JP2003280458A

JP2003280458A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003280458A
Application number: JP2002078989A
Authority: JP
Inventors: Toru Sasaki; 徹佐々木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】感光体と感光体回転軸のねじり振動を減少さ
ることにより感光体の回転精度を向上させると共に、感
光体位置とロータリーエンコーダの回転位置のずれを無
くし、感光体位置の制御精度を向上させることにができ
る画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１と、感光体１表面を一様に帯電
する帯電装置３と、感光体１に光を照射して静電潜像を
形成する露光装置と、画像データの階調情報に基づいて
静電潜像を現像する現像装置５と、感光体１の静電潜像
を転写紙９に転写する転写装置８とを備え、感光体１を
回転させる感光体回転軸２に固定したロータリーエンコ
ーダ３４からの出力で駆動制御する画像形成装置におい
て、前記感光体回転軸２の両側に感光体１を回転駆動す
る駆動機構を設ける画像形成装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファックス等の画像形成装置に関し、特に、感光体
を回転させるための感光体回転軸を回転させる駆動装置
を設ける画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】感光体を用いた画像形成装置は、感光体
の回転変動が静電潜像の書き込みや転写に影響をおよぼ
して出力画像の濃度むらになるため、感光体を回転させ
るための感光体回転軸にロータリーエンコーダを取り付
けて、ロータリーエンコーダから出力されるパルスから
感光体の回転変動を検知し、感光体の回転速度が常に一
定になるよう感光体駆動モータをフィードバック制御す
る手法が、特開平６−１７５４２７などにて提案されて
いる。しかし、感光体回転軸は、感光体回転軸の自重に
よる慣性モーメントや、感光体面にクリーニングブレー
ドや転写ベルト等が当接されることにより発生する負荷
によりねじり振動が発生する。このような、感光体と駆
動ギヤ部発生するねじり振動は、感光体回転軸の端部に
取り付けたロータリーエンコーダとは別の動作を行なう
ため、ロータリーエンコーダの出力は感光体とは異なる
位置情報になる。また、感光体の駆動ギヤ側と反駆動ギ
ヤ側ではねじれる量が異なるため、レーザ光により感光
体の表面に書き込まれる静電潜像は、直線に書き込まれ
ない不具合が発生する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記不具合を鑑みてなされたものであり、感光体と感光体
回転軸のねじり振動を減少さることにより感光体の回転
精度を向上させると共に、感光体位置とロータリーエン
コーダの回転位置のずれを無くし、感光体位置の制御精
度を向上させることにができる画像形成装置を提供する
ものである。ここで、感光体はドラム状又はベルト状で
あってもよい。感光体回転軸はドラム状の感光体ではド
ラム中心に配置される軸であり、ベルト状感光体ではベ
ルトを回転させるための駆動ローラの軸に当たる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、感光体と、感光体表面を
一様に帯電する帯電装置と、感光体に光を照射して静電
潜像を形成する露光装置と、画像データの階調情報に基
づいて静電潜像を現像する現像装置と、感光体の静電潜
像を転写紙に転写する転写装置とを備え、感光体を回転
させる感光体回転軸に固定したロータリーエンコーダか
らの出力で駆動制御する画像形成装置において、前記感
光体回転軸の両側に感光体を回転駆動する駆動機構を設
ける画像形成装置とする。これは、感光体回転軸にロー
タリーエンコーダを設け、感光体を感光体駆動モータで
フィードバック制御する駆動機構において、感光体の両
側に感光体を回転駆動する駆動機構を設け、感光体回転
軸のねじりによる共振を無くすことができる。請求項２
に記載の発明は、感光体を回転駆動する駆動機構が備え
る歯車の片方は、常に歯車同士が圧接して感光体を駆動
する請求項１に記載の画像形成装置とする。これは、感
光体を回転駆動する歯車の補助駆動側を、常に歯車同士
が圧接させて感光体を駆動することにより、感光体回転
軸に固設した主駆動と補助駆動の両歯車で回転させ、感
光体回転軸のねじりによる共振を無くすことができる。
請求項３に記載の発明は、感光体回転軸に固設する歯車
はハスバである請求項１又は請求項２に記載の画像形成
装置とする。これは、感光体回転軸に固設する歯車をハ
スバ歯車にし、歯車の噛み合い率を多くして感光体の回
転速度変動を少なくすることができる。請求項４に記載
の発明は、感光体回転軸の両側に固設した２個の歯車
は、半ピッチずれている請求項１ないし請求項３のいず
れかに記載の画像形成装置とする。これは、感光体回転
軸の両側に固設した２個の歯車を半ピッチずらし、歯車
の噛み合いで発生する速度変動周波数を目視で目立たな
くなる高周波側になるよう設定にすることができる。請
求項５に記載の発明は、感光体回転軸の両側に固設した
歯車は、1個のモータで駆動する請求項１ないし請求項
４のいずれかに記載の画像形成装置とする。これは、感
光体の両側に固設した歯車を1個のモータで駆動し、駆
動制御を簡単することができる。請求項６に記載の発明
は、感光体を回転駆動する駆動機構は、ベルト駆動であ
る請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成
装置とする。これは、感光体を回転駆動する駆動機構を
ベルト駆動にすることにより、感光体回転軸の両側を簡
易な機構で同時駆動することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明することができる。図１は、画像形成装置の構
成を示す概略図である。図１では、感光体１は後述する
支持部材を介して感光体回転軸（以下、単に「回転軸」
と記す。）２に固定され矢印（時計）方向に回転する。
感光体１の周辺には帯電装置としての帯電ローラ３を当
接し、感光体１の表面が所定の極性に均一に帯電され
る。その帯電面に図示していない露光装置からのレーザ
光４により書き込み走査による画像露光が行われ、感光
体１の表面に所定の静電潜像が形成される。このように
して形成された静電潜像に現像装置５内で矢印（半時
計）方向に回転する現像ローラ６で搬送されたトナーに
よりトナー画像として可視像化される。感光体１の表面
に形成されたトナー画像は、レジストローラ７から感光
体１と転写ローラ８の間に送られ転写紙９に転写され
る。転写紙９に転写されたトナー画像は用紙ガイド板１
２により定着装置１３に誘導搬送され、定着装置１３に
よって転写紙９上に転写されたトナー画像が定着され
る。一方、トナー画像の転写後、感光体１の表面に残留
付着しているトナーや、微細な紙粉などは、感光体１の
表面に当接したクリーニング装置１０のクリーニングブ
レード１１により除去される。なお、クリーニング工程
のあとに感光体表面を除電する場合、図示しない除電手
段にて除電を行うようにする。

【０００６】図２は、図１に示した感光体１とその支持
構造を示す感光体駆動部断面図の１例である。図２で
は、感光体１の右側はピン１４によって係合されるＨ回
転軸２と一体化され、感光体１の左側はスプラインシャ
フト２ａで回転出来ないよう固定されている。回転軸２
は右側版１５に固定された軸受１６と左側版１７に固定
された軸受１８により回転自在に支持されている。回転
軸２の右側版１５右側には、従動ギヤ１９がピン２０係
合により固定されている。回転軸２を支持する軸受２１
はモータ取付け板２２に固持され、モータ取付け板２２
には感光体１の駆動をなす駆動モータ２３例えばＤＣブ
ラシレスモータが固定されている。駆動モータ２３の出
力軸には駆動モータ２３と一体化されたギヤ２３ａが固
定され、ギヤ２３ａは右側版１５と左側版１７に固定さ
れたベアリング２４とベアリング２５で回転自在のギヤ
シャフト２６に固定されたアイドラギヤ２７ａを回転駆
動する。アイドルラヤ２７ａにはアイドラギヤ２７ａよ
り小径のアイドラギヤ２７ｂが一体化されており、アイ
ドラギヤ２７ｂは、回転軸２に固定された従動ギヤ１９
と噛み合っている。

【０００７】一方、ギヤシャフト２６の左側にはアイド
ラギヤ２７ｂと同じ歯数のアイドラギヤ２８がギヤシャ
フト２６に回転自在に挿入され、回転軸２にピン２９に
よって係合されることにより固定された従動ギヤ３０と
噛み合っている。ギヤシャフト２６にはホルダ３２がピ
ン３１によって係合されることによりギヤシャフト２５
に固定されており、アイドラギヤ２８はホルダ３２に取
り付けられたスプリング３３にて常時従動ギヤ３０に圧
接している。従動ギヤ３０は、従動ギヤ３０とアイドラ
ギヤ２８の噛み合いが従動ギヤ１９とアイドラギヤ２７
ｂの噛み合いと同時に発生しないよう固定されている。

【０００８】モータ２３のギヤ２３ａが回転すると、ア
イドラギヤ２７ａ、２８により、感光体１の回転軸２両
側に固定された従動ギヤ１９と従動ギヤ３０が、異なる
噛み合い周波数で同時に回転駆動される。モータ取付け
板２２の右側には回転位置パルスを発生するロータリー
エンコーダ３４が取り付けられている。ロータリーエン
コーダ３４から出力されたパルスは、図示しないモータ
駆動制御部に入力される。モータ駆動制御部では入力さ
れたロータリーエンコーダ３４のパルス間隔から感光体
１の回転速度を算出し、感光体１の回転速度が一定にな
るようモータ２３を駆動制御する。

【０００９】図３は、ホルダ３２とアイドラギヤ２８付
近の横断面図、図４はホルダ３２とアイドラギヤ２８付
近の側面図である。ホルダ３２はピン３１によりギヤシ
ャフト２６に固定され、ホルダ３２のスプリング取り付
け部３２ａはアイドラギヤ２８の長穴溝２８ａに挿入さ
れている。アイドラギヤ２８の長穴溝２８ａの端部には
スプリング固定穴２８ｂが設けられており、スプリング
固定穴２８ｂとホルダ３２のスプリング取り付け部３２
ａにスプリング３３が取り付けられている。このスプリ
ング３３によりアイドラギヤ２８はギヤシャフト２６上
で回転するが、アイドラギヤ２８は従動ギヤ３０との噛
み合いにより、アイドラギヤ２８の歯が従動ギヤ３０の
歯に圧接した状態で回動を停止している。

【００１０】図５は、感光体とその駆動装置を示す斜視
図である。同図において、感光体１０１の両側には感光
体１０１と一体の回転軸１０２にベルトプーリ１０３と
ベルトプーリ１０４が固定されている。ベルトプーリ１
０３とベルトプーリ１０４にはベルト１０５とベルト１
０６が巻き付けられており、ベルト１０５とベルト１０
６の別側には、軸１０７に固定され同時回転する駆動プ
ーリ１０８ａと駆動プーリ１０９に巻き付けられてい
る。また、回転によってたわむベルトプーリ１０３と駆
動プーリ１０８ａの間及びベルトプーリ１０４と駆動プ
ーリ１０９の間にはテンションローラ１１０とテンショ
ンローラ１１１が取り付けられており、テンションロー
ラ１１０とテンションローラ１１１はベルト１０５とベ
ルト１０６の外面に圧接した状態で、図示しないそれぞ
れの側版に固定されている。駆動プーリ１０８ａは従動
ギヤ１０８ｂと一体になっており、従動ギヤ１０８ｂは
駆動モータ１１２の出力軸に一体化されたギヤ１１２ａ
と噛み合っている。一方、感光体１０１と一体の回転軸
１０２には回転位置パルスを発生するロータリーエンコ
ーダ１１３が取り付けられている。ロータリーエンコー
ダ１１３から出力されたパルスは、図示しないモータ駆
動制御部に入力される。モータ駆動制御部では入力され
たロータリーエンコーダ１１３のパルス間隔から感光体
１０１の回転速度を算出し、感光体１の回転速度が一定
になるようモータ１１２を駆動制御する。

【００１１】このように、駆動モータ１１２のギヤ１１
２ａが回転すると従動ギヤ１０８ｂが回転して駆動プー
リ１０８ａと駆動プーリ１０９が回転する。駆動プーリ
１０８ａと駆動プーリ１０９が回転するとベルト１０５
とベルト１０６に回転伝達されて感光体１０１両側のベ
ルトプーリ１０３とベルトプーリ１０４が回転する。感
光体１０１両側が回転駆動されることにより、感光体１
０１上で発生する負荷変動や感光体１０１と軸１０７の
慣性によって発生するねじり振動を抑えることができ
る。これにより、駆動制御が容易になり、回転変動によ
る色ずれが少ない画像形成が可能になる。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
画像形成装置では、ねじれが発生する感光体回転軸の両
側を駆動することにより感光体と感光体回転軸のねじり
共振を無くすことができる。請求項２に記載の画像形成
装置では、感光体の駆動をモータ側の歯車と歯車同士が
圧接している歯車の回転力を感光体駆動の補助歯車にす
ることにより、感光体回転軸に固設した両側の歯車２個
で常時駆動することができ、感光体回転軸のねじりによ
る共振を無くすことができる。請求項３に記載の画像形
成装置では、ハスバ歯車を使用することにより歯車の噛
み合い率が多くなり、感光体の回転速度変動を少なくす
ることができる。請求項４に記載の画像形成装置では、
歯車の噛み合いで発生する速度変動周波数が２倍になり
目視で目立たなくなる高周波側に設定にすることがで
る。また、ギヤ歯にかかる圧力が分散するため変動量を
少なくすることができる。請求項５に記載の画像形成装
置では、複数個のモータを使用すると機構は簡単になる
がコストアップになり、１個のモータで駆動することに
より駆動制御が簡単になる。請求項６に記載の画像形成
装置では、感光体を回転駆動する駆動機構をベルト駆動
にすることにより、感光体回転軸の両側で発生するねじ
りの差を簡易な機構で減少できるため、低コスト化がで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像形成装置の構成を示す概略図である。

【図２】感光体とその支持構造を示す感光体駆動部断面
図の１例である。

【図３】ホルダとアイドラギヤ付近の横断面図である。

【図４】ホルダとアイドラギヤ付近の側面図である。

【図５】感光体とその駆動装置を示す斜視図である。

【符号の説明】

１、１０１感光体２、１０２感光体回転軸２ａスプラインシャフト３帯電ローラ４レーザ光５現像装置６現像ローラ７レジストローラ８転写ローラ９転写紙１０クリーニング装置１１クリーニングブレード１２用紙ガイド板１３定着装置１４、２０、２９、３１ピン１５右側板１６、１８、２１軸受１７左側板１９、３０従動ギア２２モータ取り付け板２３駆動モータ２３ａギア２４、２５ベアリング２６ギアシャフト２７ａ、２７ｂ、２８アイドラギア２８ａ長穴溝２８ｂスプリング固定穴３２ホルダ３２ａスプリング取り付け部３３スプリング３４ロータリーエンコーダ１０３、１０４ベルトプーリ１０５、１０６ベルト１０７軸１０８駆動プーリ１０９従動ギア１１０、１１１テンションローラ１１２駆動モータ１１３ロータリーエンコーダ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｈ 55/17 Ｆ１６Ｈ 55/17 ＡＺＧ０３Ｇ 15/00 ５５０Ｇ０３Ｇ 15/00 ５５０Ｆターム(参考） 2H035 CA07 CB01 CG03 2H171 FA04 GA08 LA04 LA08 LA09 LA11 QA02 QA08 QA13 QB03 QB15 QB32 QC03 QC22 3J009 DA11 EA05 EA12 EA21 EA35 EA42 FA17 FA18 3J030 AA08 BA05 BB01 BB06 BD09 CA10 3J103 AA02 AA90 FA04 FA18 GA57 GA58 GA60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、感光体表面を一様に帯電する帯電装置と、感光体に光を照射して静電潜像を形成する露光装置と、画像データの階調情報に基づいて静電潜像を現像する現
像装置と、感光体の静電潜像を転写紙に転写する転写装置とを備
え、感光体を回転させる感光体回転軸に固定したロータリー
エンコーダからの出力で駆動制御する画像形成装置にお
いて、前記感光体回転軸の両側に感光体を回転駆動する駆動機
構を設けることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】感光体を回転駆動する駆動機構が備える
歯車の片方は、常に歯車同士が圧接して感光体を駆動す
ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】感光体回転軸に固設する歯車はハスバで
あることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画
像形成装置。
【請求項４】感光体回転軸の両側に固設した２個の歯
車は、半ピッチずれていることを特徴とする請求項１な
いし請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】感光体回転軸の両側に固設した歯車は、
1個のモータで駆動することを特徴とする請求項１ない
し請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】感光体を回転駆動する駆動機構は、ベル
ト駆動であることを特徴とする請求項１ないし請求項５
のいずれかに記載の画像形成装置。