JP2007264546A - 転写ローラ当接離間駆動装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写ローラを像担持体に当接離間させる２次転写部において、部品点数を増やさない当接離間駆動装置を提供する。
【解決手段】像担持体に対して用紙を押圧する転写ローラ２２を、前記像担持体に対して当接させる第１の位置と、前記像担持体から離間させる第２の位置との間で移動させる転写ローラ当接離間駆動装置であって、前記転写ローラ２２を前記第１の位置と第２の位置との間で移動可能な当接離間機構と、回転駆動方向を正逆転可能なモータ３４と、前記モータ３４が第１の方向に回転するときにのみ、該モータ３４の駆動力を用紙搬送を行なう所定のローラに回転駆動力として伝達する第１のワンウェイクラッチと、前記モータ３４が前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転するときにのみ、前記転写ローラ２２を第１の位置と第２の位置との間で移動させる、該モータの駆動力を前記当接離間機構に伝達する第２のワンウェイクラッチを備る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、像担持体上に形成されたトナー画像を用紙に転写するときには転写ローラを像担持体に当接させるが、トナー画像を用紙に転写しないときには転写ローラを像担持体から離間させる当接離間機構を有する転写ローラ当接離間駆動装置に関するものである。

従来の転写装置は、像担持体上に形成されたトナー画像を用紙に転写するときには転写ローラを像担持体に当接させるが、トナー画像を用紙に転写しないときには転写ローラを像担持体から離間させる当接離間機構を有する。転写ローラの当接離間動作を行うための駆動源として、用紙搬送系あるいは画像形成系のモータ駆動列より動力を得る手段と、転写ローラに当接離間動作を行うための専用の駆動源を備える手段とがある。

用紙搬送系あるいは画像形成系のモータ駆動列より動力を得る手段としては、レジストローラ対の一方の転写駆動ローラが転写ユニットの転写ベルトを駆動するローラも兼ねるようにするというものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、別の方法として、転写ユニット内に、レジストローラを枢着するとともに、レジストローラに近接して加圧フレームを駆動ギヤの軸で枢着し、駆動ギヤにレジストローラギヤと転写ローラギヤとを噛合し、レジストローラギヤにワンウェイクラッチを設けてなるものもある（例えば、特許文献２参照）。
特開２０００−１６２９００号公報 特開平６−１３０８２８号公報

しかしながら、上記従来の転写ローラ当接離間駆動装置では、用紙搬送系あるいは画像形成系のモータ駆動列より動力を得る手段のものでは、駆動源となる駆動系の速度の影響で、動作時間の制約を受けてしまうとともに、当接離間動作を制御するために電磁クラッチ等を用いた制御機構が必要になる。

一方、転写ローラに当接離間動作を行うための専用の駆動源を備える手段では、当接離間動作専用の駆動源を持たせることから、機構部品が増加するとともに、消費電力も増加するという課題がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、転写ローラを像担持体に当接及び離間させる機構を持つ２次転写部において、当接離間動作を行うための機構を構成する機構部の部品点数を増やさず、また電気的な制御を必要とする電磁クラッチなどのデバイスも使わない転写ローラ当接離間駆動装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る転写ローラ当接離間駆動装置は、トナー像を担持する像担持体に対して用紙を押圧するための転写ローラを、前記像担持体に対して当接させる第１の位置と、前記像担持体から離間させる第２の位置との間で移動させる転写ローラ当接離間駆動装置であって、前記転写ローラを前記第１の位置と第２の位置との間で移動可能に支持する当接離間機構と、回転駆動方向を正逆転可能なモータと、前記モータが第１の方向に回転するときにのみ、該モータの駆動力を用紙搬送を行なう所定のローラに回転駆動力として伝達する第１のワンウェイクラッチと、前記モータが前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転するときにのみ、前記転写ローラを第１の位置と第２の位置との間で移動させるべく、該モータの駆動力を前記当接離間機構に伝達する第２のワンウェイクラッチとを備えてなる構成となっている。

また、本発明に係る画像形成装置は、上述のような構成の転写ローラ当接離間駆動装置と、前記転写ローラによって前記像担持体に対して押圧され、トナー像が転写された用紙に対して、該トナー像を加熱定着させる定着部とを備えてなる構成となっている。

上述したように、本発明によれば、駆動源を用紙搬送系あるいは画像形成系と共用するため、専用の駆動源を設ける場合などのように駆動源を増加させる必要が無いため、消費電力の増加を防ぐことができる。

また、正逆転両方向に回転駆動する駆動手段とメカニカルワンウェイクラッチとにより、当接離間機構の駆動と、用紙搬送系あるいは画像形成系の機構の駆動とを分けることができる。このため、従来のように一方向に回転駆動する駆動手段を当接離間機構の駆動と用紙搬送系あるいは画像形成系の機構の駆動とで共有する構成のもので用いていたギヤ列などが不要となるので、機構部品を削減することができる。

また、本発明によれば、駆動手段にパルス駆動のステッピングモータを用いるため、モータの駆動速度を変更でき、当接離間時の駆動速度に自由度を持たせることができる。

また、請求項３記載の本発明によれば、転写ローラの像担持体への当接時には転写ローラの移動速度を遅くして像担持体への接触の衝撃を和らげ、離間時には、転写ローラの移動速度を速くし、像担持体からすばやく離すことで、転写ローラに不要なトナーが付着することを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１は、本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置の構成を示す斜視図であり、図２は、本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置を備えた画像形成装置の画像形成部の概略構成図であり、図３は、本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置の側面図であり、図４は、本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置のギヤの構成を示す正面図である。本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置は、トナー像を担持する像担持体に対して用紙を押圧するための転写ローラを、像担持体に対して当接させる第１の位置と、像担持体から離間させる第２の位置との間で移動させる役割を有している。

図２に示すように、画像形成部１０は、レーザーユニット１２と、現像器１４と、転写ベルト（像担持体）１６と、用紙搬送系路１８と、レジストローラ２０と、２次転写ローラ（転写ローラ）２２と、搬送ガイド２４と、定着器（定着部）２６と、を備えており、レーザーユニット１２、現像器１４及び転写ベルト１６により画像形成系を、また、レジストローラ（所定のローラ）２０、定着器２６により用紙搬送系を、それぞれ構成される。

レーザーユニット１２は、図示してないスキャナ部において読取られた原稿の画像信号、又は外部機器から入力された画像信号に対応して光変調されたレーザービームを露光し、現像器１４に静電潜像を形成する。現像器１４は、静電潜像を反転現像し、転写ベルト１６上にトナー像を転写する。

用紙搬送系路１８は、図示してない給紙部より給紙される用紙の搬送路であり、レジストローラ２０は、画像転写される直前の用紙の傾斜を修正する。２次転写ローラ２２は、レジストローラ２０の下流の転写ベルト１６に当接可能に配置され、転写ベルト１６との間に用紙が通過することにより用紙にトナー画像を一括転写する。搬送ガイド２４は、２次転写ローラ２２から搬出された用紙を定着器２６に案内し、定着器２６は、２次転写ローラ２２により転写された画像を用紙に定着させる。

次に、転写ローラ当接離間駆動装置について詳述する。
図１、図３及び図４に示すように、２次転写ローラ２２は、これの両端が一対のレバー状部材（当接離間機構）２８に回転可能に（転写ローラを第１の位置と第２の位置との間で移動可能に）支持されており、各レバー状部材２８は、これらの長手方向略中央位置を支点として揺動可能である。各レバー状部材２８は、これらの支点において、ばね３０の弾性力により２次転写ローラ２２を転写ベルト１６に対して当接させる方向に常時付勢されている。各レバー状部材２８の下端部２８ａ近傍には当接離間カム３２がそれぞれ配設されており、当接離間カム３２の先端３２ａがレバー状部材２８の下端部２８ａを押圧することにより、ばね３０の弾性力に抗してレバー状部材２８が揺動し、２次転写ローラ２２を転写ベルト１６から離間させる（第２の位置）ことができる。一方、当接離間カム３２の先端３２ａがレバー状部材２８から離間する（第１の位置）ことにより、レバー状部材２８はばね３０の弾性力により２次転写ローラ２２が転写ベルト１６に対して当接する位置に揺動する。

各当接離間カム３２の駆動は、レジストローラ２０を正逆転可能に回転駆動するパルス駆動のステッピングモータ（モータ）３４により行われ、レジストローラ２０にはステッピングモータ３４の正転（図４中実線の矢印方向）時の駆動力のみが、また、当接離間カム３２にはステッピングモータ３４の逆転（図４中破線の矢印方向）時の駆動力のみが伝達される。ステッピングモータ３４は、３段階に印刷速度を切替え可能であり、低速が７５ｍｍ／ｓｅｃ、中速が１５０ミリ／ｓｅｃ、高速が２００ｍｍ／ｓｅｃである。ステッピングモータ３４の駆動は、ＣＰＵ（モータ制御部）９により行なわれる。ＣＰＵ９は、第１の方向（図４における実線矢印の回転方向）に回転させるときの回転速度と第２の方向（図４における破線矢印の回転方向）に回転させるときの回転速度とが異なるようにステッピングモータ３４を回転駆動させる。

次に、図４に基づいて、ステッピングモータ３４からレジストローラ２０及び当接離間カム３２への駆動力の伝達機構を詳述する。まず、ステッピングモータ３４からレジストローラ２０へは、ステッピングモータ３４のモータギヤ３６は、これの回転が伝達されるように第１ギヤ３８と互いに噛合っており、第１ギヤ３８は、これの回転が伝達されるように第２ギヤ４０と互いに噛合っている。第２ギヤ４０から第３ギヤ４４への回転は第１のワンウェイクラッチ４２を介して行われ、第１のワンウェイクラッチ４２は、モータギヤ３６の正転方向（図４中実線の矢印方向）への回転時のみ第２ギヤ４０と第３ギヤ４４とを連結して第２ギヤ４０の回転を第３ギヤ４４へ伝達する。一方、モータギヤ３６の逆転方向（図４中破線の矢印方向）への回転時には空転し、第２ギヤ４０の回転を第３ギヤ４４へ伝達しない。第３ギヤ４４はレジストローラ２０の回転軸２０ａが一体に回転するように連結されているレジストローラギヤ４６と回転が伝達されるように互いに噛合い、レジストローラ２０に駆動力を伝達する。このようにして、第１のワンウェイクラッチ４２は、モータが第１の方向に回転するときにのみ、該モータの駆動力を用紙搬送を行なう所定のローラに回転駆動力として伝達する。

一方、ステッピングモータ３４から当接離間カム３２へは、ステッピングモータ３４のモーギヤ３６は、これの回転が伝達されるように第４ギヤ４８と互いに噛合っており、第４ギヤ４８は、これの回転が伝達されるように第５ギヤ５０と互いに噛合っている。第５ギヤ５０は、当接離間カムギヤ５２と互いに噛合っており、当接離間カムギヤ５２に回転が伝達される。当接離間カムギヤ５２は、第２のワンウェイクラッチ５４を介して当接離間カム３２の回転軸３２ｂに連結されている。

第２のワンウェイクラッチ５４は、モータギヤ３６の回転方向が逆転方向のときに、回転軸３４ｂと締結して当接離間カムギヤ５２と回転軸３４ｂとが図４中破線の矢印方向に一体に回転駆動するが、モータギヤ３６の回転方向が正転方向のときに、空転して回転軸３４ｂに当接離間カムギヤ５２の回転を伝達しないように構成されている。

次に、本実施の形態の作用について説明する。ステッピングモータ３４の回転方向が給紙動作とは逆の方向に切替えられるとともに、ステッピングモータ３４の駆動速度が印刷速度のうちの中速に設定されて駆動する。これにより、モータギヤ３６が逆転方向に回転駆動し、各ギヤ４８、５０及び５２に回転が伝達され、第２のワンウェイクラッチ５４により当接離間カムギヤ５２の回転が回転軸３２ｂに伝達される。このため、当接離間カム３２が回転駆動し、これの先端部３２ａがレバー状部材２８の下端部２８ａから離間し、レバー状部材２８が揺動して２次転写ローラ２２を転写ベルト１６に当接させる。このときのステッピングモータ３４の駆動速度は中速であるため、レバー状部材２８が揺動する速度は遅く、２次転写ローラ２２はゆっくりと転写ベルト１６に当接することになり、接触による衝撃の弊害を防止することができる。

図示してない給紙部より給紙される用紙は用紙搬送系路１８を搬送され、駆動していないレジストローラ２０の位置まで搬送されると、一端停止し、用紙の傾斜が修正される。この後、ステッピングモータ３４が印刷速度のうち印刷条件にあった速度に設定され、正転方向に駆動する。これにより、モータギヤ３６が正転方向に回転駆動し、この回転が第１ギヤ３８及び第２ギヤ４０に伝達されるとともに、第１のワンウェイクラッチ４２により第２ギヤ４０と第３ギヤ４４とが締結して第３ギヤ４４に伝達されて、レジストローラ２０が回転駆動し、用紙を２次転写ローラ２２方向に搬送する。

この動作中、モータギヤ３６の回転方向が正転方向のため、第２のワンウェイクラッチ５４が空転し、ステッピングモータ３４の駆動力は当接離間カム３２には伝達されない。

この後、転写ベルト１６上のトナー画像が用紙に一括転写される。このように、第２のワンウェイクラッチ５４は、モータが第１の方向とは反対の第２の方向に回転するときにのみ、転写ローラを第１の位置と第２の位置との間で移動させるべく、該モータの駆動力を当接離間機構に伝達する。

用紙にトナー画像が転写された後、ステッピングモータ３４の駆動速度を高速に切替え、当接離間カム３２を高速で回転駆動させることにより、当接離間カム３２の先端部３２ａがレバー状部材２８の下端部２８ａに対して速い速度で当接することにより、２次転写ローラ２２を転写ベルト１６からすばやく離間させることができるので、２次転写ローラ２２に不要なトナーが付着することを防止することができる。このように、当接離間機構は、ばね３０により２次転写ローラ２２を転写ベルト１６に対して当接する方向に付勢するとともに、第２のワンウェイクラッチ５４を介して伝達される駆動力により２次転写ローラ２２を転写ベルト１６から離間させる役割を有している。

なお、用紙へのトナー画像の転写作業においては、ステッピングモータ３４が逆方向に回転駆動しているため、第１のワンウェイクラッチ４２が空転し、ステッピングモータ３４の駆動力がレジストローラ２０に伝達されることはない。

２次転写ローラ２２から搬出された用紙は、搬送ガイド２４に案内されて定着器２６に搬送され、定着器２６により転写された画像が定着される。

なお、上記実施の形態においては、ステッピングモータ３４の印刷速度を３段階とし、それぞれの段階の速度を上述の値に設定したが、これに限定されるものではなく、適宜変更することが可能である。

また、上述のような構成の転写ローラ当接離間駆動装置と、転写ローラによって像担持体に対して押圧され、トナー像が転写された用紙に対して、該トナー像を加熱定着させる定着部とを備えてなる画像形成装置を構成することもできることは言うまでもない。

本発明を特定の態様により詳細に説明したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。

本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置の構成を示す斜視図である。 本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置を備えた画像形成装置の画像形成部の概略構成図である。 本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置の側面図である。 本実施の形態による転写ローラ当接離間駆動装置のギヤの構成を示す正面図である。

符号の説明

２０ レジストローラ、２２ ２次転写ローラ、３４ ステッピングモータ、９ ＣＰＵ。

Claims (6)

1. トナー像を担持する像担持体に対して用紙を押圧するための転写ローラを、前記像担持体に対して当接させる第１の位置と、前記像担持体から離間させる第２の位置との間で移動させる転写ローラ当接離間駆動装置であって、
   前記転写ローラを前記第１の位置と第２の位置との間で移動可能に支持する当接離間機構と、
   回転駆動方向を正逆転可能なモータと、
   前記モータが第１の方向に回転するときにのみ、該モータの駆動力を用紙搬送を行なう所定のローラに回転駆動力として伝達する第１のワンウェイクラッチと、
   前記モータが前記第１の方向とは反対の第２の方向に回転するときにのみ、前記転写ローラを第１の位置と第２の位置との間で移動させるべく、該モータの駆動力を前記当接離間機構に伝達する第２のワンウェイクラッチと
   を備えてなる転写ローラ当接離間駆動装置。
2. 請求項１に記載の転写ローラ当接離間駆動装置において、
   前記モータを、前記第１の方向に回転させるときの回転速度と前記第２の方向に回転させるときの回転速度とが異なるように回転駆動させるモータ制御部を備える転写ローラ当接離間駆動装置。
3. 請求項１に記載の転写ローラ当接離間駆動装置において、
   前記当接離間機構は、弾性体により前記転写ローラを前記像担持体に対して当接させる方向に付勢するとともに、前記第２のワンウェイクラッチを介して伝達される駆動力により前記転写ローラを前記像担持体から離間させる転写ローラ当接離間駆動装置。
4. 請求項１に記載の転写ローラ当接離間駆動装置において、
   前記モータは、パルス駆動のステッピングモータである転写ローラ当接離間駆動装置。
5. 請求項１に記載の転写ローラ当接離間駆動装置において、
   前記所定のローラは、レジストローラである転写ローラ当接離間駆動装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の転写ローラ当接離間駆動装置と、
   前記転写ローラによって前記像担持体に対して押圧され、トナー像が転写された用紙に対して、該トナー像を加熱定着させる定着部と
   を備えてなる画像形成装置。

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