(57)【要約】【課題】  歯車噛み合い時の現像ローラと感光体との歯車の位相ズレを確実に防止し、現像ローラと感光体との並行度を簡単な構成により、容易に合わせることが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  装置本体に着脱自在の現像カートリッジの両端に、現像カートリッジを感光体側に移動せしめ、現像剤担持体を前記感光体に接触して現像を行い、非作像持には離間する構成の画像形成装置において、一対の従動歯車と同軸に設けた位置決めキャップをガイドするガイド部材の一部に突当て部を設け、前記現像カートリッジを装置本体に装着するとき、駆動歯車と従動歯車との正規の位置で噛み合う直前に、前記突当て部にて現像カートリッジと感光体との並行度矯正工程を経て、現像カートリッジ両側に設けた前記駆動歯車と従動歯車が噛み合うように構成した。【選択図】  図６
2006243022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置本体に対して着脱自在な現像カートリッジを備え、前記現像カートリッジ両端に設けられた一対の従動歯車の駆動接線力により作像時には前記現像カートリッジを感光体側に移動させて前記現像カートリッジ内に回動自在に設けられた現像剤担持体により現像を行い、非作像持には前記感光体から離間するようにした画像形成装置であって、前記一対の従動歯車と、これに噛み合う装置本体に設けられた一対の駆動歯車の歯面位相を合わせることにより前記現像カートリッジと感光体との平行度を得るようにした画像形成装置において、前記一対の従動歯車と同軸に設けられている位置決めキャップをガイドするガイド部材の一部に突当て部を設け、前記現像カートリッジを前記装置本体に装着する際、前記駆動歯車と前記従動歯車との歯先が正規の位置で噛み合う直前に、前記突当て部にて前記現像カートリッジと前記感光体との並行度の矯正を行うことで、前記現像カートリッジ両側に設けた前記駆動歯車と前記従動歯車が噛み合うようにしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記ガイド部材に段差を設け、前記段差は前記ガイド部材に係合する位置決めキャップの半径以上の長さにしたことを特徴とする請求項１項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、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものであり、より詳しくは、現像装置を備える現像カートリッジが装置本体に対して着脱可能であり、装置本体側に一対の駆動歯車と、現像カートリッジ側に一対の従動歯車とをそれぞれ有し、駆動歯車と従動歯車との噛み合いにより、現像カートリッジが感光体に対して接離可能な画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から画像形成装置では、現像装置をカートリッジ化して装置本体に対して着脱可能に構成したものが知られている。かかる画像形成装置においては、装置本体側に一対の駆動歯車と、現像カートリッジ側に一対の従動歯車とをそれぞれ備え、それらの歯車の噛み合わせにより現像カートリッジと感光体とが接離可能になっているのが一般的である。
このような現像カートリッジの接離動作を円滑に行うためには、現像カートリッジと装置本体との間に僅かなガタが必要とされるが、その僅かなガタによって接離時に現像カートリッジの平行度は振られ、位相ズレを発生させてしまうという問題がある。
そこで、従来技術として駆動歯車と従動歯車との歯面位相を合わせるための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に示された技術は、現像剤担持体としての現像ローラの長手（スラスト）方向の幅を規制することにより、現像カートリッジ装着持の位相ズレを防止しようとするものである。
【特許文献１】特開２００１−８３８０１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１のようなスラスト幅のみでの規制では、例えば位置決めキャップのフランジの直径を１２ｍｍ、ガイド部材との隙間を０．１ｍｍとし、現像ローラ両端の位置決めキャップ間の距離を約３５０ｍｍとして概算すれば、現像ローラ両端でおよそ３ｍｍのズレが発生することになる。
そこで、例えば、位置決めキャップとガイド部材の隙間を少なくすると、部品寸法のバラツキ（公差）を吸収出来ず、部品間の摺動抵抗により、現像カートリッジの移動が阻害されることになってしまう。
そこで、本発明は上述した実情を考慮してなされたもので、その目的は、歯車噛み合い時の現像ローラと感光体との歯車の位相ズレを確実に防止し、現像ローラと感光体との並行度を簡単な構成により、容易に合わせることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、装置本体に対して着脱自在な現像カートリッジを備え、前記現像カートリッジ両端に設けられた一対の従動歯車の駆動接線力により作像時には前記現像カートリッジを感光体側に移動させて前記現像カートリッジ内に回動自在に設けられた現像剤担持体により現像を行い、非作像持には前記感光体から離間するようにした画像形成装置であって、前記一対の従動歯車と、これに噛み合う装置本体に設けられた一対の駆動歯車の歯面位相を合わせることにより前記現像カートリッジと感光体との平行度を得るようにした画像形成装置において、前記一対の従動歯車と同軸に設けられている位置決めキャップをガイドするガイド部材の一部に突当て部を設け、前記現像カートリッジを前記装置本体に装着する際、前記駆動歯車と前記従動歯車との歯先が正規の位置で噛み合う直前に、前記突当て部にて前記現像カートリッジと前記感光体との並行度の矯正を行うことで、前記現像カートリッジ両側に設けた前記駆動歯車と前記従動歯車が噛み合うようにしたことを特徴とする。
請求項２に記載の本発明は、前記ガイド部材に段差を設け、前記段差は前記ガイド部材に係合する位置決めキャップの半径以上の長さにした請求項１項記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、一対の従動歯車と同軸に設けられた位置決めキャップをガイドするガイド部材の一部に突当て部を設け、前記現像カートリッジを装置本体に装着する際、駆動歯車と従動歯車との歯先が正規の位置で噛み合う直前に、前記突当て部にて現像カートリッジと感光体との並行度の矯正を行うようにしたことで、現像カートリッジの装着方向の両側に設けた従動歯車と装置本体に設けた駆動歯車との噛み合い時の位相ズレを確実に防止でき、良好な画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
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。
図１は本実施形態の画像形成装置の概略構成図である。
本実施形態に示す画像形成装置はカラーレーザープリンタであり、感光体部、書込み部、現像部、中間転写部、給紙部、紙転写部、定着部からなっている。
感光体部には感光体ベルト１ａがあり、感光体ベルト１ａの周りには帯電器１ｂ、それぞれ扱うトナーの色が異なる４個の現像カートリッジ１ｃ、感光体クリーニング装置１ｄが配置されている。この感光体ベルト１ａの表面には有機感光層が形成されている。
先ず、帯電器１ｂに高電圧を印加することにより感光体ベルト１ａを一様に帯電させる。次にカラー画像情報、たとえばコンピュータからのカラー画像信号を光信号に変換し、ブラック（以下Ｂｋと記す）、シアン（以下Ｃと記す）、マゼンタ（以下Ｍと記す）、イエロー（以下Ｙと記す）の画像信号に対応したレーザーによる光書込みを、ポリゴンミラー１ｅ、ｆ／θレンズ１ｆ、反射ミラー１ｇを介して行い、感光体ベルト１ａ上に静電潜像を形成する。
静電潜像は、これと逆の電荷にて帯電されたトナーを有する現像カートリッジ１ｃによってＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの色毎に帯電トナーを静電吸着させることにより現像される。中間転写ベルト１ｈと感光体ベルト１ａの接触部においては、中間転写ベルト１ｈにトナーと逆の電荷を印加することにより、中間転写ベルト１ｈ上に上記トナー像を転写する。この動作をＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの色毎に行うことにより、中間転写ベルト１ｈ上に４色重ね画像を形成した後、これら４色重ね画像を搬送ローラ１ｉによって送られてきた転写紙Ｐに、トナーと逆の電荷を印加された紙転写ローラ１ｊによって転写する。
転写紙Ｐは、給紙カセットＰ１に収納されており、給紙ローラＰ２で給紙される。トナー画像が転写された転写紙Ｐは定着器１ｋに搬送され、トナー像を溶融定着する。
図１に示した本実施形態の画像形成装置１００にあっては、現像カートリッジ１ｃは、現像カートリッジ装着操作面１００Ａ側から装置本体に対し着脱されることになる。
【０００７】
図２は、図１に示す画像形成装置の概略構成図のＹ部での現像駆動部の断面図である。
この図２に示すように、現像カートリッジ１ｃは現像ローラ２ａ軸上の両端に設けられた位置決めキャップ２ｂにより、装置本体側の筐体２ｃに固定されたガイド部材２ｄと位置関係を保つようになっている。この位置決めキャップ２ｂは、自由に回転できるフランジ部を有しており、現像カートリッジ１ｃの着脱方向に移動する時に、フランジがガイド部材２ｄの端部に添って移動するように構成されている。
機器本体側の筐体２ｃには現像ローラ２ａを駆動伝達するための駆動軸２ｅと両端に駆動歯車２ｆ及び軸受け２ｇが具備されており、モータ２ｈからの力を、クラッチ２ｉを介してオン／オフ制御し、最終的に現像ローラ２ａ軸上の従動歯車２ｊに伝達する。駆動軸２ｅには、２個の駆動歯車２ｆが両歯車の位相が合った状態で固定されている。即ち、歯と歯が両歯車で同じになっている状態で固定されている。
図３は本実施形態の現像カートリッジの接離機構を示す模式図である。
現像カートリッジ１ｃの離間時及び現像時の状態が示されている。
ここでＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの各現像カートリッジは、離間スプリング３ａ等の弾性部材により、図３（ａ）に示すように、現像時以外は機器本体側の筐体２ｃに設けられたストッパ３ｂの位置まで感光体１ａから離間して停止している。
次に、図３（ｂ）に示す回転方向に駆動力がかかると現像ローラ２ａ自身の負荷トルクにより接線方向に力が働き、現像カートリッジ１ｃは図の矢印方向に移動する。
【０００８】
図４は、現像カートリッジ装着時の現像ローラの位相ズレを説明するための平面図である。図５は駆動歯車と従動歯車との左右での位相ズレを説明するための側面図である。
図示したように、例えば現像カートリッジ１ｃに取り付けられた現像ローラ２ａが、図中Ｌ側が先行して装置本体に挿入されると、図５（ａ）〜（ｄ）に示すようにＬ側とＲ側での一対の駆動歯車２ｆと、従動歯車２ｊとの噛み合い（位相）が１歯ずれることがある。この場合、Ｌ側と、Ｒ側とでは感光体ベルト１ａ面に対して現像ローラ２ａが斜めに対向することになり、本例で言えばＲ側の現像ローラ２ａと感光体ベルト１ａ面との充分な接触が得られず、画像が白く抜けることになる。
また、駆動歯車２ｆと従動歯車２ｊとの噛み合いも歯面に対して斜めになるため、歯数及び回転数に相当した横スジ状の濃度ムラ（バンディング、ジッター）が発生することになる。なお前記Ｌ、Ｒは図１の現像カートリッジ操作面１００Ａ側からみた左（Ｌ）と右（Ｒ）を意味している。
【０００９】
図６は本実施形態に係る駆動歯車と従動歯車との噛み合いを示す側面図である。本実施形態では、図６（ａ）に示すように、一対の駆動歯車２ｆと、従動歯車２ｊが噛み合う直前位置の両側のガイド部材２ｄの一部に、突当て部３ｄが位置決めキャップ突き当て位置（あるいは、感光体面）から等距離になるよう配設されている。
ここで、現像カートリッジ１ｃ及び現像ローラ２ａが斜めに挿入、移動してきた場合、先行側（図４ではＬ側）の位置決めキャップ２ｂが、突当て部３ｄに当接し、前進移動が一時阻害される。この間に、後行側（図４ではＲ側）の現像キャップ２ｂがやはり突当て部３ｄに当接し、現像カートリッジ１ｃ及び現像ローラ２ａの感光体１ａ面に対する平行度が修正される。
現像カートリッジ１ｃが感光体方向に更に押圧されると、両側の位置決めキャップ２ｂは図６（ｂ）に示すように、突当て部３ｄの下方に落下し、従動歯車２ｊは駆動歯車２ｆに噛み合い、一対の歯車が確実に位相同期した状態で待機される。
更に、並行度修正を確実にするために、図６（ｃ）に示したように、ガイド部材の段差を位置決めキャップ半径以上の長さにすることで、確実に挿入が一旦停止され、更に並行度が整えられる。
上記のように本発明によれば、一対の歯車の噛み合い直前に平行度の修正がなされ、両歯車が位相ズレを起こすことなく噛み合うことになるので、両側ガイド部材２ｄ及び位置決めキャップ２ｂ間の隙間を確保でき、作像時の感光体１ａに対する接離動作がスムーズに行われることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の概略構成図のＹ部での現像駆動部の断面図である。
【図３】本実施形態の現像カートリッジの接離機構を示す模式図である。
【図４】現像カートリッジ装着時の現像ローラの位相ズレを説明するための平面図である。
【図５】本発明が適用される駆動歯車と従動歯車との左右での位相ズレを説明するための側面図である。
【図６】本実施形態に係る駆動歯車と従動歯車との噛み合いを示す側面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１ａ  感光体ベルト、１ｂ  帯電器、１ｃ  現像カートリッジ、１ｄ  感光体クリーニング装置、１ｅ  ポリゴンミラー、１ｆ  ｆ／θレンズ、１ｇ  反射ミラー、１ｈ  中間転写ベルト、１ｉ  搬送ローラ、１ｊ  紙転写ローラ、１ｋ  定着器、２ａ  現像ローラ、２ｂ  位置決めキャップ、２ｃ  筐体、２ｄ  ガイド部材、２ｅ  駆動軸、２ｆ  駆動歯車、２ｇ  軸受け、２ｈ  モータ、２ｉ  クラッチ、２ｊ  従動歯車、３ａ  離間スプリング、３ｂ  ストッパ、３ｃ  駆動力、３ｄ  突当て部、１００  画像形成装置、１００Ａ  カートリッジ装着操作面、Ｙ  断面個所
【図１】
2006243022.tif 000003
【図２】
2006243022.tif 000004
【図３】
2006243022.tif 000005
【図４】
2006243022.tif 000006
【図５】
2006243022.tif 000007
【図６】
2006243022.tif 000008