JP2007093757A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一方向に整列状に配置される複数の感光ドラム51と、感光ドラム51のそれぞれに対向する複数の転写ローラ31と、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用紙を介して間接的に転写されるトナー像を搬送する用紙搬送ベルト25と、用紙搬送ベルト25を循環駆動する駆動ローラ21と、を備えたタンデム方式のカラーレーザプリンタにおいて、隣り合う転写位置の間隔Pは、{(駆動ローラ21の直径Dd+用紙搬送ベルト25の厚みt+感光ドラム51の直径Db)×(1/2)×π}となっている。
【選択図】図2
Description
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。
前記駆動ローラの径Ddと前記無端ベルトの厚みtと前記感光体の径Dbとに基づき定められるところに特徴を有する。
なお、請求項3でいう駆動ローラの径Ddは駆動ローラの直径を意味し、πは円周率を意味する。
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。
本構成によれば、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。
本構成によれば、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。
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。
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。
本構成によれば、駆動ローラの回転周波数Fdだけでなく、感光体の回転周波数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。
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)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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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
{(Dd+t+Db)×π×(1/2)}・・・(iii)
となっている。
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。
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。
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。
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。
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。
次に、本発明(請求項6に相当)の実施形態3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。
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。
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。
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
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
Claims (6)
- 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と前記感光体の径Dbとに基づき定められることを特徴とする画像形成装置。 - 前記転写位置の間隔Pは、
前記駆動ローラの径Ddと前記無端ベルトの厚みtと前記感光体の径Dbとに基づき定められることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。 - 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請求項2記載の画像形成装置。 - 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ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 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ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
- 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、前記駆動ローラの回転周波数Fdと前記感光体の回転周波数Fbとに基づき定められることを特徴とする画像形成装置。
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2005
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