JPS61105532A

JPS61105532A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPS61105532A
Application number: JP59227413A
Authority: JP
Inventors: Junji Watanabe; 渡辺　順児
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-10-29
Filing date: 1984-10-29
Publication date: 1986-05-23
Also published as: EP0180143B1; DE3582913D1; EP0180143A3; KR860003539A; KR900005649B1; EP0180143A2

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】〔発明の技術分野〕本発明は、たとえば電子複写機やファクシミリ等の画像
形成装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

この種の画像形成装置においては、原稿台と光学系のい
ずれか一方を他方に対して移動させながら、上記光学系
により、上記原稿台上にセットされた原稿を照明し、そ
′の反射光を感光体あるいは受光素子上に導いて原稿像
を形成するようにしたものが知られている。

ところで、上記原稿台あるいは光学系を移動する手段に
は、従来、回転運動を直線運動に変換するものとして、
ワイヤ方式やラック＆ピニオン方式等が採用されている
。

しかしながら、前者の場合、ワイヤーは剛性が低いこと
から、原稿台あるいは光学系の重量が大きいと、移動時
に振動を生じ易く、このため、摩擦ブレーキ等を必要と
する。また、後者の場合、ラックとビニオンとの噛み合
い精度を長いスパンで得るのが難しく、このため、バッ
クラッシュをなくすこができず、バックラッシュによる
悪影響を防止することができない。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、その目
的とするところは、振動が発生し難く、しかも、バック
ラッシュが生じないようにした画像形成装置を提供する
ことにある。

（発明の概要）本発明は、上記目的を達成するために、原稿台と光学系
のいずれか一方を他方に対して移動させながら、この原
稿台にセットされた原稿から射出する光を上記光学系に
より感光舊あるいは受光素子上に導いて原稿像を形成す
るようにした画像形成装置において、上記原稿台と光学
系のうちの移動する方に、歯付きのタイミングベルトの
両端を固定し、その中途部を歯付きの駆動ブーりに巻掛
けることにより、原稿台あるいは光学系を移動駆動する
ようにしたことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図〜第７図を参照しなが
ら説明する。Ｍ２図は本発明に係る画像形成装置を示す
もので、図中１は本体である。この本体１の上部には画
像形成プロセスに伴って往復移動する原稿台２が設けら
れ、また、本体１内の略中央には上記原稿台２と同期し
て所定方向へ回転するドラム状の感光体３が軸支さ・れ
ている。

この感光体３と上記原稿台２との間には光学系４が設け
られ、これは、原稿台２上にセットされた原稿をランプ
５で照明し、その反射光をミラー６゜７およびレンズ８
により感光体３上に導いて原稿像を結像するようになっ
ている。なお、第３図に示すように、この光学系４は、
各部品が同一のフレーム９に支持されることによりユニ
ット化されている。また、上記レンズ８は原稿台３に対
して略水平に配置されている。

また、上記光学系４の結像位置から感光体３の回転方向
に沿って順に、現像装置１０、転写チャージャ１１、剥
離チャージャ１２、クリーニング装置１３、および帯電
チャージャ１４が配設されている。

また、本体１内の底部には、感光体３と転写チャージャ
１１および剥離チャージャ１２との間の転写部１５を経
る複写紙ｐの移送路１６が設けられ、これは、給紙カセ
ット１７から取出された複写紙ｐを上記転写部１５およ
び定着装置１８を介して排紙トレイ１９へ移送するよう
になっている。

なお、２０は給紙Ｏ−ラ、２１はレジストローラ、２２
は排紙ローラである。

しかして、先ず、感光体３は帯電チャージャ１４による
コロナ放電により所定電位に帯電された後、光学系４に
より露光され、これにより原稿に対応した静電潜像が形
成される。この静電潜像は現像装置１０により現像剤を
付与されて現ａされ、これにより現像剤像が形成される
。この現像剤像は転写チャージャ１１により転写部１５
にて複写紙ｐ上に転写され、この現像剤像が転写された
複写紙ｐは剥離チャージャ１２で感光体３から剥離され
、定着装Ｍ１８で現像剤像が定着された後、排紙トレイ
１９に排紙される。一方、現像剤像の転写後の感光体３
は、複写紙ｐ上に転写されずに表面に残留している現像
剤がクリーニング装置！１３で除去された後、次の複写
プロセスに入る。

次に、原稿台２を往復移動する移動機構２３について説
明すると、第１因、第４図、および第５図に示すように
、原稿台２の下面両端には、タイミングベルト２４の両
端がそれぞれ固定具２５゜２５を介して固定されている
。このタイミングベルト２４の上面には歯２６が設けて
あり、その形状は丸歯である。また、タイミングベルト
２４の中途部は、歯２６側が駆動プーリ２７に巻掛けら
れ、背面側が一対のアイドラー２８．２８にガイドされ
ている。すなわち、駆動プーリ２７の右斜め上方と左斜
め上方とにそれぞれアイドラー２８゜２８が配置されて
いて、タイミングベルト２４はこれら間に略Ｕ字状に掛
は渡されている。また、駆動プーリ２７は歯２９が刻設
されているプーリであり、タイミングベルト２４と噛合
するようになっている。

また、駆動プーリ２７は、駆動モータ３０からの駆動力
がギヤ３１、ギヤ３２、ギヤ３３、およびクラッチ３４
を順次介して伝達されることにより正転し、これにより
タイミングベルト２４を介して原稿台２が往動する。ま
た、ギヤ３１、ギヤ３２、クラッチ３５、ギヤ３６、ギ
ヤ３７、およびギヤ３８を順次介して伝達されることに
より逆転し、これによりタイミングベルト２４を介して
原稿台２が復動する。なお、クラッチ３４．３５はたと
えばスプリングクラッチあるいは電磁クラッチ等である
。

また、タイミングベルト２４は、たとえば、第６図に示
すように、グラスファイバ抗張体３９、ネオブレン背部
４０、ネオブレン歯部４１、およびナイロン被覆部４２
から構成されている。そして、グラスファイバ抗張体３
９は、抗張力が大きく、かつ屈曲寿命に優れるだけでな
く、伸びが非常に小さいので、正確なピッチを常に保有
できるものである。また、ネオブレン背部４０は、グラ
スファイバ抗張体３９を保護するため、特に性能を向上
させたネオブレンゴムで構成されており、そのため９、
特に高い耐摩性を有し、かつ日光（紫外線）やオゾンに
対してだけでなく、少量の油にも充分耐える性能を持っ
ている。また、ネオプレン歯部４１は、ネオブレン背部
４ｏと完全に一体成形されていて、優れた剪断強度を持
ち、適当な堅さのネオブレンゴムで精密に成形されてい
る。

また、歯底がほとんどピッチラインと一致するように成
形されているため、曲げによるサーキュラピッチの変化
は非常に小さい。また、ナイロン被覆部４２は、ネオプ
レン歯部４１をナイロン帆布で覆うことにより、ネオプ
レン歯部４１を保護するとともに、摩擦係数を小さくし
て噛み合い抵抗を非常に小さくするようになっている。

さらに、このタイミングベルト２４は非常に薄く、かつ
軽量に仕上けられており、そのため、屈曲による熱の蓄
積をさけ、効率を最高に高めると同時に、高速性能も十
分に発揮できるものである。

以上の構成によれば、原稿台２の駆動にタイミングベル
ト２４を使用しているため、剛性が高く、駆動系の撮動
をなくすことが容易である。

また、構造が簡単でバックラッシュをなくすことができ
るので、バックラッシュによる悪影響を防止することが
できる。

さらに、光学系４のレンズ８を原稿台２に対し略水平に
配置したため、第７図に示すように、本体の高ざＨを低
くすることができる。

なお、タイミングベルト２４を用いることから、駆動プ
ーリ２７を小さくすることができるので、モータ３０か
らの減速比を小さくできる。したがって、たとえば第８
図に示すように、駆動プーリ２７をＤＣモータ４３で直
接的に駆動することもできる。

また、上記実施例では感光体３を用いた画像形成装置に
ついて説明したが、本発明はこれに限ることはなく、た
とえば第９図に示すように、ＣＯＤ等の光電変換素子（
受光素子）４４を使用する画像形成装置にも適用するこ
とができる。

さらに、上記実施例では、光学系を固定し原稿台を移動
させる画像形成装置について説明したが、本発明はこれ
に限ることはなく、原稿台を固定し光学系を移動させる
画像形成装置に適用してもよい。

次に、バックラッシュについて説明すると、バックラッ
シュは、第１２図に示すように、ベルト５１がプーリ５
２に噛合しているときの相互の歯側部間に生じる間隙（
遊び）５３を言い、静的バックラッシュと動的バックラ
ッシュとがある。そして、バックラッシュは、静的、動
的共にプーリ歯数により異なる。これは、プーリ５２が
ベルト歯形をした創成ラック（ボブカッタ）により切削
加工されるためで、理論的には、プーリ歯数が多い程ボ
ブの歯形に近い形状となり、バックラッシュも小さくな
る。また、動的バックラッシュは、プーリ歯数、ベルト
幅、初張力、および負荷により異なるが、ブーりが一定
方向の回転で使用される場合にはバックラッシュの量は
ほとんどの場合問題にされない。また、静的バックラッ
シュは、動的バックラッシュより若干小さい。これは、
動的バックラッシュでは負荷によるベルト歯の歪みが発
生するためである。

次に、丸歯付きベルト５４と台形歯付きベルト５５とを
比較して説明する。

先ず、台形歯付きベルト５５の歯５６に力が加わると、
第１１図に示すような応力分布を示す。

この場合、１箇所（Ａ点）すなわち線が集まっている部
分に応力が集中している。このため、ベルト５５の歯５
６はＡ点より千切れ易くなる。また、コード５７への力
の伝播が不均等となり、Ａ点近くのコード５７も集中応
力を受ける。コード５７のこの部分は、一般に円弧状の
運動から直線に近い運動に変化する点であり、最も疲労
を受は易い。

一方、丸歯付きベルト５４の歯５８に力が加わると、第
１２図に示すような応力分布となる。この場合、第１１
図のＡ点のような集中応力が表われない。このため、歯
５８は千切れ難くなる。また、コード５９にも応力が分
散して掛がるがら、コード５９は台形ｆｌＩ５６に比べ
疲労が少なく、大きな荷重（負荷）に耐えることができ
る。

また、応力の度合いは第１３図に示す通りである。すな
わち、台形歯付きベルト５５の歯５６は、歯５６の半分
位の所から急に大きくなり、最高は１０縞次位まで達す
る。この事は、歯５６の圧力端の近くで極端に高い応力
が発生して−いることを示しており、この部分で、コー
ド５７は最高の応力を受ける。これに対し、丸歯付きベ
ルト５４の歯５８に発生する応力の大きさは、平均的な
分布となり、そのピークも４．５縞次位になっている。

この事は、先の台形歯５６の場合に比べ、応力の最高は
約４５％となり、応力が局部に集中しないことを示す。

したがって、台形歯５６に比べ、丸歯５８では、歯の剪
断が発生し難いだけでなく、コード５９の負荷能力が約
２．２倍となる。

ざらに、丸歯付きタイミングベルトの特徴を詳述すると
、これは、普通のタイミングベルトの特徴を保有すると
ともに、前述した負荷の均等分布と、それに由来する抗
張体への力の均等な伝達という利点により、次のような
特徴を発揮する。（１）スリップのない正確な噛み合い
（２）ｍｌＩＩ油が不要である（ａ広い速度範囲で使用
できる（イ）高い初張力の必要がないこと（５）定角速
度運転であること（６）広範囲な負荷容量をもつ（力高
い機械効率をもつこと（８）優れた経済性等。したがっ
て、画像形成装置に使用した場合、特にバックラッシュ
等において優れた効果を発揮する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、原稿をセットする
原稿台と、この原稿台にセットされた原稿から射出する
光を感光体あるいは受光素子上に導いて原Ｗｉ象を形成
する光学系と、この光学系と上記原稿台のいずれか一方
を他方に対して移動させる移動手段とを具備し、上記移
動手段は、上記原稿台と上記光学系のうちの移動する方
に両端が固定される歯付きのタイミングベルトと、この
タイミングベルトの中途部が巻掛けられる歯付きの駆動
プーリとを設けて構成したから、振動が発生し難く、し
かも、バックラッシュが生じない等の優れた効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第７図は本発明の・一実施例を示すもので、第
１図は要部を示す斜視図、第２図は１１ｆＩ！形成装置
の内部構造を概略的に示す構成図、第３図は光学系を示
す斜視図、第４図は要部を示す正面図、第５図は要部と
他の構成部品との配置関係を示す図、第６図はタイミン
グベルトと駆動プーリを示す斜視図、Ｍ７図は作用説明
図、第８図は他の実施例を示す要部の斜視図、第９図は
さらに他の実施例を示す図、第１０図はバックラッシュ
を説明するための図、１１１図は台形歯付きベルトの応
力分布を示す図、第１２図は丸歯付きベルトの応力分布
を示す図、第１３図は第１１図および第１２図から得ら
れた歯に発生する応力の大きさく縞模様の次数−大きさ
）を示す図である。２・・・原稿台、３・・・感光体、４・・・光学系、２
３・・・移動機、構、２４・・・タイミングベルト、２
６・・・歯、２７・・・駆動プーリ、２９・・・歯、２
８・・・アイドラー、４４・・・受光素子（光電変換素
子）、。出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦笥１図第３図第６図第　８　図第９図第１１図ＩＩ　１３図１１！ＩＩｃヌ廿うに題

Claims

【特許請求の範囲】

（１）原稿をセットする原稿台と、この原稿台にセット
された原稿から射出する光を感光体あるいは受光素子上
に導いて原稿像を形成する光学系と、この光学系と上記
原稿台のいずれか一方を他方に対して移動させる移動手
段とを具備し、上記移動手段は、上記原稿台と上記光学
系のうちの移動する方に両端が固定される歯付きのタイ
ミングベルトと、このタイミングベルトの中途部が巻掛
けられる歯付きの駆動プーリとを設けて構成したことを
特徴とする画像形成装置。
（２）タイミングベルトは歯の形状が丸歯であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
（３）移動手段はタイミングベルトを駆動プーリに巻掛
けるためのアイドラーを備えた構成としたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。