JP4713968B2 - 多色画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、多色画像形成装置、特に上位装置から送信される印刷信号に基づいて電子写真方式により複数色のトナー像を重ね合わせて多色画像を形成する多色画像形成装置に関するものである。

画像形成装置において、感光体ベルトユニットは印刷品質やランニングコストの面で極めて重要である。感光体ベルト上の特定の位置で現像器の感光体ベルトへの押し付けと退避を繰り返し実施すると、現像器の現像ローラ押し付けと退避による擦り傷が感光体ベルト表面の特定の位置に発生してしまう。Ａ４サイズ（用紙長さ２９７ｍｍ）の印刷を連続して実施すると、Ａ４サイズの画像領域の前後で現像器が感光体ベルトに接触、退避を繰り返すことでＡ４サイズの画像領域前後の感光体ベルト表面に傷が付く。その後Ａ４サイズより画像領域の長いリーガル（用紙長さ３５６ｍｍ）の印刷を実施すると、感光体ベルト状に付いた傷が画像領域に入ってしまい印刷した画像に感光体ベルトの傷の痕跡が現れてしまう。

従来技術においては、前記画像欠陥を防ぐために、現像器を感光体ベルトに接触させる範囲が多色画像形成装置の仕様の最大画像領域よりも広くすることにより、感光体ベルト上の擦り傷の影響が画像に現れないようにしていた。

図４は、従来の多色画像形成装置における現像器を感光体ベルトに押付ける領域を示す図である。接触開始位置２８から接触を開始し接触終了位置２７で終了する現像器押し付け領域２６は、最大画像領域より広く感光体ベルト２の継目１９、１９間より狭い固定された同一箇所に設定している。その理由は、感光体ベルト２の接触開始位置２８及び接触終了位置２７に発生する擦傷２３に起因した画像欠陥を発生させないためである。

図５は、従来方式における感光体ベルト２の接触開始位置及び接触終了位置の経時後の断面図である。感光体ベルト２は、基材３０、アルミニウム蒸着層３１、有機感光層３２により構成されている。感光体ベルト２の擦傷２３が深くなると、有機感光層３２を貫通し、アルミニウム蒸着層３１に到達してしまう。こうなると、擦傷２３の部分で絶縁破壊が発生してしまい、印刷動作が不能となってしまう。

上記したように、従来技術においては同一箇所において現像器を感光体に接触及び退避を繰り返していたため、感光体ベルトの感光層が偏磨耗し、感光体ベルト長寿命化の大きな妨げとなっていた。

本発明の目的は、感光体ベルトの現像器接触開始位置及び現像器接触終了位置に発生する偏磨耗を抑制し感光体ベルトの長寿命化達成することにより低ランニングコストな多色画像形成装置を提供することである。

上記目的は、感光体ベルトを有する感光体ユニットと感光体の表面を帯電する帯電器と、感光体ベルトの表面に画像情報に基づいた静電潜像を形成する露光装置と、各々異なる色のトナーを収容し静電潜像をトナー像として顕像化する複数の現像器と、感光体ベルト上に形成した各色のトナー像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する中間転写体と中間転写体のカラー画像を用紙に転写する転写手段を備えた多色画像形成装置において、接触開始位置及び接触終了位置を複数の箇所に分散させることにより達成される。

本発明の多色画像形成装置によれば、感光体ベルトの現像器による局部的な偏磨耗を回避し長寿命化を実現することが可能となり、低ランニングコストな多色画像形成装置を提供することが出来る。

以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

本発明の実施例として、フルカラーレーザプリンタの画像形成装置を例示し、説明する。図１において、プリンタ１は、感光体ベルト２と、接触帯電器３と、露光装置４と、現像機５と、中間転写体ベルト６と、定着機７と、除電器８と、給紙カセット９と、排紙トレイ１０と、筐体１１により構成されている。感光体ベルト２と接触帯電器３は、プリンタ１に対し着脱可能な感光体ユニット１２を構成している。

演算手段１３より印刷処理開始指示が下ると最初に、接触帯電器３が感光体ベルト２の表面に接触して、感光体ベルト２の表面を一様に帯電させる。続いて、露光装置４が、感光体ベルト２の表面をレーザ光１４で露光して、感光体ベルト２の表面に静電潜像を形成する。続いて、現像機５が、感光体ベルト２の表面に形成された静電潜像をトナーで顕像化して、感光体ベルト２の表面にトナー像を形成する。続いて、図中Ｐ方向に周回する感光体ベルト２の表面から図中Ｔ方向に周回する中間転写体ベルト６の表面にトナー像が転写される。以上のサイクルがイエロー（Ｙ）トナー、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、ブラック（Ｋ）トナーの各色トナーについて繰り返し実施され、中間転写体ベルト６の表面にＹトナー像、Ｍトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が重畳されたトナー像が形成される。

一方、転写材である印刷用紙１５が、給紙ローラ１６により給紙カセット９から給紙されて、レジストローラ１７で待機している。そして、図中Ｔ方向に周回する中間転写体ベルト６の表面から図中Ｓ方向に進行する印刷用紙１５の表面にトナー像が転写される。そして、定着機７が、印刷用紙１５の表面に形成されたトナー像を印刷用紙１５の表面に定着させる。そして、画像が印刷された印刷用紙１５が、排紙ローラ１８により排紙トレイ１０に排紙される。

印刷枚数が複数枚に渡る場合には、以上の印刷処理が繰り返し実施される。

感光体ベルト２は、表面に継目１９を有し、周長は３８０ｍｍ、周速は２０３ｍｍ／ｓ、継目１９の幅は約１ｍｍである。また、継目１９の位置は感光体ベルト２上に継目から一定距離に設置されているマーカ２０と、マーカ検出部２１と、演算装置１３とにより検出する。

現像機５は、感光体ベルト２との接触部材となる現像ローラ２２を有する。現像ローラ２２の周速は３０４ｍｍ／ｓである。感光体ベルト２がベルト状で軟らかいことや、現像ローラ２２が金属製で硬いことや、感光体ベルト２の周速と現像ローラ２２の周速が異なることが、図４のように、感光体ベルト２の表面に擦傷２３が発生する主な原因となっている。特に、接触終了位置においては感光体ベルト２よりも先に現像ローラ２２が停止し、摩擦力が増大するために擦傷２３が顕著になる傾向がある。なお、感光体ベルト２の表面の擦傷２３の幅は約２ｍｍである。

プリンタ１がサポートしている画像サイズ（用紙サイズ）について説明する。プリンタ１は、Ａ４サイズの画像、Ａ３サイズの画像、Ｂ５サイズの画像、Ｂ４サイズの画像、レターサイズの画像、およびリーガルサイズの画像をサポートしている。プリンタ１がサポートしている６種類の画像サイズ（用紙サイズ）の中では、リーガルサイズが最大である。利用者は、所望のサイズの用紙をプリンタにセットして、所望のサイズの用紙をプリンタドライバでセレクトすれば、所望のサイズの用紙に所望のサイズの画像を印刷することができる。なお、プリンタ１がサポートする画像サイズ（用紙サイズ）は、以上の６種類以外でもよい。

図２は、の最大画像領域印刷時の感光体ベルト２の様子を表す展開図である。継目を有する感光体ベルト２を使用する場合は継目１９を画像領域から避けるため、印刷する用紙のサイズにより継目１９から所定のタイミングでレーザ光１４を照射開始し静電潜像を形成する。現像器５を接触開始する領域を接触開始領域２４、現像器５を接触退避する領域を接触終了領域２５とする。

本実施例では、接触終了領域２５においてａ、ｂ、ｃ、・・・ｎと複数の接触終了位置２７を備える。接触終了位置２７の切り替えタイミングは、接触動作を実施しているＹトナー用現像器５Ｙ、Ｍトナー用現像器５Ｍ、Ｃトナー用現像器５Ｃ、Ｋトナー用現像器５Ｋ毎によって切り替える。

次に、上記以外の接触終了位置２７切り替えタイミングについて数例説明する。

用紙サイズ（Ａ４サイズ、Ａ３サイズ、Ｂ５サイズ、Ｂ４サイズ、レターサイズ、リーガルサイズ）切り替えに同期させ接触終了位置２７を切り替えることも可能である。

印刷ジョブ毎に接触終了位置２７を切り替えることも可能である。

印刷ページ数毎に接触終了位置２７を切り替え可能である。仮に演算手段１３よりＡページの印刷指示が下った場合、演算手段１３によりＡ÷ｎ＝Ｃ（Ｃは整数、余りをＤとする）の計算を実行し、接触終了位置２７一箇所あたりの動作ページ数をＣページとし、余りＤページの接触終了位置２７は演算手段１３により前ジョブの接触終了位置２７を記録し、印刷ジョブ毎に順次変更する。印刷イメージ毎にも印刷ページ毎と同様に接触終了位置２７を切り替え可能である。

上記に数例示した接触終了位置２７の切り替えタイミングに加え、演算手段１３内に各接触終了位置２７毎の累積接触終了回数を記録可能なカウンタ２９を持ち、各接触終了位置２７毎の接触終了回数を平均化可能な場合を説明する。

図３は、本発明における接触開始領域及び接触終了領域の感光体ベルトの断面を示した図である。感光体ベルト２は、基材３０、アルミニウム蒸着層３１、有機感光層３２により構成されている。有機感光層３２の厚さをＴとする。複数ｎある接触終了位置２７の擦傷深さをＴａとする。現像器５が感光体ベルト２に１回退避する毎に有機感光層３２を削る深さをＴｂとする。感光体ベルト２の寿命は擦傷深さＴａがアルミ蒸着層３１に到達し（Ｔ−Ｔａ＝０）絶縁破壊してしまうことにより決定するため、接触終了回数ＫがＫ＝Ｔ÷Ｔｂ×ｎとなることである。

ここで、ｎ＝１とする。感光体ベルトの寿命値はＴ÷Ｔｂとなる。これはすなわち従来の技術の寿命値となる。従って、接触終了領域２５において複数ｎの接触終了位置２７を持つことにより、従来に対し寿命値をｎ倍にすることが可能となる。

以上の説明は、接触終了領域２５において複数ｎの接触終了位置２７を持つ場合のみならず、接触開始領域２４において複数ｎの接触開始位置２８をもつ場合にも該当する。

以上の如く、接触終了位置２７及び接触開始位置２８を複数設けることにより、感光体ベルト２を長寿命化し低ランニングコストな多色画像形成装置を提供することが出来る。

本発明の一実施例であるフルカラープリンタの模式図である。 本発明の一実施例である最大画像領域印刷時の感光体ベルトを示す展開図である。 本発明の一実施例である接触開始領域及び接触終了領域の感光体ベルトの断面図である。 従来方式による最大画像領域印刷時の感光体ベルトを示す展開図である。 従来方式による接触開始領域及び接触終了領域の感光体ベルトの断面図である。

符号の説明

１…プリンタ、２…感光体ベルト、３…接触帯電器、４…露光装置、５…現像器、６…中間転写ベルト、７…定着器、８…除電器、９…給紙カセット、１０…排紙トレイ、１１…筐体、１２…感光体ユニット、１３…演算手段、１４…レーザ光、１５…印刷用紙、１６…給紙ローラ、１７…レジストローラ、１８…排紙ローラ、１９…継目、２０…マーカ、２１…マーカ検出部、２２…現像ローラ、２３…擦傷、２４…接触開始領域、２５…接触終了領域、２６…現像器押し付け領域、２７…接触終了位置、２８…接触開始位置、２９…カウンタ、３０…基材、３１…アルミニウム蒸着層、３２…有機感光層。

Claims (8)

1. 感光体ベルトを有する感光体ユニットと、前記感光体ベルト表面を帯電させる帯電器と、前記感光体ベルト上に各色の画像情報に基づいた静電潜像を形成する露光装置と、異なる色の現像剤を収容し前記感光体ベルトに接触と退避動作を行うことで静電潜像を各色の現像剤で顕像化する複数の現像器と、前記感光体ベルト上に形成した各色の現像剤像を順次重ね合わせて１次転写をする中間転写体とを有する多色画像形成装置において、前記現像器は、前記感光体ベルトに接触、退避する現像ローラを有し、前記感光体ベルトの周速と前記現像ローラの周速が異なり、前記現像器が前記感光体ベルトから退避動作する位置を画像領域外の範囲で任意に可変とするとともに、各位置での退避動作の累積回数を記録し、各位置の退避回数を平均化することを特徴とする多色画像形成装置。
2. 前記現像器が前記感光体ベルトに接触動作する位置を、画像領域外の範囲で任意に可変としたことを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
3. 前記現像器を前記感光体ベルトから退避動作させる位置を、現像器毎に変更することを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
4. 前記現像器を前記感光体ベルトから退避動作させる位置を、印刷する用紙サイズ毎に変更することを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
5. 前記現像器を前記感光体ベルトトから退避動作させる位置を、印刷ジョブ毎に位置を変更することを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
6. 前記現像器を前記感光体ベルトから退避動作させる位置を、印刷ページ数毎に変更することを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
7. 前記現像器を前記感光体ベルトから退避動作させる位置を、印刷イメージ数毎に変更することを特徴とする請求項１記載の多色画像形成装置。
8. 感光体ベルトを有する感光体ユニットと、前記感光体ベルト表面を帯電させる帯電器と、前記感光体ベルト上に各色の画像情報に基づいた静電潜像を形成する露光装置と、異なる色の現像剤を収容し前記感光体ベルトに接触と退避動作を行うことで静電潜像を各色の現像剤で顕像化する複数の現像器と、前記感光体ベルト上に形成した各色の現像剤像を順次重ね合わせて１次転写をする中間転写体とを有する多色画像形成装置において、前記現像器は、前記感光体ベルトに接触、退避する現像ローラを有し、前記感光体ベルトの周速と前記現像ローラの周速が異なり、前記現像器が前記感光体ベルトに接触及び退避動作させる位置を画像領域外の範囲で任意に可変とするとともに、各位置での接触及び退避動作の累積回数を記録し、各位置の接触及び退避回数を平均化することを特徴とする多色画像形成装置。

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