JPH07210008A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中間転写ベルトのスリップを防止して画像の
ずれを防止した画像形成装置を提供する。 【構成】 表面にトナー像を形成される像担持体９と、
駆動手段で回転駆動される駆動ローラー２１と従動ロー
ラーとからなる複数のローラーに往復動自在に掛け渡さ
れ、接離手段により、その往動作時において像担持体９
と接触してトナー像を転写され、復動作時には像担持体
９と離間する中間転写ベルト１９と、中間転写ベルト１
９の回転に制動を掛ける制動手段３７とを具備し、中間
転写ベルト１９を複数回往復動作させることにより、中
間転写ベルト１９上にトナー像を重ね合わせて転写し、
この中間転写ベルト１９上のトナー像を転写シート２４
に転写する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー複写機及びカラ
ープリンター等の画像形成装置に関し、詳しくは、像担
持体上に形成された各色成分のトナー像を、ローラー間
に掛け渡された中間転写ベルト上に、この中間転写ベル
トを往復動作させることによって重ね合わせた後、この
重ね合わせたトナー像を転写シートに転写する画像形成
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー複写機及びカラープリンター等の
画像形成装置として、像担持体上に形成された各色成分
のトナー像を、ローラー間に掛け渡された中間転写ベル
ト上に重ね合わせた後、この重ね合わせたトナー像を転
写シートに転写する画像形成装置が知られている。

【０００３】この種の画像形成装置において、像担持体
上で形成された各色成分のトナー像を中間転写ベルト上
に重ね合わせる際に、中間転写ベルトを移動させる動作
方式として、基本的には、往動作方式と往復動作方式と
の２種類が考えられる。

【０００４】往動作方式は、中間転写ベルトへの１色目
のトナー像の転写が終了した後、そのまま往方向へ中間
転写ベルトを回転させ、像担持体上の２色目のトナー像
と中間転写ベルト上の１色目のトナー像との先端を合わ
せて中間転写ベルトへの２色目のトナー像の転写を行
い、その後、この２色目のトナー像と同様に中間転写ベ
ルト上に３色目のトナー像、及び４色目のトナー像を順
次転写して重ね合わせる方式である。

【０００５】往復動作方式は、中間転写ベルトへの１色
目のトナー像の転写が終了した時点で、この中間転写ベ
ルトの往動方向への移動距離分（正回転量）だけ、この
中間転写ベルトを、像担持体から離間させた状態で逆転
させ、像担持体上の２色目のトナー像と中間転写ベルト
上の１色目のトナー像との先端を合わせて中間転写ベル
トへの２色目のトナー像の転写を行い、その後、この２
色目のトナー像と同様に、中間転写ベルト上に３色目の
トナー像、及び４色目のトナー像を順次転写して重ね合
わせる方式である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記往復動作方式を採
用している画像形成装置では、中間転写ベルトが駆動ロ
ーラーに対してスリップしたり、回転時の速度変動が１
回の転写時毎に違わなければ、画像は完全に重なり合
う。中間転写ベルトのスリップは、駆動ローラーの摩擦
係数やローラー径、巻き付き角を変えることで余裕度は
向上するが、トナー等がローラーとベルトとの間に混入
すると余裕度が減少する。このとき、駆動ローラーと駆
動軸との連結部分にガタがあると、駆動軸側が急激に減
速するのに対し、駆動ローラー側はガタ分だけそのまま
の速度で回転し、駆動軸側カップリングの逆側面と衝突
する。このとき、駆動ローラーは、駆動軸の速度に急激
にならうが、この駆動ローラーに巻き付いているベルト
は、他の従動ローラーの慣性力で一体となってスリップ
してしまう。このような現象が発生すると、上記画像形
成装置は、中間転写ベルト上において、この中間転写ベ
ルトを転写時の移動量と同じだけ逆転することで重ね合
わせを行うフルカラー機であるため、１色毎の像が転写
シート上で通紙方向先端側へ平行にずれてしまうという
問題点がある。さらにこれは、カップリング衝突時のエ
ネルギーによって左右され、速度が上がれば上がるほど
ずれ量は大きくなる。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決し、中間転写
ベルトのスリップを防止して画像のずれを防止した画像
形成装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、表面にトナー
像を形成される像担持体と、駆動手段で回転駆動される
駆動ローラーと従動ローラーとからなる複数のローラー
に往復動自在に掛け渡され、接離手段により、その往動
作時において前記像担持体と接触してトナー像を転写さ
れ、復動作時には前記像担持体と離間する中間転写ベル
トとを具備し、前記中間転写ベルトを複数回往復動作さ
せることにより、該中間転写ベルト上に前記トナー像を
重ね合わせて転写し、この中間転写ベルト上のトナー像
を転写シートに転写する画像形成装置において、前記中
間転写ベルトの回転に制動を掛ける制動手段を有するこ
とを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、制動手段が中間転写ベルトの
回転に制動を掛けるので、駆動ローラーと駆動軸との連
結部分にガタがあっても、駆動ローラーが駆動軸側カッ
プリングの逆側面と衝突することを防止でき、他の従動
ローラーの慣性力による中間転写ベルトのスリップが防
止される。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を採用した画像形
成装置の一つであるカラー複写機の概略構成図を、ま
た、図２は、図１に示した像担持体、中間転写ベルト回
りの拡大図をそれぞれ示している。

【００１１】カラー複写機は、カラー画像読み取り装置
１（以下、カラースキャナーという）とプリンター部を
なすカラー画像形成装置２（以下、カラープリンターと
いう）とで構成されており、このうちカラースキャナー
１は、原稿３の画像を照明ランプ４、ミラー５−１、５
−２、５−３及びレンズ６を介してカラーセンサー７に
結像させるように構成されており、原稿３のカラー画像
情報を、例えば、ブルー（Ｂｌｕｅ）、グリーン（Ｇｒ
ｅｅｎ）、レッド（Ｒｅｄ）の色分解光毎に読み取り、
電気的な画像信号に交換する。以下、これら分解光を便
宜上、Ｂ、Ｇ、Ｒと表現する。

【００１２】そして、このカラースキャナー１で得た
Ｂ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度レベルを基にして、画
像処理部（図示されず）で色変換処理を行い、ブラック
（以下、ＢＫ）、シアン（以下、Ｃ）、マゼンタ（以
下、Ｍ）、イエロー（以下、Ｙ）のカラー画像データー
を得る。得られたカラー画像データーを基に、カラープ
リンター２によって、ＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナーを用い
て顕像化し、これらトナー像を重ね合わせて４色フルカ
ラー画像を形成する。

【００１３】次に、カラープリンター２の概要を説明す
る。書き込み光学ユニット８は、カラースキャナー１か
らのカラー画像データーを光信号に変換して原稿画像に
対応した光書き込みを行うユニットであり、レーザー光
源８−１からのレーザービームを駆動モーター８−３に
より回転されるポリゴンミラー８−２を介して走査し、
ｆθレンズ８−４、反射鏡８−５によって像担持体とし
ての感光体ドラム９に走査光を導き、静電潜像を形成す
るように構成されている。

【００１４】図において、反時計方向に回転する感光体
ドラム９の周りには、クリーニング前除電器を含むクリ
ーニングユニット１０、除電ランプ１１、帯電器１２、
電位センサー１３、ＢＫ現像器１４、Ｃ現像器１５、Ｍ
現像器１６、Ｙ現像器１７、現像濃度パターン検知器１
８、中間転写ベルト１９等の電子写真複写工程を実行す
るための機器、手段が配置されている。

【００１５】各現像器は、図２に示すように、感光体ド
ラム９上の静電潜像を現像するため、感光体ドラム９に
現像剤を対向させた状態で回転する現像スリーブ１４−
１，１５−１，１６−１，１７−１と、現像剤を汲上げ
・撹拌するために回転する現像パドル１４−２，１５−
２，１６−２，１７−２、及び現像剤のトナー濃度検知
センサー１４−３，１５−３，１６−３，１７−３等で
構成されている。

【００１６】以下、現像動作の順序（カラー画像形成順
序）をＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙとした場合を説明する。ただ
し、画像形成順序はこれに限定されるものではない。コ
ピー動作が開始されると、カラースキャナー１で所定の
タイミングによりＢＫ画像データーの読み取りが開始さ
れ、この画像データーに基づいてレーザー光による光書
き込み、潜像形成が開始される。以下、ＢＫ画像データ
ーによる静電潜像をＢＫ潜像とする。Ｃ、Ｍ、Ｙについ
ても同様とする。

【００１７】このＢＫ潜像の先端部からの現像が行える
ように、ＢＫ現像器１４の現像位置に潜像先端部が到達
する前に、現像スリーブ１４−１の回転を開始させ、現
像剤の穂立てを行い、ＢＫ潜像をＢＫトナーで現像す
る。以後、ＢＫ潜像領域の現像動作を続けるが、ＢＫ潜
像後端部がＢＫ現像位置を通過した時点でＢＫ現像スリ
ーブ１４−１の穂切りを行い、現像不作動状態にする。
これは、少なくとも次のＣ画像データーによるＣ潜像先
端部がＣ現像器１５に到達する前に完了させる。

【００１８】感光体ドラム９上に形成されたＢＫトナー
像は、感光体ドラム９と等速駆動されている中間転写ベ
ルト１９の表面に転写される。以下、感光体ドラム９か
ら中間転写ベルト１９へのトナー像転写をベルト転写と
いう。ベルト転写は、感光体ドラム９と中間転写ベルト
１９との接触状態において、転写バイアスローラー２０
に所定のバイアス電圧を印加することで行う。中間転写
ベルト１９には、感光体ドラム９に順次形成されるＢ
Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を同一面に順次位置合わせし
て４色重ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写シ
ートに一括転写を行う。

【００１９】感光体ドラム９では、ＢＫ工程の次にＣ工
程が行われ、所定のタイミングによってカラースキャナ
ー１によるＣ画像データーの読み取りが開始される。そ
して、その画像データーに基づき、レーザー書き込みに
よりＣ潜像が形成される。Ｃ現像器１５は、先のＢＫ潜
像後端部が通過した後、Ｃ潜像の先端が到達する前に現
像スリーブ１５−１の回転を開始して現像剤の穂立てを
行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以後、Ｃ潜像領域
の現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、先の
ＢＫ現像器１４の場合と同様にＣ現像スリーブ１５−１
上での現像剤の穂切りを行う。これもやはり次のＭ潜像
先端部がＭ現像器１６に到達する前に完了させる。な
お、Ｍ及びＹの工程については、それぞれの画像データ
ーの読み取り、潜像形成、現像の動作が上述のＢＫ、Ｃ
の工程と同様であるので、その説明は省略する。

【００２０】中間転写ベルト１９は、ベルト転写バイア
スローラー２０、駆動ローラー２１、及び従動ローラー
群に張架されている。駆動ローラー２１と従動ローラー
群は、図３に示した側板３５に回転自在に支持されてお
り、ベルト転写バイアスローラー２０は、図３、図４、
図５に示すように、転写ブラケット３６に回転自在に取
り付けられている。ベルト転写バイアスローラー２０の
下方には、従動ローラー３８が回転自在に取り付けられ
ている。転写ブラケット３６は、支軸３６−１によって
側板３５に揺動自在に取り付けられており、図示しない
接離手段によって、ベルト転写バイアスローラー２０が
感光体ドラム９と当接する図３に示す位置と、感光体ド
ラム９より離間する図４に示す位置とを選択的に取り得
るように揺動される。駆動ローラー２１は、カップリン
グを介して接続された図示しない駆動モーターにより回
転駆動される。

【００２１】側板３５には、制動手段３７が取り付けら
れている。制動手段３７は、固定部材３７−１、板バネ
３７−２、接触部材３７−３から構成されている。制動
手段３７は、その接触部材３７−３が、図３の状態では
ベルト転写バイアスローラー２０より離間し、図４の状
態ではベルト転写バイアスローラー２０と当接する位置
に取り付けられている。接触部材３７−３としては、フ
ェルト、モルトプレーン等が挙げられる。

【００２２】ベルトクリーニングユニット２２は、ブラ
シローラー２２−１、ゴムブレード２２−２、ベルトか
らの接離機構２２−３等で構成されており、１色目のＢ
Ｋ画像をベルト転写した後の２、３、４色目をベルト転
写している間は、接離機構２２−３によってベルト面か
ら離間させられるように構成されている。

【００２３】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラー２３−１、ローラークリーニングブレード２３−
２、及びベルトからの接離機構２３−３等で構成されて
いる。紙転写バイアスローラー２３−１は、通常は中間
転写ベルト１９面から離間しており、中間転写ベルト１
９上に転写された４色の重ね合わせ画像を転写シートに
一括転写するときにタイミングをとって接離機構２３−
３で押圧され、この紙転写バイアスローラー２３−１に
所定のバイアス電圧が印加されることによって、中間転
写ベルト１９上に転写された４色の重ね合わせ画像を転
写シート２４に一括転写する。転写シート２４は、給紙
ローラー２５及びレジストローラー２６によって、中間
転写ベルト１９上に転写された４色の重ね合わせ画像の
先端部が転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙
される。

【００２４】本実施例における中間転写ベルト１９の動
作を以下に説明する。先ず、ＢＫトナー像のベルト転写
が完了した時点で、接離手段を作動させて感光体ドラム
９の表面から中間転写ベルト１９を離間させ、この中間
転写ベルト１９の往動（正回転）を停止させると同時
に、中間転写ベルト１９を逆方向に高速リターン（逆回
転）させる。このとき、ベルト転写バイアスローラー２
０と接触部材３７−３とが当接しているので、駆動ロー
ラー２１と図示しない駆動モーターとを繋ぐカップリン
グにガタがあったとしても、駆動モーター側の減速に対
して駆動ローラー側もなめらかに減速するので、カップ
リングの衝突が防止され、中間転写ベルト１９の慣性力
によるスリップが防止される。この中間転写ベルト１９
のリターンは、往動時の６倍程度の速度で行われ、中間
転写ベルト１９上のＢＫトナー像の先端位置がベルト転
写相当位置を逆方向に通過し、さらに、予め設定された
距離分を移動した後に停止させて待機状態にする。

【００２５】ベルト転写バイアスローラー２０に対する
接触部材３７−３の圧接力は、板バネ３７−２で調節す
る。実験の結果、図６に示すように、圧接力を１．５ｋ
ｇｆ程度以上とすると、画像位置ズレ量は規格値０．１
５ｍｍ以内を達成し、その後、圧接力を増加した結果、
４ｋｇｆで負荷が大きすぎることにより、駆動モーター
が脱調した。

【００２６】次に、感光体ドラム９側のＣトナー像の先
端が、ベルト転写位置より手前の所定位置に到達した時
点で、中間転写ベルト１９を再び往動方向にスタートさ
せる。このとき、接離手段を作動させて感光体ドラム９
面に中間転写ベルト１９を再び接触させる。この場合
も、Ｃトナー像が中間転写ベルト１９上でＢＫトナー像
に正確に重なるように条件を制御して、ベルト転写を行
う。その後、上述と同様な動作によって、Ｍ画像工程及
びＹ画像工程を実行し、４色重ねのベルト転写画像を得
る。そして、４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引
き続き、中間転写ベルト１９をリターンさせずにそのま
まの速度で往動させ、中間転写ベルト１９上の４色重ね
のトナー像を転写シート２４上に一括転写する。

【００２７】中間転写ベルト１９から４色重ねトナー像
を一括転写された転写シート２４は、紙搬送ユニット２
７で定着器２８に搬送され、所定温度にコントロールさ
れた定着ローラー２８−１と加圧ローラー２８−２とで
トナー像が溶融定着され、フルカラーコピーとなってコ
ピートレイ２９上に搬出される。

【００２８】ベルト転写後の感光体ドラム９は、クリー
ニング前除電器１０−１、ブラシローラー１０−２、ゴ
ムブレード１０−３等で構成されたクリーニングユニッ
ト１０によって表面をクリーニングされ、さらに、除電
ランプ１１により均一に除電される。また、転写シート
２４にトナー像を転写した後の中間転写ベルト１９は、
ベルトクリーニングユニット２２が接離機構２２−３で
押圧されることにより、その表面がクリーニングされ
る。

【００２９】リピートコピー時は、カラースキャナー１
の動作、及び感光体ドラム９への画像形成は、１枚目の
Ｙ（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで
２枚目のＢＫ（１色目）画像工程を実行する。また、中
間転写ベルト１９は、１枚目の４色重ね画像の転写シー
ト２４への一括転写工程に引き続き、ベルトクリーニン
グユニット２２でクリーニングされた領域に、２枚目の
ＢＫトナー像がベルト転写されるようにし、その後、１
枚目の画像形成動作と同様に、２枚目のフルカラーコピ
ーを得る。

【００３０】転写シートカセット３０，３１，３２，３
３には、各種サイズの転写シートが収納されており、こ
れらの転写シートは、図示しない操作パネルで指定され
たサイズの収納カセットから、所定のタイミングをとっ
てレジストローラー２６方向に給紙、搬送される。ま
た、ＯＨＰ用紙や厚紙等の転写紙は、手差給紙トレイ３
４を使用して給紙される。

【００３１】以上の動作は、４色フルカラーコピーを得
るためのモードであるが、３色コピーモードあるいは２
色コピーモードの場合には、指定された色と回数につい
て、上記と同様に行う。また、単色コピーモードの場合
には、所定枚数が終了するまでの間、その色の現像器の
みを現像可能状態（現像剤の穂立て状態）にし、中間転
写ベルト１９は、感光体ドラム９に接触させたまま往動
方向に一定速度で駆動し、さらに、中間転写ベルト１９
にベルトクリーニングユニット２２を接触させたままの
状態でコピー動作を行う。

【００３２】上記実施例においては、中間転写ベルト１
９が感光体ドラム９より離間したときに、接触部材３７
−３とベルト転写バイアスローラー２０とを接触させる
ように構成したが、中間転写ベルト１９が感光体ドラム
９より離間したときに、接触部材３７−３と中間転写ベ
ルト１９の裏面とが接触するように構成してもよい。ま
た、中間転写ベルト１９が感光体ドラム９より離間した
ときに限らず、接触部材３７−３と駆動ローラー２１、
接触部材３７−３と従動ローラー、若しくは、接触部材
３７−３と中間転写ベルト１９の裏面とが接触するよう
に構成してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、制動手段が中間転写ベ
ルトの回転に制動を掛けるので、駆動ローラーと駆動軸
との連結部分にガタがあっても、駆動ローラーが駆動軸
側カップリングの逆側面と衝突することを防止でき、他
の従動ローラーの慣性力による中間転写ベルトのスリッ
プが防止され、像担持体より中間転写ベルトへの画像転
写時における画像ズレの発生を防止することができる。
また、制動手段をローラーに設けることで、簡単かつ高
効率にベルトのスリップを防止することができ、復動作
時のみに制動手段を作動させることで、効率の向上と像
担持体との接触時における、ブレーキによる微妙なトル
ク変動に起因する速度ムラを防止できる。さらに、接離
手段とは別に制動手段を設けることで、接離手段をその
まま利用することができるので安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用した画像形成装置であ
るカラー複写機の概略側面図である。

【図２】本発明の一実施例を説明するカラー複写機要部
の概略側面図である。

【図３】本発明の一実施例を説明する感光体ドラムと中
間転写ベルト付近の概略側面図である。

【図４】本発明の一実施例を説明する感光体ドラムと中
間転写ベルト付近の概略側面図である。

【図５】本発明の一実施例を説明する感光体ドラムと中
間転写ベルト付近の部分正面図である。

【図６】本発明の一実施例の実験結果を示す接触部材圧
接力と画像位置ズレ量との相関図である。

【符号の説明】

９ 像担持体（感光体ドラム） １９ 中間転写ベルト ２１ 駆動ローラー ２４ 転写シート ３７ 制動手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面にトナー像を形成される像担持体と、 駆動手段で回転駆動される駆動ローラーと従動ローラー
   とからなる複数のローラーに往復動自在に掛け渡され、
   接離手段により、その往動作時において前記像担持体と
   接触してトナー像を転写され、復動作時には前記像担持
   体と離間する中間転写ベルトとを具備し、 前記中間転写ベルトを複数回往復動作させることによ
   り、該中間転写ベルト上に前記トナー像を重ね合わせて
   転写し、この中間転写ベルト上のトナー像を転写シート
   に転写する画像形成装置において、 前記中間転写ベルトの回転に制動を掛ける制動手段を有
   することを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】前記複数のローラーの少なくとも１個に、
   前記制動手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。
3. 【請求項３】前記制動手段は、前記中間転写ベルトの復
   動作時にのみ作動することを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】前記制動手段は、前記中間転写ベルトの復
   動作時にのみ作動することを特徴とする請求項２記載の
   画像形成装置。
5. 【請求項５】前記制動手段が前記接離手段とは別に設け
   られており、前記中間転写ベルトが前記像担持体より離
   間したときに、前記制動手段が前記中間転写ベルトの回
   転に制動を掛けることを特徴とする請求項３記載の画像
   形成装置。