JP3651818B2

JP3651818B2 - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP3651818B2
Application number: JP25239096A
Authority: JP
Inventors: 俊男島崎; 英明菅田; 信行佐藤; 和幸二見; 博司小野; 賢一郎朝田; 卓人磯部
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 2005-05-25
Anticipated expiration: 2016-09-03
Also published as: JPH1078687A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリやそれらの複合機など、感光体上に形成した画像を用紙上に転写して記録を行う画像形成装置に関する。そのうち特に、円筒状の感光体を複数備え、それら感光体をそれぞれ独立の駆動手段で駆動して用紙上にカラー画像を記録するカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のカラー画像形成装置の中に、たとえば図６に示すように、４つの円筒状の感光体１を、符号Ａで示す用紙搬送方向に横に並べて互いに平行に設け、各々の感光体１のまわりにその回転方向に順に、帯電装置２・現像装置３・転写装置４・クリーニング装置５を設け、さらに上方にレーザ書込み装置６を設ける構成としたものがある。
【０００３】
そして、記録時に、それら感光体１をそれぞれ独立の駆動モータで回転駆動し、それらの回転にともない帯電・書込み・現像を順に行って各々の表面に異なる色のトナー画像を形成する一方、適宜タイミングをとって用紙搬送ベルト装置７で用紙をＡ方向に搬送し、その用紙が各々の転写装置４位置を通過するとき、感光体１上の各々のトナー画像を用紙上に順次重ねて転写して４色カラー画像を記録する。画像転写後の用紙は不図示の定着装置へ搬送し、そこで用紙上のカラー画像を定着して外部へと排出する。一方、画像転写後の感光体１は、それぞれ表面をクリーニング装置５のクリーニングブレード５ａでクリーニングして再使用に備えていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、そのような従来のカラー画像形成装置では、感光体１として、通常、ドラム１ａの両端縁内に各々フランジ１ｂを設け、それら両フランジ１ｂの中心にドラム軸１ｃを貫挿してともに回転するように適宜手段で一体化したものを用いる。
【０００５】
感光体１は、ドラム１ａをドラム軸１ｃに対して偏芯なく設けることが望ましいが、製作上および組付け上の誤差の積み上げなどから、全く偏芯なくつくることは困難である。ところが、ドラム１ａが偏芯していると、その表面にはクリーニングブレード５ａが押し当たっているので、その押当位置をドラム１ａの偏芯位置が通過するとき、一時的にクリーニングブレード５ａが強く押し当たり、感光体１の回転に負荷がかかり回転速度に変動を発生してしまう。
【０００６】
しかも、カラー画像形成装置の場合は、複数の感光体１を備え、各々の偏芯状態つまり偏芯位置や偏芯量が異なるため、個々の感光体１間に、各々の偏芯状態に応じて回転速度変動に違いを生ずる。したがって、そのような速度変動に違いがあると、個々の感光体１から用紙に各色画像を重ねて転写したときに用紙上でカラー画像に色ずれを生じてしまうという課題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、請求項１に記載の発明は、たとえば以下の図示実施の形態に示すとおり、異なる色の画像を形成する円筒状の感光体２０〜２３を複数備え、それらの感光体２０〜２３をそれぞれ独立のステップモータ６０のような駆動手段で駆動し、用紙Ｐ上に各色画像を重ねて転写してカラー画像を記録するカラー画像形成装置において、前記感光体２０〜２３のドラム３５の両端縁内にフランジ３６・３７を設け、その両フランジ３６・３７の中心軸穴４５・４６にその軸穴４５・４６より細径のドラム軸４０を貫挿し、そのドラム軸４０上にフライス面ｃを設け、そのフライス面ｃと反対の側に前記感光体２０〜２３の偏芯位置を設定する一方、前記感光体２０〜２３をそれぞれ回動調整自在としてなる、ことを特徴とする。
【０００８】
そして、感光体２０の偏芯位置をフライス面ｃと反対の側に設定し、フランジ３６・３７をドラム軸４０に対して積極的に偏芯して設ける。用紙上に形成したカラー画像に色ずれを発生するとき、たとえばサービスマンが感光体２０〜２３のいくつかを回動し、個々の感光体２０〜２３の偏芯位置が、搬送する用紙Ｐ上の同じ記録位置で接触するように調整する。感光体２０〜２３を回動調整するとき、フライス面ｃを見て各々の偏芯位置を確認しながら個々の感光体２０〜２３を回動する。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、たとえば以下の図示実施の形態に示すとおり、請求項１に記載のカラー画像形成装置において、前記駆動手段の駆動軸６０ａと前記ドラム軸４０とをカップリング５５のような連結手段で連結してなる、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、たとえば以下の図示実施の形態に示すとおり、請求項１または２に記載のカラー画像形成装置において、前記ドラム軸４０と現像ローラ軸６５ｂとの中心間距離をＬ、前記ドラム３５の外径をＤ、現像ローラ６５のスリーブ外径をｄとし、前記ドラム３５の偏芯量をεとするとき、Ｌ−（Ｄ＋ｄ）／２＞εとしてなる、ことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態について説明する。
図５に、この発明の一実施の形態であるカラーレーザ複写機の内部機構を示す。この複写機には、図中上部に、読取り原稿をセットするコンタクトガラス１０を設ける。そして、コンタクトガラス１０の下側に画像読取り部１１を設け、さらに画像読取部１１の下側に画像記録部１２を設けるとともに、画像記録部１２の図中右側に給紙部１３を設ける。
【００１５】
画像読取り部１１には、光源１４・結像レンズ１５・カラー等倍ＣＣＤ１６・画像処理部１７を設ける。
【００１６】
画像記録部１２には、その上部にレーザ書込み装置１８を備え、下部に用紙搬送ベルト装置１９を備え、その用紙搬送ベルト装置１９とレーザ書込み装置１８との間に、４本の同じ円筒状の感光体２０〜２３を横に並べてともに平行に設ける。さらに、各感光体２０〜２３の周りには、それぞれそれらの上に設ける帯電装置２４から感光体回転方向に順に、現像装置２５、転写装置２６、クリーニング装置２７を設ける。また、用紙搬送ベルト装置１９の図中左側に定着装置２８を設ける。
【００１７】
給紙部１３には、サイズの異なる用紙Ｐを収納した２つの給紙カセット２９を上下に配置し、それぞれを着脱自在に備え、それら給紙カセット２９の図５中左上側に、それぞれ給紙ローラ３０を設ける。
【００１８】
そして、コピーをとるときは、通常の複写機と同様に、コンタクトガラス１０上に読取り原稿をセットして不図示のスタートスイッチを押す。しかして、光源１４から光を原稿面に照射し、その反射光を結像レンズ１５を通してカラー等倍ＣＣＤ１６に入れ、そのＣＣＤ１６で光の３原色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）に分解し、さらに画像処理部１７で黒色（black）・赤色（magenta）・黄色（yellow）・青色（cyan）の画像信号に色変換処理を行って、それら画像信号をレーザ書込み装置１８へ送る。
【００１９】
一方、給紙部１３では、給紙ローラ３０のいずれか一方を選択して回転し、当該給紙カセット２９から用紙Ｐを送り出し、レジストローラ３１でタイミングをとって感光体２０の下側に向けて搬送する。
【００２０】
他方、感光体２０〜２３は、それぞれの回転にともない、まず各々の表面を帯電装置２４で一様に帯電する。次いで、レーザ書込み装置１８から黒色の画像信号に基づくレーザ光を照射して読取り内容に応じた書込みを行い、感光体２０上に黒色画像の潜像を形成する。同様に、感光体２１〜２３の表面に、それぞれ赤・黄・青色の画像信号に基づくレーザ光を照射して赤・黄・青色画像の潜像を形成する。それから、各々の現像装置２５位置を通過するとき、各色のトナーを付着して各々の潜像を可視像化する。
【００２１】
そして、そのように感光体２０〜２３上にそれぞれ形成したトナー画像を、用紙搬送ベルト装置１９で搬送する用紙Ｐ上に各々の転写装置２６位置で順次重ねて転写し、読取り原稿上の画像を黒・赤・黄・青の４色カラーで記録する。画像記録後の用紙Ｐは、さらに用紙搬送ベルト装置１９で定着装置２８へ搬送し、そこで熱と圧力を加えて記録画像を定着し、排紙ローラ３２で不図示の排紙トレイ上へと排出する。他方、カラー画像転写後の感光体２０〜２３は、表面を各々のクリーニング装置２７でクリーニングして再使用に備える。
【００２２】
ところで、上述したカラーレーザ複写機で用いる上述した感光体２０〜２３は、それぞれ同一の構造をなし、図１にそのうちの感光体２０を示す。感光体２０は、ドラム３５の両端縁内に各々フランジ３６・３７を設け、それら両フランジ３６・３７にドラム軸４０を貫挿してなる。
【００２３】
ドラム３５には、両端縁の内周にそれぞれ開口縁側へ漸次拡径となるテーパを付けてなる。一方、フランジ３６・３７は、それぞれ円盤部３６ａ・３７ａとその片面中心から突出する円筒突部３６ｂ・３７ｂとからなり、円盤部３６ａ・３７ａの外周にドラム３５のテーパに合わせて傾斜したテーパを形成する。そして、それらフランジ３６・３７の中心に、図２に示すように断面Ｄ形状をなす軸穴４５・４６をあけてなる。
【００２４】
ドラム軸４０は、図１に示すように、その両端に軸穴４５・４６より細径の細軸部４０ａ・４０ｂを設け、その間の大径軸部両端に突当て面ａ・ｂを形成する。細軸部４０ａ・４０ｂは、図２に示すように、それぞれ軸上に一部フライス面ｃを設けて断面Ｄ形状に形成してなる。
【００２５】
このドラム軸４０は、図１に示すとおり、細軸部４０ａをフランジ３６の軸穴４５に挿通して円筒突部３６ｂを突当て面ａに突き当て、円筒突部３６ｂに軸穴４５と直交して設けるねじ穴４９に不図示の止めねじをねじ込み、細軸部４０ａ上のフライス面に押し当ててフランジ３６を固定する。そして、該ドラム軸４０をドラム３５内に図中右の端縁側から入れてその端縁内にフランジ３６を嵌め込む一方、細軸部４０ｂをフランジ３７の軸穴４６に貫挿する。このとき、円筒突部３７ｂ内周と細軸部４０ｂ上のフライス面ｃ間にくさび５０を入り込ませて、フランジ３７をドラム３５の図中左の端縁内に嵌め込む。そして、細軸部４０ｂを圧縮コイルばね５１に通し、細軸部４０ｂ外周に設けるねじ部４０ｃに環状のねじノブ５２をねじ付ける。しかして、ねじノブ５２のねじ付けで圧縮コイルばね５１を圧縮してフランジ３７を付勢し、くさび５０を軸穴４６内に喰い込ませてフランジ３７を細軸部４０ｂに固定するとともに、ドラム３５の端縁内にしっかり嵌め込んでなる。なお、くさび５０と突当て面ｂ間には、弾性片５３を挟み込んでなる。
【００２６】
さて、上述した感光体２０では、特に上記フランジ３６・３７をドラム軸４０に対して積極的に偏芯して設ける構成とする。たとえば図２に示すように、フランジ３６・３７の軸穴４５・４６の穴径をＤ₁、ドラム軸４０の軸径をＤ₂とするとき、両フランジ３６・３７をドラム軸４０に対して偏芯量εだけ偏芯させて設ける。このときの偏芯量εは、
ε＝（Ｄ₁−Ｄ₂）／２である。
そして、感光体２０の偏芯位置をフライス面ｃと反対の側に設定してなる。
【００２７】
しかして、感光体２０〜２３は、複写機本体内で各々のねじノブ５２側を正面前側に向けて設置し、両端細軸部４０ａ・４０ｂをそれぞれ不図示のフレームなどで回転自在に支持する。また、図３に示すように、各々の後側細軸部４０ａを、連結手段であるカップリング５５で駆動手段であるステップモータ６０の駆動軸６０ａに連結し、感光体２０〜２３を独立して駆動可能とするとともに、それぞれ前記ノブ５２をもって個別に回動調整自在としてなる。
【００２８】
そして、図示カラーレーザ複写機において、用紙上に形成したカラー画像に色ずれを発生した場合は、正面前側からねじノブ５２をもって感光体２０〜２３のいくつかを、個々の感光体２０〜２３間距離を考慮した上で、フライス面ｃを目印にして適宜回動し、感光体２０〜２３の個々の偏芯位置が、搬送する用紙上の同じ記録位置で接触するように調整する。そして、感光体２０〜２３を回転したときに発生する速度変動を合わせて均一にする。
【００３２】
ところで、上述した図５に示すカラーレーザ複写機では、現像装置２５をそれぞれ不図示の付勢手段で常時感光体方向に付勢し、一部を感光体２０〜２３の両端外周に突き当てて感光体２０〜２３に対して各々の現像装置２５を位置決めする。そして、ドラム３５が偏芯していない場合、たとえば図４に示すように、そのドラム３５の画像形成面と現像ローラ６５のスリーブ６５ａ表面に一定のギャップｇを保持する構成とする。したがって、仮にドラム３５が偏芯している場合には、その偏芯量εの大きさによっては、感光体２０〜２３の回転時にドラム３５の画像形成面が偏芯位置でスリーブ６５ａの表面に当たってしまうおそれがある。
【００３３】
そこで、請求項３に記載の発明では、そのようにドラム３５が偏芯位置でスリーブ６５ａに当接しないように、たとえば図４に示すとおり、ドラム軸４０と現像ローラ軸６５ｂとの中心間距離をＬ、ドラム３５の外径をＤ、現像ローラ６５のスリーブ６５ａの外径をｄとし、ドラム３５の偏芯量をεとするとき、
ｇ＝Ｌ−（Ｄ＋ｄ）／２＞ε としてなる、ことを特徴とする。
【００３４】
【発明の効果】
したがって、この発明によれば、感光体のフランジの軸穴に、その軸穴より細径のドラム軸を貫挿し、そのドラム軸上にフライス面を設け、そのフライス面と反対の側に感光体の偏芯位置を設定し、個々の感光体のドラムをそれぞれドラム軸に対して積極的に偏芯して設けるから、用紙上のカラー画像に色ずれを発生する場合は、感光体のいくつかを回動し、個々の感光体の偏芯位置が、搬送する用紙上の同じ記録位置で接触するように調整することにより、感光体を回転したときに生ずる速度変動を合わせ、これにより、個々の感光体の偏芯位置が異なることが原因で生ずるカラー画像の色ずれ発生を解消することができる。また、感光体の偏芯位置を示すフライス面を目安にして回動調整をより簡単かつ確実に行うことができる。
【００３５】
請求項２に記載の発明によれば、駆動手段の駆動軸とドラム軸とを、ギヤ列などを介さずに連結手段で直結することから、感光体を比較的簡単に回動して調整することができる。
【００３７】
請求項３に記載の発明によれば、ドラムの偏芯量を、そのドラムが偏芯していないときの画像形成面と現像ローラのスリーブ表面間のギャップを超えない大きさにすることにより、ドラムの画像形成面が偏芯位置で現像ローラのスリーブ表面に当たることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１に記載の発明の一実施の形態であるカラーレーザ複写機に備える感光体の断面図である。
【図２】その感光体のフランジとドラム軸との偏芯状態を示す説明断面図である。
【図３】感光体のドラム軸とステップモータの駆動軸の連結構造を示す斜視図である。
【図４】請求項３に記載の発明の一実施の形態であるカラーレーザ複写機において、ドラムの偏芯量と、そのドラムと現像スリーブ間のギャップとの関係を説明する概略説明図である。
【図５】上述したこの発明の一実施の形態であるカラーレーザ複写機の内部機構を示す概略構成図である。
【図６】従来のカラー画像形成装置の記録部を示す概略構成図である。
【符号の説明】
２０〜２３感光体
３５ドラム
３６・３７フランジ
４０ドラム軸
５５カップリング（連結手段）
６０ステップモータ（駆動手段）
６０ａ駆動軸
６５ｂ現像ローラ軸
Ｌドラム軸と現像ローラ軸との中心間距離
Ｄドラムの外径
Ｐ用紙
ｄ現像ローラのスリーブ外径
ε ドラムの偏芯量

Claims

異なる色の画像を形成する円筒状の感光体を複数備え、それらの感光体をそれぞれ独立の駆動手段で駆動し、用紙上に各色画像を重ねて転写してカラー画像を記録するカラー画像形成装置において、
前記感光体のドラムの両端縁内にフランジを設け、その両フランジの中心軸穴にその軸穴より細径のドラム軸を貫挿し、
そのドラム軸上にフライス面を設け、そのフライス面と反対の側に前記感光体の偏芯位置を設定する一方、
前記感光体をそれぞれ回動調整自在としてなる、カラー画像形成装置。
前記駆動手段の駆動軸と前記ドラム軸とを連結手段で連結してなる、請求項１に記載のカラー画像形成装置。
前記ドラム軸と現像ローラ軸との中心間距離をＬ、前記ドラムの外径をＤ、現像ローラのスリーブ外径をｄとし、前記ドラムの偏芯量をεとするとき、
Ｌ−（Ｄ＋ｄ）／２＞ε
としてなる、請求項１または２に記載のカラー画像形成装置。