(57)【要約】【課題】高画質化と装置本体の小型化とを実現させた画像形成装置を提供する。【解決手段】従動テンションローラ２４に慣性力を付加する慣性付加手段３０は、従動テンションローラ２４の回転動作に連動する慣性円盤３１を、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの周囲に複数備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を有し、回転駆動される画像形成部材と、
前記画像形成部材に慣性力を付加する慣性付加手段と、
を備え、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記慣性付加手段は、前記画像形成部材の回転動作に連動する回転部材を、前記画像形成部材の回転軸の周囲に複数備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記慣性付加手段は、前記回転部材を少なくとも３つ備え、
前記回転部材は、前記画像形成部材の回転軸の径方向に重ならないようにそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記慣性付加手段は、前記画像形成部材の回転動作を前記回転部材に伝達する回転伝達部と、前記回転伝達部による回転伝達状態を解除する伝達解除手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置の起動時は、前記回転伝達部による回転伝達状態を解除させ、前記画像形成部材の定常回転時には、前記回転伝達部により前記画像形成部材の回転動作を前記回転部材に伝達させるように前記伝達解除手段を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記伝達解除手段は、前記画像形成部材から前記回転部材を離間させる離間部材を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、例えば、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像のバンディングを排除して画像品質を維持するために、高精度、高安定回転が要求される被回転体（ドラム、ローラ等）に慣性力を付与する方法が知られている。
【０００３】
その具体的方法としては、画像形成装置の被回転体軸上に大直径で高精度の慣性円盤やフライホイールを取り付けて慣性量を増大させるか、被回転体自体の重量を増大させて慣性力を付与していた。又は、フライホイールと振動吸収機構を併用した構造の複雑な機構を付加して、被回転体の回転安定化を図っていた。
【０００４】
なお、関連する従来例が開示された文献としては、特許文献１がある。
【特許文献１】特開２０００−１１０８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、被回転体の回転を安定させ、画像不良を排除するために充分な慣性を得るためには、被回転体軸上の慣性円盤の直径を大きくしなければならず、このような場合に装置本体を小型化することは困難であった。さらに、大直径で高重量の慣性円盤には回転時のダイナミックバランス取りが必要であった。また、被回転体自体の重量を増大させると、組立性やその回転支持部品の耐久性能に悪影響を及ぼすことが懸念される。
【０００６】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、高画質化と装置本体の小型化とを実現させた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
回転軸を有し、回転駆動される画像形成部材と、
前記画像形成部材に慣性力を付加する慣性付加手段と、
を備え、記録材に画像を形成する画像形成装置において、
前記慣性付加手段は、前記画像形成部材の回転動作に連動する回転部材を、前記画像形成部材の回転軸の周囲に複数備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高画質化と装置本体の小型化とを実現させた画像形成装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１０】
図４は、本発明の実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００１１】
以下、図４を用いて本実施例の画像形成装置による画像形成動作について説明する。
【００１２】
画像形成動作が開始されると、まずスキャナユニット１０により画像信号に応じた光が、トナーカートリッジ２内に設けられた像担持体としての感光ドラム３に照射されることにより、感光ドラム３上に静電潜像が形成される。
【００１３】
次に、現像手段としての現像スリーブ４によりトナーで現像されることにより、感光ドラム３上にトナー画像（可視像）が形成される。その後、感光ドラム３と一次転写ローラ８とにより構成される一次転写ニップ部において、駆動ローラ２１によって回転駆動されるベルト２２にトナー画像が一次転写される。
【００１４】
所望の色のトナー画像が担持されたベルト２２が駆動ローラ２１によって回転駆動されることにより、ベルト２２上に担持されたトナー画像は、駆動ローラ２１と二次転写ローラ９との間に形成された二次転写ニップ部に至る。
【００１５】
このようなトナー画像形成動作に並行して、記録材積載部２８に積載された記録材Ｐが、給送ローラ対７、給送ローラ対１等により構成された給送部によりレジストローラ対２３まで給送される。そして、この記録材Ｐは、レジストローラ対２３によって、ベルト２２上に担持されたトナー画像と同期をとって二次転写ニップ部に搬送される。
【００１６】
このようにして、ベルト２２上に担持されたトナー画像が二次転写ニップ部において記録材Ｐに転写される。
【００１７】
トナー画像が転写された記録材Ｐは、この後、定着装置１１へ搬送され、この定着装置１１において加熱されることによりトナー画像が記録材Ｐに定着される。
【００１８】
片面印字の場合は、この後、排出ローラ対１２によって装置上部の排出トレイ１３へ排出されることで、画像形成動作は終了する。
【００１９】
また、両面印字の場合は、排出ローラ対１２にて記録材Ｐを完全に排出させず、記録材Ｐの後端部を挟持したまま排出ローラ対１２を排出時とは反対に回転させるとともに再給送フラッパ１７により搬送路を切替えて、記録材Ｐを両面再給送部１５に導入させる。
【００２０】
片面に画像が形成された記録材Ｐは、両面再給送部１５に導入されると、両面再給送ローラ１６によりレジストローラ対２３まで再給送され、２面目トナー画像の転写タイミング待ちの状態となる。２面目トナー画像の転写タイミング待ちの記録材Ｐは、上述したようなトナー画像形成動作によりベルト２２上に担持されたトナー画像と同期をとるように、レジストローラ対２３によって二次転写ニップ部に搬送される。
【００２１】
このようにして、再給送された記録材Ｐの画像が形成されていない面に、ベルト２２上に担持されたトナー画像が二次転写ニップ部において転写されることにより、両面印字が行われる。
【００２２】
このような画像形成装置において、ベルト２２は駆動ローラ２１と従動テンションローラ２４とによって張架されており、従動テンションローラ２４の回転軸の端部には、従動テンションローラ２４に慣性力を付加する慣性付加手段が設けられている。
【００２３】
以下、本実施例の特徴的な構成である慣性付加手段について説明する。
【００２４】
図１は、本実施例の特徴的な構成である慣性付加手段３０を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＡ−Ａ断面図である。ここで、慣性付加手段３０には、後述するように２枚の円盤支持板３４が設けられているが、図１では説明の便宜上、２枚の円盤支持板３４のうち一方を省略している。図２は、本実施例において、慣性付加手段３０が取り付けられた画像形成部材としての従動テンションローラ２４を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＢ−Ｂ断面図である。図３は、本実施例において、慣性付加手段３０が設けられたベルト２２を有するベルトユニット２０を示す概略図である。
【００２５】
本実施例のベルトユニット２０は、図３に示すように、ベルトユニット枠体２０ａ、ベルト２２、駆動ローラ２１、従動テンションローラ２４、ローラホルダ２５、ベルトテンションバネ２６、慣性付加手段３０により構成されている。
【００２６】
そして、ベルト２２は、駆動ローラ２１と従動テンションローラ２４とによって張架されており、従動テンションローラ２４の回転軸の端部（以下、端軸）２４ａに、慣性付加手段３０が設けられている（図２，３参照）。
【００２７】
また、従動テンションローラ２４は、ローラホルダ２５によって回転可能に支持されている。
【００２８】
ローラホルダ２５は、一端がベルトユニット枠体２０ａに固定されたベルトテンションバネ２６によって、ベルト２２を引張る引張り方向（図３，４においてＴで示す方向）へ付勢されている。
【００２９】
以下、慣性付加手段３０について詳細に説明する。
【００３０】
図１に示すように、慣性付加手段３０は、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの周囲に設けられた回転部材として複数の慣性円盤３１と、これら慣性円盤３１を支持するための部材群とにより構成されている。慣性円盤３１を支持するための部材群は、円盤軸３１ａ，３１ｂ、円盤軸受３２、軸受押圧バネ３３、円盤支持板３４、及び、支持板連結軸３８により構成される。
【００３１】
以下の説明では、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの周囲に設けられた複数の慣性円盤３１のうち１つの慣性円盤３１の支持方法について説明する。
【００３２】
図１（ｃ）に示すように、慣性円盤３１の軸方向の両端側には、円盤軸３１ａ，３１ｂが同軸で固定されている。そして、円盤軸３１ａ，３１ｂは、円盤軸受３２に回転可能に支持されている。ここで、円盤軸３１ａ，３１ｂは、慣性円盤３１に一体となって設けられていてもよい。
【００３３】
円盤軸受３２は、従動テンションローラ２４の端軸２４ａに同軸で固定された２つの円盤支持ディスク３６，３７の法線方向（本実施例では径方向）に移動が可能であるように、円盤支持板３４に設けられた長穴３４ａ，３４ｂ，３４ｃに嵌合して設けられている。ここで、円盤支持ディスク３６，３７は、従動テンションローラ２４に一体となって設けられていてもよい。また、円盤支持ディスク３６を従動テンションローラ２４と同じ直径にして、円盤支持ディスク３６と従動テンションローラ２４の端部で円盤軸３１ａ，３１ｂを支持すれば、円盤支持ディスク３７を廃止してもよい。
【００３４】
そして、円盤軸受３２は、円盤軸３１ａ，３１ｂの外周面（外周部）が円盤支持ディスク３６，３７の外周面（外周部）に接触するように、軸受押圧バネ３３によって押圧され
ている。また、本実施例では、円盤軸受３２は軸受押圧バネ３３により、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの径方向であって、端軸２４ａの軸心に向かうように押圧されている。
【００３５】
２枚の円盤支持板３４は、端軸２４ａの回転軸方向において３つの慣性円盤３１を挟み込むように配置されるとともに、支持板連結軸３８によって結合されている。
【００３６】
そして、２枚の円盤支持板３４には、従動テンションローラ２４の端軸２４ａが貫通する貫通孔がそれぞれ設けられている。そして、これら貫通孔と端軸２４ａとの間には、円盤支持板軸受３５がそれぞれ設けられている。
【００３７】
また、２枚の円盤支持板３４には、一方向を長手方向とした長穴３４ｄが設けられている。そして、この長穴３４ｄには、ベルトユニット２０のベルトユニット枠体２０ａに設けられたスライド軸３９が嵌合している（図２（ｂ）参照）。これにより、慣性付加手段３０は、スライド軸３９に対してラジアル方向（軸に直交する方向、図２（ｂ）に示す矢印方向、図３，４にＴで示す方向）に水平移動可能に支持されている。
【００３８】
本実施例において、このように支持される慣性円盤３１は、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの周囲に３つ設けられている。
【００３９】
そして、３つの慣性円盤３１は、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの径方向に重ならない（慣性円盤３１を押圧する軸受押圧バネ３３による押圧力の方向が互いに向かい合わない）ように配置されている。
【００４０】
以下に、慣性付加手段３０の作用について説明する。
【００４１】
上述したように、従動テンションローラ２４は、ベルトテンションバネ２６によってベルト２２の張り方向に付勢されているローラホルダ２５に回転可能に支持されている。
【００４２】
そして、駆動ローラ２１が、図示しない駆動制御手段（制御手段）により回転駆動されることにより、回転駆動力が、ベルト２２を介して駆動ローラ２１から従動テンションローラ２４に伝達される。このとき、従動テンションローラ２４に同軸で固定された円盤支持ディスク３６，３７が回転する（図１参照）。これに伴って（従動テンションローラ２４の回転動作に連動して）、円盤支持ディスク３６，３７に押圧されている（接触している）円盤軸３１ａ，３１ｂも回転することとなる。
【００４３】
このようにして、従動テンションローラ２４の回転に伴い、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの周囲に設けられた３つの慣性円盤３１は回転する。
【００４４】
これにより、従動テンションローラ２４に慣性力を付加することができる。
【００４５】
ここで、それぞれの慣性円盤３１は、「（円盤支持ディスク３６，３７の外径）／（円盤軸３１ａ，３１ｂの外径）」の比で増速回転される。
【００４６】
以上説明したように、本実施例によれば、小径の慣性円盤３１を端軸２４ａの周囲に複数備えることにより、従来のような大直径の慣性円盤を用いた場合に対して、慣性付加手段３０を小型化、簡略化することができる。すなわち、簡単で安価に小型化させた構成で、大きな慣性力を従動テンションローラ２４に付加することができる。これにより、画像形成装置の高画質化と小型化が実現可能となる。
【００４７】
また、従来のような大直径、大重量の慣性円盤は、その精度とダイナミックバランスの良否がそのまま従動テンションローラ２４（画像形成部材、被慣性付加体）に影響する。しかし、本実施例のように複数設けられた慣性円盤３１において、仮に１つに不具合があっても、その影響は、「１／慣性円盤３１の設置個数」に抑えることができるため、従来のような大直径慣性円盤の場合より少ない。すなわち、従来のような大直径慣性円盤の場合より、従動テンションローラ２４の回転動作を安定化することができる。
【００４８】
また、本実施例では、３個の小径の慣性円盤３１を、従動テンションローラ２４の端軸２４ａの径方向に重ならない（慣性円盤３１を押圧する軸受押圧バネ３３による押圧力の方向が互いに向かい合わない）ように配置している。これにより、極端な回転偶力の発生を防ぐことができ、従動テンションローラ２４を安定して回転させることができる。ここで、慣性円盤３１を４個以上設ける場合であっても、３個設けた場合と同様に、端軸２４ａの径方向に重ならないように配置するとよい。
【００４９】
ここで、上述した実施例においては、画像形成部材として従動テンションローラ２４について説明したが、これに限るものではない。本発明に係る慣性付加手段は、感光ドラム３、一次転写ローラ８、二次転写ローラ９、給送ローラ対１やレジストローラ対２３などの記録材搬送ローラ、駆動ローラ２１などの画像形成部材に好適に適用することができる。すなわち、本発明に係る慣性付加手段は、画像形成装置において高精度回転が要求される回転体に、好適に適用することができる。
【実施例２】
【００５０】
以下、本発明の実施例２について説明する。
【００５１】
図５は、本実施例の特徴的な構成である慣性付加手段４０を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＣ−Ｃ断面図である。図６は、本実施例の特徴的な構成である慣性付加手段４０を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ−Ｄ断面図である。ここで、慣性付加手段４０には、後述するように、実施例１同様、２枚の円盤支持板３４、円盤支持ディスク３６、及び支持板連結軸３８が設けられているが、図５，６では説明の便宜上、これらの部材を省略している。
【００５２】
本実施例の慣性付加手段４０では、上述した実施例１の慣性付加手段３０に対して、慣性力の付加機能を停止（遮断）させる手段（伝達解除手段）が設けられている点で異なる。伝達解除手段は、円盤軸３１ａ，３１ｂと、円盤支持ディスク３６，３７とで構成される回転伝達部（慣性力の付加機構）による回転伝達状態を解除するものである。本実施例では、具体的には、慣性円盤３１を従動テンションローラ２４の端軸２４ａから離間させることにより、回転伝達状態を解除している。以下の説明では、実施例１に対して異なる構成部分について述べることとして、実施例１と同様の構成部分については、その説明を省略する。
【００５３】
図５に示すように、本実施例の慣性付加手段４０は、端軸２４ａの周囲に設けられた３つの慣性円盤３１と、これら慣性円盤３１を支持するための部材群と、慣性円盤３１を端軸２４ａから離間させる離間部材としての接離カム４１と、により構成されている。
【００５４】
本実施例では、接離カム４１により慣性円盤３１を端軸２４ａから離間させることにより、慣性円盤３１による慣性力の付加機能が作用しない状態とする（慣性力の付加機能を停止する）ことができる。
【００５５】
ここで、慣性円盤３１を支持するための部材群は、実施例１同様、円盤軸３１ａ，３１
ｂ、円盤軸受３２、軸受押圧バネ３３、円盤支持板３４、及び、支持板連結軸３８により構成される。
【００５６】
以下に、本実施例の特徴的な構成である接離カム４１について説明する。
【００５７】
接離カム４１は、円盤支持板軸受３５の外周部に回転可能に支持されている。ここで、実施例１においては、円盤支持板軸受３５の外周部には、円盤支持板３４のみ設けられていたが、本実施例において、円盤支持板軸受３５の外周部には、円盤支持板３４と接離カム４１が設けられることとなる。このため、円盤支持板軸受３５の外周部には、円盤支持板３４が設けられる第１外周部３５ａと、接離カム４１が設けられる第２外周部３５ｂとが設けられている。
【００５８】
接離カム４１は、図５に示すように、小径部４１ａと大径部４１ｂとが円周方向において交互に設けられた形状をしており、小径部４１ａと大径部４１ｂとはそれぞれ慣性円盤３１の設置個数と同じ数が設けられている。本実施例の接離カム４１は、回転軸方向から見た場合、大径部４１ｂを頂点部分とし、小径部４１ａを一辺とした略三角形に設けられている。
【００５９】
そして、接離カム４１は、図示しない駆動制御手段（制御手段）により、円盤支持板３４に対する回転角度、すなわち、３つの慣性円盤３１に対する回転角度（回転方向の位置）が制御（回転角度制御）されている。
【００６０】
慣性円盤３１の円盤軸３１ａ，３１ｂが、従動テンションローラ２４に同軸で固定された円盤支持ディスク３６，３７に当接することにより、慣性力を付加する機能が作用する状態においては、接離カム４１は慣性円盤３１から離間している。このとき、接離カム４１の小径部４１ａが、端軸２４ａの径方向において慣性円盤３１に対向する位置となるように、接離カム４１の回転角度は制御されている。そして、本実施例の接離カム４１は、図５（ｂ）に示すように、小径部４１ａが、慣性円盤３１を支持している円盤軸受３２から距離Ｇを隔てた位置に配置されるように設けられている。
【００６１】
図６では、接離カム４１が、駆動制御手段の制御により、図５に示す状態から、慣性円盤３１による慣性力の付加機能が作用しない位置に回転（移動）した状態を示している。
【００６２】
接離カム４１は、駆動制御手段の制御により、図５に示す状態から（（３６０／慣性円盤３１の設置個数）／２）度、すなわち本実施例では６０度回転することにより、図６に示す状態となる。
【００６３】
ここで、接離カム４１は、図５に示す状態から回転すると、大径部４１ｂが円盤軸受３２に当接することにより、軸受押圧バネ３３の押圧力に抗して慣性円盤３１を端軸２４ａから離間させる。
【００６４】
これにより、慣性円盤３１の円盤軸３１ａ，３１ｂと、従動テンションローラ２４に同軸で固定された円盤支持ディスク３６，３７とが離間する（当接状態が解除される）こととなる。すなわち、円盤軸３１ａ，３１ｂと、円盤支持ディスク３６，３７とにより構成される慣性力の付加機構が遮断（切断）された状態となり、慣性円盤３１によって行われる従動テンションローラ２４に対する慣性力の付加機能が停止（遮断）される。
【００６５】
また、図６に示す状態から慣性力の付加機構を接続する場合、駆動制御手段により、接離カム４１が、図６に示す状態から（（３６０／慣性円盤３１の設置個数）／２）度、すなわち本実施例では６０度回転する。
【００６６】
この回転動作により、大径部４１ｂが円盤軸受３２から離間し、接離カム４１と円盤軸受３２との当接状態が解除される。そして、これに伴い、円盤軸受３２に回転支持された円盤軸３１ａ，３１ｂと円盤支持ディスク３６，３７が当接し、従動テンションローラ２４への慣性力の付加機構が接続され、図５に示す状態（慣性力の付加機能が作用する状態）となる。
【００６７】
ここで、駆動制御手段により回転制御される接離カム４１の回転方向は特に限定されるものではない。
【００６８】
本実施例では、上記構成において、駆動制御手段により次のような制御が行われる。すなわち、画像形成装置の起動時に、従動テンションローラ２４への慣性力の付加機構を遮断した状態でベルトユニット２０を回転駆動させ、ベルトユニット２０の定常回転時に従動テンションローラ２４への慣性力の付加機構を接続する。
【００６９】
これにより、上述した実施例１の効果に加えてさらに、画像形成装置起動動作の時間短縮、起動時電力削減の効果を得ることができる。
【００７０】
ここで、本実施例では、画像形成部材として従動テンションローラ２４について説明したが、これに限るものではない。画像形成部材としては、実施例１同様、感光ドラム３、一次転写ローラ８、二次転写ローラ９、給送ローラ対１やレジストローラ対２３などの記録材搬送ローラ、駆動ローラ２１などの、画像形成装置において高精度回転が要求される回転体を挙げることができる。このような画像形成部材を適用する場合には、画像形成装置の起動時に、画像形成部材への慣性力の付加機構を遮断した状態で画像形成部材を回転駆動させ、画像形成部材の定常回転時に、画像形成部材への慣性力の付加機構を接続するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】実施例１の特徴的な構成である慣性付加手段を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＡ−Ａ断面図である。
【図２】実施例１において、慣性付加手段が取り付けられた従動テンションローラを示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＢ−Ｂ断面図である。
【図３】実施例１において、慣性付加手段が設けられたベルトを有するベルトユニットを示す概略図である。
【図４】実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図５】実施例２の特徴的な構成である慣性付加手段を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＣ−Ｃ断面図である。
【図６】実施例２の特徴的な構成である慣性付加手段を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）に示すＤ−Ｄ断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
２４  従動テンションローラ
２４ａ  端軸
３０  慣性付加手段
３１  慣性円盤
３１ａ，３１ｂ  円盤軸
３６，３７  円盤支持ディスク
【図１】
2008286835.tif 000003
【図２】
2008286835.tif 000004
【図３】
2008286835.tif 000005
【図４】
2008286835.tif 000006
【図５】
2008286835.tif 000007
【図６】
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