JP3525711B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成装置に関す
るものであり、特に、複写機やレーザプリンタ等、２成
分反転現像方式を用いた電子写真方式による画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やレーザプリンタ等、電子写真方
式の画像形成装置において、キャリアとトナーとからな
る現像剤を使用する２成分反転現像方式のものが知られ
ている。図４は、カラー複写機の一例を示す模式図であ
る。同図において、矢印Ｂ方向に回転している感光体ド
ラム１上に形成されたトナー像は転写ドラム２上に供給
される記録紙に転写される。感光体ドラム１上には複数
色のトナー像が１色ずつ順次形成され、これが転写ドラ
ム２上の記録紙に、例えば４色分重ね合わされる。４色
のトナー記録紙は、カーラ３を介して曲げが付与された
状態で供給されて転写ドラム２に巻き付けられる。４色
のトナー像が転写された記録紙はフィンガ４で転写ドラ
ム２から剥離されて熱定着装置５に搬送され、デカーラ
６で巻きぐせが矯正されて出力される。

【０００３】前記感光体ドラム１の周囲には、帯電装置
７、露光装置８、予備転写装置９、転写装置１０、予備
清掃装置１１、クリーナ装置１２が配置されている。露
光装置８による露光位置と予備転写装置９との間では、
４色のトナー現像装置を含む転写ユニット１３が感光体
ドラム１に当接可能に配置されている。また、転写ドラ
ム２の周囲には、剥離装置１４と、転写ドラム除電装置
１５，１６が配置されている。前記帯電装置７、予備転
写装置９、転写装置１０、予備清掃装置１１、剥離装置
１４、および転写ドラム除電装置１５，１６はコロトロ
ン装置からなる。

【０００４】このカラー画像形成装置では、例えばイエ
ロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、クロ（Ｋ）
の４色のトナー像を重合わせるこによってフルカラー画
像を得ることができるが、４色のトナー像をずれること
なく重合わせることは容易ではない。そこで、色ずれを
生じないように、感光体ドラム１および転写ドラム２の
周長を整数比にするとともに、駆動系のギヤ比も感光体
ドラムおよび転写ドラムの周速度が合うように設定して
周期的に運転している。

【０００５】感光体ドラム１と転写ドラム２の相対位置
を常に一定に保持することができるように、感光体ドラ
ム１および転写ドラム２と同軸に、これらと同径のピッ
チ円を有するギヤを設けた画像形成装置がある。この画
像形成装置では前記ギヤをかみ合わせることによって、
感光体ドラム１と転写ドラム２に起こり得る速度変動の
周期を確実にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色で一致させて色ずれ
を防止している。

【０００６】感光体ベルトと転写ベルトとの組み合わせ
による電子写真装置において、該感光体ベルトおよび転
写ベルトをギヤおよびギヤ付きベルトで連動して駆動す
るようにしたものが特開平８−２２７２００号公報に開
示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記画像形成装置には
次のような問題点がある。上述のように、感光体ドラム
と転写ドラムを整数比で係合させていると、転写ドラム
の運転停止位置が固定されている場合に、感光体ドラム
の停止位置も固定化される。通常、転写ドラム上の基準
点をもとに画像形成装置の動作タイミングが制御される
からである。

【０００８】上記構成の下では、感光体ドラム１の周囲
のコロトロン装置やクリーナ装置１２は、運転停止時に
は感光体１に対して一定位置にある。その結果、コロト
ロン装置から発生したオゾンが感光体１の同一位置に滞
留したり、放電生成物が付着したりして長期間のうちに
感光体１の特性を変化させ、白抜け等の画像不良を招く
ことがある。この不具合を解消するために、画像形成装
置内のエアフローに配慮するが、構造が複雑化して、製
造工程を繁雑化させるという問題点がある。

【０００９】また、運転停止時に、転写ドラム上のマー
キングを検知した後の停止までの距離を変動させること
も考えられるが、運転開始時にマーキング検出までの時
間が変動するため、最初の印刷画像出力までに要する時
間が変動してしまうという問題点がある。

【００１０】本発明の目的は、上記の問題点を解消し、
オゾンや放電生成物による感光体の特性劣化を防止する
ことができる画像形成装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、感光体上に複数回に分け
て形成された複数のトナー像を中間転写体上に順次１次
転写した後、記録媒体に２次転写して出力画像を得るよ
うに構成された画像形成装置において、前記感光体の周
長および中間転写体の周長の比率を整数比からずらせた
点に特徴がある。 上記特徴によれば、感光体と中間転
写体との相対位置関係が常に変動していく。したがっ
て、例えば中間転写体を一定位置に停止させた場合に
も、感光体の停止位置を変動させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係る画像形
成装置の一例であるフルカラープリンタの要部構成図で
あり、図４と同符号は同一または同等部分を示す。図１
において、像担持体としての感光体ドラム（以下、単に
「感光体」という）１は図示しないモータで矢印Ａの方
向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲
には、帯電装置つまり帯電コロトロン７、露光装置（Ｒ
ＯＳ）８、現像ユニット１３、転写装置つまり転写コロ
トロン１０、クリーナ装置１２が配置されている。クリ
ーナ装置１２の前段には清掃コロトロン１１が配置され
ている。

【００１３】前記現像ユニット１３はフルカラー現像の
ための４台の現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ
からなる。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ
は、感光体１上の潜像をそれぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナ
ーで現像する。各色のトナーを現像する際には、図示し
ないモータによって現像ユニット１３を矢印Ｒ方向に回
転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように
位置合わせされる。

【００１４】感光体１上に現像された各色のトナー像
は、転写装置１０によって中間転写体としてのベルト２
に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。
ベルト２はロール１７，１８，１９，２０に張架されて
いる。これらのうち、ロール１７は図示しない駆動源に
結合されてベルト２を駆動する駆動ロールとして機能
し、ロール１８はベルト２の張力を調節するテンション
ロールとして機能し、ロール１９は２次転写装置として
の転写ロール２１のバックアップロールとして機能す
る。ベルト２を挟んでロール２０と対向する位置にはベ
ルトクリーナ２２が設けられていて、ベルト２上の残留
トナーがブレードで掻き落とされる。

【００１５】記録紙カセット２３，２４から引き出しロ
ール２５，２６で搬送路に引き出された記録紙はロール
対２７，２８，２９によってニップ部、つまり２次転写
装置２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２
上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転
写され、定着装置５で熱定着されてトレイ３０またはト
レイ３１（本体上面）に排出される。

【００１６】現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ
は、交換可能なトナーカートリッジと、現像バイアスを
与える現像用マグネットロール（以下、「現像ロール」
という）と、現像ロールへトナーを供給するトナー供給
装置および搬送装置とを有している。トナー供給装置は
後述の制御装置からの指令に従って所望の供給量を確保
するため、独立した駆動手段としてのモータを有してい
る。

【００１７】上記構成によるカラープリンタでは、次の
ようにして画像が形成される。まず、帯電装置７に電圧
を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位（例えば
−６５０ボルト）で一様にマイナス帯電させる。続い
て、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電
位（例えば−２００ボルト）になるようにＲＯＳ８で露
光を行い潜像が形成される。ＲＯＳ８は画像信号に基づ
いてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を
形成する。

【００１８】現像装置１３Ｙ等の現像ロールには各色毎
に予め設定された現像バイアスが印加されており、前記
潜像は該現像ロールの位置を通過時にトナーで現像さ
れ、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置
１０でベルト２に転写され、さらに２次転写装置２１で
記録紙に転写された後、定着装置５に送給される。フル
カラープリント時はベルト上で４色のトナーが重ね合わ
された後、記録紙に転写される。感光体１上に残留した
トナーは予備清掃装置でトナーの帯電を、クリーニング
しやすい状態にし、クリーナ装置１２で除去・回収さ
れ、最後に、感光体１は除電装置Ａで一様に０ボルト付
近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。

【００１９】上記カラープリンタの画像形成タイミング
は、ベルト２上の所定位置を基準として制御されてい
る。図２は、基準信号ＴＲ０を得るためのセンシング装
置およびその配置を示す要部拡大図である。同図におい
て、駆動ロール１１はベルトユニットを構成するサイド
フレーム３２に軸３３を介して支持されている。また、
テンションロール１４は前記サイドフレーム３２に揺動
自在に軸支されたブラケット３５に軸３４で支持されて
いる。ベルト２は、これら駆動ロール１１やテンション
ロール１４ならびに前記アイドルロール２０やバックア
ップロール１９からなるロール類に掛け渡されていて、
テンションロール１４によって所定の張力が与えられて
いる。

【００２０】駆動ロール１１およびテンションロール１
４の間には、基準位置を検知する反射型センサ３６が配
置されている。該反射型センサ３６はサイドフレーム３
２に直接固定されていて、ベルト２との間隔ＳＤが変動
しないようにしている。さらに、反射型センサ３６との
対向位置にはベルト２の裏側つまり内周面側にはセンサ
裏当て３７が配置されている。反射型センサ３６はベル
ト２の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキン
グを検知してＴＲ０信号を出力する。

【００２１】前記感光体１の外周の長さとベルト２の周
長は、整数比率からわずかにずらしてある。例えば、感
光体１およびベルト２の周長の比率Ｐは１：１．９９８
≦Ｐ＜１：２．０００または１：２．０００＜Ｐ≦１：
２．００２の範囲で設定する。

【００２２】この比率Ｐの範囲は、１ページの画像形成
の間、例えばベルト２が４回転する間に生じる各色の位
置のずれ、つまり色ずれが、所定の基準範囲内となるよ
うに設定されている。

【００２３】このように、感光体１およびベルト２の周
長の比率を整数からずらしているので、感光体１とベル
ト２は完全には同期していない。したがって、１ページ
内では画像の色ずれが生じている。しかし、この色ずれ
はごくわずかであり、画質の評価には影響がない程度で
ある。一方、プリント枚数を重ねていくうちには感光体
１とベルト２の相対位置のずれは累積していく。したが
って、基準信号ＴＲ０を基準に画像形成装置の運転を停
止したとき、ベルト２はいつも同じ位置で停止して次の
運転開始を待機つことになるが、感光体１は運転停止の
つど停止位置が変化していて、その周囲に配置された帯
電装置７、転写装置１０、予備清掃装置装置１１との相
対位置が変化している。

【００２４】図３は、感光体１の回転変動を示す図であ
り、縦軸に感光体１の周速度の変動量、横軸に時間経過
をとった線図である。同図は、各色毎の感光体１の周速
度の変動をレコーダによって記録した実測図を理解の容
易のために加筆したものである。同一時間における線の
幅が色ずれの大きさを示しており、同図から理解される
ように時間経過とともに色ずれの大きさは拡大してい
る。しかし、４色を重ねる間、つまりベルト２が４回転
する間の色ずれは画質にほとんど影響しない程度である
ことが分かる。

【００２５】なお、本実施形態は、感光体１から中間転
写体としてのベルト２にトナー像を１次転写する例を参
照して説明したが、本発明は、中間転写体として転写ド
ラムを用いる場合にも同様に適用できる。すなわち、図
４における感光体１および転写ドラム２の周長の比率を
整数比からずらせる。但し、感光体１および転写ドラム
２の周速は等しくなるように駆動装置を変形する。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、中間転写体を一定位置に停止させた場合に
も、感光体の停止位置を変動させることができる。した
がって、感光体の周囲にあるオゾン発生体と該感光体と
が対向する面がしだいに移動していき、感光体表面の同
一部分がオゾンによる影響を受けにくくなり、特性の変
化が生じるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る画像形成装置のハー
ド構成を示す図である。

【図２】 中間転写体の構成を示す要部拡大図である。

【図３】 感光体の速度変動を示す線図である。

【図４】 従来の画像形成装置の構成を示す模式図であ
る。

【符号の説明】

１…感光体、 ２…中間転写体（ベルト）、 ８…露光
装置、 ７…帯電装置、１０…転写装置、 １１…予備
清掃装置、 １３…現像ユニット

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上に複数回に分けて形成された複
   数のトナー像を中間転写体上に順次１次転写した後、記
   録媒体に２次転写して出力画像を得るように構成された
   画像形成装置において、 前記感光体の周長および中間転写体の周長の比率を、前
   記感光体が予定数回転する間に生ずる前記中間転写体と
   の位置ずれが、予め設定された１次転写画像のずれの許
   容範囲内となるように整数比からずらせたことを特徴と
   する請求項１記載の画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記中間転写体が、無端ベルトからなる
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記中間転写体上での基準位置を検知す
   るセンサ手段を具備し、 前記センサ手段から出力される基準位置検知信号に基づ
   いて各部の動作タイミングを制御するように構成された
   ことを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装
   置。