(57)【要約】【課題】現像容器に生じる、現像容器を回転可能に支持する軸部の軸線回りの慣性モーメントの影響を抑制し、現像容器を安定的に像担持体に接近する方向に付勢することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１の現像容器４１は、付勢部材に付勢され、像担持体である感光体ドラム２１に接近するように軸部５１の軸線回りに回転可能である。軸部５１の回転中心Ｃと駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合いの作用点Ｅとを結ぶ直線Ｌに対して作用点Ｅにおける駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い力Ｆの方向のなす角度は、入力ギア５４が回転することで現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントが所定値以下となる角度である。軸部５１は、現像剤が収容された現像容器４１の重心４１ｇよりも下側に配置される。【選択図】図８
2020190685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が形成される像担持体と、
前記静電潜像をトナー像に現像する現像装置と、
前記現像装置に対して回転駆動力を伝達する駆動ギアと、
を備え、
前記現像装置は、
トナーを含む現像剤を収容する現像容器と、
前記現像容器に回転可能に支持され、前記像担持体の表面に供給する前記トナーを担持する現像ローラーと、
前記現像容器に設けられて前記現像ローラーの軸線方向に延び、前記画像形成装置本体に対して回転可能に支持される軸部と、
前記現像容器を前記像担持体に接近する方向に付勢する付勢部材と、
前記現像容器の、前記現像ローラーの軸線方向の一端側に配置され、前記駆動ギアと噛み合うことで前記駆動ギアから回転駆動力が伝達される入力ギアと、
を備え、
前記現像容器は、前記付勢部材に付勢され、前記像担持体に接近するように前記軸部の軸線回りに回転可能であり、
前記軸部の回転中心と前記駆動ギア及び前記入力ギアの噛み合いの作用点とを結ぶ直線に対して前記作用点における前記駆動ギア及び前記入力ギアの噛み合い力の方向のなす角度は、前記入力ギアが回転することで前記現像容器に生じる前記軸部の軸線回りの力のモーメントが所定値以下となる角度であり、
前記軸部は、前記現像剤が収容された前記現像容器の重心よりも下側に配置されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記角度は、０度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記現像装置は、画像形成装置本体に対して着脱可能であり、
前記現像装置は、前記軸部の軸線回りに回転可能に前記現像容器を支持し、前記現像容器との間に前記付勢部材が配置された付勢ベース部材を備え、
前記付勢ベース部材は、前記現像装置を前記画像形成装置本体に装着した場合に、前記画像形成装置本体に固定されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記付勢ベース部材は、前記現像装置の、前記画像形成装置本体に対する着脱時に、前記画像形成装置本体に設けられた端子部に対して電気的に接続または接続解除されるコネクタ部を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像装置は、前記画像形成装置本体に対する着脱時に、前記画像形成装置本体に設けられたトナー補給部に対して接続または接続解除されるトナー補給口を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラム等の像担持体の表面に形成した静電潜像を現像装置で現像することで、後に用紙に転写されるトナー像を形成する装置が広く利用されている。現像装置は、均一な画像を継続して形成するために、現像容器の内部に収容したトナーを含む現像剤を、現像容器の内部において攪拌しながら搬送している。
【０００３】
現像装置は、好適な画像品質を確保するために、像担持体に現像剤を供給する現像ローラーの表面と像担持体の表面との間に、所定の隙間（現像ギャップ）を保持する場合がある。また、現像装置は、像担持体に接近するように揺動可能に、画像形成装置本体に配置される場合がある。さらに、現像装置は、現像装置側のギアと、画像形成装置本体側のギアとが噛み合うことで、現像ローラー等の回転駆動力が画像形成装置本体から伝達される場合がある。このような画像形成装置の一例が特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１で開示された従来の画像形成装置は、枢支軸で揺回動可能な現像装置を備え、画像形成装置本体に備えられた駆動ギアに現像装置の入力ギアが噛み合い、駆動ギアの回転力が入力ギアに伝達される。そして、駆動ギアと入力ギアは、その歯の接触点の移動軌跡である作用線の延長方向が現像装置の揺動枢支点に向かうように配置されている。これにより、駆動ギアの回転力が入力ギアに伝達される際の、伝達駆動トルクに起因する現像装置の感光体ドラムに対する押圧力の変化（揺動）を防止することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０５−０３５０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で開示された従来の現像装置は、トナー（現像剤）が現像装置内の下部に貯留されて重心の位置が低いことに対し、枢支軸が現像装置の重心よりも上側に配置されているので、重心と枢支軸との距離が長くなり、現像装置に生じる枢支軸回りの慣性モーメントの影響が大きくなることが課題であった。これにより、現像装置の駆動トルクが大きくなる虞があった。また、駆動ギアと入力ギアの噛み合いの作用線の延長方向が、現像装置の揺動枢支点の方向から少しでもずれると、現像装置の感光体ドラムに対する押圧力の反力が大きくなる虞があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、現像容器に生じる、現像容器を回転可能に支持する軸部の軸線回りの慣性モーメントの影響を抑制し、現像容器を安定的に像担持体に接近する方向に付勢することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、像担持体と、現像装置と、駆動ギアと、を備える。像担持体は、静電潜像が形成される。現像装置は、静電潜像をトナー像に現像する。駆動ギアは、現像装置に対して回転駆動力を伝達する。現像装置は、現像容器と、現像ローラーと、入力ギアと、軸部と、付勢部材と、を備える。現像容器は、トナーを含む現像剤を収容する。現像ローラーは、現像容器に回転可能に支持され、像担持体の表面に供給するトナーを担持する。軸部は、現像容器に設けられて現像ローラーの軸線方向に延び、画像形成装置本体に対して回転可能である。付勢部材は、現像容器を像担持体に接近する方向に付勢する。入力ギアは、現像容器の、現像ローラーの軸線方向の一端側に配置され、駆動ギアと噛み合うことで駆動ギアから回転駆動力が伝達される。さらに、現像容器は、付勢部材に付勢され、像担持体に接近するように軸部の軸線回りに回転可能である。軸部の回転中心と駆動ギア及び入力ギアの噛み合いの作用点とを結ぶ直線に対して作用点における駆動ギア及び入力ギアの噛み合い力の方向のなす角度は、入力ギアが回転することで現像容器に生じる軸部の軸線回りの力のモーメントが所定値以下となる角度である。軸部は、現像剤が収容された現像容器の重心よりも下側に配置される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の構成によれば、現像剤が現像容器内の下部に貯留されて重心の位置が低いことに対し、軸部が現像容器の重心よりも下側に配置されているので、重心と軸部との距離を短くすることができる。したがって、現像容器に生じる、現像容器を回転可能に支持する軸部の軸線回りの慣性モーメントの影響を抑制し、現像容器を安定的に像担持体に接近する方向に付勢することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の画像形成装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態の画像形成装置の画像形成部周辺を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置の側面図である。
【図４】本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置の斜視図である。
【図５】本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置の付勢部の斜視図である。
【図６】本発明の実施形態の画像形成装置の現像装置の現像ローラー周辺を示す部分斜視図である。
【図７】本発明の実施形態の画像形成装置の駆動ギア及び現像装置の入力ギアの噛み合い状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の実施形態の画像形成装置の駆動ギア及び現像装置の入力ギアの噛み合い状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、実施形態の画像形成装置１の構成を示す概略断面図である。図２は、画像形成装置１の画像形成部２０周辺を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１の一例としては、中間転写ベルト３１を用いてトナー像を用紙Ｐに転写するタンデム方式のカラープリンターである。画像形成装置１は、例えばプリント（印刷）、スキャン（画像読取）、ファクシミリ送信等の機能を備えたいわゆる複合機であって良い。
【００１３】
画像形成装置１は、図１及び図２に示すように、その本体２に、給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０、定着部６、用紙排出部７及び制御部８を含む。
【００１４】
給紙部３は、複数枚の用紙Ｐを収容し、印刷時に用紙Ｐを１枚ずつ分離して送り出す。用紙搬送部４は、給紙部３から送り出された用紙Ｐを二次転写部３３及び定着部６へと搬送し、さらに定着後の用紙Ｐを用紙排出口４ａから用紙排出部７に排出する。両面印刷が行われる場合、用紙搬送部４は、第一面の定着後の用紙Ｐを分岐部４ｂによって反転搬送部４ｃに振り分け、用紙Ｐを再度、二次転写部３３及び定着部６へと搬送する。露光部５は、画像データに基づき制御されたレーザー光を画像形成部２０に向かって照射する。
【００１５】
画像形成部２０は、イエロー用の画像形成部２０Ｙ、シアン用の画像形成部２０Ｃ、マゼンタ用の画像形成部２０Ｍ及びブラック用の画像形成部２０Ｂを含む。これらの４つの画像形成部２０は、基本的な構成が同じである。これにより、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、各色を表す「Ｙ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｂ」の識別記号は省略することがある。
【００１６】
画像形成部２０は、所定の方向（図１及び図２における反時計回り）に回転可能に支持された像担持体である感光体ドラム２１を備える。画像形成部２０は、さらに感光体ドラム２１の周囲に、その回転方向に沿って帯電部２２、現像装置４０及びドラムクリーニング部２３を備える。なお、現像装置４０とドラムクリーニング部２３との間に一次転写部３２が配置される。
【００１７】
帯電部２２は、例えば帯電ローラーによって感光体ドラム２１の表面を所定電位に帯電させる。そして、露光部５から照射されたレーザー光によって感光体ドラム２１の表面に原稿画像の静電潜像が形成される。現像装置４０は、この静電潜像にトナーを供給して現像し、トナー像を形成する。４つの画像形成部２０それぞれは、異なる色のトナー像を形成する。
【００１８】
転写部３０は、中間転写ベルト３１、一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂ、二次転写部３３及びベルトクリーニング部３４を備える。中間転写ベルト３１は、所定の方向（図１における時計回り）に回転可能に支持され、４つの画像形成部２０それぞれで形成されたトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写体である。４つの画像形成部２０は、中間転写ベルト３１の回転方向上流側から下流側に向けて一列に並んだいわゆるタンデム方式にして配置される。
【００１９】
一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂは、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂの上方に配置される。二次転写部３３は、用紙搬送部４の、定着部６よりも用紙搬送方向上流側であって、転写部３０の、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向下流側に配置される。ベルトクリーニング部３４は、各色の画像形成部２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂよりも中間転写ベルト３１の回転方向上流側に配置される。
【００２０】
トナー像は、各色の一次転写部３２Ｙ、３２Ｃ、３２Ｍ、３２Ｂで中間転写ベルト３１の表面に一次転写される。そして、中間転写ベルト３１の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が連続して重ねて中間転写ベルト３１に転写されることにより、中間転写ベルト３１の表面にはイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像が形成される。ドラムクリーニング部２３は、一次転写後に感光体ドラム２１の表面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。
【００２１】
中間転写ベルト３１の表面のカラートナー像は、用紙搬送部４によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、二次転写部３３に形成される二次転写ニップ部で転写される。ベルトクリーニング部３４は、二次転写後に中間転写ベルト３１の表面に残留するトナー等を除去してクリーニングする。
【００２２】
定着部６は、トナー像が転写された用紙Ｐを加熱、加圧してトナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００２３】
制御部８は、不図示のＣＰＵ、画像処理部、記憶部、その他の不図示の電子回路及び電子部品を含む。ＣＰＵは、記憶部に記憶された制御用のプログラムやデータに基づき、画像形成装置１に設けられた各構成要素の動作を制御して画像形成装置１の機能に係る処理を行う。給紙部３、用紙搬送部４、露光部５、画像形成部２０、転写部３０及び定着部６それぞれは、制御部８から個別に指令を受け、連動して用紙Ｐへの印刷を行う。記憶部は、例えば不図示のプログラムＲＯＭ（Read Only Memory）、データＲＯＭなどといった不揮発性の記憶装置と、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性の記憶装置との組み合わせで構成される。
【００２４】
続いて、現像装置４０とその周辺の構成について、図２に加えて図３から図６を用いて説明する。図３は、画像形成装置１の現像装置４０の側面図である。図４は、画像形成装置１の現像装置４０の斜視図である。図５は、画像形成装置１の現像装置４０の現像ローラー４７周辺を示す部分斜視図である。図６は、画像形成装置１の現像装置４０の付勢部６０の斜視図である。なお、各色の画像形成部２０は基本的な構成が同じであるので、特に限定する必要がある場合を除き、構成要素について各色を表す識別記号の記載と、説明とを省略する。
【００２５】
現像装置４０は、画像形成装置１の本体２に対して着脱可能である。現像装置４０は、図２に示すように、現像容器４１、仕切り部４２、攪拌搬送室４３、供給搬送室４４、攪拌搬送部材４５、供給搬送部材４６、現像ローラー４７及び規制ブレード４８を備える。
【００２６】
現像容器４１は、現像装置４０から感光体ドラム２１の表面に供給する現像剤として、例えばトナー及び磁性キャリアを含む二成分現像剤を収容する。現像容器４１は、感光体ドラム２１の回転軸線方向（図２の紙面奥行き方向、以下、軸線方向と呼ぶ）に延びる細長い形状であって、その長手方向を水平にして配置される。
【００２７】
仕切り部４２は、現像容器４１の内部の下部に設けられる。仕切り部４２は、現像容器４１の下部の、軸線方向と交差する方向（図２の左右横方向）の略中央部に設けられ、軸線方向及び上下方向に延びる。仕切り部４２は、現像容器４１の内部を、軸線方向と交差する方向において区分する。仕切り部４２は、軸線方向の両端部それぞれに配置された不図示の現像剤連通口を備える。
【００２８】
攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４は、現像容器４１の内部に設けられる。攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４は、現像容器４１の内部が仕切り部４２によって区分されることで形成される。供給搬送室４４は、現像容器４１の内部の、現像ローラー４７の配置領域の下方に隣接して配置される。攪拌搬送室４３は、現像容器４１の内部の、供給搬送室４４よりも現像ローラー４７から離隔した領域に配置される。攪拌搬送室４３は、トナー補給口５３１（図３及び図４参照）からトナーの補給を受ける。
【００２９】
攪拌搬送部材４５は、攪拌搬送室４３の内部に配置される。供給搬送部材４６は、供給搬送室４４の内部に配置される。攪拌搬送部材４５及び供給搬送部材４６は、感光体ドラム２１と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。攪拌搬送部材４５及び供給搬送部材４６は、その軸線回りに回転することで、回転軸線方向に沿って現像剤を攪拌しながら搬送する。
【００３０】
攪拌搬送部材４５及び供給搬送部材４６の回転により、現像剤は、仕切り部４２の軸線方向両端に設けられた現像剤連通口を通って、攪拌搬送室４３と、供給搬送室４４との間を循環する。攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４において、外部から補給されたトナー（正帯電トナー）が磁性キャリアと混合されて攪拌され、帯電される。
【００３１】
現像ローラー４７は、現像容器４１の内部の、供給搬送部材４６の上方に配置される。現像ローラー４７は、感光体ドラム２１と平行に延びる軸線回りに回転可能にして現像容器４１に支持される。現像ローラー４７は、図２において時計回りに回転する円筒状の現像スリーブと、現像スリーブ内に固定された現像ローラー側磁極とを有する（ともに不図示）。現像ローラー４７には、所定の直流電圧（以下、ＶｓｌｖＤＣと呼ぶ）及び交流電圧（以下、ＶｓｌｖＡＣと呼ぶ）のバイアスが印加される。現像ローラー４７の表面の一部は、現像容器４１から露出し、感光体ドラム２１と対向する。現像ローラー４７は、感光体ドラム２１との対向領域において感光体ドラム２１の表面に供給するトナーを担持する。
【００３２】
規制ブレード４８は、現像ローラー４７に近接して対向し、その先端と現像ローラー４７の表面との間に所定の間隔を設けて配置される。規制ブレード４８は、現像ローラー４７と感光体ドラム２１との対向領域の、現像ローラー４７の回転方向上流側に配置される。規制ブレード４８は、現像ローラー４７の軸線方向（図２の紙面奥行き方向）の全域にわたって延びる。規制ブレード４８は、現像ローラー４７の表面に担持される現像剤の層厚を規制する。
【００３３】
現像剤は、攪拌搬送室４３及び供給搬送室４４において攪拌搬送部材４５及び供給搬送部材４６により攪拌、循環されて帯電され、供給搬送部材４６によって現像ローラー４７に渡される。現像ローラー４７の表面では、トナー及び磁性キャリアで構成される不図示の磁気ブラシが形成される。磁気ブラシは、規制ブレード４８によって層厚が規制された後、現像ローラー４７の回転によって現像ローラー４７と感光体ドラム２１との対向領域に搬送される。そして、現像ローラー４７に印加される所定のバイアス（ＶｓｌｖＤＣ及びＶｓｌｖＡＣ）と、感光体ドラム２１との間の電位差により、現像ローラー４７から感光体ドラム２１にトナーが飛翔し、感光体ドラム２１の表面の静電潜像が現像される。
【００３４】
さらに、現像装置４０は、軸部５１、付勢部６０、現像プーリー５２、トナー補給管５３及び入力ギア５４を備える。
【００３５】
軸部５１は、現像容器４１に設けられる。軸部５１は、図３及び図４に示すように、現像容器４１の、感光体ドラム２１に対して接近、離隔する方向の感光体ドラム２１側の下部に配置される。軸部５１は、現像容器４１の、軸線方向の両端部の側壁から軸線方向外側に向かって突出する。軸部５１は、現像ローラー４７の軸線方向に延びる。軸部５１は、画像形成装置１の本体２に対して回転可能に支持される。
【００３６】
付勢部６０は、図３及び図４に示すように、現像容器４１の下部であって、軸部５１よりも下方に配置される。付勢部６０は、現像容器４１の、軸線方向の両端部それぞれに１つずつ設けられる。付勢部６０は、図５に示す付勢ベース部材６１及び付勢部材６２を備える。
【００３７】
付勢ベース部材６１は、軸線方向と交差する方向（図３の左右横方向）に延び、軸線方向から見てＬ字形状の板状部材で構成される。付勢ベース部材６１は、現像装置４０を画像形成装置１の本体２に装着した場合に、本体２に固定される。付勢ベース部材６１は、図５に示す貫通孔６１１、支持部６１２及びコネクタ部６１３を備える。
【００３８】
貫通孔６１１は、付勢ベース部材６１の、軸線方向と交差する方向の感光体ドラム２１に近い側の一端部に配置される。貫通孔６１１は、軸線方向に付勢ベース部材６１を貫通する。貫通孔６１１には、軸部５１が挿入される。これにより、付勢ベース部材６１は、軸部５１の軸線回りに回転可能に現像容器４１を支持する。
【００３９】
支持部６１２は、現像容器４１の下側に配置され、現像容器４１の下面に沿って軸線方向及び軸線方向と交差する方向に延びる平板状に構成される。支持部６１２の上面であって、付勢ベース部材６１の、軸線方向と交差する方向の感光体ドラム２１から離れた側の一端部には、付勢部材６２が搭載される。
【００４０】
コネクタ部６１３は、付勢ベース部材６１の下側に配置される。コネクタ部６１３は、付勢ベース部材６１の下面から下方に延びる形態で設けられる。コネクタ部６１３は、画像形成装置１の本体２に設けられた端子部１１と電気的に接続され、現像装置４０と制御部８との間の情報の授受に利用される。
【００４１】
付勢部材６２は、例えば圧縮コイルばねで構成され、コイル中心軸が上下方向に延びる状態で配置される。付勢部材６２の下側の一端部は、付勢ベース部材６１の支持部６１２に接触する。付勢部材６２の上側の一端部は、現像容器４１の下面に接触する。すなわち、付勢部材６２は、上下方向において、付勢ベース部材６１と現像容器４１との間に配置される。付勢部材６２は、付勢ベース部材６１に対し、現像容器４１を感光体ドラム２１に接近する方向に付勢する。
【００４２】
前述のように、付勢ベース部材６１は、現像装置４０を画像形成装置１の本体２に装着した場合に、本体２に固定される。現像容器４１は、付勢部材６２に付勢され、感光体ドラム２１に接近するように軸部５１の軸線回りに回転可能である。
【００４３】
現像プーリー５２は、図４及び図６に示すように、現像ローラー４７の軸線方向両端部それぞれの、軸線方向の外側に配置される。現像プーリー５２は、現像ローラー４７と同軸であって、現像ローラー４７の回転軸線回りに回転可能である。現像プーリー５２の半径は、現像ローラー４７の半径に現像ギャップを足した大きさである。現像プーリー５２の外周面が感光体ドラム２１の外周面に接触するとともに、感光体ドラム２１に対して従動回転することで、現像プーリー５２は、現像ローラー４７と感光体ドラム２１との間に所定の現像ギャップを保持する。
【００４４】
トナー補給管５３は、現像容器４１の、現像ローラー４７の軸線方向の一端側に配置され、上下方向に延びる。トナー補給管５３の下端は、攪拌搬送室４３の軸線方向外側に位置し、攪拌搬送室４３と連通する。なお、攪拌搬送部材４５の羽根４５ａ（図７参照）は、トナー補給管５３の下部まで延びている。トナー補給管５３の上端には、トナー補給口５３１が設けられる。トナー補給口５３１は、画像形成装置１の本体２に設けられた不図示のトナー補給部と接続され、攪拌搬送室４３へのトナーの補給に利用される。なお、トナー補給口５３１と本体２のトナー補給部との間には、不図示の緩衝部材が介在する。
【００４５】
入力ギア５４は、現像容器４１の、現像ローラー４７の軸線方向の一端側に配置される。入力ギア５４は、現像ローラー４７の軸線方向と平行に延びる軸線回りに回転可能に設けられる。入力ギア５４の同軸上には、入力ギア５４の回転に従って回転する入力従動ギア５５が設けられる。また、現像ローラー４７の同軸上には、入力従動ギア５５と噛み合う現像ギア５６が設けられる。入力ギア５４が回転すると、入力従動ギア５５及び現像ギア５６を介して、現像ローラー４７が回転する。
【００４６】
続いて、現像装置４０への回転駆動力の伝達に係る構成について、図７及び図８を用いて説明する。図７は、画像形成装置１の駆動ギア１２及び現像装置４０の入力ギア５４の噛み合い状態を示す斜視図である。図８は、画像形成装置１の駆動ギア１２及び現像装置４０の入力ギア５４の噛み合い状態を示す側面図である。
【００４７】
画像形成装置１の本体２は、図７及び図８に示す駆動ギア１２を備える。駆動ギア１２は、現像装置４０を本体２に装着した場合に、現像装置４０の入力ギア５４と噛み合う位置に配置される。駆動ギア１２は、現像ローラー４７の軸線方向と平行に延びる軸線回りに回転可能に設けられる。入力ギア５４は、駆動ギア１２と噛み合うことで駆動ギア１２から回転駆動力が伝達される。すなわち、駆動ギア１２は、現像装置４０に対して回転駆動力を伝達する。
【００４８】
図８に示すように、軸部５１の回転中心Ｃと駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合いの作用点Ｅとを結ぶ直線Ｌに対して作用点Ｅにおける駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い力Ｆの方向のなす角度は、入力ギア５４が回転することで現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントが所定値以下となる角度である。
【００４９】
付勢部材６２の弾性力（現像容器４１を感光体ドラム２１に接近させる方向に付勢する力）をＰ１とし、付勢部材６２の弾性力の作用点と軸部５１の回転中心Ｃとの距離をＤ１とすれば、付勢部材６２の弾性力Ｐ１によって現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ１は、下記式（１）によって表される。
【００５０】
式（１）      Ｍ１＝Ｐ１×Ｄ１
【００５１】
式（１）を用いて、付勢部材６２の弾性力Ｐ１を例えば３Ｎとし、付勢部材６２の弾性力の作用点と軸部５１の回転中心Ｃとの距離Ｄ１を例えば６０ｍｍとすれば、付勢部材６２の弾性力Ｐ１によって現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ１は０．１８Ｎ・ｍである。
【００５２】
現像容器４１は、前述のように、現像プーリー５２を介して感光体ドラム２１に接触している。式（１）を変形した下記式（２）と、付勢部材６２の弾性力Ｐ１によって現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ１、及び現像プーリー５２と感光体ドラム２１との接触点と軸部５１の回転中心Ｃとの距離Ｄ２と、によれば、感光体ドラム２１に対する現像容器４１の接触圧力Ｐ２を得ることができる。
【００５３】
式（２）      Ｐ２＝Ｍ１／Ｄ２
【００５４】
式（２）を用いて、現像プーリー５２と感光体ドラム２１との接触点と軸部５１の回転中心Ｃとの距離Ｄ２を例えば３０ｍｍとすれば、感光体ドラム２１に対する現像容器４１の接触圧力Ｐ２は６Ｎである。
【００５５】
画像形成装置１では、上記直線Ｌに対して噛み合い力Ｆの方向のなす角度が０度となるように、軸部５１、駆動ギア１２及び入力ギア５４等の配置設計がなされている。しかしながら、実際には、部品寸法等のばらつきなどに起因し、上記直線Ｌに対する噛み合い力Ｆの方向のなす角度にずれが生じる場合がある。そして、感光体ドラム２１に対する現像容器４１の接触圧力Ｐ２は、好適な現像動作を実現するために、５Ｎから１０Ｎまでの範囲であることが好ましい。
【００５６】
式（２）によれば、感光体ドラム２１に対する現像容器４１の接触圧力Ｐ２の許容範囲が１０Ｎであるときの、現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭｚの許容範囲は０．３Ｎ・ｍである。前述のように、設計値としての付勢部材６２の弾性力Ｐ１が３Ｎである場合、付勢部材６２の弾性力Ｐ１によって現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ１は０．１８Ｎ・ｍである。すなわち、上記直線Ｌに対する噛み合い力Ｆの方向のなす角度にずれが生じ、入力ギア５４が回転することで現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ２（＝Ｍｚ−Ｍ１）の許容範囲は０．１２Ｎ・ｍまでであることが好ましい。
【００５７】
上記直線Ｌに対する噛み合い力Ｆの方向のなす角度がθである場合、駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合いの作用点Ｅにおける、入力ギア５４が回転することで現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ２は、駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い力をＦとし、駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合いの作用点Ｅと軸部５１の回転中心Ｃとの距離をＤ３とすれば、下記式（３）によって表される。
【００５８】
式（３）      Ｍ２＝Ｆ×Ｄ３×ｓｉｎθ
【００５９】
式（３）を用いて、駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い力Ｆを例えば２０Ｎとし、噛み合いの作用点Ｅと軸部５１の回転中心Ｃとの距離Ｄ３を例えば１５ｍｍとすれば、上記直線Ｌに対する噛み合い力Ｆの方向のなす角度θは約２３．５度（ｓｉｎθ＝０．４）である。
【００６０】
すなわち、軸部５１の回転中心Ｃと駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合いの作用点Ｅとを結ぶ直線Ｌに対して作用点Ｅにおける駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い力Ｆの方向のなす角度θは、入力ギア５４が回転することで現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ２が所定値である０．１２Ｎ・ｍ以下となる２３．５度以下の角度である。
【００６１】
なお、ここで示した、入力ギア５４が回転することで現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントＭ２の所定値の数値と、感光体ドラム２１に対する現像容器４１の接触圧力Ｐ２の許容範囲の数値とは、それぞれ一例であって、これらの数値に限定されるわけではない。
【００６２】
この構成によれば、駆動ギア１２の回転力が入力ギア５４に伝達される際の、伝達駆動トルクに起因する現像装置４０の本体２に対する揺動を許容範囲内に抑制することが可能である。
【００６３】
なお、上記直線Ｌに対して噛み合い力Ｆの方向のなす角度は、図８に示すように、０度であることが好ましい。これにより、入力ギア５４が回転することで現像容器４１に生じる軸部５１の軸線回りの力のモーメントは、ゼロになる。したがって、現像装置４０の本体２に対する揺動を防止することができる。
【００６４】
図８に示すように、駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い箇所における駆動ギア１２及び入力ギア５４それぞれの歯が、それらの歯の左方に存在する軸部５１に対して右方に向かう方向に、駆動ギア１２及び入力ギア５４は回転する。すなわち、駆動ギア１２の回転方向ｒ１及び入力ギア５４の回転方向ｒ２は、駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い箇所における駆動ギア１２及び入力ギア５４それぞれの歯が軸部５１側に対して遠ざかる方向である。
【００６５】
さらに、軸部５１は、現像剤が収容された現像容器４１の重心４１ｇよりも下側に配置される。この構成によれば、現像剤が現像容器４１内の下部に貯留されて重心４１ｇの位置が低いことに対し、軸部５１が現像容器４１の重心４１ｇよりも下側に配置されているので、重心４１ｇと軸部５１との距離を短くすることができる。したがって、現像容器４１に生じる、現像容器４１を回転可能に支持する軸部５１の軸線回りの慣性モーメントの影響を抑制し、現像容器４１を安定的に感光体ドラム２１に接近する方向に付勢することが可能である。
【００６６】
すなわち、現像装置４１の駆動トルクが大きくなることを抑制することができる。また、軸部５１の回転中心Ｃと駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合いの作用点Ｅとを結ぶ直線Ｌに対して作用点Ｅにおける駆動ギア１２及び入力ギア５４の噛み合い力Ｆの方向のなす角度が多少ずれた場合でも、感光体ドラム２１に対する付勢部材６２の弾性力の反力が大きくなることを抑制することができる。したがって、軸部５１、駆動ギア１２及び入力ギア５４等の配置設計の厳密さを軽減させることが可能になる。
【００６７】
また、付勢ベース部材６１は、現像装置４０を本体２に装着した場合に、本体２に固定される。この構成によれば、付勢部材６２の弾性力の反力によって、付勢ベース部材６１が意図せず揺動することを抑制することができる。したがって、付勢ベース部材６１が固定され、現像容器４１を感光体ドラム２１に接近する方向に好適に付勢することが可能である。
【００６８】
また、付勢ベース部材６１は、現像装置４０の本体２に対する着脱時に、本体２に設けられた端子部１１に対して電気的に接続または接続解除されるコネクタ部６１３を備える。この構成によれば、付勢ベース部材６１が付勢部材６２の弾性力の反力によって揺動しないので、現像装置４０を本体２に装着した場合に、コネクタ部６１３を端子部１１に確実に接続させることができる。したがって、現像装置４０と制御部８との間の情報の授受を好適に実現することが可能である。
【００６９】
また、現像装置４０は、本体２に対する着脱時に、本体２に設けられたトナー補給部に対して接続または接続解除されるトナー補給口５３１を備える。この構成によれば、現像装置４０を本体２に装着した場合に、トナー補給口５３１から現像容器４１の内部に、トナーを補給することができる。したがって、現像動作を継続して行うことが可能になる。
【００７０】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００７１】
例えば、上記実施形態では、画像形成装置１は、複数色の画像を順次重ねて形成するいわゆるタンデム型のカラー印刷用の画像形成装置であることとしたが、このような機種に限定されるわけではなく、タンデム型ではないカラー印刷用の画像形成装置やモノクロ印刷用の画像形成装置であって良い。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明は、画像形成装置において利用可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１      画像形成装置
２      本体
１１      端子部
１２      駆動ギア
２１      感光体ドラム（像担持体）
４０      現像装置
４１      現像容器
４１ｇ      重心
４７      現像ローラー
５１      軸部
５４      入力ギア
６０      付勢部
６１      付勢ベース部材
６２      付勢部材
５３１      トナー補給口
６１３      コネクタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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