(57)【要約】【課題】優れたユーザビリティーを実現しつつ安定した高画質のフルカラー画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成手段にて形成された感光体ドラム２６上のトナー像を担持し搬送する中間転写ベルトユニット３１が着脱可能な画像形成装置において、前記中間転写ベルトユニット３１を感光体ドラム２６に対し当接離間させる接離機構（カム２１０を回転可能に保持するカム軸２１３ｃ）と、装置本体に固定され前記中間転写ベルトユニット３１に駆動力を付与する駆動ユニット２１３と、を有し、前記駆動ユニット２１３に前記接離機構を一体に設けたことを特徴とする。【選択図】　　図１
2004117506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成手段にて形成された像担持体上の現像剤像を担持し搬送する中間転写体ユニットが着脱可能な画像形成装置において、
前記中間転写体ユニットを像担持体に対し当接離間させる接離機構と、
装置本体に固定され前記中間転写体ユニットに駆動力を付与する駆動ユニットと、
を有し、
前記駆動ユニットに前記接離機構を一体に設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動ユニットに前記画像形成手段を駆動する駆動機構を併設し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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体上の現像剤像を担持し搬送する中間転写体ユニットが着脱可能な画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー複写機、カラープリンタ等の多色印字可能な画像形成装置は、例えば、特開昭６３−２７２７５号公報に記載の多重画像形成装置が挙げられる。最近は高速化が要求されることが多く、その意味からも同公報に記載される画像形成装置の形態がとられている。
【０００３】
従来の画像形成装置の基本構成は、図４に示すように、本体フレームをなす筐体を、２枚の直立する側板２１７，２１５の間にステー５３や底板２１９で結合して形成する方法が一般的であった。この一体的に結合された筐体に、画像形成手段となる、像露光手段２８、像担持体を含む画像形成手段２６（以降プロセスカートリッジと呼称する）、中間転写体を含む中間転写ベルトユニット３１等が配設されている。さらに前記像担持体や前記中間転写体を駆動する駆動ユニット２１３は独立したユニットであり、前記筐体に取り付けられている。
【０００４】
このように複数の平板等で構成される筐体をもつ画像形成装置において、生産上、該画像形成装置を組み立てる時に一人の作業者が取り扱うことが可能なユニットには大きさや重量の上限があり、筐体と駆動ユニット２１３を一体とした場合には、前記の条件（上限）を越える可能性が生ずるために上述した構成を採用することが常である。図９はその構成を示した図であり、駆動ユニット２１３には中間転写ベルトユニットに駆動力を伝達する本体側駆動ユニットカップリング２０２とプロセスカートリッジの像担持体（感光体ドラム）の位置決めと駆動力を伝達するドラム駆動カップリング２２１（２２１Ｙ，２２１Ｍ，２２１Ｃ，２２１Ｂｋ）がある。また駆動ユニット２１３は該駆動ユニットに設けられた位置決めピン２１３ｂ，２１３ｄが前記筐体を構成する側板２１５の位置決め穴２１５ｂ，２１５ｃに嵌合し、ネジ２２０で側板２１５に固定されている。
【０００５】
また、特に消耗品、例えばプロセスカートリッジ等の交換方法もユーザーが容易に且つ確実にできることが求められている。その観点から同様に中間転写体（ベルト）もユニット構成をとっている。その中間転写ベルトユニット３１のユニット構成を説明する。中間転写ベルト３０は図１０に示すように、複数本の回動可能な懸架ローラにより張架されている。図１０において、１００はベルトを駆動する駆動ローラであり、２７は中間転写ベルト３０上のトナー像（現像剤像）を記録シート等の転写材に転写する転写ローラ（以後二次転写ローラという）であり、１０８はその対向ローラであり、１０２（１０２Ｙ，１０２Ｂｋのみ図示）は各像担持体２６（２６Ｙ，２６Ｂｋのみ図示）上のトナー像を中間転写ベルト３０上に転写する各色毎の転写ローラ（以後一次転写ローラという）であり、１０５はベルトを張架するためのテンションローラである。１２０は二次転写後のベルト表面に残った転写残トナーを掻き落とすブレードである。このブレード１２０で掻き落とされたトナーはオーガ１２１によって搬送される。このブレード１２０の中間転写ベルト３０への当接圧を確保するために、ベルトを挟んだ対向面にバックアップローラ１２２がある。
【０００６】
プロセスカートリッジを画像形成装置本体より着脱する時は、上述の如く構成された中間転写ベルトユニット３１を像担持体（感光体ドラム）２６より離間させる。そのために中間転写ベルトユニット３１を像担持体（感光体ドラム）２６に対し当接、離間させる接離機構をもっている。この接離機構は、偏心カム２１０，２１６とカム軸２０９で構成されている。カム軸２０９は図９に示すように、側板２１５に設けてある位置決め穴２１５ａに嵌合し、ネジ２１４で側板２１５固定されている。偏心カム２１０はカム軸２０９に回動可能に保持されている。また偏心カム２１０，２１６は不図示の機構により同一の回転動作をする。
【０００７】
図６において、中間転写ベルトユニット３１に駆動力を伝える駆動伝達機構として、駆動ローラ１００と同軸上にカップリング２０１があり、駆動ユニット２１３に具備された本体側駆動ユニットカップリング２０２と連結する。図６は本体側駆動ユニットカップリング２０２と中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１が連結状態、つまり画像形成状態であり、図７において像担持体（感光体ドラム）２６に中間転写ベルトユニットが当接している状態である。また、図５及び図８は偏心カム２１０，２１６が図７の状態から１８０°回転した状態である。偏心カム２１０の側面には凸形状２１０ａが設けてあり、図５の状態では、この凸形状２１０ａが回転支持軸２０７に回動可能に支持されている連結解除レバー２０８より離れるため、該連結解除レバー２０８はバネ２０６にて図中の矢印の如く時計回りに回動する。この時、連結解除レバー２０８の他端２０８ｂが本体側駆動ユニットカップリング２０２のフランジ部２０２ｃを押し、該フランジ部２０２ｃが駆動ユニット２１３のストッパー２１３ａに突き当たった状態で保持される。この動作により中間転写ユニット３１のカップリング２０１と本体側駆動ユニットカップリング２０２との連結は完全に解除される。図８に示すように像担持体２６から中間転写ベルトユニット３１が離間している状態である。この状態においてプロセスカートリッジを装置本体より着脱することが可能となる。再び中間転写ベルトユニット３１をプロセスカートリッジ（の像担持体）に当接させるには、偏心カム２１０，２１６を１８０°回転させる。この時、図６の如く偏心カム２１０の凸形状２１０ａが連結解除レバー２０８の受け部（一端２０８ａ）を押し、連結解除レバー２０８を反時計回りに回転させる。さらに連結解除レバー２０８の他端２０８ｂは本体側駆動ユニットカップリング２０２のフランジ部２０２ｃから離れる。本体側駆動ユニットカップリング２０２はバネ２０３により中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１側へ付勢され連結される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、中間転写ベルトユニットの駆動連結動作及び画像形成時に以下の問題があった。
【０００９】
１．前記筐体を構成する側板２１５に固定された駆動ユニット２１３に具備された本体側駆動ユニットカップリング２０２の回転軸中心位置に対し、中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１の回転軸中心位置は、該側板２１５に同様に固定されているカム軸２０９を介しているために、両カップリング間に生じる主たる垂直方向寸法誤差Ｄは、駆動ユニット２１３においては（本体側駆動ユニットカップリング２０２）と（駆動ユニット２１３の位置決めピン２１３ｂ）の間の寸法Ｌ１の寸法誤差Ｄ１、側板２１５においては（駆動ユニット位置決め穴２１５ｂ）と（カム軸２０９の位置決め穴２１５ａ）の間の寸法Ｌ２の寸法誤差Ｄ２、偏心カム２１０の外形寸法Ｌ３の寸法誤差Ｄ３、中間転写ベルトユニット３１のおいては（フレーム２０５の偏心カムの受け座面２０５ａ）と（駆動ローラ１００同軸上にあるカップリング２０１）の間の寸法Ｌ４の寸法誤差Ｄ４とすると、Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｄ４となる。この垂直方向寸法誤差Ｄは両カップリング２０１，２０２の連結においては可能な限り小さくすることが理想である。
【００１０】
２．装置全体の軽量化のために側板２１５の板厚を可能な限り薄くしたために、板自体の剛性が不足し、側板２１５の平面度が悪化した。そのためにその側板２１５に固定されているユニット（駆動ユニット２１３，偏心カムを有する接離機構）は必ずしも理想状態に固定されていない。
【００１１】
３．偏心カム２１０が支持されているカム軸２０９の側板２１５への固定座面の面積は比較的小さい。そのため、中間転写ベルトユニット３１の重量がカム軸２０９にかかると、側板２１５を薄くしたために剛性が不足し、カム軸２０９が中間転写ベルトユニット３１の重量により下方に倒れ、中間転写ベルトユニット３１がプロセスカートリッジと当接状態にあるとき、その当接圧によりカム軸２０９がさらに倒れるおそれがある。
【００１２】
４．上記３項目の結果として、最悪の場合、中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１と本体側駆動ユニットカップリング２０２の連結ができなくなる可能性があり、仮に両カップリングの連結ができたとしても中間転写ベルトユニット３１とプロセスカートリッジ２６との相対位置がばらつくために当接圧が不安定になり、転写性の安定性を損なうおそれがある。
【００１３】
そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、優れたユーザビリティーを実現しつつ安定した高画質のフルカラー画像形成装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の代表的な構成は、画像形成手段にて形成された像担持体上の現像剤像を担持し搬送する中間転写体ユニットが着脱可能な画像形成装置において、前記中間転写体ユニットを像担持体に対し当接離間させる接離機構と、装置本体に固定され前記中間転写体ユニットに駆動力を付与する駆動ユニットと、を有し、前記駆動ユニットに前記接離機構を一体に設けたことを特徴とする。
【００１５】
上記構成によれば、ユーザビリティーに優れ、高画質のフルカラー画像形成装置を提供することが可能である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１７】
〔第１実施形態〕
第１実施形態に係る画像形成装置について詳しく説明する。まず画像形成装置の全体的な構成について簡単に説明し、次に本体側駆動ユニットの構成及びその構成による本体側駆動ユニットカップリング２０２と中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１の寸法誤差等について説明する。
【００１８】
なお、以下の実施形態では、４つの画像形成手段を備えたフルカラー画像形成装置（プリンタ）を例示して説明する。また、前述した従来の画像形成装置と略同様の機能を有する部材には同一符号を付すことで、説明を省略する。
【００１９】
まず図２を用いて４つの画像形成手段を備えたフルカラー画像形成装置について説明する。図２は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。図２に示すように、画像形成装置１は、複数枚の転写材（以下、記録シート）Ｐを積載収納するカセット２０が着脱自在に装着されており、給送ローラ２１により給送される。給送された記録シートＰは、リタードローラ対２２により一枚ずつに分離され、搬送ローラ対２３によってレジストローラ対２４に搬送される。記録シートＰが搬送された時には、レジストローラ対２４は回転を停止しており、このニップに突き当てられることにより記録シートＰは斜行を矯正される。像担持体を含む画像形成手段であるプロセスカートリッジ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂｋは、４ドラムフルカラー方式の場合、図の如くイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４つが並列配置されており、各々のプロセスカートリッジに対し、それぞれ像露光手段である光学走査系２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｂｋが設けられ、画像信号により、各色ごとの像担持体上にトナー像が形成された後、中間転写ベルト３０上に各トナーが転写される。なお、本実施形態では、プロセスカートリッジとして、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示している。前述の転写後、記録シートＰは所定のタイミングで二次転写ローラ２７に送り出され、中間転写体である中間転写ベルト３０上のトナー像が記録シートＰ上へ転写され、定着器２５で定着された後、排出ローラ対２９ａ，２９ｂにより排出、積載される。
【００２０】
次に図１及び図３を用いて、本体側駆動ユニットの構成及びその構成による本体側駆動ユニットカップリング２０２と中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１の寸法誤差等について説明する。
【００２１】
図１は、第１実施形態の中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１と本体側駆動ユニットカップリング２０２が連結状態であるときを表した図である。また図３は、第１実施形態における駆動ユニットの構成を表した図である。
【００２２】
本実施形態では、図１及び図３に示すように、中間転写ベルトユニット３１に駆動力を付与する駆動ユニット２１３に、中間転写ベルトユニット３１の接離機構を構成するカム軸２１３ｃを一体に設けた構成としている。
【００２３】
本構成により、本体側駆動ユニットカップリング２０２と中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１間で生じる垂直方向寸法誤差Ｄは、駆動ユニット２１３においては（本体側駆動ユニットカップリング２０２）と（カム軸２１３ｃ）の間の寸法Ｌ１の寸法誤差Ｄ１と、偏心カム外形寸法Ｌ３の寸法誤差Ｄ３と、中間転写ベルトユニット３１のおいては（フレーム２０５の偏心カムの受け座面２０５ａ）と（駆動ローラ１００同軸上にあるカップリング２０１）の間の寸法Ｌ４の寸法誤差Ｄ４の総和（Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ３＋Ｄ４）であり、従来存在した側板２１５における寸法誤差Ｄ２はなくなるため、両カップリング間の垂直方向寸法誤差Ｄは従来例より小さくなった。
【００２４】
同時に駆動ユニット２１３は高い剛性（厚い板金）で構成されて比較的広い面積で側板２１５に固定されているために、カム軸２１３ｃの倒れを最小限に抑えることができる。
【００２５】
上記の構成により、中間転写ベルトユニット３１のカップリング２０１と本体側駆動ユニットカップリング２０２の連結は確実になると同時に、中間転写ベルトユニット３１のプロセスカートリッジとの相対位置関係も改善され、転写性も安定する。すなわち、上述したように、中間転写ベルトユニット３１のプロセスカートリッジへの接離機構（カムを回転可能に保持するカム軸２１３ｃ）を、中間転写ベルトユニット３１への駆動を伝達するカップリング２０２を持つ駆動ユニット２１３に一体的に構成することで、ユーザビリティーに優れ、高画質のフルカラー画像形成装置を提供することができる。
【００２６】
〔他の実施形態〕
前述した実施形態では、駆動ユニット２１３にプロセスカートリッジ（感光体ドラム）２６の駆動機構である駆動カップリング（図３の２２１Ｙ，２２１Ｍ，２２１Ｃ，２２１Ｂｋ）も一体に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、感光体ドラムの駆動ユニットと中間転写ベルトの駆動ユニットが分割されている場合においても、中間転写ベルトユニットの駆動ユニットに接離機構を一体的に構成すれば、中間転写ベルトユニットのカップリングと本体側駆動ユニットカップリングの連結は改善される。
【００２７】
前述した実施形態では、画像形成手段を４つ備えている画像形成装置を例示しているが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。
【００２８】
また前述した実施形態では、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジ（画像形成手段）として、感光体ドラムと、該感光体ドラムに作用するプロセス手段としての帯電手段，現像手段，クリーニング手段を一体に有するプロセスカートリッジを例示したが、これに限定されるものではなく、感光体ドラムの他に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、いずれか１つを一体に有するプロセスカートリッジであっても良い。
【００２９】
更に前述した実施形態では、感光体ドラムを含む画像形成手段が画像形成装置本体に対して着脱自在な構成を例示したが、これに限定されるものではなく、例えば各構成部材がそれぞれ組み込まれた画像形成装置、或いは各構成部材がそれぞれ着脱可能な画像形成装置であっても本発明を適用することで同様の効果が得られる。
【００３０】
また前述した実施形態では、画像形成装置としてプリンタを例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば複写機、ファクシミリ装置等の他の画像形成装置や、或いはこれらの機能を組み合わせた複合機等の他の画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００３１】
更に前述した実施形態では、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像を転写材に一括して転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではなく、転写材担持体を使用し、該転写材担持体に担持された転写材に各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置であっても良く、該画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ユーザビリティーに優れ、高画質の画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る駆動連結部の断面図である。
【図２】第１実施形態に係る画像形成装置の断面図である。
【図３】第１実施形態に係る駆動ユニットの取り付け状態の説明図である。
【図４】従来例の筐体構成説明図である。
【図５】従来例の駆動連結部（解除状態）の断面図である。
【図６】従来例の駆動連結部（連結状態）の断面図である。
【図７】従来例の中間転写ベルトユニットの当接状態図である。
【図８】従来例の中間転写ベルトユニットの離間状態図である。
【図９】従来例の駆動ユニットの取り付け状態図である。
【図１０】従来例の中間転写ベルトユニットの構成説明図である。
【符号の説明】
Ｐ　　　　…記録シート
１　　　　…画像形成装置
２０　　…カセット
２１　　…給送ローラ
２２　　…リタードローラ対
２３　　…搬送ローラ対
２４　　…レジストローラ対
２５　　…定着器
２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｂｋ　…プロセスカートリッジ（感光体ドラム）
２７　　…二次転写ローラ
２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｂｋ　…光学走査系
２９ａ，２９ｂ　…排出ローラ対
３０　　…中間転写ベルト
３１　　…中間転写ベルトユニット
５３　　…ステー
１００　…駆動ローラ
１０８　…対向ローラ
２０２　…本体側駆動ユニットカップリング
２０２ｃ　…フランジ部
２０６　…バネ
２０７　…回転支持軸
２０８　…連結解除レバー
２０８ａ，２０８ｂ　…端部
２１０，２１６　…偏心カム
２１０ａ　…凸形状
２１３　…駆動ユニット
２１３ａ　…ストッパー
２１３ｂ，２１３ｄ　…位置決めピン
２１３ｃ　…カム軸
２１５ａ，２１５ｂ，２１５ｃ　…位置決め穴
２１７，２１５　…側板
２１９　…底板
２２０　…ネジ
２２１Ｙ，２２１Ｍ，２２１Ｃ，２２１Ｂｋ　…ドラム駆動カップリング
【図１】
2004117506.tif 000003
【図２】
2004117506.tif 000004
【図３】
2004117506.tif 000005
【図４】
2004117506.tif 000006
【図５】
2004117506.tif 000007
【図６】
2004117506.tif 000008
【図７】
2004117506.tif 000009
【図８】
2004117506.tif 000010
【図９】
2004117506.tif 000011
【図１０】
2004117506.tif 000012