JP4175556B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリあるいはそれらの複合機等、記録紙、カードなどの記録媒体に画像を記録する各種の画像形成装置に係り、特に例えば感光体等の像担持体上に形成した画像を転写して記録媒体に画像を記録する電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の画像形成装置にあっては、複数の現像カートリッジのうちから適宜選択した現像カートリッジで現像を行うべく、各現像カートリッジを適宜選択して移動し、現像カートリッジ内の現像ローラを像担持体に当接しまたは微少間隔を保持して離間可能とするものが知られている。
【０００３】
例えば、画像形成装置本体側に備える駆動ギアを現像カートリッジ側に備える従動ギアに噛み合わせ、駆動ギアの回転で現像カートリッジを移動して従動ギアと同軸に備える現像ローラを画像形成装置本体内の固定位置に備える像担持体に当接しまたは微小間隔を保持して離間するとともに、現像ローラに回転を伝達していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような画像形成装置では、駆動ギアおよび従動ギアを現像ローラの片側に設けるから、現像カートリッジを平行移動することが難しく、現像ローラを像担持体に均一に当接したり、均一間隔で近接したりすることが困難である問題があった。
【０００５】
そこで、この発明は、上記した事情に鑑み、像担持体に対して現像ローラをその幅方向全体に亙り均一に当接したり、一定距離に近接させることができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１に記載の発明は、画像形成装置本体側に備える駆動ギアを現像カートリッジ側に備える従動ギアに噛み合わせ、前記駆動ギアの回転で前記現像カートリッジを移動して前記従動ギアと同軸に備える現像ローラを前記画像形成装置本体内の固定位置に備える像担持体に当接しまたは微少間隔を保持して離間するとともに、前記現像ローラに回転を伝達する画像形成装置において、
前記駆動ギアおよび従動ギアが、現像ローラの両側に、それぞれ、両側のギアを同一形状に形成させるとともに両側のギアの位相を一致させて設けられており、
前記画像形成装置本体側に設け、前記現像カートリッジを移動して前記現像ローラを前記像担持体に向けて近づけるとき、その移動動作をガイドするとともに、前記現像ローラが前記像担持体に一定距離以上近づきすぎないように近接動作を規制するガイド部材を備え、
そのガイド部材に、前記現像ローラを前記像担持体に向けて近づけるとき、次第に前記現像ローラの軸方向の動きを規制するテーパ部を形成してなるものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置おいて、前記駆動ギアおよび従動ギアをそれぞれハスバ歯車で形成したものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置おいて、
左右両側の駆動ギアに使用したハスバ歯車における歯すじのねじれ方向を互いに逆向きにして設けるとともに、左右両側の従動ギアに使用したハスバ歯車における歯すじのねじれ方向を互いに逆向きにして設けたものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置おいて、
現像カートリッジが前進移動してこの現像カートリッジに組み込んだ現像ローラが像担持体に当接する直前かもしくは微少間隔を保持して近接する直前に、前記現像カートリッジが係止して前進速度を制動する弾性部材を備えたものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置おいて、
現像カートリッジ側の側面部に突起部を設けるとともに、
現像ローラが像担持体に当接する直前かもしくは微少間隔を保持して近接する直前に、前記現像カートリッジ側の前記突起部が当接する弾性部材を備えたものである。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置おいて、弾性部材が、前記現像カートリッジを両側から挟み込むように形成されたものである。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置おいて、
現像時に、現像ローラが、重力に逆らいながら像担持体に向けて斜め上方に移動して当接するかもしくは微小間隔を保持して接近する前進動作を行うように、ガイド部材を形成したものである。
【００１４】
以下、添付図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図１は、この発明に係る画像形成装置であるカラーレーザプリンタ１を示すものであり、このカラーレーザプリンタ１の画像形成装置本体には、感光体部１１と、帯電部１２と、書込部１３と、現像部１４と、中間転写部１５と、給紙部１６と、紙転写部１７と、定着部１８と、クリーニング部１９とを備えている。なお、符号１６Ａは、搬送ローラを示すものである。
【００１５】
感光体部１１には、像担持体である感光体ベルト１１Ａが使用されており、この感光体ベルト１１Ａの表面には有機感光層が形成されている。その感光体ベルト１１Ａの周辺には、帯電部１２と、現像部１４と、クリーニング部１９とを設置している。
【００１６】
帯電部１２は、感光体ベルト１１Ａに高電圧を印加して一様な電位を付与する。
【００１７】
書込部１３は、図示外のレーザと、ポリゴンミラー１３Ａと、ｆ／θレンズ１３Ｂと、反射ミラー１３Ｃとを備えている。例えばコンピュータから出力されて各色に変換された画像信号に応じてレーザを作動させる。即ち、このレーザからは、黒（以下、Ｂと略す）、シアン（以下、Ｃと略す）、マゼンダ（以下、Ｍと略す）、イエロー（以下、Ｙと略す）の各画像信号に対応したレーザ光が出射され、このレーザ光が、ポリゴンミラー１３Ａ、ｆ／θレンズ１３Ｂ、反射ミラー１３Ｃを介して感光体ベルト１１Ａ上に入射して光書き込みが行われ、各色の静電潜像が形成される。
【００１８】
現像部１４には、この感光体ベルト１１Ａに帯電部で付与された電位とは逆性の電荷が付与されて帯電された各色毎のトナーをそれぞれ収容する４個の現像カートリッジ２１を備えている。この現像カートリッジ２１には、現像ローラ２２が設けられており、この現像ローラ２２を介して各色トナーを静電潜像に静電吸着させ、トナー像を形成する。
【００１９】
中間転写部１５では、感光体ベルト１１Ａの一部に当接する中間転写ベルトが使用されている。この中間転写ベルトには、各色トナーとは逆性の電荷を印加することにより、中間転写ベルト上にトナー像を転写させ、この転写動作を各色ごとに行い、トナー像を４色重ねた４色重画像を形成する。
【００２０】
紙転写部１７では、搬送ローラ１６Ａによって搬送されてきた転写紙にトナーとは逆性の電荷を付与することにより、中間転写ベルト上に形成した４色重画像の色トナーをこの転写紙へ転写する。
【００２１】
定着部１８では、熱転写ローラを備えており、転写紙上に担持された各色からなるトナーを溶融定着させる。
【００２２】
次に、この実施例に係るレーザプリンタの作用について説明する。
例えば、コンピュータから出力されるカラー画像信号は、書込部１３で各色の画像信号に分解される。この分解された各色の画像信号に基づいてレーザが作動し、各色ごとの画像に応じた光書き込みを行う。即ち、感光体ベルト１１Ａには、各色ごとにレーザ光が入射してその色ごとに静電潜像が形成される。
【００２３】
次に、この静電潜像が形成された感光体ベルト１１Ａの書込領域が、現像部１４に達すると、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙの４色のトナーをそれぞれ収納した４個の現像カートリッジ２１のうち、その色トナーが収納されたその色に対応する現像カートリッジ２１が、接離機構によって感光体ベルト１１Ａに向けて前進し、この現像カートリッジ２１に設けた現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａに当接もしくは近接する。これにより、現像カートリッジ２１に収納されて帯電された色トナーが、現像ローラ２２から感光体ベルト１１Ａの静電潜像に向け静電気力で吸引され、静電潜像に応じて吸着されて各色トナー像として顕像化される。
【００２４】
感光体ベルト１１Ａに静電気力で吸着する各色トナー像は、中間転写部１５において、この色トナーとは逆極性の電荷が付与されてこの感光体ベルト１１Ａと一部で当接する中間転写ベルトに転写される。このような転写動作が各色ごとに４度行われ、各色ごとに形成された色トナー像が中間転写ベルトに重畳され、４色重ね画像が形成される。
【００２５】
一方、給紙部１６から一枚づつ給送され、搬送ローラ１６Ａによって紙転写部へ向けて搬送されてきた転写紙には、色トナーとは逆性の電荷が付与されるので、紙転写部１７を通過する際に、そこに形成されていた４色重ね画像を形成する色トナーが静電気力で吸着されて転写される。
【００２６】
このようにして、転写紙へ転写された４色重ね画像を形成する色トナーが定着部１８で溶融定着される。
【００２７】
次に、図２、図３を参照し、現像カートリッジ２１を備える１つの現像装置２について具体的に説明する。
この第１実施例の現像装置２には、Ｂ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各色トナーごとにそれぞれ同様に構成されたものが用意されている。即ち、この現像装置２には、図２に示すように、各色トナーを収納するために各色ごとに現像カートリッジ２１が設けられているとともに、この現像カートリッジ２１を感光体ベルト１１Ａに向けて進退させる接離機構３を備えている。
【００２８】
これらの各現像カートリッジ２１は、図３（Ａ）に示すように、その一部２１Ａと画像形成装置本体側の筐体１０（図２参照）の一部１０Ａとの間に設けた圧縮ばね２３によって図示外の感光体ベルト１１Ａから離間する方向に弾性力が常時付与されている。これにより、この現像カートリッジ２１は、普段、現像を行わない場合には、この圧縮ばね２３の弾性力で装置本体側の筐体１０に設けたストッパ２４に後方で突き当たった状態に後退している。なお、これらの現像カートリッジ２１は、装置本体側の筐体１０に対して着脱自在となっている。
【００２９】
これらの現像カートリッジ２１には、感光体ベルト１１Ａに色トナーを供給する現像ローラ２２が組み込まれており、この現像ローラ２２は、後述する駆動モータ３１によって回転するようになっている。
【００３０】
図２に示す接離機構３は、感光体ベルト１１Ａに各色トナーを供給する現像動作の際に、その色トナーを収容する現像カートリッジ２１側の現像ローラ２２を感光体ベルト１１Ａに当接させるかもしくは微少間隔を保持して離間させる（図３（Ｂ）参照）とともに、現像動作を行わないときには感光体ベルト１１Ａから現像ローラ２２を離間させる（図３（Ａ）参照）ものである。
【００３１】
この実施例の接離機構３は、装置本体側の筐体１０に取り付けた駆動モータ３１と、この駆動モータ３１の駆動力で回転するギア３２Ａないし３２Ｃと、このギア３２Ｃの回転力を駆動軸３３へ切り繋ぐクラッチ３２Ｄと、駆動軸３３に固着した駆動ギア３４と、この駆動ギア３４に噛合する左右一対の従動ギア３５と、この従動ギア３５と同軸上に現像ローラ２２を取り付けている回転軸３８と、この回転軸３８の両端に設けたキャップ３６と、このキャップ３６の移動動作をガイドするガイド部材３７とから構成されている。
【００３２】
駆動ギア３４は、駆動軸３３の左右両端側に一対固着したものから構成されており、駆動軸３３は装置本体の筐体１０に軸受け１０Ｄを介して回転自在に取り付けられている。
【００３３】
一方、従動ギア３５は、現像カートリッジ２１の両側に取り付けられており、装置本体側の筐体１０に対して移動自在となっているが、ガイド部材３７によってその移動方向が規制されている。
【００３４】
この実施例のキャップ３６は、図４（Ａ）に示すように、従動ギア３５および現像ローラ２２と同軸の回転軸３８の両端に設けた半径Ｒの略円盤状のものから構成されている。
【００３５】
一方、ガイド部材３７は、同図（Ａ）に示すように、感光体ベルト１１Ａに向けてその径を狭めた径狭部３７Ａを有する形状のものが使用されており、キャップ３６がガイド部材３７の径狭部３７Ａに突き当たったところで現像カートリッジの移動動作が停止するようになっている。これにより、現像カートリッジ２１および現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａに一定距離以上近づきすぎないように近接動作を規制するようになっている。このキャップ３６が最接近したときの現像カートリッジ２１および現像ローラ２２位置が感光体ベルト１１Ａに対する正規の現像位置となる。なお、このガイド部材３７については、同図（Ｂ）のような形状でもよい。
【００３６】
つぎに、この駆動ギア３４の駆動軸３３に対する取付状態について、以下に詳説する。なお、従動ギア３５の回転軸３８に対する取付状態についても、駆動軸に取り付ける駆動ギアと同様である。
【００３７】
図５に示すように、駆動軸３３の左右両側に固設する駆動ギア３４（３４Ｌ、３４Ｒ）は、歯車の位相を同一になるように構成されており、この実施例では、同図（Ｂ）に示すように、駆動軸３３の回り止めとなるＤカットフライス面３３Ａによって規制されている。
【００３８】
即ち、これら左右の駆動ギア３４Ｌおよび３４Ｒは、同図（Ｃ）に示すように、左側駆動ギア３４Ｌの歯と右側駆動ギア３４Ｒの歯とについて、位相差ΔＰが、１ピッチ分に相当する周長さＰに対して、つぎのピッチ関係式
０≦ΔＰ≦（１／２）・Ｐ
の範囲内に収まるように調整して組付けてある。
【００３９】
なお、駆動軸３３に対する駆動ギア３４の回り止め方法としては、このＤカットによらず、例えば図６（Ａ）に示すように、両端面側を小判形に加工した駆動軸３３と、この小判形端面が嵌合する小判形孔３４Ａを穿設した駆動ギア３４との嵌合をおこなってもよい。さらに、同図（Ｂ）に示すように、両端面側にローレット加工を施した駆動軸３３と、これが嵌合する孔３４Ｂを穿設した駆動ギア３４との嵌合を行ってもよい。さらに、同図（Ｃ）に示すように、駆動軸３３にピン３３Ｂを刺すとともに、駆動ギア３４にこれを嵌合する嵌合孔３４Ｃを穿設してもよい。
【００４０】
さらに、この駆動ギア３４および従動ギア３５については、平歯車ではなく、それぞれ図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ハスバ歯車３４´、３５´を使用すれば好ましい。この図７（Ａ）の場合、左右の駆動ギアについては、ともにねじれ方向が右下に向かうハスバ歯車３４´を使用し、スパンＬ１、Ｌ２になるように取り付けられている。なお、左右のハスバ歯車３４´は、スパンＬ１となる各左側面Ａ、Ｂ、あるいはスパンＬ２となる各右側面Ｃ、Ｄについて、これらの面Ａ、ＢあるいはＣ、Ｄでの歯車の位相差が先のピッチ関係式を満たすような位相差となるように、形成されている。
【００４１】
同様に、現像ローラ２２の左右両側に設けた従動ギアについては、同図（Ｂ）に示すように、ともにねじれ方向が逆に左下に向かうハスバ歯車３５´が使用されており、これらの左右のハスバ歯車３５´は、回転軸３８にスパンＬ３、Ｌ４となるように取り付けられている。この左右のハスバ歯車３５´は、スパンＬ３となる各左側面Ａ、Ｂ、あるいはスパンＬ４となる各右側面Ｃ、Ｄについても、これらの面Ａ、ＢあるいはＣ、Ｄでの歯車の位相差が先のピッチ関係式を満たすような位相差となるように、形成されている。
【００４２】
ここで、スパンＬ１とＬ３との長さの差、およびスパンＬ２とＬ４との長さの差ΔＬについては、次式
０≦ΔＬ≦０．５Ｐ・ｔａｎθ （但し、θはねじれ角を示す）の範囲に収まるように、左右両側の各ハスバ歯車３４´を駆動軸３３へ取り付ける際の位相差、および左右両側のハスバ歯車３５´を回転軸３８へ取り付ける際の位相差をそれぞれ正確に調整してある。
【００４３】
なお、このように駆動ギアと従動ギアとをそれぞれねじれ方向が逆向き同一ねじれ角のもので構成する替わりに、図８に示すような構成のものでもよい。
即ち、これは、左右両側にある駆動ギアをそれぞれ逆向きで同一ねじれ角度のハスバ歯車３４´´で構成するとともに、左右両側の従動ギアについても、それぞれ逆向きで同一ねじれ角度のハスバ歯車３５´´で構成してある。この場合には、各ギアの位相については、例えば左右の駆動ギアについては、双方の内側面Ｂ、Ｃでの位相差を調整すればよい。一方、左右の従動ギアについては、双方の外側Ａ、Ｄでの位相差を調整すればよい。これらの位相差については、先の位相関係式のものと同様である。
【００４４】
従って、この実施例によれば、図３に示すように、非現像状態である現像カートリッジ２１が感光体ベルト１１Ａから離間した後退動作時には、同図（Ａ）に示すように、これら駆動ギア３４および従動ギア３５については、双方のギアは噛み合っているものの、この噛み合い状態は、正規の噛み合い位置であるピッチ円どうしでの噛み合い状態よりも僅かに離間して停止している。
【００４５】
一方、同図（Ｂ）に示す現像動作の際には、クラッチ３２Ｄ（図２参照）を繋ぐと、現像ローラ２２自身の負荷トルクにより、圧縮ばね２３の弾性力に抗して現像カートリッジ２１が感光体ベルト１１Ａに向けて前進移動する。これにより、これらのギアは、正規の噛み合い位置であるピッチ円どうしでの噛み合い状態となり、これらのギアの噛み合い時の接線力を利用して現像ローラ２２が回転駆動される。この場合、駆動ギア３４及び従動ギア３５がそれぞれの歯の位相を合わせてあるから、位相差による駆動力伝達の不均一性がなく、現像ローラ２２の感光体ベルト１１Ａに対する平行度不良も生じないので、良好な色トナーの供給作用が実現できるようになる。
【００４６】
次に、この第１実施例の変形例について説明する。
この変形例では、図９（Ａ）、（Ｂ）及び図１０に示すように、現像ローラ２２の長手方向についてのがたつき防止を行うために、がたつき防止機構を備えている。
【００４７】
このがたつき防止機構は、現像ローラ２２とハスバ歯車３５´´とを取り付けている回転軸３８の両端部に取り付ける位置決めキャップ３６に、フランジ３６Ａを設けるとともに、ガイド部材３７の感光体ベルト１１Ａに近い先端部側に、テーパ部３７Ａを形成したものから構成されている。
【００４８】
この現像カートリッジ２１には、図１０に示すように、後端部側に突起２１Ｄが設けられており、この突起２１Ｄとキャップ３６とによってガイド部材３７に係合・保持されるている。なお、この現像カートリッジ２１を装置本体側の現像部１４に装着する場合には、所定の離間位置まで感光体ベルト１１Ａから離間させて行う。
【００４９】
従って、この変形例によれば、ガイド部材３７によってスライドしてきたキャップ３６は、ハスバ歯車３４´´がハスバ歯車３５´´の正規の状態で噛み合うまでは、比較的クリアランスが大きくなっているが、正規の状態で噛み合う寸前になると、キャップのフランジ３６Ａが、ガイド部材３７のテーパ部３７Ａ面に係合して現像ローラ２１の左右幅方向について規制され、位置決めされていく。
【００５０】
即ち、図９（Ａ）において、キャップ３６のフランジ３６Ａがテーパ部３７Ａによってクリアランスの狭い先端部側へ誘導・案内されていく。これにより、フランジ３６Ａの端面がガイド部材３７の先端部開口面３７Ｂに当接し、もしくはごく僅かのクリアランスを保持して位置決めされ、回転軸３８のスラスト方向が規制される。これにより、現像カートリッジ２１および現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａに対して平行に保持されるようになる。なお、このときのスラスト方向のがたは、ＸとＹとの合算値が１ｍｍ以下となるように設定されている。
【００５１】
次に、この発明に係る第２実施例について、図１１（Ａ）、（Ｂ）を参照しながら説明する。なお、この実施例において、先の実施例と同一部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
この実施例の現像装置では、図１１（Ａ）に示すように、装置本体側の筐体１０の一部１０Ｂには圧縮ばねで構成した離間スプリングなどの弾性部材２５が突設されている。一方、現像カートリッジ２１の一部２１Ａと装置本体側の筐体１０の一部１０Ａとの間には、先の実施例と同様に、圧縮ばね２３が取り付けられており、現像カートリッジ２１の後端部がストッパ２４に当接して現像カートリッジ２１側の現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａから離間している。
【００５２】
一方、現像カートリッジ２１側には、その弾性部材２５の先端部に当接する突起部２１Ｂが形成されており、この突起部２１Ｂおよび弾性部材２５が衝撃吸収手段を構成している。なお、現像カートリッジ２１が最後部まで後退したときに突起部２１Ｂと弾性部材２５の先端部分との間には、所定長のギャップＧ１が形成されるよう、突起部２１Ｂと弾性部材２５とが適正に位置決めされて形成されている。
【００５３】
なお、このギャップＧ１と、現像カートリッジ２１が感光体ベルト１１Ａから離間した図１１（Ａ）の状態のときに、現像ローラ２２と感光体ベルト１１Ａとの間のギャップＧ２との関係については、Ｇ２＜Ｇ１を満たす必要がある。一方、このギャップＧ２の最大値は、駆動ギア３４と従動ギア３５の噛み合わせによるので、ギアの歯数、モジュールによって異なる。現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａに最接近した状態でのギャップＧ３については、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲で設定するのが好ましい。なお、この弾性部材には、圧縮ばねの他に、例えば板ばねなどでもよい。
【００５４】
なお、この第２実施例でも、現像カートリッジ２１側が感光体ベルト１１Ａから離間した状態のときには、先の第１実施例と同様に、図示外の駆動ギアと従動ギアとが噛み合っているものの、この噛み合い状態では、現像時のピッチ円どうしの噛み合いに比べると双方の歯間の距離が離間している。従って、従動ギアが現像ローラ２２自身の負荷トルクにより、前進方向に押し出されることはない。
【００５５】
さらに、現像動作の際には、図示外のクラッチが入り、モータ（図略）からの駆動力が伝達して従動ギアが回転前進し、図１１（Ｂ）に示すように、現像ローラ２２および現像カートリッジ２１が前進する。これにより、正規の現像位置まで現像カートリッジ２１が前進したところで、図示外のキャップがガイド部材の先端部に突き当たり、それ以上前進するのを阻止するが、このときには、駆動ギアと従動ギアとの噛み合い状態はピッチ円どうしの適正な状態になるように調整されている。
【００５６】
従って、この実施例によれば、現像ローラ２２が駆動され、現像カートリッジ２１が感光体ベルト１１Ａに近づくと、感光体ベルト１１Ａの直前で弾性部材２５が現像カートリッジの突起部２１Ｂに当接するので、現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａに当接するときの衝撃力を低減することができるようになる。
【００５７】
しかも、この実施例では、圧縮ばね２３のばね定数を大きくするように構成するのではなく、別に弾性部材２５を設けた構成であるので、現像カートリッジ２１の前進速度を低下させることなく、衝撃力を緩和させることが実現できるようになる。特に、この実施例のようなカラー画像形成装置にあっては、都合４度行う現像時間を考慮すると、その現像時間が４倍短縮されるため、一層現像時間の短縮化を図ることができ、好都合である。
【００５８】
さらに、別に弾性部材２５を設けることで、この圧縮ばね２３のばね定数をむしろ小さくすることができるから、現像カートリッジ２１の前進速度を増大させることができるようになり、現像時間を一層大幅に短縮することが可能となる。
【００５９】
次に、この発明に係るさらに他の実施例について説明する。
この第３実施例の場合には、先の第２実施例での弾性部材の替わりに、例えば図１２に示すように、現像カートリッジ２１の感光体ベルト１１Ａに対向する正面とほぼ直交する左右両側方のいずれか一方に、突起２１Ｃを形成するとともに、装置本体側の筐体１０に板ばね性を有する適宜材料のもしくは樹脂で形成したテーパ状の弾性体で形成した弾性部材１０Ｃを設けた構成でもよい。
【００６０】
この場合には、図１２（Ａ）において、現像ローラ２２が前進移動し、現像カートリッジ２１が感光体ベルト１１Ａに近づくと、同図（Ｂ）に示すように、現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａに当接する直前に、現像カートリッジ２１の突起２１Ｃが弾性部材１０Ｃに垂直な方向から当接する。これにより、現像カートリッジ２１の進行方向に対して弾性部材１０Ｃのスラスト力をブレーキとして作用させ、当接時の振動・衝撃を減殺することができる。
【００６１】
従って、この場合には、先の第２実施例のように、現像カートリッジ２１の移動方向に対して平行な水平方向から弾性部材２５が当接する場合に比べて、弾性部材２５の単振動による影響を考慮することが必要ないから、現像ローラ２２が正規の位置まで前進移動したにもかかわらず、その単振動動作により現像ローラ２２が完全に停止するまでに若干の時間を要するといったことが防止できる。
【００６２】
なお、この場合には、突起２１Ｃと弾性部材１０ＣとのギャップＧ１ないしＧ３については、先の第２実施例の場合と同様にして適宜の距離を設定することが必要である。
【００６３】
さらに、この実施例では、現像カートリッジ２１の片側のみに突起２１Ｃを形成するとともに、この突起２１Ｃに当接する弾性部材１０Ｃについても１個のみ設置したが、図１３に示すように現像カートリッジの両側に突起２１Ｃを形成するとともに、これが当接する弾性部材１０Ｃの方もそれに合わせて左右２個のものを装置本体側の筐体に形成してもよい。
【００６４】
このように構成すれば、片側のみでの衝撃吸収作用に比べて、現像カートリッジにねじれ力が発生するのを有効に防止することができるから、各ギアの噛み合わせ部位等にストレスが生じることを防止することができ、耐久性を向上させることができる。
【００６５】
なお、このような構成の他に、例えば図１４に示すように、ガイド部材３７の先端側が上方に向かうように形成することにより、現像ローラ２２が感光体ベルト１１Ａに当接する直前に、現像カートリッジ２１に対して重力の作用に起因したブレーキが作用し、感光体ベルト１１Ａへの衝撃を軽減することができる。
【００６６】
また、このような構成とすることにより、図１１ないし図１３に示す、先の第２実施例ないし第３実施例およびその変形例に使用した弾性部材を特に必要とせずに同様の効果がもたらされるから、製造コストの削減も図ることができる。
【００６７】
【発明の効果】
したがって、この発明によれば、左右両側の駆動ギアおよび従動ギアがそれぞれ同一形状に形成されているとともに、これらのギアの各軸への取り付け状態が、各歯の位相を一致させるように構成されており、左右両側で噛合する駆動ギアと従動ギアとは互いに歯の山と山と、谷と谷とが同一タイミングで、時間的にずれることなく噛合するようになっているので、同じタイミングで駆動力が左右両側のギアへ伝達されるようになる。これにより、現像ローラの像担持体に対する平行度不良が防止でき、良好なトナー供給が行えるようになるから、良好な現像動作を行うことができ、延いては高品質な画像が実現可能となる。
【００６８】
さらに、この請求項２に係る発明によれば、駆動ギアおよび従動ギアをそれぞれハスバ歯車で形成しており、互いに噛み合う接触面積が平歯車よりも増大するから、滑らかな噛み合い動作が得られ、噛み合い騒音や噛み合い振動も低減できるようになる。従って、たとえ高速で現像動作を行う場合であっても、あるいは高負荷で回転力が伝達される場合であっても、これに伴う運転騒音や振動を抑えた現像装置が提供できる。
【００６９】
さらに、この請求項３に係る発明によれば、左右両側の駆動ギアに使用したハスバ歯車における歯すじのねじれ方向を互いに逆向きにして設けるとともに、左右両側の従動ギアに使用したハスバ歯車における歯すじのねじれ方向を互いに逆向きにして設けたので、左右両側のギア間のスパン精度に影響されずにギアの噛み合いにより発生するスラスト力により、左右両側のギアの駆動力が均一になる位置まで、自動的に移動して像担持体に対して平行度を保つことができる。
【００７０】
さらに、この請求項１に係る発明によれば、像担持体に対し現像ローラの位置決めを行うガイド部材を画像形成装置本体側に設け、このガイド部材により現像ローラの軸方向におけるがたの発生を防止するように構成したので、現像カートリッジの交換や保守点検のために取り外して再度装着する場合であっても、現像カートリッジが斜行状態で装着されたり、ギアどうしが誤った歯と噛合するといったトラブルを有効に防止することができるようになる。
【００７１】
さらに、この請求項４に係る発明によれば、現像カートリッジが前進移動してこの現像カートリッジに組み込んだ現像ローラが像担持体に当接する直前かもしくは微少間隔を保持して近接する直前に、現像ローラもしくは現像カートリッジが係止して前進速度を制動する弾性部材を備えたので、現像カートリッジを像担持体に対して衝撃力を与えることなく早く移動させることができるようになり、これに伴う画像への悪影響を有効に防止することができるので、高速現像を行う場合であっても、高品質の画像が提供できるようになる。
【００７２】
さらに、この請求項５に係る発明によれば、現像カートリッジ側の側面部に突起部を設けるとともに、現像ローラが像担持体に当接する直前かもしくは微少間隔を保持して近接する直前に、現像カートリッジ側の突起部が当接する弾性部材を備えたので、この弾性部材に現像カートリッジ側が当接する際に、反動による跳ね返り現象をもたらすことなく現像カートリッジの前進動作を瞬時に制動させることができ、その分一層高速前進動作が達成できるから、さらに高速での現像動作が実現可能となる。
【００７３】
さらに、この請求項６に係る発明によれば、弾性部材が、現像カートリッジを両側から挟み込むように形成されているので、片側だけでの制動動作の場合に発生する虞れのある現像カートリッジでのねじれ現象を防止することができ、片側の駆動ギアおよび従動ギアのみに制動力が集中して作用することがなくなるから、耐久性の向上を図ることができる。
【００７４】
さらに、この請求項７に係る発明によれば、現像時に、現像ローラが、重力に逆らいながら像担持体に向けて斜め上方に移動して当接するかもしくは微小間隔を保持して接近する前進動作を行うように、ガイド部材を形成したので、弾性部材を必要としなくとも、つまり安価で簡易な構成であっても、現像ローラが像担持体に当接するときの衝撃力を低減することができ、これによって高品質の画像が提供できるようになるから、便宜である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るカラーレーザプリンタの構成を示す概略構成図。
【図２】その現像部に使用する現像装置の接離機構を示す構成図。
【図３】（Ａ）はその現像カートリッジおよび現像ローラの離間状態を示す説明図，（Ｂ）はその現像カートリッジおよび現像ローラの感光体への当接もしくは近接状態を示す説明図。
【図４】（Ａ）はその現像ローラの感光体への当接もしくは近接動作に使用するガイド部材などを示す説明図，（Ｂ）はそのガイド部材の変形例を示す説明図。
【図５】（Ａ）はその現像ローラを取り付けた駆動軸に設ける駆動ギアを示す平面図，（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は（Ｂ）の部分拡大図。
【図６】（Ａ）は駆動軸に対する駆動ギアの回り止め方法を示す説明図、（Ｂ）、（Ｃ）はその変形例。
【図７】（Ａ）は駆動軸に取り付けた駆動ギアのスパンを示す説明図、（Ｂ）は回転軸に取り付けた従動ギアのスパンを示す説明図。
【図８】その駆動軸と従動軸とに取り付けた駆動ギアと従動ギアの変形例を示す平面図。
【図９】（Ａ）はキャップが係合するガイド部材を示す断面図、（Ｂ）はその概略側面図。
【図１０】その平面図。
【図１１】この発明の第２実施例の作用を示す説明図であり、（Ａ）は現像ローラが感光体から離間した状態、（Ｂ）は近接もしくは当接した状態を示す。
【図１２】その変形例を示す概略平面図であり、Ａ）は現像ローラが感光体から離間した状態、（Ｂ）は近接もしくは当接した状態を示す。
【図１３】さらに他の変形例を示す概略平面図。
【図１４】この発明に係る他の実施例を示す説明図。
【符号の説明】
１ カラーレーザプリンタ
１０ 筐体
１０Ｃ 弾性部材
１１Ａ 感光体ベルト
１２ 帯電部
１３ 書込部
１４ 現像部
１５ 中間転写部
１６ 給紙部
１７ 紙転写部
１８ 定着部
１９ クリーニング部
２ 現像装置
２１ 現像カートリッジ
２１Ｃ 突起部
２２ 現像ローラ
２３ 圧縮ばね
２４ ストッパ
２５ 弾性部材
３ 接離機構
３２Ｄ クラッチ
３３ 駆動軸
３４ 駆動ギア
３４´ ハスバ歯車
３５´´ ハスバ歯車
３５ 従動ギア
３５´ ハスバ歯車
３５´´ ハスバ歯車
３６ キャップ
３６Ａ フランジ
３７ ガイド部材
３７Ａ テーパ部
３８ 回転軸

Claims (7)

1. 画像形成装置本体側に備える駆動ギアを現像カートリッジ側に備える従動ギアに噛み合わせ、前記駆動ギアの回転で前記現像カートリッジを移動して前記従動ギアと同軸に備える現像ローラを前記画像形成装置本体内の固定位置に備える像担持体に当接しまたは微少間隔を保持して離間するとともに、前記現像ローラに回転を伝達する画像形成装置において、
   前記駆動ギアおよび従動ギアが、現像ローラの両側に、それぞれ、両側のギアを同一形状に形成させるとともに両側のギアの位相を一致させて設けられており、
   前記画像形成装置本体側に設け、前記現像カートリッジを移動して前記現像ローラを前記像担持体に向けて近づけるとき、その移動動作をガイドするとともに、前記現像ローラが前記像担持体に一定距離以上近づきすぎないように近接動作を規制するガイド部材を備え、
   そのガイド部材に、前記現像ローラを前記像担持体に向けて近づけるとき、次第に前記現像ローラの軸方向の動きを規制するテーパ部を形成してなることを特徴とする画像形成装置。
2. 駆動ギアおよび従動ギアをそれぞれハスバ歯車で形成したことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 左右両側の駆動ギアに使用したハスバ歯車における歯すじのねじれ方向を互いに逆向きにして設けるとともに、
   左右両側の従動ギアに使用したハスバ歯車における歯すじのねじれ方向を互いに逆向きにして設けたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 現像カートリッジが前進移動してこの現像カートリッジに組み込んだ現像ローラが像担持体に当接する直前かもしくは微少間隔を保持して近接する直前に、前記現像カートリッジが係止して前進速度を制動する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 現像カートリッジ側の側面部に突起部を設けるとともに、
   現像ローラが像担持体に当接する直前かもしくは微少間隔を保持して近接する直前に、前記現像カートリッジ側の前記突起部が当接する弾性部材を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 弾性部材が、前記現像カートリッジを両側から挟み込むように形成されたことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 現像時に、現像ローラが、重力に逆らいながら前記像担持体に向けて斜め上方に移動して当接するかもしくは微小間隔を保持して接近する前進動作を行うように、前記ガイド部材を形成したことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

Images