(57)【要約】【課題】装置本体に対するプロセスカートリッジの着脱を容易にする。【解決手段】着脱自在なプロセスカートリッジＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを画像形成装置本体１に装着すると、各感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、本体１側のステッピングモータとカップリングを介して連結される。これらプロセスカートリッジは、感光ドラムが寿命に達したときに交換される。ステッピングモータの正転による感光ドラムの通常の回転方向の回転が停止されたとき、カップリングは、回転停止後の所定時間、ロックを維持した後、連結状態が解除される。したがって、プロセスカートリッジを、中間転写ベルト等を傷付けることなく簡単に交換できる。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体を有する着脱可能な負荷装置と前記負荷装置が装着される装置本体との間に介装されて前記装置本体側の駆動源の回転を前記回転体に伝達する連結機構において、
前記駆動源の正転による前記回転体の通常の回転方向の回転が停止されたとき、回転停止後の所定時間、連結状態を維持した後、連結状態が解除される、
ことを特徴とする連結機構。
【請求項２】
前記回転体の通常方向の回転停止後、所定時間が経過する前に、前記駆動源が正転されたときには、連結状態が解除されることなく前記回転体を通常の回転方向に回転させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の連結機構。
【請求項３】
前記駆動源の逆転によって連結状態が解除される、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の連結機構。
【請求項４】
表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体が着脱自在に装着される画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体側の駆動源の回転を前記像担持体に伝達する連結機構とを備えた画像形成装置において、
前記連結機構は、前記駆動源の正転による前記像担持体の通常の回転方向の回転が停止されたとき、回転停止後の所定時間、連結状態を維持した後、連結状態が解除される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記連結機構は、前記像担持体の通常方向の回転停止後、所定時間が経過する前に、前記駆動源が正転されたときには、連結状態が解除されることなく前記像担持体を通常の回転方向に回転させる、
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記連結機構は、前記駆動源の逆転によって連結状態が解除される、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体から転写されたトナー像を記録材に転写する中間転写体と、前記中間転写体が着脱自在に装着される画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体側の駆動源の回転を前記中間転写体に伝達する連結機構とを備えた画像形成装置において、
前記連結機構は、前記駆動源の正転による前記中間転写体の通常の回転方向の回転が停止されたとき、回転停止後の所定時間、連結状態を維持した後、連結状態が解除される、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記連結機構は、前記中間転写体の通常方向の回転停止後、所定時間が経過する前に、前記駆動源が正転されたときには、連結状態が解除されることなく前記像担持体を通常の回転方向に回転させる、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記連結機構は、前記駆動源の逆転によって連結状態が解除される、
ことを特徴とする請求項７又は８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、装置本体に対して着脱自在な負荷装置に動力を伝達する連結機構及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、一般的な複写機やプリンタ等の画像形成装置において、画像形成部の一部を構成する負荷装置、例えば感光ドラムや中間転写ベルトは、これらと画像形成装置本体側の駆動源との間に配設された連結機構を介して動力が伝達されて回転駆動される。そして、これらの負荷装置は、使用が進むと摩耗や劣化によって寿命に達する。この負荷装置は、その寿命が画像形成装置本体の寿命よりも短いため、画像形成装置本体が寿命に達するまでの間に何度か新品に交換される。このため、負荷装置は、着脱の容易さを考慮して作製されている。一方、これらの負荷装置は、画像形成装置の構成部材のうちでも高い位置精度が要求されるものが多い。例えば、カラー複写機のように、わずかな色ずれでも原稿と比較することによって画像不良が視覚的に認識されやすい画像形成装置では、感光ドラムや中間転写ベルト等の負荷装置は、数μｍ単位の位置精度が求められる。このような画像形成装置においては、負荷装置をビスなどで固定したり、画像形成装置本体側の連結機構との嵌合部分の遊びを少なくして位置精度を高めるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように負荷装置を固定したり、連結機構との嵌合部分の遊びを少なくしたりすると、負荷装置を画像形成装置本体に対して着脱する際に、周囲の部品と接触して抵抗や摩擦により、周囲の部品を傷付けやすい。このような傷を回避するために、着脱時の作業負荷が大きくなり、ユーザによる負荷装置の交換が困難となる。
【０００４】
このために、このような位置精度の必要な負荷装置は、サービスマンによる交換を必要とするが、サービスマン対応となると製品のランニングコストを高くさせてしまうと同時に負荷装置が寿命に達したときにはサービスマンが到着するまでの間、画像形成装置の使用が不能となる時間いわゆるダウンタイムが発生するという問題があった。
【０００５】
ところで、画像形成時に負荷装置を固定することが必要な構成であっても、非画像形成時において交換対象となるその負荷装置が固定されていなければ、負荷装置の着脱に係る作業負荷を減らすことができる。これにより、サービスマンではなくユーザ自身による負荷装置の交換が可能となり、上述のランニングコストの上昇や交換作業に伴うダウンタイムの発生を防ぐことができる。
【０００６】
なお、上述では、画像形成装置を例に説明したが、このような問題は画像形成装置に限定されるものではなく、装置一般についても同様の問題が発生する。
【０００７】
そこで、本発明では、負荷装置を装置本体に装着したときには、高い位置精度を確保することができ、しかも負荷装置の着脱が簡単に行える連結機構、及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、回転体を有する着脱可能な負荷装置と前記負荷装置が装着される装置本体との間に介装されて前記装置本体側の駆動源の回転を前記回転体に伝達する連結機構において、前記駆動源の正転による前記回転体の通常の回転方向の回転が停止されたとき、回転停止後の所定時間、連結状態を維持した後、連結状態が解除される、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の連結機構において、前記回転体の通常方向の回転停止後、所定時間が経過する前に、前記駆動源が正転されたときには、連結状態が解除されることなく前記回転体を通常の回転方向に回転させる、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の連結機構において、前記駆動源の逆転によって連結状態が解除される、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、表面にトナー像が形成される像担持体と、前記像担持体が着脱自在に装着される画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体側の駆動源の回転を前記像担持体に伝達する連結機構とを備えた画像形成装置において、前記連結機構は、前記駆動源の正転による前記像担持体の通常の回転方向の回転が停止されたとき、回転停止後の所定時間、連結状態を維持した後、連結状態が解除される、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記連結機構は、前記像担持体の通常方向の回転停止後、所定時間が経過する前に、前記駆動源が正転されたときには、連結状態が解除されることなく前記像担持体を通常の回転方向に回転させる、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の画像形成装置において、前記連結機構は、前記駆動源の逆転によって連結状態が解除される、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項７に係る発明は、像担持体から転写されたトナー像を記録材に転写する中間転写体と、前記中間転写体が着脱自在に装着される画像形成装置本体と、前記画像形成装置本体側の駆動源の回転を前記中間転写体に伝達する連結機構とを備えた画像形成装置において、前記連結機構は、前記駆動源の正転による前記中間転写体の通常の回転方向の回転が停止されたとき、回転停止後の所定時間、連結状態を維持した後、連結状態が解除される、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記連結機構は、前記中間転写体の通常方向の回転停止後、所定時間が経過する前に、前記駆動源が正転されたときには、連結状態が解除されることなく前記像担持体を通常の回転方向に回転させる、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項９に係る発明は、請求項７又は８に記載の画像形成装置において、前記連結機構は、前記駆動源の逆転によって連結状態が解除される、ことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００１８】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として実施の形態１に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の４色フルカラーのプリンタであり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。
【００１９】
同図に示すプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、画像形成装置本体１を備えており、大別して、並列された４箇所の画像形成部（４個の画像形成ステーション）ａ，ｂ，ｃ，ｄ、給紙部、中間転写部、搬送部、定着ユニット、操作部、及び制御手段（不図示）から構成される。なお、４個の画像形成部は、ａ，ｂ，ｃ，ｄは、いずれも同様な構成となっている。
【００２０】
上述の画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄは、それぞれ像担持体としてドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを備えている。各感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、中心で軸支され、画像形成装置本体１の本体側に配設された駆動源としてのステッピングモータ（不図示）によって矢印方向に回転駆動される。ここで、ステッピングモータと感光ドラム１１ａ〜１１ｄとの間の伝達部としての連結機構には、回転力を伝達するためのカップリング９０が使用されている。
【００２１】
このカップリング９０の構成について図２〜図５を参照して説明する。感光ドラム側には図２，図３に示すような、三角柱をひねったような凸部９１が形成されている。なお、図２は凸部９１を図５中の矢印Ｘ方向から見た図であり、また図３は凸部９１の斜視図である。一方、ステッピングモータ側には、この凸部９１に、係脱可能な凹部９２が設けてある。この凹部９２は、凸部９１と同様の形状、つまりひねった三角柱状の凹部である。この凹部９２は、圧縮ばね９３によって凸部９１に向けて付勢されている。
【００２２】
上述の凸部９１と凹部９２とは、図５に示すように対面するように配置されていて、凸部９１が凹部９２に嵌合されることにより、ステッピングモータの駆動力を感光ドラムに伝えることができるようになっている。感光ドラムが画像形成装置本体の所定の位置にセットされたときに、凹部９２と凸部９１との位置が合っていない場合には、圧縮ばね９３が縮むことによって、凹部９２が画像形成装置本体１の中に収まる。
【００２３】
ステッピングモータ側の凹部９２の大きさは、感光ドラム側の凸部９１よりも若干大きく形成されており、感光ドラムがセットされてステッピングモータが回転したとき、凹部９２と凸部９１との位置があったタイミングで凸部９１が凹部９２に嵌合され、ステッピングモータの駆動力がが感光ドラムに伝達されるようになる。このとき圧縮ばね９３は延びた状態となる。また、凸部９１及び凹部９２には、上述のようにひねりが加えられているため、図２の凸部９１に対して凹部９２が矢印Ｒ９２方向（時計回り）に回転したときには、凹部９２に嵌まり込んだ凸部９１が抜けないようにロックされる。一方、図２の凸部９１に対して凹部９２が矢印Ｒ９２方向と反対方向（反時計回り）に回転したときには、ロックされずに逆に凹部９２と凸部９１との隙間の分だけ抜けやすくなる。
【００２４】
このようなカップリング９０の構成により、ステッピングモータが正転して画像形成時に感光ドラム１１ａ〜１１ｄが矢印方向（通常の回転方向）に回転されたときにロックされて連結状態を維持し、逆にロックされた状態で矢印方向とは逆方向にステッピングモータを回転（逆転）させるとロックが解除されて連結状態が解除されるような特性をもっている。
【００２５】
感光ドラム１１ａ〜１１ｄの周囲には、回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ（帯電手段）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、スキャナ（露光手段）１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ、現像装置（現像手段）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄが配置されている。
【００２６】
帯電ローラ１２ａ〜１２ｄは、感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与えて、所定の極性・電位に均一に帯電する。
【００２７】
帯電後の感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、スキャナ１３ａ〜１３ｄにより、画像情報に応じて変調された、例えばレーザビームなどの光線が照射される。感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。
【００２８】
さらに、これら静電潜像は、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄによって顕像化（現像）される。現像されたトナー像は、順次に中間転写ベルト３０に一次転写される。以上に示したプロセスにより、各色のトナーによる画像形成が順次行われる。
【００２９】
次に、給紙部は、記録材Ｐ（例えば紙，透明フィルム）を収納する部分と、記録材Ｐを搬送するためのローラ、記録材Ｐの通過を検知するためのセンサ、記録材Ｐの有無を検知するためのセンサ、記録材Ｐを搬送路に沿って搬送させるためのガイド（不図示）から構成される。
【００３０】
図１中の符号２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは給紙カセットを示し、符号２７は手差しトレイを示し、符合２８は給紙デッキを示しており、いずれも記録材Ｐを収納する。符合２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは、給紙カセット２１ａ〜２１ｄから記録材Ｐを１枚ずつ送り出すためのピックアップローラを示している。ピックアップローラ２２ａ〜２２ｄでは、複数枚の記録材Ｐが送り出されることがあるが、ＢＣローラ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄによって確実に１枚だけ分離される。
【００３１】
こうして１枚だけ分離された記録材Ｐは、さらに引き抜きローラ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ、レジスト前ローラ２６によって、レジストローラ２５まで搬送される。また、手差しトレイ２７に収納された記録材Ｐは、ＢＣローラ２９によって１枚分離され、レジスト前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。また、給紙デッキ２８に収納された記録材Ｐは、ピックアップローラ６０によって給紙ローラ６１まで複数枚搬送され、給紙ローラ６１によって１枚だけ確実に分離され、引き抜きローラ６２まで搬送される。さらに記録材Ｐはレジスト前ローラ２６によってレジストローラ２５まで搬送される。
【００３２】
中間転写ユニット（負荷装置）Ｕについて詳細に説明する。中間転写ユニットＵは、中間転写体として中間転写ベルト３０を備えている。中間転写ベルト３０の材料としては、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）などが用いられる。中間転写ベルト３０は、駆動ローラ３２、テンションローラ３３、二次転写対向ローラ３４に掛け渡されている。
【００３３】
駆動ローラ３２は、中間転写ベルト３０に駆動を伝達するローラであり、中間転写ベルト３０を時計回りに回転駆動する。テンションローラ３３は、ばね（不図示）の付勢力によって中間転写ベルト３０に適度な張力を与えるローラである。二次転写対向ローラ３４は、二次転写ローラ３６との間に中間転写ベルト３０を挟み込んでいる。これにより中間転写ベルト３０と二次転写ローラ３６との間には、二次転写ニップ部（二次転写部）が構成されている。
【００３４】
駆動ローラ３２は金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタン又はクロロプレン）をコーティングして中間転写ベルト３０とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２は、感光ドラム１１ａ〜１１ｄを回転させるステッピングモータからの回転力の伝達によって回転するが、駆動ローラ３２に対しても伝達部にカップリング（不図示）を用いている。このカップリングも、上述の感光ドラム１１ａ〜１１ｄに対して使用しているカップリングと同様、感光ドラムが矢印方向に回転するときにロックされ、矢印方向とは逆方向に回転されることでロックが解除されるようになっている。
【００３５】
各感光ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３０が対向する位置の、中間転写ベルト３０の裏には、トナー像を中間転写ベルト３０に転写するための高圧が印加される一次転写ローラ３５ａ，３５ｂ，３５ｃ，３５ｄが配設されている。
【００３６】
二次転写ローラ３６は、中間転写ベルト３０に対して適度な圧力で加圧されている。また、中間転写ベルト３０の回転方向に沿っての二次転写ローラ３６の下流側には、中間転写ベルト３０の表面（トナー像が転写される面）をクリーニングするためのクリーニング装置５０が配設されている。このクリーニング装置５０は、クリーナブレード５１（材質としては、ポリウレタンゴムなどが用いられる）及び廃トナーを収納する廃トナーボックス５２を有している。
【００３７】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を有する定着ローラ４１ａとこの定着ローラ４１ａに加圧される加圧ローラ４１ｂ（この加圧ローラ４１ｂにも熱源を設ける場合もある）、これら定着ローラ４１ａ及び加圧ローラ４１ｂから排出されてきた記録材Ｐを搬送する内排紙ローラ４４を有している。
【００３８】
一方、レジストローラ２５まで搬送された記録材Ｐは、レジストローラ２５よりも上流のローラの回転駆動を止めて一旦停止させ、画像形成部の画像形成タイミングに合わせてレジストローラ２５を含む上流のローラの回転駆動が再開される。記録材Ｐは二次転写ニップ部へ送り出される。二次転写ニップ部において、中間転写ベルト３０上のトナー像が記録材Ｐ上に一括で二次転写される。
【００３９】
トナー像の二次転写後の記録材Ｐは、定着ユニット４０においてトナー像が定着され、内排紙ローラ４４を通過した後、切り替えフラッパ７３によって、搬送先が切り替えられる。切り替えフラッパ７３がフェイスアップ排紙側にある場合は、記録材Ｐは外排紙ローラ４５によってフェイスアップ排紙トレイ２に排出される。一方、切り替えフラッパ７３がフェイスダウン排紙側にある場合は、記録材Ｐは反転ローラ７２ａ，７２ｂ，７２ｃの方向へ搬送され、フェイスダウン排紙トレイ３へ排出される。
【００４０】
なお、記録材Ｐの搬送路には、記録材Ｐの通過を検知するために複数のセンサが配置されており、給紙リトライセンサ６４ａ，６４ｂ，６４ｃ，６４ｄ、デッキ給紙センサ６５、デッキ引き抜きセンサ６６、レジストセンサ６７、内排紙センサ６８、フェイスダウン排紙センサ６９、両面プレレジストセンサ７０、両面再給紙センサ７１等がある。また、記録材Ｐを収納する給紙カセット２１ａ〜２１ｄには、記録材Ｐの有無を検知するカセット紙ありなしセンサ６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが配設され、手差しトレイ２７には手差しトレイ２７上の記録材Ｐの有無を検知する手差しトレイ紙ありなしセンサ７４が配設され、給紙デッキ２８には給紙デッキ２８内の記録材Ｐの有無を検知するデッキ紙ありなしセンサ７５が配設されている。
【００４１】
制御手段は、上述の各ユニット内の機構の動作を制御するための制御基板（不図示）や、モータドライブ基板（不図示）などから構成されている。本実施の形態で使用するステッピングモータもこの制御手段によって回転方向（正転・逆転）や回転角度（回転数）が制御される。さらに制御手段にはタイマが内蔵されている。
【００４２】
操作部４は、画像形成装置本体１の上面に配置されており、記録材Ｐの収納された給紙部（給紙カセット２１ａ〜２１ｄ、手差しトレイ２７、給紙デッキ２８）の選択、排紙トレイ（フェイスアップトレイ２、フェイスダウントレイ３）の選択、タブ紙束の指定等が可能である。
【００４３】
次に上述構成の画像形成装置の動作を説明する。一例として、給紙カセット２１ａから記録材Ｐを供給する場合を説明する。
【００４４】
画像形成動作開始信号が発せられてからタイマによって計時される所定時間経過後、まずピックアップローラ２２ａにより、給紙カセット２１ａから記録材Ｐが１枚ずつ送り出される。そして記録材Ｐは、給紙ローラ２３ａによリ、引き抜きローラ２４ａ、レジスト前ローラ２６を経由して、レジストローラ２５まで搬送される。このときレジストローラ２５は停止されており、記録材Ｐの先端は、レジストローラ２５のニップ部に突き当たる。その後、画像形成部が画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５は回転を始める。この回転時期は、記録材Ｐと、画像形成部より中間転写ベルト３０上に一次転写されたトナー像とが二次転写ニップ部においてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００４５】
一方、画像形成部では、画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３０の回転方向において一番上流にある感光ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像が、高電圧が印加された転写ローラ３５ｄによって一次転写部において中間転写ベルト３０上に一次転写される。一次転写されたトナー像は次の一次転写部まで搬送される。そこでは各画像形成部間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前のトナー像の上に画像先端を合わせて次のトナー像が転写されることになる。以下も同様の工程が繰り返され、最終的に４色のトナー像が中間転写ベルト３０上において一次転写されて重ね合わされる。
【００４６】
その後、記録材Ｐが二次転写ニップ部に供給されて中間転写ベルト３０に接触すると、記録材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に、高電圧が印加される。そして前述したプロセスにより中間転写ベルト３０上に形成された４色のトナー像が記録材Ｐの表面に一括で二次転写される。その後、記録材Ｐは定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとの間のニップ部まで案内される。そしてこれら定着ローラ４１ａと加圧ローラ４１ｂとによって加熱・加圧されて、表面にトナー像が定着される。その後、切り替えフラッパの切り替え方向に応じて、フェイスアップ排紙トレイ２又はフェイスダウン排紙トレイ３に排出される。
【００４７】
次に本特許の実施の形態の特徴である、画像形成時に感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び駆動ローラ３２が回転し、そして停止してから所定時間の待機後に、感光ドラム１１ａ〜１１ｄ及び駆動ローラ３２を回転駆動させるステッピングモータを逆回転する処理について説明を行う。
【００４８】
実施の形態１の画像形成装置において画像形成を行う上で重要な部品である感光ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ、帯電ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、現像装置１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは、画像形成装置本体１の寿命に比べて十分短いため、これらの部品の交換作業を容易にするために、画像形成部ａ，ｂ，ｃ，ｄごとにプロセスカートリッジ（負荷装置）Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにして一まとめにすることで、部品を一括交換するようにしている。そして、プロセスカートリッジＰａ〜Ｐｄごとに使用した回数を数え、使用回数が所定の値に達したときにそのプロセスカートリッジについて、プロセスカートリッジ寿命警告として操作部４にプロセスカートリッジの交換を促す表示が行われる。一方、駆動ローラ３２が回転駆動する中間転写ベルト３０もプロセスカートリッジＰａ〜Ｐｄと同様に画像形成装置本体１に比較して寿命が短いため、画像形成装置本体１が使われているうちに何度か交換の必要が生じる。このとき、操作部４には中間転写ベルト３０の交換を促す表示が行われることになる。
【００４９】
プロセスカートリッジ寿命警告が表示された時点で寿命に達したプロセスカートリッジの交換を行うことになるが、プロセスカートリッジの取り出し方向は、感光ドラムの軸方向になっており、従来の一般的なカラーの画像形成装置では、プロセスカートリッジの取り出し時にカップリングの連結がロックされたままなので、連結を解除するように感光ドラムが回転して中間転写ベルト３０と摩擦してしまう。さらに、図６に示すイメージのように、中間転写ベルト３０には感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト表面に転写するために適度な張力が与えられており、中間転写ベルト３０の表面が感光ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に密着していて摩擦抵抗が高いため、プロセスカートリッジを抜き差し（着脱）する際にかかる負荷が重く、かつ感光ドラム表面に傷がついてしまうおそれがある。
【００５０】
そこで、本実施の形態ではプロセスカートリッジの抜き差しが行われる可能性があるときには、あらかじめステッピングモータに対して画像形成時の回転方向とは逆の方向に回転させることでカップリングの連結部のロックを解除するようにした。この結果、連結部のロックを解除するために感光ドラムを強制的に回転させる必要が無くなり、そのまま引き出すことができるため、中間転写ベルト３０との接触が最小限に抑えられてプロセスカートリッジの抜き差し時の負荷抵抗を低下させることができる。
【００５１】
さらに本実施の形態の画像形成装置では、ステッピングモータが感光ドラム１１ａ〜１１ｄだけでなく駆動ローラ３２も合わせて回転駆動しており、ステッピングモータと感光ドラム１１ａ〜１１ｄとの間のカップリングの連結のロックを解除するときには同時にステッピングモータと駆動ローラ３２との間のカップリングの連結のロックも解除される機構になっているため、図７に示すイメージのようにカップリングの連結部の隙間の分だけ中間転写ベルト３０の両端にかかる張力を低下させることができる。また、連結部のロックが解除されているため、中間転写ベルト３０は微小な範囲で左右に動くことができるようになり、これらにより感光ドラム表面と中間転写ベルト３０との摩擦をより少なくすることができる。
【００５２】
しかし、プロセスカートリッジの抜き差しが行われるタイミングは不定であり、場合によっては画像形成装置本体１の電源が入っていない状態でプロセスカートリッジの抜き差しが行われる可能性もある。そのため、適切なタイミングでカップリングの連結部のロックを解除しておかなければ、本実施の形態を実施することによるメリットが得られない。
【００５３】
そこで、図８のステッピングモータの回転速度を表すグラフに示すように、画像形成時の方向で回転している感光ドラム１１ａ〜１１ｄが停止した直後から所定の時間だけ待機した後にステッピングモータを逆回転させてすぐ停止するというシーケンスを入れることによって、感光ドラム１１ａ〜１１ｄが回転している時以外はカップリングの連結部のロックが解除されるようになる。ここで、逆方向にステッピングモータを動かしてすぐ停止させるのは、連結部のロックが解除された状態で逆方向に回転し続けることによるカップリングの連結部へのダメージを防ぐだけではなく、感光ドラム１１ａ〜１１ｄを逆方向に回転させることによる、感光ドラムに接している周囲の部品へのダメージを防ぐ必要性があるためであり、ステッピングモータの逆回転での移動量はカップリングの連結部のロックを解除するために必要な最小限の距離に制限するものとする。
【００５４】
また、画像形成時の方向で回転している感光ドラム１１ａ〜１１ｄを停止させてからステッピングモータを逆回転させるまでの所定の待機時間のうちに感光ドラム１１ａ〜１１ｄの回転要求が発生した場合は、図９のステッピングモータの回転速度を示すグラフに表されるように、逆回転動作は行わず、待機時間が終わるのを待たずにすぐに感光ドラム１１ａ〜１１ｄを画像形成時の方向で回転させる。これにより、画像形成動作が連続するような状態でもカップリングの連結部がロックされたまますばやく画像形成動作に移ることが可能になる。
【００５５】
以上説明したように、回転している感光ベルト１１ａ〜１１ｄが停止した後、所定時間待機した後に、感光ベルト１１ａ〜１１ｄを回転させるステッピングモータを逆方向に回転させることによって、プロセスカートリッジの抜き差しにおける負荷抵抗を小さくして、感光ドラムに傷がつきにくくすることを可能にする。
【００５６】
なお、上述では本発明を、４色フルカラーのプリンタに適用した場合を例に説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、モノクロのプリンタ、カラー及びモノクロの複写機やファクシミリ等の画像形成装置に対しても適用することができる。さらには、画像形成装置に限らず、装置本体に対して着脱自在な負荷装置に動力を伝達する連結機構を有する一般的な装置に対しても適用することが可能である。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る連結機構によると、駆動源の正転による回転体の通常の回転方向の回転が停止されたとき、回転停止後の所定時間、連結状態を維持した後、連結状態が解除されるので、負荷装置を装置本体に装着したときには、高い位置精度を確保することができるものでありながら、しかも負荷装置の着脱時には、その着脱が簡単に行える。したがって、着脱時に負荷装置の周囲の部品を傷付けにくいので、ユーザによる負荷装置の交換が可能となり、サービスマンが交換する場合に比較して、ランニングコストを低減してダウンタイムの発生を防止することができる。
【００５８】
また、本発明に係る画像形成装置によると、像担持体や中間転写体のユーザによる交換が可能となり、上述と同様、サービスマンが交換する場合に比較して、ランニングコストを低減してダウンタイムの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】カップリングの凸部の図５中のＸ線矢視図である。
【図３】カップリングの凸部の斜視図である。
【図４】カップリングの凹部の斜視図である。
【図５】カップリングの構成を説明する図である。
【図６】中間転写ベルトと感光ドラムとが接触している状態を説明する図である。
【図７】カップリングの連結部のロックを解除した状態、すなわち中間転写ベルトと感光ドラムとの摩擦が低下している状態を説明する図である。
【図８】ロックを解除する前後のステッピングモータの回転速度を示す図である。
【図９】ロックを解除せずに再度加速を行う前後のステッピングモータの回転速度を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　画像形成装置本体
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ
回転体（像担持体、感光ドラム）
３０　　　　回転体（中間転写体、中間転写ベルト）
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ
負荷装置（プロセスカートリッジ）
Ｕ　　　　　負荷装置（中間転写ユニット）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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