JP2001134111A

JP2001134111A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001134111A
Application number: JP31475999A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Takahashi; 和明高橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-11-05
Filing date: 1999-11-05
Publication date: 2001-05-18

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、装置の小型化を図るとともに、高
画質と高耐久性を有する画像形成装置を提供することを
目的としている。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明にか
かる画像形成装置の代表的な構成は、潜像を担持する像
担持体と、前記潜像を現像しトナー像を形成する現像手
段と、前記像担持体に対して離間する転写手段と、前記
転写手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段から前記
転写手段に駆動を伝達する駆動連結手段とを有し、前記
駆動連結手段は前記転写手段が前記像担持体から離間し
た状態において非連結状態となり、当接した状態におい
て連結状態となる画像形成装置において、前記駆動連結
手段の連結ないし非連結を検知する検出手段を設けたこ
とを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、転写手段を用いた
画像形成装置に関し、特に像担持体又は転写手段の耐久
性向上に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像形成装置においては複数色の
像担持体や現像手段を有する必要があるため一般に装置
が大型化する傾向にある。しかし近年は画像形成装置に
おいても装置全体の小型化が重要視されており、その小
型化のひとつの技術として、像担持体上の各色のトナー
像を転写手段に重畳的に一次転写し、重ね合わせたカラ
ートナー像を一括して転写材に二次転写する方式があ
る。

【０００３】図７は画像形成装置の転写手段として中間
転写体である中間転写ベルト102を採用した例であり、
複数の像担持体100Ｙ、100Bk等と当接し、各色のトナー
像を転写される。中間転写ベルト102は駆動ローラ103お
よび従動ローラ104、テンションローラ105によって張架
され、また中間転写ベルト102内側の像担持体100と対応
する位置に一次転写ローラ106を有し、中間転写ベルト1
02を像担持体100に付勢している。

【０００４】上記像担持体100を交換する時などには一
次転写ローラ106の付勢を解除する必要があるが、中間
転写ベルト102や各ローラは中間転写ユニット101を構成
しており、一体として像担持体100に対して平行に離接
するよう構成している。この構成は一次転写ローラ106
を夫々単独で離間させるよりも簡略であり、製造コスト
の低減を図ることができるとともに、平行に離間するこ
とにより装置の小型化をも図ることができる。

【０００５】このように平行移動する中間転写ユニット
101の駆動ローラ103に対する駆動連結部は、図７に示す
ようなカップリング107、108を使用するのが一般的であ
る。カップリング107、108は駆動側軸109、および従動
側である駆動ローラ軸110の先端に対向して設けられた
円盤状の部材であり、カップリング107には凸形状107ａ
を設け、カップリング108にはこれに対応した凹形状108
ａを設けている。またカップリング108は駆動側軸109に
摺動可能に取り付けられており、バネ111によってカッ
プリング107に対し付勢されている（図９参照）。

【０００６】図９に示すように、中間転写ユニット101
を像担持体100に付勢している場合には、カップリング1
07、108が連結している。駆動ローラ103を支持している
フレーム112は、支持軸113に回動可能に支持されたリフ
トカム114によって所定の高さに支持されている。この
状態においてカップリング107の凸形状107ａがカップリ
ング108の凹形状108ａと嵌合している。ここでリフトカ
ム114のストッパー部114ａは、支持軸115に回動可能に
支持されたカップリング退避レバー116の突き当て部116
ａに当接している。カップリング退避レバー116はバネ1
17によって付勢されており、ストッパー部114ａの当接
によって回動を規制されている。

【０００７】図１０に示すように、中間転写ユニット10
1を像担持体100から離間させる際には、まずフレーム11
2に当接していたリフトカム114を回動させる。するとス
トッパー部114ａも回動するためカップリング退避レバ
ー116の回動規制が解除され、カップリング退避レバー1
16はカップリング108のフランジ108ｂを押圧しつつ回動
する。これによりカップリング108は駆動側軸109に沿っ
て摺動し、カップリング107との嵌合が解除される。

【０００８】そして再びリフトカム114を元の位置に回
動させることにより、中間転写ユニット101は像担持体1
00に当接し、またカップリング108はカップリング退避
レバー116の押圧を失ってカップリング107に付勢され、
凸形状107ａと凹形状108ａが嵌合して駆動を伝達する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の構成
にあっては、カップリング107、108の位相が少しでもず
れると嵌合しない。そのため中間転写ユニット101が離
間状態から当接状態とする場合に、図１１に示すように
リフトカム114が完全に当接位置であるにもかかわらず
カップリング107、108が嵌合せず、カップリング108が
回転して連結状態となるまで中間転写ユニット101の駆
動ローラ103が回転しないため、中間転写ベルト102も動
かない時間が発生する。

【００１０】この状態では中間転写ベルト102は像担持
体100と一次転写ローラ106との間に挟持されており、通
常は像担持体100と中間転写ベルト102の駆動開始は同時
であるため、短時間ではあるが像担持体100が中間転写
ベルト102の表面を摺擦する。このためベルト表面また
は像担持体表面に摺擦傷をつけてしまい、画像不良を発
生する場合があった。このような摺擦傷の発生は徐々に
進行するため、中間転写ベルト102の交換寿命がこれに
より決定される場合があった。

【００１１】また、あらかじめカップリング107、108が
完全に連結するように中間転写ベルト102の駆動ローラ1
03のみを初期から動かす制御は可能であるが、その初期
駆動回転量はあくまで予測値であり、定量的に設定され
るだけなので、場合によっては中間転写ベルトのみが回
転して同様の結果をもたらすおそれがあった。

【００１２】そこで本発明は、装置の小型化を図るとと
もに、高画質と高耐久性を有する画像形成装置を提供す
ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にかかる画像形成装置の代表的な構成は、ト
ナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して離
接する転写手段と、前記転写手段を駆動する駆動手段
と、前記駆動手段から前記転写手段に駆動を伝達する駆
動連結手段とを有し、前記駆動連結手段は前記転写手段
が前記像担持体から離間した状態において非連結状態と
なり、当接した状態において連結状態となる画像形成装
置において、前記駆動連結手段の連結ないし非連結を検
出する検出手段を設けたことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明にかかる画像形成装置の実
施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形
態にかかる画像形成装置の全体構成図、図２はカップリ
ングを説明する図、図３乃至図５は駆動連結手段の動作
を説明する断面図である。

【００１５】（全体構成）図１に示す画像形成装置１は
転写手段として中間転写体である中間転写ベルトを用い
た４ドラムフルカラー画像形成装置であり、まず装置の
全体構成について説明する。装置下部には複数枚の転写
材Ｐを積載収納するカセット２が着脱自在に装着されて
おり、給送ローラ３によって送り出され、リタードロー
ラ対４によって一枚ずつに分離され、搬送ローラ５によ
ってレジストローラ対６に搬送される。転写材Ｐが搬送
されたときにはレジストローラ対６は回転を停止してお
り、このニップに突き当てられることにより転写材Ｐは
斜行を矯正される。

【００１６】像担持体８を含むプロセスカートリッジ７
は４ドラムフルカラー方式の場合、図の如くイエロー７
Ｙ、マゼンタ７Ｍ、シアン７Ｃ、ブラック７Bkの４つが
並列配置されている。各像担持体８は帯電手段９にて一
様に帯電された後に光学走査系10から光線を走査し、像
担持体８上に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像
手段11によって顕像化してトナー像を形成し、各色のト
ナー像を重畳的に中間転写体である中間転写ベルト14上
に一次転写する。像担持体８上に残留したトナーは、ク
リーニング手段12によって除去される。

【００１７】中間転写体である中間転写ベルト14は駆動
ローラ15、従動ローラ16、テンションローラ17によって
張架され、また中間転写ベルト14内側の像担持体８と対
応する位置に一次転写ローラ18を有している。一次転写
ローラ18は中間転写ベルト14を像担持体８に付勢、当接
させている。これら中間転写ベルト14や各ローラは一体
となって中間転写ユニット13を構成しており、中間転写
ベルト14の下部に配置された搬送ユニット19を中間転写
ベルト14から離間した後に、プロセスカートリッジ７に
対して平行に離接するよう構成している。これによりプ
ロセスカートリッジ７の交換が可能となっている。

【００１８】搬送ユニット19には二次転写ローラ20が配
置されており、テンションローラ17に付勢されている。
レジストローラ対６にて搬送を停止されていた転写材Ｐ
は所定のタイミングで再搬送され、二次転写ローラ20と
テンションローラ17のニップに挟持搬送されつつ、中間
転写ベルト14上のカラートナー像を一括して二次転写さ
れる。その後定着手段21に搬送されて熱と圧力を加えら
れトナー像を定着された後に、排出ローラ対22、23によ
って装置上面の排出トレイ23に排出、積載される。

【００１９】（駆動連結手段）上記の如く平行移動する
中間転写ユニット13の駆動ローラ15に対する駆動連結部
は、図２に示すようなカップリング24、25により構成さ
れる。カップリング24、25は駆動側軸26、および従動側
である駆動ローラ軸27の先端に対向して設けられた円盤
状の部材であり、カップリング24には凸形状24ａを設
け、カップリング25には凹形状25ａを設けている。これ
ら凸形状24ａ、凹形状25ａはそれぞれ90度間隔で四つず
つ配設されている。

【００２０】また図３に示すように、カップリング25は
駆動側軸26に摺動可能に取り付けられており、バネ28に
よってカップリング24に対し付勢されている。また駆動
側軸26の端部には回転止めピン26ａが設けられており、
カップリング25に設けた長穴25ｄに嵌合して回転および
落下を防止している。さらにカップリング25のフランジ
25ｂの全周には駆動側軸26側に突出する検出壁形状25ｃ
を設けており、これに対応して装置本体にはフォトイン
タラプタ29を配設している。

【００２１】中間転写ユニット13を像担持体８に付勢し
ている場合には、カップリング24、25が連結している。
駆動ローラ15を支持しているフレーム30は、支持軸31に
回動可能に支持されたリフトカム32によって所定の高さ
に支持されている。この状態においてカップリング24の
凸形状24ａがカップリング25の凹形状25ａと嵌合してい
る。ここでリフトカム32のストッパー部32ａは、支持軸
33に回動可能に支持されたカップリング退避レバー34の
突き当て部34ａに当接している。カップリング退避レバ
ー34はバネ35によって付勢されており、ストッパー部32
ａの当接によって回動を規制されている。

【００２２】このときカップリング25はカップリング24
側に移動しているため、検出壁形状25ｃはフォトインタ
ラプタ29の光路を遮断することなく、すなわちフォトイ
ンタラプタ29はＯＮとなっている。

【００２３】図４に示すように、中間転写ユニット13を
像担持体８から離間させる際には、まずフレーム30に当
接していたリフトカム32を回動させる。するとストッパ
ー部32ａも回動するためカップリング退避レバー34の回
動規制が解除され、カップリング退避レバー34はカップ
リング25のフランジ25ｂを押圧しつつ回動する。これに
よりカップリング25は駆動側軸26に沿って摺動し、本体
側ストッパー36に当接して停止する。これによりカップ
リング24、25の嵌合が解除され、駆動力の伝達は切られ
る。

【００２４】このときカップリング25はカップリング24
から退避した位置に移動しているため、検出壁形状25ｃ
はフォトインタラプタ29の光路を遮断した状態、すなわ
ちフォトインタラプタ29はＯＦＦとなっている。

【００２５】そして再びリフトカム32を元の位置に回動
させることにより、中間転写ユニット13は像担持体８に
当接し、またカップリング25はカップリング退避レバー
34の押圧を失ってカップリング24に付勢され、凸形状24
ａと凹形状25ａが嵌合して駆動を伝達する。

【００２６】ここで図５に示すようにカップリング24、
25の位相がずれていた場合には、凸形状24ａと凹形状25
ａが嵌合しないために、カップリング25は依然として退
避位置にある。従ってフォトインタラプタ29はＯＦＦの
ままであるため、図示しない駆動制御手段はまずフォト
インタラプタ29の出力がＯＮかＯＦＦかを判断し、ＯＮ
の場合はそのまま画像形成を開始し、ＯＦＦだった場合
はＯＮとなるまで像担持体８を駆動することなくカップ
リング25のみを回動させる。なお、本実施形態において
はカップリング25の駆動源としてパルスモータを使用
し、１ステップ駆動ごとにフォトインタラプタ29の出力
を判断するよう構成している。

【００２７】そしてフォトインタラプタ29の出力がＯＮ
となり、カップリング24、25が完全に連結状態となって
から像担持体８にも駆動を伝達することにより、像担持
体８と中間転写ベルト14との接触面で発生する摺擦傷を
防止することができる。

【００２８】［他の実施形態］上記実施形態においては
４ドラムフルカラー画像形成装置を用いて説明したが、
複数の現像手段と一つの像担持体を有する面順次フルカ
ラー画像形成装置においても、転写手段の離間時に駆動
連結手段が非連結状態となり、当接時に駆動連結手段が
連結状態となる構成であれば、同様の効果を得ることが
できる。

【００２９】ここで図６（ａ）を用いて、面順次フルカ
ラー画像形成装置の概略構成について説明する。図に示
す画像形成装置40は単一の像担持体41上に光学手段42に
よってに各色の画像に応じた静電潜像を形成し、回転ド
ラム方式の現像手段43によってトナー像を現像し、転写
手段であるとして中間転写体である中間転写ユニット44
に重畳的に転写する。一方カセット45に積載した転写材
Ｐは給送ローラ46等により二次転写ローラ47まで搬送
し、カラートナー像を転写された後に定着器48において
画像を定着されてから機外の排出手段49に排出、積載す
る。

【００３０】上記構成にあって中間転写ユニット44は、
図に二点鎖線にて示す如く像担持体41に対して離接する
構成であり、中間転写ベルト44ａの駆動ローラ44ｂには
上記第一実施形態と同様の構成の駆動連結手段を介して
図示しない駆動手段を連結している。

【００３１】また上記実施形態においては転写手段とし
て中間転写体である中間転写ベルト14を用いて説明した
が、転写材Ｐを担持し、該転写材Ｐ上に像担持体８上に
現像されたトナー像を重畳的に転写させる転写材担持体
を用いた構成にあっても本発明を適用することができ
る。

【００３２】ここで図６（ｂ）を用いて、転写材担持体
を用いた画像形成装置の概略構成について説明する。図
に示す画像形成装置50は、各色の複数の像担持体51を一
列に配列し、夫々の像担持体51にスキャナユニット52に
よって静電潜像を形成し、これを現像手段によって各色
のトナーにより顕像化してトナー像を形成する。そして
カセット53から給送ローラ54によって送出した転写材Ｐ
は、転写手段としての転写材担持体である静電吸着搬送
ベルト55によって像担持体51に当接させながら搬送し、
各色のトナー像を転写される。そして定着手段56によっ
て画像を定着されてから、機外の排出手段57に排出、積
載される。

【００３３】上記構成にあって静電吸着搬送ベルト55
は、図に二点鎖線にて示す如く複数配列された像担持体
51に対し略平行に離接する構成であり、静電吸着搬送ベ
ルト55の駆動ローラ55ａには上記第一実施形態と同様の
構成の駆動連結手段を介して図示しない駆動手段を連結
している。

【００３４】また、図示しないが、単独の像担持体から
シートに直接トナー像を転写するいわゆるモノクロプリ
ンタのような構成であっても、転写手段としての転写ロ
ーラの駆動連結手段にカップリングを含む駆動連結手段
を用いている場合には、本発明を適用することが可能で
ある。

【００３５】また、中間転写体からシートにトナー像を
二次転写する部分においても同様の課題が生じ、また同
様に本発明を適用することができる。すなわちこの場合
において中間転写体がトナー像を担持する像担持体に相
当し、二次転写ローラが転写手段に相当する。

【００３６】

【発明の効果】上記説明した如く、本発明にかかる画像
形成装置においては、像担持体に対して離接する転写手
段に駆動を伝達する駆動連結手段の連結ないし非連結を
検出する検出手段を設け、該検出手段の検知結果により
前記駆動手段を制御するよう構成したことにより、駆動
連結手段が連結されてから像担持体を駆動させることが
できる。従って像担持体と転写手段の駆動の同期を取る
ことが可能となり、これらの摺擦傷を防止することがで
き、装置の小型化を図るとともに、高画質と高耐久性を
有する画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像形成装置の全体構成図であ
る。

【図２】カップリングを説明する図である。

【図３】駆動連結手段の動作を説明する断面図である。

【図４】駆動連結手段の動作を説明する断面図である。

【図５】駆動連結手段の動作を説明する断面図である。

【図６】本発明にかかる画像形成装置の他の例を示す図
である。

【図７】従来例にかかる転写手段を説明する図である。

【図８】従来例にかかるカップリングを説明する図であ
る。

【図９】従来例にかかる駆動連結手段の動作を説明する
断面図である。

【図１０】従来例にかかる駆動連結手段の動作を説明す
る断面図である。

【図１１】従来例にかかる駆動連結手段の動作を説明す
る断面図である。

【符号の説明】

Ｐ …転写材１ …画像形成装置２ …カセット３ …給送ローラ４ …リタードローラ対５ …搬送ローラ６ …レジストローラ対７ …プロセスカートリッジ８ …像担持体９ …帯電手段 10 …光学走査系 11 …現像手段 12 …クリーニング手段 13 …中間転写ユニット 14 …中間転写ベルト 15 …駆動ローラ 16 …従動ローラ 17 …テンションローラ 18 …一次転写ローラ 19 …搬送ユニット 20 …二次転写ローラ 21 …定着手段 22 …排出ローラ対 23 …排出トレイ 24 …カップリング 24ａ …凸形状 25 …カップリング 25ａ …凹形状 25ｂ …フランジ 25ｃ …検出壁形状 25ｄ …長穴 26 …駆動側軸 26ａ …回転止めピン 27 …駆動ローラ軸 28 …バネ 29 …フォトインタラプタ 30 …フレーム 31 …支持軸 32 …リフトカム 32ａ …ストッパー部 33 …支持軸 34 …カップリング退避レバー 34ａ …部 35 …バネ 36 …本体側ストッパー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/14 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２Ｆターム(参考） 2H027 DA27 ED02 ED24 EE02 EF06 2H030 AB02 AD17 BB42 BB53 BB56 BB71 2H032 BA01 BA03 BA07 BA18 BA23 CA04 CA13 2H035 CG01 CG03 2H071 BA29 BA42 CA02 CA05 DA09 DA15 DA26 DA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対して離接する転写手段と、前記転写手段を駆動する駆動手段と、前記駆動手段から前記転写手段に駆動を伝達する駆動連
結手段とを有し、前記駆動連結手段は前記転写手段が前記像担持体から離
間した状態において非連結状態となり、当接した状態に
おいて連結状態となる画像形成装置において、前記駆動連結手段の連結ないし非連結を検出する検出手
段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記転写手段は、前記像担持体上のトナ
ー像を転写材に転写するものであることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記転写手段は、転写材を担持し、該転
写材上に前記像担持体上に現像されたトナー像を重畳的
に転写させる転写材担持体を有することを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記転写手段は、前記像担持体上に現像
されたトナー像を転写され重畳的に担持する中間転写体
を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項５】複数配列された像担持体と、前記複数の
像担持体上の潜像をそれぞれ現像する複数の現像手段と
を有することを特徴とする請求項３又は４記載の画像形
成装置。
【請求項６】前記転写手段は、ベルト状部材と、該ベ
ルト上部材を張架する複数のローラと、前記ベルト状部
材を前記配列された各像担持体に付勢する一次転写ロー
ラとを有し、像担持体から全体として離間することを特
徴とする請求項３又は４記載の画像形成装置。
【請求項７】前記検出手段により前記駆動連結手段が
非連結状態から連結状態となったと検知するまで前記駆
動手段を駆動することを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項８】前記転写手段の駆動手段を駆動させ、前
記駆動連結手段が非連結状態から連結状態となったと検
知してから、前記像担持体を駆動させることを特徴とす
る請求項７記載の画像形成装置。