JP6332739B2 - 回動ユニット、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Description
上述したように各作像ユニット7K,7C,7M,7Yの構成は同じであるので、以下の説明では、色符号を省略して説明する。
作像ユニット7は、感光体6、帯電装置4、ドラムクリーニング装置3等を有する感光体ユニット40と、現像装置5とで構成されている。
感光体6、帯電装置4、ドラムクリーニング装置3などは、感光体ユニット40の相手部材支持部材としての感光体フレーム43に保持されている。
感光体フレーム43は、軸方向に延びるステー部42と、ステー部42の軸方向両端部に設けられ、軸方向に対して垂直な面である面板部41とを有している。感光体フレーム43の一方側の面板部41は、第1軸部52aを受ける軸受41bが設けられている。この軸受41bに第1軸部52aが隙間を有して嵌る。同様に、感光体フレーム43の図示しない他方側の面板部にも、第2軸部52bを受ける軸受が形成されており、この軸受に第2軸部52bが隙間を有して嵌る。これにより、現像装置5が、回動自在に感光体ユニット40に取り付けられる。
図5に示すように、現像ケース56の一方の側板部に設けられた第1軸部52aは、樹脂の現像ケース56と一体成型される樹脂突起であり、他方の側板部に設けられた第2軸部52bは、金属製の打ち込みピンである。現像ケースの他方の側板部には、打ち込みピンが嵌合する嵌合穴56bが設けられており、この嵌合穴56bに打ち込みピンを嵌合させることで、第2軸部52bが形成される。
上述したように現像装置5は、現像ローラ5aを感光体6に接触させるために、圧縮バネ54による荷重をかけて感光体6に対して押し付けている。そのため、現像ローラ5aが感光体6に当たると、圧縮バネ54により現像装置5は、現像ローラ5aと感光体6との接触部Rを支点にして、図中反時計回りに回動しようとする。その結果、軸部52a,52bには、圧縮バネ54から感光体6と現像ローラ5aとの接触部Rと軸部の中心とを結んだ線分を半径とした軌道を取りながら移動させようとする付勢力が加わる。
図9に示す位置から、感光体6や現像ローラ5aのフレで、現像ローラ5aが、感光体6から離間する方向に移動するように、現像装置5が図中時計回り回動すると、現像ローラ5aの一端側が、標準の位置よりも感光体表面移動方向上流側に位置する。一方、他端側は、標準の位置よりも感光体表面移動方向下流側に位置する。
先の図8で示したように、第1軸部52aの軸中心O1と、第2軸部52bの軸中心O2とを一致させたときの第1軸部52a側の回動の支点と、第2軸部52b側の回動の支点とのずれ量は、以下のように近似することができる。すなわち、第1軸部52aの半径をr1、第2軸部52bの半径をr2としたとき、第1軸部52a側の回動の支点と第2軸部52b側の回動の支点とのずれ量は、r1−r2と近似することができる。先の図8に示すように、現像ローラの第2軸部側の回動の支点S2は、第1軸部の中心O1と、第1軸部側の回動の支点S1とを結んだ線分上にはない。従って、実際のずれ量は、r1−r2よりも若干大きいが、実際のずれ量とr1−r2との差は小さいので、ずれ量をr1−r2で近似することができる。よって、ずれ量が、近似したずれ量r1−r2よりも小さければ、第1軸部52aと第2軸部52bとの軸中心を一致させた場合に比べて、現像ローラ両端の感光体表面移動方向の動きを抑制できる。よって、本実施形態では、第2軸部52bの軸受41bとの接触部S2(第2軸部52bから感光体ユニットへ圧縮バネ54の付勢力が働く箇所)を、図10に示す円U1の領域内に設ける。この円U1は、第1軸部52aの軸受41bとの接触部S1(第1軸部52aから感光体ユニットへ圧縮バネ54の付勢力が働く箇所)を中心にして、半径(r1−r2)の円である。少なくともこの円U1の領域内に上記接触部S2が位置することで、第1軸部52a側の回動の支点と、第2軸部52b側の回動の支点とのずれ量を、(r1−r2)未満にすることができる。
図15に示すようにプリンタ1の筐体90は板金で構成されており、筐体90の側板90aには、作像ユニット7を案内するためのガイド溝91Y,M,C,Kが設けられている。ガイド溝91Y,M,C,Kは、板金の側板90aを絞り加工により一部を筐体内部に突出させることで、形成されている。
(態様1)
感光体6などの相手部材に当接する現像ローラ5aなどの当接部材の軸方向一方を保持する現像ケースの側板部などの第1当接部材保持側板と、当接部材の軸方向他方を保持する第2当接部材保持側板と、第1当接部材保持側板および上記第2当接部材保持側板を、第1当接部材保持側板および上記第2当接部材保持側板の当接部材を保持する保持部とは異なる位置にそれぞれ設けた軸部で相手部材を支持する感光体フレーム43などの相手部材支持部材に回動自在に取り付けるともに、当接部材が相手部材に当接するように圧縮バネ54などの付勢手段により付勢された画像形成装置に用いる現像装置5などの回動ユニットにおいて、第1当接部材保持側板に設けた軸部と、第2当接部材保持側板に設けた軸部との直径が互いに異なり、当接部材の軸方向からみたとき、小径の方の軸部である第2軸部52bなどの小径軸部の軸中心を、大径の方の軸部である第1軸部52aなどの大径軸部の軸中心よりも、付勢手段の付勢力により当接部材の相手部材との当接部Rを支点にして第1当接部材保持側板および第2当接部材保持側板が回動しようとするときに、大径軸部から相手部材支持部材に荷重が加わる第1荷重部(本実施形態では、第1軸部52aが軸受41bに突き当たっている位置)側に設けた。
(態様1)において、第1軸部52aなどの大径軸部の半径をr1、第2軸部52bなどの小径軸部の半径をr2とし、現像ローラ5aなどの当接部材の軸方向から見たとき、当接部を支点にして現像ケースの一方側の側板部などの第1当接部材保持側板および現像ケースの他方側の側板部である第2当接部材保持側板が回動しようとするときに、小径軸部から感光体フレーム43などの相手部材支持部材に荷重が加わる第2荷重部(本実施形態では、第2軸部52bの軸受41bとの接触部S2)を、第1荷重部を中心として、半径(r1−r2)の円の領域内に設けた。
かかる構成とすることにより、先の図10、図11を用いて説明したように、第1軸部52aなどの大径軸部の軸中心と、第2軸部52bなどの小径軸部の軸中心とを一致させた場合に比べて、現像装置5の軸方向一端側の回動の支点と、軸方向他端側の回動支点とのずれ量を小さくできる。これにより、現像ローラなどの当接部材の感光体などの相手部材に対して傾くのを抑制することができる。これにより、回動ユニットが現像装置の場合は、現像剤担持体軸方向両端の当接圧の低下(潜像担持体にスペーサを介して現像剤担持体を接触させる構成においては現像ギャップの拡大)を、各軸52a,52bの軸中心を一致させた場合に比べて抑えることができ、軸方向両端付近の画像濃度低下や画像抜けを抑えることができる。また、回動ユニットがクリーニング装置の場合は、クリーニング部材の相手部材との当接圧の低下を抑制することができ、良好なクリーニング性を得ることができる。また、回動ユニットが転写装置の場合は、軸方向で転写圧の低下を抑制することができ、良好な転写性を得ることができる。
(態様2)において、現像ローラなどの当接部材の軸方向から見たとき、上記第1荷重部と、上記第2荷重部とが一致するように構成した。
(態様3)によれば、図14を用いて説明したように、現像装置などの回動ユニットの軸方向一端側の回動の支点と、軸方向他端側の回動支点とを一致させることができる。これにより、現像ローラなどの当接部材が感光体などの相手部材に対して傾くの防止することができる。これにより、回動ユニットが現像装置の場合は、現像ローラなどの現像剤担持体が潜像担持体に当接する構成においては、感光体などの潜像担持体との当接圧を軸方向に均一にできる。また、現像剤担持体が潜像担持体に対して所定の隙間をもって対向する場合は、潜像担持体との間の隙間を、軸方向一定にできる。これにより、画像濃度の低下や画像抜けが防止された良好な画像を得ることができる。また、回動ユニットがクリーニング装置の場合は、クリーニング部材の相手部材との当接圧を軸方向で一定にでき、良好なクリーニング性を得ることができる。また、回動ユニットが転写装置の場合は、良好な転写性を得ることができる。
(態様1)乃至(態様3)いずれかにおいて、第1軸部52aなどの大径軸部が、樹脂で現像ケース56の一方の側板部などの第1当接部材保持側板と一体成型された樹脂軸であり、第2軸部52bなどの小径軸部が現像ケース56の一方の側板部などの第1当接部材保持側板に対して着脱可能な打ち込みピンなどの金属部材である。
(態様4)によれば、実施形態で説明したように、大径軸部、小径軸部の両方を当接部材保持側板と一体成型された樹脂軸とした場合に比べて、感光体フレーム43などへの組み付けを容易にできる。また、大径軸軸、小径軸軸を打ち込みピンなどの金属部材にした場合に比べて、部品点数を削減でき、装置のコストアップを抑えることができる。
(態様1)乃至(態様4)いずれかにおいて、相手部材が、感光体6などの潜像担持体であり、当接部材が、自らの表面に現像剤を担持して表面移動することにより潜像担持体と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像ローラなどの現像剤担持体または現像剤担持体の軸方向両端に設けられたスペーサである。
かかる構成とすることで、上述したように、画像濃度の低下や画像抜けが防止された良好な画像を得ることができる。
潜像を担持する感光体6などの潜像担持体と、潜像担持体を支持する感光体フレーム43などの潜像像担持体支持部材に回動自在に保持された現像装置5などの回動ユニットとを備え、画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成した作像ユニット7などのプロセスカートリッジにおいて、回動ユニットとして(態様1)乃至(態様5)いずれかの回動ユニットを用いた。
(態様6)によれば、現像ローラ5aなどの当接部材が感光体などの潜像担持体に対して傾いて当接するのを抑制することができる。これにより、回動ユニットが現像装置の場合は、軸方向両端部付近の画像濃度の低下や、画像抜けを抑えた画像を形成することができるプロセスカートリッジを提供することができる。また、回動ユニットがクリーニング装置の場合は、良好なクリーニング性を維持することができるプロセスカートリッジを提供することができる。
(態様6)において、上記回動ユニットが、現像装置である。
(態様7)によれば、上述したように、軸方向両端部付近の画像濃度の低下や、画像抜けを抑えた画像を形成することができるプロセスカートリッジを提供することができる。
(態様6)または(態様7)において、感光体フレーム43などの潜像像担持体支持部材の第1軸部52aなどの大径軸部を受ける第1軸受および/または第2軸部52bなどの小径軸部を受ける第2軸受を上記潜像担持体の方向に延びる長穴とした。
(態様8)によれば、感光体フレームの面板部41などの潜像像担持体支持部材が、ねじれた場合でも、現像装置5などの回動ユニットの軸部が、長穴状軸受内を相対的に移動して、回動ユニットがねじれるのを抑制することができる。これにより、潜像像担持体支持部材のねじれによる回動ユニットのねじれを抑制でき、現像ローラ5aなどの当接部材が感光体6などの潜像担持体に対して傾くのを抑制することができる。
感光体6などの回転部材と、回転部材に当接する現像ローラ5aなどの当接部材を備え、装置本体に対して回動自在に支持された現像装置5などの回動ユニットとを備えた画像形成装置において、回動ユニットとして、(態様1)乃至(態様5)いずれかの回動ユニットを用いたこと。
(態様9)によれば、当接部材が、回転部材の回動軸に対して傾いて当接するのを抑制することができる。これにより、回動ユニットが現像装置の場合は、軸方向両端部付近の画像濃度の低下や、画像抜けを抑えた画像を形成することができる画像形成装置を提供することができる。また、回動ユニットがクリーニング装置の場合は、良好なクリーニング性を得ることができる画像形成装置を提供することができる。また、回動ユニットが転写装置の場合は、良好な転写性を得ることができる画像形成装置を提供することができる。
5:現像装置
5a:現像ローラ
6:感光体
6a:感光体軸
7:作像ユニット
40:感光体ユニット
41:面板部
41b:軸受
43:感光体フレーム
44:位置決めボス
52a第1軸部
52b:第2軸部
54:圧縮バネ
56:現像ケース
90:プリンタ筐体
90a:側板
91:ガイド溝
O1:第1軸部の軸中心
O2:第2軸部の軸中心
R:感光体と現像ローラとの接触部
S1:第1軸部と軸受との接触部
S2:第2軸部と軸受との接触部
Claims (9)
- 相手部材に当接する当接部材の軸方向一方を保持する第1当接部材保持側板と、
上記当接部材の軸方向他方を保持する第2当接部材保持側板と、
上記第1当接部材保持側板および上記第2当接部材保持側板を、上記第1当接部材保持側板および上記第2当接部材保持側板の上記当接部材を保持する保持部とは異なる位置にそれぞれ設けた軸部で上記相手部材を支持する相手部材支持部材に回動自在に取り付けるともに、上記当接部材が上記相手部材に当接するように付勢手段により付勢された画像形成装置に用いる回動ユニットにおいて、
上記第1当接部材保持側板に設けた軸部と、上記第2当接部材保持側板に設けた軸部との直径が互いに異なり、
上記当接部材の軸方向からみたとき、小径の方の軸部である小径軸部の軸中心を、大径の方の軸部である大径軸部の軸中心よりも、上記付勢手段の付勢力により上記当接部材の上記相手部材との当接部を支点にして上記第1当接部材保持側板および上記第2当接部材保持側板が回動しようとするときに、上記大径軸部から上記相手部材支持部材に荷重が加わる第1荷重部側に設けたことを特徴とする回動ユニット。 - 請求項1に記載の回動ユニットであって、
上記大径軸部の半径をr1、上記小径軸部の半径をr2とし、
上記当接部材の軸方向から見たとき、
上記当接部を支点にして上記第1当接部材保持側板および上記第2当接部材保持側板が回動しようとするときに、上記小径軸部から上記相手部材支持部材に荷重が加わる第2荷重部を、上記第1荷重部を中心として、半径(r1−r2)の円の領域内に設けたことを特徴とする回動ユニット。 - 請求項2に記載の回動ユニットであって、
上記当接部材の軸方向から見たとき、上記第1荷重部と、上記第2荷重部とが一致するように構成したことを特徴とする回動ユニット。 - 請求項1乃至3いずれかに記載の回動ユニットであって、
上記大径軸部が、樹脂で上記第1当接部材保持側板と一体成型された樹脂軸であり、
上記小径軸部が、上記第2当接部材保持側板に対して着脱可能な金属部材であることを特徴とする回動ユニット。 - 請求項1乃至4いずれかに記載の回動ユニットであって、
上記相手部材が、潜像担持体であり、
上記当接部材が、自らの表面に現像剤を担持して表面移動することにより上記潜像担持体と対向する現像領域へ現像剤を搬送する現像剤担持体または上記現像剤担持体の軸方向両端に設けられたスペーサであることを特徴とする回動ユニット。 - 潜像を担持する潜像担持体と、
上記潜像担持体に当接する当接部材を有し、上記潜像担持体を支持する潜像担持体支持部材に回動自在に保持された回動ユニットとを備え、
画像形成装置本体に対して一体的に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
上記回動ユニットとして請求項1乃至5いずれかに記載の回動ユニットを用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項6に記載のプロセスカートリッジにおいて、
上記回動ユニットが、現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 請求項6または7に記載のプロセスカートリッジにおいて、
上記潜像担持体支持部材の上記大径軸部を受ける第1軸受および/または上記小径軸部を受ける第2軸受を、上記潜像担持体に向かって延びる長穴としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 回転部材と、
回転部材に当接する当接部材を備え、装置本体に対して回動自在に支持された回動ユニットとを備えた画像形成装置において、
上記回動ユニットとして、請求項1乃至5いずれかに記載の回動ユニットを用いたことを特徴とする画像形成装置。
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JP2014046548A JP6332739B2 (ja) | 2014-03-10 | 2014-03-10 | 回動ユニット、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 |
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