JPH06161205A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH06161205A
JPH06161205A JP4333477A JP33347792A JPH06161205A JP H06161205 A JPH06161205 A JP H06161205A JP 4333477 A JP4333477 A JP 4333477A JP 33347792 A JP33347792 A JP 33347792A JP H06161205 A JPH06161205 A JP H06161205A
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JP
Japan
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image
recording material
image forming
driving
color
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JP4333477A
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English (en)
Inventor
Kazuyoshi Chiku
一佳 知久
Kunihiko Kitayama
邦彦 北山
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の像担持体の駆動ムラ及び記録材の移動
ムラの各々に起因する色ズレをコストアップすることな
くすべて除去する。 【構成】 1つの駆動モータ76により4つの画像形成
部の各感光体ドラム101a〜101dと記録材担持ベ
ルト40を駆動するベルト駆動ローラ41とをそれぞれ
駆動するように構成し、駆動モータ76の駆動ムラ周期
をT1 、各感光体ドラム101a〜101d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れ
るときの記録材の移動ムラ周期をT3 、記録材が互いに
隣り合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 =ほぼ整数、
3/T1 =ほぼ整数、T4 /T3 =ほぼ整数、を満足
するようにこれらT1 〜T4の値を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式、静電記
録方式などの複写機、プリンタ等の画像形成装置に関
し、限定するものではないが、例えば複数の画像形成手
段を有し、これら画像形成手段によって像担持体上に複
数の色の異なる可視画像を形成し、これら可視画像を、
記録材担持手段にて担持、搬送される同一の記録材上に
順次に重ね転写するようにしたカラー複写機やカラープ
リンタ等のカラー画像形成装置に好適するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、複数の画像形成部を備え、各画像
形成部にてそれぞれ色の異なった可視画像(トナー像)
を形成し、これらのトナー像を同一の記録材に順次重ね
転写する画像形成装置、いわゆるカラー画像形成装置が
種々提案されているが、その中で多用されているのが電
子写真方式のカラー画像形成装置である。このような電
子写真方式のカラー画像形成装置は複数の画像形成部、
一般には4つの画像形成部を並置し、これら画像形成部
の像担持体としてそれぞれ専用の感光体ドラムを用い、
各感光体ドラムにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クの可視画像、即ち、トナー像を別々に作像し、例えば
誘電体ベルトよりなる記録材担持手段にて担持、搬送さ
れる記録材に対して順次に各色のトナー像を重ね転写
し、この記録材上の多重トナー像を定着装置により一括
して加熱定着させることにより所要のフルカラー画像や
マルチカラー画像を得るようにしている。
【0003】このような電子写真方式のカラー画像形成
装置の一例について図14を参照して簡単に説明する。
このカラー画像形成装置は、装置本体内に例えばイエロ
ー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色の可視画像
(トナー像)を形成することができる第1〜第4の4つ
の画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが直線的に配列
された構成を有し、各画像形成部Pa〜Pdは像担持体
としての専用の感光体ドラム1a、1b、1c及び1d
をそれぞれ含む。各感光体ドラム1a〜1dは図示矢印
方向に回転駆動され、その周囲にはそれぞれ専用の画像
形成プロセス手段である、例えば一次帯電器2a、2
b、2c、2d、像露光装置3a、3b、3c、3d、
現像器4a、4b、4c、4d、及びクリーナ5a、5
b、5c、5d等が配設されている。
【0004】また、各画像形成部Pa〜Pdの感光体ド
ラム1a〜1dの下部には、記録材担持手段、本例では
無端移動する記録材担持ベルト8が周知の態様で複数の
ローラ間に架張されており、その内部には転写帯電手段
6a、6b、6c、6dがそれぞれ配設されている。ま
た、記録材担持ベルト8の図において右方には給紙部
が、その反対側、即ち図において左方には定着器7がそ
れぞれ配置されている。さらに、給紙部と記録材担持ベ
ルト8との間にはタイミングを取って記録材Pを送給す
るための一対のレジストローラ13が配置されており、
記録材Pは給紙部からレジストローラ13を介して記録
材担持ベルト8上に送給、保持され、このベルト8の図
示矢印方向への移動に伴なって各画像形成部Pa〜Pd
の転写領域に順次に搬送される。
【0005】上述の構成において、給紙部より送り出さ
れた記録材Pはレジストローラ13にその先端を僅かに
挟まれたところでいったん停止し、第1の画像形成部P
aの画像形成プロセスとタイミングを合わせられて送り
出され、記録材担持ベルト8上に給紙される。この第1
の画像形成部Paでは一次帯電器2aによって一様に帯
電された感光体ドラム1aに対してレーザビーム等によ
り原稿画像におけるイエロー成分色の画像情報を走査し
てイエロー成分色の静電潜像が形成される。この静電潜
像は現像器3aにてイエロートナーが付着されてイエロ
ーの可視画像となる。
【0006】一方、記録材Pは記録材担持ベルト8上に
担持されて搬送され、第1の画像形成部Paの感光体ド
ラム1aの下側の転写領域において転写帯電手段6aの
作用により感光体ドラム1a上に形成されたイエローの
可視画像、即ちトナー像が記録材P上に転写される。こ
のようにイエロートナー像が記録材P上に転写されてい
る間に、第2の画像形成部Pbではマゼンタ成分色の静
電潜像が形成され、この静電潜像が現像器3bでマゼン
タトナー像とされ、記録材Pが第2の画像形成部Pbの
感光体ドラム1bの下側の転写領域に搬送されるときに
はこのマゼンタトナー像が転写領域に移動し、転写帯電
手段6bの作用により記録材P上のイエロートナー像の
上に重なった状態で転写される。
【0007】以下、第3、第4の画像形成部Pc、Pd
にても第1及び第2の画像形成部Pa、Pbと同様にシ
アン色、ブラック色の各トナー像が順次に形成され、記
録材担持ベルト8によって搬送される記録材P上に順次
にこれらのトナー像が多重転写される。
【0008】かかる画像形成プロセスが終了すると、記
録材Pは記録材担持ベルト8より分離されて定着器7に
送られ、ここで一括定着されることによって所望のフル
カラー画像が得られる。また、転写が終了した各画像形
成部Pa〜Pdの感光体ドラム1a〜1dはクリーナ5
a〜5dで残留トナーが除去され、引き続き行なわれる
次の潜像形成に備える。
【0009】上記構成の画像形成装置は各色毎にそれぞ
れの画像形成部を有するために高速化に有利であり、ま
た、転写経路を直線状に構成できるために厚紙やトラペ
ン等の記録材に対して適応性がある等の長所を有する反
面、異なる画像形成部で形成された各色の画像のレジス
トレーションを如何に良好に行なうかの点で多大の問題
を有している。記録材上に転写された4色の画像形成位
置のズレは最終的には色ズレとして又は色相の変化とし
て現われてくる。
【0010】このレジストレーションズレを防ぐには、
すべての感光体ドラムの回転を一定にし、かつ速度を一
致させたり、記録材の移動速度を一定に保つ等の対策が
必要である。このため、従来は、感光体ドラムや記録材
担持手段の駆動モータにエンコーダを直結し、PLL
(フェ−ズロックループ)制御によりこの駆動モータを
一定回転に維持するようにしていた。
【0011】ところで、近年、レーザビームプリンタ等
の、ドットマトリックスやラスターラインによる画像書
き込みを行なう画像形成装置の発展によって、感光体ド
ラムに代表される像担持体の駆動に起因する速度ムラの
許容度は極めて厳しいものとなってきた。
【0012】例えば、16画素/mmのラスターライン
の場合、0.062mm毎のライン間隔のムラが人間の
視覚には濃度ムラとして検出され、カラー画像の場合に
は色ズレとなって検出されてしまう。
【0013】そこで、本出願人は先に特開昭63−11
965号公報に開示したように、画像形成装置の感光体
ドラムを駆動する駆動手段は一定周期にて発生する固有
の駆動ムラ(ワウ・フラッタ)を有しており、この周期
的駆動ムラに起因する感光体ドラムの回転速度ムラは駆
動手段を感光体ドラムの画像書き込み位置から転写位置
へと移動する時間が駆動手段の駆動ムラ周期の整数倍と
なるように作動させることによって解決できるというこ
とを見出した。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
画像形成装置のように、記録材(記録紙)Pを記録材担
持ベルト8上に保持して各画像形成部Pa〜Pdの転写
領域に搬送し、各色のトナー像を多重転写する構成にお
いては、上述したように記録材担持ベルト8に移動ムラ
があると、各感光体ドラム1a〜1dと記録材Pの転写
位置での相対速度が各感光体ドラムによって異なるた
め、これが濃度ムラ、色ズレ、色ムラ等となって転写画
像上に現われてしまう。
【0015】この記録材担持ベルト8の移動ムラは記録
材担持ベルト8を駆動するベルト駆動ローラの回転周期
によるものと、ベルト駆動ローラを駆動する駆動源の駆
動ムラ周期に起因するものとに大別される。このうち、
ベルト駆動ローラの回転周期に起因する色ズレは、特開
昭59−182139号公報に開示されているように、
ベルト駆動ローラの周長と隣り合う像担持体の転写位置
間距離とを等しくすることによって防止できる。
【0016】しかしながら、ベルト駆動ローラの駆動源
の駆動ムラ周期に起因する色ズレを防止することは難し
く、例えば高精度のモータを使用したり、上述したよう
にPLL制御により駆動源の駆動精度を上げる等の手段
が取られているが、かなりのコストアップになってしま
うという欠点があった。
【0017】さらに、PLL制御により駆動モータの回
転を理想的に一定に制御しても、感光体ドラムを駆動す
る駆動経路内に問題があれば、感光体ドラムを一定に回
転させることができない。駆動経路内の問題としては、
例えばウォーム駆動系におけるウォームホイールの偏心
やベルト駆動系におけるドラム軸プーリーの偏心が挙げ
られる。ウォームホイールやドラム軸プーリー等の感光
体ドラム駆動体に偏心成分があると、被駆動体である感
光体ドラムに回転ムラ(角速度変動)が生じ、感光体ド
ラム表面での速度変動を引き起こす。この感光体ドラム
表面の速度変動により位置ズレが生じ、色ズレに至る。
【0018】図15はイエローとマゼンタの画像の位置
ズレ量ΔlY 、ΔlM 及び色ズレ量Qの関係を示す図で
ある。図中Xは記録材上の位置を示す。ここで、位置ズ
レ量Δlとは、記録材上における実際の画像の位置と正
規の位置(位置ズレの生じていない理想的な位置)との
差である。Δlは感光体ドラム駆動体の偏心が原因とな
って生じるので、Δlは感光体ドラム駆動体及び感光体
ドラムの1回転を周期とする周期関数となる。また、色
ズレ量Qは2色の位置ズレ量の差で、同様に周期関数と
なる。
【0019】単色の位置ズレは人間の知覚上あまり目立
たないが、複数色の色ズレはハーフトーン画像における
色ムラや線画画像におけるブレ画像となって現われるた
め、人間の知覚に感知され易い。従って、色ズレを抑え
ることが極めて重要な技術課題となる。
【0020】従って、本発明の1つの目的は、複数の像
担持体を有する画像形成装置において、像担持体の駆動
ムラ及び記録材の移動ムラの各々に起因する色ズレをコ
ストアップすることなくすべて除去することができる画
像形成装置を提供することである。
【0021】本発明の他の目的は、複数の像担持体を有
する画像形成装置において、各像担持体における位置ズ
レの量と位相を制御することにより色ズレを抑え、常時
高品位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。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置によって達成される。要約すれば、本発明
は、第1の態様においては、複数の像担持体と、該各像
担持体上に可視画像をそれぞれ形成する手段と、前記複
数の像担持体上にそれぞれ形成される可視画像が転写さ
れる記録材を担持して前記複数の像担持体近傍の転写部
へと順次に搬送する無端状の記録材担持手段とを具備
し、前記複数の像担持体及び前記記録材担持手段を単一
の駆動源にて駆動するように構成された画像形成装置に
おいて、前記駆動源の駆動ムラ周期をT1 、前記各像担
持体が画像書き込み位置から画像転写位置まで移動する
時間をT2 、前記記録材担持手段により記録材が搬送さ
れるときの記録材の移動ムラ周期をT3 、前記記録材が
互いに隣り合った像担持体間の距離を進むのに要する時
間をT4 としたときに、 T2 /T1 =ほぼ整数 T3 /T1 =ほぼ整数 T4 /T3 =ほぼ整数 を満足するように前記T1 〜T4 を設定することを特徴
とする画像形成装置である。
【0023】また、第2の態様においては、本発明は、
複数の像担持体と、該各像担持体上に可視画像をそれぞ
れ形成する手段と、前記複数の像担持体上にそれぞれ形
成される可視画像が転写される記録材を担持して前記複
数の像担持体近傍の転写部へと順次に搬送する無端状の
記録材担持手段とを具備し、前記複数の像担持体の駆動
手段として、単一の駆動源と、前記複数の像担持体に対
しそれぞれ同軸上に設けられる複数の像担持体駆動体
と、前記駆動源より前記各像担持体駆動体に駆動力を伝
達する駆動力伝達手段とを有する画像形成装置におい
て、前記複数の像担持体駆動体の偏心量の精度をほぼ一
致させ、かつ前記複数の像担持体の偏心の位相を、記録
材上における各可視画像の位置ズレの位相が一致するよ
うに、合わせることを特徴とする画像形成装置である。
【0024】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて詳細に説明する。なお、以下の実施例においては
本発明を電子写真方式のカラー画像形成装置に適用した
場合について説明するが、本発明は実施例以外の電子写
真方式、静電記録方式等の種々の構成の画像形成装置に
等しく適用できるものである。
【0025】まず、本発明の第1の実施例について図1
〜図6を参照して説明する。
【0026】図2は本発明を適用した電子写真方式のカ
ラー画像形成装置の全体構成を示す概略断面図であり、
このカラー画像形成装置は、装置本体100内に直線的
に配列されたマゼンタ、シアン、イエロー及びブラック
に対応する第1、第2、第3及び第4の4つの画像形成
部Pa、Pb、Pc及びPdを備えている。また、記録
材Pを担持、搬送する無端状の記録材担持手段、本例で
は無端状の記録材担持ベルト40がベルト駆動ローラ4
1及び複数の支持ローラ42、43、44間に架張され
ている。この記録材担持ベルト40は、図示しない駆動
モータによりベルト駆動ローラ41が図示矢印方向に回
転駆動されることによって、図2に矢印Aで示す方向に
駆動され、給紙部を通じて送給される記録材Pを担持
し、前述した各画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdの
転写領域へと順次に搬送する。
【0027】各画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdは
実質的に同一の構成を有し、通常のように図示矢印方向
に回転駆動される像担持体である感光体ドラム101
a、101b、101c及び101dを含み、各感光体
ドラムの周辺には、本例では、感光体ドラム101a〜
101dを一様帯電する一次帯電器102a、102
b、102c及び102d、感光体ドラム上に形成され
た静電潜像を現像する現像器104a、104b、10
4c及び104d、現像された可視画像(トナー像)を
記録材Pへ転写する転写帯電器105a、105b、1
05c及び105d、感光体ドラム上に残存するトナー
を除去するクリーナ106a、106b、106c及び
106dが感光体ドラムの回転方向に順次配設されてい
る。また、各感光体ドラム101a、101b、101
c及び101dの上方には像露光装置103a、103
b、103c及び103dがそれぞれ設けられている。
これら像露光装置103a〜103dは、本例ではそれ
ぞれ半導体レーザ、ポリゴンミラー、fθレンズ等から
なるレーザビームスキャナより構成され、電気ディジタ
ル画像信号の入力を受けてその信号に対応して変調され
たレーザビームを一次帯電器102a〜102dと現像
器103a〜103dとの間で感光体ドラム101a〜
101dの母線方向に走査してこれら感光体ドラム面を
露光し、感光体ドラム101a〜101d上に静電潜像
を形成するようになっている。
【0028】前記現像器104aにはマゼンタ色のトナ
ーが、現像器104bにはシアン色のトナーが、現像器
104cにはイエロー色のトナーが、現像器104dに
はブラック色のトナーがそれぞれ収容されている。ま
た、像露光装置103aにはカラー画像のマゼンタ成分
像に対応する画素信号が、像露光装置103bにはシア
ン成分像に対応する画素信号が、像露光装置103cに
はイエロー成分像に対応する画素信号が、そして像露光
装置103dにはブラック成分像に対応する画素信号が
それぞれ入力される。また、第1の画像形成部Paと給
紙部との間には記録材吸着用帯電器45、46が設置さ
れており、給紙部から供給される記録材Pを前記記録材
担持ベルト40に確実に吸着させる。
【0029】一方、給紙部はサイズの異なる記録材Pを
収納する2つの給紙カセット60a、60b、これら給
紙カセット60a、60bから記録材Pを1枚づつ給紙
するためのピックアップローラ61、搬送ローラ62、
63及び記録材Pを所定のタイミングで記録材担持ベル
ト40上に給紙するための一対のレジストローラ64と
から構成されている。
【0030】上記構成のカラー画像形成装置において、
画像形成動作開始信号が装置本体100に入力される
と、第1の画像形成部Paの感光体ドラム101aは矢
印の方向に回転を始め、一次帯電器102aにより一様
な帯電を受け、その後レーザビームスキャナ103aに
より原稿画像のマゼンタ成分像に対応する画像信号によ
って変調を受けたレーザ光が感光体ドラム101a上に
書き込まれ、潜像が形成される。次に、現像器104a
により潜像がマゼンタトナーによって現像され、感光体
ドラム101a上にマゼンタのトナー像が形成される。
【0031】一方、記録材Pはいずれかの記録材カセッ
ト60a、60b、例えば記録材カセット60aからピ
ックアップローラ61により取り出され、搬送ローラ6
3を介してレジストローラ64に送られる。このレジス
トローラ64でいったん停止した記録材Pは、感光体ド
ラム101a上に形成されたトナー像とのタイミングを
取って、レジストローラ64により既に移動を開始して
いる記録材担持ベルト40上に送り込まれる。この記録
材担持ベルト40上にタイミングを取って給紙された記
録材Pは、記録材担持ベルト40の矢印A方向への移動
に伴なって、第1の画像形成部Paの転写領域に搬送さ
れ、ここで転写帯電器105aにより担持ベルト40の
裏側より転写帯電を受けて感光体ドラム101a上のマ
ゼンタのトナー像が記録材P上に転写される。
【0032】以下同様の工程が残りの第2〜第4の画像
形成部Pb〜Pdにおいても行なわれ、シアンのトナー
像、イエローのトナー像、そしてブラックのトナー像が
それぞれ記録材担持ベルト40の移動によって記録材P
が第2〜第4の画像形成部Pb〜Pdの感光体ドラム1
01b〜101dの下部を順次に通過して定着器50の
方向へと搬送される間に、それぞれの転写帯電器105
b、105c、105dにより記録材P上に順次に重ね
て転写されてカラー画像が合成される。
【0033】すべてのトナー像の転写が終了すると、記
録材Pは、第4の画像形成部Pdを通過した後、図示し
ない交流電圧が印加された除電用帯電手段により除電さ
れ、記録材担持ベルト40から分離される。記録材担持
ベルト40から分離された記録材Pは定着器50に送ら
れ、この定着器50内で転写された多重合成画像が例え
ば一対の熱ローラ51により加熱定着された後、記録材
排出口から排紙トレイ52上に排出され、かくして1つ
の複写サイクルが終了する。
【0034】次に、本実施例の感光体ドラム101a〜
101d及び記録材担持ベルト40に対する駆動系につ
いて図1を参照して説明する。
【0035】各感光体ドラム101a〜101dの軸7
1a〜71dにはそれぞれウォームホイール72a〜7
2dが固定されている。また、ベルト駆動ローラ41の
軸73にもウォームホイール74が固定されている。一
方、各感光体ドラム101a〜101d及びベルト駆動
ローラ41に沿ってウォーム軸75が延設され、このウ
ォーム軸75の一端は駆動モータ76の駆動軸77とカ
ップリング78により結合されている。また、各ウォー
ムホイール72a〜72d及び74はウォーム軸75に
固定されたウォームギア79a〜79d及び80とそれ
ぞれ噛み合っている。
【0036】上記構成において、駆動モータ76が回転
すると、その回転はカップリング78によりウォーム軸
75に伝達され、さらに各ウォームギア79a〜79d
及び80により各ウォームホイール72a〜72d及び
74に伝達されてこれらウォームホイール72a〜72
d及び74が回転駆動される。各感光体ドラム101a
〜101d及びベルト駆動ローラ41は、各ウォームホ
イール72a〜72d及び74にモータ76の回転力が
伝達されることにより、回転駆動される。ベルト駆動ロ
ーラ41が回転すると、その回転力により記録材担持ベ
ルト40が矢印A方向に駆動される。
【0037】このように、本実施例においては、モータ
76が駆動されることにより4つの画像形成部Pa〜P
dのそれぞれの感光体ドラム101a〜101d及びベ
ルト駆動ローラ41が駆動されることになる。
【0038】以上の駆動系を有する画像形成装置におけ
る時間と速度の関係について図3〜図5を参照して説明
する。
【0039】各感光体ドラム101a〜101d上の各
画像書き込み位置を110a〜110d、各画像の転写
位置を111a〜111dとし、各画像が書き込み位置
から転写位置まで移動する時間をT2 とする。一方、モ
ータ76の回転周期をT1 とする。
【0040】一般に、感光体ドラム101a〜101d
の駆動角速度の変動は、図4(a)に示すように、横軸
を時間t、縦軸を角速度ωで表わすと、感光体ドラム1
01a〜101dの回転周期Tにモータ76の回転周期
1 が重畳したものとなる。この場合において、時刻t
1 で画像書き込みを行ない、時刻t2 で画像を記録材P
に転写したとすると、周期T2 の角速度変動成分は|Δ
ω1−Δω2|の速度変動分の画像への悪影響を及ぼ
す。
【0041】しかして、周期T2 が周期T1 の整数倍で
あれば、|Δω1−Δω2|=0となり、周期T1 成分
による画像への悪影響はなくなる。このため、図4
(b)に示した角速度変動を持つものと同等の画像とな
る。ここで、周期Tの速度変動は、感光体ドラムの負荷
変動を小さくすることなどにより、小さくすることがで
きる。
【0042】一方、ベルト駆動ローラ41の角速度変動
は、上記感光体ドラム101a〜101dの場合と同様
に、ベルト駆動ローラ41の回転周期をT3 とすると、
図5(a)に示すように、周期T3 にモータ76の回転
周期T1 が重畳したものとなる。ベルト駆動ローラ41
の回転変動は記録材担持ベルト40の駆動ムラとなり、
記録材Pの搬送速度ムラとなってしまう。
【0043】この場合において、時刻t3 である1色
(例えばマゼンタ)のトナー像を転写し、時刻t4 で次
の色(例えばシアン)のトナー像を転写したとすると、
周期T3 の角速度変動成分は|Δω3−Δω4|の速度
変動分の画像への色ズレを生じさせる。ここで、t4
3 をT4 とすると、このT4 は互いに隣り合った感光
体ドラム間を進むのに要する時間となる。
【0044】しかして、T4 が周期T3 の整数倍であれ
ば、|Δω3−Δω4|=0となり、周期T3 の速度変
動成分に起因する色ズレは発生しなくなる。このため、
図5(b)に示した角速度変動を持つものと同等の画像
となる。即ち、図5(b)では周期T1 の角速度変動成
分が残る。
【0045】この場合、上記と同様に、時刻t5 である
1色(例えばマゼンタ)のトナー像を転写し、時刻t6
で次の色(例えばシアン)のトナー像を転写したとする
と(T4 =t6 −t5 )、周期T1 の角速度変動成分は
|Δω5−Δω6|の速度変動分の画像への色ズレを生
じさせる。
【0046】しかして、T4 が周期T1 の整数倍であれ
ば、|Δω5−Δω6|=0となり、周期T1 の速度変
動成分に起因する色ズレは発生しなくなる。
【0047】以上述べたように、
【0048】
【数1】
【0049】
【数2】
【0050】
【数3】 となるように構成すれば、周期T1 及び周期T3 の速度
変動成分に起因する画像への悪影響を除去することがで
きる。
【0051】この整数の精度について図6を参照して以
下に説明する。
【0052】図6において、T5 は上記式(1)、
(2)、(3)の分母のいずれかを示し、T6 は分子の
いずれかを示す。また、nは整数を示す。時刻t7 から
正確にnTx だけ進んだ時刻t8 に対し、実際にT6
んだ時刻t9 がΔtだけ狂っていたとすると、この狂い
Δtにより周期Tx の角速度変動分Δω9が画像上に位
置ズレや色ズレとなって現われる。その量Δlは
【0053】
【数4】 である。
【0054】一般に、画像上での画像ズレΔlはある許
容値Δl′を満足していればよい。例えば、色ズレの場
合、Δl′は0.1mm程度までなら画像として目立た
ない場合がある。そこで、上記式(4)のΔlが許容値
Δl′に対し
【0055】
【数5】 を満足すれば、画像としては特に問題がない。それ故、
【0056】
【数6】 において、整数nからのズレ分Δt/Tx によって発生
する画像ズレ量Δlが上記式(5)を満足していればよ
く、必ずしも誤差0でT6 /Tx が整数でなければなら
ないという必要はない。
【0057】このように、本実施例によれば、高精度の
モータを使用したり、PLL制御により駆動源の駆動精
度を上げる等の手段を用いることなく、即ちコストアッ
プを招くことなく、駆動源であるモータの駆動ムラに起
因する色ズレ、画像ズレを効果的に防止することができ
るという利点がある。
【0058】上記実施例においては、駆動伝達系をウォ
ームギアとウォームホイールを用いて構成したが、本発
明はこのような駆動伝達系に限定されるものではない。
例えば、モータ軸にタイミングプーリーを取り付け、各
感光体ドラムの軸及びベルト駆動ローラの軸に同じくタ
イミングプーリーを取り付け、これらモータ軸のタイミ
ングプーリーと感光体ドラム軸及びベルト駆動ローラ軸
のタイミングプーリー間にタイミングベルトを掛け渡
し、このタイミングベルトによってモータの回転駆動力
を各感光体ドラム及びベルト駆動ローラに伝達するよう
にしてもよいし、さらに他の手段によりモータの回転駆
動力を各感光体ドラムやベルト駆動ローラに伝達しても
よい。
【0059】次に、本発明の第2の実施例について図7
〜図10を参照して説明する。
【0060】本実施例も図2に示した上記第1の実施例
と同様構成の電子写真方式のカラー画像形成装置に適用
した場合であるので、本実施例のカラー画像形成装置の
全体構成については説明を省略する。ただし、本実施例
においては、第1の画像形成部Paにおいてイエローの
トナー像を形成し、第2の画像形成部Pbにおいてマゼ
ンタのトナー像を形成し、第3の画像形成部Pcにおい
てシアンのトナー像を形成し、第4の画像形成部Pdに
おいてブラックのトナー像を形成するように構成されて
いるが、各画像形成部の構成は図2のものと同じである
ので、図2と対応する部品、部材、素子等には同一符号
を付して説明する。
【0061】図7はイエローのトナー像を形成する第1
の画像形成部Paの感光体ドラム101a及びウォーム
駆動系を示す。図7には第1の画像形成部Paについて
のみ示すが、図8から明白なように、他の画像形成部P
b〜Pdも同じ構成である。この図8は各画像形成部P
a〜Pdの感光体ドラム101a〜101dとウォーム
駆動系を示す。
【0062】図7及び図8に示すように、各感光体ドラ
ム101a〜101dの軸71a〜71dにはそれぞれ
感光体ドラム駆動体であるウォームホイール72a〜7
2dが例えばセットビスを用いて固定されている。図8
中のEa、Eb、Ec、Edはウォームホイールの偏心
の方向を示すマーキングである。また、ウォームホイー
ル72a〜72dは偏心量が同程度のものを使用する。
【0063】一方、各感光体ドラム101a〜101d
に沿って駆動伝達手段であるウォーム軸75が延設さ
れ、このウォーム軸75の一端は駆動源である駆動モー
タ76の駆動軸77とカップリング78により結合され
ており、各感光体ドラムのウォームホイール72a〜7
2dはウォーム軸75に固定された同じく駆動伝達手段
であるウォームギア79a〜79dとそれぞれ噛み合っ
ている。なお、図ではウォーム軸75とウォームギア7
9a〜79dを別部材として示したが、一体に形成した
ものであってもよい。
【0064】上記構成において、駆動モータ76が回転
すると、その回転はカップリング78によりウォーム軸
75に伝達され、さらに各ウォームギア79a〜79d
により各ウォームホイール72a〜72dに伝達されて
これらウォームホイール72a〜72dが回転駆動され
る。各感光体ドラム101a〜101dは、各ウォーム
ホイール72a〜72dにモータ76の回転力が伝達さ
れることにより、回転駆動される。
【0065】このように、本実施例においては、1つの
駆動源であるモータ76により4つの画像形成部Pa〜
Pdのそれぞれの感光体ドラム101a〜101dを駆
動するように構成されている。
【0066】図9はウォームホイールの偏心の位相合わ
せの方法を説明するための図であり、第2の画像形成部
Pbの感光体ドラム101bにウォームホイール72b
を固定する際の態様を示す。即ち、ウォームホイール7
2bの偏心の方向のマーキングEbを、第1の画像形成
部Paの感光体ドラム101aに固定したウォームホイ
ール72aの偏心の方向のマーキングEaに対して、ウ
ォームホイールの回転方向とは逆方向にθbだけ回転さ
せた状態で、ウォームホイール72bを感光体ドラム軸
71bに固定する。この場合、θbは次式を満たす値に
する。
【0067】θb=Lb/R ここで、Lbは第2の画像形成部Pbの転写位置(11
1b)と第1の画像形成部Paの転写位置(111a)
間の距離である。また、Rは感光体ドラム101a〜1
01dの半径である(各感光体ドラムとも半径は同一と
する)。
【0068】第3及び第4の画像形成部Pc及びPdの
感光体ドラム101c及び101dに取り付けるウォー
ムホイール72c及び72dの位相合わせも同様に、第
1の画像形成部Paの転写位置(111a)を基準にし
た転写位置間距離Lc及びLdよりそれぞれθc及びθ
dを算出し、それぞれEc及びEdの向きをEaを基準
にして定めればよい。
【0069】図10は上記構成の本実施例のカラー画像
形成装置において、画像形成を行なった場合のイエロー
及びマゼンタの画像の位置ズレ量ΔlY 及びΔlM 、並
びにこれら2色間の色ズレ量Qの関係を示す。図中Xは
記録材上の位置を示す。
【0070】この図10から明白なように、位置ズレの
大きさは2色で同程度となる。これは位置ズレの大きさ
がウォームホイールの偏心量と1対1の相関関係を有
し、かつ本実施例においては同程度の偏心量を持つウォ
ームホイールを各色に使用しているためである。なお、
位置ズレとウォームホイールの偏心量との相関関係は比
例関係にあることが実験によって確認されている。
【0071】次に、位置ズレの位相であるが、これもウ
ォームホイールの偏心の方向により一義的に決定される
ことが実験的に確認されている。従って、上述の位相合
わせの方法により、各画像形成部の転写位置間の間隔の
分だけ、下流側の色のウォームホイールの偏心方向を基
準となる第1のウォームホイール72aの偏心方向Ea
よりずらすと、記録材における各色の位置ズレの位相が
一致することになる。かくして、これら2色の位置ズレ
の大きさと位相はほぼ一致し、これら位置ズレの差であ
る色ズレは図示するように極めて小さなものとなり、実
質的に無視できる程度になるので、高品位の画像が得ら
れることになる。
【0072】以上はイエローとマゼンタの2色で説明を
行なったが、言うまでもなくどの色の組み合わせにおい
ても位置ズレの大きさと位相は一致し、色ズレは極く小
さなものとなる。なお、各ウォームホイール72a〜7
2dは同じウォーム軸75上に設けられたウォームギア
79a〜79dとそれぞれ噛み合っているため、各ウォ
ームホイールの相対的な位相関係は変わることがない。
従って、各色間の位置ズレの位相関係も変化することが
なく、恒久的に色ズレの極く小さい良好な状態が維持さ
れることになる。
【0073】図11は、ウォームホイールの偏心方向の
位相制御は行なっているが、偏心量が大きく異なる場合
の位置ズレ量及び色ズレ量を示す、図10と同様のイエ
ロー及びマゼンタの画像の位置ズレ量ΔlY 及びΔl
M 、並びにこれら2色間の色ズレ量Qの関係を示す図で
ある。この図11から明白なように、ウォームホイール
の偏心量が異なると、位相制御を行なっても色ズレを小
さくすることはできない。色ズレを極く小さくするには
本実施例のように各ウォームホイールの偏心量を同程度
に揃える必要がある。
【0074】次に、各感光体ドラムを1つの駆動源でベ
ルト駆動するように構成された電子写真方式のカラー画
像形成装置に本発明を適用した第3の実施例について図
12及び図13を参照して説明する。
【0075】このカラー画像形成装置は、上記第2の実
施例と同様に、第1の画像形成部Paにおいてイエロー
のトナー像を形成し、第2の画像形成部Pbにおいてマ
ゼンタのトナー像を形成し、第3の画像形成部Pcにお
いてシアンのトナー像を形成し、第4の画像形成部Pd
においてブラックのトナー像を形成するように構成され
ており、また、各感光体ドラムが1つのモータ(駆動
源)によりベルト駆動される以外は図2のカラー画像形
成装置と同じ構成であるので、図2と対応する部品、部
材、素子等には同一符号を付して説明する。
【0076】図12はイエローのトナー像を形成する第
1の画像形成部Paの感光体ドラム101a及びベルト
駆動系を示す。図12には第1の画像形成部Paについ
てのみ示すが、図13から明白なように、他の画像形成
部Pb〜Pdも同じ構成である。この図13は各画像形
成部Pa〜Pdの感光体ドラム101a〜101dとベ
ルト駆動系を示す。
【0077】図12及び図13に示すように、各感光体
ドラム101a〜101dの軸71a〜71dにはそれ
ぞれ感光体ドラム駆動体であるドラム軸プーリー90a
〜90dが例えばセットビスを用いて固定されている。
図13中のEa、Eb、Ec、Edはこれらドラム軸プ
ーリー90a〜90dの偏心成分の方向を示すマーキン
グである。また、ドラム軸プーリー90a〜90dは偏
心量が同程度のものを使用する。
【0078】一方、駆動源である駆動モータ76の駆動
軸77にはモータ軸プーリー81が固定され、このモー
タ軸プーリーには駆動伝達手段である4本のタイミング
ベルト、平ベルト等のベルト82a〜82dが各感光体
ドラム101a〜101dのドラム軸プーリー90a〜
90dとの間で架張されている。
【0079】上記構成において、駆動モータ76が回転
すると、その回転は4本のベルト82a〜82dにより
各感光体ドラム101a〜101dのドラム軸プーリー
90a〜90dに伝達されてこれらドラム軸プーリーが
回転駆動される。各感光体ドラム101a〜101d
は、各ドラム軸プーリー90a〜90dにモータ76の
回転力が伝達されることにより、回転駆動される。な
お、第1及び第4のドラム軸プーリー90a及び90d
に架張されたベルト82a及び82dにはアイドラプー
リー83a及び83dが転接されている。
【0080】本実施例においても、ドラム軸プーリー9
0a〜90dは、上記第2の実施例において説明した位
相制御の方法により、各感光体ドラム軸71a〜71d
に固定する。即ち、各画像形成部の転写位置間の間隔L
b、Lc、Ldの分だけ、下流側の色のドラム軸プーリ
ー90b〜90dの偏心方向Eb、Ec、Edを基準と
なる第1のドラム軸プーリー90aの偏心方向Eaより
回転方向とは逆方向にずらし、例えばセットビスで固定
する。その詳細は上述したので、ここでは説明を省略す
る。
【0081】上記構成の本実施例のカラー画像形成装置
において、画像形成を行なった場合の画像の位置ズレ量
及び色ズレ量は、上述の第2の実施例の場合と同様に、
上記図10に示したようになる。これはベルト駆動系に
おいても、ウォーム駆動系と同様に、ドラム軸プーリー
の偏心量と位置ズレ量に1対1の相関関係があり、ま
た、位置ズレの位相がドラム軸プーリーの偏心の方向に
より一義的に決まるものであるためである。従って、ベ
ルト駆動系においても上述のウォーム駆動系と同様の位
相合わせの方法により、色ズレの極めて小さな高品位の
画像を得ることができる。
【0082】なお、各ドラム軸プーリー90a〜90d
はベルト82a〜82dにより同一のモータ軸プーリー
81に連結されているため、各ドラム軸プーリーの相対
的な位相関係は変わることがない。従って、上述のウォ
ーム駆動系と同様に、各色間の位置ズレの位相関係も変
化することがなく、恒久的に色ズレの極く小さい良好な
状態が維持されることになる。
【0083】上記実施例では本発明を電子写真方式のカ
ラー画像形成装置に適用した場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、他の種々の構
成の電子写真方式のカラー或は単色(白黒)の画像形成
装置や、静電記録方式等の画像形成装置にも等しく適用
できることは言うまでもない。
【0084】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、駆動源の駆動ムラ周期をT1 、像担持体
が画像書き込み位置から画像転写位置まで移動する時間
をT2、記録材担持手段により記録材が搬送されるとき
の記録材の移動ムラ周期をT3、記録材が互いに隣り合
った像担持体間の距離を進むのに要する時間をT4 とし
たときに、T2 /T1 =ほぼ整数、T3 /T1 =ほぼ整
数、T4 /T3 =ほぼ整数を満足するようにこれらT1
〜T4 を定めるだけであるので、高精度のモータを使用
したり、PLL制御により駆動源の駆動精度を上げる等
の手段を用いる必要がない。従って、コストアップを招
くことなく、駆動源の駆動ムラに起因する色ズレ、画像
ズレを効果的に防止することができ、常時高品位の画像
を安定に形成することができるという効果がある。
【0085】また、本発明の画像形成装置によれば、各
画像形成部の転写位置間の間隔の分だけ、下流側の画像
形成部の像担持体駆動体の偏心方向を、基準となる最上
流の画像形成部の像担持体駆動体の偏心方向よりずらす
ように位相制御するものであるから、各色の画像の位置
ズレの量及び位相が記録材上において実質的に一致し、
従って、これら位置ズレの差である色ズレが極めて小さ
なものとなり、実質的に無視できる程度になるので、常
時高品位の画像を安定に形成することができるという効
果がある。
【0086】さらに、駆動源を1つにしているため、像
担持体駆動体の位相の相対関係が変化せず、従って、恒
久的に色ズレの極く少ない良好な状態が維持されるとい
う効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の電子写真方式のカラー
画像形成装置の感光体ドラム及び記録材担持ベルトに対
する駆動系を説明するための概略斜視図である。
【図2】本発明の第1の実施例の電子写真方式のカラー
画像形成装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図3】本発明の第1の実施例の動作原理を説明するた
めの概略図である。
【図4】本発明の第1の実施例の動作原理を説明するた
めの概略図である。
【図5】本発明の第1の実施例の動作原理を説明するた
めの概略図である。
【図6】本発明の第1の実施例の動作原理を説明するた
めの概略図である。
【図7】本発明の第2の実施例の電子写真方式のカラー
画像形成装置の第1の画像形成部の感光体ドラム及びウ
ォーム駆動系を説明するための概略図である。
【図8】本発明の第2の実施例の電子写真方式のカラー
画像形成装置の感光体ドラム及びウォーム駆動系を説明
するための概略図である。
【図9】本発明の第2の実施例におけるウォームホイー
ルの偏心方向の位相合わせの方法を説明するための概略
図である。
【図10】本発明の第2の実施例における位置ズレ量及
び色ズレ量を説明するための概略図である。
【図11】偏心量が等しくないウォームホイールを使用
して位相制御を行なったときの位置ズレ量及び色ズレ量
を説明するための概略図である。
【図12】本発明の第3の実施例の電子写真方式のカラ
ー画像形成装置の第1の画像形成部の感光体ドラム及び
ベルト駆動系を説明するための概略図である。
【図13】本発明の第3の実施例の電子写真方式のカラ
ー画像形成装置の感光体ドラム及びベルト駆動系を説明
するための概略図である。
【図14】従来の電子写真方式のカラー画像形成装置の
一例を示す概略断面図である。
【図15】図14に示す従来の電子写真方式のカラー画
像形成装置における位置ズレ量及び色ズレ量を説明する
ための概略図である。
【符号の説明】
40 記録材担持ベルト 41 ベルト駆動ローラ 50 定着器 71a〜71d 感光体ドラム軸 72a〜72d ウォームホイール 73 ベルト駆動ローラ軸 74 ウォームホイール 75 ウォーム軸 76 駆動モータ 77 モータ駆動軸 78 カップリング 79a〜79d ウォームギア 80 ウォームギア 81 モータ軸プーリー 82a〜82d ベルト 83a、83d アイドラプーリー 90a〜90d ドラム軸プーリー 100 装置本体 101a〜101d 感光体ドラム 102a〜102d 一次帯電器 103a〜103d 像露光装置 104a〜104d 現像器 105a〜105d 転写帯電器 106a〜106d クリーナ Pa〜Pd 画像形成部 P 記録材

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の像担持体と、該各像担持体上に可
    視画像をそれぞれ形成する手段と、前記複数の像担持体
    上にそれぞれ形成される可視画像が転写される記録材を
    担持して前記複数の像担持体近傍の転写部へと順次に搬
    送する無端状の記録材担持手段とを具備し、前記複数の
    像担持体及び前記記録材担持手段を単一の駆動源にて駆
    動するように構成された画像形成装置において、 前記駆動源の駆動ムラ周期をT1 、前記各像担持体が画
    像書き込み位置から画像転写位置まで移動する時間をT
    2 、前記記録材担持手段により記録材が搬送されるとき
    の記録材の移動ムラ周期をT3 、前記記録材が互いに隣
    り合った像担持体間の距離を進むのに要する時間をT4
    としたときに、 T2 /T1 =ほぼ整数 T3 /T1 =ほぼ整数 T4 /T3 =ほぼ整数 を満足するように前記T1 〜T4 を設定することを特徴
    とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 複数の像担持体と、該各像担持体上に可
    視画像をそれぞれ形成する手段と、前記複数の像担持体
    上にそれぞれ形成される可視画像が転写される記録材を
    担持して前記複数の像担持体近傍の転写部へと順次に搬
    送する無端状の記録材担持手段とを具備し、前記複数の
    像担持体の駆動手段として、単一の駆動源と、前記複数
    の像担持体に対しそれぞれ同軸上に設けられる複数の像
    担持体駆動体と、前記駆動源より前記各像担持体駆動体
    に駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを有する画像形成
    装置において、 前記複数の像担持体駆動体の偏心量の精度をほぼ一致さ
    せ、かつ前記複数の像担持体の偏心の位相を、記録材上
    における各可視画像の位置ズレの位相が一致するよう
    に、合わせることを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動力伝達手段は同軸上に配設され
    た複数のウォームギアであり、前記像担持体駆動体は該
    各ウォームギアと噛み合う複数のウォームホイールであ
    ることを特徴とする請求項2の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記駆動力伝達手段は1本或は複数本の
    タイミングベルト又は平ベルトであり、前記像担持体駆
    動体は該ベルトにより駆動される複数のプーリーである
    ことを特徴とする請求項2の画像形成装置。
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Cited By (4)

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