JP2003162104A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ローラの回転駆動時における像担持体の
ギヤの転写ローラとの噛み合いによる振動をなくして、
該振動による画像劣化を防止することができる画像形成
装置を提供すること。 【解決手段】 転写ローラ７を、感光体ドラム８を回転
駆動する駆動系とは異なったプリンタ本体１００側の駆
動系の駆動ギヤ１８により回転駆動する。これにより、
感光体ドラム８と転写ローラ７とが、ギヤにより直に連
結して連動回転駆動しなくなり、転写ローラ７の回転駆
動時における感光体ドラム８の転写ローラ７とのギヤの
噛み合いによる振動がなくなるので、該振動による画像
劣化を防止できるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、
表面に画像を担持して回転駆動される像担持体と、該像
担持体の表面に圧接して回転駆動されることにより該画
像が転写される転写材を搬送して該像担持体の表面に形
成された画像を該転写材上に転写する転写ローラとを有
する画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置において
は、例えば、特開２０００−１２２４４５号公報、特開
平１０−１９８１９７号公報、特開平６−１７５４２４
号公報に示すように、その像担持体としての感光体ドラ
ムと、該感光体ドラムの表面に圧接して回転する転写ロ
ーラとを、ギヤにより直に連結して連動回転駆動させる
ように構成している。

【０００３】すなわち、特開２０００−１２２４４５号
公報の「転写ローラ加圧装置」では、転写ローラの両端
部を加圧部材としてのバネにより加圧し、感光体ドラム
のギヤと転写ローラの一端側のギヤとを噛合わせて、感
光体ドラムと転写ローラとを連動回転させるように構成
している。ここで、駆動側の加圧力をＦ３、非駆動側の
加圧力をＦ４、駆動時のギヤの噛み合いによって発生す
る駆動力のバネ緊縮方向の分力をＦ２としたときに、Ｆ
３＝Ｆ４+Ｆ２となるように設定して、バネによる転写
ローラ軸方向の加圧力を均等に保つようにしている。

【０００４】また、特開平１０−１９８１９７号公報の
「画像形成装置」では、駆動ギヤを感光体ドラムの両端
部に設けるとともに、被駆動ギヤを転写ローラの両端部
に設け、転写ローラの芯金部の両端に付与する各加圧力
をそれぞれ同圧として、感光体ドラムの回転により転写
ローラを長手方向両端で同時に連動回転駆動するように
構成している。

【０００５】さらに、特開平６−１７５４２４号公報の
「画像形成装置」では、駆動ギヤと、該駆動ギヤに噛み
合うローラと一体のローラギヤと、該ローラギヤに噛み
合う感光体ドラムギヤと、駆動ギヤ軸とローラギヤ軸を
回転自在に支持するアームとで駆動系を構成し、駆動ギ
ヤの回転により発生するトルクで、ローラを感光体ドラ
ム側に押圧する方向に駆動ギヤを回転させて、感光体ド
ラムと転写ローラとを連動回転させるように構成してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来のそれぞれの画像形成装置においては、その像担持体
としての感光体ドラムと、該感光体ドラムの表面に圧接
して回転する転写ローラとを、ギヤにより直に連結して
連動回転駆動させている。このため、このような画像形
成装置の感光体ドラムには、駆動時に転写ローラとのギ
ヤの噛み合いによる振動が発生する。そして、この駆動
時の転写ローラとのギヤの噛み合いによる感光体ドラム
の振動により、転写材に転写された画像が劣化するとい
う問題があった。

【０００７】また、特開２０００−１２２４５号公報の
画像形成装置の構成では、転写ローラの駆動側の加圧力
を、駆動時のギヤの噛み合いによって発生する駆動力
（駆動トルク）のバネ緊縮方向の分力Ｆ２を加味して強
くする必要がある。ここで、転写ローラを駆動する駆動
トルクは、感光体ドラムと転写ローラとの間の転写ニッ
プを通過する用紙のサイズや種類等により変動する。従
って、感光体ドラムに対して転写ローラを安定して押圧
接触させるためには、転写ローラの駆動側の加圧力Ｆ３
を、駆動トルクの分力Ｆ２が最大の状態となる場合を見
越して設定する必要がある。この結果、駆動トルクの分
力Ｆ２が発生しない非駆動時（機械停止時）には、転写
ローラの駆動側の加圧力Ｆ３により、転写ローラが感光
体ドラムに対して必要以上に大きな加圧力で押圧される
ことになる。このため、このような構成の画像形成装置
においては、装置が長期間駆動されない場合に、上記加
圧力Ｆ３によって感光体ドラムと転写ローラとの圧接部
や、該加圧力Ｆ３の反力を受ける受け部材などが経時変
形するおそれがあった。

【０００８】また、特開平１０−１９８１９７号公報の
画像形成装置の構成では、感光体ドラムの両端部に設け
た駆動ギヤと、転写ローラの両端部に設けた被駆動ギヤ
とを噛み合わせ、転写ローラの芯金部の両端に付与する
各加圧力をそれぞれ同圧としているが、上記両端部の各
ギヤの位相を全く同一にすることは部品精度上困難であ
る。このため、このような構成の画像形成装置では、実
質的には転写ローラの片側の被駆動ギヤのみが駆動力を
受ける片側駆動となってしまう可能性が高く、結果的に
転写ローラへの加圧力が不均一となってしまうという問
題があった。

【０００９】さらに、特開平６−１７５４２４号公報の
画像形成装置の構成では、転写ローラの一方の駆動ギヤ
軸が、アームを介して揺動自在に支持されている。従っ
て、駆動ギヤの回転時の駆動トルクにより上記アームに
モーメントが加わると、上記転写ローラの一方の駆動ギ
ヤ軸のみが揺動することになる。このため、このような
構成の画像形成装置では、転写ローラの両端の位置関係
を精度良く保つことが難しく、感光体ドラムと転写ロー
ラとの平行度の狂いによる転写紙のスキューによって、
転写紙のジャムやしわが発生し易くなるという問題があ
った。

【００１０】本発明は、上記像担持体と転写ローラとが
ギヤにより直に連結して連動回転駆動されることによる
転写ローラとの噛み合いによる像担持体の振動によって
転写材に転写された画像が劣化するという問題点に鑑み
なされたものであり、その目的とするところは、転写ロ
ーラの回転駆動時における像担持体のギヤの転写ローラ
との噛み合いによる振動をなくして、該振動による画像
劣化を防止することができる画像形成装置を提供するこ
とである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、表面に画像を担持して回転駆動
される像担持体と、該像担持体の表面に圧接して回転駆
動されることにより該画像が転写される転写材を搬送し
て該像担持体の表面に形成された画像を該転写材上に転
写する転写ローラとを有する画像形成装置において、上
記転写ローラと上記像担持体とを、ギヤにより直に連結
して連動回転駆動する構成とせず、系が異なる駆動手段
により個別に回転駆動する構成としたことを特徴とする
ものである。請求項２の発明は、請求項１の画像形成装
置において、上記転写ローラは、上記像担持体に対して
接離自在に軸支され、上記転写ローラを回転駆動する駆
動手段は、該転写ローラの支軸に設けられた従動ギヤに
噛合う駆動ギヤを有し、該駆動ギヤは、上記従動ギヤを
回転駆動する際の駆動トルクにより、上記転写ローラを
上記像担持体側に変位させる変位力が発生するように、
上記従動ギヤに噛合っていることを特徴とするものであ
る。請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置におい
て、上記転写ローラの上記像担持体側への変位により、
該転写ローラの支軸を装置本体側の凹部に嵌合させ、該
転写ローラの支軸に設けた位置決めコロを像担持体の表
面に当接させることにより、該転写ローラと像担持体と
の平行度を確保する構成としたことを特徴とするもので
ある。請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形
成装置において、上記転写ローラを上記像担持体側に変
位させるように、該転写ローラの支軸に加圧力を付与す
る加圧手段を有し、上記加圧力を、該加圧力の反力が作
用する受け部材を経時変形させない加圧力に設定したこ
とを特徴とするものである。請求項５の発明は、請求項
１、２、３又は４の画像形成装置において、上記転写材
の搬送経路を形成する転写材ガイドを、装置本体に対し
て開閉自在に配設した外装カバーに設け、該外装カバー
に上記転写ローラを配設したことを特徴とするものであ
る。請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置におい
て、上記駆動ギヤは、装置本体側に配設されていること
を特徴とするものである。請求項１乃至６の画像形成装
置においては、上記転写ローラと上記像担持体とが、系
が異なる駆動手段により個別に回転駆動される。例え
ば、該転写ローラは、像担持体を回転駆動する駆動系と
は異なった装置本体側の駆動系の駆動ギヤにより回転駆
動される。従って、この画像形成装置においては、その
像担持体と転写ローラとが、ギヤにより直に連結して連
動回転駆動されない構成となる。従って、転写ローラと
のギヤの噛み合いによる像担持体の振動がなく、この像
担持体の振動による画像劣化が防止されるようになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、画像形成装置で
あるプリンタに適用した実施形態について説明する。図
１に、本実施形態に係るプリンタの一例を示す。図１に
おいて、給紙トレイ１内に収容されている転写紙やＯＨ
Ｐシートなどの転写材２は、給紙コロ３の回転により、
フリクションパッド４で一枚ずつ分離されて給紙トレイ
１から給紙される。給紙トレイ１から給紙された転写材
２は、転写材ガイド１０，３０により形成された搬送経
路４０を通して搬送され、先端が一対のレジストローラ
５，６のニップに挾持された状態で待機される。このレ
ジストローラ５，６の下流側には、搬送経路を挟んで、
転写ローラ７と感光体ドラム８とが対向配置されてい
る。

【００１３】感光体ドラム８は、単体もしくは作像ユニ
ット５０により、プリンタ本体１００に回転自在に位置
決め保持されており、図示しない独自の駆動系により矢
印方向に回転駆動されるように構成されている。作像ユ
ニット５０は、周知の電子写真方式により感光体ドラム
８の表面にトナー像を形成するための、帯電ローラ５
１、現像装置５２、クリーニング装置５３などの作像手
段を備えている。

【００１４】上記作像手段により感光体ドラム８の表面
にトナー像が形成されると、レジストローラ５，６が所
定のタイミングで回転して、感光体ドラム８と転写ロー
ラ７との圧接部で形成された転写ニップＮに向けて転写
材２が搬送される。そして、感光体ドラム８と転写ロー
ラ７との圧接回転により転写材２が転写ニップＮにより
挾持搬送されると、感光体ドラム８の表面に形成された
トナー像が、転写ローラ７に印加された転写バイアスの
作用により転写材２上に転写される。このようにしてト
ナー像が転写された転写材２は、感光体ドラム８と転写
ローラ７との下流側に配設されている定着ユニット９に
よりテナー像が定着された後、機外に排出される。

【００１５】本実施形態に係るプリンタの転写ローラ７
は、転写材２搬送経路４０を形成する転写材ガイド１０
を兼ねた外装カバー１１に取り付けられている。この外
装カバー１１は、回転支点１２を中心として開閉自在と
なるように、プリンタ本体１００に配設されている。ま
た、この外装カバー１１は、閉鎖された状態で、図示し
ないロック機構によりロックされるようになっており、
該ロックを解除するロック解除機構（図示せず）を操作
することにより、開放されるように構成されている。

【００１６】次に、本発明の特徴部である転写ローラ７
の駆動系及び支持構造について説明する。図２乃至図６
は、プリンタ本体１００の外装カバー１１が閉じられた
状態を示す。図２乃至図６において、転写ローラ７は、
その支軸７ａに装着された一対の軸受け１４によって回
転自在に軸支されている。各軸受け１４は、図６に示す
ように、外装カバー１１に形成された軸受け保持部１１
ａに、変位自在に保持されている。また、この外装カバ
ー１１の軸受け保持部１１ａと、各軸受け１４との間に
は、伸張性の弾力を有するコイルバネ２０，２１が装着
されている。従って、プリンタ本体１００の外装カバー
１１が閉じられた状態では、転写ローラ７の支軸７ａ
が、各軸受け１４を介して、コイルバネ２０，２１の弾
力により、感光体ドラム８側に変位するように加圧さ
れ、転写ローラ７の表面が、図４に示すように、感光体
ドラム８の表面に所定の加圧力Ｆ１，Ｆ２で圧接され
る。

【００１７】転写ローラ７の支軸７ａの一方の端部（図
示の例では右端部）には、支軸７ａに一体的に設けられ
た転写ローラギヤ１３と、突き当てコロ１５とが設けら
れている。また、転写ローラ７の支軸７ａの他方の端部
には、突き当てコロ１６が設けられている。さらに、プ
リンタ本体１００の外装カバー１１が閉じられた状態で
は、図３及び図５に示すように、転写ローラ７の支軸７
ａの両端が、プリンタ本体１００に形成されている凹部
１７に嵌合するようになっている。

【００１８】このように、転写ローラ７の支軸７ａの両
端が、プリンタ本体１００の凹部１７に嵌合して位置決
めされることによって、転写ローラ７と感光体ドラム８
との垂直方向の平行度が確保される。また、コイルバネ
２０，２１の弾力により転写ローラ７が感光体ドラム８
側に変位して、転写ローラ７の突き当てコロ１５，１６
が、感光体ドラム８の表面に当接することによって、転
写ローラ７と感光体ドラム８との水平方向の平行度が確
保される。

【００１９】一方、転写ローラ７を回転駆動する駆動ギ
ヤ１８は、図３に示すように、プリンタ本体１００に設
けられた駆動ギヤ軸１９により回転自在に軸支されてい
る。また、この駆動ギヤ１８は、プリンタ本体１００の
外装カバー１１が閉じられた状態で、転写ローラ７の転
写ローラギヤ１３と適正に噛み合う位置に配置されてい
る。そして、この駆動ギヤ１８が、図５において、反時
計方向に回転することにより、転写ローラギヤ１３及び
支軸７ａを介して、転写ローラ７が時計方向に回転され
る。この時、駆動ギヤ１８の駆動トルクによって、図５
に示すように、転写ローラ７を感光体ドラム８側へ変位
させる変位力Ｆ３が発生する。

【００２０】このように、転写ローラ７が回転駆動され
ている状態では、転写ローラギヤ１３の駆動トルクによ
って転写ローラ７を感光体ドラム８側へ変位させる変位
力Ｆ３が発生するので、転写ローラ７の表面を感光体ド
ラム８の表面に圧接させるための加圧力Ｆ１，Ｆ２は、
さほど大きくする必要が無い。ここで、図示の例では、
転写ローラ７の右端側の転写ローラギヤ１３を、転写ロ
ーラギヤ１３により駆動する構成としているので、この
転写ローラ７の駆動側の加圧力Ｆ１と、非駆動側の加圧
力Ｆ２との関係は、Ｆ１≦Ｆ２の関係とすることが好ま
しい。

【００２１】また、転写ローラ７の支軸７ａに装着され
ている各軸受け１４は、図６に示したように、外装カバ
ー１１の軸受け保持部１１ａに変位自在に保持されてい
るが、この各軸受け１４と外装カバー１１の軸受け保持
部１１ａとの間には、若干の隙間ｇを設けている。この
隙間ｇは、外装カバー１１を閉める際に、転写ローラ７
の支軸７ａの両端を、プリンタ本体１００側の凹部１７
に案内できる程度の間隔を有している。つまり、この隙
間ｇは、図５に示すように、凹部１７に転写ローラ７の
支軸７ａを嵌合させて、転写ローラ７の支軸７ａをプリ
ンタ本体１００側に位置決めした状態で、外装カバー１
１の軸受け保持部１１ａに対して、各軸受け１４が干渉
しないように構成されている。

【００２２】請求項１乃至６の画像形成装置において
は、例えば、上述したように、転写ローラ７が、感光体
ドラム８を回転駆動する駆動系とは異なったプリンタ本
体１００側の駆動系の駆動ギヤ１８により回転駆動さ
れ、感光体ドラム８と転写ローラ７とが、従来例のよう
にギヤにより直に連結して連動回転駆動されることがな
い。従って、転写ローラ７の回転駆動時に、感光体ドラ
ム８が転写ローラ７とのギヤの噛み合いによって振動す
ることがなく、この感光体ドラム８の振動による画像劣
化を防止できるようになる。特に、請求項２の画像形成
装置においては、駆動ギヤ１８が、転写ローラギヤ１３
を回転駆動する際の駆動トルクにより、転写ローラ７を
感光体ドラム８側に変位させる変位力Ｆ３が発生するよ
うに、転写ローラギヤ１３に噛合っている。従って、転
写ローラ７の表面を感光体ドラム８の表面に圧接させる
ための加圧力Ｆ１，Ｆ２をさほど大きくすることなく、
転写ローラ７の表面を感光体ドラム８の表面に対して確
実に圧接させることができるようになる。また、請求項
３の画像形成装置においては、転写ローラ７の感光体ド
ラム８側への変位により、転写ローラ７の支軸７ａをプ
リンタ本体１００側の凹部１７に嵌合させ、転写ローラ
７の支軸７ａに設けた位置決めコロ１５，１６を感光体
ドラム８の表面に当接させることにより、転写ローラ７
と感光体ドラム８との平行度が確保される。このよう
に、転写ローラ７の位置決めを、感光体ドラム８及び感
光体ドラム８を支持しているプリンタ本体１００側で行
っているので、転写ローラ７と感光体ドラム８の位置精
度が良く保たれ、転写材２への安定した画像転写及び搬
送ができるようになる。また、請求項４の画像形成装置
においては、転写ローラ７の駆動側の加圧力Ｆ１と、非
駆動側の加圧力Ｆ２とが、該加圧力Ｆ１，Ｆ２の反力が
作用する受け部材としての外装カバー１１を経時変形さ
せない小さな加圧力に設定されている。従って、プリン
タの動作が停止した状態で、コイルバネ２０，２１の弾
力を受ける外装カバー１１の剛性を必要以上に高める必
要がない。これにより、外装カバー１１をプラスチック
のような剛性の低い部材で構成した場合であっても、プ
リンタの動作の停止により、外装カバー１１が高荷重に
さらされてクリープ変形するいった不具合を防止でき
る。つまり、この画像形成装置では、プリンタの稼動時
にかかる荷重のみを考慮すればよい。また、請求項５の
画像形成装置においては、転写材ガイド１０を兼ねた外
装カバー１１に転写ローラ７を配設しているので、外装
カバー１１を開くことで、転写材２の搬送経路４０が開
放される。これにより、転写材２の紙つまり（ジャム）
処理等の作業性が著しく向上されるようになる。また、
請求項６の画像形成装置においては、駆動ギヤ１８がプ
リンタ本体１００側に配設されているので、転写ローラ
７を感光体ドラム８側に変位させる変位力Ｆ３の反力が
外装カバー１１に作用することが無く、駆動ギヤ１８の
回転により外装カバー１１が振動して騒音を発生するこ
とが無くなる。

【００２３】

【発明の効果】請求項１乃至６の発明によれば、転写ロ
ーラと像担持体とが、系が異なる駆動手段により個別に
回転駆動され、ギヤにより直に連結して連動回転駆動さ
れないので、転写ローラの回転駆動時における像担持体
の転写ローラとのギヤの噛み合いによる振動がなく、該
振動による画像劣化を防止できるという優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るプリンタの一例を示す
概略構成図。

【図２】上記プリンタの感光体ドラムに圧接する転写ロ
ーラの支持構造を示す概略斜視図。

【図３】上記感光体ドラムに圧接する転写ローラの支持
構造を示す概略正面図。

【図４】上記感光体ドラムに圧接する転写ローラの支持
構造を示す概略平面図。

【図５】上記感光体ドラムと転写ローラとが回転駆動さ
れている状態を示す概略側面図。

【図６】上記感光体ドラムに転写ローラが圧接するよう
に該転写ローラの支軸を加圧する加圧手段の構成を示す
概略断面図。

【符号の説明】

１ 給紙トレイ ２ 転写材 ３ 給紙コロ ４ フリクションパッド ５，６ レジストローラ ７ 転写ローラ ７ａ 転写ローラの支軸 ８ 感光体ドラム ９ 定着ユニット １０，３０ 転写材ガイド １１ 外装カバー １１ 軸受け保持部 １２ 回転支点 １３ 転写ローラギヤ １４ 軸受け １５ 突き当てコロ １６ 突き当てコロ １７ 凹部 １８ 駆動ギヤ １９ 駆動ギヤ軸 ２０，２１ コイルバネ ４０ 搬送経路 ５０ 作像ユニット ５１ 帯電ローラ ５２ 現像装置 ５３ クリーニング装置 １００ プリンタ本体 Ｆ１ 転写ローラの駆動側の加圧力 Ｆ２ 転写ローラの非駆動側の加圧力 Ｆ３ 転写ローラギヤの駆動トルクにより生じる変
位力 ｇ 隙間 Ｎ 転写ニップ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H071 AA08 AA42 CA01 CA05 DA09 DA15 DA26 DA27 EA06 2H200 FA02 FA04 FA09 FA10 FA12 GA23 GA44 GB12 GB25 GB41 HA02 HB12 HB22 JA02 JB10 JB12 LA07 LA17 LA27 LA29 3J103 AA02 CA02 CA36 CA66 CA78 DA01 FA04 FA18 FA26 GA57 GA58 GA60 GA74

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に画像を担持して回転駆動される像担
   持体と、該像担持体の表面に圧接して回転駆動されるこ
   とにより該画像が転写される転写材を搬送して該像担持
   体の表面に形成された画像を該転写材上に転写する転写
   ローラとを有する画像形成装置において、 上記転写ローラと上記像担持体とを、ギヤにより直に連
   結して連動回転駆動する構成とせず、系が異なる駆動手
   段により個別に回転駆動する構成としたことを特徴とす
   る画像形成装置。
2. 【請求項２】請求項１の画像形成装置において、 上記転写ローラは、上記像担持体に対して接離自在に軸
   支され、上記転写ローラを回転駆動する駆動手段は、該
   転写ローラの支軸に設けられた従動ギヤに噛合う駆動ギ
   ヤを有し、該駆動ギヤは、上記従動ギヤを回転駆動する
   際の駆動トルクにより、上記転写ローラを上記像担持体
   側に変位させる変位力が発生するように、上記従動ギヤ
   に噛合っていることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項２の画像形成装置において、 上記転写ローラの上記像担持体側への変位により、該転
   写ローラの支軸を装置本体側の凹部に嵌合させ、該転写
   ローラの支軸に設けた位置決めコロを像担持体の表面に
   当接させることにより、該転写ローラと像担持体との平
   行度を確保する構成としたことを特徴とする画像形成装
   置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３の画像形成装置におい
   て、 上記転写ローラを上記像担持体側に変位させるように、
   該転写ローラの支軸に加圧力を付与する加圧手段を有
   し、上記加圧力を、該加圧力の反力が作用する受け部材
   を経時変形させない加圧力に設定したことを特徴とする
   画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１、２、３又は４の画像形成装置に
   おいて、 上記転写材の搬送経路を形成する転写材ガイドを、装置
   本体に対して開閉自在に配設した外装カバーに設け、該
   外装カバーに上記転写ローラを配設したことを特徴とす
   る画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項５の画像形成装置において、 上記駆動ギヤは、装置本体側に配設されていることを特
   徴とする画像形成装置。