JP2010044133A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus such as a tandem color printer or a copier in which a plurality of photosensitive drums are juxtaposed.
従来より、タンデム方式の画像形成装置においては、図3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。
Conventionally, in a tandem image forming apparatus, as shown in FIG. 3, a
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。
By the way, in the tandem type image forming apparatus, the photosensitive drum tends to be reduced in diameter due to a demand for downsizing the apparatus. However, the
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4(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4(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4(C)に示すように色ずれを生じることになる。
When the diameter of the photosensitive drum is reduced, the moment of inertia is reduced, so that bending (bending) occurs in the drum itself due to the pressing force of the residual toner being pressed from the
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。
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のばらつきに起因する画像のずれを解消することができ、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。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of eliminating image misalignment caused by variation in bending of a photosensitive drum with a simple configuration and obtaining a high-quality image with no noticeable color misregistration. It is to provide.
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、
前記感光体ドラムの外周面に圧接して残留トナーを払拭するクリーニングブレードと、
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、
前記クリーニングブレードの圧接条件に応じて各感光体ドラムで発生するベンディングがほぼ一定となるように、各感光体ドラムの円筒状基材の厚みが設定されていること、
を特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to an aspect of the present invention includes:
A plurality of photosensitive drums including at least one photosensitive drum having an outer diameter larger than that of the other photosensitive drums;
A light beam scanning unit that draws an image in the main scanning direction with a light beam on the outer peripheral surface of each of the photosensitive drums that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed to form an electrostatic latent image;
Developing means for using the electrostatic latent image formed on each photosensitive drum as a toner image;
A cleaning blade that presses against the outer peripheral surface of the photosensitive drum and wipes off residual toner;
Transfer means for transferring and synthesizing the toner image from each photosensitive drum to a transfer member;
With
The thickness of the cylindrical base material of each photosensitive drum is set so that the bending generated in each photosensitive drum according to the pressure contact condition of the cleaning blade is substantially constant,
It is characterized by.
各感光体ドラムのベンディング量は、その円筒状基材の材質、厚み(外径と内径との差)、はりの長さ、クリーニングブレードの圧接力などに基づいて決まり、計算によって求めることができる。前記画像形成装置においては、各感光体ドラムの円筒状基材の厚み(外径と内径)を好ましい数値に選択することにより、各感光体ドラムで発生するベンディングがほぼ一定となり、画像歪みの検出センサや回転むらの測定手段を設けることなく、感光体ドラムのベンディングのばらつきに起因する画像のずれを解消することができる。 The bending amount of each photosensitive drum is determined based on the material of the cylindrical base material, the thickness (difference between the outer diameter and inner diameter), the length of the beam, the pressure contact force of the cleaning blade, and the like, and can be obtained by calculation. . In the image forming apparatus, by selecting a preferable value for the thickness (outer diameter and inner diameter) of the cylindrical base material of each photosensitive drum, the bending generated in each photosensitive drum becomes substantially constant, and image distortion is detected. It is possible to eliminate the image shift caused by the variation in the bending of the photosensitive drum without providing a sensor or uneven rotation measuring means.
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。 Embodiments of an image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
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。
As shown in FIG. 1, an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention forms a color image by a tandem method, and forms Y (yellow), M (magenta), and C (cyan) images. The
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。
Immediately above the
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。
The image is drawn in the main scanning direction (direction parallel to the axial direction of the photosensitive drum) on the outer peripheral surface of each photosensitive drum in the exposure unit A by the light
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。
The light beams By, Bm, Bc and Bk are deflected by a
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。
In the above configuration, in the exposure unit A, an electrostatic latent image is formed on the outer peripheral surface of each photosensitive drum that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed by exposure in the main scanning direction with a light beam. After the image is formed, the toner image is primarily transferred / synthesized onto the
ところで、図4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(ボウ)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。
Incidentally, as shown in FIG. 4, in the small-diameter
そこで、本実施例では、クリーニングブレード13の圧接条件に応じて各感光体ドラムで発生するベンディングが一定となるように、各感光体ドラムで発生するベンディングがほぼ一定となるように、各感光体ドラムの円筒状基材の厚みを設定するようにした。カラー画像形成用の感光体ドラム10y,10m,10cは比較的小径であってその円筒状基材10Aは、図2に示すように、共通の内径d1、外径d2とされている。黒色画像形成用の感光体ドラム10kは比較的大径であってその円筒状基材10Bは、所定の内径d3、外径d4とされている。
Therefore, in this embodiment, each photoconductor is set so that the bending generated in each photoconductor drum is almost constant so that the bend generated in each photoconductor drum is constant according to the pressure contact condition of the
クリーニングブレード13が圧接することによる円筒状基材10A,10Bのベンディング量は、材料力学による静定ばりの最大たわみδを求める公式によって算出することができる。この公式は、(5wl4)/(384EI)である。公式におけるE及び/又はIの値を変えることによって、中央部分における最大たわみ(ベンディング量)δを円筒状基材10A,10Bのいずれにおいても一定値に設定することができる。
The bending amount of the
前記公式の慣性モーメントIは、材質や外径と内径との差に基づいて決まる。従って、円筒状基材10A,10Bにおいて、π(d2−d1)/64=π(d4−d3)/64の関係を満足するように設定することにより、円筒状基材10A,10Bのベンディング量を一定にすることができる。具体的な数値の組合せ例は以下の表1、表2に示すとおりである。
The official moment of inertia I is determined based on the material and the difference between the outer diameter and the inner diameter. Therefore, in the
表1の組合せ例は、円筒状基材10A,10Bともにアルミニウムを材料としている。小径の円筒状基材10Aの外径d2は30mm、内径d1は26mmであり、大径の円筒状基材10Bの外径d4は40mm、内径d3は38.54mmである。いずれの円筒状基材10A,10Bにおいてもそのベンディング量δは0.014mmである。
In the combination examples in Table 1, both the
表2の組合せ例は、小径の円筒状基材10Aを鋼材とし、大径の円筒状基材10Bをアルミニウムとしている。小径の円筒状基材10Aの外径d2は30mm、内径d1は25mmであり、大径の円筒状基材10Bの外径d4は60mm、内径d3は58.50mmである。いずれの円筒状基材10A,10Bにおいてもそのベンディング量δは0.004mmである。
In the combination example of Table 2, the small-diameter
以上のごとく、本実施例では、各感光体ドラムで発生するベンディングを一定としたため、画像歪みの検出センサや回転むらの測定手段を設けることなく、感光体ドラムのベンディングのばらつきに起因する画像のずれを解消することができる。 As described above, in this embodiment, since the bending generated in each photosensitive drum is constant, the image distortion caused by the variation in the bending of the photosensitive drum is not provided without providing an image distortion detection sensor or a rotation unevenness measuring unit. The deviation can be eliminated.
(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。
(Other examples)
The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified within the scope of the gist thereof.
例えば、前記実施例で示した数値はあくまで例示であることは勿論である。また、画像形成のための各種ユニットの構成は任意である。 For example, it is needless to say that the numerical values shown in the above embodiments are merely examples. Further, the configuration of various units for image formation is arbitrary.
10y,10m,10c,10k…感光体ドラム
10A,10B…円筒状基材
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
By,Bm,Bc,Bk…光ビーム
10y, 10m, 10c, 10k ...
Claims (2)
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、
前記各感光体ドラムの外周面に圧接して残留トナーを払拭するクリーニングブレードと、
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、
前記クリーニングブレードの圧接条件に応じて各感光体ドラムで発生するベンディングがほぼ一定となるように、各感光体ドラムの円筒状基材の厚みが設定されていること、
を特徴とする画像形成装置。 A plurality of photosensitive drums including at least one photosensitive drum having an outer diameter larger than that of the other photosensitive drums;
A light beam scanning unit that draws an image in the main scanning direction with a light beam on the outer peripheral surface of each of the photosensitive drums that is rotationally driven at a predetermined peripheral speed to form an electrostatic latent image;
Developing means for using the electrostatic latent image formed on each photosensitive drum as a toner image;
A cleaning blade that presses against the outer peripheral surface of each of the photosensitive drums to wipe off residual toner;
Transfer means for transferring and synthesizing the toner image from each photosensitive drum to a transfer member;
With
The thickness of the cylindrical base material of each photosensitive drum is set so that the bending generated in each photosensitive drum according to the pressure contact condition of the cleaning blade is substantially constant,
An image forming apparatus.
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JP2008206594A JP2010044133A (en) | 2008-08-11 | 2008-08-11 | Image forming apparatus |
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