JP2003177583A

JP2003177583A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003177583A
Application number: JP2002277025A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Tajima; 和彦田嶋; Yuzo Kawano; 裕三川野; Yoshiaki Ijima; 喜明井嶋; Tetsuo Korenaga; 哲雄是永
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2003-06-27

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、単一のモータで、中間ギヤを用い
ることなく、現像ローラと感光体ローラとを駆動する。【解決手段】共用モータ３７の回転軸に固定された感
光体モータプーリ３４Ｂおよび現像モータギヤ３２と、
感光体モータプーリ３４Ｂとの間にベルト３９Ａが掛け
渡されて回転自在に設置された段付プーリ３８Ｂと、段
付プーリ３８Ｂとの間にベルト３９Ｂが掛け渡されると
ともに感光体ローラ７が連結され、感光体モータプーリ
３４Ｂからベルト３９Ａ、段付プーリ３８Ｂおよび３９
Ｂベルトを介して伝達された共用モータ３７の回転力で
感光体ローラ７を回転させる感光体ローラ駆動プーリ３
６Ｂと、現像モータギヤ３２と噛み合うとともに現像ロ
ーラ１６が連結され、現像モータギヤ３２から伝達され
た共用モータ３７の回転力で現像ローラ１６を回転させ
る現像ローラ駆動ギヤ３３とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真技術により
画像形成を行う画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、像担持体としての感光体ロー
ラと、この感光体ローラに形成された静電潜像の現像を
行う現像ローラは、プリンタ、ファクシミリ、複写機等
の電子写真技術による画像形成装置の像形成部に用いら
れている。そして、特に近年では、カラー印字出力をす
るために各色のトナー像の正確な色重ねが必要であり、
安定した画像を得るためには、回転ムラ等の速度変動が
無いように感光体ローラと現像ローラとを正確に駆動伝
達することが一層重要になっている。

【０００３】ここで、駆動回転のムラの要因の一つとし
て、噛み合うギヤとギヤとの間の隙間の影響がある。噛
み合うギヤとギヤとの間には、スムーズな噛み合い運動
ができるように隙間（バックラッシ）が形成されている
が、駆動伝達トルクに変動があったりモータの回転速度
に急激な変化がある場合、噛み合い接触して動力伝達し
ている歯面と歯面とがバックラッシの空間内で一時的に
離反してしまって動力が一時的に伝達されなくなり、伝
達回転速度の断続的な変動が発生するためである。そし
て、この変動が回転ムラとなる。

【０００４】したがって、このような回転ムラを減少さ
せるためには、動力伝達手段であるギヤを必要以上に使
用しないことが重要になってくる。さらにいえば、特
に、軸間距離を埋めるためだけの中間ギヤを使用しない
ことが重要になってくる。

【０００５】画像形成装置の場合は駆動伝達系に回転ム
ラが発生すると、正確な紙送りが再現できずに送り方向
ピッチの伸縮が発生し、特にカラー印字を行う画像形成
装置では、色ずれが発生し色の再現性が悪くなる。

【０００６】次に、従来の感光体ローラと現像ローラに
おける駆動伝達技術について説明する。

【０００７】ここで、図４は従来の感光体ローラと現像
ローラにおける動力伝達機構の要部を示す斜視図、図５
は従来の感光体ローラと現像ローラにおける動力伝達機
構の要部を示す正面図である。

【０００８】動力伝達手段は、現像ローラ駆動系列と呼
ばれる現像ローラ駆動モータ２８から現像ローラ（第２
のローラ）１６に数個のギヤやプーリ等の駆動伝達手段
を用いてなる駆動伝達手段の並びと、感光体ローラ駆動
系列と呼ばれる感光体駆動モータ２９から感光体ローラ
（第１のローラ）７までの駆動伝達手段の並びの２系統
の駆動系列から成り立っている。図示するように、プレ
ート２７に現像ローラ駆動モータ２８と感光体駆動モー
タ２９が取り付けられている。現像ローラ駆動モータ２
８の回転軸はプレート２７に形成された孔を貫通してお
り、その先端には現像モータギヤ３２が固着されてい
る。また、プレート２７には現像ローラ駆動ギヤ３３が
回転自在に取り付けられている。さらに、現像モータギ
ヤ３２と現像ローラ駆動ギヤ３３とに噛み合うようにし
て、中間ギヤ３５Ａがプレート２７に回転自在に取り付
けられている。そして、感光体ローラ７の静電潜像を現
像する現像ローラ１６は、伝達接続装置（図示せず）を
介して現像ローラ駆動ギヤ３３に連結されている。

【０００９】また、感光体駆動モータ２９の回転軸はプ
レート２７に形成された孔を貫通しており、その先端に
は感光体モータギヤ３４Ａが固着されている。また、プ
レート２７には感光体駆動ギヤ３６Ａが回転自在に取り
付けられている。さらに、感光体モータギヤ３４Ａと感
光体駆動ギヤ３６Ａとに噛み合うようにして、中間ギヤ
３５Ｂがプレート２７に回転自在に取り付けられてい
る。そして、像担持体である感光体ローラ７は、伝達接
続装置（図示せず）を介して感光体駆動ギヤ３６Ａに連
結されている。

【００１０】ここで、画像形成装置の小型化のために現
像ローラ１６と感光体ローラ７の外径が小径化され、そ
れに伴い現像ローラ駆動ギヤ３３と感光体ローラ駆動ギ
ヤ３６Ａも小径化されている。

【００１１】

【特許文献１】特開平０９−０４３９２３号公報

【特許文献２】特開平０７−１６００８２号公報

【特許文献３】特開平０２−２５００７７号公報

【特許文献４】特開平０５−０８０６５１号公報

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の技術では、同一の平面上に２つの駆動系列をコ
ンパクトに配置するのには限界があり、回転しているギ
ヤの上にはギヤを軸支する軸を配置できない等の理由に
より、現像ローラ駆動系列と感光体ローラ駆動系列を高
コストなモータ２８，２９により別々に駆動を行うよう
にしている。

【００１３】このとき、２個のモータ取り付け位置も相
互に干渉しないようにする必要があるため、モータ軸か
ら各ローラ７，１６に駆動力を伝達するのに各駆動系列
を最短の位置に配置することができず、回転ムラが生じ
やすい中間ギヤ３５Ａ，３５Ｂを用いて迂回させる必要
があった。

【００１４】このように、従来の画像形成装置では、現
像ローラ１６を駆動するためのモータ２８と感光体ロー
ラ７を駆動するためのモータ２９をそれぞれ設ける必要
があり、コスト高になっていた。

【００１５】また、このように２個のモータ２８，２９
を相互に干渉しないように取り付けて現像ローラ１６、
感光体ローラ７をそれぞれ駆動しなければならないの
で、回転ムラを生じやすく、しかもスペース効率が悪化
する中間ギヤ３５Ａ，３５Ｂを用いる必要があった。

【００１６】そこで、本発明は、単一のモータで現像ロ
ーラと感光体ローラという２つのローラを駆動すること
のできる画像形成装置を提供することを目的とする。

【００１７】また、本発明は、中間ギヤを用いることな
く現像ローラと感光体ローラという２つのローラを駆動
することのできる画像形成装置を提供することを目的と
する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、回転力を発生するモータ
と、モータの回転軸に固定されたモータプーリと、同じ
くモータの回転軸に固定されたモータギヤと、モータプ
ーリとの間に第１のベルトが掛け渡されて回転自在に設
置された中継プーリと、中継プーリとの間に第２のベル
トが掛け渡されるとともに第１のローラである感光体ロ
ーラが連結され、モータプーリから第１のベルト、中継
プーリおよび第２のベルトを介して伝達されたモータの
回転力で第１のローラを回転させる駆動プーリと、モー
タギヤと噛み合うとともに第２のローラである現像ロー
ラが連結され、モータギヤから伝達されたモータの回転
力で第２のローラを回転させるローラ駆動ギヤとを有す
る構成としたものである。

【００１９】これにより、単一のモータで現像ローラと
感光体ローラを駆動することが可能になる。また、中間
ギヤを用いることなく現像ローラと感光体ローラを駆動
することが可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、回転力を発生するモータと、モータの回転軸に固定
されたモータプーリと、同じくモータの回転軸に固定さ
れたモータギヤと、モータプーリとの間に第１のベルト
が掛け渡されて回転自在に設置された中継プーリと、中
継プーリとの間に第２のベルトが掛け渡されるとともに
第１のローラが連結され、モータプーリから第１のベル
ト、中継プーリおよび第２のベルトを介して伝達された
モータの回転力で第１のローラを回転させる駆動プーリ
と、モータギヤと噛み合うとともに第２のローラが連結
され、モータギヤから伝達されたモータの回転力で第２
のローラを回転させるローラ駆動ギヤとを有する画像形
成装置であり、単一のモータで２つのローラを駆動する
ことが可能になるという作用を有する。また、中間ギヤ
を用いることなく２つのローラを駆動することが可能に
なるという作用を有する。

【００２１】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１記載の発明において、第１のローラは像担持体
である感光体ローラであり、第２のローラは感光体ロー
ラに形成された静電潜像を現像する現像ローラである画
像形成装置であり、単一のモータで現像ローラと感光体
ローラを駆動することが可能になるという作用を有す
る。また、中間ギヤを用いることなく現像ローラと感光
体ローラを駆動することが可能になるという作用を有す
る。

【００２２】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。なお、これらの図面におい
て同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複
した説明は省略されている。

【００２３】図１は、本発明の一実施の形態における画
像形成装置の構成を示す概略図、図２は図１の画像形成
装置における感光体ローラと現像ローラとの駆動伝達機
構を示す斜視図、図３は図１の画像形成装置における感
光体ローラと現像ローラとの駆動伝達機構を示す正面図
である。

【００２４】図１に示すように、装置本体１には、画像
形成を行う主要部品を一体に収容してこの装置本体１に
着脱自在に装着されることで消耗部品の交換を容易にし
たプロセスユニット６が設けられている。このプロセス
ユニット６の側壁には固定軸８が取り付けられている。
固定軸８には、像坦持体である感光体ローラ（第１のロ
ーラ）７が回転自在に軸支されている。感光体ローラ７
は、アルミ等の金属ドラム表面の電極薄膜上に有機光導
電性物質を付着させたものからなる。

【００２５】感光体ローラ７の近傍には帯電器９が配置
されている。帯電器９は、高圧電源（図示せず）から高
電圧が印加されることで、感光体ローラ７の回転方向
（図示する場合においては、反時計回りである矢印Ａ方
向）に沿って、この感光体ローラ７の表面を一様に帯電
させる。

【００２６】画像形成装置にはレーザ走査ユニット（以
下、「ＬＳＵ」という。）１０が設置されいる。このＬ
ＳＵ１０は、レンズ（図示せず）や半導体レーザ光を走
査するポリゴンミラー（図示せず）等からなり、画像デ
ータを光変調して一様に帯電された感光体ローラ７にレ
ーザ光を照射して静電潜像を形成する。

【００２７】さらに感光体ローラ７の近傍には、感光体
ローラ７に形成された静電潜像を現像するための現像部
が形成されている。この現像部は、トナー貯蔵室１８内
のトナー１３を回転しながら撹拌して補給ローラ１２に
搬送するアジテータ１９と、プロセスユニット６の側壁
に回転自在に軸支され、補給ローラ１２により供給され
たトナー１３を感光体ローラ７上の静電潜像に供給して
現像を行う現像ローラ（第２のローラ）１１を有してい
る。この現像ローラ１１には負電位が印加されており、
これにより供給されたトナー１３に予め負電荷が与えら
れる。また、プロセスユニット６の側壁間に橋渡されて
いるブレード取付板１４には、現像ローラ１１に供給さ
れたトナー１３を押圧力により均一な薄層状態に摩擦帯
電する現像ブレード１５が固定されている。

【００２８】そして、現像ローラ１１により感光体ロー
ラ７にトナー１３が供給されることにより、レーザ光の
照射により電荷が消滅した静電潜像にトナー１３が付着
してトナー像が形成されるネガポジプロセス現像が行わ
れる。

【００２９】図示するように、画像形成装置の底部には
用紙カセット２が設けられている。

【００３０】用紙カセット２には用紙（記録媒体）３が
収容されており、この用紙３は給紙ローラ４により一枚
ずつ取り出されて搬送路を搬送されて行く。搬送路上に
は、給紙ローラ４により取り出された用紙３を搬送方向
下流側の印字部へ搬送する複数の搬送ローラ５、感光体
ローラ７に接触して回転する転写ローラ１６が搬送方向
に沿って設けられている。転写ローラ１６は装置本体１
に回転自在に軸支されて感光体ローラ７に押し付けられ
ており、高電圧が印加されることにより、感光体ローラ
７の表面に現像されたトナー像はこの転写ローラ２４の
押圧力で用紙３に転写される。

【００３１】転写ローラ１６によりトナー像を用紙３に
転写した後の感光体ローラ７の表面に残留しているトナ
ー１３を除去するために、クリーニングブレード１７が
配置されている。

【００３２】転写ローラ１６よりも後方の搬送路上に
は、定着器２０が設置されている。この定着器２０はハ
ロゲンランプ（図示せず）等の熱源を含んだヒートロー
ラ２１と、このヒートローラ２１と接触して回転する加
圧ローラ２２からなる。そして、用紙３が回転するヒー
トローラ２１と加圧ローラ２２とに挟まれて送られるこ
とにより、転写されたトナー像が用紙３に定着される。

【００３３】搬送路の終端には、定着器２０からの用紙
３を機外に排出する排紙ローラ２３および排紙トレイ２
５が設置されている。そして、トナー像が転写、定着さ
れた用紙３は排紙ローラ２３に送られて排紙トレイ２５
に排出される。

【００３４】なお、装置本体１の前面には、使用者に装
置情報を伝える表示部２６が設けられている。

【００３５】次に、このような構成の画像形成装置の印
字動作について説明する。

【００３６】画像形成装置では、ホストコンピュータ
（図示せず）からの印字要求に従ってＣＰＵがモータ
（何れも図示せず）を回転させ、帯電工程、露光工程、
現像工程、転写工程、定着工程等の制御を行う。

【００３７】先ず、帯電工程において、帯電器９内のワ
イヤに高電圧を直流的に印可してコロナ放電を行わせ、
グリット板にたとえば約−７００Ｖの電圧を発生させる
ことで、矢印Ａ方向に回転する感光体ローラ７の表面を
−７００Ｖ程度に一様に帯電させる。

【００３８】次に露光工程において、画像処理部（図示
せず）から送信される文字や画像パターンのデータに従
ってＬＳＵ１０から照射されるレーザ光を変調し、その
レーザ光を感光体ローラ７の表面に照射する。レーザ光
が照射された部分は電気伝導度が増すために、その部分
だけ電荷が消滅して静電潜像が形成される。

【００３９】現像工程において、現像部はトナー１３を
たとえば−３００Ｖ程度に帯電させる。これにより、感
光体ローラ７の静電潜像が形成された表面部分にトナー
１３が吸着し、ネガポジプロセスによる現像が行われ
る。

【００４０】転写工程において、用紙３は給紙ローラ４
により用紙カセット２から取り出され、搬送ローラ５に
より搬送路を搬送される。そして、表面にたとえば＋１
０００Ｖ程度の電圧が印可された転写ローラ１６の静電
的クーロン力によって、感光体ローラ７表面に吸着した
トナー１３は用紙３に転写される。

【００４１】最後の定着工程において、定着器２０内の
加圧ローラ２２の狭持圧とヒートローラ２１の熱とによ
り、転写されたトナー像が用紙３に定着される。そし
て、用紙３はさらに搬送路を通って行き、排紙ローラ２
３により排紙トレイ２５に排出される。

【００４２】ここで、感光体ローラと現像ローラとの駆
動伝達機構を図２および図３を用いて説明する。

【００４３】図示するように、これらの駆動伝達機構に
は、複数本の支柱３１により所定の間隔をあけて相互に
平行に配置された第１のプレート３０Ａおよび第２のプ
レート３０Ｂが設けられている。そして、第２のプレー
ト３０Ｂには共用モータ（モータ）３７が取り付けられ
ている。

【００４４】共用モータ３７の回転軸は、第２のプレー
ト３０Ｂに形成された孔を貫通して第１のプレート３０
Ａの切り欠き部から突出しており、先端に向かって現像
モータギヤ（モータギヤ）３２および感光体モータプー
リ（モータプーリ）３４Ｂが固定されている。

【００４５】また、第２のプレート３０Ｂには、前述の
現像モータギヤ３２と噛み合う現像ローラ駆動ギヤ（ロ
ーラ駆動ギヤ）３３が回転自在に取り付けられている。
そして、第１のプレート３０Ａと第２のプレート３０Ｂ
との間に位置するこの現像ローラ駆動ギヤ３３には、伝
達接続装置（図示せず）を介して現像ローラ１６が連結
されている。

【００４６】さらに、第１のプレート３０Ａには、段付
プーリ（中継プーリ）３８Ｂおよび感光体駆動プーリ
（駆動プーリ）３６Ｂが回転自在に取り付けられてい
る。そして、感光体駆動プーリ３６Ｂには、伝達接続装
置（図示せず）を介して感光体ローラ７が連結されてい
る。ここで、図示するように、感光体モータプーリ３４
Ｂと段付プーリ３８Ｂの大径側プーリとの間には、たと
えば柔軟性を有するゴムなどからなり、内周に歯が形成
されたベルト（第１のベルト）３９Ａが掛け渡されてい
る。また、段付プーリ３８Ｂの小径側プーリと感光体駆
動プーリ３６Ｂとの間にも、たとえば柔軟性を有するゴ
ムなどからなり、内周に歯が形成されたベルト（第２の
ベルト）３９Ｂが掛け渡されている。

【００４７】これにより、共用モータ３７の回転力は、
この共用モータ３７の回転軸に固定された現像モータギ
ヤ３２と噛み合う現像ローラ駆動ギヤ３３に伝達され、
現像ローラ駆動ギヤ３３に連結された現像ローラ１６が
回転される。また、これと同時に、共用モータ３７の回
転力は、同じく共用モータ３７の回転軸に固定された感
光体モータプーリ３４Ｂからベルト３９Ａを介して段付
プーリ３８Ｂに伝達され、さらに段付プーリ３８Ｂから
ベルト３９Ｂを介して感光体駆動プーリ３６Ｂに伝達さ
れる。そして、これにより、感光体駆動プーリ３６Ｂに
連結された感光体ローラ７が回転される。

【００４８】このように、本実施の形態によれば、共用
モータ３７を設けてその回転軸に現像駆動モータギヤ３
２と感光体モータプーリ３４Ｂという２つの駆動伝達手
段を固定し、現像駆動モータギヤ３２および感光体モー
タプーリ３４Ｂによって共用モータ３７の回転力をそれ
ぞれ現像ローラ１６と感光体ローラ７とに伝達するよう
にしているので、単一のモータで現像ローラ１６と感光
体ローラ７とを駆動することが可能になる。これによ
り、装置の低コスト化を図ることができる。

【００４９】また、本実施の形態によれば、感光体モー
タプーリ３４Ｂから取り出された共用モータ３７の回転
力をベルト３９Ａで段付プーリ３８Ｂに伝達し、さらに
ベルト３９Ｂを介して感光体駆動プーリ３６Ｂに伝達し
て感光体ローラ７を回転させているので、中間ギヤを用
いることなく現像ローラ１６と感光体ローラ７とを駆動
することが可能になる。これにより、回転ムラの発生を
抑制することが可能になるとともに省スペース化を図る
ことが可能になる。

【００５０】なお、現像ローラ１６と感光体ローラ７と
の取り付け位置は、本実施の形態と逆転していてもよ
い。この場合には、現像ローラ１６がベルト３９Ａ，３
９Ｂにより回転駆動されることになる。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、モータ
の回転軸にモータギヤとモータプーリという２つの駆動
伝達手段を固定し、モータギヤおよびモータプーリによ
ってモータの回転力を２つのローラに伝達するようにし
ているので、単一のモータで現像ローラと感光体ローラ
という２つのローラを駆動することが可能になるという
有効な効果が得られる。

【００５２】これにより、装置の低コスト化を図ること
ができるという有効な効果が得られる。

【００５３】また、本発明によれば、モータプーリから
取り出されたモータの回転力を第１のベルトで中継プー
リに伝達し、さらに第２のベルトを介して駆動プーリに
伝達してローラを回転させているので、中間ギヤを用い
ることなく現像ローラと感光体ローラという２つのロー
ラを駆動することが可能になるという有効な効果が得ら
れる。

【００５４】これにより、回転ムラの発生を抑制するこ
とが可能になるとともに省スペース化を図ることが可能
になるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における画像形成装置の
構成を示す概略図

【図２】図１の画像形成装置における感光体ローラと現
像ローラとの駆動伝達機構を示す斜視図

【図３】図１の画像形成装置における感光体ローラと現
像ローラとの駆動伝達機構を示す正面図

【図４】従来の感光体ローラと現像ローラにおける動力
伝達機構の要部を示す斜視図

【図５】従来の感光体ローラと現像ローラにおける動力
伝達機構の要部を示す正面図

【符号の説明】

７感光体ローラ（第１のローラ）１６現像ローラ（第２のローラ）３２現像モータギヤ（モータギヤ）３３現像ローラ駆動ギヤ（ローラ駆動ギヤ）３４Ｂ感光体モータプーリ（モータプーリ）３６Ｂ感光体ローラ駆動プーリ（駆動プーリ）３７共用モータ（モータ）３８Ｂ段付プーリ（中継プーリ）３９Ａベルト（第１のベルト）３９Ｂベルト（第２のベルト）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者井嶋喜明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者是永哲雄大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CG03 2H171 FA04 FA09 FA13 GA04 GA08 JA23 JA29 JA34 LA04 LA06 LA08 LA11 QA02 QA08 QA11 QA13 QB02 QB15 QB17 QB32 QB38 QC03 QC22 QC36 SA10 SA12 SA18 SA19 SA22 SA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転力を発生するモータと、前記モータの回転軸に固定されたモータプーリと、同じく前記モータの回転軸に固定されたモータギヤと、前記モータプーリとの間に第１のベルトが掛け渡されて
回転自在に設置された中継プーリと、前記中継プーリとの間に第２のベルトが掛け渡されると
ともに第１のローラが連結され、前記モータプーリから
前記第１のベルト、前記中継プーリおよび前記第２のベ
ルトを介して伝達された前記モータの回転力で前記第１
のローラを回転させる駆動プーリと、前記モータギヤと噛み合うとともに第２のローラが連結
され、前記モータギヤから伝達された前記モータの回転
力で前記第２のローラを回転させるローラ駆動ギヤとを
有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記第１のローラは像担持体である感光体
ローラであり、前記第２のローラは前記感光体ローラに
形成された静電潜像を現像する現像ローラであることを
特徴とする請求項１記載の画像形成装置。