JP3052733B2 - カートリッジ、及び画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプリンターやファクシミ
リ等のシート材に画像形成を行なう画像形成装置の構成
に関するものであり、より詳しくは着脱自在なカートリ
ッジ構造及びこのカートリッジを装着した装置の構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置あるいはカートリッ
ジの代表的な例は特公昭６３−６７１８５公告公報及び
ＵＳＰ ４８３５５６５に示された如きの構造が一般的
に知られており、一方のＵＳＰ ４８３５５６５では、
感光体に対して接離移動自在にして，かつ、感光体に対
して押圧付勢されて配置した現像ユニット内に隣接し合
った複数の回転体を配置し、この回転体の一方が相対的
に接離移動自在に支持されていて、接離移動自在な回転
体は、現像ユニットケースに具備されて本体から駆動さ
れるアイドルギヤによって駆動されるギヤ軸の端部に構
成されたオルダム継手などのカップリング手段によって
駆動される駆動構造であり、接離移動自在な回転体の回
転駆動に関しては有効であるが、現像ユニットケースに
具備されたアイドルギヤを本体側から駆動すると上記構
造で配置された現像ユニットは、本体側から駆動するギ
ヤの圧力角によって生じる軸力の作用によって押圧付勢
状態に変化をきたし、感光体との接触状態が不安定にな
る事があった。

【０００３】また、特公昭６３−６７１８５の主要図に
於ては、装置本体から回転駆動される感光体が現像手段
を駆動する構成になっており、感光体の駆動部分に駆動
力が一極集中して装置本体の駆動部及びカートリッジ側
の被駆動部は、高剛性に構成する必要性から大型化した
り高価なものであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】以上前述した様に従来
の技術では、本体側から駆動するギヤの圧力角によって
生じる軸力の作用によって押圧付勢状態に変化をきた
し、感光体との接触状態が不安定になったり、装置が大
型化するばかりでなく、高価な画像形成装置であった。

【０００５】ところで、昨今のコンピュータを取り巻く
環境は、小型なノートタイプのコンピュータの台頭から
益々ダウンサイジングに拍車がかかるとともに、パーソ
ナルユースの市場が拡大して、個人の卓上でも余裕を持
って配置出来るようにコンピュータの小型化に相応した
プリンタやファクシミリ等の外部端末機の小型化と安価
な商品の出現要求が高まってきた。

【０００６】そこで、本発明は上記の様な課題を解決す
るもので、その目的とするところは、画像形成装置本体
から駆動されるカートリッジの被駆動部は、感光体の被
駆動部と現像手段の被駆動部を分けて構成して、駆動力
の一極集中を避け、カートリッジ側の被駆動部，または
本体側の駆動部を簡略化した構成にするとともに、この
駆動関係に於て、回転ジッタが少なく安定した駆動関係
を構築し、小型で安価な画像形成装置を出現し、特にパ
ーソナルユース市場での要求に応えるものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、 画像形成装
置本体に対して着脱自在なカートリッジであって、画像
形成装置から回転駆動される被回転駆動手段を有する感
光体と、前記感光体に露光して形成された潜像にトナー
を現像して顕像化し、前記感光体に対して相対移動可能
に支持されて回転駆動される第２被回転駆動手段を有す
る現像手段と、前記現像手段は少なくとも現像ローラ
と、前記現像ローラのトナー搬送量を規制するブレード
と、前記現像ローラと前記ブレードを移動可能に回動支
持する支持部材を有し、画像形成装置から回転駆動され
る第１被回転駆動手段と、前記感光体と前記現像手段及
び前記第１被回転駆動手段とを支持する筐体と、前記支
持部材を付勢して前記感光体に向けて前記現像ローラと
前記ブレードをトナー貯蔵部の空間内で回動移動させる
付勢手段と、前記第2被回転駆動手段と前記第1被回転駆
動手段とに介在して第1被回転駆動手段の回転駆動力を
前記第2被回転駆動手段に伝達するユニバーサルカップ
リング手段と、を備えたことを特徴とするカートリッ
ジ。

【０００８】本発明は、画像形成装置から回転駆動され
る被回転駆動手段を有する感光体と、前記感光体に露光
して形成された潜像にトナーを現像して顕像化し、前記
感光体に対して相対移動可能に支持されて回転駆動され
る第２被回転駆動手段を有する現像手段と、前記現像手
段は少なくとも現像ローラと、前記現像ローラのトナー
搬送量を規制するブレードと、前記現像ローラと前記ブ
レードを移動可能に回動支持する支持部材を有し、画像
形成装置から回転駆動される第１被回転駆動手段と、前
記感光体と前記現像手段及び前記第１被回転駆動手段と
を支持する筐体と、前記支持部材を付勢して前記感光体
に向けて前記現像ローラと前記ブレードをトナー貯蔵部
の空間内で回動移動させる付勢手段と、前記第2被回転
駆動手段と前記第1被回転駆動手段とに介在して第1被回
転駆動手段の回転駆動力を前記第2被回転駆動手段に伝
達するユニバーサルカップリング手段と、前記感光体と
前記第２被回転駆動手段をそれぞれ回転駆動する回転駆
動手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。

【０００９】

【実施例】以下、図１〜図１３を用いて本発明を詳細に
説明する。

【００１０】図１〜図１０は本発明の（カートリッジ及
び）画像形成装置の適切な一実施例を示し、図１１，図
１２及び図１３は他の実施例を示し、図１は本発明の画
像形成装置の全容を示す左側面要部断面図であり、図２
は正面要部断面を示す正面要部断面図である。

【００１１】図３は本発明のカートリッジの左側面要部
断面を示す左側面要部断面図である。 図４及び図５は
本発明の画像形成装置の右側面要部断面を示し、図４は
第１の右側面要部断面図，図５は第２の右側面要部断面
図であり、各々の図は異なった位置で断面図示してい
る。

【００１２】図６は本発明の画像形成装置の回転駆動伝
達部の展開断面の一部を示す展開断面図である。

【００１３】図７は本発明の画像形成装置のカートリッ
ジの右側面要部断面図であり、被回転駆動関係を示して
いる。

【００１４】図８は本発明の画像形成装置のカートリッ
ジの上面要部断面を示す上面要部断面図である。

【００１５】図９は本発明の画像形成装置のカートリッ
ジの回転駆動関係を示すカートリッジ上面要部断面図で
ある。

【００１６】図１０〜図１３は本発明のカートリッジの
回転駆動関係を説明する図であり、図１０は第１回転駆
動系説明図，図１１は第２回転駆動系説明図，図１２は
第３回転駆動系説明図，図１３は第４回転駆動系説明図
である。

【００１７】まず、図１に基づいて他の図も引用しなが
ら本実施例の画像形成部から説明をする。

【００１８】本実施例の画像形成手段の主要部は、図１
の左側要部断面図に示す如く略中央部に配置した感光ド
ラム１，帯電ローラ２，クリーナ部９０，現像部１０，
トナー搬送部３０，３０ａによって構成されている。

【００１９】図１と図３を参照して画像形成プロセス順
に説明すると、本実施例における帯電ローラ２は、例え
ばゴム等の半導電性の弾性体で形成され、図中矢印方向
に回転する感光ドラム１に従動しながらＤＣ（−）２ｋ
ｖ以下程度のバイアスを印加すると、感光ドラム１を
（−）６００Ｖ〜（−）７００Ｖの帯電電位に帯電させ
る事が出来る構成である。

【００２０】尚、帯電ローラ２はスプリング３等によっ
て構成された押圧機構によって感光ドラム１に向かって
押圧支持され、略々１ｋｇの総圧力で感光ドラム１に圧
接している。

【００２１】次に、後で詳述する露光器４０から照射さ
れて光路４９から入射する光ビームによって、感光ドラ
ム１は像露光されて潜像を形成し、この像露光部の電位
は（−）１０Ｖ〜（−）１５０Ｖになる。

【００２２】次に、現像部１０では、例えば発泡ゴム等
の半導電性の弾性体で形成され、図中矢印方向に回転す
る供給ローラ１３は、上記の帯電電位と同極性に帯電可
能なトナーを貯蔵する貯蔵部１１内のトナーをその表面
にコーティングして回転し、図中矢印方向に回転する例
えばゴム材等の半導電性の弾性体で形成された現像ロー
ラ１２と摺擦してトナーを（−）極性に摩擦帯電させる
とともに、現像ローラ１２の表面にトナーをコーティン
グさせる。

【００２３】この現像ローラ１２の表面にコーティング
されたトナーは、例えばステンレス鋼板等の弾性体で形
成されて現像ローラ１２の外周に略々１Ｋｇの総圧力で
ほぼ軸方向全域にわたって当接していてコーティングさ
れたトナーを所定の厚さのコーティング層に規制するた
めの規制ブレード１４と摺擦する事によって、略々１０
μｍ程度の薄層化されたトナー層に規制されるととも
に、より一層均一な（−）極性に摩擦帯電する。

【００２４】尚、現像ローラ１２にはＤＣ（−）２００
Ｖ〜（−）４００Ｖ程度のバイアスが印加されていて、
薄層化したトナー層は、感光ドラム１へと搬送されて現
像ローラ１２と感光ドラム１が圧接して構成するニップ
部及びこの近傍で感光ドラム１の像露光部に反転現像さ
れる。

【００２５】ところで、貯蔵部１１内のトナーは、図３
に詳細図示される如く、カートリッジ上ケース１７と、
カートリッジ下ケース１８と、規制ブレード１４と、こ
の規制ブレード１４の押え部材１６と、現像ローラ１２
及び供給ローラ１３によって包囲形成された空間を例え
ば発泡ゴム材等で形成されて弾性を有するシール１５に
よって仕切られた狭隘な所定の空間内に貯蔵された状態
にある。

【００２６】次に、感光ドラム１の像露光部に反転現像
されたトナー像は、後で詳述する転写部８０で転写され
るが、転写残りのトナーは例えばマイラーシート材等の
薄板材で形成されたすくいシート９１を摺り抜けて感光
ドラム１に圧接しているクリーニングブレード９２によ
って掻き落され、上述のすくいシート９１とクリーニン
グブレード９２によって形成される所定の空間９３内に
貯蔵される。

【００２７】尚、クリーニングされた感光ドラム１は再
び次の画像形成プロセスへ移行が可能であり、クリーニ
ング後、感光ドラム１に残留した電位を光照射等により
除電すれば、感光ドラム１の表面電位をより一層初期状
態に近づけることができる。

【００２８】ここでトナーの扱いに関して説明する。従
来の画像形成装置では感光体などの主要構成部の稼動寿
命に相応した所定量のトナーを一体構成のケーシング内
に封入したカートリッジとして装着しており、装置全体
を大型化するばかりでなく、交換メンテナンスの作業性
の充実は図られてはいるものの高価な画像形成装置であ
ったが、本実施例では従来の概念とは全く異なる構成に
してある。

【００２９】まず、貯蔵部１１内のトナーは上述の画像
形成プロセスに支障のない必要最小限の貯蔵量にとどめ
て、貯蔵部１１の空間スペースを縮小している。そし
て、上記の現像にともなって減少するトナーは、貯蔵部
１１の空間内を後で詳述するトナーを移送するトナー搬
送部３０ａから落下補給される構成にしてある。

【００３０】一方、クリーニングブレード９２によって
掻き落されたトナーは、すくいシート９１とクリーニン
グブレード９２によって形成された所定の空間９３内に
貯蔵されて、貯蔵量の増加にともなってトナー搬送部３
０へと移行する。

【００３１】そして、上記トナー搬送部３０，３０ａに
は後で詳細図示説明するがエンドレスのコイルスプリン
グ３１，３１ａ（図中説明の都合上分けてあるがエンド
レスで一体のものである）を含むトナー搬送手段によっ
てトナーを搬送する機構を備えてあり、図中感光ドラム
１を略中間にして略々水平左右位置に配置されているト
ナー搬送部３０，３０ａは、後で詳述する構造によって
双方が連結されていてトナー搬送部３０とトナー搬送部
３０ａのトナーは循環搬送される構造に構成してある。

【００３２】次に、トナーの循環機能に関して説明す
る。上述の現像にともなって消費される貯蔵部１１内の
トナー量（現像トナー量）に対して、クリーニングブレ
ード９２によって掻き落されてトナー搬送部３０へ移行
した転写残りのトナー量（再生トナー量）の関係は、本
実施例では１０％〜３０％の割合になっていて、上述し
たトナーが循環搬送される構造に構成してあっても現像
の繰り返しによってトナーは消費されて、貯蔵部１１内
のトナーは減少していく事になる。

【００３３】そこで、本実施例では、この減少したトナ
ーを補う為に、後で詳述するが上記のトナーを循環させ
る搬送経路中に自重落下するトナー補給手段を配置して
いて、減少した分のトナーを補給して上述の再生トナー
とともに循環搬送し、トナー搬送部３０ａから貯蔵部１
１に落下補給される構成にしてある。

【００３４】次に、現像ローラ１２とカートリッジ下ケ
ース１８によって回転自在に支持された感光ドラム１が
圧接して構成するニップ部の安定した構造について、図
３と図８及び図９を参照して説明する。

【００３５】前述の例えば発泡ゴム等の半導電性の弾性
体で形成さた供給ローラ１３と例えばゴム材等の半導電
性の弾性体で形成された現像ローラ１２は、各々その芯
金として金属性の剛体部を有していて、その弾性体の両
端に延在した支持部１２ａ及び１３ａを各々備え、この
支持部１２ａ及び１３ａは、図９に示す如く、支持部材
５によって回転自在に支持されている。尚、図９中供給
ローラ１３と現像ローラ１２は右側を支持した状態を図
示しているが反対側も同様な支持構造であり、図８中支
持部材５Ａによって回転自在に支持されている。

【００３６】尚、この供給ローラ１３と現像ローラ１２
の支持ピッチに関しては、供給ローラ１３と現像ローラ
１２の外周同士が接するピッチより狭い固定されたピッ
チで支持され、双方のローラの外周はその長手方向全域
にわたって均等に接する様にして、図３に詳細図示する
位置関係に構成してある。

【００３７】そして、供給ローラ１３と現像ローラ１２
は、各々図示矢印方向に回転駆動されて摺擦する構成で
あり、上記支持ピッチ間を極端に狭くすると回転駆動ト
ルクが大きくなったり、また、この双方のローラニップ
間で摺擦されるトナーの劣化が激しくなるので、この支
持に関わる構成部材のばらつき吸収を鑑みて本実施例で
は、供給ローラ１３と現像ローラ１２の外周同士が接す
るピッチより０．２５ｍｍ狭い固定したピッチで支持し
ている。

【００３８】供給ローラ１３と現像ローラ１２の両端を
各々回転可能に支持した支持部材５と支持部材５Ａは、
連結部材６を介して例えばネジ等の固定手段によって強
固に連結されて一体構成になっていて、図３に示す如
く、支持部材５はカートリッジ下ケース１８の一部に挿
通する支持ピン５ａによって回動可能に支持されてお
り、図３では片側のみ支持した状態を示しているが反対
側も同様な支持構造であり、図８に図示する支持部材５
Ａはカートリッジ下ケース１８の一部に挿通して図３に
示す支持ピン５ａと同様な断面位置に配設した同様な支
持ピン５Ａａによって回動自在に支持されている。

【００３９】そして、供給ローラ１３と現像ローラ１２
の両端を各々回転可能に支持して連結部材６によって連
結された状態で前述の規制ブレード１４ととともに支持
ピン５ａ及び支持ピン５Ａａを支軸にして、前述した画
像形成プロセスに支障のない必要最小限の貯蔵量にとど
めて構成したトナーの貯蔵部１１の空間内で感光ドラム
１に対して一体的に回動可能である。

【００４０】尚、上記の位置に支持ピン５ａ及び支持ピ
ン５Ａａを配置したときに上記一体構成の基で容易に回
動可能ならしめる為に、カートリッジ下ケース１８と支
持部材５及び支持部材５Ａの関係は回動方向にフリーに
なるように間隙を構成してあり、この間隙は図示省略し
た弾性を有するシール部材によって遮蔽されてトナーの
洩れを防止している。

【００４１】一方、上記状態で現像ローラ１２と感光ド
ラム１が圧接して安定したニップ部を構成する為に、支
持ピン５ａ及び支持ピン５Ａａを支軸にして回動し、現
像ローラ１２を感光ドラム１方向に付勢するスプリング
８及び８Ａがカートリッジ下ケース１８と支持部材５及
び支持部材５Ａの間に具備されている。

【００４２】ところで、前述の支持ピン５ａ及び支持ピ
ン５Ａａによる支持部材５及び支持部材５Ａの支持構造
に関して、本実施例では左右の支持位置に通り違いが生
じても回動不具合を防止する手段として、一方の支持部
ではカートリッジ下ケース１８及び支持部材５の支持ピ
ン５ａが挿通する挿通部は、支持ピン５ａを所望の関係
で支持して回動可能に形成し、他方の支持部のカートリ
ッジ下ケース１８及び支持部材５Ａの支持ピン５Ａａが
挿通する挿通部は、詳細図示省略するが支持ピン５Ａａ
が感光ドラム１に対して接離移動可能な様に所望のクリ
アランスを設けて形成して、上記構成の回動不具合の発
生を防止している。

【００４３】尚、この所望のクリアランスを本実施例で
は支持ピン５ａの支持部に設けたが、この逆に支持ピン
５Ａａに設けても、また、支持ピン５ａ及び支持ピン５
Ａａの双方に設けても上記構成の回動不具合の発生は防
止される。

【００４４】ここで、図２及び図７と図８を参照してト
ナー補給手段及びトナーを循環搬送するトナー搬送手段
について説明する。

【００４５】図３で示した如くトナーを循環搬送するエ
ンドレスのコイルスプリング３１，３１ａをカートリッ
ジ上ケース１７とカートリッジ下ケース１８とによって
封入した状態に対して、トナータンク２０は着脱操作自
在（着脱機構は図示説明詳細割愛）に構成され、その内
部には所定量のトナーを封入していて、トナー封入状態
で装着してトナー補給し、このトナーが消費されると新
たなトナータンク２０と交換する構成にしてある。

【００４６】尚、トナーを循環搬送するエンドレスのコ
イルスプリング３１，３１ａは、図中説明の都合上符号
を分けてあるがエンドレスで一体のもので構成されてい
る。

【００４７】トナータンク２０の主要部は、図中下方に
底部を有する筒状に形成されたタンクケース２１と、こ
の上方に固着されてトナーを密封するカバー２２と、タ
ンクケース２１とカバー２２によってトナーとともに密
封されて回転可能なトナーを攪拌する複数の羽根部２３
ｂを有するアジテータ２３とから構成されていて、トナ
ーを循環搬送するエンドレスのコイルスプリング３１，
３１ａをカートリッジ上ケース１７とカートリッジ下ケ
ース１８とによって封入した状態に対して着脱操作自在
（着脱機構は図示説明詳細割愛）である。

【００４８】一方、上記トナーを循環搬送するエンドレ
スのコイルスプリング３１，３１ａを図８の矢印方向に
駆動する為に、カートリッジ上ケース１７とカートリッ
ジ下ケース１８によって循環移動可能に封入されたエン
ドレスのコイルスプリング３１，３１ａの配置経路の一
部にコイルスプリング３１，３１ａの駆動手段２５が配
置されており、その一部に突端がクサビ状に形成されて
いて回転可能な凸部２５ａがカートリッジ上ケース１７
から突出していて、上記トナータンク２０を所定の位置
に装着すると、このクサビ状に形成された回転可能な凸
部２５ａと一方のアジテータ２３の一端に形成した凹部
２３ｃが係合して回転駆動される。

【００４９】尚、上記トナーを循環搬送するエンドレス
のコイルスプリング３１，３１ａの駆動手段２５として
は、コイルスプリング３１，３１ａに係合可能な回転体
なら駆動可能であるが、本実施例ではコイルスプリング
３１，３１ａの張架された状態のリード角に近似する捻
れ角を有するヘリカルギヤを採用してコイルスプリング
３１，３１ａとの係合関係を安定させている。

【００５０】そして、アジテータ２３の回転によって攪
拌されるトナーは、タンクケース２１の底部に形成され
た開口２１ａと、この開口２１ａに対向して設けたカー
トリッジ上ケース１７の開口１７ａを通じてトナーを循
環搬送するエンドレスのコイルスプリング３１，３１ａ
が配置されたトナー循環搬送経路中に自重落下する構成
であり、トナータンク２０の着脱に連動して上記開口２
１ａ及び開口１７ａは開閉される。（図示省略）コイル
スプリング３１，３１ａが配置されたトナー循環搬送経
路中に自重落下したトナーは、駆動手段２５の駆動によ
って図８中矢印方向に循環搬送されてトナー搬送部３０
ａに移行すると供給ローラ１３の上部から自重落下し
て、図３で前述したトナーの貯蔵部１１内に貯蔵される
が、前述した如くトナーの貯蔵部１１は極めて狭隘に構
成してあるので、画像形態によって異なるトナーの消費
量と供給量の関係からトナーの貯蔵部１１内が満杯にな
る事も有り、この状態ではトナーは自重落下せずにコイ
ルスプリング３１，３１ａによって循環搬送され、前述
したトナータンク２０からのトナーの自重落下も中断さ
れる構成にしてある。

【００５１】以上が本実施例の画像形成手段の主要部で
り、感光ドラム１，帯電ローラ２，クリーナ部９０，現
像部１０，トナー搬送部３０，３０ａを上述の如くの関
係に配置し、主として主要部を受け持つカートリッジ下
ケース１８及びそのカバー的な役割も受け持つカートリ
ッジ上ケース１７によって、これらをユニット構成にし
たカートリッジとして本体に対して着脱可能な構成であ
り、上記構造部のメンテナンス時には一体的に取り外し
て修理または交換を行う構成である。

【００５２】そして、このカートリッジと本体の関係に
ついては、図示省略した位置決め手段によって所定の位
置決めがされ、図示省略した固定手段によって固定され
ている。

【００５３】次に、図１に基づいて感光ドラム１の像露
光部に反転現像されたトナー像を転写する転写部８０に
関して説明する。

【００５４】本実施例の転写部８０の主要部は、押圧機
構８２によって感光ドラム１に向かってその下方から数
１００ｇの総圧力で押圧され、感光ドラム１の像露光部
の潜像に反転現像されたトナー像とは逆極性のＤＣ１Ｋ
Ｖ前後のバイアスを印加する手段を備えていて、例えば
ゴム等の導電性または半導電性の弾性体で形成された回
転自在な転写ローラ８１と、後で詳述するシート材搬送
部７０の主要構成部材とともにこの転写ローラ８１を支
持するシート材搬送ベース７１から構成され、このシー
ト材搬送ベース７１は装置の内部構成の基準となるメイ
ンシャーシ１００に形成した位置決め部に対する被位置
決め部の係合（図示省略）によって所定の位置に位置決
めされ、例えばネジ等の固定手段によってメインシャー
シ１００に固定されている。

【００５５】そして感光ドラム１と転写ローラ８１の押
圧作用によって形成されたニップ部に搬送されたトナー
像は、後で詳述するシート材搬送部７０から給送された
シート材とこのニップ部で合流して転写される。

【００５６】次に、感光ドラム１のトナー像が転写され
たシート材を給送し、これを定着せしめる定着部６０に
関して説明する。

【００５７】本実施例の定着部６０の主要部は、シート
材搬送方向下流側に配置されてアルミパイプ材の中空部
に発熱手段としてハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して
回転自在な定着ローラ６３と、シート材に転写されたト
ナー像をシート材に押圧する押圧手段として、スプリン
グ６６等の押圧機構によって定着ローラ６３に向かって
数Ｋｇの総圧力で押圧されていて、例えばシリコンゴム
等の半導電性の弾性体を少なくも表面に形成して定着ロ
ーラ６３と同一周速度で回転可能な加圧ローラ６７が装
備され、そして、搬送されるシート材を装置外部に排出
する排紙ローラ対６１と、上記構成部材を支持して定着
部６０をユニット構成に受け持つ定着ベース６４とから
構成され、この定着ベース６４は、装置の内部構成の基
準となるメインシャーシ１００に形成した位置決め部に
対する被位置決め部の係合（図示省略）によって所定の
位置に位置決めされ、例えばネジ等の固定手段によって
メインシャーシ１００に固定されている。

【００５８】そして定着ローラ６３と加圧ローラ６７の
押圧作用によって形成されたニップ部に転写部８０から
シート材に転写されて搬送されたトナー像は、このニッ
プ部で所定の温度でシート材に定着される。

【００５９】次に、転写部８０に向けて紙等のシート材
を給送する給紙部７０について説明する。

【００６０】多数枚の紙等のシート材Ｐを収納して装置
後部に配置された給紙トレー７２には、その下端部にシ
ート材Ｐをゴム等の高摩擦抵抗材で形成されて給紙部７
０の回転自在な給紙ローラ７３に向けて選択的に押圧す
る周知の押圧機構７４が具備されている。

【００６１】そして、装置本体側の給紙部７０は、給紙
ローラ７３にシート材Ｐを介して対向配置され、多数枚
のシート材Ｐから最上位の１枚のシート材のみが給紙ロ
ーラ７３の回転によって給送される様にシート材の分離
や２枚目以後のシート材が給送されない様に給送防止作
用をするシート材給送制御機構７５と、給紙部７０から
転写部８０に向けて紙等のシート材を給送するシート材
搬送路内に配置されていてシート材の有無を検知するフ
ォトセンサー等を含むシート材検知手段７７と、上記シ
ート材搬送部７０の主要構成機構とともに前述した転写
ローラ８１を支持するシート材搬送ベース７１から構成
され、更に、図示省略しているが感光ドラム１に対する
転写ローラ８１の押圧を解除する機構も具備し、給紙部
７０と転写部８０はシート材搬送ベース７１によってユ
ニット構成に受け持たれており、前述した如くこのシー
ト材搬送ベース７１は装置の内部構成の基準となるメイ
ンシャーシ１００に形成した位置決め部に対する被位置
決め部の係合（図示省略）によって所定の位置に位置決
めされ、例えばネジ等の固定手段によってメインシャー
シ１００に固定されている。

【００６２】上記構成で給紙ローラ７３を回転駆動する
と、１枚のシート材がシート材搬送経路をたどり、前述
の転写部８０へと給送される。

【００６３】ここで、このシート材の給送制御について
説明する。所望の司令で給紙ローラ７３を回転駆動して
１枚のシート材をシート材搬送経路内に給送し、シート
材検知手段７７の検知信号に応じて給紙ローラ７３は、
シート材を挟持した状態で停止して上述した転写にそな
えた待機（スタンバイ）をする。

【００６４】尚、この給紙ローラ７３の停止タイミング
は、シート材検知手段７７の検知信号によって停止して
も良いが、この検知信号からタイマー等の遅延手段で所
定時間経過後に停止して待機しても良い。

【００６５】即ち、前述した現像ローラ１２と感光ドラ
ム１が圧接して構成するニップ部で感光ドラム１の像露
光部に反転現像されたトナー像が、感光ドラム１の回転
によって感光ドラム１と転写ローラ８１が圧接して構成
するニップ部を形成した転写部８０に到達する時間と、
上記待機状態からシート材を給送してシート材が転写部
８０に到達する時間が所望の関係に制御出来れば良く、
本実施例では後者を採用している。

【００６６】ところで、本実施例では給紙部７０のシー
ト材搬送経路内にシート材の有無を検知するフォトセン
サー等を含むシート材検知手段７７を配置していて、も
う一方では定着部６０の定着ローラ６３と加圧ローラ６
７の押圧作用によって形成されたニップ部よりシート材
搬送方向下流側に類似する第２シート材検知手段６５を
具備していて、シート材搬送状態を検知し、シート材検
知手段７７とこの第２シート材検知手段６５からの検知
信号を所定の関係に処理して装置内のジャム状態を監視
している。

【００６７】以上の如く本実施例の画像形成装置では、
シート材Ｐが給紙部７０から転写部８０を経て排紙ロー
ラ対６１を含む定着部６０から排紙されるシート材搬送
経路を、カートリッジの下部で装置全体の略々中央部に
配置した構成である。

【００６８】次に、感光ドラム１に潜像露光する露光器
４０について説明する。露光器４０の主要部は、１万数
千ｒｐｍで回転するモータ４１と、このモータ４１の回
転を制御する図示省略した制御回路基板と、モータ４１
の出力軸に装着されて回転し、図示省略した半導体レー
ザ等の発光素子から発射された光ビームを偏向走査する
偏向走査手段４３と、この光ビームを感光ドラム１に向
けて照射する光路４９を形成する反射ミラー４４等と、
上記主要構成部材を収納してユニット化して構成する露
光器ケース４２から構成され、この露光器ケース４２は
装置の内部構成の基準となるメインシャーシ１００に形
成した位置決め部に対する被位置決め部の係合（図示省
略）によって所定の位置に位置決めされ、例えばネジ等
の固定手段によってメインシャーシ１００に固定されて
いる。

【００６９】尚、上記偏向走査手段４３に関しては、先
に本出願人によって出願された特願平５−１２１９９５
（特開平６−７５１６２号）に詳細説明されている様
に、小型で安価な光走査を可能とするものであり、本実
施例では偏向走査手段４３から感光ドラム１に至る光路
長を略々１６０ｍｍに設定したが、１４０ｍｍ程度の短
光路長の対応も可能である。

【００７０】次に、以上前述した各機構部の制御を司る
制御部５０について図１と図２及び図８に基づいて説明
する。制御部５０の主要部は、装置の最下端部に配置さ
れて少なくも電源回路部と各機構部の運転制御回路部を
配置した第１制御回路基板５１と、この第１制御回路基
板５１に対して略垂直で装置左端に配置されて例えばコ
ネクタ５３等の接合手段によって接合され、外部からの
信号を受ける為のコネクタ手段が接続された第２制御回
路基板５２とによってコンパクトに集中配備されてい
る。

【００７１】尚、上記第２制御回路基板には主として画
像形成に関わるコントロールを司るコントローラ関係が
配置され、そして、例えばＲＡＭ等を含むメモリー増設
回路５４や外部機器との接続インターフェース機能を有
するインターフェース増設回路等が装置左端側から着脱
可能に構成されている。

【００７２】ところで、上記第１制御回路基板５１は金
属板金製のメインシャーシ１００と装置最下端部に配し
て装置剛性を高めるとともにシールド機能を受け持つ金
属板金製の下シールド板５５との間に配置されていて、
外部からの電磁波ノイズ侵入または外部への電磁波ノイ
ズ流出が防止されている。

【００７３】尚、メインシャーシ１００には第１制御回
路基板５１に実装配置される例えば電源トランス等の実
装高さが大きい部品に対応した上方への絞り出し部１０
０ａが形成されていて、メインシャーシ１００の平面精
度の向上と剛性向上を図り、前述した定着部６０，給紙
部７０，転写部８０等を安定した関係に保持するととも
に、第１制御回路基板５１の実装スペースを有効に産出
して装置全体の小型化構成に寄与している。

【００７４】また、第１制御回路基板５１からは各機構
部への接続を要し、この接続を簡略化するために駆動モ
ータ１０３のリード線の端部に設けた配線コネクタ１０
３ｂ等が集中的に接続されたり、弾性を有するリード端
子５７が圧接して導通し、各要所への電気的接続を行っ
ている。

【００７５】一方、上記第２制御回路基板５２は金属板
金製のメインシャーシ１００と対向配置されたうえに、
その周囲を取り囲むシールドケースによって保護されて
いて第１制御回路基板５１と同様に外部からの電磁波ノ
イズ侵入または外部への電磁波ノイズ流出が防止されて
いる。

【００７６】ここからは、上述した各構造部の駆動伝達
関係について図２及び図４，図５及び図６，図７，図
８，図９，図１０，図１１，図１２を参照して説明す
る。

【００７７】本実施例の駆動伝達部の主要部は、上記第
１制御回路基板５１を略中央にして第２制御回路基板５
２とは反対側でメインシャーシ１００の右側面部に集中
配置してあり、輪列第１受け１０１及び輪列第２受け１
０２を対向して設け、この２つの輪列受けに出力軸に駆
動ギヤ１０３ａを具備した駆動モータ１０３及び後で詳
述する数種の駆動ギヤ列を回転自在に支持してユニット
構成にし、内部構成の基準となるメインシャーシ１００
に形成した位置決め部に対する被位置決め部の係合（図
示省略）によって所定の位置に位置決めされ、ネジ１０
４等の固定手段によって固定されている。

【００７８】本実施例ではこの輪列第１受け１０１及び
輪列第２受け１０２を板金構成にして有り、後で詳述す
るがその特質を生かして安価に構成する手段を有してい
る事が特徴である。

【００７９】尚、本実施例では上記第１制御回路基板５
１を前述したシート材搬送経路の直下にその平面積をシ
ート材搬送経路と略々同一にして配置し、第２制御回路
基板５２及び駆動伝達部の主要部はこのシート材搬送経
路域から外れたシート材搬送方向と直交する一方と他方
に各々配置し、空間スペースの削減を局限まで追及した
装置の小型化，とりわけ高さ方向の縮小に寄与してい
る。

【００８０】更に、前述したトナータンク２０の配置に
関して、上記第２制御回路基板５２及び駆動伝達部の主
要部と同様に図２に示す如くシート材搬送経路域から外
れたシート材搬送方向と直交する一方側に配置するとと
もに、装置の外装ケースから突出して装着可能に構成さ
れ、空間スペースの削減を追及した装置の小型化に寄与
しているばかりでなく、トナータンク２０の装着に際し
て外装ケース等を解放して行う必要がなく極めて装着性
が良く構成されている。

【００８１】図４及び図５を参照して本実施例の駆動系
統の全容を説明する。図４及び図５は本発明の画像形成
装置に用いる駆動系の適切な一実施例を示し、各々の図
は異なった位置で断面図示していて図４及び図５ともに
各ギヤの回転中心位置に図中＋印しを付記してある。
（図７も同様）まず、図５を参照して本実施例の駆動系
統について、上記駆動モータ１０３の出力軸に具備した
駆動ギヤ１０３ａによって駆動される共通したＡ＃ギヤ
から先の個別の駆動系統別に説明する。

【００８２】＜第１駆動系統＞前述の感光ドラム１を回
転駆動する第１駆動系統は、Ａ＃ギア→Ｊ＃ギア→Ｋ＃
ギア→Ｌ＃ギアの順に駆動され、Ｌ＃ギアは感光ドラム
１の一端に例えば接着などの固着手段によって固着され
たギヤであり、感光ドラム１と一体構成にされていて前
述したカートリッジの着脱によって、この第１駆動系統
に接続または離脱する。

【００８３】尚、本実施例のカートリッジ着脱は、カー
トリッジを図中上下方向に移動して行われる。

【００８４】＜第２駆動系統＞前述の現像部１０の主要
構成部材である現像ローラ１２を回転駆動する第２駆動
系統は、Ａ＃ギア→Ｂ＃ギア→Ｃ＃ギア→Ｄ＃ギア→Ｅ
＃ギアの順に駆動され、Ｅ＃ギアは後で詳述するが前述
の現像ローラ１２と略同一軸芯位置でカートリッジ下ケ
ース１８に回転自在に支持されていて、後で詳述する駆
動機構によって現像ローラ１２の一端側に延在した支持
部１２ａの突端に例えば圧入などの固着手段によって固
着されたＦ＃ギヤに駆動伝達する構成であり、前述した
カートリッジの着脱によって、Ｅ＃ギアがこの第２駆動
系統に接続または離脱する。

【００８５】＜第３駆動系統＞前述の現像部１０の主要
構成部材である供給ローラ１３を回転駆動する第３駆動
系統は、上記Ｆ＃ギヤ→Ｇギア→Ｈ＃ギアの順に駆動さ
れ、Ｈ＃ギアは前述の供給ローラ１３の一端側に延在し
た支持部１３ａの突端に例えば圧入などの固着手段によ
って固着されたギヤである。

【００８６】＜第４駆動系統＞前述のトナーを循環搬送
するエンドレスのコイルスプリング３１，３１ａを駆動
する駆動手段２５及びトナータンク２０のアジテータ２
３を回転駆動する第４駆動系統は、図４及び図７に示
し、上記Ｅ＃ギヤ→Ｍギア→Ｎ＃ギアの順に駆動され、
Ｎ＃ギアは前述の駆動手段２５の一端側に例えば圧入な
どの固着手段によって固着されたヘリカルギヤであり、
これを駆動するＭ＃ギアは前述のカートリッジ下ケース
１８に回転自在に支持されたヘリカルギヤである。

【００８７】＜第５駆動系統＞前述の給紙ローラ７３を
回転駆動する第５駆動系統は、図５に示し、Ａ＃ギア→
Ｂ＃ギア→Ｃ＃ギア→Ｐ＃ギア→Ｑ＃ギア→Ｒ＃ギアの
順に駆動され、Ｒ＃ギアは前述の給紙ローラ７３の一端
側に配置したクラッチに装備したギヤであり、常時この
第５駆動系統に接続している。

【００８８】＜第６駆動系統＞前述の定着ローラ６３を
回転駆動する第６駆動系統は、Ａ＃ギア→Ｓ＃ギア→Ｔ
＃ギア→Ｕ＃ギアの順に駆動され、Ｕ＃ギアは前述の定
着ローラ６３の一端側に装備したギヤである。

【００８９】＜第７駆動系統＞前述の排紙ローラ対６１
を回転駆動する第７駆動系統は、上記Ｕ＃ギア→Ｖ＃ギ
ア→Ｗ＃ギアの順に駆動され、Ｗ＃ギアは前述の排紙ロ
ーラ対６１の一端側に装備したギヤである。

【００９０】次ぎに、上記駆動系統の要部について詳細
説明をする。

【００９１】＜第１駆動系統＞Ａ＃ギア→Ｊ＃ギア→Ｋ
＃ギア→Ｌ＃ギアの順に駆動さる感光ドラム１を回転駆
動する第１駆動系統は、図６に詳細図示する構造であ
り、図６はこの第１駆動系統を展開断面図示している。

【００９２】輪列第１受け１０１に装着した駆動モータ
１０３の出力軸に具備された駆動ギヤ１０３ａは、輪列
第１受け１０１及び輪列第２受け１０２の各々に対向し
て外周部を鏡面状態にして形成したプロジェクション部
１０１ａ及び１０２ａによって回転自在に支持されたＡ
＃ギヤを駆動し、更に輪列第１受け１０１に外周部を鏡
面状態にして形成したプロジェクション部１０１ｂに回
転自在に支持されたＪ＃ギヤを経由してＫ＃ギヤを駆動
してＬ＃ギヤに至る。

【００９３】尚、Ｊ＃ギヤはプロジェクション部１０１
ｂの突端に装着したブッシュ１０５によって、プロジェ
クション部１０１ｂからの離脱が防止されている。

【００９４】また、Ｋ＃ギヤの支持構造についてはＡ＃
ギヤと同様に輪列第１受け１０１及び輪列第２受け１０
２の各々に対向して外周部を鏡面状態にして形成したプ
ロジェクション部１０１ｃ及び１０２ｃによって回転自
在に支持されていて、支軸や軸受部材等を不要にした極
めて単純で安価な構成にされている。

【００９５】一方、対向して設けた上記輪列第１受け１
０１及び輪列第２受け１０２のプロジェクション部１０
１ａと１０２ａ，プロジェクション部１０１ｃと１０２
ｃ，プロジェクション部１０１ｂの相対位置関係は各々
のギヤが安定して回転可能ならしめる為に相応の相対位
置関係を確保する必要が有り、本実施例では上記目的を
達成する為に、輪列第１受け１０１から複数のプロジェ
クション部１０１ｄを，輪列第２受け１０２から複数の
プロジェクション部１０２ｄを各々対向して設け、プロ
ジェクション部１０１ｄの突端には係合凹部１０１ｅ
を，プロジェクション部１０２ｄの突端には係合凹部１
０１ｅに係合して位置合わせを行う係合凸部１０２ｅを
形成し、双方が係合することによって輪列第１受け１０
１と輪列第２受け１０２は所定の位置関係と相対間隔が
保たれてネジ１０６によって結合されてユニット構成さ
れている。

【００９６】尚、上記係合凹部１０１ｅまたは係合凸部
１０２ｅについては、図示省略するが上記の構成とは逆
に係合凹部をプロジェクション部１０２ｄに，係合凸部
をプロジェクション部１０１ｄに，または、複数のプロ
ジェクション部１０１ｄと１０２ｄの中で上記の内容を
組み合わせて構成してもよく、輪列第１受け１０１及び
輪列第２受け１０２のプロジェクション部１０１ａと１
０２ａ，プロジェクション部１０１ｃと１０２ｃ，プロ
ジェクション部１０１ｂの相対位置関係は、板金構造の
輪列第１受け１０１及び輪列第２受け１０２を順送型等
によるプレス加工によって、容易に所定の相対位置関係
に構成可能である。

【００９７】上記の構造は前述の第１駆動系統を例にし
て説明したが、本実施例では図示説明を省略するが上述
した他の駆動系統にも適用されている。

【００９８】尚、本実施例の上記駆動モータ１０３は、
安価なＰＭ型ステッピングモータを用いていて、入力パ
ルスや電流等の制御によって滑らかな連続回転駆動を可
能にしている。

【００９９】＜第２駆動系統＞及び＜第３駆動系統＞前
述の現像部１０の主要構成部材である現像ローラ１２を
回転駆動する第２駆動系統及び供給ローラ１３を回転駆
動する第３駆動系統の主要部は、図１０，図１１，図１
２及び図１３に詳細図示する構造であり、図１０は適切
な一実施例を示し、図１１，図１２及び図１３は他の実
施例を示していて図１１，図１２及び図１３ともに図１
０と異なるところは図中断面Ａ−Ａ及び断面Ｂ−Ｂに示
す部分であり、他の部分に関しては全く同一に構成され
ているので同一の符号を用いて説明する。

【０１００】Ａ＃ギア→Ｂ＃ギア→Ｃ＃ギア→Ｄ＃ギア
→Ｅ＃ギアの順に駆動される第２駆動系統のＤ＃ギア
は、前述の第１駆動系統を例にして説明した各ギアと同
様に輪列第１受け１０１及び輪列第２受け１０２の各々
に対向して外周部を鏡面状態にして形成したプロジェク
ション部１０１ｆ及び１０２ｆによって回転自在に支持
されていて、一方のカートリッジの着脱によってＤ＃ギ
アに接続または離脱するＥ＃ギアは、図３及び図８で前
述した連結部材６を介して例えばネジ等の固定手段によ
って強固に連結されて一体構成になっていて支持ピン５
ａ及び支持ピン５Ａａによって回動自在に支持されてい
る支持部材５と支持部材５Ａによって回転可能に支持さ
れた現像ローラ１２の一端側に延在した支持部１２ａの
突端に例えば圧入などの固着手段によって固着されたＦ
＃ギヤに対向して、現像ローラ１２と略同一軸芯位置の
カートリッジ下ケース１８に圧入などの固着手段によっ
て具備した支軸１９によって回転自在に支持されてい
る。

【０１０１】尚、同様に支持部材５と支持部材５Ａによ
って回転可能に支持された供給ローラ１３の一端側に延
在した支持部１３ａの突端に例えば圧入などの固着手段
によって固着されたＨ＃ギヤは、支持部材５に突設され
た軸部５ｂによって回転自在に支持されたＧ＃ギヤを介
してＦ＃ギヤからＨ＃ギアに駆動伝達する構成であり、
現像ローラ１２及び供給ローラ１３は、支持部材５と支
持部材５Ａによって回転可能に支持されて前述の規制ブ
レード１４ととともに支持ピン５ａ及び支持ピン５Ａａ
によって一体的に回動自在に支持されていて、図３，図
８，図９で前述した如く、現像ローラ１２を感光ドラム
１方向に付勢させるスプリング８及び８Ａによって、現
像ローラ１２は感光ドラム１に圧接して安定したニップ
部を構成する構成であり、現像ローラ１２の位置は、例
えば感光ドラム１及び現像ローラ１２の外径や回転軸芯
振れ等のばらつきによって左右される。

【０１０２】そこで、本実施例では上記Ｅ＃ギヤからＦ
＃ギヤに安定して回転駆動力を伝達する為に、図１０の
実施例に於て、一方のＥ＃ギヤのＢ−Ｂ断面部に回転軸
芯と直交する線対称に平行な凸部Ｅ＃ａを形成し、他方
のＦ＃ギヤのＡ−Ａ断面部に回転軸芯と直交する線対称
に平行な凸部Ｆ＃ａを形成し、この双方の凸部Ｅ＃ａと
凸部Ｆ＃ａに係合してスライド自在な直交する凹部２６
ａ及び２６ｂを有する駒部材２６を介在させてＥ＃ギヤ
からＦ＃ギヤに図中矢印方向に回転駆動力を伝達する所
謂ユニバーサルカップリング１１０を構成し、上記Ｅ＃
ギヤとＦ＃ギヤの回転軸芯違いを吸収するとともに、例
えばギアの噛み合い駆動の場合にはその圧力角によって
生じる軸力発生等で現像ローラ１２と感光ドラム１が圧
接して構成するニップ部が不安定になるものであるが、
本実施例では上記の現象を軽減している。

【０１０３】尚、本実施例ではこのユニバーサルカップ
リング１１０の組立を容易にする配慮として、Ｅ＃ギヤ
のＢ−Ｂ断面部に輪郭部Ｅ＃ｂを形成し、凸部Ｅ＃ａに
凹部２６ａを係合させた駒部材２６の脱落を防止してい
て、Ｆ＃ギヤ近傍のＨ＃ギヤ及びＧ＃ギヤ等の部材より
Ｅ＃ギヤ側に突出したＦ＃ギヤをラジアル方向からスラ
イドさせると、凸部Ｆ＃ａへの係合を容易にしている。

【０１０４】ところで、図１０の如く構成されたユニバ
ーサルカップリング１１０は、上記の如くの得点を有す
るが、その駆動伝達効率向上及び軸力軽減は、Ｅ＃ギヤ
の凸部Ｅ＃ａと駒部材２６の凹部２６ａ及び駒部材２６
の凹部２６ｂとＦ＃ギヤの凸部Ｆ＃ａとの摺動摩擦損失
の軽減と有効な駆動力伝達方向によって達成される。

【０１０５】そこで、図１１に示す他の実施例では、一
方のＥ＃ギヤのＢ−Ｂ断面部に回転軸芯点対称に互いに
平行な面Ｅ＃ｃを有する凹部を形成し、他方のＦ＃ギヤ
のＡ−Ａ断面部に回転軸芯点対称に互いに平行な面Ｆ＃
ｃを有する凹部を形成し、この双方の面Ｅ＃ｃを有する
凹部と面Ｆ＃ｃを有する凹部に係合して直交方向にスラ
イド自在な凸部２７ａ及び２７ｂを有する駒部材２７を
介在させてＥ＃ギヤからＦ＃ギヤに図中矢印方向に回転
駆動力を伝達する所謂ユニバーサルカップリング１１０
を構成して図１０で前述した同様の作用を果たしてお
り、とりわけ、図１１に示す構造では、面Ｅ＃ｃから凸
部２７ａへの回転駆動伝達及び凸部２７ｂから面Ｆ＃ｃ
への回転駆動伝達に関して、回転駆動伝達の作用点に於
ける作用方向が各々の回転方向と一致されていて伝達効
率が良い。

【０１０６】また、図１１の構造に於てＥ＃ギヤ及びＦ
＃ギヤは摺動性に富むポリアセタール等の樹脂で形成
し、駒部材２７は例えば亜鉛，アルミニューム，黄銅等
のダイキャスト成形によって形成してプラスチックとの
摺動相性を向上させている。

【０１０７】尚、図１１の実施例では図１０の実施例と
同様に、このユニバーサルカップリング１１０の組立を
容易にする配慮として、Ｅ＃ギヤのＢ−Ｂ断面部に輪郭
部Ｅ＃ｂを形成し、面Ｅ＃ｃを有する凹部に凸部２７ａ
を係合させた駒部材２７の脱落を防止していて、Ｆ＃ギ
ヤ近傍のＨ＃ギヤ及びＧ＃ギヤ等の部材よりＥ＃ギヤ側
に突出したＦ＃ギヤをラジアル方向からスライドさせる
と、Ｆ＃ギヤの面Ｆ＃ｃを有する凹部が駒部材２７の凸
部２７ｂへの係合を容易にしている。（この係合に際し
て駒部材２７の凸部２７ｂは、面Ｆ＃ｃを有する連続し
た凹部の一方の外側からＥ＃ギヤを回動させながら侵入
して所定の位置に定まる事が出来る。）次ぎに、改善さ
れた他の実施例を図１２に基づいて説明する。図１２に
示す他の実施例では、一方のＥ＃ギヤのＢ−Ｂ断面部に
回転軸芯点対称に互いに平行な面Ｅ＃ｄを有する凹部を
形成し、他方のＦ＃ギヤのＡ−Ａ断面部に回転軸芯点対
称に互いに平行な面Ｆ＃ｄを有する凹部を形成し、この
双方の面Ｅ＃ｄを有する凹部と面Ｆ＃ｄを有する凹部に
回転自在に支持されたローラ２９を介して係合して直交
方向にスライド自在な駒部材２８を介在させてＥ＃ギヤ
からＦ＃ギヤに図中矢印方向に回転駆動力を伝達する所
謂ユニバーサルカップリング１１０を構成して図１０で
前述した同様の作用を果たしており、とりわけ、図１２
に示す構造では、面Ｅ＃ｄからローラ２９への回転駆動
伝達及びローラ２９から面Ｆ＃ｄへの回転駆動伝達に関
して、回転駆動伝達の作用点に於ける作用方向が各々の
回転方向と一致されていて伝達効率が良く、また、駒部
材２８の移動時に生じる摺動摩擦損失は転がり摩擦故に
極めて小さく構成されている。

【０１０８】また、図１２の構造に於てローラ２９は摺
動性に富むポリアセタール等の樹脂で形成し、駒部材２
７は例えば亜鉛，アルミニューム，黄銅等のダイキャス
ト成形によって形成してプラスチックとの摺動相性を向
上させている。

【０１０９】尚、図１２の実施例では図１０の実施例と
同様にこのユニバーサルカップリング１１０の組立を容
易にする配慮として、Ｅ＃ギヤのＢ−Ｂ断面部に形成し
た面Ｅ＃ｄを有する凹部を不連続にしてローラ２９を介
して係合させた駒部材２８の脱落を防止していて、Ｆ＃
ギヤ近傍のＨ＃ギヤ及びＧ＃ギヤ等の部材よりＥ＃ギヤ
側に突出したＦ＃ギヤをラジアル方向からスライドさせ
ると、Ｆ＃ギヤの面Ｆ＃ｄを有する凹部が駒部材２８が
回転自在に支持したローラ２９への係合を容易にしてい
る。（この係合に際してローラ２９を回転自在に支持し
た駒部材２８は、面Ｆ＃ｄを有する連続した凹部の一方
の外側からＥ＃ギヤを回動させながら侵入して所定の位
置に定まる事が出来る）次ぎに、更に改善された他の実
施例を図１３に基づいて説明する。図１３に示す他の実
施例は図１２に示す構造のユニバーサルカップリング１
１０を更に改善した構造であり、その改善したユニバー
サルカップリング１１０の部分についてのみ説明する。

【０１１０】図１３に示す更に改善された他の実施例で
は、一方のＥ＃ギヤのＢ−Ｂ断面部に回転軸芯点対称に
互いに平行な面Ｅ＃ｄを有する凹部を形成し、他方のＦ
＃ギヤのＡ−Ａ断面部に回転軸芯点対称に互いに平行な
面Ｆ＃ｄを有する凹部を形成し、更に、このＥ＃ギヤと
Ｆ＃ギヤの中間にＦ＃ギヤのＡ−Ａ断面部に構成された
回転軸芯点対称に互いに平行な面Ｆ＃ｄと同様な凹部と
Ｅ＃ギヤのＢ−Ｂ断面部に構成された回転軸芯点対称に
互いに平行な面Ｅ＃ｄと同様な凹部を有する浮動部材１
２０を配置し、このＥ＃ギヤの面Ｅ＃ｄを有する凹部と
浮動部材１２０の面Ｆ＃ｄと同様な凹部，及び浮動部材
１２０の面Ｅｄと同様な凹部とＦ＃ギヤの面Ｆ＃ｄを有
する凹部に、回転自在に支持されたローラ２９を介して
係合して直交方向にスライド自在な駒部材２８を２個介
在させてＥ＃ギヤからＦ＃ギヤに図中矢印方向に回転駆
動力を伝達する所謂ユニバーサルカップリング１１０を
構成して図１０で前述した同様の作用を果たしており、
図１３に示す構造では、面Ｅ＃ｄからローラ２９への回
転駆動伝達及びローラ２９から面Ｆ＃ｄへの回転駆動伝
達に関して、回転駆動伝達の作用点に於ける作用方向が
各々の回転方向と一致されていて伝達効率が良く、ま
た、駒部材２８の移動時に生じる摺動摩擦損失は転がり
摩擦故に極めて小さく構成されているとともに、Ｅ＃ギ
ヤとＦ＃ギヤの回転軸芯が大きく相違していても浮動部
材１２０が何ものにも拘束されること無く柔軟に浮動し
て回転し、現像ローラ１２と感光ドラム１が圧接して構
成するニップ部を更に安定させる構造である。

【０１１１】尚、浮動部材１２０を有するユニバーサル
カップリング１１０の構造は、図１２に示す構造の改善
にのみ適用されるものでなく、図１０及び図１１に示す
構造の改善にも適用可能である。

【０１１２】一方、前述した＜第１駆動系統＞及び＜第
２駆動系統＞の如く本実施例ではカートリッジの駆動に
関して、感光ドラム１と現像部１０の駆動作用が分散し
ていて、カートリッジ側の被駆動部，または本体側の駆
動部は、高剛性に構成しなくても良い構造に成ってい
て、カートリッジ側の被駆動部，または本体側の駆動部
に一極集中した負荷状態が無いので、振動やビビリが抑
制されて回転ジッタの少ない駆動が可能な構成である。

【０１１３】以上前述した本実施例の画像形成装置また
はカートリッジについて、ここで注目すべき点を以下の
内容で整理する。

【０１１４】＜カートリッジの構成と駆動関係について
＞画像形成手段の主要部の感光ドラム１，帯電ローラ
２，クリーナ部９０，現像部１０，トナー搬送部３０，
３０ａを前述の如くの関係に配置し、主として主要部を
受け持つカートリッジ下ケース１８及びそのカバー的な
役割も受け持つカートリッジ上ケース１７によって、こ
れらをユニット構成にして本体に対して着脱可能に構成
した本実施例のカートリッジでは、現像部１０の主要部
である供給ローラ１３と現像ローラ１２の両端を各々回
転可能に支持した支持部材５と支持部材５Ａは、連結部
材６を介して例えばネジ等の固定手段によって強固に連
結されて一体構成になっていて、図３に示す如く、支持
部材５はカートリッジ下ケース１８の一部に挿通する支
持ピン５ａによって回動可能に支持されており、図３で
は片側のみ支持した状態を示しているが反対側も同様な
支持構造であり、図８に図示する支持部材５Ａはカート
リッジ下ケース１８の一部に挿通して図３に示す支持ピ
ン５ａと同様な断面位置に配設した同様な支持ピン５Ａ
ａによって回動自在に支持されていて、前述の規制ブレ
ード１４ととともに支持ピン５ａ及び支持ピン５Ａａを
支軸にして、前述した画像形成プロセスに支障のない必
要最小限の貯蔵量にとどめて構成したトナーの貯蔵部１
１の空間内で感光ドラム１に対して一体的に回動可能に
構成されており、図３，図８，図９で前述した如く、現
像ローラ１２を感光ドラム１方向に付勢させるスプリン
グ８及び８Ａによって、現像ローラ１２は感光ドラム１
に圧接して安定したニップ部を構成する構成であり、現
像ローラ１２の位置は、例えば感光ドラム１及び現像ロ
ーラ１２の外径や回転軸芯振れ等のばらつきによって左
右される。

【０１１５】また、上記供給ローラ１３と現像ローラ１
２の一端には各々Ｈ＃ギヤとＦ＃ギヤが具備されてい
て、Ｈ＃ギヤは支持部材５に突設された軸部５ｂによっ
て回転自在に支持されたＧ＃ギヤを介してＦ＃ギヤから
駆動伝達される構成である。

【０１１６】そして、上記Ｆ＃ギヤに回転駆動力を伝達
するＥ＃ギアは、Ｆ＃ギヤに対向して現像ローラ１２と
略同一軸芯位置のカートリッジ下ケース１８に圧入など
の固着手段によって具備した支軸１９によって回転自在
に支持されており、Ｆ＃ギヤとＥ＃ギアは図１０，図１
１，図１２及び図１３で詳細説明した所謂ユニバーサル
カップリング１１０を構成し、上記Ｅ＃ギヤとＦ＃ギヤ
の回転軸芯違いを吸収して駆動可能である。

【０１１７】前述した如く感光ドラム１には被駆動手段
としてＬ＃ギヤが装備され、カートリッジ下ケース１８
には供給ローラ１３及び現像ローラ１２の被駆動手段と
してＥ＃ギヤが装備され、本体側にはこれらを駆動する
手段としてＫ＃ギヤ，Ｄ＃ギヤ等が装備されていて、カ
ートリッジの着脱に応じて、各々に対応して係合または
系脱が成されるように構成されていて、装着状態では各
々の駆動と被駆動の関係で駆動される構成であり、感光
ドラム１と現像部１０の駆動作用位置が分散していて、
駆動力の一極集中を避けているので、カートリッジ側の
被駆動部，または本体側の駆動部は、大型化したり高剛
性に構成しなくても良い。

【０１１８】また、上記の構成によれば、従来のＵＳＰ
４８３５５６５の様に、感光体に対して接離移動自在
にして，かつ、感光体に対して押圧付勢されて配置した
現像ユニット内に隣接し合った複数の回転体を配置し、
この回転体の一方が相対的に接離移動自在に支持されて
いて、接離移動自在な回転体は、現像ユニットケースに
具備されて本体から駆動されるアイドルギヤによって駆
動されるギヤ軸の端部に構成されたオルダム継手などの
カップリング手段によって駆動される駆動構造とは異な
り、本実施例では感光ドラム１を回転自在に支持したカ
ートリッジ下ケース１８に供給ローラ１３及び現像ロー
ラ１２の被駆動手段としてＥ＃ギヤが装備され、このＥ
＃ギヤを本体側に装備したＤ＃ギヤによって駆動する構
造であって、支持ピン５ａ及び支持ピン５Ａａを支軸に
して回動可能なＦ＃ギヤを本体側から駆動する構造では
ないので、ギアの噛み合い時にその圧力角によって生じ
る軸力発生等で現像ローラ１２と感光ドラム１が圧接し
て構成するニップ部が不安定になる様な現象を軽減して
いる。

【０１１９】そして、カートリッジ側の被駆動部，また
は本体側の駆動部に一極集中した負荷状態が無いので、
振動やビビリが抑制されて回転ジッタの少ない駆動が可
能であり、画像のピッチ変動や濃度変動の少ない極めて
安定した画像形成が行われ、特に高解像度の画像形成装
置にとって有効である。

【０１２０】更に、上記の如く、本実施例の現像部１０
の主要部は、カートリッジ下ケース１８に支持されて支
持ピン５ａを支持中心にして上記画像形成プロセスに支
障のない必要最小限の貯蔵量にとどめて構成したトナー
の貯蔵部１１の空間内で回動移動付勢されて相応の移動
を行う構造であり、特公昭６３−６７１８５の従来例に
示される様な現像部に所望量のトナーを貯蔵するトナー
ホッパーを有していて、このトナーホッパーを含んで支
持された現像部とは異なり、トナー量の変化に応じて現
像部の支持状態が変化したり、感光ドラムと現像部との
関係が不安定になる事も無い。

【０１２１】一方、本実施例の上記構成では、画像形成
プロセスに支障のない必要最小限の貯蔵量にとどめて構
成したトナーの貯蔵部１１の空間内で感光ドラム１から
上記現像部１０の主要部が回動移動付勢されて相応の移
動を行い、このトナーの貯蔵部１１に対してトナー搬送
部３０ａからトナーが補給される構成を基に上記の効用
を説明したが、この効用は貯蔵部１１にトナー搬送部３
０ａからトナーが補給される構成に限定されるものでは
無く、従来例の様に所望量のトナーをトナーホッパーに
収容して成る構造であっても、このトナーホッパーの中
で上記の現像部が回動付勢されて相応の移動を行う構成
であっても、同様な効用が得られる。

【０１２２】ここで、感光ドラム１と現像部１０の主要
部の駆動関係について着目すると、本実施例の現像部１
０の主要部は、カートリッジ下ケース１８に支持されて
支持ピン５ａ及び５Ａａを支持中心にして回動移動付勢
されて相応の移動を行う構造であり、前述のＬ＃ギヤ及
びＥ＃ギヤからユニバーサルカップリング１１０を介し
てＦ＃ギヤが駆動されると、各々の被回転体は図３に示
す矢印方向に駆動され、図１０〜図１３で前述したユニ
バーサルカップリング１１０によってこの方向に駆動さ
れると、支持ピン５ａ及び５Ａａから離れた位置でＥ＃
ギヤからユニバーサルカップリング１１０を介してＦ＃
ギヤが駆動されるモーメントによって、現像ローラ１
２，供給ローラ１３及び規制ブレード１４の現像部１０
の主要部は、感光ドラム１から離れる方向に移動力が作
用してスプリング８，８Ａの押圧力とバランスして感光
ドラム１に現像ローラ１２が圧接してニップ部を構成し
ていて、例えば温湿度変化や耐久劣化などによって駆動
トルクが変化しても、現像ローラ１２はドラム１から離
れる方向に移動習性があるので、食い込み現象やビビリ
などによってニップ部が不安定になる事が無い。

【０１２３】一方、上記の支持ピン５ａ及び５Ａａから
離れた位置でＥ＃ギヤからユニバーサルカップリング１
１０を介してＦ＃ギヤが駆動されるモーメントによっ
て、現像ローラ１２，供給ローラ１３及び規制ブレード
１４の現像部１０の主要部が感光ドラム１から離れる方
向に作用する移動力は、単純にＦ＃ギヤをギヤ駆動する
様な構造に比較して極めて小さく、また、変動の少ない
安定したものであり、上記ニップ部の安定性に優れる。

【０１２４】また、上記移動力は図３に示す支持ピン５
ａと現像ローラ１２の間隔を大きくする程小さくする事
が可能であり、この間隔を所望の大きさに設定して駆動
すると、必ずしも感光ドラム１から現像ローラ１２，供
給ローラ１３及び規制ブレード１４の現像部１０の主要
部が離れる方向に移動力が作用する位置に支持ピン５ａ
及び５Ａａを配置しなくとも安定したニップ部の構成が
可能であり、支持ピン５ａ及び５Ａａの配置は図示省略
するが図３の現像ローラ１２の下方や左右方向のいずれ
の位置にあってもよい。

【０１２５】尚、本実施例では現像部１０の主要部に現
像ローラ１２と供給ローラ１３を用いて説明したが、こ
の供給ローラ１３については上記構造の必須条件では無
く、一成分磁性トナーを用いる現像部の構成に代表され
る従来例の様に現像部１０の主要部を現像ローラ１２の
みで構成した構造であっても、また、感光ドラム１に関
しては円筒ドラム状の形態に限定されるものでは無く、
図示省略するが例えば無端ベルト状の感光体であっても
上記の効用は発揮される。

【０１２６】また、本実施例の現像部１０の主要部は、
カートリッジ下ケース１８に支持されて支持ピン５ａを
支持中心にして回動移動付勢されて相応の移動を行う構
造の基に駆動と被駆動の関係を説明したが、この構造は
感光ドラム１に対して現像部１０の主要部が相対的に位
置移動可能ならしめる簡単で小型化構成可能な例であ
り、図１０，図１１，図１２及び図１３で詳細説明した
所謂ユニバーサルカップリング１１０による駆動に関し
ては上記構造が必須条件では無く、感光ドラム１に対し
て相対的に位置移動可能に構成された回転体に対する回
転駆動であれば前述した効用は適用される。

【０１２７】更に、本実施例では、感光ドラム１，帯電
ローラ２，クリーナ部９０，現像部１０，トナー搬送部
３０，３０ａの画像形成手段の主要部を、カートリッジ
下ケース１８とカートリッジ上ケース１７に収納してユ
ニット構成にしたカートリッジとして本体に対して着脱
可能に構成してあるが、現像にともなって減少するトナ
ーを着脱自在に設けた交換式のトナータンク２０からト
ナーを循環搬送して補給する構成にしてある本実施例で
は、上記の様に本体に対して着脱可能なカートリッジ構
成でなく、本体と一体化した構成であってもなんら支障
が無い。

【０１２８】

【発明の効果】以上述べた様に本発明は、現像ローラ
と、現像ローラのトナー搬送量を規制するブレードと、
現像ローラとブレードを移動可能に回動支持する支持部
材と、支持部材を付勢して感光体に向けて現像ローラと
ブレードをトナー貯蔵部の空間内で回動移動させる付勢
手段とを有する構成であるので、現像部にトナー量の多
い少ないに関わらず、現像ローラとブレードのみが支持
部材と一体的に相対移動するので、現像ローラと感光体
が圧接して構成するニップ部や、現像ローラとブレード
との相対位置関係を常に一定に保つことができ、画像の
ピッチ変動や濃度変動の少ない極めて安定した画像形成
が行われ、特に高解像度の画像形成装置にとって有効な
技術であり、本発明の実用的効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成装置の一実施例を示す左側
面要部断面図。

【図２】 本発明の画像形成装置の一実施例を示す正面
要部断面図。

【図３】 本発明のカートリッジの一実施例を示す第左
側面要部断面図。

【図４】 本発明の画像形成装置の一実施例を示す第１
の右側面要部断面図。

【図５】 本発明の画像形成装置の一実施例を示す第２
の右側面要部断面図。

【図６】 本発明の画像形成装置の一実施例を示す展開
断面図。

【図７】 本発明の画像形成装置のカートリッジの一実
施例を示す右側面要部断面図。

【図８】 本発明の画像形成装置のカートリッジ及び画
像形成装置の一実施例を示す上面要部断面図。

【図９】 本発明の画像形成装置のカートリッジの一実
施例を示すカートリッジ上面要部断面図。

【図１０】 本発明のカートリッジの一実施例を示す第
１回転駆動系説明図。

【図１１】 本発明のカートリッジの他の実施例を示す
第２回転駆動系説明図。

【図１２】 本発明のカートリッジの他の実施例を示す
第３回転駆動系説明図。

【図１３】 本発明のカートリッジの他の実施例を示す
第４回転駆動系説明図。

【符号の説明】

１ 感光ドラム ２ 帯電ローラ ５，５Ａ 支持部材 ５ａ，５Ａａ 支持ピン ８，８Ａ スプリング １０ 現像部 １２ 現像ローラ １３ 供給ローラ １７ カートリッジ上ケース １８ カートリッジ下ケース ２０ トナータンク ３０，３０ａ トナー搬送部 ３１，３１ａ コイルスプリング ４０ 露光器 ５０ 制御部 ５１ 第１制御回路基板 ５２ 第２制御回路基板 ６０ 定着部 ６４ 定着ベース ７０ 給紙部 ７１ シート材搬送ベース ７２ 給紙トレー ７３ 給紙ローラ ８０ 転写部 ８１ 転写ローラ ９０ クリーナ部 ９２ クリーニングブレード １００ メインシャーシ １０１ 輪列第１受け １０２ 輪列第２受け １０３ 駆動モータ １１０ ユニバーサルカップリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−166075（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−181965（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−53426（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−273848（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−125756（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−242768（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−46551（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/08 G03G 15/08 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像形成装置本体に対して着脱自在なカー
   トリッジであって、 画像形成装置から回転駆動される被回転駆動手段を有す
   る感光体と、 前記感光体に露光して形成された潜像にトナーを現像し
   て顕像化し、前記感光体に対して相対移動可能に支持さ
   れて回転駆動される第２被回転駆動手段を有する現像手
   段と、前記現像手段は少なくとも現像ローラと、前記現像ロー
   ラのトナー搬送量を規制するブレードと、前記現像ロー
   ラと前記ブレードを移動可能に回動支持する支持部材を
   有し、 画像形成装置から回転駆動される第１被回転駆動手段
   と、 前記感光体と前記現像手段及び前記第１被回転駆動手段
   とを支持する筐体と、前記支持部材を付勢して前記感光体に向けて前記現像ロ
   ーラと前記ブレードをトナー貯蔵部の空間内で 回動移動
   させる付勢手段と、 前記第2被回転駆動手段と前記第1被回転駆動手段とに介
   在して第1被回転駆動手段の回転駆動力を前記第2被回転
   駆動手段に伝達するユニバーサルカップリング手段と、
   を備えたことを特徴とするカートリッジ。
2. 【請求項２】 画像形成装置から回転駆動される被回転
   駆動手段を有する感光体と、 前記感光体に露光して形成された潜像にトナーを現像し
   て顕像化し、前記感光体に対して相対移動可能に支持さ
   れて回転駆動される第２被回転駆動手段を有する現像手
   段と、前記現像手段は少なくとも現像ローラと、前記現像ロー
   ラのトナー搬送量を規制するブレードと、前記現像ロー
   ラと前記ブレードを移動可能に回動支持する支持部材を
   有し、 画像形成装置から回転駆動される第１被回転駆動手段
   と、 前記感光体と前記現像手段及び前記第１被回転駆動手段
   とを支持する筐体と、前記支持部材を付勢して前記感光体に向けて前記現像ロ
   ーラと前記ブレードをトナー貯蔵部の空間内で回動移動
   させる 付勢手段と、 前記第2被回転駆動手段と前記第1被回転駆動手段とに介
   在して第1被回転駆動手段の回転駆動力を前記第2被回転
   駆動手段に伝達するユニバーサルカップリング手段と、 前記感光体と前記第２被回転駆動手段をそれぞれ回転駆
   動する回転駆動手段と、を備えたことを特徴とする画像
   形成装置。