JPH10171266A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字速度の高速化と耐久性の向上とを図るこ
とができる画像形成装置および画像形成方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 印字用紙の搬送方向と直交する方向に回
転するトナー像担持体１に担持されたトナー像を印字用
紙７の搬送方向と直交する方向に印字用紙７へ転写し、
印字用紙に転写されたトナー像を定着させる直交転写方
式の画像形成装置であって、トナー像担持体上に配設さ
れた複数の位置検出物１１、１２と、複数の位置検出物
を検出する位置検出器１０とを備えたことにより、印字
速度の高速化と耐久性の向上とを図ることができる画像
形成装置が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を印字用
紙へ転写する際に印字用紙の搬送方向と直交する方向に
転写する直交転写方式を用いた画像形成装置およびその
画像形成装置における画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、レーザプリンタに代表されるよう
に、解像度に優れ鮮明な画像を形成できるトナー方式の
画像形成装置が普及してきている。このようなトナー方
式の画像形成装置の中でも、特願平７−３２８６００号
で提案されているように、印字用紙の搬送方向と直交す
る方向へトナー像担持体を移動させ、１工程ずつ小刻み
にトナー像の転写を行う直交転写方式の画像形成装置
は、その構成上、製品の小型化を推進するのに大変適し
ている。

【０００３】図７は直交転写方式の従来の画像形成装置
の概略を示す構成図であり、図８は図７の画像形成装置
における位置検出物および位置検出器を示す構成図であ
る。図７、図８において、１はトナー像担持体、２は帯
電器、３は現像器、３ａはトナー、３ｂは現像ローラ、
３ｃはトナー像、４はクリーニング器、５は除電器、６
は露光器、７は印字用紙、８は転写対向ローラ、９は変
位ローラ、１０は位置検出器としての位置検出素子、１
１は位置検出物としての反射板、１３は転写板である。

【０００４】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、動作、各構成の配置等を説明する。感光体ベルト
からなるトナー像担持体１はその表面が有機光導電性材
料の層でコーティングされている。このトナー像担持体
１の周囲には、帯電器２、現像器３、クリーニング器
４、除電器５等が配置されており、トナー像担持体１の
上部にはレーザ光を照射するための露光器６が配置され
ている。

【０００５】図７において矢印ＡＲで示すように、トナ
ー像担持体１が印字用紙７の搬送方向と直交する方向に
回転すると、帯電器２を通過した部分は帯電し、露光器
６によりレーザ光を照射された部分に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像が形成された部分にトナー３ａを現
像ローラ３ｂで押し付けると、トナー像担持体１上に可
視像となったトナー像３ｃが次々に現れる。

【０００６】次に、転写工程について説明する。画像形
成工程で１工程分の画像形成を終えると、トナー像担持
体１に形成されたトナー像は、トナー像担持体１の回転
に伴い、印字用紙７と対向する位置となる位置Ａから位
置Ｂの間まで運ばれる。転写対向ローラ８は左側から右
側へ位置Ａから位置Ｂの間を回転しながら移動してトナ
ー像担持体１上のトナー像３ｃを印字用紙７へ転写す
る。

【０００７】直交転写方式の従来の画像形成装置では、
図８に示すように、トナー像担持体１に現像する際に、
書き出しの位置決めをするために、１つの位置検出器
（位置検出素子）１０と１つの位置検出物（反射板）１
１とを用いている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直交転
写方式の従来の画像形成装置では、トナー像担持体１に
位置検出物を１つしか設けていないため、印字速度の高
速化と耐久性の向上とが図られないという問題点を有し
ていた。

【０００９】この画像形成装置および画像形成方法で
は、印字速度の高速化と耐久性の向上とを図ることがで
きることが要求されている。

【００１０】本発明は、印字速度の高速化と耐久性の向
上とを図ることができる画像形成装置および印字速度の
高速化と耐久性の向上とを図るための画像形成方法を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の画像形成装置は、印字用紙の搬送方向と直交
する方向に回転するトナー像担持体に担持されたトナー
像を印字用紙の搬送方向と直交する方向に印字用紙へ転
写し、印字用紙に転写されたトナー像を定着させる直交
転写方式の画像形成装置であって、トナー像担持体上に
配設された複数の位置検出物と、複数の位置検出物を検
出する位置検出器とを備えるように構成した。

【００１２】これにより、印字速度の高速化と耐久性の
向上とを図ることができる画像形成装置が得られる。

【００１３】この課題を解決するための本発明の画像形
成方法は、印字用紙の搬送方向と直交する方向に回転す
るトナー像担持体に担持されたトナー像を印字用紙の搬
送方向と直交する方向に印字用紙へ転写し、印字用紙に
転写されたトナー像を定着させる直交転写方式の画像形
成装置における画像形成方法であって、位置検出物が通
過したことを検出する検出ステップと、位置検出物が通
過した時点からレーザ光を照射してトナー像担持体に静
電潜像を形成する潜像形成ステップと、静電潜像に基づ
くトナー像を形成するトナー像形成ステップと、トナー
像担持体を転写可能位置まで回転移動させて転写を行う
転写ステップと、印字用紙の所定長の搬送を行う印字用
紙搬送ステップと、各ステップをトナー像担持体が１回
転するまで複数回繰り返す繰り返しステップとを有する
ように構成した。

【００１４】これにより、印字速度の高速化と耐久性の
向上とを図るための画像形成方法が得られる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、印字用紙の搬送方向と直交する方向に回転するトナ
ー像担持体に担持されたトナー像を印字用紙の搬送方向
と直交する方向に印字用紙へ転写し、印字用紙に転写さ
れたトナー像を定着させる直交転写方式の画像形成装置
であって、トナー像担持体上に配設された複数の位置検
出物と、複数の位置検出物を検出する位置検出器とを備
えることとしたものであり、トナー像担持体が１回転す
る間に複数回の現像、転写が行われるという作用を有す
る。

【００１６】請求項２に記載の発明は、印字用紙の搬送
方向と直交する方向に回転するトナー像担持体に担持さ
れたトナー像を印字用紙の搬送方向と直交する方向に印
字用紙へ転写し、印字用紙に転写されたトナー像を定着
させる直交転写方式の画像形成装置における画像形成方
法であって、位置検出物が通過したことを検出する検出
ステップと、位置検出物が通過した時点からレーザ光を
照射してトナー像担持体に静電潜像を形成する潜像形成
ステップと、静電潜像に基づくトナー像を形成するトナ
ー像形成ステップと、トナー像担持体を転写可能位置ま
で回転移動させて転写を行う転写ステップと、印字用紙
の所定長の搬送を行う印字用紙搬送ステップと、各ステ
ップをトナー像担持体が１回転するまで複数回繰り返す
繰り返しステップとを有することとしたものであり、ト
ナー像担持体が１回転する間に複数回の現像、転写が行
われるという作用を有する。

【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図６を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１による画
像形成装置を示す構成図であり、図２は図１の画像形成
装置の転写部分を示す構成図である。図１、図２におい
て、トナー像担持体１、帯電器２、現像器３、トナー３
ａ、現像ローラ３ｂ、トナー像３ｃ、クリーニング器
４、除電器５、露光器６、印字用紙７、転写対向ローラ
８、変位ローラ９、位置検出器としての位置検出素子１
０、位置検出物としての反射板１１、転写板１３は図
７、図８と同様のものなので、同一符号を付し、説明は
省略する。１２はもう１つの反射板である。

【００１８】以上のように構成された画像形成装置につ
いて、動作、各構成の配置等を説明する。感光体ベルト
からなるトナー像担持体１はその表面が有機光導電性材
料の層でコーティングされている。このトナー像担持体
１の周囲には、帯電器２、現像器３、クリーニング器
４、除電器５等が配置されており、トナー像担持体１の
上部にはレーザ光を照射するための露光器６が配置され
ている。これらのことは図７、図８の場合と同様であ
る。

【００１９】図１において矢印ＡＲで示すように、トナ
ー像担持体１が印字用紙７の搬送方向Ｘと直交する方向
Ｙ（図２参照）に回転すると、帯電器２を通過した部分
は帯電し、画像信号に基づき露光器６によりレーザ光を
照射された部分に静電潜像が形成される。この静電潜像
が形成された部分にトナー３ａを現像ローラ３ｂで押し
付けると、トナー像担持体１上に可視像となったトナー
像３ｃが次々に現れる。なお、本実施の形態では露光器
６の代表的なものとしてレーザを用いた場合について説
明するが、露光器６としてはレーザだけでなく、ＬＥＤ
またはＬＣＤを用いたものでも良い。

【００２０】図３、図４は図１の画像形成装置のトナー
像担持体１の変位の状態を模式的に示す変位状態模式図
である。図３、図４において、トナー像担持体１、印字
用紙７、転写対向ローラ８、変位ローラ９、転写板１３
は図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省
略する。図３、図４に示すように、トナー像担持体１は
少なくとも３つのローラにより支持されている。転写対
向ローラ８は転写板１３に対向して移動する一種の転写
ローラであり、インクリボンを用いる熱転写プリンタの
印字ヘッドのような役目を果たす。トナー像担持体１上
へのトナー像形成時には、転写対向ローラ８の位置は左
端位置Ａか右端位置Ｂに固定されており、トナー像担持
体１が実線で示すように宙に浮いた状態を保ち、トナー
像担持体１が回転することで印字用紙７の対向面側にト
ナー像３ｃ（図１）が運ばれる。

【００２１】ここで注意しなければならないことは、ト
ナー像担持体１が回転するのは転写対向ローラ８の位置
が左端位置Ａか右端位置Ｂにある場合であり、転写対向
ローラ８が印字用紙７上を移動中にはトナー像担持体１
は回転を停止しているということである。すなわち、ト
ナー像担持体１の回転と転写対向ローラ８の移動とは一
方が行われているときは他方は行われないという背反事
象であり、同時には起こり得ない事象である。

【００２２】印字用紙７への転写の際には、図２に示す
ように、一時的に印字用紙７の搬送を中断して転写板１
３（図１）上に印字用紙７を静止させると共に、トナー
像担持体１の回転も停止させる。そして、図３、図４に
示すように、トナー像担持体１の裏側から転写対向ロー
ラ８を転がして、トナー像担持体１のトナー像３ｃが形
成された部分を印字用紙７に擦り付けてトナー像３ｃの
転写を行う。転写を終えたトナー像担持体１の転写終了
面は転写対向ローラ８の通過と共に印字用紙７から逐次
離隔していく。このトナー像担持体１による転写は上述
したように往路だけでなく復路にも可能である。このと
き、トナー像担持体１の移動方向を印字用紙７側から眺
めると、トナー像担持体１は印字用紙７上を印字用紙７
の搬送方向Ｘに対し直交する方向Ｙ（図２参照）に変位
している。

【００２３】１工程分の転写が終了する毎に、転写対向
ローラ８が印字用紙７上を通過して印字用紙７の領域外
に移動することにより、トナー像担持体１は印字用紙７
から離隔する。すると、印字用紙７の搬送が開始される
が、印字用紙７の搬送距離はトナー像担持体１の有効転
写幅（所定長）の分だけである。

【００２４】本実施の形態による画像形成装置と従来の
画像形成装置との相違点は、トナー像担持体１に設けら
れている位置検出物にある。従来の画像形成装置では、
トナー像担持体１に１つの位置検出物１１を設けて現像
動作を行っているため、印字速度の高速化と耐久性の向
上とを推進する際の支障となっていた。しかし、本実施
の形態による画像形成装置では、トナー像担持体１に２
つの位置検出物１１、１２を設けて現像動作を行ってい
るため、トナー像担持体１が１回転する間に現像動作を
少なくとも２回行える。

【００２５】本実施の形態における検出動作を図５を用
いて説明する。図５は本実施の形態による画像形成装置
を構成する位置検出物を示す構成図である。図５におい
て、トナー像担持体１、印字用紙７、転写対向ローラ
８、変位ローラ９、位置検出器としての位置検出素子１
０、位置検出物としての反射板１１、１２、転写板１３
は図１と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省
略する。本実施の形態においては、位置検出のために、
１つの位置検出素子１０と２つの反射板１１、１２とを
用いており、トナー像担持体１の周囲の２箇所に反射板
１１、１２が配設され、トナー像担持体１の上部に反射
板１１、１２を検出するための位置検出素子１０が配設
され、トナー像担持体１が回転して反射板１１、１２が
位置検出素子１０の前方を通過したとき位置検出素子１
０が検出状態になる。

【００２６】次に、本実施の形態における動作を図６を
用いて説明する。図６は本実施の形態における動作を示
すフローチャートである。まず、トナー像担持体１を矢
印ＡＲの方向（図１参照）に回転させる（Ｓ１）。次
に、反射板１１が位置検出素子１０の前方を通過すると
位置検出素子１０が検出状態になる（Ｓ２、検出ステッ
プ）。次に、レーザ光の照射を開始し、１現像分の画像
データを照射してトナー像担持体１に静電潜像を形成し
（潜像形成ステップ）、静電潜像に基づくトナー像を形
成し（トナー像形成ステップ）、転写可能位置（位置Ａ
と位置Ｂとの間）までトナー像担持体１を回転させ（Ｓ
３）、転写動作を行う（Ｓ４、転写ステップ）。転写動
作後、印字用紙７の搬送動作が行われる（Ｓ５、印字用
紙搬送ステップ）。次に、ページ終了か否かを判定する
（Ｓ６）。

【００２７】ステップ６でページ終了でないと判定した
ときには、トナー像担持体１を矢印ＡＲの方向に回転さ
せ（Ｓ７）、もう１つの反射板１２が位置検出素子１０
の前方を通過して位置検出素子１０が検出状態（Ｓ８、
検出ステップ）になった後、レーザ光の照射を開始し、
次の１現像分の画像データを照射してトナー像担持体１
に静電潜像を形成し（潜像形成ステップ）、静電潜像に
基づくトナー像を形成し（トナー像形成ステップ）、転
写可能位置（位置Ａと位置Ｂとの間）までトナー像担持
体１を回転させ（Ｓ９）、転写動作を行う（Ｓ１０、転
写ステップ）。転写動作後、印字用紙７の搬送動作が行
われる（Ｓ１１、印字用紙搬送ステップ）。次に、ペー
ジ終了か否かを判定し（Ｓ１２）、ページ終了でないと
判定したときにはステップ１に移行して、再びトナー像
担持体１を矢印ＡＲの方向に回転させる（Ｓ１）。

【００２８】このように２回以上の現像、転写の繰り返
し動作を行う（繰り返しステップ）。

【００２９】なお、図６のフローチャートに対応するプ
ログラムをフロッピーディスクに記憶し、画像形成装置
がフロッピーディスクに基づいて動作するようにするこ
とにより、画像形成装置の動作変更が容易になる。

【００３０】図６に示すようにトナー像担持体１を１回
転させる間に現像動作を２回行うことは、反射板を１つ
しか用いなかった場合でも可能ではあるが、反射板を２
つ用いた場合の方が適している。その理由を説明する
と、例えば反射板を１つしか用いない場合、前述したよ
うに、１現像分の画像データをレーザ光で照射して転写
可能位置（位置Ａと位置Ｂとの間）までトナー像担持体
１を回転させ、転写動作、印字用紙搬送動作を行った
後、位置検出を行わずに次の現像動作を行うことになる
からである。つまり、１回の位置検出によって２回の現
像動作を行わなければならなくなるので、トナー像担持
体１の回転動作方向に対する印字位置精度が悪くなるか
らである。しかし、反射板を２つ用いた場合、トナー像
担持体１が１回転する間に２回の現像動作を行う場合で
も、１回の現像動作に対して１回の位置検出を行うた
め、１回の位置検出によって２回の現像動作を行う従来
の場合よりも印字精度を悪くすることがないので、また
トナー像担持体１の回転数を減少させることがことがで
きるので、印字速度の高速化とトナー像担持体１の耐久
性すなわち装置自体の耐久性の向上とを実現した画像形
成装置を提供することができる。

【００３１】なお、トナー像担持体には必ずしも感光体
を用いる必要はなく、また露光器６の必要としない場合
がある。それは、熱源により静電潜像を形成して現像す
ることによりトナー像を形成することができるし、トナ
ーでベタ塗りにしたトナー像担持体をエアジェットで吹
き飛ばし、あたかも版画を彫るようにしてトナー像を形
成することができるからである。

【００３２】また、本実施の形態では位置検出物が２つ
の場合を示したが、本発明はこれに限らず、図６のフロ
ーチャートに示すように、位置検出物が３つ以上の場合
でもあっても適用可能である。

【００３３】以上のように本実施の形態によれば、位置
検出物を複数個を設けたことにより、トナー像担持体が
１回転する間に複数回の位置検出を行いながら複数回の
現像、転写を行うことができるので、印字速度の高速化
を図ることができ、また耐久性の向上を図ることができ
る。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明の画像形成装置によ
れば、トナー像担持体上に配設された複数の位置検出物
と、複数の位置検出物を検出する位置検出器とを備えた
ことにより、トナー像担持体が１回転する間に複数回の
位置検出を行いながら複数回の現像、転写を行うことが
できるので、印字速度の高速化と耐久性の向上とを図る
ことができるという有利な効果が得られる。

【００３５】また、位置検出物が通過したことを検出す
る検出ステップと、位置検出物が通過した時点からレー
ザ光を照射してトナー像担持体に静電潜像を形成する潜
像形成ステップと、静電潜像に基づくトナー像を形成す
るトナー像形成ステップと、トナー像担持体を転写可能
位置まで回転移動させて転写を行う転写ステップと、印
字用紙の所定長の搬送を行う印字用紙搬送ステップと、
各ステップをトナー像担持体が１回転するまで複数回繰
り返す繰り返しステップとを有することにより、トナー
像担持体が１回転する間に複数回の位置検出を行いなが
ら複数回の現像、転写が行われるので、印字速度の高速
化と耐久性の向上とを図ることができるという有利な効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１による画像形成装置を示
す構成図

【図２】図１の画像形成装置の転写部分を示す構成図

【図３】図１の画像形成装置のトナー像担持体の変位の
状態を模式的に示す変位状態模式図

【図４】図１の画像形成装置のトナー像担持体の変位の
状態を模式的に示す変位状態模式図

【図５】本実施の形態による画像形成装置を構成する位
置検出物を示す構成図

【図６】本実施の形態における動作を示すフローチャー
ト

【図７】直交転写方式の従来の画像形成装置の概略を示
す構成図

【図８】図７の画像形成装置における位置検出物および
位置検出器を示す構成図

【符号の説明】

１ トナー像担持体 ２ 帯電器 ３ 現像器 ３ａ トナー ３ｂ 現像ローラ ３ｃ トナー像 ４ クリーニング器 ５ 除電器 ６ 露光器 ７ 印字用紙 ８ 転写対向ローラ ９ 変位ローラ １０ 位置検出素子（位置検出器） １１、１２ 反射板（位置検出物） １３ 転写板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 右田 孝司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 伯川 和男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 椎原 裕介 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 雅士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 原 幸範 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印字用紙の搬送方向と直交する方向に回転
   するトナー像担持体に担持されたトナー像を印字用紙の
   搬送方向と直交する方向に印字用紙へ転写し、印字用紙
   に転写されたトナー像を定着させる直交転写方式の画像
   形成装置であって、前記トナー像担持体上に配設された
   複数の位置検出物と、前記複数の位置検出物を検出する
   位置検出器とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】印字用紙の搬送方向と直交する方向に回転
   するトナー像担持体に担持されたトナー像を印字用紙の
   搬送方向と直交する方向に印字用紙へ転写し、印字用紙
   に転写されたトナー像を定着させる直交転写方式の画像
   形成装置における画像形成方法であって、位置検出物が
   通過したことを検出する検出ステップと、前記位置検出
   物が通過した時点からレーザ光を照射して前記トナー像
   担持体に静電潜像を形成する潜像形成ステップと、前記
   静電潜像に基づくトナー像を形成するトナー像形成ステ
   ップと、前記トナー像担持体を転写可能位置まで回転移
   動させて転写を行う転写ステップと、印字用紙の所定長
   の搬送を行う印字用紙搬送ステップと、前記各ステップ
   を前記トナー像担持体が１回転するまで複数回繰り返す
   繰り返しステップとを有する画像形成方法。