JP2006243479A - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構成でバンディングの発生を防止することができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供すること
【解決手段】 画像形成装置の現像装置２００は、複数の感光体２０１ａ〜２０１ｄとこの感光体２０１ａ〜２０１ｄ上の静電潜像にトナーを付着させる複数の現像ローラ２０２ａ〜２０２ｄとを備える。前記現像器中の現像ローラはギヤにより駆動連結され、記複数の現像ローラ２０２ａ〜２０２ｄを駆動するギヤの歯の噛合周波数を少なくとも複数の現像ローラにおいて異なるものとする。
【選択図】 図２

Description

本発明は現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に係り、特に、複数の像端持体と前記像端持体上の静電潜像にトナーを付着させる複数の現像器を有する現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関する。

近年カラープリンタやカラー複写機等の画像形成装置は、例えばイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応した感光体と現像ユニットを持ち、中間転写上に４色を重ね合わせた画像を一気に画像形成媒体に転写する４連タンデム方式が一般的となっている。

このような画像形成装置においては、周期的な振動等により、像形成に発生するむらを改善することが種々提案されており、特許文献１には画像形成装置本体もしくは出力画像のバンディングの発生源となりうるモータ，感光体ドラム，給紙ローラ，搬送ローラ，ポリゴンミラー，露光素子等の少なく
とも一個所に、例えば、積層ピエゾ等の圧電素子を設け、該圧電素子に加えた電圧により振動を制御することにより、例えば、乱数的な振動を画像形成装置に与 えることにより、画像形成装置内の共振等による周期的な振動を押さえ、バンディングのない出力画像を得るものが記載されている。
特開平１１−１９４５７０号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のものはその構成が複雑であり、コストが嵩む。

そこで、本発明は、簡単な構成でバンディングの発生を防止することができる現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、複数の像端持体と前記像端持体上の静電潜像にトナーを付着させる複数の現像器を有し、前記現像器中の現像ローラはギヤにより駆動連結される現像装置であって、前記複数の現像ローラを駆動するギヤ一歯の噛合周波数を少なくとも複数の現像ローラにおいて２種類以上とする。

請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、隣り合う現像器の現像ローラ駆動ギヤ一歯の噛合い周波数を異なるものとしたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、複数設けられる現像ローラを駆動するギヤを同一のものとしたことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの現像装置において、複数設けられる現像装置は互換性を備えることを特徴とする。

請求項５の発明は、それぞれ像端持体と前記像端持体上の静電潜像にトナーを付着させる複数の現像器を有し、前記現像器中の現像ローラはギヤにより駆動連結され、現像器を構成するプロセスカートリッジであって、前記複数のプロセスカートリッジの現像ローラを駆動するギヤ一歯の噛合周波数を少なくとも２種類以上とすることを特徴とするプロセスカートリッジである。

請求項６の発明は、請求項５のプロセスカートリッジにおいて、隣り合うプロセスカートリッジの現像ローラ駆動ギヤ一歯の噛合い周波数を異なるものとしたことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項５または６のプロセスカートリッジにおいて、複数設けられるプロセスカートリッジの現像ローラを駆動するギヤを同一のものとしたことを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項５ないし７のいずれかのプロセスカートリッジにおいて、複数設けられるプロセスカートリッジは互換性を備えることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１ないし４のいずれかの現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１０の発明は、請求項５ないし８のいずれかのプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項１１の発明は、請求項８または９の画像形成装置において、各現像装置またはプロセスカートリッジはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応しフルカラー画像を形成することを特徴とする。

本発明に係る現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置によれば、簡単な構成でバンディングの発生を防止することができるという効果がある。

以下本発明を実施するための最良の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施対象となるタンデム型間接転写方式の複写装置の概略断面図である。図中１００は複写機本体、１１０は給紙テーブル、１２０はスキャナ、１３０は原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。複写機本体１００を給紙テーブル１１０上に載せ、
複写機本体１００上にスキャナ１２０を取り付け、さらにその上にＡＤＦ１３０を取り付けてある。また、２００は複写機本体１００内に配置された現像装置を示している。

複写機本体１００には、中央に無端ベルト状の中間転写体１０を設けて３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回し、図中時計回りに回転搬送可能としてある。なおこの例では、３つの支持ローラのうちの第２の支持ローラ１５の左に、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けてある。

また、３つの支持ローラのうちの第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５の間に、中間転写体１０上に位置するように、中間転写体１０の搬送方向に沿ってイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの４つの画像形成手段１８を横に並べて配置してタンデム作像装置２０を構成してある。このタンデム作像装置２０の上方には、図示のように露光装置２１が設けてある。

一方、中間転写体１０を挟んでタンデム作像装置２０の反対側には、２次転写装置２２を備えている。２次転写装置２２は、図示の例では、２つのローラ２３間に無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成してあり、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に２次転写ベルト２４を押し当てるように配置し、中間転写体１０上の画像を転写材であるシートに転写するようになっている。

２次転写装置２２の横には、シート上の転写画像を定着する定着装置２５が設けてある。定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てて構成してある。上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートをこの定着装置２５へと搬送するシート搬送機能を備えている。もちろん、２次転写装置２２として、転写ローラや非接触のチャージャを配置してもよいが、そのような場合は、このシート搬送機能を併せて備えることは難しくなる。

なお図示の例では、このような２次転写装置２２及び定着装置２５の下側に、上述したタンデム作像装置２０と平行にして、シートの両面に画像を記録するためにシートを反転させるシート反転装置２８を備えている。

このカラー電子写真装置を用いてコピーをとる際の動作を説明する。原稿自動搬送装置１３０の原稿台３０上に原稿をセットするか、または原稿自動搬送装置１３０を開いてスキャナ１２０のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置１３０を閉じてそれで押さえる。

そして、図示していないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置１３０に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動させた後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ１２０を駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行させる。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。

また、図示していないスタートスイッチを押すと、これも図示していない駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転させ、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成手段１８で感光体４０を回転させ、各感光体４０上にそれぞれブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。

一方、図示していないスタートスイッチを押すと、給紙テーブル１１０の給紙ローラ４２の１つが選択されて回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。手差しトレイ５１から給紙するときは、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。

そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転させ、中間転写体１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上にカラー画像を記録する。

画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着させた後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転させて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。

一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像装置２０による再度の画像形成に備える。ここで、レジストローラ４９は一般的には接地させて使用することが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。

図２は本発明実施例である画像形成装置の現像装置を示すものである。本実施例においては現像装置は、感光体２０１ａ〜２０１ｄを４個有するタンデム方式の画像形成装置であり、それぞれ右から、ブラック感光体２０１ａ、マゼンタ感光体２０１ｂ、シアン感光体２０１ｃ、イエロー感光体２０１ｄである。各感光体２０１ａ〜２０１ｄ上に現像ローラ２０２ａ〜２０２ｄで形成されたトナー像は中間転写ベルト２０３に順次転写され、２次転写ローラ２０４から転写紙に転写される。

各感光体２０１ａ〜２０１ｄは同じ形状であり、それぞれプロセスカートリッジ２０５ａ〜２０５ｄに内に支持される。プロセスカートリッジ２０５ａ〜２０５ｄは同一の構造であり、内部に、図３に示すように、感光体２０１の他、現像ローラ２０２を内蔵している。

次に、本実施例の画像形成装置の現像装置２００の駆動系について説明する。図３は実施例に係るプロセスカートリッジを示す斜視図、図４は実施例に係る画像形成装置の駆動系を示す斜視図、図５は実施例に係るプロセスカートリッジの要部の斜視図、図６は実施例に係る画像形成装置の駆動系を示す正面図、図７は実施例に係る画像形成装置のドラムの回転むらと、従来の画像形成装置のドラムの回転むらを示すグラフ、図８は実施例に係る画像形成装置の各噛合い周波数を示す表である。

駆動系は、図４に示すように駆動源となるモータ２０６ａ〜２０６ｄより減速ギヤ２０７ａ〜２０８ｄ、アイドラギヤ２０８ａ〜２０８ｄ、現像クラッチ２０９ａ〜２０９ｄを介して現像クラッチ２０９ａ〜２０９ｄと同軸上の駆動ギヤ２１０ａ〜２１０ｄより、アイドラギヤ２１１ａ〜２１１ｄを介してプロセスカートリッジ２０５内のアイドラギヤ２１２、現像ローラ駆動ギヤ２１３と伝達し現像ローラ２０２を駆動する。

本実施例の現像駆動系の噛合い周波数表を図７に示す。現像ユニットの噛合い周波数は黒とシアンは１３０Ｈｚ、マゼンタとイエローは１２３Ｈｚとして、周波数をずらしている。

即ち本例では、各現像ローラ駆動ギヤ２１３ａ〜２１３ｄの歯数を２０枚と共通なものとする他、減速ギヤの歯数を黒、シアンを共通（８５枚、３９枚）とし、マゼンタ、イエローを共通（９０枚、３９枚）とし、それぞれを異なるものとしている。

このようにして、本例では、黒、シアンステーションの現像駆動ギヤの噛合周波数を１３０Ｈｚ、マゼンタ、イエローの噛合周波数を１２３Ｈｚとすることによって、現像ギヤ噛合周波数による振動を低減、分散させ、バンディングの発生を抑制するものとしている。

これに対して従来は、すべてのステーション同一の噛合い周波数に設定しているがその場合、各色の噛合振動の位相が合うとき、振動を増幅させる場合があった。

従来のドラムの回転むらを測定すると図８に示すように１３０Ｈｚのピークが増幅され、画像上でバンディングを発生させる。一方本実施例の場合、図８に示すように、現像ユニットの噛合い周波数を１２３Ｈｚと１３０Ｈｚに分散させることによって、ピークが増幅することなくバンディングの発生を防止できた。

なお、上記例では、現像ローラ駆動ギヤは２つの異なる噛合周波数としたが、３あるいは４の異なる噛合周波数としてもよい。

さらに、本例ではプロセスカートリッジ２０５ａ〜２０５ｄの構成をすべて共通としており、本体側の駆動ギヤにより噛合い周波数を分散させるものとしている。そのため、プロセスカートリッジを色で区別する必要が無くし、共通化することができる。

実施例に係る画像形成装置の構造を示す断面図である。 実施例に係る画像形成装置の現像装置を示す図である。 実施例に係るプロセスカートリッジを示す斜視図である。 実施例に係る画像形成装置の駆動系を示す斜視図である。 実施例に係るプロセスカートリッジの要部の斜視図である。 実施例に係る画像形成装置の駆動系を示す正面図である。 実施例に係る画像形成装置の各噛合い周波数を示す表である。 実施例に係る画像形成装置のドラムの回転むらと、従来の画像形成装置のドラムの回転むらを示すグラフである。

符号の説明

１０・・・中間転写体
１４・・・第１の支持ローラ
１５・・・第２の支持ローラ
１６・・・第３の支持ローラ
１７・・・中間転写体クリーニング装置
１８・・・画像形成手段
２０・・・タンデム作像装置
２１・・・露光装置
２２・・・２次転写装置
２３・・・ローラ
２４・・・２次転写ベルト
２５・・・定着装置
２６・・・定着ベルト
２７・・・加圧ローラ
２８・・・シート反転装置
３０・・・原稿台
３２・・・コンタクトガラス
３３・・・第１走行体
３４・・・第２走行体
３５・・・結像レンズ
３６・・・センサ
４０・・・感光体
４２・・・給紙ローラ
４３・・・ペーパーバンク
４４・・・給紙カセット
４５・・・分離ローラ
４６・・・給紙路
４７・・・搬送ローラ
４８・・・給紙路
４９・・・レジストローラ
５０・・・給紙ローラ
５１・・・手差しトレイ
５２・・・分離ローラ
５３・・・給紙路
５５・・・切換爪
５６・・・排出ローラ
５７・・・排紙トレイ
１００・・・複写機本体
１１０・・・給紙テーブル
１２０・・・スキャナ
１３０・・・原稿自動搬送装置
２００・・・現像装置
２０１・・・感光体
２０１ａ・・・ブラック感光体
２０１ｂ・・・マゼンタ感光体
２０１ｃ・・・シアン感光体
２０１ｄ・・・イエロー感光体
２０２ａ〜２０２ｄ・・・現像ローラ
２０３・・・中間転写ベルト
２０５・・・プロセスカートリッジ
２０５ａ〜２０５ｄ・・・プロセスカートリッジ
２０６ａ〜２０６ｄ・・・モータ
２０７ａ〜２０８ｄ・・・減速ギヤ
２０８ａ〜２０８ｄ・・・アイドラギヤ
２０９ａ〜２０９ｄ・・・現像クラッチ
２１０ａ〜２１０ｄ・・・駆動ギヤ
２１１ａ〜２１１ｄ・・・アイドラギヤ
２１２・・・アイドラギヤ
２１３・・・現像ローラ駆動ギヤ
２１３ａ〜２１３ｄ・・・現像ローラ駆動ギヤ

Claims (11)

1. 複数の像端持体と前記像端持体上の静電潜像にトナーを付着させる複数の現像器を有し、前記現像器中の現像ローラはギヤにより駆動連結される現像装置であって、前記複数の現像ローラを駆動するギヤ一歯の噛合周波数を少なくとも複数の現像ローラにおいて２種類以上とすることを特徴とする現像装置。
2. 隣り合う現像器の現像ローラ駆動ギヤ一歯の噛合い周波数を異なるものとしたことを特徴とする請求項１の現像装置。
3. 複数設けられる現像ローラを駆動するギヤを同一のものとしたことを特徴とする請求項１または２の現像装置。
4. 現像装置は互換性を備えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかの現像装置。
5. それぞれ像端持体と前記像端持体上の静電潜像にトナーを付着させる複数の現像器を有し、前記現像器中の現像ローラはギヤにより駆動連結され、現像器を構成するプロセスカートリッジであって、
   前記複数のプロセスカートリッジの現像ローラを駆動するギヤ一歯の噛合周波数を少なくとも２種類以上とすることを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 隣り合うプロセスカートリッジの現像ローラ駆動ギヤ一歯の噛合い周波数を異なるものとしたことを特徴とする請求項５のプロセスカートリッジ。
7. 複数設けられるプロセスカートリッジの現像ローラを駆動するギヤを同一のものとしたことを特徴とする請求項５または６のプロセスカートリッジ。
8. 複数設けられるプロセスカートリッジは互換性を備えることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかのプロセスカートリッジ。
9. 請求項１ないし４のいずれかの現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項５ないし８のいずれかのプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
11. 各現像装置またはプロセスカートリッジはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色に対応しフルカラー画像を形成することを特徴とする請求項８または９の画像形成装置。