JP2005148198A

JP2005148198A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005148198A
Application number: JP2003382281A
Authority: JP
Inventors: Tetsuji Nishikawa; 哲治西川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-11-12
Filing date: 2003-11-12
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【課題】転写バイアス印加のオン・オフ切換えに起因する中間転写体の速度変動を防止することで、色ずれ等の画質劣化を低減させる。
【解決手段】転写手段による転写動作中（１次転写Ｙの転写動作開始〜１次転写Ｋの転写動作終了）は、全ての転写手段に対して転写バイアス印加状態に維持し、何れの転写手段に対しても転写バイアス印加のオン・オフ切換えを行わないことにより、転写バイアス印加のオン・オフ切換えに起因する中間転写体の速度変動を防止でき、よって、色ずれ等の画質劣化を低減させることができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真プロセスを利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの機能を複合させた複合機（ＭＦＰ）等の画像形成装置、特に、複数の像担持体上の像を中間転写体上に転写させるプロセスを持ちフルカラー仕様等に適した画像形成装置に関する。

従来、この種のフルカラータイプの画像形成装置において、高速向け機種としては、ＹＭＣＫ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）４色分の画像形成を並行して順次同時的に行えるタンデム方式が普及している。即ち、共通な中間転写ベルトに対して４色分の感光体（像担持体）並びに感光体周りの電子写真プロセス部材を設け、各々の感光体上に形成され現像された各色トナー像を各々の１次転写ローラ（転写手段）により順次中間転写ベルト上に転写させて重ね合せ画像を形成し、この中間転写ベルト上の重ね合せ画像を２次転写手段によって紙などの記録材上に転写させるようにしている。

この場合、１次転写系では、通常、複雑な転写バイアス制御が必要となることから、中間転写ベルトとして自己減衰型の電気的特性を有するものを使用することで転写バイアス制御の簡略化を図ったものが、例えば特許文献１により提案されている。

特開２０００−２８４６１３公報

ところが、１次転写ローラは感光体と同様に、中間転写ベルトに対して像搬送方向に離間配置されており、各色毎の１次転写ローラＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋによる転写動作のタイミングが図６に示すように時間的に順次ずれて行われるものであり、各々の１次転写ローラＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに印加する転写バイアスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋもこのような転写動作タイミングに合わせて時間的に順次ずらしてオン・オフ切換え制御するようにしている。

ここに、１次転写ローラに対する転写バイアス印加のオン・オフ切換えは、中間転写ベルトの走行速度に変動を来たし、副走査方向の位置変動を生じ、図７に示す測定結果からも明らかなように色ずれ発生の要因の一つとなっている。特に、各感光体と中間転写ベルトとの間に速度差がある場合には、その影響が大きくなることが懸念される。

本発明の目的は、転写バイアス印加のオン・オフ切換えに起因する中間転写体の速度変動を防止することで、色ずれ等の画質劣化を低減させることである。

請求項１記載の発明の画像形成装置は、複数の像担持体と、これらの像担持体上の像が各々対応する転写位置で順次転写される中間転写体と、この中間転写体の像が形成される面側とは反対側に設けられて、各々の前記転写位置で対応する前記像担持体上の像を前記中間転写体上に順次転写させる複数の転写手段と、これらの転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス電源と、前記転写手段による転写動作中は全ての転写手段に転写バイアスを印加しているように前記転写バイアス電源による転写バイアス印加のオン・オフを制御するバイアス制御手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、前記バイアス制御手段は、連続通紙時には最上流位置の前記転写手段による１枚目の転写動作開始前に全ての転写手段に対する転写バイアス印加をオンさせ、最下流位置の前記転写手段による最終紙の転写動作終了後に全ての転写手段に対する転写バイアス印加をオフさせる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記バイアス制御手段は、前記転写バイアス印加のオンタイミングを最上流位置の前記転写手段による転写動作開始直前、前記転写バイアス印加のオフタイミングを最下流位置の前記転写手段による転写動作終了直後とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか一記載の画像形成装置において、前記バイアス制御手段は、転写バイアス印加のオン・オフを全ての転写手段に対して同時に行う。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置において、前記中間転写体が中間転写ベルト、前記転写手段が転写ローラである。

本発明によれば、転写手段による転写動作中は全ての転写手段に対して転写バイアス印加状態に維持し、何れの転写手段に対しても転写バイアス印加のオン・オフ切換えを行わないので、転写バイアス印加のオン・オフ切換えに起因する中間転写体の速度変動を防止でき、よって、色ずれ等の画質劣化を低減させることができる。

加えて、そのオン・オフ切換えタイミングを最上流位置の転写手段による転写動作開始直前、最下流位置の転写手段による転写動作終了直後とすることで、転写バイアス印加時間を極力短くすることができ、電力消費を抑えることができる。また、転写バイアス印加のオン・オフを全ての転写手段に対して同時に行うことで、転写バイアス制御を容易にすることもできる。

本発明を実施するための最良の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。図１は画像形成装置であるタンデム方式のフルカラープリンタの内部の概略構造を示す側面図である。

このフルカラープリンタ１の装置本体２内には、画像形成部３、光書込ユニット４、用紙収納部である給紙カセット５、定着装置６等が収納されている。

画像形成部３は、各々異なる色のトナー像を形成する４つの作像ユニット７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの添え字は各々イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色を意味する。）、これらの作像ユニット７の上側に位置する中間転写ユニット８、二次転写ローラ９等から構成されている。

４つの作像ユニット７の構造は同じあり、矢印方向に回転駆動される像担持体であるドラム状の感光体１０、この感光体１０の周囲に静電写真プロセスの順に配置された帯電ローラ１１、現像装置１２、クリーニング装置１３等により構成されている。４つの感光体１０Ｙは互いに平行であって等間隔に配置されている。各感光体１０は、例えば、直径３０〜１００ｍｍ程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機半導体層を設けた構成とされている。

中間転写ユニット８は、中間転写体である中間転写ベルト１４、中間転写ベルト１４を回転可能に支持する複数のローラ１５ａ〜１５ｃ、転写手段である４つの１次転写ローラ１６、クリーニング装置１７等により構成されている。中間転写ベルト１５は、例えば、基体の厚さが５０〜６００μｍの樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトであって、感光体１０上のトナー像を転写可能とする抵抗値を有している。

光書込ユニット４は作像ユニット７の下側に配置され、ＹＭＣＫ各色毎の画像データに対応するレーザ光を各感光体１０の表面に向けて照射し、各感光体１０の表面に静電潜像を形成する。各帯電ローラ１１と各現像装置１２との間には、この光書込ユニット４から照射されるレーザ光が通過する細長いスリットが形成されている。この光書込ユニット４としては、レーザ光源、ポリゴンミラー等を用いたレーザスキャン方式のものを示しているが、ＬＥＤアレイと結像手段とを組合せた方式のものを用いてもよい。

給紙カセット５内には記録用紙Ｓが収容保持され、この記録用紙Ｓは給紙ローラ１８により一枚ずつ分離して給紙される。

定着装置６は、定着ローラ６ａと加圧ローラ６ｂとを備え、トナー像が転写された記録用紙Ｓに熱と圧力とを加えることによりそのトナー像を記録用紙Ｓに定着する。

このような構成において、このフルカラープリンタ１の基本的な動作について説明する。光書込ユニット４の半導体レーザから画像データに応じたレーザ光が出射され、このレーザ光が各感光体１０の表面に照射されることにより帯電済みの各感光体１０上に静電潜像が形成される。この静電潜像に対して各現像装置１２から供給されたトナーが付着し、トナー像として顕像化される。このトナー像は、感光体１０と同期して移動する中間転写ベルト１４上に各１次転写ローラ１６の転写作用で順次転写される。このように各感光体１０上に形成された異なる色のトナー像が中間転写ベルト１４上に順次重ね合わせて転写されることにより、中間転写ベルト１４上にはカラートナー像が形成される。

中間転写ベルト１４上のカラートナー像は、給紙カセット５から給紙されて２次転写ローラ９と中間転写ベルト１４との間の転写位置に送り込まれた記録用紙Ｓに２次転写ローラ９の転写作用で転写される。カラートナー像が転写された記録用紙媒体Ｓは定着装置６で定着処理され、定着処理後に装置本体２の上面部に形成されている排紙トレイ１９上に排紙される。

ここに、中間転写ベルト１４、感光体１０、１次転写ローラ１６付近の構成を、これらを抽出して示す図２を参照して説明する。４つの感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光体１０Ｙが最上流位置、感光体１０Ｋが最下流位置となるようにしてベルト回転方向に順に配置されている。この際、感光体１０Ｋは黒色単色印刷等のために専用の駆動モータ２１、モータギヤ２２、駆動ギヤ２３を介して回転駆動されるように駆動伝達系が構成され、感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃは共用の駆動モータ２４、モータギヤ２５、駆動ギヤ２６，２７、伝達ギヤ２８、駆動ギヤ２９を介して回転駆動されるように駆動伝達系が構成されている。また、４つの１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋは中間転写ベルト１４を介して各々感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの転写位置に対向配置されている。さらに、ローラ１５ａは中間転写ベルト１４を回転させるための転写駆動ローラとなるもので、転写駆動モータ３０、モータプーリ３１、タイミングベルト３２、タイミングプーリ３３を介して回転駆動されるように駆動伝達系が構成されている。

これらのモータ２１，２４，３０を回転駆動させる駆動回路３４は、ＲＯＭ３５等を備え、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータ構成の制御回路３６により制御される。さらに、各１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに共通な転写バイアス電圧を印加するための転写バイアス電源３７が設けられている。この転写バイアス電源３７はバイアス制御手段としても機能する制御回路３６に接続されており、この制御回路３６によって転写バイアス印加のオン・オフが制御される。

本実施の形態では、この制御回路３６による転写バイアス印加のオン・オフ制御の態様として、少なくとも何れかの１次転写ローラ１６による転写動作中はこれらの全ての１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに転写バイアスを印加しているように転写バイアス電源３７による転写バイアス印加のオン・オフを制御するようにしたものである。

即ち、１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋによる各々の１次転写動作を１次転写Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとしたとき、図３のタイムチャートに示すようにこれらの１次転写Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは時間的に順次ずれて行われるが、各々の１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに対する転写バイアスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの印加は、最上流位置の１次転写ローラ１６Ｙによる転写動作開始前、ここでは、直前に、全ての転写バイアスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの印加を同時にオンさせ、その後、オン状態を継続し、最下流位置の１次転写ローラ１６Ｋによる転写動作終了後、ここでは、直後に、全ての転写バイアスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの印加を同時にオフさせるように制御される。

よって、転写動作中（最上流位置の１次転写ローラ１６Ｙによる転写動作開始〜最下流位置の１次転写ローラ１６Ｋによる転写動作終了）は、全ての１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに対して転写バイアス印加状態（オン）が維持され、何れの１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに対しても転写バイアス印加のオン・オフ切換え制御を行わないので、転写バイアス印加のオン・オフ切換えに起因する中間転写ベルト１４の速度変動を防止することができ、よって、色ずれ等の画質劣化を低減させることができる。

なお、印刷モードによっては、複数枚分の印刷を連続的に行わせる連続通紙モード時もあるが、この場合には、図４に示すように、各々の１次転写ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋに対する転写バイアスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの印加は、最上流位置の１次転写ローラ１６Ｙによる１枚目の転写動作開始前、ここでは、直前に、全ての転写バイアスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの印加を同時にオンさせ、その後、オン状態を継続し、最下流位置の１次転写ローラ１６Ｋによる最終紙の転写動作終了後、ここでは、直後に、全ての転写バイアスＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの印加を同時にオフさせるように制御される。

実際に中間転写ベルト１４の走行速度を測定した結果から色ずれ量を計算したところ、本実施の形態のように転写動作中は全ての転写バイアス印加状態を維持している場合には、図５に示すように色ずれの程度が極めて小さい範囲内に収まる良好なる結果が得られたものである。

本発明の一実施の形態のフルカラープリンタの内部の概略構造を示す側面図である。要部を抽出して示す概略構成図である。動作制御例を示すタイムチャートである。他の動作制御例を示すタイムチャートである。ベルト速度変動による色ずれの程度を示す測定結果の特性図である。従来の動作制御例を示すタイムチャートである。従来のベルト速度変動による色ずれの程度を示す測定結果の特性図である。

符号の説明

１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ像担持体
１４中間転写体
１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ転写手段
３６バイアス制御手段
３７バイアス電源

Claims

複数の像担持体と、
これらの像担持体上の像が各々対応する転写位置で順次転写される中間転写体と、
この中間転写体の像が形成される面側とは反対側に設けられて、各々の前記転写位置で対応する前記像担持体上の像を前記中間転写体上に順次転写させる複数の転写手段と、
これらの転写手段に転写バイアスを印加する転写バイアス電源と、
前記転写手段による転写動作中は全ての転写手段に転写バイアスを印加しているように前記転写バイアス電源による転写バイアス印加のオン・オフを制御するバイアス制御手段と、
を備える画像形成装置。
前記バイアス制御手段は、連続通紙時には最上流位置の前記転写手段による１枚目の転写動作開始前に全ての転写手段に対する転写バイアス印加をオンさせ、最下流位置の前記転写手段による最終紙の転写動作終了後に全ての転写手段に対する転写バイアス印加をオフさせる、請求項１記載の画像形成装置。
前記バイアス制御手段は、前記転写バイアス印加のオンタイミングを最上流位置の前記転写手段による転写動作開始直前、前記転写バイアス印加のオフタイミングを最下流位置の前記転写手段による転写動作終了直後とする、請求項１又は２記載の画像形成装置。
前記バイアス制御手段は、転写バイアス印加のオン・オフを全ての転写手段に対して同時に行う、請求項１ないし３の何れか一記載の画像形成装置。
前記中間転写体が中間転写ベルト、前記転写手段が転写ローラである、請求項１ないし４の何れか一記載の画像形成装置。