JPH07199589A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 速度ムラをなくしバンディングのない画像を
得ると共に、プロセスカートリッジの着脱を容易に行え
るカラー画像形成装置を提供する。 【構成】 感光体２と中間転写体３とを一体に収納した
プロセスカートリッジ１を用い、このプロセスカートリ
ッジ１を装置本体８内にセットし感光体２から中間転写
体３へトナー像の転写を順次行うことによりカラー画像
の形成を行うカラー画像形成装置において、感光体２及
び中間転写体３に各々別個に連結され駆動力を伝達する
駆動力伝達手段１３，１４を装置本体８側に設け、それ
ら別個に連結された駆動力伝達手段１３，１４に駆動力
を伝達する１個の駆動源１５を装置本体８側に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、中間転写体を用いるカ
ラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、画像形成装置はプロセスカート
リッジが着脱自在となるような構成となっており、この
プロセスカートリッジ内には主に、感光体の他に、現像
手段、クリーニング手段、帯電手段、除電手段等が設け
られている。このような構造をもつプロセスカートリッ
ジが画像形成装置に装着された場合において、装置本体
側からプロセスカートリッジ側への駆動力の伝達手順と
しては、まず、装置本体内に設けられた駆動源からの駆
動力をカップリング等を介して感光体に伝達し、この感
光体からの駆動力をカートリッジ内に設けたギヤ等を介
して現像手段やクリーニング手段等に伝達している。こ
のような駆動伝達方法の具体的な例（第一の従来例）と
しては、例えば、特開平４−１３６８７３号公報に「多
色画像形成装置の駆動機構」という名称で開示されてい
るものがある。これは、像担持体と複数個の現像ユニッ
トを含む主カートリッジと、単一の現像ユニットを含む
副カートリッジとを、装置本体に対して着脱自在に構成
してなるカラー画像形成装置において、装置本体内の駆
動源側からの駆動力を主カートリッジ及び副カートリッ
ジ側に伝達する機構に関するものである。この場合、ま
ず、装置本体側の駆動源と主カートリッジとの間で駆動
力の伝達を行い、次に、その主カートリッジ内に設けら
れた駆動伝達部材（この部材は電磁クラッチのＯＮ／Ｏ
ＦＦによって駆動制御される）によって副カートリッジ
への駆動力の伝達が行われる。

【０００３】また、一般に、カラー画像形成装置におい
ては、プロセスカートリッジ内に感光体等の他に、転写
紙に転写する前に複数色のトナー像を重ねるための中間
転写体を備えている。このような中間転写体と感光体と
を一つのプロセスカートリッジ内に収めて、ある一定期
間使用した後に一体に交換する方式の装置（第二の従来
例）がある。この場合、感光体と中間転写体との間の駆
動力の伝達方式としては、前述したような画像形成装置
の場合と同様な駆動方式により伝達を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来例
においては、装置本体側の駆動源（モータ）からの駆動
力をカップリング等を介して感光体に伝達し、この感光
体に伝達された駆動力をギヤ等により連結された現像手
段や中間転写体に伝達している。特に、カラー画像形成
装置の場合、感光体から中間転写体へ複数のギヤを介し
て駆動力を伝達すると、ギヤによる振動やブレ、歯の精
度等によって中間転写体の速度が大きくなり、転写紙上
に形成されたカラー画像上にバンディングが発生する。

【０００５】また、本体側の駆動源とプロセスカートリ
ッジ側の感光体や中間転写体との連結手段として、ギヤ
を使用せず、カップリングを用い、プロセスカートリッ
ジを上方に着脱するような方式の装置においては、カッ
プリングを連結軸方向に待避させて駆動伝達を解除する
のが最も着脱が容易となるが、前述したような従来の装
置においてはそのような着脱機構にまで十分配慮して作
られていないため、着脱時の作業が不便である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、感光体と中間転写体とを一体に収納したプロセスカ
ートリッジを用い、このプロセスカートリッジを装置本
体内にセットし前記感光体から前記中間転写体へトナー
像の転写を順次行うことによりカラー画像の形成を行う
カラー画像形成装置において、前記感光体及び前記中間
転写体に各々別個に連結され駆動力を伝達する駆動力伝
達手段を前記装置本体側に設け、それら別個に連結され
た駆動力伝達手段に駆動力を伝達する１個の駆動源を前
記装置本体側に設けた。

【０００７】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明において、装置本体側の駆動源からプロセスカート
リッジ側の中間転写体へ駆動力を伝達する駆動力伝達手
段に、両歯タイミングベルトを有するようにした。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明において、プロセスカートリッジ側の感光体及び中
間転写体と装置本体側の駆動力伝達手段との連結手段と
してそれぞれカップリングを用い、これら２個のカップ
リングが連結軸方向に一体に移動可能となるように前記
カップリング間を連結部材により連結した。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項３記載の
発明において、連結部材により連結軸方向に一体に移動
可能なカップリングからなる連結手段に、装置本体側の
筐体に設けられた押接部材に連動して駆動源から感光体
及び中間転写体への駆動力の設定・解除を行うカップリ
ング連結解除機構を付設した。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明においては、感光体及び中
間転写体の駆動源を同一とし、しかも、駆動源からの駆
動力を感光体を介さずに駆動力伝達手段により直接中間
転写体に伝達しているため、プロセスカートリッジ内に
は第一の従来例のような駆動伝達部材を備える必要がな
くなり、これによりプロセスカートリッジ側の構成の簡
素化を図ることが可能となる。また、感光体及び中間転
写体に各々接続される駆動力伝達手段を各々独立して装
置本体側に設けているため、感光体と中間転写体との速
度の同期をとり、従来のような速度ムラをなくすことが
可能となる。

【００１１】請求項２記載の発明においては、装置本体
から中間転写体へ駆動力を伝達する駆動力伝達手段に両
歯タイミングベルトを用いたことにより、感光体と中間
転写体との同期を一段と正確にとることが可能となり、
これにより速度ムラを極力抑えることが可能となる。

【００１２】請求項３記載の発明においては、２個のカ
ップリングを一つの連結部材で連結しているため、両方
のカップリングの駆動伝達の連結又は解除を１回の動作
で同時に行うことが可能となる。

【００１３】請求項４記載の発明においては、プロセス
カートリッジのセット時には、押接部材の連結部材への
押接に連動してカップリング連結解除機構が動作して感
光体及び中間転写体がカップリングを介して装置本体側
と連結され、これとは逆に、プロセスカートリッジの解
除時には、押接部材の連結部材からの離間に連動してカ
ップリング連結解除機構が動作して感光体及び中間転写
体をカップリングから離脱させて装置本体側から解除さ
せることが可能となる。

【００１４】

【実施例】請求項１記載の発明の一実施例を図１〜図３
に基づいて説明する。まず、カラー画像形成装置の全体
構成の概略を図３に基づいて述べる。プロセスカートリ
ッジ１内には、感光体２と、ベルト状の中間転写体３と
が収納されている。中間転写体３は駆動ローラ３ａと従
動ローラ３ｂとの間に張られて設けられているが、この
ようなベルト状に限らずドラム状でもよい。従動ローラ
３ｂはバネ３ｃにより付勢されている。また、感光体２
の周囲には、帯電部材４、４色（例えば、Ｂｋ，Ｃ，
Ｍ，Ｙ）のカラートナーを収納したリボルバーの現像装
置５、クリーニング部材６などが配置されている。中間
転写体３の周囲には、プロセスカートリッジ１内の内壁
に設けられたクリーリング部材７や、装置本体８側に設
けられた前記ローラ３ａに圧接する転写ローラ９（転写
手段の一種）が配置されている。この他に、装置本体１
０内には、一対のローラ１０ａ，１０ｂからなる定着装
置１０や、レーザ光源１１、ミラー１２等が設けられて
いる。

【００１５】このような構成において、カラー画像の作
成プロセスについて述べる。感光体２の表面を帯電器４
により帯電し、レーザ光源１１から出射されたビームａ
をミラー１２を介して感光体２の面上に照射することに
より、その感光体２の面上にネガ潜像を形成する。その
後、４色のカラートナーを収納した現像装置５を用い
て、１色ずつ現像（例えば、Ｂｋから開始する）を行
い、感光体２上のカラートナーを中間転写体３上に転写
する。このような一連の工程を４色分順次繰り返して行
う（例えば、Ｂｋ→Ｃ→Ｍ→Ｙ）ことにより、中間転写
体３上の４色のカラートナーを給紙装置（図示せず）か
ら送り出された転写紙１１に転写ローラ９にて転写さ
せ、定着装置１０によりそのカラートナーを定着するこ
とにより、転写紙１１上にカラー画像を得ることができ
る。

【００１６】本実施例では、上述したようなカラー画像
形成装置において、図１及び図２に示すように、感光体
２及び中間転写体３（ここでは、その中間転写体３を駆
動する駆動ローラ３ａ）に各々別個に連結され駆動力を
伝達する駆動力伝達手段１３，１４を装置本体８側に設
け、また、それら別個に連結された駆動力伝達手段１
３，１４に駆動力を伝達する１個の駆動源としてのモー
タ１５を装置本体８側に設けたものである。具体的に
は、モータ１５と同一の軸１６上には、プーリ１７と感
光体駆動用カップリング１８とが設けられている。プー
リ１７には片歯タイミングベルト１９を介してプーリ２
０へ駆動力が伝達されるようになっている。そのベルト
途中に設けられたテンションローラ２１は、片歯タイミ
ングベルト１９に張力を与えるテンショナーとして機能
する。また、プーリ２０はギヤ２２と一体に構成されて
おり、このギヤ２２はギヤ２３と連結されている。ギヤ
２３の軸２４上には、中間転写体駆動用カップリング２
５が設けられている。この場合、モータ１５と同一軸上
に配置されたプーリ１７と、軸１６と、感光体駆動用カ
ップリング１８とは、感光体２側へ駆動力を伝達する前
記駆動力伝達手段１３を構成している。また、片歯タイ
ミングベルト１９と、プーリ２０と、ギヤ２２と、ギヤ
２３と、軸２４と、中間転写体駆動用カップリング２５
とは、中間転写体３の駆動ローラ３ａ側へ駆動力を伝達
する前記駆動力伝達手段１４を構成している。

【００１７】このような構成において、１個のモータ１
５からの駆動力は、駆動力伝達手段１３の感光体駆動用
カップリング１８と、片歯タイミングベルト１９を介し
て並列に配列された駆動力伝達手段１４の中間転写体駆
動用カップリング２５とに分岐して伝達される。そし
て、感光体駆動用カップリング１８は感光体用カップリ
ング２６と嵌合し、中間転写体駆動用カップリング２５
は中間転写体用カップリング２７と嵌合することによ
り、装置本体８側の駆動力がプロセスカートリッジ１側
へ伝達されることになる。

【００１８】従って、上述したように、感光体２及び中
間転写体３の駆動源（モータ１５）を同一とし、しか
も、その駆動源からの駆動力を感光体２を介さずに片歯
タイミングベルト１９を介して駆動力伝達手段１４によ
り直接中間転写体３に伝達しているため、プロセスカー
トリッジ１内には駆動伝達部材（第一の従来例で述べた
ようなもの）を備える必要がなくなり、これにより、プ
ロセスカートリッジ１側の構成を簡素化することができ
る。また、感光体２及び中間転写体３にそれぞれ連結さ
れる駆動力伝達手段１３，１４を装置本体８内で独立し
て配置しているため、感光体２と中間転写体３との速度
の同期をとることができ、これにより、両方の駆動力伝
達手段１３，１４の速度ムラを極力低減させ、バンディ
ングの少ない良好なカラー画像を得ることができる。

【００１９】次に、請求項２記載の発明の一実施例を図
４に基づいて説明する。なお、カラー画像形成装置の構
成については前述した請求項１記載の発明の実施例で述
べたのでその同一部分についての説明は省略し、その同
一部分については同一符号を用いる。本実施例では、請
求項１記載のカラー画像形成装置（図３参照）におい
て、装置本体８側の駆動源（モータ１５）からプロセス
カートリッジ１側の中間転写体３へ駆動力を伝達する駆
動力伝達手段１４の伝達系内に両歯タイミングベルト２
８を設けたものである。具体的には、図４に示すよう
に、モータ１５と同一の軸１６上のプーリ１７に、前述
したような片歯タイミングベルト１９を用いる代わり
に、両歯タイミングベルト２８を掛けた。また、この両
歯タイミングベルト２８は、そのプーリ１７の他に、３
つのプーリ２９，３０，３１間で掛け渡されている。こ
のようにモータ１５からプロセスカートリッジ１側の中
間転写体３へ駆動力を伝達する駆動力伝達手段１４内の
途中の伝達系に両歯タイミングベルト２７を用いたこと
により、感光体２と中間転写体３との間の同期を前述し
た請求項１記載の発明の実施例の場合よりも一段と正確
にとることができるようになり、これにより速度ムラを
極力抑えることができ、バンディングの一段と少ない最
良のカラー画像を得ることができる。

【００２０】次に、請求項３記載の発明の一実施例を図
５に基づいて説明する。なお、前述した請求項１，２記
載の発明の実施例と同一部分についての説明は省略し、
その同一部分については同一符号を用いる。本実施例で
は、請求項１記載のカラー画像形成装置（図３参照）に
おいて、プロセスカートリッジ１側の感光体２及び中間
転写体３と装置本体８側の駆動力伝達手段１３，１４と
の連結手段としてそれぞれカップリングを用い、これら
２個のカップリングが連結軸方向Ｘに一体に移動可能と
なるようにカップリング間を連結部材により連結したも
のである。この場合、連結手段に用いられるカップリン
グとしては、すでに請求項１記載の実施例（図１参照）
で用いた感光体駆動用カップリング１８及び中間転写体
駆動用カップリング２５に相当するものであり、感光体
駆動用カップリング１８は感光体用カップリング２６と
連結され、中間転写体駆動用カップリング２５は中間転
写体用カップリング２７と連結される。

【００２１】ここでは、特に、感光体駆動用カップリン
グ１８と中間転写体駆動用カップリング２５との間を連
結部材３２により連結し、これら２個のカップリング１
８，２５が連結軸方向Ｘに一体に移動可能となるように
したことに特徴がある。また、これらそれぞれのカップ
リング１８，２５と軸１６，２４上に設けられたストッ
パー具３３ａ，３３ｂ（これらはストッパー板３３によ
り連結されている）との間には、圧縮スプリング３４，
３５が取付けられている。従って、このように２個のカ
ップリング１８，２５を一つの連結部材３２で連結した
ことにより、両方のカップリング１８，２５の駆動伝達
の連結又は解除を１回の動作で同時に行うことができ、
これによりプロセスカートリッジ１の着脱動作を容易化
させることができる。また、本実施例では、軸２４上に
直接プーリ２０を設けて、そのプーリ２０と中間転写体
駆動用カップリング２５とを同一軸とした構成となって
おり、図１のようにギヤ２２，２３等を介していないた
め、ギヤ独自の振動、ブレ、歯の精度を考慮する必要が
なくなり、その分、速度ムラを低減させ、バンディング
のない良好なカラー画像を得ることができる。

【００２２】次に、請求項４記載の発明の一実施例を図
６及び図７に基づいて説明する。なお、前述した請求項
１〜３記載の発明の実施例と同一部分についての説明は
省略し、その同一部分については同一符号を用いる。本
実施例では、請求項３記載のカラー画像形成装置（図３
参照）において、連結部材３２により連結軸方向Ｘに一
体に移動可能なカップリング（感光体駆動用カップリン
グ１８、中間転写体駆動用カップリング２５）からなる
連結手段に、装置本体８側の筐体（ここでは、上構造体
３６ａ）に設けられた押接部材３７に連動して、駆動源
（モータ１５）から感光体２及び中間転写体３への駆動
力の設定・解除を行うカップリング連結解除機構３８を
付設したものである。以下、具体例を挙げて述べる。

【００２３】まず、図７において、装置本体８における
筐体（ワニ口開放型）は、上構造体３６ａと下構造体３
６ｂとに分割されている。プロセスカートリッジ１の着
脱時には、上構造体３６ａを開放するようになってい
る。その上構造体３６ａに取付けられた押接部材３７を
連結部材３２の一端の突起部３２ａに押接又は離間させ
ることにより、連結部材３２及びカップリング１８，２
５をプロセスカートリッジ１側のＸ方向に移動させるこ
とができる。なお、押接部材３７は、ワニ口開放型の装
置でない場合には、解除レバー等を用いて構成すること
もできる。

【００２４】次に、図６（ａ）（ｂ）において、カップ
リング連結解除機構３８の構成及び動作について述べ
る。カップリング連結解除機構３８は、連結部材３２の
中間位置に取付けられた回動の支点となる軸３９と、こ
の軸３９が固定された第一支持板４０と、軸１６（又は
軸２４）と嵌合する第一支持具４１と、第一支持具４１
と同一軸上の第二支持具４２と、この第二支持具４２に
固定された第二支持板４３と、圧縮スプリング３４と、
軸１６と、この軸１６の軸心１６ａと、固定軸１６ｂと
から構成されている。なお、ここでは、感光体２と嵌合
する側の構成について述べるが、中間転写体３と嵌合す
る側の構成も同様なものと考えられる。

【００２５】そこで、まず、図６（ａ）に示すように、
プロセスカートリッジ１を装置本体８内にセットする場
合には、上構造体３６ａの押接部材３７が連結部材３２
の突起部３２ａを下方に押し下げることにより、軸３９
を支点として連結部材３２がＲ方向に回動し、これに伴
って感光体駆動用カップリング１８が移動して感光体用
カップリング２６と嵌合し、これにより駆動力が装置本
体８側からプロセスカートリッジ１側へ伝達される。ま
た、図６（ｂ）に示すように、プロセスカートリッジ１
を装置本体８から取り出す（駆動力を解除する）場合に
は、上構造体３６ａの押接部材３７が連結部材３２の突
起部３２ａから離れることにより、圧縮スプリング３４
の復元力が作用して軸１６がＸａ方向に移動し、これに
より感光体駆動用カップリング１８と感光体用カップリ
ング２６との嵌合が解除され、プロセスカートリッジ１
の装置本体８からの離脱を行うことができる。このよう
に装置の開閉動作に連動してカップリング１８，２６に
おける着脱動作を容易に行うことができる。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、感光体と中間転
写体とを一体に収納したプロセスカートリッジを用い、
このプロセスカートリッジを装置本体内にセットし前記
感光体から前記中間転写体へトナー像の転写を順次行う
ことによりカラー画像の形成を行うカラー画像形成装置
において、前記感光体及び前記中間転写体に各々別個に
連結され駆動力を伝達する駆動力伝達手段を前記装置本
体側に設け、それら別個に連結された駆動力伝達手段に
駆動力を伝達する１個の駆動源を前記装置本体側に設け
たので、プロセスカートリッジ内には第一の従来例で述
べたような駆動伝達部材を設ける必要がなくなり、これ
によりプロセスカートリッジ内の構成の簡素化を図りコ
ンパクトなユニットとすることができる。また、駆動力
伝達手段は装置本体側に各々独立して配置されているた
め、感光体と中間転写体との速度の同期をとって従来の
ような速度ムラをなくすことができ、これにより、バン
ディングの少ない良好な画像を得ることができる。

【００２７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、装置本体側の駆動源からプロセスカートリ
ッジ側の中間転写体へ駆動力を伝達する駆動力伝達手段
に、両歯タイミングベルトを有するようにしたので、感
光体と中間転写体との同期を一段と正確にとって速度ム
ラを極力抑えることができ、これにより、バンディング
の一段と少ない良好な画像を得ることができる。

【００２８】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、プロセスカートリッジ側の感光体及び中間
転写体と装置本体側の駆動力伝達手段との連結手段とし
てそれぞれカップリングを用い、これら２個のカップリ
ングが連結軸方向に一体に移動可能となるように前記カ
ップリング間を連結部材により連結したので、両方のカ
ップリングの駆動伝達の連結又は解除を１回の動作で同
時に行うことができ、これにより、プロセスカートリッ
ジ１の着脱動作を容易化させることができる。

【００２９】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、連結部材により連結軸方向に一体に移動可
能なカップリングからなる連結手段に、装置本体側の筐
体に設けられた押接部材に連動して駆動源から感光体及
び中間転写体への駆動力の設定・解除を行うカップリン
グ連結解除機構を付設したので、プロセスカートリッジ
のセット時には、押接部材の連結部材への押接に連動し
てカップリング連結解除機構が動作して感光体及び中間
転写体がカップリングを介して装置本体側と連結され、
逆に、プロセスカートリッジの解除時には、押接部材の
連結部材からの離間に連動してカップリング連結解除機
構が動作して感光体及び中間転写体をカップリングから
離脱させ装置本体側から解除させることができ、これに
より、装置の開閉動作に連動してカップリング部におけ
る着脱動作を一段と容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の一実施例であるカップリ
ング部における駆動力伝達手段の構成を示す平面図であ
る。

【図２】駆動力伝達手段の接続状態の概要を示す模式図
である。

【図３】カラー画像形成装置の全体構成を示す縦断側面
図である。

【図４】請求項２記載の発明の一実施例である両歯タイ
ミングベルトを用いた場合の駆動力伝達手段の接続状態
の概要を示す模式図である。

【図５】請求項３記載の発明の一実施例であるカップリ
ング間を連結部材により連結した場合の構成を示す平面
図である。

【図６】請求項４記載の発明の一実施例を示すものであ
り、（ａ）はカップリングのセット時の動作状態を示す
側面図、（ｂ）はカップリングの解除時の動作状態を示
す側面図である。

【図７】ワニ口開閉型の装置における開放状態を示す側
面図である。

【符号の説明】

１ プロセスカートリッジ ２ 感光体 ３ 中間転写体 ８ 装置本体 １３，１４ 駆動力伝達手段 １５ 駆動源 ２８ 両歯タイミングベルト ３２ 連結部材 ３６ａ 筐体 ３７ 押接部材 ３８ カップリング連結解除機構 Ｘ 連結軸方向

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と中間転写体とを一体に収納した
   プロセスカートリッジを用い、このプロセスカートリッ
   ジを装置本体内にセットし前記感光体から前記中間転写
   体へトナー像の転写を順次行うことによりカラー画像の
   形成を行うカラー画像形成装置において、前記感光体及
   び前記中間転写体に各々別個に連結され駆動力を伝達す
   る駆動力伝達手段を前記装置本体側に設け、それら別個
   に連結された駆動力伝達手段に駆動力を伝達する１個の
   駆動源を前記装置本体側に設けたことを特徴とするカラ
   ー画像形成装置。
2. 【請求項２】 装置本体側の駆動源からプロセスカート
   リッジ側の中間転写体へ駆動力を伝達する駆動力伝達手
   段は、両歯タイミングベルトを有することを特徴とする
   請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 プロセスカートリッジ側の感光体及び中
   間転写体と装置本体側の駆動力伝達手段との連結手段と
   してそれぞれカップリングを用い、これら２個のカップ
   リングが連結軸方向に一体に移動可能となるように前記
   カップリング間を連結部材により連結したことを特徴と
   する請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 連結部材により連結軸方向に一体に移動
   可能なカップリングからなる連結手段に、装置本体側の
   筐体に設けられた押接部材に連動して駆動源から感光体
   及び中間転写体への駆動力の設定・解除を行うカップリ
   ング連結解除機構を付設したことを特徴とする請求項３
   記載のカラー画像形成装置。