JP2010140060A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】露光から転写までの感光体ドラムの回転角度の大きさに関わらず、画像ひずみや色ずれをキャンセル可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動源からギア列を介して駆動伝達されて回転する感光体ドラム上の露光位置に形成された潜像を現像装置によって可視画像とし、該可視画像を転写位置に搬送された転写材に転写する画像形成装置において、モータ12から感光体ドラムの回転軸と同軸に設けられたドラムギア11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋへ駆動力を伝達するために複数のギアを順に噛合させたギア列18ａ，18ｂ，17ａ，17ｂ，16，15，14を有し、前記感光体ドラムが前記露光位置が前記転写位置まで回転する間に、前記ギア列を構成する各ギア18ａ，18ｂ，17ａ，17ｂ，16，15，14がそれぞれ整数回転することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は電子写真方式の画像形成装置に関し、更に詳しくは駆動源からギア列を介して駆動伝達されて回転する像担持体上の露光位置に形成された潜像を現像装置によって可視画像とし、該可視画像を転写位置に搬送された転写材に転写する画像形成装置に関する。

従来の技術では、画像形成装置において色ずれをなくすためにモータからの駆動をギア列で伝達し、プーリ間をタイミングベルトを用いて駆動を伝えて、ドラムを駆動するギアが露光から転写するまでの時間でプーリが整数回転する構成をとっているものがある。

例えば、回転する円筒状の感光体ドラムの直上で潜像形成し、その感光体ドラムが半回転する間に現像して可視画像とし、感光体ドラムの真下において搬送された転写材に前記可視画像を転写するに際し、前記プーリが整数回転したときに感光体ドラムが180度回転するようにしたものがある（特許文献１参照）。

このようにすると、駆動系に回転ムラがあったとしても感光体ドラムへの画像形成から転写材への画像転写の間に回転ムラによる影響が吸収され、画像ひずみ等を生じない画像を得ることができる。

特開平７−１４０７３２号公報

近年ではモノクロ画像のみならず、カラー画像においても更なる高画質が求められている。そして、像担持体を駆動する手段にベルトを用いた場合、駆動を伝達する際のベルトの伸縮による速度ムラを考慮する必要があり、そのために伸縮の少ないベルトを用いるとコスト高の要因となってしまう。

また、感光体ドラムを用いた画像形成装置の場合、露光から転写までの像担持体の回転角度を180度ちょうどにするには露光の反射防止やプロセス要因を考慮すると設計の自由度が少なくなってしまう。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、露光から転写までの像担持体の回転角度の大きさに関わらず、画像ひずみや色ずれをキャンセル可能な画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、駆動源からギア列を介して駆動伝達されて回転する像担持体上の露光位置に形成された潜像を現像装置によって可視画像とし、該可視画像を転写位置に搬送された転写材に転写する画像形成装置において、駆動源から前記像担持体の回転軸と同軸に設けられた像担持体ギアへ駆動力を伝達するために複数のギアを順に噛合させたギア列を有し、前記像担持体が前記露光位置から前記転写位置まで回転する間に、前記ギア列を構成する各ギアがそれぞれ整数回転することを特徴とする。

本発明によれば、露光位置から転写位置まで像担持体が回転する角度が180度でなかったとしても、露光から転写の間に像担持体を駆動する像担持体ギアと噛合する前ギアが整数回回転するので、この前ギアに回転ムラがあったとしても露光時と転写時の回転ムラは同じように出るため、転写材上における画像には画像ひずみや色ずれは表れてこない。

画像形成装置の駆動ギア列を表す説明図である。 画像形成装置の構成模式説明図である。 画像形成装置における感光体ドラム及び搬送ベルトを示す斜視説明図である。 感光体ドラム上の露光及び転写位置を表す説明図である。

次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図１は画像形成装置の駆動ギア列を表す説明図であり、図２は画像形成装置の構成模式説明図、図３は画像形成装置における感光体ドラム及び搬送ベルトを示す斜視説明図であり、図４は感光体ドラム上の露光及び転写位置を表す説明図である。

｛画像形成装置の全体構成｝
まず、画像形成装置の全体構成について図２及び図３を参照して概略説明する。装置本体の下部に装填された給送トレイ１に転写材が収納されており、この転写材を給送ローラ２によって１枚ずつ分離給送する。給送された転写材は駆動ローラ３ａ及び従動ローラ３ｂに懸架されたエンドレスの搬送ベルト４に吸着され、この搬送ベルト４の回転に伴って装置上方へと搬送されるようになっている。

一方、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色画像を形成する画像形成手段となる４個のプロセスカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋが前記搬送ベルト４の回転方向に沿って配置されている。このプロセスカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋはそれぞれ像担持体としての感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが装置本体に設けられた駆動源であるモータから駆動伝達を受けて回転可能に設けられ、このる感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの周囲に帯電手段、現像手段等のプロセス手段が配置されている。画像形成に際しては、回転する感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの表面に露光手段から選択的な露光をして静電潜像を形成し、その潜像を図示しない現像手段によってトナー現像することで可視画像化する。そして、そのトナー像を感光体ドラムの回転に伴って搬送ベルト４で搬送されてくる転写材に転写して画像形成する。さらに、トナー像が転写された転写材を定着手段７へ搬送して熱、圧力を印加することでトナー像を定着した後、排出ローラ８によって装置上部の排出部９へと排出するものである。

｛駆動力伝達構成｝
本実施形態の画像形成装置は、図４に示すように、感光体ドラム８ｄに対してスキャナからのレーザー光10が入射する露光位置から感光体ドラムが矢印の方向に回転して、トナー像を転写材に転写する転写位置までのドラム回転角度θが194度に設定されている。この種の画像形成装置において前記は露光位置から転写位置までのドラム回転角度は、入射光の反射の防止や露光手段の配置、プロセス要因などの理由から180度ちょうどではなく、少しずれた角度になっていることが多い。

転写材にひずみや色ずれのない高品質の画像を転写するためには、感光体ドラムが前記露光位置から転写位置に回転してトナー像を転写する際に、回転ムラの影響を受けないようにしなければならない。本実施形態にあっては、感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋへの駆動伝達を以下のように構成することにより、駆動伝達による回転ムラの影響をキャンセルするようにしている。

本実施形態では４個の感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ及び搬送ベルトを駆動する駆動ローラ３ａ、図示しない現像手段における現像ローラの駆動を１個の駆動源であるモータによって行うようにしている。そして、モータから感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋへは、図１に示すように、ギア列によって駆動力を伝達するように構成している。

すなわち、各感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋの回転軸の一方側端部には像担持体ギアとなるドラムギア11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋが固着されており、このドラムギア11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋにモータ12からの駆動力が伝達されることで感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが回転する。

本実施形態におけるギア列は本体正面から向かって右側に、図１に示すように取り付けられている。すなわち、ギアの回転軸を固定するための側板13にモータ12が取り付けられ、このモータ軸に固着されたピニオンギア14からの駆動力が隣のかみ合うギア15へと伝えられ、ギア15は段ギア16の大ギア部へと駆動を伝える。一方、段ギア16の小ギア部は同歯数のギア17ａ及びギア17ｂと噛合して駆動を伝える。このギア17ａはドラムギア11Ｃ，11Ｋと噛合する前ギアとなるドラム前段ギア18ａへと駆動を伝え、ギア17ｂも同様にドラムギア11Ｙ，11Ｍと噛合する前ギアとなるドラム前段ギア18ｂへと駆動を伝える。こうして、駆動源であるモータ12からの駆動力はギア列を介してドラムギア11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋへと伝えられ、それぞれ４つの感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが駆動回転する。

ここで、感光体ドラムの回転と前記ギア列の回転について説明する。なお、ここでは感光体ドラム６Ｋへの駆動伝達を例示して説明するが、ギア列から４個の感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋへの駆動伝達は同様に行われる。

本実施形態の画像形成装置は前述したように、露光から転写までのドラム回転角度が194度に設定されている。そして、感光体ドラム６Ｋ及びそのドラムギア11Ｋが回転する間に、該ドラムギア11Ｋと噛合する前段ギア５ａが整数回回転を行うようにギア比を決めている。すなわち、感光体ドラム６Ｋへの露光位置から転写位置までのドラム回転角度をθ°とし、ドラムギア11Ｋの歯数をＺ1とすると、前段ギア５ａがｎ回回転するときの歯数Ｚ2は、Ｚ2＝Ｚ1×（θ／360ｎ）となる。

本実施形態の場合は、ドラムギア11Ｋの歯数が98歯、露光−転写間のドラム回転角度θは194度なので、前段ギア５ａの歯数Ｚ2は、Ｚ2＝98×（194／360）＝52.81となり、53歯のときに前段ギア５ａは１回転することになる。

さらに、前段ギア18ａ，18ｄから駆動源のピニオンギア14までのギア列を全て整数比で組み、前段ギア18ａが１回転する間にモータ12までのギア列17ａ，17ｂ，16，15，14のギアが整数回回転するように組むことでピニオンギア14から前段ギア18ａ，18ｄまでの駆動系の回転ムラをキャンセルすることができる。

なお、本実施形態では前段ギア18ａ，18ｄに対して、それと噛合するギア17ａ，17ｂのギア比を１対１、ギア17ａ，17ｂと段ギア16の小ギア部とのギア比を３対１、段ギア16の大ギア部とギア15とのギア比を１対１、ギア15とピニオンギア14とのギア比を９対１としている。その結果、前段ギア18ａ，18ｄとピニオンギア14のギア比は27対１となり、感光体ドラム６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋが露光位置から転写位置まで回転する間に前段ギア18ａ，18ｄからピニオンギア14までの全てのギアが整数回回転する。このため、前段ギア18ａ，18ｄにモータ12の回転ムラやその他のギア精度によって回転ムラが発生したとしても、露光時と転写時の回転ムラが同じになるため、転写材上における色ずれはキャンセルされ、高品位な画像を得られる。

以上のように、感光体ドラムの露光位置から転写位置までのドラム回転角度が180度でないときに、感光体ドラムがその角度回転する間に前段ギア以降のギアが整数回回転するようなギア列を組むことにより、以降のギア列を組むときの設計の自由度をあげて構造を簡素化しつつ、転写材に転写される画像の色ずれをキャンセルし、高品質の画像を得ることができる。そして、タイミングベルトを用いる場合のようにベルトの伸びを考慮する必要もない。

また、感光体ドラムと一体的に回転するドラムギアと噛合する前段ギアを段ギアとしたことで、段ギアの一方のギア部がドラムギアの歯数によって決まってしまっても、もう一方のギア部の歯数を自由に設定できる。このため駆動源までのギア列を全て整数回回転に設定することが容易になり、駆動列構造を簡素化できる。

５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ …プロセスカートリッジ
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ …感光体ドラム
10 …レーザー光
11Ｙ，11Ｍ，11Ｃ，11Ｋ …ドラムギア
12 …モータ
14 …ピニオンギア
15 …ギア
16 …段ギア
17ａ，17ｂ …ギア
18ａ，18ｄ …ドラム前段ギア

Claims (4)

1. 駆動源からギア列を介して駆動伝達されて回転する像担持体上の露光位置に形成された潜像を現像装置によって可視画像とし、該可視画像を転写位置に搬送された転写材に転写する画像形成装置において、
   駆動源から前記像担持体の回転軸と同軸に設けられた像担持体ギアへ駆動力を伝達するために複数のギアを順に噛合させたギア列を有し、
   前記像担持体が前記露光位置から前記転写位置まで回転する間に、前記ギア列を構成する各ギアがそれぞれ整数回転することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体が前記露光位置から前記転写位置まで回転する回転角度は180度でないことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記像担持体ギアと噛合する前ギアは同軸で回転する第１ギア部と第２ギア部とを有する段ギアで構成した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。
4. 前記像担持体は転写材の搬送方向に沿って複数配置され、単一の駆動源から前記ギア列を介してそれぞれの像担持体に駆動力を伝達することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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