JP5863921B2

JP5863921B2 - カートリッジ

Info

Publication number: JP5863921B2
Application number: JP2014203860A
Authority: JP
Inventors: 純白柳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2030-06-28
Also published as: JP2014240995A

Description

本発明は、現像剤担持体と現像剤撹拌部材とを長手方向の端部の歯車機構により連動させた現像装置を有して画像形成装置に装着されるカートリッジに関する。

像担持体に形成した静電像を現像装置によってトナー像に現像し、形成したトナー像を直接又は中間転写体を介して記録材に転写して熱定着させる画像形成装置が広く用いられている。

現像装置には、現像剤担持体（現像スリーブ、現像ローラ）と複数の搬送部材（搬送スクリュー、撹拌羽根）が長手方向に並列に配置され、これらは現像容器の外側で歯車機構を用いて連結されている。

また、現像装置が組み込まれたプロセスカートリッジでは、像担持体（感光ドラム）、帯電部材（帯電ローラ）、クリーニング部材（ファーブラシ）等も同じ歯車機構を用いて駆動力を分配されている場合がある。

歯車機構によって現像剤担持体と搬送部材を一体に連動させた現像装置やプロセスカートリッジでは、現像装置の運転に伴って歯車機構で発生する振動が問題となっている。歯車機構の噛み合いのばらつきよって発生する各種周波数成分の振動が共振を生じて像担持体を振動させることで、画像の走査線のピッチむらが発生することが問題とされ、歯車機構に振動を軽減する構造が組み込まれている。

また、現像装置の振動が画像形成装置の筐体構造に伝達されると、筐体構造を通じてレーザービーム露光装置に振動が伝わり、光学系を通じて数十倍にも増幅された走査線のピッチむらが発生する。このため、現像装置の取り付け位置に制振材料を挟み込んだり、筐体構造の剛性を高めたりする対策が採用されている。

特許文献１に示されるプロセスカートリッジは、現像剤担持体と搬送部材を連動させる歯車機構とは独立させて像担持体を回転させる歯車機構を設けることにより、像担持体の振動を軽減させている。

特許文献２に示されるプロセスカートリッジは、帯電装置、現像装置、クリーニング装置に駆動伝達する歯車機構をそれぞれ独立化させることにより、像担持体の振動を低減させている。

特開平０６−０５１５７６号公報特開平１０−１７１３３１号公報

近年、画像形成装置のプロセススピードの高まりから現像装置で発生する歯車機構の振動は高周波化し、振幅が大きくなる傾向にある。一方、画像形成装置の小型化が進められた結果、筐体構造の剛性を高めることが困難になる一方、筐体構造に組み込まれた露光装置等のコンポーネント間の振動伝達は起こり易くなっている。また、レーザービーム露光装置を採用している場合、露光装置が小型化されると、光路長が長くなって、露光装置の振動が画像に影響する割合が高くなる。

そこで、記録材に画像形成された画像の走査線ピッチムラを測定して統計処理したところ、現像装置の歯車機構の振動周期と一致する走査線ピッチムラが画像品質に対して最大の影響を及ぼしていることが判明した。

本発明は、筐体構造やカートリッジの取り付け構造の改善に頼ることなく、カートリッジから筐体構造へ伝達される振動を削減して、出力画像の走査線ピッチムラを軽減できるカートリッジを提供することを目的としている。

本発明のカートリッジは、画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、現像剤を担持して像担持体に形成された静電像を現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する収容部と、前記収容部内の現像剤を搬送する第１の搬送部材と、前記収容部内の現像剤を搬送する第２の搬送部材と、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材間で駆動を伝達する複数の歯車と、前記現像剤担持体の両端部を回転可能に支持する一対の軸受を備え、前記収容部の内壁の一部を形成する第１フレームと、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向に関して前記複数の歯車が配置されている一端側において、前記第１の搬送部材及び第２の搬送部材を回動可能に支持する軸受部を備える第２フレームと、前記第１フレームと前記第２フレームの間に挟まれた弾性部材と、前記第１フレームと前記第２フレームの間で前記弾性部材を圧縮した状態で前記第１フレームに係止されることにより前記第１フレームに前記第２フレームを固定する係止部と、を有するものである。

本発明のカートリッジでは、第１フレームと第２フレームの間で弾性部材を圧縮した状態で係止部が第１フレームに係止されることにより第１フレームに第２フレームが固定されているから、第２フレーム上で複数の歯車が発生する振動が第１フレームへ伝達されることを軽減できる。これにより、筐体構造やカートリッジの取り付け構造に頼ることなく、現像装置から画像形成装置の筐体構造へ伝達される振動を抑制して、出力画像の走査線ピッチムラを軽減できる。

画像形成装置の構成の説明図である。現像装置の長手方向に垂直な断面構成の説明図である。現像装置の平面構成の説明図である。プロセスカートリッジの駆動系のブロック図である。実施例における側面部材の説明図である。実施例における側面部材の組み立て構造の説明図である。歯車構造の説明図である。前カバーの取り付け構造の説明図である。参考例における現像装置の平面構成の説明図である。参考例における側面部材の説明図である。参考例における側面部材の組み立て構造の説明図である。歯車構造の平面配置の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、歯車機構の支持部材がゴム材料を介して現像容器に取り付けられている限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

従って、フルカラー／モノクロ、帯電方式、レーザービーム露光／ＬＥＤアレイ露光、転写方式、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／記録材搬送型／直接転写型の区別無く実施できる。

本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。

なお、特許文献１、２に示される画像形成装置、現像装置、プロセスカートリッジの一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。

＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置１００は、中間転写ベルト１１に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのプロセスカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

プロセスカートリッジ１０ａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト１１に転写される。プロセスカートリッジ１０ｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト１１に転写される。プロセスカートリッジ１０ｃ、１０ｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト１１に転写される。

中間転写ベルト１１に転写された四色のトナー像は、二次転写部Ｔ２へ搬送されて記録材Ｐへ二次転写される。記録材カセット１５から取り出された記録材Ｐは、分離ローラ１６で１枚ずつに分離してレジストローラ１９へ給送される。レジストローラ１９は、中間転写ベルト１１のトナー像にタイミングを合わせて二次転写部Ｔ２へ記録材Ｐを送り出す。中間転写ベルト１１からトナー像を転写された記録材Ｐは、定着装置２０で加熱加圧を受けて、表面にトナー像を定着された後に、機体外部２４へ排出される。

プロセスカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、画像形成装置１００の装置本体に対して正面側から抜き差しして個別に着脱可能である。プロセスカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで用いるトナーの色が異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、プロセスカートリッジ１０ａについて説明し、プロセスカートリッジ１０ｂ、１０ｃ、１０ｄについては、プロセスカートリッジ１０ａの構成部材に付した符号末尾のａをｂ、ｃ、ｄに読み替えて説明されるものとする。

プロセスカートリッジ１０ａは、感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、現像装置４ａを内蔵している。感光ドラム１ａの周囲には、プロセスを行う順番に、帯電ローラ２ａ、露光装置３、現像装置４ａ、一次転写ローラ５ａ、現像同時クリーニングを行うためのデッキブラシ及びファーブラシが配置される。プロセスカートリッジ１０ａは、感光ドラム１ａと帯電ローラ２ａと現像装置４ａとクリーニング装置とが一体的にカートリッジ化されている。

感光ドラム１ａは、直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成される。感光ドラム１ａは、両端部を回転自在に支持されて、一方の端部に駆動力が伝達されて所定のプロセススピードで回転する。帯電ローラ２ａは、感光ドラム１ａの表面に当接して従動回転する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を帯電ローラ２ａに印加することで、感光ドラム１ａの表面が一様な暗部電位ＶＤに帯電される。

露光装置３は、画像信号に応じて二値変調されたレーザービームを回転ミラーで走査して、感光ドラム１ａの露光部の電位を明部電位ＶＬに低下させて画像の静電像を書き込む。現像装置４ａは、感光ドラム１ａの露光を受けた部分にトナーを付着させるように静電像を現像して感光ドラム１ａにトナー像を形成する。トナー補給装置７ａは、画像形成に伴って消費される現像剤を現像装置４ａに補給する。

中間転写ベルト１１は、対向ローラを兼ねた駆動ローラ１３とテンションローラ１２に掛け渡して支持され、矢印Ｒ２方向に所定のプロセススピードで回転する。中間転写ベルト１１はフィルム状部材で構成される。

一次転写ローラ５ａは、中間転写ベルト１１の内側面を押圧して中間転写ベルト１１と感光ドラム１ａとの間に一次転写部を形成する。二次転写ローラ２２は、対向ローラ（１３）に内側面を支持された中間転写ベルト１１に当接して二次転写部Ｔ２を形成する。

一次転写ローラ５ａに正極性の直流電圧を印加することで、感光ドラム１ａに担持された負極性のトナー像が中間転写ベルト１１に一次転写される。二次転写ローラ２２に正極性の直流電圧を印加することで、中間転写ベルト１１に重ねて二次転写部Ｔ２を通過する記録材Ｐへ、中間転写ベルト１１に担持されたトナー像が二次転写される。

一次転写部の下流側に配置された帯電部材は、正極性に帯電して一次転写部を通過した転写残トナーを中間転写ベルト１１の表面に分散させつつ負極性に帯電させる。負極性に帯電したトナーは現像装置４ａで再利用されて現像同時クリーニングが行われる。

定着装置２０は、内側から加熱される加熱ローラ２１ａに加圧ローラ２１ｂを圧接して形成される加熱ニップで記録材Ｐを挟持搬送して加熱加圧を加えることにより、記録材Ｐの表面にトナー像を熱定着させる。

＜現像装置＞
図２は現像装置の長手方向に垂直な断面構成の説明図である。図３は現像装置の平面構成の説明図である。図４はプロセスカートリッジの駆動系のブロック図である。

図２に示すように、カートリッジの一例であるプロセスカートリッジ１０ａは、現像剤担持体の一例である現像スリーブ４１にトナーとキャリアを含む現像剤を担持させて、感光ドラム１ａの静電像を現像する。現像装置４ａは、トナー（非磁性）とキャリア（磁性）を混合した二成分現像剤を撹拌して、トナーを負極性に、キャリアを正極性にそれぞれ摩擦帯電させる。

現像スリーブ４１は、中心の固定マグネット４２の周囲で回転して、固定マグネット４２の磁力が表面にキャリアを引き付けることにより二成分現像剤をコートされる。現像スリーブ４１の表面にコートされた二成分現像剤は、層厚規制ブレード３５で層厚を規制されて、感光ドラム１ａとの対向部へ搬送され、磁気ブラシを形成して感光ドラム１の表面を摺擦する。

負極性の直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧が、電源（Ｄ４：図３）から現像スリーブ４１に印加されることにより、現像スリーブ４１よりも相対的に正極性になった感光ドラム１ａの静電像にトナーが移転して静電像が現像される。

静電像の現像に伴ってトナーが感光ドラム１ａへ移転する一方でキャリアは、現像室３３へ戻されて現像容器４０内を循環し続ける。このため、画像形成の累積に伴って二成分現像剤中のトナーが少なくなるため、トナー補給装置７ａは、画像形成時の現像装置４ａに現像剤（トナー）を供給する。

図３に示すように、現像剤担持体の一例である現像スリーブ４１は、像担持体の一例である感光ドラム１ａを現像する。現像容器４０は、現像スリーブ４１に担持させる現像剤を収容しており、第１の搬送部材及び第２の搬送部材の一例である現像スクリュー４３及び撹拌スクリュー４４は、現像スリーブ４１と並列に現像容器４０に配置される。

収容室の一例である現像容器４０は、長手方向の隔壁４６によって、第１室の一例である現像室３３と第２室の一例である撹拌室３４とに区分されている。攪拌室３４は、現像室３３に並行し、隔壁４６の両端部に形成された開口部４６ａ、４６ｂを通じて現像室３３に連通している。現像スクリュー４３は、現像室３３の現像剤を、矢印Ｒ３３方向に搬送しつつ現像スリーブ４１に供給する。攪拌スクリュー４４は、攪拌室３４の現像剤を現像スクリュー４３とは逆の矢印Ｒ３４方向に搬送して現像室３３との間で現像剤を循環させる。

攪拌室３４から現像室３３へ現像剤を受け渡している開口部４６ｂの近傍には、攪拌室３４を搬送される現像剤のトナー濃度を検出するためのトナー濃度センサ３６が設けられている。

図４に示すように、制御部５０のＣＰＵ（中央演算装置）によって実行されるプログラムをドライバ５２が受け、現像スリーブ４１の駆動源となる現像モータＭ２と感光ドラム１ａの駆動源となるドラムモータＭ１を駆動させる。現像モータＭ２の駆動は、カプリング５４によって現像スリーブ４１に伝えられ、プロセスカートリッジ１０ａ内の歯車機構３０を介して現像スクリュー４３及び撹拌スクリュー４４に駆動力を伝達する。ドラムモータＭ１の駆動は、カプリング５３によって感光ドラム１ａに伝えられ、駆動力を伝達する。

ところで、従来、画像形成装置１００の慢性トラブルとして、画像の副走査方向（搬送方向）にピッチ状のスジ模様、ムラ画像が入ってしまう画像不良が知られている。この画像不良を以下ではピッチムラ画像と呼ぶ。

ピッチムラ画像と呼ばれる画像不良は、プロセスカートリッジ１０ａや画像形成装置１００の歯車機構３０の回転ムラや振動が感光ドラム１ａに伝わり、感光ドラム１ａが振動している状態で画像が書き込まれることで発生する。そこで、従来は、像担持体を駆動させる歯車機構と、他の帯電ローラやクリーニング装置の歯車機構とを独立化することで、像担持体の歯車機構に振動が伝わらないようにして、ピッチムラ画像を減らして高画質を得ている。

例えば、特開平０６−０５１５７６号公報では、現像装置の歯車機構とは別に感光ドラムの歯車機構を設けて、現像装置の負荷変動によって発生する歯車機構の振動を感光ドラムへ伝えないようにしている。

また、特開平１０−１７１３３１号公報では、プロセスカートリッジの帯電ローラ、現像装置、クリーニング装置の歯車機構をそれぞれ独立化させて、感光ドラム１ａへ振動が伝わるのを低減させている。

しかし、ピッチムラ画像と呼ばれる画像不良は、歯車機構３０で発生した振動が、プロセスカートリッジ１０ａを経て画像形成装置１００の本体枠体に伝わり、露光装置３が振動することでも発生している。

この問題に対しては、特開平０６−０５１５７６号公報又は特開平１０−１７１３３１号公報で提案されている方法はあまり有効ではない。プロセスカートリッジ１０ａそのものの振動を抑制する効果に乏しいからである。それぞれの歯車機構で発生した振動が画像形成装置１００の本体枠体を伝って露光装置３へ届いてしまうという問題があった。

そこで、以下の実施例では、側面壁と現像容器との間にゴム材料の制振部材を挟むことで、現像装置の歯車機構における回転ムラや振動を支持部材に閉じ込めている。プロセスカートリッジ（現像装置）において、現像容器の歯車機構が配置される側の側面壁を別部品化し、側面壁と現像容器とを振動伝達の少ないエンボス等の位置決めにて係合させている。これにより、現像装置の歯車機構における回転ムラや振動を、現像装置４ａの現像容器や画像形成装置１００の本体枠体に伝えないようにしている。

＜実施例＞
図５は実施例における側面部材の説明図である。図６は実施例における側面部材の組み立て構造の説明図である。図７は歯車構造の説明図である。図８は前カバーの取り付け構造の説明図である。

図３を参照して図５に示すように、実施例では、歯車機構３０を構成する複数の歯車は、現像容器４０の長手方向の外側で現像スリーブ４１と第１の搬送部材及び第２の搬送部材（４３、４４）の回転を連動させる。側面部材２００は、現像容器４０よりも振動伝達性能が低い弾性部材の一例である弾性体２０１を介して現像容器４０に支持される。側面部材２００は、現像剤供給スクリュー４８、現像スクリュー４３、及び撹拌スクリュー４４と歯車機構３０を一体に支持する。

図６に示すように、第２フレームの一例である側面部材２００は、第１フレームの一例である現像容器４０の長手方向の端部壁面を兼ね、弾性体２０１は、現像容器４０と側面部材２００と間の現像剤の漏れ出しを封止するゴム材料の封止部材を兼ねている。

図７に示すように、歯車機構３０は、現像容器４０の長手方向の一端側にのみ配置される。そして、図３に示すように、現像容器４０は、現像スリーブ４１、現像スクリュー４３、撹拌スクリュー４４、及び現像剤供給スクリュー４８を支持する他端側の端部壁面を一体に成形してある。

図３に示すように、第１のカプリング５３は、繋ぎ手を介して他端側の端部壁面を貫通させた感光ドラム１ａの回転軸に画像形成装置本体側の第１の駆動源（Ｍ１）の回転軸を切り離し可能に接続する。第２のカプリング５４は、繋ぎ手を介して他端側の端部壁面を貫通させた現像スリーブ４１の回転軸に画像形成装置本体側の第２の駆動源（Ｍ２）の回転軸を切り離し可能に接続する。

図５の（ａ）に示すように、弾性体２０１は、エラストマー系の弾性体を側面部材２００の樹脂の一部に埋め込むように射出成形したものである。弾性体２０１は、側面部材２００に固定されているので、組み立て過程で弾性体２０１を下向きに扱っても、Ｏリングのように脱落する心配が無い。いずれにせよ、弾性体２０１を挟み込むことで、現像容器４０と側面部材２００との隙間を通じた現像剤の漏れ出しを防止できる。

図５の（ａ）に示すように、側面部材２００には現像容器４０の端部との位置決め構造として、嵌合穴２００ａと嵌合Ｕ字溝２００ｂが形成されている。一方、図６に示すように、現像容器４０には、側面部材２００との位置決め構造として、エンボス２０２ａとエンボス２０２ｂが形成されている。

図６に示すように、現像容器４０には、現像スリーブ４１、現像スクリュー４３、撹拌スクリュー４４、及び現像剤供給スクリュー４８が予めセットされている。ここへ、それぞれの回転体の軸受け部材（不図示）を装着した側面部材２００を挿入することで、現像スリーブ４１、現像スクリュー４３、撹拌スクリュー４４、及び現像剤供給スクリュー４８の相対位置が決まる。

図５の（ｂ）に示すように、側面部材２００は、中央部分が現像容器（４０）の内部空間に向かって突き出すように成形されている。このため、現像容器４０へ側面部材２００を取り付けする際には、側面部材２００の中央部分で案内して、現像容器４０の端部へ速やかに位置決めできる。

側面部材２００は、現像容器４０の位置決めエンボス２０２ａを側面部材２００の嵌合穴２００ａに嵌合し、エンボス２０２ｂを嵌合Ｕ字溝２００ｂに嵌合して組み立てられる。

図７に示すように、現像容器４０へ側面部材２００を組付けた後の状態で、側面部材２００に歯車機構３０を組み立てる。各ギアの平面配列については、参考例で図１２を参照して説明する。

図８に示すように、カバー部材の一例である前カバー４００は、側面部材２００の外側で歯車機構３０を覆って配置される。前カバー４００は、現像容器４０に係止されて弾性体２０１を圧縮する方向に側面部材２００を押圧する側面部材２００の取り付け部材を兼ねている。

プロセスカートリッジ１０ａの係止部４０ｐに前カバー４００のフック４００ｆを係止して感光ドラム側の３箇所４００ｎをネジで固定している。側面部材２００と弾性体２０１は、前カバー４００をこのように固定することで、現像容器４０と前カバー４００とで挟まれてシールを保って固定される。

実施例のプロセスカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、歯車機構３０を配置した側面部材２００と側面部材２００を支持する現像容器４０とを別部品化している。そして、側面部材２００と現像容器４０との間にゴム材料の制振部材を挟みこむことで、歯車機構３０で発生する振動が感光ドラム１ａや現像容器４０に伝わらないようにしている。

歯車機構３０を保持している側面部材２００は、現像容器４０に対して弾性体２０１を挟んだ状態となり、歯車機構３０で発生した振動は、弾性体２０１にて吸収されるので現像容器４０にはほとんど伝わらない。歯車機構３０で発生する歯車の回転ムラや振動を、柔軟な制振部材で吸収して現像容器４０に伝えないことで、振動が露光装置３まで届くことがないようにしている。

これにより、プロセスカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ又は現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの歯車機構３０の振動起因のピッチムラ画像を防止することが可能となっている。

また、実施例では、側面部材２００は、図６に示すように、プロセスカートリッジ１０ａの側面一方向からの組み付けが可能となり、組立性を向上することができる。現像容器４０とその蓋となる側面部材２００とを別部材化することで、現像スクリュー４３、撹拌スクリュー４４等の部品を、側面部材２００を取り付ける側から直線的に組み付けることが可能となっている。このため、手作業による組み立てにおいて、組立性や確認性が改善される。

また、側面部材２００を取り付ける側から、すべての部品を組み立てて固定することができるため、自動組立装置への対応が容易になる。

なお、弾性体２０１は、ゴム系やシリコン、スポンジ系のシール等、現像容器４０の素材よりヤング率が低い材料であればよく、弾性体２０１は、現像容器４０側に取り付けられていても良い。

また、側面部材２００と現像容器４０の位置決め構造は、エンボス嵌合には限られず、エンボス嵌合ではない位置決め形状を用いてもよい。

また、実施例では、現像容器４０のギア駆動側側面壁を側面部材２００としたが、対向側のギア駆動側では無い側面壁も併せて別部材化し、現像容器の両側を別部材とする構成をとってもよい。

また、図３に示すように、各回転体の両端部がシールされた現像容器４０の外側に各回転体の軸受けと歯車機構３０とを配置した側面部材２００を配置してもよい。この場合、弾性体２０１は、現像剤のシールを担う必要が無いので、閉曲線に形成する必要が無い。側面部材２００は、現像容器４０の外壁面に複数箇所で弾性体２０１を介して支持されるように配置すればよい。

＜参考例＞
図９は参考例における現像装置の平面構成の説明図である。図１０は参考例における側面部材の説明図である。図１１は参考例における側面部材の組み立て構造の説明図である。図１２は歯車構造の平面配置の説明図である。

図９に示すように、参考例では、実施例よりも側面部材が大きく形成され、現像スリーブ４１及び感光ドラム１ａも一体に支持するようになっている。現像容器４０や各回転体については実施例と同様に構成されているため、図９〜図１２中、実施例と共通する構成には図３〜図８と共通の符号を付して重複する説明を省略する。

図１０の（ａ）に示すように、側面部材２０３には弾性体２０４が取り付けられる。弾性体２０４は、エラストマー系の弾性材料を側面部材２０３に射出成形、いわゆるホットメルト成形したものである。弾性体２０４は、現像容器４０の現像室と攪拌室の周囲を囲むように閉曲線を形成して配置される。これにより、現像容器４０と側面部材２０３との隙間を通じた現像剤の漏れ出しを防止できる。弾性体２０４を挟むことで、現像容器４０と側面部材２０３との間での現像剤漏れを防止することができる。実施例に比較して、追加された弾性体２０４ｂ、２０４ｃ、２０４ｄは、弾性体２０４と同様に形成され、現像容器４０と側面部材２０３との間の振動伝達を軽減して、側面部材２０３側で発生した振動を現像容器４０へ伝達させにくくしている。

弾性体２０４は、ゴム系やシリコン、スポンジ系のシール等、現像容器４０よりヤング率が低い材料であればよい。シリコンゴムを射出成形された側面部材２０３の樹脂材の一部に埋め込むように成形したものでもよい。

側面部材２０３には、現像容器４０との位置決めエンボス嵌合穴として、嵌合穴２０３ａと嵌合Ｕ字溝２０３ｂと嵌合Ｕ字溝２０３ｃがあいている。一方、図１１に示すように、現像容器４０には、エンボス２０２ａとエンボス２０２ｂが形成されている。側面部材２０３は、現像容器４０の位置決めエンボス２０２ａを側面部材２０３の嵌合穴２０３ａに嵌合し、エンボス２０２ｂを嵌合Ｕ字溝２０３ｂに嵌合して組み立てられる。

図１１に示すように、現像容器４０の端部に側面部材２０３を組み立てることで、現像スリーブ４１、現像スクリュー４３、撹拌スクリュー４４、及び現像剤供給スクリュー４８が位置決めされる。図１１は現像容器４０へ側面部材２０３を組み付けている状態を示す。図７に示すように歯車機構３０を組み立てた後に、図８に示すように、側面部材は、前カバー４００を固定することで現像容器４０と前カバー４００とで挟まれて固定される。

図１２に示すように、現像容器４０へ側面部材２０３を組付けた後に、歯車機構３０が組み込まれる。側面部材２０３によって、現像スクリュー４３、撹拌スクリュー４４、現像剤供給スクリュー４８、及び感光ドラム１ａの相対位置が決まる。側面部材２０３は、現像容器４０に取り付けられて歯車機構３０と感光ドラム１ａを保持する。図９に示す現像モータＭ２から現像スリーブ４１へ駆動力が入力されてギア４１ｇが回転する。ギア４１ｇの回転は、アイドラギア３１ｇを経由して現像スクリュー４３のギア４３ｇと撹拌スクリュー４４のギア４４ｇとに分配される。また、別のアイドラギア３２ｇを経由して、現像剤供給スクリュー４８のギア４８ｇに回転が伝達される。

アイドラギア３１ｇ、３２ｇは、図１１に示すように、回転軸３１ｊ、３２ｊが側面部材２０３に固定されているため、アイドラギア３１ｇ、３２ｇの噛み合い振動が側面部材２０３を直接加振する。噛み合い振動の他にも、ギア４３ｇ、４４ｇ、４８ｇの偏心回転によって回転軸３１ｊ、３２ｊに作用するラジアル力が一定周期で変動して側面部材２０３を加振する。現像スクリュー４３と撹拌スクリュー４４の負荷変動も不図示の軸受け部材を通じて側面部材２０３を加振する。

これらの複合振動が現像容器４０にそのまま伝達されると、図１に示すように、現像容器４０から画像形成装置１００の本体筐体に振動が伝達して、露光装置３を振動させてしまう。露光装置３が振動すると、レーザービームの光源がわずかな角度変動を生じても、感光ドラム１ａ上ではビームスポット位置が大きく変動するため、出力画像に走査線のピッチムラが目立ってしまう。

参考例では、歯車機構３０と感光ドラム１ａとを保持している側面部材２０３は、現像容器４０に対して弾性体２０４を挟んだ状態であるため、歯車機構３０で発生したギア振動が弾性体２０４にて吸収されて現像容器４０にほとんど伝わらない。これにより、プロセスカートリッジ１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、又は歯車機構３０起因のピッチムラ画像を防止することが可能となる。

また、参考例でも、現像容器４０に組み立てられる各回転体は、現像容器４０の側面一方向からの組み付けが可能となり、組み立て性を向上することができる。

また、参考例でも、現像容器４０の両側の側面を側面部材２０３として、現像容器４０とは別部材化する構成をとってもよい。弾性体２０４は、現像容器４０側に取り付けられていてもよい。

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ感光ドラム
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄプロセスカートリッジ
３０歯車機構、４０現像容器、４１現像スリーブ
４２マグネット、４３現像スクリュー、４４撹拌スクリュー
４６隔壁、４８現像剤供給スクリュー
２００、２０３側面部材、２００ａ、２０３ａ位置決め嵌合穴
２００ｂ、２０３ｂ位置決め嵌合Ｕ字溝
２０１、２０４弾性体、２０２ａ、２０２ｂ位置決めエンボス
４００前カバー

Claims

画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
現像剤を担持して像担持体に形成された静電像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材間で駆動を伝達する複数の歯車と、
前記現像剤担持体の両端部を回転可能に支持する一対の軸受を備え、前記収容部の内壁の一部を形成する第１フレームと、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向に関して前記複数の歯車が配置されている一端側において、前記第１の搬送部材及び第２の搬送部材を回動可能に支持する軸受部を備える第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームの間に挟まれた弾性部材と、
前記第１フレームと前記第２フレームの間で前記弾性部材を圧縮した状態で前記第１フレームに係止されることにより前記第１フレームに前記第２フレームを固定する係止部と、を有することを特徴とするカートリッジ。
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の間で駆動伝達するアイドラギアを備え、
前記第２フレームは、前記アイドラギアを回動可能に支持する回転軸を備えることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
前記第２フレームは、前記収容部の内壁の一部を形成し、
前記弾性部材は、前記第１フレームと前記第２フレームとの間を封止する封止部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカートリッジ。
前記第１フレームは、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向の他端側に、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材を回転可能に支持する軸受部を有することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記収容部は、トナーとキャリアを含む現像剤を収容するとともに、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１室と、前記第１室の両端部で前記第１室と接続され、前記第１室とともに現像剤を循環させる循環路を形成する第２室と、前記第１室と前記第２室とを仕切るための隔壁と、を備えていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第１の搬送部材は、前記第１室の現像剤を搬送し、
前記第２の搬送部材は、前記第２室の現像剤を搬送することを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
前記弾性部材は、ゴム部材であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記複数の歯車をカバーするカバー部材を備え、
前記係止部は、前記カバー部材に設けられ、前記カバー部材が前記係止部によって前記第１フレームに係止されたときに、前記カバー部材は、前記第２フレームを前記第１フレームに押圧し、前記第１フレームと前記第２フレームの間で前記弾性部材が圧縮されるよう構成されていることを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第２フレームと、前記第１フレームには、互いの位置を位置決めするための複数の突起部と、該突起部と嵌合する複数の嵌合穴とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記係止部は、前記第２フレームを支持する支持部を有することを特徴とする請求項１乃至９いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記係止部は、前記第１フレームに対して係止されるフック部を備え、
前記フック部が前記第１フレームに係止されることで、前記第２フレームは、前記現像剤担持体の軸線方向に関して位置決めされることを特徴とする請求項１乃至１０いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記画像形成装置の本体に設けられた駆動源に対して、繋ぎ手を介して接離可能に設けられ、前記現像剤担持体に対して駆動入力するカップリングを有することを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項に記載のカートリッジ。
画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
画像を担持する像担持体と、
現像剤を担持して前記像担持体に形成された静電像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材間で駆動を伝達する複数の歯車と、
前記像担持体の両端部を回転可能に支持する一対の第１軸受部と、前記現像剤担持体の両端部を回転可能に支持する一対の第２軸受部と、を備えた第１フレームと、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向に関して前記複数の歯車が配置されている一端側において、前記第１の搬送部材及び第２の搬送部材を回動可能に支持する第３軸受部を備えた第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームの間に挟まれた弾性部材と、を有することを特徴とするカートリッジ。
画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
画像を担持する像担持体と、
現像剤を担持して前記像担持体に形成された静電像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材間で駆動を伝達する複数の歯車と、
前記像担持体を回転可能に支持する一対の軸受と、前記現像剤担持体の両端部を回転可能に支持する一対の軸受と、備え、前記収容部の内壁の一部を形成する第１フレームと、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向に関して前記複数の歯車が配置されている一端側において、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材を回転可能に支持する軸受部を備えた第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームの間に挟まれた弾性部材と、を備え、
前記第２フレームは、前記第１フレームに対して直接固定されることなく、前記弾性部材を介して保持されていることを特徴とするカートリッジ。
画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
画像を担持する像担持体と、
現像剤を担持して前記像担持体に形成された静電像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材間で駆動を伝達する複数の歯車と、
前記像担持体を回転可能に支持する一対の軸受と、前記現像剤担持体の両端部を回転可能に支持する一対の軸受と、備え、前記収容部の内壁の一部を形成する第１フレームと、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向に関して前記複数の歯車が配置されている一端側において、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材を回転可能に支持する軸受部を備えた第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームの間を封止するとともに、前記複数の歯車による振動を、前記第１フレームと前記第２フレーム間で低減させるためのゴム部材と、を有することを特徴とするカートリッジ。
画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
画像を担持する像担持体と、
現像剤を担持して前記像担持体に形成された静電像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材間で駆動を伝達する複数の歯車と、
前記像担持体を回転可能に支持する一対の軸受と、前記現像剤担持体の両端部を回転可能に支持する一対の軸受と、備え、前記収容部の内壁の一部を形成する第１フレームと、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向に関して前記複数の歯車が配置されている一端側において、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材を回転可能に支持する軸受部を備えた第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームとの間に挟まれた弾性部材と、を備え、
前記第２フレームは、前記第１フレームに対して、嵌合して組み立てられ、前記弾性部材を介して保持されていることを特徴とするカートリッジ。
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の間で駆動伝達するアイドラギアを備え、
前記第２フレームは、前記アイドラギアを回動可能に支持する回転軸を備えることを特徴とする請求項１３乃至１６いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第２フレームは、前記収容部の内壁の一部を形成し、
前記弾性部材は、前記第１フレームと前記第２フレームとの間を封止する封止部材であることを特徴とする請求項１３乃至１７いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第１フレームは、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向の他端側に、前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材を回転可能に支持する軸受部を有することを特徴とする請求項１乃至１８いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記収容部は、トナーとキャリアを含む現像剤を収容するとともに、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する第１室と、前記第１室の両端部で前記第１室と接続され、前記第１室とともに現像剤を循環させる循環路を形成する第２室と、前記第１室と前記第２室とを仕切るための隔壁と、を備えていることを特徴とする請求項１３乃至１９いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第１の搬送部材は、前記第１室の現像剤を搬送し、
前記第２の搬送部材は、前記第２室の現像剤を搬送することを特徴とする請求項２０に記載のカートリッジ。
前記弾性部材は、ゴム部材であることを特徴とする請求項１３乃至２１いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第２フレームと、前記第１フレームには、互いの位置を位置決めするための複数の突起部と、該突起部と嵌合する複数の嵌合穴とが設けられていることを特徴とする請求項１３乃至２２いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第１フレームと前記第２フレームの間で前記弾性部材を圧縮した状態で前記第１フレームに係止されることにより前記第１フレームに前記第２フレームを固定する係止部を有し、
前記係止部は、前記複数の歯車をカバーするカバー部を有することを特徴とする請求項１３乃至２３いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第１フレームと前記第２フレームの間で前記弾性部材を圧縮した状態で前記第１フレームに係止されることにより前記第１フレームに前記第２フレームを固定する係止部を有し、
前記係止部は、前記第２フレームを支持する支持部を有することを特徴とする請求項１３乃至２３いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記第１フレームと前記第２フレームの間で前記弾性部材を圧縮した状態で前記第１フレームに係止されることにより前記第１フレームに前記第２フレームを固定する係止部を有し、
前記係止部は、前記第１フレームに対して係止されるフック部を備え、
前記フック部が前記第１フレームに係止されることで、前記第２フレームは、前記現像剤担持体の軸線方向に関して位置決めされることを特徴とする請求項１３乃至２３いずれか１項に記載のカートリッジ。
前記画像形成装置の本体に設けられた駆動源に対して、繋ぎ手を介して接離可能に設けられ、前記現像剤担持体に対して駆動入力するカップリングを有することを特徴とする請求項１３乃至２６いずれか１項に記載のカートリッジ。
静電像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に供給する現像剤を収容する収容部と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第１の搬送部材と、
前記収容部内の現像剤を搬送する第２の搬送部材と、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材間で駆動を伝達する複数の歯車と、
前記現像剤担持体の両端部を回転可能に支持する一対の軸受を備え、前記収容部の内壁の一部を形成する第１フレームと、
前記第１の搬送部材及び前記第２の搬送部材の軸線方向に関して前記複数の歯車が配置されている一端側において、前記第１の搬送部材及び第２の搬送部材を回動可能に支持する軸受部を備える第２フレームと、
前記第１フレームと前記第２フレームの間に挟まれた弾性部材と、
前記第１フレームに係止される係止部を備え、前記複数の歯車をカバーするカバー部材と、を有し、
前記カバー部材が前記第１フレームに係止されたときに、前記カバー部材は前記第２フレームを前記第１フレームに押圧し、前記第１フレームと前記第２フレームの間で前記弾性部材が圧縮されるように構成されていることを特徴とするカートリッジ。