JP2887268B2 - 画像形成装置における多重転写装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ等の
画像形成装置において、一枚の用紙上に順次画像を重ね
合わせて転写する方式の多重転写装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー電子写真複写機において
は、例えば、感光体ドラム上に順次、イェロー、シア
ン、マゼンダ、ブラックの潜像を形成し、それぞれの潜
像をイェロー、シアン、マゼンダ、ブラックの現像器で
現像し、現像されたトナー像を感光体ドラムに接して回
転する転写ドラム上の用紙に転写し、転写ドラムを４回
回転させて４色のトナー像を用紙に重ね合わせて転写
し、４色フルカラーコピーを得るようにしている。

【０００３】このような多重転写方式においては、一枚
の用紙に高精度で画像を重ね合わせるために、用紙を転
写ドラム上に固定した転写担持体に保持させるととも
に、感光体ドラムと転写ドラムとをゴムベルト等のトラ
ッキング部材で当接させ、感光体ドラムと転写担持体と
のクリアランスを一定の間隔に維持するように構成し、
用紙を感光体ドラムの周面に密着させるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、感光体ドラ
ムと転写ドラムの駆動方式は、両者を個別の電動モータ
により駆動させる方式と、感光体ドラムの回転を歯車に
より転写ドラムに伝達させる方式がある。しかしなが
ら、後者の方式においては、画像品質を向上する上で感
光体ドラムと転写ドラムの駆動精度の向上が不可欠であ
るが、歯車の噛み合い部でのがたつき或いは負荷変動に
より振動が発生し、感光体ドラムと転写担持体とのクリ
アランスが変化するため、画像の乱れが生じ高品質の画
像が得られないという問題を有している。

【０００５】本発明は、上記問題を解決するものであっ
て、感光体ドラムの回転を歯車により転写ドラムに伝達
させる方式を採用する多重転写装置において、歯車の噛
み合い部でのがたつき或いは負荷変動により発生する振
動を防止し、高品質の画像を得ることができる画像形成
装置における多重転写装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明の画像
形成装置における多重転写装置は、用紙を転写ドラム上
の転写担持体に支持し多重転写を行う画像形成装置にお
いて、駆動歯車を有する感光体ドラムと、前記駆動歯車
に噛合される被駆動歯車を有する転写ドラムと、該転写
ドラムに設けられるとともに前記感光体ドラムに当接さ
れ、感光体ドラムと転写ドラムとの間に一定のクリアラ
ンスを保持するトラッキング部材とを備え、前記トラッ
キング部材の径を前記被駆動歯車ピッチ円の径より大き
く、かつ、感光体ドラム側のトラッキング部材までの径
を前記駆動歯車のピッチ円の径より小さく設定するとと
もに、前記トラッキング部材と前記感光体ドラムとの間
の摩擦力を前記トラッキング部材と転写ドラムとの間の
摩擦力よりも小さく設定することを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明においては、転写ドラム側のトラッキン
グ部材の径を転写ドラム側の被駆動歯車のピッチ円の径
より大きく、かつ、感光体ドラム側のトラッキング部材
までの径を感光体ドラム側の駆動歯車のピッチ円の径よ
り小さく設定することにより、感光体ドラムと転写ドラ
ムが等速で回転しようとするとき、感光体ドラム側の速
度はプラス方向に変化し、トラッキング部材側の速度は
マイナス方向に変化しようとするため、転写ドラムが感
光体ドラムに対してブレーキとして働くことになり、駆
動歯車及び被駆動歯車には、常時一定方向の負荷が作用
することになる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。図１は、本発明に係わる画像形成装置をカラー
電子写真複写機に適用した例を示す構成図である。なお
本発明は、このようなカラー電子写真複写機に限定され
るものではなく、一枚の用紙上に順次画像を重ねて転写
する方式の画像形成装置に適用できるものである。カラ
ー複写機は、自動原稿供給装置１、画像入力部２、画像
出力部３及び用紙供給部４からなる。カラー原稿は、自
動原稿供給装置１によりプラテンガラス５上に載置され
る。画像入力部２は、イメージングユニット６、該ユニ
ットを駆動するためのワイヤ７、駆動プーリ９等からな
り、イメージングユニット６内のＣＣＤラインセンサ、
カラーフィルタを用いて、４色フルカラーの場合には、
カラー原稿を光の原色であるＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ
（赤）毎に読みとり、デジタル画像信号に変換した後、
この信号をトナーの原色であるＹ（イェロー）、Ｃ（シ
アン）、Ｍ（マゼンダ）、Ｋ（ブラック）に変換し、さ
らに、色、階調、精細度等の再現性を高めるために、種
々のデータ処理を施してカラーの階調トナー信号をオン
／オフの２値化信号に変換して画像出力部３に出力す
る。

【０００９】画像出力部３は、スキャナ１０、感光体ド
ラム１１を有し、感光体ドラム１１の周囲には、感光体
ドラム１１に一様に帯電させるための帯電器１２、静電
潜像をトナー像に現像させるための現像器ユニット１
３、トナー像を用紙に転写させるための転写ドラム１
５、転写されなかった残留トナーを回収するためのクリ
ーナ１６が配置され、感光体ドラム１１を図示矢印の如
く回転させる。

【００１０】スキャナ１０のレーザ出力部１０ａにおい
て、前記画像入力部２からの例えばイェローの画像信号
を光信号に変換し、ポリゴンミラー１０ｂ、ｆ／θレン
ズ１０ｃ及び反射レンズ１０ｄを介して感光体ドラム１
１上に原稿画像に対応した潜像を形成させる。このイェ
ローの潜像が現像を経て用紙に転写されれば、感光体ド
ラム１１はクリーナ１６により残留トナーが除去された
後、帯電器１２により帯電され、レーザ出力部１０ａ
は、シアンの画像信号を出力する。以下、マゼンダ、ブ
ラックの各画像信号の潜像を順番に形成させる。

【００１１】なお、上記レーザスキャナで潜像を形成す
る方式以外に、原稿を走査光学系及び色分解光学系によ
り直接感光体ドラムに露光する方式を採用してもよい。

【００１２】現像器ユニット１３は、イェロー用現像器
１３Ｙ、シアン用現像器１３Ｃ、マゼンダ用現像器１３
Ｍ、ブラック用現像器１３Ｋを有し、各現像器は回転軸
の周囲に配設されている。そして、例えばイェローのト
ナー像を形成するときは、図の位置でイェロー用現像器
１３Ｙにより現像を行い、シアンのトナー像を形成する
ときは、現像器ユニット１３を回転させて、感光体ドラ
ム１１に接する位置にシアン用現像器１３Ｃを配置させ
る。マゼンダ、ブラックの現像も同様にして動作させ
る。

【００１３】転写ドラム１５の外周には、誘電体からな
るフィルム又はメッシュスクリーンが張られており、転
写ドラム１５は、感光体ドラム１１と歯車によって連結
され、図示矢印の如く回転駆動される。転写ドラム１５
の周囲には、転写用帯電器１７、分離用帯電器１９、剥
離爪２０、除電器２１、クリーナ２２、押し付けロール
２３、吸着用帯電器２５が配置されている。そして、用
紙供給部４から給紙ローラ４ａ、給紙ガイド４ｂを経て
搬送される用紙は、転写ドラム１５に固定されたグリッ
パ２６により保持され、吸着用帯電器２５のコロナによ
り誘電体のフィルム又はメッシュスクリーンに保持され
る。転写ドラム１５は、感光体ドラム１１と同期して回
転しており、例えばイェローで現像されたトナー像は転
写等帯電器１７により用紙に転写され、さらに、転写ド
ラム１５の回転により順次他の色が転写される。

【００１４】転写ドラムが４回転し４色の転写が終了す
ると、転写ドラム１５の内側及び外側に設けられた分離
用帯電器１９によりＡＣ除電され、用紙は剥離爪２０に
より分離され、搬送ベルト２７により定着器２９に送ら
れ熱圧ローラ３０によりトナー像が溶融定着され、コピ
ーサイクルが終了する。

【００１５】図２及び図３は本発明に係わる画像形成装
置における多重転写装置の１実施例を示し、図２は感光
体ドラムと転写ドラムの拡大断面図、図３は本発明の作
用を説明するための図である。

【００１６】図２において、感光体ドラム１１の軸方向
両側には、感光体１１ａを支持するアルミダイカスト等
の金属製の筒部材１１ｂが設けられ（図では片側のみし
か示していない）、この筒部材１１ｂに駆動歯車３１が
固定され、駆動歯車３１は図示しない電動モータにより
駆動される構造となっている。

【００１７】一方、転写ドラム１５の軸方向両側には、
誘電体からなるフィルム又はメッシュスクリーンからな
る転写担持体１５ａを保持する筒部材１５ｂが設けられ
（図では片側のみしか示していない）、この筒部材１５
ｂに前記駆動歯車３１と噛合される被駆動歯車３２が固
定されている。また、筒部材１５ｂには、溝部１５ｃと
段部１５ｄが形成され、溝部１５ｃ内にはゴムベルト等
のトラッキング部材３３が圧入され、また、段部１５ｄ
には両面接着テープ３５が固定され、この両面接着テー
プ３５上に前記転写担持体１５ａを接着させるようにし
ている。そして、転写ドラム１５側のトラッキング部材
３３を感光体ドラム１１側の筒部材１１ｂに当接させる
ことにより、感光体１１ａと転写担持体１５ａのクリア
ランスを一定の間隔に維持するように構成し、これによ
り、用紙を感光体ドラムの周面に密着させるようにして
いる。

【００１８】本発明の特徴は、転写ドラム１５側のトラ
ッキング部材３３の半径をＲ_CT、転写ドラム１５側の被
駆動歯車３２のピッチ円の半径をＲ_CG、感光体ドラム１
１側のトラッキング部材までの半径をＲ_PT、感光体ドラ
ム１１側の駆動歯車３１のピッチ円の半径をＲ_PGとした
とき、Ｒ_CT〉Ｒ_CG、Ｒ_PT〈Ｒ_PGの関係になるように、駆
動歯車３１及び被駆動歯車３２のピッチ円、並びに感光
体ドラム１１の筒部材１１ｂ及びトラッキング部材３３
の径を設定することにある。

【００１９】図３により上記構成からなる本発明の作用
について説明する。感光体ドラム１１の角速度をω₁ 、
転写ドラム１５の角速度をω₂とし、駆動歯車３１及び
被駆動歯車３２のピッチ円での噛み合い点Ｇにおける接
線方向の速度をＶ_P 、感光体ドラム１１のフランジ１１
ｂと転写ドラム１５のトラッキング部材３３との当接点
Ｔにおける感光体ドラム１１の接線方向の速度をＶ_T1、
転写ドラム１５の接線方向の速度をＶ_T2とすると、 Ｖ_P ＝Ｒ_PG・ω₁ ＝Ｒ_CG・ω₂ Ｖ_T1＝Ｒ_PT・ω₁ 、Ｖ_T2＝Ｒ_CT・ω₂ 従って、前記のようにＲ_CT〉Ｒ_CG、Ｒ_PT〈Ｒ_PGの関係に
なるように設定すれば、 Ｖ_T2〉Ｖ_P 、Ｖ_T1〈Ｖ_P Ｖ_T1〈Ｖ_P 〈Ｖ_T2 となる。従って、感光体ドラム１１と転写ドラム１５が
等速で回転しようとすれば、即ちＶ_T1＝Ｖ_T2となるよう
に回転するとすれば、Ｖ_T1即ちω₁ はプラス方向に変化
し、Ｖ_T2即ちω₂ はマイナス方向に変化しようとする。
このとき、転写ドラム１５は感光体ドラム１１によって
Ｇ点で駆動されるから、Ｔ点では感光体ドラム１１が転
写ドラム１５を押す方向に力が作用し、逆に言えば転写
ドラム１５は感光体ドラム１１に対してブレーキとして
働くことになる。その結果、駆動歯車３１及び被駆動歯
車３２には、常時一定方向の負荷が作用することにな
り、駆動歯車及び被駆動歯車における噛み合いのがたつ
き或いは負荷変動により発生する振動が防止され、画像
の乱れを防止することができる。

【００２０】上記したブレーキ作用を生じさせるために
は、トラッキング部材３３と感光体ドラム１１との間の
摩擦力をトラッキング部材３３と転写ドラム１５との間
の摩擦力よりも小さくすることが必要である。そのため
に、ゴムベルト等のトラッキング部材３３を転写ドラム
１５に圧入させるか、トラッキング部材３３と転写ドラ
ム１５との間に摩擦力を増大させるための滑り止め材
（図示せず）を塗布させる。

【００２１】具体的な設計例を示すと次の通りである。 トラッキング部材３３の径：１６８．１ｍｍ 被駆動歯車３２のピッチ円の径：１６８．０ｍｍ 感光体ドラム１１側のトラッキング部材までの径：８
３．９ｍｍ 感光体１１ａの径：８４．０ｍｍ 駆動歯車３１のピッチ円の径：８４．０ｍｍ 転写担持体の外径：１６７．７ｍｍ 感光体１１ａと転写担持体１５ａとのクリアランス：
０．１５ｍｍ

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、用
紙を転写ドラム上の転写担持体に支持し多重転写を行う
画像形成装置において、駆動歯車を有する感光体ドラム
と、前記駆動歯車に噛合される被駆動歯車を有する転写
ドラムと、該転写ドラムに設けられるとともに前記感光
体ドラムに当接され、感光体ドラムと転写ドラムとの間
に一定のクリアランスを保持するトラッキング部材とを
備え、前記トラッキング部材の径を前記被駆動歯車ピッ
チ円の径より大きく、かつ、感光体ドラム側のトラッキ
ング部材までの径を前記駆動歯車のピッチ円の径より小
さく設定するとともに、前記トラッキング部材と前記感
光体ドラムとの間の摩擦力を前記トラッキング部材と転
写ドラムとの間の摩擦力よりも小さく設定することによ
り、感光体ドラムと転写ドラムが等速で回転しようとす
るとき、感光体ドラム側の速度はプラス方向に変化し、
トラッキング部材側の速度はマイナス方向に変化しよう
とするため、転写ドラムが感光体ドラムに対してブレー
キとして働くことになり、駆動歯車及び被駆動歯車にお
ける噛み合いのがたつき或いは負荷変動により発生する
振動が防止され、画像の乱れを防止することができる。

【００２３】しかも、このブレーキ作用を特別のブレー
キ手段を用いることなく、転写ドラムの駆動部材及び感
光体ドラムと転写ドラムとのクリアランスを保持するた
めのトラッキング部材だけで行うことができるため、コ
ストを低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる画像形成装置をカラー電子写真
複写機に適用した例を示す構成図

【図２】本発明に係わる画像形成装置における多重転写
装置の１実施例を示し、感光体ドラムと転写ドラムの拡
大断面図

【図３】本発明の作用を説明するための図

【符号の説明】

１１…感光体ドラム、１１ａ…感光体、１１ｂ…筒部
材、３１…駆動歯車１５…転写ドラム、１５ａ…転写担
持体、１５ｂ…筒部材３２…被駆動歯車、３３…トラッ
キング部材、３５…両面接着テープＲ_CT…トラッキング
部材の半径、Ｒ_CG…被駆動歯車のピッチ円の半径Ｒ_PT…
感光体ドラム側のトラッキング部材までの半径Ｒ_PG…駆
動歯車のピッチ円の半径

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】用紙を転写ドラム上の転写担持体に支持し
   多重転写を行う画像形成装置において、駆動歯車を有す
   る感光体ドラムと、前記駆動歯車に噛合される被駆動歯
   車を有する転写ドラムと、該転写ドラムに設けられると
   ともに前記感光体ドラムに当接され、感光体ドラムと転
   写ドラムとの間に一定のクリアランスを保持するトラッ
   キング部材とを備え、前記トラッキング部材の径を前記
   被駆動歯車ピッチ円の径より大きく、かつ、感光体ドラ
   ム側のトラッキング部材までの径を前記駆動歯車のピッ
   チ円の径より小さく設定するとともに、前記トラッキン
   グ部材と前記感光体ドラムとの間の摩擦力を前記トラッ
   キング部材と転写ドラムとの間の摩擦力よりも小さく設
   定することを特徴とする画像形成装置における多重転写
   装置。
2. 【請求項２】前記トラッキング部材と転写ドラムとの間
   に摩擦力を増大させるための滑り止め材を塗布してなる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置における
   多重転写装置。