JPS63177190A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は画像形成装置に関し、特に転写材をドラム状の
支持体に支持して感光ドラム上のトナー像を転写材に順
次重ね転写する多色画像形成装置や、同じく感光ドラム
上のトナーを転写する画像形成装置に関するものである
。

（従来の技術） 一般にカラー複写機又はカラープリンター等の画像形成
装置に於いては、感光体上に形成された少なくとも２種
類以上の色の異なる画像を同一の転写材にそれぞれ多重
転写を行い、転写材上にカラー画像を得る。

その転写方法としては、バイアスローラーを用いてその
ローラー上に支持した転写材を感光体と同期を取りつつ
圧接し、かつトナーと逆極性のバイアス電圧を附加して
トナー像を転写材に移すものや、円筒ドラム上に支持し
て感光体と同期して送るとともに転写材の背面にトナー
と逆極性のコロナ電荷を附加して転写するものがある。

いづれの場合でも、転写材支持体であるバイアスローラ
ー又は円筒ドラムを感光体の表面速度と完全に同期させ
て回転する必要がある。また転写材をバイアスローラー
又は円筒ドラム上に把持するために転写材の把持手段（
たとえばカムにより開閉するグリッパ−）作動時の衝撃
が転写材支持体へ影響しないようにすることも必要であ
る。

更に転写材支持体の感光体との回転同期不良は各トナー
画像転写の際、像の歪、像のボケとなり、最終転写紙上
で色ズレとなって現われる。

通常の白黒複写機の場合、その様な現象が生じても軽度
であれば黒一色なのでそれ程目立たないが、カラー複写
機又はカラープリンターの場合、同程度の現象でも色の
差として見えるために大いに目立ってくる。つまり転写
材支持体の感光体との同期回転を確実に保証することが
必要である。

従来より前記のカムによるグリッパ−開閉の際の衝撃は
、回転方向の急激な負荷変動となって転写ドラムの回転
ブレを引き起こし、感光体との周期回転をそこなう、こ
の点についてはカム形状の最適化等によりその影響の軽
減化がはかられるがそこには限界があり、この問題は転
写ドラムの回転中心に転写ドラムとガタなく一体回転し
て、はずみ車効果を有す、る慣性体（フライホイール）
をつけることにより解決することが考えられる。

しかしながら上記のごとく転写ドラムにフライホイール
を付加することには以下の問題点がある。

即ち転写ドラム上に転写材を保持したまま装置が異常を
検知して停止したとき、再び装置を復帰させるべく転写
材を除去すること（ジャム処理）及び転写ドラムのメン
テ等の要求から転写ドラムは装置本体に対して容易に着
脱する機構が必要とされる。しかしフライホイールを付
加することにより重量の増大や専有領域（体積）の増大
を伴い、その操作性を著しく悪化させる。

又、前記のカラー複写機又はカラープリンタ等の画像形
成装置の露光方式としては、歯車列やチェーン、タイミ
ングベルト等の機械的連結手段を用いて光学系と感光ド
ラムを同期駆動して露光走査するアナログ方式と、感光
ドラムを独立に一定速度で回転させ、その感光ドラム上
にレーザースキャナや液晶シャッタ等を用いたデジタル
的露光手段によって、それを一定速度で走査するデジタ
ル方式とがある。

いずれの場合も次のような問題点を発生し、これを第４
図を用いて説明する。

第４図のように電子写真装置においては、従来より現像
スリーブ１３１と感光ドラム１との隙間Δλを一定に保
つ手段としてのつき当てコロ１３２を介して現像器１３
′が感光ドラム１に接触している。このことにより現像
器で発生する振動は感光ドラムに伝達され、感光ドラム
は加振される（図矢印Ａ方向）。

又、未転写トナーのクリーニングを行うクリーニングブ
レード２７１も感光ドラム１に接触しており、ここでは
トナーの有無や多い少ないによってビビリ振動が発生し
易い、この振動によって現像器の場合と同様感光ドラム
は加振される。

ここで上記に述べたような感光ドラムの振動は、光学系
と感光ドラムの同期駆動とは独立しており（デジタル方
式では露光手段の駆動と感光ドラムの駆動は独立である
）、露光走査時に露光ムラを生じさせることになる。

さらにこの振動は転写位置では感光ドラムから転写材へ
のトナー像の転写に影響し、転写ズレを生じさせてしま
い、上記露光ムラとあいまって得るべき画像の画質を著
しくそこなうという問題がある。

〔問題点を倍決するための手段〕

本発明は上記従来の事情に鑑みなされたものであり、本
発明の画像形成装置は感光ドラムの回転軸上に質量慣性
体（ある程度の質量を有し、はずみ車効果を合わせもつ
回転円板）を一体となるように設けることにより、露光
時の露光ムラ、転写時の転写ムラを防止し、像の歪み。

ボケ、色ズレのない高画質の画像を得ることを可能にし
たものである。

（実施例〕 本発明の実施例について以下図面とともに説明する。

第３図は本発明による電子写真方式のカラー画像形成装
置の概略断面図である。第１図は本発明の主要部を示す
感光ドラム囲りのスラスト方向断面図、第２図はその一
部分を示す斜視図である。

第２図において反時計方向に回転する感光ドラム１の周
囲には、−成帯電器１２．現像装置１３、転写ドラム２
０２．クリーニング器２７が配置されている。上記−成
帯電器１２と現像装置１３の間には、レーザースキャナ
１０からのレーザ光が感光ドラム１に走査される部分、
即ち露光部Ｕがある。また現像装置１３は回転体であり
、円周等分割状にイエロー、マゼンタ。

シアン、ブラックの現像器を支持している。

モして各色それぞれの静電潜像に対応して現像位置Ｓに
割り出され、その潜像をトナーで顕画化する。

次に感光ドラム１上のトナーは、転写部Ｔにおいて転写
ドラム２０２上に支持された転写材１４に帯電器２４の
コロナ放電により転写される。感光ドラム１上の未転写
トナーは、その後にクリーニング器２７によりクリーニ
ングされる。

一方、転写材１４はカセット１５より送り出され、ロー
ラ対１７を通過してレジスタローラ１８のニップ部に突
当てられる。そして転写材１４は転写ドラム２０２の回
転と同期とりされて送り出され、グリップカム２１によ
り開放された転写ドラム上のグリッパ２０３にその先端
を突き当てられ、グリッパ１３がグリッパカム２５′を
通過して閉じるときにその先端を挟持される。

所要口の転写後に転写材１４は、分離カム２５により開
放されたグリッパ２０３から分離爪２８により分離され
、搬送部２９．定着部３０を通して外部トレー３２に排
出される。

以上の過程において、感光ドラム１と転写ドラム２０２
の駆動について第１図と第２図をもとに説明する。

駆動モータ１０１の駆動力は、モータ軸に固定された小
歯車１０２及び中継歯車１０３を介して感光ドラム軸１
０４に固定された駆動歯車１０５に伝えられる。感光ド
ラム軸１０４は、その両端部をベアリングｔｏｅ、ｔｏ
フによフて回転自由に支持され、駆動力を受けてなめら
かに回転する。更に感光ドラム軸１０４には感光ドラム
シリンダー１０８と一体化した感光ドラムギア１０８が
固定されており、感光ドラムを回転させると同時に感光
ドラムギア１０８とかみ合った転写ドラムギア１１０に
より転写ドラム２０２を回転させる。

転写ドラムは両側の円筒部とその両日筒部をつなぐ部分
からなり、片側に転写ドラムギア１１０を有している。

この転写ドラム２０２のつなぎ部分にグリッパ２０３が
数個配置してあり、転写材が支持されて巻きつけられる
領域が開口部になっている。そして転写帯電器２４によ
り転写材背面（ドラムの内側）から転写のため　・のコ
ロナ電荷が与えられる。

転写ドラム２０２の一方は軸２０４により、また他方は
回転自在のコロ２０５により支持されており、副側板２
０６，２０６’　とともにバネ（図示せず）の力によっ
て感光ドラムに対して揺動可能な状態で圧接している。

第１図のフライホイール３００はある程度の質量をもつ
回転慣性体であり、感光ドラム軸にガタなく一体化され
ている。そして通常の回転時は駆動モータ１０１から前
記歯車列１０２゜１０３．１０５を介して伝えられた駆
動力を運動エネルギーとして蓄えている。

転写ドラムのグリッパ２０３が、その開閉手段であるグ
リッパカム２４．２４’　　に乗り上げたとき転写ドラ
ムは回転とは逆方向のトルクを受け、回転速度の減少を
起こそうとする。

このとき前記フライホイール３００は、運動エネルギー
を放出して駆動力を感光ドラム軸１０４、感光ドラムギ
ア１０８．転写ドラムギア１１０を介して転写ドラムに
与える。この作用により転写ドラムは回転速度の低下を
まぬがれ、一定速度で回転することが可能となる。つま
りこれは転写ドラムの回転中心にフライホイールを設け
るのと同等の効果を有し、なお且つ前記のようなジャム
処理等の際の転写ドラムの操作性をそこなうことがない
。

また感光ドラム１は、現像スリーブ１３１と同心の付光
てコロ１３２，１３２’　を介して現像器１３によって
矢印方向に（第４図においては矢印Ａ方向）加振される
。この振動は従来例では先に述べたように、露光位置で
の露光ムラや転写位置での転写ムラを生じさせる。

しかし本発明によれば、感光ドラム１は感光ドラム＠１
０４を介してフライホイール３００と一体化するように
ガタなく取付けられ、工学上剛体系をなしているので、
系としての質量が大幅にアップする。

一方、加振のエネルギーはフライホイールの有無により
影響を受けないから、感光ドラムと感光ドラム軸とフラ
イホイールを含む感光ドラム系の振動、振幅は、系の質
量の増大に伴って減少する。従って、ある程度の質量を
有する回転慣性体であるフライホイール３００を付加す
ることで前記の振動を大幅に軽減させ、露光ムラや転写
ムラを防止できる。

以上述べてきたように、ある程度の質量をもったフライ
ホイールを感光ドラム軸上に付加することで従来の問題
点が解決されるのであるが、フライホイールの最適な質
量については、現像器の加振力、クリーニングブレード
のドラム面との摺動による振動の程度やドラム自体の重
量等により決定されるべきもので、装置構成の差異によ
って異なることもある。

フライホイールの慣性モーメントについても質量同様に
設計に際して決定されるべきものである。さらにフライ
ホイールなるものは、従来質量をできるだけ減らしなが
ら回転半径をできるだけ大きくして回転慣性を高める思
想であるが、本発明のフライホイールは多少技術思想が
異なり、従来のものと区別する点は質量を重視した回転
慣性体であるといえる。

上記実施例においては、感光ドラム系（フライホイール
と回転軸も含めた感光ドラムの重さ）が８ｋｇであり、
このときの慣性モーメントは２７００ｋｇｃｍ’であっ
た。上記振動の発生は回転軸を含めた感光ドラムの重さ
が約２ｋｇ以下になると目立つようであり、この様な軽
い感光ドラムを用いる転写装置においては、上記の如く
質量を増すべくフライホイールを用いることが有効とな
る。また用いるフライホイールの目安としては、軸を含
めた感光ドラムの重さの２倍以上、好ましくは６〜７倍
以上のものが良い結果を得られる。勿論これらの条件は
感光ドラムの速度や走査線ピッチ等により変化するもの
である。

又、実施例においては転写式のデジタルのカラー画像形
成装置について説明したが、転写式のアナログ方式の白
黒又はカラー画像形成装置であっても本発明による効果
が得られることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように質量をもったフライホイールを感光
ドラム軸上に付加することで、（１）現像器、クリーニ
ングブレード等の少なくとも一つによる感光ドラムの振
動を軽減し、上記振動に伴う露光ムラ、転写ムラを防止
することを可能にした。

（２）小型のフライホイールを用いることで、転写ドラ
ムのジャム処理時等の操作性をそこなうことなくグリッ
パ開閉時の急激な負荷変動を吸収して一様回転を実現さ
せ、転写ムラを防止することを可能にした。

また本発明による多色画像形成装置においては、像の歪
み、ボケ、色ズレ、濃度ムラのない高画質の画像を得る
ことを可能とした。

更にデジタル露光系においては、主走査方向のピッチム
ラが厳しく現われるため有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施した画像形成装置の主要構成部を
示すスラスト断面図、 第２図は感光ドラム、転写ドラムの構成を説明する概略
の斜視図、 第３図は本発明を実施したデジタルカラー画像形成装置
全体の概略断面図、 第４図は感光ドラムが受ける振動を説明する図。 図において、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ドラム状に形成された感光体に形成されたトナー
   像を転写材に転写して画像を得る画像形成装置に於いて
   、 前記感光体の回転中心に一体回転する回転軸と、前記回
   転軸上に固定され感光ドラムと一体回転する質量回転慣
   性体を有することを特徴とする画像形成装置。