JP2007292836A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】５色以上の多色画像を形成するときに画像の色ズレを抑制することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの基準色とそれ以外の補助色のそれぞれ単色画像を形成する複数の画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭを備え、それぞれの画像形成部で形成した単色画像を転写ベルト７に直接又はベルトで搬送される記録媒体に順次重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、転写ベルト７を駆動ローラ16と従動ローラ17とで回転可能に支持し、基準色の画像を形成する画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙを転写ベルト７の回転方向において駆動ローラ16よりも上流側であって従動ローラ17よりも下流側に配置し、補助色の画像を形成する画像形成部ＬＣ，ＬＭを転写ベルト７の回転方向において従動ローラ17よりも上流側であって駆動ローラ16よりも下流側に配置したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの基準色とそれ以外の補助色とで多色画像を形成する画像形成装置に関する。

電子写真方式のカラー画像形成装置として、図３に示すように、互いに異なる色毎に設けられた複数の感光体ドラム50にそれぞれの色画像を形成し、これら複数の単色画像を転写ベルト51上で重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置がある。

上記のようなタンデム型の画像形成装置はモノクロ並の高速な画像形成が実現できる反面、光学系52、感光体ドラム50、転写部53が各色毎に別々に存在するため、各要素のばらつきによる各色間のレジスト合わせが問題になることが多い。このことに関しては、転写ベルト51上に重ね位置合わせ用の画像を作り、それをセンサで読み取ることにより、書き込み開始時間を調整することで対処しているものが多い。

しかしながら、転写ベルト51そのものに、伸びや従動ローラのふれ等による速度変動が生じると、センサによる読み取り量と実際量との間でズレが発生するという問題がある。そこで、従来にあっては転写ベルト51の伸びを検出し、検出した伸びに基づいて転写ベルト51上での複数色の重ね合わせ位置を制御するという方法をとっているものがある（特許文献１）。

特開２００５−０１０７０１

しかしながら、今日の電子写真方式のカラー画像形成装置はより高画質化が望まれていている。そのために、従来のブラック、シアン、マゼンタ、イエローの基準４色による画像形成に中間色や、特別色を加えた６色のタンデム型画像形成装置も提案されている。

６色のタンデム型画像形成装置においては、従来のように、駆動ローラと従動ローラ間に張られた転写ベルトの片側に感光体ドラムをすべて並べる配置をとることは、本体の設置スペースの増大を招きくので好ましくない。そこで、駆動ローラと従動ローラ間に張られた転写ベルトの両側や駆動ローラと従動ローラ、テンションローラ等で区画形成される転写ベルトの張り側の適当な空いたスペースの位置に感光体ドラムを配置する構成が考えられる。

しかし、複数の感光体ドラムを分散配置した場合、転写ベルトの伸びや外乱による影響は転写ベルトの位置によって一様とはならない。即ち、ベルト張力が駆動ローラの駆動下流領域では駆動上流領域に比べて小さくなるため、駆動下流領域では速度変動が起こりやすい。そのため、駆動下流領域に配置される画像形成部により形成される像の重ね合わせ精度は駆動上流領域に配置される画像形成部により形成される像の重ね合わせ精度よりも低くなるため、形成される像の色によっては、最終画像の色ずれが目立つ問題が発生する。一方、転写ベルトの伸びを検知して制御する方法をとっても、各色の重ね合わせ位置の不一致による色ズレを解消することが困難となる問題があった。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的は、５色以上の多色画像を形成するときに画像の色ズレを抑制することが可能な画像形成装置を提供するものである。

上記課題を解決するための本発明における代表的な手段は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの基準色とそれ以外の補助色のそれぞれ単色画像を形成する複数の画像形成部を備え、それぞれの画像形成部で形成した単色画像をベルト部材に直接又はベルト部材で搬送される記録媒体に順次重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、前記ベルト部材を駆動回転する駆動ローラと従動回転する従動ローラとで回転可能に支持し、少なくとも前記ブラック、シアン、マゼンタの画像を形成する前記画像形成部を前記ベルト部材の回転方向において前記駆動ローラよりも上流側であって前記従動ローラよりも下流側に配置し、少なくとも補助色の画像を形成する前記画像形成部を前記ベルト部材の回転方向において前記従動ローラよりも上流側であって前記駆動ローラよりも下流側に配置したことを特徴とする。

本発明は駆動ローラの回転によって回転するベルト部材に生ずるテンションに対し、画像形成部の配置を最適化することで、ベルト部材の挙動を検出したり制御しなくても色ズレの発生を目立たなくすることができる。

次に本発明の一実施形態に係る画像形成装置について、図面を参照して具体的に説明する。

〔第１実施形態〕
｛画像形成装置の全体構成｝
まず、電子写真画像形成装置の全体構成を図１を参照して簡単に説明する。なお、図１は本実施形態における電子写真画像形成装置（以下、「画像形成装置」という）の全体構成を示す断面説明図である。本実施形態における画像形成装置は転写方式電子写真プロセスを用いた、タンデム型のフルカラーレーザービームプリンタである。

図１において、Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭはそれぞれフルカラー画像の色分解成分色に対応するブラック、シアン、マゼンタ、イエロー，ライトシアン，ライトマゼンタの各色のトナーによる画像を形成する第１〜第６の画像形成部である。ライトシアンはシアンと同一色相で濃度が低い色であり、ライトマゼンタはマゼンタと同一色相で濃度が低い色である。

第１〜第６の画像形成部は形成する画像の色が異なるのみで構造は同じである。なお、図１において、符号ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆはそれぞれの画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭの部材を意味する。

各画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭは、それぞれ像担持体である感光体ドラム１の周囲に帯電手段２、現像手段３、クリーニング手段４等の電子写真プロセス手段が配置されている。なお、帯電手段２は感光体ドラム１の表面を一様に帯電させるものであり、現像手段３は感光体ドラム１に形成した潜像をトナーによって現像して可視像化するものである。また、クリーニング手段４は感光体ドラム１に形成したトナー像を記録媒体に転写した後に該感光体ドラム１に残留したトナーを除去するものである。

また、画像形成装置本体の奥側には画像情報に基づいて感光体ドラム１に選択的な露光を行い、潜像を形成するためのスキャナユニット５，６が設けられている。

上記各画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭの感光体ドラム１はベルト部材である中間転写ベルト（以下「転写ベルト」という）７に当接するように配置され、該ベルト７を挟んで感光体ドラム１の対向位置には一次転写ローラ８が設けられている。

一方、装置本体の下部には記録媒体（記録材）Ｓを収納した給送カセット９が装着されている。そして、その記録媒体Ｓが搬送手段によって二次転写部10から定着手段11を通って装置本体上部の排出部12へと搬送されるように構成されている。

画像形成に際しては各感光体ドラム１を回転させ、帯電手段２によって一様に帯電させた感光体ドラム１にスキャナユニット５，６から選択的な露光を行うことで静電潜像を形成する。その潜像を現像手段３によって現像することで各感光体ドラム１に各色の単色トナー像を形成する。そのトナー像を一次転写ローラ８へのバイアス印加によってベルト部材である転写ベルト（中間転写体）７へ順次重ね合わせてカラー画像を形成する。

そして、前記画像形成と同期するように搬送手段を構成する給送ローラ13、搬送ローラ14により記録媒体を二次転写部10に搬送し、二次転写ローラに転写バイアスを印加することで転写ベルト７上のトナー像を記録媒体に転写する。この記録媒体を定着手段11によって加熱、加圧してトナー像を定着した後、排出ローラ15によって排出部12へ排出する。

｛転写ベルトと画像形成部との関係｝
次に上記画像形成装置における転写ベルト７に対する画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭの位置関係を説明する。

転写ベルト７はエンドレスのベルト部材で構成され、これが図示しないモータから駆動力を受けて回転する駆動ローラ16と、従動回転する従動ローラ17とに掛け渡されて、一定の張力が付与された状態で支持されている。そして、転写ベルト７は画像形成に際して駆動ローラ16の駆動回転により、図１の反時計回り方向に回転する。なお、前記駆動ローラ16は二次転写部において二次転写バイアスを印加する二次転写ローラと転写ベルトを介して圧接するローラとしても機能している。

上記回転する転写ベルト７上に各色の単色トナー像を順次重ね合わせて転写していくが、このとき各色の位置精度が重要となる。重ね合わせの位置ズレが発生すると、それは画像上では色ズレとして画像不良となる。

一方で、色ズレの目立ちやすさとしてトナー像のトナーの明度が大いに関係する。すなわち、同じ色ズレ具合に対して、ライトマゼンタやライトシアンのように明度が高い淡色トナー像の場合には、明度の低いブラック、マゼンタ、シアンといった明度が低いトナー像の場合よりも色ズレが目立ちにくい。そのため、色ズレが目立ちやすいトナー像は極力ベルト速度の安定している部分で形成されることが必要となる。

そのため転写ベルト７の速度ムラの影響を極力受けないようにしなければならない。ここで、駆動ローラ16の回転によって回転する転写ベルト７は回転方向において駆動ローラ16と該駆動ローラ16に隣接した上流側の従動ローラ17との間の領域（以下「駆動上流領域」という）ではベルト張力が同一である。また、移動速度に対する速度ムラも同等とみなすことができる。一方、駆動ローラ16と該駆動ローラ16に隣接した下流側の従動ローラ17との間の領域（以下「駆動下流領域」という）の転写ベルト７は、従動ローラ17の径が偏芯していると、ベルト移動速度は前記偏芯分の速度偏差がジッタ（揺らぎ変動）として加わる。また、ベルト張力に関しては、駆動下流領域では駆動上流領域よりも低下するため、速度ムラが生じやすい。

すなわち、本実施形態のように転写ベルト７が２本のローラ（駆動ローラ16と従動ローラ17）で支持されている場合、従動ローラ17の前後では転写ベルト７の挙動が異なったものとなる。そして、転写ベルト７の駆動上流領域に当接する感光体ドラム１よりも、駆動下流領域に当接する感光体ドラムによるレジ合わせは精度が悪くなることが多い。

そのため、本実施形態では上記転写ベルト７にトナー像を転写する６個の画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭのうち、基準色となるブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画像を形成する４個の画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙは転写ベルト７の回転方向において駆動ローラ16よりも上流側であって従動ローラ17よりも下流側に配置している。

一方、前記基準色以外の補助色となるライトシアン、ライトマゼンタの画像を形成する２個の画像形成部ＬＣ，ＬＭは転写ベルト７の回転方向において従動ローラ17よりも上流側であって駆動ローラ16よりも下流側に配置している。

上記のように各画像形成部を配置することで、駆動ローラ16と従動ローラ17間の転写ベルト７の張り側の面に基準色画像を形成する光体ドラム１が配置される。そのため、基準色画像の色ズレ小さくなる。

一方、従動ローラ17から駆動ローラ16の転写ベルト７の緩み側に補助色画像を形成する感光体ドラム１が配置される。よって、補助色画像は基準色画像よりも色ズレが大きくなる可能性がある。しかし、補助色画像は基準色画像と独立しており、また明度が比較的高いため色ズレがあっても目立ち難い。これにより、特別に転写ベルト７の挙動を検出したり制御しなくても色ズレの発生を目立たなくすることができる。

また、本実施形態にあっては基本色の画像形成部Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙは転写ベルト７の下方側に配置され、補助色の画像形成部ＬＣ，ＬＭは転写ベルト７の上方側に分かれて配置されている。このため、装置本体内のスペースを有効に利用することが可能となり、装置の小型化を図ることが可能となる。

なお、本実施例では、明度の高いイエローを駆動上流側に設ける構成であったが、イエローは明度が高いため、駆動下流側に設けても問題ない。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る装置について図２を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

本実施形態の画像形成装置は、装置本体内の画像形成部の配置自由度を得るために、１つの筐体内で２つのレーザビームを独立して走査できる構成とした３台の画像書き込み用のスキャナユニット20，21，22を配置している。そして、それに伴って転写ベルト７は、１個の駆動ローラ30と、４個の従動ローラ31，32，33，34によってＴ字状に折り曲げられて支持されている。

そして、転写ベルト７の回転方向において、駆動ローラ30とこれに隣接した上流側の従動ローラ（第１従動ローラ）31とで区画された領域（以下「第１領域」という）にブラックとシアンの画像形成部Ｋ，Ｃが配置されている。また、前記従動ローラ31よりも上流側の従動ローラ32とこれに隣接した上流側の従動ローラ33とで区画された領域（以下「第２領域」という）にマゼンタとイエローの画像形成部Ｍ，Ｙが配置されている。

そして、転写ベルト７の回転方向において、駆動ローラ30とこれに隣接した下流側の従動ローラ34とで区画された領域に補助色の画像を形成するライトシアンとライトマゼンタの画像形成部ＬＣ，ＬＭが配置されている。

上記のように複数の従動ローラ31，32，33，34でベルト領域が区画されている場合、ベルト張力は駆動ローラ30と従動ローラ31の間が最も高い。そして、ベルト張力は従動ローラ31と32間、従動ローラ32と33間、従動ローラ33と34間の順に低くなり、従動ローラ34と駆動ローラ30間が最も低くなる。

一般的に色の明度は基準色でいうとブラックが最も低く、シアン、マゼンタ、イエローの順で高くなり、その明度が高くなるにつれて画像に対する視覚的な感度は低くなる。つまり、色ズレにおいてはブラックの色ズレが最も目立ち、シアン、マゼンタ、イエローの順で目立たなくなる。例えば、同じ色ズレでもブラックでは視認可能な画像でも、イエローでは視認することはできなくなる。

そのため、前述したように、転写ベルト７の張力が最も大きく移動速度にジッタ成分が載り難い第１領域に基準色のブラック、シアンの感光体ドラム１を配置する。そして、その次にベルト張力が大きく移動速度にジッタ成分が載り難い第２領域にマゼンタ、イエローの感光体ドラム１を配置する。そして、従動ローラから駆動ローラ間の最も張力が小さく、移動速度にジッタ成分が載り易い領域に補助色のライトシアン、ライトマゼンタの感光体ドラム１を配置する。

これにより、ベルト位置ズレが画像の色ズレとして、認識される影響が小さくなる。また、複数の従動ローラを用いることで、転写ベルト７を種々の形状に折り曲げることができる。このため、装置本体内のスペースをより有効に利用することが可能となり、装置の小型化を図ることができる。

〔他の実施形態〕
前述した第２実施形態では従動ローラ32と33の間の領域にマゼンタ、イエローの画像形成部Ｍ，Ｙを配置したが、従動ローラ31と32の間の領域に配置するようにしてもよい。

また、前述した実施形態ではベルト部材として感光体ドラム１からのトナー像を直接転写する中間転写ベルトを例示した。しかし、本発明はベルト部材として記録媒体を静電吸着等して搬送する搬送ベルトとして構成し、この搬送ベルトで搬送する記録媒体に各感光体ドラムで形成したトナー像を重ね合わせて転写する画像形成装置であっても適用することができる。

また、前述した実施形態では補助色としてライトシアンとライトマゼンタを例示したが、補助色はこれに限定する必要はない。他にも、例えば、白色（白色トナー）や無色（透明トナー）の画像を形成する場合に、これらを補助色の画像形成部として設けるようにしてもよい。

第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面説明図である。 第２実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す断面説明図である。 従来技術に係る画像形成装置の断面説明図である。

符号の説明

Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ，ＬＣ，ＬＭ …画像形成部
Ｓ …記録媒体
１ …感光体ドラム
２ …帯電手段
３ …現像手段
４ …クリーニング手段
５，６ …スキャナユニット
７ …転写ベルト
８ …一次転写ローラ
９ …給送カセット
10 …二次転写部
11 …定着手段
12 …排出部
13 …給送ローラ
14 …搬送ローラ
15 …排出ローラ
16 …駆動ローラ
17 …従動ローラ
20，21，22 …スキャナユニット
30 …駆動ローラ
31，32，33，34 …従動ローラ

Claims (6)

1. ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの基準色とそれ以外の補助色のそれぞれ単色画像を形成する複数の画像形成部を備え、それぞれの画像形成部で形成した単色画像をベルト部材に直接又はベルト部材で搬送される記録媒体に順次重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、
   前記ベルト部材を駆動回転する駆動ローラと従動回転する従動ローラとで回転可能に支持し、
   少なくとも前記ブラック、シアン、マゼンタの画像を形成する前記画像形成部を前記ベルト部材の回転方向において前記駆動ローラよりも上流側であって前記従動ローラよりも下流側に配置し、
   少なくとも補助色の画像を形成する前記画像形成部を前記ベルト部材の回転方向において前記従動ローラよりも上流側であって前記駆動ローラよりも下流側に配置した
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記ベルト部材の回転方向において前記駆動ローラよりも上流側であって前記従動ローラよりも下流側に配置される画像形成部はブラック、シアン、マゼンタ、イエローの画像を形成する画像形成部であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの基準色とそれ以外の補助色のそれぞれ単色画像を形成する複数の画像形成部を備え、それぞれの画像形成部で形成した単色画像をベルト部材に直接又はベルト部材で搬送される記録媒体に順次重ね合わせて多色画像を形成する画像形成装置において、
   前記ベルト部材を駆動回転する駆動ローラと従動回転する複数の従動ローラとで回転可能に区画支持し、
   前記補助色またはイエローのいずれかの画像を形成する前記画像形成部を前記ベルト部材の回転方向において前記駆動ローラと該駆動ローラよりも下流側の前記従動ローラとで区画された領域に配置したことを特徴とする画像形成装置。
4. 前記ベルト部材の回転方向において前記駆動ローラと該駆動ローラに隣接した上流側の第１従動ローラとで区画された第１領域に前記ブラックとシアンの画像形成部を配置し、
   前記ベルト部材の回転方向において前記第１従動ローラ若しくはこれよりも上流側の従動ローラとこれに隣接した上流側の従動ローラとで区画された第２領域に前記マゼンタ、イエロー、の画像形成部を配置
   したことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記補助色はシアンと同一色相で濃度が低いライトシアン、マゼンタと同一色相で濃度が低いライトマゼンタ、白色、又は無色のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記ベルト部材に一次転写された多色画像を二次転写部においてベルト部材から記録媒体へ二次転写して画像を形成する画像形成装置において、
   前記駆動ローラは前記二次転写部において前記ベルト部材を支持する二次転写ローラである
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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