JP2002023561A - 回転体の駆動装置及びこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 装置の大型化やコストアップを招くこと
なく、像担持体や中間転写体等の回転体が１回転する間
に発生する速度変動を低減させることにより、像担持体
や中間転写体等の回転体上に形成又は転写される画像の
歪みや色ずれを低減し、高画質の画像を形成することが
可能な回転体の駆動装置及びこれを用いた画像形成装置
を提供することを課題とする。 【解決手段】 画像形成用の回転体をギアで回転駆動す
るための回転体の駆動装置において、前記回転体の偏心
の位相と、前記回転体を駆動するため当該回転体に取り
付けられたギアの回転方向の累積ピッチ誤差の位相との
関係を、前記回転体の偏心に起因する表面速度の変動
が、画像上に現れるのを抑制するように設定して課題を
解決した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電子写真方式、
静電記録方式、イオノグラフィー、磁気記録方式等の画
像形成方式を採用し、カラーや白黒の画像を形成するプ
リンタや複写機、あるいはファクシミリ等の画像形成装
置に使用される回転体の駆動装置及びこれを用いた画像
形成装置に関し、特に、感光体ドラムや中間転写ドラム
等の回転体を精度良く回転駆動することができ、カラー
や白黒の画像として歪みや色ずれのない高画質の画像を
形成することが可能な回転体の駆動装置及びこれを用い
た画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電子写真方式等を採用し
たカラーや白黒の画像を形成するプリンタや複写機など
の画像形成装置としては、種々の方式のものが提案され
ており、製品化されてきてもいる。特に近年、パーソナ
ルコンピュータやインターネット、あるいはデジタルカ
メラ等の普及に伴って、カラープリンタの開発が目覚ま
しい。上記カラープリンタ等の画像形成装置において
は、白黒同様の高速性とコンパクトさ、低価格化を満足
したオフィス用のカラー画像を形成可能な装置が強く要
望されている。

【０００３】上記カラープリンタ等の画像形成装置にお
いて、高画質のカラー画像を形成するためには、シア
ン、マゼンタ、イエロー、ブラック等の各色の画像を、
像担持体上に形成し、これらの各色の画像を重ね合せる
カラーレジストレーションの精度を向上させる必要があ
る。

【０００４】ところで、上記カラープリンタ等の画像形
成装置としては、像担持体としての感光体ドラムを１つ
のみ備え、当該１つの感光体ドラム上に、シアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラック等の各色のトナー像を順次形
成し、これらの各色のトナー像を、記録用紙又は中間転
写体上に多重に転写することにより、カラー画像を形成
する方式を採用したものと、像担持体としての感光体ド
ラムを各々有する画像形成ユニットを、形成するトナー
像の色に応じて、例えば、シアン、マゼンタ、イエロ
ー、ブラック等に対応して４つ備え、各画像形成ユニッ
トの感光体ドラム上に、シアン、マゼンタ、イエロー、
ブラック等の各色のトナー像を連続して形成し、これら
の各色のトナー像を、記録用紙又は中間転写体上に多重
に転写することにより、カラー画像を形成する所謂タン
デム方式を採用したものとに、大きく分けることができ
る。

【０００５】これらのうち、上記感光体ドラムを１つの
み備えた方式の画像形成装置においては、感光体ドラム
や中間転写ドラム、あるいは中間転写ベルト等の中間転
写体を駆動する駆動装置による周期的な速度ムラが、カ
ラーレジストレーションの精度を低下させる原因とな
る。かかる方式の画像形成装置では、駆動装置の駆動伝
達手段の各軸の偏心や、ギアの歯形などの寸法精度に応
じて、各軸の１回転周期で回転ムラが発生し、複数段の
駆動伝達手段を介して感光体ドラムや中間転写ドラム、
あるいは中間転写ベルト等の中間転写体を駆動する場合
には、各段の回転ムラが合成された速度変動が生じる。
そのため、上記方式の画像形成装置においては、感光体
ドラムの回転周期と、中間転写ドラムや中間転写ベルト
の回転周期が、整数倍となるように設定することによ
り、駆動装置の周期的な速度ムラによって、カラーレジ
ストレーションの精度が低下するのを防止するようにし
ている。

【０００６】また、後者の所謂タンデム方式の画像形成
装置においては、各色の画像を形成する画像形成ユニッ
トを、複数（例えば４つ）備えているため、各画像形成
ユニットで形成された画像のカラーレジストレーション
の精度を向上させるためには、これら各画像形成ユニッ
トで形成される画像の位置を、所定の位置に精度良く合
わせる必要がある。そのため、上記タンデム方式の画像
形成ユニットにおいては、感光体ドラム上にレーザービ
ームによって画像を露光する画像露光装置の主走査方向
及び副走査方向の走査開始タイミングや、レーザービー
ムを偏向走査するポリゴンミラーの位相、あるいはレー
ザービームを感光体ドラムに導くミラーの位置等を制御
することにより、各画像形成ユニットで形成される画像
を重ね合わせた際のカラーレジストレーションの精度を
向上させるように構成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記感光体ドラムを１つのみ備えた方式の画像
形成装置においては、感光体ドラムの回転周期と、中間
転写ドラムや中間転写ベルトの回転周期が、整数倍とな
るように設定することにより、カラーレジストレーショ
ンの精度が低下するのをある程度防止することが可能で
あるものの、かかる方式の画像形成装置は、感光体ドラ
ムが１回転する毎に、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラック等の各色のトナー像を順次形成する必要があるた
め、オフィス用のカラープリンタ等に要求される高速性
を満足することが困難であるという問題点を有してい
る。

【０００８】一方、後者の所謂タンデム型の画像形成装
置の場合には、複数の画像形成ユニットでシアン、マゼ
ンタ、イエロー、ブラック等の各色のトナー像を連続し
て形成するため、高速性の要求を満足することが十分可
能である。その反面、この種のタンデム型の画像形成装
置においては、カラーレジストレーションの精度を向上
させるため、画像露光装置の主走査方向及び副走査方向
の走査開始タイミングや、ポリゴンミラーの位相、ある
いはレーザービームを感光体ドラムに導くミラーの位置
等を制御する補正制御が必要となるため、コストダウン
が難しいという問題点を有している。

【０００９】さらに、上記タンデム型の画像形成装置の
場合には、各画像形成ユニットにおける画像露光装置の
補正制御に伴うコストの問題点を解決したとしても、
「カラーレジストレーションと電子写真装置技術」（日
本画像学会誌 第38巻 第３号（１９９９）ｐｐ１７５
−１８０）に記載されているように、各画像形成ユニッ
トの感光体軸駆動は、独立した駆動伝達手段で構成され
ているので、１回転周期ムラの位相合わせで、カラーレ
ジストレーションの精度を向上させることが困難であ
り、偏心などで発生する位置変動は目標のカラーレジス
トレーション精度から見るとかなり大きく、駆動手段の
高精度化が大きな課題となると指摘されている。

【００１０】そこで、各画像形成ユニット毎に独立した
駆動伝達手段で構成されるタンデム型の画像形成装置に
おいては、駆動手段を高精度化するため、各画像形成ユ
ニットの感光体ドラムの回転変動を、エンコーダ等によ
って検出し、このエンコーダ等によって検出された感光
体ドラムの回転変動を、フィードバック制御やフィード
フォワード制御によって抑制するか、または、ある周期
で画像信号を出力し、感光体ドラム上あるいは転写ドラ
ム上でその画像を読み取り、出力とのズレをフィードバ
ックすることにより、カラーレジストレーションの精度
を向上させることが種々提案されており、実際に行われ
ている。

【００１１】しかし、この場合には、各画像形成ユニッ
トの感光体ドラムの回転変動を検出して制御するための
検出手段や制御回路が複雑となり、装置の大型化やコス
トアップを招くという新たな問題点を有しており、コン
パクトさや低価格化を満足したオフィス用のカラー画像
形成装置を提供するという要望には、応えることができ
ない。

【００１２】そこで、かかる問題点を解決し得る技術と
しては、特開平８−１９４３６１号公報や特開平９−２
５０６０６号公報等に開示されているものがある。

【００１３】上記特開平８−１９４３６１号公報に係る
カラー電子写真の色ずれ防止装置は、カラー電子写真用
の作像系が転写媒体の通過経路に対向して配置された４
個のプロセスユニットに分けて構成され、これらのプロ
セスユニットは、それぞれ感光体及びこれに付帯する帯
電装置、書き込み装置、現像装置、転写装置、クリーニ
グ装置を有し、各感光体上に形成された像を順次前記転
写媒体上に重ね転写する作像装置において、前記感光体
が転写媒体への転写順が早い方から、第１の感光体ドラ
ム、第２の感光体ドラム、第３の感光体ドラム、第４の
感光体ドラム４つの感光体からなり、前記各感光体ドラ
ムの軸にそれぞれ直接固定されている第１ドラムギヤ、
第２ドラムギヤ、第３ドラムギヤ、第４ドラムギヤを有
し、これら第１のドラムギヤと第２ドラムギヤとを第１
の駆動ギヤで、同様に第３ドラムギヤと第４ドラムギヤ
とを第２の駆動ギヤで駆動するように構成し、前記各感
光体ドラムのうち隣合う感光体ドラムの中心間距離と転
写順の早い方の感光体ドラムの周長とが等しくなるよう
に設定した場合は、前記第１ドラムギヤと前記第２ドラ
ムギヤの各最大偏芯方向が同じになるように前記各感光
体ドアムの軸に取り付け、同様に前記第３ドラムギヤと
第４ドラムギヤの各最大偏芯方向が前記第１ドラムギヤ
及び前記第２ドラムギヤの場合と同一となるように、前
記各感光体ドラムの軸に取り付けるように構成したもの
である。

【００１４】また、上記特開平９−２５０６０６号公報
に係る歯車伝達装置および画像形成装置は、駆動源側に
接続された第１の歯車と、被駆動体側に接続された第２
の歯車と、前記第１の歯車と噛合させられた第３の歯車
と、前記第３の歯車と同軸上に取り付けられ、前記第２
の歯車に噛合させられた第４の歯車とを備え、前記第３
の歯車および前記第４の歯車の一方が、他方の奇数倍の
歯数を有しており、前記第１の歯車と前記第３の歯車と
の噛合による歯車の回転速度の変動が最大値となるタイ
ミングと、前記第２の歯車と前記第４の歯車との噛合に
よる歯車の回転速度の変動が最大値となるタイミングと
がほぼ一致するように構成したものである。

【００１５】しかしながら、上記特開平８−１９４３６
１号公報や特開平９−２５０６０６号公報等に開示され
た技術の場合には、第１ドラムギヤと前記第２ドラムギ
ヤの各最大偏芯方向が同じになるように前記各感光体ド
ラムの軸に取り付け、同様に前記第３ドラムギヤと第４
ドラムギヤの各最大偏芯方向が前記第１ドラムギヤ及び
前記第２ドラムギヤの場合と同一となるように、前記各
感光体ドラムの軸に取り付けるように構成したり、第１
の歯車と前記第３の歯車との噛合による歯車の回転速度
の変動が最大値となるタイミングと、前記第２の歯車と
前記第４の歯車との噛合による歯車の回転速度の変動が
最大値となるタイミングとがほぼ一致するように構成し
たものであるが、これらの技術の場合には、ドラムギヤ
の偏心等に起因する各感光体ドラムの速度変動の位相
を、ある程度互いに合わせることが可能であるものの、
感光体ドラムが１回転する間に発生する速度変動を低減
することはできず、カラーレジストレーションの精度を
十分向上させることができないという問題点を依然とし
て有している。また、第１の歯車と前記第３の歯車との
噛合による歯車の回転速度の変動が最大値となるタイミ
ングとあるが、その具体的な方法が記載されていない。

【００１６】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたものでり、その目的とする
ところは、装置の大型化やコストアップを招くことな
く、像担持体や中間転写体等の回転体が１回転する間に
発生する速度変動を低減させることにより、像担持体や
中間転写体等の回転体上に形成又は転写される画像の歪
みや色ずれを低減し、高画質の画像を形成することが可
能な回転体の駆動装置及びこれを用いた画像形成装置を
提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載の発明は、画像形成用の回転体をギアで回転駆動する
ための回転体の駆動装置において、前記回転体の偏心の
位相と、前記回転体を駆動するため当該回転体に取り付
けられたギアの回転方向の累積ピッチ誤差の位相との関
係を、前記回転体の偏心に起因する表面速度の変動が、
画像上に現れるのを抑制するように設定したことを特徴
とする回転体の駆動装置である。

【００１８】また、請求項２に記載の発明は、前記回転
体の偏心が相対的に大きい位置が、画像形成用の回転体
に対する画像形成位置に移動したとき、前記回転体に取
り付けたギアの噛み合い位置において、前記回転体ギア
の回転方向の累積ピッチ誤差が、相対的に小さくなるよ
うに設定したことを特徴とする請求項１記載の回転体の
駆動装置である。

【００１９】さらに、請求項３に記載の発明は、前記回
転体の偏心が略最大となる位相近傍が、画像形成用の回
転体に対する画像形成位置に移動したとき、前記回転体
に取り付けたギアの噛み合い位置において、前記回転体
ギアの回転方向の累積ピッチ誤差が略最小となる位相近
傍となるように設定したことを特徴とする請求項２記載
の回転体の駆動装置である。

【００２０】また更に、請求項４に記載の発明は、前記
回転体の偏心が最大となる位置と、前記回転体ギアの回
転方向の累積ピッチ誤差が最小となる位置に、それぞれ
目印を設け、当該目印に基づいて、前記回転体にギアを
取り付けるように構成したことを特徴とする請求項３記
載の回転体の駆動装置である。

【００２１】さらに、請求項５に記載の発明は、前記回
転体の画像形成位置と、前記回転体に取り付けたギアの
噛み合い位置が、略対向する位置又は略同じ位置に設定
されていることを特徴とする請求項２記載の回転体の駆
動装置である。

【００２２】このように構成することにより、前記回転
体の画像形成位置と、前記回転体に取り付けたギアの噛
み合い位置が、略対向する位置又は略同じ位置に設定さ
れているので、前記回転体の画像形成位置と、前記回転
体に取り付けたギアの噛み合い位置との位相関係が、略
１８０°又は略０°となり、装置の組み立てが容易とな
る。

【００２３】さらに、請求項６に記載の発明は、像担持
体をギアで回転駆動することにより、画像を形成する画
像形成装置において、前記像担持体の偏心が相対的に大
きい位置が、画像露光位置に移動したとき、前記像担持
体に取り付けたギアの噛み合い位置において、前記像担
持体ギアの回転方向の累積ピッチ誤差が、相対的に小さ
くなるように設定したことを特徴とする画像形成装置で
ある。

【００２４】また、請求項７に記載の発明は、像担持体
から画像が転写される少なくとも１つ以上の中間転写体
をギアで回転駆動することにより、画像を形成する画像
形成装置において、前記少なくともいずれか１つの中間
転写体の偏心が相対的に大きい位置が、画像転写位置に
移動したとき、前記中間転写体に取り付けたギアの噛み
合い位置において、前記中間転写体ギアの回転方向の累
積ピッチ誤差が、相対的に小さくなるように設定したこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【００２５】又、請求項８に記載の発明は、各色毎の入
力情報に応じた各潜像を形成し該各潜像を対応する色の
トナーで現像して複数の単色トナー像を得、これら複数
の単色トナー像が記録媒体上に定着されることによりカ
ラー画像を形成する画像形成装置であって、各色毎の入
力情報に応じた各潜像が形成され該各潜像が対応する色
のトナーで現像されて各単色トナー像が形成される３個
以上の像担持体、又は各色毎の入力情報に応じた各潜像
が順次形成され該各潜像が対応する色のトナーで現像さ
れて各単色トナー像が順次形成される単一の像担持体
と、前記像担持体に接触ないし近接して配置され、該像
担持体上に形成された各単色トナー像が転写される１個
もしくは複数個の中間転写体と、前記１個もしくは複数
個の中間転写体上に転写されたトナー像を記録媒体に転
写するための最終転写回転体とを備え、少なくとも２回
以上のトナー像の転写工程を経てカラー画像を形成する
画像形成装置において、前記像担持体の偏心が相対的に
大きい位置が、画像露光位置に移動したとき、前記像担
持体に取り付けたギアの噛み合い位置において、前記像
担持体ギアの回転方向の累積ピッチ誤差が、相対的に小
さくなるように設定したことを特徴とする画像形成装置
である。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。

【００２７】実施の形態１

【００２８】図２はこの発明の実施の形態１に係る回転
体の駆動装置を適用した画像形成装置としてのタンデム
型フルカラープリンタを示すものである。尚、図２中の
矢印は、各回転体の回転方向を示している。

【００２９】このフルカラープリンタは、図２に示すよ
うに、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持
体）11, 12,13, 14を有する画像形成ユニット1, 2, 3,
4と、これら感光体ドラム11, 12, 13, 14に接触する一
次帯電用の帯電ロール（接触型帯電装置）21, 22, 23,
24と、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33,
34を照射する図示しないレーザ光学ユニット（露光装
置）と、現像装置41, 42, 43, 44と、上記４つの感光体
ドラム11, 12, 13, 14のうちの２つの感光体ドラム11,
12に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）
51及び他の２つの感光体ドラム13, 14に接触する第２の
一次中間転写ドラム（中間転写体）52と、上記第１、第
２の一次中間転写ドラム51, 52に接触する二次中間転写
ドラム（中間転写体）53と、この二次中間転写ドラム53
に接触する最終転写ロール（転写部材）60とで、その主
要部が構成されている。

【００３０】感光体ドラム11, 12, 13, 14は、共通の接
平面M を有するように一定の間隔をおいて配置されてい
る。また、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次
中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 1
2, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした
面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二
次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14
と回転軸が平行であるように配置されている。

【００３１】各色毎の画像情報に応じた信号は、図示し
ない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図
示しないレーザ光学ユニットに入力される。このレーザ
光学ユニットでは、各色毎の画像情報に基づいて、シア
ン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック
（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33, 34が変調され、対
応する色の感光体ドラム11, 12, 13, 14に照射される。

【００３２】上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲
では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロ
セスが行なわれる。まず、上記感光体ドラム11, 12, 1
3, 14としては、例えば、直径２０ｍｍのＯＰＣ感光体
を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラ
ム11, 12, 13, 14は、後述する回転体の駆動装置によっ
て、例えば、表面速度95ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転
駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面
は、図２に示すように、接触型帯電装置としての帯電ロ
ール12, 22, 32, 42に、約-840ＶのＤＣ電圧を印加する
ことによって、例えば約-300Ｖ程度に帯電される。な
お、上記接触型の帯電装置としては、ロールタイプのも
の、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙
げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実
施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されて
いる帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム1
1, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実施の
形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、Ａ
Ｃ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。

【００３３】その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表
面には、露光装置としての図示しないレーザ光学ユニッ
トによってシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光31,
32, 33, 34が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた
静電潜像が形成される。感光体ドラム11, 12, 13, 14
は、レーザ光学ユニットで静電潜像が書き込まれた際
に、その画像露光部の表面電位は例えば-60 Ｖ以下程度
にまで除電される。

【００３４】また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の
表面に形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエ
ロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像
は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像
され、各感光体ドラム11, 12, 13, 14上にシアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック
（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

【００３５】この実施の形態では、現像装置41, 42, 4
3, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採
用しているが、この発明の適用範囲はこの現像方式に限
定されるものではなく、非接触型の現像方式など、他の
現像方式においてもこの発明を充分に適用することがで
きることは勿論である。

【００３６】現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色
の異なったシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー
（Ｙ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからな
る現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42,
43, 44は、不図示のトナー補給装置からトナーが補給さ
れると、この補給されたトナーは、オーガー404 で充分
にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール40
1 の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグ
ネットロール（不図示）が固定した状態で配置されてい
る。この現像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403
によって、当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された
現像剤は、現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送
される量が規制される。この実施の形態では、上記現像
剤の量は、30〜50ｇ／ｍ² であり、また、このとき現像
ロール401 上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜
35μＣ／g 程度である。

【００３７】上記現像ロール401 上に供給されたトナー
は、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナ
ーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブ
ラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。こ
の現像ロール401 にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加し
て、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12,
13, 14上に形成された静電潜像に現像することにより、
トナー像が形成される。この実施の形態では、この現像
バイアス電圧はACが4 ｋＨｚ、1.5 ｋＶppで、ＤＣが-2
30Ｖ程度である。

【００３８】次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14
上に形成されたシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ
ー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の
一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52
上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上
に形成されたシアン（Ｃ）およびマゼンタ（Ｍ）色のト
ナー像は、第１の一次中間転写ドラム51上に、感光体ド
ラム13, 14上に形成されたイエロー（Ｙ）、ブラック
（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム52上
に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写
ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから
転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から
転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が
形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラ
ム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二
重色像が形成される。

【００３９】上記第１及び第２の一次中間転写ドラム5
1,52 上に感光体ドラム11,12,13,14からトナー像を静電
的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 Ｖ程
度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気
温度、湿度によって最適値に設定されることになる。こ
の雰囲気温度や湿度は、雰囲気温度や湿度によって抵抗
値が変化する特性を持った部材の抵抗値を検知すること
で簡易的に知ることが可能である。上述のように、トナ
ーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常
湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写
ドラム51,52 の表面電位は、+380Ｖ程度が望ましい。

【００４０】この実施の形態で用いる第１、第２の一次
中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42ｍｍに形成
され、抵抗値は１０⁸ Ω程度に設定される。第１、第２
の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層
からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の
回転体であり、一般的には、図３に示すように、Ｆｅや
Ａｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプ51a, 52a
の上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾
性ゴム層51b, 52b（Ｒ＝10² 〜10³ Ω）が、厚さ0.1 〜
10mm程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転
写ドラム51, 52の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒
子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型
層51c, 52c（Ｒ＝10⁵ 〜10⁹ Ω）として形成し、シラン
カップリング剤系の接着剤51d, 52d（プライマ）で接着
されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性
であり、高離型層の抵抗値がＲ＝10⁵ 〜10⁹ Ω程度であ
り、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定さ
れない。

【００４１】このように第１、第２の一次中間転写ドラ
ム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、
二次中間転写ドラム53上に静電的に２次転写される。従
って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からシアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック
（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成され
ることになる。

【００４２】この二次中間転写ドラム53上へ第１及び第
２の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に
転写するために必要な表面電位は、+600〜1200Ｖ程度で
ある。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14か
ら第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写
ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や
雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることにな
る。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間
転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位
差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,5
2 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。
上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範
囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380Ｖ程度の場
合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880Ｖ程
度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と
二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500Ｖ程度に
設定することが望ましい。

【００４３】この実施の形態で用いる二次中間転写ドラ
ム53は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ド
ラム51,52 と同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０¹¹Ω
程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も
第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、
あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を
有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等
からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性
シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝
10² 〜10³ Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられてい
る。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的に
はフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜
100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング
剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、
二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第１及び第２の一次
中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。
そうしないと、二次中間転写ドラム53が第１及び第２の
一次中間転写ドラム51,52を帯電してしまい、第１及び
第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難
しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に
材料は限定されない。

【００４４】次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成
された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、
最終転写ロール60によって、用紙搬送路P を通る用紙に
３次転写される。この用紙は、不図示の紙送り工程を経
て用紙搬送ロール90を通過し、二次中間転写ドラム53と
最終転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最終
転写工程の後、用紙上に形成された最終的なトナー像
は、定着器70によって定着され、一連の画像形成プロセ
スが完了する。

【００４５】最終転写ロール60は、例えば、外径が20ｍ
ｍに形成され、抵抗値は１０⁸ Ω程度に設定される。こ
の最終転写ロール60は、図４に示すように、金属シャフ
ト61の上にウレタンゴム等からなる被覆層62を設け、そ
の上に必要に応じてコーティングを施して構成されてい
る。最終転写ロール60に印加される電圧は、雰囲気温
度、湿度、用紙の種類（抵抗値等）等によって最適値が
異なり、概ね+1200 〜5000Ｖ程度である。この実施の形
態では、定電流方式を採用しており、常温常湿環境下で
約+6μＡの電流を通電して、ほぼ適正な転写電圧(+1600
〜2000Ｖ) を得ている。

【００４６】なお、上記二次中間転写ドラム53上などに
残留したトナーは、クリーニング工程において、電位勾
配を付けることにより、最終転写ロール60に集められ、
当該最終転写ロール60の表面に圧接するクリーニング装
置８０のクリーニングブレード８０１等によって除去さ
れる。

【００４７】図５及び図６は上記の如く構成されるタン
デム型フルカラープリンタに適用された回転体の駆動装
置を示す正面構成図及び斜視構成図である。この駆動装
置は、１モータ、一体ギヤー・トレインで駆動力を伝達
する駆動系からなる。

【００４８】ＤＣブラシレス・モータ、ステッピング・
モータに代表される駆動モータ91の駆動軸には、駆動ギ
ア92が取り付けられており、この駆動ギア92は、第１段
及び第２段の減速ギア93, 94を介して、第３の中間転写
ドラム63の端部に取り付けれた第１の中間転写ギア95に
噛合されている。上記第１段の減速ギア93は、同軸上に
固着された直径の大きなアイドルギア93a と直径の小さ
なアイドルギア93b とから構成されているとともに、第
２段の減速ギア94は、同軸上に固着された直径の大きな
アイドルギア94a と直径の小さなアイドルギア94b とか
ら構成されている。また、上記第１段の減速ギア93は、
その直径の大きなアイドルギア93a が駆動ギア92と噛み
合っており、直径の小さなアイドルギア93b は、第２段
の減速ギア94の直径の大きなアイドルギア94a と噛み合
っている。さらに、上記第２段の減速ギア94は、その直
径の小さなアイドルギア94b が第３の中間転写ドラム63
の端部に取り付けれた第１の中間転写ギア95と噛み合っ
ている。

【００４９】また、上記第３の中間転写ドラム63の端部
に取り付けれた第１の中間転写ギア95は、第１及び第２
の中間転写ドラム63の端部に取り付けれた第２及び第３
の中間転写ギア96,97 に噛合されており、これらの第２
及び第３の中間転写ギア96,97 のうち、第２の中間転写
ギア96には、感光体ドラム11,12 の端部に取り付けれた
感光体ギア98,99 が噛み合っているとともに、第３の中
間転写ギア97には、感光体ドラム13,14 の端部に取り付
けれた感光体ギア100,101 が噛み合っている。なお、こ
こで用いられているギアは、すべてはすば歯車から構成
されており、駆動力の伝達特性の点から、はすば歯車を
用いるのが望ましいが、これに限定されるものではな
く、平歯車等を用いてもよい。

【００５０】上記各感光体ドラム11、12、13、14として
は、図７に示すように、アルミニウム等の金属からなる
薄肉円筒状の基体110 の表面に、ＯＰＣ（有機光導電
体）等からなる感光体層を形成したものが用いられる。
また、上記各感光体ドラム11、12、13、14の一端部に
は、はすば歯車からなる感光体ギア98,99,100,101 を構
成する合成樹脂製のギア部材111 が、圧入等の手段によ
って取り付けられているとともに、他方の端部には、合
成樹脂製のフランジ部材112 が、同じく圧入等の手段に
よって取り付けられている。

【００５１】上記ギア部材111 は、図８に示すように、
合成樹脂の射出成形等によって、略二重円筒状に形成さ
れており、外側円筒部112 の一端側の部分113 は、感光
体ドラム11、12、13、14の円筒状基体110 に圧入される
ように外径が設定されている。また、上記外側円筒部11
2 の他端側の部分114 は、その外周にはすば歯車からな
る感光体ギア98,99,100,101 が形成されている。この感
光体ギア98,99,100,101 の歯119 は、図８（ｄ）に示す
ように、例えば、基準歯形がＪＩＳ Ｂ１７０１のイン
ボリュート歯形からなり、歯数が４０、モジュールが
０．４５にそれぞれ設定されている。さらに、上記外側
円筒部112 の内部には、感光体ギア98,99,100,101 の内
側の端部に、半径方向に沿って設けられた連結部115 を
介して内側円筒部116 が一体的に設けられている。この
内側円筒部116 は、感光体ドラム11、12、13、14を軸支
するシャフトを、固定した状態で挿通するためのもので
ある。上記内側円筒部116 は、図８（ｅ）に示すよう
に、軸方向に沿った両端部116a,116b の内径寸法が、所
定の値に精度良く形成されており、両端部116a,116b の
間に位置する中央部116cは、当該両端部116a,116b より
も若干内径が、射出成型が可能な範囲で大きく設定され
ている。こうすることによって、感光体ドラム11、12、
13、14を軸支するシャフトを、内側円筒部116 の両端部
116a,116b によって精度良く支持固定することができる
とともに、感光体ギア98,99,100,101 が設けられた端部
116a側の直径寸法を精度良く維持することが可能とな
る。なお、図８中、117,118 は内側円筒部116 の補強用
リブをそれぞれ示している。

【００５２】一方、上記フランジ部材112 は、図９に示
すように、合成樹脂の射出成形等によって、略二重円筒
状に形成されており、外側円筒部120 は、感光体ドラム
11、12、13、14の円筒状基体110 に圧入されるように外
径が設定されている。また、上記フランジ部材112 の外
側の端部には、環状のフランジ部121 が設けられてお
り、当該フランジ部121 によって、外側円筒部120 と内
側円筒部122 とが連結されている。また、上記内側円筒
部122 は、ギア部材111 と同様、軸方向に沿った両端部
122a,122b の内径寸法が、所定の値に精度良く形成され
ており、両端部122a,122b の間に位置する中央部122c
は、当該両端部122a,122b よりも若干内径が大きく設定
されている。こうすることによって、感光体ドラム11、
12、13、14を軸支するシャフトを、内側円筒部122 の両
端部122a,122b によって精度良く支持固定することが可
能となる。

【００５３】ところで、上記の如く構成される感光体ギ
ア98,99,100,101 は、理想的には、基準歯形がＪＩＳ
Ｂ１７０１のインボリュート歯形からなるが、当該感光
体ギア98,99,100,101 は、例えば、合成樹脂を用いた射
出成型等によって製造されるため、実際の歯の形は、図
１０に示すように、正しい歯形に対して、正（＋）側あ
るいは負（−）側に誤差を有している。

【００５４】また、上記感光体ギア98,99,100,101 等と
して使用されるはすば歯車は、単一ピッチ誤差、隣接ピ
ッチ誤差、累積ピッチ誤差、法線ピッチ誤差、歯形誤
差、歯みぞの振れ、歯すじ方向誤差（図１１参照）によ
って、その精度を評価することが、ＪＩＳ規格 ＪＩＳ
Ｂ１７０２等で規定されている。

【００５５】ここで、単一ピッチ誤差とは、図１２に示
すように、隣りあった歯のピッチ円上における実際のピ
ッチと、その正しいピッチとの差をいい、隣接ピッチ誤
差とは、ピッチ円上の隣り合った二つのピッチの差をい
い、累積ピッチ誤差とは、任意の二つの歯の間のピッチ
円上における実際のピッチの和と、その正しい値との差
をいい、法線ピッチ誤差とは、正面法線ピッチの実際寸
法と理論値との差をいい、歯形誤差とは、図１０に示す
ように、実際の歯形とピッチ円の交点を通る正しいイン
ボリュートを基準とし、これに垂直な方向に測って歯形
検査範囲内における正（＋）側誤差及び負（−）側誤差
の和をいい、歯みぞの振れとは、玉又はピンなどの接触
片を、歯みぞの両側歯面にピッチ円付近で接触させたと
きの、半径方向位置の最大差をいい、歯すじ方向誤差と
は、図１１に示すように、ピッチ円筒上において必要な
検査範囲内の歯幅に対応する実際の歯すじ曲線と、理論
上の曲線との差をいう（ＪＩＳ Ｂ １７０２参照）。

【００５６】そこで、本発明者は、上記の如く感光体ド
ラム11、12、13、14を回転駆動するために使用されるは
すば歯車からなる感光体ギア98,99,100,101 において、
実際に感光体ドラム11、12、13、14を回転駆動するため
に試作されたはすば歯車のピッチ誤差等と、感光体ドラ
ム11、12、13、14の回転速度の変動との間に、どのよう
な関係があるかについて鋭意研究した結果、次のような
ことを見出した。

【００５７】図１３及び後述する図１８、図１９、図２
０は、感光体ドラム11、12、13、14と同様に、第１及び
第２の中間転写ドラム51,52 を回転駆動するために試作
されたはすば歯車からなる中間転写ギア96,97 の両歯面
噛み合いの測定データ、歯みぞの振れの測定データ、及
び累積ピッチ誤差の測定データを、それぞれ示すもので
ある。

【００５８】なお、本発明は、後に詳述するように、回
転体として、例えば、感光体ドラム11、12、13、14の偏
心の位相と、当該感光体ドラム11、12、13、14を駆動す
る感光体ギアの回転方向の累積ピッチ誤差の位相との関
係を規定したものであるが、感光体ギア98,99,100,101
は、直径が小さく歯数も少ない。そのため、ここでは、
はすば歯車からなる歯数の多い中間転写ギア96,97 の両
歯面噛み合いの測定データ、歯みぞの振れの測定デー
タ、及び累積ピッチ誤差の測定データを、それぞれ示し
ている。但し、上記感光体ギア98,99,100,101 において
も、回転方向における累積ピッチ誤差を測定した結果
は、図２６に示す通りであり、図１３（ａ）に示す中間
転写ギア96,97 と同様に、１回転当たりに最大値と最小
値を示す位相を有するものである。

【００５９】すなわち、図１３（ａ）は上記第１及び第
２の中間転写ドラム51,52 を回転駆動するために試作さ
れたはすば歯車からなる中間転写ギア96,96 の両歯面噛
み合いの測定データ、同図（ｂ）は上記第１及び第２の
中間転写ドラム51,52 を回転駆動するために試作された
はすば歯車からなる中間転写ギア96,96 の歯みぞの振れ
の測定データ、同図（ｃ）は上記第１及び第２の中間転
写ドラム51,52 を回転駆動するために試作されたはすば
歯車からなる中間転写ギア96,96 の累積ピッチ誤差の測
定データを、それぞれ示すものである。ここで、両歯面
噛み合い試験とは、マスターギアを試験するはすばギア
と、その両歯面が噛み合うように圧接させた状態で、マ
スターギアと試験するはすばギアとを回転させ、両ギア
の回転軸間の変位を変位検出器によって測定したもので
ある。

【００６０】これらの図１３（ａ）〜（ｃ）から判るよ
うに、試作されたはすば歯車の測定開始点を基準にし
て、両歯面噛み合いの測定データと、歯みぞの振れの測
定データは、位相が互いに一致しており、両歯面噛み合
いの測定データが最大となる位置で、歯みぞの振れの測
定データも最大となっているとともに、両歯面噛み合い
の測定データが最小となる位置で、歯みぞの振れの測定
データも最小となっていることがわかる。

【００６１】これに対して、試作されたはすば歯車の累
積ピッチ誤差の測定データは、図１３（ｃ）に示すよう
に、両歯面噛み合いの測定データ及び歯みぞの振れの測
定データと、位相が異なっていることがわかる。

【００６２】さらに、本発明者が研究を重ねた結果、上
記試作されたはすば歯車の累積ピッチ誤差の測定データ
は、当該はすば歯車によって回転駆動される感光体ドラ
ム11、12、13、14の回転速度（角速度）の変動に略対応
していることが明らかとなった。

【００６３】また、上記はすば歯車からなる感光体ギア
98,99,100,101 によって回転駆動される感光体ドラム1
1、12、13、14自体も、図１４（ａ）に示すように、必
ずしも、理想的な円筒形状ではなく、図１４（ｂ）に示
すように、当該感光体ドラム11、12、13、14の軸方向の
中央部が、中心軸から偏心した所謂”振れ”を有してい
ることがわかっている。なお、上記感光体ドラム11、1
2、13、14の断面形状は、縦横の寸法誤差が２μｍ程度
であり、略真円であることがわかった。

【００６４】そこで、本発明者は、実際の感光体ドラム
11、12、13、14の軸方向に沿った偏心を、当該感光体ド
ラム11、12、13、14の軸方向に沿った外径を、左右両端
部と中央部の３箇所で測定することによって求めた。

【００６５】この感光体ドラム11、12、13、14の軸方向
に沿った偏心量の測定は、図１５及び図１６に示すよう
に、当該感光体ドラム11、12、13、14の両端部に、テー
パー状の高精度金属製治具130 を装着するとともに、当
該テーパー状の高精度金属製治具130 の内部に装着され
たベアリング131 にシャフト132 を挿通した状態で、こ
のシャフト132 の両端を測定ベンチ133 上に配置された
Ｖブロック134 によって支持し、感光体ドラム11、12、
13、14の表面に接触させた測定子135 の位置を、微測器
136 によって測定することによって行われる。

【００６６】図１７は上記感光体ドラム11、12、13、14
の軸方向に沿った外径を、４９本の試作された感光体ド
ラムを用いて測定した結果を示す図表である。

【００６７】この図１７から判るように、上記感光体ド
ラム11、12、13、14は、その軸方向に沿って外径がばら
ついており、当該外径のばらつきは、大きいもので、２
２μｍに達するものもあった。

【００６８】上記の如く感光体ドラム11、12、13、14に
外径の振れがあると、当該感光体ドラム11、12、13、14
を一定の角速度で回転駆動しても、感光体ドラム11、1
2、13、14の外径が大きい部分では、その分だけ表面速
度が大きくなるとともに、感光体ドラム11、12、13、14
の外径が小さい部分では、その分だけ表面速度が小さく
なり、結果的に、感光体ドラム11、12、13、14の表面速
度には、当該感光体ドラム11、12、13、14の振れに起因
した１回転当たりの速度変動が発生する。

【００６９】一方、上記の如く感光体ドラム11、12、1
3、14を回転駆動するはすば歯車からなる感光体ギア98,
99,100,101 に、精度上の誤差があると、やはり感光体
ドラム11、12、13、14の回転に１回転当たりの速度変動
が発生する。

【００７０】そこで、本発明者は、上記の如くはすば歯
車からなる感光体ギア98,99,100,101 の誤差のうち、累
積ピッチ誤差が速度変動に直接対応していることに鑑
み、感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッチ誤差の位相
と、感光体ドラム11、12、13、14の振れの位相とが、所
定の関係を満たすように設定することにより、感光体ド
ラム11、12、13、14の回転変動を抑制することが可能で
あるという結論に至った。

【００７１】そこで、この発明の実施の形態では、画像
形成用の回転体をギアで回転駆動するための回転体の駆
動装置において、前記回転体の偏心の位相と、前記回転
体を駆動するため当該回転体に取り付けられたギアの累
積ピッチ誤差の位相との関係を、前記回転体の偏心に起
因する表面速度の変動が、画像上に現れるのを抑制する
ように設定したものである。

【００７２】また、この発明の実施の形態では、前記回
転体の偏心が相対的に大きい位置が、画像形成用の回転
体に対する画像形成位置に移動したとき、前記回転体に
取り付けたギアの噛み合い位置において、前記回転体ギ
アの累積ピッチ誤差が、相対的に小さくなるように設定
したものである。

【００７３】更に望ましくは、この発明の実施の形態で
は、前記回転体の偏心が略最大となる位相近傍が、画像
形成用の回転体に対する画像形成位置に移動したとき、
前記回転体に取り付けたギアの噛み合い位置において、
前記回転体ギアの累積ピッチ誤差が略最小となる位相近
傍となるように設定したものである。

【００７４】また望ましくは、この発明の実施の形態で
は、前記回転体の偏心が最大となる位置と、前記回転体
ギアの累積ピッチ誤差が最小となる位置に、それぞれ目
印を設け、当該目印に基づいて、前記回転体にギアを取
り付けるように構成したものである。

【００７５】すなわち、この実施の形態では、図１３に
示すように、はすば歯車からなる感光体ギア98,99,100,
101 の累積ピッチ誤差を、当該感光体ギア98,99,100,10
1 の１回転にわたって測定し、当該累積ピッチ誤差の位
相の最大位置又は最小位置の少なくとも一方を求める。

【００７６】その際、上記はすば歯車からなる感光体ギ
ア98,99,100,101 は、合成樹脂を用いた射出成形等によ
って製造されるため、同一の成形型で製造された複数個
の感光体ギア98,99,100,101 は、図１３、図１８乃至図
２０に示すように、両歯面噛み合いの測定データ、歯み
ぞの振れの測定データ、及び累積ピッチ誤差の測定デー
タが、共に同一の特性を示しており、累積ピッチ誤差の
位相の最大位置及び最小位置は、すべての感光体ギア9
8,99,100,101 で略同一となる。

【００７７】そのため、上記感光体ギア98,99,100,101
を、合成樹脂を用いた射出成形等によって製造する際
に、累積ピッチ誤差の位相の最大位置及び／又は最小位
置を示す突起等からなる目印を設けることによって、製
造された感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッチ誤差の
位相の最大位置及び／又は最小位置を自動的に識別する
ことが可能となる。

【００７８】上記感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッ
チ誤差の位相の最大位置及び／又は最小位置を示す目印
は、図８（ａ）に示すように、例えば、外側円筒部112
の内側の端部に、突起140 を設けるとともに、外側円筒
部112 の外側の端部に、マーク141 等を設けることによ
って形成される。なお、上記外側円筒部112 の内側の端
部に設けられた突起140 は、感光体ドラム11、12、13、
14を自動的に組み立てる際に、感光体ギア98,99,100,10
1 の累積ピッチ誤差の位相の最大位置及び／又は最小位
置を自動的に識別するためのものである。

【００７９】また、上記感光体ドラム11、12、13、14
は、図１６に示す方法等によって、当該感光体ドラム1
1、12、13、14の軸方向に沿った振れが測定され、この
感光体ドラム11、12、13、14の軸方向に沿った振れの位
相の最大値を示す位置に目印が設けられる。なお、この
目印は、例えば、インクジェットによるマーキング若し
くはケガキ線をドラムの端部もしくは印字範囲外に付け
たものが用いられる。

【００８０】そして、上記感光体ドラム11、12、13、14
は、図１７に示すように、円筒110の一端部に、感光体
ギア98,99,100,101 が一体的に形成されたギア部材111
を、圧入等の手段によって取り付ける際に、図１に示す
ように、感光体ドラム11、12、13、14の偏心が最大とな
る位置が、画像露光位置150 に移動したとき、当該感光
体ドラム11、12、13、14に取り付けた感光体ギア98,99,
100,101 が、第２及び第３の中間転写体ギア96,97 と噛
み合う位置151 において、前記感光体ギア98,99,100,10
1 の累積ピッチ誤差が最小となる位置がくるように設定
されている。

【００８１】なお、図１では、便宜上、感光体ドラム1
1、12、13、14の画像露光位置150 と、当該感光体ドラ
ム11、12、13、14に取り付けた感光体ギア98,99,100,10
1 が、第２及び第３の中間転写体ギア96,97 と噛み合う
位置151 とが、180 度異なる位置に示されているが、実
際のフルカラープンリンタでは、図２及び図５に示すよ
うに、両者の位置は、必ずしも180 度異なる位置に設定
されている訳ではなく、上述したように、感光体ドラム
11、12、13、14の偏心が最大となる位置が、画像露光位
置150 に移動したとき、当該感光体ドラム11、12、13、
14に取り付けた感光体ギア98,99,100,101 が、第２及び
第３の中間転写体ギア96,97 と噛み合う位置151 におい
て、前記感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッチ誤差が
最小となる位置がくるように設定されるものである。

【００８２】以上の構成において、この実施の形態に係
るタンデム型フルカラープリンタでは、次のようにし
て、装置の大型化やコストアップを招くことなく、像担
持体や中間転写体等の回転体が１回転する間に発生する
速度変動を低減させることにより、像担持体や中間転写
体等の回転体上に形成又は転写される画像の歪みや色ず
れを低減し、高画質の画像を形成することが可能となっ
ている。

【００８３】すなわち、この実施の形態に係るタンデム
型フルカラープリンタでは、図２に示すように、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各感光体ドラム11,
12,13, 14上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの各色のトナー像が所定のタイミングで形成される。
各感光体ドラム11, 12, 13, 14のうち、感光体ドラム1
1, 12上に形成されたイエロー色及びマゼンタ色のトナ
ー像は、マゼンタ色、イエロー色の順で第１の中間転写
ドラム51上に１次転写される。また、感光体ドラム13,
14上に形成されたシアン色及びブラック色のトナー像
は、ブラック色、シアン色の順で第２の中間転写ドラム
52上に１次転写される。

【００８４】その後、上記第１の中間転写ドラム51上に
１次転写されたマゼンタ色及びイエロー色のトナー像
と、第２の中間転写ドラム52上に１次転写されたブラッ
ク色及びシアン色のトナー像は、第３の中間転写ドラム
53上に一括して重ね合わされた状態で転写される。

【００８５】そして、第３の中間転写ドラム53上に重ね
合わされた状態で転写されたマゼンタ色、イエロー色、
ブラック色及びシアン色のトナー像は、最終転写ロール
60によって記録用紙P 上に一括して３次転写された後、
当該マゼンタ色、イエロー色、ブラック色及びシアン色
のトナー像が転写された記録用紙P は、矢印方向に沿っ
て搬送され、定着器70により定着処理を受け、フルカラ
ー画像が形成されるようになっている。

【００８６】ところで、この実施の形態では、図２に示
すように、各感光体ドラム11, 12,13, 14上に、イエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を露光し
て、各色に対応した静電潜像を形成し、各感光体ドラム
11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像を、イエロー、
マゼンタ、シアン、ブラックの各色の現像装置41, 42,
43, 44によって現像することにより、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各色のトナー像が形成される。

【００８７】その際、この実施の形態では、図１に示す
ように、感光体ドラム11、12、13、14の偏心が最大とな
る位置が、画像露光位置150 に移動したとき、当該感光
体ドラム11、12、13、14に取り付けた感光体ギア98,99,
100,101 が、第２及び第３の中間転写体ギア96,97 と噛
み合う位置151 において、前記感光体ギア98,99,100,10
1 の累積ピッチ誤差が最小となる位置がくるように設定
されている。そのため、上記タンデム型フルカラープリ
ンタでは、感光体ドラム11、12、13、14に軸方向に沿っ
た偏心があり、又、当該感光体ドラム11、12、13、14を
駆動する感光体ギア98,99,100,101 に精度上の誤差があ
る場合であっても、図２１に示すように、感光体ドラム
11、12、13、14の偏心が最大となる位置が、画像露光位
置150 に移動したとき、当該感光体ドラム11、12、13、
14に取り付けた感光体ギア98,99,100,101 が、第２及び
第３の中間転写体ギア96,97 と噛み合う位置151 におい
て、前記感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッチ誤差が
最小となる位置がくる。

【００８８】したがって、上記感光体ドラム11、12、1
3、14の偏心が最大となる位置が、画像露光位置150 に
移動すると、当該感光体ドラム11、12、13、14の偏心が
最大であるため、感光体ドラム11、12、13、14の回転中
心Ｃから画像露光位置150 までの半径が最大となる。こ
のとき、上記感光体ドラム11、12、13、14を回転駆動す
る感光体ギア98,99,100,101 は、噛み合い位置151 にお
いて、当該感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッチ誤差
が最小となるように設定されているため、感光体ドラム
11、12、13、14を回転駆動する感光体ギア98,99,100,10
1 の角速度も、累積ピッチ誤差と同様に最小となる。そ
の結果、感光体ドラム11、12、13、14の偏心が最大であ
って、当該感光体ドラム11、12、13、14の回転中心Ｃか
ら画像露光位置150 までの半径が最大となる位置が、画
像露光位置150 に移動する際に、感光体ドラム11、12、
13、14を回転駆動する感光体ギア98,99,100,101 の角速
度が最小となるため、感光体ドラム11、12、13、14の偏
心が最大である位置の表面の移動速度が設定値よりも大
きくなるのが抑制され、設定値に略近い値となる。

【００８９】これに対して、今度は、上記感光体ドラム
11、12、13、14の偏心が最小となる位置が、画像露光位
置150 に移動すると、図２２に示すように、当該感光体
ドラム11、12、13、14の偏心が最小であるため、感光体
ドラム11、12、13、14の回転中心Ｃから画像露光位置15
0 までの半径が最小となる。このとき、上記感光体ドラ
ム11、12、13、14を回転駆動する感光体ギア98,99,100,
101 は、噛み合い位置151 において、当該感光体ギア9
8,99,100,101 の累積ピッチ誤差が略最大となるため、
感光体ドラム11、12、13、14を回転駆動する感光体ギア
98,99,100,101 の角速度も、累積ピッチ誤差と同様に最
大となる。その結果、感光体ドラム11、12、13、14の偏
心が最小であって、当該感光体ドラム11、12、13、14の
回転中心Ｃから画像露光位置150 までの半径が最小とな
る位置が、画像露光位置150 に移動する際に、感光体ド
ラム11、12、13、14を回転駆動する感光体ギア98,99,10
0,101 の角速度が略最大となるため、感光体ドラム11、
12、13、14の偏心が最小である位置の表面の移動速度が
設定値よりも小さくなるのが抑制され、設定値に略近い
値となる。

【００９０】このように、上記実施の形態では、感光体
ドラム11、12、13、14の偏心が最大となる位置が、画像
露光位置150 に移動したとき、当該感光体ドラム11、1
2、13、14に取り付けた感光体ギア98,99,100,101 が、
第２及び第３の中間転写体ギア96,97 と噛み合う位置15
1 において、前記感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッ
チ誤差が最小となる位置がくるように設定することによ
り、感光体ドラム11、12、13、14の偏心に伴う速度変動
を、感光体ギア98,99,100,101 の製造上の誤差に起因す
る速度変動によって抑制することができ、感光体ドラム
11、12、13、14の回転速度が略設定値に等しい値とな
り、当該感光体ドラム11、12、13、14の表面に画像露光
を施して画像を形成する際に、レジストレーションの誤
差の少ない画像を形成することが可能となる。

【００９１】したがって、上記実施の形態では、感光体
ドラム11、12、13、14の偏心が最大となる位置と、感光
体ギア98,99,100,101 の累積ピッチ誤差が最小となる位
置とを所定の関係を満たすように設定するだけで、装置
の大型化やコストアップを招くことなく、感光体ドラム
11、12、13、14が１回転する間に発生する速度変動を低
減させることにより、感光体ドラム11、12、13、14上に
形成される画像の歪みや色ずれを低減し、高画質の画像
を形成することが可能となる。

【００９２】なお、上記感光体ドラム11、12、13、14の
偏心による振れと、感光体ギア98,99,100,101 の累積ピ
ッチ誤差の数値的な関係は、両者の差が３０μｍ以下で
あることが望ましい。その理由は、上記感光体ドラム1
1、12、13、14の偏心による振れと、感光体ギア98,99,1
00,101 の累積ピッチ誤差との差が、３０μｍを越える
と、感光体ギア98,99,100,101 の累積ピッチ誤差を利用
して、感光体ドラム11、12、13、14の偏心による振れを
補正することが困難となり、画質が低下することが予想
されるためである。

【００９３】次に、本発明者は、上記実施の形態で示さ
れる本発明の効果を確認するため、図２に示すようなフ
ルカラープリンタを試作し、当該フルカラープリンタを
用いて、図２３に示すように、Ａ４サイズの用紙の幅方
向の両端部及び中央部に、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックの各色の短い細線を、水平方向に沿って直
線状に形成するとともに、当該各色の短い細線を、Ａ４
サイズの用紙の縦方向（感光体ドラムの回転方向）に沿
って一定の間隔で形成し、これらのイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各色の短い細線の縦方向（感光
体ドラムの回転方向）に沿った間隔を、各色の短い細線
の重心位置を濃度計で測定することによって求める実験
を行った。

【００９４】図２４は上記実験の結果を示すものであ
る。

【００９５】また、比較例として、本発明を適用しない
従来のフルカラープリンタを用いて、同様の実験を行っ
た。

【００９６】図２５は上記比較例の結果を示すものであ
る。

【００９７】図２４及び図２５から明らかなように、本
発明を適用しない従来のフルカラープリンタでは、感光
体ドラムの１回転に対応して、イエローの細線を基準と
して、当該イエローの細線とブラックの細線との距離
が、周期的に変動しており、しかもその変動量が大きい
のに対して、本発明を適用したフルカラープリンタで
は、感光体ドラムの１回転に対応して、イエローの細線
を基準として、当該イエローの細線とブラックの細線と
の距離が、周期的に変動することがなく、しかもイエロ
ーの細線とブラックの細線との距離も、略一定の小さい
値となっていることがわかる。

【００９８】このように、本発明を適用することによっ
て、感光体ドラム11、12、13、14の偏心に伴う速度変動
を、感光体ギア98,99,100,101 の製造上の誤差に起因す
る速度変動によって抑制することができ、感光体ドラム
11、12、13、14上に形成される画像の歪みや色ずれを低
減し、高画質の画像を形成することがわかった。

【００９９】なお、前記実施の形態では、感光体ドラム
が画像露光位置と略180 度異なる位置で、中間転写体ギ
アによって回転駆動される場合について説明したが、感
光体ドラムが画像露光位置と略同じ方向から図示しない
ギアによって回転駆動される場合には、感光体ドラムの
振れの最大位置と、感光体ギアの累積ピッチ誤差が最小
となる位置を、同じ位相となるように設定すれば、同様
の効果が得られる。

【０１００】また、前記実施の形態では、感光体ドラム
の軸方向に沿った偏心を補正する場合について説明した
が、中間転写ドラムの回転駆動に対しても、本発明を同
様に適用することができることは勿論である。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、装置の大型化やコストアップを招くことなく、像担
持体や中間転写体等の回転体が１回転する間に発生する
速度変動を低減させることにより、像担持体や中間転写
体等の回転体上に形成又は転写される画像の歪みや色ず
れを低減し、高画質の画像を形成することが可能な回転
体の駆動装置及びこれを用いた画像形成装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（ａ）（ｂ）はこの発明の実施の形態１
に係る回転体の駆動装置を適用した画像形成装置として
のカラープリンタの要部を示す側面構成図及び斜視構成
図である。

【図２】 図２はこの発明の実施の形態１に係る回転体
の駆動装置を適用した画像形成装置としてのカラープリ
ンタを示す構成図である。

【図３】 図３は中間転写ドラムを示す断面図である。

【図４】 図４は最終転写ロールを示す断面図である。

【図５】 図５はこの発明の実施の形態１に係る回転体
の駆動装置を適用した画像形成装置としてのカラープリ
ンタの駆動系を示す構成図である。

【図６】 図６はこの発明の実施の形態１に係る回転体
の駆動装置を適用した画像形成装置としてのカラープリ
ンタの駆動系を示す斜視構成図である。

【図７】 図７（ａ）（ｂ）は感光体ドラムを示すギア
部材等を除いた断面図及び正面図である。

【図８】 図８（ａ) 〜（ｅ）はギア部材をそれぞれ示
す図である。

【図９】 図９（ａ）（ｂ）はフランジ部材をそれぞれ
示す図である。

【図１０】 図１０はギアの誤差を示す説明図である。

【図１１】 図１１はギアの誤差を示す説明図である。

【図１２】 図１２はギアの誤差を示す説明図である。

【図１３】 図１３（ａ) 〜（ｃ）は試作されたギアの
両歯面噛み合い、歯みぞの振れ、及び累積ピッチ誤差の
測定データをそれぞれ示すグラフである。

【図１４】 図１４（ａ) （ｂ）は感光体ドラムの偏心
をそれぞれ示す模式図である。

【図１５】 図１５は感光体ドラムの偏心を測定する治
具を示す断面図である。

【図１６】 図１６は感光体ドラムの偏心の測定方法を
示す斜視説明図である。

【図１７】 図１７は感光体ドラムの偏心の測定データ
を示す図表である。

【図１８】 図１８は試作された異なるギアの両歯面噛
み合いの測定データをそれぞれ示すグラフである。

【図１９】 図１９は試作された異なるギアの歯みぞの
振れの測定データをそれぞれ示すグラフである。

【図２０】 図２０は試作された異なるギアの累積ピッ
チ誤差の測定データをそれぞれ示すグラフである。

【図２１】 図２１（ａ) （ｂ）はこの発明の実施の形
態１に係る回転体の駆動装置を適用した画像形成装置と
してのカラープリンタの作用を示す説明図及びグラフで
ある。

【図２２】 図２２はこの発明の実施の形態１に係る回
転体の駆動装置を適用した画像形成装置としてのカラー
プリンタの作用を示す説明図である。

【図２３】 図２３は用紙上に転写される画像パターン
を示す説明図である。

【図２４】 図２４は本発明を適用したプリンタのイエ
ロー色の線状画像に対する黒色の線状画像の位置ずれ量
を示すグラフである。

【図２５】 図２５は従来技術のイエロー色の線状画像
に対する黒色の線状画像の位置ずれ量を示すグラフであ
る。

【図２６】 図２６は試作された感光体ギアの累積ピッ
チ誤差の測定データを示すグラフである。

【符号の説明】

1, 2, 3, 4 画像形成ユニット 11, 12, 13, 14 感光体ドラム（像担持体） 21, 22, 23, 24 帯電ロール（接触型帯電装置） 31, 32, 33, 34 レーザ光 41, 42, 43, 44 現像装置 401 現像ロール 402 現像剤量規制部材 403 パドル 404 オーガー 51, 52 一次中間転写ドラム（中間転写体） 53 二次中間転写ドラム（中間転写体） 60 最終転写ロール（最終転写回転体） 61 金属シャフト 62 被覆層 80 クリーニング装置 801 クリーニングブラシ 802 クリーニングブレード 90 用紙搬送ロール 95,96,97 中間転写体ギア 98,99,100,100 感光体ギア 150 画像露光位置 151 ギアの噛み合い位置 P 用紙搬送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｇ０３Ｇ 15/16 Ｆターム(参考） 2H030 AA01 AB02 AD17 BB02 BB42 BB53 BB56 BB71 2H032 BA08 BA23 CA02 CA13 2H035 CA07 CG01 CG03 2H071 CA01 CA02 CA05 DA09 DA15 DA26 DA31 3J103 AA02 AA13 AA15 FA18 FA19 FA30 GA02 GA03 GA52 GA57 GA58 GA60 GA74

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成用の回転体をギアで回転駆動す
   るための回転体の駆動装置において、 前記回転体の偏心の位相と、前記回転体を駆動するため
   当該回転体に取り付けられたギアの回転方向の累積ピッ
   チ誤差の位相との関係を、前記回転体の偏心に起因する
   表面速度の変動が、画像上に現れるのを抑制するように
   設定したことを特徴とする回転体の駆動装置。
2. 【請求項２】 前記回転体の偏心が相対的に大きい位置
   が、画像形成用の回転体に対する画像形成位置に移動し
   たとき、前記回転体に取り付けたギアの噛み合い位置に
   おいて、前記回転体ギアの回転方向の累積ピッチ誤差
   が、相対的に小さくなるように設定したことを特徴とす
   る請求項１記載の回転体の駆動装置。
3. 【請求項３】 前記回転体の偏心が略最大となる位相近
   傍が、画像形成用の回転体に対する画像形成位置に移動
   したとき、前記回転体に取り付けたギアの噛み合い位置
   において、前記回転体ギアの回転方向の累積ピッチ誤差
   が略最小となる位相近傍となるように設定したことを特
   徴とする請求項２記載の回転体の駆動装置。
4. 【請求項４】 前記回転体の偏心が最大となる位置と、
   前記回転体ギアの回転方向の累積ピッチ誤差が最小とな
   る位置に、それぞれ目印を設け、当該目印に基づいて、
   前記回転体にギアを取り付けるように構成したことを特
   徴とする請求項３記載の回転体の駆動装置。
5. 【請求項５】 前記回転体の画像形成位置と、前記回転
   体に取り付けたギアの噛み合い位置が、略対向する位置
   又は略同じ位置に設定されていることを特徴とする請求
   項２記載の回転体の駆動装置。
6. 【請求項６】 像担持体をギアで回転駆動することによ
   り、画像を形成する画像形成装置において、 前記像担持体の偏心が相対的に大きい位置が、画像露光
   位置に移動したとき、前記像担持体に取り付けたギアの
   噛み合い位置において、前記像担持体ギアの回転方向の
   累積ピッチ誤差が、相対的に小さくなるように設定した
   ことを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 像担持体から画像が転写される少なくと
   も１つ以上の中間転写体をギアで回転駆動することによ
   り、画像を形成する画像形成装置において、 前記少なくともいずれか１つの中間転写体の偏心が相対
   的に大きい位置が、画像転写位置に移動したとき、前記
   中間転写体に取り付けたギアの噛み合い位置において、
   前記中間転写体ギアの回転方向の累積ピッチ誤差が、相
   対的に小さくなるように設定したことを特徴とする画像
   形成装置。
8. 【請求項８】 各色毎の入力情報に応じた各潜像を形成
   し該各潜像を対応する色のトナーで現像して複数の単色
   トナー像を得、これら複数の単色トナー像が記録媒体上
   に定着されることによりカラー画像を形成する画像形成
   装置であって、 各色毎の入力情報に応じた各潜像が形成され該各潜像が
   対応する色のトナーで現像されて各単色トナー像が形成
   される３個以上の像担持体、又は各色毎の入力情報に応
   じた各潜像が順次形成され該各潜像が対応する色のトナ
   ーで現像されて各単色トナー像が順次形成される単一の
   像担持体と、 前記像担持体に接触ないし近接して配置され、該像担持
   体上に形成された各単色トナー像が転写される１個もし
   くは複数個の中間転写体と、 前記１個もしくは複数個の中間転写体上に転写されたト
   ナー像を記録媒体に転写するための最終転写回転体とを
   備え、 少なくとも２回以上のトナー像の転写工程を経てカラー
   画像を形成する画像形成装置において、 前記像担持体の偏心が相対的に大きい位置が、画像露光
   位置に移動したとき、前記像担持体に取り付けたギアの
   噛み合い位置において、前記像担持体ギアの回転方向の
   累積ピッチ誤差が、相対的に小さくなるように設定した
   ことを特徴とする画像形成装置。