(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に整列状に配置され、所定速度で回転する複数の感光ドラムと、
前記感光ドラムのそれぞれに対向する複数の転写ローラと、
前記感光ドラムと前記転写ローラとが対向する転写位置にて直接的又は被記録媒体を介して間接的に転写される現像剤像を搬送する無端ベルトと、
前記無端ベルトを循環駆動するべく、所定速度で回転する駆動ローラと、
前記記録媒体を前記転写位置、又は前記転写位置とは別に設けられる二次転写位置に向けて一枚づつ送り出す給紙手段と、を備え、
前記無端ベルトの表面速度の推移を表す第一の波と前記感光ドラムの表面速度の推移を表す第二の波を合成した合成波Ｓにはうなりが発生するタンデム方式のカラー画像形成装置であって、
前記給紙手段による記録媒体の搬送周期Ｔと、
前記無端ベルトの表面速度の推移を表す第一の波と前記感光ドラムの表面速度の推移を表す第二の波を合成した前記合成波Ｓのうなり周期Ｔｏとが、同調する関係としてあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記同調する関係となるように、前記駆動ローラの直径が、
記録媒体の全長Ｌ１と記録媒体間の送り幅Ｌ２とを合算した送りピッチＬ３と、前記感光ドラムの直径と、に基づいて定められていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記同調する関係となるように、記録媒体間の送り幅Ｌ２が、
記録媒体の全長Ｌ１と、前記感光ドラムの直径と、前記駆動ローラの直径と、に基づいて定められていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記同調する関係となるように、感光ドラムの直径が、
記録媒体の全長Ｌ１と記録媒体間の送り幅Ｌ２とを合算した送りピッチＬ３と、前記駆動ローラの直径と、に基づいて定められていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
全長Ｌ１が互いに異なる複数種の記録媒体が印刷可能とされたものにおいて、  画質優先モードと印字速度優先モードとを切り換えるモード切換手段と、
前記給紙手段による記録媒体の搬送周期Ｔを決定する搬送間隔決定手段を備え、
当該搬送間隔決定手段は、
前記モード切換手段によって前記画質優先モードが選択されたときには、前記記録媒体の種別に拘わず、前記うなり周期Ｔｏと同調する関係となるように搬送周期Ｔが定められているのに対し、
前記モード切換手段によって前記印字速度優先モードが選択されたときには、前記記録媒体の種別に応じて印字速度が速くなるように前記搬送周期Ｔが変更されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
記録媒体の全長Ｌ１と記録媒体間の送り幅Ｌ２とを合算した送りピッチＬ３が、前記無端ベルトの周長の整数倍に設定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか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、タンデム方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一方向に整列状に配置される複数の感光体と、感光体にそれぞれ対向する複数の転写ローラを備え、各色のトナー像を重畳転写させることで、カラー画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置においては、いわゆる色ずれの問題があり、これを解決するために従来より、様々な提案がされている（特許文献１、２）。
このものは、隣り合う感光体間の距離を駆動ローラの外周長の整数倍とすることで、駆動ローラの移動速度の周期と、転写タイミングの周期をあわせ、各色の現像剤像の位置ずれを等しくする、というものである。
【特許文献１】特開昭５９−１８２１３９号公報
【特許文献２】特開昭６４−３１１７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記発明は、駆動ローラの移動速度の周期と、転写タイミングの周期に注目し、一の記録媒体における色ずれを抑えるものであるが、印刷性能の点から見ると、複数枚の記録媒体に同じ画像を連続印刷するときに、記録媒体間で画質に斑がないことが望ましく、この点において、改良の余地があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、連続して印刷を行なう場合に、各記録媒体間における画質斑を抑えることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、一方向に整列状に配置され、所定速度で回転する複数の感光ドラムと、前記感光ドラムのそれぞれに対向する複数の転写ローラと、前記感光ドラムと前記転写ローラとが対向する転写位置にて直接的又は被記録媒体を介して間接的に転写される現像剤像を搬送する無端ベルトと、前記無端ベルトを循環駆動するべく、所定速度で回転する駆動ローラと、前記記録媒体を前記転写位置、又は前記転写位置とは別に設けられる二次転写位置に向けて一枚づつ送り出す給紙手段と、を備え、前記無端ベルトの表面速度の推移を表す第一の波と前記感光ドラムの表面速度の推移を表す第二の波を合成した合成波Ｓにはうなりが発生するタンデム方式のカラー画像形成装置であって、前記給紙手段による記録媒体の搬送周期Ｔと、
前記無端ベルトの表面速度の推移を表す第一の波と前記感光ドラムの表面速度の推移を表す第二の波を合成した前記合成波Ｓのうなり周期Ｔｏとが、同調する関係としてあるところに特徴を有する。
【０００５】
尚、ここでいう、「同調」とは、記録媒体の搬送周期Ｔを整数倍したものと、うなり周期Ｔｏを整数倍したものとが、互いに等しくなる関係である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記同調する関係となるように、前記駆動ローラの直径が、記録媒体の全長Ｌ１と記録媒体間の送り幅Ｌ２とを合算した送りピッチＬ３と、前記感光ドラムの直径と、に基づいて定められているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記同調する関係となるように、記録媒体間の送り幅Ｌ２が、記録媒体の全長Ｌ１と、前記感光ドラムの直径と、前記駆動ローラの直径と、に基づいて定められているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項４の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記同調する関係となるように、感光ドラムの直径が、記録媒体の全長Ｌ１と記録媒体間の送り幅Ｌ２とを合算した送りピッチＬ３と、前記駆動ローラの直径と、に基づいて定められているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項５の発明は、請求項４に記載のものにおいて、全長Ｌ１が互いに異なる複数種の記録媒体が印刷可能とされたものにおいて、画質優先モードと印字速度優先モードとを切り換えるモード切換手段と、前記給紙手段による記録媒体の搬送周期Ｔを決定する搬送間隔決定手段を備え、当該搬送間隔決定手段は、前記モード切換手段によって前記画質優先モードが選択されたときには、前記記録媒体の種別に拘わず、前記うなり周期Ｔｏと同調する関係となるように搬送周期Ｔが定められているのに対し、前記モード切換手段によって前記印字速度優先モードが選択されたときには、前記記録媒体の種別に応じて印字速度が速くなるように前記搬送周期Ｔが変更されるところに特徴を有する。
【００１０】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のものにおいて、前記無端ベルトの周長が、記録媒体の全長Ｌ１と記録媒体間の送り幅Ｌ２とを合算した送りピッチＬ３の整数倍に設定されているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１１】
＜請求項１の発明＞
記録媒体に対して、現像剤像がずれて転写される原因には、無端ベルトの周期的な速度変動並びに、感光ドラムの周期的な速度変動がある。そのため、各記録媒体間における転写ずれの差異を抑えるには、これら両速度変動を考慮する必要がある。請求項１の発明では、給紙手段による記録媒体の搬送周期Ｔと、両表面速度の推移を表す波を合成した合成波Ｓのうなり周期Ｔｏとを、同調させる関係としてある。
【００１２】
うなり周期Ｔｏと記録媒体の搬送周期Ｔの同調がとれたところでは、現像剤像の転写が同じ条件の下で行なわれることとなり、同調がとれた各記録媒体について同じ画質で印字できる。具体的に説明すると、ダイレクトタンデム方式で、Ｔ＝Ｔｏに設定されている場合であれば、一の記録媒体に対して現像剤像を転写するときの無端ベルトの速度（速度変動波形）と、次の記録媒体に対して現像剤像を転写するときの無端ベルトの速度（速度変動波形）が一致し、更に、一の記録媒体に対して現像剤像を転写するときの感光ドラムの速度（速度変動波形）と、次の記録媒体に対して現像剤像を転写するときの感光ドラムの速度（速度変動波形）についても一致する。このように、各記録媒体間で、無端ベルトの速度（速度変動波形）と、感光ドラムの速度（速度変動波形）をそれぞれ揃えることが出来るので、速度の変動に起因する各記録媒体間の画質の斑を抑えることが可能となる。
【００１３】
＜請求項２ないし請求項４の発明＞
うなりが生ずるのは感光ドラムと無端ベルトのそれぞれが周期的な速度変動を起こすためであり、また、記録媒体の搬送周期Ｔは送りピッチＬ３によって変わるので、うなり周期Ｔｏと記録媒体の搬送周期Ｔを同調させるには、駆動ローラの直径、感光ドラムの直径、送りピッチＬ３を相互に関連性を持たせて、決めてやればよい。
【００１４】
請求項２、４の如く、３つの変数のうちの、送りピッチＬ３を先に定め、感光ドラム並びに駆動ローラのいずれかの直径を後に定める手順であれば、同調をとった結果、送りピッチＬ３（より具体的には、送り間隔Ｌ２）が必要以上に長く設定されてしまう、と言ったことが未然に回避できるので、良好な画質を確保した上で、印刷速度、すなわち単位時間当たりに印刷可能な印刷枚数が少なくなることがない。
【００１５】
また、請求項３の如く、３つの変数のうちの、駆動ローラの直径、感光ドラムの直径を先に定める手順であれば、駆動ローラ、感光ドラムに汎用品を使用することが可能で、コスト面で有利となる。
【００１６】
＜請求項５の発明＞
このような構成であれば、画質を優先させたり、印字速度を優先させたり選択出来るので、商品性が高まる。
【００１７】
＜請求項６の発明＞
一般に、無端ベルトは厚みが、周方向の全長に亘って均一とならない場合がある。そのため、無端ベルトの周長と記録媒体の送りピッチＬ３とを無関係に定め、連続印刷を行なうと、記録媒体がベルトの厚い部分で搬送されたり、薄い部分で搬送されたりする。従って、その影響を受けて、各記録媒体間において画質に斑が生ずることが懸念される。この点に関し、請求項６の発明によれば、記録媒体の全長Ｌ１と記録媒体間の送り幅Ｌ２とを合算した送りピッチＬ３が、ベルトの周長の整数倍に設定されているから、連続して印刷を行なう際に、記録媒体は、常に、無端ベルトの同じ位置で搬送されてゆく。このような構成であれば、ベルトの厚みのばらつきに起因する画質の低下を未然に回避することが出来、より一層、印刷性能が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜実施形態１＞
１．全体構成
本発明の実施形態１を図１から図８を参照して説明する。図１は、レーザプリンタ(本発明の画像形成装置に相当）１の概略構成を示す中央側断面図である。レーザプリンタ１は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する４つの感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙを備えた、いわゆるダイレクトタンデム型のカラーレーザプリンタである。尚、本実施形態において、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙは、装置の奥行き方向に整列状に、等間隔で配置されている。また、以下の説明において手前側とは、図１における右側を示すものとし、奥側とは図１における左側を示すものとする。
【００１９】
レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙を給紙するための給紙部（本発明の給紙手段に相当）４、用紙を搬送するベルトユニット５、給紙された用紙に画像を形成するための画像形成部６、露光手段としてのスキャナ部７を下から順に積み重ねて配置している。
【００２０】
レーザプリンタ１の用紙搬送経路Ｙは、図１において二点鎖線で示す通りであり、給紙部４の前方上部でレーザプリンタ１の前側から後側へとＵ字状に約１８０度反転した後、レーザプリンタ１の後部に向かう。そして後端部側に至ると、今度は前側へとＵ字状に約１８０度反転して本体ケーシング２の上面壁２Ａに設けられる排紙トレイ８７に至る経路をとる。
【００２１】
詳細には次に述べるが、給紙部４から送り出された用紙は、用紙搬送経路Ｙを搬送される過程でトナー像が形成されるとともに、これが定着部８１によって熱定着されることで所望のカラー画像が形成されるようになっている。
【００２２】
２．各部の構成
（１）給紙部の構成
給紙部４は、給紙トレイ１１、給紙ローラ１３、搬送ローラ１５から構成される。給紙ローラ１３は給紙トレイ１１に積載された用紙を一枚ずつ取り出すものであり、搬送ローラ１５は送り出された用紙をベルトユニット５に向けて搬送するものである。
【００２３】
なお、搬送ローラ１５とベルトユニット５との間には、一対のローラからなるいわゆるレジストローラ１７が設けられており、停止状態あるいは逆転状態にあるレジストローラ１７のニップに用紙の先端を突き当てることにより斜行を修正し、その後、画像形成動作とタイミングを合わせてレジストローラ１７を正転駆動することにより、用紙の所定の位置に画像が形成（現像剤像が転写）されるように、ベルトユニット５に向かって用紙を送り出すようにしている。
【００２４】
（２）ベルトユニットの基本構成
ベルトユニット５は駆動ローラ２１、従動ローラ（テンションローラ）２３、並びに４つの転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙを備え、各ローラを無端状の用紙搬送ベルト（本発明の無端ベルトに相当）２５によって架け渡してなる。
【００２５】
駆動ローラ２１は金属製の筒材の表面に、薄いゴム材（摩擦の大きいすべり止めのゴムであって、厚さ約０．５ｍｍ）を被覆してなるとともに、図示しないモータから駆動力が伝達されるよう構成されている。従動ローラ２３は、用紙搬送ベルト２５に適当な張力を付与するためのものであって、図示しないスプリングによって、図１における右方向に付勢されている。
【００２６】
転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙは、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙにそれぞれ対向配置、より詳しくは、装置の奥行き方向に整列状に配置される各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの直下において用紙搬送ベルト２５を間に挟んだ状態で、感光ドラム５１と同じく等間隔で配置されている。これら各転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙは、金属製のローラ軸を導電性のスポンジ材（厚さ、約５ｍｍ）で被覆した弾性ローラであり、各転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙのローラ軸には、図示しない定電流源が接続され、所定のタイミングで転写バイアス（負極性の電圧）が印加されるように構成されている。
【００２７】
また、各転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙの両端には、それぞれコイルばね（本発明の付勢手段に相当）３２が付設されている。これら、各コイルばね３２は、転写ローラ３１と感光ドラム５１との間に適度なニップを形成するべく、各転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙを図示上方に付勢している。
【００２８】
用紙搬送ベルト２５は、例えばポリカーボネート等の樹脂材からなり、その幅寸法は印字可能な最大用紙サイズ（例えばＡ４サイズ）の幅寸法以上になっている。そして、図示しないモータから駆動ローラ２１に駆動力が伝達されると、駆動ローラ２１が回動を始める。この駆動ローラ２１の回動により、用紙搬送ベルト２５は循環駆動して、図１における右側から左側に向かって水平に用紙を搬送するようになっている。
【００２９】
（３）画像形成部並びに、スキャナ部の構成
画像形成部６は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色に対応する４つの感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙを備える。これら各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙは、先にも述べたが、装置の奥行き方向（図１における水平方向に）に等間隔で整列状に配されている。
【００３０】
各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの右斜め上方位置には現像ユニット５５Ｂ、５５Ｃ、５５Ｍ、５５Ｙが設けられる一方、左斜め上部には帯電器６１が設けられている。また、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの上方位置にはスキャナ部７がそれぞれ配置されている。尚、感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙ、現像ユニット５５Ｂ、５５Ｃ、５５Ｍ、５５Ｙ、帯電器６１、スキャナ部７の基本構成は、各色間において相違はなく、同じであるため、以下、図１における右端（ブラックのもの）を例に挙げて、説明を行ない、他のものについては、説明を省略する。
【００３１】
現像ユニット５５Ｂはトナーを収納するケーシングの下部に、現像ローラ５７、供給ローラ５８、並びに層厚規制ブレード５９を備える。現像ローラ５７と供給ローラ５８とは対向配置されており、両間をトナーが通過するときに、供給ローラ５８から現像ローラ５７にトナーを供給するとともに、回転に伴う摩擦によりトナーを正極性に摩擦帯電させる機能を有する。また、層厚規制ブレード５９は、正帯電され現像ローラ５７上に担持されたトナーの層厚を一定にするものである。尚、現像ローラ５７は、感光ドラム５１Ｂに対しても対向するように配置されている。
【００３２】
帯電器６１は、いわゆるスコロトロン型の帯電器であり、シールドケース６２内に帯電ワイヤ６３を収容してなる。帯電ワイヤ６３には高電圧が印加されるよう構成されており、これにより、コロナ放電を生じさせる。そして、放電の際に、グリッドに一定電圧を印加することで、感光ドラム５１Ｂの表面を一様に正極性に帯電させる機能を有する。
【００３３】
スキャナ部７は、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー７１、ｆθレンズ７３、反射鏡７５などを備えている。ポリゴンミラー７１は、ポリゴンモータ７９の駆動により回転し、レーザ光源から出射されたレーザ光を、図１に示す二点鎖線の経路を経て感光ドラム５１Ｂの表面に照射させる機能を有する。
【００３４】
また、ベルトユニット５の後部側には、定着部８１が設けられている。定着部８１は、加熱ローラ８３と、同加熱ローラ８３に対して対向対置される押圧ローラ８２とからなる。加熱ローラ８３は加熱のためのハロゲンランプ（図示せず）を備え、各転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙにより用紙上に転写されたカラーのトナー像（現像剤像）を、用紙が加熱ローラ８３と押圧ローラ８２との間を通過する間に熱定着させるものである。
【００３５】
上記のように構成されたレーザプリンタ１による一連の画像形成処理について簡単に説明すると、まず、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの表面は、その回転に伴って、帯電器６１により一様に正帯電される。その後、所定の画像データが例えば、上位装置から入力されると、画像データに基づく制御が開始されて、各スキャナ部７から各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙに向けてレーザ光がそれぞれ照射される。これにより、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの表面には、画像データに応じた所定の静電潜像が形成、すなわち一様に正帯電された感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの表面のうち、レーザ光が照射された部分は電位が下がる。
【００３６】
次いで、現像ローラ５７の回転により、現像ローラ５７上に担持されかつ正帯電されているトナーが、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの表面上に形成される静電潜像に供給される。これにより、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの静電潜像は、可視像化され、感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
【００３７】
また、上記したトナー像を形成するための処理と並行して、用紙を搬送する処理が行なわれる。すなわち、給紙ローラ１３の回動により、給紙トレイ１１から用紙が一枚ずつ用紙搬送経路Ｙへと送り出される。用紙搬送経路Ｙに送り出された用紙は、搬送ローラ１５、用紙搬送ベルト２５により、転写位置（各感光ドラムと各転写ローラとが接触する点）に運ばれる。すると、この転写位置を通るときに、各転写ローラ３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙに印加される転写バイアスによって、各感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙの表面上に担持された各色のトナー像（現像剤像）が用紙の表面に順次、重畳転写される。かくして、用紙上には、カラーのトナー像（現像剤像）が形成される。その後、定着部８１を通過するときに、転写されたトナー像（現像剤像）は熱定着され、用紙は排紙トレイ８７上に排紙される。
【００３８】
さて、感光ドラム５１並びに、用紙搬送ベルト（駆動ローラ）２５はモータからの駆動力を受けて回動駆動されるが、種々の要因（例えば、回転軸の偏心や、動力を伝達するギヤの噛み合い斑等）により、予定された設定速度Ｖｏｂ、Ｖｏｄに安定せず、周期的な変動を起こす（図２参照）。
【００３９】
一方、図３に示すように、用紙は用紙搬送ベルト２５によって転写位置まで運ばれ、そこで、感光ドラム５１に担持されたトナー像が転写されるので、上述のように、速度に変動があると、トナー像が転写される位置が、正規印字位置Ｌｃに対し、用紙の搬送方向で前後にずれる。
図４は、トナー像が正規転写位置Ｌｃ上に正しく、転写された状態を示してあるが、例えば、感光ドラム５１の表面速度Ｖｄが予定された設定速度Ｖｏｄに比べて遅いとトナー像が遅れて転写位置に達するので、トナー像は正規転写位置Ｌｃより同図に示す右側にずれる。また、用紙搬送ベルト２５の表面速度Ｖｂが予定とされた設定速度Ｖｏｂに比べて速い場合も、トナー像は正規転写位置Ｌｃより同図に示す右側にずれてしまう。
【００４０】
そこで、本実施形態では、感光ドラム５１の表面速度Ｖｄと、用紙搬送ベルト２５の表面速度Ｖｂとを合成した合成波Ｓに着目（図２参照）し、合成波Ｓのうなり周期Ｔｏと、用紙の搬送周期Ｔを同調させることとしている。これにより、感光ドラム５１並びに、用紙搬送ベルト２５の周期的な速度変動に拘わらず、連続して印刷される用紙のうち、少なくとも同調のとれた用紙については、同じ画質で印刷できる、効果を得ることが可能となる。尚、用紙搬送ベルト２５の表面速度Ｖｂの推移が、本発明の「第一の波」に相当し、感光ドラム５１の表面速度Ｖｄの推移が、本発明の「第二の波」に相当するものである。
【００４１】
３．次に合成波のうなり周期Ｔｏと、用紙の搬送周期Ｔを同調させる具体的な設定手順について説明する。
（１）合成波Ｓのうなり周期Ｔｏ
図５は、ベルトユニットの部分拡大図である。用紙搬送ベルト２５の厚みをＷとし、駆動ローラ２１の直径をＤｋとすると、用紙搬送ベルト２５を含む駆動ローラ径Ｄｂは、以下の（１）式で表すことが出来る。
Ｄｂ＝Ｄｋ＋２Ｗ・・・・・・・・・・・・・・・・（１）式
【００４２】
また、感光ドラム５１の表面速度をＶｄ（ｍｍ／ｓｅｃ）、感光ドラム５１の直径をＤｄ（ｍｍ）、用紙搬送ベルト２５の表面速度をＶｂ（ｍｍ／ｓｅｃ）とすると、表面速度Ｖｄの周波数Ｆｄ、表面速度Ｖｂの周波数Ｆｂは、それぞれ、以下の式で表すことが出来る。
Ｆｄ＝Ｖｄ／（π×Ｄｄ）・・・・・・・・・・・・（２）式
Ｆｂ＝Ｖｂ／（π×Ｄｂ）・・・・・・・・・・・・（３）式
尚、レーザプリンタは４つの感光ドラム５１Ｂ、５１Ｃ、５１Ｍ、５１Ｙを備えているが、ここでは、各感光ドラムの表面速度Ｖｄは、全て同一としている。
【００４３】
一方、合成波Ｓは、表面速度Ｖｄと、表面速度Ｖｂを合成したものであるから、以下の（６）式のようになる。尚、ここでは、Ｖｂ並びにＶｄの振幅の大きさが等しく（ここでは、Ｂとする）、初期位相がゼロであると仮定している。
Ｖｄ＝Ｂ×ＳＩＮ（２πＦｄ×ｔ）・・・・・・・・・（４）式
Ｖｂ＝Ｂ×ＳＩＮ（２πＦｂ×ｔ）・・・・・・・・・（５）式
Ｓ＝Ｖｄ＋Ｖｂ＝Ｂ｛ＳＩＮ（２πＦｄ×ｔ）＋ＳＩＮ（２πＦｂ×ｔ）｝・・（６）式
また、和積の公式より、（６）式は、（７）式のように変形することが出来る。
【００４４】
0004595777.tif 000002
【００４５】
ここで、（７）式の第一項は、合成波Ｓの振幅の変動、すなわち、うなりを表すものであるため、うなり周期Ｔｏは、以下の（８）式で表すことが出来る。
Ｔｏ＝１／｜Ｆｄ−Ｆｂ｜・・・・・・・・・・・・（８）式
【００４６】
以上のことから（２）式、（３）式をそれぞれ、（８）式に代入することで、以下の（９）式が得られる。
Ｔｏ＝πＤｄＤｂ／｜ＶｄＤｂ−ＶｂＤｄ｜・・・・（９）式
【００４７】
また、一般に、表面速度Ｖｄと表面速度Ｖｂの速度比（すべり）は、例えば、０．５％の速度差が発生するというように予め固定的に定められるので、速度比を定数（１＋Ｚ）とおくと、以下の（１０）式が得られる。
Ｖｄ＝Ｖｂ（１＋Ｚ）・・・・・・・・・・・・・・（１０）式
【００４８】
尚、用紙搬送ベルト２５の表面速度Ｖｂよりも各感光ドラム５１の表面速度Ｖｄの方が大きい場合には、定数（１＋Ｚ）は「１」よりも大きな値となるが、これとは反対に、各感光ドラム５１の表面速度Ｖｄよりも用紙搬送ベルト２５の表面速度Ｖｂの方が大きい場合には、定数（１＋Ｚ）は「１」よりも小さな値となる。用紙搬送ベルト２５の表面速度Ｖｂと感光ドラム５１の表面速度Ｖｄとに速度差を設けることで、いわゆる「中抜け」あるいは「白抜け」と称される現象を防止して転写効率を上げるようにすることは既によく知られていることであり、どれだけの速度差を設けるのか、あるいはどちらの表面速度を大きくするかについては、最適な転写条件が得られるように適宜設定すればよいことであるが、本実施形態では、一例として、各感光ドラム５１の表面速度Ｖｄよりも用紙搬送ベルト２５の表面速度Ｖｂの方が、０．５％程度、大きくなるように設定している。
【００４９】
そして、得られた（１０）式を（９）式に代入することにより、以下の（１１）式が得られる。
Ｔｏ＝πＤｄＤｂ／｛Ｖｂ｜Ｄｂ（１＋Ｚ）−Ｄｄ｜｝・・・・（１１）式
【００５０】
（２）用紙の搬送周期Ｔ
図６に示すように、用紙の全長をＬ１、紙間距離（本発明の記録媒体間の送り幅に相当）をＬ２とすると、用紙の送りピッチＬ３は、以下の（１２）式で表すことが出来る。
Ｌ３＝Ｌ１＋Ｌ２・・・・・・・・・・・・・・・・（１２）式
また、用紙搬送ベルト２５の表面速度はＶｂであるため、用紙の搬送周期Ｔは、以下の（１３）式で表すことが出来る。
Ｔ＝Ｌ３／Ｖｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・（１３）式
【００５１】
（３）両周期Ｔｏ、Ｔを同調させる設定
両周期Ｔｏ、Ｔが互いに同調する関係となるには、基本的には、両周期を整数倍したもの同士が等しい、すなわち、以下の（１４）式を満足すればよい。
Ｍ×Ｔ＝Ｎ×Ｔｏ・・・・・・・・・・・・・・・・（１４）式
Ｍ並びに、Ｎはそれぞれ整数である。
【００５２】
かくして、上記（１４）式の左辺に（１３）式を代入するとともに、右辺に（１１）式を代入し、更に、Ｍ＝１とすることで、以下の（１５）式が得られる。
Ｌ３／Ｎ＝πＤｄＤｂ／｜Ｄｂ（１＋Ｚ）−Ｄｄ｜・・・・・・・（１５）式
【００５３】
以上のことから、感光ドラム５１の直径Ｄｄ、用紙搬送ベルト２５の厚みを含む駆動ローラ２１の直径Ｄｂ、用紙の送りピッチＬ３を、上記（１５）式の関係を満たすように定めてやれば、そのときには、Ｔ＝ＮＴｏの関係が、必然的に満たされる（図７参照）。
【００５４】
そして、転写は用紙の搬送開始後、一定時間経過後に行なわれるので、トナー像の転写周期はＮＴｏとなる。より具体的に言えば、４色のトナー像の転写周期がそれぞれＮＴｏとなる。従って、図２に示すように、一枚目の用紙にトナー像（例えば、ブラック）を転写する時点の用紙搬送ベルト２５の表面速度ＶｂがＶｂ１であれば、二枚目もＶｂ１となる。また、感光ドラム５１の表面速度Ｖｄについても、一枚目の転写時がＶｄ１であれば、二枚目もＶｄ１となる。尚、図２では、Ｔ＝Ｔｏとしてある。
【００５５】
このように、各用紙に対して各色のトナー像を同じ条件（Ｖｂ、Ｖｄについて同じ条件）で転写させることが出来るので、各用紙間の画質の斑を抑えることができ、所望の画像を一定の画質で連続して印刷することが可能となる。尚、トナー像は、本来的には用紙上の正規印字位置Ｌｃに、正しく転写されることが望ましいが、ここでいう、一定の画質とは、仮に、ある色のトナー像が正規印字位置Ｌｃから、ずれた状態で転写されたとしても、連続して印刷される各用紙で同じように、ずれが生じ、結果として同じ位置に転写されるという意味である。また、図２の波形は、理解を容易にするため、表面速度Ｖｂ、Ｖｄ並びに合成波Ｓの波形を模式的に示したものであり、実際は、両表面速度Ｖｂ、Ｖｄの周波数は大小の差が小さく、合成波Ｓのうなり周期Ｔｏは長くなる。
【００５６】
尚、上述したように、各用紙について、トナー像を転写する時点の表面速度Ｖｂ同士、並びに表面速度Ｖｄ同士が互いに一致しているという事は、図８に示すように、一枚目の用紙に対してトナー像を転写するときの感光ドラム５１の周方向に関する位置と、二枚目の用紙に対してトナー像を転写するときの感光ドラム５１の周方向に関する位置とが互いに一致しており、更に、駆動ローラ２１についても、一枚目の用紙に対してトナー像を転写するときの周方向に関する位置と、二枚目の用紙の用紙に対してトナー像を転写するときの周方向に関する位置とが互いに一致している、という事である。
【００５７】
次に、先の１５式に基づいて、Ｄｂ並びに、Ｄｄの値を算出した例を示す。
（ａ）Ｄｂ（１＋Ｚ）＞Ｄｄの場合
Ｄｂ＝ＤｄＬ３／｛Ｌ３（１＋Ｚ）−πＮＤｄ｝・・・・・・（１６）式
この（１６）式は、Ｌ３並びに、Ｄｂを先に決めて、最後にＤｂを（１５）式に基づいて定めた計算例である。
【００５８】
Ｄｄ＝ＤｂＬ３（１＋Ｚ）／｛Ｌ３＋πＮＤｂ｝・・・・・・（１７）式
この（１７）式は、Ｌ３並びに、Ｄｄを先に決めて、最後にＤｄを（１５）式に基づいて定めた計算例である。
【００５９】
尚、上記二つの計算例はいずれも、用紙の送りピッチＬ３を先に決め、後にＤｂ或いはＤｄを定めた例である。このように、Ｄｂ並びＤｄに優先させて送りピッチＬ３を決めることで、同調をとった結果、送りピッチＬ３（より具体的には、紙間距離Ｌ２）が必要以上に長く設定されてしまう、と言ったことが回避できるので、連続印刷時の画質斑を抑えた上で、印刷速度、すなわち単位時間当たりに印刷可能な印刷枚数が少なくなることがない。
【００６０】
（ｂ）Ｄｂ（１＋Ｚ）＜Ｄｄの場合
Ｄｂ＝ＤｄＬ３／｛Ｌ３（１＋Ｚ）＋πＮＤｄ｝・・・・・・・・（１８）式
この（１８）式は、Ｌ３並びに、Ｄｂを先に決めて、最後にＤｂを（１５）式に基づいて定めた計算例である。
【００６１】
Ｄｄ＝ＤｂＬ３（１＋Ｚ）／｛Ｌ３−πＮＤｂ｝・・・・・・・・（１９）式
この（１９）式は、Ｌ３並びに、Ｄｄを先に決めて、最後にＤｄを（１５）式に基づいて定めた計算例である。
【００６２】
＜実施形態２＞
実施形態２は、感光ドラム５１の直径Ｄｄ並びに、駆動ローラ２１の直径Ｄｂを先に定め、これら両直径Ｄｄ、Ｄｂと実施形態１の（１５）式に基づいて、送りピッチＰ３を定めたものである。係る手順とすれば、感光ドラム５１、駆動ローラ２１、並びに用紙搬送ベルト２５に既存のものを使用することが出来るので、コスト面で有利になる。
Ｌ３＝πＤｄＤｂＮ／｜Ｄｂ（１＋Ｚ）−Ｄｄ｜・・・・・・・（２０）式
Ｌ２＝πＤｄＤｂＮ／｜Ｄｂ（１＋Ｚ）−Ｄｄ｜−Ｌ１・・・・（２１）式
【００６３】
＜実施形態３＞
実施形態３は、実施形態１の（１５）式を更に、変形したものである。すなわち、図８に示すように、一枚目の用紙に対する感光ドラム５１の姿勢（周方向の位置）と、二枚目の用紙に対する感光ドラム５１の姿勢（周方向の位置）が互いに一致するには、送りピッチＬ３が感光ドラム５１の周長の整数倍である必要がある。従って、以下の（２２）式と、実施形態１の（１５）式とから、（２３）式が得られる。
Ｌ３＝πＤｄ×Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２２）式
Ｒ／Ｎ＝Ｄｂ／｜Ｄｂ（１＋Ｚ）−Ｄｄ｜・・・・・・・・・・（２３）式
尚、Ｒは任意の整数である。
【００６４】
＜実施形態４＞
実施形態１では、うなり周期Ｔｏと、用紙の搬送周期Ｔを同調させることで、連続して印刷を行なうときに、各用紙に対するトナー像の転写が、同じ条件（Ｖｂ、Ｖｄについて同じ条件）の下で行なわれるようにした。すなわち、図８に示すように、一枚目の用紙に対してトナー像を転写するときの感光ドラム５１の周方向に関する位置と、二枚目の用紙に対してトナー像を転写するときの感光ドラム５１の周方向に関する位置とを一致させ、更に、駆動ローラ２１についても、一枚目の用紙にトナー像を転写するときの周方向に関する位置と、二枚目の用紙にトナー像を転写するときの周方向に関する位置とを一致させることとした。
【００６５】
実施形態４のものは、用紙の送りピッチＬ３を、用紙搬送ベルト２５の周長の整数倍に設定することで、更に、用紙搬送ベルト２５の位置についても、各用紙間で一致させるものである（図８参照）。
【００６６】
一般に、用紙搬送ベルト２５は、厚みが周方向で均一とならない場合がある。そのため、ベルトの周長と用紙の送りピッチＬ３とを無関係に定め、連続印刷を行なうと、用紙がベルトの厚い部分で搬送されたり、薄い部分で搬送されたりすることによる送り速度変動が生ずる。従って、その影響を受けて、各用紙間において画質に斑が生ずることが懸念されるが、上述の設定であれば、連続して印刷を行なう際に、用紙は、常に、用紙搬送ベルト２５の同じ位置で搬送されるので、ベルトの厚みのばらつきに起因する画質の低下を未然に回避することが出来、より一層、印刷性能が高まる。
【００６７】
具体的な設定方法について説明すると、上記設定を行なうには、図９に示すような関係としてやればよい。すなわち、同図においては、用紙の送りピッチＬ３を用紙搬送ベルト２５の周長ＬＢの２倍としてあるが、これをＫ倍（Ｋは、任意の整数であるが、好ましくは１）とすると、以下の式が得られる。
Ｌ３＝Ｋ×ＬＢ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２４）式
そして、得られた（２４）式を（１５）に代入することで、以下の（２５）式が得られる。
Ｋ×ＬＢ／Ｎ＝πＤｄＤｂ／｜Ｄｂ（１＋Ｚ）−Ｄｄ｜・・・（２５）式
【００６８】
上記（２５）式を満たすように、各値ＬＢ、Ｄｂ、Ｄｄを定めることで、用紙搬送ベルト２５の位置についても、各用紙間で一致させることが可能となる。
【００６９】
＜実施形態５＞
実施形態５は、全長Ｌが互い異なる用紙（全長Ｌ１のものと、これより短いＬ１'のものの２種）を印字可能とするとともに、実施形態１の構成に加えて、モード切換機能（画質優先モードと、印字速度優先モードのいずれかを選択可能）を追加している。
【００７０】
図１０は、モード切換機能に係る部分の電気的構成を示すブロック図であり、同図に示す符号１１０はＣＰＵ（本発明の搬送間隔決定手段に相当）、符号１２０はモード切換部、符号１３０は記憶部、符号４は給紙部である。
【００７１】
モード切換部１２０には、スイッチＡ（本発明のモード切換手段に相当）、並びにスイッチＢ（本発明のモード切換手段に相当）の二つのスイッチが電気的に接続されている。これら両スイッチのうち、スイッチＡは画質優先モードに対応しており、スイッチＢは印字速度優先モードに対応している。尚、記憶部１３０は不揮発性のものであって、同記憶部１３０には、各モードに応じた用紙の送りピッチＬ３が予め記憶されている。
【００７２】
オペレータによりいずれかのスイッチＡ、Ｂが操作されると、モード選択信号Ｓｒがモード切換部１２０を通じてＣＰＵ１１０に入力される。すると、ＣＰＵ１１０は記憶部１３０にアクセスして、選択されたモードに応じた送りピッチＬ３を読み出す処理を行なう。
【００７３】
記憶部１３０内に記憶される画質優先モード用の送りピッチＬ３は、実施形態２の（２０）式に基づいて算出（全長がＬ１である用紙を基準として算出）されたものであって、用紙Ｌ１、用紙Ｌ１'共通である。
【００７４】
そのため、画質優先モードが選択されると、ＣＰＵ１１０は図１１に示すように、用紙の全長の差異に拘わらず、同じ送りピッチＬ３で用紙を搬送するべく給紙部４を制御する。この結果、うなり周期Ｔｏと搬送周期Ｔは同調した関係となる。従って、用紙Ｌ１を印刷する場合並びに、用紙Ｌ１'を印刷する場合共に、均一の画質となる。しかし、用紙Ｌ１'については送りピッチＬ３が、全長がＬ１の用紙にならって決められる結果、紙間距離Ｌ２'が長くなる。そのため、単位時間当たりに印刷できる印刷枚数が、その全長の用紙であれば、本来的には可能である印刷枚数に比べて、少なくなる。
【００７５】
一方、記憶部１３０には、印字速度優先モードに対応する送りピッチＬ３も記憶されているが、これは、各用紙それぞれ専用に定められている。すなわち、全長がＬ１の用紙であれば、送りピッチＬ３は、全長Ｌ１と紙間距離Ｌａの和とされ、全長がＬ１'の用紙であれば、全長Ｌ１'と紙間距離Ｌａの和とされる。また、紙間距離Ｌａは、用紙が重なった状態で送り出されないために少なくとも確保することが必要な最小距離である。
【００７６】
そして、オペレータによりスイッチＢが操作され印字速度優先モードが選択されると、ＣＰＵ１１０は用紙の全長に応じた専用の送りピッチＬ３を記憶部１３０から読み出して給紙部４の制御を行なう。この結果、全長Ｌ１の用紙、並びに全長Ｌ１'の用紙の双方とも、給紙部４から最小の紙間距離Ｌａで用紙搬送経路Ｙへと搬送されるので、単位時間当たりに、より多くの枚数を印刷出来る。
【００７７】
＜実施形態６＞
次に、本発明の実施形態６について、図１３を参照して説明する。
実施形態１ないし実施形態５では、いずれもダイレクトタンデム型のレーザプリンタを例示したが、実施形態６では、中間転写タンデム型のカラープリンタを例示している。ダイレクトタンデム型のカラープリンタと、中間転写タンデム型のカラープリンタの基本的な画像形成過程、すなわち露光から感光ドラムにトナー像を形成するに至るまでの過程は同じであり、用紙に対して各トナー像を転写させる形式が相違してる。
【００７８】
具体的には、実施形態１ないし実施形態５のダイレクトタンデム型では、用紙上に各色のトナー像を順次転写させているのに対して、中間転写タンデム方式では、まず、中間転写ベルト(本発明の無端ベルトに相当）２５０に対して、実施形態１の手順と同じ要領で、各色のトナー像を順次転写させる。そして、中間転写ベルト２５０上に形成されたカラーのトナー像（各色のトナー像が重畳された像）を、二次転写バックアップローラ２５３と二次転写ローラ２５５とが対向する二次転写位置において、用紙に一括転写させるものである。
【００７９】
係る中間転写タンデム方式の場合であっても、実施形態１の場合と同様に、感光ドラム５１の表面速度Ｖｄと、中間転写ベルト２５０の表面速度Ｖｂとを合成した合成波Ｓに着目し、合成波Ｓのうなり周期Ｔｏと、用紙の搬送周期Ｔを同調させることで、連続印刷を行なう場合に、各用紙の画質が均一に保たれるという効果を得ることが可能となる。
【００８０】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００８１】
（１）実施形態１では、ベルトの厚みを含む駆動ローラの直径Ｄｂを（１）式のように定めるとともに、用紙搬送ベルト２５の表面速度をＶｂ（ｍｍ／ｓｅｃ）とし、表面速度Ｖｂの周波数Ｆｂを、（３）式で定めた。これは、回転体の表面速度（周波数）が表面速度Ｖｂを直径Ｄｂで除算すれば得られることに基づくが、用紙搬送ベルト２５は弾性体であり、現実の表面速度（周波数Ｆｂ）は、計算値に対して異なる場合がある。そのため、以下に示す（２６）式のように、補正係数を乗ずることで、より正確なうなり周期Ｔｏを算出することが可能となる。
Ｄｂ＝Ｄｋ＋αＷ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２６）式
尚、αはローラ径、用紙搬送ベルトのヤング率、用紙搬送ベルトのテンション荷重等により定まり実験的に求められる補正係数である。
【００８２】
実施形態１では、ｔ１のタイミングで１枚目の用紙の搬送を開始（ピックアップ）したが（図２参照）、用紙の搬送周期Ｔとうなり周期Ｔｏが同調する関係にあればよく、用紙の搬送を開始する搬送開始タイミングはｔ１に限定されるものではない。すなわち、ｔ１より先に用紙の搬送を開始させて、ｔ１時に最上流（ブラック）の感光ドラム５１に形成されたトナー像の転写が開始されるようにしてもよく、係る構成とすれば、予定とされた設定速度Ｖｏｂ、Ｖｏｄで転写を行なうことが出来るので、転写ずれそのものを抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】実施形態１に係る、レーザプリンタの中央側断面図
【図２】合成波Ｓのうなり周期Ｔｏと用紙の搬送周期Ｔとの関係を示す図
【図３】トナー像が転写位置に達する直前の状態を示す図
【図４】トナー像が正規転写位置に正しく転写された状態を示す図
【図５】ベルトユニットの部分拡大図
【図６】送りピッチＬ３を示す図
【図７】用紙の搬送周期Ｔと、うなり周期Ｔｏとの関係を示す図
【図８】同調がとれた場合の、感光ドラム、駆動ローラ、用紙の関係を示す図
【図９】実施形態４に係る、用紙搬送ベルトの周長と、送りピッチＬ３との関係を示す図
【図１０】実施形態５に係る、モード切換機能に係る部分の電気的構成を示すブロック図
【図１１】画質優先モードが選択された場合の、送りピッチＬ３を示す図
【図１２】印字優先モードが選択された場合の、送りピッチＬ３を示す図
【図１３】実施形態６に係る、レーザプリンタの中央側断面図
【符号の説明】
【００８４】
１...レーザプリンタ（画像形成装置）
２１...駆動ローラ
２５...用紙搬送ベルト（無端ベルト）
３１...転写ローラ
５１...感光ドラム（感光体）
Ｔ...用紙の搬送周期（記録媒体の搬送周期）
Ｔｏ...合成波Ｓのうなり周期
【図１】
0004595777.tif 000003
【図２】
0004595777.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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