特許 7643260 画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-03

(45)【発行日】2025-03-11

(54)【発明の名称】画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/16 20060101AFI20250304BHJP

   B65H 5/08 20060101ALI20250304BHJP

   G03G 15/20 20060101ALI20250304BHJP

【ＦＩ】

G03G15/16

B65H5/08 H

G03G15/20 515

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021137631

(22)【出願日】2021-08-25

(65)【公開番号】P2023031877

(43)【公開日】2023-03-09

【審査請求日】2024-07-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000005496

【氏名又は名称】富士フイルムビジネスイノベーション株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐伯 崇

【審査官】金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５００９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－００９２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０３２９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２４１００８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０１９７９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１７４６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／００２２８８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６５Ｈ ５／００

５／０４

５／０８－５／２０

５／２４－５／３８

２９／５２

Ｇ０３Ｇ １３／０２

１３／１４－１３／１６

１３／２０

１５／０２

１５／１４－１５／１６

１５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第１溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する記録媒体に画像が転写される転写胴と、
回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第２溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する前記記録媒体に転写された前記画像が前記記録媒体に定着される定着胴と、
環状に形成されていると共に少なくとも前記転写胴と前記定着胴とに掛け渡され、前記転写胴及び前記定着胴の回転に伴い周回する周回部材と、
前記周回部材に支持されていると共に前記記録媒体を把持し、前記転写胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第１溝部内に配置され、前記定着胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第２溝部内に配置される把持部材と、
前記転写胴を回転させる第１駆動部と、
前記定着胴を回転させ、その出力トルクに対する前記定着胴の慣性モーメントの比が前記第１駆動部の出力トルクに対する前記転写胴の慣性モーメントの比よりも大きく設定された第２駆動部と、
を備えた画像形成装置。

【請求項2】

前記定着胴の慣性モーメントが、前記転写胴の慣性モーメントよりも大きく設定された請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第１溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する記録媒体に画像が転写される転写胴と、
回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第２溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する前記記録媒体に転写された前記画像が前記記録媒体に定着され、前記転写胴よりも質量が大きい定着胴と、
環状に形成されていると共に少なくとも前記転写胴と前記定着胴とに掛け渡され、前記転写胴及び前記定着胴の回転に伴い周回する周回部材と、
前記周回部材に支持されていると共に前記記録媒体を把持し、前記転写胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第１溝部内に配置され、前記定着胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第２溝部内に配置される把持部材と、
前記転写胴を回転させる第１駆動部と、
前記定着胴を回転させる第２駆動部と、
を備えた画像形成装置。

【請求項4】

前記転写胴の質量が３０ｋｇ以下であり、前記定着胴の質量が５０ｋｇ以上である請求項３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記転写胴の質量が２０ｋｇ以下であり、前記定着胴の質量が６０ｋｇ以上である請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

回転可能に支持されていると共に回転径方向外側の面上にトナー像が形成される感光体と、
環状に形成されていると共に一方向へ周回する転写ベルトであって、前記感光体が外周面上で回転することで前記トナー像が転写される前記転写ベルトと、
をさらに備え、
前記感光体の質量が、前記定着胴の質量よりも小さく設定されている請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記感光体の質量が、前記転写胴の質量よりも小さい請求項６に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記第１駆動部の定格出力と前記第２駆動部の定格出力とが、同じ定格出力となっている請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記第２駆動部の出力トルクに対する前記定着胴の質量の比が、前記第１駆動部の出力トルクに対する前記転写胴の質量の比よりも大きく設定されている請求項１～請求項８のいずれか１項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、画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、画像形成装置が開示されている。この文献に記載された画像形成装置は、画像が外面に転写される環状の転写ベルトと、転写ベルトの外面とで記録媒体を挟んで画像を転写ベルトから記録媒体に転写する転写領域を有する転写胴と、転写胴の軸方向両端側に配置された回転体と、を有する転写部と、を備えている。また、この画像形成装置は、回転体に巻き掛けられ、回転体の回転により周回する周回部材と、周回部材に取り付けられ、記録媒体を保持し、周回部材の周回により記録媒体を搬送して、転写領域を通過させる保持部とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２０－１４００６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

記録媒体に画像を転写している際に、定着胴側で生じた振動が転写胴側へ伝わると、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることが考えられる。

【0005】

本発明は上記事実を考慮し、第２駆動部の出力トルクに対する定着胴の慣性モーメントの比と第１駆動部の出力トルクに対する転写胴の慣性モーメントの比とが等しい構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる画像形成装置を得ることが目的である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

第１の態様の画像形成装置は、回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第１溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する記録媒体に画像が転写される転写胴と、回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第２溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する前記記録媒体に転写された前記画像が前記記録媒体に定着される定着胴と、環状に形成されていると共に少なくとも前記転写胴と前記定着胴とに掛け渡され、前記転写胴及び前記定着胴の回転に伴い周回する周回部材と、前記周回部材に支持されていると共に前記記録媒体を把持し、前記転写胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第１溝部内に配置され、前記定着胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第２溝部内に配置される把持部材と、前記転写胴を回転させる第１駆動部と、前記定着胴を回転させ、その出力トルクに対する前記定着胴の慣性モーメントの比が前記第１駆動部の出力トルクに対する前記転写胴の慣性モーメントの比よりも大きく設定された第２駆動部と、を備えている。

【0007】

第２の態様の画像形成装置は、第１の態様の画像形成装置において、前記定着胴の慣性モーメントが、前記転写胴の慣性モーメントよりも大きく設定されている。

【0008】

第３の態様の画像形成装置は、回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第１溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する記録媒体に画像が転写される転写胴と、回転可能に支持されていると共に回転径方向外側部分に第２溝部が形成され、回転径方向外側の面上を通過する前記記録媒体に転写された前記画像が前記記録媒体に定着され、前記転写胴よりも質量が大きい定着胴と、環状に形成されていると共に少なくとも前記転写胴と前記定着胴とに掛け渡され、前記転写胴及び前記定着胴の回転に伴い周回する周回部材と、前記周回部材に支持されていると共に前記記録媒体を把持し、前記転写胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第１溝部内に配置され、前記定着胴の回転径方向外側部分を通過する際に前記第２溝部内に配置される把持部材と、前記転写胴を回転させる第１駆動部と、前記定着胴を回転させる第２駆動部と、を備えている。

【0009】

第４の態様の画像形成装置は、第３の態様の画像形成装置において、前記転写胴の質量が３０ｋｇ以下であり、前記定着胴の質量が５０ｋｇ以上である。

【0010】

第５の態様の画像形成装置は、第４の態様の画像形成装置において、前記転写胴の質量が２０ｋｇ以下であり、前記定着胴の質量が６０ｋｇ以上である。

【0011】

第６の態様の画像形成装置は、第１の態様～第５の態様のいずれか１つの態様の画像形成装置において、回転可能に支持されていると共に回転径方向外側の面上にトナー像が形成される感光体と、環状に形成されていると共に一方向へ周回する転写ベルトであって、前記感光体が外周面上で回転することで前記トナー像が転写される前記転写ベルトと、 をさらに備え、前記感光体の質量が、前記定着胴の質量よりも小さく設定されている。

【0012】

第７の態様の画像形成装置は、第６の態様の画像形成装置において、前記感光体の質量が、前記転写胴の質量よりも小さい。

【0013】

第８の態様の画像形成装置は、第１の態様～第７の態様のいずれか１つの態様の画像形成装置において、前記第１駆動部の定格出力と前記第２駆動部の定格出力とが、同じ定格出力となっている。

【0014】

第９の態様の画像形成装置は、第１の態様～第８の態様のいずれか１つの態様の画像形成装置において、前記第２駆動部の出力トルクに対する前記定着胴の質量の比が、前記第１駆動部の出力トルクに対する前記転写胴の質量の比よりも大きく設定されている。

【発明の効果】

【0015】

第１の態様の画像形成装置では、第２駆動部の出力トルクに対する定着胴の慣性モーメントの比と第１駆動部の出力トルクに対する転写胴の慣性モーメントの比とが等しい構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0016】

第２の態様の画像形成装置では、定着胴の慣性モーメントと転写胴の慣性モーメントとが同じに設定されている構成や定着胴の慣性モーメントが転写胴の慣性モーメントよりも小さく設定されている構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0017】

第３の態様の画像形成装置では、転写胴の質量と定着胴の質量とが同じ質量に設定されている構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0018】

第４の態様の画像形成装置では、転写胴の質量及び定着胴の質量が上記の範囲外に設定されている構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0019】

第５の態様の画像形成装置では、転写胴の質量及び定着胴の質量が上記の範囲外に設定されている構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0020】

第６の態様の画像形成装置では、感光体の質量が、定着胴の質量と同じ質量又は定着胴の質量よりも大きく設定されている構成と比べて、転写ベルトに転写されるトナー像にズレが生じることを抑制することができる。

【0021】

第７の態様の画像形成装置では、感光体の質量が、転写胴の質量と同じ質量又は転写胴の質量よりも大きく設定されている構成と比べて、転写ベルトに転写されるトナー像にズレが生じることを抑制することができる。

【0022】

第８の態様の画像形成装置では、同じ定格出力の第１駆動部及び第２駆動部を用いることができる。

【0023】

第９の態様の画像形成装置では、第２駆動部の出力トルクに対する定着胴の質量の比と第１駆動部の出力トルクに対する転写胴の質量の比とが同じに設定されている構成や第２駆動部の出力トルクに対する定着胴の質量の比が、第１駆動部の出力トルクに対する転写胴の質量の比よりも小さく設定されている構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】画像形成装置の概略構成を示した正面図である

【図2】図１に示された画像形成装置の一部を拡大して示す拡大正面図である。

【図3】定着胴が転写胴に対して軽い場合における定着胴の速度変動を示すグラフである。

【図4】定着胴が転写胴に対して軽い場合における転写胴のトルク変動を示すグラフである。

【図5】定着胴が転写胴に対して重い場合における定着胴の速度変動を示すグラフである。

【図6】定着胴が転写胴に対して重い場合における転写胴のトルク変動を示すグラフである。

【図7】定着胴が転写胴に対して軽い場合における転写胴の速度変動を示すグラフである。

【図8】定着胴が転写胴に対して重い場合における転写胴の速度変動を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

【0026】

（画像形成装置１０）
まず、画像形成装置１０の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成を示した正面図である。なお、各図に示された矢印ＵＰは、鉛直方向上側であって装置上方側を指す。また、矢印ＲＨは、図１に示されるように、水平方向の一方側であって、装置に正対した際の右側を指す。また、以下説明中において前提なく上下方向を指定した場合は、図１に示された装置の上下方向を意味する。また、以下説明中において前提なく左右方向を指定した場合は、図１に示された装置に正対した際の左右方向を意味する。さらに、以下説明中において前提なく前後方向を指定した場合は、図１に示す装置に正対した際の前後方向（すなわち紙面に対する手前側及び奥側の方向）を意味する。

【0027】

画像形成装置１０は、用紙にトナー像を形成する電子写真式の画像形成装置である。なお、用紙は記録媒体の一例であり、トナー像は画像の一例である。具体的には、画像形成装置１０は、搬送部１２と、画像形成部１４と、定着部１６と、を備えている。

【0028】

（搬送部１２）
搬送部１２は、用紙を搬送する機能を有している。具体的には、搬送部１２は、用紙の搬送方向における先端部を把持するグリッパ１８と、一対のチェーン２０と、を有している。グリッパ１８は、把持部材の一例である。一対のチェーン２０は、周回部材の一例であり、環状に形成されている。この一対のチェーン２０は、前後方向に間隔をおいて配置されている。なお、図１では、一対のチェーン２０のうち、前方側に配置されたチェーン２０を図示している。また、図１では、チェーン２０及びグリッパ１８を簡略化して示している。

【0029】

そして、一対のチェーン２０の各々は、後述する転写胴４６、定着胴５６、第１中間軸部６０及び第２中間軸部６３間に掛け渡されている。詳述すると、一対のチェーン２０の各々は、後述する転写胴４６、定着胴５６、第１中間軸部６０及び第２中間軸部６３に対する軸方向の一端側及び他端側にそれぞれ配置された図示しない一対のスプロケットに巻き掛けられている。これにより、転写胴４６、定着胴５６、第１中間軸部６０及び第２中間軸部６３が互いに同期して回転するようになっている。

【0030】

搬送部１２では、グリッパ１８が、図示しない収容部から送られた用紙の先端部を把持する。また、搬送部１２では、グリッパ１８が用紙の先端部を把持した状態で、チェーン２０が矢印Ｇ方向へ周回することで用紙を搬送し、後述の対向位置５４（すなわち二次転写位置）を通過させる。さらに、搬送部１２では、グリッパ１８が、用紙を対向位置５４（すなわち二次転写位置）を通過させた後、定着部１６へ搬送する。

【0031】

（画像形成部１４）
画像形成部１４は、用紙に画像を形成する機能を有している。具体的には、画像形成部１４は、電子写真方式によりトナー像を形成するトナー像形成部２８と、トナー像形成部２８で形成されたトナー像を用紙に転写する転写部３０と、を有している。

【0032】

（トナー像形成部２８）
トナー像形成部２８は、色ごとにトナー像を形成するように複数備えられている。本実施形態では、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の計４色のトナー像形成部２８が備えられている。図１に示す（Ｙ）、（Ｍ）、（Ｃ）、（Ｋ）の符号は、上記各色に対応する構成部分を示している。また、各色のトナー像形成部２８は、用いるトナーを除き同様に構成されているので、各色のトナー像形成部２８を代表して、図１ではトナー像形成部２８（Ｙ）を構成する各要素に符号を付している。

【0033】

各色のトナー像形成部２８は、回転する円筒状の感光体３２と、感光体３２を帯電する帯電器３４と、を有している。さらに、トナー像形成部２８は、帯電した感光体３２に露光用の光を照射して静電潜像を形成する露光部３６と、トナーを含んだ現像剤によって静電潜像をトナー層によって形成された画像として現像するための現像部３８と、を備えている。さらに、トナー像形成部２８は、感光体３２から転写ベルト４２へトナーが転写された後、感光体３２の表面に残ったトナーを除去するクリーナ４０を備えている。

【0034】

（転写部３０）
転写部３０は、各色の感光体３２のトナー像を、当該感光体３２が転写ベルト４２上で回転することで当該転写ベルト４２に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー像を用紙に二次転写する機能を有している。具体的には、転写部３０は、中間転写体としての転写ベルト４２と、一次転写ロール４４と、転写胴４６と、二次転写ロール４８（転写ロールの一例）と、を備えている。

【0035】

一次転写ロール４４は、感光体３２に形成されたトナー像を、感光体３２と一次転写ロール４４との間の一次転写位置５０において、転写ベルト４２の外周面に転写する機能を有している。

【0036】

転写ベルト４２は、無端状（すなわち環状）を成し、二次転写ロール４８及び複数のロール５２に巻き掛けられることで、二次転写ロール４８及び複数のロール５２に支持され、姿勢が決められている。転写ベルト４２は、複数のロール５２の少なくとも１つが回転駆動されることで、矢印Ｘ方向へ周回し、一次転写された画像を対向位置５４へ搬送する。

【0037】

転写胴４６は、転写ロール４８と協同して転写ベルト４２に転写されたトナー像を用紙に転写する機能を有している。転写胴４６は、転写ベルト４２に対向するように、転写ベルト４２の左下側に配置されている。この転写胴４６は、前後方向を軸方向とする円筒状に形成されている。転写胴４６は、チェーン２０が巻き掛けられた図示しないスプロケットと一体に回転する。転写胴４６の回転径方向外側の部分である外周部には、グリッパ１８との干渉を抑制するための凹溝４６Ａ（第１溝部の一例）が形成されている。グリッパ１８は、転写胴４６と二次転写ロール４８との間を通過する際に、凹溝４６Ａに配置された状態で通過する。

【0038】

二次転写ロール４８は、転写胴４６との間に転写ベルト４２が配置された状態で、転写胴４６と予め定められた対向位置５４で対向している。具体的には、二次転写ロール４８は、転写胴４６に対する右上側に配置されている。

【0039】

転写部３０では、グリッパ１８及びチェーン２０により搬送される用紙を、対向位置５４にて転写ベルト４２と転写胴４６とで挟み、転写胴４６と二次転写ロール４８との間に二次転写バイアスが印加されることで発生した静電力により、転写ベルト４２の外周面に転写されたトナー像が該用紙に対向位置５４にて転写される。したがって、対向位置５４は、画像が二次転写される二次転写位置ともいえる。さらに、対向位置５４は、画像が用紙に形成される画像形成位置ともいえる。対向位置５４は、転写ベルト４２（すなわち二次転写ロール４８）と転写胴４６とで用紙を挟み込む挟込位置（すなわち、挟込領域）ともいえる。さらに、対向位置５４は、二次転写ロール４８と転写ベルト４２とが接触する位置（すなわち接触領域）ともいえる。

【0040】

（定着部１６）
図１に示される定着部１６は、用紙の画像を用紙に定着させる機能を有している。具体的には、定着部１６は、定着胴５６と、圧力ロール５８と、を有している。圧力ロール５８は圧力部の一例である。定着部１６では、加熱と、圧力ロール５８と定着胴５６との間の圧力によって、用紙に転写された画像が、用紙に定着される。

【0041】

定着胴５６は、前後方向を軸方向とする円筒状に形成されている。この定着胴５６の外径は、転写胴４６の外径と定められた公差の範囲内において同じ寸法に設定されている。また、定着胴５６は、転写胴４６に対して左側に配置されていると共に転写胴４６と定められた公差の範囲内において上下方向の同じ位置に配置されている。また、定着胴５６は、チェーン２０が巻き掛けられた図示しないスプロケットと一体に回転する。このスプロケットの歯数は、転写胴４６と一体に回転するスプロケットと同じ歯数に設定されている。定着胴５６の回転径方向外側の部分である外周部には、グリッパ１８との干渉を抑制するための凹溝５６Ａ（第２溝部の一例）が形成されている。本実施形態では、凹溝５６Ａの各部の寸法が、転写胴４６の凹溝４６Ａの各部の寸法と定められた公差の範囲内において同一の寸法に設定されている。グリッパ１８は、定着胴５６と圧力ロール５８との間を通過する際に、凹溝５６Ａに配置された状態で通過する。

【0042】

なお、本実施形態では、圧力ロール５８が定着胴５６の凹溝５６Ａ上を通過する際に、圧力ロール５８を定着胴５６から離間させ、圧力ロール５８が定着胴５６の凹溝５６Ａ上を通過完了する際に、圧力ロール５８を定着胴５６側へ近接させる（元の位置に戻す）機構を備えている。なお、この機構が設けられてない構成としてもよい。

【0043】

そして、定着部１６では、グリッパ１８及びチェーン２０により搬送される用紙が、定着胴５６と圧力ロール５８とで挟まれることで、用紙に転写された画像が、用紙に定着される。したがって、用紙が定着胴５６と圧力ロール５８とで挟まれる位置は、画像が定着される定着位置ともいえる。さらに、この位置は、圧力ロール５８と定着胴５６とで用紙を挟み込む挟込位置（すなわち、挟込領域）ともいえる。さらに、この位置は、圧力ロール５８と定着胴５６とが接触する位置（すなわち接触領域）ともいえる。

【0044】

本実施形態では、転写胴４６の回転方向上流側かつ定着胴５６の回転方向下流側においてチェーン２０が巻きかけられる第１中間軸部６０及び第２中間軸部６３を備えている。第１中間軸部６０及び第２中間軸部６３は、内側中間軸部の一例である。

【0045】

第１中間軸部６０及び第２中間軸部６３は、前後方向を軸方向として回転可能に支持されている。第１中間軸部６０及び第２中間軸部６３は、一対のチェーン２０がそれぞれ巻き掛けられる一対のスプロケットと、一対のスプロケットを軸方向に連結する軸部材と、軸部材に固定されたフライホイールと、を含んで構成されている。

【0046】

本実施形態では、第１中間軸部６０は、定着胴５６に対して下方側に配置されている。この第１中間軸部６０には、チェーン２０の内側から当該チェーン２０が巻き掛けられている。また、第２中間軸部６３は、第１中間軸部６０に対して右側かつ転写胴４６に対して左側に配置されている。この第２中間軸部６３には、チェーン２０の内側から当該チェーン２０が巻き掛けられている。

【0047】

（転写される画像の画質が損なわれることを抑制するための構成）
次に、本実施形態の要部構成について説明する。

【0048】

ところで、図２に示されるように、定着胴５６の凹溝５６Ａにおける回転方向の端部と圧力ロール５８とが接触すると、定着胴５６に速度変動（回転数変動）が生じる。特に、定着胴５６の凹溝５６Ａにおける回転方向上流側端部５６Ｂと圧力ロール５８とが接触したときに、定着胴５６に速度変動（回転数変動）が生じる。また、定着胴５６に速度変動（回転数変動）が生じると、転写胴４６や感光体３２にも速度変動（回転数変動）が生じる。そこで、本実施形態では、転写胴４６や感光体３２の速度変動を抑制することで、用紙へ転写される画像や転写ベルト４２に転写されるトナー像の画質が損なわれることを抑制している。以下、転写胴４６や感光体３２の速度変動を抑制するための構成について説明する。

【0049】

図２に示されるように、本実施形態では、転写胴４６を回転させる第１モータ６４と、定着胴５６を回転させる第２モータ６６と、が設けられている。なお、第１モータ６４及び第２モータ６６は、一例としてＡＣサーボモータである。第１モータ６４の回転は第１減速機６５で減速されて転写胴４６に伝達されるようになっている。また、第２モータ６６の回転は第２減速機６７で減速されて定着胴５６に伝達されるようになっている。ここで、第１モータ６４及び当該第１モータ６４の回転を減速して転写胴４６へ伝達する第１減速機６５は、転写胴４６を回転させる第１駆動部６８を構成している。また、第２モータ６６及び当該第２モータ６６の回転を減速して定着胴５６へ伝達する第２減速機６７は、定着胴５６を回転させる第２駆動部７０を構成している。

【0050】

なお、本実施形態では、第１駆動部６８を構成する第１モータ６４の定格出力と第２駆動部７０を構成する第２モータ６６の定格出力とが、一例として同じ定格出力である１５００Ｗとなっている。また、第１駆動部６８を構成する第１減速機６５の減速比と第２駆動部７０を構成する第２減速機６７の減速比とが、一例として同じ減速比である４０となっている。これにより、第１モータ６４の速度（回転速度）が第１減速機６５で１／４０に減速されて転写胴４６に伝達され、第２モータ６６の速度（回転速度）が第２減速機６７で１／４０に減速されて定着胴５６に伝達されるようになっている。

【0051】

また、第１モータ６４の回転及び第２モータ６６の回転は、それぞれ独立して制御される。第１モータ６４の回転は、図示しないエンコーダによって検出される。そして、このエンコーダによって検出された回転が目標値に近づくように、第１モータ６４の回転が制御される。これと同様に、第２モータ６６の回転は、図示しないエンコーダによって検出される。そして、このエンコーダによって検出された回転が目標値に近づくように、第２モータ６６の回転が制御される。

【0052】

また、本実施形態では、定着胴５６の肉抜き部分の体積やフライホイールの質量等及び転写胴４６の肉抜き部分の体積やフライホイールの質量等が調整されることにより、定着胴５６の慣性モーメントが、転写胴４６の慣性モーメントよりも大きく設定されている。これにより、第２駆動部７０の出力トルクに対する定着胴５６の慣性モーメントの比が、第１駆動部６８の出力トルクに対する転写胴４６の慣性モーメントの比よりも大きくなっている。すなわち、第２駆動部７０の出力トルク（定格トルク）をＴ２とし、定着胴５６の回転軸まわりの慣性モーメントをＩ２とし、第１駆動部６８の出力トルク（定格トルク）をＴ１とし、転写胴４６の回転軸まわりの慣性モーメントをＩ１とした場合に、以下の式１を満たすようになっている。
（Ｉ２／Ｔ２）＞（Ｉ１／Ｔ１） ・・・式１
なお、定格トルクとは、定格電圧、定格周波数において回転が安定後に、定格出力が発生した際の駆動トルクをいう。従って、定格電圧、定格周波数で第２駆動部７０を駆動する場合には、第２駆動部７０の出力トルクは定格トルクとなる。これに対して、定格電圧、定格周波数とは異なる電圧、周波数で第２駆動部７０を駆動する場合には、当該電圧、定格周波数において回転が安定後の出力トルクが、第２駆動部７０の出力トルクとなる。

【0053】

また、本実施形態では、定着胴５６の質量が、転写胴４６の質量よりも大きくなっている。これにより、第２駆動部７０の出力トルクに対する定着胴５６の質量の比が、第１駆動部６８の出力トルクに対する転写胴４６の質量の比よりも大きくなっている。すなわち、転写胴４６の質量をＭ２とし、転写胴４６の質量をＭ１とした場合に、以下の式２を満たすようになっている。なお、定着胴５６の各部の寸法と転写胴４６の各部の寸法とが定められた公差の範囲内において同一の寸法に設定されている構成においては、式１を満たせば式２も満たす。これと同様に、式２を満たせば式１も満たす。
（Ｍ２／Ｔ２）＞（Ｍ１／Ｔ１） ・・・式２

【0054】

ここで、一例として、転写胴４６の質量Ｍ１を３０ｋｇ以下に設定すると共に、定着胴５６の質量Ｍ２を５０ｋｇ以上に設定することができる。より好ましくは、転写胴４６の質量Ｍ１を２０ｋｇ以下に設定すると共に、定着胴５６の質量Ｍ２を６０ｋｇ以上に設定するとよい。

【0055】

図１に示されるように、本実施形態では、感光体３２の質量Ｍ３が、定着胴５６の質量Ｍ２よりも小さく設定されている。これに加えて、本実施形態では、感光体３２の質量Ｍ３が、転写胴４６の質量Ｍ１よりも小さく設定されている。すなわち、本実施形態では、以下の式３を満たすようになっている。
Ｍ２＞Ｍ１＞Ｍ３ ・・・式３

【0056】

（本実施形態の作用並びに効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

【0057】

以上説明した本実施形態の画像形成装置１０では、定着胴５６の慣性モーメントＩ２が、転写胴４６の慣性モーメントＩ１よりも大きく設定されていることにより、第２駆動部７０の出力トルクＴ２に対する定着胴５６の慣性モーメントＩ２の比が、第１駆動部６８の出力トルクＴ１に対する転写胴４６の慣性モーメントＩ１の比よりも大きくなっている。すなわち、上記の式１を満たすようになっている。これにより、定着胴５６側で発生した振動がチェーン２０を介して転写胴４６側へ伝達されることにより、転写胴４６に速度変動が生じたとしても、定着胴５６の慣性モーメントＩ２と転写胴４６の慣性モーメントＩ１とが等しく設定されている構成と比べて、転写胴４６の速度を第２駆動部７０によって所定の速度に速やかに復帰させることができる。すなわち、転写胴４６の速度変動を抑えることができる。その結果、二次転写位置である対向位置５４において用紙へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0058】

なお、第１モータ６４の定格出力を第２モータ６６の定格出力よりも高く設定することや第１減速機６５の減速比を第２減速機６７の減速比よりも大きく設定することにより、第２駆動部７０の出力トルクに対する定着胴５６の慣性モーメントの比を第１駆動部６８の出力トルクに対する転写胴４６の慣性モーメントの比よりも大きくなるようにしてもよい。この場合、定着胴５６の慣性モーメントと転写胴４６の慣性モーメントとの差異が無い構成や定着胴５６の慣性モーメントが転写胴４６の慣性モーメントよりも小さい構成であったとしても、転写胴４６の回転数を所定の回転数に速やかに復帰させることができる。すなわち、転写胴４６に速度変動を抑えることができる。なお、定着胴５６の質量が転写胴４６の質量よりも軽い場合であっても、定着胴５６及び転写胴４６の外周部や内周部に質量集中部を設けることにより、定着胴５６の慣性モーメントが転写胴４６の慣性モーメントよりも大きくなるようにすることもできる。

【0059】

ここで、図３及び図４には、本実施形態の定着胴５６の質量Ｍ２よりも軽い質量Ｍ２’に設定された比較例に係る定着胴５６及び本実施形態の転写胴４６の質量Ｍ１よりも大きくかつ質量Ｍ２’と等しい質量Ｍ１’に設定された比較例に係る転写胴４６を備えた構成のグラフが示されている。図３には、質量Ｍ２’に設定された比較例に係る定着胴５６の速度Ｖ２を縦軸とし、時間ｔを横軸としたグラフが示されている。なお、時間ｔ０は、定着胴５６の凹溝５６Ａにおける回転方向上流側端部５６Ｂと圧力ロール５８とが接触したときと一致する。この図に示されるように、時間ｔ０の後においては、定着胴５６の速度Ｖ２が変動する。

【0060】

また、図４には、質量Ｍ１’に設定された比較例に係る転写胴４６のトルクＵ１を縦軸とし、時間ｔを横軸としたグラフが示されている。この図に示されるように、時間ｔ０の後においては、転写胴４６のトルクＵ１が変動する。

【0061】

以上の図３及び図４からわかるように、定着胴５６の凹溝５６Ａにおける回転方向上流側端部５６Ｂと圧力ロール５８とが接触すると、これとほぼ同時に転写胴４６のトルクＴ１が変動する。

【0062】

また、図５及び図６には、質量Ｍ２に設定された本実施形態の定着胴５６及び質量Ｍ１に設定された本実施形態の転写胴４６を備えた構成のグラフが示されている。図５には、質量Ｍ２に設定された本実施形態の定着胴５６の速度Ｖ２を縦軸とし、時間ｔを横軸としたグラフが示されている。この図に示されるように、時間ｔ０の後においては、定着胴５６の速度Ｖ２が変動するが、図３の条件に対して、その変動幅が小さくなる。この効果は、定着胴の質量をＭ２’からＭ２にしたことによるものである。

【0063】

また、図６には、質量Ｍ１に設定された本実施形態の転写胴４６のトルクＵ１を縦軸とし、時間ｔを横軸としたグラフが示されている。この図に示されるように、時間ｔ０の後においては、転写胴４６のトルクＵ１は変動するが、図３の条件に対して、その変動幅が小さくなる。この効果は、定着胴の質量をＭ２’からＭ２にしたことによるものである。

【0064】

以上の図５及び図６からわかるように、図３の条件よりも定着胴５６の質量を大きく設定すると共に、定着胴５６の質量を転写胴４６の質量よりも大きく設定することにより、図３の条件に対して、転写胴４６のトルクＵ１の変動幅を小さくすることができる。

【0065】

図７には、質量Ｍ２に設定された本実施形態の定着胴５６及び質量Ｍ１に設定された本実施形態の転写胴４６を備えた構成における転写胴４６の速度Ｖ１を縦軸とし、時間ｔを横軸としたグラフが示されている。図８には、質量Ｍ２に設定された本実施形態の定着胴５６及び質量Ｍ１'に設定された比較例の転写胴４６を備えた構成における転写胴４６の速度Ｖ１を縦軸とし、時間ｔを横軸としたグラフが示されている。これの図からは、転写胴４６の所定の速度ｖ１からの変動及び所定の速度ｖ１までの復帰の様子が読み取れる。これらの図に示されるように、図７の条件では、図８の条件と比べて、時間ｔ０の後における転写胴４６の所定の速度ｖ１からの変動量を小さくしつつ速やかに速度ｖ１に復帰させることができる。

【0066】

また、図１に示されるように、本実施形態では、感光体３２の質量Ｍ３が、定着胴５６の質量Ｍ２よりも小さく設定されている。これにより、感光体３２の質量Ｍ３が、定着胴５６の質量Ｍ２と等しい又は大きく設定されている構成と比べて、定着胴５６の速度変動に伴う感光体３２の速度変動を小さくすることができる。これに加えて、本実施形態では、感光体３２の質量Ｍ３が、転写胴４６の質量Ｍ１よりも小さく設定されている。これにより、感光体３２の質量Ｍ３が、転写胴４６の質量Ｍ１と等しい又は大きく設定されている構成と比べて、転写胴４６の速度変動に伴う感光体３２の速度変動を小さくすることができる。その結果、一次転写位置５０において転写ベルト４２へ転写されるトナー像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0067】

なお、以上説明した各構成を適宜選択して組み合わせることができる。また、画像形成装置１０を構成する各部材は、同様の機能を有する他の部材に置き換えることができる。

【0068】

以上説明したように、画像形成装置１０では、第２駆動部７０の出力トルクＴ２に対する定着胴５６の慣性モーメントＩ１の比と第１駆動部６８の出力トルクＴ１に対する転写胴４６の慣性モーメントＩ１の比とが等しい構成と比べて、用紙へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0069】

画像形成装置１０では、定着胴５６の慣性モーメントＩ２と転写胴４６の慣性モーメントＩ１とが同じに設定されている構成や定着胴５６の慣性モーメントＩ２が転写胴４６の慣性モーメントＩ１よりも小さく設定されている構成と比べて、用紙へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0070】

画像形成装置１０では、転写胴４６の質量Ｍ１と定着胴５６の質量Ｍ２とが同じ質量に設定されている構成と比べて、用紙へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0071】

画像形成装置１０では、転写胴４６の質量Ｍ１及び定着胴５６の質量Ｍ２が上記の範囲（質量Ｍ１が３０ｋｇ以下かつ質量Ｍ２が５０ｋｇ以上）外に設定されている構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0072】

画像形成装置１０では、転写胴４６の質量Ｍ１及び定着胴５６の質量Ｍ２が上記の範囲（質量Ｍ１が２０ｋｇ以下かつ質量Ｍ２が６０ｋｇ以上）外に設定されている構成と比べて、記録媒体へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0073】

画像形成装置１０では、感光体３２の質量Ｍ３が、定着胴５６の質量Ｍ２と同じ質量又は定着胴５６の質量Ｍ２よりも大きく設定されている構成と比べて、転写ベルト４２に転写されるトナー像にズレが生じることを抑制することができる。

【0074】

画像形成装置１０では、感光体３２の質量Ｍ３が、転写胴４６の質量Ｍ１と同じ質量又は転写胴４６の質量Ｍ１よりも大きく設定されている構成と比べて、転写ベルト４２に転写されるトナー像にズレが生じることを抑制することができる。

【0075】

画像形成装置１０では、同じ定格出力の第１駆動部６８及び第２駆動部７０を用いることができる。

【0076】

画像形成装置１０では、第２駆動部７０の出力トルクＴ２に対する定着胴５６の質量Ｍ２の比と第１駆動部６８の出力トルクＴ１に対する転写胴４６の質量Ｍ１の比とが同じに設定されている構成や第２駆動部７０の出力トルクＴ２に対する定着胴５６の質量Ｍ２の比が、第１駆動部６８の出力トルクＴ１に対する転写胴４６の質量Ｍ１の比よりも小さく設定されている構成と比べて、用紙へ転写される画像の画質が損なわれることを抑制することができる。

【0077】

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0078】

１０ 画像形成装置。
１８ グリッパ（把持部）
２０ チェーン（周回部材）
３２ 感光体
４２ 転写ベルト
４６ 転写胴
４６Ａ 凹溝（第１溝部）
５６ 定着胴
５６Ａ 凹溝（第２溝部）
６８ 第１駆動部
７０ 第２駆動部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】