JPH0693143B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH0693143B2
JPH0693143B2 JP2017668A JP1766890A JPH0693143B2 JP H0693143 B2 JPH0693143 B2 JP H0693143B2 JP 2017668 A JP2017668 A JP 2017668A JP 1766890 A JP1766890 A JP 1766890A JP H0693143 B2 JPH0693143 B2 JP H0693143B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置の駆動装
置に関し、より詳細には、機械の複写特性への影響を最
小限にして機械部品の連結および離脱を許容する駆動装
置に関する。
今日の複写機は、１つまたはそれ以上の処理ステーショ
ンをプロセスユニット即ちカートリッジに具備すること
ができるように設計されており、このカートリッジはそ
れの寿命が尽きたとき新しいユニットと取替えるため
に、あるいは現像剤ハウジングのように別の能力をもつ
別ユニットと取替えるために、複写機の主本体から取出
すことができる。幾つかの複写機は、光摂受体および現
像剤ハウジングを歯車例で駆動し、該歯車列は、光摂受
体および現像剤の顧客交換ユニット（CRU:customer rep
laceable unit）が補充のために取出されるごとに、ま
たクラムシェル複写機ハウジングが他の目的のために開
かれるときに開かれる。駆動部を確実に「中断し「brok
en）」また復帰した状態にさせるために、枢動するアイ
ドラ歯車が設けられる。これらのアイドラは、CRUの被
駆動歯車に対する駆動トルクがアイドラを噛合状態に引
込むように取付けられる。これは、ジャムクリアランス
のためにクラムシェル構造を使用する多くの複写機の場
合と同様に、歯車列を開ける必要のあるときの一般的な
設計である。
ほとんどの歯車列では、ラスター像、特に光摂受体の運
動誤差に非常に敏感なハーフトーンに関し厳格な光摂受
体および現像剤の駆動運動の要求事項を満たすことは困
難である。光摂受体の運動誤差は、被駆動歯車、駆動歯
車、および枢動アイドラ歯車に高価で高品質の歯車を使
用することにより最小限に抑えることができるが、手の
出ないほど高価であり汚れによる損傷にさらされること
になる。
従来、機械内部での組立体の取出しおよび取付けを容易
にするために、高価で扱いにくい手段が設けられてい
た。例えば、米国特許明細書第3,664,204号は、無端光
導電ベルトと一方が回転駆動され他方が固定である２本
の水平シャフトとを具備する静電印刷機用のマルチプル
ローラベルト組立体を開示している。組立体の取出しお
よび取付けのための手段も設けられている。米国特許明
細書第4,279,496号には、ベルトと、機械からのベルト
の取出しを容易にするためにベルトを不動作位置に撓ま
せる可動取付手段とを具備する電子写真印刷機用の光導
電ベルト支持装置が示されている。タイミングベルト
は、ベルト張り装置において米国特許明細書第4,583,96
2号にある１対のプーリと関連して示されている。
従って、複写機／プリンタのカートリッジ用の経済的な
駆動装置が開示され、この駆動装置においては、容易且
つ最小の像乱れで、被駆動プーリを複写機／プリンタか
ら取出すこと、タイミングベルトから係合を外すこと、
並びにタイミングベルトと再係合することを可能とする
のに逆転タイミングベルトが使用されている。
本発明の上述特徴およびその他の特徴は、それらを得る
方法と共に、添付図面に関連した以下の明細書を参照す
ることにより最もよく理解されよう。
以下、本発明の好適実施例に関連して本発明を説明する
が、本発明をその実施例に制限することを意図しないも
のである。逆に、特許請求の範囲によって規定された発
明の精神および範囲内に含まれるすべての変形、変更、
および均等物を包含するものである。
本発明の特徴の全般的な理解のために、図面を参照しな
ければならない。図面において、同一要素を示すために
全体を通じて同じ参照符号を使用した。
電子写真記録の技術は周知技術であるため、第１図の記
録機械に使用した種々の処理ステーションは以下に概略
的に示し、それらの作動は第１図を参照して簡単に説明
する。
次に第１図を参照すれば、取出し可能な処理カートリッ
ジおよび現像剤ハウジングを具備する自動電子写真記録
機10が例として示されている。第１図に示した複写機
は、原稿からコピーを生成するために内部に使用した種
々の構成部品を示す。本発明の装置は、自動電子写真複
写機に使用するのに特によく適するが、他の電子写真装
置を具備する多種多様の処理装置用にも同様によく適し
必ずしも特定実施例またはここに示した実施例に適用を
制限されないことは以下の説明から明らかになる。
第１図に例示した複写機10は、主機械フレームに挿入
し、また、これから引き出すことのできる取出し可能な
処理カートリッジ12を使用している。カートリッジ122
は、像記録ベルト状部材14を具備し、該部材の外周は、
表面15上を適当な光導電材料で被覆されている。ベルト
は、その上の像担持面を複数のゼログラフィック処理ス
テーションに通過させるために、被駆動移送ロール13の
付近のカートリッジ内で、アイドラロール18のまわりに
回転するように適当に取付けられ、ベルトの内側走路で
矢印で示した方向に走行する。独特な駆動装置70は、動
力を提供し、種々の協働する機械構成部品の運動を調整
し、それにより原入力シーン情報の忠実な複写が紙等の
ような最終支持材料31のシート上に記録される。
先ず、ベルト14は光導電面15を帯電ステーション19に移
動させ、該帯電ステーション内において、ベルトは、結
像に先立ち、公知の方法で帯電コロトロン20により光導
電面に置かれた静電電荷で均一に帯電される。その後、
ベルト14は露光ステーション21に駆動され、該露光ステ
ーション内において、帯電済み光導電面15は、原入力シ
ーン情報の光像に露光され、それにより電荷は、原入力
シーンを静電潜像の形態で記録するために光露出領域で
選択的に消失される。ここでは光レンズ結像系が述べら
れているが、本発明の逆転同期ベルト駆動装置も同様
に、或いはそれ以上に像の質を改善するためにレーザラ
スター走査プリンタによる使用に適すると理解すべきで
ある。
潜像を作り出す光学装置は、原稿Ｄを結像プラテン23上
で走査するために走査キャリッジ（図示せず）に取付け
られたランプ17およびミラーM1,M2,M3と、公知の方法で
像を光導電ベルトに伝えるためのレンズ22およびミラー
M4,M5,M6とを具備する走査光学系から成る。走査キャリ
ッジの速度と光導電ベルトの速度とは原稿の忠実な複写
を提供するために同期される。ベルト14の露光後、光導
電面15上に記録された静電潜像は現像ステーション24に
移送され、該現像ステーションにおいて現像剤がベルト
14の光導電面15に付与されて潜像を可視化する。現像ス
テーションは、以下に詳述する通り、現像ロール25を具
備する磁気ブラシ現像装置を備え、粗い磁性キャリアグ
ラニュールとトナー色素粒子をもつ磁化可能な現像剤混
合物を利用している。
最終支持材料のシート31は、カセット26に支持される。
カセットのスタックにおいて、シートセパレータの扇形
フィードロール27は、このスタックから個々のシートを
位置決めピンチロール対28に移送する。次いで、シート
は、ベルト上の像に対して正しく位置決めされた状態で
転写ステーション29に前進させられ、光導電面15上の現
像された像は、転写ステーション29内の最終支持材料の
シート31に接触するようにもたらされ、トナー像は転写
コロトロン30によって光導電面15から最終支持シート31
の接触面に転写される。像の転写に続き、所望なれば
紙、プラスチック等である最終支持材料は、アイドラロ
ール18のまわりを通過する際、支持材料３のビーム強度
によりベルトから分離され、表面にトナー像を含むシー
トは定着ステーション41に前進させられ、該定着ステー
ション内においてロールフューザ32は、転写されたパウ
ダー像をシートに定着する。コピーシートへのトナー像
の定着後、シート31はアウトプットロール33によりシー
ト積重ねトレイ34に前進させられる。
大部分のトナーパウダーは、最終支持材料31に転写され
るが、トナーパウダー像の最終支持材料への転写後、い
つも幾らかの残留トナーが光導電面15上に残る。転写作
業後に光導電面上に残る残留トナー粒子は、クリーニン
グステーション35によりベルト14から除去される。クリ
ーニングステーションは、ベルト14の外周と引っ掻き接
触するクリーニングハウジング48内に内蔵されたクリー
ニングブレード36を含み、該クリーニングハウジングは
クリーニングハウジングの上流開口に関連したクリーニ
ングシール50を有する。あるいは、トナー粒子は、周知
の技術であるクリーニングブラシにより光導電面から機
械的に清掃してもよい。また、クリーニングブレード
は、光導電面を逆転することにより清掃でき、それによ
りブレード表面下方に捕捉されるいかなる繊維もクリー
ニングハウジング内に戻すように押し込める。
次に本発明の態様について説明する。駆動装置70は第２
図と第2A図に示され、カートリッジ12および現像剤ハウ
ジングを経済的なものとするとともにこれらの取外しお
よび挿入を容易とするように設計されている。第２図と
第2A図は、作動位置および不作動位置にある駆動装置70
を表わす。第２図において、複写機10の２つの部分のク
ラムシェルハウジングの一方の部分に配置されているヒ
ンジドア40は、閉位置で示され、駆動装置70は、カート
リッジ12の被駆動プーリ13が駆動装置により駆動される
べき位置にあることを意味する作動状態にある。駆動装
置70は、２個の同一の滑らかな表面をもつアイドラロー
ル72のまわりに連ねられた逆転タイミングベルト71と、
可動アイドラ73、およびばね付勢アイドラ74からなる。
なお、ここでいうアイドラとは、一般に使用されている
ように、外部からの力を受けて回転するものであって、
それ自体が駆動源としては作用しないようなロールを意
味するものである。アイドラは、駆動歯車75および被駆
動プーリ13のまわりでのタイミングベルト71の大きな巻
き付きを確保するために配設される。巻き付き角度が大
きくなると、駆動装置の信頼性および運動特性が良くな
る。駆動歯車75は、外面の大部分をタイミングベルト71
により巻かれて位置決めされており、一般のモータ（図
示せず）により回転され、それによって歯車の歯をタイ
ミングベルト71の歯に噛み合わせ、ベルトを駆動する。
この駆動装置では、普通の歯車が約１〜1 1/2個の歯で
あるのに対しタイミングベルトの約７個の歯が駆動歯車
および被駆動歯車に係合される。さらに、光導電材料15
を含むカートリッジ12の歯車13が駆動され、そして光導
電材料に伝えられる歯車の噛合い誤差は最小限であり、
それにより、複写機10により印刷されるべき像を高品質
なものとすることが可能である。カートリッジを取出す
ためには、アクセスドア40が開かれるとき、アイドラ73
は普通のリンク機構76の使用により下方に揺動されてい
る。また被駆動プーリも、機械のアクセスドアが開かれ
るとき、機械の他の構成部品に相対して移動する。
駆動歯車即ちプーリ75付近のアイドラ74は、滑らかな駆
動を保証するために、タイミングベルトの弛みを引き取
るべくばね付勢される。運動特性を有効ならしめるこの
厳しい駆動へのコンプライアンスの導入を避けるため
に、ハードストッパがアイドラに設けられる。このスト
ッパは、アイドラがタイミングベルトの緊張（駆動）ス
パンを案内しているときにアイドラが撓むのを防止す
る。このようにして、積極的な張りがベルトの弛み側に
起きる。運動特性は、極めて一定の負荷トルクが存在し
ている場合のみ確保されるので、これを確実にするた
め、緊張スパンアイドラがストッパに対して保持され、
ばね力に抗して作用する。ばね付勢のアイドラ74は、被
駆動プーリの位置の変化による弛みを引取るのに使用し
なければならない。後述するように、所望なれば、ブレ
ードのクリーニングを目的としてカートリッジの駆動方
向の逆転を可能とするために、二重のばね付勢アイドラ
を使用することができる。トルクは駆動装置を噛合わせ
る。
第2A図に示す通り、複写機10からカートリッジ12を取出
すために、機械の前部に対面するように機械10の右端に
あるアクセスドア40が下降され、一般的なリンク機構76
を介しプーリ73をタイミングベルト71から離して不作動
位置に回転させ、同時に現像剤カートリッジの取出しを
確実とするために歯車80を回転させる。現像剤ハウジン
グは、駆動目的のために歯車80と噛合う。アクセスドア
40が下降するとき、リンク機構76のアーム77はこれと相
互接続されたピンをアーム78から移動させそれによりア
ーム78を移動させる。アーム78は可動アイドラ73に接続
され、アイドラ73をそれの不作動位置に回転させる。オ
ーバーセンターばね79がアーム77、78に取付けられ、ア
クセス部材40の開閉に影響を与えるとともに被駆動プー
リ13とタイミングベルト71との噛合いに影響を与えるよ
うに作用する。
また、コピーシート上にトナーが痕跡として残るいかな
る可能性も阻止するために、ブレードのクリーニングに
際しカートリッジ12の光導電面15を逆転させるようなタ
イミングベルト駆動装置100を第３図、第3A図、第3B図
に示す。光導電面の逆転により、クリーニングブレード
の下方に捕捉されるいかなる紙繊維もクリーナハウジン
グに戻される。駆動装置100は、第２のばね付勢アイド
ラが固定アイドラの所定場所に付加されることを除け
ば、第２図、第2A図に示したものと同じである。これは
タイミングベルトを逆転させる。カートリッジ12のプー
リ13は、第３図においてそれの被駆動位置即ちアクセス
ドア40が閉じた状態で示されている。歯車は、アクセス
ドア40が下降され即ち開かれて矢印104の方向に機械か
ら取出されるとき、矢印105の方向に枢動される。上部
部材40の開口即ち下降は、アイドラ73を矢印105の方向
に枢動させる。駆動プーリ75が第3A図に示した矢印107
の順方向に回転されるとき、アイドラ110は、ベルトの
張り側に連結する剛性駆動を維持するためにハードスト
ッパ111に対して圧縮される。剛性装置は、負荷変動に
関係なく同期駆動を確実にする。ばね付勢アイドラ74
は、歯飛びを防止するために約1.4〜1.8kg（約３〜４ポ
ンド）を維持する。プーリ13の逆回転を行うために駆動
プーリ75が矢印109の方向に逆転されるとき、即ちばね
付勢アイドラ74が強固に止められるとともにばね付勢ア
イドラ110が自由に偏倚されるとき、まさにその逆転は
第3B図に示されている。両適用において、弛み側張力が
維持され、張り側アイドラは、負荷トルクにより動的に
ぴんと張った状態で剛性に保持される。
本発明の別実施例において、高ベルト駆動部材／被駆動
部材歯接触比を取り入れ、２の滑らかな表面をもつアイ
ドラロール210のまわりに連ねたタイミングベルト71を
含む、逆転可能な低騒音タイミングベルト駆動装置200
が、第４図、第4A図、第4B図に示される。アイドラロー
ルは、別個のシャフト225に取付けられるとともに、中
間部分に偏倚ばね222を有するリンク部材220の使用によ
り互いに接続される。両方のアイドラは、フレームに取
付けられ、該フレームは、所望なれば浮動させ枢動させ
ることができる。軽いばね240は、被駆動または駆動プ
ーリのいずれかに相対してアイドラベルトを移動させ、
被駆動プーリ13が機械から取出されるとき組立体の軌道
を保持する。アイドラベルト組立体は、被駆動および駆
動プーリに対する移動が自由であれば、他の手段により
支持することができる。ばね240は、タイミングベルト
がアイドラロールから離れて滑らないことを確実にする
ために、ばね222に抗して引張る。リンク結合220は浮動
させる必要はない。複写機10のモータが作動されると、
駆動プーリ75はタイミングベルト71を第4A図に示した順
方向に回転させ、該タイミングベルトは、駆動装置が第
4A図の位置になるまでは第４に示した状態から被駆動プ
ーリ13をさらに回転させる。被駆動歯車の逆転を所望す
る場合、駆動装置は第4B図に示した状態に変わる。
コンパクトで低価格のベルト駆動装置全体を開示した
が、これは顧客による標準的な機械のカートリッジの取
出しおよび挿入を可能とするものであることを理解すべ
きである。この簡単な顧客による機械構成部品の交換を
容易とする駆動装置は、駆動並びに被駆動プーリと噛合
うために複数のアイドラロールまわりに取付けられたタ
イミングベルトの形態で逆転同期ベルト駆動部を具備す
る。駆動装置は、必要なら逆転させるための種々の構成
をとることができる。駆動ロールと被駆動ロールとの間
で「コンプライアント（compliant）歯車」を創出する
ために２つの滑らかなアイドラロール上に張られたタイ
ミングベルトを使用することにより、例えばクラムシェ
ル構造における簡単なカートリッジの取出しおよび交換
が可能となる。コンプライアントベルトは、駆動および
被駆動ロールとの接触が剛性歯車で得られるより広くな
り、その結果、駆動変動は、多数の歯に亘る平均化によ
り減少される。機械部品の連結および離脱に逆転同期駆
動ベルト装置を使用する利点としては、（１）タイミン
グベルトが歯車駆動部の汚れに対する感受性が小さい点
で歯車に勝る装置であること、（２）タイミングベルト
が光摂受体の駆動運動に対する感受性が小さいこと、
（３）タイミングベルトが駆動プーリと被駆動プーリと
の間の位置変化を補償すること、（４）タイミングベル
トがジャムクリーニングの目的で駆動部を中断すること
を可能とすること、（５）タイミングベルトは光摂受体
の機械からの取出しおよびこの中への挿入を簡単に可能
とすることである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の特徴を採用した電子写真記録装置を
示す概略正面図である。第２図、第2A図は、第１図の独
特なカートリッジ駆動装置の拡大部分側面図である。第
３図、第3A図、第3B図は、本発明の別のコンポーネント
駆動装置の実施例の拡大部分側面図である。第４図、第
4A図、第4B図は、本発明のさらに別の装置コンポーネン
ト駆動装置の実施例の拡大部分側面図である。 10:複写機、12:カートリッジ 70:駆動装置、71:タイミングベルト 72:アイドラロール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内部に取外し可能に取り付けられたカート
    リッジ（12）を含み、このカートリッジは少なくとも一
    つの処理手段（14）を含み、この処理手段は、カートリ
    ッジが装置に取り付けられたときに装置内で駆動手段か
    ら駆動力伝達機構（70或いは100或いは200）により駆動
    されるものである画像形成装置（10）であって、前記駆
    動力伝達機構が、 前記装置の前記駆動手段により駆動される前記装置内の
    第１の歯付プーリ（75）と、 前記処理手段を駆動するためのカートリッジ内の第２の
    歯付プーリ（16）と、 少なくとも二つのアイドラローラ（72,73,74,110、或い
    は、210,215）を取り囲む歯付ベルト（71）であって、
    この歯付ベルトの歯は歯付ベルトの外側表面上にあり、
    前記第１及び第２のプーリは、それぞれ、前記二つのア
    イドラローラの間の前記歯付ベルトの柔軟性を有する部
    分に噛み合うようにされており、前記歯付ベルト及びア
    イドラローラが、前記カートリッジ或いは前記装置の何
    れかに取り付けられているものとを含んでおり、 これにより、前記装置へのカートリッジ（12）の挿入
    時、或いは、前記装置からのカートリッジの取外し時
    に、前記第１の歯付プーリ（75）或いは前記第２の歯付
    プーリ（16）の何れかが、前記歯付ベルトの柔軟性を有
    する部分に噛み合い、或いは、前記歯付ベルトの柔軟性
    を有する部分から離隔するようにした画像形成装置。
  2. 【請求項２】前記歯付プーリ（75或いは16）の少なくと
    も一つが、前記歯付ベルトの５〜９個の歯が前記プーリ
    の歯と噛み合うように、前記歯付ベルト（71）を偏向す
    る請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記アイドラローラ（74,110）が、前記歯
    付ベルトを双方向に駆動できるように位置決めされ、ま
    た、ばねにより付勢されている請求項１又は請求項２記
    載の装置。
  4. 【請求項４】アイドラローラの第１の対（74,110）及び
    第２の対（72,73）を含み、前記第１の歯付プーリ（7
    5）がローラの前記第１の対（74,110）の間で前記歯付
    ベルトの一部と噛み合い、前記第２の歯付プーリ（16）
    がローラの前記第２の対（74,110）の間で前記歯付ベル
    トの一部と噛み合う請求項１ないし請求項３記載の装
    置。
  5. 【請求項５】前記アイドラローラの一つ（73）が、取り
    外し可能な機器の挿入及び取り外しを容易にするため
    に、枢動可能なアームに取り付けられている請求項１な
    いし請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】前記装置の一部（40）が、前記取り外し可
    能な機器の挿入及び取り外しを可能とするために開放可
    能とされ、前記駆動力伝達機構を噛み合わせるために閉
    鎖可能とされている請求項１ないし請求項５記載の装
    置。
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US305267 1989-02-02

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DE69020916T2 (de) 1996-04-04
EP0381503A3 (en) 1991-09-04
JPH02240667A (ja) 1990-09-25
DE69020916D1 (de) 1995-08-24
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EP0381503A2 (en) 1990-08-08

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