(57)【要約】【課題】感光体に対する現像剤担持体の相対的位置を安定して維持することができるプロセスユニットを提供する。【解決手段】画像を担持する感光体と、感光体に供給する現像剤を担持する現像剤担持体を有する現像装置と、現像剤担持体を感光体に対して接近離間するように現像装置を回動可能に支持する回動軸３５と、感光体に設けられた感光体ギアＧ１と、現像剤担持体に設けられた現像ギアＧ２とを備え、感光体ギアＧ１と現像ギアＧ２とが互いに噛み合って駆動力を伝達可能に構成されたプロセスユニットにおいて、感光体ギアＧ１と現像ギアＧ２との噛み合いにより生じるギア間の駆動力ベクトル上又はその延長線上に、回動軸３５を配設した。【選択図】図１０
2013200552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を担持する感光体と、
前記感光体に供給する現像剤を担持する現像剤担持体を有する現像装置と、
前記現像剤担持体を前記感光体に対して接近離間するように前記現像装置を回動可能に支持する回動軸と、
前記感光体に設けられた感光体ギアと、
前記現像剤担持体に設けられた現像ギアとを備え、
前記感光体ギアと前記現像ギアとが互いに噛み合って駆動力を伝達可能に構成されたプロセスユニットにおいて、
前記感光体ギアと前記現像ギアとの噛み合いにより生じるギア間の駆動力ベクトル上又はその延長線上に、前記回動軸を配設したことを特徴とするプロセスユニット。
【請求項２】
前記ギア間の駆動力ベクトル又はその延長線が前記回動軸の外周面上又は外周面内を通過するように、前記回動軸を配設した請求項１に記載のプロセスユニット。
【請求項３】
前記回動軸を、前記感光体に対して接近離間する露光装置の移動経路上とは異なる位置に配設した請求項１又は２に記載のプロセスユニット。
【請求項４】
前記回動軸を、前記ギア間の駆動力ベクトル方向と同じ側に配設した請求項１から３のいずれか１項に記載のプロセスユニット。
【請求項５】
前記感光体ギアから前記現像ギアへ駆動力が伝達されるように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載のプロセスユニット。
【請求項６】
前記現像ギアから前記感光体ギアへ駆動力が伝達されるように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載のプロセスユニット。
【請求項７】
前記現像剤担持体が前記感光体側へ接近する方向へ前記現像装置を付勢するように構成し、
前記回動軸の中心から前記ギア間で駆動力が作用する駆動力伝達部までの距離をＬ１とし、
前記回動軸の中心から前記現像装置に付勢力が作用する付勢部までの距離をＬ２とすると、
Ｌ１＜Ｌ２となるように構成した請求項１から６のいずれか１項に記載のプロセスユニット。
【請求項８】
前記感光体と前記現像剤担持体との間に形成されるニップを機能的に維持できる前記感光体と前記現像剤担持体との軸間距離の最小値と最大値をそれぞれＸｍｉｎ、Ｘｍａｘとし、
前記感光体ギアと前記現像ギアが適正な噛み合いを維持できる前記感光体と前記現像剤担持体との軸間距離の最小値と最大値をそれぞれＹｍｉｎ、Ｙｍａｘとすると、
Ｙｍｉｎ＜Ｘｍｉｎ＜Ｘｍａｘ＜Ｙｍａｘとなるように構成した請求項１から７のいずれか１項に記載のプロセスユニット。
【請求項９】
前記回動軸を前記現像装置に設けた請求項１から８のいずれか１項に記載のプロセスユニット。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載のプロセスユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に搭載されるプロセスユニット、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の電子写真式の画像形成装置においては、感光体上に形成された潜像を可視化する現像装置が設けられている。一般的に、現像装置は、表面に現像剤であるトナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラと、その現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、現像ローラ上のトナーを均一な厚さに規制する規制ブレード等を有している。
【０００３】
現像装置の基本動作は、まず、現像装置内に収容されているトナーが、供給ローラと現像ローラとが接触する供給ニップで、両ローラの摺擦により摩擦帯電され、発生した電荷の鏡像力によってトナーを現像ローラの表面に付着させる。次に、現像ローラの表面に担持されたトナーが、現像ローラと規制ブレードとが接触する規制ニップに至ると、規制ブレードによって均一な厚さに規制されると共に電荷が付与される。そして、感光体と現像ローラとの間の現像領域において、現像ローラ上のトナーが現像電界によって感光体上の潜像に転移し、潜像がトナー画像として可視化される。このように、供給ローラから現像ローラへ、また、現像ローラから感光体へ、トナーの受け渡しが良好に行われることで、所望の画像が得られる。また、良好な画像を安定して得られるようにするには、感光体に対する現像ローラの相対的位置を安定させる必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の画像形成装置では、回動可能に支持された現像装置を感光体側へ付勢することで、現像ローラを感光体に対してスペーサを介して当接させ、感光体と現像ローラとの間の隙間を一定に保持する構成が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、特許文献１に記載の画像形成装置では、装置本体に設けられたモータの駆動力を、感光体と現像ローラとに伝達できるように、現像ローラに設けられた第１ギアと、感光体に設けられた第２ギアとが、互いに噛み合うように構成されている。
【０００６】
しかしながら、回動可能に支持された現像装置と、位置固定された感光体との間で、ギアを介して駆動力を伝達するように構成した場合、ギア間で生じる駆動力によって現像装置が回動する方向に変位し、感光体に対する現像ローラの相対的位置が変化する虞がある。
【０００７】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、感光体に対する現像剤担持体の相対的位置を安定して維持することができるプロセスユニット、及びそのプロセスユニットを備える画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は、画像を担持する感光体と、前記感光体に供給する現像剤を担持する現像剤担持体を有する現像装置と、前記現像剤担持体を前記感光体に対して接近離間するように前記現像装置を回動可能に支持する回動軸と、前記感光体に設けられた感光体ギアと、前記現像剤担持体に設けられた現像ギアとを備え、前記感光体ギアと前記現像ギアとが互いに噛み合って駆動力を伝達可能に構成されたプロセスユニットにおいて、前記感光体ギアと前記現像ギアとの噛み合いにより生じるギア間の駆動力ベクトル上又はその延長線上に、前記回動軸を配設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、現像装置を支持する回動軸を、感光体ギアと現像ユニットとの噛み合いにより生じるギア間の駆動力ベクトル上又はその延長線上に配設することで、現像装置が駆動力の影響を受けて回動しにくくなる。これにより、感光体に対する現像剤担持体の相対的位置を安定して維持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザープリンタの概略構成図である。
【図２】上部カバーを開いた状態を示す図である。
【図３】上部カバーと中間カバーを開いた状態を示す図である。
【図４】プロセスユニットの断面図である。
【図５】プロセスユニットの一端部の外観図である。
【図６】回動軸として一対のボス又はピンを設けた現像装置の外観図である。
【図７】回動軸として連通する軸を設けた現像装置の外観図である。
【図８】感光体と現像ローラの駆動系を示す図である。
【図９】感光体と現像ローラとの軸間距離を示す図である。
【図１０】ギア間に発生する駆動力の向きと回動軸との関係を示す図である。
【図１１】ギア同士の噛み合い箇所の拡大図である。
【図１２】回動軸が駆動力のベクトル上又はその延長線上に配設されている状態を説明するための図である。
【図１３】感光体に対する現像ローラの位置を変更した場合を示す図である。
【図１４】回動軸の中心から駆動力伝達部までの距離と、回動軸の中心から付勢部までの距離との関係を示す図である。
【図１５】現像ギアから感光体ギアへ駆動力を伝達する場合の構成を示す図である。
【図１６】ギア同士の噛み合い箇所の拡大図である。
【図１７】現像ユニットの回動軸を、駆動力伝達部を基準に駆動力のベクトル方向とは反対側に配設した実施形態を示す図である。
【図１８】回動軸を露光装置の移動経路の幅領域よりも外側に配設して干渉を回避した構成示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１２】
まず、図１を参照して、本発明の実施の一形態であるカラーレーザープリンタの全体構成及び動作について説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。モノクロプリンタや、その他のプリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置にも本発明の構成を適用可能である。
【００１３】
図１に示すように、カラーレーザープリンタの装置本体（画像形成装置本体）１００には、画像形成ユニットとしての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが着脱可能に装着されている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。
【００１４】
具体的には、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは、感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５などで構成されている。各感光体２に対向した位置には、それぞれ、感光体２の表面を露光する露光装置６が設けられている。本実施形態では、露光装置６としてＬＥＤユニットを用いている。
【００１５】
各現像装置４の上方には、それぞれ、画像形成用の粉体であるトナーを収容した粉体収容器としてのトナーカートリッジ３０が着脱可能に装着されている。各トナーカートリッジ３０は、対応する現像装置４内のトナーと同じ色のトナーが収容されており、現像装置４内のトナーが所定量を下回ると、トナーカートリッジ３０からトナーが補給されるようになっている。なお、本実施形態では、画像形成用の粉体としてトナーから成る一成分現像剤を用いているが、これに限らず、トナーとキャリアから成る二成分現像剤を用いる構成にも本発明を適用可能である。
【００１６】
各感光体２の下方には、転写装置７が配設されている。転写装置７は、中間転写体としての無端状のベルトから成る中間転写ベルト８を有する。中間転写ベルト８は、支持部材としての駆動ローラ９と従動ローラ１０に張架されており、駆動ローラ９が図の反時計回りに回転することによって、中間転写ベルト８は周回走行（回転）するように構成されている。
【００１７】
各感光体２に対向した位置に、それぞれ、一次転写手段としての一次転写ローラ１１が配設されている。各一次転写ローラ１１は、それぞれの位置で中間転写ベルト８の内周面を押圧しており、中間転写ベルト８の押圧された部分と各感光体２とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。各一次転写ローラ１１は、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が一次転写ローラ１１に印加されるようになっている。
【００１８】
また、駆動ローラ９に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ１２が配設されている。二次転写ローラ１２は、中間転写ベルト８の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１２と中間転写ベルト８とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。また、二次転写ローラ１２は、一次転写ローラ１１と同様に、図示しない電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が二次転写ローラ１２に印加されるようになっている。
【００１９】
また、中間転写ベルト８の図の右端側の外周面には、中間転写ベルト８の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１３が配設されている。このベルトクリーニング装置１３から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、転写装置７の下方に配設された廃トナー収容器１４の入り口部に接続されている。
【００２０】
装置本体１００の下部には、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙トレイ１５や、給紙トレイ１５から用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６等が設けてある。ここで、用紙Ｐには、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等が含まれる。また、記録媒体として、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等を用いることも可能である。
【００２１】
装置本体１００の上部には、用紙を外部へ排出するための一対の排紙ローラ１７と、排紙ローラ１７によって排出された用紙をストックするための排紙トレイ１８が設けられている。
【００２２】
また、装置本体１００内には、用紙Ｐを給紙トレイ１５から二次転写ニップを通って排紙トレイ１８へ搬送するための搬送路Ｒが配設されている。この搬送路Ｒにおいて、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向上流側には、搬送タイミングを計って用紙を二次転写ニップへ搬送するタイミングローラとしての一対のレジストローラ１９が設けられている。また、二次転写ローラ１２の位置よりも用紙搬送方向下流側には、用紙に画像を定着する定着装置２０が設けられている。
【００２３】
続いて、図１を参照して、本実施形態に係るプリンタの基本的動作について説明する。
作像動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの感光体２が図１の時計回りに回転駆動され、帯電ローラ３によって各感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。図示しない画像読取装置によって読み取られた原稿の画像情報に基づいて、露光装置６から各感光体２の帯電面にレーザー光が照射されて、各感光体２の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２上に形成された静電潜像に、各現像装置４によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。
【００２４】
また、作像動作が開始されると、中間転写ベルト８を張架する駆動ローラ９が回転駆動することにより、中間転写ベルト８が周回走行される。また、各一次転写ローラ１１に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加されることによって、各一次転写ローラ１１と各感光体２との間の一次転写部において転写電界が形成される。
【００２５】
その後、各感光体２の回転に伴い、感光体２上の各色のトナー画像が一次転写部に達したときに、一次転写部において形成された上記転写電界によって、各感光体２上のトナー画像が中間転写ベルト８上に順次重ね合わせて転写される。かくして、中間転写ベルト８の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。また、中間転写ベルト８に転写しきれなかった各感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去される。
【００２６】
装置本体１００の下部では、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙トレイ１５から用紙Ｐが搬送路Ｒに送り出される。搬送路Ｒに送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１９によって搬送を一旦停止される。
【００２７】
その後、所定のタイミングでレジストローラ１９の回転駆動を開始し、中間転写ベルト８上のトナー画像が二次転写部に達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを二次転写部へ搬送する。このとき、二次転写ローラ１２には、中間転写ベルト８上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、これにより、二次転写部に転写電界が形成されている。そして、この転写電界によって、中間転写ベルト８上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。また、用紙Ｐに転写しきれなかった中間転写ベルト８上の残留トナーは、ベルトクリーニング装置１３によって除去され、除去されたトナーは、廃トナー収容器１４へ搬送され回収される。
【００２８】
その後、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０へと搬送され、定着装置２０において用紙Ｐ上のトナー画像が当該用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは、一対の排紙ローラ１７によって装置外に排出され、排紙トレイ１８上にストックされる。
【００２９】
以上の説明は、用紙にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００３０】
また、図１に示すように、本実施形態に係るプリンタは、装置本体１００の上部に設けられた第１カバーとしての上部カバー１０１と、上部カバー１０１よりも内側（下方）に設けられた第２カバーとしての中間カバー１０２とを備える。上部カバー１０１と中間カバー１０２は、それぞれ、装置本体１００に設けられた支軸１０３，１０４を中心に回動することで開閉可能に構成されている。図２は、上部カバー１０１を開いた状態、図３は、さらに、中間カバー１０２を開いた状態を示す。
【００３１】
中間カバー１０２には、複数のトナーカートリッジ３０を装着可能な容器装着部１２０が形成されている。また、中間カバー１０２の内側（下方）に形成されたユニット装着部１３０には、各色のプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋが収容可能となっている。
【００３２】
図２に示すように、上部カバー１０１を開いた状態にすると、各トナーカートリッジ３０を中間カバー１０２に対して上方から着脱可能な状態となる。
【００３３】
さらに、図３に示すように、中間カバー１０２を開いた状態にすると、各トナーカートリッジ３０をプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋの上方から一体的に退避させることができる。また、このとき、中間カバー１０２と一緒に各露光装置６が各感光体２の上方から退避するため、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを上方から着脱可能な状態となる。このように、本実施形態の場合、トナーカートリッジ３０を中間カバー１０２から取り外さなくても、プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋを着脱することができ、交換作業性に優れる。
【００３４】
図４は、プロセスユニットの断面図である。
本実施形態では、プロセスユニット１は、大きく２つのモジュールから成り立っている。１つは、感光体２と帯電ローラ３とクリーニングブレード５等を有する感光体ユニット（第１のユニット）Ｕ１である。もう１つは、現像装置４を有する現像ユニット（第２のユニット）Ｕ２である。
【００３５】
現像ユニットＵ２（現像装置４）は、内部にトナー等を収容する現像ハウジング４０と、トナーを担持する現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像ローラ４１にトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラ４２と、現像ローラ４１上に担持されたトナーの厚さを規制する規制部材としての規制ブレード４３と、トナーを搬送する搬送部材としての搬送スクリュー４４と、トナーを撹拌する撹拌部材としてのアジテータ４５を備える。
【００３６】
現像ハウジング４０の感光体２と対向する下部には開口部４０ａが形成されており、その開口部４０ａに現像ローラ４１が回転可能に設けられている。現像ローラ４１は、金属製の芯金と、芯金の外周に配設された弾性部材又は発泡弾性部材から成る弾性層と、弾性層の外周に配設されたアクリル樹脂又はシリコーン樹脂等から成る表面層（樹脂コート層）とを有する。なお、表面層を有しない現像ローラ４１であってもよい。
【００３７】
供給ローラ４２は、金属製の芯金の外周に、発泡弾性部材から成る弾性層を配設したスポンジローラで構成されている。発泡弾性部材の材料としては、例えば、軟質ウレタンフォーム、シリコーン、発泡ポリマーなどがある。また、これらの材料に導電材を加えるなどして、抵抗値を調整したものを用いてもよい。供給ローラ４２は、現像ローラ４１に接触しており、両ローラ４１，４２間にニップ（以下、「供給ニップ」という）が形成されている。
【００３８】
規制ブレード４３は、例えば、厚さ０．１ｍｍ程度のＳＵＳなどの金属板で構成される。規制ブレード４３は、その先端が現像ローラ４１の表面に接触し、ニップ（以下、「規制ニップ」という）を形成している。
【００３９】
作像動作開始の指示があると、現像ハウジング４０内のトナーは、アジテータ４５により攪拌され、搬送スクリュー４４によって供給ローラ４２に供給される。供給ローラ４２に供給されたトナーは、供給ニップで供給ローラ４２と現像ローラ４１との摺擦により摩擦帯電されて現像ローラ４１の表面に供給される。
【００４０】
現像ローラ４１上に担持されたトナーは、規制ブレード４３の規制ニップを通過することにより、トナー層の厚さが規制されると同時に摩擦荷電させられる。そして、現像ローラ４１上のトナーが感光体２との対向位置（現像領域）に搬送されると、感光体２と現像ローラ４１との間で発生する電界の力によってトナーが感光体２上の静電潜像へ転移して、トナー画像が形成されるようになっている。
【００４１】
図４に示すように、現像ユニットＵ２（現像装置４）は、回動軸３５によって図のＡ方向又はＢ方向に回動可能に支持されている。このため、現像ローラ４１は、感光体２に対して接近離間する方向に移動可能に構成されている。また、現像ユニットＵ２は、付勢部材としての押圧バネ３６によりＡ方向へ付勢されている。
【００４２】
本実施形態では、図５に示すように、感光体ユニットＵ１と現像ユニットＵ２の各側面に、これらを支持する側板３７が設けてあり、この側板３７と現像ユニットＵ２との間に押圧バネ３６が設けられている。詳しくは、現像ユニットＵ２側（現像ハウジング４０）に設けられた受け部４６に押圧バネ３６の一端部が取り付けられ、側板３７に設けられた受け部３８に押圧バネ３６の他端部が取り付けられている。
【００４３】
この押圧バネ３６の付勢力により、現像ローラ４１は感光体２に対して当接し、現像ローラ４１と感光体２との間にニップ（以下、「現像ニップ」という）が形成されている。なお、本発明は、現像ローラ４１が感光体２に当接している場合に限らず、現像ローラ４１がスペーサ等を介して感光体２に対し隙間を設けて配設される構成にも適用可能である。また、本実施形態では、現像ユニットＵ２を付勢する手段として押圧バネを用いているが、これに代えて引張バネなどを用いて現像ユニットＵ２を同様の方向へ付勢することも可能である。
【００４４】
図６は、現像装置を簡略化した外観図である。
図６に示すように、本実施形態では、現像ハウジング４０の両端面に、一対のボス又は打ち込みピン等から成る突起部４７が設けてあり、この突起部４７を回動軸３５としている。また、各突起部４７は、プロセスユニットの上記側板３７に設けられた図示しない軸受によって回転可能に支持されている。
【００４５】
また、図７に示すように、現像ハウジング４０を連通する軸４８を設け、この軸４８の現像ハウジング４０から突出する両端部４８ａ，４８ｂを回動軸３５としてもよい。
【００４６】
また、反対に、回動軸３５をプロセスユニットの側板３７側に設け、回動軸３５を受ける軸受を現像装置４側に設けてもよい。ただし、プロセスユニットの組立容易性の点からは、現像装置４側に回動軸３５を設けることが望ましい。
【００４７】
次に、図８に基づき、感光体と現像ローラの駆動系について説明する。
図８において、Ｇ１は、感光体２の一端部に同軸状に設けられた感光体ギア、Ｇ２は、現像ローラ４１の一端部に同軸状に設けられた現像ギアである。感光体ギアＧ１と現像ギアＧ２は互いに噛み合っており、両者間で動力伝達可能となっている。また、Ｇ３は、装置本体に設けられた駆動モータＭの駆動ギア、Ｇ４〜Ｇ６は、装置本体に設けられた複数の伝達ギアである。
【００４８】
プロセスユニット１を装置本体に装着すると、感光体ギアＧ１が、複数の伝達ギアＧ４〜Ｇ６を介して駆動ギアＧ３に連動連結されるようになっている。この状態で、駆動モータＭが駆動すると、その駆動力が、駆動ギアＧ３から伝達ギアＧ４〜Ｇ６を介して感光体ギアＧ１に伝達され、さらに、現像ギアＧ２へと伝達されるようになっている。
【００４９】
ところで、感光体ギアＧ１と現像ギアＧ２との噛み合い度合いは、感光体２の回転軸中心と現像ローラ４１の回転軸中心との間の軸間距離に応じて変化する。
図９において、感光体ギアＧ１と現像ギアＧ２が適正な噛み合いを維持できる感光体２と現像ローラ４１との軸間距離の最小値と最大値をそれぞれＹｍｉｎ、Ｙｍａｘとする。また、現像ニップを機能的に維持できる前記軸間距離の最小値と最大値をそれぞれＸｍｉｎ、Ｘｍａｘとすると、本実施形態では、Ｙｍｉｎ＜Ｘｍｉｎ＜Ｘｍａｘ＜Ｙｍａｘとなるように構成している。このように構成することで、軸間距離を、現像ニップを機能的に維持できる距離に設定すると、自動的にギアの噛み合いも適正に維持することが可能となる。
【００５０】
以下、本発明の特徴部分について説明する。
図１０に示すように、感光体ギアＧ１から現像ギアＧ２へ駆動力が伝達されると、ギア同士が当接する駆動力伝達部Ｅでは、図の矢印で示す方向に駆動力Ｆが作用する。詳しくは、図１１に示すように、感光体ギアＧ１と現像ギアＧ２とが当接する歯面の共通法線Ｈの向きに駆動力Ｆが作用する。そして、この感光体ギアＧ１と現像ギアＧ２との噛み合いにより生じる駆動力Ｆのベクトル上又はその延長線上に、回動軸３５を配設している。このように、回動軸３５を駆動力Ｆのベクトル上又はその延長線上に配設することにより、現像ユニットＵ２が駆動力Ｆの影響を受けて回動しにくくなる。これにより、感光体２に対する現像ローラ４１の当接状態を安定させることができる。
【００５１】
また、本発明において、回動軸３５が駆動力Ｆのベクトル上又はその延長線上（以下、「ベクトル上又はその延長線上」を合わせて「ベクトル延長線上」という）に配設されているとは、図１２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す状態が含まれる。すなわち、本発明では、（ａ）に示すように、駆動力Ｆのベクトル延長線が回動軸３５の中心３５ａを通過する場合以外に、（ｂ）に示すように、ベクトル延長線が回動軸３５の中心３５ａとはずれているが、外周面内を通過する場合も含まれる。さらに、（ｃ）に示すように、ベクトル延長線が回動軸３５の外周面上を通過する場合も、回動軸３５が駆動力Ｆのベクトル延長線上にあるものとする。
【００５２】
図１２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すいずれの場合も、回動軸３５が駆動力Ｆのベクトル延長線上にあるため、現像ユニットＵ２が駆動力Ｆの影響を受けにくくなるが、中でも、（ａ）の場合が最も駆動力Ｆの影響を受けにくくなるので好ましい。次いで、駆動力Ｆの影響を受けにくいのは、（ｂ）の場合である。
【００５３】
また、図１３に示すように、感光体２に対する現像ローラ４１の位置を、図の実線で示す位置から二点鎖線で示す位置へ変更することによって、駆動力Ｆの方向を変更することが可能である。従って、様々な部品レイアウトに応じて、現像ローラ４１の位置等を調整することで、回動軸３５を駆動力Ｆのベクトル延長線上に配設することができる。
【００５４】
また、図１４において、回動軸３５の中心からギア間の駆動力伝達部Ｅまでの距離をＬ１とし、回動軸３５の中心から現像ユニットＵ２に押圧バネ３６の付勢力が作用する付勢部Ｊまでの距離をＬ２とすると、本実施形態では、Ｌ１＜Ｌ２となるようにしている。このように、回動軸３５から離れた位置で現像ユニットＵ２を付勢することで、現像ローラ４１が感光体２から離間するような力が発生しても、それを抑制しやすくなるので、感光体２に対する現像ローラ４１の当接状態をより安定させることができる。また、回動軸３５から近い位置で現像ユニットＵ２を付勢する場合に比べて、小さい付勢力でも現像ローラ４１の当接状態を安定化することができるので、バネの小型化や低コスト化を図れる。
【００５５】
図１５に示すのは、上記実施形態とは反対に、現像ギアＧ２から感光体ギアＧ１へ駆動力を伝達する場合の構成である。なお、ここでは、装置本体側から現像ギアＧ２へ駆動力を伝達する伝達ギアは図示省略している。
【００５６】
図１５に示すように、駆動力の伝達方向を変えると、感光体ギアＧ１に対する現像ギアＧ２の位置が同じでも、ギア同士が当接する駆動力伝達部Ｅで作用する駆動力Ｆの向きが変わる。この場合、図１６に示すように、上記実施形態の場合（図１１参照）とは、ギア同士の当接する位置（駆動力伝達部Ｅの位置）が異なるので、これに伴って、駆動力Ｆの向きも変化する。具体的に、この場合の駆動力Ｆの向きは、上記実施形態よりも下方を向くようになる。
【００５７】
上記と同様に、図１５に示す実施形態においても、駆動力Ｆのベクトル延長線上に回動軸３５を配設することにより、現像ユニットＵ２が駆動力Ｆの影響を受けて回動しにくくなる。なお、一般的に、現像ギアＧ２の方が感光体ギアＧ１よりも回転トルクが大きいので、駆動力伝達性の観点からは、図１５に示す実施形態のように、駆動力を現像ギアＧ２から感光体ギアＧ１へ伝達する方が有利である。一方、駆動力を感光体ギアＧ１から現像ギアＧ２へ伝達する場合は、駆動力を現像ギアＧ２から感光体ギアＧ１へ伝達する場合に比べて、ギアの噛み合い変動に起因する画像への影響を軽減できる利点がある。
【００５８】
図１７は、上記各実施形態とは異なり、現像ユニットＵ２の回動軸３５を、駆動力伝達部Ｅを基準に駆動力Ｆのベクトル方向とは反対側に配設した実施形態を示す図である。
この場合も、回動軸３５を駆動力Ｆのベクトル延長線上に配設することにより、現像ユニットＵ２が駆動力Ｆの影響を受けて回動しにくくなるため、感光体２対する現像ローラ４１の当接状態を安定させることができる。ただし、この場合は、回動軸３５及びその周辺部材を、露光装置６の移動経路Ｋと干渉しない位置に配設する必要がある。
【００５９】
具体的には、図１８に示すように、回動軸３５を、露光装置６の移動経路Ｋの幅領域よりも外側に配設しなければならない。一般的に、ＬＥＤユニットである露光装置６は、感光体２に対する位置決め精度を向上させるために、両端部を、感光体２を保持するフレームに設けられた保持点５０に当接させるように構成されている。そのため、露光装置６は、感光体２の軸方向長さよりも長く形成されている。しかし、このように、長く形成された露光装置６との干渉を避けるために、現像ユニットＵ２の回動軸３５を、露光装置６の移動経路Ｋよりも外側に配設すると、その分、プロセスユニットの長手方向サイズが大きくなってしまう。
【００６０】
上記のようなプロセスユニットの大型化を回避するには、図１０や図１５に示す実施形態のように、現像ユニットＵ２の回動軸３５を、駆動力伝達部Ｅを基準に駆動力Ｆのベクトル方向と同じ側に配設することが好ましい。これにより、プロセスユニットを大型化しなくても、回動軸３５を、露光装置６の移動経路Ｋ上とは異なる位置に配設することができるようになり、プリンタの小型化に寄与できる。
【００６１】
以上のように、本発明によれば、現像ユニットＵ２の回動軸３５を、感光体ギアＧ１と現像ユニットＵ２との噛み合いにより生じる駆動力Ｆのベクトル延長線上に配設することで、現像ユニットＵ２の回動を抑制することができるようになる。これにより、感光体２に対する現像ローラ４１の相対的位置を安定して維持することができ、良好な画像が安定して得られるようになる。
【００６２】
特に、現像ユニットＵ２の回動軸３５を、駆動力伝達部Ｅを基準に駆動力Ｆのベクトル方向と同じ側に配設することで、回動軸３５と露光装置６との干渉を回避しつつ、小型化を図ることが可能となる。
【００６３】
また、本発明の場合、感光体２と現像ローラ４１との軸間を固定する方式とは異なり、軸間調整機構を設けたり、シビアな軸間管理を行ったりしなくても、感光体２に対する現像ローラ４１の相対的位置を安定させることができる。
【００６４】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態では、ＬＥＤユニットを露光装置として用いた場合を例に説明したが、光源と、ポリゴンミラー等の回転ミラー部等を有する書込ユニットを用いた構成においても、本発明を適用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
１      プロセスユニット
２      感光体
４      現像装置
３５    回動軸
３６    押圧バネ
４１    現像ローラ（現像剤担持体）
Ｅ      駆動力伝達部
Ｆ      駆動力
Ｇ１    感光体ギア
Ｇ２    現像ギア
Ｊ      付勢部
Ｋ      露光装置の移動経路
Ｌ１    回動軸の中心から駆動力伝達部までの距離
Ｌ２    回動軸の中心から付勢部までの距離
Ｘｍｉｎ  ニップを機能的に維持できる軸間距離の最小値
Ｘｍａｘ  ニップを機能的に維持できる軸間距離の最大値
Ｙｍｉｎ  感光体ギアと現像ギアが適正な噛み合いを維持できる軸間距離の最小値
Ｙｍａｘ  感光体ギアと現像ギアが適正な噛み合いを維持できる軸間距離の最大値
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６６】
【特許文献１】特開平５−６６６６２号公報
【図１】
2013200552.tif 000003
【図２】
2013200552.tif 000004
【図３】
2013200552.tif 000005
【図４】
2013200552.tif 000006
【図５】
2013200552.tif 000007
【図６】
2013200552.tif 000008
【図７】
2013200552.tif 000009
【図８】
2013200552.tif 000010
【図９】
2013200552.tif 000011
【図１０】
2013200552.tif 000012
【図１１】
2013200552.tif 000013
【図１２】
2013200552.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2013200552.tif 000016
【図１５】
2013200552.tif 000017
【図１６】
2013200552.tif 000018
【図１７】
2013200552.tif 000019
【図１８】
2013200552.tif 000020