JP2014052609A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間転写ベルトを有するモノカラー画像形成装置において、中間転写ベルトの振動を抑制すると共に、連続画像形成した場合でも、画像ズレに起因する直線状の筋が画像に表れない画像形成装置を提供する。
【解決手段】露光装置２２によって感光体２０上に静電潜像を書き込み、静電潜像を現像装置２３によって現像して同じ色のトナー像を作成する作像ユニット２Ａ及び作像ユニット２Ｂとを設ける。また、用紙Ｐの搬送に伴う衝撃で、中間転写ベルト３３が振動し画像ズレが生じる画像領域を記憶する記憶部６１をさらに設ける。そして、主として作像ユニット２Ａでトナー画像を形成し、作像ユニット２Ａによる画像形成では画像ズレが生じる領域は、もう一つの作像ユニット２Ｂでトナー画像を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は画像形成装置に関し、より詳細には、中間転写体を有するモノカラーの画像形成装置に関するものである。

フルカラー画像形成装置として、中間転写ベルトを用いたタンデム型のものが広く使用されている。このタンデム型のフルカラー画像形成装置では、異なる色のトナー画像を形成する通常４つの作像ユニットが中間転写ベルトの周囲に並んで配置されている。これらの作像ユニットで形成された、色の異なるトナー画像が、中間転写ベルト上に１次転写され重ね合わせられてフルカラー画像とされる。

ところで、近年、フルカラー画像形成装置に所望の色（通常は黒色）の作像ユニットのみを装着し、モノカラー画像形成装置として販売することが行われている。フルカラー画像形成装置をモノカラー画像形成装置に仕立て変えたこのような画像形成装置では、中間転写ベルトに圧接する１次転写部が１箇所しかないため、中間転写ベルトが振動しやすい。このため、搬送されてきた用紙が２次転写部に突入した時など中間転写ベルトに衝撃が加わると、中間転写ベルトが振動して１次転写部や露光部などで画像ズレが生じる。かかる画像ズレは、用紙に２次転写された画像では走査方向に直線状の筋となって表れる。

このような画像ズレに対して、例えば特許文献１では、タンデム型のフルカラー画像形成装置において、レジストローラ対のニップ部から２次転写領域までの用紙搬送距離を、中間転写ベルトの回転方向最下流に位置する作像ユニットの１次転写領域から２次転写領域までの距離よりも長くして、用紙後端がレジストローラ対を通過する際に生じる衝撃が画像に影響しないようにする技術が開示されている。

特開2002-23454号公報

しかしながら、前記開示技術では、連続して複数枚の画像形成を行った場合には、後続の用紙に画像ズレに起因する直線状の筋が表れる場合がある。

そこで、本発明の目的は、中間転写体を有するモノカラー画像形成装置において、中間転写ベルトの振動を抑制すると共に、連続画像形成した場合でも、画像ズレに起因する直線状の筋が画像に表れないようにすることにある。

前記目的を達成する本発明に係る画像形成装置は、露光手段によって像担持体上に静電潜像を書き込み、当該静電潜像を現像手段によって現像して同じ色のトナー像を作成する第１作像ユニット及び第２作像ユニットと、回転自在の中間転写体と、前記像担持体上に作成されたトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を被転写部材に２次転写させる２次転写手段とを有する画像形成装置であって、被転写部材の搬送に伴う衝撃で、前記中間転写体が振動し画像ズレが生じる画像領域を記憶する記憶手段をさらに有し、主として第１作像ユニットでトナー画像を形成し、第１作像ユニットによる画像形成では画像ズレが生じる領域は、第２作像ユニットでトナー画像を形成することを特徴とする。

ここで、第１作像ユニットによる画像形成で画像ズレが生じる領域と、第２作像ユニットによる画像形成で画像ズレが生じる領域とが重なる場合は、画像ズレのズレ程度から予め定められた優先順位に基づき画像形成する作像ユニットを決定するのが好ましい。

また、第１作像ユニットによる画像形成領域と第２作像ユニットによる画像形成領域との境界部分は、中間転写体の回転方向上流側の画像形成終了端部は画像濃度を徐々に低くし、回転方向下流側の画像形成開始端部は画像濃度を徐々に高くして、前記境界部分を目立たないよう処理するのが好ましい。

また、補完し合う画像領域が装置構造上重ならないように、第１作像ユニットが第２作像ユニットよりも中間転写体の回転方向下流側に配置されている場合、第２作像ユニットの１次転写位置から第１作像ユニットの１次転写位置までの距離を、第１作像ユニットにおける露光手段による書き込み位置から１次転写位置までの距離よりも長くするのが好ましい。

本発明の画像形成装置では、第１作像ユニット及び第２作像ユニットの１次転写部で中間転写体を支持するので中間転写体の振動が抑制される。また、被転写部材の搬送に伴う衝撃で、中間転写体が振動し画像ズレが生じる画像領域を記憶する記憶手段をさらに有し、主として第１作像ユニットでトナー画像を形成し、第１作像ユニットによる画像形成では画像ズレが生じる領域は、第２作像ユニットでトナー画像を形成するので、連続画像形成した場合でも、画像ズレに起因する直線状の筋が画像に表れることがない。

本発明に係る画像形成装置の一例を示すモノカラープリンターの概説図である。 用紙の搬送に伴い生じる衝撃の発生位置を説明する概説図である。 画像ズレが生じる部分を説明するための概説図を示す。 用紙先端が２次転写領域に突入した時（衝撃イ）に生じた画像ズレが、用紙に表れたときの状態図である。 用紙先端が定着装置１に突入した時（衝撃ロ）に生じた画像ズレが、用紙に表れたときの状態図である。 用紙後端がレジストローラ対５２から送り出された時（衝撃ハ）に生じた画像ズレが、用紙に表れたときの状態図である。 作像ユニット２Ａ及び作像ユニット２Ｂによる画像形成領域を示す図である。

以下、本発明に係る画像形成装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す概説図を示す。図１の画像形成装置は所謂タンデム方式のモノカラープリンターＤである。もちろん、プリンターのほか、さらにスキャナを有する複写機、ファクシミリ又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等にも本発明を適用することができる。

モノカラープリンターＤは、導電性を有する無端状の中間転写ベルト（中間転写体）３３を有する。中間転写ベルト３３は、図の左右両側にそれぞれ配置された一対のローラ３１，３２に掛架されている。ローラ３２は不図示のモータに連結されており、モータの駆動によってローラ３２は反時計回りに回転し、これによって中間転写ベルト３３とこれに接するローラ３１は従動回転する。ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、２次転写ローラ（２次転写手段）３４が不図示の付勢手段によって圧接している。２次転写ローラ３４には電圧印加装置３５が接続されている。この２次転写ローラ３４と中間転写ベルト３３とのニップ部（２次転写領域）において中間転写ベルト３３上に形成されたトナー像が、搬送されてきた用紙（被転写部材）Ｐに転写される。また、ローラ３１に支持されているベルト部分の外側には、用紙Ｐに転写することなく中間転写ベルト３３上に残留した残トナーを除去するクリーニングブレード９が圧接されている。

ローラ３１とローラ３２とに掛架された中間転写ベルト３３の下側には、中間転写ベルト３３の回転方向下流側から順に２つの作像ユニット２Ａ，２Ｂ（以下、「作像ユニット２」と総称することがある）が、装置本体に対して着脱自在に配置されている。後述するように、これらの作像ユニット２Ａ，２Ｂでは、黒色の現像剤をそれぞれ用いて黒色のトナー像が作成される。なお、作成するトナー像の色は黒色に限定されるものではなく、従来公知のいずれの色であっても構わない。ただし、本発明の画像形成装置では、作像ユニット２Ａ，２Ｂで作成するトナー像の色は同じ色である必要がある。

作像ユニット２は、静電潜像担持体として回転自在の円筒状の感光体（像担持体）２０を有する。そして、感光体２０の周囲には、その回転方向（時計回り方向）に沿って順に、帯電装置２１、現像装置２３、１次転写ローラ（１次転写手段）２４、および感光体クリーニング装置６が配置されている。感光体クリーニング装置６はクリーニングブレードを備え、その一端側を感光体２０の外周面に当接させて、感光体２０の表面に残留するトナーを除去・回収している。１次転写ローラ２４は中間転写ベルト３３を挟んで感光体２０に圧接し、ニップ部（１次転写領域）を形成している。また、作像ユニット２の下方には露光装置２２が配置されている。

この図に示す実施形態では、１次転写手段および２次転写手段としてローラ方式のものを用いているが、転写手段の種類は特に限定されるものでなく、ベルト方式のものを用いてももちろん構わない。

中間転写ベルト３３の上方には、現像装置２３に補給するトナーを収容したホッパー４Ａ，４Ｂ（以下、「ホッパー４」と総称することがある）がそれぞれ配置されている。また、露光装置２２の下部には、給紙装置として給紙カセット５０が着脱可能に配置されている。給紙カセット５０内に積載収容された用紙Ｐは、給紙カセット５０の近傍に配置された給紙ローラ５１の回転によって最上紙から順に１枚ずつ搬送路に送り出される。給紙カセット５０から送り出された用紙Ｐは、レジストローラ対５２に搬送され、ここで所定のタイミングで２次転写領域に送り出される。

次に、画像形成動作について概説する。作像ユニット２Ａにおいて、所定の周速度で回転駆動される感光体２０の外周面が、帯電装置２１により帯電される。次に、帯電された感光体２０の表面に、画像情報に応じた光が露光装置２２から投射されて静電潜像が形成される。続いて、この静電潜像は、現像装置２３から供給される帯電したトナーにより顕在化される。そして、感光体２０の表面に形成されたトナー像が、感光体２０の回転によって１次転写領域に達すると、１次転写ローラ２４にトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、トナー像は、感光体２０から中間転写ベルト３３上に１次転写される。一方、中間転写ベルト３３に転写されることなく感光体２０上に残った残留トナーは、感光体クリーニング装置６で掻き取られ、感光体２０の外周面から除去される。なお、作像ユニット２Ｂにおける画像形成動作も、作像ユニット２Ａと同様にして行われる。

中間転写ベルト３３に１次転写されたトナー像は、中間転写ベルト３３によって２次転写領域に搬送される。一方、そのタイミングに合わせて、レジストローラ対５２から２次転写領域に用紙Ｐが搬送される。そして、２次転写ローラ３４に電圧印加装置３５から、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加され、トナー像が、２次転写領域において中間転写ベルト３３から用紙Ｐに転写（２次転写）される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置１へ搬送される。定着装置１において用紙Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２とのニップ部を通過する。この間に用紙Ｐは加熱・加圧され、用紙Ｐ上のトナー像は用紙Ｐに溶融定着する。トナー像が定着した用紙Ｐは排出ローラ対５３によって排紙トレイ５４に排出される。なお、画像形成動作の制御および転写動作の制御は、制御装置６０によって行われる。

次に、作像ユニット２Ａ，２Ｂによる画像形成動作について説明する。まず、使用する用紙Ｐが選択・決定されると、記憶部（記憶手段）６１に記憶されている画像ズレ発生領域が読み出される。ここで、画像ズレ発生領域は、用紙サイズや作像ユニットの配置位置、用紙搬送速度、用紙間距離などから予め画像ズレの発生が予測される領域であり、次のようにして算出され記憶部６１に記憶される。

用紙Ｐの搬送に伴う衝撃で中間転写ベルト３３が振動して生じる画像ズレは、主に以下の場合に生じる。図２に概説図を示す。まず、用紙Ｐがレジストローラ対５２から２次転写領域に送り込まれ、用紙Ｐの先端が２次転写領域に突入した時（衝撃イ）に画像ズレが生じる。次いで、用紙Ｐの先端が定着装置１に突入した時（衝撃ロ）、そして用紙Ｐの後端がレジストローラ対５２から送り出された時（衝撃ハ）にそれぞれ画像ズレが生じる。

中間転写ベルト３３がこのような衝撃イ，ロ，ハを受けた時に、画像ズレが生じる部分は、露光装置２２によって感光体２０に静電潜像が書き込まれる露光部分及び感光体２０から中間転写ベルト３３にトナー画像が１次転写される部分である。図３に、画像ズレが生じる部分を説明するための概説図を示す。なお、図３においてＬ１〜Ｌ５はそれぞれその間の距離を意味する。

図４〜図６に、衝撃イ〜ハを受けた時に生じた画像ズレが用紙Ｐ上にそれぞれ表れたときの状態を示す。図４は、用紙先端が２次転写領域に突入した時（衝撃イ）に生じた画像ズレが、用紙Ｐに表れたときの状態図であって、用紙先端から距離Ｌ２及び距離（Ｌ２＋Ｌ１）の位置に、作像ユニット２Ａにおける１次転写時及び露光時での画像ズレ（直線状の筋）が表れる。また、用紙先端から距離Ｌ３及び距離（Ｌ３＋Ｌ１）の位置に、作像ユニット２Ｂにおける１次転写時及び露光時での画像ズレ（直線状の筋）が表れる。

図５は、用紙先端が定着装置１に突入した時（衝撃ロ）に生じた画像ズレが、用紙Ｐに表れたときの状態図であって、用紙先端から距離（Ｌ２＋Ｌ５）及び距離（Ｌ２＋Ｌ５＋Ｌ１）の位置に、作像ユニット２Ａにおける１次転写時及び露光時での画像ズレが表れる。また、用紙先端から距離（Ｌ３＋Ｌ５）及び距離（Ｌ３＋Ｌ５＋Ｌ１）の位置に、作像ユニット２Ｂにおける１次転写時及び露光時での画像ズレが表れる。

図６は、用紙後端がレジストローラ対５２から送り出された時（衝撃ハ）に生じた画像ズレが、用紙Ｐに表れたときの状態図であって、１枚目の用紙後端から距離（Ｌ４−Ｌ２）及び距離（Ｌ４−Ｌ２＋Ｌ１）の位置に、作像ユニット２Ａにおける１次転写時及び露光時での画像ズレが表れる。また、２枚目の用紙の、１枚目の用紙後端から距離（Ｌ４−Ｌ３）及び距離（Ｌ４−Ｌ３＋Ｌ１）の位置に、作像ユニット２Ｂにおける１次転写時及び露光時での画像ズレが表れる。

以上のように、衝撃イ，ロ，ハを受けた時に生じる、用紙上に表れるこのような画像ズレの発生領域は、用紙サイズや作像ユニットの配置位置、用紙搬送速度、用紙間距離などから定まり、記憶部６１に予め記憶されている。

モノカラープリンターＤでは、画像形成は、主として作像ユニット２Ａで行い、記憶部６１から読み出された、作像ユニット２Ａによる画像形成で画像ズレが表れる領域については、作像ユニット２Ｂで画像形成を行うようにする。これにより、連続画像形成した場合でも、画像ズレに起因する直線状の筋が画像に表れなくなる。図７に、用紙Ｐにおける作像ユニット２Ａによる画像形成領域と、作像ユニット２Ｂによる画像形成領域とを示す図を示す。

図７に示す画像例において、作像ユニット２Ａによる画像形成領域と作像ユニット２Ｂによる画像形成領域との境界部分は、用紙搬送方向上流側の画像形成終了端部の画像濃度を徐々に低くし、搬送方向下流側の画像形成開始端部の画像濃度を徐々に高くして、前記境界部分が目立たなく処理することが推奨される。

また、用紙サイズや作像ユニットの配置位置などによっては、作像ユニット２Ａによる画像形成で画像ズレが表れる領域が、作像ユニット２Ａによる画像形成でも画像ズレが表れる場合がある。このような場合には、画像ズレのズレ程度から予め定めておいた優先順位から画像形成する作像ユニットを決定すればよい。優先順位の一例を表１に示す。

表１は、画像ズレの発生原因（衝撃イ，ロ，ハ）及び画像ズレの発生位置（１次転写時，露光時）から、画像ズレのズレ程度を推測し優先順位を定めた表である。画像ズレのズレ程度は、数字が小さくなるほど大きい。したがって、作像ユニット２Ａによる画像形成で画像ズレが表れる領域と、作像ユニット２Ｂによる画像形成で画像ズレが表れる領域とが重なった場合には、表１における数字が大きい方の作像ユニットを選択して画像形成を行う。

また、作像ユニット２Ａによる画像形成で画像ズレが表れる領域と、作像ユニット２Ｂによる画像形成で画像ズレが表れる領域とが、装置の構成上重ならないようにする観点から、作像ユニット２Ｂの１次転写位置から作像ユニット２Ａの１次転写位置までの距離（Ｌ３−Ｌ２）を、作像ユニット２Ａにおける書き込み位置から１次転写位置までの距離Ｌ１よりも長くするのが望ましい。

本発明の画像形成装置では、連続画像形成した場合でも、画像ズレに起因する直線状の筋が画像に表れることがなく有用である。

Ｄ モノカラープリンター（画像形成装置）
Ｐ 用紙（被転写材）
２Ａ 作像ユニット（第１作像ユニット）
２Ｂ 作像ユニット（第２作像ユニット）
２０ 感光体（像担持体）
２２ 露光装置（露光手段）
２３ 現像装置（現像手段）
２４ １次転写ローラ（１次転写手段）
３３ 中間転写ベルト（中間転写体）
３４ ２次転写ローラ（２次転写手段）
６１ 記憶部（記憶手段）

Claims (4)

1. 露光手段によって像担持体上に静電潜像を書き込み、当該静電潜像を現像手段によって現像して同じ色のトナー像を作成する第１作像ユニット及び第２作像ユニットと、回転自在の中間転写体と、前記像担持体上に作成されたトナー像を前記中間転写体に転写させる１次転写手段と、前記中間転写体上に転写されたトナー像を被転写部材に２次転写させる２次転写手段とを有する画像形成装置であって、
   被転写部材の搬送に伴う衝撃で、前記中間転写体が振動し画像ズレが生じる画像領域を記憶する記憶手段をさらに有し、
   主として第１作像ユニットでトナー画像を形成し、第１作像ユニットによる画像形成では画像ズレが生じる領域は、第２作像ユニットでトナー画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 第１作像ユニットによる画像形成で画像ズレが生じる領域と、第２作像ユニットによる画像形成で画像ズレが生じる領域とが重なる場合は、画像ズレのズレ程度から予め定められた優先順位に基づき画像形成する作像ユニットを決定する請求項１記載の画像形成装置。
3. 第１作像ユニットによる画像形成領域と第２作像ユニットによる画像形成領域との境界部分は、中間転写体の回転方向上流側の画像形成終了端部は画像濃度が徐々に低くされ、回転方向下流側の画像形成開始端部は画像濃度が徐々に高くされ、前記境界部分が目立たなく処理される請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 第１作像ユニットが、第２作像ユニットよりも中間転写体の回転方向下流側に配置され、第２作像ユニットの１次転写位置から第１作像ユニットの１次転写位置までの距離が、第１作像ユニットにおける露光手段による書き込み位置から１次転写位置までの距離よりも長い請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。