(57)【要約】【課題】  製造過程における寸法公差によるバラツキなどに起因する、形成画像の影響を簡単に回避し、高品質な画像を出力することができる画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】  感光体３０、光走査ユニット３２、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６を駆動する複数個の駆動手段８１，８２，８３を備えた画像形成装置において、感光体３０を駆動する駆動手段８１の回転数を変更して副走査倍率を調整する際に、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６を駆動する駆動手段８２，８３の各々の回転数の変更率αを、感光体３０の駆動手段８１の回転数の変更率αと同じように調整可能に形成する。【選択図】  図１
2006010873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される感光体と、高速回転するポリゴンミラーを有し、画像情報に応じて変調された光ビームを前記感光体に照射する光走査ユニットと、中間転写体ローラを有する中間転写系と、前記中間転写系に対向して設けられた２次転写系と、前記中間転写系および２次転写系に、前記感光体に形成された前記トナー像と同期を取りながら被記録用紙を搬送するレジストローラを有する前段搬送系と、前記中間転写系および２次転写系において画像が記録された前記被記録用紙を、定着ローラを有する定着系に搬送する後段搬送系と、前記感光体、光走査ユニット、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系の各々を駆動する複数個の駆動手段を備えた画像形成装置において、
前記感光体を駆動する前記駆動手段の回転数を変更して副走査倍率を調整する際に、前記中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する前記駆動手段の各々の回転数の変更率を、前記感光体の駆動手段の回転数の変更率と同じように調整可能としたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系に携わるクラッチおよびソレノイドのオンまたは／およびオフのタイミング、並びに、バイアスを印加または／および切断するタイミングを、前記中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する前記駆動手段の各々の回転数の変更率と同等に調整可能としたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記感光体を駆動する前記駆動手段を、前記中間転写系に共用したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記２次転写系と、前段搬送系とを同じ駆動手段を用いて駆動したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着系と、後段搬送系とを同じ駆動手段を用いて駆動したことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリどの画像形成装置に関し、特に高速回転するポリゴンミラーを有する光走査ユニットを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成倍率を調整する調整手段を設け、原稿画像の縦倍率および横倍率を調整可能としたものがある。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許２００２−１７６５５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、上述の特許文献記載の構成によれば、原稿画像に対して縦倍率および横倍率を調整することは可能であるが、この種画像形成装置において、製造過程における寸法公差によるバラツキ、例えば各種ローラや、これらの取り付け位置などのバラツキに起因して生じる、倍率の微調整はできない。
【０００４】
一般的に、高速回転するポリゴンミラーを有する光走査ユニットを備えた画像形成装置においては、ポリゴンミラーを駆動する駆動手段、例えば直流モータの回転数を調整して主走査倍率を、また感光体を駆動する駆動手段、例えば直流モータの回転数を調整して副走査倍率を、微調整することは可能である。
【０００５】
しかしながら、近年躍進の激しいカラーの画像形成装置や、モノクロの画像形成装置であっても線速（搬送速度）の速いものでは、感光体、光走査ユニット、転写体系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する駆動手段が、複数個の駆動手段で構成されており、副走査方向の等倍同調整においては、単に感光体を駆動する駆動手段の回転数を制御したのみでは、高品質、高スピード化には対応できない。特に、感光体を駆動する駆動手段の回転数の変動が±２％前後でも画像品質に影響がでる、などの問題点があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、製造過程における寸法公差によるバラツキなどに起因する、形成画像の影響を簡単に回避し、高品質な画像を出力することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、トナー像が形成される感光体と、高速回転するポリゴンミラーを有し、画像情報に応じて変調された光ビームを感光体に照射する光走査ユニットと、中間転写体ローラを有する中間転写系と、この中間転写系に対向して設けられた２次転写系と、これら中間転写系および２次転写系に、感光体に形成されたトナー像と同期を取りながら被記録用紙を搬送するレジストローラを有する前段搬送系と、中間転写系および２次転写系において画像が記録された被記録用紙を、定着ローラを有する定着系に搬送する後段搬送系と、これら感光体、光走査ユニット、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する複数個の駆動手段を備えた画像形成装置において、感光体を駆動する駆動手段の回転数を変更して副走査倍率を調整する際に、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する駆動手段の各々の回転数の変更率を、感光体の駆動手段の回転数の変更率と同じように調整可能に形成する。
【０００８】
請求項２記載の発明では、感光体、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系に携わるクラッチおよびソレノイドのオンまたは／およびオフのタイミング、並びに、バイアスの印加または／および切断するタイミングを、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する駆動手段の各々の回転数の変更率と同等に調整可能に形成する。
【０００９】
請求項３記載の発明では、感光体を駆動する駆動手段を、転写体系に共用する。
請求項４記載の発明では、２次転写系と、前段搬送系とを同じ駆動手段を用いて駆動する。
【００１０】
請求項５記載の発明では、定着系と、後段搬送系とを同じ駆動手段を用いて駆動する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明の構成によれば、製造過程における寸法公差によるバラツキなどに起因する、形成画像の影響を、感光体を駆動する駆動手段の回転数を変更して副走査倍率を調整する際に、これに伴って中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する駆動手段の回転数も、同じ比率の変更率で調整可能とすることができ、高品質な画像を出力することができる。
【００１２】
しかも、このような調整は、メンテナンス時においても可能であり、長期間に亘って安定した性能を奏することができる。
請求項２記載の発明の構成によれば、上述した回転数の微調整に加え、感光体、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系に携わるクラッチおよびソレノイドのオンまたは／およびオフのタイミング、並びに、バイアスの印加または／および切断するタイミングを、中間転写系、２次転写系、前段搬送系、定着系および後段搬送系を駆動する駆動手段の各々の回転数の変更率と同等に調整しているので、より高品質な画像を出力することができる。
【００１３】
請求項３記載の発明の構成によれば、感光体を駆動する駆動手段を、中間転写系に共用しているので、駆動手段の削減が図れ、経済的である。
請求項４記載の発明の構成によれば、２次転写系と、前段搬送系とを同じ駆動手段を用いて駆動しているので、駆動手段の削減が図れ、経済的である。
【００１４】
請求項５記載の発明の構成によれば、定着系と、後段搬送系とを同じ駆動手段を用いて駆動しているので、駆動手段の削減が図れ、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の具体的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置としての複写機に適用した場合の概略構成を示す概略構成図である。なお、本実施形態では、本発明に係る複写機について説明するが、本発明は、例えばプリンタ装置、ファクシミリ装置、スキャナ装置、そしてコピー機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能などの各種機能を兼ね備えた複合機などに対しても適用可能である。
【００１６】
図１に示すように、この複写機１は、装置本体の下方に配設された給紙部２と、この給紙部２から給紙された被記録用紙Ｐを、感光体３０に形成されたトナー像と同期を取りながら被記録用紙Ｐを搬送するレジストローラ４１、４２を有する前段搬送系４と、給紙部２の下流側に配設された画像形成部３と、この画像形成部３の更に下流側に配設され定着系５と、この定着系５に被記録用紙Ｐを搬送する後段搬送系６と、排紙部７および画像形成部３および定着系５の上方に配設された図示しない画像読取部とが備えられている。
【００１７】
図示しない画像読取部は、コンタクトガラス上に載置された原稿に、露光ランプから光を照射し、反射鏡を介してその反射光をＣＣＤラインセンサなどからなる光電変換部に導くことにより、原稿の画像情報を読み取る。
【００１８】
給紙部２は、給紙カセット２１に積層載置された被記録用紙Ｐの束を、給紙ローラ２２の回転動作によって最上位の被記録用紙Ｐから１枚ずつ前段搬送系４に給紙する。前段搬送系４は、給紙部２から給紙された被記録用紙Ｐを、上下一対のレジストローラ４１、４２および必要に応じて設けられる図示しない各種ローラ対によって画像形成部３に搬送する。さらに画像形成部３において画像形成がなされた被記録用紙Ｐは、後段搬送系６により定着系５に搬送され、定着後、排紙ローラ７１によって装置本体の側部に設けられた用紙排出トレイなどからなる排紙部７に排出される。通常、前段搬送系４の下部側のレジストローラ４１は、駆動用で例えば、合成樹脂製であり、上部側のレジストローラ４２は、従動用で例えば、ゴム製である。
【００１９】
画像形成部３は、上記画像読取部の下方に配設され、電子写真プロセスによって、被記録用紙Ｐ上に所定のトナー像を形成するもので、回転可能に軸支された光導電性を有する例えば、ドラム状の感光体３０と、この感光体３０の周囲にその回転方向に沿って作像プロセス順に、帯電装置３１、光走査ユニット３２、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂ、中間転写系３４と、クリーニング装置３５と、図示しない除電ユニットと、中間転写体ローラ３４１に対向して配設された２次転写系３６とから構成されている。
【００２０】
帯電装置３１は、コロナ放電によって感光体３０の表面に所定電位を与えるものである。光走査ユニット３２は、図示しない高速回転するポリゴンミラーおよびポリゴンモータなどを備え、画像読取部によって読み取られた原稿の画像情報に応じて変調された光ビームＢ例えば、レーザビームを感光体３０に照射する。これにより、感光体３０の表面の電位を選択的に減衰させて、この感光体３０の表面である被走査面上に静電潜像を形成する。
【００２１】
現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂは、上記静電潜像をトナーにより現像して、感光体３０の表面にトナー像を形成するものである。現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂには、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤が収容されている。
【００２２】
中間転写系３４は、感光体３０に当接する中間転写体ローラ３４１と、この中間転写体ローラ３４１に対向して配設されたクリーニング装置３４２とを備え、感光体３０の表面に形成されたトナー像が、中間転写体ローラ３４１上に一旦転写される。中間転写体ローラ３４１上では各色の画像を重ね合わされてカラー画像が形成される。
【００２３】
２次転写系３６は、図示する例では転写ベルト３６１を備え、中間転写体ローラ３４１の下部に対向して配設されており、被記録用紙Ｐが中間転写体ローラ３４１および転写ベルト３６１のニップ部に搬送されてきたときに、中間転写体ローラ３４１上のカラー画像が被記録用紙Ｐに転写される。なお、転写ベルト３６１に換えて転送ローラを用いてもよいのは、勿論である。
【００２４】
クリーニング装置３５は、転写後の感光体３０の表面に残留しているトナーを除去するものであり、また、図示しない除電ユニットは、感光体３０の表面の残留電荷を除去するものである。
【００２５】
定着系５は、画像形成部３の被記録用紙Ｐの搬送方向の下流側に配置され、画像形成部３においてトナー像が転写された被記録用紙Ｐを、一対の定着ローラ５１、５２によって挟んで加熱、加圧し、被記録用紙Ｐ上にトナー像を定着させる。
【００２６】
なお、感光体３０および中間転写系３４の中間転写体ローラ３４１は、例えば直流モータなどからなる駆動手段８１により駆動されている。前段搬送系４の下部側のレジストローラ４１および２次転写系３６の転写ベルト３６１は、例えば直流モータなどからなる駆動手段８２により駆動されている。また、定着系５の定着ローラ５２および後段搬送系６は、例えばステッピングモータなどからなる駆動手段８３により駆動されている。さらに、給紙ローラ２２、排紙ローラ７１なども図示しない直流モータやステッピングモータなどからなる駆動手段により駆動されている。
【００２７】
この複写機１の基本的な作動状態を簡単に説明すると、帯電装置３１により図１で反時計方向に回転する感光体３０が一様に帯電され、画像読取部で読み取られた画像情報に基づいて、例えばレーザ走査装置などからなる光走査ユニット３２からのレーザビームにより感光体３０上に静電潜像が形成され、現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂにより静電潜像に現像剤が付着されてトナー像が形成される。
【００２８】
上記のようにしてトナー像が形成された感光体３０に向けて、給紙部２から被記録用紙Ｐが画像形成部３に搬送される。このとき、被記録用紙Ｐは、レジストローラ４１、４２により、感光体３０に形成されたトナー像と同期を取りながら前段搬送系４に搬送される。その後、画像形成部３において中間転写体ローラ３４１などからなる中間転写系３４および２次転写系３６により感光体３０の表面におけるトナー像が被記録用紙Ｐに転写される。そして、トナー像が転写された被記録用紙Ｐは、定着系５に搬送されてトナー像が定着される。定着系５を通過した被記録用紙Ｐは、排紙ローラ７１を経て用紙排出トレイなどからなる排紙部７に排出される。
【００２９】
そして、中間転写系３４による転写後に感光体３０は、クリーニング装置３５および除電装置で残留トナー、残留電荷を除去して、必要に応じて再び帯電装置３１で帯電される。
【００３０】
図２は、上述の複写機１の概略構成を示すブロック図である。複写機１には、複写機１全体の制御を司る制御装置９が備えられている。この制御装置９によって、後述する副走査倍率を調整する際の感光体３０、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６の駆動手段８１、８２、８３の回転数の微調整制御が行われる。
【００３１】
制御装置９は、給紙ローラ２２と、帯電装置３１、光走査ユニット３２および現像装置３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｂと、被記録用紙Ｐ上に転写されたトナーを被記録用紙Ｐに加圧加熱定着する定着系５と、中間転写体ローラ３４１および転写バイアス部などを有する中間転写系３４、２次転写系３６とを制御する。また、制御装置９は、感光体３０を駆動する駆動手段８１と、トナー像転写後に感光体３０表面の残留電荷を除去する除電装置３７およびクリーニング装置３５と、定着系５と、後段搬送系６と、画像形成および被記録用紙Ｐの排出のために被記録用紙Ｐを搬送する排紙ローラ７１と、原稿画像を読み取る原稿読取装置１０とを駆動制御する。
【００３２】
制御装置９には、主演算機能を行うＣＰＵ９１の他、複写機１の動作制御用のプログラムなどが記憶されたＲＯＭ９２、および各プログラムの作業領域などとして使用されるＲＡＭ９３を備えている。さらに、制御装置９には、印刷指示入力用のプリントキー、印刷枚数などの入力用のテンキーなどからなる操作部９４と、複写機１で操作可能な各機能、用紙詰まりなどのトラブル状況などを表示する液晶パネルなどからなる表示装置９５とが接続されている。
【００３３】
而して、本発明に従い、感光体３０を駆動する駆動手段８１の回転数を変更して副走査倍率を調整するための調整手段１１が、制御装置９に接続されている。この調整手段１１は、各種設定項目を修正するためのキーボードなどからなる入力部１１１と、その表示を行う液晶パネルなどからなる表示装置１１２とから構成されている。
【００３４】
この調整手段１１を用い、工場出荷前の最終調整時やメンテナンス時において、感光体３０を駆動する駆動手段８１の回転数を変更して副走査倍率を調整する際に、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６を駆動する駆動手段８２、８３の回転数の変更率を、感光体３０を駆動する駆動手段８１の回転数の回転と同じ変更率α（α＝変更後の駆動手段８１の回転数／変更前の駆動手段８１の回転数、すなわち、変更後の駆動手段８２、８３の回転数／変更前の駆動手段８２、８３の回転数、と同じ）で調整する。
【００３５】
すなわち、図示例では、感光体３０を駆動する駆動手段８１は、中間転写系３４に共用しているので、調整手段１１の入力部１１１から、感光体３０が所望の回転数となるように入力すれば、中間転写系３４の回転数も、自ずと同じ変更率αで変更される。
【００３６】
２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６は、感光体３０を駆動する駆動手段８１とは異なる駆動手段８２、８３により駆動されている。このため、これら２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６を駆動する駆動手段８２、８３の回転数の変更率αを、感光体３０の駆動手段８１の回転数の変更率αと同じ変更率にするために、制御装置９内のＣＰＵ９１において、前述した感光体３０の回転数の変更指示があった時点で、ＲＯＭ９２内に格納されたプログラムなどを参照し、変更前の２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６の回転数を基に、同じ変更率αとなるように演算し、各駆動手段８２、８３の回転数を制御する。
【００３７】
この結果、感光体３０を駆動する駆動手段８１の回転数を調整手段１１の入力部１１１から変更すれば、これに伴って中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６を駆動する駆動手段８２、８３の回転数も、同じ変更率αに変更される。
【００３８】
このような回転数の変更を行うと、当然各感光体３０、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６に携わるクラッチおよびソレノイドのオンまたは／およびオフのタイミング、並びに、バイアスの印加または／および切断するタイミング、例えば感光体３０や中間転写系３４のクリーニングに入るタイミングや、中間転写系３４や２次転写系３６に印加するバイアス電圧の印加タイミングなどもずれることとなる。
【００３９】
そこで、本発明では、感光体３０、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６に携わるクラッチおよびソレノイドのオンまたは／およびオフのタイミング、並びに、バイアスの印加または／および切断するタイミングを、
中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６を駆動する前記駆動手段８２、８３の各々の回転数の変更率αと同等に調整する調整手段を付加することができる。
【００４０】
この調整手段は、例えば、制御装置９内のＣＰＵ９１において、前述の調整手段１１の入力部１１１からの感光体３０の駆動手段８１の回転数の変更指示に基づき、ＲＯＭ９２内に格納されたプログラムや各種条件などを参照し、変更前の２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６の回転数と、各種クラッチおよびソレノイドのオンまたは／およびオフのタイミング、並びに、バイアスの印加または／および切断するタイミングを、比較演算し、調整後の感光体３０の駆動手段８１の回転数に同期させた変更率αと同等に変更したタイミングとなるように、演算してプログラムを修正記憶し、その後の各種オンまたは／およびオフ、並びに、印加または／および切断するタイミングを制御する。このタイミングのトリガーは、感光体３０に設けたオフセットセンサ３８（図１参照）を用い、時間軸で管理することができる。
【００４１】
以上の構成による本実施形態によれば、製造過程における寸法公差によるバラツキなどに起因する、形成画像の影響を、感光体３０を駆動する駆動手段８１の回転数を変更して副走査倍率を調整する際、これに伴って中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６を駆動する駆動手段８２，８３の回転数も、同じ変更率αで調整可能することができ、高品質な画像を出力することができる。
【００４２】
しかも、このような調整は、メンテナンス時においても可能であり、長期間に亘って安定した性能を奏することができる。
また、上述した回転数の微調整に加え、感光体３０、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４、定着系５および後段搬送系６に携わるクラッチおよびソレノイドのオンまたは／およびオフのタイミング、並びに、バイアスの印加または／および切断するタイミングを、調整後の感光体の駆動手段の回転数に同期させた前記変更率と同等に調整しているので、より高品質な画像を出力することができる。
【００４３】
なお、上述した実施形態は、本発明の好適な実施形態であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々変形実施可能である。
例えば、調整手段１１は、工場出荷前の最終調整時やメンテナンス時にサービスマンなどが使用するものであり、一般のユーザが使用するものではないので、常時、装置本体に付属しておく必要はなく、着脱可能に構成しても良い。また、別途、調整手段１１を設けずに、制御装置９に付属された操作部９４および表示装置９５を兼用するようにしても良いのは、勿論である。
【００４４】
また、感光体３０、中間転写系３４、２次転写系３６、前段搬送系４の駆動手段として、直流モータを使用することができる。更に、定着系５および後段搬送系６の駆動手段として、ステッピングモータを使用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の活用例としては、高速回転するポリゴンミラーを有し、画像情報に応じて変調された光ビームを感光体に照射する光走査ユニットを備えた画像形成装置が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置としての複写機に適用した場合の概略構成を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す複写機１の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１        複写機
３０      感光体
３２      光走査ユニット
３４      中間転写系
３４１    中間転写体ローラ
３６      ２次転写系
４        前段搬送系
４１      レジストローラ
４２      レジストローラ
５        定着系
５１      定着ローラ
５２      定着ローラ
６        後段搬送系
８１      駆動手段
８２      駆動手段
８３      駆動手段
９        制御装置
１１      調整手段
Ｂ        光ビーム
Ｐ        被記録用紙
α        変更率
【図１】
2006010873.tif 000003
【図２】
2006010873.tif 000004