JP3120071B2 - 取り外し可能な像形成モジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電写真印刷機（本書
において、用語「印刷機」は印刷装置と複写装置の両方
を含む）のための利用者交換可能ユニット（ＣＲＵ：cu
stomer replaceable units）に関する。
において、用語「印刷機」は印刷装置と複写装置の両方
を含む）のための利用者交換可能ユニット（ＣＲＵ：cu
stomer replaceable units）に関する。
【０００２】
【従来の技術】利用者交換可能ユニット（customer rep
laceable units：以下ＣＲＵ）と呼ばれる１個又は複数
個の交換可能サブアセンブリを用いる静電写真印刷機が
開発された。代表的なＣＲＵは、ユーザによって機器に
挿入されたり、除去されたりするように単一ユニットと
して組立てられた、感光体と必要な支持用ハードウエア
とを含む。ＣＲＵが最早動作不能になると、古いＣＲＵ
が除去され新規のＣＲＵが設置される。
laceable units：以下ＣＲＵ）と呼ばれる１個又は複数
個の交換可能サブアセンブリを用いる静電写真印刷機が
開発された。代表的なＣＲＵは、ユーザによって機器に
挿入されたり、除去されたりするように単一ユニットと
して組立てられた、感光体と必要な支持用ハードウエア
とを含む。ＣＲＵが最早動作不能になると、古いＣＲＵ
が除去され新規のＣＲＵが設置される。
【０００３】小さなＣＲＵに対応した小さな円筒形感光
体にとって、駆動ギヤは相当に高価であり、感光体に取
付けるためにシャフトやベアリング表面やフランジを必
要としており、また、歯付きギヤシステムにおける瞬間
的な動力卯の伝達の不連続性によって固有の機械的雑音
を伴う。更に、モノクロ式プリンタの忠実なデジタル再
生やタンデム式カラー印刷機のカラーの忠実さを達成す
るために用紙へのトナーの転写点と画像書込みレーザビ
ームとの間で感光体表面の追尾運動を達成することは、
ギヤ駆動方式の誤差を最小にするように、感光体の回転
速度を一様にすることと感光体の半径を一様に調整する
こととに依存する。本発明では、必要な運動特性を達成
する一方、部品のコストを低減し、感光体の半径の一様
性の要件を緩和している。
体にとって、駆動ギヤは相当に高価であり、感光体に取
付けるためにシャフトやベアリング表面やフランジを必
要としており、また、歯付きギヤシステムにおける瞬間
的な動力卯の伝達の不連続性によって固有の機械的雑音
を伴う。更に、モノクロ式プリンタの忠実なデジタル再
生やタンデム式カラー印刷機のカラーの忠実さを達成す
るために用紙へのトナーの転写点と画像書込みレーザビ
ームとの間で感光体表面の追尾運動を達成することは、
ギヤ駆動方式の誤差を最小にするように、感光体の回転
速度を一様にすることと感光体の半径を一様に調整する
こととに依存する。本発明では、必要な運動特性を達成
する一方、部品のコストを低減し、感光体の半径の一様
性の要件を緩和している。
【０００４】従来の利用者交換可能ユニットは、米国特
許第５，５３７，１８９号；米国特許第４，９７５，７
４４号；米国特許第５，３０７，１１７号；米国特許第
５，２４３，３８７号に公開され、これ等は包括してこ
こに参照として組み入れられる。更に、米国特許第５，
４０２，２０７号が、長寿命の、改良型感光体ドラムギ
ヤを開示している。
許第５，５３７，１８９号；米国特許第４，９７５，７
４４号；米国特許第５，３０７，１１７号；米国特許第
５，２４３，３８７号に公開され、これ等は包括してこ
こに参照として組み入れられる。更に、米国特許第５，
４０２，２０７号が、長寿命の、改良型感光体ドラムギ
ヤを開示している。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、静電写真印刷
装置のための取外し可能な画像モジュールであって、
（ａ）ハウジングと、（ｂ）少なくとも一部がハウジン
グ内に配置されており且つ非像形成領域を有する円筒状
の回転可能な感光体と、（ｃ）摩擦接触により感光体の
回転を促進するように前記非像形成領域に接触する摩擦
駆動装置であって感光体に連結される回転駆動ギヤを持
たない摩擦駆動装置とから成る。
装置のための取外し可能な画像モジュールであって、
（ａ）ハウジングと、（ｂ）少なくとも一部がハウジン
グ内に配置されており且つ非像形成領域を有する円筒状
の回転可能な感光体と、（ｃ）摩擦接触により感光体の
回転を促進するように前記非像形成領域に接触する摩擦
駆動装置であって感光体に連結される回転駆動ギヤを持
たない摩擦駆動装置とから成る。
【０００６】
【発明の実施の形態】先ず図１を参照すると、静電写真
印刷装置１は、感光体２（本実施例ではドラム形状に形
成されている）を有し、感光体は、一連のゼログラフ処
理ステーションすなわち帯電ステーションＡと像形成ス
テーションＢと現像ステーションＣと転写ステーション
Ｄと清掃ステーションＥを順次通過する様に、矢印１０
０によって示される方向に回転させられる。感光体ドラ
ム２とコロナ発生装置３とクリーニングハウジング７
が、利用者交換可能ユニット（ＣＲＵ）として知られ
る、単一モジュールに形成されたユニット３０を形成し
ている。該ユニットは、装置本体に取り外し可能に取付
けられ、利用者によって交換可能である。感光体を含む
ＣＲＵは、更に、本書では像形成モジュールとも呼ばれ
る。
印刷装置１は、感光体２（本実施例ではドラム形状に形
成されている）を有し、感光体は、一連のゼログラフ処
理ステーションすなわち帯電ステーションＡと像形成ス
テーションＢと現像ステーションＣと転写ステーション
Ｄと清掃ステーションＥを順次通過する様に、矢印１０
０によって示される方向に回転させられる。感光体ドラ
ム２とコロナ発生装置３とクリーニングハウジング７
が、利用者交換可能ユニット（ＣＲＵ）として知られ
る、単一モジュールに形成されたユニット３０を形成し
ている。該ユニットは、装置本体に取り外し可能に取付
けられ、利用者によって交換可能である。感光体を含む
ＣＲＵは、更に、本書では像形成モジュールとも呼ばれ
る。
【０００７】最初に、ドラム２が回転して、その光導電
性表面の一部を帯電ステーションＡに送る。帯電ステー
ションＡは、コロナ発生装置３を用いて、光導電性表面
を相対的に高く、ほぼ一様な電位に帯電する。
性表面の一部を帯電ステーションＡに送る。帯電ステー
ションＡは、コロナ発生装置３を用いて、光導電性表面
を相対的に高く、ほぼ一様な電位に帯電する。
【０００８】その後、ドラム２が回転して光導電性表面
の帯電部分を露光（像形成）ステーションＢに送る。露
光ステーションＢは、露光機構８を有し、該露光機構に
はガラス板等の原稿文書を支持するように固定の透明な
プラテン９を有する。ランプ１０は原稿文書を照明す
る。原稿文書の走査が、ミラー１４及び光学レンズ１５
を経て、感光体ドラム２の帯電部分上に固定ミラー１６
で反射された光像を帯状に順々に形成する様に、感光体
ドラム２の動作に調時した関係でランプを平行移動させ
て行われる。光導電性表面の帯電部分への照射が、原稿
文書に含まれる情報領域に一致した静電画像を記録する
事になる。自明のように、ページ情報で成る電子的像形
成が、電子的像形成信号を用いて印刷装置によって実行
され得る。印刷機は、ラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）の
ような入力装置、及びラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）の
ような出力装置を含むデジタル複写機、又はＲＯＳのよ
うなプリンタ出力装置を利用するプリンタでもよい。
の帯電部分を露光（像形成）ステーションＢに送る。露
光ステーションＢは、露光機構８を有し、該露光機構に
はガラス板等の原稿文書を支持するように固定の透明な
プラテン９を有する。ランプ１０は原稿文書を照明す
る。原稿文書の走査が、ミラー１４及び光学レンズ１５
を経て、感光体ドラム２の帯電部分上に固定ミラー１６
で反射された光像を帯状に順々に形成する様に、感光体
ドラム２の動作に調時した関係でランプを平行移動させ
て行われる。光導電性表面の帯電部分への照射が、原稿
文書に含まれる情報領域に一致した静電画像を記録する
事になる。自明のように、ページ情報で成る電子的像形
成が、電子的像形成信号を用いて印刷装置によって実行
され得る。印刷機は、ラスタ入力スキャナ（ＲＩＳ）の
ような入力装置、及びラスタ出力スキャナ（ＲＯＳ）の
ような出力装置を含むデジタル複写機、又はＲＯＳのよ
うなプリンタ出力装置を利用するプリンタでもよい。
【０００９】続いて、静電潜像は、現像ステーションＣ
において現像される。現像ステーションにおいて、現像
ハウジング５からの現像剤は、感光体ドラム２に近接し
て位置する現像ロール４１によってドラム２の表面に接
触するように流れる。帯電したトナー粒子の形態の現像
剤は、可視トナー画像を形成するようにドラム２の画像
領域に引寄せられる。図１に示すように、現像剤を含む
現像ハウジング５及び現像ロール４１は、感光体を含む
ＣＲＵから分離する事が出来る。移動するドラム２の表
面はトナー画像を転写ステーションＤに移動する。支持
材であるカットシート２０は、入力トレイ２１からシー
ト給送器２２によって、送りローラ２４及び調時ローラ
２６を経て、ドラム２の表面上の画像と同期関係で転写
ステーションＤに給送される。シートの背面は、転写コ
ロトロン２８から放電されたイオンが散布され、ドラム
２の表面からトナー材料をシートに引寄せるのに十分な
極性と大きさを有する電荷をシート上に誘導する。その
誘導された電荷は静電的にシートをドラム２に付着させ
る。続いて、第２の転写コロトロン２９は、ドラム２の
表面からシートを分離するために反対極性の電荷をシー
ト上に誘導する。シートの分離を促進するため、感光体
ドラム２と支持材料シート２０との間に移動してドラム
２の表面からシートを取外す剥離用フィンガー（指状突
起物）を用いるのがよい。支持材料シートは、手差しさ
入力６０から、または入力トレイ２１から、または補助
的な第２入力トレイ７０から、給送器７１によって通路
７２に沿って、前述の送りローラ２４及び調時ローラ２
６に給送される。
において現像される。現像ステーションにおいて、現像
ハウジング５からの現像剤は、感光体ドラム２に近接し
て位置する現像ロール４１によってドラム２の表面に接
触するように流れる。帯電したトナー粒子の形態の現像
剤は、可視トナー画像を形成するようにドラム２の画像
領域に引寄せられる。図１に示すように、現像剤を含む
現像ハウジング５及び現像ロール４１は、感光体を含む
ＣＲＵから分離する事が出来る。移動するドラム２の表
面はトナー画像を転写ステーションＤに移動する。支持
材であるカットシート２０は、入力トレイ２１からシー
ト給送器２２によって、送りローラ２４及び調時ローラ
２６を経て、ドラム２の表面上の画像と同期関係で転写
ステーションＤに給送される。シートの背面は、転写コ
ロトロン２８から放電されたイオンが散布され、ドラム
２の表面からトナー材料をシートに引寄せるのに十分な
極性と大きさを有する電荷をシート上に誘導する。その
誘導された電荷は静電的にシートをドラム２に付着させ
る。続いて、第２の転写コロトロン２９は、ドラム２の
表面からシートを分離するために反対極性の電荷をシー
ト上に誘導する。シートの分離を促進するため、感光体
ドラム２と支持材料シート２０との間に移動してドラム
２の表面からシートを取外す剥離用フィンガー（指状突
起物）を用いるのがよい。支持材料シートは、手差しさ
入力６０から、または入力トレイ２１から、または補助
的な第２入力トレイ７０から、給送器７１によって通路
７２に沿って、前述の送りローラ２４及び調時ローラ２
６に給送される。
【００１０】ドラム２の表面は、回転を続けて清掃ステ
ーションＥを通過する。ここにおいてドラム２の表面に
残る残留トナーは、帯電ステーションＡにおける帯電の
手前で除去される。清掃ステーションＥおいて，残留ト
ナーはドラム２の表面からブレード等で機械的に清掃さ
れる。トナーは清掃ハウジング７の中に収集される。残
留トナーは、収集され、エンドレスループコンベヤ移動
のような適切な方法で管を通して現像ハウジング５に返
送される。収集された残留トナーは、現像処理において
再利用できるように、現像ハウジング内の現像混合器に
保管する事が出来る。
ーションＥを通過する。ここにおいてドラム２の表面に
残る残留トナーは、帯電ステーションＡにおける帯電の
手前で除去される。清掃ステーションＥおいて，残留ト
ナーはドラム２の表面からブレード等で機械的に清掃さ
れる。トナーは清掃ハウジング７の中に収集される。残
留トナーは、収集され、エンドレスループコンベヤ移動
のような適切な方法で管を通して現像ハウジング５に返
送される。収集された残留トナーは、現像処理において
再利用できるように、現像ハウジング内の現像混合器に
保管する事が出来る。
【００１１】転写と剥離に続いて、シートは移送ベルト
７５に沿って定着ステーションＦに移送される。定着ス
テーションＦは、互いに連携して機能するように上部定
着ロール７６と下部定着ロール７８が取付けられ、両ロ
ールの間に圧力駆動接触をもって支持材シートを支持す
るように配置されている。少なくとも２個のロールの１
個は、加熱され（図において、上部ロール７６）他のロ
ールは単純な圧力ローラ（図において，下部ロール７
８）として存在する。加熱ロール７６は回転しながら、
その加熱表面が、シートの画像面に接触して加圧され
る。機械的及び熱的エネルギは、ロール表面から支持材
料のシートに移送され、恒久的にトナー粒子をそこに固
着する。定着ステーションＦを過ぎると、そこに固着さ
れた画像を有するシートは、放出ローラ７９によって、
複写トレイ８０に放出される。
７５に沿って定着ステーションＦに移送される。定着ス
テーションＦは、互いに連携して機能するように上部定
着ロール７６と下部定着ロール７８が取付けられ、両ロ
ールの間に圧力駆動接触をもって支持材シートを支持す
るように配置されている。少なくとも２個のロールの１
個は、加熱され（図において、上部ロール７６）他のロ
ールは単純な圧力ローラ（図において，下部ロール７
８）として存在する。加熱ロール７６は回転しながら、
その加熱表面が、シートの画像面に接触して加圧され
る。機械的及び熱的エネルギは、ロール表面から支持材
料のシートに移送され、恒久的にトナー粒子をそこに固
着する。定着ステーションＦを過ぎると、そこに固着さ
れた画像を有するシートは、放出ローラ７９によって、
複写トレイ８０に放出される。
【００１２】複写の規定数量を作った後、ＣＲＵ３０
は、利用者によって交換される。
は、利用者によって交換される。
【００１３】図２において、像形成モジュール３０は、
少なくとも、ハウジング４２と、感光体２と、現像ロー
ル４１と、摩擦駆動装置４３とを含んでおり、摩擦駆動
装置４３は、好ましくは、感光体の非像形成領域４８と
現像ロールの駆動領域に８の字状に巻き付けられたて円
形断面のベルト（代替として平面ベルトもよい）として
示されている。感光体は、１個又は２個の非像形成領域
を有し、これ等の非像形成領域は縁部に沿って位置して
いる。現像ロールの駆動部４９は、摩擦駆動ベルト装置
４３と接触状態になるが、現像ロールの長さ方向に沿っ
て直径を小さくした部分であっても良く、代替として、
現像ロールにフランジを結合して駆動領域にする事も出
来る。像形成モジュール３０が、印刷機に装着される
と、摩擦駆動装置４３は、感光体に近接して位置する
（動力を受取る事が出来る）摩擦駆動ホイール４５に接
触する事が出来る。現像材料は、像形成モジュール又は
他のユニットに入るようになっている。
少なくとも、ハウジング４２と、感光体２と、現像ロー
ル４１と、摩擦駆動装置４３とを含んでおり、摩擦駆動
装置４３は、好ましくは、感光体の非像形成領域４８と
現像ロールの駆動領域に８の字状に巻き付けられたて円
形断面のベルト（代替として平面ベルトもよい）として
示されている。感光体は、１個又は２個の非像形成領域
を有し、これ等の非像形成領域は縁部に沿って位置して
いる。現像ロールの駆動部４９は、摩擦駆動ベルト装置
４３と接触状態になるが、現像ロールの長さ方向に沿っ
て直径を小さくした部分であっても良く、代替として、
現像ロールにフランジを結合して駆動領域にする事も出
来る。像形成モジュール３０が、印刷機に装着される
と、摩擦駆動装置４３は、感光体に近接して位置する
（動力を受取る事が出来る）摩擦駆動ホイール４５に接
触する事が出来る。現像材料は、像形成モジュール又は
他のユニットに入るようになっている。
【００１４】図３において、像形成モジュール３０は、
少なくとも、ハウジング４２と、２個、３個、４個又は
それ以上の感光体２と、対応する数の２〜４個又はそれ
以上のベルト形状の摩擦駆動装置４３ａ〜４３ｅとを含
む。各感光体は、各縁部領域について１個すなわち２つ
の非像形成領域を有する。一本のベルト４３ａが、全感
光体の１方の縁部領域（読者側の縁部領域）に沿う非像
形成領域４８に巻き付けられている。また、全感光体の
同じ縁部領域に沿ってベルト４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、
４３ｅ（各ベルトはフラットベルトでも円形断面を有す
るベルトでもよい）は、感光体の非像形成領域４８と対
応の現像ロールの駆動領域４９との回りに８の字状に巻
き付けられている。代替の実施例では、ベルト４３ｂ、
４３ｃ、４３ｄ、４３ｅは、感光体の単一ベルト４３ａ
と反対の縁部に配置してもよい。像形成モジュール３０
が印刷機に装着されると、単一ベルト４３ａは、感光体
２に隣接配置された摩擦駆動ホイール４５（動力を受け
取るホイール）とアイドラローラ４７とに接触すること
ができる。任意の（しかし一様な）横断面のベルト４３
ａと感光体２との間の摩擦駆動連結の改善のために、ア
イドラローラ４７と摩擦駆動ホイール４５とが、各感光
体２へのベルト４３ａの巻き付け角度を増加させるよう
に、感光体の軸を含む平面（又は湾曲した平坦表面）に
更に近接して配置されるのが良い。図３に示したベルト
駆動システムの利点は、全ての感光体の表面速度が同一
に確保される事にある。ベルト４３ａが用紙（トナーが
像形状で転写されている）と同一速度で駆動されると、
レジストレーションノイズ（整合ミス）が最小になるで
あろう。
少なくとも、ハウジング４２と、２個、３個、４個又は
それ以上の感光体２と、対応する数の２〜４個又はそれ
以上のベルト形状の摩擦駆動装置４３ａ〜４３ｅとを含
む。各感光体は、各縁部領域について１個すなわち２つ
の非像形成領域を有する。一本のベルト４３ａが、全感
光体の１方の縁部領域（読者側の縁部領域）に沿う非像
形成領域４８に巻き付けられている。また、全感光体の
同じ縁部領域に沿ってベルト４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ、
４３ｅ（各ベルトはフラットベルトでも円形断面を有す
るベルトでもよい）は、感光体の非像形成領域４８と対
応の現像ロールの駆動領域４９との回りに８の字状に巻
き付けられている。代替の実施例では、ベルト４３ｂ、
４３ｃ、４３ｄ、４３ｅは、感光体の単一ベルト４３ａ
と反対の縁部に配置してもよい。像形成モジュール３０
が印刷機に装着されると、単一ベルト４３ａは、感光体
２に隣接配置された摩擦駆動ホイール４５（動力を受け
取るホイール）とアイドラローラ４７とに接触すること
ができる。任意の（しかし一様な）横断面のベルト４３
ａと感光体２との間の摩擦駆動連結の改善のために、ア
イドラローラ４７と摩擦駆動ホイール４５とが、各感光
体２へのベルト４３ａの巻き付け角度を増加させるよう
に、感光体の軸を含む平面（又は湾曲した平坦表面）に
更に近接して配置されるのが良い。図３に示したベルト
駆動システムの利点は、全ての感光体の表面速度が同一
に確保される事にある。ベルト４３ａが用紙（トナーが
像形状で転写されている）と同一速度で駆動されると、
レジストレーションノイズ（整合ミス）が最小になるで
あろう。
【００１５】図４において、像形成モジュール３０は、
少なくとも、ハウジング４２と、感光体２と、現像ロー
ル４１と、摩擦駆動装置４３とを含み、摩擦駆動装置４
３は感光体の非像形成領域４８を巻回したオー・リング
として示されている。オー・リング４３は、現像ロール
の駆動領域４９と摩擦接触する。摩擦駆動装置には、摩
擦接触を改善するために、オプションとして、グリップ
表面４３ｆを設けてもよく、このグリップ表面４３ｆ
は、現像ロールの駆動領域４９上に、例えばゴム等の材
料によって設けることができる。像形成モジュール３０
が印刷機に装着されると、感光体の非像形成領域上の摩
擦駆動装置４３は、感光体に隣接配置された摩擦駆動ホ
イール４５（動力を受取る）に接触する事が出来る。
少なくとも、ハウジング４２と、感光体２と、現像ロー
ル４１と、摩擦駆動装置４３とを含み、摩擦駆動装置４
３は感光体の非像形成領域４８を巻回したオー・リング
として示されている。オー・リング４３は、現像ロール
の駆動領域４９と摩擦接触する。摩擦駆動装置には、摩
擦接触を改善するために、オプションとして、グリップ
表面４３ｆを設けてもよく、このグリップ表面４３ｆ
は、現像ロールの駆動領域４９上に、例えばゴム等の材
料によって設けることができる。像形成モジュール３０
が印刷機に装着されると、感光体の非像形成領域上の摩
擦駆動装置４３は、感光体に隣接配置された摩擦駆動ホ
イール４５（動力を受取る）に接触する事が出来る。
【００１６】ここに述べるように、本発明は、従来型Ｃ
ＲＵに見られる複雑で高価なギヤ列を、１個の摩擦駆動
装置に置換する。感光体は、一般に、現像ロールの駆動
領域の直径よりも大きな直径を有し、良好なトナー現像
のために必要とされる不釣合いな表面速度を確立する。
感光体と現像ロールの駆動領域の半径の比は、該表面速
度の比を決定する。ＣＲＵに組み込まれたベルト駆動シ
ステムにとって、レジストレーションノイズの唯一の根
源は、その巡回路を回る駆動ベルトの弾性伸張差異によ
る。駆動ベルトは可撓性でなければならないので、弾性
伸張は駆動ベルトの固有の特性である。しかしながら、
レジストレーション誤差は、粗悪なスリーブベアリング
における感光体の粘着性スリップ運動で起こり得るよう
に、弾性伸張差異で起こり得る。かかる誤差は、駆動ベ
ルトの弾性係数とベルト張力と感光体のための適正に低
い摩擦のベアリング面の適正な選択によって、ギヤ駆動
のノイズレベル以下に抑える事が出来る。更に、標準駆
動ベルトの設計のような、非伸張性ファイバコア上に高
摩擦ゴム状表皮を用いた複合ベルトの設計は、上記の弾
性伸張差異を少なくする。伸張誤差の大きさは、駆動ベ
ルトの全体的な寸法に比例し、更に感光体の直径にも比
例する。従って、ベルトによって駆動される感光体の直
径が小さくなると、ベルト駆動の伸張差異によるレジス
トレーションの絶対誤差も小さくなる。
ＲＵに見られる複雑で高価なギヤ列を、１個の摩擦駆動
装置に置換する。感光体は、一般に、現像ロールの駆動
領域の直径よりも大きな直径を有し、良好なトナー現像
のために必要とされる不釣合いな表面速度を確立する。
感光体と現像ロールの駆動領域の半径の比は、該表面速
度の比を決定する。ＣＲＵに組み込まれたベルト駆動シ
ステムにとって、レジストレーションノイズの唯一の根
源は、その巡回路を回る駆動ベルトの弾性伸張差異によ
る。駆動ベルトは可撓性でなければならないので、弾性
伸張は駆動ベルトの固有の特性である。しかしながら、
レジストレーション誤差は、粗悪なスリーブベアリング
における感光体の粘着性スリップ運動で起こり得るよう
に、弾性伸張差異で起こり得る。かかる誤差は、駆動ベ
ルトの弾性係数とベルト張力と感光体のための適正に低
い摩擦のベアリング面の適正な選択によって、ギヤ駆動
のノイズレベル以下に抑える事が出来る。更に、標準駆
動ベルトの設計のような、非伸張性ファイバコア上に高
摩擦ゴム状表皮を用いた複合ベルトの設計は、上記の弾
性伸張差異を少なくする。伸張誤差の大きさは、駆動ベ
ルトの全体的な寸法に比例し、更に感光体の直径にも比
例する。従って、ベルトによって駆動される感光体の直
径が小さくなると、ベルト駆動の伸張差異によるレジス
トレーションの絶対誤差も小さくなる。
【００１７】本発明の実施例において、現像ロールは、
従来のギヤシステムに代えて、本摩擦駆動装置によって
駆動されている。現像ロールの１方の縁部領域は、例え
ばベルト又は摩擦ホイールを受け入れるように、溝又は
小径部分を有するのが好ましく、小径のフランジに取付
けられ得るようになっていてもよい。現像ロールの前記
溝や小径部分あるいは前記取付けられたフランジは、現
像ロールの駆動領域として参照される。
従来のギヤシステムに代えて、本摩擦駆動装置によって
駆動されている。現像ロールの１方の縁部領域は、例え
ばベルト又は摩擦ホイールを受け入れるように、溝又は
小径部分を有するのが好ましく、小径のフランジに取付
けられ得るようになっていてもよい。現像ロールの前記
溝や小径部分あるいは前記取付けられたフランジは、現
像ロールの駆動領域として参照される。
【００１８】感光体と現像ロールの両者は、好ましくは
低摩擦取付けで支持されるべきであるが、結果として生
じる機械的摩擦が、摩擦駆動装置における駆動テンショ
ン以下のトルクである限り、ボールベアリング又はシャ
フトベアリングの何れも必要では無い。ハウジングに対
する感光体の好ましい低摩擦結合は、その中で円筒形の
感光体の管が回転できる、例えば、テフロンまたはナイ
ロン等の低い表面エネルギのスリーブ又はグロメットを
提供することが好ましい。横方向の軸方向運動は、感光
体管の何れかの縁部における適正な低摩擦テフロン又は
ナイロン製のストッパによって抑える事が出来る。代替
として、ばね付勢したテフロン又はナイロン製の同軸の
円錐体が、一方の又は両方の縁部から感光体管中に突出
していてもよく、半径方向と横方向の位置決めを提供す
るとともに、低摩擦の回転運動を可能にする。同様な取
付け方法は、現像ロールにも適用できる。
低摩擦取付けで支持されるべきであるが、結果として生
じる機械的摩擦が、摩擦駆動装置における駆動テンショ
ン以下のトルクである限り、ボールベアリング又はシャ
フトベアリングの何れも必要では無い。ハウジングに対
する感光体の好ましい低摩擦結合は、その中で円筒形の
感光体の管が回転できる、例えば、テフロンまたはナイ
ロン等の低い表面エネルギのスリーブ又はグロメットを
提供することが好ましい。横方向の軸方向運動は、感光
体管の何れかの縁部における適正な低摩擦テフロン又は
ナイロン製のストッパによって抑える事が出来る。代替
として、ばね付勢したテフロン又はナイロン製の同軸の
円錐体が、一方の又は両方の縁部から感光体管中に突出
していてもよく、半径方向と横方向の位置決めを提供す
るとともに、低摩擦の回転運動を可能にする。同様な取
付け方法は、現像ロールにも適用できる。
【００１９】感光体は、有機体でも無機体でもよい。感
光体の直径は、例えば約１０mmから約１０cmの、好まし
くは、約１０mmから約３０mmの範囲にある。
光体の直径は、例えば約１０mmから約１０cmの、好まし
くは、約１０mmから約３０mmの範囲にある。
【００２０】摩擦駆動装置のベルト、又はオー・リング
の適正な材料は、例えば、ブチルゴムと、ネオプレン系
ゴムと、イソプレン系ゴムと、ブタジエン系ゴムを含
む。特定の寸法や可撓性コード強化複合構造の必要性
は、特定の適用例における摩擦負荷及び所望の耐用年数
の解析から決定される。一般に、駆動ベルト又はホイー
ルの接触面のある種の弾性変形は、パワー（動力）の伝
達を確実にするのを補助する。しかし、かかる変形は、
もしも、接触巻き付け角度及び接触垂直力（すなわち駆
動ベルト張力）が、種々のベアリング表面の摩擦ドラッ
グ（抵抗）と現像ドラッグ（抵抗）と印刷機における用
紙搬送とに打勝つための必要なトルクを提供するのに十
分であれば、それ程必要にはならない。例えば、電気鋳
造技術を用いて製造されるであろう、ニッケル製の連続
バンドは、ばね付勢されたアイドラーホイールによっ
て、十分に巻き付けられて張力がかけられて、アルミニ
ューム製の、ステンレス製の又はニッケル製の管基体の
感光体を駆動する。かかるニッケル製駆動ベルトは、何
百万サイクルもの耐用年数に渡って、クリープと伸びと
伸張が無視できるほどである事が証明されている。
の適正な材料は、例えば、ブチルゴムと、ネオプレン系
ゴムと、イソプレン系ゴムと、ブタジエン系ゴムを含
む。特定の寸法や可撓性コード強化複合構造の必要性
は、特定の適用例における摩擦負荷及び所望の耐用年数
の解析から決定される。一般に、駆動ベルト又はホイー
ルの接触面のある種の弾性変形は、パワー（動力）の伝
達を確実にするのを補助する。しかし、かかる変形は、
もしも、接触巻き付け角度及び接触垂直力（すなわち駆
動ベルト張力）が、種々のベアリング表面の摩擦ドラッ
グ（抵抗）と現像ドラッグ（抵抗）と印刷機における用
紙搬送とに打勝つための必要なトルクを提供するのに十
分であれば、それ程必要にはならない。例えば、電気鋳
造技術を用いて製造されるであろう、ニッケル製の連続
バンドは、ばね付勢されたアイドラーホイールによっ
て、十分に巻き付けられて張力がかけられて、アルミニ
ューム製の、ステンレス製の又はニッケル製の管基体の
感光体を駆動する。かかるニッケル製駆動ベルトは、何
百万サイクルもの耐用年数に渡って、クリープと伸びと
伸張が無視できるほどである事が証明されている。
【００２１】本発明において、例えば画像の転写点にお
いて一定の速度を達成するための駆動運動にリンクする
ことにより、感光体の半径の変動による位置的不確定性
は、定速度の回転速度ノ場合するよりも平均において小
さい。回転運動に適用される第１次の摂動理論（pertur
bation theory)は、露光位置における平均的不確定性
が、定速度回転の場合は＜Δr(Θ）＞に比例し、しか
し、＜Δr(Θ)-Δr(Φ)>に比例する事を示す。ここでΦ
＝Θ＋Θ0 、Θ0 は露光と転写点との間の角距離であ
る。Δr(Θ）はフーリエ積分で表現され、全Θに渡り平
均すると、結果は、
いて一定の速度を達成するための駆動運動にリンクする
ことにより、感光体の半径の変動による位置的不確定性
は、定速度の回転速度ノ場合するよりも平均において小
さい。回転運動に適用される第１次の摂動理論（pertur
bation theory)は、露光位置における平均的不確定性
が、定速度回転の場合は＜Δr(Θ）＞に比例し、しか
し、＜Δr(Θ)-Δr(Φ)>に比例する事を示す。ここでΦ
＝Θ＋Θ0 、Θ0 は露光と転写点との間の角距離であ
る。Δr(Θ）はフーリエ積分で表現され、全Θに渡り平
均すると、結果は、
【数１】
【数２】 となり、数式１は定速度回転の平均値を、数式２は一定
表面速度の平均値をそれぞれ意味する。一般に、特にΘ
0 が小さくなると、前者は後者を最大にする。
表面速度の平均値をそれぞれ意味する。一般に、特にΘ
0 が小さくなると、前者は後者を最大にする。
【図１】 本発明を組み入れた静電写真印刷機の概略立
面図である。
面図である。
【図２】 本画像モジュールの第１の実施例についての
斜視図である。
斜視図である。
【図３】 本画像モジュールの第２の実施例についての
斜視図である。
斜視図である。
【図４】 本画像モジュールの第３の実施例についての
斜視図である。
斜視図である。
【符号の説明】 １ 印刷機 ２ 感光体 ３ コロナ発生装置 ５ 現像ハウジング ７ 清掃ハウジング ８ 露光メカニズム ９ 透明プラテン １０ ランプ １４ ミラー １５ 光学レンズ １６ 固定ミラー ２０ 支持材料 ２１ 入力トレイ ２２ シート給送器 ２４ 配送ローラ ２６ 調時ローラ ２８，２９転写コロトロン ３０ 利用者交換ユニット（ＣＲＵ） ４１ 現像ロール ４２ ハウジング ４３ 摩擦駆動装置 ４５ 摩擦駆動ホイール ４７ アイドラローラ ４８ 非像形成領域 ４９ 現像ロール駆動部 ６０ マニュアル入力 ７０ 補助入力トレイ ７１ 給送器 ７２ 通路 ７５ 転写ベルト ７６、７８ 定着ロール ７９ 放出ローラ ８０ 複写トレイ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−326381（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−368964（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−110561（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−355483（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−202440（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−214446（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−206205（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−291615（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 15/08
Claims (1)
- 【請求項１】 静電写真印刷装置のための取外し可能な
像形成モジュールにおいて、 （ａ）ハウジングと、 （ｂ）前記ハウジング内に少なくとも一部が配置されて
おり、非像形成領域を有する円筒状の回転可能な感光体
と、 （ｃ）前記ハウジング内に少なくとも一部が配置されて
いる現像ロールと、 （ｄ）摩擦接触による前記感光体の回転を促進するよう
に前記非像形成領域に接触しており、前記感光体に連結
される回転駆動ギヤを持たない摩擦駆動装置とを備え、
該摩擦駆動装置は、前記感光体の前記非像形成領域の回
りに巻回されたベルトを包含し、該ベルトは前記現像ロ
ールの回りに巻回されていることを特徴とする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/003695 | 1998-01-07 | ||
| US09/003,695 US5899603A (en) | 1998-01-07 | 1998-01-07 | Imaging module employing frictional drive |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11249369A JPH11249369A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3120071B2 true JP3120071B2 (ja) | 2000-12-25 |
Family
ID=21707124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11000017A Expired - Fee Related JP3120071B2 (ja) | 1998-01-07 | 1999-01-04 | 取り外し可能な像形成モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5899603A (ja) |
| JP (1) | JP3120071B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6418287B1 (en) * | 2000-03-07 | 2002-07-09 | Hewlett-Packard Co. | Belt drive for one or more photoconductor drums |
| JP2001343843A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-12-14 | Ricoh Co Ltd | 画像形成用ベルト装置 |
| US6549745B2 (en) | 2001-02-16 | 2003-04-15 | Nexpress Solutions Llc | Method and apparatus for controlling overdrive in a frictionally driven system including a conformable member |
| US6556798B2 (en) | 2001-02-16 | 2003-04-29 | Donald S. Rimai | Method and apparatus for using a conformable member in a frictional drive |
| JP4081644B2 (ja) * | 2001-05-25 | 2008-04-30 | 富士ゼロックス株式会社 | 駆動力伝達装置及びこれを用いた画像形成装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2180795B (en) * | 1985-09-17 | 1990-08-29 | Canon Kk | Image bearing member and driving mechanism therefor |
| DE69103545T2 (de) * | 1990-02-17 | 1995-01-12 | Canon Kk | Arbeitseinheit und Bilderzeugungsgerät mit einer solchen Einheit. |
| US5243384A (en) * | 1991-03-28 | 1993-09-07 | Xerox Corporation | Customer replaceable belt module |
| US5428426A (en) * | 1991-05-10 | 1995-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming system |
| US5307117A (en) * | 1992-12-08 | 1994-04-26 | Xerox Corporation | Protective shipping cover for CRU |
| US5418600A (en) * | 1993-12-17 | 1995-05-23 | Xerox Corporation | Conformable friction drive system for belt or drum transport |
| US5421255A (en) * | 1993-12-30 | 1995-06-06 | Xerox Corporation | Method and apparatus for driving a substrate in a printing apparatus |
| US5402207A (en) * | 1993-12-30 | 1995-03-28 | Michlin; Steven B. | Long-life and improved photoreceptor drum gear |
| JP3385134B2 (ja) * | 1994-11-14 | 2003-03-10 | 株式会社沖データ | 電子写真記録装置 |
| US5537189A (en) * | 1995-07-03 | 1996-07-16 | Xerox Corporation | Printing apparatus which grounds photoreceptor independently of CRU |
| US5778287A (en) * | 1997-01-21 | 1998-07-07 | Xerox Corporation | Electrophotographic imaging apparatus having an improved belt drive system |
-
1998
- 1998-01-07 US US09/003,695 patent/US5899603A/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-01-04 JP JP11000017A patent/JP3120071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5899603A (en) | 1999-05-04 |
| JPH11249369A (ja) | 1999-09-17 |
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