JP2003021942A

JP2003021942A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003021942A
Application number: JP2001206959A
Authority: JP
Inventors: Toru Sasaki; 徹佐々木
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-07-06
Filing date: 2001-07-06
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】安定した感光体の回転を行う画像形成装置を
提供する。【解決手段】感光体(感光体ドラム１)と、この感光体
表面を一様に帯電する帯電装置(帯電ローラ３)と、感光
体に光を照射して静電潜像を形成する露光装置(光書き
込み系４)と、画像データの階調情報に基づいて静電潜
像を現像する現像装置５と、感光体の静電潜像を転写紙
に転写する転写装置(転写ローラ８)とを備え、さらに感
光体を回転駆動する駆動モータ３５と、この駆動モータ
３５から感光体の回転軸２に駆動力を伝達する減速ギヤ
列(駆動ギヤ３５ｂ、従動ギヤ３１ａ)とを有する画像形
成装置において、減速ギヤ列によるギヤ駆動機構の外
に、駆動モータ３５の回転軸３５ａから駆動伝達され、
感光体を回転駆動する駆動ローラ３７ａを有するローラ
駆動機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファックス等の画像形成装置に関し、特に感光体の
駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】感光体を用いた画像形成装置において
は、感光体の回転変動が潜像の書き込みや転写性能に影
響を及ぼし、出力画像の濃度むらが発生するため、感光
体ドラムまたは感光体ベルトの回転軸にフライホイール
を取り付けることにより慣性モーメントを増加させ、感
光体の回転むらを減少させる技術が知られている。図５
は従来の感光体駆動部の構成図である。同図において、
感光体ドラム１はピン１４の係合により回転軸２と一体
化され、回転軸２は右側板１５に固定された軸受１６と
左側板１７に固定された軸受１８により回転自在に支持
されている。右側板１５の回転軸２右側には従動ギヤ１
９がピン２０の係合により回転軸２に固定されている。
回転軸２を支持する軸受２１はモータ取付け板２２に固
持され、モータ取付け板２２には感光体ドラム１の駆動
をなす駆動モータ２３例えばＤＣブラシレスモータが固
定されている。駆動モータ２３の出力軸には一体化され
たギヤ２３ａが固定され、ギヤ２３ａはモータ取付け板
２２に固定されているスタッド２４に回転自在に挿入さ
れたアイドルギヤ２５ａを回転駆動する。アイドルギヤ
２５ａにはアイドルギヤ２５ａより小径のアイドルギヤ
２５ｂが一体化されており、アイドルギヤ２５ｂは感光
体ドラム１の回転軸２に固定された従動ギヤ１９に噛み
合っており、従動ギヤ１９の回転により感光体ドラム１
が回転駆動される。感光体ドラム１の回転変動を慣性力
により減少させるため、回転軸２の駆動機構側端部には
フライホイール２６が固定されている。また従来より、
感光体表面や回転軸上のギヤ等にブレーキ材を当接し感
光体の回転むらを減少させる技術が知られており、例え
ば特開平４−７５０６５号公報では感光体ドラムの外周
面に回転負荷材（ローラ）を当接する技術、特開平１１
−７２０５号公報では中間転写体の外周面や感光体軸に
回転負荷材を当接する技術が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の従来例
における感光体の回転軸に取り付けるフライホイール
は、感光体駆動系のギヤやプーリの回転変動及び転写部
への転写用紙進入等による感光体の負荷変動に対応する
ために、大きな慣性モーメントが必要になる。慣性モー
メントは半径の２乗に比例するため、慣性モーメントを
大きくするためにはフライホイールの外径を大きくする
必要があり、フライホイールの外径を大きくすることに
より装置が大型化する。また、重いフライホイールを取
り付けることにより軸や装置の鋼性アップが必要であ
り、保守性にも問題があった。また、後者の従来例の場
合は、ローラと感光体ドラムの接触面が摩耗して回転の
安定性が維持できなくなり、さらにローラ取り付け時の
圧力調整及びブレーキ材の経時変化による圧力変動が問
題になる。そこで本発明は、比較的簡易な機構で従来技
術の問題を解消し、安定した感光体の回転を行う画像形
成装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の発明は、感光体と、この感光体表面を
一様に帯電する帯電装置と、感光体に光を照射して静電
潜像を形成する露光装置と、画像データの階調情報に基
づいて静電潜像を現像する現像装置と、感光体の静電潜
像を転写紙に転写する転写装置とを備え、さらに感光体
を回転駆動する駆動モータと、この駆動モータから感光
体の回転軸に駆動力を伝達する減速ギヤ列とを有する画
像形成装置において、減速ギヤ列によるギヤ駆動機構の
外に、駆動モータの回転軸から駆動伝達され、感光体を
回転駆動する駆動ローラを有するローラ駆動機構を設け
たことを特徴とする画像形成装置を最も主要な特徴とす
る。請求項２記載の発明は、駆動モータの回転軸から駆
動伝達される駆動ローラは、ベルトを介して駆動モータ
の回転軸から駆動伝達されていることを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置を主要な特徴とする。請求項
３記載の発明は、駆動モータの回転軸から駆動伝達され
る駆動ローラは、感光体の回転軸に固設されたプーリを
圧接駆動することを特徴とする請求項１または請求項２
に記載の画像形成装置を主要な特徴とする。請求項４記
載の発明は、感光体の回転軸に固設されたプーリは、減
速ギヤ列を構成する感光体の回転軸上の従動ギヤと一体
形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像
形成装置を主要な特徴とする。

【０００５】請求項５記載の発明は、駆動モータの回転
軸から駆動伝達される駆動ローラは、感光体の回転軸に
固設されたプーリの食い込み方向に回転することを特徴
とする請求項３に記載の画像形成装置を主要な特徴とす
る。請求項６記載の発明は、駆動モータの回転軸から駆
動伝達される駆動ローラの、感光体の回転軸に固設され
たプーリとの圧接面外周はゴム材で構成されていること
を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置を主要な特
徴とする。請求項７記載の発明は、駆動モータの回転軸
から駆動ローラへ駆動伝達するベルトは、平坦形状であ
ることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画
像形成装置を主要な特徴とする。請求項８記載の発明
は、ギヤ駆動機構による感光体の回転速度を、ローラ駆
動機構による感光体の回転速度より速くしたことを特徴
とする請求項１、請求項２、請求項３のいずれかに記載
の画像形成装置を主要な特徴とする。請求項９記載の発
明は、駆動モータは、感光体の回転速度を検知する回転
速度検知手段により回転速度が制御されることを特徴と
する請求項１に記載の画像形成装置を主要な特徴とす
る。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき説明する。図１は、本発明を適用する画像形成
装置の画像形成部の概略図である。同図において、感光
体ドラム１はその中心部を、後述する支持部材を介して
回転軸２に固定され、矢印方向（時計方向）に回転す
る。感光体ドラム１の周面には帯電ローラ３が当接し、
感光体ドラム１の表面が所定の極性に均一に帯電され
る。その帯電面に光書き込み系４のレーザ書き込み走査
による画像露光が行われ、感光体ドラム１の表面に所定
の静電潜像が形成される。このようにして形成された静
電潜像は、現像装置５内で矢印（反時計方向）に回転す
る現像ローラ６で搬送されたトナーによりトナー画像と
して可視像化される。感光体ドラム１の表面に形成され
たトナー画像は、レジストローラ７から感光体ドラム１
と転写ローラ８の間に送られ転写紙９に転写される。転
写紙９に転写されたトナー画像は用紙ガイド板１２によ
り定着装置１３に誘導搬送され、定着装置１３によって
転写紙８上に転写されたトナー画像が定着される。一
方、トナー画像の転写後、感光体ドラム１の表面に残留
付着しているトナーや、微細な紙粉などは、クリーニン
グ装置１０のファーブラシ１１により除電され、ファー
ブラシ１１の当接回転により感光体ドラム１から除去さ
れる。なお、クリーニング工程のあとに感光体表面を除
電する場合、図示しない除電手段にて除電を行うように
する。

【０００７】図２は本発明の実施の形態に係る感光体駆
動部の正面図、図３は同、側面図である。感光体ドラム
１はピン２７の係合により回転軸２と一体化され、回転
軸２は側板２９に固定された軸受３０により回転自在に
支持されている。側板２９の右側には、従動ギヤ３１ａ
とプーリ３１ｂがピン３２の係合により回転軸２に固定
されている。回転軸２を支持する軸受３３はモータ取付
け板３４に固持され、モータ取付け板３４には感光体ド
ラム１の駆動をなす駆動モータ３５、例えばＤＣブラシ
レスモータが固定されている。駆動モータ３５の回転軸
３５ａには駆動ギヤ３５ｂと駆動プーリ３５ｃが、軸方
向位置をずらして同軸状に固定されている。駆動ギヤ３
５ｂは従動ギヤ３１ａと噛み合っており、駆動モータ３
５の出力軸３５ａが回転すると駆動ギヤ３５ｂにより従
動ギヤ３１ａが回転し感光体ドラム１が回転駆動され
る。駆動モータ３５の回転軸３５ａに固定された駆動プ
ーリ３５ｃには、ベルト３６が巻き付けられており、ベ
ルト３６の別端部は、駆動ローラ３７ａと一体化された
従動プーリ３７ｂに巻き付けられている。駆動プーリ３
５ｃと従動プーリ３７ｂに巻き付けられたベルト３６の
中間部にはテンションローラ３８が圧接されている。テ
ンションローラ３８はテンションアーム３９ａに固定さ
れたローラ軸３９ｂに回転自在に挿入されており、テン
ションアーム３９ａはモータ取付け板３４に固定された
アーム回転軸３４ａに回転自在に挿入されている。テン
ションアーム３９ａのテンションローラ３８側とスプリ
ング固定板４０（図３）の間には圧縮スプリング４１が
挿入され、ベルト３６をテンションローラ３８により回
転軸２方向に押圧してベルト３６の撓みを無くしてい
る。

【０００８】一方、一体化された駆動ローラ３７ａと従
動プーリ３７ｂはローラアーム４２ａに固定されたロー
ラ軸４２ｂに回転自在に挿入されており、ローラアーム
４２ａの反対側端部にはスプリング４３が取り付けられ
ている。スプリング４３の別端部は側板２９に固定され
たスプリングポスト２９ｂに取り付けられており、駆動
ローラ３７ａはスプリング４３により従動ギヤ３１ａと
一体化されたプーリ３１ｂに押圧される。駆動ローラ３
７ａのプーリ３１ｂとの接触面外周はゴム質で構成さ
れ、駆動プーリ３５ｃと従動プーリ３７ｂの減速比は駆
動ギヤ３５ｂと従動ギヤ３１ａの減速比より大きくなっ
ている。２９ａは側板２９に設けた支点である。駆動モ
ータ３５の回転軸３５ａが矢印の時計回転方向に回転す
ると、駆動モータ３５の回転軸３５ａに固定された駆動
ギヤ３５ｂが回転し、駆動ギヤ３５ｂにより感光体ドラ
ム１の回転軸２に固定された従動ギヤ３１ａが矢印の反
時計方向に回転する。また、駆動ギヤ３５ｂと同時に駆
動プーリ３５ｃが回転し、ベルト３６を介して従動プー
リ３７ｂが矢印の時計回転方向に回転する。従動プーリ
３７ｂが回転すると、従動プーリ３７ｂと一体の駆動ロ
ーラ３７ａが従動ギヤ３１ａと一体化されたプーリ３１
ｂを図３の矢印の反時計方向に押圧回転駆動する。回転
軸２の端部には感光体ドラム１の回転速度を検知し駆動
モータ３５の回転数を制御するパルスエンコーダ４４が
取り付けられている。なお、駆動モータから感光体の回
転軸に駆動力を伝達するギヤから成る減速ギヤ列は、ギ
ヤ駆動機構を構成する。また、駆動ローラは、ローラ駆
動機構を構成する。

【０００９】図４は本発明の実施の形態に係る感光体駆
動制御装置の構成を示すブロック図である。駆動制御装
置４６（回転速度検知手段を含む）は主にマイクロコン
ピュータにより構成される。感光体の回転速度を検出す
るためのパルスエンコーダ４４の出力は駆動制御装置４
６に入力され、回転数算出部４７にて感光体ドラム１の
回転数を算出する。算出された回転数は演算制御部４８
にて目標回転数と比較され、回転数差から駆動モータ３
５の回転速度を算出する。モータ駆動部４９は算出され
た回転速度にて駆動モータ３５を駆動する。このよう
に、駆動ギヤ３５ｂと従動ギヤ３１ａのギヤ駆動とは別
に、駆動モータ３５の回転軸３５ａに固定された駆動プ
ーリ３５ｃからベルト３６で駆動伝達される従動プーリ
３７ｂと一体の駆動ローラ３７ａにてプーリ３１ｂ、従
って感光体ドラム１を駆動することにより、ギヤ歯間
（バックラッシュ）の自由度を無くすと共に、ベルト駆
動がギヤ駆動に対し反回転方向に負荷を発生させるた
め、感光体ドラム１の負荷変動やモータ駆動の速度変化
により発生するバックラッシュの不伝達を解消すること
ができる。これにより、駆動モータ３５の駆動力を感光
体ドラム１の回転軸２に設けた従動ギヤ３１ａに確実に
伝達することができ、駆動モータ３５による感光体ドラ
ム１へのフィードバック制御が忠実に実行される。

【００１０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、減速ギヤ
列によるギヤ駆動機構と、これとは異なる駆動機構の双
方で感光体を駆動することにより、速度変動によるギヤ
駆動機構の不伝達（バックラッシュによるがたつき）が
解消できる。また、ギヤ駆動機構とは異なる駆動機構
に、駆動ローラによるローラ駆動機構を採用することに
より、駆動方式の違いによって伝達速度が異なる場合
や、駆動ローラの摩耗により伝達速度が変化した場合に
おいても、駆動ローラによる滑りが発生し、感光体をギ
ヤ駆動機構にて一定回転で駆動することができる。請求
項２記載の発明によれば、駆動モータの回転軸から駆動
伝達される駆動ローラがベルトを介して駆動モータの回
転軸から駆動伝達されているので、駆動ローラは駆動モ
ータの回転と同方向に同速回転することができる。請求
項３記載の発明によれば、駆動モータの回転軸から駆動
伝達される駆動ローラは、感光体の回転軸に固設された
プーリを圧接駆動することにより、簡易な構造でギヤ駆
動とローラ駆動の速度管理ができる。また、速度差によ
る回転負荷（ねじり）は、ギヤ駆動機構側の従動ギヤと
プーリを固定または一体化することにより解消できる。

【００１１】請求項４記載の発明によれば、感光体の回
転軸に固設されたプーリは、減速ギヤ列を構成する感光
体の回転軸上の従動ギヤと一体形成されているので、従
動ギヤとプーリの精度が保たれると共に、部品コストを
低減することができる。請求項５記載の発明によれば、
駆動モータの回転軸から駆動伝達される駆動ローラは、
感光体の回転軸に固設されたプーリの食い込み方向に回
転することにより、少ない圧接力にて安定した圧接回転
駆動ができる。また、ベルトのテンションローラが駆動
ローラの圧接方向に作用するため、ロスのない構造にな
る。請求項６記載の発明によれば、駆動モータの回転軸
から駆動伝達される駆動ローラの、感光体の回転軸に固
設されたプーリとの圧接面外周はゴム材で構成されてい
ることにより摩擦が発生し、安定した回転駆動になる。
請求項７記載の発明によれば、駆動モータの回転軸から
駆動ローラへ駆動伝達するベルトは、平坦形状であるの
で、ベルト歯とプーリ歯の噛み合いで発生する振動を無
くすことができ、回転変動のない一定した回転にて感光
体を駆動することができる。請求項８記載の発明によれ
ば、ギヤ駆動機構による感光体の回転速度を、ローラ駆
動機構による感光体の回転速度より速くしたことによ
り、ギヤ駆動機構の駆動ギヤの半回転方向に圧力が掛か
るため、感光体の従動ギヤと駆動モータの駆動ギヤが圧
接されて回転し、バックラッシュによるがたつきが発生
しない安定した駆動伝達ができる。また、感光体の回転
軸に固設されたプーリを圧接駆動する駆動ローラの外周
が摩耗しても、ギヤ駆動機構よりローラ駆動機構の回転
速度が遅いため、安定した駆動伝達が維持できる。請求
項９記載の発明によれば、駆動モータは、感光体の回転
速度を検知する回転速度検知手段により回転速度が制御
されるので、感光体の回転速度制御の信頼性を高めるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する画像形成装置の要部の概略図
である。

【図２】本発明の実施の形態に係る感光体駆動部の正面
図である。

【図３】図２の感光体駆動部の側面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る感光体駆動制御装置
の構成を示すブロック図である。

【図５】従来の感光体駆動部の構成図である。

【符号の説明】

１感光体ドラム、２回転軸、３１ａ従動ギヤ、３
１ｂプーリ、３５駆動モータ、３５ａ回転軸、３
５ｂ駆動ギヤ、３５ｃ駆動プーリ、３６ベルト、
３７ａ駆動ローラ、３７ｂ従動プーリ、４４パル
スエンコーダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、この感光体表面を一様に帯電
する帯電装置と、感光体に光を照射して静電潜像を形成
する露光装置と、画像データの階調情報に基づいて静電
潜像を現像する現像装置と、感光体上の静電潜像を転写
紙に転写する転写装置とを備え、さらに感光体を回転駆
動する駆動モータと、この駆動モータから感光体の回転
軸に駆動力を伝達する減速ギヤ列とを有する画像形成装
置において、減速ギヤ列によるギヤ駆動機構の外に、駆
動モータの回転軸から駆動伝達され、感光体を回転駆動
する駆動ローラを有するローラ駆動機構を設けたことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項２】駆動モータの回転軸から駆動伝達される
駆動ローラは、ベルトを介して駆動モータの回転軸から
駆動伝達されていることを特徴とする請求項１に記載の
画像形成装置。
【請求項３】駆動モータの回転軸から駆動伝達される
駆動ローラは、感光体の回転軸に固設されたプーリを圧
接駆動することを特徴とする請求項１または請求項２に
記載の画像形成装置。
【請求項４】感光体の回転軸に固設されたプーリは、
減速ギヤ列を構成する感光体の回転軸上の従動ギヤと一
体形成されていることを特徴とする請求項３に記載の画
像形成装置。
【請求項５】駆動モータの回転軸から駆動伝達される
駆動ローラは、感光体の回転軸に固設されたプーリの食
い込み方向に回転することを特徴とする請求項３に記載
の画像形成装置。
【請求項６】駆動モータの回転軸から駆動伝達される
駆動ローラの、感光体の回転軸に固設されたプーリとの
圧接面外周はゴム材で構成されていることを特徴とする
請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項７】駆動モータの回転軸から駆動ローラへ駆
動伝達するベルトは、平坦形状であることを特徴とする
請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項８】ギヤ駆動機構による感光体の回転速度
を、ローラ駆動機構による感光体の回転速度より速くし
たことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３のい
ずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】駆動モータは、感光体の回転速度を検知
する回転速度検知手段による検知信号により回転速度が
制御されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
装置。