JPH08160692A - 電子写真プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】歯車列等の伝導系のレイアウトに制限を受ける
事なく精度よく感光体ドラム側に駆動力を伝達し、ジッ
タ等の画像のバラツキが生じる事なく、高解像度画像を
形成し得る電子写真プリンタ。 【構成】感光体ドラムの駆動にステッピングモータを用
いるとともに、該ステッピングモータの設定パルス数を
解像度（ｄｐｉ）と対応する基準パルス数と実質的に同
一か整数倍に設定した事を特徴とし、好ましくは前記モ
ータに歯合される歯車列を左右に振分け、夫々の歯車列
にかかる荷重をほぼ対称に設定した事を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は感光体ドラムを具えた電
子写真プリンタに係り、特に感光体ドラムを副走査方向
に回転させながら主走査方向に沿って露光を行う事によ
り、所定ｄｐｉの画素ピッチ間隔を有するドット画像を
形成し得る電子写真プリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像情報に対応して展開した
ビットマップデータをシリアルに、若しくは一走査ライ
ン又は複数ビット単位でパラレルにプリントエンジン側
に出力しながら画素マトリックス状の画像を形成可能に
構成したレーザプリンタやＬＥＤプリンタその他のペー
ジプリンタは公知であり、この種の装置においては感光
体ドラムを副走査方向に回転駆動させながら、例えばＬ
ＥＤプリンタにおいては、時分割駆動（ダイナミック駆
動）若しくは一走査ライン同時駆動（スタテック駆動）
にて該ドラム線速と対応させて所定時間間隔毎にＬＥＤ
素子の点灯制御を行い、これにより例えば３００ｄｐｉ
の画素ピッチ間隔を有するドット画像を形成し得る。従
ってかかるプリンタにおいては露光手段側の点灯タイミ
ングと同期させて精度よく感光体ドラムを回転させる必
要がある。このため従来は前記感光体ドラムを駆動させ
るモ−タに定電圧制御の容易な直流モ−タを用いるか、
更には、必要に応じて前記直流モ−タにエンコーダを直
結させて画像形成位置の位置ずれの防止を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記駆動
モ−タと感光体ドラム間には減速歯車列が介在している
ために、該歯車列の偏心及び噛み合い誤差等により感光
体ドラムの速度変動が生じやすい。この為、一般にはモ
−タ軸側ではなくドラム軸側にエンコーダを設け、ＰＬ
Ｌ制御することで歯車列に対する影響を極力少なくしよ
うとしているが、モ−タの回転力がドラムに伝達される
までの伝達系の遅れを加味して回転制御せねばならず、
実際にその制御は困難を極める。又歯車列を用いずにダ
イレクトドライブモ−タで駆動する事も可能であるが、
ダイレクトドライブモ−タは非常に高価であるのみなら
ず、感光体ドラムと同期した回転が必要な定着ローラや
転写ローラへの駆動伝達が困難になる。

【０００４】かかる欠点を解消するために、前記感光体
ドラムを駆動する駆動モ−タにステッピングモ−タを、
又伝導系に整数比の歯数の減速歯車列を用い、前記歯車
列最終段の歯車の回転変動を打消すパルス発生パターン
をメモリに記憶させておき、そのパルス発生パターンに
基づき、前記ステッピングモ−タ駆動用のパルスを発生
させて感光体ドラムを回転させるようにした技術が開示
されている。（特開昭６３−７５７５９号） しかしながら、前記技術においては、各歯車列毎に、言
換えれば各画像形成機毎に歯車列最終段の歯車の回転変
動を打消すパルス発生パターンをメモリに記憶させてお
かなければならず、結果として部品コストの増加のみな
らず、段取工数が大幅に増加する。しかも前記技術にお
いては、ステッピングモ−タの駆動制御が、前記メモリ
に記憶させたパルス発生パターンに依存されてしまうた
めに、例えば３００ｄｐｉのプリンタを用いて６００ｄ
ｐｉの高密度ドット画像を形成しようとする場合、容易
にこれに対処できない。この為電算機やその周辺業界に
おいて、パーツ交換により性能アップを図る方式を採用
しているが前記の方式では、歯車列の交換のみでは足り
ず、該歯車列に対応させてメモリも交換せねばならず、
交換すべき部品点数が増加する。又伝導系に整数比の歯
数の減速歯車列を用いることは使用可能な歯車列に制約
を受け、逆に無理して整数比になるように歯車列を作製
しなければならない為に、レイアウトに大きな制約を受
ける。本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、歯車列等
の伝導系のレイアウトに制限を受ける事なく精度よく感
光体ドラム側に駆動力を伝達し、ジッタ等の画像のバラ
ツキが生じる事なく、高解像度画像を形成し得る電子写
真プリンタを提供する事にある。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は感光体ドラムの駆
動にステッピングモータを用いるとともに、該ステッピ
ングモータの設定パルス数を下記式により定められる基
準パルス数と実質的に同一か若しくは下記式で定められ
る基準パルス数の整数倍に設定した事を特徴とする。 Ｃ＝（Ａ／Ｂ）Ｄ …１） Ｃ：基準パルス数（pps） Ａ：解像度（ｄｐｉ） Ｂ：インチサイズ（１インチ＝２５．４ｍｍ） Ｄ：感光体ドラムの紙送り線速（ｍｍ／sec）

【０００６】これにより解像度とモータステップ送り間
隔、即ち感光体ドラムのステップ送り間隔と副走査方向
のドット間隔の同期を取る事が出来、ジッタ等の画像の
バラツキが生じる事なく、高解像度の安定したドット画
像を得る事が出来る。しかも設定ステップパルス数が二
倍のステップモータに交換するだけで３００ｄｐｉから
６００ｄｐｉの高解像度プリンタに変更する事も容易で
あり、パーツ交換による性能アップが簡単化する。

【０００７】又本発明は前記モータに歯合される歯車列
を左右に振分け、夫々の歯車列にかかる荷重をほぼ対称
に設定することにより、歯車列の回転変動を大幅に抑制
でき、該変動むらから起因するジッタ等のドット画像の
乱れを防止できる。この場合一の歯車列に感光体ドラム
ギア、他の歯車列に定着ローラギアを夫々振分けて配置
するのがよい。

【０００８】この場合、前記負荷変動のあるトナー若し
くは現像剤の攪拌部材用歯車を前記歯車列に直列する
と、これらの歯車の負荷変動が直接感光体ドラム等に伝
達され、好ましくない。そこで前記夫々の攪拌部材用歯
車を、前記歯車列を分岐した終端側に配するのがよい。
又感光体ドラムに対し精度よく線速比を取る必要のある
現像スリーブギアと転写ローラギアにおいても前記歯車
列に直列すると、これらの歯車に回転変動が生じた場合
その変動が精度よく線速比を取る必要のある他のプロセ
ス手段に伝達され、好ましくない。そこでこれらのギア
においても前記歯車列を分岐した終端側に配するのがよ
い。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を例示
的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。図２
は本発明が適用される画像形成装置の全体構成を示し、
その構成を簡単に説明するに、下方のカセット収納空間
１Ａに給紙カセット２が挿脱可能に構成するとともに、
該カセット収納空間１Ａの前側上端に給紙ローラ３が軸
支され、給紙カセット２より引出された記録紙を、給紙
カセット２の前壁側に設けた給紙ガイド４を介して記録
紙搬送路１０の入口端側に向け給紙可能に構成してい
る。給紙カセット２はカセット引き出し部としても機能
する前壁５を具え、該前壁５を表示パネル取付け部６の
下面位置まで立設させるとともに、その上面中央側に手
差し給紙機構７を設ける。

【００１０】上方のプロセスユニット取付け空間１Ｃは
制御基板８の取付け空間１Ｂを仕切る仕切り壁の上面側
に記録紙搬送路１０を形成するとともに、該搬送路１０
入口端側より搬送路１０に沿って給紙ガイドローラ１
１、レジストローラ対１２、転写ローラ１３、感光体ド
ラム１４、及び熱定着ローラ対１５が配設されており、
給紙カセット２と一体化された手差し給紙部７、給紙カ
セット２、若しくは不図示の給紙ユニットより給送され
た記録紙が給紙ガイドローラ１１を介してレジストロー
ラ対１２入口端で待機された後、感光体ドラム１４に担
持させたトナー像始端と同期させてレジストローラ１２
を回転させて転写ローラ１３により前記トナー像を転写
させ、更に熱定着ローラ対１５を挿通させて画像定着を
行った後、中間排紙ローラ１８、反転排紙ガイド１９及
び排紙ローラ対２０を介して、装置上面側の排紙トレー
部２１に反転排紙される。

【００１１】一方、感光体ドラム１４周囲には、ドラム
回転方向（反時計回り）に沿ってクリーナ２２、帯電ロ
ーラ２３、ＬＥＤユニット２４、及び現像ユニット２５
が配設されており、クリーナ２２により残留トナーが除
去された感光体ドラム１４上を帯電ローラ２３により均
一帯電をさせた後、ＬＥＤユニット２４により画像情報
に対応した露光潜像の書込みを行い、現像ユニット２５
により前記潜像を可視像化してトナー像を形成した後、
転写ローラ１３により記録紙側に転写可能に構成する。

【００１２】そして前記現像ユニット２５はユニット本
体２５Ａと、該ユニット本体２５Ａに装着されたトナー
カートリッジ１６よりトナーを収受するトナー収納部２
５Ｂからなり、ユニット本体２５Ａ内には固定磁石集成
体が内包された現像スリーブ２５１と攪拌ローラ２５２
が配設されている。又、トナー収納部２５Ｂにはトナー
攪拌ローラ２５３が配設されている。又クリーナ２２に
はクリーニングブレード２２１とともに、該クリーニン
グブレード２２１により掻き落とされた残留トナーを排
出部側に導く掃き出しローラ２２２及び該掃き出しロー
ラ２２２により排出部側に掃き出された残留トナーをロ
ーラ軸方向に搬送し、不図示の廃トナーボトルに導く搬
送ローラ２２３からなる。そして前記感光体ドラム１
４、クリーナ２２、帯電ローラ２３、ＬＥＤユニット２
４、及び現像ユニット２５は一体的にユニット化されて
おり、図３に示すように、本体フレーム５４上に設けら
れたすり鉢状の位置決めガイド６１に沿って前記プロセ
スユニットＡを落とし込む事により後記するプロセスユ
ニット側の集合歯車５７と伝導系の終端側の歯車５２７
が精度よく歯合する。一方装置側壁は、図４に示すよう
に転写ローラ１３斜め下側の該ローラ隣接位置近傍を中
心ＸとしてプロセスユニットＡの感光体ドラム１４に位
置する位置までを外径とする、駆動用ステッピングモー
タＭ外径より大なる外径の仮想円部を図４に示すように
円錐台状に膨出させ、該膨出壁５０の上面と側面にスリ
ット開口５１を形成する。

【００１３】そして図４に示すように、前記感光体ドラ
ム１４側のプロセスユニットＡ、定着ローラ対１５等に
駆動力を伝達する歯車列５２を軸支する歯車取付け板５
３を前記本体フレーム５４と対面する側の装置側壁５５
内面側に取付け、前記膨出壁５０内の膨出空間５０１を
実質的に遮蔽する。そして前記膨出空間５０１内の歯車
取付け板５３に駆動用ステッピングモ−タＭを装着する
とともに、そのモ−タ軸Ｍ１を本体フレーム５４側に貫
設する。又該モ−タ軸Ｍ１が突設する本体フレーム５４
側の取付け板５３上には歯車軸が所定位置に夫々固着さ
れており、前記モ−タ軸Ｍ１の左右両側に夫々歯車５２
１…を軸支させ、夫々プロセスユニットＡ側の集合歯車
５７Ａ及び定着ローラ対１５側の駆動歯車５８に歯合可
能に構成する。即ち、図１及び図３、４に示すようにモ
−タ軸Ｍ１に嵌着された軸歯車５２１には左右両側に夫
々減速歯車５２２、５２３が歯合されており、該一の減
速歯車５２２は減速歯車５２４、中継歯車５２５を介し
て軸方向に二つの歯車が連結された二連歯車５２６に回
転力を伝達させる。該二連歯車５２６の一の歯車５２６
ａは本体フレーム５４の窓部よりフレーム内側位置まで
延在しており、該延在位置で定着ローラ１５の軸歯車５
８と歯合させる。そして該軸歯車５８は排紙ローラ系の
歯車列５９に歯合されており、定着ローラ１５下流側の
排紙ローラ系に動力を伝達可能に構成している。一方、
前記モ−タ軸歯車５２１に歯合されている他の減速歯車
５２３は本体フレーム５４側に枢支されている歯車５２
７に歯合され、該歯車５２７を本体フレーム５４の窓部
よりプロセスユニットＡの歯車列５７の集合歯車５７０
と歯合させ、該集合歯車５７０を介してプロセスユニッ
トＡ内の現像スリーブ２５１、攪拌ローラ２５２、感光
体ドラム１４、転写ローラ１３、帯電ローラ２３、及び
クリーナ２２内の各ローラ２２２〜２２４等に駆動力を
伝達可能に構成している。

【００１４】次に前記歯車列の構成を図１に基づいて説
明する。定着ローラ１５の軸歯車５８に歯合されている
排紙ローラ系の歯車列５９は、大径の集合歯車５９１よ
り中継歯車５９２を介して排紙ローラ対２０の軸歯車５
９３へ、又前記集合歯車５９１より分岐させて中間排紙
ローラ１８の軸歯車５９４に歯合させている。この結
果、排紙ローラ２０及び中間排紙ローラ１８の軸歯車５
９３、５９４はいずれも前記歯車列の終端側に位置する
事になる。又プロセスユニットＡの歯車列５７は、集合
歯車５７０を介して現像スリーブ２５１の軸歯車６０
１、現像剤攪拌ローラ２５２の軸歯車６０２、トナー攪
拌ローラ２５３の軸歯車６０３に歯合させるとともに、
前記集合歯車５７Ａは中継歯車６０４を介して感光体ド
ラム１４の軸歯車６０５に歯合させている。又、感光体
ドラム１４の軸歯車６０５は、同軸歯車６０５ａを介し
て転写ローラ１３の軸歯車６０７に、更に減速歯車６０
８を介して帯電ローラ２３の軸歯車６０９に、更に減速
歯車６０８はクリーナ２２内の掃き出しローラ２２２の
軸歯車６１０と搬送ローラ２２３の軸歯車６１１に中継
歯車６１２を介して夫々駆動力を伝達可能に構成してい
る。この結果、感光体ドラム１４との間で速度比の整合
性を取る必要のある現像スリーブ２５１及び帯電ローラ
２３の軸歯車６０１と６０９、及び負荷変動の生じやす
い現像剤攪拌ローラ２５２、トナー攪拌ローラ２５３及
び搬送ローラ２２３の夫々の軸歯車６０２、６０３、６
１１はいずれも前記歯車列の終端側に位置する事にな
る。

【００１５】又モータピニオンギアＭ１の図上右側に直
列的に歯合されている歯車数（分岐歯車数を除きモータ
ピニオンギアより排紙ローラ軸歯車までの歯合数）は１
２個、図上左側に直列的に歯合されている歯車数（分岐
歯車数を除きモータピニオンギアより搬送ローラ軸歯車
までの歯合数）は１２個と一致しており、分岐歯車の数
にバラツキを有するもほぼ対称の軸トルクが印加されて
いると考えてよい。

【００１６】次に前記モータピニオンギアＭ１より感光
体ドラム１４の軸歯車６０５までの歯車列の歯合比とス
テッピングモータの設定パルスの関係について確認す
る。例えばＰＭ４８STEPのステッピングモータを用い、
その設定パルス数を３００PPSにした場合、その回転数
は ３００PPS／４８STEP×６０＝３７５ｒｐｍ 又前記モータピニオンギアより感光体ドラム１４の軸歯
車までの歯車列の歯合比は図５の通りであるから 375rpm×16/102×17/21×21/31×15/29×29/30＝１６．
１２９ｒｐｍ そして感光体ドラム１４の直径が３０φであるからその
紙送り速度は １６．１２９ｒｐｍ×３０π／６０＝２５．３４ｍｍ／
sec 従ってＣ：３００（pps）、Ａ：３００（ｄｐｉ）、
Ｂ：２５．４（ｍｍ）、Ｄ：２５．３４（ｍｍ／sec）
となるからほぼＡ／Ｂ＝Ｃ／Ｄとなり、前記１）式に合
致する。そしてこの状態で画像形成を行ったところ、ジ
ッタのない鮮明画像が形成できた。次にＨＢ２００STEP
のステッピングモータを用いた場合、その設定パルス数
を１２５０PPSにした場合、その回転数は１２５０PPS／
２００STEP×６０＝３７５ｒｐｍであり、従って単にモ
ータ交換のみで容易にトルクアップを図る事が出来る。
又前記ステッピングモータを交換する事により６００ｄ
ｐｉにバージョンアップする事も可能である。

【００１７】

【発明の効果】以上記載のごとく本発明によれば、歯車
列等の伝導系のレイアウトに制限を受ける事なく精度よ
く感光体ドラム側に駆動力を伝達し、ジッタ等の画像の
バラツキが生じる事なく、高解像度画像を形成し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステッピングモータとそれに歯合される全ての
歯車列の構成を示す。

【図２】本発明の実施例に係る画像形成装置の全体構成
を示す。

【図３】本体フレームと装置外壁間に位置する装置本体
側の歯車列の構成を示す。

【図４】図３の水平断面の要部構成を示す。

【図５】モータピニオンギアＭ１より感光体ドラム１４
の軸歯車６０５までの歯車列の歯合比を示す。

【符号の説明】

１４ 感光体ドラム Ｍ ステッピングモータ ５８ 定着ローラギア ６０１ 現像スリーブギア ６０２ 現像剤攪拌部材用歯車 ６０３ トナー攪拌部材用歯車 ６０５ 感光体ドラムギア ６０７ 転写ローラギア 522、524、525、526、58、591〜594 前記モータに歯合され
る図上右側の歯車列 523、527、570、604、605、608、610、611、612 前記モータに
歯合される図上左側の歯車列

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体ドラムの駆動にステッピングモー
   タを用いるとともに、該ステッピングモータの設定パル
   ス数を下記式により定められる基準パルス数と実質的に
   同一か若しくは下記式で定められる基準パルス数の整数
   倍に設定した事を特徴とする電子写真プリンタ Ｃ＝（Ａ／Ｂ）Ｄ Ｃ：基準パルス数（pps） Ａ：解像度（ｄｐｉ） Ｂ：インチサイズ（１インチ＝２５．４ｍｍ） Ｄ：感光体ドラムの紙送り線速（ｍｍ／sec）
2. 【請求項２】 前記モータに歯合される歯車列を左右に
   振分け、夫々の歯車列にかかる荷重をほぼ対称に設定し
   た事を特徴とする請求項１記載の電子写真プリンタ
3. 【請求項３】 一の歯車列に感光体ドラムギア、他の歯
   車列に定着ローラギアを夫々振分けて配置した事を特徴
   とする請求項２記載の電子写真プリンタ
4. 【請求項４】 負荷変動のあるトナー若しくは現像剤の
   攪拌部材用歯車を夫々前記歯車列を分岐した終端側に配
   した事を特徴とする請求項２記載の電子写真プリンタ
5. 【請求項５】 感光体ドラムに対し精度よく線速比を取
   る必要のある現像スリーブギアと転写ローラギアを、前
   記歯車列を分岐した終端側に配した事を特徴とする請求
   項２記載の電子写真プリンタ