JP6395916B2 - プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、電子写真画像形成装置(以下「画像形成装置」という)100の全体構成について、図2を用いて説明する。図2に示すように、着脱可能な4個のプロセスカートリッジ70(70Y,70M,70C,70K)が装着部材(不図示)によって取り外し可能に装着されている。またプロセスカートリッジ70の画像形成装置100への装着方向上流側を前側面側、装着方向下流側を奥側面側と定義する。図2において、プロセスカートリッジ70は、装置本体100A内に水平方向に対して傾斜して併設されている。
次に本実施形態に係るプロセスカートリッジ70について、図3乃至図5を用いて説明する。図3はトナーを収納したプロセスカートリッジ70の主断面図である。尚、イエロー色のトナーを収納したカートリッジ70Y、マゼンタ色のトナーを収納したカートリッジ70M、シアン色のトナーを収納したカートリッジ70C、ブラック色のトナーを収納したカートリッジ70Kの構成は同一である。
図6において、上記プロセスカートリッジ70を画像形成装置100に挿入する構成について説明する。なお、本実施形態では、プロセスカートリッジ70(70Y,70M,70C,70K)を画像形成装置開口部101(101a,101b,101c,101d)へ挿入する構成は、感光体ドラム1(1a,1b,1c,1d)の軸線方向と平行な方向(図中矢印Fの方向)で、手前側から奥側に向かってプロセスカートリッジ70を挿入する構成となっている。
本実施形態に係るプロセスカートリッジ70は感光体ドラム1と現像ローラ25を当接、離間可能である。ここで、感光体ドラム1と現像ローラ25の離間機構について図9、図10を用いて説明する。
次にプロセスカートリッジ70を装置本体100Aに装着する際の離間機構について図11、図12を用いて説明する。
次に本実施形態に係るプロセスカートリッジ70における現像駆動力入力部の構成及び現像剤供給ローラ34の支持構成について図15〜図18を用いて説明する。
次に現像枠体の構成と現像ローラと現像剤供給ローラの回転方向について図1、図3、図19、及び図26を用いて説明する。図1は、本実施形態における、現像ユニットの駆動力入力部と駆動系を表す図である。図3は画像形成装置に装着されたカートリッジを示す図である。図19は、本実施形態における、現像室の構成を表す図である。図26は、現像室内に現像室トナー搬送部材を有する比較例を表す図である。
次に図19を用いて、現像ローラ25と現像剤供給ローラ34の表面速度について説明する。図19に示したとおり、現像ローラ25と現像剤供給ローラ34は逆方向に回転している。なお、当接部においては、それぞれの表面は同じ方向に移動している。ここで、現像剤供給ローラ34の表面速度は、現像ローラ25の表面速度よりも速くなるように設定されている。これは、現像ローラ25へのトナー供給性と、現像に使用されなかった現像ローラ25上のトナー剥ぎ取り性を考慮してのことである。現像剤供給ローラ34の表面速度が、現像ローラ25の表面速度よりも速いことで、常にスポンジ部34aの十分な量のトナーが含まれた部分が現像ローラ25に当接することになるため、現像ローラ25に対する安定したトナー供給が可能である。また、トナー剥ぎ取り性についても、現像剤供給ローラ34の表面速度が、現像ローラ25の表面速度よりも速いことで、周速差による摩擦力が発生し、現像に使用されなかった現像ローラ25上のトナー剥ぎ取りが可能となる。
次に、図1及び図20を用いて、現像ユニット4の駆動入力構成との駆動系の構成について説明する。前述したように、装置本体100Aの駆動源である本体駆動モータ(不図示)から出力された駆動力は、装置本体100Aの本体現像カップリング91と、現像剤供給ローラ34の軸部34jの端部(軸端部)に設けられたオルダムカップリング20の駆動側係合部23とが係合することによって、現像ユニット4に入力される。
次に、図21及び図22を用いて現像剤供給ローラ34のスポンジ部34aに生じる微小変形について説明する。現像剤供給ローラ34は、常に現像ローラ25に対して当接した状態で支持されているが、高温環境下などで長時間放置されると、現像ローラ25との当接部において、スポンジ部34aに図21に示すような微小な塑性変形が発生する場合がある。以後、現像剤供給ローラ34において、微小な塑性変形が発生した領域を微小変形部34nと称して説明する。
1(1a〜1d)…感光体ドラム
4(4a〜4d)…現像ユニット
20…オルダムカップリング(軸継手部材)
21…従動側係合部
22…中間係合部
23…駆動側係合部
25(25a〜25d)…現像ローラ
25r…現像ローラ直径
25j…現像ローラ軸
26(26a〜25d)…ドラムユニット
31b…現像室
31c…トナー収容部
31e…トナー開口
31f…底部
34…現像剤供給ローラ
34a…スポンジ部
34b…吐き出し部
34c…吸い込み部
34j…現像剤供給ローラ軸
34k…現像剤供給ローラ軸カット部
34n…微小変形部
34r…スポンジ部直径
35…現像ブレード
36…トナー搬送部材
38…現像剤供給ローラギア
38a…現像剤供給ローラギアの歯
39…現像ローラギア
39a…現像ローラギアの歯
39b…現像ローラギアの歯(負荷減少時)
70(70Y,70M,70C,70K)…プロセスカートリッジ
80…現像アイドラギア
81…撹拌アイドラギア
82…撹拌ギア
90…本体ドラムカップリング
91…本体現像カップリング
100…画像形成装置
100A…装置本体
102…本体装置下ガイド部
103…本体装置上ガイド部
Claims (20)
- 画像形成装置の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
感光体ドラムと、
前記感光体ドラムに形成された静電潜像を現像する回転可能な現像ローラと、
前記現像ローラに接触して配置され、前記現像ローラに現像剤を供給する回転可能な現像剤供給ローラと、
現像剤を収容するための現像剤収容室と、
前記現像剤供給ローラがその内部に位置するように構成された現像室と、
前記現像剤収容室の内部に位置する回転可能な搬送部材であって、重力に抗して上方に現像剤を移動させることによって前記現像剤収容室から前記現像室まで現像剤を搬送するための搬送部材と、
前記現像剤供給ローラに設けられた駆動力受け部であって、前記プロセスカートリッジの外部から、前記現像剤供給ローラ、前記現像ローラ、および前記搬送部材を回転させるための駆動力が入力されるための駆動力受け部と、
前記現像剤供給ローラに設けられ、前記駆動力受け部で受けた駆動力を前記現像ローラに伝達するための第一駆動力伝達部と、
前記第一駆動力伝達部から前記現像ローラに駆動力を伝達するべく、前記第一駆動力伝達部と係合するように前記現像ローラに設けられた第二駆動力伝達部と、
を有し、
前記現像剤供給ローラと前記現像ローラの互いの表面が互いの接触部から前記現像室の底に向かって移動するように、前記現像剤供給ローラの回転方向は前記現像ローラの回転方向に対して逆方向となっており、
前記現像剤供給ローラの表面速度は前記現像ローラの表面速度よりも大きくなるように構成されたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記駆動力受け部は、前記現像剤供給ローラに対して前記現像剤供給ローラの軸線に交差する方向に移動可能である請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記駆動力受け部を備えるオルダムカップリングを有する請求項2に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像室の底と前記現像剤供給ローラの間に、前記搬送部材によって搬送された現像剤が溜まるための空間があることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤供給ローラの外径は前記現像ローラの外径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第一駆動力伝達部と前記第二駆動力伝達部はそれぞれギアである請求項1乃至5のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第二駆動力伝達部の歯数は前記第一駆動力伝達部の歯数よりも多いことを特徴とする請求項6に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像ローラに対する前記現像剤供給ローラの周速比は、1.3≦現像剤供給ローラの表面速度/現像ローラの表面速度≦1.8、であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤供給ローラは弾性層を有するローラであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤供給ローラは現像剤を保持するためのスポンジ部を備えることを特徴とする請求項1乃至9に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第二駆動力伝達部から前記搬送部材に前記駆動力が伝達されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第二駆動力伝達部はギアであり、前記第二駆動力伝達部から前記搬送部材へ少なくとも1つのギアを介して前記搬送部材に前記駆動力が伝達されることを特徴とする請求項1乃至11に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第二駆動力伝達部と係合する第1のアイドラギアと、
前記第1のアイドラギアと係合する第2のアイドラギアと、
前記第2のアイドラギアと係合するように前記搬送部材に設けられた搬送部材ギアと、
を有し、
第1のアイドラギア、第2のアイドラギア、および搬送部材ギアを介して前記第二駆動力伝達部から前記搬送部材へ前記駆動力が伝達されることを特徴とする請求項12に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記駆動力受け部が、前記現像剤供給ローラが備える軸部の端部に設けられていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤供給ローラの軸線方向において、前記第一駆動力伝達部と前記駆動力受け部は互いに前記現像剤供給ローラの反対側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像剤供給ローラの回転方向は、前記搬送部材の回転方向に対して同方向であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記現像ローラは、前記感光体ドラムに対して近接および離間が可能であることを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記プロセスカートリッジは、
前記感光体ドラムを備える第1ユニットと、
前記現像ローラ、前記現像剤供給ローラ、および前記搬送部材を備える第2ユニットと、
を有し、
前記第2ユニットが前記第1ユニットに対して移動することによって、前記現像ローラは前記感光体ドラムに対して近接および離間をすることを特徴とする請求項17に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記感光体ドラムは、前記感光体ドラムを回転するための駆動力が前記プロセスカートリッジの外部から入力されるように構成された第2の駆動力受け部を有することを特徴とする請求項1乃至18のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記駆動力受け部と係合して前記駆動力を入力するための駆動伝達部材を有する前記装置本体と、
前記装置本体に着脱可能な請求項1乃至19のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジと、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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