JPH04340562A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームを用いた
光書込み装置によってベルト状感光体上に潜像形成を行
うカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得るに
は多くの方法・装置が提案されている。例えば特開昭６
１−１００７７０号公報に開示されているように、像形
成体たる感光体ドラム上に原稿像の分解色数に応じた潜
像形成と現像を行い、現像の都度転写ドラム上に転写し
て転写ドラム上に多色像を形成したのち、記録紙上に転
写してカラーコピーを得る方法がある。この方法による
装置は、感光体ドラムの他に１枚分の画像をその周面上
に転写できる大きさをもった転写ドラムを設ける必要が
あり、装置が大型でかつ複雑な構造となることは避けら
れない。

【０００３】また例えば特開昭６１−１４９９７２号公
報に開示されているように、感光体ドラム上に原稿像の
分解色数に応じた潜像形成と現像を行い、現像の都度転
写材上に転写して多色のカラーコピーを得る方法がある
。この方法にあっては多色の画像を精度よく重ねること
は困難で、良質のカラー画像を得ることはできない。

【０００４】また感光体ドラム上に原稿像の分解色数に
応じた潜像形成と、カラートナーによる現像を繰返し、
感光体ドラム上でカラートナー像を重ねたのち転写して
カラー画像を得る方法がある。この多色画像形成の基本
プロセスは本出願人による特開昭６０−７５８５０号、
同６０−７６７６６号、同６０−９５４５６号、同６０
−９５４５８号、同６０−１５８４７５号公報等によっ
て開示されている。

【０００５】このような重ね合わせによってカラー画像
を得るようにした多色画像形成装置にあっては、感光体
ドラムの周縁に色の異なったカラートナーを収納した複
数の現像器が配置してあり、一般には感光体ドラムを複
数回回転させ、感光体ドラム上の潜像を現像してカラー
画像を得るようにしている。

【０００６】また像形成体については、上記に説明した
ようにドラム周面に光導電体を塗布あるいは蒸着した感
光体ドラムとともに、光導電体を可撓性のベルト上に塗
布あるいは蒸着したベルト状感光体も提案されている。 ベルト状感光体（以後感光体ベルトともいう）は駆動ロ
ーラを含む回動ローラ間に張架することで形状が決まる
ので、空間を有効に利用してコンパクトな形状としたカ
ラー画像形成装置を構成する場合には有効である。また
感光体ベルトは小さな曲率に沿って走行することができ
るので、小径の回動ローラを用いこの曲率部分を利用し
て転写材の分離を行うことで転写材の分離不良等を防止
することもできる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ベルト状感光体を用い
る技術について本願発明者がさらに検討した結果、以下
の問題点が明らかとなった。

【０００８】（１）多色画像を形成するために露光ビー
ムとしてレーザビームを用いた光書込み装置によって多
重書込みする場合（感光体上に各色の像を重ね合わせて
書込む場合）等において、ベルトを別体のローラで駆動
するために滑りやローラの有効直径の経時変化等によっ
て縦方向に相対的な位置ずれが生じ、ベルト状感光体の
移動方向（副走査方向）に位置ずれが生じ、副走査方向
の色ずれや解像度の低下を生じるという問題点があった
。この問題点を解決するために本出願人は既に種々の提
案をしているが、露光ビームの走査時間間隔がベルト状
感光体の１回転の所要時間の整数分の１になっていない
場合は、各色の像の副走査方向の位置合わせに１走査間
隔（走査ピッチ）以内のずれがどうしても残ってしまう
という問題点があった。

【０００９】（２）上述の問題点を解決するためには機
械的な精度を向上させることが必要であるが、これのみ
で十分な対策とするのは困難であり、高精度部品を使用
することによるコストアップも問題となり、機械的な対
策だけでは限界がある。

【００１０】本発明は上述した問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、多重書込みを行う際、感光体
の副走査方向の位置ずれを厳しく規制することなく書込
み位置のずれを精度良く防止し、副走査方向の色ずれや
解像度の低下を防止し、ベルト状感光体の有感部に不必
要な書込みを行わないようにすることにある。また、他
の目的は、装置の複雑化を極力抑制しつつ上述の目的を
達成するようにしたカラー画像形成装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ベルト状感
光体上に露光ビームを回転多面鏡等によって反復走査す
る光書込み装置によって行う主走査と、該ベルト状感光
体の移動に伴う副走査とによって、該ベルト状感光体上
に潜像を形成し、現像して得られる色の異なるトナー像
を該ベルト状感光体上に複数回重ねて多色のカラー画像
を得るようにしたカラー画像形成装置において、前記光
書込み装置による書込みを行う前に、前記ベルト状感光
体の１回転所要時間を測定し、該ベルト状感光体の１回
転所要時間が前記露光ビームの走査時間間隔の整数倍に
なるよう前記ベルト状感光体の回転速度を調整すること
を特徴とするカラー画像形成装置によって達成される。

【００１２】前記カラー画像形成装置は、前記ベルト状
感光体の１回転所要時間の測定は、２回以上回転させて
平均値を求めることを特徴とするカラー画像形成装置。

【００１３】また、前記ベルト状感光体の１回転所要時
間の測定及び回転速度の調整は、電源投入時に行うこと
を特徴とするカラー画像形成装置。

【００１４】さらにまた、前記ベルト状感光体の１回転
所要時間の測定及び回転速度の調整は、前記カラー画像
が所定枚数得られる毎に行うことを特徴とするカラー画
像形成装置。

【００１５】さらにまた、前記ベルト状感光体１回転の
所要時間の測定は、前記書込み中にも行い、次回の書込
み時の該ベルト状感光体の回転速度を調整し直すことを
特徴とするカラー画像形成装置も好ましい態様として挙
げることができる。

【００１６】

【実施例】本発明は、ベルト状感光体の縦方向の位置ず
れを検出し、この検出結果に基づいて、位置ずれに対応
させ、光書込み位置を補正するとともにベルト状感光体
の有感部（トナー付着可能部）に不必要な書込みを行う
ことがないように、露光ビームとしてレーザビームを用
いた光書込み装置の制御を行うとともに、ベルト状感光
体の複数回の回転によってトナー像を重ね合わせるカラ
ー画像形成装置である。

【００１７】図１に示すのは本発明の一実施例であるカ
ラー画像形成装置である。

【００１８】図１において、１は光導電体を塗布あるい
は蒸着した可撓性のベルト状像形成体である感光体ベル
トで、この感光体ベルト１は回動ローラ２および３の間
に架設されていて回動ローラ２の駆動により時計方向に
搬送される。１Ａは感光体ベルト１の所定箇所に少なく
とも特定範囲の反射率の高い塗料又は材質を用いて設け
たマークである。４は前記感光体ベルト１に内接するよ
う装置本体に固定したガイド部材で、前記感光体ベルト
１はテンションローラ５の作用によって緊張状態とされ
ることによりその内周面を前記ガイド部材４に摺擦させ
る。

【００１９】６は帯電手段たるスコロトロン型の帯電器
、７は帯電器６と現像器との間の像露光部で露光ビーム
であるレーザビームＬによって書込み（露光）を行う光
書込み装置、８ないし１１はそれぞれ特定色の現像剤を
収容した複数の現像手段たる現像器であって、これ等の
画像形成手段は感光体ベルト１の前記ガイド部材４に接
する部分に配設される。前記各現像器８，９，１０，１
１は例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒色の各現像
剤をそれぞれ収容するもので前記感光体ベルト１と所定
の間隙を保つ各現像スリーブ８Ａ，９Ａ，１０Ａ，１１
Ａを備え、感光体ベルト１上の潜像を非接触の反転現像
法により顕像化する機能を有している。この非接触現像
は接触現像と異なり、感光体ベルトの移動を妨げない長
所を有する。

【００２０】１２は転写器、１３はクリーニング装置で
、該クリーニング装置１３のブレード１３Ａとトナー搬
送ローラ１３Ｂは画像形成中には感光体ベルト１の表面
より離れた位置に保持され、画像転写後のクリーニング
時のみ図示のように感光体ベルト１の表面に圧接される
。

【００２１】２３は例えば発光素子にＬＥＤ等を、受光
素子にフォトトランジスタ等を用いた光学的なマーク検
出手段であるマークセンサである。マークセンサ２３の
設置位置は図１に示す位置に限らずスペースのある所な
らばどこでもよい。３５は回動ローラ２を駆動する直流
モータであるベルト駆動モータである。

【００２２】かかるカラー画像形成装置によるカラー画
像形成のプロセスは次のようにして行われる。

【００２３】即ち、前記カラー画像形成装置とは別体の
画像読取装置から出力される色別の画像データが前記光
書込み装置７に入力されると、光書込み装置７において
は図示しない書込み光源であるレーザダイオードで発生
されたレーザビームＬはコリメータレンズ及びシリンド
リカルレンズを通過し、ＤＣモータである駆動モータ７
９により回転される回転多面鏡７４により回転走査され
、ｆθレンズ７５とシリンドリカルレンズ７３を経てそ
の間ミラー７６とミラー７７により光路を曲げられて、
予め帯電器６によって一様な電荷を付与された感光体ベ
ルト１の周面上に投射され主走査がなされて輝線を形成
する。

【００２４】レーザビームＬの走査による露光（書込み
）は、マークセンサ２３によって得られるマーク検出信
号から後に説明する制御調整によってなされる。第１の
色の画像データにより変調されたレーザビームＬが前記
感光体ベルト１の周面上を走査する。従ってレーザビー
ムＬによる主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査
により感光体ベルト１の周面上に第１の色に対応する潜
像が形成されていく。この潜像は現像手段の内イエロー
（Ｙ）のトナー（顕像媒体）の装填された現像器８によ
り現像されて、感光体ベルト１周面上にトナー像が形成
される。得られたトナー像はベルト周面に保持されたま
ま感光体ベルト１の周面より引き離されている清掃手段
たるクリーニング装置１３の下を通過し、次の画像形成
サイクルに入る。

【００２５】即ち、前記感光体ベルト１は前記帯電器６
により再び帯電され、次いで画像データ処理部から出力
された第２の色の画像データが前記光書込み装置７に入
力され、前述した第１の色の場合と同様にして感光体ベ
ルト１周面への書込みが行われ潜像が形成される。潜像
は第２の色としてマゼンタ（Ｍ）のトナーを装填した現
像器９によって現像される。

【００２６】このマゼンタ（Ｍ）のトナー像はすでに形
成されている前述のイエロー（Ｙ）のトナー像の存在下
に形成される。

【００２７】１０はシアン（Ｃ）のトナーを有する現像
器で、画像データ処理部で発生される制御信号に基づい
てベルト表面にシアン（Ｃ）のトナー像を形成する。

【００２８】さらに１１は黒色のトナーを有する現像器
であって、同様の処理によりベルト表面に黒色のトナー
像を重ね合わせて形成する。これ等各現像器８，９，１
０及び１１の各スリーブには直流あるいはさらに交流の
バイアスが印加され、顕像手段である２成分現像剤によ
る非接触現像が行われ、基体が接地された感光体ベルト
１には非接触で現像が行われるようになっている。

【００２９】かくして感光体ベルト１の周面上に形成さ
れたカラーのトナー像は、転写部においてトナーと逆極
性の高電圧が印加されて、給紙カセット１４より給紙ガ
イド１５を経て送られてきた転写材に転写される。

【００３０】即ち、給紙カセット１４に収容された転写
材は、給紙ローラ１６の回転によって最上層の一枚が搬
出されてタイミングローラ１７を介し感光体ベルト１上
の像形成とタイミングを合わせて転写器１２へと供給さ
れる。

【００３１】画像の転写を受けた転写材は、前記回動ロ
ーラ２に沿って急に方向転換をする感光体ベルト１より
確実に分離して上方に向かい、定着ローラ１８によって
画像を溶着したのち排紙ローラ１９を経てトレイ２０上
に排出される。

【００３２】一方、転写材への転写を終えた感光体ベル
ト１は、さらに搬送を続けてブレード１３Ａとトナー搬
送ローラ１３Ｂを圧接状態とした前記クリーニング装置
１３において残留したトナーの除去を行い、その終了を
まって再び前記ブレード１３Ａを引き離し、それより少
し後にトナー搬送ローラ１３Ｂを引き離し、新たな画像
形成のプロセスに入る。

【００３３】図１に示したかかる画像形成装置で本発明
は、感光体ベルト１上のマーク１Ａをマークセンサ２３
が検知したタイミングとその信号間隔から、感光体ベル
ト１の１回転所要時間を測定し、感光体ベルト１の回転
速度（搬送速度）を調整して画像データの書込み位置を
精度良く補正するもので、これにより感光体ベルト１が
回転し潜像形成を行う過程で副走査方向にずれが生じる
ことがあっても、副走査方向の色ずれを防止するように
したものである。

【００３４】図２は光書込み装置７の制御を行う回路の
１例を示したブロック図である。

【００３５】従来かかる装置においては、感光体ベルト
１の移動方向のずれの補正は、回転多面鏡７４の回転数
によって決まる走査時間間隔と感光体ベルト１の１回転
所要時間とは無関係に行われていたので、副走査方向に
最大露光ビームの走査ピッチＰ（１画素）分に近い誤差
を伴うことになり、副走査方向の色ずれはかなり大きな
量になることがあった。図２に示した回路の制御による
場合はマークセンサ２３の信号によって感光体ベルト１
の有効画面範囲の露光開始位置を算出するとともに、感
光体ベルト１の１回転所要時間を測定し、その所要時間
が上記露光ビームの走査時間間隔の整数倍になるように
感光体ベルト１の回転速度を調整するので、副走査方向
の色ずれを極めて小さなものとすることができる。

【００３６】図２の回路において、カラー画像形成が開
始されると図示省略した全体制御部からの制御によって
基準クロック発生器４７から基準クロックパルスがベル
ト回転時間測定部４４、分周器４５、分周器４８に供給
される。 分周器４５及び分周器４８は基準クロックパルスを設定
された分周数に分周してそれぞれ所定の周期としたパル
ス信号をＤＣモータドライバ４６及びＤＣモータドライ
バ４９に送出する。そして、ＤＣモータドライバ４６，
４９は多面鏡駆動モータ７９及びベルト駆動モータ３５
を駆動し、回転多面鏡７４及び感光体ベルト１をそれぞ
れ所定の速度で回転させる。感光体ベルト１上のマーク
１Ａがマークセンサ２３の検出位置に達する毎にマーク
センサ２３はマーク検出信号を露光制御部４１及びベル
ト回転時間測定部４４に送出する。このマーク検出信号
によりベルト回転時間測定部４４は感光体ベルト１の１
回転所要時間ｔｂを測定し、その１回転所要時間ｔｂが
露光ビームであるレーザビームＬの走査時間間隔ｔｓの
整数倍になるよう変更した分周数を分周器４８に送出し
、分周器４８は基準クロックパルスを指定された分周数
で分周したパルス信号をＤＣモータドライバ４９に送出
するので、ベルト駆動モータ３５は回動ローラ２を変更
した回転速度で回転させ、感光体ベルト１を上記１回転
所要時間ｔｂがレーザビームＬの走査時間間隔ｔｓの整
数倍になる搬送速度（回転速度）にする。 露光制御部４１は前記マーク検出信号から露光（書込み
）開始タイミングを算出しそのタイミングに合わせて画
像メモリ４２に格納した色信号である画像データを読み
出し、露光制御部４１においてパルス幅変調し、レーザ
ダイオードドライバ４３を介してレーザダイオード７１
に出力してその発光を制御する。

【００３７】このような制御によって第２色目以下の書
込みも行われるので、感光体ベルト１の副走査方向のず
れは補正されて、殆ど色ずれのない重ね合わせを行うこ
とができる。従って、従来最大１画素（Ｐ）の誤差があ
ったのに比べると格段に小さい誤差に止めることができ
る。かくして簡単な回路によって多色トナー画像の位置
ずれを精度良く確実に防止することとなる。

【００３８】前記ベルト回転時間測定部４４において行
われる１回転所要時間ｔｂの測定は、下記のいずれか一
つの方法によってもよいし、また下記のいずれかの方法
の組合せによってもよい。

【００３９】（ａ）前記感光体ベルト１の１回転の時間
を測定して求める。

【００４０】（ｂ）感光体ベルトのＮ回転の時間を測定
し、Ｎで除し平均値を求める（Ｎは２以上の整数）。

【００４１】（ｃ）カラー画像形成装置の電源投入時に
行い、感光体ベルト１の回転速度（搬送速度）の調整も
同時に行う。

【００４２】（ｄ）上記１回転所要時間ｔｂの測定と感
光体ベルト１の回転速度の調整を、所定枚数のカラー画
像形成毎に行う。

【００４３】（ｅ）上記１回転所要時間ｔｂの測定をレ
ーザビームＬの走査による書込み中に行い、次回の書込
み時の感光体ベルト１の回転速度を調整し直す。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、以
下の効果が得られる。

【００４５】（１）ベルト状感光体を用いたカラー画像
形成装置においても、露光位置の自動補正機構を設ける
ことにより、カラー画像の多重書込みを行う際、感光体
の副走査方向の位置ずれを厳しく規制することなく、露
光（書込み）の位置のずれを防止でき、副走査方向の色
ずれや解像度の低下を確実に防止できる。

【００４６】（２）ベルト状感光体の１回転所要時間を
露光ビームの走査時間間隔の整数倍になるよう調整する
ので、各色の重なり誤差を露光ビームの走査ピッチ（１
画素分）よりも極めて小さいものとすることができる。

【００４７】（３）感光体の有感部（トナー付着可能部
）に不必要な書込みを行うことがないので、画像範囲外
への書込み現像防止手段を省略できる。

【００４８】（４）機械的精度を極端に向上させる必要
がないため、装置コストの上昇を抑制でき、装置を小型
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すカラー画像形成装置の
全体構成図である。

【図２】本発明の光書込み装置を制御する回路の１例を
示したブロック図である。

【符号の説明】

１…感光体ベルト　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１Ａ…マーク２，３…回動ローラ　　　　　　　　　
　　　　　　　　６…帯電器７…光書込み装置　　　　
　　　　　　　　　　　　　　８…現像器２３…マーク
センサ　　　　　　　　　　　　　　　　　　３５…ベ
ルト駆動モータ ４１…露光制御部　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４２…画像メモリ４３…レーザダイオードドライ
バ　　　　　　４４…ベルト回転時間測定部 ４５，４８…分周器　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　４６，４９…ＤＣモータドライバ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベルト状感光体上に露光ビームを回転多面
   鏡等を用いて反復走査する光書込み装置によって行う主
   走査と、該ベルト状感光体の移動に伴う副走査とによっ
   て、該ベルト状感光体上に潜像を形成し、現像して得ら
   れる色の異なるトナー像を該ベルト状感光体上に複数回
   重ねて多色のカラー画像を得るようにしたカラー画像形
   成装置において、前記光書込み装置による書込みを行う
   前に、前記ベルト状感光体の１回転所要時間を測定し、
   該ベルト状感光体の１回転所要時間が前記露光ビームの
   走査時間間隔の整数倍となるよう該ベルト状感光体の回
   転速度を調整することを特徴とするカラー画像形成装置
   。
2. 【請求項２】前記ベルト状感光体の１回転所要時間の測
   定は、２回以上回転させてその平均値を求めることを特
   徴とする請求項１のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】前記ベルト状感光体の１回転所要時間の測
   定及び回転速度の調整は、電源投入時に行うことを特徴
   とする請求項１のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】前記ベルト状感光体の１回転所要時間の測
   定及び回転速度の調整は、前記カラー画像が所定枚数得
   られる毎に行うことを特徴とする請求項１のカラー画像
   形成装置。
5. 【請求項５】前記ベルト状感光体の１回転所要時間の測
   定は、前記書込み中にも行い、次回の書込み時の前記ベ
   ルト状感光体の回転速度を調整し直すことを特徴とする
   請求項１のカラー画像形成装置。