| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】飯島 喜一郎
【氏名】城戸 衛
【氏名】野口 武史
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| 【要約】 |
【課題】
【解決手段】像担持体や中間転写体等の画像担持部材、および前記画像形成手段の少なくとも一部を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体や中間転写体等の画質に直接影響する部材と、前記画像形成手段の少なくとも一部等の負荷変動要因となる部材とを、別の駆動伝達経路を介して１つの駆動手段により駆動するように構成して課題を解決した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 像担持体や中間転写体等の画像を担持する部材と、前記像担持体や中間転写体等の画像担持部材の周囲に配設される画像形成手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体や中間転写体等の画像担持部材、および前記画像形成手段の少なくとも一部を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体や中間転写体等の画質に直接影響する部材と、前記画像形成手段の少なくとも一部等の負荷変動要因となる部材とを、別の駆動伝達経路を介して１つの駆動手段により駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 複数の像担持体を回転させ、前記各像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段を有し、帯電した像担持体の表面を露光することにより形成された静電潜像を現像し、前記像担持体上に形成した可視像を１つ以上の中間転写体へ転写したのち所定の接触圧にて中間転写体に圧接する転写部材により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体および前記中間転写体、帯電手段を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体および前記中間転写体と前記帯電手段を別の駆動伝達経路を介して前記駆動手段により駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】 前記像担持体と前記中間転写体の駆動伝達経路は、前記像担持体から前記中間転写体へ駆動伝達する構成とすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】 複数の像担持体を回転させ、前記各像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段を有し、帯電した像担持体の表面を露光することにより形成された静電潜像を現像し、前記像担持体上に形成した可視像を１つ以上の中間転写体へ転写したのち所定の接触圧にて中間転写体に圧接する転写部材により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体および前記中間転写体、帯電手段を駆動する１つの駆動手段を有し、前記駆動手段の駆動力を伝達する駆動伝達経路が分岐する回転軸、またはその近傍の回転軸に慣性力を付与する慣性体を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】 前記像担持体を複数並列に配置し、前記中間転写体を３個有し、前記中間転写体より前記記録媒体上に可視像を一括して転写することを特徴とする請求項３、または請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】 前記複数の像担持体を帯電する複数の帯電手段を１個のタイミングベルトにより駆動することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】 複数の像担持体を回転させ、前記各像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段を有し、帯電した像担持体の表面を露光することにより形成された静電潜像を現像し、前記像担持体上に形成した可視像を１つ以上の中間転写体へ転写したのち所定の接触圧にて中間転写体に圧接する転写部材により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体および前記中間転写体、帯電手段を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体と、前記中間転写体と、前記帯電手段を各々別の駆動伝達経路を介して前記駆動手段により駆動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】 前記像担持体、前記中間転写体、前記帯電手段の駆動伝達経路が分岐する回転軸、またはその近傍の回転軸に慣性力を付与する慣性体を設けたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】 前記像担持体を複数並列に配置し、前記中間転写体を３個有し、前記中間転写体より前記記録媒体上に可視像を一括転写することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項１０】 前記複数の像担持体と前記３個の中間転写体のうちの２個を駆動する駆動伝達経路と、前記３個の中間転写体のうち残りの１個を駆動する伝達経路と、前記帯電手段を駆動する伝達経路を各々別に有する構成とすることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】 前記複数の像担持体を帯電する複数の帯電手段を１個のタイミングベルトにより駆動することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の画像形成装置。
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【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、静電記録方式、イオノグラフィー、磁気記録方式等の画像形成方式を採用したカラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に、感光体ドラム等の像担持体あるいは中間転写体上の可視像を用紙上に転写する転写部材を用いた画像形成装置において、像担持体や中間転写体の速度変動、ならびに回転位置変動を抑制するようにした画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在までに、カラー画像を形成する種々の画像形成装置が研究・開発され、広く実用化されてきている。特に、複数の感光体ドラムを有しカラー画像を形成する所謂タンデム型の画像形成装置は、生産性（高速性）という点で、１個の感光体ドラムを複数回転（例えば、４回転）させ、カラー画像を形成する装置に比べて有利であり、研究・開発が盛んに行われている。また最近では、中間転写体を用いたタンデム型画像形成装置も研究されている。タンデム型画像形成装置は、高速性を有するが、感光体ドラム等の画像形成ユニットが４個必要であり、これらの画像形成ユニットを駆動する駆動源も４個必要となるため、非常にコストが高くなってしまう。
【０００３】そこで、１個の駆動源で４個の感光体ドラムを駆動する方式としては、例えば、特開平10-111586 号公報などで提案されているものがある。このような方式を利用することで、画像形成装置の低コスト化を図ることが可能であるが、中間転写体を用いた場合には、やはり、当該中間転写体を駆動する別の駆動源が必要となるため、コストアップを招くことは避けられない。
【０００４】また、特開平10-78686号公報では、複数個の中間転写体を備えた画像形成装置について提案されているが、複数個の中間転写体を備えた場合は、その分だけ駆動源が多く必要となり、非常にコストが高くなる。そのため、複数の感光体ドラムや中間転写ドラムを１個の駆動源により駆動する方式も考えられ、この方式を採用すれば非常に低コスト化を図ることができるが、複数の感光体ドラムや中間転写体を安定に回転させることは、独立に駆動源を有する構成に比べて難しくなる。
【０００５】上記の如く４個の感光体ドラムと中間転写体を１個の駆動源で駆動する従来技術としては、特開平4-93861 号公報に開示されているものがある。この特開平4-93861 号公報に開示された画像形成装置は、１個の中間転写体の外周に４個の感光体ドラムを放射状に配置し、モータによって中間転写体を駆動し、この中間転写体の駆動力を各感光体ドラムへ伝達させるように構成されている。ここで、感光体ドラムや中間転写体の回転周期、あるいは感光体ドラムピッチなどを整数倍の関係とすることで、各色の回転変動による画像位置ずれのない画像を得ることができる。
【０００６】しかし、上記特開平4-93861 号公報に開示された画像形成装置の場合には、中間転写体ギアの偏心等が各々の感光体ドラムに重畳してしまい、この中間転写体ギアの偏心等に起因する感光体ドラム上の画像の位置ずれは、感光体ドラムや中間転写体の回転周期、あるいは感光体ドラムピッチなどを整数倍の関係にしてもキャンセルすることはできない。一般に、中間転写体の径は感光体ドラムの径よりも大きいため、両者の表面速度を一致させる場合には、１回転する周期は中間転写体の方が長くなる。これに伴い、中間転写体の方が回転速度の変動周期も感光体ドラムより長くなるが、同じ大きさの回転速度変動が生じた場合、回転周期が長い方が画像位置ずれが大きく発生してしまう。したがって、感光体ドラムに中間転写体の回転変動が重畳することによって、大きな画像位置ずれを生じさせてしまうという問題点がある。
【０００７】また、複数の中間転写ドラムを有し、４個の感光体ドラムを並列に配置するには、特開平10-78686号公報に開示されている構成を採用する必要がある。図９は特開平10-78686号公報に開示された画像形成装置の概略図を示すものである。この画像形成装置は、図９に示すように、４個の感光体ドラム210,220,230,240 と、２個の第１中間転写ドラム251,252 と１個の第２中間転写ドラム253 を有している。各感光体210,220,230,240 に形成した各トナー画像が、２色づつ各々の第１中間転写ドラム251,252 に転写され、第１中間転写ドラム251,252 上の２色のトナー画像を第２中間転写ドラム253 へ転写し、第２中間転写ドラム253 と転写ロール261 間に用紙262 が搬送され、用紙262 上に４色のトナー画像を転写し、トナー画像が転写された用紙をそのまま図示しない定着器まで搬送し、定着器にてトナーを用紙262 上へ定着することによりカラー画像プリントを出力する装置である。このような構成にて特開平4-93861 号公報の方式を適用すると、特開平4-93861 号公報に開示された技術と同様に感光体ドラムの回転に中間転写体のギア偏心等が重畳する。また、用紙上に中間転写体より画像を転写する場合には、用紙262 が中間転写体253 と転写ロール261 間に突入するため衝撃が加わり、これが外力として中間転写体251,252,253 を駆動するギアを介し感光体ドラム210,220,230,240 まで伝達され、各色の画像位置ずれによる色ずれや色むら、バンディングといった画像欠陥を生じてしまうという問題点があった。
【０００８】また、感光体ドラムを帯電する帯電手段として帯電ロールを使用する場合には、帯電ロールに対しても駆動力を与える必要がある。４個の感光体ドラムを使用する構成では、帯電ロールも４本必要となり、これらを別の駆動源で回転させることはコスト高となるため実用的でない。そのため、感光体ドラムより駆動力を伝達し回転させる方式が容易であるが、帯電ロールの負荷変動（滑り軸受けでの磨耗や帯電ロールの小径化による軸のたわみ、感光体ドラムと圧接するため帯電ロールの偏心等）が感光体ドラムに逆伝達してしまい、また、負荷変動によりギア噛合い等も暴れやすくなり、大きな感光体ドラムの回転変動を引き起こしてしまう。
【０００９】帯電手段のような感光体周辺装置の負荷変動を感光体へ伝達させないようにするための従来例としては、特開平9-80837 号公報がある。ここで示される方式は、感光体駆動と周辺装置の駆動を別伝達系とし、負荷変動が生じる伝達系をベルト伝達とし、ベルト伝達系内に弾性ロールを設け、負荷変動を弾性ロールの変形で吸収する方式である。弾性ロールを吸収体として使用する場合には、初期的に変動を吸収することが可能であるが、ベルト張架のような通常状態で弾性ロールに負荷がかかっている場合（ベルトによって押さえつけられる状態）などでは、弾性ロールが変形（磨耗）してしまい、ある程度使用していると吸収体としては機能しなくなることがある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の感光体ドラム等の像担持体、ならび中間転写体を備えた画像形成装置において、各々の像担持体、ならび中間転写体を１個の駆動源により駆動する構成をとり、像担持体を安定に回転させることにある。また、各々の像担持体を帯電する帯電手段として帯電ロールを用いる場合には、帯電ロールも同一の駆動源により駆動し、かつ安定に像担持体を回転させ、画像位置のずれを防止し色ずれや色むら、バンディングといった画像欠陥のない画像形成装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、像担持体や中間転写体等の画像を担持する部材と、前記像担持体や中間転写体等の画像担持部材の周囲に配設される画像形成手段とを備えた画像形成装置において、前記像担持体や中間転写体等の画像担持部材、および前記画像形成手段の少なくとも一部を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体や中間転写体等の画質に直接影響する部材と、前記画像形成手段の少なくとも一部等の負荷変動要因となる部材とを、別の駆動伝達経路を介して１つの駆動手段により駆動することを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】請求項２に記載された発明は、複数の像担持体を回転させ、前記各像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段を有し、帯電した像担持体の表面を露光することにより形成された静電潜像を現像し、前記像担持体上に形成した可視像を１つ以上の中間転写体へ転写したのち所定の接触圧にて中間転写体に圧接する転写部材により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体および前記中間転写体、帯電手段を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体および前記中間転写体と前記帯電手段を別の駆動伝達経路を介して前記駆動手段により駆動することを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】請求項３に記載された発明は、前記像担持体と前記中間転写体の駆動伝達経路は、前記像担持体から前記中間転写体へ駆動伝達する構成とすることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置である。
【００１４】請求項４に記載された発明は、複数の像担持体を回転させ、前記各像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段を有し、帯電した像担持体の表面を露光することにより形成された静電潜像を現像し、前記像担持体上に形成した可視像を１つ以上の中間転写体へ転写したのち所定の接触圧にて中間転写体に圧接する転写部材により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体および前記中間転写体、帯電手段を駆動する１つの駆動手段を有し、前記駆動手段の駆動力を伝達する駆動伝達経路が分岐する回転軸、またはその近傍の回転軸に慣性力を付与する慣性体を設けたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】請求項５に記載された発明は、前記像担持体を複数並列に配置し、前記中間転写体を３個有し、前記中間転写体より前記記録媒体上に可視像を一括して転写することを特徴とする請求項３、または請求項４記載の画像形成装置である。
【００１６】請求項６に記載された発明は、前記複数の像担持体を帯電する複数の帯電手段を１個のタイミングベルトにより駆動することを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１７】請求項７に記載された発明は、複数の像担持体を回転させ、前記各像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段を有し、帯電した像担持体の表面を露光することにより形成された静電潜像を現像し、前記像担持体上に形成した可視像を１つ以上の中間転写体へ転写したのち所定の接触圧にて中間転写体に圧接する転写部材により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置において、前記像担持体および前記中間転写体、帯電手段を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体と、前記中間転写体と、前記帯電手段を各々別の駆動伝達経路を介して前記駆動手段により駆動することを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】請求項８に記載された発明は、前記像担持体、前記中間転写体、前記帯電手段の駆動伝達経路が分岐する回転軸、またはその近傍の回転軸に慣性力を付与する慣性体を設けたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
【００１９】請求項９に記載された発明は、前記像担持体を複数並列に配置し、前記中間転写体を３個有し、前記中間転写体より前記記録媒体上に可視像を一括転写することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置である。
【００２０】請求項１０に記載された発明は、前記複数の像担持体と前記３個の中間転写体のうちの２個を駆動する駆動伝達経路と、前記３個の中間転写体のうち残りの１個を駆動する伝達経路と、前記帯電手段を駆動する伝達経路を各々別に有する構成とすることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置である。
【００２１】請求項１１に記載された発明は、前記複数の像担持体を帯電する複数の帯電手段を１個のタイミングベルトにより駆動することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００２２】
【作用】上述した解決手段を用いることで、４個の像担持体や複数の中間転写体を同一の駆動源であった場合でも、中間転写体を像担持体の下流側に配置する構成、あるいは別伝達経路とする構成を有しているため、中間転写体を駆動するギア等がもたらす回転変動が各像担持体の回転に重畳されることがない。また、帯電手段へ駆動伝達する経路も像担持体への駆動伝達経路と別にしており、かつ、分岐点近傍に慣性体を付与しているため、分岐点を通して逆伝達する変動を減衰させることができ、帯電手段の負荷変動等が像担持体へ逆伝達する影響を低減することができる。
【００２３】また、帯電手段をタイミングベルトにより駆動することで４個の帯電手段を１つのベルトで駆動する場合には、４個の帯電手段を１つの伝達経路としてクローズすることが可能であるため、慣性体を各々持たせる必要がなく、上述の分岐点近傍に慣性体を１個設けることで像担持体への逆伝達を防止することが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２５】実施の形態１【００２６】図１は本発明の一実施形態に係る画像形成装置としてのタンデム型フルカラープリンタを示すものである。
【００２７】このフルカラープリンタは、図１に示すように、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）用の各感光体ドラム（像担持体）11, 21, 31, 41を有する画像形成ユニット10, 20, 30, 40と、これら感光体ドラム11,21, 31, 41に接触する一次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）12, 22, 32,42と、レーザ光学ユニット（露光装置）13, 23, 33, 43と、現像装置14, 24, 34, 44と、上記４つの感光体ドラム11, 21, 31, 41のうちの２つの感光体11, 21に接触する第１の中間転写ドラム（中間転写体）51及び他の２つの感光体31, 41に接触する第２の中間転写ドラム（中間転写体）52と、上記第１、第２の中間転写ドラム51, 52に接触する第３の中間転写ドラム（中間転写体）53と、この第３の中間転写ドラム53に接触する転写ロール（転写部材）61とで、その主要部が構成されている。
【００２８】感光体ドラム11, 21, 31, 41は、共通の接平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の中間転写ドラム51及び第２の中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 21, 31, 41軸に対し平行かつ所定の対象面を境界とした面対象の関係にあるように配置されている。さらに、第３の中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 21, 31, 41と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２９】各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされてレーザ光学ユニット13, 23, 33, 43に入力される。レーザ光学ユニット13, 23, 33, 43では、ブラック、シアン、イエロー、マジェンタのレーザ光LB-K,LB-C,LB-Y,LB-M が変調され、対応する色の感光体ドラム11, 21, 31,41に照射される。
【００３０】周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが各感光体ドラム11, 21, 31, 41の周囲でおこなわれる。まず、感光体ドラム11, 21, 31, 41の表面は、図１に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロール12, 22, 32, 42に、約 -1000Ｖの電圧を印加することによって、例えば-500Ｖ程度に帯電される。その後、感光体ドラム11, 21, 31, 41の表面には、露光装置としてのレーザ光学ユニット13, 23, 33, 43によってブラック、シアン、イエロー、マジェンタの各色に対応したレーザ光LB-K,LB-C,LB-Y,LB-M が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム11, 21, 31, 41は、レーザ光学ユニット13, 23, 33, 43で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は-100Ｖ以下程度にまで除電される。
【００３１】更に、この実施の形態で用いる第１、第２の中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝102 〜103 Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3〜100 μｍの高離型層（ρV ＝1011〜1013Ω・cm）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。第１、第２の中間転写ドラム51, 52全体の硬度は、JIS-A 硬度で20〜90°程度の可撓性、弾性を有している。
【００３２】そして、感光体ドラム11, 21, 31, 41上に形成された各色のトナー像は、転写ニップ領域で第１、第２の中間転写ドラム51, 52のコア部に印加される約+400Ｖ程度の転写電圧により、第１、第２の中間転写ドラム51,52 上に電界転写される。図１において、第１の中間転写ドラム51上には、先ずブラック色のトナー像がブラック用の感光体ドラム11から転写され、次にシアン色のトナー像がシアン用の感光体ドラム21から、先に転写されたブラック色のトナー像の上から重ね合わされて転写される。また、第２の中間転写ドラム52上には、先ずイエロー色のトナー像がイエロー用の感光体ドラム31から転写され、次にマジェンタ色のトナー像がマジェンタ用の感光体ドラム41から、先に転写されたイエロー色のトナー像の上から重ね合わされて転写される。図１に示す本発明による一実施形態では、静電潜像の形成から用紙へのフルカラー・トナー像の転写までの工程距離が各々の色で異なる。従って、図１の実施形態ではブラック像、シアン像、イエロー像、マジェンタ像の順でレーザ光による画像の書き込みがなされていくために、第１の中間転写ドラム51と第２の中間転写ドラム52上で重ね合わされるトナー像の順番は決まっている。
【００３３】このように第１、第２の中間転写ドラム51, 52上に形成されたトナー像は、第３の中間転写ドラム53に対して第１の中間転写ドラム51からブラック、シアンの順で一括して転写された後、第２の中間転写ドラム52からイエロー、マジェンタの順で一括して転写される。
【００３４】第３の中間転写ドラム53の断面構成は、第１、第２の中間転写ドラム51, 52とほぼ同様であり、ＦｅあるいはＡｌ等からなる金属製コア上に0.1 〜10mm程度の低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝102 〜103 Ω）が、代表的には導電性シリコーンゴム等が設けられている。更に、第３の中間転写ドラム53の最表面層は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍ程度の高離型層（ρV ＝1011〜1012Ω・cm）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。第３の中間転写ドラム53全体の硬度は、JIS-A 硬度で20〜90°程度の可撓性、弾性を有している。
【００３５】第１の中間転写ドラム51の転写ニップ部において、先に第２の中間転写ドラム52から転写されたマジェンタ、イエロー層の上にシアン、ブラックの順で一括して転写され、結局、マジェンタ、イエロー、シアン、ブラックの順となるトナー層が形成される。第３の中間転写ドラム53のコア部には+800Ｖ程度の転写電圧が印加され、順次第１の中間転写ドラム51上のトナー像、第２の中間転写ドラム52上のトナー像が重ね合わされた状態で転写される。
【００３６】一方、記録媒体としての記録用紙62は、図示しない収納カセット給紙され、用紙搬送ロール63のプレ・ニップ部にて所望量の用紙カールを形成して待機する。
【００３７】そして、図示しないシーケンス・コントローラからのタイミング信号を受けて、用紙先端と画像先端を一致させるように記録用紙62が用紙搬送ロール63から搬送され、第３の中間転写ドラム53と転写ロール61とのニップ領域に入る。第３の中間転写ドラム53上に形成されたフルカラー・トナー像は、転写ロール61に印加された転写電圧、約 +2050Ｖにより記録用紙62上に転写されながら矢印の方向に搬送される。
【００３８】転写ロール61は、可撓性、もしくは弾性を有する円筒回転体であり、第３の中間転写ドラム53からギヤーを介して駆動力を伝達されるか、もしくは第３の中間転写ドラム53との摩擦駆動力による従動により回転される。
【００３９】転写ロール61により記録用紙62上に転写されたトナー像は、矢印方向に搬送され、定着ユニット64で定着され、装置の外部に排出される。転写ロール61は回転方向の方向に回転しながら表面に付着、あるいは転写したトナーを図示しないクリーナによりクリーニングされ次の転写工程に備えられる。
【００４０】これまで説明してきたように本発明の一実施形態である図１では、各色毎の感光体ドラム11, 21, 31, 41がタンデム状に配置されてなり、ブラック感光体ドラム11とシアン感光体ドラム21が第１の中間転写ドラム51に接触、あるいは近接配置されている。ここでは感光体ドラム11, 21から第１の中間転写ドラム51への１次転写がおこなわれる。また、イエロー感光体ドラム31とマジェンタ感光体ドラム41が第２の中間転写ドラム52に接触、あるいは近接配置されている。ここでは感光体ドラム31, 41から第２の中間転写ドラム52への１次転写がおこなわれる。前記の第１の中間転写ドラム51と第２の中間転写ドラム52は、各感光体ドラム11, 21の軸に平行でかつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にある。
【００４１】更に、第３の中間転写ドラム53が前記第１の中間転写ドラム51、第２の中間転写ドラム52の位置関係に対し対称となる境界位置に接触、あるいは近接配置されてなり、前記第１の中間転写ドラム51と第２の中間転写ドラム52から第３の中間転写ドラム53への２次転写が行われる。
【００４２】最後に、第３の中間転写ドラム53から転写ロール61によって搬送される記録用紙62への３次転写が行われ、最終的なフルカラーのトナー像が形成される。
【００４３】ところで、この実施の形態１では、像担持体や中間転写体等の画像担持部材、および前記画像形成手段の少なくとも一部を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体や中間転写体等の画質に直接影響する部材と、前記画像形成手段の少なくとも一部等の負荷変動要因となる部材とを、別の駆動伝達経路を介して１つの駆動手段により駆動するように構成されている。
【００４４】また、この実施の形態１では、像担持体および前記中間転写体、帯電手段を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体および前記中間転写体と前記帯電手段を別の駆動伝達経路を介して前記駆動手段により駆動するように構成されている。
【００４５】なお、この実施の形態１では、像担持体および中間転写体を駆動する１つの駆動手段を有し、前記像担持体を駆動する駆動系を、前記中間転写体を駆動する駆動系よりも上流側（駆動源に近い側）に配置するように構成されている。
【００４６】図２に本発明における感光体ドラム、中間転写ドラムの駆動方式の１実施形態を示す。ここでの駆動伝達経路は、４個の感光体ドラム11, 21, 31, 41をギア・トレインで連結し、モータ71からの駆動は、モータ軸・ギア72からアイドル・ギア73を介して、感光体ドラム21と感光体ドラム31の間に設けたアイドル・ギア７４から入力させる構成をとっている。このアイドル・ギア74は、感光体ドラム21と感光体ドラム31の感光体ドラム・ギア75,76 に噛合されているとともに、これらの感光体ドラム・ギア75,76 は、アイドル・ギア77,78 を介して、感光体ドラム11と感光体ドラム41の感光体ドラム・ギア79,80 に噛合されている。第１中間転写ドラム51を駆動するギア81は、感光体ドラム・ギア79より駆動を入力され、第２中間転写ドラム52を駆動するギア82は、感光体ドラムギア80より駆動を入力される。また、第３中間転写ドラム53を駆動するギア83は、図２（ｂ）に示すように、第１、第２中間転写ドラム51,52 のどちらか一方（図示例では、第１中間転写ドラム51）のギア81より、駆動を入力される構成をとっている。このとき、第１中間転写ドラム51と第３中間転写ドラム53を駆動する２つのギア81,83 が同一径である場合には、ギア81,83 の偏心位相を合わせることで、第３中間転写ドラム・ギア83の偏心による変動の重畳はキャンセルされる（偏心凸位置同士を合わせることで、ギア偏心による両ギアの噛み合い位置、ならびピッチ円直径の変化を抑えることができ、ピッチ円直径の変化による回転変動を防止することが可能となる）。本構成をとることで、中間転写ドラム・ギア81,82,83による変動成分が４個の感光体ドラム11, 21, 31, 41に重畳されることはない。ここで示す構成は１例であり、モータ71からの入力を感光体ドラム11へ入力したり、感光体ドラム41から入力することも効果は同じであり、ここでは省略する。
【００４７】図３に従来の帯電ロール駆動方式の概略図と感光体ドラム回転変動の様子を示す。従来の帯電ロール駆動方式は、モータ271 からの駆動力を図示しないギア・トレインを介して感光体ドラム210 に伝達し、当該感光体ドラム210 のギア272に噛み合うギア273 により帯電ロール211 を回転駆動するものである。回転変動データより、帯電ロール１周期の変動が大きく発生していることが分かる。また、感光体ドラム210 と帯電ロール211 のギア272,273 の 噛み合い変動による感光体ドラム210 の回転変動も大きく見られる。これは、帯電ロール211 が感光体ドラム210 に圧接しているため、帯電ロール211 の偏心などによる帯電ロール１周分の周期的な負荷変動が感光体ドラム・ギア272 と帯電ロール・ギア273 を介し、感光体ドラム210 の回転に、帯電ロール211 の１周に１回の変動として現れたものである。
【００４８】図４に、本発明における帯電ロール駆動方式の１実施の形態を示す。ここでは、４個の帯電ロール12, 22, 32, 42が、感光体ドラム11, 21, 31, 41、中間転写ドラム51,52,53とは別な駆動伝達経路85,86 により駆動が伝達されることになる。また、４個の帯電ロール12, 22, 32, 42を同一のタイミングベルト87により駆動している。感光体ドラム11, 21, 31, 41と中間転写ドラム51,52,53を駆動する駆動伝達経路85は、図２に示す駆動系とほぼ同様であるが、第２アイドル・ギア74から更に他のアイドル・ギア88を介して、感光体ドラム21と感光体ドラム31の感光体ドラム・ギア75,76 に駆動が伝達されている点と、感光体ドラム21及び感光体ドラム31から外側の感光体ドラム11及び感光体ドラム41に駆動力を伝達するアイドル・ギア77,78 の配置が図２に示す駆動系と異なっている。また、４個の帯電ロール12, 22, 32, 42を駆動する駆動伝達経路86は、第１アイドル・ギア73に同軸に設けられたタイミング・プーリ89に掛け回されたタイミングベルト87を介して、４個の帯電ロール12, 22, 32, 42の端部に設けられたタイミング・プーリ90, 91, 92, 93に駆動力を伝達するように構成されている。なお、94, 95, 96, 97はアイドル・プーリを示すものである。これは、負荷変動源を１つの伝達経路86内でクローズする考えに基づき、タイミングベルト87の１本で４個の帯電ロール12, 22, 32, 42を駆動しているが、ここで、４個の帯電ロール12, 22, 32,42をギア・トレインで連結しても構わない。しかし、ギア噛み合いによる帯電ロール12, 22, 32, 42の回転変動の発生を抑えるためには、ギアの噛み合いをあまり多くしたくない。そのため、あまり長いギア・トレインを構成することは避け、タイミングベルトを用いた方が帯電ロールを安定に回転させるためには好ましい。
【００４９】図５に本発明における慣性体付与方式を示す。図４は、４個の帯電ロール12,22, 32, 42をタイミングベルト87で駆動する方式を示したが、ここでは、帯電ロール12, 22, 32, 42を駆動する駆動伝達系86と感光体・中間転写体を駆動する駆動伝達系85が分岐する分岐的に位置する回転体（第１アイドル・ギア）に着目する。各々の伝達系85,86 で発生した回転変動が別の伝達系に逆伝達する場合には、必ず、ここに示す分岐点を通過することになる（ドラム間での圧接、接触による伝達を除く）。そこで、この分岐する回転体である第１アイドル・ギア73の軸に慣性体98を取り付けるように構成されている。この分岐する回転体である第１アイドル・ギア73の軸に慣性体98を付与する構成の狙いは、逆伝達する回転変動を減衰させるものである。４個の帯電ロール12,22,32,42 は、図５に示すように、１つのクローズした系で構成されているため、帯電ロール12,22,32,42 の負荷変動等が感光体ドラム11,21,31,41 等の駆動系85へ逆伝達する場合には、必ずこの慣性体98を取り付けた回転体73を通過する。そのため、発生した負荷変動は、感光体ドラム11,21,31,41 を駆動する伝達系85に逆伝達される前に、この慣性体98により減衰され、感光体ドラム11,21,31,41 の回転変動としては非常に小さな変動となって逆伝達され、実質、感光体ドラム11,21,31,41 には帯電ロール12,22,32,42 の負荷変動による回転変動を起こすことはない。ここでの慣性体98は、単に剛体のフライホイールによる例を示したが、剛体のフライホイール同士を粘弾性特性を持つ接着剤によって取り付けることで、効率的な減衰特性を与えることも可能で、フライホイール径を小さくし、省スペース化が可能となる。
【００５０】図６に本発明における帯電ロール駆動方式と慣性体付与による効果を示す。図３と比較すると帯電ロール12,22,32,42 の負荷変動による影響がなく、かつ、帯電ロール12,22,32,42 を駆動するギアの噛み合いによる変動も除去されている。また、慣性体98の効果も大きく、その他の回転変動も低減されているのが分かる。
【００５１】実施の形態２図７に本発明における感光体ドラム、中間転写体、帯電ロールを各々別の駆動伝達系とする構成例を示す。ここでは、４個の感光体ドラム11,21,31,41 を駆動するギア・トレインによる駆動伝達系101 、中間転写体51,52,53を駆動するタイミングベルト102 とギア・トレインによる駆動伝達系103 、図５に示す４個の帯電ロール12,22,32,42 を駆動するタイミングベルト87による駆動伝達系86の３つの伝達系を有している。そして、これら３つの伝達系101,103,86が分岐する回転体は、第１のアイドル・ギア73の軸と第２のアイドル軸74である。このどちらかの軸に図５で示した慣性体98を付与することで、図６に示す効果と同様の効果を得られる。また、中間転写体51,52,53の回転に感光体ドラム11,21,31,41 の変動が混入しない、用紙突入による第３中間転写体53のインパルス的な回転変動が逆伝達して感光体ドラム11,21,31,41 の回転変動となることが防止できる等、図２より好ましい構成である。ここで、３つの中間転写体51,52,53は、同一径であり、第３中間転写体のギア83により２つの第１、第２の中間転写体51,52 を駆動している。図２の説明でも述べたように同一径のギアを有する場合は、そのギア偏心位相を合わせることでギア伝達によって、第３中間転写体ギア83・第１、第の中間転写体ギア81,82 の偏心部分が重畳することを防止できる。そのため、ここでは、偏心位相を合わせた構成を示している。
【００５２】実施の形態３図８は、本発明を適用したその他のカラープリンタの一実施の形態である。ここでの画像形成装置は、感光体ドラム11,21,31,41 をタンデム型に配置した構成を示しており、感光体ドラム11,41 と感光体ドラム21,31 とで各々径を異ならせている。各々の感光体ドラム11,21,31,41 で形成した各色のトナー画像は、1 つの中間転写体110 上に順次転写され、中間転写体110 上でカラー画像を形成する。これを転写部材111 と中間転写体110 によって形成されるニップ部へ用紙72を搬送することにより、用紙72上に一括してカラー画像を転写し、定着することによってカラー画像を出力するものである。この方式による画像形成装置では、図１に示した画像形成装置に比べ、感光体ドラム11,21,31,41 を共通化できないが、中間転写体を１つにすることができ省スペース化が可能となる。また、転写する回数も減らせるため画像形成上好ましいタイプである。
【００５３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、１個の駆動源により、複数の像担持体、１つ以上の中間転写体、複数の帯電手段等を駆動し、像担持体や中間転写体の駆動伝達経路と帯電手段等の駆動伝達経路を別経路とする構成、あるいは、像担持体、中間転写体、帯電手段等を別々の駆動伝達経路とする構成をとり、駆動伝達が分岐する回転体、または、その近傍の回転体に慣性体を付与することで、像担持体の回転に帯電手段等から発生する回転変動を伝達することなく、像担持体を安定に回転させることができ、画像欠陥のない良好な画像が得られる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５４９６
【氏名又は名称】富士ゼロックス株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１４日（２０００．３．１４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８７３４３
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 智廣 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５０７９（Ｐ２００１−２６５０７９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７１１６２（Ｐ２０００−７１１６２） |
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