JP2002357987A - 画像形成装置及びそれに用いるカートリッジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動系の振動や負荷変動による感光体の速度
変動を抑制して、それ等に起因する画質の低下を回避す
る。 【解決手段】 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容す
るカートリッジと、前記感光体ドラムに駆動力を伝達す
る駆動部とを有し、前記感光体ドラムの側面或いは前記
感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内面
の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾性層
を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性層を
補強するベース層と表面層の３層から形成されるリング
状の摺動部材が、前記感光体ドラムの駆動により前記摺
動部材が対向する前記カートリッジの内面或いは感光体
ドラムの側面に摺擦される電子写真方式の画像形成装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
りデジタル方式で画像形成を行う画像形成装置の感光体
の駆動に係わり、特に感光体の周囲に複数の現像器を配
置して現像した単色のトナー像を重ね合わせることによ
ってカラーのトナー像を形成する画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による複写機やプリンタ等
では、円筒状或いはベルト状の感光体を回転してその走
行する表面に静電潜像を形成し、現像によりトナーを付
着させてトナー像とし、このトナー像を転写材上に転
写、定着して画像を得るようにしている。

【０００３】かかる画像形成装置においては、何等かの
影響でこの回転する感光体に速度の変動が生じると出力
された画像にジッタや画像ムラが生じる。このことは、
感光体への書き込みを半導体レーザの走査によって行わ
せるデジタル方式の電子写真技術においては特に顕著に
現れ、感光体の回転の速度変動が書き込み系の副走査方
向の速度変動となり書き込みラインの間隔に微妙なずれ
を生じさせて画像品質を著しく低下させる原因となって
いた。

【０００４】特に、像形成体の周面に複数の現像器を配
し、単色のトナー像を重ね合わせることによってカラー
のトナー像を形成するカラー画像形成装置においては、
２層以上のトナー層で形成される２次色の色調が各層の
各色のトナーの適切な付着量で決定されるため、各層ご
との位置の精度が厳密に要求される。即ち、２層目以降
の画像形成プロセスにおいては、感光体上で既に形成さ
れたトナー層の上から、半導体レーザ等による露光が行
われるため、トナー層上に露光されるべきものが感光体
の速度変動の影響により位置がずれた場合、トナー層の
ない感光体表面を露光することになる。このとき、感光
体の表面電位の絶対値はトナー層が既に存在する場合に
比べ低下するため、現像後のトナー付着量がトナー層上
で考えた場合と比較して多くなる。この結果、この部分
の色調が目標値からずれることになる。デジタル方式の
画像出力機器においては、画像をドットの連続体である
ラインで構成することも多く、この場合には感光体の速
度変動で露光間隔が狭くなった部分と広くなった部分に
おいては潜像形成過程に差を生じ、感光体の電位分布が
異なるため結果としてトナー付着量の差が大きくなり、
これが画像としては感光体の回転方向の色ムラになって
現れる。これは、カラー画像の品位を著しく劣化させる
ことになる。

【０００５】一方、従来複写機やプリンタ等の駆動系の
設計は、駆動対象を、製品仕様から導かれたラインスピ
ード、回転数等の数値を満足させながら、許容されるス
ペースとの関係で適正配置を探ることに力点が置かれて
いた。即ち動力源からの動力を駆動対象までどのように
伝達するか、動力伝達の機械要素として何を用いるかと
言うようなことが大きな関心事であった。従って、でき
あがった製品に段ムラ、回転ムラが発生すると原因を探
り感光体の駆動軸の軸受けを焼結品に変更したり、感光
体の駆動軸にフライホイールを連結させたり、感光体の
回転軸にばねと摩擦部材を組み合わせたブレーキを取り
付けたり、歯車精度を向上させたり、種々のねじり角を
持つはすば歯車を使用する等という対策がとられてい
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、デジタ
ルの画像形成の画質向上のために、感光体の駆動精度を
向上させることが必須の状況になっている。

【０００７】感光体の駆動精度を劣化させている要因と
して、種々のものをあげることが出来る。感光体の駆動
そのものを担っている感光体駆動系に関してはメインモ
ータの駆動ムラ、モータ軸のフレ、モータ固有の構造的
な問題で持っている特有の周波数成分などがあげられ
る。駆動系を構成する歯車列に関しては、歯車の精度、
とりわけ、歯形精度、歯筋精度、歯車のフレ精度（偏心
など）による歯車一歯ないし、一回転の変動があげられ
る。また、モータ、歯車などから駆動系を構成する場合
においても、モータ軸、歯車軸の位置関係、とくに軸間
距離は歯車のバックラッシュ量に直接影響を与え、軸の
アライメントの誤差は歯車どうしの噛み合わせの部分で
振動を発生する要因になっている。

【０００８】感光体の駆動精度は、感光体の駆動系だけ
でなく、周辺にあるユニットが作動する際の影響を受け
る。最も大きな影響を与えているユニットの一つが現像
ユニットである。現像ユニットは現像スリーブや撹伴ス
クリューなど比較的高速で回転する可動部をそなえてお
り、そのための駆動系を独自でまたは他のユニットと共
用でもっている。ここで発生した振動は、現像ユニット
と感光体間の距離を感光体表面に部材（突き当てコロな
ど）により位置決めしている場合は、この部材を通じて
直接感光体に伝わり感光体の駆動精度に影響を与える。
また現像駆動系においても、現像ユニットと駆動系のカ
ップリング部の噛み合わせ状態により、振動が発生す
る。これは、主として、カップリング歯車のバックラッ
シュ量と、駆動軸のミスアライメントにもとづく。現像
ユニットで発生する振動が感光体に伝わる割合は、現像
ユニットの支持方法により、変化する。ユニットの支持
が比較的強固な場合は、感光体に伝わる振動が少なく、
ユニットの支持が不十分な場合は、ユニット自身がそこ
で振動し、各部の振動が減衰されないまま感光体に伝わ
る。

【０００９】現像ユニットのみならずクリーニング・ユ
ニットや転写ユニットと搬送ユニット、或いはそれらを
一体化した転写・搬送ユニットについても可動部を備え
ているため、かならず振動を発生する。これらの振動
は、近接する感光体カートリッジ或いは感光体の架台、
さらには本体骨格を通じて感光体に伝わり各々の振動が
もっている周波数の変動を感光体或いは感光体の駆動系
に対して与え、感光体駆動精度を劣化させる。

【００１０】以上のようにして感光体の駆動精度の劣化
が起こるとレーザによる書き込みプロセスにおいて、ラ
インの位置変動が発生して画像の濃度変化や色ムラを引
き起こす。

【００１１】本発明はこれ等の点を解決して改良した結
果、極めて簡易な装置を設けることにより感光体の速度
変動を効率良く低減し、それによって感光体を常に安定
した回転速度をもって駆動することの出来る画像形成装
置の提供を目的としたものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、 １） 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容するカート
リッジと、前記感光体ドラムに駆動力を伝達する駆動部
とを有する、電子写真方式の画像形成装置において、前
記感光体ドラムの側面或いは前記感光体ドラムの側面に
対向する前記カートリッジの内面の何れか一方に、粘弾
性層或いは粘弾性層と該粘弾性層を保護する表面層の２
層或いは粘弾性層と該粘弾性層を補強するベース層と表
面層の３層から形成されるリング状の摺動部材が、前記
感光体ドラムの駆動により前記摺動部材が対向する前記
カートリッジの内面或いは感光体ドラムの側面に摺擦さ
れる画像形成装置、 ２） 感光体ドラムを収容するカートリッジと、前記感
光体ドラムに駆動力を伝達する駆動部とを有する、電子
写真方式の画像形成装置において、前記感光体ドラムの
側面或いは前記感光体ドラムの側面に対向する前記カー
トリッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性
層と該粘弾性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層
と該粘弾性層を補強するベース層と表面層の３層から形
成されるリング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラム
が駆動されることにより発生する軸方向の推力により、
前記感光体ドラムを前記摺動部材に圧接させ、前記感光
体ドラムの駆動により前記摺動部材の表面層が対向する
前記カートリッジの内面或いは感光体ドラムの側面に摺
擦される画像形成装置、 ３） 前記摺動部材は、前記感光体ドラムの側面及び前
記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内
面の双方に設け、前記感光体ドラムの駆動により前記摺
動部材の双方の表面層が摺擦される１）又は２）の画像
形成装置、 ４） 少なくとも感光体ドラムを収容して一体化され、
装置本体に対し着脱可能に構成される画像形成装置のカ
ートリッジにおいて、前記感光体ドラムの側面或いは前
記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内
面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾性
層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性層
を補強するベース層と表面層の３層から形成されるリン
グ状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムの駆動により
前記摺動部材の表面層が対向する前記カートリッジの内
面或いは感光体ドラムの側面に摺擦されるカートリッ
ジ、 ５） 少なくとも感光体ドラムを収容して一体化され、
装置本体に対し着脱可能に構成される画像形成装置のカ
ートリッジにおいて、前記感光体ドラムの側面或いは前
記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内
面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾性
層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性層
を補強するベース層と表面層の３層から形成されるリン
グ状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムが駆動される
ことにより発生する軸方向の推力により、前記感光体ド
ラムを前記摺動部材に圧接させ、前記感光体ドラムの駆
動により前記摺動部材の表面層が対向する前記カートリ
ッジの内面或いは感光体ドラムの側面に摺擦されるカー
トリッジ、 ６） 前記摺動部材は、前記感光体ドラムの側面及び前
記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内
面の双方に設け、前記感光体ドラムの駆動により前記摺
動部材の双方の表面層が摺擦される４）又は５）のカー
トリッジ、 ７） 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容するカート
リッジと、前記感光体ドラムを帯電するための帯電手段
及び潜像を形成するための露光手段と、前記潜像を現像
してトナー像を得るための複数の現像手段と、前記トナ
ー像を転写材に転写するための転写手段と、前記トナー
像転写後の前記感光体ドラムをクリーニングするための
クリーニング手段と、を有し、前記トナー像を重ね合わ
せて一括して転写材に転写する電子写真方式の画像形成
装置において、前記感光体ドラムの側面或いは前記感光
体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内面の何
れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾性層を保
護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性層を補強
するベース層と表面層の３層から形成されるリング状の
摺動部材が、前記感光体ドラムの駆動により前記摺動部
材が対向する前記カートリッジの内面或いは感光体ドラ
ムの側面に摺擦される画像形成装置、 ８） 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容するカート
リッジと、前記感光体ドラムを帯電するための帯電手段
及び潜像を形成するための露光手段と、前記潜像を現像
してトナー像を得るための複数の現像手段と、前記トナ
ー像を転写材に転写するための転写手段と、前記トナー
像転写後の前記感光体ドラムをクリーニングするための
クリーニング手段と、を有し、前記トナー像を重ね合わ
せて一括して転写材に転写する電子写真方式の画像形成
装置において、前記感光体ドラムの側面或いは前記感光
体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内面の何
れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾性層を保
護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性層を補強
するベース層と表面層の３層から形成されるリング状の
摺動部材を設け、前記感光体ドラムを前記摺動部材に圧
接させ、前記感光体ドラムの駆動により前記摺動部材の
表面層が対向する前記カートリッジの内面或いは感光体
ドラムの側面に摺擦される画像形成装置、 ９） 前記摺動部材は、前記感光体ドラムの側面及び前
記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内
面の双方に設け、前記感光体ドラムの駆動により前記摺
動部材の双方の表面層が摺擦される７）又は８）画像形
成装置、 １０） 感光体ドラムを収容するカートリッジと、前記
感光体ドラムに駆動力を伝達する駆動部とを有する、電
子写真方式の画像形成装置において、前記感光体ドラム
の側面或いは前記感光体ドラムの側面に対向する前記カ
ートリッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾
性層と該粘弾性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性
層と該粘弾性層を補強するベース層と表面層の３層から
形成されるリング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラ
ムの軸方向の推力により、前記感光体ドラムを前記摺動
部材に圧接させ、前記感光体ドラムの駆動により前記摺
動部材の表面層が対向する前記カートリッジの内面或い
は感光体ドラムの側面に摺擦される画像形成装置、 １１） 少なくとも感光体ドラムを収容して一体化さ
れ、装置本体に対し着脱可能に構成される画像形成装置
のカートリッジにおいて、前記感光体ドラムの側面或い
は前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジ
の内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘
弾性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾
性層を補強するベース層と表面層の３層から形成される
リング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムの軸方向
の推力により、前記感光体ドラムを前記摺動部材に圧接
させ、前記感光体ドラムの駆動により前記摺動部材の表
面層が対向する前記カートリッジの内面或いは感光体ド
ラムの側面に摺擦されるカートリッジ、 １２） 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容するカー
トリッジと、前記感光体ドラムを帯電するための帯電手
段及び潜像を形成するための露光手段と、前記潜像を現
像してトナー像を得るための複数の現像手段と、前記ト
ナー像を転写材に転写するための転写手段と、前記トナ
ー像転写後の前記感光体ドラムをクリーニングするため
のクリーニング手段と、を有し、前記トナー像を重ね合
わせて一括して転写材に転写する電子写真方式の画像形
成装置において、前記感光体ドラムの側面或いは前記感
光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの内面の
何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾性層を
保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性層を補
強するベース層と表面層の３層から形成されるリング状
の摺動部材を設け、前記感光体ドラムの軸方向の推力に
より、前記感光体ドラムを前記摺動部材に圧接させ、前
記感光体ドラムの駆動により前記摺動部材の表面層が対
向する前記カートリッジの内面或いは感光体ドラムの側
面に摺擦される画像形成装置、によって達成される。

【００１３】

【作用】図１４（ａ）は従来の感光体駆動技術よる駆動
系の速度変動のパワースペクトルを示す。ここにはモー
タの１回転にもとづく変動成分や歯車の１歯にもとづく
変動成分が鋭いピークとして現れている。また、特定の
変動成分によらず数十Ｈｚにわたり共振している様子が
現れている。この共振領域は、図１４（ｂ）に示す感光
体駆動系の周波数応答関数（伝達関数）と良い対応がつ
く。この様子は上記の２つの図を重ね合わせた図１４
（ｃ）に顕著に示されている。

【００１４】図１５（ａ）は、本発明にもとづいた構造
において、感光体駆動系が有する周波数応答関数の形状
を示している。関数のピーク形状が小さくなっているこ
とがわかる。これは、図１４（ａ）で示された元の駆動
系と比較して図示された周波数領域の変動成分に対する
感度が低いことを示している。図１５（ｂ）は本発明に
もとづいた駆動系の速度変動のパワースペクトルであ
る。特定の周波数のピークが若干認められるものの、図
１４（ａ）で現れていた変動成分はほとんどなくなり、
また、共振現象も解消している。

【００１５】画像サンプルを見ても、図１４（ａ）の駆
動系で現れていた副走査方向のライン状の濃度ムラおよ
び、色ムラも図１５（ｂ）の駆動系においては、ほとん
ど識別できないくらいのレベルに軽減されている。これ
は、本発明の実用面での有効性を良く現しているもので
ある。

【００１６】

【実施例】本発明の実施例の説明に先立って、本発明の
カラー画像形成装置の構成とその作用を図１ないし図８
によって説明する。

【００１７】図において１０は像担持体である感光体ド
ラムで、ＯＰＣ感光体をドラム上に塗布したもので接地
されて時計方向に駆動回転される。１２はスコロトロン
帯電器で、感光体ドラム１０周面に対しＶＨの一様な帯
電をＶＧに電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤ
によるコロナ放電によって与えられる。このスコロトロ
ン帯電器１２による帯電に先だって、前プリントまでの
感光体の履歴をなくすために発光ダイオード等を用いた
ＰＣＬ１１による露光を行って感光体周面の除電をして
おく。

【００１８】感光体への一様帯電ののち像露光手段１３
により画像信号に基づいた像露光が行われる。像露光手
段１３は図示しないレーザダイオードを発光光源とし回
転するポリゴンミラー１３１、ｆθレンズ等を経て反射
ミラー１３２により光路を曲げられ走査がなされるもの
で、感光体ドラム１０の回転（副走査）によって潜像が
形成される。本実施例では文字部に対して露光を行な
い、文字部の方が低電位ＶＬとなるような反転潜像を形
成する。

【００１９】感光体ドラム１０周縁にはイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーとキャリアとから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器１４が設けられていて、先ず１色目の現像がマ
グネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリー
ブ１４１によって行われる。現像剤はフェライトをコア
としてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャ
リアと、ポリエステルを主材料として色に応じた顔料と
荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナーとか
らなるもので、現像剤は層形成手段によって現像スリー
ブ１４１上に１００〜６００μｍの層厚（現像剤）に規
制されて現像域へと搬送される。

【００２０】現像域における現像スリーブ１４１と感光
体ドラム１０との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい
０．２〜１．０ｍｍとして、この間にＶＡＣのＡＣバア
イスとＶＤＣのＤＣバイアスが重畳して印加される。Ｖ
ＤＣとＶＨ、トナーの帯電は同極性であるため、ＶＡＣ
によってキャリアから離脱するきっかけを与えられたト
ナーはＶＤＣより電位（絶対値）の高いＶＨの部分には
付着せず、ＶＤＣより電位の低いＶＬ部分に付着し顕像
化（反転現像）が行われる。

【００２１】１色目の顕像化が終った後２色目の画像形
成行程にはいり、再びスコロトロン帯電器１２による一
様帯電が行われ、２色目の画像データによる潜像が像露
光手段１３によって形成される。このとき１色目の画像
形成行程で行われたＰＣＬ１１による除電は、１色目の
画像部に付着したトナーがまわりの電位の急激な低下に
より飛び散るため行わない。

【００２２】再び感光体ドラム１０周面の全面に亘って
ＶＨの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない
部分に対しては１色目と同様の潜像がつくられ現像が行
われるが、１色目の画像がある部分に対し再び現像を行
う部分では、１色目の付着したトナーにより遮光とトナ
ー自身のもつ電荷によってＶＭ′の潜像が形成され、Ｖ
ＤＣとＶＭ′の電位差に応じた現像が行われる。この１
色目と２色目の画像の重なりの部分では１色目の現像を
ＶＬの潜像をつくって行うと、１色目と２色目とのバラ
ンスが崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶＨ＞Ｖ
Ｍ＞ＶＬとなる中間電位とすることもある。

【００２３】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成行程が行われ、感光体ドラム１０周面上には４
色の顕像が形成される。

【００２４】一方給紙カセット１５より半月ローラ１６
を介して搬出された記録紙Ｐは一旦停止し、転写のタイ
ミングの整った時点で給紙ローラ１７の回転作動により
転写域へと給紙される。

【００２５】転写域においては転写のタイミングに同期
して感光体ドラム１０の周面に転写ローラ１８が圧接さ
れ、給紙された記録紙Ｐを挟着して多色像が一括して転
写される。

【００２６】次いで記録紙Ｐはほぼ同時に圧接状態とさ
れた分離ブラシ１９によって除電され感光体ドラム１０
の周面により分離して定着装置２０に搬送され、熱ロー
ラ２０１と圧着ローラ２０２の加熱、加圧によってトナ
ーを溶着したのち排紙ローラ２１を介して装置外部に排
出される。なお前記の転写ローラ１８および分離ブラシ
１９は記録紙Ｐの通過後感光体ドラム１０の周面より退
避離間して次なるトナー像の形成に備える。

【００２７】一方記録紙Ｐを分離した感光体ドラム１０
は、クリーニング装置２２のブレード２２１の圧接によ
り残留トナーを除去・清掃し、再びＰＣＬ１１による除
電と帯電器１２による帯電を受けて次なる画像形成のプ
ロセスに入る。なお前記のブレード２２１は感光体面の
クリーニング後直ちに移動して感光体ドラム１０の周面
より退避する。

【００２８】図２は前記装置を構成する各ユニットの平
面のレイアウトを示したもので、矢示Ａにて示す側が装
置の前面即ち操作側の側面に相当する。

【００２９】装置の本体は直立した２枚の側面パネル１
と側面パネル２とを有していて、これ等の側面パネルの
間に前記の像露光手段１３である書込みユニットと、感
光体ドラム１０と、複数の現像器１４を収める現像ユニ
ットとさらに定着装置２０のユニットと、ＤＣ電源ユニ
ットが組み込まれ、一方側面パネル１の外側には駆動系
とプリンターコマンドを解読するフォーマッタと機械の
動作シーケンス制御用の制御基板類が収められ、また側
面パネル２の外側には現像ユニット内の各現像器１４に
接続するトナーボックスが収容される。

【００３０】前記の感光体ドラム１０および現像ユニッ
トは装置の操作側面の近くに位置しているので、簡単な
操作によって装置の前面に引き出せる構造とすることが
可能であり、さらに本体の上部を開放出来るようにする
ことで、感光体ドラム１０や現像ユニットを本体より取
り出すことなくドラム架台を引出位置まで引出すことに
よって転写位置でのジャム処理を行うことも可能であ
る。

【００３１】さらに給紙部でのジャム処理は、感光体ド
ラム１０や現像ユニットの下部に装填される給紙カセッ
ト１５を装置外部に取出すことによって可能であり、ま
た排紙部でのジャム処理も装置の背側面を開放する構造
とすることによって実現される。

【００３２】以下前記装置の画像形成部を構成する各機
材の機能，性能の特徴について説明する。 （感光体）感光体ドラム１０は前記の帯電器１２、転写
ローラ１８更にクリーニング装置２２と共にカートリッ
ジ３０に収めて一体化された状態で装置本体に対し着脱
される。

【００３３】感光体ドラム１０は一体とする回転軸を前
記カートリッジ３０の両側壁に軸受け支持されていて、
カートリッジ３０装着時には図３に示すモータｍを動力
源とするヘリカル歯車Ｇに接続して軸方向に推力を受け
つつ時計方向に所定の速度をもって駆動回転される。

【００３４】感光体ドラム１０は安定した回転作動によ
り周面のＯＰＣ感光体に前記のスコロトロン帯電器１２
による均一な帯電作用が実現される。帯電に際しグリッ
ド電位が制御されて帯電電位の安定が図られる。感光体
の仕様ならびにその帯電条件は一例として次のように設
定される。

【００３５】 感光体 ： ＯＰＣ φ１２０ 線速 １００ｍｍ／ｓｅｃ 負帯電 帯電条件： 帯電ワイヤ：白金線（クラッド又はアロイ）が好ましく用いられ る。ＶＨ−８５０Ｖ，ＶＬ−５０Ｖ （像露光）図４（ａ）は像露光手段１３のレイアウトの
平面と側面を、また図４（ｂ）は前記像露光手段１３に
使用される半導体レーザユニット１３５の説明図であ
る。

【００３６】感光体ドラム１０周面のＯＰＣ感光体は帯
電器１２により負帯電されたあと、像露光手段１３の半
導体レーザユニット１３５の発光による露光を受けて静
電潜像を形成する。

【００３７】前記のフォーマッタからの画像データはレ
ーザダイオード（ＬＤ）変調回路に送られて、変調され
た画像信号により半導体レーザユニット１３５のＬＤが
発光すると、そのビーム光はミラー１３７を介しビーム
インデックス１３６により各走査線の同期が図られてポ
リゴンミラー１３１に投射される。

【００３８】ポリゴンミラー１３１はその多面体でビー
ム光を反射して走査し、その走査光はｆθレンズ１３
３、シリンドリカルレンズ１３４によりビーム形が補正
されたあと反射ミラー１３２を介して感光体を露光して
主走査を行い、静電画像を形成する。

【００３９】レーザ光は光学系により６００ＤＰＩ相当
にビーム系が絞られる。従って高品質画像を得るために
はトナーの粒径も小さくする必要がある。本実施例では
各色とも８μｍのサイズのトナーを使用している。ただ
しユーザにとって最も重要なのは黒色の文字品質であ
り、黒色トナーは小粒径トナー（７〜１１μｍ）が好適
である。

【００４０】像露光の光学系としては例えば次に記す構
成のものが使用される。 （現像）図５は現像器１４の構成を示したもので、前記
のトナーボックスより供給されたトナーは現像器の右端
部に落下され、相反する方向に回転する一対の撹拌スク
リュ１４２によってキャリアと撹拌混合され、所定の帯
電量（Ｑ／Ｍ）に設定される。

【００４１】一方トナー濃度は磁気検知方式により検知
され、この出力周波数にもとづいてトナーの供給量を制
御して５ないし７％程度のトナー濃度値に設定制御され
る。

【００４２】撹拌された二成分現像剤は供給ローラ１４
３を介して現像スリーブ１４１に搬送され、層厚規制部
材１４４によって薄層とされて感光体ドラム１０の現像
域に搬送され、次に記す現像条件によって静電潜像の反
転現像を行う。

【００４３】 現像間隙 ： ０．５ｍｍ トナー搬送量 ： ２０〜３０ｍｇ／ｃｍ² 現像バイアス（ＡＣ）： ２ｋＶ，８ｋＨＺ （ＤＣ）： −７５０Ｖ 現像スリーブ回転方向： 感光体ドラムに対し正転 画像濃度調整 ： 現像スリーブ回転数制御または現像バイアス 制御（レーザビームにより感光体に標準票板を形成し、現 像後反射濃度を測定し画像濃度調整を行う） トナー濃度制御 ： 磁気検知方式 なお図示しないが前記のトナーボックスに装填するトナ
ーボトルをそのままトナーホッパとして使用することに
よりトナーの供給装置を小型簡略化すると同時に、トナ
ーボトルを半透明の材料で成形することで残量を容易に
視認出来るようにすることも可能である。 （給紙）図６は記録紙Ｐの給紙部を示したもので、記録
紙Ｐは給紙カセット１５内に片側基準で格納されてお
り、従ってさばき爪１５１は記録紙Ｐの基準面側にのみ
設けられさらに半月ローラ１６も片持ち構造とされて記
録紙Ｐの基準面側に片寄って位置されている。

【００４４】給紙部は、専用のモータを有しており、半
月ローラ１６が矢示方向に回転して押上げ板１５２上に
積載した記録紙Ｐをさばき爪１５１の作用によりその最
上層の１枚のみを搬出する。

【００４５】給紙カセット１５より搬出された記録紙Ｐ
は搬送系路に入ってＵターンし、先端が給紙ローラ１７
を通過したすぐ後に図示しない給紙センサの検知によっ
てモータを一旦停止したのち、転写のタイミングが整っ
た段階で再びモータが回転を始め、感光体面に対し所定
の角度を保ってその転写域に給紙される。

【００４６】一方手差しによる給紙は装置本体の前面に
位置する手差し給紙台Ｍより行われる。

【００４７】手差しされた紙はピックアップローラ１５
３の回転により搬送され、前述した給紙カセット１５か
らの給紙と同様のプロセスを経て転写域に給紙される。

【００４８】手差し給紙の対象とする紙は通常用いられ
る１６ｌｂｓないし２４ｌｂｓの一般の記録紙Ｐの他、
３６ｌｂｓの厚紙やＯＨＰ用のトランスペアレンシ等で
ある。また手差し給紙台Ｍを取り外し、オプションとし
て専用のフィーダを装着することで封筒の給紙も可能で
ある。 （転写）転写ローラ１８は感光体ドラム１０の周面に対
する位置が可変であって、単色画像のプリント時には図
７に示す如く常に圧接状態に置かれるが、カラー画像の
形成中には退避して離間した位置に保たれ転写時にのみ
圧接される。一方分離ブラシ１９も転写ローラ１８の位
置変動にほぼ同期して感光体ドラム１０の周面に圧接な
らびに離間の作動をする。

【００４９】本実施例の装置には、印加電圧が＋３ない
し４ｋＶＤＣで、ブレードによってローラ面をクリーニ
ングする形式の転写ローラ１８が使用され、また分離ブ
ラシ１９にはＤＣとＡＣを重畳したバイアス電圧を印加
して使用される。 （定着）本実施例の装置の備える定着装置２０は図８に
示す如く一対のローラから成るいわゆる熱ローラ方式の
定着装置であって、ヒータＨを内蔵し時計方向に駆動回
転する上ローラ２０１と該上ローラ２０１に圧接して従
動回転する下ローラ２０２との間に形成されたニップ部
により記録紙Ｐを加熱搬送してトナー像の溶着を行う。

【００５０】上下の各ローラは共に耐熱チューブを被覆
されていて、圧接によりニップ部が直線状に形成される
ことにより、封筒等が搬送される際に生じ易い紙面のシ
ワが防止される。

【００５１】前記上ローラ２０１の周面温度は温度セン
サＳに検知されることによって制御されて所定の温度範
囲内に保たれ、またトナーの溶着によって付着した汚れ
はクリーニングローラ２０３の圧接によって除去清掃さ
れる。このクリーニングローラ２０３はプリント枚数４
万枚程度で新規のものに交換される。また、定着ヒータ
は使用しない時間が所定時間を越えるとＳＬＥＥＰモー
ドとなり、省エネ制御される。

【００５２】さらにＯＨＰに使用されるトランスペアレ
ンシを転写材として使用する場合、カラーのトナー像の
透過率を向上するべくトナー像面を平滑化して乱反射を
防止する目的から、上ローラ２０１の周面のオイルパッ
ド２０４によりローラ表面にシリコンオイルが塗布され
る。

【００５３】従って本実施例の装置は転写材の搬送速度
を１００ｍｍ／ｓｅｃ，５０ｍｍ／ｓｅｃおよび１２．
５ｍｍ／ｓｅｃの３段階に切換可能とすることにより、
普通紙，封筒およびトランスペアレンシの３種の転写材
を使用出来るモードを備えて幅広い用途に対応して利用
される。

【００５４】なお上ローラ２０１の設定温度は、低温度
で溶融するトナーを用いることにより約１８０℃前後と
低温度化することが可能であり、またオイルパッド２０
４にスポンジ材（多孔質ＰＴＦＥ被覆）を用いることに
より押圧ムラが解消されて均一なオイル塗布が実現され
る。

【００５５】本発明における感光体ドラム１０の速度変
動の抑制は次のようにして行われる。

【００５６】図９は図３において矢示Ａをもって示した
感光体ドラム１０の非駆動側の側面の支持構造を示した
断面図である。

【００５７】感光体ドラム１０はその側端を支持するフ
ランジ１０１の外側面にリング状の摺動部材４０を固定
していて、前述したヘリカル歯車Ｇの駆動に伴う矢示方
向の推力により、その表面を相対する前記カートリッジ
３０の内側の摺動面に圧接しドラムの回転に伴って摺擦
させている。

【００５８】前記の摺動部材４０は、フランジ１０１側
に固定される粘弾性層単独で構成することが考えられる
が更に、図１０（ａ）に示すようにカートリッジ３０側
に接する表面層４１とフランジ１０１側に固定される粘
弾性層４２とから成るものか、或いは図１０（ｂ）に示
すようにさらに粘弾性層４２にベース層４３を加えて補
強したものが使用される。

【００５９】前記の表面層４１は粘弾性層４２を保護す
ると共に表面の滑り性を確保するためのもので、カート
リッジ３０の内側面を摺擦する場合に部材自体の制動性
と感光体ドラム１０の円滑な駆動のために適度の硬度と
摩擦係数を有するものが用いられる。

【００６０】また前記の粘弾性層４２は感光体ドラム１
０の駆動時に発生する速度変動を粘弾性により吸収し、
速度変動の絶対値を低減するためのもので、粘性と弾性
を兼ね備える高分子部材が使用される。

【００６１】さらに前記のベース層４３は感光体ドラム
１０とカートリッジ３０の寸法関係と前記粘弾性層４２
の変形量及びその変形によって粘弾性層４２がカートリ
ッジ３０の内側面を押圧する力との関係から必要に応じ
て使用されるものである。即ち、カートリッジ３０の内
側面を押圧する力が大きい場合には感光体ドラム１０の
駆動に大きなトルクを必要として前記のモータｍに負担
がかかり、一方押圧する力が小さい場合には前述した速
度変動の低減は小さく効果が期待出来ない。

【００６２】従って前記の粘弾性層４２は前述した変形
量を考慮した上で厚さが決定され、ドラム１０とカート
リッジ３０の寸法関係から前記のベース層４３の要否が
決定され、その厚さが設定される。

【００６３】具体的には前記の表面層４１には摩擦係数
の小さい耐摩耗性の樹脂シート、前記の粘弾性層４２に
はウレタン，シリコン等の発泡樹脂材、又前記のベース
層４３には硬質の樹脂板が適していて、一例として次に
示すような厚さの割合で積層して一体化されたものが使
用され、両面テープ或いは接着剤を介してフランジ１０
１に固定される。 さらに前記の各摺動部材４０は図１１に示すように円周
方向に丸穴４０Ａ或いは長穴４０Ｂのような貫通穴若し
くは凹部を設けることにより、摺擦面に浸入した埃や異
物を前記の貫通穴や凹部に排除して摺擦面を常に清浄な
状態に保ち、それによってカートリッジ３０との間に発
生する摩擦力を一定に保つことができる。

【００６４】前記の摺動部材４０の使用により感光体ド
ラム１０は速度変動が先に図１５によって説明した如く
大きな変動成分が解消し、且つ周波数応答関数がピーク
も低くなって安定した速度で回転されることとなる。

【００６５】また前記の摺動部材４０は図１２（ａ）に
示す如くカートリッジ３０の内側面に固定して前記の表
面層４１が感光体ドラム１０のフランジ１０１の外側面
を摺動面として摺擦するように構成しても良く、さらに
図１２（ｂ）に示す如くフランジ１０１とカートリッジ
３０の相対する面の双方に固定して表面層４１が互いに
摺擦するようにしても同様の効果を得ることができる。

【００６６】なお本実施例においてはドラム状の感光体
を使用する画像形成装置について説明したが、本発明は
図１３に示すような回動ローラ１１０Ａと１１０Ｂとの
間に張架して循環搬送されるベルト状の感光体１０Ａを
使用する画像形成装置に対しても適用されるもので、そ
の場合には前記の摺動部材４０は摺動側のローラ例えば
回動ローラ１１０Ａの側端に設けられる。

【００６７】

【発明の効果】本発明により、感光体は駆動系固有の振
動や画像形成時の負荷の変動を受けても常に一定した周
速度をもって駆動回転されることとなり、その結果特に
書き込み系の副走査方向に発生する画像の濃度ムラや色
ムラが著しく改善されて高品位の画像を記録することの
出来る画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の断面構成図。

【図２】前記装置内における各機材のレイアウトを示す
説明図。

【図３】感光体ドラムの駆動形成を示す斜視図。

【図４】像露光手段の光学系を示す説明図。

【図５】現像器の断面構成図。

【図６】給紙部の要部図。

【図７】転写部の要部図。

【図８】定着装置の要部図。

【図９】摺動部材の設置例（その１）を示す要部断面
図。

【図１０】摺動部材の断面図。

【図１１】摺動部材の平面図。

【図１２】摺動部材の設置例（その２）を示す要部断面
図。

【図１３】ベルト状感光体を使用する画像形成装置の構
成例。

【図１４】従来の感光体の速度変動のパワースペクトル
並びに駆動系の伝達関数を示すグラフ。

【図１５】本発明による感光体の速度変動のパワースペ
クトル並びに駆動系の伝達関数を示すグラフ。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １２ 帯電器 １３ 像露光手段 １４ 現像器 ３０ カートリッジ ４０ 摺動部材 ４０Ａ，４０Ｂ 穴部 ４１ 表面層 ４２ 粘弾性層 ４３ ベース層 １０１ フランジ １０２ 回転軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 厳恭 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB04 CG03 2H171 FA02 FA04 FA09 GA08 JA02 JA14 KA12 KA16 LA04 LA10 LA20 PA06 PA12 PA13 QA02 QA05 QA08 QA11 QA13 QA18 QB02 QB15 QB17 QB23 QB33 QB42 QB49 QB53 QB56 QC03 TB04 TB06 UA02 UA03 UA05 UA08 UA12 UA28 VA02 VA04 VA06

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容す
   るカートリッジと、前記感光体ドラムに駆動力を伝達す
   る駆動部とを有する、電子写真方式の画像形成装置にお
   いて、前記感光体ドラムの側面或いは前記感光体ドラム
   の側面に対向する前記カートリッジの内面の何れか一方
   に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾性層を保護する表
   面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性層を補強するベー
   ス層と表面層の３層から形成されるリング状の摺動部材
   が、前記感光体ドラムの駆動により前記摺動部材が対向
   する前記カートリッジの内面或いは感光体ドラムの側面
   に摺擦されることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 感光体ドラムを収容するカートリッジ
   と、前記感光体ドラムに駆動力を伝達する駆動部とを有
   する、電子写真方式の画像形成装置において、前記感光
   体ドラムの側面或いは前記感光体ドラムの側面に対向す
   る前記カートリッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或
   いは粘弾性層と該粘弾性層を保護する表面層の２層或い
   は粘弾性層と該粘弾性層を補強するベース層と表面層の
   ３層から形成されるリング状の摺動部材を設け、前記感
   光体ドラムが駆動されることにより発生する軸方向の推
   力により、前記感光体ドラムを前記摺動部材に圧接さ
   せ、前記感光体ドラムの駆動により前記摺動部材の表面
   層が対向する前記カートリッジの内面或いは感光体ドラ
   ムの側面に摺擦されることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記摺動部材は、前記感光体ドラムの側
   面及び前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリ
   ッジの内面の双方に設け、前記感光体ドラムの駆動によ
   り前記摺動部材の双方の表面層が摺擦されることを特徴
   とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 少なくとも感光体ドラムを収容して一体
   化され、装置本体に対し着脱可能に構成される画像形成
   装置のカートリッジにおいて、前記感光体ドラムの側面
   或いは前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリ
   ッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と
   該粘弾性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該
   粘弾性層を補強するベース層と表面層の３層から形成さ
   れるリング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムの駆
   動により前記摺動部材の表面層が対向する前記カートリ
   ッジの内面或いは感光体ドラムの側面に摺擦されること
   を特徴とするカートリッジ。
5. 【請求項５】 少なくとも感光体ドラムを収容して一体
   化され、装置本体に対し着脱可能に構成される画像形成
   装置のカートリッジにおいて、前記感光体ドラムの側面
   或いは前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリ
   ッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と
   該粘弾性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該
   粘弾性層を補強するベース層と表面層の３層から形成さ
   れるリング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムが駆
   動されることにより発生する軸方向の推力により、前記
   感光体ドラムを前記摺動部材に圧接させ、前記感光体ド
   ラムの駆動により前記摺動部材の表面層が対向する前記
   カートリッジの内面或いは感光体ドラムの側面に摺擦さ
   れることを特徴とするカートリッジ。
6. 【請求項６】 前記摺動部材は、前記感光体ドラムの側
   面及び前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリ
   ッジの内面の双方に設け、前記感光体ドラムの駆動によ
   り前記摺動部材の双方の表面層が摺擦されることを特徴
   とする請求項４又は５に記載のカートリッジ。
7. 【請求項７】 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容す
   るカートリッジと、前記感光体ドラムを帯電するための
   帯電手段及び潜像を形成するための露光手段と、前記潜
   像を現像してトナー像を得るための複数の現像手段と、
   前記トナー像を転写材に転写するための転写手段と、前
   記トナー像転写後の前記感光体ドラムをクリーニングす
   るためのクリーニング手段と、を有し、前記トナー像を
   重ね合わせて一括して転写材に転写する電子写真方式の
   画像形成装置において、前記感光体ドラムの側面或いは
   前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの
   内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾
   性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性
   層を補強するベース層と表面層の３層から形成されるリ
   ング状の摺動部材が、前記感光体ドラムの駆動により前
   記摺動部材が対向する前記カートリッジの内面或いは感
   光体ドラムの側面に摺擦されることを特徴とする画像形
   成装置。
8. 【請求項８】 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容す
   るカートリッジと、前記感光体ドラムを帯電するための
   帯電手段及び潜像を形成するための露光手段と、前記潜
   像を現像してトナー像を得るための複数の現像手段と、
   前記トナー像を転写材に転写するための転写手段と、前
   記トナー像転写後の前記感光体ドラムをクリーニングす
   るためのクリーニング手段と、を有し、前記トナー像を
   重ね合わせて一括して転写材に転写する電子写真方式の
   画像形成装置において、前記感光体ドラムの側面或いは
   前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリッジの
   内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と該粘弾
   性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該粘弾性
   層を補強するベース層と表面層の３層から形成されるリ
   ング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムを前記摺動
   部材に圧接させ、前記感光体ドラムの駆動により前記摺
   動部材の表面層が対向する前記カートリッジの内面或い
   は感光体ドラムの側面に摺擦されることを特徴とする画
   像形成装置。
9. 【請求項９】 前記摺動部材は、前記感光体ドラムの側
   面及び前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリ
   ッジの内面の双方に設け、前記感光体ドラムの駆動によ
   り前記摺動部材の双方の表面層が摺擦されることを特徴
   とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 感光体ドラムを収容するカートリッジ
    と、前記感光体ドラムに駆動力を伝達する駆動部とを有
    する、電子写真方式の画像形成装置において、前記感光
    体ドラムの側面或いは前記感光体ドラムの側面に対向す
    る前記カートリッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或
    いは粘弾性層と該粘弾性層を保護する表面層の２層或い
    は粘弾性層と該粘弾性層を補強するベース層と表面層の
    ３層から形成されるリング状の摺動部材を設け、前記感
    光体ドラムの軸方向の推力により、前記感光体ドラムを
    前記摺動部材に圧接させ、前記感光体ドラムの駆動によ
    り前記摺動部材の表面層が対向する前記カートリッジの
    内面或いは感光体ドラムの側面に摺擦されることを特徴
    とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 少なくとも感光体ドラムを収容して一
    体化され、装置本体に対し着脱可能に構成される画像形
    成装置のカートリッジにおいて、前記感光体ドラムの側
    面或いは前記感光体ドラムの側面に対向する前記カート
    リッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層
    と該粘弾性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と
    該粘弾性層を補強するベース層と表面層の３層から形成
    されるリング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムの
    軸方向の推力により、前記感光体ドラムを前記摺動部材
    に圧接させ、前記感光体ドラムの駆動により前記摺動部
    材の表面層が対向する前記カートリッジの内面或いは感
    光体ドラムの側面に摺擦されることを特徴とするカート
    リッジ。
12. 【請求項１２】 感光体ドラム及び感光体ドラムを収容
    するカートリッジと、前記感光体ドラムを帯電するため
    の帯電手段及び潜像を形成するための露光手段と、前記
    潜像を現像してトナー像を得るための複数の現像手段
    と、前記トナー像を転写材に転写するための転写手段
    と、前記トナー像転写後の前記感光体ドラムをクリーニ
    ングするためのクリーニング手段と、を有し、前記トナ
    ー像を重ね合わせて一括して転写材に転写する電子写真
    方式の画像形成装置において、前記感光体ドラムの側面
    或いは前記感光体ドラムの側面に対向する前記カートリ
    ッジの内面の何れか一方に、粘弾性層或いは粘弾性層と
    該粘弾性層を保護する表面層の２層或いは粘弾性層と該
    粘弾性層を補強するベース層と表面層の３層から形成さ
    れるリング状の摺動部材を設け、前記感光体ドラムの軸
    方向の推力により、前記感光体ドラムを前記摺動部材に
    圧接させ、前記感光体ドラムの駆動により前記摺動部材
    の表面層が対向する前記カートリッジの内面或いは感光
    体ドラムの側面に摺擦されることを特徴とする画像形成
    装置。