JPH08137153A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベルト状感光体を張架する全てのロールにつ
いて、その偏心に起因する画像形成位置の変動を低減
し、それによって各色画像間の色ずれ、色むらをなく
し、高品質なカラー画像を出力できる安価で生産性の高
い画像形成装置を提供することを目的とする。 【構成】 ベルト状感光体上の露光位置から転写位置ま
での距離をＬとし、この距離Ｌから当該ベルト感光体が
複数のロールによって張架されることによって生じるベ
ルト変動の位相差に相当する距離を引いた距離が、駆動
ロール周長の整数倍となるように露光位置、転写位置を
設定するように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、複数のベルト状感光
体を用いて高速にカラー可視画像などを形成可能な画像
形成装置に関し、特にベルト状感光体に速度変動がある
場合でも画像の位置ずれ等が発生するのを防止可能な技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式等を用いたカラー画
像形成装置においては、一般にシアン、マゼンタ、イエ
ローの３色、又はブラックを加えた４色の単色画像を重
ね合わせることによりフルカラー画像を形成するように
構成されている。このため、上記カラー画像形成装置の
場合には、シアン、マゼンタ、イエローの３色、又はブ
ラックを加えた４色の単色画像を順次形成し、これらの
単色画像を互いに重ね合わせてフルカラーの画像を形成
するので、白黒の画像形成装置に比較して画像の生産性
は１／３又は１／４程度に低下する。

【０００３】そこで、上記カラー画像形成装置におい
て、白黒画像形成装置と同等の生産性を得る技術とし
て、複数の画像形成ユニットを用い、各画像形成ユニッ
トで作成した単色画像を順次重ね合わせてフルカラー画
像を形成するいわゆるタンデム型のカラー画像形成装置
が既に提案されている。このタンデム型カラー画像形成
装置では、画像形成ユニットを複数設ける必要があるた
め、装置が大型化するという難点があり、かかる難点を
解消して装置の小型化を図るには、ベルト状の感光体を
用いるのが効果的である。このようなカラー画像形成装
置では、ベルト状感光体を張架するロールの偏心により
他のロールの角速度変動やベルト状感光体の表面速度変
動が発生し、複数のベルト状感光体での速度変動量の不
一致により、重ね合わせた状態で転写した各色画像の位
置ずれ、いわゆる色ずれや色むらが発生し画質の劣化を
引き起こすという問題点があった。

【０００４】この問題点を解決するため、特開昭６２−
１２９８７３号公報、実開平１−８５７３９号公報や実
開昭６３−８２２５６号公報等に開示されている技術が
既に提案されている。上記特開昭６２−１２９８７３号
公報に係るカラー記録装置は、複数のベルト感光体に、
それぞれ色分解された各光像を形成して対応した色トナ
ーにより顕像化し、これを転写紙に順次、重ね転写する
方式のカラー記録装置において、各ベルト感光体の駆動
ローラ周長を、それぞれの画像露光位置から転写位置迄
の距離を１／整数とするように構成したものであり、駆
動ロールの偏心や駆動ロール軸の回転精度による速度変
動の影響を最小化しようとするものである。

【０００５】次に、上記提案に係るカラー記録装置の原
理を、図１３を参照して簡単に説明する。いま、ベルト
状感光体を回転駆動する駆動ロールの偏心により、図１
３（ａ）に示すように、周期Ｔ、振幅ａの正弦波的な表
面速度の変動がベルト状感光体に発生しているものとす
る。上記ベルト状感光体の表面速度変動の周期Ｔは、駆
動ロールの周長をプロセス速度で割った値に等しい。こ
の場合、上記ベルト状感光体の表面に一定間隔の周期で
行われる画像露光に対する露光時の画像位置の変動は、
図１３（ａ）に示すような露光開始点からのベルト状感
光体の速度変動波形を積分して得られる。ここで、ベル
ト状感光体の速度が所定の速度より速い場合には、露光
画像は基準位置に対して遅れ、逆にベルト状感光体の速
度が所定の速度より遅い場合には、露光画像は基準位置
に対して進むため、露光時の画像位置変動は、ベルト状
感光体の速度変動波形を積分した波形の正負を反転させ
た図１３（ｂ）に示すようなものとなる。

【０００６】一方、上記ベルト状感光体上に一定間隔で
形成された露光像に対する転写時の画像位置変動は、同
様に図１３（ｃ）に示すようになる。このベルト状感光
体から転写される転写画像の場合には、ベルト状感光体
の速度が速ければ、転写画像は基準位置に対し進み、逆
にベルト状感光体の速度が遅ければ、転写画像は基準位
置に対し遅れるため、図１３（ｃ）に示す波形は、速度
変動を積分した波形そのままのものとなる。

【０００７】このように、露光時の位置変動と転写時の
位置変動の和が実際の転写媒体上に画像位置変動として
現れる。図１３では露光位置と転写位置間の距離を駆動
ロールの周長の整数倍（この例では１倍）としているの
で、露光時の位置変動と転写時の位置変動の位相が丁度
πだけずれており、露光時の位置変動と転写時の位置変
動を足し合わせると変動が相殺され、転写媒体上での位
置変動は観測されない。従って、前述したような色ずれ
が発生せず画像の劣化も発生しない。また、駆動ロール
に起因する速度変動は、駆動モータの周期的な回転速度
変動、伝達系の機械誤差等によっても発生する。これら
に関しても、伝達系の回転数を駆動ロール１回転に対し
整数回回転するように構成することで、図１のような変
動の相殺が可能である。

【０００８】また、上記実開平１−８５７３９号公報に
係るカラー画像形成装置は、複数の感光体ベルトに夫々
色分解された光像を形成し、各光像に対応した色トナー
で顕像化し、該色トナー像を各感光体ベルトから転写ベ
ルト上に搬送される転写材に順次重ね転写する形式のカ
ラー画像形成装置において、各感光体ベルトにおける露
光位置と転写位置との間の距離、各転写位置間の距離を
各感光体ベルト、転写ベルトの駆動ローラの径の整数倍
とし、前記駆動ローラの材質、形状を同一にし、各駆動
ローラの直径方向の線膨張係数を等しくするように構成
したものである。

【０００９】さらに、上記実開昭６３−８２２５６号公
報に係るカラー複写機等におけるベルト感光体駆動装置
は、複数のベルト感光体にそれぞれ色分解された光像を
形成し、色分解された光像に対応した色トナーで顕像化
し、該複数のベルト感光体の各色トナー像を順次転写紙
に重ねて転写するカラー複写機等において、各ベルト感
光体の転写位置に設けられる駆動ローラの偏心の位相を
整合させて取付けるように構成したものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術の場合には、次のような問題点を有している。す
なわち、上記特開昭６２−１２９８７３号公報に係るカ
ラー画像形成装置の場合には、駆動ロールの偏心による
速度変動に対して、特定の条件を満たすに限って画像の
位置ずれを防止することができるが、通常のカラー画像
形成装置の構成においては、画像の位置ずれを防止する
ことができないという問題点を有している。そのため、
カラー画像形成装置を設計する際の条件が非常に制限さ
れ、設計の自由度が非常に小さくなるという問題点があ
る。特に、上記の如くベルト状の感光体を用いたカラー
画像形成装置においては、特開昭６１−８０２７６号公
報や特開昭６２−２３８５８７号公報等に開示されてい
るように、複数の画像形成ユニットのベルト状感光体の
露光位置と転写位置までの距離が、特定の関係を満たす
ように設定することにより、読み取られた原稿の画像を
処理する画像処理装置等に大容量のメモリを不要とし、
カラー画像形成装置のコストを低減する技術が知られて
いる。上記カラー画像形成装置において、かかる技術を
適用するためには、複数の画像形成ユニットのベルト状
感光体の露光位置と転写位置までの距離を、ある程度自
由に設計する必要があり、設計の自由度が制限される
と、上述したコスト低減の技術を有効に適用することが
できなくなるという問題点をも新たに生じる。

【００１１】次に、上述した特開昭６２−１２９８７３
号公報に係るカラー画像形成装置が有する問題点につい
て更に詳述する。いま、図１４に示すように、ベルト状
感光体１００を駆動ロール１０１とテンションロール１
０２の２本のロールによって張架し、このベルト状感光
体１００を矢印方向に沿って所定の回転速度で循環移動
するように構成した場合を考える。上記ベルト状感光体
１００の表面は、一次帯電器１０３によって所定の電位
に帯電された後、画像露光手段１０４によって露光位置
Ａにおいて画像露光が施され、静電潜像が形成される。
このベルト状感光体１００の表面に形成された静電潜像
は、現像手段１０５によって現像されて顕像となり、こ
の現像像は、転写位置において転写ベルト１０６上に保
持された図示しない転写用紙に転写される。このような
工程が各色に対応したベルト状感光体１００において順
次なされ、転写ベルト１０６上に保持された図示しない
転写用紙には、所定色数の現像像が互いに重ね合わされ
た状態で転写される。

【００１２】そして、上記駆動ロール１０１の偏心の影
響を考察するため、偏心した駆動ロール１０１が等角速
度で回転しているものとする。上記ベルト状感光体１０
０の表面速度は、駆動ロール１０１の角速度ωと回転半
径ｒの積ω・ｒで与えられ、偏心がある場合には、回転
半径ｒが周期的に変化するため、当該ベルト状感光体１
００の表面速度は、上述した場合と同様に、図１５
（ａ）に示すように周期的に変化する。いま、上記ベル
ト状感光体の駆動ロールとテンションロール間のスパン
のうち、駆動ロールからテンションロールへと向かうベ
ルトスパン（以下、このベルトスパンを「スパン１」と
称する）上で画像を露光し、ベルト状感光体の同じスパ
ン１上で画像を転写する場合には、露光位置と転写位置
間の距離を駆動ロールの周長の整数倍（この例では１
倍）に設定することにより、スパン１における速度変動
は、図１５（ａ）に示すように、露光位置でも転写位置
でも全く同じであり、図１３で説明したように、ベルト
状感光体の回転変動を相殺することが可能となる。

【００１３】ところが、上記ベルト状感光体のテンショ
ンロールから駆動ロールへ向かうベルトスパン（以下、
このベルトスパンを「スパン２」と称する）では、偏心
によるベルト状感光体の表面速度変動は、図１５（ｂ）
に示すように、スパン１の速度変動を示す図１５（ａ）
に対して位相がπだけずれたものとなる。そのため、露
光点が図１５（ａ）のような変動をしているスパン１に
あって、転写点が図１５（ｂ）のような変動をしている
スパン２にある場合には、露光転写間距離を駆動ロール
周長の整数倍としたとしても、露光位置変動は上述した
ように図１５（ｃ）に示す如くなり、転写位置変動は図
１５（ｄ）に示す如く位相が同一となるため、これらを
足し合わせた変動は振幅が２ａ、即ちもともと発生して
いる変動の倍の変動となってしまい、画像の位置ずれが
増大してしまうことになるという問題点があった。

【００１４】さらに、図１４に示す構成の場合には、転
写位置が駆動ロール１０１の直下にあるため、露光画像
は、転写されるまでの間にベルトスパン上だけでなく駆
動ロール１０１上を通過することになる。そのため、上
記構成の場合には、画像が駆動ロール１０１上を移動す
る際に、更に別の現象が発生する。すなわち、上述した
ように、画像の露光位置及び転写位置がベルト状感光体
１００のスパン上にある場合には、同一スパン上であれ
ば、先に説明したようにベルト状感光体１００の速度変
動の相殺が可能となる場合がある。ところが、駆動ロー
ル１０１上では、画像の場所によって当該駆動ロール１
０１の偏心による速度変動波形の位相が異なる。例え
ば、図１４において、点Ｂの位置での速度変動と、点Ｃ
の位置での速度変動は、その位相が点Ｂ、点Ｃ間の角度
であるπ／４だけずれる。従って、点Ｂを画像が通過す
る時の速度とその画像が点Ｃに達したときの速度は、半
径ｒに対応した駆動ロール上の点Ｂの画像が、駆動ロー
ルの回転に伴ってそのまま点Ｃに移動するため全く等し
い。つまり、画像の位置変動を考えると、点Ｂ、点Ｃで
は周期、振幅、位相とも同一のものになる。図１４の点
Ａでの露光と点Ｃでの転写を考え、露光転写間距離が駆
動ロールの周長の整数倍に設定されているとき、スパン
１の速度変動が図１６（ａ）であれば、点Ａで露光され
た画像の位置変動は図１６（ｃ）となり、スパン２すな
わち点Ｂの速度変動が図１６（ｂ）である時、点Ｃでの
転写位置変動は、図１６（ｃ）とは位相がＴ／４だけず
れた図１６（ｄ）のようなものとなる。従って、この場
合にも、露光転写間距離を駆動ロールの周長の整数倍に
設定すると、露光時位置変動と転写時位置変動の相殺が
成立しなくなり、画像の位置ずれが発生することになる
という問題点がある。

【００１５】また、この特開昭６２−１２９８７３号公
報に係る装置の場合には、駆動ロール以外のテンション
ロール等の偏心の影響については、何らの改善効果も有
していない。

【００１６】一方、前記実開平１−８５７３９号公報に
係る装置は、上述した特開昭６２−１２９８７３号公報
に係る装置と類似の技術であり、駆動ロールの材質や形
状を改良することにより、温度変動に対する改善は期待
できるが、上述したように駆動ロールの偏心に対して極
めて限られた特定の場合にしか画像の位置ずれを防止す
ることができないという問題点を有している。

【００１７】さらに、駆動ロールの偏心の影響を低減す
ることを目的とした技術としては、実開昭６３−８２２
５６号公報に開示されたものがある。この実開昭６３−
８２２５６号公報に開示された技術は、前述したよう
に、駆動ロールの変動の低減ではなく複数のベルト感光
体間での色ずれの低減を目的としたものであり、駆動ロ
ールの偏心の位相を全てのベルト感光体間で整合させる
ことを特徴とするものである。こうした構成により、各
ベルト感光体で形成した画像で発生する位置変動の位相
を合わせ、転写媒体上での色ずれを低減しようとするも
のである。

【００１８】しかし、この実開昭６３−８２２５６号公
報に開示された技術の場合には、各ベルト感光体で発生
する位置変動の振幅が互いに一致していないと、それが
そのまま色ずれとなって現れてしまうという問題点を有
している。また、駆動ロールの偏心の位相を互いに整合
させるためには、予め使用する駆動ロールの偏心の位相
を測定したり、駆動ロールの取付時に位相の調整を行な
う必要があり、駆動ロールの偏心の位相の測定や調整が
煩雑となり、工数の増加による製造コストのアップを招
くといった問題点を有している。

【００１９】そこで、この発明は、上記従来技術の問題
点を解決するためになされたもので、その目的とすると
ころは、ベルト状感光体を張架する全てのロールについ
て、その偏心に起因する画像形成位置の変動を低減し、
それによって各色画像間の色ずれ、色むらをなくし、高
品質なカラー画像を出力できる安価で生産性の高い画像
形成装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項第１項
に係る画像形成装置は、ベルト状感光体を駆動ロールを
含む複数のロールによって張架し、このベルト状感光体
上に画像情報に応じて走査露光を行い、当該ベルト状感
光体上に形成された画像を転写媒体に転写することによ
り画像を形成する画像形成装置において、上記ベルト状
感光体上の露光位置から転写位置までの距離をＬとし、
この距離Ｌから当該ベルト感光体が複数のロールによっ
て張架されることによって生じるベルト変動の位相差に
相当する距離を引いた距離が、駆動ロール周長の整数倍
となるように露光位置、転写位置を設定するように構成
されている。

【００２１】また、この発明の請求項第２項に係る画像
形成装置は、ベルト状感光体を駆動ロールとテンション
ロールを含む複数のロールによって張架し、このベルト
状感光体上に画像情報に応じて走査露光を行い、当該ベ
ルト状感光体上に形成された画像を転写媒体に転写する
ことにより画像を形成する画像形成装置において、上記
ベルト状感光体上の露光位置から転写位置までの距離を
Ｌとし、ベルト状感光体上を露光位置から転写位置まで
画像が移動する経路中の駆動ロールのベルトラップ部分
の長さをｌ_dw、駆動ロールの非ベルトラップ部分の長さ
をｌ_dn、ベルト状感光体を露光位置から転写位置まで画
像が移動する経路中のテンションロールのベルトラップ
部分の長さをｌ_tw ^' 、テンションロールのベルトラップ
部分の長さをｌ_twとしたとき、Ｌ−｛Ｉ_dw＋（Ｉ_tw ^' ／
Ｉ_tw）×Ｉ_dn｝が、駆動ロールの周長の整数倍になるよ
うに露光位置、転写位置を設定するように構成されてい
る。

【００２２】さらに、この発明の請求項第３項に係る画
像形成装置は、請求項第２項記載の画像形成装置におい
て、上記駆動ロールを駆動する駆動系が駆動ロール１回
転につき回転する数をｎ、駆動ロールの周長をｌ_d 、ベ
ルト状感光体上を露光位置から転写位置まで画像が移動
する経路中の駆動ロールのベルトラップ部分の長さをｌ
_dw、駆動ロールの非ベルトラップ部分の長さをｌ_dn、ベ
ルト状感光体を露光位置から転写位置まで画像が移動す
る経路中のテンションロールのベルトラップ部分の長さ
をｌ_tw ^' 、テンションロールのベルトラップ部分の長さ
をｌ_twとしたとき、ｌ_dw／（ｌ_d ／ｎ）、又は｛（Ｉ_tw
^' ／Ｉ_tw）×Ｉ_dn｝／（ｌ_d ／ｎ）が整数になるように
構成されている。また、この発明の請求項第４項に係る
画像形成装置は、請求項第１項乃至第３項のいずれかに
記載された画像形成装置において、前記駆動ロール直前
のロールのベルトラップ終了点から前記駆動ロール直後
のロールのベルトラップ開始点の間に、露光及び転写位
置を配置するように構成されている。

【００２３】なお、上記ベルト状感光体は、例えば、駆
動ロール、テンションロール、アイドラーロールの３本
のロールで張架されるが、これ以外にも、２本ロール、
４本以上のロールで構成することも可能で、駆動ロー
ル、テンションロール、アイドラーロールの配置も自由
に設定可能である。

【００２４】さらに、この発明は、例えば、カラー画像
形成装置におけるベルト状感光体の構成に適用される
が、白黒画像形成装置におけるベルト状感光体にも適用
可能で、プリント上の画像の位置変動、すなわち、画像
の伸び縮みを低減できるという効果を有する。

【００２５】

【作用】この発明の請求項第１項に係る画像形成装置に
おいては、ベルト状感光体上の露光位置から転写位置ま
での距離をＬとし、この距離Ｌから当該ベルト感光体が
複数のロールによって張架されることによって生じる位
相差に相当する距離を引いた距離が、駆動ロール周長の
整数倍となるように露光位置、転写位置を設定するよう
に構成されているので、ベルト状感光体を回転駆動する
駆動ロールに偏心があった場合でも、ベルト感光体が複
数のロールによって張架されることによって生じる位相
差を考慮して、ベルト状感光体上の露光位置から転写位
置までに生じる画像位置の変動を相殺することができ、
画像に位置ずれが発生するのを防止することが可能とな
る。

【００２６】また、この発明の請求項第２項に係る画像
形成装置は、Ｌ−｛Ｉ_dw＋（Ｉ_tw ^'／Ｉ_tw）×Ｉ_dn｝
が、駆動ロールの周長の整数倍になるように露光位置、
転写位置を設定するように構成されているので、この関
係を満たすように各パラメータを設定することによっ
て、画像に位置ずれが発生するのを防止することが可能
となる。

【００２７】さらに、この発明の請求項第３項に係る画
像形成装置は、ｌ_dw／（ｌ_d ／ｎ）、又は｛（Ｉ_tw ^' ／
Ｉ_tw）×Ｉ_dn｝／（ｌ_d ／ｎ）が整数になるように構成
されているので、駆動ロールを駆動する駆動系の周期に
対応した回転変動がある場合でも、上記の関係を満たす
ように各パラメータを設定することによって、画像に位
置ずれが発生するのを防止することができる。また、こ
の発明の請求項第４項に係る画像形成装置は、前記駆動
ロール直前のロールのベルトラップ終了点から前記駆動
ロール直後のロールのベルトラップ開始点の間に、露光
及び転写位置を配置するように構成されているので、駆
動ロール以外のロールの偏心の影響を防止することがで
きる。

【００２８】

【実施例】以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説
明する。

【００２９】図２はこの発明の一実施例を示す電子写真
方式によるカラー画像形成装置の概略構成図である。

【００３０】図２において、１はカラー画像形成装置の
本体を示すものであり、このカラー画像形成装置本体１
の上部には、原稿４の画像を読み取る画像読取装置３が
配置されている。この画像読取装置３は、プラテンガラ
ス３上に載置された原稿４を光源５によって照明し、原
稿４からの反射光像を第１及び第２の走査ミラー６、７
及び結像レンズ８を介してカラーＣＣＤセンサー９に走
査露光し、このカラーＣＣＤセンサー９によって原稿４
の画像をＲＧＢのアナログ画像信号として読み取るよう
になっている。そして、上記カラーＣＣＤセンサー９に
よって読み取られたＲＧＢのアナログ画像信号は、画像
処理装置１０によってＹＭＣＫの画像信号に変換され、
必要に応じて画像処理装置１０の内部に設けられたメモ
リーに一時蓄積される。

【００３１】また、上記カラー画像形成装置本体１の内
部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、これらの４つの画像形
成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄに対向して
設置された用紙搬送ベルトユニット２０が配置されてい
る。上記各画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、
１１ｄは、それぞれベルト状の感光体１２ａ、１２ｂ、
１２ｃ、１２ｄを備えており、当該ベルト状感光体１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、駆動ロール１３、テン
ションロール１４及びアイドラーロール１５によって張
架されている。上記ベルト状感光体１２ａ、１２ｂ、１
２ｃ、１２ｄは、１次帯電器１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、
１６ｄによって所定の電位に一様に帯電された後、レー
ザービーム走査装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄに
よって各色の画像が露光され、静電潜像が形成される。
上記レーザービーム走査装置１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、
１７ｄは、画像処理装置１０から順次出力されるイエロ
ー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック
（Ｋ）の各色の画像データに応じてレーザービームを走
査し、画像露光を行うようになっている。上記各ベルト
状感光体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ上に形成され
た静電潜像は、現像器１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ
によって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、
シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として
現像される。

【００３２】上記各ベルト状感光体１２ａ、１２ｂ、１
２ｃ、１２ｄ上に形成された各色のトナー像を記録する
記録用紙１９は、給紙カセット２１から給送ロール２２
によって供給され、レジストロール２３によって所定の
タイミングで用紙搬送ベルトユニット２０へ搬送され
る。この用紙搬送ベルトユニット２０は、用紙搬送ベル
ト２４を備えており、当該用紙搬送ベルト２４は、駆動
ロール２５、テンションロール２６及びアイドラーロー
ル２７によって張架されている。上記用紙搬送ベルト２
４上へ送出された記録用紙１９は、吸着用帯電器２８の
帯電によって用紙搬送ベルト２４上に静電的に吸着され
た状態で搬送される。

【００３３】上記用紙搬送ベルト２４によって搬送され
た記録用紙１９の先端と、第１の画像形成ユニット１１
ａによって形成されたベルト状感光体１２ａ上のイエロ
ー色画像の先端は、ベルト状感光体１２ａの最下点の転
写ポイントにて一致するように、その紙送りタイミング
や画像書き込みタイミングが決められている。転写ポイ
ントに達した記録用紙１９は、転写用帯電器２９ａによ
って、ベルト状感光体１２ａ上の可視画像が転写され、
更にベルト状感光体１２ｂの真下の転写ポイントに達す
る。ベルト状感光体１２ｂの真下の転写に達した記録用
紙１９は、ベルト状感光体１２ａで転写されたのと同様
にベルト状感光体１２ｂ上の可視画像が転写される。同
様に全ての転写を終えた記録用紙１９は、更に用紙搬送
ベルト２４によって搬送され、テンションロール２６の
付近まで達すると除電用帯電器３０によって転写搬送ベ
ルト２４から剥離される。その後、４色のトナー像が転
写された記録用紙１９は、定着装置３１により熱及び圧
力によって定着され、排出トレイ３２上に排出され、カ
ラー画像の形成工程が終了する。

【００３４】なお、可視画像の転写工程が終了したベル
ト状感光体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、クリー
ニング装置３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄによって残
留した現像剤等が除去され、次の画像形成工程に備え
る。

【００３５】また、記録用紙１９が剥離された用紙搬送
ベルト２４は、除電用帯電器３４によって除電され、次
の画像形成工程に備える。

【００３６】ところで、この実施例では、ベルト状感光
体上の露光位置から転写位置までの距離をＬとし、この
距離Ｌから当該ベルト感光体が複数のロールによって張
架されることによって生じる位相差に相当する距離を引
いた距離が、駆動ロール周長の整数倍となるように露光
位置、転写位置を設定するように構成されている。

【００３７】また、上記ベルト感光体が複数のロールに
よって張架されることによって生じるベルト変動の位相
差に相当する距離は、ベルト状感光体上を露光位置から
転写位置まで画像が移動する経路中の駆動ロールのベル
トラップ部分の長さをｌ_dw、駆動ロールの非ベルトラッ
プ部分の長さをｌ_dn、ベルト状感光体を露光位置から転
写位置まで画像が移動する経路中のテンションロールの
ベルトラップ部分の長さをｌ_tw ^' 、テンションロールの
ベルトラップ部分の長さをｌ_twとしたとき、 Ｉ_dw＋（Ｉ_tw ^' ／Ｉ_tw）×Ｉ_dn （１） で与えられる。

【００３８】図１は上記各画像形成ユニットの構成を示
す拡大図である。

【００３９】上記各ベルト状感光体１２ａ、１２ｂ、１
２ｃ、１２ｄは、図１に示すように、駆動ロール１３、
テンションロール１４及びアイドラーロール１５によっ
て張架されており、矢印方向に沿って所定の速度で循環
移動するようになっている。上記駆動ロール１３は、図
示しない駆動モータからタイミングベルト等を介して伝
達される駆動力をベルト状感光体１２に伝達するための
ものである。なお、上記テンションロール１４は、一端
が固定されたスプリング３５によって並進運動可能に支
持されている。上記ベルト状感光体１２のレーザービー
ム走査装置１７による画像露光の照射位置Ａは、駆動ロ
ール１３の直前に位置するテンションロール１４と駆動
ロール１３の間のスパンに設定されており、画像の転写
位置は、駆動ロール１３の直下であるＣ点に設定されて
いる。さらに、駆動ロール１３のラップ開始点をＢ点と
して、露光点Ａとラップ開始点Ｂの間の距離ｌ_ABと、点
Ｂと点Ｃ間の距離ｌ_BCとの和である露光転写間距離Ｌ
（＝ｌ_AB＋ｌ_BC）について、Ｌ−ｌ_BC＝ｌ_ABが駆動ロー
ル１３の周長の整数倍になるように設定されている。

【００４０】すなわち、上記式（１）において、ｌ_dwが
ｌ_BCに相当し、ベルト状感光体１２を露光位置から転写
位置まで画像が移動する経路中にテンションロール１４
のベルトラップ部分はないので、ｌ_tw ^' ＝０となった場
合に相当する。

【００４１】以上の構成において、この実施例に係るカ
ラー画像形成装置では、次のようにして画像に位置ずれ
が発生するのを防止するようになっている。すなわち、
上記カラー画像形成装置では、図２に示すように、各画
像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄにおい
て、ベルト状感光体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄの
帯電、露光、現像の各工程により、イエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の
単色画像がベルト状感光体１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１
２ｄ上に形成される。上記ベルト状感光体１２ａ、１２
ｂ、１２ｃ、１２ｄは、駆動ロール１３、テンションロ
ール１４及びアイドラーロール１５によって張架支持さ
れているとともに、駆動ロール１３は、図示しない駆動
モータからタイミングベルト等を介して伝達される駆動
力をベルト状感光体１２に伝達する。また、上記テンシ
ョンロール１４は、ベルト状感光体１２の表面が平坦に
なるように、しかも駆動ロール１３からの駆動力が損失
無くベルト状感光体１２に伝達されるように、所定のテ
ンションをスプリング３５の作用によってベルト状感光
体１２に付与するためのものである。さらに、アイドラ
ーロール１５は、主にベルト状感光体１２の内容積を多
くするため、しかもベルト状感光体１２の表面位置を所
望の位置に設定するために用いられる。一方、用紙搬送
ベルトユニット２０では、記録用紙１９を吸着用帯電器
２８の作用により静電的に用紙搬送ベルト２４上に吸着
し、各画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄの転写部へ搬送する。そして、ベルト状感光体１２上
に形成された画像は、転写帯電器２９ａ、２９ｂ、２９
ｃ、２９ｄの作用により用紙搬送ベルト２４上の記録用
紙１９へ静電的に転写される。上記用紙搬送ベルトユニ
ット２０の各ロールの作用は、ベルト状感光体１２のロ
ールと同様である。また、クリーニング装置３３ａ、３
３ｂ、３３ｃ、３３ｄは、転写後にベルト状感光体１２
ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ上に残った不要な画像を清
掃し、次の画像形成工程に備える。さらに、除電装置３
４は、吸着転写工程で付与された用紙搬送ベルト２４上
の電荷を除去する。

【００４２】ところで、図１に示すように設定された露
光点Ａ、転写点Ｃについて、どのような作用がなされる
かを以下に説明する。まず、ベルト状感光体１２を張架
する３本のロール１３、１４、１５にそれぞれ偏心があ
る場合の影響について考える。駆動ロール１３に偏心が
ある場合には、当該駆動ロール１３の回転半径ｒの変動
によって、ベルト状感光体１２の点Ｅと点Ｈの間のベル
トスパン（以下、このベルトスパンを「スパンＥＨ」と
称する）、及び点Ｇと点Ｂの間のベルトスパン（以下、
このベルトスパンを「スパンＧＢ」と称する）に速度変
動が発生する。上記ベルト状感光体１２のスパンＥＨ及
びスパンＧＢに生じる各速度変動は、振幅及び周波数が
同一であるが、各速度変動の位相は、ベルト状感光体１
２が駆動ロール１３に巻付けられたスパンＢＥ間の角度
φ分だけ相違する。また、上記ベルト状感光体１２の点
Ｉと点Ｆの間のベルトスパン（以下、このベルトスパン
を「スパンＩＦ」と称する）では、アイドラーロール１
５が単にベルト状感光体１２の移動方向を変更するのみ
であるため、スパンＥＨと同振幅、同周波数、同位相の
速度変動が発生する。このベルト状感光体１２の速度変
動は、アイドラーロール１５上の点Ｈと点Ｉ間のラップ
（以下、このラップを「ラップＨＩ」と称する）におい
ても同様である。一方、テンションロール１４では、ス
パンＩＦとスパンＧＢの速度変動の差を吸収するため、
並進変位運動と回転速度変動が発生する。上記テンショ
ンロール１４に発生する並進変位運動及び回転速度変動
の振幅は、スパンＩＦとスパンＧＢの速度差及びテンシ
ョンロールの並進変位方向、ラップ角度に依存する。

【００４３】次に、テンションロール１４に偏心がある
場合には、駆動ロール１３での回転半径ｒによる変動が
ないので、ベルト状感光体１２のスパンＥＨ、スパンＧ
Ｂ、スパンＦＩ、ラップＨＩのいずれにおいても速度変
動は発生しない。この場合、テンションロール１４で
は、それ自身の偏心により表面の速度分布が発生する
が、スパンＩＦとスパンＧＢの速度を一定にするため、
当該テンションロール１４には、並進変位運動と回転速
度変動が発生する。上記テンションロール１４に発生す
る並進変位運動及び回転速度変動の振幅は、テンション
ロール１４の偏心量、並進変位方向、ラップ角度に依存
する。

【００４４】最後に、アイドラーロール１５に偏心が存
在する場合について考える。駆動ロール１３では回転半
径の変動がないので、スパンＥＨ，スパンＧＢでは変動
は発生しない。一方、アイドラーロール１５の偏心によ
りアイドラーロール１５のラップ点Ｈ及び点Ｉでの回転
半径が変動するため、点Ｈでの回転半径変動に依存した
アイドラーロール１５の回転角速度の変動と、アイドラ
ーロール１５のラップ角度に依存したスパンＩＦの表面
速度変動が発生する。また、テンションロール１４で
は、スパンＩＦとスパンＧＢの速度差を吸収するため、
並進変位運動と回転変位運動が発生する。上記テンショ
ンロール１４に発生する並進変位運動及び回転速度変動
の振幅は、スパンＩＦとスパンＧＢでの速度差及びテン
ションロール１４の並進変位方向、ラップ角度に依存す
る。

【００４５】以上の結果、各ロール１３、１４、１５の
偏心によって露光位置変動、転写位置変動が発生する
が、点Ｇから点Ｈの間に露光点、転写点を設定すること
で、テンションロール１４及びアイドラーロール１５の
偏心の影響は現れなくなる。

【００４６】ところで、駆動ロール１３の偏心について
は、スパンＥＨとスパンＧＢでの速度変動は、それぞれ
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、振幅及び周波数が同
一で、位相が駆動ロール１３にベルト状感光体１２がラ
ップするラップ角度φ分だけずれたものとなる。このと
き、ベルト状感光体１２には、図１に示すように、露光
位置Ａで画像露光が行われ、図３（ｂ）の（ア）で画像
露光を開始したとする。この場合には、式（１）で与え
られるｌ_ABが駆動ロール１３の周長の整数倍（ここでは
１倍）となっているため、図１の点Ｂを画像が通過する
時刻は図３（ｂ）の（イ）になる。この画像が点Ｂを通
過した時の速度と同じ画像が転写点Ｃに達した時の速度
は同じであるので、点Ｂでの速度変動波形と転写点Ｃで
の速度変動波形は同じになる。結果的に、図３の（ア）
で開始した露光画像の位置変動は図３（ｃ）のごとく、
転写画像の位置変動は図３（ｄ）のごとくなり、これら
が加算された記録用紙１９上の位置変動は相殺されてゼ
ロとなる。

【００４７】そのため、ベルト状感光体１２を張架する
全てのロール１３、１４、１５について、その偏心に起
因する画像形成位置の変動を低減することができ、それ
によって各色画像間の色ずれ、色むらをなくし、高品質
なカラー画像を出力できる安価で生産性の高いカラー画
像形成装置を提供することができる。

【００４８】実施例２ 図４はこの発明の実施例２を示すものであり、前記実施
例と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、こ
の実施例では、ベルト状感光体に対する画像の露光位置
を、駆動ロールとアイドラーロールとの間のベルトスパ
ンに設定するように構成されている。

【００４９】この実施例では、図４に示すように、駆動
ロール１３のラップ終了点をＥ点、テンションロール１
４のラップ開始点及びラップ終了点をそれぞれＦ点及び
Ｇ点として、点Ｄと点Ｆの間の距離ｌ_DFと、点Ｆと点Ｇ
の間の距離ｌ_FG、さらに点Ｇと点Ａの間の距離ｌ_GA等に
ついて、露光転写間の距離Ｌは、Ｌ＝ｌ_DF＋ｌ_FG＋ｌ _GA
＋ｌ_AB＋ｌ_BCであり、Ｌ−｛ｌ_BC＋（ｌ_FG／ｌ_FG）×ｌ
_EB｝＝Ｌ−ｌ_BC−ｌ_EB＝ｌ_DF＋ｌ_FG＋ｌ_GA＋ｌ_AB−ｌ_EB
が、駆動ロール１３の周長の整数倍になるように、画像
露光位置を示す点Ｄが設定されている。すなわち、前記
式（１）においてｌ_dwがｌ_BCに相当し、テンションロー
ル１４上を通過する長さｌ_tw ^' がｌ_FGと等しくなった場
合に相当する。ここで、ｌ_EBは駆動ロール１３の非ラッ
プ部分の長さである。

【００５０】この実施例では、図４の点Ｄにおいて画像
露光を行うため、ベルト状感光体１２のスパンＥＨとス
パンＧＢでの速度変動がそれぞれ図３（ａ）（ｂ）と同
じく図５（ａ）（ｂ）のようになっているとして、ベル
トスパンＥＨでの速度変動を示す図５（ａ）の（ア）で
露光された画像が点Ｂを通過する時刻は、図５（ｂ）の
（イ）に示すようになる。これは、図４で露光転写距離
Ｌが、Ｌ＝Ｉ_DF＋Ｉ_FG＋Ｉ_AG＋Ｉ_AB＋Ｉ_BCであり、Ｌ−
｛Ｉ_BC＋（Ｉ_FG／Ｉ_FG）×Ｉ_EB｝＝Ｌ−Ｉ_BC−Ｉ_EB＝Ｉ
_DF＋Ｉ_FG＋Ｉ_AG＋Ｉ_AB−Ｉ_EBが駆動ロール１３の周長の
整数倍になるように点Ｄが設定されているためである。
つまり、Ｉ_DF＋Ｉ_FG＋Ｉ_AG＋Ｉ_ABが駆動ロール１３の周
長の整数倍になっていれば、点Ｂを通過する時刻は図５
（ｂ）の（ウ）になるはずであるが、ｌ_EB分短く設定さ
れているため、（イ）の時刻になったものである。転写
点Ｃでの速度変動波形は点Ｂでの速度変動波形と同じで
あるから、露光位置変動、転写位置変動はそれぞれ図５
（ｃ）、（ｄ）のごとくになり、この場合も記録用紙１
９上の位置変動は相殺されゼロとなる。

【００５１】このように、露光点、転写点を図４のテン
ションロール１４のラップ終了点Ｇから点Ａ、点Ｂ、点
Ｃ、点Ｅを経て、アイドラーロール１５のラップ開始点
Ｈの間のいずれに設定した場合も、また図６に示すよう
に４本以上のロールで張架されるベルト状感光体１２の
場合にも、同様の作用で記録用紙上の位置変動を相殺し
てゼロとすることが可能となる。

【００５２】また、図４の露光点、転写点は上記の場合
だけでなく、テンションロールのラップ終了点Ｇから点
Ａ、点Ｂ、点Ｃ、点Ｅを経て、アイドラーロールのラッ
プ開始点Ｈの間に設定可能で、いずれの場合も露光転写
間距離と駆動ロールの周長が式（１）に記載した関係を
満足するように設定される。

【００５３】実施例３ 図７はこの発明に係る実施例３を示すカラー画像形成装
置の概略構成図である。この実施例は、図２の実施例に
おける用紙搬送ベルトユニットのかわりに、中間転写ベ
ルト４１を用いた中間転写ベルトユニット４０を設けた
ものである。中間転写ベルト４１への画像転写までは、
図２における実施例と全く同様の構成、動作を行なう。
中間転写ベルト４１上に重ね転写された画像は、２次転
写位置により記録用紙１９上にバックアップロール４２
の押圧力によって一括転写されフルカラー画像を得て、
その後図示しない定着装置によって定着処理が行われ
る。ベルト状感光体１２での速度変動の状況とそれによ
る記録用紙１９上の位置変動の発生状況も図２における
実施例と同様である。その他の構成及び作用は前記実施
例と同様であるので、その説明を省略する。

【００５４】実験例 次に、本発明者は、図１に示すような画像形成ユニット
１１を試作し、画像の位置ずれの発生状態を調べる実験
を行った。なお、数値は、適宜四捨五入等の処理を施し
て表示されているが、実際には、数式（１）に示す関係
が厳密に満たされている。

【００５５】各画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄでは、図１に示すように、半径１４ｍｍの駆
動ロール１３、半径１４ｍｍのテンションロール１４、
半径１４ｍｍのアイドラーロール１５によってベルト状
感光体１２が張架支持されており、駆動ロール１３が図
示しない駆動モータからタイミングベルト等を介して伝
達される駆動力によりベルト感光体１２が回動し、所定
の電子写真プロセスの作用を受ける。テンションロール
１４は、スプリング３５を介してベルト状感光体１２に
５ｋｇｆ程度のテンションを与え、これによりベルト状
感光体１２の表面が平坦に維持され、また駆動ロール１
３からの駆動力が損失なく伝達されるようになってい
る。駆動ロール１３とテンションロール１４の軸間距離
は約２７５ｍｍで、アイドラーロール１５の回転中心は
駆動ロール１３の中心から上方に約９３ｍｍ、左方に約
５４ｍｍの点に位置する。また、各ロール１３、１４、
１５はそれぞれ１ｍｍ程度の偏心を有しているものとす
る。

【００５６】ベルト状感光体１２上には、一次帯電器１
６により均一な電荷が付与され、レーザービーム走査装
置１７が所定の画像情報に応じた走査露光を図示の位置
Ａで行なうことにより静電潜像が形成される。静電潜像
は次いで現像器１８の作用により所定色の単色可視画像
となり、転写領域に搬送される。４つの画像形成ユニッ
ト１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄではそれぞれ、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各単色画像が形成
され、各画像は転写領域で転写帯電器２９ａ、２９ｂ、
２９ｃ、２９ｄにより記録用紙１９上の同一位置に静電
的に転写され、フルカラー画像を得る。転写後、ベルト
状感光体１２上の残留画像がクリーニング装置３３ａ、
３３ｂ、３３ｃ、３３ｄによりかきとられ、次回の画像
形成が可能となる。

【００５７】露光点Ａは、テンションロール１４と駆動
ロール１３間のベルトスパン上で、駆動ロール１３のラ
ップ開始点Ｂから約１７６ｍｍの位置（図１のｌ_AB＝１
７６ｍｍ）に設定されている。露光転写間距離は約１９
８ｍｍで、画像移動経路中の駆動ロール１３のラップ部
分の長さが約２２ｍｍ、画像移動経路中のテンションロ
ール１４のラップ部分の長さがゼロであるので、１９８
−２２＝２８×π×２であり、式（１）の関係を満足し
ている。

【００５８】用紙搬送ベルトユニット２０内の用紙搬送
ベルト２４は、例えば厚さが７５μｍのＰＥＴフィルム
で構成され、テンションロール１４により約５ｋｇｆの
テンションで張架、駆動ロール１３で駆動される。用紙
搬送ベルト２４は吸着装置２８によりその表面に記録用
紙１９を静電的に吸着し、各画像形成ユニット１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの転写部へ搬送する。除電装置
３４は吸着転写工程で供給された用紙搬送ベルト２４上
の電荷を除去する。

【００５９】概略上記のような手順でフルカラー画像形
成が高速に行われるが、ここで、用紙上の色ずれの原因
となるベルト状感光体での位置変動の発生状況について
説明する。

【００６０】駆動ロール１３、テンションロール１４、
アイドラーロール１５それぞれの偏心により、各ロール
軸の速度変動、ベルト状感光体１２表面の速度変動が発
生する。変動の周波数は、プロセス速度を駆動ロール１
３の周長で割ったものであり、各ロールとも同一であ
る。位相はそれぞれのロールの偏心の位相や測定場所に
よって異なる。変動の振幅も測定場所によって異なり、
それぞれ図８に示したようになる。ここで、Ｄ／Ｒは駆
動ロール、Ｔ／Ｒはテンションロール、Ｉ／Ｒはアイド
ラーロールを意味している。スパンＥＨ等は図１に示し
た通りである。

【００６１】露光点Ａは前述のようにスパンＧＢ上に、
転写点Ｃは駆動ロール１３の直下に設定されているの
で、テンションロール１４、アイドラーロール１５の偏
心による変動は発生しない。さらに、駆動ロール１３の
偏心による変動が相殺されることを確認するため、露光
点を点Ａの前後に移動させて、記録用紙１９上の画像位
置変動を調べた結果が図９である。露光転写間距離によ
って発生する変動量が変化し、点Ａの位置で変動がゼロ
になっていることが確認された。

【００６２】この実施例では、露光点はこの他に図１０
に示すような位置に設定可能である。いずれも式（１）
の関係を満足するもので、記録用紙１９上の画像の変動
は発生しない。また、転写位置を変えた他の構成も採用
可能である。

【００６３】実施例４ 図１１はこの発明の請求項３に記載された画像形成装置
の一実施例を示すものであり、前記請求項１に記載の発
明の実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明す
ると、装置全体の構成は、図１及び図２又は図４に示す
ものと同様に構成されている。前記請求項１に記載の発
明の実施例の場合には、駆動ロール１３の回転駆動系に
おける回転角速度の変動に対しては、場合によっては改
善効果が得られないことがあるため、この実施例では、
駆動ロールの回転駆動系に回転角速度の変動がある場合
でも、画像に位置ずれが発生するのを防止可能としたも
のである。そのため、この実施例では、ベルト状感光体
の駆動モータから駆動ロールまでの動力伝達系が駆動ロ
ール１回転につき回転する数ｎ、駆動ロールの周長ｌ_d
に対し、 ｌ_dw／ （ｌ_d ／ｎ） （２） 又は ｛（ｌ_tw ^' ／ｌ_tw）×ｌ_dn｝／（ｌ_d ／ｎ） （３） が整数になるように構成したものである。

【００６４】図１１は、駆動ロールの駆動及び駆動伝達
部分の拡大図である。駆動モータ５０の回転軸５１に
は、ギア５２が取付けられており、当該ギア５２とギア
５３は、タイミングベルト５４により接続されている。
さらに、ギア５３と駆動ロール１３とは、シャフト５５
で連結されている。駆動モータ５０及びギア５１の回転
数ｎと駆動ロール１３の周長ｌ_d に対し、ｌ_dw／ （ｌ
_d ／ｎ）が整数になるように構成されている。

【００６５】なお、駆動系は本構成だけでなく、複数段
階の減速機構を用いてもよく、又タイミングベルトでな
くギアによるものなどその他の減速、伝達手段を用いる
ことも可能である。いずれの場合も伝達系の回転数に対
し、上述の関係が満足されるように構成されている。

【００６６】また、４本以上のロールで構成されるベル
ト状感光体の場合も同様で、例えば、図６の場合であれ
ば、転写点は駆動ロール上の点Ｈから点Ａの間に設定さ
れ、露光点はベルト状感光体上どこでも設定可能で、露
光転写間距離は駆動ロール周長との関係が前述した式
（１）に記載した関係を満足するように設定され、点Ｈ
から転写点までの距離は、式（２）又は（３）に記載し
た関係を満足するように設定される。

【００６７】次に、上記駆動ロール１３の回転変動につ
いて考える。図１２のように駆動伝達系の回転数ｎ（こ
こでは３）に対応した周期的速度変動が発生していると
する。図１２の（ア）で露光が開始されたとすると、転
写開始時刻が（イ）のように（ア）と全く同位相の位置
に設定すれば変動の相殺が可能であることが、今までの
説明から理解される。図１、図２、図４、図１１で説明
した構成の場合には、Ｌ−ｌ_BC又はＬ−｛Ｉ_BC＋（Ｉ_FG
／Ｉ_FG）×Ｉ_EB｝＝Ｌ−Ｉ_BC−Ｉ_EB＝Ｉ_DF＋Ｉ _FG＋Ｉ_AG
＋Ｉ_AB−Ｉ_EBが駆動ロール１３の周長の整数倍になるよ
うに設定されており、ｌ_BC、（Ｉ_FG／Ｉ_FG）×Ｉ_EBはと
もに駆動ロール１３の周長をｎで割った長さの整数倍に
なるように設定されている。すなわち、露光転写間距離
Ｌは、図１２の変動周期Ｔ／３が整数回繰り返されるよ
うな構成になっており、図１２の（ア）で露光が開始さ
れた場合、転写開始時刻は図１２の（イ）のように図１
２の（ア）と全く同位相の位置になる。従って、露光時
の変動と転写時の変動は相殺されてゼロとなる。

【００６８】実験例 次に、本発明者は、図１及び図１１に示すような画像形
成ユニットを試作し、画像の位置ずれの発生状態を調べ
る実験を行った。なお、数値には、適宜四捨五入等の処
理が施されている。

【００６９】各画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１
ｃ、１１ｄでは、図１に示すように、半径１４ｍｍの駆
動ロール１３、半径１４ｍｍのテンションロール１４、
半径１４ｍｍのアイドラーロール１５によってベルト状
感光体１２が張架支持されており、駆動ロール１３が駆
動モータ５０からタイミングベルト５４を介して伝達さ
れる駆動力によりベルト感光体１２が回動し、所定の電
子写真プロセスの作用を受ける。駆動モータ５０は、図
１１に示すように、駆動ロール１３の１回転につき４回
回転するようになっている。テンションロール１４は、
スプリング３５を介してベルト状感光体１２に５ｋｇｆ
程度のテンションを与え、これによりベルト状感光体１
２の表面が平坦に維持され、また駆動ロール１３からの
駆動力が損失なく伝達される。駆動ロール１３とテンシ
ョンロール１４の軸間距離は約２７５ｍｍで、アイドラ
ーロール１５の回転中心は駆動ロール１３の中心から上
方に約９３ｍｍ、左方に約５４ｍｍの点に位置する。ま
た、各ロール１３、１４、１５はそれぞれ１ｍｍ程度の
偏心を有している。

【００７０】ベルト状感光体１２上には、図１に示すよ
うに、一次帯電器１６により均一な電荷が付与され、レ
ーザービーム走査装置１７が所定の画像情報に応じた走
査露光を図示の位置Ａで行なうことにより静電潜像が形
成される。静電潜像は次いで現像器１８の作用により所
定色の単色可視画像となり、転写領域に搬送される。４
つの画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ
ではそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック
の各単色画像が形成され、各画像は転写領域で転写帯電
器２９により記録用紙１９上の同一位置に静電的に転写
され、フルカラー画像を得る。転写後、ベルト状感光体
１２上の残留画像がクリーニング装置３３によりかきと
られ、次回の画像形成が可能となる。

【００７１】露光点は、テンションロール１４と駆動ロ
ール１３間のベルトスパン上で、駆動ロール１３のラッ
プ開始点から約１７６ｍｍの位置（図１のｌ_AB＝１７６
ｍｍ）に設定されている。露光転写間距離は約１９８ｍ
ｍで、画像移動経路中の駆動ロール１３のラップ部分の
長さが約２２ｍｍ、画像移動経路中のテンションロール
１４のラップ部分の長さがゼロであるので、１９８−２
２＝２８×π×２であり、前述した式（１）の関係を満
足している。また、駆動ロール１３の周長８８ｍｍを、
駆動モータ５０が駆動ロール１３の１回転につき回転す
る数４で割ると２２ｍｍであり、式（２）の関係を満足
している。

【００７２】用紙搬送ベルトユニット２０内の用紙搬送
ベルト２４は、例えば厚さが７５μｍのＰＥＴフィルム
で構成され、テンションロール１４により約５ｋｇｆの
テンションで張架、駆動ロール１３で駆動される。用紙
搬送ベルト２４は吸着装置２８によりその表面に記録用
紙１９を静電的に吸着し、各画像形成ユニット１１ａ、
１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの転写部へ搬送する。除電装置
３０は吸着転写工程で供給された用紙搬送ベルト２４上
の電荷を除去する。

【００７３】概略上記のような手順でフルカラー画像形
成が高速に行われるが、ここで、用紙上の色ずれの原因
となるベルト状感光体１２での位置変動の発生状況につ
いて説明する。

【００７４】駆動ロール１３の偏心により、各ロール軸
の速度変動、ベルト状感光体１２表面の速度変動が発生
する。変動の周波数はプロセス速度を駆動ロール１３の
周長で割ったものであり、各ロールとも同一である。位
相はそれぞれのロールの偏心の位相や測定場所によって
異なる。変動の振幅も測定場所によって異なり、それぞ
れ図８に示したようになる。ここで、Ｄ／Ｒは駆動ロー
ル、Ｔ／Ｒはテンションロール、Ｉ／Ｒはアイドラーロ
ールを意味している。スパンＥＨ等は図１に示した通り
である。また、駆動モータ５０の回転数に同期した変動
が発生するが、この変動はベルト状感光体のどの場所で
も同振幅、同周期、同位相である。

【００７５】駆動ロール１３の偏心による変動が相殺さ
れることを確認するため、露光点を点Ａの前後に移動さ
せて、用紙上の画像位置変動を調べた結果が図９であ
る。露光転写間距離によって発生する変動量が変化し、
点Ａの位置で変動がゼロになっていることが確認され
た。

【００７６】駆動モータ５０の回転数に同期した変動に
ついては、露光時刻から転写時刻までに１９８ｍｍ／
（８８ｍｍ／４）＝９回分の変動が繰り返され、露光時
と転写時で同位相の速度変動が発生するため、記録用紙
１９上の位置変動は相殺されてゼロとなる。

【００７７】この実施例では、露光点はこの他に図１０
に示すような位置に設定可能である。いずれも式（１）
（２）（３）の関係を満足するもので、記録用紙上の変
動は発生しない。また、転写位置を変えた他の構成も採
用可能である。

【００７８】また、この発明では、図７に示すように、
中間転写体を用いた場合にも同様に適用することができ
る。

【００７９】

【発明の効果】この発明は、以上の構成及び作用よりな
るもので、ベルト状感光体を張架する全てのロールにつ
いて、その偏心に起因する画像形成位置の変動を低減す
ることができ、それによって各色画像間の色ずれ、色む
らをなくし、高品質なカラー画像を出力できる安価で生
産性の高いカラー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】 図１はこの発明の一実施例に係るカラー画像
形成装置を示す要部構成図である。

【図２】 図２はこの発明の一実施例に係るカラー画像
形成装置を示す構成図である。

【図３】 図３（ａ）〜（ｄ）はこの実施例に係るカラ
ー画像形成装置の動作をそれぞれ示すグラフである。

【図４】 図４はこの発明の他の実施例に係るカラー画
像形成装置を示す要部構成図である。

【図５】 図５（ａ）〜（ｄ）はこの実施例に係るカラ
ー画像形成装置の動作をそれぞれ示すグラフである。

【図６】 図６はこの実施例に係るカラー画像形成装置
の変形例を示す要部構成図である。

【図７】 図７はこの発明の更に他の実施例に係るカラ
ー画像形成装置を示す要部構成図である。

【図８】 図８（ａ）〜（ｃ）は実験例に係るカラー画
像形成装置の動作をそれぞれ示すグラフである。

【図９】 図９は実験例に係るカラー画像形成装置の動
作を示すグラフである。

【図１０】 図１０はこの発明の変形例に係るカラー画
像形成装置を示す要部構成図である。

【図１１】 図１１はこの発明の請求項第３項の一実施
例に係るカラー画像形成装置を示す要部構成図である。

【図１２】 図１２はこの実施例に係るカラー画像形成
装置の動作を示すグラフである。

【図１３】 図１３（ａ）〜（ｃ）は従来のカラー画像
形成装置の動作をそれぞれ示すグラフである。

【図１４】 図１４は従来のカラー画像形成装置を示す
要部構成図である。

【図１５】 図１５（ａ）〜（ｄ）は従来のカラー画像
形成装置の動作をそれぞれ示すグラフである。

【図１６】 図１６（ａ）〜（ｄ）は従来のカラー画像
形成装置の動作をそれぞれ示すグラフである。

【符号の説明】

１２ ベルト状感光体、１３ 駆動ロール、１４ テン
ションロール、１５アイドラーロール、Ａ 露光点、Ｂ
駆動ロールのラップ開始点、Ｃ 転写点、Ｌ 露光転
写間距離、ｌ_AB 点Ａと点Ｂの間の距離ｌ_AB、ｌ_BC 点
Ｂと点Ｃ間の距離。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベルト状感光体を駆動ロールを含む複数
   のロールによって張架し、このベルト状感光体上に画像
   情報に応じて走査露光を行い、当該ベルト状感光体上に
   形成された画像を転写媒体に転写することにより画像を
   形成する画像形成装置において、上記ベルト状感光体上
   の露光位置から転写位置までの距離をＬとし、この距離
   Ｌから当該ベルト感光体が複数のロールによって張架さ
   れることによって生じるベルト変動の位相差に相当する
   距離を引いた距離が、駆動ロール周長の整数倍となるよ
   うに露光位置、転写位置を設定したことを特徴とする画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 ベルト状感光体を駆動ロールとテンショ
   ンロールを含む複数のロールによって張架し、このベル
   ト状感光体上に画像情報に応じて走査露光を行い、当該
   ベルト状感光体上に形成された画像を転写媒体に転写す
   ることにより画像を形成する画像形成装置において、上
   記ベルト状感光体上の露光位置から転写位置までの距離
   をＬとし、ベルト状感光体上を露光位置から転写位置ま
   で画像が移動する経路中の駆動ロールのベルトラップ部
   分の長さをｌ_dw、駆動ロールの非ベルトラップ部分の長
   さをｌ_dn、ベルト状感光体を露光位置から転写位置まで
   画像が移動する経路中のテンションロールのベルトラッ
   プ部分の長さをｌ_tw ^' 、テンションロールのベルトラッ
   プ部分の長さをｌ_twとしたとき、Ｌ−｛Ｉ_dw＋（Ｉ_tw ^'
   ／Ｉ_tw）×Ｉ_dn｝が、駆動ロールの周長の整数倍になる
   ように露光位置、転写位置を設定したことを特徴とする
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項第２項記載の画像形成装置におい
   て、上記駆動ロールを駆動する駆動系が駆動ロール１回
   転につき回転する数をｎ、駆動ロールの周長をｌ_d 、ベ
   ルト状感光体上を露光位置から転写位置まで画像が移動
   する経路中の駆動ロールのベルトラップ部分の長さをｌ
   _dw、駆動ロールの非ベルトラップ部分の長さをｌ_dn、ベ
   ルト状感光体を露光位置から転写位置まで画像が移動す
   る経路中のテンションロールのベルトラップ部分の長さ
   をｌ_tw ^' 、テンションロールのベルトラップ部分の長さ
   をｌ_twとしたとき、ｌ_dw／（ｌ_d ／ｎ）、又は｛（Ｉ_tw
   ^' ／Ｉ_tw）×Ｉ_dn｝／（ｌ_d ／ｎ）が整数になるように
   構成したことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記駆動ロール直前のロールのベルトラ
   ップ終了点から前記駆動ロール直後のロールのベルトラ
   ップ開始点の間に、露光及び転写位置を配置したことを
   特徴とする請求項第１項乃至第３項のいずれかに記載の
   画像形成装置。