JPH08211693A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中間転写ベルトのマークを検知してベルト状
感光体と中間転写ベルトとのタイミングを取るカラー画
像形成装置において、マークのトナー汚れ等に関係なく
正確な検知を可能にする。 【構成】 中間転写ベルト１０の外表面に周方向に沿っ
て複数の磁性体マーク２６を備える。磁性体マーク２６
はベルト進行方向に対して垂直方向に等間隔に分割形成
する。磁性体マーク２６に近接して、磁性体マーク２６
からの信号をエンコーダ信号に変換し、エンコーダ信号
を回転駆動モータ２５にフィードバックするマーク検出
器２７を設ける。回転駆動モータ２５は、入力されたエ
ンコーダ信号を用いて、ＰＬＬ制御等の回転制御を行な
い、回動ローラ２に生じるトルク変動や回動ローラ２と
中間転写ベルト１０の間の摩擦力等の変動を補償する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カラー複写機、カラー
プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に関し、特
に感光体と中間転写体を同一の駆動モータによって駆動
し作像タイミングを中間転写体上のマーク検知により決
定する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来のカラー画像形成装置の一例を図１
１、図１２に示す。この装置はカラーレーザプリンタ
で、図１１中の１はベルト状像担持体である可撓性のベ
ルト状感光体であり、このベルト状感光体１は回動ロー
ラ２、３の間に張架してあって、回動ローラ２の駆動に
より図中時計方向に回転するようになっている。図中４
は帯電手段である帯電部材、５は像露光手段であるレー
ザ書き込み光学系ユニット、６〜９はそれぞれ特定色の
現像剤を収容した複数の現像器である。帯電部材４と感
光体用クリーニング装置１５はベルト状感光体１を架設
している複数のローラの内の１本のローラ２に近接して
設けてある。

【０００３】レーザ書き込み光学系ユニット５は、上面
にスリット状の露光用開口部を設けた保持筐体に納めて
装置本体に組み込まれている。レーザ書き込み光学系ユ
ニット５には、図示の光学系の他に発光部と収束性光伝
送体を一体とした光学系等も使用されている。

【０００４】各現像器６、７、８、９は、例えばイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒等の各現像剤をそれぞれ収容
するもので、所定の位置でベルト状感光体１と近接ある
いは接触する現像スリーブを各々備え、ベルト状感光体
１上の潜像を非接触現像あるいは接触現像法により顕像
化する機能を有している。

【０００５】また図中１０は転写像担持体である中間転
写ベルトであり、回動ローラ１１、１２の間に張架して
あって、回動ローラ１１の駆動により図中反時計回りに
回転するようになっている。この中間転写ベルト１０
は、ベルト状感光体１と回動ローラ３の部位で接触し、
内側に設けたバイアスローラ１３によりベルト状感光体
１上の顕像が転写されるようになっている。カラー画像
を形成する場合には、周知のように各色の画像に対応す
る顕像を中間転写ベルト１０上へ位置ズレが生じないよ
うに繰り返し転写する。

【０００６】さらに、図中１４は転写ローラで、中間転
写ベルト１０に接離するように設けてあり、１６は中間
転写ベルト１０のクリーニング装置で、ブレード１６Ａ
が画像形成中には中間転写ベルト１０の表面から離れた
位置に保たれ、画像転写後のクリーニング時のみ図示の
ように中間転写ベルト１０の表面に圧接するようになっ
ている。

【０００７】このような構成のカラー画像形成装置によ
るカラー画像の形成、即ち多色像の形成プロセスを説明
する。まず別途の画像読み取り装置を用いて、オリジナ
ル画像を撮像素子で走査して得たカラー画像データを演
算処理して画像データを作成し、これを画像メモリーに
格納する等して保存し、記録しようとする時に取り出し
て記録部である図１１のカラー画像形成装置へと入力す
る。

【０００８】即ちプリンタとは別体の画像読み取り装置
から出力される色信号がレーザ書き込み光学系ユニット
５に入力されると、レーザ書き込み光学系ユニット５に
おいては半導体レーザ（図示せず）で発生されたレーザ
ビームを駆動モータ５Ａにより回転駆動されるポリゴン
ミラー５Ｂにより回転走査し、ｆθレンズ５Ｃを経てミ
ラーにより光路を曲げて、予め帯電手段である帯電部材
４によって一様に帯電されたベルト状感光体１の周面上
に露光し、静電潜像を形成する。露光する画像パターン
は所望の画像、例えばフルカラー画像をイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒に色分解したときの単色の画像パター
ンである。そして、形成された各静電潜像を回転型現像
器によりイエロー、マゼンタ、シアン、黒の現像器で現
像し、顕色化して単色画像を形成する。ベルト状感光体
１上に形成された単色画像は、ベルト状感光体１に接触
しながら反時計回りに回転する中間転写ベルト１０上に
転写される。そして、これらベルト状感光体１上に形成
されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒の単色画像を中
間転写ベルト１０の表面に順次重ね合わせ、給紙台１７
から給紙ローラ１８、レジストローラ１９を経て転写部
へ搬送された転写紙に転写ローラ１４により転写する。
転写終了後、画像を定着装置２０により転写紙に定着し
てフルカラー画像が完成する。

【０００９】図２は図１のカラー画像形成装置の要部を
拡大した斜視図である。図示のように本装置では、回動
ローラ２を回転駆動モータ２５により回転駆動し、ベル
ト状感光体１をこの回動ローラ２によって駆動して等速
回転させるようになっている。また回転駆動モータ２５
と回動ローラ２の間にはプーリ２２が同軸に配してあ
り、プーリ２２はタイミングベルト２３を回転駆動し、
このタイミングベルト２３の一端に設けた一対のギア２
４を駆動する。ギア２４は回動ローラ１１に回転軸を介
して接続して回動ローラ１１を回転駆動し、回動ローラ
１１によって中間転写ベルト１０を等速回転させるよう
になっている。

【００１０】上述のように中間転写ベルト１０上には複
数の単色画像を重ね合わせて転写する必要があるが、ベ
ルト状感光体１及び中間転写ベルト１０を同一の回転駆
動モータ２５によって等速で回転駆動しても、回動ロー
ラ２、１１に生じるトルク変動や回動ローラ２、１１と
ベルト状感光体１と中間転写ベルト１０の間の摩擦力等
の変動によって、ベルト状感光体１及び中間転写ベルト
１０の回転速度に変動が生じることがあり、この速度変
動は転写時の色ずれや転写画像の歪みの原因となる。そ
こで、ベルト状感光体１と中間転写ベルトとはタイミン
グを取って回転駆動する必要がある。このため中間転写
ベルト１０上には中間転写ベルト１０とは反射率の異な
るマーク５３を設けて、これを光学的検知装置により検
知することにより中間転写ベルト１０への書込開始信号
として利用している。なおマーク検知に光学的な方法を
使用している従来の画像形成装置としては、例えば特開
平２−１３０５６７号公報に開示されているものがあ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような光学的マーク検知を用いていると、トナー等で中
間転写ベルト１０が汚れた際には正確なマーク検知がで
きないという問題がある。そこで本発明はマークのトナ
ー汚れ等に関係なく正確な検知ができるようにした画像
形成装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像形成装
置は上記目的を達成するために、感光体と、複数の画像
形成信号に対応する静電潜像を回転多面鏡に露光ビーム
を反射させて上記感光体上に形成する潜像形成手段と、
上記感光体の潜像を顕像化する現像剤担持部材をそれぞ
れ有する複数の現像ユニットと、上記感光体上の顕像を
転写する中間転写体と転写後の未定着の現像剤を定着さ
せる定着装置とを備え、上記感光体と上記中間転写体を
同一の駆動モータにより駆動し、作像タイミングを上記
中間転写体上のマークを検知することにより決定する画
像形成装置において、上記中間転写体に設けるマークを
磁性体とし、該磁性体のマークを検知する手段を備えた
構成としたものである。

【００１３】本発明に係る画像形成装置は、上記マーク
を上記中間転写体上に等間隔に複数個配置し、これらマ
ークの検出結果に基づいて上記中間転写体の移動速度を
検出する速度検出手段を備えた構成とすることができ
る。

【００１４】本発明に係る画像形成装置は、上記中間転
写体に帯状の磁性体からなる磁気記録部を設け、該磁気
記録部の所定の磁気記録を上記マークとし、該マークの
検出結果に基づいて上記中間転写体の移動速度を検出す
る速度検出手段を備えた構成とすることができる。

【００１５】本発明に係る画像形成装置は、上記磁気記
録部への書込開始位置を上記マーク部分または上記磁気
記録部の継ぎ目部分とする構成とすることができる。

【００１６】本発明に係る画像形成装置は、上記磁気記
録部に記録されたマークを検出する一対のマーク検知装
置を上記中間転写体の移動方向にずらして配置し、これ
らマーク検出装置のマーク検出結果のずれ時間に基づい
て上記中間転写体または上記感光体の速度制御を行なう
手段を有する構成とすることができる。

【００１７】本発明に係る画像形成装置は、上記マーク
及びマーク検知装置を上記顕像の転写面の反対面側に配
置した構成とすることができる。

【００１８】本発明に係る画像形成装置は、上記速度検
出手段によって検出された移動速度を上記駆動モータに
フィードバックさせることにより、上記感光体及び上記
中間転写体の速度制御を行なう手段を有する構成とする
こともできる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。なお以下では従来と共通する部分には共通する符
号を付し、重複する説明は省略する。

【００２０】図１に本発明の第１実施例を示す。図示の
ように本実施例の中間転写ベルト１０は外表面に周方向
に沿って複数の磁性体マーク２６を備えている。この磁
性体マーク２６はベルト進行方向に対して垂直な方向に
等間隔に分割形成してある。また、この磁性体マーク２
６に近接して磁性体検出器（以下マーク検出器）２７を
設けてある。マーク検出器２７は、磁性体マーク２６か
らの信号をエンコーダ信号に変換し、エンコーダ信号を
回転駆動モータ２５にフィードバックするものである。

【００２１】回転駆動モータ２５は、入力されたエンコ
ーダ信号を用いて、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ
Ｌｏｏｐ）制御等の回転制御を行なうが、このように
中間転写ベルト上のエンコーダマークを検出すること
は、中間転写ベルト１０の回転（移動）速度を検出する
ことであり、中間転写ベルト１０の検出速度に基づいて
回転駆動モータ２５の回転を駆動制御すると、回動ロー
ラ２に生じるトルク変動や回動ローラ２と中間転写ベル
ト１０の間の摩擦力等の変動を補償するように中間転写
ベルト１０を等速で回転駆動することができる。

【００２２】回転駆動モータ２５の駆動制御装置は具体
的な図示を省略するが、例えば図２に示すような回路構
成を取ることができる。図３は図２の回路の信号状態を
示す。即ち、マーク検出器２７からの出力信号電圧Ｖ１
をコンパレータ３７に入力し、予め所定の閾値電圧ＶＴ
を入力してあるコンパレータ３７でマーク検出器２７か
らの出力信号電圧Ｖ１と比較し、この比較結果を電圧Ｖ
２として出力し、この電圧Ｖ２をエンコーダ信号ととし
て回転駆動モータ２５の駆動制御手段にフィードバック
してＰＬＬ制御等を行なうものである。

【００２３】なお電圧Ｖ２を周波数／電圧変換器３８に
よって周波数／電圧変換すると、中間転写ベルト１０の
回転速度が得られるので、この検出速度をフィードバッ
クして回転駆動モータ２５の回転制御を行なうようにす
ることもできる。

【００２４】図４に本発明の第２実施例を示す。この実
施例は中間転写ベルト１０上に磁気記録層３９を設け、
これに記録されている磁気記録データを磁気ヘッド２８
で読み込み、この信号を回転駆動モータ２５にフィード
バックして駆動制御するようにしたものである。図５に
磁気記録層３９の磁気記録例４１を示す。図５中の５０
は磁気記録部分、５１は磁気記録無し部分である。この
ような磁気記録層３９は、中間転写ベルト１０に磁気テ
ープを付着することにより実現でき、例えば図６に示す
ように磁気記録層３９の継ぎ目部分４２のように記録信
号のずれがある場合、この部分４２を書込開始信号とす
ることが可能である。さらに磁気記録部分が他の部分よ
り広い部分を設け、図７に示すようにこれに対応する信
号部分５２を書込開始信号としてもよい。このように磁
気を利用したマークを用いれば中間転写ベルト１０にト
ナー汚れ等があってもその影響を受けないで済む。

【００２５】図８に本発明の第３実施例を示す。この実
施例はマーク検知装置（磁気ヘッド２８）を中間転写ベ
ルト１０の内側に、即ち顕像の転写面の反対面側に配置
したものである。このように配置することにより配置場
所の確保が容易になっている。

【００２６】図９に本発明の第４実施例を示す。この実
施例は、中間転写ベルト１０に回転（移動）方向に対し
て直交する磁気マーク５５を設け、一対の磁気ヘッド２
８、２９を中間転写ベルト１０の進行方向に対して位置
をずらして配置したものである。図１０は、マーク検知
装置部分の拡大平面図である。なお磁気マーク５５は図
では１個のみ示してあるが等間隔で複数設ける。このよ
うに配置すると、同じ磁気マーク５５の立ち上がり部分
を検知しこの時の検出のずれ時間を求めることにより中
間転写ベルト１０の移動速度を求めることができる。ま
た磁気マーク５５の間隔やマーク幅が多少ずれていても
正確に中間転写ベルト１０の移動速度を求めることがで
きる。さらに先に説明した各実施例と合わせて用いる
と、磁気記録層３９の継ぎ目部分による信号のずれがあ
る場合でもこれを補償することもできる。

【００２７】なお以上説明してきた実施例では、マーク
検出を行なって検出結果を中間転写ベルトを駆動してい
る回転駆動モータにフィードバックする場合について述
べたが、検出結果によりレーザ書込タイミングを制御す
ることによって色ずれを補償する装置とすることも可能
である。

【００２８】

【発明の効果】請求項１に係る画像形成装置は以上説明
してきたように、中間転写体につけるマークを磁性体の
マークとしたので、マークの汚れに関係なく正確なマー
ク検知ができるようになるという効果がある。

【００２９】請求項２に係る画像形成装置は、中間転写
体上に等間隔に複数個配置したマークの検出結果に基づ
いて中間転写体の移動速度を検出するようにしたので、
上記共通の効果に加え、転写ずれや転写画像の歪みを補
償することができるようになるという効果がある。

【００３０】請求項３に係る画像形成装置は、中間転写
体に設けた帯状の磁性体からなる磁気記録部の所定の磁
気記録をマークとし、その検出結果に基づいて中間転写
体の移動速度を検出するようにしたので、上記共通の効
果に加え、転写ずれや転写画像の歪みを補償することが
できるようになるという効果がある。

【００３１】請求項４に係る画像形成装置は、磁気記録
部への書込開始位置をマーク部分または磁気記録部の継
ぎ目部分とするようにしたので、上記共通の効果に加
え、書込開始制御と速度制御を同一磁気記録部により行
うことができ、書込開始制御装置と速度制御装置の簡略
化が図れるようになるという効果がある。

【００３２】請求項５に係る画像形成装置は、磁気記録
部に記録されたマークを検出する一対のマーク検知装置
を中間転写体の移動方向にずらして配置し、マーク検出
結果のずれ時間に基づいて中間転写体または感光体の速
度制御を行なうようにしたので、上記共通の効果に加
え、磁気記録部の継ぎ目部分の影響を補償することがで
きるようになるという効果がある。

【００３３】請求項６に係る画像形成装置は、マーク及
びマーク検知装置を顕像の転写面の反対面側に配置した
ので、上記共通の効果に加え、マーク検知装置の配置場
所の確保が容易になるという効果がある。

【００３４】請求項７に係る画像形成装置は、速度検出
手段によって検出された移動速度を駆動モータにフィー
ドバックして感光体及び中間転写体の速度制御を行なう
ようにしたので、上記共通の効果に加え、感光体や中間
転写体を定速で駆動しやすく、転写ずれや転写画像の歪
みをなくすことができるようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す斜視図である。

【図２】図１のマーク検出器の電気的回路構成例を示す
ブロック図である。

【図３】図２の回路の信号状態を示す図である。

【図４】本発明の第２実施例を示す斜視図である。

【図５】図４の装置の磁気記録層への磁気記録例を示す
図である。

【図６】継ぎ目部分がある図４の装置の磁気記録層への
磁気記録例を示す図である。

【図７】図４の装置の磁気記録層で、磁気記録部分が他
の部分より広い部分を書込開始信号とした例を示す図で
ある。

【図８】本発明の第３実施例を示す斜視図である。

【図９】本発明の第４実施例を示す斜視図である。

【図１０】図９の装置のマーク検知装置部分の拡大平面
図である。

【図１１】従来の画像形成装置としてのカラープリンタ
の一例を示す断面図である。

【図１２】図１１のカラープリンタの要部拡大斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ 感光体ベルト ２、３ 回動ローラ ４ 帯電ローラ ５ レーザ書き込み光学系ユニット ５Ａ 駆動モータ ５Ｂ ポリゴンミラー ５Ｃ ｆθレンズ ６〜９ 現像ユニット １０ 中間転写ベルト １１、１２ 回動ローラ １３ バイアスローラ １４ 転写ローラ １５、１６ クリーニング装置 １６Ａ クリーニングブレード １７ 給紙台 １８ 給紙ローラ １９Ａ 上レジストローラ ２０ 定着装置 ２２ プーリ ２３ タイミングベルト ２４ ギア ２５ 回転駆動モータ ２６ 磁性体マーク ２７ マーク検出器 ２８、２９ 磁気ヘッド ３７ コンパレータ ３８ 周波数／電圧変換器 ３９、４０ 磁気記録層 ４１ 磁気記録信号例 ４２ 磁気記録層継ぎ目部分 ５０ 磁気記録部分 ５１ 磁気記録無し部分 ５２ 書込開始マーク ５３ マーク ５４ 光学的マーク検知装置 ５５ 磁気マーク Ｖ１ マーク検出器出力信号 Ｖ２ コンパレータ出力電圧 ＶＴ 閾値電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 英一 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 塩 豊 鳥取県鳥取市北村10−３ リコーマイクロ エレクトロニクス株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、複数の画像形成信号に対応す
   る静電潜像を回転多面鏡に露光ビームを反射させて上記
   感光体上に形成する潜像形成手段と、上記感光体の潜像
   を顕像化する現像剤担持部材をそれぞれ有する複数の現
   像ユニットと、上記感光体上の顕像を転写する中間転写
   体と転写後の未定着の現像剤を定着させる定着装置とを
   備え、上記感光体と上記中間転写体を同一の駆動モータ
   により駆動し、作像タイミングを上記中間転写体上のマ
   ークを検知することにより決定する画像形成装置におい
   て、上記中間転写体に設けるマークを磁性体とし、該磁
   性体のマークを検知する手段を備えたことを特徴とする
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 請求項１の画像形成装置において、上記
   マークを上記中間転写体上に等間隔に複数個配置し、こ
   れらマークの検出結果に基づいて上記中間転写体の移動
   速度を検出する速度検出手段を備えたことを特徴とする
   画像形成装置。
3. 【請求項３】 請求項１の画像形成装置において、上記
   中間転写体に帯状の磁性体からなる磁気記録部を設け、
   該磁気記録部の所定の磁気記録を上記マークとし、該マ
   ークの検出結果に基づいて上記中間転写体の移動速度を
   検出する速度検出手段を備えたことを特徴とする画像形
   成装置。
4. 【請求項４】 請求項３の画像形成装置において、上記
   磁気記録部への書込開始位置を上記マーク部分または上
   記磁気記録部の継ぎ目部分とすることを特徴とする画像
   形成装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４の画像形成装置におい
   て、上記磁気記録部に記録されたマークを検出する一対
   のマーク検知装置を上記中間転写体の移動方向にずらし
   て配置し、これらマーク検出装置のマーク検出結果のず
   れ時間に基づいて上記中間転写体または上記感光体の速
   度制御を行なう手段を有することを特徴とするカラー画
   像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項３ないし５のいずれかの画像形成
   装置において、上記マーク及びマーク検知装置を上記顕
   像の転写面の反対面側に配置したことを特徴とする画像
   形成装置。
7. 【請求項７】 請求項１の画像形成装置において、上記
   速度検出手段によって検出された移動速度を上記駆動モ
   ータにフィードバックさせることにより、上記感光体及
   び上記中間転写体の速度制御を行なう手段を有すること
   を特徴とするカラー画像形成装置。