JP2004117813A

JP2004117813A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2004117813A
Application number: JP2002280815A
Authority: JP
Inventors: Nobumasa Abe; 阿部　信正
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-09-26
Filing date: 2002-09-26
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】タンデム型カラー画像形成装置において、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションの像担持体とブラシローラの摩耗を防止する。
【解決手段】像担持体の周囲に帯電手段、像書込手段および現像手段を配置した画像形成ステーションを転写ベルトに沿って各色毎に設け、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションの像担持体と転写ベルトを離間させるとともに像担持体の回転を停止させるカラー画像形成装置において、前記帯電手段は像担持体２０に当接して回転するブラシローラ２２であり、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションのブラシローラ２２の回転を停止させる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体の周囲に帯電手段、像書込手段および現像手段を配置した画像形成ステーションを転写ベルトに沿って各色毎に設け、転写ベルトを各ステーションに通過させることによりカラー画像を形成させるタンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にカラー画像とモノクロ画像が印刷可能な画像形成装置では、カラー印刷よりもモノクロ印刷の頻度が高く、特開平３−２８８１７３号公報においては、タンデム型の画像形成装置でモノクロ印刷を行う場合に非画像形成となるカラートナーを有する画像形成ステーションの像担持体から紙搬送ベルトを離間させ、像担持体を停止させて記録媒体の接触またはクリーニングブレードとの摺接による像担持体の摩耗を防ぐ技術が開示されている。
【０００３】
また、重合法で製造された球形度が高く、粒径が均一なトナーを用いることで像担持体から記録媒体（用紙または中間転写ベルト）へのトナー像の転写効率を向上させ、像担持体のクリーニング手段（ゴムブレード等）を排除した画像形成方法が採用されるようになり、特開平１０−２８２８５５号公報のように、像担持体を一様に帯電させるブラシローラで像担持体上の転写残りトナーを捕集し、非画像形成時に捕集したトナーを像担持体へ戻して現像手段で回収する技術が開示されている。
【０００４】
さらに、特開平１１−８４７９８号公報のように、タンデム型画像形成装置の各画像形成ステーションの像担持体をブラシローラによって一様に帯電する技術が開示されている。
これらの技術によって、従来よりも簡略化された構成でタンデム型画像形成装置を構成することが可能になった。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２８８１７３号公報
【特許文献２】特開平１０−２８２８５５号公報
【特許文献３】特開平１１−８４７９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、単色またはモノクロ画像形成時に非画像形成となる像担持体を一様帯電させるブラシローラを回転状態にすると、次のような問題を生じる。
▲１▼停止状態のカラートナーを有する画像形成ステーションの像担持体に対してブラシローラが回転当接することにより、当接部の感光体感光層が偏摩耗し、カラー画像を形成する際にカラー画像の像担持体の回転周期で画像むらが発生し、所定のカラー印刷枚数を印刷する前に像担持体を交換する必要が生じる。
▲２▼停止状態のカラートナーを有する画像形成ステーションの像担持体に対してブラシローラが回転当接することにより、ブラシローラが早く摩耗してしまい、所望の像担持体帯電量が得られなくなり、所定のカラー印刷枚数を印刷する前にブラシローラを交換する必要が生じる。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するものであって、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションの像担持体とブラシローラの摩耗を防止するとともに、画像の濃淡むらや色ずれを低減させることができるカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のカラー画像形成装置は、像担持体の周囲に帯電手段、像書込手段および現像手段を配置した画像形成ステーションを転写ベルトに沿って各色毎に設け、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションの像担持体と転写ベルトを離間させるとともに像担持体の回転を停止させるカラー画像形成装置において、前記帯電手段は像担持体に当接して回転するブラシローラであり、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションのブラシローラの回転を停止させることを特徴とする。
また、モノクロ画像形成用画像形成ステーションの像担持体と、非画像形成となる画像形成ステーションの像担持体を選択駆動させる駆動系を設け、各像担持体からブラシローラへ駆動力を伝達させることを特徴とする。
また、前記像担持体の駆動力を増速ギヤを介してブラシローラに伝達させることを特徴とする。
また、モノクロ画像形成用画像形成ステーションの現像ローラと、非画像形成となる画像形成ステーションの現像ローラを選択駆動させる駆動系を設け、各現像ローラからブラシローラへ駆動力を伝達させることを特徴とする。
また、前記現像ローラの駆動力を増速ギヤを介してブラシローラに伝達させることを特徴とする。
また、前記像担持体とブラシローラの回転方向を同一とすることを特徴とする。　また、前記転写ベルトが中間転写ベルトであることを特徴とする。
また、前記転写ベルトが紙搬送ベルトであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明のカラー画像形成装置の１実施形態であり全体構成を示す模式的断面図、図２は図１の転写ベルトユニットおよび画像形成ユニットの拡大図である。なお、以下の説明において、各図面間で同一の構成については、同一番号を付して説明を省略する場合がある。本実施形態は転写ベルトとして中間転写ベルトを用いる例である。
【００１０】
図１において、本実施形態の画像形成装置１は、ハウジング本体２と、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された第１の開閉部材３と、ハウジング本体２の上面に開閉自在に装着された第２の開閉部材（排紙トレイを兼用している）４と、を有し、さらに第１の開閉部材３には、ハウジング本体２の前面に開閉自在に装着された開閉蓋３’を備え、開閉蓋３’は第１の開閉部材３と連動して、または独立して開閉可能にされている。
【００１１】
ハウジング本体２内には、電源回路基板および制御回路基板を内蔵する電装品ボックス５、画像形成ユニット６、送風ファン７、転写ベルトユニット９、給紙ユニット１０が配設され、第１の開閉部材３内には、二次転写ユニット１１、定着ユニット１２、記録媒体搬送手段１３が配設されている。画像形成ユニット６および給紙ユニット１０内の消耗品は、本体に対して着脱可能な構成であり、その場合には、転写ベルトユニット９を含めて取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。
【００１２】
転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の下方に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め上方に配設される従動ローラ１５と、この２本のローラ１４、１５間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルト１６と、中間転写ベルト１６の表面に当接されるクリーニング手段１７とを備え、従動ローラ１５および中間転写ベルト１６が駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより中間転写ベルト１６駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１６ａが下方に位置するようにされている。本実施形態においては、前記ベルト面１６ａはベルト駆動時のベルト張り面（駆動ローラ１４により引っ張られる面）である。
【００１３】
上記駆動ローラ１４および従動ローラ１５は、支持フレーム９ａに回転自在に支持され、支持フレーム９ａの下端には回動部９ｂが形成され、この回動部９ｂはハウジング本体２に設けられた回動軸（回動支点）２ｂに嵌合され、これにより、支持フレーム９ａはハウジング本体２に対して回動自在に装着されている。また、支持フレーム９ａの上端にはロックレバー９ｃが回動自在に設けられ、ロックレバー９ｃはハウジング本体２に設けられた係止軸２ｃに係止可能にされている。
【００１４】
駆動ローラ１４は、二次転写ユニット１１を構成する２次転写ローラ１９のバックアップローラを兼ねている。駆動ローラ１４の周面には、図２に示すように、厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０^５Ω・ｃｍ以下のゴム層１４ａが形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、２次転写ローラ１９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ローラ１４に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層１４ａを設けることにより、２次転写部へ記録媒体が進入する際の衝撃が中間転写ベルト１６に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。
【００１５】
また、本実施形態においては、駆動ローラ１４の径を従動ローラ１５の径より小さくしている。これにより、２次転写後の記録媒体が記録媒体自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ローラ１５をクリーニング手段１７のバックアップローラとして兼用させている。
クリーニング手段１７は、搬送方向下向きのベルト面１６ａ側に設けられている。図２に示すように、二次転写後に中間転写ベルト１６の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード１７ａと、回収したトナーを搬送するトナー搬送部材１７ｂを備え、クリーニングブレード１７ａは、従動ローラ１５への中間転写ベルト１６の巻きかけ部において中間転写ベルト１６に当接されている。
【００１６】
また、中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａ裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる１次転写部材２１がその弾性力で当接され、１次転写部材２１には転写バイアスが印加されている。
転写ベルトユニット９の支持フレーム９ａには、駆動ローラ１４に近接してテストパターンセンサ１８が設置されている。このテストパターンセンサ１８は、中間転写ベルト１６上の各色トナー像の位置決めを行うとともに、各色トナー像の濃度を検出し、各色画像の色ずれや画像濃度を補正するためのセンサである。
【００１７】
画像形成ユニット６は、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イェロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備え、図２に詳しく示すように、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにはそれぞれ、感光ドラムからなる像担持体２０と、像担持体２０の周囲に配設された、帯電手段２２、像書込手段２３および現像手段２４を有している。なお、現像手段２４は、画像形成ステーションＫのみに図番を付けて他の画像形成ステーションについては構成が同一のため図番を省略する。また、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。
【００１８】
そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ローラ１４に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。像担持体２０は、図示矢印に示すように、中間転写ベルト１６の搬送方向に回転駆動される。
【００１９】
帯電手段２２は、高電圧発生源に接続された導電性ブラシローラで構成され、感光体である像担持体２０と同一方向に回転し、かつ、２〜３倍の周速度で当接回転して像担持体２０の表面を一様に帯電させる。導電性ブラシローラは、直径５〜８ｍｍの良導電性軸部材（例えば金属軸）の表面へ太さが２〜６デニールで原糸抵抗が１０^７〜１０^９Ωの半導電性繊維を平方インチあたり１５万〜４３万本パイル織り植毛した生地をスパイラル状に巻き付けて構成され、像担持体２０に対する接触深さが０．３〜０．５ｍｍとなるように回転可能に保持している。
【００２０】
像担持体２０として負帯電性の感光体を用いる場合、ブラシローラへ印加する電圧は、直流成分−３００〜−５００Ｖに対して周波数１ＫＨｚ程度の交流成分を８００〜１３００Ｖ重畳させた電圧を用いることが望ましい。また、本実施形態のようにクリーナレス構成の画像形成方法を用いる場合には、非画像形成時にブラシローラへトナーと帯電極性と逆極性のバイアスを印加することでブラシローラに付着した転写残りトナーを像担持体２０に放出させ、一次転写部で中間転写ベルト１６上に転写して中間転写ベルト１６のクリーニング手段１７で回収する構成とすることが望ましい。
【００２１】
このような帯電手段２２を用いることで極めて少ない電流によって像担持体表面を帯電させることができるので、コロナ帯電方式のように装置内外を多量のオゾンによって汚染することがない。また、像担持体２０との当接がソフトであるので、ローラ帯電方式を用いた時に発生する転写残りトナーの帯電ローラや像担持体への固着も発生しにくく、安定した画質と装置の信頼性を確保することができる。
【００２２】
像書込手段２３は、発光ダイオードやバックライトを備えた液晶シャッタ等の素子を像担持体２０の軸方向に列状に配列したアレイ状書込ヘッドを用いている。アレイ状書込ヘッドは、レーザー走査光学系よりも光路長が短くてコンパクトであり、像担持体２０に対して近接配置が可能であり、装置全体を小型化できるという利点を有する。本実施形態においては、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０、帯電手段２２および像書込手段２３を像担持体ユニット２５（図２）としてユニット化することにより、アレイ状書込ヘッドの位置決めを保持する構成とし、像担持体ユニット２５の交換時にはアレイ状書込ヘッドを含めて交換し、新たな像担持体ユニットに対して光量調整や位置決めを行って再使用を行う構成としている。
【００２３】
次に、現像手段２４の詳細について、図２の画像形成ステーションＫを代表して説明する。本実施形態においては、各画像ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋが斜め方向に配設され、かつ像担持体２０が中間転写ベルト１６の搬送方向下向きのベルト面１６ａに当接される関係上、トナー貯留容器２６を斜め下方に傾斜して配置している。そのため、現像手段２４として特別の構成を採用している。
【００２４】
すなわち、現像手段２４は、トナー（図のハッチング部）を貯留するトナー貯留容器２６と、このトナー貯留容器２６内に形成されたトナー貯留部２７と、トナー貯留部２７内に配設されたトナー撹拌部材２９と、トナー貯留部２７の上部に区画形成された仕切部材３０と、仕切部材３０の上方に配設されたトナー供給ローラ３１と、仕切部材３０に設けられトナー供給ローラ３１に当接されるブレード３２と、トナー供給ローラ３１および像担持体１７に当接するように配設される現像ローラ３３と、現像ローラ３３に当接される規制ブレード３４とから構成されている。
【００２５】
像担持体２０は中間転写ベルト１６の搬送方向に回転され、現像ローラ３３および供給ローラ３１は、図示矢印に示すように、像担持体２０の回転方向とは逆方向に回転駆動され、一方、撹拌部材２９は供給ローラ３１の回転方向とは逆方向に回転駆動される。トナー貯留部２７において撹拌部材２９により撹拌、運び上げられたトナーは、仕切部材３０の上面に沿ってトナー供給ローラ３１に供給され、供給されたトナーはブレード３２と摺擦して供給ローラ３１の表面凹凸部への機械的付着力と摩擦帯電力による付着力によって、現像ローラ３３の表面に供給される。現像ローラ３３に供給されたトナーは規制ブレード３４により所定厚さの層厚に規制され、薄層化したトナー層は、像担持体２０へと搬送されて現像ローラ３３と像担持体２０が接触して構成するニップ部及びこの近傍で像担持体２０の潜像部を現像する。
【００２６】
図１に戻り、給紙ユニット１０は、記録媒体Ｐが積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５から記録媒体Ｐを一枚ずつ給送するピックアップローラ３６とからなる給紙部を備えている。
第１の開閉部材３内には、二次転写部への記録媒体Ｐの給紙タイミングを規定するレジストローラ対３７と、駆動ローラ１４および中間転写ベルト１６に圧接される二次転写手段としての二次転写ユニット１１と、定着ユニット１２と、記録媒体搬送手段１３と、排紙ローラ対３９と、両面プリント用搬送路４０を備えている。
【００２７】
二次転写ユニット１１は、固定軸４１に回動自在に枢支された回動レバー４２と、回動レバー４２の一端に回動自在に設けられた二次転写ローラ１９と、回動レバー４２の他端と第１の開閉部材３間に配設されたスプリング４３とを備え、常時は、二次転写ローラ１９がスプリング４３の付勢により図示矢印方向に移動し、中間転写ベルト１６および駆動ローラ１４に押圧可能にされている。回動レバー４２のスプリング４３側には偏心カム４４が設けられ、回動レバー４２、スプリング４３および偏心カム４４は、二次転写ローラ１９の離当接手段を構成している。そして、偏心カム４４の回動により、回動レバー４２がスプリング４３に抗して回動し二次転写ローラ１９を中間転写ベルト１６から離れるようにされている。
【００２８】
定着ユニット１２は、ハロゲンヒータ等の発熱体を内蔵して回転自在な加熱ローラ４５と、この加熱ローラ４５を押圧付勢する加圧ローラ４６と、加圧ローラ４６に揺動可能に配設されたベルト張架部材４７と、加圧ローラ４５とベルト張架部材４７間に張架された耐熱ベルト４９を有し、記録媒体に２次転写されたカラー画像は、加熱ローラ４５と耐熱ベルト４９で形成するニップ部で所定の温度で記録媒体に定着される。本実施形態においては、中間転写ベルト１６の斜め上方に形成される空間、換言すれば、中間転写ベルト１６に対して画像形成ユニット６と反対側の空間に定着ユニット１２を配設することが可能になり、電装品ボックス５、画像形成ユニット６および中間転写ベルト１６への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。
【００２９】
本実施形態の画像形成装置においては、図１に示すように、ハウジング本体２内に中間転写ベルト１６および各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋを斜めに配置し、電装品ボックス５を各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの鉛直下方に配置している。そして、電装品ボックス５内の電源回路や、駆動回路、制御回路等の電気回路からの配線（図１の二点鎖線で示す）をコネクタ５０を介して、一次転写部材２１、帯電手段２２、像書込手段２３、テストパターンセンサ１８に着脱自在に接続させている。なお、第１の開閉部材３内の二次転写ユニット１１、定着ユニット１２等にもコネクタ５０を介して配線してもよく、あるいは第１の開閉部材３の回動軸３ｂの付近を通して配線してもよい。
【００３０】
以上のような画像形成装置全体の作動の概要は次の通りである。
（１）図示しないホストコンピュータ等（パーソナルコンピュータ等）からの印字指令信号（画像形成信号）が電装品ボックス５内の制御回路に入力されると、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０、現像手段２４の各ローラ、および中間転写ベルト１６が回転駆動される。
（２）像担持体２０の表面が帯電手段２２によって一様に帯電される。
（３）各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおいて一様に帯電した像担持体２０の表面に、像書込手段２３によって各色の画像情報に応じた選択的な露光がなされ、各色用の静電潜像が形成される。
（４）それぞれの像担持体２０に形成された静電潜像が現像手段２４によりトナー像が現像される。
【００３１】
（５）中間転写ベルト１６の１次転写部材２１には、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加され、像担持体２０上に形成されたトナー像が一次転写部において中間転写ベルト１６の移動に伴って順次、中間転写ベルト１６上に重ねて転写される。
（７）この１次画像を１次転写した中間転写ベルト１６の移動に同期して、給紙カセット３５に収納された記録媒体Ｐが、レジストローラ対３７を経て２次転写ローラ１９に給送される。
（８）１次転写画像は、２次転写部位で記録媒体と同期合流し、押圧機構によって中間転写ベルト１６の駆動ローラ１４に向かって押圧された２次転写ローラ１９で、１次転写画像とは逆極性のバイアスが印加され、中間転写ベルト１６上に形成された１次転写画像は、同期給送された記録媒体に２次転写される。
【００３２】
（９）２次転写に於ける転写残りのトナーは、従動ローラ１５方向へと搬送されて、このローラ１５に対向して配置したクリーニング手段１７によって掻き取られ、そして、中間転写ベルト１６はリフレッシュされて再び上記サイクルの繰り返しを可能にされる。
（１０）記録媒体が定着手段１２を通過することによって記録媒体上のトナー像が定着し、その後、記録媒体が所定の位置に向け（両面印刷でない場合には排紙トレイ４に向け、両面印刷の場合には両面プリント用搬送路４０に向け）搬送される。
【００３３】
次に、本発明の特徴について説明する。図３は、図１の実施形態のモノクロ印刷時の状態を示す模式的断面図である。
転写ベルト１６は、駆動ローラ１４を支点として回動可能に構成されており、モノクロ画像形成時には、転写ベルト１６は図示二点鎖線の位置から実線位置に回動し、転写ベルト１６は、モノクロ画像形成用の画像形成ステーションＫの像担持体２０に当接し、非画像形成となる画像形成ステーションＣ、Ｍ、Ｙの像担持体２０から離間され、かつ非画像形成となる画像形成ステーションＣ、Ｍ、Ｙの像担持体２０の回転を停止する構成になっている。
【００３４】
図４は、図２の帯電手段２２の駆動系の１実施形態を示す斜視図である。
カラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０の一方の端部には像担持体駆動ギヤ５１が連結され、各駆動ギヤ５１間には中継ギヤ５２が噛合されている。また、中間転写ベルト１６の搬送方向最上流側の画像形成ステーションＹの像担持体２０に近接して第１の駆動モータ５３が配設され、その出力軸５３ａは減速ギヤ５４を介して、最上流側の像担持体２０の駆動ギヤ５１に噛合されている。
【００３５】
また、各像担持体２０の他方の端部には従動ギヤ５５が連結されるとともに、各帯電手段（ブラシローラ）２２の他方の端部には駆動ギヤ５６が連結され、前記従動ギヤ５５と駆動ギヤ５６間に増速ギヤ５７が噛合されている。この増速ギヤ５７は、小径部５７ａと大径部５７ｂを有する二段ギヤからなり、小径部５７ａが従動ギヤ５５に噛合され、大径部５７ｂが駆動ギヤ５６に噛合されている。これにより、第１の駆動モータ５３から歯車列によって、Ｙ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０を順次駆動し、さらに小径のブラシローラ２２を各像担持体２０からの増速駆動歯車列によって駆動する構成になっている。
【００３６】
一方、モノクロ画像形成用画像形成ステーションＫの像担持体２０の一方の端部には像担持体駆動ギヤ５１が連結され、別個に配設された第２の駆動モータ５３′の出力軸５３ａ′が減速ギヤ５４′を介して、駆動ギヤ５１に噛合されている。また、モノクロ画像形成用像担持体２０の他方の端部には従動ギヤ５５が連結されるとともに、ブラシローラ２２の他方の端部には駆動ギヤ５６が連結され、前記従動ギヤ５５と駆動ギヤ５６間に増速ギヤ５７が噛合されている。
【００３７】
上記構成においては、第１の駆動モータ５３から１列配置された減速ギヤ５４、像担持体駆動ギヤ５１、中継ギヤ５２によって、カラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０を順次駆動し、さらに前記各像担持体２０の駆動力を増速ギヤ５７を介して各ブラシローラ２２に伝達させるようにし、これとは独立して、第２の駆動モータ５３′から減速ギヤ５４′、像担持体駆動ギヤ５１によって、モノクロ画像形成用の画像形成ステーションＫの像担持体２０を駆動し、さらに該像担持体２０の駆動力を増速ギヤ５７を介してブラシローラ２２に伝達させるようにしている。
【００３８】
従って、ブラシローラ２２を駆動する専用のモータを設けずにブラシローラ２２を選択駆動することが可能であり、カラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０の駆動と連動してそのブラシローラ２２を駆動停止させることができ、モノクロ印刷時にカラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０と共にそのブラシローラ２２が停止状態となるので、像担持体２０とブラシローラ２２の摩耗を防ぐことができる。
【００３９】
図５は、各画像形成ステーションで感光体（像担持体）２０のみが回転する場合と、感光体２０がブラシローラ２２を駆動（感光体に対して約２倍の周速度で同一回転方向）する場合の感光体駆動負荷（駆動トルク）の差を説明するための図である。像担持体２０の従動ギヤ５５、増速ギヤ５７、駆動ギヤ５６の歯数を図のように設定し、像担持体２０の回転数を９９．１０ｒｐｍとしたとき、各ブラシローラ２２の駆動に必要な像担持体２０の駆動トルクは０．０４７５Ｎ・ｍとなり、感光体２０からブラシローラ２２を増速駆動することにより、感光体の駆動トルクは２倍弱まで増加させることができる。その結果、像担持体駆動系の歯車のバックラッシュと転写ベルトに対する転写ローラやクリーニングブレードの当離接動作が相乗して発生する画像の濃淡むらや色ずれを低減することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、感光体２０とブラシローラ２２の周速度が異なり、感光体２０に対するブラシローラ２２の摩擦力と静電吸着力が感光体駆動系を構成するバックラッシュを打ち消す方向に作用するので、より効果的に画像の濃淡むらや色ずれを解消することができる。
さらに、感光体２０とブラシローラ２２の回転方向を同一とすることにより、感光体２０に対するブラシローラ２２の摩擦力と静電吸着力が感光体駆動系を構成する歯車のバックラッシュを打ち消す方向に対してより効果的に作用させることができる。
【００４１】
なお、本実施形態においては、モノクロ画像形成用画像形成ステーションＫの像担持体２０と、カラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０とを２つのモータで駆動するようにしているが、単一のモータで各画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各像担持体２０を駆動する構成とし、駆動系の途中に駆動力をオンオフするクラッチ手段を設けるようにしてもよい。また、像担持体２０を駆動するモータで現像ローラの駆動を行ってもよい。
【００４２】
図６は、図２の帯電手段２２の駆動系の他の実施形態を示す斜視図である。なお、前記実施形態と同一の構成については同一番号を付けて説明を省略する。
本実施形態においては、図４の実施形態で説明した像担持体２０の駆動モータ５３、５３′（図示せず）とは別の駆動モータ６０、６０′により、カラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０およびモノクロ画像形成用画像形成ステーションＫの現像ローラ３３を独立駆動し、各現像ローラ３３から各ブラシローラ２２へタイミングベルト６６で駆動を伝達する構成になっている。なお、像担持体２０の駆動系は図４と同様であるので図示を省略している。
【００４３】
カラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各現像ローラ３３の一方の端部には駆動ギヤ６１が連結され、他方の端部には従動ギヤ６２が連結されている。画像形成ステーションＹの駆動ギヤ６１は、減速ギヤ６３を介して第１の駆動モータ６０の出力軸６０ａに噛合されている。減速ギヤ６３には小径の伝達ギヤ６３ａが一体に設けられており、各伝達ギヤ６３ａ間にはタイミングベルト６４が張架されている。各帯電手段（ブラシローラ）２２の他方の端部には駆動ギヤ６５が連結され、前記従動ギヤ６２と駆動ギヤ６５間にタイミングベルト６６が張架されている。
【００４４】
一方、モノクロ画像形成用の画像形成ステーションＫの現像ローラ３３の一方の端部には駆動ギヤ６１が連結され、他方の端部には従動ギヤ６２が連結されている。画像形成ステーションＫの駆動ギヤ６１は、減速ギヤ６３を介して第２の駆動モータ６０′の出力軸６０ａ′に噛合されている。帯電手段（ブラシローラ）２２の他方の端部には駆動ギヤ６５が連結され、前記従動ギヤ６２と駆動ギヤ６５間にタイミングベルト６６が張架されている。本実施形態においては、従動ギヤ６２と駆動ギヤ６５が増速駆動系を構成している。
【００４５】
現像ローラ３３とブラシローラ２２は画像形成ステーションを小型化するために、その外径を像担持体２０よりも小さく構成することが必要であり、例えば外径３０ｍｍの像担持体２０に対していずれも外径１２〜１８ｍｍ（本例では１４ｍｍ）といった近似した外径で、像担持体２０の周速度に対して周速も近しい周速度（ブラシローラ２〜３倍、現像ローラは１．５〜２．５倍）で駆動させる。また、現像ローラ３３の駆動トルク（０．３〜０．７Ｎ・ｍ）に対してブラシローラ２２の駆動トルクは微少（０．００５〜０．０１Ｎ・ｍ）である。
【００４６】
従って、ブラシローラ２２を駆動する専用のモータを設けずにブラシローラ２２を駆動することが可能であり、カラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０の駆動と連動してそのブラシローラ２２を駆動停止させることができ、モノクロ印刷時にカラートナーを有する画像形成ステーションＹ、Ｍ、Ｃの各像担持体２０と共にそのブラシローラ２２が停止状態となるので、像担持体２０とブラシローラ２２の摩耗を防ぐことができる。
【００４７】
図４の実施形態は各像担持体２０から増速駆動系を介して各ブラシローラ２２を駆動する構成であり、各ブラシローラ２２の微少な振れによる回転振動が像担持体２０からブラシローラ２２を駆動する歯車列を介して直接的に各色像担持体へ伝搬して画像全体に不規則で微少な濃淡むらが発生しやすい。これに対して、本実施形態は現像ローラ３３を駆動する駆動系でブラシローラ２２の駆動を行う構成であり、各ブラシローラ２２の微少な振れによる回転振動が歯車列を介して直接的に各色像担持体２０へ伝搬することがないので不規則で微少な濃淡むらが発生せず、画質を向上させることができる。
【００４８】
なお、本実施形態においては、駆動モータ６０、６０′が現像ローラ３３を駆動し、ブラシローラ２２が現像ローラ３３に従動するように構成しているが、駆動モータ６０、６０′がブラシローラ２２を駆動し、現像ローラ３３がブラシローラ２２に従動するように構成してもよい。また、上記実施形態においては、各現像ローラ３３間および現像ローラ３３とブラシローラ２２間の駆動伝達をベルトにより行うようにしているが、歯車列による駆動伝達でもよい。
【００４９】
図７は、本発明のカラー画像形成装置の他の実施形態であり全体構成を示す模式的断面図である。なお、以下の説明で図１の実施形態と同一の構成については同一番号を付して説明を省略する。本実施形態は転写ベルトとして紙搬送ベルトを用いる例であり、図１の中間転写ベルト１６の代わりに紙搬送ベルト７０を用いている。
【００５０】
本実施形態においては、第１の開閉部材３内に転写ベルトユニット９と定着ユニット１２が配設されている。転写ベルトユニット９は、ハウジング本体２の上方に配設され、図示しない駆動源により回転駆動される駆動ローラ１４と、駆動ローラ１４の斜め下方に配設される従動ローラ１５およびバックアップローラ７１と、この３本のローラに張架されて図示矢印方向へ循環駆動される紙搬送ベルト７０と、バックアップローラ７１に対向して紙搬送ベルト７０の表面に当接するクリーニング手段１７とを備え、駆動ローラ１４および紙搬送ベルト７０が従動ローラ１５に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。これにより紙搬送ベルト７０駆動時のベルト張り側７０ａが下方に位置し、ベルト弛み側が上方に位置するようにされている。
【００５１】
また、紙搬送ベルト７０の裏面には、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０に対向して板バネ電極からなる転写部材７２がその弾性力で当接され、転写部材７２には転写バイアスが印加されている。そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体２０が紙搬送ベルト７０のベルト張り側７０ａに当接されるようにされ、その結果、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも従動ローラ１５に対して図で左側に傾斜する方向に配設されている。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、また、従来公知または周知の技術を必要に応じて置換または付加することが可能である。
例えば、図１の実施形態においては、駆動ローラ１４を下方に従動ローラ１５を上方に配置しているが、従動ローラ１５を下方に駆動ローラ１４を上方に配置するようにしてもよい。
なお、本発明においては、中間転写ベルトおよび紙搬送ベルトを総称して転写ベルトとして定義している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態を示す模式的断面図である。
【図２】図１の転写ベルトユニット及び画像形成ユニットの拡大図である。
【図３】図１の実施形態のモノクロ印刷時の状態を示す模式的断面図である。
【図４】図２の帯電手段の駆動系を示す斜視図である。
【図５】図３における感光体駆動負荷を説明するための図である。
【図６】図２の帯電手段の駆動系の他例を示す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施形態を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ…画像形成ステーション、１６…中間転写ベルト（転写ベルト）
２０…像担持体、２２…帯電手段（ブラシローラ）
２４…現像手段（現像ローラ）、５７…増速ギヤ
７０…紙搬送ベルト（転写ベルト）

Claims

像担持体の周囲に帯電手段、像書込手段および現像手段を配置した画像形成ステーションを転写ベルトに沿って各色毎に設け、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションの像担持体と転写ベルトを離間させるとともに像担持体の回転を停止させるカラー画像形成装置において、前記帯電手段は像担持体に当接して回転するブラシローラであり、モノクロ画像形成時に非画像形成となる画像形成ステーションのブラシローラの回転を停止させることを特徴とするカラー画像形成装置。
モノクロ画像形成用画像形成ステーションの像担持体と、非画像形成となる画像形成ステーションの像担持体を選択駆動させる駆動系を設け、各像担持体からブラシローラへ駆動力を伝達させることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記像担持体の駆動力を増速ギヤを介してブラシローラに伝達させることを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
モノクロ画像形成用画像形成ステーションの現像ローラと、非画像形成となる画像形成ステーションの現像ローラを選択駆動させる駆動系を設け、各現像ローラからブラシローラへ駆動力を伝達させることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記現像ローラの駆動力を増速ギヤを介してブラシローラに伝達させることを特徴とする請求項４記載のカラー画像形成装置。
前記像担持体とブラシローラの回転方向を同一とすることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記転写ベルトが中間転写ベルトであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記転写ベルトが紙搬送ベルトであることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。