JPH0810372B2

JPH0810372B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0810372B2
Application number: JP61259394A
Authority: JP
Inventors: 脩星野; 一佳知久
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1986-10-30
Filing date: 1986-10-30
Publication date: 1996-01-31
Anticipated expiration: 2011-01-31
Also published as: JPS63113477A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、一般にはカラー画像形成装置に関するもの
であり、特に複数個の電子写真感光体の如き画像形成媒
体を並置し、これら感光体に電子写真画像形成プロセス
を施し各色の現像像を得、該現像像を転写材搬送装置に
より担持し搬送される転写材、又は中間転写体或いは連
続紙のような画像担持体に順次転写しカラー画像を得る
ようにした多色電子写真画像形成装置に関するものであ
る。本発明は、電子写真カラー複写装置のみならず、種
々のカラープリンター等にて具現化し得るが、本明細書
では電子写真を応用したレーザービームプリンターに関
連して説明する。又、本発明に使用される画像形成媒体
は、無端移動する画像形成媒体なら、ベルト状又はドラ
ム状の如何なる形態のものであつてもよいが、本明細書
にてはドラム形状のものとして説明する。

従来の技術及び問題点従来、電子写真方式によるレーザービームプリンター
としては幾つかの方式が提案されている。その中の代表
的な方式の一つが第５図に略示される。

第５図のフルカラー用レーザービームプリンターによ
ると、３つの画像形成ユニツトPa、Pb、Pcが配置され、
各画像形成ユニツトは専用の感光ドラム1a、1b、1cを有
し、その周りにそれぞれ専用の画像形成プロセス手段
（レーザビーム露光手段3a、3b、3c以外は図示されては
いないが、例えば帯電部、露光手段、現像部、転写部、
クリーニング部等）が配置される。感光ドラム1a、1b、
1cは、駆動モータ13a、13b、13cの回転駆動力が、歯車1
2a、12b、12c及び11a、11b、11cを介して該感光ドラム
に伝達されることにより駆動される。一方、感光ドラム
1a、1b、1cの下方には各画像形成ユニツトPa、Pb、Pcを
貫通する態様でドラム５、６に懸回され矢印方向に回動
する移動体、即ち無端ベルト７を備えた転写材搬送手段
４が配置され、給紙装置（図示せず）により給紙された
転写材９を各画像形成ユニツトPa、Pb、Pcの転写位置18
a、18b、18cを通して矢印方向に搬送するべく構成され
る。

斯る構成において、先ず始めに第１の画像形成ユニツ
トPaにてイエロートナーの可視画像を形成し、転写材搬
送手段４にて搬送されてきた転写材９に転写部、即ち、
転写位置18aでイエロートナー像が転写される。一方、
このイエロー画像が転写材９に転写されている間に第２
画像形成ユニツトPbではマゼンタトナーによるトナー像
が得られ、先の第１画像形成ユニツトPaで転写が終了し
た転写材９が第２画像形成ユニツトPbの転写位置18bに
搬入されると、その転写材Ｐ上の所定の位置にこのマゼ
ンタトナー像が転写される。

以下シアン色、所望によりブラツク色について同様な
方法で画像形成が行なわれ、転写材９上にて３又は４色
のトナー像の重ね合わせが終了すると、転写材９は定着
部（図示せず）で定着され、転写材９に多色（フルカラ
ー）画像が得られる。

転写が終了したそれぞれの感光ドラムはクリーニング
手段（図示せず）で残留トナーを除去し、引き続き行な
われる次の潜像形成に備える。

このようなフルカラー画像形成装置は、各色にそれぞれの画像形成ユニツトをもつため高速
化に有利である。

転写経路を直線状に構成できるため厚紙や透明フイ
ルム等の転写材に対して適応性がある。

等の長所があるが、最大の欠点の一つは異なる画像形成
ユニツトで形成された各色画像のレジストレーシヨンを
如何に良好に行なうかの点で多大の問題を有しているこ
とである。

転写材上に転写された３又は４色の画像形成位置のズ
レ（レジズレ）は、最終的には色ズレとして又は色相の
変化として現れてくる。このレジズレの原因の一つは各
感光ドラムの回転駆動ムラに起因して、転写材への画像
転写開始位置が各感光ドラム間にてズレることであつ
た。つまり、第６図に図示されるように、例えば画像形
成ユニツトPa、Pbにより転写材９に転写されるイエロー
画像（Ｙ）とマゼンタ画像（Ｃ）との紙送り方向の色ズ
レは歯車11a、11b、11c、12a、12b、12cの偏心や、感光
ドラム1a,1b,1cの偏心に起因してランダムに起こる（第
６図Ａ）。最悪の場合には第６図Ｂのようにイエロー画
像（Ｙ）とマゼンタ画像（Ｃ）とが全く逆位相になる。

斯る問題を解決するためには、感光ドラムや歯車等の
製作誤差を厳しくする必要があり、画像形成装置の製造
コストが高くなつた。又、本出願人は、感光ドラムにロ
ータリーエンコーダーを連結し、各感光ドラムの回転を
正確に制御する方法を提案した。該方法は良好な結果を
得ることができたが、構造及び制御態様が複雑となり、
画像形成装置のコストも結果的に高いものとなつた。

本発明者等は、斯る問題を解決するべく感光ドラムの
駆動方法及び制御方法を研究した結果、画像形成装置の
全ての感光ドラム等の画像形成媒体は同一製法により製
造され、又歯車の偏心量は大略近い値でバラツキ、且つ
これらに起因する画像の伸縮は感光ドラムの１回転を周
期として再現されることに着目し、各感光ドラム間の距
離、つまり互いに隣り合つた各感光ドラムの転写位置間
距離を、感光ドラムの周長の整数倍に設定することによ
つて、例えばより上流側に位置した感光ドラムの画像の
伸長部（縮少部）が転写された転写材には、より下流側
に位置した感光ドラムの画像の伸長部（縮少部）が転写
されることによつて、感光ドラムや歯車等の偏心を許容
しつつ、実質的に色ズレのない、つまり色重ねズレの目
立たない多色画像を得ることができることを見い出し
た。

このような位相合せに着目して、提案されたものとし
て、特開昭61−156158、同61−156159等があるが、この
提案は平歯車列にて構成されているため、以下の欠点を
有する。

駆動源の上流から下流へ伝達されるに従つて、歯車
の噛み合わない段数分累積ピツチ誤差は加算される。即
ち、下流側ほどワウフラツターが大きくなる。

バツククラツシユは歯車の噛み合い段数分増加して
行くため、ガタが大きくなり画像に悪影響を与え易い。

歯車に起因するピツチムラも、歯車の噛み合い段数
分増加し、特に下流側で増加するため画質が悪化する。

発明の目的本発明の目的は、簡単な構造にて各画像形成媒体から
画像担持体への画像の転写ズレ、即ち、色ズレをなくし
良質のカラー画像を得ることのできる画像形成装置を提
供することである。

問題点を解決するための手段上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成され
る。要約すれば本発明は、形状が実質的に等しい複数の
画像形成媒体と、前記各画像形成媒体を各々独立して回
転駆動する複数の駆動手段と、前記各画像形成媒体に画
像を形成する画像形成手段と、を備え、前記各画像形成
媒体の転写位置で受像材に前記画像を順次重ねて転写す
る画像形成装置であって、隣接する前記画像形成媒体の
転写位置間の受像材搬送経路に沿った距離が前記画像形
成媒体の周長の整数倍である画像形成装置において、前記各画像形成媒体の位相上の同位置に設けられたマ
ークと、前記各画像形成媒体に対して各々同位置に設け
られ前記マークを検出する複数のマーク検出手段と、を
有し、前記各駆動手段は、前記マーク検出手段による検
出結果に基いて前記各画像形成媒体の回転速度を変更し
て駆動することを特徴とする画像形成装置である。

実施例以下、本発明に係る画像形成装置を図面に即して更に
詳しく説明する。

第１図に本発明の第１実施例が図示される。本発明
は、本実施例では、第５図に関連して上述した従来の画
像形成装置に具現化されているので、従来例と同一又は
均等な部材及び部位には同一符号を付してその詳細な説
明は省略する。

本実施例によると画像形成媒体としての各感光ドラム
1a、1b、1cはそれぞれ駆動モーター13a、13b、13cを有
した独立した駆動手段にて駆動される。各感光ドラム1
a、1b、1cは該駆動モータの出力歯車12a、12b、12cに噛
合した歯車11a、11b、11cを備え、該歯車11a、11b、11c
の画像形成媒体の位相上の同位置には位相マーク（反射
マーク）14a、14b、14cが付され、該反射マークを検出
するためのマーク検出手段としてのフオトセンサー15
a、15b、15cが各画像形成媒体に対して各々同位置に設
けられる。

センサー15a、15b、15cとモーター13a、13b、13cとの
間にはPLL（phase Locked Loop）法として知られる制御
回路が結線され、水晶発振子を用いた基準信号発生器16
及び増幅器を内蔵した位相比較回路17a、17b、17cが設
けられる。

第２図を参照して位相の合せ方を説明すると、パルス
18は基準信号発生器16のパルスを示す。これはドラム定
常回転における１回転毎の間隔でパルス列を発生してい
る。パルス19は例えばセンサー15aで検出される反射マ
ーク14aによるパルス列である。

パルス20はモーター13aに供給される電力量を示す。
この電力量は、パルス列18において立ち上り、パルス列
19によつて消失する。

パルス21は同じく例えばセンサー15bで検出される反
射マーク14bによるパルス列である。

パルス22はモーター13bに供給される電力量を示す。
該パルス22もパルス列18によつて立ち上り、パルス列21
において消失する。

プリントスタート信号が発生された時、各反射マーク
の位相は、様々であるため、基準クロツク18からの遅れ
量に従つて、各モーターには電力20a、22aが供給され
る。

ここで電力パルス22aが電力パルス20aより長いのは、
モータ13bがモータ13aより早く回転し、基準クロツクに
追いつくように制御されるからである。

最終的には、電力量20b、22bに示すように、各反射マ
ークが基準パルス18から特定量遅延した状態に収束し、
この時電力量20b、22bは等しくなる。即ち、反射マーク
14a、14bの位相はそろつて回転する。回転制御について
は位相制御とワウフラツター制御の両方が必要である
が、後者のPLL制御は良く知られているので、ここでは
位相制御のみを示した。

ここで、各ドラムの転写位置間隔H₁、H₂をドラム周長
の整数倍にしておくと、センサー15a、15b、15cをドラ
ム1a、1b、1cの中心線に対し同一の位相で組立てるだけ
で、各転写位置における画像の伸び縮み位相を自動的に
合せることができる。

更に説明すると、上述したように、本発明に従うと上
記構成にて感光ドラム1a、1b、1cを駆動した場合、感光
ドラム１の転写位置18aにて例えば伸びた状態にて画像
が受像材としての転写材９に転写された場合には、該転
写材９は次の感光ドラム1bの転写位置18bにても、更に
次の感光ドラム1cの転写位置18cにても各感光ドラムの
画像は伸びた状態にて転写材９上に転写されることとな
り、各画像ステーシヨンにおける転写ズレは解消され
る。一方、感光ドラム1aの転写位置18aにて縮んだ状態
にて画像が転写材９に転写された場合にも上述と同様に
各感光ドラム転写位置にては縮んだ状態にて画像が転写
材９にて転写され、従つて転写ズレを起すことなく転写
材上に画像が転写される。

前記反射マーク14a、14b、14cは、伸縮位相のピーク
を必ずしも示す必要はなく、感光ドラムや歯車の製造工
程における位相が特定できる様になつていれば、どこに
あつてもよい。

又、歯車12a〜12cは任意の歯数を選んでもよいが、特
に歯車11a〜11cに対して、整数比関係の歯数を選び、歯
車12a〜12cにも製造工程における位相マークを付して、
歯車対12aと11a、12bと11b、12cと11cが同一の位相関係
にあるように組み立てることも可能である。この場合歯
車12a〜12cのワウフラツターも繰り返して同位相になる
ための色重ねズレを起すことがない。

上述の実施例は現像像をベルトを有した転写材搬送手
段４により担持し搬送される転写材９に順次転写しカラ
ー画像を得るようにした多色電子写真方式のレーザービ
ームプリンターに関連して説明されたが、本発明は現像
像を中間転写体或いは連続紙のような画像担持体に順次
転写しカラー画像を得るようにした多色電子写真画像形
成装置にても具現化し得る。第３図及び第４図には本発
明の他の実施例が図示される。

第３図は、本発明が感光ドラム1a、1b、1c上に形成さ
れた画像を一旦受像材としての中間転写体40に転写し更
にその後該中間転写体40上の顕画像を転写材９に転写す
る系の画像形成装置に実現された態様を示す。

本実施例によると、感光ドラム1a、1b、1cの下方には
無端ベルト状の中間転写体40が配置される。該中間転写
体の駆動構造は第１図及び第５図に関連して説明した転
写材搬送手段４と実質的に同じ構造とされ、搬送ベルト
７の代りにベルト状の中間転写体40、例えばベルト状と
されたポリエステルフイルム、ポリイミドフイルム、シ
リコンゴム、ウレタンゴム等が使用される点においての
み相違する。又、本実施例では一旦中間転写体40に転写
された顕画像を更に転写材９に転写するべく、給紙装置
（図示せず）から送給される転写材９を該中間転写体40
に押圧するために第１図における懸回ドラム６の代りに
転写ローラ40a、40bが配置される。

本実施例においても、転写位置間隔H₁、H₂が、ドラム
周長の整数倍に構成されており、又センサー15a、15b、
15cはドラム中心に対し、同一位相で配置されているの
で組立作業の単純化、センサー位置固定部品（図示せ
ず）の共用化が図れる。

本実施例においては、歯車減速は２段の歯車対24aと2
3a、12aと11aによつて構成されているが、歯車列を全て
整数比関係にする必要はなく、低速側の歯車対12aと11a
とを整数比関係にすればよい。その理由は、高速側の歯
車対24aと23aのワウフラツターに起因する色重ねズレ
は、減速される結果相対的に目立たなくなるからであ
る。

本実施例においても前記第１図の実施例と同じ効果が
得られる。

第４図は、本発明が、感光ドラム1a、1b、1c上に形成
された画像を受像材としての連続紙9aのような画像担持
体に順次転写しカラー画像を得るようにした多色電子写
真画像形成装置に実現された態様を示す。本実施例によ
ると、感光ドラム1a、1b、1cの下方には転写ロール紙か
ら繰出される連続した転写紙9aが配置され、感光ドラム
上の画像が直接該ロール紙に転写される。つまり、本実
施例は上記第１図に関連して説明した転写材搬送手段に
おける搬送ベルト７の代りに連続紙９が設けられたもの
である。

本実施例の場合は、モーター41a〜41cはダイレクトド
ライブモーターが用いられており、それぞれロータリー
エンコーダ42a〜42cを有している。ロータリエンコーダ
のゼロ位相信号（Ｚ信号と呼ばれる）と、第２図の位相
合せに使用するエンコーダのインクリメント信号パルス
がワウフラツター制御に用いられる。

本実施例においても転写位置間隔H₁、H₂はドラム周長
の整数倍とされる。又、前記ゼロ位相信号の検出器は、
ロータリエンコーダ42のハウジングに対し固定されてい
るため、ロータリエンコーダ42a、42b、42cを同一姿勢
で組立てればよい。

本実施例においても、前記第１図の実施例と同等の効
果が得られる。

本発明は上記実施例では、電子写真方法について説明
したが、本発明はこれに限定されず例えばインジエクト
法、感熱法、一般の印刷技術等にも応用し得るものであ
る。

発明の効果以上の如くに構成される本発明に係る画像形成装置
は、画像形成媒体上の画像の伸び縮みを許容しながら、
従つて高精度の部品を必要とせず、簡単な構造にて各画
像形成媒体から画像形成担持体へと画像の転写ズレ、即
ち、色ズレなく転写することができ、従つて正確な多重
転写を行ない、良質のカラー画像を得ることができる。
又、平歯車列で連結した場合の累積的悪化をも避けるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の斜視
図である。第２図は、本発明に係る制御パルス図である。第３図は、本発明に係る画像形成装置の第２の実施例の
斜視図である。第４図は、本発明に係る画像形成装置の第３の実施例の
斜視図である。第５図は、従来の画像形成装置の斜視図である。第６図は、従来の画像形成装置における色画像の伸縮量
の周期的変動を示すグラフである。 1a、1b、1c:画像形成媒体 4:写材搬送手段９、9a:転写材 13a、13b、13c:駆動モータ 18a〜c:転写位置 40:中間転写体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】形状が実質的に等しい複数の画像形成媒体
と、前記各画像形成媒体を各々独立して回転駆動する複
数の駆動手段と、前記各画像形成媒体に画像を形成する
画像形成手段と、を備え、前記各画像形成媒体の転写位
置で受像材に前記画像を順次重ねて転写する画像形成装
置であって、隣接する前記画像形成媒体の転写位置間の
受像材搬送経路に沿った距離が前記画像形成媒体の周長
の整数倍である画像形成装置において、前記各画像形成媒体の位相上の同位置に設けられたマー
クと、前記各画像形成媒体に対して各々同位置に設けら
れ前記マークを検出する複数のマーク検出手段と、を有
し、前記各駆動手段は、前記マーク検出手段による検出
結果に基づいて前記各画像形成媒体の回転速度を変更し
て駆動することを特徴とする画像形成装置。