JP5649328B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
まず、画像形成装置の全体構成を説明した後、プロセスカートリッジと装置本体の係合部について詳細に説明する。その後、プロセスカートリッジと装置本体のカップリング部(係合部)に力が加わるように、プロセスカートリッジを支持する装置側の軸を屈曲させる構成について説明する。最後に、軸の屈曲量と駆動伝達の安定性について評価を行った。なお、以下に記載する構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは発明の適応範囲を限定する記載がない限り、適応の範囲を下記の構成を限定するものではない。
以下に画像形成装置の構成要素について簡単に説明する。
図1は画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置は回転可能な像担持体としての感光体ドラム11a〜11dを備える。感光体ドラムの周りには、各々一次帯電器12a〜12d、レーザー露光光学系13a〜13d、現像器14a〜14d、感光体クリーナ15a〜15d、中間転写ユニット30が配置されている。この現像器14には樹脂の基体に顔料を含有させたトナーと磁性粒子(キャリア)からなる現像剤が入っている。と中間転写ユニット30は像担持体としての中間転写ベルト31を備え、中間転写ベルト31は感光体ドラム上に形成されたトナー像を2次転写部Teへ担持搬送する。また、画像形成装置は感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトに一次転写する一次転写ブレード35a〜35dと、中間転写ベルト上のトナー像を転写紙に二次転写する二次転写ローラ34、36を備える。本実施例において、感光体ドラムの直径は30mm、長手方向の長さは400mmのものを用い、中間転写ベルトは長手方向に360mmのものを用いた。
続いて、画像形成装置本体100の画像形成時の動作について説明する。まず、画像形成装置本体100の制御部(CPU)は感光体ドラム11回転させながら一次帯電器12で帯電させる。続いて、帯電された感光体にレーザー光を露光して、静電像を形成する。形成された静電像は現像器14によってトナー像に現像される。感光体上に形成された各色のトナー像をシート状の中間転写ベルト上で、色ずれなく重ね合わせる。そして、中間転写ベルト上に重ねられた4色のトナー像は二次転写部でシート状の転写紙Pに転写される。
次に、図2を用いて、カートリッジと本体の関係について説明する。本実施例のカートリッジは回転体としての感光体と、それに隣接配置された帯電装置、現像装置、クリーニングブレードを含むプロセスカートリッジである。なお、少なくともカップリング部から駆動を受けて回転する回転体としての感光体を備える交換可能なユニットであれば本件構成を適用することができる。
本実施例において、感光体、現像器、帯電器、清掃装置(画像形成部10)は一体に交換可能なプロセスカートリッジとなっている。プロセスカートリッジは装置本体から着脱自在(着脱可能)であり、装置本体から駆動力を受ける結合部としての継ぎ手(カップリング)を備える。カートリッジは回転体としての感光体を備え、装置本体から駆動力を受ける構成である。なお、カートリッジは装置本体から駆動力を受けて回転する。そのため、装置本体のモータ(駆動源)から駆動力を受けるための継ぎ手を備える。カートリッジの詳しい構成は後述する。
図2は、画像形成装置本体100の外観図である。図2の(a)は、開閉可能な扉60が閉まった状態の図である。また、図2の(b)はレバー68を操作し、扉60が開いた状態の図である。これらを用いて、プロセスカートリッジ10を本体100から着脱する動作について説明する。
以下に、図を用いて駆動ユニット、カートリッジ、カップリング部の詳細な説明をする。続いて、図を用いて軸を屈曲させたときに生じる作用について説明する。
以下に、ドラム駆動ユニット110とプロセスカートリッ10ジについて説明する。
続いて、感光体の回転速度と中間転写体の移動速度を近づけた場合に生じる問題について説明する。
以下に、離間力に対抗する力をカップリング部に付与する構成について説明する。上述のように、回転体としての感光体と感光体と接触して画像を転写される被転写体としての中間転写体の速度差が小さくなると良好に駆動を伝達できない。そのため、本実施例においては、駆動軸としてのドラム軸55を屈曲させることによって、速度変動によって生じる力F5よりも大きい力をカップリング部に与える。以下に、駆動軸屈曲機構について説明した後に、駆動軸が屈曲することによって生じる力について説明する。
以下に本実施例の駆動軸を屈曲させる機構について説明する。本実施例では、ドラム軸55を軸支する後側板側の軸支点と、前扉側の軸支点をずらす。以下にドラム軸55の芯ずれについて説明する。
続いて、図7を用いて駆動軸を屈曲させたときにドラムフランジに生じる力について説明する。
上述のように軸を屈曲させると、カップリング部に離間を抑制する方向に力が生じるため、駆動伝達が良好になる。以下に、本実施例の画像形成装置において、シート上に形成される画像の色ずれ量で駆動伝達の安定性を評価した。なお、軸を屈曲させることによってカップリングが離間しないような力の大きさは速度変動によって生じる離間させる方向にはたらく力に応じて適宜調整すればよい。
図10はドラム軸先端の称呼寸法からのずれ量Lを変化させたときの、ブラックを基準とした場合の、イエローの色ずれ量をグラフにしたものである。図10の縦軸は色ずれ量(単位はmm)、横軸は画像における、副走査方向の距離(単位はmm)である。色ずれ量はグラフ縦軸の0mmに近いほど色ずれ量は少なく、安定して駆動を伝達できていると評価する。
本実施例において、本体の前扉に設けた孔で軸を屈曲させた。しかしながら、駆動軸を屈曲させることができれば他の機構を用いてもよい。具体的には、具体的には、装置の前扉60と後側板との間の距離よりも駆動軸としてのドラム軸の長さを長くして、ドラム軸を屈曲させてもよい。本実施例では、前扉を閉じることによって軸を屈曲させる構成を例に説明したが、前扉の開閉に連動して軸を屈曲させる構成に限定されるものではない。つまり、駆動軸を屈曲させるためのレバー等を用いて軸を屈曲させてもよい。
11 感光体ドラム
31 中間転写ベルト
55 ドラム軸
56 ドラム軸の勘合孔との勘合部
67 勘合孔
101 カップリング
110 ドラム駆動ユニット
111 後側板
120 モータ
L ドラム軸先端の称呼からのズレ量
F1、F2 ドラムフランジにかかる負荷
Claims (5)
- 像担持体と、前記像担持体を回転させる駆動力を装置本体から受ける受け部と、を有するカートリッジを装置本体に着脱可能な画像形成装置であって、
モータと、
前記受け部と係合して前記モータからの駆動力を伝達する伝達部材と、
前記像担持体と接触し、前記像担持体に担持された画像をシートに転写する転写手段と、
前記伝達部材と前記受け部を貫通して前記像担持体を支持する軸と、
前記受け部と前記伝達部材が係合する係合部において、前記受け部と前記伝達部材の一方を他方に係合させるように前記軸を屈曲させる屈曲手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記屈曲手段は前記軸の端部と接触する開閉可能な扉を備え、
カートリッジは前記扉が開いている状態において、着脱可能であって、
前記軸は前記扉が閉められることによって生じる力によって屈曲することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記受け部と前記伝達部はカートリッジが装着された際に、前記カートリッジを挟んで前記扉の反対側で係合することを特長とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記伝達部材は少なくとも3つの凸部を有し、前記受け部と係合して駆動力をカートリッジに伝達することを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の画像形成装置。
- 前記軸の剛性は前記伝達部材の剛性よりも高いことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の画像形成装置。
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