JP2006337721A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
転写ベルトの速度が変化し、文字ぶれなどの印刷品質の低下を起こすことのない画像形成装置を提供する。
【解決手段】
感光体に用紙を介して転写ベルトを押し当て、転写ベルトの裏面にトナーと逆極性の電荷を転写器により付与することによって用紙を吸着搬送し、感光体上に形成したトナー像を用紙へ転写する転写装置とを備えた画像形成装置において、転写ベルトの移動速度を転写ベルトの使用量に応じて段階的に増速させる。
【選択図】 図３

Description

本発明は、転写ベルトを備えた画像形成装置に関するものである。

電子写真法を用いるカット紙レーザプリンタや複写機の転写装置では、用紙等の被転写材の搬送と転写の目的を兼ねて、誘電体ベルトや絶縁ドラムからなる転写材を用いる方式がある。この転写ベルト方式では、誘電体ベルトの裏面からコロナ放電によって電荷を与えることでベルト表面に電荷を誘起させて、この電荷で用紙を吸着して搬送し、ドラム上に形成された画像を用紙に転写する。従来多用されているコロナ放電によって転写分離するコロトロン転写方式と比較して、用紙をドラムに押し付けて、その後、分離する機構が不要となるので、簡単な構成で安定して用紙を搬送できるという特徴がある。更に、ベルトによって用紙を感光体に密着させて転写を行なうので、画質がコロトロン転写よりも優れており、特に用紙の先端から後端まで均一に印刷できるというメリットがある。

その一方で、転写ベルトは、使用に伴い、コロナ放電によって発生するオゾンにさらされるうえ、用紙との摩擦によって電気抵抗や弾性率が変動し劣化する。電気抵抗が大きく変動すると、用紙上にトナー画像を転写する効率、すなわち転写効率が低下するので画質が劣化する。また、転写ベルトは、複数のローラ類によって張力を持たせて支持され、そのうちの１つのローラを駆動させることで移動するので、弾性率が変動すると移動速度が変わってしまい、感光体との速度差が顕著になる。この結果、用紙に転写した画像に文字ぶれが生じるなどの印刷品質の低下を招くことになる。

一般的にはカラー画像形成装置において、各色の画像を色ずれなく重ねて転写するため、無端状の転写ベルトの裏面の側縁部にリニアスケールを備え、ベルトの表面速度を計測することによって、駆動源にフィードバックを掛けるなどする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、タイミングローラ対と、レジストローラ対と、レジストローラ対により送り込まれた用紙を転写ベルトの裏面から吸着搬送して感光体に形成されたトナー画像を転写する転写装置を備えた画像形成装置において、レジストローラ対の移動速度をＶｒ（ｍｍ／ｓｅｃ）とするとき、転写ベルトの使用量に応じてレジストローラ対の移動速度Ｖｒを増速するように制御する制御部を設けることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この文字ぶれの原因となる速度差を低減するために、転写ベルトのベルト厚み、あるいはベルトの表面にコーティングするフッ素樹脂被膜などの被膜コーティングのばらつきを抑えたり、更には転写ベルトを駆動・位置決めする部品の精度を向上して、速度差を低減することが行われている。

特開２００４−２２６８６７号公報

特開２００４−４５７３５号公報

しかし、転写ベルトの製造治工具、工程を一定条件で厳しく管理しても、転写ベルト、コーティング厚みには数％程度のばらつきを生じてしまう。文字ぶれを許容できる一定の転写ベルトの厚みやコーティング厚みだけを選別する手段も考えられるが、この場合、転写ベルトの大幅なコストアップを招くことになる。同様に、機械、板金加工の精度にも限界やばらつきがあるため、これらの累積公差を考慮すると、単に部品精度のみで文字ぶれを低減することは困難である。

更に、転写ベルトは使用に伴い、転写器によって発生するオゾンや紙との摩擦により劣化し、転写ベルトの弾性率が低下する。弾性率が低下すると感光体との間で用紙を保持する力が低下するので、転写ベルトの経時変化に伴い文字ぶれが生じやすくなる。この場合、初期に設定した転写ベルトと感光体との位置関係、用紙の保持力といった設定条件は、文字ぶれには適さない条件となる。

特許文献１の転写ベルトではコスト高になり、定期交換が必要なことからランニングコストアップとなってしまう。また、ベルトの表面速度を検出するための周辺機器や複雑な制御が必要となる。

特許文献２のレジストローラ対の速度制御では用紙をレジストローラ対で保持している領域でしか文字ぶれを抑制できないという問題点がある。

本発明は、感光体に用紙を介して転写ベルトを押し当て、前記転写ベルトの裏面にトナーと逆極性の電荷を転写器により付与することによって前記用紙を吸着搬送し、前記感光体上に形成したトナー像を前記用紙へ転写する転写装置とを備えた画像形成装置において、前記転写ベルトの移動速度を前記転写ベルトの使用量に応じて段階的に増速させる手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、装置を構成する部品精度や使用する用紙、転写ベルトの使用量に左右されることなく、長期的に文字ぶれが無い、安定した画質を維持することが可能な画像形成装置を提供することができる。

以下、本発明を電子写真法を用いるレーザビームプリンタに適用した実施例に基づき図を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。複写機、プリンタ等で用いられている有機光導電体（ＯＰＣ）の場合、感光体１は、帯電器２のコロナ放電によって表面を負極性に帯電する。プリンタで多用されている反転現像方式では、半導体レーザ等の光学系３によって潜像が形成され、現像機４によって感光体１表面の電位と同極性である負極性トナー５を感光体１上に付着させる。用紙走行部材によって搬送された用紙６は、ガイド板７を経て、転写ベルト８に至る。転写ベルト８は、両端を駆動ローラ９と従動ローラ１０によって支持され、駆動ローラ９が回転することによって矢印方向に移動する。転写ベルト内部に設けられた転写器１１のワイヤ１２には高圧電源１３から高電圧が印加されるので、コロナ放電によって転写ベルト８表面にはトナーと逆極性の電荷が発生する。搬送された用紙６は、この電荷によってトナー画像を転写すると同時に用紙６を転写ベルト８に吸着し搬送する。転写ベルト８によって搬送された用紙６は、駆動ローラ９に至った後、除電器１４によって除電された後、定着機１５で定着される。一方、転写後に感光体１上に残留したトナーは、プレチャージャ１６、イレーズランプ１７を経てクリーナ１８で除去される。

前述したように、転写ベルト８は使用に伴い電気抵抗や弾性率等の特性値が経時的に変動し、移動速度が変化してしまう。その結果、感光体との速度差が顕著になる場合がある。故に、用紙に転写した際に画像の文字ぶれを生じるなどの印刷品質の低下を招くことになる。

図２は転写ベルト８の使用量と移動速度との関係を示す図である。図２より転写ベルト８の使用量に伴い移動速度は遅くなる傾向を示す。

ここで、画像の文字ぶれと転写ベルト８の移動速度の関係について検討したところ、感光体１の移動速度が７２７．６ｍｍ／ｓｅｃの場合、転写ベルト８の移動速度が７１７．５〜７２３．９ｍｍ／ｓｅｃの範囲であれば画像の文字ぶれが発生しないことを確認できた。

したがって、印刷品質を維持するために、図３に示すように転写ベルト８の使用量に応じて段階的に増速を行う制御方式を採用した。具体的には、転写ベルト８の使用量が０頁の場合には移動速度を７２２ｍｍ／ｓｅｃとし、５００ｋ頁となった場合には５００ｋ頁に到達した時点での移動速度から０．４％分増速する。次いで、１０００ｋ頁となった場合には１０００ｋ頁に到達した時点での移動速度から、更に０．４％分増速させる制御方式とした。これにより、転写ベルト８の移動速度を画像の文字ぶれが発生しない範囲に収まるように移動速度を制御するので、従来のような経時的な文字ぶれを生じることがない。
また、上記制御方式により、これまで文字ぶれ等が原因で交換していた転写ベルト８を長期に亘って使用することができ、ランニングコストの低減も図ることができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 転写ベルトの使用量と移動速度との関係を示す特性図である。 転写ベルトの使用量に対する転写ベルト移動速度の制御方式を示す説明図である。

符号の説明

１は感光体、２は帯電器、３は光学系、４は現像機、５はトナー、６は用紙、７はガイド板、８は転写ベルト、９は駆動ローラ、１０は従動ローラ、１１は転写器、１２はワイヤ、１３は高圧電源、１４は除電器、１５は定着機、１６はプレチャージャ、１７はイレーズランプ、１８はクリーナである。

Claims (1)

1. 感光体に用紙を介して転写ベルトを押し当て、前記転写ベルトの裏面にトナーと逆極性の電荷を転写器により付与することによって前記用紙を吸着搬送し、前記感光体上に形成したトナー像を前記用紙へ転写する転写装置とを備えた画像形成装置において、
   前記転写ベルトの移動速度を前記転写ベルトの使用量に応じて段階的に増速させる手段を有することを特徴とする画像形成装置。
   

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