(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光伝導体ドラムをベルト駆動するシステムであって、媒体シートをドラムを通り越して移動させながらドラムを回転させるよう動作する実質的に平らな移動し得るベルトを備え、前記ベルトが前記ドラムに隣接して設置され、且つ該ドラムを横断して延長しており、前記ベルトは同時に前記ドラムに係合し、前記ベルトが前記ドラムを通り越して移動すると、前記ベルトが媒体シートを前記回転ドラムを通り越して移動させるにつれて前記ドラムを回転させるようにし、前記ベルトが前記ドラムの一端または両端で前記ドラムに係合し、前記ベルトに係合している前記ドラムの一端または両端の傍に設置されているグリットを備え、前記グリットが無秩序に散らばったグリット粒子から成り、前記ベルトが前記媒体シートを 前記ドラムを通り越して移動する際、前記グリットが前記媒体シートの縁に接触し且つ重なるようにした光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【請求項２】
光伝導体ドラムをベルト駆動するシステムであって、媒体シートをドラムを通り越して移動させながらドラムを回転させるよう動作する実質的に平らな移動し得るベルトを備え、前記ベルトが前記ドラムに隣接して設置され、且つ該ドラムを横断して延長しており、前記ベルトは同時に前記ドラムに係合し、前記ベルトが前記ドラムを通り越して移動すると、前記ベルトが媒体シートを前記回転ドラムを通り越して移動させるにつれて前記ドラムを回転させるようにし、前記ベルトが前記ドラムの一端または両端で前記ドラムに係合し、前記ドラムの一端または両端で係合している前記ベルトの一部に沿って設置されているグリットを備え、前記グリットが無秩序に散らばったグリット粒子から成り、前記ベルトが前記媒体シートを 前記ドラムを通り越して移動する際、前記グリットが前記媒体シートの縁に接触し且つ重なるようにした光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【請求項３】
複数のドラムを備え、前記ベルトが前記各ドラムに隣接して設置され且つそれを横断して延長しており、前記ベルトは同時に各ドラムに係合して、前記ベルトが前記ドラムを通り越して移動すると、前記ベルトが前記回転ドラムを通り越して媒体シートを移動させるにつれて前記ドラムを回転させるようにした請求項１又は２に記載の光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【請求項４】
前記グリット粒子間の間隔は１／３ｍｍ以下である請求項１又は２に記載の光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【請求項５】
多数の光伝導体ドラムのためのベルト駆動システムであって、一連の光伝導体ドラム、各々が前記光伝導体ドラムの一つに隣接している一連の伝動ローラ、前記一連のドラムの第１のものから上流に設置された第１のローラおよび前記一連のドラムの最後のものから下流に設置された第２のローラ、および前記第１および第２のローラおよびに巻き付くベルトであって、該ベルトは、媒体シートを運搬して前記伝動ローラと前記光伝導体ドラムとの間を通過する一般に水平の上部走行部を備え、ベルトの前記上部走行部は同時に各ドラムに係合して前記ベルトが前記ドラムを通り越して移動すると、前記ベルトが媒体シートを前記回転ドラムを通り越して移動させるにつれて前記ドラムを回転させるようになっている無端ループ・ベルトを備え、前記ベルトに係合している前記ドラムの一端または両端の傍に設置されているグリットを備え、前記グリットが無秩序に散らばったグリット粒子から成り、前記ベルトが前記媒体シートを 前記ドラムを通り越して移動する際、前記グリットが前記媒体シートの縁に接触し且つ重なるようにした光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【請求項６】
多数の光伝導体ドラムのためのベルト駆動システムであって、一連の光伝導体ドラム、各々が前記光伝導体ドラムの一つに隣接している一連の伝動ローラ、前記一連のドラムの第１のものから上流に設置された第１のローラおよび前記一連のドラムの最後のものから下流に設置された第２のローラ、および前記第１および第２のローラおよびに巻き付くベルトであって、該ベルトは、媒体シートを運搬して前記伝動ローラと前記光伝導体ドラムとの間を通過する一般に水平の上部走行部を備え、ベルトの前記上部走行部は同時に各ドラムに係合して前記ベルトが前記ドラムを通り越して移動すると、前記ベルトが媒体シートを前記回転ドラムを通り越して移動させるにつれて前記ドラムを回転させるようになっている無端ループ・ベルトを備え、前記ドラムの一端または両端で係合している前記ベルトの一部に沿って設置されているグリットを備え、前記グリットが無秩序に散らばったグリット粒子から成り、前記ベルトが前記媒体シートを 前記ドラムを通り越して移動する際、前記グリットが前記媒体シートの縁に接触し且つ重なるようにした光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【請求項７】
前記ベルトの下部走行部に駆動係合している少なくとも一つの駆動ローラを備えた請求項５又は６に記載の光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【請求項８】
前記グリット粒子間の間隔は１／３ｍｍ以下である請求項５又は６に記載の光伝導体ドラムのベルト駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置におけるバンディング（縞模様の発生）および色平面位置合わせ誤差を減らす装置を目的としており、更に詳細に記せば、一つ以上の光伝導体ドラムを、媒体シートを一つまたは複数の回転ドラムを通り越して移動させながら回転させるよう動作するベルト駆動機構（装置、システム）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーで印刷するのに、所要印刷画像を表す電子データを最初明確な四つの、すなわち一つはシアン、一つはマゼンタ、一つは黄色、および一つは黒の、色平面に分離する。単一パス・フルカラー・レーザプリンタは一般に、各々が一つの色平面画像を発生する能力のある一連の現像剤ステーションを備えている。紙のシートまたは他の適当な媒体が第１の現像剤ステーションを通過するにつれて、分離した印刷画像の第１の色平面が適用される。フルカラー印刷画像は、残りの色平面画像の各々が第１のものの上に重なっている状態で紙が他の三つの現像剤ステーションを通過するにつれて形成される。
【０００３】
各現像剤ステーションは、通常ドラム上に設置される絶縁光伝導材料、および走査レーザのような光源を備えている。ドラムを横断するビームを一連の精密な線で繰り返し走査すると、走査レーザは、光伝導体ドラムの区域を光に選択的に曝すことにより一つの色平面に対応する潜像をドラムの表面に作り出す。静電荷密度の差が光に曝されたドラム上の区域と光に曝されない区域との間に生ずる。可視画像が静電トナーにより現像される。光伝導体ドラムを正にまたは負に帯電させることができ、トナー装置が同様に負または正に帯電した粒子を備えることができる。トナーを光伝導体ドラムおよびトナーの相対的静電荷により、光に曝されたかまたは曝されない光伝導の部分に選択的に吸引される。伝動ローラにトナーとは反対の静電荷を与え、光伝導体ドラムの近くで回転させる。伝動ローラは、トナーを光伝導体ドラムの表面から紙のシートまたは他の印刷媒体上に、光伝導面から現像された色平面画像のパターンを成して、引き付けられる。各色平面画像が移転して媒体シートに融着されるにつれてフルカラー画像が作られる。
【０００４】
レーザプリンタは非常に急速に動作するよう設計されているので、光伝導体ドラムの速さのわずかな変動でも問題を生ずる可能性がある。光伝導体ドラムの速さの変動は、線間の間隔が増大しまたは減少するにつれて印刷画像上に現われ、可視的に「縞模様」として現われる。縞模様の発生は、写真のようなフルカラー画像を印刷するときレーザプリンタにとって特に厳しい問題になる可能性がある。縞模様発生に加えて、光伝導体ドラムの速さの変動が色平面の位置合わせ誤差を生ずる。正確なカラー印刷物を作るには、各連続する色平面画像を前の色平面の上に精密に整列させ重ね合わせなければならない。たとえば、約５０ミクロンもの少量を超える色平面位置合わせ誤差でも、印刷品位を検出可能なほど低下させる。
【０００５】
変動するドラム速さの主な原因は歯車雑音である。光伝導体ドラムは一般にステッパ・モータまたはブラシレスＤＣモータにより歯車配列で接続されて駆動される。歯車雑音は、歯車の歯の間隔の不完全、一つの歯車から次の歯車に力が伝えられるときの歯車の歯の撓みの変動、および他の歯車力の伝達の本質的変動から生ずる。ステッパ・モータは、レーザプリンタの歯車配列を駆動するとき、各ステップについて多数の磁石位置があるため角速度のわずかな変動があることがあるので、問題を生ずる原因にもなる可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
縞模様発生および色平面位置合わせ誤差に対するこれまでの解決法には、一層良好な材料でまたは更に大きい精度で一つまたは複数のはすば歯車を設けることがある。これら歯車は、かなり多くの費用を最終製品に追加する。縞模様の発生を補正するのに特有の解決法には、光伝導体ドラム速さの不必要な変動を検出するセンサおよびそれにしたがってレーザの変調を補償することを目的とする付加回路を設けることがある。位置合わせ誤差に特有の解決法には、光伝導体ドラムの速さの変動を検知し、対応して走査レーザのタイミングを調節し、各色平面画像の設置を補正することがある。残念ながら、これら解決法の各々は、追加回路、検知能力、および精密な構成要素および機械加工を必要とし、画像形成装置の製造費用を実質的に増大させる。本発明はこれらの問題を解決することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、媒体シートを回転する一つまたは複数のドラムを通り越して移動させながら一つ以上の光伝導体ドラムを回転させるよう動作するベルト駆動機構を目指している。色々な色平面を一連の光伝導体ドラムを使用して現像する単一パス・カラープリンタでは、実質的に平らな可動ベルトが各ドラムに隣接して且つ該ドラムを横断して延長している。ベルトは各ドラムに同時に係合し、ドラムを通り越してベルトが移動すると、ベルトが媒体シートを回転ドラムを通り越して移動させるにつれてともに回転させるようにする。本発明の一つの好適実施形態では、ドラム（一つまたは複数）の端および／またはベルトの端に加えられたグリットを使用して駆動力をベルトからドラムに伝えている。紙を現像剤ステーションを通して移動させる紙移動ベルトを使用する通常の単一パス・カラープリンタを本発明を使用するよう容易に適応させることができる。本発明は縞模様発生および位置合わせ誤差を減らす通常の方法に対する費用効果的代替案を提供することが期待される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明は、図１に示した単一パス・レーザ・カラープリンタのような電子写真式印刷装置に最も役立つと期待されるが、本発明は、ドラム回転を厳密に調整する必要のあるどんな単一または多数ドラム・プリンタ、複写機、または他の画像形成装置に使用するのにも適している。
【０００９】
図１は、参照数字１０で示した、単一パス・カラー・レーザプリンタを示す。カラー・レーザプリンタ１０は、媒体トレイ１２、撮みローラ１４、追随ローラ１６、１８、移動ベルト２０、緊張ローラ２２、２４、および駆動ローラ２６を備えた媒体シート移動システムを備えている。撮みローラ１４は、通常紙のシートである媒体シート３０をトレイ１２から撮み、シート３０を追随ローラ１６および１８の方に前進させる。シート３０は、追随ローラ１６、１８と移動ベルト２０との間に掴まれ、ベルト２０の上部走行部２０ａにある現像剤ステーション３２、３４、３６、および３８を通って運ばれる。駆動ローラ２６または他の適切な機構がベルト２０を押すベルト２０の下部走行部２０ｂに係合して緊張ローラ２２、２４の周りを循環させる。
【００１０】
現像剤ステーション３２、３４、３６、および３８で各シート３０に所要印刷画像を与える。各現像剤ステーションは、各々が違った色のトナーを備えていること、および違う色平面画像を媒体シート３０に伝える能力があることを除き、同じである。たとえば、現像剤ステーション３２は、黒トナー（Ｋ）を備え、現像剤ステーション３４は、黄色トナー（Ｙ）を備え、現像剤ステーション３６は、マゼンタ・トナー（Ｍ）を備え、現像剤ステーション３８はシアン・トナー（Ｃ）を備えている。各現像剤ステーションは、光伝導体ドラム４０、充電ローラ４２、走査レーザ４４、現像剤ローラ４６、および伝動ローラ４７を備えている。各ドラム４０は、一つの伝動ローラ４７に隣接して設置され、移動ベルト２０がそれら二つの間を通っている。各現像剤ステーションのトナー供給源は、貯蔵容器４８の中に保持されている。
【００１１】
動作中、ベルト２０が媒体シート３０を黒現像剤ステーションの方に移動させるにつれて、充電ローラ４２は、相対的且つ一様な電荷を光伝導体ドラム４０の上に置く。光ビームを一連の精密線を成して光伝導体ドラム４０を横断して水平に繰り返し走査することにより、走査レーザ４４は、対応する色平面、この場合には黒の、潜像を、黒の色平面画像に従って光伝導体ドラム４０の部分を選択的に放電することにより、光伝導体ドラム４０の表面に作り出す。静電荷密度の差がビームに曝されたおよび曝されないドラム４０の区域の間に生ずる。各色平面画像は、静電トナーにより現像される。光伝導体ドラム４０が帯電画像を回転させるにつれて、帯電画像は現像剤ローラ４６の傍を通過し、ドラム４０およびトナーの相対的静電荷によって決まるが、トナーをローラ４６から光伝導体ドラム４０の曝されたまたは曝されない部分に取り上げることができる。その後、トナー画像を回転して、光伝導体ドラム４０と隣接伝動ローラ４７との間に圧されている媒体シート３０に接触させる。伝動ローラ４７にはトナーのものとは反対の静電荷が与えられている。媒体シート３０が光伝導体ドラム４０と伝動ローラ４７との間を通過するにつれて、伝動ローラ４７はトナーを媒体シート３０に引き付ける。媒体シート３０が、各々が実質的に同一の様式で動作する、残りの現像剤ステーション３４、３６、３８を通過するにつれて、所要フルカラー画像が作られる。各色平面画像が媒体シート３０に移ると、シートが加熱融着ローラ５０の間を通過するにつれてトナーが媒体シート３０に融着し、媒体シート３０が出力容器５２の中に解放される。
【００１２】
次に、図２および図３を参照して、通常のプリンタの場合のように別々のモータおよび歯車配列により個別に駆動される代わりに、光伝導体ドラム４０は、移動ベルト２０により共通に回転する。ベルト２０は、各ドラム４０と同時に係合するので、ベルト２０がドラム４０を通り越して移動するとドラムが回転し、一方ベルト２０は媒体シート３０を回転ドラムを通り越して移動させる。ベルト２０からドラム４０への伝動駆動力は、ドラム４０の一端または両端に加えられるグリット５４により向上する。グリット５４は、光伝導体ドラム４０と移動ベルト２０との間の摩擦を増大させる。或る動作情況ではグリット５４が十分遠くに広がって媒体シート３０と重なるのが望ましいことがある。シート３０に加わる摩擦が増大すると光伝導体ドラム４０が媒体シート３０の縁をベルト２０に対して固定し、ベルト２０がシート３０をドラム４０を通り越して移動させるとき媒体シート３０が滑らないようにするのに役立つ。光伝導体ドラム４０と移動ベルト２０との間の摩擦が増大すると、移動ベルト２０が循環するとき光伝導体ドラム４０が滑らないようにするのにも役立つ。図３に示したように、グリット５４は移動ベルト２０、および好適には、ベルト２０が媒体シート３０を光伝導体ドラム４０を通り越して運ぶとき媒体シート３０の縁に接触し且つ重なるように加えられる。
【００１３】
図４に示す本発明の代わりの実施形態では、グリット５６は、ベルト２０の外面５８の一方のまたは両方の縁に沿って加えられている。上述のように、グリット５６は光伝導体ドラム４０、媒体シート３０、および移動ベルト２０の間の摩擦を増大させる。今回も、グリット５６の大きさおよび設置を、ベルト２０が媒体シート３０をドラム４０を通り越して移動させるときグリット５６が媒体シート３０および光伝導体ドラム４０の双方に接触し、重なることができるように選択することができる。グリット５４、５６を砂、金属薄片、ゴムの小片、または他の適当な材料のような複数のグリット粒子を光伝導体ドラム４０および移動ベルト２０の所定の表面域に堆積させて固定することにより形成できる。代わりに、グリット５４、５６を移動ベルト２０および光伝導体ドラム４０のこれら表面域を粗面化し、機械エッチングを行い、研削し、または切削することにより形成できる。ドラム４０の一端または両端に加えられるグリット粒子を無秩序に散らし、この場合グリット粒子間の間隔を１／３ｍｍ未満にすると、ベルト２０からドラム４０に適切な駆動力を伝えるのに十分であると予想されている。グリット粒子を無秩序に散らすのはベルトとドラムとの係合が縞模様発生の原因になることがある連続周波数を生じないようにするのに役立てるのに好適である。また、帯域幅１／３ｍｍ以下は、印刷シートを２０インチ以上の距離から見たとき目に見えないことが観察されている。ここで、１／３ｍｍ以下離れているグリット粒子は２０インチ以上の距離から見える縞模様発生を防止するのに十分であると予想されている。
【００１４】
本発明を前述の例示実施形態を参照して図示し説明してきたが、他の実施形態が可能である。たとえば、本発明を光伝導体ドラムを一つだけ備えている単色プリンタに使用できる。緊張ローラ２２または２４の一方を使用して別々の駆動ローラ２６の代わりにベルトを駆動することができる。適切な駆動力をドラム４０に伝える必要に応じてまたはそれが望ましいときグリットを両ドラム４０およびベルト２０に加えることができる。グリット粒子の形式、大きさ、および密度は、特定の印刷装置および環境条件によって変わるように思われる。別の摩擦強化／駆動力伝達機構をも使用できる。ベルト２０とドラム４０との間の係合の程度、ベルト２０とドラム４０との間の係合点に加えられる法線力、および他の因子がベルト２０とドラム４０との間の係合の特定の特性に影響することがある。したがって、他の形態、詳細、および実施形態を、特許請求の範囲に規定する本発明の精神および範囲から逸脱することなく構成することができることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を取り入れた単一パス・カラープリンタの代表的断面側面図である。
【図２】本発明の一実施形態による媒体シート移動ベルト駆動光伝導体ドラムの概略断面側面図である。
【図３】光伝導体ドラムの端に加えられて駆動力をベルトからドラムに伝えるグリットの一実施の形態を示す概略図である。
【図４】移動ベルトの面に加えられて駆動力をベルトからドラムに伝えるグリットの他の実施の形態を示す概略図である。
【符号の説明】
２０  ベルト
２０ａ  ベルトの上部走行部
２０ｂ  ベルトの下部走行部
２２、２４  緊張ローラ
３０  媒体シート
４０  光伝導体ドラム
４７  伝動ローラ
【図１】
0003665580.tif 000002
【図２】
0003665580.tif 000003
【図３】
0003665580.tif 000004
【図４】
0003665580.tif 000005