JPH04218067A - プリントカートリッジ及びこれを有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリントカートリッジ
及びこれを有する画像形成装置に関し、電子写真複写機
やプリンタに用いられるものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置としては、像担持体の周囲
に一次帯電器、像露光部、現像機、転写用帯電器、クリ
ーナー等の画像形成機器を配設し、一次帯電器で像担持
体の表面を一様に帯電した後に像露光して静電潜像を形
成し、その静電潜像を現像器で可視像に現像し、その可
視像を用紙に転写用帯電器で転写し、その用紙を定着器
に送って定着すると共に、像担持体上の残留トナーをク
リーナーで清掃するようにしたものが知られている。こ
のような、画像形成装置においては像担持体及び画像形
成機器の寿命が短く、定期的に点検・補修したり、交換
したりする必要があるので、例えば特開昭６２−６５０
４９号公報などに示すように像担持体と画像形成機器の
いくつかを一体としてプリントカートリッジとし、その
プリントカートリッジを装置本体より脱着自在として点
検・補修、作業交換作業を容易としている。かかるプリ
ントカートリッジの像担持体は画像形成動作時に一定速
度で駆動することが周期ずれのない画像形成上重要であ
り、そのためには装置本体側に支承した駆動軸と像担持
体を芯ずれやガタがないように連結する必要がある。例
えば、特開昭６２−６５０４９号公報に示すように、像
担持体におけるフランジの回転中心に軸支承孔を形成し
、その軸受け孔の外周に係合穴を形成し、装置本体側に
支承した駆動軸に動力伝達子を設け、プリントカートリ
ッジを装置本体に挿入することで軸受け孔を駆動軸の先
端部に嵌合すると共に、係合穴を駆動伝達子の突起に嵌
合して、像担持体と駆動軸を同心状に連結すると共に、
駆動軸で像担持体を回転できるようにしている。

【０００３】

【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、フランジが樹脂で一体に形成されてい
るので、剛性不足のためにフランジを大径とせざるを得
ず、像担持体を小径にすることができない。また、駆動
軸が鉄系金属から成るのに対し、フランジが樹脂から成
るので、両者の熱膨脹率の差が大きい。そのため、駆動
軸と軸支承孔とのすき間を大きくとると像担持体のガタ
が増大して画質が劣化するし、一方、駆動軸と軸支承孔
とのすき間を小さくとると低温環境ではプリントカート
リッジの脱着を困難にする。さらに、従来においては、
フランジ全体が樹脂から構成されているので、ドラムア
ースは駆動軸を介して取らざるを得ない。このため、駆
動軸と装置本体とを接続するアース摺動部を設けなけれ
ばならず、このアース摺動部は寿命が短いので定期的に
交換する必要がある。これらの問題を解決するためにフ
ランジ全体を金属で構成することが考えられるが、それ
ではプリントカートリッジの重量が重くなり、プリント
カートリッジの交換時に大きな力がいることになると共
に、価格の上昇を招くことになる。

【０００４】本発明は前述の課題に鑑みなされたもので
あり、本発明の目的の一つは、フランジの嵌合部の剛性
を高めて像担持体を小径にすることができるようにする
ことにある。また、本発明の他の目的は、駆動軸とフラ
ンジとの熱膨脹率をほぼ等しくし、ガタを少なくして良
好な画質を得るようにすることにある。さらに、本発明
の他の目的は、プリントカートリッジの交換時にアース
摺動部も自動的に交換することができるようにすること
にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】ハウジングと、このハウ
ジングに回転自在に支持された像担持体と、この像担持
体と装置本体から突出する金属製の駆動軸とを結合する
動力伝達素子とを有し、前記装置本体から引き抜き自在
としたプリントカートリッジであって、前記像担持体は
、円筒状のドラムと、このドラムの一端に固定されたフ
ランジとを有し、このフランジは、中心に配置された金
属部と、この金属部の周辺に配置された樹脂部とを有し
、前記金属部は、フランジの回転中心に前記駆動軸を回
転自在に支持する軸支承孔と、前記動力伝達素子側の面
に形成された第１の嵌合部とを有し、前記動力伝達素子
は、前記フランジ側の面に第１の嵌合部を有し、前記第
１の嵌合部と前記第２の嵌合部とが前記像担持体の回転
方向で互いに嵌合し、ドラムの裏面と装置本体とを、金
属部を介して電気的に導通させる接続手段を設けたもの
。

【作　　　　用】フランジは、軸支承孔を有する金属部
と、その外周部の樹脂部より成るから、フランジの嵌合
部の剛性を高めて像担持体を小径にできるし、駆動軸と
フランジとの熱膨張率をほぼ等しくしガタを少なくでき
、プリントカートリッジの交換時に接続手段を交換して
アース摺動部を自動的に交換できる。

【０００６】

【実　　施　　例】図１は画像形成装置の概略説明図で
あり、装置本体１には像担持体２が設けられ、その像担
持体２の周囲に一次帯電器３、現像機４、プリントラン
スファ帯電器５、転写用帯電器６、分離用帯電器７、ク
リーナー８等が順次配設され、一次帯電器３で像担持体
２の表面を均一に帯電した後に像露光機構９で像露光し
て静電潜像を形成し、その静電潜像を現像機４で可視像
に現像し、用紙トレイ１０内の用紙を用紙送り機構１１
で像担持体２に向けて搬送して前記可視像を転写用帯電
器６によって用紙に転写し、その用紙を定着器１２に送
って定着することでコピーとしている。前記像露光機構
９はレーザ発振器、回転ミラー、複数のミラーより成る
レーザ方式であり、外部のオフィスオートメーション機
器から画像情報を受けて像担持体に像露光するように構
成してある。前記像担持体２と一次帯電器３とクリーナ
ー８はハウジング１３に取付けられてプリントカートリ
ッジＡを構成し、そのハウジング１３は装置本体１に設
けたガイドレール１４に沿って挿入、引き出し可能とな
ってプリントカートリッジＡを装置本体１より引き出し
、挿入可能としてある。前記ハウジング１３は図２ない
し図５に示すように、一側板２０と他側板２１と周壁２
２とを備え、周壁２２はクリーナーハウジング２３を有
し、そのクリーナーハウジング２３にクリーニングブレ
ード２４、ファーブラシ２５、オーガ２６が設けられて
いると共に、一側スライドレール２７を備え、前記一側
板２０と他側板２１の上面に跨ってカバー体２８が取付
けられ、このカバー体２８に開口窓２９が長手方向に亘
って形成され、かつ突出端部が他側スライドレール３０
となり、前記一側板２０に位置決め用側板３１が設けて
あると共に、他側板２１に側板３２が取付けてあり、前
記一次帯電器３は前記カバー２８上に取付けてあり、こ
のカバー２８と一側板２０、他側板２１の上面との間に
一次帯電器３のグリッド３３が取付けてある。これによ
り、ハウジング１３は一側スライドレール２７と他側ス
ライドレール３０か装置本体１に設けたガイドレール１
４に沿って像担持体２の軸線方向に摺動自在となってい
る。

【０００７】像担持体２は、図６に示すように、円筒状
のドラム４０と、このドラム４０の両端を閉鎖するよう
に嵌合して取付けられたフランジ４１とから構成されて
いる。ドラム４０は、感光体から成り、裏面に金属層が
形成されている。また、フランジ４１は、中心に配置さ
れた金属部４１ａと、この金属部４１ａの周辺に配置さ
れた樹脂部４１ｂとから構成されている。この実施例に
おいては、金属部４１ａは、樹脂部４１ｂに圧入されて
いるが、樹脂部４１ｂに対してインサート成形すること
もできる。また、この金属部４１ａは、銅焼結合金から
成るが、ステンレス鋼等の他の金属を用いることもでき
る。さらに、金属部４１ａは、フランジ４１の回転中心
に軸支承孔４２が形成されていると共に、その外面に筒
状の突出部４３が軸支承孔４２と同心状に一体的に形成
してある。この突出部４３は、前述したハウジング１３
の他側板２１にブッシュ４４を介して回転自在に支持さ
れている。さらに、この突出部４３の内部には、軸支承
孔４２よりも若干大径なる軸挿入孔４５が軸支承孔４２
に続いて同心状に形成されていると共に、第１の嵌合部
４６が形成されている。この嵌合部４６は、図７に最も
良く示すように、凹部を回転中心に対して放射状に周方
向に間隔を置いて複数形成したものである。駆動軸４７
は、例えば鉄系金属から成り、装置本体１に回転自在に
支持され、この駆動軸４７の先端部４７ａがフランジ４
１の軸支承孔４２に嵌合している。また、この駆動軸４
７には、軸方向に伸びる長孔４８が駆動軸４７の径方向
に貫通するよう形成されている。動力伝達素子４９は、
その中心に軸孔５０が形成され、この軸孔５０に駆動軸
４７が挿入されている。また、この動力伝達素子４９に
はピン５１が嵌合しており、このピン５１が駆動軸４７
の長孔４８に挿入され、駆動軸４７の軸方向には長孔４
８の長さ分だけ摺動自在で、回転方向では固定するよう
動力伝達素子４９を駆動軸４７に結合している。さらに
、この動力伝達素子４９のフランジ４１と対向する一側
面には第２の嵌合部５２が形成されている。この第２の
嵌合部５２は、図７に最も良く示すように、凸部が回転
中心に対して放射状に周方向に間隔を置いて複数形成し
たものであり、前述したフランジ４１の第１の嵌合部４
６に嵌合し、動力伝達素子４９をフランジ４１に回転方
向で固定している。さらに、動力伝達素子４９は、押圧
ばね５３によりフランジ４１側へ押圧されている。ドラ
ム４０の裏面に溜った電荷を装置本体１へ逃がすために
ドラム４０の裏面と装置本体１とは、フランジ４１の金
属部４１ａを介して接続手段により電気的に導通してあ
る。この接続手段は、例えば３つの金属製の板ばね５４
ａ，５４ｂ，５４ｃを有する。第１の板ばね５４ａは、
フランジ４１の樹脂部４１ｂとカバー５５との間に固定
され、ドラム４０の裏面と金属部４１ａとを接続してい
る。カバー５５は、ドラム４０の内部と軸支承孔４２を
遮断してドラム４０内に回収したトナーが軸支承孔４２
から外部へ漏れるのを防止するためのものである。 第２の板ばね５４ｂは、他側板２１とブッシュ４４との
間に固定され、金属部４１ａと同じく金属製の他側板２
１とを接続する。第３の板ばね５４ｃは、他側板２１に
固定され、他側板２１と同じく金属製の軸５６とを接続
する。この軸５６は、装置本体１に設けられ、前述した
オーガ２６を駆動するためものである。したがって、ド
ラム４０の裏面に溜まった電荷は、第１の板ばね５４ａ
、フランジ４１の金属部４１ａ、第２の板ばね５４ｂ、
他側板２１、第２の板ばね５４ｃをを通して装置本体１
に逃がされる。

【０００８】しかして、プリントカートリッジＡを装置
本体１内に挿入するとフランジ４１の軸支承孔４２が駆
動軸４７の先端部４７ａに嵌合してフランジ４１と駆動
軸４７が芯合せされて像担持体２と駆動軸４７が同心状
に連結されると共に、第１の嵌合部４６が動力伝達素子
４９の第２の嵌合５２に嵌まり込んで相互に噛合するか
ら、その噛合部によって駆動軸４７の回転をフランジ４
１に伝達して像担持体２を回転できる。プリントカート
リッジＡを装置本体１内に挿入する時にフランジ４１の
第１の嵌合部４６と動力伝達素子４９の第２の嵌合部５
２の位相がずれて相互に嵌まり会わない時には、プリン
トカートリッジＡの挿入によってフランジ４１における
突出部４３の前端面が動力伝達素子４９の第２の嵌合部
５２に当接して動力伝達素子４９を押圧ばね５３に抗し
て摺動し、所定位置まで押し込んでプリントカートリッ
ジＡを取付けでき、この状態で駆動軸４７が若干回転す
ると第１の嵌合部４６と第２の嵌合部が合致して押圧ば
ね５３で動力伝達素子４９が摺動されて第１の嵌合部４
６と第２の嵌合部５２とが相互に嵌まり込む。

【０００９】

【発明の効果】フランジの金属部に軸支承孔を有するか
ら、フランジの嵌合部の剛性を高めて像担持体を小径に
できるし、駆動軸とフランジの熱膨脹率をほぼ等しくし
てガタを少なくし良好な画質を得ることができ、プリン
トカートリッジの交換時に接続手段を交換してアース摺
動部を自動的に交換できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　画像形成装置の概略説明図である。

【図２】　　プリントカートリッジの平面図である。

【図３】　　プリントカートリッジの左側面図である。

【図４】　　プリントカートリッジの右側面図である。

【図５】　　プリントカートリッジの断面図である。

【図６】　　像担持体と駆動軸の連結部の断面図である
。

【図７】　　像担持体と駆動軸の連結部の分解斜視図で
ある。

【符号の説明】

１　　装置本体、２　　像担持体、１３　　ハウジング
、４０　　ドラム、４１　　フランジ、４１ａ　　金属
部、４１ｂ　　樹脂部、４２　　軸支承孔、４６　　第
１の嵌合部、４９　　動力伝達素子、５２　　第２の嵌
合部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ハウジングと、このハウジングに回転
   自在に支持された像担持体と、この像担持体と装置本体
   から突出する金属製の駆動軸とを結合する動力伝達素子
   とを有し、前記装置本体から引き抜き自在としたプリン
   トカートリッジであって、前記像担持体は、円筒状のド
   ラムと、このドラムの一端に固定されたフランジとを有
   し、このフランジは、中心に配置された金属部と、この
   金属部の周辺に配置された樹脂部とを有し、前記金属部
   は、フランジの回転中心に前記駆動軸を回転自在に支持
   する軸支承孔と、前記動力伝達素子側の面に形成された
   第１の嵌合部とを有し、前記動力伝達素子は、前記フラ
   ンジ側の面に第２の嵌合部を有し、前記第１の嵌合部と
   前記第２の嵌合部とが前記像担持体の回転方向で互いに
   嵌合して成るプリントカートリッジ。
2. 【請求項２】　　ドラムの裏面と装置本体とを、金属部
   を介して電気的に導通させる接続手段を設けた請求項１
   記載のプリントカートリッジ。
3. 【請求項３】　　装置本体と、装置本体から突出する金
   属製の駆動軸と、ハウジングと、このハウジングに回転
   自在に支持された像担持体及びこの像担持体と前記駆動
   軸とを結合する動力伝達素子を有し、前記装置本体から
   引き抜き自在としたプリントカートリッジとを具備する
   画像形成装置であって、前記像担持体は、円筒状のドラ
   ムと、このドラムの一端に固定されたフランジとを有し
   、このフランジは、中心に配置された金属部と、この金
   属部の周辺に配置された樹脂部とを有し、前記金属部は
   、フランジの回転中心に前記駆動軸を回転自在に支持す
   る軸支承孔と、前記動力伝達素子側の面に形成された第
   １の嵌合部とを有し、前記動力伝達素子は、前記フラン
   ジ側の面に第２の嵌合部を有し、前記第１の嵌合部と前
   記第２の嵌合部とが前記像担持体の回転方向で互いに嵌
   合して成る画像形成装置。
4. 【請求項４】　　ドラムの裏面と装置本体とを、金属部
   を介して電気的に導通させる接続手段を設けた請求項３
   記載の画像形成装置。