JPH0869239A - 像担持体及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ギアを強度を低下させることなく、回転ピッ
チムラを生ずることが極めて少ない像担持体及び前記像
担持体を用いたプロセスカートリッジ及び画像形成装置
を提供する。 【構成】 電子写真方式の画像形成に用いる像担持体に
おいて、外周面に感光体を有する円筒部材の端部にギア
部材を取り付け、前記ギア部材は半ピッチ位相差を有す
る複歯ギアで構成したことを特徴としてなる。また、前
記像担持体を用いてプロセスカートリッジ及び画像形成
装置を構成したことを特徴としてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は電子写真方式の画像形成に用いる
像担持体、前記像担持体を用いたプロセスカートリッジ
及び画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリンタ等の画像形成装置は、帯電器に
よって一様に帯電させた像担持体に選択的な露光をして
潜像を形成し、現像器によって前記潜像を現像剤で顕像
化すると共に、該現像剤による像を記録媒体に転写して
画像記録を行う。このような装置にあっては、各部材の
メンテナンスは専門のサービスマンが行い、ユーザには
不便を伴うことがあった。

【０００３】そこで、前記像担持体、帯電器、現像器、
クリーニング部等を一体構造にまとめてカートリッジ化
することにより、ユーザが前記カートリッジを装置本体
に装着することによって、現像剤の補給や寿命に達した
像担持体の部品交換可能とし、メンテナンスを容易にし
たものが実用化されている。

【０００４】このようなプロセスカートリッジは装置本
体から駆動力を受けるために円筒状の像担持体の一端に
ギア部材（ドラムギア）を取り付け、装置本体に装着し
たときに前記ドラムギアが装置本体側の駆動ギアと噛合
するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記像担持体の端部に
設けるドラムギアとしては、モジュール１前後のはす歯
ギアを用い、これを駆動ギアとの噛み合い率が２前後で
あるために、このプロセスカートリッジを用いてハーフ
トーン画像等を得ようとした場合、ドラムギアピッチに
より像担持体に回転ムラを生じ、画像にピッチムラが現
れて良質な画像が得られないおそれがあった。

【０００６】また前記プロセスカートリッジにおける像
担持体を滑らかに回転させ、ギアピッチによる回転ムラ
を低減するためには、ギアのモジュールを小さくした
り、歯幅を増すことにより、ギア相互の噛み合い率を大
きくする方法が考えられる。しかし、このような方法を
用いると、ギア１歯の強度が不足したり、プロセスカー
トリッジの幅が大きくなってしまうおそれがあった。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、その目的とするところは、ギアを強度を低下させ
ることなく、回転ピッチムラを生ずることが極めて少な
い像担持体及び前記像担持体を用いたプロセスカートリ
ッジ及び画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、電子写真方式の画像形
成に用いる像担持体において、外周面に感光体を有する
円筒部材の端部にギア部材を取り付け、前記ギア部材は
半ピッチ位相差を有する複歯ギアで構成したことを特徴
としてなる。

【０００９】また、前記像担持体を用いてプロセスカー
トリッジ及び画像形成装置を構成したことを特徴として
なる。

【００１０】

【作用】上記構成にあっては、ギア部材が駆動ギアと噛
合したときに、同じ歯幅でギアの１歯の強度を低下させ
ることなく、駆動ギアとの噛み合い率が２倍となり、像
担持体をより滑らかに回転させることが可能となり、ピ
ッチムラの目立たない良質の画像を得ることが可能とな
る。

【００１１】

【実施例】次に本発明に係る一実施例として、プロセス
カートリッジを装着可能な画像形成装置について、図面
を参照して具体的に説明する。

【００１２】〔第１実施例〕図１は像担持体に取り付け
たギア部材と斜視説明図であり、図２はそのギア部材と
駆動ギアとによる駆動伝達構成説明図、図３はプロセス
カートリッジを装着した画像形成装置の構成説明図であ
り、図４はプロセスカートリッジの構成説明図であり、
図５はプロセスカートリッジの装着構成の説明図であ
る。

【００１３】ここでは説明の順序として、まず図３乃至
図５を参照してプロセスカートリッジを装着した画像形
成装置の全体構成を説明し、次に図１及び図２を参照し
て像担持体のギアの構成について説明する。

【００１４】｛全体構成｝この画像形成装置Ａは、図３
に示すように、光学系１から画像情報に基づいた光像を
照射して像担持体である感光体ドラムに現像剤（以下
「トナー」という）の像を形成する。そして前記トナー
像の形成と同期して、記録媒体２をカセット３ａからピ
ックアップローラ３ｂ及びレジストローラ対３c1，３c2
等からなる搬送手段３で搬送し、且つプロセスカートリ
ッジＢとしてカートリッジ化された画像形成部におい
て、前記感光体ドラムに形成したトナー像を転写手段と
しての転写ローラ４に電圧印加することによって記録媒
体２に転写し、その記録媒体２を中間排出ローラ３ｄ及
びガイド板３ｅで定着手段５へと搬送する。この定着手
段５は駆動ローラ５ａ及びヒータ５ｂを内蔵する定着ロ
ーラ５ｃからなり、通過する記録媒体２に熱及び圧力を
印加して転写トナー像を定着する。そしてこの記録媒体
２を排出ローラ対３ｆで搬送し、反転搬送経路を通して
排出部６へと排出する如く構成している。

【００１５】一方、前記画像形成部を形成するプロセス
カートリッジＢは、図３及び図４に示すように、感光層
を有する感光体ドラム７を回転し、その表面を帯電手段
である帯電ローラ８への電圧印加によって一様に帯電
し、前記光学系１からの光像を露光部９を介して感光体
ドラム７に露光して潜像を形成し、現像手段10によって
現像するように構成している。この現像手段10は、トナ
ー溜め内のトナーをトナー送り部材10ａで送り出し、固
定磁石10ｂを内蔵した現像ローラ10ｃを回転させると共
に、現像ブレード10ｄによって摩擦帯電電荷を付与した
トナー層を現像ローラ10ｃの表面に形成し、そのトナー
を前記潜像に応じて感光体ドラム７へ転移させることに
よってトナー像を形成して可視像化する。そして転写ロ
ーラ４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー
像を記録媒体２に転写した後は、クリーニングブレード
11ａによって感光体ドラム７に残留したトナーを掻き落
とすと共に、スクイシート11ｂによって掬い取り、廃ト
ナー溜め11ｃへ集めるクリーニング手段11によって感光
体ドラム７上の残留トナーを除去するように構成してい
る。尚、前記感光体ドラム７等の各部品は、第一枠体12
ａと第二枠体12ｂとを結合したハウジング12内に収納し
てカートリッジ化され、装置本体13に設けられたカート
リッジ装着手段に対して着脱可能に装着される。

【００１６】前記カートリッジ装着手段は、軸14ａを中
心にして開閉部材14を開くと、図５（ａ），（ｂ）に示
すように、開閉部材14の左右内側面にカートリッジ装着
ガイド部材15が取り付けてあり、この左右ガイド部材15
にはプロセスカートリッジＢを挿入するためのガイド部
15ａが対向して設けてある。このガイド部15ａに沿って
プロセスカートリッジＢを挿入し、開閉部材14を閉じる
ことによってプロセスカートリッジＢを画像形成装置Ａ
に装着するものである。

【００１７】｛感光体ドラムのギアの構成｝次に感光体
ドラム７に取り付けるギア部材の構成について、図１及
び図２を参照して説明する。

【００１８】前記感光体ドラム７は直径が25mm〜40mmの
アルミニウム円筒部材の外周面に感光層を塗布してな
り、この円筒の一方端にギア部材としてのドラムフラン
ジギア16を接着、或いはカシメ等の方法によって取り付
けている。このフランジギア16は図１からも明らかなよ
うに、それぞれはす歯の第１ギア部16ａと第２ギア部16
ｂとを有する複歯ギアであり、この第１ギア部16ａと第
２ギア部16ｂとは半ピッチの位相差をもつように構成し
てある。

【００１９】また図２に示すように、プロセスカートリ
ッジＢを装置本体に装着すると、前記ドラムフランジギ
ア16は装置本体13側に設けられると共に、図示しないモ
ータによって駆動する駆動ギア17と噛合し、画像形成時
には装置本体13から駆動を受けて感光体ドラム７が回転
可能となっている。更に、前記ドラムフランジギア16は
現像ローラ10ｃの一端に取り付けたローラギア18が噛合
しており、ドラムフランジギア16に伝達された駆動力が
現像ローラ10ｃに伝達されるようになっている。

【００２０】尚、前記駆動ギア17及びローラギア18もド
ラムフランジギア16と噛合するために、それぞれはす歯
の第１ギア部17ａ，18ａと第２ギア部17ｂ，18ｂとを有
する複歯ギアで構成し、且つそれぞれの第１ギア部17
ａ，18ａと第２ギア部17ｂ，18ｂとは半ピッチの位相差
をもつように構成してある。

【００２１】このようにドラムフランジギア16に半ピッ
チの位相差を有する複歯ギアを用いることにより、噛み
合い率が２倍となり、感光体ドラム７のギアピッチによ
る回転ムラが減少してピッチムラに起因する画質の低下
を防止することが出来るものである。

【００２２】〔他の実施例〕前述した第１実施例では、
ドラムフランジギア16をはす歯で構成した例を示した
が、これは感光体ドラム７に回転力が伝達されるときに
感光体ドラム７をスラスト方向に付勢する力を生じさせ
るためであり、感光体ドラム７をスラスト方向へ付勢し
て位置決めする手段を別に設ければ、前記ドラムフラン
ジギア16、駆動ギア17、ローラギア18は平歯であっても
よい。

【００２３】前述した本発明に係るプロセスカートリッ
ジＢは前述のように単色の画像を形成する場合のみなら
ず、現像手段を複数設け、複数色の画像（例えば２色画
像、３色画像或いはフルカラー等）を形成するカートリ
ッジにも好適に適用することが出来る。

【００２４】また像担持体としては、前記感光体ドラム
に限定されることなく、例えば次のものが含まれる。ま
ず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体として
は例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、
酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰＣ）等が
含まれる。また前記感光体を搭載する形状としては、例
えばドラム状、ベルト状等の回転体及びシート状等が含
まれる。尚、一般的にはドラム状又はベルト状のものが
用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあって
は、アルミ合金等のシリンダー上に光導電体を蒸着又は
塗工等を行ったものである。

【００２５】また現像方法としても、公知の２成分磁気
ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像
法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可
能である。

【００２６】また帯電手段の構成も、前述した第一実施
例では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従
来から用いられているタングステンワイヤーの三方周囲
にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングステンワ
イヤーに高電圧を印加することによって生じた正又は負
のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの
表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然で
ある。

【００２７】尚、前記帯電手段としては前記ローラ型以
外にも、ブレード型（帯電ブレード）、パッド型、ブロ
ック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

【００２８】また感光体ドラムに残存するトナーのクリ
ーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気
ブラシ等を用いてクリーニング手段を構成しても良い。

【００２９】また前述したプロセスカートリッジとは、
像担持体としての例えば電子写真感光体等と、少なくと
もプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そ
のプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施
例のもの以外にも、例えば像担持体と帯電手段とを一体
的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするも
の。像担持体と現像手段とを一体化的にカートリッジ化
し、装置本体に着脱可能にするもの。像担持体とクリー
ニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に
着脱可能にするもの。更には像担持体と、前記プロセス
手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリ
ッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。

【００３０】即ち、前述したプロセスカートリッジと
は、帯電手段、現像手段又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とを一体
的にカートリッジ化して装置本体に着脱可能とするもの
をいう。

【００３１】また前述した実施例では感光体ドラムや現
像ローラをカートリッジ化し、このプロセスカートリッ
ジを装着して画像を形成する装置を例示したが、これら
感光体ドラムや現像ローラをカートリッジ化することな
く、装置本体に直接取り付けた画像形成装置にも、本発
明は同様に適用し得るものである。即ち、半ピッチ位相
がずれた複歯ギアを感光体ドラムに端部に設け、このギ
アを介して感光体ドラムに駆動力を伝達することによ
り、回転ピッチムラがなく高品位の画像を得ることが出
来る。

【００３２】更に前述した実施例では画像形成装置とし
てレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれ
に限定する必要はなく、例えば電子写真複写機、ファク
シミリ装置、或いはワードプロセッサ等の他の画像形成
装置に使用することも当然可能である。

【００３３】

【発明の効果】本発明は前述したように、像担持体の端
部に設けるギア部材を、半ピッチ位相差を有する複歯ギ
アで構成したために、前記ギア部材が駆動ギアと噛合し
たときに、同じ歯幅でギアの１歯の強度を低下させるこ
となく、駆動ギアとの噛み合い率が２倍となり、像担持
体をより滑らかに回転させることが可能となる。このた
めに、この像担持体を有するプロセスカートリッジ或い
は画像形成装置によって画像を形成すると、ピッチムラ
の目立たない良質の画像を得ることが可能となるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るドラムフランジギアの
斜視説明図である。

【図２】感光体ドラムの駆動伝達構成説明図である。

【図３】プロセスカートリッジを装着した画像形成装置
の構成説明図である。

【図４】プロセスカートリッジの構成説明図である。

【図５】プロセスカートリッジの装着構成説明図であ
る。

【符号の説明】 Ａ…画像形成装置、Ｂ…プロセスカートリッジ、１…光
学系、２…記録媒体、３…搬送手段、３ａ…カセット、
３ｂ…ピックアップローラ、３c1，３c2…レジストロー
ラ、３ｄ…中間搬送ローラ、３ｅ…ガイド板、３ｆ…排
出ローラ、４…転写ローラ、５…定着手段、５ａ…駆動
ローラ、５ｂ…ヒータ、５ｃ…定着ローラ、６…排出
部、７…感光体ドラム、８…帯電ローラ、９…露出部、
10…現像手段、10ａ…トナー送り部材、10ｂ…磁石、10
ｃ…現像ローラ、10ｄ…現像ブレード、11…クリーニン
グ手段、11ａ…クリーニングブレード、11ｂ…スクイシ
ート、11ｃ…廃トナー溜め、12…ハウジング、12ａ…第
一枠体、12ｂ…第二枠体、13…装置本体、14…開閉部
材、14ａ…軸、15…ガイド部材、15ａ…ガイド部、16…
ドラムフランジギア、16ａ…第１ギア部、16ｂ…第２ギ
ア部、17…駆動ギア、17ａ…第１ギア部、17ｂ…第２ギ
ア部、18…ローラギア、18ａ…第１ギア部、18ｂ…第２
ギア部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真方式の画像形成に用いる像担持
   体において、 外周面に感光体を有する円筒部材の端部にギア部材を取
   り付け、前記ギア部材は半ピッチ位相差を有する複歯ギ
   アで構成したことを特徴とする像担持体。
2. 【請求項２】 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、 外周面に感光体を有する円筒部材の端部にギア部材を取
   り付け、前記ギア部材は半ピッチ位相差を有する複歯ギ
   アで構成した像担持体と、 前記像担持体に作用する少なくとも１つのプロセス手段
   と、 を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記プロセスカートリッジとは、前記プ
   ロセス手段としての帯電手段、現像手段またはクリーニ
   ング手段と前記像担持体としての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請求項１記
   載のプロセスカートリッジ。
4. 【請求項４】 前記プロセスカートリッジとは、前記プ
   ロセス手段としての帯電手段、現像手段、クリーニング
   手段の少なくとも一つと、前記像担持体としての電子写
   真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置
   本体に対して着脱可能とするものである請求項１記載の
   プロセスカートリッジ。
5. 【請求項５】 前記プロセスカートリッジとは、少なく
   とも前記プロセス手段としての現像手段と、前記像担持
   体としての電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化
   して画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであ
   る請求項１記載のプロセスカートリッジ。
6. 【請求項６】 プロセスカートリッジを着脱可能であっ
   て、記録媒体に画像を形成する画像形成装置において、 外周面に感光体を有する円筒部材の端部にギア部材を取
   り付け、前記ギア部材は半ピッチ位相差を有する複歯ギ
   アで構成した像担持体と、前記像担持体に作用する少な
   くとも１つのプロセス手段とを有するプロセスカートリ
   ッジを装着するためのガイド部を有する装着手段と、 前記プロセスカートリッジのギア部材と噛合可能な半ピ
   ッチ位相差を有する複歯ギアからなる駆動ギアと、 前記像担持体に形成した像を記録媒体に転写するための
   転写手段と、 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画像形成装置。
7. 【請求項７】 記録媒体に画像を形成する画像形成装置
   において、 外周面に感光体を有する円筒部材の端部にギア部材を取
   り付け、前記ギア部材は半ピッチ位相差を有する複歯ギ
   アで構成した像担持体と、 前記像担持体に現像像を形成するための現像手段と、 前記現像像を記録媒体に転写するための転写手段と、 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画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記画像形成装置は、電子写真複写機で
   あることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の画像
   形成装置。
9. 【請求項９】 前記画像形成装置は、レーザービームプ
   リンタであることを特徴とする請求項６又は請求項７記
   載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記画像形成装置は、ファクシミリ装
    置であることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の
    画像形成装置。