JP6887785B2 - Developer container, developing device, process cartridge and image forming device - Google Patents
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Description
本発明は、現像剤容器、現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a developer container, a developing device, a process cartridge and an image forming device.
ここで、画像形成装置とは、記録材に画像を形成する装置をいう。プロセスカートリッジとは、少なくとも像担持体を有するものをいう。多くの場合、帯電手段、現像手段、クリーニング手段、像担持体と、を一体的にカートリッジ化し、画像形成装置の装置本体に対して着脱可能なカートリッジをいう。また、現像装置とは、少なくとも現像剤担持体を有するものをいう。多くの場合、現像剤担持体、現像剤担持を支持する現像枠他意を一体化し、画像形成装置の装置本体に着脱可能にしたものをいう。また、現像剤容器とは、現像剤を収容するための容器をいう。 Here, the image forming apparatus means an apparatus for forming an image on a recording material. The process cartridge means a cartridge having at least an image carrier. In many cases, it refers to a cartridge in which a charging means, a developing means, a cleaning means, and an image carrier are integrally formed into a cartridge and can be attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Further, the developing device means a device having at least a developing agent carrier. In many cases, it refers to a developer carrier, a developing frame that supports the developer carrier, and other meanings that are integrated and attached to and detached from the main body of the image forming apparatus. Further, the developer container means a container for accommodating the developer.
電子写真方式の画像形成装置の例としては、複写機、LEDプリンタ、レーザプリンタ、ファクシミリなどが含まれる。 Examples of electrophotographic image forming apparatus include copiers, LED printers, laser printers, facsimiles and the like.
電子写真方式の画像形成装置(以下、単に「画像形成装置」ともいう。)では、像担持体としてドラム型とされる電子写真感光体である感光ドラムを一様に帯電させる。次いで、帯電した感光ドラムを選択的に露光することによって、感光ドラム上に静電潜像(静電像)を形成する。そして、感光ドラム上に形成された静電潜像を、現像剤としてのトナーでトナー像として現像する。そして、感光ドラム上に形成されたトナー像を、記録用紙、プラスチックシートなどの記録材に転写し、更に記録材上に転写されたトナー像に熱や圧力を加えることでトナー像を記録材に定着させることで画像記録を行う。 In an electrophotographic image forming apparatus (hereinafter, also simply referred to as an "image forming apparatus"), a photosensitive drum, which is an electrophotographic photosensitive member having a drum type as an image carrier, is uniformly charged. Next, an electrostatic latent image (electrostatic image) is formed on the photosensitive drum by selectively exposing the charged photosensitive drum. Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum is developed as a toner image with toner as a developer. Then, the toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording material such as recording paper or a plastic sheet, and heat or pressure is applied to the toner image transferred on the recording material to convert the toner image into a recording material. Image recording is performed by fixing.
このような画像形成装置は、一般に、トナー補給や各種のプロセス手段のメンテナンスを必要とする。このトナー補給やメンテナンスを容易にするために、感光ドラム、帯電手段、現像手段、クリーニング手段などを枠体内にまとめてカートリッジ化し、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジとしたものが実用化されている。 Such an image forming apparatus generally requires toner replenishment and maintenance of various process means. In order to facilitate this toner replenishment and maintenance, a photosensitive drum, charging means, developing means, cleaning means, etc. are collectively made into a cartridge in the frame, and a process cartridge that can be attached to and detached from the image forming apparatus main body has been put into practical use. ing.
このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができ、ユーザビリティーに優れた画像形成装置を提供することができる。そのため、このプロセスカートリッジ方式は画像形成装置において広く用いられている。 According to this process cartridge method, since the maintenance of the device can be performed by the user himself / herself, the operability can be remarkably improved, and the image forming device having excellent usability can be provided. Therefore, this process cartridge method is widely used in an image forming apparatus.
上述したプロセスカートリッジは、トナーを収容するトナー容器と、トナー容器内のトナーを撹拌・搬送するための搬送部材と、搬送部材を回転駆動するためのギアを有する構成が一般的である。また、搬送部材の回転に伴って、トナー容器に取り付けられたトナー封止部材を開封する構成が知られている(特許文献1参照)。 The above-mentioned process cartridge generally has a structure including a toner container for accommodating toner, a transport member for stirring and transporting the toner in the toner container, and a gear for rotationally driving the transport member. Further, it is known that the toner sealing member attached to the toner container is opened as the transport member rotates (see Patent Document 1).
このようなカートリッジの構成においては、輸送時の振動や長期放置などにより現像剤容器内のトナーのかさ密度が増大することが想定される。トナーのかさ密度が大きくなると、搬送部材の回転負荷が増大し、搬送部材の回転トルクが大きくなる。このため、トルクが高い状態で搬送部材を回転駆動すると、ギアが歯飛びを起こしたり歯が破損したりする恐れがある。このため、ギアのモジュールを大きくしたり、強度の高い材質を使用する必要がでてくる。そのような対応を行うと、装置の小型化やコストダウンが進まないことがあった。本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、輸送時の振動や長期放置などにより現像剤容器内の現像剤であるトナーのかさ密度が増大し搬送部材のトルクが増大しても、搬送部材を確実に回転駆動できるようにすることである。 In such a cartridge configuration, it is expected that the bulk density of the toner in the developer container will increase due to vibration during transportation, long-term leaving, and the like. When the bulk density of the toner increases, the rotational load of the conveying member increases, and the rotational torque of the conveying member increases. Therefore, if the transport member is rotationally driven while the torque is high, the gear may skip or the teeth may be damaged. For this reason, it is necessary to increase the size of the gear module or use a high-strength material. If such measures were taken, the miniaturization of the device and the cost reduction might not proceed. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to increase the bulk density of toner, which is a developer in a developer container, due to vibration during transportation, long-term leaving, etc., and to increase the torque of a transport member. This is to ensure that the transport member can be rotationally driven even if the number increases.
そこで、本発明は、
現像剤を収容する現像剤容器であって、
収容された現像剤を搬送するための搬送部材と、
前記搬送部材に駆動を伝達するための第1のギアと、
前記第1のギアと噛み合い、前記第1のギアに駆動を伝達するための第2のギアと、
接触面を有する移動規制部と、を有し、
前記第2のギアの歯先が移動する軌跡により形成される円と前記移動規制部の前記接触面との間の距離をdとし、前記第2のギアのモジュールをmとした場合に、前記移動規制部は、d<2mの関係を満たす位置に設けられ、
前記第1のギアとの噛み合い量が減少する方向に前記第2のギアが移動した場合に、前記接触面と前記第2のギアが接触し、前記第2のギアと前記第1のギアの噛み合いが外れることが規制される現像剤容器を提供するものである。
Therefore, the present invention
A developer container that houses the developer
A transport member for transporting the contained developer and
A first gear for transmitting drive to the transport member, and
Meshing with said first gear, a second gear for transmitting a driving force to said first gear,
With a movement control part having a contact surface,
When the distance between the circle formed by the locus of movement of the tooth tip of the second gear and the contact surface of the movement restricting portion is d, and the module of the second gear is m, the said. The movement control unit is provided at a position that satisfies the relationship of d <2m.
When the second gear moves in a direction in which the amount of engagement with the first gear decreases, the contact surface and the second gear come into contact with each other, and the second gear and the first gear It provides a developer container in which disengagement is restricted.
また、本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供するものである。 The present invention also provides a developing device, a process cartridge, and an image forming device.
以上説明したように、本発明によれば、輸送時の振動や長期放置などにより現像剤容器内の現像剤であるトナーのかさ密度が増大し搬送部材のトルクが増大しても、搬送部材を確実に回転駆動できる。 As described above, according to the present invention, even if the bulk density of the toner, which is a developer in the developer container, increases due to vibration during transportation, long-term leaving, etc., and the torque of the transport member increases, the transport member can be provided. It can be reliably rotated and driven.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail exemplarily based on examples with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
なお、本明細書では、像担持体である感光ドラムの回転軸線方向を長手方向とする。また、長手方向において、画像形成装置の装置本体から感光ドラムが駆動力を受ける側を駆動側とし、その反対側を非駆動側とする。 In the present specification, the direction of the rotation axis of the photosensitive drum, which is the image carrier, is the longitudinal direction. Further, in the longitudinal direction, the side on which the photosensitive drum receives the driving force from the device main body of the image forming apparatus is the driving side, and the opposite side is the non-driving side.
図2および図3を用いて画像形成装置の全体構成および画像形成プロセスについて説明する。 The overall configuration of the image forming apparatus and the image forming process will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
図2は、一実施の形態である電子写真方式の画像形成装置の装置本体(以下、装置本体Aと記載する)及びプロセスカートリッジ(以下、カートリッジBと記載する)の断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of a device main body (hereinafter referred to as device main body A) and a process cartridge (hereinafter referred to as cartridge B) of the electrophotographic image forming apparatus according to the embodiment.
図3は、カートリッジBの断面図である。
ここで、装置本体Aとは、電子写真画像形成装置からカートリッジBを除いた部分である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the cartridge B.
Here, the apparatus main body A is a portion of the electrophotographic image forming apparatus excluding the cartridge B.
<画像形成装置の全体構成>
図2に示す電子写真画像形成装置は、カートリッジBを装置本体Aに着脱可能とした電子写真技術を利用したレーザビームプリンタである。なお、一般的にプロセスカートリッジとは、像担持体である電子写真用の感光体と、これに作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段などを一体的にカートリッジ化したものをいう。このプロセスカートリッジ(以下、カートリッジBという)は、電子写真の画像形成装置の装置本体に対して着脱可能としている。カートリッジBが装置本体Aに装着されたとき、カートリッジBの像担持体であり感光体でもある感光ドラム62に静電像を形成するための露光装置3(レーザスキャナユニット)が配置される。また、カートリッジBの下側に画像形成対象となる記録材(以下、シート材Pと記載する)を収納したシートトレイ4が配置されている。
<Overall configuration of image forming device>
The electrophotographic image forming apparatus shown in FIG. 2 is a laser beam printer using electrophotographic technology in which the cartridge B is attached to and detached from the apparatus main body A. In general, a process cartridge is a cartridge in which a photoconductor for electrophotographic, which is an image carrier, and a charging means, a developing means, a cleaning means, etc. as process means acting on the photoconductor are integrated into a cartridge. .. This process cartridge (hereinafter referred to as cartridge B) can be attached to and detached from the main body of the electrophotographic image forming apparatus. When the cartridge B is mounted on the apparatus main body A, an exposure device 3 (laser scanner unit) for forming an electrostatic image is arranged on a
更に、装置本体Aには、シート材Pの搬送方向Dに沿って、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5c、転写ガイド6、転写部材である転写ローラ7が配置されている。さらに、搬送方向Dに沿って、転写ローラ7、搬送ガイド8、定着装置9、排出ローラ対10、排出トレイ11等が順次配置されている。なお、定着装置9は、加熱ローラ9a及び加圧ローラ9bにより構成されている。
Further, in the apparatus main body A, a
<画像形成プロセス>
次に、画像形成プロセスの概略を説明する。CPUなどの制御部100から送信されるプリントスタート信号に基づいて、感光ドラム(以下、ドラム62と記載する)は矢印R方向に所定の周速度(プロセススピード)をもって回転駆動される。
<Image formation process>
Next, the outline of the image formation process will be described. Based on the print start signal transmitted from the
バイアス電圧が印加された帯電部材である帯電ローラ66は、ドラム62の外周面に接触し、ドラム62の外周面を一様均一に帯電する。帯電部材は、非接触のようなコロナ帯電器でも構成によってはよい。
The charging
露光装置3は、画像情報に応じたレーザ光Lを出力する。そのレーザ光LはカートリッジBのクリーニング枠体71に設けられたレーザ開口71hを通り、ドラム62の外周面を走査露光する。これにより、ドラム62の外周面には画像情報に対応した静電像(または静電潜像)が形成される。
The
一方、図3に示すように、現像装置としての現像ユニット20において、現像剤室29内の現像剤であるトナーTは、搬送部材43の回転によって撹拌、搬送され、現像剤供給室28に送り出される。現像剤室29や現像剤供給室28は、現像ユニットの枠体によって構成されている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, in the developing
現像剤であるトナーTは、マグネットローラ34(固定磁石)の磁力により、現像剤担持体であり現像ローラでもある現像スリーブ32の表面に担持される。 The toner T, which is a developing agent, is supported on the surface of the developing sleeve 32, which is both a developing agent carrier and a developing roller, by the magnetic force of the magnet roller 34 (fixed magnet).
トナーTは、現像剤層規制部材である現像ブレード42によって、摩擦帯電されつつ現像ローラである現像スリーブ32周面上での現像剤の層厚が規制される。 The toner T is triboelectrically charged by the developing blade 42, which is a developer layer regulating member, and the layer thickness of the developing agent is regulated on the peripheral surface of the developing sleeve 32, which is a developing roller.
そのトナーTは、静電潜像に応じてドラム62へ現像され、現像剤像であるトナー像として可視像化される。
The toner T is developed on the
また、図2に示すように、レーザ光Lの出力タイミングとあわせて、ピックアップローラ5a、給送ローラ対5b、搬送ローラ対5cによって、装置本体Aの下部に収納されたシート材Pがシートトレイ4から送り出される。そして、そのシート材Pが転写ガイド6を経由して、ドラム62と転写ローラ7との間の転写位置へ搬送される。この転写位置において、現像剤像であるトナー像はドラム62からシート材Pに順次転写されていく。
Further, as shown in FIG. 2, the sheet material P stored in the lower part of the apparatus main body A is set by the
トナー像が転写されたシート材Pは、ドラム62から分離されて搬送ガイド8に沿って定着装置9に搬送される。そしてシート材Pは、定着装置9を構成する加熱ローラ9aと加圧ローラ9bとのニップ部を通過する。このニップ部で加圧・加熱定着処理が行われてトナー像はシート材Pに定着される。トナー像の定着処理を受けたシート材Pは、排出ローラ対10まで搬送され、排出トレイ11に排出される。
The sheet material P to which the toner image is transferred is separated from the
一方、図3に示すように、転写後のドラム62は、クリーング部材であるクリーニングブレード77により外周面上の残留トナーが除去されて、再び、画像形成プロセスに使用される。ドラム62から除去されたトナーはクリーニングユニット60の廃現像剤室71bに貯蔵される。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
上記において、帯電ローラ66、現像ローラ32、転写ローラ7、クリーニングブレード77がドラム62に作用するプロセス手段である。カートリッジBの詳細は後述する。
In the above, the charging
<装置本体AからのカートリッジBの着脱>
次に、装置本体Aに対するカートリッジBの着脱について、図4〜7を用いて説明する。
<Detachment of cartridge B from device body A>
Next, attachment / detachment of the cartridge B to / from the apparatus main body A will be described with reference to FIGS. 4 to 7.
図4は、カートリッジBを着脱するために開閉扉13を開いた装置本体Aの斜視図である。図5は、カートリッジBを着脱するために開閉扉13を開き引き出し部材であるトレイ18を引き出した状態の装置本体AとカートリッジBの斜視図である。図6は、開閉扉13を開き引き出し部材であるトレイ18を引き出した状態で、カートリッジBを着脱している際の装置本体A及びカートリッジBの斜視図である。図7は引き出し部材であるトレイ18に装着されたカートリッジBの斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of the apparatus main body A in which the opening / closing
装置本体Aには開閉扉13が回動可能に取り付けられており、この開閉扉13を開くとカートリッジ挿入口17が設けられている。そしてカートリッジ挿入口17内にはカートリッジBを装置本体Aに装着するためのトレイ18が備えられている。トレイ18を所定の位置まで引き出すと、カートリッジBを着脱方向Eに沿って着脱可能となる。カートリッジBはトレイ18に載せられた状態で図5中矢印C方向にガイドレール(不図示)に沿って装置本体A内に装着される。
An opening / closing
また、図7に示すように、装置本体Aには、カートリッジBに設けられた第1カップリング70および第2カップリング21に駆動を伝達するための駆動伝達部として第1駆動軸14および第2駆動軸19が設けられている。駆動伝達部である第1駆動軸14および第2駆動軸19は装置本体Aのモータ(不図示)により駆動される。これにより、第1カップリング70と連結しているドラム62が装置本体Aから駆動力を受けて回転する。また、第2カップリング21から駆動を伝達されて現像剤担持体である現像ローラ32が回転する。さらに、帯電ローラ66、現像ローラ32は、装置本体Aの給電部(不図示)より給電される。
Further, as shown in FIG. 7, the apparatus main body A has a
<カートリッジBの構成>
次にカートリッジBの構成について図3(カートリッジBの断面図)を用いて説明する。
<Structure of cartridge B>
Next, the configuration of the cartridge B will be described with reference to FIG. 3 (cross-sectional view of the cartridge B).
本実施例のカートリッジBは、クリーニングユニット60と、現像ユニット20を結合することで一体的なカートリッジを形成している。いわゆるプロセスカートリッジである。
The cartridge B of this embodiment forms an integral cartridge by combining the cleaning unit 60 and the developing
図に示すように、クリーニングユニット60は、像担持体であるドラム62と、帯電部材である帯電ローラ66と有している。さらに、クリーニングユニット60は、クリーニング部材77と、これらを支持するクリーニング枠体71と、クリーニング枠体71に溶着等で固定された蓋部材72を有している。クリーニングユニット60において、帯電ローラ66、クリーニング部材77は、それぞれドラム62の外周面に接触して配置される。
As shown in the figure, the cleaning unit 60 includes a
また、現像ユニット20は、現像剤担持体である現像ローラ32と、現像ローラ32を支持する枠体である現像容器23と、現像ローラ32上のトナー層の層厚を規制するための現像ブレード42等を有する。現像ローラ32内にはマグネットローラ34が設けられている。本実施例の現像ユニット20は、第1枠体である現像容器23と第2枠体である底部材22とを結合することによって現像剤室29を有する現像剤容器を形成している。
Further, the developing
そして、現像剤室29には、現像剤室29に収容された現像剤であるトナーを現像剤供給室28へ搬送するための搬送部材43が設けられている。搬送部材43は第2カップリング21から駆動を伝達されて矢印Hの方向に回転する。
The developer chamber 29 is provided with a transport member 43 for transporting the toner, which is the developer contained in the developer chamber 29, to the developer supply chamber 28. The transport member 43 is transmitted with a drive from the
また、現像容器23には現像剤室29内のトナーを現像剤供給室28へ向けて排出するための開口である現像剤開口23aが形成されている。そして、カートリッジBの使用前に現像剤開口23aを封止するために、現像開口23aを覆うように封止部材である封止シール43bが現像開口を有する第1枠体である現像容器に接合されている。ここで、封止シール43bの一端側は現像容器23に接合されており、他端側は搬送部材43と連結されている。これにより、カートリッジBの使用開始時に封止シール43bが搬送部材43の回転に伴って現像容器23から引き剥がされることで現像剤開口23aが露出し、現像剤室29からトナーを現像剤供給室28に排出可能となる。ここで、封止部材と現像容器は、それぞれ接合部を有している。本実施例では、封止部材と現像容器を重ねた状態で超音波溶着などで接合部を形成している。
Further, the developing
本実施例の搬送部材43は、現像剤を搬送するためのシート状の搬送部43aと、開口を封止するための封止部材43bであるトナーシールと、軸部43cを有する構成になっているが、これに限定されない。例えば、現像剤を搬送するためのシート状の第2の搬送部を有していてもよい。さらにシート状の第3の搬送部を有していてもよい。 The transport member 43 of this embodiment has a configuration including a sheet-shaped transport portion 43a for transporting the developer, a toner seal which is a sealing member 43b for sealing the opening, and a shaft portion 43c. However, it is not limited to this. For example, it may have a second sheet-shaped transport unit for transporting the developer. Further, it may have a third sheet-shaped transport portion.
<現像ユニットの駆動部の構成>
次に、現像ユニット20の駆動部の構成について図8、図9を用いて説明する。図8は現像ユニット20の駆動部の分解図であり、図9は、枠体の一部であるサイドカバー57を取り外した状態の現像ユニット20の側面図である。
<Structure of drive unit of developing unit>
Next, the configuration of the driving unit of the developing
図に示すように、現像ユニット20の駆動部は、第2カップリング21、入力ギア51、現像ローラギア52、第1アイドラギア53、第2アイドラギア54、第3アイドラギア55、搬送部材駆動ギア56、サイドカバー57から構成される。入力ギア51は、枠体の一部である現像ローラ軸受(支持部材)27の支持部によって回転可能に支持されている。支持部材である現像ローラ軸受は、現像ローラを支持する支持部も別に有している。また、入力ギア51は第2カップリング21と係合しており、第2カップリング21から駆動を伝達される。現像ローラ駆動ギア52は現像ローラ32の端部に係合しており、現像ローラ32に駆動を伝達する駆動伝達部材である。また、第1アイドラギア53、第2アイドラギア54、第3アイドラギア55である駆動伝達部材は、それぞれ現像容器23の支持軸23c、23d、23eに取り付けられている。さらに、搬送部材駆動ギア56である駆動伝達部材が現像容器23の支持部23fに取り付けられている。搬送部材駆動ギア56は現像剤容器の内部で搬送部材43と係合しており、搬送部材43に駆動を伝達する。つまり、搬送部材43と搬送部材駆動ギア56との間に枠体の一部が介在し、介在する枠体の一部の外側の位置に複数のギアが配置され、枠体の内側の位置に搬送部材43が配置されている。本実施例の現像ユニットは、駆動伝達部材であるギアの列の外側を枠体の一部でもあるサイドカバー57で覆う形態をとっている。
As shown in the figure, the drive unit of the developing
形式的に、搬送部材駆動ギア56を第1のギア、第3アイドラギアを第2のギア、第2アイドラギアを第3のギア、第1アイドラギア53を第4のギア、入力ギア51を第5のギア、現像ローラ駆動ギア52を第6のギアとも言う。
Formally, the transport
また、本実施例の第1枠体である現像容器23は、第3アイドラギア55の外径と所定の距離を持って円弧上の凸部(ギアの移動規制部)23bが設けられている。ギアの移動規制部である凸部は現像ローラの軸線方向に現像剤容器の内側から外側に突出している。また、本実施例のギアの移動規制部である凸部は、枠体の一部である側壁から突出している。この側壁の外側にはギア列が配置され、さらに枠体の一部である第3の枠体であるサイドカバーで覆っている。
Further, the developing
ギアの移動規制部である凸部は、ギアの歯先と接触する接触面を有する。本実施例の凸部の接触面は、ギアの歯先の回転軌跡に添うように円弧形状になっている。ギアの回転軸線を中心とする円弧形状になっている。現像剤容器の出荷時には、移動規制部の接触面とギアの歯先とは接触していない(ギアが移動すれば接触可能な状態である)。ギアを駆動した際に、駆動トルクが大きい場合にギアの歯先が凸部の接触面と接する。ギアは移動規制部に接することで、それよりも外側にギアが移動や変形することが規制されている。これにより、ギアの歯飛びが防止できる。 The convex portion, which is the movement restricting portion of the gear, has a contact surface in contact with the tooth tip of the gear. The contact surface of the convex portion of this embodiment has an arc shape so as to follow the rotation locus of the tooth tip of the gear. It has an arc shape centered on the rotation axis of the gear. At the time of shipment of the developer container, the contact surface of the movement control part is not in contact with the tooth tip of the gear (it is in a state where it can be contacted if the gear moves). When the gear is driven, the tooth tips of the gear come into contact with the contact surface of the convex portion when the driving torque is large. When the gear comes into contact with the movement regulation part, the movement or deformation of the gear is regulated to the outside. As a result, tooth skipping of the gear can be prevented.
装置本体Aから現像ユニット20への駆動の入力は、第2駆動軸19から第2カップリング21に対して行われ、第2カップリング21と係合している第5のギアである入力ギア51が矢印Gの方向に回転する。第5のギアである入力ギア51より下流の駆動伝達は2つの経路に分かれている(図9)。第1の経路は、第5のギアである入力ギア51から第6のギアである現像ローラギア52を介して現像ローラ32を駆動する(図9)。第2の経路は、入力ギア51から第1アイドラギア53、第2アイドラギア54、第3アイドラギア55、搬送部材駆動ギア56を介して搬送部材43を駆動する(図9)。つまり、第5のギア、第4のギア、第3のギア、第2のギア、第1のギアの順に駆動が伝達される。第1アイドラギア53と第2アイドラギア54は段ギアとなっており、入力ギア51の回転を減速して搬送部材43を駆動する。第3アイドラギア55は第2アイドラギア54の小ギア54aおよび搬送部材駆動ギア56と噛み合っている。
The drive input from the apparatus main body A to the developing
なお、本実施例でのギアの回転方向は、図9に示したようになっている。第2アイドラギア54と搬送部材駆動ギア56は、図9では時計回りに回転している。第3アイドラギア55は、反時計回りに回転している。搬送部材駆動ギア56と第3アイドラギア55は、歯先が接触する位置で見た場合に同じ方向に移動しているとも言える。
The rotation direction of the gear in this embodiment is as shown in FIG. The
次に、本実施例の枠体である現像容器23に設けられた移動規制部である凸部(リブ)23bについて説明する。
Next, the convex portion (rib) 23b, which is the movement restricting portion provided on the developing
移動規制部である凸部23bは、現像容器23と一体的に形成されている。そして、移凸部23bは、第3アイドラギア55と同心の円弧部23b1と、この円弧部23b1の第3アイドラギア55の回転方向の上流側の端部に向けて設けられた案内面23b22を有する案内部23b2を有する。ここで、円弧部23b1は、第3アイドラギア55の歯先と接触可能な接触面23b11を有する。第3アイドラギア55の歯先が回転することによる形成され軌跡と移動規制部である凸部の接触面23b11までに所定の距離dを設けている。ちがう表現をすると第3アイドラギア55の外径(歯先円径)と接触面23b11は、所定の距離dをもって設けられている。
The
本実施例では、距離dは、第3アイドラギア55のモジュールをm3に対し、d<2m3 となるように設けられている。
In this embodiment, the distance d is provided so that the module of the
ここで、モジュールとは、ギアの大きさを示す値である。本実施例では、図10にしますようにモジュール=ピッチ円直径÷歯数と定義する。 Here, the module is a value indicating the size of the gear. In this embodiment, module = pitch circle diameter ÷ number of teeth is defined as shown in FIG.
ピッチ円直径とは、歯先円直径dA(ギアの歯先が移動することで描かれる軌跡で形成される円)と歯底円直径dBと(ギアの歯の基底部が移動することで描かれる軌跡で形成される円)とに基づいて決めている。
ピッチ円直径ds=z(歯数)×m(モジュール)、歯先円直径dA=d+2m、歯底円直径dB=d−2.5mとしている。
A pitch circle diameter, the base of the teeth of the addendum circle diameter d A (circle formed by the locus addendum of the gear is drawn by moving) the root circle diameter d B (gear moves It is decided based on the circle formed by the trajectory drawn in.
Pitch diameter d s = z (number of teeth) × m (module), tip diameter d A = d + 2m, and the root circle diameter d B = d-2.5m.
また、案内部23b2の案内面23b22は円弧部23b1から離れるにしたがって、第3アイドラギア55の歯先との距離が徐々に大きくなるように形成されている。また、案内面23b22は、ギアの歯先が回転してきて、凸部に対応する位置に入る際に設けられている。そのため、案内部や案内面は、ギアの回転方向に対して、凸部の上流側に位置している。一方、円弧部や接触面は、凸部の下流側に位置している。これは、ギアの歯が凸部であるリブの端部である端面に接触して損傷することを防ぐためである。
Further, the guide surface 23b22 of the guide portion 23b2 is formed so that the distance from the tooth tip of the
カートリッジBを最初に使用する際は、装置本体Aの第2駆動軸19からカートリッジBに駆動が伝達されると搬送部材43の回転に伴って封止部材である封止シール43bが現像容器23から引き剥がされる。このとき、搬送部材43には、トナーを撹拌・搬送する負荷と、封止シール43bを現像容器23の接合部から引き剥がす負荷、および、封止シール43bがトナーを動かしながら移動する負荷が加わる。封止シール43bが開封されて現像剤室29内のトナーが現像剤供給室28に排出され、また、現像剤室29内のトナーが撹拌されることでトナーがほぐされ(かさ密度が低くなる)ると、その後の搬送部材43に加わる負荷は減少する。
When the cartridge B is used for the first time, when the drive is transmitted from the
使用前のカートリッジBは、輸送時の振動や長期の放置によって現像剤室29のトナーのかさ密度が高くなっていることがある。このような状態のカートリッジBの初期の使用時おいて搬送部材43に加わる負荷は、封止シール43bが引き剥がされた後の画像形成時における負荷と比較してきわめて大きくなる。こうした状態においては搬送部材駆動ギア56と噛み合っている第3アイドラギア55には、通常の画像形成時よりも大きな噛み合い力が加わることになる。次にその作用を説明する。
In the cartridge B before use, the bulk density of the toner in the developer chamber 29 may be high due to vibration during transportation or leaving for a long period of time. The load applied to the transport member 43 during the initial use of the cartridge B in such a state becomes extremely large as compared with the load at the time of image formation after the sealing seal 43b is peeled off. In such a state, the
移動規制部である凸部23の作用について図1を用いて説明する。本実施例の第3アイドラギア55に加わる噛み合い力は図1(a)に示すように、搬送部材駆動ギア56との噛み合い力Fa3と第2アイドラギア54との噛み合い力F-23の合力F3となる。すなわち、第3アイドラギア55には、第2アイドラギア54および搬送部材駆動ギア56との噛み合い部が離れる方向に力が加わる。前述したように、搬送部材43に加わる負荷が大きいと噛み合い力Fa3が大きくなるので、支持軸23eの変形などにより第3アイドラギア55が合力F3の方向に移動して、第3アイドラギア55と搬送部材駆動ギア56の噛み合い量X3aが減少する。なお、噛み合い量Xとは、図1(b)に示すように、噛み合う一対のギアの外径をDa、Db、中心間距離をYとしたとき、X=Da+Db−Yで示される値であり、ギアのモジュールmに対し2m程度とされる。したがって支持軸の変形などによってギアが移動し噛み合い量が2mよりも減少すると、噛み合い小さくなり、最終的に歯の噛み合いが外れ駆動が伝達できなくなる。
The operation of the
なお、図1(b)の距離Daは、図1(a)に示す第3アイドラギアの回転中心55aから図1(b)の第3アイドラギアの歯の先端までの距離である。第3アイドラギアの歯の先端が回転することにより描く円の軌跡は、移動規制部との距離との関係でも用いる。
The distance Da in FIG. 1 (b) is the distance from the
また、図1(b)の距離Dbは、図1(a)に示す搬送部材駆動ギアの回転中心56aから図1(b)の第3アイドラギアの歯の先端までの距離である。 The distance Db in FIG. 1B is the distance from the rotation center 56a of the transport member drive gear shown in FIG. 1A to the tip of the tooth of the third idler gear in FIG. 1B.
前述したように、本実施例では移動規制部である凸部23bの円弧部接触面から第3アイドラギア55の外径(ギアの歯先)までの距離dがd<2m3の関係を満たす位置に移動規制部(接触面)が設けられている。また、円弧部23b1は第3アイドラギア55に加わる力F3の方向を含むように配置されている。このため、搬送部材43を駆動する負荷による第3アイドラギアの移動は、第3アイドラギア55の外径(歯先)が円弧部23b1に接することによって規制される。そして、第3アイドラギア55が円弧部23b1に接するまで移動しても第3アイドラギア55と第2アイドラギア54、および、第3アイドラギア55と搬送部材駆動ギア56との噛み合いが外れることがなく、確実に駆動を伝達することができる。
As described above, the position where the distance d from the circular arc portion contact surface of the
このように、搬送部材43の負荷がきわめて高いときは、第3アイドラギア55は歯先が円弧部23b1と接触した状態で回転する。こうした状況は現像剤室29のトナーのかさ密度が高いときや封止シール43bを開封する負荷が加わるときなどの限られた場合のみであるため、凸部23bとの接触によって第3アイドラギア55の摩耗や損傷などが発生するおそれを最小限にすることができる。また、第3アイドラギア55の回転方向において凸部の上流側端部に案内部23b2の案内面23b22を設けた。これにより、第3アイドラギア55が円弧部23b1と接触した状態で回転する際に、凸部23bの端部と第3アイドラギア55の歯面が接触することがなく、ギアの損傷を防ぐことができる。
As described above, when the load of the transport member 43 is extremely high, the
また、移動規制部である凸部23bの円弧部接触面と第3アイドラギア55の外径と距離dは、d<m3の関係を満たす位置に設けられていることが好ましい。第3アイドラギア55の歯先から移動規制部までの距離が短くなれば、他の構成との組み合わせで現像剤容器や現像装置などの小型化が可能になる。
Further, it is preferable that the contact surface of the arc portion of the
また、封止部材を未開封時(または未使用や新品時)に凸部と歯先が接触する構成は、歯の噛み合わせがよくトルクが大きいときの歯飛びは防止できる。しかし、歯先が損傷しやすくなるため、0<dの関係を満たすように移動規制部の接触面を設けることが好ましい。ギアの移動量が少ない場合は、接触しているような構成(0=d)でもよい。 Further, the configuration in which the convex portion and the tooth tip come into contact with each other when the sealing member is not opened (or when it is unused or new) can prevent tooth skipping when the teeth are well engaged and the torque is large. However, since the tooth tip is easily damaged, it is preferable to provide the contact surface of the movement restricting portion so as to satisfy the relationship of 0 <d. When the amount of movement of the gear is small, the configuration (0 = d) may be such that the gears are in contact with each other.
また、枠体の側壁から伸びている凸部であるが、長手方向における枠体の側壁から凸部先端までの高さは、枠体の側壁からギアの側端部までの高さよりも低いことが好ましい。凸部の高さが低ければ材料費が低く抑えられるためである。つまり、ギアの歯をすべて覆うような高さである必要はなく、ギアの歯を一部覆えばよい。例えば、ギアの厚さの半分(長手方向における枠体の側面からギアの歯の回転方向に直交する方向の幅の中央までの距離)を覆う形態でもよい。 Further, although the convex portion extends from the side wall of the frame, the height from the side wall of the frame to the tip of the convex in the longitudinal direction is lower than the height from the side wall of the frame to the side end of the gear. Is preferable. This is because the material cost can be kept low if the height of the convex portion is low. That is, the height does not have to cover all the teeth of the gear, and only a part of the teeth of the gear may be covered. For example, it may cover half the thickness of the gear (the distance from the side surface of the frame in the longitudinal direction to the center of the width in the direction orthogonal to the rotation direction of the gear teeth).
カートリッジとしては、本実施例で説明したカートリッジB(プロセスカートリッジ)構成に限定されるものではない。例えば、現像剤を収容する現像剤容器(一例としてトナーカートリッジ)、少なくとも現像剤担持体を有する現像装置(一例として現像カートリッジ)がある。さらに、少なくとも像担持体を有する像担持体カートリッジ(一例としてドラムカートリッジ)、少なくとも像担持体を有するプロセスカートリッジなどがある。 The cartridge is not limited to the cartridge B (process cartridge) configuration described in this embodiment. For example, there is a developer container (for example, a toner cartridge) for accommodating a developer, and a developer having at least a developer carrier (for example, a developing cartridge). Further, there are an image carrier cartridge having at least an image carrier (a drum cartridge as an example), a process cartridge having at least an image carrier, and the like.
ここで、現像装置は、現像装置自体が現像剤を収容する枠体を有し、収容された現像剤を使い切ったら、現像装置自体を交換するような形態がある。また、現像装置には、現像剤を収容する現像剤容器を現像装置とは別に着脱可能に持つような構成でもよい。この場合、現像装置は、現像剤担持体を支持する枠体の現像剤を収容できる空間に現像剤を現像剤容器から補給できる構成になる。 Here, the developing apparatus has a form in which the developing apparatus itself has a frame body for accommodating the developer, and when the contained developer is used up, the developing apparatus itself is replaced. Further, the developing apparatus may have a structure in which a developing agent container for accommodating the developing agent is detachably provided separately from the developing apparatus. In this case, the developing apparatus is configured so that the developing agent can be replenished from the developing agent container in a space that can accommodate the developing agent of the frame body that supports the developing agent carrier.
像担持体カートリッジは、少なくとも像担持体があればよい。多くの場合、像担持体の表面を帯電する帯電手段や像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を有する。ただし、いわゆるクリーナレス構成において像担持体カートリッジはクリーニング手段を有さない。プロセスカートリッジは、少なくとも像担持体を有していればよい。多くの場合、像担持体を帯電する帯電手段、像担持体上の静電像を現像する現像手段を有する構成をいう。 The image carrier cartridge may have at least an image carrier. In many cases, it has a charging means for charging the surface of the image carrier and a cleaning means for cleaning the surface of the image carrier. However, in the so-called cleanerless configuration, the image carrier cartridge has no cleaning means. The process cartridge may have at least an image carrier. In many cases, it refers to a configuration having a charging means for charging the image carrier and a developing means for developing an electrostatic image on the image carrier.
画像形成装置の装置本体には、プロセスカートリッジのみが着脱可能に装着される構成でも、現像カートリッジとドラムカートリッジが着脱可能な構成でもよい。さらに、2体の場合は、ドラムカートリッジに現像カートリッジを取り付けた後に画像形成装置の装置本体に装着する形態や、それぞれが他のカートリッジの装着状態に関係なく装置本体に装着することができる構成でもよい。 Only the process cartridge may be detachably attached to the main body of the image forming apparatus, or the developing cartridge and the drum cartridge may be detachably attached. Further, in the case of two bodies, the development cartridge may be attached to the drum cartridge and then attached to the apparatus main body of the image forming apparatus, or each of them may be attached to the apparatus main body regardless of the attachment state of the other cartridges. Good.
これまでは、異なる種類のカートリッジが着脱可能な構成を例示したが、同じ種類のカートリッジが複数着脱可能な構成でもよい。例えば、カラー機であればYMCKの4つの同じ種類のカートリッジが着脱可能な画像形成装置が考えられる。 Up to now, a configuration in which different types of cartridges can be attached and detached has been illustrated, but a configuration in which a plurality of cartridges of the same type can be attached and detached may be used. For example, in the case of a color machine, an image forming apparatus in which four YMCK cartridges of the same type can be attached and detached can be considered.
なお、装置本体とは、画像形成装置の構成から少なくとも着脱可能な構成を除いた装置構成部分のことである。例えば、プロセスカートリッジが装置本体に着脱可能な構成とした場合は、画像形成装置の構成からプロセスカートリッジを除いた装置構成部分を装置本体とする。 The device main body is a device component portion excluding at least a detachable structure from the structure of the image forming device. For example, when the process cartridge is detachable from the device main body, the device main body is the device component excluding the process cartridge from the structure of the image forming device.
32 現像ローラ(現像剤担持体)
42 現像ブレード(現像剤規制部材)
43 搬送部材
43b 封止シール
51 入力ギア
52 現像ローラ駆動ギア
53 第1アイドラギア
54 第2アイドラギア
55 第3アイドラギア
56 搬送部材駆動ギア
A 画像形成装置の装置本体
B プロセスカートリッジ(カートリッジ)
C 挿入方向
G 回転方向(入力ギア)
H 回転方向(搬送部材)
X 噛み合い量
Y 中心間距離
32 Development roller (developer carrier)
42 Developing blade (developing agent regulating member)
43 Conveying member
C Insertion direction G Rotation direction (input gear)
H direction of rotation (conveying member)
X Engagement amount Y Center-to-center distance
Claims (16)
収容された現像剤を搬送するための搬送部材と、
前記搬送部材に駆動を伝達するための第1のギアと、
前記第1のギアと噛み合い、前記第1のギアに駆動を伝達するための第2のギアと、
接触面を有する移動規制部と、を有し、
前記第2のギアの歯先が移動する軌跡により形成される円と前記移動規制部の前記接触面との間の距離をdとし、前記第2のギアのモジュールをmとした場合に、前記移動規制部は、d<2mの関係を満たす位置に設けられ、
前記第1のギアとの噛み合い量が減少する方向に前記第2のギアが移動した場合に、前記接触面と前記第2のギアが接触し、前記第2のギアと前記第1のギアの噛み合いが外れることが規制されることを特徴とする現像剤容器。 A developer container that houses the developer
A transport member for transporting the contained developer and
A first gear for transmitting drive to the transport member, and
A second gear that meshes with the first gear and transmits drive to the first gear.
With a movement control part having a contact surface,
When the distance between the circle formed by the locus of movement of the tooth tip of the second gear and the contact surface of the movement restricting portion is d, and the module of the second gear is m, the said. The movement control unit is provided at a position that satisfies the relationship of d <2m.
When the second gear moves in a direction in which the amount of engagement with the first gear decreases, the contact surface and the second gear come into contact with each other, and the second gear and the first gear A developer container characterized in that disengagement is restricted.
前記第1のギアと前記第2のギアは、前記枠体の側面に取り付けられ、前記移動規制部は前記枠体の側面から突出した凸部であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の現像剤容器。 It has a frame for accommodating the developer and has a frame.
The first gear and the second gear are attached to the side surface of the frame body, and the movement restricting portion is a convex portion protruding from the side surface of the frame body, according to claims 1 to 3. The developer container according to any one item.
前記枠体が有する開口を封止する封止部材を有し、
前記封止部材は前記搬送部材に取り付けられ、前記搬送部材の回転に伴って前記封止部材が移動し前記開口が開封されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の現像剤容器。 It has a frame for accommodating the developer and has a frame.
It has a sealing member for sealing the opening of the frame body, and has a sealing member.
The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the sealing member is attached to the transport member, and the sealing member moves with the rotation of the transport member to open the opening. Developer container.
前記第1のギアを駆動するための負荷により、前記第2のギアが前記接触面に接触する位置まで移動するように、前記ギア支持部が変形可能に構成されていることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の現像剤容器。 It has a gear support portion that supports the second gear, and has a gear support portion.
The load for driving the first gear, so that the second gear is moved to a position in contact with said contact surface, wherein wherein said gear supporting portion is configured to be deformable Item 2. The developer container according to any one of Items 1 to 7.
前記第3のギアと噛み合い、前記第3のギアに駆動を伝達するための第4のギアと、
前記第4のギアと噛み合い、前記第4のギアに駆動を伝達するための第5のギアと、を有することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の現像剤容器。 A third gear that meshes with the second gear and transmits drive to the second gear.
A fourth gear that meshes with the third gear and transmits drive to the third gear.
The developer container according to any one of claims 1 to 8, further comprising a fifth gear that meshes with the fourth gear and transmits drive to the fourth gear.
現像剤を担持するための現像剤担持体と、を有する現像装置。 The developer container according to any one of claims 1 to 10.
A developing apparatus having a developing agent carrier for supporting a developing agent.
現像剤を担持するための現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に駆動を伝達するための第6のギアと、を有し、
前記第6のギアは、前記第5のギアから駆動が伝達されることを特徴とする現像装置。 The developer container according to claim 9 and
A developer carrier for supporting the developer and a developer
It has a sixth gear for transmitting drive to the developer carrier.
The sixth gear is a developing device characterized in that drive is transmitted from the fifth gear.
前記支持部材は、前記第5のギアを支持する支持部を有することを特徴とする請求項12に記載の現像装置。 It has a support member that supports the shaft portion of the developer carrier, and has a support member.
The developing apparatus according to claim 12 , wherein the support member has a support portion that supports the fifth gear.
現像剤像を担持する像担持体と、を有するプロセスカートリッジ。 The developer container according to any one of claims 1 to 10 , and at least one of the developing devices according to any one of claims 11 to 13.
A process cartridge comprising an image carrier that carries a developer image.
前記第5のギアに駆動を伝達するための駆動伝達部を有することを特徴とする画像形成装置。 The developer container according to claim 9, at least one of the developing devices according to claim 12 or 13, and
An image forming apparatus comprising a drive transmission unit for transmitting drive to the fifth gear.
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