JPH10307506A

JPH10307506A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH10307506A
Application number: JP9117010A
Authority: JP
Inventors: Masayasu Onodera; 正泰小野寺
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-05-07
Filing date: 1997-05-07
Publication date: 1998-11-17

Abstract

(57)【要約】【課題】像形成体の回転速度の変動による像の歪みや
変形が重ね合せる各トナー像の同一の部位に発生させる
ことにより、色ズレのないカラー画像を形成する。【解決手段】感光体ドラム１０の一回転中に帯電、像
露光及び現像を複数回繰り返し、感光体ドラム１０の周
面に複数のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を形
成するカラー画像形成装置において、感光体ドラム１０
に一体に設けられた歯車Ｇ１と、駆動源に接続し歯車Ｇ
１に噛合して感光体ドラム１０を駆動させる駆動歯車Ｇ
２とを有し、駆動歯車Ｇ２の１回転する歯数が、複数の
像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による感光体ドラム
１０上の像露光位置間の歯車の歯数の整数倍であり、且
つ、複数の像露光手段１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による感
光体ドラム１０上の像露光位置間が、像露光手段１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の副走査方向のライン幅の整数倍で
あり、更に、パルスモータ３０により駆動回転される感
光体ドラム１０上の距離単位の整数倍が、副走査方向の
１ラインに相当するように構成したカラー画像形成装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ドラム状もしくは
ベルト状の像形成体の周面に複数の帯電、像露光並びに
現像手段を配置して像形成体の一回転中にトナーを像形
成体上に重ね合わせて形成する電子写真方式のカラー画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】多色のカラー画像を形成する方法として
は、（Ａ）画像を必要な色と同数の感光体，帯電器，現
像器等を備え、それぞれ感光体に形成した単色のトナー
像を中間転写体又は転写材等の上で重ね合わせてカラー
画像とする装置、（Ｂ）１つの感光体を複数回転させて
各色毎の帯電，像露光ならびに現像を繰り返してカラー
画像を形成する装置、（Ｃ）同じく１つの感光体の一回
転以内に各色毎の帯電，像露光ならびに現像を順次行っ
てカラー画像を形成する装置等が知られている。

【０００３】しかし、前記の装置（Ａ）は複数の感光体
や中間転写体を要するため装置の容積が大型化する欠点
があり、装置（Ｂ）は帯電手段、像露光手段や感光体が
一つだけであるので容積は小型化されるものの、形成さ
れる画像のサイズが感光体の表面積以下に限定されると
云う制約がある。

【０００４】これに対し装置（Ｃ）は画像サイズに制約
がなくかつ高速の画像形成が実現出来ると云う点で優れ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、装置
（Ｃ）においては、像形成体にモータの駆動力を伝達す
る駆動側の歯車にピッチムラや噛合い深さのバラツキ等
があると、たとえモータが定速回転しても伝達速度が周
期的に変化して像形成体の周速度のムラとなり、そのた
め重ね合わせる画像のレジストレーションが変動して、
色ズレを起こし、画質が著しく低下すると云う問題があ
る。

【０００６】本発明はこの点を解決して改良した結果、
駆動側の歯車による伝達速度が周期的に変化することが
あっても画像の重ね合わせが精度良く行われ色ズレのな
い高品質の画像を記録することの出来るカラー画像形成
装置の提供を目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体に
対して、帯電手段、像露光手段、現像手段とから成る画
像形成ユニットを複数組配設し、前記像形成体の一回転
中に帯電、像露光及び現像を複数回繰り返し、前記像形
成体の周面に複数のトナー像を重ね合わせてカラートナ
ー像を形成するカラー画像形成装置において、前記像
形成体に一体に設けられた歯車と、駆動源に接続し前記
歯車に噛合して前記像形成体を駆動させる駆動歯車とを
有し、前記駆動歯車の１回転する歯数が、前記複数の
像露光手段による像形成体上の像露光位置間の歯車の歯
数の整数倍であり、且つ、前記複数の像露光手段によ
る像形成体上の像露光位置間が、前記像露光手段の副走
査方向のライン幅の整数倍であり、更に、前記駆動源
がパルスモータであり、該パルスモータにより駆動回転
される像形成体上の距離単位の整数倍が、前記副走査方
向の１ラインに相当することを特徴とするカラー画像形
成装置によって達成される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳細に説明する。

【０００９】（第１の実施の形態）本発明のカラー画像
形成装置の第１の実施の形態を図１〜図３により説明す
る。図１はカラー画像形成装置の一実施の形態を示す断
面構成図である。

【００１０】ドラム状の像形成体である感光体ドラム１
０は、例えば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形
成される円筒状の透明樹脂基体を内側に設け、透明の導
電層及び有機感光体層（ＯＰＣ）を該基体の外周に形成
したものであり、接地された状態で図１の矢印で示す方
向に回転される。

【００１１】本実施形態では、感光体ドラムの光導電体
層において適切なコントラストを付与できる露光光量を
有していればよい。従って、本実施形態における感光体
ドラムの透明樹脂基体の光透過率は、１００％である必
要はなく、露光ビームの透過時にある程度の光が吸収さ
れるような特性であっても構わない。透光性基体の素材
としては、アクリル樹脂、特にメタクリル酸メチルエス
テルモノマーを用い重合したものが、透明性、強度、精
度、表面性等において優れており好ましく用いられる
が、その他一般光学部材などに使用されるフッ素、ポリ
エステル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレ
ート、などの各種透光性樹脂が使用可能である。また、
露光光に対し透光性を有していれば、着色していてもよ
い。これらの樹脂の屈折率はほぼ１．５である。透光性
導電層の成膜法としては、真空蒸着法、活性反応蒸着
法、各種スパッタリング法、各種ＣＶＤ法を用いて、イ
ンジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、アルミナ、酸化錫、酸化
鉛、酸化インジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、
Ａｌ等からなる透光性を維持した薄膜が用いられたり、
浸漬塗工法、スプレー塗布法等を用いて上記金属の微粒
子とバインダー樹脂とからなる導電性樹脂等が用いられ
る。また、光導電体層としては、各種有機感光体層（Ｏ
ＰＣ）が使用可能である。

【００１２】図１において、感光体ドラム１０は、接地
されて反時計方向に駆動回転される。

【００１３】本発明に係わるカラー画像形成装置は、像
形成体１０の周囲に、帯電手段、像露光手段、現像手段
とから成る画像形成ユニットを複数組（図示４組）配設
したものである。

【００１４】１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋはスコロ
トロン帯電器（以下、帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と
いう）で、感光体ドラム１０の前述した有機感光体層に
対し所定の電位に保持されたグリッドと放電ワイヤによ
るコロナ放電とによって帯電作用を行い、感光体ドラム
１０に対し一様な電位を与える。

【００１５】１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋは、画像
信号に基づいた像露光を行う像露光手段（以下、露光光
学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）という）で、感光体ドラム
１０の軸方向に配列したＬＥＤと等倍結像系であるセル
フォックレンズとから構成される露光光学系で、別体の
画像読み取り装置によって読み取られた各色の画像信号
がメモリより順次取り出されて前記の各露光光学系１２
にそれぞれ電気信号として入力され、感光体ドラム１０
の回転（副走査）によって潜像を形成する。各露光光学
系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は何れも光学系支持手段とし
て設けた支持部材１２０に取り付けられて前記感光体ド
ラム１０の基体内部に収容される。

【００１６】１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、イエ
ロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）及び黒色
（Ｋ）の各現像剤を収容する現像手段（以下、現像器１
３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）という）で、それぞれ感光体ドラ
ム１０の周面に対し所定の間隙を保って回転する現像ス
リーブ１３０を備えている。

【００１７】前記の各現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
は、前述した帯電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による帯
電，露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による像露光に
よって形成される感光体ドラム１０上の静電潜像を現像
バイアス電圧の印加により非接触の状態で反転現像す
る。

【００１８】原稿画像は本装置とは別体の画像読み取り
装置において、撮像素子により読み取られた画像或いは
コンピュータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの
各色別の画像信号として一旦メモリに記憶し格納され
る。

【００１９】画像記録のスタート後、感光体駆動モータ
の始動により、感光体ドラム１０は反時計方向（図示矢
方向）へと回転し、同時に帯電器１１Ｙの帯電作用によ
り感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００２０】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、前記の露光光学系１２Ｙにおいて第１の色信号即ち
イエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による露
光が開始されドラムの回転走査によってその表面の感光
層に原稿画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜
像を形成する。

【００２１】前記の潜像は現像器１３Ｙにより現像スリ
ーブ上の現像剤が非接触の状態で反転現像され感光体ド
ラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００２２】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に更に帯電器１１Ｍの帯電作用に
より電位を付与され、露光光学系１２Ｍの第２の色信号
即ちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電気信号によ
る露光が行われ、現像器１３Ｍによる非接触の反転現像
によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼン
タ（Ｍ）のトナー像が順次重ね合わせて形成していく。

【００２３】同様のプロセスにより帯電器１１Ｃ、露光
光学系１２Ｃ及び現像器１３Ｃによって更に第３の色信
号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が、また帯電器１
１（Ｋ）、露光光学系１２Ｋ及び現像器１３Ｋによって
第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重
ね合わせて形成され、感光体ドラム１０の一回転以内に
その周面上にカラーのトナー像が形成される。

【００２４】これ等各露光光学系による感光体ドラム１
０の有機感光層に対する露光はドラムの内部より前述し
た露光波長に対し透明の基体を通して行われる。従って
第２，第３及び第４の色信号に対応する画像の露光は何
れも先に形成されたトナー像の影響を全く受けることな
く行われ、第１の色信号に対応する画像と同等の静電潜
像を形成することが可能となる。なお各露光光学系１２
の発熱による感光体ドラム１０内の温度の安定化及び温
度上昇の防止は、前記支持部材１２０に熱伝導性の良好
な材料を用い、低温の場合はヒータを用い、高温の場合
はヒートパイプを介して外部に放熱する等の措置を講ず
ることにより支障のない程度迄抑制することができる。
また、各現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による現像作用
に際しては、それぞれ現像スリーブ１３１に対し直流或
いは更に交流を加えた現像バイアスが印加され、現像器
１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に収容された一成分或いは二成
分現像剤による非接触現像が行われて、透明電導層を接
地する感光体ドラム１０に対して非接触の反転現像が行
われるようになっている。

【００２５】感光体ドラム１０の内面から像露光を行う
ために、現像順はトナーの透光性と無関係に行うことが
できる。例えば、Ｋ→Ｙ→Ｍ→Ｃ、Ｋ→Ｍ→Ｃ→Ｙ、Ｋ
→Ｃ→Ｍ→Ｙ等の順を選定することも可能である。

【００２６】感光体ドラム１０の周面上に形成されたカ
ラーのトナー像は一旦中間転写手段として設けた中間転
写ベルト１４の周面に転写される。

【００２７】中間転写ベルト１４は厚さ０．５〜２．０
ｍｍの無端状のゴムベルトで、シリコンゴム或いはウレ
タンゴムの１０⁸〜１０¹²Ω・ｃｍの抵抗値をもつ半導
電性基体と、ゴムの基体の外側にトナーフィルミング防
止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行
った２層構成とされる。この層も同様な半導電性が好ま
しい。ゴムベルト基体の代わりに厚さ０．１〜０．５ｍ
ｍの半導電性のポリエステルやポリスチレン、ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレート等を使用することも
できる。中間転写ベルト１４がローラ１４１，１４２，
１４３及び１４４の間に張架され、ローラ１４４に伝達
される動力により感光体ドラム１０の周速度に同期して
時計方向に循環して搬送される。

【００２８】中間転写ベルト１４にはローラ１４１とロ
ーラ１４２の間のベルト面を感光体ドラム１０の周面に
接し、一方ローラ１４３外周のベルト面を転写部材であ
る転写ローラ１５に接していて、それぞれの接触位置に
おいてトナー像の転写域を形成している。

【００２９】感光体ドラム１０周面に付着した状態にあ
る複数色から成るカラートナー像は、先ず前記の中間転
写ベルト１４との間の接触位置においてローラ１４２へ
のトナーと反対極性のバイアス電圧の印加により順次中
間転写ベルト１４の周面側に転写される。即ち、感光体
ドラム１０上のカラートナー像は、接地したローラ１４
１の案内によりトナーを散らすことなく転写域へと搬送
され、ローラ１４２に対する１〜２ｋＶのバイアス電圧
の印加によって中間転写ベルト１４側に効率良く転写さ
れる。

【００３０】感光体ドラム１０にはクリーニング装置１
６が、中間転写ベルト１４にはクリーニング装置１７が
圧接し、それぞれの備えるブレードが常時圧接されてい
て、残留した付着トナーの除去がなされて周面は常に清
浄な状態に保たれている。

【００３１】一方、給紙カセット（図示せず）の給紙ロ
ーラ２１の作動により転写紙Ｐが搬出されてタイミング
ローラ２２に給送され、中間転写ベルト１４上のカラー
トナー像の搬送に同期して転写ローラ１５の転写域へと
給紙される。

【００３２】転写ローラ１５は前記中間転写ベルト１４
の周速度に同期して反時計方向に回動されていて、給紙
された転写紙Ｐは転写ローラ１５と前記の接地状態にあ
るローラ１４３の間のニップ部の形成する転写域におい
て中間転写ベルト１４上のカラートナー像に密着され転
写ローラ１５への１〜２ｋＶのトナーと反対極性のバイ
アス電圧の印加により順次カラートナー像は転写紙Ｐ上
に転写される。

【００３３】カラートナー像の転写を受けた転写紙Ｐは
除電され、搬送板２３を介して定着装置２４に搬送さ
れ、熱ローラ２４Ａと圧着ローラ２４Ｂとの間に挟着搬
送して加熱され、トナーを溶着して定着がなされたのち
排紙ローラ２５を介して装置外部に排出される。

【００３４】図２は、感光体ドラム１０と露光光学系１
２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の断面図である。

【００３５】ドラム状の感光体ドラム１０は、透明の導
電層及び有機感光体層（ＯＰＣ）を外周に形成し、画像
形成領域よりも回転軸方向に長い円筒状の透明基体１０
１と、該透明基体１０１の両側端面に係合するフランジ
部材１０２，１０３とから成り、一体化されている。フ
ランジ部材１０２，１０３は、装置の固定側板１Ａ，１
Ｂ間に架設したドラム軸１０４に軸受部材１０５、１０
６を介して回動自在に支持されている。

【００３６】前記のフランジ部材１０２は、大歯車Ｇ１
を一体に形成している。大歯車Ｇ１は、装置本体側の駆
動歯車Ｇ２に噛合し、本体側の動力により所定の方向へ
と駆動回転される。

【００３７】本発明のカラー画像形成装置は、図１に示
すように、感光体ドラム１０の右側周面に面して現像器
１３Ｙと現像器１３Ｍを配置し、感光体ドラム１０の左
側周面に面して現像器１３Ｃと１３Ｋを配置し、感光体
ドラム１０の下方にクリーニング装置１６と中間転写ベ
ルト１４を配置したものである。これにより感光体ドラ
ム１０の左側周面に現像器１３Ｙと１３Ｍを、右側周面
に現像器１３Ｃと１３Ｋを互いに対称の位置にバランス
良く配置して操作やメンテナンスの条件を良くすること
が出来る。また、給紙部から定着装置２４に至る記録紙
の給紙経路を画像形成部の下方に移設する構成により、
感光体ドラム１０の画像の転写領域を縮小して、感光体
ドラム１０を小径化することが出来る。

【００３８】図３は図２に示す露光光学系１２（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）と感光体ドラム１０のＡ−Ａ断面図を示
す。

【００３９】図３に示すように各露光光学系１２（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）の中心角に対応する大歯車Ｇ１（全周の歯
数Ｚ１）の歯数Ｚ３，Ｚ４が駆動歯車Ｇ２の歯数Ｚ２に
対し同じあるいは整数倍（Ｍ倍）となるように各歯数構
成ならびに各露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光
体ドラム１０に対する中心角α，βを設定する。

【００４０】従って駆動歯車Ｇ２は構成する歯形の一部
にピッチムラや偏心があって像露光に際し感光体ドラム
１０に回転方向、すなわち画像走査における副走査の方
向の送りムラを起こし、形成される各潜像に周期的な像
の歪みや走査線上でのピッチムラを生ずることがあって
も、それ等の歪みやピッチムラは各潜像画面上の同一の
位置に発生されるので各潜像は正確に重ね合わされる。

【００４１】その結果、現像によって形成される各トナ
ー像は、像の歪みや走査線上でのピッチムラの部分にお
いても正常な部分におけると同様、色の重ね合わせが正
確に行われるので、色ズレや色ムラのない高品質のカラ
ー画像を提供することが出来る。

【００４２】この実施の形態では、各露光光学系１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
の図示の左右対称配設位置に対応して、感光体ドラム１
０の回転中心に対し露光光学系１２Ｙと１２Ｍならびに
１２Ｃと１２Ｋがそれぞれ同じ中心角αをなす位置に配
置される。露光光学系１２Ｍと１２Ｃ間の中心角βは、
駆動歯車Ｇ２のピッチ円の周長の整数倍（Ｍ倍）の長さ
と等しい長さの大歯車Ｇ１のピッチ円孤の中心角であっ
て、前記中心角αと１：２、２：３または３：４等の比
例関係に設定することも可能である。

【００４３】（第２の実施の形態）図４及び図５は、本
発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形態を示す。
図４はカラー画像形成装置の断面構成図である。

【００４４】感光体ドラム１０の基体を透明部材によっ
て形成して、各露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を透
明基体の内周面に面して配置し、感光体ドラム１０の内
部より基体を透して像露光を行うように構成したカラー
画像形成装置を示したもので、機能を同じくする部材に
ついては先に示した装置の部材と同じ符号によって表示
している。また、前記の第１の実施の形態と異なる点を
説明する。

【００４５】本装置に使用される感光体ドラム１０、帯
電器１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、露光光学系１２（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）、現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、クリー
ニング装置１６、定着装置２４、排紙ローラ２５は、前
記第１の実施の形態と同じ機能を有し、本装置による画
像の形成、記録についても先に示した装置と同様のプロ
セスによって行われる。即ち、感光体ドラム１０の一回
転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成され、感
光体ドラム１０の周面上に形成されたカラーのトナー像
は、転写器２６において給紙カセット２０より搬送され
給紙ローラ２１、タイミングローラ２２の駆動によって
同期して給紙される転写材である転写紙Ｐに転写され
る。トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、除電器２７に
おいて帯電の除去を受けて感光体ドラム１０の周面より
分離し、搬送ベルト２８を経て定着装置２４においてト
ナーを溶着したのち、排紙ローラ２５を介して装置上部
のトレイ上に排出される。

【００４６】図５は露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
と感光体ドラム１０の断面図を示す。

【００４７】この実施の形態では、各露光光学系１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
の配設位置に対応して、感光体ドラム１０の回転中心に
対し露光光学系１２Ｍと１２Ｃ、１２Ｍと１２Ｃ、Ｋ１
２Ｃと１２Ｋがそれぞれ同じ中心角γをなす位置に配置
される。このように露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
を配置することにより、図５に示すように、大歯車Ｇ１
の歯数をＺ１、駆動歯車Ｇ２の歯数をＺ２、各露光光学
系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のなす中心角γに対応する大
歯車Ｇ１の歯数をＺ５とした場合、大歯車Ｇ１の歯数Ｚ
１を駆動歯車Ｇ２の歯数Ｚ２の整数倍（Ｍ倍）とした上
で、さらに前記の歯数Ｚ５が駆動歯車Ｇ２の歯数Ｚ２に
対し同じあるいは整数倍となるように各歯数構成ならび
に各露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム
１０に対する中心角γの値を設定することが可能とな
る。

【００４８】従って、駆動歯車Ｇ２は構成する歯形の一
部にピッチムラや偏心があって像露光に際し、感光体ド
ラム１０に回転方向すなわち画像走査における副走査の
方向の送りムラを起し、形成される各潜像に周期的な像
の歪みや走査線上でのピッチムラを生ずることがあって
も、それ等の歪みやピッチムラは各潜像画面上の同一の
位置に発生されるので各潜像は正確に重ね合される。

【００４９】その結果現像によって形成される各トナー
像は、像の歪みや走査線上でのピッチムラの部分におい
ても正常な部分におけると同様、色の重ね合わせが正確
に行われるので、色ズレや色ムラのない高品質のカラー
画像を提供することが出来ることとなる。

【００５０】さらに前記の歯数Ｚ１が歯数Ｚ２の整数倍
（Ｍ倍）であることから送りムラがあってもその発生位
置は感光体ドラム１０の回転周期の位相を同じくする位
置に特定されることとなり、重ね合わされた画像として
その影響はあらわれない。

【００５１】（第３の実施の形態）図６及び図７は、本
発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形態を示す。
図６はカラー画像形成装置の断面構成図、図７は露光光
学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と感光体ドラム１０の断面
図である。なお、図６、図７に使用されている符号につ
いて、前記図４、図５と同じ機能を有する部分には、同
符号を付している。また、前記第２の実施の形態と異な
る点を説明する。

【００５２】本発明のカラー画像形成装置は、図６に示
すように感光体ドラム１０の左側周面に面して現像器１
３Ｙとクリーニング装置１６を、右側周面に面して現像
器１３Ｍ，１３Ｃおよび１３Ｋを配置するものであっ
て、それにより画像の転写域から定着装置に至る記録紙
の給紙方向をほぼ水平に構成して搬送条件を良くするこ
とが出来る。

【００５３】図７に示すように、各露光光学系１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の中心角に対応する大歯車Ｇ１の歯
数が、駆動歯車Ｇ２の歯数Ｚ２に対し同じあるいは整数
倍（Ｍ倍）となるように各歯数構成ならびに各露光光学
系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のドラムに対する中心角を設
定する。

【００５４】従って駆動歯車Ｇ２は構成する歯形の一部
にピッチムラや偏心があって像露光に際し感光体ドラム
１０に回転方向すなわち画像走査における副走査の方向
の送りムラを起こし、形成される各潜像に周期的な像の
歪みや走査線上でのピッチムラを生ずることがあって
も、それ等の歪みやピッチムラは各潜像画面上の同一の
位置に発生されるので各潜像は正確に重ね合わされる。

【００５５】その結果、現像によって形成される各トナ
ー像は、像の歪みや走査線上でのピッチムラの部分にお
いても正常な部分におけると同様、色の重ね合わせが正
確に行われるので、色ズレや色ムラのない高品質のカラ
ー画像を提供することが出来ることとなる。

【００５６】この場合、各露光光学系は現像器の配設位
置に対応して、感光体ドラム１０の回転中心に対し露光
光学系１２Ｍと１２Ｃならびに１２Ｃと１２Ｋがそれぞ
れ同じ中心角θ、露光光学系１２Ｙと１２Ｍがその２倍
の中心角２θをなす位置に配置される。なお実施例では
露光光学系間の中心角は１：２としているが、２：３や
３：４等の比例関係に設定することも可能である。

【００５７】それにより図７に示すように、大歯車Ｇ１
の歯数をＺ１、さらに各露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）の中心角θに対応する大歯車Ｇ１の歯数をＺ６とし
た場合、大歯車Ｇ１の歯数Ｚ１を駆動歯車Ｇ２の歯数Ｚ
２の整数倍（Ｍ倍）とした上で、さらに歯数Ｚ６が駆動
歯車Ｇ２の歯数Ｚ２に対し同じ、あるいは整数倍（Ｍ′
倍）となるように各歯数構成ならびに各露光光学系１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１０に対する中心角
θおよび中心角２θの値を設定することが可能となる。

【００５８】従って駆動歯車Ｇ２は構成する歯形の一部
にピッチムラや偏心があって像露光に際し、感光体ドラ
ム１０に回転方向すなわち画像走査における副走査の方
向の送りムラを起し、形成される各潜像に周期的な像の
歪みや走査線上でのピッチムラを生ずることがあって
も、それ等の歪みやピッチムラは各潜像画面上の同一の
位置に発生されるので各潜像は正確に重ね合される。

【００５９】その結果、現像によって形成される各トナ
ー像は、像の歪みや走査線上でのピッチムラの部分にお
いても正常な部分におけると同様、色の重ね合わせが正
確に行われるので、色ズレや色ムラのない高品質のカラ
ー画像を提供することが出来ることとなる。

【００６０】さらに歯数Ｚ１が歯数Ｚ２の整数倍である
ことから送りムラがあってもその発生位置は感光体ドラ
ム１０の回転周期の位相を同じくする位置に特定される
こととなり、重ね合わされた画像としてその影響はあら
われない。

【００６１】（第４の実施の形態）図８は、本発明のカ
ラー画像形成装置の第４の実施の形態を示す断面構成図
である。なお、図に使用されている符号について、前記
図４、図６と同じ機能を有する部分には、同符号を付し
ている。また、前記の実施の形態と異なる点を説明す
る。

【００６２】図８は露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
を感光体ドラム１０の外周面に面して配置し、感光体ド
ラム１０の外部よりその周面上の感光層に像露光を行う
ように構成したカラー画像形成装置を示したものであ
る。

【００６３】この実施の形態では、各露光光学系１２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、現像器１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
の配設位置に対応して、感光体ドラム１０の回転中心に
対し露光光学系１２Ｍと１２Ｃ、１２Ｍと１２Ｃ、Ｋ１
２Ｃと１２Ｋがそれぞれ同じ中心角φをなす位置に配置
される。このように露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
を配置することにより、図５に示したものと同様に、大
歯車Ｇ１の歯数をＺ１、駆動歯車Ｇ２の歯数をＺ２、各
露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の中心角φに対応す
る大歯車Ｇ１の歯数をＺ５とした場合、大歯車Ｇ１の歯
数Ｚ１を駆動歯車Ｇ２の歯数Ｚ２の整数倍とした上で、
さらに前記の歯数Ｚ５が駆動歯車Ｇ２の歯数Ｚ２に対し
同じあるいは整数倍となるように各歯数構成ならびに各
露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光体ドラム１０
に対する中心角φの値を設定することが可能となる。

【００６４】従って、駆動歯車Ｇ２は構成する歯形の一
部にピッチムラや偏心があって像露光に際し、感光体ド
ラム１０に回転方向すなわち画像走査における副走査の
方向の送りムラを起し、形成される各潜像に周期的な像
の歪みや走査線上でのピッチムラを生ずることがあって
も、それ等の歪みやピッチムラは各潜像画面上の同一の
位置に発生されるので各潜像は正確に重ね合される。

【００６５】その結果現像によって形成される各トナー
像は、像の歪みや走査線上でのピッチムラの部分におい
ても正常な部分におけると同様、色の重ね合わせが正確
に行われるので、色ズレや色ムラのない高品質のカラー
画像を提供することが出来ることとなる。

【００６６】さらに前記の歯数Ｚ１が歯数Ｚ２の整数倍
（Ｍ倍）であることから送りムラがあってもその発生位
置は感光体ドラム１０の回転周期の位相を同じくする位
置に特定されることとなり、重ね合わされた画像として
その影響はあらわれない。

【００６７】以上の実施の形態１，２，３，４におい
て、感光体ドラム１０に一体に設けられた歯車Ｇ１に噛
合する駆動歯車Ｇ２の１回転する歯数（Ｚ２）を、複数
の露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）による感光体ドラ
ム１０上の像露光位置間の歯車の歯数の整数倍（Ｍ倍）
に設定したことを特徴とするものである。

【００６８】図９は、本発明のカラー画像形成装置の感
光体ドラム１０の駆動系を示す模式図である。

【００６９】（１）駆動源が２相のパルスモータ３０の
場合、通常、１ステップ駆動で１．８°回転するが、マ
イクロステップ駆動により、１ステップ駆動で０．４５
°回転させる。

【００７０】（２）感光体ドラム１０と一体をなす大歯
車Ｇ１（歯数Ｚ＝２０８）に噛合する駆動歯車Ｇ２（歯
数Ｚ＝１３）は、駆動源のパルスモータ３０から歯車列
より成る駆動伝達系を介して駆動回転される。即ち、パ
ルスモータ３０の回転軸に固定された歯車Ｇ６（歯数Ｚ
＝２４）は、中間軸３１に回転可能に支持された中間歯
車Ｇ５（歯数Ｚ＝６７）、歯車Ｇ４（歯数Ｚ＝５２）を
介して、歯車Ｇ３（歯数Ｚ＝１３）を回転させ、更に、
歯車Ｇ３と同軸上に固定された駆動歯車Ｇ２（歯数Ｚ＝
１３）を回転させる。前記パルスモータ３０により、上
記の歯車列Ｇ２〜Ｇ６から成る駆動伝達系を介して、感
光体ドラム１０と一体をなす大歯車Ｇ１を回転させる
と、パルスモータ３０から感光体ドラム１０までの減速
比は以下のようになる。

【００７１】（２４／６７）×（５２／１３）×（１３
／２０８）＝６／６７（３）感光体ドラム１０の副走査方向の線密度を、６０
０ｄｐｉにするためには、副走査方向の線幅は、２５．
４ｍｍ／６００＝約０．０４２３ｍｍである。感光体ド
ラム１０の外径を１２０ｍｍにすると、感光体ドラム１
０の外周面上の副走査方向の線幅０．０４２３ｍｍは、
中心角で約０．０４０４°に相当する。

【００７２】０．０４２３×３６０÷１２０π＝約０．０４０４° （４）マイクロステップ駆動のパルスモータ３０による
１ステップ駆動で、パルスモータ３０の駆動軸は０．４
５°回転し、歯車列から成る駆動伝達系の減速比６／６
７で減速回転すると、パルスモータ３０の１ステップ当
たりの感光体ドラム１０の回転角は、０．４５°×（６／６７）＝０．０４０３° で、このパルスモータ３０の１ステップ移動量（回転角
０．０４０３°）は、前記６００ｄｐｉの副走査方向の
線幅の中心角０．０４０４°とほぼ等しい。

【００７３】従って、複数の露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）による感光体ドラム１０上の像露光位置間が、
露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の副走査方向のライ
ン幅の整数倍（Ｎ倍）であり、且つ、駆動源のパルスモ
ータ３０により駆動回転される感光体ドラム１０上の距
離単位の整数倍（Ｌ倍）が、副走査方向の１ラインに相
当することを特徴とするものである。即ち、パルスモー
タ３０で回動される感光体ドラム１０上の単位距離のＮ
倍が、露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の副走査方向
の同期クロックによる像露光１ラインに相当する。即
ち、１ライン毎に感光体ドラム１０の副走査方向の像露
光位置が重なる移動単位とした。

【００７４】図１０は、本発明のカラー画像形成装置の
制御を示すブロック図である。

【００７５】メカコントローラ３６は基準クロック発振
器３７（発振周波数ｘ０Ｈｚ）を内蔵し、前記基準クロ
ックにより画像形成装置全体の動作タイミングを制御す
る。

【００７６】パルスモータドライバ３０に供給されるパ
ルスモータ駆動用クロック３９（周波数ｘ３Ｈｚ）は、
基準クロック発振器３７から適切な分周比で分周されて
いる。

【００７７】露光光学系１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）には、
それぞれＬＥＤドライバ３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が接続
されている。ＬＥＤドライバ３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に
はメカコントローラ３６から基準クロックを適切な分周
比で分周されたＬＥＤ駆動用クロック３８１（周波数ｘ
１Ｈｚ）が供給されている。ＬＥＤ駆動用クロック３８
１は画像形成装置の主走査方向のタイミング調整に用い
られる。また、ＬＥＤドライバ３５（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
には、メカコントローラ３６から副走査方向のタイミン
グを制御するタイミング信号３８２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
（周波数×２Ｈｚ）が供給されている。

【００７８】前述のようにパルスモータ駆動用クロック
３９、ＬＥＤ駆動用クロック３８１、ＬＥＤのタイミン
グ信号３８２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はそれぞれ基準クロッ
ク３７から適切な分周比で分周されて作り出されるた
め、それぞれのクロック間で位相ずれが発生する余地は
なく、常に同期した状態でそれぞれが駆動される。

【００７９】例えば、感光体ドラム１０の外径を１２０
ｍｍ、線速を１５０ｍｍ／秒、主走査及び副走査の露光
密度を６００ｄｐｉ、主走査幅を２１０ｍｍとすると、
ｘ１は約３．５ｋＨｚ、ｘ２は約１７．５ＭＨｚとなる
また、パルスモータ３０から感光体ドラム１０までの減
速比を６／６７、パルスモータ３０の１パルスあたりの
モーター軸の回転角度を０．４５°とするとｘ３は約
３．５ｋＨｚとなり、基準クロックｘ０を３５ＭＨｚと
すれば、ｘ１＝ｘ０／１００００、ｘ２＝ｘ０／２、ｘ
３＝ｘ０／１００００となる。

【００８０】

【発明の効果】本発明により、駆動側歯車のピッチムラ
や偏心といった機械的要因を原因とする像形成体の回転
速度の変動は発生する周期を特定することが可能とな
り、その結果発生する各画像の歪みや走査線上でのピッ
チムラは何れも画像上の特定した同一の部位に規制され
ることとなって画像重ね合せのレジスト精度の保証によ
り高画質の画像を形成することの出来るカラー画像形成
装置が提供されることとなった。

【００８１】さらに本発明によれば、像形成体の回転と
像露光系の書き込みタイミングの間の位相（同期）ズレ
の入り込む余地はなく、常に同期した状態で動作される
ので、電気的にも画像重ね合わせ精度が保証でき、安定
して高画質を形成する事の出来るカラー画像形成装置が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるカラー画像形成装置の一実施の
形態を示す断面構成図。

【図２】感光体ドラムと露光光学系の断面図。

【図３】本発明の第１の実施の形態を示す露光光学系と
感光体ドラムの断面図。

【図４】本発明のカラー画像形成装置の第２の実施の形
態を示す断面構成図。

【図５】本発明の第２の実施の形態を示す露光光学系と
感光体ドラムの断面図。

【図６】本発明のカラー画像形成装置の第３の実施の形
態を示す断面構成図。

【図７】本発明の第３の実施の形態を示す露光光学系と
感光体ドラムの断面図。

【図８】本発明のカラー画像形成装置の第４の実施の形
態を示す断面構成図。

【図９】本発明のカラー画像形成装置の感光体ドラムの
駆動系を示す模式図。

【図１０】本発明のカラー画像形成装置の制御を示すブ
ロック図。

【符号の説明】

１０像形成体（感光体ドラム）１０１透明基体１０２，１０３フランジ部材１１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）帯電手段（帯電器）１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）像露光手段（露光光学系）１３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）現像手段（現像器）３０駆動源（パルスモータ）３１中間軸３２分周器３３パルスモータドライバ３４駆動伝達系３５ＬＥＤドライバ３６メカコントローラＧ１大歯車Ｇ２駆動歯車Ｇ３〜Ｇ６歯車Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４、Ｚ５，Ｚ６歯数 α，β，γ，θ，φ 中心角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体に対して、帯電手段、像露光手
段、現像手段とから成る画像形成ユニットを複数組配設
し、前記像形成体の一回転中に帯電、像露光及び現像を
複数回繰り返し、前記像形成体の周面に複数のトナー像
を重ね合わせてカラートナー像を形成するカラー画像形
成装置において、前記像形成体に一体に設けられた歯車
と、駆動源に接続し前記歯車に噛合して前記像形成体を
駆動させる駆動歯車とを有し、前記駆動歯車の１回転す
る歯数が、前記複数の像露光手段による像形成体上の像
露光位置間の歯車の歯数の整数倍であり、且つ、前記複
数の像露光手段による像形成体上の像露光位置間が、前
記像露光手段の副走査方向のライン幅の整数倍であり、
更に、前記駆動源がパルスモータであり、該パルスモー
タにより駆動回転される像形成体上の距離単位の整数倍
が、前記副走査方向の１ラインに相当することを特徴と
するカラー画像形成装置。
【請求項２】前記像形成体を副走査方向に駆動回転さ
せるパルスモータと、前記像形成体上に主走査露光する
複数の像露光手段とは、同一の基準クロックにより制御
されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形
成装置。