JP2009265337A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作動機構の動作不良時における救済措置を有した画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の画像担持体(7)を有しており、その駆動によって各画像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を個別に形成する複数の画像形成部(6)と、ローラ間に掛け回されており、その駆動によって個別のトナー像を用紙に直接的若しくは間接的に転写させるベルト部材(14)と、駆動源(40)からの駆動力が駆動ギア(44)、及びこの駆動ギアに高減速比で噛合する中間ギア(54)を介して従動ギア(64)に伝達されており、この従動ギアの回転により、ベルト部材を複数の画像担持体のうち少なくとも１つの画像担持体に接触させつつ、他の画像担持体から離間させる作動機構(30)と、この作動機構の動作不良時に、駆動ギアと中間ギアとの噛合を解消し、従動ギアを回転可能にするフェイルセーフ部(70)とを具備する。
【選択図】図５

Description

本発明は、転写ベルトを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。

この種の画像形成装置では、複数の画像担持体（例えば感光体ドラム）を有しており、各ドラムの表面にはトナー像が現像される。そして、これら各トナー像は転写ベルトを介して用紙に転写される。
ここで、当該転写ベルトは、駆動ローラと従動ローラとの間に掛け回されており、これらベルトとドラムとを大きく離間させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

詳しくは、上記装置はベルト接離機構を備え、当該機構は、モータからの駆動力がウォームギア及びウォームホイールを経由して従動ギアに伝達されると、転写ベルトをドラムから大きく離間させる。

特開平６−１３８７２５号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、ベルト接離機構の動作不良時、例えばモータの損傷等が生じた場合には、ベルトをドラムから離間困難になるとの問題がある。
なぜならば、ウォームギアとウォームホイールとは高い減速比で噛合しており、モータの損傷等が生じた場合には、ウォームギアは回転しないし、また、ウォームホイールを回転させることも非常に困難だからである。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解消し、ベルト接離機構の動作不良時における救済措置を有した画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための第１の発明は、複数の画像担持体を有しており、その駆動によって各画像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を個別に形成する複数の画像形成部と、ローラ間に掛け回されており、その駆動によって個別のトナー像を用紙に直接的若しくは間接的に転写させるベルト部材と、駆動源からの駆動力が駆動ギア、及びこの駆動ギアに高減速比で噛合する中間ギアを介して従動ギアに伝達されており、この従動ギアの回転により、ベルト部材を複数の画像担持体のうち少なくとも１つの画像担持体に接触させつつ、他の画像担持体から離間させる作動機構と、この作動機構の動作不良時に、駆動ギアと中間ギアとの噛合を解消し、従動ギアを回転可能にするフェイルセーフ部とを具備する。

第１の発明によれば、作動機構を具備し、この作動機構は、駆動源からの駆動力が駆動ギア及び中間ギアを経由して従動ギアに伝達されると、ベルト部材を少なくとも１つの画像担持体に接触させつつ、他の画像担持体から離間させる。
ここで、この作動機構の動作不良時、例えば駆動源の損傷等が生じた場合には駆動ギアは回転しないし、また、中間ギアを回転させることも非常に困難である。この中間ギアと駆動ギアとは高い減速比で噛合しているからである。

しかし、本発明はフェイルセーフ部を備えており、このフェイルセーフ部は、駆動ギアと中間ギアとの噛合を解消し、従動ギアを回転可能にする。よって、ベルト部材は当該他の画像担持体から離間でき、単色印刷を実施可能な状態になる。
また、ベルト部材が総ての画像担持体に接した場合に比して、ベルト部材の交換作業も容易になり、当該ベルト部材の着脱時に対する損傷も確実に防止でき、長寿命になる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、作動機構は、中間ギアと同軸に固定され、従動ギアに噛合する他の中間ギアを備え、フェイルセーフ部は、従動ギアをその回転軸線方向に移動させることにより、駆動ギアと中間ギアとの噛合を解消し、従動ギアを手動回転可能にすることを特徴とする。
第２の発明によれば、第１の発明の作用に加えてさらに、フェイルセーフ部は、従動ギアを手動で回転可能にするので、ベルト部材は当該他の画像担持体から容易に離間できる。

第３の発明は、第２の発明の構成において、駆動ギアがウォームギアであって、中間ギアがウォームホイールであり、ウォームギアの回転方向は、従動ギアによるウォームホイールへの移動方向に対向することを特徴とする。
第３の発明によれば、第２の発明の作用に加えてさらに、ウォームギアの回転方向は、ウォームギアとウォームホイールとの噛合を解消する方向とは逆方向であるので、通常の動作時において仮に負荷変動が生じたとしても、ウォームギアとウォームホイールとの噛合は解消されない。したがって、画像形成装置の信頼性向上に寄与する。

本発明によれば、ベルト接離機構の動作不良時における救済措置を有し、駆動ギアと中間ギアとの噛合を解消し、従動ギアを回転可能にする画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施例であるタンデム方式のカラープリンタの概略構成図であり、同図の右方向がプリンタ１の正面に対応し、左方向が背面に対応している。
同図に示されるように、この装置本体２の下部には用紙のカセット３が配置されており、カセット３には画像形成前の用紙Ｐが積層状態で収容され、この用紙Ｐは１枚ずつ分離され、カセット３から用紙搬送路４を介して右方向に向けて送出される。

カセット３から送出された用紙Ｐは本体２の右側面に沿って上方に向けて搬送される。この本体２の内部には、用紙搬送方向で見て下流側にレジストローラ５、画像形成部６及び定着部１８が順番に配置されており、定着部１８から排出された用紙Ｐは用紙搬送路２０を経て排紙トレイ２２に排出される。
ここで、本実施例の画像形成部６は、４つの画像形成ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｂで構成されている。

これら各ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｂは、プリンタ１の正面側から背面側に向けて順に配列され、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程を通じてシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成している。

具体的には、各ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｂには、各対応色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（画像担持体）７がそれぞれ設けられている。各ドラム７は本体２に対して回転自在に設置され、図示しない駆動モータによって同図の時計回りに駆動する。
また、各ドラム７の周囲の適宜位置には、それぞれ対応する帯電器８、露光装置（ＬＥＤプリントヘッドユニット等）９、現像器１０、中間転写ローラ１２、摺擦ローラ１３が設けられている。

帯電器８は中間転写ローラ１２の反対側に配置されており、対応する各ドラム７の表面を一様に帯電させる。また、露光装置９は、ドラム７の回転方向で見て帯電器８の下流側に配置され、対応する各表面に向けてレーザ光を照射する。
現像器１０は、ドラム７の回転方向で見て露光装置９の下流側に配置されており、各コンテナ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｂからシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーがそれぞれ供給され、これら各色のトナーをドラム７の表面に静電的に付着させる。

これにより、各ドラム７の表面には、露光装置９による静電潜像に応じたトナー像が現像される。そして、これら各ドラム７上に形成されたトナー画像は、転写ベルト（ベルト部材）１４を介して用紙に転写される。
詳しくは、上記ベルト１４は、誘電体樹脂製のシート材の両端部分を重ね合わせて接合したエンドレス形状のベルトや、継ぎ目を有しないシームレスのベルトが用いられており、図２にも示されるように、駆動ローラ１５と従動ローラ１６との間に掛け回され、固定ハウジング３２内に設置された駆動モータによって同図の反時計回りに走行する。

なお、誘電体樹脂製のシート材としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂製のシート（ＰＥＴシート）、ポリフッ化ビニリデン樹脂製のシート（ＰＶＤＦシート）などの高抵抗高分子誘電体樹脂性のシートが使用可能である。
また、このベルト１４は、ドラム７と中間転写ローラ１２との間を走行しており、これにより、各ドラム７上に形成されたトナー像はレジストローラ５から送出された用紙Ｐに次々に直接的に転写され、定着部１８に向けて転送される。

一方、摺擦ローラ１３は、ドラム７の回転方向で見て帯電器８の上流側に配置される。このローラ１３は、対応する各ドラム７の表面に接触可能に構成されており、駆動モータによって同図の時計回りに駆動することにより、この表面を研磨している。なお、各ドラム７上に残留したトナーは図示しないクリーニング装置で除去される。

ところで、本実施例のベルト１４は、従動ローラ１６側が駆動ローラ１５側を支点として回動自在に支持されている。
詳しくは、図２に示される如く、従動ローラ１６の近傍にはベルト接離機構（作動機構）３０が設置され、この接離機構３０がベルト１４を各ドラム７に対して接触及び離間させる。

より具体的には、本実施例のベルト接離機構３０はモータ（駆動源）４０を有し、このモータ４０は、略Ｌ字状の設置板３４の近傍にて固定ハウジング３２に設置されている。また、モータ４０の駆動軸４２は従動ローラ１６に向けて延び、図２で見て手前側に向けて回転する。そして、駆動軸４２の外周側にはウォームギア（駆動ギア）４４が形成されている。

一方、駆動軸４２の上方には中間軸５２が配置され（図４）、この中間軸５２は駆動軸４２に略直交する方向に向けて延び、設置板３４に回転自在に支持されている。
また、この中間軸５２の外周側にはウォームホイール（中間ギア）５４が形成されており、これらウォームホイール５４とウォームギア４４とが高減速比で噛合可能に構成される。さらに、中間軸５２の先端側（図２，４で見て手前側）には他の中間ギア５６が形成される。そして、他の中間ギア５６はウォームホイール５４と一体的に、同図で見て時計回りに回転する。

従動軸６２は中間軸５２に並設され（図２）、設置板３４に回転自在に支持される。この従動軸６２の外周側には従動ギア６４が形成されており、これら従動ギア６４と中間ギア５６とが噛合可能に構成される（図４）。
ここで、この従動軸６２は、設置板３４の裏面側にてハウジング作動カム６６に連結され、ハウジング作動カム６６は従動ギア６４と一体的に、同図で見て反時計回りに回転する。

また、このハウジング作動カム６６の裏面側には可動ハウジング３６が設けられている。可動ハウジング３６はカム当接部３８を有しており、カラー印刷時には、ハウジング作動カム６６の周面がカム当接部３８に当接すると、可動ハウジング３６が固定ハウジング３２に対して持ち上げられるので、ベルト１４が各ドラム７の総てに接触する（図２）。

一方、モノクロ印刷時には、ベルト１４はブラックの画像を形成するドラム７のみに接触し、他の三色分のドラム７から離間させる。モノクロ印刷時には当該三色のトナーは使用しないにも拘わらず、仮に、ベルト１４と各ドラム７とが依然として接触したままでは、このトナーの帯電量が大きくなり、その後に使用できなくなるからである。

そこで、モータ４０が駆動軸４２等を介して従動軸６２をさらに反時計回りに回転させると、ハウジング作動カム６６の周面がカム当接部３８から離れるので、可動ハウジング３６は図示しないスプリングの付勢力によって下降する。これにより、ベルト１４がユニット６Ｂのドラム７に接触する一方、このベルト１４はユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙのドラム７から離間する（図３）。

ところで、本実施例では、ベルト接離機構３０の動作不良時におけるフェイルセーフ部７０を備えている。
詳しくは、本実施例のフェイルセーフ部７０は、図４に示される如く、従動ギア６４の表面側に設置されたハンドル６７を有している。また、この従動ギア６４の裏面側の端面６５はウォームホイール５４の表面側の端面５５に当接し、さらに、このウォームホイール５４の裏面側と設置板３４との間には図示しないスプリングが配置され、ウォームホイール５４を従動ギア６４に向けて付勢する。

そして、仮に、上述したカラー印刷時にて、ベルト接離機構３０の動作不良時、例えばモータ４０の損傷等が生じた場合には、作業者は、ハンドル６７を図４で見て奥側に向けて押し込めば、従動ギア６４の端面６５がウォームホイール５４の端面５５を押圧するので、このウォームホイール５４は、ウォームギア４４の回転方向とは反対方向、つまり、上記スプリングの付勢力に抗して設置板３４に向けて移動する（図５）。

これにより、ウォームギア４４とウォームホイール５４との噛合が解消され、ハンドル６７を手動で回転すれば、従動ギア６４も同じく手動で回転可能になる。
なお、本実施例では、カラー印刷時におけるフェイルセーフ部７０について説明したが、当該フェイルセーフ部７０はモノクロ印刷時にも同様に適用できる。

そして、上述したプリンタ１では、カセット３から用紙Ｐが１枚ずつ分離して送出され、この用紙Ｐはレジストローラ５に到達する。このローラ５は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、各ドラム７や転写ローラ１２等による画像転写動作のタイミングを計りながら、用紙Ｐを転写部１８に向けて送出する。
また、プリンタ１では露光装置９によるレーザ光の照射が制御される。これにより、画像形成部４において各ドラム７上に原稿画像の静電潜像が作られ、続いてこの潜像から各ドラム７上にトナー像が形成され、各ドラム７とベルト１４との間を搬送する用紙Ｐに各色別のトナー像が次々に、或いはブラックのみのトナー像が転写される。用紙Ｐは未定着トナー像を担持した状態で定着部１８に向けて送られ、カラー画像或いはモノクロ画像が形成された後、搬送路２０を通ってトレイ２２に排出される。

以上のように、本実施例によれば、カラー印刷時には総てのドラム７とベルト１４とが接触するのに対し、モノクロ印刷時には、ベルト接離機構３０が三色を解除し、ベルト１４をユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙのドラム７から離間させる。
詳しくは、この接離機構３０は、モータ４０からの駆動力がウォームギア４４及びウォームホイール５４を経由して従動ギア６４に伝達されると、ベルト１４をユニット６Ｂのドラム７に接触させつつ、ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙのドラム７から離間させる。

ここで、当該接離機構３０の動作不良時、例えばモータ４０の損傷等が生じた場合にはウォームギア４４は回転しないし、また、ウォームホイール５４を回転させることも非常に困難である。このウォームホイール５４とウォームギア４４とは高い減速比で噛合しているからである。すなわち、これでは、ベルト１４がユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙのドラム７から離間できず、モノクロ印刷を実施できないし、また、このベルト１４の交換作業も困難になる。

しかし、本実施例はフェイルセーフ部７０を備えており、このフェイルセーフ部７０は、ウォームギア４４とウォームホイール５４との噛合を解消し、従動６４ギアを回転可能にする。よって、ベルト１４はユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙのドラム７から離間でき、モノクロ印刷を実施可能な状態になる。
また、ベルト１４が総てのドラム７に接した場合に比して、ベルト１４の交換作業も容易になり、当該ベルト１４の着脱時に対する損傷も確実に防止でき、長寿命になる。さらに、上述したベルト１４から離間しているドラム７では、その駆動によって外周面のクリーニングも行われ、画像不良の防止に寄与する。

さらに、フェイルセーフ部７０は、従動ギア６４を手動で回転可能にするので、ベルト１４は当該ユニット６Ｃ，６Ｍ，６Ｙのドラム７から容易に離間できる。
さらにまた、ウォームギア４４の回転方向は、ウォームギア４４とウォームホイール５４との噛合を解消する方向とは逆方向であるので、通常の動作時において仮に負荷変動が生じたとしても、ウォームギア４４とウォームホイール５４との噛合は解消されない。したがって、プリンタ１の信頼性向上に寄与する。

本発明は、上記実施例に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。例えば上記実施例の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。
また、本発明の転写ベルトは、駆動ローラ１５と従動ローラ１６との間に掛け回される限り、中間転写ベルト、すなわち、各ドラム７上に形成されたトナー像を順次転写して１ページ分のトナー像として合成し、その後、当該ベルト上のトナー画像を用紙Ｐに間接的に転写（２次転写）する場合にも適用できる。

さらに、上記実施例では、従動ギア６４の端面６５がウォームホイール５４の端面５５を押圧している。しかし、仮に、従動ギア６４と他の中間ギア５６とが、はすば歯車の如く噛合していた場合には、この従動ギア６４の歯面が他の中間ギア５６の歯面を押圧すると、これら他の中間ギア５６及びウォームホイール５４が設置板３４に向けて移動する。よって、この場合にも、ウォームギア４４とウォームホイール５４との噛合が解消になる。

さらにまた、本発明の画像担持体は４つの感光体ドラムに限定されるものではなく、また、上記実施例では画像形成装置としてプリンタに具現化した例を示しているが、本発明の画像形成装置は複合機、複写機やファクシミリ等にも当然に適用可能である。

本実施例の画像形成装置の概略構成図である。 図１におけるカラー印刷時の状態を示す図である。 図１におけるモノクロ印刷時の状態を示す図である。 図２の要部拡大図である。 図４におけるウォームギアとウォームホイールとの噛合解消状態を示す図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
６ 画像形成部
７ 感光体ドラム（画像担持体）
１４ 転写ベルト（ベルト部材）
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
３０ ベルト接離機構（作動機構）
４０ モータ（駆動源）
４４ ウォームギア（駆動ギア）
５４ ウォームホイール（中間ギア）
５５ 端面
５６ 他の中間ギア
６４ 従動ギア
６５ 端面
７０ フェイルセーフ部

Claims (3)

1. 複数の画像担持体を有しており、その駆動によって該各画像担持体上の潜像をトナーで現像し、トナー像を個別に形成する複数の画像形成部と、
   ローラ間に掛け回されており、その駆動によって前記個別のトナー像を用紙に直接的若しくは間接的に転写させるベルト部材と、
   駆動源からの駆動力が駆動ギア、及び該駆動ギアに高減速比で噛合する中間ギアを介して従動ギアに伝達されており、該従動ギアの回転により、該ベルト部材を前記複数の画像担持体のうち少なくとも１つの画像担持体に接触させつつ、他の画像担持体から離間させる作動機構と、
   該作動機構の動作不良時に、前記駆動ギアと前記中間ギアとの噛合を解消し、前記従動ギアを回転可能にするフェイルセーフ部と
   を具備す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であって、
   前記作動機構は、前記中間ギアと同軸に固定され、前記従動ギアに噛合する他の中間ギアを備え、
   前記フェイルセーフ部は、該従動ギアをその回転軸線方向に移動させることにより、前記駆動ギアと該中間ギアとの噛合を解消し、前記従動ギアを手動回転可能にすることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２に記載の画像形成装置であって、
   前記駆動ギアがウォームギアであって、前記中間ギアがウォームホイールであり、該ウォームギアの回転方向は、前記従動ギアによる前記ウォームホイールへの移動方向に対向することを特徴とする画像形成装置。
   

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