JP2013174632A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、複数の搬送速度で記録媒体を搬送することが可能な定着手段を有する画像形成装置において、駆動機構の高効率化、低速度時の安定回転駆動による高画質化を図ることである。
【解決手段】ドラム１とベルト１３を駆動するそれぞれ独立した第１のモータ６１、第２のモータ６２と、第１のモータ６１と第２のモータ６２からの駆動力を受けてドラム１とベルト１３に伝達する遊星ギア機構７０と、第１のモータ及び第２のモータの駆動・停止を制御する制御部６０とを有し、制御部６０は、定着装置２３を第１の搬送速度で駆動するときは、第１のモータ６１と第２のモータ６２を駆動して遊星ギア機構７０を介してドラム１及びベルト１３を第１の搬送速度で駆動し、定着装置２３を第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動するときは、一方のモータを停止して遊星ギア機構７０を介してドラム１及びベルト１３を第２の搬送速度で駆動する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、像担持体に画像を形成し、形成した画像を記録媒体に転写して熱および圧力をかけて画像を記録媒体に定着させる電子写真画像形成装置に関するものである。

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。

また定着とは、電子写真方式で形成された画像を記録媒体に転写したあとに、その記録媒体を圧力および熱をかけたローラ対等を通過させて記録媒体上に画像を固定することを指す。

画像形成装置は、生産性向上のため速度向上の改良が続けられており、高速化がすすんでいる。また使用可能な記録媒体の範囲を広げ、さまざまな用途に使用可能となるよう改善がすすめられており、その一例として厚紙対応が挙げられる。

しかしながら、高速化や厚紙対応は定着工程において条件が厳しくなるため、温度上昇や圧力増加などで対応するが、記録媒体へのダメージやコストアップを招いてしまう。その対策のひとつとして、記録媒体の搬送速度を、画像形成装置の最大速度より速度の遅い設定を設けて、その遅い速度で定着装置を通過させることで温度上昇や圧力増加なしで良好な定着を得る方法が知られている（特許文献１）。

近年ではカラー化がすすみモノクロに比べて画像を形成するトナーの記録媒体上への積載量が増えている。これも定着性へ悪影響を与えるため、上述した定着時の速度変更は有効である。特にカラー画像においては画像の光沢（グロス）を求められる場合があり、光沢を高めるために高温をかけ定着手段をゆっくり通過させる手法も行われている。

また、その他の画質向上技術として、定着手段とその上流の転写手段の間の記録媒体のたわみ量（ループ量）を一定の範囲に抑える技術が知られている。具体的には定着手段と転写手段の間の記録媒体のたわみ量を検知し、たわみ量が多ければ定着手段の搬送速度を上げ、たわみ量が少なければ搬送速度を下げて、記録媒体のたわみ量を一定の範囲に抑えている（特許文献２）。

これは記録媒体のたわみ量が多過ぎる場合に、画像を定着する前の記録媒体がガイドなどに触れて未定着画像が擦れてしまうのを防ぐためである。また逆に、記録媒体のたわみ量が少な過ぎる場合に、定着手段が記録媒体を転写手段から引き抜く形となり、画像の伸びやカラーの場合の色ずれを引き起こす原因となるのを防止するためである。

特開昭６０−５１８７１号公報 特開平７−２３４６０４号公報

しかしながら、上述した速度変更による定着性向上対策は、像担持体や転写手段などの画像形成手段や定着手段、記録媒体を搬送する搬送手段を駆動するモータ等の駆動源を、対応する速度まで減速して運転しなければならない。この場合、駆動源の速度を、最高速度の１／２や１／３の速度、あるいはそれ以下の速度まで減速させる場合がある。

一般にモータ等には最適な効率をだせる速度範囲があり、その速度範囲より低速の速度領域では回転速度のムラが発生する場合があり、モータの効率の低下や画質の低下を招くおそれがある。

また低速の速度領域においてモータ等の駆動源を使用可能な速度で運転するためにギア列等の駆動伝達経路の減速比を高めることも考えられるが、その場合、高速時に騒音の増加を招くおそれがある。

そこで、本発明の目的は、複数の搬送速度で記録媒体を搬送することが可能な定着手段を有する画像形成装置において、駆動機構の高効率化、低速度時の安定回転駆動による高画質化を図ることである。

上記目的を達成するため、本発明は、像担持体と、記録媒体を搬送しつつ像担持体に形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、画像が転写された記録媒体に熱および圧力をかけることにより画像を定着させる定着手段と、を備えた電子写真画像形成装置において、前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第１の駆動源と、前記第１の駆動源とは独立した、前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第２の駆動源と、前記第１の駆動源と前記第２の駆動源からの駆動力を受けて前記像担持体と前記転写手段に伝達する遊星ギア機構と、前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源の駆動・停止を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記定着手段を第１の搬送速度で駆動するときは、前記第１の駆動源と前記第２の駆動源を駆動して前記遊星ギア機構を介して前記像担持体及び前記転写手段を前記第１の搬送速度で駆動し、前記定着手段を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動するときは、前記駆動源のうちいずれか一方の駆動源を停止して前記遊星ギア機構を介して前記像担持体及び前記転写手段を前記第２の搬送速度で駆動することを特徴とする。

また、本発明は、像担持体と、記録媒体を搬送しつつ像担持体に形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、画像が転写された記録媒体に熱および圧力をかけることにより画像を定着させる定着手段と、を備えた電子写真画像形成装置において、前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第１の駆動源と、前記第１の駆動源とは独立した、前記定着手段を駆動するための第２の駆動源と、前記第１の駆動源と前記第２の駆動源からの駆動力を受けて前記定着手段に伝達する遊星ギア機構と、前記転写手段と前記定着手段の間での記録媒体のたわみ量を検知する検知手段と、前記記録媒体のたわみ量を一定の範囲に抑えるために、前記検知手段の検知信号に応じて前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源の駆動・停止を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記記録媒体のたわみ量を小さくする場合には、前記第１の駆動源と前記第２の駆動源を駆動して前記遊星ギア機構を介して前記定着手段を第１の搬送速度で駆動し、前記記録媒体のたわみ量を大きくする場合には、前記第２の駆動源を停止して前記遊星ギア機構を介して前記定着手段を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、２つの駆動源を駆動すると第１の搬送速度が得られ、一方の駆動源を停止することで前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度が得られる。これにより、複数の搬送速度で記録媒体を搬送することが可能な定着手段を有する画像形成装置において、駆動機構の高効率化、低速度時の安定回転駆動による高画質化を図ることができる。

画像形成装置の外観斜視図である。 画像形成装置の縦断左側面図である。 カートリッジを駆動側から見た外観斜視図である。 カートリッジを非駆動側から見た外観斜視図である。 第１実施形態におけるカートリッジ駆動機構の斜視図である。 第１実施形態における遊星ギア機構を説明する分解斜視図である。 第２実施形態における転写・定着装置間の搬送状態を説明する部分断面図である。 第２実施形態における転写・定着装置間のループが過大である記録媒体の搬送状態を説明する断面図である。 第２実施形態における定着装置の駆動構成を説明する斜視図である。 カートリッジ駆動機構の従来例を説明する斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

〔第１実施形態〕
まず画像形成装置の全体的な概略構成について図１〜図６を用いて説明する。

図１は第１実施形態の画像形成装置１００の外観斜視図、図２は断面図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザープリンタであり、パソコン・イメージリーダ・相手方ファクシミリ装置等の外部ホスト装置（不図示）から入力する電気的画像信号に基いて記録媒体（用紙）に対する画像形成を実行する。

以下の説明において、画像形成装置（装置本体とも記す）に関して、前側（正面側）とは装置開閉ドア３１を配設した側である。後側とはそれとは反対側である。前後方向とは、装置本体後側から前側に向かう方向（前方向）と、その逆の方向（後方向）である。左右とは装置本体を前側から見て左または右である。左右方向とは、右から左に向かう方向（左方向）と、その逆の方向（右方向）である。

装置本体内には、後側から前側にかけて、第１から第４の４つのプロセスカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫを水平方向に並べて配設（インライン構成、タンデム型）してある。各カートリッジは、収容させたトナーの色が異なるだけで、互いに同様の構成のものである。本実施形態の各カートリッジは、それぞれ、第１の像担持体としての電子写真感光ドラム１と、このドラムに作用するプロセス手段としての帯電器２，現像器３，クリーニング器４をカートリッジ枠体５（図３、図４）内に一体的に組み付けたものである。帯電手段としての帯電器２は接触帯電ローラにしてある。現像手段としての現像器３は現像ローラ３ａを有し、現像剤容器内には現像剤（トナー）を収容させてある。クリーニング手段としてのクリーニング器４はブレード式のものである。

第１のカートリッジＰＹは、現像器３にイエロー（Ｙ）のトナーを収容させてあり、ドラム１面にＹ色トナー像を形成する。第２のカートリッジＰＭは、現像器３にマゼンタ（Ｍ）のトナーを収容させてあり、ドラム１面にＭ色トナー像を形成する。第３のカートリッジＰＣは、現像器３にシアン（Ｃ）のトナーを収容させてあり、ドラム１面にＣ色トナー像を形成する。第４のカートリッジＰＫは、現像器３にブラック（Ｋ）のトナーを収容させてあり、ドラム１面にＫ色トナー像を形成する。

カートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫの上方部には、レーザースキャナユニット１１を配設してある。このスキャナユニット１１は、外部ホスト装置から入力する各色の画像情報に対応して変調したレーザー光Ｌを出力し、カートリッジ枠体５の上面に設けた露光窓６（図３、図４）を通して、各カートリッジのドラム面を走査露光する。

カートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫの下方部には、転写手段としての中間転写ベルトユニット１２を配設してある。このベルトユニット１２は、中間転写体（第２の像担持体）としての、誘電体製で、可撓性を有するエンドレスベルト１３と、このベルト１３を懸回張設して循環移動させる駆動ローラ１４，ターンローラ１５，テンションローラ１６と、を有する。駆動ローラ１４とテンションローラ１６は装置本体内の後側に配設してある。ターンローラ１５は装置本体内の前側に配設してある。各カートリッジのドラム１は、その下面が、ベルト１３の上行側ベルト部分の上面に接している。ベルト１３の内側には、上行側ベルト部分を介して各カートリッジのドラム１に対向させて４個の一次転写ローラ１７を配設してある。駆動ローラ１４には、ベルト１３を介して二次転写ローラ２２を当接させてある。

ベルトユニット１２の下方部には、給紙ユニット１８を配設してある。この給紙ユニット１８は、給紙トレイ１９、給紙ローラ２０、分離パッド２１等を有する。給紙トレイ１９は装置本体前側から出し入れ自由である（フロントローデング）。

装置本体内の後側の上部には、定着装置２３と、排紙ローラ対２４を配設してある。装置本体の上面は排紙トレイ２５にしてある。定着手段としての定着装置２３は定着フィルムアセンブリ２３ａと加圧ローラ２３ｂを有するものを用いている。排紙ローラ対２４は排紙ローラ２４ａと排紙コロ２４ｂである。

装置本体内の装着位置に装着されている状態にある各カートリッジは、押圧部材（不図示）により押圧されて所定の位置決め部に固定された状態に保持されている。また、そのカートリッジの駆動入力部に対して装置本体側の駆動出力部が結合している。また、そのカートリッジの電気接点に対して装置本体側の給電系統が導通化している。

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。第１〜第４の各カートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫのドラム１が矢印の反時計回り方向に所定の制御速度で回転駆動される。ベルト１３も矢印の時計回り方向（ドラム回転に順方向）にドラム１の速度に対応した速度で回転駆動される。スキャナユニット１１も駆動される。この駆動に同期して、各カートリッジにおいてそれぞれ所定の制御タイミングで帯電器２がドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。スキャナユニット１１は各ドラム１の表面を各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光Ｌで走査露光する。これにより、各ドラム１の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像器３によりトナー像として現像される。

上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１のカートリッジＰＹのドラム１にはフルカラー画像のイエロー成分に対応するＹ色トナー像が形成され、そのトナー像がベルト１３上に一次転写される。

第２のカートリッジＰＭのドラム１にはフルカラー画像のマゼンタ成分に対応するＭ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色トナー像に重畳されて一次転写される。

第３のカートリッジＰＣのドラム１にはフルカラー画像のシアン成分に対応するＣ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色トナー像に重畳されて一次転写される。

第４のカートリッジＰＫのドラム１にはフルカラー画像のブラック成分に対応するＫ色トナー像が形成され、そのトナー像が、ベルト１３上にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色トナー像に重畳されて一次転写される。

かくして、ベルト１３上にＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着トナー像が合成形成される。

各カートリッジにおいて、ベルト１３に対するトナー像の一次転写後のドラム１面に残留した転写残トナーはクリーニング器４により除去される。

一方、所定の制御タイミングで給紙ローラ２０が駆動される。これにより、給紙ローラ２０と分離パッド２１との協働で、給紙トレイ１９上に積載されている記録媒体である用紙Ｐが１枚分離給送されて、二次転写ローラ２２とベルト１３とのニップ部（二次転写ニップ部）に導入される。これにより、用紙Ｐが該ニップ部を挟持搬送されていく過程でベルト１３上の４色重畳のトナー像が用紙Ｐの面に順次に一括転写される。

用紙Ｐはベルト１３の面から分離されて定着装置２３へ導入され、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色トナー像の混色及び用紙への定着がなされる。そして用紙Ｐは、定着装置２３を出て、フルカラー画像形成物として排紙ローラ対２４で排紙トレイ２５上に排出される。

用紙分離後のベルト１３の表面に残留した二次転写残トナーは、本実施形態の場合は、例えば第１のプロセスカートリッジＰＹの一次転写部においてドラム１の表面に静電的に付着し、クリーニング器４にて除去される。

ここで、図１０を用いて従来のカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫの駆動機構について説明する。図１０はカートリッジＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの駆動機構の従来例を説明する図である。図１０に示すように、駆動源であるモータ４０からギアを介して各カートリッジを駆動する駆動ギア４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋ及びベルト１３を駆動するベルト駆動ギアが駆動される。駆動ギア４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの先端部のカップリング４２Ｙ，４２Ｍ，４２Ｃ，４２Ｋが図３に示すカートリッジのカップリング５３と係合して各カートリッジのドラム１を駆動する。またベルト駆動ギアの先端部のカップリング４３はベルト１３を駆動する駆動ローラを駆動するカップリングである。なお、図１０では駆動機構を構成する板金等の筐体部品や軸などは省略している。

画像形成装置１００は給紙ローラ２０やベルト１３、定着装置２３等がそれぞれ用紙Ｐを所定の搬送速度で搬送されるように協調して動作するようになっている。通常はある一通りの速度で動作すればよく、それが画像形成装置１００の最高動作速度であるのが一般的である。しかしながら、用紙Ｐが例えば厚紙であったり形成される画像のトナー使用量が多い場合（例えばモノクロ画像に対し本実施形態のようにカラー画像を形成する場合も含む）などは、定着装置に要求される熱量、加圧力が増大する。そのため、定着装置２３を用紙Ｐが通過する間に所定の定着性能を発揮するのが難しく画像不良などを引き起こす場合がある。

その対策として定着装置２３の用紙Ｐの搬送速度を、前述の最高動作速度に対して、低速の搬送速度（例えば１／２や１／３の速度）に低下させることで定着能力を補う方法が知られている。しかしながら、定着装置２３の速度を低下させると、前述したように画像形成装置１００はベルト１３等も協調して動作しているため、すべて同様に速度を低下させる必要があり、カートリッジのドラム１も同様である。

そのため、図１０に示す従来例のカートリッジの駆動機構におけるモータ４０の速度も同様に最高動作速度に対して１／２や１／３の速度に減速する必要がある。しかしながら、モータ４０には高効率な最適使用回転数が存在し、低速域では効率が落ちるだけでなく回転ムラが発生する場合がある。この場合、モータ４０はドラム１を駆動しているため、回転ムラが画像にも影響することになり、定着速度を落として画質を確保しようとしていることと相反する状態となっている。

そこで、本実施形態では、図５に示すように駆動機構を構成している。図５は本実施形態におけるカートリッジＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫの駆動機構を説明する図である。図５に示すように、第１のモータ６１と第２のモータ６２を備えており、それぞれ遊星ギア機構７０に駆動が入力されている。

ここでは、第１のモータ６１は、各カートリッジのドラム１とベルトユニット１２のベルト１３を駆動するための第１の駆動源である。第２のモータ６２は、前記第１のモータ６１とは独立した、前記各ドラム１と前記ベルト１３を駆動するための第２の駆動源である。遊星ギア機構７０は、前記第１のモータ６１と前記第２のモータ６２からの駆動力を受けて前記各ドラム１と前記ベルト１３に伝達する駆動伝達機構である。

第１のモータ６１及び第２のモータ６２の駆動・停止は制御手段としての制御部６０により制御する。制御部６０は、定着装置２３を第１の搬送速度で駆動するときは、第１のモータ６１と第２のモータ６２を駆動して遊星ギア機構７０を介して各ドラム１及びベルト１３を前記第１の搬送速度で駆動する。一方、定着装置２３を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動するときは、モータ６１，６２のうちいずれか一方のモータを停止して遊星ギア機構７０を介して各ドラム１及びベルト１３を前記第２の搬送速度で駆動する。以下、具体的に説明する。

図６は遊星ギア機構７０の詳細を説明する図である。図６に示すように、遊星ギア機構７０は、太陽ギア７０Ａ、遊星ギア７０Ｂ１，７０Ｂ２、内歯ギア７０Ｃ、出力ギア７０Ｄからなっている。太陽ギア７０Ａおよび内歯ギア７０Ｃはそれぞれ第１のモータ６１、第２のモータ６２からの駆動を受け取る入力ギア７１Ａ，７１Ｃを備えている。遊星ギア７０Ｂ１，７０Ｂ２は、出力ギア７０Ｄに設けられた軸部に回転可能に支持されており、太陽ギア７０Ａと内歯ギア７０Ｃに噛合している。本実施形態においては太陽ギア７０Ａ、遊星ギア７０Ｂ、内歯ギア７０Ｃの歯数はそれぞれ１４、１４、４２とし、太陽ギア７０Ａと内歯ギア７０Ｃの歯数比を１：３としてある。以上の遊星ギア機構７０の構成において入力ギア７１Ａの回転数をＲＡ、入力ギア７１Ｃの回転数をＲＣとしたとき、出力ギア７０Ｄの回転数ＲＤの関係は、以下の表１に示すようになる。

この関係から第１のモータ６１と第２のモータ６２が同速度で回転したときに入力ギア７１Ａの回転数が入力ギア７１Ｃの回転数の３倍になるようにギア列を構成する。この構成により、第１のモータ６１および第２のモータ６２の双方を駆動したときの出力ギア７０Ｄの回転数をＲＤとすると、どちらか一方を停止することで１／２ＲＤとなる。すなわち、モータ６１，６２のうち一方のモータを停止することで、両方のモータ６１，６２を駆動した場合の第１の搬送速度に対して、低速の第２の搬送速度である半分の速度を得ることができる。

以上のような構成をとることで、定着装置２３の速度を半分に落としたいときには、第１のモータ６１または第２のモータ６２のいずれか一方を停止させることで、ドラム１及びベルト１３の速度を半分にし、定着装置２３の速度にあわせることができる。このとき、駆動されているモータは最高速度時と同速度で運転できるため、低速時であっても最適な回転数となるように設定することができる。

第１のモータ６１および第２のモータ６２は同出力で最高速度時にカートリッジ駆動を行うのに必要な出力の半分が発揮可能なモータを選定しておけばよく、半速時（低速時）は要求される仕事率も半分であるため、一方のモータを停止しても出力的に問題がない。

上述したように、本実施形態によれば、２つのモータを駆動すると第１の搬送速度が得られ、一方のモータを停止することで前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度が得られる。これにより、複数の搬送速度で記録媒体を搬送することが可能な定着装置を有する画像形成装置において、駆動機構の高効率化、低速度時の安定回転駆動による高画質化を図ることができる。特に、モノクロに比べてトナー積載量の多いカラー画像において、さらに画質の向上を図ることができる。

なお、第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度が、１／２の速度以外、例えば１／３の速度のときは、一方のモータを停止し、他方のモータの回転数を下げて２／３の速度で運転すれば実現可能である。前記他方のモータは最高速度時と同じ速度ではなくなるが、従来例の場合には１／３の速度までモータの回転数を下げなければならないのに対し、モータ効率等の点で有利である。すなわち、本実施形態によれば、従来のようにひとつのモータを１／３の速度で運転するよりも良い速度範囲と効率で運転することが可能となり、他の速度でも同様にすることが可能である。

また本実施形態では二つのモータを同出力としたが、必要とされる速度の組み合わせによっては、一方を出力の過半を担当する主モータ（主駆動源）とし、最高速度時に他方のモータ（補助駆動源）で補助するような構成も可能である。

さらに一方のモータを逆回転させることで、二つのモータの速度差を出力として取り出すこともできる。この場合、制御部は、定着装置を第１の搬送速度で駆動するときは、第１のモータと第２のモータを正転駆動して遊星ギア機構を介して各ドラム及びベルトを前記第１の搬送速度で駆動する。一方、定着装置を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動するときは、前記モータのうちいずれか一方のモータを逆転駆動して遊星ギア機構を介して各ドラム及びベルトを前記第２の搬送速度で駆動する。

例えば第１のモータを１００％の通常速度で正転駆動し、第２のモータを９０％の速度で逆転駆動することで、１０％の速度で運転するような超低速運転に対応することも可能である。

なお、上述した構成は、カートリッジ駆動に限定されるものではなく、給紙駆動や定着駆動、またはそれらを一括して駆動する駆動機構等にも適用可能である。

〔第２実施形態〕
第２実施形態に係る画像形成装置について図７〜図９を用いて説明する。図７は第２実施形態における転写・定着装置間の搬送状態を説明する部分断面図である。図８は第２実施形態における転写・定着装置間のループが過大である記録媒体の搬送状態を説明する断面図である。図９は第２実施形態における定着装置の駆動構成を説明する斜視図である。

本実施形態に係る画像形成装置では、定着装置２３が、第１の搬送速度と、これより低速の第２の搬送速度で駆動可能な構成となっており、二次転写ローラ２２とベルト１３のニップ部と定着装置２３の間の用紙Ｐのたわみ量を一定の範囲に抑える構成となっている。その他の構成については、前述した第１実施形態に係る画像形成装置と同等である。

図７に示すように、二次転写ローラ２２とベルト１３のニップ部と定着装置２３の間には、記録媒体である用紙Ｐのたわみ量（ループ量）を検知するための検知手段としてのセンサフラグ８１およびセンサ８２が設けられている。定着装置２３の搬送速度（第２の搬送速度）が前記ニップ部の搬送速度に対して相対的に遅い場合に、前記ニップ部と定着装置２３の間を通過する用紙Ｐはたわみ量が増して図８に示すように図中左側にループする。このたわみ量が増した用紙Ｐにセンサフラグ８１が押されてセンサ８２により検知される。センサ８２により用紙Ｐのループが検知されると、制御部が定着装置２３の搬送速度を高めて、すなわち第１の搬送速度にして用紙Ｐのループを解消する。そして、図７に示すように用紙Ｐがセンサフラグ８１から離れてセンサ８２に検知されなくなったときに、定着装置２３の搬送速度を元の速度（第２の搬送速度）に戻す。本実施形態の定着装置では、このような搬送速度の切り替えを繰り返して、二次転写ローラ２２とベルト１３のニップ部と定着装置２３の間の用紙Ｐのたわみ量を一定の範囲に抑えている。

これにより、用紙Ｐが二次転写ローラ２２とベルト１３のニップ部と定着装置２３の間でループが大きくなりすぎて用紙がたわんで搬送ガイド面に印字面が擦れてしまうのを防止できる。また、定着装置２３が用紙Ｐを引っ張りすぎて二次転写ローラ２２とベルト１３のニップ部から引き抜くような状態になり、ベルト１３の速度に影響を与えて画像が乱れるような画質低下を防ぐことができる。

従来の技術では、定着装置２３は上記のように速度を変化させるが、ベルト１３やドラム１は一定速度で回転させるため、それぞれ別のモータとする必要があった。また、定着装置２３は熱および圧力をかけて定着を行うため、比較的大きな動力を必要とし、ある程度の出力を出せるモータが必要であった。このように定着装置をベルトやドラムとは個別のモータで駆動し、しかも出力の高いモータを用いることは、装置の小型化や低コスト化に伴ってモータ数の削減を行い、総コストを下げる場合に問題であった。なお、中型程度のモータを数個用いて各ユニットを個別に駆動するのと、単一の大型のモータですべてのユニットを駆動するのとでは、単一の大型のモータで駆動したほうが総コストが下がる可能性がある。

そこで、本実施形態の定着装置２３は、前述した第１実施形態と同様の図９に示す遊星ギア機構７０を介して、定着装置２３を駆動するための変調モータ（第２の駆動源）７６と、ドラム１とベルト１３を駆動するための主駆動源（第１の駆動源）で速度を変化させている。

図９に示すように、遊星ギア機構７０の入力ギア７１Ａにはドラム１やベルト１３等の画像形成装置の他のユニットを駆動する前記主駆動源からの駆動が入力される。一方、遊星ギア機構７０の入力ギア７１Ｃには前記変調モータ７６からの駆動が入力される。

そして、制御部６０が、前述したように用紙のたわみ量を一定の範囲に抑えるために、センサ８２の検知信号に応じて前記主駆動源と前記変調モータ７６の駆動・停止を制御することで、定着装置２３を駆動する出力ギア７０Ｄの速度を変化させることができる。

詳しくは、制御部６０は、用紙Ｐのたわみ量を小さくする場合には、前記主駆動源と前記変調モータ７６を駆動して遊星ギア機構７０を介して定着装置２３を第１の搬送速度で駆動する。一方、用紙Ｐのたわみ量を大きくする場合には、前記変調モータ７６を停止して遊星ギア機構７０を介して定着装置２３を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動する。

このように構成することにより、定着装置２３を駆動するための動力の大部分は定速の主駆動源から得ることができ、変調モータ７６は速度変化を与えるのが目的であるため必要とされる動力は小さくできる。そのため、変調モータ７６は低出力・低コストのモータを使用することが可能であり、低コスト設計を行うことが可能となる。また、小出力で低コストの駆動源を選択することで画像形成装置全体のコストを低減することが可能となる。さらに、変調モータは小出力であるため、速度変化を与えることで発生する変調音も低く抑えることができる。

〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、装置本体に対して着脱可能なカートリッジを４つ使用しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして、感光ドラムと、該感光ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示した。しかしながら、カートリッジは、これに限定されるものではなく、感光ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。

また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

ＰＹ，ＰＭ，ＰＣ，ＰＫ …プロセスカートリッジ
１ …電子写真感光ドラム
１２ …ベルトユニット
１３ …エンドレスベルト
１４ …駆動ローラ
２３ …定着装置
６０ …制御部
６１ …第１のモータ
６２ …第２のモータ
７０ …遊星ギア機構
７０Ａ …太陽ギア
７０Ｂ１，７０Ｂ２ …遊星ギア
７０Ｃ …内歯ギア
７０Ｄ …出力ギア
７１Ａ，７１Ｃ …入力ギア
７６ …変調モータ
８１ …センサフラグ
８２ …センサ
１００ …画像形成装置

Claims (5)

1. 像担持体と、記録媒体を搬送しつつ像担持体に形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、画像が転写された記録媒体に熱および圧力をかけることにより画像を定着させる定着手段と、を備えた電子写真画像形成装置において、
   前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第１の駆動源と、
   前記第１の駆動源とは独立した、前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第２の駆動源と、
   前記第１の駆動源と前記第２の駆動源からの駆動力を受けて前記像担持体と前記転写手段に伝達する遊星ギア機構と、
   前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源の駆動・停止を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記定着手段を第１の搬送速度で駆動するときは、前記第１の駆動源と前記第２の駆動源を駆動して前記遊星ギア機構を介して前記像担持体及び前記転写手段を前記第１の搬送速度で駆動し、
   前記定着手段を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動するときは、前記駆動源のうちいずれか一方の駆動源を停止して前記遊星ギア機構を介して前記像担持体及び前記転写手段を前記第２の搬送速度で駆動することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、更に前記駆動源の回転数を制御し、前記定着手段を前記第２の搬送速度で駆動するときは、前記駆動源のうちいずれか一方の駆動源を停止するとともに、駆動している他方の駆動源の回転数を下げて前記遊星ギア機構を介して前記像担持体及び前記転写手段を前記第２の搬送速度で駆動することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 像担持体と、記録媒体を搬送しつつ像担持体に形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、画像が転写された記録媒体に熱および圧力をかけることにより画像を定着させる定着手段と、を備えた電子写真画像形成装置において、
   前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第１の駆動源と、
   前記第１の駆動源とは独立した、前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第２の駆動源と、
   前記第１の駆動源と前記第２の駆動源からの駆動力を受けて前記像担持体と前記転写手段に伝達する遊星ギア機構と、
   前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源の駆動・停止を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記定着手段を第１の搬送速度で駆動するときは、前記第１の駆動源と前記第２の駆動源を正転駆動して前記遊星ギア機構を介して前記像担持体及び前記転写手段を前記第１の搬送速度で駆動し、
   前記定着手段を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動するときは、前記駆動源のうちいずれか一方の駆動源を逆転駆動して前記遊星ギア機構を介して前記像担持体及び前記転写手段を前記第２の搬送速度で駆動することを特徴とする画像形成装置。
4. 像担持体と、記録媒体を搬送しつつ像担持体に形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、画像が転写された記録媒体に熱および圧力をかけることにより画像を定着させる定着手段と、を備えた電子写真画像形成装置において、
   前記像担持体と前記転写手段を駆動するための第１の駆動源と、
   前記第１の駆動源とは独立した、前記定着手段を駆動するための第２の駆動源と、
   前記第１の駆動源と前記第２の駆動源からの駆動力を受けて前記定着手段に伝達する遊星ギア機構と、
   前記転写手段と前記定着手段の間での記録媒体のたわみ量を検知する検知手段と、
   前記記録媒体のたわみ量を一定の範囲に抑えるために、前記検知手段の検知信号に応じて前記第１の駆動源及び前記第２の駆動源の駆動・停止を制御する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記記録媒体のたわみ量を小さくする場合には、前記第１の駆動源と前記第２の駆動源を駆動して前記遊星ギア機構を介して前記定着手段を第１の搬送速度で駆動し、
   前記記録媒体のたわみ量を大きくする場合には、前記第２の駆動源を停止して前記遊星ギア機構を介して前記定着手段を前記第１の搬送速度より低速の第２の搬送速度で駆動することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記画像形成装置は、複数の像担持体と、前記複数の像担持体と対向して記録媒体を搬送しつつ各像担持体に形成した画像を記録媒体に転写する転写手段と、を有し、複数の色を重ねて画像を形成することが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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