JP2016090793A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によって、像担持体と転写部材との離間状態が解除される際の像担持体と転写部材とに加わる衝撃を緩和することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、像担持体６と共に回転する第１ギア１６と、転写部材７と共に移動可能なように設けられ第１ギア１６と噛み合って回動可能な第２ギア１７と、を有する。第２ギア１７は、転写部材７が離間位置にある状態で第１ギア１６と噛み合う第１のギア部１７ａと、転写部材７が当接位置にある状態で第１ギア１６との噛み合いが解除される解除部１７ｂと、第１のギア部１７ａと解除部１７ｂとの間に位置する第２のギア部と、を有する。そして、第２のギア部は、解除部１７ｂに隣接する部分のピッチ円半径が第１のギア部１７ａのピッチ円半径よりも小さく、第１のギア部１７ａ側から解除部１７ｂに隣接する部分側へとピッチ円半径が徐々に小さくなる部分を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。より詳しくは、本発明は、像担持体と転写部材とが離間した状態から離間が解除された状態に切り替える離間解除機構を有する画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真画像形成プロセスを用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置では、一般に、像担持体としての感光体ドラムと、感光体ドラムに当接する転写部材としての転写ローラと、で転写部が形成される。そして、転写部において感光体ドラムと転写部材とで挟持されて搬送される記録材に、感光体ドラム上のトナー像を転写することで、画像が形成される。このとき、転写ローラは感光体ドラムに常に圧接した状態となっている。

また、このような画像形成装置において、感光体ドラムと、感光体ドラムに作用するプロセス手段と、を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置の装置本体に着脱可能とするカートリッジ方式が多く採用されている。このようなカートリッジ方式において、画像形成装置を工場から出荷するにあたり、梱包箱の小型化による梱包効率の向上などのために、カートリッジを装置本体内に装着した状態で出荷する形態が増えてきている。

このような梱包形態においては、上述のように転写ローラが感光体ドラムと圧接した状態が長時間続くことになる。そのため、例えば製品輸送時における振動や衝撃、温湿度変化などの環境変化によって、転写ローラの永久変形や、転写ローラと感光体ドラムとの擦れによる画像不良が発生する恐れがある。

上記のような問題を回避するために、出荷時に転写ローラと感光体ドラムとの間に離間部材を装着して、転写ローラを感光体ドラムから離間させることが行われていた。しかし、この離間部材は、画像形成装置の使用時には取り外されている必要がある。そのため、画像形成装置の使用前にユーザー自身がカートリッジを一度抜き取り、離間部材を取り外してから再度カートリッジを装着し、離間部材を処分するという作業が必要となっていた。

そこで、このようなユーザーの作業を不要とするために、画像形成装置の電源ＯＮ時の駆動力を用いて、感光体ドラムと転写部材との離間状態を解除する構成が提案されている（特許文献１）。

特開２０１０−２６２２１５号公報

特許文献１に記載の画像形成装置では、出荷時には、感光体ドラムの回転軸上に設けられたドラムはす歯ギアと、転写ローラの回転軸上に設けられた転写はす歯ギアと、が当接することで、転写ローラが退避し、感光体ドラムと転写ローラとが離間される。そして、感光体ドラムの駆動に伴って生じるはす歯ギアのスラスト力によって、転写はす歯ギアが軸方向に移動されてドラムはす歯ギアとの噛み合いが外れることで、感光体ドラムと転写ローラとの離間状態が解除される。

これにより、カートリッジを装置本体内に装着した梱包形態においても、感光体ドラムと転写ローラとが離間される。また、画像形成装置の電源ＯＮ時の駆動力によって離間状態が解除されるので、ユーザーが離間部材を外すような特別な作業が不要となりユーザビリティを向上できる。

しかしながら、上記従来の画像形成装置では、転写ローラが感光体ドラムから離間した状態では、転写バネによる圧力は転写ローラにかかっている。そして、転写ローラが感光体ドラムから離間した状態から解除される際、つまり転写はす歯ギアが軸方向に移動してドラムはす歯ギアとの噛み合いが外れる際、この転写バネの圧力が一気に開放されることになる。そのため、感光体ドラムと転写ローラとを接触させる際に、感光体ドラムと転写ローラとに衝撃が加わる可能性がある。

さらに、物流による製品への衝撃やクリープによる部品の変形が起きた際にも、感光体ドラムと転写ローラとが確実に離間され、接触させないようにするには、離間量は大きいほど好ましい。しかし、上記従来の構成では、離間量を大きく取るほど、つまり転写ローラの退避量を大きくするほど、離間時の転写バネの圧力も大きくなる。結果として、上述の離間状態の解除時の感光体ドラムと転写ローラに発生しうる衝撃も強くなってしまう。また、このような衝撃を軽減させるためにダンパー部材を用いることは、製品のコストアップにつながる。

なお、以上では、カートリッジ方式の画像形成装置においてカートリッジが装置本体に装着されて出荷される際に感光体ドラムと転写ローラとが離間される構成を例に従来の課題を説明した。しかし、カートリッジ方式を採用していない画像形成装置においても、製品輸送時における上述と同様の問題を回避するために、出荷時に感光体ドラムと転写ローラとを離間状態とすることが望まれることがある。そのため、このような画像形成装置においても、上述のカートリッジ方式の画像形成装置と同様の課題が生じ得る。

したがって、本発明の目的は、簡易な構成によって、像担持体と転写部材との離間状態が解除される際の像担持体と転写部材とに加わる衝撃を緩和することのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能でありトナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と共に回転する第１ギアと、前記像担持体に当接する当接位置と前記像担持体から離間する離間位置との間で移動可能なように設けられ、前記当接位置に配置された状態で前記像担持体と前記転写部材との間に挟持された被転写体に前記像担持体からトナー像を転写させる転写部材と、前記転写部材を前記離間位置から前記当接位置に向かう方向に付勢する付勢手段と、前記転写部材の前記離間位置と前記当接位置との間の移動方向に沿って前記転写部材と共に移動可能なように設けられ、前記第１ギアと噛み合って回動可能な第２ギアと、を有し、前記第２ギアは、前記転写部材が前記離間位置に配置され前記像担持体が停止している状態で前記第１ギアと噛み合う第１のギア部と、前記転写部材が前記当接位置に配置された状態で前記第１ギアとの噛み合いが解除される解除部と、画像形成時の回転方向への前記第１ギアの回動に伴って前記第２ギアが回動する際の前記第２ギアの回動方向を所定の方向としたとき、前記所定の方向とは逆方向に沿って前記第１のギア部と前記解除部との間に位置する第２のギア部と、を有し、前記第２のギア部は、前記解除部に隣接する部分のピッチ円半径が前記第１のギア部のピッチ円半径よりも小さく、前記所定の方向とは逆方向に沿って前記第１のギア部側から前記解除部に隣接する部分側へとピッチ円半径が徐々に小さくなる部分を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、簡易な構成によって、像担持体と転写部材との離間状態が解除される際の像担持体と転写部材とに加わる衝撃を緩和することができる。

画像形成装置の断面構成図である。 転写部の斜視図である。 転写部の離間状態・離間解除状態を示す斜視図である。 離間ギアの側面図である。 転写部の離間解除動作を示す離間解除機構の側面図である。 離間解除動作における転写ローラの時間変位を示す図である。 離間ギアの他の例の側面図である。 転写部の離間解除動作を示す離間解除機構の他の例の側面図である。 転写部の離間解除機構の更に他の例の斜視図である。 転写部の離間解除機構の更に他の例における離間状態を示す側面図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置１００の断面構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真画像形成プロセスを用いて画像を形成する、カートリッジ方式を採用したレーザービームプリンタである。

画像形成装置１００の装置本体１１０には、給送装置１９が設けられている。給送装置１９は、記録用紙などの記録材（記録シート）Ｐを積載する給送カセット１、給送カセット１に積載された記録材Ｐを給送する給送ローラ２などを有する。給送カセット１に積載された記録材Ｐは、記録材Ｐに圧接している給送ローラ２が回転することで送り出される。また、このように送り出された記録材Ｐは、給送装置１９が有する図示しない分離手段により１枚ずつ分離される。分離及び給送された記録材Ｐは、給送装置１９が有する中間搬送ローラ３とこれに対向する搬送コロ４とからなる中間搬送ローラ対３、４に搬送され、画像形成手段としてのカートリッジ５の方向へ搬送される。

カートリッジ（プロセスカートリッジ）５は、感光体ドラム６と、感光体ドラム６に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段と、が一体的にカートリッジ化されて構成されている。このカートリッジ５は、装置本体１１０に対して着脱自在となっている。なお、プロセスカートリッジは、一般に、感光体と、感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、現像手段及びクリーニング手段のうちの少なくとも一つと、が一体的にカートリッジ化されて画像形成装置の装置本体に対し着脱可能とされたものである。本実施例では、少なくとも感光体が、装置本体に対して着脱可能なカートリッジに含まれていればよい。

カートリッジ５が装置本体１１０の内部に装着された状態おいて、像担持体としての回転可能なドラム状の電子写真感光体（感光体）である感光体ドラム６は、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。回転する感光体ドラム６の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２１により一様に帯電処理される。帯電処理された感光体ドラム６の表面は、装置本体１１０に設けられた露光手段としてのレーザースキャナ８が画像情報に応じて照射するレーザー光９によって、走査露光される。これによって、感光体ドラム６上に静電潜像（静電像）が形成される。感光体ドラム６上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置２２によって現像剤としてのトナーを用いてトナー像として現像（可視化）される。現像装置２２は、トナーを収容するトナー容器、トナー容器の開口部において感光体ドラム６と対向して配置された現像剤担持体としての現像ローラなどを有する。

感光体ドラム６上に形成されたトナー像は、感光体ドラム６と、転写手段としてのローラ状の転写部材である転写ローラ７と、が当接する転写部（転写ニップ）Ｎにおいて、感光体ドラム６と転写ローラ７とに挟持されて搬送される記録材Ｐ上に転写される。このとき、転写ローラ７には、図示しない電圧印加手段としての転写電源より、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の転写電圧（転写バイアス）が印加される。記録材Ｐは、上述の給送装置１９によって、感光体ドラム６上のトナー像とタイミングが合わされて転写部Ｎに搬送される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置２４へと搬送される。定着装置２４は、定着ローラ１０と加圧ローラ１１とを有する。定着ローラ１０は内部に熱源を有しており、加圧ローラ１１は定着ローラ１０に圧接して定着部（定着ニップ）を形成する。そして、この定着部において、定着ローラ１０と加圧ローラ１１との間に挟持されて搬送される記録材Ｐの加熱及び加圧処理が行われることで、記録材Ｐにトナー像が定着される。トナー像が定着された記録材Ｐは、排出ローラ対１２、１３によって装置本体１１０の外部（機外）へ排出されて、トレー２５上に積載される。

また、転写工程後に感光体ドラム６の表面に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置２３によって感光体ドラム６の表面から除去されて回収される。クリーニング装置２３は、感光体ドラム６に当接して配置されたクリーニング部材としてのクリーニングブレード、クリーニングブレードによって回転する感光体の表面から掻き取られた転写残トナーを収容する回収トナー容器などを有する。

また、装置本体１１０の内部には、各部品を駆動、制御するための電源及び電気部品を有する図示しない制御部が設けられている。

本実施例の画像形成装置１００は、カートリッジ５が装置本体１１０に装着された状態で梱包されて出荷される。このとき、感光体ドラム６と転写ローラ７とは離間された状態とされる。そして、ユーザーによって画像形成装置１００の使用が開始される際に、装置本体１１０の電源がＯＮとされ、感光体ドラム６の回転駆動が開始されることで、詳しくは後述するように自動的に感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態が解除される。

２．転写部
次に、図２を参照して、転写部Ｎについて更に説明する。図２は、転写ローラ７が感光体ドラム６に当接した状態（離間解除状態）の転写部Ｎを示す斜視図である。なお、図２には、感光体ドラム６の回転軸線方向の一方の端部側のみが示されているが、本実施例との関係では、感光体ドラム６の回転軸線方向の他方の端部側も実質的に同じ構成とされている。図３、図５、図８〜図１０についても同様である。

カートリッジ５には、感光体ドラム６が回転可能に保持されている。装置本体１１０からの駆動伝達により、感光体ドラム６は図中矢印Ａ方向に回転する。感光体ドラム６と対向して、感光体ドラム６の回転軸線方向に沿って感光体ドラム６と当接可能な転写ローラ７が配置されている。転写ローラ７は、感光体ドラム６の回転軸線方向と略平行なその回転軸線方向の両端部が、軸受部材（支持部材）としての転写ローラ軸受１４によって回転可能に保持されている。転写ローラ軸受１４は、感光体ドラム６に近づく方向及び感光体ドラム６から離れる方向に移動可能（並進可能）なように装置本体１１０のフレーム１８に取り付けられている。また、転写ローラ軸受１４は、付勢手段としての転写バネ１５によって図中矢印Ｂ方向で示す感光体ドラム６に近づく方向へと付勢されている。このような構成で、転写ローラ７は、感光体ドラム６に近づく方向及び感光体ドラム６から離れる方向に、感光体ドラム６と当接する位置（当接位置）と感光体ドラム６から離間した位置（離間位置）との間で移動可能とされる。また、このような構成で、転写ローラ７は、転写バネ１５の付勢力により、感光体ドラム６に向けて付勢され、感光体ドラム６と当接して転写部Ｎを形成する。

３．転写部の離間状態及び離間解除状態
次に、図３及び図４を参照して、転写部Ｎにおける感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態及び離間解除状態について説明する。図３（ａ）は、転写ローラ７が感光体ドラム６から離間した状態（離間状態）、図３（ｂ）は転写ローラ７が感光体ドラム６から離間した状態が解除されて転写ローラ７が感光体ドラム６に当接した状態（離間解除状態）を示している。また、図４は、後述する離間ギア１７の側面図である。図４中の一点鎖線は、ギアのピッチ円を示している。

感光体ドラム６は、その回転軸線方向の両端部にドラムギア（第１ギア）１６を有している。このドラムギア１６は、カートリッジ５の内部では帯電ローラ２１に駆動を伝達するために用いられるものである。本実施例では、このドラムギア１６が、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態と離間解除状態とを切り替える離間解除機構用としても用いられる。このドラムギア１６は、感光体ドラム６の回転軸上に固定され、感光体ドラム６と一体的に回転する。

一方、転写ローラ７の回動軸線方向の両端部には、ドラムギア１６と当接して噛み合うことが可能な離間ギア（第２ギア）１７が設けられている。この離間ギア１７は、転写ローラ軸受１４に、転写ローラ７と同軸的に回動可能に保持されている。これにより、離間ギア１７は、転写ローラ７の感光体ドラム６に近づく方向及び感光体ドラム６から離れる方向への移動と共に、感光体ドラム６に近づく方向及び感光体ドラム６から離れる方向に移動する。なお、本実施例では、離間ギア１７は転写ローラ軸受１４に回動可能に保持される構成としているが、離間ギア１７を転写ローラ７（例えば回転軸上）に直接回動可能に保持させる構成としてもよい。

離間ギア１７は、転写ローラ７が感光体ドラム６から離間されて感光体ドラム６が停止している状態でドラムギア１６と噛み合う離間用ギア部１７ａを有する。本実施例では、離間用ギア部１７ａは、ドラムギア１６と噛み合うことで感光体ドラム６と転写ローラ７とを離間状態とする。図３（ａ）に示すような離間状態においては、離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａとドラムギア１６のピッチ円半径Ｒ_ｄｒとを足した長さＬａが、転写ローラ７の半径ｒ_ｔｒと感光体ドラム６の半径ｒ_ｄｒとを足した長さｌより大きくなっている。その結果、カートリッジ５を装置本体１１０に装着した際に、転写ローラ７が感光体ドラム６に圧接しない離間状態とすることができる。

また、離間ギア１７は、ドラムギア１６と噛み合わない解除部としての欠け歯部１７ｂを有している。離間ギア１７がドラムギア１６と噛み合っている状態で、装置本体１１０の電源が入れられると、感光体ドラム６の回転駆動が開始され、感光体ドラム６と共にドラムギア１６が図中矢印Ａ方向に回転する。これにより、ドラムギア１６を介して離間ギア１７に駆動が伝達され、離間ギア１７が図中矢印Ｃ方向に回転し、欠け歯部１７ｂにおいてドラムギア１６との噛み合いが解除される。その結果、図３（ｂ）に示すように、転写ローラ７と感光体ドラム６とが圧接された離間解除状態へと移行される。

なお、本実施例では、離間ギア１７の噛み合いが外れる時点で、離間ギア１７の重心が転写ローラ７の回転軸中心に対してドラムギア１６とは反対側にくるようになっている。これにより、離間ギア１７がドラムギア１６との噛み合いから解除されると自重でドラムギア１６と噛み合わない側に回転し、離間解除状態を維持できる。さらに確実に離間解除状態を維持するために、離間ギア１７をドラムギア１６から離間する方向に付勢するバネなどの付勢手段を設ける構成としてもよい。

なお、離間ギア１７は、カートリッジ５を装置本体１１０に装着する際に、離間用ギア部１７ａがドラムギア１６と噛み合うように操作者が手動にて所定の位相位置に配置させるなどして、初期の位置にセットすることができる。

４．離間ギアの形状
次に、図４及び図５を参照して、離間ギア１７の歯の形状について説明する。図５（ａ）〜（ｅ）は、ドラムギア１６及び離間ギア１７の回転に伴い、転写ローラ７と感光体ドラム６とが離間状態から離間解除状態まで移動する様子を示している。図５（ａ）は感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態、図５（ｅ）は感光体ドラム６と転写ローラ７との離間解除状態、図５（ｂ）（ｃ）（ｄ）はその途中の状態を示している。

図４に示すように、離間ギア１７は、前述した離間用ギア部１７ａと欠け歯部１７ｂとの間に、第２のギア部としての可変ピッチギア部１７ｃを有している。可変ピッチギア部１７ｃの欠け歯部１７ｂに隣接する部分（以下「解除直前部分」ともいう。）１７ｃ１のピッチ円半径Ｒ_ｂは、離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａよりも小さい。そして、可変ピッチギア部１７ｃは、そのピッチ円半径Ｒ_ｃが、離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａから解除直前部分１７ｃ１のピッチ円半径Ｒ_ｂまで徐々に小さくなるように形成されている。

図５（ａ）に示すように、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態でドラムギア１６が停止しているときは、離間ギア１７の離間用ギア部１７ａとドラムギア１６とが当接して噛み合っている。

図５（ｂ）に示すように、ドラムギア１６が図中矢印Ａ方向に駆動されると、離間ギア１７が図中矢印Ｃ方向に回転し、ある位相から離間ギア１７の噛み合い部のピッチ円半径Ｒ_ｃが離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａよりも小さくなり始める。このとき、離間ギア１７とドラムギア１６とは噛み合った状態が維持され、転写バネ１５のドラムギア１６方向への付勢力はドラムギア１６の歯面で受けている。ドラムギア１６は十分な静止トルクを有しているため、転写バネ１５の付勢力によって回転することはなく、その結果、離間ギア１７はドラムギア１６の回転速度に追従して回転していく。

そして、図５（ｂ）〜（ｃ）に示すように、離間ギア１７の回転に伴い、ドラムギア１６との噛み合い部のピッチ円半径Ｒ_ｃが小さくなっていくことで、転写ローラ７は感光体ドラム６側へと、図中矢印Ｂ方向に移動していく。また、図５（ｄ）に示すように、離間ギア１７のドラムギア１６との噛み合い部が、欠け歯部１７ｂの手前の解除直前部分１７ｃ１（ピッチ円半径Ｒ_ｂ）となったところで、転写ローラ７と感光体ドラム６とが当接する。

その後、前述のように、離間ギア１７のドラムギア１６との噛み合いが解除された後に、離間ギア１７は自重により回動して、図５（ｅ）に示すようにドラムギア１６との対向部に離間ギア１７の欠け歯部１７ｂが配置された状態となる。これにより、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間解除状態が維持される。

図６に、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態を解除する時の転写ローラ７の時間変位を表したグラフを示す。図６（ａ）は、本実施例の離間ギア１７を用いた構成、図６（ｂ）は単純な欠け歯ギア（可変ピッチギア部を有していない欠け歯ギア）を離間ギアとして用いた構成の場合のグラフである。横軸に時間、縦軸に転写ローラ７の変位を示している。

図６（ｂ）に示すように、離間ギアが単純な欠け歯ギアの場合、欠け歯部で噛み合いが外れるところで転写ローラ７の変位が急激に立ち上がり、矢印Ｅ’のように瞬間的に移動していることが分かる。これに対して、図６（ａ）から分かるように、本実施例では、矢印Ｅで示すように、転写ローラ７が離間位置から徐々に当接位置まで移動している。このように、本実施例では、転写ローラ７と感光体ドラム６とは、離間ギア１７とドラムギア１６との噛み合い部で離間状態が維持されながら、徐々にその離間距離が近づけられていくことができる。これにより、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態を解除する際の衝撃を緩和することができる。

ここで、図５（ｄ）に示すように、解除直前部分１７ｃ１のピッチ円半径Ｒ_ｂとドラムギア１６のピッチ円半径Ｒ_ｄｒとを足した長さをＬｂとする。また、転写ローラ７の半径ｒ_ｔｒと感光体ドラム６の半径ｒ_ｄｒとを足した長さをｌとする。このとき、長さＬｂと長さｌとが略等しくなるように構成することが好ましい。これにより、転写ローラ７と感光体ドラム６とが確実に当接した後に、欠け歯部１７ｂまで離間ギア１７を回転させて噛み合いを解除できる。したがって、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態を解除する際の衝撃をより確実に緩和することができる。

なお、長さＬｂと長さｌとが略等しいとは、完全に同一である場合の他、許容される誤差範囲内で異なっている場合も含むものとする。例えば±３０％以内の誤差が許容されることがある。例えば、離間ギア１７のドラムギア１６との噛み合いが解除された後に転写ローラ７が感光体ドラム６に当接する場合でも、それまでに転写ローラ７は十分に感光体ドラム６に近接する位置まで徐々に変位させられている。したがって、その場合でも、転写ローラ７が感光体ドラム６に当接した後に離間ギア１７のドラムギア１６との噛み合いが解除される場合と同等の効果が期待できる。

このように、本実施例の画像形成装置１００は、回転可能でありトナー像を担持する感光体ドラム６と、感光体ドラム６と共に回転するドラムギア（第１ギア）１６と、を有する。また、画像形成装置１００は、感光体ドラム６に当接する当接位置と感光体ドラム６から離間する離間位置との間で移動可能なように設けられた転写ローラ７を有する。この転写ローラ７は、当接位置に配置された状態で感光体ドラム６と転写ローラ７との間に挟持された被転写体としての記録材Ｐに感光体ドラム６からトナー像を転写させるものである。また、画像形成装置１００は、転写ローラ７を離間位置から当接位置に向かう方向に付勢する転写バネ１５を有する。また、画像形成装置１００は、転写ローラ７の離間位置と当接位置との間の移動方向に沿って転写ローラ７と共に移動可能なように設けられ、ドラムギア１６と噛み合って回動可能な離間ギア（第２ギア）１７を有する。この離間ギア１７は、転写ローラ７が離間位置に配置され感光体ドラム６が停止している状態でドラムギア１６と噛み合う第１のギア部（離間用ギア部）１７ａを有する。また、離間ギア１７は、転写ローラ７が当接位置に配置された状態でドラムギア１６との噛み合いが解除される解除部（欠け歯部）１７ｂを有する。ここで、画像形成時の回転方向へのドラムギア１６の回動に伴って離間ギア１６が回動する際の離間ギア１７の回動方向を所定の方向とする。このとき、離間ギア１７は更に、その所定の方向とは逆方向に沿って第１のギア部１７ａと解除部１７ｂとの間に位置する第２のギア部（可変ピッチギア部）１７ｃを有する。そして、この第２のギア部１７ｃは、解除部１７ｂに隣接する部分のピッチ円半径が第１のギア部１７ａのピッチ円半径よりも小さい。また、この第２のギア部１７ｃは、上記所定の方向とは逆方向に沿って第１のギア部側から解除部に隣接する部分側へとピッチ円半径が徐々に小さくなる部分を有する。

特に、本実施例では、離間ギア１７が上記所定の方向に回動して、転写ローラ７が感光体ドラム６に当接した後に、離間ギア１７の第２のギア部１７ｃのドラムギア１６との噛み合いが解除される。より詳細には、第２のギア部１７ｃの解除部１７ｂに隣接する部分のピッチ円半径とドラムギア１６のピッチ円半径との和は、転写ローラ７の半径と感光体ドラム６の半径との和と略等しい。また、本実施例では、感光体ドラム６と転写ローラ７とが離間した状態で、転写バネ１５の付勢力は離間ギア１７を介してドラムギア１６が受ける。

以上のように、本実施例によれば、離間ギア１７の可変ピッチギア部１７ｃの解除直前部分１７ｃ１のピッチ円半径を離間用ギア部１７ａのピッチ円半径よりも小さくする。これにより、ダンパー部材などの別部品を追加することなく、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態を解除する時に転写バネ１５の圧力が一気に開放されて転写ローラ７と感光体ドラム６とが急激に当接することを抑えることができる。あるいは、ダンパー部材を用いた場合であっても、安価なダンパー部材や、小型のダンパー部材に置き換えることができる。あるいは、複数のダンパー部材を用いる必要があった場合に、その数を減らすことができる。また、転写ローラ７と感光体ドラム６との急激な当接を抑える結果、転写ローラ７と感光体ドラム６とが当接する際に生じる動作音を低減することが可能である。また、転写ローラ７と感光体ドラム６とが急激に当接する際の衝撃による転写ローラ７の表面や周辺部品へのダメージを低減することができる。

また、転写ローラ７と感光体ドラム６とが急激に当接する際の衝撃を抑えることで、感光体ドラム６の表面と転写ローラ７との表面とが擦れてしまうのを抑制できる。ここで、感光体ドラム６と転写ローラ７とが擦れた場合には、感光体ドラム６が局所的に帯電し、感光体ドラム６に形成される画像（トナー像）に転写ローラ７の接触跡のような帯状の画像不良が生じることがある。これに対して、本実施例では、感光体ドラム６と転写ローラ７とが擦れにくいので、上記のような画像不良が生じるのを抑制できる。したがって、画像品質をより向上させることができる。

［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

図７は、本実施例における離間ギア１７の側面図、図８は、本実施例における転写部Ｎにおける感光体ドラム６と転写ローラ７との離間解除動作を示す側面図である。

実施例１では、離間ギア１７は、離間用ギア部１７ａが可変ピッチギア部１７ｃに隣接し、可変ピッチギア部１７ｃのピッチ円半径Ｒ_ｃが、離間用ギア部１７ａに隣接する部分から欠け歯部１７ｂに隣接する部分まで徐々小さくなるように構成されている。

本実施例では、離間ギア１７は、図７に示すように、離間ギア１７の周方向において離間用ギア部１７ａの両側に、第３のギア部としての離間固定ギア部１７ｄ（１７ｄ１、１７ｄ２）を有する。つまり、離間ギア１７の周方向において、離間用ギア部１７ａの可変ピッチギア部１７ｃ側に一方の離間固定ギア部１７ｄ１が設けられ、欠け歯部１７ｂ側に他方の離間固定ギア部１７ｄ２が設けられている。この離間固定ギア部１７ｄ１、１７ｄ２のピッチ円半径Ｒ_ｄ１、Ｒ_ｄ２は、離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａよりも大きくされている。そして、欠け歯部１７ｂと離間固定ギア部１７ｄ１との間に可変ピッチギア部１７ｃが設けられている。この可変ピッチギア部１７ｃは、ピッチ円半径Ｒ_ｃが、離間固定ギア部１７ｄ１（すなわち、離間用ギア部１７ａ側）のピッチ円半径Ｒ_ｄ１から解除直前部分１７ｃ１のピッチ円半径Ｒ_ｂまで徐々に小さくなるように構成されている。

これにより、離間ギア１７が矢印Ｃ又はＣ’方向に回転する際、ドラムギア１６との噛み合い部における離間ギア１７のピッチ円半径が、離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａから離間固定ギア部１７ｄ１、１７ｄ２のピッチ円半径Ｒ_ｄ１、Ｒ_ｄ２へと変わる。この時、Ｒ_ｄ１、Ｒ_ｄ２がＲ_ａより大きいため、離間ギア１７はドラムギア１６から離れる方向（図８中矢印Ｄ方向）に移動される。ここで、転写ローラ７と感光体ドラム６とが離間している状態において、離間ギア１７には転写バネ１５の付勢力Ｆが働いているため、離間ギア１７が上記のようにドラムギア１６から離れる方向に動くには、この付勢力Ｆに抗する力が必要となる。

上記構成により、製品の輸送中などにカートリッジ５に振動や衝撃が加わることで離間ギア１７が離間状態の位相から回転する力が働いた際も、転写バネ１５の付勢力Ｆによって、離間ギア１７が離間解除状態の位相まで回転してしまうのを抑えることができる。つまり、製品の物流時などにおいて、より確実に転写ローラ７と感光体ドラム６との離間状態を維持することが可能となる。離間固定ギア部１７ｄ１、１７ｄ１のピッチ円半径Ｒ_ｄ１、Ｒ_ｄ２は、このために十分に離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａよりも大きくされている。

また、装置本体１１０の電源ＯＮによって離間ギア１７が回転する際は、離間ギア１７はドラムギア１６の駆動力により、ドラムギア１６から離れる方向（図８中矢印Ｄ方向）へ一度移動する。その後は、実施例１と同様に、可変ピッチギア部１７ｃのピッチ円半径Ｒ_ｃが小さくなるのに伴い、ドラムギア１６の回転に追従して徐々に転写ローラ７と感光体ドラム６との離間距離を縮めていくことができる。

このように、本実施例では、離間ギア１７は、周方向において第１のギア部１７ａに隣接して第１のギア部１７ａの少なくとも一方側に、第１のギア部１７ａのピッチ円半径よりも大きいピッチ円半径を有する第３のギア部（離間固定ギア部）１７ｄを有する。特に、本実施例では、離間ギア１７は、周方向において第１のギア部１７ａの両側に隣接して第３のギア部１７ｄ１、１７ｄ２を有する。なお、離間固定ギア部１７ｄは、離間ギア１７の周方向において離間用ギア部１７ａの少なくとも一方の側に隣接して設けることで、相応に上述の効果が得られるが、本実施例のように両側に設けることが好ましい。

以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、製品の輸送時などに感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態が不用意に解除されることをより確実に抑制することができる。

［実施例３］
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

図９は、本実施例における転写部Ｎを示す斜視図、図１０は、本実施例における転写部Ｎにおける感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態を示す側面図である。

実施例１、２では、転写ローラ７と感光体ドラム６は、ドラムギア１６と離間ギア１７との噛み合い部が当接することで離間される。

本実施例では、図９に示すように、離間ギア１７の回動軸線方向において離間ギア１７とずれた位置に、離間ギア１７と共に回動可能な離間部材としての離間カム３０が設けられている。本実施例では、離間カム３０は離間ギア１７と一体的に形成されている。そして、転写ローラ７と感光体ドラム６とは、この離間カム３０と感光体ドラム６とが当接することで離間される。

ここで、本実施例では、離間カム３０は、感光体ドラム６の回転軸線方向において、像担持範囲（画像形成領域：トナー像を担持することのできる領域）よりも外側で感光体ドラム６に当接するように配置される。これにより、離間カム３０が当接することで感光体ドラム６に傷などが生じた場合でも、それが画像に影響を与えることを防止できる。

図１０に示す感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態において、離間ギア１７の回転中心から離間カム３０のカム面までの距離をＲ_ｃａｍとする。このとき、距離Ｒ_ｃａｍと感光体ドラム６の半径ｒ_ｄｒとを足した長さＬｃが、転写ローラ７の半径ｒ_ｔｒと感光体ドラム６の半径ｒ_ｄｒとを足した長さｌより大きくなっている。その結果、カートリッジ５を装置本体１１０にした際に、離間カム３０のカム面が感光体ドラム６と当接して、転写ローラ７が感光体ドラム６に圧接しない離間状態とすることができる。

さらに、本実施例では、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間状態において、上記長さＬｃは、離間ギア１７の離間用ギア部１７ａのピッチ円半径Ｒ_ａとドラムギア１６のピッチ円半径Ｒ_ｄｒとを足した長さＬａよりも距離ｂだけ大きくされている。この距離ｂは、ドラムギア１６と離間ギア１７との噛み合い部のバックラッシ程度の小さな距離とする。つまり、この距離ｂは、ドラムギア１６と離間ギア１７とが噛み合って駆動伝達することはできるが、互いに完全に当接した状態（離間ギアにかかるドラムギア方向への付勢力をドラムギアで受けている状態）とはならないようにする程度の距離である。

上記構成により、感光体ドラム６と転写ローラ７との離間時に転写バネ１５の付勢力が離間ギア１７にかかっている状態においても、離間ギア１７とドラムギア１６とは完全には当接することがなく、噛み合い部には距離ｂの小さな隙間ができる。これにより、製品の輸送時などの振動や衝撃は、ドラムギア１６と離間ギア１７との噛み合い部に直接伝わらず、ドラムギア１６や離間ギア１７の歯面への傷やダメージを軽減することができる。

また、離間カム３０のカム面のプロファイルは、離間ギア１７の可変ピッチギア部１７ｃのピッチ円半径Ｒ_ｃと同位相で徐々に半径が小さくなる部分を有するように構成されている。この構成において、ドラムギア１６が駆動されると、離間ギア１７とドラムギア１６との噛み合いにより、離間カム３０は図中矢印Ｃ方向に回転する。そして、離間カム３０のカム面と感光体ドラム６とが当接した状態を維持したまま、感光体ドラム６の回転に追従して、転写ローラ７と感光体ドラム６との離間距離を縮めていくことができる。このとき、本実施例では、離間ギア１７とドラムギア１６との噛み合い部では、上記距離ｂが維持されるようになっている。また、本実施例では、転写ローラ７が感光体ドラム６に当接した後に、離間カム３０の感光体ドラム６との当接が解除されるようになっている。

なお、上記同位相とは、完全に同じ位相であることの他、許容される誤差範囲内で位相がずれている場合も含む。例えば±３０％程度の誤差が許容されることがある。本実施例では、離間ギア１７とドラムギア１６とが完全には当接しない状態で噛み合って駆動伝達すると共に、離間カム３０が感光体ドラム６に接触しながら回動できればよい。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、離間ギア１７と共に回動可能であり、感光体ドラム６に当接して転写ローラ７を感光体ドラム６から離間させる離間カム３０を有する。そして、感光体ドラム６と転写ローラ７とが離間した状態で、転写バネ１５の付勢力は離間カム３０を介して感光体ドラム６が受ける。本実施例では、離間カム３０は、離間ギア１７の第１のギア部１７ａがドラムギア１６と噛み合っている状態で感光体ドラム６に当接する第１のカム面３０ａを有する。また、離間カム３０は、離間ギア１７が解除部１７ｂにおいてドラムギア１６との噛み合いが解除された状態で感光体ドラム６との当接が解除される当接解除部３０ｂを有する。また、離間カム３０は、離間ギア１７の前述の所定の方向への回動に伴う離間カム３０の回動方向とは逆方向に沿って第１のカム面３０ａと当接解除部３０ｂとの間に位置する第２のカム面３０ｃを有する。そして、この第２のカム面３０ｃは、当接解除部３０ｂに隣接する部分の半径が第１のカム面３０ａの半径よりも小さい。また、この第２のカム面３０ｃは、離間ギア１７の前述の所定の方向への回動に伴う離間カム３０の回動方向とは逆方向に沿って第１のカム面側から当接解除部に隣接する部分側へと半径が徐々に小さくなる部分を有する。

以上、本実施例によれば、実施例１と同様の効果が得られると共に、製品の輸送時などにドラムギア１６や離間ギア１７の歯面に傷やダメージが生じるのを抑制することができる。

なお、実施例２の離間ギア１７を用いる場合に、本実施例と同様に離間カム３０を設ける構成としてもよい。この場合も、離間カム３０のカム面のカムプロファイルは、離間ギア１７とドラムギア１６とが完全には当接しない状態で噛み合って駆動伝達すると共に、離間カム３０が感光体ドラム６に接触しながら回動できるような構成とすることができる。より詳細には、離間カム３０のカム面のカムプロファイルは、離間カム１７と同位相でカム面の半径が変化するように構成することができる。つまり、この場合、実施例２における離間ギア１７の離間固定ギア部１７ｄに対応して、離間カム３０の周方向において第１のカム面３０ａの少なくとも一方側に、第１のカム面３０ａよりも半径が大きい第３のカム面を設けるようにすればよい。

５ プロセスカートリッジ
６ 感光体ドラム
７ 転写ローラ
１４ 転写ローラ軸受
１５ 転写バネ
１６ ドラムギア
１７ 離間ギア
１７ａ 離間用ギア部
１７ｂ 欠け歯部
１７ｃ 可変ピッチギア部
１７ｄ 離間固定ギア部
３０ 離間カム

Claims (10)

1. 回転可能でありトナー像を担持する像担持体と、
   前記像担持体と共に回転する第１ギアと、
   前記像担持体に当接する当接位置と前記像担持体から離間する離間位置との間で移動可能なように設けられ、前記当接位置に配置された状態で前記像担持体と前記転写部材との間に挟持された被転写体に前記像担持体からトナー像を転写させる転写部材と、
   前記転写部材を前記離間位置から前記当接位置に向かう方向に付勢する付勢手段と、
   前記転写部材の前記離間位置と前記当接位置との間の移動方向に沿って前記転写部材と共に移動可能なように設けられ、前記第１ギアと噛み合って回動可能な第２ギアと、
   を有し、
   前記第２ギアは、
   前記転写部材が前記離間位置に配置され前記像担持体が停止している状態で前記第１ギアと噛み合う第１のギア部と、
   前記転写部材が前記当接位置に配置された状態で前記第１ギアとの噛み合いが解除される解除部と、
   画像形成時の回転方向への前記第１ギアの回動に伴って前記第２ギアが回動する際の前記第２ギアの回動方向を所定の方向としたとき、前記所定の方向とは逆方向に沿って前記第１のギア部と前記解除部との間に位置する第２のギア部と、
   を有し、
   前記第２のギア部は、前記解除部に隣接する部分のピッチ円半径が前記第１のギア部のピッチ円半径よりも小さく、前記所定の方向とは逆方向に沿って前記第１のギア部側から前記解除部に隣接する部分側へとピッチ円半径が徐々に小さくなる部分を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２ギアが前記所定の方向に回動して、前記転写部材が前記像担持体に当接した後に、前記第２ギアの前記第２のギア部の前記第１ギアとの噛み合いが解除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。
3. 前記第２のギア部の前記解除部に隣接する部分のピッチ円半径と前記第１ギアのピッチ円半径との和は、ローラ状の前記転写部材の半径とドラム状の前記像担持体の半径との和と略等しいことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第２ギアは、周方向において前記第１のギア部に隣接して前記第１のギア部の少なくとも一方側に、前記第１のギア部のピッチ円半径よりも大きいピッチ円半径を有する第３のギア部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第２ギアは、周方向において前記第１のギア部の両側に隣接して前記第３のギア部を有することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記第２ギアは、前記所定の方向に回動して、前記第１ギアとの噛み合いが解除された後、自重で回動して前記解除部において前記第１ギアとの噛み合いが解除された状態となることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体と前記転写部材とが離間した状態で、前記付勢手段の付勢力は前記第２ギアを介して前記第１ギアが受けることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記第２ギアと共に回動可能であり、前記像担持体に当接して前記転写部材を前記像担持体から離間させる離間部材を有し、
   前記像担持体と前記転写部材とが離間した状態で、前記付勢手段の付勢力は前記離間部材を介して前記像担持体が受けることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記離間部材は、
   前記第２ギアの前記第１のギア部が前記第１ギアと噛み合っている状態で前記像担持体に当接する第１のカム面と、
   前記第２ギアが前記解除部において前記第１ギアとの噛み合いが解除された状態で前記像担持体との当接が解除される当接解除部と、
   前記第２ギアの前記所定の方向への回動に伴う前記離間部材の回動方向とは逆方向に沿って前記第１のカム面と前記当接解除部との間に位置する第２のカム面と、
   を有し、
   前記第２のカム面は、前記当接解除部に隣接する部分の半径が前記第１のカム面の半径よりも小さく、前記第２ギアの前記所定の方向への回動に伴う前記離間部材の回動方向とは逆方向に沿って前記第１のカム面側から前記当接解除部に隣接する部分側へと半径が徐々に小さくなる部分を有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記像担持体及び前記第１ギアを備えたカートリッジが、前記転写部材及び前記第２ギアを備えた当該画像形成装置の装置本体に対して着脱可能であり、
    前記カートリッジが前記装置本体に装着されて、当該画像形成装置の使用が開始される前の状態において、前記第２ギアの前記第１のギア部が前記第１ギアと噛み合い、前記転写部材が前記像担持体から離間されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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