JP2004177508A - Image carrier driving device and image forming apparatus - Google Patents

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JP2004177508A
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Junya Takigawa
潤也 瀧川
Hiroshi Koide
博 小出
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a good image by carrying out phase matching so that periodic components are not caused as color deviation. <P>SOLUTION: The total of the time from the engaging point of a driven gear 110C positioned on the downstream side in the moving direction of an intermediate transfer belt 200 and an idler gear 120B engaged with it until the engaging point of the idler gear 120B with a driven gear 110M on the upstream side by a rotational movement on a pitch circle of the idler gear 120B, the time until a photoreceptor drum 110M which is on the same axis with the driven gear 110M is brought into contact with the intermediate transfer belt 200 by a rotational movement on the pitch circle of the driven gear 110M, and the time from the contact point of the photoreceptor drum 100M on the upper stream side with the intermediate transfer belt 200 to the contact point of a photoreceptor drum 100C on the downstream side with the intermediate transfer belt 200 is the same as the total of the time which is the integral multiple of 1 rotational period of the idler gear 120B and the time from the engaging point of the driven gear 110C and the idler gear 120B to the contact point with the photoreceptor drum 110C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の像担持体ドラムを並設して色毎に形成したトナー像を転写体に順次転写して多色の画像を形成する所謂タンデム方式の像担持体駆動装置及び当該像担持体駆動装置を備えた画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機やプリンタなどの画像形成装置においては、市場からの要求に応じてカラー対応のものが多くなってきている。このようなカラー画像形成装置には、1つの感光体の回りに複数の色に対応させて複数の現像装置を配置し、各色毎に画像の書き込みと前記現像装置での現像を行い、各色のトナーを感光体上に重畳して合成トナー画像を形成し、その合成トナー画像を画像形成媒体に転写してカラー画像を記録する、いわゆる1ドラム型のものと、複数の並置された感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写し、最終的に合成カラー画像を画像形成媒体上に記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【0003】
1ドラム型の画像形成装置とタンデム型の画像形成装置とを比較すると、前者は感光体が1つであるから、比較的小型化でき、低コストで提供できるという利点はあるものの、1つの感光体を用いて複数回(フルカラーであれば4回)画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するから、画像形成の高速化は困難である。これに対し、後者は、感光体、書き込み装置、現像装置及び転写装置が各色毎に必要であることから装置は大型化せざるを得ず、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成動作をパラレルに行うので画像形成の高速化が容易であるという利点がある。最近は、フルカラーの画像形成の場合もモノクロの画像形成並みのスピードが要求されていることから、タンデム型の画像形成装置が注目されてきている。
【0004】
タンデム型の画像形成装置には、転写装置により複数の感光体上の画像を搬送ベルトで搬送される転写シート上に順次転写する直接転写方式のものと、各感光体上の画像を1次転写装置によりいったん中間転写体に順次転写した後、その中間転写体上の画像を2次転写装置により転写シートに一括転写する間接転写方式のものとがある。ここで、従来のタンデム型の画像形成装置の例を図5および図6に示す。図5は従来の直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図、図6は従来の間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図である。なお、実質的に同一の構成要素には同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【0005】
直接転写方式のタンデム型画像形成装置は、図5に示すように、ブラック(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びイエロー(Y)の各色のトナー像が形成される像担持体としての感光体ドラム100K,100M,100C,100Yが転写媒体としてのシート400を搬送するシート搬送ベルト250上に並置されている。感光体ドラム100K,100M,100C,100Yの回転軸は、シート搬送ベルト250を駆動する駆動ローラ251及び従動ローラ252の回転軸と平行に設けられ、シート搬送ベルト250の搬送方向に直交するように配されている。各感光体ドラム100K,100M,100C,100Yは図示しないモータとギヤにより回転駆動される。シート搬送ベルト250は、図示しないモータにより駆動される前記駆動ローラ251と従動ローラ252との間に掛け渡されている。
【0006】
シート400は給紙装置700からシート搬送ベルト250上に給紙され、このシート搬送ベルト250に静電吸着され、シート搬送ベルト250と一体に移動する。そして、シート400がブラック(K)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びイエロー(Y)の感光体ドラム100K,100M,100C,100Yとシート搬送ベルト250とのニップ位置に達すると、各色毎に順次各色の画像が転写され、イエローの画像の転写が終了した時点でフルカラーの画像が形成されることになる。次いで、4色のトナーが重畳され、フルカラーのトナー画像が形成されたシート400は、定着装置800で定着され、排紙される。
【0007】
これに対し、間接転写方式のタンデム型画像形成装置は、図6に示すように、各感光体ドラム100Y,100C,100M,100K上の画像を図示しない1次転写装置により、中間転写材である中間転写ベルト200に順次転写した後、この中間転写ベルト200上の画像をローラで構成された2次転写装置300により給紙装置300により点線で示す搬送経路に沿って送られてきた転写紙400に一括転写する。中間転写ベルト200は、駆動ローラ201と従動ローラ202間に掛け渡されており、中間転写ベルト200は加圧ローラ203により2次転写装置300の方向に加圧されている。なお、図示する例では2次転写装置300はローラ形状であるが、無端転写ベルト形状のものも提供されている。
【0008】
前者の直接転写方式のものと、後者の間接転写方式のものとを比較すると、前者は、感光体ドラム100K,100M,100C,100Yが並んでいる上流側に給紙装置700を、下流側に定着装置800を配置しなければならず、シート搬送方向に大型化する欠点がある。これに対し、後者は、ニ次転写位置を比較的自由に設置することができる。また、給紙装置700及び定着装置800を感光体ドラム100K,100M,100C,100Yが並んでいる部分と重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【0009】
更に、前者は、シートの搬送方向に大型化しないためには,定着装置800を感光体ドラム100Yに接近して配置することとなる。そのため、シート400がたわむことができる十分な余裕をもって定着装置800を配置することができず、シート400の先端が定着装置800に進入するときの衝撃(特に厚いシートで顕著となる)や、定着装置800を通過するときのシート搬送速度と、転写搬送ベルトによるシート搬送速度との速度差により、定着装置800が上流側の画像形成に影響を及ぼしやすい欠点がある。これに対し、後者は、シート400がたわむことができる十分な余裕をもって定着装置800を配置することができるから、定着装置800が画像形成にほとんど影響を与えないようにすることができる。以上のようなことから、最近は、タンデム型画像形成装置の中の、特に間接転写方式のものが注目されてきている。
【0010】
このようにタンデム型の画像形成装置が注目されるとともに、画像に対する品質要求も高まり、色ずれ、ジターなどの画像劣化が懸念されるようになってきた。そのためには、画像劣化の要因の一つである複数の感光体ドラムの駆動系の周波数変動成分が画像上に発生しないようにする必要がある。このような周波数変動成分による画像劣化は不可避であると考えられているが、これを軽減するものとして、例えば特開平6−161205号公報には、各感光体ドラムの書込み位置から中間転写ベルトやシート搬送ベルト上のシートへの転写位置までの距離の位相に着目して色ずれを低減するようにした発明が開示されている。
【0011】
前記公知例は、1つの駆動モータにより4つの画像形成部の各感光体ドラムと記録材担持ベルトを駆動するベルト駆動ローラとをそれぞれ駆動するように構成し、駆動モータの駆動ムラ周期をT1、各感光体ドラムが画像書き込み位置から画像転写位置まで移動するのに要する時間をT2、記録材担持ベルト40により記録材が搬送させるときの記録材の移動ムラ周期をT3、記録材が互いに隣りあった感光体ドラムの画像転写位置間を進むのに要する時間をT4としたときに、T2/T1、T3/T1、T4/T3がそれぞれほぼ整数になるように前記T1〜T4を設定したものである。このようにこの公知例は、各部の駆動による周期や時間の関係を設定している。
【0012】
【特許文献1】
特開平6−161205号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
前述の公知例でも明らかなように、タンデム型カラー画像形成装置の画像劣化の一因である色ずれの原因として、駆動伝達に伴う様々な周期成分が挙げられる。これらは、周期性の変動が発生することにより、像の転写を行う各ステーションにおいてその変動の積分値である位置ずれが発生する。しかしながらこの周期性の変動は系が本来持っているものであり、前述の公知例のように前記T1〜T4を設定し他としても、完全に無くすことは不可能である。
【0014】
本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、周期成分が画像上に色ずれとして発生しないように位相合わせを行うことができる像担持体駆動装置及び周期成分が画像上に色ずれとして発生しないような位相合わせが行え、これにより色ずれが低減され、良好な画像を得ることができる画像形成装置を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、第1の手段は、回転軸が転写媒体移動方向に直交する方向に平行に、かつ前記転写媒体移動方向に沿って並設された複数の像担持体と、各像担持体の回転軸に対して同軸上に一体に回転可能に設けられた被駆動ギアと、前記被駆動ギア間に設けられたアイドラギアと、
を含み、1つのモータによって前記アイドラギアによって連結された1つのギア列を駆動する像担持体駆動装置において、前記転写媒体の移動方向下流側に位置する前記被駆動ギヤとこれに噛合する前記アイドラギヤの噛合い点から前記アイドラギヤのピッチ円上を回転運動して前記アイドラギヤが上流側の前記被駆動ギヤと噛合うまでの第1の時間、上流側の前記被駆動ギヤのピッチ円上を回転運動して前記被駆動ギヤと同軸上の前記像担持体が前記転写媒体と接触するまでの第2の時間、及び上流側の前記像担持体と前記転写媒体との接点が下流側の前記像担持体と前記転写媒体との接点に到達する第3の時間の和と、前記アイドラギヤの1回転周期の整数倍の時間である第4の時間、及び下流側の前記被駆動ギヤと前記アイドラギヤの噛合い点が前記被駆動ギヤの同軸上にある下流側の前記像担持体が前記転写媒体と接する点まで到達する第5の時間との和が等しくなるように前記被駆動ギア、前記アイドラギアとの関係が設定されていることを特徴とする。
【0016】
第2の手段は、第1の手段において、前記被駆動ギヤと前記アイドラギヤは、歯数の大きいギヤが歯数の小さなギヤの歯数の整数倍であることを特徴とする。
【0017】
第3の手段は、第1または第2の手段において、前記被駆動ギヤは前記アイドラギヤとの噛合い部において、前記アイドラギヤの厚み形状内に収まるように前記被駆動ギアと前記アイドラギアの厚みと軸方向の噛合位置が設定されていることを特徴とする。
【0018】
第4の手段は、第1ないし第3の手段において、前記被駆動ギヤは摺動性を有する樹脂で成形され、1つのギヤ列に用いる複数の被駆動ギヤは同一の型で同一のキャビネットによって成形されていることを特徴とする。
【0019】
第5の手段は、第1ないし第3の手段において、前記モータの出力ギアから前記ギヤ列の駆動伝達は前記被駆動ギヤおよび前記アイドラギヤのうち歯数の多いギヤから行うことを特徴とする。
【0020】
第6の手段は、第5の手段において、前記アイドラギヤの歯数は前記モータの出力ギヤの歯数の整数倍であることを特徴とする。
【0021】
第7の手段は、第1ないし第5の手段において、前記ギア列の1つの被駆動ギアに設けられ、当該被駆動ギアの回転位置を検出するための第1の検出手段と、前記ギア列によって駆動される像担持体に対して別途設けられ、1つのモータによって駆動される被駆動ギアを含むギア列によって駆動される像担持体と、前記別途設けられた像担持体を駆動する被駆動ギアの1つに設けられ、当該被駆動ギアの回転位置を検出するための第2の検出手段とを備えていることを特徴とする。
【0022】
第8の手段は、第7の手段において、前記第1及び第2の検出手段の検出出力に基づいて両者のギア列の位相を制御する制御装置をさらに備えていることを特徴とする。
【0023】
第9の手段は、第1ないし第8の手段において、前記転写媒体に代えて転写媒体を搬送する転写媒体搬送手段としたことを特徴とする。
【0024】
第10の手段は、第1ないし第9の手段に係る像担持体駆動装置と、前記像担持体駆動装置によって駆動される像担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、前記転写媒体に画像を転写する転写手段とから画像形成装置を構成したこと特徴とする。
【0025】
第1の手段によれば、担持体と同軸の被駆動ギヤとアイドラギヤの噛合い位置から転写位置までの転写媒体転写の移動方向上流側の像担持体被駆動ギヤと像担持体を経由した時間とアイドラギヤの1回転周期の整数倍時間と被駆動ギヤ上を回転運動した時間の和を等しくしているので、アイドラギヤの1回転周期による転写像の画素の伸び縮みの周期を合わせることが可能となり画像上に色ずれが現われることがない。
【0026】
第2の手段によれば、被駆動ギヤの1回転周期はアイドラギヤの1回転周期の整数倍となり、画像上で周期変動成分の位相が一致するので、画像劣化は画像上発生せず、色ずれを低減することができる。
【0027】
第3の手段によれば、前記被駆動ギヤが前記アイドラギヤとの噛合い部において、前記アイドラギヤの厚み形状内に収まるので、アイドラギヤ端部の歯面の乱れによる悪影響が被駆動ギヤに及ぶことがなくなり、像担持体の回転ムラを低減することができる。
【0028】
第4の手段によれば、ギヤトレイン内の被駆動ギヤ同士の形状ばらつきを抑え、これにより回転ムラ位相特性のばらつきを低減し、位相ずれによる色ずれを低減することができる。
【0029】
第5の手段によれば、減速比を大きくとることが可能となり、出力の小さなモータでも高トルクを得ることが可能となり、モータの小型化、省エネ化を実現できる。
【0030】
第6の手段によれば、アイドラギヤの1回転周期をモータの出力ギヤの1回転周期の整数倍とすることができ、モータの出力ギヤ1回転の速度変動ムラをアイドラギヤによる1回転変動ムラと同期させ、画像上の画像劣化要素が増加するのを防ぎ、色ずれを低減することができる。
【0031】
第7の手段によれば、第1及び第2の検出手段によって被駆動ギヤの回転位置を検出してホームポジションを設定することが可能となり位相制御が用紙に行える。
【0032】
第8の手段によれば、第1及び第2の検出手段によって検出した回転位置に基づいて常に回転開始位置を合わせることが可能となり、分離したギヤトレイン間でも回転ムラ位相特性を一定に保つことができ、これにより色ずれを低減することができる。
【0033】
第9の手段によれば、中間転写媒体として機能する転写媒体を、例えば記録シートを搬送する搬送ベルトに置換しても同様の効果を奏する。すなわち第1ないし第9の手段は、間接転写方式のタンデム型の像担持体駆動装置にも直接転写方式のタンデム型の像担持体駆動装置にも適用することが可能である。
【0034】
第10の手段によれば、色ずれを低減することが可能な間接転写方式のタンデム型の画像形成装置及び直接転写方式のタンデム型の画像形成装置を提供することができる。
【0035】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態において、前述の従来例及び各実施形態において同等とみなせる各部には同一の参照番号を付し、重複する説明は適宜省略する。
【0036】
図1は第1の実施形態に係る間接転写方式のタンデム型画像形成装置の転写部の概略構成を示す図、図2(a)は被駆動ギヤとアイドラギヤとの関係を示す平面図、(b)はその側面図、図3は被駆動ギヤとアイドラギヤの位置関係を示す図である。
【0037】
図1において、本実施形態に係るタンデム型画像形成装置においても図6に示した従来例と同様に4個の感光体ドラム100Y,100C,100M,100Kが配置され、そのそれぞれに帯電ユニット、書き込みユニット、現像ユニット、転写ニット、クリーニングユニット及び除電ユニットの電子写真プロセスを構成する作像ステーションが設けられ、この順でイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)及びブラック(K)の作像ステーションが配置されている。前記各色の感光体ドラム100Y,100C,100M,100Kと図示しない各色の転写ユニットとの間には、中間転写ベルト200が配置されている。中間転写ベルト200は、駆動プーリ201と従動プーリ202との間に加圧プーリ203によって所定の張力を得るように掛け回されている。また、前記加圧プーリ203には中間転写ローラ200をニップ間に挟むようにして2次転写装置としての2次転写ローラ300が配されている。そして、前記2次転写ローラ300と中間転写ベルト200との間に記録媒体としてのシート400を送り込み、シート上のフルカラーのトナー画像を転写し、前述の定着装置800によって定着し、装置外に排紙する。
【0038】
中間転写ベルト200は、矢印200aの方向に搬送され、イエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)及びブラック(K)の各感光体ドラム100Y、100C、100M及び100Kの各ステーション順にトナー画像が転写され、像の重ね合わせが行われる。感光体ドラム100Y,100C,100M、100Kにはそれぞれ、被駆動ギヤ110Y,110C,110M、110Kが同軸上に取り付けられている。そして、画像形成方向から見て最前段と最後段の被駆動ギヤ110Y及び110Kには、それぞれ駆動モータ130A及び130Bの出力ギヤ140A,140Bが噛合し、前記駆動モータ130A及び130Bにより回転駆動される。被駆動ギヤ110Y、110C、110Mは、それぞれアイドラギヤ120Aが隣接する被駆動ギア110Y,110Cに、アイドラギア120Bが隣接する被駆動ギア110C,110Mにそれぞれ噛合し、1つのギヤ列を形成している。130Cは中間転写ベルト200の駆動ローラ201を駆動するモータ、130Dは2次転写装置300を駆動するモータである。被駆動ギヤ110Kにはアイドラギアが介在することなく駆動モータ130Bにより独立して駆動されているが、これは、白黒画像を得る場合は、ブラック用感光体ドラム100Kのみを回転駆動すればよいためである。
【0039】
図2は被駆動ギヤ110C,110Mとアイドラギヤ120Aとの関係を示す図である。中間転写ベルト200の移動方向に対して下流側にある感光体ドラム100Mと同軸上にある被駆動ギヤ110Mとアイドラギヤ120Bの噛み合い点であるA点から、2つの感光体ドラム100C,100M上に形成される像が中間転写ベルト200上で重ね合わされるD’点までの経路は、A点からアイドラギヤ120Bのピッチ円上を矢印D0の方向に角速度ω0で回転し、B点を経由して被駆動ギヤ110Cのピッチ円上をC点まで角速度ω1で矢印D1方向に回転し、C’点からD’点まで中間転写ベルト200上を移動する上流側の感光体100Cの像の形成に関わる経路と、A点から被駆動ギヤ110Cのピッチ円上をD点まで矢印D2の方向に角速度ω2で回転する下流側の感光体ドラム100Mの像の形成に関わる経路との2つの経路がある。
【0040】
ここでアイドラギヤ120Bの1回転周期の回転ムラによる転写像への影響を見ると、時刻T0においてアイドラギヤ120BのA点でのピッチ円上の周速が最大になったとし、A点からB点までの角度をθ0とすると、点Bに到達する時間T1は
T1=θ0/ω0
となり、このT1の時間を迎えた際にアイドラギヤ120Bにより被駆動ギヤ110Cへ伝達される周速が最大となる。
【0041】
また、アイドラギヤ120の1回転周期の回転ムラが引き起こす被駆動ギヤ110Cの中間転写ベルト200との接点であるC点でのピッチ円上の周速の最大値は、角度θ1回転したとすると、
T2=θ1/ω1+T1
で最大となる。この時刻T2が中間転写ベルト200に感光体ドラム100Cから画像が転写されるC’点におけるアイドラギヤ120Bによって引き起こされる画素の伸びの最大値となる時刻である。また、この時刻T2で感光体ドラム100Cから中間転写ベルト200に転写された画像が、感光体ドラム100Mから転写される画像と重ね合わせられる点であるD’点に到達する時間T3は、C’点からD’点までの距離をL、中間転写ベルトの移動速度をVとしたときに、
T3=L/V+T2
となる。
【0042】
同様にD’点で画像が重ね合わせられる際に、D’点でのアイドラギヤ120Bの1回転周期の回転ムラによって引き起こされる感光体ドラム100Mの中間転写ベルト200との接点D’点における周速の最大値となる時刻をT4とすると、アイドラギヤ120Bの1回転の周期は2π/ω0なので、A点からD点までの回転角度(移動角度)をθ2とすると、
T4=2π/ω0×N+θ2/ω2(Nは自然数)
となり、時刻T4においてアイドラギヤ120Bの1回転の回転ムラによって引き起こされる感光体ドラム100Mの周速ムラが、転写点D’点において最大値となり、中間転写ベルト200との相対速度差によって生じる画素の伸びは最大値となる。
【0043】
従って
T3=T4
となるような構成にすることによりアイドラギヤ110Bの1回転周期ムラによる転写画像の伸びを一致させることが可能となり、画素の伸び縮みに起因する色ずれを低減させることができる。なお、上述の説明では被駆動ギヤ110Cと110Mおよびその間のアイドラギヤ120Bについて述べたが、被駆動ギヤ110Yと110Cおよびその間のアイドラギヤ120Aについても同様である。
【0044】
また、被駆動ギヤ110Y,110C,110M、110Kの歯数をアイドラギヤ120A,120Bの歯数の整数倍とすると、被駆動ギヤ110Y,110C,110M、110Kの1回転周期をアイドラギヤ120A,120Bの1回転周期の整数倍とすることができ、アイドラギヤ120A,120Bの1回転の速度変動ムラを被駆動ギヤ110Y,110C,110Mによる1回転変動ムラと同期させれば、複数の周波数成分を持った画像上の変動が生じることを防ぎ、これに起因する色ずれを低減できる。
【0045】
なお、図2(b)におけるRgはアイドラギア120Bの半径、Rdは被駆動ギア110Mの半径、RDは感光体ドラム100Mの半径であり、それぞれ回転角θ0,θ2を乗じることによって経路長の算出は容易に行える。
【0046】
また、図2(a)に示すように被駆動ギヤ110Y,110C,110Mとアイドラギヤ120A,120Bの噛合部において、被駆動ギヤ110Y,110C,110Mがアイドラギヤ120A,120Bの厚み形状内に収まるようにギアの厚みと軸方向の噛合位置を設定する。これにより、アイドラギヤ120A,120Bの端部においてギヤ成形時のバリや端面の欠けによる歯面の乱れに起因する被駆動ギヤ110Y,110C,110Mの回転ムラの発生を防止することができ、これにより各感光体ドラム100Y,100C,100Mの回転ムラを低減させることができる。
【0047】
更に被駆動ギヤ110Y,110C,110M,110Kをポリアミド樹脂(PA)、ポリアセタール樹脂(POM)、あるいは含油タイプの樹脂材などの摺動性の高い樹脂による成形品によって形成し、被駆動ギヤ110Y,110C,110Mを同一の型、及び同一のキャビネットで成形する。これにより、ギヤトレイン内の被駆動ギヤ110Y,110C,110M間の形状ばらつきを抑え、回転ムラ位相特性のばらつきを低減し、位相ずれによる色ずれを低減することができる。
【0048】
また、感光体ドラム100Y,100C,100Mを駆動するモータ130Aは、被駆動ギヤ110Y,110C,110Mおよびアイドラギヤ120A,120Bによって形成されるギヤ列の中でアイドラギヤ120A,120Bよりも歯数の多い被駆動ギヤ110Yに連結されている。その結果、アイドラギヤ120を駆動ギアとして駆動力の伝達を行うよりも減速比が大きくなることから、高回転のモータが使用でき、モータの効率の良い使用が可能となる。
【0049】
図3に示すように、感光体ドラム100Yを駆動する被駆動ギヤ110Yおよび感光体ドラム110Kを駆動する被駆動ギヤ110Kには、位置検出パターン(図示しない)がそれぞれ設けられており、位置検出センサ111A,111Bによって前記位置検出バターンをそれぞれ読み取る。読み取った結果は図示しない制御装置に入力され、当該制御装置により、被駆動ギヤ110Y,110Kの回転位置の検出を行う。そして、この検出結果に基づいて制御装置は、被駆動ギヤ110Y,110Kの作像時の回転始動位置が常に同じ場所となるようにイニシャライズ動作を行い、ホームポジションの設定を行う。このようすることによって被駆動ギヤ110Y,110C,110Mを含むギヤトレインと被駆動ギヤ110Kの間の位相を常に同一とすることが可能となり、画像上の色ずれが作像ごとに変動するのを防ぐことができる。なお、制御装置は、制御の主体となるCPU、制御プログラムを記憶したROM、及びCPUがワークエリアとして使用するともに、制御に必要な情報を記憶するRAMを含み、各制御は前記プログラムにしたがってCPUが実行する。
【0050】
また、アイドラギヤ120A,120Bの歯数をモータ130Aの出力ギヤ140Aの歯数の整数倍に設定すれば、アイドラギヤ120A,120Bの1回転周期をモータ130Aの出力ギヤ140Aの1回転周期の整数倍とすることができ、モータ130Aの出力ギヤ140Aの1回転の速度変動ムラをアイドラギヤ120A,120Bによる1回転変動ムラと同期させることができる。これにより、複数の周波数成分を持った画像上の変動が生じることを防ぐことが可能となり、複数の周波数成分を持った画像上の変動に起因する色ずれを低減することができる。
【0051】
図4は本発明の第2の実施形態に係る直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を示す図である。直接転写方式のタンデム型画像形成装置の場合も、図5に示した従来例と同様に、シート400を搬送するシート搬送ベルト250の搬送方向に沿って上流から下流に向かってイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)及びブラック(K)の各色のトナー像を形成する感光体ドラム100Y,100C,100M,100Kがシート搬送ベルト250上にシート搬送ベルトの搬送方向に直交する方向に各感光体ドラム100Y,100C,100M,100Kの回転軸が平行になるように配置されている。そして、シート400は、各感光体ドラム100Y,100C,100M,100Kとシート搬送ベルト250の間を通るように設定されている。その他、被駆動ギア110Y,110C,110M,110K、アイドラギア120A,120B、駆動モータ130A,130B、出力ギア140A,140Bを含む駆動機構は前述の第1の実施形態と同等に構成されている。
【0052】
このように構成すると、直接転写方式のタンデム型画像形成装置においても前述の間接転写方式のタンデム型画像形成装置と同様にして画像上の色ずれを防止することができる。
【0053】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、周期成分が画像上に色ずれとして発生しないように位相合わせを行うことができる像担持体駆動装置及び周期成分が画像上に色ずれとして発生しないような位相合わせが行え、これにより色ずれが低減され、良好な画像を得ることができる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】本発明の第1の実施の形態における転写部の概略構成を説明するための図である。
【図2】第1の実施の形態における被駆動ギヤとアイドラギヤとの関係を説明するための図で、(a)はその平面図、(b)は側面図である。
【図3】第1の実施の形態における被駆動ギヤとアイドラギヤの位置関係を説明するための図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態における転写部の概略構成を説明するための図である。
【図5】従来の直接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【図6】従来の間接転写方式のタンデム型画像形成装置の概略構成を説明するための図である。
【符号の説明】
100Y イエロー用感光体ドラム
100C シアン用感光体ドラム
100M マゼンタ用感光体ドラム
100K ブラック用感光体ドラム
110Y,110C,110M,110K 被駆動ギヤ
111A,111B センサ
120A,120B アイドラギヤ
130A,130B 駆動モータ
140A,140B 出力ギヤ
200 中間転写ベルト
250 シート搬送ベルト
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called tandem-type image carrier driving device for forming a multi-color image by sequentially transferring toner images formed for each color by arranging a plurality of image carrier drums, and the image carrier. The present invention relates to an image forming apparatus provided with a body driving device.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Many image forming apparatuses, such as electrophotographic copying machines and printers, are color-compatible in response to market demands. In such a color image forming apparatus, a plurality of developing devices are arranged around a single photoreceptor so as to correspond to a plurality of colors, and an image is written for each color and developed by the developing device. A so-called one-drum type in which toner is formed on a photoconductor by forming a composite toner image by transferring the composite toner image to an image forming medium, and a plurality of photoconductors arranged side by side. A so-called tandem type in which a single-color toner image is formed on each photoreceptor, the single-color toner images are sequentially transferred, and a composite color image is finally recorded on an image forming medium, provided with a developing device individually. There are things.
[0003]
Comparing the one-drum type image forming apparatus and the tandem type image forming apparatus, the former has a single photosensitive member, and therefore has the advantage that it can be relatively small in size and can be provided at low cost. Since a full-color image is formed by repeating image formation a plurality of times (four times in the case of full color) using a body, it is difficult to speed up image formation. On the other hand, the latter requires a photoreceptor, a writing device, a developing device, and a transfer device for each color, so the device must be increased in size, and although there is a disadvantage of increasing the cost, the image forming operation is not performed. Since it is performed in parallel, there is an advantage that the speed of image formation can be easily increased. Recently, tandem-type image forming apparatuses have been receiving attention because full-color image formation is required to be as fast as monochrome image formation.
[0004]
The tandem type image forming apparatus includes a direct transfer type in which images on a plurality of photosensitive members are sequentially transferred onto a transfer sheet conveyed by a transfer belt by a transfer device, and a primary transfer method in which images on each photosensitive member are transferred. There is an indirect transfer type in which an image on the intermediate transfer body is once transferred to an intermediate transfer body by an apparatus and then collectively transferred to a transfer sheet by a secondary transfer apparatus. Here, an example of a conventional tandem type image forming apparatus is shown in FIGS. FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional direct transfer type tandem type image forming apparatus, and FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional indirect transfer type tandem type image forming apparatus. Note that substantially the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0005]
As shown in FIG. 5, the tandem image forming apparatus of the direct transfer type uses an image carrier on which toner images of black (K), magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) are formed. Of photosensitive drums 100K, 100M, 100C, and 100Y are arranged side by side on a sheet transport belt 250 that transports a sheet 400 as a transfer medium. The rotation axes of the photosensitive drums 100K, 100M, 100C, and 100Y are provided in parallel with the rotation axes of the driving roller 251 and the driven roller 252 that drive the sheet conveyance belt 250, and are orthogonal to the conveyance direction of the sheet conveyance belt 250. Are arranged. Each of the photoconductor drums 100K, 100M, 100C, and 100Y is driven to rotate by a motor and gears (not shown). The sheet conveying belt 250 is stretched between the driving roller 251 driven by a motor (not shown) and the driven roller 252.
[0006]
The sheet 400 is fed onto the sheet conveying belt 250 from the sheet feeding device 700, is electrostatically attracted to the sheet conveying belt 250, and moves integrally with the sheet conveying belt 250. When the sheet 400 reaches the nip position between the photosensitive drums 100K, 100M, 100C, and 100Y of black (K), magenta (M), cyan (C), and yellow (Y) and the sheet conveying belt 250, each color The images of the respective colors are sequentially transferred to each other, and when the transfer of the yellow image is completed, a full-color image is formed. Next, the sheet 400 on which the toners of the four colors are superimposed to form the full-color toner image is fixed by the fixing device 800 and is discharged.
[0007]
On the other hand, an indirect transfer type tandem type image forming apparatus is an intermediate transfer material, as shown in FIG. 6, by a primary transfer device (not shown) for images on the respective photosensitive drums 100Y, 100C, 100M, 100K. After the images are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 200, the image on the intermediate transfer belt 200 is transferred by a secondary transfer device 300 including rollers along a transport path indicated by a dotted line by a paper feeding device 300 by a paper feeding device 300. Batch transfer. The intermediate transfer belt 200 is stretched between a driving roller 201 and a driven roller 202, and the intermediate transfer belt 200 is pressed by a pressure roller 203 in the direction of the secondary transfer device 300. In the illustrated example, the secondary transfer device 300 has a roller shape, but an endless transfer belt shape is also available.
[0008]
Comparing the former direct transfer type and the latter indirect transfer type, the former shows that the paper feeding device 700 is located upstream on the photosensitive drums 100K, 100M, 100C and 100Y, and the downstream is located downstream. The fixing device 800 must be arranged, and there is a disadvantage that the size is increased in the sheet conveyance direction. In the latter case, on the other hand, the secondary transfer position can be set relatively freely. Further, the sheet feeding device 700 and the fixing device 800 can be disposed so as to overlap with the portion where the photosensitive drums 100K, 100M, 100C, and 100Y are arranged, which is advantageous in that the size can be reduced.
[0009]
Further, in the former, the fixing device 800 is arranged close to the photosensitive drum 100Y in order not to increase the size in the sheet conveying direction. For this reason, the fixing device 800 cannot be arranged with a sufficient margin to allow the sheet 400 to bend, and the impact when the leading end of the sheet 400 enters the fixing device 800 (particularly remarkable in a thick sheet) and the fixing There is a disadvantage that the fixing device 800 tends to affect the image formation on the upstream side due to the speed difference between the sheet conveyance speed when passing through the apparatus 800 and the sheet conveyance speed by the transfer conveyance belt. On the other hand, in the latter, since the fixing device 800 can be arranged with a sufficient margin to allow the sheet 400 to bend, the fixing device 800 can hardly affect the image formation. From the above, recently, indirect transfer type tandem image forming apparatuses have attracted attention.
[0010]
As described above, attention has been paid to the tandem-type image forming apparatus, and the quality requirements for the image have been increased, and image deterioration such as color shift and jitter has been concerned. For this purpose, it is necessary to prevent a frequency fluctuation component of a drive system of a plurality of photosensitive drums, which is one of the causes of image deterioration, from occurring on an image. It is considered that image deterioration due to such a frequency fluctuation component is inevitable. To reduce this, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-161205 discloses an intermediate transfer belt or a transfer belt from a writing position of each photosensitive drum. There is disclosed an invention in which color shift is reduced by focusing on a phase of a distance to a transfer position on a sheet on a sheet conveying belt.
[0011]
In the known example, one photosensitive motor of each of the four image forming units and a belt drive roller for driving a recording material carrying belt are respectively driven by one drive motor, and the drive unevenness period of the drive motor is T1, The time required for each photosensitive drum to move from the image writing position to the image transfer position is T2, the movement unevenness period of the recording material when the recording material is conveyed by the recording material carrying belt 40 is T3, and the recording materials are adjacent to each other. T1 to T4 are set so that T2 / T1, T3 / T1, and T4 / T3 are substantially integers, respectively, when the time required to advance between the image transfer positions of the photosensitive drums is T4. is there. As described above, in this known example, the relationship of the cycle and time by the driving of each unit is set.
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-6-161205
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As is clear from the above-mentioned known examples, various periodic components accompanying the drive transmission can be cited as a cause of the color shift which is one of the causes of the image deterioration of the tandem type color image forming apparatus. Due to the occurrence of the periodic variation, a position shift, which is an integrated value of the variation, occurs at each station for transferring an image. However, the fluctuation of the periodicity is inherent to the system, and it is impossible to completely eliminate the fluctuation even if T1 to T4 are set as in the above-mentioned known example.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances of the related art, and has as its object to provide an image carrier driving device and a periodic component capable of performing phase adjustment so that a periodic component does not occur as a color shift on an image. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of performing phase adjustment such that color shift does not occur on an image, thereby reducing color shift and obtaining a good image.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first means includes a plurality of image carriers having a rotation axis parallel to a direction orthogonal to a transfer medium moving direction and arranged in parallel along the transfer medium moving direction; A driven gear provided coaxially and integrally rotatable with respect to the rotation axis of the carrier, and an idler gear provided between the driven gears,
An image carrier driving device that drives one gear train connected by the idler gear by one motor, wherein the driven gear positioned downstream in the moving direction of the transfer medium and the idler gear meshing with the driven gear From the point of engagement, the idler gear rotates on the pitch circle of the idler gear, and the idler gear rotates on the pitch circle of the upstream driven gear for a first time until the idler gear meshes with the driven gear on the upstream side. A second time until the image carrier, which is coaxial with the driven gear, contacts the transfer medium, and the contact point between the upstream image carrier and the transfer medium is the downstream image carrier. A fourth time that is an integral multiple of one rotation cycle of the idler gear; and a third time that is an integral multiple of one rotation cycle of the idler gear, and a third time that is downstream of the driven gear and the idler gear. The driven gear and the idler gear are adjusted so that the sum of the fifth time when the image carrier on the downstream side where the joint point is coaxial with the driven gear reaches the point where the image carrier contacts the transfer medium is equal. The relationship is set.
[0016]
According to a second aspect, in the first aspect, the driven gear and the idler gear are such that a gear having a large number of teeth has an integral multiple of the number of teeth of a gear having a small number of teeth.
[0017]
The third means is the first or second means, wherein the driven gear and the thickness of the idler gear are adjusted so that the driven gear fits within the thickness shape of the idler gear at a meshing portion with the idler gear. The meshing position in the direction is set.
[0018]
A fourth means is the first to third means, wherein the driven gear is formed of a resin having slidability, and a plurality of driven gears used in one gear train are of the same type and the same cabinet. It is characterized by being molded.
[0019]
According to a fifth aspect, in the first to third aspects, the drive transmission of the gear train from the output gear of the motor is performed from a gear having a large number of teeth among the driven gear and the idler gear.
[0020]
A sixth means is the fifth means, wherein the number of teeth of the idler gear is an integral multiple of the number of teeth of the output gear of the motor.
[0021]
The seventh means is the first to fifth means, wherein the first gear means is provided on one driven gear of the gear train, and detects the rotational position of the driven gear; An image carrier driven by a gear train including a driven gear driven by one motor, separately provided for the image carrier driven by the motor, and a driven member for driving the separately provided image carrier A second detecting means provided on one of the gears for detecting the rotational position of the driven gear.
[0022]
Eighth means is the seventh means, further comprising a control device for controlling the phases of both gear trains based on the detection outputs of the first and second detection means.
[0023]
A ninth means is a transfer medium transporting means for transporting a transfer medium in place of the transfer medium in the first to eighth means.
[0024]
A tenth means is an image carrier driving device according to the first to ninth means, an image forming means for forming a toner image on an image carrier driven by the image carrier driving device, and The image forming apparatus comprises a transfer unit for transferring an image.
[0025]
According to the first means, the time passed through the image carrier driven gear and the image carrier on the upstream side in the moving direction of the transfer of the transfer medium from the meshing position of the driven gear and the idler gear coaxial with the carrier to the transfer position. Since the sum of the integral multiple time of one rotation cycle of the idler gear and the time of rotational movement on the driven gear is equalized, it is possible to match the cycle of expansion and contraction of the pixel of the transfer image by one rotation cycle of the idler gear. No color shift appears on the image.
[0026]
According to the second means, one rotation cycle of the driven gear is an integral multiple of one rotation cycle of the idler gear, and the phases of the periodic fluctuation components match on the image. Can be reduced.
[0027]
According to the third means, since the driven gear falls within the thickness shape of the idler gear at the meshing portion with the idler gear, adverse effects due to disturbance of the tooth surface at the end of the idler gear may affect the driven gear. As a result, the rotation unevenness of the image carrier can be reduced.
[0028]
According to the fourth means, it is possible to suppress the variation in the shape of the driven gears in the gear train, thereby reducing the variation in the rotational unevenness phase characteristic and the color shift due to the phase shift.
[0029]
According to the fifth means, it is possible to increase the speed reduction ratio, to obtain a high torque even with a motor having a small output, and to realize a reduction in size and energy saving of the motor.
[0030]
According to the sixth means, one rotation cycle of the idler gear can be made an integral multiple of one rotation cycle of the output gear of the motor, and the speed fluctuation unevenness of one rotation of the output gear of the motor is synchronized with the one rotation fluctuation unevenness of the idler gear. As a result, it is possible to prevent an increase in image degradation elements on the image, and to reduce color misregistration.
[0031]
According to the seventh means, the home position can be set by detecting the rotational position of the driven gear by the first and second detecting means, and phase control can be performed on the sheet.
[0032]
According to the eighth means, it is possible to always adjust the rotation start position based on the rotation position detected by the first and second detection means, and to keep the rotation unevenness phase characteristic constant between the separated gear trains. Thus, color shift can be reduced.
[0033]
According to the ninth means, the same effect can be obtained even if the transfer medium functioning as the intermediate transfer medium is replaced with, for example, a transport belt that transports a recording sheet. That is, the first to ninth means can be applied to a tandem type image carrier driving device of an indirect transfer type and a tandem type image carrier driving device of a direct transfer type.
[0034]
According to the tenth means, it is possible to provide a tandem type image forming apparatus of an indirect transfer type and a tandem type image forming apparatus of a direct transfer type capable of reducing color shift.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same reference numerals are given to the same portions in the above-described conventional example and the embodiments, and the overlapping description will be appropriately omitted.
[0036]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a transfer unit of an indirect transfer type tandem image forming apparatus according to a first embodiment. FIG. 2A is a plan view illustrating a relationship between a driven gear and an idler gear. ) Is a side view thereof, and FIG. 3 is a diagram showing a positional relationship between a driven gear and an idler gear.
[0037]
1, in the tandem-type image forming apparatus according to the present embodiment, four photosensitive drums 100Y, 100C, 100M, and 100K are arranged in the same manner as in the conventional example shown in FIG. An image forming station constituting an electrophotographic process of a unit, a developing unit, a transfer unit, a cleaning unit, and a charge removing unit is provided. In this order, yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) are provided. An imaging station is located. An intermediate transfer belt 200 is arranged between the photosensitive drums 100Y, 100C, 100M, and 100K of the respective colors and transfer units of the respective colors (not shown). The intermediate transfer belt 200 is wound around a driving pulley 201 and a driven pulley 202 by a pressure pulley 203 so as to obtain a predetermined tension. A secondary transfer roller 300 as a secondary transfer device is disposed on the pressure pulley 203 so as to sandwich the intermediate transfer roller 200 between the nips. Then, a sheet 400 as a recording medium is fed between the secondary transfer roller 300 and the intermediate transfer belt 200, a full-color toner image on the sheet is transferred, fixed by the fixing device 800, and discharged out of the device. Paper.
[0038]
The intermediate transfer belt 200 is conveyed in the direction of arrow 200a, and the toner is transferred in the order of yellow (Y), cyan (C), magenta (M), and black (K) photosensitive drums 100Y, 100C, 100M, and 100K. The image is transferred, and the images are superimposed. Driven gears 110Y, 110C, 110M, 110K are coaxially mounted on the photosensitive drums 100Y, 100C, 100M, 100K, respectively. The output gears 140A and 140B of the drive motors 130A and 130B are meshed with the driven gears 110Y and 110K at the forefront and last stages, respectively, as viewed from the image forming direction, and are driven to rotate by the drive motors 130A and 130B. . The driven gears 110Y, 110C, and 110M mesh with the driven gears 110Y and 110C adjacent to the idler gear 120A and the driven gears 110C and 110M adjacent to the idler gear 120B, respectively, to form one gear train. 130C is a motor for driving the driving roller 201 of the intermediate transfer belt 200, and 130D is a motor for driving the secondary transfer device 300. The driven gear 110K is independently driven by the drive motor 130B without the intermediary of the idler gear. However, when a black-and-white image is obtained, only the black photosensitive drum 100K needs to be rotationally driven. is there.
[0039]
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between driven gears 110C and 110M and idler gear 120A. Formed on the two photosensitive drums 100C and 100M from a point A which is a meshing point between the driven gear 110M and the idler gear 120B, which is coaxial with the photosensitive drum 100M on the downstream side with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt 200. The path from the point A to the point D ′ where the image to be superimposed on the intermediate transfer belt 200 is rotated from the point A on the pitch circle of the idler gear 120B in the direction of arrow D0 at an angular velocity ω0, and is driven via the point B. The path involved in the formation of an image of the photoconductor 100C on the upstream side that rotates on the pitch circle of the gear 110C at the angular velocity ω1 in the direction of arrow D1 at point C and moves on the intermediate transfer belt 200 from point C ′ to point D ′. And a path related to the formation of an image on the downstream photosensitive drum 100M that rotates at the angular velocity ω2 in the direction of arrow D2 from point A to point D on the pitch circle of the driven gear 110C. There is a path.
[0040]
Here, looking at the influence on the transfer image due to the rotation unevenness of one rotation cycle of the idler gear 120B, it is assumed that the peripheral speed on the pitch circle of the idler gear 120B at the point A at the time T0 becomes the maximum, and from the point A to the point B Is θ0, the time T1 to reach point B is
T1 = θ0 / ω0
When the time T1 is reached, the peripheral speed transmitted to the driven gear 110C by the idler gear 120B becomes maximum.
[0041]
Also, the maximum value of the peripheral speed on the pitch circle at point C, which is the contact point of the driven gear 110C with the intermediate transfer belt 200, caused by the rotation unevenness of the idler gear 120 in one rotation cycle is as follows:
T2 = θ1 / ω1 + T1
Is the largest. This time T2 is the time when the maximum value of the pixel expansion caused by the idler gear 120B at the point C ′ at which the image is transferred from the photosensitive drum 100C to the intermediate transfer belt 200 is obtained. The time T3 at which the image transferred from the photoconductor drum 100C to the intermediate transfer belt 200 at the time T2 reaches the point D 'where the image transferred from the photoconductor drum 100M is superimposed is C'. When the distance from the point to the point D ′ is L and the moving speed of the intermediate transfer belt is V,
T3 = L / V + T2
It becomes.
[0042]
Similarly, when the images are superimposed at the point D ', the peripheral speed at the point D' of the contact point with the intermediate transfer belt 200 of the photosensitive drum 100M caused by the rotation unevenness of the idler gear 120B in one rotation cycle at the point D '. If the maximum time is T4, the period of one rotation of the idler gear 120B is 2π / ω0, and if the rotation angle (movement angle) from the point A to the point D is θ2,
T4 = 2π / ω0 × N + θ2 / ω2 (N is a natural number)
At time T4, the peripheral speed unevenness of the photosensitive drum 100M caused by the rotation unevenness of one rotation of the idler gear 120B becomes the maximum value at the transfer point D ', and the elongation of the pixel caused by the relative speed difference with the intermediate transfer belt 200 Is the maximum value.
[0043]
Therefore
T3 = T4
With such a configuration, it is possible to match the expansion of the transferred image due to one rotation cycle unevenness of the idler gear 110B, and it is possible to reduce the color shift caused by the expansion and contraction of the pixel. In the above description, the driven gears 110C and 110M and the idler gear 120B therebetween have been described, but the same applies to the driven gears 110Y and 110C and the idler gear 120A therebetween.
[0044]
If the number of teeth of the driven gears 110Y, 110C, 110M, and 110K is an integral multiple of the number of teeth of the idler gears 120A and 120B, one rotation cycle of the driven gears 110Y, 110C, 110M, and 110K is one of the idler gears 120A and 120B. An image having a plurality of frequency components can be obtained by synchronizing the speed fluctuation unevenness of one rotation of the idler gears 120A and 120B with the one rotation fluctuation unevenness of the driven gears 110Y, 110C and 110M. The above fluctuation can be prevented from occurring, and the color shift caused by the fluctuation can be reduced.
[0045]
In FIG. 2B, Rg is the radius of the idler gear 120B, Rd is the radius of the driven gear 110M, RD is the radius of the photosensitive drum 100M, and the path length is calculated by multiplying the rotation angles θ0 and θ2, respectively. Easy to do.
[0046]
Further, as shown in FIG. 2 (a), at the meshing portion between the driven gears 110Y, 110C, 110M and the idler gears 120A, 120B, the driven gears 110Y, 110C, 110M fall within the thickness of the idler gears 120A, 120B. Set the gear thickness and the axial meshing position. As a result, it is possible to prevent the rotation of the driven gears 110Y, 110C, and 110M from being uneven due to burrs at the end portions of the idler gears 120A and 120B due to burrs at the time of gear formation and torn tooth surfaces due to chipped end surfaces. Rotational unevenness of each of the photosensitive drums 100Y, 100C, 100M can be reduced.
[0047]
Further, the driven gears 110Y, 110C, 110M, and 110K are formed of a molded product made of a highly slidable resin such as a polyamide resin (PA), a polyacetal resin (POM), or an oil-impregnated resin material. 110C and 110M are molded with the same mold and the same cabinet. Thus, it is possible to suppress the variation in shape among the driven gears 110Y, 110C, and 110M in the gear train, reduce the variation in the rotation unevenness phase characteristic, and reduce the color shift due to the phase shift.
[0048]
The motor 130A that drives the photoconductor drums 100Y, 100C, and 100M has a greater number of teeth than the idler gears 120A and 120B in the gear train formed by the driven gears 110Y, 110C and 110M and the idler gears 120A and 120B. It is connected to the drive gear 110Y. As a result, the reduction ratio becomes larger than when the driving force is transmitted using the idler gear 120 as a driving gear, so that a high-speed motor can be used, and the motor can be used efficiently.
[0049]
As shown in FIG. 3, the driven gear 110Y for driving the photoconductor drum 100Y and the driven gear 110K for driving the photoconductor drum 110K are provided with position detection patterns (not shown), respectively. The position detection patterns are read by 111A and 111B, respectively. The read result is input to a control device (not shown), and the control device detects the rotational positions of the driven gears 110Y and 110K. Then, based on this detection result, the control device performs an initialization operation so that the rotation start positions at the time of image formation of the driven gears 110Y and 110K are always at the same position, and sets the home position. This makes it possible to always make the phase between the gear train including the driven gears 110Y, 110C, and 110M and the driven gear 110K the same, and to prevent the color shift on the image from fluctuating for each image formation. Can be prevented. The control device includes a CPU serving as a main control unit, a ROM storing a control program, and a RAM used by the CPU as a work area and storing information necessary for control. Runs.
[0050]
Further, if the number of teeth of the idler gears 120A and 120B is set to an integral multiple of the number of teeth of the output gear 140A of the motor 130A, one rotation cycle of the idler gears 120A and 120B is set to an integral multiple of one rotation cycle of the output gear 140A of the motor 130A. This makes it possible to synchronize the speed fluctuation unevenness of one rotation of the output gear 140A of the motor 130A with the one rotation fluctuation unevenness of the idler gears 120A and 120B. As a result, it is possible to prevent a change in an image having a plurality of frequency components from occurring, and it is possible to reduce a color shift caused by a change in an image having a plurality of frequency components.
[0051]
FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a direct transfer type tandem image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the case of the tandem-type image forming apparatus of the direct transfer type as well, similarly to the conventional example shown in FIG. 5, yellow (Y), yellow (Y), The photosensitive drums 100Y, 100C, 100M, and 100K that form toner images of cyan (C), magenta (M), and black (K) are placed on the sheet transport belt 250 in a direction perpendicular to the transport direction of the sheet transport belt. The photoconductor drums 100Y, 100C, 100M, and 100K are arranged so that their rotation axes are parallel. The sheet 400 is set so as to pass between the photosensitive drums 100Y, 100C, 100M, and 100K and the sheet conveying belt 250. In addition, a drive mechanism including driven gears 110Y, 110C, 110M, 110K, idler gears 120A, 120B, drive motors 130A, 130B, and output gears 140A, 140B is configured the same as in the first embodiment.
[0052]
With this configuration, even in the tandem-type image forming apparatus of the direct transfer type, color misregistration on an image can be prevented in the same manner as in the tandem-type image forming apparatus of the indirect transfer type.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, an image carrier driving device capable of performing phase adjustment so that a periodic component does not occur as a color shift on an image, and an image carrier driving device that does not generate a periodic component as a color shift on an image It is possible to provide an image forming apparatus capable of performing phase adjustment, thereby reducing color misregistration and obtaining a good image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a transfer unit according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are diagrams for explaining a relationship between a driven gear and an idler gear according to the first embodiment, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a side view.
FIG. 3 is a diagram for explaining a positional relationship between a driven gear and an idler gear according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a schematic configuration of a transfer unit according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining a schematic configuration of a conventional direct transfer type tandem type image forming apparatus.
FIG. 6 is a diagram for explaining a schematic configuration of a conventional indirect transfer type tandem image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
100Y yellow photoconductor drum
100C Photoconductor drum for cyan
100M photoconductor drum for magenta
100K photoreceptor drum for black
110Y, 110C, 110M, 110K Driven gear
111A, 111B sensor
120A, 120B Idler gear
130A, 130B drive motor
140A, 140B output gear
200 Intermediate transfer belt
250 sheet transport belt

Claims (10)

回転軸が転写媒体移動方向に直交する方向に平行に、かつ前記転写媒体移動方向に沿って並設された複数の像担持体と、
各像担持体の回転軸に対して同軸上に一体に回転可能に設けられた被駆動ギアと、
前記被駆動ギア間に設けられたアイドラギアと、
を含み、1つのモータによって前記アイドラギアによって連結された1つのギア列を駆動する像担持体駆動装置において、
前記転写媒体の移動方向下流側に位置する前記被駆動ギヤとこれに噛合する前記アイドラギヤの噛合い点から前記アイドラギヤのピッチ円上を回転運動して前記アイドラギヤが上流側の前記被駆動ギヤと噛合うまでの第1の時間、上流側の前記被駆動ギヤのピッチ円上を回転運動して前記被駆動ギヤと同軸上の前記像担持体が前記転写媒体と接触するまでの第2の時間、及び上流側の前記像担持体と前記転写媒体との接点が下流側の前記像担持体と前記転写媒体との接点に到達する第3の時間の和と、
前記アイドラギヤの1回転周期の整数倍の時間である第4の時間、及び下流側の前記被駆動ギヤと前記アイドラギヤの噛合い点が前記被駆動ギヤの同軸上にある下流側の前記像担持体が前記転写媒体と接する点まで到達する第5の時間との和が等しくなるように前記被駆動ギア、前記アイドラギアとの関係が設定されていることを特徴とする像担持体駆動装置。
A plurality of image carriers having a rotation axis parallel to a direction orthogonal to the transfer medium moving direction, and arranged in parallel along the transfer medium moving direction;
A driven gear provided coaxially and integrally rotatable with respect to the rotation axis of each image carrier,
An idler gear provided between the driven gears,
An image carrier driving device that drives one gear train connected by the idler gear by one motor,
The idler gear meshes with the driven gear on the upstream side by rotating on the pitch circle of the idler gear from the meshing point of the driven gear located on the downstream side in the movement direction of the transfer medium and the idler gear meshing with the driven gear. A first time until it fits, a second time until the image carrier coaxial with the driven gear by rotating on the pitch circle of the driven gear on the upstream side comes into contact with the transfer medium, And the sum of a third time when the contact point between the image carrier on the upstream side and the transfer medium reaches the contact point between the image carrier on the downstream side and the transfer medium,
A fourth time that is an integral multiple of one rotation cycle of the idler gear, and the downstream image carrier in which the mesh point between the downstream driven gear and the idler gear is coaxial with the driven gear. Wherein the relationship between the driven gear and the idler gear is set such that the sum of the first time and the fifth time until the point of contact with the transfer medium is equal.
前記被駆動ギヤと前記アイドラギヤは、歯数の大きいギヤが歯数の小さなギヤの歯数の整数倍であることを特徴とする請求項1記載の像担持体駆動装置。2. The image carrier driving device according to claim 1, wherein the driven gear and the idler gear are such that a gear having a large number of teeth has an integral multiple of the number of teeth of a gear having a small number of teeth. 前記被駆動ギヤは前記アイドラギヤとの噛合い部において、前記アイドラギヤの厚み形状内に収まるように前記被駆動ギアと前記アイドラギアの厚みと軸方向の噛合位置が設定されていることを特徴とする請求項1または2記載の像担持駆動装置。The meshing position of the driven gear and the idler gear in the axial direction is set so that the driven gear fits within the thickness of the idler gear at a meshing portion with the idler gear. Item 3. The image carrying driving device according to Item 1 or 2. 前記被駆動ギヤは摺動性を有する樹脂で成形され、1つのギヤ列に用いる複数の被駆動ギヤは同一の型で同一のキャビネットによって成形されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置。4. The driven gear according to claim 1, wherein said driven gear is formed of a resin having slidability, and a plurality of driven gears used in one gear train are formed of the same mold and the same cabinet. The image carrier driving device according to claim 1. 前記モータの出力ギアから前記ギヤ列の駆動伝達は前記被駆動ギヤおよび前記アイドラギヤのうち歯数の多いギヤから行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置。The image carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein the drive transmission of the gear train from the output gear of the motor is performed from a gear having a large number of teeth among the driven gear and the idler gear. Drive. 前記アイドラギヤの歯数は前記モータの出力ギヤの歯数の整数倍であることを特徴とする請求項5記載の像担持体駆動装置。6. The image carrier driving device according to claim 5, wherein the number of teeth of the idler gear is an integral multiple of the number of teeth of the output gear of the motor. 前記ギア列の1つの被駆動ギアに設けられ、当該被駆動ギアの回転位置を検出するための第1の検出手段と、
前記ギア列によって駆動される像担持体に対して別途設けられ、1つのモータによって駆動される被駆動ギアを含むギア列によって駆動される像担持体と、
前記別途設けられた像担持体を駆動する被駆動ギアの1つに設けられ、当該被駆動ギアの回転位置を検出するための第2の検出手段と、
を備えていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置。
First detection means provided on one driven gear of the gear train for detecting a rotational position of the driven gear;
An image carrier that is separately provided for the image carrier driven by the gear train and is driven by a gear train including a driven gear driven by one motor;
A second detection means provided on one of the driven gears for driving the separately provided image carrier, for detecting a rotational position of the driven gear;
The image carrier driving device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
前記第1及び第2の検出手段の検出出力に基づいて両者のギア列の位相を制御する制御装置をさらに備えていることを特徴とする請求項7記載の像担持体駆動装置。8. The image carrier driving device according to claim 7, further comprising a control device for controlling the phases of both gear trains based on the detection outputs of said first and second detection means. 前記転写媒体に代えて転写媒体を搬送する転写媒体搬送手段としたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置。9. The image carrier driving device according to claim 1, wherein a transfer medium transport unit that transports the transfer medium instead of the transfer medium is used. 請求項1ないし9のいずれか1項に記載の像担持体駆動装置と、
前記像担持体駆動装置によって駆動される像担持体にトナー画像を形成する画像形成手段と、
前記転写媒体に画像を転写する転写手段と、
を備えていることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier driving device according to any one of claims 1 to 9,
Image forming means for forming a toner image on an image carrier driven by the image carrier driving device;
Transfer means for transferring an image to the transfer medium,
An image forming apparatus comprising:
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