JP2005164718A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロセスカートリッジの着脱を駆動モータを用いて実現する電子写真画像形成装置において、コスト削減を図ることを目的とする。
【解決手段】 本体内部に着脱可能なカートリッジを備え、該カートリッジが備える像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置であって、画像形成時の前記像担持体の回転方向と同じ方向に駆動させることで、該像担持体が備えるカップリング部材（１）を前記本体のカップリング部材（２）に連結させ、前記像担持体の回転方向とは逆方向に駆動させることで、前記カップリング部材（１）に連結された前記本体のカップリング部材（２）を解除する駆動手段と、前記駆動手段に回転方向および駆動開始または停止を指示する指示手段と、を備え、前記指示手段は、前記駆動手段による画像形成のための駆動を停止させた後、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材（２）を一定時間駆動させることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。ここで、画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものであり、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザープリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また、プロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と、画像を形成するための像担持体としての電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするもの、あるいは、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするもの、あるいは、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。

従来、電子写真画像形成プロセスを用いた電子写真画像形成装置においては、電子写真感光体及び前記電子写真感光体に作用するプロセス手段を一体的にカートリッジ化して、このカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能とするプロセスカートリッジ方式が採用されている。このプロセスカートリッジ方式によれば、装置のメンテナンスをサービスマンによらずにユーザ自身で行うことができるので、格段に操作性を向上させることができる。このため、プロセスカートリッジ方式は、電子写真画像形成装置において広く用いられている。

このような電子写真画像形成装置では、プロセスカートリッジ側にカートリッジカップリング部材を、電子写真画像形成装置本体側に本体カップリング部材をそれぞれ設けて、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体に装着した際に、カートリッジカップリング部材と本体カップリング部材とが連結するようにしている。具体的には、電子写真画像形成装置本体側に設けられた駆動モータにより本体カップリング部材を回転させることによって、カートリッジカップリング部材と本体カップリング部材とを強固に連結させている。このため、プロセスカートリッジを電子写真画像形成装置本体から取り外す場合には、前記両カップリング部材の強固な連結を解除する必要がある。

そこで、このような構成を持つ電子写真画像形成装置では、かかる強固な連結を解除するための種々の提案がなされている。例えば、特許文献１では、ユーザによる開閉カバーの開放動作と電源のＯＦＦとを検知し、開閉カバー開を検知した場合および電源の供給が停止された場合に、それらを検知したタイミング以降に、あらかじめ用意された蓄電手段を用いて駆動モータを画像形成時とは逆方向に駆動させることで、本体カップリング部材の多角形のねじれた穴とカートリッジカップリング部材のねじれた多角柱の突起とが嵌合した前記本体カップリング部材と前記カートリッジカップリング部材との強固な連結を解除する方法が開示されている。
特開２００２−９１２４９号公報

しかしながら、上記特許文献１によれば、電源ＯＦＦ後の状態あるいは開閉カバー開による電源の供給が停止された状態で駆動モータを駆動させることとしているため、そのための蓄電手段を用意する必要があり、コストの増加を招いていた。

また、電源ＯＦＦしユーザがドアの開放動作を行った後に駆動モータを回転させる上記構成は、プロセスカートリッジ交換時の安全性の観点からは好ましいとはいえない。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、カートリッジを取り外すときのカップリング部材の連結解除を駆動モータを用いて実現する画像形成装置において、コスト削減を図るとともに、カートリッジ交換時の安全性を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
本体内部に着脱可能なカートリッジを備え、該カートリッジが備える像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置であって、
画像形成時の前記像担持体の回転方向と同じ方向に駆動させることで、該像担持体が備えるカップリング部材に前記本体のカップリング部材を連結させ、前記像担持体の回転方向とは逆方向に駆動させることで、前記像担持体が備えるカップリング部材に連結された前記本体のカップリング部材を解除する駆動手段と、
前記駆動手段に回転方向および駆動開始または停止を指示する指示手段と、を備え、
前記指示手段は、
前記駆動手段による画像形成のための駆動を停止させた後、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に、前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させることを特徴とする。

本発明によれば、カートリッジを取り外すときのカップリング部材の連結解除を駆動モータを用いて実現する画像形成装置において、コスト削減が実現されるとともに、カートリッジ交換時の安全性が向上する。

[第１の実施形態]
本発明の一実施形態にかかる電子写真画像形成装置について、図１を参照して具体的に説明する。なお、図１はプロセスカートリッジを装着した電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）の断面図である。

ここでは説明の順序として、先ずプロセスカートリッジ及びこれを用いる電子写真画像形成装置の全体構成を説明し、次に電子写真感光体を駆動するためのカップリング機構の構成を説明する。

（全体構成）
この電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図１に示すように、光学手段２１から画像情報に応じたレーザー光をプロセスカートリッジ１０の有するドラム形状であり画像を形成するための像担持体としての電子写真感光体（以下「感光ドラム」という）１−１に照射して静電潜像を形成し、これを現像してトナー（現像剤）像を形成する電子写真画像形成プロセスによって画像を形成するものである。

そして前記トナー像の形成と同期して、記録媒体（記録紙、ＯＨＰシート、布等）２２を給送トレイ２３から給送ローラ９ａ、搬送ローラ９ｂ等からなる搬送手段９で搬送する。次いで感光ドラム１−１に形成したトナー像を転写手段としての転写ローラ２４に電圧印加することによって記録媒体２２に転写する。次いで感光ドラム１−１からトナー像の転写を受けた記録媒体２２を、ガイド板９ｃでガイドして定着手段としての定着器７へと搬送する。この定着器７は、ヒータを内蔵する定着回転体７ａ、及び該定着回転体７ａに記録媒体２２を押圧して搬送する加圧ローラ７ｂからなり、記録媒体２２に熱及び圧力を印加して転写トナー像を記録媒体２２に定着する。この記録媒体２２は排出ローラ対９ｄにより搬送され排出トレイ２５に排出される。

一方、プロセスカートリッジ１０は、電子写真感光体と、少なくとも１つのプロセス手段を備えたものである。ここでプロセス手段としては、例えば電子写真感光体を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体表面に残留するトナーをクリーニングするためのクリーニング手段等がある。本実施形態のプロセスカートリッジ１０は、図１に示すように、帯電手段２６、現像手段２７及びクリーニング手段２８を感光ドラム１−１と一体的に有するものである。

そして、感光層を有する感光ドラム１−１を回転し、その表面を帯電手段である帯電ローラ２６への電圧印加によって一様に帯電し、光学手段２１からの画像情報に応じたレーザー光を露光開口部２９を介して感光ドラム１−１に露光して静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像手段２７によって現像する。

現像手段２７は、トナー収納部２７ａ内のトナーを現像室に送り出し、この現像室に設けた固定磁石を内蔵した現像ローラ２７ｂを回転させると共に、現像ブレード（図示せず）によって摩擦帯電電荷を付与したトナー層を現像ローラ２７ｂの表面に形成する。そして、そのトナーを感光ドラム１−１の現像領域へ供給して、前記静電潜像を現像してトナー像を形成する。

また、転写ローラ２４に前記トナー像と逆極性の電圧を印加してトナー像を記録媒体２２に転写した後は、弾性クリーニングブレード（図示せず）によって感光ドラム１−１に残留したトナーを掻き落として、除去トナー収納部（図示せず）へ集めるクリーニング手段２８によって感光ドラム１−１上の残留トナーを除去する。

本実施形態のプロセスカートリッジ１０は、プロセスカートリッジ１０の筐体を構成するカートリッジ枠体に感光体ドラム１−１、帯電ローラ２６、現像ローラ２７ｂ、現像ブレード、弾性クリーニングブレード等の各部材を支持させてカートリッジ化され、電子写真画像形成装置本体（以下「装置本体」という）３０に設けたカートリッジ装着手段（図示せず）に対して着脱可能に装着される。

このカートリッジ装着手段は、図１に示すように、軸１１ａを中心に本体開閉部材としての開閉カバー１１を矢印Ｏ方向へ開くと、カートリッジ装着部の空間が現れる。本実施形態では、開閉カバー１１に排出トレイ２５を一体的に取り付け、該排出トレイ２５に光学手段２１を一体的に取り付けている。そして、開閉カバー１１を排出トレイ２５及び光学手段２１と共に矢印Ｏ方向へ開くことでカートリッジ装着部の空間が現れるように構成してある。このカートリッジ装着部の空間の左右には不図示のカートリッジ装着ガイド部材が配されている。そして、ボス及びリブからなるプロセスカートリッジ１０のガイド（図示せず）が該装着ガイド部材に嵌合して導かれることによって、プロセスカートリッジ１０が装置本体３０に対し矢印Ｘ方向に着脱されるものである。

（カップリング機構の構成）
次に、カップリング機構の構成について、図１及び図２を用いて説明する。なお、図２は本体カップリング部材とカートリッジカップリング部材の連結前の斜視図である。

図１において、２−１は感光ドラム駆動大ギア、３は正逆転駆動が可能な駆動源としてのステッピングモータ（以下「モータ」という）、３ａはモータ３の回転軸３ｂに固定された駆動ギア、４は感光ドラム駆動系減速ギア、５は定着駆動系減速ギア、６は定着駆動系伝達ギア、７ｃは加圧ローラ駆動ギア、８は給送ローラ駆動ギア、１２は開閉カバー１１の開閉を検知する検知手段としてのドアスイッチである。これらの部材は何れも装置本体３０側に配されており、加圧ローラ駆動ギア７ｃは定着器７の加圧ローラ７ｂに取り付けられ、給送ローラ駆動ギア８は給送ローラ９ａに取り付けられている。そしてモータ３には装置本体３０に設けられた図示しない電源装置より電力が供給されるとともに、図示しない制御装置からの指令に基づいて動作する（つまり、モータ３は不図示の電源装置より電力の供給をうけ、不図示の制御装置からの指令に基づいて、所定の回転方向への駆動、停止を行う）。

駆動ギア３ａは、感光ドラム駆動系減速ギア４及び定着駆動系減速ギア５と噛み合っている。感光ドラム駆動大ギア２−１は、感光ドラム駆動系減速ギア４及び給送ローラ駆動ギア８と噛み合っている。定着駆動系伝達ギア６は、定着駆動系減速ギア５及び加圧ローラ駆動ギア７ｃと噛み合っている。駆動ギア３ａと感光ドラム駆動系減速ギア４と感光ドラム駆動大ギア２−１は、モータ３の回転軸３ｂにより回転駆動されて感光ドラム１−１を回転駆動するための駆動力を後述するカップリングメス側部材（本体カップリング部材）２に伝達する駆動力伝達手段としてのドラム駆動ギア列ＧＬ１を構成している。また、駆動ギア３ａと感光ドラム駆動系減速ギア４と感光ドラム駆動大ギア２−１と給送ローラ駆動ギア８は、モータ３の回転軸３ｂにより回転駆動されて搬送手段９に給送ローラ９ａを回転駆動するための駆動力を伝達する搬送用駆動力伝達手段としての給送ローラ駆動ギア列ＧＬ２を構成している。そして、駆動ギア３ａと定着駆動系減速ギア５と定着駆動系伝達ギア６と加圧ローラ駆動ギア７ｃは、モータ３の回転軸３ｂにより回転駆動されて定着器７に加圧ローラ７ｂを回転駆動するための駆動力を伝達する定着用駆動力伝達手段としての加圧ローラ駆動ギア列ＧＬ３を構成している。

また、図２において、１は感光ドラム１−１の長手方向の側端部に連結されたカートリッジカップリング部材としてのカップリングオス側部材、１−２はカップリングオス側部材１の側端に設けられた、ねじれた多角柱（本実施形態では三角柱）の突起としてのボス１−２である。２は装置本体３０に設けられた本体カップリング部材としてのカップリングメス側部材、２−１は既に述べた感光ドラム駆動大ギア、２−２はカップリングオス側部材１のねじれた多角柱のボス１−２と嵌合する断面が多角形（本実施形態では三角形）のねじれた穴部である。

カップリングメス側部材２は、感光ドラム駆動大ギア２−１と一体に成型されている。そして、プロセスカートリッジ１０の正規の装着位置で感光ドラム１−１の長手方向（軸線方向）へ移動されることによって、穴部２−２がボス１−２に嵌合したり、該穴部２−２が前記ボス２−１から離脱するようになっている。カップリングオス側部材１は、感光ドラム１−１とかしめ結合によって強固に結合されている。ボス１−２と穴部２−２の捻じれ方向は、記録媒体搬送方向（＝画像形成方向）に感光ドラム１−１及び感光ドラム駆動大ギア２−１が回転する際にお互いが引き合って強固な結合を維持する方向に成型されている。

このように本実施形態の電子写真画像形成装置Ａは、プロセスカートリッジ１０とのインターフェイスを上述のようなカップリング構成とすることで、プロセスカートリッジ１０の装置本体３０に対する着脱を可能にしながら、駆動歯車の小モジュール化とかみ合い周波数の高周波側へのシフトを実現している。これによって、駆動歯車の大モジュール化と噛み合いの周期に起因する縞状の画像むらの発生を抑止している。

なお、ドアスイッチ１２は、図３に示すように、図示しない本体電源から供給される電力を、開閉カバー開時に遮断するために配置されている（つまり、モータ３は開閉カバー１１が閉時にある場合のみ電力の供給を受ける構成となっている）。この結果、開閉カバー１１が開かれたことを検知すると、モータ３への電源供給が停止される。このように電気ハード的に保護されることにより、ユーザはアクセス時（プロセスカートリッジ交換時等）に安全に作業が行える。

（駆動動作）
続いて、本実施形態における電子写真画像形成装置の駆動動作を、図１、図２及び図５、図１３を用いて説明する。

図１に示すように装置本体３０の正規の装着位置にプロセスカートリッジ１０が装着され、開閉カバー１１が閉じられると、ドアスイッチ１２により開閉カバー１１が閉められたことを検知し、モータ３を画像形成方向へ前多回転させる。ここで、前多回転とは、モータ３を起動させて感光ドラム１−１を回転駆動させ、しばらくの間電子写真画像形成装置Ａに所定の画像形成前初期動作を実行させることをいう。この前多回転動作によって、モータ３が正転駆動され、回転軸３ｂが駆動ギア３ａを画像形成方向（時計回り方向）へ回転させることで、プロセスカートリッジ１０内の感光ドラム１−１及びカップリングオス側部材１のねじれた多角柱のボス１−２は本体側インターフェイスであるカップリングメス側部材２のねじれた穴部２−２と強固に結合される。モータ３の駆動力は感光ドラム駆動系減速ギア４を介してカップリングメス側部材２の感光ドラム駆動大ギア２−１に伝達され、さらにカップリングメス側部材２の穴部２−２を通じてカップリングオス側部材１のボス１−２に伝達され、感光ドラム１−１を回転駆動させる。

そして、本実施形態にかかる電子写真画像形成装置では前多回転後、もしくは画像形成終了後、ジャム時、異常検知時、その他モータ３の画像形成方向からの回転停止時に、モータ３の画像形成方向の駆動信号が停止した所定タイミング後、モータ３に一定時間、画像形成時の回転方向とは逆の方向に回転するように制御を行う。これによってモータ３は逆転駆動され、回転軸３ｂが駆動ギア３ａを画像形成方向と反対の方向（反時計回り方向）へ回転される。この結果、カップリングメス側部材２の感光ドラム駆動大ギア２−１も画像形成方向と反対の方向に回転し、カップリングメス側部材２の穴部２−２にも画像形成方向と反対の方向に回転する力が与えられる。

ここで、カップリングメス側部材２のねじれた多角形の穴部２−２とカップリングオス側部材１のねじれた多角柱のボス１−２は、前述したように記録媒体搬送方向に回転する際には強固な結合を維持するようになっているが、感光ドラム駆動大ギア２−１が記録媒体搬送方向と反対の方向に回転すると、前記ねじれた多角形の穴部２−２とねじれた多角柱のボス１−２は互いに離れあう方向に力を生じる。このため、ねじれた多角形の穴部２−２とねじれた多角柱のボス１−２との結合を簡単に解除できる。これによって、カップリングメス側部材２とカップリングオス側部材１の連結が解除される。

ここで、前述した駆動動作について、図１３のブロック図を用いて制御装置との関係を簡単に説明する。

電源装置５０からは、制御装置１００及び駆動モータ５０に対して電力を供給する。制御装置１００から駆動モータ３に駆動信号を送ることによって駆動モータ３は駆動され、駆動モータ３が駆動されて前述した駆動ギアに駆動力が伝達して感光ドラム１−１を駆動する。ここで、回転方向Aは画像形成時の感光体ドラムの回転方向であり、回転方向Bはそれとは逆の回転方向である。前述したように、感光体ドラム１−１を回転方向Bに回転させることによってカップリングの連結を解除する。なお制御装置１００は内部にＣＰＵ、その他演算処理回路、ＲＡＭ、ＲＯＭなどを含む制御回路である。

このように本実施形態の電子写真画像形成装置Ａにおいては、特別な装置を追加することなく、モータ３停止時に、モータ３を記録媒体搬送方向と反対の方向に駆動させることにより、ねじれた多角柱のボス１−２を有するカップリングオス側部材１と、ねじれた多角形の穴部２−２を有するカップリングメス側部材２との連結を解除することができる。それ故、モータの停止状態保持トルクが大きなモータを用いても、カップリング連結解除の操作性が大きくなるようなことがなく、ドラム駆動ギア列ＧＬ１によって減速される減速比によってプロセスカートリッジ１０側のカップリングオス側部材１が回転してしまうようなこともない。これによって、駆動源として停止状態保持トルクの大きなモータを用いることができ、画像形成の高速化対応や装置自体のコストダウンが可能となる。また、プロセスカートリッジ１０の脱着時（取り外し時）のカップリング連結解除の操作力を上昇させる（大きくさせる）ことなく、カップリング機構を用いることができる。

さらに本実施形態によれば、モータ３が画像形成方向の回転を停止するたびに、モータ３の画像形成方向の駆動信号が停止した所定タイミングの後に、モータ３に一定時間、画像形成時の回転方向とは逆の方向に回転するように制御を行うことにより、本体の電源ＯＦＦに先立って、あらかじめカップリングメス側部材２とカップリングオス側部材１の連結が解除されるため、本体の電源をＯＦＦされた際の特別処理や、電源ＯＦＦ後にモータ３を逆回転させるための蓄電装置が必要なくなり、コストダウンが可能となる。また、ドアスイッチ１２と連動して駆動モータ３への電力も電気ハード的に遮断される構成を用いることが可能となり、ユーザの安全性を高めてかつ、ユーザビリティの低下を招くことなく、画質の向上を図ることが可能となる。

なお、本実施形態においては、画像形成系の駆動源と記録媒体搬送系の駆動源が同一のステッピングモータである系を例に説明したものの、特にこの系に限定するものではなく、画像形成系の駆動源と記録媒体搬送系の駆動源が異なる場合においても、また、駆動源がＤＣブラシレスモータの場合においても同様に実施可能である。また、本実施形態においては、画像形成系の駆動源の逆回転時間を、一定時間として定義したが、時間に限定するものではなく、一定の回転角度でも同様に実施可能である。

[第２の実施形態]
上記第１の実施形態では、前多回転後、もしくは画像形成終了後、ジャム時、異常検知時、その他モータ３の画像形成方向からの回転停止時に、モータ３の画像形成方向の駆動信号が停止した所定タイミング後、モータ３に一定時間、画像形成時の回転方向とは逆の方向に回転するように制御を行うことで、カップリング部材の連結を解除することとしたが、本発明はこれに限られず、例えば本体電源ＯＮ時に逆回転させて、カップリング部材の連結を解除するようにしてもよい。

本実施形態では、本体電源ＯＮ時にモータを画像形成時の回転方向とは逆方向に回転駆動させることで、両カップリング部材の連結解除を場合について説明する。

（全体構成およびカップリング機構の構成）
本実施形態の電子写真画像形成装置の全体構成およびカップリング機構の構成、制御装置と電源装置及びモータとの関係を示すブロック図は上記第１の実施形態で示した図１及び図２、図１３と同じであるため、その説明を省略する。

（駆動動作）
本実施形態における電子写真画像形成装置Ａの駆動動作を、図４を用いて説明する。図４はユーザの誤操作を考慮した処理である。つまり、上記構成において、ユーザの誤操作により、モータ３が画像形成方向に回転中のタイミングにおいて、本体電源がＯＦＦされてしまうと、モータ３が即座に停止し、感光ドラム１−１及び感光ドラム駆動大ギア２−１が強固な結合を維持したまま停止してしまう。そこで、図４に示すように、次回に本体電源がＯＮされたタイミング（ステップＳ４０１）で、モータ３を画像形成時の回転方向とは逆の方向に回転させ（ステップＳ４０２）、一定時間待ち（ステップＳ４０３）、所定時間後に停止する（ステップＳ４０４）。この制御によってモータ３は逆転駆動され、回転軸３ｂが駆動ギア３ａを記録媒体搬送方向と反対の方向（反時計回り方向）へ回転される。この結果、カップリングメス側部材２の感光ドラム駆動大ギア２−１も記録媒体搬送方向と反対の方向に回転し、カップリングメス側部材２の穴部２−２にも画像形成時の回転方向と反対の方向に回転する力が与えられる。

なお、この制御フローは、制御装置１００内のＲＯＭ（不図示）に予め制御プログラムが記憶されており、それを読み出して実行することによって実現される。

ここで、カップリングメス側部材２のねじれた多角形の穴部２−２とカップリングオス側部材１のねじれた多角柱のボス１−２は、前述したように画像形成時の回転方向に回転する際には強固な結合を維持するようになっているが、感光ドラム駆動大ギア２−１が記録媒体搬送方向と反対の方向に回転すると、前記ねじれた多角形の穴部２−２とねじれた多角柱のボス１−２は互いに離れあう方向に力を生じる。このため、ねじれた多角形の穴部２−２とねじれた多角柱のボス１−２との結合を簡単に解除できる。これによって、カップリングメス側部材２とカップリングオス側部材１の連結が解除される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を享受しつつ、さらに、ユーザの誤操作により、モータ３が画像形成方向に回転中のタイミングにおいて、本体電源がＯＦＦされてしまった場合にでも、電源ＯＮ後モータ３を記録媒体搬送方向と反対の方向に駆動させることにより、カップリングオス側部材１とカップリングメス側部材２の連結解除を行うことが可能となり、ユーザビリティを一層向上させることが可能となる。

［第３の実施形態］
上記第２の実施形態では、モータ３が画像形成方向に回転中に本体電源がＯＦＦされることで、カップリングオス側部材が感光ドラムとかしめ結合によって強固に結合された状態で停止した場合に対応すべく、次回電源ＯＮ時に、モータ３の逆転を行うようにしていた。しかしながら、本体電源が正常にＯＦＦされた後に再度電源をＯＮする場合にも同様に動作することとすると、モータ３による逆回転が積算されることなる。ここで、上記プロセスカートリッジ１０は、感光ドラムが正転方向に駆動されるように設計されており、感光ドラムが逆方向に所定量以上駆動された場合には、弾性クリーニングブレード（図示せず）によって感光ドラム１−１からはき落とされ、除去トナー収納部（図示せず）へ集められた残留トナーが、カートリッジ外へ落下し、本体装置内が汚染されてしまう。そこで、本実施形態では、かかる場合を考慮し、モータ３による逆回転の積算を回避することでトナーによる機内汚染の防止を図ることが可能な電子写真画像形成装置について説明する。

（全体構成およびカップリング機構の構成）
本実施形態の電子写真画像形成装置の全体構成およびカップリング機構の構成、制御装置と電源装置及びモータとの関係を示すブロック図は上記第１の実施形態で示した図１及び図２、図１３と同じであるため、その説明を省略する。

（駆動動作）
本実施形態について図６のフローチャートを用いて説明する。本体の電源がＯＮされると（ステップＳ６０１）、すでにモータ３の逆転が完了しており、カップリングの強固な連結が開放されている可能性があるため、モータ３の逆転が積算しないように、モータ３を正転駆動し（ステップＳ６０２）、一定時間待つ（ステップＳ６０３）。その後、モータ３を停止し（ステップＳ６０４）、モータが完全停止するまでの一定時間待った後（ステップＳ６０５）、カップリングの強固な連結を開放するために、モータ３を逆転駆動する（ステップＳ６０６）。カップリングの強固な連結を開放するのに必要な一定時間待った後（ステップＳ６０７）、モータ３を停止する（ステップＳ６０８）。

なお、この制御フローは、制御装置１００内のＲＯＭ（不図示）に予め制御プログラムが記憶されており、それを読み出して実行することによって実現される。

このようにモータ３を画像形成方向と反対方向に駆動させる量を制御することにより制御を行うことで、モータ３の逆転の積算が防止可能となり、プロセスカートリッジから落下するトナーによる機内の汚染を防止できる。

[第４の実施形態］
上記第１乃至３の実施形態では、カップリング部材の連結状態に関わらず、モータ３は予め定められた動作を行うこととしたが、本発明はこれに限られない。本実施形態では、カップリング部材の連結状態を監視し、連結状態に応じてモータ３の動作させる場合について説明する。

（全体構成）
本実施形態の電子写真画像形成装置の全体構成、制御装置と電源装置及びモータとの関係を示すブロック図は上記第１の実施形態で示した図１、図１３と同じであるため、その説明を省略する。

（カップリング機構の構成）
図７に示すように本実施形態では、感光ドラム駆動大ギア２−１に対して光学センサ２−３を配置する。光学センサ２−３は、感光ドラム１−１及び感光ドラム駆動大ギア２−１が強固に連結している場合に、感光ドラム駆動大ギア２−１円周部によって遮光され、感光ドラム１−１及び感光ドラム駆動大ギア２−１が強固に連結していない場合には透過されるように配置されている。強固に連結している時の状態を図８に、強固な連結が解除されている場合の状態を図９に示す。

（駆動動作）
本実施形態にかかる電子写真画像形成装置の駆動動作を図１０を用いて説明する。モータ３の画像形成時の回転方向の回転停止時及び、本体電源ＯＮ時において図１０に示す処理が開始され、はじめにカップリングオス側部材１とカップリングメス側部材２の連結状態を確認する（ステップＳ１００１）。

ステップＳ１００１にてセンサ２−３が遮光されていない（つまり、図９のように連結が解除された状態になっている）と判定された場合には、処理を終了する。一方、センサ状態が図８のように連結状態を示している場合には、一定時間待ち（ステップＳ１００２）、次にモータ３に、画像形成時の回転方向とは逆方向に回転するように指示し（ステップＳ１００３）、センサの状態を再び確認し（ステップＳ１００４）、センサの状態が図９のように透過状態を示すようになった時点でモータ３を停止するように制御する（ステップＳ１００５）。

なお、この制御フローは、制御装置１００内のＲＯＭ（不図示）に予め制御プログラムが記憶されており、それを読み出して実行することによって実現される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、カップリングオス側部材１とカップリングメス側部材２の連結状態を確認するセンサ２−３を用いてモータ３を記録媒体搬送方向と反対方向に駆動させる量を制御することにより、必要のないモータ３の逆転が加算されることを回避できるため、プロセスカートリッジから落下するトナーによる機内の汚染を防止することが可能となる。

[第５の実施形態]
上記第４の実施形態では、センサを配置することでカップリング部材の連結状態を監視することとしたが、これに限られない。本実施形態では、モータ３の正転時間を加算することで、連結状態を判定する場合について説明する。

（全体構成およびカップリング機構の構成）
本実施形態の電子写真画像形成装置の全体構成およびカップリング機構の構成、制御装置と電源装置及びモータとの関係を示すブロック図は上記第１の実施形態で示した図１及び図７、図１３と同じであるため、その説明を省略する。

（駆動動作）
図１１を用いて感光ドラム１−１及び感光ドラム駆動大ギア２−１が連結しているか否かを判断する仕組みについて説明する。本体の電源がＯＮされた以降のタイミングにおいて、モータ３の正転時間をカウントし（ステップＳ１１０１）、そのカウンタ値がカップリングが開放された状態から、強固に連結された状態になるまでの時間閾値Ｔを超えた時点で（ステップＳ１１０２）、強固に連結された状態に遷移したと判断し（ステップＳ１１０３）、不揮発性メモリに強固に連結されたという情報を書きこむ（ステップＳ１１０４）。

次に図１２を用いて感光ドラム１−１及び感光ドラム駆動大ギア２−１が強固な連結を解除する方法について説明する。モータ３停止時及び、本体電源ＯＮ時に図１２に示す処理が開始され、不揮発性メモリの強固に連結されたという情報を確認し（ステップＳ１２０１）、強固に連結されていない場合には終了し、強固に連結されている場合には、所定時間待った後（ステップＳ１２０２）にモータ３の逆回転を実行する（ステップＳ１２０３）。その後、一定時間待ち（ステップＳ１２０４）、不揮発性メモリの連結情報及び、モータ３の正転カウンタをクリアし（ステップＳ１２０５）、モータ３を停止する（ステップＳ１２０６）。

なお、この制御フローは、制御装置１００内のＲＯＭ（不図示）に予め制御プログラムが記憶されており、それを読み出して実行することによって実現される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態によれば、感光ドラム１−１及び感光ドラム駆動大ギア２−１が連結しているか否かを判断する仕組みを付加し、その状態を記憶する手段として不図示の不揮発性メモリを用いることにより、必要のないモータ３の逆転が加算されるのを回避することができ、プロセスカートリッジから落下するトナーによる機内の汚染を防止することが可能となる。

[他の実施形態]
前述した実施形態で示した電子写真感光体としては、前記感光体ドラムに限定されることなく、例えば次のものが含まれる。先ず感光体としては光導電体が用いられ、光導電体としては例えばアモルファスシリコン、アモルファスセレン、酸化亜鉛、酸化チタン及び有機光導電体（ＯＰＣ）等が含まれる。また前記感光体を搭載する形状としては例えばドラム状またはベルト状のものが用いられており、例えばドラムタイプの感光体にあっては、アルミ合金等のシリンダ上に光導電体を蒸着或いは塗工を行ったものである。

また現像方法としても、公知の２成分磁気ブラシ現像法、カスケード現像法、タッチダウン現像法、クラウド現像法等の種々の現像法を用いることが可能である。

また帯電手段の構成も、前述した実施形態では所謂接触帯電方法を用いたが、他の構成として従来から用いられているタングスワイヤーの三方周囲にアルミ等の金属シールドを施し、前記タングスワイヤーに高電圧を印加することによって生じた正または負のイオンを感光体ドラムの表面に移動させ、該ドラムの表面を一様に帯電する構成を用いても良いことは当然である。

なお、前記帯電手段としては前記ローラ型以外にも、ブレード（帯電ブレード）、パッド型、ブロック型、ロッド型、ワイヤ型等のものでも良い。

また感光体ドラムに残存するトナーのクリーニング方法としても、ブレード、ファーブラシ、磁気ブラシなど用いてクリーニング手段を構成しても良い。

また前述したプロセスカートリッジとは、例えば電子写真感光体と、少なくともプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そのプロセスカートリッジの態様としては、前述した実施形態のもの以外にも、例えば、電子写真感光体と帯電手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体と現像手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体とクリーニング手段とを一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。更には電子写真感光体と、前記プロセス手段の２つ以上のものを組み合わせて一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。

即ち、前述したプロセスカートリッジとは、帯電手段、現像手段又はクリーニング手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものである。更に少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とするものをいう。そして、このプロセスカートリッジは、使用者自身が装置本体に着脱することができる。そこで、装置本体のメンテナンスを使用者自身で行うことができる。

なお、本実施形態においては、画像形成系の駆動源と記録媒体搬送系の駆動源が同一のモータである系を例に説明したものの、特にこの系に限定するものではなく、画像形成系の駆動源と記録媒体搬送系の駆動源が異なる場合においても同様に実施可能である。

更に、前述した実施形態では、電子写真画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示したが、本発明はこれに限定する必要はなく、例えば、電子写真複写機、ファクシミリ装置、或いはワードプロセッサ等の電子写真画像形成装置に使用することも当然可能である。

本発明の一実施形態にかかる電子写真画像形成装置（レーザービームプリンタ）の断面図である。 本体カップリング部材とカートリッジカップリング部材の連結前の斜視図である。 モータ３への電源供給が、ドアスイッチのＯＮ／ＯＦＦにより制御される様子を示す図である。 本発明の第２の実施形態における電子写真画像形成装置の処理の流れを示す図である。 カム形状の軸受け及びカムを示す図である。 本発明の第３の実施形態における電子写真画像形成装置の処理の流れを示す図である。 本体カップリング部材とカートリッジカップリング部材の斜視図であり、連結状態を監視する光学センサを取り付けた様子を示す図である。 本体カップリング部材とカートリッジカップリング部材が強固に連結している状態を示す図である。 本体カップリング部材とカートリッジカップリング部材の連結が解除された状態を示す図である。 本発明の第４の実施形態における電子写真画像形成装置の処理の流れを示す図である。 本体カップリング部材とカートリッジカップリング部材の連結状態を判断するための処理の流れを示す図である。 本体カップリング部材とカートリッジカップリング部材の連結を解除するための処理の流れを示す図である。 本発明の一実施形態にかかる電子写真画像形成装置の制御ブロック図を示す図である。

符号の説明

１ カップリングオス側部材
１−１ 電子写真感光体
１−２ ボス
２ カップリングメス側部材
２−１ ドラム駆動大ギア
２−２ 穴部
３ モータ
４ 感光ドラム駆動系減速ギア
５ 定着駆動系減速ギア
６ 定着駆動系伝達ギア
７ 定着器
８ 給送ローラギア
９ 搬送手段
９ａ 給送ローラ
１０ プロセスカートリッジ
１１ 開閉カバー
１２ ドアスイッチ
１３ ジャムセンサ
２６ 帯電手段
２７ 現像手段
２８ クリーニング手段
３５ 駆動解除機構
ＧＬ１ ドラム駆動ギア列
ＧＬ２ 給送ローラ駆動ギア列
ＧＬ３ 加圧ローラ駆動ギア列
５０ 電源装置
１００ 制御装置

Claims (9)

1. 本体内部に着脱可能なカートリッジを備え、該カートリッジが備える像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置であって、
   画像形成時の前記像担持体の回転方向と同じ方向に駆動させることで、該像担持体が備えるカップリング部材に前記本体のカップリング部材を連結させ、前記像担持体の回転方向とは逆方向に駆動させることで、前記像担持体が備えるカップリング部材に連結された前記本体のカップリング部材を解除する駆動手段と、
   前記駆動手段に回転方向および駆動開始または停止を指示する指示手段と、を備え、
   前記指示手段は、
   前記駆動手段による画像形成のための駆動を停止させた後、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に、前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記指示手段は、更に、
   前記駆動手段が電源供給を受けていない状態から、電源供給を受けている状態に遷移した場合に、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記指示手段は、更に、
   前記駆動手段が電源供給を受けていない状態から、電源供給を受けている状態に遷移した場合に、画像形成時の前記像担持体の回転方向と同じ方向に前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させた後、該回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 本体内部に着脱可能なカートリッジを備え、該カートリッジが備える像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置であって、
   画像形成時の前記像担持体の回転方向と同じ方向に駆動させることで、該像担持体が備えるカップリング部材に前記本体のカップリング部材を連結させ、前記像担持体の回転方向とは逆方向に駆動させることで、前記像担持体が備えるカップリング部材に連結された前記本体のカップリング部材を解除する駆動手段と、
   前記駆動手段に回転方向および駆動開始または停止を指示する指示手段と、
   前記電子写真感光体が備えるカップリング部材と前記本体のカップリング部材との連結状態を検知する検知手段と、を備え、
   前記指示手段は、
   前記駆動手段による画像形成のための駆動を停止させた際に、前記検知手段により連結状態であると検知された場合に、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材を駆動させ、連結を解除させることを特徴とする画像形成装置。
5. 前記指示手段は、更に、
   前記駆動手段が電源供給を受けていない状態から、電源供給を受けている状態に遷移した際に、前記検知手段により連結状態であると検知された場合に、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材を駆動させ、連結を解除させることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 本体内部に着脱可能なカートリッジを備え、該カートリッジが備える像担持体を回転させて画像形成を行う画像形成装置であって、
   画像形成時の前記像担持体の回転方向と同じ方向に駆動させることで、該像担持体が備えるカップリング部材に前記本体のカップリング部材を連結させ、前記像担持体の回転方向とは逆方向に駆動させることで、前記像担持体が備えるカップリング部材に連結された前記本体のカップリング部材を解除する駆動手段と、
   前記駆動手段に回転方向および駆動開始または停止を指示する指示手段と、
   前記駆動手段が、画像形成時の前記像担持体の回転方向と同じ方向に、前記本体のカップリング部材を駆動させた時間の積算値を保持する保持手段と、を備え、
   前記指示手段は、
   前記駆動手段による画像形成のための駆動を停止させた際に、前記保持手段により保持された積算値が所定値を超えていた場合には、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させることを特徴とする画像形成装置。
7. 前記指示手段は、更に、
   前記駆動手段が電源供給を受けていない状態から、電源供給を受けている状態に遷移した際に、前記保持手段により保持された積算値が所定値を超えていた場合には、画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記指示手段が画像形成時の前記像担持体の回転方向とは逆方向に前記本体のカップリング部材を一定時間駆動させた場合、前記保持手段に保持された積算値がクリアされることを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
9. 前記カートリッジは開閉カバーにより覆われ、前記駆動手段は、該開閉カバーが閉じられた状態にある場合に電源供給を受け、前記本体のカップリング部材を駆動させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成装置。

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