JP2003066679A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置の各色感光体ドラムの位相合わ
せを短時間で行う。 【解決手段】 各色トナー像に対応した静電潜像が形成
される感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに当接可能
に設けられて感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に
現像された各色トナー像が相互に重ね合わせ転写される
中間転写ベルト８と、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄを回転させる感光体駆動ギアと、感光体ドラム１
ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄおよび感光体駆動ギアとともに回
転するカム１５と、カム１５の回転により周期的に変位
する従節部１７と、従節部１７の変位位置を検出するセ
ンサ１８とを有し、センサ１８に検出された従節部１７
の変位位置を基準として予め設定された位相合わせ用の
回転角だけ感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを回転
させて複数の感光体ドラム相互間の位相合わせを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無端の中間転写体
を有する電子写真方式の画像形成装置に関し、特にカラ
ー画像形成装置における色ずれの防止に適用して有効な
技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を採用した画像形成
装置においては、像担持体である感光体を帯電器により
帯電し、帯電された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、現像されたトナー像を記録媒体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、上述の各
画像形成プロセスが実行される画像形成ステーションを
複数備え、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トナー像をそれぞれの感光体に形
成し、各感光体の転写位置において無端状の中間転写体
にこれらのトナー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カラー画像形
成装置も提案されている。

【０００４】このようなタンデム方式のカラー画像形成
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。

【０００５】図４は従来の画像形成装置における駆動ロ
ーラ、感光体および感光体ピッチの関係を示す説明図で
ある。中間転写体を周回動させる駆動ローラは偏心しな
がら回転するので、必然的に中間転写体には速度むらが
発生する。

【０００６】そこで、図４において、駆動ローラの外径
Ｄ₁と感光体のピッチＬとにＬ＝πＤ₁との関係を、感光
体の外径Ｄ₂と感光体のピッチＬとにＬ＝πＤ₂との関係
を持たせることにより、中間転写体の速度変動パターン
における各色感光体から中間転写体へのトナー像の転写
タイミングを一致させる位相合わせを行い、各色感光体
から中間転写体に重ね転写される各色トナー像間の色ず
れを最小限に抑制していた。

【０００７】これによれば、装置の小型化を図るために
感光体のピッチを狭くすると感光体の外径Ｄ₂も応じて
小さくなるが、たいていはＬ＝πＤ₂の関係がこわれ、
Ｌ＜πＤ₂となってしまう。すると、前述した各色感光
体間の位相が合わなくなり、色ずれが発生することとな
る。

【０００８】そこで、感光体の狭ピッチ化を図りつつ位
相を合わせて色ずれを防止するために、センサを用いて
色ずれ量を測定し、各色感光体を回転駆動させる駆動モ
ータを制御して個別に位相補正を行っていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな技術では位相合わせに時間がかかるため、印字開始
までの待機時間が長くなり、快適な操作性が阻害され
る。

【００１０】そこで、本発明は、各色感光体の位相合わ
せを短時間で行うことのできる画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の画像形成装置は、回転中心軸が相互に平行
になるように一列に配置されて周方向に回転し、各色ト
ナー像に対応した静電潜像がそれぞれ形成される複数の
感光体と、感光体に当接可能に設けられるとともに複数
のローラに調帯支持されて周回動し、感光体上に現像さ
れた各色トナー像が相互に重ね合わせ転写されてカラー
トナー像が形成される無端状の中間転写体と、感光体の
回転軸上にそれぞれ取り付けられ、駆動モータの回転力
が伝達されて感光体を回転させる感光体駆動ギアと、感
光体の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、感光体および
感光体駆動ギアとともに回転するカムと、それぞれのカ
ムに対応して設けられ、カムの回転により周期的に変位
する従節部と、それぞれの従節部に対応して設けられ、
従節部の変位位置を検出するセンサとを有し、センサに
検出された従節部の変位位置を基準として予め設定され
た位相合わせ用の回転角だけ感光体を回転させて複数の
感光体相互間の位相合わせを行うようにしたものであ
る。

【００１２】このように、感光体の回転角を制御して位
相合わせを行っているので、各色感光体の位相合わせを
短時間で行うことが可能になる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、回転中心軸が相互に平行になるように一列に配置さ
れて周方向に回転し、各色トナー像に対応した静電潜像
がそれぞれ形成される複数の感光体と、感光体に当接可
能に設けられるとともに複数のローラに調帯支持されて
周回動し、感光体上に現像された各色トナー像が相互に
重ね合わせ転写されてカラートナー像が形成される無端
状の中間転写体と、感光体の回転軸上にそれぞれ取り付
けられ、駆動モータの回転力が伝達されて感光体を回転
させる感光体駆動ギアと、感光体の回転軸上にそれぞれ
取り付けられ、感光体および感光体駆動ギアとともに回
転するカムと、それぞれのカムに対応して設けられ、カ
ムの回転により周期的に変位する従節部と、それぞれの
従節部に対応して設けられ、従節部の変位位置を検出す
るセンサとを有し、センサに検出された従節部の変位位
置を基準として予め設定された位相合わせ用の回転角だ
け感光体を回転させて複数の感光体相互間の位相合わせ
を行う画像形成装置であり、感光体の回転角を制御して
位相合わせを行っているので、各色感光体の位相合わせ
を短時間で行うことが可能になるという作用を有する。

【００１４】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１記載の発明において、印字動作終了後におけるカムの
停止位置は、当該カムが従節部を変位させる直前である
画像形成装置であり、位相合わせを開始すると直ちに従
節部が変位することになるので、各色感光体の位相合わ
せをさらに短時間で行うことが可能になるという作用を
有する。

【００１５】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、イエロー、マゼンタお
よびシアンのトナー像が形成される感光体が第１の駆動
モータで、ブラックのトナー像が形成される感光体が第
２の駆動モータでそれぞれ回転駆動され、イエロー、マ
ゼンタまたはシアンのトナー像が形成される感光体とブ
ラックのトナー像が形成される感光体相互間の位相合わ
せを行う画像形成装置であり、感光体の回転角を制御し
て位相合わせを行っているので、各色感光体の位相合わ
せを短時間で行うことが可能になるという作用を有す
る。

【００１６】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１または２記載の発明において、イエロー、マゼンタ、
シアンおよびブラックのトナー像が形成される感光体が
相互に異なる駆動モータで回転駆動され、イエロー、マ
ゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が形成される
感光体相互間の位相合わせを行う画像形成装置であり、
感光体の回転角を制御して位相合わせを行っているの
で、各色感光体の位相合わせを短時間で行うことが可能
になるという作用を有する。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図１
〜図３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。

【００１８】図１は本発明の一実施の形態による画像形
成装置の構成を示す説明図、図２は図１の画像形成装置
における一部の感光体駆動ギアの位置関係を示す説明
図、図３は図２の感光体駆動ギアにおける位相合わせの
プロセスを示す説明図である。

【００１９】図１に示すように、本実施の形態の画像形
成装置は、４つの画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄが配置されており、各画像形成ステーションＰ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、周方向に回転する感光体ドラ
ム（感光体）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄを像担持体として
有している。この感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
は、その回転中心軸が相互に平行になるように一列に配
置されている。

【００２０】感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周
囲には、各感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの表面
を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段３ａ，３ｂ，
３ｃ，３ｄ、帯電された感光体ドラム１ａ，１ｂ，１
ｃ，１ｄ上に特定色の画像データに対応した露光光線４
Ｋ，４Ｃ，４Ｍ，４Ｙを照射して静電潜像を形成する露
光手段４、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形
成された静電潜像を顕像化してトナー像を形成する現像
手段５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、駆動ローラ９ａおよび従
動ローラ９ｂに調帯支持されて感光体ドラム１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄ上に顕像化された各色トナー像が相互に
重ね合わせ転写されてカラートナー像が形成される無端
状の中間転写ベルト（中間転写体）８、この中間転写ベ
ルト８にトナー像を転写する転写手段６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄ、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄから中
間転写ベルト８にトナー像を転写した後に感光体ドラム
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに残っている残留トナーを除去
するクリーニング手段７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがそれぞ
れ配置されている。

【００２１】ここで、感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，
１ｄに当接可能に設けられた中間転写ベルト８は、図示
する場合においては、駆動ローラ９ａにより矢印Ａ方向
へ回動する。なお、画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，
Ｐｃ，Ｐｄ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１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに形成された各色の
単色画像が中間転写ベルト８上に順次重ね転写されてフ
ルカラー画像が形成される。ここで、画像はイエロー画
像、マゼンタ画像、シアン画像、ブラック画像の順に形
成され、したがって、中間転写ベルト８上には最初にイ
エロー画像が転写され、このイエロー画像に対してマゼ
ンタ画像、シアン画像、ブラック画像が順次重ね転写さ
れる。

【００２２】装置の下部には、印字用紙などのシート材
１１が収納された給紙カセット１２が設けられている。
そして、シート材１１は、給紙ローラ１０により給紙カ
セット１２から１枚ずつ用紙搬送路に送り出される。

【００２３】用紙搬送路上には、中間転写ベルト８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８
上に形成されたカラー画像をシート材１１に転写するシ
ート材転写ローラ１３、シート材１１上に転写されたカ
ラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによって
シート材１１に定着する定着器１４が配置されている。

【００２４】このような構成の画像形成装置において、
先ず画像形成ステーションＰｄの帯電手段３ｄおよび露
光手段４により感光体ドラム１ｄ上に画像情報のイエロ
ー成分色の潜像が形成される。この潜像はイエロートナ
ーを有する現像手段５ｄによりイエロートナー像として
可視像化され、転写手段６ｄにより中間転写ベルト８上
にイエロートナー像として転写される。

【００２５】一方、イエロートナー像が中間転写ベルト
８に転写されている間に、画像形成ステーションＰｃで
はマゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像手段５
ｃでマゼンタトナーによるマゼンタトナー像が顕像化さ
れる。そして、先の画像形成ステーションＰｄでイエロ
ートナー像の転写が終了した中間転写ベルト８にマゼン
タトナー像が画像形成ステーションＰｃの転写手段６ｃ
にて転写され、イエロートナー像と重ね合わされる。

【００２６】以下、シアントナー像、ブラックトナー像
についても同様にして画像形成が行われ、中間転写ベル
ト８に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給紙
ローラ１０により給紙カセット１２から給紙されたシー
ト材１１上にシート材転写ローラ１３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
は定着器１４でシート材１１に加熱定着され、このシー
ト材１１上にフルカラー画像が形成される。

【００２７】なお、転写が終了したそれぞれの感光体ド
ラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄはクリーニング手段７ａ，
７ｂ，７ｃ，７ｄ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。

【００２８】このような画像形成装置において、イエロ
ー、マゼンタおよびシアンのトナー像が形成される感光
体ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄは組立段階で既に位相合わせ
が行われた上で相互にギア結合されて共通の第１の駆動
モータ（図示せず）で回転駆動されるようになってい
る。また、ブラックのトナー像が形成される感光体ドラ
ム１ａは第２の駆動モータ（図示せず）で回転駆動され
るようになっている。

【００２９】なお、位相合わせは、色ずれを補正するこ
とによって、感光体ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄの振れ成分
の位相を合わせることによって、あるいは後述する感光
体駆動ギアの振れ成分の位相を合わせることによって、
行うことができる。但し、これらを適宜併用して行うこ
ともでき、さらにこれら以外の方法によって行うことも
できる。

【００３０】そして、感光体ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄに
は、第１の駆動モータの回転力が伝達されて感光体ドラ
ム１ｂ，１ｃ，１ｄを回転させる感光体駆動ギアが感光
体ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄの回転軸上に取り付けられて
いる。また、感光体ドラム１ａには、第２の駆動モータ
の回転力が伝達されて感光体ドラム１ａを回転させる感
光体駆動ギアが感光体ドラム１ａの回転軸上に取り付け
られている。

【００３１】したがって、イエロー、マゼンタおよびシ
アンのトナー像が形成される感光体ドラム１ｂ，１ｃ，
１ｄ相互間では位相ずれが生じることはないが、これら
の感光体ドラム１ｂ，１ｃ，１ｄとブラックのトナー像
が形成される感光体ドラム１ａとの間では、相互に別々
の駆動モータで駆動されるために、あるはブラックだけ
の印字を行うために感光体ドラム１ａのみが回転駆動さ
れるために、位相ずれが発生する。

【００３２】ここで、図２において、シアンおよびブラ
ックのトナー像が形成される感光体ドラム１ａ，１ｂは
所定のピッチＬで配置されている。そして、これらの感
光体ドラム１ａ，１ｂに取り付けられた感光体駆動ギア
２ａ，２ｂには、感光体ドラム１ａ，１ｂおよび感光体
駆動ギア２ａ，２ｂとともに回転するカム１５が感光体
ドラム１ａ，１ｂの回転軸上にそれぞれ取り付けられて
いる。

【００３３】したがって、感光体ドラム１ｂ，１ｃ，１
ｄと感光体ドラム１ａとの位相ずれは、感光体ドラム１
ｂと感光体ドラム１ａとの位相を合わせることによって
補正される。そして、本実施の形態においては、図２に
示すカム１５の位置関係において位相が合うようになっ
ている。なお、図２において、以下の説明の便宜上、位
置関係を明瞭にするためのマーキング１６が表されてい
るが、このマーキング１６は設けられていなくてもよ
い。

【００３４】なお、位相合わせは、イエローのトナー像
が形成される感光体ドラム１ｄとブラックのトナー像が
形成される感光体ドラム１ａとの位相を合わせることに
より、またはマゼンタのトナー像が形成される感光体ド
ラム１ｃとブラックのトナー像が形成される感光体ドラ
ム１ａとの位相を合わせることにより行ってもよい。

【００３５】また、イエロー、マゼンタ、シアンおよび
ブラックのトナー像が形成される感光体ドラム１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄが相互に異なる駆動モータで独立に回転
駆動されるような画像形成装置とすることもできるが、
この場合には、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラ
ックのトナー像が形成される感光体ドラム１ａ，１ｂ，
１ｃ，１ｄ相互間の位相合わせを行うようにする。

【００３６】さて、図２において、シアンおよびブラッ
クのトナー像が形成される感光体ドラム１ａ，１ｂは所
定のピッチＬで配置されている。そして、これらの感光
体ドラム１ａ，１ｂに取り付けられた感光体駆動ギア２
ａ，２ｂには、感光体ドラム１ａ，１ｂおよび感光体駆
動ギア２ａ，２ｂとともに回転するカム１５が感光体ド
ラム１ａ，１ｂの回転軸上にそれぞれ取り付けられてい
る。なお、イエローおよびマゼンタのトナー像が形成さ
れる感光体ドラム１ｃ，１ｄも同様な構成になっている
が、ここでの図示は省略されている。

【００３７】そして、図３に示すように、カム１５の回
転により周期的に変位する従節部１７と、この従節部１
７の変位位置を検出するフォトセンサ（センサ）１８と
が設けられている。なお、従節部１７の変位位置を検出
できるならば、フォトセンサ１８以外のセンサを用いる
ことができる。

【００３８】このような構成において、本実施の形態で
は、フォトセンサ１８に検出された従節部１７の変位位
置を基準として感光体ドラム１ａ，１ｂの回転角を制御
して位相合わせを行っている。

【００３９】すなわち、図３（ａ）は、印字動作終了後
を示している。ここでのカム１５の停止位置は、当該カ
ム１５が従節部１７を変位させる直前となっている。但
し、このような直前位置ではなくてもよい。

【００４０】この状態から、位相合わせを行うには、図
３（ｂ）に示すように、感光体駆動ギア２ａ，２ｂによ
り感光体ドラム１ａ，１ｂをそれぞれ回転させる。する
と、回転に伴ってカム１５も回転を開始して従節部１７
が変位し、この変位した従節部１７の一部がフォトセン
サ１８の投光部と受光部（何れも図示せず）との間に移
動する。これにより、従節部１７の変位位置がフォトセ
ンサ１８に検出される。このとき、マーキング１６は図
示する位置にある。

【００４１】この従節部１７の変位位置を基準として予
め設定された位相合わせ用の回転角を、たとえば感光体
ドラム１ａで約１５０°、感光体ドラム１ｂで約１８０
°とすると、これらの角度だけ感光体ドラム１ａ，１ｂ
を回転させる。

【００４２】すると、図３（ｃ）に示すようにマーキン
グ１６の位置が移動して、感光体ドラム１ａと感光体ド
ラム１ｂの位相が合う図２に示すカム１５の位置関係に
なる。

【００４３】このように、本実施の形態によれば、感光
体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの回転角を制御して位
相合わせを行っているので、各色感光体ドラム１ａ，１
ｂ，１ｃ，１ｄの位相合わせを短時間で行うことが可能
になる。

【００４４】また、カム１５の停止位置を当該カム１５
が従節部１７を変位させる直前とすれば、位相合わせを
開始すると直ちに従節部１７が変位することになるの
で、各色感光体ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの位相合
わせをさらに短時間で行うことが可能になる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、感光体
の回転角を制御して位相合わせを行っているので、各色
感光体の位相合わせを短時間で行う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画像形成装置の構
成を示す説明図

【図２】図１の画像形成装置における一部の感光体駆動
ギアの位置関係を示す説明図

【図３】図２の感光体駆動ギアにおける位相合わせのプ
ロセスを示す説明図

【図４】従来の画像形成装置における駆動ローラ、感光
体および感光体ピッチの関係を示す説明図

【符号の説明】

１ｂ，１ｃ，１ｄ 感光体ドラム（感光体） ２ｂ，２ｃ，２ｄ 感光体駆動ギア ８ 中間転写ベルト（中間転写体） １５ カム １７ 従節部 １８ フォトセンサ（センサ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真木 知一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 嶋田 雅也 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） 2H027 DA22 DE02 EB06 ED02 EE01 EE04 EE05 EF13 2H030 AA01 AA06 AB02 AD17 BB71 2H035 CA07 CB01 CG01 CG03 2H071 CA02 CA05 DA15 EA18

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転中心軸が相互に平行になるように一列
   に配置されて周方向に回転し、各色トナー像に対応した
   静電潜像がそれぞれ形成される複数の感光体と、 前記感光体に当接可能に設けられるとともに複数のロー
   ラに調帯支持されて周回動し、前記感光体上に現像され
   た各色トナー像が相互に重ね合わせ転写されてカラート
   ナー像が形成される無端状の中間転写体と、 前記感光体の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、駆動モ
   ータの回転力が伝達されて前記感光体を回転させる感光
   体駆動ギアと、 前記感光体の回転軸上にそれぞれ取り付けられ、前記感
   光体および前記感光体駆動ギアとともに回転するカム
   と、 それぞれの前記カムに対応して設けられ、前記カムの回
   転により周期的に変位する従節部と、 それぞれの前記従節部に対応して設けられ、前記従節部
   の変位位置を検出するセンサとを有し、 前記センサに検出された前記従節部の変位位置を基準と
   して予め設定された位相合わせ用の回転角だけ前記感光
   体を回転させて複数の前記感光体相互間の位相合わせを
   行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】印字動作終了後における前記カムの停止位
   置は、当該カムが前記従節部を変位させる直前であるこ
   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】イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー
   像が形成される前記感光体が第１の駆動モータで、ブラ
   ックのトナー像が形成される前記感光体が第２の駆動モ
   ータでそれぞれ回転駆動され、 イエロー、マゼンタまたはシアンのトナー像が形成され
   る前記感光体とブラックのトナー像が形成される前記感
   光体相互間の位相合わせを行うことを特徴とする請求項
   １または２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラッ
   クのトナー像が形成される前記感光体が相互に異なる駆
   動モータで回転駆動され、イエロー、マゼンタ、シアン
   およびブラックのトナー像が形成される前記感光体相互
   間の位相合わせを行うことを特徴とする請求項１または
   ２記載の画像形成装置。