JPH09244514A - 画像形成カートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転駆動される感光体、帯電手段、現像手
段、クリーニング手段を含んでおり、画像形成装置本体
に着脱可能である画像形成カートリッジであって、感光
体以外の回転部材において負荷のためにある程度回転む
らが発生しても、それが感光体に伝達され難く、感光体
が実質上安定して回転でき、それによりピッチむら等の
画像ノイズが抑制され、それだけ良好な画像形成を行え
る画像形成カートリッジ及びこのカートリッジを構成要
素とする画像形成装置を提供する。 【解決手段】 カートリッジＣ１には回転部材として感
光体ドラム１、現像装置３の現像ローラ３１、トナー供
給ローラ３４及び羽根部材３２、帯電装置２の帯電ロー
ラ２１、クリーニング装置５の廃トナー搬送スクリュー
５２が搭載されており、これら各回転部材に接続された
各従動ギアＧ１、Ｇ３１、Ｇ３４、Ｇ３２、Ｇ２１、Ｇ
５２は、それぞれ画像形成装置本体側のメイン駆動ギア
ＭＧから連なるギア列の最終ギアとなっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の複
写機、プリンタ等の画像形成装置、特に画像形成カート
リッジを画像形成装置本体に着脱できるもの、及び該画
像形成カートリッジに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置本体に着脱
される画像形成カートリッジは、通常、回転駆動される
感光体、前記感光体表面を帯電させる帯電手段、前記帯
電手段による感光体上の帯電域に画像露光されて形成さ
れる静電潜像を現像して可視トナー像とする現像手段、
前記可視トナー像が転写材に転写されたのち前記感光体
上に残留するトナーを除去するクリーニング手段を備え
ている。

【０００３】かかる画像形成カートリッジにおける回転
駆動される部材、例えば、帯電手段が帯電ローラを含む
ものであるときはその帯電ローラ、現像手段が現像ロー
ラ、これにトナーを供給するトナー供給ローラ、トナー
を攪拌し、トナー供給ローラへ供給する回転部材等を含
むときはそれらのうち１又は２以上、クリーニング装置
が回転ブラシ等からなるクリーニングローラや回収した
トナーをクリーニング装置中の一定部位へ向け搬送する
トナー搬送回転部材を含むときはそれらのうち１又は２
以上は、カートリッジを画像形成装置本体に装着したと
き該本体内の回転制御されたメイン駆動ギアに連なるギ
ア列を介して回転駆動される。

【０００４】かかるギア列は、画像形成装置本体内の定
速に制御されたメイン駆動ギア（通常はメインモータに
接続されたギア）から感光体に接続された感光体従動ギ
アを直接又は間接的に駆動し、該感光体従動ギアにさら
に連なるギア列を介して現像手段の現像ローラに接続さ
れた現像ローラ従動ギア、帯電手段の帯電ローラに接続
された帯電ローラ従動ギア、クリーニング手段のクリー
ニングローラ（或いはトナー搬送回転部材）等の回転部
材に接続された従動ギアを駆動するものが多い。その１
例を図９に示す。

【０００５】この例では、画像形成カートリッジＣ３に
次のギアが搭載されている。すなわち、感光体従動ギア
Ｇ９１、ギアＧ９１に噛み合う現像ローラ従動ギアＧ９
２、、ギアＧ９２からトナー供給ローラ従動ギアＧ９３
及びトナー攪拌回転部材従動ギアＧ９４に連なる二つの
ギア列、感光体従動ギアＧ９１に噛み合う帯電ローラ従
動ギアＧ９５、ギアＧ９５に連なるクリーニング装置の
トナー搬送回転部材従動ギアＧ９６である。なお、９０
０は感光体に当接するクリーニングブレードである。画
像形成装置本体には、メイン駆動ギアＭＧがあり、これ
にギア列Ｇ９７が連なっている。

【０００６】カートリッジＣ３が画像形成装置本体に装
着されると、感光体従動ギアＧ９１が本体側のギア列Ｇ
９７に噛み合い、メインギアＭＧが回転すると感光体従
動ギアＧ９１が回転し、また、その回転に従動して他の
従動ギアＧ９２〜Ｇ９６も回転し、かくしてカートリッ
ジＣ３中の各回転部材が回される。なお、この例及び以
下に述べる従来例ではメインギアＭＧの回転はギアＧ９
８１、Ｇ９８２を介して他の被駆動系にも伝達される。

【０００７】しかし、現像ローラについては、その負荷
が大きくなることが多いので、感光体従動ギアとは別の
ギア列で現像ローラ従動ギアを駆動し、帯電ローラ、ク
リーニングローラ（或いはトナー搬送回転部材）につい
ては感光体との位置関係から感光体従動ギアから駆動力
をとる方式も採用されている。その例を図１０を参照し
て説明する。

【０００８】この例では、画像形成カートリッジＣ４に
次のギアが搭載されている。すなわち、感光体従動ギア
Ｇ９１、ギアＧ９１に噛み合う帯電ローラ従動ギアＧ９
５とクリーニング装置のクリーニングローラ従動ギアＧ
９６０、現像装置駆動用のギアＧ９９、ギアＧ９９から
現像ローラ従動ギアＧ９２、トナー供給ローラ従動ギア
Ｇ９３及びトナー攪拌回転部材従動ギアＧ９４に連なる
三つのギア列である。画像形成装置本体には、メイン駆
動ギアＭＧがあり、これにギア列Ｇ９７及びＧ１００が
それぞれ連なっている。また、カートリッジＣ４を本体
に装着するときギア同士の噛み合いの位置出しを正確に
行うためにはカートリッジＣ４上のギアと本体側のギア
との噛み合い結合位置は少ない方がよく、従ってこの例
では、感光体側のギア列と現像装置側のギア列とがそれ
ぞれ本体側の対応するギア列と各１箇所で噛み合うよう
に、最少の２箇所に噛み合い結合位置を設けている。一
般に一つのカートリッジ上のギアと本体側のギアとの噛
み合い結合位置は２箇所までなら、ギア同士の噛み合い
の位置出しを正確に行うことができる構成を採用し易
い。

【０００９】カートリッジＣ４が画像形成装置本体に装
着されると、感光体従動ギアＧ９１が本体側のギア列Ｇ
９７に噛み合うとともに、現像装置駆動用のギアＧ９９
が本体側のギア列Ｇ１００に噛み合い、メインギアＭＧ
が回転すると一方で感光体従動ギアＧ９１が回転し、そ
の回転に従動して従動ギアＧ９５及びＧ９６０が回転す
るとともに、他方で現像装置駆動用ギアＧ９９が回転
し、その回転に従動してギアＧ９２、Ｇ９３及びＧ９４
も回転する。かくしてカートリッジ中の各回転部材が回
される。

【００１０】感光体と現像装置とを別々のギア列で駆動
する方式を採用する場合、カートリッジを感光体等を搭
載したカートリッジと現像装置を搭載したカートリッジ
に分割する方式も提案されている。その例を図１１に示
す。この例では、カートリッジＣ５に感光体従動ギアＧ
９１及び帯電ローラ従動ギアＧ９５が搭載され、カート
リッジＣ６に現像装置駆動用のギアＧ９９、ギアＧ９９
から現像ローラ従動ギアＧ９２、トナー供給ローラ従動
ギアＧ９３及びトナー攪拌回転部材従動ギアＧ９４に連
なる三つのギア列が搭載されている。なお、この例では
クリーニング装置はブレード方式のものでクリーニング
ローラもトナー搬送回転部材も備えていない。画像形成
装置本体には、メイン駆動ギアＭＧがあり、これにギア
列Ｇ９７及びＧ１００がそれぞれ連なっている。さらに
ギア列Ｇ９７中の一つのギアにギアＧ９８１が噛み合っ
ており、このギアＧ９８１が帯電ローラ従動ギアＧ９５
に噛み合うべき本体側のギアＧ９５０を駆動するように
なっている。なお、ギアＧ９８１は図示しない他の被駆
動系の駆動にも利用される。また、カートリッジＣ５上
のギアが本体側の対応するギアと噛み合うための噛み合
い結合位置を２箇所に設けているとともに、カートリッ
ジＣ６上のギアが本体側の対応するギアと噛み合うため
の噛み合い結合位置を１箇所設けている。

【００１１】カートリッジＣ５が画像形成装置本体に装
着されると、感光体従動ギアＧ９１が本体側のギア列Ｇ
９７に噛み合うとともに、帯電ローラ従動ギアＧ９５が
本体側のギアＧ９５０に噛み合う。また、カートリッジ
Ｃ６が本体に装着されると、現像装置駆動用のギアＧ９
９がギア列Ｇ１００に噛み合う。かくしてメインギアＭ
Ｇが回転するとカートリッジＣ５、Ｃ６中の各回転部材
が回される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すように、画像形成装置本体のメイン駆動ギアＭＧか
ら感光体従動ギアＧ９１を直接又は間接的に駆動し、該
感光体従動ギアＧ９１にさらに連なるギア列を介して現
像ローラ従動ギアＧ９２、帯電ローラ従動ギアＧ９５、
クリーニングローラ（或いはトナー搬送回転部材）等の
回転部材に接続された従動ギアなどを駆動する方式で
は、感光体従動ギアＧ９１から駆動力をとる回転部材が
あるため、その回転部材の負荷トルクが大きい等により
その回転部材に回転むらが発生すると、その回転むらが
感光体の回転むらを引き起こし、形成される画像上にピ
ッチむら等の画像ノイズが発生するという問題がある。

【００１３】特に、帯電ローラにブラシタイプのものを
採用したときは、静電吸着力により帯電ブラシの負荷が
大きくなることが多く、かかる帯電ローラを感光体従動
ギアから駆動すると画像不良が発生しやすい。また、ク
リーニング装置におけるクリーニングローラ及び（又
は）トナー搬送回転部材についても、クリーニング装置
内のトナーを他所へ排出する等の手段がないときは、装
置内に溜まるトナー量が増えるにつれ負荷が大きくなる
ので、かかる回転部材を感光体従動ギアから駆動すると
きはピッチむら等の画像不良が発生しやすくなる。現像
装置における現像ローラについても負荷が大きいので、
現像ローラを感光体従動ギアから駆動するときはピッチ
むら等の画像不良の原因となる。

【００１４】この点、図１０に示すように、現像手段を
感光体等とは別のギア列を介して駆動する構成では、負
荷の大きい現像手段が画像形成装置本体のメインギアＭ
Ｇから感光体従動ギアＧ９１を介することなく駆動され
るので、それだけ感光体の回転むらは少なく、従って画
像不良の発生もそれだけ抑制される。しかし、この場合
でも、帯電ローラ従動ギアＧ９５やクリーニングローラ
従動ギアＧ９６０は感光体従動ギアＧ９１から駆動力を
受ける構成であるため、やはり感光体に回転むらが発生
して画像不良が生じやすい。

【００１５】図１１に示すように、現像装置駆動用ギア
Ｇ９９、感光体従動ギアＧ９１、帯電ローラ従動ギアＧ
９５をそれぞれ別系列のギア列で駆動する構成を採用す
るときは、現像装置や帯電ローラで駆動むら、回転むら
が発生しても、それが感光体に伝達されるには幾つかの
ギアを介する必要があり、感光体に伝達されたときには
かなり減衰されていて、感光体は実質的に安定して回転
できるのであるが、現像装置駆動用ギアＧ９９、感光体
従動ギアＧ９１、帯電ローラ従動ギアＧ９５をそれぞれ
別系列のギア列で駆動する構成を採用するため、これを
仮に一つのカートリッジに搭載するとすれば、該カート
リッジを画像形成装置本体に装着するときカートリッジ
上のギアと本体側の対応するギアとの噛み合い結合位置
を３箇所設けなければならず、それでは、カートリッジ
を本体に装着するときギア同士の噛み合いの位置出しを
正確に行い難い。そのため図１１の例では、カートリッ
ジをＣ５とＣ６に分割し、カートリッジＣ５には感光体
と帯電ローラを搭載し、カートリッジＣ４には現像装置
を搭載するとともに、カートリッジＣ５について本体側
ギアとの噛み合い結合位置を二つ設定している。

【００１６】しかしこのようにカートリッジを分割する
結果、ユーザーによる操作性が悪化する。そこで本発明
は、回転駆動される感光体、前記感光体表面を帯電させ
る帯電手段、前記帯電手段による感光体上の帯電域に画
像露光されて形成される静電潜像を現像して可視トナー
像とする現像手段、前記可視トナー像が転写材に転写さ
れたのち前記感光体上に残留するトナーを除去するクリ
ーニング手段を含んでおり、画像形成装置本体に着脱可
能である画像形成カートリッジであって、感光体以外の
回転部材において負荷のためにある程度回転むらが発生
しても、それが感光体に伝達され難く、感光体が実質上
安定して回転でき、それによりピッチむら等の画像ノイ
ズが抑制され、それだけ良好な画像形成を行える分割さ
れていない一体型の画像形成カートリッジを提供するこ
とを課題とする。

【００１７】また、本発明は、回転駆動される感光体、
前記感光体表面を帯電させる帯電手段、前記帯電手段に
よる感光体上の帯電域に画像露光されて形成される静電
潜像を現像して可視トナー像とする現像手段、前記可視
トナー像が転写材に転写されたのち前記感光体上に残留
するトナーを除去するクリーニング手段を含んでおり、
画像形成装置本体に着脱可能である一体型画像形成カー
トリッジを構成要素とする画像形成装置であって、該カ
ートリッジを画像形成装置本体に容易且つ駆動結合良好
に装着でき、また、ピッチむら等の画像ノイズが抑制さ
れ、それだけ良好な画像を形成できるものを提供するこ
とを課題とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、回転駆動される感光体、前記感光体表面を
帯電させる帯電手段、前記帯電手段による感光体上の帯
電域に画像露光されて形成される静電潜像を現像して可
視トナー像とする現像手段、前記可視トナー像が転写材
に転写されたのち前記感光体上に残留するトナーを除去
するクリーニング手段を含んでおり、画像形成装置本体
に着脱可能である一体型画像形成カートリッジであっ
て、前記感光体に接続された感光体用従動ギアを含んで
おり、該感光体用従動ギアは、該カートリッジを画像形
成装置本体に装着したとき該本体におけるメイン駆動ギ
アから連なり、該従動ギアを含むギア列の最終ギアとな
るものであり、前記帯電手段、現像手段及びクリーニン
グ手段のうち２以上がそれぞれ回転駆動される回転部材
とそれに接続された回転部材用従動ギアを備えており、
該回転部材用従動ギアのうち少なくとも二つは、該カー
トリッジを画像形成装置本体に装着したとき該本体にお
ける前記メイン駆動ギアから連なり、該回転部材用従動
ギアを含むギア列の最終ギアとなるものであることを特
徴とする画像形成カートリッジを提供する。

【００１９】また、本発明は前記課題を解決するため、
上記本発明に係る画像形成カートリッジを構成要素とす
る画像形成装置であって、画像形成装置本体に、該カー
トリッジが該本体に装着されるとき該カートリッジ上の
ギアに噛み合うべき駆動結合用ギアが３箇所以上に設け
られており、そのうち２箇所の駆動結合用ギアは定位置
に設けられ、残り箇所の駆動結合用ギアはカートリッジ
上のこれと噛み合うべきギアに対し正規の噛み合い位置
をとることができるように揺動可能に設けられている画
像形成装置を提供する。

【００２０】本発明に係る画像形成カートリッジの一つ
の態様として、前記帯電手段、現像手段及びクリーニン
グ手段がそれぞれ回転駆動される回転部材とそれに接続
された回転部材用従動ギアを備えており、該各手段にお
ける少なくとも一つの回転部材用従動ギアが、該カート
リッジを画像形成装置本体に装着したとき該本体におけ
る前記メイン駆動ギアから連なり、該回転部材用従動ギ
アを含むギア列の最終ギアとなるものであるカートリッ
ジを挙げることができる。

【００２１】いずれにしても、本発明に係る画像形成カ
ートリッジにおける回転部材は、帯電手段が帯電ローラ
を含むものであるときはその帯電ローラ、現像手段が現
像ローラ、これにトナーを供給するトナー供給ローラ、
トナーを攪拌する回転部材等を含むときはそれら、クリ
ーニング手段が回転ブラシ等からなるクリーニングロー
ラや回収したトナーを該手段内で寄せ集める等のための
トナー搬送ローラ乃至トナー搬送スクリューの如きトナ
ー搬送回転部材を含むときはそれらなどである。

【００２２】これら回転駆動される部材のなかでも、現
像手段における現像ローラは負荷が大きいから、この現
像ローラに接続された従動ギアについては前記メイン駆
動ギアから連なり、該従動ギアを含むギア列の最終ギア
となることが好ましい。また、帯電手段にブラシタイプ
の帯電ローラを採用する場合、該帯電ローラに作用する
静電吸着力により負荷が大きくなるので、この場合も、
該帯電ローラに接続された従動ギアについては前記メイ
ン駆動ギアから連なり、該従動ギアを含むギア列の最終
ギアとなることが好ましい。また、クリーニング手段に
おけるクリーニングローラ及び（又は）はトナー搬送回
転部材についても、クリーニング装置内のトナーを廃ト
ナー収容ボトルへ排出する等の手段がないときは、装置
内に溜まるトナー量が増えるにつれ負荷が大きくなるの
で、かかるローラ等についてもそれに接続された従動ギ
アは前記メイン駆動ギアから連なり、該従動ギアを含む
ギア列の最終ギアとなることが好ましい。

【００２３】本発明の画像形成カートリッジによると、
分割されておらず一体型に形成されているので、それだ
け画像形成装置本体に対する着脱操作性が良好である。
また、前記感光体に接続された感光体用従動ギアは、該
カートリッジを画像形成装置本体に装着したとき該本体
におけるメイン駆動ギアから連なり、該従動ギアを含む
ギア列の最終ギアとなるから、前記帯電手段、現像手
段、クリーニング手段等における回転部材において、少
しぐらい駆動むら、回転むらが発生しても、それが感光
体に伝達されるには幾つかのギアを介する必要があり、
感光体に伝達されたときにはかなり減衰されていて、感
光体は実質的に安定して回転できる。従って、ピッチむ
ら等の画像ノイズが抑制され、それだけ良好な画像形成
を行える。

【００２４】また、感光体従動ギア以外の回転部材用従
動ギアのうち少なくとも二つが、該カートリッジを画像
形成装置本体に装着したとき該本体における前記メイン
駆動ギアから連なり、該回転部材用従動ギアを含むギア
列の最終ギアとなるものであるから、該回転部材につい
ても回転が安定し、それだけ良好な画像を形成できる。

【００２５】本発明の画像形成装置によると、以上の利
点を有する画像形成カートリッジを構成要素としている
ので、それだけ良好な画像を形成できる。また、画像形
成装置本体に、該カートリッジが該本体に装着されると
き該カートリッジ上のギアに噛み合うべき駆動結合用ギ
アが３箇所以上に設けられているが、そのうち２箇所の
駆動結合用ギアは定位置に設けられ、残り箇所の駆動結
合用ギアはカートリッジ上のこれと噛み合うべきギアに
対し正規の噛み合い位置をとることができるように揺動
可能に設けられているので、カートリッジを装置本体に
装着するときギア同士の噛み合いの位置出しを正確に行
える。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態である
着脱可能な一体型画像形成カートリッジを搭載するレー
ザビームプリンタの概略図である。このプリンタは、装
置本体を構成するフレーム（枠体）ＦＲを備え、フレー
ムＦＲの背面部（図１において、右側）に設けられたヒ
ンジ部９１を中心に上蓋９が揺動可能に設けられてい
る。上蓋９は、フレームＦＲに対して図２に示すように
略９０〔°〕開けることができ、この上蓋９の開閉によ
り後述するイメージカートリッジ（画像形成カートリッ
ジ）Ｃ１を着脱することができる。また、上蓋９には開
口部９０が設けられており、画像形成された用紙はこの
開口部９０から上蓋９の上に排出される。このプリンタ
は、全体としていわゆるクラムシェルタイプの構造とな
っている。

【００２７】フレームＦＲ内には、走査光学系ユニット
ＳＣ、イメージカートリッジＣ１、画像形成される用紙
を収納する用紙トレイ８、転写ローラ４１を含む転写装
置４、定着ローラ対６１を含む定着装置６が配置されて
いる。走査光学系ユニットＳＣは、半導体レーザとコリ
メータレンズからなる光源からの光が照射されるポリゴ
ンミリーや、折り返しミラー等の公知の部品を含んでお
り、このプリンタが接続されるコンピュータ等のホスト
機器から入力される画像データに基づき後述する感光体
ドラム１の露光位置に向けて画像データに対応するレー
ザ光を照射することができる。

【００２８】イメージカートリッジＣ１は感光体ドラム
１を含んでおり、感光体ドラム１の周辺には帯電装置
２、現像装置３、クリーニング装置５が配置されてい
る。帯電装置２は、感光体ドラム１の表面上を一様に帯
電するための帯電ブラシからなる帯電ローラ２１を含ん
でいる。また、現像装置３は、現像剤となるトナーを収
納するためのトナータンク３３、トナータンク３３に収
納されているトナーをトナー供給ローラ３４位置へ攪拌
しつつ搬送するための羽根部材３２、該搬送されるトナ
ーを後記する現像ローラ３１に供給するトナー供給ロー
ラ３４、供給されるトナーにより感光体ドラム１表面上
に形成される静電潜像を現像位置にてトナー像とするた
めの現像ローラ３１を含んでいる。また、クリーニング
装置５は、エッジ部分を感光体ドラム１に当接し、転写
位置にて用紙上に転写されずに感光体ドラム１上に残っ
たトナーを掻き落とすためのクリーニングブレード５
１、クリーニングブレード５１に掻き落とされたトナー
を廃トナーとして収納するための廃トナー収納タンク５
３、クリーニングブレード５１に掻き落とされた廃トナ
ーを収納タンク５３に搬送するための廃トナー搬送スク
リュー５２を含んでいる。

【００２９】イメージカートリッジＣ１は、感光体ドラ
ム１の寿命やトナーの使い切りによって新しいカートリ
ッジと交換できるようにプリンタ本体に対して着脱可能
に設置されている。用紙トレイ８は、プリンタ下部に配
置され、画像形成される用紙を積層して収納することが
できる。用紙トレイ８の先端部８０はフレームＦＲの外
部に引き出し得るようになっている。また、幅規制板８
１を備えており、用紙トレイに収納される用紙の幅方向
の位置を規制することができる。

【００３０】また、用紙トレイ８に収納されている用紙
を転写位置へ送ることができる給紙ローラ対７１、定着
装置６の定着ローラ対６０を通過した用紙を上蓋９上に
排出することができる排出ローラ対７２を備えている。
以下、このプリンタの動作について説明する（図１参
照）。プリンタには、コンピュータ等のホスト機器が接
続されており、該ホスト機器から画像データが入力され
る。そして、入力される画像データに基づいて走査光学
系ユニットＳＣは、画像データに応じたレーザ光を感光
体ドラム１の露光位置に照射する。

【００３１】このとき、感光体ドラム１は所定の速度で
図１中反時計回りに回転駆動されており、その表面は帯
電ローラ２１の回転により一様に帯電されている。帯電
された感光体ドラム１は、露光位置において走査光学系
ユニットＳＣから照射された原稿画像に基づくレーザ光
により静電潜像が形成される。そして、トナータンク３
３内に収納されているトナーが羽根部材３２により開口
部３３１を経てトナー供給ローラ３４に搬送され、該ト
ナーはトナー供給ローラ３４によって現像ローラ３１に
供給され、現像ローラ３１によって現像位置に供給され
る。かくしてドラム１上の静電潜像は現像されてトナー
像となる。該トナー像は送られてくる用紙上に転写ロー
ラ４１により転写される。このとき、感光体ドラム１表
面上のトナーの大部分は用紙上に転写されるが、一部は
転写残トナーとして感光体ドラム１表面上に残る。

【００３２】転写位置に供給される用紙は、用紙トレイ
８に収納されており、給紙ローラ対７１により１枚ずつ
給紙されて、ガイド部材に案内されながら転写位置へと
搬送される。トナー像が転写された用紙は定着装置６へ
搬送されて、定着ローラ対６１を通過する際にトナー像
が用紙に定着される。トナー像が定着された用紙は、排
出ローラ対７２によって上蓋９の開口部９０から上蓋９
上に排出される。

【００３３】一方、転写位置にて用紙に転写されず感光
体ドラム１表面上に残留したトナーは、クリーニング装
置５のクリーニングブレード５１により掻き落とされ、
廃トナー搬送スクリュー５２により廃トナー収納タンク
５３内に搬送され、タンク５３に収納される。以上説明
したように感光体ドラム１、帯電ローラ２１、現像ロー
ラ３１、羽根部材３２、トナー供給ローラ３４、廃トナ
ー搬送スクリュー５２等はプリント動作中、それぞれ所
定の方向に回転駆動される。これら感光体ドラム１等
は、図３に示すように回転モータ（図示せず）に接続さ
れ、定速に回転駆動制御されるメインギアＭＧに連結さ
れた従動ギア群により回転駆動される。図３はこのプリ
ンタの駆動系列を示す図である。なお、図中点線で囲ま
れた部分はイメージカートリッジＣ１に含まれる部分で
あり、カートリッジＣ１の取り外しの際は本体側の駆動
系列と分離される。

【００３４】すなわち、感光体ドラム１はこれに接続さ
れた従動ギアＧ１が駆動されることで、帯電ローラ２１
はこれに接続された従動ギアＧ２１が駆動されること
で、現像ローラ３１はこれに接続された従動ギアＧ３１
が駆動されることで、羽根部材３２はこれに接続された
従動ギアＧ３２が駆動されることで、トナー供給ローラ
３４はこれに接続された従動ギアＧ３４が駆動されるこ
とで、廃トナー搬送スクリュー５２はこれに接続された
従動ギアＧ５２が駆動されることでそれぞれ回転駆動さ
れる。

【００３５】感光体ドラム１用従動ギアＧ１は、連結ギ
アｇ４、ｇ３、ｇ２、ｇ１を介してメインギアＭＧに連
結されている。帯電ローラ２１用従動ギアＧ２１及び廃
トナー搬送スクリュー５２用従動ギアＧ５２は、連結ギ
アｇ１４、ｇ１３、ｇ１２、ｇ１１、ｇ２、ｇ１を介し
てメインギアＭＧに連結されている。なお、連結ギアｇ
１２とｇ１１との間は、図示しない本体の他の駆動系列
により連結されている。現像ローラ３１用従動ギアＧ３
１は、連結ギアｇ８２、ｇ８１、ｇ７、ｇ６、ｇ５を介
してメインギアＭＧに連結されている。羽根部材３２用
従動ギアＧ３２は、連結ギアｇ９、ｇ８２、ｇ８１、ｇ
７、ｇ６、ｇ５を介してメインギアＭＧに連結されてい
る。また、トナー供給ローラ３４用従動ギアＧ３４は、
連結ギアｇ８１、ｇ７、ｇ６、ｇ５を介してメインギア
ＭＧに連結されている。

【００３６】なお、メインギアＭＧに噛み合うギアｇ１
０に連結される本体の他の駆動系により、また、ギアｇ
１１、ｇ１２間に連結される本体の他の駆動系により、
上記以外の転写ローラ４１、給紙ローラ対７１、定着ロ
ーラ対６１、排出ローラ対７２等は回転駆動される。こ
のように、感光体ドラム１、帯電装置２の回転部材であ
る帯電ローラ２１、現像装置３の回転部材である現像ロ
ーラ３１、羽根部材３２及びトナー供給ローラ３４、ク
リーニング装置５の回転部材である廃トナー搬送スクリ
ュー５２は、メインギアＭＧに連なり、それぞれの回転
部材用従動ギアを含むギア列の最終ギアにあたる従動ギ
アＧ１、Ｇ２１、Ｇ３１、Ｇ３２、Ｇ３４、Ｇ５２によ
り駆動される。このように、感光体用従動ギアＧ１にさ
らに噛み合って従動回転される回転部材はない。これに
より、比較的負荷の大きい現像ローラ３１や、静電吸着
により負荷が大きくなる帯電ローラ２１に回転むらが発
生したとしても、その回転むらが感光体ドラム２の回転
に伝達されるには他系列の幾つかのギアを介する必要が
あり、感光体用従動ギアＧ１に伝達されたときにはかな
り減衰されているので、感光体ドラム１は実質的に安定
して回転できる。したがって、ピッチむら等の画像ノイ
ズが抑制され、それだけ良好な画像形成を行うことがで
きる。また、現像ローラ３１や帯電ローラ２１以外の回
転部材（トナー搬送スクリュー５２等）にたとえ回転む
らが発生したとしても、上記と同様に、その回転むらが
感光体用従動ギアＧ１に伝達される間に減衰されるの
で、感光体ドラム１は実質的に安定して回転でき、それ
だけ良好な画像形成を行うことができる。

【００３７】また、逆に、現像ローラ３１、帯電ローラ
２１等もそれぞれメインギアから連なる各ギア列の最終
ギアにて回されるので、他の回転部材の回転むらの影響
が抑制され、この点でも良好な画像を形成できる。次
に、カートリッジＣ１の本体側への装着時の上記ギアの
結合方法について説明する。

【００３８】まず、各ギアの支持状態について図４を参
照して説明する。なお、図４においては、プリンタ本体
側に設置されるギアの一部は図示を省略している。前述
のようにカートリッジＣ１には、回転部材である感光体
ドラム１、現像ローラ３１、羽根部材３２、トナー供給
ローラ３４、帯電ブラシ２１、廃トナー搬送スクリュー
５２が搭載されており、これら各回転部材の回転中心を
通りカートリッジＣ１の壁面に回転可能に支持されてい
る各部材の回転シャフトにそれぞれ前記の従動ギアＧ
１、Ｇ３１、Ｇ３２、Ｇ３４、Ｇ２１、Ｇ５２が固定さ
れ、メインギアＭＧからこれら従動ギアに連なるギア列
により駆動力がかかることにより、上記各回転部材は回
転駆動される。また、カートリッジＣ１にはギアｇ７、
ｇ８１、ｇ８２、ｇ９及びｇ１４が搭載されており、そ
れぞれカートリッジＣ１上のシャフトにて回転可能に支
持されている。これらのギアはカートリッジＣ１の着脱
に伴い、本体側のギア列から分離される。

【００３９】本例では、ギアＧ１（カートリッジＣ１
側）とギアｇ４（本体側）、ギアｇ７（カートリッジＣ
１側）とギアｇ６（本体側）、ギアｇ１４（カートリッ
ジＣ１側）とギアｇ１３（本体側）の計三箇所に、カー
トリッジＣ１側のギアと本体側ギアとの結合箇所があ
る。一方、本体側のギアは次の様に支持されている。前
記上蓋９（図１参照）には揺動アーム９２が設けられて
おり、このアーム９２はヒンジ部９１を中心として開閉
する上蓋９と一体的に共に揺動できる。揺動アーム９２
にはシャフト９２１が立設されており、このシャフト９
２１を中心としてアーム９２に対して揺動できる揺動ア
ーム９３が揺動アーム９２に重ねて設けられている。揺
動アーム９３は、揺動アーム９２の突出部９２２に当接
することにより下方への揺動範囲が制限されている。ま
た、一端を揺動アーム９２に、他端を揺動アーム９３に
連結された押しバネ９４により揺動アーム９３は下方へ
付勢されている。

【００４０】シャフト９２１は揺動アーム９３を貫通し
ており、シャフト９２１の揺動アーム９３から突出した
部分に前記のギアｇ１２が回転可能に支持されている。
また、揺動アーム９３に立設されたシャフト９３１に前
記のギアｇ１３は回転可能に支持されている。ただし、
ギアｇ１３は他のギアとは異なり、ギアｇ１３のシャフ
ト９３１に嵌められる孔１３０はその内径がシャフト９
３１の外径より大きく形成されている。この孔１３０の
内径とシャフト９３１の外径との差による隙間によっ
て、ギアｇ１３はシャフト９３１に対して多少揺動する
ことができる。

【００４１】このような構成により、ギアｇ１２及びｇ
１３は揺動アーム９２の揺動と共に、すなわち上蓋９の
開閉と一体的に揺動する。また、ギアｇ１３は揺動アー
ム９２の揺動と一体的に揺動するとともに、揺動アーム
９３の揺動によってもアーム９２に対し揺動でき、さら
に、シャフト９３１に対して、従ってアーム９３に対し
て多少上下動できる。

【００４２】ギアｇ１２及びギアｇ１３以外のギアｇ４
やギアｇ６等の本体側のギアは、本体上のシャフトにて
回転可能に支持されている。以下、カートリッジＣ１の
本体への装着時のカートリッジＣ１側ギアと本体側ギア
との三箇所ある結合箇所の結合について図５及び図６を
参照して説明する。カートリッジＣ１を装着する際に
は、プリンタ本体の上蓋９を回動させて開けておき装着
の障害にならないようにしておく。したがって、このと
き揺動アーム９２及び揺動アーム９３に配置されたギア
ｇ１２及びｇ１３も本体のヒンジ部９１を中心に回動し
て、装着の障害とならないように開かれる。

【００４３】この状態で、カートリッジＣ１を差し込ん
でいき、図６（Ａ）に示すように感光体ドラム１及び感
光体用従動ギアＧ１の回転軸１０を本体側に固定されて
いる当たり部材１１に当接させることで、ギアＧ１とｇ
４をドッキングさせる。このとき、全体としては図５
（Ａ）に示す状態となっている。次に、回転軸１０を当
たり部材１１に当接させたまま、カートリッジＣ１全体
を図中反時計回りに回転させて、ギアｇ７とｇ６をドッ
キングさせ、図５（Ｂ）及び図６（Ｂ）に示す状態とす
る。このとき、上記二箇所のギアの結合箇所で若干のギ
アの噛み込み不足があったとしても、メインギアＭＧが
回転駆動されると各ギアは図６（Ｂ）に示す方向に回転
駆動され、カートリッジＣ１には本体側に固定された当
たり部材１１を押す方向に力がかかるので、ギアはくい
込んでゆき適正なギアの噛み合いとなる。

【００４４】そして最後に、上蓋９を閉じることによ
り、ギアｇ１３とｇ１４がドッキングされ、図３に示す
状態となる。このとき、ギアｇ１３がギアｇ１４と当接
するように、揺動アーム９３は適当な揺動角度で回動し
た位置にある。この場合も、適正にギアが噛み合ってな
いこともあるが、ギアｇ１３が駆動されギアｇ１４が従
動回転することにより、また、揺動アーム９３はギアｇ
１３がギアｇ１４に当接する方向にバネ９４により付勢
されており、且つ、ギアｇ１３と共にシャフト９２１を
中心として揺動できることにより、及びギアｇ１３はそ
の大きい内径の孔１３０にてアーム９３上のシャフト９
３１に対し多少揺動できることにより、適正なギアの噛
み合い位置に移動することができ、ギアｇ１３とギアｇ
１４は適正な噛み合いとなる。

【００４５】なお、カートリッジＣ１を取り外すときに
は、上記と逆の手順により、すなわち、上蓋９を開ける
ことによりギアｇ１３とｇ１４の結合を解き、次いで、
カートリッジＣ１を時計回り方向に回転させることでギ
アｇ７とｇ６の結合を解き、最後に図４中左上方向に引
っ張ることによりギアＧ１とｇ４の結合を解くことがで
きる。

【００４６】このようにカートリッジＣ１を着脱するユ
ーザは、結合箇所が三箇所あるにもかかわらず、ギアの
噛み合い等を特に気にすることなく容易にカートリッジ
Ｃ１の着脱をすることができる。また、定期的に交換さ
れる部品が一つのカートリッジＣ１に全て搭載されてい
るため操作性も良い。なお、カートリッジＣ１に搭載さ
れる回転部材は図７に示す駆動系列により駆動すること
もできる。この例でも、カートリッジＣ１に搭載される
回転部材を駆動するための従動ギアＧ１、Ｇ３１、Ｇ３
２、Ｇ３４、Ｇ２１、Ｇ５２は、メインギアＭＧから連
なるギア列の最終ギアとなっており、図３に示す駆動系
列により駆動するのと同様に、一つの回転部材の回転む
らが他の回転部材（特に、感光体ドラム）に影響を与え
にくく、それだけ良好な画像形成を行うことができる。

【００４７】また、この例では感光体用従動ギアＧ１は
定速駆動制御されるメインギアＭＧに直接連なっている
ため、それだけ感光体ドラム１の回転むらは抑制され、
一層良好な画像形成を行うことができる。また、図３や
図７に示す駆動系列では、カートリッジと本体側とのギ
アの結合箇所は３箇所であったが、図８に示すように結
合箇所を４箇所とすることもできる。図８に示すカート
リッジＣ２は、クリーニング装置の回転部材として廃ト
ナー搬送スクリューに代えて感光体ドラム１に接触する
クリーニングローラを備えており、このクリーニングロ
ーラにはメインギアＭＧから連なる従動ギアＧ５４が設
置されている。

【００４８】この例でも、カートリッジＣ２のギアＧ１
及びｇ７と本体側のギアｇ４及びｇ６との２箇所のドッ
キングについては前述と同様に行うことができる。ま
た、残り２箇所のドッキング、すなわち、カートリッジ
Ｃ２のギアＧ２１と本体側のギアｇ１３０、及びカート
リッジＣ２のギアＧ５４と本体側のギアｇ１３１とのド
ッキングについては、図４に示す機構と同様に、ギアｇ
１２０及びｇ１２１を上蓋９と一体的に回動する揺動ア
ーム９２０に回転可能に設置して、また、揺動アーム９
２０に対してさらに回動可能な二つの揺動アーム９３
０、９３１を設けて、これら揺動アーム９３０、９３１
にそれぞれ回転可能にギアｇ１３０（ｇ１２０と噛
合）、ｇ１３１（ｇ１２１と噛合）を支持させ、ギアｇ
１３０、ｇ１３１はそれぞれ揺動アーム９３０、９３１
上のシャフトに対して多少揺動可能にしておくことによ
り行うことができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によると、回転駆動される感光
体、前記感光体表面を帯電させる帯電手段、前記帯電手
段による感光体上の帯電域に画像露光されて形成される
静電潜像を現像して可視トナー像とする現像手段、前記
可視トナー像が転写材に転写されたのち前記感光体上に
残留するトナーを除去するクリーニング手段を含んでお
り、画像形成装置本体に着脱可能である画像形成カート
リッジであって、感光体以外の回転部材において負荷の
ためにある程度回転むらが発生しても、それが感光体に
伝達され難く、感光体が実質上安定して回転でき、それ
によりピッチむら等の画像ノイズが抑制され、それだけ
良好な画像形成を行える分割されていない一体型の画像
形成カートリッジを提供することができる。

【００５０】また、本発明によると、回転駆動される感
光体、前記感光体表面を帯電させる帯電手段、前記帯電
手段による感光体上の帯電域に画像露光されて形成され
る静電潜像を現像して可視トナー像とする現像手段、前
記可視トナー像が転写材に転写されたのち前記感光体上
に残留するトナーを除去するクリーニング手段を含んで
おり、画像形成装置本体に着脱可能である一体型画像形
成カートリッジを構成要素とする画像形成装置であっ
て、該カートリッジを画像形成装置本体に容易に、且
つ、駆動結合良好に装着でき、また、ピッチむら等の画
像ノイズが抑制され、それだけ良好な画像を形成できる
ものを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成カートリッジを備えるレ
ーザビームプリンタの概略構成図である。

【図２】図１に示すプリンタの上蓋を開いた状態を示す
図である。

【図３】図１に示すプリンタのカートリッジ中の回転部
材を回転駆動する駆動系列を示す図である。

【図４】図１に示すプリンタのギア列の支持状態を説明
するための図である。

【図５】プリンタ本体側のギア列にカートリッジに搭載
されるギアを結合するときの手順を説明するための図で
あり、図５（Ａ）は１箇所目の結合がされた状態を示す
図であり、図５（Ｂ）は２箇所目の結合がされた状態を
示す図である。

【図６】プリンタ本体側のギア列にカートリッジに搭載
されるギアを結合するときの手順を説明するための感光
体用従動ギア周辺の図であり、図６（Ａ）は１箇所目の
結合がされた状態を示す図であり、図６（Ｂ）は２箇所
目の結合がされた状態を示す図である。

【図７】本発明に係るプリンタのカートリッジ中の回転
部材を回転駆動する駆動系列の他の例を示す図である。

【図８】本発明に係るプリンタのカートリッジ中の回転
部材を回転駆動する駆動系列のさらに他の例を示す図で
ある。

【図９】従来のプリンタにおけるカートリッジ中の回転
部材を回転駆動する駆動系列の例を示す図である。

【図１０】従来のプリンタにおけるカートリッジ中の回
転部材を回転駆動する駆動系列の他の例を示す図であ
る。

【図１１】従来のプリンタにおけるカートリッジ中の回
転部材を回転駆動する駆動系列のさらに他の例を示す図
である。

【符号の簡単な説明】

Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６ 画像形成カート
リッジ １ 感光体ドラム Ｇ１ 感光体ドラム１用従動ギア １０ 感光体ドラム１の回転軸 １１ 当たり部材 ２ 帯電装置 ２１ 帯電ローラ Ｇ２１ 帯電ローラ２１用従動ギア ３ 現像装置 ３１ 現像ローラ Ｇ３１ 現像ローラ３１用従動ギア ３２ 羽根部材 Ｇ３２ 羽根部材３２用従動ギア ３４ トナー供給ローラ Ｇ３４ トナー供給ローラ３４用従動ギア ５ クリーニング装置 ５１ クリーニングブレード ５２ 廃トナー搬送スクリュー Ｇ５２ 廃トナー搬送スクリュー５２用従動ギア ５３ 廃トナー収納タンク ＳＣ 走査光学系ユニット ４ 転写ローラ Ｇ４ 転写ローラ４用従動ギア ６ 定着装置 ６１ 定着ローラ対 ７１ 給紙ローラ対 ７２ 排紙ローラ対 ８ シート収容部 ８１ 幅規制板 ＦＲ 本体フレーム ９ 上蓋 ９０ 上蓋９の開口部 ９１ ヒンジ部 ９２、９３ 揺動アーム ９４ バネ ９２１ 揺動アーム９２上に立設されたシャフト ９３１ 揺動アーム９３上に立設されたシャフト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される感光体、前記感光体表面
   を帯電させる帯電手段、前記帯電手段による感光体上の
   帯電域に画像露光されて形成される静電潜像を現像して
   可視トナー像とする現像手段、前記可視トナー像が転写
   材に転写されたのち前記感光体上に残留するトナーを除
   去するクリーニング手段を含んでおり、画像形成装置本
   体に着脱可能である一体型画像形成カートリッジであっ
   て、前記感光体に接続された感光体用従動ギアを含んで
   おり、該感光体用従動ギアは、該カートリッジを画像形
   成装置本体に装着したとき該本体におけるメイン駆動ギ
   アから連なり、該従動ギアを含むギア列の最終ギアとな
   るものであり、前記帯電手段、現像手段及びクリーニン
   グ手段のうち２以上がそれぞれ回転駆動される回転部材
   とそれに接続された回転部材用従動ギアを備えており、
   該回転部材用従動ギアのうち少なくとも二つは、該カー
   トリッジを画像形成装置本体に装着したとき該本体にお
   ける前記メイン駆動ギアから連なり、該回転部材用従動
   ギアを含むギア列の最終ギアとなるものであることを特
   徴とする画像形成カートリッジ。
2. 【請求項２】 前記帯電手段、現像手段及びクリーニン
   グ手段がそれぞれ回転駆動される回転部材とそれに接続
   された回転部材用従動ギアを備えており、該各手段にお
   ける少なくとも一つの回転部材用従動ギアが、前記カー
   トリッジを画像形成装置本体に装着したとき該本体にお
   ける前記メイン駆動ギアから連なり、該回転部材用従動
   ギアを含むギア列の最終ギアとなるものである請求項１
   記載の画像形成カートリッジ。
3. 【請求項３】 請求項１記載の画像形成カートリッジを
   構成要素とする画像形成装置であって、画像形成装置本
   体に、該カートリッジが該本体に装着されるとき該カー
   トリッジ上のギアに噛み合うべき駆動結合用ギアが３箇
   所以上に設けられており、そのうち２箇所の駆動結合用
   ギアは定位置に設けられ、残り箇所の駆動結合用ギアは
   カートリッジ上のこれと噛み合うべきギアに対し正規の
   噛み合い位置をとることができるように揺動可能に設け
   られている画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記画像形成カートリッジにおける前記
   帯電手段、現像手段及びクリーニング手段がそれぞれ回
   転駆動される回転部材とそれに接続された回転部材用従
   動ギアを備えており、該各手段における少なくとも一つ
   の回転部材用従動ギアが、該カートリッジを画像形成装
   置本体に装着したとき該本体における前記メイン駆動ギ
   アから連なり、該回転部材用従動ギアを含むギア列の最
   終ギアとなるものである請求項３記載の画像形成装置。