JP3700730B2 - Color image forming apparatus - Google Patents

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  • Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
  • Color Electrophotography (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンターやファクシミリや複写機等に用いられる電子写真方式によるカラー画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ベルト状の像担持体上に形成された各色のトナー画像を中間転写媒体または転写ドラム上で色重ねしてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の画像形成装置では、特開平6−258989号公報に開示されるように、駆動ローラに外嵌した感光体ベルトの周長を駆動ローラの外周長より長く形成し、また、感光体ベルトの現像ローラと当接しない位置に弾性体部材を弾接させて、感光体ベルトを駆動ローラに圧接し、かつ感光体ベルトにおける現像ローラとの当接位置付近を弛ませた状態に保持する技術が提案されている。また、特開平6−27859号公報に開示されるように、駆動ローラに外嵌した感光体ベルトの周長を駆動ローラの外周長より長く形成し、帯電用ローラと転写用ローラとを感光体ベルトに圧接することで感光体ベルトと駆動ローラの圧接を確保し、さらに露光部での感光体ベルトの振動を防止する技術が提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平6−258989号公報に開示される技術では、感光体ベルトに弾接させる弾性体部材が、感光体ベルトの表面に摺擦させる形態のものであるため、同公報の実施例中にも述べられている通り、観光体表面の中央部付近の画像領域に弾接させるわけにはいかず、弾接位置は実質的に感光体ベルトの両端部付近に限定される。従って弾性体部材が弾接されていて感光体ベルトが駆動ローラに圧接されているべき領域でも、現像ローラによって弛み部分を押された感光体ベルトは、中央部が駆動ローラから離れてしまい、露光位置や転写位置がズレてしまうので安定した露光や転写が行えず、色重ねをした場合に色間の位置ズレを生じて、カラー画像の色再現性が損なわれてしまう。
【0004】
また、特開平6−27859号公報に開示される技術では、露光部は帯電部より感光体ベルトの下流側、即ち現像器に近い側にあるため、感光体ベルトに対する現像器からの影響による変位や振動は帯電ローラで抑えきることはできず、安定した露光は行えない。さらに、感光体ベルトが現像器によって突き上げられる力は単に帯電ローラや転写ローラで圧接しているだけでは遮断できず、感光体ベルトの現像器側の弛みの一部が帯電ローラや転写ローラの下をすり抜けて、帯電ローラとクリーナとの間や、転写ローラとクリーナとの間に小さな弛みを生ずる場合があり、感光体ベルト上での帯電位置から転写位置までの距離が変わってしまい、レジストレーションが狂ったり、色間の位置ズレを生じてカラー画像の色再現性が損なわれ、画質が劣化してしまう。
【0005】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ベルト状の像担持体を、その像担持体の内径より小さい外径を持つ一本の支持ローラで主として支持し、駆動する構成を用いたカラー画像形成装置において、像担持体上での露光位置を安定させ、さらには、露光部から転写部に至る像担持体の位置と長さを精密に安定させることで、高精度な色重ねを行い色間の位置ズレを最低限に抑えた、色再現性に優れたカラー画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明のカラー画像形成装置は、ベルト状の像担持体と、前記像担持体の内径より小さな外径を有し前記像担持体を支持し駆動する支持ローラと、前記像担持体を帯電する帯電手段と、画像形成情報に従って前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体を前記支持ローラに向けて圧接する押さえローラと、前記像担持体の内径と前記支持ローラの外径との差分より生じる像担持体の弛み部分に近接もしくは接触して前記像担持体上の静電潜像を複数色のトナーにより順次顕像化する複数の現像手段と、現像されたトナー像を転写媒体上に順次転写する転写手段と、転写後に前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段とを有するカラー画像形成装置であって、前記押さえローラ外周の周速度を前記像担持体の移動速度より速い速度とし、前記支持ローラの回転方向に前記転写手段から前記クリーニング手段、前記帯電手段及び前記押さえローラまで前記像担持体が前記支持ローラに密着するように支持して、前記密着するように支持された部分で前記前記像担持体上に前記帯電手段による帯電及び前記露光手段による静電潜像の形成を行うようにしたものである。
【0007】
さらに、前記押さえローラを、軸端側の外径寸法を軸中央側の外径寸法より大きく構成したものである。
【0008】
さらに、前記押さえローラを108Ωcm以上の抵抗値を有する材料で構成したものである。
【0009】
さらに、前記転写媒体の移動速度を、前記像担持体の移動速度より遅い速度としたものである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明のカラー画像形成装置の一実施例を示す要部断面図である。
【0012】
図において符号10は、ベルト状に形成された像担持体を示し、この像担持体10はニッケル電鋳チューブ上に電荷発生層及び電荷輸送層をこの順に形成した可撓性を持つ有機感光体である。この像担持体10は、像担持体10を駆動し矢印A方向に回転する支持ローラ11に対して、像担持体10との間に中間転写媒体30を挟んで配設した転写手段である一次転写ローラ31および第一クリーニング手段25および帯電手段であるところの帯電ローラ21および、像担持体10を支持ローラ11に向けて圧接するための押さえローラ23の各々による圧接力によって、一次転写ローラ31から第一クリーニング手段25、帯電手段21を経て押さえローラ23に至る部分が密着するように支持してある。中でも第一クリーニング手段による圧接力を最も大きくし、像担持体10に伝達される駆動力は、第一クリーニング手段25の圧接部において支持ローラ11から与えられるものが最大であるように構成してある。このとき、第一クリーニング手段に設けられたクリーニングブレード25aと像担持体10の表面との摩擦係数は、像担持体10の裏面と支持ローラ11の表面との摩擦係数よりは小さくなるように設定してある。
【0013】
像担持体10は、複数の現像手段によって順次現像されるが、その構成と動作は次の通りである。
【0014】
像担持体10の回転方向長さは、支持ローラ11の外周長さより大きく設定されている。像担持体10は、矢印A方向に回転する支持ローラ11によって矢印B方向に回転駆動されることにより、回転方向で押さえローラ23から一次転写ローラ31に至る区間で支持ローラ11から離間して、像担持体10の弾性力によって規定される円弧形状の軌跡に沿って移動する。この支持ローラ11から離間する区間において、複数の現像手段によって像担持体10の画像部にトナーが現像され、静電潜像は顕像化される。この複数の現像手段は、イエローのトナーを現像するためのイエロー現像ローラ241aを有するイエロー現像器241、マゼンタのトナーを現像するためのマゼンタ現像ローラ242aを有するマゼンタ現像器242、シアンのトナーを現像するためのシアン現像ローラ243aを有するシアン現像器243、ブラックのトナーを現像するためのブラック現像ローラ244aを有するブラック現像器244、により構成され、画像の色データにより、それぞれの現像器を選択作動させて像担持体10の静電潜像を1色づつ現像する。
【0015】
尚、各現像器241〜244は、図示してないハウジングに着脱可能に位置決めされ、さらに各々矢印G、H、I、J方向に移動することで、各現像ローラ241a〜244aの位置が、像担持体10が支持ローラ11から離間する区間において像担持体10に近接もしくは接触するか、離間するかを選択できるように構成してある。図中、現像器241は現像ローラ241aが像担持体10に近接もしくは接触している状態にあり、現像器242、243、244は各々現像ローラ242a、243a、244aが像担持体10から離間している状態にあることを示している。従って図1はイエローのトナーによる現像のみが可能な状態を表している。
【0016】
このように支持されて移動する像担持体10に対して、帯電、露光、現像、転写等の電子写真プロセスにより各色順次トナー像が形成される。
【0017】
図において帯電ローラ21は、像担持体10が支持ローラ11に密着するように支持された部分で、支持ローラ11に対向して、像担持体10を挟んで軽圧で接触するように配設され、像担持体10に従動して回転する。この帯電ローラ21に所定のDC帯電バイアスを印加して、像担持体10の表面を順次所定の帯電電位に均一に帯電させることができる。
【0018】
次に、帯電された像担持体10は、像担持体10が支持ローラ11に密着するように支持された部分で、図示しない露光手段から照射されるレーザー光22により像露光され、像担持体10上に静電潜像が形成される。
【0019】
続いて、静電潜像が形成された像担持体10は、支持ローラ11に対向配設された押さえローラ23を通過して像担持体10の矢印B方向に移動して、複数の現像手段のうち画像の色データにより選択されて、近接もしくは接触している一つの現像器241によって画像部にトナーが現像され、静電潜像は顕像化される。この複数の現像手段は、画像の色データにより、それぞれの現像器を像担持体10に対して順次移動させて近接もしくは接触し、像担持体10の静電潜像を1色づつ現像する。
【0020】
引き続いて、所定色のトナーにより形成されたトナー像は、転写手段である一次転写ローラ31により、像担持体10から中間転写媒体30に転写される。この一次転写ローラ31は、中間転写媒体30と像担持体10とを挟んで支持ローラ11に対向して配設される。
【0021】
一次転写後、像担持体10上に残留した転写残りのトナーは、第一クリーニング手段25へ送られ、クリーニングブレード25aにより掻き落とされ、クリーニング手段25の内部空間に排出される。クリーニングブレード25aは像担持体10を挟んで支持ローラ11に圧接され、この圧接力によって生ずる像担持体10と支持ローラ11との摩擦力により、支持ローラ11から像担持体10への回転駆動力の大半の部分を伝達する。
【0022】
この後、再度、帯電、露光、現像を行って形成された次の色のトナー像は、一次転写ローラ31により像担持体10から中間転写媒体30に転写され、中間転写媒体30上で色重ねされる。ここで、中間転写媒体30は、駆動ローラ32と第一従動ローラ33と第二従動ローラ34との間に張架されると共に、一次転写ローラ31を内部に有し、矢印C方向に回転する駆動ローラ32により駆動され、第一従動ローラ33により張力を与えられて、矢印D方向に移動する。また、中間転写媒体31を用いずに、記録材を保持する転写ドラムや紙搬送ベルトを用いても同様な色重ねを行いカラー画像を形成することが可能であり、この場合、転写ドラムや紙搬送ベルトの転写部での移動速度は、像担持体10の移動速度よりも遅く設定する。
【0023】
尚、各色の画像形成動作は中間転写媒体30の周回毎に発生するインデックス信号によって開始することにより、中間転写媒体の周期的な位置ズレに起因する色ズレを防止している。
【0024】
このような動作を所定色分繰り返して形成されたカラートナー像は、矢印L方向に離接動作を行って第二従動ローラ34に向かって付勢された二次転写ローラ41により、画像の先端に合わせて搬送されてきた記録媒体40に一括して二次転写される。
【0025】
一方、二次転写後、中間転写媒体30上に残留した転写残りのトナーは、第二クリーニング手段35へ移送され、第二クリーニングブレード35aにより掻き落とされ、第二クリーニング手段35の内部空間に排出される。尚、第二クリーニング手段35は、トナー像を記録媒体40に転写する動作に対応して、矢印M方向に中間転写媒体30に向かって移動しクリーニングを行うが、それ以外では中間転写媒体30に対して離間した位置に保持される。
【0026】
他方、記録媒体40は、カラートナー像の二次転写に応じて、図示しない給紙手段および図示しない紙搬送手段によって記録媒体搬送経路42に沿って二次転写ローラ41に向けて給送され、中間転写媒体30上のカラートナー像は一括して記録媒体40上に二次転写される。さらに、記録媒体40は、記録媒体搬送経路42に沿って図示しない定着手段へと搬送され、トナー像を加熱定着された後、図示しない排紙トレーに排出される。
【0027】
このようにして、記録媒体40上に複数色のトナーによるカラートナー像が定着され、一連のカラー画像形成動作が完了する。また、連続してカラー画像を形成する場合には、同様の画像形成プロセスを繰り返し、モノカラーの画像を形成する場合には、一色分の画像形成プロセスのみを行う。
【0028】
尚、支持ローラ11や駆動ローラ32は、金属のスリーブ等にフランジを嵌合したものを用い、外周面を粗面化処理したものや外周面に樹脂を被覆したものを用いることができる。
【0029】
ここで、押さえローラ23の外周は像担持体10の平均移動速度とは異なり、少し速い周速度を保って回転する。これにより、像担持体10は、押さえローラ23によって支持ローラ11に圧接されながら同時に移動方向に張力を与えられるため、第一クリーニング手段25から押さえローラ23に至る区間で、支持ローラ表面から遊離することなく隙間無く密着して、安定した速度で移動する。従ってレーザー光22による露光のタイミングが像担持体10の不安定な挙動に左右される事が無くなり、色重ねをした場合の色間の位置ズレを最低限に抑えた、色再現性に優れたカラー画像を得ることができるという効果がある。
【0030】
尚、このとき押さえローラ23と像担持体10の表面との摩擦係数は、像担持体10の裏面と支持ローラ11の表面との摩擦係数よりは小さくなるように設定してある。従って、像担持体10は押さえローラ23の速度と関係なく、支持ローラ11の速度にのみ依存して安定した速度で移動する。
【0031】
ここで言う少し速い速度とは、具体的には支持ローラ11の半径をr1(mm)、振れをa1(mm)とした時、像担持体10の平均移動速度に対する押さえローラ23の外周の周速度の速度比が1+a1/r1を超え1.05に満たない範囲で速くなるように設定するのが好ましく、さらには速度比が1+a1/r1+0.001を超え1.025に満たない範囲で速くするのが良い。速度比が1+a1/r1を超えないと像担持体10の移動速度に対して押さえローラ23の周速度が常に速いとは言えなくなり、充分な効果が得られず、1.05を超えると滑り摩擦による磨耗、発熱等の悪影響が出る。
【0032】
尚、速度比が1+a1/r1+0.001を超え1.025に満たない範囲で速くするとさらに安定した良好な効果が得られる。また、押さえローラ23の形状は、像担持体10の両端部近くの画像領域外部分のみを押さえる形でも良いし、像担持体10の全幅にわたって押さえるものでも良い。両端部近くの画像領域外部分のみを押さえる場合には、押さえローラ23の形状を各々軸端側の外径寸法が、軸中央側より大きくなるように構成すると、押さえローラ23が像担持体10の移動速度より速く回転しているために、像担持体10を外側に広げようとする力が働いて、像担持体10の移動方向中央部分が支持ローラ11から部分的に離間して膨れてしまう事を防止できる。この、押さえローラ23の軸端側の外径寸法が軸中央側より大きくなる形状は、全幅にわたって押さえる場合も有効である。また、全幅にわたって押さえる場合は、ローラの材料として108Ωcm以上の高抵抗を有するものか、絶縁性を有するものを使用するのが良い。
【0033】
また、駆動ローラ32によって回転駆動されるベルト状の中間転写媒体30は、像担持体10の移動速度とは異なって少し遅い速度で移動し、一次転写ローラ31は中間転写媒体30に従動回転する。これにより、像担持体10は、一次転写ローラ31によって支持ローラ11に圧接されながら、同時に中間転写媒体30により移動方向と逆方向に張力を与えられるため、第一クリーニング手段25から一次転写ローラ31に至る区間で支持ローラ11の表面から遊離することなく隙間無く密着して、安定した速度で移動する。尚、このとき押さえローラ23部分で像担持体10に対して与えられる駆動力は第一クリーニング手段25の圧接部によって与えられる駆動力より小さいので、像担持体10の移動速度は支持ローラ11の回転速度に従う。
【0034】
ここで言う少し遅い速度とは、具体的には支持ローラ11の半径をr1(mm)、振れをa1(mm)とし、中間転写媒体30を駆動する駆動ローラ32の半径をr2,振れをa2とした時、像担持体10の平均移動速度に対する中間転写媒体30の平均移動速度の速度比が0.95を超え1−a1/r1−a2/r2に満たない範囲で遅くなるように設定するのが好ましく、さらには速度比が0.975を超え1−a1/r1−a2/r2−0.001に満たない範囲で遅くするのが良い。速度比が1−a1/r1−a2/r2を超えると像担持体10の移動速度に対して中間転写媒体30の移動速度が常に遅いとは言えなくなり、充分な効果が得られない。また、0.95以下では転写時の像の崩れ等の悪影響が目立ってくる。尚、速度比が0.975を超え1−a1/r1−a2/r2−0.001に満たない範囲で遅くするとさらに安定した良好な効果が得られる。
【0035】
また、像担持体10の周方向全長は一定であるから、押さえローラ23による効果と、一次転写ローラ31および中間転写媒体30による効果とにより、レーザー光22による露光から一次転写ローラ31による一次転写までの間の像担持体10の周方向長さが変動せず、常に安定した状態で移動することになる。このため、像担持体10の支持ローラ11から離間する区間に対する、複数の現像手段の離接動作や各色ごとの現像器との接触位置の変化等による像担持体10の振動や形状変化が、露光および一次転写プロセスに影響する事はなく、画像ジッタやミスレジストが生ずることがない。さらに、高精度な色重ねが可能になり色再現性の良い優れた画質の画像が得られるという効果がある。
【0036】
同時に、像担持体10の支持ローラ11から離間する区間における動きも安定するため、それぞれの現像器の近接精度もしくは、圧接状態および圧接ニップが安定し、画像の濃度ムラが低減でき、画質が向上するという効果がある。
【0037】
これまで述べてきたように、上述の実施例によれば、ベルト状の像担持体を用いて、色ズレのないカラー画像を中間転写媒体上に形成することができるものであるが、少なくとも一端には蛇行を防止するフランジやガイドを設けることが望ましい。また、中間転写媒体についても同様なことが言え、さらに、ドラム状の中間転写媒体を用いても良い。
【0038】
従って、以上の実施例によれば、ベルト状の像担持体を、その像担持体の内径より小さい外径を持つ一本の支持ローラで主として支持し、駆動する構成を用いたカラー画像形成装置において、像担持体上での露光位置を安定させ、さらには、露光部から転写部に至る像担持体の位置と長さを精密に安定させることで、高精度な色重ねを行い色間の位置ズレを最低限に抑えた、色再現性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
【0039】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、ベルト状の像担持体を、その像担持体の内径より小さい外径を持つ一本の支持ローラで主として支持し、駆動する構成を用いたカラー画像形成装置において、像担持体上での露光位置を安定させ、さらには、露光部から転写部に至る像担持体の位置と長さを精密に安定させることで、高精度な色重ねを行い色間の位置ズレを最低限に抑えた、色再現性に優れたカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のカラー画像形成装置の一実施例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
10 像担持体
11 支持ローラ
21 帯電ローラ
22 レーザー光
23 押さえローラ
241 イエロー現像器
242 マゼンタ現像器
243 シアン現像器
244 ブラック現像器
241a イエロー現像ローラ
242a マゼンタ現像ローラ
243a シアン現像ローラ
244a ブラック現像ローラ
25 第一クリーニング手段
25a 第一クリーニングブレード
30 中間転写媒体
31 支持ローラ
32 駆動ローラ
33 第一従動ローラ
34 第二従動ローラ
35 第二クリーニング手段
35a 第二クリーニングブレード
40 記録媒体
41 二次転写ローラ
42 記録媒体搬送経路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrophotographic color image forming apparatus used in printers, facsimiles, copiers, and the like. More specifically, the present invention relates to a toner image of each color formed on a belt-shaped image carrier, as an intermediate transfer medium or transfer drum. The present invention relates to a color image forming apparatus that forms a color image by superimposing colors.
[0002]
[Prior art]
In the conventional image forming apparatus, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-258890, the circumferential length of the photosensitive belt fitted on the driving roller is longer than the outer circumferential length of the driving roller. There is a technique in which an elastic member is elastically contacted to a position not in contact with the developing roller, the photosensitive belt is pressed against the driving roller, and the vicinity of the contacting position of the photosensitive belt with the developing roller is held loose. Proposed. Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-27859, the circumferential length of the photoreceptor belt fitted around the drive roller is formed longer than the circumference of the drive roller, and the charging roller and the transfer roller are provided as a photoreceptor. A technique has been proposed in which the pressure contact between the photosensitive belt and the driving roller is ensured by pressure contact with the belt, and further, the vibration of the photosensitive belt at the exposure portion is prevented.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-258989, the elastic member that is elastically contacted with the photosensitive belt is configured to slide on the surface of the photosensitive belt. As described above, it is not possible to make an elastic contact with the image area near the center of the surface of the tourist body, and the elastic contact position is substantially limited to the vicinity of both ends of the photosensitive belt. Therefore, even in the region where the elastic member is elastically contacted and the photosensitive belt should be pressed against the drive roller, the central portion of the photosensitive belt whose slack portion has been pushed by the developing roller is separated from the drive roller, and exposure is performed. Since the position and the transfer position are shifted, stable exposure and transfer cannot be performed, and when colors are overlapped, a positional shift between colors occurs, and the color reproducibility of the color image is impaired.
[0004]
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-27859, the exposure unit is located on the downstream side of the photosensitive belt from the charging unit, that is, on the side close to the developing unit. And vibration cannot be suppressed by the charging roller, and stable exposure cannot be performed. Furthermore, the force with which the photosensitive belt is pushed up by the developing device cannot be cut off simply by being pressed by the charging roller or the transfer roller, and a part of the slack on the developing device side of the photosensitive belt is below the charging roller or the transfer roller. May cause small slack between the charging roller and the cleaner, or between the transfer roller and the cleaner, and the distance from the charging position on the photosensitive belt to the transfer position may change. The color reproducibility of the color image is impaired, and the image quality is deteriorated.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems. The object of the present invention is to use a belt-like image carrier as a single support roller having an outer diameter smaller than the inner diameter of the image carrier. In a color image forming apparatus using a structure that supports and drives, the exposure position on the image carrier is stabilized, and further, the position and length of the image carrier from the exposure part to the transfer part are stabilized precisely. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a color image forming apparatus excellent in color reproducibility, which performs high-precision color superposition and minimizes positional deviation between colors.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a color image forming apparatus of the present invention includes a belt-shaped image carrier and a support roller that has an outer diameter smaller than the inner diameter of the image carrier and supports and drives the image carrier. Charging means for charging the image carrier, exposure means for forming an electrostatic latent image on the image carrier in accordance with image formation information, and a pressing roller for pressing the image carrier toward the support roller The electrostatic latent image on the image carrier is successively visualized with a plurality of color toners in proximity to or in contact with a slack portion of the image carrier caused by the difference between the inner diameter of the image carrier and the outer diameter of the support roller. A color image forming apparatus comprising: a plurality of developing means for converting; a transfer means for sequentially transferring the developed toner image onto a transfer medium; and a cleaning means for cleaning the surface of the image carrier after the transfer. Roller peripheral speed Was a faster speed than the moving speed of the image bearing member, the support as said cleaning means from said transfer means in the rotation direction of the support roller, the image bearing member to said charging means and said presser roller is brought into close contact with the support rollers Then, charging by the charging unit and formation of an electrostatic latent image by the exposure unit are performed on the image carrier at the portion supported in close contact .
[0007]
Further, the pressing roller is configured such that the outer diameter dimension on the shaft end side is larger than the outer diameter dimension on the shaft center side.
[0008]
Further, the pressing roller is made of a material having a resistance value of 10 8 Ωcm or more.
[0009]
Further, the moving speed of the transfer medium is slower than the moving speed of the image carrier.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of a color image forming apparatus of the present invention.
[0012]
In the figure, reference numeral 10 denotes an image carrier formed in a belt shape, and this image carrier 10 is a flexible organic photoreceptor in which a charge generation layer and a charge transport layer are formed in this order on a nickel electroformed tube. It is. The image carrier 10 is a primary transfer unit that is disposed with an intermediate transfer medium 30 interposed between the image carrier 10 and a support roller 11 that drives the image carrier 10 and rotates in the direction of arrow A. The primary transfer roller 31 is caused by the pressing force of the transfer roller 31, the first cleaning unit 25, the charging roller 21 serving as a charging unit, and the pressing roller 23 for pressing the image carrier 10 toward the support roller 11. From the first cleaning means 25 and the charging means 21 to the pressing roller 23 so as to be in close contact with each other. In particular, the pressure contact force by the first cleaning unit is maximized, and the driving force transmitted to the image carrier 10 is configured to be the maximum that is applied from the support roller 11 at the pressure contact portion of the first cleaning unit 25. is there. At this time, the friction coefficient between the cleaning blade 25 a provided in the first cleaning unit and the surface of the image carrier 10 is set to be smaller than the friction coefficient between the back surface of the image carrier 10 and the surface of the support roller 11. It is.
[0013]
The image carrier 10 is sequentially developed by a plurality of developing means, and its configuration and operation are as follows.
[0014]
The length of the image carrier 10 in the rotational direction is set larger than the outer peripheral length of the support roller 11. The image carrier 10 is rotationally driven in the direction of arrow B by the support roller 11 rotating in the direction of arrow A, so that the image carrier 10 is separated from the support roller 11 in the section from the pressing roller 23 to the primary transfer roller 31 in the rotational direction. It moves along an arc-shaped locus defined by the elastic force of the image carrier 10. In a section away from the support roller 11, toner is developed on the image portion of the image carrier 10 by a plurality of developing means, and the electrostatic latent image is visualized. The plurality of developing units include a yellow developing unit 241 having a yellow developing roller 241a for developing yellow toner, a magenta developing unit 242 having a magenta developing roller 242a for developing magenta toner, and developing cyan toner. A cyan developing unit 243 having a cyan developing roller 243a and a black developing unit 244 having a black developing roller 244a for developing black toner. Each developing unit is selectively operated according to image color data. The electrostatic latent image on the image carrier 10 is developed for each color.
[0015]
The developing units 241 to 244 are detachably positioned in a housing (not shown), and further moved in the directions of arrows G, H, I, and J, so that the positions of the developing rollers 241a to 244a are changed to image positions. In the section where the carrier 10 is separated from the support roller 11, it is possible to select whether it is close to, in contact with, or separated from the image carrier 10. In the drawing, the developing device 241 is in a state in which the developing roller 241a is close to or in contact with the image carrier 10, and the developing devices 242, 243, and 244 are separated from the image carrier 10 by the developing rollers 242a, 243a, and 244a, respectively. It shows that it is in a state. Therefore, FIG. 1 shows a state in which only development with yellow toner is possible.
[0016]
A toner image of each color is sequentially formed on the image carrier 10 supported and moved in this manner by an electrophotographic process such as charging, exposure, development, and transfer.
[0017]
In the figure, a charging roller 21 is a portion where the image carrier 10 is supported so as to be in close contact with the support roller 11, and is disposed so as to face the support roller 11 and make contact with light pressure across the image carrier 10. Then, the image carrier 10 is driven to rotate. By applying a predetermined DC charging bias to the charging roller 21, the surface of the image carrier 10 can be uniformly charged to a predetermined charging potential sequentially.
[0018]
Next, the charged image carrier 10 is a portion where the image carrier 10 is supported so as to be in close contact with the support roller 11, and is image-exposed with a laser beam 22 irradiated from an exposure unit (not shown). An electrostatic latent image is formed on 10.
[0019]
Subsequently, the image carrier 10 on which the electrostatic latent image is formed passes through a pressing roller 23 disposed opposite to the support roller 11 and moves in the direction of arrow B of the image carrier 10, and a plurality of developing units. Among them, the toner is developed on the image portion by one developing device 241 that is selected based on the color data of the image and is close to or in contact with the image, and the electrostatic latent image is visualized. The plurality of developing units sequentially move the respective developing units toward or in contact with the image carrier 10 based on the color data of the image, and develop the electrostatic latent image on the image carrier 10 one color at a time.
[0020]
Subsequently, the toner image formed with the toner of a predetermined color is transferred from the image carrier 10 to the intermediate transfer medium 30 by the primary transfer roller 31 which is a transfer unit. The primary transfer roller 31 is disposed to face the support roller 11 with the intermediate transfer medium 30 and the image carrier 10 interposed therebetween.
[0021]
After the primary transfer, the untransferred toner remaining on the image carrier 10 is sent to the first cleaning unit 25, scraped off by the cleaning blade 25a, and discharged into the internal space of the cleaning unit 25. The cleaning blade 25a is pressed against the support roller 11 with the image carrier 10 interposed therebetween, and the rotational driving force from the support roller 11 to the image carrier 10 by the frictional force between the image carrier 10 and the support roller 11 generated by this pressure contact force. Communicate most of the.
[0022]
Thereafter, the toner image of the next color formed by charging, exposing, and developing again is transferred from the image carrier 10 to the intermediate transfer medium 30 by the primary transfer roller 31, and is overlaid on the intermediate transfer medium 30. Is done. Here, the intermediate transfer medium 30 is stretched between the drive roller 32, the first driven roller 33, and the second driven roller 34, and has a primary transfer roller 31 therein, and rotates in the direction of arrow C. It is driven by the driving roller 32, is given tension by the first driven roller 33, and moves in the direction of arrow D. In addition, it is possible to form a color image by performing the same color superposition without using the intermediate transfer medium 31 and using a transfer drum holding a recording material or a paper conveying belt. In this case, the transfer drum or paper The moving speed of the transfer belt at the transfer unit is set slower than the moving speed of the image carrier 10.
[0023]
The image forming operation for each color is started by an index signal generated every rotation of the intermediate transfer medium 30 to prevent a color shift due to a periodic positional shift of the intermediate transfer medium.
[0024]
A color toner image formed by repeating such an operation for a predetermined color is separated from the leading edge of the image by the secondary transfer roller 41 urged toward the second driven roller 34 by performing the separating operation in the direction of the arrow L. Are collectively transferred to the recording medium 40 conveyed in accordance with
[0025]
On the other hand, the residual toner remaining on the intermediate transfer medium 30 after the secondary transfer is transferred to the second cleaning unit 35, scraped off by the second cleaning blade 35a, and discharged into the internal space of the second cleaning unit 35. Is done. The second cleaning unit 35 moves in the direction of arrow M toward the intermediate transfer medium 30 and performs cleaning in response to the operation of transferring the toner image to the recording medium 40. It is held at a position separated from the other.
[0026]
On the other hand, according to the secondary transfer of the color toner image, the recording medium 40 is fed toward the secondary transfer roller 41 along the recording medium conveyance path 42 by a paper feeding unit (not shown) and a paper conveyance unit (not shown). The color toner images on the intermediate transfer medium 30 are secondarily transferred onto the recording medium 40 at once. Further, the recording medium 40 is conveyed to a fixing unit (not shown) along the recording medium conveyance path 42, and after the toner image is heated and fixed, it is discharged to a paper discharge tray (not shown).
[0027]
In this manner, a color toner image composed of a plurality of colors of toner is fixed on the recording medium 40, and a series of color image forming operations is completed. Further, when forming color images continuously, the same image forming process is repeated, and when forming a monochromatic image, only the image forming process for one color is performed.
[0028]
The support roller 11 and the drive roller 32 may be a metal sleeve or the like fitted with a flange, and the outer peripheral surface may be roughened or the outer peripheral surface may be coated with a resin.
[0029]
Here, unlike the average moving speed of the image carrier 10, the outer periphery of the pressing roller 23 rotates while maintaining a slightly higher peripheral speed. As a result, the image carrier 10 is pressed against the support roller 11 by the pressing roller 23 and is simultaneously tensioned in the moving direction, so that it is released from the surface of the supporting roller in the section from the first cleaning means 25 to the pressing roller 23. It adheres without gaps and moves at a stable speed. Therefore, the timing of exposure by the laser beam 22 is not affected by the unstable behavior of the image carrier 10, and the color reproducibility is minimized by minimizing the positional shift between colors when the colors are superimposed. There is an effect that a color image can be obtained.
[0030]
At this time, the friction coefficient between the pressing roller 23 and the surface of the image carrier 10 is set to be smaller than the friction coefficient between the back surface of the image carrier 10 and the surface of the support roller 11. Accordingly, the image carrier 10 moves at a stable speed depending only on the speed of the support roller 11 regardless of the speed of the pressing roller 23.
[0031]
The slightly faster speed mentioned here is specifically the circumference of the outer periphery of the pressing roller 23 with respect to the average moving speed of the image carrier 10 when the radius of the support roller 11 is r1 (mm) and the deflection is a1 (mm). It is preferable to set the speed ratio so that the speed ratio is higher in a range exceeding 1 + a1 / r1 and less than 1.05. Further, the speed ratio is increased in a range exceeding 1 + a1 / r1 + 0.001 and less than 1.025. Is good. If the speed ratio does not exceed 1 + a1 / r1, it cannot be said that the peripheral speed of the pressing roller 23 is always high with respect to the moving speed of the image carrier 10, and a sufficient effect cannot be obtained. Adverse effects such as wear and heat generated by
[0032]
If the speed ratio is faster than 1 + a1 / r1 + 0.001 and less than 1.025, a more stable and good effect can be obtained. Further, the shape of the pressing roller 23 may be a shape that presses only the portion outside the image area near both ends of the image carrier 10, or a shape that presses over the entire width of the image carrier 10. In the case of pressing only the outer portion of the image area near both ends, the pressing roller 23 is configured so that the outer diameter of the shaft end side is larger than that of the shaft center side. Therefore, a force to spread the image carrier 10 outwardly acts, and the central portion in the moving direction of the image carrier 10 is partially separated from the support roller 11 and swells. Can be prevented. The shape in which the outer diameter of the pressing roller 23 on the shaft end side is larger than that of the shaft center side is also effective when pressing over the entire width. Further, when pressing over the entire width, it is preferable to use a roller material having a high resistance of 10 8 Ωcm or more or an insulating material.
[0033]
Further, the belt-like intermediate transfer medium 30 that is rotationally driven by the drive roller 32 moves at a slightly different speed from the moving speed of the image carrier 10, and the primary transfer roller 31 rotates following the intermediate transfer medium 30. . As a result, the image carrier 10 is pressed against the support roller 11 by the primary transfer roller 31 and is simultaneously tensioned by the intermediate transfer medium 30 in the direction opposite to the moving direction, so that the primary transfer roller 31 from the first cleaning unit 25. In the section up to, it adheres without gap from the surface of the support roller 11 and moves at a stable speed. At this time, since the driving force applied to the image carrier 10 at the pressing roller 23 is smaller than the driving force applied by the pressure contact portion of the first cleaning means 25, the moving speed of the image carrier 10 is the speed of the support roller 11. Follow the rotation speed.
[0034]
Here, the slightly slower speed means specifically that the radius of the support roller 11 is r1 (mm), the deflection is a1 (mm), the radius of the driving roller 32 that drives the intermediate transfer medium 30 is r2, and the deflection is a2. Is set so that the speed ratio of the average moving speed of the intermediate transfer medium 30 to the average moving speed of the image carrier 10 exceeds 0.95 and is less than 1-a1 / r1-a2 / r2. Further, it is preferable to slow the speed ratio within a range exceeding 0.975 and less than 1-a1 / r1-a2 / r2-0.001. When the speed ratio exceeds 1-a1 / r1-a2 / r2, it cannot be said that the moving speed of the intermediate transfer medium 30 is always slower than the moving speed of the image carrier 10, and a sufficient effect cannot be obtained. On the other hand, when it is 0.95 or less, adverse effects such as image distortion during transfer become conspicuous. If the speed ratio exceeds 0.975 and is less than 1-a1 / r1-a2 / r2-0.001, a more stable and good effect can be obtained.
[0035]
Further, since the entire circumferential length of the image carrier 10 is constant, the effect of the pressing roller 23 and the effect of the primary transfer roller 31 and the intermediate transfer medium 30 cause the primary transfer by the primary transfer roller 31 from the exposure by the laser light 22. Until then, the circumferential length of the image carrier 10 does not vary, and the image carrier 10 always moves in a stable state. For this reason, the vibration or shape change of the image carrier 10 due to the separation operation of a plurality of developing means or the change of the contact position with the developing device for each color with respect to the section separated from the support roller 11 of the image carrier 10, The exposure and primary transfer processes are not affected, and image jitter and misregistration do not occur. Furthermore, high-precision color superposition is possible, and there is an effect that an image of excellent image quality with good color reproducibility can be obtained.
[0036]
At the same time, the movement of the image carrier 10 in the section away from the support roller 11 is also stable, so that the proximity accuracy of each developing device or the pressure contact state and the pressure nip are stabilized, the density unevenness of the image can be reduced, and the image quality improves. There is an effect of doing.
[0037]
As described above, according to the above-described embodiment, a color image without color misregistration can be formed on an intermediate transfer medium using a belt-shaped image carrier. It is desirable to provide a flange and a guide for preventing meandering. The same applies to the intermediate transfer medium, and a drum-shaped intermediate transfer medium may also be used.
[0038]
Therefore, according to the above embodiment, a color image forming apparatus using a configuration in which a belt-like image carrier is mainly supported and driven by a single support roller having an outer diameter smaller than the inner diameter of the image carrier. In this case, the exposure position on the image carrier is stabilized, and further, the position and length of the image carrier from the exposure part to the transfer part are precisely stabilized, so that high-precision color overlay is performed. It is possible to provide a color image forming apparatus excellent in color reproducibility with minimal positional deviation.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, color image formation using a configuration in which a belt-like image carrier is mainly supported and driven by a single support roller having an outer diameter smaller than the inner diameter of the image carrier. In the device, the exposure position on the image carrier is stabilized, and furthermore, the position and length of the image carrier from the exposure part to the transfer part are stabilized precisely, so that high-precision color overlap is performed. Therefore, it is possible to provide a color image forming apparatus with excellent color reproducibility with minimal positional deviation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing an embodiment of a color image forming apparatus of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Image carrier 11 Support roller 21 Charging roller 22 Laser light 23 Pressing roller 241 Yellow developing unit 242 Magenta developing unit 243 Cyan developing unit 244 Black developing unit 241a Yellow developing roller 242a Magenta developing roller 243a Cyan developing roller 244a Black developing roller 25 One cleaning means 25a First cleaning blade 30 Intermediate transfer medium 31 Support roller 32 Drive roller 33 First driven roller 34 Second driven roller 35 Second cleaning means 35a Second cleaning blade 40 Recording medium 41 Secondary transfer roller 42 Recording medium conveyance Route

Claims (4)

ベルト状の像担持体と、
前記像担持体の内径より小さな外径を有し前記像担持体を支持し駆動する支持ローラと、
前記像担持体を帯電する帯電手段と、
画像形成情報に従って前記像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
前記像担持体を前記支持ローラに向けて圧接する押さえローラと、
前記像担持体の内径と前記支持ローラの外径との差分より生じる像担持体の弛み部分に近接もしくは接触して前記像担持体上の静電潜像を複数色のトナーにより順次顕像化する複数の現像手段と、
現像されたトナー像を転写媒体上に順次転写する転写手段と、
転写後に前記像担持体表面を清掃するクリーニング手段と
を有するカラー画像形成装置であって、前記押さえローラ外周の周速度を前記像担持体の移動速度より速い速度とし、前記支持ローラの回転方向に前記転写手段から前記クリーニング手段、前記帯電手段及び前記押さえローラまで前記像担持体が前記支持ローラに密着するように支持して、前記密着するように支持された部分で前記前記像担持体上に前記帯電手段による帯電及び前記露光手段による静電潜像の形成を行うようにしたことを特徴とするカラー画像形成装置。
A belt-shaped image carrier;
A support roller having an outer diameter smaller than the inner diameter of the image carrier and supporting and driving the image carrier;
Charging means for charging the image carrier;
Exposure means for forming an electrostatic latent image on the image carrier according to image formation information;
A pressing roller that presses the image carrier toward the support roller;
The electrostatic latent image on the image carrier is successively visualized with a plurality of color toners in proximity to or in contact with the slack portion of the image carrier resulting from the difference between the inner diameter of the image carrier and the outer diameter of the support roller. A plurality of developing means,
Transfer means for sequentially transferring the developed toner image onto a transfer medium;
A color image forming apparatus having cleaning means for cleaning the surface of the image carrier after the transfer, wherein a peripheral speed of the outer periphery of the pressing roller is set to a speed faster than a moving speed of the image carrier, and the rotation direction of the support roller The image carrier is supported from the transfer unit to the cleaning unit, the charging unit, and the pressure roller so as to be in close contact with the support roller, and is supported on the image carrier at the portion that is supported to be in close contact. A color image forming apparatus, wherein charging by the charging unit and formation of an electrostatic latent image by the exposure unit are performed .
前記押さえローラを、軸端側の外径寸法を軸中央側の外径寸法より大きく構成したことを特徴とする請求項1に記載のカラー画像形成装置。  The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressing roller is configured such that an outer diameter dimension on a shaft end side is larger than an outer diameter dimension on a shaft center side. 前記押さえローラを108 Ωcm以上の抵抗値を有する材料で構成したことを特徴とする請求項1または2に記載のカラー画像形成装置。The color image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressing roller is made of a material having a resistance value of 10 8 Ωcm or more. 前記転写媒体の移動速度を、前記像担持体の移動速度より遅い速度としたことを特徴とする請求項1ないし3に記載のカラー画像形成装置。  4. The color image forming apparatus according to claim 1, wherein a moving speed of the transfer medium is slower than a moving speed of the image carrier.
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