JPH11352801A

JPH11352801A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11352801A
Application number: JP10178017A
Authority: JP
Inventors: Takuo Kamiya; 拓郎神谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 1999-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】位置ずれを無くすことができ、色ずれの無い
優れた画質の画像形成装置を提供する。【解決手段】回転体からなる感光体４１４と、該感光
体に対向配置され該感光体と接した状態で感光体と同じ
方向に回転される中間転写体４１５と、を有する画像形
成装置において、上記中間転写体４１５の表面速度を感
光体の表面速度より小さくし、かつ、中間転写体と４１
５その回転駆動手段４５７との間に一方向クラッチ４２
６を設け、該一方向クラッチが中間転写体４１５の回転
方向を空転方向としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー複写機など
の、感光体と中間転写体とを用いた画像形成装置に関
し、特に、複数の色を重ねて形成した場合に、色ずれ等
の生じない技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転駆動されるドラム状の感光体と、こ
の感光体に対向配置されていて感光体と同じ方向に回転
される中間転写体とを有するカラー画像形成装置が知ら
れている。感光体と中間転写体とは一部で接触してお
り、ここで感光体上のトナー像が中間転写体上に転写さ
れる。カラー画像の場合は、感光体上に色分解された各
色のトナー像が順次形成され、各色のトナー画像は１色
づつ中間転写体の上に転写される。

【０００３】また、中間転写体には、マークが付けられ
ており、このマークの通過を固定位置に設けられたマー
ク検知用のセンサで検知してタイミングをはかり、作像
プロセスを開始する。この作像プロセスによって、感光
体上には、色分解された各原色のカラー画像が１色ごと
に順次形成され、このトナー画像を中間転写体上に転写
する。

【０００４】通常のカラー画像の場合は、このトナー画
像は２色乃至４色形成されるので、各色のトナー画像を
中間転写体上に正確に重ね合わせなければ、できあがっ
たカラー画像に色ずれが生じることになる。

【０００５】そこで、このような画像形成装置では、感
光体と中間転写体及び中間転写体の回転手段の周長比が
整数になるようにされ、さらに、各駆動手段の歯車やタ
イミングベルトの減速比を整数として各色ごとの速度変
動を等しくして正確な位置合わせが可能になるようにさ
れている。

【０００６】一次転写部では、感光体と中間転写体とが
密着してニップ部を形成しており、各帯電時には電気的
な力（クーロン力）によって密着力が大きくなってい
る。このような状態においても、感光体と中間転写体の
周長比が整数であるならば、両者は完全に同期して回転
し、正確なトナー像の位置合わせが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、感光体及び中
間転写体、及び、中間転写体の回転駆動手段などは工業
製品であるから、必ず、ある任意の寸法のバラツキが存
在する。このバラツキにより感光体及び中間転写体の周
速は微小に異なることになり、その差を一次転写部で微
小なスリップなどで吸収し、常に、同じ条件下で上記マ
ークによる位置合わせを行わなければならない。

【０００８】ところが、前述したように一次転写部では
クーロン力による密着で摩擦力が発生しており、感光体
と中間転写体とは同期して回転しようとする。さらに
は、駆動系のギヤやタイミングベルトが有するバックラ
ッシュ、プーリと軸とのガタ、感光体ユニットと駆動系
のガタ等々により回転方向の遊びがあり、マーク検知と
駆動手段との相対位置にずれが生じるとともに、微小な
周速差の反作用で、感光体及び中間転写体のいずれか遅
い方の駆動手段において、駆動側より従動側が早く回転
されることになる。

【０００９】また、たとえば、中間転写体の駆動手段を
無くし、上記ニップ部での密着力により感光体にならっ
て中間転写体を回すことが可能になれば、正確な位置合
わせが可能となる。しかし、回転開始時にのように中間
転写体の慣性重量による反力が発生するときや、帯電開
始前の密着力が殆ど発生しない状態では安定した駆動は
できない。

【００１０】本発明では、これらの事実から、上記の位
置ずれを無くすことができ、色ずれの無い優れた画質の
画像形成装置を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、回転体からなる感光体と、該感光体に対
向配置され該感光体と接した状態で感光体と同じ方向に
回転される中間転写体と、を有する画像形成装置におい
て、上記中間転写体の表面速度を感光体の表面速度より
小さくし、かつ、中間転写体とその回転駆動手段との間
に一方向クラッチを設け、該一方向クラッチが中間転写
体の回転方向を空転方向としていることを特徴としてい
る。

【００１２】また、上記感光体及び／又は中間転写体の
非画像形成域の表面に、全周に渡って高摩擦係数部を設
けた構成や、上記高摩擦係数部が、上記感光体と中間転
写体のいずれか一方に形成された突起と、いずれか他方
に形成された凹部とからなる構成とすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によ
って説明する。図１は本発明の画像形成装置である。

【００１４】カラー画像読取装置（以下「カラースキャ
ナー」という）２００は、コンタクトガラス２０２上の
原稿１８０の画像を照明ランプ２０５，ミラー群２０４
Ａ，２０４Ｂ，２０４Ｃなど、及びレンズ２０６を介し
てカラーセンサ２０７上に結像して、原稿のカラー画像
情報を、例えば、ブルー（以下「Ｂ」という）、グリー
ン（以下「Ｇ」という）、レッド（以下「Ｒ」という）
の色分解光毎に読みとり、電気的な画像信号に変換す
る。

【００１５】カラーセンサ２０７は、この例では、Ｂ，
Ｇ，Ｒの色分解手段とＣＣＤ（固体撮像素子）のような
光電変換素子で構成されており、３色の同時読みとりを
行うものである。

【００１６】カラースキャナ２００で得たＢ，Ｇ，Ｒの
色分解画像信号強度レベルをもとにして、図示省略され
た画像処理部にて色変換処理を行い、ブラック（以下
「ＢＫ」という）、シアン（以下「Ｃ」という）、マゼ
ンタ（以下「Ｍ」という）、イエロー（以下「Ｙ」とい
う）の色情報を含むカラー画像データを得る。

【００１７】このカラー画像データを用い、次に述べる
カラー画像記録装置（以下「カラープリンタ」という）
４００によって、ＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙの画像データを得る
ためのカラースキャナ２００の動作方式は、カラープリ
ンタ４００の動作とタイミングをとったスキャナースタ
ート信号を受けて、図１において、照明ランプ２０５や
ミラー群２０４Ａ、２０４Ｂ，２０４Ｃなどからなる照
明・ミラー光学系が矢印方向へ原稿走査し、１回走査ご
とに１色の画像データを得る。そしてその都度カラープ
リンタ４００で順次、顕像化しつつ、これらを重ね合わ
せて、４色のカラー画像を形成する。

【００１８】次に、カラープリンタ４００の概要を説明
する。露光手段としての書き込み光学ユニット４０１
は、カラースキャナ２００からのカラー画像データを光
信号に変換して、原稿画像に対応した光書き込みを行
い、本発明にいう感光体に相当する潜像担持体である感
光体ドラム４１４に静電潜像を形成する。

【００１９】光書き込みユニット４０１は、レーザ発光
手段４４１、これを駆動する発光駆動制御部（図示せ
ず）、ポリゴンミラー４４３、これを駆動する回転用モ
ータ４４４、ｆθレンズ４４２、反射ミラー４４６、等
で構成されている。

【００２０】感光体ドラム４１４は矢印で示す如く、反
時計回りの向きに回転するが、その回りには感光体クリ
ーニングユニット４２１、除電ランプ４１４Ｍ、帯電手
段としての帯電器４１９、感光体ドラム上の潜像電位を
検知する電位センサ４１４Ｄ、リボルバー現像装置４２
０の選択された現像器、現像濃度パターン検知器４１４
Ｐ、本発明にいう中間転写体としての中間転写ベルト４
１５，等が配置されている。

【００２１】リボルバー現像装置４２０は、ＢＫ現像器
４２０Ｋ、Ｃ現像器４２０Ｃ、Ｍ現像器４２０Ｍ、Ｙ現
像器４２０Ｙと、各現像器を矢印で示す如く反時計回り
の向きに回転させるリボルバー回転部（図示せず）等か
らなる。これら各現像器は、静電潜像を現像化するため
に、現像剤を感光体ドラム４１４の表面に接触させて回
転する現像スリーブ４２０ＫＳ、４２０ＣＳ、４２０Ｍ
Ｓ、４２０ＹＳと、現像剤を汲み上げ、撹拌するための
回転する現像パドルなどで構成されている。

【００２２】さて、待機状態では、リボルバー現像装置
４２０はＢＫ現像器４２０で現像を行う位置にセットさ
れており、コピー動作が開始されると、カラースキャナ
２００で所定のタイミングからＢＫ画像データの読みと
りがスタートし、この画像データに基づき、レーザ光に
よる光書き込み・潜像形成が始まる（以下、ＢＫ画像デ
ータによる静電画像を「ＢＫ潜像」という、Ｃ、Ｍ、Ｙ
の各画像データについて同じ）。

【００２３】このＢＫ潜像の先端部から現像可能とすべ
く、ＢＫ現像器４２０Ｋの現像位置に潜像先端部が到達
する前に、現像スリーブ４２０ＫＳを回転開始して、Ｂ
Ｋ潜像をＢＫトナーで現像する。

【００２４】そして、以後、ＢＫ潜像領域の現像動作を
続けるが、潜像後端部がＢＫ潜像位置を通過した時点
で、速やかに、ＢＫ現像器４２０Ｋによる現像位置から
次の色の現像器による現像位置まで、リボルバー現像装
置４２０を駆動して回動させる。この回動動作は、少な
くとも、次の画像データによる潜像先端部が到達する前
に完了させる。

【００２５】像の形成サイクルが開始されると、感光体
ドラム４１４は矢印で示すように反時計回りの向きに回
動し、中間転写ベルト４１５は図示しない駆動モータに
より時計回りの向きに回動する。

【００２６】中間転写ベルト４１５の回動に伴って、Ｂ
Ｋトナー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙ
トナー像形成が順次行われ、最終的にＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙ
の順に中間転写ベルト４１５上に重ねてトナー像が形成
される。

【００２７】ＢＫ像の形成は以下のようにして行われ
る。帯電器４１９はコロナ放電によって、暗中にて、感
光体ドラム４１４を負電荷で約−７００Ｖに一様に帯電
する。つづいて、レーザダイオード４４１は、ＢＫ信号
に基づいてラスタ露光を行う。このようにラスタ像が露
光されたとき、当初、一様に帯電された感光体ドラム４
１４の露光された部分については、露光光量に比例する
電荷が消失し、静電潜像が形成される。

【００２８】リボルバー現像装置４２０内のトナーは、
フェライトキャリアとの撹拌によって負極性に帯電さ
れ、また、本現像装置のＢＫ現像スリーブ４２０ＫＳ
は、感光体ドラム４１４の金属基体層に対して図示しな
い電源手段によって、負の直流電位と交流とが重畳され
た電位にバイアスされている。

【００２９】この結果、感光体ドラム４１４の電荷が残
っている部分には、トナーが付着せず、電荷の無い部
分、つまり、露光された部分にはＢＫトナーが吸着さ
れ、潜像と同じＢＫ可視像が形成される。

【００３０】中間転写ベルト４１５は、駆動ローラ４１
５Ｄ、転写対向ローラ４１５Ｔ、クリーニング対向ロー
ラ４１５Ｃ及び従動ローラ群に巻回されており、図示し
ない駆動モータにより駆動制御される。

【００３１】感光体ドラム４１４上に形成したＢＫトナ
ー像は、感光体ドラムと接触状態で等速運動している中
間転写ベルト４１５の表面に、ベルト転写コロナ放電器
（以下「ベルト転写部」という）４１６によって転写さ
れる。以下、感光体ドラム４１４から中間転写ベルト４
１５へのトナーの像転写を、ベルト転写と称する。

【００３２】感光体ドラム４１４上の若干の未転写残留
トナーは、感光体ドラム４１４の再使用に備えて感光体
クリーニングユニット４２１で清掃される。ここで回収
されたトナーは、回収パイプを経由して図示しない排ト
ナータンクに蓄えられる。

【００３３】なお、中間転写ベルト４１５には、感光体
ドラム４１４に順次形成するＢＫ，Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー
像を、同一面に順次、位置合わせして、４色重ねのベル
ト転写画像を形成し、その後、転写紙にコロナ放電転写
器にて一括転写を行う。

【００３４】ところで、感光体ドラム４１４側では、Ｂ
Ｋ画像の形成工程の次に、Ｃ画像の形成工程に進むが、
所定のタイミングから、カラースキャナ２００によるＣ
画像データの読みとりが始まり、その画像データによる
レーザ光書き込みで、Ｃ潜像の形成を行う。

【００３５】Ｃ現像器４２０Ｃは、その現像位置に対し
て、先のＢＫ潜像後端部が通過した後で、かつ、Ｃ潜像
先端が到達する前に、リボルバー現像装置の回転動作を
行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。

【００３６】以後、Ｃ潜像領域の現像を続けるが、潜像
後端部が通過した時点で、先のＢＫ現像器の場合と同様
にリボルバー現像装置４２０を駆動して、Ｃ現像器４２
０Ｃを送りだし、次のＭ現像器４２０Ｍを現像位置に位
置させる。この動作も、やはり、次のＭ潜像先端部が現
像部に到達する前に行う。

【００３７】なお、Ｍ及びＹの各像の形成工程について
は、それぞれの画像データの読み取り・潜像形成・現像
の動作が上述のＢＫ像や、Ｃ像の工程に準ずるので、説
明は省略する。

【００３８】ベルトクリーニング装置４１５Ｕは、入口
シール、ゴムブレード、排出コイルおよび、これら入口
シールやゴムブレードの接離機構により構成される。１
色目のＢＫ画像をベルト転写した後の、２，３，４色目
の画像をベルト転写している間は、ブレード接離機構に
よって、中間転写体面から入口シール、ゴムブレードな
どは離間させておく。

【００３９】紙転写コロナ放電器（以下「紙転写器」と
いう）４１７は、中間転写ベルト４１５上の重ねトナー
像を転写紙に転写するべく、コロナ放電方式にて、ＡＣ
＋ＤＣ又は、ＤＣ成分を転写紙及び中間転写体に印加す
るものである。

【００４０】給紙バンク内の転写紙カセット４８２に
は、各種サイズの転写紙が収納されており、指定された
サイズの用紙を収納している収納カセットから、給紙コ
ロ４８３によってレジストローラ対４１８Ｒ方向に給紙
・搬送される。なお、符号４１２Ｂ２は、ＯＨＰ用紙や
厚紙などを手差しするための給紙トレイを示している。

【００４１】像形成が開始される時期に、転写紙は前記
いずれかの給紙トレイから給送され、レジストローラ対
４１８Ｒのニップ部にて待機している。そして、紙転写
器４１７に中間転写ベルト４１５上のトナー像の先端が
さしかかるときに、丁度転写紙先端がこの像の先端に一
致する如くにレジストローラ対４１８Ｒが駆動され、紙
と像とのレジスト合わせが行われる。

【００４２】このようにして、転写紙が中間転写体上の
色重ね像と重ねられて正電位につながれた紙転写器４１
７の上を通過する。このとき、コロナ放電電流で転写紙
が正電荷で荷電され、トナー画像の殆どが転写紙上に転
写される。つづいて、紙転写器４１７の左側に配置した
図示しない除電ブラシによる分離除電器を通過するとき
に、転写紙は除電され、中間転写ベルト４１５から剥離
されて紙搬送ベルト４２２に移る。

【００４３】中間転写体面から４色重ねトナー像を一括
転写された転写紙は、紙搬送ベルト４２２で定着器４２
３に搬送され、所定温度にコントロールされた定着ロー
ラ４２３Ａと加圧ローラ４２３Ｂのニップ部でトナー像
を溶融定着され、排出ロール対４２４で本体外に送り出
され、図示しないコピートレイに表向きにスタックさ
れ、フルカラーコピーを得る。

【００４４】なお、ベルト転写後の感光体ドラム４１４
は、ブラシローラ、ゴムブレードなどからなる感光体ク
リーニングユニット４２１で表面をクリーニングされ、
また、除電ランプ４１４Ｍで均一除電される。

【００４５】また、転写紙にトナー像を転写した後の中
間転写ベルト４１５は、再び、クリーニングユニット４
１５Ｕのブレード接離機構でブレードを押圧して表面を
クリーニングする。

【００４６】リピートコピーの場合には、カラースキャ
ナの動作及び感光体への画像形成は、１枚目の４色目画
像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目
画像工程に進む。

【００４７】また、中間転写ベルト４１５の方は、１枚
目の４色重ね画像の転写紙への一括転写工程にひきつづ
き、表面をベルトクリーニング装置でクリーニングされ
た領域に、２枚目のＢＫトナー像がベルト転写されるよ
うにする。その後は、１枚目と同様動作になる。

【００４８】以上は４色フルカラーコピーを得るコピー
モードの説明であったが、３色コピーモード、２色コピ
ーモードの場合は、指定された色と回数の分について、
上述したのと同じ動作を行うことになる。

【００４９】また、単色コピーモードの場合には、所定
舞う数が終了するまでの間、リボルバー現像装置４２０
の所定色の現像器のみを現像位置に位置させて現像作動
状態におき、ベルトクリーニング装置４１５Ｕのブレー
ドをベルトに押圧した状態のまま、連続してコピー動作
を行う。

【００５０】このような画像形成装置では、位置検知用
のマークを中間転写ベルト４１５の外周面、或いは、内
周面に設ける。ただし、外周面については、ベルトクリ
ーニング装置４１５Ｕの通過域を避ける工夫が必要であ
り、配置上の困難さを伴うことがあるので、その場合に
は、内周面側に設ける。光学センサについては、図１に
図示していないが、ベルト４１５を支持する駆動ローラ
４１５Ｄと支持ローラ４１５Ｆとの間の位置に設ける。

【００５１】図２及び図３は上記画像形成装置の感光体
と中間転写体部分の詳細構成を説明する図である。感光
体ドラム４１４にはタイミングプーリ４５１が連結さ
れ、対向配置された中間転写ベルト４１５の駆動ローラ
４１５Ｄにはタイミングプーリ４５２が一方向クラッチ
４２６を介して連結されている。この一方向クラッチ４
２６は、空転方向が中間転写ベルト４１５の回転方向
（図３の矢印ａ方向）となるように設置されている。タ
イミングプーリ４５１，４５２間にはタイミングベルト
４５４が巻回されているが、タイミングベルト４５４の
テンションを調整するために、中間に２つのテンション
プーリ４５６が設けられている。

【００５２】タイミングプーリ４５２と同軸上には、タ
イミングギヤ４５８が取り付けられ、これに駆動モータ
４５７の駆動ギヤ４５７Ａが噛み合っている。感光体ド
ラム４１４と中間転写体の周長比は、感光体の周長：中
間転写体の周長＝１：２としている。また、タイミン
グプーリ４５１の歯数Ｔ１と４５２の歯数Ｔ２との関係
は、Ｔ１＞Ｔ２×２となっており、中間転写ベルト４１５の表面速度は、感
光体の表面速度よりも遅くなるようにされている。

【００５３】コピー動作が始まり、装置が作動し始める
と、感光体ドラム４１４が回転しはじめ、同時に駆動モ
ータ４５７が回転を始める。駆動モータ４５７の回転
は、駆動ギヤ４５７Ａからタイミングギヤ４５８に伝達
され、駆動ローラ４１５Ｄの軸が図３の矢印ｂ方向に回
転する。タイミングギヤがこの方向に回転すると、一方
向クラッチ４２６にはロック方向となるので、中間転写
ベルト４１５も、自身の慣性に抗して回転を始める。

【００５４】前述したように、タイミングプーリ４５１
と４５２の歯数比の関係により感光体ドラム４１４が定
格回転数に達しても、中間転写ベルト４１５を駆動する
スピードは遅くなる。しかし、感光体ドラム４１４と中
間転写ベルト４１５とは転写部で接触しており、感光体
ドラム４１４の速いスピードで中間転写ベルト４１５が
引っ張られる。そして、この方向は、一方向クラッチ４
２６の空転方向なので、中間転写ベルト４１５は感光体
ドラム４１４との摩擦力と帯電によるクーロン力とによ
り感光体ドラム４１４と同じ表面速度で回転されること
になる。

【００５５】図４は本発明の他の実施例で、感光体ドラ
ム４１４と、中間転写ベルト４１５の端部に、それぞれ
の全周に渡って高摩擦係数部４７０，４７１としてゴム
をコーティングしたものである。この高摩擦係数部４７
０，４７１は、感光体ドラム４１４と中間転写ドラム４
１５のいずれか一方のみでもよい。また、画像領域を避
けて非画像領域に形成するのが望ましい。

【００５６】図５は、本発明のさらに他の実施例で、高
摩擦係数部として感光体ドラム４１４に、その端部全周
に渡って多数の半球状の突起４８０を形成し、中間転写
体には、これらの突起が嵌入する凹部４８１を穿設した
ものである。凹部４８１は、この実施例では、孔として
形成されている。

【００５７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、回転体からなる感光体と、該感光体に対向配置され
該感光体と接した状態で感光体と同じ方向に回転される
中間転写体と、を有する画像形成装置において、上記中
間転写体の表面速度を感光体の表面速度より小さくし、
かつ、中間転写体とその回転駆動手段との間に一方向ク
ラッチを設け、該一方向クラッチが中間転写体の回転方
向を空転方向としているので、感光体と中間転写体との
表面速度が一致して回転できるようになり、フルカラー
画像のように複数の色を重ねて形成しても、位置ずれの
ない良好な画像を得ることができる。

【００５８】上記感光体及び／又は中間転写体の非画像
形成域の表面に、全周に渡って高摩擦係数部を設けた構
成とすれば、密着による摩擦力が増加し、より安定した
同期回転を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の構成を示す図である。

【図２】図１の画像形成装置の要部の詳細な構成を示す
図である。

【図３】感光体と中間転写体の駆動構造を示す斜視図で
ある。

【図４】感光体と中間転写体の端部に高摩擦係数部を設
けた状態を示す図である。

【図５】高摩擦係数部として突起と凹部とを設けた状態
を示す図である。

【符号の説明】４１４感光体４１５中間転写体４２６一方向クラッチ４５７回転駆動手段４７０，４７１高摩擦係数部４８０突起４８１凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転体からなる感光体と、該感光体に対
向配置され該感光体と接した状態で感光体と同じ方向に
回転される中間転写体と、を有する画像形成装置におい
て、上記中間転写体の表面速度を感光体の表面速度より小さ
くし、かつ、中間転写体とその回転駆動手段との間に一
方向クラッチを設け、該一方向クラッチが中間転写体の
回転方向を空転方向としていることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】上記感光体及び／又は中間転写体の非画
像形成域の表面に、全周に渡って高摩擦係数部を設けた
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】上記高摩擦係数部が、上記感光体と中間
転写体のいずれか一方に形成された突起と、いずれか他
方に形成された凹部とからなることを特徴とする請求項
２記載の画像形成装置。