JP2004117386A - カラー画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】減速駆動手段(21、22)の減速比を、駆動源(MT)の回転数が整数回転したときに、転写位置(15)から書き込み位置(14)までの感光体の周長(KL)の送りがなされる比率にした。
【選択図】図2
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、カラー画像を形成する際の色ずれの発生を防止する技術に関し、カラー複写機、カラープリンタ、カラーファクシミリ等電子写真方式を採用するカラー画像形成装置に広く適用可能である。
【0002】
【従来の技術】
従来より、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としての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得た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、画像のカラー化にともなって、上記、各画像形成プロセスがなされる作像装置を複数備えていて、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感光体に形成し、各感光体の転写位置にてシート材に各色像を重ね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が提案されている。かかる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作像装置を有するため、高速化に有利である。
【0004】
しかし、異なる作像装置で形成された各カラーのトナー画像の位置合わせ(レジストレーション)を如何に良好に行うかの点で問題点を有している。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または色調の変化として現れてくるからである。
【0005】
そこで、予め色ずれの基準となるパターン(以下、「レジストレーションパターン」と称す)を描画し、複数のセンサーによってレジストレーションパターンを検出(色ずれ検出)し、その結果からずれ量を算出し、そのずれ量に応じて、各画像の位置合わせ(色ずれ補正)を行っている。
【0006】
前記のレジストレーション調整方法における副走査方向の位置ずれに対する補正は、レジストレーションパターンを繰返し形成させた場合にどの位置においても各色のパターンが常に一定の位置ずれになるとみなされる位置ずれ(以下、「DC成分の位置ずれ」と称す)を検出して補正する方式を採っており、次に説明する要因により発生する周期変動によるレジストレーションパターンの位置ずれ(以下、「AC成分の位置ずれ」と称す。)に対する補正を行うことができない。
【0007】
このAC成分の位置ずれは、各色の感光体表面の速度変動や、感光体のトナー画像の重ね転写を受ける被転写媒体としての中間転写ベルト表面の速度変動等に起因して発生する。各色の感光体表面の速度変動は、駆動を行う駆動モータの回転変動や、駆動モータの駆動力を伝達する伝達ギヤ列で発生するピッチむら、ギヤの偏心回転による速度変動あるいは感光体自体の偏心回転による速度変動等に起因して発生し、各色それぞれのAC成分の変動位相がばらつくことによって発生する。
【0008】
また、中間転写ベルト表面の速度変動は、駆動を行う駆動モータの回転変動や、駆動モータの駆動力を伝達する伝達ギヤ列で発生するピッチむら、ギヤの偏心回転による速度変動あるいは駆動ローラ等の偏心回転等に起因して発生し、中間転写ベルトの周長を変動周期として発生する。
【0009】
このような感光体や中間転写ベルトの速度変動によるAC成分の位置ずれによって副走査方向の位置ずれが発生し、印字品質の劣化という問題点を有していた。
【0010】
この問題に対応する技術として、各色の感光体表面の速度変動に起因して発生するAC成分の位置ずれを低減するために、各色の感光体の回転位相を検出し、基準となる所定の感光体の回転位相に対して他の複数の感光体が所定の位相差で回転するように駆動モータそれぞれを独立に回転駆動し、各色の感光体の回転位相を独立に制御することにより、副走査方向のAC成分の位置ずれを低減し、印字品質の劣化を防ぐ提案がされている(特許文献1参照)。しかし、この提案技術は複雑な、感光体の回転位相検出、制御の手段が必要であるし、装置小型化の陽性にも反する。
【0011】
【引用文献1】
特開2000−250285号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、小型且つ低コストのカラー画像形成装置を目的としながら、副走査方向のAC成分の位置ずれを低減して印字品質の劣化を防ぐことができるカラー画像形成装置を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を達成するため以下の構成とした。
(1).像担持体とこの像担持体に形成された潜像をトナー画像として可視像化する現像手段とを有する複数の作像装置と、これら複数の作像装置で形成されたトナー画像を前記像担持体上の転写位置で被転写媒体へ転写する転写手段と、これら複数の作像装置の前記像担持体に対して同一の書き込み位置にて各々に光を照射し潜像を形成する露光装置と、前記像担持体を駆動する駆動源の回転速度を減速して前記像担持体を駆動する減速駆動手段を有し、前記複数の作像装置で可視像化されたトナー画像を前記転写位置で前記被転写媒体に順次重ね合わせて合成像を形成するカラー画像形成装置において、前記減速駆動手段の減速比を、前記駆動源が整数回転したときに、前記像担持体が前記書き込み位置から前記転写位置までの周長(KL)分送られる比率にした(請求項1)。
(2).(1)記載のカラー画像形成装置において、前記複数の作像装置それぞれの転写位置間の距離(TL)を任意の像担持体上の前記書き込み位置から転写位置までの周長(KL)の整数倍とし、かつ、前記減速駆動手段の減速比を、前記駆動源が整数回転したときに、前記任意の像担持体が前記周長(KL)分、送られる比率にした(請求項2)。
(3).(1)記載のカラー画像形成装置において、前記減速駆動手段を前記駆動源及び前記像担持体にそれぞれ設けたギヤ同士の連結により構成し、かかる減速駆動手段を各作像装置にそれぞれ設けていることとした(請求項3)。
(4).(2)記載のカラー画像形成装置において、前記減速駆動手段を前記駆動源及び前記複数の作像装置中の任意の1つの作像装置の像担持体にそれぞれ設けたギヤ同士の噛み合わせにより構成し、かつ、他の各作像装置の像担持体にそれぞれ設けたギヤ同士を、隣接するこれら作像装置の像担持体間に設けたギヤ間に介在する連結ギヤにより噛み合わせ、該連結ギヤを介して各像担持体を連動駆動するようにし、前記駆動源が整数回転したときに、前記連結ギヤが整数回転する関係とした(請求項4)。
(5).像担持体とこの像担持体に形成された潜像をトナー画像として可視像化する現像手段とを有する複数の作像装置と、これら複数の作像装置で形成されたトナー画像を前記像担持体上の転写位置で被転写媒体へ転写する転写手段と、これら複数の作像装置の前記像担持体に対して同一の書き込み位置にて各々に光を照射し潜像を形成する露光装置と、前記像担持体を駆動する駆動源の回転速度を減速して前記像担持体を駆動する減速駆動手段を有し、前記複数の作像装置で可視像化されたトナー画像を前記転写位置で前記被転写媒体に順次重ね合わせて合成像を形成するカラー画像形成装置において、前記減速駆動手段を前記駆動源及び前記像担持体にそれぞれ設けたギヤと、これらギヤ間に介在する中間減速ギヤにより構成し、前記中間減速ギヤが、径(歯数)の異なる複数のギヤを一体にした段ギヤからなり、該中間減速ギヤを構成する大径ギヤと前記駆動源のギヤとが噛み合い、該中間減速ギヤを構成する小径ギヤと前記像担持体に設けたギヤとが噛み合い、前記複数の作像装置それぞれの転写位置間の距離(TL)を任意の像担持体上の前記書き込み位置から転写位置までの周長(KL)の整数倍とし、かつ、前記減速駆動手段の減速比を、前記中間減速ギヤが整数回転したときに、前記小径ギヤと噛み合うギヤにより駆動される像担持体が前記周長(KL)分、送られる比率にした(請求項5)。
(6).(5)記載のカラー画像形成装置において、前記駆動手段のギヤと前記中間減速ギヤとの減速比が、前記駆動手段のギヤが整数回転するときに、前記中間減速ギヤが整数回転する関係にあることとした(請求項6)。
(7).(5)又は(6)記載のカラー画像形成装置において、前記小径ギヤを前記隣接する作像装置の各像担持体のギヤに噛み合わせると共に、前記小径ギヤに噛み合う像担持体以外の像担持体については、隣り合う像担持体間に設けた連結ギヤにより連動して駆動されるようにし、前記駆動源が整数回転したときに、前記連結ギヤが整数回転する関係とした(請求項7)。
(8).(1)乃至(7)の何れかに記載のカラー画像形成装置において、前記各像担持体を駆動する駆動系の部品を同一部品で構成するとともに、前記複数の各作像装置における潜像の書き込みのタイミング及び転写のタイミングで、前記部品の速度変動に影響する位相特性を合致させた取り付けとした(請求項8)。
【0014】
【発明の実施の形態】
[1]画像形成装置
本発明が適用されるカラー画像形成装置の一例を説明する。
図1は、像担持体としての複数、4つのドラム状をした感光体10Y、10C、10M、10Kをタンデム配列したフルカラー画像形成装置の例であり、これら感光体は各作像装置18Y、18C、18M、18Kの一部として構成されている。これら作像装置18Y、18C、18M、18Kは順に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に対応し、これらの色の画像をつくる。
【0015】
図1の画像形成装置のタイプでは、左右方向に対向して位置する支持ローラR1、R2などに支持されて回転する被転写媒体としての中間転写ベルト30があり、この中間転写ベルト30の下側の張設ラインに沿って、矢印で示す該中間転写ベルト30の移動方向順に、上流側から、上記作像装置18Y、18C、18M、18Kが間隔をおいて配置されている。
【0016】
フルカラー画像の形成に際しては、これら作像装置18K、18Y、18M、18Cに設けられた感光体10Y、10C、10M、10Kに後述するように、各色のトナー画像が形成される。次に、これら異なる色のトナー画像は、中間転写ベルト30を間にして各感光体に対向して配置されている転写手段としての一次転写ローラ8の機能により中間転写ベルト30の移動とともに、該中間転写ベルト30上に順次重ね転写される。詳しくは、中間転写ベルト30上の一次転写ローラ8が接している箇所は転写位置15といい、この転写位置で転写が行なわれる。
【0017】
この重ね転写トナー像は最終記録媒体であるシート状媒体に、ローラR2と二次転写ローラ13とのニップ部で一括転写され、定着装置45の定着対ローラ間を通紙したのち、搬送ローラを経て、排紙ローラ対50より排紙トレイ55上に排紙される。こうして、シート媒体上にフルカラー画像を得る。
【0018】
なお、中間転写ベルト30は、黒画像1色形成モードに適合させるために、感光体10Kについては一次転写ローラ16により常時接触させる構成であり、他の感光体については、可動のテンションローラの機能により中間転写ベルト30が接離する構成としている。中間転写ローラ30上の残トナーを除去するためのクリーニング装置45がローラR1部に設けられている。
【0019】
図1において、各作像装置18Y、18C、18M、18Kは扱うトナーの色が異なるだけであり、機械的な構成及び作像プロセスは共通であるので、感光体以外の各構成部材は同一の符号を付し、任意の一つの作像装置、例えば作像装置18Yについて構成及び作像のプロセスを説明する。
【0020】
作像装置18Yの感光体10Yの周囲には、図中、時計回りの回転方向順に、感光体10Yを高圧に帯電する帯電手段としての帯電ローラ20、書き込み光Lbの照射位置、現像手段としての現像装置12、一次転写ローラ16、クリーニング装置35などが配置されている。なお、符号28は、各現像装置用のトナー補給用ボトルを示す。
【0021】
書き込み光Lbは、露光装置11から出射されるもので、内部には、光源としての半導体レーザ、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、ミラー、回転多面鏡などを装備しており、各感光体に向けて各色用の書き込み光Lbを出射し、感光体10Y上の書き込み位置14に書き込み光Lbを照射して静電潜像を形成する。
【0022】
例えば、作像装置18Yの現像装置17については、イエローの現像剤が収納されていて、潜像をイエロー画像で可視像化する。他の作像装置についても、それぞれの色の現像剤が収納されていて、その収納されている現像剤の色で潜像を可視像化する。
【0023】
画像形成に際しては、感光体10Yが回転して帯電ローラ20により一様に帯電され、書き込み位置16でイエロー画像の情報を含む書き込み光Lbの照射を受けて静電潜像が形成され、この潜像が現像装置12を通過する間にイエロートナーにより顕像化される。
【0024】
感光体10上のイエロートナー像は、一次転写ローラ16により中間転写ベルト30に転写される。中間転写ベルト30上の、このイエロートナー画像は、作像装置18Cでシアントナー画像、作像装置18Mでマゼンタトナー画像、作像装置18Bでブラックトナー画像と順次重ね転写される。これにより、フルトナー画像が形成される。
【0025】
この重ねトナー像が二次転写ローラ13部に達するのと同じタイミングで二次転写ローラ13部に至るように、シート状媒体が給紙部40、レジストローラ25からタイミングを取って送り出され、前記したように、ローラR2と二次転写ローラ13とのニップ部で一括転写される。
【0026】
一方、転写後の感光体はクリーニング装置35により残留トナーが除去された後、図示しない除電ランプにより除電されて次の画像形成に備えられる。同様に、中間転写ベルト30についても、残留トナーなどがクリーニング装置45により除去される。
【0027】
本例の画像形成装置では、各感光体上のトナー画像を一旦中間転写ベルト30上に重ね転写して、この重ねトナー画像をシート状媒体に一括転写する方式であるが、かかる中間転写ベルトに代えて記録紙搬送ベルトを設け、この記録紙搬送ベルトにより被転写媒体としてのシート状媒体を載せて搬送し、この搬送の過程で、各感光体から順次カラートナー像を該シート状媒体上に重ね転写することにより、フルカラー画像を合成する方式のカラー画像形成装置も知られている。本発明は、これら何れの方式の画像形成装置に対しても、適用可能である。
【0028】
以上により、図1に示した画像形成装置は、感光体10Y、10C、10M、10Kとこれらの感光体に形成された静電潜像をトナー画像として可視像化する現像手段12とを有する複数の作像装置18Y、18C、18M、18Kと、これら複数の作像装置で形成されたトナー画像を前記感光体上の転写位置15で中間転写ベルト30(或いは、中間転写媒体を有しないタイプでは直接、シート状媒体)へ転写する転写手段としての一次転写ローラ16と、これら複数の作像装置の前記感光体に対して同一の書き込み位置にて各々に光を照射し潜像を形成する露光装置11とを有する。以下に説明する本発明の各例においては、感光体を駆動する駆動源の回転速度を減速して感光体を回転駆動する減速駆動手段を有する。以下の例は、ギヤに関して述べているがタイミングベルトを用いた場合のプーリにも適用することもできる。
【0029】
本発明については、以下に述べるが、その概要は次の通りである。
小型及び低コストを達成するため、各色の感光体は、一つのモータを用いて駆動連結要素似て連結して同時に回転駆動させる。この構成で、前記AC成分の位置ズレを防ぐためには、各駆動要素の偏芯および累積ピッチ誤差がなければ問題とはならないが、事実上困難である。又、各駆動要素の精度を良い物にするとやはり部品コストは上昇してしまい、目的が達成できない。
【0030】
そこで、本発明は各駆動要素の偏心及び累積ピッチ誤差があった場合でもAC成分の位置ズレとならない構成とする。この構成は、各色の感光体表面の速度変動を発生させる各駆動要素と、露光から転写位置の関係を以下のように規定する。
【0031】
各感光体に対し露光と転写位置の関係は全て同一とし、各作像装置の感光体の転写位置間の距離TLを露光から転写間の感光体周長KLの整数倍とする。
【0032】
露光から転写間の感光体周長KLを回転させる為の駆動モータ回転数は、整数回転で駆動する。
【0033】
露光から転写間の感光体周長KLを回転させる為の減速駆動手段及び各感光体の連結駆動手段の回転数は、整数回転で駆動する。
【0034】
各感光体軸を駆動する各駆動手段を同一部品とするとともに、各作像装置の書込みタイミング及び転写タイミングで前記駆動手段の位相を同位相となるように初期的に組付ける。
【0035】
以上のように構成を関係付けることで、各感光体を回転駆動させる各駆動要素の偏心や累積ピッチ誤差があっても、周期変動成分によるAC成分の位置ずれを解消できる。
【0036】
[2]請求項1〜3の例
図2は、図1の感光体及び中間転写ベルト30の部分を簡略化かつ拡大して示している。各感光体10Y、10C、10M、10Kには、それぞれ同心かつ一体的に感光体ギヤ21が設けられ、これら各感光体ギヤ21にはそれぞれモータギヤ22が噛み合わされている。
【0037】
本例では、各感光体に対応してそれぞれ駆動モータMTが設けられ、これら駆動モータMTの回転軸にモータギヤ22が固定されている。モータギヤ22の歯数(例えば、11枚)に対して、感光体ギヤ21の歯数(例えば、176枚)は大きく、従って、駆動モータMTの回転速度が減速して感光体ギヤ21に伝えられて、感光体は駆動される。従って、本例では、モータギヤ22及び感光体ギヤ21は減速駆動手段の一例を構成する。
【0038】
本例では、このモータギヤ22及び感光体ギヤ21の噛み合せの構成からなる減速駆動手段の減速比を、駆動源たる駆動モータMTの回転数が整数回転(例えば、モータギヤ22が7回転)したときに、感光体10Yの周面上での書き込み位置14から転写位置15までの周長KLの送り(KLに相当する角度θ=157.5度)がなされる比率にした。感光体10C、10M、10Kについても同様である。
【0039】
このようにした場合には、駆動モータMTについて、偏心などの影響で回転中の速度変動があっても、書き込み位置14における感光体10Yの線速と、転写位置15での感光体10Yの線速とが等しくなるので、同一の感光体上での書き込み位置と転写位置とでの速度変動による位置ずれは生じなくなる。他の感光体でも個々に減速駆動手段が設けられているので同様のことがいえる。よって、それぞれの感光体について、書き込み位置と転写位置とでの速度変動による位置ずれが生じないので、色ずれも解消され各色画像のAC成分位置ズレを解消できる。
【0040】
図1中、隣り合う各感光体間の転写位置間の距離を符号TLで示すものとすると、各感光体における像を同一位置に重ね転写するため、この距離TLは各感光体について、その周面上での書き込み位置14から転写位置15までの周長KLの整数倍としている。整数倍とすることにより、周長TL及び距離TLで速度変動が整数回の周期になるため、速度変動があっても、各感光体の画像は各転写位置で合致することになる。
【0041】
本例では、各作像装置毎、つまり、各感光体に対応してそれぞれ減速駆動手段が設けられているので、感光体毎に回転制御が可能であり、例えば、特定色の画像形成だけを行なう場合には、他の感光体については駆動を停止するなどの制御が容易に可能となる。
【0042】
[3]請求項1、2、4の例
図3により説明する。本例は、感光体10Y、10C、10M、10K及び中間転写ベルト30の配置は前記図2と同じである。本例では、感光体の駆動手段として、前記図2の例とは異なり、感光体10Cと一体の感光体ギヤ21についてのみ、前記図2の例と同じ減速駆動手段を用いていて、該感光体ギヤ21にモータギヤ22を噛み合せて減速駆動手段の一例を構成する。隣接する他の作像装置の感光体については、隣接する感光体ギヤ間にアイドルギヤとしての連結ギヤ32を噛み合わせている。
【0043】
つまり、隣接する感光体10Cと感光体10Y間、隣接する感光体10Cと感光体10M間、隣接する感光体10Mと感光体10K間にそれぞれ連結ギヤ32を介在させている。これにより、感光体10Y、10C、10M、10Kは一つの減速駆動源により、共通に駆動されることとなる。
【0044】
本例では、減速駆動手段の減速比を、駆動モータMTが整数回転したときに、各感光体10Y、10C、10M、10Kについて、その書き込み位置14から転写位置15に至る周長KL(この周長KLに相当する角度をθとする)分、送られる比率にしている。各感光体について、複数の作像装置それぞれの隣り合う転写位置15間の距離TLは周長KLの整数倍、つまり、TL=n(整数)×KLとしている。
【0045】
モータギヤ22が感光体10Cの感光体ギヤ21に噛み合っており、モータギヤ22により回転駆動された感光体ギヤ21は、2ヶ所で噛み合っている2つの連結ギヤ32を回転させ、そのとなりの感光体ギヤ21(感光体10Y、10M)をそれぞれ回転させ、同様に感光体10kまで駆動する。
【0046】
ここで、書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KLを回転させるときの駆動モータMTの回転数(モータギヤ22の回転数)は整数回転であるので、図2の例と同様、書き込み位置14と転写位置15での感光体線速度は一致し、駆動モータMTの偏心による速度変動による位置ずれの問題は解消される。
【0047】
さらに、駆動モータMTなどの減速駆動手段による回転時速度変動の影響については連結ギヤを介して各感光体に現れるが、図6に示すようにTL(t)=n(整数)×KL(t)の関係から、感光体周長KL(t)及び転写位置間距離TL(t)で速度変動が整数回の周期となるため、各感光体のAC成分位置ズレを解消できる。ここで、(t)を掛けているのは時間の関数関係にあることを示す。又、書き込み位置、転写位置での速度変動位相が同じであるため、中間転写ベルト30に転写される画像の伸び縮みの発生も解消できる。
【0048】
このように、駆動モータMTの回転変動の影響は、書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KL及び転写位置間距離TLで速度変動が整数回の周期となるため、各感光体のAC成分位置ズレを解消できていることがわかる。又、書き込み位置、転写位置での速度変動位相が同じであるため、中間転写ベルト30に転写される画像の伸び縮みの発生も解消できる。
【0049】
連結ギヤ32及び減速手段の偏心や累積ピッチ誤差の周期変動の影響を表した図6において、感光体周長KL及び転写位置間距離TLで速度変動が整数回の周期となるため、各感光体のAC成分位置ズレを解消できていることがわかる。
【0050】
このように、駆動モータMTが整数回転したときに、連結ギヤ32が整数回転する関係とすれば、連結ギヤ32の偏心などによる回転時速度変動の影響も解消することができる(請求項4)。
【0051】
【表1】
【0052】
上記表1では、転写位置間距離TLを、書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KLの2倍(n=2)とし、モータギヤ22の歯数11、感光体ギヤ21の歯数176、連結ギヤ22の歯数を77枚としている。モータギヤ22が7回転で連結ギヤ22が1回転し、このとき感光体が周長KL(角度θ=157.5度)回転する。
【0053】
[4]請求項5、6の例
図4により説明する。本例は、感光体10Y、10C、10M、10K及び中間転写ベルト30の配置は前記図2と同じである。本例では、感光体の駆動手段として、前記図2、図3の例とは異なり、減速駆動手段として、駆動源としての駆動モータMT及び感光体ギヤ21と、これら感光体ギヤ間に介在する中間減速ギヤにより構成した。
【0054】
中間減速ギヤ23は、径(歯数)の異なる複数のギヤを一体にした段ギヤからなる。中間減速ギヤ23は大径ギヤ23Lと小径ギヤ23Sからなり、この大径ギヤ23Lと駆動源のギヤたるモータギヤ22とが噛み合い、小径ギヤ23Sと感光体ギヤ21とが噛み合う構成とし、1つの中間減速ギヤ23で感光体10Yと感光体10Cを共通に駆動し、他の1つの中間減速ギヤ23で感光体10Mと感光体10Kを共通に駆動するようにしている。
【0055】
さらに、複数の作像装置それぞれの転写位置間の距離TLを任意の感光体上の書き込み位置14から転写位置15までの周長KLの整数倍とし、かつ、モータギヤ22から中間減速ギヤ23を介して感光体ギヤ21に至る減速駆動手段の減速比を、中間減速ギヤ23が整数回転したときに、小径ギヤ23Sと噛み合う感光体ギヤ21により駆動される感光体が周長KL分、送られる比率にした。
【0056】
ここで、書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KLを回転させるときの駆動モータMT(モータギヤ22)の回転数を整数回転にすれば、図2の例と同様、書き込み位置14と転写位置15での感光体線速度は一致し、駆動モータMTの偏心による速度変動による位置ずれの問題は解消される。
【0057】
さらに、減速駆動手段(駆動モータMT、モータギヤ22、中間減速ギヤ23など)の回転時速度変動の影響は、TL(t)=n(整数)×KL(t)となり、隣り合う感光体10Yと感光体10Cについて、感光体周長KL(t)及び転写位置間距離TL(t)で速度変動が整数回の周期となるため、各感光体のAC成分位置ズレを解消できる。また、隣り合う感光体10Mと感光体10Kについても同様である。
【0058】
ここで、駆動手段のギヤたるモータギヤ22と中間減速ギヤ23との減速比が、モータギヤ22が整数回転するときに、中間減速ギヤ23が整数回転する関係にあるようにすれば、モータギヤ22により中間減速ギヤ23が回転するときにおいて、駆動モータMT、モータギヤ22、中間減速ギヤ23の速度変動による位置ずれの問題が解消される。
【0059】
[5]請求項7の例
本例は、前記図4の例の変形例であり、図5に示すように、中間減速ギヤ23を1個だけ設け、その小径ギヤ23Sを隣接する作像装置の感光体10C、10Mの各感光体ギヤ21に噛み合わせると共に、小径ギヤ23Sに噛み合う感光体10C、10M以外の感光体10Y、10Kについては、隣り合う感光体間に設けた連結ギヤ32により連動して駆動されるようにしている。
【0060】
本例では、減速駆動手段が1つであり、駆動モータMT(モータギヤ22が整数回転したときに、連結ギヤ32が整数回転する関係としたので、減速駆動手段の回転速度変動の影響が連結ギヤ32を介して全部の感光体に等しく及ぶので、減速駆動手段に起因する各感光体における転写位置の相対的な位置ずれの問題が解消される。
【0061】
図7は連結ギヤ及び中間減速ギヤの偏心や累積ピッチ誤差の周期変動の影響を表したものである。これも、図6におけると同様に、書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KLおよび転写位置間距離TL間で速度変動が整数回の周期となるため、各感光体のAC成分位置ずれを解消できる。また、書き込み位置14、転写位置15での速度変動位相が同じであるため、中間転写ベルト30に転写される画像の伸び縮みの発生もなくなる。
【0062】
【表2】
【0063】
上記表2では、転写位置間距離TLを、書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KLの2倍とし、モータギヤ22の歯数11、中間減速ギヤの大径ギヤ23Lの歯数77、小径ギヤ23Sの歯数35、感光体ギヤ21の歯数80、連結ギヤ32の歯数を35としている。
【0064】
モータギヤ22が7回転で中間減速ギヤ23が1回転し、このとき感光体ギヤ21が35歯分、回動し、感光体が書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長周長KL(角度θ)回転する。さらに、転写位置間距離TL=(整数)×周長KLよって、モータギヤ22の偏心などによる速度変動は、各感光体における書き込み位置、転写位置で等しくなり、位置ずれの問題が解消される。
【0065】
[6]請求項8の例
本例は、前記各例において、感光体を駆動する駆動系の部品、例えば、感光体ギヤ21を同一部品、ここでは、同一の加工精度特性(偏心の傾向)でつくられたギヤで構成するとともに、複数の各作像装置における静電潜像の書き込みのタイミング及び転写のタイミングで、前記部品、感光体ギヤ21の速度変動に影響する位相特性を合致させた取り付けとする。
【0066】
図8は、各感光体10Y、10C、10M、10Kについてそれぞれ、感光体ギヤ21を無作為に取り付けた場合(位相合わせ無し)の偏心や累積ピッチ誤差の周期変動の影響を表したものである。感光体ギヤ21の周期変動は、書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KL及び転写位置間距離TLで速度変動が整数回の周期とならない為、偏心や累積ピッチ誤差による周期変動位相差によるAC成分位置ズレが発生してしまう。
【0067】
この為、本例では、各感光体10Y、10C、10M、10Kに使用される各感光体ギヤ21を同一部品とする(例えば、同一の工作機械で同一の加工条件で加工する)と共に、感光体ギヤ21の偏心の傾向を示す位相をあらわす印J(2乃至図5に示す三角マーク)をつける。この印Jをもとに、感光体ギヤ21を本例では、各々45度ずらして位相合わせすることで、各作像装置の書込みタイミング及び転写タイミングで感光体ギヤ21の位相を同位相とすることができる。この位相合わせをした時の速度変動は図9のようになり、各作像装置で位相が合うことで、AC成分の位置ズレを解消できる。
ここで、45度ずらしたのは次の理由による。図2〜5において、感光体における書き込み位置14から転写位置15間の感光体周長KL(このときの角度θ=157.5度)の2倍の距離を、隣り合う感光体の転写位置間距離TLとすると、たとえば、感光体感光体10Yの感光体ギヤ21について印Jを転写位置15に合せたとき、下流側の隣りの感光体10Cについては図示されるように、感光体10Cの転写位置15から45度(360°−157.5°×2=45°)の位置に印Jの位置を合せておけば、感光体10Yと、感光体10Cとで、各感光体ギヤ21について印Jの位置で転写がなされる関係になるからである。
【0068】
よって、感光体10Mについては、感光体10Cに対して印Jの位置を45度ずらし、同様に、感光体10Kについては、感光体10Mに対して印Jの位置を45度ずらした関係にすれば、転写位置ズレに関し、感光体ギヤ21について偏心などの影響をなくすことができる。以上、複雑な制御を行なうこと無しにAC成分の位置ズレを解消できる。
【0069】
【発明の効果】
請求項1の発明において、作像装置において、書き込み位置と転写位置での像担持体の線速度が同じになるので、駆動源の偏心、回転むらなどによる書き込み位置と転写位置の位置ずれによる色ずれを解消できる。
【0070】
請求項2の発明において、各作像装置において、距離TLは各像担持体について、その周面上での書き込み位置から転写位置までの周長KLの整数倍としたので、各像担持体の画像は転写位置で合致することになる。請求項3の発明では、像担持体毎に回転制御が可能である。
【0071】
請求項4の発明では、駆動源、連結ギヤの偏心などによる回転時速度変動の影響による位置ずれを解消することができる
請求項5の発明では、減速駆動手段による回転時速度変動の影響についても、各像担持体について位置ずれを解消できる。
【0072】
請求項6、7の発明では、駆動手段のギヤ、中間減速ギヤの速度変動による位置ずれの問題が解消される。請求項8の発明では、駆動系の部品の偏心による位置ずれの問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【図1】カラー画像形成装置の概略構成を説明した図である。
【図2】感光体駆動手段の一例を説明した図である。
【図3】感光体駆動手段の一例を説明した図である。
【図4】感光体駆動手段の一例を説明した図である。
【図5】感光体駆動手段の一例を説明した図である。
【図6】駆動モータ速度変動の周期説明図である。
【図7】中間減速ギヤ速度変動の周期説明図である。
【図8】位相合わせ無しの場合における感光体ギヤ速度変動の周期説明図である。
【図9】位相合わせ実施時における感光体ギヤ速度変動の周期説明図である。
【符号の説明】
21 感光体ギヤ
22 モータギヤ
Claims (8)
- 像担持体とこの像担持体に形成された潜像をトナー画像として可視像化する現像手段とを有する複数の作像装置と、これら複数の作像装置で形成されたトナー画像を前記像担持体上の転写位置で被転写媒体へ転写する転写手段と、これら複数の作像装置の前記像担持体に対して同一の書き込み位置にて各々に光を照射し潜像を形成する露光装置と、前記像担持体を駆動する駆動源の回転速度を減速して前記像担持体を駆動する減速駆動手段を有し、前記複数の作像装置で可視像化されたトナー画像を前記転写位置で前記被転写媒体に順次重ね合わせて合成像を形成するカラー画像形成装置において、
前記減速駆動手段の減速比を、前記駆動源が整数回転したときに、前記像担持体が前記書き込み位置から前記転写位置までの周長(KL)分送られる比率にしたことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 請求項1記載のカラー画像形成装置において、
前記複数の作像装置それぞれの転写位置間の距離(TL)を任意の像担持体上の前記書き込み位置から転写位置までの周長(KL)の整数倍とし、かつ、前記減速駆動手段の減速比を、前記駆動源が整数回転したときに、前記任意の像担持体が前記周長(KL)分、送られる比率にしたことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 請求項1記載のカラー画像形成装置において、
前記減速駆動手段を前記駆動源及び前記像担持体にそれぞれ設けたギヤ同士の連結により構成し、かかる減速駆動手段を各作像装置にそれぞれ設けていることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 請求項2記載のカラー画像形成装置において、
前記減速駆動手段を前記駆動源及び前記複数の作像装置中の任意の1つの作像装置の像担持体にそれぞれ設けたギヤ同士の噛み合わせにより構成し、かつ、
他の各作像装置の像担持体にそれぞれ設けたギヤ同士を、隣接するこれら作像装置の像担持体間に設けたギヤ間に介在する連結ギヤにより噛み合わせ、該連結ギヤを介して各像担持体を連動駆動するようにし、
前記駆動源が整数回転したときに、前記連結ギヤが整数回転する関係としたことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 像担持体とこの像担持体に形成された潜像をトナー画像として可視像化する現像手段とを有する複数の作像装置と、これら複数の作像装置で形成されたトナー画像を前記像担持体上の転写位置で被転写媒体へ転写する転写手段と、これら複数の作像装置の前記像担持体に対して同一の書き込み位置にて各々に光を照射し潜像を形成する露光装置と、前記像担持体を駆動する駆動源の回転速度を減速して前記像担持体を駆動する減速駆動手段を有し、前記複数の作像装置で可視像化されたトナー画像を前記転写位置で前記被転写媒体に順次重ね合わせて合成像を形成するカラー画像形成装置において、
前記減速駆動手段を前記駆動源及び前記像担持体にそれぞれ設けたギヤと、これらギヤ間に介在する中間減速ギヤにより構成し、
前記中間減速ギヤが、径(歯数)の異なる複数のギヤを一体にした段ギヤからなり、該中間減速ギヤを構成する大径ギヤと前記駆動源のギヤとが噛み合い、該中間減速ギヤを構成する小径ギヤと前記像担持体に設けたギヤとが噛み合い、
前記複数の作像装置それぞれの転写位置間の距離(TL)を任意の像担持体上の前記書き込み位置から転写位置までの周長(KL)の整数倍とし、かつ、前記減速駆動手段の減速比を、前記中間減速ギヤが整数回転したときに、前記小径ギヤと噛み合うギヤにより駆動される像担持体が前記周長(KL)分、送られる比率にしたことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 請求項5記載のカラー画像形成装置において、
前記駆動手段のギヤと前記中間減速ギヤとの減速比が、前記駆動手段のギヤが整数回転するときに、前記中間減速ギヤが整数回転する関係にあることを特徴とするカラー画像形成装置。 - 請求項5又は6記載のカラー画像形成装置において、
前記小径ギヤを前記隣接する作像装置の各像担持体のギヤに噛み合わせると共に、前記小径ギヤに噛み合う像担持体以外の像担持体については、隣り合う像担持体間に設けた連結ギヤにより連動して駆動されるようにし、
前記駆動源が整数回転したときに、前記連結ギヤが整数回転する関係としたことを特徴とするカラー画像形成装置。 - 請求項1乃至7の何れかに記載のカラー画像形成装置において、
前記各像担持体を駆動する駆動系の部品を同一部品で構成するとともに、
前記複数の各作像装置における潜像の書き込みのタイミング及び転写のタイミングで、前記部品の速度変動に影響する位相特性を合致させた取り付けとしていることを特徴とするカラー画像形成装置。
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