JP3235046B2 - プロセスユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、静電複写機、レー
ザプリンタ等の画像生成装置に離脱自在に装着されるプ
ロセスユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】露光手段により静電潜像が形成される感
光体ドラムを備えたドラムユニットと、現像剤が収容さ
れた現像ハウジング及び現像ハウジング内に配設されて
ドラムユニットに現像剤を供給する現像ローラを有する
現像器と、現像器をドラムユニットに対して揺動自在に
支持する支持軸（支点）とを含む形態のプロセスユニッ
トは、公知である（例えば特開平５−６６６６２号公報
参照）。同公報に開示されたプロセスユニットにおいて
は、前記支持軸は、現像器に作用する重力により、現像
ローラを感光体ドラムに向かう方向に付勢する回転モー
メントを形成できるよう、ドラムユニットの上部に配置
されている。現像器とドラムユニットとの間にはばねが
介在されている。このばねは、現像器を、前記回転モー
メントを減ずる方向に付勢するよう配置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかして、上記形態の
プロセスユニットを実用化するに当たっては、次のよう
な技術的課題を解決する必要がある。すなわち、現像ハ
ウジング内に収容された現像剤の量の変化にかかわら
ず、感光体ドラムと現像ローラとの圧接力の変化を少な
くすることにより、感光体ドラムと現像ローラとの圧接
力を安定させる、ということである。前記従来のプロセ
スユニットにおいては、支持軸が現像ハウジングの上方
からドラムユニット側に離れた部位に配置されているた
め、現像ハウジングの現像剤の量がフル状態（いわゆる
満タン状態）からエンプティ状態に変化するのに付随し
て、現像器の、支持軸回りの回転モーメントが大きく変
化し、したがって前記圧接力が大幅に変化する。その結
果、現像剤の量の変化に付随して現像ローラから感光体
ドラムへの現像剤の供給量が大きく変化し、安定した画
像の形成が遂行されないおそれがある。

【０００４】

【０００５】本発明は、以上の事実に基づいてなされた
もので、その技術的課題は、現像ハウジング内に収容さ
れた現像剤の量の変化にかかわらず、感光体ドラムと現
像ローラとの圧接力を安定させることができる、新規な
プロセスユニットを提供することである。

【０００６】

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記技術的課題を達成す
るため、本発明によれば、画像生成装置に離脱自在に装
着されるプロセスユニットであって、静電潜像が形成さ
れる感光体ドラムを備えたドラムユニットと、現像剤が
収容された現像ハウジング及び該現像ハウジング内に配
設されて該感光体ドラムに現像剤を供給する現像ローラ
を有する現像器と、該現像器を該ドラムユニットに対し
て揺動自在に支持する支持軸手段と、該現像器と該ドラ
ムユニットとの間に介在されて、該現像ローラが該感光
体ドラムに向かう方向に付勢されるよう、該現像器に該
支持軸手段回りの回転モーメントを付与するばね手段と
を含み、該支持軸手段の軸心は、該現像ハウジング内に
収容された現像剤のフル状態における該現像器の重心と
該現像剤のエンプティ状態における該現像器の重心との
間の重心の移動範囲内を通る鉛直線上であって、現像剤
のフル状態における該現像器の重心を通る鉛直線を除く
鉛直線上に位置付けられる、ことを特徴とするプロセス
ユニット、が提供される。

【０００８】前記発明においては、現像ハウジングの現
像剤の量がフル状態からエンプティ状態に変化するに付
随して、現像器の、支持軸回りの回転モーメントが変化
しても、支持軸手段の軸心が、現像ハウジング内の現像
剤のフル状態における現像器の重心及び該現像剤のエン
プティ状態における現像器の重心間の重心の移動範囲内
を通る鉛直線上に位置付けられているので、前記現像剤
量の変化にかかわらず、感光体ドラムと現像ローラとの
圧接力の変化を少なく押さえることができ、感光体ドラ
ムと現像ローラとの圧接力を安定させることができる。
その結果、現像剤の量の変化にもかかわらず、現像ロー
ラから感光体ドラムへの現像剤の供給量の変化を少なく
することができ、常に安定した画像の形成が遂行され
る。なおこの発明は、支持軸手段が、前記従来例のよう
に、上方に位置付けられているプロセスユニットにも適
用される。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明に従って構成されたプロセスユニットの一実施の形態
を詳細に説明する。

【００１４】図１には、本発明に従って構成されたプロ
セスユニット２の一実施の形態を装着したプリンタ４が
概略的に示されている。プリンタ４は、この実施の形態
においては、ワードプロセッサ等の印字装置として使用
される、小型低速のレーザプリンタであって、本体６
と、本体６の軸８回りに旋回自在に装着されたカバー１
０とを含んでいる。前記プロセスユニット２は、本体６
内に離脱自在に装着されている。

【００１５】プロセスユニット２は、図２に示すよう
に、ドラムユニット１２と、ドラムユニット１２に支持
軸１４を介して揺動自在に支持された現像器１６とを備
えている。ドラムユニット１２は、図の表裏方向に間隔
を置いて配置された一対の金属製の側壁部材１８と、側
壁部材１８の各々を連結するよう、それらの間に配置さ
れた図示しない横フレーム部材を備えている。側壁部材
１８の各々の下部には同方向に平行に延びる支持アーム
２０が形成されている。支持アーム２０の各々の先端に
は軸受部２２が設けられている。軸受部２２の各々は共
通の軸線を有するよう配設されている。側壁部材１８の
各々の上部には上方に平行に延びるリング状の把手２３
が形成されている。図では明確に示されていないが、把
手２３の各々は合成樹脂により形成され、側壁部材１８
の各々に装着されている。

【００１６】ドラムユニット１２には、また、周表面に
感光層が形成された感光体ドラム２４と、紙粉除去ブラ
シ２６と、帯電用コロナ放電器２８とが備えられてい
る。感光体ドラム２４は側壁部材１８の各々間に回転自
在に支持されている。紙粉除去ブラシ２６及び帯電用コ
ロナ放電器２８は、側壁部材１８の各々間に装着されて
いる。感光体ドラム２４の上方及び左方は開放されてい
る。

【００１７】現像器１６には、一成分トナーからなる現
像剤が収容された現像ハウジング３０と、現像ハウジン
グ３０内に配設されて現像剤を保持しかつ保持した現像
剤を感光体ドラム２４の静電潜像に供給する現像ローラ
３２と、現像ローラ３２の周表面に現像剤を供給する補
給ローラ３４と、現像剤を攪拌する攪拌手段３６とが備
えられている。現像ローラ３２は、現像ハウジング３０
の両側壁間に回転自在に支持された回転軸（いずれも図
示せず）の外周面に固着されたウレタンゴムのような導
電性中実合成ゴムにより構成されている。補給ローラ３
４は現像ハウジング３０の両側壁間に回転自在に支持さ
れた回転軸（いずれも図示せず）の外周面に固着された
発泡シリコンあるいは発泡ウレタンのような発泡体から
構成されている。補給ローラ３４は現像ローラ３２に圧
接されている。攪拌手段３６は、現像ハウジング３０の
両側壁間に回転自在に支持された回転軸（いずれも図示
せず）に固定された攪拌部材により構成されている。

【００１８】前記支持軸１４は、現像ハウジング３０の
両側壁の底部から下方に延びるよう形成された一対の支
持部材からそれぞれ側外方に突出するよう固定されてい
る。支持軸１４の各々は共通の軸線を有するよう配設さ
れている。ドラムユニット１２の支持アーム２０の各々
の間隔は、現像ハウジング３０の両側壁の間隔より大き
く形成されている。したがって、現像ハウジング３０の
両側壁は支持アーム２０の各々間に位置付けられ、支持
軸１４の各々が対応する支持アーム２０の軸受部２２に
揺動自在に支持される。軸受部２２の各々及び支持軸１
４の各々により支持軸手段が構成される。

【００１９】現像ハウジング３０の両側壁と、ドラムユ
ニット１２の対応する側壁部材１８との間には、ばね手
段であるコイルばね４０が介在されている。各コイルば
ね４０は、現像ローラ３２が感光体ドラム２４に向かう
方向に付勢されるよう、現像器１６に支持軸１４回りの
回転モーメントを付与している。これにより、現像ロー
ラ３２は感光体ドラム２４に圧接される。

【００２０】前記支持軸１４の軸心Ｃは、現像ハウジン
グ３０内に収容された現像剤のフル状態（図２の状態）
における現像器１６の重心Ｇ１及び現像剤のエンプティ
状態（図示せず）における現像器１６の重心Ｇ２間の重
心の移動範囲内を通る鉛直線上に位置付けられる。この
実施の形態では、支持軸１４の軸心Ｃは、重心Ｇ１と重
心Ｇ２との間の移動範囲内の略中間を通る鉛直線上に位
置付けられている。

【００２１】以上のように構成されたプロセスユニット
２は、図１に示すように、プリンタ４に離脱自在に装着
される。すなわち、プロセスユニット２は、プリンタ４
のカバー１０を軸８回りに図１の反時計方向に旋回させ
ることにより、その上方が開放される。次いでプロセス
ユニット２を上方からプリンタ４内に装着する。プリン
タ４内には、プロセスユニット２のドラムユニット１２
を所定の位置に載置しうる位置決め手段（図示せず）が
設けられている。プリンタ４のカバー１０を軸８回りに
図１の時計方向に旋回させることにより、その上方が閉
じられる。カバー１０内の、ドラムユニット１２の把手
２３の各々に対応する位置には図示しない押さえ部材が
設けられており、カバー１０が閉じられた状態で、各押
さえ部材が対応する把手２３の上部を所定の圧力で押さ
え、ドラムユニット１２をプリンタ４内に保持する。把
手２３の各々は弾性を有する合成樹脂で形成されてお
り、カバー１０の押さえ部材により下方に押圧されたと
き、下方に弾性変形する。これによりドラムユニット１
２はプリンタ４内にしっかりと保持される。

【００２２】図１に示すように、ドラムユニット１２が
プリンタ４内に装着された状態において、感光体ドラム
２４の周囲には、帯電用コロナ放電器２８の下流側にレ
ーザユニット４０が配設され、現像ローラ３２の下流側
に非接触式の転写ローラ４２が配設されている。レーザ
ユニット４０はプリンタ４内の底部に配置されている。
カバー１０の左方上部には転写用紙を載置する給紙トレ
イ４４が備えられ、給紙トレイ４４の下流側には、給紙
ローラ４６と、給紙ローラ４６の対向した位置に用紙分
離用の摩擦パッド４８がそれぞれ配設されている。前記
感光体ドラム２４及び転写ローラ４２の下流側には定着
ローラ対５０が配設され、定着ローラ対５０の下流側に
は排出ローラ対５２が配設されている。排出ローラ対５
２の下流側には排紙トレイ５４が備えられている。プリ
ンタ４側に設けられた前記各ローラ及びプロセスユニッ
ト２側に設けられた感光体ドラム２４等の各回転部材
は、図示しない駆動装置によって、各々矢印で示す方向
に回転駆動させられる。またプロセスユニット２側に設
けられた感光体ドラム２４等の各回転部材の駆動装置
は、プロセスユニット２のプリンタ４に対する装着、離
脱により、プリンタ４側に設けられた駆動装置に駆動連
結、離脱するよう構成されている。

【００２３】以上のように構成されたプリンタ４におい
て、プリントするために感光体ドラム２４が駆動装置に
より回転駆動させられると、帯電用コロナ放電器２８に
よって、感光体ドラム２４の表面感光層が特定極性に実
質上均一に帯電される。次に帯電された感光体ドラム２
４の感光層の表面に、静電潜像を形成する露光手段とし
てのレーザユニット４０から印字情報に基づくレーザ光
が照射され、静電潜像が形成される。次いで感光体ドラ
ム２４の感光層の表面に形成された静電潜像が現像器１
６によってトナー像に現像される。他方、給紙トレイ４
４に載置された転写紙は、給紙ローラ４６と摩擦パッド
４８との作用により１枚づつ送給される。そして転写紙
は、案内路５６を通って感光体ドラム２４と転写ローラ
４２との間に搬送され、その表面に感光体ドラム２４に
付着されているトナー像が転写される。トナー像が転写
された転写紙は、案内路５８を通って定着ローラ対５０
に搬送される。定着ローラ対５０によりトナー像が加熱
定着された転写紙は、排出ローラ対５２によって排出ト
レイ５４上に排出される。

【００２４】プリンタ４により、概ね所定枚数の転写紙
にプリントすることによって、現像ハウジング３０のト
ナー量がフル状態からエンプティ状態に変化してゆく。
このようなトナー量の減少に付随して、現像器１６の重
心及び現像器１６の、支持軸１４回りの回転モーメント
はそれぞれ変化する。しかしながら、支持軸１４の軸心
Ｃが、現像ハウジング３０内の現像剤のフル状態におけ
る現像器１６の重心Ｇ１及び現像剤のエンプティ状態に
おける現像器１６の重心Ｇ２間の重心の移動範囲内を通
る鉛直線上に位置付けられているので、前記トナー量の
変化にかかわらず、感光体ドラム２４と現像ローラ３２
との圧接力の変化を少なく押さえることができ、感光体
ドラム２４と現像ローラ３２との圧接力を安定させるこ
とができる。その結果、トナー量の変化にもかかわら
ず、現像ローラ３２から感光体ドラム２４へのトナーの
供給量の変化を少なくすることができ、常に安定した画
像の形成が遂行される。なお、この実施の形態では、支
持軸１４の軸心Ｃは、重心Ｇ１と重心Ｇ２との間の移動
範囲内の略中間を通る鉛直線上に位置付けられている
が、これにより、前記圧接力の変化の幅を少なくするこ
とができる。

【００２５】また支持軸１４の軸心Ｃを、現像ハウジン
グ３０内に収容されたトナーのフル状態における現像器
１６の重心Ｇ１を通る鉛直線上に位置付けた場合には、
現像ハウジング３０のトナー量がフル状態からエンプテ
ィ状態に変化するに従って、現像器１６の重心Ｇ１がＧ
２に移動し、現像器１６の、支持軸１４回りの回転モー
メントが大きくなる方向に変化するが、この変化は、現
像器１６自体の重量の減少と相殺される。その結果、ト
ナーの量の変化にもかかわらず、現像ローラ３２から感
光体ドラム２４へのトナーの供給量の変化を少なくする
ことができ、常に安定した画像の形成が遂行される。

【００２６】前記したように、支持軸１４は、現像ハウ
ジング３０の底部より下方に配置されている。したがっ
て現像ローラ３２の部分を下方に向けることなく、ドラ
ムユニット１２と現像器１４とを組み立てることができ
るので、トナーの落下及び周囲の汚染を防止することが
できる。また支持軸１４が前記下方に位置付けられてい
るので、ハンドリングが良く、組立性が向上する。

【００２７】以上、本発明によるプロセスユニットの実
施の形態について説明したが、本発明は前記実施の形態
に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱するこ
となく種々の変形あるいは修正が可能である。

【００２８】

【発明の効果】本発明に従って構成されたプロセスユニ
ットによれば、現像ハウジング内に収容されたトナーの
量の変化にかかわらず、感光体ドラムと現像ローラとの
圧接力を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って構成されたプロセスユニットの
一実施の形態を装着したプリンタを概略的に示す正面
図。

【図２】図１のプロセスユニットの一部を破断して示す
正面概略図。

【符号の説明】

２ プリンタ ４ プロセスユニット ６ 本体 １０ カバー １２ ドラムユニット １４ 支持軸 １６ 現像剤 ２４ 感光体ドラム ３０ 現像ハウジング ３２ 現像ローラ ４０ レーザユニット ４２ 転写ローラ Ｇ１ 現像剤のフル状態における現像器１６の重心 Ｇ２ 現像剤のエンプティ状態における現像器１６の重
心 Ｃ 支持軸１４の軸心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺田 幸史 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田 工業株式会社内 (72)発明者 小川 広貢 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−146634（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 506 G03G 21/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像生成装置に離脱自在に装着されるプ
   ロセスユニットであって、静電潜像が形成される感光体
   ドラムを備えたドラムユニットと、現像剤が収容された
   現像ハウジング及び該現像ハウジング内に配設されて該
   感光体ドラムに現像剤を供給する現像ローラを有する現
   像器と、該現像器を該ドラムユニットに対して揺動自在
   に支持する支持軸手段と、該現像器と該ドラムユニット
   との間に介在されて、該現像ローラが該感光体ドラムに
   向かう方向に付勢されるよう、該現像器に該支持軸手段
   回りの回転モーメントを付与するばね手段とを含み、 該支持軸手段の軸心は、該現像ハウジング内に収容され
   た現像剤のフル状態における該現像器の重心と該現像剤
   のエンプティ状態における該現像器の重心との間の重心
   の移動範囲内を通る鉛直線上であって、現像剤のフル状
   態における該現像器の重心を通る鉛直線を除く鉛直線上
   に位置付けられる、ことを特徴とするプロセスユニッ
   ト。