JP3858628B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いた画像形成装置に関する。より詳しくは、そのトナー像担持体の駆動技術に関するものである。また、回転駆動される中間転写体または記録媒体搬送体に対して単色トナー像担持体を複数個配置し、中間転写体または記録媒体搬送体で搬送される記録媒体に対して、異なる色の単色トナー像担持体によるトナー像を順次転写してカラー画像を形成する、いわゆるタンデム式のカラー画像形成装置におけるに単色トナー像担持体の駆動技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、タンデム式のカラー画像形成装置として、例えば図7に示すような装置が知られている(特開昭61−156159号公報)。
同図(a)に示すように、このカラー画像形成装置は、回転駆動される記録媒体搬送体としての記録媒体搬送ベルト1と、この記録媒体搬送ベルト1に対して配置された3個の(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の3色用の)単色トナー像担持体としての感光体2Y、2M、2Cと、これら単色トナー像担持体を回転駆動するギヤ列3(図(b)参照)とを備え、給紙ローラ4により供給されて記録媒体搬送ベルト1で搬送される記録媒体Pに対して、3個の単色トナー像担持体2Y、2M、2Cによるトナー像を順次転写して記録媒体P上にカラー画像を形成するようになっている。
各単色トナー像担持体2Y、2M、2Cの端部には、像担持体ギヤ3a(Y、C、M)が設けられている。
これら像担持体ギヤ3a(Y、C、M)の間には中間ギヤ3b、3bが設けられており、これら像担持体ギヤ3a(Y、C、M)と中間ギヤ3b、3bとが1列に配置されてギヤ列3が構成されている。
ギヤ列3の端部に位置する像担持体ギヤ3a(Y)に、モータ5にて回転駆動される駆動源ギヤ5aが噛み合っており、これによってギヤ列3を介して各単色トナー像担持体2(Y、M、C)が回転駆動されるようになっている。したがって、中間ギヤ3bは、ギヤ列3における動力伝達方向に関し下流側の像担持体ギヤを駆動する駆動ギヤとなっている。
このように、像担持体ギヤ3a(Y、C、M)と中間ギヤ3b、3bとを1列に配置することにより、最小限のギヤ数で各単色トナー像担持体2(Y、C、M)を回転駆動することが可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来技術では、その像担持体ギヤ(例えば3a(M))に対し、その上流側の中間ギヤ(駆動ギヤ)3bからの駆動力Fと、下流側の中間ギヤ(像担持体2Cに対しての駆動ギヤ)3bからの駆動反力Rとが作用する。
一方、像担持体2には現像ローラ6(Y、C、M)が当接しているので、像担持体2にはその当接力Fdが作用する。
そして、上述した従来技術では、上記駆動力F、駆動反力R、および現像ローラ(当接部材)6からの当接力Fdが一方向(図7(b)において下方)となっているので、その合力が像担持体の軸受け部に大きなラジアル力として作用することとなる。
このため、従来技術では、駆動トルクが増大する、軸受け部が摩耗で劣化しやすく像担持体の回転ブレが生じ易くなって画質低下が生じやすくなる、という問題があった。
また、像担持体ギヤは像担持体の一端にのみ設けられているので、その一端側において上記大きなラジアル力が作用することとなる。一端側における大きなラジアル力(したがって像担持体の両端におけるラジアル力のアンバランス)は、像担持体のスキューの原因となり、像担持体がスキューすると、その軸線方向における画像形成条件が変化するため、画質が低下する(記録媒体Pの搬送方向から見て左右における画質が、見た目で分かる程度に大きく異なる)という問題が生じる。
以上のような問題は、必ずしも像担持体が複数配置されたタンデム式の画像形成装置に限らず、像担持体が1つのカラー画像形成装置やモノクロ画像形成装置においても生じるが、像担持体が複数配置されたタンデム式の画像形成装置において顕著に現れる。
【0004】
この発明の目的は、以上のような問題を解決し、駆動トルクを低減し、軸受け部を摩耗で劣化し難くし、画質を向上させることのできるカラー画像形成装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1記載の画像形成装置は、回転駆動される中間転写体または記録媒体搬送体と、この中間転写体または記録媒体搬送体に対して複数個配置された単色トナー像担持体と、この単色トナー像担持体の端部に固定された像担持体ギヤおよび像担持体ギヤ間に配置され像担持体ギヤに噛み合って下流側の像担持体を駆動する駆動ギヤが1列に配置されたギヤ列と、前記トナー像担持体に当接する複数の当接部材とを備え、前記中間転写体または記録媒体搬送体で搬送される記録媒体に対して、前記複数個の単色トナー像担持体による異なる色のトナー像を順次転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記ギヤ列における駆動ギヤの回転中心を、当該駆動ギヤの両側に配置されている像担持体ギヤの回転中心同士を結んだ線上以外の位置に配置して,前記像担持体ギヤの両側に位置する駆動ギヤのうち上流側の駆動ギヤからの動力伝達方向および下流側の駆動ギヤからの反力の方向を、前記複数の当接部材によって像担持体に作用する力の合力の方向と反対方向としたことを特徴とする。
請求項2記載の画像形成装置は、請求項1記載の画像形成装置において、前記複数の当接部材のうちの一つは,現像手段であることを特徴とする。
請求項3記載の画像形成装置は、請求項1または2記載の画像形成装置において、前記複数個の単色トナー像担持体、およびその像担持体ギヤが共通のフレームに支持されてユニットとして構成されていることを特徴とする。
請求項4記載の画像形成装置は、請求項3記載の画像形成装置において、さらに前記駆動ギヤも前記共通のフレームに支持されてユニットとして構成されていることを特徴とする。
【0006】
【作用効果】
請求項1記載の画像形成装置は、トナー像担持体と、このトナー像担持体の端部に固定された像担持体ギヤと、この像担持体ギヤに噛み合って像担持体を駆動する駆動ギヤと、前記トナー像担持体に当接する当接部材とを備えた画像形成装置であって、前記駆動ギヤから像担持体ギヤへの動力伝達方向が、前記当接部材によって像担持体に作用する力の方向と反対方向となっているので、この画像形成装置によれば、駆動ギヤから像担持体ギヤへの動力伝達力と当接部材によって像担持体に作用する力とが少なくとも部分的にうち消し合い、したがってその合力として像担持体の軸受け部に作用するラジアル力が従来に比べて小さくなる。
したがって、この画像形成装置によれば、駆動トルクが低減され、軸受け部も摩耗で劣化し難くなり像担持体の回転ブレが生じ難くなって画質低下が生じ難くなる。
また、像担持体の両端におけるラジアル力のアンバランス状態が軽減されるので、像担持体のスキューも軽減され、結果として、画質が向上することとなる。
以上のようにこの画像形成装置によれば、駆動トルクを低減し、軸受け部を摩耗で劣化し難くし、画質を向上させることができる。
【0007】
請求項2記載の画像形成装置は、回転駆動される中間転写体または記録媒体搬送体と、この中間転写体または記録媒体搬送体に対して複数個配置された単色トナー像担持体と、この単色トナー像担持体の端部に固定された像担持体ギヤおよび像担持体ギヤ間に配置され像担持体ギヤに噛み合って下流側の像担持体を駆動する駆動ギヤが1列に配置されたギヤ列と、前記トナー像担持体に当接する当接部材とを備え、前記中間転写体または記録媒体搬送体で搬送される記録媒体に対して、前記複数個の単色トナー像担持体による異なる色のトナー像を順次転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記像担持体ギヤの両側に位置する駆動ギヤのうち上流側の駆動ギヤからの動力伝達方向および下流側の駆動ギヤからの反力の方向が、前記当接部材によって像担持体に作用する力の方向と反対方向となっているので、この画像形成装置によれば、上流側の駆動ギヤからの動力伝達力および下流側の駆動ギヤからの反力と当接部材によって像担持体に作用する力とが少なくとも部分的にうち消し合い、したがってその合力として像担持体の軸受け部に作用するラジアル力が従来に比べて小さくなる。
したがって、この画像形成装置によれば、複数の単色トナー像担持体を同時に駆動するための駆動トルクが低減され、軸受け部も摩耗で劣化し難くなり像担持体の回転ブレが生じ難くなって画質低下が生じ難くなる。
また、各単色トナー像担持体の両端におけるラジアル力のアンバランス状態が軽減されるので、各単色トナー像担持体のスキューも軽減され、結果として、カラー画像の画質が向上することとなる。
以上のようにこの画像形成装置によれば、複数の単色トナー像担持体を同時に駆動するための駆動トルクを低減し、軸受け部を摩耗で劣化し難くし、カラー画像の画質を向上させることができる。
請求項3記載の画像形成装置によれば、請求項2記載の画像形成装置において、前記ギヤ列における駆動ギヤの回転中心が、当該駆動ギヤの両側に配置されている像担持体ギヤの回転中心同士を結んだ線上以外の位置に配置されているので、さらに次のような作用効果が得られる。
図7に示したような従来の装置では、そのギヤ列3における像担持体ギヤ3a(Y、C、M)の回転中心と中間ギヤ(駆動ギヤ)3b、3bの回転中心とが一直線SL上に配置されているので、次のような問題が生じる。
すなわち、像担持体ギヤ3a、中間ギヤ3bにはそれぞれ製造誤差があるために、また、装置内温度の上昇で膨張するために、これら像担持体ギヤ3aおよび中間ギヤ3bは所望寸法よりも大きくなることがある。
このような状況において、像担持体ギヤ3a(Y、C、M)の回転中心と中間ギヤ3b、3bの回転中心とが一直線SL上に配置されていると、上記製造誤差ないし温度上昇でギヤ3a、3bが所望寸法よりも大きくなった場合に、ギヤ3a、3bは、前記直線SL方向において圧迫されて不安定な荷重を受けることとなる。
このような不安定な荷重、特に像担持体ギヤ3aに作用する不安定な荷重は、各単色トナー像担持体2(Y、C、M)を前記直線SL方向において不安定に移動させ、回転ムラや色ズレの原因となり、結果として画質低下の原因となる。
これに対し、この請求項3記載の画像形成装置によれば、上記像担持体ギヤおよび/または駆動ギヤが、その製造誤差により、あるいは装置内温度の上昇による膨張により、所望寸法よりも大きくなったとしても、像担持体ギヤは、その回転中心同士を結んだ線(前述した直線SLに相当する線)方向においては直接的には圧迫されないこととなる。
したがって、像担持体ギヤに作用する、前記線方向における不安定な荷重が低減され、各単色トナー像担持体の不安定な移動も低減させることとなる。
結果として、この請求項3記載の画像形成装置によれば、各単色トナー像担持体(特に、各ギヤの製造誤差ないし熱膨張が累積される最終段の像担持体)の回転ムラや色ズレが低減されて画質がより一層向上することとなる。
請求項4記載の画像形成装置によれば、請求項2または3記載の画像形成装置において、前記複数個の単色トナー像担持体、およびその像担持体ギヤが共通のフレームに支持されてユニットとして構成されているので、複数個の単色トナー像担持体をまとめて装置本体に対して着脱でき、メンテナンス性が向上する。
特に、請求項3記載の構成と組み合わせた場合には、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、駆動ギヤとその両側に配置されている像担持体ギヤとの噛み合いを確実かつ円滑にするためには駆動ギヤのピッチ円径をある程度大きくする(上記噛み合いが確実かつ円滑になる程度にピッチ円径を大きくして歯数を増やす)必要があるが、例えば図7(b)に示したように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(駆動ギヤ)(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されていると、中間ギヤのピッチ円径を大きくした場合には、像担持体ギヤの回転中心同士の間隔(L)も大きくなる。
このため、例えば図7(b)に示したように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されているものにおいて、仮にこれをユニット化しようとすれば、そのユニットは、上記間隔(L)方向の幅が大型化してしまう。
なお、図7(b)に示したもののように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されているものにあっては、中間ギヤ(3b)をユニットに組み込まずに、装置本体側に設けるということが極めて困難である。中間ギヤ(3b)を装置本体側に設けると、ユニット着脱時におけるユニット側の像担持体ギヤ(3a)と装置本体側の中間ギヤ(3b)との噛み合わせが極めて困難になるからである。このため、図7(b)に示したもののように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されているものにあっては、複数個の単色トナー像担持体およびその像担持体ギヤをユニット化しようとすると、中間ギヤ(3b)もユニットに組み込まざるを得ず、結果としてユニットが一層大型化してしまうという難点もある。
これに対し、この請求項4記載の画像形成装置によれば、前記ギヤ列における駆動ギヤの回転中心が、当該駆動ギヤの両側に配置されている像担持体ギヤの回転中心同士を結んだ線上以外の位置に配置されているので、その分、像担持体ギヤの回転中心同士の間隔を短くすることが可能となる。
したがって、この請求項4記載の画像形成装置によれば、上記ユニットをコンパクトにすることが可能となり、結果として装置全体を小型化することが可能となる。
請求項5記載の画像形成装置によれば、請求項4記載の画像形成装置において、さらに前記駆動ギヤも前記共通のフレームに支持されてユニットとして構成されているので、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、複数個の単色トナー像担持体とともに、その像担持体ギヤおよび駆動ギヤが共通のフレームに支持されてユニットとして構成されているので、各像担持体ギヤと駆動ギヤとの確実円滑な噛み合い状態が確保され、各単色トナー像担持体の円滑確実な回転が確保されることとなる。
また、特に、請求項3記載の構成と組み合わせた場合には、駆動ギヤをユニットに組み込んだとしても、前記ギヤ列における駆動ギヤの回転中心が、当該駆動ギヤの両側に配置されている像担持体ギヤの回転中心同士を結んだ線上以外の位置に配置されているので、上述したようにユニットをコンパクトにすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
<第1の実施の形態>
図1は本発明に係る画像形成装置の第1の実施の形態を示す概略正面図、図2はその単色トナー像担持体の駆動系を示す正面図である。
【0009】
図1に示すように、この画像形成装置は、駆動ローラ10と従動ローラ11とテンションローラ12とに張架されて図示矢印方向(反時計方向)へ循環駆動される中間転写体としての中間転写ベルト13と、この中間転写ベルト13に対して複数個(4個)配置された単色トナー像形成手段20(Y、C、M、K)とを備え、中間転写ベルト13に対して、複数個の単色トナー像形成手段20によるトナー像が個別の転写用部材(図示のものは転写ブレード)31,32,33,34で順次転写されてカラー画像が形成されるようになっている。それぞれの転写部(一次転写部)をT1Y、T1C、T1M、T1Kで示す。
【0010】
単色トナー像形成手段は、イエロー用のもの20(Y)と、シアン用のもの20(C)と、マゼンタ用のもの20(M)と、ブラック用のもの20(K)とが配置されている。これら単色トナー像形成手段20(Y、C、M、K)は、それぞれ、単色トナー像担持体としての、外周面に感光層を有する感光体21と、この感光体21の外周面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ22と、この帯電ローラ22により一様に帯電させられた外周面を選択的に露光Lして静電潜像を形成する露光手段23と、この露光手段23により形成された静電潜像に現像剤であるトナーを付与して可視像(トナー像)とする現像手段としての現像ローラ24と、この現像ローラ24により現像されたトナー像が中間転写体(一次転写対象)である中間転写ベルト13に転写された後に感光体21の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレード25とを有している。
帯電ローラ22、現像ローラ24、クリーニングブレード25は、像担持体21に当接している当接部材である。また、上述した転写用部材31,32,33,34も中間転写ベルト13を介して像担持体21に当接する当接部材である。
【0011】
中間転写ベルト13に順次一次転写され、中間転写ベルト13上で順次重ね合わされてフルカラーとなったトナー像は、二次転写部T2において用紙等の記録媒体Pに二次転写(一括転写)され、定着部である定着ローラ対41を通ることで記録媒体P上に定着され、排紙ローラ対42によって、装置本体40のケース上部に形成された排紙トレイ48上へ排出される。
【0012】
43は多数枚の記録媒体Pが積層保持されている給紙カセット、44は給紙カセット43から記録媒体Pを一枚ずつ給送するピックアップローラ、45は二次転写部T2への記録媒体Pの供給タイミングを規定するゲートローラ対、46は中間転写ベルト13との間で二次転写部T2を形成する二次転写用部材としての二次転写ローラ、47は二次転写後に中間転写ベルト13の表面に残留しているトナーを除去するクリーニング手段としてのクリーニングブレードである。
【0013】
図2に示すように、この画像形成装置は、各単色トナー像坦持体21(K、M、C、Y)を駆動する像担持体駆動ギヤ列50を有し、このギヤ列50を、モータ60で駆動される駆動源ギヤ61で、2つの減速ギヤ62,63を介して駆動するようになっている。
ギヤ列50は、各単色トナー像担持体21(K、M、C、Y)の端部に固定されている(図3参照)像担持体ギヤ51(K、M、C、Y)と、これら像担持体ギヤ51(K、M、C、Y)の間に配置され、動力伝達系路における下流側の像担持体21を駆動する駆動ギヤである中間ギヤ52(K、M、C)とを備え、これら像担持体ギヤ51(K、M、C、Y)と中間ギヤ52(K、M、C)とが、その動力伝達経路に分岐のない1列に(千鳥状に1列に)配置されている。
すなわち、駆動源ギヤ61はモータ60の出力軸に固定されていることによって駆動され、この駆動源ギヤ61に減速ギヤ62,63を介して像担持体ギヤ51Kが噛み合っていることによって像担持体21Kが回転駆動され、そのギヤ51Kに中間ギヤ52Kを介して像担持体ギヤ51Mが噛み合っていることによって像担持体21Mが回転駆動され、そのギヤ51Mに中間ギヤ52Mを介して像担持体ギヤ51Cが噛み合っていることによって像担持体21Cが回転駆動され、そのギヤ51Cに中間ギヤ52Cを介して像担持体ギヤ51Yが噛み合っていることによって像担持体21Yが回転駆動されるようになっている。
【0014】
以上のようなギヤ列50においては、像担持体ギヤ51は、その両側に位置する駆動ギヤ52のうち駆動経路上流側の駆動ギヤからの駆動力(動力伝達力)と、下流側の駆動ギヤからの反力とを受ける。
図5に、マゼンタ用の像担持体21(M)およびその像担持体ギヤ51(M)を代表させて示すように、像担持体ギヤ51(M)は、その両側に位置する駆動ギヤ52(K)、52(M)のうち駆動経路上流側の駆動ギヤ52(K)からの駆動力(動力伝達力)F1と、下流側の駆動ギヤ52(M)からの反力(駆動反力)R1とを受ける。これら駆動力F1および駆動反力R1の合力をFr1で示す。
一方、像担持体21(M)には、上述したように、当接部材である帯電ローラ22、現像ローラ24、クリーニングブレード25、および転写用部材33(図5ではマゼンタ用の像担持体21(M)を代表させてあるので33となる)が当接しているので、像担持体21は、これら当接部材からの当接力Fc1、Fd、Fc2、およびFtを受ける。これら当接力Fc1、Fd、Fc2、Ftの合力をFr2で示す。
そして、この実施の形態では、像担持体ギヤ51(M)の両側に位置する駆動ギヤ52(K)、52(M)のうち上流側の駆動ギヤ52(K)からの動力伝達力F1の方向および下流側の駆動ギヤ52(M)からの反力R1の方向が、当接部材によって像担持体21(M)に作用する力の方向と反対方向となるように、ギヤ列50およびその駆動経路が構成されている。
すなわち図5に示すように、上記駆動力F1および駆動反力R1の合力Fr1の方向(図において上方)が上記当接力の合力Fr2の方向(図において下方)と反対方向となるように、ギヤ列50およびその駆動経路が構成されている。
【0015】
また、図3および図1からも明らかなように、ギヤ列50による動力伝達系路における最終段の像担持体ギヤとしては、前記トナー像のうち最も目立ち難い(淡い)色であるイエロートナー像用の単色トナー像担持体21(Y)の像担持体ギヤ51(Y)が配置されている。
なお上記4色の目立ち易さは、ブラック(K)、シアン(C)ないしマゼンタ(M)、イエロー(Y)の順である。
【0016】
図2に示すように、駆動ギヤ列50における中間ギヤ(駆動ギヤ)52の回転中心52aは、当該中間ギヤ52の両側に配置されている像担持体ギヤ51の回転中心同士を結んだ線SL上以外の位置(線SLからずらした位置)に配置されている。
なお、線SLは、複数個の単色トナー像担持体21(Y、C、M、K)の配列方向に伸びる線であり、一次転写部T1Y、T1C、T1M、T1Kを連ねた線と基本的に平行な線である。
【0017】
図3に示すように、複数個の単色トナー像担持体21(Y、C、M、K)、その像担持体ギヤ51(Y、C、M、K)、および中間ギヤ52(C、M、K)は、共通のフレーム70に支持されてユニット71として構成されている。なお、中間ギヤ52(C、M、K)については、ユニット71のフレーム70に支持せずに、装置本体側のフレーム(図示せず)に支持してもよい。
図3において、72は像担持体21の軸21aを回転可能に支持している軸受け、73は中間ギヤ52を回転可能に支持している軸である。
なお図4に示すように、像担持体21は、フレーム70に固定した軸21bに回転可能に支持してもよい。
【0018】
図1からも明らかなように、中間転写ベルト13から記録媒体Pへカラートナー像を転写する二次転写部T2は、従動ローラ11に対する中間転写ベルト13の巻き掛け部において形成されており、記録媒体Pは、二次転写部T2を下方から上方へ向かって通過するようになっている。
また、二次転写後に中間転写ベルト13に残留している残留トナーを除去するクリーニングブレード47は、従動ローラ11への中間転写ベルト13の巻き掛け部において中間転写ベルト13に当接している。
【0019】
以上のような画像形成装置によれば次のような作用効果が得られる。
(a)トナー像担持体21と、このトナー像担持体21の端部に固定された像担持体ギヤ51と、この像担持体ギヤ51に噛み合って像担持体21を駆動する駆動ギヤ52(なお減速ギヤ63も像担持体21を駆動する駆動ギヤである)と、トナー像担持体21に当接する当接部材24等とを備え、駆動ギヤ52から像担持体ギヤ51への動力伝達方向F1が、当接部材によって像担持体に作用する力Fr2の方向と反対方向となっているので、駆動ギヤ52から像担持体ギヤ51への動力伝達力F1と当接部材によって像担持体21に作用する力Fr2とが少なくとも部分的にうち消し合い、したがってその合力として像担持体の軸受け部に作用するラジアル力が従来に比べて小さくなる。
したがって、この画像形成装置によれば、駆動トルクが低減され、軸受け部も摩耗で劣化し難くなり像担持体21の回転ブレが生じ難くなって画質低下が生じ難くなる。
また、像担持体21の両端(図3における21L、21R参照)におけるラジアル力のアンバランス状態が軽減されるので、像担持体21のスキューも軽減され、結果として、画質が向上することとなる。
以上のようにこの画像形成装置によれば、駆動トルクを低減し、軸受け部を摩耗で劣化し難くし、画質を向上させることができる。
【0020】
(b)回転駆動される中間転写体13と、この中間転写体13に対して複数個配置された単色トナー像担持体21と、この単色トナー像担持体21の端部に固定された像担持体ギヤ51および像担持体ギヤ51間に配置され像担持体ギヤ51に噛み合って下流側の像担持体21を駆動する駆動ギヤ52が1列に配置されたギヤ列50と、トナー像担持体21に当接する当接部材とを備え、中間転写体13に対して、複数個の単色トナー像担持体21による異なる色のトナー像を順次転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、像担持体ギヤ51の両側に位置する駆動ギヤ52のうち上流側の駆動ギヤ52からの動力伝達方向F1および下流側の駆動ギヤ52からの反力R1の方向(すなわち駆動力F1および駆動反力R1の合力Fr1)が、当接部材によって像担持体に作用する力Fr2の方向と反対方向となっているので、上記合力Fr1と当接部材によって像担持体21に作用する力Fr2とが少なくとも部分的にうち消し合い、したがってその合力として像担持体21の軸受け部(例えば図3の72)に作用するラジアル力が従来に比べて小さくなる。
したがって、この画像形成装置によれば、複数の単色トナー像担持体21を同時に駆動するための駆動トルクが低減され、軸受け部も摩耗で劣化し難くなり像担持体21の回転ブレが生じ難くなって画質低下が生じ難くなる。
また、各単色トナー像担持体21の両端(図3における21L、21R参照)におけるラジアル力のアンバランス状態が軽減されるので、各単色トナー像担持体21のスキューも軽減され、結果として、カラー画像の画質が向上することとなる。
以上のようにこの画像形成装置によれば、複数の単色トナー像担持体21を同時に駆動するための駆動トルクを低減し、軸受け部を摩耗で劣化し難くし、カラー画像の画質を向上させることができる。
【0021】
(c)ギヤ列50による駆動経路の最終端に、イエロー用の像担持体ギヤ51Yおよび像担持体21Yが配置されているので、以下に説明するように、色ズレが目立たなくなり、カラー画像全体としての画質が一層向上する。
すなわち、図7に示した従来技術あるいはこの実施の形態のように、複数個の単色トナー像担持体21を駆動するギヤ列が1列に構成されているものにおいては、そのギヤ列を構成する各ギヤの製造誤差の累積により、駆動経路の最終段に位置する像担持体によって形成される色(図7に示した従来技術ではシアン、この実施の形態ではイエロー)に最も色ズレが生じやすい傾向がある。
このような状況において、図7に示した従来技術では、駆動経路の最終段に、比較的目立ちやすい色であるシアン用の像担持体2(C)が配置されていたので、記録媒体に重畳された状態でそのシアン画像のズレが目立ちやすく、結果として、カラー画像全体としての画質が低下するという難点がある。
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、ギヤ列50による駆動経路の最終端に、色そのもの自体が比較的目立ち難いイエロー用の、像担持体ギヤ51Yおよび像担持体21Yが配置されているので、仮にこのイエロー画像に色ズレやジッタ(像担持体の速度変動によるスジ状の濃度ムラ)が生じたとしても、4色の画像が記録媒体Pに重畳された状態でそのイエロー画像のズレやジッタが目立ち難くなり、結果として、カラー画像全体としての画質が一層向上することとなる。
なお、この実施の形態では、色そのもの自体が比較的目立ち易いブラック用の、像担持体ギヤ51Kおよび像担持体21Kが、最も色ズレが生じにくい、ギヤ列50による駆動経路の始端部に配置されているので、カラー画像全体としての画質が一層向上する。
【0022】
(d)ギヤ列50における中間ギヤ(駆動ギヤ)52の回転中心52aが、当該中間ギヤ52(例えば52(c))の両側に配置されている像担持体ギヤ51(例えば51(Y)、51(C))の回転中心51a同士を結んだ線SL上以外の位置に配置されているので、この画像形成装置によれば、上記像担持体ギヤ51および/または中間ギヤ52が、その製造誤差により、あるいは装置内温度の上昇による膨張により、所望寸法よりも大きくなったとしても、像担持体ギヤ51は、その回転中心51a同士を結んだ線SL方向においては直接的には圧迫されないこととなる(コサイン成分(図2におけるcosθ参照)では圧迫される)。
したがって、像担持体ギヤ51に作用する、線SL方向における不安定な荷重が低減され(コサイン成分に低減され)、各単色トナー像担持体21の不安定な移動も低減させることとなる。
結果として、この画像形成装置によれば、各単色トナー像担持体21の回転ムラや色ズレが低減されて画質が一層向上する。
【0023】
(e)複数個の単色トナー像担持体21、およびその像担持体ギヤ51が共通のフレーム70に支持されてユニット71として構成されているので、複数個の単色トナー像担持体21をまとめて装置本体に対して例えば図1において矢印Xで示すように着脱でき、メンテナンス性が向上する。
さらに次のような作用効果得られる。
すなわち、中間ギヤ52とその両側に配置されている像担持体ギヤ52との噛み合いを確実かつ円滑にするためには中間ギヤ52のピッチ円径をある程度大きくする(上記噛み合いが確実かつ円滑になる程度に大きくして歯数を増やす)必要があるが、例えば図7(b)に示したように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されていると、中間ギヤのピッチ円径を大きくした場合には、像担持体ギヤの回転中心同士の間隔(L)も大きくなる。
このため、例えば図7(b)に示したように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されているものにおいて、仮にこれをユニット化しようとすれば、そのユニットは、上記間隔(L)方向の幅が大型化してしまう。
なお、図7(b)に示したもののように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されているものにあっては、中間ギヤ(3b)をユニットに組み込まずに、装置本体側に設けるということが極めて困難である。中間ギヤ(3b)を装置本体側に設けると、ユニット着脱時におけるユニット側の像担持体ギヤ(3a)と装置本体側の中間ギヤ(3b)との噛み合わせが極めて困難になるからである。このため、図7(b)に示したもののように、ギヤ列における像担持体ギヤ(3a)の回転中心と中間ギヤ(3b)の回転中心とが一直線(SL)上に配置されているものにあっては、複数個の単色トナー像担持体およびその像担持体ギヤをユニット化しようとすると、中間ギヤ(3b)もユニットに組み込まざるを得ず、結果としてユニットが一層大型化してしまうという難点もある。
これに対し、この実施の形態の画像形成装置によれば、ギヤ列50における中間ギヤ52の回転中心52aが、当該中間ギヤの両側に配置されている像担持体ギヤ51の回転中心同士を結んだ線SL上以外の位置に配置されているので、その分、像担持体ギヤ51の回転中心51a同士の間隔L1(図2参照)を短くすることが可能となる。
したがって、この実施の形態の画像形成装置によれば、上記ユニット71をコンパクトにすることが可能となり、結果として装置全体を小型化することが可能となる。
(f)さらにこの実施の形態では、中間ギヤ52も共通のフレーム70に支持されてユニット71として構成されているので、さらに次のような作用効果が得られる。
すなわち、複数個の単色トナー像担持体21とともに、その像担持体ギヤ51および中間ギヤ52が共通のフレーム70に支持されてユニット71として構成されているので、中間ギヤ52を装置本体側に配置した場合に比べて、各像担持体ギヤ51と中間ギヤ52との確実円滑な噛み合い状態が確保され、各単色トナー像担持体21の円滑確実な回転が確保されることとなる。
また、中間ギヤ52をユニット71に組み込んだとしても、ギヤ列50における中間ギヤ52の回転中心52aが、当該中間ギヤの両側に配置されている像担持体ギヤの回転中心同士を結んだ線SL上以外の位置に配置されているので、上述したようにユニット71をコンパクトにすることができる。
【0024】
<第2の実施の形態>
図6は本発明に係る画像形成装置の第2の実施の形態を示す概略正面図である。同図において、上記第1の実施の形態と同一部分ないし相当する部分には同一の符号を付してある。
この実施の形態が上記第1の実施の形態と異なる点は、ベルトを、中間転写ベルト13に代えて、記録媒体Pを保持して搬送する記録媒体搬送ベルト14とし、この記録媒体搬送ベルト14に保持された記録媒体Pに対して、複数個の単色トナー像形成手段20(Y、C、M、K)によるトナー像を個別の転写手段31〜34で順次転写するようにした点にあり、その他の点に変わりはない。
図中、49aはゲートローラ対45からの記録媒体Pを記録媒体搬送ベルト14に保持させるための記録媒体吸着ローラ、49bは記録媒体Pを記録媒体搬送ベルト14から剥がして定着ローラ対41へ供給するための剥離ローラである。
このような実施の形態によっても、前述した第1の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【0025】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【0026】
【発明の効果】
請求項1〜5記載のいずれの画像形成装置によっても、像担持体の駆動トルクを低減し、軸受け部を摩耗で劣化し難くし、画質を向上させることができる。
さらに、
請求項2記載の画像形成装置によれば、複数の単色トナー像担持体を同時に駆動するための駆動トルクを低減し、軸受け部を摩耗で劣化し難くし、カラー画像の画質を向上させることができる。
請求項3記載の画像形成装置によれば、像担持体ギヤに作用する不安定な荷重が低減されて各単色トナー像担持体の不安定な移動も低減され、各単色トナー像担持体の回転ムラや色ズレが低減されて画質がより一層向上する。
請求項4記載の画像形成装置によれば、メンテナンス性が向上し、特に、請求項3記載の構成と組み合わせた場合には、ユニットをコンパクトにすることが可能となる。
請求項5記載の画像形成装置によれば、各像担持体ギヤと駆動ギヤとの確実円滑な噛み合い状態が確保され、各単色トナー像担持体の円滑確実な回転が確保されるとともに、請求項3記載の構成と組み合わせた場合にはユニットをコンパクトにすることができる。
【0027】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の第1の実施の形態を示す概略正面図。
【図2】単色トナー像担持体の駆動系を示す正面図。
【図3】ユニットおよびギヤ列の部分切断平面図。
【図4】同上変形例の部分切断平面図。
【図5】図1ないし図2の部分拡大図。
【図6】本発明に係る画像形成装置の第2の実施の形態を示す概略正面図。
【図7】(a)(b)は従来技術の説明図。
【符号の説明】
P 記録媒体
13 中間転写ベルト(中間転写体)
14 記録媒体搬送ベルト(記録媒体搬送体)
21 単色トナー像担持体
22 帯電ローラ(当接部材)
24 現像ローラ(当接部材)
25 クリーニングブレード(当接部材)
31,32,33,34 転写用部材(当接部材)
50 ギヤ列
51 像担持体ギヤ
51a 回転中心
SL 線
52 中間ギヤ(駆動ギヤ)
52a 回転中心
70 フレーム
71 ユニット
Claims (4)
- 回転駆動される中間転写体または記録媒体搬送体と、この中間転写体または記録媒体搬送体に対して複数個配置された単色トナー像担持体と、この単色トナー像担持体の端部に固定された像担持体ギヤおよび像担持体ギヤ間に配置され像担持体ギヤに噛み合って下流側の像担持体を駆動する駆動ギヤが1列に配置されたギヤ列と、前記トナー像担持体に当接する複数の当接部材とを備え、前記中間転写体または記録媒体搬送体で搬送される記録媒体に対して、前記複数個の単色トナー像担持体による異なる色のトナー像を順次転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記ギヤ列における駆動ギヤの回転中心を、当該駆動ギヤの両側に配置されている像担持体ギヤの回転中心同士を結んだ線上以外の位置に配置して,前記像担持体ギヤの両側に位置する駆動ギヤのうち上流側の駆動ギヤからの動力伝達方向および下流側の駆動ギヤからの反力の方向を、前記複数の当接部材によって像担持体に作用する力の合力の方向と反対方向としたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記複数の当接部材のうちの一つは,現像手段であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記複数個の単色トナー像担持体、およびその像担持体ギヤが共通のフレームに支持されてユニットとして構成されていることを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
- さらに前記駆動ギヤも前記共通のフレームに支持されてユニットとして構成されていることを特徴とする請求項3記載の画像形成装置。
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