(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ローラと従動ローラ間に張設されたベルトに直接、もしくはベルトに搬送される転写紙上に、感光体上に形成されたトナー像を転写する画像形成装置において、前記ベルトに前記感光体が押圧された状態で、前記ベルトが前記感光体より先に画像形成の駆動を開始することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置が複数の感光体上のトナー像を転写するタンデム型フルカラー機であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直接ベルト上もしくはベルトによって搬送される転写紙上に、感光体上に形成されたトナー像を転写する画像形成装置において、短時間で前記ベルトを張設するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、タンデム型フルカラー画像形成装置は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の画像形成ユニットを並べ、感光体上に原稿画像を色分解し、記録情報毎に露光し、各色のトナーで現像して得られる顕像を転写用のベルトに順次重ねて現像を行い一括して用紙に転写する方式と搬送ベルトに用紙を載置し、一色毎に転写してカラー画像形成を行う方式と知られている。このような画像形成プロセスにおいては、ベルトの送り速度がバラツクことにより、色ずれやピッチむら等の画像品質における不具合が発生する。
具体的には、感光体の回転速度に対してベルトと駆動ローラが滑って、移動速度が遅くなった場合、モノクロ画像は大きな問題とならないが、カラー画像の場合は、移動速度が遅いと下流側の色が転写紙の進行方向前側にずれて転写されるため、色ずれやピッチむらを起こし、カラーレジストが悪化することとなる。
【０００３】
上記カラーレジストの悪化の不具合は、ベルトの厚さバラツキ、熱収縮等による寸法の変化やベルトを駆動するローラの偏心等があるが、一方では初期状態において、駆動ローラとベルトが滑るために、ベルトが十分に張設されず、精度良く一定の速度で移動していないために起こる場合がある。
これは、ベルトが停止状態から駆動し始める段階において、駆動を伝達するローラ表面とベルト裏面の摩擦によりグリップ力を生じ、ベルトを張設された状態にするが、同時にベルトに押圧されている各感光体が回転を始めるとベルトを送る力が働くため、前述したように駆動ローラがベルトとの摩擦力により発生するグリップでベルトが張設しようとするのに対して、駆動ローラとベルト間のグリップ力が減少して滑ってしまう為、速やかにベルトが張設されなくなり、所望の移動速度に達するのに時間を要するという問題点があった。上記問題点を解決し、速やかにベルトを張設し所望の移動速度にするために、当初からベルトの張力を大きい状態にしておくことも考えられるが、張力が大きいと移動時のベルトのローラ軸方向の変移が大きくなると戻しにくくなる共にベルトへの負荷が大きいために寿命が短くなるという問題を有している。また、従動ローラ位置を駆動ローラから離れる方向に移動させて、初期張力を付与する技術が開示されているが、これもコストアップとなると共に、従動ローラの位置制御が難しくなるという問題点があった。
【０００４】
【発明の解決しようとする課題】
そこで本発明は、上記ベルト駆動開始時に、ベルト裏面と駆動ローラ表面が滑ることなく確実にグリップされ、駆動ローラの回転力が伝わることでベルトが速やかに張設されることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明によれば、駆動ローラと従動ローラ間に張設されたベルトに直接、もしくはベルトに搬送される転写紙上に、感光体上に形成されたトナー像を転写する画像形成装置において、前記ベルトに前記感光体が押圧された状態で、前記ベルトが前記感光体より先に画像形成の駆動を開始することを特徴とし、駆動開始時のベルトの張設を速やかに行うことが可能となる。請求項２の発明によれば、前記画像形成装置が複数の感光体上のトナー像を転写するタンデム型フルカラー機であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置であり、モノクロ画像では画像の縮みだけでそれほど大きな問題とはならないが、ベルトと接する感光体の数が多いタンデム型のフルカラー機において、色ずれが起きるために、より効果的である。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明を採用するタンデム型カラー画像形成装置の基本的な構成を図１に基づいて説明する。同図においてこのタンデムカラー画像形成装置は、給紙手段０１、垂直搬送路２、レジストローラ対３、ベルト搬送手段４、第１の画像形成ユニット５、第２の画像形成ユニット６、第３の画像形成ユニット７、第４の画像形成ユニット８、定着手段９、排出搬送路１０、排出トレイ１１などから構成される。
なお、本発明のタンデム型カラー画像形成装置は、実施例の第１〜第４の画像形成ユニット５〜８の感光体としては、アモルファスシリコンドラムを用いている。カラー画像の形成は、各色の画像形成ユニット５〜８で現像したトナーを順次重ねあわされていくが、搬送ベルト４３上に載置された用紙に各色毎に転写して重ねあわせていく方式を用いている。この各画像形成ユニット５〜８の各転写ローラ５５１〜５５４は、各感光体５１１〜５１４に順に片側１０Ｎ、４Ｎ、４Ｎ、４Ｎで両側から押圧している。特に第１の画像形成ユニット５の転写域で強く押圧しており、ここから駆動ローラ４１までの搬送ベルト４３の張りを作りやすくしている。
【０００６】
給紙手段１は、給紙カセット０１１、用紙積載手段０１２、給紙ローラ０１３などから構成され、給紙の信号に応じてこの用紙積載手段０１２に積載された複数の用紙の１番上から１枚ずつ給紙される。ベルト搬送手段４は、駆動ローラ４１と、従動ローラ４２と、この２つのローラ４１、４２に掛け渡された、伸び縮みの少ないフィルムの搬送ベルト４３とからなる。搬送ベルト４３は、駆動ローラ４１と従動ローラ４２に渡ってかけられ、適度なテンションを保ちながら用紙の搬送速度と同じ速度で回転移動する。
第１〜第４の画像形成ユニット５〜８はこの場合、全てほぼ同じ構成であるので、ここでは画像形成に関しては、代表して第１の画像形成ユニット５を用いて、図２にて説明を行う。
【０００７】
画像形成ユニット５は、感光体５１、主帯電装置５２、ＬＰＨ（ＬＥＤ  ＰＲＩＮＴ  ＨＥＡＤ）５３、現像装置５４、転写手段５５、クリーニング装置５６、除電ランプ５６から構成され、樹脂でできた筐体に組み付けることにより１つのユニットとなり、本体に取り付けられる。主帯電装置５２は感光体５１に向かって開口したシールドケース内に５０〜１００μｍの細いタングステン線をドラムに対して長手方向に張り、これに高圧を印可することにより感光体５１を正極性に帯電させる。
この帯電した感光体５１の表面にＬＰＨ５３から画像情報に応じた光を照射することにより感光体５１の表面に静電潜像が形成される。
現像装置５４はここでは正帯電するトナーとキャリアからなる現像剤を用い、感光体５１の光が照射された部分の静電潜像に適用することにより感光体５１にトナー像を形成するものである。
上記のように感光体５１上に形成された静電潜像が現像されたトナー像は、前記転写手段５５とのニップ位置にて前記搬送ベルト４３により搬送されてくる用紙に転写される。前記転写手段５５は本実施例では転写ローラを用いており、前記感光体５１の表面電位とは逆極性の電圧が−１０００〜−２５００Ｖの範囲に設定され、印加されている。
感光体５１上の転写されなかったトナーは次のプロセスのクリーニング手段５６のゴムブレードにより掻き落とされて、表面の残留電位を下げて均一にすべく除電ランプ５７により除電されてその後は次の一連のプロセスに備える。
カラー画像形成装置は、上記第１の画像形成ユニット５と同様の方法で、第２〜第４の画像形成ユニット６〜８でシアン、マゼンタ、イエローに対応する画像を感光体上に現像し、送られてくる用紙上に順次繰り返し、ずれなく転写することでフルカラー画像の形成を行う。
【０００８】
再び図１に戻り転写後の画像形成に関し説明する。定着手段９は、第１の定着ローラ９１、第１の定着ヒータ９１１、第２の定着ローラ９２、第２定着ヒータ９２１からなっている。第１定着ヒータ９１１を内蔵することにより、定着に必要な所定の温度に制御されている。本実施例ではカラーの定着を行うため、第２定着ヒータ９２１を内蔵し、定着に必要な所定の温度に制御されている。
【０００９】
次に本発明に関連して、搬送ベルト４３が先に駈動を始め所定時間後に感光体５１が駆動を始めた場合と搬送ベルト４３と感光体５１が同時に駈動を始めた場合についての搬送ベルト４３の移動速度の推移の概要を図３にて説明を行う。
【００１０】
プリントキーが押下され、搬送ベルト４３が図示しない駆動用ステッピングモータにより駆動され始めると、駆動ローラ４１に１２０ｍｍ／秒で回転する力が加わり、それぞれ独立した感光体５１の図示しない駆動モータにより感光体５１が同時に駆動を始めた場合、駆動ローラ表面４１と搬送ベルト４３裏面の摩擦力によるグリップが、感光体５１の回転による搬送ベルト４３の送りによる搬送ベルト４３の張力の緩みで弱められ、破線で示すように搬送ベルト４３が所望の移動速度に達するまでに、長時間を要してしまう。これは、本装置において給紙された転写紙の先端が第１の画像形成ユニット５の転写位置に達するのに要する時間よりも長くなることで、転写紙の移動速度が搬送途中で変化し、カラーレジストが悪化することを示している。
【００１１】
一方、実線で示すように、駆動ローラ４１が駆動し、搬送ベルト４３のみが先に駆動し始めると、駆動ローラ４１の回転力が搬送ベルトに伝わり、駆動ローラ４１表面と搬送ベルト裏面の摩擦力によりグリップされ、搬送ベルト４３が張設される。本実施例において０．３秒後に感光体５１が駆動を始めると、一旦グリップ力が弱まるが、再び搬送ベルト４３の移動速度が上昇し、早期に所望の移動速度に達している。この時間は、給紙された転写紙の先端が、第１の画像形成ユニット５の転写位置に達するのに要する時間よりも十分短いため、画像上全く問題なかった。
本実施例においては、搬送ベルト４３の駆動と感光体５１の駆動に０．３秒の時間差を設けたが、０．１５秒以下の時間差であると張設に効果は得られず、１秒以上時間差を設けてしまうと、モーターが脱調してしまう。この時間差は給紙後、第１の画像形成手段５に転写紙の先端が到達するまでの時間より短ければ問題はなく、０．１５秒〜１秒の時間差の設定は、搬送ベルト４３の回転速度、駆動ローラ４１表面と搬送ベルト４３内面の摩擦力、搬送ベルト４３の周長等から適宜決定すればよい。また、搬送ベルト４３の材質はポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、ポリカーボネート、ＥＴＦＥ等の樹脂フィルムが用いられる。
【００１２】
【発明の効果】
本発明を用いれば駆動ローラの回転開始時に、同時に回転する感光体が搬送ベルトを送るために、搬送ベルトを張設するための搬送ベルト裏面と駆動ローラ表面のトルクが弱まり、搬送ベルトを張設するのに著しく時間がかかったが、感光体の駆動を遅らすことにより、速やかに張設することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を採用するタンデムカラープリンタの概略図である。
【図２】本発明を採用するタンデムカラープリンタの第１の画像形成ユニットにおいて画像形成を説明する概略図である。
【図３】本発明を採用するタンデムカラープリンタにおいて、駆動ローラと感光体を同時に動かした場合と駆動ローラの回転に対して所定時間後に感光体を動かした場合の、ベルトの回転速度を示す概略図。
【符号の説明】
５；第１の画像形成ユニット（イエロー）
６；第２の画像形成ユニット（シアン）
７；第３の画像形成ユニット（マゼンタ）
８；第４の画像形成ユニット（ブラック）
４１；駆動ローラ
４３；搬送ベルト
５１；感光体
【図１】
0003705758.tif 000002
【図２】
0003705758.tif 000003
【図３】
0003705758.tif 000004