JP2006154021A

JP2006154021A - 回転駆動装置、感光体ドラム、プロセスカートリッジ、画像形成装置

Info

Publication number: JP2006154021A
Application number: JP2004341573A
Authority: JP
Inventors: Kimihiro Tanaka; 公浩田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2006-06-15

Abstract

【目的】感光体ドラムと転写ベルトとを同期させて回転させるときの立ち上がりと立ち下がりの動作の安定性を確保する。
【構成】制御部１０は、転写ベルトと各感光体ドラムの回転駆動を、ｔ１で示す立ち上がり期間では段階的に上昇させて立ち上げ、ｔ２で示す定常回転状態になった後、ｔ３で示す立ち下がり期間で段階的に下降させて立ち下げる。その際、ｔ１の立ち上げ期間では最初は長いステップから徐々に短いステップで回転数を変化させ、ｔ２の定常回転状態後、ｔ３の立ち下げ期間では最初は短いステップから徐々に長いステップで回転数を変化させる。
【選択図】図５

Description

この発明は、感光体ドラムを回転駆動させる回転駆動装置と、感光体ドラムと、プロセスカートリッジと、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はそれらの機能を複合した画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置の感光体ドラムの回転駆動には、回転時の立ち上がりが早くて制御がし易いことから、ステッピングモータを使用していた（例えば、特許文献１）。
特開２００２−７２６０７号公報

しかしながら、従来の画像形成装置では、回転数の増加に伴ってステッピングモータでは追従出来なくなるという問題があった。そこで、感光体ドラムの回転駆動にはＤＣブラシレスモータ（ＤＣＢＬＭ）を使用し、転写ベルトの駆動にはステッピングモータを使用することが対策として挙げられるが、そのとき転写ベルトと感光体ドラムが回転の立ち上がりと立ち下がり時に動作が追従できない虞があるという問題があった。
この発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、感光体ドラムと転写ベルトとを同期させて回転させるときの立ち上がりと立ち下がりの動作の安定性を確保できるようにすることを目的とする。

この発明は上記の目的を達成するため、次の回転駆動装置、感光体ドラム、プロセスカートリッジ、画像形成装置を提供する。
（１）転写ベルトと感光体ドラムの回転数を、段階的に変化させて立ち上げて定常回転状態になった後に立ち下げるとき、上記立ち上げでは最初は長いステップから徐々に短いステップで回転数を変化させ、上記立ち下げでは最初は短いステップから徐々に長いステップで回転数を変化させて上記転写ベルトと上記感光体ドラムの回転を同期させる制御手段を設けた回転駆動装置。
（２）回転駆動軸に設けられた爪部材との係合部を端部に有し、上記回転駆動軸の軸方向に移動することによって上記係合部との接離を可能とした感光体ドラム。

（３）回転駆動軸に設けられた爪部材との係合部を端部に有し、上記回転駆動軸の軸方向に移動することによって前記係合部との接離を可能とした感光体ドラムと、上記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段とを一体化したプロセスカートリッジ。
（４）上記（１）の駆動装置を備えた画像形成装置。
（５）上記（２）の感光体ドラムを備えた画像形成装置。
（６）上記（２）の感光体ドラムを少なくとも４個具備し、上記各感光体ドラムを用いてカラー画像が形成可能になるようにした画像形成装置。
（７）上記（３）のプロセスカートリッジを備えた画像形成装置。
（８）上記（３）のプロセスカートリッジを少なくとも４個具備し、上記各プロセスカートリッジを用いてカラー画像が形成可能になるようにした画像形成装置。

この発明による回転駆動装置、感光体ドラム、プロセスカートリッジ、画像形成装置は、感光体ドラムと転写ベルトとを同期させて回転させるときの立ち上がりと立ち下がりの動作の安定性を確保することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
図１は、この発明の一実施形態である画像形成装置の内部構成の概略を示す断面図である。この画像形成装置は複写機又はプリンタ等のタンデム式カラー画像形成装置の構成例を示している。
この画像形成装置本体１００内に配置された４つのプロセスカートリッジ１〜４によってカラー画像を形成し、記録紙にカラー画像を転写する。

各プロセスカートリッジ１〜４は、それぞれ感光体ドラム５〜８を有し、その感光体ドラム５上にマゼンタ（Ｍ）トナー画像を、感光体ドラム６上にシアン（Ｃ）トナー画像を、感光体ドラム７上にイエロー（Ｙ）トナー画像を、感光体ドラム８上にブラック（ＢＫ）トナー画像をそれぞれ形成する。
感光体ドラム５〜８に対向して転写ベルト９が配置され、この転写ベルト９は複数個の支持ローラに巻き掛けられて、矢印Ａの方向に走行駆動される。
制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のマイクロコンピュータによって実現され、この画像形成装置によるカラー画像印刷の全体の制御を司ると共に、この発明に係る転写ベルトと感光体ドラムの回転制御処理も司る。
すなわち、上記転写ベルト９、上記感光体ドラム５〜８、上記制御部１０が、この発明に係る回転駆動装置に相当する。

図２はプロセスカートリッジの内部構成の概略を示す断面図である。ここでは、プロセスカートリッジ１について示すが、他のプロセスカートリッジ２〜４についても同じである。
プロセスカートリッジ１は、感光体ドラム５と、その感光体ドラム５の表面をクリーニングするクリーニング部１１と、感光体ドラム５の表面を帯電させる帯電部１２とを、作像に関連する部材として一体化して構成しており、図示を省略した規制部材（面板）を取り外した状態で、回転駆動軸に沿って着脱自在にすることにより、プロセスカートリッジ１を装置本体から駆動軸に沿って着脱することができる。

図３及び図４は、プロセスカートリッジ内の感光体ドラムの構成を示す断面図である。
ここでは、プロセスカートリッジ１内の感光体ドラム５について示すが、他の感光体ドラム６〜８についても同じである。
プロセスカートリッジ１内の回転体である感光体ドラム５の端部開口内には別部材のフランジ１３が組みつけられ、そのフランジ１３の内周面には周方向に所定のピッチによって軸方向に伸びる溝部１４が設けられている。
また、装置本体の駆動列の回転駆動軸１５にジョイント１６が組みつけられ、そのジョイント１６には感光体ドラム５側と対向した面に周方向に所定のピッチによって爪部材１７が設けられている。

そして、溝部１４と爪部材１７がカップリング連結し、装置本体の図示を省略したモータから感光体ドラム５に回転駆動力を伝達している。
すなわち、感光体ドラム５の端部に設けられた溝部１４と、回転駆動軸１５に設けられた爪部材１７を係合することによって感光体ドラム５をプロセスカートリッジ１に装着し、感光体ドラム５を回転駆動軸１５の軸方向に移動することによって溝部１５と爪部材１７と係合を解除することによって感光体ドラム５をプロセスカートリッジ１から離して取り出すことができる。

次に、この画像形成装置における転写ベルトと感光体ドラムの回転同期の処理について説明する。
図５は、上記制御部による転写ベルトと感光体ドラムの回転制御処理の説明に供する図である。
上記転写ベルト９の駆動にステッピングモータを、各感光体ドラム５〜８の回転駆動にＤＣブラシレスモータをそれぞれ使用し、制御部１０は、同図の（ａ）と（ｂ）に示すように、転写ベルト９と各感光体ドラム５〜８の回転駆動を、ｔ１で示す立ち上がり期間では段階的に上昇させて立ち上げ、ｔ２で示す定常回転状態になった後、ｔ３で示す立ち下がり期間で段階的に下降させて立ち下げる。

その際、同図の（ｃ）に示すように、ｔ１の立ち上げ期間では最初は長いステップから徐々に短いステップで回転数を変化させ、ｔ２の定常回転状態後、ｔ３の立ち下げ期間では最初は短いステップから徐々に長いステップで回転数を変化させる。
すなわち、ステッピングモータとＤＣブラシレスモータの回転数を、両モータが定常回転状態になるまでは階段を数十ステップ設けて少しずつ上昇させて立ち上げ、定常回転状態後は、同じく階段を数十ステップ設けて少しずつ下降させて立ち下げる。
次に、ｔ４のブレーキ（ステッピングモータはセトリング）期間の後、ｔ５の逆転の立ち上げ期間では最初は長いステップから徐々に短いステップで回転数を変化させ、ｔ６の逆転の立ち下げ期間では最初は短いステップから徐々に長いステップで回転数を変化させる。

このようにして、ステッピングモータとＤＣブラシレスモータを、立ち上げと立ち下げの際に安定して動作するように回転数の上昇又は下降のステップに変化を付け、回転数が少ない（立ち上げ時の初期段階）時はステップを少し長くし、定常回転時に近づくに従って徐々にステップを短くする。また、立ち下げ時も、逆転の立ち上げと立ち下げ時も同様に動作させる。とくに、ＤＣブラシレスモータは速度が遅いステップでは安定するまでに時間がかかるので、最初のステップの時間を長くして徐々に短くすることによって安定性を得ることができる。

この実施形態の画像形成装置は、転写駆動にステッピングモータ、感光体ドラム駆動にＤＣブラシレスモータを使用した際、立ち上げ、立ち下げを階段（ステップ）状に行い、転写ベルトと感光体ドラムの動作を同期させるとき、転写ベルトと感光体ドラムの立ち上がり、立ち下がり動作の安定性を確保するので、初期のステップの安定性を持たせることができ、転写ベルトのこすれを防止し、且つ、感光体ドラム駆動にＤＣブラシレスモータを使用することで騒音を低減することができる。
また、感光体ドラム及びその感光体ドラムを具備するプロセスカートリッジを着脱自在にしたので、操作性、サービスメンテナンス性を向上させることができる。
なお、上記実施形態ではプロセスカートリッジ、感光体ドラムをそれぞれ４つ設けた画像形成装置の場合を説明したが、この発明は、感光体ドラム、プロセスカートリッジを１つ備えたモノクロのプリンタ、複写機等の画像形成装置においても、同様に適用することができる。

この発明による回転駆動装置、感光体ドラム、プロセスカートリッジ、画像形成装置は、ファクシミリ装置、複合機等の装置においても適用することができる。

この発明の一実施形態である画像形成装置の内部構成の概略を示す断面図である。図１に示すプロセスカートリッジの内部構成の概略を示す断面図である。図１に示すプロセスカートリッジ内の感光体ドラムの構成を示す断面図である。同じくプロセスカートリッジ内の感光体ドラムの構成を示す断面図である。図１に示す制御部による転写ベルトと感光体ドラムの回転制御処理の説明に供する図である。

符号の説明

１〜４：プロセスカートリッジ５〜８：感光体ドラム９：転写ベルト１０：制御部１１：クリーニング部１２：帯電部１３：フランジ１４：溝部１５：回転駆動軸１６：ジョイント１７：爪部材１００：画像形成装置本体

Claims

転写ベルトと感光体ドラムの回転数を、段階的に変化させて立ち上げて定常回転状態になった後に立ち下げるとき、前記立ち上げでは最初は長いステップから徐々に短いステップで回転数を変化させ、前記立ち下げでは最初は短いステップから徐々に長いステップで回転数を変化させて前記転写ベルトと前記感光体ドラムの回転を同期させる制御手段を設けたことを特徴とする回転駆動装置。
回転駆動軸に設けられた爪部材との係合部を端部に有し、前記回転駆動軸の軸方向に移動することによって前記係合部との接離を可能としたことを特徴とする感光体ドラム。
回転駆動軸に設けられた爪部材との係合部を端部に有し、前記回転駆動軸の軸方向に移動することによって前記係合部との接離を可能とした感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を帯電させる帯電手段とを一体化したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
請求項１記載の駆動装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の感光体ドラムを備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項２記載の感光体ドラムを少なくとも４個具備し、前記各感光体ドラムを用いてカラー画像が形成可能になるようにしたことを特徴とする画像形成装置。
請求項３記載のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
請求項３記載のプロセスカートリッジを少なくとも４個具備し、前記各プロセスカートリッジを用いてカラー画像が形成可能になるようにしたことを特徴とする画像形成装置。