JPH08224912A - カラープリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】感光体に形成した複数のトナー像を中間転写ド
ラム上に重ねて転写するときの位置ずれを防止する。 【構成】中間転写ドラムは感光体に接触し従動して回動
するように支持し、該中間転写ドラムの１回転周期が所
定の周期となるように感光体駆動モータの回転速度を制
御装置により制御する。印刷時における第１色目の静電
潜像を形成する時の該感光体の回転速度を決定するに当
り、前頁の印刷時における中間転写ドラムの回転時間を
実測し、かつ、静電潜像，現像，転写プロセス時に発生
する前記中間転写ドラム負荷変動による回転変動量を予
め予測し、前記実測値と前記予測回転変動量とにより算
出した予測補正後の中間転写ドラムの回転時間と転写ド
ラム回転基準時間との時間差分を該感光体の速度制御駆
動回路により速度補正する。このようにすると、複数の
トナー像を中間転写ドラム表面に正確に重合させて転写
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタに係
り、特に中間転写体上に異色のトナー像を重ねて転写す
ることにより、カラー像を得るように構成したカラープ
リンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラーレーザプリンタは、感光体
に形成した異色の複数のトナー像を中間転写体に重ねて
転写することによりカラー画像を形成する方式のものが
ある。前記方式では、光導電性の感光ドラムあるいは感
光ベルトからなる感光体を所定の速度で回動させ、前記
感光体の表面を一様に帯電し、該感光体の回動方向と直
角方向に偏向走査されるレーザビームを、印字すべき色
毎の画像に対応したビデオデータに従って断続制御する
ことにより、静電潜像を形成するような露光制御を行っ
ている。該露光によって該感光体表面に形成された静電
潜像を現像してトナー像を形成し、該トナー像を前記感
光体と一部分で接触しながら回動する中間転写体に転写
する。上記のプロセスを複数回繰返すことにより中間転
写体上にカラートナー像を形成する。中間転写体上に形
成されたカラートナー像は用紙に一括転写し、その後定
着することによりカラー画像印字を実現している。この
ように、感光体及び中間転写体を備えたレーザプリンタ
において、中間転写体上での各色のトナー像の位置合わ
せ精度が高精細カラー画像を得る上で重要な問題とな
る。このため特開昭62−195687号公報に記載されたよう
に感光体及び中間転写体を駆動する各駆動手段を共通の
基本クロック信号に同期させて制御するとともに該基本
クロック信号を使用して前記各色の露光，転写のタイミ
ングを制御する制御手段が提案されている。また特開昭
63−81370 号公報に記載されているように複数の感光ベ
ルトと次々に接触しながら該感光ドラムに従動して回動
する転写紙搬送ベルトの速度を検出して各感光ドラム駆
動手段の速度を制御するカラープリンタが提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のカラープリンタ
における感光体の速度制御手段は、感光体や中間転写体
の回転時の負荷変動、及び転写紙搬送時の負荷変動があ
ると、感光体及び中間転写体の速度が変化して、予め設
定した感光体の回転速度と中間転写体の実行回転時間と
にずれが生じ、頁内で前色の静電潜像との間に位置ずれ
が発生する。

【０００４】本発明の目的は、上述不具合点を改良する
ために、感光ドラム回転駆動手段の速度制御方法の適性
化を図ったカラーレーザプリンタを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体の速度
制御において中間転写体の回転時間計測タイミングと印
刷プロセスによる該中間転写体の速度負荷変動との関係
より、速度負荷変動が発生する中間転写体の回転時間計
測タイミングの場合は、予め予測した負荷変動による回
転時間差を前記計測回転時間に対して補正し、補正後の
回転時間結果を用いる。そして、前記回転計測時間、又
は、補正後の回転時間結果と、予め決めた回転基準時間
との比較により時間差を算出し、次の印刷時における色
重ねプロセスの感光体の速度は、前記回転時間差を修正
する方向に感光体の速度を変更する制御手段を設けたこ
とを特徴とする。

【０００６】

【作用】中間転写体の回転速度制御を印刷頁毎に中間転
写体の回転時間計測を実施することにより、印刷実施枚
数の経過に伴う中間転写体の回転変動に追従できる。こ
れにより、中間転写体上に色重ね精度を向上させたトナ
ー像を形成することができる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。

【０００８】図１は、レーザプリンタの要部断面を示
す。本レーザプリンタ２７の印写部は、矢印方向に定速
度で回転するように回転輪１，２の周りに掛け巡らした
感光ベルト５と，該感光ベルト５を回動するために前記
回転輪１，２を定速度で駆動する感光ベルト駆動モータ
６と，該感光ベルト５の副走査方向の基準位置信号を発
生するために該感光ベルト５の外周表面に形成された基
準位置マークを読み取る位置センサ１４と，該感光ベル
ト５の表面を一様に帯電する帯電器７と，一様に帯電さ
れた感光ベルト５表面を露光して該感光ベルト５表面に
静電潜像を形成する走査露光装置８と，静電潜像を現像
してトナー像を形成する４つの現像装置９，１０，１
１，１２と，トナー像を転写後に感光ベルト５表面に残
留するトナーを除去するクリーナ１３と，感光ベルト５
表面に残留する電荷を除去するイレーズランプ１７を備
える。前記走査露光装置８は、ビデオデータに従ってレ
ーザビーム３９を前記感光ベルト５表面に照射して、該
レーザビーム３９の走査により感光ベルト５表面を露光
する構成である。走査露光装置８は、各偏向走査におい
てビームスポットが偏向走査開始の基準位置を通過する
タイミングを検出する。現像装置９，１０，１１，１２
は、４色の現像剤をそれぞれに使用した４つの現像装置
であり、各現像装置９，１０，１１，１２は現像バイア
ス電圧を制御することにより現像機能が付与または消失
される。中間転写ドラム１５は、感光ベルト５表面に形
成した異色の複数のトナー像を重合して１つのカラート
ナー像を形成せしめ、形成されたカラートナー像を用紙
に転写するために使用する。

【０００９】中間転写ドラム１５は、感光ベルト駆動モ
ータ６を駆動源として、感光ベルト５との一つの接触部
における摩擦力及び静電吸着力により駆動力が伝達さ
れ、矢印方向に感光ベルト５表面と同期した速度で回動
する。

【００１０】また、中間転写ドラム１５の表面に残留す
るトナーを除去するために、中間転写ドラム１５表面に
離接制御可能なクリーナ１６を配置する。

【００１１】中間転写ドラム１５の外周表面には基準位
置マークが形成され、位置センサ２３により読み取り基
準位置信号ＴＰＳを発生する。また、走査露光装置８よ
り出力される偏向走査開始基準検出信号ＢＤＴ１が中間
転写ドラム１５が１回転する期間において常に整数回数
発生するようにその外周面等が構成される。カセット１
８は用紙１９を収納し、給紙ローラ２０は該用紙１９を
抽出してレジストローラ２１まで供給して、レジストロ
ーラ２１は給紙ローラ２０により送られた用紙１９の搬
送を一時止めて整合と送紙タイミングの調整を行う。

【００１２】転写器２２は、レジストローラ２１から搬
送されてきた用紙１９が中間転写ドラム１５と接触する
領域で、用紙１９の背面に転写電荷を与えて中間転写ド
ラム１５表面上のトナー像を用紙１９に転写する。さら
に、除電器２３により用紙１９を中間転写ドラム１５表
面上から剥離する。

【００１３】定着器２４は、トナー像が転写された用紙
１９を加熱ローラと加圧ローラの間を通過させて該トナ
ー像を該用紙１９に定着する構成である。

【００１４】排紙ローラ２５は、トナー像が定着された
用紙を機外に排出するものである。制御装置２６は上位
の情報処理装置に接続され、情報処理装置と制御情報や
印字データの授受を行い、レーザプリンタ２７内部の構
成手段を制御して印字を実行する。

【００１５】図２は、制御装置２６の内部構成を記述し
たブロック図である。制御装置２６はＣＰＵ２８を中心
に構成されプログラムを格納したＲＡＭ３７，半導体レ
ーザ８ａの点滅を制御するレーザ制御回路２９，ビーム
スポットが偏向走査開始基準位置を通過するタイミング
を検出するためのビームディテクタ及び増幅回路８ｇ，
前記偏向走査開始基準の検出信号ＢＤＴ１と前記副走査
方向の基準位置信号ＨＰＳを基に走査同期基準信号を発
生する走査基準信号発生回路３０，発振器３１，中間転
写ドラム１５の基準位置信号ＴＰＳを入力して中間転写
ドラム１５の回転速度を測定する検出信号処理回路３
３，ＣＰＵ２８により制御され感光ベルト駆動手段の回
転速度の基準となる基準クロック信号を供給し、感光ベ
ルト駆動手段の回転速度を調整する感光ベルト駆動モー
タ回転速度調整手段であるクロック供給回路３４，その
発振器３２，レーザプリンタ２７内部の構成手段を制御
する制御駆動回路３５等を備える。

【００１６】次にＣＰＵ２８が実行する印字制御処理に
ついて、図３を参照にして説明する。

【００１７】情報処理装置が印字要求信号を発生する
と、レーザプリンタ２７の制御装置内のＣＰＵ２８は、
印字要求信号に応答してＲＯＭ４０に格納された制御プ
ログラムに従った印字制御処理を開始する。

【００１８】最初に制御駆動回路３５を動作させて感光
体５，中間転写ドラム１５を回動させて、さらにイレー
ズランプ１７，帯電器７，転写器２２を動作状態にす
る。次に情報処理装置から与えられた情報に基づいて動
作すべき現像器９，１０，１１，１２の確認をする。

【００１９】感光ベルト５表面の前記副走査方向の基準
位置信号ＨＰＳの入力を監視して、感光ベルト５が書き
出し基準位置まで回動して該副走査方向基準信号ＨＰＳ
が発生すると、Ｔ１時間後に副走査方向の印字許可信号
Ｖsyncを発生する。

【００２０】そして、副走査方向の印字許可信号Ｖsync
発生期間内は、前記主走査同期基準信号ＢＤＴ１の発生
タイミングからある規定時間後に主走査方向の印字許可
信号Ｈsyncを発生する。

【００２１】その後、発生する前記副走査方向の印字許
可信号Ｖsyncに同期して情報処理装置から伝送されてく
るビデオデータを受信し、レーザ制御回路２９に伝達し
て半導体レーザ３９を点滅制御する。半導体レーザ点滅
制御によって感光ベルト５の表面には１走査線分の静電
潜像が形成される。

【００２２】１走査線分の静電潜像が完了すると、副走
査方向の印字許可信号Ｖsync発生期間Ｔ２内か否かを確
認して、副走査方向の印字許可信号Ｖsync発生期間Ｔ２
以内であれば主走査同期基準信号ＢＤＴ１の発生を監視
して、次の主走査同期基準信号ＢＤＴ１が発生すると、
副走査方向の印字許可信号Ｖsyncに同期して情報処理装
置から伝送されてくるビデオデータを受信してレーザ制
御回路２９に伝達し半導体レーザ８ａを点滅制御する。

【００２３】副走査方向の印字許可信号Ｖsync発生期間
Ｔ２を終了すると、副走査方向の印字許可信号Ｖsyncを
消失せしめ、該当色のトナー像に対する露光を終了し、
該露光によって形成された静電潜像を該当色の現像装置
９，１０，１１，１２により現像し、現像した後に当該
現像装置の現像機能を消失せしめる。

【００２４】これによって形成された該当色のトナー像
は、中間転写ドラム１５と接触するときに中間転写ドラ
ム１５表面上に転写され、かつ保持される。２色以降の
印字処理は、前記副走査方向の基準位置信号ＨＰＳの入
力待ち処理の替わりに、中間転写ドラム１５が１周する
時間Ｔ０に対する主副走査方向の印字許可信号Ｈsync，
Ｖsync発生期間Ｔ１，Ｔ２の合計Ｔ１＋Ｔ２との差Ｔｒ
を管理し、前述した露光，現像動作を行う。

【００２５】この様にして２色以降のトナー像も中間転
写ドラム１５表面上に前色のトナー像に重合するように
転写され、かつ保持される。

【００２６】この様にして、中間転写ドラム１５表面上
のトナー像を用紙１９に転写するために給紙ローラ２０
を回転させ用紙１９を抽出し、用紙１９をレジストロー
ラ２１まで供給し給紙ローラ２０の回転を停止する。

【００２７】次に、用紙１９がトナー像と整合して中間
転写ドラム１５と接触するように送紙タイミングを取っ
て、レジストローラ２１の回転によって搬送される用紙
１９の先端が中間転写ドラム１５と接触する状態になる
タイミングで転写器２２を付勢して、中間転写ドラム１
５表面上のトナー像を用紙１９に静電転写する。

【００２８】さらに、カラーのトナー像が転写された用
紙１９は、定着器２４を通過する間にトナー像が用紙１
９に定着され、排紙ローラ２５により機外に排紙され
る。

【００２９】次に図４，図５を用いて本発明による、感
光ベルト駆動手段による色重ね合わせ速度制御方法につ
いて述べる。

【００３０】図３で述べたように中間転写ドラム上に色
重ねトナー像を精度良く形成するためには、静電潜像周
期時間（Ｔ０）で形成された感光ベルト上の静電潜像を
現像したトナー像を中間転写ドラム１回転毎に精度良く
中間転写しなければならない。また、本実施例の印字プ
ロセス機構において、中間転写ドラム表面をクリーニン
グする際の中間転写ドラムクリーニング機構部を作用さ
せた場合に中間転写ドラム回転変動が生じる特性があ
る。以下、４色印字制御を図４で、２色印字制御を図５
により説明する。

【００３１】まず、図４を用いて４色（ＹＭＣＫ）重ね
印写プロセスの感光ベルト駆動モータの速度制御方法に
ついて説明する。

【００３２】第１色目（Ｙ），第２色目（Ｍ）の静電潜
像形成時における感光ベルト速度制御は、予め設定して
ある感光ベルト駆動モータ速度設定値Ｆ０で制御され
る。

【００３３】第３色目（Ｃ）の静電潜像形成時には、中
間転写ドラム１５へのトナー像の付着により中間転写ド
ラム径の増加が発生し、感光ベルトに従動する中間転写
ドラム１５の１回転時間は増加する。これを考慮して、
感光ベルト駆動モータ速度設定値Ｆ０に、速度設定補正
値ｆ（前記トナー像の付着による中間転写ドラム径の増
加に伴う回転時間遅れに相当する補正量）を加えた感光
ベルト駆動モータ速度設定値Ｆ１(＝Ｆ０＋ｆ)で制御さ
れる。

【００３４】第４色目（Ｋ）の静電潜像形成時には、さ
らに速度設定補正値ｆを加えた感光ベルト駆動モータ速
度設定値Ｆ２(＝Ｆ１＋ｆ)で制御される。又、４色の静
電潜像作成処理と並行して、図に示したタイミングで中
間転写ドラムの回転時間を測定する。

【００３５】４色の静電潜像作成終了後、中間転写ドラ
ム１５の負荷変動の少ない第２色転写，第３色転写時の
中間転写ドラム１５の１回転分の回転実測時間ｔ１，ｔ
２を平均化し、その平均値（ｔ１＋ｔ２）／２を、中間
転写ドラム回転基準時間Ｔ０と比較して、Ｔ０からの時
間ずれを補正するように感光ベルト駆動モータ速度設定
値Ｆ０を補正し、補正後の感光ベルト駆動モータ速度設
定値Ｆ０′を次の印刷頁の第１色目の静電潜像形成時の
感光ベルト速度設定値として実行される。以下印刷頁毎
に上記感光ベルト駆動モータ速度制御が実行される。

【００３６】尚、上記感光ベルト駆動モータ速度制御に
よる速度切替えタイミングは各色の静電潜像形成終了時
に行う。

【００３７】３色印字（例：ＹＭＣ）の場合は（図は省
略）、第１色目（Ｙ），第２色目（Ｍ）の静電潜像形成
時の感光ベルト速度制御は、予め設定してある感光ベル
ト駆動モータ速度設定値Ｆ０で制御される。

【００３８】第３色目（Ｃ）の静電潜像形成時には、先
にも述べたように、中間転写ドラム１５へのトナー像の
付着により中間転写ドラム１５の１回転時間は増加して
しまう。これを考慮して感光ベルト駆動モータ速度設定
値Ｆ０に、速度設定補正値ｆ（前記トナー像の付着によ
る中間転写ドラム径の増加に伴う回転時間遅れに相当す
る補正量）を加えた感光ベルト駆動モータ速度設定値Ｆ
１(＝Ｆ０＋ｆ)で制御される。

【００３９】又、３色の静電潜像作成処理と並行して中
間転写ドラムの回転時間を測定する。３色の静電潜像作
成終了後、中間転写ドラム１５の負荷変動の少ない第２
色転写時の中間転写ドラム１５の１回転分の回転実測時
間ｔ１を、中間転写ドラム回転基準時間Ｔ０と比較し
て、Ｔ０からの時間ずれを補正するように感光ベルト駆
動モータ速度設定値Ｆ０を補正し、補正後の感光ベルト
駆動モータ速度設定値Ｆ０′を次の印刷頁の第１色目の
静電潜像形成時の感光ベルト速度設定値として実行され
る。以下印刷頁毎に上記感光ベルト駆動モータ速度制御
が実行される。２色印字（例：ＹＭ）の場合（図５参
照）は、第１色転写の中間転写ドラム１５の１回転分の
回転実測時間ｔ０から中間転写ドラムクリーニングによ
る回転変動時間（ｔｍ）を補正し、補正後の回転時間ｔ
０′(＝ｔ０−ｔｍ)を中間転写ドラム回転基準時間Ｔ０
と比較して、Ｔ０からの時間ずれを補正するように感光
ベルト駆動モータ速度設定値Ｆ０を補正し、補正後の感
光ベルト駆動モータ速度設定値Ｆ０′を次の印刷頁の第
１色目の静電潜像形成時の感光ベルト速度設定値として
実行される。

【００４０】１色印字の場合は、感光ベルト駆動モータ
速度設定値Ｆ０固定のまま静電潜像を作成される。

【００４１】次に、中間転写ドラムクリーニングによる
回転変動時間（ｔｍ）を決定する方法を簡単に説明す
る。カラーレーザプリンタは、電源投入より印刷可能状
態にするまでには、定着可能にするための定着器のヒー
トアップ，感光ベルト表面，中間転写ドラム表面のクリ
ーニング、及び、各種初期化処理をしなければならな
い。この前記初期動作実行時に、中間転写ドラム表面を
クリーニングする際の中間転写ドラムクリーニング機構
部を作用させた場合と開放した場合での中間転写ドラム
回転時間を実測し、両者の回転時間差を回転変動時間
（ｔｍ）としてメモリーに記憶し、前述した印写プロセ
スの感光ベルト駆動モータの速度制御時に使用する。

【００４２】以上の制御処理により、温度等の環境によ
り生じた感光ベルト５及び中間転写ドラム１５の歪、印
刷実行枚数の経過に伴う回転特性変化、経時変化等によ
る中間転写ドラムの回転特性の変化に追従可能とし、か
つ複数色印字の場合の中間転写ドラム１５の太りによる
問題も解決できる。また中間転写ドラム１５の回転方向
の負荷変動による副走査方向の複数色のトナー像の位置
ずれを中間転写ドラム１５上で無くすことができる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば中間転写体は、感光体と
の１つの接触部分からの摩擦力や静電吸着力等によって
駆動力を得て回動するため、印刷プロセス時の前記中間
転写体回転時間を実測し、かつ、印刷プロセスによる負
荷変動が発生する計測タイミングの場合は予め予測した
回転変動時間を考慮して前記回転実測時間を補正し、次
の印刷時の中間転写体の回動速度にフィードバックする
ように感光体駆動速度を制御することにより、印刷頁毎
に中間転写体の回転時間を適正化することができる。

【００４４】また、印刷プロセスによる負荷変動量は、
電源投入時のイニシャル処理動作時に、回転変動時間を
実測する機能を設けることにより、機差，環境，経時変
化による前記負荷変動量の変化に追従可能な構成となっ
ている。従って、異色の複数のトナー像を中間転写体上
に重ねて転写することによりカラーのトナー像を得ると
きに各色のトナー像を正確に重合することができ高精細
なカラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラーレーザプリンタの要部縦断面図
である。

【図２】本発明のカラーレーザプリンタにおける制御装
置のブロック図である。

【図３】本発明のカラーレーザプリンタの印字制御タイ
ムチャートである。

【図４】本発明のカラーレーザプリンタにおける４色印
字時の色合わせ制御タイムチャートである。

【図５】本発明のカラーレーザプリンタにおける２色印
字時の色合わせ制御タイムチャートである。

【符号の説明】

５…感光ベルト、６…感光ベルト駆動モータ、８…走査
露光装置、９〜１２…現像装置、１５…中間転写ドラ
ム、２６…制御装置、２７…カラーレーザプリンタ、３
３…検出信号処理回路、３４…クロック供給回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹谷 正治 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株 式会社日立製作所電化機器事業部多賀本部 内 (72)発明者 中野 勝 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】感光体駆動手段によって回動される感光体
   と，前記感光体表面に静電潜像を形成する露光手段と，
   前記静電潜像にトナー像を形成する現像手段と，前記感
   光体表面と接触しながら回動して前記感光体上のトナー
   像が転写される中間転写ドラムと，これらを組み付ける
   枠体とを備え、前記感光体に繰返し異色のトナー像を形
   成し、前記各色毎のトナー像を順次転写し前記中間転写
   体上で重ねるこによりカラー画像を形成するカラーレー
   ザプリンタにおいて、 第１色目の静電潜像を形成する時の前記感光体の回転速
   度を決定するに当り、前頁のカラー画像形成時における
   中間転写体の回転時間を計測する回転時間計測手段と，
   静電潜像，現像，転写プロセス時に発生する前記中間転
   写体の負荷変動による回転変動量を予め予測する変動量
   予測手段と，前記計測値と前記予測回転変動量とにより
   算出した予測補正後の中間転写体の回転時間と予め設定
   した中間転写体の回転基準時間との時間差分を用いて速
   度補正する速度補正手段とを有するカラーレーザプリン
   タ。
2. 【請求項２】請求項１において、前記回転時間計測手段
   は、電源投入時から印刷可能状態へ移行する為のイニシ
   ャル制御処理を実行する時の負荷作用時と負荷減少時に
   おける中間転写体の回転時間を計測し、前記変動量予測
   手段が前記計測値より予測回転変動量を決定することを
   特徴とするカラーレーザプリンタ。