CN101063840B - 组装方法及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明可在尽量不增加零件数的情况下减小感光鼓的旋转速度变动。在串联型图像形成装置(101)中，始终同时驱动各感光鼓(201)旋转的鼓驱动装置(300)在组装时，若在各感光鼓(201BK～201C)的旋转速度变动周期取得同步的状态下进行组装，则在组装后感光鼓(201)也会在旋转速度变动周期分别取得同步的情况下旋转。由此，求得感光鼓(201)的旋转速度变动周期的相位差，错开该相位差对感光鼓进行组装。

Description

组装方法及图像形成装置 

技术领域

本发明涉及一种驱动感光鼓的鼓驱动装置的组装方法及具有该鼓驱动装置的图像形成装置，尤其是涉及使多个感光鼓的旋转速度同步的组装方法及图像形成装置。 

背景技术

有一种使用电子照相方式进行图像形成的图像形成装置。在这种图像形成装置中，在感光鼓表面形成静电潜像，利用显影器使色调剂附着在该静电潜像上，从而形成色调剂图像。 

接着，将色调剂图像转印到纸张或OHP等记录介质上，利用定影装置对转印到记录介质上的色调剂图像进行定影。在这种图像形成装置中，也有使用多个感光鼓将形成在各感光鼓上的各种颜色的色调剂图像依次重叠到中间转印体上而形成彩色图像的串联型图像形成装置。 

在这种串联型图像形成装置中，各感光鼓的旋转速度需要以一定且相等的角速度旋转。即，若各感光鼓的旋转速度产生不均衡，则在将色调剂图像转印到中间转印体上时，各种颜色会使色调剂图像产生偏差，产生不能进行良好的图像形成的问题。 

但是，各感光鼓的旋转速度分别周期性地变动。作为这种感光鼓的旋转速度变动的主要原因列举有：位于感光鼓轴上、用于向感光鼓轴传递转矩的驱动力传递部件的啮合误差等。 

下面对该啮合误差进行说明。利用注射成形制成的驱动力传递部件在其制造工序中因模具结构的影响，产生图4所示的啮合误差。图4示出用啮合试验器测定的齿轮啮合误差。在使产生啮合误差的驱动力传递部件与没有啮合误差的驱动力传递部件啮合来传递驱动力时，根据驱动力传递部件的啮合情况会引起一定周期的旋转速度变动。 

由于驱动力传递部件在带有一定周期的旋转速度变动的情况下进行驱动旋转，所以在同轴上由驱动力传递部件传递驱动力的感光鼓也受到驱动力传递部件的旋转速度变动的影响，产生与驱动力传递部件的一定周期的旋转速度变动相同的旋转速度变动。由此，在将形成在感光鼓上的各种颜色的色调剂图像转印到中间转印体等非转印体上时，各种颜色使色调剂图像产生偏差，从而产生色差。 

作为解决这种问题的方法，也考虑到提高驱动力传递部件的成型精度、消除驱动力传递部件的啮合误差的方法，但考虑到量产性等，只能将精度提高到某种程度。因此，在现有技术的串联型图像形成装置中，具有如下机构：其具有驱动感光鼓旋转的驱动马达，使用光传感器等部件检测感光鼓的旋转变动，并用驱动马达进行调整，通过独立地控制各感光鼓，使得感光鼓的旋转速度同步(参照专利文献1)。 

专利文献1：日本特开2002-311672号公报(第一页、图2) 

采用上述的现有装置，使用编码器读取使感光鼓旋转的驱动马达的旋转速度变动，对驱动马达进行反馈控制来减小旋转速度变动。 

另外，与其他的感光鼓的旋转速度变动相比，得到了旋转速度变动的同步。但在这种装置中，需要对应各感光鼓设置检测感光鼓的旋转速度的传感器、以及用于调整各感光鼓的旋转速度的驱动马达。因此，零件数增加，成本升高。 

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可在尽量不增加零件数的情况下减小感光鼓的旋转速度变动的鼓驱动装置及图像形成装置。 

为了实现上述目的，本发明的组装方法用于鼓驱动装置，其特征在于，鼓驱动装置包括：通过注射成型形成的多个驱动力传递部件；以及设于多个所述驱动力传递部件的各部件侧部的相同位置上的标记，在配置所述驱动力传递部件时，将所述标记错开规定的角度地配置，以所述驱动力传递部件的啮合误差周期一致的相位进行组装。 

另外，本发明的图像形成装置的特征在于，包括：通过对静电潜像进行显影、转印而在介质上形成显影剂图像的图像形成部；多个感光鼓；驱动所述感光鼓的驱动装置；用于向所述感光鼓传递来自所述驱动装置的旋转驱动力、通过注射成型形成的具有相同的啮合误差周期的多个驱动力传递部件；以及分别设于所述驱动力传递部件的相同位置的标记，在配置所述驱动力传递部件时，将所述标记错开规定的角度地配置，以所述驱动力传递部件的啮合误差周期一致的相位进行组装。 

采用本发明的话，可提供一种能在尽量不增加零件数的情况下减小感光鼓的旋转速度变动的组装方法及图像形成装置。 

附图说明

图1是表示本发明一实施例的图像形成装置本体的内部结构图。 

图2是彩色图像形成部的剖视图。 

图3是本发明第一实施例的鼓驱动装置的侧视图。 

图4是表示啮合误差测定的测定结果的图。 

图5是说明鼓驱动装置的组装方法的图。 

图6是说明在组装鼓驱动装置时安装鼓齿轮的方法的图。 

图7是第二实施例的鼓驱动装置的俯视图。 

图8是说明第三实施例的鼓驱动装置的图。 

图9是说明在第二实施例的鼓驱动装置中使用的空转齿轮的图。 

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施例进行说明。 

实施例1： 

图1是表示本实施例的设有鼓驱动装置的图像形成装置的一例、即四个串联方式的彩色复印机101的示意结构图。在彩色复印机101的下方设有收容记录介质103的供纸盒105。记录介质103通过输送辊107向串联型图像形成装置本体101的上方输送。在串联型图像形成装置本体101的上方具有用于读取原稿的图像读取部109。另外，配设有：后述的图像形成单元111；以及曝光装置113，基于图像读取部109读取的信息，向图像形成单元111照射激光而形成静电潜像。 

另外，设置有后述的二次转印辊115、定影装置117、排纸辊119、排纸盘121，色调剂图像通过二次转印辊115转印到记录介质103上。转印到该记录介质103上的色调剂图像利用定影装置117进行定影，然后通过排纸辊119排出到排纸盘121上。 

图2是图像形成单元111及转印单元200的剖视图。图像形成单元111包括各图像形成单元219BK～219C。图像形成单元219BK～219C具有感光鼓201BK～201C，沿其旋转方向配设有充电器203BK～203C、显影器205BK～205C、一次转印辊207BK～207C、清洁器209BK～209C。 

图像形成单元111的显影器205BK～205C分别利用包含黑色(BK)、黄色(Y)、品红(M)、青色(C)的色调剂及载体的双成分显影剂进行显影。曝光装置113利用多角镜使从未图示的半导体激光元件射出的激光光束沿感光鼓201BK～201C的轴线方向进行扫描，经由成像透镜系统、各反射镜在感光鼓201BK～201C上成像。 

转印单元200的中间转印带217张设在驱动辊211、从动辊213、张紧辊215上，在图像形成单元111的上方与感光鼓201BK～201C对置地接触。中间转印带217的一次转印位置支撑在一次转印辊207BK～207C上，一次转印辊207BK～207C用于施加将感光鼓201BK～201C上的色调剂图像一次转印到中间转印带217上的转印电压。在与张设中间转印带217用的从动辊213对置的二次转印位置上设有二次转印辊115，二次转印辊115用于施加将一次转印到中间转印带217上的色调剂图像二次转印到记录介质103上的转印电压。 

下面对形成图像时各装置的作用进行说明。首先，当图像形成开始后，从图像读取部109或个人计算机终端等输入图像信息，各感光鼓201BK～201C旋转，利用图像形成单元111依次实施图像形成工序。每当对应黑色(BK)的图像形成单元219BK时，利用充电器203BK对感光鼓201BK带电，照射与黑色(BK)的图像信息对应的激光光束来形成静电潜像。另外，利用显影器205BK使感光鼓201BK形成黑色(BK)的色调剂图像。接着，感光鼓201BK与中间转印带217接触，利用一次转印带207BK将黑色(BK)的色调剂图像一次转印到中间转印带217上。 

与该黑色(BK)的色调剂图像形成工序同样地，进行黄色(Y)、品红(M)、青色(C)的色调剂图像形成工序，在中间转印带217上与形成有黑色(BK)的色调剂图像相同的位置上依次转印多层黄色(Y)、品红(M)、青色(C)的色调剂图像，从而在中间转印带217上得到全彩色调剂图像。完成图像形成的记录介质103通过排纸辊119排出到排纸盘121上。 

然后，中间转印带217到达二次转印辊115的位置，利用二次转印辊115的转印偏压将重合的黑色(BK)、黄色(Y)、品红(M)、青色(C)的全彩色调剂图像一起二次转印到记录介质103上。 

与中间转印带217上的全彩色调剂图像到达二次转印辊115同步，记录介质103从供纸盒105供给到二次转印辊115的位置。然后，利用定影装置117在记录介质103上对全彩色调剂图像定影。另一方面，将色调剂图像一次转印到中间转印带217上的感光鼓201BK～201C利用清洁器209BK～209C除去残留色调剂，可进行之后的图像形成工序。 

下面参照图3对驱动转印单元200的感光鼓201BK～201C的鼓驱动装置300进行说明。图3是鼓驱动装置300的模式图。 

鼓驱动装置300包括作为驱动装置的驱动马达301、作为驱动力传递部件的鼓齿轮305a～305d、空转齿轮303a～303c。 

鼓齿轮305a设置在感光鼓201BK的旋转轴上，利用鼓齿轮305a的旋转，感光鼓201BK也旋转。与此相同，鼓齿轮305b～305d分别设置在感光鼓201Y～201C的旋转轴上，利用鼓齿轮305b～305d的旋转，感光鼓201Y～201C也旋转。 

另外，在鼓齿轮305a与鼓齿轮305b之间卡合有空转齿轮303a。同样地，在鼓齿轮305b与鼓齿轮305c之间卡合有空转齿轮303b，在鼓齿轮305c与鼓齿轮305d之间卡合有空转齿轮303c。 

另外，在空转齿轮303c上卡合有驱动马达301，空转齿轮303c从驱动马达301得到驱动力。 

在此，鼓齿轮305a～305d、空转齿轮303a～303c是使用合成树脂通过注射成型来制成的。 

下面对本实施例的鼓驱动装置300的动作进行说明。驱动马达301旋转时，向与驱动马达301卡合的空转齿轮303c传递驱动力使 其旋转。空转齿轮303c旋转后，与空转齿轮303c卡合的鼓齿轮305c与鼓齿轮305d旋转。 

并且，由于鼓齿轮305c旋转，与鼓齿轮305c卡合的空转齿轮303b旋转。空转齿轮303b旋转后，与空转齿轮303b卡合的鼓齿轮305b旋转。由于鼓齿轮305b旋转，与鼓齿轮305b卡合的空转齿轮303a旋转，由于空转齿轮303a旋转，与空转齿轮303a卡合的鼓齿轮305a旋转。 

如上所述，驱动马达301的驱动力利用各鼓齿轮305a～305d、空转齿轮303a～303c传递。由于鼓齿轮305a～305d旋转，位于鼓齿轮305a～305d的旋转轴上的感光鼓201BK～201C旋转。 

下面，参照图5对取得鼓驱动装置300的旋转速度变动同步的方法进行说明。在此，在本实施例中，始终同时驱动感光鼓201BK～201C，本实施例的空转齿轮303a～303c的啮合误差没有变动，齿轮的节圆半径没有变动。鼓齿轮305a～305d分别使用图4所示的具有相同啮合误差的齿轮。下面对取得与啮合误差没有变动的空转齿轮303a～303c卡合的鼓齿轮305a～305d的旋转速度变动同步的方法进行说明。 

首先，在本实施例的各鼓齿轮的侧面标上标记601。该标记位于图4的P位置。 

接着，如图5(a)所示，将中间转印带217上的任意点作为转印点e。如图5(a)所示，该转印点e位于感光鼓201BK与一次转印辊207BK隔着中间转印带217接触的夹紧部。此时，鼓齿轮305a的标记601a位于从转印点e起旋转180°的位置。 

接着，如图5(b)所示，伴随中间转印带217的移动，中间转印带上的转印点e也移动，转印点e到达感光鼓201Y与一次转印辊207Y的夹紧部。此时，鼓齿轮305b的标记601b位于从转印点e起旋转180°的位置。这样，鼓齿轮305a与鼓齿轮305b的相位相同，从而可消除由啮合误差引起的旋转速度变动的影响。 

在此，本实施例的感光鼓201BK与感光鼓201Y的轴间距离例如为90mm。另外，本实施例的感光鼓的半径例如为15mm，当感光鼓与鼓齿轮的旋转速度相同时，鼓齿轮305BK与鼓齿轮305Y的相位差θ为343.8°。由此，转印点e前进90mm时，鼓齿轮旋转343.8°。 

使用图5进行说明时，当位于感光鼓201BK与一次转印辊207BK的夹紧部上的转印点e到达感光鼓201Y与一次转印辊207Y的夹紧部时，鼓齿轮305BK、305Y旋转θ(343.8°)。 

由此，只要在鼓齿轮305a～305d的相同位置上设置基准点，且使各基准点的相位错开343.8°进行组装即可。例如，如图6所示，在各鼓齿轮305a～305d的侧面设置标记601。使用该标记进行组装，使得各鼓齿轮305a～305d的相位处于指定的相位。 

在本实施例中，各感光鼓201BK～201C的轴间距离为90mm，感光鼓的半径为15mm。例如在轴间距离为L、感光鼓的半径为r、相位差为θ(rad)时，θ＝(L/2πr)×360°×(π/180°)，θ＝L/r的式子成立。组装时，根据各感光鼓的轴间距离和感光鼓的半径，通过上述的式子求得相位差。并且，只要将设在各鼓齿轮305a～305d上的基准点b错开该相位差即可。 

这样，在始终同时驱动各感光鼓201BK～201C的串联型图像形成装置中，若在组装各感光鼓201BK～201C时取得各感光鼓 201BK～201C的旋转速度变动周期的同步，则会在组装后的各感光鼓201BK～201C的旋转速度变动周期始终取得同步的状态下进行驱动动作，因此，只要在组装时使各感光鼓201BK～201C的旋转速度变动周期同步地进行组装即可。 

若始终同时驱动各感光鼓201BK～201C，则不需对组装后的旋转速度变动加以调整，不需设置用于检测感光鼓的旋转速度、基准位置等的装置，因此，可使结构简单化且也可降低成本。 

实施例2： 

作为其他实施例，对分别驱动各感光鼓时，取得具有例如黑色专用打印功能的串联型图像形成装置的鼓驱动装置的各感光鼓的旋转速度变动周期同步的方法进行说明。 

黑色专用打印结束后，黑色用感光鼓停止。在该状态下，当有彩色打印的打印要求时，黑色用感光鼓与其他颜色的感光鼓的旋转速度变动周期不能取得同步，图像形成存在问题。 

在此，首先参照图7对用于仅使黑色用感光鼓与其他颜色的鼓分开驱动的鼓驱动装置的构成进行说明。图7是从图3的箭头方向观察鼓驱动装置中的驱动马达301与第一空转齿轮303c、第二空转齿轮303e、鼓齿轮305c、305d的图。 

另外，在本实施例中，在鼓齿轮305a的同轴上设有感光鼓201C，在鼓齿轮305b的同轴上设有感光鼓201M，在鼓齿轮305c的同轴上设有感光鼓201Y，在鼓齿轮305d的同轴上设有感光鼓201BK。 

在本实施例中，如图7、图9所示，在传递驱动马达301的转矩的空转齿轮303c的旋转轴延长线上，沿轴向可移动地设有空转齿轮303e。在此，空转齿轮303e设置成不会因旋转轴的旋转而从动。空转齿轮303c与鼓齿轮305d卡合。另外，在空转齿轮303c的旋转轴的前端设有作为切换传递部件的导向器701和推压部件703。导向器701设置成可通过未图示的移动机构沿图中的箭头a方向移动。 

下面对本实施例中使用的空转齿轮303c、303d进行说明。如图9所示，在空转齿轮303c的侧面设有突起部901。并且，在空转齿轮303e的侧面上，在与突起部901旋转时得到的轨迹对应的部分(图9(b)的虚线部分)设有槽905，在该槽905的一部分上设有肋903。并且，在空转齿轮303e的与设有槽905的一侧相反的侧面上，设有从空转齿轮303e的侧面突出的圆状肋907。 

在此，对肋903的位置进行说明。如后面所述，空转齿轮303c与空转齿轮303e抵接，空转齿轮303c开始旋转时，突起部901沿槽905移动，由于突起部901与肋903抵接，从而空转齿轮303e开始旋转。此时，在黑色用感光鼓与彩色用感光鼓的旋转速度变动取得同步的位置上，在空转齿轮303e从空转齿轮303c得到驱动力的位置上设置肋903。 

下面对本实施例的动作进行说明。 

首先，在有黑色专用打印的打印要求时，如图7(b)所示，导向器701移动到推压部件703不与圆状肋907抵接的位置，且通过未图示的分离机构使空转齿轮303c与空转齿轮303e分离。空转齿轮303e在与空转齿轮303c分离的同时，解除与鼓齿轮305c的卡合。接着，驱动马达301开始旋转，来自驱动马达301的旋转力传递给空转齿轮303c，利用空转齿轮303c的旋转，鼓齿轮305d进行旋转。 另一方面，由于鼓齿轮305c未与空转齿轮303e卡合，所以得不到驱动力，不能旋转，因此，不向彩色用感光鼓传递动力，处于停止状态。由此，仅向鼓齿轮305d传递驱动力，仅可进行黑色的打印。 

接着，当有彩色打印的要求时，如图7(a)所示，导向器701移动，推压部件703推压圆状肋907。由于圆状肋907受到推压，从而空转齿轮303e向空转齿轮303c方向移动，空转齿轮303e与空转齿轮303c抵接。此时，设在空转齿轮303c上的突起部901进入到设在空转齿轮303e上的槽905中。 

此时，驱动马达301开始旋转。由于驱动马达301旋转，空转齿轮303c开始旋转。由于空转齿轮303c旋转，鼓齿轮305d进行旋转。此时，不向空转齿轮303e传递驱动力，空转齿轮303e不进行旋转。 

在此，空转齿轮303c旋转时，突起部901也进行旋转，突起部901沿槽905进行旋转。当突起部901进行旋转而与位于槽905内的肋903抵接时，空转齿轮303e受到空转齿轮303c的驱动力而开始旋转。 

如前所述，空转齿轮303e构成为在黑色用感光鼓与彩色用感光鼓的旋转速度变动取得同步的位置上开始旋转，因此，即使在黑色专用打印结束、黑色用感光鼓在未取得与彩色用感光鼓同步的位置上停止的状态下有彩色打印要求时，利用支架的移动也可使空转齿轮303c与空转齿轮303e抵接，空转齿轮303e在取得与彩色用感光鼓的旋转速度变动周期同步的位置上与空转齿轮303c啮合而开始旋转，因此，可取得所有感光鼓的旋转速度变动周期的同步，可执行良好的图像形成。 

实施例3： 

作为第三实施例，对取得具有两个以上的驱动马达的鼓驱动装置的各感光鼓的旋转速度变动周期同步的方法进行说明。图8是为了简化而仅表示鼓驱动装置的驱动马达801b(801、801c)、作为驱动力传递部件的空转齿轮303(303a、303b、303c)、鼓齿轮305(305a、305b、305c、305d)的构成的侧视图。 

图8(b)是图8(a)的驱动马达801c附近的放大图。如图8所示，例如鼓驱动装置具有黑色用感光鼓的驱动用驱动马达801b、以及彩色用感光鼓的驱动用驱动马达801c这两个驱动马达。 

由于彩色用感光鼓的驱动马达为一个，所以在组装时，只要使各感光鼓的旋转速度变动周期同步地进行组装即可，之后不需进行用于取得同步的调节。但是，黑色用感光鼓的驱动使用一个驱动马达，所以在驱动黑色用和彩色用的所有感光鼓时，必须取得旋转速度变动周期的同步。 

因此，如图8(b)所示，在鼓齿轮305c上作为检测鼓齿轮的停止位置的检测部件设置光遮断器803a，在鼓齿轮305d上设置光遮断器803b。另外，为了可由光遮断器803a进行检测，在鼓齿轮305c侧面的标记601c的位置上设置突起部805a，同样地，在鼓齿轮305d侧面的标记601d的位置上设置突起部805b。 

光遮断器803(803a、803b)通过控制装置807与驱动马达801(801b、801c)连接。用该光遮断器803a检测设于鼓齿轮305c上的突起部805a，用光遮断器803b检测设于鼓齿轮305d上的突起部805b。例如在图8(a)所示的位置上设置光遮断器803(803a、803b)。 

光遮断器803b设置在从设置光遮断器803a的位置起错开相位差θ的位置。该相位差θ通过实施例1中说明的数学式算出。在各感光鼓驱动后停止时，利用控制装置807进行控制，使突起部805a、805b分别在光遮断器803a、803b的位置停止。 

这样，在之后有打印要求时，也可使所有感光鼓在取得旋转速度变动周期的同步的情况下进行旋转，所以可形成良好的图像。 

另外，若组装在感光鼓上的鼓凸缘存在较大的偏心，则会成为鼓旋转周期变动的原因。使鼓凸缘只能从一个方向组装在鼓上，且限制为从一个方向与驱动侧连接，使上述的旋转速度变动周期同步地进行组装。这样，即使组装鼓凸缘，也可减少色差。 

符号说明 

101      串联型图像形成装置本体 

103      记录介质       105    供纸盒 

107      输送辊         109    图像读取部 

111      彩色图像形成部 113    曝光装置 

115      二次转印辊     117    定影装置 

119      排纸辊         121    排纸盘 

200      转印单元       201    感光鼓(201BK～201C) 

203      充电器(203BK～203C) 

205      显影器(205BK～205C) 

207      一次转印辊(207BK～207C) 

209      清洁器(209BK～209C) 

211      驱动辊          213    从动辊 

215      张紧辊          217    转印辊 

300      鼓驱动装置      301    驱动马达 

303      空转齿轮(303a、303b、303c) 

305      鼓齿轮(305a、305b、305c、305d) 

601      标记(601a、601b、601c、601d) 

701      导向器          703    推压部件 

801      驱动马达(801b、801c) 

803      光遮断器(803a、 803b) 

805      突起部          807    控制装置 

901      突起部          903    肋 

905      槽              907    圆状肋 

Claims (4)

1.一种组装方法，用于鼓驱动装置，其特征在于，所述鼓驱动装置包括：

通过注射成型形成的多个驱动力传递部件；以及

标记，设置在多个所述驱动力传递部件的各部件侧部的相同位置上，

在配置所述驱动力传递部件时，错开规定的角度配置所述标记，以所述驱动力传递部件的啮合误差周期一致的相位进行组装。

2.一种组装方法，用于鼓驱动装置，其特征在于，所述鼓驱动装置包括：

通过注射成型形成的多个驱动力传递部件，所述多个驱动力传递部件具有相同的啮合误差周期；以及

标记，分别设置在多个所述驱动力传递部件的各部件的侧部的相同位置，

在配置所述驱动力传递部件时，将所述标记错开规定角度地配置，以所述驱动力传递部件的啮合误差周期一致的相位进行组装。

3.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

图像形成部，通过对静电潜像进行显影、转印而在介质上形成显影剂图像；

多个感光鼓；

驱动所述感光鼓的驱动装置；

通过注射成型形成的多个驱动力传递部件，用于向所述感光鼓传递来自所述驱动装置的旋转驱动力，并具有相同的啮合误差周期；以及

标记，分别设置在所述驱动力传递部件的相同位置上，

在配置所述驱动力传递部件时，错开规定的角度配置所述标记，以所述驱动力传递部件的啮合误差周期一致的相位进行组装。

4.根据权利要求3所述的图像形成装置，其特征在于：所述驱动力传递部件处于利用一个所述驱动装置取得旋转速度变动周期的同步的状态。

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