JP2003270896A5 - - Google Patents

Description

【発明の名称】画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】回転駆動される一つ又は複数の像担持体と、該像担持体に互いに異なる複数の画像を形成する画像形成手段と、該像担持体に対向する第１の転写位置を通過するように駆動される第１の転写体に、該像担持体上の画像を転写する第１の転写手段と、第１の転写体に対向する第２の転写位置を通過するように駆動される第２の転写体に、第１の転写体上の画像を転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、
第１の転写位置から第２の転写位置に至る第１の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第１の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第１の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１の画像形成装置において、
上記第１の転写体が無端状の画像転写面を有し、
第１の転写体上の同一箇所が上記第１の転写位置を複数回通過することにより上記像担持体上の画像が第１の転写体上に重ね合わせて転写されるように構成され、
第２の転写位置から第１の転写位置に至る第１の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第１の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第１の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１又は２の画像形成装置において、
上記第２の転写体に対向する第３の転写位置を通過するように駆動される第３の転写体に、第２の転写体上の画像を転写する第３の転写手段を備え、
第２の転写位置から第３の転写位置に至る第２の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第２の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第２の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項３の画像形成装置において、
上記第２の転写体が無端状の画像転写面を有し、
第２の転写体上の同一箇所が上記第２の転写位置を複数回通過することにより上記第１の転写体上の画像が第２の転写体上に重ね合わせて転写されるように構成され、
第３の転写位置から第２の転写位置に至る第２の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第２の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第２の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンター、ＦＡＸなどの画像形成装置に関する。詳しくは、感光体ドラム等の像担持体上の画像を中間転写ベルト等の第１の転写体に重ね合わせて１次転写し、第１の転写体上の画像を記録媒体などの第２の転写体に一括して２次転写する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
近年、カラーコピーのニ−ズが高まり、低速領域ではインクジェット方式の画像形成装置が主流になっているが、中高速領域では電子写真方式の画像形成装置が普及しようとしている。特に、高速化に適した方式の画像形成装置として、転写体としての転写紙の搬送方向に複数の像担持体としての感光体ドラムを並べて配置したタンデム型のカラー画像形成装置がある。また、第１の転写体としてベルト状の中間転写体を用い、これに形成された像を第２の転写体としての転写紙に転写する中間転写ベルト方式の画像形成装置もある。
【０００３】
上記タンデム型のカラー画像形成装置では、例えば特開平１０−２４６９９５号公報に開示されているように、光走査ユニットを備える４つの感光体ドラムが、搬送ベルト上の転写紙の搬送方向に配置されている。そして、光走査ユニットから出射された光ビームが、感光体ドラムの軸に沿った方向に走査（主走査）され、回転している感光体ドラムの表面が露光される。これにより、各感光体ドラム上に静電潜像が形成される。各感光体ドラムには、異なった色（シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック）のトナーが各現像器から供給され、静電潜像がトナーで現像される。そして、搬送ベルトで各感光体ドラムへ転写紙が搬送され、その搬送途中で、転写チャージャにより各感光体ドラム上のトナー像が同じ走査ライン上に重なり合うように、同一の転写紙上に順次転写される。その後、転写紙上に重ね合わせて転写されたトナー像が定着され、排紙トレイ上に排紙される。
以上のように、タンデム型のカラー画像形成装置は、複数の感光体ドラム上にそれぞれ異なる色の画像を並列処理で形成する。この並列処理での画像形成により、転写紙を各感光体ドラムからの転写位置を一回通過させるだけで４色のカラー画像を形成できるので、高速のカラー画像形成に適した方式である。
また、上記搬送ベルトの代わりに中間転写ベルトを設けた中間転写ベルト方式のタンデム型カラー画像形成装置も知られている。この装置では、転写紙上で４つの画像を重ね合せるのではなく、中間転写ベルト上に画像が重ね合わせて転写され、この中間転写ベルト上に重ね合わせた画像が転写紙上に一括転写される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記中間転写ベルト方式のタンデム型の画像形成装置では、感光体ドラムに形成された互いに異なる色のトナー画像を第１の転写体としての中間転写ベルトに重ね合わせるように転写することによりカラー画像を形成する。従って、中間転写ベルトに転写される各色のトナー画像の位置がずれると、カラー画像上に色ずれが発生してしまう。この色ずれ防止の対策に関しては、従来からいくつかの提案がなされている（例えば、特許第２９２９６７１号公報、特開昭６３−１１９６７号公報、特開昭５９−１８２１３９号公報参照）。また、感光体ドラムと中間転写ベルトや転写紙との間に速度差を持たせて転写する場合の色ずれについて解説したものもある（例えば、城戸、飯島：「スリップ・トランスファー・メカニズムに関する研究」，富士ゼロックステクニカルレポート，Ｎｏ１３参照。以下、この文献を「技術文献」という）。
【０００５】
タンデム型の画像形成装置において、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように感光体ドラム１１に偏芯あるいは径のばらつきがあっても、各感光体ドラムの回転角速度が一定であってかつ中間転写ベルトに速度変動がなければ、中間転写ベルト上のカラー画像に色ずれが発生しない。つまり、図６（ａ）に示すように感光体ドラム１１の偏芯により露光位置で画素が伸びても（Ｉｅ１−＞Ｉｅ２）、図６（ｂ）に示すように第１の転写位置では画素Ｉｅが縮むため（Ｉｅ２−＞Ｉｅ３）、結果的に中間転写ベルト２１上での画素は所定の長さになる。ところが、上記技術文献や公報などに記載されているように、感光体ドラム駆動系あるいは中間転写ベルト駆動系の駆動力伝達要素である歯車に偏芯があると、駆動源であるモータが一定速度で回転していても、感光体ドラムの回転角速度や中間転写ベルトの移動速度が変動し、これにより色ずれが発生してしまう。この対策のために、特許第２９２９６７１号公報では、上記歯車等による変動周期の整数倍を、感光体ドラム上における露光位置から転写位置までの感光体ドラム回転時間に等しくしている。また、特開昭６３−１１９６７号公報では、感光体ドラム駆動系の変動周期の整数倍を、隣接する感光体ドラム間を中間転写ベルト又は転写紙が通過する時間に等しくしている。さらに、特開昭５９−１８２１３９号公報では、ベルト駆動ローラの回転周期の整数倍を、隣接する感光体ドラム間を中間転写ベルト又は転写紙が通過する時間に等しくしている。以上のように、上記公報等に記載されている画像形成装置によれば、駆動系における周期的な速度変動による色ずれが発生しない対策が取られている。
【０００６】
しかしながら、本発明者らの鋭意研究の結果、上記色ずれ防止のための対策を取ったとしても、中間転写ベルトの周期的な速度変動の影響により、中間転写ベルトから転写された転写紙上の画像に画素の伸び、縮みあるいは伸び縮みが発生する場合があることがわかった。中間転写ベルトに周期的な速度変動があると、画像上の画素が感光体ドラムから１次転写されるときと、当該画素が転写紙へ２次転写されるときとで、中間転写ベルトの移動速度が異なり、この移動速度の差異が影響しているものと考えられる。
この中間転写ベルトの周期的な速度変動に起因した画素の伸び縮みについては、上記従来の技術文献や公報で言及されていない。
【０００７】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、像担持体と記録媒体との間に介在する転写体の画像転写面の移動速度が周期的に変動する場合でも、その転写体の移動速度変動に起因した画素の伸び縮みを軽減し、高画質の画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明は、回転駆動される一つ又は複数の像担持体と、該像担持体に互いに異なる複数の画像を形成する画像形成手段と、該像担持体に対向する第１の転写位置を通過するように駆動される第１の転写体に、該像担持体上の画像を転写する第１の転写手段と、第１の転写体に対向する第２の転写位置を通過するように駆動される第２の転写体に、第１の転写体上の画像を転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、第１の転写位置から第２の転写位置に至る第１の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第１の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第１の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とするものである。ここで、上記「像担持体」としては、感光体ドラムや感光体ベルト等が挙げられる。また、上記「第１の転写体」としては、中間転写ベルトや中間転写ドラム等が挙げられる。また、上記「第２の転写体」としては、中間転写ベルトや中間転写ドラム等のほか、転写紙等の記録媒体も挙げられる。
請求項１の画像形成装置では、第１の転写体の画像転写面が第１の転写位置から第２の転写位置に至る距離を通過する通過時間が、第１の転写体に生じる移動速度変動の周期の自然数倍になっている。このため、第１の転写位置で像担持体上の画像の任意の画素が第１の転写体に１次転写されるときと、第２の転写位置で第１の転写体上の当該画素が第２の転写体に２次転写されるときの第１の転写体の移動速度が同じになる。よって、画像の任意の画素が１次転写されるときの像担持体と第１の転写体との間の速度差と、当該画素が２次転写されるときの第１の転写体と第２の転写体との間の速度差との関係が、各画素について同じになる。従って、第１の転写体の移動速度が周期的に変動する場合でも、その変動によって例えば第１の転写位置で画素が伸びると第２の転写位置では当該画素が縮むので、第２の転写体上の画素の伸び縮みを軽減することができる。
なお、上記像担持体の画像担持面の移動速度と、第２の転写体の画像転写面の移動速度とを等しくするようにしてもよい。この場合は、例えば第１の転写位置で画素が伸びるとその伸びた分だけ第２の転写位置では当該画素が縮むので、第２の転写体上の画素の伸び縮みをより軽減することができる。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記第１の転写体が無端状の画像転写面を有し、第１の転写体上の同一箇所が上記第１の転写位置を複数回通過することにより上記像担持体上の画像が第１の転写体上に重ね合わせて転写されるように構成され、第２の転写位置から第１の転写位置に至る第１の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第１の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第１の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記第２の転写体に対向する第３の転写位置を通過するように駆動される第３の転写体に、第２の転写体上の画像を転写する第３の転写手段を備え、第２の転写位置から第３の転写位置に至る第２の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第２の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第２の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とするものである。ここで、上記「第３の転写体」としては、中間転写ベルトや中間転写ドラム等のほか、転写紙等の記録媒体も挙げられる。また、上記第１の転写体の画像転写面の移動速度と、第３の転写体の画像転写面の移動速度とを等しくするように構成してもよい。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記第２の転写体が無端状の画像転写面を有し、第２の転写体上の同一箇所が上記第２の転写位置を複数回通過することにより上記第１の転写体上の画像が第２の転写体上に重ね合わせて転写されるように構成され、第３の転写位置から第２の転写位置に至る第２の転写体の画像転写面の移動経路上における互いに隣り合う転写位置間を第２の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第２の転写体の画像転写面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっていることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
〔実施形態１〕
まず、本発明の第１の実施形態に係るタンデム型のカラー画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図２は、本実施形態のカラー画像形成装置の全体構成の概略図である。このカラー画像形成装置は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（ＢＫ）の各色の画像を形成するための４組のトナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ（以下、各符号の添字Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫは、それぞれシアン、マゼンダ、イエロー、黒用の部材であることを示す。）が、第１の転写体としての中間転写ベルト４０の上部張架部の移動方向（図中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。このトナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫはそれぞれ、図中矢印Ｂ方向に回転駆動される像担持体としての感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫ、各感光体ドラムの表面を帯電する帯電手段としての帯電ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２ＢＫ、各感光体ドラムの表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段としての現像ユニット１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＢＫ、各感光体ドラムの表面をクリーニングする感光体クリーニングユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４ＢＫ等を備えている。
上記現像ユニット１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＢＫはそれぞれ、互いに異なる色のトナーであるシアントナー、マゼンダトナー、イエロートナー、黒トナーにより、対応する感光体ドラム上の静電潜像を現像し、各色のトナー画像を形成するものである。また、上記各トナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるように且つ中間転写ベルトの上部張架部の移動方向（Ａ方向）に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１０】
また、本カラー画像形成装置は、上記トナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫのほか、各感光体ドラムの一様帯電された表面に画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光手段としての光書込ユニット３、図示しない給紙カセット、図示しないレジストローラ対、中間転写ユニット、図示しない定着装置、図示しない排紙トレイ等を備えている。なお、各感光体ドラム上に画像を形成する画像形成手段は、上記トナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫの帯電ローラ、現像ユニット及び感光体クリーニングユニットと、上記光書込ユニット３とにより構成される。
【００１１】
上記光書込ユニット３は、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、所定の露光位置Ｐexにおいて、画像データに基づき、回転駆動されている各感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫの表面にレーザ光Ｌを主走査方向に走査しながら照射する。
【００１２】
上記中間転写ユニットは、各感光体ドラム上の画像が転写される第１の転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト４０を備えている。この中間転写ベルト４０は、中間転写ベルト４０に接触しながら駆動する駆動回転体としてのベルト駆動ローラ４１と、転写対向ローラ４２と、従動ローラ４３と、中間転写ベルト４０に所定の張力を付与するためのテンションローラ４８とに掛け回され、所定のタイミングで図中の矢印Ａ方向に回転駆動される。また、この中間転写ユニットは、中間転写ベルト４０を所定の圧接力で各感光体ドラムの表面に圧接させるための圧接ローラ４４、４５、４６を備えている。更に、中間転写ユニットの内部には、各感光体ドラムを間に挟んで上記露光位置Ｐexとは反対側に位置する第１の転写位置Ｐt１において転写電荷を付与して各感光体ドラム上のトナー画像を中間転写ベルト４０上に転写する第１の転写手段としての転写用コロナチャージャ５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５ＢＫが設けられている。また、中間転写ベルト４０上の画像が第２の転写体としての転写紙２に転写される第２の転写位置Ｐt２において、中間転写ベルト４０を間にはさんで上記転写対向ローラ４２と対向するように、第２の転写手段としての２次転写ローラ４７が設けられている。
【００１３】
上記ベルト駆動ローラ４１は、駆動源としての駆動モータ５０の駆動力が歯車５１、５２等の駆動伝達部材からなる駆動伝達系を介して伝達されることにより回転駆動される。
【００１４】
上記構成のカラー画像形成装置において、例えばシアン用のトナー画像形成部１Ｃでは、帯電ローラ１２Ｃにより一様帯電された感光体ドラム１１Ｃの表面に、上記光書込ユニット３で変調及び偏向されたレーザ光Ｌが走査されながら照射されると、感光体ドラム１１Ｃの表面に静電潜像が形成される。そして、感光体ドラム１１Ｃ上の静電潜像は、現像ユニット１３Ｃで現像されてシアン色のトナー画像となる。中間転写ベルト４０が通過する第１の転写位置Ｐｔ１では、感光体ドラム１１Ｃの画像担持面（外周面）上のトナー画像が中間転写ベルト４０の画像転写面（外周面）に転写される。トナー画像が転写された後の感光体ドラム１１Ｃの表面は、感光体クリーニングユニット１４Ｃでクリーニングされ、図示しない除電手段で除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。以上のトナー画像形成の工程が、他の感光体ドラム１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫについても、中間転写ベルト４０の移動に合わせて実行され、各感光体ドラム上の各色のトナー画像が中間転写ベルト４０上に重ね合わせて転写される。
一方、図示しない給紙カセットから給送された転写紙２は、図示しない搬送ガイドでガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対により所定のタイミングで送出された転写紙２は、中間転写ベルト４０と対向する第２の転写位置Ｐt２を通過するように搬送される。中間転写ベルト４０上のカラー画像が転写された転写紙２は、図示しない定着装置でトナー画像が定着された後、図示しない排紙トレイ上に排出される。
【００１５】
次に、上記構成のカラー画像形成装置において、感光体ドラムの径のばらつきや偏芯、ベルト駆動ローラ４１の偏芯等によって中間転写ベルト４０の移動速度が変動しても線幅（画素）の伸び縮みを軽減して画質を向上させるための構成等について説明する。以下、各色に対応する部材について共通の説明を行う場合は、各部材の符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫを必要に応じて省略する。
【００１６】
（画素伸び縮み軽減対策１）
本実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルト４０の周期的な速度変動によって転写紙上の画像に発生する画素の伸び縮みを軽減できるように構成している。中間転写ベルト４０の周期的な速度変動は、ベルト駆動ローラ４１、駆動モ−タからの駆動伝達系を形成する歯車、タイミングベルト、プーリ、従動ローラ４３等の偏芯や歯累積ピッチ誤差等によって発生する。この中間転写ベルト４０の周期的な速度変動によって発生する色ずれに関しては、隣合う感光体ドラムの間隔すなわち隣合う第１の転写位置Ｐt１の間隔を中間転写ベルト４０が通過する通過時間が、中間転写ベルト４０の速度変動の周期の自然数倍になっていれば、従来技術により色ずれは発生しない。しかしながら、この中間転写ベルト４０の周期的な速度変動により、各感光体ドラムの第１の転写位置において感光体ドラム１１の表面移動速度（周速）と中間転写ベルト４０の移動速度との間に周期的に変動する速度差が発生する場合がある。このような速度差が発生すると、前述のように中間転写ベルト４０から転写された転写紙２上の画像に画素の伸び縮みが発生するおそれがある。
【００１７】
上記画素の伸び縮みを軽減するために、本実施形態の画像形成装置では、各感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫの平均表面移動速度（平均周速）がそれぞれ第２の転写位置Ｐt２における転写紙２の移動速度に等しくなるように構成している。更に、各第１の転写位置Ｐt１から第２の転写位置Ｐt２に至る距離を中間転写ベルト４０が通過する通過時間が、中間転写ベルト４０に生じる速度変動の周期の自然数倍になるように構成している。さらに、各第２の転写位置Ｐt２から第１の転写位置Ｐt１に至る距離を中間転写ベルト４０が通過する通過時間が、中間転写ベルト４０に生じる速度変動の周期の自然数倍になるように構成すると、さらに画素の伸び縮みが少なくなる。
【００１８】
図１は、本実施形態の画像形成装置における各転写位置間を中間転写ベルト４０が通過する通過時間（Ｔbd０，Ｔbd１，Ｔbd２，Ｔdp１，Ｔdp２）を説明するための説明図である。この図１において、Ｔbd０，Ｔbd１及びＴbd２は隣合う第１の転写位置Ｐt１間を通過する通過時間を示している。また、Ｔdp１は中間転写ベルト移動方向の最下流側に位置する黒用の感光体ドラム１１ＢＫに対向する第１の転写位置Ｐt１から第２の転写位置Ｐt２までの距離を中間転写ベルト４０が移動して通過する通過時間を示している。また、Ｔdp２は第２の転写位置Ｐt２から、中間転写ベルト移動方向の最上流側に位置するシアン用の感光体ドラム１１Ｃに対向する第１の転写位置Ｐt１までの距離を中間転写ベルト４０が移動して通過する通過時間を示している。これらの記号を用いて上記画素の伸び縮みを軽減するための条件を表わすと、次式のようになる。
【数１０】
Ｖｄａ＝Ｖｐ
Ｔdp１＝Ｍ１×Ｔｒ
Ｔdp２＝Ｍ２×Ｔｒ
Ｔbd０＝Ｔbd１＝Ｔbd２＝Ｍ３×Ｔｒ
【００１９】
ここで、Ｖｄａは感光体ドラムの平均表面移動速度（平均周速）であり、Ｖｐは第２の転写位置Ｐt２における転写紙２の移動速度である。また、Ｔｒは中間転写ベルト４０の速度変動の周期である。Ｍ１〜Ｍ３は自然数である。
【００２０】
また、上記数１０に示す式を満足する場合は、第１と第２の転写位置において、互いに隣り合う転写位置間を中間転写ベルト４０が通過する通過時間（Ｔbd０，Ｔbd１，Ｔbd２，Ｔdp１，Ｔdp２）が中間転写ベルト４０の速度変動の自然数倍になっている。Ｔdp２＝Ｍ２×Ｔｒの条件を追加すると、中間転写ベルトの周期変動の各周波数成分がより正弦波的な形になり、より画素の伸び縮みを軽減できる。なお、Ｖｄａ＝Ｖｐの条件が成り立っていなくても、次式（数１４）が成り立てば、第１の転写位置Ｐt１で画素が縮めば、第２の転写位置Ｐt２では伸び方向になるので、画素の伸び縮みがこの場合でも軽減できることは明らかである。
【数１１】
Ｔdp１＝Ｍ１×Ｔｒ
Ｔdp２＝Ｍ２×Ｔｒ
Ｔbd０＝Ｔbd１＝Ｔbd２＝Ｍ３×Ｔｒ
【００２１】
実際の画像形成装置の構成上では、上記数１０又は数１１に示す式で示したような条件を満たすように、ベルト駆動ローラ４１の径、駆動伝達系の歯車の径、タイミングベルトの長さ、プーリの径等を選択する。
【００２２】
以上のように、本実施形態においては、中間転写ベルト４０が第１の転写位置Ｐt１から第２の転写位置Ｐt２に至る距離を通過する通過時間が、中間転写ベルト４０に生じる移動速度変動の周期の自然数倍になっている。このため、第１の転写位置Ｐt１で感光体ドラム１１上の画像の任意の画素が中間転写ベルト４０に１次転写されるときと、第２の転写位置Ｐt２で中間転写ベルト４０上の当該画素が転写紙２に２次転写されるときの中間転写ベルト４０の移動速度が同じになる。しかも、感光体ドラム１１の表面移動速度が転写紙２の移動速度に等しい。このため、任意の画素が１次転写されるときの感光体ドラム１１と中間転写ベルト４０との間の速度差と、当該画素が２次転写されるときの中間転写ベルト４０と転写紙２との間の速度差とが同じになる。従って、中間転写ベルト４０の移動速度が周期的に変動する場合でも、その変動によって例えば第１の転写位置Ｐt１で画素が伸びるとその伸びた分だけ第２の転写位置Ｐt２では当該画素が縮むので、転写紙２上に転写される画素の伸び縮みを軽減することができる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、中間転写ベルト４０が４つの第１の転写位置Ｐt１を１回通過するだけで中間転写ベルト４０上にフルカラー画像が形成される場合について説明した。これに対し、中間転写ベルト４０上の同一箇所の画像転写領域が第１の転写位置Ｐt１を複数回通過することによって中間転写ベルト４０上にフルカラー画像が形成されるように構成する場合もあり得る。後者の場合は、上記数１０又は数１１の式において、第２の転写位置Ｐt２から第１の転写位置Ｐt１に至る距離を中間転写ベルト４０が通過する通過時間が、中間転写ベルト４０に生じる速度変動の周期の自然数倍になるようにすることが好ましい。この場合、中間転写ベルト４０上の画像が転写されている画像転写領域が第２の転写位置Ｐt２を素通りして第１の転写位置Ｐt１のいずれかに到達して他の画像の任意の画素が中間転写ベルト４０に１次転写される。この１次転写のときの中間転写ベルト４０の移動速度も、上記追加条件により、第２の転写位置Ｐt２で中間転写ベルト４０上の当該画素が転写紙２に２次転写されるときの中間転写ベルト４０の移動速度と同じになる。従って、転写紙２上に転写される画素の伸び縮みを軽減することができる。
【００２４】
また、上記実施形態では、４つの感光体ドラムが並設されたタンデム型のカラー画像形成装置について説明したが、本発明は、感光体ドラムが一つのマルチプル転写型カラー画像形成装置あるいは白黒の画像形成装置の場合にも適用できる。この場合は、第１の転写位置から第２の転写位置に至る距離を中間転写ベルトが通過する通過時間が、中間転写ベルト４０に生じる速度変動の周期の自然数倍になるようにする。特にマルチプル転写型カラー画像形成装置の場合は、中間転写ベルト上の画像転写領域が第１の転写位置を複数回通過することによって中間転写ベルト上にカラー画像が形成される。従って、この場合は、転写紙への転写が行なわれる第２の転写位置から第１の転写位置に至る距離を中間転写ベルトが通過する通過時間が、中間転写ベルトに生じる速度変動の周期の自然数倍になるようにする。
【００２５】
図４は、感光体ドラムの一つしかない画像形成装置における各転写位置間を中間転写ベルト４０が通過する通過時間（Ｔdp１，Ｔdp２）を説明するための説明図である。この図４において、Ｔdp１は、中間転写ベルト４０の移動経路に沿って感光体ドラム１１に対向する第１の転写位置Ｐt１から第２の転写位置Ｐt２までの距離を中間転写ベルト４０が移動して通過する通過時間を示している。また、Ｔdp２は、中間転写ベルト４０の移動経路に沿って第２の転写位置Ｐt２から上記第１の転写位置Ｐt１までの距離を中間転写ベルト４０が移動して通過する通過時間を示している。これらの記号を用いて、感光体ドラムが一つの場合の上記画素の伸び縮みを軽減するための条件を表わすと、次式のようになる。
【数１２】
Ｖｄａ＝Ｖｐ
Ｔdp１＝Ｍ×Ｔｒ
Ｔdp２＝Ｌ×Ｔｒ
【００２６】
ここで、Ｖｄａは感光体ドラムの平均表面移動速度（平均周速）であり、Ｖｐは第２の転写位置Ｐt２における転写紙２の移動速度である。また、Ｔｒは中間転写ベルト４０の速度変動の周期である。Ｍ及びＬは自然数である。
以上のような条件にすれば、ベルト駆動ローラの偏芯等によって中間転写ベルトに周期的な速度変動が発生しても、同一の画素について感光体ドラムから中間転写ベルトへの１次転写時における中間転写ベルト速度と、転写紙への２次転写時における中間転写ベルト速度とが等しくなる。Ｖｄａ≠ＶｐにおいてもＴdp１＝Ｍ×Ｔｒ、Ｔdp２＝Ｌ×Ｔｒが成り立てば画素の伸び縮みが軽減するようになる。
【００２７】
以上、第１の実施形態によれば、第１の転写体としての中間転写ベルト４０が第１の転写位置Ｐt１から第２の転写位置Ｐt２に至る距離を通過する通過時間が、中間転写ベルト４０に生じる移動速度変動の周期の自然数倍になっている。このため、第１の転写位置Ｐt１で像担持体としての感光体ドラム１１上の画像の任意の画素が中間転写ベルト４０に１次転写されるときと、第２の転写位置Ｐt２で中間転写ベルト４０上の当該画素が記録媒体としての転写紙２に２次転写されるときの中間転写ベルト４０の移動速度が同じになる。しかも、感光体ドラム１１の表面移動速度が転写紙２の移動速度に等しい。よって、画像の任意の画素が１次転写されるときの感光体ドラム１１と中間転写ベルト４０との間の速度差と、当該画素が２次転写されるときの中間転写ベルト４０と転写紙２との間の速度差とが同じになる。従って、中間転写ベルト４０の移動速度が周期的に変動する場合でも、その変動によって例えば第１の転写位置Ｐt１で画素が伸びるとその伸びた分だけ第２の転写位置Ｐt２では当該画素が縮むので、中間転写ベルト４０の周期的な速度変動に起因した転写紙２上の画素の伸び縮みを軽減することができる。
また、第１の実施形態において、第１の転写体としての中間転写ベルト４０上の同一箇所が第１の転写位置Ｐｔ１を複数回通過することにより像担持体としての各感光体ドラム１１上の画像が中間転写ベルト４０上に重ね合わせて転写されるように構成することもできる。この構成の場合、中間転写ベルト４０の移動経路上における第２の転写位置Ｐt２から第１の転写位置Ｐt１に至る距離を中間転写ベルト４０が通過する通過時間を、中間転写ベルト４０に生じる速度変動の周期の自然数倍にする。これにより、第１の転写位置Ｐt１で中間転写ベルト４０にトナー画像が１次転写された後、中間転写ベルト４０が１周して第１の転写位置Ｐt１に再度到達し、他のトナー画像が１次転写されるときも、その第１の転写位置及び第２の転写位置における速度差が同じになる。従って、中間転写ベルト４０の周期的な速度変動に起因した転写紙２上の画素の伸び縮みを軽減することができる。
また、第１の実施形態において、像担持体としての４つの感光体ドラム上のトナー画像を例えば第１の転写体としての２つの中間転写体（ベルトやドラム）のそれぞれに分けて１次転写し、各中間転写体上トナー画像を更に第２の転写体としての中間転写体（ベルトやドラム）に２次転写してカラー画像を形成するように構成することもできる。第２の転写体としての中間転写体（ベルトやドラム）上のカラー画像は、第３の転写体としての転写紙２上に３次転写される。この構成の場合、上記第１の転写体の移動速度と転写紙の移動速度とを等しくする。そして、上記第２の転写体の移動経路上における第２の転写位置から第３の転写位置に至る距離を第２の転写体の画像転写面が通過する通過時間が、第２の転写体に生じる速度変動の周期の自然数倍になるようにする。これにより、上記第２の転写体（ベルトやドラム）の周期的な速度変動に起因した転写紙２上の画素の伸び縮みを軽減することができる。
【００２８】
〔実施形態２〕
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
本実施形態の画像形成装置では、中間転写ベルトの代わりに中間転写ドラムを用い、しかも感光体ドラム１１上の画像が２つの中間転写工程を経て転写紙２に転写される。
【００２９】
図５は本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。本画像形成装置は、４つの感光体ドラム１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫが等間隔で並設され、これらの感光体ドラムの２つずつにそれぞれ対向するように２つの第１の転写体としての中間転写ドラム２１、２２が設けられている。一方の中間転写ドラム２１には、第１の転写位置Ｐt１１及びＰt１２で感光体ドラム１１Ｍ上のマゼンダのトナー画像及び感光体ドラム１１Ｙ上のイエローのトナー画像が重ね合わされて転写される。また、もう一方の中間転写ドラム２２には、第１の転写位置Ｐt１３及びＰt１４で感光体ドラム１１Ｃ上のシアンのトナー画像及び感光体ドラム１１ＢＫ上の黒のトナー画像が重ね合わされて転写される。そして、これらの２つの中間転写ドラム２１、２２に対向するように第２の転写体としての中間転写ドラム（転写電界付与回転体）３１が設けられている。この中間転写ドラム３１には、第２に転写位置Ｐt２１及びＰt２２で上記中間転写ドラム２１及び２２上の各トナー画像が重ね合わされて転写される。中間転写ドラム３１に対向する第３の転写位置Ｐｔ３では、中間転写ドラム３１に転写されているカラー画像が転写紙２に一括転写される。
【００３０】
（画素伸び縮み軽減対策１）
本実施形態の画像形成装置では、第１の転写体としての各中間転写ドラム２１、２２のそれぞれに二つの感光体ドラムが接するように構成されている。そこで、本実施形態においても、上記第１の実施形態の場合と同様に、感光体ドラム１１の平均周速が、第２の転写体としての中間転写ドラム３１の平均周速に等しくなるようにしている。そして、第１の転写体としての中間転写ドラム２１、２２の周面（画像転写面）が第１の転写位置Ｐt１から第２の転写位置Ｐt２に至る距離を通過する通過時間が、中間転写ドラム２１、２２の周面に生じる速度変動の周期の自然数倍になるようにしている。例えば、中間転写ドラム２１の周面が第１の転写位置Ｐt１１及びＰt１２のそれぞれから第２の転写位置Ｐt２１に至る距離を通過する通過時間が、中間転写ドラム２１の周面に生じる速度変動の周期の自然数倍にしている。また、中間転写ドラム２２の周面が第１の転写位置Ｐt１３及びＰt１４のそれぞれから第２の転写位置Ｐt２２に至る距離を通過する通過時間が、中間転写ドラム２２の周面に生じる速度変動の周期の自然数倍にしている。
このような条件を満たすように構成することにより、中間転写ドラム２１、２２の周面に生じる周期的な速度変動による画素の伸び縮みを軽減することができる。
また、上記通過時間に関する条件を満たすようにすることにより、感光体ドラム１１と対向している第１の転写位置間を中間転写ドラム２１、２２が通過する通過時間もそれぞれ、中間転写ドラム２１、２２の周面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっている。これにより、中間転写ドラム２１、２２上に転写される画像における色ずれも軽減することができる。
上記中間転写ドラム２１、２２の周面に生じる周期的な速度変動は、伝達機構である歯車の偏芯、タイミングベルトの厚み誤差、プーリの偏芯等によって発生する。また、感光体ドラム１１や第２の転写体としての中間転写ドラム３１から伝達してくる変動等によって発生する場合もある。
【００３１】
また、本実施形態の画像形成装置では、第２の転写体としての中間転写ドラム３１は、第２の転写位置Ｐt２１、Ｐt２２で上記中間転写ドラム２１、２２と接し、さらに第３の転写位置Ｐt３で記録媒体としての転写紙２に接触している。そこで、本実施形態では、転写位置Ｐt３における転写紙２の移動速度が、中間転写ドラム２１、２２の平均周速に等しくなるようにしている。このとき転写紙２に形成される画素は露光画素長とは異なるので、露光データの発生速度とタイミングを変えることによって補正する。そして、第２の転写体としての中間転写ドラム３１の周面（画像転写面）が第２の転写位置Ｐt２１、Ｐt２２から第３の転写位置Ｐt３に至る距離を通過する通過時間が、中間転写ドラム３１の周面に生じる速度変動の周期の自然数倍になるようにしている。
このような条件を満たすように構成することにより、中間転写ドラム３１の周面に生じる周期的な速度変動による画素の伸び縮みを軽減することができる。
また、上記通過時間に関する条件を満たすようにすることにより、各中間転写ドラム２１、２２に対向する位置にある第２の転写位置Ｐt２１、Ｐt２２間を中間転写ドラム３１が通過する通過時間も、中間転写ドラム３１の周面に生じる速度変動の周期の自然数倍になっている。これにより、中間転写ドラム２１、２２上に転写される画像における色ずれも軽減することができる。
上記中間転写ドラム３１の周速の周期的な変動は、伝達機構である歯車の偏芯、タイミングベルトの厚み誤差、プーリの偏芯等によって発生する。また、隣接している中間転写ドラム２１、２２から伝達してくる変動、第３の転写位置で転写紙側から伝達してくる変動、あるいは感光体ドラムから伝達してくる変動等によって発生する場合もある。
また、この中間転写ドラム３１における周期的な速度変動に起因した画素伸び縮みの軽減対策は、中間転写ベルト方式において中間転写ベルト上の画像を第２の転写体としての中間転写ドラムに転写してから第３の転写体としての転写紙（記録媒体）に転写する場合も同様に適用できる。
【００３２】
実際の装置構成においては、上記通過時間に関する条件を満足するように、中間転写ドラム等のの駆動系の構成を設定する。例えば、１つの駆動源（駆動モータ）にて伝達機構（歯車、タイミングベルト、プ−リ等）を通して被駆動部である感光体ドラム、複数の中間転写ドラムあるいは転写ローラ（電界付与回転体）を駆動し、伝達機構あるいは駆動モータへの負荷変動によって各被駆動部に周期的な速度変動が発生する場合がある。この場合は、上記通過時間に関する条件を満足するように、伝達機構あるいは複数の中間転写ドラムあるいは転写ローラ（転写電界付与回転体）の径あるいは転写位置を設定すればよい。
【００３３】
以上、第２の実施形態によれば、第１の転写体としての中間転写ドラム２１、２２が各第１の転写位置Ｐt１１〜Ｐt１４から第２の転写位置Ｐt２１、Ｐt２２に至る距離を通過する通過時間がそれぞれ、中間転写ドラム２１、２２に生じる周速変動の周期の自然数倍になっている。このため、第１の転写位置Ｐt１で像担持体としての感光体ドラム１１上の画像の任意の画素が中間転写ドラム２１、２２に１次転写されるときと、第２の転写位置Ｐt２１、Ｐt２２で各中間転写ドラム２１、２２上の当該画素が第２の転写体としての中間転写ドラム３１に２次転写されるときの中間転写ドラム２１、２２の周速が同じになる。しかも、感光体ドラム１１の周速が中間転写ドラム３１の周速に等しい。よって、画像の任意の画素が１次転写されるときの感光体ドラム１１と中間転写ドラム２１、２２との間の速度差と、当該画素が２次転写されるときの中間転写ドラム２１、２２と転写紙２との間の速度差とが同じになる。従って、中間転写ドラム２１、２２の周速が周期的に変動する場合でも、その変動によって例えば第１の転写位置Ｐt１１〜Ｐt１４で画素が伸びるとその伸びた分だけ第２の転写位置Ｐt２１、Ｐt２２では当該画素が縮むので、中間転写ドラム２１、２２の周期的な周速変動に起因した中間転写ドラム３１上の画素の伸び縮みを軽減することができる。
また、第２の実施形態によれば、第２の転写体としての中間転写ドラム３１が各第２の転写位置Ｐt２１、Ｐt２２から第３の転写位置Ｐt３に至る距離を通過する通過時間がそれぞれ、中間転写ドラム３１に生じる周速変動の周期の自然数倍になっている。しかも、第１の転写体としての各中間転写ドラム２１、２２の周速が転写紙２の移動速度に等しい。従って、中間転写ドラム３１の周期的な周速変動に起因した転写紙２上の画素の伸び縮みも軽減することができる。
【００３４】
【発明の効果】
請求項１乃至４の発明によれば、像担持体と記録媒体との間に介在する転写体の画像転写面の移動速度が周期的に変動する場合でも、その転写体の移動速度変動に起因した画素の伸び縮みを軽減し、高画質の画像を得ることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の要部の説明図。
【図２】同画像形成装置の概略構成図。
【図３】同画像形成装置における感光体ドラムの回転角速度制御の説明図。
【図４】 変形例に係る画像形成装置の要部の説明図。
【図５】 本発明の第２の実施形態に係る画像形成装置の要部の説明図。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、従来装置における色ずれ防止の原理の説明図。
【符号の説明】
１ トナー画像形成部
２ 転写紙（記録媒体、第２の転写体、第３の転写体）
３ 光書込ユニット
５ 転写用コロナチャージャ
１１ 感光体ドラム（像担持体）
１２ 帯電ローラ
１３ 現像ユニット
１４ 感光体クリーニングユニット
２１、２２ 中間転写ドラム（第１の転写体）
３１ 中間転写ドラム（第２の転写体）
４０ 中間転写ベルト（第１の転写体）
４１ ベルト駆動ローラ
４２ 転写対向ローラ
４３ 従動ローラ
４４、４５、４６ 圧接ローラ
４７ ２次転写ローラ
４８ テンションローラ
５０ 駆動モータ
５１、５２ 歯車

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