JPH03174546A - 画像形成装置の駆動装置 - Google Patents

画像形成装置の駆動装置

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Publication number
JPH03174546A
JPH03174546A JP1313300A JP31330089A JPH03174546A JP H03174546 A JPH03174546 A JP H03174546A JP 1313300 A JP1313300 A JP 1313300A JP 31330089 A JP31330089 A JP 31330089A JP H03174546 A JPH03174546 A JP H03174546A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drive
image forming
photoreceptor drum
latent image
driving force
Prior art date
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Pending
Application number
JP1313300A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideaki Oike
秀明 大池
Harufumi Ito
伊藤 治文
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH03174546A publication Critical patent/JPH03174546A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野1 この発明は、電子写真複写機やレーザービームプリンタ
等の画像形成装置に使用され、感光体ドラムや他の部材
等を駆動するために使用される駆動装置に関するもので
ある。
[従来の技術] 従来、上記駆動装置を使用した電子写真複写機としては
、第47図に示すようなものがある。すなわち、この電
子写真複写機は、複写される原稿の画像を図示しない原
稿読取装置によって色情報も含めて読取り、いったん電
気信号に変換する。
そして、この電気信号に変換された画像情報に対して、
必要に応じて所定の画像処理を施した後、レーザー走査
ユニット1000(以下、RO8[Ra5ter 0u
tput 5canerの略コという)によって再度光
信号に変換して、感光体ドラム1001上に第1及び第
2の二箇所の露光位置1002.1003において走査
露光する。
その際、上記感光体ドラム1001の表面を、−次帯電
器1004によって予め所定の電圧に帯電した後、上記
のごと<RO8100○によって画像を、第1及び第2
の露光位ff11002.1003において走査露光し
、その表面に静電潜像を形成する。
第1の露光位置1002においては、画像部のみを露光
するイメージライティングによる露光を行い、第1の静
電潜像を形成する。そして、この第1の静電潜像を、第
1の現像装置1005により反転現像方式によって、例
えば赤色に現像する。
その後、第2の露光位置1003において、背景部を露
光するバックグラウンドライティングによる露光を行い
、第2の静電潜像を形成する。そして、この第2の静電
潜像を、第2の現像装置1006により正規現像方式に
よって、通常黒色に現像する。
次に、第1及び第2の現像装置1005.1006によ
って現像されたトナー像を、転写前帯電器1007によ
って一方の極性に帯電し、第1及び第2の現像装置10
05.1006によって現像されたトナー像の極性を揃
える。
その後、感光体ドラム1001上に形成されたトナー像
を、レジストローラ1008によって供給される所定サ
イズの転写用紙1009上に、転写帯電器1010の帯
電によって感光体ドラム1001から転写する。そして
、このトナー像が転写された転写用紙1009を、分離
帯電器1011の帯電によって感光体ドラム1001か
ら分離した後、搬送ベルト1012によって定着器(図
示せず)に搬送して、2色のトナー像を転写用紙100
9上に同時に定着する。
なお、上記の如(トナー像が転写された感光体ドラム1
001の表面は、クリーナー1014内に設けられたブ
ラシ及びブレードによって残留トナー等が除去され、次
の複写工程に備える。
ところで、上記電子写真複写機を駆動するための駆動装
置としては、次に示すようなものがある。
すなわち、これは、第48図に示すように、複写機本体
の背面側のパネル1015にギアボックス1016を取
付け、このギアボックス1016に駆動モータ1017
を装着する。そして、上記ギアボックス1016の内部
に、駆動モータ1017の駆動力をこの駆動モータ10
17によって駆動される複数の部材に伝達するための複
数枚のギア1018a11018b・・・を組合せて収
容し、これらのギア1018a、1018b・・・を介
して上記電子写真複写機の感光体ドラム1001、転写
用紙1009を供給するレジス1−ローラ1008、搬
送ベルト1012及び定着器等の部材を駆動するように
構成されている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上記従来技術の場合には、次に示すような問題
点を有している。すなわち、上記駆動装置の場合には、
感光体ドラム1001や定着器等の部材の負荷変動、あ
るいは駆動系の偏心や寸法誤差等によって、感光体ドラ
ム1001の回転速度に第49図に示すような速度変動
が生じる。このように、感光体ドラム1001の回転に
速度変動が生じると、上記電子写真複写機の場合には、
RO8100Oを用いてレーザービームによって画像の
書込みを行なうものであるため、感光体ドラム1001
の周方向におけるレーザービームの間隔が、第49図に
示すように変化する。
そのため、上記RO8100Oによる画像の囚込みタイ
ミングを、所定の間隔で−様に行なう中間調を再現する
際などに、中間調の領域に周期的な縞模様が現れる所謂
バンディング([3anding)と呼ばれるものや、
ベタ画像に近い中間調では、ベタ画像のように−様な濃
度の領域であるソリッド領域に濃度ムラが発生するとい
う問題点があった。
また、文字画像等の線状画像の領域においても、文字の
飛びや太り等が発生したり、シャープネスに欠けるとい
う問題点があった。
さらに、所定の間隔で複数本の直線が平行に連続する所
謂ラダー画像においても、線状画像の間隔にバラツキが
発生するという問題点があった。
一方、上記電子写真複写機の如く、第47図に示すよう
に、感光体ドラム1001の周囲の2箇所の位置で画像
の書込みを行い、例えば赤と黒の2色の画像を複写する
装置の場合においては、2色の画像の間に位置ズレが発
生するという問題点もあった。
これらの中間調画像、文字画像、ラダー画像、カラー画
像の再現性の低下は、直接画質の低下につながり、レー
ザービームによって画像の書込みを行なう複写機等の大
きな問題点となっている。
また、上記中間調画像や文字画像等の再現性の低下は、
コピー画像を原稿にして更にコピー画像をとる所謂ジェ
ネレーションコピーの画質の大幅な低下をもたらすとい
う問題点をも生来する。
ところで、上記感光体ドラム1001の速度変動に伴う
問題点は、定着器等の部材を駆動する駆動モータの他に
、感光体ドラム1001を回転駆動する専用のモータを
別個に設けることにより、感光体ドラム1001に定着
器等の部材の負荷変動の影響が伝わるのを防止すること
によって解決する手段も考えられ、一部実施もされてい
る。
しかし、この場合には、2つの駆動モータを使用する必
要があり、部品点数の増加に伴うコストアップ及び装置
の大型化を招くという問題点が新たに発生する。
また、最近、上記電子写真複写機には、メインテナンス
性の向上や機構の簡略化等様々の機能が要求されており
、その1つとして感光体ドラム1001及びクリーナー
1013等の感光体ドラム1001の周囲の部材を一体
的にユニット化して、感光体ドラム1001又はその周
囲の部材に故障が発生した場合には、ユーザー側で感光
体ドラム1001及びその周囲の部材を一体的に交換可
能とすることが提案されている。そして、複写機に感光
体ドラム1001周りの故障が発生した場合でも、サー
ビスエンジニアが来るまで複写機が使用不可能となるこ
とを防止し、電子写真複写機のメインテナンス性の向上
を図るように企図されている。
この場合には、感光体ドラム1001を駆動モータ10
16によって駆動可能し、しかも感光体ドラムユニット
を交換可能としなければならないため、駆動モータ10
16からの駆動力を感光体ドラム1001に伝達する部
分に、着脱可能でしかも装着時に駆動力を伝達可能ない
わゆるカップリングを使用する必要がある。
しかし、このように、感光体ドラム1001の駆動部分
にカップリングを使用すると、感光体ドラム1001を
駆動装置に一体的に連結されたシャフトによって直接駆
動する場合に比べて、カップリング部に間隙が生じたり
、駆動軸の偏心、開動性や剛性の低下を招き易い。その
ため、感光体ドラム1001の駆動速度に変動を生じ易
く、前述したように中間調の再現性等が低下するという
問題点があった。
さらに、最近、上記電子写真複写機に要求される機能の
向上に伴って、クリーナー1013で除去された残留ト
ナーを専用の回収容器に回収せずに、感光体ドラム10
01内に回収することによリ、部品点数の減少及び装置
の小型化を図ることが提案されている。
しかし、こうした場合には、回収トナーが感光体ドラム
1001内に蓄積されると、感光体ドラム1001自体
の単載が変化するため、感光体ドラム1001の回転特
性に影響を及ぼし、感光体ドラム1001の回転速度に
変動が生じてやはり画質を低下させるという問題点もあ
った。
[課題を解決するための手段] そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その第1の目的とするところは
、感光体ドラム等の潜像担持体に速度変動が生じるのを
防止し、中間調画像や文字画像等の再現性が良好であり
、高画質の画像の形成が可能な画像形成装置の駆動装置
を提供することにある。
また、この発明の第2の目的とするところは、駆動モー
タを複数用いることなく潜像担持体の速度変動を防止す
ることにより、コストアップを招くことのない画像形成
装置の駆動装置を提供することにある。
さらに、この発明の第3の目的とするところは、メイン
テナンス性を向上させた画像形成装置においても、潜像
担持体に速度変動が生じるのを防止することが可能な画
像形成装置の駆動装置を提供することにある。
また、この発明の第4の目的とするところは、装置の小
型化を可能とした画像形成装置においても、潜像担持体
に速度変動が生じるのを防止することが可能な画像形成
装置の駆動装置を提供することにある。
すなわち、この発明の請求項第1項記載の発明は、潜像
担持体上に形成された静電潜像を現像し、この現像像を
転写材上に転写定着して画像の形成を行なう画像形成装
置において、上記潜像担持体の回転駆動及び画像形成工
程を行なう手段を、1つの駆動モータからの駆動力をタ
イミングベルトを介して伝達することによって駆動する
ように構成されている。
また、この発明の請求項第2項記載の発明は、潜像担持
体上に形成された静電潜像を現像し、この現像像を転写
材上に転写定着して画像の形成を行なう画像形成装置に
おいて、上記潜像担持体の回転駆動及び画像形成工程を
行なう手段を、1つの駆動モータからの駆動力を2つに
分割して構成し、分割された一方の駆動モータの駆動力
によって潜像担持体のみを回転駆動し、他方の駆動力に
よって画像形成工程を行なう他の手段を駆動するように
構成されている。
さらに、この発明の請求項第3項記載の発明は、潜像担
持体上に形成された静電潜像を現像し、この現像像を転
写材上に転写定着して画像の形成を行なう画像形成装置
において、上記潜像担持体の回転駆動及び画像形成工程
を行なう手段を、1つの駆動モータからの駆動力を2つ
に分割して構成し、分割された一方の駆動モータの駆動
力をギアによって潜像担持体に伝達して、潜像担持体の
みを回転駆動し、他方の駆動力をタイミングベルトによ
って伝達して画像形成工程を行なう他の手段を駆動する
ように構成されている。
また、この発明の請求項第4項記載の発明は、潜像担持
体上に形成された静電潜像を現像し、この現像像を転写
材上に転写定着して画像の形成を行なう画像形成装置に
おいて、上記画像形成工程を行なう手段に駆動力を伝達
する部分にはすばギアを介在させるように構成されてい
る。
さらに、この発明の請求項第5項記載の発明は、潜像担
持体上に形成された静電潜像を現像し、この現像像を転
写材上に転写定着して画像の形成を行なう画像形成装置
において、上記潜像担持体を回転駆動する部分に着脱可
能に駆動力を伝達するカップリング手段を介在させ、こ
のカップリング手段を金属の部材によって構成するよう
になっている。
[作用〕 この発明の請求項第1項記載の発明においては、潜像担
持体の回転駆動及び画像形成工程を行なう手段を、1つ
の駆動モータからの駆動力をタイミングベルトを介して
伝達することによって駆動するように構成されているの
で、駆動モータは1つで済み、従来のように潜像担持体
を独自の駆動モータによって回転駆動し、他の部材の回
転変動等が潜像担持体に伝わるのを防止する場合のよう
に、装置全体で合計2つの駆動モータを使用する必要が
なく、部品点数が少なくて済み、コストダウン及び装置
の小型化が可能となる。
また、この発明の請求項第2項記載の発明は、潜像担持
体の回転駆動及び画像形成工程を行なう手段を、1つの
駆動モータからの駆動力を2つに分割して構成し、分割
された一方の駆動モータの駆動力によって潜像担持体の
みを回転駆動し、他方の駆動力によって画像形成工程を
行なう他の手段を駆動するように構成されているので、
定着手段等の画像形成工程を行なう手段に回転ムラ等が
発生しても、この回転変動が潜像担持体側に直接伝わる
のを防止することができ、中間調等の画像の再現性を向
上させることができる。
さらに、この発明の請求項第3項記載の発明は、潜像担
持体の回転駆動及び画像形成工程を行なう手段を、1つ
の駆動モータからの駆動力を2つに分割して構成し、分
割された一方の駆動モータの駆動力をギアによって潜像
担持体に伝達して、潜像担持体のみを回転駆動し、他方
の駆動力をタイミングベルトによって伝達して画像形成
工程を行なう他の手段を駆動するように構成されている
ので、画像形成工程を行なう部材の回転変動が潜像担持
体側に伝わるのを防止することができるのは勿論のこと
、潜像担持体にはギアを介して駆動力を伝達するように
したので、潜像担持体をより安定した状態で回転駆動す
ることができる。
また、この発明の請求項第4項記載の発明は、画像形成
工程を行なう手段に駆動力を伝達する部分にはすばギア
を介在させるように構成されているので、はすばギアを
使用することによって噛合率を増加させることができ、
振動等を発生し易い画像形成工程の駆動部におけるギア
の噛合量の低下に伴う振動等の発生を防止することがで
きる。
さらに、この発明の請求項第5項記載の発明は、潜像担
持体を回転駆動する部分に着脱可能に駆動力を伝達する
カップリング手段を介在させ、このカップリング手段を
金属の部材によって構成するようになっているので、潜
像担持体及びその周囲の部材等を交換可能として、メイ
ンテナンス性を向上させた場合でも、力、ツブリング手
段において振動等が発生するのを防止することができる
[実施例] 以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。
この実施例では、まず、この発明に係る画像形成装置の
駆動装置の構成及び動作と密接に関係する当該駆動装置
を適用し得る電子写真複写機の構成について説明し、そ
の後この発明に係る駆!171装置について詳述する。
説明に先立って、この実施例についての目次を示す。
目次 (1)電子写真複写機の構成 (1−1)?!写機全体の概略構成 (1−2)感光体ドラムユニット (1−3>レジストローラ (1−4)搬送ベルト (1 (1 (2) (3) (4) (4 −5)定着器 −6)現*装置 駆動装置の構成 駆動装置にベルトとギアを併用した構成回転速度ムラの
測定 1)感光体ドラムのフランジの材質の影響 (4−2)感光体ドラム内のトナーによる影響(4−3
)クリーナーブラシの材質による影響(4−4)ドラム
駆動系のベルト張力の影響(4−5)駆動系の相違によ
る影響 以下、目次に従ってこの実施例を説明する。
(1)電子写真複写機の構成 (1−1)複写機全体の概略構成 第11図はこの発明に係る画像形成装置の駆動装置を適
用し得る画像形成装置としての電子写真複写機を示すも
のである。この複写機は、通常の複写の他に、同時2色
複写、両面複写、片面多重複写等の複写が行える複合機
能をもった複写機となっている。また、用紙を供給する
給紙用カセットは、第11図及び第12図に示すように
、すべて複写機の内部に収納されているため、給紙カセ
ットが装置の外部に突出することがなく、設置スペース
が小さくて済むとともに、外観上もすっきりした見た目
の良い構成となっている。
上記複写機の構成を複写動作と共に説明すれば、次の通
りである。すなわち、複写される原稿の画像は、図示し
ない原稿読取装置によって色情報も含めて読取られ、い
ったん電気信号に変換される。
この電気信号に変換された画像情報は、必要に応じて所
定の画像処理が施された後、レーザー走査ユニット1(
以下、ROS CRa5ter 0ut−put 5c
an−erの略]という〉によって再度光信号に変換さ
れて、後述する感光体ドラム上に走査露光される。
このRO3Iは、第13図に示すように、二種類の画像
を感光体ドラム表面の異なった位置に書込むための2つ
の半導体レーザー2.3と、これら半導体レーザー2.
3からのビームBmを回転動作中の反射面にて反射する
ことにより所定の走査範囲gに亘ってビームBIIlを
導くポリゴンミラー4と、上記ポリゴンミラー4を回転
させるためのポリゴンモータ5と、上記ポリゴンミラー
4からのビーム3mを均等な間隔で感光体ドラム上へ導
くように補正するfθレンズ6と、上記ビームBIIl
を感光体ドラム7上へと反射するミラー8.9及びミラ
ー10.11とから構成されている。
上記RO31は、画像信号に応じて発振する半導体レー
ザー2.3から出射されるレーザービームBmを、ポリ
ゴンミラー4によって感光体ドラム7の軸方向に沿って
走査することにより、感光体ドラム7上にミラー9及び
ミラー11によって露光される第1及び第2の三箇所の
露光位置し1、L2で、画像信号に応じた画像を走査露
光するようになっている。
上記感光体ドラム7としては、例えば有機系の光導電性
物質(OPC)を用いたものが使用されるが、これに限
定されるわけではない。この感光体ドラム7は、第14
図に示すように、矢印方向に回転可能に配設されており
、後述する如く駆動装置によって回転駆動される。
感光体ドラム7は、第15図(a)に示すように、−次
帯電器12によって予め負極性の所定電圧に帯電された
後、上記のこと<RO8Iによって画像が、複写モード
に応じて第14図に示される第1及び第2の露光位置し
1、L2の双方あるいは一方において走査露光され、そ
の表面に静電潜像が形成される。
その際、2色同時複写を行なう場合には、第1の露光位
置し1において、画像部のみを露光するイメージライテ
ィングによる露光が行われ、第15図(b)に示すよう
に、第1の静電潜像が形成される。この第1の静N潜像
は、第15図(C)に示すように、第1の現像装置13
により反転現像方式によって、例えば赤色に現像される
。その後、第2の露光位置し2において、第1の現像像
に重ねて、今度は背景部を露光するバックグラウンドラ
イティングによる露光が行われ、第15図(d)に示す
ように、第1の現像像に重ねて第2の静電潜像が形成さ
れる。この第2の静電潜像は、第15図(e)に示すよ
うに、第2の現像装置14により正規現像方式によって
、通常黒色に現像される。
また、通常の複写、両面複写あるいは片面多重複写等の
場合には、必要に応じて第1あるいは第2の露光位11
1、L2における画像の露光及び現像が1回又は複数回
行なわれる。
上記第1及び第2の現@装置13.14は、同時に又は
選択的に作動するようになっており、2色同時複写を行
なう場合には同時に作動し、単色複写等を行なう場合に
は、いずれか一方が選択的に作動する。また、上記第1
の現像装置13では、赤以外にも現像装置を交換するこ
とによって青等のカラーのトナーを用いた現像装置が使
用され、主に同時2色複写等を行なう際に、所定の色の
画像の現像を行ない、第2の現像装置14では、通常黒
色のトナーが使用され、通常の複写あるいは2色同時複
写等を行なう際に、黒色の画像の現像を行なう。
上記の如く第1及び第2の現@装置13.14によって
現像されたトナー像は、第15図(f)に示すように、
転写前帯電器15の帯電を受け、第1及び第2の現像装
置13.14によって現像された2つのトナー像の極性
が揃えられる。
その後、感光体ドラム7上に形成された2つのトナー像
は、第11図に示すように、複写機本体内に複数配置さ
れた給紙カセット16.17.18.19のいずれかよ
り供給され、レジストローラ29によって所定のタイミ
ングで感光体ドラム7へと搬送される所定サイズの転写
用紙20上に、第15図(g)に示すように、転写帯電
器21の帯電によって感光体ドラム7から転写される。
このトナー像が転写された転写用紙20は、分離帯電器
22の帯電によって感光体ドラム7から分離された後、
搬送ベルト23によって定着器24へと搬送されて、ト
ナー像が転写用Mi20上に定着される。
このトナー像が定着された転写用紙20は、通常の複写
モードや2色同時複写モードではそのまま、排出トレイ
25上に排出される。トナー像が転写された感光体ドラ
ム7の表面は、クリーナー28によって清掃され、残留
トナーや紙粉等が除去され、次回の画像形成工程に備え
る。
なお、上記両面複写、片面多重複写等のモードにおいて
は、トナー像が定着された転写用紙20は、そのまま排
出トレイ24上に排出されずに搬送路26及び中間トレ
イ27を介して、そのままあるいは表裏が裏返されて再
度画像形成部へと搬送され、所定のトナー像の複写が行
なわれるようになっている。このような所定画像の転写
及び定着が繰返された後、転写用紙20は、始めて排出
トレイ24上に排出される。
(1−2)感光体ドラムユニット この実施例では、上記感光体ドラム7及びその周囲に配
設されるクリーナー28等の部材が一体的に形成されて
おり、感光体ドラムユニット30を構成している。そし
て、感光体ドラム7やクリチー28等に特性の劣化や故
障が生じた場合には、ユーザーが感光体ドラムユニット
30全体を複写機本体から脱着することによって、新た
な感光体ドラムユニット30と交換することができるよ
うになっており、メインテナンス性の向上が図られてい
る。
上記感光体ドラム7は、第15図に示すように、アルミ
ニウム等の金属製円筒31の表面に感光体層32を薄く
形成したものであり、この金属製円筒31の両端には、
円板状の7ランジ33.34が固着されている。これら
のフランジ33.34は、例えばポリカーボネート等の
合成樹脂や焼結金属(S45Cなど)等によって形成さ
れる。
すなわち、上記感光体ドラム7の一方のフランジ33に
は、第16図に示すように、比較的長い軸受部35が外
方へ向けて一体的に突設されていると共に、他方のフラ
ンジ34には、短い軸受部36が外方へ向けて一体的に
突設されている。そして、感光体ドラム7は、軸受部3
5.36によってベアリング37.38を介して感光体
ドラムユニット30の両側板39.40に回転自在にそ
れぞれ軸支されている。
また、上記感光体ドラムユニット30には、クリーナー
28が一体的に組込まれている。このクリーナー28は
、第14図に示すように、感光体ドラム7上の残留トナ
ーを回転して摺擦することにより除去するクリーナーブ
ラシ41と、感光体ドラム7上の残留トナーを掻取るブ
レード42と、除去された残留トナーを受けるマイラー
フィルム43と、除去回収されたトナーを外部に搬送す
るオーガ44とで構成されている。
また、この実施例では、クリーナー28で回収したトナ
ーを別個独立に設けた回収容器内に回収するのではなく
、感光体ドラム7の内部に回収するように構成されてい
る。
すなわち、感光体ドラム7は、第16図に示すように、
上述した如く表面が感光体層32によって被覆された金
属製円筒31と、その両端に固着されたフランジ33.
34とから内部が中空に形成されており、その中空内部
45は、クリーナー28によって除去されたトナーを回
収するトナー回収部となっている。この感光体ドラム7
は、前述したように、その一端側のフランジ34の軸受
部36が後述する搬送路の一部を形成する直線状のバイ
ブ47にベアリング38を介して回転自在に支承されて
いるとともに、その他端側は、フランジ33の軸受部3
5がベアリング37を介して感光体ドラムユニット30
の測板39に回転自在に支承されている。
上記フランジ33の軸受部35は、後述するように、複
写機本体に着脱自在に構成された感光体ドラムユニット
30の感光体ドラム7に回転駆動力を伝達するためのカ
ップリングを形成している。
また、感光体ドラム7内の他方のフランジ34側には、
金属製円筒31をアースに接続するためのアース用金属
部材48が固着されている。このアース用金属部材48
の外周端は、金属製円筒31の内周面に接触しており、
この金属製円筒31を複写機フレームを介してアースに
接続するようになっている。
また、上記クリーナー28と感光体ドラム7の内部は、
少なくとも一部が湾曲した搬送路49によって接続され
ているともに、上記クリーナー28によって除去された
トナーを搬送路49を介して感光体ドラム7内に搬送す
る搬送手段としてのオーガ44が設けられている。すな
わち、クリーナー28の端部には、第16図に示すよう
に、U字形状に湾曲したバイブ50が接続されていると
ともに、その先端には感光体ドラム7の内部に連通した
直線状のバイブ47が接続されており、これらによって
搬送路49が形成されている。
上記U字形状バイブ50の基端部は、クリーナー28の
ハウジング51に形成されたフランジ52に嵌合固@さ
れているとともに、その先端部は、直線状バイブ47に
嵌合固着されている。この直線状バイブ47は、感光体
ドラムユニット30の側板40に形成されたフランジ5
3に固着されている。しかして、上記クリーナー28の
内部及び搬送路49の内部には、クリーナー28によっ
て回収されたトナーを感光体ドラム7の内部に搬送する
ための前記オーガ44が設けられている。
上記オーガ44は、第16図に示すように、クリチー2
8内及び直線状のバイブ47内に位置する直線部44a
、44Gと、U字形状のバイブ50内に位置する湾曲部
44bとからなっており、直線部44aは、第17図に
示すように、直線状の軸54の外周に所定のピッチで歯
を有するスクリュー55を一体的に形成して構成されて
いるとともに、湾曲部44b、44Cは、軸を有しない
所定のピッチで歯を有するスクリュー55のみからなっ
ている。
このオーガ44は、第16図に示すように、軸54の一
端に固着されたギア56によって回転駆動される。また
、このギア56は、クリーナーブラシ41の回転軸57
に固着されたギア58に噛合されており、これらのギア
56及び58を介してオーガ44及びクリーナーブラシ
41を同時に回転駆動するようになっている。
この実施例に係る感光体ドラムユニットでは、次のよう
にしてトナーの回収が行なわれる。すなわち、感光体ド
ラム7上に形成されたトナーの現像像は、転写用紙20
上に転写された後、感光体ドラム7上に転写されずに残
留したトナーは、クリーナー28のクリーナーブラシ4
1及びブレード42によって感光体ドラム7上から除去
される。
この除去されたトナーは、クリーナー28のハウジング
51内に収容されるとともに、オーガ44によってこの
クリーナー28の内部から感光体ドラム7内のトナー回
収部45まで搬送路49を介して搬送される。そして、
クリーナー28によって回収されたトナーが感光体ドラ
ム7の内部に収容されるようになっている。
(1−3)レジストローラ また、上記感光体ドラム7の近傍に配設され、感光体ド
ラム7の表面に転写用紙20を所定のタイミングで搬送
するレジストローラ29は、第18図に示すように、金
属製のシャフト60に複数のゴムローラ61.61・・
・を一体内に固着して構成されており、このレジストロ
ーラ29は、その下方に配設され、同様の構成を有する
ピンチローラ62に接触して、転写用紙20を感光体ド
ラム7の表面へと搬送するものである。
(1−4)搬送ベルト さらに、感光体ドラム7の近傍に配設され、トナー像が
転写された転写用紙20を定着器24まで搬送する搬送
ベルト23は、第19図に示すように、互いに平行に配
設された2本の金属製シャフト63.63に複数のゴム
ローラ64.64・・・を一体向に固着し、これらのゴ
ムローラ64.64・・・間に複数のベルト部材65.
65・・・を)1トは回して構成されている。そして、
上記一方のシャフト63を回転駆動することによって、
転写用紙20をベルト部材65.65・・・によって搬
送するようになっている。
<1−5)定着器 また、前記定着器24は、第20図に示すように、互い
に圧接状態で回転する定着ローラ66と圧力ローラ67
とを備えており、上記定着ローラ66を回転駆動するこ
とによって、両日−ラ66.67間を通過する転写用紙
20を熱と圧力によって定着するものである。
(1−6)現像装置 一方、前記第1及び第2の現像装置13.14は、この
実流例に係る駆動装置とは異なる独自の駆動手段によっ
て駆動されるものであるが、これらの現像装置は、次の
ように構成されている。
第21図は上記第1の現像装置を示すものである。すな
わら、この第1の現像装置13は、保持部(図示せず)
を介して複写機本体に着脱可能に配設されており、必要
に応じて他の色の現像装置と交換可能となっている。
この第1の現像装置13は、第21図乃至第23図に示
すように、ハウジング68の開口部69に感光体ドラム
7と対向するように配設された現像ローラ70と、この
現像ローラ70の背面側において仕切り71を介して併
設された第1スクリユーオーガ72、並びに第2スクリ
ユーオーガ73と、これらオーガ72.73の上方側に
おいて受は板74を介して設けられた第3スクリユーオ
ーガ75とでその主要部が構成されている。また、この
ハウジング68の背面側には、トナー攪拌用コイル状オ
ーガ76とトナー攪拌用スクリューオーガ77を有する
トナーボックス78が配設されている。
上記現像装置13の内部には、所定の色のカラートナー
Tと磁性粒子であるキャリアCからなる2成分の現像剤
D1が収納されている。
上記現像ローラ70は、矢印方向へ回転する円筒状スリ
ーブ79と、この内部に固定配置されたマグネットロー
ラ80とで構成されており、現像ローラ70の上方側に
配設されたトリマーバー81により余剰の現像剤D1が
掻き取られてその外周面に定愚の磁気ブラシが形成され
るようになっている。
一方、上記スクリューオーガ72.73.75は、第2
2図に示すように、駆動ギア82を介して図示外の駆動
モータによって低速で回転駆動される回動f* 83と
、これら回動軸83の長さ方向に亘って螺旋状に形成さ
れた搬送羽根84とで構成されており、かつ、第1スク
リユーオーガ72については、その搬送羽根84が非磁
性ステンレス鋼材(非磁性5US304)により構成さ
れて上記マグネットロー580の磁力の影響を受けない
ようになっている。
また、上記仕切り71の一端側には、第23図に示すよ
うに、第2スクリユーオーガ73により搬送されるトナ
ーを第1スクリユーオーガ72へ供給するための開口部
85が開設されており、方、上記受は板74の両端側に
も、第2スクリユーオーガ73により搬送されたトナー
がハウジング68の側壁に突当たって第3スクリユーオ
ーガ75へ供給するための開口86と、この第3スクリ
ユーオーガ75により搬送されるトナーを第1スクリユ
ーオーガ72へ供給するための開口87とが開設されて
おり、これによってトナーボックス78から補給された
トナーが第2スクリユーオーガ73、第3スクリユーオ
ーガ75へ搬送され、第1スクリユーオーガ72から現
像ローラ70へ供給されるようになっている。
そして、現像ローラ70の周囲に形成される現像剤D1
の磁気ブラシによって、感光体ドラム7上に形成された
第1の静電潜像が現像される。
なお、上記第1の現像装置13は、図示しないリトラク
ト手段によって、感光体ドラム7に近接した現像位置と
、感光体ドラム7から離間した非現像位置とに、必要に
応じて移動可能となっている。
第24図は前記第2の現像装置を示すものである。
すなわち、この第2の現像装置14は、第25図に示す
ように、ハウジング90の開口部91に感光体ドラム7
と対向するように配設された現像ローラ92と、この現
像ローラ92の背面側において併設された第1及び第2
のスクリューオーガ93.94と、これらオーガ93.
94の上方側において受は板95を介して設けられた第
3スクリユーオーガ96と、これらオーガ93.94.
96の背面側に配設されたトナーの供給及び攪拌を行な
うコイル状のアジテータ97とでその主要部が構成され
ており、且つ、ハウジング90の側面側には、トナー攪
拌用コイル状オーガとトナー搬送用スクリューオーガと
を有するトナーボックス(図示せず)が配設されている
上記現像装置14の内部には、黒色のl〜ルナ−と磁性
粒子であるキャリアCからなる2成分の現像剤D2が収
納されている。
まず、上記現像ローラ92は、矢印方向へ回転する円筒
状スリーブ98と、この内部に固定配置されたマグネッ
トローラ99とで構成されており、現像スリーブ98の
上方側に配設された1ヘリマーバー100により余剰の
現像剤D2が掻き取られてその外周面に定量の磁気ブラ
シが形成されるようになっている。
一方、上記スクリューオーガ93.94.96は、第2
5図に示すように、図示しない駆動ギアを介して駆動モ
ータによって低速で回転駆動される回動軸101と、こ
れら回動軸101の長さ方向に亘って螺旋状に形成され
た搬送羽根102とで構成されている。また、第1スク
リユーオーガ93については、その搬送羽根102が非
磁性ステンレス鋼材(非磁性5US304〉によって構
成され、上記マグネットローラ99の磁力の影響を受け
ないようになっている。
そして、アジテータ97によって現像装置14内に供給
されたトナーTは、このアジテータ97によってキャリ
アCと攪拌された後、第2スクリユーオーガ94を介し
て第1スクリユーオーガ93に搬送されるとともに、第
1スクリユーオーガ93と第3スクリユーオーガ96と
の間でやり取りされて十分攪拌された後、現像ローラ9
2へ供給されるようになっている。
そして、現像ローラ92の周囲に形成される現像剤D2
の磁気ブラシによって、感光体ドラム7上に形成された
第2の静電潜像が現像される。
その際、上記現像ローラ92の表面に形成される磁気ブ
ラシは、密度が小さく、感光体ドラム7上に既に形成さ
れている第1のトナー像を磁気ブラシによって擦って、
第1のトナー像を乱したりトナーの混色等を起こしたり
することがないようになっている。
また、第2の現像装置14のハウジング90の開口部9
1には、現像ローラ92の下流側に感光体ドラム7と対
向するようにキャッチアップロール103が配設されて
おり、このキャッチアップロール103は、図示しない
駆動手段によって矢印方向に回転可能となっている。キ
ャッチアップロール103の内部には、キャッチアップ
マグネットロール104が固定状態で配設されている。
また、キャッチアップロール103の外周面には、キャ
ッチアップロール103上に捕獲されたキャリアCを除
去するためのスクレーパー105が当接されている。
こうすることによって、現像時に感光体ドラム7上に付
着したキャリアCを、キャッチアップロール103によ
って捕獲するようになっている。
なお、上記第2の現像装置14は、第1の現像装置と同
様、図示しないリトラクト手段によって、感光体ドラム
7に近接した現像位置と、感光体ドラム7から離間した
非現像位置とに、必要に応じて移動可能となっている。
〈2〉駆動装置の構成 第1図乃至第10図はこの発明に係る画像形成装置の駆
動装置の一実施例を示すものである。
この駆動装置110は、第1図に示すように、駆動モー
タ及びこの駆動力を各部へ伝達するための主要部材が一
体的に組込まれており、駆動ユニット111を構成して
いる。この駆動ユニット111は、複写機本体とは別個
に組立てられ、この予め組立てられた駆動ユニット11
1を複写機本体に装@することによって複写機の組立て
が行えるようになっている。
上記駆動ユニット111は、第1図に示すように、比較
的厚肉の金属板からなる表側基板112と背面側基板1
13とを所定の間隔を隔てて互いに平行に配置し、両基
板112.113を表側基板112から一体的に折曲さ
れた複数の連結板部114.114・・・を背面側基板
113の端部に、リベットやスポット溶接等によって固
着して箱体状に形成されており、駆動ユニット111は
、剛性の高い構造となっている。
上記駆動ユニット111の下方−側には、駆動モータ1
15が装着されており、この駆動モータ115としては
、例えばアウターローター型のDCナーボモータが使用
される。
ところで、この実施例では、上記駆動モータの駆動軸に
固着されたギアやプーリーから直接駆動系へ駆動力を伝
達するのではなく、駆動モータの駆動力を2つに分割し
て、この2つに分割されたそれぞれの駆動力によって異
なった部材を駆動するように構成されている。
すなわち、上記駆動モータ115の駆動軸116には、
第4図に示すように、はすばギア117が一体的に形成
されており、このはすばギア117には、2枚の大ぎな
はすばギア118.119が噛合している。これらの駆
動モータ115の駆動軸116及びはすばギア118.
119は、ギアボックス120内に収容されており、こ
のギアボックス120内には、潤滑及び異音発生防止の
ためグリース121が充填されている。なお、ギアボッ
クスは、表側及び裏側基板に取付けられている。
上記2枚のはすばギア118.119の回転軸122.
123は、第4図に示すように、ギアボックス120の
側壁にベアリング124.125及び軸受け126.1
27を介して回転自在に支持されている。
上記はすばギア118.119の回転軸122.123
は、一方のはすばギア118の回転軸122が長く、他
方のはすばギア119の回転軸123が短く設定されて
おり、一方のはすばギア118の回転軸122は、他方
のはすばギア119の回転軸123より表側基板112
の表面側に大きく突出するようになっている。こうする
ことによって、後述するように上記回転軸122.12
3に固着される出力プーリー128.129のタイミン
グベルトが互いに干渉するのを防止している。
また、上記各駆動軸122.123の表側基板112側
の端部には、後述するタイミングベルトと噛合する歯付
きの出力プーリー128.129が固着されている。
さらに、上記駆動ユニット111の上方には、感光体ド
ラム7を回転駆動するための大きな駆動プーリー131
が回転自在に軸支されている。
そして、上記出力プーリー128と駆動プーリー131
とには、第1図に示すように、タイミングベルト130
が掛は回されている。
なお、上記タイミングベルト130の表面側には、第2
図に示すように、アイドラープーリー132が圧接して
おり、タイミングベルト130に所定の張力を付与する
ようになっている。
上記アイドラープーリー132は、第5図乃至第7図に
示すように、スライド板133に回転自在に軸支されて
おり、このスライド板133は、その幅方向一端に穿設
された長孔134.134及び駆動ユニット111に螺
合されたネジ135.135によってスライド可能ある
いは所定の位置に固定可能となっている。そして、上記
スライド板133は、第6図に示すように、ユニット1
11の表側基板112に一端が固定されたスプリング1
36に連結されており、上記アイドラープーリ132を
下方に付勢してタイミングベルト130に張力を付与可
能となっている。
その際、上記スライド板133は、必要に応じてネジ1
35.135を緩めておくことにより、スプリング13
6の張力によって付勢するか、あるいはネジ135.1
35を締付けることにより、スプリング136の張力に
関係なく所定の付勢力を印加するようにしても良い。
ところで、前記駆動プーリー131の駆動軸137には
、感光体ドラム7を回転駆動するため大きな負荷が掛か
るので、この回転軸137は、第8図に示すように、駆
動ユニット111に軸支部材138を介して軸支されて
いる。この軸支部材138は、例えばBMC(バルクモ
ールディングコンパウンド)等の合成樹脂により、径の
比較的大きな厚肉の円筒状に形成されており、この軸支
部材138は、第8図に示すように、その長手方向の中
間位置に半径方向外方に突出された脚部139.140
によって、駆動ユニット111の表側基板112及び裏
側基板113に、これら基板112.113と直交する
ように取付けられている。
上記軸支部材138の内部には、第8図に示すように、
その軸方向両端に一組のベアリング141.141が内
装されており、これらのベアリング141.141によ
って上記駆動プーリー131の回転軸137が回転自在
に軸支されている。
ところで、この実施例では、上述したように感光体ドラ
ムが駆動系に一体的に装着されているのではなく、感光
体ドラム及びその周辺の部祠がユニッ1−化されて複写
機本体に対して一体的に着脱可能となっている。そこで
、上記感光体ドラム7を回転駆動する駆動軸137は、
第9図に示すように、カップリング部142を介して感
光体ドラム7に接続されるようになっている。
そのため、上記駆動軸137の感光体ドラム7側の内部
には、連結用の軸143が軸方向に沿って移動可能に内
装されており、この連結用軸143の先端には、感光体
ドラム7の軸受部35と相対係合するための保合ビン1
44が直交するよう貫通状に固着されている。また、上
記連結用軸143は、駆動軸137に内装されたスプリ
ング145によって突出する方向に付勢されていると共
に、この連結用軸143は、固定ピン146によって抜
は止め状態となっており、連結用軸143の突出量が規
制されている。
一方、感光体ドラム7の軸受部34の端面には、第9図
に示すように、上記連結用軸143の係合ビン144に
対応した十字形状の凹溝147が設けられており、この
凹溝147と係合ビン144とが互いに係合することに
よって、感光体ドラムユニット30を着脱可能にしかも
駆動力を伝達可能となるように構成されている。
また、感光体ドラムユニット30を複写機本体に装着し
た際に、感光体ドラム7の軸受部34の端面に連結用軸
143の係合ビン144が係合せず、係合ビン144が
軸受部34の端面に当接した場合には、連結用軸143
が軸受部34の端面によって押されて駆動軸137の内
部に没入する。
しかし、駆動プーリー131の回転に伴って駆動軸13
2及び連結用軸143が回転し、感光体ドラム7の軸受
部34の凹溝147と連結用軸143の係合ビン144
との位置が一致した状態で、この連結用軸143のビン
144がスプリング145の弾発力によって押されて感
光体ドラム7の軸受部34の凹溝147に係合し、係合
ビン144が軸受部34の端面に当接した場合でも、両
者の保合状態が確保されるようになっている。
また、上記駆動ユニット111の駆動モータ115と反
対側の端部下方には、第2図に示すように、レジストロ
ーラ29を回転駆動するための駆動プーリー148が軸
支されているとともに、前記出力プーリー119の上方
には、クリーナー28を駆動するための駆動プーリー1
49と、搬送ベルト23及び定着器24を駆動するため
の駆動プーリー150がそれぞれ軸支されている。
これらの駆動プーリー148.149.150の回転軸
151.152.153は、第10図に示すように、駆
動ユニット111の表測基板112と裏側基板113に
ベアリング154を介して、その両端が回転自在に軸支
されている。また、前記出力プーリー129及゛び駆動
プーリー148.149.150には、第1図に示すよ
うに、タイミングベルト155が掛は回されており、上
記駆動プーリー148.149.150は、駆動モータ
115によって回転駆動されるはすばギア119により
、回転駆動される。
そして、上記駆動プーリー148の回転軸151には、
第9図に示すように、裏側基板113側の端部にビン1
56が直交するように固着されている。この回転軸15
1及びピン156は、レジストローラ29を回転駆動す
るためのギア157に連結されている。さらに、このギ
ア157は、第18図に示すように、レジストローラ2
9のシャフト60に固着されたギア158に噛合されて
いる。そして、上記駆動プーリー148が回転すること
によって、その回転力がレジストローラ29に伝達され
、レイジストローラ29を回転するようになっている。
また、・上記駆動プーリー149の回転軸152には、
第10図に示すように、裏側基板113側の端部にはす
ばギア159が固着されており、このはすばギア159
には、感光体ドラムユニット30のクリーナー28のブ
ラシ41及びオーガ44を回転駆動するためのはすばギ
ア160が噛合されている。そして、上記駆動プーリー
149が回転することによって、その回転力がクリーナ
ー28に伝達され、クリーナー28のブラシ41及びオ
ーガ44を回転するようになっている。
さらに、上記駆動プーリー150の回転軸153には、
第10図に示すように、表側基板112と裏側基板11
3の間にはすばギア161が、裏側基板113側の端部
にはすばギア162がそれぞれ固着されている。一方の
はすばギア161には、定着ローラ66を回転駆動する
ためのギア163が噛合されており、このギア163は
、第26図に示すように、複数枚のギア16118.1
64b・・・を介して定着ローラ66の端部に固着され
たギア1.65に噛合されている。そして、上記駆動プ
ーリー150が回転することによって、\ その回転力が定着ローラ66に伝達され、定着ローラ6
6を回転するようになっている。
また、他方のはすばギア162には、搬送ベルト23を
回転駆動するためのギア166が噛合されており、この
ギア166は、第19図に示すように、複数枚のギア1
66a、16.6b・・・を介して搬送ベルト23のシ
ャフト63の端部に固着されたギア167に噛合されて
いる。そして、上記駆動プーリー150を回転すること
によって、その回転力が搬送ベルト23に伝達され、搬
送ベルi〜23を回転するようになっている。
なお、上記タイミングベルト155の表面側には、第2
図に示すように、タイミングへルト130と同様、アイ
ドラープーリー132が圧接しており、タイミングへル
1〜155に所定の張力を付与するようになっている。
上記アイドラープーリー132は、第7図に示すように
、スライド板133に回転自在に軸支されており、この
スライド板133は、その幅方向一端に穿設された長孔
134.134及び駆動ユニット91に螺合されたネジ
135.134によってスライド可能となっている。そ
して、上記スライド板146は、第6図に示すように、
ユニツl〜111の表側基板112に一端が固定された
スプリング136に連結されており、上記アイドラープ
ーリ132を下方に付勢してタイミングベルト155に
張力を付与可能となっている。
その際、上記スライド板133は、必要に応じてネジ1
35.135を緩めておくことにより、スプリング13
6の張力によって付勢するか、あるいはネジ135.1
35を締付けることにより、スプリング136の張力に
関係なく所定の付勢力を印加するようにしても良い。
ところで、この実施例では、負荷、変動の大きい定着ロ
ーラ23を回転駆動するための駆動プーリー150が、
出力プーリー129の回転方向の最も近い下流側、すな
わちベルトの移動方向直後に位置しており、駆動プーリ
ー150によって駆動する部材に負荷変動による回転ム
ラが生じた場合でも、ベルトの弾性による振動吸収によ
り、その影響が駆動プーリー150に直接影響するのを
防止するようになっている。
(3)駆動装置にベルトとギアを併用した構成第27図
はこの発明に係る駆動装置の他の実施例を示すものであ
り、前記実施例と同一の部分については同一の符号を付
して説明すると、この実施例では、前記実施例と同様に
潜像担持体の回転駆動及び画像形成工程を行なう手段を
、1つの駆動モータからの駆動力を2つに分割して構成
したものであるが、分割された駆動力の双方をタイミン
グベルトを介して潜像担持体及び画像形成工程を行なう
手段に伝達するのではなく、分割された一方の駆動モー
タの駆動力をギアによって潜像担持体に伝達して、潜像
担持体のみを回転駆動し、他方の駆動力をタイミングベ
ルトによって伝達して画像形成工程を行なう他の手段を
駆動するように構成されている。
すなわち、駆動モータ115から2枚のはすばギア11
8.119を介して2つに分割された駆動力のうち、感
光体ドラム7に駆動力を伝達するための駆動軸122に
は、第27図に示すように、駆動ギア170が固着され
ているとともに、感光体ドラム7を回転駆動するための
駆動軸137にも、駆動ギア171が固着されている。
そして、これらの駆動ギア170,171は、3枚のギ
ア172〜174を介して駆動力が伝達可能なように互
いに連結されている。
また上記駆動モータ115からの他方の駆動力は、前記
実施例と同様に、駆動プーリー129とタイミングベル
l−155を介して駆動力が伝達されるようになってい
る。
こうすることによって、レジストローラ29や定着器2
4等の負荷変動の大きい部材は、タイミングベルト15
5によって駆動力を伝達して駆動することにより、レジ
ストローラ29や定着器24等の負荷変動がタイミング
ベルト155の弾性により駆動モータ115側に伝わる
のを防止することができ、レジストローラ29や定着器
24等の負荷変動が感光体ドラム7に伝わるのをより一
層回避することができる。また、感光体ドラム7は、ギ
ア170〜174を介して回転駆動することによって、
感光体ドラム7がブラシや現像機により直接受ける負荷
変動によって発生する速度変動をモータで制御し易くな
り、感光体ドラム7の回転駆動を一層精度良く行なうこ
とができる。
その他の構成及び作用は前記実施例と同一であるので、
その説明を省略する。
(4)回転速度ムラの測定 次に、本発明者らは、上記の如き複写機及び駆動装置の
構成によって、感光体ドラムの回転速度の変動がどの程
度低下したかを調べる実験を行なった。
すなわち、本発明者らは、第1図に示すような駆動装置
を試作し、この駆動装置を実際に駆動させて、感光体ド
ラム7の回転速度を測定し、この感光体ドラム7の回転
速度にどのような速度変動があるかを測定した。
上記感光体ドラム7の回転速度の変動は、回転速度の変
動成分を検出し、この速度変動の検出結果をフーリエ変
換して、各周波数成分の速度変動がどの程度あるかを調
べた。
なお、上記感光体ドラム7の回転速度は、レーザードツ
プラー効果を用いた速度測定システム(ミナトエレクト
ロニクス社製;MODEL6300)によって測定した
。また、感光体ドラム7の回転速度の変動は、波形解析
装置(データプレシジョン社製:DATA6000)を
用いて行なった。
(4−1)感光体ドラムのフランジの0質の影響 まず、本発明者らは、感光体ドラム7のフランジ33.
34に金属製の7ランジを使用した場合と合成樹脂製の
フランジを使用した場合とで、感光体ドラム7の速度変
動がどのように変化するかを調べる実験を行なった。
第28図及び第29図はこの実験の結果を示すものであ
る。なお、第28図は感光体ドラム7の7ランジ33.
34に金属製のフランジを使用した場合、第29図は感
光体ドラムの7ランジに合成樹脂製のフランジを使用し
た場合の実験結果をそれぞれ示すものである。
上記の実験結果から明らかなように、感光体ドラム7の
フランジ33.34として金属製のフランジを使用した
方が、感光体ドラム7の速度変動が1/2以下に低減す
ることが分かった。
(4−2)感光体ドラム内のトナーによる影響法に、本
発明者らは、感光体ドラム7の内部にクリーナー28に
よって除去されたトナーを収容するようにした場合、感
光体ドラム7の重量の変化や重量の偏り等によって、感
光体ドラム7の速度変動がどのように変化するかを調べ
る実験を行なった。
まず、第30図及び第31図は感光体ドラム7の内部が
空の場合と感光体ドラム7の内部に5000のトナーを
入れた場合をそれぞれ示すものである。
これらのグラフから明らかなように、感光体ドラム7の
内部にトナーが入った場合の方が感光体ドラム7の固有
振動数の変化により発生する振動が増幅され、振動レベ
ルが悪化することがわかった。
このように、感光体ドラム7の内部にトナーが入った場
合の方が振動レベルが悪化するのは、感光体ドラム7内
のトナーの挙動によるものではなく、感光体ドラム7の
内部にトナーを回収することによって、感光体ドラム7
の重量が増加したためと考えられる。
また、感光体ドラム7内に均一な重りを入れたときと、
粉体であるトナーを入れたときと1感光体ドラム7の回
転変動の差を比較した。
第32図及び第33図はその結果を示すものである。
これらのグラフから明らかなように、感光体ドラム7内
に均一な重りを入れたときと、トナーを入れたときとで
回転変動の程度に差が無いことが分かった。
このことは、感光体ドラム7の内部にトナーを収容した
場合に振動レベルが悪化するのは、感光体ドラム7の重
量が増加したためとする考えとも一致する。
さらに、本発明者らは、感光体ドラム7内に均一な重り
を入れたときとトナーを入れたときとでの回転変動の違
いを、感光体ドラム7の軸の部分と感光体ドラム7の表
面とで、どのように異なるかを測定して比較した。
第34図及び第35図は上記実験の結果を示すものであ
る。
これらのグラフから明らかなように、感光体ドラム7の
軸と感光体ドラム7の表面とでの回転変動の割合いは異
なり、感光体ドラム7の重量が増すと、感光体ドラム7
の駆動軸からドラム表面に伝達される回転変動が増加す
ることがわかった。
またさらに、感光体ドラムの重量と振動伝達率の関係を
明らかにする実験を行なった。
第36図及び第37図は上記実験の結果を示すものであ
る。
その結果、感光体ドラム7の重量が変化することによっ
て、感光体ドラム7の固有振動数が変化し、感光体ドラ
ム7の重量の増加に伴って固有振動数が低下することが
わかった。
そして、感光体ドラム7の内部にトナーがない状態では
、感光体ドラム7の回転運動における固有振動数は、8
0口Z近傍にある。それに対して、感光体ドラム7の内
部にトナーが入った状態では、回転の固有振動数が低下
するため、実際の複写装置の固有振動数である40〜5
0Hzの振動が増加することがわかった。そのため、4
0〜50日2に発生している振動が増幅することがわか
った。
(4−3>クリーナーブラシの材質による影響法に、本
発明者らは、感光体ドラム7の表面に直接接触するクリ
ーナー28のクリーナーブラシ41の材質によって、感
光体ドラム7の回転変動に与える影響を調べる実験を行
なった。
まず、クリーナーブラシ41による振動発生の程度を調
べるため、クリーナーブラシ41を取外したものと、ク
リーナーブラシ41を用いたものとで感光体ドラム7の
振動のレベルがどのように変化するかを調べる実験を行
なった。
第38図は上記実験の結果を示すものである。
この図から明らかなように、クリーナーブラシ41を取
外した場合には、10〜30H2の振動が大幅に低下す
ることがわかった。
次に、クリーナーブラシ41の材質によって振動のレベ
ルがどのように変化するかを調べる実験を行なった。
第39図は上記実験の結果を示すものである。
この図から明らかなように、クリーナーブラシ41の材
質をポリプロピレンからアクリル(商品名:カネカロン
〉に変更した場合には、振動が大幅に低下し、はとんど
クリーナーブラシ41を取外した状態とほぼ同じ状態に
なることがわかった。
さらに、本発明者らは、クリーナー28による振動の発
生源がどこにあるのかを調べるため、次に示すような実
験を行なった。すなわち、クリーナーブラシ41を取外
したものと、クリーナーブラシ41を用いたものとで、
クリーナーブラシ41の軸及び感光体ドラム7の表面と
で振動のレベルがどのように変化するかを調べる実験を
行なった。
第40図は上記実験の結果を示すものである。
この図から明らかなように、クリーナー28による振動
の発生は、クリーナーブラシ41の駆動軸から感光体ド
ラム7側に伝わるのではなく、感光体ドラム7の表面と
接触するクリーナーブラシ41から感光体ドラム7に直
接伝わることがわかった。従って、クリーナーブラシ4
1の材質が感光体ドラム7の振動の発生に影響すると考
えられる。
(4−4)ドラム駆動系のベルト張力の影響また、本発
明者らは、感光体ドラム7及びその他の部材を回転駆動
するために使用されるタイミングベル)−130及び1
55の張力によって、感光体ドラム7の振動の発生状態
がどのように変化するかを調べる実験を行なった。
まず、定着器24側のタイミングベルト155の張力を
変化させて、振動伝達率がどのように変化するかを調べ
る実験を行なった。
第41図は上記実験の結果を示すものである。
このグラフから明らかなように、負荷が一定である場合
でも、タイミングベルト155のテンションを変化させ
ると、駆動軸自身の回転速度も変化することがわかった
。また、タイミングベルト155の張力に応じて振動伝
達率が変化することがわかった。
(4−5>駆動系の相違による影響 さらに、本発明者らは、駆動系の相違によって振動伝達
率がどのように変化するかを調べるため、次に示すよう
な実験を行なった。
まず、第42図に示すように、駆動モータ115の駆動
力を2つに分割して感光体ドラム7とそれ以外の部材と
を駆動する場合と、第43図に示すように、駆動モータ
115の駆動力によって直接感光体ドラム7とそれ以外
の部材とを駆動する場合とで振動伝達率がどのように異
なるかを調べる実験を行なった。
第44図は上記実験の結果を示すものである。
図において、Aは駆動モータ115の駆動力を2つに分
割して感光体ドラム7とそれ以外の部材とを駆動する場
合を、Bは駆動モータ115の駆動力によって直接感光
体ドラム7とそれ以外の部材とを駆動する場合とをそれ
ぞれ示している。
この図から明らかなように、第42図に示す方式の場合
には、振動の伝達率が大幅に低下することがわかった。
次に、第10図に示すように、駆動ユニット111から
の駆動力をクリーナー28や定着ローラ66等に伝達す
るためのギアに、はすばギア159.161,162を
使用した場合に、感光体ドラム7の速度変動がどの程度
低下するかを調べる実験を行なった。
第45図は上記実験の結果を示すものである。
それに対して、第46図は、はすばギアを使用せず、し
かも駆動モータ115の出力軸116からの駆動力を2
つに分割せずに、1軸で駆動した場合を示している。
このグラフから明らかなように、駆動ユニット111か
らの駆動力をクリーナー28や定肴ローラ66等に伝達
するためのギアに、はすばギア159.161.162
を使用し、しかも駆動モータ115の出力軸116から
の駆動力を2つに分割して駆動した場合には、感光体ド
ラム7の速度変動を大幅に低減させることができること
がわかった。また、駆動ユニット111からの駆動力を
クリーナー28や定着ローラ66等に伝達するためのギ
アに、はすばギア159,161,162を使用した場
合には、駆動系から発生する騒音を低減させることがで
きることもわかった。
[発明の効果] この発明の請求項第1項記載の発明においては、潜像担
持体の回転駆動及び画像形成工程を行なう手段を、1つ
の駆動モータからの駆動力をタイミングベルトを介して
伝達することによって駆動するように構成されているの
で、駆動モータは1つで済み、従来のように潜像担持体
を独自の駆動モータによって回転駆動し、他の部材の回
転変動等が潜像担持体に伝わるのを防止する場合のよう
に、装置全体で合計2つの駆動モータを使用する必要が
なく、部品点数が少なくて済み、コストダウン及び装置
の小型化が可能となる。
また、この発明の請求項第2項記載の発明は、潜像担持
体の回転駆動及び画像形成工程を行なう手段を、1つの
駆動モータからの駆動力を2つに分割して構成し、分割
された一方の駆動モータの駆動力によって潜像担持体の
みを回転駆動し、他方の駆動力によって画像形成工程を
行なう他の手段を駆動するように構成されているので、
定着手段等の画像形成工程を行なう手段に回転ムラ等が
発生しても、この回転変動が潜像担持体側に直接値わる
のを防止することができ、中間調等の画像の再現性を向
上させることができる。
さらに、この発明の請求項第3項記載の発明は、潜像担
持体の回転駆動及び画像形成工程を行なう手段を、1つ
の駆動モータからの駆動力を2つに分割して構成し、分
割された一方の駆動モータの駆動力をギアによって潜像
担持体に伝達して、潜像担持体のみを回転駆動し、他方
の駆動力をタイミングベルトによって伝達して画像形成
工程を行なう他の手段を駆動するように構成されている
ので、画像形成工程を行なう部材の回転変動が潜像担持
体側に伝わるのを防止することができるのは勿論のこと
、潜像担持体にはギアを介して駆動力を伝達するように
したので、潜像担持体をより安定した状態で回転駆動す
ることができる。
また、この発明の請求項第4項記載の発明は、画像形成
工程を行なう手段に駆動力を伝達する部分にはすばギア
を介在させるように構成されているので、はすばギアを
使用することによって噛合率を増加させることができ、
振動等を発生し易い画像形成工程の駆動部におけるギア
の噛合渚の低下に伴う振動等の発生を防止することがで
きる。
さらに、この発明の請求項第5項記載の発明は、潜像担
持体を回転駆動する部分に着脱可能に駆動力を伝達する
カップリング手段を介在させ、このカップリング手段を
金属の部材によって構成するようになっているので、潜
像担持体及びその周囲の部材等を交換可能として、メイ
ンテナンス性を向上させた場合でも、カップリング手段
において振動等が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る画像形成装置の駆動装置の一実
施例を示す斜視図、第2図は同正面図、第3図は同背面
図、第4図は同駆動装置の駆動モータの部分を示す一部
削除の断面図、第5図及び第6図はタイミングベルトに
張力を付与する手段を示す平面図及び正面図、第7図は
第5図のVl■線断面図、第8図は第1図に示す駆動装
置の感光体ドラムの駆動部分を示す断面図、第9図は感
光体ドラムユニットのカップリング部を示す一部削除の
斜視図、第10図は第1図に示す装置の断面図、第11
図はこの発明に係る画像形成装置の駆動装置を適用し得
る電子写真複写機を示す概略構成図、第12図は同複写
機の外観斜視図、第13図はRO8を示す斜視図、第1
4図は第11図に示す電子写真複写機の画像形成部を示
す構成図、第15図(a)〜(g>は画像形成工程をそ
れぞれ示す説明図、第16図は感光体ドラムユニットを
示す断面図、第17図はオーガを示す正面図、第18図
はレジストローラを示す斜視図、第19図は搬送ベルト
を示す斜視図、第20図は定着ローラを示す斜視図、第
21図は第1の現像措置を示す断面図、第22図は同現
像8葡の要部斜視図、第23図は同現像装置の一部削除
の横断面図、第24図は第2の現像装置を示す要部断面
図、第25図は同現像装置を示す断面図、第26図は定
着装置の駆動系を示す斜視図、第27図はこの発明の他
の実施例を示す正面図、第28図及び第29図は感光体
ドラムのフランジの材質を変えた場合における感光体ド
ラムの速度変動の測定データをそれぞれ示すグラフ、第
30図及び第31図は感光体ドラムが空の場合と内部に
トナーを入れた場合における感光体ドラムの速度変動の
測定データをそれぞれ示すグラフ、第32図及び第33
図は感光体ドラムの内部に均一な重りを入れた場合と偏
心させた重りを入れた場合における感光体ドラムの速度
変動の測定データをそれぞれ示すグラフ、第34図(a
)、(b)は感光体ドラムが空の場合と感光体ドラムの
内部に重りを入れた場合における感光体ドラムの駆動軸
の速度変動の測定データをそれぞれ示すグラフ、第35
図(a)、(b)は感光体ドラムが空の場合と感光体ド
ラムの内部に重りを入れた場合における感光体ドラム表
面の速度変動の測定データをそれぞれ示すグラフ、第3
6図は振動周波数と振動伝達率との関係を示すグラフ、
第37図はトナー重量と周波数との関係を示すグラフ、
第38図(a)、(b)はクリーナーブラシを取外した
場合と用いた場合における感光体ドラムの速度変動をそ
れぞれ示すグラフ、第39図はクリーナーブラシの材質
を変更した場合における感光体ドラムの速度変動をそれ
ぞれ小すグラフ、第40図(a)、(b)はクリーナー
ブラシを用いた場合におけるクリーナーの駆動軸と感光
体ドラム表面の速度変動をそれぞれ示すグラフ、第40
図(C)、<d)はクリーナーブラシを用いない場合に
おけるクリーナーの駆動軸と感光体ドラム表面の速度変
動をそれぞれ示すグラフ、第41図はベルトテンション
と振動伝達率との関係を示すグラフ、第42図及び第4
3図は駆動系をそれぞれ示す模式図、第44図は周波数
と振動伝達率との関係を示すグラフ、第45図及び第4
6図ははすばギアを用いた場合と用いない場合における
感光体ドラム表面の速度変動をそれぞれ示すグラフ、第
47図は従来例における画像形成部を示す構成図、第4
8図は従来の駆動装置を示す斜視図、第49図は感光体
ドラムの速度変動を示すグラフである。 [符号の説明コ ア・・・感光体ドラム 29・・・レジストローラ 23・・・搬送ベルト 24・・・定@装置 30・・・感光体ドラムユニット 110・・・駆動装置 111・・・駆動ユニット 115・・・駆動モータ 118.119・・・はすばギア 120・・・ギアボックス 128.129・・・出力プーリー 130・・・タイミングベルト 131・・・駆動プーリー 142・・・カップリング部 特 許 出 願 人  富士ゼロックス株式会社代 理
 人 弁理士  中村 智廣く外1名〉第 3 図 115:駆動モータ 11 15 13 第 図 118、 +19 :はすばギア 120:ギアボックス 第 図 第 図 第 図 142:カップリング部 第 9 図 第10 図 第11図 24:定着装置 第12図 第13図 第15図 2 「r−15 第18図 bl 第19図 第20図 4 第26図 第28図 第29図 周波数1(z) 周波数fllzl 第32図 第33図 第34図(a) 周波数(+zl 1厳とlN11呼べ 第37図 00 00 00 00 1000 12001400 600 トナー重量(g) 第38図(a) 周波数(Hzl 周波数(Hzl 第40図(a) 周波数(Hzl 周波¥’l 1lz) 周波数[11zl 第41 図 ヘルドテンション (Kgfm) 第42図 第43図 第44図 周波数(Hzl

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)潜像担持体上に形成された静電潜像を現像し、こ
    の現像像を転写材上に転写定着して画像の形成を行なう
    画像形成装置において、上記潜像担持体の回転駆動及び
    画像形成工程を行なう手段を、1つの駆動モータからの
    駆動力をタイミングベルトを介して伝達することによつ
    て駆動することを特徴とする画像形成装置の駆動装置。
  2. (2)潜像担持体上に形成された静電潜像を現像し、こ
    の現像像を転写材上に転写定着して画像の形成を行なう
    画像形成装置において、上記潜像担持体の回転駆動及び
    画像形成工程を行なう手段を、1つの駆動モータからの
    駆動力を2つに分割して構成し、分割された一方の駆動
    モータの駆動力によって潜像担持体のみを回転駆動し、
    他方の駆動力によって画像形成工程を行なう他の手段を
    駆動することを特徴とする画像形成装置の駆動装置。
  3. (3)潜像担持体上に形成された静電潜像を現像し、こ
    の現像像を転写材上に転写定着して画像の形成を行なう
    画像形成装置において、上記潜像担持体の回転駆動及び
    画像形成工程を行なう手段を、1つの駆動モータからの
    駆動力を2つに分割して構成し、分割された一方の駆動
    モータの駆動力をギアによって潜像担持体に伝達して、
    潜像担持体のみを回転駆動し、他方の駆動力をタイミン
    グベルトによって伝達して画像形成工程を行なう他の手
    段を駆動することを特徴とする画像形成装置の駆動装置
  4. (4)潜像担持体上に形成された静電潜像を現像し、こ
    の現像像を転写材上に転写定着して画像の形成を行なう
    画像形成装置において、上記画像形成工程を行なう手段
    に駆動力を伝達する部分にはすばギアを介在させたこと
    を特徴とする画像形成装置の駆動装置。
  5. (5)潜像担持体上に形成された静電潜像を現像し、こ
    の現像像を転写材上に転写定着して画像の形成を行なう
    画像形成装置において、上記潜像担持体を回転駆動する
    部分に着脱可能に駆動力を伝達するカップリング手段を
    介在させ、このカップリング手段を金属の部材によつて
    構成したことを特徴とする画像形成装置の駆動装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5615001A (en) * 1994-06-30 1997-03-25 Fujitsu Limited Multicolor image forming apparatus
JP2008015077A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Canon Inc 画像形成装置

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