説明

画像形成装置

【課題】感光体ドラム近傍に配置された各機器に省スペースで効率良く駆動力を伝達するともに、バンディングや画像の位置ズレを防止して高品質な画像を得る。
【解決手段】感光体ドラム1を有する画像形成装置において、感光体ドラム1が駆動源111から一段変速ギヤである大口径ギヤ112を介して駆動され、現像スリーブ31及び転写駆動ローラの駆動部品であるベルト124,プーリ125,現像駆動軸126,現像ジョイント127,ベルト131,ギヤプーリ132,転写駆動入力ギヤ133が、感光体ドラム1の軸方向において大口径ギヤ112と感光体ドラム1の間であって、かつ大口径ギヤ112の軸方向投影面内に配置される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置における、像担持体周りの省スペース化とバンディング及び画像位置ズレ(色ズレ)の防止に関するものである。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、駆動伝達機構をブラケットで挟み込んで一体化してモータユニットを構成し、コスト低減及び省スペース化を図るとともに、感光体への振動伝播を極力抑えて画像上にピッチムラを発生させないようにした画像形成装置が記載されている。
【0003】
また、特許文献2には感光体ドラム等の位置精度を高め、画像形成精度及び転写材搬送精度の悪化等を防止するようにした画像形成装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の画像形成装置においては、感光体への駆動伝達に複数のギヤあるいはベルトを用いているため、ギヤの一歯ピッチや一回転ピッチの影響が発生し易く、伝達ロスも大きくなるため、ドラム駆動や作像系の駆動においては充分な高精度を得ることが難しい。
【0005】
また、ドラム周りのユニットである現像装置や転写装置は、おのずとドラム近傍に配置されるが、装置小型化の要求により近年は感光体ドラム小径化の傾向にあり、上記のユニット等は更にドラム近傍に集中して配置されるようになっている。したがって、ドラム近傍に集中配置された各機器に省スペースで効率良く駆動力を伝達しなければならない。
【0006】
本発明は、従来の画像形成装置における上述の問題を解決し、感光体ドラム近傍に配置された各機器に省スペースで効率良く駆動力を伝達できるとともに、バンディングや画像の位置ズレを防止して高品質な画像を得ることのできる画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記の課題は、本発明により、像担持体としての感光体ドラムを有する画像形成装置において、前記感光体ドラムが駆動源から一段変速ギヤである大口径ギヤを介して駆動され、前記感光体ドラム近傍に配置される被駆動体の駆動に関わる所定の駆動部品が、前記感光体ドラムの軸方向において前記大口径ギヤと前記感光体ドラムの間であって、かつ前記大口径ギヤの軸方向投影面内に配置されていることにより解決される。
【0008】
また、前記大口径ギヤの減速比が1/18以下であると好ましい。
また、前記大口径ギヤの歯先円直径が感光体ドラム直径以上であると好ましい。
また、前記大口径ギヤの歯先円直径が感光体ドラム直径と現像スリーブ直径の和以上であると好ましい。
【0009】
また、前記感光体ドラムを駆動する駆動源は前記感光体ドラムのみを駆動すると好ましい。
また、前記被駆動体が複数個備えられると好ましい。
また、前記被駆動体又は前記複数個の被駆動体のうちの一つが現像スリーブであると好ましい。
【0010】
また、前記被駆動体又は前記複数個の被駆動体のうちの一つが帯電部材であると好ましい。
また、前記被駆動体又は前記複数個の被駆動体のうちの一つが感光体クリーニング装置の構成要素であると好ましい。
【0011】
また、前記複数個の被駆動体が共通の駆動源により駆動されると好ましい。
また、少なくとも前記感光体ドラムを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能に構成すると好ましい。
【0012】
また、前記被駆動体の少なくとも一つが前記プロセスカートリッジに搭載されると好ましい。
また、前記被駆動体が画像形成装置本体に対して位置決めされた作動位置と、画像形成装置本体から離脱した非作動位置とに移動可能に設けられ、前記被駆動体を駆動する画像形成装置本体側の最終段駆動部品と前記被駆動体に装着された駆動部品とが前記作動位置にて噛合されると好ましい。
【0013】
また、前記最終段駆動部品は、前記感光体を駆動する駆動機構を保持するブラケットに装着された子ブラケットに一端部を位置決め支持された支軸に装着されており、前記支軸の他端は画像形成装置本体側に位置決め支持されると好ましい。
【0014】
また、前記支軸の他端が、画像形成装置本体に固定された保持ブラケットを介して位置決め支持されると好ましい。
また、前記保持ブラケットは前記被駆動体が勘合される勘合部を有し、該勘合部に前記被駆動体が勘合されることによって、前記最終段駆動部品と前記被駆動体に装着された駆動部品とが噛合されると好ましい。
【0015】
また、前記最終段駆動部品または前記最終段駆動部品に駆動を伝える駆動部品が、回転方向に所定の遊びを有していると好ましい。
また、前記所定の遊びを有する駆動部品が少なくともギヤ部を有し、前記所定の遊びが当該ギヤ部の噛合い部におけるギヤ1歯以上の遊びとなるように設定されていると好ましい。
【0016】
また、前記被駆動体が転写装置の駆動部材であると好ましい。
また、前記転写装置が前記駆動部材と従動部材とに架設された無端状転写ベルトを有し、該無端状転写ベルトが前記感光体ドラムに接離可能に設けられていると好ましい。
【0017】
また、前記感光体ドラムを複数個備え、該複数個の感光体ドラムが中間転写体または記録媒体を搬送する搬送手段に沿って並設されていると好ましい。
また、前記感光体ドラムを駆動するための駆動部品および前記被駆動体を駆動するための駆動部品を含む駆動装置は、記録材搬送方向の大きさが記録材搬送面に垂直な方向の大きさよりも小さくなっていると好ましい。
【発明の効果】
【0018】
本発明の画像形成装置によれば、感光体ドラム近傍に配置される被駆動体を駆動するための駆動部品が感光体ドラムの軸方向において大口径ギヤと感光体ドラムの間であって、かつ大口径ギヤの投影面の範囲内に配置されるため、例えば現像装置や転写装置など、感光体ドラム周りに配置されて駆動が必要な各機器に対して、簡潔な構成の駆動列により駆動を伝達することができ、感光体周りの省スペース化が可能となる。
【0019】
また、大口径ギヤを迂回するための複雑な構成の駆動系が必要ないため、装置構成を簡単にしてコストを低減させるとともに、伝達効率の低下及び信頼性の低下を防ぐことができ、感光体周囲に配置された被駆動体の駆動系の信頼性を向上させることができる。
【0020】
請求項2の構成により、感光体ドラムを駆動源から1個の減速ギヤで駆動することが可能となり、複数のギヤ列を用いた場合のギヤピッチの影響などを排することができ、バンディングや画像の位置ズレ・色ズレを効果的に防止することができる。また、感光体駆動のための部品点数が少なくて済むことによるコストダウン及び信頼性向上の効果もある。
【0021】
請求項3の構成により、歯先円直径が感光体ドラム直径以上である大口径ギヤを用いる場合でも、感光体ドラム近傍のスペースを有効に活用して駆動部品を配置し、被駆動体に省スペースで効率良く駆動力を伝達することができる。
【0022】
請求項4の構成により、大口径ギヤの歯先円直径が感光体ドラム直径と現像スリーブ直径の和以上である場合でも、被駆動体に省スペースで効率良く駆動力を伝達することができる。
請求項5の構成により、感光体ドラムの駆動源が感光体ドラムのみを駆動することで、他の被駆動体や他のユニットを駆動することによる、ギヤ1歯やギヤ1回転のピッチの影響をなくし、バンディングや位置ズレを防止して高品質な画像を得ることができる。
【0023】
請求項6の構成により、感光体ドラム近傍に配置される被駆動体が複数個である場合にも、各被駆動体に対して簡潔な構成の駆動列により駆動を伝達することができ、感光体周りの省スペース化が可能となる。
【0024】
請求項7の構成により、感光体ドラム近傍に配置された現像スリーブを、簡潔な構成で優れた信頼性のもとに駆動することができる。
請求項8の構成により、感光体ドラム近傍に配置された帯電部材を、簡潔な構成で優れた信頼性のもとに駆動することができる。
【0025】
請求項9の構成により、感光体ドラム近傍に配置された感光体クリーニング装置の構成要素を、簡潔な構成で優れた信頼性のもとに駆動することができる。
請求項10の構成により、複数個の被駆動体を共通の駆動源により駆動することで、駆動装置を小型化でき、感光体ドラム近傍の省スペース化を図ることができる。
【0026】
請求項11の構成により、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが着脱可能な構成であっても、駆動系の構成を簡潔にできるとともに、駆動系の信頼性を向上させることができる。また、感光体ドラムを含むプロセスカートリッジが装置本体に着脱可能であることにより、メンテナンスの作業性を向上させることができる。
【0027】
請求項12の構成により、感光体ドラムと被駆動体の少なくとも一つを含むプロセスカートリッジが着脱可能な構成であっても、駆動系の構成を簡潔にできるとともに、駆動系の信頼性を向上させることができる。また、メンテナンスの作業性を向上させることができる。
【0028】
請求項13の構成により、被駆動体が作動位置と非作動位置とに移動可能に設けられている構成であっても、装置本体側の最終段駆動部品と被駆動体に装着された駆動部品とが作動位置にて噛合されることによって、簡潔な構成の駆動列によりその被駆動体に駆動力を伝達することができる。
【0029】
請求項14の構成により、被駆動体の駆動部品が係合可能な最終段駆動部品を支持する構成を簡略化できるとともに、その位置決めを高精度に行なうことができ、被駆動体への駆動伝達を確実かつ高精度に行なうことができる。
【0030】
請求項15の構成により、支軸の他端を装置本体側に位置決め固定する構成を簡潔なものとすることができる。
請求項16の構成により、本体側の最終段駆動部品と被駆動体に装着された駆動部品との係合及び係合解除を、簡単な構成で実現することができ、保持ブラケットを複雑化させることが無い。
【0031】
請求項17の構成により、本体側の最終段駆動部品と被駆動体に装着された駆動部品とを係合させる際に、確実かつ簡単に係合させることが可能となり、部品の損傷を防ぐとともに、確実な駆動伝達を行なうことができる。
【0032】
請求項18の構成により、ギヤ同士をきちんと噛み合わせて、駆動部品の係合を確実に行なうことができる。
請求項19の構成により、転写装置の駆動部材を本体側の最終段駆動部品に確実かつ簡単に係合させることができる。したがって、確実な転写性能を発揮させることができる。
【0033】
請求項20の構成により、転写装置の駆動部材が作動位置と非作動位置とに移動可能な構成において、転写ベルトと感光体の関係を適切にできるとともに、感光体の損傷を防ぐことができる。また、転写部にて発生したジャム処理を容易にすることができる。
【0034】
請求項21の構成により、複数個の感光体ドラムが中間転写体または記録媒体を搬送する搬送手段に沿って並設されているタンデム型の画像形成装置において感光体周りの省スペース化を実現でき、装置の小型化を図ることができる。
【0035】
請求項22の構成により、駆動装置の上流と下流に配置される駆動部品を近くに寄せることができ、通紙経路を短くしてプリント時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略を示す断面構成図である。
【図2】作像部の感光体ドラム等の被駆動部材を駆動装置とともに示す斜視図である。
【図3】駆動装置の透視図である。
【図4】駆動装置のブラケットを省略して示す作像部駆動系の斜視図である。
【図5】駆動装置と感光体ドラム近傍を示す正面図である。
【図6】駆動装置と感光体ドラム近傍を示す斜視図である。
【図7】大口径ギヤの投影面の範囲を示す模式図である。
【図8】大口径ギヤと感光体ドラム間のスペースを示す平面図である。
【図9】転写搬送ベルトの接離を説明するための模式図である。
【図10】転写装置への駆動系の最終段付近を示す部分斜視図である。
【図11】同部付近を別の角度から示した斜視図である。
【図12】同部付近を装置奥側から見た正面図である。
【図13】転写駆動入力ギヤを支持する構成を示す斜視図である。
【図14】転写駆動ローラを支持するブラケットを示す斜視図である。
【図15】転写搬送ベルトを含めた斜視図である。
【図16】転写駆動入力ギヤ前後のギヤ列の関係を示す模式図である。
【図17】転写駆動入力ギヤに駆動力を伝えるギヤプーリの分解斜視図である。
【図18】そのギヤプーリの断面図である。
【図19】第2実施形態のタンデム型カラープリンタを示す断面構成図である。
【図20】ブラック作像ユニット部を詳しく示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の一例であるプリンタの概略を示す断面構成図である。この図に示すプリンタは、装置下部に2段の給紙カセット11,12を備える給紙部を配し、その給紙部の上に感光体ドラム1を中心とする作像部を配して、給紙部から給送した用紙に作像部で画像を記録し、装置上面の排紙トレイ13に排出する、縦搬送型のモノクロプリンタである。
【0038】
作像部には、像担持体としての感光体ドラム1の周囲に帯電装置2,現像装置3,転写装置4,クリーニング装置15等が配置されている。本例では、感光体ドラム1と帯電装置2,現像装置3及びクリーニング手段4を含む部分をプロセスカートリッジとしてプリンタ本体に着脱可能に設けている。現像装置3の図において左側方には、光書込み装置であるレーザ書込みユニット5が配設されている。また、感光体ドラム1の上方には定着装置6が設けられている。さらに、これら各機器の図において右側に位置して、用紙反転部10が設けられている。用紙反転部10は、プリンタ本体に対して開閉可能に設けられた開閉ユニット14に配置されている。なお、転写装置4も開閉ユニット14に搭載されており、後述するように感光体ドラム1に対して接離可能に設けられている。
【0039】
上記のように構成された本例のプリンタにおける画像形成動作について簡単に説明する。
感光体ドラム1が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム1の表面が帯電装置2によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、レーザ書込みユニット5からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム1表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像に現像装置3からトナーが付与され、トナー像として可視化される。
【0040】
一方、給紙カセット11又は12から給紙手段7によって用紙が給送され、レジストローラ8によって、感光体ドラム1上に形成されたトナー像とのタイミングを取って転写位置に向けて送出される。トナー像が転写された用紙は、転写装置4によって上方に送られ、定着装置6を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。定着された用紙は、排紙ローラ9により装置本体の上面に構成された排紙トレイ13に排出される。
【0041】
用紙両面にプリントを行う場合は、用紙片面にトナー像を定着した用紙を、用紙反転部10に送り込み、用紙の表裏を反転させてレジストローラ8へと再給紙する。再給紙された用紙裏面にトナー像を転写し、その裏面画像を定着装置6で定着することにより、表裏両面に画像を担持する用紙を、排紙トレイ13に排出することで、両面プリントが完成する。
【0042】
図2は、作像部の感光体ドラム等の被駆動部材を駆動装置とともに示す斜視図である。また、図3は駆動装置の透視図である。
図2に示すように、像担持体としての感光体ドラム1の周囲には、現像装置3や転写装置4が配置される。転写装置4は、転写駆動ローラ41と転写従動ローラ42に転写搬送ベルト43を架設して構成される。感光体ドラム1,転写駆動ローラ41及び現像スリーブ31等の被駆動部材は駆動装置100により駆動される。
【0043】
図3に示すように、駆動装置100を構成する機器・部材は第1及び第2ブラケット101,102に装着されてユニット化されており、そのユニット化された駆動装置100が画像形成装置本体の筐体(図示せず)に装着される。感光体ドラム1が取り付けられる駆動軸(感光体駆動軸)113は、その先端を第1ブラケット101に開けられた穴から外部(画像形成装置の本体内部側)に突出させており、その先端部近傍に感光体駆動ジョイント118が装着されてている。また、転写駆動ローラ41(図2)を駆動するための転写駆動入力ギヤ133、転写搬送ベルト43(図2)を感光体ドラム1に接離させるための転写接離カム151が、それぞれ第1ブラケット101に開けられた穴から突出するように設けられている。符号127は、現像スリーブ31(図2)を駆動するための現像ジョイントである。
【0044】
図4は、第1及び第2ブラケット101,102を省略して示す作像部駆動系の斜視図である。
この図に示すように、駆動源である第1モータ111の出力軸111a(出力軸に形成されたギヤ)には、大口径ギヤ112が噛合されており、大口径ギヤ112に組み付けられた感光体駆動軸113により上記した感光体駆動ジョイント118(図3)を介して感光体ドラム1に駆動を伝達している。大口径ギヤ112は、本例では減速比1/18以下の一段減速ギヤを用いている。
【0045】
また、第1モータ111と並ぶように第2モータ121が配置されており、その出力軸121a(出力軸に形成されたギヤ)にはギヤ122が噛合されている。ギヤ122と同軸に二段プーリ123が設けられており、その二段プーリの大径側プーリからベルト124,プーリ125を介して駆動軸126に駆動を伝達し、さらに、現像ジョイント127及びスリーブ側ジョイント33(現像スリーブ31の軸32に固定されているジョイント部材)を介して現像スリーブ31を駆動している。二段プーリ123の小径側プーリからはベルト131,ギヤプーリ132を介して二段ギヤである転写駆動入力ギヤ133を駆動し、転写駆動入力ギヤ133に噛合される転写駆動ギヤ44(転写駆動ローラ41の軸41aに取り付けられたギヤ44)へ駆動を伝達している。これにより、転写搬送ベルト43が駆動されて走行する。
【0046】
図5は、駆動装置100と感光体ドラム1近傍を示す正面図であり、図6は、その斜視図である。これらの図に示すように、感光体ドラム1の下方(用紙搬送方向の上流側)に位置してレジストローラ8が配置され、感光体ドラムの上方(用紙搬送方向の上流側)に位置して定着ローラ61及び加圧ローラ62を有する定着装置6が設けられる。用紙はレジストローラ8によって感光体ドラム1と転写搬送ベルト43が接触する転写部へと送り込まれ、転写搬送ベルト43によって上方の定着装置8へと搬送される。
【0047】
なお、本例の駆動装置100は、図5,6から明らかなように、高さ(用紙搬送方向の大きさ)よりも幅(用紙搬送方向に直交する方向=通紙面に垂直な方向の大きさ)が広くなった略長方形の側面形状となっている。このように、駆動装置100の通紙方向の大きさを通紙面に垂直な方向の大きさよりも小さくすることで、駆動装置100の通紙方向前後(上流と下流)に配置される駆動部品を近くに寄せることができ、例えばレジストローラ8と定着装置6を近くに配置することができ、通紙経路を短くしてプリント時間を短縮することが可能となる。
【0048】
さて、上記のように構成された感光体ドラム周りの駆動系において、本例では、ベルト124,プーリ125,現像駆動軸126,現像ジョイント127,ベルト131,ギヤプーリ132,転写駆動入力ギヤ133の各駆動部品が、図3及び図4に示すように感光体ドラム1の軸方向において大口径ギヤ112と感光体ドラム1の間に配置されている。さらに、図7に示すように、感光体ドラム1の軸方向から見た場合に、上記各駆動部品の全部又は一部が大口径ギヤ112の投影面の範囲内に入るように配置されている。大口径ギヤ112の投影面の範囲は、図7に破線で示すギヤ歯先円の円内である。図7から判るように、大口径ギヤ112の歯先円直径は感光体ドラム1の直径以上であり、本例では、大口径ギヤ112の歯先円直径が感光体ドラム1の直径と現像スリーブ31の直径の和以上となっている。
【0049】
従来の画像形成装置では、大口径ギヤにより感光体ドラムを駆動する構成の場合、感光体ドラムの近傍に配置された機器(例えば、現像装置、クリーニング装置など)を駆動する機構を設けようとすると、これらの機器の被駆動体(現像スリーブやクリーニングローラ等)は感光体ドラムの軸方向から見た場合に大口径ギヤの投影面の範囲内に位置することになる。その結果当然のことながら、それら被駆動体の軸も大口径ギヤの投影面の範囲内に位置することになるため、被駆動体の軸と駆動源を直接的に駆動連結しようとしても大口径ギヤが邪魔になって不可能である。そのため被駆動体への駆動列を大口径ギヤを迂回するような形で構成する必要がある。また、被駆動体が複数ある場合にはその迂回経路が複雑となり、それを避けるためにはそれぞれの被駆動体ごとに駆動源を設ける必要が生じる。その結果、感光体ドラム近傍に配置される被駆動体の駆動系の構成が複雑化してしまうため感光体周りの省スペース化、ひいては画像形成装置の小型化が困難であった。
【0050】
しかし、本例では、上記した各駆動部品が感光体ドラム1の軸方向において大口径ギヤ112と感光体ドラム1の間(図8に両矢印で示す範囲Hの間)であって、かつ大口径ギヤ112の投影面の範囲内(図7に破線で示すギヤ歯先円の円内)に配置されるため、現像装置や転写装置など、感光体ドラム周りに配置されて駆動が必要な各機器に対して、簡潔な構成の駆動列により駆動を伝達することができ、感光体周りの省スペース化が可能となる。
【0051】
なお、本例では、駆動装置100により駆動される被駆動部材を感光体ドラム1,転写駆動ローラ41及び現像スリーブ31としたが、これ以外の被駆動部材、例えば帯電装置2の帯電部材(帯電ローラや帯電ブラシ)やクリーニング装置の部材(クリーニングローラやクリーニングブラシ)などを本発明の駆動装置により駆動される被駆動部材としても良い。
【0052】
ところで、本実施形態のプリンタでは、用紙反転部10(図1)を搭載した開閉ユニット14が、装置本体に対して開放可能に設けられている。そして、転写装置4は開閉ユニット14に配置されており、開閉ユニット14を開放することによって転写装置4も開放(移動)され、転写搬送ベルト43が感光体ドラム1から離間する。このため、転写駆動ローラ41の軸に設けられた転写駆動ギヤ44が噛合される転写駆動入力ギヤ133は、開閉ユニット14の開閉による転写駆動ギヤ44の移動を許容するように、転写駆動ローラ41(及び転写駆動ギヤ44)よりも感光体ドラム1側に配置されている(図7参照)。
【0053】
また、転写装置4は、転写駆動ローラ41の軸41aを支点として回動可能に設けられており、転写搬送ベルト43を感光体ドラム1に対して接離可能に構成されている。転写搬送ベルト43を感光体ドラム1に当接させた状態を図7に、転写搬送ベルト43を感光体ドラム1から離間させた状態を図9に示す。転写搬送ベルト43の接離は、転写接離駆動ユニット150によって行なわれる。
【0054】
転写接離駆動ユニット150は第1ブラケット101に固定支持される(図3参照)。転写接離駆動ユニット150には、図示しないモータと、そのモータによって回転される転写接離カム151と、転写接離レバー152とを備えている。転写接離レバー152は、上端を転写接離駆動ユニット150に軸支されて揺動可能となっている。その転写接離レバー152は、転写従動ローラ42を支持する転写フレーム(図示せず)とリンク部材(図示せず)によって連結されており、偏心カムである転写接離カム151が約半回転を繰り返すことで、転写接離レバー152が図9に破線で示す位置と実線で示す位置(=図7に示す位置)とに動作し、これによって転写従動ローラ42が転写駆動ローラ41を中心として揺動し、転写搬送ベルト43が感光体ドラム1に接離する。
【0055】
図10は、駆動装置100における、転写装置4への駆動系の最終段付近を示す部分斜視図である。また、図11は、同部付近を別の角度から示した(装置下方から見た)斜視図である。さらに、図12は、同部付近を装置奥側(側板102側)から見た正面図である。
【0056】
転写駆動ローラ41の軸端に設けた転写駆動ギヤ44(図4)が噛合される転写駆動入力ギヤ133及びその転写駆動入力ギヤ133に駆動力を伝達するギヤプーリ132は、子ブラケット128により第1ブラケット101との間に支持される。図中の符号134は、第1ブラケット101と第2ブラケット102を連結するステーである(図3も参照)。二段ギヤである転写駆動入力ギヤ133を軸支するスタッド129は、その一端部が子ブラケット128にカシメられている。スタッド129の他端は、図13に示すように、本体側位置決め部品である転写駆動部ブラケット130により位置決め支持される。なお、転写駆動部ブラケット130は、図14に示されるように、画像形成装置本体の筐体140にネジ止め固定される。
【0057】
また、転写駆動部ブラケット130には、転写駆動ローラ41が勘合される勘合部135が設けられている。この勘合部135に対し、転写駆動ローラ41の軸41aに填め込まれた軸受45(図14)が勘合及び勘合解除可能となっている。上記したように、転写装置4は開閉ユニット14に配置されて画像形成装置本体に対して開閉可能に構成されており、開閉ユニット14を閉めると、図14に示すように、勘合部135に転写駆動ローラ41の軸受45が勘合されることによって、転写駆動ローラ41が転写駆動部ブラケット130を解して画像形成装置本体に位置決めされる。転写搬送ベルト43を含めた図面を図15に示す。なお、図14,15では、転写駆動ローラ41の軸41aの端部に装着される転写駆動ギヤ44(図4)は省略されているが、開閉ユニット14を閉めて転写駆動ローラ41の軸受45が勘合部135に勘合すると、図16に模式的に示すように、転写駆動ギヤ44が転写駆動入力ギヤ133に噛合され、転写駆動ローラ41に駆動力が伝達される。開閉ユニット14を開放すると、転写駆動ギヤ44と転写駆動入力ギヤ133の噛み合いは解除される。
【0058】
転写駆動入力ギヤ133に駆動力を伝えるギヤプーリ132は、図17に示すように、ギヤ132aとプーリ132bの2部材から構成されている。ギヤ132aは側面に勘合凹部136を有しており、その勘合凹部136に4つの突起部137が設けられている。一方、プーリ132bは側面に勘合凸部138を有しており、その勘合凸部138に4つの突起部139が設けられている。そして、プーリ132bの勘合凸部138とギヤ132aの勘合凹部136が対面するようにして勘合凸部138を勘合凹部136に填め込むことにより、ギヤ132aとプーリ132bが同軸上に一体化され、ギヤプーリ132が形成される。
【0059】
図18に示すように、ギヤ132aの勘合凹部136にプーリ132bの勘合凸部138を勘合させると、両者の突起部137と139の間には、回転方向に所定の遊び(図に両矢印Sで示す)が形成される。これにより、ギヤプーリ132は、ギヤ132aとプーリ132bの間で僅かに空転が可能になっている。上記遊びSの量は、ギヤ132aの噛合い部におけるギヤ1歯以上の遊びとなるように設定されている。そのため、図16に示すように、転写駆動部ブラケット130(の勘合部135)に転写駆動ローラ41(の軸受45)が勘合されるときに、ギヤプーリ132に噛み合う転写駆動入力ギヤ133が僅かに回転(空転)することができ、それによって、転写駆動ローラ41の転写駆動ギヤ44と駆動装置側の転写駆動入力ギヤ133とがスムーズに正しく噛み合うことが可能となる。
【0060】
なお、本例では、ギヤプーリ132内に、回転方向に所定の遊びを持つように構成したが、他の駆動部品、例えば転写駆動入力ギヤ133に、回転方向に所定の遊びを持つように構成しても良い。また、一つの駆動部品における回転方向に所定の遊びを持つための構成、すなわち、本例におけるギヤプーリ132の勘合凹部136と勘合凸部138の形状や数などは任意に設定することができる。
【0061】
上記説明したように、本実施形態においては、感光体周りに配置された被駆動体を駆動するための駆動部品を、感光体ドラム1の軸方向において大口径ギヤ112と感光体ドラム1の間であって、かつ大口径ギヤ112の投影面の範囲内に配置したことにより、現像装置やクリーニング装置、転写装置など、感光体ドラム周りに配置されて駆動が必要な各ユニットに対して、簡潔な構成の駆動列により駆動を伝達することが可能となり、感光体周りの省スペース化が達成できた。
【0062】
また、大口径ギヤを迂回するための複雑な構成の駆動系が必要ないため、装置構成を簡単にしてコストを低減させるとともに、伝達効率の低下及び信頼性の低下を防ぐことができ、感光体周囲に配置された被駆動体の駆動系の信頼性を向上させることができる。
【0063】
また、感光体を駆動するギヤとして大口径ギヤ(本例では減速比1/18以下の一段減速ギヤ)を用いることにより、感光体ドラムを駆動源から1個の減速ギヤで駆動することが可能となり、ドラム駆動モータ111が他の被駆動体を駆動しないことと合わせて、バンディングや色ズレ(画像の位置ズレ)を効果的に防止することができる。また、感光体駆動のための部品点数が少なくて済むことによるコストダウン及び信頼性向上の効果もある。
【0064】
次に、本発明の第2の実施形態として、本発明を適用したカラー(多色)画像形成装置について説明する。
図19に示す画像形成装置は、タンデム型直接転写方式のカラー画像形成装置として構成されたカラーレーザプリンタであり、装置本体の下部に2段の給紙カセット211,212を備える給紙部を配し、その給紙部の上にタンデム作像部を配して、給紙部から給送した用紙にタンデム作像部で画像を記録し、装置上面の排紙トレイ213に排出するものである。
【0065】
タンデム作像部には、給紙側を下に、排紙側を上となるように傾斜して配置された転写搬送ベルト装置240が配設されている。この転写搬送ベルト装置240の上部走行辺に沿って、下から順にマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、黒(Bk)用の4つの作像ユニット210M,210C,210Y,210Bkが並んで配置されている。
【0066】
各作像ユニット210M,210C,210Y,210Bkの構成は同一であり、図20にブラック作像ユニット部を拡大して示すように、像担持体としての感光体ドラム201を備えており、その感光体ドラム201の回りには帯電装置202,現像装置203,転写装置204,クリーニング装置215等が設けられている。なお、転写装置としての転写ローラ204は、転写搬送ベルト243を挟んで感光体ドラム201に対向するように配置されている。
【0067】
図19に戻り、無端ループ状の転写搬送ベルト243は、駆動ローラ241、従動ローラ242及び2つの支持ローラ244,245に巻回張架されている。必要に応じて補助ローラを設けても良い。そして、従動ローラ2242の上部にはベルト243を挟んで紙吸着ローラ(符号なし)が設けられている。記録紙は従動ローラ242と吸着ローラの間からベルト243上に送り出され、吸着ローラに印加されたバイアス電圧によって静電的に転写搬送ベルト243上に吸着された状態で搬送される。
【0068】
タンデム型直接転写方式における画像形成動作は周知であるので詳しい説明は省略するが、転写搬送ベルト243によって搬送される転写紙等の用紙上に、各色作像ユニット210M,210C,210Y,210Bkで形成した各色トナー像を順次重ね転写することで、用紙上にフルカラー画像を形成し、定着装置206で定着して排紙トレイ213に排出する。もちろん、ブラック作像ユニット210Bkを用いたモノクロ画像や、任意の作像ユニットを用いた多色画像なども形成可能である。
【0069】
さて、本第2実施形態のカラーレーザプリンタは4つの作像ユニット210M,210C,210Y,210Bkを備えているが、その作像ユニット駆動系の構成としては、4つの作像ユニットをそれぞれ別個の駆動装置で駆動する構成でも良いし、ブラック作像ユニット210Bkのみを単独の駆動装置で駆動し、他の3色の作像ユニットを共通の駆動装置で駆動する構成も可能である。ここでは、4つの作像ユニットをそれぞれ別個の駆動装置で駆動する構成として説明する。
【0070】
本第2実施形態において、4つの作像ユニット210M,210C,210Y,210Bkをそれぞれ駆動するための各駆動装置の構成は、上記説明した第1実施形態のモノクロプリンタにおける駆動装置100と同様の構成を採用可能である。駆動装置が駆動する被駆動体としては、各作像ユニットにおける感光体ドラム201のほか、帯電装置202の帯電ローラ,現像装置203の現像スリーブ,転写装置204の転写ローラ,クリーニング装置215のクリーニングローラ等があり、これら全て、あるいは任意の被駆動体を本発明による駆動装置で駆動することが可能である。本第2実施形態における駆動装置の構成は上記説明した第1実施形態の駆動装置100と同様であるので説明を省略する。
【0071】
なお、本第2実施形態において、ブラック作像ユニット210Bkの駆動装置により、転写搬送ベルト装置240の駆動ローラ241を駆動するように構成することも可能である。
本第2実施形態においても、第1実施形態の場合と同様に本発明による駆動装置を用いることで、現像装置やクリーニング装置、転写装置など、感光体ドラム周りに配置されて駆動が必要な被駆動体に対して、簡潔な構成の駆動系により駆動を伝達することが可能となり、感光体周りの省スペース化が達成できた。とくに、本第2実施形態のように複数の作像ユニットを備えるタンデム型画像形成装置においては、各作像ユニットごとに感光体周りの省スペース化が実現できるので、タンデム作像部の小型化が可能となり、したがって、画像形成装置全体としての小型化に特に有利な構成である。
【0072】
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、感光体ドラムの近傍に配置される被駆動体も図示例の現像スリーブや転写駆動ローラに限らず、適宜な被駆動体とすることが可能である。また、被駆動体の数や位置なども任意である。駆動装置の構成は適宜変更可能であり、駆動装置を構成する部品も適切なものを適切な場所に使用可能である。
【0073】
また、画像形成装置の作像部の構成も任意であり、タンデム型における各色作像ユニットの配置順などは任意である。直接転写方式に限らず、間接転写方式も採用可能である。また、タンデム型に限らず、一つの感光体の周囲に複数の現像装置を配置したものや、リボルバ型現像装置を用いる構成も可能である。また、3色のトナーを用いるフルカラー機や、2色のトナーによる多色機にも本発明を適用することができる。もちろん、画像形成装置としてはプリンタに限らず、複写機やファクシミリ、あるいは複数の機能を備える複合機であっても良い。
【符号の説明】
【0074】
1 感光体ドラム
4 転写装置
31 現像スリーブ
41 転写駆動ローラ
42 転写従動ローラ
43 転写搬送ベルト
44 転写駆動ギヤ
100 駆動装置
111 第1モータ(感光体ドラム駆動源)
112 大口径ギヤ
121 第2モータ
128 子ブラケット
129 スタッド
130 転写駆動部ブラケット
132 ギヤプーリ
133 転写駆動入力ギヤ
135 勘合部
150 転写接離駆動ユニット
151 転写接離カム
152 転写接離レバー
201 感光体ドラム
210 作像ユニット
240 転写搬送ベルト装置
243 転写搬送ベルト
【先行技術文献】
【特許文献】
【0075】
【特許文献1】特開2001−147569号公報
【特許文献2】特許第3754923号公報

【特許請求の範囲】
【請求項1】
像担持体としての感光体ドラムを有する画像形成装置において、
前記感光体ドラムが駆動源から一段変速ギヤである大口径ギヤを介して駆動され、前記感光体ドラム近傍に配置される被駆動体の駆動に関わる所定の駆動部品が、前記感光体ドラムの軸方向において前記大口径ギヤと前記感光体ドラムの間であって、かつ前記大口径ギヤの軸方向投影面内に配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記大口径ギヤの減速比が1/18以下であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記大口径ギヤの歯先円直径が感光体ドラム直径以上であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成装置。
【請求項4】
前記大口径ギヤの歯先円直径が感光体ドラム直径と現像スリーブ直径の和以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記感光体ドラムを駆動する駆動源は前記感光体ドラムのみを駆動することを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記被駆動体が複数個備えられることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記被駆動体又は前記複数個の被駆動体のうちの一つが現像スリーブであることを特徴とする、請求項1又は6に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記被駆動体又は前記複数個の被駆動体のうちの一つが帯電部材であることを特徴とする、請求項1又は6に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記被駆動体又は前記複数個の被駆動体のうちの一つが感光体クリーニング装置の構成要素であることを特徴とする、請求項1又は6に記載の画像形成装置。
【請求項10】
前記複数個の被駆動体が共通の駆動源により駆動されることを特徴とする、請求項6〜9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項11】
少なくとも前記感光体ドラムを含むプロセスカートリッジを画像形成装置本体に着脱可能に構成したことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項12】
前記被駆動体の少なくとも一つが前記プロセスカートリッジに搭載されることを特徴とする、請求項
11に記載の画像形成装置。
【請求項13】
前記被駆動体が画像形成装置本体に対して位置決めされた作動位置と、画像形成装置本体から離脱した非作動位置とに移動可能に設けられ、前記被駆動体を駆動する画像形成装置本体側の最終段駆動部品と前記被駆動体に装着された駆動部品とが前記作動位置にて噛合されることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項14】
前記最終段駆動部品は、前記感光体を駆動する駆動機構を保持するブラケットに装着された子ブラケットに一端部を位置決め支持された支軸に装着されており、
前記支軸の他端は画像形成装置本体側に位置決め支持されることを特徴とする、請求項13に記載の画像形成装置。
【請求項15】
前記支軸の他端が、画像形成装置本体に固定された保持ブラケットを介して位置決め支持されることを特徴とする、請求項14に記載の画像形成装置。
【請求項16】
前記保持ブラケットは前記被駆動体が勘合される勘合部を有し、該勘合部に前記被駆動体が勘合されることによって、前記最終段駆動部品と前記被駆動体に装着された駆動部品とが噛合されることを特徴とする、請求項15に記載の画像形成装置。
【請求項17】
前記最終段駆動部品または前記最終段駆動部品に駆動を伝える駆動部品が、回転方向に所定の遊びを有していることを特徴とする、請求項13〜16のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項18】
前記所定の遊びを有する駆動部品が少なくともギヤ部を有し、前記所定の遊びが当該ギヤ部の噛合い部におけるギヤ1歯以上の遊びとなるように設定されていることを特徴とする、請求項17に記載の画像形成装置。
【請求項19】
前記被駆動体が転写装置の駆動部材であることを特徴とする、請求項13〜18のいずれか1項に記載の画像形成装置。
【請求項20】
前記転写装置が前記駆動部材と従動部材とに架設された無端状転写ベルトを有し、該無端状転写ベルトが前記感光体ドラムに接離可能に設けられていることを特徴とする、請求項19に記載の画像形成装置。
【請求項21】
前記感光体ドラムを複数個備え、該複数個の感光体ドラムが中間転写体または記録媒体を搬送する搬送手段に沿って並設されていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項22】
前記感光体ドラムを駆動するための駆動部品および前記被駆動体を駆動するための駆動部品を含む駆動装置は、記録材搬送方向の大きさが記録材搬送面に垂直な方向の大きさよりも小さくなっていることを特徴とする、請求項1〜21のいずれか1項に記載の画像形成装置。


【図1】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図2】
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【図3】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−48269(P2012−48269A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−265665(P2011−265665)
【出願日】平成23年12月5日(2011.12.5)
【分割の表示】特願2007−105856(P2007−105856)の分割
【原出願日】平成19年4月13日(2007.4.13)
【出願人】(000006747)株式会社リコー (37,907)
【Fターム(参考)】