JP3535528B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
する画像形成装置に関する。
形成装置においては像担持体としての電子写真感光体を
帯電器により帯電し、この感光体に画像情報に応じた光
照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって
現像して得た現像像をシート材等に転写して画像を形成
することが行われている。
画像形成プロセスが成される像担持体を複数個備えて、
イエロー像、マゼンタ像、シアン像、好ましくはブラッ
ク像の各色像をそれぞれの像担持体に形成し、各像担持
体の転写位置にてシート材に各色像を重ね転写すること
によりフルカラー画像を形成する画像形成装置も提案さ
れてきている。
それぞれの画像形成部を有するため、高速化に有利であ
る。またシート材の搬送経路を直線状に構成できるた
め、厚紙やトラペン等のシート材に対して、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
うかの点で問題点を有している。なぜならば、シート材
上に転写された4色の画像形成位置のずれは、最終的に
は色ずれとして又は色調の変化として現われてくるから
である。
体ドラムを単一の駆動源で駆動するという提案がされて
いる(特開昭63−11967号公報参照)。この提案
では、各感光体ドラム間をシート材が通過する時間間隔
が駆動源(駆動モータ)の駆動むら周期の整数倍に等し
くなるように各感光体ドラム間の距離を設定し、駆動む
らにより生じる各画像形成部での位置ずれの位相を合わ
せることによって色ずれを防止するようにしている。こ
の構成は色ずれ防止に大変効果がある。
らに発展させたものであって、プーリを用いたことによ
って噛み合いの安定化を達成し、より一層色ずれの防止
を実現したものである。
とのできる画像形成装置を提供することにある。
の無い品位の高いカラー画像を形成することのできる画
像形成装置を提供することにある。
されたもので、画像の伸縮を防止し、良質の画像を得る
ことができる画像形成装置を提供することにある。
合わせる場合に、そのレジストレーションのずれや色ず
れ等のない高画質の画像を得ることができる画像形成装
置を提供することにある。
を達成することができる。本発明は、像担持体と、潜像
形成位置で前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手
段と、前記潜像形成手段により形成された前記像担持体
上の潜像を現像する現像手段と、前記現像手段により形
成された前記像担持体上の現像像を転写位置で記録媒体
に転写する転写手段と、を有する画像形成装置におい
て、前記像担持体の回転軸に設けられる第1プーリと、
駆動源による駆動力が伝達される第2プーリを備える駆
動手段と、前記第1プーリと前記第2プーリとの間に張
設されるベルトと、前記ベルトに張力を付与するアイド
ラプーリと、を有し、前記像担持体が前記潜像形成位置
から前記転写位置まで移動する時間は前記第2プーリが
1回転する時間の整数倍とされ、かつ、前記アイドラプ
ーリが1回転する時間は前記第2プーリが1回転する時
間と等しいことを特徴とする。
づいて説明する。
一実施例について図3を用いて説明する。
形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdが配置され、
各画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pdは像担
持体としての感光体ドラム1a、1b、1c、1dをそ
れぞれに有し、その周りには専用の帯電手段2a、2
b、2c、2d、画像情報に応じた光を前記感光体ドラ
ムに照射するためのレーザースキャナー等の露光手段3
a、3b、3c、3d、現像手段4a、4b、4c、4
d、転写手段5a、5b、5c、5d、クリーニング手
段6a、6b、6c、6dがそれぞれ配置されている。
ここで、画像形成ステーションPa、Pb、Pc、Pd
はそれぞれイエロー画像、マゼンタ画像、シアン画像、
ブラック画像を形成するところである。
を通過する態様で、感光体ドラム1a〜1dの下方に無
端ベルト状の搬送手段7が配置され、給紙ローラ8によ
り給紙台30から給紙された紙等のシート材(記録媒
体)9はガイド31に導かれて搬送手段7に至り、搬送
手段7によって各画像形成ステーションPa〜Pdの転
写手段5a〜5dの上を通して搬送される。なお、搬送
手段7は静電吸着ベルト7a、ベルト7aを帯電するた
めの帯電器7bおよびベルト7aを除電するための除電
器7cを備えており、シート材9を静電吸着力によって
ベルト7aに吸着して搬送する。
テーションPaの帯電手段2a及び露光手段3a等の公
知の電子写真プロセス手段により感光体ドラム1a上に
画像情報のイエロー成分色の潜像を形成した後、該潜像
は現像手段4aでイエロートナーを有する現像剤により
イエロートナー像として可視像化され、搬送手段7にて
搬送されてきたシート材9に転写手段4aでイエロート
ナー像が転写される。
に転写されている間に第2の画像形成ステーションPb
ではマゼンタ成分色の潜像が形成され、続いて現像手段
4bでマゼンタトナーによるトナー像が得られ、先の第
1画像形成ステーションPbで転写が終了したシート材
9に第2の画像形成ステーションPbの転写手段5bに
てマゼンタトナー像が転写される。
様な方法で画像形成が行なわれ、シート材9上にも4色
のトナー像の重ね合わせが終了すると、シート材9は定
着手段10で加熱定着され、シート材9に多色(フルカ
ラー)画像が得られる。
ム1a〜1dはクリーニング手段6a〜6dで各ドラム
上から残留トナーが除去され、引き続き行なわれる、次
の像成形に備えられる。また7d・7e・7fはロー
ラ、32は排出トレイである。
ラムの駆動方法について図1および図2を用いて説明す
る。
体ドラムを支持するドラム軸であり、図中11a、11
b、11c、11dはそれぞれ図3で説明してきた4つ
の画像形成ステーションの感光体ドラム1a、1b、1
c、1dのドラム軸である。それぞれのドラム軸11
a、11b、11c、11dには、第1プーリとしての
ドラム駆動プーリ24a、24b、24c、24dが固
設されており、駆動源としての駆動モータ21(駆動手
段)より第2プーリとしてのモータプーリ22(駆動手
段)、タイミングベルト23a、23b、23c、23
d及びドラム駆動プーリ24a、24b、24c、24
dを介してそれぞれのドラム軸11a、11b、11
c、11dに駆動力が伝達され、それぞれの感光体ドラ
ム1が駆動される。図1中25a〜25dはそれぞれア
イドラプーリであり、各タイミングベルト23a〜23
dの張力を調整するためのものである。なお、前記タイ
ミングベルト23a、23b、23c、23dは歯付き
ベルトであって、モータプーリ22及び駆動プーリ24
a、24b、24c、24dの歯と噛合している。
ションでの感光体ドラム1aの長手方向の略略を示すも
のである。なお、35はドラム支持側板、36はドラム
軸受けである。
ーリ22が固設されており、そのモータプーリ22上に
タイミングベルト23a、23b、23c、23dが並
列して同一プーリ22上に掛けられている。従って、各
ドラム軸11a、11b、11c、11d上のドラム駆
動プーリ24a、24b、24c、24dはドラムの長
手方向に関して異なる位置に各ベルト23a〜23dに
対向して設けられている。
元側よりタイミングベルトをそれぞれ23a、23b、
23c、23dと並置しているが、ベルトの並べ方は本
実施例に限らず、構成上どのような順番にしても良い。
より、一定速度になるよう駆動される。例えば、駆動モ
ータとしてエンコーダ内蔵のDCモータを使用する場
合、駆動回路31にてフェーズロックループ制御するこ
とで、一定速度でモータ21が回転するように制御され
る。また、駆動モータ21としてステッピングモータを
使用する場合には、ステッピングモータ駆動回路31に
より、一定クロックに応じた駆動パルスがステッピング
モータに入力され、一定速度の回転が実行される。
転させることには、精度上限界があり、DCモータの場
合では、ギヤヘッド内のギヤの精度、ギヤヘッド内のガ
タ及び剛性、またはモータ制御の応答性等の特性より回
転むらを生じてしまう虞れがある。また、モータ21の
出力軸上に設けられたプーリ22の偏心成分によっても
回転むらを生ずる虞れがある。
した波形を示す一実施例であり、横軸に時間t、縦軸は
回転量誤差△lを示している。この回転むら積分波形
は、モータ21の出力軸の一回転を最大周期とし、その
周期内にモータの減速ギヤ等に対応した短周期の波形が
合成された形で現われてくる。そして、このモータの回
転むらより生ずる回転量誤差は、感光体ドラム1上では
位置ズレとなり現われてくる。しかも、潜像形成行程
と、転写行程と、それぞれ感光体ドラム上の異なる時間
において、ともに、モータ21の回転むらの影響を受け
ることになる。
形成行程時においては、露光ズレを転写行程時において
は、転写ずれを発生させる。従って、モータ21の回転
周期によっては、露光ずれと転写ずれが相乗される場合
と、相殺される場合がある。
ではこの性質を利用し、露光ずれと転写ずれの両者が相
殺し、モータの回転ムラが画像上の位置ずれにならない
ようにしている。
は、感光体ドラムが潜像形成位置から転写位置まで回転
移動する時間をモータ21の1回転、つまりモータプー
リ22の1回転に要する時間のほぼ整数倍、好ましくは
1回転に要する時間とほぼ等しくなるようにしている。
位置である感光体ドラムが画像情報に応じた光の照射を
受ける露光位置33a〜33dより転写位置34a〜3
4dまで感光体ドラム1上で180°ずれているので、
感光体ドラムの回転数を20rpmとすると、ドラム駆
動プーリ24とモータプーリ22の歯数比を2:1に構
成し(例えば、プーリ24を80歯、プーリ22を40
歯とする)、モータ21の回転数を40rpmとしてい
る。またさらに、プーリ22とプーリ24との直径比を
1:2に構成しても良い。
33から転写位置34まで約165°離れている場合に
は、ドラム駆動プーリ24とモータプーリ22との歯数
比を360:165にすれば良い。例えばプーリ24を
歯数を72歯とし、プーリ22の歯数を33とすれば良
い。
により感光体ドラム上への露光時、感光体ドラム周速が
早くなっている時に書込まれる画像は伸びて形成され
る。そして、転写時にはモータの1周期分ずれて再び感
光体ドラムの周速が早くなり、つまりシート材に対して
感光体ドラムが早くなるので画像が縮んで転写される。
従って、露光時の伸びと転写時の縮みの両者により、シ
ート材上に形成される画像としては、モータ21の回転
むらの影響を受けない画像となる。
果を説明するものである。
回転むらによって生じる露光ずれを示すものであり、横
軸に時間tをとった時、△L1がモータの1回転を1周
期Tとする正弦波で現われるとする。図5(b)におい
て、△L2はモータの回転むらによって生じる転写ずれ
を示すものであり、△L2は感光体ドラム上の露光位置
と転写位置との角度差180°、つまりモータの1回転
周期Tだけ△L1の位相をシフトした波形となる。従っ
て時間軸t上A′で露光された画像はAで転写される。
この時、シート材上に転写された画像の位置ずれ△L
は、△L=△L1−△L2で示され図5(C)のように△
L≡Oとなる。
ずれ△L1と転写ずれ△L2が相乗する場合について説明
する。
ーリ22のプーリ比が1:1の場合であり、感光体ドラ
ムの周期と、モータ1回転周期Tとが等しい場合につい
て例示している。この場合には、露光ずれで縮んだ画像
は更に転写ずれで縮むため、モータの回転むらによって
生じる位置ずれは図5(C)のように2倍に増巾され
る。
駆動することで、モータの回転むらの影響を受けない、
位置ずれのない画像を得ることができる。
図2に示すように、タイミングベルト23a〜23d
は、同一のモータプーリ22より各ドラム駆動プーリ2
4a〜24dへと独立してそれぞれ懸架されている。こ
れは各画像形成ステーションでの負荷変動等による回転
むら発生因子が、各画像形成ステーションで互いに影響
し合わない様にするためである。
像形成ステーションに対して、2本のタイミングベルト
23A,23B(つまり2ステーション−1ベルト)で
駆動させる駆動系であっても良い。このような系ではド
ラム駆動プーリ24aと24bが、またドラム駆動プー
リ24cと24dがそれぞれ同一ベルトで駆動されるた
め、ドラム駆動プーリ24aの回転はドラム駆動プーリ
24bの影響を受け、逆にドラム駆動プーリ24bはド
ラム駆動プーリ24aの影響を受ける。同様にドラム駆
動プーリ24cとドラム駆動プーリ24dは互いに影響
し合う。
ーリ24の回転に変動があったとしても、他のドラム駆
動プーリに影響を与えるためには、駆動モータ21を介
さなくてはならず、その影響度は極めて低くなる。従っ
て、本実施例のように、各ドラム駆動プーリに対してタ
イミングベルトを独立に懸架することは好ましい。
立懸架に加えて、各タイミングベルト23a〜23dの
張力を調整するための各アイドラプーリ25a〜25d
の回転周期がモータ駆動プーリ22の回転周期と等しく
なっているので、アイドラプーリ25a〜25dによ
る、回転むらの悪化は、前述の説明のように画像の位置
ずれとして現われることがない。
いる。これは、モータ21の出力軸上のモータプーリ2
2より各画像形成ステーションのドラム駆動プーリ24
a〜24dに直接タイミングベルト23a〜23dを懸
架せず、モータプーリ22より第2プーリとしての中継
駆動プーリ26(駆動手段)を介し、この中継駆動プー
リ26より各画像形成ステーションのドラム駆動プーリ
24a〜24dに独立してタイミングベルト23a〜2
3dを懸架するものである。
に要する時間はモータプーリ22が1回転に要する時間
の整数倍としておく必要がある。
との間では、タイミングベルト27により駆動伝達して
いるが、この他、ギヤ等により駆動伝達しても良い。こ
の様な場合においても、モータ駆動プーリ22、及び中
継駆動プーリ26の回転周期を前述のような関係にすれ
ば同様な効果が得られる。
とプーリとの組合わせを示しているが、平ベルトとプー
リとの組合わせあるいはギア列によって駆動手段を構成
しても良い。
るフルカラー画像形成装置について説明したが、1つの
像担持体を有する単色又は多色の画像形成装置にも本発
明が適用できること勿論である。
動源の回転むらが画像の位置ずれとして現われない像担
持体の駆動伝達が可能となる。従って、複数の画像形成
ステーションをもつ画像形成装置の場合には、画像の位
置ずれのない、且つ色ずれのない高画質な画像を得るこ
とができる。
らが画像の位置ずれとして現われないため、駆動源とし
ての駆動モータ及び駆動伝達手段の回転精度を極めて高
める必要がなくなる。従って、駆動モータ及び駆動伝達
手段の生産性が向上し、コストも低くなるといった効果
がある。
像担持体から記録媒体に転写される像が伸縮してしまう
のを防止することができる。また、本発明によれば、色
ずれを生じることの無い高品位な画像を得ることができ
る。
法を説明する概略図である。
方向を示す平面図である。
面図である。
である。
関係を説明するグラフである。
れと転写ずれとの関係を説明するグラフである。
を説明する概略図である。
明する概略図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 像担持体と、潜像形成位置で前記像担持
体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像形成手
段により形成された前記像担持体上の潜像を現像する現
像手段と、前記現像手段により形成された前記像担持体
上の現像像を転写位置で記録媒体に転写する転写手段
と、を有する画像形成装置において、 前記像担持体の回転軸に設けられる第1プーリと、駆動
源による駆動力が伝達される第2プーリを備える駆動手
段と、前記第1プーリと前記第2プーリとの間に張設さ
れるベルトと、前記ベルトに張力を付与するアイドラプ
ーリと、を有し、 前記像担持体が前記潜像形成位置から前記転写位置まで
移動する時間は前記第2プーリが1回転する時間の整数
倍とされ、かつ、前記アイドラプーリが1回転する時間
は前記第2プーリが1回転する時間と等しいことを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記ベルトは前記第1プーリ及び前記第
2プーリと噛合する歯付きベルトであることを特徴とす
る請求項1の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記像担持体を複数有し、前記複数の像
担持体から複数色の現像像が前記記録媒体に順次重ねて
転写されることを特徴とする請求項1又は2の画像形成
装置。 - 【請求項4】 前記ベルトを複数有し、前記各像担持体
の回転軸に設けられる前記各第1プーリは前記第2プー
リにそれぞれ懸架された前記各ベルトにより独立して駆
動されることを特徴とする請求項3の画像形成装置。 - 【請求項5】 前記各ベルトに張力を付与するアイドラ
プーリを有し、前記各像担持体が前記潜像形成位置から
前記転写位置まで移動する時間は前記第2プーリが1回
転する時間の整数倍とされ、かつ、前記各アイドラプー
リが1回転する時間は前記第2プーリが1回転する時間
と等しいことを特徴とする請求項4の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記記録媒体は搬送手段により搬送され
るシート材であることを特徴とする請求項1乃至5のい
ずれかの画像形成装置。
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