JPH0869241A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プロセスユニットの位置決め構造の簡略化
と、プロセスユニットの着脱操作性と、画像品質の向上
とを図り得る画像形成装置を提供する。 【構成】 像担持体２の回転運動に同期して回転する回
転体を具備した画像形成ユニット１５と前記像担持体２
とを共通の支持体１３に装着してなるプロセスユニット
１１を画像形成装置の本体１に着脱自在に設け、モータ
に連結された複数の駆動軸４３，４４を前記像担持体２
の回転軸心と平行な軸心をもって前記本体１の一方の内
側面に回転自在に配設し、前記プロセスユニット１１の
側面に前記像担持体２又は前記回転体に連結された複数
の入力軸４５，４６を配設し、前記駆動軸４３，４４と
前記入力軸４５，４６とを同軸上でカップリングするこ
とにより、動力伝達時に像担持体２の軸心と直交する方
向のプロセスユニット１１の動きを規制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法によって画
像を形成する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置は、感光体等の像
担持体の外周に、帯電、露光、現像等のプロセスを担う
画像形成ユニットを配列しているが、画像形成ユニット
の何れかを像担持体とともに共通の支持体に組み込んで
一つのプロセスユニットを形成し、このプロセスユニッ
トを画像形成装置の本体から取り出すことにより用紙の
搬送路を開放し、ジャム処理やメンテナンスを容易にす
るようにした構造を採用している機種がある。図７に示
すものは、支持体１００に像担持体である感光体１０１
を回転自在に取り付けるとともに、感光体１０１に画像
を形成するための画像形成ユニット（図示せず）を装着
してプロセスユニット１０２を形成した例である。この
場合、画像形成装置の本体には感光体１０１の一端に固
定されたギヤ１０３を駆動する駆動ギヤ１０４が設けら
れ、また、本体にはプロセスユニット１０２を取り出す
ためにカバー１０５が開閉自在に設けられ、このカバー
１０５の内面にはプロセスユニット１０２を下方に付勢
して駆動ギヤ１０４にギヤ１０３を噛合させるためのス
プリング１０６が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなプロセスユ
ニット１０２は、画像形成装置の本体に対する着脱操作
性を重視するために、駆動ギヤ１０４にギヤ１０３を噛
合させる状態で支持する構造も簡略化されているのが一
般である。例えば、図７に示すように、カバー１０５を
閉じたときにプロセスユニット１０２を単にスプリング
１０６で押圧したり、図示しないがクランプレバー等に
よりプロセスユニット１０２を下方に押える構造が採用
されている。

【０００４】しかし、ギヤ１０３には駆動ギヤ１０４の
回転トルクによりギヤ１０３が駆動ギヤ１０４から離反
する方向の力を受けるため、プロセスユニット１０２が
感光体１０１とともに感光体１０１の回転軸心と直交す
る方向に変位するおそれがある。感光体１０１が回転軸
心と直交する方向に変位すると、画像を構成する画素の
ライン方向のピッチ、すなわち副走査方向のピッチが変
動する原因となる。この副走査方向のピッチの乱れは、
ベタ印字の場合には白筋として目立つために画像品質に
大きく影響する。このため、プロセスユニット１０２の
支持強度を高めると、部品点数が増え構造が複雑化する
問題がある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
像担持体の周囲に配列された複数種の画像形成ユニット
により前記像担持体の外周面に画像を形成する画像形成
装置において、少なくとも前記像担持体の回転運動に同
期して回転する回転体を具備した前記画像形成ユニット
と前記像担持体とを共通の支持体に装着してなるプロセ
スユニットを前記画像形成装置の本体に着脱自在に設
け、モータに連結された複数の駆動軸を前記像担持体の
回転軸心と平行な軸心をもって前記本体の一方の内側面
に回転自在に配設し、前記駆動軸のそれぞれに同軸上で
カップリングされる複数の入力軸を前記像担持体又は前
記回転体に連結して前記支持体の側面に回転自在に配設
した画像形成装置である。

【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、プロセスユニットの駆動軸から離反する方
向の動きを阻止するクランプ手段を設けた画像形成装置
である。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、駆動軸又は入力軸の端部に外周に係合部を
有して先端に向かうに従い次第に細くなる突出部を形成
し、前記入力軸又は前記駆動軸の端部に前記係合部に係
合する係合部を内面に有して開口面から奥に向かうに従
い次第に小さくなる嵌合穴を形成した画像形成装置であ
る。

【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、本体の一方の内側面に駆動軸を
含む伝動部材を設け、最も上位に配置された前記伝動部
材の上部にその伝動部材の上方空間を覆う保護壁を前記
本体の内側面に設けた画像形成装置である。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明によれば、本体に収納した
プロセスユニットを像担持体の軸方向に移動させること
により、像担持体に連結された入力軸とその他の回転体
に連結された入力軸とのそれぞれが駆動軸に対して同軸
上でカップリングされ、しかも、このカップリングが軸
心を異にして複数箇所で行われるため、像担持体の軸心
と直交する方向のプロセスユニットの動きを阻止するこ
とが可能となる。

【００１０】請求項２記載の発明によれば、駆動軸と入
力軸とのカップリングを確実にし、且つ、像担持体の軸
方向に沿う方向の画像形成位置を正確に定めることがで
きる。

【００１１】請求項３記載の発明によれば、突出部と嵌
合穴とがテーパー状に傾斜するため、駆動軸と入力軸と
のカップリング操作性を容易にすることができる。

【００１２】請求項４記載の発明によれば、本体の上方
からのプロセスユニットの挿入位置が保護壁により規制
されるため、像担持体の軸方向と直交する方向における
伝動部材とプロセスユニットとの干渉が回避される。

【００１３】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１ないし図４に基
づいて説明する。まず、画像形成装置の全体構造を図３
に示す。１は画像形成装置の本体である。この本体１の
下部には像担持体である感光体２に画像（静電潜像）を
形成する画像形成ユニットとしての露光ユニット３が設
けられている。この露光ユニット３は、レーザーダイオ
ード（図示せず）から発光されるレーザー光をポリゴン
モータ４に駆動されるポリゴンミラー５により偏向し、
その偏向された光をｆθレンズ６を通してミラー７，８
により反射し、その反射光をｆθレンズ９及び防塵ガラ
ス１０を通して前記感光体２に照射する構造である。

【００１４】また、前記本体１にはプロセスユニット１
１と定着ユニット１２とが装着されている。プロセスユ
ニット１１は、前記感光体２が回転自在に保持された支
持体であるケース１３に、感光体２に画像を形成するた
めにその外周面を帯電させる画像形成ユニットとしての
帯電ユニット１４、感光体２上の静電潜像を現像する画
像形成ユニットとしての現像ユニット１５、感光体２の
外周面を清掃する清掃ユニット１６を配設してなる構造
である。

【００１５】ここで、前記プロセスユニット１１のさら
に具体的な構造を図４に示す。前記帯電ユニット１４
は、前記ケース１３に固定された板状の支持部材１７
と、この支持部材１７に固定されて感光体２に電荷を与
える導電性の帯電ブレード１８とよりなる。前記現像ユ
ニット１５は、前記ケース１３に回転自在に支承された
回転体である現像ローラ１９と、ケース１３に一体に形
成されたトナー容器２０中の非磁性の一成分トナー２１
を撹拌してその一成分トナー２１を前記現像ローラ１９
の外周とトナーガイド板２２との間に運ぶ回転体である
撹拌パドル２３と、現像ローラ１９に接触するトナー層
形成ブレード２４とよりなる。また、前記トナー容器２
０の一端には一成分トナー２１を補給するための補給口
２５が設けられている。前記清掃ユニット１６は、前記
ケース１３に一体に形成された廃トナー容器２６と、こ
の廃トナー容器２６に固定された板状の支持部材２７
と、この支持部材２７に固定されて前記感光体２の外周
に付着する残存トナーを払拭するブレード２８とよりな
る。

【００１６】前記定着ユニット１２は、図３に示すよう
に、前記本体１に取り付けられたケース２９に、加熱ロ
ーラ３０と加圧ローラ３１と一対の排紙ローラ３２とを
回転自在に取り付けることにより形成されている。

【００１７】さらに、前記本体１の上部には給紙トレイ
３３が着脱自在に装着されている。この給紙トレイ３３
は、長い用紙を使用するときに上方に引き延ばす補助ト
レイ３４と、用紙の幅に応じて左右方向に摺動する用紙
ガイド３５とを有する。そして、本体１の上部には給紙
トレイ３３から挿入された用紙を引き出す給紙ローラ３
６が回転自在に設けられ、この給紙ローラ３６の下方に
は、スプリング３７に付勢されて支軸３８を支点に回動
して給紙ローラ３６に接触することにより用紙の重送り
を防止する用紙押え板３９が設けられている。さらに、
本体１の上面を開閉するカバー４０が前記給紙ローラ３
６の軸心上において回動自在に設けられている。このカ
バー４０には、対をなす搬送ローラ４１と前記感光体２
に弾性的に接触される転写ローラ４２とが回転自在に保
持されている。

【００１８】さらに、図１に示すように、前記本体１の
左内側面にはそれぞれモータ（図示せず）に駆動される
複数の駆動軸４３，４４が感光体２の軸心と平行な軸心
をもって回転自在に設けられ、これらの駆動軸４３，４
４のそれぞれに同軸上でカップリングされる複数の入力
軸４５，４６が前記プロセスユニット１１の左端に設け
られている。一方の入力軸４５は前記感光体２の端部に
直結され、他方の入力軸４６は前記現像ローラ１９及び
前記撹拌パドル２３に連結されている。

【００１９】ここで、前記駆動軸４３及び前記入力軸４
５のさらに詳細な構造を図２に示す。駆動軸４３は軸受
４７を介してフレーム４８に保持され、その端部には外
周に係合部である多数の歯４９ａを有して先端に向かう
に従い次第に外径が細くなる突出部（ギヤ）４９が一体
に形成されている。また、入力軸４５の端部には前記歯
４９ａに係合する係合部である内歯５１を有して奥に向
かうに従い次第に小さくなる嵌合穴５０が形成されてい
る。

【００２０】そして、図１に示すように、前記定着ユニ
ット１２のケース２９一端にはクランプ手段であるクラ
ンプレバー５２が支点軸５３により回動自在に取り付け
られている。このクランプレバー５２の先端には把手５
４が形成され、中間部には前記プロセスユニット１１の
一端面と前記本体１の内側面との間に挿入される突部５
５が形成されている。なお、駆動軸４４と入力軸４６と
の関係は、駆動軸４３と入力軸４５との関係と全く同様
であるので説明を省略する。

【００２１】このような構成において、感光体２が時計
方向に駆動される過程では、感光体２の外周が帯電ユニ
ット１４の帯電ブレード１８により帯電され、その帯電
部分に露光ユニット３から光が照射されて静電潜像が形
成される。その静電潜像が形成された部分が現像ローラ
１９の外周に達すると、トナーガイド板２２と現像ロー
ラ１９との間の摩擦、一成分トナー２１の粒子同士の摩
擦、トナー層形成ブレード２４と現像ローラ１９との間
の摩擦等により摩擦帯電された一成分トナー２１が静電
潜像に吸引され、ここで静電潜像がトナー画像として現
像される。この感光体２上のトナー画像は給紙ローラ３
６により給紙され搬送ローラ４１により搬送されてくる
用紙上に転写ローラ４２により転写される。転写ローラ
４２を通過した用紙上の転写画像は、加熱ローラ３０に
より加熱され加圧ローラ３１により加圧されて定着さ
れ、定着後の用紙は排紙ローラ３２により排紙される。

【００２２】なお、カバー４０を開放すると転写ローラ
４２が用紙の搬送路から退避する。また、把手５４を把
持してクランプレバー５２を起こすと、その突部５５が
プロセスユニット１１の一端と本体１の内側面との間か
ら外れるため、プロセスユニット１１を感光体２の軸方
向に移動させて駆動軸４３，４４から入力軸４５，４６
を外すことができる。この状態でプロセスユニット１２
を本体１の上方に取り出すことにより、ジャム処理やメ
ンテナンスを容易に行うことが可能となる。

【００２３】また、ジャム処理やメンテナンス後、プロ
セスユニット１１を本体１に収納し、図１においてプロ
セスユニット１１を左方に移動することにより、駆動軸
４３，４４と入力軸４５，４６とをカップリングするこ
とができる。そして、クランプレバー５２を回動して突
部５５をプロセスユニット１１の右端と本体１の内側面
との間に挿入することにより、感光体２の軸方向に沿う
プロセスユニット１１の動きを固定することができる。

【００２４】この状態では、感光体２に連結された入力
軸４５と、現像ローラ１９や撹拌パドル２３に連結され
た入力軸４６とのそれぞれが駆動軸４３，４４に対して
同軸上でカップリングされ、しかも、これらのカップリ
ングが軸心を異にする複数箇所で行われるため、感光体
２の軸心と直交する方向のプロセスユニット１１の動き
を阻止することが可能となる。これにより、画像を構成
する画素のライン方向のピッチ、すなわち副走査方向の
ピッチが変動することがなく、良好な画質を維持するこ
とができる。また、複数の駆動軸４３，４４と複数の入
力軸４５，４６とをカップリングするだけでプロセスユ
ニット１１の位置決めの精度を高めるこができるので、
その位置決めのための構造を簡略化することができる。
これは請求項１記載の発明による効果である。

【００２５】また、クランプレバー５２により駆動軸４
３，４４と入力軸４５，４６とのカップリングを確実に
し、且つ、感光体２の軸方向に沿う方向の画像形成位置
を正確にすることができる。これは請求項２記載の発明
による効果である。この場合、クランプ手段としてのク
ランプレバー５２は定着ユニット１２に設けることに限
られるものではなく、本体１やカバー４０に設けてもよ
い。カバー４０に設ける場合には、カバー４０自身が回
動するため、クランプレバーはカバー４０に固定的に設
けることも可能である。

【００２６】さらに、駆動軸４３，４４の端部には外周
に歯４９ａを有して先端に向かうに従い次第に細くなる
突出部４９が形成され、入力軸４５の端部には内面に内
歯５１を有して開口面から奥に向かうに従い次第に小さ
くなる嵌合穴５０が形成されているので、入力軸４５，
４６を駆動軸４３，４４に嵌合するときに両者の軸心が
合わせ易くなり、駆動軸４３，４４と入力軸４５，４６
とを容易にカップリングすることができる。これは請求
項３記載の発明による効果である。この場合、突出部４
９はギヤに限られるものではなく、断面が多角形、Ｄ字
形、十字形等の異形軸としてもよい。同様に、嵌合穴５
０も、断面が多角形、Ｄ字形、十字形等の異形穴として
もよい。このような異形軸の外周面と異形穴の内周面と
には、それぞれの断面形状に応じて互いに係合する係合
部が必然的に形成されることになる。また、駆動軸４
３，４４に嵌合穴５０を形成し、入力軸４５，４６に突
出部４９を形成しても同様の目的を達成することが可能
である。

【００２７】次いで、本発明の第二の実施例を図５及び
図６に基づいて説明する。前記実施例と同一部分は同一
符号を用い説明も省略する。本体１の左内側面には、感
光体２や現像ローラ１９に動力を伝達する伝動部材とし
ての駆動軸４３，４４と、用紙搬送系に駆動力を伝達す
る伝動部材としての伝動ギヤ５６，５７とが回転自在に
設けられている。伝動ギヤ５６，５７は駆動軸４３，４
４よりも上位に位置し、これらの伝動ギヤ５６，５７の
上部空間を覆う保護壁５８が前記本体１の左内側面に設
けられている。本体１の左内側面からの保護壁５８の突
出長さは、本体１の左内側面からの駆動軸４３，４４及
び伝動ギヤ５６，５７の突出長さよりも長い値に定めら
れている。この保護壁５８は独立して形成して本体１に
固定してもよく、或いは本体１に一体に形成してもよ
い。さらに、プロセスユニット１１のケース１３の両端
には把手５９が形成されている。

【００２８】このような構成において、本体１の上方か
らのプロセスユニット１１を挿入する場合、感光体２の
軸方向におけるプロセスユニット１１の挿入位置は保護
壁５８により規制される。すなわち、プロセスユニット
１１は、その右端を本体１の右内側面に寄せて本体１に
挿入しない限り保護壁５８に干渉する。このため、感光
体２の軸方向と直交する方向における伝動部材（駆動軸
４３，４４及び伝動ギヤ５６，５７）とプロセスユニッ
ト１１との干渉を回避することができる。このようにし
て本体１に挿入したプロセスユニット１１を本体１の左
内側面に寄せることにより、入力軸４５，４６が駆動軸
４３，４４に連結される。

【００２９】このように、感光体２の軸方向と直交する
方向における伝動部材（駆動軸４３，４４及び伝動ギヤ
５６，５７）とプロセスユニット１１との干渉を回避す
ることができるため、伝動部材４３，４４，５６，５７
やプロセスユニット１１のケース１３が損傷したり、伝
動部材４３，４４，５６，５７の軸が曲がるようなこと
を防止することができる。これに伴い、各部への回転伝
達を円滑に行なうことができる。以上は請求項４記載の
発明に対応する効果である。

【００３０】なお、本体１の一内側面に駆動軸４３，４
４のみを設けた場合には、これらの駆動軸４３，４４の
上部空間を覆う保護壁を本体１の一内側面に設ければよ
いものである。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、像担持体の回転
運動に同期して回転する回転体を具備した画像形成ユニ
ットと前記像担持体とを共通の支持体に装着してなるプ
ロセスユニットを画像形成装置の本体に着脱自在に設
け、モータに連結された複数の駆動軸を前記像担持体の
回転軸心と平行な軸心をもって前記本体の一方の内側面
に回転自在に配設し、前記駆動軸のそれぞれに同軸上で
カップリングされる複数の入力軸を前記像担持体又は前
記回転体に連結して前記プロセスユニットの側面に回転
自在に配設したので、本体に収納したプロセスユニット
を像担持体の軸方向に沿って移動させることにより、像
担持体に連結された入力軸とその他の回転体に連結され
た入力軸とのそれぞれが駆動軸に対して同軸上でカップ
リングされ、しかも、これらのカップリングが軸心を異
にする複数箇所で行われるため、像担持体の軸心と直交
する方向のプロセスユニットの動きを阻止することがで
き、これにより、画像を構成する画素のライン方向のピ
ッチ、すなわち副走査方向のピッチが変動することがな
く、良好な画質を維持することができ、また、複数の駆
動軸と複数の入力軸とをカップリングするだけでプロセ
スユニットの位置決め精度を高めるこができるので、そ
の位置決めのための構造を簡略化することができる。

【００３２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、プロセスユニットの駆動軸から離反する方
向の動きを阻止するクランプ手段を設けたので、駆動軸
と入力軸とのカップリングを確実にし、且つ、像担持体
の軸方向に沿う方向の画像形成位置を正確にすることが
できる。

【００３３】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、駆動軸又は入力軸の端部に外周に係合部を
有して先端に向かうに従い次第に細くなる突出部を形成
し、前記入力軸又は前記駆動軸の端部に前記係合部に係
合する係合部を内面に有して開口面から奥に向かうに従
い次第に小さくなる嵌合穴を形成したしたので、駆動軸
と入力軸とのカップリング操作性を容易にすることがで
きる。

【００３４】請求項４記載の発明は、本体の一方の内側
面に駆動軸を含む伝動部材を設け、最も上位に配置され
た前記伝動部材の上部にその伝動部材の上方空間を覆う
保護壁を本体の内側面に設けたので、本体の上方からの
プロセスユニットの挿入位置を保護壁により規制するこ
とができ、これにより、像担持体の軸方向と直交する方
向における伝動部材とプロセスユニットとの干渉を回避
することができる。したがって、伝動部材とプロセスユ
ニットとの損傷、伝動部材の軸の曲がり等の発生を防止
し、各部への動力伝達を円滑にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例を示すもので、本体側の
駆動軸とプロセスユニットの入力軸との関係を示す平面
図である。

【図２】駆動軸と入力軸との支持構造を示す水平断面図
である。

【図３】画像形成装置の全体構造を示す縦断側面図であ
る。

【図４】プロセスユニットの縦断側面図である。

【図５】本発明の第二の実施例を示すもので、本体への
プロセスユニットの挿入過程を示す一部の分解斜視図で
ある。

【図６】本体へのプロセスユニットの挿入過程を示す一
部の正面図である。

【図７】従来のプロセスユニットの支持構造を示す側面
図である。

【符号の説明】

１ 本体 ２ 像担持体 １１ プロセスユニット １３ 支持体 １４，１５ 画像形成ユニット １９，２３ 回転体 ４３，４４ 駆動軸、伝動部材 ４５，４６ 入力軸 ４９ 突出部 ４９ａ 係合部 ５０ 嵌合穴 ５１ 歯 ５２ クランプ手段 ５６，５７ 伝動部材 ５８ 保護壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の周囲に配列された複数種の画
   像形成ユニットにより前記像担持体の外周面に画像を形
   成する画像形成装置において、少なくとも前記像担持体
   の回転運動に同期して回転する回転体を具備した前記画
   像形成ユニットと前記像担持体とを共通の支持体に装着
   してなるプロセスユニットを前記画像形成装置の本体に
   着脱自在に設け、モータに連結された複数の駆動軸を前
   記像担持体の回転軸心と平行な軸心をもって前記本体の
   一方の内側面に回転自在に配設し、前記駆動軸のそれぞ
   れに同軸上でカップリングされる複数の入力軸を前記像
   担持体又は前記回転体に連結して前記支持体の側面に回
   転自在に配設したことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 プロセスユニットの駆動軸から離反する
   方向の動きを阻止するクランプ手段を設けたことを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 駆動軸又は入力軸の端部に外周に係合部
   を有して先端に向かうに従い次第に細くなる突出部を形
   成し、前記入力軸又は前記駆動軸の端部に前記係合部に
   係合する係合部を内面に有して開口面から奥に向かうに
   従い次第に小さくなる嵌合穴を形成したことを特徴とす
   る請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 本体の一方の内側面に駆動軸を含む伝動
   部材を設け、最も上位に配置された前記伝動部材の上部
   にその伝動部材の上方空間を覆う保護壁を前記本体の内
   側面に設けたことを特徴とする請求項１，２又は３記載
   の画像形成装置。