(57)【要約】【課題】  複数の感光体のそれぞれを、放射状に延びるリブを備えた成形品より成る感光体ギアを介して回転駆動し、各感光体を帯電及び露光することにより、各感光体に静電潜像を形成し、その各静電潜像を、互いに異なった色のトナー像として可視像化し、その各トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得る画像形成装置において、リブに起因するカラー画像の色ずれ発生を防止する。【解決手段】  各感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫのリブ間の角度をα、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫを露光する露光位置Ｄからその感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写位置Ｔまでの角度をβとしたとき、β≒ｎ×α（ｎは整数）にする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感光体のそれぞれを、放射状に延びるリブを備えた成形品より成る駆動伝達要素を介して回転駆動し、各感光体を帯電及び露光することにより、各感光体に静電潜像を形成し、各感光体に形成された静電潜像を、互いに異なった色のトナー像として可視像化し、その各トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得る画像形成装置において、前記各駆動伝達要素のリブ間の角度をα、各感光体を露光する露光位置からその感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写位置までの角度をβとしたとき、β≒ｎ×α（ｎは整数）を満たすように、α及びβの値を設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記駆動伝達要素は感光体ギア、ウォームホィール、タイミングプーリ又は歯なしプーリである請求項1に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の感光体のそれぞれを、放射状に延びるリブを備えた成形品より成る駆動伝達要素を介して回転駆動し、各感光体を帯電及び露光することにより、各感光体に静電潜像を形成し、各感光体に形成された静電潜像を、互いに異なった色のトナー像として可視像化し、その各トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子複写機、プリンタ、ファクシミリ、或いはこれらの複合機などとして構成される上記形式の画像形成装置は、各感光体に形成されたトナー像を記録媒体より成る転写材に直に転写する直接転写方式の画像形成装置と、各感光体に形成されたトナー像を中間転写体より成る転写材に重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体に転写する中間転写方式の画像形成装置とに分けられる。いずれの方式の画像形成装置においても、駆動伝達要素が放射状に延びるリブを備えた成形品より成ると、その成形直後の収縮の仕方の相違によって、リブの存在する部分の半径が他の部分の半径よりも小さくなる。このため、この駆動伝達要素を等速となるように駆動しても、該駆動伝達要素に速度変動が生じ、これによって転写材に転写された重ねトナー像に色ずれが発生し、その画質が劣化する欠点を免れない。
【０００３】
感光体に速度変動があっても、重ねトナー像に色ずれが発生することを抑えることのできる画像形成装置は、従来より各種提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１に記載された技術は、各感光体を露光する露光位置から、トナー像を転写材に転写する転写位置までの移動時間をＴ、感光体の速度変動の周期をｔとしたとき、Ｔ＝ｎｔ（ｎは整数）とすることにより、露光位置で発生する感光体の理想位置からの位置ずれ量と、転写位置で発生する感光体の理想位置からの位置ずれ量の大きさを等しくし、その結果、露光位置・転写位置間での位置ずれをキャンセルするものである。しかしながら、この特許文献１には、冒頭に記載した形式の画像形成装置における駆動伝達要素のリブに起因する色ずれ発生を防止する構成については記載されていない。
【０００４】
【特許文献１】特公平−３１４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、簡単な構成によって、駆動伝達要素のリブに起因するトナー像の色ずれの発生を効果的に抑制することのできる冒頭に記載した形式の画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するため、冒頭に記載した形式の画像形成装置において、前記各駆動伝達要素のリブ間の角度をα、各感光体を露光する露光位置からその感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写位置までの角度をβとしたとき、β≒ｎ×α（ｎは整数）を満たすように、α及びβの値を設定したことを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項１）。
【０００７】
その際、前記駆動伝達要素を感光体ギア、ウォームホィール、タイミングプーリ又は歯なしプーリとすることができる（請求項２）。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡単な構成によって、転写材に転写された重ねトナー像に、駆動伝達要素のリブに起因する色ずれが発生することを効果的に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は画像形成装置の一例を示す概略図である。ここに示した画像形成装置は、その本体１内に互いに平行に配置された複数の感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫを有している。ここに示した感光体はドラム状に形成され、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫの周面には、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及び黒トナー像がそれぞれ形成される。これらの感光体３Ｙ乃至３ＢＫに対向して記録媒体搬送ベルト４が配置され、この記録媒体搬送ベルト４は、複数の支持ローラ５，６，７に巻き掛けられて矢印Ａ方向に走行駆動される。
【００１０】
各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にトナー像を形成する構成と、その作用は実質的に全て同一であるため、ここでは感光体３Ｙの周面にトナー像を形成する構成だけを説明する。この感光体３Ｙは図１における反時計方向に回転駆動され、このとき帯電装置９によって感光体表面が所定の極性に帯電される。次いで、その帯電面に、露光装置１０から出射する光変調された書き込み光（図の例ではレーザ光L）が照射される。これによって感光体３Ｙに静電潜像が形成され、その静電潜像が現像装置１１によってイエロートナー像として可視像化される。
【００１１】
一方、画像形成装置本体１の下部に配置された給紙部１５から、転写紙又は樹脂フィルムなどから成る記録媒体Ｐが矢印Ｂで示す方向に送り出され、その送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１２の回転によって所定のタイミングで感光体３Ｙとその感光体３Ｙに当接した記録媒体搬送ベルト４の間に送り込まれ、記録媒体搬送ベルト４に担持されて搬送される。このとき、記録媒体搬送ベルト４を挟んで、感光体３Ｙにほぼ対向する位置に配置された転写装置１３の作用によって感光体３Ｙ上のイエロートナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。記録媒体Ｐに転写されず、感光体３Ｙ上に残された転写残トナーは、クリーニング装置１４によって除去される。記録媒体Ｐは、感光体からトナー像を転写される転写材の一例を構成するものである。
【００１２】
全く同様にして、他の感光体３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫ上にマゼンタトナー像、シアントナー像及び黒トナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像が、イエロートナー像の転写された記録媒体Ｐ上に順次重ねて転写される。このようにして４色の重ねトナー像を担持した記録媒体Ｐは、記録媒体搬送ベルト４を離れた後、定着装置２を通過し、このときそのトナー像が熱と圧力の作用によって記録媒体Ｐ上に定着される。定着装置２を通過した記録媒体は、排紙部１７上に排出される。記録媒体搬送ベルト４に付着したトナーは、ベルト用のクリーニング装置１６により除去される。このようにして、カラー画像の形成された記録媒体を得ることができる。
【００１３】
以上が、次に説明する第１乃至第４の具体例に共通する構成である。
【００１４】
図２及び図３は、第１の具体例における各感光体３Ｙ乃至３ＢＫと、その各感光体を駆動する駆動系を示す図である。図２及び図３に示すように、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫを固定支持する各駆動軸１８Ｙ乃至１８ＢＫの奥側の端部には、駆動伝達要素の一例である感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫが、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫにそれぞれ同心状に固定支持されている。また、その各感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫには、各モータ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫの出力ギアより成る駆動ギア２１Ｙ乃至２１ＢＫがそれぞれ噛み合っている。各モータ２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０ＢＫが作動することにより、各駆動ギア２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１ＢＫが回転し、その回転が各感光体ギア１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９ＢＫと各駆動軸１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫを介して、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫに伝えられ、その各感光体３Ｙ乃至３ＢＫが図１及び図２における反時計方向に回転駆動され、このときその各周面に前述の如く各色のトナー像が形成される。
【００１５】
各感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫは、図３乃至図５に示すように、その中心部から放射状に延びる複数のリブ２３を有する成形品より成る。これらのギア１９Ｙ乃至１９ＢＫが、例えば樹脂成形品のギア、或いはダイキャスト法により成形された金属製のギアにより構成されている。また図５に示すように、各ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫの互いに隣り合うリブ２３の間の角度αはほぼ等しく設定されている。
【００１６】
上述のように、本例の画像形成装置は、複数の感光体３Ｙ乃至３ＢＫのそれぞれを、放射状に延びるリブ２３を備えた成形品より成る駆動伝達要素の一例である感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫを介して回転駆動し、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫを帯電及び露光することにより、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫに静電潜像を形成し、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫに形成された静電潜像を、互いに異なった色のトナー像として可視像化し、その各トナー像を転写材に重ねて転写してカラー画像を得るように構成されている。
【００１７】
ところで、上述のようにリブ２３を備えた感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫにおいては、その各リブ２３の間の部分２４の板厚が、リブ２３の形成された部分のギア軸線方向の厚さよりも薄いため、ギアの製造時に、ギア成形直後の収縮の仕方が、リブ２３の部分と、各リブ２３の間の部分２４とで相違する。このため、図５に誇張して示すように、感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫは、リブ２３の設けられた部分で最小の半径となり、隣り合うリブ２３の間の中間位置において最大の半径となる。このようにギアの周方向において、その半径が相違していると、各感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫを、等角速度で回転する各駆動ギア２１Ｙ乃至２１ＢＫによって回転駆動しても、各感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫと感光体３Ｙ乃至３ＢＫに速度むらが発生し、これによって記録媒体上に転写された重ねトナー像に色ずれが発生するおそれがある。図６は、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫの角速度が、リブ２３のピッチに対応する周期で変動していることを示す説明図である。本例の画像形成装置は、かかる色ずれの発生を阻止し、ないしは効果的に抑制するため、次の構成が採用されている。
【００１８】
図５を参照して先に説明したように、感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫより成る各駆動伝達要素の互いに隣り合うリブ２３の間の角度をαとする。一方、図２に示すように、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫを露光する露光位置Ｄから、その各感光体３Ｙ乃至３ＢＫ上に形成されたトナー像を転写材（図の例では記録媒体Ｐ）に転写する転写位置Ｔまでの感光体回転方向における角度をβとしたとき、β≒ｎ×α（ｎは整数）を満たすように、α及びβの値が設定されている。より具体的に示すと、図４及び図５に示した感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫは、等間隔に５本のリブ２３を有しているので、リブ間の角度αは７２°となり、露光位置・転写位置間の角度βが１４４°であると、β＝２×αとなり、ｎ＝２となる。このようにしてリブ２３に起因する感光体３Ｙ乃至３ＢＫの速度変動の周期を、露光位置・転写位置間の時間の整数分の１とすることができる。
【００１９】
上述した構成によると、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫにリブ２３による速度変動があっても、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫから、記録媒体Ｐ上の正しい位置にトナー像を転写することができ、これによって記録媒体Ｐ上の重ねトナー像に色ずれが発生することを阻止し、ないしは、これを無視できるほど、軽微なものにすることができる。
【００２０】
ところで、上述のｎが整数であれば、重ねトナー像の色ずれを最小にすることができ、逆にｎが「整数＋０．５」であると、色ずれは最大になる。従って、ｎは整数でなくとも、「整数±０．１」程度であれば、色ずれを低減することができる。
【００２１】
また、画像形成装置を実際に設計する際、露光位置Ｄから転写位置Ｔまでの角度βは、装置全体のレイアウトから決まるので、この角度βに合わせて、感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫのリブの数と、その各リブ間の角度αを決めればよい。
【００２２】
前述のβ≒ｎ×αを満たすように、α及びβの値を設定する構成は、駆動伝達要素が感光体ギア１９Ｙ乃至１９ＢＫではなく、他の伝達要素であるときにも適用できるものである。図７に示す第２の具体例においては、駆動伝達要素が、各駆動軸１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８ＢＫを介して、各感光体３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３ＢＫに同心状に固定連結されたウオームホィール２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５ＢＫより成り、その各ウォームホィール２５Ｍ乃至２５ＢＫは、モータ２６の出力軸２７に固定された各ウォーム２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８ＢＫにそれぞれ噛み合っている。モータ２６の回転が出力軸２７、各ウォーム２８Ｙ乃至２８ＢＫ及び各ウォームホィール２５Ｙ乃至２５ＢＫを介して各感光体３Ｙ乃至３ＢＫにそれぞれ伝達され、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫが図１及び図７における反時計方向に回転駆動される。このように、この例では、４本の感光体３Ｙ乃至３ＢＫが１つのモータ２６によって回転駆動される。
【００２３】
図８に示した第３の具体例においては、駆動伝達要素が、各駆動軸１８Ｙ乃至１８ＢＫを介して、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫに同心状に固定連結されたタイミングプーリ２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９ＢＫより成り、その各タイミングプーリ２９Ｙ乃至２９ＢＫは、各モータ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０ＢＫの出力軸に固定された駆動タイミングプーリ３１Ｙ，３１Ｍ，３１Ｃ，３１ＢＫに各タイミングベルト３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２ＢＫを介して連結されている。このようにタイミングベルトを用いることにより、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫとモータ３０Ｙ乃至３０ＢＫを大きく離すことができ、レイアウト上の制約をなくすことができる。
【００２４】
また、第４の具体例においては、駆動伝達要素が歯なしプーリより成る。例えば、図８に示したタイミングプーリ２９Ｙ乃至２９ＢＫの代りに歯なしプーリを用い、かつ駆動タイミングプーリ３１Ｙ乃至３１ＢＫの代わりに歯なし駆動プーリを用いると共に、タイミングベルト３２Ｙ乃至３２ＢＫの代りに歯なしのスチールベルトやＶベルトを用いるのである。
【００２５】
駆動伝達要素として、ギアやタイミングプーリを用いると、その噛み合いにより生じるバンディングが発生するが、上述した第４の具体例によると、駆動伝達要素として歯なしプーリを用いるので、バンディングの発生を阻止できる。
【００２６】
ここで、上述した第２乃至第４の具体例のウォームホィール２５Ｙ乃至２５ＢＫ、タイミングプーリ２９Ｙ乃至１９ＢＫ、及び歯なしプーリも、図４及び図５に示した感光体ギアと同様に、放射状に延びるリブを備えた成形品より成る。そして、かかるリブに起因して記録媒体上に転写された重ねトナー像に色ずれが発生することを防止するために、そのリブ間の角度をα、各感光体３Ｙ乃至３ＢＫを露光する露光位置Ｄからその各感光体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写位置Ｔまでの各感光体３Ｙ乃至３ＢＫの回転方向における角度をβとしたとき、β≒ｎ×α（ｎは整数）を満たすように、α及びβの値が設定されている。これにより、リブに起因する重ねトナー像の色ずれの発生を阻止し、ないしは効果的に抑制することができる。
【００２７】
例えば、図７に示したウォームホィール２５Ｙ乃至２５ＢＫのリブの数が７本であるとすると、α≒５１．４°であり、また、露光位置・転写位置間の角度βが１５４．２°であるとすると、β＝３×αとなり、ｎ＝３となる。これにより、駆動伝達要素として、安価な樹脂成形品より成るウォームホィールを用いて、感光体３Ｙ乃至３ＢＫの速度変動の周期を、露光位置・転写位置間の時間の整数分の１とすることができる。
【００２８】
また、図８に示したタイミングプーリ２９Ｙ乃至２９ＢＫのリブの数が８本であるとすると、α＝４５°となり、β＝１３５°であるとすると、β＝３×αとなり、ｎ＝３となる。これにより、駆動伝達要素として、安価なタイミングプーリを用いて、感光体３Ｙ乃至３ＢＫの速度変動の周期を、露光位置・転写位置間の時間の整数分の１とすることができる。
【００２９】
さらに、図８に示したタイミングプーリの変わりに歯なしプーリを用いた第４の具体例において、その歯なしプーリのリブの数が６本であるとすると、α＝６０°となり、β＝１８０°とすると、β＝３×αとなり、ｎ＝３となる。これにより、駆動伝達要素として、安価な樹脂成形品の歯なしプーリを用いて、感光体３Ｙ乃至３ＢＫの速度変動の周期を、露光位置・転写位置間の時間の整数分の１とすることができる。
【００３０】
以上説明した各構成は、複数の感光体に形成された各トナー像を、中間転写体より成る転写材に重ねて転写し、その重ねトナー像を記録媒体に転写する中間転写方式の画像形成装置にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】各感光体と、その各感光体を駆動する駆動系の一例を示す概略図である。
【図３】感光体を回転駆動する駆動系の斜視図である。
【図４】感光体ギアを示す斜視図である。
【図５】感光体ギアの半径がその周方向において不均一となっていることを示す説明図である。
【図６】感光体の角速度変動を説明する図である。
【図７】各感光体を駆動する駆動系の他の例を示す概略図である。
【図８】各感光体を駆動する駆動系のさらに他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３２】
３Ｙ，３Ｍ、３Ｃ，３ＢＫ  感光体
１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９ＢＫ  感光体ギア
２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃ，２５ＢＫ  ウォームホィール
２９Ｙ，２９Ｍ，２９Ｃ，２９ＢＫ  タイミングプーリ
Ｄ  露光位置
Ｔ  転写位置
【図１】
2005128261.tif 000003
【図２】
2005128261.tif 000004
【図３】
2005128261.tif 000005
【図４】
2005128261.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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