JPH10123785A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ローラの摩耗による、転写ローラへのギ
アによる駆動伝達の速度むらを抑えて、転写ローラの回
転の速度むらを防止する。 【解決手段】 感光ドラム１５のドラムギア３２に連結
された駆動源からの回転駆動力は、転写ローラ駆動ギア
３３、アイドラギア２７、揺動ギア２６を介して転写ロ
ーラ軸２１に連結した転写ローラギア２４に伝達され
て、転写ローラ１９が回転駆動される。この時、転写ロ
ーラ１９が摩耗すると、感光ドラム１５と転写ローラ１
９の中心間距離が変化するが、それに応じて揺動ギア２
６が揺動することによって、揺動ギア２６と転写ローラ
ギア２４は常に基準ピッチ円で噛み合うことにより、ギ
ア列（転写ローラ駆動ギア３３、アイドラギア２７、揺
動ギア２６、転写ローラギア２４）を介して回転駆動力
が伝達される転写ローラ１９の回転むらを防止すること
ができるので、転写材上に転写されるトナー像の濃度む
らを抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を応
用した複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真を応用した画像形成装置とし
て、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等
がある。これらの画像形成装置は、像担持体としての感
光ドラムの表面に形成したトナー像を、転写材に転写す
る工程を含んでいるが、この転写工程に転写ローラを用
いた方式が実用化されている。

【０００３】図６は、従来の画像形成装置の転写部の斜
視図である。この図において、１００は像担持体である
感光ドラムであり、この感光ドラム１００は不図示の一
次帯電ローラによって帯電され、画像信号に対応して変
調された光ビームの照射によってその表面に静電潜像が
形成される。そして、この静電潜像は不図示の現像装置
による現像工程によってトナー像として顕像化される。
また、感光ドラム１００は、ドラムギア１０１を介して
不図示の駆動源により矢印Ａ方向に回転駆動される。そ
して、感光ドラム１００と転写ローラ１０２の圧接ニッ
プ部に、前記トナー像とタイミングを合わせて不図示の
転写材を供給すると共に、トナーの帯電極性と逆極性の
バイアスを印加し、感光ドラム１００上のトナー像を転
写材上に転写する。

【０００４】転写ローラ１０２の転写ローラ軸１０３
は、その両端部付近を軸受け１０４ａ，１０４ｂにより
回転自在に支持されており、軸受け１０４ａ，１０４ｂ
が加圧ばね１０５ａ，１０５ｂにより加圧されることに
よって、転写ローラ１０２が感光ドラム１００に圧接さ
れている。また、転写ローラ軸１０３の一方の端部には
転写ローラギア１０６が連結されており、転写ローラギ
ア１０６は、感光ドラム１００のドラムギア１０１と同
心上に配置した転写ローラ駆動ギア１０７と噛み合って
いる。

【０００５】尚、回転駆動される転写ローラ１０２の外
周速度と感光ドラム１００の外周速度を比較した場合、
意図的に転写ローラ１０２の外周速度の方が若干速くな
るように構成されている。このような構成により、転写
ローラ１０２周速が感光ドラム１００の周速より速くな
ることで、物理的に感光ドラム１００上のトナー像を転
写材に擦り取る効果を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の画像形成装置における転写ローラ１０２は、一般的
に比較的摩耗しやすいスポンジ質の材料で形成されてい
る。また、上述したように転写ローラ１０２の外周速度
を感光ドラム１００の外周速度より若干速めに設定して
いるので、感光ドラム１００と転写ローラ１０２、ある
いは転写ローラ１０２と転写材に速度差があることから
画像形成装置を使用するにつれて、転写ローラ１０２の
表面は摩耗してその径が細くなることによって、加圧さ
れている転写ローラ１０２は感光ドラム１００側に移動
することにより、転写ローラ１０２と感光ドラム１００
の中心間距離が狭まる。よって、転写ローラギア１０６
と転写ローラ駆動ギア１０７の中心間距離も狭まる。

【０００７】このため、通常この種の画像形成装置に用
いられるギアはインボリュート歯車が一般的であるが、
転写ローラギア１０６と転写ローラ駆動ギア１０７の中
心間距離が変化すると、ギヤ同士の噛み合い点が基準ピ
ッチ円からずれることにより、ギヤによる駆動伝達に速
度むらが生じることとなり、転写ローラ１０２の回転に
速度むらが生じる。転写ローラ１０２の回転に速度むら
が生じると、この転写ローラ１０２の回転に同期して転
写材上に転写されるトナー像に濃度むらが生じるといっ
た問題が起こる。この濃度むらは特にハーフトーン画像
や、写真画像を印刷する際に特に目立ちやすい。

【０００８】特に近年、ホストとなるコンピュータの高
性能化に伴い、プリンタも文字や線の出力のみにとどま
らず、より高度なグラフィックや写真の出力が頻繁に行
われるようになってきた。それに伴い、プリンタに要求
される性能、とりわけハーフトーンの濃度むらに対する
ユーザの要求が急速に高まっている。

【０００９】そこで、本発明は、転写ローラの摩耗状態
にかかわらず、転写ローラの回転むらを抑えて濃度むら
ない高品位の画像を出力することができる画像形成装置
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、表面にトナー像が形成される
像担持体と、該像担持体に圧接走行する回転自在な転写
ローラと、該転写ローラに回転駆動力を伝達するギア列
とを備え、前記像担持体と前記転写ローラの圧接ニップ
部に転写材を通過させて、前記転写ローラにより前記ト
ナー像を前記転写材に転移させる画像形成装置におい
て、前記ギア列のうちの任意の第１のギアを揺動自在に
支持し、且つ前記第１のギアと噛み合う第２のギアが常
に基準ピッチ円で噛み合うようにしたことを特徴として
いる。

【００１１】前記ギア列中の揺動自在な前記第１のギア
は、前記転写ローラと同心上に設けたギアから数えて２
段以内に設けるようにするとよい。

【００１２】また、前記像担持体は円筒状に形成されて
おり、前記像担持体を回転駆動させる駆動源からの回転
駆動力が前記ギア列に伝達されるようにするとよい。

【００１３】更に、前記第２のギアは、前記転写ローラ
と同心上に設けたギア、あるいは前記像担持体と同心上
に設けたギアであってもよい。

【００１４】また、前記第１のギアには、該第１のギア
と同心で前記第１のギアの基準ピッチ円半径と同一径の
第１のギアストッパー部材が連結され、前記第２のギア
には、該第２のギアと同心で前記第２のギアの基準ピッ
チ円半径と同一径の第２のギアストッパー部材が連結さ
れ、前記第１のギアストッパー部材と前記第２のギアス
トッパー部材が回転自在に接するようにしてもよい。

【００１５】（作用）本発明の構成によれば、転写ロー
ラが摩耗すると、像担持体と転写ローラの中心間距離が
変化してギア列による駆動伝達に速度むらが生じるが、
ギア列中の揺動自在な第１のギアが揺動することによ
り、この第１のギアと噛み合う第２のギア及びギア列の
全てのギアは常に基準ピッチ円で噛み合うことによっ
て、ギア列により回転駆動力が伝達される転写ローラの
回転速度を一定に保つことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。

【００１７】（第１の実施の形態）図１は、第１の実施
の形態に係る画像形成装置を示す概略断面図、図２は、
この画像形成装置の転写部を示す斜視図、図３は、この
画像形成装置の転写ローラのギア列を示す斜視図であ
る。

【００１８】図１に示す画像形成装置（本実施の形態で
はレーザービームプリンタ）１の装置本体２には、給紙
部３、画像形成部４、レーザースキャナ５、ミラー６、
搬送部７、定着ローラ８ａ，８ｂ、排出ローラ９ａ，９
ｂ等が配設されている。

【００１９】給紙部３は、給紙カセット１０内に転写材
（シート）Ｓを積載する後端が回転自在に支持された中
板１１と、中板１１の給紙方向上流側の先端近傍に配置
された転写材Ｓを１枚ずつ分離する分離爪１２と、転写
材Ｓに圧接回転して給送する給紙ローラ１３と、中板１
１に積載された転写材Ｓを給紙ローラ１３に加圧するた
めの加圧ばね１４等を有しており、給紙ローラ１３で給
送される転写材Ｓは搬送部７の搬送ガイド７ａ，７ｂを
介して画像形成部４側に搬送される。

【００２０】画像形成部４は、円筒状の像担持体である
感光ドラム１５、現像器１６、一次帯電ローラ１７、ク
リーニング装置１８、転写ローラ１９等を有している。

【００２１】転写ローラ１９の転写ローラ軸２１は、図
２、図３に示すように、その両端部付近を軸受け２２
ａ，２２ｂにより回転自在に支持されており、軸受け２
２ａ，２２ｂが加圧ばね２３ａ，２３ｂにより加圧され
ることによって、転写ローラ１９が感光ドラム１５に圧
接されている。転写ローラ１９の表面部は、スポンジ質
の弾性を有する材料で形成されている。また、転写ロー
ラ軸２１の一方の端部には転写ローラギア２４が連結さ
れており、転写ローラギア２４には、この転写ローラギ
ア２４と同心で転写ローラギア２４の基準ピッチ円の径
と同一径の転写ローラギアストッパー部材２５が連結さ
れている。

【００２２】転写ローラギア２４の駆動源方向上流側に
は揺動ギア２６が噛み合っており、また、揺動ギア２６
の駆動源方向上流側にはアイドラギア２７が噛み合って
いる。揺動ギア２６には、この揺動ギア２６と同心で揺
動ギア２６の基準ピッチ円の径と同一径の揺動ギアスト
ッパー部材２８が連結されており、揺動ギアストッパー
部材２８と転写ローラギアストッパー部材２５は回転自
在に接している。揺動ギア２６とアイドラギア２７はカ
プラー２９によって連結されており、装置本体２に固着
された回転軸３０を中心にして、揺動ギア２６は揺動可
能である。

【００２３】転写ローラギアストッパー部材２５と揺動
ギアストッパー部材２７は、揺動性の良いポリアセター
ル系の材料で形成されており、また、お互いの周速がほ
ぼ等しいことから、転写ローラギアストッパー部材２５
と揺動ギアストッパー部材２７はほとんど摩耗すること
はない。

【００２４】また、揺動ギア２６は、カプラー２９と装
置本体２間に配置したばね３１によって転写ローラギア
２４と噛み合う方向に加圧されており、転写ローラギア
２４と揺動ギア２６の中心間距離は転写ローラギアスト
ッパー部材２５と揺動ギアストッパー部材２８によって
正規の距離に保たれている。

【００２５】感光ドラム１５は、一端側に連結したドラ
ムギア３２を介して不図示の駆動源により矢印Ａ方向に
回転駆動され、感光ドラム１５、ドラムギア３２と同心
にある転写ローラ駆動ギア３３を介してアイドラギア２
７、揺動ギア２６、転写ローラギア２４に回転駆動が順
次伝達され、転写ローラ１９が回転駆動される。このよ
うに、本実施の形態では、インボリュート歯車からなる
転写ローラ駆動ギア３３、アイドラギア２７、揺動ギア
２６、転写ローラギア２４でギア列が構成されている。

【００２６】また、回転駆動される感光ドラム１５と転
写ローラ１９の外周速度は、意図的に転写ローラ１９の
外周速度の方が若干速くなるように構成されている。こ
のような構成により、転写ローラ１９の周速が感光ドラ
ム１５の周速より速くなることで、物理的に感光ドラム
１５上のトナー像を転写材Ｓ上に擦り取る効果を得るこ
とができる。これは、文字等の内側が完全に転写され
ず、エッジ部だけが転写される、いわゆる「中抜け」現
象の防止のために有効である。

【００２７】次に、本実施の形態に係る画像形成装置１
の動作について説明する。

【００２８】不図示のコントローラより画像形成の指令
が出されると、給紙ローラ１３が最上部の転写材Ｓに圧
接回転し、分離爪１２で１枚ずつ分離して搬送部７の搬
送ガイド７ａ，７ｂを介して画像形成部４に転写材Ｓが
搬送される。

【００２９】転写材Ｓが転写部の感光ドラム１５と転写
ローラ１９の圧接ニップ部に搬送されると、不図示のコ
ントローラからの画像信号に対応して変調されたレーザ
ー光Ｌがレーザースキャナ５から照射され、このレーザ
ー光Ｌはミラー６を介して一次帯電ローラ１７によって
一様に帯電された感光ドラム１５面に照射され、感光ド
ラム１５面に静電潜像が形成される。そして、感光ドラ
ム１５上の静電潜像は現像器１６による現像工程によっ
てトナー像として顕像化される。転写材Ｓは前記トナー
像とタイミングを合わせて搬送される。

【００３０】そして、トナーの帯電極性と逆極性のバイ
アスを印加することにより、感光ドラム１５上のトナー
像は転写材Ｓ上に転写される。更に、この転写材Ｓは搬
送部７の搬送ガイド７ｃを介して定着ローラ８ａ，８ｂ
間に搬送され、転写材Ｓに転写画像が定着された後、搬
送部７の搬送ガイド７ｄを介して排出ローラ９ａ，９ｂ
間に搬送され、搬送部７の搬送ガイド７ｅにより外部に
排出される。尚、感光ドラム１５上に残留する転写され
なかった現像トナーはクリーニング装置１８によって清
掃され、以下上述した画像形成プロセスを繰り返す。

【００３１】ところで、感光ドラム１５と転写ローラ１
９の回転による転写材Ｓへのトナー像の転写時におい
て、転写ローラ１９は比較的摩耗しやすいスポンジ質の
材料からなり、また、転写ローラ１９の外周速度が感光
ドラム１５の外周速度より若干速めに設定されているこ
とにより、感光ドラム１５と転写ローラ１９の回転速
度、あるいは転写ローラ１９の回転と転写材Ｓの搬送に
速度差があることから、転写ローラ１９が摩耗してその
径が細くなっていく。このため、加圧ばね２３ａ，２３
ｂにより加圧され、感光ドラム１５に圧接されている転
写ローラ１９は、感光ドラム１５との中心間距離が小さ
くなる方向に移動していく。

【００３２】この際、本実施の形態では、転写ローラ１
９がその摩耗による移動に応じて、揺動ギア２６が、揺
動ギアストッパー部材２８と転写ローラギアストッパー
部材２５により、転写ローラギア２４と揺動ギア２６の
正規の中心間距離を保ちながら揺動するため、転写ロー
ラ１９が摩耗しても転写ローラギア２４と揺動ギア２６
は基準ピッチ円で噛み合った状態に保持される。

【００３３】そのため、本実施の形態では、感光ドラム
１５と転写ローラ１９のギア列（転写ローラ駆動ギア３
３、アイドラギア２７、揺動ギア２６、転写ローラギア
２４）による駆動伝達に速度むらが生じるのが防止され
ることにより、転写材Ｓに転写されるトナー像の濃度む
らを抑えることができるので、特にハーフトーン画像や
写真画像を印字する際にも、濃度むらの少ない画像を出
力することができる。また、本実施の形態では、転写ロ
ーラ１９の摩耗による転写ローラギア２４と転写ローラ
駆動ギア３３の中心間距離の変化を考慮しなくても良い
ことから、ギア列（転写ローラ駆動ギア３３、アイドラ
ギア２７、揺動ギア２６、転写ローラギア２４）のモジ
ュールを細かくすることが可能となり、転写ローラ１９
の回転むらを更に低減して、転写材Ｓ上に転写されるト
ナー像の濃度むらを更に抑えることが可能となる。

【００３４】尚、本実施の形態では、ギア列のアイドラ
ギア２７に、感光ドラム１５と同心上に連結した転写ロ
ーラ駆動ギア３３を介して不図示の感光ドラム１５の駆
動源より回転駆動が伝達されているが、この構成に限定
されることはなく、アイドラギア２７への回転駆動力を
感光ドラム１５側のギア（転写ローラ駆動ギア３３）を
経由することなく伝達する構成も可能である。

【００３５】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態に係る画像形成装置の転写部を示す斜視
図、図５は、この画像形成装置の転写ローラのギア列を
示す斜視図である。

【００３６】本実施の形態では、転写ローラ１９の転写
ローラ軸２１の一端側に連結した転写ローラギア２４の
駆動源上流側にアイドラギア４０が噛み合わされ、ま
た、アイドラギア４０の駆動源上流側に揺動ギア４１が
噛み合わされており、揺動ギア４１には、この揺動ギア
４１と同心で揺動ギア４１の基準ピッチ円の径と同一径
の揺動ギアストッパー部材４２が連結されている。この
ように、本実施の形態では、インボリュート歯車からな
る転写ローラ駆動ギア３３、揺動ギア４１、アイドラギ
ア４０、転写ローラギア２４でギア列が構成されてい
る。

【００３７】転写ローラギア２４、アイドラギア４０、
揺動ギア４１はカプラー４３によって連結されており、
転写ローラ軸２１を中心に揺動可能である。また、カプ
ラー４３には装置本体２との間にばね３１が配置されて
おり、このばね３１の付勢力によって揺動ギア４１が転
写ローラ駆動ギア３３と噛み合う方向に加圧されてい
る。また、感光ドラム１５と同心上に転写ローラ駆動ギ
ア３３の基準ピッチ円の径と同一径の転写ローラ駆動ギ
アストッパー部材４４が取り付けられており、揺動ギア
ストッパー部材４２と転写ローラ駆動ギアストッパー部
材４４は等しい周速で接しながら回転し、揺動ギア４１
と転写ローラ駆動ギア３３の中心間距離は、揺動ギアス
トッパー部材４２と転写ローラ駆動ギアストッパー部材
４４によって正規の距離に保たれている。他の構成及び
動作は第１の実施の形態と同様である。

【００３８】このように、本実施の形態では、転写ロー
ラ１９がその摩耗により移動するにつれて、揺動ギア４
１が、揺動ギア４１と転写ローラ駆動ギア３３の正規の
中心間距離を保ちながら揺動するため、転写ローラ１９
が摩耗しても転写ローラ駆動ギア３３と揺動ギア４１は
基準ピッチ円で噛み合った状態に保持される。

【００３９】そのため、本実施の形態においても、感光
ドラム１５と転写ローラ１９のギアによる駆動伝達に速
度むらが生じるのが防止されることにより、転写材Ｓに
転写されるトナー像の濃度むらを抑えることができるの
で、特にハーフトーン画像や写真画像を印字する際に
も、濃度むらの少ない画像を出力することができる。

【００４０】尚、本実施の形態では、ギア列の揺動ギア
４１に、感光ドラム１５と同心上に連結した転写ローラ
駆動ギア３３を介して不図示の感光ドラム１５の駆動源
より回転駆動が伝達されているが、この構成に限定され
ることはなく、揺動ギア４１への回転駆動力を感光ドラ
ム１５側のギア（転写ローラ駆動ギア３３）を経由する
ことなく伝達する構成も可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
転写ローラが摩耗すると、像担持体と転写ローラの中心
間距離が変化することによって、ギア列による駆動伝達
に速度むらが生じるが、ギア列中の揺動自在な第１のギ
アが揺動することにより、この第１のギアと噛み合う第
２のギア、及びギア列の全てのギアが常に基準ピッチ円
で噛み合うことにより、ギア列により回転駆動力が伝達
される転写ローラの回転むらを防止することができるの
で、転写材上に転写されるトナー像の濃度むらを抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略断面図。

【図２】第１の実施の形態に係る画像形成装置の転写部
を示す斜視図。

【図３】第１の実施の形態に係る画像形成装置の転写ロ
ーラのギア列を示す斜視図。

【図４】第２の実施の形態に係る画像形成装置の転写部
を示す斜視図。

【図５】第２の実施の形態に係る画像形成装置の転写ロ
ーラのギア列を示す斜視図。

【図６】従来例に係る画像形成装置の転写部を示す斜視
図。

【符号の説明】

１ 画像形成装置 ２ 装置本体 ３ 給紙部 ４ 画像形成部 １５ 感光ドラム（像担持体） １９ 転写ローラ ２１ 転写ローラ軸 ２４ 転写ローラギア（第２のギア） ２５，４４ 転写ローラ駆動ギアストッパー部材
（第２のギアストッパー部材） ２６，４１ 揺動ギア（第１のギア） ２７，４０ アイドラギア ２８，４２ 揺動ギアストッパー部材（第１のギア
ストッパー部材） ２９，４３ カプラー ３１ ばね ３２ ドラムギア ３３ 転写ローラ駆動ギア（第２のギア）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にトナー像が形成される像担持体
   と、該像担持体に圧接走行する回転自在な転写ローラ
   と、該転写ローラに回転駆動力を伝達するギア列とを備
   え、前記像担持体と前記転写ローラの圧接ニップ部に転
   写材を通過させて、前記転写ローラにより前記トナー像
   を前記転写材に転移させる画像形成装置において、 前記ギア列のうちの任意の第１のギアを揺動自在に支持
   し、且つ前記第１のギアと噛み合う第２のギアが常に基
   準ピッチ円で噛み合うようにした、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記ギア列中の揺動自在な前記第１のギ
   アは、前記転写ローラと同心上に設けたギアから数えて
   ２段以内に設けられている、 請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記像担持体は円筒状に形成されてお
   り、前記像担持体を回転駆動させる駆動源からの回転駆
   動力が前記ギア列に伝達される、 請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記第２のギアは、前記転写ローラと同
   心上に設けた前記ギアである、 請求項１又は２記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記第２のギアは、前記像担持体と同心
   上に設けたギアである、 請求項１又は２記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記第１のギアには、該第１のギアと同
   心で前記第１のギアの基準ピッチ円の径と同一径の第１
   のギアストッパー部材が連結され、前記第２のギアに
   は、該第２のギアと同心で前記第２のギアの基準ピッチ
   円の径と同一径の第２のギアストッパー部材が連結さ
   れ、前記第１のギアストッパー部材と前記第２のギアス
   トッパー部材が回転自在に接している、 請求項１乃至５のいずれか１項記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記ギア列は複数のインボリュート歯車
   で構成されている、 請求項１記載の画像形成装置。