JP3296103B2 - 像形成装置 - Google Patents

像形成装置

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JP3296103B2 JP19579394A JP19579394A JP3296103B2 JP 3296103 B2 JP3296103 B2 JP 3296103B2 JP 19579394 A JP19579394 A JP 19579394A JP 19579394 A JP19579394 A JP 19579394A JP 3296103 B2 JP3296103 B2 JP 3296103B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチドラム方式のカ
ラー電子写真プリンタ等の像形成装置に係り、特に温度
変化による露光位置の変化と搬送速度の変化が相殺され
るような線膨張係数の材料でフレーム及びプーリを形成
した像形成装置に関するものである。
【0002】近来、コンピュータ、通信技術の急速な発
展に伴い、出力端末としてのプリンタの需要が高まりつ
つある。電子写真プリンタは記録速度や印刷品質等に優
れているという点から急速に普及してきている。
【0003】電子写真法は米国特許第2297691 号等に記
載されているように、光導電性絶縁体を用いた方式が一
般的である。この方式では、コロナやローラによって帯
電させた光導電性絶縁体にレーザ光等を照射することに
よって静電潜像を形成し、この潜像をトナーと呼ばれる
顔料により着色した樹脂粉末を静電的に付着させてトナ
ー像を形成する。この像を紙等へ転写後、熱、圧力、光
等により紙に融着させて可視画像が形成される。
【0004】カラー画像を形成するには、上記の工程を
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のカラー
トナーを用いて複数回繰り返して行い、各色トナー像の
重ね合わせによってカラー画像を再現する。
【0005】このように、各色トナー像を印刷用紙上に
重ねて転写するので、その重ね位置にずれがないことが
必要であるが、温度変化により感光ドラムの位置及び印
刷用紙の搬送速度が変化して、画像にずれが生じる。
【0006】このため、露光タイミングを変更する方法
等が提案されているが、制御が複雑になるので、制御が
不要な方法或いは制御が簡単な解決方法が望まれてい
る。
【0007】
【従来の技術】図17にマルチドラム方式によるカラー電
子写真装置の内部側面図を例示している。図に示すよう
に、イエロー (Y) 、マゼンタ (M) 、シアン (C) 、
ブラック(K)の4色のトナーを使用するユニット1a〜
1dが着脱自在に装着され、ユニット1a〜1dは、破線で囲
んで示すように、感光ドラム2a〜2d、帯電器3a〜3d、現
像器5a〜5d、及びクリーナ7a〜7dで構成されている。ま
た、ユニット1a〜1dの外側に露光器4a〜4d及び転写器6a
〜6dが設けられている。
【0008】装置下部に用紙8aが集積収容されたカセッ
ト9と、カセット9から用紙8aを繰り出す繰出しローラ
Rが設けられている。また感光ドラム2a〜2dの前面にプ
ーリ10a,10b 及び搬送ベルトBLで構成された搬送機構11
aが配置されている。搬送ベルトBLの上方に共通の定着
器12が設けられ、装置上部にスタッカ13が配置されてい
る。
【0009】このような構成により、感光ドラム2a〜2d
を潜像記録媒体として用い、帯電器3a〜3dによって全面
にマイナス帯電される。次に感光ドラム2a〜2dの表面に
対して、露光器4a〜4dによって所定の印刷パターンに応
じたレーザ光(或いはLED等)が当てられると、露光
した部分の電荷が減少して静電潜像が形成される。現像
器5a〜5dでこの潜像にマイナスに帯電したトナーが付着
してトナー像が形成される。トナー像は転写器6a〜6dに
より用紙8aに転写され、定着器12で、例えば熱定着され
る。
【0010】このようなプロセスが繰出しローラRの回
転によってカセット9から繰り出されて搬送ベルトBLに
より搬送される用紙8aの搬送タイミングに応じて行わ
れ、定着後スタッカ13に収容される。
【0011】即ち、ユニット1aで用紙8aに上記プロセス
によりYトナーの像が転写されて、用紙8aが次のユニッ
ト1bの位置に搬送されたタイミングでMトナーの像が転
写され、同様にしてユニット1c,1d でCトナー、Kトナ
ーの像が転写される。
【0012】用紙8aに対する各ユニット1a〜1dでのトナ
ー像の重ね合わせは、各ユニット1a〜1dの転写位置の距
離だけ時間をずらして記録動作を開始することにより行
われる。
【0013】また、用紙8aの後端がユニット1aを通過す
ると、次に繰り出された用紙8aがユニット1aへ送られて
記録され、次々と記録が継続される。ここにおいて、露
光器4a (〜4d) の構成及びレーザ光走査を図18により詳
述する。図18に示すように、半導体レーザ40から照射さ
れたレーザ光は、コリメータレンズ41で必要な大きさの
コリメート光にされ、更にポリゴンミラー43の面倒れ調
整のためのシリンドリカルレンズ42を通り、ポリゴンミ
ラー43に入射される。
【0014】ポリゴンミラー43はポリゴンモータM1によ
って回転し、レーザ光は図中左から右方向へ走査され
る。なお、ポリゴンミラー43は回転数が高く(10000〜30
000rpm) 、また使用時間が長いため、エアスピンドルと
ブラシレスホールモータを用いている。
【0015】ポリゴンミラー43で反射されたレーザ光、
即ち、走査光は、f-θレンズ44a,44b を通り、等速調
整、像面湾曲の調整、またポリゴンミラー43の面倒れ調
整等が行われ、感光ドラム2a (〜2d) の表面に焦点を結
ぶ。
【0016】また、走査の開始時刻を検出するため、ビ
ーム走査の左端近くの位置にミラー45を設置し、レーザ
光を反射してビーム検出センサ(Beam Detect:以下BD
センサという)46 で検出する。BDセンサ46はフォトダ
イオードで、レーザ光の通過時点でBD信号を出力す
る。記録情報をこのBD信号に同期して半導体レーザ40
のドライバに加えることにより、画像信号の走査が行わ
れて画像記録を行うことができる。
【0017】更に、4個の感光ドラム2a〜2dを有するた
め、4組の光学系を用いるので、露光位置を合わせるこ
とが必要である。通常、レーザ光学系を用いたプリンタ
では、ポリゴンモータM1の制御はPLL(Phase-Locked
Loop) 制御で行われる。
【0018】従来、各感光ドラム2a〜2dのトナー像を位
置精度良く重ね合わせて転写することが難しく、各種の
工夫が行われている。例えば、特開昭62−242909号公報
「レーザプリンタ」によれば、ポリゴンモータの回転制
御を行うPLL制御回路に、共通の基準周波数を供給す
る共通周波数信号発生手段を設けて、各ポリゴンモータ
の回転位相を一致させる技術が提案されている。
【0019】但し、同一の水晶発信器からクロック信号
を用いて回転制御を行っても、ポリゴンミラーとポリゴ
ンモータの取り付け方により、エンコーダとBD信号の
位相が合うとは限らない。
【0020】また、本出願人による特開平3-175461号公
報「多色印刷装置」では、ポリゴンモータの回転の位相
差を所定の規格値に保つ制御を行って、電源の投入毎の
位置ずれ量の変化をなくす技術が提案されている。
【0021】更に、特開平3-149576号公報「カラープリ
ンタ」では、ポリゴン面で反射されたレーザ光をBD検
出部で検出し、ポリゴンモータの回転速度と回転位相の
同期用の周波数検知信号として用いて回転制御を行い、
各ポリゴンミラーの反射面方向を同期させる技術が提案
されている。
【0022】また、特開平3-293679号公報「カラー画像
形成装置」では、温度検知手段で検出された検知温度及
び調整量に基づいて、潜像形成タイミングを調整して、
色ずれを防ぐ技術が提案されている。
【0023】これらの方法では、ポリゴンモータの回転
制御や潜像形成のタイミング調整を行っても、温度変化
等によって用紙上で副走査方向(用紙搬送方向)に1ド
ットライン(=1走査)未満のずれが生じることにな
り、更にユニット交換等の機械的な位置合わせを精度良
く行えたとしても、調整が不十分である。
【0024】そこで、本出願人による特願平6-031703号
「像形成装置」では、位置ずれ量を検出して、走査ピッ
チで割って商と余りに分離し、商に基づいて露光タイミ
ングを変化させ、余りに基づいて走査位相を変化させる
ことにより、各色の画像の記録位置を高精度に調整する
方法が提案されている。
【0025】また、特開平1-169466号公報「画像形成装
置」では、複数の感光体を支持する第1支持手段、少な
くとも光学露光手段の出力部を支持する第2支持手段を
備えた画像形成装置において、第2支持手段の線膨張係
数は前記第1支持手段の線膨張係数よりも大きいことを
特徴としている。更には、第2支持手段の線膨張係数が
第1支持手段の略2倍とすることで、特別な検出デバイ
スを用いたり、ハードウェアやソフトウェアに特別な変
更を加えることなく、温度変化によって生じる転写画像
のずれを自動的に補正する方法が提案されている。
【0026】
【発明が解決しようとする課題】上記従来方法によれ
ば、ポリゴンモータの回転制御や潜像形成のタイミング
調整を行っても、温度変化によって用紙上で副走査方向
に転写位置ずれを生じる。
【0027】即ち、前記の特願平6-031703号の方法は、
センサや演算回路及び補正手段等の構成が複雑であり、
コストアップになるという問題点があり、特開平1-1694
66号公報の方法は、感光体を支持する第1支持手段よ
り、露光部を支持する第2支持手段に熱膨張率の大きい
材料を用いているので、温度上昇時には、各感光ドラム
の間隔より光学露出手段の各出力部の間隔が大きくな
る。つまり、露光タイミングが温度上昇により相対的に
遅延されることになり、温度変化により生じる転写画像
のずれが自動的に補正できるとしている。
【0028】しかし、この方法では、熱膨張に伴う用紙
搬送手段の速度変化が考慮されていない。このため、用
紙搬送手段の温度が変化しても、速度変化なしで用紙が
送られる場合のみに成立する。従って、この条件が成り
立たない場合には成立しない。実際には、温度変化によ
り用紙搬送速度が変化するため、各色の転写画像に位置
ずれが生じるという問題点がある。
【0029】本発明は、温度変化による熱膨張により露
光手段及びユニットの位置の変動及び記録媒体の搬送速
度が変化しても、カラーの重なりの位置合わせを自動的
に行うことができる像形成装置を提供することを目的と
している。
【0030】
【課題を解決するための手段】図1〜図4は本発明の原
理図で、図1は請求項1に対応する原理図、図2は請求
項4に対応する原理図、図3は請求項7に対応する原理
図、図4は請求項8に対応する原理図である。
【0031】1)請求項1に対応する手段 図1において、8は記録媒体、10は回転体、4は複数設
けられ、光を照射する露光手段、1は複数設けられ、像
形成体2、帯電手段3及び現像手段5から成るユニッ
ト、3はユニット1に設けられた帯電手段、2はユニッ
ト1に設けられ、帯電手段3によって帯電され、露光手
段4による光によって静電潜像が形成される像形成体、
5はユニット1に設けられ、像形成体2に形成された静
電潜像をトナーによって現像する現像手段、13は複数の
露光手段4を支持する第1のフレーム、14は複数のユニ
ット1を支持する第2のフレーム、11は複数の回転体10
を有し、回転体10の回転によって記録媒体8を搬送する
搬送手段、6は複数設けられ、像形成体2のトナー像を
搬送手段11によって搬送された記録媒体8に転写する転
写手段である。
【0032】各ユニット1が異なる色のトナーを使用し
て、記録媒体8にカラー画像を記録する像形成装置であ
って、第1のフレーム13、第2のフレーム14及び回転体
10の夫々を、温度変化による像形成体2の位置の変化、
像形成体2に対する露光手段4による光の照射位置の変
化及び搬送手段11による記録媒体8の搬送速度の変化が
相殺されるような線膨張係数を有する材料で形成した構
成である。
【0033】2)請求項4に対応する手段 図2において、8は記録媒体、10は回転体、4は複数設
けられ、光を照射する露光手段、1は複数設けられ、像
形成体2、帯電手段3及び現像手段5から成るユニッ
ト、3はユニット1に設けられた帯電手段、2はユニッ
ト1に設けられ、帯電手段3によって帯電され、露光手
段4による光によって静電潜像が形成される像形成体、
5はユニット1に設けられ、像形成体2に形成された静
電潜像をトナーによって現像する現像手段、130 は複数
の露光手段4及び複数のユニット1を支持する共通フレ
ーム、11は複数の回転体10を有し、回転体10の回転によ
って記録媒体8を搬送する搬送手段、6は複数設けら
れ、像形成体2のトナー像を搬送手段11によって搬送さ
れた記録媒体8に転写する転写手段である。
【0034】各ユニット1が異なる色のトナーを使用し
て、記録媒体8にカラー画像を記録する像形成装置であ
って、共通フレーム130 及び回転体10の夫々を、温度変
化による像形成体2の位置の変化及び搬送手段11の搬送
速度の変化が相殺されるような線膨張係数を有する材料
で形成した構成である。
【0035】3)請求項7に対応する手段 図3において、8は記録媒体、10は回転体、4は複数設
けられ、光を照射する露光手段、1は複数設けられ、像
形成体2、帯電手段3及び現像手段5から成るユニッ
ト、3はユニット1に設けられた帯電手段、2はユニッ
ト1に設けられ、帯電手段3によって帯電され、露光手
段4による光によって静電潜像が形成される像形成体、
5はユニット1に設けられ、像形成体2に形成された静
電潜像をトナーによって現像する現像手段、13は複数の
露光手段4を支持する第1のフレーム、14は複数のユニ
ット1を支持する第2のフレーム、11は複数の回転体10
を有し、回転体10の回転によって記録媒体8を搬送する
搬送手段、6は複数設けられ、像形成体2のトナー像を
搬送手段11によって搬送された記録媒体8に転写する転
写手段、21は回転体10の線膨張係数をα1 、第1のフレ
ーム13の線膨張係数をα3 、第2のフレーム14の線膨張
係数をα2 、像形成体2の線膨張係数をα4 、基準温度
の回転体10の回転角速度をωO 、基準温度の回転体10の
半径をr0 、基準温度の像形成体2の半径をrP 、基準温
度の像形成体2の回転角速度をωD、基準温度の該像形
成体2に対する露光手段4による光の照射角度をθ0
基準温度の複数の像形成体(2) の両端の支持距離をL0
該基準温度からの温度変化をΔT とし、温度がΔT 変化
した時の像形成体2の回転角速度をωDf(ΔT) (但し、
fはΔT の関数) として、温度がΔT 変化した時の回転
体10の回転角速度ω1 を次の式 L0(1+α2ΔT)/r0(1+α1ΔT)/{(π+sin-1[{L0
3−α2)ΔT+rPsinθ0}/{rp(1+α4ΔT)}])/{ωD
f(ΔT)}+L0/(r0ω0)−(π+θ0)/ωD} の値に制御する回転速度制御手段である。
【0036】従って、温度変化に応じて回転速度制御手
段21によって回転体10の回転角速度ω1 を制御して記録
媒体8を搬送し、各ユニット1が異なる色のトナーを使
用して、記録媒体8にカラー画像を記録するように構成
されている。
【0037】4)請求項8に対応する手段 図4において、8は記録媒体、10は回転体、4は複数設
けられ、光を照射する露光手段、1は複数設けられ、像
形成体2、帯電手段3及び現像手段5から成るユニッ
ト、3はユニット1に設けられた帯電手段、2はユニッ
ト1に設けられ、帯電手段3によって帯電され、露光手
段4による光によって静電潜像が形成される像形成体、
5はユニット1に設けられ、像形成体2に形成された静
電潜像をトナーによって現像する現像手段、130 は複数
の露光手段4及び複数のユニット1を支持する共通フレ
ーム、11は複数の回転体10を有し、回転体10の回転によ
って記録媒体8を搬送する搬送手段、6は複数設けら
れ、像形成体2のトナー像を搬送手段11によって搬送さ
れた記録媒体8に転写する転写手段、21は回転体10の線
膨張係数をα1 、共通フレーム130 の線膨張係数を
α2 、像形成体2の線膨張係数をα4 、基準温度の回転
体10の回転の角速度をωO 、基準温度の回転体10の半径
をr0 、基準温度の像形成体2の半径をrP 、基準温度の
像形成体2の回転角速度をωD 、基準温度の像形成体2
に対する露光手段4による光の照射角度をθ0 、基準温
度の複数の像形成体2の両端の支持距離をL0、基準温度
からの温度変化をΔTとし、温度がΔT変化した時の像形
成体2の回転角速度をωDf(ΔT) (但し、fはΔT の関
数) として、温度がΔT変化した時の回転体10の回転角
速度ω1を次の式 L0(1+α2ΔT)/r0(1+α1ΔT)/{(π+sin-1[{rPsin
θ0}/{rp(1+α4ΔT)}])/{ωDf(ΔT)}+L0/(r0
ω0)−(π+θ0)/ωD} の値に制御する回転速度制御手段である。
【0038】従って、温度変化に応じて回転速度制御手
段21によって回転体10の回転角速度ω1 を制御して記録
媒体8を搬送し、各ユニット1が異なる色のトナーを使
用して、記録媒体8にカラー画像を記録するように構成
されている。
【0039】
【作用】
1)請求項1に対応する作用 回転体10、第1のフレーム13及び第2のフレーム14の夫
々を、温度変化による搬送手段11の記録媒体8の搬送速
度の変化、像形成体2の位置の変化及び像形成体2に対
する露光手段4による光の照射位置の変化が相殺される
ような線膨張係数を有する材料で形成したことにより、
搬送速度の変化と照射位置の変化が相殺されて、自動的
に調整することができる。従って、記録媒体8に対する
複数の転写位置にずれがなくなり、記録される画像の位
置合わせを行うことができる。
【0040】2)請求項4に対応する作用 回転体10及び共通フレーム130 の夫々を、温度変化によ
る搬送手段11による記録媒体8の搬送速度の変化及び像
形成体2の位置の変化が相殺されるような線膨張係数を
有する材料で形成したことにより、搬送速度の変化と像
形成体2の位置の変化が相殺されて、自動的に調整する
ことができる。従って、記録媒体8に対する複数の転写
位置にずれがなくなり、記録される画像の位置合わせを
行うことができる。
【0041】3)請求項7に対応する作用 温度変化に応じて回転速度制御手段21によって回転体10
の回転角速度ω1 を前記の式の値に制御して記録媒体8
を搬送することにより、搬送速度の変化と照射位置の変
化が相殺されて、自動的に調整することができる。従っ
て、記録媒体8に対する複数の転写位置にずれがなくな
り、記録される画像の位置合わせを行うことができる。
【0042】4)請求項8に対応する作用 温度変化に応じて回転速度制御手段21によって回転体10
の回転角速度ω1 を前記の式の値に制御して記録媒体8
を搬送することにより、搬送速度の変化と像形成体2の
位置の変化が相殺されて、自動的に調整することができ
る。従って、記録媒体8に対する複数の転写位置にずれ
がなくなり、記録される画像の位置合わせを行うことが
できる。
【0043】
【実施例】以下、本発明の実施例1〜実施例4を説明す
る。 1)実施例1の説明 本発明の実施例1(請求項1及び請求項5に対応してい
る)を図5〜図10により説明する。図5は本発明の実施
例1を示す構成図、図6及び図7は実施例1の説明図、
図8〜図10は実施例1の計算例1〜3を示す図である。
全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
【0044】図5の感光ドラム2a〜2d、帯電器3a〜3d、
露光器4a〜4d、現像器5a〜5d、転写器6a〜6d、用紙8a、
プーリ10a,10b 、搬送機構11a、フレーム13a及びフレ
ーム14aは、図1の像形成体2、帯電手段3、露光手段
4、現像手段5、転写手段6、記録媒体8、回転体10、
搬送手段11、第1のフレーム13及び第2のフレーム14に
夫々対応している。
【0045】図5に示すように、露光器4a〜4dがフレー
ム13aに支持され、ユニット1a〜1dがフレーム14aに支
持されている。フレーム13a,14a は共に下端が装置フレ
ームFに固定されている。
【0046】フレーム13a,14a 及びプーリ10a,10b は、
温度変化による露光器4a〜4d間及び感光ドラム2a〜2d間
の距離の変化と、プーリ10a,10b の直径の変化による搬
送速度の変化を相殺して、転写位置のずれをなくすよう
な線膨張係数の材料で形成されている。
【0047】まず、図6により位置ずれ及び調整方法を
説明する。実際の感光ドラム2a〜2dの間隔の変化がその
まま記録位置のずれを生じるものではなく、実際の記録
動作を見ると感光ドラム2a〜2dの距離L0 がL1 に、ま
た露光器4a〜4dの距離M0 がM1 に夫々増大している場
合には、用紙8aの搬送系の機構、即ち、搬送ベルトBLが
掛けられたプーリ10a(10b)の径の大きさも変化し、これ
に連れて搬送速度が変化している。
【0048】このため、感光ドラム2a〜2dの間隔L1
び露光器4a〜4dの距離M1 を環境温度から算出すると共
に、搬送速度の変化を計算する。この両者の差をとって
相対的な感光ドラム2a〜2dの間隔を計算する。
【0049】感光ドラム2a〜2dの間隔の変化と、プーリ
10a,10b による搬送速度の変化を、フレーム14a及びプ
ーリ10a,10b の夫々の線膨張係数を選択した材料で形成
できれば、フレーム13aはフレーム14aと同じ線膨張係
数の材料で形成すれば良いが、変化量が残る場合には、
フレーム13aの材料をフレーム14aと線膨張係数が異な
るものを選択して対応する。
【0050】以下、感光ドラム2a〜2d、フレーム14a及
びプーリ10a,10b が線膨張係数の異なる材料で形成さ
れ、温度が変化した場合を図6及び図7を参照して、画
像の位置ずれがどの程度の量になるかを算出する。 (以
下(1)〜(5)は図6参照) (1)フレーム14aの熱膨張 最初の状態の感光ドラム2aの基準転写位置から感光ドラ
ム2dの転写位置までの間隔をL0 、フレーム14aの線膨
張係数をα2 、温度変化をΔTとすると、温度変化が生
じた時の感光ドラム2aの基準転写位置から感光ドラム2d
の転写位置までの間隔L1 は、 L1=L0(1+α2ΔT) ──(1) で示される。
【0051】(2)フレーム13aの熱膨張 最初の状態の露光器4aの基準露光位置から露光器4dの露
光位置までの間隔をM 0 、フレーム13aの線膨張係数を
α3 、温度変化をΔTとすると、温度変化が生じた時の
露光器4aの基準露光位置から露光器4dの露光位置までの
間隔M1 は、 M1=M0(1+α3ΔT) ──(2) (3)感光ドラムの熱膨張 感光ドラム2a〜2dの半径をrp 、感光ドラム2a〜2dの線
膨張係数をα4 、温度変化をΔTとすると、温度変化が
生じた時の感光ドラム2a〜2dの半径rp1は、 rp1=rp(1+α4ΔT) ──(3) で示される。
【0052】(4)感光ドラムに対する露光位置の相対
位置ずれ 本来の感光ドラム2a〜2dの露光位置の水平位置からの角
度をθ0 (radian:以下指定しない限り角度はすべてradi
anで表示する。) とし、また、温度変化が生じた時の露
光位置の角度をθ1 とする。
【0053】ここで、θ1 を記述する式は、 rp1 sin(θ1)−rp sin(θ0)=M1−L1 である。これをsin(θ1)について解くと、 sin(θ1)={(M1−L1)+rp sin(θ0)}/rp1 =[{M0(1+α3ΔT)−L0(1+α2ΔT)}+rpsin(θ
0)]/{rp(1+α4ΔT)} となる。なお、最初の状態では、L0=M0であるから、
更に、 sin(θ1)={L03−α2)ΔT+rp sin(θ0)}/{r
p(1+α4ΔT)} となる。これをθ1 について解くと、 θ1=sin-1{L03−α2)ΔT+rp sin(θ0)}/{rp(1+α4ΔT)} ──(4) となる。
【0054】(5)搬送速度の変化 一方、最初の状態のプーリ10a(10b)の半径をr0 、プー
リ10a(10b)の線膨張係数をα1 、温度変化をΔTとする
と、温度変化を生じた時のプーリ10a(10b)の半径r
1 は、 r1=r0(1+α1ΔT) ──(5) である。
【0055】更に、最初の状態のプーリ10a(10b)の回転
角速度をω0 とすると、最初の状態の用紙搬送速度V0
は、V0 =r0 ω0 で示される。また、温度変化後の用
紙搬送速度V1 はプーリ10a(10b)の回転角速度をω1
すると、 V1=r1ω1=r0(1+α1ΔT)ω1 ──(6) となる。
【0056】(6)位置ずれが相殺される条件 図7に示すように、最初の状態では、露光位置から転写
位置までの感光ドラム2a〜2dの回転時間にオフセットの
時間Aを加えた時間に、用紙8aは距離L0 を移動 (図中
実線矢印で示す部分) し、この状態で各色の画像は位置
ずれが生じていないと仮定する。
【0057】温度変化後の状態で、各フレーム13a,14a
の熱膨張が発生しても、画像間の位置ずれを生じさせな
い条件は次の通りである。 (図中太い破線矢印で示す部
分)露光位置から転写位置までの感光ドラム2a〜2dの回
転時間にオフセットの時間Aを加えた時間に、用紙8aが
距離L1 を移動することである。即ち、最初の状態の感
光ドラム2a〜2dの回転角速度をωD 、温度変化ΔT後の
角速度をωD1とすると、 L0/V0=(π+θ0)/ωD +A ──(7) と、 L1/V1=(π+θ1)/ωD1+A ──(8) が成り立つことである。
【0058】ここで、(7) 式から、 A=L0/V0−(π+θ0)/ωD ──(9) となる。(8) 式に(6) 式及び(9) 式を代入すると、次の
式が得られる。
【0059】 {L0(1+α2ΔT)}/{r0(1+α1ΔT)ω1}−L0/(r0ω0) =(π+θ1)/ωD1−(π+θ0)/ωD ──(10) 更に、(4) 式を代入すると、 {L0(1+α2ΔT)}/{r0(1+α1ΔT)ω1}−L0/(r0ω0) =(π+sin-1[{L03−α2)ΔT+rpsin(θ0)}/{rp(1+α4ΔT)}]) −(π+θ0)/ωD ──(11) となる。これは、感光ドラム2a〜2d等の大きさや機構配
置から定まる値、L0 、r0 、rP 、θ0 を代入し、温
度変化ΔT、プーリ10a(10b)の回転角速度をω0
ω1、感光ドラム2a〜2dの回転角速度ωD 、ωD1、プー
リ10a(10b)、フレーム13a,14b 及び感光ドラム2a〜2dの
夫々の線膨張係数α1 、α2 、α3 、α4 を(11)式が成
り立つように選択することで、温度変化に伴う画像の位
置ずれを解消させることができることを示している。
【0060】逆に(8)式から、位置ずれ量ΔLは、ΔL
=L1−{(π+θ1)/ωD1+A}V1と表される。このΔ
Lは、 ΔL=L1−{(π+θ1)/ωD1+L0/V0−(π+θ0)/ωD}r0(1+α4ΔT)ω1 =L0(1+α2ΔT) −{(π+θ1)/ωD1+L0/V0−(π+θ0)/ωD}r0(1+α4ΔT)ω1 =L0(1+α2ΔT) −{(π+sin-1[{L03−α2)ΔT+rpsin(θ0)}/{rp(1+α4ΔT)}]) /ωD1+L0/(r0ω0)−(π+θ0)/ωD}r0(1+α1ΔT)ω1 ──(12) と算出できる。
【0061】このΔLの許容値を設定すれば、それ以下
にするための条件を(12)式から求めることができる。以
下に、位置ずれ量の計算例1〜3を示す。
【0062】計算例1 フレーム13a,14a の長さL0 (露光器4a〜4d及びユニッ
ト1a〜1dの支持位置の最下から最上までのまでの距離)
を540mm(=支持位置間の距離 180mm×3)とし、感
光ドラム2a〜2dの半径rP =40mmとし、いずれも材料
にアルミニウム合金5052を用いた場合の、半径r0 =20
mmのプーリ10a(10b)の線膨張係数α1による位置ずれ
量を計算し、結果を図8に示している。
【0063】この場合、α2 =α3 =α4 =23.8×1
0-6、θ0=20/180×πとし、V0=120mm/秒である。
図により、位置ずれ許容値から必要な線膨張係数α1
求めることができる。即ち、略23.8×10-6〜24.8×10-6
の間の線膨張係数α1 の材料で形成したプーリ10a(10
b) を用いると、30度の温度変化に対しても、位置ずれ
量を0.01mm程度に抑えることが可能である。なお、線
膨張係数α1 が24.4×10-6程度で最も位置ずれ量が小さ
くなる。これに近い線膨張係数α1 の材料として、アル
ミニウム合金5056(線膨張係数が24.3×10-6) がある。
【0064】もし、プーリ10a(10b) の材料に23.8×10
-6 (アルミニウム合金5052) を用いた場合には、プーリ
10a(10b) 及びフレーム13a,14a が等しい線膨張係数
(α1=α3 =α2 )の材料で形成されたことになり、
結果として請求項6に対応することになる。
【0065】また、フレーム13a,14a が等しい線膨張係
数(α3 =α2 )の材料で形成されていることは、フレ
ーム13a,14a が一体になっていることと同様であり、従
って、結果として請求項4にも対応することになる。
【0066】計算例2 フレーム13a,14a の長さL0 =540 mmとし、半径r0
=20mmのプーリ10a(10b)に鉄鋼を用い、フレーム14a
にアルミニウム合金5052を用いた場合の、フレーム13a
の線膨張係数α3 による位置ずれ量を計算し、結果を図
7に示している。この場合、rP =40mm、α1 =12×
10-6、α2 =α4 =23.8×10-6、θ0 =20/180×πと
し、V0 =120 mm/秒である。
【0067】図により、位置ずれ許容値から必要な線膨
張係数α3 を求めることができる。即ち、略35〜36×10
-6間の線膨張係数α3 の材料で形成したフレーム13aを
用いると、30度の温度変化に対しても、位置ずれ量を0.
01mm程度に抑えることが可能である。なお、線膨張係
数α3 が35.5×10-6程度で最も位置ずれ量が小さくな
る。これに近い線膨張係数α3 の材料として、ガラス繊
維強化プラスチックのうち、エポキシとガラス繊維によ
るもの等が利用できる。
【0068】計算例3 フレーム13a,14a の長さL0 =540 mmとし、いずれも
鉄鋼を用い、半径rP=40mmの感光ドラム2a〜2dにア
ルミニウム合金5052を用いた場合の、半径r0=20mm
のプーリ10a(10b)の線膨張係数α1 による位置ずれ量を
計算し、結果を図10に示している。この場合、α2 =α
3 =12×10-6、α4 =23.8×10-6、θ0=20/180×πと
し、V0 =120mm/秒である。
【0069】図により、位置ずれ許容値から必要な線膨
張係数α1 を求めることができる。即ち、略12〜13×10
-6の間の線膨張係数α1 の材料、例えば鉄で形成したプ
ーリ10a(10b) を用いると、30度の温度変化に対して
も、位置ずれ量を0.01mm程度に抑えることが可能であ
る。なお、線膨張係数α1 が12.8×10-6程度で最も位置
ずれ量が小さくなる。
【0070】2)実施例2の説明 本発明の実施例2(請求項1、請求項2及び請求項5に
対応している)を図11により説明する。図11は本発明の
実施例2を示す側面図である。全図を通じて同一符号は
同一対象物を示す。
【0071】図11の実施例2が図6で説明した実施例1
と異なるのは、2つのフレーム間に熱抵抗が低い材料を
充填して、温度差をなくすようにしたことである。即
ち、図11に示すように、露光器4a〜4dを支持するフレー
ム13bとユニット1a〜1dを支持するフレーム14bは、縁
部の対向する端面の間に熱抵抗の低い材料、例えばシリ
コーンゴム(或いはシリコーングリース)15 が挿入(或
いは充填)されている。
【0072】フレーム13b及びフレーム14bの温度差が
あっては、上記実施例1の補正効果が少なくなるので、
熱抵抗の低いシリコーンゴム15を挟んでおくことによ
り、フレーム13b及びフレーム14bの温度差を少なくす
ることができる。従って、補正効果を十分発揮できる。
【0073】また、フレーム13b或いはフレーム14bの
内部に温度勾配があっても、フレーム13b,14b 間の温度
差が少ない場合には、位置ずれ補正が有効である。 3)実施例3の説明 本発明の実施例3(請求項1、請求項3及び請求項5に
対応している)を図12により説明する。図12は本発明の
実施例3を示す構成図で、(a) は側面図、(b)は要部を
拡大した斜視図である。全図を通じて同一符号は同一対
象物を示す。
【0074】図12の実施例3が図5の実施例1及び図11
の実施例2と異なるのは、2つのフレーム間を長孔で伸
縮可能に固定したことである。即ち、図12(a) 及び(b)
に示すように、フレーム14cに上下方向に長径を有する
長孔16が設けられ、フレーム13cに取付けられたねじ17
を長孔16に挿入してスペーサ18を介してナット19でフレ
ーム13c,14c がボルト締めされている。
【0075】従って、温度変化によってフレーム13c,14
c の各々が歪むことがなく、締結部のスペーサ18によっ
て上下方向の伸縮分が滑ることができる。しかも、フレ
ーム13c,14c の締結により強度が補強されるので、フレ
ーム13c,14c の厚さ等を減らすことができ、コストの低
減及び軽量化を図ることができる。
【0076】4)実施例4の説明 次に本発明の実施例4(請求項1、請求項5及び請求項
6に対応している)を説明する。実施例4は図5の実施
例1におけるフレーム13a,14a 及びプーリ10a,10b の線
膨張係数を等しくした場合であり、構成図は省略した。
即ち、フレーム13a,14a 及びプーリ10a,10b は同一線膨
張係数を有する材料、例えば線膨張係数が等しいアルミ
ニウム合金で形成されている。
【0077】先に計算した(12)式において、フレーム13
a,14a 及びプーリ10a,10b の線膨張係数α2 、α3 、α
1 を同一とする。つまり、α2 =α3 =α1 として、こ
の条件を代入すると、(12)式は次のように変形すること
ができる。
【0078】ΔL=L0(1+α1ΔT)−{(π+sin-1[si
0/(1+α4ΔT)])/ωD1+L0/(r0ω0)−(π+θ0)/
ωD}r0(1+α1ΔT)ω1 更に、プーリ10a,10b の回転角速度と感光ドラム2a〜2d
の回転角速度は温度変化に関わらず一定とする。即ち、
ω1=ω0 、ωD1=ωDとして式を変換すると、 ΔL=L0(1+α1ΔT)−{(π+sin-1[sinθ0/(1+α4ΔT)])/ωD +L0/(r0ω0)−(π+θ0)/ωD}r0(1+α1ΔT)ω0 ──(13) となる。
【0079】この式を基に、許容できる位置ずれ量ΔL
を満足するα4 、α1 の組み合わせを選択すれば良い。
実際にフレーム13a,14a 及びプーリ10a,10b にアルミニ
ウム合金5052 (線膨張係数23.8×10-6) を用いた場合の
感光ドラム2a〜2dの線膨張係数α4 による位置ずれ量を
算出すると、図13の計算例4のようになる。
【0080】図13に示すように、感光ドラム2a〜2dの線
膨張係数α4 が23.8×10-6の場合でも、0.01mm程度の
位置ずれ量である。なお、この条件においては、感光ド
ラム2a〜2dの線膨張係数α4 が0の場合に位置ずれが0
になる。
【0081】5)実施例5の説明 本発明の実施例5(請求項7及び請求項8に対応してい
る)を図14〜図16を参照して説明する。図14は本発明の
実施例5を示すブロック図、図15は実施例5のフローチ
ャート、図16は計算例5を示す図である。全図を通じて
同一符号は同一対象物を示す。
【0082】上記実施例1において、プーリ10a(10b)の
線膨張係数α1 とフレーム13a,14aの線膨張係数α3
2 を等しくできない場合、夫々の線膨張係数α1 〜α3
の値を基に、モータの回転数を変化させる方法である。
【0083】まず、プーリ10a,10b の回転角速度ω1
求める式を次に示す。(12)式を変形すると、 ω1={L0(1+α2ΔT)−ΔL}×1/{r0(1+α1ΔT) ×1/{(π+sin-1[{L03−α2)ΔT+rPsinθ0} /{rP(1+α4ΔT)}])/ωD1+L0/(r0ω0)−(π+θ0)/ωD} ──(14) となる。
【0084】なお、位置ずれが生じない条件であるΔL
=0を代入すると、 ω1={L0(1+α2ΔT)}×1/{r0(1+α1ΔT)} ×1/{(π+sin-1[{L03−α2)ΔT+rpsinθ0} /{rP(1+α4ΔT)}])/ωD1+L0/(r0ω0)−(π+θ0)/ωD} ──(15) となる。ここで、ωD1=ωD ×f( ΔT) で、fはΔT
の関数である。
【0085】即ち、(15)式に、プーリ10a(10b)の線膨張
係数α1 とフレーム13a,14a の線膨張係数α32 、及
び温度変化の値ΔT を代入 (計算例5参照)すると、必
要な角速度の値ω1 が得られる。このように、モータの
回転数を変化させることにより、材料の線膨張係数の違
いによる位置ずれを補正することができる。
【0086】図14のブロック図は本特許に関係する部分
だけを示しており、図中の搬送制御部210 及び補正値制
御部211 は、図3の回転速度制御手段21に対応してい
る。図において、20はCPU、21aはROM、22はRA
M、23は駆動回路、24はモータ、25は温度検出部を示
す。
【0087】CPU20は、ROM21aに格納された制御
プログラムに従って各部を制御する。ROM21は、搬送
制御部210 及び補正値制御部211 の制御プログラム、及
びデータテーブル212 を備えている。
【0088】搬送制御部210 は、常態では所定の回転速
度でモータ24を駆動させるべく駆動回路23に指令し、補
正速度制御部211 からプーリ10a(10b)の補正回転角速度
が送られてきた時に、その補正回転速度に対応するモー
タ24の回転数での駆動を駆動回路23に指令する。
【0089】補正値制御部211 は、温度変化に対応する
ために、温度検出部25に所定時間間隔で温度(基準温度
との差ΔT)を検出させて、温度検出部25から送られる
温度(基準温度との差ΔT) と、次に説明するデータテ
ーブル212 に設定された値に基づいて、(15)式で回転角
速度ω1 を演算し、RAM22の許容値ファイル220 の許
容限界値と比較して、許容限界値を越えた時に、演算し
た回転角速度ω1 を搬送制御部210 に通知する。
【0090】データテーブル212 は、設定された、プー
リ10a(10b)の線膨張係数α1 、フレーム13a,14a の線膨
張係数α32 、感光ドラム2a〜2dの線膨張係数α4
基準温度のプーリ10a(10b)の回転角速度ω0 、基準温度
のプーリ10a(10b)の半径r0、基準温度の感光ドラム2a
〜2dの半径rP 、基準温度の感光ドラム2a〜2dの回転角
速度ωD 、基準温度の感光ドラム2a〜2dに対する走査光
の照射角度θ0 、基準温度の感光ドラム2a,2d の支持距
離L0 及び温度がΔT変化した時の感光ドラム2a〜2dの
回転角速度ωD1 (=ωD ×f( ΔT) で、fはΔTの関
数)の諸要素を格納している。
【0091】RAM22は、温度変化による回転角速度ω
1 の許容限界値が設定された許容値ファイル220 を備え
ている。温度検出部25は、装置内の温度を代表的に示す
位置に配置された、例えばサーミスタ等の温度センサを
備えている。
【0092】このような構成及び機能を有するので、次
に図15のフローチャートにより作用を説明する。 まず、記録指令により、基準回転角速度ω0 で用紙8a
を搬送して記録動作が開始されると、温度検出部25によ
り所定時間間隔で温度(基準温度との温度差)ΔTを検
出し、温度検出信号を補正値制御部211 に送る。
【0093】補正値制御部211 は、温度検出部25から
送られた温度差ΔTを受け取ると、データテーブル212
に設定された諸要素を読み出し、 (15式) により回転角
速度ω1 を演算する。
【0094】演算した回転角速度ω1 を許容値ファイ
ル220 の許容限界値と比較し、許容値以内であれば、基
準回転角速度ω0 での搬送を続け、許容限界値を越えた
時に、回転角速度ω1 の値を搬送制御部210 へ送る。
【0095】搬送制御部210 は、プーリ10a(10b)の回
転角速度ω1 に対応するモータ24の回転速度での回転を
駆動回路23に指令し、モータ24が駆動してプーリ10a(10
b)の回転角速度ω1 で回転する。従って、用紙8aは回転
角速度ω1 で搬送されて、転写器6a〜6dで各色が転写さ
れる。
【0096】所望枚数の記録が終了するまで、の温
度検出のフローからまでのフローを繰り返す。このよ
うにして、搬送速度を温度変化に応じて補正することが
できるので、温度変化によるプーリ10a(10b)の搬送速度
の変化と感光ドラム2a〜2dの位置の変化による転写位置
のずれを解消することができる。
【0097】上記例のフレーム13a,14a の線膨張係数α
32 が等しいということは、露光器4a〜4d及びユニッ
ト1a〜1dを共通のフレームで支持した場合と同じことに
なり、上記の式を同様に適用することができる。
【0098】更に、モータ24の駆動に周波数を入力する
水晶発振器も温度特性を持っているため、水晶発振器の
温度特性から導かれる回転角速度の違いから算出される
値に角速度が変化した場合に、位置ずれを最小にできる
ように、夫々のフレーム13a,14a の材料の線膨張係数を
決めても良い。
【0099】なお、プーリ10a(10b)の回転数のみが重要
で、周囲にある速度が重要でない部品、例えばモータや
途中に配置されたギヤ等は、異なる材質のものであって
も、熱膨張に伴う影響は少ない。
【0100】次に本実施例5についての計算例4を示
す。フレーム13a,14a の長さL0 =540 mmとし、フレ
ーム13a,14a 及び半径rP=40mmの感光ドラム2a〜2d
にいずれもアルミニウム合金5052を用い、半径r0=20
mmのプーリ10a(10b) に鉄鋼を用いて、プーリ10a(10
b)の回転角速度を変化させた場合の位置ずれ量を計算
し、結果を図16に示している。
【0101】この場合、α1 =12×10-6、α2 =α3
α4 =23.8×10-6、θ0 =20/180×πとし、V0 =120
mm/秒である。図16により、位置ずれ許容値からプー
リ10a(10b)の必要な回転角速度を求めることができる。
即ち、12.5×10-6を中心にして、凡そ、11.8〜13.1×10
-6の間の線膨張係数を持ったプーリ10a(10b)の回転角速
度を変化させるように構成すると、30度の温度変化に対
しても、位置ずれ量を0.01mm程度に抑えることが可能
である。これは図14で説明した補正値制御部161 及び搬
送制御部160 によるモータ19の回転速度制御でこの温度
係数の補正が行われる。或いは、最も簡単な方法とし
て、この温度係数を持った水晶発振回路を用いることに
より自動的に補正することもできる。
【0102】また、フレーム13a,14a が一体として形成
して共通フレームとした場合(請求項8)には、共通フ
レームの線膨張係数をα2 とし、その他は実施例4と同
様とすると、前記(15)式でα2 =α3 とすることによ
り、次のようになる。
【0103】 ω1 =L0(1+α2ΔT)/r0(1+α1ΔT)/{(π+sin-1[{rPsinθ0} /{rp(1+α4ΔT)}])/{ωDf(ΔT)}+L0/(r0ω0)−(π+θ0)/ωD} ──(16) よって、実施例5と同様に温度がΔT変化した時のプー
リ10a(10b)の回転角速度ω1 を(16)式で計算して、その
値が許容値を越えた時に、回転角速度を制御することに
より、搬送速度と感光ドラム2a〜2dの位置のずれを相殺
することができる。
【0104】上記実施例1〜実施例5では、フレームの
下端を装置フレームに固定した場合を説明したが、フレ
ームを固定する位置はフレームの何処でも良く、例えば
上端でも、中央位置で固定しても良い。
【0105】また装置の構成を上下にユニットを並べた
場合を説明したが、ユニットを水平に並べた構成でも同
様に適用することができる。この場合、露光器を支持す
るフレームが熱膨張に伴う伸びで変形しないように、一
端は固定しても他端はフレームの長さ方向への伸びを制
限しないように構成する。
【0106】また、上記実施例5では、データテーブル
212 に諸要素を設定しておいて、温度変化に応じて読み
出して演算する方法の場合を説明したが、予め変化する
温度に対応する諸要素に基いて演算して、許容限界値を
越える温度変化に対して補正回転角速度を補正値テーブ
ルに設定しておく方法としても良く、その都度演算する
必要がなくなり、温度変化に即応することができる。
【0107】なお、最初に組み込む時は、走査線単位で
位置を合わせるタイミングの調整を行って位置合わせし
ておく。これにより、温度変化に伴う位置ずれはかなり
小さい範囲に収まるので、その後の調整が容易になる利
点がある。
【0108】また、露光手段としてレーザ走査光学系の
例で説明したが、LEDアレイ、液晶シャッタ等の固体
走査による露光手段も同様に用いることができる。
【0109】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1では、像形成体の位置の変化、照射位置の変化及
び搬送速度の変化が相殺されて、自動的に調整すること
ができる。従って、記録媒体に対する複数の転写位置に
ずれがなくなり、記録される画像の位置合わせを行うこ
とができる。
【0110】請求項2では、挿入した熱抵抗の低い材料
により第1のフレームと第2のヘッドの温度差を少なく
することができる。従って、補正効果を十分発揮でき
る。また、第1のフレーム或いは第2のフレームの内部
に温度勾配があっても、第1のフレーム及び第2のフレ
ーム間の温度差が少ない場合には、位置ずれ補正が有効
である。
【0111】請求項3では、温度変化によって第1のフ
レーム及び第2のフレームの夫々が歪むことがなく、互
いに上下方向に伸縮することができ、しかも、第1のフ
レーム及び第2のフレームの締結により強度が補強され
るので、第1のフレーム及び第2のフレームの厚さ等を
減らすことができ、コストの低減及び軽量化を図ること
ができる。
【0112】請求項4では、像形成体の位置の変化と搬
送速度の変化が相殺されて、自動的に調整することがで
きる。従って、記録媒体に対する複数の転写位置にずれ
がなくなり、記録される画像の位置合わせを行うことが
できる。
【0113】請求項5では、第1のフレームと第2のフ
レーム、或いはフレームが記録媒体の搬送方向に対して
平行方向に熱膨張が可能になる。請求項6では、像形成
体の位置の変化、照射位置の変化及び搬送速度の変化、
或いは像形成体の位置の変化及び搬送速度の変化が相殺
されて、自動的に調整することができる。従って、記録
媒体に対する複数の転写位置にずれがなくなり、記録さ
れる画像の位置合わせを行うことができる。
【0114】請求項7及び請求項8では、搬送速度を自
動的に調整制御することにより、搬送速度の変化と像形
成体の位置の変化及び照射位置の変化、或いは像形成体
の位置の変化が相殺される。従って、記録媒体に対する
複数の転写位置にずれがなくなり、記録される画像の位
置合わせを行うことができる。
【0115】請求項9では、搬送速度の変化を転写位置
のずれに対応する許容値以内に調整制御することができ
る。という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の請求項1に対応する原理図
【図2】 本発明の請求項4に対応する原理図
【図3】 本発明の請求項7に対応する原理図
【図4】 本発明の請求項8に対応する原理図
【図5】 本発明の実施例1を示す側面図
【図6】 実施例1の説明図 (その1)
【図7】 実施例1の説明図 (その2)
【図8】 実施例1の計算例1を示す図
【図9】 実施例1の計算例2を示す図
【図10】 実施例1の計算例3を示す図
【図11】 本発明の実施例2を示す側面図
【図12】 本発明の実施例3を示す構成図
【図13】 本発明の実施例4の計算例4を示す図
【図14】 本発明の実施例5を示すブロック図
【図15】 実施例5のフローチャート
【図16】 実施例5の計算例5を示す図
【図17】 マルチドラム方式のカラー電子写真装置の
内部側面図
【図18】 露光器の構成及びレーザ光走査の説明図
【符号の説明】
1,1a 〜1dはユニット、 2は像形成体、 2a
〜2dは感光ドラム、3は帯電手段、 3a〜3dは
帯電器、 4は露光手段、4a〜4dは露光器、
5は現像手段、 5a〜5dは現像器、6は転
写手段、 6a〜6dは転写器、 8は記録
媒体、8aは用紙、 10は回転体、
10a,10b はプーリ、13は第1のフレーム、 13a
〜13c,14a〜14c,130 はフレーム、14は第2のフレー
ム、 15はシリコーングリース、16は長孔、21は回転
速度制御手段、 210 は搬送制御部、 211 は補正
値制御部、220 は許容値ファイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−169466(JP,A) 特開 平4−368983(JP,A) 特開 平5−197244(JP,A) 特開 平5−188697(JP,A) 特開 昭62−205372(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/00 550

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を照射する複数の露光手段と、 帯電手段、該帯電手段によって帯電され該露光手段によ
    る光によって静電潜像が形成される像形成体、及び該像
    形成体に形成された該静電潜像をトナーによって現像す
    る現像手段から成る複数のユニットと、 該複数の露光手段を支持する第1のフレームと、 該複数のユニットを支持する第2のフレームと、 複数の回転体を有し、該回転体の回転によって記録媒体
    を搬送する搬送手段と、 該像形成体のトナー像を該搬送手段によって搬送された
    記録媒体に転写する複数の転写手段とを備え、 該各ユニットが異なる色のトナーを使用して、該記録媒
    体にカラー画像を記録する像形成装置であって、 前記第1のフレーム、前記第2のフレーム及び前記回転
    体の夫々を、温度変化による前記像形成体の位置の変
    化、該像形成体に対する前記露光手段による光の照射位
    置の変化及び前記搬送手段の搬送速度の変化が相殺され
    て、記録媒体に対する複数の転写位置にずれがなくな
    り、記録される画像の位置合わせを行うことができる線
    膨張係数を有する材料であり、かつ全て同一の線膨張係
    数ではない材料で形成したことを特徴とする像形成装
    置。
  2. 【請求項2】 光を照射する複数の露光手段と、 帯電手段、該帯電手段によって帯電され該露光手段によ
    る光によって静電潜像が形成される像形成体、及び該像
    形成体に形成された該静電潜像をトナーによって現像す
    る現像手段から成る複数のユニットと、 該複数の露光手段及び該複数のユニットを支持する共通
    フレームと、 複数の回転体を有し、該回転体の回転によって記録媒体
    を搬送する搬送手段と、 該像形成体のトナー像を該搬送手段によって搬送された
    記録媒体に転写する複数の転写手段とを備え、 該各ユニットが異なる色のトナーを使用して、該記録媒
    体にカラー画像を記録する像形成装置であって、 温度変化による前記像形成体の位置の変化、該像形成体
    に対する前記露光手段に よる光の照射位置の変化及び前
    記搬送手段の搬送速度の変化が相殺されて、記録媒体に
    対する複数の転写位置にずれがなくなり、記録される画
    像の位置合わせを行うことができる線膨張係数を有する
    材料で形成したことを特徴とする像形成装置。
  3. 【請求項3】 光を照射する複数の露光手段と、 帯電手段、該帯電手段によって帯電され該露光手段によ
    る光によって静電潜像が形成される像形成体、及び該像
    形成体に形成された該静電潜像をトナーによって現像す
    る現像手段から成る複数のユニットと、 該複数の露光手段を支持する第1のフレームと、 該複数のユニットを支持する第2のフレームと、 複数の回転体を有し、該回転体の回転によって記録媒体
    を搬送する搬送手段と、 該像形成体のトナー像を該搬送手段によって搬送された
    記録媒体に転写する複数の転写手段とを備え、 該各ユニットが異なる色のトナーを使用して、該記録媒
    体にカラー画像を記録する像形成装置であって、 前記回転体の線膨張係数をα 1 、前記第1のフレームの
    線膨張係数をα 3 、前記第2のフレームの線膨張係数を
    α 2 、前記像形成体の線膨張係数をα 4 、基準温度の該
    回転体の回転角速度をω 0 、基準温度の該回転体の半径
    をr 0 、基準温度の前記像形成体の半径をr D 、基準温
    度の該像形成体の回転角速度をω D 、基準温度の該像形
    成体に対する前記露光手段による光の照射角度をθ 0
    基準温度の複数の像形成体の両端の支持距離をL 0 、該基
    準温度からの温度変化をΔTとし、温度がΔT変化した
    時の該像形成体の回転角速度をω D f(ΔT)( 但し、f
    はΔTの関数) として、温度がΔT変化した時の該回転
    体の回転角速度ω 1 を次の式L 0 (1+α 2 ΔT)/r 0 (1+α
    1 ΔT)/{( π+sin -1 [{L 0 ( α 3- α 2 )ΔT + r p sin
    θ 0 }/{ r p (1 +α 4 ΔT)}])/ {ω D f(ΔT)}+L 0 /(r 0 ω 0 )− (π+θ 0 )/ω D の値に制御する回転速度制御手段を備えることを特徴と
    する像形成装置。
  4. 【請求項4】 光を照射する複数の露光手段と、 帯電手段、該帯電手段によって帯電され該露光手段によ
    る光によって静電潜像が 形成される像形成体、及び該像
    形成体に形成された該静電潜像をトナーによって現像す
    る現像手段から成る複数のユニットと、 該複数の露光手段及び該複数のユニットを支持する共通
    フレームと、 複数の回転体を有し、該回転体の回転により記録媒体を
    搬送する搬送手段と、 該像形成体のトナー像を該搬送手段によって搬送された
    記録媒体に転写する複数の転写手段とを備え、 該各ユニットが異なる色のトナーを使用して、該記録媒
    体にカラー画像を記録する像形成装置であって、 前記回転体の線膨張係数をα 1 、前記共通フレームの線
    膨張係数をα 2 、前記像形成体の線膨張係数をα 4 、基
    準温度の該回転体の回転の角速度をω 0 、基準温度の該
    回転体の半径をr 0 、基準温度の前記像形成体の半径を
    P 、基準温度の該像形成体の回転角速度をω D 、基準
    温度の該像形成体に対する前記露光手段による光の照射
    角度をθ 0 、基準温度の複数の像形成体の両端の支持距
    離をL 0 、該基準温度からの温度変化をΔTとし、温度
    がΔT変化した時の該像形成体の回転角速度をω D f(
    ΔT) (但し、fはΔTの関数)として、温度がΔT変
    化した時の該回転体の回転角速度ω 1 を次の式 L 0 (1+α 2 ΔT)/r 0 (1+α 1 ΔT)/{( π+sin
    -1 [{r P sin θ 0 }/{r P (1+α 4 ΔT)}])/{ω
    D ×f(ΔT)}+L 0 /(r 0 ω 0 )−( π+θ 0 )/ω D の値に制御する回転速度制御手段を備えることを特徴と
    する像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記回転速度制御手段は、前記回転角速
    度ω 1 の前記回転角速度ω 0 に対する変化量が所定範囲
    を越えた時に、該回転角速度ω 1 の値に制御することを
    特徴とする請求項3或いは請求項4の像形成装置。
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