JPH04258967A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は像担持体を始めとする画
像形成用のプロセス資材をカートリッジに一体化して着
脱するようにした画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式によりカラー画像を得る装
置の一つとして感光体ドラムあるいは感光体ベルト上に
原稿像の分解色数に応じた潜像形成と、カラートナーに
よる現像を繰り返し、感光体ドラムやベルト上でカラー
トナー像を重ねたのち転写してカラー画像を得る方法で
ある。この多色画像形成の基本プロセスは、本出願人に
よる特開昭６０−７５８５０号、同６０−７６７６６号
、同６０−９５４５６号、同６０−９５４５８号、同６
０−１５８４７５号公報等によって開示されている。

【０００３】このような重ね合わせによってカラー画像
を得るようにした多色画像形成装置にあっては、感光体
の周縁に色の異なったカラートナーを収納した複数の現
像器が配置してあり、一般には感光体を複数回回転させ
、感光体上の潜像を現像してカラー画像を得るようにし
ている。

【０００４】かかる画像形成装置に関しては耐用寿命を
有する各種感光体、現像剤キャリア、クリーニング部材
や現像剤トナーの消耗時等での補給・交換のために画像
形成手段の一部をカートリッジ化して、これら画像形成
手段の要部を一体化した部材を装置外へ取り出し、メン
テナンス或は交換を行うよう構成されたものが提案され
ている。また、画像形成手段によって像形成される転写
材の搬送路を開放してジャム処理時に転写材を取り出し
易くする様な構成も種々提案されてきている。さらに、
デジタル方式の画像形成装置にあっては、感光体上の潜
像形成手段としてレーザ書込み系が使用されるが、該レ
ーザ書込み系もまた清掃や点検に便なるようユニット化
された状態で、前記のプロセスカートリッジと同様装置
本体に対し着脱可能に収納する形式が多くとられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる画像形成装置の
プロセスカートリッジは、その着脱に応じて装置本体に
設けられる駆動手段と自動的に接続したりあるいは分離
されることが必要であり、通常その手段としてプロセス
カートリッジと駆動手段との間を係脱の可能な歯車を介
して接続する方法がとられる。しかし、歯車を介した動
力の伝達は、歯と歯の噛合いの微妙な変化や駆動源たる
モータに対する周辺機材からの高周波ノイズ等によって
忠実で円滑な回転速度の伝達が困難であって僅かではあ
るが回転ムラを生じ易く、そのため特に感光体に対して
は画質を低下させる要因となることがある。

【０００６】このような歯車を介した動力伝達機構の欠
点を補う目的から、感光体回転軸にフライホイールを装
着することによって感光体の回転の円滑化を図る方法が
提案されているが、周知の如く感光体は比較的低速回転
されるものであることから大きな慣性効果を得ることが
出来ず、またフライホイールを設けることによってプロ
セスカートリッジの容積や重量が増大して取扱い性が悪
くなると言う弊害もあった。

【０００７】本発明はこの点を解決しいて改良した結果
、プロセスカートリッジの取扱い性を犠牲にすることな
く、大きな慣性効果により感光体をムラなく一様で円滑
に回転駆動することの出来る画像形成装置の提供を目的
としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、駆動ローラ
を含むローラ間に張架したベルト状感光体と、その周縁
に現像手段を設け、該ベルト状感光体上の潜像を現像し
てトナー像を形成する画像形成装置において、前記駆動
ローラはモータの動力によって回転し、該動力はフライ
ホイール又はフライホイール効果を有する部材を設けた
中間駆動伝達軸を介して動力伝達がなされることを特徴
とする画像形成装置によって達成される。

【０００９】

【実施例】本発明の画像形成装置の一実施例を図１ない
し図４に示す。

【００１０】図１において、１はベルト状感光体たる可
撓性の感光体ベルトで、該感光体ベルト１は駆動ローラ
２および回動ローラ３の間に架設されていて駆動ローラ
２の駆動により時計方向に搬送される。

【００１１】４は前記感光体ベルト１に内接するよう装
置本体に固定した支持体すなわちガイド部材であって、
前記感光体ベルト１は回動ローラ３の外側への付勢作用
によって緊張状態とされることによりその内周面を前記
ガイド部材４に摺擦させる。従って前記感光体ベルト１
の外周面の感光体は搬送中にも常に前記ガイド部材４の
表面に対し一定の関係位置に保たれ、安定した画像形成
面を構成することを可能としている。

【００１２】６は帯電手段たるスコロトロン帯電器、７
は像露光手段たるレーザ書込み系ユニット、８ないし１
１はそれぞれ特定色の現像剤を収容した複数の現像手段
すなわち現像器であって、これ等の各像形成手段はガイ
ド部材４を背面にした前記感光体ベルト１の外周面に対
向して配設される。

【００１３】前記レーザ書込み系ユニット７には図示の
光学系のものの他に、発光部と収束性光伝送体を一体と
した光学系等も使用される。

【００１４】前記各現像器８，９，１０，１１は例えば
イエロー，マゼンタ，シアン，黒色の各現像剤をそれぞ
れ収容するもので前記感光体ベルト１と所定の間隙を保
つ各現像スリーブを備え、感光体ベルト１上の潜像を非
接触現像法により顕像化する機能を有している。この非
接触現像は接触現像と異なり、感光体ベルトの移動を妨
げない長所を有する。

【００１５】１２は転写器、１２Ａは除電バー、１３は
クリーニング装置で該クリーニング装置１３のブレード
１３Ａとトナー搬送ローラ１３Ｂは画像形成中には感光
体ベルト１の表面より離間した位置に保たれ画像転写後
のクリーニング時のみ図示の如く感光体ベルト１の表面
に圧接される。

【００１６】前記カラー画像形成装置によるカラー画像
形成のプロセスは次のようにして行われる。

【００１７】まず本実施例による多色像の形成は、次の
像形成システムに従って遂行される。即ちオリジナル画
像を撮像素子が走査するカラー画像データ入力部で得ら
れたデータを、画像データ処理部で演算処理して画像デ
ータを作成し、これは一旦画像メモリに格納される。次
いで該画像メモリは、記録時とり出されて記録部である
例えば図１の実施例で示したカラー画像形成装置へと入
力される。

【００１８】すなわち前記プリンタとは別体の画像読取
装置から出力される色信号が前記レーザ書込み系ユニッ
ト７に入力されると、レーザ書込み系ユニット７におい
ては半導体レーザ（図示せず）で発生されたレーザビー
ムは駆動モータ７Ａにより回転されるポリゴンミラー７
Ｂにより回転走査され、ｆθレンズ７Ｃを経てミラー７
Ｄおよび７Ｅ，７Ｆにより光路を曲げられて、予め帯電
手段たる帯電器６によって電荷を付与された感光体ベル
ト１の周面上に投射され輝線を形成する。

【００１９】一方では走査が開始されるとビームがイン
デックスセンサによって検知され、第１の色信号による
ビームの変調が開始され、変調されたビームが前記感光
体ベルト１の周面上を走査する。従ってレーザビームに
よる主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査により
感光体ベルト１の周面上に第１の色に対応する潜像が形
成されて行く。この潜像は現像手段の内イエロー（Ｙ）
のトナー（顕像媒体）の装填された現像器８により現像
されて、ベルト表面にトナー像が形成される。得られた
トナー像はベルト面に保持されたまま感光体ベルト１の
周面より引き離されている清掃手段たるクリーニング装
置１３の下を通過し、つぎのコピーサイクルに入る。

【００２０】すなわち、前記感光体ベルト１は前記帯電
器６により再び帯電され、次いで信号処理部から出力さ
れた第２の色信号が前記書込み系ユニット７に入力され
、前述した第１の色信号の場合と同様にしてベルト表面
への書込みが行われ潜像が形成される。潜像は第２の色
としてマゼンタ（Ｍ）のトナーを装填した現像器９によ
って現像される。

【００２１】このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形
成されている前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下
に形成される。

【００２２】１０はシアン（Ｃ）のトナーを有する現像
器で、信号処理部で発生される制御信号に基づいてドラ
ム表面にシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。

【００２３】さらに１１は黒色のトナーを有する現像器
であって、同様の処理によりベルト表面に黒色のトナー
像を重ね合わせて形成する。これ等各現像器８，９，１
０および１１の各スリーブには直流あるいはさらに交流
のバイアスが印加され、顕像手段である２成分現像剤に
よるジャンピング現像が行われ、基体が接地された感光
体ベルト１には非接触で現像が行われるようになってい
る。なお現像としては、一成分現像剤を用いた非接触現
像を用いることもできる。

【００２４】かくして感光体ベルト１の周面上に形成さ
れたカラーのトナー画像は、転写部において給紙カセッ
ト１４より給紙ガイド１５を経て送られてきた転写材に
転写される。

【００２５】すなわち、給紙カセット１４に収容された
転写材は給紙ローラ１６の回転によって最上層の一枚が
搬出されてタイミングローラ１７を介し感光体ベルト１
上の像形成とタイミングを合わせて転写器１２へと供給
される。

【００２６】画像の転写・除電を受けた転写材は、前記
回動ローラ２に沿って急に方向転換をする感光体ベルト
１より確実に分離して吸着式の搬送ベルト１７Ａを介し
て上方に向かい、定着ローラ１８によって画像を溶着し
たのち排紙ローラ１９を経て上蓋２０に形成したトレイ
上に排出される。

【００２７】一方、転写材への転写を終えた感光体ベル
ト１はさらに搬送を続けてブレード１３Ａとトナー搬送
ローラ１３Ｂを圧接状態とした前記クリーニング装置１
３において残留したトナーの除去を行いその終了をまっ
て再び前記ブレード１３Ａを引き離し、それより少し後
にトナー供給ローラ１３Ｂがブレード１３Ａの先端部に
堆積したトナーをならした後に、トナー供給ローラ１３
Ｂを引き離し新たな画像形成のプロセスに入る。

【００２８】前記の感光体ドラム１、帯電器６、各現像
器およびクリーニング装置１３は画像形成のプロセス資
材として独立したプロセスカートリッジ３０に組込まれ
一体化して装置本体に対し着脱される。

【００２９】一方前記レーザ書込み系ユニット７もまた
筐体７０に組込まれ一体化された状態で、前記プロセス
カートリッジ３０と同様装置本体に対し着脱される。

【００３０】前記のプロセスカートリッジ３０およびレ
ーザ書込み系ユニット７を収める筐体７０は、背面部と
装置本体との間に構成したガイド装置３１あるいは７１
を介して図２に示す如く右上方からスライドして挿入さ
れ、それぞれのストッパ３２あるいは７２に当接して装
着位置に設定される。

【００３１】また、前記プロセスカートリッジ３０は、
背面部に突出した前記の駆動ローラ２および各現像器の
現像スリーブの延長軸上に、歯車Ｇ２および歯車Ｇ８、
Ｇ９、Ｇ１０、Ｇ１１をそれぞれ段差を設けて固定して
いて、装着位置への設定と同時に、それ等の各歯車が装
置本体側の各駆動用の歯車Ｇ２Ａおよび歯車Ｇ８Ａ、Ｇ
９Ａ、Ｇ１０Ａ、Ｇ１１Ａに対して一斉に噛合される。

【００３２】さらに、前記のプロセスカートリッジ３０
および筐体７０は、それぞれの装着位置において共に背
面部のコネクタ３３あるいは７３が装置本体側に設けた
電源部に接続され、プロセスカートリッジ３０に対して
は帯電用の高圧電源ならびにクリーニング部材作用の電
源の供給が、一方筐体７０に対してはモータ駆動用の電
源ならびに書込みおよび制御用の各信号の供給、伝達が
可能の状態となる。

【００３３】従って、前記のプロセスカートリッジ３０
および筐体７０は、それぞれ取手３４あるいは７４を介
して矢示方向に引き出されると、画像形成を可能とする
状態を自動的に解除して装置本体より取り出される。

【００３４】図３は、図２における矢示ＡＡ断面を示し
たものである。

【００３５】前記の各ガイド装置３１および７１は、そ
れぞれ凹状の楔形断面をもつガイド部材３１Ａあるいは
７１Ａと、凸状の楔形断面をもつガイド部材３１Ｂある
いは７１Ｂとから形成され、前記ガイド部材３１Ａおよ
び７１Ａはそれぞれプロセスカートリッジ３０あるいは
筐体７０の背側面に固定され、一方前記ガイド部材３１
Ｂおよび７１Ｂは共に背面側の本体パネル１００Ａを挿
通してその外側に設置した装置本体の駆動ユニット２０
０に直接固定される。

【００３６】またプロセスカートリッジ３０と筐体７０
は、それぞれの前面部に回動自在のコロ３５および７５
を一対宛突設していて、前記のガイド装置３１および７
１に対し平行して架設した本体パネル１００Ｂ上の受け
台３６および７６に支持されることによって、それぞれ
前後方向に平衡した状態で装置内に収納される。

【００３７】従ってプロセスカートリッジ３０と筐体７
０は、共に本体パネル１００Ａおよび１００Ｂの何れを
も介することなく駆動ユニット２００によって直接装着
位置が規制されるため、動力系の接続が適確に行われる
と共に感光体に対するレーザ光の入射位置が常に安定し
て精度の高い画像形成装置を行うことが可能となる。

【００３８】さらに図４は図２における矢示ＢＢ断面を
示したものである。

【００３９】前記駆動ユニット２００には、動力源たる
駆動用のモータＭと該モータＭの回転軸上のピニオンＰ
に噛合する歯車Ｇ１を同軸一体とする中間駆動伝達軸Ｓ
とが設けられている。

【００４０】前記中間駆動伝達軸Ｓは先端に、駆動ロー
ラ２の延長軸上の歯車Ｇ２に噛合する前記の歯車Ｇ２Ａ
を取付け、一方前記歯車Ｇ１は各現像スリーブを駆動す
る前記の歯車Ｇ８Ａ、Ｇ９ＡおよびＧ１１Ａに接続する
歯車Ｇ１Ａを噛合している。

【００４１】前記中間駆動伝達軸Ｓはさらに同軸上にま
慣性物体としてのフライホイールＷを備えていて、前記
モータＭによる比較的高速の駆動回転により、回転方向
に大きな慣性力を付与されている。

【００４２】従って前記中間駆動伝達軸Ｓは、各歯車の
歯の噛合の変化とがモータＭに対する高周波ノイズ等に
よる回転ムラを受けることなく、前記の歯車Ｇ２Ａを介
して駆動ローラ２を回転し、感光体ベルト１を常に安定
した所定の速度をもって搬送することが出来る。なお、
前記のフライホイールＷに替えて前記歯車Ｇ１をフライ
ホイールＷと一体化した形状とし、中間駆動伝達軸Ｓの
慣性物体とすることも出来る。

【００４３】

【発明の効果】本発明により、装置本体に対し着脱可能
としたプロセスカートリッジの収めるベルト状感光体を
、常に安定した一様な速度と搬送力をもって駆動回転す
ることが可能となり、その結果小型軽量なプロセスカー
トリッジの装着によって高画像を得ることの出来る画像
形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の断面構成図である。

【図２】前記装置の要部説明図である。

【図３】前記装置におけるプロセスカートリッジの要部
断面図である。

【図４】前記装置における駆動ユニットの要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１…感光体ベルト　　　　　　　　　　　　　　　　２
…駆動ローラ３…回転ローラ　　　　　　　　　　　　
　　　　　　４…ガイド部材６…帯電器　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　７…レーザ書込み系ユ
ニット ８，９，１０，１１…現像器　　　　　　　　　　　　
　１２…転写器１３…クリーニング装置　　　　　　　
　　　　　３０…プロセスカートリッジ ３１，７１…ガイド装置　　　　　　　　　　　　　　
　３２，７２，…ストッパ３３，７３…コネクタ　　　
　　　　　　　　　　　　　　Ｇ１，Ｇ１Ａ，Ｇ２，Ｇ
２Ａ…歯車

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　駆動ローラを含むローラ間に張架した
   ベルト状感光体と、その周縁に現像手段を設け、該ベル
   ト状感光体上の潜像を現像してトナー像を形成する画像
   形成装置において、前記駆動ローラはモータの動力によ
   って回転し、該動力はフライホイール又はフライホイー
   ル効果を有する部材を設けた中間駆動伝達軸を介して動
   力伝達がなされることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】　　すくなくとも前記の駆動ローラを含む
   ローラ間に張架したベルト状感光体はプロセスカートリ
   ッジを構成し、前記モータ及び前記中間駆動伝達軸を設
   けた装置本体に対して挿脱を可能としたことを特徴とす
   る請求項１記載の画像形成装置。