JP4341601B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、タンデム方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a tandem image forming apparatus.
従来、一方向に整列状に配置される複数の感光体と、感光体にそれぞれ対向する複数の転写ローラと、前記感光体と対向する前記転写ローラとの間の転写位置にて直接的(いわゆる中間転写タンデム方式の画像形成装置の場合)又は被記録媒体を介して間接的(いわゆる直接転写タンデム方式の画像形成装置の場合)に転写される現像剤像を搬送する無端ベルトと、無端ベルトを循環駆動する駆動ローラと、を備えたタンデム方式のカラー画像形成装置が知られている。
ところで、かかる画像形成装置において、駆動ローラや、駆動ローラを駆動するための駆動ギヤなどの部品のばらつき等に起因して、駆動ローラが偏心した状態で組みつけられると、この偏心により駆動ローラの外周面の移動速度に変動が生じる場合がある。
Conventionally, it is directly (so-called) at a transfer position between a plurality of photoconductors arranged in a line in one direction, a plurality of transfer rollers respectively facing the photoconductors, and the transfer roller facing the photoconductors. An endless belt that conveys a developer image transferred in an intermediate transfer tandem type image forming apparatus) or indirectly (in the case of a so-called direct transfer tandem type image forming apparatus) via a recording medium; and an
By the way, in such an image forming apparatus, when the drive roller is assembled in an eccentric state due to variations in components such as a drive roller and a drive gear for driving the drive roller, the eccentricity of the drive roller is caused by this eccentricity. The movement speed of the outer peripheral surface may vary.
具体的には、例えば、駆動ローラが円柱形状である場合に、外形形状の真円度にばらつきが生じると、回転角速度が一定となるように駆動ローラが回転されても、駆動ローラの回転軸から遠い部分は移動速度が速く、回転軸から近い部分は移動速度が遅くなる。かかる移動速度の変動は周期性をもつため、駆動ローラの1回転ごとに、移動速度の変動が繰り返される。 Specifically, for example, when the driving roller has a cylindrical shape, if the roundness of the outer shape varies, even if the driving roller is rotated so that the rotational angular velocity is constant, the rotating shaft of the driving roller The part far from the moving speed is fast, and the part near the rotation axis is slow. Since the fluctuation of the moving speed has periodicity, the fluctuation of the moving speed is repeated for each rotation of the driving roller.
このような駆動ローラの移動速度の変動は、無端ベルトの搬送速度に変動をもたらし、その結果、転写される現像剤像に位置ずれが生じてしまう。このことは、異なる色の現像剤像が重ねて転写されるカラー画像形成装置において、重ね合わせて転写される色の位置ずれが各色ごとに異なる場合には、色ずれの生じた画像が形成されることになる。 Such a change in the moving speed of the driving roller causes a change in the conveying speed of the endless belt, and as a result, the transferred developer image is displaced. This is because, in a color image forming apparatus in which developer images of different colors are transferred in an overlapping manner, if the color misregistration of the colors transferred in an overlapping manner is different for each color, an image with color misregistration is formed. Will be.
そこで、かかる駆動ローラ等の偏心に起因する位置ずれを防止するために、特許文献1に示すように、隣り合う感光体間の間隔を駆動ローラの外周長の整数倍とすることが考えられた。これにより、駆動ローラの移動速度に周期的な変動が生じた場合であっても、転写される各色ごとの現像剤像の位置ずれが周期的に等しくなり、全体として色ずれの生じない画像を得ることが可能になる。
ところで、実際に現像剤像に位置ずれの生じる原因としては、上記した駆動ローラ等の偏心に起因するものに限らず、感光体の偏心等に起因するものがある。具体的には、感光体がドラム形状の場合に、外形形状の真円度のばらつきにより回転軸から外周面までの距離に遠近が生じると、回転角速度が一定となるように回転されても、回転軸から遠い部分は移動速度が速く、回転軸から近い部分は移動速度が遅くなる。また、例えば、回転体の駆動ギアのピッチ誤差などにより、各感光体の回転角速度が変化して感光体周面の移動速度の周期的変動が生じることもある。 したがって、上記特許文献1の構成では、感光体の外周面の移動速度変化により、転写の際に生じる現像剤像の位置ずれについては加味されておらず、十分に色ずれが防止出来ているとは言い難かった。
By the way, the cause of the actual position shift in the developer image is not limited to the above-described eccentricity of the driving roller or the like, but may be due to the eccentricity of the photosensitive member. Specifically, when the photoconductor is a drum shape, if the distance from the rotation axis to the outer peripheral surface is caused by variation in the roundness of the outer shape, even if the rotation angular velocity is rotated, A portion far from the rotation axis has a high moving speed, and a portion near the rotation axis has a low moving speed. In addition, for example, the rotational angular velocity of each photoconductor may change due to a pitch error of the drive gear of the rotary body, which may cause periodic fluctuations in the moving speed of the peripheral surface of the photoconductor. Therefore, in the configuration of the above-mentioned
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、駆動ローラ及び感光体に起因する画像の色ずれを少なくすることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an image forming apparatus capable of reducing image color misregistration caused by a driving roller and a photoconductor.
上記の目的を達成するための手段として、請求項1の発明に係る画像形成装置は、一方向に整列状に配置される複数の感光体と、前記感光体のそれぞれに対向する複数の転写ローラと、前記感光体と対向する前記転写ローラとの間の転写位置にて直接的又は被記録媒体を介して間接的に転写される現像剤像を搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトを循環駆動する駆動ローラと、を備えたタンデム方式のカラー画像形成装置において、隣り合う前記転写位置の間隔Pは、{(前記駆動ローラの径Dd+前記無端ベルトの厚みt+前記感光体の径Db)×(1/2)×π}の整数倍であるところに特徴を有する。
As means for achieving the above object, an image forming apparatus according to the invention of
なお、駆動ローラの径Ddは駆動ローラの直径を意味し、πは円周率を意味する。 The diameter Dd of the driving roller means the diameter of the driving roller, and π means the circumference.
請求項2の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記感光体と対向する前記転写ローラの軸は、当該感光体の軸の略直下に位置するものであるところに特徴を有する。 A second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the present invention, the shaft of the transfer roller facing the photoconductor is located substantially directly below the shaft of the photoconductor.
請求項3の発明は、請求項1に記載のものにおいて、前記感光体と対向する前記転写ローラの軸の位置は、前記感光体の軸の位置よりも下流側に位置するところに特徴を有する。
The invention of
<請求項1の発明>
本構成によれば、駆動ローラの偏心等により転写の際に生じる現像剤像の位置ずれだけでなく、感光体の偏心等により転写の際に生じる現像剤像の位置ずれについても加味された転写位置の間隔Pが定められるから、駆動ローラ及び感光体に起因して画像に生じる色ずれを少なくすることができる。
<Invention of
According to this configuration, not only the misalignment of the developer image that occurs during transfer due to the eccentricity of the drive roller, but also the misalignment of the developer image that occurs during transfer due to the eccentricity of the photosensitive member, etc. Since the position interval P is determined, color misregistration generated in the image due to the driving roller and the photosensitive member can be reduced.
また、無端ベルトの厚みtを加味した転写位置の間隔Pとすることで、より確実に画像に生じる色ずれを少なくすることができる。 Further, by setting the transfer position interval P in consideration of the thickness t of the endless belt, it is possible to more reliably reduce the color shift that occurs in the image.
<請求項2の発明>
本構成によれば、隣り合う転写位置の間隔Pを、隣り合う感光体の中心間の間隔(感光体間のピッチ)とすることができるから、簡易な構成で画像に生じる色ずれを少なくすることができる。
<Invention of
According to this configuration, the interval P between the adjacent transfer positions can be set to the interval between the centers of adjacent photoconductors (pitch between the photoconductors), so that color misregistration generated in an image can be reduced with a simple configuration. be able to.
<請求項3の発明>
感光体と対向する転写ローラの軸が、感光体の軸の上流側に位置する構成とすると、感光体に無端ベルト若しくは無端ベルトによって搬送される被記録媒体が接触する前に、転写ローラによる電界の影響によって感光体に担持された現像剤が無端ベルト若しくは無端ベルト上の被記録媒体に飛散してしまう、いわゆるプレ転写という現象が発生し、画像形成の品質を低下させるおそれがある。一方、本構成によれば、転写ローラの軸の位置は、感光体の軸の位置よりも下流側に位置するから、プレ転写を抑制することができる。
<Invention of
Assuming that the shaft of the transfer roller facing the photoconductor is positioned upstream of the shaft of the photoconductor, the electric field generated by the transfer roller before the photoconductor is contacted with the endless belt or the recording medium transported by the endless belt. As a result, the developer carried on the photosensitive member is scattered on the endless belt or the recording medium on the endless belt, so-called pre-transfer phenomenon may occur, which may reduce the quality of image formation. On the other hand, according to this configuration, since the position of the shaft of the transfer roller is located on the downstream side of the position of the shaft of the photosensitive member, pre-transfer can be suppressed.
<実施形態1>
1.全体構成
本発明の実施形態1を図1から図4を参照して説明する。図1は、レーザプリンタ(本発明の画像形成装置に相当)1の概略構成を示す中央側断面図である。レーザプリンタ1は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する4つの感光ドラム(本発明の感光体に相当)51B、51C、51M、51Yを備えた、いわゆるダイレクトタンデム型のカラーレーザプリンタである。尚、本実施形態において、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yは、装置の奥行き方向に整列状に、等間隔で配置されている。また、以下の説明において手前側とは、図1における右側を示すものとし、奥側とは図1における左側を示すものとする。
<
1. Overall Configuration A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a central sectional view showing a schematic configuration of a laser printer (corresponding to an image forming apparatus of the present invention) 1. The
レーザプリンタ1は、本体ケーシング2内に、被記録媒体としての用紙を給紙するための給紙部4、用紙を搬送するベルトユニット5、給紙された用紙に画像を形成するための画像形成部6、露光手段としてのスキャナ部7を下から順に積み重ねて配置している。
A
レーザプリンタ1の用紙搬送経路Lは、図1において二点鎖線で示す通りであり、給紙部4の前方上部でレーザプリンタ1の前側から後側へとU字状に約180度反転した後、レーザプリンタ1の後部に向かう。そして後端部側に至ると、今度は前側へとU字状に約180度反転して本体ケーシング2の上面壁2Aに設けられる排紙トレイ87に至る経路をとる。
The paper conveyance path L of the
詳細には次に述べるが、給紙部4から送り出された用紙は、用紙搬送経路Lを搬送される過程でトナー像(現像剤像)が形成されるとともに、これが定着部81によって熱定着されることで所望のカラー画像が形成されるようになっている。
As will be described in detail below, a toner image (developer image) is formed on the sheet fed from the
2.各部の構成
(1)給紙部の構成
給紙部4は、給紙トレイ11、給紙ローラ13、搬送ローラ15から構成される。給紙ローラ13は給紙トレイ11に積載された用紙を一枚ずつ取り出すものであり、搬送ローラ15は送り出された用紙をベルトユニット5に向けて搬送するものである。
2. Configuration of Each Part (1) Configuration of Paper Feed Unit The
(2)ベルトユニットの基本構成
ベルトユニット5は駆動ローラ21、従動ローラ23、並びに4つの転写ローラ31B、31C、31M、31Yを備え、各ローラを無端状の用紙搬送ベルト(本発明の無端ベルトに相当)25によって架け渡してなる。
(2) Basic Configuration of Belt Unit The
駆動ローラ21は金属製の筒材の表面に、薄いゴム材(摩擦の大きいすべり止めのゴムであって、厚さ約0.5mm)を被覆してなるとともに、図示しないモータから駆動力が伝達されるよう構成されている。従動ローラ23は、用紙搬送ベルト25に適当な張力を付与するためのものであって、図示しないスプリングによって、図1における右方向に付勢されている。
The
転写ローラ31B、31C、31M、31Yは、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yにそれぞれ対向配置、より詳しくは、装置の奥行き方向に整列状に配置される各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの直下において用紙搬送ベルト25を間に挟んだ状態で、感光ドラム51と同じく等間隔で配置されている。これら各転写ローラ31B、31C、31M、31Yは、金属製のローラ軸を導電性のスポンジ材(厚さ、約5mm)で被覆した弾性ローラであり、各転写ローラ31B、31C、31M、31Yのローラ軸には、図示しない定電流源が接続され、所定のタイミングで転写バイアス(負極性の電圧)が印加されるように構成されている。
The
また、各転写ローラ31B、31C、31M、31Yには、それぞれコイルばね32が付設されている。これら、各コイルばね32は、転写ローラ31と感光ドラム51との間に適度なニップを形成するべく、各転写ローラ31B、31C、31M、31Yを図示上方に付勢している。
In addition, a
用紙搬送ベルト25は、例えばポリカーボネート等の樹脂材からなり、その幅寸法は印字可能な最大用紙サイズ(例えばA4サイズ)の幅寸法以上になっている。そして、図示しないモータから駆動ローラ21に駆動力が伝達されると、駆動ローラ21が回動を始める。この駆動ローラ21の回動により、用紙搬送ベルト25は循環駆動して、図1における右側から左側に向かって水平に用紙を搬送するようになっている。
The
(3)画像形成部並びに、スキャナ部の構成
画像形成部6は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する4つの感光ドラム51B、51C、51M、51Yを備える。これら各感光ドラム51B、51C、51M、51Yは、先にも述べたが、装置の奥行き方向(図1における水平方向に)に等間隔で整列状に配されている。
(3) Configuration of Image Forming Unit and Scanner Unit The
各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの右斜め上方位置には現像ユニット55B、55C、55M、55Yが設けられる一方、左斜め上部には帯電器61が設けられている。また、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの上方位置にはスキャナ部7がそれぞれ配置されている。尚、感光ドラム51B、51C、51M、51Y、現像ユニット55B、55C、55M、55Y、帯電器61、スキャナ部7の基本構成は、各色間において相違はなく、同じであるため、以下、図1における右端(ブラックのもの)を例に挙げて説明を行ない、他のものについては、説明を省略する。
Developing
現像ユニット55Bはトナーを収納するケーシングの下部に、現像ローラ57、供給ローラ58、並びに層厚規制ブレード59を備える。現像ローラ57と供給ローラ58とは対向配置されており、両間をトナーが通過するときに、供給ローラ58から現像ローラ57にトナーを供給するとともに、回転に伴う摩擦によりトナーを正極性に摩擦帯電させる機能を有する。また、層厚規制ブレード59は、正帯電され現像ローラ57上に担持されたトナーの層厚を一定にするものである。尚、現像ローラ57は、感光ドラム51Bに対しても対向するように配置されている。
The developing
帯電器61は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、シールドケース62内に帯電ワイヤ63を収容してなる。帯電ワイヤ63には高電圧が印加されるよう構成されており、これにより、コロナ放電を生じさせる。そして、放電の際に、グリッドに一定電圧を印加することで、感光ドラム51Bの表面を一様に正極性に帯電させる機能を有する。
The
スキャナ部7は、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー71、fθレンズ73、反射鏡75などを備えている。ポリゴンミラー71は、ポリゴンモータ79の駆動により回転し、レーザ光源から出射されたレーザ光を、図1に示す二点鎖線の経路を経て感光ドラム51Bの表面に照射させる機能を有する。
The
また、ベルトユニット5の後部側には、定着部81が設けられている。定着部81は、加熱ローラ83と、同加熱ローラ83に対して対向対置される押圧ローラ82とからなる。加熱ローラ83は加熱のためのハロゲンランプ(図示せず)を備え、各転写ローラ31B、31C、31M、31Yにより用紙上に転写されたカラー画像を、用紙が加熱ローラ83と押圧ローラ82との間を通過する間に熱定着させるものである。
A fixing
上記のように構成されたレーザプリンタ1による一連の画像形成処理について簡単に説明すると、まず、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの表面は、その回転に伴って、帯電器61により一様に正帯電される。その後、所定の画像データが例えば、上位装置から入力されると、画像データに基づく制御が開始されて、各スキャナ部7から各感光ドラム51B、51C、51M、51Yに向けてレーザ光がそれぞれ照射される。これにより、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの表面には、画像データに応じた所定の静電潜像が形成、すなわち一様に正帯電された感光ドラム51B、51C、51M、51Yの表面のうち、レーザ光が照射された部分は電位が下がる。
A series of image forming processes performed by the
次いで、現像ローラ57の回転により、現像ローラ57上に担持されかつ正帯電されているトナーが、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの表面上に形成される静電潜像に供給される。これにより、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの静電潜像は、可視像化され、感光ドラム51B、51C、51M、51Yの表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
Next, by the rotation of the developing
また、上記したトナー像を形成するための処理と並行して、用紙を搬送する処理が行なわれる。すなわち、給紙ローラ13の回動により、給紙トレイ11から用紙が一枚ずつ用紙搬送経路Lへと送り出される。用紙搬送経路Lに送り出された用紙は、搬送ローラ15、用紙搬送ベルト25により、転写位置(各感光ドラム51の中心と各感光ドラム51と対向する各転写ローラ31の中心とを結ぶ線上にて感光ドラム51と転写ローラ31とが接触する点)に運ばれる。すると、この転写位置を通るときに、各転写ローラ31B、31C、31M、31Yに印加される転写バイアスによって、各感光ドラム51B、51C、51M、51Yの表面上に担持された各色のトナー像が用紙の表面に順次、重畳転写される(被記録媒体を介して間接的に転写される)。かくして、用紙上には、カラー像が形成される。その後、定着部81を通過するときに、転写されたトナー像(カラー像)は熱定着され、用紙は排紙トレイ87上に排紙される。
Further, in parallel with the above-described processing for forming the toner image, processing for transporting the paper is performed. That is, as the
3.次に、転写の際に生じる色ずれを少なくするための構成について説明する。
図2は、隣り合う転写位置の間隔について説明する図である。図3は、用紙搬送ベルト25の厚みにより搬送速度に与える影響を説明する図である。図4は、上段にて、駆動ローラ21及び感光ドラム51のそれぞれについて生じる周期的な速度変化を示し、下段にて、駆動ローラ21及び感光ドラム51の両方に周期的な速度変化が生じる場合の転写位置のずれを概略的に示す図である。
3. Next, a configuration for reducing color misregistration that occurs during transfer will be described.
FIG. 2 is a diagram for explaining the interval between adjacent transfer positions. FIG. 3 is a diagram for explaining the influence of the thickness of the
(1)上記したレーザプリンタの各構成のうち、駆動ローラ21及び感光ドラム51については、偏心等に起因して回転時に振れが生じることがある。
具体的には、図2に示すように、駆動ローラ21が円柱形状である場合に、外形形状の真円度にばらつきが生じると、回転角速度が一定となるように駆動ローラ21が回転されても、駆動ローラ21のローラ軸21a(回転軸)から遠い部分は移動速度が速く、ローラ軸21aから近い部分は移動速度が遅くなる。かかる移動速度の変動は周期性をもつため、駆動ローラ21の1回転ごとに、移動速度の変動が繰り返される(図4上段の点線参照)。
(1) Among the configurations of the laser printer described above, the
Specifically, as shown in FIG. 2, when the driving
一方、感光ドラム51が円柱形状である場合についても、外形形状の真円度のばらつきにより回転軸51aから外周面までの距離に遠近が生じると、回転角速度が一定となるように回転されても、回転軸51aから遠い部分は移動速度が速く、回転軸51aから近い部分は移動速度が遅くなる。また、例えば、回転体の駆動ギアのピッチ誤差などにより、各感光ドラム51の回転角速度が変化して感光ドラム51周面の移動速度の周期的変動が生じることもある(図4上段の実線参照)。
On the other hand, even when the
そこで、隣り合う転写位置の間隔Pを駆動ローラ21の外周長又は感光ドラム51の外周長の整数倍とすることにより、駆動ローラ21の移動速度に周期的な変動が生じた場合に、転写される各色ごとの現像剤像の位置ずれを周期的に等しくすることで、全体として色ずれの生じない画像を得ることが考えられる(図4上段実線におけるT1の周期で搬送される距離を転写位置の間隔Pとする)。
Therefore, by setting the interval P between adjacent transfer positions to be an integral multiple of the outer peripheral length of the driving
しかしながら、上記した周期的変化が感光ドラム51と駆動ローラ21とで異なる場合には(図4上段のT1≠T2)、図4下段に示すように、駆動ローラ21の振れ及び感光ドラム51の振れの両方の影響を受けたトナー像の位置ずれが、T1及びT2とは異なる周期Tで生じる。したがって、駆動ローラ21及び感光ドラム51のうちのいずれか一方の周期的な変化に合わせた転写位置の間隔Pとした場合には、感光ドラム51ごとに転写される現像剤像の位置ずれが異なり、全体としての画像の色ずれが比較的大きくなってしまう。
具体的には、例えば、感光ドラム51の周期的な変化(T1ごとの変化)のみに合わせた転写位置の間隔Pとした場合には、図4下段のAに相当する色ずれが生じ、駆動ローラ21の周期的な変化(T2ごとの変化)のみに合わせた転写位置の間隔Pとした場合には、図4下段のBに相当する色ずれが生じてしまう。
However, when the above-described periodic changes are different between the
Specifically, for example, when the transfer position interval P is set in accordance with only the periodic change (change in each T1) of the
(2)そこで、本実施形態では、各色ごとの転写位置の間隔Pを、
P=(駆動ローラ21が1回転する間に用紙搬送ベルト25が用紙を搬送する距離+感光ドラム51が1回転する間に用紙搬送ベルト25が用紙を搬送する距離)×(1/2)・・・(i)
としている。
ここで、(i)式のうちの「駆動ローラ21が1回転する間に用紙搬送ベルト25が用紙を搬送する距離」は、駆動ローラ21の直径Ddと用紙搬送ベルトの厚みtとに基づき定めることができる。また、「感光ドラム51が1回転する間に用紙搬送ベルト25が用紙を搬送する距離」は、感光ドラム51の直径Dbに基づき定めることができる。
(2) Therefore, in this embodiment, the transfer position interval P for each color is set to
P = (distance that the
It is said.
Here, the “distance that the
したがって、転写位置の間隔Pを言い換えると、
P={(Dd+2tα+Db)×π×(1/2)}・・・(ii)
となる。
Dd:駆動ローラの直径
t:用紙搬送ベルトの厚み
α:弾性伸縮率に応じた係数
Db:感光ドラムの直径
π:円周率
Therefore, in other words, the transfer position interval P is:
P = {(Dd + 2tα + Db) × π × (1/2)} (ii)
It becomes.
Dd: diameter of the driving roller t: thickness of the paper conveying belt α: coefficient corresponding to the elastic expansion / contraction rate Db: diameter of the photosensitive drum π: circumference
(ii)式の2tαのうち、用紙搬送ベルトの厚みtは、図3に示すように、用紙搬送ベルト25の外側(用紙搬送ベルト25の用紙搬送面)と、用紙搬送ベルト25の内側(駆動ローラ21の外周面と接する面)とでは、用紙搬送ベルト25の移動速度が異なるために加えられているものである。このベルトの厚みtが2倍されているのは、駆動ローラ21の上下それぞれについて、用紙搬送ベルト25の厚みが搬送速度に影響を与えるからである。
Of the 2tα in the equation (ii), the thickness t of the sheet conveying belt is equal to the outside of the sheet conveying belt 25 (the sheet conveying surface of the sheet conveying belt 25) and the inside of the sheet conveying belt 25 (drive) as shown in FIG. This is added because the moving speed of the
また、弾性伸縮率に応じた係数αは、用紙搬送ベルト25の弾性伸縮率に応じた係数であり、用紙搬送ベルト25の材質に応じて異なる弾性伸縮率に応じた係数αが定められるようになっている。例えば、用紙搬送ベルト25の内側が外側よりも伸びやすい材質であれば、用紙搬送ベルト25の速度は、図3のXのところの速度に近づき、逆に、用紙搬送ベルト25の外側が内側よりも伸びやすい材質であれば、用紙搬送ベルト25の速度は、Yのところの速度に近づく。したがって、かかる弾性伸縮率に応じた係数αをベルトの厚みtに掛けることにより、駆動ローラ21及び感光ドラム51が1周する間に用紙搬送ベルト25が移動する距離が、より正確に得られるようになっている。
The coefficient α corresponding to the elastic expansion / contraction rate is a coefficient corresponding to the elastic expansion / contraction rate of the
ここで、本実施形態では、用紙搬送ベルト25の材質が厚さ方向で弾性伸縮率が同じ材質とされており、用紙搬送ベルト25の速度は、用紙搬送ベルト25の厚みの1/2のところ(図3のZの位置)とみなすことができる(α=1/2)。
Here, in the present embodiment, the material of the
即ち、転写位置の間隔P=
{(Dd+t+Db)×π×(1/2)}・・・(iii)
となっている。
That is, the transfer position interval P =
{(Dd + t + Db) × π × (1/2)} (iii)
It has become.
また、駆動ローラ21が1回転する間に用紙搬送ベルト25が用紙を搬送する距離((iii)式のうちの(Dd+t)×π)と、感光ドラム51が1回転する間に用紙搬送ベルト25が用紙を搬送する距離((iii)式のうちのDb×π)と、を加算した距離に、(1/2)を積算しているのは、上述したように、単に駆動ローラ21及び感光ドラム51のいずれか一方が1回転する間に用紙を搬送する距離に基づき、隣り合う転写位置の間隔P(隣り合う感光ドラム51間の距離)を定める場合には、図4下段のA,Bに相当する色ずれが生じる場合があるからである。
そこで、隣り合う転写位置の間隔P(隣り合う感光ドラム51間の距離)を、駆動ローラ21及び感光ドラム51のそれぞれが1回転する間に用紙を搬送する距離を加算した距離の半分(1/2)とすることにより、駆動ローラ21及び感光ドラム51の両方の位置ずれが生じた場合に全体として生じる周期的な位置ずれ(図4下段の周期Tで生じる位置ずれ)に、比較的近い転写位置の間隔Pとなるから、駆動ローラ21及び感光ドラム51の振れにより画像に生じる色ずれを少なくすることができる。
Further, the distance (Dd + t) × π in equation (iii) that the
Therefore, the interval P between adjacent transfer positions (the distance between the adjacent photosensitive drums 51) is half the distance (1 /) of the distance that the sheet is conveyed while the
4.本実施形態の効果
本実施形態によれば、転写位置の間隔Pは、駆動ローラ21の径Ddとベルトの厚みtと感光ドラム51(感光ドラム51)の径Dbとに基づき定められるから、駆動ローラ21の偏心等により転写の際に生じるトナー像(現像剤像)の位置ずれだけでなく、感光ドラム51の偏心等により転写の際に生じるトナー像の位置ずれについても加味された転写位置の間隔Pが定められるから、駆動ローラ21及び感光ドラム51に起因して画像に生じる色ずれを少なくすることができる。
4). Effects of this Embodiment According to this embodiment, the transfer position interval P is determined based on the diameter Dd of the driving
また、感光ドラム51と対向する転写ローラ31B、31C、31M、31Yのローラ軸31aは、感光ドラム51の回転軸51aのほぼ真下(略直下)に位置するようになっている。したがって、隣り合う転写位置の間隔Pを、隣り合う感光ドラム51の中心間の間隔(感光ドラム51間のピッチ)とすることができるから、簡易な構成で画像に生じる色ずれを少なくすることができる。
Further, the
<実施形態2>
本発明(請求項5に相当)の実施形態2について図5,図6を参照して説明する。なお、実施形態1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
実施形態1では、転写ローラ31のローラ軸31aは、感光ドラム51の回転軸51aの直下に位置する構成としたが、実施形態2では、図5に示すように、各転写ローラ31が、各感光ドラム51の直下から搬送方向下流側にずらして配置され、各感光ドラム51と各転写ローラ31とが、図で上下方向(用紙の搬送方向に直交する方向)に対して傾いた方向において互いに押圧されるように配設されている。
<
A second embodiment of the present invention (corresponding to claim 5) will be described with reference to FIGS. In addition, about the structure same as
In the first embodiment, the
即ち、感光ドラム51と対向する前記転写ローラ31B、31C、31M、31Yのローラ軸31aの位置は、感光ドラム51の回転軸51aの位置よりも下流側に位置するようになっている。
That is, the position of the
これにより、図6に示すように、各感光ドラム51を各転写ローラ31よりも早く用紙搬送ベルト25(用紙)に接触させることができる。従って、用紙搬送ベルト25や用紙が感光ドラム51の表面に密着するから、トナー(現像剤)の飛散が抑えられプレ転写が防止される。
図5,6に示すような実施形態では、各転写ローラ31が各感光ドラム51の直下ではなく、搬送方向下流側にずらして配置されているため、用紙搬送ベルト25(転写ベルト)は一部湾曲しながら走行することになる(図6参照)。
したがって、隣り合う転写位置の間隔Pは、隣り合う転写ローラ31の軸間距離(直線距離)ではなく、各転写位置の間に位置する用紙搬送ベルト25の(湾曲した)長さとなる。すなわち、隣り合う転写位置の間隔Pが実施形態1と同じ間隔に設定されている場合、隣り合う転写ローラ31の軸間距離(直線距離)は実施形態1よりも若干短くなる。
As a result, as shown in FIG. 6, each
In the embodiment as shown in FIGS. 5 and 6, the
Therefore, the interval P between the adjacent transfer positions is not the distance between the adjacent transfer rollers 31 (linear distance) but the length (curved) of the
(実施形態2の効果)
感光ドラム51と対向する転写ローラ31のローラ軸31aが、感光ドラム51の回転軸51aの上流側に位置する構成とすると、感光ドラム51に用紙(被記録媒体)が接触する前に、転写ローラ31B、31C、31M、31Yによる電界の影響によって感光ドラム51に担持された現像剤が用紙に飛散してしまう、いわゆるプレ転写という現象が発生し、画像形成の品質を低下させるおそれがある。一方、実施形態2によれば、転写ローラ31B、31C、31M、31Yのローラ軸31aの位置は、感光ドラム51の回転軸51aの位置よりも下流側に位置するから、プレ転写を抑制することができる。
(Effect of Embodiment 2)
If the
<参考例>
次に、本発明の参考例を説明する。なお、上記実施形態と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
上記実施形態では、駆動ローラ21の径、用紙搬送ベルト25の厚み、感光ドラム51の径に基づき、隣り合う転写位置の間隔Pが定められる構成としたが、実施形態3では、駆動ローラ21の回転周波数Fd及び感光ドラム51の回転周波数Fbに基づき、隣り合う転写位置の間隔Pが定められる構成とするものである。
< Reference example >
The following describes the present onset Akira of the reference example. In addition, about the structure same as the said embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
In the above embodiment, the interval P between adjacent transfer positions is determined based on the diameter of the driving
具体的には、転写位置の間隔Pは、以下の(iv)式により定められる。
P=N×2Vd÷(Fb+Fd)・・・(iv)
Vd:用紙搬送ベルトの速さ
Fd:駆動ローラの回転周波数
Fb:感光ドラムの回転周波数
N:整数
用紙搬送ベルトの速さは、用紙搬送ベルトの実際の移動速度であり、検出センサ(図示しない)等を用いることにより、用紙搬送ベルトの単位時間当たりの移動量を求め、この移動量を用紙搬送ベルトの移動速度とすればよい。回転周波数は、単位時間当たりの回転数であり、モータ(図示しない)の回転周波数から求めることができる。
このようにすれば、隣り合う前記転写位置の間隔Pは、駆動ローラ21の回転周波数Fdだけでなく、感光ドラム51の回転周波数Fbについても加味された転写位置の間隔Pが定められるから、駆動ローラ21及び感光ドラム51に起因して画像に生じる色ずれを少なくすることができる。
Specifically, the transfer position interval P is determined by the following equation (iv).
P = N × 2Vd ÷ (Fb + Fd) (iv)
Vd: speed of the paper transport belt Fd: rotational frequency of the driving roller Fb: rotational speed of the photosensitive drum N: integer The speed of the paper transport belt is an actual moving speed of the paper transport belt, and is a detection sensor (not shown). Or the like, the amount of movement of the sheet conveying belt per unit time may be obtained, and this amount of movement may be used as the moving speed of the sheet conveying belt. The rotation frequency is the number of rotations per unit time, and can be obtained from the rotation frequency of a motor (not shown).
In this way, the interval P between the adjacent transfer positions is determined not only by the rotation frequency Fd of the
また、駆動ローラ21及び感光ドラム51の径ではなく、駆動ローラ21の回転周波数Fd及び感光ドラム51の回転周波数Fbにより転写位置の間隔Pが定められるから、実施形態1のように用紙搬送ベルト25の厚みtの係数を用いる必要がない。
Further, since the interval P between the transfer positions is determined not by the diameters of the driving
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention, and further, within the scope not departing from the gist of the invention other than the following. Various modifications can be made.
(1)上記各実施形態では、用紙に対し直接転写を行うダイレクトタンデム方式のものを例示したが、本発明は、図7に示すように、用紙に対して中間転写体110(中間転写ベルト)を介して転写を行う中間転写方式のカラーレーザプリンタにも適用することができる。中間転写方式のカラーレーザプリンタの基本的な画像形成過程、すなわち露光から感光ドラムにトナー像を形成するに至るまでの過程は、ダイレクトタンデム方式のカラープリンタ同じであり、用紙に対して各トナー像を転写させる形式が相違してる。
具体的には、ダイレクトタンデム方式では、用紙上に各色のトナー像を順次転写させているのに対して、中間転写タンデム方式では、まず、中間転写ベルト(本発明の無端ベルトに相当)110に対して、実施形態1の手順と同じ要領で、各色のトナー像を順次転写させる(感光ドラム51と対向する転写ローラ31との間の転写位置にて中間転写ベルト110に直接的に転写させる)。そして、中間転写ベルト110上に形成されたカラー像(各色のトナー像が重畳された像)を、二次転写バックアップローラ113と二次転写ローラ115とにより、用紙に一括転写させるものである
(1) In each of the above embodiments, a direct tandem system that performs direct transfer on a sheet is exemplified. However, as shown in FIG. 7, the present invention is an intermediate transfer member 110 (intermediate transfer belt) for a sheet. The present invention can also be applied to an intermediate transfer type color laser printer that performs transfer via the printer. The basic image formation process of an intermediate transfer type color laser printer, that is, the process from exposure to formation of a toner image on a photosensitive drum is the same as that of a direct tandem color printer. The format to transfer is different.
Specifically, in the direct tandem system, the toner images of each color are sequentially transferred onto the paper, whereas in the intermediate transfer tandem system, first, the intermediate transfer belt (corresponding to the endless belt of the present invention) 110 is used. In contrast, the toner images of the respective colors are sequentially transferred in the same manner as in the first embodiment (directly transferred to the
(2)上記実施形態では、各色ごとの転写位置の間隔Pを、{(前記駆動ローラ21の径Dd+ベルトの厚みt×α+前記感光ドラム51の径Db)×(1/2)×π}としたが、この間隔の整数倍(2倍、3倍・・・)としても周期的に変化する転写位置の位置ずれに起因する色ずれを防止することができる。
(2) In the above embodiment, the transfer position interval P for each color is set to {(diameter Dd of the driving
(3)上記各実施形態では、画像形成部6は4個とし、CMYKの4色の画像を形成する構成としたが、これに限られない。例えば、画像形成部6は3個以下又は5個以上でもよく(N個)、2色(赤と黒)や3色又は、5色以上の画像を形成するようにしてもよい。
(3) In each of the above embodiments, the number of the
(4)実施形態1では、転写位置の間隔P(隣り合う感光ドラム51間の距離)を、駆動ローラ21及び感光ドラム51のそれぞれが1回転する間に用紙を搬送する距離を加算した距離の半分(1/2)としたが、半分(1/2)でなくてもよい。具体的には、駆動ローラ21の径、感光ドラム51の径、回転速度、周期、回転周波数等に応じて実際の位置ずれの周期を実験等により求め、最も色ずれの生じにくい数値を積算等するようにすればよい。
(4) In the first embodiment, the transfer position interval P (the distance between adjacent photosensitive drums 51) is a distance obtained by adding the distance for conveying the sheet while the
1… レーザプリンタ
21… 駆動ローラ
25… 用紙搬送ベルト(無端ベルト)
31(31B、31C、31M、31Y)…転写ローラ
51(51B、51C、51M、51Y)…感光ドラム(感光体)
55(55B、55C、55M、55Y)…現像ユニット
Dd…駆動ローラの直径(径)
Db…感光ドラムの直径(径)
Fd…駆動ローラの回転周波数
Fb…感光ドラムの回転周波数
α…弾性伸縮率に応じた係数
t…用紙搬送ベルトの厚み
DESCRIPTION OF
31 (31B, 31C, 31M, 31Y) ... transfer roller 51 (51B, 51C, 51M, 51Y) ... photosensitive drum (photoconductor)
55 (55B, 55C, 55M, 55Y) ... Development unit Dd ... Diameter (diameter) of drive roller
Db: Diameter of photosensitive drum (diameter)
Fd: rotational frequency of the driving roller Fb: rotational frequency of the photosensitive drum α: coefficient corresponding to the elastic expansion / contraction rate t: thickness of the paper conveying belt
Claims (3)
前記感光体のそれぞれに対向する複数の転写ローラと、
前記感光体と対向する前記転写ローラとの間の転写位置にて直接的又は被記録媒体を介して間接的に転写される現像剤像を搬送する無端ベルトと、
前記無端ベルトを循環駆動する駆動ローラと、を備えたタンデム方式のカラー画像形成装置において、
隣り合う前記転写位置の間隔Pは、
{(前記駆動ローラの径Dd+前記無端ベルトの厚みt+前記感光体の径Db)×(1/2)×π}の整数倍であることを特徴とする画像形成装置。 A plurality of photoconductors arranged in alignment in one direction;
A plurality of transfer rollers facing each of the photoreceptors;
An endless belt for conveying a developer image transferred directly or indirectly via a recording medium at a transfer position between the transfer roller and the transfer roller facing the photoconductor;
In a tandem type color image forming apparatus comprising a driving roller for circulatingly driving the endless belt,
The interval P between adjacent transfer positions is:
An image forming apparatus, which is an integral multiple of {(diameter Dd of the driving roller + thickness t of the endless belt + diameter Db of the photoconductor) × (½) × π}.
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