JPH08292653A - カラー電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】構成部品の寸法管理が簡単で感光ベルト上の潜
像のずれを防止する事を目的としたカラー電子写真装
置。 【構成】感光ベルトに内接して回動する駆動ローラと複
数の従動ローラの外径と感光ベルトの周長の比率を整数
倍にした構成とし、かつ、駆動ローラと複数の従動ロー
ラの外径を同径に構成した事を特徴とするカラー電子写
真装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置のため
の、中間転写体装置を使用したカラー電子複写機や、カ
ラー電子写真プリンタのようなカラー電子写真装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー電子写真装置は、特開平5
−142955 号公報に開示されるように、所定の速度で回
動されながら、その表面が一様に帯電される感光ベルト
を各原色の像光で露光して、各色の静電潜像を形成し、
この各色の静電潜像を感光ベルトの回動軌道に沿って、
イエロー，マゼンタ，シアン、及びブラックの順に並べ
て、配置した各現像装置の現像マグネットローラの表面
に吸着したイエロー，マゼンタ，シアン、及びブラック
の各２成分現像剤で該感光ベルトを摺擦することによ
り、現像して該感光ベルト表面に各色のトナー像を形成
し、このトナー像を転写ドラムに重ねて転写してカラー
トナー像を形成し、このカラートナー像を記録紙に転写
し、カラートナー像が転写された記録紙を定着装置を通
過させて定着して排紙する方式を多くとっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記感光ベルトを使用
して、転写ドラムに転写する中間転写体方式は、各色毎
に転写ドラムに転写させるため、最大で４回（４色）色
を重ねることになる。従って、従来の中間転写体方式に
おいては、各色のトナー付着量の変動，駆動ローラ，従
動ローラの精度，感光ベルトの精度，感光ベルトの周長
のバラツキ等によって各色ごとに形成される画像長が変
動するため、各色間の画像のずれが生じる。カラー電子
写真装置は、各原色を重ね合せて色を再現させるため、
これらの画像のずれは、印字品位を低下させる等の問題
があった。このような事から従来各印字ページ間の画像
のずれに対しては、前ページの感光ベルトの速度情報に
基づいて、次ページの感光ベルトの速度を制御する等の
方法がとられてきた。しかし、印字ページ内の速度変動
に対しては、制御的に非常に困難であり、従来はほとん
ど制御されていない状況にあった。

【０００４】以上のように、印字するページ内におい
て、駆動ローラ，従動ローラの回転精度と，感光ベルト
の厚さ方向の変動による速度変動分は、速度制御によっ
て吸収する事は非常に難しい。

【０００５】駆動ローラ，従動ローラの回転精度を向上
するためには、これらのローラの加工精度を向上させる
必要がある。特に、駆動ローラ，従動ローラは複数本数
から成っているため、誤差が重なり、回転精度を向上さ
せる事が困難であった。

【０００６】本発明の目的は、構成部品の寸法管理が比
較的簡単で、安価な構成により画像のずれ防止を図るた
めの中間転写体を装備したカラー電子写真装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、中間転写体で
ある感光ベルトの画像形成位置をイエロー，マゼンタ，
シアン，ブラックの４色を全て同位置で形成させるため
に、感光ベルトの周長と内接して回動する駆動ローラ，
従動ローラの外径との比率を整数倍にする事を特徴とす
る。

【０００８】さらに、内接して回動する複数の駆動ロー
ラと従動ローラの外径を全て同径とした事を特徴とす
る。

【０００９】

【作用】イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色
間の画像のずれは潜像を形成する段階で多くは発生す
る。潜像を形成する感光ベルトの速度変動による各色間
の画像位置のずれが画像のずれとなる。この感光ベルト
の速度変動をおこす主要因は感光ベルトに内接して回動
させる駆動ローラ，従動ローラの精度、特にローラの振
れが支配的である。感光ベルトの周長と回動するローラ
の外径との比率が整数倍になっていないと、感光ベルト
が駆動ローラ，従動ローラの精度の影響を受け、各色間
の潜像の位置がずれる。従って、各色間の潜像の位置ず
れを合わせるために、感光ベルト周長と駆動ローラ，従
動ローラの外径との比率を整数倍にする事により、速度
変動の位相を合わせて、駆動ローラ，従動ローラの精度
の影響を吸収させるものである。また、感光ベルトに内
接する複数のローラの外径を全て同径にする事によっ
て、駆動ローラ，従動ローラの精度の影響を吸収する事
ができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１１】図１は、本発明になるカラー電子写真プリ
ンタの全体構成を示したものである。感光ベルト２は、
駆動ローラ１ａと，従動ローラ１ｂ〜１ｄの周りに掛け
廻されて回動する様に構成されている。感光ベルト表面
は、帯電器３によって一様に帯電され、光学系ボックス
４から記録すべき画像の各色の情報に従って発生するレ
ーザビーム５によって露光されて静電潜像が形成され
る。前記形成された色に応じた静電潜像を現像するた
め、現像装置６〜９選択的に動作する。形成された各色
のトナー像は転写ドラム１０に重合するように転写さ
れ、感光ベルト上に残留するトナーはベルトクリーナ１
１で除去される。

【００１２】前記４つの現像装置６〜９は、駆動ローラ
１ａと，従動ローラ１ｂの間を水平方向に回動する感光
ベルト２の軌道に沿って、その上側に回動方向に並べて
配置される。

【００１３】初段の現像装置６は、イエロートナーと磁
性キャリアを混合した２成分現像剤を使用したイエロー
現像装置で、イエローの画像情報に従って形成された静
電潜像がその下側を通過する時に現像剤で現像マグネッ
トローラ６ａに形成した磁気ブラシを開口部６ｂから露
出させて、感光ベルト２を摺擦することにより静電潜像
をイエロートナー像に現像する。次段からのマゼンタ現
像装置７，シアン現像装置８，ブラック現像装置９は、
イエロー現像装置６と同様の作用をする。マゼンタ現像
装置７は、現像マグネットローラ７ａにより開口部７ｂ
から、シアン現像装置８は現像マグネットローラ８ａに
より開口部８ｂから、ブラック現像装置９は、現像マグ
ネットローラ９ａにより開口部９ｂから、露出させて感
光ベルト２を摺擦することにより、静電潜像を現像す
る。

【００１４】転写ドラム１０に４色のトナー像を重ねて
転写させてカラートナー像が完成すると、給紙カセット
１２から給紙ローラ１３により抽出した記録紙１４を該
転写ドラム１０の転写部に送り込んで転写ローラ１５で
転写電界を与えながら転写ドラム１０に押圧してカラー
トナー像を該記録紙１４に転写する。ＡＣ除電器１６
は、カラートナー像が転写された記録紙１４を転写ドラ
ム１０から分離するときに該記録紙１４を除電する。転
写ドラム１０から分離した記録紙１４は、定着装置１７
に送り込んで定着装置１７を通過するときに加熱してカ
ラートナー像を記録紙１４に定着し、排紙ローラ１８か
ら排紙トレー１９に排紙する。

【００１５】ドラムクリーナ２０は、カラートナー像を
転写し終えた転写ドラム１０の表面に残留するトナーを
除去する。

【００１６】図２は、感光ベルト２と転写ドラム１０の
関係を示す部分断面図である。

【００１７】感光ベルト２の内側には、駆動用ローラ１
ａと従動用ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄを設け、従動ローラ
１ｂはその軸端を調整リンク２３ａで回動自在に保持
し、軸を固定した従動ローラ１ｃと同軸上に係合させ、
従動ローラ１ｃの軸を支点に回動する。感光ベルト２
は、軸を固定した駆動ローラ１ａ，従動ローラ１ｃ，従
動ローラ１ｄに掛け廻し、従動ローラ１ｃを支点とした
調整リンク２３ａの端部に設けたテンションばね２４に
より、張力が付与される。転写ドラム１０は、感光ベル
ト２と接触幅１０〜２０mmで接触する位置に配置する。
感光ベルト２は駆動ローラ１ａの軸端に固着した駆動ギ
ヤ２２によって矢印の方向に回動し、転写ドラム１０を
駆動する。転写ドラム１０の軸端にはエンコーダ２１と
センサ２５を設けて回転時間を検出し、駆動ローラ１ａ
の回転制御を行い、常に回転周期を一定に保つようにす
る。

【００１８】図３，図４は、駆動ローラ１ａ，従動ロー
ラ１ｂ，１ｃ，１ｄの保持構造を示す平面図と正面図
で、保持フレーム２６の両端部には支持板２７ａ，２７
ｂを締付ねじ２８によって固定する。従動用ローラ１ｂ
は両端を調整リンク２３ａ，２３ｂによって保持され、
矢印方向に左端，右端部が独立に可動する。

【００１９】図５，図６は、感光ベルト２上のイエロー
(Ｙ）２９ａ，マゼンタ(Ｍ）２９ｂ，シアン（Ｃ）２９
ｃ，ブラック（Ｋ）２９ｄの静電潜像を現像した時の模
式図で、感光ベルト２の回動方向（Ｐ）に対し、画像の
ずれがない場合（図５）と画像のずれがある場合（図
６）の画像の位置関係を表わしたものである。

【００２０】感光ベルト２の回動方向の画像ずれは、駆
動ローラ１ａ，ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄの外径と感光ベ
ルト２の周長が密接に関連する。駆動ローラ１ａ，従動
ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄの振れがない場合は感光ベルト
２の周長とは全く関係ないが、生産技術上ローラの振れ
を皆無にする事は困難である。

【００２１】ここで問題となる画像のずれ量は、約１０
０μｍ以下を必要とする。通常、生産コストを考慮する
と駆動ローラ１ａ，従動ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄの振れ
は３０μｍ以下にする事は難しい。複数のローラを使用
した場合、振れの最悪組合せは１００μｍ以上となり、
画像の許容ずれ量１００μｍを満足できなくなる。駆動
ローラ１ａ，従動ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄの外径と感光
ベルト２の周長の比率を整数倍にすると、各色の静電潜
像位置は常に同じ位置になり、各色間で位相がずれない
ため、画像のずれは発生しない。また、駆動ローラ１ａ
と従動ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄは同径であるため、ロー
ラ単体の振れは、５０μｍ程度までは許容できる。

【００２２】図７，図８，図９は、駆動ローラ１ａ，従
動ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄの外径と感光ベルト２の周
長，転写ドラム１０の外径の関係を示す。感光ベルト２
の周長Ｌは転写ドラム１０が２回転で感光ベルト２を１
回転にするため、画像と画像間の余裕量αを加味して所
要周長Ｌ＝２πＤ＋αとなる。

【００２３】図８は、感光ベルト２が１／２回転した時
の駆動ローラ１ａ，従動ローラ１ｂ，１ｃ，１ｄの回転
の関係Ｌ／２＝ｎπｄａを示し、ここではｎ＝３の状態
を表わす。

【００２４】図９は、Ｌ／２≠ｎππｄａの時のベルト
の速度変動と潜像の長さの関係を示す。イエロー
（Ｙ），マゼンタ（Ｍ）の２色を印字した場合の位相の
ずれを示し、Δυの画像のずれが発生する事を表わして
いる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明は、感光ベルトに内
接する駆動ローラ，従動ローラの外径と感光ベルトの周
長を整数倍にする事と駆動ローラ，従動ローラの外径を
同径にする事により感光ベルト部で発生する静電潜像の
画像ずれを防止できる効果がある。また、ローラの振れ
の影響を受けにくいため、生産コスト低減が図れる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるカラー電子写真プリンタの縦断側
面図である。

【図２】図１に示したカラー電子写真プリンタの部分拡
大図である。

【図３】本発明になる感光ベルト保持機構を示す平面図
である。

【図４】図３に示した感光ベルト保持機構を示す正面図
である。

【図５】感光ベルト上の潜像を示す模式図である。

【図６】感光ベルト上の潜像がずれた状態を示す模式図
である。

【図７】感光ベルトと転写ドラムの関係を示す概略側面
図である。

【図８】位相ずれのない場合の画像ずれの特性図であ
る。

【図９】位相ずれがある場合の画像ずれの特性図であ
る。

【符号の説明】

１ａ…駆動ローラ、１ｂ〜１ｄ…従動ローラ、２…感光
ベルト、６〜９…現像装置、１０…転写ドラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須崎 正史 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 早野 富夫 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 中野 勝 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動ローラと複数の従動ローラに巻掛け、
   回動しながらレーザビームにより表面に静電潜像が形成
   される感光ベルトと、前記感光ベルト表面にイエロー，
   マゼンタ，シアン、及びブラックの色毎のトナーとキャ
   リアから成る各２成分現像剤を有する現像装置を配置
   し、前記各現像装置により前記感光ベルト上の静電潜像
   を現像して色に対応したトナー像を形成し、前記感光ベ
   ルトに当接して従動し、前記感光ベルト上に形成された
   前記トナー像を重ねて転写することによりカラートナー
   像が形成される転写ドラムとを備えたカラー電子写真装
   置において、 前記駆動ローラ及び複数の従動ローラ外径と、前記感光
   ベルトの周長比を整数倍にした事を特徴とするカラー電
   子写真装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記駆動ローラと従動
   ローラの外径を同径とした事を特徴とするカラー電子写
   真装置。