JP2001109279A - 電子写真画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 画像ピッチムラの発生を抑えることができる
とともに、転写に要するトルク負荷の低減及びこれに伴
う駆動源の小型化と省力化を図ることができる電子写真
画像形成装置を提供すること。 【構成】 感光ドラム７と、転写ローラ４及び転写ロー
ラ支持機構１１０を備える転写ユニットと、を有する電
子写真画像形成装置において、前記転写ローラ支持機構
を、感光ドラム軸７ａを含む平面内に転写ローラ軸４ａ
を支持し、且つ、感光ドラム７に転写ローラ４を所定の
力で加圧するためのスライド機構で構成するとともに、
転写ローラ４を転写ローラ支持機構１１０に対して所望
の振幅及び周期にて軸方向に強制振動させるためのアク
チュエータ１００を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真画像形成
方式を用いて記録媒体に画像を形成する写真複写機、電
子写真プリンタ（例えばレーザープリンタ等）、ファク
シミリ装置、ワードプロセッサ等の電子写真画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真画像形成装置においては、感光
ドラム上に形成されたトナー像を記録媒体（用紙）に転
写する手段として転写ローラを用いる方法が多様されて
いる。この方法は、感光ドラムと転写ローラを用紙を介
して圧接させると同時に、転写ローラに感光ドラム上の
トナーと逆極性の電圧を印加することによってクーロン
力を利用して感光ドラム上のトナー像を記録媒体（用
紙）上に転写するものである。

【０００３】しかし、上述のような圧接と電気的作用の
みによる転写動作では、用紙の幅方向（用紙の送り方向
に対して直角方向）において転写ローラの外径精度や不
均一な加圧分布に起因する部分的な転写不良である「中
抜け」が発生する。

【０００４】そこで、上記問題に対する解決策として、
感光ドラムと転写ローラに周速差を与え、用紙を転写ロ
ーラの周速にて送る一方、この用紙とこれに対して相対
速度差を持つ感光ドラムが微小滑りを発生することによ
るトナーの掻き取り作用を利用して「中抜け」を防止す
る方法が提案されている。

【０００５】感光ドラムと転写ローラに周速差を与える
手段としては、図５で示すように感光ドラム７の軸７ａ
と転写ローラ４の軸４ａの各端部に一対のギヤ７ｃ，４
ｃを設け、感光ドラム７の外径と転写ローラ４の外径が
所望の周速差を持つようにギヤ７ｃ，４ｃのギヤ比を設
定する方法が多用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法には以下のような問題があった。 （１）相対速度により発生する感光ドラムと用紙及び感
光ドラムと転写ローラ間の摩擦力による転写に要するト
ルク負荷の増加。 （２）トルク負荷の変動による画像ピッチムラの発生。 （３）一対のドラムギヤと転写ローラギヤの噛み合い
（歯面滑りによるトルク変動等）に起因する画像ピッチ
ムラの発生。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、画像ピッチムラの発生を抑え
ることができるとともに、転写に要するトルク負荷の低
減及びこれに伴う駆動源の小型化と省力化を図ることが
できる電子写真画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、感光ドラムと、転写ローラ
及び転写ローラ支持機構を備える転写ユニットと、を有
する電子写真画像形成装置において、前記転写ローラ支
持機構を、感光ドラム軸を含む平面内に転写ローラ軸を
支持し、且つ、感光ドラムに転写ローラを所定の力で加
圧するためのスライド機構で構成するとともに、転写ロ
ーラを転写ローラ支持機構に対して所望の振幅及び周期
にて軸方向に強制振動させるためのアクチュエータを設
けたことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記アクチュエータを電圧−変位変換アク
チュエータで構成したことを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１１】（電子写真画像形成装置の構成）先ず、本
発明に係る電子写真画像形成装置の全体構成を図１に基
づいて説明する。

【００１２】図１は本発明に係る電子写真画像形成装置
の断面図であり、同図に示すように画像形成装置本体Ａ
内にはプロセスカートリッジＢが着脱自在に装填されて
おり、該プロセスカートリッジＢは電子写真感光体とし
ての感光ドラム７を有している。

【００１３】而して、上記感光ドラム７は帯電手段８に
よって帯電され、この感光ドラム７に光学手段１からレ
ーザー光が照射されることによって該感光ドラム７上に
は画像情報に応じた潜像が形成される。そして、この潜
像はプロセスカートリッジＢの現像手段９によって現像
されてトナー像として可視化される。

【００１４】一方、トナー像の形成と同期して給紙カセ
ット３ａにセットされた記録媒体２がピックアップロー
ラ３ｂ、搬送ローラ対３ｃ，３ｄ及びレジストローラ対
３ｅによって転写位置へと搬送される。転写位置には転
写手段としての転写ローラ４が配置されており、この転
写ローラ４に電圧を印加することによって感光ドラム７
上のトナー像が記録媒体２に転写される。

【００１５】その後、トナー像の転写を受けた記録媒体
２は、搬送ガイド３ｆによって定着手段５へと搬送さ
れ、定着手段５において加熱及び加圧されてトナー像の
定着を受ける。そして、トナー像の定着を受けた記録媒
体２は、排出ローラ対３ｇ，３ｈ，３ｉによって搬送さ
れ、機外の排出トレー６へと排出される。

【００１６】（転写ユニット）次に、以上説明した電子
写真画像形成装置の転写ユニットについて図２及び図３
に従って以下に説明する。尚、図２は転写ユニットの概
略構成を示す平断面図（図３のＡ−Ａ線断面図）、図３
は同転写ユニットの作用説明図である。

【００１７】転写ユニットは前記転写ローラ４を含んで
構成されているが、図２に示すように、転写ローラ４の
両端部は一対のスライド支持機構１１０で支持され、本
体ベース９０側に形成されたガイド溝９０ａにスライダ
部１１０ａがスライド自在に嵌合することによって転写
ローラ４の軸４ａは感光ドラム７の中心へ向かって図２
の紙面垂直方向（図３の上方向）に移動可能である。そ
して、図３に示すように、転写ローラ４は本体ベース９
０とスライド支持機構１１０のスライダ部１１０ａ間に
設けられた加圧スプリング１１０ｃ（図３参照）の作用
によって感光ドラム７に所定の力で押し付けられてい
る。尚、転写ローラ４は、その両端部が一対のベアリン
グ１１０ｂによって軸回りに回転可能に支持されてい
る。

【００１８】又、図２に示すベアリング１１０ｂの内径
と転写ローラ４の軸４ａは軸方向（図２の左右方向）に
スライド可能に隙間嵌めによって嵌合されている。

【００１９】ところで、図２において、１００は転写ロ
ーラ４の軸４ａの外周のショルダー部（段部）とベアリ
ング１１０ｂとの間に嵌合された中空円筒形の圧電アク
チュエータであり、この圧電アクチュエータ１００は圧
電セラミックを積層して成る電圧−変位変換アクチュエ
ータであって、これは内径部と外径部に電位差を与える
とその全長が変化する。尚、この圧電アクチュエータ１
００が縮んだ際に転写ローラ４に軸方向のプリロードを
与えるために復帰スプリング１０２が設けられている
（図２参照）。

【００２０】而して、圧電アクチュエータ１００と復帰
スプリング１０２を転写ローラ４と同軸上であって、軸
長手方向の移動が規制された一対のベアリング１１０ｂ
間で軸４ａのショルダー部（段部）を挟むように配置し
たため、圧電アクチュエータ１００を所定の電圧下で駆
動することによって所定の振幅及び周波数で転写ローラ
４を軸方向に振動変位させることができる。

【００２１】ここで、圧電アクチュエータ１００を駆動
する方法を図４に示す。

【００２２】図４に示すように、転写ローラ電源５００
ａは接点板金５０２を介して転写ローラ４の軸４ａに転
写電圧を印加する。尚、接点板金５０２は板バネ構造を
有しており、転写ローラ軸４ａの軸方向変位に追従す
る。

【００２３】又、図４において、５００ｂは圧電アクチ
ュエータ１００の駆動部であり、駆動電源は接点５０１
を介して圧電アクチュエータ１００に供給される。

【００２４】而して、本実施の形態では、振動周波数は
転写電圧の周波数である６００Ｈｚを１／４に分周し、
１５０Ｈｚ、駆動電圧５０Ｖp-p で駆動することによ
り、振幅約０．０５ｍｍの振動変位を得た。

【００２５】上記振動変位により、感光ドラム７上のト
ナーを効率良く掻き取ることが可能となる一方、転写ロ
ーラ４はただ単に感光ドラム７に対して用紙を介して従
動回転するのみであるため、転写ローラ４と感光ドラム
７の相対速度に起因する摩擦力による画像ピッチムラの
発生を抑えることができるとともに、転写に要するトル
ク負荷の低減及びこれに伴う駆動源の小型化と省力化を
図ることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、感光ドラムと、転写ローラ及び転写ローラ支持
機構を備える転写ユニットと、を有する電子写真画像形
成装置において、前記転写ローラ支持機構を、感光ドラ
ム軸を含む平面内に転写ローラ軸を支持し、且つ、感光
ドラムに転写ローラを所定の力で加圧するためのスライ
ド機構で構成するとともに、転写ローラを転写ローラ支
持機構に対して所望の振幅及び周期にて軸方向に強制振
動させるためのアクチュエータを設けたため、画像ピッ
チムラの発生を抑えることができるとともに、転写に要
するトルク負荷の低減及びこれに伴う駆動源の小型化と
省力化を図ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電子写真画像形成装置の断面図で
ある。

【図２】本発明に係る電子写真画像形成装置の転写ユニ
ットの概略構成を示す平断面図（図３のＡ−Ａ線断面
図）である。

【図３】本発明に係る電子写真画像形成装置の転写ユニ
ットの作用説明図である。

【図４】本発明に係る電子写真画像形成装置の転写ユニ
ットの駆動方法を示す図である。

【図５】従来の転写ユニットの構成図である。

【符号の説明】

４ 転写ローラ ４ａ 転写ローラ軸 ７ 感光ドラム ７ａ 感光ドラム軸 １００ 圧電アクチュエータ（電圧−変位変換アクチ
ュエータ） １１０ スライド支持機構（転写ローラ支持機構）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光ドラムと、転写ローラ及び転写ロー
   ラ支持機構を備える転写ユニットと、を有する電子写真
   画像形成装置において、 前記転写ローラ支持機構を、感光ドラム軸を含む平面内
   に転写ローラ軸を支持し、且つ、感光ドラムに転写ロー
   ラを所定の力で加圧するためのスライド機構で構成する
   とともに、転写ローラを転写ローラ支持機構に対して所
   望の振幅及び周期にて軸方向に強制振動させるためのア
   クチュエータを設けたことを特徴とする電子写真画像形
   成装置。
2. 【請求項２】 前記アクチュエータを電圧−変位変換ア
   クチュエータで構成したことを特徴とする請求項１記載
   の電子写真画像形成装置。