JP3622389B2 - 画像形成装置の駆動システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式などを採用した画像形成装置の駆動システムに係り、特に、複数の像担持体が並列配置されるタイプの画像形成装置を前提とし、各像担持体を同期駆動させる駆動システムの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来におけるカラー画像形成装置としては、例えば水平方向に沿う用紙搬送路に対して複数の画像形成ユニット(例えば電子写真方式を採用)を配設し、用紙搬送路に沿って移動する用紙に前記各画像形成ユニットから順次トナー像を転写させ、用紙上のカラー画像を形成するようにした所謂タンデム型と称されるものが知られている。
この種のカラー画像形成装置の用紙搬送方式としては、各画像形成ユニットに像担持用の感光体ドラムに当接する転写ロールを設け、この感光体ドラムと転写ロールとで用紙の搬送作用を行なうようにした転写ロール搬送方式(例えば特開平7−319254号公報参照)や、あるいは、用紙搬送路に沿って循環移動する用紙搬送ベルトを設け、この用紙搬送ベルトに用紙を例えば静電吸着保持させるようにしたベルト搬送方式(例えば特開平5−53412号公報参照)が既に提案されている。
また、この種のカラー画像形成装置の各画像形成ユニットの配列構造についても、水平方向に沿う用紙搬送路に対して複数の画像形成ユニットを横方向に並設する横置きタイプ(例えば特開平5−53412号公報参照)や、垂直方向に沿う用紙搬送路に対して複数の画像形成ユニットを縦方向に並設する縦置きタイプ(例えば特開平7−287455号公報参照)が既に提案されている。
【0003】
更に、この種の感光体ドラムの駆動システムとしては、各感光体ドラム間に回転自在なガイドローラを固定配置し、各感光体ドラムの画像形成領域外の外周面及びガイドローラに平ベルトを順次掛け渡し、単一の駆動モータで平ベルトを駆動することにより各感光体ドラム外周面と平ベルトとの摩擦力にて各感光体ドラムを同期駆動するようにしたもの(例えば特開平7−319254号公報参照)、あるいは、複数の連結されたリンク機構により複数の感光体ドラムを交差連結することで同期回転するようにしたもの(例えば特開平8−129282号公報参照)が既に提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の感光体ドラムの駆動システム(例えば特開平7−319254号公報)にあっては、感光体ドラムへの駆動力伝達は、感光体ドラムの外周面と平ベルトとの間の摩擦力のみによるため、平ベルトの滑りと伸び(エラステックスリップ)成分が大きく、その分、負荷変動に伴って感光体ドラムの回転精度の確保が実現し難い。
【0005】
一方、後者の感光体ドラムの駆動システム(例えば特開平8−129282号公報)にあっては、あくまで各感光体ドラムの回転数を一致させる技術であり、感光体ドラムの表面速度の変動分としては、リンク軸のガタ、感光体ドラムの軸心のガタとズレ、感光体ドラムの外周の円筒度誤差、並びに、リンク機構特有の一回転中の耐伝達トルク変動が含まれるため、負荷変動による感光体ドラムの表面上の回転精度には限界が存在するという技術的課題がある。
【0006】
また、所謂タンデム型の画像形成装置を対象とするものではないが、感光体ドラムの駆動システムとして、例えば駆動源からの駆動力を歯車を介して感光体ドラムに伝達し、更に、感光体ドラムが摩擦力で駆動される摩擦ローラを併設することにより歯車の噛み合いピッチ誤差に起因する感光体ドラムの回転振動分を低減させるようにしたもの(例えば特開昭64−88561号公報参照)も知られている。
しかしながら、この方式は、あくまで単一の感光体ドラムの駆動システムを前提とし、歯車の噛み合いピッチ誤差を修正したものに過ぎず、この方式を所謂タンデム型の画像形成装置に適用するには、各感光体ドラム毎に夫々別個独立の駆動システムを設けなければならないため、各感光体ドラムの表面周速度の特性は夫々の駆動源の精度に委ねられることになり、各感光体ドラムの表面速度を精度良く一致させることは困難である。
それゆえ、いずれの方式を採用したとしても、各感光体ドラム上のトナー像の転写具合が不統一になり易く、その分、カラー画像の色ズレが生じ易いという技術的課題がある。
【0007】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、複数の像担持体の表面速度を常時正確に同期させ、色ズレのない良好なカラー画像を得ることが可能な画像形成装置の駆動システムを提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図1に示すように、複数の像担持体1(例えば1a〜1d)が並列配置される画像形成装置において、各像担持体1を駆動するための駆動手段2と、各像担持体1が互いに連動するように連結され且つ前記駆動手段2からの駆動力が各像担持体1に伝達される駆動力伝達手段3と、前記駆動力伝達手段3を介して伝達される駆動力によって生じる各像担持体1の回転動作が各像担持体1の間で相互に干渉するように拘束され、且つ、各像担持体1の回転速度変動成分が調整される速度調整手段4とを備えたことを特徴とするものである。
【0009】
このような技術的手段において、本発明が適用される画像形成装置としては、複数の像担持体1が並列配置されるタイプであれば、用紙搬送方式(転写ロール方式、用紙搬送ベルト方式)や、像担持体1の配列方向について適宜選定して差し支えない。
また、像担持体1としても、トナー像などの像を担持し得るものであればよく、潜像形成手段の種類に応じて感光体、誘電体等の適宜材料を選定して差し支えない。
【0010】
更に、駆動手段2としては、駆動力伝達手段3に駆動力を与えるものであれば複数でも差し支えないが、異なる駆動手段による非同期成分を回避するという観点からすれば、単一の駆動手段2を採用し、複数の駆動手段2を採用した際に一次発生する速度バラツキを小さくし、速度調整手段4の負担分を低減させる点で好ましい。
【0011】
また、駆動力伝達手段3及び速度調整手段4のいずれか一方は、基準ピッチ間隔毎に配列された歯付部材を組み合わせた歯付伝達系であることが好ましい。
ここで、歯付伝達系としては、例えば各像担持体1と同軸に連結若しくは一体的に設けられる歯付駆動部材(例えば歯車,タイミングプーリ)と、各歯付駆動部材に噛合して歯付駆動部材を当該歯付駆動部材の歯の基準ピッチ間隔毎に移動させる歯付伝達部材(例えば歯車,タイミングベルト)とを備えたものが挙げられる。
更に、駆動力伝達手段3若しくは速度調整手段4の負担分をより軽減するという観点からすれば、歯付部材の少なくとも一部を弾性体で構成して噛み合い誤差の高周波成分を低減するようにしてもよい。
更にまた、累積回転の不一致や過剰負荷による歯付伝達系の干渉を有効に回避するという観点からすれば、少なくとも一つの像担持体1以外に過剰負荷を逃がす機構(例えばトルクリミッタやクラッチ機構など)を付加することが好ましい。
【0012】
また、駆動力伝達手段3及び速度調整手段4のいずれか一方は、各像担持体1の端部外周面に張架されたエンドレスベルトであることが好ましい。
ここで、エンドレスベルトが巻回される像担持体1の端部とは、像担持体1の外周面(像担持体1の外周面そのもの以外に、像担持体1外周面を所定のコーティング層で被覆したものも含む)であってもよいし、あるいは、像担持体1の回転軸と同軸の円筒体(フランジ)であってもよいが、像担持体1に別体の円筒体を設けた態様に比べて、偏心誤差を影響を全く受けないという点で像担持体1の外周面自体を利用することが好ましい。
更に、エンドレスベルトのスリップを有効に抑制するという観点からすれば、像担持体1の端部外周面を摩擦抵抗面として形成したり、エンドレスベルトの像担持体1の端部との接触面を摩擦抵抗面として形成することが好ましい。
【0013】
また、エンドレスベルトの掛け渡し構造としては、エンドレスベルトの移動力を各像担持体1に確実に伝達し得るものであれば適宜選定して差し支えないが、エンドレスベルトのスリップをより有効に抑制するという観点からすれば、像担持体1の端部外周面に夫々対向して配置され且つ揺動可能な回転体を備え、エンドレスベルトは、各回転体の外周から当該回転体と対向する像担持体1の端部との間を通り当該像担持体1の端部外周面へと順次巻回され、このエンドレスベルトの移動力により各回転体が像担持体1側へ揺動し、像担持体1の端部との間でエンドレスベルトを挟持するように像担持体1側へ押し付けられて像担持体1を移動するようにすることが好ましい。
但し、本態様は、複数の像担持体1が並列配置される画像形成装置において、各像担持体1を駆動するための駆動手段2と、各像担持体1が互いに連動するように連結され且つ前記駆動手段2からの駆動力が各像担持体1に伝達される駆動力伝達手段3と、各像担持体1の回転動作が相互に拘束され且つ各像担持体1の回転速度変動成分が調整される速度調整手段4とを備え、駆動力伝達手段3及び速度調整手段4のいずれか一方が、各像担持体1の端部外周面に張架されたエンドレスベルトで構成されたものにも適用可能である。
【0014】
更に、エンドレスベルトの数としては、一本のエンドレスベルトを像担持体1の一端部に掛け渡すようにしてもよいし、あるいは、複数例えば二本のエンドレスベルトを像担持体1の一端部若しくは両端部に掛け渡すようにしてもよい。
ここで、二本のエンドレスベルトを掛け渡す態様において、像担持体1の耐トルク性を同一にするという観点からすれば、二本のエンドレスベルトの一方をプロセス方向の最上流側の像担持体1aが張り側となるように、他方をプロセス方向の最下流側の像担持体1dが張り側となるように掛け渡すことが好ましい。
【0015】
また、駆動力伝達手段3と速度調整手段4とのレイアウトについては適宜選定して差し支えなく、両者を像担持体1の両端部に分けて配置するようにしてもよいし、あるいは、両者を像担持体1の同一端部側に配置するようにしてもよい。
【0016】
更に、速度調整手段4としては、駆動力を必ずしも必要とするものではないが、駆動力伝達手段3の負担を低減するという観点から、速度調整手段4が、駆動力伝達手段3の駆動手段2と補助駆動力伝達手段5を介して駆動連結されているようにしてもよいし、あるいは、速度調整手段4が、駆動力伝達手段3の駆動手段2と異なる補助駆動手段6に駆動連結されているようにしてもよい。
【0017】
次に、上述した技術的手段の作用について説明する。
図1において、駆動力伝達手段3は、各像担持体1が互いに連動するように連結すると共に、駆動手段2からの駆動力を各像担持体1に伝達する。
一方、速度調整手段4は、各像担持体1の回転動作を相互に拘束すると共に、各像担持体1の回転速度変動成分を調整する。
ここで、今、駆動力伝達手段3が歯付伝達系で、速度調整手段4がエンドレスベルト構成である態様を例に挙げると、歯付伝達駆動による所定回転数が像担持体1に同時に与えられ、各像担持体1間で歯付伝達系の噛み合いピッチ誤差による微量の回転変動成分は速度調整手段4(エンドレスベルトによる全像担持体1への巻き掛け構成による相互干渉→相殺あるいは減衰作用)にて抑制される。
逆に、駆動力伝達手段がエンドレスベルト構成で、速度調整手段4が歯付伝達系である態様では、エンドレスベルト駆動による滑らかな伝達が各像担持体1に同時に与えられ、速度調整手段4(歯付伝達系を各像担持体1に係合)は低トルク下においての作用となり、歯付伝達系の噛み合い誤差を低負荷状態として良好に保つから、各像担持体1間で微量にスリップする成分は速度調整手段4(歯付伝達系を各像担持体1に係合)にて抑制される。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態1
図2はこの発明が適用されるカラー画像形成装置の実施の形態1を示す。
同図において、カラー画像形成装置は、本体ハウジング21内に4つの色(本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック)の画像形成ユニット22(具体的には22a〜22d)を縦方向に配列し、その下方には供給用の用紙が収容される給紙カセット23を配設すると共に、各画像形成ユニット22に対応した箇所には給紙カセット23からの用紙の搬送路となる用紙搬送路24を垂直方向に配置したものである。
【0019】
本実施の形態において、画像形成ユニット22(22a〜22d)は、用紙搬送路24の上流側から順に、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のトナー像を形成するものであり、プロセスカートリッジ30と、レーザ露光装置40と、転写ロール50とを備えたものである。
ここで、プロセスカートリッジ30は、特に図3に示すように、感光体ドラム31と、この感光体ドラム31を予め帯電する帯電ロール32と、帯電された感光体ドラム31上に前記レーザ露光装置40にて露光形成された静電潜像を対応する色トナーで現像する現像器33と、感光体ドラム31上の残留トナーを除去するクリーナ34とを一体的にカートリッジ化したものである。
【0020】
本実施の形態において、現像器33は感光体ドラム31の下側に配設されており、横方向に延びる現像ハウジング331を有し、この現像ハウジング331内には所定の色トナーが含まれる現像剤(非磁性現像剤又は磁性現像剤からなる一成分現像剤)を収容すると共に、現像ハウジング331内には一対の現像剤攪拌部材332を配設し、また、現像ハウジング331の感光体ドラム31に対向する開口部位には現像ロール333を配設すると共に、この現像ロール333の近傍には現像ハウジング331内の現像剤が現像ロール333側へ供給される現像剤供給部材334を配設し、更に、現像ロール333上への現像剤の層厚が規制される現像剤層厚規制部材335を設けたものである。
一方、クリーナ34は、感光体ドラム31の上側に配設されており、横方向に延びるクリーナハウジング341を有し、このクリーナハウジング341の感光体ドラム31に面した箇所に残留トナー掻き取り用のブレード342を配設したものである。
【0021】
特に、本実施の形態においては、現像剤が収容される現像ハウジング331及び残留トナーが回収されるクリーナハウジング341を横方向に延ばすことにより、夫々の収容スペースが確保されているため、プロセスカートリッジ30の上下方向寸法が短寸に設定される。
【0022】
また、レーザ露光装置40は、ケース41内に図示外の半導体レーザ、ポリゴンミラー42、結像レンズ43及びミラー44,45を格納し、図示外の半導体レーザからの光をポリゴンミラー42で偏向走査し、結像レンズ43、ミラー44,45を介して感光体ドラム31上の露光ポイントに光像を導くようにしたものである。
本実施の形態においては、前記ケース41は横方向に延びているため、その上下方向寸法は短寸に設定されている。
【0023】
更に、本実施の形態では、本体ハウジング21の図中左側は開閉可能な本体カバー21aで覆われており、この本体カバー21a側に転写ロール50がプロセスカートリッジ30とは別に設けられ、本体カバー21a閉時にプロセスカートリッジ30の感光体ドラム31に当接し、感光体ドラム31に同期して回転駆動するようになっている。そして、転写ロール50には所定の転写電界が印加されており、感光体ドラム31上のトナー像に対して転写ロール50側への転移力を与えるようになっている。
【0024】
また、本実施の形態では、図2及び図4に示すように、給紙カセット23には用紙を所定のタイミングで送出するフィードロール61が設けられており、フィードロール61と最上流画像形成ユニット22aの転写部位との間に位置する用紙搬送路24には、入口側のニップ搬送ロール62が設けられると共に、この下流側には、光学式の用紙通過センサ63が配設されている。
本実施の形態では、用紙通過センサ63は用紙の先端を検出するものであり、この検出タイミングに基づいて例えば各画像形成ユニット22のレーザ露光装置40の静電潜像の書き込みタイミングが制御されるようになっている。
【0025】
更に、最下流画像形成ユニット22dの下流側に位置する用紙搬送路24には定着装置64が設けられる。
この定着装置64は、加熱ロール641とこの加熱ロール641に対して広いニップ域で面接触する加圧ベルト642とからなるもので、ロール対構成に比べて両者のニップ域を多く確保して定着性能を上げたものであり、本実施の形態では、この定着装置64が出口側のニップ搬送ロール65としても機能するようになっている。
更に、この定着装置64の下流側には用紙排出用の排出ロール66が設けられ、本体ハウジング21の上部には形成された収容トレイ67に排出用紙が収容されるようになっている。
【0026】
また、本実施の形態において、図4に示すように、入口側ニップ搬送ロール62と出口側ニップ搬送ロール65との間の距離をL、各画像形成ユニット22の用紙搬送路24上の各々の間隔をA、最上流画像形成ユニット22aと入口側ニップ搬送ロール62との間隔をB、最下流画像形成ユニット22dと出口側ニップ搬送ロール65との間隔をC、標準使用サイズ(本実施の形態ではJIS規格A4判)の用紙(図示せず)の搬送方向長さをS(図示せず)、最小使用サイズ(本実施の形態ではJIS規格A6判の葉書サイズ)の用紙の搬送方向長さをS’(図示せず)とすれば、以下の関係式が成立する。
S>L=3A+B+C
S’>2A,A+B,A+C
【0027】
更に、本実施の形態において、最上流画像形成ユニット22aの手前側、各画像形成ユニット22a〜22d間、及び、最下流画像形成ユニット22dの後方には、夫々用紙の移動軌跡を規制する用紙ガイド71〜75が配設されている。ここで、各画像形成ユニット22a〜22dの手前側に位置する用紙ガイド71〜74には、垂直線に対して僅かに右上がりのテーパガイド面76が形成され、このテーパガイド面76は転写搬送される用紙の先端を含む裏面が必ず接触する方向に向かって延び、感光体ドラム31と転写ロール50とのニップ域に向かって用紙が接触しながら移動していき、前記ニップ域の手前で用紙先端部が感光体ドラム31側に衝合するように調整されている。
また、最下流画像形成ユニット22dの後方側の用紙ガイド75は本実施の形態では2つに分割されており、垂直線に対して僅かに左上がりのテーパガイド面77及びこれに連なって定着装置64のニップ域に向かう円弧状ガイド面78が形成され、最下流画像形成ユニット22dを通過した用紙の先端部がカールすることなく確実に定着装置64のニップ域に導かれるようになっている。
【0028】
次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置で用いられる感光体ドラムの駆動システムについて説明する。
図5は本実施の形態に係る感光体ドラムの駆動システムを模式的に示した要部斜視図である。
図5において、感光体ドラムの駆動システムは、各画像形成ユニット22(具体的には22a〜22d)の感光体ドラム31の一端部側に設けられる駆動力伝達機構80と、感光体ドラム31の他端部側に設けられる速度調整機構90とで構成されている。
【0029】
本実施の形態において、駆動力伝達機構80は、特に図5及び図6に示すように、各感光体ドラム31と同軸に連結されるドラム駆動ギア81〜84と、ドラム駆動ギア83,84間に介在されて噛合し且つ駆動モータ85のシャフトに連結される駆動ギア86と、ドラム駆動ギア81,82及び82,83間に介在されて噛合するアイドラギア87,88とを備えている。
【0030】
また、速度調整機構90は、特に図5及び図7に示すように、各感光体ドラム31の他端部外周面(本実施の形態では感光体ドラム31の外周面に相当)の転写ロール50側に対し対向配置された揺動可能なアーム付アイドラ100(具体的には100a〜100d)を備えている。
ここで、アーム付アイドラ100は、一端を揺動支点102としたアーム101の自由端側にアイドラプーリ103を回転自在に支承したものであるが、本実施の形態では、アーム101の揺動支点102は感光体ドラム31の中心とアイドラプーリ103の回転中心とを結ぶ直線に対して略直交する方向に設定されている。
また、本実施の形態では、アーム付アイドラ100が接触する感光体ドラム31の端部外周面には高摩擦材料の例えばダイヤモンドコートからなるコーティング層(図示せず)が形成されている。
【0031】
そして、前記速度調整機構90は、エンドレスベルト120を複数の従動プーリ110〜113、各アーム付アイドラ100及び各感光体ドラム31とに順次掛け渡すようにしたものである。
本実施の形態では、エンドレスベルト120としては例えばケプラーを芯体としたラバー被覆ベルトが用いられており、従動プーリ110の外周面には図示外の高摩擦材料からなるコーティング層(例えばダイヤモンドコート)が形成されている。
一方、従動プーリ111は従動プーリ110に接触配置されており、また、従動プーリ112は最下流側感光体ドラム31(画像形成ユニット22d)の更に上方に配置されてエンドレスベルト120に所定の張力を付与するテンションプーリとして機能するものであり、更に、従動プーリ113は最上流側感光体ドラム31(画像形成ユニット22a)の下方に配置されるものである。
尚、本実施の形態においては、テンション付与機構114は、従動プーリ(テンションプーリ)112を揺動アーム115で揺動支持し、この揺動アーム115の揺動支点116と同軸に係合アーム117を突設し、例えば本体カバー21a閉時に当該本体カバー21aに形成された係合突片(図示せず)を前記係合アーム117に衝合させ、揺動アーム115の姿勢を変化させ、エンドレスベルト120に所定の張力を付与するものである。
【0032】
特に、本実施の形態において、エンドレスベルト120は、各アーム付アイドラ100のアイドラプーリ103の外周面の略2/3程度巻回された後に、アイドラプーリ103と感光体ドラム31との間を通り、当該感光体ドラム31の端部外周面の略2/3程度巻回されている。
【0033】
次に、本実施の形態に係る感光体ドラムの駆動システム及びカラー画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態において、感光体ドラムの駆動システムは以下のように作動する。
図5において、図示外の画像形成スタートスイッチをオン操作すると、駆動モータ85が回転し、駆動ギア86を通じてドラム駆動ギア83,84に駆動力が伝達されると共に、ドラム駆動ギア83に伝達された駆動力がアイドラギア87を介してドラム駆動ギア82に、更に、アイドラギア88を介してドラム駆動ギア81に伝達される。
【0034】
これにより、各感光体ドラム31が略同期回転するが、感光体ドラム31の回転力によって、速度調整機構90としてのエンドレスベルト120に所定の駆動力が伝達され、エンドレスベルト120が図中矢印方向へ循環回転し始める。
このとき、エンドレスベルト120が巻回されたアーム付アイドラ100は図8のように動作する。
すなわち、アーム付アイドラ100のアイドラプーリ103にはエンドレスベルト120の駆動力によって夫々F 1(|F1|の大きさで図中→方向に働くベクトルを意味する)、F 2(|F2|の大きさで図中→方向に働くベクトルを意味する)の外力が作用し、アイドラプーリ103の中心軸にはF 1+F 2の合力が作用する。すると、この合力F 1+F 2の分力として、アイドラプーリ103には感光体ドラム31の径方向に向かってF(補助テンション)が働き、アイドラプーリ103は感光体ドラム31側に押し付けられ、エンドレスベルト120を所定圧で挟持する。
この状態において、エンドレスベルト120は各感光体ドラム31の端部外周面の略2/3程度広範囲に亘って巻回されているから、エンドレスベルト120と感光体ドラム31との間の摩擦力は十分に確保され、エンドレスベルト120はスリップすることなく、感光体ドラム31を同期回転させる。
【0035】
このような動作過程において、各感光体ドラム31の表面速度を調べたところ、図9(b)に示すように、各感光体ドラム31の表面速度は滑らかに同期回転していることが理解される。
ここで、比較の形態として、速度調整機構90を取り外し、駆動力伝達機構80のみを用いた態様で、各感光体ドラム31の表面速度を調べたところ、図9(a)に示すように、速度変動成分にギアの噛み合いピッチ誤差が含まれるという結果が得られた。
これらの結果によれば、速度調整機構90が駆動力伝達機構80によるギアの噛み合いピッチ誤差に起因する速度変動成分を抑える働きをしていることが理解される。
これは、速度調整機構90であるエンドレスベルト120が各感光体ドラム31の回転動作を相互干渉させ、駆動力伝達機構80のギアの機械的結合力の関係を弱める、すなわち、低負荷状態での動作となり、ギアの噛み合いピッチ誤差に起因する速度変動成分を相殺若しくは減衰しているものと推測される。
【0036】
更に、感光体ドラム31に接触配置されている転写ロール50が感光体ドラム31に追従して回転する。
一方、図示外の画像形成スタートスイッチを押圧操作すれば、給紙カセット23内の用紙(例えば標準使用サイズの用紙:搬送方向長さS)がフィードロール61で送り出された後にその用紙の先端部が入口側ニップ搬送ロール62に到達する。
すると、用紙は、入口側ニップ搬送ロール62にてニップ搬送され、用紙搬送路24の各画像形成ユニット22a〜22dの転写部位へと順次突入していく。このとき、用紙の搬送速度は入口側ニップ搬送ロール62にて一定に保たれているため、各画像形成ユニット22a〜22dの転写部位での用紙の通過速度は一定に保たれる。
しかも、各画像形成ユニット22a〜22dの転写部位間のスパンA、及び、入口側ニップ搬送ロール62と最上流画像形成ユニット22aの転写部位との間のスパンBは標準使用サイズの用紙に対して充分に短く設定されているため、各画像形成ユニット22a〜22dの転写部位へ突入する用紙の先端部近傍が入口側ニップ搬送ロール62あるいは手前側の画像形成ユニット22a〜22cの転写ニップ部(感光体ドラム31と転写ロール50とのニップ部)で保持されることになり、その分、各画像形成ユニット22a〜22dの転写部位へ突入する用紙の先端部位置が安定する。このため、各画像形成ユニット22a〜22dの転写部位への用紙(図示せず)の突入タイミングが一定に保たれることから、各色トナー像の転写位置ズレがなくなり、カラー画像の色ズレ、色ムラがなくなる。
【0037】
そして、用紙の先端部が定着装置64(出口側ニップ搬送ロール65)に到達してニップされると、この段階で用紙(図示せず)は入口側ニップ搬送ロール62及び出口側ニップ搬送ロール65の両方にてニップ搬送される。
この後、用紙が搬送されていくと、入口側ニップ搬送ロール62によるニップ動作が解除されるが、用紙は出口側ニップ搬送ロール65にてニップ搬送されることから、依然として一定の搬送速度で移動する。このため、各画像形成ユニット22a〜22dの転写部位での用紙の通過速度は常時一定に保たれる。
この後、用紙が定着装置64を通過し終わると、未定着トナー像が定着された用紙は排出ロール66を通じて収容トレイ67(図2参照)へと排出される。
このような動作過程において、標準使用サイズの用紙に対して色ズレ、色ムラのないカラー画像を得ることが確認される。
【0038】
また、本実施の形態では、アーム付アイドラ100は揺動支点102を中心として揺動可能であるから、例えば本体ハウジング21の本体カバー21aを開放した後、アーム付アイドラ100を感光体ドラム31から離反する方向へ揺動させるようにすれば、感光体ドラム31等が組込まれているプロセスカートリッジ30を本体カバー21a側の開口から脱着操作することが可能である。
尚、本体カバー21a側の開口にプロセスカートリッジ30の脱着操作スペースを確保し得ない態様にあっては、紙面垂直方向に向かってプロセスカートリッジ30の脱着操作スペースを確保するようにすればよい。
【0039】
更に、本実施の形態において、駆動力伝達機構80のドラム駆動ギア81〜84,駆動ギア86,アイドラギア87,88の一部を弾性体で構成するようにすれば、ギア駆動に対する噛み合いピッチ誤差に起因する速度変動成分の一部がギアの弾性作用にて吸収されるため、各感光体ドラム31の回転精度がより向上する。
【0040】
◎実施の形態2
図10は本発明が適用された画像形成装置の駆動システムの実施の形態2を示す。
同図において、画像形成装置の駆動システムは、各画像形成ユニット22(具体的には22a〜22d)の感光体ドラム31の一端部側に設けられる駆動力伝達機構80と、感光体ドラム31の他端部側に設けられる速度調整機構90とで構成されているが、実施の形態1と異なり、駆動力伝達機構80がエンドレスベルト120を用いた機構で構成され、一方、速度調整機構90がギア列を用いた機構で構成されている。
【0041】
本実施の形態において、駆動力伝達機構80は、特に図10及び図11に示すように、各感光体ドラム31の一端部外周面(本実施の形態では感光体ドラム31の外周面に相当)の転写ロール50側に対し対向配置された揺動可能なアーム付アイドラ100(具体的には100a〜100d)を備え、更に、駆動源としての駆動モータ200(図10参照)に駆動連結される原動プーリ210を有し、この原動プーリ210に巻回されるエンドレスベルト120を複数の従動プーリ111〜113、各アーム付アイドラ100及び各感光体ドラム31とに順次掛け渡すようにしたものである。
尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【0042】
一方、速度調整機構90は、図10及び図12に示すように、各感光体ドラム31と同軸に連結されるドラム連結ギア91〜94と、ドラム連結ギア91,92間、同ギア92,93間及び同ギア93,94間に介在されて噛合するアイドラギア95,96,97とを備えている。
【0043】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の駆動システムの作動について説明する。
図11において、図示外の画像形成スタートスイッチをオン操作すると、先ず、駆動力伝達機構80である原動プーリ210が回転してエンドレスベルト120に所定の駆動力が伝達され、エンドレスベルト120が図中矢印方向へ循環回転し始める。
このとき、エンドレスベルト120が巻回されたアーム付アイドラ100の作用によって、アイドラプーリ103は感光体ドラム31側に押し付けられ、エンドレスベルト120を所定圧で挟持する。この状態において、エンドレスベルト120は各感光体ドラム31の端部外周面の略2/3程度広範囲に亘って巻回されているから、エンドレスベルト120と感光体ドラム31との間の摩擦力は十分に確保され、エンドレスベルト120はほとんどスリップすることなく、感光体ドラム31を同期回転させる。
【0044】
一方、速度調整機構90は、感光体ドラム31の回転駆動に伴ってドラム連結ギア91〜94及びアイドラギア95〜97を相互に拘束しながら移動せしめる。
このとき、ドラム連結ギア91〜94及びアイドラギア95〜97の噛合によって、各感光体ドラム31の回転動作はギアのピッチ間隔毎に連動するため、エンドレスベルト120による駆動力が仮に各感光体ドラム31上でスリップしたとしても、各感光体ドラム31の回転速度が基準速度から低下することはない。
【0045】
このような動作過程において、各感光体ドラム31の表面速度を調べたところ、図13(b)に示すように、各感光体ドラム31の表面速度は滑らかに同期回転していることが理解される。
ここで、比較の形態として、速度調整機構90を取り外し、駆動力伝達機構80のみを用いた態様で、各感光体ドラム31の表面速度を調べたところ、図13(a)に示すように、エンドレスベルト120による駆動だけではスリップによる速度変動成分(図13(b)に比べて周期が長い速度変動成分)が含まれるという結果が得られた。
これらの結果によれば、速度調整機構90が駆動力伝達機構80のスリップによる速度変動成分を抑える働きをしていることが理解される。
これは、速度調整機構90であるギア列機構は低トルク下で伝達噛み合いピッチ誤差を良好に保ち、エンドレスベルト120によるスリップ動作を阻止しているものと推測される。
【0046】
このような駆動システムを用いた本実施の形態の画像形成装置にあっても、実施の形態1と同様に、色ズレ、色ムラのないカラー画像を得ることが確認された。
【0047】
ここで、本実施の形態の駆動力伝達機構80の他の変形形態について図14〜図21を用いて説明する。尚、この変形形態については、実施の形態1の速度調整機構90に適用することが可能である。
先ず、図14に示すように、各感光体ドラム31の端部外周面に対して一対のアーム付アイドラ104(具体的には104a〜104d),105(具体的には105a〜105d)を対向配置するようにしてもよい。尚、各アーム付アイドラ104,105は夫々一端を揺動支点102とするアーム101の自由端にアイドラプーリ103が回動自在に支承された態様のものである。
この態様においては、一対のアーム付アイドラ104,105の各アイドラプーリ103を小さくし、かつ、両アイドラプーリ103を接近配置するようにすれば、一つのアーム付アイドラ100を用いる態様に比べて、感光体ドラム31の端部外周面に対するエンドレスベルト120の巻き付け角度をより大きく確保することが可能になり、その分、エンドレスベルト120と感光体ドラム31の端部外周面との間の接触面積がより多く確保される。
また、一対のアーム付アイドラ104,105はいずれも感光体ドラム31側に押し付けられることから、一つのアーム付アイドラ100を用いる態様に比べて、エンドレスベルト120を押圧保持する押圧力も増加する。
よって、本変形形態にあっては、一つのアーム付アイドラ100を用いる態様に比べて、感光体ドラム31とエンドレスベルト120との間の摩擦力がより確実に確保される。
【0048】
また、本実施の形態の他の変形形態としては、例えば図15に示すように、各感光体ドラム31の端部外周面のエンドレスベルト120の走行方向上流側に一つのアーム付アイドラ104(具体的には104a〜104d)を対向配置すると共に、感光体ドラム31のエンドレスベルト120の走行方向下流側に固定アイドラ(回転軸位置が固定されたアイドラプーリ)106(具体的には106a〜106d)を対向配置したものである。
この態様にあっても、アーム付アイドラ104のアイドラプーリ103及び固定アイドラ106を小さくし、かつ、アイドラプーリ103と固定アイドラ106とを接近配置するようにすれば、一つのアーム付アイドラ100を用いる態様に比べて、感光体ドラム31の端部外周面に対するエンドレスベルト120の巻き付け角度をより大きく確保することが可能になり、その分、エンドレスベルト120と感光体ドラム31の端部外周面との間の接触面積がより多く確保される。
よって、本変形形態にあっては、一つのアーム付アイドラ100を用いる態様に比べて、感光体ドラム31とエンドレスベルト120との間の摩擦力がより確実に確保され、しかも、両アーム付アイドラ104,105を用いる形態に比べて、可動部材が少なくなる分構造が簡略化される。
【0049】
更に、本実施の形態の変形形態としては、図16に示すように、原動プーリ210に接触配置された従動プーリ111(図11参照)に代えて、スリップ抑制機構としてアーム付アイドラ130を用いるようにしたものである。
このアーム付アイドラ130は、一端が揺動支点132となるアーム131の自由端にアイドラプーリ133を回転自在に支承したもので、原動プーリ210に対しアイドラプーリ133を接触配置したものである。
本変形形態によれば、テンションプーリ112に矢印方向のテンション力Tを与え、エンドレスベルト120を引張すると、アーム付アイドラ130が原動プーリ210に押し付けられ、原動プーリ210とアーム付アイドラ130との間でエンドレスベルト120が所定の押圧力(図16中Fで示す)で挟持される。このため、原動プーリ210とエンドレスベルト120との間のスリップが有効に抑制される。
【0050】
図17は更に異なる変形形態を示す。
同図において、駆動力伝達機構80は、原動プーリ210に接触配置された従動プーリ111(図11参照)に代えて、一対のアーム付アイドラ134,135を用いるようにしたものである。
一対のアーム付アイドラ134,135は、一端が揺動支点132となるアーム131の自由端にアイドラプーリ133を回転自在に支承したもので、原動プーリ210に対し夫々のアイドラプーリ133を接触接配置したものである。
本変形形態によれば、一対のアーム付アイドラ134,135の各アイドラプーリ133を小さくし、かつ、両アイドラプーリ133を接近配置するようにすれば、一つのアーム付アイドラ130を用いる態様に比べて、原動プーリ210の外周面に対するエンドレスベルト120の巻き付け角度をより大きく確保することが可能になり、その分、エンドレスベルト120と原動プーリ210の外周面との間の接触面積がより多く確保される。
また、一対のアーム付アイドラ134,135はいずれも原動プーリ210側に押し付けられることから、一つのアーム付アイドラ130を用いる態様に比べて、エンドレスベルト120を押圧保持する押圧力も増加する。
よって、本変形形態にあっては、一つのアーム付アイドラ130を用いる態様に比べて、原動プーリ210とエンドレスベルト120との間の摩擦力がより確実に確保されることになり、両者間のスリップはより確実に抑制される。
【0051】
図18は更に異なる変形形態を示す。
同図において、駆動力伝達機構80は、駆動源として複数の原動プーリ211,212を設け、夫々の原動プーリ211,212にスリップ抑制機構としてアーム付アイドラ130を用いるようにしたものである。
本実施の形態において、原動プーリ211,212には例えば単一の駆動モータからの駆動力が伝達ギアにて分離伝達されるようになっている。
本変形形態によれば、エンドレスベルト120には二つの原動プーリ211,212からの駆動力が伝達され、しかも、テンションプーリ112に矢印方向のテンション力Tを与え、エンドレスベルト120を引張すると、アーム付アイドラ130が夫々の原動プーリ211,212に押し付けられ、原動プーリ211,212とアーム付アイドラ130との間でエンドレスベルト120が所定の押圧力(図18中F1,F2で示す)で挟持される。
このため、原動プーリ211,212とエンドレスベルト120との間のスリップが有効に抑制されることになり、エンドレスベルト120はスリップすることなく原動プーリ211,212からの駆動力によって確実に循環回転する。
【0052】
図19は更に異なる変形形態を示す。
同図において、駆動力伝達機構80は、エンドレスベルト120が巻回される感光体ドラム31の端部外周面は、感光体ドラム31の外周面ではなく、感光体ドラム31の外径より大径の円筒状フランジ140で構成されている。
この円筒状フランジ140は、特に図20(a)(b)に示すように、感光体ドラム31の外周面に圧入されており、円筒状フランジ140の内周縁には断面楔状の雄リング部141が形成され、この楔状の雄リング部141が楔状の雌リング142に楔係合し、かつ、ボルト等の止め具143で円筒状フランジ140と雌リング142とが一体的に連結されている。
更に、フランジ140の外周面には高摩擦材料からなるコーティング層(例えばダイヤモンドコート)144が形成されている。
従って、本変形形態にあっては、エンドレスベルト120は感光体ドラム31外径よりも大径のフランジ外周面に巻回されているから、感光体ドラム31の外周面を用いる態様に比べて、エンドレスベルト120の接触面積が広くなり、しかも、摩擦係数の高いコーティング層144の存在により摩擦抵抗も大きくなる。
このため、エンドレスベルト120と感光体ドラム31の端部外周面との間の摩擦力が大きく確保されることになり、エンドレスベルト120による感光体ドラム31への駆動力の伝達がより確実に行われる。
更に、本変形形態にあっては、フランジ140は感光体ドラム31の外径で位置決めされることから、フランジ140の外周面は感光体ドラム31と同軸に設定されることになり、フランジ140の外周面に偏心誤差が含まれ難い。
【0053】
図21は更に異なる変形形態を示す。
同図において、駆動力伝達機構80は、アーム付アイドラ100の代わりに、フレーム170に形成した長孔171(具体的には171a〜171d)に沿ってアイドラ172(具体的には172a〜172d)を揺動させるようにしたものである。
本変形形態においても、エンドレスベルト120にテンションが作用すると、揺動可能なアイドラ172が感光体ドラム31側へ押し付けられ、エンドレスベルト120を感光体ドラム31との間で挟持するため、エンドレスベルト120によって感光体ドラム31が確実に同期回転せしめられる。
【0054】
◎実施の形態3
図22は本発明が適用された画像形成装置の駆動システムの実施の形態3を示す。
同図において、画像形成装置の駆動システムは、実施の形態1と同様に、各感光体ドラム31の一端側に設けられる駆動力伝達機構80(本実施の形態ではギア列機構)と、各感光体ドラム31の他端側に設けられる速度調整機構90(エンドレスベルト掛け渡し機構)とを備えているが、実施の形態1と異なり、駆動モータ85からの駆動力が速度調整機構90側に伝達される補助駆動力伝達機構220を付加したものである。
尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【0055】
本実施の形態において、補助駆動力伝達機構220は、駆動モータ85のシャフトに固着された駆動プーリ221と、感光体ドラム31と略平行に配置された回転可能な伝達ロッド222と、この伝達ロッド222の両端に固着された伝達プーリ223,224と、上記速度調整機構90の従動プーリ110と同軸に固着された伝達プーリ225と、駆動プーリ221と伝達プーリ223との間及び伝達プーリ224,225間に掛け渡される伝達駆動ベルト226,227とを備えている。
【0056】
本実施の形態によれば、実施の形態1と略同様な作用、効果を奏するものであるが、実施の形態1と異なり、駆動モータ85からの駆動力が補助駆動力伝達機構220を通じて速度調整機構90の従動プーリ110に伝達され、その分、エンドレスベルト120に補助駆動力が与えられる。
このため、実施の形態1に比べて、速度調整機構90の負担分が低減される。
【0057】
◎実施の形態4
図23は本発明が適用された画像形成装置の駆動システムの実施の形態4を示す。
同図において、画像形成装置の駆動システムは、実施の形態1と同様に、各感光体ドラム31の一端側に設けられる駆動力伝達機構80(本実施の形態ではギア列機構)と、各感光体ドラム31の他端側に設けられる速度調整機構90(エンドレスベルト掛け渡し機構)とを備えているが、実施の形態1と異なり、速度調整機構90の例えば従動プーリ110に補助駆動モータ230を付加したものである。
この補助駆動モータ230は駆動モータ85及び駆動力伝達機構80による感光体ドラム31の表面速度と略等しくなるようにエンドレスベルト120を走行させるものである。
尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【0058】
本実施の形態にあっては、速度調整機構90側でも、駆動力伝達機構80側と略同様な速度を感光体ドラム31に与えるようにしたので、駆動力伝達機構80側での本来の負担トルクが大幅に低減することになり、その分、高負荷伝達時に発生するギア変形や軸心の片寄りなどに起因する噛み合いピッチ誤差がより低減される。
【0059】
◎実施の形態5
図24は本発明が適用された画像形成装置の駆動システムの実施の形態5を示す。
同図において、画像形成装置の駆動システムは、実施の形態1と同様に、感光体ドラム31の一端側に設けられる駆動力伝達機構80と、感光体ドラム31の他端側に設けられる速度調整機構90とを備えているが、実施の形態1と異なり、駆動力伝達機構80のドラム駆動ギア81〜83と各画像形成ユニット22a〜22cの感光体ドラム31の回転軸との間にトルクリミッタ240を介在させたものである。
このトルクリミッタ240は、不必要な高負荷(高トルク)や累積回転非同期成分がドラム駆動ギア81〜83に伝達される際にトルク伝達をカットするものである。
尚、実施の形態1と同様な構成要素については実施の形態1と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【0060】
本実施の形態によれば、トルクリミッタ240の働きで、駆動力伝達機構80側での本来の負担トルクが大幅に低減することになり、その分、高負荷伝達時に発生するギア変形などに起因する噛み合いピッチ誤差がより低減される。
【0061】
◎実施の形態6
図25(a)及び図26は本発明が適用された画像形成装置の駆動システムの実施の形態5を示す。
同図において、画像形成装置の駆動システムは、実施の形態2と略同様に、感光体ドラム31の一端側に設けられる駆動力伝達機構80と、感光体ドラム31の他端側に設けられる速度調整機構90とを備えているが、駆動力伝達機構80の構成が実施の形態2と異なる。
本実施の形態において、駆動力伝達機構80は、駆動源としての駆動モータ(図示せず)に駆動連結される一つの原動プーリ210を有し、この原動プーリ210に巻回される二つのエンドレスベルト121,122を複数の複数の従動プーリ151〜157、各アーム付アイドラ161(具体的には161a〜161d)、162(具体的には162a〜162d)及び各感光体ドラム31とに順次掛け渡すようにしたものである。
【0062】
より具体的に述べると、本実施の形態では、上記二つのエンドレスベルト121,122は感光体ドラム31の一端部外周面(本実施の形態では感光体ドラム31外周面)に並んで掛け渡されており、一方、原動プーリ210は二つのエンドレスベルト121,122の幅寸法の総和以上の幅寸法を有するものであり、エンドレスベルト121,122が巻回される感光体ドラム31の一端部外周面及び原動プーリ210の外周面には図示外の高摩擦材料からなるコーティング層(例えばダイヤモンドコート)が形成されている。
一方、従動プーリ151,154は原動プーリ210の直径で結んだ相対向する部位に接触配置されており、また、従動プーリ152,155は最下流側感光体ドラム31(画像形成ユニット22d)の更に上方に配置され、更に、従動プーリ153,156,157は最上流側感光体ドラム31(画像形成ユニット22a)の下方に配置されるものである。
尚、本実施の形態においては、従動プーリ152及び156がテンションプーリとして機能するようになっている。
【0063】
また、各感光体ドラム31の直径で結んだ相対向する部位に夫々アーム付アイドラ161,162が接触配置されている。
これらのアーム付アイドラ161,162はいずれも一端が揺動支点102となるアーム101の自由端にアイドラプーリ103を回転自在に支承したものであるが、本実施の形態では、一方のアーム付アイドラ161はアイドラプーリ103の上方に揺動支点102を位置させたものであるのに対し、他方のアーム付アイドラ162はアイドラプーリ103の下方に揺動支点102を位置させたものである。
【0064】
そして、本実施の形態において、一方のエンドレスベルト121は、原動プーリ210からテンションプーリ152を経て各アーム付アイドラ161のアイドラプーリ103の外周面の略2/3程度巻回された後に、アイドラプーリ103と感光体ドラム31との間を通り、当該感光体ドラム31の端部外周面の略2/3程度巻回され、更に、従動プーリ153,151を経て原動プーリ210へ循環配設されている。
また、他方のエンドレスベルト122は、原動プーリ210から従動プーリ157、テンションプーリ156を経て各アーム付アイドラ162のアイドラプーリ103の外周面の略2/3程度巻回された後に、アイドラプーリ103と感光体ドラム31との間を通り、当該感光体ドラム31の端部外周面の略2/3程度巻回され、更に、従動プーリ155,154を経て原動プーリ210へ循環配設されている。
【0065】
特に、本実施の形態では、テンションプーリ152,156が上下に分かれて配設されており、一方のエンドレスベルト121はプロセス方向の最下流側の感光体ドラム31(画像形成ユニット22d)が張り側になるように、また、他方のエンドレスベルト122はプロセス方向の最上流側の感光体ドラム31(画像形成ユニット22a)が張り側になるように掛け渡されている。
【0066】
従って、本実施の形態によれば、二つのエンドレスベルト121,122は単一の原動プーリ210により駆動されているから、両エンドレスベルト121,122の走行速度は同一に保たれる。
また、原動プーリ210からの駆動力が夫々のエンドレスベルト121,122に伝達されると、各エンドレスベルト121,122に巻回されているアーム付アイドラ161,162が夫々感光体ドラム31に押し付けられ、夫々のエンドレスベルト121,122が感光体ドラム31に所定圧で押圧する。このため、エンドレスベルト121,122と感光体ドラム31との間の摩擦力は十分に確保されることになり、エンドレスベルト121,122の駆動力により感光体ドラム31は確実に同期回転せしめられる。
【0067】
更にまた、本実施の形態にあっては、二つのエンドレスベルト121,122のうち、一方はプロセス方向の最上流側の感光体ドラム31が張り側になり、他方はプロセス方向の最下流側の感光体ドラム31が張り側になるように設定されているため、各画像形成ユニット22a〜22dの全感光体ドラムの耐トルク性(耐スリップ性)は略同一に保たれ、一つのエンドレスベルトを用いる態様に比べて、転写画像の色ズレをより少なく抑えることが可能である。
【0068】
尚、本実施の形態にあっては、二つのエンドレスベルト121,122を感光体ドラム31の一端部外周面に巻回させているが、これに限られるものではなく、例えば図25(b)に示すように、感光体ドラム31の両端部外周面に夫々巻回させるようにしてもよい。
この態様にあっては、エンドレスベルト121,122へのテンションにより感光体ドラム31に作用する曲げモーメントが小さくなる。
【0069】
◎実施の形態7
図27は本発明が適用された画像形成装置の駆動システムの実施の形態7を示す。
同図において、画像形成装置の駆動システムは、実施の形態1と略同様であるが、実施の形態1と異なり、速度調整機構90のアーム付アイドラ100のアーム101を揺動支点102を挟んで反対側へ延長し、この延長部191に巻き上げローラ192を設け、アーム付アイドラ100が感光体ドラム31から退避する際に、巻き上げローラ192でエンドレスベルト120を押し下げ、エンドレスベルト120の弛みを吸収するようにしたものである。
本実施の形態に係る巻き上げローラ192によるエンドレスベルト120の弛み吸収動作過程を図28に示す。
【0070】
本実施の形態によれば、アーム付アイドラ100(例えば100d)を感光体ドラム31(例えば画像形成ユニット22d)から退避させる際に、図28に示すように、巻き上げローラ192でエンドレスベルト120の弛みを巻き上げるため、感光体ドラム31に巻回されているエンドレスベルト120が感光体ドラム31を積極的に押し出すことになり、感光体ドラム31等を組み込んだプロセスカートリッジ30(図3参照)の脱着操作が簡単に実行される。
【0071】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、複数の像担持体に対する駆動システムとして、駆動力を伝達する機能と、駆動力伝達時に生ずる速度変動成分を調整する機能とを分離して実現し、複数の像担持体の同期回転精度を向上させるようにしたので、複数の像担持体を常時正確に回転同期させ、色ズレのない良好なカラー画像を得ることができる。
特に、本発明によれば、駆動力伝達手段及び速度調整手段のいずれか一方を歯付伝達系で構成し、他方をエンドレスベルトの掛け渡し系で構成するようにすれば、歯付伝達系で機械的結合伝達を担い、エンドレスベルトの掛け渡し系で、歯付伝達系の噛み合いピッチ誤差に伴う速度変動成分を相互干渉作用にて抑制することが可能になるため、複数の像担持体の同期回転精度の向上を簡単に実現することができる。
【0072】
更に、本発明において、速度調整手段に駆動力伝達手段側の駆動力を補助的に伝達したり、あるいは、速度調整手段に補助駆動手段を付加するようにすれば、駆動力伝達手段の負荷負担を軽減することができ、その分、高負荷伝達時に発生するギア変形などに起因する噛み合いピッチ誤差をより低減することが可能になり、複数の像担持体の同期回転精度をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の駆動システムを示す説明図である。
【図2】実施の形態1に係るカラー画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図3】実施の形態1で用いられる画像形成ユニットの詳細を示す説明図である。
【図4】実施の形態1で用いられる用紙搬送系の詳細を示す説明図である。
【図5】実施の形態1に係る画像形成装置の駆動システムの概要を示す要部斜視図である。
【図6】実施の形態1で用いられる駆動力伝達機構を示す説明図である。
【図7】実施の形態1で用いられる速度調整機構を示す説明図である。
【図8】図7の速度調整機構の作用を示す説明図である。
【図9】(a)は比較の形態に係る速度変動状態を示す説明図、(b)は実施の形態1に係る速度変動状態を示す説明図である。
【図10】実施の形態2に係る画像形成装置の駆動システムの概要を示す要部斜視図である。
【図11】実施の形態2で用いられる駆動力伝達機構を示す説明図である。
【図12】実施の形態2で用いられる速度調整機構を示す説明図である。
【図13】(a)は比較の形態に係る速度変動状態を示す説明図、(b)は実施の形態2に係る速度変動状態を示す説明図である。
【図14】実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の変形形態を示す説明図である。
【図15】実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の他の変形形態を示す説明図である。
【図16】実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の更に異なる変形形態を示す説明図である。
【図17】実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の更に異なる変形形態を示す説明図である。
【図18】実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の更に異なる変形形態を示す説明図である。
【図19】実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の更に異なる変形形態を示す説明図である。
【図20】(a)(b)は実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の更に異なる変形形態を示す説明図である。
【図21】実施の形態2で用いられる駆動力調整機構の更に異なる変形形態を示す説明図である。
【図22】実施の形態3に係る画像形成装置の駆動システムの概要を示す要部斜視図である。
【図23】実施の形態4に係る画像形成装置の駆動システムの概要を示す要部斜視図である。
【図24】実施の形態5に係る画像形成装置の駆動システムの概要を示す説明図である。
【図25】(a)は実施の形態6に係る画像形成装置の駆動システムの概要を示す説明図、(b)はその変形形態を示す説明図である。
【図26】実施の形態6に係る画像形成装置の駆動システムの概要を示す説明図である。
【図27】実施の形態7に係る画像形成装置の駆動システムで用いられる速度調整機構の概要を示す説明図である。
【図28】実施の形態7に係る画像形成装置の駆動システムの動作過程を示す説明図である。
【符号の説明】
1(1a〜1d)…像担持体,2…駆動手段,3…駆動力伝達手段,4…速度調整手段,5…補助駆動力伝達手段,6…補助駆動手段,22(22a〜22d)…画像形成ユニット,31…感光体ドラム,80…駆動力伝達機構,81〜84…ドラム駆動ギア,85…駆動モータ,86…駆動ギア,87,88…アイドラギア,90…速度調整機構,91〜94…ドラム連結ギア,95〜97…アイドラギア,100,104,105…アーム付アイドラ,106…固定アイドラ,120,121,122…エンドレスベルト,130,134,135…アーム付アイドラ,140…フランジ,171…長孔,172…アイドラ,200…駆動モータ,210,211,212…原動プーリ
Claims (14)
- 複数の像担持体が並列配置される画像形成装置において、
各像担持体を駆動するための駆動手段と、
各像担持体が互いに連動するように連結され且つ前記駆動手段からの駆動力が各像担持体に伝達される駆動力伝達手段と、
前記駆動力伝達手段を介して伝達される駆動力によって生じる各像担持体の回転動作が各像担持体の間で相互に干渉するように拘束され、且つ、各像担持体の回転速度変動成分が調整される速度調整手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置の駆動システム。 - 請求項1記載のものにおいて、駆動手段が単一であることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。
- 請求項1記載のものにおいて、駆動力伝達手段及び速度調整手段のいずれか一方は、基準ピッチ間隔毎に配列された歯付部材を組み合わせた歯付伝達系であることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。
- 請求項3記載のものにおいて、駆動力伝達手段及び速度調整手段のいずれか一方を構成する歯付伝達系は、各像担持体と同軸に設けられる歯付駆動部材と、各歯付駆動部材に噛合して歯付駆動部材を当該歯付駆動部材の歯の基準ピッチ間隔毎に移動させる歯付伝達部材とを備えたものであることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。
- 請求項3記載のものにおいて、歯付部材の少なくとも一部は弾性体で構成されていることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。
- 請求項1記載のものにおいて、駆動力伝達手段及び速度調整手段のいずれか一方は、各像担持体の端部外周面に張架されたエンドレスベルトであることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。
- 請求項6記載のものにおいて、エンドレスベルトが巻回される像担持体の端部外周面は像担持体自体の外周面であることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。
- 請求項6記載のものにおいて、
像担持体の端部外周面に夫々対向して配置され且つ揺動可能な回転体を備え、駆動力伝達手段及び速度調整手段のいずれか一方を構成するエンドレスベルトは、各回転体の外周から当該回転体と対向する像担持体の端部との間を通り当該像担持体の端部外周面へと順次巻回され、このエンドレスベルトの移動力により各回転体が像担持体側へ揺動し、像担持体の端部との間でエンドレスベルトを挟持するように像担持体側へ押し付けられて像担持体を移動することを特徴とする画像形成装置の駆動システム。 - 請求項6記載のものにおいて、
駆動力伝達手段及び速度調整手段のいずれか一方を構成するエンドレスベルトが複数設けられていることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。 - 請求項1記載のものにおいて、
駆動力伝達手段と速度調整手段とは像担持体の両端部に分かれて配置されていることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。 - 請求項1記載のものにおいて、
駆動力伝達手段と速度調整手段とは像担持体の同一端部側に配置されていることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。 - 請求項1記載のものにおいて、
速度調整手段は、駆動力伝達手段の駆動手段と補助駆動力伝達手段を介して駆動連結されていることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。 - 請求項1記載のものにおいて、
速度調整手段は、駆動力伝達手段の駆動手段と異なる補助駆動手段に駆動連結されていることを特徴とする画像形成装置の駆動システム。 - 複数の像担持体が並列配置される画像形成装置において、
各像担持体を駆動するための駆動手段と、
各像担持体が互いに連動するように連結され且つ前記駆動手段からの駆動力が各像担持体に伝達される駆動力伝達手段と、
各像担持体の回転動作が相互に拘束され且つ各像担持体の回転速度変動成分が調整される速度調整手段とを備え、
駆動力伝達手段及び速度調整手段のいずれか一方は、各像担持体の端部外周面に張架されたエンドレスベルトであって、前記エンドレスベルトは、各回転体の外周から当該回転体と対向する像担持体の端部との間を通り当該像担持体の端部外周面へと順次巻回され、このエンドレスベルトの移動力により各回転体が像担持体側へ揺動し、像担持体の端部との間でエンドレスベルトを挟持するように像担持体側へ押し付けられて像担持体を移動することを特徴とする画像形成装置の駆動システム。
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