CN114460825B - 成像装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种成像装置，其包括感光部件、充电部件、曝光部件、显影部件、转印部件、移动部件、马达、第一驱动传递部分和第二驱动传递部分。在成像期间当感光部件从曝光位置旋转到转印位置时马达的旋转量为2πn+η[rad]，其中n是自然数，η是马达的增加的旋转量[rad]。满足以下关系：0<η<π–Φ，其中Φ是由连接马达的第一齿轮的旋转中心和第一驱动传递部分的第二齿轮的旋转中心的线与连接马达的第一齿轮的旋转中心和第二驱动传递部分的第三齿轮的旋转中心的线所形成的角度[rad]。

Description

成像装置

技术领域

本发明涉及一种成像装置，例如电子照相复印机或电子照相打印机(例如，激光束打印机或LED打印机)。

背景技术

在电子照相类型的成像装置中，通过曝光过程在感光部件的表面上形成静电潜像并通过显影过程使静电潜像显影，然后通过对静电潜像进行显影获得的显影剂图像经受其中显影剂图像被转印到显影图像接收部件(即，片材或中间转印部件)上的转印过程，从而形成图像。顺便提及，转印到中间转印部件上的显影剂图像最终被转印到片材上。

这里，在日本特开专利申请(JP-A)2010-140060中，在马达的驱动力被传递至感光部件并旋转地驱动感光部件的构造中，公开了马达的不均匀旋转对形成在片材上的图像的影响被抑制的构造。在JP-A 2010-140060的构造中，在相对于感光部件的旋转方向执行曝光过程的位置是曝光位置且执行转印过程的位置是转印位置的情况下，当感光部件从曝光位置旋转到转印位置时马达旋转整数次。通过这样的构造，即使在马达有不均匀旋转时，马达的相位在曝光位置和转印位置之间也是相同的，因此不均匀旋转的影响被抵消，从而抑制了马达的不均匀旋转对形成在片材上的图像的影响。

在JP-A 2010-140060的构造中，感光鼓和用于进给片材(其作为显影图像接收部件)的进给带这两者都通过单个马达被驱动。在此，如上所述，在曝光位置和转印位置之间抑制了马达的不均匀旋转对感光部件的影响。然而，马达的不均匀旋转对进给带的影响并未通过上述控制得以抑制，存在马达的不均匀旋转对图像造成不良影响的可能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种成像装置，在用于使感光部件和显影图像接收部件移动的移动部件通过单个马达驱动的构造中该成像装置能够抑制由于单个马达的不均匀旋转对图像造成的不利影响。

根据本发明的一个方面，提供了一种成像装置，包括：感光部件；充电部件，其构造成对感光部件充电；曝光部件，其构造成通过用光照射感光部件的表面来形成静电潜像；显影部件，其构造成通过向静电潜像供应显影剂来形成显影剂图像；转印部件，其构造成将显影剂图像转印到显影剂图像接收部件上；移动部件，其构造成在显影剂图像从感光部件转印到显影剂图像接收部件上时移动显影剂图像接收部件；马达，其包括设置有第一齿轮的轴；第一驱动传递部分，其构造成将马达的驱动力传递到感光部件、并且包括与第一齿轮啮合的第二齿轮；和第二驱动传递部分，其构造成将马达的驱动力传递到移动部件、并且包括与第一齿轮啮合的第三齿轮，其中，在相对于感光部件的旋转方向通过曝光部件用光照射感光部件的位置是曝光位置、相对于旋转方向通过转印部件将显影剂图像转印到显影剂图像接收部件上的位置是转印位置、并且由连接第一齿轮的旋转中心和第二齿轮的旋转中心的线与连接第一齿轮的旋转中心和第三齿轮的旋转中心的线形成的角度为Φ[rad]且与成像期间第一齿轮的旋转方向相反的方向是Φ的正方向的情况下，在成像期间当感光部件从曝光位置旋转到转印位置时马达的旋转量为：2πn+η[rad]，其中n是自然数，η是马达的增加的旋转量[rad]，并且其中，满足以下关系：0<η<π-Φ。

根据本发明的另一方面，提供了一种成像装置，包括：感光部件；充电部件，其构造成对感光部件充电；曝光部件，其构造成通过用光照射感光部件的表面来形成静电潜像；显影部件，其构造成通过向静电潜像供应显影剂来形成显影剂图像；转印部件，其构造成将显影剂图像转印到显影剂图像接收部件上；移动部件，其构造成在显影剂图像从感光部件转印到显影剂图像接收部件上时移动显影剂图像接收部件；马达，其包括设置有第一齿轮的轴；第一驱动传递部分，其构造成将马达的驱动力传递到感光部件、并且包括与第一齿轮啮合的第二齿轮；和第二驱动传递部分，其构造成将马达的驱动力传递到移动部件、并且包括与第一齿轮啮合的第三齿轮，其中，在相对于感光部件的旋转方向通过曝光部件用光照射感光部件的位置是曝光位置、相对于旋转方向通过转印部件将显影剂图像转印到显影剂图像接收部件上的位置是转印位置、并且由连接第一齿轮的旋转中心和第二齿轮的旋转中心的线与连接第一齿轮的旋转中心和第三齿轮的旋转中心的线形成的角度为Φ[rad]并且与成像期间第一齿轮的旋转方向相反的方向是Φ的正方向的情况下，在成像期间当感光部件从曝光位置旋转到转印位置时马达的旋转量是：2πn+η[rad]，其中n是自然数，η是马达的增加的旋转量[rad]，并且其中，满足以下关系：π-Φ<η<0。

本发明的进一步特征将根据以下参照附图的示例性实施例的描述而变得明显。

附图说明

图1的部分(a)和(b)是成像装置的示意性剖视图。

图2是驱动单元的示意图。

图3的部分(a)和(b)是各自示出了阶形齿轮的旋转速度曲线的示例的曲线图。

图4是示出了啮合相位差、马达的旋转量和间距波动之间的关系的曲线图。

图5是成像装置的示意性剖视图。

图6是驱动单元的示意图。

图7是成像装置的示意性剖视图。

具体实施方式

(第一实施例)

<成像装置>

在下文中，首先在参考附图的同时具体描述根据本发明的第一实施例的成像装置的整体结构以及成像期间的操作。顺便提及，关于以下描述的组成元件的尺寸、材料、形状和相对布置等，除非另有说明，否则本发明的范围不旨在限制于此。

图1的部分(a)是成像装置100的示意性剖视图。图1的部分(b)是图1的部分(a)中的感光鼓1及其周围的放大图。如图1的部分(a)所示，成像装置100包括成像部分45。成像部分45包括被构造成可安装在成像装置100中且可从成像装置100拆卸的处理盒P，并且包括激光扫描仪单元3(曝光部件)和转印辊5(转印部件)。处理盒P进一步包括感光鼓1(感光部件)、充电辊2(充电部件)和显影辊4(显影部件)。

在由成像装置100形成图像的情况下，首先，当未示出的控制器接收到成像作业信号时，堆叠并容纳在片材盒9中的片材S通过拾取辊10、进给辊对11和输送辊对12被进给至对准辊对13。此后，对准辊对13以预定的定时将片材S进给至由感光鼓1和转印辊5形成的转印夹持部。

另一方面，在成像部分45中，首先，感光鼓1的表面被充电辊2充电。此后，激光扫描仪单元3执行其中根据从未示出的外部设备输入的图像数据用激光L照射感光鼓1的表面的曝光过程。由此，在感光鼓1的表面上形成了取决于图像数据的静电潜像。

接下来，显影辊4向形成于感光鼓1的表面上的静电潜像供应承载于显影辊4的表面上的调色剂，并在感光鼓1的表面上形成调色剂图像(显影剂图像)。此后，通过向转印辊5施加偏压来使形成在感光鼓1的表面上的调色剂图像转印到片材S(显影图像接收部件)上。

接下来，转印有调色剂图像的片材S被进给至定影设备6。然后，片材S在由包括在定影设备6中的加压辊6a和加热辊6b形成的定影夹持部分中经受加热加压处理，由此片材S上的调色剂图像被定影在片材S上。加压辊6a通过旋转进给片材S。此外，加热辊6b包括位于其中的热源并与加压辊6接触而旋转。此后，定影有调色剂图像的片材S被排出辊对7排出至排出部分8。

这里，关于感光鼓1相对于旋转方向的位置，将感光鼓表面被来自作为曝光部件的激光扫描仪单元3的激光L照射的位置定义为曝光位置Ph。此外，关于感光鼓1相对于旋转方向的位置，将调色剂图像被转印部件转印到显影图像接收部件上的位置、即在本实施例中调色剂图像被作为转印部件的转印辊5转印到作为显影剂图像(调色剂图像)接收部件的片材S上的位置定义为转印位置Pt。此时，在成像期间相对于感光鼓1的旋转方向从曝光位置Ph到转印位置Pt的旋转角度Ψ在本实施例中被设定为0.889π[rad](160度)。顺便提及，旋转角度Ψ也可以说是由连接曝光位置Ph和感光鼓1的旋转中心O的直线与连接转印位置Pt和感光鼓1的旋转中心O的直线形成的角度。

进一步地，当调色剂图像由转印辊5从感光鼓1转印到片材S上时，片材S通过对准辊对13和定影设备6的加压辊6a进给。也就是说，当调色剂图像从感光鼓1转印到作为显影图像接收部件的片材S上时，对准辊对13和加压辊6a构成用于移动片材S的移动部件。此外，片材S的进给速度由对准辊对13和加压辊6a确定。

<驱动单元>

接下来，将描述用于驱动成像装置100的各个部件的驱动单元40的结构。在本实施例中，驱动单元40通过单个马达20驱动感光鼓1、定影设备6、拾取辊10、进给辊对11、输送辊对12、对准辊对13和排出辊对7。

图2是驱动单元40的示意图。如图2所示，驱动单元40包括安装在马达20的轴20a上的小齿轮(pinion gear)21(第一齿轮)、阶形齿轮(stepped gear)22(第二齿轮)和鼓驱动齿轮24，这些齿轮作为用于驱动感光鼓1的齿轮系(第一驱动传递部分)。

阶形齿轮22包括与小齿轮21啮合的较大齿轮部分22a和与鼓驱动齿轮24啮合的较小齿轮部分22b。鼓驱动齿轮24是与感光鼓1一体地安装的齿轮。当马达20被驱动时，小齿轮21旋转，使得小齿轮的力经由阶形齿轮22传递至鼓驱动齿轮24。借此，感光鼓1与鼓驱动齿轮24一体地旋转。

这里，在本实施例中，小齿轮21的齿数被设定为13齿，阶形齿轮22的较大齿轮部分22a的齿数被设定为63齿，阶形齿轮22的较小齿轮部分22b的齿数被设定为39齿，鼓驱动齿轮24的齿数被设定为89齿。从这些齿数的关系来看，从马达20到感光鼓1的齿轮系的(速度)减速比为0.0904(＝(13/63)×(39/89))。

进一步地，驱动单元40还包括小齿轮21、阶形齿轮25、惰轮齿轮26和27、加压辊齿轮28等，这些齿轮作为用于驱动拾取辊10、进给辊对11、输送辊对12、对准辊对13、定影设备6和排出辊对7的齿轮系(第二驱动传递部分)。

阶形齿轮25(第三齿轮)包括与小齿轮21啮合的较大齿轮部分25a和与每个惰轮齿轮27和28啮合的较小齿轮部分25b。加压辊齿轮28是与惰轮齿轮26啮合并与加压辊6a一体地安装的齿轮。进一步地，还设置有从惰轮齿轮26或27分支的未示出的齿轮系，驱动力经由该未示出的齿轮系被传递至拾取辊10、进给辊对11、输送辊对12、对准辊对13和排出辊对7。

当马达20被驱动时，小齿轮21旋转，并且驱动力经由阶形齿轮25和惰轮齿轮26被传递至加压辊齿轮28。由此，加压辊6a与加压辊齿轮28一体地旋转。进一步地，当马达20被驱动时，小齿轮21旋转，驱动力经由阶形齿轮25、惰轮齿轮26和27以及该未示出的齿轮系被传递至拾取辊10、进给辊对11、输送辊对12、对准辊对13和排出辊对7。

这里，阶形齿轮25的较大齿轮部分25a与阶形齿轮22的较大齿轮部分22a在齿数和模数上相同，并且相对于推力方向在基本相同的位置处与小齿轮21啮合。本实施例中所指的“基本相同的位置”包括较大齿轮部分22a和25a相对于推力方向的位置完全相同的情况以及较大齿轮部分22a和25a相对于推力方向的位置在公差范围内有偏差的情况。

进一步地，由连接如下齿轮(其作为与小齿轮21啮合的齿轮并包括在将马达20的驱动力转递至感光鼓1的齿轮系中)的旋转中心并连接小齿轮21的旋转中心21a的直线和连接如下齿轮(其作为与小齿轮21啮合的齿轮并包括在将马达20的驱动力传递至用于使显影图像接收部件移动的移动部件的齿轮系中)的旋转中心并连接小齿轮21的旋转中心21a的直线所形成的角度被称为啮合相位差Φ，从感光鼓1转印的调色剂(显影剂)图像被转印到该显影图像接收部件上。在本实施例中，由连接阶形齿轮22的旋转中心22c与小齿轮21的旋转中心21c的直线和连接阶形齿轮25的旋转中心25c与小齿轮21的旋转中心21c的直线所形成的角度为啮合相位差Φ，并设定Φ＝4π/3[rad](240度)。啮合相位差Φ的正方向是与箭头R方向(其为成像期间小齿轮21的旋转方向)相反的方向。

<马达的不均匀旋转的影响>

接下来，将描述由于马达20的不均匀旋转对片材S上的图像造成的影响。这里，马达20的不均匀旋转是马达20在旋转一整圈期间的速度波动，并且由于马达20中的轴承的偏心等、马达20的轴20a的跳动、小齿轮21的偏心等造成的马达本身的不均匀旋转而引发。

图3的部分(a)是示出了包括在用于驱动感光鼓1的齿轮系中的阶形齿轮22在马达20的一整圈旋转期间的转速Vd的曲线示例的曲线图。在图3的部分(a)，曲线G1示出了由于马达20的不均匀旋转导致的阶形齿轮22的转速波动的波形，曲线G2示出了由于马达20本身的旋转波动导致的阶形齿轮22的速度波动的波形，曲线G3示出了由于马达20的轴20a的跳动和小齿轮21的偏心导致的阶形齿轮22的速度波动的波形。

如图3的部分(a)所示，由于马达20的不均匀旋转导致的阶形齿轮22的转速波动的波形是由于马达20本身的旋转波动导致的阶形齿轮22的速度波动的波形与由于马达20的跳动和小齿轮21的偏心导致的阶形齿轮22的速度波动的波形相组合的波形。顺便提及，这些正弦波的相位根据马达20和小齿轮21的制造偏差、小齿轮21相对于马达20的轴20a的安装相位等而变化。

因此，由于马达20的不均匀旋转导致的阶形齿轮22的转速的波动用以下公式1表示为时间t的函数。在公式1中，A是马达20本身的不均匀旋转的振幅，B是马达20的轴20a的跳动和小齿轮21的偏心的振幅，ω是马达20的角速度，θ是小齿轮21的偏心与和马达20本身的不均匀旋转有关的轴20a跳动之间的相位差。

(公式1)

Vd(t)＝A sinωt+B sin(ωt+θ)

图3的部分(b)是示出了包括在用于驱动进给片材S的对准辊对13和加压辊6a的齿轮系中的阶形齿轮25在马达20的一整圈旋转期间的转速Vd的曲线示例的曲线图。在图3的部分(b)中，曲线G4示出了由于马达20的不均匀旋转导致的阶形齿轮25的转速波动的波形，曲线G5示出了由于马达20本身的旋转波动导致的阶形齿轮25的速度波动的波形，曲线G6示出了由于马达20的轴20a的跳动和小齿轮21的偏心导致的阶形齿轮25的速度波动的波形。

如图3的部分(b)所示，由于马达20本身的不均匀旋转而在阶形齿轮25中引起的速度波动的波形的相位与图3的部分(a)所示的波形的相位相同。另一方面，在小齿轮21与阶形齿轮22之间以及小齿轮21与阶形齿轮25之间均存在啮合相位差Φ，因此，由于马达20的轴20a的跳动和小齿轮21的偏心而在阶形齿轮25中引起的速度波动的波形的相位与阶形齿轮22的相关波形的相位的偏差为啮合相位差Φ。由于马达20的不均匀旋转导致的阶形齿轮25的转速Vh的波动由以下公式2表示为时间t的函数。

(公式2)

Vh(t)＝A sinωt+B sin(ωt+θ+Φ)

接下来，将描述马达20的不均匀旋转对片材S上的图像的影响的发生机制。首先，当由激光扫描仪单元3在曝光位置Ph处形成静电潜像时，感光鼓1在曝光位置Ph处的转速根据由于马达20的不均匀旋转引起的阶形齿轮22的转速波动而波动，因此，静电潜像的间距发生波动。具体来说，当阶形齿轮22的转速增大时，静电潜像的间距增大，而当阶形齿轮22的转速减小时，静电潜像的间距减小。在感光鼓1的曝光时间为ta的情况下，该静电潜像的间距波动用Vd(ta)表示。

进一步地，当调色剂图像在转印位置Pt处被转印到片材S上时，感光鼓1在转印位置Pt处的转速根据由于马达20的不均匀旋转导致的阶形齿轮22的转速波动而波动。具体来说，当阶形齿轮22的转速增大时，调色剂图像的间距减小，而当阶形齿轮22的转速减小时，调色剂图像的间距增大。在调色剂图像的转印时间为tb的情况下，该调色剂图像的间距波动由-Vd(tb)表示。

此外，当调色剂图像在转印位置Pt处被转印到片材S上时，片材S的移动速度根据由于马达20的不均匀旋转导致的阶形齿轮25的转速波动而波动。具体来说，当阶形齿轮25的转速增大时，调色剂图像的间距减小，而当阶形齿轮22的转速减小时，调色剂图像的间距增大。该调色剂图像的这种间距波动用Vh(tb)表示。

片材S(其作为调色剂图像(显影剂图像)从感光鼓1转印到其上的显影图像接收部件)的图像由上述三种间距波动之和引起的间距波动V用以下公式3表示。在本实施例中，上述由于马达20的不均匀旋转对形成于片材S上的图像造成的影响通过下述构造来降低。

(公式3)

V＝Vd(ta)-Vd(tb)+Vh(tb)

首先，在成像期间当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时马达20的旋转量由2πn+η[rad]表示，其中n是自然数，ηη是在成像期间当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时相对于马达20的整数(integer)旋转量增加的旋转量[rad]，并且η满足-π≤η≤π。在这种情况下，当u是一个任意的整数(integral number)并且T是马达20的一整圈循环周期时，时间ta和tb之间的关系由以下公式4表示。

(公式4)

进一步地，T＝2π/ω成立，因此公式4可以改写为如下公式5。

(公式5)

这里，在将公式1、2和5代入公式3时，间距波动V由以下公式6表示。

(公式6)

V＝A sin(ωtb-η)+B sin(ωtb-η+θ)-B sin(ωtb+θ)+Bsin(ωtb+θ+Φ)

这里，在公式6中，在tb+θ/ω为时间tc的情况下，间距波动由以下公式7表示。

(公式7)

V＝A sin(ωtc-η-θ)+B sin(ωtc-η)-B sinωtc+B sin(ωtc+Φ)

这里，如上所述，由于马达20本身的不均匀旋转导致的阶形齿轮22和25的速度波动的波形的相位相同。因此，为了简化下面的计算，即使在马达20本身的不均匀旋转被看作是零时，也不失去讨论的一般性。因此，在下面的计算中，通过使用A＝0和B＝1来获得啮合相位差Φ与用于减少间距波动V的旋转量η之间的关系。在将A＝0和B＝1代入公式7时，得到以下公式8。

(公式8)

V＝sin(ωtc-η)-sinωtc+sin(ωtc+Φ)

进一步地，在对公式8中右侧的第二项和第三项进行三角函数合成时，得到以下公式9。

(公式9)

接下来，在对公式9中V的右侧进行三角函数合成时，通过使用合成波的相位γ获得以下公式10。

(公式10)

接下来，计算β。以下公式11成立，因此β＝(Φ+π)/2成立。

(公式11)

这里，根据公式10，对于事先设定的啮合相位差Φ使间距波动V的振幅变为最小的情况是cos(-β-η)＝-1成立的情况。也就是说，-β-η＝π成立，因此在将上述得到的β代入公式11时，得到以下公式12。

(公式12)

根据公式12，获得了对于事先设定的啮合相位差Φ使间距波动V的振幅变为最小时的旋转量η。当进行如下所述的考虑时很容易理解这一结果。在将公式12代入公式8时，以下公式13成立。

(公式13)

在公式13中，π(其作为右侧第二项的相位)和Φ(其作为右侧第三项的相位)的平均值为(Φ+π)/2。此外，右侧第一项的相位：-ηη＝(Φ-π)/2在相位上与π和Φ的平均值的偏差为π(180度)(-η＝(Φ-π)/2＝(Φ+π)/2-π)。即，可以理解η被确定为对于事先设定的相位π和啮合相位差Φ使得振幅变为最小。

接下来，将计算间距波动V的振幅变为最小时的啮合相位差Φ、和此时的间距波动V的振幅。在公式10中计算出的间距波动V的振幅被称为Va，并且在将cos(-β-η)＝-1代入公式10时，以下公式14成立。

(公式14)

进一步地，在公式14中，当成立时，获得以下公式15。

(公式15)

根据公式15，当x＝1成立时振幅Va变为0，从而变为最小。

进一步地，当针对cosΦ求解该公式时，cosΦ＝1/2成立。相应地，Φ＝π/3，5π/3成立。

根据公式12，当Φ＝π/3时，η＝π/3成立，而当Φ＝5π/3时，η＝-π/3成立。在这种情况(x＝1)下，间距波动V的振幅Va被计算为如以下公式16所示并变为零。也就是说，马达20的轴20a的跳动和小齿轮21的偏心的影响被完全吸收。

(公式16)

当按以下方式进行考虑时很容易理解这一结果。在将Φ＝π/3和η＝π/3代入公式8时，获得以下公式17。

(公式17)

根据公式17，可以理解间距波动V是其中相位彼此偏离2π/3(120度)的三个正弦波之和。即，通过设定啮合相位差Φ和旋转量η来使三个正弦波(Vd(ta)，-Vd(tb)，Vh(tb))的相位彼此偏离2π/3(120度)。

接下来，计算其中当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时间距波动V的振幅变为与马达20旋转整数次的情况下的振幅相同时的旋转量η。顺便提及，尽管在当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时马达20旋转整数次的情况下η＝0成立，但在下文中获得了η≠0的情况下的解。

首先，在将η＝0代入公式8时，V＝sin(ωtc+Φ)成立，因而振幅为1。相应地，在公式8中，当以下公式18的关系成立时，振幅也变为1。

(公式18)

sin(ωtc-η)＝-sin(ωtc+Φ)

在公式18中，相位在左侧和右侧之间的偏差为π(180度)，因此η＝π×Φ成立。相应地，在η＝0，π-Φ的情况下，在感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时间距波动V的振幅变为与马达20旋转整数次的情况下的振幅相同。

根据以上内容，在旋转量η满足以下条件1或以下条件2的情况下，当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时片材S上的调色剂图像的间距波动V变得小于马达20旋转整数次的情况下的间距波动。即，通过将旋转量η和啮合相位差Φ设定为满足条件1或条件2，与当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时马达20旋转整数次的情况相比，可以减少马达20的不均匀旋转对片材S上的图像的影响。

(条件1)

0＜η＜π-Φ

(条件2)

π-Φ＜η＜0

这里，优选的是通过将旋转量η和啮合相位差Φ设定为满足公式12中所示的η＝(π-Φ)/2，对于预先设定的啮合相位差Φ，间距波动V的振幅变为最小。此外，在进行设定以使得η＝π/3且Φ＝π/3成立或η＝π/3且Φ＝5π/3成立的情况下，马达20的轴20a的跳动和小齿轮21的偏心的影响被完全吸收，因此这种情况是进一步优选的。

图4是示出了在Φ为Φ1＝4π/3的情况下和Φ为Φ2＝5π/3的情况下旋转量η与间距波动V之间关系的曲线图。如图4所示，可以理解当η＝(π-Φ)/2成立时间距波动V的振幅变为最小，并且在η＝π-Φ成立的情况下，振幅变为与η＝0时的振幅相同。进一步地，可以理解，在Φ2＝5π/3的情况下，在η＝-π/3时，间距波动V的振幅变为0。

然而，为了布置的方便，在某些情况下难以将Φ设定为Φ＝π/3、5π/3、即±π/3(±60度)。即使在这种情况下，当可以将Φ设定在-3π/4(＝5π/4)＜Φ＜3π/4的范围内时，也可以实现减少间距波动V。例如，在将Φ设定为Φ＝3π/4或Φ＝5π/4的情况下，可以实现将间距波动V减少15％的效果。

在本实施例中，如上所述，从马达20到感光鼓1的齿轮系的减速比为0.0904，并且角度Ψ被设定为0.889π(160度)。因此，在成像期间当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时马达20的旋转量是马达20的一整圈旋转的4.915倍(＝1/0.0904×160/360)。为此，η＝(4.915-5)×2×π＝-0.170π(-30.5度)≈-π/6(-30度)。

进一步地，在本实施例中，如上所述，Φ被设定为Φ＝4π/3(240度)。相应地，π-Φ<η<0的关系成立，从而减少了间距波动V。此外，η≈(π-Φ)/2成立，因此，对于啮合相位差Φ(＝4π/3)的η被设定为最佳值，从而使间距波动V最小。进一步地，啮合相位差Φ(＝4π/3＝240度＝-120度)落在-3π/4<Φ<3π/4的范围内，因此充分获得了减少间距波动V的效果。

此外，在本实施例中，阶形齿轮22的较大齿轮部分22a和阶形齿轮25的较大齿轮部分25a相对于推力方向基本在相同的位置处与小齿轮21彼此啮合。因此，可以使马达20的轴20a的跳动的影响在感光鼓1和用于进给片材S的对准辊对13与加压辊6a之间相同，从而可以有效地实现间距波动V的减少。

顺便提及，在上文中，虽然描述的是在感光鼓1的转印位置Pt处片材S由对准辊对13和加压辊6a进给(输送)，但用于进给片材S的马达可根据片材S的尺寸等而不同。例如，在片材S的尺寸较大的情况下，也会考虑在感光鼓1的转印位置Pt处片材S除了对准辊对13和加压辊6a之外还由输送辊对12进给(输送)的构造，在这种情况下，输送辊对12也构成用于移动显影图像接收部件的移动部件。这里，在感光鼓1的转印位置Pt处，采用了相对于片材S的进给方向在上游侧和下游侧进给片材S的构造，因而在感光鼓1的转印位置Pt处片材S的进给速度的准确性得到提高，因此可以形成具有更高质量的图像。

顺便提及，在上述计算中，虽然在公式7中通过使用A＝0和B＝1的简化值来进行计算，但可按照以下公式19根据公式10来计算间距波动V。

(公式19)

在公式19中，θ代表小齿轮21的偏心的合成波与对于马达20本身的不均匀旋转的轴20a的跳动之间的相位差。相位差θ的值在各个成像装置100之间不同，因为θ会由于马达20和小齿轮21的制造偏差、小齿轮21在马达20的轴20a上的安装相位等而变化。因此，最好是假设最差相位来计算θ。在公式19的间距波动V中，在右侧第一项和第二项的正弦波的相位相同的情况下，即在-η-θ＝γ成立的情况下，θ变为最差。在将-η-θ＝γ代入公式19时，得到以下公式20。

(公式20)

通过将公式10的振幅乘以B、然后从结果值中减去A，得到公式20的振幅。因此，其中计算和讨论公式10的内容保持不变。

(第二实施例)

接下来，将利用附图来描述根据本发明的成像装置的第二实施例。对于与第一实施例重复的部分，将通过向这些部分添加相同的参考数字或符号来省略其描述。

根据本实施例的成像装置100是中间级联式成像装置，其中作为显影剂的黄色Y、品红色M、青色C和黑色K四种颜色的调色剂(调色剂图像)被转印到中间转印带96上，此后通过将调色剂图像转印到片材S上而在片材S上形成图像。顺便提及，在下面的描述中，尽管后缀Y、M、C和K被添加至各色调色剂的马达，但除了调色剂的颜色彼此不同外，各马达的构造和操作基本相同，因此除了需要进行区分的情况外，将酌情省略后缀。

图5是根据本实施例的成像装置100的示意性剖视图。如图5所示，成像装置100包括用于在片材S上形成图像(调色剂图像)的成像部分45。成像部分45包括感光鼓1(1Y、1M、1C、1K)、激光扫描仪单元3、充电辊2(2Y、2M、2C、2K)和显影辊4(4Y、4M、4C、4K)。

进一步地，成像部分45包括初次转印辊55(55Y、55M、55C、55K)、二次转印辊91、二次转印对置辊92、驱动辊93和中间转印带96。中间转印带96(中间转印部件、显影图像接收部件)是围绕二次转印对置辊92和驱动辊93张紧的环形筒状带，并且通过驱动辊93的旋转来循环和移动。

接下来，将描述成像操作。首先，当未示出的控制器接收到成像作业信号时，堆叠并容纳在片材盒9中的片材S被拾取辊10和进给辊对11进给至对准辊对13。对准辊对13以预定的定时将片材S进给至由二次转印辊91和二次转印对置辊92形成的二次转印部分。

另一方面，在成像部分45中，首先感光鼓1Y的表面被充电辊2Y充电。此后，激光扫描仪单元3根据从未示出的外部设备输入的图像数据使感光鼓1的表面被激光L照射。由此，在感光鼓1的表面上形成了取决于图像数据的静电潜像。

接下来，向形成于感光鼓1Y表面上的静电潜像供应黄色调色剂，从而在感光鼓1Y的表面上形成黄色调色剂图像(显影剂图像)。形成于感光鼓1Y的表面上的调色剂图像通过向初次转印辊55Y施加偏压而被初次转印到中间转印带96上。

通过类似的过程，分别在感光鼓1M、1C和1K上形成品红色、青色和黑色的调色剂图像。然后，通过向初次转印辊55M、55C和55K施加偏压，这些调色剂图像被叠加地转印到中间转印带96上的黄色调色剂图像上。由此，在中间转印带96的表面上形成了全色调色剂图像。

当承载全色调色剂图像的中间转印带96移动时，调色剂图像被送至二次转印部分。然后，在二次转印部分中，中间转印带96上的调色剂图像通过向二次转印辊91施加偏压而被转印到片材S上。

然后，将转印有调色剂图像的片材S进给至定影设备6。然后，片材S在由包括在定影设备6中的加压辊6a和加热辊6b形成的定影夹持部处经受加热加压处理，由此使片材S上的调色剂图像定影在片材S上。之后，定影有调色剂图像的片材S被排出辊对7排出至排出部分8。

这里，在本实施例中，与第一实施例不同的是，调色剂图像通过初次转印辊55从感光鼓1转印到中间转印带96上。因此，本实施例中的转印位置Pt是相对于感光鼓1的旋转方向而言其中调色剂图像被作为转印部件的初次转印辊55转印到中间转印带96(作为显影图像接收部件)上的位置。此外，在本实施例中，在成像期间相对于感光鼓1的旋转方向从曝光位置Ph到转印位置Pt的旋转角度Ψ被设定为0.944π[rad](170度)。

此外，当调色剂图像被初次转印辊55从感光鼓1转印到中间转印带96上时，中间转印带96通过驱动辊93而被移动。即，当调色剂图像从感光鼓1转印到作为显影图像接收部件的中间转印带96上时，驱动辊93是用于移动中间转印带96的移动部件。此外，中间转印带96的移动速度由驱动辊93确定。

接下来，将描述本实施例中的驱动单元50的结构。在本实施例中，驱动单元50通过单个马达20来驱动感光鼓1Y、1M、1C和1K和驱动辊93。

图6是驱动单元50的示意图。如图6所示，驱动单元50包括安装在马达20的轴20a上的小齿轮21(第一齿轮)、惰轮齿轮82a至82c、阶形齿轮83a和83b、和鼓驱动齿轮84a至84d，这些齿轮作为用于驱动感光鼓1Y至1K的齿轮系(第一驱动转递部分)。

惰轮齿轮82a(第二齿轮)与小齿轮21(第一齿轮)啮合，惰轮齿轮82b和82c与惰轮齿轮82a啮合。阶形齿轮83a包括与惰轮齿轮82b啮合的较大齿轮部分83a1和与鼓驱动齿轮84a和84b啮合的较小齿轮部分83a2。阶形齿轮83b包括与惰轮齿轮82c啮合的较大齿轮部分83b1和与鼓驱动齿轮84c和84d啮合的较小齿轮部分83b2。鼓驱动齿轮84a至84d是分别与感光鼓1Y、1M、1C和1K一体地安装的齿轮。

当马达20被驱动时，小齿轮21被旋转，使得小齿轮的力经由惰轮齿轮82a至82c和阶形齿轮83a和83b被传递至鼓驱动齿轮84a至84d。由此，感光鼓1Y至1K分别与鼓驱动齿轮84a至84d一体地旋转。

在本实施例中，小齿轮21的齿数被设定为12齿，阶形齿轮83a和83b的较大齿轮部分83a1和83b1的各齿数被设定为59齿，阶形齿轮83a和83b的较小齿轮部分83a2和83b2的各齿数被设定为40齿，鼓驱动齿轮84a至84d的齿数被设定为89齿。根据这些齿数的关系，从马达20到每个感光鼓1Y至1K的齿轮系的(速度)减速比为0.0914(＝(12/59)×(40/89))。

进一步地，驱动单元50还包括小齿轮21、惰轮齿轮82d至82i、和驱动辊齿轮85，这些齿轮作为用于驱动该驱动辊93的齿轮系(第二驱动传递部分)。惰轮齿轮82d(第三齿轮)与小齿轮21啮合。惰轮齿轮82e至82i本身在惰轮齿轮82d与驱动辊齿轮85之间形成齿轮系。驱动辊齿轮85是与驱动辊93一体地安装的齿轮。当马达20被驱动时，小齿轮21旋转，驱动力经由惰轮齿轮82d至82i传递至驱动辊齿轮85。由此，驱动辊93与驱动辊齿轮85一体地旋转。

这里，惰轮齿轮82d在齿数和模数上与所谓的惰轮齿轮82a相同，并且相对于推力方向在基本相同的位置处与小齿轮21啮合。本实施例中所指的“基本相同的位置”包括惰轮齿轮82a和惰轮齿轮82d相对于推力方向的位置完全相同的情况以及惰轮齿轮82a和惰轮齿轮82d相对于推力方向的位置在公差范围内有偏差的情况。

进一步地，本实施例中的啮合相位差Φ是由连接惰轮齿轮82a的齿轮中心82a1和小齿轮21的齿轮中心81c的直线与连接惰轮齿轮82d的齿轮中心82d1和小齿轮21的齿轮中心81c的直线形成的角度，并且被设定为Φ＝π/3[rad](60度)。啮合相位差Φ的正方向是与箭头R方向(其为成像期间小齿轮21的旋转方向)相反的方向。

在本实施例中，如上所述，从马达20到感光鼓1的齿轮系的减速比为0.0914，并且角度Ψ被设定为0.944π(170度)。因此，在成像期间当感光鼓1从曝光位置Ph旋转到转印位置Pt时马达20的旋转量是马达20的一整圈旋转的5.166倍(＝1/0.0914×170/360)。由于这个原因，η＝(5.166-5)×2×π＝0.332π(59.7度)≈π/3(60度)。

进一步地，在本实施例中，如上所述，Φ被设定为Φ＝π/3(60度)。相应地0<η<π-Φ的关系成立，从而减少了间距波动V。顺便提及，本实施例中的间距波动V是中间转印带(其作为调色剂图像从感光鼓1转印于其上的显影图像接收部件)96上的图像的间距波动V。此外，η≈(π-Φ)/2成立，因此对于啮合相位差Φ(＝π/3)的η被设置为最佳值，从而使间距波动V最小。此外，啮合相位差Φ为π/3(60度)，使得马达20的轴20a的跳动和小齿轮21的偏心分量的影响被完全吸收，因此间距波动V被充分减少。

顺便提及，在本实施例中，虽然描述的是中间转印型的成像装置100，但本发明并不限于此。即，如图7所示，本发明也适用于直接转印型的成像装置100，在直接转印型的成像装置中，通过分别借助转印辊5Y、5M、5C和5K将调色剂图像直接从感光鼓1Y、1M、1C和1K叠加地转印到由输送带94输送的片材S上而在片材S上形成图像。在这种构造中，调色剂图像从感光鼓1Y、1M、1C和1K转印到其上的显影图像接收部件是片材S，而用于移动片材S的移动部件是输送带94。进一步地，输送带94由驱动辊95和张紧辊98张紧，并且通过驱动辊95的旋转来循环和移动。

根据本发明，在用于移动感光部件和显影图像接收部件的移动部件由单个马达驱动的成像装置中，可以减少由于马达的不均匀旋转对图像造成的不利影响。

虽然已经参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被给予最广泛的解释，以涵盖所有此类的修改以及等同的结构和功能。

Claims (14)

1.一种成像装置，包括：

感光部件；

充电部件，其构造成对所述感光部件充电；

曝光部件，其构造成通过用光照射所述感光部件的表面来形成静电潜像；

显影部件，其构造成通过向静电潜像供应显影剂来形成显影剂图像；

转印部件，其构造成将显影剂图像转印到显影剂图像接收部件上；

移动部件，其构造成在显影剂图像从所述感光部件转印到所述显影剂图像接收部件上时移动所述显影剂图像接收部件；

马达，其包括设置有第一齿轮的轴；

第一驱动传递部分，其构造成将所述马达的驱动力传递到所述感光部件、并且包括与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；和

第二驱动传递部分，其构造成将所述马达的驱动力传递到所述移动部件、并且包括与所述第一齿轮啮合的第三齿轮；

其中，在相对于所述感光部件的旋转方向通过所述曝光部件用光照射所述感光部件的位置是曝光位置、相对于所述旋转方向通过所述转印部件将显影剂图像转印到所述显影剂图像接收部件上的位置是转印位置、并且由连接所述第一齿轮的旋转中心和所述第二齿轮的旋转中心的线与连接所述第一齿轮的旋转中心和所述第三齿轮的旋转中心的线形成的角度为Φ[rad]且与成像期间所述第一齿轮的旋转方向相反的方向是Φ的正方向的情况下，

在成像期间当所述感光部件从曝光位置旋转到转印位置时所述马达的旋转量为：

2πn+η[rad]

其中，n是自然数，η是所述马达的增加的旋转量[rad]，并且

其中，满足以下关系：

0<η<π-Φ。

2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，η＝(π-Φ)/2成立。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，满足以下关系：

-3π/4＜Φ＜3π/4。

4.根据权利要求3的成像装置，其中，Φ＝±π/3成立。

5.根据权利要求1所述的成像装置，其中，相对于推力方向，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合的位置和所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合的位置相同。

6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述显影剂图像接收部件是片材。

7.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述显影剂图像接收部件是中间转印部件，显影剂图像从所述感光部件转印到所述中间转印部件上并且转印的显影剂图像从所述中间转印部件转印到片材上。

8.一种成像装置，包括：

感光部件；

充电部件，其构造成对所述感光部件充电；

曝光部件，其构造成通过用光照射所述感光部件的表面来形成静电潜像；

显影部件，其构造成通过向静电潜像供应显影剂来形成显影剂图像；

转印部件，其构造成将显影剂图像转印到显影剂图像接收部件上；

移动部件，其构造成在显影剂图像从所述感光部件转印到所述显影剂图像接收部件上时移动所述显影剂图像接收部件；

马达，其包括设置有第一齿轮的轴；

第一驱动传递部分，其构造成将所述马达的驱动力传递到所述感光部件、并且包括与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；和

第二驱动传递部分，其构造成将所述马达的驱动力传递到所述移动部件、并且包括与所述第一齿轮啮合的第三齿轮；

其中，在相对于所述感光部件的旋转方向通过所述曝光部件用光照射所述感光部件的位置是曝光位置、相对于所述旋转方向通过所述转印部件将显影剂图像转印到所述显影剂图像接收部件上的位置是转印位置、并且由连接所述第一齿轮的旋转中心和所述第二齿轮的旋转中心的线与连接所述第一齿轮的旋转中心和所述第三齿轮的旋转中心的线形成的角度为Φ[rad]并且与成像期间所述第一齿轮的旋转方向相反的方向是Φ的正方向的情况下，

在成像期间当所述感光部件从曝光位置旋转到转印位置时所述马达的旋转量是：

2πn+η[rad]

其中，n是自然数，η是所述马达的增加的旋转量[rad]，并且

其中，满足以下关系：

π-Φ<η<0。

9.根据权利要求8所述的成像装置，其中，η＝(π-Φ)/2成立。

10.根据权利要求8所述的成像装置，其中，满足以下关系：

-3π/4＜Φ＜3π/4。

11.根据权利要求10所述的成像装置，其中，Φ＝±π/3成立。

12.根据权利要求8所述的成像装置，其中，相对于推力方向，所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合的位置和所述第三齿轮与所述第一齿轮啮合的位置相同。

13.根据权利要求8所述的成像装置，其中，所述显影剂图像接收部件是片材。

14.根据权利要求13所述的成像装置，其中，所述显影剂图像接收部件是中间转印部件，显影剂图像从所述感光部件转印到所述中间转印部件上并且转印的显影剂图像从所述中间转印部件转印到片材上。