JPH09114160A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH09114160A
JPH09114160A JP7273885A JP27388595A JPH09114160A JP H09114160 A JPH09114160 A JP H09114160A JP 7273885 A JP7273885 A JP 7273885A JP 27388595 A JP27388595 A JP 27388595A JP H09114160 A JPH09114160 A JP H09114160A
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Kazunori Kanekura
和紀 金倉
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質で低価格、操作性の良さを兼ね備えた
画像形成装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 プロセスカートリッジ11内に、感光体
ドラム12端の歯車12aと、それの同軸上に現像ロー
ラ15端の歯車27を駆動する中間歯車34と、本体1
側に、歯車12aと中間歯車34とかみ合い駆動力を伝
え同軸上にある歯車35a、歯車35bと、駆動源であ
るモータ33から感光体ドラム12間の駆動力伝達経路
以外で歯車27と中間歯車34とのかみ合い部よりモー
タ33側の駆動伝達経路に、弾性部であるリブ35f
と、かみ合い部と現像ローラ15間に弾性部であるリブ
27dを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光プリンタ、複写
機、普通紙ファクス等の電子写真方式を用いた画像形成
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子写真方式を用いた画像形成装
置の高画質化とパーソナル化には目ざましいものがあ
り、特に光プリンタにおいて解像度300dpiが主流
だったものが600dpi、1200dpiと高解像度
化が進んできている。こういった状況の中、高画質化を
図るとともに、低価格化や操作性の向上を両立させるこ
とが重要な技術課題となってきている。
【0003】以下、従来の画像形成装置について説明す
る。図4は従来の画像形成装置の構成図、図5は従来の
画像形成装置のプロセスユニットの構成図、図6は従来
の画像形成装置のプロセスユニットの駆動部詳細図、図
7は従来の画像形成装置の本体とプロセスユニットの駆
動部構成図である。
【0004】図4において、1は画像形成装置であるプ
リンタの本体、2は用紙3を収納している用紙カセット
である。用紙3は、用紙カセット2から給紙ローラ4に
よって1枚ずつ給紙され、搬送ローラ5と給紙ローラ4
間に挟まれ用紙搬送路6へ送り出される。10は先端検
知センサーアームで、用紙3の先端の通過を光センサー
(不図示)に伝え、用紙3の搬送方向下流側にある画像
の転写部における画像書き出しの時間を制御している。
11は以下に説明する画像形成のための主要部品を一体
とし本体1より着脱交換可能に構成されているプロセス
ユニットである。
【0005】図5、図6において、プロセスカートリッ
ジ11の構造体は、上枠体11a、下枠体11bからな
っている。12は外周面上に、セレン(Se)あるいは
有機光電導体(OPC)等の感光層が薄膜状に塗布され
た感光体ドラム、12aは感光体ドラム12の端部に設
けられた歯車であり、固定軸12bにより下枠体11b
に対して回転自在に軸支されている。感光体ドラム12
の周面には矢印Aで示す感光体ドラム12の回転方向の
順に帯電器13、露光光学系14(図4)、現像ローラ
15、転写ローラ16(図4)、クリーニングブレード
17が設けられている。
【0006】帯電器13は導電性レーヨン等からなる帯
電ブラシ13aと金属板からなる帯電板13bによって
構成されており、本体1内部の高圧電源(不図示)によ
り帯電器13に−1.2kV程度の高電圧を印可するこ
とで、感光体ドラム12の表面を−700V程度に一様
に帯電させる。14aは露光光学系14から照射される
レーザ光線で、このレーザ光線14aによって感光体ド
ラム12には画像信号に対応する静電潜像が形成され
る。
【0007】図6に示すように、現像ローラ15は、現
像ローラ軸15aの外周面上にウレタン等の導電性部材
15bが形成されており、矢印B方向に移動可能に下枠
体11bに支持されている軸受24に回転自在に軸支さ
れている。軸受24はコイルスプリング25により感光
体ドラム12側に押されているため、現像ローラ15は
一定荷重で感光体ドラム12に接触している。現像ロー
ラ軸15aの端部にはオルダム式軸継手26を介して歯
車27が設けられている。歯車27は下枠体11bに設
けた固定軸27aにより回転自在に軸支されている。現
像ローラ15はコイルスプリング25により感光体ドラ
ム12に接触させられているため、感光体ドラム12、
現像ローラ15の半径方向誤差や下枠体11bの中心間
距離誤差等により、現像ローラ15の中心位置は一定の
位置には無く、オルダム式軸継手26により補正する必
要がある。28は下枠体11bに設けた固定軸28aに
より回転自在に軸支され歯車27を駆動する中間歯車で
ある。
【0008】図5に示すように、現像ブレード18は、
ブレード板18aの先端にシリコン等の導電性部材18
bが形成されてなり、下枠体11bに固定されている固
定板18cに板バネ18dにより挟まれ固定され、現像
ローラ15の表面を現像剤であるトナー19を介して押
圧している。補給ローラ20は、補給ローラ軸20aの
外周面上にウレタン等の導電性部材20bが形成されて
なり、下枠体11bに回転自在に軸支されており、現像
ローラ15の表面にトナー19を供給している。
【0009】21は下枠体11bにより構成されトナー
19を収容するためのトナー貯蔵部である。アジテータ
22はアジテータ軸22aに羽根22bが形成されて、
下枠体11bに回転自在に軸支されており、トナー貯蔵
部21内のトナー19は、アジテータ22、補給ローラ
20により現像ローラ15上に供給され、現像ブレード
18の押圧力により均一な薄層状態に摩擦帯電され感光
体ドラム12上へ搬送される。トナー19を表面に有し
た現像ローラ15に−300V程度の負電位を印可し、
トナー19に予め負電荷を与えておくことにより、感光
体ドラム12上のレーザ光線14aを照射され電荷が無
くなった部分にのみトナー19が付着し、いわゆるネガ
ポジプロセスによる現像が行われる。23はトナー貯蔵
部21にトナー19を補給する際に開閉される開閉蓋
で、上枠体11aにスライド可能に支持されている。
【0010】図7において、11cはプロセスカートリ
ッジ11に設けられた突起、1aは本体1に設けられた
レールで、プロセスカートリッジ11が本体1に装着さ
れる際の案内と位置決めを行う。29、30、31、3
2は本体1に設けられモータ33により駆動されている
歯車である。プロセスカートリッジ11の装着後、歯車
29、30は歯車12a、中間歯車28とかみ合うこと
でそれぞれ感光体ドラム12、現像ローラ15を駆動し
ている。
【0011】図4、図5において、転写ローラ16は転
写ローラ軸16aの外周上にウレタン等の導電性部材1
6bが形成されてなり、本体1に回転自在に支持されて
いる。感光体ドラム12に付着し現像されたトナー19
は転写ローラ16に+1KV程度の高電圧を印可するこ
とにより、給紙ローラ4により搬送されてきた用紙3の
表面に転写ローラ16により転写される。クリーニング
ブレード17は用紙3に転写しきれずに感光体ドラム1
2上に残ったトナー19を除去するものである。
【0012】プロセスカートリッジ11内の主要部品で
ある感光体ドラム12、帯電器13、現像ローラ15、
クリーニングブレード17等は、一般に本体1より寿命
が短く定期的に交換する必要があることからプロセスカ
ートリッジ11に一体化しまとめて交換することにより
メンテナンスの省力化を図っている。
【0013】28は画像の転写された用紙3を定着する
定着器で、内部に熱源を有するヒートローラ28aと加
圧ローラ28bとからなり、用紙3上のトナー19によ
る画像をヒートローラ28aと加圧ローラ28bの挟持
回転にともない圧力と熱によって定着させる。29は画
像の定着された用紙3の排出方向を切り替える切替爪で
あり、実線の位置でフェイスダウンローラ30へ、点線
の位置でフェイスアップローラ31へ排出方向を切り替
えるものである。
【0014】以上の様に構成された画像形成装置につい
て、以下その動作を説明する。まず、図7において、プ
ロセスカートリッジ11はレール1aに沿って矢印A方
向に挿入される。モータ33の駆動により歯車29、3
0はそれぞれ矢印B、C方向に回転する。これによりプ
ロセスカートリッジ11内の歯車12a、中間歯車28
は矢印D、E方向に荷重がかかる。従ってプロセスカー
トリッジ11は装着方向(矢印A)に押されプロセスカ
ートリッジ11と本体の位置決めを確実にしている。こ
こで、中間歯車28を介さずに本体1側の歯車で直接歯
車27を駆動させると、プロセスカートリッジ11を離
脱させる方向に荷重がかかるため、プロセスカートリッ
ジ11を固定する手段等の余計な機構が必要となる。
【0015】一方、図4において、上記従来の画像形成
装置の様に、レーザ光線14aの感光体ドラム12への
走査により静電潜像を形成するデジタル方式の電子写真
技術において、何らかの影響で感光体ドラム12に回転
速度の変動が生じると、潜像形成の副走査方向の速度変
動となり、1ラインの間隔に微妙なずれを生じさせ画質
品質を著しく低下させる原因となっていた。この対策と
して、特開平6−133122等に示されているよう
に、感光体ドラム12への駆動伝達部の剛性を下げるこ
とで共振の防止と駆動系の伝達ゲインの減少をおこない
感光体ドラム12の速度変動を小さくする技術がある。
【0016】また、図6において、画像形成装置内で最
も負荷トルクの大きい現像ローラ15を駆動し、最も減
速されている歯車27のかみ合い部、つまり中間歯車2
8とのかみ合い部において歯車にかかる荷重C、Eが最
大となる。歯車に荷重がかかると歯車の歯の撓みや、歯
車支持部の撓みが発生し回転速度の変動が生じる。この
変動が、現像ローラ15や歯車30、31、29、12
aと伝達され、感光体ドラム12の速度変動を生じさせ
画質品質の低下をまねく。この対策として、歯車27、
中間歯車28をハスバ歯車にしたり、歯車27、中間歯
車28を支持するシャフト27a、28aの下枠体11
bへの支持剛性の強化を図ることで回転速度の変動を抑
えている。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、本体1とプロセスカートリッジ11間の歯車
のかみ合い部が2カ所あるため、プロセスカートリッジ
11の着脱時の歯車のかみ合わせや歯車中心間距離の精
度確保が困難であるという問題点を有していた。
【0018】また、シャフト28aの支持剛性を強化す
るため、下枠体11bの板厚を厚くしたり補強のリブを
必要とするため、容積やコストのアップとなる。
【0019】さらに、感光体ドラム12への駆動伝達部
の剛性を下げることにより、感光体ドラム12の速度変
動を小さくする方式では、感光体ドラム12に直接速度
変動を与える要因、例えば現像ローラ15、転写ローラ
16、クリーニングブレード17による変動に対して
は、感光体ドラム12の回転方向の剛性が低下するた
め、かえって速度変動を生じるという問題点を有してい
た。
【0020】そこで本発明は、高画質で低価格、操作性
の良さを兼ね備えた画像形成装置を提供することを目的
とする。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明は、本体より着脱
自在に構成されているプロセスカートリッジ側には、感
光体ドラムの一端に支持され感光体ドラムに駆動力を伝
える第一の歯車と、第一の歯車と同軸上で現像ローラに
駆動力を伝える第二の歯車と、現像ローラと同軸上で第
二の歯車とかみ合い現像ローラに駆動力を伝える第三の
歯車と、プロセスカートリッジの枠体に支持され第一の
歯車と第二の歯車を回転自在に支持し一体の部材からな
るシャフトと、本体側には、第一の歯車と第二の歯車と
それぞれかみ合い駆動力を伝え同軸上にある第四の歯
車、第五の歯車を備える。
【0022】また、駆動源であるモータから感光体ドラ
ム間の駆動力伝達経路以外で現像ローラと同軸上で現像
ローラに駆動力を伝える第三の歯車と第三の歯車に駆動
を伝達する第二の歯車とのかみ合い部よりモータ側の駆
動伝達経路に弾性部と、かみ合い部と現像ローラ間に弾
性部を備える。
【0023】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、感光体ドラムの一端に支持され前記感光体ドラムに
駆動力を伝える第一の歯車と、前記第一の歯車と同軸上
で現像ローラに駆動力を伝える第二の歯車と、前記感光
体ドラムと前記現像ローラと前記第二の歯車を内蔵し本
体に対して着脱自在に装着されるプロセスカートリッジ
とを備えたものであり、感光体ドラムと現像ローラに駆
動力を伝える第一の歯車と第二の歯車と、それぞれの歯
車にかみ合い駆動力を伝える第四の歯車と第五の歯車が
同軸上に設けられることにより、本体とプロセスカート
リッジ間の歯車のかみ合い部が同じ平行軸間で行われ
る。したがって、プロセスカートリッジ着脱時の歯車の
かみ合わせや歯車中心間距離の精度確保が容易になる。
さらに、第二の歯車を支持するシャフトが感光体ドラム
を支持するシャフトと共用することが可能となり、第二
の歯車の支持専用にシャフトやシャフトの支持部が不要
となることで、高画質で低価格、操作性の良さの両立を
図ることが出来る。
【0024】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に係わり、前記現像ローラと同軸上で前記第二の歯車と
かみ合い前記現像ローラに駆動力を伝える第三の歯車を
備えたものであり、速度変動の発生源である現像ローラ
に駆動力を伝える第三の歯車と第三の歯車に駆動を伝達
する第二の歯車とのかみ合い部と、感光体ドラム間に弾
性部を設けることで、感光体ドラムの速度変動を小さく
すると共に、感光体ドラムへの駆動伝達部の剛性を下げ
ることが無いため、感光体ドラムに直接速度変動を与え
る要因に対しても速度変動を生じにくくすることが出来
る。
【0025】以下、本発明の一実施の形態について説明
する。図1は本発明の一実施の形態における画像形成装
置の本体とプロセスユニットの駆動部構成図、図2は本
発明の一実施の形態における画像形成装置の歯車の斜視
図、図3は本発明の一実施の形態における画像形成装置
の弾性部の斜視図である。ここで、従来の画像形成装置
を示す図4〜図7に対し同様の構成部材については同じ
符号を付与して詳細な説明は省略する。
【0026】図1において、34は歯車27を駆動する
中間歯車で、感光体ドラム12と同軸上で感光体ドラム
12を回転自在に支持しているシャフト12bに、回転
自在に支持されている。35は本体1に設けられた歯車
で、本体1に設けられたシャフト36に回転自在に支持
されている。歯車35は歯車35a、35b、35cか
らなり、モータ33からの駆動力が歯車35cに伝達さ
れ、歯車35a、35bが回転する。
【0027】図2は歯車27、35bの斜視図で、27
b、35dは歯部、27c、35eはフランジ部、27
d、35fは歯部27b、35dとフランジ部27c、
35eを結ぶリブで弾性変形し易く、歯部27b、35
dとフランジ部27c、35e間のねじり剛性を小さく
している。
【0028】図3において、37はオルダム式軸継手2
6と現像ローラ15を結ぶ弾性部で、複数の切り込みが
有り弾性変形し易く、オルダム式軸継手26と現像ロー
ラ15間のねじり剛性を小さくしている。
【0029】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、図1において、
モータ33により駆動された歯車35a、35bは、プ
ロセスカートリッジ11内の歯車12a、中間歯車34
を回転させることで、感光体ドラム12、現像ローラ1
5を回転させる。ここで歯車27、35bは弾性部を有
しいているが、このうち歯車27の弾性部は、図3のよ
うにオルダム式軸継手26と現像ローラ15間に設けて
もよい。
【0030】以上のように本実施の形態によれば、本体
1より着脱自在に構成されているプロセスカートリッジ
11側には、感光体ドラム12の一端に支持され感光体
ドラム12に駆動力を伝える歯車12aと、歯車12a
と同軸上で現像ローラ15に駆動力を伝える中間歯車3
4と、現像ローラ15と同軸上で中間歯車34とかみ合
い現像ローラ15に駆動力を伝える歯車27と、プロセ
スカートリッジ11の下枠体11bに支持され、歯車1
2aと中間歯車34を回転自在に支持し一体の部材から
なるシャフト12bと、本体1側には、歯車12aと中
間歯車34とそれぞれかみ合い駆動力を伝え同軸上にあ
る歯車35a、歯車35bを備えている。したがって、
本体1とプロセスカートリッジ11間の歯車のかみ合い
部が同じ平行軸間で行われるため、プロセスカートリッ
ジ11着脱時の歯車のかみ合わせや歯車中心間距離の精
度確保が容易になる。さらに、中間歯車34を支持する
シャフトが感光体ドラム12を支持するシャフト12b
と共用することが可能となり、中間歯車34の支持専用
にシャフトやシャフトの支持部が不要となることで、高
画質で低価格、操作性の良さの両立を図ることが出来
る。
【0031】また、駆動源であるモータ33から感光体
ドラム12間の駆動力伝達経路以外で、現像ローラ15
と同軸上で現像ローラ15に駆動力を伝える歯車27
と、その歯車27に駆動を伝達する中間歯車34とのか
み合い部よりも、モータ33側の駆動伝達経路に弾性部
であるリブ35fと、かみ合い部と現像ローラ15間に
弾性部であるリブ27dまたは弾性部37を備えてい
る。そして、速度変動の発生源である歯車27と中間歯
車34とのかみ合い部と、感光体ドラム12間に弾性部
を設けることで、感光体ドラム12の速度変動を小さく
すると共に、感光体ドラム12への駆動伝達部の剛性を
下げることが無いため、感光体ドラム12に直接速度変
動を与える要因に対しても速度変動を生じにくくするこ
とが出来る。
【0032】
【発明の効果】本発明は、本体より着脱自在に構成され
ているプロセスカートリッジ側には、感光体ドラムの一
端に支持され感光体ドラムに駆動力を伝える第一の歯車
と、第一の歯車と同軸上で現像ローラに駆動力を伝える
第二の歯車と、現像ローラと同軸上で第二の歯車とかみ
合い現像ローラに駆動力を伝える第三の歯車と、プロセ
スカートリッジの下枠体に支持され第一の歯車と第二の
歯車を回転自在に支持し一体の部材からなるシャフト
と、本体側には、第一の歯車と第二の歯車とそれぞれか
み合い駆動力を伝え同軸上にある第四の歯車、第五の歯
車を備えることにより、本体とプロセスカートリッジ間
の歯車のかみ合い部が同じ平行軸間で行われるため、プ
ロセスカートリッジ着脱時の歯車のかみ合わせや歯車中
心間距離の精度確保が容易になる。さらに、第二の歯車
を支持するシャフトが感光体ドラムを支持するシャフト
と共用することが可能となり、第二の歯車の支持専用に
シャフトやシャフトの支持部が不要となることで、高画
質で低価格、操作性の良さを両立出来る。
【0033】また、駆動源であるモータから感光体ドラ
ム間の駆動力伝達経路以外で現像ローラと同軸上で現像
ローラに駆動力を伝える第三の歯車と第三の歯車に駆動
を伝達する第二の歯車とのかみ合い部よりモータ側の駆
動伝達経路に弾性部と、かみ合い部と現像ローラ間に弾
性部を備え、速度変動の発生源である第三の歯車と第二
の歯車とのかみ合い部と、感光体ドラム間に弾性部を設
けることで、感光体ドラムの速度変動を小さくすると共
に、感光体ドラムへの駆動伝達部の剛性を下げることが
無いため、感光体ドラムに直接速度変動を与える要因に
対しても速度変動を生じにくくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
本体とプロセスユニットの駆動部構成図
【図2】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
歯車の斜視図
【図3】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
弾性部の斜視図
【図4】従来の画像形成装置の構成図
【図5】従来の画像形成装置のプロセスユニットの構成
【図6】従来の画像形成装置のプロセスユニットの駆動
部詳細図
【図7】従来の画像形成装置の本体とプロセスユニット
の駆動部構成図
【符合の説明】
11 プロセスカートリッジ 11b 下枠体 12 感光体ドラム 12a 歯車 12b シャフト 15 現像ローラ 27 歯車 27d リブ 33 モータ 35a 歯車 35b 歯車 35f リブ 37 弾性部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体ドラムの一端に支持され前記感光体
    ドラムに駆動力を伝える第一の歯車と、前記第一の歯車
    と同軸上で現像ローラに駆動力を伝える第二の歯車と、
    前記感光体ドラムと前記現像ローラと前記第二の歯車を
    内蔵し本体に対して着脱自在に装着されるプロセスカー
    トリッジとを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記現像ローラと同軸上で前記第二の歯車
    とかみ合い前記現像ローラに駆動力を伝える第三の歯車
    を備え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】前記プロセスカートリッジの枠体に支持さ
    れ前記第一の歯車と前記第二の歯車を回転自在に支持す
    るシャフトを備えたことを特徴とする請求項1記載の画
    像形成装置。
  4. 【請求項4】本体側に位置し前記第一の歯車と前記第二
    の歯車とそれぞれかみ合い同軸上にある第四の歯車、第
    五の歯車を備えたことを特徴とする請求項1記載の画像
    形成装置。
  5. 【請求項5】駆動源であるモータから感光体ドラム間の
    駆動力伝達経路以外で現像ローラと同軸上で前記現像ロ
    ーラに駆動力を伝える第三の歯車と、第三の歯車に駆動
    力を伝達する第二の歯車とのかみ合い部よりも前記モー
    タ側の駆動伝達経路に弾性部を備えたことを特徴とする
    画像形成装置。
  6. 【請求項6】前記弾性部は、前記かみ合い部と前記現像
    ローラ間に配設されていることを特徴とする請求項5記
    載の画像形成装置。
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Cited By (12)

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