JP3649381B2 - 画像形成装置における駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、感光体や中間転写体などの像担持体に当接して所定の処理（例えば、転写処理、クリーニング処理や現像処理など）を行う処理部材を備えた画像形成装置において、当該処理部材を適当なタイミングで前記像担持体に対して離当接駆動する駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置では、感光体上に形成したトナー像を中間転写体に１次転写する処理を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）ごとに行い、これら４色のトナー像を中間転写体上で重ね合わせてカラートナー像を形成している。そして、そのカラートナー像を２次転写ローラによって記録材に２次転写することで記録材にカラー画像を形成し、さらに定着手段によって記録材表面のトナー像を加熱して記録材上にカラー画像を定着している。
【０００３】
このように構成された画像形成装置では、各色のトナー像を中間転写体に１次転写している間、２次転写ローラを中間転写体から離間しておく必要がある。そこで、従来では、付勢バネとカム機構とを組み合わせてなる駆動装置をがぞ形成装置に設け、この駆動装置によって２次転写ローラを中間転写体に対して離当接駆動していた。
【０００４】
この駆動装置では、２次転写位置の近傍位置において揺動部材が揺動自在に設けられるとともに、その揺動部材に２次転写ローラが回転自在に軸支されている。そして、付勢バネが揺動部材に取り付けられ、２次転写ローラを中間転写体に向けて付勢し、これによって２次転写ローラが中間転写体に当接して２次転写処理を行う。
【０００５】
また、揺動部材の近傍に回転軸が配置されるとともに、この回転軸に対してカムが固着されている。そして、回転軸の回転に伴ってカムが回転し、カムの突出部が揺動部材の一部に係合することで付勢バネのバネ力に逆らいながら揺動部材を中間転写体の反対側に揺動させる。これによって、揺動部材によって保持されている２次転写ローラが中間転写体から離間する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成された駆動装置では、カム機構によって２次転写ローラを中間転写体から離間させており、次に２次転写ローラを中間転写体に当接させるタイミング（当接タイミング）では、回転軸の回転とともにカムが回転移動し、これに伴ってカムの突出部が外れて付勢バネのバネ力によって２次転写ローラが中間転写体に移動当接する。このとき、所定の速度で循環回転している中間転写体に対して２次転写ローラが急激に当接することとなり、中間転写体への負荷変動が生じて中間転写体が一時的に減速され、いわゆる当接バンディングと呼ばれる画像欠陥が生じる。
【０００７】
また、当接バンディングを防止するためには、付勢バとカム機構との関係を逆転させることも考えられる。つまり、付勢バネによって２次転写ローラを中間転写体から離間させる方向に揺動部材を付勢しておき、当接タイミングにおいてカム機構で揺動部材を２次転写側に押遣り、これによって付勢バネに逆らいながら２次転写ローラを中間転写体に当接させるように構成してもよい。
【０００８】
しかしながら、このように構成した場合には、当接バンディングは解消されるものの、離間タイミングで２次転写ローラが急激に中間転写体から離間することとなり、いわゆる離間バンディングが発生してしまう。また、上記したようにカム機構を用いて付勢バネに逆らって２次転写ローラを移動させる構成を採用した場合、バネ力に対抗して回転軸を回転駆動するために比較的トルクの大きな駆動モータを用いる必要があり、その結果、装置の大型化やコスト増大などの問題も生じてしまう。
【０００９】
ここで、上記のように付勢バネを用いて２次転写ローラを中間転写体から離間させる代わりに、２次転写ローラの自重によって離間動作を実行するように構成することも考えられる。しかしながら、この提案例においては、２次転写ローラの配設位置、つまり２次転写位置が制約されてしまう。例えば、ドラム状の中間転写体を用いた場合、２次転写位置は中間転写ドラムの最下位置に一義的に決まってしまう。したがって、２次転写位置が設計上規制されてしまうこととなり、画像形成装置の設計自由度を大幅に損ねるという問題が別途発生してしまう。
【００１０】
なお、このような問題は２次転写ローラに限定された問題ではなく、感光体や中間転写体などの像担持体に当接して所定の処理を行う処理部材（現像部やクリーニング部など）を像担持体に対して離当接駆動する駆動装置に共通する問題である。
【００１１】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、設計自由度が高く、しかも像担持体の速度変動を抑制すことができる画像形成装置における駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明は、画像形成装置の像担持体に当接して所定の処理を行う処理部材を適当なタイミングで前記像担持体に対して離当接駆動する駆動装置であって、上記目的を達成するため、回転軸と、前記回転軸に固着され、その外周部の一部に突出部が形成されるとともに、その内面に内面カム溝が形成されたカムと、前記処理部材を保持しながら前記像担持体に対して接近・離間自在に設けられた可動保持部材とを備え、当接タイミングでは、前記回転軸の回転に伴って前記突出部の外周面が前記可動保持部材を前記像担持体側に押遣って前記処理部材を前記像担持体に当接させる一方、離間タイミングでは、前記回転軸の回転に伴って前記内面カム溝の側面が前記可動保持部材から前記カムに向けて突設された係合部と係合しながら前記可動保持部材を前記像担持体の反対側に引き戻して前記処理部材を前記像担持体から離間させる。
【００１３】
このように構成された駆動装置では、カムの回転動作に伴ってカムの突出部が可動保持部材を像担持体側に押遣って処理部材を像担持体に当接させる。一方、処理部材を像担持体から離間させる際には、カムの内面カム溝が利用される。つまり、カムの内面に内面カム溝が形成されており、カムの回転動作に伴って内面カム溝の側面が可動保持部材の係合部と係合しながら可動保持部材を像担持体の反対側に引き戻す。こうして、処理部材が像担持体から離間される。このように、この発明では、カムの回転動作によって像担持体に対する処理部材の離当接駆動が行われるため、処理部材の配設位置は任意に設定可能となる。
【００１４】
ここで、可動保持部材を、前記処理部材を支持しながら、前記像担持体の近傍で揺動自在に設けられた揺動レバーと、前記揺動レバーに対して遊嵌され、前記突出部と当接可能に構成されたキャップ部と、前記揺動レバーへの前記キャップ部の遊嵌によって形成される収納空間に収納された圧縮バネとで構成してもよい。このように構成した場合、当接タイミングでは、回転軸の回転に伴って突出部の外周面がキャップ部に当接して揺動レバーを揺動させ、これによって揺動レバーを像担持体側に押遣って処理部材を像担持体に当接させる。それに続いて、さらに回転軸が回転すると、圧縮バネを圧縮しながらキャップ部のみが像担持体側に押遣られる。したがって、像担持体に対する処理部材の押圧力が圧縮バネに対応する値となり、押圧力を安定化させることが可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかる駆動装置を組み込んだ画像形成装置を示す図である。この画像形成装置は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナーを重ね合わせてフルカラー画像を形成したり、ブラック（Ｋ）のトナーのみを用いてモノクロ画像を形成する装置である。この画像形成装置では、ホストコンピュータなどの外部装置から画像形成指令（印字要求内容を示す信号）が制御ユニットに与えられると、制御ユニット内に設けられたメインコントローラが画像形成装置のエンジン部１の動作指示に適した形式のジョブデータ（印字情報）に変換し、サブコントローラに与える。これを受けたサブコントローラはジョブデータに応じて画像形成装置のエンジン部１を制御している。
【００１６】
このエンジン部１では、作像ユニット２の感光体２１にトナー像を形成可能となっている。すなわち、作像ユニット２は、図１の矢印方向に回転可能な感光体２１を備えており、さらに感光体２１の周りにその回転方向に沿って、帯電手段としての帯電ローラ２２、現像手段としての現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ、およびクリーニング部２４がそれぞれ配置されている。帯電ローラ２２は帯電バイアス回路（図示省略）から帯電バイアスが印加されており、感光体２１の外周面に当接して外周面を均一に帯電させる。
【００１７】
そして、この帯電ローラ２２によって帯電された感光体２１の外周面に向けて露光ユニット３からレーザ光ＬＢが照射される。この露光ユニット３は、画像形成指令を画像展開して得られる画像データに応じてレーザ光ＬＢを感光体２１上に走査露光して感光体２１上に画像形成指令に対応する静電潜像を形成する。
【００１８】
こうして形成された静電潜像は現像部２３によってトナー現像される。すなわち、この実施形態では現像部２３として、イエロー用の現像器２３Ｙ、マゼンタ用の現像器２３Ｍ、シアン用の現像器２３Ｃ、およびブラック用の現像器２３Ｋが軸中心に回転自在に設けられている。これらの現像器２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋは回転位置決めされるとともに、感光体２１に対して選択的に当接し、トナーを感光体２１の表面に付与する。これによって、感光体２１上の静電潜像が顕在化される。そして、現像部２３で現像されたトナー像は、１次転写領域ＴＲ1で転写ユニット４の中間転写ドラム４１上に１次転写される。
【００１９】
また、１次転写領域ＴＲ1から周方向（図１の矢印方向）に進んだ位置には、クリーニング部２４が配置されており、１次転写後に感光体２１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落とす。
【００２０】
転写ユニット４の中間転写ドラム４１は感光体２１と当接しながら、駆動モータ（図示省略）からの回転駆動力を受けて回転する。そして、カラー画像を記録材に転写する場合には、感光体２１上に形成される各色のトナー像を中間転写ドラム４１上に重ね合わせてカラー像を形成する。また、モノクロ画像を記録材に転写する場合には、感光体２１上にブラックトナー像のみを中間転写ドラム４１上に形成する。
【００２１】
また、こうして中間転写ドラム４１上に担持されたトナー像については、２次転写ローラ４２によって記録材に２次転写する。この２次転写ローラ４２はこの発明にかかる駆動装置によって適当なタイミングで中間転写ドラム（像担持体）４１に離当接駆動される。つまり、当接タイミングで２次転写ローラ４２は中間転写ドラム４１に向けて移動当接して、搬送経路６１に沿って２次転写領域ＴＲ2に搬送されてくる記録材にトナー像を２次転写する。また、２次転写処理が完了した時点で離間タイミングとなり、２次転写ローラ４２は中間転写ドラム４１から離間移動する。このように本実施形態では中間転写ドラム４１上に記録材に転写すべきトナー像が担持されており、この中間転写ドラム４１が本発明の「像担持体」に相当する。また、この２次転写ローラ４２が本発明の「処理部材」に相当する。
【００２２】
この２次転写領域ＴＲ2の近傍には、中間転写ドラム４１に対して接離可能にクリーニング部４３が設けられており、適当なタイミングで中間転写ドラム４１に当接して、２次転写後に中間転写ドラム４１の外周面に残留付着しているトナーを掻き落す。
【００２３】
さらに、搬送経路６１に沿って２次転写領域ＴＲ2の下流側には、定着ユニット５が配置されており、搬送経路６１に沿って搬送されてくる記録材上のトナー像を記録材に定着する。そして、当該記録材はさらに搬送経路６１に沿って排出トレイ（図示省略）に搬送される。
【００２４】
次に、本発明にかかる駆動装置の一実施形態について図２ないし図５を参照しつつ詳述する。図２は２次転写ローラを中間転写ドラムに対して離当接駆動する駆動装置の構成を示す斜視図である。また、図３は図２の側面図である。さらに、図４は図３の部分断面図である。
【００２５】
この駆動装置７は２次転写ローラ４２を中間転写ドラム４１に対して離当接駆動する装置である。この駆動装置７では、一対の揺動レバー７１，７１が中間転写ドラム４１の近傍位置で揺動軸７１１を中心として揺動自在に設けられている。ここで、各揺動レバー７１，７１に対応する構成は同一であるため、以下の説明においては、図２の手前側の構成について説明し、奥側の構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００２６】
揺動レバー７１は略ハンマー状に形成されており、その柄の部分に相当する揺動アーム部７１２の後端部に揺動軸７１１が取付けられている。そして、揺動アーム部７１２の先端部に、２次転写ローラ４２の回転軸４２１がベアリング７２を介して回転自在に軸支されている。また、ハンマー部分に相当する揺動部７１３は図４に示すように内部が凹部状となるように形成されており、キャップ部７３を遊嵌可能となっている。
【００２７】
より詳しくは、揺動部７１３に設けられた凹部の内径はキャップ部７３の外径よりも大きくなっており、キャップ部７３が揺動部７１３の凹部内にすっぽりと入り込んでいる。そして、図２および図３に示すように、揺動部７１３の側面には切欠部７１３ａが形成されており、この切欠部７１３ａにキャップ部７３の先端部に形成された係合爪７３１が係合可能となっている。このように構成することで、キャップ部７３が揺動レバー７１に対して遊嵌され、一定の遊び量で揺動部７１３内で進退移動可能となっている。
【００２８】
このようにキャップ部７３が揺動レバー７１に対して遊嵌されると、図４に示すように、それらの間に収納空間ＳＰが形成される。そこで、この実施形態では、この空間ＳＰ内に圧縮バネ７４を収納し、これによって中間転写ドラム４１に対する２次転写ローラ４２の押圧力Ｆを調整している。なお、この点に関しては、後で詳述する。
【００２９】
また、キャップ部７３に対して回転軸７５に固着されたカム７６が作用するように構成されており、回転軸７５の回転動作に伴ってキャップ部７３が進退移動して揺動レバー７１を揺動軸７１１を中心として揺動させることで、２次転写ローラ４２が中間転写ドラム４１に対して離当接移動する。より詳しく説明すると以下のとおりである。
【００３０】
この回転軸７５は、図２および図４に示すように、２次転写ローラ４２とほぼ平行に配設されており、図示を省略する駆動モータからの回転駆動力を受けて回転する。また、この回転軸７５には、揺動レバー７１に対応するようにカム７６が固着されている。このカム７６は、外周部の一部に突出部７６１が形成されており、回転軸７５の回転動作に伴って突出部７６１の外周面がキャップ部７３を中間転写ドラム４１側に押遣って２次転写ローラ４２を中間転写ドラム４１に当接させる。このとき、回転軸７５の回転に伴うキャップ部７３の中間転写ドラム４１側への移動によって揺動レバー７１が中間転写ドラム４１側に押遣られて２次転写ローラ４２を中間転写ドラム４１に当接させる。それに続いて、さらに回転軸７５が回転すると、圧縮バネ７４が圧縮されながらキャップ部７３のみが中間転写ドラム４１側に押遣られる。したがって、中間転写ドラム４１に対する２次転写ローラ４２の押圧力Ｆが圧縮バネ７４に対応する値となり、押圧力Ｆを安定化させることが可能となる。
【００３１】
一方、このカム７６の内面には内面カム溝７６２が形成されており、図４に示すように、この内面カム溝７６２に向かってキャップ部７３から係合ボス７３２が突設されている。そして、回転軸７５とともにカム７６が回転すると、そのカム７６の回転動作に伴って内面カム溝７６２の側面７６２ａが係合ボス７３２と係合しながらキャップ部７３を中間転写ドラム４１の反対側に後退させる（図５）。その結果、揺動レバー７１および２次転写ローラ４２が中間転写ドラム４１から離間移動される。
【００３２】
以上のように、この実施形態によれば、カム７６の回転動作によって中間転写ドラム４１に対する２次転写ローラ４２の離当接駆動を行っているため、２次転写ローラ４２の配設位置を任意に設定することができる。また、従来例や提案例の如く当接および離間駆動のために付勢バネを用いておらず、いわゆるカム機構のみによって２次転写ローラ４２を中間転写ドラム４１に対して離当接移動させているため、当接バンディングおよび離間バンディングを抑制することができ、良好な画像品質を得ることができる。また、駆動モータへの負荷が少なくなり、駆動モータの小型化も可能となる。
【００３３】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、揺動レバー７１とキャップ部７３とで本発明の「可動保持部材」と構成するとともに、揺動レバー７１とキャップ部７３との間に形成される収納空間ＳＰに圧縮バネ７４を配置しているが、圧縮バネ７４を設けることは必須構成要件ではなく、揺動レバー７１とキャップ部７３を一体化した可動保持部材を設けるようにしてもよい。ただし、上記したように中間転写ドラム４１に対する２次転写ローラ４２の押圧力Ｆを安定化させる上では、圧縮バネ７４を設けるのが望ましい。
【００３４】
また、上記実施形態では、２次転写ローラ４２の両端のそれぞれに設けられた可動保持部材（揺動レバー７１およびキャップ部７３）を、それぞれ対応するカム７６，７６で１対１で駆動しているが、１つのカム７６で２つの可動保持部材を駆動するように構成してもよい。
【００３５】
また、上記実施形態では、中間転写ドラム４１に形成されたトナー像を記録材に２次転写する２次転写ローラ４２を駆動する駆動装置に関するものであるが、中間転写ドラム以外の中間転写媒体（中間転写ベルト、中間転写シートなど）にトナー像を２次転写する２次転写ローラを駆動する駆動装置にも本発明を適用することができる。また、中間トナー像を形成することなく、感光体上のトナー像を記録材に転写する転写ローラを駆動する駆動装置に対して本発明を適用することができ、この場合、感光体が本発明の「像担持体」に相当する。また、画像形成方式として、いわゆるタンデム方式を採用する画像形成装置に対しても本発明を適用することができる。また、上記において説明した画像形成装置はプリンターであるが、画像形成装置としては複写機やファクシミリ装置などの画像形成装置全般が含まれる。
【００３６】
さらに、上記実施形態では、処理部材として転写ローラを例示し、この転写ローラを駆動する駆動装置について説明したが、感光体や中間転写体などの像担持体に当接して所定の処理を行う処理部材（現像部やクリーニング部など）を像担持体に対して離当接駆動する駆動装置全般について本発明を適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、カムの回転動作に伴ってカムの突出部により可動保持部材を像担持体側に押遣り、これによって処理部材を前記像担持体に当接させる一方、カムの内面カム溝の側面に対して可動保持部材の係合部を係合させており、カムの回転動作に伴って可動保持部材を像担持体の反対側に引き戻すように構成しているので、カムの回転動作によって像担持体に対する処理部材の離当接駆動を行うことができ、処理部材を任意の位置に配設することができる。
【００３８】
また、従来例や提案例の如く当接および離間駆動のために付勢バネを用いておらず、いわゆるカム機構のみによって処理部材を像担持体に対して離当接移動させているため、当接バンディングおよび離間バンディングを抑制することができ、良好な画像品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる駆動装置を組み込んだ画像形成装置を示す図である。
【図２】２次転写ローラを中間転写ドラムに対して離当接駆動する駆動装置の構成を示す斜視図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】図３の部分断面図である。
【図５】２次転写ローラを中間転写ドラムから離間させたときの駆動装置を示す側面図である。
【符号の説明】
７…駆動装置
４１…中間転写ドラム（像担持体）
７１…揺動レバー（可動保持部材）
７３…キャップ部（可動保持部材）
７４…圧縮バネ
７５…回転軸
７６…カム
７３２…係合ボス（係合部）
７６１…突出部
７６２…内面カム溝
７６２ａ…（内面カム溝の）側面
ＳＰ…収納空間

Claims (2)

1. 画像形成装置の像担持体に当接して所定の処理を行う処理部材を適当なタイミングで前記像担持体に対して離当接駆動する駆動装置であって、
   回転軸と、
   前記回転軸に固着され、その外周部の一部に突出部が形成されるとともに、その内面に内面カム溝が形成されたカムと、
   前記処理部材を保持しながら前記像担持体に対して接近・離間自在に設けられた可動保持部材とを備え、
   当接タイミングでは、前記回転軸の回転に伴って前記突出部の外周面が前記可動保持部材を前記像担持体側に押遣って前記処理部材を前記像担持体に当接させる一方、
   離間タイミングでは、前記回転軸の回転に伴って前記内面カム溝の側面が前記可動保持部材から前記カムに向けて突設された係合部と係合しながら前記可動保持部材を前記像担持体の反対側に引き戻して前記処理部材を前記像担持体から離間させることを特徴とする画像形成装置における駆動装置。
2. 前記可動保持部材は、
   前記処理部材を支持しながら、前記像担持体の近傍で揺動自在に設けられた揺動レバーと、
   前記揺動レバーに対して遊嵌され、前記突出部と当接可能に構成されたキャップ部と、
   前記揺動レバーへの前記キャップ部の遊嵌によって形成される収納空間に収納された圧縮バネとを備え請求項１記載の画像形成装置における駆動装置。

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