JP2001281959A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 純機械的に複雑で高度な部品管理，精度管
理，調整および各画像担持体の回転むらを補正するため
の複雑な演算処理を必要とすることのない簡単かつ安価
の構成により、各画像担持体により形成される画像のず
れを減少させ画像品質を向上させること。 【解決手段】 感光ドラムＤＹ〜ＤＫのドラム駆動軸１
０７Ｙ〜１０７Ｋの重心を各モニタ駆動軸の回転中心か
ら所定量だけそれぞれ偏心させるように各モニタ駆動軸
に固定された駆動ギアＧ１上の回転中心から偏心量ｅだ
け離れた位置に偏心重量Ｇをそれぞれ設け、エンコーダ
１０３Ｙ〜１０３Ｋ，演算・出力手段１０４Ｙ〜１０４
Ｋによる各モニタ駆動軸の回転むら検知信号に基づい
て、モータ制御手段１０５Ｙ〜１０５Ｋが、駆動モータ
１０２Ｙ〜１０２Ｋの駆動をそれぞれ制御する構成を特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の電子写真画
像形成プロセスにより、それぞれ独立に回転される複数
の円筒形状の画像担持体上にそれぞれ形成される画像を
搬送される記録媒体上に重ねて転写して多重画像を形成
可能な画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】はじめに、図７を参照して、画像形成装
置の一般的構成について説明する。

【０００３】図７は、電子写真プロセス技術を応用した
カラー画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【０００４】図において、４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１
Ｃ，４０１Ｋはそれぞれ画像形成部で、画像形成を行な
う。これらの画像形成部は装置筐体４１０内に設けた駆
動系（不図示）により駆動される。添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
は、画像形成部に用いる原色の略称で、それぞれイエロ
ー，マゼンタ，シアン，ブラックを意味する。

【０００５】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の画像形成部４０１
Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１Ｋは内部にそれぞれ画
像担持体（以下感光ドラムと略称する）ＤＹ，ＤＭ，Ｄ
Ｃ，ＤＫを有する。

【０００６】４０２は中間転写体で、画像形成部４０１
Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１Ｋでそれぞれ形成され
た画像を一旦転写し、シート材Ｐへの画像搬送と転写を
行なうものであり、本構成例では一例としてベルト体を
使用したものを図示しているがローラなどであってもよ
い。

【０００７】４０３Ｙ，４０３Ｍ，４０３Ｃ，４０３Ｋ
はそれぞれレーザ光源で、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の画像形
成部４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１Ｋに画像を
形成させる。詳しくは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の画像形成
部４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１Ｋ内の感光ド
ラムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫ上をレーザ走査して各感光
ドラム上に静電潜像を形成する。

【０００８】４０６は２次転写部で、中間転写体４０２
からシート材Ｐへ画像を転写する。４０７は定着手段
（以下、定着装置）で、２次転写部４０６でシート材Ｐ
に転写された画像をシート材Ｐ上に定着させる。

【０００９】以下、図７に示した画像形成装置の画像形
成過程を説明する。

【００１０】まず、光源４０３Ｙ〜４０３Ｋの全部また
は一部によって画像形成部４０１Ｙ〜４０１Ｋ内の感光
ドラムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫの全部または一部に所定
の電子写真プロセスにより画像が書き込まれると感光ド
ラムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫの全部または一部に書きこ
まれた画像は中間転写体４０２のベルト表面上にそれぞ
れ１次転写部４０９Ｙ〜４０９Ｋにおいて転写される。

【００１１】中間転写体４０２は、駆動ローラ４１１に
より感光ドラムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫと略同一の速度
もしくは数％の速度差を付けて図中矢印方向に駆動され
ている。中間転写体４０２上に１次転写された画像はそ
のまま２次転写部４０６まで移送されていく。

【００１２】一方、給紙機構４０４または４０５によっ
て１枚ずつ間欠的に装置内部に送り込まれたシート材Ｐ
は、前記の一次転写画像が２次転写部４０６に来るまで
の間にレジストローラ４１２まで搬送され、ここで先端
を合わせて姿勢保持され待機する。

【００１３】１次転写画像が２次転写部４０６に送られ
てくると、シート材Ｐはこの移送速度に同期して２次転
写部４０６まで送り出され、ここでシート材Ｐ表面に画
像が転写される。この後、表面に画像転写されたシート
材Ｐは定着装置４０７に移送され、熱と圧力を加えるこ
とにより画像がシート材Ｐ表面に定着する。

【００１４】以上が図７に示した画像形成装置の画像形
成過程である。これらの画像の書き込みは、感光ドラム
ＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫ自身の回転むらに対して駆動源
から回転位相を揃える制御をかけながら行なわれる。こ
の回転むら検出・補正手段の構成例を以下図８に示す。

【００１５】図８は、従来の画像形成装置の感光ドラム
駆動系，回転むら検出系，感光ドラム駆動制御系の構成
を示す図であり、図７と同一のものには同一の符号を付
してある。

【００１６】図において、６０１は前記画像形成部４０
１Ｙ〜４０１Ｋ全体を示す。ＹＭＣＫ各色の画像形成部
４０１Ｙ，４０１Ｍ，４０１Ｃ，４０１Ｋは同一構成で
あり、以下画像形成部４０１Ｙを用いて説明する。

【００１７】Ｇ１，Ｇ２はドラム駆動ギア列で、各色の
画像形成部４０１Ｙ〜４０１Ｋともまったく同一形状の
部品を使用している。６０６はドラム駆動軸で、ＹＭＣ
Ｋ各色とも同一形状の部品を使用している。

【００１８】ドラム駆動ギアＧ１は、ドラム駆動軸６０
６に固定嵌合され、ドラム駆動ギアＧ２を介して伝達さ
れる駆動トルクをドラム駆動軸６０６に伝達できるよう
になっている。

【００１９】６０７はドラム貫通軸で、感光ドラムおよ
びドラム駆動軸６０６と同軸にドラム内に貫通して組み
込まれており、ドラム駆動時にはドラム駆動軸６０６お
よび感光ドラムと同期回転する。このドラム貫通軸６０
７は、ＹＭＣＫ各色とも同一形状である。

【００２０】ＭＹ，ＭＭ，ＭＣ，ＭＫはそれぞれドラム
駆動モータ、６０５はドラム駆動継ぎ手で、ＹＭＣＫ各
色とも同一形状の部品である。６０２Ｙ，６０２Ｍ，６
０２Ｃ，６０２Ｋはそれぞれ検知手段（以下エンコーダ
と呼ぶ）で、それぞれ色毎のドラム駆動軸６０６の回転
むらを検知する。６０３Ｙ，６０３Ｍ，６０３Ｃ，６０
３Ｋはそれぞれデータ演算処理・出力手段で、回転むら
検出データの演算処理および該演算結果の出力を行う。

【００２１】６０４Ｙ，６０４Ｍ，６０４Ｃ，６０４Ｋ
はそれぞれ駆動モータＭＹ，ＭＭ，ＭＣ，ＭＫの駆動制
御手段である。

【００２２】図に示した駆動系では、エンコーダ６０２
Ｙ〜６０２Ｋで各色ドラム駆動軸６０６の回転むらを検
知し、データ演算処理・出力手段６０３Ｙ〜６０３Ｋに
よりそれぞれ出力された回転むらの検出信号を駆動モー
タＭＹ〜ＭＫの駆動制御手段６０４Ｙ〜６０４Ｋにそれ
ぞれ送り、回転むらの検出信号を打ち消す信号を駆動モ
ータＭＹ，ＭＭ，ＭＣ，ＭＫに送ることで、ドラム駆動
軸の回転むらを補正・抑止している。

【００２３】この回転むら検出信号とモータ駆動制御信
号の関係を以下図９に示す。

【００２４】図９は、図８に示したデータ演算処理・出
力手段６０３（６０３Ｙ〜６０３Ｋ）より出力されるド
ラム駆動軸６０６の回転むら検出信号と駆動制御手段６
０４（６０４Ｙ〜６０４Ｋ）より出力されるモータ駆動
制御信号との関係を示す特性図である。

【００２５】図において、横軸にドラム駆動軸６０６の
回転角を示し、縦軸に角速度変動（相対値）を示す。

【００２６】また、データ演算処理・出力手段６０３よ
り出力される検出信号を点線で示し、モータ駆動制御信
号６０４より出力されるモータ駆動制御信号を実線で示
す。

【００２７】図に示すように、データ演算処理・出力手
段６０３より出力されるドラム駆動軸６０６の回転むら
検出信号と駆動制御手段６０４より出力されるモータ駆
動制御信号との関係は、理論上は検出信号とまったく逆
位相の信号パターンを作り出してモータ（ＭＹ〜ＭＫ）
側に回転駆動制御信号として送出し、感光ドラム（ＤＹ
〜ＤＫ）の回転むらを相殺するようになっている。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】図８および図９で説明
した構成は回転むら検出系と補正系を組み合わせた駆動
制御系と駆動系との組み合わせで成立している。

【００２９】この構成では、ＹＭＣＫ４色の感光ドラム
の回転むら位相がそろっていれば色ずれの心配は無いは
ずである。回転むらを抑止するためには、回転中の非定
常的な挙動や駆動負荷の低減、部品の精度管理等が重要
であるが、実際の機械ではドラム駆動軸の回転むら変動
には前記のような駆動負荷・駆動系中の回転中のひっか
かり挙動などの非定常的な挙動、部品のがた等からくる
突発的な変動等、定常的な駆動負荷に対して突発的な駆
動中の異常が無視できないレベルに達する場合がある。

【００３０】特に駆動負荷トルクが低い場合にはこの非
定常挙動が各色の駆動軸の回転に大きく影響して色ずれ
を大きくさせてしまい、画像品質を著しく損ねてしま
う。

【００３１】図１０は、図８に示したドラム駆動軸６０
６の回転むら検出信号の実測値と理論値との関係を示す
特性図である。

【００３２】図において、横軸にドラム駆動軸６０６の
回転角を示し、縦軸に角速度変動（相対値）を示す。

【００３３】また、ドラム駆動軸６０６の回転むら検出
信号の理論値を点線で示し、実測値を実線で示す。

【００３４】このような回転むら検出信号を見ると、図
に示すように、ドラム駆動軸６０６の回転むら検出信号
（実測値）は、きれいな正弦波形ではなく、非定常的・
尖頭的なノイズを含んだ波形が混在し、理論上の出力信
号（理論値）に対してまったく一致しないノイズ成分が
多く存在することがわかる。

【００３５】特に駆動モータの検出・制御にフィード・
フォワード制御を用いた場合は、あるタイミングで検出
した回転むらに対して補正制御信号を出し、次のタイミ
ングでの回転むらを予測して制御を行なうが、これは定
常的な再現性のある検出信号に対してのみ可能な制御方
法である。

【００３６】このため、前記のような非定常的・尖頭的
なノイズを含んだ出力信号に対してモータ駆動制御系で
回転むらを補正しようとしても、制御信号を作ることの
できない非定常的・尖頭的ノイズ成分は除去できず、画
像品質のレベルアップがそれ以上できないという問題が
生じる。

【００３７】これらの問題に対しては駆動制御系には依
存せず、機械的に駆動軸にフライホーイルなどを装着し
て回転むらを個々に安定化させたりする手法もあるが、
重心位置の微妙なずれなどからくる動的不釣合いが残
り、このために各色の回転むらをまったく無くすことは
非常に困難で、かつその割にはフライホイール自身の主
として製作精度からくるコストの増大を招き、十分な改
善効果が得られていない。

【００３８】このように、各色に発生する回転のノイズ
成分は多くの場合、駆動系自身の振動やがた、駆動負荷
の突発的な変動などの要因が主であり、必ずしも検出系
・制御系に対して応答性、適合性のある機械システムが
構築できているとは言えなかった。

【００３９】従って、これらの除去不可能なノイズ成分
のために、色ずれの改善があるレベルで行き詰まってし
まうという問題点があった。

【００４０】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、本発明に係る第１の発明〜第５の発明
の目的は、各画像担持体を駆動する各駆動軸の重心を各
駆動軸の回転中心から所定量だけそれぞれ偏心させるよ
うに各駆動軸に固定された駆動ギア上の回転中心から所
定偏心量だけ離れた位置に偏心重量をそれぞれ設け、各
駆動軸の回転むら検知信号に基づいて、駆動源の駆動を
それぞれ制御することにより、純機械的に複雑で高度な
部品管理，精度管理，調整および各画像担持体の回転む
らを補正するための複雑な演算処理を必要とすることの
ない簡単かつ安価の構成により、各画像担持体により形
成される画像のずれを減少させ画像品質を向上させるこ
とができる画像形成装置を提供することである。

【００４１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る第１の発明
は、所定の電子写真画像形成プロセスにより、それぞれ
独立に回転される複数の円筒形状の画像担持体（図１に
示す感光ドラムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫ）上にそれぞれ
形成される画像を搬送される記録媒体上に重ねて転写し
て多重画像を形成可能な画像形成装置において、前記各
画像担持体の回転軸と同軸上または略同軸上に設けら
れ、前記各画像担持体をそれぞれ独立した駆動源（図１
に示す駆動モータ１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０
２Ｋ）からの駆動トルクにより駆動する複数の駆動軸
（図１に示す駆動軸１０７Ｙ，１０７Ｍ，１０７Ｃ，１
０７Ｋ）と、前記各駆動軸の重心を前記各駆動軸の回転
中心から所定量だけそれぞれ偏心させる複数の偏心手段
（図１に示す各色のギアＧ１にそれぞれ取り付けられた
偏心重量Ｇ，図５に示す部材３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０
１Ｃ，３０１Ｋにそれぞれ取り付けられた偏心重量Ｇ）
と、前記各駆動軸の回転むらをそれぞれ検知する複数の
検知手段（図１に示すエンコーダ１０３Ｙ，１０３Ｍ，
１０３Ｃ，１０３Ｋ，演算・出力手段１０４Ｙ，１０４
Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋ）と、前記各検知手段の検知結
果に基づいて、前記各駆動源の駆動をそれぞれ制御する
複数の制御手段（図１に示すモータ制御手段１０５Ｙ，
１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ）とを有するものであ
る。

【００４２】本発明に係る第２の発明は、前記各駆動軸
とそれぞれ同期回転し、前記各駆動源からの駆動トルク
を前記各駆動軸にそれぞれ伝達する複数のギア（図１に
示す各色のギアＧ１）を前記駆動軸上にそれぞれ設け、
前記偏心手段は、前記各ギアの重心を前記各駆動軸の回
転中心から所定量だけそれぞれ偏心させる複数の偏心重
量（図１に示す各色のギアＧ１にそれぞれ取り付けられ
た偏心重量Ｇ）とするものである。

【００４３】本発明に係る第３の発明は、前記偏心手段
は、前記各駆動軸上にそれぞれ設けられ、前記各駆動軸
とそれぞれ同期回転する複数の部材（図５に示す部材３
０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋ）であり、前記
各部材の重心は、前記各駆動軸の回転中心から所定量だ
けそれぞれ偏心しているものである。

【００４４】本発明に係る第４の発明は、所定の電子写
真画像形成プロセスにより、それぞれ独立に回転される
複数の円筒形状の画像担持体（図４に示す感光ドラムＤ
Ｙ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫ）上にそれぞれ形成される画像を
搬送される記録媒体上に重ねて転写して多重画像を形成
可能な画像形成装置において、前記各画像担持体の回転
軸と同軸上または略同軸上に設けられ、前記各画像担持
体をそれぞれ独立した駆動源（図４に示す駆動モータ１
０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ）からの駆動ト
ルクにより駆動する複数の駆動軸（図４に示す駆動軸１
０７Ｙ，１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋ）と、前記各駆
動軸の重心を前記各駆動軸の回転中心から所定量だけそ
れぞれ偏心させる複数の偏心手段（図４に示す感光ドラ
ム貫通軸１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋにそ
れぞれ取り付けられた偏心重量Ｇ）と、前記各駆動軸の
回転むらをそれぞれ検知する複数の検知手段（図４に示
すエンコーダ１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３
Ｋ，演算・出力手段１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１
０４Ｋ）と、前記各検知手段の検知結果に基づいて、前
記各駆動源の駆動をそれぞれ制御する複数の制御手段
（図４に示すモータ制御手段１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０
５Ｃ，１０５Ｋ）とを有するものである。

【００４５】本発明に係る第５の発明は、前記各制御手
段は、前記各検出手段からそれぞれ出力される各検出信
号と逆位相の信号パターンの制御信号により前記各駆動
源をそれぞれ駆動制御するものである。

【００４６】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕図１は、本発明
の第１実施形態を示す画像形成装置の感光ドラム駆動
系，回転むら検出系，感光ドラム駆動制御系の構成を示
す図である。

【００４７】図に示すように、本発明の画像形成装置
は、画像形成部ＡのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各色の感光ドラムＤ
Ｙ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫに独立して感光ドラム駆動系を設
けたものである。なお、画像形成装置全体の構成は、従
来の技術において図７で示したものと同様とし、本発明
は、例えばプリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形
成装置の画像形成時における画像担持体の駆動系回転む
らの検知とその補正制御に対応するものであり、画像担
持体の駆動系ならびにその制御系の構成に関するもので
ある。

【００４８】図において、Ｇ１およびＧ２は感光ドラム
ＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫを駆動する駆動ギア列で、ＹＭ
ＣＫ４色ともすべて同一形状で、ギアＧ１はドラム駆動
軸１０７Ｙ，１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋ上に各１
個、軸と同期回転可能に取り付け固定してあり、各色ド
ラム駆動ギアＧ２を介して伝達される駆動トルクをドラ
ム駆動軸１０７Ｙ，１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋに伝
達できるようになっている。各色ドラム駆動軸１０７
Ｙ，１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋは、ＹＭＣＫ各色と
も同一形状の部品を使用している。

【００４９】１０８Ｙ，１０８Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋ
は各色ドラム貫通軸で、各色感光ドラムＤＹ，ＤＭ，Ｄ
Ｃ，ＤＫおよび各色ドラム駆動軸１０７Ｙ，１０７Ｍ，
１０７Ｃ，１０７Ｋと同軸にドラム内に貫通して組み込
まれており、ドラム駆動時には各色ドラム駆動軸１０７
Ｙ，１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋおよび各色感光ドラ
ムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫと同期回転する。このドラム
貫通軸１０７Ｙ，１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋは、Ｙ
ＭＣＫ各色とも同一形状である。

【００５０】１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ
はそれぞれドラム駆動モータで、各色感光ドラムＤＹ，
ＤＭ，ＤＣ，ＤＫをそれぞれ駆動する。

【００５１】１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ
はドラム駆動継ぎ手（駆動カップリング）で、各色の画
像形成手段Ｙ〜Ｋの感光ドラム貫通軸１０８Ｙ，１０８
Ｍ，１０８Ｃ，１０８Ｋとドラム駆動軸１０７Ｙ，１０
７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋは、ここで離間・係合可能に
作られている。ドラム駆動継ぎ手１０１Ｙ，１０１Ｍ，
１０１Ｃ，１０１Ｋは、ＹＭＣＫ各色とも同一形状の部
品である。

【００５２】１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ
はそれぞれ検知手段（以下エンコーダと呼ぶ）で、それ
ぞれ色毎のドラム駆動軸１０７Ｙ，１０７Ｍ，１０７
Ｃ，１０７Ｋの回転むらを検知する。１０４Ｙ，１０４
Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋはそれぞれデータ演算処理・出
力手段で、回転むら検出データの演算処理および該演算
結果の出力を行う。

【００５３】１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ
はそれぞれ駆動制御手段で、駆動モータ１０２Ｙ，１０
２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋの駆動を制御する。

【００５４】また、各色のギアＧ１には、図示のよう
に、ギアの重量より必要十分に大きい偏心重量Ｇを偏心
量ｅだけずらして付加してある。結果として、ギアの重
心は、偏心重量Ｇが十分大きい場合には、この偏心重量
Ｇの重量中心位置に略一致する。

【００５５】この偏心重量の「ＧＤ２」の与え方は、駆
動系・駆動負荷系の等価「ＧＤ２」をＧ１Ｄ１２をと
し、偏心重量の「ＧＤ２」をＧ２Ｄ２２とすると、（駆
動系・駆動負荷系の等価Ｇ１Ｄ１２）＜（偏心重量のＧ
２Ｄ２２）である。ただし、留意事項として、駆動モー
タの自己慣性モーメントより小さくなければならない。
なお、駆動系・駆動負荷系の等価Ｇ１Ｄ１２は機械系の
設計条件によって決定されるものである。

【００５６】このような構成をもつ画像形成装置では、
図７〜図１０に示した従来の画像形成装置の構成例と同
じく、ドラム駆動軸１０７Ｙ〜１０７Ｋと感光ドラム貫
通軸１０８Ｙ〜１０８Ｋよりなる軸系の回転むらをエン
コーダ１０７Ｙ〜１０７Ｋにより各軸ごとに検知し、そ
の回転むらパターンを演算・出力処理手段１０４Ｙ〜１
０４Ｋにより解析し、モータ制御手段１０５Ｙ〜１０５
Ｋにより各色駆動系をそれぞれ個別に制御する。

【００５７】ここで、ドラム駆動軸１０７Ｙ〜１０７Ｋ
は駆動系内の前記のいろいろなノイズ成分をその回転む
らに含むことになるが、前記偏心重量Ｇがフライホイー
ルとしての役割をもっためノイズ成分は抑止される。

【００５８】ここで、この偏心重量Ｇは所定の偏心量ｅ
を持っているため回転むらは発生するが、この波形は後
述する図２に示すように、定常的な正弦波状となり、回
転軸系の理論上の波形に近い形になる。これは、回転む
ら補正制御系からすれば、補正信号の単純化が可能で、
かつ単純な補正制御でも回転むら成分の大部分の抑止制
御が可能であることになる。

【００５９】この補正制御は、各色のドラム駆動軸１軸
ごとに個別に制御する構成であるので、個別の駆動軸に
固有な回転むら成分を抑止し、各色ともそろった波形の
回転むらにすることが可能である。

【００６０】以下、図２を参照して、原色Ｙの感光ドラ
ム駆動系における回転むら出力信号の波形について説明
する。なお、他の３色（原色Ｍ，原色Ｃ，原色Ｋ）も同
様の出力波形を得る。

【００６１】図２は、図１に示したデータドラム駆動軸
１０７Ｙの回転むら検出信号の実測値と理論値との関係
を示す特性図である。

【００６２】図において、横軸にドラム駆動軸１０７Ｙ
の回転角を示し、縦軸に角速度変動（相対値）を示す。
また、ドラム駆動軸１０７Ｙの回転むら検出信号の理論
値を点線で示し、実測値を実線で示す。

【００６３】なお、偏心重量Ｇとその偏心量ｅとは、特
に各色ごとの製作誤差を揃える必要はなく、また取り付
け時の各色間の回転方向の位相合わせなどの調整作業も
必要ない。相対的に色ずれを抑止すればよく、独立駆動
制御系によっていることから回転むらの状態が各色ごと
にそれぞれ安定していればよいのであって、出力波形の
ピークの大小は個別制御できる。

【００６４】したがって、機構設計にあたっても通常の
機械部品として維持すべき精度のほかには、各色の状態
を全く同じに保つというような絶対値の確保は本発明に
おいては必ずしも重要ではない。

【００６５】以下、図３のフローチャートを参照して、
本発明の画像形成装置における各色毎の感光ドラム駆動
補正制御処理動作について説明する。

【００６６】図３は、本発明の画像形成装置における第
１の制御処理手順の一例を示すフローチャートであり、
各色毎の感光ドラム駆動補正制御処理に対応する。な
お、この処理は、図１に示したモータ制御手段１０５Ｙ
〜１０５Ｋがそれぞれ個別に実行するものとする。ま
た、Ｓ１０１〜Ｓ１０３は各ステップを示す。

【００６７】まず、駆動モータ１０２が駆動されると、
ステップＳ１０１において、ドラム駆動軸１０７と感光
ドラム貫通軸１０８よりなる軸系の回転むらをエンコー
ダ１０３により検出し、ステップＳ１０２において、ス
テップＳ１０１で検出された回転むらパターンを演算・
出力処理手段１０４により解析した回転むら検出信号を
駆動制御手段１０５に出力する、ステップＳ１０３にお
いて、駆動制御手段１０５は、回転むら検出信号と逆位
相の信号パターンのモータ駆動制御信号を駆動モータ１
０２に出力し、駆動モータ１０２を制御し、ステップＳ
１０１に戻る。

【００６８】なお、ステップＳ１０３における、演算・
出力処理手段１０４より出力される検出信号と駆動制御
手段１０５より出力されるモータ駆動制御信号との関係
は、検出信号とまったく逆位相の信号パターンであり、
この逆位相の信号パターンを作り出して駆動モータ１０
２側に回転駆動制御信号として送出し、感光ドラムの駆
動系の回転むらを相殺するようになっている。

【００６９】〔第２実施形態〕上記第１実施形態では、
各色のギアＧ１に、ギアの重量より必要十分に大きい偏
心重量Ｇを偏心量ｅだけずらして付加し各色のギアＧ１
の重心を各駆動軸の回転中心から偏心させた構成（結果
として、各色駆動軸の重心を各駆動軸の回転中心から偏
心させた構成）について説明したが、各色感光ドラムＤ
Ｙ〜ＤＫの内部であり軸方向のほぼ同一位置に、偏心重
量Ｇを所定の偏心量ｅを付与して各色感光ドラムの重心
を各感光ドラムの回転中心から偏心させるように構成し
てもよい。以下、その実施形態について説明する。

【００７０】図４は、本発明の第２実施形態を示す画像
形成装置の感光ドラム駆動系，回転むら検出系，感光ド
ラム駆動制御系の構成を示す図である。

【００７１】なお、本実施形態での、偏心重量Ｇ，偏心
量ｅの大きさ、回転むらの出力方法・補正制御方法は上
記第１実施形態と同様である。

【００７２】〔第３実施形態〕上記第２実施形態では、
各色感光ドラムＤＹ〜ＤＫの内部であり軸方向のほぼ同
一位置に、偏心重量Ｇを所定の偏心量ｅを付与しするよ
うに構成した場合について説明したが、偏心重量Ｇを所
定の偏心量ｅで付与した部材を駆動ギアＧ１とは独立さ
せて、各色ドラム駆動軸１０７Ｙ，１０７Ｍ，１０７
Ｃ，１０７Ｋ上に固定配置して、各色駆動軸の重心を各
駆動軸の回転中心から偏心させるように構成してもよ
い。以下、その実施形態について説明する。

【００７３】図５は、本発明の第３実施形態を示す画像
形成装置の感光ドラム駆動系，回転むら検出系，感光ド
ラム駆動制御系の構成を示す図である。

【００７４】図において、３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１
Ｃ，３０１Ｋは、それぞれ各色ドラム駆動軸１０７Ｙ，
１０７Ｍ，１０７Ｃ，１０７Ｋ上に固定配置された部材
（フライホイール）で、各部材３０１Ｙ，３０１Ｍ，３
０１Ｃ，３０１Ｋ上には、図示のように、各部材の重量
より必要十分に大きい偏心重量Ｇを偏心量ｅだけずらし
て付加してある。結果として、各部材の重心は、偏心重
量Ｇが十分大きい場合には、この偏心重量Ｇの重量中心
位置に略一致する。

【００７５】なお、本実施形態での、偏心重量Ｇ，偏心
量ｅの大きさ、回転むらの出力方法・補正制御方法は上
記第１実施形態と同様である。

【００７６】上記第１〜第３実施形態に示すように、本
発明はただひとつの構成に限定されるものではなく、構
成形状・設置位置等の如何を問わず、複数の変形構成が
可能である。

【００７７】また、上記第１〜第３実施形態において、
偏心重量Ｇとその偏心量ｅは、特に各色ごとの製作誤差
を揃える必要はなく、また取り付け時の各色間の回転方
向の位相合わせなどの調整作業も必要ない。相対的に色
ずれを抑止すればよく、独立駆動制御系によっているこ
とから回転むらの状態が各色ごとにそれぞれ安定してい
ればよいのであって、出力波形のピークの大小は個別制
御できる。

【００７８】したがって、機構設計にあたっても通常の
機械部品として維持すべき精度のほかには、各色の状態
を全く同じに保つというような絶対値の確保は本発明に
おいては必ずしも重要ではなく、画像形成装置の製造コ
ストを大幅に低減することができる。

【００７９】さらに、上記第１〜第３実施形態では、各
色感光ドラムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫ上にそれぞれ形成
された画像を中間転写ベルト上に一旦転写した後、記録
紙に転写する構成の画像形成装置を例に説明したが、中
間転写ドラムであっても、記録紙を搬送するとともに、
各色感光ドラムＤＹ，ＤＭ，ＤＣ，ＤＫ上にそれぞれ形
成された画像を直接記録紙に転写する搬送ベルトを備え
る画像形成装置であっても、本発明は適用可能である。

【００８０】以上より、感光ドラムの回転駆動軸線上に
所定の偏心量と質量を持った偏心手段を具備して慣性モ
ーメントを確保し、回転駆動源からドラム駆動軸あるい
はドラムに至る非定常的なノイズ成分を抑止し、回転む
らは残るがドラム駆動系の回転むらを単純な正弦波すな
わち理論値に近い単純な形になるようにし、ドラム駆動
系の回転むらの検出信号に対して駆動モータの制御系か
ら逆位相の信号を出すことにより、駆動制御を行なう際
に、複雑な信号演算処理を行なうことなく駆動制御性を
向上させ、色ずれの改善を行なうカラー画像形成装置の
感光ドラム駆動系の設計を可能にすることができる。

【００８１】また、本発明では、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色
のドラム駆動軸の回転むらの絶対値をゼロにしようとす
るのではなく、純機械的に特に複雑で高度な部品管理・
精度管理や調整を必要とすることなく、回転むら検出・
補正制御系との組み合わせにおいて、補正制御が容易で
かつ制御系と機械系の対応が確実にとれるように機械部
分を構成することにより、色ずれを減少させ画像品質を
向上させることができる。

【００８２】以下、図６に示すメモリマップを参照して
本発明に係る画像形成装置で読み出し可能なデータ処理
プログラムの構成について説明する。

【００８３】図６は、本発明に係る画像形成装置で読み
出し可能な各種データ処理プログラムを格納する記憶媒
体のメモリマップを説明する図である。

【００８４】なお、特に図示しないが、記憶媒体に記憶
されるプログラム群を管理する情報、例えばバージョン
情報，作成者等も記憶され、かつ、プログラム読み出し
側のＯＳ等に依存する情報、例えばプログラムを識別表
示するアイコン等も記憶される場合もある。

【００８５】さらに、各種プログラムに従属するデータ
も上記ディレクトリに管理されている。また、インスト
ールするプログラムやデータが圧縮されている場合に、
解凍するプログラム等も記憶される場合もある。

【００８６】本実施形態における図３に示す機能が外部
からインストールされるプログラムによって、ホストコ
ンピュータにより遂行されていてもよい。そして、その
場合、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリやＦＤ等の記憶
媒体により、あるいはネットワークを介して外部の記憶
媒体から、プログラムを含む情報群を出力装置に供給さ
れる場合でも本発明は適用されるものである。

【００８７】以上のように、前述した実施形態の機能を
実現するソフトウエアのプログラムコードを記録した記
憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステ
ムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰ
Ｕ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し
実行することによっても、本発明の目的が達成されるこ
とは言うまでもない。

【００８８】この場合、記憶媒体から読み出されたプロ
グラムコード自体が本発明の新規な機能を実現すること
になり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本
発明を構成することになる。

【００８９】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディス
ク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，磁気テープ，
不揮発性のメモリカード，ＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ，シリ
コンディスク等を用いることができる。

【００９０】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、前述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペ
レーティングシステム）等が実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００９１】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに
備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。

【００９２】また、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、１つの機器からなる装置に適
用してもよい。また、本発明は、システムあるいは装置
にプログラムを供給することによって達成される場合に
も適応できることは言うまでもない。この場合、本発明
を達成するためのソフトウエアによって表されるプログ
ラムを格納した記憶媒体を該システムあるいは装置に読
み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、本
発明の効果を享受することが可能となる。

【００９３】さらに、本発明を達成するためのソフトウ
エアによって表されるプログラムをネットワーク上のデ
ータベースから通信プログラムによりダウンロードして
読み出すことによって、そのシステムあるいは装置が、
本発明の効果を享受することが可能となる。

【００９４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る第１
〜３，５の発明によれば、各画像担持体の回転軸と同軸
上または略同軸上に設けられ、前記各画像担持体をそれ
ぞれ独立した駆動源からの駆動トルクにより駆動する複
数の駆動軸の重心を前記各駆動軸の回転中心から所定量
だけそれぞれ偏心させる複数の偏心手段を設け、前記各
駆動軸の回転むらをそれぞれ検知する複数の検知手段の
検知結果に基づいて、複数の制御手段が、前記各駆動源
の駆動をそれぞれ制御するので、純機械的に複雑で高度
な部品管理，精度管理，調整を必要とすることのない簡
単かつ安価な機械構成で、各画像担持体の駆動の回転む
らを複雑な演算処理を行うことなく補正することが可能
となり、各画像担持体により形成される画像のずれを低
減して画像品位を向上することができる。

【００９５】第４の発明によれば、各画像担持体の重心
を前記各画像担持体の回転中心から所定量だけそれぞれ
偏心させる複数の偏心手段を設け、前記各駆動軸の回転
むらをそれぞれ検知する複数の検知手段の検知結果に基
づいて、複数の制御手段が、前記各駆動源の駆動をそれ
ぞれ制御するので、純機械的に複雑で高度な部品管理，
精度管理，調整を必要とすることのない簡単かつ安価な
機械構成で、各画像担持体の駆動の回転むらを複雑な演
算処理を行うことなく補正することが可能となり、各画
像担持体により形成される画像のずれを低減して画像品
位を向上することができる。

【００９６】従って、純機械的に複雑で高度な部品管
理，精度管理，調整および各画像担持体の回転むらを補
正するための複雑な演算処理を必要とすることのない簡
単かつ安価の構成により、各画像担持体により形成され
る画像のずれを減少させ画像品質を向上させることがで
きる等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す画像形成装置の感
光ドラム駆動系，回転むら検出系，感光ドラム駆動制御
系の構成を示す図である。

【図２】図１に示したドラム駆動軸の回転むら検出信号
の実測値と理論値との関係を示す特性図である。

【図３】本発明の画像形成装置における第１の制御処理
手順の一例を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第２実施形態を示す画像形成装置の感
光ドラム駆動系，回転むら検出系，感光ドラム駆動制御
系の構成を示す図である。

【図５】本発明の第３実施形態を示す画像形成装置の感
光ドラム駆動系，回転むら検出系，感光ドラム駆動制御
系の構成を示す図である。

【図６】本発明に係る画像形成装置で読み出し可能な各
種データ処理プログラムを格納する記憶媒体のメモリマ
ップを説明する図である。

【図７】電子写真プロセス技術を応用したカラー画像形
成装置の概略構成を示す断面図である。

【図８】従来の画像形成装置の感光ドラム駆動系，回転
むら検出系，感光ドラム駆動制御系の構成を示す図であ
る。

【図９】図８に示したデータ演算処理・出力手段より出
力されるドラム駆動軸の回転むら検出信号とモータ駆動
制御信号より出力されるモータ駆動制御信号との関係を
示す特性図である。

【図１０】図８に示したデータドラム駆動軸の回転むら
検出信号の実測値と理論値との関係を示す特性図であ
る。

【符号の説明】

Ｇ１，Ｇ２ ドラム駆動ギア Ｇ 偏心重量 ｅ 偏心量 １０１Ｙ〜１０１Ｋ 駆動カップリング １０２Ｙ〜１０２Ｋ 駆動モータ ｌ０３Ｙ〜１０３Ｋ エンコーダ １０４Ｙ〜１０４Ｋ 演算・出力処理制御手段 １０５Ｙ〜１０５Ｋ 駆動制御手段 １０８Ｙ〜１０８Ｋ ドラム貫通軸 ＤＹ〜ＤＫ 感光ドラム ３０１Ｙ〜３０１Ｋ 部材（フライホイール）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の電子写真画像形成プロセスによ
   り、それぞれ独立に回転される複数の円筒形状の画像担
   持体上にそれぞれ形成される画像を搬送される記録媒体
   上に重ねて転写して多重画像を形成可能な画像形成装置
   において、 前記各画像担持体の回転軸と同軸上または略同軸上に設
   けられ、前記各画像担持体をそれぞれ独立した駆動源か
   らの駆動トルクにより駆動する複数の駆動軸と、 前記各駆動軸の重心を前記各駆動軸の回転中心から所定
   量だけそれぞれ偏心させる複数の偏心手段と、 前記各駆動軸の回転むらをそれぞれ検知する複数の検知
   手段と、 前記各検知手段の検知結果に基づいて、前記各駆動源の
   駆動をそれぞれ制御する複数の制御手段と、を有するこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記各駆動軸とそれぞれ同期回転し、前
   記各駆動源からの駆動トルクを前記各駆動軸にそれぞれ
   伝達する複数のギアを前記駆動軸上にそれぞれ設け、 前記偏心手段は、前記各ギアの重心を前記各駆動軸の回
   転中心から所定量だけそれぞれ偏心させる複数の偏心重
   量であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記偏心手段は、前記各駆動軸上にそれ
   ぞれ設けられ、前記各駆動軸とそれぞれ同期回転する複
   数の部材であり、 前記各部材の重心は、前記各駆動軸の回転中心から所定
   量だけそれぞれ偏心していることを特徴とする請求項１
   記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 所定の電子写真画像形成プロセスによ
   り、それぞれ独立に回転される複数の円筒形状の画像担
   持体上にそれぞれ形成される画像を搬送される記録媒体
   上に重ねて転写して多重画像を形成可能な画像形成装置
   において、 前記各画像担持体の回転軸と同軸上または略同軸上に設
   けられ、前記各画像担持体をそれぞれ独立した駆動源か
   らの駆動トルクにより駆動する複数の駆動軸と、 前記各画像担持体の重心を前記各画像担持体の回転中心
   から所定量だけそれぞれ偏心させる複数の偏心手段と、 前記各駆動軸の回転むらをそれぞれ検知する複数の検知
   手段と、 前記各検知手段の検知結果に基づいて、前記各駆動源の
   駆動をそれぞれ制御する複数の制御手段と、 を有することを特徴とする画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記各制御手段は、前記各検出手段から
   それぞれ出力される各検出信号と逆位相の信号パターン
   の制御信号により前記各駆動源をそれぞれ駆動制御する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像
   形成装置。