JP2010151947A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像担持体相互間の振れ位相を抑えると共に、各像担持体の軸方向における振れ位相も抑えることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】感光体ドラム１ａのフロント側端部には第１フランジ５４が配設され、リア側端部には第２フランジ５５が配設されている。この場合、第１フランジ５４の振れ位相と第２フランジ５５の振れ位相とが感光体ドラム１ａの軸方向において略一致するように、感光体ドラム１ａの回転軸５３のフロント側端部に第１フランジ５４が圧入され、リア側端部に第２フランジ５５が圧入される。これによって、感光体ドラム１ａの軸方向の振れ位相が合わされる。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関する。

画像のカラー化に伴って、複数の像担持体（感光体ドラム）上のそれぞれに画像情報に基づいて形成されたトナー像を重畳して転写することにより、フルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置が提案されている。このカラー画像形成装置においては、カラーの色重ね技術は特に重要で、色ずれのない画像形成装置が望まれている。

従来より、カラーの色重ね技術として、たとえば、特許文献１に記載のように、像担持体とその駆動ギアの振れ位相を１８０°逆に組み立てることにより、個体差を有する像担持体の振れ成分に起因する色ずれを抑える技術が提案されている。

特開２００３−６６６８１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術を用いた場合、像担持体相互間の振れ位相を合わせることはできるが、一つの像担持体の軸方向における振れ位相については何ら考慮されていないため、色ずれ抑制効果が不十分であった。

それゆえに、本発明の主たる目的は、像担持体相互間の振れ位相を抑えると共に、各像担持体の軸方向における振れ位相も抑えることができる画像形成装置を提供することである。

請求項１に係る発明は、複数の像担持体と、複数の像担持体上のそれぞれに画像情報に基づいてトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、複数の像担持体上のそれぞれに形成されたトナー像を転写する転写手段と、を備えた画像形成装置であって、複数の像担持体が軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされると共に、軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされた複数の像担持体相互間の振れ位相を合わせる位相合わせ機構を有していること、を特徴とする、画像形成装置である。振れ位相とは、像担持体が回転駆動する際の外周方向の偏心（振れ）を位相との関係で表したものである。

請求項１の発明では、複数の像担持体が軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされるため、各像担持体の軸方向における振れ位相が抑えられる。さらに、位相合わせ機構によって複数の像担持体相互間の振れ位相を合わせるため、像担持体相互間の振れ位相も抑えられる。

請求項２の発明は、請求項１に係る発明に従属する発明であって、複数の像担持体のそれぞれは、第１フランジの振れ位相と第２フランジの振れ位相とが、像担持体の軸方向において略一致するように、像担持体の軸の一端に第１フランジが取り付けられ、他端に第２フランジが取り付けられることによって、像担持体の軸方向の振れ位相が合わされていることを特徴とする、画像形成装置である。

請求項２の発明では、フランジを像担持体の軸の端部に取り付けるという容易な作業により、各像担持体の軸方向における振れ位相を抑えることができる。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に係る発明に従属する発明であって、位相合わせ機構が、複数の像担持体のそれぞれの回転位置を個別に検出するための位置検出部と、複数の像担持体をそれぞれ個別に回転させる像担持体駆動部と、位置検出部からの位置検出信号に基づいて像担持体駆動部による像担持体のそれぞれの回転を制御して、複数の像担持体相互間の振れ位相を同期させる制御部と、を備えていることを特徴とする、画像形成装置である。

請求項３の発明では、簡素な構成で像担持体相互間の振れ位相を抑えることができる。

本発明によれば、複数の像担持体が軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされると共に、軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされた複数の像担持体相互間の振れ位相を合わせる位相合わせ機構を有しているので、像担持体相互間の振れ位相を抑えると共に、各像担持体の軸方向における振れ位相も抑えることができる。この結果、従来と比較して、色ずれをより一層抑えることができ、高品質の画像形成ができる。

本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。

図１は中間転写タンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。無端状の中間転写ベルト１１は一次転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、従動ローラ１３，１４および駆動ローラ１５によって時計方向に回転可能に支持されている。駆動ローラ１５は中間転写ベルト１１を挟んで二次転写ローラ１２と対となっている。

中間転写ベルト１１の上方には、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の作像ユニットが略一定の間隔をおいて一列に配設されている。マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色の感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは駆動手段によって反時計方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの外周近傍には、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上を帯電する帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに残ったトナーを除去するためのクリーニング部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが設けられている。

レーザースキャニングユニット４から放射されたレーザ光Ｌは、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に照射され、静電潜像が形成される。レーザースキャニングユニット４の下流側には、現像ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄが配置されている。現像ローラ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラック各色のトナーを感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに付与するためのものである。

感光体ドラム１ａの静電潜像は現像ローラ３ａによって現像され、マゼンタトナー像として顕像化される。顕像化された感光体ドラム１ａ上のマゼンタトナー像は中間転写ベルト１１上に一次転写される。中間転写ベルト１１上に１ページ分のマゼンタトナー像を一次転写すると、さらに中間転写ベルト１１が回転し、以上の工程をシアン、イエロー、ブラック各色について逐次行い、中間転写ベルト１１上に複数色のトナー像を重畳して形成する。

画像形成装置の下部には、使用頻度の高い標準的な用紙Ｐを多数枚積載収納可能な給紙カセット２１が配設されている。用紙Ｐに印刷する場合、ピックアップローラ２２は給紙カセット２１から用紙Ｐを給紙する。用紙Ｐは搬送ローラ３６によってメイン搬送路３１に沿って搬送される。用紙Ｐは一旦レジストローラ２６によって二次転写ローラ１２の手前で待機させられた後、中間転写ベルト１１上に重畳形成された、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの合成カラートナー像が、二次転写ローラ１２によって二次転写され、定着装置２４に搬入される。合成カラートナー画像を転写された用紙Ｐは、定着装置２４で定着され、搬送ローラ３６によってカラー印刷物として機外に排出されて排紙トレイ３０上に積載される。

次に、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの振れ位相合わせについて図２〜図４を参照して説明する。図２は感光体ドラム１ａおよび振れ位相合わせ機構の概略構成図であり、図３は感光体ドラム１ａの駆動部の概略構成図であり、図４は振れ位相合わせ機構の詳細構成図である。以下、マゼンタの感光体ドラム１ａを例にして説明するが、他の色の感光体ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄも同様の構成であり、その説明は省略する。なお、振れ位相とは、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄがそれぞれ、回転駆動する際の外周方向の偏心（振れ）を位相との関係で表したものである。

感光体ドラム１ａは、アルミニウムなどからなる円筒形状の素管５０の表面に感光体樹脂膜５２を形成したものであり、回転軸５３にて支持されている。感光体ドラム１ａのフロント側端部には第１フランジ５４が配設され、リア側端部には第２フランジ５５が配設されている。第１フランジ５４は円筒部５４ａと円板部５４ｂとからなる。これらフランジ５４，５５の材料としては、ポリカーボネートやポリアセタールなどの樹脂、あるいは金属などが用いられる。

感光体ドラム１ａとフランジ５４，５５は以下の手順により組み立てられる。すなわち、予め第１フランジ用金型によって作成された第１フランジ５４において、所定の数量のサンプルを抽出し、この抽出サンプルの第１フランジ５４を周回転させて外周方向の偏心（振れ）を周知の方法で測定し、位相に対する振れ量を得ておく。フランジの金型によって、その金型を用いて作成されるフランジの位相に対する振れ量が略決定されるので、第１フランジ用金型が特定されると、その金型で作成された第１フランジ５４は、サンプルで測定した「位相に対する振れ量」を有すると推測できる。従って、第１フランジ５４の基準位置（後述の遮光板６１によって遮光される位置）を基準として、第１フランジ５４の振れ位相を特定できる。同様にして、第２フランジ用金型によって作成された第２フランジ５５の抽出サンプルの位相に対する振れ量を得ておく。

次に、位相に対する振れ量を推測した第１フランジ５４の振れ位相と第２フランジ５５の振れ位相とが感光体ドラム１ａの軸方向において略一致するように、感光体ドラム１ａの回転軸５３のフロント側端部に第１フランジ５４が圧入され、リア側端部に第２フランジ５５が圧入される。これによって、感光体ドラム１ａの軸方向の振れ位相が合わされる。すなわち、フランジ５４，５５を感光体ドラム１ａの回転軸５３に圧入するという容易な作業により、感光体ドラム１ａの軸方向における振れ位相を抑えることができる。

なお、感光体ドラム１ａの素管５０にも位相に対する振れは存在するが、フランジ５４，５５の位相に対する振れの方が大きいので、素管５０の振れは無視する。

さらに、感光体ドラム１ａのフロント側端部には、感光体ドラム１ａの回転位置を検出するための位置検出部５８が設けられている。位置検出部５８は、ＰＩ（Ｐｈｏｔｏ Ｉｎｔｅｒｒｕｐｔｅｒ）センサ６０と、遮光板６１とを備えている。ＰＩセンサ６０は、図４に示すようにクリーニング部５ａに設けられており、光を照射する発光側部材６０ａと、発光側部材６０ａから照射された光を受光する受光側部材６０ｂとを有する。発光側部材６０ａと受光側部材６０ｂとは、対向するように設けられている。

遮光板６１は、第１フランジ５４の円筒部５４ａの外周上の所定の位置に径方向外側に突出する状態で設けられている。黒色の部材である遮光板６１は、感光体ドラム１ａの回転に伴って、ＰＩセンサ６０の発光側部材６０ａと受光側部材６０ｂとの間を通過する。このとき遮光板６１は、発光側部材６０ａから照射された光を遮り、受光側部材６０ｂへ光を到達させない。これにより、感光体ドラム１ａの円周上の所定の位置を検出する。所定の位置は遮光板６１によって遮光された位置であって、感光体ドラム１ａの回転角度の基準となる基準位置である。

図３に示すように、感光体ドラム１ａの駆動部はモータ６２とエンコーダ６４とを備え、感光体ドラム１ａの回転軸５３に連結されている。回転軸５３に取り付けられているエンコーダ６４は、感感光体ドラム１ａの回転角度に応じてパルス信号を出力する。モータ６２は、画像形成装置本体に内蔵されている制御部７０（図１参照）から出力される制御信号と、感光体ドラム１ａの回転角度に応じてエンコーダ６４から出力されるパルス信号（回転信号）とに基づいて、その回転が制御される。

制御部７０は、各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの位置検出部５８からの位置検出信号に基づいて、制御信号を各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのモータ６２に出力し、各モータ６２を制御する。これにより、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれの回転を制御して、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ相互間の振れ位相を同期させる。

以上の構成からなる感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされているので、各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの軸方向における振れ位相を抑えることができる。図５（Ａ）は、感光体ドラム１ａのフロント側端部（符号Ｆにて表示する）、リア側端部（符号Ｒにて表示する）および中央部（符号Ｃにて表示する）のそれぞれの振れ位相を測定したグラフである。フロント側端部とリア側端部と中央部との位相に対する振れ量が略等しいことが認められる。比較のため、図５（Ｂ）には軸方向における振れ位相合わせを行っていない従来の感光体ドラム１ａの振れ位相を測定したグラフを記載している。

さらに、振れ位相合わせ機構によって感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ相互間の振れ位相を合わせるため、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ相互間の振れ位相も抑えることができる。この結果、従来と比較して、色ずれをより一層抑えることができ、高品質の画像形成ができる。

なお、本発明は前記実施の形態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形される。

本発明に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 感光体ドラムおよび振れ位相合わせ機構の概略構成図である。 感光体ドラムの駆動部の概略構成図である。 振れ位相合わせ機構の詳細構成図である。 （Ａ）は感光体ドラムのフロント側端部、リア側端部および中央部のそれぞれの振れ位相を測定したグラフであり、（Ｂ）は軸方向における振れ位相合わせを行っていない従来の感光体ドラムの振れ位相を測定したグラフである。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 感光体ドラム
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 現像ローラ
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 一次転写ローラ
１１ 中間転写ベルト
１２ 二次転写ローラ
５３ 回転軸
５４ 第１フランジ
５５ 第２フランジ
５８ 位置検出部
６１ 遮光板
６０ ＰＩセンサ
６２ モータ
６４ エンコーダ
７０ 制御部

Claims (3)

1. 複数の像担持体と、前記複数の像担持体上のそれぞれに画像情報に基づいてトナー像を形成する複数のトナー像形成手段と、前記複数の像担持体上のそれぞれに形成されたトナー像を転写する転写手段と、を備えた画像形成装置であって、
   前記複数の像担持体が軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされると共に、軸方向においてそれぞれ個別に振れ位相が合わされた前記複数の像担持体相互間の振れ位相を合わせる位相合わせ機構を有していること、
   を特徴とする、画像形成装置。
2. 前記複数の像担持体のそれぞれは、第１フランジの振れ位相と第２フランジの振れ位相とが、像担持体の軸方向において略一致するように、像担持体の軸の一端に前記第１フランジが取り付けられ、他端に前記第２フランジが取り付けられることによって、前記像担持体の軸方向の振れ位相が合わされていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記位相合わせ機構が、前記複数の像担持体のそれぞれの回転位置を個別に検出するための位置検出部と、前記複数の像担持体をそれぞれ個別に回転させる像担持体駆動部と、前記位置検出部からの位置検出信号に基づいて前記像担持体駆動部による前記像担持体のそれぞれの回転を制御して、前記複数の像担持体相互間の振れ位相を同期させる制御部と、を備えていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

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