JP2004198887A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式のカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の像担持体上に互いに異なる色のトナー像を形成しそれらの各トナー像を最終的に用紙上に転写および定着することにより用紙上に多色トナー像からなるカラー画像を形成する画像形成装置において、転写効率を向上する目的やホローキャラクタ(文字画像の中抜け)という転写欠陥を防止する目的で像担持体と被転写体との間に速度差を設けるという試みがなされている。
【0003】
例えば、ホローキャラクタの発生を防止する技術として、転写手段がソリッド状の弾性体からなる転写回転体であって、像担持体表面に加圧接触しており、その転写回転体表面の移動速度を像担持体表面の移動速度よりも速い速度で駆動し、その転写回転体の表面摩擦力を像担持体の表面摩擦力の3〜20倍とすることによりホローキャラクタを防止する画像形成装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
また、上記の技術以外に、像担持体を有する画像形成部を複数設け、各画像形成部で像担持体上に画像を形成し、その画像を、搬送される被転写材に順次転写するようにしたカラー画像形成装置において、像担持体と被転写材との接触幅を被転写材が画像形成部を移動するに従い順次増大するように設定することにより各画像形成部で均一な転写を行い高画質のカラー画像を得るという画像形成装置が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平10−142971号公報(第1頁−第3頁)
【特許文献2】
特開昭63−118772号公報(第1頁−第3頁)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の特許文献1の技術において、像担持体と転写回転体との間の速度差を大きくし過ぎた場合には転写回転体の動きが不安定になりやすく、バンディングという縞状の画像むらが発生しやすくなるという問題がある。
【0007】
また、この技術を複数の像担持体と転写ベルトを用いたカラー画像形成装置に適用した場合には、転写ベルト表面の移動速度を像担持体表面の移動速度よりも速い速度で駆動しようとすると隣接する像担持体間で転写ベルトのばたつきが起きやすくなるため、各像担持体間において転写ベルトの速度変動が生じ、そのため色ずれが発生してカラー画像の画質を劣化させるという問題がある。
【0008】
また、上記の特許文献2の技術は、樹脂系の誘電体シートをカラー画像形成装置の転写ベルトとして用いた場合に、転写によって転写ベルトが帯電し転写が繰り返されるに従って転写電流を順次増加していかなければ均一な転写を維持できないという問題に対する解決方法を提供するものであり、転写電流の問題に対する効果は期待することができる。
【0009】
しかし、本発明者の実験に徴するに、単に、各像担持体と転写ベルトとの接触幅を順次増大するというだけでは、隣接する画像形成部間で中間転写ベルトに撓みが生じやすく、カラー画像の色ずれが発生して画質を劣化させるという問題がある。
【0010】
本発明は、上記事情に鑑み、色ずれの少ないカラー画像を形成することのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の画像形成装置は、
トナー像を形成しそのトナー像を最終的に用紙上に転写および定着することによりその用紙上に定着トナー像からなる画像を形成する画像形成装置において、
所定の方向に搬送され、直接に、あるいは担持した用紙上にトナー像の転写を受ける転写ベルトと、
上記転写ベルトの搬送方向に順次所定の間隔をおいて配置され、その転写ベルトに接してその転写ベルトの移動方向と同じ方向に回転しながら、表面に各色のトナー像が形成される複数の像担持体と、
上記複数の像担持体それぞれとの間に上記転写ベルトを挟む位置に配置され、対応する像担持体上のトナー像を、上記転写ベルト上あるいはその転写ベルトに担持された用紙上に転写させる転写部材とを備えるとともに、
上記転写ベルトの、順次隣接する2つの像担持体に挟まれた各区間に張力を付与する張力付与手段を有することを特徴とする。
【0012】
本発明の画像形成装置によれば、張力付与手段により、順次隣接する2つの像担持体に挟まれた各区間に張力を付与することにより、各区間の転写ベルトが撓むのが防止されるので、転写ベルトのばたつきによる速度変動の発生が防止され、色ずれの少ないカラー画像を形成することができる。
【0013】
ここで、上記張力付与手段が、上記複数の像担持体を、上記転写ベルトの移動方向下流側ほど高速に回転させることにより、その転写ベルトの上記各区間に張力を付与するものであってもよい。
【0014】
本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合には、複数の像担持体の回転速度を転写ベルトの移動方向下流側ほど高速に回転させて転写ベルトの各区間における転写ベルトに張力Tを付与することによって、各区間の転写ベルトが撓むのが防止されるので、転写ベルトのばたつきによる速度変動の発生が防止され、色ずれの少ないカラー画像を形成することができる。
【0015】
また、上記複数の像担持体それぞれが、上記転写ベルトの移動速度よりも高速で回転するものであり、かつ、上記張力付与手段が、上記複数の像担持体それぞれと上記転写ベルトとの間に形成される各ニップ部の幅をその転写ベルトの移動方向に沿って順次に増加させることによりその転写ベルトの上記各区間に張力を付与するものであってもよい。
【0016】
本発明の画像形成装置を上記のように構成した場合には、転写ベルトの上記各区間に張力を付与することによって、各区間の転写ベルトが撓むのが防止されるので、転写ベルトのばたつきによる速度変動の発生が防止され、色ずれの少ないカラー画像を形成することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【0018】
図1は、本発明の画像形成装置の第1の実施形態の概略構成図である。
【0019】
図1に示すように、第1の実施形態の画像形成装置100は、A方向に搬送されながらトナー像の転写を受ける中間転写ベルト11と、中間転写ベルト11の搬送方向に順次所定の間隔をおいて配置され、中間転写ベルト11に接して中間転写ベルト11の移動方向Aと同じ方向に回転しながら、表面にY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の各色のトナー像が形成される4つの感光体ドラム12Y,12M,12C,12Kと、これら各感光体ドラムそれぞれとの間に中間転写ベルト11を挟む位置に配置され、対応する各感光体ドラム上のトナー像を、中間転写ベルト11上に転写させる一次転写ロール18Y,18M,18C,18Kとを備えたカラー画像形成装置である。
【0020】
さらに、この画像形成装置100には、各感光体ドラムを所定の回転速度で駆動する感光体ドラム駆動装置19Y,19M,19C,19K、およびこれら各感光体ドラム駆動装置を制御する感光体駆動制御装置17が備えられている。
【0021】
この感光体駆動制御装置17は、上記各感光体ドラムを、中間転写ベルト11の移動方向下流側ほど高速に回転させるように上記各感光体ドラム駆動装置を制御することにより、中間転写ベルト11の、順次隣接する2つの感光体ドラムに挟まれた各区間に張力を付与する。
【0022】
各感光体ドラムの回転速度は、例えば、中間転写ベルト11の移動速度を100mm/Sとした時、最上流側の感光体ドラム12Yの周速を100.5mm/S、2番目の感光体ドラム12Mの周速を101.0mm/S、3番目の感光体ドラム12Cの周速を101.5mm/S、最下流側の感光体ドラム12Kの周速を102.0mm/Sというように、中間転写ベルト11の移動方向下流側ほど高速にする。
【0023】
なお、本実施形態における中間転写ベルト11は、本発明にいう転写ベルトの一例に相当するものであり、また、本実施形態における感光体ドラム12Y,12M,12C,12Kは、本発明にいう像担持体の一例に相当するものであり、また、本実施形態における感光体駆動制御装置17は、本発明にいう張力付与手段の一例に相当するものであり、また、本実施形態における一次転写ロール18Y,18M,18C,18Kは、本発明にいう転写部材の一例に相当するものである。
【0024】
また、この画像形成装置100には、各感光体ドラム表面をクリーニングする感光体クリーナ13Y,13M,13C,13K、これら各感光体ドラム表面に所定の電荷を付与する帯電ロール14Y,14M,14C,14K、これら各感光体ドラム表面に画像に基づく静電潜像を書き込むLED(Light Emitting Diode)書込ヘッド15Y,15M,15C,15K、これら各感光体ドラム表面に書き込まれた静電潜像を互いに異なる色のトナーで現像することにより各色のトナー像を形成する現像器16Y,16M,16C,16K、中間転写ベルト11に重ねて転写されて形成された多色トナー像を用紙Pに二次転写する二次転写ロール22、および二次転写ロール22に対向配備されたバックアップロール23、中間転写ベルト11表面をクリーニングするベルトクリーナ24、中間転写ベルト11を駆動するドライブロール25、中間転写ベルト11を支持するアイドルロール26、および中間転写ベルト11に所定の張力を付与するテンションロール27などが備えられている。
【0025】
次に、この画像形成装置100の動作について説明する。
【0026】
先ず、中間転写ベルト11移動方向Aの最上流側の感光体ドラム12Yによるイエロー画像の作像過程について説明する。
【0027】
感光体ドラム12Yは感光体ドラム駆動装置19Yによって駆動されて矢印B方向に回転する。感光体ドラム12Yは感光体クリーナ13Yにより表面がクリーニングされた後、帯電ロール14Yにより均一に帯電され、LED書込ヘッド15Yにより表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。次にその静電潜像は現像器16Yによりイエローのトナー像に現像される。次に、そのトナー像は一次転写ロール18Yの作用により中間転写ベルト11上に一次転写される。
【0028】
以上のような作像過程を、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の各色について繰り返し行うことにより、中間転写ベルト11上に、各色のトナー像が重ねて転写されて形成された多色トナー像が得られる。
【0029】
中間転写ベルト11上に形成された多色トナー像は、二次転写ロール22およびバックアップロール23により用紙Pに一括転写され、図示しない定着装置により加熱、定着されて用紙P上にカラー画像が形成される。二次転写終了後の中間転写ベルト11上に残留したトナーはベルトクリーナ24によりクリーニングされる。
【0030】
次に、第1の実施形態における張力付与手段(感光体駆動制御装置17)の動作について説明する。
【0031】
図2は、第1の実施形態における張力付与手段の動作確認のための実験装置を示す図である。
【0032】
図2には、実験の簡略化のため、A方向に移動する中間転写ベルト11、中間転写ベルト11と同方向に回転する2つの感光体ドラム12a,12b、中間転写ベルト11を挟んで感光体ドラム12a,12bにそれぞれ対向して配置された一次転写ロール18a,18b、感光体ドラム12a,12bを駆動する感光体ドラム駆動装置19a,19b、および各感光体の回転速度を制御する感光体駆動制御装置17からなる実験装置が示されている。
【0033】
この実験装置では、感光体駆動制御装置17は、感光体ドラム駆動装置19a,19bにより駆動される感光体ドラム12a,12bの回転速度Va,Vbを、中間転写ベルト11の移動方向Aの下流側ほど高速に回転するように制御することにより、区間Sにおける中間転写ベルト11に張力Tを付与する。
【0034】
このように、区間Sにおける中間転写ベルト11に張力Tを付与することにより、中間転写ベルト11が図2に破線で示したように撓むのが防止される。その結果、中間転写ベルト11のばたつきによる速度変動の発生が防止され、2つの感光体ドラム上のトナー像を色ずれを生じることなく中間転写ベルト11に重ねて転写することができる。
【0035】
ここで、中間転写ベルトの速度変動の測定結果について説明する。
【0036】
図3は、感光体ドラムおよび中間転写ベルトの速度変動に及ぼす感光体ドラムの回転速度の影響についての実験結果を示すグラフである。
【0037】
図3の縦軸は、感光体ドラムおよび中間転写ベルト(ITB:Intermediate Transfer Belt)の駆動ギヤの角速度変動率(%)、横軸は、感光体ドラム(PR:Photo Receptor)の周速(mm/S)である。なお、感光体ドラムおよび中間転写ベルトの各角速度変動率は、図1に示した画像形成装置100の感光体ドラム駆動装置19Yおよび中間転写ベルト11のドライブロール25の各駆動ギヤピッチ成分から求めた。
【0038】
中間転写ベルトの移動速度は106mm/Sとし、各感光体ドラムの周速を約102mm/Sから約110mm/Sまで変化させて感光体ドラムおよび中間転写ベルトの角速度変動率をそれぞれ測定し、曲線Aおよび曲線Bを得た。
【0039】
図3に示すように、感光体ドラム(曲線A)の方は、周速105mm/S付近で角速度変動率が若干減少しているが、その前後の周速では角速度変動率は増加しており、角速度変動率と感光体ドラムの周速との間には比例的な関係は認められなかった。
【0040】
一方、中間転写ベルト(曲線B)の方は、感光体ドラム周速の増加に従って角速度変動率は右下がりに減少しており、特に、感光体ドラム周速を中間転写ベルトの移動速度(106mm/S)よりも高速とすることにより角速度変動率を大幅に減少させ得ることがわかる。
【0041】
次に、第1の実施形態における張力付与手段の効果について説明する。
【0042】
図4は、第1の実施形態における張力付与手段の効果を確認するための実験の結果を示すグラフである。
【0043】
図4には、図2に示した、A方向に移動する中間転写ベルト11と、区間Sを隔てて配置された2つの感光体ドラム12a,12bとにおいて、中間転写ベルト11の移動速度を106mm/Sとし、第2の感光体ドラム12bの周速を102mm/Sから110mm/Sまで変化させた場合の中間転写ベルト(IBT)の速度変動率(%)が示されている。この速度変動率は図3におけると同様、中間転写ベルト11のドライブロール25の駆動ギヤピッチ成分から求めた。
【0044】
図4に示す3本の曲線A,B,Cのうち、曲線Aは第2の感光体ドラム12bの周速VPR2を、第1の感光体ドラム12aの周速VPR1よりも0.5mm/Sだけ増加させた場合の中間転写ベルト11の速度変動率を示している。また、曲線Bは第2の感光体ドラム12bの周速VPR2を第1の感光体ドラム12aの周速VPR1と同じ速度にした場合の中間転写ベルト11の速度変動率を示している。
【0045】
曲線Aおよび曲線Bから、複数の感光体ドラムを中間転写ベルトの移動方向下流側ほど高速に回転させて隣接する感光体ドラム間Sの中間転写ベルトに張力を付与することにより中間転写ベルトの速度変動を減少させ得ることがわかる。
【0046】
なお、曲線Cは、図2における実験装置において、第1の感光体ドラムがなく第2の感光体ドラム12bのみの場合の中間転写ベルト11の速度変動率を示しており、感光体ドラムが一つだけの場合には、感光体ドラムを高速に回転させるほど中間転写ベルトの速度変動率は減少することがわかる。
【0047】
次に、第2の実施形態について説明する。
【0048】
図5は、本発明の画像形成装置の第2の実施形態の概略構成図である。
【0049】
図5に示すように、この実施形態の画像形成装置200は、図1に示した画像形成装置100と同様、中間転写ベルト11、感光体ドラム12Y,12M,12C,12K、一次転写ロール18Y,18M,18C,18K、感光体クリーナ13Y,13M,13C,13K、帯電ロール14Y,14M,14C,14K、LED書込ヘッド15Y,15M,15C,15K、現像器16Y,16M,16C,16K、二次転写ロール22、バックアップロール23、ベルトクリーナ24、ドライブロール25、アイドルロール26、テンションロール27を備えている。
【0050】
第2の実施形態の画像形成装置200と第1の実施形態の画像形成装置100との相違点は、画像形成装置200には、第1の実施形態における張力付与手段(感光体駆動制御装置17)の代わりに、複数の像担持体それぞれと転写ベルトとの間に形成される各ニップ部の幅を転写ベルトの移動方向に沿って順次に増加させることにより転写ベルトの前記各区間に張力を付与する張力付与手段が備えられていることである。
【0051】
すなわち、図5に示すように、この画像形成装置200は、本発明にいう張力付与手段として、感光体ドラム12Y,12M,12C,12Kそれぞれと中間転写ベルト11との間に形成される各ニップ部の幅を中間転写ベルト11の移動方向に沿って順次に増加させるように制御するロール押圧力制御装置21と、ロール押圧力制御装置21による制御に応じた押圧力で一次転写ロール18Y,18M,18C,18Kそれぞれを中間転写ベルト11に押圧するロール押圧装置20Y,20M,20C,20Kとを備えている。
【0052】
各ニップ部の幅は、例えば、中間転写ベルト11の移動速度を100mm/Sとした時、最上流側の感光体ドラム12Yと中間転写ベルト11とのニップ部の幅を2mm、2番目の感光体ドラム12Mと中間転写ベルト11とのニップ部の幅を3mm、3番目の感光体ドラム12Cと中間転写ベルト11とのニップ部の幅を4mm、最下流側の感光体ドラム12Kと中間転写ベルト11とのニップ部の幅を5mmというように、中間転写ベルト11の移動方向に沿って順次に増加させる。
【0053】
さらに、この第2の実施形態では、各感光体ドラムの周速は、中間転写ベルト11の移動速度よりも高速に設定されている。すなわち、各感光体ドラムの周速は、101.0mm/Sに設定されており、中間転写ベルト11の移動速度(100mm/S)よりも1.0mm/Sだけ高速度で回転する。
【0054】
この画像形成装置200の作像動作は第1の実施形態における作像動作と同様であるので説明は省略し、以下に、第2の実施形態における張力付与手段(ロール押圧力制御装置21)の動作について説明する。
【0055】
図6は、第2の実施形態における張力付与手段の動作確認のための実験装置を示す図である。
【0056】
図6には、実験の簡略化のため、A方向に移動する中間転写ベルト11、中間転写ベルト11と同方向に回転する2つの感光体ドラム12a,12b、中間転写ベルト11を挟んで感光体ドラム12a,12bにそれぞれ対向して配置された一次転写ロール18a,18b、一次転写ロール18a,18bを中間転写ベルト11に押圧するロール押圧装置20a,20b、およびこれら各ロール押圧装置の押圧力を制御するロール押圧力制御装置21からなる実験装置が示されている。
【0057】
このロール押圧力制御装置21は、ロール押圧装置20a,20bにより中間転写ベルト11に押圧される一次転写ロール18a,18bの押圧力を、中間転写ベルト11の移動方向Aに沿って順次に増加させて各一次転写ロールそれぞれと中間転写ベルト11との間に形成されるニップ部Na,Nbの幅が中間転写転写ベルトの移動方向Aに沿って順次に増加するように制御することにより、区間Sにおける中間転写ベルト11に張力Tを付与する。
【0058】
このように、区間Sの中間転写ベルト11に張力Tを付与することにより、中間転写ベルト11が図6に破線で示したように撓むのが防止される。その結果、中間転写ベルト11のばたつきによる速度変動の発生が防止され、2つの感光体ドラム上のトナー像を色ずれを生じることなく中間転写ベルト11に重ねて転写することができる。
【0059】
図7は、第2の実施形態における張力付与手段の効果を確認するための実験の結果を示すグラフである。
【0060】
図7には、図6に示した、A方向に移動する中間転写ベルト11と、区間Sを隔てて配置された第1の感光体ドラム12aおよび第2の感光体ドラム12bおよび第1の一次転写ロール18aおよび第2の一次転写ロール18bとにおいて、中間転写ベルト11の移動速度を106mm/Sとし、第2の感光体ドラムの周速を102mm/Sから110mm/Sまで変化させた場合の中間転写ベルトの速度変動率(%)を示したグラフである。この速度変動率は図3におけると同様、中間転写ベルト11のドライブロール25の駆動ギヤピッチ成分から求めた。
【0061】
図7に示す2本の曲線A,Bのうち、曲線Aは第2の感光体ドラム12bと中間転写ベルト11との間に形成されるニップ部Nbの幅を第1の感光体ドラム12aと中間転写ベルト11との間に形成されるニップ部Naの幅よりも大きくした場合の中間転写ベルト11の速度変動率を示すものであり、曲線Bは第2の感光体ドラム12bと中間転写ベルト11との間に形成されるニップ部Nbの幅を第1の感光体ドラム12aと中間転写ベルト11との間に形成されるニップ部Naの幅と同じ幅にした場合の中間転写ベルト11の速度変動率を示すものである。
【0062】
図7に示すように、ニップ部の幅を中間転写ベルトの移動方向に沿って順次に増加させて中間転写ベルトの各区間に張力を付与した場合の中間転写ベルトの速度変動率(曲線A)は、各ニップ部の幅を同一とした場合の中間転写ベルトの速度変動率(曲線B)よりも明らかに減少しており、特に、第2の感光体ドラム12bの周速を、中間転写ベルトの移動速度(106mm/S)よりも高速とした場合には、中間転写ベルトの速度変動率は大幅に減少していることがわかる。
【0063】
なお、上記の各実施形態では、各感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写ベルトに直接に転写する方式の画像形成装置について説明したが、本発明の画像形成装置は、この方式に限られるものではなく、例えば、用紙搬送ベルトに担持された用紙上に各感光体ドラムのトナー像を重ねて転写し、形成された多色トナー像を最終的に用紙上に転写し定着することによりカラー画像を形成する方式の画像形成装置などにも適用することができる。
【0064】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、上記の張力付与手段を備えたことにより、順次隣接する2つの像担持体に挟まれた各区間の転写ベルトに張力が付与され各区間で転写ベルトが撓むのが防止されるので、転写ベルトのばたつきによる速度変動の発生が防止され、色ずれの少ないカラー画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像形成装置の第1の実施形態の概略構成図である。
【図2】第1の実施形態における張力付与手段の動作確認のための実験装置を示す図である。
【図3】感光体ドラムおよび中間転写ベルトの速度変動に及ぼす感光体ドラムの回転速度の影響についての実験結果を示すグラフである。
【図4】第1の実施形態における張力付与手段の効果を確認するための実験の結果を示すグラフである。
【図5】本発明の画像形成装置の第2の実施形態の概略構成図である。
【図6】第2の実施形態における張力付与手段の動作確認のための実験装置を示す図である。
【図7】第2の実施形態における張力付与手段の効果を確認するための実験の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
11 中間転写ベルト
12Y,12M,12C,12K,12a,12b 感光体ドラム
13Y,13M,13C,13K 感光体クリーナ
14Y,14M,14C,14K 帯電ロール
15Y,15M,15C,15K LED書込ヘッド
16Y,16M,16C,16K 現像器
17 感光体駆動制御装置
18Y,18M,18C,18K,18a,18b 一次転写ロール
19Y,19M,19C,19K,19a,19b 感光体ドラム駆動装置
20Y,20M,20C,20K,20a,20b ロール押圧装置
21 ロール押圧力制御装置
22 二次転写ロール
23 バックアップロール
24 ベルトクリーナ
25 ドライブロール
26 アイドルロール
27 テンションロール
100,200 画像形成装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic color image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a color image composed of a multicolor toner image is formed on a sheet by forming toner images of different colors on a plurality of image carriers and finally transferring and fixing each of the toner images on the sheet. In an image forming apparatus, attempts have been made to provide a speed difference between an image carrier and a transfer target for the purpose of improving transfer efficiency and preventing a transfer defect such as a hollow character (missing in a character image). .
[0003]
For example, as a technique for preventing the generation of a hollow character, a transfer unit is a transfer rotator made of a solid elastic body, which is in pressure contact with the surface of an image carrier, and the transfer speed of the transfer rotator surface is reduced. An image forming apparatus is disclosed which drives at a speed higher than the moving speed of the surface of the image carrier and makes the surface frictional force of the transfer rotator 3 to 20 times the surface frictional force of the image carrier to prevent hollow characters. (For example, see Patent Document 1).
[0004]
In addition to the above-described technology, a plurality of image forming units having an image carrier may be provided, each image forming unit may form an image on the image carrier, and the images may be sequentially transferred to a conveyed transfer material. In the color image forming apparatus described above, uniform transfer is performed in each image forming unit by setting the contact width between the image carrier and the transferred material so as to gradually increase as the transferred material moves in the image forming unit. An image forming apparatus for obtaining a high-quality color image has been disclosed (for example, see Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-142971 (pages 1 to 3)
[Patent Document 2]
JP-A-63-118772 (pages 1 to 3)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique of Patent Document 1, when the speed difference between the image carrier and the transfer rotator is too large, the movement of the transfer rotator tends to be unstable, and a banded image called banding is generated. There is a problem that unevenness is likely to occur.
[0007]
Further, when this technology is applied to a color image forming apparatus using a plurality of image carriers and a transfer belt, it is necessary to drive the transfer belt surface at a speed higher than the image carrier surface speed. Since the transfer belt easily flaps between the adjacent image carriers, the speed of the transfer belt fluctuates between the image carriers, which causes a problem that a color shift occurs and the image quality of a color image is deteriorated.
[0008]
Further, in the technique of Patent Document 2, when a resin-based dielectric sheet is used as a transfer belt of a color image forming apparatus, the transfer current is sequentially increased as the transfer belt is charged by the transfer and the transfer is repeated. The present invention provides a solution to the problem that uniform transfer cannot be maintained unless it is performed, and an effect on the problem of transfer current can be expected.
[0009]
However, according to the experiment of the present inventor, simply increasing the contact width between each image carrier and the transfer belt easily causes the intermediate transfer belt to be easily bent between adjacent image forming units, and the color image There is a problem that the color shift occurs and the image quality is deteriorated.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide an image forming apparatus capable of forming a color image with less color shift.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The image forming apparatus of the present invention that achieves the above object,
An image forming apparatus that forms a toner image, and finally transfers and fixes the toner image on paper to form an image composed of a fixed toner image on the paper,
A transfer belt which is conveyed in a predetermined direction and receives a transfer of the toner image directly or on a carried paper;
A plurality of images, which are sequentially arranged at predetermined intervals in the transfer direction of the transfer belt and are in contact with the transfer belt and rotate in the same direction as the movement direction of the transfer belt, form a toner image of each color on the surface. A carrier;
A transfer that is arranged at a position sandwiching the transfer belt between each of the plurality of image carriers and transfers the toner image on the corresponding image carrier onto the transfer belt or a sheet supported by the transfer belt. And a member,
The image forming apparatus further includes a tension applying unit that applies tension to each section of the transfer belt that is sequentially sandwiched between two adjacent image carriers.
[0012]
According to the image forming apparatus of the present invention, the transfer belt in each section is prevented from bending by applying tension to each section sandwiched between two adjacent image carriers by the tension applying means. Therefore, the occurrence of speed fluctuation due to the flutter of the transfer belt is prevented, and a color image with less color shift can be formed.
[0013]
Here, the tension applying means may apply tension to the sections of the transfer belt by rotating the plurality of image carriers at a higher speed toward the downstream side in the moving direction of the transfer belt. Good.
[0014]
In the case where the image forming apparatus of the present invention is configured as described above, the rotational speed of the plurality of image carriers is rotated at a higher speed toward the downstream side in the moving direction of the transfer belt, and the tension T is applied to the transfer belt in each section of the transfer belt. , The transfer belt in each section is prevented from flexing, so that the speed fluctuation due to the flutter of the transfer belt is prevented, and a color image with less color shift can be formed.
[0015]
Further, each of the plurality of image carriers rotates at a speed higher than the moving speed of the transfer belt, and the tension applying means is provided between each of the plurality of image carriers and the transfer belt. The width of each nip portion formed may be sequentially increased along the moving direction of the transfer belt to apply tension to each section of the transfer belt.
[0016]
When the image forming apparatus of the present invention is configured as described above, the transfer belt in each section is prevented from bending by applying tension to each section of the transfer belt. Is prevented from occurring, and a color image with less color shift can be formed.
[0017]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0018]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
[0019]
As shown in FIG. 1, the
[0020]
Further, the
[0021]
The photoconductor
[0022]
The rotational speed of each photosensitive drum is, for example, when the moving speed of the
[0023]
Note that the
[0024]
The
[0025]
Next, the operation of the
[0026]
First, a process of forming a yellow image by the
[0027]
The
[0028]
By repeating the above image forming process for each color of M (magenta), C (cyan), and K (black), toner images of each color are transferred and formed on the
[0029]
The multicolor toner image formed on the
[0030]
Next, the operation of the tension applying means (photoconductor drive control device 17) in the first embodiment will be described.
[0031]
FIG. 2 is a diagram showing an experimental device for confirming the operation of the tension applying means in the first embodiment.
[0032]
FIG. 2 shows an
[0033]
In this experimental apparatus, the photoconductor
[0034]
Thus, by applying the tension T to the
[0035]
Here, the measurement result of the speed fluctuation of the intermediate transfer belt will be described.
[0036]
FIG. 3 is a graph showing an experimental result on the effect of the rotation speed of the photosensitive drum on the speed fluctuation of the photosensitive drum and the intermediate transfer belt.
[0037]
The vertical axis in FIG. 3 indicates the angular velocity fluctuation rate (%) of the drive gear of the photosensitive drum and the intermediate transfer belt (ITB: Intermediate Transfer Belt), and the horizontal axis indicates the peripheral speed (mm) of the photosensitive drum (PR: Photo Receptor). / S). The respective angular velocity fluctuation rates of the photosensitive drum and the intermediate transfer belt were obtained from the respective drive gear pitch components of the
[0038]
The moving speed of the intermediate transfer belt was set to 106 mm / S, and the peripheral speed of each photosensitive drum was changed from about 102 mm / S to about 110 mm / S, and the angular velocity fluctuation rate of each of the photosensitive drum and the intermediate transfer belt was measured. A and curve B were obtained.
[0039]
As shown in FIG. 3, in the case of the photosensitive drum (curve A), the angular velocity fluctuation rate slightly decreases at a peripheral speed of around 105 mm / S, but the angular velocity fluctuation rate increases before and after the peripheral speed. No proportional relationship was found between the angular velocity variation rate and the peripheral speed of the photosensitive drum.
[0040]
On the other hand, in the case of the intermediate transfer belt (curve B), the angular velocity fluctuation rate decreases to the right as the peripheral speed of the photosensitive drum increases, and in particular, the peripheral speed of the photosensitive drum is reduced to the moving speed of the intermediate transfer belt (106 mm / It can be seen that the angular velocity variation rate can be significantly reduced by setting the speed higher than S).
[0041]
Next, the effect of the tension applying means in the first embodiment will be described.
[0042]
FIG. 4 is a graph showing the results of an experiment for confirming the effect of the tension applying means in the first embodiment.
[0043]
FIG. 4 shows that the moving speed of the
[0044]
Of the three curves A, B and C shown in FIG. 4, the curve A indicates that the peripheral speed VPR2 of the second
[0045]
From the curves A and B, the speed of the intermediate transfer belt is increased by rotating the plurality of photosensitive drums toward the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt and applying tension to the intermediate transfer belt between adjacent photosensitive drums S. It can be seen that the variation can be reduced.
[0046]
Curve C indicates the speed fluctuation rate of the
[0047]
Next, a second embodiment will be described.
[0048]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
[0049]
As shown in FIG. 5, the
[0050]
The difference between the
[0051]
That is, as shown in FIG. 5, the
[0052]
For example, when the moving speed of the
[0053]
Further, in the second embodiment, the peripheral speed of each photosensitive drum is set higher than the moving speed of the
[0054]
Since the image forming operation of the
[0055]
FIG. 6 is a diagram showing an experimental device for confirming the operation of the tension applying means in the second embodiment.
[0056]
FIG. 6 shows an
[0057]
The roll pressing
[0058]
In this manner, by applying the tension T to the
[0059]
FIG. 7 is a graph showing the result of an experiment for confirming the effect of the tension applying means in the second embodiment.
[0060]
FIG. 7 shows the
[0061]
Of the two curves A and B shown in FIG. 7, the curve A indicates that the width of the nip Nb formed between the second
[0062]
As shown in FIG. 7, the speed fluctuation rate of the intermediate transfer belt when a tension is applied to each section of the intermediate transfer belt by sequentially increasing the width of the nip portion along the moving direction of the intermediate transfer belt (curve A) Is clearly smaller than the speed variation rate (curve B) of the intermediate transfer belt when the width of each nip portion is the same. In particular, the peripheral speed of the second
[0063]
In each of the embodiments described above, the image forming apparatus of the type in which the toner image formed on each photosensitive drum is directly transferred to the intermediate transfer belt has been described, but the image forming apparatus of the present invention is limited to this type. For example, by transferring the toner images of the respective photosensitive drums on a sheet carried on a sheet transport belt in a superimposed manner, and finally transferring and fixing the formed multicolor toner image on the sheet. The present invention can also be applied to an image forming apparatus of a type that forms a color image.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming apparatus of the present invention, by providing the above-described tension applying means, tension is applied to the transfer belt in each section sequentially sandwiched between two adjacent image carriers. Since the transfer belt is prevented from being bent in each section, the occurrence of speed fluctuation due to the flutter of the transfer belt is prevented, and a color image with less color shift can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a first embodiment of an image forming apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an experimental apparatus for confirming the operation of a tension applying unit according to the first embodiment.
FIG. 3 is a graph showing experimental results on the effect of the rotation speed of the photosensitive drum on the speed fluctuation of the photosensitive drum and the intermediate transfer belt.
FIG. 4 is a graph showing the results of an experiment for confirming the effect of the tension applying means in the first embodiment.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an experimental apparatus for confirming the operation of a tension applying unit according to a second embodiment.
FIG. 7 is a graph showing the results of an experiment for confirming the effect of the tension applying means in the second embodiment.
[Explanation of symbols]
11
Claims (3)
所定の方向に搬送され、直接に、あるいは担持した用紙上にトナー像の転写を受ける転写ベルトと、
前記転写ベルトの搬送方向に順次所定の間隔をおいて配置され、該転写ベルトに接して該転写ベルトの移動方向と同じ方向に回転しながら、表面に各色のトナー像が形成される複数の像担持体と、
前記複数の像担持体それぞれとの間に前記転写ベルトを挟む位置に配置され、対応する像担持体上のトナー像を、前記転写ベルト上あるいは該転写ベルトに担持された用紙上に転写させる転写部材とを備えるとともに、
前記転写ベルトの、順次隣接する2つの像担持体に挟まれた各区間に張力を付与する張力付与手段を有することを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus that forms an image composed of a fixed toner image on a sheet by forming a toner image and finally transferring and fixing the toner image on a sheet,
A transfer belt which is conveyed in a predetermined direction and receives a transfer of the toner image directly or on a carried paper;
A plurality of images which are sequentially arranged at predetermined intervals in the conveyance direction of the transfer belt, and which are in contact with the transfer belt and rotate in the same direction as the movement direction of the transfer belt while forming toner images of respective colors on a surface thereof; A carrier;
A transfer that is arranged at a position sandwiching the transfer belt between each of the plurality of image carriers and transfers the toner image on the corresponding image carrier onto the transfer belt or onto a sheet supported by the transfer belt. And a member,
An image forming apparatus comprising: a tension applying unit that applies tension to each section of the transfer belt sandwiched between two image carriers that are sequentially adjacent to each other.
前記張力付与手段が、前記複数の像担持体それぞれと前記転写ベルトとの間に形成される各ニップ部の幅を該転写ベルトの移動方向に沿って順次に増加させることにより該転写ベルトの前記各区間に張力を付与するものであることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。Each of the plurality of image carriers rotates at a speed higher than the moving speed of the transfer belt, and the tension applying means is formed between each of the plurality of image carriers and the transfer belt. 2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a tension is applied to each section of the transfer belt by sequentially increasing a width of each nip portion along a moving direction of the transfer belt.
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