JP2005010466A - 感光体駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動装置において、必要最小限の組み替え作業でギアの回転速度変動の位相を合わせる。
【解決手段】各駆動ギアに付けられたマーキングのそれぞれの位置として、予め分かっている位相差が付くように覗き穴を配置している。各駆動ギアのマーキングが覗き穴５８の位置に来たときにアイドラギア５５や駆動モータの組み付けを行う。これにより、駆動装置は、第１側板５１と第２側板５２を取り外すことなく、アイドラギア５５と駆動モータを取り外すのみで、第２側板５２に設けた各駆動ギアに対応した覗き穴５８により、駆動ギアに付けたマーキングを視認でき、各駆動ギアの回転方向の累積ピッチ誤差の噛み合い位置における位相差を容易に合わせることができる。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いる複写機，プリンタ，ファクシミリ、またはこれらの機能を有する複合機等のカラー画像形成装置における、特に、カラー画像を転写材の同一位置に重ね転写する感光体駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の駆動装置は、これを用いる複数の感光体を列設したカラー画像形成装置において、各感光体に回転むらが発生すると、色ずれや濃度むら等の発生原因となり画像品質の劣化を招く。これらの問題を解決するため、例えば、特許文献１に記載されるように、感光ドラム、帯電，露光，現像および転写の各手段を複数備えた電子写真方式により画像形成を行うカラー画像形成装置において、感光ドラムはそれぞれ別のモータにより駆動され、さらにモータ駆動電流の検出手段、検出駆動電流から感光ドラムの１周期分の偏心を検知する検知手段を備え構成される。この検知手段の結果に基づき、複数の感光ドラムの周方向位置を決定するモータ制御手段として、例えば、１つのディジタル信号処理専用ＬＳＩ素子により複数のモータを制御し、また、検知手段で検知された各感光ドラムに対応する偏心成分の位相を比較して、感光ドラム上の同じ画像位置に偏心成分の位相を合わせる処理をする。この処理には、感光ドラムの１回転に対応するギア数と、モータシャフトの歯数が整数倍で、かつ各感光ドラム間のピッチが感光ドラム周長の整数倍として駆動制御することにより行われている。
【０００３】
また、同様に特許文献２には、感光体を複数並設してそれぞれの感光体に１段減速する歯車を係合させ回転する複数の駆動手段を備えたカラー画像形成装置が記載されている。このカラー画像形成装置は、各感光体上に形成の色画像を無端移動する搬送体で搬送される記録媒体上に順次重ね転写してカラー画像を形成する。カラー画像形成装置は、各感光体で形成されて搬送体に転写されるパターン画像を読み取り各感光体の角速度変動を検出し、かつ感光体に係合の各歯車位相差を検出して、角速度変動、および歯車位相の情報に基づき、駆動手段の位相を調整制御して、各感光体の回転位相ずれを簡易に補正し、相対的色ずれや角速度変動を減少させて駆動することが行われている。
【０００４】
以上のように、個々の感光体のそれぞれに対応して駆動するモータと、これら個々のモータを駆動制御することが行われる。さらに、特許文献３に記載されるような、一方向に列設した複数の感光体における各感光体軸を回転させて駆動するような感光体軸駆動部がある。この感光体軸駆動部は、同一のウォーム軸上に設けられたウォーム、各感光体軸端に設けられ各ウォームに噛み合うウォームホイール、ウォーム軸と各感光体軸を回転自在に支持する軸支部材などから構成される。そして、感光体軸駆動部を１つのユニットとして装置本体の側板に固定して、単一の駆動源によって各感光体を駆動する駆動装置である。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−１８８３９５号公報
【特許文献２】
特開２００１−３０５８２０号公報
【特許文献３】
特開平５−２８１８２４号公報
【特許文献４】
特開２００３−２９４８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成の駆動装置は、特許文献１，２に開示される画像形成装置の感光体駆動では、各感光体がそれぞれ独立したモータによって駆動されることから、転写材の同一位置に重ね転写するための位相合わせを行うためには複雑な制御が必要であり、装置が高価、かつ大型化してしまう。
【０００７】
また、特許文献３に開示された単一の駆動源により各感光体を駆動する場合、感光体の回転むらを低減するためには、感光体の駆動軸の直角度、駆動軸同士の位置精度，平行度を厳しく設定する必要がある。また、各感光体の駆動軸に同じ駆動ギアを配置して、駆動力を伝達するギア列を構成することになるが、さらに前述の調整に加えて、ギアの回転角度を調整してギアの偏心や回転方向の累積ピッチ誤差による回転速度変動の位相を合わせることが必要となる。
【０００８】
この位相を合わせる方法としては、駆動装置を組み付けた状態において各駆動軸の回転むらを測定して、回転速度変動位相のずれを算出する。そして、駆動装置からギア列を取り外し、駆動軸と同軸の駆動ギアの回転角度を調整した後、再度ギア列および駆動装置の組み直しを行っている。この位相合わせのためには、少なくともアイドラギアと駆動モータのギアを外す必要があり、駆動装置の組み立て時には、駆動ギアを組み合わせた各駆動軸の直角度や平行度を再調整しなければならないという問題があった。
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、必要最小限の組み替え作業でギアの回転速度変動の位相を合わせることが可能な駆動装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明の請求項１に係る感光体駆動装置は、それぞれ色の異なる顕像を転写材の同一位置に重ね転写する一方向に列設した複数の感光体を回転させる感光体駆動装置であって、各感光体の端部に係合する係合部がそれぞれ設けられた複数の駆動軸と、各駆動軸に駆動源からの駆動力を伝達する駆動ギアと、駆動軸と駆動ギアとを互いに対向する側板により挟み込む保持手段と、各駆動軸に固定された駆動ギアを転写材の同一位置で重ね転写する位置に調整する位置調整手段とを備え、各駆動ギア間に配設されたアイドラギアを着脱自在に構成して、位置調整手段により各駆動ギアの位置を調整する構成によって、一方の側板に各駆動ギアに対応した位置調整手段により、各ギアの回転方向の累積ピッチ誤差の噛み合い位置における位相差を容易に合わせることができる。
【００１１】
また、請求項２〜４に記載に記載の感光体駆動装置は、請求項１の感光体駆動装置において、位置調整手段が、保持手段の一方の側板に各駆動ギアに対応した覗き穴を設けたこと、さらに、各駆動ギアに対応した覗き穴を、複数配置したこと、また小円形とした構成によって、各駆動ギアに対応した覗き穴を設けて駆動ギアに付けたマーキングを視認でき、各ギアの回転方向の累積ピッチ誤差の噛み合い位置における位相差をより容易に合わせ、さらに、調整に用いた覗き穴を他の用途に利用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明における実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態におけるカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す図である。このカラー画像形成装置は、シアン（Ｃ），マゼンダ（Ｍ），イエロー（Ｙ），黒（ＢＫ）の各色の画像を顕像形成する４組の画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫが、転写材である転写紙２の移動方向（図１の矢印Ａ方向）の上流側から順に配置されている。画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫはそれぞれ図１の矢印Ｂ方向に回転駆動される像担持体としての感光体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１ＢＫ、各感光体表面を帯電する帯電ローラ１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２ＢＫ、各感光体表面に形成の静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像ユニット１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙ，１３ＢＫ、転写紙２にトナー画像が転写された後の各感光体表面をクリーニングするクリーニングユニット１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４ＢＫ等を備えている。
【００１４】
現像ユニット１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙ，１３ＢＫはそれぞれ異なる色（シアン，マゼンダ，イエロー，黒）のトナーにより、対応する感光体上の静電潜像を現像、各色のトナー画像を形成する。また、各画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫの配置は、各感光体の回転軸が平行に、かつ転写紙の移動する矢印Ａ方向に所定ピッチで配列するように設定されている。
【００１５】
また、カラー画像形成装置は、画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫのほか、各感光体の一様に帯電された表面に画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する光書込ユニット３、転写紙２を担持して各画像形成部の転写位置を通過搬送する転写搬送ベルト４０を有する転写ユニット４、および図示しない給紙カセット，レジストローラ対，定着装置，排紙トレイ等を備えている。各感光体上に画像を形成する画像形成手段として、画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫと光書込ユニット３とにより構成される。
【００１６】
光書込ユニット３は、図示しないレーザ光源，ポリゴンミラー，ｆ−θレンズ，反射ミラー等を備え、所定の露光位置ＰＡにおいて、画像データに基づき、回転駆動されている各感光体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１ＢＫの表面にレーザ光Ｌを主走査方向に走査しながら照射する。
【００１７】
転写ユニット４の無端ベルト状の転写搬送ベルト４０は、転写搬送ベルト４０に接触しながら駆動する駆動ローラ４１、転写搬送ベルト４０に所定の張力を付与するテンションローラ４２、および従動ローラ４３に掛け回され、所定タイミングで図１の矢印Ｃ方向に回転駆動される。また、転写ユニット４は、転写搬送ベルト４０を所定圧接力で各感光体表面に圧接させる圧接ローラ４４，４５，４６を備えている。さらに、転写ユニット４の内部には、各感光体を間に挟んで露光位置ＰＡとは反対側に位置する転写位置ＰＢにおいて転写電荷を付与して各感光体上のトナー画像を転写紙２に転写する転写チャージャ４９Ｃ，４９Ｍ，４９Ｙ，４９ＢＫが設けられている。
【００１８】
以上のように構成されるカラー画像形成装置において、例えばシアン用の画像形成部１Ｃでは、帯電ローラ１２Ｃにより一様に帯電された感光体１１Ｃの表面に、光書込ユニット３で変調および偏向されたレーザ光Ｌが走査されながら照射されると、感光体１１Ｃの表面に静電潜像が形成される。そして、感光体１１Ｃ上の静電潜像は、現像ユニット１３Ｃで現像されてシアン色のトナー画像となる。転写搬送ベルト４０上の転写紙２が通過する転写位置ＰＢでは、感光体１１Ｃ上のトナー画像が転写紙２に転写される。トナー画像が転写された後の感光体１１Ｃの表面は、クリーニングユニット１４Ｃでクリーニングされ、図示しない除電手段で除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。
【００１９】
以上の画像形成の工程が、他の感光体１１Ｍ，１１Ｙ，１１ＢＫについても、転写紙２の搬送に同期させて実行される。一方、図示しないが、給紙カセットから給送された転写紙２は、搬送ガイドでガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対により所定のタイミングで送出された転写紙２は、図１に示す転写搬送ベルト４０で担持され、各画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫの転写位置ＰＢを通過するように搬送される。各画像形成部１Ｃ，１Ｍ，１Ｙ，１ＢＫの各色のトナー画像が転写されカラー画像が形成された転写紙２は、定着装置でトナー画像が定着された後、排紙トレイ上に排出される。
【００２０】
次に、前記構成のカラー画像形成装置における転写紙２上の画像位置ずれ（色ずれ）を防止する各感光体駆動装置の構成およびその組み付け方法について説明する。カラー画像形成装置において、転写紙２上に転写されて形成されるカラー画像の色合わせを考慮すると、各感光体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１ＢＫの回転速度変動を低減する必要がある。つまり、各感光体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１ＢＫの偏心と径のばらつきは製造上あるいは組み付け上避けられない。そこで、この偏心や径のばらつき等が存在する場合でも各感光体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１ＢＫの回転速度変動が発生しないように、各感光体１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１ＢＫを駆動する駆動装置について、特許文献４に記載されている。
【００２１】
図２は本実施の形態におけるカラー画像形成装置に用いる駆動装置の（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’の断面図であり、図３は駆動装置の斜視図を示す。図２に示すように、駆動装置５は、保持手段の互いに対向する第１，第２側板５１，５２間で駆動軸に固定された駆動ギア５３が、駆動軸を回転自在に保持する軸受けを介し挟み込まれて構成される。この駆動ギア５３により駆動モータ５４からの駆動力を伝達し駆動軸を回転駆動する。さらに、回転駆動される駆動軸の先端には、感光体の端部に係合する係合部としてカップリング５６が固定されている（図３参照）。
【００２２】
前述したように駆動軸が各感光体と同数、および同軸位置となるように軸受け等を列設し、第１側板５１と第２側板５２間で挟み込んで一体の駆動装置５を構成する。この駆動装置５において、同一の駆動ギア５３とアイドラギア５５を図２（ｂ）に示すように配置して各感光体が同速となるようにしている。
【００２３】
本実施の形態において、図２（ａ）に示す第１側板５１がカラー画像形成装置本体フレームに対する基準面となる。４本の駆動軸が基準面に対してそれぞれ直角で互いに平行となるように組立治具等を用いて第１側板５１と第２側板５２を合わせて、また、それぞれの駆動ギア５３の回転むらの位相を合わせて、例えば、特許文献４に記載された方法等により調整、組み上げられる。このように調整されて完成した駆動装置５は、図４に示すように本体フレーム６へ組み付けられる。
【００２４】
以上に述べた本実施の形態の駆動装置において、各駆動軸の回転速度変動を測定し、各駆動軸上の駆動ギア５３の補正量（回転角）を算出し、駆動ギア５３の回転位置（位相）を変更する必要があるときには、第１側板５１と第２側板５２を取り外して、各駆動ギア５３の位置を変更する。その後、再度、第１側板５１と第２側板５２間に駆動軸，駆動ギア５３を挟み込み固定するために、４本の駆動軸が基準面に対してそれぞれが直角で互いに平行となるように組立治具等を用いて調整することが必要となる。このことから、本実施の形態の駆動装置では第１側板５１と第２側板５２を取り外すことなく、アイドラギア５５を取り外せる構成とした。
【００２５】
図５は本実施の形態における駆動装置の各駆動ギアおよびアイドラギアの配列を示す図である。図５に示すように、各駆動ギア５３にはそれぞれマーキング５７が付され、各駆動ギア５３のそれぞれの位置関係を表している。また、図６は第２側板に覗き穴を設けた駆動装置を示す側面図である。図６に示すように、各駆動ギア５３に付けられたマーキング５７のそれぞれの位置として、予め分かっている位相差が付くように覗き穴を配置している。これにより、各駆動ギア５３のマーキング５７が覗き穴５８の位置に来たときの位置でアイドラギア５５や駆動モータを組み付ければ良い。
【００２６】
本実施の形態の駆動装置においては、第１側板５１と第２側板５２を取り外すことなく、アイドラギア５５と駆動モータを取り外すのみで、第２側板５２に設けた各駆動ギア５３に対応した覗き穴５８により、駆動ギア５３に付けたマーキング５７を視認でき、各駆動ギア５３の回転方向の累積ピッチ誤差の噛み合い位置における位相差を容易に合わせることができる。
【００２７】
また、図６に示す例では、覗き穴５８の形状を小円形としたが、四角形や長穴などでも良く、さらに、図７は各駆動ギアに対して三つの覗き穴を設けた例を示す図である。図７に示すように、複数の覗き穴を設けても良い。これにより、駆動装置を一度組み付けた状態で感光体駆動軸上の回転むらの測定により位相ずれが検出されたとき、再度組み付け作業を行う際に複数の覗き穴５８によって、最初の位置を基準に時計回りに何度回転するといった確認作業が容易にできる。
図８（ａ）は長穴、（ｂ）は複数の四角形とした覗き穴の例を示す図であり、図８のようにすることで、駆動ギアの調整における確認範囲を広くすることができ、より位相差を合わせやすくすることができる。
【００２８】
図９（ａ）は覗き穴にハーネスクランプを固定した駆動装置、（ｂ）はハーネスクランプを示す斜視図である。図９に示すように、駆動装置５の第２側板５２に設けた覗き穴を小円形（例えば、φ３．５〜φ４．８ｍｍ）として、駆動ギアの位置合わせが完了した後に不要となる覗き穴を、本体フレームの各電機部品間を接続する配線ケーブルを束ねるハーネスクランプの固定用の穴に利用する。この場合には、覗き穴として駆動ギアに付したマーキングを確認できる小円形の大きさとする必要がある。この構成により駆動装置において、各駆動ギアに対応して設けた小円形の覗き穴により、位相合わせ後は、ハーネスクランプの固定穴として利用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１，第２側板を取り外すことなく、第２側板に各駆動ギアに対応した覗き穴を設けて、駆動ギアに付けたマーキングを視認でき、各ギアの回転方向の累積ピッチ誤差の噛み合い位置における位相差をより容易に合わせることができ、さらに、小円形の覗き穴として調整に用いた覗き穴を他の用途（ハーネスクランプの固定穴等）にも利用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるカラー画像形成装置の全体構成の概略を示す図
【図２】本実施の形態におけるカラー画像形成装置に用いる駆動装置の（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ’の断面図
【図３】本実施の形態におけるカラー画像形成装置に用いる駆動装置の斜視図
【図４】本実施の形態におけるカラー画像形成装置に用いる駆動装置の本体フレームへの組み付け状態を示す部分斜視図
【図５】本実施の形態における駆動装置の各駆動ギアおよびアイドラギアの配列を示す図
【図６】本実施の形態における駆動装置の第２側板に設けた覗き穴を示す側面図
【図７】本実施の形態における駆動装置の各駆動ギアに対して三つの覗き穴を設けた例を示す図
【図８】本実施の形態における駆動装置の（ａ）は長穴形、（ｂ）は複数の四角形とした覗き穴の例を示す図
【図９】本実施の形態における駆動装置の（ａ）は覗き穴にハーネスクランプを固定した状態、（ｂ）はハーネスクランプを示す斜視図
【符号の説明】
１ 画像形成部
２ 転写紙
３ 光書込ユニット
４ 転写ユニット
５ 駆動装置
６ 本体フレーム
１１ 感光体
１２ 帯電ローラ
１３ 現像ユニット
１４ クリーニングユニット
４０ 転写搬送ベルト
４１ 駆動ローラ
４２ テンションローラ
４３ 従動ローラ
４４，４５，４６ 圧接ローラ
４９ 転写チャージャ
５１ 第１側板
５２ 第２側板
５３ 駆動ギア
５４ 駆動モータ
５５ アイドラギア
５６ カップリング
５７ マーキング
５８ 覗き穴
５９ ハーネスクランプ

Claims (4)

1. それぞれ色の異なる顕像を転写材の同一位置に重ね転写する一方向に列設した複数の感光体を回転させる感光体駆動装置であって、
   前記各感光体の端部に係合する係合部がそれぞれ設けられた複数の駆動軸と、前記各駆動軸に駆動源からの駆動力を伝達する駆動ギアと、前記駆動軸と前記駆動ギアとを互いに対向する側板により挟み込む保持手段と、前記各駆動軸に固定された前記駆動ギアを前記転写材の同一位置で重ね転写する位置に調整する位置調整手段とを備え、前記各駆動ギア間に配設されたアイドラギアを着脱自在に構成して、前記位置調整手段により前記各駆動ギアの位置を調整することを特徴とする感光体駆動装置。
2. 前記位置調整手段が、保持手段の一方の側板に各駆動ギアに対応した覗き穴を設けたことを特徴とする請求項１記載の感光体駆動装置。
3. 前記各駆動ギアに対応した覗き穴を、複数配置したことを特徴とする請求項２記載の感光体駆動装置。
4. 前記各駆動ギアに対応した覗き穴を、小円形としたことを特徴とする請求項２または３記載の感光体駆動装置。

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