JPH11258966A

JPH11258966A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11258966A
Application number: JP10060254A
Authority: JP
Inventors: Akichika Furusawa; 彰近古澤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd; Casio Electronics Co Ltd
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-09-24

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成ユニットの着脱時にドラムへの駆動伝
達系のギヤ位置を機械的に自動的に正しく維持する画像
形成装置を提供する。【解決手段】画像形成ユニットの装着部８１ｂの軸受８
８−１、８８−２に支持されたドラム駆動軸８９は軸に
溝９１−１、９１−２を備え、圧縮バネ９４により常に
右方へ付勢されている。溝９１−２に係合するドラム駆
動ギア５１は左右への位置を固定されて回転自在に支持
部材９２に支持され、装置本体１０の組み立て時にギア
の位相合わせを行った状態で駆動ギア９５に常に噛合し
ている。上蓋部材１４が開成されると上下レバー９９が
圧縮バネ１０２に付勢されて上に上昇しドラム駆動軸８
９が右に移動して感光体ドラム２５のフランジ８７との
係合が外れる。上蓋部材１４が閉成されるとこの裏面に
押圧されて上下レバー９９が下がりレバーカム９６が時
計回り方向に回動してフランジ８７と係合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置本体に着脱自
在な画像形成ユニットに交換自在に組み付けられる像担
持体ドラムへ装置本体からの駆動力を伝達する駆動伝達
機構の位置合せを自動機構的に維持する画像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばフルカラー印字（印
刷）を行うカラープリンタ（画像形成装置）等では、回
転駆動される部分が多数あり、これらの被回転駆動部に
は、ギア列からなる駆動伝達系を介してモータから駆動
力を伝達している。このようなカラープリンタでは、特
に回転に精度を必要とするものの中に、搬送される用紙
上に３色又は４色のトナー画像を順次転写する３個又は
４個のドラム（像担持体ドラム）がある。

【０００３】このような、各被駆動部を回転駆動するた
めに上記のようにギヤ列からなる駆動伝達系を用いるの
は、大きなスペースを取ることなく駆動力を確実に伝達
できる利点があるが、他方では、各ギヤの偏心による回
転ムラがドラムに発生するという問題を有している。

【０００４】このような回転ムラは、１色の黒トナーを
専用に用いるモノクロプリンタではさして問題とはなら
なかったが、近年になって実用化が進められている３色
又は４色の色トナーを塗り重ねて印字を行うカラープリ
ンタでは、ドラムに回転ムラが有ると用紙上に塗り重ね
るドット（トナー画素）の位置に、ずれが発生する。通
常、印字は、１ｍｍ間に９個程度のドット密度で行われ
るが、例えば重ね合わせる色に１／２ドット分の位置ず
れがあっても、モアレと称される縞模様が画像面に発生
して紙面に形成される画像の質を著しく低下させてしま
う。

【０００５】しかしながら、どのような部材でも、その
製作精度には限界があるから、カラープリンタのように
３個又は４個の複数のドラムに対応する複数の駆動ギア
には機械的に発生する形状あるいは寸法上の誤差が必ず
伴っている。

【０００６】特にドラムは、芯金が金属製の筒であるの
で容易に真円のものを作成できるが表面の感光層の使用
による劣化が比較的早い。つまり交換頻度の高い使い捨
て部品となるので、このドラム端部に一体化されて配設
されるドラムギアには、使い捨てユニットの観点から樹
脂製のギアが使われる。したがって、このギアには形状
あるいは寸法上の誤差の発生がなおさら避けられない。
そして、これに駆動伝達されるドラムには、上記の誤差
に基づく回転むらの発生が避けられない。

【０００７】このことを考慮して、つまり避けることの
できない回転むらを容認したうえでこれら複数のドラム
の画像転写部における相互の相対的な画像転写位置を常
に同期させて画像形成を行わせ、これにより、塗り重ね
る画像の位置ずれを解消するようにした画像形成装置が
知られている。

【０００８】図９は、そのような画像形成装置のドラム
駆動伝達系のみを模式的に示す図である。画像形成装置
には、この他に給紙装置、用紙搬送装置、定着装置等の
駆動伝達系があるが、これらの駆動伝達系は同図で図示
を省略している。

【０００９】同図に示すように、４個のドラムと夫々一
体に固定されて形成されているドラムギア１（１ａ、１
ｂ、１ｃ、１ｄ）が、図の矢印Ａで示す画像形成処理の
流れの方向に並んで配置されている。ドラムギア１ａに
対応するドラムはマゼンタ（Ｍ）の画像を形成し、ドラ
ムギア１ｂに対応するドラムはシアン（Ｃ）の画像を形
成し、ドラムギア１ｃに対応するドラムはイエロー
（Ｙ）の画像を形成し、そしてドラムギア１ｄに対応す
るドラムはブラック（Ｋ）の画像を形成する。モノクロ
印字ではドラムギア１ｄのドラムのみが駆動される。フ
ルカラー印字ではドラムギア１ａ〜１ｄの４個のドラム
が全て駆動される。

【００１０】そして、それらのドラムギア１ａ〜１ｄ
に、ドラム駆動ギアＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４が夫々噛
合している。また、これらのドラム駆動ギアＡ１、Ａ
２、Ａ３及びＡ４には、大径歯車と小径歯車とが一体に
形成された減速ギアＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４の小径歯
車が夫々噛合している。

【００１１】上記の減速ギアＢ１の大径歯車には駆動側
の減速ギアＣ１の小径歯車が噛合しており、減速ギアＢ
２及びＢ３の大径歯車には駆動側の１個の減速ギアＣ２
の小径歯車が噛合している。そして、これら減速ギアＣ
１及びＣ２の大径歯車は、１個のクラッチギア２に噛合
している。クラッチギア２は、減速ギア３、アイドルギ
ア４及び５を介してドラム駆動モータ６の駆動軸ギア７
に噛合している。

【００１２】上記のドラムギア１ａ、１ｂ、１ｃ及び１
ｄは、同一の型によって形成された同一形状のギアであ
る。ドラム駆動ギアＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４も同一の
型によって形成された同一形状のギアである。また、減
速ギアＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４も同一の型によって形
成された同一形状のギアである。更に、減速ギアＣ１及
びＣ２は同一形状のギアである。したがって、ドラム駆
動モータ６からアイドルギア５、４及び減速ギア３を介
してクラッチギア２に伝達される駆動力により減速ギア
Ｃ１及びＣ２を介して下流側に伝達される回転特性は同
一であり、減速ギアＣ１から減速ギアＢ１、ドラム駆動
ギアＡ１を介してドラムギア１ａに伝達される回転特性
と、減速ギアＣ２から減速ギアＢ２、ドラム駆動ギアＡ
２を介してドラムギア１ｂに伝達される回転特性、及び
同じく減速ギアＣ２から減速ギアＢ３、ドラム駆動ギア
Ａ３を介してドラムギア１ｃに伝達される回転特性も夫
々同一である。

【００１３】また、ドラム１ｄに対応する減速ギアＢ４
とドラム駆動モータ６との間には減速ギアＣ４が介在し
ており、その大径歯車がドラム駆動モータ６の駆動軸ギ
ア７に噛合し、小径歯車が減速ギアＢ４の大径歯車に噛
合している。この駆動系では、減速ギアＣ４から減速ギ
アＢ４、ドラム駆動ギアＡ４を介してドラムギア１ｄに
伝達される回転特性と、上述した減速ギアＣ１又は減速
ギアＣ２からドラムギア１ａ、１ｂ又は１ｃへ伝達され
る回転特性とが同一になるように、アイドルギア５、４
及び３間のギア比が設定されている。

【００１４】この構成において、ドラム駆動モータ６に
より上記のギア列を介して行われるドラムの駆動におい
ては、前述したようにギア列における同一位置のギアは
同一金型を用いて同一形状に形成されており、それらギ
ア列のギア比と各ドラムの位置関係とから、画像形成・
転写位置におけるドラムの回転位相が一致するように位
置決めして全体を組み付けるようにする。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
装置の小型化や部品交換時の保守作業の容易さなどの追
求の結果、画像の記録と現像を行うドラムと現像器の部
分は画像形成ユニットとしてユニット化されている。そ
して、前述したように、使用劣化の度合が比較的早いド
ラムを交換する都度、この画像形成ユニットを装置本体
から着脱する。

【００１６】このとき、ドラムと一体のドラムギアも交
換されることになる。そうすると、上記のように折角４
個のドラムの回転位相が一致するように決めたギアの噛
み合い位置が狂ってしまう。したがって、例えば図９に
おいて、主要なギアとなるドラムギア１ａ〜１ｄ、２系
統の駆動伝達系に分かれる装置本体側のドラム駆動ギア
Ａ３及びＡ４に適宜の目印を設け、その目印を検出する
センサ８ａ〜８ｄ及びセンサ９ｃ及び９ｄを設ける。そ
して、脱抜した画像形成ユニットのドラムを交換してそ
の画像形成ユニットを装置本体に再装着した際には、空
駆動（画像形成を行わない回転駆動）を行いながら、各
センサで目印を検出して、各部の回転位相を一致させる
ための位置決めを行わなければならなかった。

【００１７】このように、製作段階では多数のセンサの
取り付けと、それらの出力を接続する作業と、位置出し
制御のプログラムの組み込みなど、手数がかかり、費用
も上昇するため、この何等かの改善が望まれていた。

【００１８】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
画像形成ユニットの着脱時に、ドラムへの駆動伝達系の
ギヤ位置を自動的機械的に正しく維持する画像形成装置
を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】先ず、請求項１記載の発
明（第１の発明）の画像形成装置は、装置本体が開閉可
能な第１機体と第２機体とからなり、該両機体を開成し
た状態で、像担持体ドラムを含む画像形成ユニットの複
数を、その短手方向に沿って上記第１機体に並設すべく
着脱自在に構成する画像形成装置であって、駆動源を含
み上記像担持体ドラムに駆動力を伝達するための上記装
置本体に設けられた第１駆動伝達手段と、該第１駆動伝
達手段と常時連結している被駆動ギアを備え上記像担持
体ドラムと係脱自在な第２駆動伝達手段と、上記両機体
の閉成動作に連動して上記第２駆動伝達手段を上記像担
持体ドラムに係合させ、上記両機体の開成動作に連動し
て上記第２駆動伝達手段の上記像担持体ドラムとの係合
を解除可能にする係脱制御手段とを備えて構成される。

【００２０】次に、請求項２記載の発明（第２の発明）
の画像形成装置は、装置本体が開閉可能な第１機体と第
２機体とからなり、該両機体を開成した状態で、像担持
体ドラムを含む画像形成ユニットの複数を、その短手方
向に沿って上記第１機体に並設すべく着脱自在に構成す
る画像形成装置であって、駆動源を含み上記像担持体ド
ラムに駆動力を伝達するための上記装置本体に設けられ
た第１駆動伝達手段と、該第１駆動伝達手段と連結して
上記像担持体ドラムに駆動力を伝達すべく上記画像形成
ユニットに設けられ上記像担持体ドラムに係脱自在な第
２駆動伝達手段と、上記両機体の開成動作に連動して上
記第２駆動伝達手段の駆動伝達姿勢を位置固定し、上記
両機体の閉成動作に連動して上記第２駆動伝達手段の駆
動伝達姿勢の位置固定を解除する位置固定制御手段とを
備えて構成される。

【００２１】上記位置固定制御手段は、例えば請求項３
記載のように、上記装置本体側と上記画像形成ユニット
側とに分かれて配置される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に
おける画像形成装置の外観斜視図である。同図に示す画
像形成装置１０は、例えばデスクトップ型のパソコン用
ラックに載置可能な程度の大きさのタンデム型の小型の
カラープリンタである。

【００２３】この画像形成装置１０は、本体基部（第１
機体）１１の前面（図の右方）に開閉トレー１２を備
え、下部に用紙カセット１３を着脱自在に備えている。
また上蓋部材（第２機体）１４には、その上面は本体基
部１１の後部上面と共に排紙トレー１５を形成してお
り、そこには上部排紙口１６から排出される画像形成済
みの用紙が積載される。上蓋部材１４の前部側方には、
上蓋開閉スイッチ１７、液晶表示装置１８、電源スイッ
チや複数のデータ入力キー等からなる操作パネル１９が
配設されている。

【００２４】図２は、上記の画像形成装置１０の内部構
成を示す側断面図である。同図に示すように、略中央
に、駆動ローラ２１と従動ローラ２２に保持されて反時
計回り方向に循環移動する用紙搬送ベルト２３が配設さ
れている。この用紙搬送ベルト２３の上方に、画像形成
ユニット２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）が用
紙搬送方向（画像形成ユニットの短手方向）に多段式に
並設されている。画像形成ユニット２４には（以下、画
像形成ユニット２４ａ内の諸装置のみに番号を付して示
す）、感光体ドラム２５と、この感光体ドラム２５を囲
み込むようにして、クリーナ２６、初期化帯電器２７、
現像器２８が組み付けられている。各画像形成ユニット
２４ａ〜２４ｄの現像器２８には、内部にＭ（マゼン
タ）、Ｃ（シアン）、Ｙ（イエロー）及びＫ（ブラッ
ク）の各トナーがそれぞれ収容され、その下部開口に現
像ローラ２９が上記感光体ドラム２５に当接して配置さ
れている。

【００２５】上記初期化帯電器２７と現像ローラ２９の
間の感光体ドラム２５の真上に、支持部材３１を介して
上蓋部材１４裏面に配設されている書込ヘッド３２が、
上蓋部材１４の閉成により挿入されて配置される。上蓋
部材１４は本体基部１１後方の支軸３３を中心にして図
の二点破線１４′で示す位置と実線位置とに開閉する。
感光体ドラム２５は、用紙搬送ベルト２３に当接してお
り、その用紙搬送ベルト２３の裏面から感光体ドラム２
５と対向配置されて転写ブラシ３４が配設される。

【００２６】用紙搬送ベルト２３の用紙搬送方向上流側
（図の右方）には、待機ローラ対３５、用紙検出センサ
３６が配設され、それより上流は横（装置前方）と下に
分岐して、横方向には給紙ローラ３７及び上述の開閉ト
レー１２が配設され、下方向には２枚のガイド板から形
成される搬送路３８が配設されている。搬送路３８の端
部には給送ローラ対３９が配設され、その下方に上述の
用紙カセット１３の給紙端が位置している。その給紙端
の上方に近接して給紙コロ４０が配設されている。

【００２７】一方、用紙搬送ベルト２３の用紙搬送方向
下流には、分離爪４１、定着器４２、排紙ローラ対４
３、切り換えレバー４４が設けられる。定着器４２は、
断熱性の匡体内に組み付けられた圧接ローラ、発熱ロー
ラ、周面清掃器、オイル塗布ローラ、サーミスタ等から
構成されている。

【００２８】切り換えレバー４４は、同図に示すように
下の位置にあるときは用紙を上方の排出路４５へ案内
し、上の位置に回動しているときは用紙を装置後面に開
口する排紙口４６へ案内する。上記の排出路４５の下流
は排紙ローラ対４７を介して上部排紙口１６に連絡す
る。

【００２９】このような画像形成装置の内部装置は、使
用頻度に応じて損耗する。したがって、比較的頻繁な保
守作業を必要とする。このため、この保守作業における
修理や交換を簡易化するために、上記の画像形成ユニッ
ト２４のように、主要部の諸装置を組装置として一体化
し、本体基部１１に着脱自在に装着して用いるようにし
ている。

【００３０】画像形成ユニット２４の保守作業時は、通
常時には上面を覆っている上蓋部材１４を図の二点鎖線
１４´で示す方向（反時計回り方向）に支持軸３３を支
点にして回動させて開成し、画像形成ユニット２４を上
方に脱抜する。そして、ドラムの交換等の作業を終え
て、上記脱抜した画像形成ユニット２４を再装着する際
は、上蓋部材１４を開成した状態で画像形成ユニット２
４を上から下へ降ろすようにして装着部に装着し、上蓋
部材１４を閉成する。

【００３１】この画像形成装置１０は、電源が投入さ
れ、使用する用紙の紙質、枚数、印字モード、その他の
指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号
として入力されると、印字（印刷）を開始する。

【００３２】先ず、給紙コロ４０が一回転毎に用紙カセ
ット１３に多枚数載置収容されている用紙Ｐの最上部の
一枚を取り出し、搬送路３８を介して待機ローラ対３５
へ給送する。待機ローラ対３５は回転を一時停止して用
紙Ｐの進行を制止し搬送タイミングを待機する。

【００３３】続いて、駆動ローラ２１と従動ローラ２２
が反時計回り方向に回転して、用紙搬送ベルト２３の循
環移動を開始させる。現像器２８及び感光体ドラム２５
も印字タイミングに合わせて順次駆動され、感光体ドラ
ム２５は時計回り方向に回転する。

【００３４】初期化帯電器２７は、感光体ドラム２５周
面に一様な高マイナス電荷を付与し、書込ヘッド３２
は、その感光体ドラム２５周面に画像信号に応じて露光
を行って、上記初期化による高マイナス電位部と上記露
光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成す
る。現像器２８の現像ローラ２９は、その静電潜像の低
電位部にトナーを転移させて感光体ドラム２５周面上に
トナー像を形成（反転現像）する。

【００３５】最上流の画像形成ユニット２４ａの感光体
ドラム２５周面上のトナー像の先端が、用紙搬送ベルト
２３との対向点に回転搬送されてくるタイミングで、そ
の対向点に用紙Ｐの印字開始位置が一致するように、待
機ローラ対３５が回転を開始して用紙Ｐを用紙搬送ベル
ト２３へ給送する。用紙搬送ベルト２３は表面に用紙Ｐ
を静電的に吸着し、その用紙Ｐを、感光体ドラム２５と
転写ブラシ３４により形成されている最初の転写部へ搬
送する。

【００３６】転写ブラシ３４は、不図示の転写バイアス
電源から出力される転写電流を用紙搬送ベルト２３を介
して用紙Ｐに印加して、感光体ドラム２５上のマゼンタ
（Ｍ）のトナー像を用紙Ｐに転写する。続いて、画像形
成ユニット２４ｂの感光体ドラム２５と転写ブラシ３４
による２番目の転写部がシアン（Ｃ）のトナー像を転写
し、更に画像形成ユニット２４ｃの感光体ドラム２５と
転写ブラシ３４による３番目の転写部がイエロー（Ｙ）
のトナー像を転写し、そして、画像形成ユニット２４ｄ
の感光体ドラム２５と転写ブラシ３４による最下流の転
写部がブラック（Ｋ）のトナー像を転写する。

【００３７】４色のトナー像を重ねて転写された用紙Ｐ
は、分離爪４１によって用紙搬送ベルト２３から分離さ
れ、定着器４２に搬入される。定着器４２は、圧接ロー
ラと発熱ローラで用紙Ｐを挟持し、熱と圧とでトナー像
を用紙Ｐに定着させながら用紙Ｐを後方に排出する。

【００３８】用紙Ｐは、排紙ローラ対４３によって搬送
を引き継がれ、切り換えレバー４４が下に回動している
ときは、排出路４５へ案内され上向きから前方へ反転し
て排出路４５終端に配置された排紙ローラ対４７を介し
て排紙トレー１５上にトナー像を下にして排出される。
一方、切り換えレバー４４が上に回動しているときは排
紙口４６からトナー像を上にして機外に排出される。

【００３９】図３は、図２の断面図では図示しなかった
が、上述の駆動ローラ２１、各感光体ドラム２５、待機
ローラ対３５、給送ローラ対３９、給紙コロ４０、及び
定着器４２の被駆動部を回転駆動する駆動系を示す図で
ある。上記の各被駆動部は、同図に示すギア列からなる
駆動系に係合して回転駆動される。

【００４０】感光体ドラム２５は、一体構成のドラムギ
アを有しておらず、詳しくは後述するが、装置本体側
（本体基部１１）の画像形成ユニット２４の装着部に設
けられているドラム駆動ギア５１に係合して駆動され、
現像ローラ２９は、感光体ドラム２５に係合して間接的
に駆動される。同図には、その４個のドラム駆動ギア５
１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ）を示している。
そして、その４個のドラム駆動ギア５１ａ〜５１ｄに、
大径のドラム駆動ギアＡ１、Ａ２、Ａ３及びＡ４が夫々
噛合している。

【００４１】これら大径のドラム駆動ギアＡ１、Ａ２、
Ａ３及びＡ４は、図９に示したドラム駆動ギアＡ１、Ａ
２、Ａ３及びＡ４と同様のものである。また、図３に示
す減速ギアＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４も図９に示した減
速ギアＢ１、Ｂ２、Ｂ３及びＢ４と同様であり、図３の
減速ギアＣ１、Ｃ２及びＣ４も図９の減速ギアＣ１、Ｃ
２及びＣ４と同様であり、また、図３に示す上記ギア列
に連結するクラッチギア５２、減速ギア５３、アイドル
ギア５４、５５、ドラム駆動モータ５６及び駆動軸ギア
５７も、図９のクラッチギア２、減速ギア３、アイドル
ギア４、５、ドラム駆動モータ６及び駆動軸ギア７と同
様の構成であるので説明は省略し、他の部分について説
明する。

【００４２】用紙搬送ベルト２３を駆動する駆動ローラ
２１のギア５８は、減速ギア５９を介してベルト駆動モ
ータ６１の駆動軸ギア６２に係合している。そして、前
述の定着器４２の発熱ローラ６３と一体な発熱ローラギ
ア６４が、アイドルギア６５及び減速ギア６６を介して
上記ベルト駆動モータ６１の駆動軸ギア６２に係合して
いる。これによって、用紙搬送ベルト２３と定着器４２
は、ベルト駆動モータ６１によって同時駆動される。ま
た、排紙ローラ対４３は定着器４２に係合して上記のギ
ア列とは間接に駆動される。

【００４３】他方、前述のアイドルギア５４には、２個
の減速ギア６７及び６８と、２個のアイドルギア６９及
び７１が順次噛合して連結している。そのアイドルギア
７１から２方に分かれて２個のアイドルギア７２及び７
３が夫々噛合している。一方のアイドルギア７２には、
クラッチを介して前述した給紙コロ４０が係合してお
り、更にこのアイドルギア７２には他のアイドルギア７
４を介して前述した搬送ローラ対３９が係合している。
そして、他方のアイドルギア７３には、増速兼中継用の
二枚ギア７５の小径ギアが噛合している。その二枚ギア
７５の大径ギアに待機ローラ対３５に係合するクラッチ
ギア７６が噛合している（この場合二枚ギア７５は増速
ギア）。一方、二枚ギア７５の小径ギアを介してアイド
ルギア７７が噛合し（この場合二枚ギア７５は中継ギ
ア）、そのアイドルギア７７に給紙ローラのギア７８が
噛合している。給紙ローラは、図２及び図３に示すよう
に開閉トレー１２が開成されたとき、その上に載置され
た用紙を装置内に搬入する。

【００４４】図４は、上記のような構成において、感光
体ドラム２５及び画像形成ユニット２４と、装置本体側
の画像形成ユニット装着部との関係を示す斜視図であ
る。同図は、感光体ドラム２５を上に示し、この感光体
ドラム２５が交換自在に装着される画像形成ユニット２
４を中央に示し、この画像形成ユニット２４が着脱自在
に装着される装置本体１０側の画像形成ユニット装着部
（以下、単に装着部という）８１（８１ａ、８１ｂ）を
下に示している。

【００４５】同図に示す画像形成ユニット２４は、ユニ
ットフレーム８２ａ及び８２ｂに支持される現像器２８
内に、トナー、攪拌器、供給ローラ、現像ローラ２９、
ドクターブレード等を有し、副ユニット８３に、上に示
している感光体ドラム２５と、図２に示した初期化帯電
器２７、クリーナ２６や、ドラム保護カバー等を備え、
その副ユニット８３の上部には書込ヘッド３２の発光部
が嵌入する溝孔８４が形成されている。

【００４６】画像形成ユニット２８のユニットフレーム
８２ａ及び８２ｂの斜面及び段差をなす底部８５ａ及び
８５ｂと、装着部８１ａ及び８１ｂの支持部（図の斜線
部）８６ａ及び８６ｂとは、互いに凸と凹とで同形状に
形成されており、画像形成ユニット２４を図の矢印Ｄ及
びＥで示すように装着部８１ａ及び８１ｂに装着する
と、ユニットフレーム８２ａ及び８２ｂの底部８５ａ及
び８５ｂと装着部８１ａ及び８１ｂの支持部８６ａ及び
８６ｂが密着する。

【００４７】画像形成ユニット２４内に一体に組み付け
られる諸装置や部材は、感光体ドラム２５を除いては、
装置本体１０とほぼ同様の又は比較的長期の使用寿命を
有しており、したがって、本実施の形態における画像形
成装置１０においては、感光体ドラム２５のみの交換も
できるようにして、安価な保守費用で使用を継続するこ
とができるようにしている。そして、感光体ドラム２５
には、その端部に装置本体１０側の後述するドラム駆動
軸と係合するフランジ８７ｂ及び支持軸と係合するフラ
ンジ８７ａのみを備え、従来のような感光体ドラムと一
体のドラムギアを備えていない。

【００４８】図５(a),(b) は、上記装置本体１０側のド
ラム駆動系の構成を示すと共にその動作状態を示す図で
ある。図５(a) は、図４において画像形成ユニット２４
が装着部８１（８１ａ、８１ｂ）に装着された直後の状
態を示す図であり、感光体ドラム２５の端部とフランジ
８７ｂ、画像形成ユニット２４のユニットフレーム８２
ｂ及びその底部８５ｂ、並びに装着部８１ｂの正面から
見た断面図である。また、図５(b) は、上蓋部材１４が
閉成されたときの状態を示す図である。

【００４９】図５(a) に示すように（図４も参照）、装
着部８１ｂ内には、両壁の軸受８８−１、８８−２に支
持されてドラム駆動軸８９が設けられている。ドラム駆
動軸８９は、内端部（図では左端部）と中程より外端部
側に、軸方向に沿って直接穿設された溝（又はＤカッ
ト）９１−１、９１−２を備えている。そして、中程よ
り外端部側の溝９１−２は、支持部材９２により左右へ
の位置を固定されて回転自在に支持されているドラム駆
動ギア５１（図３参照）と、その内径孔を介して軸方向
に滑動自在に係合している。ドラム駆動ギア５１の内径
孔の断面の形状は、特には図示しないがドラム駆動軸８
９の上記の溝９１−２に対応している。

【００５０】ドラム駆動軸８９には、ドラム駆動ギア５
１との係合部より内側にワッシャ９３が固着しており、
このワッシャ９３と装着部８１ｂの軸受８８−１との間
で圧縮バネ９４がドラム駆動軸８９に外嵌している。こ
の圧縮バネ９４により、ドラム駆動軸８９には常に右方
への付勢力が加えられている。

【００５１】この係合関係において、一方のドラム駆動
ギア５１には大径のドラム駆動ギア９５（図３のＡ１、
Ａ２、Ａ３又はＡ４）が噛合している。これらのドラム
駆動ギア５１（５１ａ〜５１ｄ）と大径のドラム駆動ギ
ア９５（Ａ１〜Ａ４）とは、予め装置本体１０の組み立
て時にギアの位相合わせが実施されている。

【００５２】そして、他方のドラム駆動軸８９の外端部
には、トビ口形のレバーカム９６の下部背面が当接して
いる。レバーカム９６は、トビ口状の上部を、装着部８
１ｂに形成されているカム支持部９７に支持ピン９８を
介して回動自在に支持されている。そして、レバーカム
９６のトビ口上部の傾斜面の近傍上方に、本体基部１１
のフレームに配設されている上下レバー９９の下端が位
置している。

【００５３】上下レバー９９は、本体基部１１のフレー
ム１００に固設されたレバー保持部１０１に保持されて
いる。この上下レバー９９は、図５(a) に示すように、
本体基部１１のフレーム１００に固設されたレバー保持
部１０１を貫通して配設され、レバー保持部１０１内に
おいて上部に止め輪１０２を固着している。その止め輪
１０２とレバー保持部１０１の底部との間に、上下レバ
ー９９に外嵌する圧縮バネ１０３が配置される。圧縮ば
ね１０３は、止め輪１０２を介して上下レバー９９を常
に上方に付勢し、上下レバー９９は、止め輪１０２がレ
バー保持部１０１の上部内面に当接することにより停止
している。

【００５４】上下レバー９９の上端は上蓋部材１４の図
２に示す上下の開閉により、上蓋部材１４に離接して、
図４の両方向矢印Ｈに示すように上下する。この上端と
ともに下端が図４の両方向矢印Ｊに示すように上下し、
後述するようにレバーカム９６が回動し、ドラム駆動軸
８９が図４の両方向矢印Ｋに示すように横方向に進退す
る。

【００５５】上記の図５(a) は、上蓋部材１４が開成さ
れているときの状態を示している。この状態において、
上蓋部材１４が閉成されることに応じて、図５(b) に示
すように、上蓋部材１４の裏面が上下レバー９９の頭部
を押圧し、これにより、上下レバー９９が圧縮バネ１０
２の付勢力に抗して下方に押し下げられる。この上下レ
バー９９の降下によって、その先端（下端）がレバーカ
ム９６のトビ口斜面に当接し、このトビ口斜面を更に摺
接しながら降下してレバーカム９６を時計回り方向に回
動させる。

【００５６】上蓋部材１４の閉成完了によって上下レバ
ー９９の頭部が充分に押し込まれ、上下レバー９９とレ
バーカム９６との係合が、先端と斜面の摺接から、上下
レバー９９の周面とレバーカム９６のトビ口垂直面との
当接に移動したとき、レバーカム９６の時計回り方向へ
の回動が完了し、ドラム駆動軸８９が圧縮バネ９４の付
勢力に抗して左方へ押し込まれる。

【００５７】これにより、ドラム駆動軸８９の内端部の
溝９１−１が、感光体ドラム２５のフランジ８７ｂの焼
結軸受１０４に嵌入する。焼結軸受１０４の嵌入孔は、
溝９１−１と係合するよう形成されている。このように
ドラム駆動軸８９に感光体ドラム２５が連結されると、
画像形成ユニット２４内において感光体ドラム２５と、
この感光体ドラム２５を保持していたケース（ユニット
フレーム８２ａ、８２ｂ）間に間隙Ｉが生じて感光体ド
ラム２５が位置決めされる。

【００５８】特には図示しないが、感光体ドラム２５の
他方の端部のフランジ８７ａにも同様に支持軸が装着部
８１ａ内から突出して嵌入し、他方の端部も位置決めさ
れる。これにより、大径のドラム駆動ギア９５の回転
は、ドラム駆動ギア５１、ドラム駆動軸８９、フランジ
８７を介して感光体ドラム２５に伝達される。

【００５９】上記の感光体ドラム２５には、精度の落ち
易いギアがなく、ドラム自体は真円であり、フランジ８
７には高精度の焼結部材を用いているので偏心がない。
そして、これらの感光体ドラム２５にフランジ８７を介
して係合するドラム駆動軸８９、ドラム駆動ギア５１及
び大径のドラム駆動ギア９５以下の装置本体側の駆動系
は、前述したように位相合わせが予め行われているの
で、感光体ドラム２５に装置本体側から伝達される駆動
力は、画像形成ユニット２４の着脱や感光体ドラム２５
の交換等に拘わりなく常に４個の感光体ドラム２５に同
期のとれた位相の駆動力が伝達される。

【００６０】図６は、上記のドラム駆動軸８９の他の構
成例を示す図である。同図に示すドラム駆動軸８９′
は、左端に溝（又はＤカット）が無く、代わりにカップ
リング１０５が形成されている。このカップリング１０
５がフランジ８７の中央部に嵌入する。このようにドラ
ム駆動軸と感光体ドラムとの係合は、溝やＤカットでな
くカップリングであってもよい。

【００６１】上述した実施の形態においては、ドラム駆
動ギアが感光体ドラムと一体ではなく且つ画像形成ユニ
ットの着脱に拘わりなく常に複数（上記の例では４個）
のドラム駆動ギアの位相が同期している状態を、ドラム
駆動ギアを装置本体側に設けることによって機械的に実
現しているが、ドラム駆動ギアを画像形成ユニット内に
設けても、上記と同様に感光体ドラムと一体化すること
なく且つ画像形成ユニットの着脱に拘わりなく常に複数
のドラム駆動ギアの位相が同期している状態を機械的に
実現することができる。これを第２の実施の形態として
説明する。

【００６２】図７(a) は、第２の実施の形態における画
像形成ユニットの斜視図であり、同図(b),(c) は、その
主要な内部構成を示す図である。尚、装置本体の画像形
成ユニット以外の構成部分は図２の構成と同様であり、
駆動系の構成はドラム駆動ギアの構成を除いて図３の構
成と同様である。

【００６３】この図７(a) に示す画像形成ユニット１１
０は、図４に示した画像形成ユニット２４と概ね同様な
構成ではあるが、この図７(a) では、ユニットフレーム
１１１の側面には内部から現像ローラの回転支持軸１１
２と感光体ドラムの回転支持軸１１３が外部に突出して
いる。

【００６４】この画像形成ユニット１１０は、装置本体
の装着部に装着されると装着部の軸受１１４に感光体ド
ラムの回転支持軸１１３が嵌入して位置決めされる。画
像形成ユニット１１０内部では、同図(b) に示すよう
に、感光体ドラム１１５が脱抜自在に且つ回転自在に回
転支持軸１１３に外嵌して支持される。感光体ドラム１
１５の端部にはカップリングフランジ１１６が設けられ
ており、回転支持軸１１３に同軸に支持されるドラム駆
動ギア１１７のカップリング１１８に係合する。同図
(c) はその係合した状態を示している。

【００６５】この感光体ドラム１１５の脱抜・装着の
間、ドラム駆動ギア１１７は、そのギア歯に係止爪１１
９が係止しているため、回転不能な状態で位置決めされ
ている。上記の係止爪１１９は、支持軸１２１によりユ
ニットフレーム１１１に回動自在に支持されている。

【００６６】図８(a) は、上記の図７(c) に示した部分
を、装置本体側の大径のドラム駆動ギア及び装着と共に
示す図であり、図８(b) はそのやや縮小した側面透視図
である。そして、図８(c),(d) は図８(a),(b) と共に動
作状態を示す図である。

【００６７】同図(a),(b) に示すように、ユニットフレ
ーム１１１（つまり画像形成ユニット１１０）が装着部
の軸受１１４に装着されて回転駆動軸１１３が位置決め
されると、ドラム駆動ギア１１７に、装置本体側の大径
のドラム駆動ギア１２２が噛合する。画像形成ユニット
が脱抜されている間に装置本体側が駆動されることはな
いので大径のドラム駆動ギア１２２のドラム駆動ギア１
１７に対する位相は脱抜前と装着後とで狂いは生じてい
ない。そして、ドラム駆動ギア１１７も係止爪１１９に
よって回転を禁止されていたので、大径のドラム駆動ギ
ア１２２に対して位相は脱抜前と装着後とで狂いは生じ
ていない。

【００６８】この状態で双方が係合した後、同図(c),
(d) に示すように、書込ヘッド３２′が上蓋部材の閉成
に伴われて上方から降下し、ユニットフレーム１１１
（画像形成ユニット１１０）上の所定の場所に位置決め
されると、書込ヘッド３２′の突起１２３が係合孔１２
４（同図(b) 参照）からユニットフレーム１１１内に進
入して、その先端が係止爪１１９の支持軸１２１に対し
て反対側の端部を下方に押し込む。これにより、係止爪
１１９が図の時計回り方向に回動して、ドラム駆動ギア
１１７との係止から外れ、ドラム駆動ギア１１７の固定
状態が解除される。これによって、大径のドラム駆動ギ
ア１２２、ドラム駆動ギア１１７を介して感光体ドラム
１１５に伝達される回転駆動の位相には、画像形成ユニ
ット１１０の脱抜前と装着後とで狂いは生じていない。

【００６９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、ドラム駆動ギアを感光体ドラムに直接取り付
けず予め回転位相を合わせた状態で画像形成装置本体側
に配設し、そのギア軸を、装置本体に着脱される画像形
成ユニットの感光体ドラムの中心に、装置本体の上蓋の
開閉に連動して係合解除・係合復帰させるので、感光体
ドラムに伝達される回転の位相が画像形成ユニットの脱
抜前も装着後も常に維持され、したがって、画像形成ユ
ニットの着脱の度に本体装置の空運転を行ってセンサに
よる位置の検知を行いながら回転の位相合わせを行う必
要がなくなり、これにより、位相合わせ用のセンサの配
設が不要になって製作コストが軽減されて経済的である
と共に位相合わせのための空回転の時間がなくなるので
使い勝手が良くなって便利である。

【００７０】また、第２の発明によれば、ドラム駆動ギ
アを感光体ドラムとは係合可能に切り離して画像形成ユ
ニットに設け、且つ装置本体の上蓋の開閉に連動して回
転位置の一時固定とその解除を行うので、同様に感光体
ドラムに伝達される回転の位相が画像形成ユニットの脱
抜前も装着後も常に維持され、したがって、画像形成ユ
ニットの着脱の度に本体装置の空運転を行ってセンサに
よる位置の検知を行いながら回転の位相合わせを行う必
要がなくなり、これにより、位相合わせ用のセンサの配
設が不要になって製作コストが軽減されて経済的である
と共に位相合わせのための空回転の時間がなくなるので
使い勝手が良くなって便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態における画像形成装置の外観
斜視図である。

【図２】画像形成装置の内部構成を示す側断面図であ
る。

【図３】画像形成装置の各被駆動部を回転駆動する駆動
系を示す図である。

【図４】感光体ドラム及び画像形成ユニットと画像形成
ユニット装着部との関係を示す図である。

【図５】(a),(b) は装置本体側のドラム駆動系の構成を
示すと共にその動作状態を示す図である。

【図６】ドラム駆動軸の他の構成例を示す図である。

【図７】(a) は第２の実施の形態における画像形成ユニ
ットの斜視図、(b),(c) はその主要な内部構成を示す図
である。

【図８】(a) は図７(c) に示した部分を装置本体側の大
径のドラム駆動ギア及び装着と共に示す図、(b) はその
やや縮小した側面透視図、(c),(d) はその動作状態を説
明する図である。

【図９】従来の画像形成装置のドラム駆動伝達系のみを
模式的に示す図である。

【符号の説明】

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）ドラムギアＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４ドラム駆動ギア（大径のドラ
ム駆動ギア）Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４減速ギアＣ１、Ｃ２、Ｃ４減速ギア２クラッチギア３減速ギア４、５アイドルギア６ドラム駆動モータ７駆動軸ギア８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、９ｃ、９ｄセンサ１０画像形成装置１１本体基部（第１機体）１２開閉トレー１３用紙カセット１４上蓋部材（第２機体）１５排紙トレー１６上部排紙口１７上蓋開閉スイッチ１８液晶表示装置１９操作パネル２１駆動ローラ２２従動ローラ２３用紙搬送ベルト２４（２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ）画像形成ユ
ニット２５感光体ドラム２６クリーナ２７初期化帯電器２８現像器２９現像ローラ３１支持部材３２書込ヘッド３３支軸３４転写ブラシ３５待機ローラ対３６用紙検出センサ３７給紙ローラ３８搬送路３９給送ローラ対４０給紙コロ４１分離爪４２定着器４３排紙ローラ対４４切り換えレバー４５排出路４６排紙口４７排紙ローラ対５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ）ドラム駆動
ギア５２クラッチギア５３減速ギア５４、５５アイドルギア５６ドラム駆動モータ５７駆動軸ギア５８駆動ローラギア５９減速ギア６１ベルト駆動モータ６２駆動軸ギア６３発熱ローラ６４発熱ローラギア６５アイドルギア６６減速ギア６７、６８減速ギア６９、７１、７２、７３、７４、７７アイドルギア７５増速兼中継用二枚ギア７６クラッチギア７８給紙ローラギア８１（８１ａ、８１ｂ）画像形成ユニット装着部８２ａ、８２ｂユニットフレーム８３副ユニット８４溝孔８５ａ、８５ｂ底部８６ａ、８６ｂ支持部８７フランジ８８−１、８８−２軸受８９ドラム駆動軸９１−１、９１−２溝（又はＤカット）９３ワッシャ９４圧縮バネ９５大径のドラム駆動ギア９６レバーカム９７カム支持部９８支持ピン９９上下レバー１００フレーム１０１レバー保持部１０２止め輪１０３圧縮バネ１０４焼結軸受１０５カップリング１１０画像形成ユニット１１１ユニットフレーム１１２現像器の回転支持軸１１３感光体ドラムの回転支持軸１１４軸受１１５感光体ドラム１１６カップリングフランジ１１７ドラム駆動ギア１１８カップリング１１９係止爪１２１支持軸１２２大径のドラム駆動ギア１２３突起１２４係合孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】装置本体が開閉可能な第１機体と第２機
体とからなり、該両機体を開成した状態で、像担持体ド
ラムを含む画像形成ユニットの複数を、その短手方向に
沿って前記第１機体に並設すべく着脱自在に構成する画
像形成装置において、駆動源を含み前記像担持体ドラムに駆動力を伝達するた
めの前記装置本体に設けられた第１駆動伝達手段と、該第１駆動伝達手段と常時連結している被駆動ギアを備
え前記像担持体ドラムと係脱自在な第２駆動伝達手段
と、前記両機体の閉成動作に連動して前記第２駆動伝達手段
を前記像担持体ドラムに係合させ、前記両機体の開成動
作に連動して前記第２駆動伝達手段の前記像担持体ドラ
ムとの係合を解除可能にする係脱制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】装置本体が開閉可能な第１機体と第２機
体とからなり、該両機体を開成した状態で、像担持体ド
ラムを含む画像形成ユニットの複数を、その短手方向に
沿って前記第１機体に並設すべく着脱自在に構成する画
像形成装置において、駆動源を含み前記像担持体ドラムに駆動力を伝達するた
めの前記装置本体に設けられた第１駆動伝達手段と、該第１駆動伝達手段と連結して前記像担持体ドラムに駆
動力を伝達すべく前記画像形成ユニットに設けられ前記
像担持体ドラムに係脱自在な第２駆動伝達手段と、前記両機体の開成動作に連動して前記第２駆動伝達手段
の駆動伝達姿勢を位置固定し、前記両機体の閉成動作に
連動して前記第２駆動伝達手段の駆動伝達姿勢の位置固
定を解除する位置固定制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記位置固定制御手段は、前記装置本体
側と前記画像形成ユニット側とに分かれて配置されるこ
とを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。