JP3425322B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、現像剤として非磁性一成分の
トナーを使用する静電方式の画像形成装置が知られてい
る。かかる装置では、通常、感光体ドラムの表面に形成
された静電潜像を現像するのに現像ローラが用いられ、
現像ローラを感光体ドラムに接触させる接触現像方式が
採用されている。

【０００３】この接触現像方式を採用した画像形成装置
では、感光体ドラムに対する現像ローラの食い込み量を
一定にする必要がある。なぜなら、感光体ドラムに対す
る現像ローラの食い込み量が変動すると、感光体ドラム
へのトナーの供給量が不安定となり、形成される画像に
濃度ムラなどの不具合を生じるおそれがあるからであ
る。

【０００４】そこで、従来の装置では、現像ローラが弾
性手段（たとえばコイルばね）によって感光体ドラムに
向けて弾性付勢され、一方、現像ローラの回転軸に、感
光体ドラムに対する現像ローラの食い込み量を規制する
規制コロが設けられている。規制コロは、現像ローラの
回転軸の両端部に取り付けられており、感光体ドラムの
両端に設けられた素管部分（感光層が形成されていない
部分）に当接するようになっている。これにより、現像
ローラが、コイルばねによって感光体ドラムに向けて付
勢されつつ、感光体ドラムに対して必要以上に押し付け
られるのが規制されて、感光体ドラムに対する現像ロー
ラの食い込み量は一定に保たれるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
装置では、現像ローラを感光体ドラムに向けて付勢する
ための弾性部材と、感光体ドラムに対する現像ローラの
食い込み量を規制するための規制コロとが、現像ローラ
の両側に設けられる必要があり、構造が複雑になってし
まう。

【０００６】そこで、この発明の目的は、感光体ドラム
に対する現像ローラの位置決めに関する構成が簡素化さ
れた画像形成装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の画像形成装置は、一端に駆動ギアが
備えられ、その周面に静電潜像を形成するための感光体
ドラムと、この感光体ドラムと平行に配置され、その一
端に上記駆動ギアと噛合する従動ギアが備えられ、上記
感光体ドラムの表面に現像剤を供給するための現像ロー
ラと、上記感光体ドラムおよび上記現像ローラの両端部
を保持する保持手段と、を含み、上記保持手段には、上
記現像ローラの端部を受け入れる案内部が形成されてお
り、この案内部には、上記駆動ギアから上記従動ギアに
回転力が伝達される際に上記現像ローラの回転軸に作用
する力の一部を、上記現像ローラが上記感光体ドラムに
接近する方向の力に変換するための傾斜がつけられてい
ることを特徴とするものである。

【０００８】 請求項１記載の構成によれば、案内部の傾
斜によって、駆動ギアから従動ギアに回転力が伝達され
る際に現像ローラの回転軸が受ける力の一部が、現像ロ
ーラが感光体ドラムに接近する方向の力に変換される。
たとえば、請求項５に記載のように、上記案内部の傾斜
が、上記感光体ドラムに近づくほど下方へ向かうように
形成されており、上記現像ローラの回転軸に作用する力
を、当該傾斜に垂直な力と当該傾斜に沿って下る方向の
力とに分解するような傾斜角度を有していれば、駆動ギ
アから従動ギアに回転力が伝達される際に現像ローラの
回転軸が受ける力の一部は、傾斜に沿って下る方向の力
に変換され、この力によって、現像ローラが感光体ドラ
ムに接近される。

【０００９】 したがって、従来の装置に必要であった、
現像ローラを感光体ドラムに向けて付勢する付勢手段が
不要となり、部品点数を削減することができる。ゆえ
に、装置の組立に要する手間を省くことができる。な
お、上記現像ローラの回転軸が受ける力は、具体的に
は、請求項４に記載されているように、上記従動ギアが
当該従動ギアと噛合する駆動ギアから受ける力、上記現
像ローラが上記感光体ドラムから受ける摩擦力および上
記現像ローラが上記感光体ドラムから受ける抗力の合力
である。また、請求項２に記載のように、上記感光体ド
ラムは、両端に駆動ギアが備えられているものであり、
上記現像ローラは、上記感光体ドラムの両端の駆動ギア
にそれぞれ噛合する従動ギアが両端に備えられているも
のであることが好ましい。この構成によれば、現像ロー
ラには両端から回転力が与えられるから、現像ローラの
いずれか一端側が先行して回転されるといったことがな
い。ゆえに、現像ローラにねじれが生じて、現像ローラ
が感光体ドラムに対して傾いてしまうといったことがな
い。よって、感光体ドラムに対する現像ローラの食い込
み量を、感光体ドラムおよび現像ローラの軸方向で均一
に保つことができる。さらには、請求項３に記載のよう
に、上記画像形成装置は、上記現像ローラの回転軸と上
記従動ギアとの間に介在されて、当該現像ローラの回転
軸と当該従動ギアとの互いに逆方向への回転を許容し、
当該現像ローラの回転軸と当該従動ギアとの同方向への
回転を阻止するワンウェイクラッチをさらに備えている
ことが好ましい。このようなワンウェイクラッチを備え
ることにより、現像ローラに一方側のみから駆動力が伝
達されることを防止することができる。

【００１０】請求項６記載の発明は、上記感光体ドラム
と上記現像ローラとの接近間隔を規制する規制部材をさ
らに含むことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
に記載の画像形成装置である。請求項６記載の構成によ
れば、規制部材によって、現像ローラが感光体ドラムに
対して必要以上に押し付けられるのが規制され、感光体
ドラムに対する現像ローラの食い込み量が一定に保たれ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の一実施形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態にかかるディジタルフルカラープリン
タの内部構成を簡略化して示す断面図である。図１を参
照して、このディジタルフルカラープリンタは、用紙Ｐ
を直線状に搬送するための搬送機構４３と、搬送機構４
３によって形成される用紙搬送路に沿って一列に配列さ
れたブラック、マゼンタ、シアンおよびイエロー用の４
つの画像形成ユニット１０Ｂ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｙ
（以下、総称するときには、「画像形成ユニット１０」
という。）とを備え、各画像形成ユニットに含まれる感
光体ドラム１１Ｂ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ（以下、総
称するときには、「感光体ドラム１１」という。）上に
それぞれ形成されたブラック、マゼンタ、シアン、イエ
ローのトナー像を、１枚の用紙Ｐに順次色重ねして転写
することによりフルカラー画像を得る、いわゆるタンデ
ム方式のフルカラープリンタである。

【００１２】具体的に説明すると、搬送機構４３には、
用紙搬送方向に関して下流側に配置された駆動ローラ４
４と、上流側に配置された従動ローラ４５と、駆動ロー
ラ４４および従動ローラ４５間に掛け回された無端状の
搬送ベルト４６と、搬送ベルト４６の撓みを抑えるため
の補助ローラ４７〜４９とが含まれている。駆動ローラ
４４が回転駆動されると、トナー像が転写される用紙Ｐ
は、搬送ベルト４６の上面に載置された状態で、矢印９
８方向に直線状に搬送される。

【００１３】上側の搬送ベルト４６の下方には、感光体
ドラム１１Ｂ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙにそれぞれ対向
する位置に、ブラック転写ローラ５０Ｂ、マゼンタ転写
ローラ５０Ｍ、シアン転写ローラ５０Ｃおよびイエロー
転写ローラ５０Ｙが配置されている。これらの転写ロー
ラ５０Ｂ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｙは、搬送ベルト４６
を、感光体ドラム１１Ｂ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙに下
方から押し付けるためのものである。

【００１４】また、駆動ローラ４４の下方には、搬送ベ
ルト４６表面に付着したトナーや紙粉などの汚れを落と
すためのベルトクリーナ１７が備えられている。この実
施形態では、搬送機構４３、転写ローラ５０Ｂ，５０
Ｍ，５０Ｃ，５０Ｙおよびベルトクリーナ１７は、ユニ
ットケース４１によって保持されて転写ベルトユニット
４０となっている。転写ベルトユニット４０は、ユニッ
トケース４１の図１における左右両側に設けられたスラ
イド機構４２によって、プリンタ本体２に対して前後に
移動可能にされている。

【００１５】一方、転写ベルトユニット４０の下方に
は、複数枚の用紙Ｐを収容することができる給紙トレイ
３が備えられている。給紙トレイ３に関連して、給紙ト
レイ３から用紙Ｐを１枚ずつ搬送路４上に送り出すため
の給紙ローラ５が備えられている。給紙ローラ５が回転
されて、搬送路４上に送り出された用紙Ｐは、搬送ロー
ラ６によってレジストローラ７に向けて搬送される。レ
ジストローラ７は、用紙Ｐの搬送方向に関して転写ベル
トユニット４０の上流側に配置されており、搬送されて
きた用紙Ｐを一旦停止させた後、ブラック用画像形成ユ
ニット１０Ｂにおけるトナー像形成動作（後述する）と
タイミングを合わせて、用紙Ｐを搬送ベルト４６上に送
り出す。

【００１６】画像形成ユニット１０の上方には、感光体
ドラム１１Ｂ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙに、それぞれレ
ーザビームを照射するためのブラック用レーザ走査部２
０Ｂ、マゼンタ用レーザ走査部２０Ｍ、シアン用レーザ
走査部２０Ｃおよびイエロー用レーザ走査部２０Ｙが配
置されている。また、プリンタ本体２は、たとえばマイ
クロコンピュータなどの外部機器（図示せず）に接続さ
れている。外部機器から入力された画像データは、ブラ
ック、マゼンタ、シアン、イエローの各色成分の濃度を
表すディジタルカラー画像データに分解された後、それ
ぞれの色に対応したレーザ走査部２０Ｂ，２０Ｍ，２０
Ｃ，２０Ｙに与えられる。

【００１７】ブラックの画像データがブラック用レーザ
走査部２０Ｂに与えられると、図示しないレーザ光源か
ら、与えられたブラックの画像データに対応したレーザ
ビームが発生される。このレーザビームは、所定の高速
度で回転するポリゴンミラー２１によって反射され、レ
ンズ２２を介して第１反射鏡２３へ導かれる。第１反射
鏡２３に導かれた光は、第１反射鏡２３および第２反射
鏡２４によって光路が折り返されて、第３反射鏡２５へ
導かれる。そして、第３反射鏡２５によって光路が下方
に曲げられて、ブラック用画像形成ユニット１０Ｂに入
射される。

【００１８】ブラック用画像形成ユニット１０Ｂには、
画像形成時に一定速度で矢印方向（図１における時計回
り）に回転する感光体ドラム１１Ｂが備えられている。
この感光体ドラム１１Ｂの周囲には、その回転方向に沿
って順に、メインチャージャ１２Ｂ、ブラック現像ユニ
ット１３Ｂおよびクリーナ１４Ｂが配置されている。ブ
ラック用レーザ走査部から入射されるレーザビームは、
メインチャージャ１２Ｂとブラック現像ユニット１３Ｂ
との間の感光体ドラム１１Ｂの表面に照射されるように
なっている。

【００１９】感光体ドラム１１Ｂの表面は、メインチャ
ージャ１２Ｂの放電によって一様な所定電位に帯電され
た後、ブラック用レーザ走査部２０Ｂから入射されるレ
ーザビームによって露光される。すると、露光された部
分の帯電電荷が逃げて、感光体ドラム１１Ｂの表面に
は、電位の高い部分と電位の低い部分とが生じ、いわゆ
る静電潜像が形成される。

【００２０】静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｂ
の表面は、次に、ブラック現像ユニット１３Ｂに対向し
て電位の低い部分にブラックのトナーが付着される。よ
り具体的に説明すると、ブラック現像ユニット１３Ｂに
は、現像ローラ１５、サブローラ１６、薄層ブレード８
６および攪拌装置８７が備えられている。攪拌装置８７
は、ブラック現像ユニット１３Ｂ内のトナーを攪拌し
て、現像ローラ１５およびサブローラ１６に万遍なくト
ナーを与えるためのものである。

【００２１】また、ブラック現像ユニット１３Ｂ内に
は、非磁性一成分のブラックのトナーが貯留されてお
り、現像ローラ１５およびサブローラ１６がそれぞれ所
定方向に回転されると、トナーは、現像ローラ１５およ
びサブローラ１６との摩擦により帯電されて、主として
現像ローラ１５の表面に付着する。このときサブローラ
１６の回転は、トナーが現像ローラ１５の表面に付着す
るのを助けている。現像ローラ１５の表面に付着したト
ナーは、薄層ブレード８６によって一定の厚さに規制さ
れた薄層を形成する。

【００２２】トナー層が形成された現像ローラ１５は、
感光体ドラム１１Ｂの周速よりも速い速度で回転され
て、トナー層を感光体ドラム１１Ｂの表面に接触させ
る。現像ローラ１５には、所定の電圧が印加されてお
り、現像ローラ１５の電位は、感光体ドラム１１Ｂの露
光されていない部分の電位よりも低く、露光された部分
の電位よりも高くなっている。したがって、感光体ドラ
ム１１Ｂと現像ローラ１５上のトナー層とが接触する
と、現像ローラ１５上の帯電トナーが感光体ドラム１１
Ｂの露光部分（電位の低い部分）へ移り、感光体ドラム
１１Ｂの静電潜像はトナー像に顕像化される。

【００２３】感光体ドラム１１Ｂがさらに回転される
と、感光体ドラム１１Ｂの表面に形成されたブラックの
トナー像は、転写ベルトユニット４０に対向する。一
方、トナー像が転写ベルトユニット４０に対向するのと
同期したタイミングで、レジストローラ７が回転駆動さ
れて、搬送ベルト４６によって用紙Ｐが送られてくる。
搬送ベルト４６の下方に配置されているブラック転写ロ
ーラ５０Ｂには、所定の電圧が印加されており、感光体
ドラム１１Ｂの表面のブラックのトナーは、ブラック転
写ローラ５０Ｂに引き寄せられて用紙Ｐの上面に移る。
これにより、ブラックのトナー像が、用紙Ｐ上に転写さ
れる。転写後の感光体ドラム１１Ｂの表面に残留してい
るトナーは、クリーナ１４Ｂによって回収される。

【００２４】ブラックのトナー像が転写された用紙Ｐ
は、搬送ベルト４６によってマゼンタ用画像形成ユニッ
ト１０Ｍに向けて搬送される。ブラックの画像データが
ブラック用レーザ走査部２０Ｂにすべて入力されると、
次にマゼンタの画像データがマゼンタ用レーザ走査部２
０Ｍに入力される。すると、図示しないレーザ光源か
ら、マゼンタの画像データに対応したレーザビームが発
生される。レーザビームは、ポリゴンミラー２６で反射
されて、レンズ２７を通過した後、第４反射鏡２８によ
って光路が下方に曲げられて、マゼンタ用画像形成ユニ
ット１０Ｍに入射される。

【００２５】マゼンタ用画像形成ユニット１０Ｍには、
感光体ドラム１１Ｍ、メインチャージャ１２Ｍ、マゼン
タ現像ユニット１３Ｍおよびクリーナ１４Ｍが備えられ
ており、上述のブラックの場合と同様の過程を経て、感
光体ドラム１１Ｍの表面にマゼンタのトナー像が形成さ
れる。マゼンタのトナー像は、搬送ベルト４６を挟んで
感光体ドラム１１Ｍと対向するマゼンタ転写ローラ５０
Ｍの働きによって、ブラックのトナー像が転写された用
紙Ｐ上に重ねて転写される。

【００２６】マゼンタ用レーザ走査部２０Ｍへの画像デ
ータの入力が完了すると、シアンの画像データがシアン
用レーザ走査部２０Ｃに入力される。そして、図示しな
いレーザ光源からシアンの画像データに基づいて発生さ
れたレーザビームが、ポリゴンミラー２９で反射され
て、レンズ３０を通過した後、第５反射鏡３１、第６反
射鏡３２および第７反射鏡３３によってシアン用画像形
成ユニット１０Ｃに導かれる。

【００２７】シアン用画像形成ユニット１０Ｃには、感
光体ドラム１１Ｃ、メインチャージャ１２Ｃ、シアン現
像ユニット１３Ｃおよびクリーナ１４Ｃが備えられてお
り、上述と同様にして感光体ドラム１１Ｃの表面に形成
されたシアンのトナー像は、搬送ベルト４６を挟んで感
光体ドラム１１Ｃと対向するシアン転写ローラ５０Ｃの
働きによって、マゼンタのトナー像が転写された用紙Ｐ
上に重ねて転写される。

【００２８】さらに、シアン用レーザ走査部１０Ｃへの
画像データの入力が完了すると、イエローの画像データ
がイエロー用レーザ走査部２０Ｙに入力される。そし
て、図示しないレーザ光源からイエローの画像データに
基づいて発生されたレーザビームは、ポリゴンミラー３
４で反射されて、レンズ３５を通過した後、第８反射鏡
３６、第９反射鏡３７および第１０反射鏡３８によって
イエロー用画像形成ユニット１０Ｙに導かれる。

【００２９】イエロー用画像形成ユニット１０Ｙには、
感光体ドラム１１Ｙ、メインチャージャ１２Ｙ、イエロ
ー現像ユニット１３Ｙおよびクリーナ１４Ｙが備えられ
ており、上述と同様にして感光体ドラム１１Ｙの表面に
形成されたイエローのトナー像は、搬送ベルト４６を挟
んで感光体ドラム１１Ｙと対向するイエロー転写ローラ
５０Ｙの働きによって、シアンのトナー像が転写された
用紙Ｐ上に重ねて転写される。

【００３０】このように、タンデム方式のフルカラー画
像形成装置は、搬送ベルト４６によって用紙Ｐがほぼ直
線状に搬送される間に、各色トナー像が用紙Ｐに重ねて
転写される構成であるから、各色トナー像に転写ずれが
生じると、形成される画像に色ずれが生じてしまう。そ
こで、この実施形態にかかるディジタルフルカラープリ
ンタでは、転写ずれを防止するための種々の工夫がなさ
れている。

【００３１】たとえば、互いに隣接する感光体ドラムの
間隔（転写位置の間隔）を、感光体ドラムの外径とほぼ
等しくすることによって、色ずれが生じにくくされてい
る。また、搬送ベルト４６を走行させるための駆動ロー
ラの外径を、感光体ドラムの外径とほぼ等しくすること
により、用紙搬送速度と感光体ドラムの周速との同期ず
れが生じにくくされている。

【００３２】上述のようにして、各色のトナー像が重ね
て転写された用紙Ｐは、分離チャージャ１９の放電によ
り搬送ベルト４６上から分離されて、定着ユニット８０
に導かれる。定着ユニット８０には、２本のローラ８
１，８２間に掛け回された熱定着ベルト８３と、熱定着
ベルト８３を加熱するためのヒートローラ８４と、熱定
着ベルト８３の下方に設けられた下ローラ８５とが備え
られている。

【００３３】熱定着ベルト８３は、用紙搬送方向に関し
て下流端付近において下ローラ８５に適当な圧力で押し
付けられて、上流側に向けて延びた状態に配置されてい
る。これにより、定着ユニット８０に向けて搬送されて
くる用紙Ｐ上の各色トナーは、熱定着ベルト８３と下ロ
ーラ８５とのニップ位置に到達する前に、熱定着ベルト
８３の熱によって用紙を予め加温されたうえで、熱定着
ベルト８３および下ローラ８５によって加熱・加圧され
て用紙Ｐに定着される。したがって、用紙Ｐ上のトナー
は十分に溶融されるから、定着処理後のトナー像表面は
フラットとなり、カラー画像の発色性が良くなる。定着
処理後の用紙Ｐは、排出ローラ８，９によって、プリン
タ本体２の上面に形成された排出部１８に排出される。

【００３４】以上が、用紙Ｐにフルカラー画像が形成さ
れる場合における、画像形成動作の１周期である。な
お、トナーを用紙に定着するための手段として、従来か
ら広く用いられている熱ローラおよび圧ローラを採用し
てもよいが、上述と同様の効果を得るには、熱ローラの
径を大きくする必要があるので、小型化の観点から熱転
写ベルト８３を用いた上述の構成の方が好ましい。

【００３５】図２は、感光体ドラム１１および現像ユニ
ットの構成を概略的に示す平面断面図である。また、図
３は、感光体ドラム１１の構成を示す分解斜視図であ
り、感光体ドラム１１の一方側（プリンタ本体に備えら
れた時の奥側）のみが示されている。さらに、図４は、
画像形成ユニット１０をプリンタ本体２の正面側から見
たときの図であり、簡便のために駆動機構が省略されて
いる。

【００３６】なお、以下の説明において、ブラック現像
ユニット１３Ｂ、マゼンタ現像ユニット１３Ｍ、シアン
現像ユニット１３Ｃおよびイエロー現像ユニット１３Ｙ
を総称して、単に「現像ユニット１３」という。図２お
よび図３を参照して、感光体ドラム１１は、たとえばア
ルミニウム製の円筒状素管１１１を有している。この素
管１１１の周面には、感光体材料を塗布することによっ
て、所定幅の感光層１１２が形成されている。素管１１
１は、感光体ドラム１１の両端において露出しており、
感光体ドラム１１は、この露出した素管部分が一対のド
ラムユニット側板１２４，１２５に受け取られることに
よって、回動自在に保持されている。

【００３７】感光体ドラム１１（素管１１１）の両端の
開口部１１３，１１４には、それぞれドラムフランジ１
１５，１１６が圧入固定されている。図２における右側
（プリンタ本体２に備えられた時の奥側）に位置するド
ラムフランジ１１５には、モータ１２０からの駆動力が
入力される入力ギア１１７と、駆動力を現像ローラ１５
へ伝達する駆動ギアとしてのドラムギア１１８と、感光
体ドラム１１に圧入される圧入部１１９（図３参照）と
が含まれており、これらは一体に成形されている。

【００３８】入力ギア１１７には、モータ１２０の出力
軸に取り付けられた出力ギア１２１が噛合されており、
モータ１２０が駆動されると、モータ１２０の駆動力が
出力ギア１２１を介して入力ギア１１７に与えられて、
感光体ドラム１１が回転駆動される。また、他方のドラ
ムフランジ１１６には、駆動力を現像ローラ１５へ伝達
する駆動ギアとしてのドラムギア１２２と、感光体ドラ
ム１１に圧入される圧入部（図示せず）とが含まれてお
り、両者は一体に形成されている。

【００３９】一方、図２を参照して、現像ローラ１５お
よびサブローラ１６は、現像ローラ軸１２８およびサブ
ローラ軸１２９が現像ユニットハウジング１３０の対向
する一対の側板に受け取られて、それぞれ回転自在に保
持されている。現像ローラ軸１２８の両端部分には、そ
れぞれワンウェイクラッチ１３１，１３２を介して、従
動ギアとしての現像ローラギア１３３，１３４が取り付
けられている。現像ローラギア１３３，１３４は、それ
ぞれドラムギア１１８，１２２に噛合しており、感光体
ドラム１１の回転時に、現像ローラ１５が回転されるよ
うになっている。

【００４０】なお、現像ローラギア１３３，１３４は、
ドラムギア１１８，１２２よりも小径に形成されてお
り、現像ローラ１５は感光体ドラム１１よりも速くされ
る。具体的には、現像ローラ１５と感光体ドラム１１と
の周速比Ｓ／Ｄが、たとえばＳ／Ｄ＝１．２〜２．５と
なるように設定されている。これにより、現像ローラ１
５から感光体ドラム１１に必要十分な量のトナーが供給
される。

【００４１】現像ローラギア１３３，１３４の内側に
は、それぞれ規制コロ１３５，１３６が、現像ローラ軸
１２８に対して回動自在に設けられている。この規制コ
ロ１３５，１３６は、感光体ドラム１１の両端を保持す
るベアリング１２６，１２７（後述する）の外周面にそ
れぞれ当接されて、感光体ドラム１１に対する現像ロー
ラ１５の食い込み量が一定以上とならないように規制す
るためのものである。

【００４２】また、現像ローラ軸１２８には、プリンタ
本体２に備えられた時の奥側に位置する規制コロ１３５
の内側に、駆動力伝達ギア１３７が取り付けられてい
る。この駆動力伝達ギア１３７は、サブローラ軸１２９
に取り付けられたサブローラギア１３８に噛合してお
り、現像ローラ１５の回転時にサブローラ１６も回転さ
れるようになっている。

【００４３】上述のように、感光体ドラム１１が回転駆
動されると、その回転力がドラムギア１１８，１２２か
ら現像ローラギア１３３，１３４に伝えられて、現像ロ
ーラ１５には両端から回転力が与えられる。すなわち、
現像ローラ１５は、その両端にほぼ均等な回転力を受け
るから、現像ローラ１５のいずれか一端側が先行して回
転されるといったことがない。ゆえに、現像ローラ１５
にねじれが生じて、現像ローラ１５が感光体ドラム１１
に対して傾いてしまうといったことがない。よって、感
光体ドラム１１に対する現像ローラ１５の食い込み量
を、感光体ドラム１１および現像ローラ１５の軸方向で
均一に保つことができる。

【００４４】また、上記したように、現像ローラギア１
３３，１３４は、それぞれワンウェイクラッチ１３１，
１３２を介して現像ローラ軸１２８に取り付けられてい
る。ワンウェイクラッチ１３１，１３２は、現像ローラ
ギア１３３または現像ローラギア１３４と現像ローラ軸
１２８とが逆方向に回転する場合には、両者間の相対的
な回転を許容し、現像ローラギア１３３または現像ロー
ラギア１３４と現像ローラ軸１２８とが互いに同方向に
回転する場合には、両者間の相対的な回転を阻止するも
のである。現像ローラ軸１２８と現像ローラギア１３
３，１３４との間に、このワンウェイクラッチ１３１，
１３２がそれぞれ介在されていることにより、次のよう
なメリットがある。

【００４５】図５は、ワンウェイクラッチ１３１，１３
２の機能について説明するための図解図である。現像ロ
ーラ１５に両側から回転力を与える構成の場合、現像ロ
ーラ軸１２８と現像ローラギア１３３，１３４とが、図
５に示すような噛合状態となることが想定される。すな
わち、ドラムギア１１８，１２２と現像ローラギア１３
３，１３４とのバックラッシが存在する限り、たとえば
図５における手前側のドラムギア１２２の歯面１２２ａ
が、現像ローラギア１３４の歯面１３４ａと接触した状
態のときに、奥側のドラムギア１１８の歯みぞに入り込
んだ現像ローラギア１３３の歯が、ドラムギア１１８の
歯面と接触しない場合が想定される。この状態で現像ロ
ーラ１５が回転し続けられた場合、結果的に、回転力が
現像ローラ１５の一方側からのみ入力される状態とな
り、現像ローラ１５に両側から回転力を与える構成にし
たメリットを引き出すことができないおそれがある。

【００４６】そこで、この実施形態では、現像ローラ軸
１２８と現像ローラギア１３３，１３４との間に、それ
ぞれワンウェイクラッチ１３１，１３２が介在されてい
る。これにより、上述の想定の下で、手前側のドラムギ
ア１２２から現像ローラギア１３４に回転力が伝達され
て、現像ローラ軸１２８が回転されたときには、奥側の
現像ローラギア１３３が、現像ローラ軸１２８の回転に
対して自由回転状態となる。すなわち、現像ローラ軸１
２８が回転されても、奥側の現像ローラギア１３３は回
転せず、停止したままとなる。

【００４７】そして、奥側のドラムギア１１８の歯面１
１８ａが現像ローラギア１３３の歯面１３３ａに接触
し、ドラムギア１１８から現像ローラギア１３３に回転
力が伝達されると、現像ローラギア１３３は現像ローラ
軸１２８と同じ向きに回転されるから、両者間の相対的
な回転が阻止されて、現像ローラギア１３３に伝達され
た回転力が現像ローラ軸１２８に伝達される。

【００４８】このように、現像ローラ軸１２８と現像ロ
ーラギア１３３，１３４との間に、それぞれワンウェイ
クラッチ１３１，１３２を介在させることによって、現
像ローラ１５に一方側のみから駆動力が伝達されるのが
防止される。ただし、ドラムギア１１８，１２２および
現像ローラギア１３３，１３４が、上述の想定のような
状態にならないように精度良く取り付けられている場合
には、ワンウェイクラッチ１３１，１３２の介在を省略
することが可能である。

【００４９】図２および図４を参照して、所定間隔を置
いて対向した一対のドラムユニット側板１２４，１２５
には、それぞれ対向する位置に開口１３９，１４０が形
成されている。この開口１３９，１４０には、感光体ド
ラム１１を回動自在に保持するためのベアリング１２
６，１２７がそれぞれ嵌め込まれて、その外周部が固定
されている。感光体ドラム１１は、その両端部分におい
て露出した素管１１１がドラムユニット側板１２４，１
２５に設けられたベアリング１２６，１２７で受け取ら
れることによって、回動自在に保持されている。

【００５０】これにより、感光体ドラム１１に回転中心
となるドラム軸を通し、このドラム軸の両端を軸受によ
って保持する構成に比べて、回転時の感光体ドラム１１
のふれを小さくすることができる。したがって、形成さ
れる画像に色ずれなどの不具合を生じるおそれを少なく
することができる。また、図４に示すように、ドラムユ
ニット側板１２４，１２５には、上端縁から鉛直下方に
向けて切り込まれ、さらに斜め下方に向けて開口１３
９，１４０まで切り込まれることによって、規制コロ１
３５，１３６を案内する案内部１４１がそれぞれ形成さ
れている。

【００５１】現像ユニット１３をドラムユニット側板１
２４，１２５に取り付ける際には、規制コロ１３５，１
３６を案内部１４１の上端から嵌め込んで、ベアリング
１２６，１２７の外周面に当接させる。これにより、感
光体ドラム１１に対する現像ローラ１５の位置が決定さ
れる。このように、感光体ドラム１１を回転自在に保持
するベアリング１２６，１２７に、現像ローラ軸１２８
に設けられた規制コロ１３５，１３６をそれぞれ当接さ
せて、現像ローラ１５を感光体ドラム１１に対して位置
決めすることによって、次のような効果を奏することが
できる。

【００５２】現像ローラ１５と感光体ドラム１１との位
置関係は、ベアリング１２６，１２７および規制コロ１
３５，１３６の外径で決定される。ベアリング１２６，
１２７および規制コロ１３５，１３６は、その性質上精
度良く製作されているものであるから、現像ローラ１５
を感光体ドラム１１に対して精度良く位置決めすること
ができる。

【００５３】また、規制コロ１３５，１３６は、それぞ
れベアリング１２６，１２７に当接されるので、たとえ
強く押し付けられても、ベアリング１２６，１２７が変
形して、感光体ドラム１１に対する現像ローラ１５の食
い込み量が変動することがない。さらに、ベアリング１
２６，１２７の外輪は回転しないから、ベアリング１２
６，１２７と規制コロ１３５，１３６との摩擦により、
ベアリング１２６，１２７または規制コロ１３５，１３
６が削れて、感光体ドラム１１に対する現像ローラ１５
の食い込み量が変動するといったこともない。したがっ
て、感光体ドラム１１に対する現像ローラ１５の食い込
み量が変動することによって、感光体ドラム１１への現
像剤の供給量が変化するといったことがなく、形成され
る画像に濃度ムラなどの不具合が生じるおそれをなくす
ことができる。

【００５４】また、現像ローラ１５以外にも、メインチ
ャージャ１２、クリーナ１４、転写ローラ５０Ｂ，５０
Ｍ，５０Ｃ，５０Ｙなどが、それぞれ所定部分をベアリ
ング１２６，１２７に当接させることによって、感光体
ドラム１１に対して位置決めされてもよい。なお、ベア
リング１２６，１２７が精度良く製作されているので、
上記各部材を感光体ドラム１１に対して精度良く位置決
めすることができる。

【００５５】ところで、現像ローラ１５を感光体ドラム
１１に対して位置固定するには、現像ローラ１５を感光
体ドラム１１に向けて付勢する手段、言い換えれば、規
制コロ１３５，１３６をベアリング１２６，１２７にそ
れぞれ押し付けるための手段が必要である。この付勢手
段として、従来の装置では、現像ローラ１５を感光体ド
ラム１１に向けて弾性的に付勢する弾性部材（たとえば
コイルばね）が設けられていた。

【００５６】しかしながら、この実施形態では、現像ロ
ーラ１５を感光体ドラム１１に向けて弾性付勢するため
の弾性部材が設けられておらず、現像ローラギア１３
３，１３４がそれぞれドラムギア１１８，１２２から受
ける力を利用して、現像ローラ１５を感光体ドラム１１
に向けて押圧している。これにより、従来用いられてい
た弾性部材が不要となり、現像ユニット１３の構成を簡
素化することができる。

【００５７】以下では、現像ローラ１５が感光体ドラム
１１に向けて押圧されるしくみについて説明する。図６
は、現像ローラギア１３３，１３４がそれぞれドラムギ
ア１１８，１２２から受ける力について説明するための
図である。また、図７は、現像ローラ１５が感光体ドラ
ム１１から受ける力について説明するための図である。
さらに、図８は、現像ローラ軸１２８が受ける力につい
て説明するための図である。

【００５８】図６を参照して、モータ１２０（図２参
照）の駆動力によって、ドラムギア１１８，１２２が時
計回りに回転されると、ドラムギア１１８，１２２にそ
れぞれ噛合している現像ローラギア１３３，１３４は反
時計回りに回転される。このとき、現像ローラギア１３
３，１３４の歯は、ドラムギア１１８，１２２の歯から
矢印方向の力ｆg を受ける。

【００５９】また、ドラムギア１１８，１２２（図６参
照）から現像ローラギア１３３，１３４に駆動力が伝達
されると、現像ローラ１５は図７において反時計回りに
回転する。すると、現像ローラ１５と感光体ドラム１１
との間には摩擦力が発生し、現像ローラ１５は感光体ド
ラム１１から摩擦力ｆ_D1を受ける。さらにこのとき、現
像ローラ１５は、感光体ドラム１１に圧接されているの
で、感光体ドラム１１から現像ローラ１５の中心方向に
向けて抗力ｆ_D2を受ける。したがって、現像ローラ１５
は、感光体ドラム１１から摩擦力ｆ_D1および抗力ｆ_D2の
合力ｆ_D を受ける。

【００６０】このように、現像ローラギア１３３，１３
４がドラムギア１１８，１２２から上記力ｆg を受け、
現像ローラ１５が感光体ドラム１１から上記力ｆ_D を受
ける。その結果、現像ローラ軸１２８には、図８に示す
ように、力ｆg と力ｆ_D との合力Ｆが作用する。図９
は、現像ローラ軸１２８が受ける力Ｆを、現像ローラ１
５が感光体ドラム１１に接近する方向の力に変換するし
くみについて説明するための図である。

【００６１】図４および図９を参照して、現像ローラ軸
１２８に取り付けられた規制コロ１３５，１３６は、そ
れぞれベアリング１２６，１２７に当接される一方、ド
ラムユニット側板１２４，１２５に形成された案内部１
４１の傾斜部分の下面１４２（支持面１４２）によって
支持されている。これにより、現像ローラ軸１２８に作
用する力Ｆは、支持面１４２に垂直方向の力ｆ₁ と支持
面１４２に平行方向の力ｆ₂ とに分解されることにな
る。支持面１４２に平行方向の力ｆ₂ は、規制コロ１３
５，１３６がベアリング１２６，１２７に近接する方向
の力であるから、この力ｆ₂ によって、規制コロ１３
５，１３６がそれぞれベアリング１２６，１２７に押し
付けられる。

【００６２】このように、現像ローラギア１３３，１３
４からドラムギア１１８，１２２に駆動力が伝達される
際に、現像ローラ軸１２８に作用する力Ｆを利用して、
規制コロ１３５，１３６がベアリング１２６，１２７に
押し付けられるので、従来の装置に必要であった付勢手
段が不要となり、部品点数を削減することができる。ゆ
えに、装置の組立に要する手間を軽減することができ
る。

【００６３】なお、支持面１４２の角度Ｑは、現像ロー
ラ軸１２８に作用する力Ｆが、規制コロ１３５，１３６
をベアリング１２６，１２７に押し付ける方向に作用す
る力に変換されるように設定されればよく、現像ローラ
軸１２８および感光体ドラム１１の回転中心１４３を結
ぶ線と支持面１４２とが平行をなすような角度であるこ
とが好ましい。

【００６４】この発明の一実施形態の説明は以上の通り
であるが、この発明は上述の実施形態に限定されるもの
ではない。たとえば、上述の実施形態では、ディジタル
フルカラープリンタを例に挙げて説明しているが、この
発明は、ディジタルフルカラープリンタ以外にも、アナ
ログ式のフルカラープリンタ、ディジタル式またはアナ
ログ式のフルカラー複写機などのフルカラー画像形成装
置や、単色画像のみを形成するモノカラー画像形成装置
などに適用することができる。

【００６５】この他、特許請求の範囲に記載された範囲
で種々の変更を施すことが可能である。

【００６６】

【発明の効果】請求項１、請求項４および請求項５記載
の発明によれば、従来の装置に必要であった、現像ロー
ラを感光体ドラムに向けて付勢する付勢手段が不要とな
り、部品点数を削減することができる。ゆえに、装置の
組立に要する手間を省くことができる。請求項２記載の
発明によれば、現像ローラにねじれが生じて、現像ロー
ラが感光体ドラムに対して傾いてしまうといったことが
ない。よって、感光体ドラムに対する現像ローラの食い
込み量を、感光体ドラムおよび現像ローラの軸方向で均
一に保つことができる。請求項３記載の発明によれば、
現像ローラに一方側のみから駆動力が伝達されることを
確実に防止することができので、現像ローラにねじれが
生じて、現像ローラが感光体ドラムに対して傾いてしま
うといったことをより確実に防止することができる。よ
って、感光体ドラムに対する現像ローラの食い込み量
を、感光体ドラムおよび現像ローラの軸方向でより均一
に保つことができる。請求項６記載の発明によれば、規
制部材によって、現像ローラが感光体ドラムに対して必
要以上に押し付けられるのが規制され、感光体ドラムに
対する現像ローラの食い込み量が一定に保たれる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態にかかるディジタルフル
カラープリンタの内部構成を簡略化して示す断面図であ
る。

【図２】感光体ドラムおよび現像ユニットの構成を概略
的に示す平面断面図である。

【図３】感光体ドラムの構成を示す分解斜視図である。

【図４】画像形成ユニットをプリンタ本体の正面側から
見たときの図である。

【図５】ワンウェイクラッチの機能について説明するた
めの図解図である。

【図６】現像ローラギアがドラムギアから受ける力につ
いて説明するための図解図である。

【図７】現像ローラが感光体ドラムから受ける力につい
て説明するための図解図である。

【図８】現像ローラ軸が受ける力について説明するため
の図解図である。

【図９】現像ローラ軸が受ける力を、現像ローラが感光
体ドラムに接近する方向の力に変換するしくみについて
説明するための図解図である。

【符号の説明】

２ プリンタ本体 １１Ｂ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ 感光体ドラム １５ 現像ローラ １１８，１２２ ドラムギア １２０ モータ １２４，１２５ ドラムユニット側板 １２６，１２７ ベアリング １２８ 現像ローラ軸 １３３，１３４ 現像ローラギア １３５，１３６ 規制コロ １４２ 支持面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上平 和也 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 大桐 忠和 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (72)発明者 宮本 謹彰 大阪府大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工業株式会社内 (56)参考文献 実開 平４−6068（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 506 G03G 15/00 550 G03G 21/00 350

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に駆動ギアが備えられ、その周面に静
   電潜像を形成するための感光体ドラムと、この 感光体ドラムと平行に配置され、その一端に上記駆
   動ギアと噛合する従動ギアが備えられ、上記感光体ドラ
   ムの表面に現像剤を供給するための現像ローラと、上記 感光体ドラムおよび上記現像ローラの両端部を保持
   する保持手段と、 を含み、上記 保持手段には、上記現像ローラの端部を受け入れる
   案内部が形成されており、この 案内部には、上記駆動ギアから上記従動ギアに回転
   力が伝達される際に上記現像ローラの回転軸に作用する
   力の一部を、上記現像ローラが上記感光体ドラムに接近
   する方向の力に変換するための傾斜がつけられているこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記感光体ドラムは、両端に駆動ギアが備
   えられているものであり、 上記現像ローラは、上記感光体ドラムの両端の駆動ギア
   にそれぞれ噛合する従動ギアが両端に備えられているも
   のであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】上記現像ローラの回転軸と上記従動ギアと
   の間に介在されて、当該現像ローラの回転軸と当該従動
   ギアとの互いに逆方向への回転を許容し、当該現像ロー
   ラの回転軸と当該従動ギアとの同方向への回転を阻止す
   るワンウェイクラッチをさらに含むことを特徴とする請
   求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】上記現像ローラの回転軸に作用する力は、
   上記従動ギアが当該従動ギアと噛合する駆動ギアから受
   ける力、上記現像ローラが上記感光体ドラムから受ける
   摩擦力および上記現像ローラが上記感光体ドラムから受
   ける抗力の合力であることを特徴とする請求項１ないし
   ３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】上記案内部の傾斜は、上記感光体ドラムに
   近づくほど下方へ向かうように形成されており、上記現
   像ローラの回転軸に作用する力を当該傾斜に垂直な力と
   当該傾斜に沿って下る方向の力とに分解するような傾斜
   角度を有していることを特徴とする請求項１ないし４の
   いずれかに記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】上記感光体ドラムと上記現像ローラとの接
   近間隔を規制する規制部材をさらに含むことを特徴とす
   る請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。