JP2010044131A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成で感光体ドラムのベンディングに起因する画像の歪みを補正することができ、色ずれの目立たない高品質の画像を得ることのできる画像形成装置を得る。
【解決手段】比較的外径の小さい感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃと、比較的外径の大きい感光体ドラム１０ｋを並置した画像形成装置。光ビーム走査装置３０に搭載した第３走査レンズ３４ｙ，３４ｍ，３４ｃの主走査方向のほぼ中央部を弾性的に撓ませることで、ベンディングの生じやすい感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃに対して、転写部Ｂで走査ラインが直線状となるような逆方向の歪みを与えて描画する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置、特に、複数の感光体ドラムを並置したタンデム方式のカラープリンタや複写機などの画像形成装置に関する。

従来より、タンデム方式の画像形成装置においては、図４に示すように、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（ブラック）の画像を形成するための感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋを並置し、光ビームＢｙ，Ｂｍ，Ｂｃ、Ｂｋによる主走査方向への走査によって各感光体ドラムの外周面に静電潜像を形成し、現像器１２でトナー画像とした後、各転写ローラ１５から付与される電界にてトナー画像を中間転写ベルト２０上に１次転写／合成していた。中間転写ベルト２０上で合成されたトナー画像は図示しない転写材上に２次転写される。

ところで、タンデム方式の画像形成装置では、装置の小型化の要請から感光体ドラムは小径化の傾向にある。しかし、ブラック画像を形成するための感光体ドラム１０ｋに関しては、使用頻度が高いことから耐久性を保障するために他のドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃよりも大径化している。

感光体ドラムが小径化すると、慣性モーメントが小さくなるので、圧接されている残留トナーのクリーニングブレード１３からの圧接力によりドラム自体に撓み（ベンディング）が発生する。図５（Ａ）に示すように、ベンディングに起因して、露光部Ａでは直線状に走査されたラインＬ１がほぼ１８０度回転して転写部Ｂに至ると歪みが生じたラインＬ１’となる。一方、大径の感光体ドラム１０ｋに関しては慣性モーメントが大きいのでベンディングが生じることはなく、図５（Ｂ）に示すように転写部Ｂにおいても直線状のラインＬ１を維持する。従って、合成された画像は図５（Ｃ）に示すように色ずれを生じることになる。

かかる色ずれという不具合を解決するため、従来、特許文献１，２などに記載の画像形成装置が提案されている。特許文献１では、感光体ドラムのベンディングに起因する色ずれを三つのセンサで検出し、画像データを修正している。特許文献２では、中間転写ベルト上の色ずれパターンから回転むらを測定し、周期的な回転変動を打ち消すように各感光体ドラムの回転速度を制御している。しかし、いずれも検出手段、測定手段を配置する必要があり、装置の複雑化を招いていた。
特開２０００−１０３１２１号公報 特開２００６−０４７９２０号公報

そこで、本発明の目的は、簡単な構成で感光体ドラムのベンディングに起因する画像の歪みを補正することができ、色ずれの目立たない高品質の画像を得ることのできる画像形成装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明の一形態である画像形成装置は、
他の感光体ドラムよりも外径が大きい少なくとも一つの感光体ドラムを含む複数の感光体ドラムと、
所定の周速度で回転駆動される前記各感光体ドラムの外周面上に光ビームで主走査方向に画像を描画し、静電潜像を形成する光ビーム走査手段と、
前記各感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、
前記トナー像を各感光体ドラム上から転写部材に転写して合成する転写手段と、
を備え、
前記光ビーム走査手段の光路中に設けた光学素子にて前記感光体ドラムのベンディングによる画像歪みが補正されていること、
を特徴とする。

前記画像形成装置においては、光ビーム走査手段の光路中に設けた光学素子にて感光体ドラムのベンディングによる画像歪みが補正される。例えば、光ビームを走査するレンズの主走査方向のほぼ中央部分を弾性的に撓ませるという簡単な構成で露光部において逆方向の歪みを与えることで転写部における画像歪みを補正することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について添付図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の一実施例である画像形成装置は、タンデム方式によってカラー画像を形成するもので、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）の画像を形成するための比較的小径の感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃと、Ｋ（ブラック）の画像を形成するための比較的大径の感光体ドラム１０ｋとが並置されている。各感光体ドラムの周囲には、帯電チャージャ１１、現像器１２、転写ローラ１５、残留トナーのクリーニングブレード１３などが配置されている。

感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋの直上には中間転写ベルト２０が駆動ローラ２１、支持ローラ２２及びテンションローラ２３に無端状に張り設けられ、反時計回り方向に回転可能に設置されている。

画像は光ビーム走査装置３０によって露光部Ａにおいて各感光体ドラムの外周面に主走査方向（感光体ドラムの軸方向と平行な方向）に直線状に描画される。光ビーム走査装置３０は、図示しない光源ユニットと、単一のポリゴンミラー３１と、第１及び第２走査レンズ３２，３３と、複数の折返しミラー３５ｙ，３５ｍ，３５ｃ，３５ｋ，３６ｙ，３６ｍ，３６ｃ，３７ｃと、第３走査レンズ３４ｙ，３４ｍ，３４ｃ，３４ｋとで構成されている。

光ビームＢｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋは単一のポリゴンミラー３１で偏向された後、第１及び第２走査レンズ３２，３３を透過する。その後、光ビームＢｙは折返しミラー３５ｙ、第３走査レンズ３４ｙ、折返しミラー３６ｙを経て感光体ドラム１０ｙを露光する。光ビームＢｍは折返しミラー３５ｍ、第３走査レンズ３４ｍ、折返しミラー３６ｍを経て感光体ドラム１０ｍを露光する。光ビームＢｃは折返しミラー３５ｃ，３６ｃ、第３走査レンズ３４ｃ、折返しミラー３７ｃを経て感光体ドラム１０ｃを露光する。光ビームＢｋは第３走査レンズ３４ｋ、折返しミラー３５ｋを経て感光体ドラム１０ｋを露光する。第１、第２及び第３走査レンズ３２，３３，３４は、それぞれ、光学系におけるｆθ特性や像面湾曲、走査ラインの傾き、ボウ（像面での弓状湾曲）などを補正する機能を有している。

以上の構成において、露光部Ａでは光ビームによる主走査方向への露光によって所定の周速度で回転駆動されている各感光体ドラムの外周面に静電潜像が形成され、現像器１２でトナー画像とした後、転写部Ｂにおいて各転写ローラ１５から付与される電界にてトナー画像を中間転写ベルト２０上に１次転写／合成する。中間転写ベルト２０上で合成されたトナー画像は２次転写部Ｃにおいて図示しない転写材上に２次転写される。

ところで、図５に示したように、小径の感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃにあってはクリーニングブレード１３の圧接力によってベンディングを生じ、露光部Ａで直線状に描画された画像が転写部Ｂにおいて歪みが発生し、色ずれになる。前記光ビーム走査装置３０では画像の歪みが生じないように各光学素子を補正している。しかし、感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃのベンディングによる歪みは、光ビーム走査装置３０に内蔵されている光学素子とは別の原因で独自に発生している。

そこで、本実施例では、図２に示すように、前記光ビーム走査装置３０の光路中に設けた第３走査レンズ３４ｙ，３４ｍ，３４ｃを強制的に湾曲させることで感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃのベンディングによる画像歪みを補正するようにしている。具体的には、予め、感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃのベンディングを算出し、算出されたベンディング量に基づいて第３走査レンズ３４ｙ，３４ｍ，３４ｃの主走査方向のほぼ中央部分を弾性的に撓ませる。このような撓みはねじ３８を矢印方向Ｘに移動させるという簡単な構成で達成できる。なお、ベンディング量は、感光体ドラムの外径、肉厚などとクリーニングブレードの圧接力に基づいて算出される。

第３走査レンズ３４ｙ，３４ｍ，３４ｃにこのような撓みを付与することで、図３（Ａ）に示すように、露光部Ａにおいて感光体ドラム自体が有する撓みと逆方向の歪みを与えらた走査ラインＬ１’として描画され、ほぼ１８０度回転した転写部Ｂにおいて直線状の走査ラインＬ１となり、画像歪みが補正される。大径の感光体ドラム１０ｋは慣性モーメントが大きいのでクリーニングブレード１３の圧接によるベンディングが生じることはなく（生じても極めて小さく）、転写部Ｂにおいて走査ラインＬ１が歪むことはない（図３（Ｂ）参照）。それゆえ、合成された画像は各走査ラインＬ１が一致し（図３（Ｃ）参照）、色ずれのない高品質な画像を得ることができる。

（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。

例えば、前記実施例では第３走査レンズ３４ｙ，３４ｍ，３４ｃを用いて感光体ドラム１０ｙ，１０ｍ，１０ｃのベンディングに起因する画像の歪みを補正するようにしたが、専用のレンズを配置して同様の補正を行うようにしてもよい。また、補正のためにレンズを湾曲させるにはねじ３８以外に種々の手段を用いることができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。 光ビーム走査装置の要部を示す斜視図である。 画像の歪み及びその補正状態を示す説明図である。 従来の画像形成装置を示す概略構成図である。 画像の歪み及び色ずれを示す説明図である。

符号の説明

１０ｙ，１０ｍ，１０ｃ，１０ｋ…感光体ドラム
１２…現像器
１３…クリーニングブレード
２０…中間転写ベルト
３０…光ビーム走査装置
３４ｙ，３４ｍ，３４ｃ…第３走査レンズ
３８…ねじ
Ｂｙ，Ｂｍ，Ｂｃ，Ｂｋ…光ビーム

Claims (3)

1. 他の感光体ドラムよりも外径が大きい少なくとも一つの感光体ドラムを含む複数の感光体ドラムと、
   所定の周速度で回転駆動される前記各感光体ドラムの外周面上に光ビームで主走査方向に画像を描画し、静電潜像を形成する光ビーム走査手段と、
   前記各感光体ドラム上に形成された静電潜像をトナー像とする現像手段と、
   前記トナー像を各感光体ドラム上から転写部材に転写して合成する転写手段と、
   を備え、
   前記光ビーム走査手段の光路中に設けた光学素子にて前記感光体ドラムのベンディングによる画像歪みが補正されていること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記光学素子は光ビームを走査するレンズ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. 前記レンズの主走査方向のほぼ中央部分を弾性的に撓ませる押圧部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

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