JP2002258674A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 軸方向にねじれたカップリングでプロセスカ
ートリッジを駆動する駆動装置を有する画像形成装置の
カップリングの係脱の操作を軽くする。 【解決手段】 減速ギア６ａ，６ｂに生ずるスラストの
方向を、カップリング１ａ，２ｄで生ずるスラストの方
向と一致させる。カップリング２ｄを１ａから離す方向
へ移動するとギア２は図の上方へ矢印方向に移動し、ギ
ア６ａ，６ｂには同方向の上方向にスラストが生ずる。
これによって、モータ５のディテントトルクがあっても
軽く回転できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロセスカートリ
ッジを着脱可能で電子写真方式によって記録媒体に画像
を形成する電子写真画像形成装置に関するものである。

【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】なお前述の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
感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッ
ジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであ
る。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少な
くとも一つと電子写真感光体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。さらに、少なくとも現像手段と電子写真感光体
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】電子写真を用いた画像形成装置では、そ
の使用が長時間に及ぶと感光体ドラムの交換、現像剤の
補給や交換、その他（帯電器、クリーナ容器など）の調
整・清掃・交換が必要となるが、このような保守作業は
専門知識を有するサービスマン以外は事実上困難であっ
った。

【０００５】そこで、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
うことが出来るので、格段に操作性を向上させることが
出来た。そこで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。

【０００６】図１０（ａ），（ｂ）は従来の感光ドラム
駆動方法である。感光ドラム１は駆動ギア２を同軸線上
に連結され、図１０（ａ）では駆動ギア２はモータ５の
ピニオン５で駆動される。図１０（ｂ）では減速ギア６
ａ，６ｂを介している。図１０（ａ）ではモータ５は内
部側へ配置できないのでＡ寸法が大きくなる。減速ギア
を用いると図１０（ａ）のようにモータ５を内部側に配
設可能となる。

【０００７】感光ドラムの回転駆動方法について説明す
る。感光ドラムの回転の等速性・中心位置精度は、出力
画像の良否・出力画像の精度を決定する最も重要な要因
であるため、感光ドラムに回転力を伝達する方法には様
々な有効な技術が提案されている。一般に感光ドラムを
駆動するギアは、外径が大きく、モジュールが小さく、
歯数の多いギアであった方が有利とされている。その理
由としては、 （１）ギア１歯ピッチの噛み合い周期に対応する画像周
期が相対的に小さくなるため、回転むらが生じ たとし
ても振幅が小さく画像上での視認性が低い。 （２）感光ドラムを回転させるのに必要なトルクを一定
とすると、外径が大きいほうが回転駆動時に歯 面にか
かる負荷が相対的に小さくなるため歯面の変形によるギ
ア１歯周期の回転むらを軽減できる。 （３）歯数が多い方が、１段で大減速が得られることか
ら駆動源であるモータから感光ドラムまでのギ アの数
を少なくできるため、ギアに起因する回転むらが可及的
に軽減できる。等があげられる。しかしながら、プロセ
スカートリッジ内に感光ドラムを駆動するギアを収めよ
うとすると、図８（ａ）のｄに示された程度の大きさが
限界であって、図８（ｂ）のＤような大きなギアをカー
トリッジに取り付けることはプロセスカートリッジの枠
体を大きくはみ出してしまうため現実的ではない。この
問題を解決するためにスラスト方向のカップリング式の
感光ドラム駆動ギアを有する駆動方式が提案されてい
る。

【０００８】一般的に、減速ギア列の段数は歯車１歯ピ
ッチの速度変動や振動・騒音・負荷損失等を考慮すると
できるだけ少ないギアで簡素に構成することが望まし
い。感光ドラムの回転速度は一般的に低速機で４０ｒｐ
ｍ程度、高速機で８０ｒｐｍ程度である。又、一般的に
モータにとって効率のよい回転速度は、低速機に使用さ
れる低出力のモータで８００ｒｐｍ程度、高速機に使用
される高出力モータで１６００ｒｐｍ程度である。この
ことから、感光ドラムとモータの減速比は２０倍程度と
なり、この減速比は使用するモータやレーザープリンタ
の印刷速度に依存するものの、汎用の安価なモータを使
用する限り大きくは変わらない。又、ピニオンギアのモ
ジュールは量産性と噛み合い精度を考慮して０．５程度
が一般的であり、その場合、ピニオンギアの歯数は、モ
ータ回転軸に別体のギアを固定するタイプで１２歯程
度、モータ回転軸自体を切削してギアを形成するタイプ
であっても８歯程度が最小歯数となる。従って、感光ド
ラムへの駆動伝達をする際に、感光ドラムを駆動するギ
ア列を１段で減速しようとすると、モータ回転軸に別体
のギアを固定するタイプで感光ドラム駆動ギアの歯数が
２４０歯程度となり、外径は１００ｍｍを超える。ここ
まで感光ドラム駆動ギアを大きくすることは、周囲の他
のギア列に配置的な制約を与えることや、熱膨張による
径の変化が噛み合い精度に及ぼす影響が大きくなること
により望ましくない。モータ回転軸自体を切削してギア
を形成するタイプを採用するなどしてピニオンギアの歯
数を小さくする、又はモータの回転数を下げる、などし
て感光ドラム駆動ギアの歯数と外径を容認可能な範囲ま
で小さくしたとしても、ピニオンギアと感光ドラム駆動
ギアを直接噛み合わせる構成をとると、装置の内側には
プロセスカートリッジや転写ローラが設けられているこ
とから、図１１（ａ）に示すようにラジアル方向から見
たときモータ５を外側へ向けた配置になってしまい、駆
動ギア列５ａ，２のサイズ、ひいては画像形成装置全体
のサイズ（図示Ａ寸法）を大きくしてしまうという欠点
もある。ここで、図１１（ｂ）に示すように感光ドラム
駆動ギア２とピニオン５ａの間に２段の減速ギア６ａ，
６ｂ又は１段のアイドラギア（不図示）を噛み合わせた
構成にすればモータ５の位置がカートリッジや転写ロー
ラ（不図示）から十分離れるので、モータを内側に向け
た配置が可能となる。以上のような理由から、ピニオン
ギアと感光ドラム駆動ギアを直接噛み合わせる構成でな
く、感光ドラム駆動ギアとピニオンギアの間に２段の減
速ギア又は１段のアイドラギアを噛み合わせた構成の方
がメリットが大きい場合が一般的である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した構成で
は、カップリング部の突起と孔が印刷動作時の回転方向
（以下、正方向）に感光ドラム駆動ギアと感光ドラムが
回転した場合に感光ドラム駆動ギアと感光ドラムが近づ
くような推力が作用する方向（感光ドラムから遠ざかる
方向に向かって感光ドラムの回転方向と反対方向）にね
じられているため、プロセスカートリッジを取り外す際
にカップリングを外す動作において孔が突起から抜ける
ためには印刷動作と反対方向（以下逆方向）に感光ドラ
ム駆動ギアを回転させながら、抜かなければならない。
モータ〜減速ギア〜感光ドラム駆動ギアの間にはクラッ
チのようなものは設けられていないため、ねじれた突起
から孔を抜くためには感光ドラム駆動ギア、減速ギア、
モータの全ての歯車をモータのディテントトルクに抗し
て逆回転させなければならないことになる。この負荷
は、全て回転カム５９（図９参照）を回転させる負荷に
依存するため、モータのディテントトルクが大きいと回
転カムを回転させるのに大きな力が必要となり、回転カ
ムはカートリッジを出し入れする入り口の開閉式のドア
と連結しているため、ユーザーがドアを開く操作力が増
大する結果となる。これは画像形成装置の品位とユーザ
ビリティを損なう大きな問題点であった。又、一般的に
ディテントトルクはＤＣモータよりステッピングモータ
の方が大きく、ドアを開く際の操作力が大きくなり過ぎ
るという問題はステッピングモータを使用した場合に特
に顕著となる。ステッピングモータは構成が簡素で安価
で制御が容易であるため、近年、画像形成装置に使われ
ることが多く、このドアの操作力が大きくなりすぎると
いう問題点は、モータを選定し駆動ギア列を設計する際
の大きな技術課題の一つであった。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、感光ドラム駆動ギアと感光ドラムがねじれた突起と
孔でカップリングして同軸的に回転する構成で感光ドラ
ム駆動ギアとピニオンギアの間に２段の減速ギアが設け
られたギア列を有する画像形成装置において、ディテン
トトルクの大きいモータを使用してもドアの操作力が大
きくなりすぎない、ユーザービリティに優れた電子写真
画像形成装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】主要な本出願は次のとお
りである。

【００１２】本出願に係わる１の発明はプロセスカート
リッジを着脱可能で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．端部に画像形成装置本体に設けた軸方向にねじれた
多角形の孔又は突起と係脱する突起又は孔を有する電子
写真感光体ドラムであって、電子写真感光体ドラムの有
する突起又は孔が電子写真感光体ドラムの端部から電子
写真感光体ドラムより遠ざかる方向に向って電子写真感
光体ドラムの回転方向と反対方向にねじれている電子写
真感光体ドラムと、電子写真感光体ドラムに作用するプ
ロセス手段と、を有す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．電子写真感光体ドラムと同軸的に回転可能でかつ軸
方向に移動可能に支持され、電子写真感光体ドラムの中
心と同一中心の中心軸であって、電子写真感光体ドラム
から遠ざかる方向に向って電子写真感光体ドラムの回転
方向と反対方向に多角形をねじった形状の孔又は突起が
形成された中心軸を有し、電子写真感光ドラムから遠ざ
かる方向に向って電子写真感光ドラムの回転方向と同一
にねじれたはすば歯車が形成された感光ドラム駆動ギア
と、 ｃ．感光ドラム駆動ギアと噛み合い感光ドラム駆動ギア
と反対方向にねじれた第一のはすば歯車と第一のはすば
歯車と反対方向にねじれた第二のはすば歯車が形成され
た減速ギアと、 ｄ．減速ギアの第二のはすば歯車と噛み合い減速ギアの
第二のはすば歯車と反対方向にねじれたはすば歯車が形
成されたピニオンギアを有するモータと、 ｅ．感光ドラム駆動ギアを電子写真感光体ドラムへ近づ
く方向に付勢することが可能な付勢手段と、 ｆ．感光ドラム駆動ギアを電子写真感光体ドラムから遠
ざかる方向に移動させることが可能な移動手段と、 ｇ．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】以下本発明の実施の形態について
説明する。

【００１４】プロセスカートリッジを装着したレーザー
プリンタを図７に示す。図７はレーザープリンタの断面
図であり、本レーザープリンタはプロセスカートリッジ
１０１を装着して、電子写真方式により画像を形成し、
その画像を記録用紙に記録するものである。

【００１５】以下、本レーザープリンタの構成について
説明する。プロセスカートリッジ１０１は枠体内に像但
持体である感光ドラム１を回転可能に設けており、その
周囲には感光ドラム１の表面を一様に帯電処理する為の
帯電手段（図示せず）と、帯電した感光ドラム１に画像
情報に応じた光像を照射して形成した潜像を現像剤（以
下、トナーと称す）によって現像し、トナー像として可
視化する為の現像手段（図示せず）と、トナー像を記録
媒体としての記録用紙に転写した後に感光ドラム１の表
面に残留したトナーを除去する為のクリーニング手段
（図示せず）とが配設されており、これらは枠体によっ
て一体化されカートリッジ化されている。尚、本レーザ
ープリンタは装置本体内にプロセスカートリッジ１０１
を取り外し可能に装着する為の装着手段（図示せず）を
有している。一方、装置本体内の上部には感光ドラム１
に対して画像情報に応じて光像を照射する為のレーザー
走査光学手段１０２が設けられている。

【００１６】以下、本レーザープリンタの印刷動作につ
いて説明する。給紙カセット１０３内に収納された記録
媒体としての記録用紙は、図示されていないホストコン
ピュータからのプリント信号により動作する給紙ローラ
１０４と用紙分離手段１０５によって１枚ずつ分離され
て給送される。この記録用紙は給紙反転部１０６を通っ
て表裏反転され、搬送ローラ１０７とそれに圧接された
従動ローラ１０８で構成された搬送ローラ部を経て、感
光ドラム１とそれに圧接された転写ローラ１０９で構成
されたトナー転写部に搬送される。一方、図示されてい
ないホストコンピュータからの画像情報は光像としてレ
ーザー走査光学手段１０２からプロセスカートリッジ１
０１内の感光ドラム１に照射されて感光ドラム１に画像
情報に応じた潜像が形成され、その潜像はトナーによっ
て現像されて可視化される。そして、記録用紙はトナー
像として現像された画像情報とタイミングをとって搬送
され、感光ドラム１に形成されたトナー像と逆極性の電
圧を転写ローラ１０９に印可することによって、感光ド
ラム１と転写ローラ１０９の圧接部においてトナー像が
記録用紙に転写される。トナー像の転写を受けた記録用
紙はトナー転写部を通過した直後に図示されていない除
電針と除電針を保持している除電針ホルダーの真上を通
過し、所定の搬送路を経由して定着フィルム１１０とそ
れに圧接された加圧ローラ１１１で構成される定着部に
搬送され、定着部でトナー像の定着を受ける。そして、
定着部を通過した記録用紙は定着部後方の装置本体後部
１１２を経由して再び表裏反転され、排紙ローラ１１３
によって装置本体上部に設けられた排紙トレイ１１４に
排紙される。

【００１７】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１である画像形成装置の感光ドラム駆動ギア及びその
周辺部の図である。図１において、１はプロセスカート
リッジ枠体１０１に支持にされた感光ドラム、１ａは感
光ドラム１の端部に形成された突起、２は感光ドラム駆
動ギア、２ａと２ｂは感光ドラム駆動ギア２の回転中心
軸部、２ｃは感光ドラム駆動ギア２のギア部、２ｄは回
転中心軸部２ａの端部に形成された係合孔であって、こ
れらのギア部２ｃと軸部２ａ，２ｂは樹脂で一体成型さ
れ感光ドラム駆動動ギア２となっている。この突起１ａ
と孔２ｄの係合によって感光ドラム駆動ギア２と感光ド
ラム１の中心を合わせなければならないため、正回転す
ることによって自動調心されるように、正三角形をねじ
った形状にすることが一般的であり、そのねじり方向は
正方向に感光ドラム１と感光ドラム駆動ギア２が近づく
ような推力が作用する方向、つまり感光ドラム１から遠
ざかる方向に向かって感光ドラム１の回転方向と反対方
向である。３は第一の感光ドラム駆動ギア支持体、３ａ
は第一の感光ドラム駆動ギア支持体３に設けられた軸受
部であって軸部２ｂが回転自在に嵌合している。４は第
二の感光ドラム駆動ギア支持体、４ａは第二の感光ドラ
ム駆動ギア支持体４に設けられた軸受部であって軸部２
ａが回転自在に嵌合している。５は駆動源であるモータ
であって、第一の感光ドラム駆動ギア支持体３に固定さ
れている。５ａはモータ５に設けられたピニオン、６は
減速ギア、６ａは減速ギア６の入力ギア、６ｂは減速ギ
ア６の出力ギアであって、ピニオン５ａと入力ギア６ａ
が、出力ギア６ｂと感光ドラム駆動ギアのギア部２ｃが
噛み合った状態でそれぞれ回転可能に支持されており、
モータ５が回転することによって、回転駆動を伝達する
構成になっておりこれらは全てはすば歯車であり、ねじ
れ方向は３本の細線で示されている。この減速ギア６は
第一、第二の支持体３，４に支持された固定軸６ｃに回
転自在に嵌合されている。５８は固定カム、５９は回転
カム、６０は付勢ばねであって、回転カム５８が図示さ
れていないリンク機構によってプロセスカートリッジ１
０１を出し入れする装置本体の入り口の開閉式のドア
（不図示）と連結しており感光ドラム駆動ギア２を軸方
向に移動可能な構成になっている。ここで、固定カム５
８、回転カム５９のカム面は軸部２ａを中心とするらせ
ん面となっている。なお、付勢ばね６０は円錐コイルば
ねであって一端が第二の感光ドラム駆動ギア支持体４、
他端が感光ドラム駆動ギア２の側面に接して縮設されて
いる。

【００１８】図９はカムの動作を示す画像形成装置の感
光ドラム駆動ギア及びその周辺部の図である。

【００１９】回転カム５９は図示されていないリンク機
構によってプロセスカートリッジ１０１を装置本体に出
し入れする入り口の開閉式のドアと連結しており、ドア
を開くときには図９（ａ）のように感光ドラム駆動ギア
２をプロセスカートリッジ１０１から離間する方向に移
動させ、ドアを閉じるときには図９（ｂ）のように移動
を解除して、付勢ばね６０の付勢力によって感光ドラム
駆動ギア２がプロセスカートリッジ１０１に向かう方向
に移動可能な状態にすることができる構成になってい
る。プロセスカートリッジ１０１を装着する際には、ド
アを開けることによって、図９（ａ）のように回転カム
５９が感光ドラム駆動ギア２を図の位置まで移動させ、
プロセスカートリッジ１０１を装着可能にする。プロセ
スカートリッジ１０１を装着後、ドアを閉めると、図９
（ｂ）のように付勢ばね６０の作用によって感光ドラム
駆動ギア２がプロセスカートリッジ１０１に近づく方向
に付勢され感光ドラム１の端部に形成された突起１ａと
感光ドラム駆動ギア２の孔２ｄが互いに係合することに
よってカップリングとなり、一体で回転することが可能
となっている。

【００２０】以上のように、感光ドラム１に対して感光
ドラム駆動ギア２を軸方向に移動してカップリングさせ
る構成にすることによって、外径が大きく、モジュール
が小さく、歯数の多いギアで感光ドラム５１を駆動で
き、既述のような理由から感光ドラム１の回転むらを低
減することが可能となるため、良好な画質を出力できる
高品位の画像形成装置が実現できる。

【００２１】又、本実施の形態の画像形成装置は印刷動
作時において、感光ドラム１を図示Ａ方向、つまり装置
を感光ドラム駆動ギア２が設けられた側からみて、ＣＣ
Ｗ（反時計回り）方向に回転させるような紙送り方向に
なっている。

【００２２】図２と図３は感光ドラム駆動ギア２と減速
ギア６とピニオン５ａのはすば歯車のねじれ方向の組み
合わせを全て挙げた比較図であり、図２は感光ドラム１
の負荷に抗してモータ５から正方向に歯車列を回転させ
た場合、図３はモータ５のディテントトルクに抗して感
光ドラム駆動ギア２から逆方向に歯車列を回転させた場
合の回転方向とはすば歯車の噛み合い部において発生す
る推力の方向が図示されている。（ａ）はピニオン５ａ
が左、減速ギア６の入力ギア６ａが右、出力ギア６ｂが
左、感光ドラム駆動ギア２が右、（ｂ）はピニオン５ａ
が右、減速ギア６の入力ギア６ａが左、出力ギア６ｂが
左、感光ドラム駆動ギア２が右、（ｃ）はピニオン５ａ
が左、減速ギアの入力ギア６ａが右、出力ギア６ｂが
右、感光ドラム駆動ギア２が左、（ｄ）がピニオン５ａ
が右、減速ギア６の入力ギア６ａが左、出力ギア６ｂが
右、感光ドラム駆動ギア２が左、となっている。ねじり
方向の同じはすば歯車は噛み合わせることができないか
ら、この４通りが全ての組み合わせであって、（ａ）が
本実施の形態のねじれ方向である。

【００２３】モータ５のディテントトルクに抗してギア
列を感光ドラム駆動ギア側から逆回転させる場合、まず
はすば歯車の噛み合い部で発生する推力の作用によって
スラスト方向のがた分だけそれぞれのギアがスラスト方
向に移動して、完全にがたがつまった後で回転が始ま
る。回転が始まればモータ５のイナーシャも作用するた
め比較的少ない力で回転を続けることができる。このた
め、モータ５のディテントトルクに抗してギア列を感光
ドラム駆動ギア側から逆回転させる負荷をできるだけ小
さくして、プロセスカートリッジを挿脱する装置本体の
ドアを開く操作力を小さくするためには、はすば歯車の
噛み合い部で発生する推力の作用によってスラスト方向
のがた分だけそれぞれのギアがスラスト方向に移動した
後、スムーズに回転が始まることが重要であって、この
ためにも２段ギアである減速ギア６の推力の方向を出力
ギア６ｂと入力ギア６ａで一致させることが必要とな
る。図３にはそれぞれの出力ギア６ｂと入力ギア６ａに
発生する推力の方向がＣ１〜Ｃ４とＤ１〜Ｄ４で記され
ているが、その方向が一致しているのは（ａ）と（ｄ）
である。又、印刷動作時に正回転する際、感光ドラム駆
動ギア２はねじれた突起１ａと孔２ｄの作用によって感
光ドラム１に近づく方向に推力を受けることから、正回
転する際に感光ドラム駆動ギア２に作用する推力はこれ
と同じ方向であることが望ましい。正回転する際に感光
ドラム駆動ギア２に作用する推力が感光ドラム１に近づ
く方向に作用するのは（ａ）と（ｂ）である。従って、
「モータ５のディテントトルクに抗してギア列を感光ド
ラム駆動ギア側から逆回転させる際に減速ギア６の推力
の方向を出力ギア６ｂと入力ギア６ａで一致させる」と
いう条件と、「印刷動作時に正回転する際に感光ドラム
駆動ギア２に作用する推力が感光ドラム１に近づく方向
に作用する」という２つの条件を同時に満足する組み合
わせは（ａ）のみであり、本実施の形態のはすば歯車の
ねじれ方向の組み合わせが、感光ドラム駆動ギア２とピ
ニオン５ａの間に２段の減速ギアを設けるギア列の構成
の中でもっとも有利な組み合わせであるといえる。

【００２４】以上のように、本発明のギア列構成ではモ
ータ５のディテントトルクに抗してギア列を感光ドラム
駆動ギア側から逆回転させる際に減速ギア６の推力の方
向を出力ギア６ｂと入力ギア６ａで一致させるようには
すば歯車のねじれ方向を設定することによって、はすば
歯車の噛み合い部で発生する推力の作用によってスラス
ト方向のがた分だけそれぞれのギアがスラスト方向に速
やかに移動した後、スムーズに回転が始まることができ
るため、ディテントトルクの大きなモータでも、ユーザ
ーがドアを開く操作力を可及的に軽減することができ、
ユーザービリティに優れた画像形成装置を提供すること
ができる。

【００２５】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２である画像形成装置の感光ドラム駆動ギア２及びそ
の周辺部の図である。図４において、１１はプロセスカ
ートリッジ１０１に支持にされた感光ドラム、１１ａは
感光ドラム１１の端部に形成された突起、１２は感光ド
ラム駆動ギア、１２ａと１２ｂは感光ドラム駆動ギア１
２の回転中心軸部、１２ｃは感光ドラム駆動ギア１２の
ギア部、１２ｄは回転中心軸部１２ａの端部に形成され
た係合孔であって、これらは樹脂で一体成型されてい
る。この突起１１ａと孔１２ｄの係合によって感光ドラ
ム駆動ギア１２と感光ドラム１１の中心を合わせなけれ
ばならないため、正回転することによって自動調心され
るように、正三角形をねじった形状にすることが一般的
であり、そのねじり方向は正方向に感光ドラム１１と感
光ドラム駆動ギア１２が近づくような推力が作用する方
向、つまり感光ドラム１１から遠ざかる方向に向かって
感光ドラム１１の回転方向と反対方向である。１３は第
一の感光ドラム駆動ギア支持体、１３ａは第一の感光ド
ラム駆動ギア支持体１３に設けられた軸受部、１４は第
二の感光ドラム駆動ギア支持体、１４ａは第二の感光ド
ラム駆動ギア支持体１４に設けられた軸受部、１５は駆
動源であるモータ、１５ａはモータ１５に設けられたピ
ニオン、１６は減速ギア、１６ａは減速ギア１６の入力
ギア、１６ｂは減速ギア１６の出力ギアであって、ピニ
オン１５ａと入力ギア１６ａが、出力ギア１６ｂと感光
ドラム駆動ギアのギア部１２が噛み合った状態でそれぞ
れ回転可能に支持されており、モータ１５が回転するこ
とによって、回転駆動を伝達する構成になっておりこれ
らは全てはすば歯車であり、ねじれ方向は３本の細線で
示されている。５８は固定カム、５９は回転カム、６０
は付勢ばねであって、回転カム５８が図示されていない
リンク機構によってプロセスカートリッジを出し入れす
る装置本体の入り口の開閉式のドアと連結しており感光
ドラム駆動ギア１２をスラスト方向に移動可能な構成に
なっている。又、本実施の形態の画像形成装置は印刷動
作時において、感光ドラム１１を図示Ａ方向、つまり装
置を感光ドラム駆動ギア１２が設けられた側からみて、
ＣＷ（時計）方向に回転させるような紙送り方向になっ
ている。

【００２６】図５と図６は感光ドラム駆動ギア１２と減
速ギア１６とピニオン１５ａのはすば歯車のねじれ方向
の組み合わせを全て挙げた比較図であり、図５は感光ド
ラム１１の負荷に抗してモータ１５から正方向に歯車列
を回転させた場合、図６はモータ１５のディテントトル
クに抗して感光ドラム駆動ギア１２から逆方向に歯車列
を回転させた場合の回転方向とはすば歯車の噛み合い部
において発生する推力の方向が図示されている。（ａ）
はピニオン１５ａが右、減速ギア１６の入力ギア１６ａ
が左、出力ギア１６ｂが右、感光ドラム駆動ギア１２が
左、（ｂ）はピニオン１５ａが左、減速ギア１６の入力
ギア１６ａが右、出力ギア１６ｂが右、感光ドラム駆動
ギア１２が左、（ｃ）はピニオン１５ａが右、減速ギア
１６の入力ギア１６ａが左、出力ギア１６ｂが左、感光
ドラム駆動ギア１２が右、（ｄ）がピニオン１５ａが
左、減速ギア１６の入力ギア１６ａが右、出力ギア１６
ｂが左、感光ドラム駆動ギア１２が右、となっている。
ねじり方向の同じはすば歯車は噛み合わせることができ
ないから、この４通りが全ての組み合わせであって、
（ａ）が本実施の形態のねじれ方向である。

【００２７】実施の形態１と同様に、「モータ１５のデ
ィテントトルクに抗してギア列を感光ドラム駆動ギア側
から逆回転させる際に減速ギア１６の推力の方向を出力
ギア１６ｂと入力ギア１６ａで一致させる」という条件
と、「印刷動作時に正回転する際に感光ドラム駆動ギア
１２に作用する推力が感光ドラム１１に近づく方向に作
用する」という２つの条件を同時に満足する組み合わせ
は（ａ）のみであり、本実施の形態のはすば歯車のねじ
れ方向の組み合わせが、感光ドラム駆動ギア１２とピニ
オン１５ａの間に２段の減速ギア１６を設けるギア列の
構成の中でもっとも有利な組み合わせであるといえる。

【００２８】以上のように、本発明のギア列構成ではモ
ータ１５のディテントトルクに抗してギア列を感光ドラ
ム駆動ギア側から逆回転させる際に減速ギア１６の推力
の方向を出力ギア１６ｂと入力ギア１６ａで一致させる
ようにはすば歯車のねじれ方向を設定することによっ
て、はすば歯車の噛み合い部で発生する推力の作用によ
ってスラスト方向のがた分だけそれぞれのギアがスラス
ト方向に速やかに移動した後、スムーズに回転が始まる
ことができるため、ディテントトルクの大きなモータで
も、ユーザーがドアを開く操作力を可及的に軽減するこ
とができ、ユーザービリティに優れた画像形成装置を提
供することができる。

【００２９】実施の形態はプロセスカートリッジに突起
５１ｃを設け、画像形成装置本体に係合孔５２ｄを設け
たが、プロセスカートリッジに係合孔を設け、画像形成
装置本体にこの係合孔に嵌合する突起を設けてもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、感光ドラ
ム駆動ギアと電子写真感光体ドラムがねじれた突起と孔
でカップリングして同軸的に回転する構成で感光ドラム
駆動ギアとピニオンギアの間に２段の減速ギアが設けら
れたギア列を有する電子写真画像形成装置であって、デ
ィテントトルクの大きいモータを使用してもドアの操作
力が大きくなりすぎない、ユーザービリティに優れた電
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】本発明の実施の形態１の（ａ）は正面図であ
る。（ｂ）は平面図である。

【図２】（ａ）から（ｄ）は本発明の実施の形態１の効
果を説明するための平面図である。

【図３】（ａ）から（ｄ）は本発明の実施の形態１の効
果を説明するための平面図である。

【図４】本発明の実施の形態２の（ａ）は平面図であ
る。（ｂ）は正面図である。

【図５】（ａ）から（ｄ）は本発明の実施の形態２の効
果を説明するための平面図である。

【図６】（ａ）から（ｄ）は本発明の実施の形態２の効
果を説明するための平面図である。

【図７】画像形成装置全体の縦断面図である。

【図８】（ａ）（ｂ）はプロセスカートリッジの課題の
説明のための略側面図である。

【図９】（ａ）（ｂ）は画像形成装置のプロセスカート
リッジ駆動部を示す平面図である。

【図１０】（ａ）（ｂ）はギア列を説明する展開図であ
る。

【符号の説明】

１…感光ドラム １ａ…突起 ２…感光ドラム駆動ギア ２ａ，２ｂ…回転中心軸部
２ｃ…ギア部 ２ｄ…係合孔 ３…第一の感光ドラム駆動ギア支持体 ３ａ…軸受部 ４…第二の感光ドラム駆動ギア支持体 ４ａ…軸受部 ５…モータ ５ａ…ピニオン ６…減速ギア ６ａ…入力ギア ６ｂ‥出力ギア ６ｃ
…固定軸 １１…感光ドラム １１ａ…突起 １２…感光ドラム駆動ギア １２ａ，１２ｂ…回転中心
軸部 １２ｃ…ギア部 １２ｄ…係合孔 １３…第一の感光ドラム駆動ギア支持体 １３ａ…軸受
部 １４…第二の感光ドラム駆動ギア支持体 １４ａ…軸受
部 １５…モータ １５ａ…ピニオン １６…減速ギア １６ａ…入力ギア １６ｂ‥出力ギア ５８…固定カム ５９…回転カム ６０…付勢ばね １０１…プロセスカートリッジ １０２…レーザー光学走査手段 １０３…給紙カセット １０４…給紙ローラ １０５…用紙分離手段 １０６…給紙反転部 １０７…搬送ローラ １０８…従動ローラ １０９…転写ローラ １１０…定着フィルム １１１…定着ローラ １１２…装置本体後部 １１３…排紙ローラ １１４…排紙トレイ Ｄ，ｄ…ギアの大きさ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CD07 CD14 CG03 2H071 BA04 BA13 BA20 CA02 CA05 DA05 DA15 DA21 DA26 3J009 DA06 DA12 EA03 EA12 EA21 EA32 EA44 EC06 FA17 FA18

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロセスカートリッジを着脱可能で記録
   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．端部に画像形成装置本体に設けた軸方向にねじれた
   多角形の孔又は突起と係脱する突起又は孔を有する電子
   写真感光体ドラムであって、電子写真感光体ドラムの有
   する突起又は孔が電子写真感光体ドラムの端部から電子
   写真感光体ドラムより遠ざかる方向に向って電子写真感
   光体ドラムの回転方向と反対方向にねじれている電子写
   真感光体ドラムと、 電子写真感光体ドラムに作用するプロセス手段と、を有
   す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．電子写真感光体ドラムと同軸的に回転可能でかつ軸
   方向に移動可能に支持され、電子写真感光体ドラムの中
   心と同一中心の中心軸であって、電子写真感光体ドラム
   から遠ざかる方向に向って電子写真感光体ドラムの回転
   方向と反対方向に多角形をねじった形状の孔又は突起が
   形成された中心軸を有し、電子写真感光ドラムから遠ざ
   かる方向に向って電子写真感光ドラムの回転方向と同一
   にねじれたはすば歯車が形成された感光ドラム駆動ギア
   と、 ｃ．感光ドラム駆動ギアと噛み合い感光ドラム駆動ギア
   と反対方向にねじれた第一のはすば歯車と第一のはすば
   歯車と反対方向にねじれた第二のはすば歯車が形成され
   た減速ギアと、 ｄ．減速ギアの第二のはすば歯車と噛み合い減速ギアの
   第二のはすば歯車と反対方向にねじれたはすば歯車が形
   成されたピニオンギアを有するモータと、 ｅ．感光ドラム駆動ギアを電子写真感光体ドラムへ近づ
   く方向に付勢することが可能な付勢手段と、 ｆ．感光ドラム駆動ギアを電子写真感光体ドラムから遠
   ざかる方向に移動させることが可能な移動手段と、 ｇ．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。
2. 【請求項２】 前記モータはステッピングモータである
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子写真画像形成装
   置。