駆動装置、現像装置、クリーニング装置、作像装置、画像形成装置及び駆動方法
【課題】特別な装置を付加することなくバンディングの少ない駆動装置、現像装置、クリーニング装置、作像装置、高画質なカラー画像形成装置及び駆動方法を提供する。
【解決手段】並列に複数配置された駆動装置において、感光体１に対して非同期に回転する回転体を有し、前記回転体の回転数は、それぞれ略一定の差がある駆動装置、現像装置２、クリーニング装置７００、作像装置、高画質なカラー画像形成装置１００を提供することができる。並列に複数配置された駆動装置の駆動方法において、回転体を感光体１に対して非同期に回転し、前記回転体の回転数に、それぞれ略一定の差を設ける駆動装置の駆動方法を提供することができる。
【解決手段】並列に複数配置された駆動装置において、感光体１に対して非同期に回転する回転体を有し、前記回転体の回転数は、それぞれ略一定の差がある駆動装置、現像装置２、クリーニング装置７００、作像装置、高画質なカラー画像形成装置１００を提供することができる。並列に複数配置された駆動装置の駆動方法において、回転体を感光体１に対して非同期に回転し、前記回転体の回転数に、それぞれ略一定の差を設ける駆動装置の駆動方法を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンデム型カラー複写機、タンデム型カラープリンタのように複数の作像手段が必要な画像形成装置に使用される駆動装置、及び前記駆動装置を有する作像装置、画像形成装置及び駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像出力のものが多くなってきている。
カラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には困難である。後者は、逆に大型化しコスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００３】
タンデム型の画像形成装置は概ね同種の作像に関連する装置が複数、並列に配置される。装置によってはカラー用作像装置とブラック用作像装置の設計が異なる場合があるが、それでもカラー作像装置の３色については同じ作像装置が配置されることが多い。
当然それらの作像装置には現像ローラやクリーニングローラ等を駆動するために駆動装置が配置され、少なくともカラー用作像装置は同種のものが並列されるので、同じ駆動入力がなされる。そして、駆動装置にはギヤやタイミングベルトなど伝達装置が不可欠で、それらが振動を発することは避けられない。特に大型の装置の場合、作像装置の負荷も大きくなり、それに伴って駆動装置の負荷が当然に大きくなる。その結果、振動も大きくなるという問題点があった。
次に、問題となるのが、同じ振動源が並列に配置されているということである。同じ振動源ということは発生する振動周波数も同一となる。また、一般的にギヤ等のかみ合いの位相をコントロールすることは困難であり、複数の振動の位相が揃ってしまうことになる。さらに問題となるのが、前記同じ振動源が同一の構造体に設置固定されていることが一般的であるという点である。また相関的に位置精度を保証するために作像系も同じ構造体に設置されていることが多い。このような場合、構造体を通じて振動波が足しこまれることになり、振幅が複数倍になるため大きな振動となってしまう。その結果、同じく構造体を通じて作像系周辺にその振動が及ぶため、感光体や転写体も振動し、バンディング画像をもたらすことになり、問題となっていた。
【０００４】
そこで、特許文献１には、駆動モータからの駆動力を画像形成用の回転体に伝達する複数のギアのうち、少なくともその１つのギアを、直径の異なる複数のギアを同軸状に設けた多段のギアによって構成し、当該多段のギアの大歯車と小歯車のモジュールと歯数を異ならせるような構成にすることが、開示されていた。これにより、歯車減速機構を採用した場合でも、回転むらが増幅され、画像ジッターが著しく発生したり、アイドラギアの噛み合い周波数の振動が増幅されて回転体に伝わり、画像品位を低下させるのを防止することができ、低コストにて高品位の画像を形成することが可能な回転体の駆動装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができた。
【０００５】
しかしながら、上記手段では、複数の振動の位相が揃うことによる作像系周辺の振動の増幅を防止できるものの、歯車の大きさを変えるなどの部品の変更が必要であった。そのため、製造時の時間とコストがアップし、また機械によって部品が異なるなどの問題が生じていた。そこで、部品の変更など特別な装置を付加することなく解決することが望まれていた。
【０００６】
また、特許文献２には、トナー像が形成される像担持体を支持し且つ前記像担持体と一体的に回転する像担持体支持軸と、前記像担持体支持軸に装着された回転力伝達ギアと、前記回転力伝達ギアに、像担持体回転力を伝達する像担持体駆動モータと、前記像担持体支持軸にトルクリミッタを介して接続された振動減衰用補助モータとを備えた像担持体駆動装置が、開示されている。これにより、担持体の回転駆動系の共振周波数を機械的な重量増加及び装置の大型化を伴うことなく調節可能にすることができる。
【０００７】
しかしながら、上記手段は、画像形成装置の各構成部分の動作やクラッチ機構のＯＮ／ＯＦＦ時の振動等に起因して像担持体の回転速度に変動が生じた場合や、像担持体の駆動装置に使用される歯車のバックラッシュによる瞬間的な回転速度の変動が生じた場合、あるいは像担持体の速度が瞬間的に変動した場合には効果があるものの、複数の振動の位相が揃うことによる作像系周辺の振動の増幅を十分に防止できないという問題点があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１８９３２５号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、特別な装置を付加することなくバンディングの少ない駆動装置、現像装置、クリーニング装置、作像装置、高画質なカラー画像形成装置及び駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、並列に複数配置された駆動装置において、感光体に対して非同期に回転する回転体を有し、前記回転体の回転数は、それぞれ略一定の差があることを特徴とする駆動装置である。
本発明は、原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達することを特徴とする。
本発明は、前記原動手段は、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とするＤＣサーボモータであることを特徴とする。
本発明は、前記原動手段は、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とするＡＣモータであることを特徴とする。
本発明は、前記原動手段は、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とするステッピングモータであることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、ギヤ列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定は同一であることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定は同一であることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、隣接した回転体の回転数の差が、２％以上であることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、現像装置の現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュであることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、クリーニング装置の回収スクリュであることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、ブラシ状塗布ローラであることを特徴とする。
本発明は、前記記載の駆動装置により駆動される現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュを有することを特徴とする現像装置である。
本発明は、前記記載の駆動装置により駆動される回収スクリュを有することを特徴とするクリーニング装置である。
本発明は、感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、前記記載の駆動装置を有することを特徴とする作像装置である。
本発明は、感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、前記記載の現像装置と前記記載のクリーニング装置を有することを特徴とする作像装置である。
本発明は、感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、を複数有し、前記記載の駆動装置と、感光体上のトナー画像を転写、搬送する中間転写装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、を複数有し、前記記載の駆動装置と、転写紙を静電吸着して感光体上を搬送する転写装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
本発明は、並列に複数配置された駆動装置の駆動方法において、回転体を感光体に対して非同期に回転し、前記回転体の回転数に、それぞれ略一定の差を設けることを特徴とする駆動装置の駆動方法である。
本発明は、原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達することを特徴とする。
本発明は、ＤＣサーボモータで、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とすることを特徴とする。
本発明は、ＡＣモータで、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とすることを特徴とする。
本発明は、ステッピングモータで、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とすることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、ギヤ列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定を同一とすることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定を同一とすることを特徴とする。
本発明は、隣接した前記回転体の回転数の差を、２％以上とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記解決するための手段によって、特別な装置を付加することなくバンディングの少ない駆動装置、現像装置、クリーニング装置、作像装置、高画質なカラー画像形成装置及び駆動方法を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１４】
図１は、現像形成ユニットを示す図である。１は感光体ドラム、９００は帯電装置で９０１が帯電ローラ、９０２がクリーニングローラを示す。また、２は現像装置であり３が現像ローラ、４が攪拌搬送スクリュである。さらに、７００はクリーニング装置で７０３が回収スクリュである。また、８００は塗布装置で８０１がブラシ状塗布ローラである。
本発明は、並列に複数配置された駆動装置において、感光体に対して非同期に回転する回転体を有している。回転体としては、現像形成ユニット中では、現像ローラ３、攪拌搬送スクリュ４、回収スクリュ７０３、ブラシ状塗布ローラ８０１がある。また、感光体に対して同期に回転する帯電ローラ９０１、クリーニングローラ９０２などは、本発明の駆動装置の回転体には適用できない。
駆動装置は、原動手段、減速手段、出力手段により、回転体に駆動力を伝達する。原動手段としては、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とするＤＣサーボモータ、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とするＡＣモータ、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とするステッピングモータ等がある。
また、減速手段としては、ギヤ列、タイミングベルト列等を有する手段がある。
さらに、出力手段としては、加速度ピックアップ装置等がある。
【００１５】
図２は、本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置と駆動装置の構成図である。また、図３は、タンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図であり、図４は、本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図である。
１ａ〜１ｄは、感光体ドラムである。感光体ドラム１に隣接して現像装置２ａ〜２ｄが配置される。現像装置２として、現像ローラ３ａ〜３ｄと搬送スクリュ４ａ〜４ｄを図示した。現像ローラ３と搬送スクリュ４はそれぞれギヤ５ａ〜５ｄとギヤ６ａ〜６ｄが取り付けられ、噛合っている。本実施例では現像装置２と感光体１を同一の筐体７ａ〜７ｄに支持されているが、それぞれ別の筐体に支持される例もあり、本例の限りではない。筐体７には支持軸８ａ〜８ｄ及び９ａ〜９ｄが形成されており、本体構造体１０に嵌合して筐体７を保持固定している。
現像装置２の後方には駆動部１１ａ〜１１ｄが配される。モータ１２ａ〜１２ｄの出力は駆動ギヤ１１２ａ〜１１２ｄであり、減速ギヤ１３ａ〜１３ｄを駆動する。減速ギヤ１３には同軸上に駆動ギヤ１４ａ〜１４ｄが配されており、現像ローラ３の同軸上に配される従動ギヤ１５ａ〜１５ｄと噛合い、現像ローラ３に駆動伝達している。これに伴い同じく現像ローラ３の同軸上のギヤ５によりギヤ６に駆動伝達され、搬送スクリュ４も回転駆動される。
【００１６】
ここで、現像装置２ａ〜２ｄ又は２ａ〜２ｃは同一のものを使っていることが一般的である。ギヤ対５、６、ギヤ対１１２、１３、ギヤ対１４、１５も同一で、モータ１２がすべて同じ回転数で駆動される場合はギヤ対５、６、ギヤ対１１２、１３、ギヤ対１４、１５が噛合いにおいて発生する振動周波数は同一のものとなる。さらには、ギヤ対５、６、ギヤ対１１２、１３、ギヤ対１４、１５の組み付け時の歯の位相は通常合わせることは困難である。そのため、最悪複数のステーションの任意のギヤ対の噛合いにおいて、振動位相が一致する場合がある。図３に示すように、同位相となった振動は合成されて、振幅を増幅させてしまう。
【００１７】
一般的に、現像装置２の各デバイスの回転は、適正回転数に任意の幅を持っているため、必ず駆動回転数をすべてそろえる必要は無い。そこで、本発明のようにモータ１２の各回転数をすべて異なるように設定する。モータにＤＣモータを用いたときは、回転速度を制御するクロック周波数をそれぞれ違う値とする。ＡＣモータを用いた場合には交流電源周波数をそれぞれ変えて設定する。ステッピングモータを用いた場合には、制御用の入力パルスをそれぞれ違う設定にする。その結果、図４のように明確な周波数が見られなくなり、複数の振動が足しこまれて増幅しにくくなり、複数の同種の現像装置と駆動部が同時に稼動しても振動が大きくなりにくくなる。
以上の内容は図示していない感光体のクリーニング装置の回収スクリュ７０３、塗布装置のブラシ状塗布ローラ８０１についてもまったく同様の効果が得られる。
【００１８】
図５は、駆動部の減速機構にタイミングベルトを用いた例を示す図である。モータ１２の出力は駆動プーリになっており、タイミングベルト２０を介して従動プーリ２１を回転駆動する。動作、作用効果はギヤを使用した場合と同様である。
【００１９】
図６は、回転ムラ測定装置を示す図である。エンコーダー１５０を感光体ドラム１の先に設置し、得られたデータを速度解析装置１５１に送って回転ムラを測定する。
また、駆動装置に、出力手段として回転体と接続した加速度ピックアップ装置を設置し、振動計測方法として、加速度ピックアップ装置から出力されるデータを速度解析装置１５１に送って、振動計測を測定することもできる。
【００２０】
回転体の回転数は、それぞれ略一定の差がある。それぞれ同一種類の回転体同士の回転数が、略一定の差を有している。ランダムに差を設けた場合には、長期使用中に同位相による振動の合成があるが、略一定の差を設けることにより、同位相による振動の合成を確実に防止できる。
図７は、モータの設定速度差と振動足し込みの低減効果を実験的に求めた結果を示す図である。設定回転数の差を速度差で示している。
図７において、複数のモータの速度差が２％以上であると、増幅レベルが半分に低減する。速度差が２％より小さいと、振動は合成されて振幅の増幅を十分に防止できない。
また、速度差が大きくなると振動レベルは飽和するので、速度差の上限は特に限定されない。しかしながら、速度差が大きくなると、現像装置におけるトナー供給不足や、クリーニング装置のトナー排出が十分でなくなる虞があり、好ましくは１５％であり、さらに好ましくは１０％である。
【００２１】
作像装置は、感光体１を挟んで設置される現像装置２と、クリーニング装置７００とを一体的に構成し、駆動装置を有する。
また、駆動装置により駆動される現像ローラ３及び／又は攪拌搬送スクリュ４を有する現像装置２と、駆動装置により駆動される回収スクリュ７０３を有するクリーニング装置７００とを有する。
これにより、作像装置への負荷も小さく、駆動装置への負荷も小さくでき、振動を防止できる。また、作像系周辺の振動を防止してバンディング画像を防止でき、良好な画像を得ることができる。
【００２２】
図８は、中間転写方式の場合の実施例である。この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式の画像形成装置である。図８中符号１００は画像形成装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は画像形成装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
画像形成装置本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１１０を設ける。中間転写体１１０は、ベース層を、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層をつくり、その上に弾性層を設ける。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層で被ってなる。そして、図８に示すとおり、中間転写体１１０は、３つの支持ローラ１１４、１１５、１１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
本実施例では、３つのなかで第２の支持ローラ１１５の左に、画像転写後に中間転写体１１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１１７を設ける。また、３つのなかで第１の支持ローラ１１４と第２の支持ローラ１１５間に張り渡した中間転写体１１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置１２０を構成する。そのタンデム画像形成装置１２０の上には、図８に示すように、さらに露光装置１２１を設ける。
【００２３】
一方、中間転写体１１０を挟んでタンデム画像形成装置１２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、実施例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１１０を介して第３の支持ローラ１１６に押し当てて配置し、中間転写体１１０上の画像をシートに転写する。
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、実施例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置１２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００２４】
このカラー画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータと駆動ローラで回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２５】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して画像形成装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写体１１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００２６】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体１１０は、中間転写体クリーニング装置１１７で、画像転写後に中間転写体１１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが，シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００２７】
図９は、直接転写タイプの画像形成装置を示す図である。この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型直接転写方式の画像形成装置である。
イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置している。不図示のスタートスイッチを押すと、個々の画像形成手段１８でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、搬送ベルト６０による転写紙の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して、転写紙上に合成カラー画像を形成する。
【００２８】
本発明は、並列に複数配置された駆動装置を有する画像形成装置において、前記駆動装置に内在する周波数が互いに異なる周波数でモータの回転数が設定されるため、複数の発生する振動が合成されても増幅されにくく、振動が大きくなりにくい駆動装置が可能となる。
また、並列に複数配置された駆動装置において、前記駆動装置はメカ的な構成が同一でも、駆動入力デバイスの入力周波数が互いにずらした周波数に設定されるため、特別な機構を用意することなく、複数の発生する振動が合成されても増幅されにくく、振動が大きくなりにくい駆動装置が可能となる。さらに、本発明は、並列して複数配置されるトナー画像等を作像する画像形成装置の駆動手段に、前記記載の駆動装置を用いたため、発生する振動が増幅されにくい画像形成装置の提供が可能となる。
また、本発明は、タンデム式のカラー画像形成装置において、前記駆動装置と互いに異なる周波数に設定される現像装置及びクリーニング装置を用いたため、発生する振動が増幅されにくく、バンディングの少ないタンデム式のカラー画像形成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】現像形成ユニットを示す図である。
【図２】本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置と駆動装置の構成図である。
【図３】タンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図である。
【図４】本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図である。
【図５】駆動部の減速機構にタイミングベルトを用いた例を示す図である。
【図６】回転ムラ測定装置を示す図である。
【図７】モータの設定速度差と振動足し込みの低減効果を実験的に求めた結果を示す図である。
【図８】中間転写方式の場合の実施例である。
【図９】直接転写タイプの画像形成装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
２ａ〜２ｄ 現像装置
３ａ〜３ｄ 現像ローラ
４ａ〜４ｄ 搬送スクリュ
５ａ〜５ｄ ギヤ
６ａ〜６ｄ ギヤ
７ａ〜７ｄ 筐体
８ａ〜８ｄ 支持軸
９ａ〜９ｄ 支持軸
１０ 本体構造体
１１ａ〜１１ｄ 駆動部
１２ａ〜１２ｄ モータ
１１２ａ〜１１２ｄ 駆動ギヤ
１３ａ〜１３ｄ 減速ギヤ
１４ａ〜１４ｄ 駆動ギヤ
１５ａ〜１５ｄ 従動ギヤ
１８ 画像形成手段
２０ タイミングベルト
２１ 従動プーリ
２２ ２次転写装置
２３ ローラ
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ シート反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第１走行体
３４ 第２走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読取りセンサ
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４８ 給紙路
４９ レジストローラ
５０ 給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 搬送ベルト
１００ 画像形成装置本体
１１０ 中間転写体
１１４ 支持ローラ
１１５ 支持ローラ
１１６ 支持ローラ
１１７ 中間転写体クリーニング
１２０ タンデム画像形成装置
１２１ 露光装置
１５０ エンコーダー
１５１ 速度解析装置
１５２ ドラム駆動手段
１５３ ドラム軸
１５４ カップリング
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
７００ クリーニング装置
７０３ 回収スクリュ
８００ 塗布装置
８０１ ブラシ状塗布ローラ
９００ 帯電装置
９０１ 帯電ローラ
９０２ クリーニングローラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タンデム型カラー複写機、タンデム型カラープリンタのように複数の作像手段が必要な画像形成装置に使用される駆動装置、及び前記駆動装置を有する作像装置、画像形成装置及び駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
今日、画像形成装置では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー画像出力のものが多くなってきている。
カラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着させて感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写してシートにカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化には困難である。後者は、逆に大型化しコスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００３】
タンデム型の画像形成装置は概ね同種の作像に関連する装置が複数、並列に配置される。装置によってはカラー用作像装置とブラック用作像装置の設計が異なる場合があるが、それでもカラー作像装置の３色については同じ作像装置が配置されることが多い。
当然それらの作像装置には現像ローラやクリーニングローラ等を駆動するために駆動装置が配置され、少なくともカラー用作像装置は同種のものが並列されるので、同じ駆動入力がなされる。そして、駆動装置にはギヤやタイミングベルトなど伝達装置が不可欠で、それらが振動を発することは避けられない。特に大型の装置の場合、作像装置の負荷も大きくなり、それに伴って駆動装置の負荷が当然に大きくなる。その結果、振動も大きくなるという問題点があった。
次に、問題となるのが、同じ振動源が並列に配置されているということである。同じ振動源ということは発生する振動周波数も同一となる。また、一般的にギヤ等のかみ合いの位相をコントロールすることは困難であり、複数の振動の位相が揃ってしまうことになる。さらに問題となるのが、前記同じ振動源が同一の構造体に設置固定されていることが一般的であるという点である。また相関的に位置精度を保証するために作像系も同じ構造体に設置されていることが多い。このような場合、構造体を通じて振動波が足しこまれることになり、振幅が複数倍になるため大きな振動となってしまう。その結果、同じく構造体を通じて作像系周辺にその振動が及ぶため、感光体や転写体も振動し、バンディング画像をもたらすことになり、問題となっていた。
【０００４】
そこで、特許文献１には、駆動モータからの駆動力を画像形成用の回転体に伝達する複数のギアのうち、少なくともその１つのギアを、直径の異なる複数のギアを同軸状に設けた多段のギアによって構成し、当該多段のギアの大歯車と小歯車のモジュールと歯数を異ならせるような構成にすることが、開示されていた。これにより、歯車減速機構を採用した場合でも、回転むらが増幅され、画像ジッターが著しく発生したり、アイドラギアの噛み合い周波数の振動が増幅されて回転体に伝わり、画像品位を低下させるのを防止することができ、低コストにて高品位の画像を形成することが可能な回転体の駆動装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することができた。
【０００５】
しかしながら、上記手段では、複数の振動の位相が揃うことによる作像系周辺の振動の増幅を防止できるものの、歯車の大きさを変えるなどの部品の変更が必要であった。そのため、製造時の時間とコストがアップし、また機械によって部品が異なるなどの問題が生じていた。そこで、部品の変更など特別な装置を付加することなく解決することが望まれていた。
【０００６】
また、特許文献２には、トナー像が形成される像担持体を支持し且つ前記像担持体と一体的に回転する像担持体支持軸と、前記像担持体支持軸に装着された回転力伝達ギアと、前記回転力伝達ギアに、像担持体回転力を伝達する像担持体駆動モータと、前記像担持体支持軸にトルクリミッタを介して接続された振動減衰用補助モータとを備えた像担持体駆動装置が、開示されている。これにより、担持体の回転駆動系の共振周波数を機械的な重量増加及び装置の大型化を伴うことなく調節可能にすることができる。
【０００７】
しかしながら、上記手段は、画像形成装置の各構成部分の動作やクラッチ機構のＯＮ／ＯＦＦ時の振動等に起因して像担持体の回転速度に変動が生じた場合や、像担持体の駆動装置に使用される歯車のバックラッシュによる瞬間的な回転速度の変動が生じた場合、あるいは像担持体の速度が瞬間的に変動した場合には効果があるものの、複数の振動の位相が揃うことによる作像系周辺の振動の増幅を十分に防止できないという問題点があった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１８９３２５号公報
【特許文献２】特開２００３−１４０４２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、特別な装置を付加することなくバンディングの少ない駆動装置、現像装置、クリーニング装置、作像装置、高画質なカラー画像形成装置及び駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、並列に複数配置された駆動装置において、感光体に対して非同期に回転する回転体を有し、前記回転体の回転数は、それぞれ略一定の差があることを特徴とする駆動装置である。
本発明は、原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達することを特徴とする。
本発明は、前記原動手段は、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とするＤＣサーボモータであることを特徴とする。
本発明は、前記原動手段は、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とするＡＣモータであることを特徴とする。
本発明は、前記原動手段は、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とするステッピングモータであることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、ギヤ列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定は同一であることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定は同一であることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、隣接した回転体の回転数の差が、２％以上であることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、現像装置の現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュであることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、クリーニング装置の回収スクリュであることを特徴とする。
本発明は、前記回転体は、ブラシ状塗布ローラであることを特徴とする。
本発明は、前記記載の駆動装置により駆動される現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュを有することを特徴とする現像装置である。
本発明は、前記記載の駆動装置により駆動される回収スクリュを有することを特徴とするクリーニング装置である。
本発明は、感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、前記記載の駆動装置を有することを特徴とする作像装置である。
本発明は、感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、前記記載の現像装置と前記記載のクリーニング装置を有することを特徴とする作像装置である。
本発明は、感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、を複数有し、前記記載の駆動装置と、感光体上のトナー画像を転写、搬送する中間転写装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
本発明は、感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、を複数有し、前記記載の駆動装置と、転写紙を静電吸着して感光体上を搬送する転写装置と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
本発明は、並列に複数配置された駆動装置の駆動方法において、回転体を感光体に対して非同期に回転し、前記回転体の回転数に、それぞれ略一定の差を設けることを特徴とする駆動装置の駆動方法である。
本発明は、原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達することを特徴とする。
本発明は、ＤＣサーボモータで、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とすることを特徴とする。
本発明は、ＡＣモータで、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とすることを特徴とする。
本発明は、ステッピングモータで、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とすることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、ギヤ列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定を同一とすることを特徴とする。
本発明は、前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定を同一とすることを特徴とする。
本発明は、隣接した前記回転体の回転数の差を、２％以上とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記解決するための手段によって、特別な装置を付加することなくバンディングの少ない駆動装置、現像装置、クリーニング装置、作像装置、高画質なカラー画像形成装置及び駆動方法を提供することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１４】
図１は、現像形成ユニットを示す図である。１は感光体ドラム、９００は帯電装置で９０１が帯電ローラ、９０２がクリーニングローラを示す。また、２は現像装置であり３が現像ローラ、４が攪拌搬送スクリュである。さらに、７００はクリーニング装置で７０３が回収スクリュである。また、８００は塗布装置で８０１がブラシ状塗布ローラである。
本発明は、並列に複数配置された駆動装置において、感光体に対して非同期に回転する回転体を有している。回転体としては、現像形成ユニット中では、現像ローラ３、攪拌搬送スクリュ４、回収スクリュ７０３、ブラシ状塗布ローラ８０１がある。また、感光体に対して同期に回転する帯電ローラ９０１、クリーニングローラ９０２などは、本発明の駆動装置の回転体には適用できない。
駆動装置は、原動手段、減速手段、出力手段により、回転体に駆動力を伝達する。原動手段としては、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とするＤＣサーボモータ、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とするＡＣモータ、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とするステッピングモータ等がある。
また、減速手段としては、ギヤ列、タイミングベルト列等を有する手段がある。
さらに、出力手段としては、加速度ピックアップ装置等がある。
【００１５】
図２は、本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置と駆動装置の構成図である。また、図３は、タンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図であり、図４は、本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図である。
１ａ〜１ｄは、感光体ドラムである。感光体ドラム１に隣接して現像装置２ａ〜２ｄが配置される。現像装置２として、現像ローラ３ａ〜３ｄと搬送スクリュ４ａ〜４ｄを図示した。現像ローラ３と搬送スクリュ４はそれぞれギヤ５ａ〜５ｄとギヤ６ａ〜６ｄが取り付けられ、噛合っている。本実施例では現像装置２と感光体１を同一の筐体７ａ〜７ｄに支持されているが、それぞれ別の筐体に支持される例もあり、本例の限りではない。筐体７には支持軸８ａ〜８ｄ及び９ａ〜９ｄが形成されており、本体構造体１０に嵌合して筐体７を保持固定している。
現像装置２の後方には駆動部１１ａ〜１１ｄが配される。モータ１２ａ〜１２ｄの出力は駆動ギヤ１１２ａ〜１１２ｄであり、減速ギヤ１３ａ〜１３ｄを駆動する。減速ギヤ１３には同軸上に駆動ギヤ１４ａ〜１４ｄが配されており、現像ローラ３の同軸上に配される従動ギヤ１５ａ〜１５ｄと噛合い、現像ローラ３に駆動伝達している。これに伴い同じく現像ローラ３の同軸上のギヤ５によりギヤ６に駆動伝達され、搬送スクリュ４も回転駆動される。
【００１６】
ここで、現像装置２ａ〜２ｄ又は２ａ〜２ｃは同一のものを使っていることが一般的である。ギヤ対５、６、ギヤ対１１２、１３、ギヤ対１４、１５も同一で、モータ１２がすべて同じ回転数で駆動される場合はギヤ対５、６、ギヤ対１１２、１３、ギヤ対１４、１５が噛合いにおいて発生する振動周波数は同一のものとなる。さらには、ギヤ対５、６、ギヤ対１１２、１３、ギヤ対１４、１５の組み付け時の歯の位相は通常合わせることは困難である。そのため、最悪複数のステーションの任意のギヤ対の噛合いにおいて、振動位相が一致する場合がある。図３に示すように、同位相となった振動は合成されて、振幅を増幅させてしまう。
【００１７】
一般的に、現像装置２の各デバイスの回転は、適正回転数に任意の幅を持っているため、必ず駆動回転数をすべてそろえる必要は無い。そこで、本発明のようにモータ１２の各回転数をすべて異なるように設定する。モータにＤＣモータを用いたときは、回転速度を制御するクロック周波数をそれぞれ違う値とする。ＡＣモータを用いた場合には交流電源周波数をそれぞれ変えて設定する。ステッピングモータを用いた場合には、制御用の入力パルスをそれぞれ違う設定にする。その結果、図４のように明確な周波数が見られなくなり、複数の振動が足しこまれて増幅しにくくなり、複数の同種の現像装置と駆動部が同時に稼動しても振動が大きくなりにくくなる。
以上の内容は図示していない感光体のクリーニング装置の回収スクリュ７０３、塗布装置のブラシ状塗布ローラ８０１についてもまったく同様の効果が得られる。
【００１８】
図５は、駆動部の減速機構にタイミングベルトを用いた例を示す図である。モータ１２の出力は駆動プーリになっており、タイミングベルト２０を介して従動プーリ２１を回転駆動する。動作、作用効果はギヤを使用した場合と同様である。
【００１９】
図６は、回転ムラ測定装置を示す図である。エンコーダー１５０を感光体ドラム１の先に設置し、得られたデータを速度解析装置１５１に送って回転ムラを測定する。
また、駆動装置に、出力手段として回転体と接続した加速度ピックアップ装置を設置し、振動計測方法として、加速度ピックアップ装置から出力されるデータを速度解析装置１５１に送って、振動計測を測定することもできる。
【００２０】
回転体の回転数は、それぞれ略一定の差がある。それぞれ同一種類の回転体同士の回転数が、略一定の差を有している。ランダムに差を設けた場合には、長期使用中に同位相による振動の合成があるが、略一定の差を設けることにより、同位相による振動の合成を確実に防止できる。
図７は、モータの設定速度差と振動足し込みの低減効果を実験的に求めた結果を示す図である。設定回転数の差を速度差で示している。
図７において、複数のモータの速度差が２％以上であると、増幅レベルが半分に低減する。速度差が２％より小さいと、振動は合成されて振幅の増幅を十分に防止できない。
また、速度差が大きくなると振動レベルは飽和するので、速度差の上限は特に限定されない。しかしながら、速度差が大きくなると、現像装置におけるトナー供給不足や、クリーニング装置のトナー排出が十分でなくなる虞があり、好ましくは１５％であり、さらに好ましくは１０％である。
【００２１】
作像装置は、感光体１を挟んで設置される現像装置２と、クリーニング装置７００とを一体的に構成し、駆動装置を有する。
また、駆動装置により駆動される現像ローラ３及び／又は攪拌搬送スクリュ４を有する現像装置２と、駆動装置により駆動される回収スクリュ７０３を有するクリーニング装置７００とを有する。
これにより、作像装置への負荷も小さく、駆動装置への負荷も小さくでき、振動を防止できる。また、作像系周辺の振動を防止してバンディング画像を防止でき、良好な画像を得ることができる。
【００２２】
図８は、中間転写方式の場合の実施例である。この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型間接転写方式の画像形成装置である。図８中符号１００は画像形成装置本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００は画像形成装置本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
画像形成装置本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１１０を設ける。中間転写体１１０は、ベース層を、例えば伸びの少ないフッ素系樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層をつくり、その上に弾性層を設ける。弾性層は、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどでつくる。その弾性層の表面は、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層で被ってなる。そして、図８に示すとおり、中間転写体１１０は、３つの支持ローラ１１４、１１５、１１６に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
本実施例では、３つのなかで第２の支持ローラ１１５の左に、画像転写後に中間転写体１１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１１７を設ける。また、３つのなかで第１の支持ローラ１１４と第２の支持ローラ１１５間に張り渡した中間転写体１１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム画像形成装置１２０を構成する。そのタンデム画像形成装置１２０の上には、図８に示すように、さらに露光装置１２１を設ける。
【００２３】
一方、中間転写体１１０を挟んでタンデム画像形成装置１２０と反対の側には、２次転写装置２２を備える。２次転写装置２２は、実施例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１１０を介して第３の支持ローラ１１６に押し当てて配置し、中間転写体１１０上の画像をシートに転写する。
２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５を設ける。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成する。
上述した２次転写装置２２には、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。
なお、実施例では、このような２次転写装置２２および定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置１２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備える。
【００２４】
このカラー画像形成装置を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータと駆動ローラで回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１１０上に合成カラー画像を形成する。
【００２５】
また、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して画像形成装置本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写体１１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。
【００２６】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
一方、画像転写後の中間転写体１１０は、中間転写体クリーニング装置１１７で、画像転写後に中間転写体１１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム画像形成装置２０による再度の画像形成に備える。
ここで、レジストローラ４９は一般的には接地されて使用されることが多いが，シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
【００２７】
図９は、直接転写タイプの画像形成装置を示す図である。この発明の一実施の形態を示すもので、タンデム型直接転写方式の画像形成装置である。
イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置している。不図示のスタートスイッチを押すと、個々の画像形成手段１８でその感光体１を回転して各感光体１上にそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、搬送ベルト６０による転写紙の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して、転写紙上に合成カラー画像を形成する。
【００２８】
本発明は、並列に複数配置された駆動装置を有する画像形成装置において、前記駆動装置に内在する周波数が互いに異なる周波数でモータの回転数が設定されるため、複数の発生する振動が合成されても増幅されにくく、振動が大きくなりにくい駆動装置が可能となる。
また、並列に複数配置された駆動装置において、前記駆動装置はメカ的な構成が同一でも、駆動入力デバイスの入力周波数が互いにずらした周波数に設定されるため、特別な機構を用意することなく、複数の発生する振動が合成されても増幅されにくく、振動が大きくなりにくい駆動装置が可能となる。さらに、本発明は、並列して複数配置されるトナー画像等を作像する画像形成装置の駆動手段に、前記記載の駆動装置を用いたため、発生する振動が増幅されにくい画像形成装置の提供が可能となる。
また、本発明は、タンデム式のカラー画像形成装置において、前記駆動装置と互いに異なる周波数に設定される現像装置及びクリーニング装置を用いたため、発生する振動が増幅されにくく、バンディングの少ないタンデム式のカラー画像形成装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】現像形成ユニットを示す図である。
【図２】本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置と駆動装置の構成図である。
【図３】タンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図である。
【図４】本発明を用いたタンデム画像形成装置の現像装置の効果説明図である。
【図５】駆動部の減速機構にタイミングベルトを用いた例を示す図である。
【図６】回転ムラ測定装置を示す図である。
【図７】モータの設定速度差と振動足し込みの低減効果を実験的に求めた結果を示す図である。
【図８】中間転写方式の場合の実施例である。
【図９】直接転写タイプの画像形成装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１ａ〜１ｄ 感光体ドラム
２ａ〜２ｄ 現像装置
３ａ〜３ｄ 現像ローラ
４ａ〜４ｄ 搬送スクリュ
５ａ〜５ｄ ギヤ
６ａ〜６ｄ ギヤ
７ａ〜７ｄ 筐体
８ａ〜８ｄ 支持軸
９ａ〜９ｄ 支持軸
１０ 本体構造体
１１ａ〜１１ｄ 駆動部
１２ａ〜１２ｄ モータ
１１２ａ〜１１２ｄ 駆動ギヤ
１３ａ〜１３ｄ 減速ギヤ
１４ａ〜１４ｄ 駆動ギヤ
１５ａ〜１５ｄ 従動ギヤ
１８ 画像形成手段
２０ タイミングベルト
２１ 従動プーリ
２２ ２次転写装置
２３ ローラ
２４ ２次転写ベルト
２５ 定着装置
２６ 定着ベルト
２７ 加圧ローラ
２８ シート反転装置
３０ 原稿台
３２ コンタクトガラス
３３ 第１走行体
３４ 第２走行体
３５ 結像レンズ
３６ 読取りセンサ
４２ 給紙ローラ
４３ ペーパーバンク
４４ 給紙カセット
４５ 分離ローラ
４６ 給紙路
４７ 搬送ローラ
４８ 給紙路
４９ レジストローラ
５０ 給紙ローラ
５１ 手差しトレイ
５２ 分離ローラ
５３ 手差し給紙路
５５ 切換爪
５６ 排出ローラ
５７ 排紙トレイ
６０ 搬送ベルト
１００ 画像形成装置本体
１１０ 中間転写体
１１４ 支持ローラ
１１５ 支持ローラ
１１６ 支持ローラ
１１７ 中間転写体クリーニング
１２０ タンデム画像形成装置
１２１ 露光装置
１５０ エンコーダー
１５１ 速度解析装置
１５２ ドラム駆動手段
１５３ ドラム軸
１５４ カップリング
２００ 給紙テーブル
３００ スキャナ
４００ 原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
７００ クリーニング装置
７０３ 回収スクリュ
８００ 塗布装置
８０１ ブラシ状塗布ローラ
９００ 帯電装置
９０１ 帯電ローラ
９０２ クリーニングローラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に複数配置された駆動装置において、
感光体に対して非同期に回転する回転体を有し、
前記回転体の回転数は、それぞれ略一定の差がある
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達する
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記原動手段は、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とするＤＣサーボモータである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記原動手段は、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とするＡＣモータである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記原動手段は、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とするステッピングモータである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載の駆動装置において、
前記減速手段は、ギヤ列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定は同一である
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項２乃至５のいずれかに記載の駆動装置において、
前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定は同一である
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、隣接した回転体の回転数の差が、２％以上である
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、現像装置の現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、クリーニング装置の回収スクリュである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、ブラシ状塗布ローラである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の駆動装置により駆動される現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュを有する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の駆動装置により駆動される回収スクリュを有する
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１４】
感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動装置を有する
ことを特徴とする作像装置。
【請求項１５】
感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、
請求項１２記載の現像装置と請求項１３に記載のクリーニング装置を有する
ことを特徴とする作像装置。
【請求項１６】
感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、
をそれぞれ複数有し、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動装置と、
感光体上のトナー画像を転写、搬送する中間転写装置と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、
をそれぞれ複数有し、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動装置と、
転写紙を静電吸着して感光体上を搬送する転写装置と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
並列に複数配置された駆動装置の駆動方法において、
回転体を感光体に対して非同期に回転し、
前記回転体の回転数に、それぞれ略一定の差を設ける
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の駆動装置の駆動方法において、
原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達する
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の駆動装置の駆動方法において、
ＤＣサーボモータで、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の駆動装置の駆動方法において、
ＡＣモータで、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の駆動装置の駆動方法において、
ステッピングモータで、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２３】
請求項１９乃至２２のいずれかに記載の駆動装置の駆動方法において、
前記減速手段は、ギヤ列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定を同一とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２４】
請求項１９乃至２２のいずれかに記載の駆動装置の駆動方法において、
前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定を同一とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２５】
請求項１８乃至２４のいずれかに記載の駆動装置の駆動方法において、
隣接した前記回転体の回転数の差を、２％以上とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項１】
並列に複数配置された駆動装置において、
感光体に対して非同期に回転する回転体を有し、
前記回転体の回転数は、それぞれ略一定の差がある
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の駆動装置において、
原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達する
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記原動手段は、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とするＤＣサーボモータである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記原動手段は、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とするＡＣモータである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項２に記載の駆動装置において、
前記原動手段は、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とするステッピングモータである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載の駆動装置において、
前記減速手段は、ギヤ列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定は同一である
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項２乃至５のいずれかに記載の駆動装置において、
前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定は同一である
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、隣接した回転体の回転数の差が、２％以上である
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、現像装置の現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、クリーニング装置の回収スクリュである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１１】
請求項１乃至８のいずれかに記載の駆動装置において、
前記回転体は、ブラシ状塗布ローラである
ことを特徴とする駆動装置。
【請求項１２】
請求項９に記載の駆動装置により駆動される現像ローラ及び／又は攪拌搬送スクリュを有する
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の駆動装置により駆動される回収スクリュを有する
ことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１４】
感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動装置を有する
ことを特徴とする作像装置。
【請求項１５】
感光体を挟んで設置される現像装置と、クリーニング装置とを一体的に構成した作像装置において、
請求項１２記載の現像装置と請求項１３に記載のクリーニング装置を有する
ことを特徴とする作像装置。
【請求項１６】
感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、
をそれぞれ複数有し、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動装置と、
感光体上のトナー画像を転写、搬送する中間転写装置と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
感光体と、感光体に潜像を作る光書込み装置と、感光体の潜像を可視化するための現像装置と、潜像残を清掃するクリーニング装置と、
をそれぞれ複数有し、
請求項１乃至１１のいずれかに記載の駆動装置と、
転写紙を静電吸着して感光体上を搬送する転写装置と、
を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
並列に複数配置された駆動装置の駆動方法において、
回転体を感光体に対して非同期に回転し、
前記回転体の回転数に、それぞれ略一定の差を設ける
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の駆動装置の駆動方法において、
原動手段、減速手段、出力手段により、前記回転体に駆動力を伝達する
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の駆動装置の駆動方法において、
ＤＣサーボモータで、速度検出器の目標設定値をそれぞれ異なる値とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の駆動装置の駆動方法において、
ＡＣモータで、入力する交流電源の周波数をそれぞれ異なる値とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の駆動装置の駆動方法において、
ステッピングモータで、入力パルスの周波数をそれぞれ異なる値とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２３】
請求項１９乃至２２のいずれかに記載の駆動装置の駆動方法において、
前記減速手段は、ギヤ列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のギヤの歯数及び減速比の設定を同一とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２４】
請求項１９乃至２２のいずれかに記載の駆動装置の駆動方法において、
前記減速手段は、タイミングベルト列を有し、
少なくとも隣接した前記減速手段のタイミングベルト列の歯数及び減速比の設定を同一とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【請求項２５】
請求項１８乃至２４のいずれかに記載の駆動装置の駆動方法において、
隣接した前記回転体の回転数の差を、２％以上とする
ことを特徴とする駆動装置の駆動方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１８３５６８（Ｐ２００７−１８３５６８Ａ）
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５８２６０（Ｐ２００６−２５８２６０）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１９日（２００７．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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