【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真技術などを利用して画像情報を重ね合わせて合成像を形成する多重画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真技術を採用した画像形成装置においては、像担持体としての電子写真感光体を帯電器により帯電し、この感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像して顕像化したトナー像をシート材等に転写して画像を形成することが行われている。

【０００３】一方、画像のカラー化に伴って、このような一連の画像形成プロセスが展開される像担持体を複数備えておき、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持体の転写位置にてシート材に各色像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式の画像形成装置も提案されている。

【０００４】このようなタンデム方式の多重画像形成装置は、各色ごとにそれぞれの画像形成部を有するため、
高速化に有利である。 そして、異なる画像形成部で形成された各画像の位置合わせ（レジストレーション）を如何に良好に行うかが技術的な問題となっている。

【０００５】なぜならば、シート材に転写された４色の画像形成位置のずれは、最終的には色ずれとして、あるいは色調の変化として現れるからである。

【０００６】ここで、４つの感光体ドラムが用いられた従来の多重画像形成装置を図３に示す。

【０００７】図３に示すように、多重画像形成装置には、たとえばブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための像担持体である感光体ドラム（感光体）５
１、およびトナー像を感光体ドラム５１の表面に形成するトナー像形成部材３とを有している。

【０００８】トナー像形成部材３は、各感光体ドラム５
１の表面を帯電させる帯電器１１、帯電された感光体ドラム５１上に特定色の画像データに対応した静電潜像を形成する露光器１２、静電潜像を顕像化する現像器１
３、顕像化されたトナー像を中間転写ベルト５２に転写する第１の転写ローラ２１、トナー像を転写した後の感光体ドラム５１の残留トナーを除去するクリーナ１４を有している。

【０００９】ここで、感光体ドラム５１に沿って設けられた中間転写ベルト５２は、駆動ローラ２０、従動ローラ２２、テンションローラ２８および連続して設置された感光体ドラム５１の前後にそれぞれ配置された補助ローラ３０によって調帯支持され、矢印Ａ方向へ回動する。 なお、中間転写ベルト５２には、この中間転写ベルト５２表面上の残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ２７が設けられている。 また、中間転写ベルト５
２には、中間転写ベルト５２上のトナー像の色ずれ量を検知する色ずれ検知センサ２９が設置されている。

【００１０】装置の下部には、印刷紙７が収納された用紙カセット１５が設けられており、印刷紙７は、繰り出しローラ１６により用紙カセット１５から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。

【００１１】用紙搬送路上には、印字紙７に対する転写のタイミングを取るレジストローラ１７、中間転写ベルト５２上に形成されたカラー画像を印刷紙７に転写する第２の転写ローラ１０、転写されたカラー画像を定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって印刷紙７に定着する定着器が配置されている。

【００１２】このような構成の多重画像形成装置において、たとえば、まずブラックに対応した感光体ドラム５
１上に画像情報のブラック成分色の潜像が形成される。
この潜像は現像器１３によりブラックトナー像として可視像化され、第１の転写ローラ２１の電圧と補助ローラ３０の押圧力によって中間転写ベルト５２上にブラックトナー像として転写される。

【００１３】この間にシアン成分色の潜像が形成され、
現像器１３でシアントナーによるシアントナー像が顕像化される。 そして、ブラックトナー像の転写が終了した中間転写ベルト５２にシアントナー像が転写され、ブラックトナー像と重ね合わされる。

【００１４】以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト５２に４色のトナー像の重ね合わせが終了する。

【００１５】一方、印刷紙７は繰り出しローラ１６により用紙カセット１５から給紙され、レジストローラ１７
で転写タイミングの取られた印刷紙７上に第２の転写ローラ１０によって４色のトナー像が一括転写される。 転写されたトナー像は定着ローラ１８と加圧ローラ１９とで印刷紙７に加熱定着され、この印刷紙７上にフルカラー画像が形成される。

【００１６】転写が終了したそれぞれの感光体ドラム５
１はクリーナ１４で残留トナーが除去される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記した従来の構成では、トナー像を各感光体ドラム５１から中間転写ベルト５２に転写しているので、中間転写ベルト５２と感光体ドラム５１とは互いに接触した状態で使用される。

【００１８】そして、図示するように、補助ローラ３０
により中間転写ベルト５２が感光体ドラム５１に食い込むようになっているため、中間転写ベルト５２はこの中間転写ベルト５２に圧接している感光体ドラム５１により水平状態となることが阻害され、補助ローラ３０に最も近い位置に配置されているブラックに対応した感光体ドラム５１とシアンに対応した感光体ドラム５１は、イエローに対応した感光体ドラム５１とマゼンタに対応した感光体ドラム５１に比較して、中間転写ベルト５２との接触摩擦力が増大してしまう。

【００１９】すると、各色の感光体ドラム５１に対する中間転写ベルト５２の背面方向押圧力の差が発生し、各感光体ドラム５１と中間転写ベルト５２との接触力がそれぞれ異なってしまう。

【００２０】このため、外径差や回転軸心偏心の製造誤差などにより感光体ドラム５１の周速が所定の速度からずれてこの感光体ドラム５１と中間転写ベルト５２との間で速度差を生じた場合、各色感光体ドラム５１と中間転写ベルト５２との背面方向押圧力差による感光体ドラム５１と中間転写ベルト５２との間の滑り量差が発生し、各感光体ドラム５１の間の中間転写ベルト５２にたわみが発生する。

【００２１】すると、各感光体ドラム５１の間のベルト距離の変動が発生し、出力された画像は各色の色ずれを引き起こしてしまう。

【００２２】この結果、中間転写ベルト５２に転写されるトナー像の転写位置ずれが発生し、これらが色ずれによる濃淡となって現れ、著しく画質を劣化させるという問題点を有していた。

【００２３】このような問題は、デジタルカラーの多重画像形成装置において色ずれがなく高画質な画像を形成する上で非常に大きな障壁となっている。

【００２４】そこで、本発明は、複数の感光体間における中間転写ベルトのたわみを低減することのできる多重画像形成装置を提供することを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するために、本発明の多重画像形成装置は、現像される各色トナー像に対応して設けられた複数の感光体と、それぞれの感光体について設けられ、感光体の表面を一様に帯電させる複数の帯電手段と、特定色の画像データに対応した走査線を照射して感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、それぞれの感光体について設けられ、感光体上に形成された静電潜像を顕像化する複数の現像手段と、複数の感光体に沿って設けられた中間転写ベルトと、中間転写ベルトを周回動させる駆動ローラと、駆動ローラによる中間転写ベルトの回動に伴って回転する従動ローラと、それぞれの感光体上に顕像化されたトナー像を中間転写ベルトに順次重ね転写する転写ローラと、連続して設置された感光体の前後にそれぞれ配置され、中間転写ベルトを感光体に対して略水平状態にしつつ中間転写ベルトを感光体に向けて押圧してこの中間転写ベルトと中間転写ベルトとを接触させる補助ローラとを有する構成としたものである。

【００２６】これにより、複数の感光体間における中間転写ベルトのたわみを低減することが可能になる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明は、現像される各色トナー像に対応して設けられた複数の感光体と、それぞれの感光体について設けられ、感光体の表面を一様に帯電させる複数の帯電手段と、特定色の画像データに対応した走査線を照射して感光体上に静電潜像を形成する露光手段と、それぞれの感光体について設けられ、感光体上に形成された静電潜像を顕像化する複数の現像手段と、複数の感光体に沿って設けられた中間転写ベルトと、中間転写ベルトを周回動させる駆動ローラと、駆動ローラによる中間転写ベルトの回動に伴って回転する従動ローラと、それぞれの感光体上に顕像化されたトナー像を中間転写ベルトに順次重ね転写する転写ローラと、連続して設置された感光体の前後にそれぞれ配置され、中間転写ベルトを感光体に対して略水平状態にしつつ中間転写ベルトを感光体に向けて押圧してこの中間転写ベルトと中間転写ベルトとを接触させる補助ローラとを有する多重画像形成装置であり、複数の感光体間における中間転写ベルトのたわみを低減することが可能になるという作用を有する。

【００２８】以下、本発明の実施の形態について、図１
および図２を用いて説明する。 なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。

【００２９】図１は本発明の一実施の形態による多重画像形成装置を示す概略図、図２は図１の多重画像形成装置における従動ローラの構成を示す断面図である。

【００３０】図１に示すように、本実施の形態の多重画像形成装置には、たとえばブラック（Ｋ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナー像をそれぞれ形成するための４つの画像形成ステーションが配置されている。 そして、各画像形成ステーションは像担持体としての感光体ドラム（感光体）５、およびこの感光体ドラム５の周囲に配置されてトナー像を感光体ドラム５の表面に形成するトナー像形成部材３とを有している。

【００３１】それぞれの感光体ドラム５の周囲に配置されたトナー像形成部材３は、各感光体ドラム５の表面を一様に所定の電位に帯電させる帯電器（帯電手段）１
１、帯電された感光体ドラム５上に特定色の画像データに対応したレーザビームの走査線を照射して静電潜像を形成する露光器（露光手段）１２、感光体ドラム５上に形成された静電潜像を顕像化する現像器（現像手段）１
３、感光体ドラム５上に顕像化されたトナー像を無端状の中間転写ベルト６に転写する第１の転写ローラ（転写ローラ）２１、感光体ドラム５から中間転写ベルト６にトナー像を転写した後に感光体ドラム５に残っている残留トナーを除去するクリーナ１４を有している。

【００３２】感光体ドラム５に沿って設けられた中間転写ベルト６は、この中間転写ベルト６の周回動させる駆動ローラ２０、中間転写ベルト６の回動に伴って回転する従動ローラ２２、中間転写ベルト６に張力を与えるテンションローラ２８、および連続して設置された感光体ドラム５の前後にそれぞれ配置された補助ローラ３０によって調帯支持されている。 そして、中間転写ベルト６
は、図示する場合においては、矢印Ａ方向へ回動する。

【００３３】中間転写ベルト６は、たとえば導電性のポリカーボネイト系の樹脂で構成されており、各感光体ドラム５との間の摩擦係数μを低減している。

【００３４】図２に示すように、従動ローラ２２は、装置本体に固定された従動ローラシャフト２３に対して、
トルクリミッタ２４を介して回転自在に取り付けられている。 これにより、従動ローラ２２には回転負荷が与えられている。

【００３５】また、補助ローラ３０は、中間転写ベルト６が連続して設置された各色の感光体ドラム５に食い込むことなく略水平状態とされつつ感光体ドラム５との接触が維持されるように配置されている。 したがって、感光体ドラム５と中間転写ベルト６との接触部Ｂに作用する摩擦力は中間転写ベルト６の張力よりも小さく設定される。

【００３６】中間転写ベルト６には、後述する第２の転写ローラ１０によって印刷紙７に転写した後の中間転写ベルト６表面上の残留トナーを除去する中間転写ベルトクリーナ２７が設けられている。

【００３７】また、各色のトナー像形成部材３によって形成された中間転写ベルト６上のトナー像の色ずれ量を検知するために、色ずれ検知センサ２９が設置されている。

【００３８】前述のように、画像形成ステーションでは、それぞれブラック画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成される。 そして、感光体ドラム５に形成された各色の単色画像が中間転写ベルト６上に順次重ね転写されてフルカラー画像が形成される。

【００３９】装置の下部には、印刷紙７が収納された用紙カセット１５が設けられている。 そして、印刷紙７
は、繰り出しローラ１６により用紙カセット１５から１
枚ずつ用紙搬送路に送り出される。

【００４０】用紙搬送路上には、用紙搬送路を走行する印字紙７をニップ部で一旦停止させて転写のタイミングを取るレジストローラ１７、中間転写ベルト６の外周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト６上に形成されたカラー画像を印刷紙７に転写する第２の転写ローラ１０、印刷紙７上に転写されたカラー画像を定着ローラ１８と加圧ローラ１９との狭持回転に伴う圧力と熱とによって印刷紙７に定着する定着器が配置されている。

【００４１】このような構成の多重画像形成装置において、たとえば、まずブラックに対応した画像形成ステーションの帯電器１１および露光器１２により感光体ドラム５上に画像情報のブラック成分色の潜像が形成される。 この潜像はブラックトナーを有する現像器１３によりブラックトナー像として可視像化され、第１の転写ローラ２１の電圧と補助ローラ３０の押圧力によって中間転写ベルト６上にブラックトナー像として転写される。

【００４２】一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト６に転写されている間に、シアンに対応した画像形成ステーションではシアン成分色の潜像が形成され、続いて現像器１３でシアントナーによるシアントナー像が顕像化される。 そして、先のブラックに対応した画像形成ステーションでブラックトナー像の転写が終了した中間転写ベルト６にシアントナー像がシアンに対応した画像形成ステーションの第１の転写ローラ２１の電圧と補助ローラ３０の押圧力で転写され、ブラックトナー像と重ね合わされる。

【００４３】以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト６に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、
繰り出しローラ１６により用紙カセット１５から印刷紙７が給紙され、レジストローラ１７により転写タイミングの取られた印刷紙７上に第２の転写ローラ１０によって４色のトナー像が一括転写される。 そして、転写されたトナー像は定着ローラ１８と加圧ローラ１９とで印刷紙７に加熱定着され、この印刷紙７上にフルカラー画像が形成される。

【００４４】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ドラム５はクリーナ１４で残留トナーが除去され、引き続き行われる次の像形成に備えられる。

【００４５】このように、複数の画像形成ステーションを有する装置においては、露光器１２から照射されたレーザビームの走査線によって感光体ドラム５上に像情報が露光され、続いてそれぞれ現像器１３によって可視像化され、図中の矢印Ａ方向へ周回動する共通の中間転写ベルト６の同一面に順次重ね転写される。

【００４６】ここで、感光体ドラム５と中間転写ベルト６との間に加えられている圧接力をＰ、摩擦係数をμとしたとき、この両部材間に作用する摩擦力Ｆは、Ｆ＝μ
Ｐと表すことができる。 つまり、中間転写ベルト６は２
つの補助ローラ３０の間で略水平状態を保っているので、各色感光体ドラム５と中間転写ベルト６との圧接力Ｐはほぼ等しくなる。

【００４７】また、従動ローラ２２の半径をＲ、負荷トルクをＴとしたときの従動ローラ２２の表面における中間転写ベルト張力Ｆｔは、Ｆｔ＝ＴＲと表すことができる。 そして、この中間転写ベルト６のベルト張力Ｆｔは摩擦力Ｆの値よりも大きく（Ｆｔ＞Ｆ）設定されている。

【００４８】これによれば、たとえば感光体ドラム５と中間転写ベルト６との間に周速差が発生してこれら両者の接触部Ｂに摩擦力Ｆが生じても、摩擦力Ｆよりも中間転写ベルト張力Ｆｔが大きいので、感光体ドラム５と中間転写ベルト６との間で滑りが発生し、感光体ドラム５
の速度変動が中間転写ベルト６へ伝達されない。

【００４９】したがって、複数の感光体ドラム５間における中間転写ベルト６のたわみが低減される。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、補助ローラによる中間転写ベルトへの背面方向押圧力が低減されるとともに、各感光体と中間転写ベルトとの接触力がほぼ一定に保つことができ、感光体と中間転写ベルトとの間の接触摩擦力よりも中間転写ベルトの張力を大きくすることができるので、感光体の周速度変動による中間転写ベルトの速度変動を低減されて複数の感光体間における中間転写ベルトのたわみを低減することが可能になるという有効な効果が得られる。

【００５１】これにより、感光体の速度変動による色ずれを低減することができ、高品位な画像を得ることが可能になるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による多重画像形成装置を示す概略図

【図２】図１の多重画像形成装置における従動ローラの構成を示す断面図

【図３】従来の多重画像形成装置を示す概略図

【符号の説明】

５ 感光体ドラム（感光体） ６ 中間転写ベルト １１ 帯電器（帯電手段） １２ 露光器（露光手段） １３ 現像器（現像手段） ２０ 駆動ローラ ２１ 第１の転写ローラ（転写ローラ） ２２ 従動ローラ ３０ 補助ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須山 宏平 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AD02 AD05 BB02 BB23 BB42 BB46 BB54 2H032 AA05 AA15 BA01 BA02 BA05 BA09 BA23 CA02 CA13