JP3156234B2 - 多色画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は着脱自在なプロセスカー
トリッジを備えた電子写真方式の多色画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザビームプリンタ等の画像
形成装置においては、像担持体である感光ドラムの周り
にトナー色の異なる複写の現像器を配設し、多色画像の
形成可能な多色画像形成装置も多く使用されている。

【０００３】かかる多色画像形成装置においては、例え
ば、感光ドラムの一側に転写材を保持して回転する転写
用部材としての転写ドラムが配設され、感光ドラム上に
形成された各色毎のトナー像をこの転写ドラム上の転写
材に順次多重転写することにより、多色画像の形成が行
なわれる。この場合、転写ドラムは感光ドラムと同期さ
せて回転させる必要があるため、一般に感光ドラムを介
して転写ドラムが回転されるようになっているものが多
い。

【０００４】一方、メンテナンス等の容易化等を考慮し
て感光ドラムや該感光ドラムの周りに配設される複数の
現像器等は一体的に構成され、プロセスカートリッジと
して画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設されて
いるものも多い。従って、プロセスカートリッジ内の感
光ドラムは装置本体側の駆動部材を介して回転駆動され
ると共に、この感光ドラムにより装置本体側の転写ドラ
ムを回転することとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例においてはプロセスカートリッジを装置本体内に着
脱するに当り感光ドラムを装置本体側の駆動部材及び転
写ドラムに精度よく位置決めする必要があるが、位置決
めの箇所が少なくとも２個あるため、両方とも精度よく
位置決めするのは難しい虞れがあった。

【０００６】また、感光ドラムを装置本体側の駆動部材
及び転写ドラムに精度よく位置決めする必要があること
から、プロセスカートリッジの装置本体に対する着脱に
制約が生じ、プロセスカートリッジの着脱の操作性が悪
くなってしまうという不都合もあった。

【０００７】更に、精度よく位置決めする箇所が少なく
とも２箇所あるため、かかる部分の部品精度からくる感
光ドラムの回転精度への影響（画像のピッチムラの要
因）が２倍となり、感光ドラムの回転精度がその分低下
してしまうという問題があった。

【０００８】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、プロセスカートリッジ内の感
光ドラムと転写用部材を容易に位置決めでき、且つ感光
ドラム及び転写用部材も精度よく回転駆動することがで
きる多色画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、感光ドラムと複数の現像手段を有し、画像形成
装置本体に対して着脱自在に配設されるプロセスカート
リッジを備えると共に、該プロセスカートリッジ内の前
記感光ドラム上に形成されたトナー像を、画像形成装置
本体側に設けられた転写用部材を介して転写材上に多重
転写する多色画像形成装置において、前記転写用部材に
設けられたギヤに前記感光ドラムに設けられたギヤを直
接噛合せしめ、画像形成装置本体側に設けられた駆動源
にて転写用部材を回転駆動することによって、該転写用
部材を介して前記感光ドラムを回転駆動するようにした
ことを特徴とする。

【００１０】多色画像が形成可能な画像形成装置におい
て、感光ドラムがプロセスカートリッジ内に組み込まれ
て、装置本体内に着脱されれば、該装置本体内の駆動部
材を介して感光ドラムを回転駆動する必要が生じ、この
感光ドラムと駆動部材の位置決め精度が問題となる。一
方、感光ドラムは装置本体側の転写用部材、例えば転写
ドラムとも同期して回転ムラなく回転する必要があるた
め、感光ドラムと転写ドラムとの位置決め精度も問題と
なる。

【００１１】そこで、本発明では転写用部材、即ち転写
ドラムを装置本体側の駆動源で回転させると共に、この
転写ドラムを介して感光ドラムを回転駆動するようにし
た。従って、プロセスカートリッジの装置本体内への装
着に当り、感光ドラムは転写ドラムにのみ精度よく位置
決めされればよいこととなり、プロセスカートリッジの
装置本体に対する着脱の容易化及び位置決めの容易化が
図られる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１３】先ず、本発明の第１実施例を図１乃至図７
により説明する。

【００１４】図７は多色画像の形成可能な画像形成装置
の断面を示しており、図中１０は一定方向に回転する像
担持体である感光ドラムであり、該感光ドラム１０の周
りに帯電ローラ１１、イエロー、マゼンタ、シアン、ブ
ラック現像器１２，１３，１４，１５及びクリーニング
器１６が配設されている。そして、これ等のプロセス機
器はカートリッジ容器２ａ内に一体的に収納され、プロ
セスカートリッジ２として装置本体１内に着脱自在に配
設されて、メンテナンス等の容易化が図られている。

【００１５】また、感光ドラム１０の一側には転写材を
保持して回転する転写用部材としての転写ドラム３が配
設され、該転写ドラム３の給紙側に給紙ユニット４、排
紙側に定着ユニット５及び排紙トレイ６がそれぞれ配設
されている。更に、プロセスカートリッジ２の上方には
光学ユニット７が配設されている。

【００１６】即ち、帯電ローラ１１により一様帯電され
た感光ドラム１０に光学ユニット７を介してイエロー画
像情報の画像光Ｌが露光され、この感光ドラム１０上に
静電潜像が形成されると、該静電潜像は感光ドラム１０
の回転と共にイエロートナーを有するイエロー現像器１
２の方へ向けられ、該イエロー現像器１２によってトナ
ー像として顕像化される。そして、このトナー像は感光
ドラム１０の回転と共に、該感光ドラム１０に同期して
回転する転写ドラム３上の転写材に転写される。

【００１７】転写の終了した感光ドラム１０はクリーニ
ング器１６にてクリーニングされた後、再び帯電ローラ
１１にて一様帯電され、光学ユニット７を介してマゼン
タ画像情報の画像光Ｌが露光されて、この感光ドラム１
０上に静電潜像が形成される。そして、この静電潜像は
マゼンタトナーを有するマゼンタ現像器１３によりトナ
ー像として顕像化された後、該トナー像にタイミングを
合せて回転してくる転写ドラム３上の前記転写材に多重
転写される。同様にシアン、ブラック画像情報に基づき
シアン、ブラック現像器１４，１５を介して感光ドラム
１０上に形成されたトナー像が前記転写材上に多重転写
される。

【００１８】一方、給紙ユニット４内の転写材は転写ド
ラム３に供給され、該転写ドラム３に位置決め保持され
た後、転写ドラム３の回転に伴いこの転写材上に前述の
如く各色のトナー像が多重転写される。そして、転写が
終了した転写材はこの転写ドラム３から定着ユニット５
の方へ運ばれ、該定着ユニット５にてそのトナー像が加
熱、加圧され溶解混色されて永久像として定着された
後、排紙トレー６上に積載される。

【００１９】ところで、プロセスカートリッジ２内の感
光ドラム１０は装置本体１側に設けられた駆動部材にて
回転駆動される必要があると共に、転写ドラム３は感光
ドラム１０に同期して回転する必要があるため感光ドラ
ム１０との関連で回転される必要がある。従って、一般
に転写ドラム３は感光ドラム１０を介して回転される場
合が多かった。このため、プロセスカートリッジ２を装
置本体１内に位置決めする場合、感光ドラム１０を装置
本体１側の駆動部材と転写ドラム３の両方に精度よく位
置決めする必要がある。

【００２０】そこで、本実施例ではプロセスカートリッ
ジ２内の感光ドラム１０を転写ドラム３を介して回転駆
動するようにし、プロセスカートリッジ２を装置本体１
内に位置決めする場合、感光ドラム１０を転写ドラム３
とだけ正確に位置決めすればよいこととした。このこと
によりプロセスカートリッジ２の装置本体１に対する着
脱が容易になり、且つ感光ドラム１０の転写ドラム３に
対する位置決めも容易となるため、感光ドラム１０及び
転写ドラム３が互いに精度よく同期して回転する事とな
り、画質の向上を図ることができることともなる。更
に、感光ドラム１０に駆動力の伝達部を１個所しか設け
る必要が無いため、部品精度に伴う感光ドラム１０の回
転精度もその分向上する。

【００２１】以下に転写ドラム３等を介して感光ドラム
１０を回転する場合の回転力伝達経路の具体例を図１乃
至図４により説明する。尚、以下の例では転写ドラム３
の他に転写用部材として中間転写体を使用する場合も含
んでいる。

【００２２】図１は第１の回転力伝達経路を示すもので
あり、装置本体１側の駆動モータ２０と転写ドラム３間
に同一軸に固定された第１、第２アイドラギヤ２１，２
２を設け、且つ転写ドラム３にも同軸に固定された第
１、第２ギヤ２３，２４を設けて、駆動モータ２０の駆
動ギヤ２０ａと第１アイドラギヤ２１を噛合させ、第２
アイドラギヤ２２と転写ドラム３の第１ギヤ２３を噛合
させ、転写ドラム３の第２ギヤ２４と感光ドラム１０の
ドラムギヤ１０ａを噛合させた場合である。

【００２３】而して、駆動モータ２０の駆動ギヤ２０ａ
により第１、第２アイドラギヤ２１，２２及び第１、第
２ギヤ２３，２４が回転されて、転写ドラム３が回転さ
れ、該転写ドラム３の第２ギヤ２４がドラムギヤ１０ａ
を回転させて感光ドラム１０が回転されることとなる。
即ち、転写ドラム３を介してプロセスカートリッジ２内
の感光ドラム１０は回転されることとなる。そして、プ
ロセスカートリッジ２を装置本体１に位置決めする場
合、転写ドラム３の第２ギヤ２４と感光ドラム１０のド
ラムギヤ１０ａを精度よく位置決めすればよい。

【００２４】図２及び図３は第２の回転力伝達経路を示
すものであり、同心状に配設される転写ドラム３の第
１、第２ギヤ２３，２４を同一サイズとして感光ドラム
１０のドラムギヤ１０ａに共に噛合させると共に、第２
ギヤ２４を転写ドラム３に固定し、第１ギヤ２３を別の
回転軸２３ａに固定した場合である。

【００２５】而して、駆動モータ２０の駆動ギヤ２０ａ
を介して第１アイドラギヤ２１を回転し、該第１アイド
ラギヤ２１と共に回転する第２アイドラギヤ２２を介し
て第１ギヤ２３を回転する。そして、この第１ギヤ２３
を介してドラムギヤ１０ａを回転すると共に、該ドラム
ギヤ１０ａにて第２ギヤ２４を回転して転写ドラム３を
回転させる。この場合、プロセスカートリッジ２を装置
本体１内に位置決めする場合、同形で同心状に配置され
る第１、第２ギヤ２３，２４に感光ドラム１０のドラム
ギヤ１０ａを精度よく位置決めすればよい。

【００２６】図４及び図５は第３の回転力伝達経路を示
すものであり、転写ドラム３をダイレクトドライブモー
タ２５で回転駆動すると共に、転写ドラム３に固定され
た転写ギヤ２６をドラムギヤ１０ａに噛合させた場合で
ある。ダイレクトドライブモータ２５はそのステータ２
５ａが装置本体１側に固定され、ロータ２５ｂが転写ド
ラム３内に組み込まれているため、ダイレクトドライブ
モータ２５のローラ２５ｂの回転と共に転写ドラム３が
回転し、該転写ドラム３の回転に伴って転写ギヤ２６を
介してドラムギヤ１０ａが回転されて、感光ドラム１０
が回転される。

【００２７】図６は第４の回転力伝達経路を示すもので
あり、転写用部材として転写ドラム３の代りに無端状シ
ート材である中間転写体８を使用し、該中間転写体８を
回転駆動する転写ローラ８ａに、ドラムギヤ１０ａ及び
第２アイドラギヤ２２に同時に噛合するローラギヤ２７
を設けた場合である。

【００２８】而して、駆動モータ２０の駆動ギヤ２０ａ
を介して第１アイドラギヤ２１を回転し、該第１アイド
ラギヤ２１と共に回転する第２アイドラギヤ２２を介し
てローラギヤ２７を回転する。該ローラギヤ２７の回転
により、転写ローラ８ａが回転して中間転写体８が回転
移動すると共に、ドラムギヤ１０ａも回転され、感光ド
ラム１０も中間転写体８と同期した形で回転される。

【００２９】ここで、中間転写体８は感光ドラム１０上
に形成される各色のトナー像を多重転写させるものであ
り、この中間転写体８を介してトナー像が一括して転写
材上に転写される。尚、中間転写体８はシート状のもの
以外にドラム状のものであってもよい。

【００３０】次に、本発明の第２実施例を図８乃至図１
４により説明する。尚、第１実施例に係るものと同一機
能を有するものについては同一符号を付しその説明を省
略する。

【００３１】本実施例は第１実施例に係る画像形成装置
の転写用部材である転写ドラム３や中間転写体８の転写
ローラ８ａ等に慣性部材としてのフライホイール３０を
設け、転写ドラム３や転写ローラ８ａの回転を滑らかに
すると共に、該転写ドラム３や転写ローラ８ａを介して
回転される感光ドラム１０の回転をも滑らかにして、転
写ドラム３、中間転写体８及び感光ドラム１０の回転ム
ラを無くそうとするものである。尚、転写ドラム３等の
転写用部材を介して、多色画像の形成可能なプロセスカ
ートリッジ２内の感光ドラム１０を回転させるという第
１実施例の考え方は、本実施例でもそのまま適用され
る。

【００３２】図８及び図９は第１実施例の図１に係るも
のと略同一の感光ドラム１０等への第１の回転力伝達経
路を示すものであるが、本実施例では転写ドラム３には
第２ギヤ２４の代わりにフライホイール３０を設け、且
つギヤ２３を感光ドラム１０のドラムギヤ１０ａに噛合
させた点が第１実施例のものと異なっている。

【００３３】而して、駆動モータ２０の駆動ギヤ２０ａ
を介して第１アイドラギヤ２１が回転され、該第１アイ
ドラギヤ２１の回転とともに回転する第２アイドラギヤ
２２により転写ドラム３の第１ギヤ２３を回転して転写
ドラム３を回転する。そして、第１ギヤ２３の回転によ
りドラムギヤ１０ａが回転され、感光ドラム１０が回転
される。この場合、転写ドラム３には第１ギヤ２３と同
軸にフライホイール３０が設けられているため、転写ド
ラム３の回転とともにフライホイール３０も回転し、該
フライホイール３０の慣性負荷により転写ドラム３はそ
の回転ムラが抑えられ安定して滑らかに回転することと
なる。

【００３４】一方、プロセスカートリッジ２内の感光ド
ラム１０はそのドラムギヤ１０ａと転写ドラム３の第１
ギヤ２３とが精度よく位置決めされ、転写ドラム３側の
回転が精度よく感光ドラム１０側に伝達されているた
め、転写ドラム３の回転精度が上がれば、感光ドラム１
０の回転精度が上がり、この感光ドラム１０もフライホ
イール３０の影響により、回転ムラが抑えられ安定して
滑らかに回転されることとなる。

【００３５】図１０は第１実施例の図６に係るものと略
同一の感光ドラム等への第２の回転力伝達経路を示すも
のであるが、本実施例では中間転写体８を回転移動させ
る転写ローラ８ａに同軸状にフライホイール３０を設け
たものである。該フライホイール３０の回転に伴い転写
ローラ８ａの回転が回転ムラなく滑らかになれば、この
転写ローラ８ａを介して回転される感光ドラム１０の回
転も同様に回転ムラなく滑らかになる。

【００３６】図１１及び図１２は第３の回転力伝達経路
を示すものであり、転写ドラム３の転写ギヤ２６を感光
ドラム１０のドラムギヤ１０ａに噛合させ、転写ドラム
３を介して感光ドラム１０を回転する場合を示している
が、この場合、転写ドラム３の肉厚等を厚くすると共
に、その材料を比重の大きいものから構成することによ
り、転写ドラム３の慣性負荷を上昇させ、この転写ドラ
ム３自身にフライホイール３０としての役割を持たせた
ものである。かかる場合においても、転写ドラム３及び
感光ドラム１０の回転はムラがなく滑らかになる。

【００３７】図１３及び図１４は第１実施例の図４及び
図５に係るものと略同一な感光ドラム１０等への第４の
回転力伝達経路を示すものであるが、本実施例ではダイ
レクトドライブモータ２５の回転軸２５ｃのステータ２
５ａ側にフライホイール３０を設けている。かかる場合
でも、フライホイール３０の作用により転写ドラム３の
回転がムラなく滑らかとなり、従って、この転写ドラム
３を介して回転される感光ドラム１０の回転もムラなく
滑らかとなる。

【００３８】ここで、本実施例において、プロセスカー
トリッジ２内の感光ドラム１０側にフライホイール３０
を設けることも可能だが、かくすれば、消耗品であるプ
ロセスカートリッジ２のコストアップの原因となると共
に、プロセスカートリッジ２の重量が増加し、その操作
性が低下するため、フライホイール３０をプロセスカー
トリッジ２側に設けるのは妥当でない。また、フライホ
イール３０を装置本体１側に設け、プロセスカートリッ
ジ２を装置本体１内に装着した場合、感光ドラム１０の
ドラム軸にフライホイール３０を結合することも可能だ
が、かくすれば、カップリングの精度の問題やプロセス
カートリッジ２の操作性の低下の問題を生じさせるた
め、この考えも妥当でない。

【００３９】また、第１、第２実施例において示した中
間転写体８の回転駆動をダイレクトドライブモータ２５
で行なってもよいのは勿論である。

【００４０】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、多色画像が形成可能な画像形成装置において、プロ
セスカートリッジの感光ドラムを装置本体側の転写用部
材にのみ位置決めすればよいため、プロセスカートリッ
ジの装置本体に対する位置決め、着脱が容易となり、感
光ドラムを転写用部材に精度よく位置決めできて、感光
ドラム及び転写用部材とも回転ムラなく精度よく回転で
きることとなる。従って、感光ドラムや転写用部材の転
写ムラ等に起因する画像不良を無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る画像形成装置の第１の回転力
伝達経路を示す図である。

【図２】同画像形成装置の第２の回転力伝達経路を示す
図である。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視図である。

【図４】同画像形成装置の第３の回転力伝達経路を示す
図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ矢視図である。

【図６】同画像形成装置の第４の回転力伝達経路を示す
図である。

【図７】同画像形成装置の側断面図である。

【図８】第２実施例に係る画像形成装置の第１の回転力
伝達経路を示す図である。

【図９】図８のＣ−Ｃ矢視図である。

【図１０】同画像形成装置の第２の回転力伝達経路を示
す図である。

【図１１】同画像形成装置の第３の回転力伝達経路を示
す図である。

【図１２】図１１のＤ−Ｄ矢視図である。

【図１３】同画像形成装置の第４の回転力伝達経路を示
す図である。

【図１４】図１３のＥ−Ｅ矢視図である。

【符号の説明】

２ プロセスカートリッジ ３ 転写ドラム（転写用部材） １０ 感光ドラム（像担持体） １２〜１４ 現像器（現像手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−80265（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−116667（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−152483（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−166470（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−127337（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−154278（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−249671（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−156280（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−105168（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136873（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−21754（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光ドラムと複数の現像手段を有し、画
   像形成装置本体に対して着脱自在に配設されるプロセス
   カートリッジを備えると共に、該プロセスカートリッジ
   内の前記感光ドラム上に形成されたトナー像を、画像形
   成装置本体側に設けられた転写用部材を介して転写材上
   に多重転写する多色画像形成装置において、 前記転写用部材に設けられたギヤに前記感光ドラムに設
   けられたギヤを直接噛合せしめ、画像形成装置本体側に
   設けられた駆動源にて転写用部材を回転駆動することに
   よって、該転写用部材を介して前記感光ドラムを回転駆
   動するようにしたことを特徴とする多色画像形成装置。