame.
[0015]
In the image forming apparatus 1 to which the present invention is applied, the photosensitive drum 5 is provided in the apparatus main body 3 so as to be rotatable in the direction of arrow 7. Around the photoreceptor drum 5, along a rotation direction 7, a charger 9 as a charging unit, a rotary developing unit 11 for holding a developing cartridge as a developing unit, and a cleaning unit 13 are arranged. The charger 9 is applied with a charging bias from a charging bias circuit (not shown), and can uniformly charge the outer peripheral surface of the photoconductor drum 5.
[0016]
An exposure unit 15 is provided below the rotary developing unit 11, and the exposure unit 15 emits a laser beam L toward the outer peripheral surface of the photosensitive drum 5 charged by the charger 9. The exposure unit 15 scans and exposes the laser beam L onto the photosensitive drum 5 in accordance with image data obtained by developing the image forming command into an image, and forms an electrostatic image corresponding to the image forming command on the photosensitive drum 5. Form a latent image.
[0017]
The electrostatic latent image thus formed is developed by the rotary developing unit 11 with toner. That is, in the present embodiment, the rotary developing unit 11 includes a yellow developing cartridge 12Y, a cyan developing cartridge 12C, a magenta developing cartridge 12M, and a black developing cartridge 12K. Are provided so as to be rotatable around the center. The positions of the developing cartridges 12Y, 12C, 12M, and 12K in the circumferential direction of the developing unit 11 are determined, so that the developing cartridges 12Y, 12C, 12M, and 12K are selectively adjacent to the photosensitive drum 5, and the toner is deposited on the surface of the photosensitive drum 5. Can be supplied. Thus, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 5 is visualized with the selected toner color. FIG. 1 shows a state in which the developing cartridge 12 </ b> Y for yellow supplies toner to the photosensitive drum 5. In this specification, when the word “up” or “down” is used for the developing cartridge, the word “left” or “right” is used for the developing cartridge based on the direction of the developing cartridge 12Y in FIG. When used, the orientation of the developing cartridge shown in FIG. 3 is used as a reference.
[0018]
A transfer unit 19 is provided above the rotary developing unit 11 and the cleaning unit 13. The transfer unit 19 includes an intermediate transfer belt 21 wrapped around a plurality of rollers, and a drive unit (not shown) for driving the intermediate transfer belt 21 to rotate. The toner image developed by the developing unit 11 is primarily transferred on the intermediate transfer belt 21 of the transfer unit 19 in the primary transfer area 17. The photosensitive drum 5 remains on the outer peripheral surface of the photosensitive drum 5 after the primary transfer by the cleaning unit 13 at a position rotated from the primary transfer area 17 in the rotation direction indicated by the arrow 7 in FIG. The toner is scraped off.
[0019]
When the color image is transferred to the sheet member S, the color images are formed by superimposing the toner images of the respective colors formed on the photosensitive drum 5 on the intermediate transfer belt 21, and in the secondary transfer area 23, The color image is secondarily transferred onto the sheet member S taken out of the cassette 25. The sheet member S on which the color image has been formed in this manner is conveyed via the fixing unit 27 onto the discharge tray section 29 provided on the upper surface of the apparatus main body 3.
[0020]
Next, the configuration and operation of the rotary developing unit 11 provided in the image forming apparatus 1 of FIG. 1 will be described. As shown in FIG. 2, the rotary developing unit 11 has a rotation shaft 31 at the center, and a support frame composed of four frame elements 33 formed around the rotation shaft 31 at an interval of 90 degrees from each other. 35 is provided fixed to the rotating shaft 31. A storage section 37 is formed between the frame elements 33, and the above-described four-color developing cartridges 12Y, 12C, 12M, and 12K are stored in each storage section 37, and the support frame 33 is fixed by a fixing bracket (not shown). Fixed to. In FIG. 2, only the developing cartridge 12Y is shown for simplification.
[0021]
A drive unit (not shown) is connected to the rotating shaft 31 via a clutch. By driving the drive unit, the support frame 35 is rotated, and any one of the four developing cartridges 12Y, 12C, 12M, and 12K is used. The configuration is such that one developing cartridge can be selectively positioned at a developing position facing the photosensitive drum 5 (the position of the developing cartridge 12Y in FIG. 1).
[0022]
The developing cartridges 12Y, 12C, 12M, and 12K held by the support frame 35 have the same configuration. Therefore, here, the developing cartridges 12Y, 12C, 12M, and 12K are collectively referred to as the developing cartridge 12, and will be described below.
[0023]
In the developing cartridge 12, an upper housing member 41 and a lower housing member 42 are integrally combined to form a housing 43 serving as a main body.
[0024]
As shown in FIG. 3, a toner storage portion 45 for storing toner is formed in the housing 43, and a plurality of inclined stirring pieces 51 for stirring the toner 47 are formed in the toner storage portion 45. Have been. When the rotary developing unit 11 rotates about the rotation shaft 31, the toner 47 drops along the stirring piece 51 so that the toner 47 is stirred in the toner storage unit 45.
[0025]
A supply roller 53 (also referred to as an S roller) having a surface formed of urethane sponge is disposed in the toner storage unit 45 so as to be rotatable with respect to the housing 43 while being supported by a metal rotation shaft 139. Have been. As shown in FIGS. 3 and 4, a developing roller 55 (also referred to as a D roller) is provided outside the supply roller 53 in contact with the supply roller 53 and supported by a metal rotary shaft 135 with respect to the housing 43. It is provided rotatably. When the supply roller 53 rotates in the direction of the arrow (FIG. 4) while carrying the toner 47 stored in the housing 43 on its surface, the developing roller 55 receives the toner 47 from the supply roller 53 on its outer peripheral surface. 4 is rotated at a lower speed than the supply roller 53 in the direction of the arrow in FIG. In this example, the supply roller 53 rotates at 1.5 times the speed of the developing roller 55. Note that a charging bias is applied to the supply roller 53 and the developing roller 55 by a mechanism described later, so that the supply roller 53 and the developing roller 55 can be charged.
[0026]
As shown in FIG. 4, the developing roller 55 rotates while being in contact with the photosensitive drum 5, and the toner 47 carried by the developing roller 55 adheres to the surface of the photosensitive drum 5 at the developing position 39. Thus, the toner 47 is rubbed from the supply roller 53 to the surface of the developing roller 55 to form a toner layer having a predetermined thickness (for example, about 10 μm to 20 μm). Transition.
[0027]
Returning to FIG. 2, a communication hole 61 for allowing the air in the toner storage unit 45 to flow with the atmosphere is formed on the upper surface 57 of the upper housing member 41 that forms the housing 43. A seal 63 having a large number of fine holes formed therein, the size of which passes through but does not allow toner to pass through, is affixed. By providing such an air communication means with the inside of the toner storage portion 45 on the upper surface 57 of the upper housing member 41, when the rotary developing unit 11 rotates about the rotation shaft 31, the toner 47 falls down due to a falling phenomenon. Is pushed out from the communication hole 61, so that the air in the toner container 45 can be replaced.
[0028]
FIG. 5 focuses on the developing cartridges 12C and 12K, and shows the inside of the developing cartridges 12C and 12K when the rotary developing unit 11 rotates from the state shown in FIG. 5A to the state shown in FIG. 5B. The movement of the toner 47 of FIG. Note that the seal 63 is not shown in FIGS. 5A and 5B.
[0029]
In FIG. 5A, the toner 47K in the developing cartridge 12K is located on the lower housing member 42 side, and then when the rotary developing unit 11 rotates to the position shown in FIG. 5B, the toner 47K in the developing cartridge 12K becomes The air moves so as to fall to the upper housing member 41 side, and at this time, the air in the space area 65 in the toner container 45 is expelled from the communication hole 61 by the toner 47K that falls so as to cover from above. .
[0030]
By allowing the air in the toner storage unit 45 to freely flow through the communication holes 61 in this manner, even when the toner 47 in the toner storage unit 45 is being consumed, the inside of the toner storage unit 45 has a negative pressure. Therefore, the pressure in the toner container 45 can always be equal to the atmospheric pressure. Further, even when a heat generation source is present near the toner storage unit 45, it is possible to prevent the air in the toner storage unit 45 from being expanded by the heat from the heat generation source to be in a pressurized state. Therefore, the influence of the pressure in the toner container 45 can be eliminated, and the supply state of the toner from the toner container 45 can be constantly maintained.
[0031]
Next, the peripheral structure of the developing roller 55 in the developing cartridge 12 will be described with reference to FIGS. A roller support frame 75 is fixed to the housing 43 of the developing cartridge 12. The roller support frame 75 is entirely made of metal, and as shown in FIG. 6A, a lower frame portion 77 and side frame portions 79a, 79b formed by bending 90 degrees from both ends of the lower frame portion 77. And an upper frame 83 connected to the upper ends of the side frames 79a and 79b with screws 81. The developing roller 55 can be arranged in a region surrounded by the lower frame 77, the upper frame 83, and the two side frames 79a and 79b.
[0032]
6, a blade fixing frame 85 is attached to the lower frame 77 by a plurality of fixing screws 87. Between the blade fixing frame 85 and the lower frame 77, as shown in FIG. And a blade support plate 89 made of phosphor bronze. A regulating blade 91 made of rubber, a resin member, or the like is affixed to the upper surface on the distal end side of the blade supporting plate 89. The regulating blade 91 acts as a spring return function of the blade supporting plate 89 itself and the blade supporting plate 89. Due to the elastic return action of the backup sponge 93 (see FIG. 4) provided below the leading end of the developing roller 55, the peripheral surface of the developing roller 55 is pressed at a constant pressure over its longitudinal direction.
[0033]
The regulating blade 91 has a function of being charged to the same polarity by the friction of the toner 47 with the toner 47. Thus, the toner charged to a predetermined polarity is supplied to the developing roller 55, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 5 can be developed by the toner 47 on the developing roller 55.
[0034]
Further, the regulating blade 91 has a function of averagely adjusting the toner 47 attached to the peripheral surface of the developing roller 55 so that the thickness finally becomes, for example, about 20 μm. Therefore, in order to make the thickness of the toner 47 in the longitudinal direction of the developing roller 55 uniform, it is necessary that the regulating blade 91 is pressed against the peripheral surface of the developing roller 55 at a constant pressure over the longitudinal direction. Important for 12
[0035]
In order to ensure the averaging of the pressing force of the regulating blade 91 against the developing roller 55, the upper frame portion 83 is added as a component of the roller support frame 75 as described above, and the roller support frame 75 is closed. It is to be.
[0036]
That is, by adopting such a closed loop structure and unitizing the developing roller 55 and the regulating blade 91, the shape retention of the roller support frame 75 is improved. Even if a considerable force is applied to the roller support frame 75 when attaching to or detaching from the 37, the positional relationship between the peripheral surface of the developing roller 55 and the regulating blade 91 hardly changes over its longitudinal direction. Become. As a result, the regulating blade 91 continuously presses the peripheral surface of the developing roller 55 with a constant force over its length direction, so that the distribution of the toner 47 on the peripheral surface of the developing roller 55 Can be prevented, and printing defects such as unevenness of color density can be prevented.
[0037]
Next, a structure for attaching the roller support frame 75 to the lower housing member 42 will be described with reference to FIGS. FIG. 7A shows a state in which the left side of the developing roller 55 in FIG. 3 is broken and the rotary shaft 135 is supported, and FIG. 7B shows a state in which the right side of the developing roller 55 in FIG. FIG. 135 shows a state where 135 is supported.
[0038]
As shown in FIGS. 7A and 7B, the end surfaces 95a and 95b of the lower housing member 42 are formed with a supply roller through hole (not shown) and a developing roller through hole 99, respectively. , 95b are provided with shaft holding members 101a, 101b.
[0039]
Both ends of the rotating shaft 135 of the developing roller 55 are rotatably supported by a shaft holding portion 105 extending from the shaft holding members 101a and 101b into the developing roller through hole 99. As shown in FIG. 7A, two holes 106 slightly smaller than the screw thread of the screw 107 are formed in the left end face 95a of the lower housing member 42, and the screw 107 is forcibly inserted through the washer 108 there. By being screwed in, the left shaft holding member 101a and the left end surface 95a of the lower housing member 42 are fixed. Two holes for screws 107 are also formed on the left side frame portion 79a of the roller support frame 75 at positions matching the holes 106 on the left end surface 95a of the lower housing member 42. It is a fool hole 109 larger than the screw thread of the screw 107, and the screw 107 enters therein.
[0040]
On the other hand, as shown in FIG. 7 (b), the right end face 95 b of the lower housing member 42 is formed with two fool holes 113 larger than the screw thread of the screw 111, and the right side frame of the roller support frame 75. The portion 79b is formed with two screw holes 115 in which female screws for the screws 111 are formed at matching positions. Then, the screw 111 is screwed into the fool hole 113 and the screw hole 115 from the hole formed in the right shaft holding member 101b, so that the right shaft holding member 101b, the right end face 95b of the lower housing member 42, and the right side frame portion. 79b is fixed integrally.
[0041]
As a result of such a configuration, the relationship between the housing 43 and the roller support frame 75 is fixed to each other so that the movement of the housing in the longitudinal direction is restricted on the right side, but is fixed on the left side. Are not fixed to the end surface 95a of the lower housing member, so that both can freely move in the longitudinal direction of the housing without being influenced by each other.
[0042]
The reason for adopting such a configuration is that the resin constituting the housing 43 has a larger coefficient of thermal expansion than the metal constituting the roller support frame 75, and thus the resin constituting the housing 43 expands and contracts between the housing 43 and the roller support frame 75 due to a thermal change. The difference (the difference in expansion and contraction is larger in the housing 43) is to eliminate the influence of such difference in expansion and contraction. That is, since the distortion of the roller support frame 75 due to the difference in expansion and contraction between the housing 43 and the roller support frame 75 can be prevented by adopting the above configuration, the outer peripheral surface of the developing roller 55 provided on the roller support frame 75 can be prevented. , The contact pressure of the regulating blade 91 can be kept constant in the longitudinal direction, and toner supply without unevenness in the longitudinal direction is realized.
[0043]
Although not clearly shown in FIGS. 7A and 7B, the lower housing member 42 is in the most contracted state between the end surface 95 a of the lower housing member 42 and the side frame 79 a of the roller support frame 75. However, it is designed such that a slight gap is formed between them.
[0044]
Next, a structure for preventing the toner 47 from scattering from the toner storage portion 45 in the housing 43 to the outside will be described. As shown in FIG. 4, a scattering prevention seal member 117 is fixed to the upper frame 83 of the roller support frame 75 above the developing roller 55, and the other end of the scattering prevention seal member 117 is connected to a lower housing member. The backup sponge 119 is pressed against the developing roller 55 side. This prevents the toner 47 from scattering from between the developing roller 55 and the upper frame 83 to the outside.
[0045]
Further, a seal member 121 is attached to the inside of the upper frame portion 83 of the roller support frame 75, and the seal member 121 closes a gap between the roller support frame 75 and the lower housing member 42, thereby passing through the backup sponge 119. The scattering of the toner 47 to the outside is prevented.
[0046]
Further, as shown in FIGS. 6C and 8, roller end seal members 123 are in contact with both ends of the peripheral surface of the developing roller 55 to prevent the toner 47 from scattering from the end of the developing roller 55 to the outside. are doing. As shown in a partially enlarged view in FIG. 8, the roller end seal member 123 has a double structure in which an upper low friction function member 125 and a lower powder seal function member 127 are bonded. The upper low-friction function member 125 minimizes the rotational frictional resistance of the contact surface with the developing roller 55, such as Fujilon 7000 (registered trademark) (manufactured by Fujiko Co., Ltd.), and has excellent durability against rotational wear. It is made of material. Further, the lower powder sealing function member 127 is made of a material having an excellent sealing function with respect to powder such as toner, for example, wool felt.
[0047]
The base end side of such a roller end seal member 123 is fixed to the blade support plate 89 or the lower frame portion 77, and the front end side of the roller end seal member 123 is supported by the lower housing member 42 from below. However, they are not fixed to the lower housing member 42 and are free ends.
[0048]
By setting the leading end side of the roller end seal member 123 as a free end, the contact state between the peripheral surfaces of both ends of the developing roller 55 and the roller end seal member 123 changes slightly with time. It can be avoided that only the same portion is worn down in a groove shape and the sealing performance is reduced.
[0049]
Next, a driving mechanism of the supply roller 53 and the developing roller 55 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a side view of a developing cartridge showing a driving system of a supply roller and a developing roller. FIG. 10 is a partial perspective view of the developing cartridge showing a driving system of a supply roller and a developing roller. FIG. 12 is a front view showing a right end surface of the cartridge, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along a longitudinal axis of a rotation shaft of the idle gear.
[0050]
In FIG. 9, reference numeral 129 indicates a rotary gear, and the rotary gear 129 is provided by being inserted into a pin 128 (see FIG. 2) formed inward from the end face of each storage section 37 of the rotary developing unit 11. The rotary gear 129 is connected to a drive source (not shown), and transmits a driving force to a supply roller and a developing roller via an idle gear 131 described later.
[0051]
As shown in FIG. 9, the rotary gear 129 meshes with an idle gear 131 which is an adjacent intermediate gear, and the idle gear 131 is connected to the right end face 130 of the housing 43 of the developing cartridge 12 (the end face located on the right side in FIG. 3). ) Is rotatably provided with respect to a support shaft 133 fixedly provided. The idle gear 131 also meshes with a developing roller driving gear 137 provided on a rotating shaft 135 of the developing roller 55, and the developing roller driving gear 137 is connected to a supplying roller driving gear 141 provided on a rotating shaft 139 of the supplying roller 53. Is meshed with.
[0052]
The developing roller drive gear 137 is composed of two gear parts, a first gear part 143 located outside and having a helical gear form, and a second gear part 145 located inside and having a spur gear form. ing. The second gear portion 145 is adjacent to the first gear portion 143 and has a slightly smaller outer diameter than the first gear portion 143. As shown in FIG. 9, grease 138 is supplied above a portion where the idle gear 131 and the developing roller driving gear 137 mesh with each other. I'm going to go to gear. The grease may be provided at a position above a portion where the other gears mesh with each other.
[0053]
The idle gear 131 has a form of a helical gear that can mesh with the first gear portion 143 of the developing roller drive gear 137, and the rotary gear 129 also has a form of a helical gear that can mesh with the idle gear 131. Have. On the other hand, the supply roller drive gear 141 is in the form of a spur gear, and meshes with the second gear portion 145 of the developing roller drive gear 137.
[0054]
The direction of the teeth of the helical gears of the idle gear 131 and the first gear portion 143 of the developing roller drive gear 137 is such that when each gear rotates in the direction shown by the arrow in FIG. The direction is such that it is biased in the direction. By employing a helical gear for the drive mechanism of the supply roller 53 and the developing roller 55, the developing roller 55 is urged in the direction shown by the arrow 147 to position the developing roller 55 in the longitudinal direction. . As a reaction of such an urging force, the idle gear 131 tends to be urged in a direction indicated by an arrow 149. As a result, the support shaft 133 of the idle gear is moved to the right side of the housing 43 which is softened by frictional heat of gears and the like. The end face 130 is pushed inward and deformed.
[0055]
Therefore, as shown in FIG. 11, as a deformation preventing device, a pressure distribution plate 151 that contacts the outer surface of the right end surface 130 of the housing 43 and contacts the outer surface of the end surface 130 of the housing with an area sufficiently larger than the cross section of the support shaft 133. Is provided. This disperses the stress applied to the support shaft 133 of the idle gear to the pressure distribution plate 151, thereby preventing the right end surface 130 of the housing 43 from being deformed.
[0056]
More specifically, as shown in FIG. 12, a pressing portion 153 having a flange-like enlarged diameter from the supporting shaft 133 is integrally formed near the center of the supporting shaft 133 of the idle gear. An idle gear 131 is rotatably provided outside. The base end side of the support shaft 133 of the idle gear penetrates the right end face 130 of the housing 43 and is fixed to the end face 130 by a nut 155. The pressure distribution plate 151 is, for example, a metal plate plate having a hole through which the support shaft 133 penetrates, and is provided so as to be sandwiched between the pressing portion 153 and the outer surface of the right end surface 130 of the housing 43. ing. Accordingly, when a load is applied to the support shaft 133 of the idle gear in the direction indicated by the arrow 149, the pressing portion 153 presses the pressure distribution plate 151, and the pressure distribution plate 151 is supported by a wide area of the right end surface 130 of the housing 43. Thereby, the deformation of the end face 130 is prevented.
[0057]
The shape and size of the pressure distribution plate 151 can be appropriately determined according to the load applied to the support shaft 133 of the idle gear so that the right end surface 130 of the housing 43 is not deformed. Further, the pressing portion 153 does not need to be formed integrally with the support shaft 133, and the ring-shaped pressing portion 153 may be made to penetrate the conventional support shaft 133 and fixed with a pin or the like. Further, the pressure distribution plate 151 can be directly fixed to the support shaft 133 without using the holding portion 153.
[0058]
Next, the peripheral structure of the developing roller 55 will be described with reference to FIGS. 13 is a longitudinal sectional view showing the inside of the developing roller driving gear, FIG. 14 is a perspective view showing the right side portion of the developing cartridge, and FIG. 15 is a perspective view showing the structure around the low friction member. FIG. 16 is a perspective view showing a state in which a low friction member is provided on the right end face of the developing roller, and FIG. 17 is a front view showing the relationship between the contact regulating roller and the photosensitive drum.
[0059]
As shown in FIG. 13, the developing roller driving gear 137 includes an outer portion 157 in which the first gear portion 143 and the second gear portion 145 are formed with a step, and an inner portion supporting the rotating shaft 135 of the developing roller. 159. An outer portion 157 of the developing roller drive gear 137 is formed of resin, and an inner portion 159 is formed of sintered metal. The sintered metal inner portion 159 is formed so as to straddle the first gear portion 143 and the second gear portion 145. By adopting such a structure, the heat generated in the developing cartridge 12 is transmitted to the rotating shaft 135 of the developing roller and is radiated from the inner portion 159 of the developing roller driving gear 137. Heating can be prevented.
[0060]
When the developing roller drive gear 137 having such a configuration is formed, the inner member 159 made of a sintered metal is prepared, and the outer member 157 is formed by insert molding in a state where the inner member 159 made of the sintered metal is present. Mold. In a conventional method of forming a gear having two stepped gear portions from only resin, a recessed portion called “sink” is formed at a boundary portion due to a difference in thickness of the two gear portions during cooling after molding. This affects the accuracy of the bearing and the accuracy of the outer edge of the gear. However, as described above, the inner member 159 made of sintered metal is formed so as to straddle the first gear portion 143 and the second gear portion 145, and only the outer portion 157 is resin-molded. Such a “sink” phenomenon does not occur at the boundary between the first gear portion 145 and the second gear portion 145.
[0061]
Accordingly, the accuracy of the bearing portion of the developing roller driving gear 137 is improved, and the rattling of the rotating shaft 135 of the developing roller can be prevented. As a result, the accuracy of the outer edge of the developing roller driving gear 137 is increased, so that the driving of the developing roller is stabilized. It will be. Also, by forming the inner portion 159 of a sintered metal, there is an advantage that the shaft can be easily press-fitted.
[0062]
As described above, the gear has a double structure of a metal inner member and a resin outer member, and the heat in the developing cartridge is radiated from the inner member through a shaft attached to the inner member. In addition to the drive gear 137, the present invention can be similarly applied to the supply roller drive gear 141, the idle gear 131, and the rotary gear 129.
[0063]
As shown in FIG. 17, a contact regulating roller 69 having a diameter slightly larger than that of the developing roller 55 is provided at both ends of the rotating shaft 135 of the developing roller 55 so as to be rotatable with respect to the rotating shaft 135. In FIG. 1, when the rotary developing unit 11 rotates and, for example, the developing cartridge 12Y for yellow approaches the photosensitive drum 5, the peripheral surfaces of the two contact regulating rollers 69 of the developing cartridge 12Y collide with the photosensitive drum 5. The distance between the peripheral surface of the developing roller 55 and the peripheral surface of the photosensitive drum 5 is defined as a predetermined distance. Although the predetermined distance is drawn relatively large in FIG. 17, it is actually a very small distance of 1 mm or less.
[0064]
As shown in FIG. 15, on the bottom side of the lower housing member 42, a contact structure is formed when the developing roller 55 is urged toward the developing roller drive gear 137 side. That is, the lower housing member 42 is formed with a support portion 161 for supporting the rotating shaft 135 of the developing roller 55 and a contact portion 163 located on the left side of the support portion 161 with an interval. A roller receiving portion 165 is formed between the contact contact portion 163 and the right contact control roller 69.
[0065]
On the left side of the contact portion 163, that is, on the side of the developing roller 55, a ring-shaped low friction member 167 is provided so as to penetrate the rotation shaft 135 of the developing roller, and the low friction member 167 is in contact with the right end face of the developing roller 55. It is located in a state of being sandwiched between the contact portion 163. When the developing roller 55 is rotated by the driving of the drive mechanism and the developing roller 55 is urged toward the driving gear by the action of the helical developing roller driving gear 137, the right end surface of the developing roller 55 is a low friction member. 167 is pressed by the contact portion 163 with the 167 therebetween.
[0066]
Therefore, frictional heat generated between the end surface of the developing roller 55 and the low friction member 167 and between the low friction member 167 and the contact portion 163 is reduced, so that overheating in the developing cartridge 12 can be prevented and overheating can be prevented. Accordingly, the softening deformation of the contact portion 163 can be prevented. Further, since the deformation of the contact portion 163 is prevented, the positioning of the developing roller 55 in the longitudinal direction is ensured, and the positioning of the entire developing cartridge 12 is also ensured. Further, since the end surface of the developing roller 55 and the contact portion 163 do not directly come into frictional contact with each other, it is possible to prevent the end surface of the developing roller 55 and the contact portion 163 from being worn by the rotation of the developing roller 55.
[0067]
As a specific example of the low friction member 167, Poly Slider (registered trademark) can be given. However, in addition to this, a conventionally known material having a low friction coefficient and abrasion resistance can be used as the low friction member 167.
[0068]
Next, the structure of the left end of the developing cartridge 12 (the end opposite to the developing roller driving gear 137) and the operation of the structure will be described with reference to FIGS. FIG. 18 is a perspective view of the left end side end cover of the developing cartridge as viewed from the back side, FIG. 19 is a perspective view showing a state in which the left end of the developing cartridge is provided with an end cover, and FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state when a developing roller approaches a photosensitive drum during development.
[0069]
As shown in FIG. 19, an end cover 169 is provided at the left end of the developing cartridge 12. The end cover 169 is formed substantially in the shape of a fan so as to conform to the shape of the left end of the developing cartridge 12. An elongated hole 171 is formed near the corner of the fan, and protrudes near both ends of the fan toward the developing cartridge 12. Two press-fit projections 173 (see FIG. 18) are formed. A hole 175 is formed in the vicinity of one press-fit projection 173.
[0070]
On the other hand, two screw holes 172 and 174 are formed at the left end of the developing cartridge 12. A screw 176 is screwed into the screw hole 174 through the long hole 171, and the screw hole 172 is inserted through the hole 175. The end cover 169 is attached to the left end of the developing cartridge 12 by screwing the screw 178 into the left end. The end cover 169 is not rigidly fixed by the screws 176, 178. That is, the screws 176 and 178 are provided so that the developing cartridge 12 can swing around the screw 178 provided in the hole 175 in a range where the screw 176 contacts both ends of the long hole 171.
[0071]
With such a configuration, the developing roller 55 can swing about the right end, so that when the rotary developing unit 11 rotates, the developing cartridge 12 approaches the photosensitive drum 5, as shown in FIG. First, the developing roller 55 approaches the photosensitive drum 5 in a state of being slightly inclined by the action of guide means (not shown) such as a cam, and then gradually approaches the photosensitive drum 5 as shown in FIG. Will be positioned in parallel. When the developing roller 55 approaches the photosensitive drum 5 in this manner, the positional relationship between the developing roller 55 and the photosensitive drum 5 is finally more accurately determined.
[0072]
As shown in FIG. 2, a terminal press-fit portion 177 is formed at the end of each frame element 33 in the support frame 35, and an inside press-fit portion 179 is formed inside each terminal press-fit portion 177. When the developing cartridge 12 is mounted on the support frame 35, the developing cartridge 12 is slid in the longitudinal direction with the developing cartridge 12 disposed in the storage portion 37, and the two press-fitting projections 173 (FIG. 18) of the developing cartridge 12 are respectively moved to the ends. The press-fit portion 177 and the inner press-fit portion 179 are pressed. As a result, the developing cartridge 12 is fixed to the support frame 35.
[0073]
Next, a specific configuration of the contact regulating roller 69 will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is an enlarged perspective view of the contact regulating roller, FIG. 22 is a longitudinal section of the contact regulating roller, and FIG. 23 is a cross-sectional view showing another embodiment of the contact regulating roller.
[0074]
As described with reference to FIG. 17, the contact-regulating rollers 69 are provided rotatably with respect to the rotation shaft 135 of the developing roller, and when the rotary developing unit 11 rotates, the peripheral surfaces of the two contact-regulating rollers 69. Collides with the photosensitive drum 5 and regulates the distance between the peripheral surface of the developing roller 55 and the peripheral surface of the photosensitive drum 5 to a predetermined distance.
[0075]
As shown in FIG. 21, the contact regulating roller 69 is formed integrally with a roller body 181 formed in a cylindrical shape, and at the center of the roller body 181, the diameter of which is increased in a disk shape from the outer peripheral surface of the roller body 181. And a roller operating portion 183. An inner protrusion 185 is formed on the inner peripheral surface of the abutment regulating roller 69 so as to protrude inward from a position corresponding to the inside of the roller operating portion 183 and located at the center in the rotation axis direction. ing.
[0076]
By adopting such a configuration, a portion where the rotating shaft 135 of the developing roller is in sliding contact with the contact regulating roller 69 is narrowed, so that the contact regulating roller 69 is easily rotated around the rotating shaft 135.
[0077]
The inner peripheral surface of the inner protrusion 185 is a portion that substantially supports the rotating shaft 135 of the developing roller, and the rotating shaft 135 of the developing roller contacts only the inner peripheral surface of the inner protrusion 185, and It does not contact the other inner peripheral surface 187. Since the inner protrusion 185 is formed inside the roller working portion 183, when the roller working portion 183 is in contact with the photosensitive drum 5, the pressing force is directly applied to the inner protrusion 185. The rotation shaft 135 of the developing roller can be supported.
[0078]
Also, since the inner peripheral surface 187 of the roller main body 181 other than the inner protrusion 185 is configured to be recessed by one step as viewed from the inner protrusion 185, the rotation shaft 135 of the developing roller is exposed as shown in FIG. When inclined with respect to the body drum 5, a space where the rotation shaft 135 of the developing roller can be inclined can be provided on both sides of the inner protrusion 185. Thus, at the initial stage (see FIG. 20A) where the developing roller 55 approaches the photosensitive drum 5, even if the rotating shaft 135 of the developing roller is inclined, the rotating shaft 135 is It is possible to avoid a situation in which the user cannot enter the inner peripheral surface 187 and cannot leave the state.
[0079]
Further, as a result of the formation of the inner protrusion 185, the portion becomes thicker. As a result, the “sink” phenomenon that can occur in the step of resin molding and cooling the configuration in which the roller working portion 183 protrudes outward from the roller main body 181 is less likely to occur. . Further, since the inner protrusion 185 has a smaller diameter and a smaller width than other inner circumferences, it can be formed with high accuracy.
[0080]
As shown in FIG. 22, the inner protrusion 185 has a width W and a height H, and dimensions B on both sides of the inner protrusion 185 on the inner peripheral surface of the roller body 181 are set to be equal to each other. As described above, the width W, the height H, and the dimension B of the inner protrusion 185 are set at the initial stage when the developing roller 55 approaches the photosensitive drum 5 in a slightly inclined state, as shown in FIG. As shown in the figure, the dimensions are set such that the rotation shaft 135 of the developing roller does not contact the inner peripheral surface 187 of the roller main body 181 when it is inclined with respect to the photosensitive drum 5. As an example of such dimensions, the width W of the inner protrusion 185 is 5.0 mm, the height H is 0.3 mm, and the dimension B is 2.2 mm.
[0081]
Due to the presence of the portion corresponding to the dimension B on both sides of the inner protrusion 185 on the inner peripheral surface of the roller main body 181, that is, the extension provided with reference numeral 187, the left and right balance of the inner protrusion 185 is improved. When the contact-regulating roller 69 rotates, the centering action centering on the inner protrusion 185 is improved, and the state in which the contact-regulating roller 69 abuts on the photosensitive drum 5 vertically, that is, the state of good posture, is stabilized. Can be maintained.
[0082]
As shown in FIG. 23, a part of the contact regulating roller 69 can be changed. That is, in the embodiment shown in FIG. 23A, the cross section of the peripheral surface 189 of the roller acting portion 183 is formed in an arc shape so as to protrude outward. According to such an embodiment, since the contact area between the roller acting portion 183 and the photosensitive drum 5 is reduced, the contact resistance is reduced, and the rotation of the contact regulating roller 69 is improved. Further, in the embodiment shown in FIG. 23B, the inner peripheral surface 191 of the inner projection 185 is formed in an arc shape so that the cross section thereof protrudes inward. According to such an embodiment, since the contact area between the inner peripheral surface 191 of the inner protrusion 185 and the rotating shaft 135 of the developing roller is reduced, the contact resistance is reduced, and the rotation of the contact regulating roller 69 is improved. . When the inner peripheral surface 191 of the inner protrusion 185 is formed in an arc shape, the curvature of the inner peripheral surface 191 is such that the rotating shaft 135 is fixed to the roller main body 181 even if the rotating shaft 135 of the developing roller is inclined. It is set so as not to contact the other inner peripheral surface 187.
[0083]
Next, a configuration in which a charging bias is applied to charge the supply roller 53 and the developing roller 55 will be described with reference to FIGS. FIG. 24 is a perspective view showing a state in which an end cover is removed from the left end side of the developing cartridge, FIG. 25 is a perspective view showing a contact state between a conductive elastic plate, a supply roller and a developing roller, and FIG. It is a perspective view of a conductive elastic plate. In FIG. 25, the blade fixing frame 85, the blade support plate 89, and the regulating blade 91 are omitted.
[0084]
As described above, the supply roller 53 and the developing roller 55 can be charged to attract toner to the peripheral surface of the roller. Further, the regulating blade 91 is also chargeable because the toner conveyed to the developing area is appropriately charged. The voltage applied for the charging includes one electric terminal (not shown) connected to the right end of the developing roller 55, the rotating shaft 135 of the developing roller 55 and the left end of the developing roller 55 from the one electric terminal. The conductive elastic plate 193 is provided between the conductive elastic plate 193 and another electric terminal (not shown) connected to the right end of the supply roller 53 via the rotation shaft 139 of the supply roller 53. Can apply a voltage to the regulating blade 91 as well.
[0085]
As shown in FIG. 24, the conductive elastic plate 193 is provided inside the end cover 169 of the developing cartridge 12, and has a three-dimensional structure formed by bending a flat plate as a whole as shown in FIG. . The conductive elastic plate 193 has a first screw fixing portion 195 and a second screw fixing portion 197, and is fixed to a screw hole (not shown) formed on the left end surface of the housing 43 of the developing cartridge 12 by screws 199 and 201, respectively. Have been.
[0086]
From the first screw fixing part 195 and the second screw fixing part 197, a first arm part 203 and a second arm part 205 extending in directions substantially orthogonal to each other are formed, and the first arm part 203 and the second arm part 205 are formed. 205 crosses at a first electrical contact 207. The first electric contact 207 is in contact with the left end side of the rotation shaft 139 of the supply roller.
[0087]
By forming the first electrical contact 207 at the intersection of the first arm 203 and the second arm 205 extending in a direction substantially orthogonal to each other, the first arm 203 and the second arm 205 are connected to each other. Acting as a leaf spring, the first electric contact 207 can buffer the contact pressure at which the end of the rotation shaft 139 of the supply roller comes into contact. Therefore, in the first screw fixing portion 195 and the second screw fixing portion 197 separated from the first electric contact 207, even if the conductive elastic plate 193 is strongly tightened to the housing 43 by the screws 199 and 201, the first arm portion 203 The contact pressure of the first electrical contact 207 on the end of the rotation shaft 139 of the supply roller does not increase so much due to the leaf spring buffering action of the second arm 205.
[0088]
On the other hand, as a result of being screwed to the housing 43 by the first screw fixing portion 195 and the second screw fixing portion 197, the first electrical contact 207 is conductive so as to be urged to the end of the rotating shaft 139 of the supply roller. Since the elastic plate 193 is elastically deformed, it is possible to reliably maintain a state in which the first electrical contact 207 contacts the end of the rotating shaft 139 of the supply roller with an appropriate contact pressure.
[0089]
As described above, since the first electric contact 207 can surely come into contact with the end of the supply roller rotating shaft 139 with a relatively weak contact pressure, the first electric contact 207 due to the rotation of the supply roller rotating shaft 139 is in contact with the first electric contact 207. Hole of the first electrical contact 207 due to wear of the first electrical contact 207 can be prevented.
[0090]
In the above embodiment, the crossing angle between the first arm 203 and the second arm 205 is approximately 90 degrees, but the contact pressure at which the first electrical contact 207 contacts the end of the rotation shaft 139 of the supply roller is delicate. In order to change the angle, the crossing angle can be appropriately changed in the range of 30 to 150 degrees, preferably in the range of 60 to 120 degrees, and more preferably in the range of 80 to 100 degrees.
[0091]
The conductive elastic plate 193 further has a third arm portion 209 extending integrally from the second screw fixing portion 197, and a second spring-shaped second electric member is provided in the middle of the third arm portion 209 via a branch arm portion 211. The contact 213 is connected. The second electric contact 213 has a shape curved downwardly convex as shown in FIG. 26, and functions as an electric contact by pressing the curved lower surface against the left end of the rotating shaft 135 of the developing roller. In the present example, the first arm 203, the second arm 205, the third arm 209, the branch arm 211, the first electrical contact 207, and the second electrical contact 213 are located on the left end face side of the developing cartridge 12. They are located in substantially the same plane.
[0092]
From the end of the third arm portion 209 opposite to the second screw fixing portion 197, a fourth arm portion 215 is formed, which is bent substantially 90 degrees and extends toward the right end of the developing roller 55. A ring-shaped third screw fixing portion 217 is formed at the end of the fourth arm portion 215, and the third arm portion 215 is slightly pulled toward the right end of the developing cartridge 12 as indicated by an arrow 216. The screw fixing part 217 is fixed to the lower frame part 77 with a screw 219. Electrical conduction is formed from the lower frame portion 77 to the regulating blade 91 (see FIG. 6B) via the blade supporting plate 89, and as a result, a potential applied to the conductive elastic plate 193 causes the regulating blade 91 to charge the regulating blade 91. Bring. In the present embodiment, the potential applied to the regulating blade 91 is adjusted to be equal to the potential applied to the supply roller 53 and the developing roller 55, but is not necessarily required to be equal.
[0093]
When the fourth arm 215 is fixed in a state where it is slightly pulled in the direction indicated by the arrow 216, the third arm 209 is bent toward the arrow 216, and the second electrical contact 213 in the form of a leaf spring is thereby caused. As a result, it is possible to maintain a state in which it is bent and abuts against the left end of the rotating shaft 135 of the developing roller with an appropriate contact pressure. Since the second electric contact 213 is formed at a free end branched from the fourth arm portion 215, even if the pulling force in the direction of the arrow 216 is somewhat strong, the second electric contact 213 has a buffer effect due to the leaf spring action of the second electric contact 213. Does not occur, and a contact pressure that is so strong that a hole is formed in the second electrical contact 213 due to wear does not occur in the second electrical contact 213. Therefore, a stable electric contact can be provided for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view showing an image forming apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view of the rotary developing unit of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view of the developing cartridge of the present invention with a housing member opened.
FIG. 4 is a side sectional view of the developing cartridge of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the movement of toner during rotation according to the present invention.
6A is a front view showing the entirety of the roller supporting frame of the present invention, FIG. 6B is an enlarged view of the left side portion of the roller supporting frame, and FIG. 6C is a roller end seal member and the periphery of the roller supporting frame; FIG.
7A illustrates a state in which the shaft is supported by breaking the left side of the developing roller in FIG. 3; FIG. 7B illustrates a state in which the shaft is supported by breaking the right side of the developing roller 55 in FIG. 3; It is sectional drawing which shows a mode that it is.
FIG. 8 is a perspective view of a roller support frame, a supply roller, and a developing roller of the present invention.
FIG. 9 is a side view showing a drive system of a supply roller and a developing roller of the present invention.
FIG. 10 is a partial perspective view showing a drive system of a supply roller and a developing roller of the present invention.
FIG. 11 is a side sectional view of the vicinity of an idle gear according to the present invention.
FIG. 12 is a sectional view taken along a longitudinal axis of a rotation shaft of the idle gear according to the present invention;
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing the inside of the developing roller driving gear of the present invention.
FIG. 14 is a perspective view showing a developing cartridge of the present invention with its right side portion opened.
FIG. 15 is a perspective view showing a structure around a contact portion according to the present invention.
FIG. 16 is a perspective view of a developing roller provided with the low friction member of the present invention.
FIG. 17 is a front view showing the relationship between the contact regulating roller and the photosensitive drum according to the present invention.
FIG. 18 is a perspective view of the end cover according to the present invention as viewed from the back side.
FIG. 19 is an exploded perspective view showing a left side portion of the developing cartridge of the present invention.
FIG. 20 is an explanatory diagram when a developing roller of the present invention approaches a photosensitive drum.
FIG. 21 is an enlarged perspective view of the contact regulating roller of the present invention.
FIG. 22 is a longitudinal section of a contact regulating roller according to the present invention.
FIG. 23 is a cross-sectional view showing another embodiment of the contact regulating roller of the present invention.
FIG. 24 is a perspective view showing a left end side of the developing cartridge of the present invention.
FIG. 25 is a perspective view showing a contact state of the conductive elastic plate of the present invention.
FIG. 26 is a perspective view of the conductive elastic plate of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 image forming device, 3 device main body, 5 photosensitive drum, 7 rotation direction
9 charger, 11 rotary developing unit, 12 developing cartridge
13 cleaning unit, 15 exposure unit, 17 primary transfer area
19 transfer unit, 21 intermediate transfer belt, 23 secondary transfer area
25 cassettes, 27 fixing unit, 29 discharge tray, 31 rotating shaft
33 frame element, 35 support frame, 37 storage section, 39 developing position
41 Upper housing member, 42 Lower housing member, 43 Housing
45 toner storage unit, 47 toner, 51 stirring piece, 53 supply roller
55 developing roller, 57 upper surface of upper housing member, 61 communication hole
63 seals, 65 areas, 69 contact control rollers, 75 roller support frames,
77 lower frame part, 79a, 79b side frame part, 81 screw, 83 upper frame part,
85 blade fixing frame, 87 fixing screw, 89 blade support plate
91 regulating blade, 93 backup sponge,
95a, 95b End face of lower housing member, 99 through hole for developing roller
101a, 101b shaft holding member, 105 shaft holding portion, 106 hole,
107 screws, 109 holes, 111 screws, 113 holes,
115 screw hole, 117 shatterproof seal member, 119 backup sponge
121 seal member, 123 roller end seal member, 125 low friction function member
127 powder seal function member, 128 pins, 129 rotary gear,
130 Right end face of housing, 131 Idle gear,
133 support shaft of idle gear, 135 rotation shaft of developing roller,
137 developing roller drive gear, 138 grease, 139 rotation axis of supply roller,
141 supply roller drive gear, 143 first gear part, 145 second gear part
147 arrow, 149 arrow, 151 pressure distribution plate, 153 holding part
155 Nut, 157 Outer part of developing roller drive gear
159 Inner part of developing roller drive gear, 161 support part, 163 degree contact part
165 Roller receiver, 167 Low friction member, 169 End cover, 171 Slot
172 screw holes, 173 press-fit projections, 174 screw holes, 175 holes
176 screw, 177 end press-fit part, 178 screw, 179 inner press-fit part
181 Roller body, 183 Roller working part, 185 Inner projection
187 inner peripheral surface (extended portion) other than the inner projection, 189 peripheral surface of
191 inner peripheral surface of the inner protrusion, 193 conductive elastic plate, 195 first screw fixing part,
197 second screw fixing part, 199 screw, 201 screw, 203 first arm part
205 second arm part, 207 first electric contact, 209 third arm part
211 branch arm part, 213 second electric contact, 215 fourth arm part
216 arrow, 217 third screw fixing part, 219 screw
L laser beam, S sheet member

Claims (6)

複数の現像カートリッジを装着した状態で回転軸の周囲で回転することにより、選択された現像カートリッジを画像形成装置における感光体ドラムに隣接させて該現像カートリッジ内のトナーを感光体ドラムに移行可能なロータリー現像ユニットで使用する現像カートリッジにおいて、該現像カートリッジが、
周面及び該周面の両側の2つの端面を有するハウジングと、
該ハウジング内に形成され、トナーを収容するトナー収容部と、
トナー収納部内のトナーを感光体ドラムに供給するためのローラと、
前記ローラを回転駆動するために、前記ハウジングの外部における、前記ローラの金属製の回転軸に設けられるギアとを備え、
前記ギアが、外周にギア歯が形成される樹脂製の外側部分と、前記外側部分の内側に位置する焼結金属製の内側部分とから構成された二重構造を備えており、前記内側部分には前記ローラの回転軸が挿入固定されていることを特徴とする現像カートリッジにおける放熱装置。
By rotating around a rotation axis with a plurality of developing cartridges mounted, the selected developing cartridge can be moved adjacent to the photosensitive drum in the image forming apparatus and the toner in the developing cartridge can be transferred to the photosensitive drum. In the developing cartridge used in the rotary developing unit, the developing cartridge is
A housing having a peripheral surface and two end surfaces on both sides of the peripheral surface;
A toner storage portion formed in the housing and configured to store toner;
A roller for supplying toner in the toner storage unit to the photosensitive drum,
A gear provided on a metal rotating shaft of the roller, outside the housing, for driving the roller to rotate.
The gear has a double structure including a resin outer portion having gear teeth formed on an outer periphery thereof, and a sintered metal inner portion located inside the outer portion. Wherein the rotation shaft of the roller is inserted and fixed in the developing cartridge.
請求項1において、前記トナーを感光体ドラムに供給するためのローラは、前記トナー収容部に隣接して設けられ、その回動軸が前記2つの端面に回転可能に支持される供給ローラと、前記供給ローラの周面に接する周面を有し、その回転軸が前記2つの端面に回転可能に支持される現像ローラであることを特徴とする現像カートリッジにおける放熱装置。2. A supply roller according to claim 1, wherein a roller for supplying the toner to the photosensitive drum is provided adjacent to the toner container, and a rotation shaft of which is rotatably supported on the two end surfaces. A heat radiating device for a developing cartridge, comprising: a developing roller having a peripheral surface that is in contact with a peripheral surface of the supply roller, and a rotation shaft of which is rotatably supported by the two end surfaces. 請求項2において、前記二重構造のギアは前記現像ローラを駆動する現像ローラ駆動ギアであることを特徴とする現像カートリッジにおける放熱装置。3. The heat radiating device according to claim 2, wherein the gear having the double structure is a developing roller driving gear for driving the developing roller. 請求項3において、前記現像ローラ駆動ギアの周面には、径寸法が異なる第1ギア部分と第2ギア部分とが回転軸線方向に隣接して形成されており、前記内側部分は前記第1ギア部分と第2ギア部分とに跨って形成されていることを特徴とする現像カートリッジにおける放熱装置。4. The device according to claim 3, wherein a first gear portion and a second gear portion having different diameters are formed adjacent to each other on a peripheral surface of the developing roller driving gear in a rotation axis direction, and the inner portion is formed of the first gear portion. A heat radiating device in a developing cartridge, wherein the heat radiating device is formed so as to extend over a gear portion and a second gear portion. 請求項1〜4のいずれか1項において、前記二重構造のギアは、前記内側部分が存在した状態でインサート成型により前記外側部材を成形して形成されていることを特徴とする現像カートリッジにおける放熱装置。5. The developing cartridge according to claim 1, wherein the gear having the double structure is formed by molding the outer member by insert molding in a state where the inner portion is present. 6. Heat dissipation device. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の放熱装置を備えることを特徴とする現像カートリッジ。A developing cartridge comprising the heat radiating device according to claim 1.
JP2002347538A 2002-11-20 2002-11-29 Heat radiation device in developing cartridge and developing cartridge equipped with the same Withdrawn JP2004184439A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347538A JP2004184439A (en) 2002-11-29 2002-11-29 Heat radiation device in developing cartridge and developing cartridge equipped with the same
EP03026698A EP1422577A3 (en) 2002-11-20 2003-11-20 Developer carrier with a reduced development gap at its longitudinal edges
CNB2003101151250A CN100520620C (en) 2002-11-20 2003-11-20 Developer roller, developing unit, image formation device and computer system
US10/717,185 US7155151B2 (en) 2002-11-20 2003-11-20 Developer carrier, developing device, image forming apparatus and computer system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002347538A JP2004184439A (en) 2002-11-29 2002-11-29 Heat radiation device in developing cartridge and developing cartridge equipped with the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004184439A true JP2004184439A (en) 2004-07-02

Family

ID=32750706

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002347538A Withdrawn JP2004184439A (en) 2002-11-20 2002-11-29 Heat radiation device in developing cartridge and developing cartridge equipped with the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004184439A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127596A (en) * 2011-11-15 2013-06-27 Ricoh Co Ltd Drive unit, image forming apparatus, and process cartridge
KR20160037078A (en) * 2014-09-25 2016-04-05 주식회사 모아텍 Actuator and electronic equipment having the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013127596A (en) * 2011-11-15 2013-06-27 Ricoh Co Ltd Drive unit, image forming apparatus, and process cartridge
KR20160037078A (en) * 2014-09-25 2016-04-05 주식회사 모아텍 Actuator and electronic equipment having the same
KR102451493B1 (en) 2014-09-25 2022-10-11 주식회사 모아텍 Actuator and electronic equipment having the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7155151B2 (en) Developer carrier, developing device, image forming apparatus and computer system
US7088939B2 (en) Process cartridge and electrophotographic image forming apparatus
US20070098459A1 (en) Image forming apparatus
US8948648B2 (en) Developing device provided with sealing members assembled to thickness-regulation member
JP2007193125A (en) Cartridge and image forming apparatus
JP2009181027A (en) Developing cartridge
US6671477B2 (en) Developing device, process cartridge and image forming apparatus
US6952551B2 (en) Developer carrying member and developing apparatus
US10303117B2 (en) Image forming apparatus having a swingably supported developing cartridge
US7190920B2 (en) Developing cartridge, air communication unit of developing cartridge and toner cartridge
US8036585B2 (en) Lubricant supplying unit, process unit incorporating same, image forming apparatus incorporating same, and method of manufacturing same
US6823156B2 (en) Developing device, rotary developing units, image formation apparatus and a computer system with a thickness regulator member and a roller support frame
JP3940919B2 (en) Device for preventing deformation of developing cartridge and developing cartridge provided with the same
JP2004184439A (en) Heat radiation device in developing cartridge and developing cartridge equipped with the same
JP2004191526A (en) Device for pressing electric contact to rotary shaft and development cartridge having the device
JP5536008B2 (en) Developing device and image forming apparatus using the same
JP2004191525A (en) Friction heat generation restraining device for development roller, and development cartridge having the device
JP2004184440A (en) Abutment regulating roller for developing roller and developing cartridge provided with the same
JP2003076140A (en) Image forming device, elastic blade for the same, and developing device
JP4247594B2 (en) DEVELOPING CARTRIDGE ROLLER SUPPORT FRAME FIXING DEVICE AND DEVELOPING CARTRIDGE HAVING THE SAME
JP2018077297A (en) Image formation device
US8521055B2 (en) Developing device provided with thickness-regulation member resistant to abrasion
JP4062414B2 (en) Regulating blade mounting device, developing cartridge, and image forming apparatus
JP4145538B2 (en) Developing cartridge and rotary developing unit including the developing cartridge
JP4765327B2 (en) Developing device, image forming apparatus, and image forming system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051114

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080702

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20080829