JPH04368964A - 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】本発明はプロセスカートリッジを
備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザビームプリンタ等の画像
形成装置においては、メンテナンスの容易化等を図るべ
く、像担持体である感光ドラムや現像器等を一体的に有
し、画像形成装置の装置本体内に着脱自在に配設される
プロセスカートリッジを備えたものも多い。　　この場
合、プロセスカートリッジ内の感光ドラム等を装置本体
側の駆動源にて回転駆動する必要がある。このため、プ
ロセスカートリッジ側に被動ギヤを、装置本体側に駆動
ギヤを設け、プロセスカートリッジの装置本体内への装
着にあたり、この被動、駆動ギヤを噛合させプロセスカ
ートリッジ内の感光ドラム等をこれ等のギヤを介して回
転させるようにしているものも多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例ではプロセスカートリッジの装置本体内への装着に
あたり、プロセスカートリッジ側の被動ギヤと装置本体
側の駆動ギヤとが精度よく噛み合わない場合も多く、か
かる場合、感光ドラム等の回転精度が低下してしまうと
いう問題があった。

【０００４】また、装置本体側からギヤを介してプロセ
スカートリッジ内の感光ドラム等を回転しているため、
ギヤのバックラッシュ等に起因して像担持体に回転ムラ
を生じさせ画質の低下を生じさせてしまうという不都合
があった。

【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
、その目的とする処は、プロセスカートリッジの装着に
あたり、該プロセスカートリッジ側の回転体に装着本体
側の回転力を精度よく且つ回転ムラなく伝達できる画像
形成装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明は、少なくとも像担持体と１台の現像手段を有し、
画像形成装置本体内に着脱自在に配設されるプロセスカ
ートリッジを備えた画像形成装置において、プロセスカ
ートリッジと画像形成装置本体の内一方側にプーリを、
他方側にこのプーリとの間で動力伝達が可能で、且つ、
このプーリと接離可能な平ベルトを設け、該平ベルト又
はプーリの内画像形成装置本体側にあるものを該画像形
成装置本体側の駆動源により回転駆動したことを特徴と
する。

【０００７】

【作用】プロセスカートリッジと装置本体の内一方側に
プーリを設け、他方側にこのプーリとの間で動力伝達が
可能な平ベルトを設けた。従って、プロセスカートリッ
ジを画像形成装置本体内に装着し、プーリを平ベルトに
当接させれば、プーリ及び平ベルトを介して摩擦伝動に
より画像形成装置本体側の駆動源の回転力がプロセスカ
ートリッジ側に回転ムラなく滑らかに伝達されることと
なる。

【０００８】また、プロセスカートリッジの装置本体へ
の装着も、プーリを平ベルトに当接させればよく、ギヤ
の場合に比べて比較的容易であるため、装置本体側の回
転力がプロセスカートリッジ側に精度よく伝えられるこ
ととなる。

【０００９】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１０】先ず、本発明の第１実施例を図１乃至図４
により説明する。

【００１１】図３は多色画像の形成可能な画像形成装置
の断面を示しており、図中１は一定方向に回転する像担
持体である感光ドラムであり、該感光ドラム１の周りに
帯電ローラ２、４つの現像器３（具体的にはイエロー、
マゼンタ、シアン、ブラック現像器３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，
３Ｄ）及びクリーニング器４が配設されている。そして
、これ等のプロセス機器はカートリッジ容器５ａ内に一
体的に収納され、プロセスカートリッジ５として装置本
体１００内に着脱自在に配設されて、メンテナンスの容
易化等が図られている。

【００１２】また、感光ドラム１の一側には転写材を保
持して回転する転写ドラム６が配設され、該転写ドラム
６の給紙側に給紙ユニット７、排紙側に定着ユニット８
がそれぞれ配設されている。更に、プロセスカートリッ
ジ５の上方には光学ユニット９が配設されている。

【００１３】即ち、帯電ローラ２により一様帯電された
感光ドラム１に光学ユニット９を介してイエロー画像情
報の画像光Ｌが露光され、この感光ドラム１上に静電潜
像が形成されると、該静電潜像は感光ドラム１の回転と
共にイエロートナーを有するイエロー現像器３Ａの方へ
向けられ、該イエロー現像器３Ａによってトナー像とし
て顕像化される。そして、このトナー像は感光ドラム１
の回転と共に、該感光ドラム１に連動して回転する転写
ドラム６上の転写材に転写される。

【００１４】転写の終了した感光ドラム１はクリーニン
グ器４にてクリーニングされた後、再び帯電ローラ２に
て一様帯電され、光学ユニット９を介してマゼンタ画像
情報の画像光Ｌが露光されて、この感光ドラム１上に静
電潜像が形成される。そして、この静電潜像はマゼンタ
トナーを有するマゼンタ現像器３Ｂによりトナー像とし
て顕像化されると共に、このトナー像は該トナー像にタ
イミングを合せて回転してくる転写ドラム６上の前記転
写材に多重転写される。同様にシアン、ブラック画像情
報に基づきシアン、ブラック現像器３Ｃ，３Ｄを介して
感光ドラム１上に形成されたトナー像が前記転写材上に
多重転写される。

【００１５】一方、給紙ユニット７内の転写材は転写ド
ラム６に供給され、該転写ドラム６に位置決め保持され
た後、転写ドラム６の回転に伴いこの転写材上に前述の
如く各色のトナー像が多重転写される。そして、転写が
終了した転写材はこの転写ドラム６から定着ユニット８
の方へ運ばれ、該定着ユニット８にてそのトナー像が加
熱、加圧され溶解混色されて永久像として定着された後
、排紙トレイ５０上に積載される。

【００１６】さて、次に本発明の特徴的構成をなすプロ
セスカートリッジ５の感光ドラム１等への装置本体１０
０側からの駆動力の伝達手段について図１及び図２によ
り説明する。

【００１７】プロセスカートリッジ５はそのカートリッ
ジ容器５ａから外方に突出する感光ドラム１のドラム軸
１ａが装置本体１００の本体フレーム１０，１０の軸受
部１０ａ，１０ａに支持されることにより、装置本体内
に位置決め支持されている。即ち、本体フレーム１０，
１０の軸受部１０ａ，１０ａには該軸受部１０ａ，１０
ａに通じる不図示のガイド溝が形成されており、該ガイ
ド溝にドラム軸１ａの両端部を挿入することにより、プ
ロセスカートリッジ５は装置本体１００に対して着脱で
きるようになっている。そして、このドラム軸１ａの一
端部にはプロセスカートリッジ５内の感光ドラム１等を
回転できるドラムプーリ２０が固設されている。

【００１８】一方、装置本体１００内の前記ドラムプー
リ２０側には、第１、第２プーリ２１，２２及び揺動プ
ーリ２３によって図２の破線で示される如く三角形状に
張架され、所定方向に回転移動してドラムプーリ２０に
回転力を伝達可能な無端状の平ベルト２４が配設されて
いる。第１、第２プーリ２１，２２は装置本体１００の
不図示の支持部に位置決め枢支されているが、揺動プー
リ２３は支軸２５を介して揺動自在な揺動板２６の一端
部側に枢支されており、該揺動板２６の回動に伴い移動
可能となっている。また、揺動板２６の他端部側にはバ
ネ部材２７が取り付けられ、この揺動板２６を支軸２５
を介して図２中反時計回り方向に弾発付勢し、平ベルト
２４に一定の張力を与えている。

【００１９】更に、第１プーリ２１は、図１で示される
如く、減速ギヤである第１、第２ギヤ２９，３０を介し
て、装置本体１００側に設けられた駆動モーター２８で
回転できるようになっており、この第１プーリ２１の回
転により、第２プーリ２２、揺動プーリ２３を介して平
ベルト２４を所定方向に回転移動できるようになってい
る。

【００２０】ここで、第１、第２プーリ２１，２２、揺
動プーリ２３、ドラムプーリ２０には適当な高さのクラ
ウンが付けられており、平ベルト２４と接触するその表
面には平ベルト２４とプーリ表面との摩擦力を上げるべ
くセラミック溶射又はウレタンコーティング等の高摩擦
処理がなされている。また、平ベルト２４は本実施例の
場合ポリエステルの織物ベルトが用いられ、その表面材
質はポリウレタンから構成されているが、ＳＵＳ等のエ
ンドレス金属ベルトを用いてもよい。

【００２１】而して、プロセスカートリッジ５を装置本
体１００内に装着し、ドラム軸１ａの両端部を本体フレ
ーム１０，１０の軸受部１０ａ，１０ａに位置決め支持
させると、図２で示される如く、ドラムプーリ２０は装
置本体１００側の第１、第２プーリ２１，２２間の平ベ
ルト２４を揺動プーリ２３側に押圧し、平ベルト２４を
破線で示される直線状態から内方に湾曲させようとする
。

【００２２】一方、このため、平ベルト２４は余分な張
力を受け、揺動プーリ２３をドラムプーリ２０側に引き
付けようとする。従って、揺動板２６はバネ部材２７の
弾発力に反して支軸２５を中心に時計回り方向に回動し
て、揺動プーリ２３をドラムプーリ２０側にやや移動さ
せ、平ベルト２４を破線の状態から実線の状態にして、
この平ベルトの張力を一定値に保持させようとする。

【００２３】このため、平ベルト２４はＵ字状になって
ドラムプーリ２０と十分に接触することとなると共に、
平ベルト２４は所定の力でドラムプーリ２０に押圧され
ることとなり、この平ベルト２４により、十分にドラム
プーリ２０を回転できる状態となる。

【００２４】かかる状態で、駆動モーター２８が回転し
、該駆動モーター２８の回転を第１、第２ギヤ２９，３
０により減速して第１プーリ２１に伝えると、平ベルト
２４はドラムプーリ２０、第２プーリ２２、揺動プーリ
２３を回転させつつ回転移動することとなり、ドラムプ
ーリ２０の回転によりドラム軸１ａを介してプロセスカ
ートリッジ５内の感光ドラム１等が回転されることとな
る。

【００２５】以上の如く、装置本体１００側の駆動モー
ター２８の回転力をプーリ２０，２１，２２，２３と平
ベルト２４による摩擦伝動によってプロセスカートリッ
ジ５側の感光ドラム１等に伝えるようにしたため、ギヤ
やギヤ付きベルト等を用いる場合に比べギヤのバックラ
ッシュに起因する回転ムラ（歯と歯の噛み合いピッチ毎
に生じるピッチムラ）が生じることはなくなり、感光ド
ラム１等は滑らかに一定速度で回転できることとなる。 同様に、プロセスカートリッジ５の装着に当り、ギヤと
ギヤとの噛合を行なわせる必要が無いため、プロセスカ
ートリッジ５の操作性が向上すると共に、プロセスカー
トリッジ５の装着時におけるギヤ間の歯先の干渉による
歯の損傷が無いため、この歯の損傷に起因するピッチム
ラが生じることもない。尚、小モジュール（ｍ＝０．２
〜０．３）のギヤとすれば上記プロセスカートリッジ５
の操作性は向上するが、ギヤの歯先の干渉は抑えられな
い。

【００２６】また、プロセスカートリッジ５側と装置本
体１００側の動力の伝達をドラムプーリ２０を平ベルト
２４に押圧させることのみで簡単になすことができるた
め、ギヤ等を用いた場合に比べギヤの噛み合い精度に起
因してプロセスカートリッジ５側の感光ドラム１等の回
転精度を低下させてしまうといった問題は生じない。更
に、クリーニング器４や転写ドラム６の負荷変動が感光
ドラム１の回転速度の変動にそのまま結びつくといった
不都合もなくなる。

【００２７】更に、平ベルト２４等を使用すれば、ギヤ
を使用する場合に比較して減速比を大きくとれ、装置本
体１００側の駆動モーター２８、平ベルト２４等、プロ
セスカートリッジ５の感光ドラム１というように、平ベ
ルト送り機構を介して駆動モーター２８と感光ドラム１
とが直結できるため、ＤＤモーターに近い効果が期待で
き、画像ムラを少なくできるというメリットもある。

【００２８】ここで、Ｖベルトや丸ベルト等の他の摩擦
送り系のベルトを使用せず平ベルト２４を使用するのは
、該平ベルト２４が非常に薄く（その厚さは０．５〜０
．１ｍｍ程度）、ベルトピッチ円周の誤差が少ないと共
に、温度変化によるピッチ円周の変化が少なく、且つ負
荷変動によるピッチ円周の変化が少ないという特徴を有
しているからであり、他のベルトに比べ精密伝動に適し
ているからである。特に金属平ベルトの場合は、上記の
特徴の他負荷変動によるベルトの伸びを少なくできると
いう特徴をも有している。

【００２９】尚、図４で示される如く、駆動モーター２
８を超音波モーターや５相のステッピングモーター等の
低速回転可能なモーターで構成すれば、モーター軸に直
接第１プーリ２１を取り付け、第１、第２ギヤ２９，３
０といった減速ギヤを省略することができる。この場合
、第１、第２ギヤ２９，３０を用いず直接駆動モーター
２８の回転力を第１プーリ２１に伝達できるため、プロ
セスカートリッジ５内の感光ドラム１等の回転はより回
転ムラなく滑らかとなる。

【００３０】次に、本発明の第２実施例を図５乃至図７
により説明する。尚、第１実施例に係るものと同一機能
を有するものについては同一符号を付しその説明を省略
する。

【００３１】本実施例ではドラムプーリ２０により押圧
されて湾曲した平ベルト２４を、該平ベルト２４の裏面
側に配設される押圧プーリ３２に押圧し、該押圧プーリ
３２によってもこの平ベルト２４をドラムプーリ２０側
に十分に加圧させるようにした。

【００３２】即ち図６及び図７で示される如く、装置本
体１００側の支軸１１，１１に長孔３１ａ，３１ａを介
して支持される支持板３１の一端部に押圧プーリ３２を
枢支すると共に、この支持板３１の他端部側をバネ部材
３３を介して図６中右方向に弾発付勢する。押圧プーリ
３２は第１、第２プーリ２１，２２及び揺動プーリ２３
に張架せられた平ベルト２４の内側に位置決めされてい
るが、支持板３１がバネ部材３３にて図６中右方向に付
勢されていて、この支持板、３１が略長孔３１ａの長さ
分だけ支軸１１に対して右方側に移動されている分だけ
、押圧プーリ３２も右方側に移動された状態となってい
る。

【００３３】而して、プロセスカートリッジ５が装置本
体１００の本体フレーム１０，１０の軸受部１０ａ，１
０ａに装着されると、図６で示される如く、ドラムプー
リ２０は第１、第２プーリ２１，２２間の平ベルト２４
を押圧湾曲させ、揺動板２６をバネ２７の弾発力に反し
つつ支軸２５を介して図６中時計回り方向に揺動させる
。そして、この場合、支持板３１に枢支される押圧プー
リ３２は平ベルト２４を介してドラムプーリ２０により
図６中左方側に押圧されることになるが、押圧プーリ３
２は支持板３１の略長孔３１ａの長さ分だけバネ部材３
３の弾発力に反して左方に移動可能であるため、平ベル
ト２４は押圧プーリ３２を介してバネ部材３３によりド
ラムプーリ２０側に押圧されることとなる。

【００３４】即ち、平ベルト２４はバネ部材２７のみで
なくバネ部材３３によってもドラムプーリ２０側に押圧
されることとなるため、この平ベルトを介して減速回転
される駆動モーター２８の回転力をより確実にドラムプ
ーリ２０側に伝達できることとなり、本実施例において
も第１実施例と同等又はそれ以上の効果を得ることがで
きることとなる。

【００３５】次に、本発明の第３実施例を図８乃至図１
０により説明する。尚、第１実施例に係るものと同一機
能を有するものについては同一符号を付しその説明を省
略する。

【００３６】本実施例ではプロセスカートリッジ５側に
ドラムプーリ２０の他２つのテンションプーリ３４，３
５を枢支し、この３つのプーリ２０，３４，３５間に平
ベルト３６を張架する。また、装置本体１００側には減
速回転可能な駆動モーター２８のモーター軸に、前記平
ベルト３６に押圧されてその回転力をこの平ベルト３６
に伝達可能な駆動プーリ３７を取り付ける。

【００３７】而して、プロセスカートリッジ５をドラム
軸１ａを介して装置本体１００の本体フレーム１０，１
０の軸受部１０ａ，１０ａに装着すると、テンションプ
ーリ３４，３５間の平ベルト３６が図１０で示される如
く、駆動プーリ３７を押圧し、平ベルト３６は（く）の
字形に変形する。従って、平ベルト３６は駆動プーリ３
７周りに一定の押圧力をもって巻き付くこととなり、駆
動モーター２８を介して駆動プーリ３７が回転すれば、
該駆動プーリ３７を介して平ベルト３６が回転移動して
、ドラムプーリ２０を回転させる。従って、本実施例に
おいても第１実施例と同様な効果を得ることができるこ
ととなる。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明で明らかな如く本発明によれ
ば、プーリと平ベルトを介して画像形成装置本体側の回
転力を摩擦伝動によってプロセスカートリッジ側に伝達
できるため、プロセスカートリッジ側内の回転体は回転
ムラなく滑らかに回転し、画の質低下を生じさせること
はなくなる。

【００３９】また、プロセスカートリッジを画像形成装
置本体内に装着するにあたり、プーリと平ベルトを当接
させればよいため、作業が容易となり、画像形成装置本
体側の回転力が精度よくプロセスカートリッジ側に伝わ
らないという不都合はなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る画像形成装置の装置本体内に
プロセスカートリッジを装着した状態を示す図である。

【図２】同画像形成装置のプロセスカートリッジ側に回
転力を伝達する駆動力伝達手段の作用説明図である。

【図３】同画像形成装置の側断面図である。

【図４】第１実施例の変更実施例に係る画像形成装置の
装置本体内にプロセスカートリッジを装着した状態を示
す図である。

【図５】第２実施例に係る画像形成装置の装置本体内に
プロセスカートリッジを装着した状態を示す図である。

【図６】同画像形成装置のプロセスカートリッジ側に回
転力を伝達する駆動力伝達手段の作用説明図である。

【図７】同画像形成装置の支持板とドラムプーリ周りの
拡大図である。

【図８】第３実施例に係る画像形成装置の装置本体内に
プロセスカートリッジを装着した状態を示す図である。

【図９】同画像形成装置のプロセスカートリッジ内の平
ベルト等の状態を示す図である。

【図１０】同画像形成装置のプロセスカートリッジ側に
回転力を伝達する駆動力伝達手段の作用説明図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　感光ドラム（像担持体）３　　　　
　　　　現像器（現像手段）５　　　　　　　　プロセ
スカートリッジ２０　　　　　　ドラムプーリ（プーリ
）２４　　　　　　平ベルト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　少なくとも像担持体と１台の現像手段
   を有し、画像形成装置本体内に着脱自在に配設されるプ
   ロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、プ
   ロセスカートリッジと画像形成装置本体の内一方側にプ
   ーリを、他方側にこのプーリとの間で動力伝達が可能で
   、且つ、このプーリと接離可能な平ベルトを設け、該平
   ベルト又はプーリの内画像形成装置本体側にあるものを
   該画像形成装置本体側の駆動源により回転駆動したこと
   を特徴とする画像形成装置。