(57)【要約】【課題】ショックジターと呼ばれる色むらや縞模様が発生する画像劣化を低減させて高画質化を図ること。【解決手段】各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される中間転写ベルトに多重転写するユニットにおいて、中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けた。【選択図】図５
2009063737.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される中間転写ベルトに多重転写するユニットにおいて、
前記中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けたことを特徴とする転写ユニット。
【請求項２】
黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される中間転写ベルトに多重転写するユニットにおいて、
前記中間転写ユニットのベルトを回転させるために駆動を伝達する駆動ローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けたことを特徴とする転写ユニット。
【請求項３】
黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される中間転写ベルトに多重転写するユニットにおいて、
前記中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラと中間転写ユニットのベルトを回転させるために駆動を伝達する駆動ローラの間にベルトに対して、テンションを与えるテンションローラを持ち、テンションローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けたことを特徴とする転写ユニット。
【請求項４】
請求項１〜請求項３記載の転写ユニットにおいて、慣性体はリング状であることを特徴とした転写ユニット。
【請求項５】
請求項１〜請求項４記載の転写ユニットにおいて、弾性体と慣性体からなる動吸振器は、円周方向に分布を持たないことを特徴とする転写ユニット。
【請求項６】
請求項５記載の転写ユニットにおいて、弾性体のねじりバネ定数ｋと慣性体Ｊにより決定されるねじり振動の周波数が、紙への転写の際に発生する衝撃又は転写ベルトの張力変動などによって生じる振動の周波数と一致することを特徴とした転写ユニット。
【請求項７】
請求項１〜６記載の転写ユニットにおいて、動吸振器を複数設けたことを特徴とする転写ユニット。
【請求項８】
請求項１〜７記載の転写ユニットを持つ画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式のレーザプリンタ・複写機・ファクシミリなどにおける転写ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、オフィス等において処理されるドキュメントは急速にカラー化が進み、これらのドキュメントを扱う複写機・プリンター・ファクシミリ等の画像形成装置も急速にカラー化されてきている。そして、現在これらのカラー機器は、オフィス等における事務処理の高品位化および迅速化に伴って、高画質化および高速化される傾向にある。かかる要求に応え得るカラー機器としては、例えば、黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される転写材または中間転写体上に多重転写し、カラー画像の形成を行なういわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が種々提案されており、製品化されてきてもいる。
【０００３】
このような画像形成装置に関して、中間転写ベルトの画像形成面に、中間転写ベルト表面に形成させた画像以外の部分からテンションローラでの押し当て、テンションローラの並進方向に設けられたスプリングでベルトの衝撃的な張力変動による振動を吸収して画像劣化を低減する技術がある。
【０００４】
また、以下のような画像形成装置に関する技術がある。記録媒体の供給に基づく外乱発生源となる転写部の両側で第１、第２のテンションローラが移動可能に支持され、ベルト感光体に当接している。この画像形成装置は、テンションローラの位置を検出する位置センサと、位置センサの検出に基づいて第１のテンションローラがほぼ同じ位置に維持されるように転写バックアップローラの速度制御を行う速度サーボ制御回路と、ベルト感光体上に各色の潜像を形成する複数の書込ヘッドとを備えている。この画像形成装置において、転写部の転写バックアップローラと転写ピンチローラとの間に形成された転写ニップ内に記録媒体が送り込まれると、ベルト感光体の走行を停止させようとする制動力が発生してベルト張り側のベルト張力が急激に増加し、ベルト弛み側のベルト張力が急激に減少しようとする。ベルト張り側のベルト張力が増加すると、第２のテンションローラが変位したこれを抑え、ベルト弛み側のベルト張力が減少すると、位置センサが第１のテンションローラの変位を検出し、速度サーボ制御回路が転写バックアップローラの回転速度を増速してベルト張力の低下を抑え、第１のテンションローラを定位置に維持することによって、ベルトの張力変動による画像劣化を低減している。
【０００５】
ここで、駆動軸の外周に遊嵌され慣性モーメントを有する慣性リングと、駆動軸の外周と慣性リングの内周との間に封入され、磁界を与えることにより粘性が変化する磁気粘性流体とを有し、慣性リングと磁気粘性流体とによってダイナミックダンパが形成されることで、感光体ドラムを回転させる駆動モータの回転駆動による振動や駆動伝達系であるギアやベルトなどの噛み合いによる振動などが発生し、これが原因となり感光体ドラムの表面に速度変動が生じた場合、画像は一定間隔の濃淡となり、濃度ムラを生じて画質劣化を招くという課題を解決する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、像担持体に接触又は近接してトナーを現像する現像ローラと、現像ローラと同軸で回転する従動手段と、従動手段との噛合いにより従動手段を回転駆動させる駆動手段と、駆動制御手段とを備え、駆動制御手段は現像時には駆動手段の駆動により現像ローラを退避位置から現像位置まで移動させており、現像ローラを退避位置から現像位置まで移動させるときには、現像動作時よりも駆動手段の回転速度を低速にしていることで、カラー画像形成時の現像ユニットが感光体に当接する際に、当接ショックを和らげることで、画像に現れるショックジターを低減できる駆動装置、現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供する技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−３４５９０６号公報
【特許文献２】特開２００６−０８５１２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
転写定着部を備えたカラー画像形成装置では、比較的高い圧力で記録用紙と中間転写ベルトとを接触させながら転写定着を行う必要がある。このため、記録用紙が転写定着部に突入した時にその転写定着部でベルトの走行を停止させようとする制動力が発生してベルト張力が急激に増加し、ベルト弛み側のベルト張力が急激に減少する。この結果、ベルトに衝撃的な振動が発生し、この振動がベルトを伝搬して作像中の、あるいは１次転写中の感光体に伝達されて局部的に画像劣化を引き起こす。
【０００８】
また、転写定着部から記録用紙が抜ける時も、制動力の解除によって振動現象が発生し、同様に画像劣化を引き起こすことになる。このため、互いの色の間で位置ずれを起こす「色ずれ」が発生したり、色合いが微妙に変化するような「色むら」が発生したり、背景色に非常に醜い縞模様が発生したりする等の種々の画像劣化を引き起こすという問題がある。
【０００９】
このように、中間転写ベルトを初めとする感光体ベルト、用紙搬送ベルト等の画像形成用のベルトの振動現象を抑えることが重要である。
【００１０】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、本発明は、衝撃的な振動現象を、転写ユニットにおけるローラに対して動吸振器を用いることにより、副系として付加した動吸振器が振動エネルギーを散逸することで、主系であるローラやベルトの張力変動を低減させ、ショックジターと呼ばれる色むらや縞模様が発生する画像劣化を低減させて高画質化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の転写ユニットは、黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される中間転写ベルトに多重転写するユニットにおいて、前記中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の転写ユニットは、黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される中間転写ベルトに多重転写するユニットにおいて、前記中間転写ユニットのベルトを回転させるために駆動を伝達する駆動ローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の転写ユニットは、黒（Ｋ）・イエロー（Ｙ）・マゼンタ（Ｍ）・シアン（Ｃ）の各色毎に各々の画像形成ユニットを持ち、各画像形成ユニットで形成された異なる色の画像を搬送される中間転写ベルトに多重転写するユニットにおいて、前記中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラと中間転写ユニットのベルトを回転させるために駆動を伝達する駆動ローラの間にベルトに対して、テンションを与えるテンションローラを持ち、テンションローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の転写ユニットは、請求項１〜請求項３記載の転写ユニットにおいて、において、慣性体はリング状であることを特徴とした。
【００１５】
請求項５に記載の転写ユニットは、請求項１〜請求項４記載の転写ユニットにおいて、弾性体と慣性体からなる動吸振器は、円周方向に分布を持たないことを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の転写ユニットは、請求項５記載の転写ユニットにおいて、弾性体のねじりバネ定数ｋと慣性体Ｊにより決定されるねじり振動の周波数が、紙への転写の際に発生する衝撃又は転写ベルトの張力変動などによって生じる振動の周波数と一致することを特徴とした。
【００１７】
請求項７に記載の転写ユニットは、請求項１〜６記載の転写ユニットにおいて、動吸振器を複数設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項８に記載の画像形成装置は、請求項１〜７記載の転写ユニットを持つ画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、衝撃的な振動現象を、転写ユニットにおけるローラに対して動吸振器を用いることにより、副系として付加した動吸振器が振動エネルギーを散逸することで、主系であるローラやベルトの張力変動を低減させ、ショックジターと呼ばれる色むらや縞模様が発生する画像劣化を低減させて高画質化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
タンデム型のカラー画像形成装置としては、例えば、次に示すようなものがある。このタンデム型のカラー画像形成装置は、図１に示すように、黒（Ｋ）色の画像を形成する黒色画像形成ユニットと、イエロー（Ｙ）色の画像を形成するイエロー色画像形成ユニットＹと、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成するマゼンタ色画像形成ユニットＭと、シアン（Ｃ）色の画像を形成するシアン色画像形成ユニットＣの４つの画像形成ユニットを備えており、これらの４つの画像形成ユニットＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、互いに一定の間隔をおいて水平に配置されている。また、上記黒色、イエロー色、マゼンタ色及びシアン色の４つの画像形成ユニットの下部には、無端状の転写材担持体としての中間転写ベルトが配置されている。
【００２１】
上記４つの画像形成ユニットは、感光体ドラムを備えており、この感光体ドラムの表面は、一様に帯電された後、像形成用のレーザー光が画像情報に応じて走査露光されて静電潜像が形成される。上記感光体ドラムの表面に形成された静電潜像は、各画像形成ユニットの現像器によってそれぞれ黒色、イエロー色、マゼンタ色、シアン色の各色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、転写前帯電器により転写前帯電を受けた後、中間転写ベルト上に順次転写される。
【００２２】
上記各色のトナー像が転写された中間転写ベルトは、転写ローラ位置で通紙される紙に転写されて画像形成が行われる。転写定着部を備えたカラー画像形成装置では、比較的高い圧力で記録用紙と中間転写ベルトとを接触させながら転写定着を行う必要がある。このため、記録用紙が転写定着部に突入した時にその転写定着部でベルトの走行を停止させようとする制動力が発生してベルト張力が急激に増加し、ベルト弛み側のベルト張力が急激に減少する。この結果、ベルトに衝撃的な振動が発生し、この振動がベルトを伝搬して作像中の、あるいは１次転写中の感光体に伝達されて局部的に画像劣化を引き起こす。
【００２３】
また、転写定着部から記録用紙が抜ける時も、制動力の解除によって振動現象が発生し、同様に画像劣化を引き起こすことになる。このため、互いの色の間で位置ずれを起こす「色ずれ」が発生したり、色合いが微妙に変化するような「色むら」が発生したり、背景色に非常に醜い縞模様が発生したりする等のショックジターを引き起こすという問題がある。
【００２４】
このように、中間転写ベルトを初めとする感光体ベルト、用紙搬送ベルト等の画像形成用のベルトの振動現象を抑えることが重要である。
【００２５】
図２にローラに弾性体と慣性体からなる動吸振器をローラ内部に設けた概略図を示す。動吸振器は、弾性体と慣性体から構成される。
【００２６】
図３に動吸振器の構造の概略を示す。同図中のｍ１が主系、ｍ２が付加系であり、両者をバネとダンパーで連結している構成である。動吸振器は、主系に与えられた振動エネルギーを付加系が振動することで散逸し、その結果、主系の振動が低減するものである。本発明における主系は、転写・テンション・駆動の各ローラであり、付加系がバネ及びダンパーとなる弾性体に連結された慣性体である。動吸振器を取りつけたローラは、付加系である慣性体が内部で振動してエネルギーを散逸することで、主系であるローラに発生する振動を低減することが可能である（図４参照）。
【００２７】
図５に中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラと中間転写ユニットのベルトを回転させるために駆動を伝達する駆動ローラの間にベルトに対して、テンションを与えるテンションローラを設けた概略図を示す。テンションローラは、中間転写ベルトに緩みを生じないようにスプリングなどで一定のテンションを与えるように中間転写ベルトに接している。同図のように転写ローラと駆動ローラ間にテンションローラを設けることにより、紙が搬送されて転写ローラに接触又は排紙された際の衝撃によって発生する振動を、ベルトの張力変動によって駆動ローラに直接伝達されることなく、スプリングで吸収して振動を減衰させる効果だけでなく、動吸振器による特定周波数の振動低減も可能となり、高画質化が可能となる。
【００２８】
回転振動を低減するために取りつけた動吸振器の慣性体が円周方向に分布を持つ場合、ローラは偏芯を引き起こして、ローラの回転速度に変動を引き起こしてしまう。そこで、動吸振器を構成する慣性体がリング状であり、取りつけるローラの回転軸中心に取り付けられること（図２参照）によって、偏芯なく動吸振器を形成することが可能となり、副作用として発生する速度変動や振動を防ぐことが可能である。
【００２９】
適用例として、一定速度で回転している転写ローラに紙が突入した際の速度変動を、動吸振器を用いた場合と用いていない場合について比較を行った結果を図６に示す。同図中の点線が動吸振器なし、実線が動吸振器ありの結果である。動吸振器がない場合は、紙の突入による衝撃振動に対して８０Ｈｚの減衰振動を示しているが、この周波数を低減するために設計した動吸振器を取りつけた場合は、短時間に振動が減衰しており、振幅も低減していることが分かる。このように、弾性体のねじりバネ定数ｋと慣性体Ｊにより決定されるねじり振動の周波数が、紙への転写の際に発生する衝撃又は転写ベルトの張力変動などによって生じる振動の周波数と一致するように動吸振器を設定することで、振動の低減を図ることが可能であり、これによってショックジターなどの画像劣化を効率よく低減して、高画質化が可能となる。
【００３０】
図７に、動吸振器を複数設けた転写ユニットの概略図を示した。同図のようにそれぞれのローラに対して、動吸振器を用いることによって、それぞれのローラで発生している振動を低減することが可能であり、振動低減によってショックジターなどの画像劣化を低減させることが可能である。
【００３１】
以下に各請求項ごとの作用効果を記載する。
請求項１:中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けることにより、弾性体と慣性体の構成によって決定される周波数において、転写ローラの振動が低減されるため、ベルト上に形成された画像を紙に転写する際に、紙の突入による転写ローラの振動によって画像が劣化するのを低減することが可能である。また、動吸振器がローラ内部に設けられることで省スペース化な構成となる。
【００３２】
請求項２:中間転写ユニットのベルトを回転させるために駆動を伝達する駆動ローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けることによって、弾性体と慣性体の構成によって決定される周波数において、ベルト上に形成された画像を紙に転写する際に発生するベルトの張力変動によって駆動ローラが振動するために生じる画像劣化を低減することが可能である。
【００３３】
請求項３:中間転写ベルト上に形成された画像を紙に転写する位置に設けられた転写ローラと中間転写ユニットのベルトを回転させるために駆動を伝達する駆動ローラの間にベルトに対して、テンションを与えるテンションローラを持ち、テンションローラ内部に弾性体と慣性体からなる動吸振器を設けたことによって、テンションローラで発生する回転振動の中の、弾性体と慣性体の構成によって決定される周波数成分を低減することが可能となり、画像劣化を低減することが可能である。
【００３４】
請求項４:請求項１〜請求項３の転写ユニットにおいて、慣性体はリング状であることによって、慣性体は回転方向に振動することが可能となり、ローラ回転方向の振動成分を効率良く吸収することが可能となる。
【００３５】
請求項５:請求項１〜請求項４の転写ユニットにおいて、弾性体と慣性体からなる動吸振器が、円周方向に分布を持たないことによって、動吸振器を取り付けたことによる偏芯などの副作用が発生せず、効率よくローラの回転振動を低減することで画像劣化を低減することが可能となる。
【００３６】
請求項６:請求項５の転写ユニットにおいて、弾性体のねじりバネ定数ｋと慣性体Ｊにより決定されるねじり振動の周波数が、紙への転写の際に発生する衝撃又は転写ベルトの張力変動などによって生じる振動の周波数と一致することによって、ショックジターと呼ばれる過渡的な加振に対する応答振動を低減することが可能となり、高画質化が可能となる。
【００３７】
請求項７:請求項１〜６の転写ユニットにおいて、動吸振器を複数設けたことによって、それぞれのローラで発生する振動周波数が異なった場合や、同じローラにおいても、複数の振動成分を持っているものに対応することが可能となり、振動低減によって高画質化が可能となる。
【００３８】
請求項８:請求項１〜８の転写ユニットを持つ事により、回転振動が低減可能となり、高画質な画像が得られる画像形成装置が得られる。
【００３９】
なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】タンデム型のカラー画像形成装置の一部の構成図である。
【図２】動吸振器をローラ内部に設けた概略図である。
【図３】動吸振器の構造の概略を示す図である。
【図４】振動を低減することを示す図である。
【図５】テンションローラを設けた概略図である。
【図６】比較結果を示す図である。
【図７】動吸振器を複数設けた転写ユニットの概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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