JP2005173003A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中間転写ベルトと感光ドラムの回転を開始する際に停止している感光ドラムに中間転写ベルトが摺擦して帯電メモリが発生し画像不良が発生するのを防止することを目的とする。
【解決手段】 感光ドラムを駆動するための駆動系に有するカップリングが駆動伝達解除状態にある時は、中間転写ベルトを駆動するための駆動系のカップリングが駆動伝達可能になるのを防止する部材を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写真方式を採用した画像形成装置に関し、画像形成のための感光体および中間転写体を駆動するための駆動伝達手段に関する。

従来のカラー画像形成装置の一例として、ロータリー方式を用いたカラーＬＢＰの概略断面を図９に示す。ロータリー方式のカラーＬＢＰでは回転可能なロータリー部にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックのそれぞれ独立した４つの現像器を保持している。画像形成は一次帯電によって感光体（以下、感光ドラムと称す）表面を一様な電位とした後にレーザー光を照射して潜像を形成し、この潜像部に現像器からドラム表面にトナーが供給される。このドラム表面のトナー像を中間転写体（以下、中間転写ベルトと称す）に転写する。１つの現像器につき上記動作を行うことによって中間転写ベルト表面に一色のトナー像が形成される。次にロータリーを回転して２番目の現像器を感光ドラムに対する現像位置にし、同様の動作を行って２色目のトナー像が中間転写ベルト表面上に形成される。これを４回繰り返すことによって中間転写ベルト表面に４色のトナーが重ねられる。この中間転写ベルト表面に形成されたトナー像を転写材に転写し、定着手段によって転写材上のトナー像を転写材に固着させる。

現像器、感光ドラム、中間転写ベルトはジャム処理や消耗品としての交換をするために、装置本体に対して着脱可能になっている。感光ドラムと中間転写ベルトは一つのカートリッジとして一体に保持されている。このカートリッジ内の感光ドラム、中間転写ベルトの駆動はそれぞれ装置本体からカップリングを介して駆動伝達される。感光ドラムの駆動は感光ドラムの一端に一体的に取り付けられたカップリングに装置本体側のカップリングが係合して駆動が伝達される。一方中間転写ベルトはベルト駆動ローラの一端に一体的に取り付けられたカップリングに装置本体側のカップリングが係合して回転駆動が伝達され、駆動ローラの外周面に巻きつけた中間転写ベルトが駆動される。これらの本体側のカップリングはカートリッジ着脱のために設けられた開閉カバーに連動し、開閉カバーを開けた時には装置本体側のカップリングが退避して駆動伝達を解除し、カートリッジ着脱可能になる。一方、装置本体にカートリッジを装着して開閉カバーを閉じた時には、退避していた本体側の２つのカップリングがカートリッジ側のカップリングへとそれぞれ付勢される。その後本体が有する駆動源を駆動した際に本体側の２つのカップリングが回転し、カートリッジ側のカップリングと位相が合った方が先に係合状態となって感光ドラムまたは中間転写ベルトに駆動が伝達される。その後に他方のカップリングの位相が合った時に感光ドラムと中間転写ベルトの両方が駆動される。
特開2001-249551号公報

しかしながら、上記従来例では感光ドラムと中間転写ベルトを駆動するためのカップリングがそれぞれ独立しているため、開閉カバーを閉じた後に駆動を開始して中間転写ベルトの駆動カップリングが先に係合し、その後に感光ドラム駆動のためのカップリングが係合することがある。この場合、中間転写ベルトのカップリングが係合してから感光ドラムのカップリングが係合するまでの間は、中間転写ベルトが走行し、感光ドラムは停止しているという状態になる。中間転写ベルトは感光ドラム表面に当接させているため、中間転写ベルトと当接している感光ドラム表面の回転方向一部分に走行している中間転写ベルトが摺擦して、この感光ドラム表面の一部分に摺擦による帯電メモリが発生する。この状態で画像形成をすると感光ドラム上に形成されるトナー像のうち、前記メモリが発生した部分の画像は濃度が変わってしまうという画像不良に至ることがあった。一方、感光ドラムのカップリングが中間転写ベルトのカップリングより先に係合して、停止している中間転写ベルトに対し感光ドラムが回転した場合には、中間転写ベルトの一部分に帯電メモリが発生する。しかし、感光ドラムの帯電メモリと比較すると画像上に現れる濃度変化は僅かであり、画像不良問題には至らない。

本発明は大きく構成変更することなく、停止している感光ドラムに対して中間転写ベルトが走行して上記画像不良が発生するのを防止することが目的である。

前述の課題を解決するため本発明の画像形成装置では、中間転写ベルトと感光ドラムの２つのカップリングが共に退避した状態から係合状態にする際に、感光ドラムのカップリングが係合していない時には中間転写ベルトのカップリングを係合できない位置に維持するための部材を設けたことを特徴とする。

以上説明したように本願に記載した発明によれば、感光ドラムと中間転写ベルトの駆動をスタートしたときに、感光ドラムが停止した状態で中間転写ベルトが駆動されることがなくなり、感光ドラム表面の回転方向の一部に摺擦による帯電が発生しない。よって、感光ドラムの摺擦帯電による画像不良の発生がなくなる。

図１および図２は本発明の特徴を最も良く表す図面であり、同図を用いて各部の説明をする。

図１は感光ドラムおよび中間転写ベルトに駆動を伝達するカップリング機構を示している。図２は図１を右側面から見た図でカップリングに関わる部品のみを示した図ある。１は感光ドラム、２は感光ドラムの一端に固定されたドラムカップリング、３は中間転写ベルト、４は中間転写ベルトを駆動するためのベルト駆動ローラ、５はベルト駆動ローラの一端に固定された駆動ローラカップリングである。１０は感光ドラム１を駆動するための回転可能に支持された軸、２０はベルト駆動ローラ４を駆動するための回転可能に支持された軸で、それぞれの軸端部にはドラムカップリング２及び駆動ローラカップリング５の溝部に係合して回転を伝達するためのピン１１及び１２を有する。また、軸１０及び２０にはそれぞれギア１２及び２２を軸に対して固定的に配置し、不図示の駆動源からギア列を介してそれぞれのギア１２、２２に駆動が伝達されて軸が回転する。１３及び２３は軸１０及び２０に回転可能で軸方向へは移動不可能に支持されたピニオン、３０は感光ドラム１や中間転写ベルト３を保持したカートリッジを着脱する際に開閉する装置本体の上カバーの動きに連動して上下するラックである。ピニオン１３及び２３はラック３０と噛み合っており、装置本体の開閉カバーを開閉することでその回転位置が決まる。１５及び２５は圧縮バネで、軸１０及び２０に固定されたリングとフレームの間に配置し、軸１０及び２０をドラムカップリング２及び駆動ローラカップリング５に向けて付勢している。３１は側板７に固定された軸３２に揺動可能に支持されたロック部材で、引っ張りバネ３３によって図２の反時計回り方向へ付勢されている。

次に図１から図６を用いてカップリングについて説明する。図１及び図２は装置本体のカバーを開けてラック３０が上昇し軸１０及び軸２０が感光ドラム１及びベルト駆動ローラ４から離れる方向へ退避して駆動伝達が解除されてカートリッジ着脱可能な状態を示し、図３及び図４はカバーを閉じてラック３０が下降し軸１０及び軸２０が感光ドラム１及びベルト駆動ローラ４側に付勢されてピン１１及び２１がカップリング２及び５に係合して駆動伝達可能な状態を示している。図５及び図６は画像形成可能な図３，４の状態からカバーを開ける途中の状態を示している。

図３及び図４で示すカバーを閉じた状態ではラック３０が下降した位置にあり、このときのピニオン１３及び２３の回転方向は図４に示す位置で、ピニオンの爪部１３ａ及び２３ａは側板７に固定されたカム１４及び２４に当たらないので、軸１０及び２０はバネ１５及び２５によって感光ドラム１及びベルト駆動ローラ４側に付勢され、ピン１１及び２１がそれぞれカップリング２及び５の溝に係止されて回転駆動が伝達される。引っ張りバネ３３によって反時計回り方向へ付勢されているロック部材３１は突き当て面３１ａが軸１０に当接した状態にある。このときロック部材３１の爪部３１ａは軸２０から退避した位置にあって軸２０の移動規制はしない。

図１及び図２で示すカバーを開けた状態ではラック３０が上昇した位置にあり、このときのピニオン１３及び２３の回転方向はカバーを閉じた時のピニオンの位置に対して反時計回り方向に１００度回転した位置となる。この位置ではピニオンの爪部１３ａ及び２３ａがカム１４及び２４に当接して軸１０及び２０が図１に示すように右方向に移動する。よって軸１０及び２０がカップリング２及び５から離れてカートリッジの着脱が可能になる。ロック部材３１は図１に示すように軸１０が右方向に位置することでロック部材の端部３１ｃが規制される。これによって図４に示すロック部材に対して揺動軸３２を揺動中心として時計回り方向へ回転した位置にある。この位置では中間転写ベルト駆動のための軸２０側に位置するロック部材３１の爪部３１ｄが軸２０の溝部２０ａに係合し、軸２０は駆動ローラカップリング５に向けて左方向へ移動できない状態にある。

図５及び図６は図３，４に示すカバーを閉じた状態から半分だけ開けた状態を示している。このときピニオン１３及び２３はカバーを閉じた状態から反時計回り方向へ５０度回転した位置にある。ドラム１を駆動するための軸１０に支持されたピニオン１３の爪部１３ａはカム１４の斜面に当接し始める位置で、この段階では駆動伝達のためのカップリングは係合位置にある。一方中間転写ベルト駆動ローラ４を駆動するための軸２０に支持されたピニオン２３の爪部２３ａはカム２４の斜面に沿って右方向へ移動完了した位置となる。よって、軸２０が右方向へ移動し中間転写ベルト駆動ローラのカップリング５から軸２０が退避して駆動伝達は解除状態になる。ロック部材３１は軸１０が図３，４に示す位置と同じであるためロック部材の爪部３１ｄが軸２０の移動規制しない位置にある。

上記図５，６のカバー半開きの位置からカバーをさらに閉じるとピニオン１３が回転しカム１４の斜面に沿って軸１０がカップリング部から離れる方向へ移動し、この軸先端１０ａがロック部材の端部斜面３１ｂを押してロック部材３１は時計回り方向へ回転する。これによってロック部材の爪部３１ｄが軸２０の溝部２０ａに係止され、軸２０の軸方向への移動が規制された状態になる。

以上の説明をもとにカバーを開いた状態からカバーを閉めてカップリングが結合するときの動きを説明する。先ずカバーが開いた状態では上記説明のとおり軸１０及び２０は感光ドラム１及び中間転写ベルト駆動ローラ５から離れる方向へ退避している。ロック部材３１は軸１０によって位置を規制され、爪３１ｄが軸２０の溝に係止されて軸２０の軸方向の移動ができない。カバーを閉じるとピニオン１３はカム１４での規制が解除されて軸はカップリング側への移動が可能になり、軸１０上のピン１１とドラムカップリング２の溝の位相が合えば駆動伝達可能状態に移動できる。一方、ピニオン２３はカバーが閉じられることでカム２４からの規制が解除されるが、軸１０が感光ドラム１へ駆動伝達可能なカップリング位置へと移動していない場合にはロック部材３１の爪部３１ｄが軸の溝２０ａに係合しているために駆動ローラカップリング５との係合ができない。つまり、カバーを閉じてギアを駆動スタートしてから、感光ドラムカップリングが係合した後でなければ中間転写ベルト駆動ローラのカップリングは係合できない。よって、駆動スタート後に停止している感光ドラムに対して中間転写ベルトが先に動き出すことはない。

他の実施例について説明する。図７は図１から６に示すロック部材を用いたときの一つの駆動源からギア１２及び２２に回転駆動を伝達するためのギア列を示している。この場合駆動源であるモータの軸に固定されたギア４１が第一の段ギア４２と噛み合い、第一の段ギア４２と感光ドラムカップリングに駆動伝達する軸１０上のギア１２が噛み合って駆動が伝わる。中間転写ベルト駆動ローラに駆動伝達する軸２０上のギア２２は第一の段ギア４２に噛み合う第二の段ギア４３を介して駆動が伝達される。一方、他の実施例では図８に示すようにギア１２とギア２２のそれぞれに専用の駆動源５１と５２を設けて独立して回転駆動可能にしている。これによればギア５１を先に回転スタートし、必ずカップリングが係合完了する角度以上回転した後に駆動源５２を回転スタートする。これによって停止している感光ドラムに対して中間転写ベルトが先に動き出すことはない。

本発明の第一の実施の形態に関わる駆動伝達部を説明する図で、カバーを開けてカップリングが退避しカートリッジが着脱可能な状態を示している。 図１を右側面から見て主要部品の位置関係を示した図である。 本発明の第一の実施の形態に関わる駆動伝達部を説明する図で、カバーを閉じてカップリングが係合し駆動伝達可能な状態を示している。 図３を右側面から見て主要部品の位置関係を示した図である。 本発明の第一の実施の形態に関わる駆動伝達部を説明する図で、カバーを途中まで開けた状態を示している。 図５を右側面から見て主要部品の位置関係を示した図である。 本発明の第一の実施の形態に関わる駆動系を説明する図である。 本発明の第二の実施の形態に関わる駆動系を説明する図である。 従来及び本発明によるカラー画像形成装置を説明する断面図である。

符号の説明

１ 感光ドラム
２ ドラムカップリング
３ 中間転写ベルト
４ 転写ベルト駆動ローラ
５ 駆動ローラカップリング
１０ 感光ドラム駆動軸
２０ 駆動ローラ駆動軸
３０ ロック部材

Claims (3)

1. 感光体にトナー像を形成し、このトナー像を中間転写体に転写し、さらに中間転写体から転写材にトナー像を転写する画像形成装置において、感光体を駆動する駆動系と中間転写体を駆動する駆動系を有し、これら２つの駆動系は同一の駆動源で駆動され、それぞれの駆動系に駆動伝達解除手段を有し、前記２つの駆動系の伝達を共に解除した状態から駆動伝達状態にする時に、感光ドラムの駆動系が中間転写体の駆動系に対して同時もしくは早く駆動伝達可能状態になることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、感光体の駆動伝達手段が駆動伝達解除の状態では中間転写体の駆動伝達手段が駆動伝達可能状態になるのを防止する部材を設けたことを特徴とする画像形成装置。
3. 感光体にトナー像を形成し、このトナー像を中間転写体に転写し、さらに中間転写体から転写材にトナー像を転写する画像形成装置において、感光体を駆動する駆動系と中間転写体を駆動する駆動系のそれぞれに駆動源を有し、それぞれの駆動系に駆動伝達解除手段を有し、前記２つの駆動系の伝達を解除状態にした後の駆動開始時に、先ず感光体を駆動する駆動源だけを起動し、所定時間後に中間転写体を駆動する駆動源を起動するように制御することを特徴とする画像形成装置。
   

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