JP3352327B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばカラー複写
機あるいはカラーレーザプリンタ等とされる電子写真プ
ロセスを利用したカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、従来のカラー画像形成装置の一
例が示される。同図において、装置の略中央には、スキ
ャナユニット８から出射されるレーザ光に感光して画像
のもととなる潜像を形成するための像担持体である感光
ドラム１が配置され、その周りに、４色（イエロー、マ
ゼンタ、シアン、黒）分の現像カートリッジ５（５Ｙ、
５Ｍ、５Ｃ、５Ｂ）を収納した現像回転ユニット４、給
紙された転写紙先端を円周上にグリッパーなどにより固
定させ、感光ドラム１上に現像された画像を転写するた
めの転写ドラム２、及び転写時に感光ドラム１に残った
トナーを除去するためのクリーナー６が配設されてい
る。

【０００３】又、転写ドラム２の近傍には、転写ドラム
２に巻き付けられた状態で複数回の転写を終え、分離さ
れて導かれた転写紙にトナーを定着する定着器３が設け
られている。なお、クリーナー６は、感光ドラム６等と
一体的にドラムカートリッジ７としてカートリッジ化さ
れ、装置本体に対してドラム軸方向に着脱可能とされて
いる。

【０００４】上記のような概略構成において、給紙カセ
ット９から給紙ローラ１２により１枚ずつ分離され送り
出された転写紙は、レジストローラ１３によりタイミン
グを取られて転写ドラム２に送られ、転写紙の先端を図
に示さないグリッパーにより把持される。さらに、転写
紙の残りの部分は吸着ローラ１０により転写ドラム２の
表面に静電吸着させれる。

【０００５】転写ドラム２に保持された転写紙は、感光
ドラム１と転写ドラム２との間の転写部を通過し、まず
イエローのトナー像が転写される。次に転写紙の先端が
再び転写部にくるとマゼンタのトナー像が転写され、同
様にシアン、ブラックの各色のトナー像が転写される。
最終色のトナー像の転写が終わると、転写紙は分離爪１
１により転写ドラム２から分離され、定着器３へと搬送
され、定着器３において各色のトナー像の定着を行なう
ことで多色画像が得られる。以上は転写紙に普通紙を用
いた場合である。

【０００６】次に転写紙としてＯＨＰシートを用いた場
合について述べる。４色目の転写がなされたあと、ＯＨ
Ｐシートは、分離されずに転写ドラム２に保持されたま
ま移動し、転写紙の後端が転写部を通過した後に、転写
ドラム２は感光ドラム１から離間させられる。転写ドラ
ム２を感光ドラム１から離間した後、転写紙は両ドラム
の間を通過し、分離爪１１により、転写ドラム２から分
離され、定着器３へと搬送され、定着器３で各色のトナ
ー像の定着を行なうことで多色画像が得られる。このと
き、転写ドラム２の周速度は転写紙の先端が定着器３に
進入する直前に約半分の速度に減速される。又、転写紙
の定着器通過速度は、転写時の転写ドラム２の周速度の
半分程度の速度となっている。

【０００７】プリントアウトが終えると、転写ドラム２
は感光ドラム１から離間させられ、待機する。そして、
画像形成信号が入力されると、転写ドラム２は感光ドラ
ム１に当接させられる。

【０００８】従来、メンテナンスの容易化等の目的のた
めに、感光ドラム等のプロセス機器を一体的に組込んだ
ドラムカートリッジを装置本体に対して着脱自在に構成
することが行なわれる。そして、ドラムカートリッジ内
の感光ドラムへの回転力の伝達は、感光ドラムに一体的
に設けられた従動歯車と装置本体側の駆動歯車とが噛み
合うことによってなされている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
駆動方式では、ドラムカートリッジを装置本体内に装着
するにあたり、感光ドラムの従動歯車と装置本体側の駆
動歯車との噛み合いを精度よく行なわせることは難し
く、駆動歯車の回転精度に較べて、感光ドラムの回転精
度は確実に低下する。そして、形成画像には歯車の噛み
合い周期による濃度ムラのような横縞が発生するという
問題がある。

【００１０】また、感光ドラムに負荷変動が生じると、
駆動歯車と従動歯車間のバックラッシのために感光ドラ
ムに速度変動が生じるとという問題もあった。このた
め、潜像記録密度を増すと、形成画像の濃度ムラやピッ
チムラが一層目立つようになり、また、複数色のトナー
を重畳転写すると、色ずれを生じるため、高精細化やフ
ルカラー化が難しいという問題があった。

【００１１】そこで、以上のような問題を解決するため
に、装置本体側に感光ドラムのドラム回転軸と連結する
連結部を設け、その連結部において、感光ドラムの位置
決めと感光ドラムへの回転力の伝達とを同時に行ない、
感光ドラムへの回転力を伝達する部材と感光ドラムのド
ラム軸との間のガタを除去するように構成することで、
ドラムカートリッジの装着に当たって、歯車の噛み合わ
せがなくなり、連結部における回転精度をほぼそのまま
感光ドラムへ伝えることで、画質の向上を図ったものが
ある。

【００１２】図６には上記方式の概略が示される。同図
において、ドラムカートリッジは感光ドラム１の長手方
向に装着される。感光ドラム１にはその長手方向に延び
る回転軸１００が取付けられており、回転軸１００は、
装置本体の位置決めを行なう軸部１００ａ及び装置本体
から回転力の伝達を受ける嵌合部である先割れ部１００
ｂを備えている。

【００１３】又、装置本体には、連結部である駆動軸５
０が設けられ、駆動軸５０には、感光ドラム１の位置決
めを行なう嵌合孔５１と感光ドラム１への回転力の伝達
を行なう駆動部材である駆動ピン５２を備えており、駆
動ピン５２は駆動軸５０と一体に回転するとともに、付
勢手段であるコイルばね５３により、駆動軸５０の嵌合
孔５１内を軸方向に移動自在に構成されている。

【００１４】従って、上記の如き構成において、装置本
体にドラムカートリッジを挿入すると、感光ドラム回転
軸１００の先割れ部１００ｂと駆動軸５０の駆動ピン５
２とが嵌合し、装置本体からの回転力が駆動ピン５２及
び先割れ部１００ｂを介して感光ドラム１に伝達され
る。

【００１５】しかしながら、装置本体にドラムカートリ
ッジを挿入したときに、装置本体の駆動ピン５２と感光
ドラム１の回転軸１００の先割れ部１００ｂの位相が一
致していない場合、駆動ピン５２は回転軸１００の先割
れ部１００ｂに嵌合せずに、回転軸１００に押されて、
駆動軸５０の内部に押し込まれてしまう。その状態で、
感光ドラム１と転写ドラム２を回転しようとすると、感
光ドラム１の回転軸１００の先割れ部１００ｂと駆動ピ
ン５２の位相が一致するまでの間、転写ドラム２だけが
回転することとなり、感光ドラム１の表面を転写ドラム
２の表面で擦り付けることとなり、感光ドラム表面を傷
つけてしまう。その結果、この傷によって画像劣化が生
じてしまうと問題があった。

【００１６】また、感光ドラム１と転写ドラム２への回
転力の伝達を同一の駆動源から行なう構成で、感光ドラ
ム１と転写ドラム２への回転力の伝達を感光ドラム１へ
と当接している状態で行なうと、当接力による摩擦負荷
で、駆動源にかかるトルクが大きくなってしまうという
問題もあった。

【００１７】従って、本発明の主な目的は、像担持体を
含むドラムカートリッジの装置本体への挿入時に、転写
材担持体による前記像担持体への擦過に起因する画像劣
化を防止できるカラー画像形成装置を提供することであ
る。

【００１８】本発明の他の目的は、像担持体及び転写材
担持体に同一駆動源から回転力を伝達する場合におい
て、前記駆動源にかかるトルクを低減できるカラー画像
形成装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
カラー画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発
明は、少なくとも像担持体を備えたドラムカートリッジ
を装置本体に対して着脱自在で、前記像担持体に現像さ
れたトナー像を転写材担持体に担持された転写材に繰り
返して転写させるカラー画像形成装置において、前記転
写材担持体を前記像担持体に対して離間させる離間手段
を有し、前記転写材担持体と前記像担持体との当接状態
及び離間状態の両状態共、同一駆動源から前記転写材担
持体及び前記像担持体への回転力の伝達が可能であっ
て、前記像担持体の回転軸と連結可能な前記駆動源に連
結された連結部を有し、前記連結部は、前記像担持体の
回転軸が嵌合する嵌合孔と、前記像担持体の回転軸の嵌
合部と嵌合して回転力を伝達する駆動部材とを有し、前
記駆動部材は付勢手段により付勢されて前記連結部の長
手方向に移動自在とされ、且つ前記連結部と一体に回転
可能であり、ドラムカートリッジを装置本体に対して装
着する際、前記離間手段により前記転写材担持体を前記
像担持体から離間させ、次に前記連結部を回転させて前
記像担持体へ回転力を伝達可能とし、次に前記転写材担
持体を前記像担持体に当接させることを特徴とするカラ
ー画像形成装置である。

【００２０】

【００２１】

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るカラー画像形
成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、次に説
明する実施例では、本発明は前出の図５に示すカラー画
像形成装置に具現化されるものとする。従って、カラー
画像形成装置の全体的構成、機能についての詳しい説明
は省略し、本発明の特徴部について説明する。

【００２３】先ず、図３及び図４により、ドラムカート
リッジ７と、装置本体と装着状態について説明する。

【００２４】図３及び図４に示すように、ドラムカート
リッジ７は、前述のように感光ドラム１等が一体的に構
成されており、装置本体の前側板３４側から感光ドラム
１の長手方向に沿って装置本体に挿入、装着される。こ
のとき、ドラムカートリッジ７の挿入方向後端部に設け
られた位置決めピン３６が、本体前側板３４に形成され
た位置決め穴３５に嵌合し、更に、図６に示したよう
に、感光ドラム１の回転軸１００が装置本体の駆動軸５
０の嵌合孔５１に嵌合し、ドラムカートリッジ７は装置
本体の所定場所に位置決めされる。

【００２５】次に、図１及び図２により、感光ドラム１
及び転写ドラム２の駆動系について説明する。

【００２６】図１において、転写ドラム２及び感光ドラ
ム１の駆動源であるモータ１２の回転軸１２ａには駆動
ギア１３が固着されており、駆動ギア１３には第１の２
段ギア１４の大歯車１４ａが噛み合い、そして第１の２
段ギア１４の小歯車１４ｂには感光ドラムギア１５が噛
み合わされている。ここで感光ドラムギヤ１５は、図６
に示した駆動軸５０に一体的に取付けられていて、駆動
軸５０の駆動ピン５２と感光ドラム１の回転軸１００の
先割れ部１００ｂの位相が一致しているときに、感光ド
ラム１と一体に回転する。

【００２７】又、駆動ギア１３は、第２の２段ギヤ１６
の大歯車１６ａとも噛合っており、２段ギヤ１６の小歯
車１６ｂは中間歯車１７と噛み合っている。中間歯車１
７には回転軸１９が一体的に取付けられており、回転軸
１９には一方向クラッチ２０が圧入された駆動ギヤ１８
が一体的に取付けられている。

【００２８】駆動ギヤ１８には、転写ドラム２のフラン
ジ部に設けられ、一体的に回転する転写ドラムギヤ２１
が噛み合わされている。

【００２９】また、転写ドラム２は固定軸２２の回りを
ベアリングを介して回転し、固定軸２２は転写ドラム２
の両側板（図示せず）にスライド可能に位置決めされ
る。側板には固定軸２２の嵌合穴２４が楕円形に穿設さ
れていて、転写ドラム２が感光ドラム１の回転中心と転
写ドラム２の回転中心を結ぶ直線Ｌ₁ 上に位置決めされ
るようになっている。

【００３０】固定軸２２は、離間手段としての偏心カム
２５と押え板２６との間に、押え板２６により偏心カム
２５に押付けられることにより保持されている。押え板
２６は支軸２７を中心に回動自在とされ、且つ支軸２７
の対向部に一端を支持され、他端を側板に支持されたバ
ネ２８により固定軸２２方向に引っ張られている。

【００３１】また、転写ドラム２のフランジ部に設けら
れた転写ドラムギヤ２１と駆動ギヤ１８のピッチ円の接
線方向と感光ドラム１と転写ドラム２の離間方向がほぼ
平行になるように配置されている。

【００３２】上記の構成において、モータ１２の回転力
は、駆動ギヤ１３、第１の２段ギヤ１４、及び感光ドラ
ムギヤ１５と伝達されて、感光ドラム１を回転させ、ま
た、モータ１２の回転力は、駆動ギヤ１３、第２の２段
ギヤ１６、及び中間歯車１７と伝達され、回転軸１９を
矢印Ａの向きに回転させる。回転軸１９が矢印Ａの向き
に回転すると一方向クラッチ２０は回転軸１９に噛み合
い、駆動ギヤ１８、転写ドラムギヤ２１と回転力が伝達
され、転写ドラム２を矢印Ｂの方向に回転させる。

【００３３】また、図２に示すように、図示しない駆動
源により偏芯カム２５が回転させられ、その結果、転写
ドラム２が感光ドラム１からＷ＝５ｍｍ離間させられた
ときも、駆動ギヤ１８と転写ドラムギヤ２１のピッチ円
の接線方向に駆動ギヤ１８が移動するために両歯車の噛
み合いは離れることなく続けられる。また、ジャム処理
時には図示しない離間レバーにより偏芯カム２５を回転
させ、図２に示すように感光ドラム１から転写ドラム２
を離間させる。

【００３４】以上のような構成のもとで、装置立ち上げ
時には以下の動作を行なわせる。 １）図２に示すように、偏心カム２５を回転させ、感光
ドラム１から転写ドラム２を離間させる。 ２）モータ１２を回転させて、駆動軸５０を１８０度以
上回転させ、駆動ピン５２と感光ドラム１の回転軸１０
０の先割れ部１００ｂを嵌合させる（図６参照）。 ３）図１に示すように、偏心カム２５を回転させ、感光
ドラム１に転写ドラム２を当接させる。

【００３５】このような動作を装置立ち上げ時に行なう
ことで、感光ドラム１の表面を転写ドラム２の表面が擦
ることがなくなり、感光ドラムの表面を傷つけることを
防止できる。

【００３６】また、感光ドラム１と転写ドラム２を回転
させるときには以下の動作を行なわせる。 １）図２に示すように、偏心カム２５を回転させ、感光
ドラム１から転写ドラム２を離間させる。（図６） ２）モータ１２を回転させる。 ３）図１に示すように、偏心カム２５を回転させ転写ド
ラム２を、感光ドラム１に当接させる。

【００３７】このような動作を感光ドラム１と転写ドラ
ム２を回転させるときに行なうことで、モータ立ち上げ
時に、感光ドラム表面と転写ドラム表面の摩擦負荷がな
くなるため、モータのトルクを小さくすることができ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、特に、ドラムカートリッジを装置本体に対して装着
する際、離間手段により転写材担持体を像担持体から離
間させ、次に連結部を回転させて像担持体へ回転力を伝
達可能とし、次に転写材担持体を像担持体に当接させる
構成とされるので、像担持体を含むドラムカートリッジ
の装置本体への装着時に、転写材担持体による像担持体
への擦過に起因する画像劣化を防止でき、高品質画像を
得ることができる。

【００３９】又、前記像担持体及び前記転写材担持体に
同一駆動源から回転力を伝達する場合において、前記駆
動源にかかるトルクを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】感光ドラム及び転写ドラムの駆動系を示す説明
図である。

【図２】転写ドラムを感光ドラムから離間させる状態を
示す説明図である。

【図３】一実施例のドラムカートリッジを示す斜視図で
ある。

【図４】図１のドラムカートリッジを装置本体に位置決
めする状態を示す斜視図である。

【図５】従来のカラー画像形成装置の一例を示す全体構
成図である。

【図６】図５の感光体ドラムの回転軸と装置本体側の連
結軸を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ 転写ドラム（転写材担持体） ５０ 連結軸（連結部） ５１ 嵌合孔 ５２ 駆動ピン（駆動部材） ５３ コイルばね（付勢手段） ７ ドラムカートリッジ １００ 回転軸 １００ｂ 嵌合部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも像担持体を備えたドラムカー
   トリッジを装置本体に対して着脱自在で、前記像担持体
   に現像されたトナー像を転写材担持体に担持された転写
   材に繰り返して転写させるカラー画像形成装置におい
   て、 前記転写材担持体を前記像担持体に対して離間させる離
   間手段を有し、前記転写材担持体と前記像担持体との当
   接状態及び離間状態の両状態共、同一駆動源から前記転
   写材担持体及び前記像担持体への回転力の伝達が可能で
   あって、前記像担持体の回転軸と連結可能な前記駆動源
   に連結された連結部を有し、前記連結部は、前記像担持
   体の回転軸が嵌合する嵌合孔と、前記像担持体の回転軸
   の嵌合部と嵌合して回転力を伝達する駆動部材とを有
   し、前記駆動部材は付勢手段により付勢されて前記連結
   部の長手方向に移動自在とされ、且つ前記連結部と一体
   に回転可能であり、ドラムカートリッジを装置本体に対
   して装着する際、前記離間手段により前記転写材担持体
   を前記像担持体から離間させ、次に前記連結部を回転さ
   せて前記像担持体へ回転力を伝達可能とし、次に前記転
   写材担持体を前記像担持体に当接させることを特徴とす
   るカラー画像形成装置。