JPH09197751A

JPH09197751A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH09197751A
Application number: JP8026109A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takeda; 謙二武田; Takao Matsui; 松井　　伯夫; Shigeto Sugimoto; 成人杉本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】各種転写材に対する適応性を有し、装置本体
の巾方向の大きさを小さくでき、又ファーストスピード
を速くでき、更に操作性を向上できる画像形成装置を提
供する。【解決手段】最終多重転写位置から、転写材搬送方向
下流の定着装置１０までの距離Ｌを、使用可能な転写材
Ｓの搬送方向の長さより短く設定し、且つ感光ドラム５
を速度可変の超音波モーター４４によって駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばフルカラー
複写機あるいはフルカラープリンター等とされる電子写
真方法を用いた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、フルカラー複写機あるいはフルカ
ラープリンターとして、使用する現像剤に応じて４個の
感光ドラムを転写材を保持搬送する転写ベルト上に配置
し、各感光ドラムの回りに帯電器、現像器、転写手段、
及びクリーナ等を配置した構成のもの（以下４−ドラム
構成と称する）や、複数色の画像を次々に形成していく
単独の感光ドラムと転写材を保持する転写ドラムとで構
成されるもの（以下１−ドラム構成と称する）が、実用
化されている。

【０００３】４−ドラム構成及び１−ドラム構成におい
て、感光ドラムの多くは比較的安価で、かつある一つの
設定速度に対して出力速度の精度の良いＤＣモーターに
より駆動されている。４−ドラム構成に於ける感光ドラ
ム駆動の例を図６に示す。

【０００４】同図において、各感光ドラム２０５Ｙ、２
０５Ｍ、２０５Ｃ、２０５Ｂｋと一体で回転する被駆動
プーリー２２３Ｙ、２２３Ｍ、２２３Ｃ、２２３Ｂｋ
が、ドラム駆動ＤＣモーター２４０の出力軸に連結され
た駆動プーリー２４１と駆動ベルト２４２により、同一
方向に駆動させられている。つまり、各感光ドラムの回
転精度はドラム駆動ＤＣモーター２４０の回転精度によ
り決定される。

【０００５】なお１−ドラム構成の場合は、図６の例か
ら、感光ドラムの数が１つになり、駆動ベルト２４２の
長さが短くなるだけである。４−ドラム、及び１−ドラ
ムのいづれの構成の場合も、感光ドラム表面の速度が、
画像形成として設定した速度に対してそれ程変動しない
ようにドラム駆動ＤＣモーター２４０を制御している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、感光ドラムをＤＣモーターによる駆動を行っ
ているので、以下のような欠点があった。

【０００７】一般的にフルカラー複写機、あるいはカラ
ープリンターの場合、通常の白黒複写機又は白黒プリン
ターに比べて、与えられる画像がフルカラーであるが故
に、各種用紙に対して画像形成要求が高い。そのため各
種用紙、たとえば厚紙、ＯＨＰで使用するトランスペア
レンシー（以下トラペンと称する）で画像が得られるよ
うに、具体的には各種用紙上に画像が定着可能となるべ
く装置内の定着器の定着速度を使用する用紙（特に、厚
紙、トラペン）に応じて通常のそれより遅く（通常の１
／３〜１／４程度に）することにより用紙に対する供給
熱量を多くして、厚紙、トラペンの画像形成の対応を行
っている。

【０００８】そして、定着器と画像形成部（感光ドラム
回り）の間で、紙搬送速度が一致しないことによる画像
品位の低下を防ぐためには、画像形成部の画像形成速度
（感光ドラム表面速度）を低速となった定着器の速度に
合わせてやれば良い。ところが、ドラム駆動モーターと
して使用しているＤＣモーターの特性として、モーター
の回転数を低下させると、回転精度（所定の回転数に対
しての変動巾）が高速回転時のそれと比べて、格段に低
下する。たとえば通常回転時所望の回転に対して０．８
％程度の変動であったのが、２％程度のものになる。

【０００９】感光ドラムの回転精度が低下すると、感光
ドラム上における、帯電、現像及び転写の各現象が速度
変動に応じて不均一に行われ、画像の濃度が場所により
変化したものになる場合がある。特に、フルカラー画像
において、この濃度ムラは色の変化として表われるの
で、非常に目立ちやすいものになる。

【００１０】そのため、通常感光ドラム回りの速度を低
下させるかわりに、最終画像転写の位置から、定着器ま
での距離を使用する最大紙の紙搬送方向の長さより大き
くして、定着器のみの速度変化を行い、画像形成時の画
像品位の低下を避けて、各種用紙への対応を行ってい
た。上述の構成を示したのが図７、８で、それぞれ４−
ドラム構成、１−ドラム構成の場合を示している。

【００１１】図７において、最終転写位置Ｐ₁ 、即ち感
光ドラム２０８Ｂｋと転写帯電器２０７Ｂｋとの当接部
から、定着器２１０までの距離Ｌ₁ は最大紙の紙搬送方
向の長さより大きく設定されている。

【００１２】又、図８において、転写位置Ｐ₂ 、即ち感
光ドラム３０５と転写ドラム３０９とのニップ部から、
定着器３１０までの距離Ｌ₂ は、同様に最大紙の紙搬送
方向の長さより大きく設定されている。

【００１３】従来の画像形成装置は、上記の構成を備え
ていることにより、次に述べるような欠点を有してい
る。

【００１４】１）４−ドラム構成時、その紙搬送路に使
用紙の長さが必要となるため、装置本体の巾が必要以上
に大きくなった。

【００１５】２）また、紙搬送路の距離が長くなったた
め、紙が搬送路を通過する時間が長くなり、コピーボタ
ンを押して、コピーが完成するまでの時間、即ちファー
ストコピースピードが長く、加えて紙づまり時の確認個
所が増加して、操作性を悪くしていた。

【００１６】３）１−ドラム構成時、転写ドラムより下
流の紙搬送路の長さを、最大紙より長くして、かつ紙搬
送路に傾斜をつけてやるため、コピー排出口を適正位置
にすると、転写ドラム位置が下位に、又、転写ドラム位
置を適正位置にするとコピー排出口が下位になり、操作
性を著しく損なっている。

【００１７】従って、本発明の目的は、各種転写材に対
する適応性を有し、装置本体の巾方向の大きさを小さく
でき、ファーストコピースピードを速くでき、操作性を
向上できる画像形成装置を提供することである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
少なくとも２つ以上の異なる色の現像剤によって、像担
持体上にそれぞれの色の像を形成させて、該異色画像を
転写材に多重転写させる画像形成装置において、最終多
重転写位置から、転写材搬送方向下流の定着装置までの
距離が、使用可能な転写材の搬送方向の長さより短く、
かつ前記像担持体が、速度可変の超音波モーターによっ
て駆動されることを特徴とする画像形成装置である。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００２０】実施例１図１には、本発明に係るフルカラー画像形成装置の実施
例１が示される。

【００２１】図１において、フルカラー画像形成装置３
０は、原稿が自動原稿搬送装置ＤＦ上に置かれ、ユーザ
によってスタートボタン（不図示）が押されると、カセ
ット１ａ又はカセット１ｂから転写材であるシートＳが
給紙される。そして画像形成部とタイミングをとるため
に、シートＳは、レジストローラ２で待機する。その間
に、原稿は原稿載置台３上に搬送され、光学系４により
走査されてＣＣＤに読み込まれる。ここで画像は、イエ
ロー画像（Ｙ）、マゼンタ画像（Ｍ）、シアン画像
（Ｃ）、黒画像（Ｂｋ）の成分に分解される。

【００２２】そして、各成分ごとにレーザ光を点減させ
ることによって、各Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの画像形成部で感
光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ上に現像を行う。画
像形成部には、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋを
一様に帯電する１次帯電器６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋ、
潜像を現像して可視像とする現像器９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、
９Ｂｋ、可視像をシートＳに転写する転写帯電器７Ｙ、
７Ｍ、７Ｃ、７Ｂｋ、現像器９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋ
上の残留トナーを除去するクリーニング装置８Ｙ、８
Ｍ、８Ｃ、８Ｂｋ等がある。

【００２３】また、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの画像形成部を貫
通する転写ベルト１９が配設されており、レジストロー
ラ２に待機したシートＳは、感光ドラム上の現像とタイ
ミングをとって、上記転写ベルト９上に静電吸着して搬
送されながら各色ごとに転写され、シートＳ上に順次、
重畳状に画像形成が行われる。

【００２４】シートＳは、その後定着器１０に搬送さ
れ、トナー画像を溶融定着し、機外に排出され、トレイ
２０上に積載される。

【００２５】又、両面画像を形成する場合は、シートＳ
の１面目が定着器１０にて定着工程終了後、シートＳは
両面搬送路入口にあるフラッパー１２によりシートＳは
下方に導かれ、反転部１５で反転を行い、搬送路３２を
通って、中間トレイ３１上に積載される。その後原稿の
交換の後、再給紙を行って再び画像形成部に送られ、２
面目の画像形成の後に、定着器１０を通って、機外のト
レイ２０上に積載される。

【００２６】図中最終転写位置、即ち感光ドラム８Ｂｋ
と転写帯電器７Ｂｋとの当接部から定着器１０までの距
離Ｌは、シートＳの長さよりも短い、つまり図７で示さ
れる従来の装置に比べて、図７中の搬送ベルト２１７の
距離分、本体の大きさが小さい。またカセット１ａ、１
ｂからトレイ２０までの距離が短くなっているので、紙
づまり（以下ジャム）の際の確認個所は少なくなり装置
の操作性が向上している。加えて、ファーストコピース
ピードも短くなっている。

【００２７】次に、装置の感光ドラム駆動構成につい
て、図２により説明する。感光ドラム５は、その近傍に
配置された駆動源である超音波モーター４４により、プ
ーリー２３、駆動ベルト４２、及び駆動プーリー４１を
介して駆動される。又、超音波モーター４４には、その
出力軸に直結されたパルス発生部４５ｂ、及びパルス検
出部４５ｃから構成されたエンコーダー部が付設されて
いる。なお、各ドラム間の配置は図６の例と同等であ
る。

【００２８】超音波モーター４４の駆動制御は以下の様
に行なわれる。フルカラー複写機の場合、本体操作部５
０で、フルカラー画像形成のモードが設定される。そし
て設定されたモードにより使用する紙の大きさ、種類の
情報が本体制御部５２に送られる。送られた情報に基づ
いて、ドラム駆動制御部５４及び定着駆動制御部５６
が、超音波モーター４４及び定着器駆動モーター（不図
示）を、コピーボタンを押して（コピー動作開始）から
所定の時間にそれぞれの速度を変更する。なおカラープ
リンターの場合、本体操作部５０のかわりに、外部機器
６０から画像形成モードの設定情報が送られてくる。

【００２９】図３には図２で示した超音波モーター４４
のより詳細な構成が示される。同図において、超音波モ
ーター４４は、その出力軸４５にボールベアリング４
６、４７が相対して固着され、一方のボールベアリング
４７にはステーター５１が固定されている。ステーター
５１はリン青銅、又はステンレススチールなどにより作
られた弾性板からなり、その外周側面には圧電セラミッ
クである圧電素子５３が張り合わされている。

【００３０】また、ステーター５１に対向して且つ同心
状にアルミ合金製のリング状ローター５０が接触して、
高効率でローター５０に駆動力を伝達するために、安定
した摩擦力が得られるような摩擦係数を有する。

【００３１】ローター５０のエンジニアリングプラスチ
ック５２の反対側にはゴムシート４９が貼着され、この
ゴムシート４９を介してローター５０をステーター５１
側に付勢する円環状の板ばね４８が、出力軸４５に一体
的に固着されたフランジ部４５ａに固定されている。

【００３２】板ばね４８の先端円周部が、ローター５０
のゴムシート４９に圧接し、その付勢力でローラー５０
のエンジニアリングプラスチック５２の面がステーター
５１に圧接している。

【００３３】なお、ローター５０及びステーター５１の
外側にはそれらを覆うためのケース４４ａ、４４ｂがそ
れぞれ設けられている。つまり、超音波モーター４４に
おいて、出力軸４５は常に軸方向の力を受けている。

【００３４】又、ステーター５１を覆うケース４４ｂの
外側には、出力軸４５に固着されたパルス発生板４５ｂ
とケース５１に固定され、パルスを読み取るためのパル
ス検出部４５ｃとが配設され、エンコーダー部を形成し
ている。

【００３５】モーター作動時、パルス検出部４５ｃから
の信号をモーター駆動制御部へ送り、出力軸４５の状態
（速度変動の有無）を確認しつつ、状況に応じてステー
ター５１に貼られた圧電素子５３への印加電圧等を変化
させて、所望の回転出力を得ている。

【００３６】以上のように、本実施例の４−ドラム構成
のフルカラー画像形成装置において、最終転写位置から
定着器までの距離を、シートの長さよりも短く設定する
と共に、感光ドラムの駆動源として超音波モーターを使
用することにより、各種転写材に対する適応でき、また
装置本体の巾方向の大きさを小さくでき、更にファース
トコピースピードを速くでき、操作性を向上できる。

【００３７】実施例２本発明に係る実施例２の画像形成装置について図４及び
図５により説明する。図４に示す画像形成装置は、本発
明を１−ドラム構成の装置に実施した例である。

【００３８】同図において、本実施例の画像形成装置
は、転写材である紙Ｓを保持する手段として、その中に
転写帯電器１０７を持ち、感光ドラム１０５と同期して
回転する転写ドラム１０９を備えている。転写ドラム１
０９と感光ドラム１０５の接点部が最終転写位置とな
り、それから定着器１１０までの距離Ｌ’は、紙Ｓの長
さより短い。

【００３９】通常ＤＣモーターにおいて、出力軸は、自
らの回転力を生みだすコアと一体的に構成され、ボール
ベアリング等により、モーター自体のケース等に何ら制
動を受けることなく支えられている。従って、出力軸が
高速回転している場合、コアを含めた出力軸の慣性力に
より、出力軸の速度変動が少なくなる。ところが低速で
回転した場合、回転による出力軸自体の慣性力が小さ
く、かつ出力軸が制動力を受けていないので、速度変動
が大きくなる。即ち、出力軸自体がふらつきやすい。

【００４０】一方、本実施例の如く超音波モーターの場
合、出力軸はつねにローターに対して常に一定の力（制
動力）を受けているので、たとえ出力軸の回転が低速に
なっても、出力軸はふらつかず、その速度変動は少な
い。

【００４１】ＤＣモーターと超音波モーターを図１で示
される装置に取り付け、ドラム表面速度を変えた時の速
度変動率を示したのが図５である。ＤＣモーターはドラ
ム表面速度を下げるに従い、速度変動率が大きくなって
いるが、超音波モーターの場合には、ドラム表面速度を
下げても、速度変動率に変化が見うけられない。

【００４２】つまり、超音波モーターをドラム駆動モー
ターとして使用し、ドラム表面速度を変えて、画像形成
しても、そのいづれの場合（高速／低速）も画像品位の
低下が生じない。

【００４３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による画像形成装置は、最終多重転写位置から、転写材
搬送方向下流の定着装置までの距離が、使用可能な転写
材の搬送方向の長さより短く、かつ像担持体が速度可変
の超音波モーターによって駆動されることにより、各種
転写材に対する対応性を有し、装置本体の巾方向の大き
さを小さくでき、又ファーストコピースピードを速くで
き、更に操作性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施した４−ドラム構成のフルカラー
複写機を示す概略構成図である。

【図２】図１で示したフルカラー複写機の感光ドラム駆
動系を示す説明図である。

【図３】図２の超音波モーターを示す断面図である。

【図４】本発明に係る実施例２の１−ドラム構成のフル
カラー複写機を示す構成図である。

【図５】超音波モーターとＤＣモーターの速度変動を比
較したグラフである。

【図６】従来例の４−ドラム構成のドラム駆動系を示す
説明図である。

【図７】従来例である４−ドラム構成のフルカラー複写
機を示す構成図である。

【図８】従来例である１−ドラム構成のフルカラ−複写
機の構成図である。

【符号の説明】

５感光ドラム（像担持体）２３被駆動プーリー４１駆動プーリー４２駆動ベルト４４超音波モーター４５ｂパルス発生部４５ｃパルス検出部Ｌ実施例１における最終転写位置から定着器まで
の距離Ｌ’ 実施例２における最終転写位置から定着器まで
の距離Ｌ₁ 従来例における最終転写位置から定着器までの
距離Ｌ₂ 他の従来例における最終転写位置から定着器ま
での距離

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０Ｇ０３Ｇ 21/00 ３５０

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも２つ以上の異なる色の現像剤
によって、像担持体上にそれぞれの色の像を形成させ
て、該異色画像を転写材に多重転写させる画像形成装置
において、最終多重転写位置から、転写材搬送方向下流
の定着装置までの距離が、使用可能な転写材の搬送方向
の長さより短く、かつ前記像担持体が速度可変の超音波
モーターによって駆動されることを特徴とする画像形成
装置。