JP2003202776A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光ドラムの駆動制御を行うことで、感光ド
ラムの回転軸の偏心が色ズレに影響し難く、かつ、重い
フライホイールが無くてもバンディングが発生し難い、
高画質化した画像形成装置を提供する。 【解決手段】 駆動モータ１０５Ａの回転力を感光ドラ
ム１０９の回転方向に沿うように発生させ、補助モータ
１０５Ｂの回転力を逆方向に発生させ、駆動モータ１０
５Ａと補助モータ１０５Ｂによって感光ドラム１０９の
回転速度を一定速度に制御する。歯車には斜歯の歯車を
使用する。感光ドラム側歯車１０８の外径は感光ドラム
１０９の外径よりも大きくなるよう構成する。または、
感光ドラム側歯車１０８と、駆動モータ側歯車１０６Ａ
および補助モータ側歯車１０６Ｂとの間に、中間軸側歯
車１０７Ａ、１０７Ｂを設ける。このとき、外径ｄ１、
外径ｄ２、外径ｄ３の関係をｄ１＞ｄ２＞ｄ３とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車駆動機構によ
る駆動モータ制御装置を、感光ドラムの駆動制御に用い
る構成の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置は、近年の高画質化に伴
い、印刷解像度を上げようとすると、従来よりも色ズレ
やバンディングが目立つようになってきている。

【０００３】色ズレとは、カラー印刷のときに、紙面上
にて各色の印刷位置がズレてしまう現象のことであり、
その原因の一つに感光ドラムの機械的偏心が考えられる
が、この機械的対策としては、高度な加工技術を用いて
高精度化する方法が知られている。

【０００４】また、バンディングとは、印刷された紙面
上に見られる副走査方向の濃淡模様のことであり、その
原因の一つに感光ドラムの回転ムラ（視覚感度の高い周
波数帯域）が考えられるが、この機械的対策としては、
重いフライホイールを感光ドラムの回転軸に取り付けて
慣性を大きくすることで副走査方向の濃淡模様を除去す
る方法が知られている。

【０００５】しかしながら、色ズレを高度な加工技術で
対応する方法ではコスト的に問題があり、バンディング
を重いフライホイールで対応する方法では小型軽量化に
反し、メンテナンス作業にも支障をきたす問題がある。

【０００６】特開２０００−３３０４２０号公報では、
感光ドラムの歯車駆動機構の中で、フィードバック制御
によって高画質化を図る技術を提案している。

【０００７】図１０に従来例を示す。この図は駆動伝達
が１段構成であり、駆動モータ（ＤＣモータ）１０５の
回転軸から感光ドラム１０９の回転軸へ歯車を介して動
力伝達するものである。駆動モータ１０５の回転軸には
駆動モータ側歯車１０６が取り付けてあり、また、感光
ドラム１０９の回転軸には感光ドラム側歯車１０８が取
り付けてあり、これらの歯車は噛合っている。

【０００８】感光ドラム１０９が回転すると、これと同
軸にある回転角検出器としてのエンコーダ１０１も同時
に回転する。これにより、感光ドラム１０９の回転角に
応じた数だけパルスがエンコーダ１０１から出力される
ため、検出装置１０２ではこのパルス数を計数すること
により感光ドラム１０９の回転角を検出することができ
る。そして、制御装置１０３では感光ドラム１０９の回
転角と目標回転角の偏差に応じた制御トルク（操作量）
を算出し、駆動装置１０４にてこの操作量に相当する電
流を駆動モータ１０５に流すための印加電圧を発生す
る。駆動モータ１０５では印加電圧により電流が流れ、
回転トルクが発生して駆動モータ１０５の回転軸を回転
させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成では、歯車伝達特有のバックラッシュ要素（非線
形要素）が存在するために、これが広い制御帯域を持つ
制御系実現の障害となっている。

【００１０】なお、広い制御帯域を持つ制御系を実現す
ることにより、機械的偏心による低周波帯の回転ムラ
（色ズレに影響する）や、視覚感度の高い周波数帯とし
て約５０Ｈｚ〜２００Ｈｚの回転ムラ（バンディングに
影響する）が減少することは周知である。

【００１１】そこで、このバックラッシュ要素によって
生じる歯車間のガタを取り除くために、簡便な方法とし
て、感光ドラム１０９の回転軸上にブレーキ１１０を取
り付ける方法があるが、これにより歯車間のガタを見か
け上消すことができ、制御帯域をある程度広げることが
できる。

【００１２】ところが、図１１に示すように、ゲイン交
差角周波数ω_Ｃが比較的低いローゲイン制御系である場
合（ａ）には、制御で必要とする操作量Ｉ（ｔ）の変動
が（ｃ）に示すように小さく、かつ正の操作量で済むの
に対し、制御帯域を広げるために、ゲイン交差角周波数
ω_Ｃを比較的高く設定したハイゲイン制御系の場合
（ｂ）には、制御で必要とする操作量Ｉ（ｔ）の変動は
（ｄ）に示すように大きく変化するようになる。

【００１３】特に感光ドラム１０９を減速するときの操
作量はゼロあるいは負の操作量となり、ブレーキの効果
が失われてしまい、歯車間のガタが再び発生するという
問題点がある。

【００１４】ガタの発生を抑えるためにさらにブレーキ
を強める方法も考えられるが、省エネや低コスト化と相
反する結果となり、さらに感光ドラム１０９の回転ムラ
が増大する傾向にある。

【００１５】本発明は、上記問題点について鑑みたもの
であり、感光ドラムの駆動制御を行うことで、感光ドラ
ムの回転軸の偏心がある程度あっても色ズレに影響し難
く、かつ、重いフライホイールが無くてもバンディング
が発生し難い感光ドラムの駆動装置を用いた画像形成装
置を提供することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、以下の構成とした。 （１）．請求項１に記載の本発明は、感光ドラムの感光
面部分または感光ドラム回転軸に回転角検出器を有し、
感光ドラム回転軸に感光ドラム側歯車を取り付けてある
駆動機構の画像形成装置において、前記駆動機構は、駆
動モータおよび補助モータより感光ドラムへ駆動を伝達
するものであり、駆動モータの回転軸に駆動モータ側歯
車を備え、補助モータの回転軸に補助モータ側歯車を備
え、駆動モータ側歯車および補助モータ側歯車は、感光
体側歯車と噛み合うように構成され、駆動モータを感光
ドラム回転方向に沿うように回転力を発生させ、補助モ
ータを感光ドラム回転方向とは逆らうように回転力を発
生させ、かつ、回転角検出器の情報をもとに、駆動モー
タと補助モータとによって感光ドラムの回転速度を一定
速度に制御することを特徴とする画像形成装置とする。 （２）．請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の
画像形成装置において、駆動モータには所定のトルクを
印加し、補助モータには所定の逆トルクを印加し、か
つ、駆動モータのトルクを増加して感光ドラムを加速
し、または、補助モータのトルクを増加して感光ドラム
を減速することを特徴とする画像形成装置とする。 （３）．請求項３に記載の本発明は、請求項１または２
に記載の画像形成装置において、回転力伝達部分に斜歯
の歯車を使用することを特徴とする画像形成装置とす
る。 （４）．請求項４に記載の本発明は、請求項１ないし３
のいずれかに記載の画像形成装置において、感光ドラム
側歯車の外径が感光ドラムの外径よりも大きいことを特
徴とする画像形成装置とする。 （５）．請求項５に記載の本発明は、請求項１ないし４
のいずれかに記載の画像形成装置において、感光ドラム
側歯車と、駆動モータ側歯車および補助モータ側歯車と
の間に、それぞれ中間軸および中間軸側歯車を設けるこ
とを特徴とする画像形成装置とする。 （６）．請求項６に記載の本発明は、請求項５に記載の
画像形成装置において、各中間軸側歯車の外径は、駆動
モータ側歯車および補助モータ側歯車の外径よりも大き
く、感光ドラム側歯車の外径は、各中間軸側歯車の外径
よりも大きいことを特徴とする画像形成装置とする。 （７）．請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成
装置において、前記感光ドラム回転軸に取り付けてある
感光ドラム側歯車の歯車側面部が感光ドラムのドラム側
面部と密着するようにして固定されていること、あるい
はこれら感光ドラムと感光体側歯車とが一体構造をなし
ていることを特徴とする画像形成装置とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下より、本発明の実施の形態に
ついて図に基づき説明する。 ［１］第１実施形態 ［1.1］第１例 図１に本発明の画像形成装置に係る感光ドラム駆動機構
の概略構成図を示す。図１では駆動伝達が１段構成であ
り、駆動モータ１０５Ａ（ＤＣモータ）の回転軸から感
光ドラム１０９の回転軸へ歯車を介して動力を伝達する
ものである。

【００１８】駆動モータ１０５Ａの回転軸には駆動モー
タ側歯車１０６Ａが取り付けてあり、また、補助モータ
１０５Ｂ（ＤＣモータ）の回転軸には補助モータ側歯車
１０６Ｂが取り付けてあり、これらの歯車１０６Ａ、１
０６Ｂと噛み合うように、感光ドラム１０９の回転軸に
は感光ドラム側歯車１０８が取り付けられてある。

【００１９】駆動モータ１０５Ａ、１０５Ｂでは印加電
圧により電流が流れ、回転トルクが発生して駆動モータ
１０５Ａ、１０５Ｂの回転軸を回転させ、歯車１０６
Ａ、１０６Ｂにそれぞれ伝達し、歯の噛み合いにより感
光ドラム側歯車１０８を駆動制御し、感光ドラム１０９
へ伝達する。

【００２０】これにより、駆動モータ側歯車１０６Ａお
よび補助モータ側歯車１０６Ｂの歯と、感光ドラム側歯
車１０８の歯が、それぞれ見かけ上密着するため、バッ
クラッシュ要素によるガタが無くなり、即応性の高いフ
ィードバック制御が可能となる。すなわち、バンディン
グが目立ち易い周波数帯における負荷トルクを制御によ
り取り去り、感光ドラム１０９を一定回転速度で回すこ
とができる。

【００２１】このとき、回転力伝達のムラを抑えるため
に、感光ドラム側歯車１０８には斜歯の歯車を使用する
ことが適している。

【００２２】また、感光ドラム側歯車１０８の外径をｄ
１、感光ドラム１０９の外径をｄ０とすると、噛み合い
周波数をバンディング周波数帯よりも高域に移動させる
ためと、歯車の減速比を大きく設定するために、ｄ１＞
ｄ０であることが適している。

【００２３】さらに、感光ドラム１０９の回転軸には回
転角検出器としてエンコーダ１０１が取り付けてあり、
その出力は検出装置１０２で回転角情報に変換され、制
御装置１０３でその情報をもとに制御トルク（操作量）
が計算され、駆動装置１０４で駆動モータ１０５Ａ及び
補助モータ１０５Ｂを駆動する。

【００２４】感光ドラム１０９が回転すると、これと同
軸にあるエンコーダ１０１も同時に回転する。これによ
り、感光ドラム１０９の回転角に応じた数だけパルスが
エンコーダ１０１から出力されるため、検出装置１０２
ではこのパルス数を計数することにより感光ドラム１０
９の回転角を検出することができる。そして、制御装置
１０３では感光ドラム１０９の回転角と目標回転角の偏
差に応じた操作量を算出し、駆動装置１０４ではこの操
作量から、駆動モータ１０５Ａと補助モータ１０５Ｂに
流す電流に必要な印加電圧を発生する。

【００２５】このとき、図２に示すように、正の操作量
I（ｔ）（＝加速）については駆動モータ１０５Ａへの
印加電圧を増加して所定のトルクを追加し、負の操作量
Ｉ（ｔ）（＝減速）については補助モータ１０５Ｂへの
印加電圧を増加して所定の逆トルクを追加する。

【００２６】なお、所定のトルクとは、歯車間のバック
ラッシュ要素によって生じるガタを見かけ上無くすため
に必要とする回転力であり、図３に示すように、駆動モ
ータ１０５Ａと補助モータ１０５Ｂとに相反する回転力
を与えることでガタが発生しないようにしている。

【００２７】以上のことから、駆動モータ１０５Ａに流
れる電流によって生じる回転力と、補助モータ１０５Ｂ
に流れる電流によって生じる回転力とによって、感光ド
ラム１０９の回転軸が回転制御される。

【００２８】［1.2］第2例 本例は前記図１に示した構成の変形例であり、図４にお
いて、感光ドラム１０９の回転軸上の駆動側、つまり駆
動モータ１０５Ａや補助モータ１０５Ｂなどが設けられ
た側の回転軸には、回転角検出器としてのエンコーダ１
０１Ａが取り付けてあり、該駆動側の反対側にも回転角
検出器としてエンコーダ１０１Ｂが取り付けてある。そ
してその出力は検出装置１０２で回転角情報に変換さ
れ、制御装置１０３でその情報をもとに操作量が計算さ
れ、駆動装置１０４で各駆動モータ１０５Ａ、１０５Ｂ
を駆動する。感光ドラム１０９が回転すると、これと同
軸上にあるエンコーダ１０１Ａと１０１Ｂも同時に回転
する。

【００２９】これにより、感光ドラム１０９の回転角に
応じた数だけパルスがエンコーダ１０１Ａ、１０１Ｂか
ら出力されるため、検出装置１０２ではこのパルス数を
計数することによりドラム回転角を検出することができ
る。そして、制御装置１０３では感光ドラム１０９両端
部での各回転角の平均と目標回転角の偏差に応じた操作
量を算出し、駆動装置１０４ではこの操作量から、駆動
モータ１０５Ａと補助モータ１０５Ｂに流す電流に必要
な印加電圧を発生させて感光ドラム１０９の回転を制御
する。

【００３０】このように、感光ドラム回転軸の駆動側に
エンコーダ１０１Ａが取り付けてあり、駆動側の反対側
にもエンコーダ１０１Ｂが取り付けてあり、これらの出
力が検出装置１０２で回転角情報に変換され、制御装置
１０３でその情報をもとに操作量が計算され、駆動装置
１０４で各モータを駆動する。

【００３１】なお、感光ドラムの剛性を十分高くできな
い場合には、図７に模式的に示すように、感光ドラム自
身に捩れが生じ、感光ドラムの慣性と相まってドラム固
有の共振が発生する。このときの共振周波数をωｒとす
る。

【００３２】このモデルは図７に示すように２慣性系で
あり、捩り定数をＫ[kg-cm/ｒａｄ]とし、駆動寄り慣性
モーメントをＩ１[kg-cm^２]、駆動とは反対寄りの慣性
モーメントをＩ２[kg-cm^２]とすると、その共振周波数
ωｒは、 ωｒ＝√｛Ｋ（I１＋I２）／（I１・I２）｝ [rad/ｓ] で表される。なお図中では、駆動側寄り慣性による回転
角をθ１、その反対側寄り慣性による回転角をθ２、駆
動側の発生トルクをＴとしている。

【００３３】図８は例えば、図４に示した例の如く、駆
動側と反対の位置にエンコーダを取り付けた場合におけ
る開ループ周波数伝達特性(目標回転角θ２→従動軸回
転角θ２)である。

【００３４】例えば図８における線図Ａのように、比較
的フィードバックゲインが低いとき(ゲイン交差周波数
ω_ＣＡ)は共振ビークが０ｄＢ以下(安定)であるのに対
し、線図Ｂのように、フィードバックゲインが高くなる
(ゲイン交差周波数ω_ＣＢ)と共振ピークが０ ｄＢ以上
になり、制御ループが不安定となる。このため１出力の
フィードバック制御では広帯域の制御を行なうことがで
きない問題がある。

【００３５】そこで本例では、感光ドラムの両端部にエ
ンコーダ１０１Ａ、１０１Ｂを設置し、両方の回転角の
検出を行い、状態フィードバック制御を実現することに
より、広帯域の制御を可能にして上記の問題点を解決し
ている。

【００３６】本例において、図４に示したとおり、感光
ドラム回転軸に取り付けてある感光ドラム側歯車１０８
の歯車側面部が感光ドラム１０９のドラム側面部と密着
するようにして固定する。あるいはこれら感光ドラム１
０９と感光体側歯車１０８とを一体構造とする。これに
より、感光ドラム１０９と感光体側歯車１０８との剛性
が保たれるため、即応性の高いフィードバック制御を達
成できる。同様の構成は、図１に示した構成においても
適用することが可能である。

【００３７】なお、本例においても、図１で説明したと
おり、感光ドラム側歯車１０８には斜歯の歯車を使用す
ることができ、適している。また、感光ドラム側歯車１
０８の外径をｄ１、感光ドラム１０９の外径をｄ０とす
ると、噛み合い周波数をバンディング周波数帯よりも高
域に移動させるためと、歯車の減速比を大きく設定する
ために、ｄ１＞ｄ０であることが適している。 ［２］第２実施形態 ［2.1］第1例 図５は駆動伝達が２段構成であり、駆動モータ１０５Ａ
及び補助モータ１０５Ｂの回転軸から中間軸を経由し、
感光ドラム１０９の回転軸へ歯車を介して動力伝達する
ものである。

【００３８】駆動モータ１０５Ａの回転軸には駆動モー
タ側歯車１０６Ａが取り付けてあり、駆動モータ１０５
Ａ側の中間軸には中間軸側歯車１０７Ａが取り付けてあ
る。また、補助モータ１０５Ｂの回転軸には補助モータ
側歯車１０６Ｂが取り付けてあり、補助モータ１０５Ｂ
側の中間軸には中間軸側歯車１０７Ｂが取り付けてあ
る。そしてこれらの中間軸側歯車１０７Ａ、１０７Ｂに
噛み合うように、感光ドラム１０９の回転軸には感光ド
ラム側歯車１０８が取り付けられている。さらに、感光
ドラム１０９の回転軸には回転角検出器としてエンコー
ダ１０１が取り付けてあり、その出力は検出装置１０２
で回転角情報に変換され、制御装置１０３でその情報を
もとに操作量が計算され、駆動装置１０４で各モータを
駆動する。

【００３９】このように、中間軸側歯車１０７Ａ、１０
７Ｂを介して駆動伝達することで、即応性の高い駆動制
御を行うことができる。

【００４０】また、減速比を大きく設定できるため、駆
動モータを小型軽量化することができると共に、減速比
を大きく保ちつつ感光ドラム側歯車を小径にでき、小型
軽量化に適した画像形成装置を提供することができる。

【００４１】なお、感光ドラム側歯車１０８の外径をｄ
１、中間軸側歯車１０７Ａ、１０７Ｂの外径をｄ２、駆
動モータ側歯車１０６Ａおよび補助モータ側歯車１０６
Ｂの外径をｄ３としたとき、各歯車の外径の関係が ｄ
１＞ｄ２＞ｄ３ となっていることが、慣性負荷上制御
に適している。 ［2.2］第2例 本例は前記図５により説明した例の変形例であり、図６
により説明する。本例でも前記図５の例と同様、駆動伝
達が２段構成であり、モータ軸から中間軸を経由して感
光ドラム軸へ歯車を介して動力伝達するものである。駆
動モータ１０５Ａの回転軸には駆動モータ側歯車１０６
Ａが取り付けてあり、中間軸には中間軸側１０７Ａが取
り付けてある。また、補助モータ１０５Ｂの回転軸には
補助モータ側歯車１０６Ｂが取り付けてあり、中間軸に
は中間軸側歯車１０７Ｂが取り付けてある。これら中間
軸側歯車１０７Ａ，１０７Ｂは段歯車からなる（図５の
例でも同じ）。そしてこれらの歯車１０７Ａとと１０７
Ｂに噛合うように、感光ドラム１０９の回転軸には感光
ドラム側歯車１０８が取り付けられている。

【００４２】本例において、図６に示したとおり、感光
ドラム回転軸に取り付けてある感光ドラム側歯車１０８
の歯車側面部が感光ドラム１０９のドラム側面部と密着
するようにして固定する。あるいはこれら感光ドラム１
０９と感光体側歯車１０８とを一体構造とする。これに
より、感光ドラム１０９と感光体側歯車１０８との剛性
が保たれるため、即応性の高いフィードバック制御を達
成できる。同様の構成は、図５に示した構成においても
適用することが可能である。

【００４３】なお、本例においても、図１で説明したと
おり、感光ドラム側歯車１０８には斜歯の歯車を使用す
ることができ、適している。

【００４４】また、感光ドラム側歯車１０８の外径をｄ
１、中間軸側歯車１０７Ａ、１０７Ｂの外径をｄ２、駆
動モータ側歯車１０６Ａおよび補助モータ側歯車１０６
Ｂの外径をｄ３としたとき、各歯車の外径の関係が ｄ
１＞ｄ２＞ｄ３ となっていることが、慣性負荷上制御
に適している。

【００４５】本例においても、前記［1.2］第2例で述べ
たように、感光ドラムの両端部にエンコーダ１０１Ａ、
１０１Ｂを設置し、両方の回転角の検出を行い、状態フ
ィードバック制御を実現することにより、広帯域の制御
を可能にしている。動作内容については、前記［1.2］
第2例と異なる点として駆動伝達途中に中間歯車が加わ
ったことであり、他は同様であるので説明は省略する。 ［２］第３実施形態 カラー画像形成装置の例を説明する。

【００４６】図９において、転写紙を保持する保持機能
を有するベルト７０は水平方向に対向して配置された２
つの支持部材としてのローラー７１ａ、７１ｂ間に展張
されている。

【００４７】ベルト７０の上側ベルトに沿って矢印で示
す回転方向順に、上流側から、ＢＫ（ブラック）、Ｙ
（イエロー）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）の各トナ
ー像を担持する感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１Ｃ、１Ｍが
ベルト７０に接するようにして並んでいる。

【００４８】これらの各感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１
Ｃ、１Ｍの各まわりには、各回転方向順に、コロナ放電
ワイヤを使用した非接触型の帯電装置７２ＢＫ、７２
Ｙ、７２Ｃ、７２Ｍ、現像装置７３ＢＫ、７３Ｙ、７３
Ｃ、７３Ｍ、クリーニング手段７４ＢＫ、７４Ｙ、７４
Ｃ、７４Ｍなどが配置されている。各現像装置７４Ｂ
Ｋ、７４Ｙ、７４Ｃ、７４Ｍに設けられた現像ローラー
７５はそれぞれ対応する感光ドラムに近接して配置され
ている。

【００４９】これら各感光ドラム及びこれら感光ドラム
のまわりに配置された帯電装置、現像装置、クリーニン
グ手段などにより画像形成手段が構成されている。つま
り、ＢＫ、Ｙ、Ｃ、Ｍの各色による画像形成のための手
段として、画像形成手段７６ＢＫ、７６Ｙ、７６Ｃ、７
６Ｍがベルト７０に対向して順に配置されている。

【００５０】これら画像形成手段７６ＢＫ、７６Ｙ、７
６Ｃ、７６Ｍにおける各感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１
Ｃ、１Ｍに対向してベルト７０を介して放電ワイヤを使
用した非接触型の転写装置７７ＢＫ、７７Ｙ、７７Ｃ、
７７Ｍが配置されている。

【００５１】また、各感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１Ｃ、
１Ｍの上方には光書き込み手段１０が配置されていて、
カラー画像信号に応じて変調された露光光Ｌｂが出射さ
れ、各感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１Ｃ、１Ｍにおける帯
電装置と現像装置との間の露光部に照射されるようにな
っている。

【００５２】ベルト１０は矢印で示すように反時計回り
の向きに回転駆動されるようになっている。ベルト１０
の上側ベルトの上流端のさらに上流側の位置には一対の
レジストローラー７８が設けられている。このレジスト
ローラー７８に向けて、転写紙Ｐが給紙コロ７９０から
送り出されるようになっている。

【００５３】ベルト７０の上側ベルトの下流端のさらに
下流の位置には、定着装置７９が配置されている。ベル
ト７０の上側ベルトの上流端部において該ベルト７０を
支持しているローラー７１ｂの上方には、該ベルト７０
に転写紙が静電吸着するように転写紙吸着手段とてのコ
ロナ放電ワイヤを使用した非接触型の帯電器８０が設け
られている。ベルト７０の上側ベルトの下流端であって
ローラー７１ａと対向する部位には転写紙Ｐを除電して
ベルト７０から容易に離脱させるべく、除電手段８１が
設けられている。

【００５４】ベルト７０の下側ベルトには、ベルト７０
の除電を行なうコロナ放電ワイヤを使用した非接触型の
除電手段８２が設けられ、さらにローラー７１ｂ部には
ベルト７０を介して該ローラー７１ｂに接離可能なクリ
ーニングブレード８３が設けられている。接離する理由
は、ベルト７０の繋ぎ目を回避するためである。

【００５５】これら、ベルト７０のまわりに設けられた
画像形成手段７６ＢＫ、７６Ｙ、７６Ｃ、光書き込み手
段１０、転写装置７７ＢＫ、７７Ｙ、７７Ｃ、７７Ｍ、
帯電器８０、クリーニングブレード８３、除電手段８
１、８２などは、画像形成のためのプロセス手段を実行
する手段である。

【００５６】この画像形成装置において、画像形成は次
のようにして行われる。各感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１
Ｃ、１Ｍが回転を始めると、この回転中に暗中において
これら感光ドラムは帯電装置７２ＢＫ、７２Ｙ、７２
Ｃ，７２Ｍにより均一に帯電され、同一の転写紙Ｐ上に
重ね転写されるように、書込みのタイミングをずらして
走査光Ｌｂが感光ドラムの露光部に照射、走査されて作
成すべき画像に対応した潜像が形成され、それぞれ現像
装置７３ＢＫ、７３Ｙ、７３Ｃ、７３Ｍによりトナー像
が形成される。

【００５７】一方、給紙部に収納された転写紙Ｐが給紙
コロ７９０により送り出され、破線で示す搬送経路を経
て一対のレジストローラー７８の位置で一旦停止し、感
光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ上のトナー像と転写
部で合致するように送り出しのタイミングを待ち、タイ
ミングが到来するとレジストローラー７８に停止してい
た転写紙Ｐはレジストローラー７８から送り出され、帯
電器７８によってベルト７０に吸着されて搬送される。

【００５８】このときベルト７０は繋ぎ目上に転写紙が
乗らないようにマークなどで位置制御される。そして、
各感光ドラムのそれぞれのトナー像が、各感光ドラムと
の当接位置である上記転写部において該転写紙Ｐ上に順
次転写され、色重ねされて、フルカラートナー画像が形
成される。

【００５９】各感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１Ｃ、１Ｍと
ベルト７０とが接している部位は転写部を構成し、これ
らの転写部には各転写装置７７ＢＫ、７７Ｙ、７７Ｃ、
７７Ｍが位置している。

【００６０】フルカラートナー画像が転写された転写紙
Ｐは除電手段８１で除電されてからベルト７０より分離
され、そのまま定着装置７９に搬送され、定着されて排
紙トレイ８４に排出される。

【００６１】一方、感光ドラム１ＢＫ、１Ｙ、１Ｃ、１
Ｍ上に残った残留トナーは感光ドラムの回転と共にクリ
ーニング手段７４ＢＫ、７４Ｙ、７４Ｃ、７４Ｍに至
り、該クリーニング手段を通過する間に清掃されて次の
画像形成に備えられる。また、転写紙Ｐを分離した後の
ベルト７０についても、除電手段８２で除電されてから
クリーニング手段としてのクリーニングブレード８３に
至り、クリーニングされて次の転写紙の搬送に備えられ
る。

【００６２】クリーニングブレード８３によりベルト７
０上をクリーニングするのは、感光ドラム１ＢＫ、１
Ｙ、１Ｃ、１Ｍからトナー像の一部がベルト７０上に転
写されることがあり、また、転写紙の紙粉が付着し、こ
れら転写トナーや紙粉などが次の転写紙の裏汚れとなる
のを防止するためである。そしてベルト７０の繋ぎ目が
クリーニングブレード８３に到達する直前にクリーニン
グブレード８３を離間し、通り過ぎ次第、当接させる。

【００６３】このようなタンデム型のレーザープリンタ
による画像形成装置において、各感光ドラム１ＢＫ、１
Ｙ、１Ｃ、１Ｍの各駆動手段には、前記した感光ドラム
１０９の駆動手段を適用することができ、感光ドラムの
駆動制御を行うことで、感光ドラムの回転軸の偏心があ
る程度あっても色ズレに影響し難く、かつ、重いフライ
ホイールが無くてもバンディングが発生し難い感光ドラ
ムの駆動装置、画像形成装置を提供することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１又は２に
記載の本発明によれば、駆動モータ側歯車の歯と感光ド
ラム側歯車の歯が見かけ上密着し、補助モータ側歯車の
歯と感光ドラム側歯車の歯が見かけ上密着するため、バ
ックラッシュ要素によるガタが無くなり、即応性の高い
フィードバック制御が可能となる。これにより、バンデ
ィングが目立ち易い周波数帯における負荷トルクを制御
により取り去り、感光ドラムを一定回転速度で回すこと
ができ、すなわちバンディングを減少し高画質化が可能
な画像形成装置を提供することができる。

【００６５】また、請求項３に記載の本発明によれば、
回転力伝達部分に斜歯の歯車を使用することにより、平
歯の歯車を使用したときよりも回転ムラの変動を小さく
抑えることが可能な画像形成装置を提供することができ
る。

【００６６】さらに、請求項４に記載の本発明によれ
ば、感光ドラム側歯車の外径を感光ドラムの外径よりも
大きくすることで、歯車の噛合い周波数をバンディング
周波数帯よりも高い周波数に設定できるため、高画質化
が達成でき、また、歯車の減速比を大きくできるため、
小型軽量の駆動モータで駆動制御可能な画像形成装置を
提供することができる。

【００６７】さらに、請求項５に記載の本発明によれ
ば、感光ドラム側歯車と駆動モータ側歯車および補助モ
ータ側歯車との間に中間軸側歯車を設けることにより、
減速比を大きく設定できるため、駆動モータを小型軽量
化することができると共に、減速比を大きく保ちつつ感
光ドラム側歯車を小径にでき、小型軽量化に適した画像
形成装置を提供することができる。

【００６８】さらに、請求項６に記載の本発明によれ
ば、感光ドラム側歯車の外径をｄ１、各中間軸側歯車の
外径をｄ２、駆動モータ及び補助モータ側歯車の外径を
ｄ３としたとき、各歯車の外径の関係がｄ１＞ｄ２＞ｄ
３となるよう構成することで、中間軸側歯車の慣性を小
さく抑えることことができ、即応性の高いフィードバッ
ク制御に適した画像形成装置を提供することができる。

【００６９】請求項７記載の発明によれば、感光ドラム
の回転軸に取り付けてある感光ドラム側歯車の側面部が
感光ドラムのドラム側面部と密着するように固定されて
いる、あるいはこれらが感光ドラムと一体構造をなして
いるので、感光ドラムとこれら歯車との剛性が保たれる
ため、即応性の高いフィードバック制御を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】実施形態の指令電流波形を示す図であり、
（ａ）は操作量の指令電流波形図、（ｂ）は駆動モータ
への指令電流波形図、（ｃ）は補助モータへの指令電流
波形図である。

【図３】歯車の噛み合いを示す図である。

【図４】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図５】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図６】本発明の実施形態を示す概略構成図である。

【図７】感光ドラムの捩れによる共振の例を２慣性径モ
デルで模式的に示した図である。

【図８】感光ドラムの捩れによる共振の例を示したボー
ド線図（開ループ時の周波数伝達特性図）である。

【図９】画像形成装置を例示した図である。

【図１０】従来の感光ドラムへの歯車駆動伝達を示す図
である。

【図１１】従来のゲイン特性及びその指令電流波形を示
す図であり、（ａ）はローゲイン制御系の開ループ時ゲ
イン特性、（ｂ）はハイゲイン制御系の開ループ時ゲイ
ン特性、（ｃ）はローゲイン制御時の駆動モータへの指
令電流波形、（ｄ）はハイゲイン制御時の駆動モータへ
の指令電流波形を示す図である。

【符号の説明】

１０１ エンコーダ １０２ 検出装置 １０３ 制御装置 １０４ 駆動装置 １０５ 駆動モータ（ＤＣモータ） １０５Ａ 駆動モータ １０５Ｂ 補助モータ １０６ 駆動モータ側歯車 １０６Ａ 駆動モータ側歯車 １０６Ｂ 補助モータ側歯車 １０７ 中間軸側歯車 １０７Ａ、１０７Ｂ 中間軸側歯車 １０８ 感光ドラム側歯車 １０９ 感光ドラム １１０ ブレーキ ｄ０ 感光ドラムの外径 ｄ１ 感光ドラム側歯車の外径 ｄ２ 中間軸側歯車の外径 ｄ３ 駆動モータ軸側歯車および補助モータ側歯車の外
径

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA17 DE04 DE07 DE10 ED02 EE03 EE04 2H035 CA07 CB01 CG01 CG03 2H171 FA04 FA09 GA01 GA03 GA08 LA05 LA08 LA18 LA20 QA04 QA08 QA13 QA16 QB02 QB14 QB17 QB32 QC02 QC05 SA10 SA12 SA22 SA26 TA08 3J009 DA01 EA05 EA11 EA12 EA21 EA32 EA43 FA17 FA18

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光ドラムの感光面部分または感光ドラム
   回転軸に回転角検出器を有し、感光ドラム回転軸に感光
   ドラム側歯車を取り付けてある駆動機構の画像形成装置
   において、 前記駆動機構は、駆動モータおよび補助モータより感光
   ドラムへ駆動を伝達するものであり、 駆動モータの回転軸に駆動モータ側歯車を備え、 補助モータの回転軸に補助モータ側歯車を備え、 駆動モータ側歯車および補助モータ側歯車は、感光体側
   歯車と噛み合うように構成され、 駆動モータを感光ドラム回転方向に沿うように回転力を
   発生させ、補助モータを感光ドラム回転方向とは逆らう
   ように回転力を発生させ、かつ、回転角検出器の情報を
   もとに、駆動モータと補助モータとによって感光ドラム
   の回転速度を一定速度に制御することを特徴とする画像
   形成装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置において、 駆動モータには感光ドラム回転方向に沿うトルクを印加
   し、補助モータには逆トルクを印加し、かつ、駆動モー
   タのトルクを増加して感光ドラムを加速し、または、補
   助モータのトルクを増加して感光ドラムを減速すること
   を特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の画像形成装置に
   おいて、 回転力伝達部分に斜歯の歯車を使用することを特徴とす
   る画像形成装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 感光ドラム側歯車の外径が感光ドラムの外径よりも大き
   いことを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 感光ドラム側歯車と、駆動モータ側歯車および補助モー
   タ側歯車との間に、それぞれ中間軸および中間軸側歯車
   を設けることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項５に記載の画像形成装置において、 各中間軸側歯車の外径は、駆動モータ側歯車および補助
   モータ側歯車の外径よりも大きく、感光ドラム側歯車の
   外径は、各中間軸側歯車の外径よりも大きいことを特徴
   とする画像形成装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の画像
   形成装置において、 前記感光ドラム回転軸に取り付けてある感光ドラム側歯
   車の歯車側面部が感光ドラムのドラム側面部と密着する
   ようにして固定されていること、あるいはこれら感光ド
   ラムと感光体側歯車とが一体構造をなしていることを特
   徴とする画像形成装置。