JP2007240687A - Image forming apparatus - Google Patents

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Shunichi Ohara
俊一 大原
Yuji Uosaki
雄二 魚崎
Noritaka Masuda
徳貴 増田
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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus which outputs a high-quality image by reducing the rotation variation of a photoreceptor drum in all the frequency bands from low frequency to high frequency even when printing speed gets higher. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a supporting member 74 supporting the motor rotary shaft 75 of a driving motor 73 for driving the photoreceptor drum so that a driving motor body 76 can turn with the motor rotary shaft 75 as center; vibration absorbing members 83 and 84 coupled with the driving motor body 76 so as to regulate the turning of the driving motor body 76; a detection means detecting the rotational speed of the driving shaft of the photoreceptor drum; and a control means for controlling the rotational speed of the motor rotary shaft 75 of the driving motor 73. The control means controls the rotational speed of the motor rotary shaft 75 based on the result of detection by the detection means so that the rotation variation of the driving shaft may be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、感光体ドラムを具備した画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof, and more particularly to an image forming apparatus provided with a photosensitive drum.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、像担持体として感光体ドラムを用いたものが多く用いられている(例えば、特許文献1参照。)。
詳しくは、駆動モータによって回転駆動される感光体ドラムの表面上にレーザ走査によって潜像が形成され、その潜像が現像部で現像される(トナー像が形成される。)。感光体ドラム上に形成されたトナー像は、記録媒体(中間転写ベルトへの転写工程を介する場合もある。)に転写される。そして、トナー像が転写された記録媒体は定着部に達して、記録媒体上のトナー像が定着される。
2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses such as copying machines and printers often use a photosensitive drum as an image carrier (see, for example, Patent Document 1).
Specifically, a latent image is formed by laser scanning on the surface of the photosensitive drum that is rotationally driven by a drive motor, and the latent image is developed by a developing unit (a toner image is formed). The toner image formed on the photosensitive drum is transferred to a recording medium (sometimes through a transfer process to an intermediate transfer belt). Then, the recording medium onto which the toner image has been transferred reaches the fixing unit, and the toner image on the recording medium is fixed.

このような画像形成装置では、感光体ドラムの回転変動によって、副走査方向のバンディング等の画像ムラが生じることが知られている。すなわち、上述したレーザ走査は一定時間間隔でおこなわれるために、感光体ドラムに回転変動が生じると、感光体ドラム上の副走査方向の間隔(走査間隔)が変動する。そして、この潜像を形成するときの走査間隔の変動がそのままトナー像の濃度変動となって、画像ムラによる画像劣化が生じることになる。   In such an image forming apparatus, it is known that image unevenness such as banding in the sub-scanning direction occurs due to rotational fluctuation of the photosensitive drum. That is, since the laser scanning described above is performed at regular time intervals, when the photosensitive drum undergoes rotational fluctuation, the interval (scanning interval) in the sub-scanning direction on the photosensitive drum varies. Then, the fluctuation in the scanning interval when forming the latent image becomes the density fluctuation of the toner image as it is, and image deterioration due to image unevenness occurs.

一方、特許文献1等には、画像ムラ等の発生を抑止することを目的として、感光体ドラムの駆動ギアを感光体ドラムの駆動軸に対して弾性体(又は粘弾性体)を介して連結する技術が開示されている。
また、特許文献2等には、感光体ドラムの回転ムラを抑止することを目的として、感光体ドラムの駆動軸を駆動する駆動モータを弾性部材を介して枠体に取り付ける技術が開示されている。
On the other hand, in Patent Document 1 and the like, the drive gear of the photosensitive drum is connected to the drive shaft of the photosensitive drum via an elastic body (or viscoelastic body) for the purpose of suppressing the occurrence of image unevenness. Techniques to do this are disclosed.
Patent Document 2 and the like disclose a technique of attaching a drive motor for driving a drive shaft of a photosensitive drum to a frame body via an elastic member for the purpose of suppressing rotation unevenness of the photosensitive drum. .

また、特許文献3等には、感光体ドラムに生じるバンディングを解消することを目的として、感光体ドラム(駆動軸)の回転を検知する回転速度センサ(検知手段)による検知値を理想値に近づけるように駆動モータを補正制御する技術が開示されている。
さらに、特許文献4等には、感光体ドラムの回転変動を軽減することを目的として、感光体ドラムの駆動軸に粘弾性部材を介してフライホイールを設置する技術が開示されている。
Further, in Patent Document 3, etc., for the purpose of eliminating banding that occurs in the photosensitive drum, the detection value by the rotation speed sensor (detecting means) that detects the rotation of the photosensitive drum (driving shaft) is brought close to the ideal value. Thus, a technique for correcting and controlling the drive motor is disclosed.
Further, Patent Document 4 and the like disclose a technique in which a flywheel is installed on a drive shaft of a photosensitive drum via a viscoelastic member for the purpose of reducing the rotational fluctuation of the photosensitive drum.

特開平7−140842号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-140842 特開2002−207330号公報JP 2002-207330 A 特開2002−247872号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-247872 特開2001−50249号公報JP 2001-50249 A

従来の画像形成装置では、感光体ドラムを回転駆動する駆動系において、低い周波数から高い周波数にかけてのすべての周波数帯域で感光体ドラムの回転変動(回転ムラ)を軽減することができなかった。   In the conventional image forming apparatus, in the drive system for driving the photosensitive drum to rotate, the rotational fluctuation (unevenness of rotation) of the photosensitive drum cannot be reduced in all frequency bands from a low frequency to a high frequency.

感光体ドラムに生じる回転変動の主たる周波数は、駆動モータ(モータ回転軸)の1回転成分、感光体ドラムの駆動ギアの1回転成分、モータギア及び駆動ギアのギア歯1枚成分(1歯成分)である。駆動モータの1回転成分は、駆動モータ自身の回転変動とモータギアの偏芯成分とであって、噛み合い誤差や歯溝の振れに起因する。駆動ギアの1回転成分は、ギアの偏芯成分であって、駆動ギア自体の噛み合い誤差や歯溝の振れに起因する。モータギア及び駆動ギアの1歯成分は、主に各ギアの単一ピッチ誤差に起因する。
変動周波数は、高い順から、モータギア及び駆動ギアのギア1歯成分、駆動モータの1回転成分、駆動ギアの1回転成分になる。駆動モータの1回転成分、駆動ギアの1回転成分は、周波数が低く画像(トナー像)上の周期が長いために、視覚的に目立ちにくい。しかし、モータギア及び駆動ギアのギア1歯成分は、プリント速度にもよるが、画像濃度変動のピッチが0.5〜2mm程度となって視覚的に最も目立ちやすくなる。
The main frequencies of rotation fluctuations that occur in the photosensitive drum are as follows: one rotation component of the drive motor (motor rotation shaft), one rotation component of the drive gear of the photosensitive drum, one gear tooth component (one tooth component) of the motor gear and the drive gear. It is. One rotation component of the drive motor is a rotation variation of the drive motor itself and an eccentric component of the motor gear, and is caused by a meshing error or a tooth groove shake. One rotation component of the drive gear is an eccentric component of the gear, and is caused by a meshing error of the drive gear itself or a tooth groove shake. One tooth component of the motor gear and the drive gear is mainly caused by a single pitch error of each gear.
The fluctuating frequency is, in descending order, a gear tooth component of the motor gear and the drive gear, a rotation component of the drive motor, and a rotation component of the drive gear. The one rotation component of the drive motor and the one rotation component of the drive gear have a low frequency and a long period on the image (toner image), and therefore are not visually noticeable. However, the gear 1 tooth component of the motor gear and the drive gear is visually most noticeable because the pitch of the image density fluctuation is about 0.5 to 2 mm, depending on the printing speed.

ここで、上述した特許文献1、特許文献2等の技術は、感光体ドラムを駆動する駆動系の構成部品の一部を弾性部材を介して支持しているために、駆動系のバネ定数が下がって、感光体ドラムにおける高周波数の回転変動が低減される効果が期待できる。
しかし、駆動系のバネ定数が下がると、感光体ドラムにおける低周波数の回転変動が増加してしまうことになる。また、特許文献1等では、駆動ギアを感光体ドラムの駆動軸に回転可能に支持する必要があるために、軸受部のガタによる駆動ギアの倒れに起因して歯筋の傾きが発生して回転変動が増してしまう可能性があった。
同様に、特許文献3、特許文献4等の技術も、低周波数から高周波数にかけてのすべての周波数帯域で感光体ドラムの回転変動を軽減する効果は期待できない。
Here, since the techniques such as Patent Document 1 and Patent Document 2 described above support a part of the components of the drive system that drives the photosensitive drum via an elastic member, the spring constant of the drive system is low. As a result, it is possible to expect the effect that the rotational fluctuation of the high frequency in the photosensitive drum is reduced.
However, when the spring constant of the drive system is lowered, the low-frequency rotation fluctuation in the photosensitive drum increases. Further, in Patent Document 1 and the like, since it is necessary to rotatably support the drive gear on the drive shaft of the photosensitive drum, the inclination of the tooth trace occurs due to the fall of the drive gear due to the backlash of the bearing portion. There was a possibility that the rotational fluctuation would increase.
Similarly, the techniques of Patent Literature 3, Patent Literature 4 and the like cannot be expected to reduce the rotational fluctuation of the photosensitive drum in all frequency bands from low frequencies to high frequencies.

このような問題を解決するために、摩擦駆動により根本的にギア1歯の変動が生じないトラクションドライブを用いる方策も考えられる。しかし、その場合、ギアを用いて駆動モータの回転駆動力を減速して伝達する方式に比べて相対的に伝達できるトルクが小さくなってしまうために、大きいトルクを伝達するためには相対的に駆動系が大型化してしまうことになる。
電子写真方式の画像形成装置では、感光体ドラムの特性上、露光工程から現像工程までに一定時間が必要となる。そのため、プリント速度が速い高速機になるほど、両工程間の時間を確保するために露光位置から現像位置までの距離を長くする必要がある。その結果、感光体ドラムの直径が大きくなり、感光体ドラムを駆動する駆動系の負荷トルクも大きくなってしまう。したがって、特に高速型の画像形成装置では、上述したトラクションドライブを用いることなく、伝達トルクが大きなギア駆動方式を用いることになる。
In order to solve such a problem, a measure using a traction drive in which a gear 1 tooth does not fundamentally change due to friction drive can be considered. However, in that case, since the torque that can be transmitted relatively becomes smaller than the method of using the gear to reduce and transmit the rotational driving force of the drive motor, it is relatively difficult to transmit a large torque. The drive system will be enlarged.
In an electrophotographic image forming apparatus, due to the characteristics of the photosensitive drum, a certain time is required from the exposure process to the development process. Therefore, the faster the printing speed, the longer the distance from the exposure position to the development position in order to ensure the time between both processes. As a result, the diameter of the photosensitive drum increases, and the load torque of the drive system that drives the photosensitive drum also increases. Therefore, particularly in a high-speed image forming apparatus, a gear drive system having a large transmission torque is used without using the traction drive described above.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、プリント速度を高速化した場合であっても、低周波数から高周波数にかけてのすべての周波数帯域で感光体ドラムの回転変動が低減されて、高画質の画像が出力される、画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. Even when the printing speed is increased, the rotational fluctuation of the photosensitive drum is varied in all frequency bands from a low frequency to a high frequency. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that outputs a high-quality image that is reduced.

この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、駆動ギアが設置された駆動軸を具備するとともに、トナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムの前記駆動軸に前記駆動ギアを介して回転駆動力を伝達する駆動モータと、前記駆動モータのモータ回転軸を中心にして駆動モータ本体が回動できるように支持する支持部材と、前記駆動モータ本体の回動を規制するように当該駆動モータ本体に連結された振動吸収部材と、前記感光体ドラムの前記駆動軸の回転速度を検知する検知手段と、前記駆動モータの前記モータ回転軸の回転速度を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基いて前記駆動軸の回転変動が低減するように前記モータ回転軸の回転速度を制御するものである。   An image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes a drive shaft on which a drive gear is installed, a photosensitive drum on which a toner image is formed, and the drive shaft of the photosensitive drum on the drive shaft. A drive motor that transmits a rotational driving force via a drive gear, a support member that supports the drive motor main body so that the drive motor main body can rotate about the motor rotation shaft of the drive motor, and the rotation of the drive motor main body are restricted. A vibration absorbing member connected to the drive motor main body, a detecting means for detecting the rotation speed of the drive shaft of the photosensitive drum, and a control means for controlling the rotation speed of the motor rotation shaft of the drive motor. And the control means controls the rotational speed of the motor rotation shaft so as to reduce the rotational fluctuation of the drive shaft based on the detection result of the detection means.

また、請求項2記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記駆動モータは、前記モータ回転軸が前記駆動モータ本体の両側から突出するように形成され、前記支持部材は、前記モータ回転軸の両端を回動自在に支持するものである。   According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first aspect, the drive motor is formed such that the motor rotation shaft protrudes from both sides of the drive motor main body, The support member supports both ends of the motor rotation shaft so as to be rotatable.

また、請求項3記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記振動吸収部材を、ダンパ部材と弾性部材としたものである。   According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect, the vibration absorbing member is a damper member and an elastic member.

また、請求項4記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記振動吸収部材を、電気的に伸縮するアクチュエータとしたものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect of the present invention, the vibration absorbing member is an actuator that electrically expands and contracts.

また、請求項5記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記感光体ドラムの前記駆動軸にフライホイールを設置したものである。   An image forming apparatus according to a fifth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein a flywheel is installed on the drive shaft of the photosensitive drum.

また、請求項6記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項5に記載の発明において、前記フライホイールは、ダンパ部材及び弾性部材を介して前記駆動軸に支持されたものである。   An image forming apparatus according to a sixth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the fifth aspect, wherein the flywheel is supported by the drive shaft via a damper member and an elastic member.

また、請求項7記載の発明にかかる画像形成装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記駆動ギアは、前記モータ回転軸に設置されたモータギアに噛合して前記駆動モータによる前記回転駆動力が前記駆動軸に減速して伝達されるように構成されたものである。   An image forming apparatus according to a seventh aspect of the present invention is the image forming apparatus according to any one of the first to sixth aspects, wherein the drive gear meshes with a motor gear installed on the motor rotation shaft. The rotational driving force by the drive motor is configured to be transmitted to the drive shaft at a reduced speed.

本発明は、回動可能に支持された駆動モータ本体の回動を規制するように振動吸収部材を設置して、感光体ドラムの駆動軸の回転速度の検知結果に基いてモータ回転軸の回転速度を制御している。これにより、プリント速度を高速化した場合であっても、低周波数から高周波数にかけてのすべての周波数帯域で感光体ドラムの回転変動が低減されて、高画質の画像が出力される、画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, a vibration absorbing member is installed so as to restrict the rotation of the drive motor main body that is rotatably supported, and the rotation of the motor rotation shaft is based on the detection result of the rotation speed of the drive shaft of the photosensitive drum. The speed is controlled. As a result, even when the printing speed is increased, the image forming apparatus can output a high-quality image by reducing the rotational fluctuation of the photosensitive drum in all frequency bands from a low frequency to a high frequency. Can be provided.

以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

実施の形態1.
図1〜図5にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのカラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部(露光部)、20Y、20M、20C、20BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応したプロセスカートリッジ、21は各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにそれぞれ収容された感光体ドラム(像担持体)、22は感光体ドラム21上を帯電する帯電部、23Y、23M、23C、23BKは感光体ドラム21上に形成される静電潜像を現像する現像装置(現像部)、24は感光体ドラム21上に形成されたトナー像を中間転写ベルト27に転写する転写バイアスローラ、25は感光体ドラム21上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
Embodiment 1 FIG.
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is an apparatus main body of a color copying machine as an image forming apparatus, 2 is a writing section (exposure section) that emits laser light based on input image information, and 20Y, 20M, 20C, and 20BK are colors (yellow, magenta). , Cyan, black), 21 is a photosensitive drum (image carrier) accommodated in each of the process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK, 22 is a charging unit that charges the photosensitive drum 21, Reference numerals 23Y, 23M, 23C, and 23BK denote developing devices (developing units) that develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21, and 24 denotes a toner image formed on the photosensitive drum 21 to the intermediate transfer belt 27. A transfer bias roller 25 for transferring and a cleaning unit for collecting untransferred toner on the photosensitive drum 21 are shown.

また、27は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、28は中間転写ベルト27上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する第2転写バイアスローラ、29は中間転写ベルト27上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、30は4色カラーのトナー像が転写された記録媒体Pを搬送する搬送ベルト、32Y、32M、32C、32BKは各現像装置23Y、23M、23C、23BKの内部に各色のトナーを補給するトナー補給部、51は原稿Dを原稿読込部55に搬送する原稿搬送部、55は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部(スキャナ)、61は転写紙等の記録媒体Pが収納される給紙部、66は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着部、を示す。   In addition, 27 is an intermediate transfer belt on which toner images of a plurality of colors are transferred in an overlapping manner, 28 is a second transfer bias roller for transferring the toner image formed on the intermediate transfer belt 27 to the recording medium P, and 29 is an intermediate transfer belt. 27 is an intermediate transfer belt cleaning unit that collects untransferred toner, 30 is a conveyance belt that conveys a recording medium P on which a four-color toner image is transferred, and 32Y, 32M, 32C, and 32BK are developing devices 23Y and 23M. , 23C, 23BK, a toner replenishing unit that replenishes toner of each color, 51 a document conveying unit that conveys the document D to the document reading unit 55, and 55 a document reading unit (scanner) that reads image information of the document D, 61 Indicates a paper feeding unit in which a recording medium P such as transfer paper is accommodated, and 66 indicates a fixing unit for fixing an unfixed image on the recording medium P.

ここで、各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKは、それぞれ、感光体ドラム21、帯電部22、クリーニング部25が、一体化されたものである。各プロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKにおける感光体ドラム21上では、それぞれ、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成がおこなわれる。
なお、本実施の形態1では、感光体ドラム21をプロセスカートリッジに搭載したが、プロセスカートリッジを構成しないで感光体ドラム21を単体のユニットとすることもできる。
Here, each of the process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK is obtained by integrating the photosensitive drum 21, the charging unit 22, and the cleaning unit 25, respectively. Image formation of each color (yellow, magenta, cyan, black) is performed on the photosensitive drum 21 in each of the process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK.
In the first embodiment, the photosensitive drum 21 is mounted on the process cartridge. However, the photosensitive drum 21 may be a single unit without configuring the process cartridge.

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部51の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部55のコンタクトガラス53上に載置される。そして、原稿読込部55で、コンタクトガラス53上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, an operation during normal color image formation in the image forming apparatus will be described.
First, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport roller of the document transport unit 51 and placed on the contact glass 53 of the document reading unit 55. Then, the document reading unit 55 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 53.

詳しくは、原稿読込部55は、コンタクトガラス53上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部(不図示である。)で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。   Specifically, the document reading unit 55 scans the image of the document D on the contact glass 53 while irradiating light emitted from the illumination lamp. Then, the light reflected by the document D is imaged on the color sensor via the mirror group and the lens. The color image information of the document D is read for each color separation light of RGB (red, green, blue) by the color sensor, and then converted into an electrical image signal. Further, the image processing unit (not shown) performs color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, and the like based on the RGB color separation image signals, and performs yellow, magenta, cyan, and black processing. Get color image information.

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応するプロセスカートリッジ20Y、20M、20C、20BKの感光体ドラム21上に向けて発せられる。   Then, the image information of each color of yellow, magenta, cyan, and black is transmitted to the writing unit 2. Then, laser light (exposure light) based on the image information of each color is emitted from the writing unit 2 toward the photosensitive drums 21 of the corresponding process cartridges 20Y, 20M, 20C, and 20BK.

一方、4つの感光体ドラム21は、それぞれ、後述する駆動系により図1の時計方向に回転駆動される。そして、まず、感光体ドラム21の表面は、帯電部22との対向位置で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム21上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム21表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応して射出される。レーザ光は、ポリゴンミラー3に入射して反射した後に、レンズ4、5を透過する。レンズ4、5を透過した後のレーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
On the other hand, each of the four photosensitive drums 21 is rotationally driven in the clockwise direction in FIG. 1 by a drive system described later. First, the surface of the photosensitive drum 21 is uniformly charged at a position facing the charging unit 22 (a charging process). Thus, a charged potential is formed on the photosensitive drum 21. Thereafter, the surface of the charged photosensitive drum 21 reaches the irradiation position of each laser beam.
In the writing unit 2, laser light corresponding to the image signal is emitted from the light source corresponding to each color. The laser light is incident on the polygon mirror 3 and reflected, and then passes through the lenses 4 and 5. The laser light after passing through the lenses 4 and 5 passes through different optical paths for each of the yellow, magenta, cyan, and black color components (this is an exposure process).

イエロー成分に対応したレーザ光は、ミラー6〜8で反射された後に、紙面左側から1番目のプロセスカートリッジ20Yの感光体ドラム21表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー3により、感光体ドラム21の回転軸方向(主走査方向)に走査される。こうして、帯電部22にて帯電された後の感光体ドラム21上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。   The laser beam corresponding to the yellow component is reflected by the mirrors 6 to 8 and then irradiated onto the surface of the photosensitive drum 21 of the first process cartridge 20Y from the left side of the drawing. At this time, the yellow component laser light is scanned in the rotation axis direction (main scanning direction) of the photosensitive drum 21 by the polygon mirror 3 that rotates at high speed. Thus, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 21 charged by the charging unit 22.

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、ミラー9〜11で反射された後に、紙面左から2番目のプロセスカートリッジ20Mの感光体ドラム21表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、ミラー12〜14で反射された後に、紙面左から3番目のプロセスカートリッジ20Cの感光体ドラム12表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、ミラー15で反射された後に、紙面左から4番目のプロセスカートリッジ20BKの感光体ドラム21表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。   Similarly, the laser beam corresponding to the magenta component is reflected by the mirrors 9 to 11 and then irradiated to the surface of the photosensitive drum 21 of the second process cartridge 20M from the left side of the paper, thereby causing an electrostatic latent image corresponding to the magenta component. An image is formed. The cyan component laser light is reflected by the mirrors 12 to 14 and then irradiated to the surface of the photosensitive drum 12 of the third process cartridge 20C from the left side of the drawing to form a cyan component electrostatic latent image. The black component laser light is reflected by the mirror 15 and then irradiated on the surface of the photosensitive drum 21 of the fourth process cartridge 20BK from the left side of the paper, thereby forming an electrostatic latent image of black component.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム21表面は、それぞれ、現像装置23Y、23M、23C、23BKとの対向位置に達する。そして、各現像装置23Y、23M、23C、23BKから感光体ドラム21上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム21上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、中間転写ベルト27との対向位置に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト27の内周面に当接するように転写バイアスローラ24が設置されている。そして、転写バイアスローラ24の位置で、中間転写ベルト27上に、感光体ドラム21上に形成された各色の画像が、順次重ねて転写される(第1転写工程である。)。
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 21 on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reaches positions facing the developing devices 23Y, 23M, 23C, and 23BK, respectively. Then, the respective color toners are supplied from the developing devices 23Y, 23M, 23C, and 23BK onto the photosensitive drum 21, and the latent image on the photosensitive drum 21 is developed (this is a developing step).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 21 after the development process reaches a position facing the intermediate transfer belt 27. Here, the transfer bias roller 24 is installed at each facing position so as to contact the inner peripheral surface of the intermediate transfer belt 27. Then, at the position of the transfer bias roller 24, the images of the respective colors formed on the photosensitive drum 21 are sequentially superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 27 (first transfer step).

そして、第1転写工程後の感光体ドラム21表面は、それぞれ、クリーニング部25との対向位置に達する。そして、クリーニング部25で、感光体ドラム21上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム21表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム21における一連の作像プロセスが終了する。
Then, the surface of the photosensitive drum 21 after the first transfer process reaches a position facing the cleaning unit 25. The untransferred toner remaining on the photosensitive drum 21 is collected by the cleaning unit 25 (this is a cleaning process).
Thereafter, the surface of the photosensitive drum 21 passes through a static elimination unit (not shown), and a series of image forming processes on the photosensitive drum 21 is completed.

他方、感光体ドラム21上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト27表面は、図中の矢印方向に走行して、第2転写バイアスローラ28の位置に達する。そして、第2転写バイアスローラ28の位置で、記録媒体P上に中間転写ベルト27上のフルカラーの画像が2次転写される(第2転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト27表面は、中間転写ベルトクリーニング部29の位置に達する。そして、中間転写ベルト27上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部29に回収されて、中間転写ベルト27上の一連の転写プロセスが完了する。
On the other hand, the surface of the intermediate transfer belt 27 on which the images of the respective colors on the photosensitive drum 21 are transferred in an overlapping manner travels in the direction of the arrow in the drawing and reaches the position of the second transfer bias roller 28. Then, the full-color image on the intermediate transfer belt 27 is secondarily transferred onto the recording medium P at the position of the second transfer bias roller 28 (second transfer step).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 27 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 29. Then, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 27 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 29, and a series of transfer processes on the intermediate transfer belt 27 is completed.

ここで、第2転写バイアスローラ28位置の記録媒体Pは、給紙部61から搬送ガイド63、レジストローラ64等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Pを収納する給紙部61から、給紙ローラ62により給送された転写紙Pが、搬送ガイド63を通過した後に、レジストローラ64に導かれる。レジストローラ64に達した記録媒体Pは、中間転写ベルト27上のトナー像とタイミングを合わせて、第2転写バイアスローラ28の位置に向けて搬送される。
Here, the recording medium P at the position of the second transfer bias roller 28 is transported from the paper feeding unit 61 via the transport guide 63, the registration roller 64, and the like.
Specifically, the transfer paper P fed by the paper feed roller 62 from the paper feed unit 61 that stores the recording medium P passes through the conveyance guide 63 and is guided to the registration roller 64. The recording medium P that has reached the registration roller 64 is conveyed toward the position of the second transfer bias roller 28 in synchronization with the toner image on the intermediate transfer belt 27.

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Pは、搬送ベルト30により、定着部66に導かれる。定着部66では、加熱ローラ67と加圧ローラ68とのニップにて、カラー画像が記録媒体P上に定着される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラ69によって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the full-color image is transferred is guided to the fixing unit 66 by the conveyance belt 30. In the fixing unit 66, the color image is fixed on the recording medium P at the nip between the heating roller 67 and the pressure roller 68.
Then, the recording medium P after the fixing process is discharged as an output image by the paper discharge roller 69 to the outside of the apparatus main body 1, and a series of image forming processes is completed.

次に、図2にて、画像形成装置の作像部について詳述する。図2は作像部を示す断面図である。
なお、装置本体1に設置される4つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーTの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット(Y、M、C、BK)を省略して図示する。
Next, the image forming unit of the image forming apparatus will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the image forming unit.
The four image forming units installed in the apparatus main body 1 have substantially the same structure except that the color of the toner T used in the image forming process is different. Therefore, the alphabet of reference numerals in the process cartridge, the developing device, and the toner replenishing unit. (Y, M, C, BK) is omitted for illustration.

図2に示すように、プロセスカートリッジ20には、感光体ドラム21と、帯電部22と、クリーニング部25と、が一体的に収納されている。
クリーニング部25には、感光体ドラム21に当接するクリーニングブレード25aが設置されている。クリーニングブレード25aは、ポリウレタンゴム等のゴム材料からなり、その先端部が感光体ドラム1に対して最適な角度及び圧力で当接している。なお、クリーニング部25のケーシング内には、クリーニング部25内に収容(回収)された未転写トナーを廃トナー容器(不図示である。)に向けて搬送する搬送スクリュ26aが設置されている。
As shown in FIG. 2, a photosensitive drum 21, a charging unit 22, and a cleaning unit 25 are integrally stored in the process cartridge 20.
The cleaning unit 25 is provided with a cleaning blade 25 a that contacts the photosensitive drum 21. The cleaning blade 25a is made of a rubber material such as polyurethane rubber, and the tip thereof is in contact with the photosensitive drum 1 at an optimal angle and pressure. In the casing of the cleaning unit 25, a transport screw 26a for transporting untransferred toner accommodated (collected) in the cleaning unit 25 toward a waste toner container (not shown) is installed.

現像装置23は、主として、感光体ドラム21に対向する現像ローラ23aと、現像ローラ23aに対向する第1搬送スクリュ23bと、仕切部材23eを介して第1搬送スクリュ23bに対向する第2搬送スクリュ23cと、現像ローラ23aに対向するドクターブレード23dと、で構成される。   The developing device 23 mainly includes a developing roller 23a facing the photosensitive drum 21, a first transport screw 23b facing the developing roller 23a, and a second transport screw facing the first transport screw 23b via a partition member 23e. 23c and a doctor blade 23d facing the developing roller 23a.

また、現像装置23には、仕切部材23eで隔絶された第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとが設けられている。第1現像剤収容部23gと第2現像剤収容部23hとは長手方向両端部(仕切部材23eが介在しない範囲である。)で連通して、現像剤の循環経路を形成している。第1現像剤収容部23gには、現像ローラ23a、第1搬送スクリュ23b、ドクターブレード23d、が配設されている。第2現像剤収容部23hには、第2搬送スクリュ23c、磁気センサ40、が配設されている。   Further, the developing device 23 is provided with a first developer containing portion 23g and a second developer containing portion 23h separated by a partition member 23e. The first developer accommodating portion 23g and the second developer accommodating portion 23h communicate with each other at both ends in the longitudinal direction (in a range where no partition member 23e is interposed) to form a developer circulation path. A developing roller 23a, a first conveying screw 23b, and a doctor blade 23d are disposed in the first developer accommodating portion 23g. A second transport screw 23c and a magnetic sensor 40 are disposed in the second developer accommodating portion 23h.

現像ローラ23aは、内部に固設されてローラ周面に磁極を形成するマグネットと、非磁性材料からなりマグネットの周囲を回転するスリーブと、で構成される。マグネットによって現像ローラ23a(スリーブ)上に複数の磁極(主極、搬送極、汲み上げ極、剤切り極等である。)が形成される。   The developing roller 23a includes a magnet that is fixed inside and forms a magnetic pole on the circumferential surface of the roller, and a sleeve that is made of a nonmagnetic material and rotates around the magnet. A plurality of magnetic poles (main pole, transport pole, pumping pole, agent cutting pole, etc.) are formed on the developing roller 23a (sleeve) by the magnet.

現像ローラ23a(スリーブ)は、装置本体1に設置された駆動源に連結されていて、駆動源によって回転駆動される。また、図示は省略するが、現像ローラ23aと、第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cとは、ギア列によって駆動連結されている。これにより、現像ローラ23aが駆動源によって回転駆動されるのにともない、それに従動して第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cも回転駆動される。
現像装置23内には、トナーTとキャリアCとからなる2成分現像剤Gが収容されている。
The developing roller 23a (sleeve) is connected to a driving source installed in the apparatus main body 1 and is driven to rotate by the driving source. Although not shown, the developing roller 23a, the first transport screw 23b, and the second transport screw 23c are drivingly connected by a gear train. Thereby, as the developing roller 23a is rotationally driven by the drive source, the first transport screw 23b and the second transport screw 23c are also rotationally driven following the development roller 23a.
In the developing device 23, a two-component developer G composed of toner T and carrier C is accommodated.

以下、先に述べた作像プロセスをさらに詳しく説明する。
現像ローラ23aは、図2中の矢印方向に回転している。現像装置23内の現像剤Gは、間に仕切部材23eを介在するように配設された第1搬送スクリュ23b及び第2搬送スクリュ23cの矢印方向の回転によって、トナー補給部32からトナー補給口23fを介して補給されたトナーTとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する。
Hereinafter, the image forming process described above will be described in more detail.
The developing roller 23a rotates in the direction of the arrow in FIG. The developer G in the developing device 23 is supplied from the toner replenishing portion 32 to the toner replenishing port by the rotation of the first conveying screw 23b and the second conveying screw 23c arranged with the partition member 23e interposed therebetween. It circulates in the longitudinal direction while being agitated and mixed with the toner T supplied through 23f.

そして、摩擦帯電してキャリアCに吸着したトナーTは、キャリアCとともに現像ローラ23a上に担持される。現像ローラ23a上に担持された現像剤Gは、その後にドクターブレード23dの位置に達する。そして、現像ローラ23a上の現像剤Gは、ドクターブレード23dの位置で適量に調整された後に、感光体ドラム21との対向位置(現像領域である。)に達する。   Then, the toner T that is frictionally charged and adsorbed on the carrier C is carried on the developing roller 23 a together with the carrier C. The developer G carried on the developing roller 23a then reaches the position of the doctor blade 23d. The developer G on the developing roller 23a is adjusted to an appropriate amount at the position of the doctor blade 23d, and then reaches a position facing the photosensitive drum 21 (developing area).

その後、現像領域において、現像剤G中のトナーTが、感光体ドラム21表面に形成された静電潜像に付着する。詳しくは、レーザ光Lが照射された画像部の潜像電位(露光電位)と、現像ローラ23aに印加された現像バイアスとの、電位差(現像ポテンシャル)によって形成される電界によって、トナーTが潜像に付着する。   Thereafter, in the development area, the toner T in the developer G adheres to the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 21. Specifically, the toner T is latently exposed by the electric field formed by the potential difference (development potential) between the latent image potential (exposure potential) of the image area irradiated with the laser light L and the development bias applied to the development roller 23a. Adhere to the image.

その後、現像工程にて感光体ドラム21に付着したトナーTは、そのほとんどが中間転写ベルト27上に転写される。そして、感光体ドラム21上に残存した未転写のトナーTが、クリーニングブレード25aによって機械的に掻き取られてクリーニング部25内に回収される。
他方、現像領域を通過した現像ローラ23a上の現像剤(トナー濃度が低下した状態になっている。)は、第1現像剤収容部23gの位置で現像ローラ23aから離脱される。現像ローラ23aから離脱された現像剤Gは、第1搬送スクリュ23bによって第2現像剤収容部23hに向けて搬送され、補給トナーと混合・撹拌される循環サイクルが繰り返される。
Thereafter, most of the toner T adhering to the photosensitive drum 21 in the developing process is transferred onto the intermediate transfer belt 27. Then, the untransferred toner T remaining on the photosensitive drum 21 is mechanically scraped by the cleaning blade 25a and collected in the cleaning unit 25.
On the other hand, the developer on the developing roller 23a that has passed through the developing region (the toner density is lowered) is released from the developing roller 23a at the position of the first developer containing portion 23g. The developer G released from the developing roller 23a is conveyed toward the second developer accommodating portion 23h by the first conveying screw 23b, and a circulation cycle in which the developer G is mixed and stirred is repeated.

ここで、現像装置23に設けられたトナー補給部32は、交換自在に構成されたトナー容器33と、トナー容器33を保持・回転駆動するとともに現像装置23内にフレッシュトナーTを補給するトナーホッパ部34と、で構成されている。また、トナー容器33内には、トナーT(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。)が収容されている。また、トナー容器33の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。   Here, the toner replenishing unit 32 provided in the developing device 23 includes a toner container 33 configured to be replaceable, and a toner hopper unit that holds and rotates the toner container 33 and replenishes the developing device 23 with fresh toner T. 34. The toner container 33 contains toner T (any one of yellow, magenta, cyan, and black). A spiral protrusion is formed on the inner peripheral surface of the toner container 33.

なお、トナー容器33内のトナーTは、現像装置23内のトナーTの消費にともない、トナー補給口23fから現像装置23内に適宜に補給されるものである。すなわち、現像装置23内を循環する現像剤のトナー濃度(TC)が所定範囲内になるように、トナー補給口23fから現像装置23内に適宜に新品トナー(補給トナー)が補給される。現像装置23内のトナーTの消費は、現像装置23の第2搬送スクリュ23cの下方に設置された磁気センサ40や、感光体ドラム21に対向するフォトセンサ45、によって検知される。   The toner T in the toner container 33 is appropriately supplied into the developing device 23 from the toner supply port 23f as the toner T in the developing device 23 is consumed. That is, new toner (replenishment toner) is appropriately replenished into the developing device 23 from the toner replenishing port 23f so that the toner concentration (TC) of the developer circulating in the developing device 23 is within a predetermined range. Consumption of the toner T in the developing device 23 is detected by a magnetic sensor 40 installed below the second conveying screw 23c of the developing device 23 and a photo sensor 45 facing the photosensitive drum 21.

以下、図3〜図5にて、本実施の形態1で特徴的な、感光体ドラム21を駆動する駆動系の構成・動作について説明する。
図3は、感光体ドラム21の駆動系を示す概略図である。図4は、図3の駆動系における駆動モータ73をA視方向からみた図である。図5(A)は感光体ドラム21の駆動軸21aに設置されたフライホイール77を示す側面図であって、図5(B)はそのフライホイール77を示す正面図である。
Hereinafter, the configuration and operation of the drive system for driving the photosensitive drum 21, which is characteristic in the first embodiment, will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a drive system of the photosensitive drum 21. 4 is a view of the drive motor 73 in the drive system of FIG. FIG. 5A is a side view showing the flywheel 77 installed on the drive shaft 21 a of the photosensitive drum 21, and FIG. 5B is a front view showing the flywheel 77.

図3に示すように、感光体ドラム21には、感光体ドラム21とともに回転する駆動軸21aが設置されている。駆動軸21aには、駆動モータ73の回転駆動力を駆動軸21aに伝達する駆動ギア70が設置されている。詳しくは、駆動ギア70は、駆動モータ73のモータ回転軸75に形成されたモータギア75aに噛合して、駆動モータ73による回転駆動力を減速して駆動軸21aに伝達する。これにより、感光体ドラム21は、所定方向に所定の回転速度で回転駆動されることになる。   As shown in FIG. 3, the photosensitive drum 21 is provided with a drive shaft 21 a that rotates together with the photosensitive drum 21. A drive gear 70 that transmits the rotational driving force of the drive motor 73 to the drive shaft 21a is installed on the drive shaft 21a. Specifically, the drive gear 70 meshes with a motor gear 75a formed on the motor rotation shaft 75 of the drive motor 73, and the rotational drive force by the drive motor 73 is decelerated and transmitted to the drive shaft 21a. As a result, the photosensitive drum 21 is rotationally driven in a predetermined direction at a predetermined rotation speed.

また、感光体ドラム21の駆動軸21aには、エンコーダホイール71が設置されている。エンコーダホイール71の表面には、放射状に暗部と明部とが交互に形成されている(又は、放射状に穴部が形成されている。)。そして、エンコーダホイール71を挟むように検知センサ72が設置されている。検知センサ72は、発光素子と受光素子とからなる光学センサであって、エンコーダホイール71上に形成された暗部及び明部(又は穴部)を光学的に検知する。このように、エンコーダホイール71及び検知センサ72は、回転軸21aの回転速度(又は回転変動)を検知する検知手段として機能する。   An encoder wheel 71 is provided on the drive shaft 21 a of the photosensitive drum 21. On the surface of the encoder wheel 71, dark portions and bright portions are alternately formed radially (or holes are formed radially). And the detection sensor 72 is installed so that the encoder wheel 71 may be pinched | interposed. The detection sensor 72 is an optical sensor including a light emitting element and a light receiving element, and optically detects a dark part and a bright part (or a hole part) formed on the encoder wheel 71. Thus, the encoder wheel 71 and the detection sensor 72 function as detection means for detecting the rotation speed (or rotation fluctuation) of the rotation shaft 21a.

そして、制御手段80、81は、検知センサ72(検知手段)の検知結果に基いて駆動軸21aの回転変動が低減するようにモータ回転軸75の回転速度を制御する。詳しくは、検知センサ72が検知した回転速度に基いて、回転制御部80が駆動軸21aの回転変動を低減するようにモータ制御部81を制御する。   And the control means 80 and 81 control the rotational speed of the motor rotating shaft 75 so that the rotation fluctuation | variation of the drive shaft 21a reduces based on the detection result of the detection sensor 72 (detection means). Specifically, based on the rotation speed detected by the detection sensor 72, the rotation control unit 80 controls the motor control unit 81 so as to reduce the rotational fluctuation of the drive shaft 21a.

図3を参照して、駆動モータ73は、モータ回転軸75を中心にして駆動モータ本体76(モータボックス)が回動できるように軸受74(支持部材)によって支持されている。
詳しくは、駆動モータ73は、モータ回転軸75が駆動モータ本体76の両側から突出するように形成されている。そして、不図示の側板に設置された軸受74に、モータ回転軸75の両端が回転自在に支持されている。このような構成により、駆動モータ本体76は、支持部材(軸受74)に対して、回動可能に支持されることになる。
Referring to FIG. 3, drive motor 73 is supported by bearing 74 (support member) so that drive motor main body 76 (motor box) can rotate about motor rotation shaft 75.
Specifically, the drive motor 73 is formed such that the motor rotation shaft 75 protrudes from both sides of the drive motor main body 76. Then, both ends of the motor rotating shaft 75 are rotatably supported by a bearing 74 installed on a side plate (not shown). With such a configuration, the drive motor main body 76 is rotatably supported with respect to the support member (bearing 74).

ここで、駆動モータ本体76は振動吸収部材83、84に連結されていて、回動可能に支持された駆動モータ本体76の回動が規制される。詳しくは、図4を参照して、駆動モータ本体76には支持アーム79が固設されている。そして、支持アーム79(駆動モータ本体76)は、振動吸収部材として機能する弾性部材84及びダンパ部材83を介して、装置本体1側の支持部85(本体側支持部)に支持されている。   Here, the drive motor main body 76 is connected to the vibration absorbing members 83 and 84, and the rotation of the drive motor main body 76 that is rotatably supported is restricted. Specifically, referring to FIG. 4, a support arm 79 is fixed to the drive motor main body 76. The support arm 79 (drive motor main body 76) is supported by a support portion 85 (main body side support portion) on the apparatus main body 1 side through an elastic member 84 and a damper member 83 that function as a vibration absorbing member.

このように、振動吸収部材として機能する弾性部材84及びダンパ部材83を介して駆動モータ本体76を支持することで、駆動モータ73の回転方向の振動が吸収された状態で、モータ回転軸75(モータギア75a)から駆動ギア70を介して駆動軸21aに回転駆動力が伝達されることになる。したがって、モータギア75a及び駆動ギア70のギア1歯の変動が吸収されて、感光体ドラム21の駆動軸21aにおけるギア歯1枚成分の回転変動が低減される。   Thus, by supporting the drive motor main body 76 via the elastic member 84 and the damper member 83 that function as a vibration absorbing member, the motor rotation shaft 75 ( The rotational driving force is transmitted from the motor gear 75a) to the drive shaft 21a via the drive gear 70. Therefore, the fluctuation of one gear tooth of the motor gear 75a and the drive gear 70 is absorbed, and the rotation fluctuation of one gear tooth component on the drive shaft 21a of the photosensitive drum 21 is reduced.

図3及び図5を参照して、感光体ドラム21の駆動軸21aには、フライホイール77が設置されている。詳しくは、フライホール77は、駆動軸21aに一体的に設置された回転支持板78上に弾性支持部材87を介して支持されている。ここで、弾性支持部材87は、弾性と振動減衰性とを有するゴム材料からなり、弾性部材及びダンパ部材として機能するものである。   With reference to FIGS. 3 and 5, a flywheel 77 is installed on the drive shaft 21 a of the photosensitive drum 21. Specifically, the fly hole 77 is supported on a rotation support plate 78 integrally installed on the drive shaft 21a via an elastic support member 87. Here, the elastic support member 87 is made of a rubber material having elasticity and vibration damping properties, and functions as an elastic member and a damper member.

このように、フライホイール77を設置することで、駆動系全体の共振周波数が下がり高い周波数の回転変動が生じにくくなる。したがって、ギア1歯成分のような高周波数の回転変動が低減することになる。さらに、フライホイール77を弾性支持部材87を介して駆動軸21aに設置することで、微小な振動が熱に変換されて減少するために、駆動軸21aの回転変動がさらに低減することになる。   In this way, by installing the flywheel 77, the resonance frequency of the entire drive system is lowered, and high-frequency rotation fluctuations are less likely to occur. Therefore, high-frequency rotation fluctuations such as a gear 1 tooth component are reduced. Furthermore, by installing the flywheel 77 on the drive shaft 21a via the elastic support member 87, minute vibrations are converted into heat and reduced, so that the rotational fluctuation of the drive shaft 21a is further reduced.

以下、本実施の形態1における感光体ドラム21の駆動系を用いたときの効果をまとめる。
まず、本実施の形態1では、駆動モータ本体76を回動可能に支持して、その回動を振動吸収部材83、84を介して規制している。これにより、感光体ドラム21の駆動系としてのバネ定数が低下して、駆動ギア70及びモータギア75aのギア1歯成分が感光体ドラム21(駆動軸21a)に伝わらなくなる。また、ダンパ部材83を設置することで、特定の周波数での共振が防止されるとともに、振動が熱に変換されるために、広範囲の周波数にわたって振動が低減される。
なお、振動吸収部材としては、ゴム材料のように弾性と減衰性との双方を有して弾性部材及びダンパ部材として機能する部材を用いてもよい。
The effects when using the drive system of the photosensitive drum 21 in the first embodiment will be summarized below.
First, in the first embodiment, the drive motor main body 76 is rotatably supported and the rotation is restricted via the vibration absorbing members 83 and 84. As a result, the spring constant as the drive system of the photosensitive drum 21 is lowered, and the gear 1 tooth component of the drive gear 70 and the motor gear 75a is not transmitted to the photosensitive drum 21 (drive shaft 21a). In addition, by installing the damper member 83, resonance at a specific frequency is prevented and vibration is converted into heat, so that vibration is reduced over a wide range of frequencies.
In addition, as a vibration absorption member, you may use the member which has both elasticity and damping property like a rubber material, and functions as an elastic member and a damper member.

また、本実施の形態1では、駆動モータ73のモータ回転軸75の両端を軸受74で支持しているため、駆動ギア70(駆動軸21a)とモータ回転軸75との平行度を高精度に設定することができる。これにより、駆動ギア70とモータギア75aとの噛み合い誤差による回転変動が低減される。   In the first embodiment, since both ends of the motor rotation shaft 75 of the drive motor 73 are supported by the bearings 74, the parallelism between the drive gear 70 (drive shaft 21a) and the motor rotation shaft 75 is highly accurate. Can be set. Thereby, the rotation fluctuation | variation by the meshing error of the drive gear 70 and the motor gear 75a is reduced.

なお、上述した構成により感光体ドラム21の駆動系としてのバネ定数が低下する反面、低周波数の回転変動が増加することになる。しかし、本実施の形態1では、駆動ギア70の1回転成分及び駆動モータ73の1回転成分の周波数も含めて、感光体ドラム21の駆動軸21aに設置されたエンコーダホイール71と検知センサ72とにより回転変動が検知されて、回転制御部80及びモータ制御部81でその回転変動を打ち消すように駆動モータ73を制御している。これにより、駆動系としてのバネ定数が低下したことにより増加する低周波成分の回転変動を減少させることができる。   Although the spring constant as the drive system of the photosensitive drum 21 is reduced by the above-described configuration, the low-frequency rotation fluctuation is increased. However, in the first embodiment, the encoder wheel 71 and the detection sensor 72 installed on the drive shaft 21a of the photosensitive drum 21 including the frequency of one rotation component of the drive gear 70 and one rotation component of the drive motor 73 are included. Thus, the rotation fluctuation is detected, and the drive motor 73 is controlled by the rotation control unit 80 and the motor control unit 81 so as to cancel the rotation fluctuation. As a result, it is possible to reduce the rotational fluctuation of the low frequency component that increases due to the decrease in the spring constant as the drive system.

さらに、本実施の形態1では、駆動軸21aに弾性支持部材87を介してフライホイール77を設置しているために、駆動軸21aの回転慣性力が高まり、駆動軸21aの回転変動がさらに低減することになる。   Further, in the first embodiment, since the flywheel 77 is installed on the drive shaft 21a via the elastic support member 87, the rotational inertia force of the drive shaft 21a is increased, and the rotational fluctuation of the drive shaft 21a is further reduced. Will do.

したがって、本実施の形態1の構成によれば、ギア70、75aの1歯成分の高周波数から、ギア70、75aの1回転成分の低周波数に至るまで、駆動系が有するすべての周波数帯域で回転変動を低減できることになる。しかも、本実施の形態1における感光体ドラム21の駆動系は伝達トルクが大きなギア駆動方式を用いているために、感光体ドラム21の直径が大きく負荷が高い場合であっても良好な駆動ができて、回転変動が少なくプリント速度の高速化が可能になる。   Therefore, according to the configuration of the first embodiment, in all frequency bands of the drive system, from the high frequency of one tooth component of the gears 70 and 75a to the low frequency of one rotation component of the gears 70 and 75a. The rotational fluctuation can be reduced. In addition, since the drive system of the photosensitive drum 21 in the first embodiment uses a gear drive system with a large transmission torque, good driving can be achieved even when the diameter of the photosensitive drum 21 is large and the load is high. This makes it possible to increase the printing speed with little rotational fluctuation.

以上説明したように、本実施の形態1では、回動可能に支持された駆動モータ本体76の回動を規制するように振動吸収部材83、84を設置して、感光体ドラム21の駆動軸21aの回転速度の検知結果に基いてモータ回転軸75の回転速度を制御している。これにより、プリント速度を高速化した場合であっても、低周波数から高周波数にかけてのすべての周波数帯域で感光体ドラム21の回転変動が低減されて、画像ムラ等のない高画質の画像を出力することができる。   As described above, in the first embodiment, the vibration absorbing members 83 and 84 are installed so as to restrict the rotation of the drive motor main body 76 that is rotatably supported, and the drive shaft of the photosensitive drum 21. The rotation speed of the motor rotation shaft 75 is controlled based on the detection result of the rotation speed 21a. As a result, even when the printing speed is increased, the rotational fluctuation of the photosensitive drum 21 is reduced in all frequency bands from a low frequency to a high frequency, and a high-quality image without image unevenness is output. can do.

実施の形態2.
図6及び図7にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図6は、実施の形態2における感光体ドラムの駆動系を示す概略図であって、前記実施の形態1における図3に相当する図である。図7は、図6の駆動系における駆動モータをA視方向からみた図であって、前記実施の形態1における図4に相当する図である。
本実施の形態2は、振動吸収部材として電気的に伸縮するアクチュエータ93を用いている点が、振動吸収部材として弾性部材84及びダンパ部材83を用いている前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 2. FIG.
6 and 7, the second embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a drive system of the photosensitive drum in the second embodiment, and corresponds to FIG. 3 in the first embodiment. 7 is a view of the drive motor in the drive system of FIG. 6 as viewed from the direction A, and corresponds to FIG. 4 in the first embodiment.
The second embodiment is different from the first embodiment in which the elastic member 84 and the damper member 83 are used as the vibration absorbing member in that the actuator 93 that electrically expands and contracts is used as the vibration absorbing member. To do.

図6及び図7を参照して、本実施の形態2における駆動系も、前記実施の形態1のものと同様に、駆動モータ73の駆動モータ本体76が支持部材(軸受74)に対して回動可能に支持されている。そして、本実施の形態2では、駆動モータ本体76は、振動吸収部材としてのアクチュエータ93に連結されていて、回動可能に支持された駆動モータ本体76の回動が規制される。   Referring to FIGS. 6 and 7, in the drive system in the second embodiment, the drive motor body 76 of the drive motor 73 rotates with respect to the support member (bearing 74) as in the first embodiment. It is supported movably. In the second embodiment, the drive motor main body 76 is connected to an actuator 93 as a vibration absorbing member, and the rotation of the drive motor main body 76 that is rotatably supported is restricted.

詳しくは、駆動モータ本体76には支持アーム79が固設されている。そして、支持アーム79(駆動モータ本体76)は、振動吸収部材として機能するアクチュエータ93を介して、本体側支持部85に支持されている。
ここで、アクチュエータ93は、圧電素子やボイスコイル等であって、その長さが電気信号によって変化する。アクチュエータ93の長さの変化周波数及び変化量(伸縮量)は、アクチュエータ制御部90で制御される。
Specifically, a support arm 79 is fixed to the drive motor main body 76. The support arm 79 (drive motor main body 76) is supported by the main body side support portion 85 via an actuator 93 that functions as a vibration absorbing member.
Here, the actuator 93 is a piezoelectric element, a voice coil, or the like, and its length changes according to an electric signal. The actuator control unit 90 controls the change frequency and change amount (expansion / contraction amount) of the length of the actuator 93.

このように構成された駆動系において、まず、感光体ドラム21の駆動軸21aに設置されたエンコーダホイール71と検知センサ72とにより駆動軸21aの回転変動が検知される。そして、駆動モータ73のみの制御で対応可能な駆動モータ73の1回転成分やギア70、75aの1回転成分が回転制御部80及びモータ制御部81で低減される。他方、駆動ギア70、モータギア75aのギア1歯成分のように高周波数の回転変動に対しては、検知手段71、72で検知した回転変動を打ち消すようにアクチュエータ93をアクチュエータ制御部90で制御することで対応する。すなわち、振動吸収部材としてのアクチュエータ93を伸縮させることで、感光体ドラム21の駆動軸21aの回転変動を低減する。   In the drive system configured as described above, first, rotation fluctuation of the drive shaft 21a is detected by the encoder wheel 71 and the detection sensor 72 installed on the drive shaft 21a of the photosensitive drum 21. Then, the one rotation component of the drive motor 73 and the one rotation component of the gears 70 and 75a that can be handled by the control of only the drive motor 73 are reduced by the rotation control unit 80 and the motor control unit 81. On the other hand, the actuator 93 is controlled by the actuator control unit 90 so as to cancel the rotational fluctuation detected by the detecting means 71 and 72 for high-frequency rotational fluctuations such as the gear 1 tooth component of the drive gear 70 and the motor gear 75a. I will respond. That is, the fluctuation of the rotation of the drive shaft 21a of the photosensitive drum 21 is reduced by extending and contracting the actuator 93 as a vibration absorbing member.

以上説明したように、本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様に、回動可能に支持された駆動モータ本体76の回動を規制するようにアクチュエータ(振動吸収部材)93を設置して、感光体ドラム21の駆動軸21aの回転速度の検知結果に基いてモータ回転軸75の回転速度を制御している。これにより、プリント速度を高速化した場合であっても、低周波数から高周波数にかけてのすべての周波数帯域で感光体ドラム21の回転変動が低減されて、画像ムラ等のない高画質の画像を出力することができる。   As described above, in the second embodiment, as in the first embodiment, the actuator (vibration absorbing member) 93 is installed so as to restrict the rotation of the drive motor main body 76 that is rotatably supported. The rotation speed of the motor rotation shaft 75 is controlled based on the detection result of the rotation speed of the drive shaft 21a of the photosensitive drum 21. As a result, even when the printing speed is increased, the rotational fluctuation of the photosensitive drum 21 is reduced in all frequency bands from a low frequency to a high frequency, and a high-quality image without image unevenness is output. can do.

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.

この発明の実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の画像形成装置における作像部を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an image forming unit in the image forming apparatus of FIG. 1. 感光体ドラムの駆動系を示す概略図である。It is the schematic which shows the drive system of a photosensitive drum. 図3の駆動系における駆動モータをA視方向からみた図である。It is the figure which looked at the drive motor in the drive system of FIG. 3 from the A viewing direction. 感光体ドラムの駆動軸に設置されたフライホイールを示す図である。It is a figure which shows the flywheel installed in the drive shaft of a photoconductor drum. この発明の実施の形態2における感光体ドラムの駆動系を示す概略図である。It is the schematic which shows the drive system of the photosensitive drum in Embodiment 2 of this invention. 図6の駆動系における駆動モータをA視方向からみた図である。It is the figure which looked at the drive motor in the drive system of FIG. 6 from the A viewing direction.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置本体(装置本体)、
21 感光体ドラム、 21a 駆動軸、
70 駆動ギア、
71 エンコーダホイール(検知手段)、 72 検知センサ(検知手段)、
73 駆動モータ、 74 軸受、
75 モータ回転軸、 75a モータギア、
76 駆動モータ本体、
77 フライホイール、 78 回転支持板、
80 回転制御部(制御手段)、 81 モータ制御部(制御手段)、
83 ダンパ部材(振動吸収部材)、 84 弾性部材(振動吸収部材)、
87 弾性支持部材(ダンパ部材、弾性部材)、 90 アクチュエータ制御部、
93 アクチュエータ(振動吸収部材)。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
21 photosensitive drum, 21a drive shaft,
70 Drive gear,
71 Encoder wheel (detection means), 72 Detection sensor (detection means),
73 drive motor, 74 bearing,
75 motor rotation shaft, 75a motor gear,
76 drive motor body,
77 flywheel, 78 rotating support plate,
80 rotation control part (control means), 81 motor control part (control means),
83 damper member (vibration absorbing member), 84 elastic member (vibration absorbing member),
87 elastic support member (damper member, elastic member), 90 actuator control unit,
93 Actuator (vibration absorbing member).

Claims (7)

駆動ギアが設置された駆動軸を具備するとともに、トナー像が形成される感光体ドラムと、
前記感光体ドラムの前記駆動軸に前記駆動ギアを介して回転駆動力を伝達する駆動モータと、
前記駆動モータのモータ回転軸を中心にして駆動モータ本体が回動できるように支持する支持部材と、
前記駆動モータ本体の回動を規制するように当該駆動モータ本体に連結された振動吸収部材と、
前記感光体ドラムの前記駆動軸の回転速度を検知する検知手段と、
前記駆動モータの前記モータ回転軸の回転速度を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記検知手段の検知結果に基いて前記駆動軸の回転変動が低減するように前記モータ回転軸の回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
A photosensitive drum having a drive shaft on which a drive gear is installed and on which a toner image is formed;
A drive motor that transmits a rotational driving force to the drive shaft of the photosensitive drum via the drive gear;
A support member that supports the drive motor main body so that the drive motor main body can rotate about the motor rotation shaft of the drive motor;
A vibration absorbing member coupled to the drive motor body so as to restrict rotation of the drive motor body;
Detecting means for detecting the rotational speed of the drive shaft of the photosensitive drum;
Control means for controlling the rotational speed of the motor rotation shaft of the drive motor,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a rotation speed of the motor rotation shaft so as to reduce a rotation fluctuation of the drive shaft based on a detection result of the detection unit.
前記駆動モータは、前記モータ回転軸が前記駆動モータ本体の両側から突出するように形成され、
前記支持部材は、前記モータ回転軸の両端を回動自在に支持することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
The drive motor is formed such that the motor rotation shaft protrudes from both sides of the drive motor body,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the support member rotatably supports both ends of the motor rotation shaft.
前記振動吸収部材は、ダンパ部材と弾性部材と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。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the vibration absorbing member is a damper member and an elastic member. 前記振動吸収部材は、電気的に伸縮するアクチュエータ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。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the vibration absorbing member is an actuator that electrically expands and contracts. 前記感光体ドラムの前記駆動軸にフライホイールを設置したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein a flywheel is installed on the drive shaft of the photosensitive drum. 前記フライホイールは、ダンパ部材及び弾性部材を介して前記駆動軸に支持されたことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5, wherein the flywheel is supported by the drive shaft via a damper member and an elastic member. 前記駆動ギアは、前記モータ回転軸に設置されたモータギアに噛合して前記駆動モータによる前記回転駆動力が前記駆動軸に減速して伝達されるように構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
2. The drive gear is configured to mesh with a motor gear installed on the motor rotation shaft so that the rotational drive force by the drive motor is transmitted to the drive shaft at a reduced speed. The image forming apparatus according to claim 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015057634A (en) * 2013-08-15 2015-03-26 株式会社リコー Driving device, and image forming apparatus

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