JP2002189401A - プロセスカートリッジおよび電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ユニットの揺動中心となる現像駆動ギア
軸と、現像ローラに至るまでの駆動伝達ギア軸の倒れを
防止し、安定した画像品質が得られるプロセスカートリ
ッジ及び電子写真画像形成装置を提供する。 【解決手段】 現像ローラ５を保持しクリーニングユニ
ット８に対して揺動可能に結合された現像ユニット５１
と、画像形成装置本体に備えた駆動入力ギアと係合して
現像ローラ５を駆動させる現像駆動ギア２５と、現像ユ
ニット５１の揺動中心軸を構成する現像駆動ギア軸２６
と、現像駆動ギア２５から駆動力を伝達し現像ローラ２
５を駆動させる駆動伝達ギア３８と、駆動伝達ギア３８
を支持するための駆動伝達ギア軸４５ａを有する。そし
て、現像駆動ギア軸２６と駆動伝達ギア軸４５ａは、そ
れぞれの軸先端をギア軸支持部材４７により一体に支持
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
装置及び電子写真画像形成装置に着脱可能なプロセスカ
ートリッジに関する。

【０００２】ここで、電子写真画像形成装置とは、電子
写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するも
のである。そして、電子写真画像形成装置の例として
は、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例え
ば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、フ
ァクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

【０００３】また、プロセスカートリッジとは、帯電手
段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体
ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とする
ものである。および、帯電手段、現像手段、クリーニン
グ手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一
体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置本体に
着脱可能とするものである。更に、少なくとも現像手段
と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し
て電子写真画像形成装置本体に着脱可能とするものをい
う。

【０００４】

【従来の技術】従来、電子写真画像形成プロセスを用い
た画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電
子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカート
リッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に
着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されて
いる。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置の
メンテナンスをサービスマンによらずユーザー自身で行
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。

【０００５】このようなプロセスカートリッジにおいて
は、電子写真感光体（以下、感光体ドラム１と称す）と
現像器の現像剤担持体（以下、現像ローラ５と称す）と
の位置関係を保持し、安定した画像品質を得るために以
下のような構成を取っている。図７に示すように、感光
体ドラム１を支持する第一の枠体であるクリーニングユ
ニット８と、現像器を含む第二の枠体である現像ユニッ
ト５１とを結合ピン４２により揺動自在に結合した上
で、感光体ドラム１と現像ローラ５を押圧する。

【０００６】また、図３及び図４はプロセスカートリッ
ジ７のギア駆動列を示すための側面図である。ここで、
現像ユニット５１に回転自在に支持された現像駆動ギア
２５のギア軸２６は、現像ユニット５１のクリーニング
ユニット８に対する揺動中心と一致している。電子写真
画像形成装置本体の駆動入力ギア２７から現像駆動ギア
２５に対して駆動力がかかると、現像ユニット５１にモ
ーメントが働き、現像ローラ５を感光体ドラム１に押し
付ける力が働く。駆動力に基づくモーメントは駆動力の
変動いかんに拘わらず常に一定方向にかかるため、駆動
力の変動により現像ローラ５と感光体ドラム１の位置関
係が変動することがなく、これは互いの位置関係を安定
的に維持するのに効果があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
においては、現像ユニット５１の現像駆動ギア２５によ
り現像ローラ５を回すためにはお互いが離れた位置にあ
ったため、この間に複数の駆動伝達ギア（アイドラギ
ア）３８，３９を設ける必要があったため、駆動伝達ロ
スの増大が懸念される。

【０００８】現像ローラ５の駆動トルクが増大すると、
駆動伝達ロスが増大し様々な問題が発生するが、印字初
期の状態では現像ローラ５の駆動トルクが比較的低いも
のであるため大きな問題とはならなかった。しかしなが
ら、印字耐久が進むにつれて主に以下の現象によって駆
動トルクの増加が見られた。 現像ローラ５に現像剤（磁性キャリア及びトナー、ま
たはトナー）を供給する現像剤供給ローラ３２（図２参
照）の発泡層に現像剤が入り込み、発泡層が目詰まりを
起こして硬化する。そのため、現像ローラ５との間の当
接圧が上がり、現像ローラ５及び現像剤供給ローラ３２
の駆動トルクが増加する。 また、現像ローラ５と現像剤供給ローラ３２との当接
圧が増加した結果、現像ローラ５と現像剤供給ローラ３
２の軸受け面に過大な力がかかる。プロセスカートリッ
ジ７に用いられる両ローラの軸受けはコストの点から通
常、樹脂製の滑り軸受けであるため、軸受け面に過大な
力がかかると摩擦力が増大し、駆動トルクが増加する。 更に、現像ローラ５の両端で当接し、現像剤の漏れを
防止するシール部材の起毛層に現像剤が入り込み、起毛
層が目詰まりを起こして硬化する。そのため、現像ロー
ラ５との間の当接圧が上がり現像ローラ５の駆動トルク
が増加する。 以上〜等の現象によって現像ローラ５の駆動トルク
が増大すると、駆動伝達ロスが増大し様々な問題が発生
する。

【０００９】以下に具体的な問題発生の事例について述
べる。 １．現像ローラ５の駆動トルク増大によって、現像ロー
ラギア４４から現像ユニット５１の現像駆動ギア２５ま
でのギア同士の噛み合い力が増大し、揺動中心を兼ねる
ギア軸２６と駆動伝達ギア軸４５ａ，４５ｂに過大な力
がかかる。この力によりギア軸が倒れを起こし、ギア同
士が互いの位置関係を保持できなくなるという弊害が現
れた。その結果、現像ユニット５１の現像駆動ギア軸２
６が現像ユニット５１の揺動中心を兼ねているため、こ
のギア軸２６の倒れによって、現像ユニット５１の姿勢
が変動する。この現象は、現像ユニット５１の駆動部が
ある長手駆動側で起こる。現像ユニット５１はクリーニ
ングユニット８に対して揺動可能に支持されており（図
７参照）、またクリーニングユニット８には感光体ドラ
ム１が取り付けられているため、現像ローラ５と感光体
ドラム１の間の適切な距離が保てなくなる。この状態で
印字を行うと、画像の濃度ムラや最悪の場合には白抜け
が起こり、画像品質が悪化する。 ２．また、ギア軸の倒れによってギア同士の位置関係が
変動し、駆動伝達が滑らかに行われなくなる。その結
果、ギアの歯の噛み合い周期で現像ユニット５１が振動
する。この振動が感光体ドラム１に伝わると、感光体ド
ラム１への露光手段からの露光位置がぶれ、印刷画像に
いわゆるバンディングと呼ばれる濃淡の縞模様が現れ、
画像品質が悪化する。 ３．更に、ギア軸の倒れにより、駆動伝達が滑らかに行
われなくなると駆動ロスが増え（ギア伝達効率の低
下）、ギア列上で現像ローラギア４４より下流の駆動伝
達ギア部での駆動トルクが増大する。この現像ローラ５
のトルク増大を起因とするトルク増大の連鎖により、最
悪の場合にはモータ脱調（停止）にまで至る。 本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とす
るところは、現像ユニットの現像駆動ギアのギア軸が、
現像ユニットの揺動中心と一致するプロセスカートリッ
ジにおいて、現像ユニットの揺動中心となる現像駆動ギ
ア軸と、現像ローラに至るまでの駆動伝達ギア軸の倒れ
を防止し、安定した画像品質が得られるプロセスカート
リッジ及び電子写真画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
は、電子写真画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカ
ートリッジにおいて、電子写真感光体ドラムと、該電子
写真感光体ドラムを保持する第一の枠体と、前記電子写
真感光体ドラムに形成された潜像を現像するための現像
手段と、該現像手段を保持し前記第一の枠体に対して揺
動可能に結合された第二の枠体と、該第二の枠体に備え
られ、前記電子写真画像形成装置本体に装着された際
に、前記電子写真画像形成装置本体に備えた駆動入力歯
車と係合して前記現像手段を駆動させる現像駆動歯車
と、該現像駆動歯車を支持するとともに、前記第二の枠
体の揺動中心軸を構成する現像駆動歯車軸と、前記現像
駆動歯車から駆動力を伝達し前記現像手段を駆動させる
ための少なくとも１つの伝達歯車と、該伝達歯車を支持
するための伝達歯車軸と、を有し、前記現像駆動歯車軸
と前記伝達歯車軸は、前記第二の枠体もしくは前記第二
の枠体を構成する部材から伸び、それぞれの軸先端を軸
支持部材により併せて支持していることを特徴とするプ
ロセスカートリッジである。

【００１１】また、本出願に係る第２の発明は、前記現
像駆動歯車軸または前記駆動伝達歯車軸の一端が、前記
第二の枠体もしくは前記第二の枠体を構成する部材と嵌
合され、前記現像駆動歯車軸と前記駆動伝達歯車軸の他
の一端が、前記軸支持部材により一体に支持されること
を特徴とする第１の発明に記載のプロセスカートリッジ
である。

【００１２】更に、本出願に係る第３の発明は、プロセ
スカートリッジを着脱可能であり、記録媒体に画像を形
成する電子写真画像形成装置において、 ａ．電子写真感光体ドラムと、該電子写真感光体ドラム
を保持する第一の枠体と、該電子写真感光体ドラムに形
成された潜像を現像するための現像手段と、該現像手段
を保持し前記第一の枠体に対して揺動可能に結合された
第二の枠体と、該第二の枠体に備えられ、前記電子写真
画像形成装置本体に装着された際に、前記電子写真画像
形成装置本体に備えた駆動入力歯車と係合して前記現像
手段を駆動させる現像駆動歯車と、該現像駆動歯車を支
持するとともに、前記第二の枠体の揺動中心軸を構成す
る現像駆動歯車軸と、前記現像駆動歯車から駆動力を伝
達し、前記現像手段を駆動させるための少なくとも１つ
の伝達歯車と、該伝達歯車を支持するための伝達歯車軸
と、前記現像駆動歯車軸と前記伝達歯車軸は、前記第二
の枠体もしくは前記第二の枠体を構成する部材から伸び
又は前記第二の枠体もしくは前記第二の枠体を構成する
部材と嵌合されており、それぞれの軸先端を軸支持部材
により併せて支持しているプロセスカートリッジを取り
外し可能に装着する装着手段、と、 ｂ．前記第二の枠体の現像駆動歯車と係脱する駆動入力
歯車と、 ｃ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有す
ることを特徴とする電子写真画像形成装置である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る電子写真画
像形成装置の一実施の形態として、多色画像形成装置に
ついて図面を用いて詳細に説明する。

【００１４】［実施の形態１］ ［多色画像形成装置の全体構成］まず多色画像形成装置
の全体構成について、図１を参照して概略説明する。な
お、図１は多色画像形成装置の一態様であるフルカラー
レーザービームプリンタの全体構成を示す縦断面図であ
る。

【００１５】同図に示す多色画像形成装置（以下、装置
本体１００と称する）は、垂直方向に並設された４個の
感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）を備えてい
る。感光体ドラム１ａ〜１ｄは駆動手段（不図示）によ
って、同図中、反時計回りに回転駆動される。感光体ド
ラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体
ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ，２
ｂ，２ｃ，２ｄ）及び、画像情報に基づいてレーザービ
ームを照射し、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する
露光手段であるスキャナユニット３（３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ）、前記静電潜像に現像剤を付着させてトナー
像として現像する現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を転写材Ｓに転写さ
せる静電転写装置５０、転写後の感光体ドラム１表面に
残った転写残トナーを除去するクリーニング装置６（６
ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）等が配設されている。

【００１６】感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置
４、クリーニング装置６はそれぞれ一体的にカートリッ
ジ化され、プロセスカートリッジ７を形成している。

【００１７】以下、感光体ドラム１から順に詳述する。

【００１８】感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍの
アルミシリンダの外周面に有機光導伝体層（ＯＰＣ感光
体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１
は、その両端部を不図示の支持部材によって回転自在に
支持されており、装置本体１００に設けられた駆動モー
タ（不図示）からの駆動力が一方の端部に伝達されるこ
とにより、図１中、反時計周りに回転駆動される。

【００１９】帯電装置２としては、接触帯電方式のもの
を使用することができる。帯電部材は、ローラ状に形成
された導電性帯電ローラであり、このローラを感光体ド
ラム１表面に当接させるとともに、この帯電ローラに帯
電バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム１
表面を一様に帯電させるものである。

【００２０】スキャナユニット３は装置本体１００に設
けられており、感光体ドラム１の略水平方向に配置さ
れ、レーザーダイオード（不図示）によって画像信号に
対応する画像光が、スキャナモーター（不図示）によっ
て高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ，９ｂ，９
ｃ，９ｄ）に照射される。ポリゴンミラー９によって反
射した画像光は、結像レンズ１０（１０ａ，１０ｂ，１
０ｃ，１０ｄ）を介して帯電済みの感光体ドラム１の表
面を選択的に露光して、静電潜像を形成するように構成
している。

【００２１】現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、それ
ぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のト
ナーを夫々収納した現像器から構成される。現像装置４
は、感光体ドラム１の回転軸とほぼ平行に配置される回
転軸を有する現像ローラ５を、現像器に回転自在に支持
したものであり、現像器に収容された現像剤を現像ロー
ラ５により感光体ドラム１に供給する。そして、感光体
ドラム１に可視像であるトナー像を形成する。

【００２２】装置本体１００には、すべての感光体ドラ
ム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向し、且つ接するように
循環移動する静電転写ベルト１１が配設されている。静
電転写ベルト１１は１０¹¹〜１０¹⁴Ω・ｃｍの体積固有
抵抗を持たせた厚さ約１５０μｍのフィルム状部材で構
成される。この静電転写ベルト１１は、垂直方向に４本
のローラによって支持され、図１中左側の外周面に転写
材Ｓを静電吸着して上記感光体ドラム１に転写材Ｓを接
触させるべく循環移動する。これにより、転写材Ｓは静
電転写ベルト１１により転写位置まで搬送され、感光体
ドラム１上のトナー像を転写される。

【００２３】この静電転写ベルト１１の内側に当接し、
４個の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向した
位置に転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２
ｄ）が並設される。これら転写ローラ１２から正極性の
電荷が静電転写ベルト１１を介して記録媒体である転写
材Ｓに印加され、この電荷による電界により、感光体ド
ラム１に接触中の転写材Ｓに感光体ドラム１上の負極性
のトナー像が転写される。

【００２４】静電転写ベルト１１は周長約７００ｍｍ、
厚み１５０μｍのベルトであり、駆動ローラ１３、従動
ローラ１４ａ，１４ｂ、テンションローラ１５の４本の
ローラにより掛け渡され、図１の矢印方向（時計回り）
に回転する。これにより、上述した静電転写ベルト１１
が循環移動して転写材Ｓが従動ローラ１４ａ側から駆動
ローラ１３側へ搬送される間にトナー像を転写される。

【００２５】給紙部１６は、静電転写ベルト１１等の画
像形成部に転写材Ｓを給紙搬送するものである。給紙カ
セット１７には複数枚の転写材Ｓが収納されている。画
像形成時には給紙ローラ１８（半月ローラ）が画像形成
動作に応じて駆動し、給紙カセット１７内の転写材Ｓを
１枚ずつ分離給送する。転写材Ｓの先端はレジストロー
ラ対１９に突き当たり一旦停止する。その後、転写材Ｓ
は前述の静電転写ベルト１１の回転と画像書出し位置の
同期をとって、レジストローラ対１９によって静電転写
ベルト１１へと給紙されていく。

【００２６】定着部２０は、転写材Ｓに転写された複数
色のトナー画像を定着させるものであり、回転する加熱
ローラ２１ａと、これに圧接して転写材Ｓに熱及び圧力
を与える加圧ローラ２１ｂとからなる。感光体ドラム１
上のトナー像が転写された転写材Ｓは、定着部２０を通
過する際に加熱ローラ２１ａ及び加圧ローラ２１ｂで搬
送されるとともに、加熱ローラ２１ａ及び加圧ローラ２
１ｂによって熱及び圧力を与えられる。これによって複
数色のトナー像が転写材Ｓ表面に定着される。画像形成
の動作としては、プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄが、印字タイミングに合わせて順次駆動され、
その駆動に応じて感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
が、反時計回り方向に回転駆動される。そして、各々の
プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄに対応するスキャナユ
ニット３ａ〜３ｄが順次駆動される。この駆動により、
帯電装置２に設けた帯電ローラが感光体ドラム１の周面
に一様な電荷を付与し、スキャナユニット３はその感光
体ドラム１周面に画像信号に応じて露光を行って、感光
体ドラム１の周面上に静電潜像を形成する。現像装置４
内の現像ローラ５は、静電潜像の低電位部に現像剤を転
移させて、感光体ドラム１の周面上にトナー像を形成
（現像）する。

【００２７】最上流の感光体ドラム１周面上のトナー像
の先端が、静電転写ベルト１１との対向点に回転搬送さ
れてくるタイミングで、その対向点に転写材Ｓの印字開
始位置が一致するように、レジストローラ対１９の回転
により転写材の送りを制御して転写材Ｓを静電転写ベル
ト１１へ給送する。

【００２８】転写材Ｓは、静電吸着ローラ２２と静電転
写ベルト１１によって挟み込むようにして静電転写ベル
ト１１の外周に圧接され、かつ静電転写ベルト１１と静
電吸着ローラ２２との間に電圧を印加することにより、
誘電体である転写材Ｓと静電転写ベルト１１の誘電体層
に電荷を誘起し、転写材Ｓを静電転写ベルト１１の外周
に静電吸着するように構成している。これにより、転写
材Ｓは静電転写ベルト１１に安定して吸着され、最下流
の転写部まで搬送される。

【００２９】このように搬送されながら転写材Ｓは、各
感光体ドラム１ａ〜１ｄと転写ローラ１２ａ〜１２ｄと
の間に形成される電界によって、各感光体ドラム１ａ〜
１ｄのトナー像を順次転写される。

【００３０】４色のトナー像を転写された転写材Ｓは、
ベルト駆動ローラ１３の曲率により静電転写ベルト１１
から曲率分離され、定着部２０に搬入される。転写材Ｓ
は、定着部２０で上記トナー像を熱定着された後、排紙
ローラ対２３によって、排紙部２４から画像面を下にし
た状態で装置本体１００外に排出される。

【００３１】次にプロセスカートリッジについて詳細に
説明する。

【００３２】（クリーニングユニット）図２は、本実施
の形態におけるプロセスカートリッジ７の縦断面図を示
す。第一の枠体であるクリーニングユニット８には、感
光体ドラム１が回転軸を中心に回動自在に取り付けられ
ている。またクリーニングユニット８には感光体ドラム
１に当接し、感光体ドラム１上に残ったトナーを除去す
るクリーニングブレード６ｆ及び、感光体ドラム１の表
面を一様に帯電させるための帯電ローラ２ｆも設けられ
ている。またクリーニングユニット８の容器内には、除
去されたトナーを容器の奥へ搬送する搬送部材２９が設
けられる。さらに枠体の両側面には後述する現像ユニッ
ト５１との結合用の穴２８（図７参照）が設けられてい
る。

【００３３】（現像ユニット）図２において、第一の枠
体であるクリーニングユニット８の下方には、第二の枠
体である現像ユニット５１を示している。現像ユニット
５１には現像剤を収容する現像剤容器３０、現像剤担持
体としての現像ローラ５、現像ローラ５上の現像剤量を
規制する現像ブレード３１、現像剤供給ローラ３２、現
像剤を攪拌する攪拌部材３３が設けられている。現像ユ
ニット５１では、現像剤容器３０から攪拌部材３３によ
って現像剤供給ローラ３２へ現像剤が送られ、現像剤供
給ローラ３２によって現像ローラ５へ現像剤が供給され
る。そして、現像ローラ５の外周に圧接された現像ブレ
ード３１によって現像ローラ５上のトナー層厚を規制
し、図示時計回り方向に回転する現像ローラ５の外周に
現像剤を薄層塗布し、且つ現像剤へ電荷を付与する。な
お、攪拌部材３３は現像容器３０に回転駆動されるよう
に設けた軸に、弾性シート状の攪拌羽根３４を取り付け
たものであり、反時計回り方向に回転する。

【００３４】図７に示すように感光体ドラム１を含む第
一の枠体であるクリーニングユニット８と、現像装置４
を含む第二の枠体である現像ユニット５１とを結合ピン
４２により回動自在に結合した上で、図２に示すように
加圧バネ３５により感光体ドラム１と現像ローラ５を押
圧する。図２において、Ｃ４２は結合ピン４２の位置で
ある。加圧バネ３５は結合ピン４２より可及的に離れた
位置に設ける。本例では、クリーニングユニット８と現
像ユニット５１の感光体ドラム１，現像ローラ５を設け
た側とは結合ピン位置Ｃ４２を間にして反対側に設け、
クリーニングユニット８と現像ユニット５１間に圧縮コ
イルバネである加圧バネ３５を縮設してある。

【００３５】（クリーニングユニットと現像ユニットの
結合）ここで現像ユニット５１に設けられた結合部材に
ついて述べる。

【００３６】図７において、符号３６は現像ユニット５
１の駆動列が設けられている側（駆動側と略す）の結合
部材を示している。結合部材３６は現像剤容器３０と一
体成形されており、現像ローラ５と直交する平板状であ
る。結合部材３６は現像剤容器３０の上面から上方へ突
出するアーム部３６ａを有する。なお、結合部材３６は
現像剤容器３０に固定して設けられる別体でもよい。

【００３７】駆動側結合部材３６には現像ローラ５の軸
受部３７と、駆動伝達ギア３８，３９（図４参照）のギ
ア軸４５ａ，４５ｂ、さらに現像駆動ギア２５のギア軸
２６が結合部材３６と一体成形して設けられている。現
像駆動ギア２５のギア軸２６の中心には、クリーニング
ユニット８との結合用に結合穴４０が設けられている。

【００３８】一方、駆動側と反対側（非駆動側と略す）
の結合部材４１には、図示していないが、現像ローラ５
の軸受部およびクリーニングユニット８との結合用の結
合穴が設けられている。この非駆動側の現像ローラ５の
軸受部は、軸受部３７の中心を通り現像ローラ５に平行
な直線上に中心を有している。また、この非駆動側の結
合穴４０も、駆動側の結合穴４０の中心を通り現像ロー
ラ５に平行な直線上に中心を有している。

【００３９】駆動側および非駆動側の結合部材３６，４
１は現像剤容器３０に対し位置決めボス（不図示）で位
置決めされた後、現像剤容器３０に固定される。

【００４０】クリーニングユニット８と現像ユニット５
１の結合は、図７に示すように現像ユニット５１に固定
されている結合部材３６，４１の結合穴４０と、クリー
ニングユニット８の両側面に設けられた結合穴２８、お
よび結合ピン４２によって行われる。先ず、現像ユニッ
ト５１にクリーニングユニット８をかぶせる。クリーニ
ングユニット８の枠体の長手方向の両端部には端板８ａ
が設けられており、その外側に外側板８ｂを設けてあ
る。端板８ａと外側板８ｂ間には現像ユニット５１のア
ーム３６ａ及びギア軸支持部材４７の上端が進入する凹
部が設けてある。そして、現像ユニット５１のアーム３
６ａおよびアーム３６ａに平行するギア軸支持部材４７
の上端がこの凹部に進入する。

【００４１】そして、結合穴２８を結合穴４０に一致さ
せた位置で、ピン４２を結合穴２８を通して結合穴４０
に嵌入する。これによりクリーニングユニット８と現像
ユニット５１は揺動可能に結合されるとともに、両ユニ
ットの結合位置（すなわち揺動中心）に現像駆動ギア２
５のギア軸２６が配置されることとなる。

【００４２】また、図３に示すようにクリーニングユニ
ット８と現像ユニット５１との間には加圧バネ３５が設
けられ、感光体ドラム１と現像ローラ５が加圧状態とな
るようになっている。この加圧バネ３５の位置は、現像
駆動ギア２５のギア軸２６から見て感光体ドラム１及び
現像ローラ５がある側とは反対側に位置している。本実
施の形態では、加圧バネ３５として圧縮コイルバネを使
用している。また、加圧バネ３５は感光体ドラム１の長
手方向の左右両端に設けており、長手方向両端における
夫々の加圧バネ３５のバネ力を左右両側でほぼ等しくし
ている。

【００４３】上記構成により図４及び図５に示すよう
に、プロセスカートリッジ７に装置本体１００から駆動
入力がされた時、装置本体１００の駆動入力ギア２７と
現像駆動ギア２５との噛み合い力によってプロセスカー
トリッジ７は装置本体１００に対して押圧され、位置が
保持されるようになっている。

【００４４】またこの時、クリーニングユニット８への
駆動はカップリング４３を通じて感光体ドラム１の回転
軸方向から入力されており、現像ユニット５１側での噛
み合い力を利用した装置本体１００への押圧を妨げない
ようになっている。なお、カップリング４３は、感光体
ドラム１の端部に固定されている。

【００４５】（プロセスカートリッジの着脱）次に、上
記のように構成されたプロセスカートリッジを装置本体
１００に着脱する方法について、図９を用いて説明す
る。なお、プロセスカートリッジ７ａ〜７ｄは同様の構
成であり装置本体１００への着脱方法も同様であるた
め、プロセスカートリッジ７ｂを例に挙げて説明し、他
のプロセスカートリッジ７ａ，７ｃ，７ｄの着脱につい
ては説明を省略する。また、プロセスカートリッジ７ｂ
の左側面７ｃと右側面７ｄは、ほぼ同様な構成であるた
め、左側面７ｃに関して説明を行い右側面７ｄに関して
は説明を省略する。

【００４６】プロセスカートリッジ７ｂにはガイド部７
ｂａと突起部７ｂｂが設けられている。ガイド部７ｂａ
はカートリッジ左側面７ｃから突出した凸形状をなして
いる。また、ガイド部７ｂａは感光体ドラム１の回転軸
と同軸に設けられ、カートリッジ左側面７ｃから突出し
ている。

【００４７】装置本体１００の静電転写装置５０（図１
参照）が設けられた前面カバー８０を開くと、左右両側
にガイドレール７６ａ〜７６ｄ，７７ａ〜７７ｄが見え
る。ガイドレール７６ａ〜７６ｄ，７７ａ〜７７ｄは装
置本体１００の内壁面に対して凹状に設けられた溝であ
り、プロセスカートリッジ７ｂを装着する際には、ガイ
ドレール７６ｂにガイド部７ｂａと突起部７ｂｂを挿入
していく。まず、プロセスカートリッジ７ｂに設けられ
たガイド部７ｂａがガイドレール７６ｂに嵌合して、ガ
イドレール７６ｂの先端部７６ｂａまで案内される。そ
して、ガイド部７ｂａが先端部７６ｂａに到達すると、
突起部７ｂｂがガイドレール７６ｂの手前側に設けられ
た段差部７６ｂｂに当接して係合する。更に、突起部７
ｂｂを図示せぬ加圧部材で段差部７６ｂｂに突き当てる
ことにより、プロセスカートリッジ７ｂが装置本体１０
０に対して位置決めされて、所定位置に装着される。そ
して、前面カバー８０を閉じることにより、プロセスカ
ートリッジ７ｂの装着が完了する。

【００４８】また、プロセスカートリッジ７ｂを装置本
体１００から取り外す際には、装置本体１００の前面カ
バー８０を開き、プロセスカートリッジ７ｂを手前に引
き出すことにより、プロセスカートリッジ７ｂを取り外
すことができる。

【００４９】（駆動列）図３及び図４にプロセスカート
リッジ７の駆動列を示す。本実施の形態におけるプロセ
スカートリッジ７では、前記のクリーニングユニット８
と現像ユニット５１のそれぞれに装置本体１００から駆
動が掛かる構成となっている。現像ユニット５１には、
現像ローラ５の端部に設けられた現像ローラギア４４か
ら駆動伝達ギア（アイドラギア）３９，３８を経由して
現像駆動ギア２５へつながるギア列を構成している。ま
た、アイドラギア３８は大径ギアと小径ギアの２段ギア
となっており、奥側の小径ギアで現像剤容器３０の攪拌
部材３３（図２参照）とクリーニング容器内の搬送部材
２９に駆動を伝達する。

【００５０】装置本体１００には現像駆動ギア２５と噛
み合う駆動入力ギア２７が設けられており、図５に示す
ようにプロセスカートリッジ７が装置本体１００に装填
されると駆動入力ギア２７と現像駆動ギア２５が噛み合
い、駆動伝達が可能となる。ここで駆動入力ギア２７は
第二枠体の駆動入力部材である。図３に示すように、装
置本体１００側の駆動入力ギア２７から、現像駆動ギア
２５に駆動がかかると、図中矢印５２で示す方向にモー
メントがかかり、現像ローラ５を感光体ドラム１へ押し
付ける力が働く。現像ローラ５の感光体ドラム１への加
圧力は、あらかじめ加圧バネ３５によって与えられてい
るが、駆動力に基づくモーメントは駆動力の変動いかん
に拘わらず常に一定方向にかかるため、現像駆動ギア２
５のギア軸２６を現像ユニット５１の揺動中心に一致さ
せることは、駆動力による現像ローラ５と感光体ドラム
１の位置関係の変動を抑え、安定化させるのに効果があ
る。

【００５１】また、図５に示すように感光体ドラム１の
回転軸上にはクリーニングユニット８を駆動するための
カップリング４３が設けられており、感光体ドラム１と
一体に回転可能となっている。装置本体１００にはカッ
プリング４３と凸凹で対をなす本体カップリング（不図
示）が設けられており、プロセスカートリッジ７が装置
本体１００に挿入されると本体カップリングが軸方向に
前進してカップリング４３と係合し、感光体ドラム１の
回転軸方向から駆動伝達が可能となる。ここでカップリ
ング４３は第一枠体の駆動入力部材である。

【００５２】（ギア軸支持部材）図４はギア列の配置
と、ギア軸にかかる軸倒れ方向の力を示す模式図であ
る。装置本体１００側の駆動入力ギア２７から現像駆動
ギア２５に駆動がかかると、揺動中心を兼ねるギア軸２
６と駆動伝達ギア３８，３９のギア軸４５ａ，４５ｂに
は、矢印方向の力５２がかかる。ここでベクトルの長さ
は力の大きさを示す。

【００５３】現像ローラ５の負荷トルクが増大した場
合、ギア軸４５ａ，４５ｂへの倒れ方向の力５２も増大
し、互いの位置関係を保持できなくなる。また現像駆動
ギア２５のギア軸２６が、現像ユニット５１のクリーニ
ングユニット８に対しての揺動中心軸となっているた
め、揺動中心軸が倒れることで現像ユニット５１の姿勢
が崩れ、現像ローラ５と感光ドラム１との位置保障がで
きなくなる。

【００５４】それぞれのギア軸（２６，４５ａ，４５
ｂ）は、それぞれ別の方向に倒れ方向の力がかかるた
め、図３及び図６に示すように、これらの軸先端をギア
軸支持部材４７によって一体的に支持し、互いの軸倒れ
方向の力を相殺させることができる。互いの力を相殺さ
せて支持することは、確実に軸倒れを防げるという点で
効果がある。ただし、それぞれの力の向きと力の大きさ
を考慮すると、完全に相殺させることはできないため、
補助的にギア軸支持部材４７をねじ４８（図３，図６参
照）によって駆動側結合部材３６に固定する構成を取っ
ている。

【００５５】上述のように実施の形態１によれば、現像
ユニット５１の揺動中心軸を兼ねるギア軸２６と、現像
ローラ５までの駆動伝達ギア軸４５ａ，４５ｂの先端を
一体的にギア軸支持部材４７により支持することで、こ
れらの軸の倒れを防止することができる。ギアの噛み合
い力による軸倒れは、それぞれの軸で倒れ力の方向が異
なるため、これらの軸を一体的に支持することによって
お互いの力をキャンセルさせることができる。互いの力
をキャンセルさせ軸を支持することは、軸倒れを確実に
防げるという点で効果がある。

【００５６】［実施の形態２］本発明における実施の形
態２を図８を用いて説明する。なお、実施の形態１と同
様な部分については、説明を省略する。

【００５７】実施の形態２においては、駆動伝達ギア軸
４５ａ，４５ｂは、駆動側結合部材３６と一体に構成さ
れておらず、別体となっている。駆動伝達ギア軸４５
ａ，４５ｂは、強度を確保するために金属で作成する
か、もしくは摺動性を確保するために駆動側結合部材３
６の材質とは異なる別の樹脂材質で作られる。

【００５８】駆動側結合部材３６には、二本の駆動伝達
ギア軸４５ａ，４５ｂを嵌合させるための位置決め穴４
５ｃ，４５ｄを設けている。駆動伝達ギア軸４５ａ，４
５ｂをこの位置決め穴４５ｃ，４５ｄに嵌めこみ、そし
てそれぞれの駆動伝達ギア軸４５ａ，４５ｂに駆動伝達
ギア３８，３９を嵌め込んで、最後に駆動伝達ギア軸４
５ａ，４５ｂの先端に不図示のギア軸支持部材４７を嵌
め込む。こうすることで、駆動伝達ギア軸４５ａ，４５
ｂは、駆動側結合部材３６とギア軸支持部材４７とに、
軸の両端を支持されることになる。

【００５９】このように、駆動伝達ギア軸４５ａ，４５
ｂを駆動側結合部材３６と別体に構成し、更に、駆動伝
達ギア軸４５ａ，４５ｂを金属もしくは駆動側結合部材
３６の材質とは異なる別の樹脂材質で作ることにより、
実施の形態１よりもさらに駆動伝達ロスを低減すること
が可能になる。また、軸の材質を歯車の材質に対して摺
動特性の良いものにすることで、さらに駆動伝達ロスを
低減させることができる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
像ユニットの駆動入力ギアの軸中心が現像ユニットのク
リーニングユニットに対する揺動中心と一致するように
構成している。そして、本発明によれば、互いに軸の倒
れ方向が異なる駆動入力ギア軸と現像ローラに至るまで
の駆動伝達ギア軸の先端をギア軸支持部材により支持す
ることで、揺動中心軸および駆動伝達ギア軸の倒れを防
止し、安定した画像品質が得られるプロセスカートリッ
ジ及び電子写真画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】電子写真画像形成装置本体の縦断面図である。

【図２】本発明のプロセスカートリッジの縦断面図であ
る。

【図３】クリーニングユニット及び現像ユニットの側面
図である。

【図４】プロセスカートリッジの駆動ギア列の配置図で
ある。

【図５】プロセスカートリッジの画像形成装置本体への
装着概観図である。

【図６】ギア軸支持部材を結合する様子を示す斜視図で
ある。

【図７】現像ユニットとクリーニングユニットの結合を
示す斜視図である。

【図８】本発明の実施の形態２におけるプロセスカート
リッジの現像ユニットの斜視図である。

【図９】本発明に係るプロセスカートリッジを電子写真
画像形成装置本体に着脱する様子を示す概略図である。

【符号の説明】

１…感光体ドラム ２ａ〜２ｄ…帯電装置 ２ｆ…帯電ローラ ３ａ〜３ｄ…スキャナユニット ４ａ〜４ｄ…現像装置 ５…現像ローラ ６ａ〜６ｄ…クリーニング装置 ６ｆ…クリーニングブ
レード ７…プロセスカートリッジ ７ｂａ…ガイド部 ７ｂｂ
…突起部 ７ｃ…プロセスカートリッジ左側面 ７ｄ…
プロセスカートリッジ右側面 ８…クリーニングユニット ８ａ…端板 ８ｂ…外側板 ９…ポリゴンミラー １０…結像レンズ １１…静電転写ベルト １２…転写ローラ １３…駆動ローラ １４ａ，１４ｂ…従動ローラ １５…テンションローラ １６…給紙部 １７…給紙カセット １８…給紙ローラ １９…レジストローラ ２０…定着部 ２１ａ…加熱ローラ ２１ｂ…加圧ローラ ２２…静電吸着ローラ ２３…排紙ローラ対 ２４…排紙部 ２５…現像駆動ギア ２６…ギア軸 ２７…駆動入力ギア ２８…クリーニングユニット結合穴 ２９…搬送部材 ３０…現像剤容器 ３１…現像ブレード ３２…現像剤供給ローラ ３３…攪拌部材 ３４…攪拌羽根 ３５…加圧バネ ３６…結合部材 ３７…軸受部 ３８，３９…駆動伝達ギア（アイドラギア） ４０…結合穴 ４１…結合部材 ４２…結合ピン ４３…カップリング ４４…現像ローラギア ４５ａ，４５ｂ…駆動伝達ギア軸 ４５ｃ，４５ｄ…位
置決め穴 ４７…ギア軸支持部材 ４８…ねじ ５０…静電転写装置 ５１…現像ユニット ５２…力の大きさと方向のベクトル ７６ａ〜ｄ，７７ａ〜ｄ…ガイドレール ７６ｂａ…先
端部 ７６ｂｂ…段差部 ８０…前面カバー １００…装置本体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 靖史 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H071 BA05 BA13 BA29 CA05 DA08 DA15 2H077 BA01 BA07 BA09 GA04

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真画像形成装置本体に着脱可能な
   プロセスカートリッジにおいて、 電子写真感光体ドラムと、該電子写真感光体ドラムを保
   持する第一の枠体と、 前記電子写真感光体ドラムに形成された潜像を現像する
   ための現像手段と、該現像手段を保持し前記第一の枠体
   に対して揺動可能に結合された第二の枠体と、 該第二の枠体に備えられ、前記電子写真画像形成装置本
   体に装着された際に、前記電子写真画像形成装置本体に
   備えた駆動入力歯車と係合して前記現像手段を駆動させ
   る現像駆動歯車と、 該現像駆動歯車を支持するとともに、前記第二の枠体の
   揺動中心軸を構成する現像駆動歯車軸と、 前記現像駆動歯車から駆動力を伝達し前記現像手段を駆
   動させるための少なくとも１つの伝達歯車と、該伝達歯
   車を支持するための伝達歯車軸と、を有し、 前記現像駆動歯車軸と前記伝達歯車軸は、前記第二の枠
   体もしくは前記第二の枠体を構成する部材から伸び、そ
   れぞれの軸先端を軸支持部材により併せて支持している
   ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記現像駆動歯車軸または前記駆動伝達
   歯車軸の一端が、前記第二の枠体もしくは前記第二の枠
   体を構成する部材と嵌合され、 前記現像駆動歯車軸と前記駆動伝達歯車軸の他の一端
   が、前記軸支持部材により一体に支持されることを特徴
   とする請求項１に記載のプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 プロセスカートリッジを着脱可能であ
   り、記録媒体に画像を形成する電子写真画像形成装置に
   おいて、 ａ．電子写真感光体ドラムと、 該電子写真感光体ドラムを保持する第一の枠体と、 該電子写真感光体ドラムに形成された潜像を現像するた
   めの現像手段と、 該現像手段を保持し前記第一の枠体に対して揺動可能に
   結合された第二の枠体と、 該第二の枠体に備えられ、前記電子写真画像形成装置本
   体に装着された際に、前記電子写真画像形成装置本体に
   備えた駆動入力歯車と係合して前記現像手段を駆動させ
   る現像駆動歯車と、 該現像駆動歯車を支持するとともに、前記第二の枠体の
   揺動中心軸を構成する現像駆動歯車軸と、 前記現像駆動歯車から駆動力を伝達し、前記現像手段を
   駆動させるための少なくとも１つの伝達歯車と、該伝達
   歯車を支持するための伝達歯車軸と、 前記現像駆動歯車軸と前記伝達歯車軸は、前記第二の枠
   体もしくは前記第二の枠体を構成する部材から伸び又は
   前記第二の枠体もしくは前記第二の枠体を構成する部材
   と嵌合されており、それぞれの軸先端を軸支持部材によ
   り併せて支持しているプロセスカートリッジを取り外し
   可能に装着する装着手段、と、 ｂ．前記第二の枠体の現像駆動歯車と係脱する駆動入力
   歯車と、 ｃ．前記記録媒体を搬送するための搬送手段と、を有す
   ることを特徴とする電子写真画像形成装置。