JP2005156778A - バネ付勢手段を有する画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 大きな付勢力を有するコイルバネが急速に伸縮した際に発生する振動を防止して、バネの消音を達成する。
【解決手段】 バネに減衰要素部材を接触させることにより、バネが伸縮した際のバネの振動を減衰させて振動を防止する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いる画像形成装置に関し、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において、バネにより付勢力を付加する手段に関する。

従来、画像形成装置に有する付勢力付加手段として、コイルバネがよく用いられている。コイルバネを用いた付勢手段は簡単な構成で安価な機構を達成することができる。
特開平06‐317959号

コイルバネの使用方法として、例えば、定着器や給紙機構部において圧解除を行う場合等で、実使用加圧時と圧解除時とで２パターンの異なるバネ長で使用する場合がある。上記のような使用時、例えば引張コイルバネの場合、バネ長が伸びた状態（高付勢力）からバネ長が縮んだ状態（低付勢力）へと、コイルバネが急速に縮んだ際に、コイルバネが振動することにより、耳障りな変音となることがある。特に大きな付勢力を要する付勢機構においてはバネの振動は顕著なものとなる。そこで、本発明の目的は大きな付勢力を有するコイルバネが急速に伸縮した際に発生する振動を防止して、バネの消音を達成した画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するために本発明に関わる構成は、バネに減衰要素部材を接触させることにより、バネが伸縮した際のバネの振動を減衰させて振動を防止して、バネのビビリ音を消すことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、バネに減衰要素部材を接触させることにより、バネが伸縮した際のバネの振動を減衰させて、振動を防止してバネのビビリ音を消すことが可能となる。

［画像形成装置の全体の説明］
まずカラー画像形成装置の全体構成について、図3を参照して概略説明する。
図3はカラー画像形成装置の一形態であるレーザープリンターの全体構成説明図である。

カラーレーザープリンターは図3に示すように、Y,M,C,Bk各色毎に一定速度で回転する像担持体21とカラー現像器2Y,2M,2C,2Kをもつ画像形成部と画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し給送部から給送された転写材Pに更に転写する中間転写体35とからなる。カラー画像を転写された転写材Pを定着部50へ搬送してカラー画像を転写材Pに定着し、排出ローラーによって装置上面の排出部65へ排出するものである。尚上記４色のカラー現像器2はプリンター本体に対して個別に着脱可能に構成されている。

次に上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。

［像担持体］
像担持体（感光ドラム）21（21Y,21M,21C,21K）は現像器の容器24（24Y,24M,24C,24K）と一体的に構成され、この現像ユニット2（2Y,2M,2C,2K）はプリンター本体に対して着脱自在に支持され、像担持体21の寿命に合わせて容易にユニット交換可能であるよう構成されている。本実施例に係わる像担持体(感光ドラム)21はアルミシリンダーの外側に有機光導電体層を塗布して構成し、像担持体21の容器24に回転自在に支持されている。また図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、像担持体21を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転させるようにしている。

［帯電手段］
帯電手段23（23Y,23M,23C,23K）はローラ帯電方法を用いたものであり、帯電ローラにより印加電圧を像担持体21の表面に一様に帯電させるものである。

［露光手段］
上記像担持体21への露光はスキャナー部1（1Y,1M,1C,1K）から行われる。画像信号がレーザーダイオードに与えられると、このレーザーダイオードは画像信号に対応する画像光10（10Y,10M,10C,10K）をポリゴンミラー11（11Y,11M,11C,11K）へ照射する。このポリゴンミラー11はスキャナーモーター12（12Y,12M,12C,12K）によって高速回転し、ポリゴンミラー11で反射した画像光10が結像レンズ13（13Y,13M,13C,13K）を介して一定速度で回転する像担持体21の表面を選択的に露光しその結果像担持体21上に静電潜像を形成する。

［現像手段］
現像手段は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色現像を可能とする４個の現像器2から構成される。４色の各現像器2は像担持体21に対向しスリ−ブ22(22Y,22M,22C,22K)が像担持体21に対しカウンタ方向に回転しながら接触する位置に配置され、像担持体21に各色トナーによる可視像を形成する。

［中間転写体］
中間転写体35はカラー画像形成動作時には各現像器2により可視化された像担持体21上のトナー画像を多重転写するため像担持体21の外周速度と同期して図示時計回りに回転する。像担持体21上に形成されたトナー画像は像担持体21に中間転写体35を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された一次転写ローラ34(34Y,34M,34C,34K)との接点である一次転写部T1(T1Y,T1M,T1C,T1K)で中間転写体35上に多重転写される。多重転写を受けた中間転写体35は二次転写部T2において電圧を印加された２次転写ローラー32によって転写材Pを挟み込み搬送することにより転写材２に中間転写体35上の各色トナー像を同時多重転写する。

本実施例に係わる中間転写体(中間転写ベルト)35は周長約620mmのシームレス樹脂ベルトで形成されていて、駆動ローラ31、２次転写対向ローラ32、テンションローラ33の３軸で張架され、テンションローラ33の両端をばねで荷重し、中間転写ベルト35の周長が本体内の温湿度や径時変化により変化しても、変化量を吸収できる構成になっている。

中間転写体35の内側の片側縁部全周には、ゴムで形成されたガイドリブ36が接着剤により貼り付けられている。そして、テンションローラ33の片側端部には勾配を持ち、樹脂で形成したフランジが配置されていて、ガイドリブ36とフランジで中間転写体35の走行方向と直行する方向の動き(以下「寄り」という。)を規制している。

中間転写体35は本体に駆動ローラ31を支点とし支持され、駆動ローラ31の図示後方の一方端に図示しない駆動モーターの駆動力を伝達することにより、中間転写体31を画像形成動作に応じて図示時計回りに回転させるようにしている。

［給紙部］
給紙部は画像形成部へ転写材Pを給送するものであり、複数枚の転写材Pを収納したカセット７と給紙ローラー41、分離パッド42、給紙ガイド43、レジストローラー対44から主に構成される。画像形成時には給紙ローラー41が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット4内の転写材Pを一枚ずつ分離給送すると共に、ガイド板43によってガイドし、搬送ローラーを経由してレジストローラー44に至る。画像形成動作中にレジストローラー44は、転写材Pを静止待機させる非回転の動作と転写材Pを中間転写体35に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材Pとの位置合わせを行う。

［転写部］
転写部は揺動可能な転写ローラー51からなる。転写ローラー51は金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示略上下方向に移動可能で且つ駆動を有す。転写材Pにカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラー51は図示しないカム部材により上方の位置、即ち転写材Pを介して中間転写体35に所定の圧で押しつけられる。この時同時に転写ローラー51にはバイアスが印加され中間転写体35上のトナー画像は転写材Pに転写される。ここで中間転写体35と転写ローラー51とは夫々駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材Pは転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され、搬送ベルト52により次工程である定着器6にむけて搬送される。

［中間転写体クリーニング部］
中間転写体35上の２次転写残トナーはクリーニングブレード37によって掻き落とされる。

クリーニングブレード37の材質はウレタンゴムで金属板37a上に形成させていて、中間転写体35に所定の角度をもって押し当てるために固定されている。尚、クリーニングブレード37の対向部にはバックアップローラとしてテンションローラ33が配置されていてクリーニングブレード37が所定の当接圧で中間転写体35に当接できる構成になっている。このクリーニングブレード37が当接した点でトナー画像を中間転写体35から掻き落とし中間転写体35をクリーニングする。

クリーニングブレード37により回収された廃トナーはクリーニングブレード37の下部に配置されているスクリュー38により本体内に別途配置されている廃トナーボトル39に送られ回収される。

［定着部］
定着部6は上記現像手段により形成されたトナー画像を中間転写体35を介して転写材P上に形成したトナー画像を定着させるものであり、転写材Pに熱を加えるためのセラミックヒータ63を内蔵している定着スリーブ61と転写材Pを定着スリーブ61に圧接させるための加圧ローラー62とから成る。即ちトナー像を保持した転写材Pは定着スリーブ61と加圧ローラー62とにより搬送されると共に熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材Pに定着される。

［画像形成動作］
次に上記のように構成された装置によって画像形成を行う場合の動作について説明する。

先ず図11に示す給紙ローラー41を回転して給紙カセット4内の転写材Pを一枚分離し、レジストローラー44へと搬送する。

一方像担持体21と中間転写体35とが各々所定の外周速度Ｖ （以下プロセス速度と呼ぶ）で図示矢印方向へ回転する。

帯電手段23によって表面を均一に帯電された像担持体21はレーザー10露光を受け画像形成を行う。

１：イエロー画像の形成
スキャナー部1Yによりイエロー画像のレーザー10Y照射を行い、像担持体21Y上にイエロー潜像を形成する。この潜像形成と同時にイエロー現像器22Ｙを駆動し像担持体21Y上の潜像にイエロートナーが付着するように像担持体21Yの帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加してイエロー現像を行う。同時に現像部の下流の第一転写位置T1Yで像担持体21上のイエロートナー像を中間転写体35の外周に一次転写する。この時中間転写体35には上記イエロートナーと逆特性の電圧を印加して一次転写を行う。

２：マゼンタ画像の形成
次いで中間転写体35の外周のイエロー画像の先端が一致するように、スキャナー部1Mによりマゼンタ画像のレーザー10M照射がスタートされイエローと同様にして像担持体21M上の潜像にマゼンタトナー像が現像され、像担持体21M上のマゼンタトナー像を第一転写位置T1Mで中間転写体35上に転写する。

３：シアン画像の形成
次いで中間転写体35の外周のイエロー及びマゼンタ画像の先端が一致するように、スキャナー部1Cによりシアン画像のレーザー10C照射がスタートされマゼンタ同様にして像担持体21C上の潜像にシアントナー像が現像され、像担持体21C上のシアントナー像を第一転写位置T1Cで中間転写体35上にイエロー、マゼンタの各トナー像に重ねて転写する。

４：ブラック画像の形成
次いで中間転写体35の外周のイエロー／マゼンタ／シアン画像の先端が一致するように、スキャナー部1Kによりブラック画像のレーザー10K照射がスタートされシアン同様にして像担持体21K上の潜像にブラックトナー像が現像され、像担持体21K上のブラックトナー像を第一転写位置T1Kで中間転写体35上に更に重ねて転写する。

以上イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で潜像形成及び現像及び中間転写体35へのトナー転写をそれぞれの1次転写位置T１Y，T１M,T１C,T１Kで行い、中間転写体35の表面にイエロー、マゼンター、シアン、ブラックの４種のトナーから成るフルカラーの画像を形成することになる。

ブラックトナーの中間転写体35への転写が終了する前に、即ち４色目のブラックトナーの一次転写を終えてフルカラー画像を形成した中間転写体35の画像先端が第二転写部T２へ到達する前に、先述のレジストローラー44で待機させておいた転写材Pをタイミングを合わせて搬送スタートさせる。上記４色の中間転写体35上への各色の画像形成時には下方に待機し中間転写体35とは非接触状態であった転写ローラー51を同時に上方へカム(図示せず)で移動させ転写材Pを中間転写体35の第二転写部T２で圧接すると同時に転写ローラー51にトナーと逆特性のバイアスを印加することで、中間転写体35上のフルカラー画像を転写材Pに一気に４色同時に転写する。第二転写部T２を経た転写材Pは中間転写体35から剥離され定着部6へ搬送されトナー定着を行った後に排出ローラ対53、54、55を介して本体上部の排出トレイ56上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作を終了する。

次に本発明の中心となる構成について説明する。

本実施例においてはバネを用いた付勢手段の構成として、プロセスカートリッジを装置本体に固定保持するためのロック手段に関して説明する。

図１はプロセスカートリッジをロックするための付勢手段である引張コイルバネを示す図である。

図２はプロセスカートリッジを装置本体内に収納して、ロック手段で付勢された状態を示す図である。

図３はプロセスカートリッジを装置本体外部に取り出すために、ロック手段を解除した状態を示す図である。

プロセスカートリッジ103（部分図）を装置本体内（不図示）に収納している時、ロックレバー102は引張コイルバネ100により矢印方向に付勢されており、ロックレバー102がプロセスカートリッジ103と当接して、プロセスカートリッジ103は装置本体内に固定保持される。プロセスカートリッジ103を装置本体から取り出す際は、ロックレバー102が半時計方向に回転して、ロックレバー102がストッパー部材104に係止されることにより、ロック手段が解除されて、プロセスカートリッジ103とロックレバー102とが離間し、プロセスカートリッジ103が装置本体からの脱着が可能となる。

引張コイルバネ100の内周部には弾性変形可能な樹脂製部材101を挿入されている。樹脂製部材101の弾性変形部101aは引張コイルバネ100の内周面と適度な圧を持って常時接している。ロック手段解除状態（Ａ）のとき、引張コイルバネ100はプロセスカートリッジロック時のバネ圧作用長よりも伸長しており、付勢力も大きいものになっている。

プロセスカートリッジを装置本体内に収納することにより、ストッパー部材104がスイッチ部材（不図示）に当接することにより、ストッパー部材104のロックレバー102との係止が解除されて、ロックレバー102は引張コイルバネ100の付勢力により、引張コイルバネ100はロック状態（B）まで急速な勢いで縮まり、プロセスカートリッジが固定保持される。

上記説明のように、引張コイルバネ100がA状態からB状態へと急速な勢いで縮まることにより、復元要素である引張コイルバネ100の運動エネルギーが引張コイルバネ100の微振動（ａ，ｂ）へと変化して、いわゆるビビリ音として発生する。このとき、樹脂製部材101の弾性変形部101aが引張コイルバネ100の内周部に接触しているため、上記微振動を減衰させることができ、ビビリ音の発生を防止する。

以上説明したように、本実施形によれば、バネに減衰要素部材を接触させることにより、バネが伸縮した際のバネの振動を減衰させて、振動を防止して消音を可能となる。

本実施形ではバネ部材として、引張コイルバネとしたが、これは圧縮コイルバネであってもよい。

また、バネに接触する減衰部材として、弾性変形可能な樹脂部材としたが、これはゴム製部材、エアーダンパー部材であってもよい。さらに、減衰部材をコイルバネ内周部に設ける必要もなく、コイルバネ外周部に接触させる構成であってもよい。

また、本実施例の付勢手段を設ける機構として、画像形成装置におけるプロセスカートリッジの装置本体への固定保持のためのロック手段としたが、その他のバネを有する付勢手段であればいかなる構成にも使用可能である。

プロセスカートリッジをロックするための付勢手段である引張コイルバネを示す図である。 プロセスカートリッジを装置本体内に収納して、ロック手段で付勢された状態を示す図である。 プロセスカートリッジを装置本体外部に取り出すために、ロック手段を解除した状態を示す図である。 本実施形の画像形成装置の全体構成を示す図である。

符号の説明

100 引張コイルバネ
101 弾性樹脂部材
102 ロックレバー
103 プロセスカートリッジ
104 ストッパー部材

Claims (7)

1. バネを用いた付勢手段を有する画像形成装置において、バネの内部に減衰要素部材を挿入することにより、バネが伸縮した際のバネの振動を減衰させることを特徴とする画像形成装置。
2. バネを用いた付勢手段を有する画像形成装置において、バネの外部に減衰要素部材を接触させることにより、バネが伸縮した際のバネの振動を減衰させることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記減衰要素部材は弾性力を持った樹脂製部材から成り、弾性部が上記バネに接触することにより、振動を減衰させることを特徴とする請求項１から２いずれかの画像形成装置。
4. 前記減衰要素部材はゴム製部材から成り、ゴム部が上記バネに接触することにより、振動を減衰させることを特徴とする請求項１から２いずれかの画像形成装置。
5. 前記減衰要素部材はエアダンパー部材からなり、エアダンパーを上記バネの内周部もしくは外周部に取付けることにより、振動を減衰させることを特徴とする請求項１から２いずれかの画像形成装置。
6. 上記バネは引張コイルバネであることを特徴とする請求項１〜５記載の画像形成装置。
7. 上記バネは圧縮コイルバネであることを特徴とする請求項１〜５記載の画像形成装置。
   

Images