JP2007219317A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】コストを低減しつつ、簡易な構成により、4つの像担持体を色ずれが低減されるように駆動することのできる、画像形成装置を提供すること。
【解決手段】タンデム型カラーレーザプリンタ1において、2つのモータ61(第1モータ61Aおよび第2モータ61B)で、1対の伝達ギヤ62(1対のイエロー伝達ギヤ62Yおよびマゼンタ伝達ギヤ62M、1対のシアン伝達ギヤ62Cおよびブラック伝達ギヤ62K)をそれぞれ駆動させ、駆動された4つの伝達ギヤ62によって、対応する4つのドラムギヤ67を駆動させる。これによって、2つのモータ61で4つの感光ドラム24を駆動することができるので、簡易な構成により、コストを低減することができる。
【選択図】図5

Description

本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
電子写真方式のカラーレーザプリンタとして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーに対応して、4つの感光ドラムを備えるタンデム型カラーレーザプリンタが知られている。
タンデム型カラーレーザプリンタでは、各色のトナー像が対応する各感光ドラムにほぼ同時に形成されるので、モノクロレーザプリンタとほぼ同じ速度でカラー画像を形成することができる。
このようなタンデム型カラーレーザプリンタとして、たとえば、1つのドラム駆動モータから、減速ギヤ、ドラム駆動ギヤおよびドラムギヤを経由して、4つの感光体ドラムを駆動するものが知られている(たとえば、特許文献1参照。)。
また、4つの感光ドラムに対応するように、4つのドラム駆動モータを設けて、各ドラム駆動モータによって各感光ドラムをそれぞれ駆動するものが知られている(たとえば、特許文献2参照。)。
さらに、ブラックに対応する1つの感光ドラムを駆動するBk用モータと、イエロー、マゼンタおよびシアンに対応する3つの感光ドラムを駆動するYMC用モータとを設けて、Bk用モータによってブラックに対応する1つの感光ドラムを駆動するとともに、YMC用モータによってイエロー、マゼンタおよびシアンに対応する3つの感光ドラムを駆動するものが知られている(たとえば、特許文献3参照。)。
特開平9−179372号公報 特開2001−281959号公報 特開2005−157098号公報
しかるに、タンデム型カラーレーザプリンタでは、4色のトナー像を重ね合わせるので、これらの色ずれを低減するには、各色の印刷誤差を同じように重ね合わせることが重要である。そのためには、各色の感光ドラムを同一条件で駆動することが望まれる。
一方、特許文献1に記載されるものでは、1つのドラム駆動モータから、各種ギヤを経由して4つの感光体ドラムを駆動しているため、ドラム駆動モータと各感光体ドラムとの間に介在されるギヤの枚数が多く、その枚数に対応してギヤの伝達誤差が大きくなり、結果として、印刷誤差が大きくなる。また、ギヤの枚数に対応して、ギヤを設けるスペースが必要となり、装置が大型化する。
また、特許文献2に記載されるものでは、4つのドラム駆動モータと4つの感光ドラムとが、それぞれ1対1で対応しているため、各ドラム駆動モータと各感光ドラムとの間に介在されるギヤの枚数を少なくすることができる。しかし、4つのドラム駆動モータを設けるため、コスト高となる。さらに、ドラム駆動モータを複数設ける場合には、各色の感光ドラムを同一条件で駆動すべく、各ドラム駆動モータの位相を同期させる必要があり、そのために、4つのドラム駆動モータに対応して、4つの位相検知センサを設けなければならず、さらなるコストの上昇を生じる。
また、特許文献3に記載されるものでは、YMC用モータによって3つの感光ドラムを駆動するので、やはり、YMC用モータと3つの感光ドラムギヤとの間に介在されるギヤの枚数が多く、その枚数に対応してギヤの伝達誤差が大きくなり、結果として、印刷誤差が大きくなる。また、ギヤの枚数に対応して、ギヤを設けるスペースが必要となり、装置が大型化する。
本発明の目的は、コストを低減しつつ、簡易な構成により、4つの像担持体を色ずれが低減されるように駆動することのできる、画像形成装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、画像形成装置であって、4つの像担持体と、各前記像担持体に対応してそれぞれ設けられる4つの像担持体ギヤと、各前記像担持体ギヤに対応して設けられ、各前記像担持体ギヤにそれぞれ噛合する4つの伝達ギヤと、互いに隣接する1対の前記伝達ギヤに対応して設けられ、1対の前記伝達ギヤの両方を駆動する2つの駆動源とを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、2つの駆動源が1対の伝達ギヤをそれぞれ駆動することによって、4つの伝達ギヤが、対応する4つの像担持体ギヤを駆動し、その結果、4つの像担持体ギヤが駆動される。これによって、2つの駆動源で4つの像担持体を駆動することができるので、簡易な構成により、コストを低減することができる。また、各駆動源と、各駆動源に対応して駆動される2つの像担持体との間には、それぞれ像担持体ギヤおよび伝達ギヤが介在されるのみであるため、ギヤの枚数を低減することができる。そのため、ギヤの伝達誤差を低減して、印刷誤差を少なくすることができる。さらに、ギヤの枚数を低減することができるので、ギヤを設けるスペースを小さくでき、装置の小型化を図ることができる。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、4つの前記像担持体ギヤは、同一の成形金型により成形され、4つの前記伝達ギヤは、同一の成形金型により成形されていることを特徴としている。
このような構成によると、4つの像担持体ギヤおよび4つの伝達ギヤは、それぞれ、同一の成形金型により成形されている。そのため、各像担持体ギヤの間、および、各伝達ギヤの間における誤差を少なくすることができ、ギヤの伝達誤差をさらに低減して、印刷誤差をより一層少なくすることができる。
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の発明において、各前記駆動源は、1対の前記伝達ギヤの両方に噛合する駆動ギヤを備え、1対の前記伝達ギヤの中心間の距離Pが、下記式(1)で示されることを特徴としている。
D1+2G<P≦D1+D2 (1)
D1:伝達ギヤのピッチ円直径
D2:駆動ギヤのピッチ円直径
G:伝達ギヤの歯末たけ
このような構成によると、1対の伝達ギヤを駆動ギヤに対して大きく形成して、ギヤ比を大きく設定することができながら、1対の伝達ギヤを駆動ギヤに対してコンパクトに配置することができる。そのため、駆動ギヤから1対の伝達ギヤに対して大きなギヤ比で円滑に駆動力を伝達することができながら、装置の小型化を図ることができる。
また、請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、1対の前記伝達ギヤにおいて、一方の伝達ギヤの位相を基準位相として、他方の伝達ギヤの位相が、その基準位相に対して、下記式(2)に示す回転角度α°ずれるように設けられていることを特徴としている。
α°=(P1−πD)/πD×360° (2)
P1:互いに隣接する像担持体の中心間の距離
D:像担持体の直径
このような構成によると、一方の伝達ギヤの位相を基準位相として、他方の伝達ギヤの位相を回転角度α°ずらすので、駆動源に対して両方の伝達ギヤの位相を同期させることができる。そのため、回転角度をずらすのみの簡易な構成により、両方の伝達ギヤに対応する各像担持体の色ずれを確実に防止することができる。
また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、1対の前記伝達ギヤに対応して2つ設けられ、1対の前記伝達ギヤのうち少なくともいずれか一方の伝達ギヤの位相を検知する位相検知手段と、各前記位相検知手段の検知結果に基づいて、各前記駆動源を制御する制御手段とを備えていることを特徴としている。
このような構成によると、制御手段が、各位相検知手段の検知結果に基づいて、各位相検知手段により検知された各伝達ギヤの位相が同期するように、各駆動源を制御する。そのため、1対の伝達ギヤ間において、各像担持体の色ずれを確実に防止することができる。
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記制御手段は、各前記位相検知手段の検知結果に基づいて、一方の1対の前記伝達ギヤのうちいずれか一方の伝達ギヤを基準位相として、他方の1対の前記伝達ギヤのうちいずれか一方の伝達ギヤの位相が、その基準位相に対して、下記式(2)に示す回転角度α°の整数倍ずれるように、各前記駆動源を制御することを特徴としている。
α°=(P1−πD)/πD×360° (2)
P1:互いに隣接する像担持体の中心間の距離
D:像担持体の直径
このような構成によると、制御手段は、一方の1対の伝達ギヤのうちいずれか一方の伝達ギヤを基準位相として、他方の1対の伝達ギヤのうちいずれか一方の伝達ギヤの位相を回転角度α°ずらすように各駆動源を制御するので、1対の伝達ギヤ間において、各伝達ギヤの位相を同期させることができる。そのため、回転角度をずらすのみの簡易な制御により、1対の伝達ギヤ間において、各像担持体の色ずれを確実に防止することができる。
また、請求項7に記載の発明は、請求項5または6に記載の発明において、各前記伝達ギヤ、各前記駆動源および各前記位相検知手段を支持する共通の支持板を備えていることを特徴としている。
このような構成によると、各伝達ギヤ、各駆動源および各位相検知手段が、共通の支持板に支持されるので、各部品間の精度のよい相対配置を確保することができる。そのため、各像担持体ギヤの間、および、各伝達ギヤの間における誤差を、より一層少なくすることができ、ギヤの伝達誤差をさらに低減して、印刷誤差をより一層少なくすることができる。
また、請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の発明において、各前記伝達ギヤは、前記支持板に回転自在に支持されており、1対の前記伝達ギヤにおいて、いずれか一方の伝達ギヤには、前記支持板に臨むように、前記位相検知部に検知される基準位相部が設けられており、各前記位相検知手段は、前記基準位相部と対向可能に、前記支持板に支持されていることを特徴としている。
このような構成によると、1対の伝達ギヤにおいて、いずれか一方の伝達ギヤには、支持板に臨むように基準位相部が設けられており、各位相検知手段は、その基準位相部と対向可能に支持板に支持されている。これによって、基準位相部は、伝達ギヤと支持板との間において、位相検知手段によって検知される。そのため、位相検知手段による基準位相部の精度のよい検知を達成することができる。
請求項1に記載の発明によれば、簡易な構成により、コストを低減することができる。また、ギヤの伝達誤差を低減して、印刷誤差を少なくすることができる。さらに、ギヤを設けるスペースを小さくでき、装置の小型化を図ることができる。
請求項2に記載の発明によれば、ギヤの伝達誤差をさらに低減して、印刷誤差をより一層少なくすることができる。
請求項3に記載の発明によれば、駆動ギヤから1対の伝達ギヤに対して大きなギヤ比で円滑に駆動力を伝達することができながら、装置の小型化を図ることができる。
請求項4に記載の発明によれば、回転角度をずらすのみの簡易な構成により、両方の伝達ギヤに対応する各像担持体の色ずれを確実に防止することができる。
請求項5に記載の発明によれば、1対の伝達ギヤ間において、各像担持体の色ずれを確実に防止することができる。
請求項6に記載の発明によれば、回転角度をずらすのみの簡易な制御により、1対の伝達ギヤ間において、各像担持体の色ずれを確実に防止することができる。
請求項7に記載の発明によれば、各像担持体ギヤの間、および、各伝達ギヤの間における誤差を、より一層少なくすることができ、ギヤの伝達誤差をさらに低減して、印刷誤差をより一層少なくすることができる。
請求項8に記載の発明によれば、位相検知手段による基準位相部の精度のよい検知を達成することができる。
1.カラーレーザプリンタの全体構成
図1は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
図1において、このカラーレーザプリンタ1は、複数のドラムサブユニット23が水平方向において並列的に配置される、横置きタイプのタンデム型カラーレーザプリンタである。このカラーレーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、用紙3を給紙するための給紙部4と、給紙された用紙3に画像を形成するための画像形成部5と、画像が形成された用紙3を排紙するための排紙部6とを備えている。
本体ケーシング2の紙面一方側の側壁には、本体ケーシング2内を開放または閉鎖するフロントカバー16が設けられている。このフロントカバー16は、その下端部がヒンジを介して本体ケーシング2に揺動可能に支持されている。このフロントカバー16の開放により、本体ケーシング2に対して後述するドラムユニット21が着脱される。
なお、以下の説明において、図1の紙面左側(フロントカバー16が設けられている側)を「前側」とし、図1の紙面右側を「後側」とする。また、図1の紙厚方向手前側を「右側」とし、図1の紙厚方向手奥側を「左側」とする。
(1)給紙部
給紙部4は、本体ケーシング2内の底部において、本体ケーシング2に対して、前側から前後方向にスライド自在に着脱されている。給紙部4は、用紙3を収容する給紙トレイ7と、その給紙トレイ7の前端部上方に設けられ、互いに対向配置される分離ローラ8および分離パッド9と、分離ローラ8の後側に設けられる給紙ローラ10とを備えている。
また、給紙部4において、用紙3の給紙側搬送経路11は、その上流側端部が、下方において分離ローラ8に隣接し、その下流側端部が、上方において後述する搬送ベルト43に隣接しており、用紙3が前側に向かって給紙され、反転後、後側に向かって排紙される、側面視略U字形状に形成されている。
給紙側搬送経路11の途中には、分離ローラ8の前側上方に設けられ、互いに対向配置される紙粉取りローラ12およびピンチローラ13と、それらの上方に設けられる1対のレジストローラ14とが設けられている。
給紙トレイ7の内部には、用紙3が積層状に載置される用紙押圧板15が設けられており、用紙押圧板15上の最上位の用紙3は、給紙ローラ10に押圧され、給紙ローラ10の回転によって、分離ローラ8と分離パッド9との間に向けて給紙される。
給紙された用紙3は、分離ローラ8の回転によって、分離ローラ8と分離パッド9との間に挟まれ、1枚ごとに捌かれて搬送される。搬送された用紙3は、紙粉取りローラ12とピンチローラ13との間を通過し、紙粉が除去された後、給紙側搬送経路11に沿ってレジストローラ14に向けて搬送される。
レジストローラ14は、用紙3を、レジスト後に、搬送ベルト43に搬送する。
(2)画像形成部
画像形成部5は、スキャナ部17、プロセス部18、転写部19および定着部20を備えている。
(2−1)スキャナ部
スキャナ部17は、本体ケーシング2の上部に1つ設けられており、図示しないが、レーザ発光部、ポリゴンミラー、複数のレンズおよび反射鏡を備えている。スキャナ部17では、レーザ発光部から発光される各色に対応する画像データに基づくレーザビームを、ポリゴンミラーで走査して、複数のレンズおよび反射鏡を通過または反射させた後、各感光ドラム24に対応して、各色に対応して、それぞれ出射している。
(2−2)プロセス部
プロセス部18は、スキャナ部17の下方であって、給紙部4の上方に配置されており、1つのドラムユニット21と、各色に対応して、4つの現像カートリッジ22とを備えている。
(2−2−1)ドラムユニット
ドラムユニット21は、フロントカバー16の開放により、本体ケーシング2に対して、前側から前後方向に着脱自在に装着される。このドラムユニット21は、各色に対応して、4つのドラムサブユニット23を備えている。すなわち、ドラムサブユニット23は、イエロードラムサブユニット23Y、マゼンタドラムサブユニット23M、シアンドラムサブユニット23Cおよびブラックドラムサブユニット23Kの4つからなる。
各ドラムサブユニット23は、互いに前後方向に間隔を隔てて並列配置されている。より具体的には、前側から後側に向かって、イエロードラムサブユニット23Y、マゼンタドラムサブユニット23M、シアンドラムサブユニット23Cおよびブラックドラムサブユニット23Kが、順次配置されている。
各ドラムサブユニット23は、像担持体としての感光ドラム24、スコロトロン型帯電器25およびクリーニングブラシ26を支持している。
感光ドラム24は、幅方向(左右方向)に沿って設けられ、円筒形状をなし、最表層がポリカーボネートからなる正帯電性の感光層により形成されるドラム本体27と、このドラム本体27の回転軸線方向(幅方向)に沿って設けられるドラム軸28とを備えている。ドラム軸28は、ドラムサブユニット23に固定され、支持されており、ドラム本体27は、後述する回動支持部材65を介してドラム軸28に回転自在に支持されている。感光ドラム24には、後で詳述するが、画像形成時において、後述する駆動源としてのモータ61からの駆動力が伝達され、ドラム本体27が回転される。
スコロトロン型帯電器25は、感光ドラム24の斜め上側後方において、ドラムサブユニット23に支持されており、感光ドラム24と間隔を隔てて対向配置されている。このスコロトロン型帯電器25は、画像形成時において、コロナ放電により、感光ドラム24の表面を一様に正極性に帯電させる。
クリーニングブラシ26は、感光ドラム24の後方において、ドラムサブユニット23に支持されており、感光ドラム24と対向して接触するように配置されている。このクリーニングブラシ26には、画像形成時において、クリーニングバイアスが印加される。
(2−2−2)現像カートリッジ
現像カートリッジ22は、各色に対応するドラムサブユニット23に対応して、それぞれ着脱自在に設けられている。すなわち、現像カートリッジ22は、イエロードラムサブユニット23Yに着脱自在に装着されるイエロー現像カートリッジ22Y、マゼンタドラムサブユニット23Mに着脱自在に装着されるマゼンタ現像カートリッジ22M、シアンドラムサブユニット23Cに着脱自在に装着されるシアン現像カートリッジ22C、および、ブラックドラムサブユニット23Kに着脱自在に装着されるブラック現像カートリッジ22Kの4つからなる。
各現像カートリッジ22は、現像フレーム31と、その現像フレーム31内に設けられる、アジテータ32、供給ローラ33、現像ローラ34および層厚規制ブレード35とを備えている。
現像フレーム31は、下端部が開口されるボックス形状に形成されており、上下方向途中に形成される隔壁39によって、トナー収容室37と現像室38とが連通するように区画されている。
トナー収容室37には、各色に対応するトナーが収容されている。より具体的には、各現像カートリッジ22に対応して、イエロー現像カートリッジ22Yにはイエロー、マゼンタ現像カートリッジ22Mにはマゼンタ、シアン現像カートリッジ22Cにはシアン、ブラック現像カートリッジ22Kにはブラックのトナーが、それぞれ収容されている。
各色に対応するトナーとして、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各着色剤が各色に対応して配合される、正帯電性の非磁性1成分の重合トナーが用いられる。
また、トナー収容室37には、トナー収容室37内に収容されているトナーの残量を検出するための窓36が設けられている。
アジテータ32は、トナー収容室37内に設けられている。画像形成時において、アジテータ32には、図示しないモータからの駆動力が伝達され、回転される。
供給ローラ33は、現像室38内において、隔壁39の下方に設けられている。この供給ローラ33は、現像フレーム31に回転自在に支持される金属製の供給ローラ軸と、その供給ローラ軸の周りを被覆する導電性のスポンジからなるスポンジローラとを備えている。画像形成時において、供給ローラ33には、図示しないモータからの駆動力が伝達され、回転される。
現像ローラ34は、現像室38内において、供給ローラ33に対して斜め後側下方に設けられている。この現像ローラ34は、現像フレーム31に回転自在に支持される金属製の現像ローラ軸と、その現像ローラ軸の周りを被覆する導電性のゴムからなるゴムローラとを備えている。
また、現像ローラ34は、供給ローラ33に対して、ゴムローラとスポンジローラとが互いに圧接するように、配置されている。また、現像ローラ34は、現像フレーム31から下方に向けて露出するように、配置されている。
画像形成時において、現像ローラ34には、図示しないモータからの駆動力が伝達され、回転される。また、現像バイアスが印加される。
層厚規制ブレード35は、現像室38内において、その基端部が、隔壁39に支持されており、その遊端部が、絶縁性のシリコーンゴムからなり、現像ローラ34に対して上方から圧接されている。
(2−2−3)プロセス部での現像動作
そして、各現像カートリッジ22では、トナー収容室37に収容されている各色に対応するトナーが、アジテータ32によって攪拌されながら、自重により、現像室38へ放出される。
現像室38へ放出されたトナーは、供給ローラ33に供給される。供給ローラ33に供給されたトナーは、供給ローラ33の回転により、現像ローラ34に供給され、このとき、供給ローラ33と、現像バイアスが印加されている現像ローラ34との間で正極性に摩擦帯電される。
現像ローラ34に供給されたトナーは、現像ローラ34の回転に伴って、層厚規制ブレード35と、現像ローラ34との間に進入して、一定厚さの薄層として現像ローラ34の表面に担持される。
一方、各現像カートリッジ22に対応するドラムサブユニット23では、感光ドラム24の表面が、感光ドラム24の回転に伴って、スコロトロン型帯電器25により一様に正帯電された後、スキャナ部17からのレーザビームの高速走査により露光され、用紙3に形成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
さらに感光ドラム24が回転すると、次いで、現像ローラ34の表面に担持されかつ正帯電されているトナーが、現像ローラ34の回転により、感光ドラム24に対向して接触するときに、感光ドラム24の表面に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム24の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている露光部分に供給される。これにより、感光ドラム24の静電潜像は、現像により可視像化され、感光ドラム24の表面には、各色に対応して、反転現像によるトナー像が担持される。
なお、転写後に感光ドラム24上に残存する転写残トナーは、現像ローラ34に回収される。また、転写後に感光ドラム24上に付着する用紙3からの紙粉は、クリーニングブラシ26によって回収される。
(2−3)転写部
転写部19は、本体ケーシング2内において、給紙部4の上方であって、プロセス部18の下方において、前後方向に沿って配置されている。この転写部19は、駆動ローラ41、従動ローラ42、搬送ベルト43、転写ローラ44およびクリーニング部45を備えている。
駆動ローラ41および従動ローラ42は、前後方向に間隔を隔てて対向配置されており、駆動ローラ41は、ブラックドラムサブユニット23Kよりも後方に配置され、従動ローラ42は、イエロードラムサブユニット23Yよりも前方に配置されている。
搬送ベルト43は、エンドレスベルトからなり、カーボンなどの導電性粒子を分散した導電性のポリカーボネートやポリイミドなどの樹脂フィルムから形成されている。この搬送ベルト43は、駆動ローラ41と従動ローラ42との間に巻回されている。
画像形成時において、駆動ローラ41には、図示しないモータからの駆動力が伝達され、駆動ローラ41が回転される。すると、搬送ベルト43が、駆動ローラ41および従動ローラ42の間を、各ドラムサブユニット23の感光ドラム24と接触する転写位置において、感光ドラム24と同方向に回転するように周回移動されるとともに、従動ローラ42が従動される。
転写ローラ44は、巻回されている搬送ベルト43内において、各感光ドラム24と、搬送ベルト43を挟んで対向するように、それぞれ設けられている。各転写ローラ44は、金属製のローラ軸と、そのローラ軸の周りを被覆する導電性のゴムからなるゴムローラとを備えている。
また、各転写ローラ44は、搬送ベルト43と接触する転写位置において、搬送ベルト43の周回移動方向と同方向に回転するように設けられており、画像形成時には、転写バイアスが印加される。
クリーニング部45は、駆動ローラ41および従動ローラ42の間に巻回されている搬送ベルト43の下方に配置され、1次クリーニングローラ46、2次クリーニングローラ47、掻取ブレード48およびトナー貯留部49を備えている。
1次クリーニングローラ46は、感光ドラム24および転写ローラ44が接触する上側の搬送ベルト43と反対側の、下側の搬送ベルト43と接触するように配置され、その接触位置において、搬送ベルト43の周回移動方向と同方向に回転するように設けられている。1次クリーニングローラ46には、画像形成時に1次クリーニングバイアスが印加される。
2次クリーニングローラ47は、1次クリーニングローラ46に対して下方から接触するように配置され、その接触位置において、1次クリーニングローラ46の回転方向と同方向に回転するように設けられている。2次クリーニングローラ47には、画像形成時に2次クリーニングバイアスが印加される。
掻取ブレード48は、2次クリーニングローラ47に対して下方から接触するように設けられている。
トナー貯留部49は、1次クリーニングローラ46および2次クリーニングローラ47の下方において、2次クリーニングローラ47から落下するトナーを貯留できるように設けられている。
そして、給紙部4から給紙された用紙3は、周回移動される搬送ベルト43によって、前側から後側に向かって、各ドラムサブユニット23に対応する転写位置を、順次通過するように搬送され、その搬送中に、各ドラムサブユニット23の感光ドラム24に担持されている各色のトナー像が、順次転写され、用紙3にカラー像が形成される。
すなわち、たとえば、イエロードラムサブユニット23Yの感光ドラム24の表面に担持されたイエローのトナー像が、用紙3に転写されると、次いで、マゼンタドラムサブユニット23Mの感光ドラム24の表面に担持されたマゼンタのトナー像が、既にイエローのトナー像が転写されている用紙3に重ねて転写される。以下同様の動作によって、シアンドラムサブユニット23Cの感光ドラム24の表面に担持されたシアンのトナー像、ブラックドラムサブユニット23Kの感光ドラム24の表面に担持されたブラックのトナー像が重ねて転写され、これによって、用紙3にカラー像が形成される。
一方、上記の転写動作において、搬送ベルト43の表面に付着したトナーは、クリーニング部45において、まず、搬送ベルト43の表面から、1次クリーニングバイアスにより1次クリーニングローラ46に転写され、さらに、2次クリーニングバイアスにより2次クリーニングローラ47に転写される。その後、2次クリーニングローラ47に転写されたトナーは、掻取ブレード48によって、掻き取られ、2次クリーニングローラ47から落下して、トナー貯留部49に貯留される。
(2−4)定着部
定着部20は、本体ケーシング2におけるブラックドラムサブユニット23Kよりも後側であって、感光ドラム24と搬送ベルト43とが接触する転写位置と、前後方向において対向するように配置されている。この定着部20は、加熱ローラ51および加圧ローラ52を備えている。
加熱ローラ51は、その表面に離型層が形成される金属素管からなり、その軸方向に沿ってハロゲンランプが内装されている。加熱ローラ51は、ハロゲンランプにより、その表面が定着温度に加熱される。
加圧ローラ52は、加熱ローラ51の下方において、加熱ローラ51と対向配置されている。この加圧ローラ52は、加熱ローラ51を下方から押圧する。
そして、用紙3上に転写されたカラー像は、次いで、定着部20に搬送され、用紙3が加熱ローラ51と加圧ローラ52との間を通過する間に、熱定着される。
(3)排紙部
排紙部6において、用紙3の排紙側搬送経路53は、その上流側端部が、下方において定着部20に隣接し、その下流側端部が、上方において排紙トレイ54に隣接しており、用紙3が後側に向かって給紙され、反転後、前側に向かって排紙される、側面視略U字形状に形成されている。
排紙側搬送経路53の途中には、互いに対向する搬送ローラ55およびピンチローラ56が設けられている。また、排紙側搬送経路53の下流側端部には、1対の排紙ローラ57が設けられている。
また、排紙部6には、排紙トレイ54が設けられている。排紙トレイ54は、本体ケーシング2の上壁を、前側から後側に向かって次第に窪むように形成して、排紙される用紙3を積層状に載置できるように、形成されている。
定着部20から搬送される用紙は、排紙側搬送経路53に沿って、搬送ローラ55およびピンチローラ56により搬送され、排紙ローラ57によって、排紙トレイ54上に排紙される。
2.感光ドラムの駆動系統の構成
図2は、図1に示すカラーレーザプリンタの要部平面図、図3は、図2の要部平断面図、図4は、図2に対応する左側斜視図(支持プレート有状態)、図5は、図2に対応する左側斜視図(支持プレート無状態)、図6は、図4に示す伝達ギヤおよび位相検知センサを示す左側斜視図、図7は、位相検知センサによる伝達ギヤの位相検知方法を説明する説明図であって、(a)は、スリットの非検知状態、(b)は、スリットの検知状態を示し、図8は、ピニオンギヤと伝達ギヤとの相対配置を説明するための説明図、図9は、各伝達ギヤの位相を説明するための説明図である。
次に、これら図2〜図9を参照して、感光ドラムの駆動系統について詳述する。
図2および図4に示すように、このカラーレーザプリンタ1では、上記したように、4つの感光ドラム24(以下、各感光ドラム24を区別する場合には、各色に対応して、それぞれ、イエロー感光ドラム24Y、マゼンタ感光ドラム24M、シアン感光ドラム24Cおよびブラック感光ドラム24Kとする。)を備えている。
また、このカラーレーザプリンタ1では、4つの感光ドラム24に対応してそれぞれ設けられる4つの回動支持部材65を備えている。
また、このカラーレーザプリンタ1では、4つの回動支持部材65の後述するドラムギヤ67に対応してそれぞれ設けられ、各ドラムギヤ67にそれぞれ噛合する4つの伝達ギヤ62(以下、各伝達ギヤ62を区別する場合には、各色に対応して、それぞれ、イエロー伝達ギヤ62Y、マゼンタ伝達ギヤ62M、シアン伝達ギヤ62Cおよびブラック伝達ギヤ62Kとする。)を備えている。
また、このカラーレーザプリンタ1では、互いに隣接する1対の伝達ギヤ62に対応して設けられ、1対の伝達ギヤ62の両方を駆動する2つのモータ61を備えている。
また、このカラーレーザプリンタ1では、2つのモータ61に対応して設けられる2つの位相検知センサ63と、上記した2つのモータ61、4つの伝達ギヤ62および2つの位相検知センサ63を支持する共通の支持プレート64とを備えている。
支持プレート64は、本体ケーシング2において、転写部19の左側において、前後方向に沿って配置されている。この支持プレート64は、後述する各ドラムギヤ67よりも左側に配置される左側プレート81と、左側プレート81の右側に間隔を隔てて設けられ、後述する各ドラムギヤ67の下方に配置される右側プレート82とを備えている。これら、左側プレート81と右側プレート82とは、幅方向(左右方向)において間隔を隔てて対向配置され、前後方向に沿って並列するように設けられている。
各感光ドラム24は、互いに前後方向に等間隔を隔てて配置され、幅方向に沿って設けられている。各感光ドラム24は、上記したように、ドラム本体27とドラム軸28とを備えている。
各回動支持部材65は、各感光ドラム24に対応して、ドラム本体27の左側端部に設けられている。
各回動支持部材65は、円筒形状をなし、各ドラム本体27の左側端部に相対回転不能に嵌入される支持筒部66と、各支持筒部66の左側端部に設けられる像担持体ギヤとしてのドラムギヤ67とを一体的に備えている。
各回動支持部材65は、硬質樹脂からなり、支持筒部66およびドラムギヤ67が一体的に形成されるように、同一の成形金型から成形されている。
各支持筒部66は、図示しないが、各感光ドラム24のドラム軸28に相対回転可能に支持されている。また、各ドラムギヤ67は、各ドラム本体27とほぼ同径のはす歯ギヤから形成されている。
各伝達ギヤ62は、前後方向に沿って同一直線上に互いに等間隔を隔てて配置されている。より具体的には、イエロー伝達ギヤ62Y、マゼンタ伝達ギヤ62M、シアン伝達ギヤ62Cおよびブラック伝達ギヤ62Kが、前方から後方に向かって順次配置されている。
各伝達ギヤ62は、図3に示すように、ギヤ部71と、ギヤ部71を支持する支持軸72とを備えている。
ギヤ部71は、図7に示すように、筒部76と、その筒部76内において軸線方向に設けられる軸挿入部73と、筒部76の右側に配置される内側ギヤ74と、筒部76の左側に配置される外側ギヤ75と、外側ギヤ74の左側に設けられる位相被検知部77とを一体的に備えている。
筒部76は、円筒形状をなし、図2および図3に示すように、幅方向(左右方向)に沿って配置されている。
軸挿入部73は、図7に示すように、筒部76よりも小径の円筒形状をなし、筒部76内において、筒部76の軸線方向(幅方向)に沿って配置されている。この軸挿入部73は、右側端部において、筒部76の右側端部と連結されている。
内側ギヤ74は、筒部76とほぼ同径の円筒形状のはす歯ギヤからなり、筒部76の右側端部から右側に突出するように設けられている。
外側ギヤ75は、筒部76よりも大径の円板形状のはす歯ギヤからなり、筒部76の左側端部から径方向外側に突出するように設けられている。
位相被検知部77は、図6および図7に示すように、外側ギヤ74より小径かつ筒部76よりも大径のリング形状をなし、外側ギヤ74の左側面から、左側に突出するように設けられている。この位相被検知部77には、その周方向の特定位置に、左側端部(遊端部)から右側端部(基端部)近傍に向かって幅方向に切り欠かれる細長い基準位相部としてのスリット78が形成されている。
また、各伝達ギヤ62のギヤ部71は、硬質樹脂からなり、筒部76、軸部73、内側ギヤ74、外側ギヤ75、位相被検知部77(スリット78を含む。)が一体的に形成されるように、同一の成形金型から成形されている。
支持軸72は、図3に示すように、ギヤ部71の軸挿入部73に挿入される円柱形状の支持部79と、支持部79の幅方向両端部から幅方向外側に突出するピン部80とを一体的に備えている。各ピン部80は、支持部79より小径に形成され、支持軸72の回転軸線に沿って設けられている。
また、各伝達ギヤ62の支持軸72は、硬質樹脂からなり、支持部79およびピン部80が一体的に形成されるように、同一の成形金型から成形されている。
各伝達ギヤ62において、支持軸72は、各ピン部80が、左側プレート81と右側プレート82とにそれぞれ固定されることにより、これら左側プレート81と右側プレート82との間に、幅方向に沿って架設されている。
また、各伝達ギヤ62において、ギヤ部71は、軸挿入部73が左側プレート81と右側プレート82との間に架設される支持軸72を外嵌することにより、支持軸72に回転自在に支持されている。
これによって、各伝達ギヤ62は、内側ギヤ74が右側プレート82に臨むように対向配置されるように、かつ、位相被検知部77が左側プレート81に臨むように対向配置されるように、左側プレート81と右側プレート82との間で回転自在に支持される。
また、各伝達ギヤ62の内側ギヤ74には、各感光ドラム24に設けられるドラムギヤ67が上方からそれぞれ噛合している。
モータ61は、図2および図4に示すように、前側1対の伝達ギヤ62(すなわち、イエロー伝達ギヤ62Yおよびマゼンタ伝達ギヤ62M)を駆動するための第1モータ61Aと、後側1対の伝達ギヤ62(すなわち、シアン伝達ギヤ62Cおよびブラック伝達ギヤ62K)を駆動するための第2モータ61Bとを備えている。
第1モータ61Aと第2モータ61Bとは、前後方向に沿って同一直線上に互いに間隔を隔てて配置されている。第1モータ61Aは、前側であって、幅方向において、イエロー伝達ギヤ62Yとマゼンタ伝達ギヤ62Mとの間に配置されている。第2モータ61Bは、後側であって、幅方向において、シアン伝達ギヤ62Cとブラック伝達ギヤ62Kとの間に配置されている。これら第1モータ61Aと第2モータ61Bとは、ともに左側プレート81に支持されている。
各モータ61は、円盤形状のモータ本体68と、そのモータ本体68の中心から右側に突出するドライブシャフト69と、ドライブシャフト69に相対回転不能に設けられる駆動ギヤとしてのピニオンギヤ70とを備えている。
モータ本体68は、左側プレート81の左側面に、ねじによって固定されている。左側プレート81には、モータ本体68の中心に対応して、図示しない挿通孔が厚さ方向を貫通するように形成されており、ドライブシャフト69は、モータ本体68からその貫通孔に挿通され、左側プレート81の右側面から右方向に突出するように設けられている。
ピニオンギヤ70は、左側プレート81の右側面から右方向に間隔を隔ててドライブシャフト69の遊端部に設けられている。
各モータ61のピニオンギヤ70は、1対の伝達ギヤ62の外側ギヤ75の間に介在され、それら外側ギヤ75の両方に噛合している。より具体的には、第1モータ61Aのピニオンギヤ70は、イエロー伝達ギヤ62Yとマゼンタ伝達ギヤ62Mとの間に介在され、それらの外側ギヤ75の両方に噛合している。第2モータ61Bのピニオンギヤ70は、シアン伝達ギヤ62Cとブラック伝達ギヤ62Kとの間に介在され、それらの外側ギヤ75の両方に噛合している。
また、このカラーレーザプリンタ1では、図8に示すように、各モータ61のピニオンギヤ70に対する、1対の伝達ギヤ62の外側ギヤ75の回転中心間の距離Pが、下記式(1)で示される範囲に設定されている。
D1+2G<P≦D1+D2 (1)
D1:外側ギヤのピッチ円直径
D2:ピニオンギヤのピッチ円直径
G:外側ギヤの歯末たけ
すなわち、1対の伝達ギヤ62において、外側ギヤ75の回転中心間の最小距離Pnは、図8(a)に示すように、2つの外側ギヤ75のピッチ円半径(D1/2)を足算した外側ギヤ75のピッチ円直径D1と、2つの外側ギヤ75の歯末たけGを足算した2Gとを足し合わせたD1+2Gよりも大きく設定される。すなわち、外側ギヤ75の回転中心間の最小距離Pnは、Pn>D1+2Gとなる。
一方、1対の伝達ギヤ62において、外側ギヤ75の回転中心間の最大距離Pmは、図8(b)に示すように、2つの外側ギヤ75のピッチ円半径(D1/2)を足算した外側ギヤ75のピッチ円直径D1と、ピニオンギヤ70のピッチ円直径D2とを足し合わせたD1+D2と同等またはそれより小さく設定される。すなわち、外側ギヤ75の回転中心間の最大距離Pmは、Pm≦D1+D2となる。
そのため、各モータ61のピニオンギヤ70に対する、1対の伝達ギヤ62の外側ギヤ75の回転中心間の距離Pは、上記式(1)で示される範囲となる。
なお、上記式(1)において、ピニオンギヤ70のピッチ円直径D2に対する外側ギヤ75のピッチ円直径D1の比(D1/D2)は、たとえば、5倍以上、好ましくは、10倍以上に設定される。ピニオンギヤ70のピッチ円直径D2に対する外側ギヤ75のピッチ円直径D1の比を、上記のように設定すれば、ピニオンギヤ70に対する外側ギヤ75のギヤ比を大きくとることができ、モータ61からの駆動力を円滑に伝達することができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、図9に示すように、1対の伝達ギヤ62において(すなわち、イエロー伝達ギヤ62Yとマゼンタ伝達ギヤ62Mとにおいて、または、シアン伝達ギヤ62Cとブラック伝達ギヤ62Kとにおいて)、一方の外側ギヤ75の位相を基準位相として、他方の外側ギヤ75の位相が、その基準位相に対して、下記式(2)に示す回転角度α°ずれるように設けられている。
α°=(P1−πD)/πD×360° (2)
P1:各感光ドラムのドラム本体の回転中心間の距離
D:感光ドラムのドラム本体の直径
すなわち、1対の感光ドラム24におけるドラム本体27の回転中心間の距離P1から、ドラム本体27の円周πDを引算すると、ドラム本体27が1回転する距離の残余の距離が求められる。そして、その残余の距離を、ドラム本体27の円周πDで割算した後、360°で掛算すれば、その残余の距離に対応するドラム本体27のずれ角度(回転角度)α°が求められる。
そして、1対の伝達ギヤ62において、一方の外側ギヤ75の外側ギヤ75の位相を基準位相として、他方の外側ギヤ75の外側ギヤ75の位相を、その基準位相に対して、上記したずれ角度(回転角度)α°ずらせば、用紙3に対して、1対の伝達ギヤ62の外側ギヤ75の位相を揃えることができる。
このカラーレーザプリンタ1では、図9(a)に示すように、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75の位相を基準位相として、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相が、上記したずれ角度(回転角度)α°ずれるように配置されている。
より具体的には、まず、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75を配置し、搬送されてくる用紙3と最初に接触するイエロー感光ドラム24Yのドラム本体27の接触点S1´に対応して、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75の基準位相点S1(たとえば、スリット78に相当させる。)を設定する。
そして、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75とマゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75とは、上記したように同一の成形金型から成形されていることから、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75の基準位相点S1に対応する、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の基準位相点S2(たとえば、スリット78に相当させる。)を設定する。次いで、その基準位相点S2が、基準位相点S1を基準(0°)として、α°ずれるように、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75を配置する。
なお、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75をα°ずれるように配置すると、マゼンタ感光ドラム24Mの位相も、イエロー感光ドラム24Yの位相に対してα°ずれるように配置される。
マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75を、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75に対して、上記のように配置すれば、図9(b)に示すように、用紙3が、イエロー感光ドラム24Yを通過してマゼンタ感光ドラム24Mに搬送されてきたときには、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の基準位相点S2の位相が、図9(a)に示すイエロー伝達ギヤ62Yの基準位相点S1(0°)の位相に到達しており、イエロー感光ドラム24Yのドラム本体27の接触点S1´に対応するマゼンタ感光ドラム24Mのドラム本体27の接触点S2´が、その用紙3と最初に接触する。これによって、用紙3に対する1対の伝達ギヤ62、すなわち、イエロー伝達ギヤ62Yとマゼンタ伝達ギヤ62Mの位相を同期させることができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、上記と同様に、図9(c)に示すように、シアン伝達ギヤ62Cの外側ギヤ75の位相を基準位相として、ブラック伝達ギヤ62Kの外側ギヤ75の位相が、上記したずれ角度(回転角度)α°ずれるように配置されている。
これによって、図9(d)に示すように、用紙3が、シアン感光ドラム24Cを通過してブラック感光ドラム24Kに搬送されてきたときには、ブラック伝達ギヤ62Kの外側ギヤ75の基準位相点S4の位相が、図9(c)に示すシアン伝達ギヤ62Cの基準位相点S3(0°)の位相に到達しており、シアン感光ドラム24Cのドラム本体27の接触点S3´に対応するブラック感光ドラム24Kのドラム本体27の接触点S4´が、その用紙3と最初に接触する。これによって、シアン伝達ギヤ62Cとブラック伝達ギヤ62Kの外側ギヤ75との位相を同期させることができる。
位相検知センサ63は、図4および図5に示すように、2つのモータ61に対応する1対の伝達ギヤ62に対応して、2つ設けられている。
位相検知センサ63は、前側1対の伝達ギヤ62(すなわち、イエロー伝達ギヤ62Yおよびマゼンタ伝達ギヤ62M)に対応して設けられる第1位相検知センサ63Aと、後側1対の伝達ギヤ62(すなわち、シアン伝達ギヤ62Cおよびブラック伝達ギヤ62K)に対応して設けられる第2位相検知センサ63Bとを備えている。
第1位相検知センサ63Aと第2位相検知センサ63Bとは、前後方向に沿って同一直線上に互いに間隔を隔てて配置されている。第1位相検知センサ63Aは、前側であって、幅方向において、マゼンタ伝達ギヤ62Mと対向配置されている。第2位相検知センサ63Bは、後側であって、幅方向において、ブラック伝達ギヤ62Kと対向配置されている。これら第1位相検知センサ63Aと第2位相検知センサ63Bとは、ともに左側プレート81に支持されている。
各位相検知センサ63は、光センサであって、図6および図7に示すように、断面略コ字形状をなし、上下方向において互いに間隔を隔てて対向配置される発光部83および受光部84を備えている。
各位相検知センサ63は、発光部83と受光部84とが、幅方向に対向する伝達ギヤ62の位相被検知部77を、上下方向から挟むように、左側プレート81に支持されている。
各位相検知センサ63では、画像形成時に、発光部83および受光部84が、幅方向に対向する伝達ギヤ62の位相被検知部77と、上下方向において常時対向している。回転する位相被検知部77において、発光部83および受光部84が、スリット78と対向しない間は、図7(a)に示すように、発光部83から受光部84へ向かう検知光は、遮光されている。一方、発光部83および受光部84が、スリット78と対向するときには、図7(b)に示すように、発光部83から受光部84へ向かう検知光が透過される。
各位相検知センサ63では、スリット78を透過した検知光を受光するタイミング(パルス間隔)を検知することで、幅方向に対向する伝達ギヤ62の外側ギヤ75の位相を検知している。
より具体的には、第1位相検知センサ63Aは、幅方向に対向するマゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相を検知しており、第2位相検知センサ63Bは、幅方向に対向するブラック伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相を検知している。
また、各位相検知センサ63は、本体ケーシング2内に設けられる制御手段としてのCPU85(図4参照)に接続されている。また、このCPU85には、各モータ61が接続されている。そして、CPU85では、各位相検知センサ63の各伝達ギヤ62の外側ギヤ75の位相の検知結果に基づいて、各モータ61を制御している。
より具体的には、CPU85では、第1位相検知センサ63Aおよび第2位相検知センサ63Bの、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相およびブラック伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相の検知結果に基づいて、第1モータ61Aおよび第2モータ61Bを、次のように制御している。
すなわち、まず、第1位相検知センサ63Aによって、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相が検知され、その検知信号がCPU85に入力される。また、第2位相検知センサ63Bによって、ブラック伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相が検知され、その検知信号がCPU85に入力される。
そして、CPU85では、図9に示すように、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75を基準位相として、ブラック伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相が、その基準位相に対して、上記式(2)に示す回転角度α°の2倍ずれるように、第1モータ61Aおよび第2モータ61Bを制御する。
そうすれば、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75を基準位相として、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相がα倍、シアン伝達ギヤ62Cの外側ギヤ75の位相が2α倍、ブラック伝達ギヤ62Kの外側ギヤ75の位相が3α倍ずれるので、用紙3に対して、これら4つの伝達ギヤ62の位相を揃えることができる。
すなわち、このレーザプリンタ1では、上記したように、1対の伝達ギヤ62の外側ギヤ75間(すなわち、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75とマゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75との間、および、シアン伝達ギヤ62Cの外側ギヤ75とブラック伝達ギヤ62Kの外側ギヤ75との間)では、用紙3に対して位相が揃っている。そのため、一方の1対の伝達ギヤ62(すなわち、イエロー伝達ギヤ62Yとマゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75)における1つの伝達ギヤ62(すなわち、マゼンタ伝達ギヤ62M)の外側ギヤ75の位相と、他方の1対の伝達ギヤ62(すなわち、シアン伝達ギヤ62Cの外側ギヤ75とブラック伝達ギヤ62K)における1つの伝達ギヤ62(すなわち、ブラック伝達ギヤ62)の外側ギヤ75の位相とが揃えられることにより、これら4つの伝達ギヤ62の外側ギヤ75間において、すべての位相が揃えられる。
より具体的には、図9(c)に示すように、用紙3が、マゼンタ感光ドラム24Mを通過してシアン感光ドラム24Cに搬送されてきたときには、シアン伝達ギヤ62Cの外側ギヤ75の基準位相点S3の位相が、図9(b)に示すマゼンタ伝達ギヤ62Mの基準位相点S2(0°)の位相に到達しており、マゼンタ感光ドラム24Mのドラム本体27の接触点S2´に対応するシアン感光ドラム24Cのドラム本体27の接触点S3´が、その用紙3と最初に接触する。これによって、用紙3に対して、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75とシアン伝達ギヤ62Cの位相が同期し、図9(a)ないし(d)に示すように、4つの伝達ギヤ62の外側ギヤ75間において、すべての位相が揃えられる。
なお、CPU85では、第1モータ61Aおよび第2モータ61Bの回転速度を調節することにより、上記した制御を達成している。
また、上記の制御では、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75を基準位相として、ブラック伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相が回転角度α°の2倍ずれるように、各モータ61を制御している。
しかし、ブラック伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75を基準位相として、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相が回転角度α°の2倍ずれるように、各モータ61を制御することもできる。
さらに、各位相検知センサ63の配置を適宜変更して、たとえば、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75を基準位相として、シアン伝達ギヤ62Cの外側ギヤ75の位相が回転角度α°の2倍ずれるように、各モータ61を制御することもできる。また、イエロー伝達ギヤ62Yの外側ギヤ75を基準位相として、ブラック伝達ギヤ62Kの外側ギヤ75の位相が回転角度α°の3倍ずれるように、各モータ61を制御することもできる。
3.感光ドラムの駆動系統の作用効果
上記したように、このカラーレーザプリンタ1では、2つのモータ61(第1モータ61Aおよび第2モータ61B)が、1対の伝達ギヤ62(1対のイエロー伝達ギヤ62Yおよびマゼンタ伝達ギヤ62M、1対のシアン伝達ギヤ62Cおよびブラック伝達ギヤ62K)をそれぞれ駆動することによって、4つの伝達ギヤ62が、対応する4つのドラムギヤ67を駆動し、その結果、4つのドラムギヤ67が駆動される。これによって、2つのモータ61で4つの感光ドラム24を駆動することができるので、簡易な構成により、コストを低減することができる。
また、各モータ61と、各モータ61に対応して駆動される2つの感光ドラム24(すなわち、第1モータ61Aに対応して駆動されるイエロー感光ドラム24Yおよびマゼンタ感光ドラム24M、および、第2モータ61Bに対応して駆動されるシアン感光ドラム24Cおよびブラック感光ドラム24K)のピニオンギヤ70との間には、それぞれドラムギヤ67および伝達ギヤ62が介在されるのみであるため、ギヤの枚数を低減することができる。そのため、ギヤの伝達誤差を低減して、印刷誤差を少なくすることができる。さらに、ギヤの枚数を低減することができるので、ギヤを設けるスペースを小さくでき、装置の小型化を図ることができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、4つの回転支持部材65および4つの伝達ギヤ62は、それぞれ、同一の成形金型により成形されている。そのため、各ドラムギヤ67の間、および、各伝達ギヤ62の間における誤差を少なくすることができ、ギヤの伝達誤差をさらに低減して、印刷誤差をより一層少なくすることができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、上記したように、各モータ61のピニオンギヤ70に対する、1対の伝達ギヤ62の外側ギヤ75の回転中心間の距離Pが、上記式(1)で示される範囲に設定されている。
そのため、1対の外側ギヤ75をピニオンギヤ70に対して大きく形成して、ギヤ比を大きく設定することができながら、1対の伝達ギヤ62をピニオンギヤ70に対してコンパクトに配置することができる。そのため、ピニオンギヤ70から1対の外側ギヤ75に対して大きなギヤ比で円滑に駆動力を伝達することができながら、装置の小型化を図ることができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、上記したように、1対の伝達ギヤ62において、一方の外側ギヤ75の位相を基準位相として、他方の外側ギヤ75の位相が、その基準位相に対して、上記式(2)に示す回転角度α°ずれるように設けられている。
そのため、モータ61に対して両方の外側ギヤ75の位相を同期させることができる。そのため、回転角度をずらすのみの簡易な構成により、両方の伝達ギヤ62に対応する各感光ドラム24の色ずれを確実に防止することができる。
さらに、このカラーレーザプリンタ1では、上記したように、各位相検知センサ63の検知結果に基づいて、CPU85が、各伝達ギヤ62の位相が同期するように、各モータ61を制御する。
より具体的には、CPU85が、マゼンタ伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75を基準位相として、ブラック伝達ギヤ62Mの外側ギヤ75の位相が、その基準位相に対して、上記式(2)に示す回転角度α°の2倍ずれるように、第1モータ61Aおよび第2モータ61Bを制御する。
そのため、1対の伝達ギヤ62間(すなわち、1対のイエロー伝達ギヤ62Yとマゼンタ伝達ギヤ62Mと、1対のシアン伝達ギヤ62Cの外側ギヤ75とブラック伝達ギヤ62Kとの間)において、各伝達ギヤ62の位相を同期させることができ、その結果、4つの伝達ギヤ62間において、すべての位相を揃えることができる。そのため、回転角度をずらすのみの簡易な制御により、すべての伝達ギヤ62間において、各感光ドラム24の色ずれを確実に防止することができる。
また、このカラーレーザプリンタ1では、各伝達ギヤ62、各モータ61および各位相検知センサ63が、共通の左側プレート81に支持されるので、各部品間の精度のよい相対配置を確保することができる。そのため、各ドラムギヤ67の間、および、各伝達ギヤ62の間における誤差を、より一層少なくすることができ、ギヤの伝達誤差をさらに低減して、印刷誤差をより一層少なくすることができる。
また、各伝達ギヤ62は、左側プレート81に回転自在に支持されており、マゼンタ伝達ギヤ62Mおよびブラック伝達ギヤ62Mには、左側プレート81に臨むように位相被検知部77が設けられ、その位相被検知部77にスリット78が形成されている。また、第1位相検知センサ63Aおよび第2位相検知センサ63Bは、発光部83および受光部84が、それぞれ、マゼンタ伝達ギヤ62Mおよびブラック伝達ギヤ62Mの位相被検知部77のスリット78と対向可能となるように、左側プレート81に支持されている。
これによって、各位相被検知部77のスリット78は、マゼンタ伝達ギヤ62Mまたはブラック伝達ギヤ62Mと左側プレート81との間において、第1位相検知センサ63Aまたは第2位相検知センサ63Bによって検知される。そのため、各位相検知センサ63による各位相被検知部77のスリット78の精度のよい検知を達成することができる。
4.変形例
上記した実施形態におけるドラムユニット21では、各色に対応した現像カートリッジ22が、各色に対応した各ドラムサブユニット23に着脱自在に装着されるように、ドラムサブユニット23とは別体として設けたが、現像カートリッジ22とドラムサブユニット23とを一体的に形成することもできる。その場合には、ドラムユニット21の交換により、各色に対応するトナー、現像ローラ34および感光ドラム24を一度に交換することができる。
また、上記した実施形態においては、各感光ドラム24から、直接、用紙3に転写するタンデム型のカラーレーザプリンタ1を例示したが、本発明は、これに限定されるものではなく、たとえば、各色毎のトナー像を、各感光体から一旦中間転写体に転写し、その後、用紙に一括転写する中間転写タイプのカラーレーザプリンタとして構成することもできる。
本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。 図1に示すカラーレーザプリンタの要部平面図である。 図2の要部平断面図である。 図2に対応する左側斜視図(支持プレート有状態)である。 図2に対応する左側斜視図(支持プレート無状態)である。 図4に示す伝達ギヤおよび位相検知センサを示す左側斜視図である。 位相検知センサによる伝達ギヤの位相検知方法を説明する説明図であって、(a)は、スリットの非検知状態、(b)は、スリットの検知状態を示す。 ピニオンギヤと伝達ギヤとの相対配置を説明するための説明図である。 各伝達ギヤの位相を説明するための説明図である。
符号の説明
1 カラーレーザプリンタ
24 感光ドラム
61 モータ
62 伝達ギヤ
63 位相検知センサ
64 支持プレート
67 ドラムギヤ
70 ピニオンギヤ
77 基準位相部
81 左側プレート
85 CPU

Claims (8)

  1. 4つの像担持体と、
    各前記像担持体に対応してそれぞれ設けられる4つの像担持体ギヤと、
    各前記像担持体ギヤに対応して設けられ、各前記像担持体ギヤにそれぞれ噛合する4つの伝達ギヤと、
    互いに隣接する1対の前記伝達ギヤに対応して設けられ、1対の前記伝達ギヤの両方を駆動する2つの駆動源と
    を備えていることを特徴とする、画像形成装置。
  2. 4つの前記像担持体ギヤは、同一の成形金型により成形され、
    4つの前記伝達ギヤは、同一の成形金型により成形されていることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 各前記駆動源は、1対の前記伝達ギヤの両方に噛合する駆動ギヤを備え、
    1対の前記伝達ギヤの中心間の距離Pが、下記式(1)で示されることを特徴とする、請求項1または2に記載の画像形成装置。
    D1+2G<P≦D1+D2 (1)
    D1:伝達ギヤのピッチ円直径
    D2:駆動ギヤのピッチ円直径
    G:伝達ギヤの歯末たけ
  4. 1対の前記伝達ギヤにおいて、一方の伝達ギヤの位相を基準位相として、他方の伝達ギヤの位相が、その基準位相に対して、下記式(2)に示す回転角度α°ずれるように設けられていることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置。
    α°=(P1−πD)/πD×360° (2)
    P1:互いに隣接する像担持体の中心間の距離
    D:像担持体の直径
  5. 1対の前記伝達ギヤに対応して2つ設けられ、1対の前記伝達ギヤのうち少なくともいずれか一方の伝達ギヤの位相を検知する位相検知手段と、
    各前記位相検知手段の検知結果に基づいて、各前記駆動源を制御する制御手段と
    を備えていることを特徴とする、請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置。
  6. 前記制御手段は、各前記位相検知手段の検知結果に基づいて、一方の1対の前記伝達ギヤのうちいずれか一方の伝達ギヤを基準位相として、他方の1対の前記伝達ギヤのうちいずれか一方の伝達ギヤの位相が、その基準位相に対して、下記式(2)に示す回転角度α°の整数倍ずれるように、各前記駆動源を制御することを特徴とする、請求項5に記載の画像形成装置。
    α°=(P1−πD)/πD×360° (2)
    P1:互いに隣接する像担持体の中心間の距離
    D:像担持体の直径
  7. 各前記伝達ギヤ、各前記駆動源および各前記位相検知手段を支持する共通の支持板を備えていることを特徴とする、請求項5または6に記載の画像形成装置。
  8. 各前記伝達ギヤは、前記支持板に回転自在に支持されており、
    1対の前記伝達ギヤにおいて、いずれか一方の伝達ギヤには、前記支持板に臨むように、前記位相検知部に検知される基準位相部が設けられており、
    各前記位相検知手段は、前記基準位相部と対向可能に、前記支持板に支持されていることを特徴とする、請求項7に記載の画像形成装置。
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