JPH06236084A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レーザ光を受ける感光体ドラムに生じる周期
的な回転ムラが発生しても歪みのない正確な画像を記録
紙に転写する。 【構成】 レーザ光３５の入射により感光体ドラム２８
の周面上に静電潜像を記録する記録位置Ｐと、感光体ド
ラム２８上の可視像に付着されたトナーを転写ローラ３
６を介して記録紙３３上に転写する転写位置Ｔとの間の
位相角βは、ギヤ歯４１ａ間のピッチ角αの整数倍（例
えば、１４倍）となるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ギヤ駆動される感光体
ドラムを備えた画像形成装置に関し、特に感光体ドラム
に生じる周期的な回転ムラに対しても歪みのない正確な
画像を記録媒体に転写できるようにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やプリンターやファクシミ
リなどの画像形成装置においては、画像信号としてのレ
ーザ光を左右方向に走査しながら感光体ドラムに入射す
る一方、その感光体ドラムをギヤ機構で回転駆動するよ
うにしたものが種々提案されている。例えば、特開平２
─１６６４７０号公報には、プロセスカートリッジや感
光体ドラムを設け、レーザ走査光学系ユニットから発射
されるレーザ光を反射ミラーにより感光体ドラム上にそ
の略上方から投射して静電潜像を形成する一方、感光体
ドラムの一端に固着した第１歯車（ドラムギヤ）を、電
動モータにより所定回転方向に回転駆動される第２歯車
（ドラム駆動ギヤ）で回転駆動し、感光体ドラム上に付
着したトナーを感光体ドラムの下側に搬送されて来る記
録紙に転写するようにしたレーザプリンタが記載されて
いる。この場合、感光体ドラムに静電潜像を形成する記
録位置や感光体ドラム上のトナーを記録紙に転写する転
写位置は、内部に設けられる各種装置の位置関係や形状
に基いて決定された所定の位置に設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、特開
平２─１６６４７０号公報に記載のレーザプリンタなど
のように、従来の画像形成装置においては、感光体ドラ
ム駆動用のドラムギヤをこれに噛合するドラム駆動ギヤ
で駆動する場合、ドラム駆動ギヤのギヤ歯とドラムギヤ
のギヤ歯との噛み合いによるものであることから、ドラ
ムギヤのギヤ歯に対するドラム駆動ギヤのギヤ歯の噛み
合い動作が、ドラムギヤのギヤ歯毎に繰り返されるの
で、ドラムギヤの加工精度や材質などにより、ドラムギ
ヤつまり感光体ドラムの回転速度がドラムギヤの隣接す
る２つのギヤ歯間のピッチ角毎に、所定の回転速度
（Ｖ）と、この速度（Ｖ）よりΔＶ１だけ僅かに速い回
転速度（Ｖ＋ΔＶ１）と、この速度（Ｖ）よりΔＶ２だ
け僅かに遅い回転速度（Ｖ−ΔＶ２）とに亙って、サイ
ンカーブのように連続的に変化する。

【０００４】その結果、感光体ドラム上には、所定の回
転速度（Ｖ）に対応した正常な画像密度の画像、回転速
度（Ｖ＋ΔＶ１）に対応した正常な画像密度より疎状態
の画像、回転速度（Ｖ−ΔＶ２）に対応した正常な画像
密度より密状態の画像が周期的に記録され、この疎状態
或いは密状態を含む画像が記録紙に転写されるので、特
に記録紙に印刷された「絵」などの画像において、記録
紙の搬送方向に収縮したり或いは逆に拡大して歪んだ画
像部分が顕著に現れるという問題がある。尚、前記公報
においては、第１・第２歯車をはすば歯車で構成してい
るが、感光体ドラムに回転ムラが生じることは避けられ
ず、画像の歪みを解消することができない。

【０００５】本発明の目的は、画像信号としてのビーム
を受ける感光体ドラムに生じる周期的な回転ムラが発生
しても歪みのない正確な画像を記録媒体に転写し得るよ
うな画像形成装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る画像形成
装置は、画像信号としてのビームを出力するビーム出力
手段と、そのビームを受けて静電潜像を形成する感光体
ドラムと、感光体ドラムに形成された静電潜像を可視像
にする現像手段と、感光体ドラム上の可視像を記録媒体
に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
ビームが感光体ドラムに静電潜像を形成する記録位置と
転写手段が感光体ドラム上の可視像を記録媒体に転写す
る転写位置との間の位相角が、感光体ドラム駆動用のド
ラムギヤの隣接するギヤ歯間ピッチ角の整数倍となるよ
うに構成したものである。

【０００７】

【発明の作用及び効果】請求項１に係る画像形成装置に
おいては、感光体ドラムは、電動モータで駆動されるド
ラム駆動ギヤにより感光体ドラム駆動用のドラムギヤを
介して回転駆動される一方、ビーム出力手段から出力さ
れた画像信号としてのビームを受けて感光体ドラムに形
成された静電潜像は現像手段で可視像に現像され、この
可視像は転写手段により記録媒体に転写される。ここ
で、感光体ドラム上の記録位置と転写位置との間の位相
角が、感光体ドラム駆動用のドラムギヤの隣接するギヤ
歯間ピッチ角の整数倍となるように構成されているの
で、ドラムギヤのギヤ歯とこれを駆動するドラム駆動ギ
ヤのギヤ歯との噛合関係は、感光体ドラム上の記録位置
と転写位置とにおいて同様となり、ドラムギヤの回転速
度に、そのギヤ歯間ピッチ角の周期で回転ムラが生じて
も、これら両位置における回転速度の増減が同様にな
る。

【０００８】即ち、画像ビームによる画像が所定時間毎
に感光体ドラム上に記録される場合について説明する
と、記録位置における感光体ドラムの回転速度が所定の
速度に対して僅かに増加した場合、感光体ドラム上には
所定速度に対応する画像密度より疎状態に記録される
が、転写位置における感光体ドラムの回転速度も同様に
僅かに増加していることと、記録媒体の搬送速度が感光
体ドラムの所定速度に対応しているので、転写位置にお
いては逆に密状態に転写されることから、記録媒体には
疎状態を解消した画像ビームによる画像と同様の元の記
録密度で転写される。一方、記録位置における感光体ド
ラムの回転速度が所定の速度に対して僅かに減少した場
合には、前記と逆の作用となる。これにより、感光体ド
ラムの回転ムラに対しても、記録媒体に印刷された
「絵」や「文字」などの画像において、記録媒体の搬送
方向に部分的に収縮したり或いは逆に拡大して歪むこと
がなく、画像信号に正確に対応する画像を記録媒体に印
刷することができる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面に基いて
説明する。本実施例は、外部からデータを受けてメモリ
に格納し、そのデータをプリントするレーザプリンタに
本発明を適用した場合の実施例である。先ず、レーザプ
リンタについて簡単に説明する。図１に示すように、レ
ーザプリンタ１は、上部ケーシング２と下部ケーシング
３とからなるプリンタケーシング４と、上部ケーシング
２に設けられたレーザスキャナ装置５と、下部ケーシン
グ３に着脱自在に設けられたプロセスカートリッジ６
と、転写帯電器７と除電針８などを備えた転写・分離装
置９と、加熱ローラ１０と加圧ローラ１１などを備えた
定着装置１２と、給紙ローラ１３、レジストローラ１
４、感光体ドラム２８上の可視像を記録紙３３に転写す
る転写ローラ３６、搬送ローラ１５及び排紙ローラ１６
などを備えた搬送装置１７などで構成されている。

【００１０】プリンタケーシング４の上部ケーシング２
はヒンジ１９を介して図１に示す閉位置と開位置とに開
閉可能になっている。レーザスキャナ装置５は、上部ケ
ーシング２に一体に形成されたケース２１と、ケース２
１内に配設された半導体レーザ２２、６面体ミラー２
３、結像レンズ２４、反射ミラー２５及びケース２１の
前端に下方に突出状に形成されたレーザ光出口部２６に
配設された合成樹脂製のレンズ部材２７などを備えてい
る。プロセスカートリッジ６は下部ケーシング３に着脱
自在に配設され、その内部には、感光体ドラム２８、１
次帯電器２９、現像シリンダ３０、及び露光ランプ３１
などが一体に組立てられている。尚、符号３２・３３・
３４は、夫々給紙カセット、記録紙及び排紙トレーであ
る。前記定着装置１２の加熱ローラ１０の中心部にはハ
ロゲンランプからなる定着ヒータ１８が設けられ、また
加熱ローラ１０の温度を検出するサーミスタ２０が設け
られている。

【００１１】次に、レーザプリンタ１の作動について簡
単に説明する。半導体レーザ２２から出射されて６面体
ミラー２３に入射したレーザ光３５は、一定の高速度で
回転する６面体ミラー２３のミラー面毎に所定角度偏向
されることにより所定角度範囲に亙って主走査され、次
に結像レンズ２４を経て反射ミラー２５で鉛直下方に反
射され、次にレーザ光３５の走査方向に細長いレンズ部
材２７とを経て感光体ドラム２８に入射する。感光体ド
ラム２８に入射されたレーザ光３５は、後述するドラム
駆動機構４０により一定速度で回転する感光体ドラム２
８により副走査されて、感光体ドラム２８の周面上に静
電潜像が形成される。尚、レーザ光３５の主走査方向
は、６面体ミラー２３の面精度のばらつきによりばらつ
きを生じるが、レンズ部材２７を透過する際、レンズ部
材２７により走査方向のばらつきが補正されるようにな
っている。

【００１２】感光体ドラム２８に形成された静電潜像
は、現像シリンダ３０から供給されるトナーにより現像
され、この可視像は、感光体ドラム２８の回転と同期し
て搬送される記録紙３３に転写帯電器７により正電荷を
帯電させて、感光体ドラム２８上のトナーを押圧されて
いる転写ローラ３６により記録紙３３上に転写され、そ
の後記録紙３３は除電針８により感光体ドラム２８から
分離されて定着装置１２に搬送される。定着装置１２に
おいて、加熱ローラ１０と加圧ローラ１１によりトナー
は記録紙３３に溶着して定着され、その後搬送ローラ１
５及び排紙ローラ１６を介して排紙トレー３４上に搬送
されるようになっている。

【００１３】次に、ドラム駆動機構４０について、図２
に基いて簡単に説明する。前記感光体ドラム２８のドラ
ム軸２８ａには合成樹脂製で大径のドラムギヤ４１が固
着され、このドラムギヤ４１に噛合する小径のドラム駆
動ギヤ４２は、図示外のメインモータに連結された連結
機構により回転駆動される。一方、前記搬送装置１７も
同様にこのメインモータに連結されており、給紙ローラ
１３、レジストローラ１４、転写ローラ３６、搬送ロー
ラ１５及び排紙ローラ１６などはメインモータにより感
光体ドラム２８の回転速度と同期して回転駆動されるよ
うに構成されている。即ち、記録紙３３は感光体ドラム
２８の回転と同期して搬送されるようになっている。

【００１４】ここで、前記ドラム駆動ギヤ４２の回転に
よりドラムギヤ４１つまり感光体ドラム２８を回転駆動
する場合、ドラム駆動ギヤ４２のギヤ歯４２ａとドラム
ギヤ４１のギヤ歯４１ａとの噛み合いによるものである
ことから、ギヤ歯４１ａに対するギヤ歯４２ａの噛み合
い開始位相角から噛み合い終了位相角に亙る噛み合い動
作が、ギヤ歯４１ａ毎に繰り返されるので、ドラムギヤ
４１の加工精度や材質などにより、図３に示すように、
ドラムギヤ４１つまり感光体ドラム２８の回転速度が隣
接する２つのギヤ歯４１ａ間のピッチ角α毎に、所定の
回転速度（Ｖ）と、この速度（Ｖ）よりΔＶ１だけ若干
速い回転速度（Ｖ＋ΔＶ１）と、この速度（Ｖ）よりΔ
Ｖ２だけ若干遅い回転速度（Ｖ−ΔＶ２）とに亙って、
サインカーブのように連続的に変化する。但し、記録紙
３３はこの回転速度（Ｖ）に対応する所定の搬送速度で
搬送されているものとする。

【００１５】ところで、前記レーザ光３５の入射により
感光体ドラム２８の周面上に静電潜像を記録する記録位
置Ｐと、感光体ドラム２８上の可視像に付着されたトナ
ーを転写ローラ３６を介して記録紙３３上に転写する転
写位置Ｔとの間の位相角βは、ギヤ歯４１ａ間のピッチ
角αの整数倍（例えば、１４倍）となるように構成され
ている。その結果、感光体ドラム２８の記録位置Ｐにお
ける回転速度が「Ｖ」のときには、転写位置Ｔにおける
回転速度も「Ｖ」となり、感光体ドラム２８の記録位置
Ｐにおける回転速度が「Ｖ＋ΔＶ１」のときには、転写
位置Ｔにおける回転速度も「Ｖ＋ΔＶ１」となり、同様
に記録位置Ｐにおける回転速度が「Ｖ−ΔＶ２」のとき
には、転写位置Ｔにおける回転速度も「Ｖ−ΔＶ２」と
なる。

【００１６】即ち、記録位置Ｐ及び転写位置Ｔにおける
感光体ドラム２８の回転速度が「Ｖ」のときには、転写
位置Ｔにおける記録紙３３の搬送速度はこの回転速度
（Ｖ）に対応する所定の速度なので、問題はない。しか
し、記録位置Ｐ及び転写位置Ｔにおける感光体ドラム２
８の回転速度が「Ｖ＋ΔＶ１」のときについて、図５に
基いて説明する。但し、図５においては、回転速度
「Ｖ」で駆動される感光体ドラム２８上に、画像信号と
してのレーザ光３５により複数本の横罫線Ｋが所定間隔
Ｌ毎に記録されるものとする。記録位置Ｐにおける感光
体ドラム２８の回転速度が「Ｖ＋ΔＶ１」なので、この
記録位置Ｐに記録される横罫線Ｋの間隔は、速度「Ｖ」
に対応する罫線間隔「Ｌ」に速度増加分「ΔＶ１」に対
応する罫線間隔増加分「ΔＬ１」だけ加算した罫線間隔
つまり疎状態となる。しかし、転写位置Ｔにおいては、
感光体ドラム２８の回転速度が「Ｖ＋ΔＶ１」である
が、記録紙３３は回転速度「Ｖ」に対応する搬送速度で
搬送方向Ａに搬送されることから、疎状態の罫線間隔が
密となって、速度増加分「ΔＶ１」に対応する罫線間隔
増加分「ΔＬ１」が解消されることになり、記録紙３３
上には、複数本の横罫線Ｋの各々が罫線間隔「Ｌ」で転
写されることになる。

【００１７】一方、記録位置Ｐ及び転写位置Ｔにおける
感光体ドラム２８の回転速度が「Ｖ−ΔＶ２」のときに
ついて、図６に基いて説明する。但し、図６において
は、回転速度「Ｖ」で駆動される感光体ドラム２８上
に、レーザ光３５により複数本の横罫線Ｋが所定間隔Ｌ
毎に記録されるものとする。記録位置Ｐにおける感光体
ドラム２８の回転速度が「Ｖ−ΔＶ２」なので、この記
録位置Ｐに記録される横罫線Ｋの間隔は、速度「Ｖ」に
対応する罫線間隔「Ｌ」から速度減少分「ΔＶ２」に対
応する罫線間隔減少分「ΔＬ２」だけ差し引いた罫線間
隔つまり密状態となる。しかし、転写位置Ｔにおいて
は、感光体ドラム２８の回転速度が「Ｖ−ΔＶ２」であ
るが、記録紙３３は回転速度「Ｖ」に対応する搬送速度
で搬送方向Ａに搬送されることから、密状態の罫線間隔
が疎となって、速度減少分「ΔＶ２」に対応する罫線間
隔減少分「ΔＬ２」が解消されることになり、記録紙３
３上には、複数本の横罫線Ｋの各々が罫線間隔「Ｌ」で
転写されることになる。

【００１８】以上説明したように、感光体ドラム２８上
の記録位置Ｐと転写位置Ｔとの間の位相角βが、感光体
ドラム駆動用のドラムギヤ４１の隣接するギヤ歯４１ａ
間ピッチ角αの整数倍となるように構成されているの
で、ドラムギヤ４１のギヤ歯４１ａとこれを駆動するド
ラム駆動ギヤ４２のギヤ歯４２ａとの噛合関係は、感光
体ドラム２８上の記録位置Ｐと転写位置Ｔとにおいて同
様となり、ドラムギヤ４１つまり感光体ドラム２８の回
転速度に、そのギヤ歯間ピッチ角αの周期で回転ムラが
生じても、これら両位置における回転速度の増減が同様
になる。即ち、レーザ光３５による画像信号に対して感
光体ドラム２８の回転ムラにより、感光体ドラム２８上
に記録される画像密度が密状態或いは疎状態に記録され
ても、記録紙３３の所定の搬送速度により、記録紙３３
には密状態或いは疎状態を解消したレーザ光３５による
画像信号と同様の元の画像密度で転写される。これによ
り、記録紙３３に印刷された「絵」や「文字」などの画
像において、記録紙３３の搬送方向Ａに部分的に収縮し
たり或いは逆に拡大して歪むことがなく、画像信号に正
確に対応する画像を記録紙３３に転写することができ
る。

【００１９】尚、前記ドラムギヤ４１やドラム駆動ギヤ
４２をはすばギヤで構成することも可能である。尚、記
録位置Ｐと転写位置Ｔとの間の位相角βを、ギヤ歯４１
ａ間のピッチ角αの任意の整数倍に構成可能である。
尚、レーザ光を受ける感光体ドラム２８をギヤ駆動する
ように構成したファクシミリ装置や複写機など、種々の
画像形成装置に本発明を適用し得ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタの概略断面図である。

【図２】ドラム駆動機構の概略側面図である。

【図３】感光体ドラムの回転速度の変動を示す線図であ
る。

【図４】感光体ドラム上の記録位置及び転写位置を示す
図２相当図である。

【図５】感光体ドラムの回転速度減少時における記録紙
への転写状態の説明図である。

【図６】感光体ドラムの回転速度増加時における図５相
当図である。

【符号の説明】 １ レーザプリンタ ５ レーザスキャナ装置 ６ プロセスカートリッジ ２８ 感光体ドラム ３０ 現像シリンダ ３３ 記録紙 ３５ レーザ光 ３６ 転写ローラ ４１ ドラムギヤ ４２ ドラム駆動ギヤ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号としてのビームを出力するビー
   ム出力手段と、そのビームを受けて静電潜像を形成する
   感光体ドラムと、前記感光体ドラムに形成された静電潜
   像を可視像にする現像手段と、感光体ドラム上の前記可
   視像を記録媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成
   装置において、 前記ビームが前記感光体ドラムに静電潜像を形成する記
   録位置と前記転写手段が前記感光体ドラム上の可視像を
   記録媒体に転写する転写位置との間の位相角が、前記感
   光体ドラム駆動用のドラムギヤの隣接するギヤ歯間ピッ
   チ角の整数倍となるように構成したことを特徴とする画
   像形成装置。