JPH10198197A

JPH10198197A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH10198197A
Application number: JP8358472A
Authority: JP
Inventors: Taro Fukuhara; 太郎福原; Takayasu Yunamochi; 貴康弓納持
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1996-12-27
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】転写材の重量差、及び転写部と転写前ローラ
間の搬送速度の差に起因する、転写ローラの長手方向両
端部での加圧力のバラツキという問題を解決し、常に画
像精度を確保する。【解決手段】駆動ギア１３ａ・１３ｂを感光ドラム１
の両端部に設けると同時に、被駆動ギア１４ａ・１４ｂ
を転写ローラ５の長手方向両端部に設け、転写ローラ５
を長手方向両端で同時に回転駆動する。このとき、転写
ローラ５を感光ドラム１に加圧するバネ１５ａ・１５ｂ
の加圧力を両端同一とする。又、駆動ギア１３ａ・１３
ｂ、非駆動ギア１４ａ・１４ｂを平歯車、好ましくはは
すば歯車とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子写真複
写機や、ファックスあるいはレーザービームプリンター
等とされる画像形成装置に関し、特に、ローラ転写方式
の画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】像担持体である感光ドラム上のトナー画
像が転写材上に転写される際の転写部における従来の転
写材の搬送について述べる。

【０００３】転写に供給される転写材は、まず２つのロ
ーラ対、所謂転写前ローラを通って転写部に供給され
る。この２本のローラは、長手方向を平行にして、それ
ぞれ当接している。この転写前ローラに転写材を通過さ
せることで、転写部と転写前の転写材の搬送スピードの
バランスをとり、転写材上での印字精度を確保する。図
５に示すように、転写ローラ１０５の回転運動は、感光
ドラム１００に設けられた駆動ギア１１９により、転写
ローラ１０５の長手方向片側に設けられた被駆動ギア１
２０を回転駆動することで得られる。尚、感光ドラム１
００は、不図示の駆動源から伝達された駆動が感光ドラ
ム駆動ギア１１２に伝達されることにより回転される。

【０００４】駆動ギア１１９と被駆動ギア１２０とがか
み合うとき、ギアの歯にかかる圧力は、図６に示すよう
に２つのギア１１９、１２０の基礎円の接線に対してあ
る一定の角度αを持つ。この角度を圧力角と呼ぶ。被駆
動ギア１２０は、駆動ギア１１９とのかみ合いで、転写
ローラ１０５の加圧方向とは逆向きの力Ｆｙを受けて押
し下げられる。従って、転写ローラ１０５の長手方向の
駆動側、非駆動側で、転写ローラ１０５にかかる実際上
の圧力はギアにかかる歯圧分だけ異なる。このため、駆
動側、非駆動側の加圧手段１１５ａ、１１５ｂの加圧力
が同じときは、転写ローラ１０５と感光ドラム１００と
の当接圧の長手分布は、転写ローラ１０５の非駆動ギア
１２０側ほど弱くなる。

【０００５】このため、従来は、長手方向での転写ロー
ラ１０５の感光ドラム１００への当接圧を均一にするた
めに、転写ローラ駆動部側の加圧手段１１５ａの加圧力
を非転写ローラ駆動側の加圧手段１１５ｂの加圧力より
大きくして、当接圧のバランスをとっていた。

【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、単位面積当りの重量の重い転写材（例：厚紙
など）の搬送時、または上記の転写前ローラが多数回の
通紙により小径化したときなどは、転写材には搬送方向
と逆向きに通常より大きな力がかかるために、ギアの歯
圧も設計値より大きい力がかかることがあった。

【０００７】この搬送方向と逆向きに働く力の為、図５
に示す感光ドラム１００の駆動ギア１１９が被駆動ギア
１２０を押し下げる力は、より大きくなる。従って、転
写ローラ長手方向ギア側、非ギア側での加圧力のバラン
スはくずれ、転写材の搬送は不安定になり、印字精度が
十分に確保できないことがあった。

【０００８】ここで、１平方メートルの重量が７５ｇ程
度の普通紙の搬送では、転写ローラ５を感光ドラム１に
当接させる際の加圧手段にバネを用いた時、転写ローラ
長手方向ギア側の加圧力は９００ｇｆ、非ギア側の加圧
力は６００ｇｆとすることで、転写ローラ５の感光ドラ
ム１に対する長手方向の当接圧を均一とすることができ
た。このときのギア側、非ギア側の加圧差３００ｇがギ
アにかかる圧力である。

【０００９】しかし上記の設定で重さが２倍の紙（１５
０ｇ／ｍ² ）を通紙したとき、紙の摩擦は２倍となり、
同時に図に示すようにギアが転写ローラをドラム当接方
向と反対側に押し戻す力Ｆｙも２倍となる。従って、１
５０ｇ／ｍ² の厚紙を通紙した時、ギアにかかる圧力が
２倍になることから、ギア側にかける加圧力は１２００
ｇとするのが妥当であり、安定に紙搬送を行うことがで
きると同時に印字精度も確保できる。但し、この値は、
紙の状態や、表面性等が大きく係わるため、条件を変え
たとき、適正な加圧力も変化する場合がある。

【００１０】従って、本発明の目的は、上記の転写材の
重量差、及び転写部と転写前ローラ間の搬送速度の差に
起因して生じる、転写ローラの長手方向両端部での加圧
力のバラツキをなくし、常に画像精度を確保できる画像
形成装置を提供することである。

【００１１】

【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、
像担持体上のトナー像を転写バイアスを印加して転写材
に転写すると共に、前記像担持体に接触配置されて、前
記像担持体との間に転写材を挟持搬送する転写ニップを
形成する転写ローラを有し、該転写ローラは、その端部
に被駆動ギアを有し、前記像担持体の端部に設けられた
駆動ギアが前記被駆動ギアを駆動することにより回転駆
動される画像形成装置において、前記駆動ギアを前記像
担持体の両端部に設けると共に、前記被駆動ギアを前記
転写ローラの長手方向両端部に設け、前記転写ローラを
長手方向両端で同時に回転駆動することを特徴とする画
像形成装置である。

【００１２】前記転写ローラの両端部の芯金部を加圧し
て、前記転写ローラを前記像担持体に当接させるとき、
前記転写ローラの加圧力を長手方向で両側同圧とするこ
とが好ましい。前記駆動ギア及び前記被駆動ギアははす
ば歯車であることが好ましい。前記転写ローラの両端部
に、前記転写ローラと前記像担持体の軸間距離を規制す
るコロを設けることが好ましい。前記コロの材質はポリ
カーボネートであることが好ましい。

【００１３】

【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。

【００１４】実施例１図２に本発明が適用される画像形成装置の一例であるレ
ーザービームプリンターが示される。同図を参照して、
画像形成装置全体の構成及び記録媒体に画像を形成する
動作について簡単に説明する。

【００１５】像担持体である感光層と基板からなる感光
ドラム１は、矢印方向に回転しつつ画像が形成される。
先ず一次帯電ローラ２により一様に帯電された感光ドラ
ム１は画像信号に対応して変調されたレーザービーム３
により曝され、静電潜像が感光ドラム１上に形成され
る。

【００１６】続いて、感光ドラム１上の潜像は現像器４
による現像工程を経て顕像化され、顕像はトナーの帯電
極性とは逆極性のバイアスが電源９から印加された転写
ローラ５によって転写材Ｐ上に転写される。このとき転
写ローラ５の芯金５ａの長手方向の左右端部には、不図
示のバネ等の加圧手段によって、転写ローラ５の芯金５
ａの軸受（不図示）を介して加圧し、転写ローラ５を感
光ドラム１に圧接している。

【００１７】転写トナー像Ｔが感光ドラム１上から転写
された転写材Ｐは感光ドラム１と静電吸着しているが、
除電針８により分離される。除電針８は接地するか、転
写バイアスと逆極性のバイアスを電源１０により印加
し、感光ドラム１からの転写材Ｐの分離を促進する。

【００１８】感光ドラム１から分離した転写材Ｐは、ガ
イド６によって転写材Ｐの先端を定着装置７に導かれ、
転写されたトナー顕像は定着装置７により加熱、加圧さ
れることによって転写材Ｐ上に定着され、機外に排出さ
れハードコピーを得る。

【００１９】一方、感光ドラム１上に残留する転写され
なかった現像トナーがクリーニング装置１１で清掃さ
れ、感光ドラム１上は最初のステップである一次帯電工
程に供せられ、繰り返し使用される。

【００２０】次に本発明の特徴部分について図１により
説明する。上述のように、従来、ローラ部材を使用する
転写方式における転写ローラは、転写ローラ芯金の両端
を不図示の加圧手段により加圧して感光ドラムと当接
し、転写材を搬送しているが、転写ローラの駆動を転写
ローラの片側端部でのみ行うため、転写材として厚紙を
通紙したときなどは、転写ローラ左右の加圧力に差を生
じ転写材の搬送性および印字精度を悪化することもあっ
た。

【００２１】そこで本実施例では、図１に示すように、
感光ドラム１の両端に駆動ギア１３ａ・１３ｂを設け、
且つ、転写ローラ５の両端部に非駆動ギア１４ａ・１４
ｂを設け、転写ローラ５を両側駆動する構成とし、駆動
ギア１３ａ・１３ｂ、非駆動ギア１４ａ・１４ｂを平歯
車とした。

【００２２】感光ドラム１は、ドラム駆動ギア１２によ
り不図示の駆動源から駆動力を得て回転する。感光ドラ
ム１の駆動ギア１３ａ・１３ｂからの駆動力は、転写ロ
ーラ５両端部に設けられた被駆動ギア１４ａ・１４ｂを
介して転写ローラ５が駆動される。この転写ローラ５の
駆動により回転して、トナー画像Ｔの転写材Ｐへの転写
及び転写材Ｐの搬送を行う。

【００２３】また、転写ローラ５と感光ドラム１の当接
のための加圧バネ１５ａ・１５ｂは、左右同圧としてい
る。

【００２４】ここで、転写ローラ５の弾性部の長さが３
００ｍｍ、弾性部の直径１８ｍｍ、芯金径１０ｍｍの転
写ローラ５を用い、感光ドラム１に外径３０ｍｍ、長さ
３３ｍｍのものを用いたときの実施例について述べる。

【００２５】感光ドラム１の両端部に設置する駆動ギア
１３ａ・１３ｂには、４３歯の平歯ギアを用い、これと
対を成す転写ローラ５の両端部に設けた被駆動ギア１４
ａ・１４ｂには、２５歯の平歯ギアを用いる。

【００２６】転写ローラ５を感光ドラム１に当接させる
バネ１５ａ・１５ｂの加圧力は、左右ともに９００ｇｆ
の同圧とした。

【００２７】この構成によれば、例えば重量の重い転写
材が通紙されるか、または、レジストローラ（転写前ロ
ーラ）が多数回の通紙により小径化し、転写材を搬送方
向と逆方向に引く力が働き、これに伴いギア１３、１４
の駆動に通常より大きな負荷がかかり、ギア同士の歯圧
により、転写ローラ５が押し下げられる場合でも、ギア
圧を左右同圧に設定しているため、転写ローラ５が感光
ドラム１に当接する力は長手方向でバラつくことなく常
に均一となる。

【００２８】従って、当接圧が長手方向で均一なため、
長手方向で、搬送力がばらつくことがない。つまり、印
字精度の悪化を招くことなく、常に印字精度を確保する
ことが可能になる。

【００２９】実施例２図３を用いて、本発明の実施例２を説明する。本実施例
の基本構成は実施例１と同じである。実施例１では、平
歯ギアを転写ローラ両端部に設けて、転写ローラの駆動
を行ったが、本実施例では、感光ドラム１に設けられた
転写ローラ５の駆動ギア１６ａ・１６ｂと、転写ローラ
５に設けられた被駆動ギア１７ａ・１７ｂに平歯ギアで
はなくはすばギアを用いる。

【００３０】ここで、平歯ギアとはすばギアとのかみ合
いの相違を簡単に述べる。

【００３１】平歯ギアのかみ合いは、２つのギアがかみ
合ったまさにその時、ギア同士が線接触し、かみ合いが
終わるまさにその時、線接触は終わる。このため、平歯
ギアでは非連続的なかみ合いとなり、振動を生じやす
い。

【００３２】これに対し、はすばギアでは、歯のかみ合
いは、歯の一端の点接触から始まり次第に互いのギアは
線接触するようになり、最大接触となったところから、
次第にかみ合いは減少し、かみ合いの終わりでは、再び
点接触となり２つのギアのかみ合いは終わる。

【００３３】つまり、はすばギアは平歯ギアよりもかみ
合い率を大きくでき、しかも弾性変化の変動もなだらか
なため、振動や騒音を少なくすることができる。

【００３４】従って、ギアにはすばギアを用いること
で、厚紙搬送時などにギアに負荷を大きくかかるときで
も互いのギアのかみ合いが振動などなく滑らかなため、
さらに安定な転写材の搬送が確保でき、平歯を使用した
時より更に印字精度の確保に効果がある。

【００３５】実施例３次に本発明の実施例３に図４により説明する。本実施例
では、転写ローラ５の両側にコロ２１ａ・２１ｂを設
け、転写ローラ５と感光ドラム１間の軸間距離を一定に
保つ構成の転写装置に、実施例１、２で述べてきた転写
ローラの長手方向両側駆動を実施したものである。

【００３６】転写ローラ５の端部に設けられたコロ２１
ａ・２１ｂは、転写ローラ５と外径を同じにして、感光
ドラム１と当接している。この時コロ２１ａ・２１ｂ
は、転写ローラ５を感光ドラム１に当接させる際の当接
圧に対し変形しないだけの剛性を有する必要があるが、
およそ１０００ｇｆの力に耐えれば十分である。

【００３７】またコロ２１ａ・２１ｂは、少なくとも体
積抵抗１０¹³Ω以上の体積抵抗を有し、転写電流のリー
クを防ぐ必要がある。従って、コロの材料としては、高
抵抗の硬質プラスチックあるいはセラミック等なんでも
よいが、本実施例ではポリカーボネートを用いた。

【００３８】この構成では、コロが感光ドラムに突き当
たることから、長手方向左右での感光ドラムと転写ロー
ラとの軸間距離は、一定に保たれるために、左右の加圧
力がバラついた時でも、安定な転写材の搬送を行うこと
ができる。

【００３９】上記構成に、実施例１、２で述べてきた転
写ローラの長手方向両側での駆動を組み合わせること
で、さらに印字精度の確保により効果がある。

【００４０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、駆動ギアを像担持体の両端部に設けると共
に、被駆動ギアを転写ローラの長手方向両端部に設け、
前記転写ローラを長手方向両端で同時に回転駆動するこ
とにより、重量の重い厚紙等の搬送時、及び転写部と転
写前ローラ間に搬送速度の差が生じた場合等、前記転写
ローラの長手方向両端部にかかる負荷のバラツキをなく
すことができ、常に良好な画像精度確保をできる。

【００４１】また、駆動ギア及び被駆動ギアにはすば歯
車を用いることで、ギアかみ合い時の振動を緩和するこ
とが可能となり、更に良好な印字精度を確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１における転写部の長手方向を示す概略
構成図である。

【図２】実施例１の画像形成装置を示す概略構成図であ
る。

【図３】実施例２における転写部の長手方向を示す概略
構成図である。

【図４】実施例３における転写部の長手方向を示す概略
構成図である。

【図５】従来の画像形成装置の転写部における長手方向
を示す概略構成図である。

【図６】ギアかみ合いの圧力角を表した説明図である。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）５転写ローラ５ａ芯金１３ａ、１３ｂ平歯駆動ギア１４ａ、１３ｂ平歯被駆動ギア１６ａ、１６ｂはすば駆動ギア１７ａ、１７ｂはすば被駆動ギア２１ａ、２１ｂコロ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上のトナー像を転写バイアスを
印加して転写材に転写すると共に、前記像担持体に接触
配置されて、前記像担持体との間に転写材を挟持搬送す
る転写ニップを形成する転写ローラを有し、該転写ロー
ラは、その端部に被駆動ギアを有し、前記像担持体の端
部に設けられた駆動ギアが前記被駆動ギアを駆動するこ
とにより回転駆動される画像形成装置において、前記駆動ギアを前記像担持体の両端部に設けると共に、
前記被駆動ギアを前記転写ローラの長手方向両端部に設
け、前記転写ローラを長手方向両端で同時に回転駆動す
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記転写ローラの両端部の芯金部を加圧
して、前記転写ローラを前記像担持体に当接させると
き、前記転写ローラの加圧力を長手方向で両側同圧とす
ることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】前記駆動ギア及び前記被駆動ギアがはす
ば歯車であることを特徴とする請求項１又は２の画像形
成装置。
【請求項４】前記転写ローラの両端部に、前記転写ロ
ーラと前記像担持体の軸間距離を規制するコロを設けた
ことを特徴とする請求項１、２、又は３の画像形成装
置。
【請求項５】前記コロの材質はポリカーボネートであ
ることを特徴とする請求項４の画像形成装置。