JPS6366580A - カラ−プリンタ− - 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】 （技術分野） 本発明はカラープリンターに関する。

（従来技術） 画像信号によって変調された光ビームによる書き出し走
査を、光導電性の感光体に対して行なって、複数の静電
潜像を形成し、これら静電潜像を、互いに色の異なるト
ナーにより、それぞれＩＪ２像し、得られる異色の可視
像を、同一の記録シート上へ転写して、カラープリント
画像を得る、電子写真方式のカラープリンターが知られ
ている。第９図および第１０図に、かかるカラープリン
ターの代表的な二側を示す。以下、これら第９図、第１
０図のカラープリンターに即して、カラープリン１〜プ
ロセスのあらましを、簡単に説明し、あわせて１本発明
により解決しようとする問題点につき説明する。

一般に、フルカラーの画像出力が可能なカラープリンタ
ーでは、出力しようとする画像を、イエロー、マゼンタ
、シアンに色分解して読取ることにより得られる画像信
号を、適当なインターフエイスを介して受は取り、その
信号にもとづいて、イエロー、マゼンタ、シアンの単色
画像を生成し。

それらを重ね合わせてフルカラー画像を得る。

第９図に示すカラープリンターは、−個の感光体１０と
、多色の現像装（ｉ！６を有するタイプのものである。

光学スキャナーユニット１は、画像信号に従って１図示
されない半導体レーザーを変調し、回転多面鏡２によっ
て、レーザービームを偏向し、結像レンズ３とミラー４
、シリンドリカルレンズ５を介して感光体１０の所定位
置を走査する。この走査は主走査と呼ばれ、その走査方
向は主走査方向と呼ばれる。

回転多面鏡２の回転によってレーザービームは感光体１
０」二の一直線上を主走査方向に繰り返し走査されるが
、ドラム状の感光体１０が矢印方向へ回転することによ
り、感光体１０の周方向にも、レーザービームが走査さ
れ、レーザービームは、感光体１０をラスタースキャン
する。この走査は副走査と呼ばれる。副走査方向は、感
光体１０の回転方向と逆方向である。

感光体１０は、例えば、アルミニウムドラムの外周面に
有機光導電体層を形成したものであり、プリント時には
、矢印方向へ回動し、チャージャー９によるコロナ放電
により、光導電体層の表面が均一帯電され、ついで光学
スキャナーユニット１による書き出し走査が上記の如く
行なわれ、この走査によって、感光体１０に、静電潜像
が形成される。

最初の書き出し走査では、例えば、イエロートナーで可
視化さるべき静電潜像が形成され、この静電潜像は、現
像装置６の現像ユニット６Ｙによりイエロー１−ナーで
可視化される。かくして、感光体１０上に得られたイエ
ロー可視像は、記録シートたる転写紙２１上に転写され
る。

転写紙２１は、カセット２２からら、配紙ローラー２０
によって配紙され、レジストローラー１９により、所定
のタイミングで、転写ドラム１４に供給される。

転写ドラム１４は、転写紙２１の先端部を、クランパー
１８によって保持し、感光体１０の回転と同期して矢印
方向へ回転する。この回転によって転写紙２１は、転写
ドラ１１１４の外周面に巻きつくように保持される。そ
して、転写紙２１は転写部において、感光体１０上のイ
エロー可視像に重ね合わせられる。

このとき、転写器］２は転写ドラム】４のポリニスチル
フィルム等で構成された外周部材の裏面側に、トナーと
逆極性のコロナ放電を行ない、イエロー可視像を、転写
紙２１上に転写する。

イエロー可視像の転写後、感光体１０は除電器７により
除電されたのち、クリーナー８によって残留トナーを除
去される。

感光体１０は、つづいて、チャージャー９により均一帯
電されたのち、書き込み走査により、シアントナーで現
像されるべき静電潜像を形成される。

この静電潜像は、現像ユニット６Ｃにより、シアントナ
ーで可視化され、かくして得られるシアン可視像は、転
写ドラム１４に保持されている転写紙２１上に、イエロ
ー可視像に重ね合わせて転写される。

同様にして、次には、マゼンタトナーで現像されるべき
静電潜像が書き出し走査により形成され、現像ユニット
６Ｎによりマゼンタトナーで可視化される。このように
して得られるマゼンタ可視像が、転写紙２１上に転写さ
れると、転写紙２１は、除電器１３と分ｍ爪１５によっ
て転写ドラムｊ４上から分前され、熱ロール式の定着装
置１６により、可視像を定着され、排出ローラー１７に
より、トレイ２３上に排出される。

さて、フルカラー画像を得るには、イエロー、マゼンタ
、シサンの、３色トナーを適当な割合で重ねればよく、
アナログカラー複写機では、そのようにしてカラーを表
現する。

画像を微細なドツトの集まりとして表現するデジタル処
理さ九た画像信号によって画像を再生するカラープリン
ターでは１画素と呼ばれる仮想的な一定領域の中にうち
だすドツトの数を変え、トナー量をドツトの数、すなわ
ち、トナーの付着面Ａ’ｔによって制御する面積階調法
などによる擬似階調を用いるのが普通である。

なお、第１図の現像装置６は、黒色トナーを用いる現像
ユニット６８Ｋを有する。これは、黒色の単色画像を短
時間に得るためであるとともに、印刷業界で行なわれて
いる、所謂すみ版に対応する黒色の出力を行なうためで
ある。イエロー、マゼンタ、シアンの３色を用いて表現
される色は、等量分の、これら３色に対応する黒色を含
んでいるため、同じ色を、黒と、イエロー、マゼンタ、
シアンのいずれか２色によって表現できる。黒色に対応
する等量の、イエロー、マゼンタ、シアンをとりさるこ
とが、下色除去であり、おきかえられる黒色がすみ版で
ある。

イエロー、マゼンタ、シアンの２色と黒色の場合は、１
００％の下色除去が行なわれるが、一般には０％と１０
はとの間の下色除去率が設定される。

電子写真方式のカラープリンターでは、下色除去を行な
うと１色再現性のみならず、トナー消費量の軽減、可視
像のトナー量軽減に伴う定着エネルギー消費の軽減等の
メリットがある。このため。

一般には、異色の可視像は、黒色トナーによる黒色可視
像も含めて４回形成され、従って、１枚のカラープリン
ト画像を得るのに、４回の転写が行なわれる。

第１Ｏ図に示すカラープリンターは、ドラム状の感光体
３８Ｃ，３８Ｍ、　３８Ｙ、　３８８Ｋを有する。これ
ら感光体３８Ｃ，３８Ｍ、　３８Ｙ、　３８８には、そ
れぞれチャージャー３７Ｃ，３７Ｍ、　３７Ｙ、　３７
８Ｋにより均一帯電され。

スキャナー３１Ｃ，３１Ｍ、　３１Ｙ、　３７８Ｋによ
る走査ビーム３０Ｃ，３０Ｍ、　３０Ｙ、　３０８Ｋに
より書き出し走査される。

このようにして、感光体３８Ｃ，３８Ｍ、　３８Ｙ、　
３８８Ｋには、シアントナー、マゼンタトナー、イエロ
ートナー、黒色トナーによって可視化されるべき静電潜
像が、それぞれ形成される。

これら静電潜像は、現像装置３２Ｃ，３２Ｍ、　３２Ｙ
。

３２８ににより、シアントナー、マゼンタトナー、イエ
ロートナー、黒色トナーで、そ九ぞれ可視化される。

転写紙２１は、カセット２２から、配紙ローラー４４に
より配紙され、レジストローラー４３によって、ベルト
状の転写体３３上に送り込まれ、転写体３３によって、
左方へ搬送されつつ、まず、転写器３９８Ｋによって、
黒色可視像を感光体３８８Ｋから、ついで。

転写器３９Ｙによって、イエロー可視像を感光体３８Ｙ
から、さらに転写材３９Ｍによって、マゼンタ可視像を
感光体３８Ｍから、最後に、転写器３９Ｃによってシア
ン可視像を感光体３８Ｃから順次転写される。

可視像転写後の感光体３８８に、　３８Ｙ、　３８Ｍ、
　３８Ｃは、それぞれクリーナー３６８に、　３６Ｙ、
　３６Ｍ、　３６Ｃによって残留トナーを除去される。

４色の異色の可視像を転写された転写紙２１は。

分煎爪４０により転写体３３から分離され、定着装置４
１で、カラー可視像を定着されて、排出ローラー４２に
よって、トレイ４６上へ排出される。

転写紙２１が分離したのち、転写体３３は除電器３４に
て除電され、ブレード方式のクリーナー３５により、ク
リーニングされる。転写体３３は例えばポリエステルフ
ィル１１等で形成されている。

なお、光学スキャナーは、複数のレーザービームを１つ
または２つの偏向器で走査するものであってもよい。

さて、ここで、本発明の解決課題である副走査方向の位
置ずれにつき説明する。

副走査方向の位置ずれは、回転多面鏡の面倒れや、感光
体周面の等速運動からのずれ等によって、走査ラインの
ピッチむらが生ずることが知られている。しかし、この
ような原因のほかにも、装置の振動、熱膨張等によって
、感光体とレーザービームの相対的な位置がず九れば、
カラープリント画像に同様の影響が現われる。

第９図に示す装置では、転写ドラム１４の態位を検出す
るセンサー、例えば、反射型のフォトセンサーがついて
おり、クランパー１８が、感光体１０と対向する直前位
置を検出し、転写ドラム１４全体を逃がすように、図示
されない偏心カムを動作させる。同カムの動作が終了す
ると、転写ドラ１２１４は再び、感光体１０と、クラン
プホールドされた転写紙を介して、対向点で密着する。

従って、転写ドラムの態位検出は、クランパー１８逃げ
のタイミングを与えるとともに、その直後におこる転写
紙先端の転写位置到着のタイミングをも正確に与える。

転写ドラム１４と感光体１０の回転は同期しているので
、光学スキャナーユニット１と感光体１０との位置関係
が、所定の関係にあれば、いつレーザービームの走査を
開始すべきかを正確に知ることができる。従って、この
タイミングは通常は固定されでいるものであるが、この
タイミングを早めるか、遅くするかによって、画像先端
の位置をつめたりのばしたりできる。

しかし、光学スキャナーユニット１と感光体１０の位置
関係がずれれば、書き出しのタイミングは固定されてい
るから、上記位置関係のずれは、タイミングのずれと同
様、画像先端位置にずれを生ずることになる。

この画像先端の位置のずれは、カラープリンターにおい
ては、カラープリント画像における色ずれどなって現わ
れる。

また、第１０図に示す装置においても、レジストローラ
ー４３と各転写位置との位置関係は固定されているから
、レジスト位置から各転写位置までの到着タイミングは
正確に知られている。従って、各レーザービームの感光
体への書き出し走査位置が変化しない限り、各書き出し
タイミングを設定して、４色の可視像の先端部の位置を
転写紙上で揃えうろことは当然である。そして、このよ
うな点を考慮して、組立時に最終的な調整が行なわれる
。

また、各転写位置の前の一定位置に転写紙が到達したこ
とを検知してレーザービームの書き出しタイミングを与
える方法も行なわれるが、事情は全くかわらない。

さて、以上説明したようなカラープリンターでレーザー
ビームの書き出し位置のずれを生ずる原因として、装置
調整時と使用時との温度差が考えられる。

カラープリンターを、調整時と同一の環境条件で使用す
ることは、実際には不可能であり、上記温度差による機
械各部の熱膨張による、光スキャナーユニッ１−と感光
体との相対的な位置ずれを検出して、補正を行なうこと
が必要になる。

（目　　的） 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって
、その目的とするところは、光スキヤナ−ユニットと感
光体との間の相対的な位置ずれを補正し１色ずれを防止
し、高密度、高画質のカラープリント画像を得られる、
新規なカラープリンターの提供にある。

（構　　成） 以下、本発明のカラープリンターを説明する。

本発明のカラープリンターは、画像信号によって変調さ
れた光ビームによる書き出し走査を、光導電性の感光体
に対して行なって、複数の静電潜像を形成し、これら静
電潜像を、互いに色の異なるトナーによってそれぞれ現
像し、得られる異色の可視像を同一の記録シー１−上に
転写して、カラー画像を得る、電子写真式のカラープリ
ンターである。

複数の静電潜像は、同一の感光体に順次形成されてもよ
いし、異なる感光体上に別箇に形成されてもよい。また
、静電潜像の数は、原理的には３種であるが、前述のす
み版を加えて４種としてもよく、２種の静電潜像、ある
いは、５種以上の静電潜像を、異なる色のトナーで可視
化して、同一の記録シートに転写して、カラー画像を得
るような場合にも、本発明は適用できる。

また、例えば、４種の静電潜像によって、一つのカラー
画像を得る場合、感光体の数を２とし、各感光体上に２
種づつの静電潜像を形成するようにしてもよい。

さて１本発明のカラープリンターは、電位検出手段と１
位置制御手段とを有する。

電位検出手段は、感光体の表面電位を検出するための手
段であって、具体的には、市販の静電容量型センサー等
、公知の適宜の′上位センサーを用いうる。

位置制御手段は、上記電位検出手段の出力によって、感
光体における書き出し走査の副走査方向の位置を制御す
る手段である。

位置制御手段は、これを、専ら電気的なものとし、電位
検出手段の出力により、書き出し走査の開始のタイミン
グを変えることにより、書き出し走査の副走査方向の位
置制御を行なうようにしてもよいし、光ビームの、感光
体への入射光路を機械的に変化させて書き出し走査の副
走査方向の位置を制御するように構成することもできろ
。

以下、具体的な実施例に即して説明する。

第１図は、本発明を、第９図に示す装置に適用した実施
例における、光学スキャナーユニットと感光体とを説明
図的に示している。混同の虞れがないと思われるものに
ついては、第９図におけると同一の符号を用いた。第１
図において、符号５５はミラー、符号５６はフォトセン
サーを示す。また、符号５７は電位検出手段たる電位セ
ンサーを示している。符号５８の示すものに関しては後
述する。

第１図において、図示されない光源から放射された光ビ
ームであるレーザービームＬは、回転多面鏡２に反射さ
れ、ｆθレンズ３、ミラー４、シリンドリカルレンズ５
を介して、感光体１０上にスポット状に結像する。回転
多面鏡２が矢印方向へ回転することにより、レーザービ
ームＬは感光体１０を主走査し、感光体１０の矢印方向
への回転に従って副走査が行なわれる。レーザービーム
Ｌは、画像信号により変調される。

フォトセンサー５６は、ミラー５５を介して、各主走査
ごとに、主走査に先立ってレーザービームＬを検出し、
フォトセンサー５６の出力により、主走査の書き出し開
始位置を揃えるためのタイミング設定が行なわれる。な
お、レーザービームは、フォトセンサー５６に検出され
たのちは主走査が開始する時点まで消灯状態におかれる
。

さて、副走査方向における書き出し走査の位置の制御は
、以下の如くに行なわれる。

画像の書き出しに先立って、電位センサー５７の検知範
囲内に、１ライン以上の潜像パターン５８がレーザービ
ームＬの走査によって形成される。この潜像パターン５
８の形成位置は、副走査方向においては１画像に先立つ
ならば１画像域のどこであってもよく、画像と同時に形
成する必要があるならば、画像書込禁止領域のどこかに
形成される。

今、この潜像パターンが、１ラインのパターンであると
する。

第２図を参照すると、第２図（Ｉ）で、符号ｅはチャー
ジャー９により、感光体１０に付与された負電荷を示し
ている。第２図（［）は、レーザービームＬにより、１
ラインの潜像パターンを形成した瞬間を示しており、こ
の瞬間を、時間の基準として１＝０とする。また、１ラ
インの潜像パターンの形成位置を、位置の基準として、
基準位置０とする。そうすると、この位置基準を含む感
光体周面領域の表面電位は、第２図（ｍ）の如きものと
なる。第２図（１）に示すように、感光体１０の中心軸
から、書き出し位置および電位センサー５７を見込む角
をθ。、感光体１０の角速度をωとすると、上記潜像パ
ターンは、ｔ＝０゜／ωに、電位センサー５７に対向す
る位置へ移動する（第２図（■））。従って、電位セン
サー５７の検出する感光体表面電位は、時間とともに、
第２図（ＩＶ）の如くに変化し。

電位センサー５７の出力によって、上記潜像パターン５
８が、電位センサー５７の位置に到達したことを検知で
きる。

ここで、第４図を参照する。この第４図は、位置制御手
段における、ずれ検出部のブロック回路図である。

カウンター６１は、パターン形成信号によって、カウン
トを開始する。パターン形成信号によって。

一方においては、潜像パターン５８が形成される。

従って、潜像パターン５８の形成と、カウンター６０に
よるカウント開始は同時である。

一方、電位センサー５７の出力は２値化回路６０により
２値化される。そして電位センサー５７が、潜像パター
ンが検出されると、２値化回路６０の出力により、カウ
ンター６１は、カウントを終了する。

従って、潜像パターン５８の形成位置と、電位センサー
５７による検出位置との間の、感光体周面の移動距離が
、カウンター６１のカウント数として知られることにな
る。

一方、ロム６２には、装置調整時、すなわち、感光体と
、光学スキャナーユニットとの相互的な位置関係にずれ
が生じないときの、上記カラン１−数が記憶されており
、この記憶されているカウント数と、カウンター６１の
カウントしたカウント数とを比較器６３で比較すること
により、光学スキャナーユニットと感光体との相対的な
位置関係のずれによる、感光体に対する書き出し走査の
副走査方向の位置ずれを検知できる。

第６図は位置制御手段におけるタイミング制御部のブロ
ック回路図である。

書出信号設定回路７０は、遅延パルス発生回路であり、
上記比較器６３の出力と、レジストローラー１９を駆動
するためのレジスト信号とを印加される。

比較器６３は、上述の如くして検知された位置ずれに対
応するカウント数を情報として書出信号設定回路７０に
与える。

書出信号設定回路７０はレジスト信号が印加されると、
比較器６３から与えられる、ずれの情報に基づいて、遅
延パルスの遅延量を増減調整して、上述の如く検知され
た位置ずれを補正して、書出信号を発生させる。

従って、第９図に示す位置の場合、シアン、マゼンタ、
イエロー、黒色の各トナーで現像される４種の静電潜像
を形成する際に、各潜像ごとに上記の如き、書出し走査
の副走査方向の位置を調整制御することにより、色ずれ
のない高品質のカラープリント画像を得ることができる
。

また、第１０図に示す装置の場合では、感光体３８８に
、　３８Ｙ、　３８Ｍ、　３８Ｃに対する、各書き出し
走査の際に、上述の如き、副走査方向の、書き出し走査
位置の調整を行なうことにより、色ずれのない、高品質
のカラープリント画像を得ることができる。

ところで、一般に、高画質の実現を目標とするカラープ
リンターの場合、１ラインの潜像幅は、数１０ミクロン
程度と細く、電位センサーの種類によっては、第２図（
ＩＩＩ）の如き１ライン分の潜像パターンに対して、第
２図（ＩＶ）の如き出力が得られず、出力の山型がなだ
らかになって検出精度が低下する場合がある。

そのような場合には、検出用の潜像パターンを構成する
ライン数を増して、潜像パターンの幅を広げるとよい。

例えば、潜像パターンを３ラインで構成する場合、感光
体を露光する光量分布は、第３図（Ｉ）の如きものとな
り、形成される潜像パターンは第３図（ｎ）の如きもの
となり、第３図（Ｉｔｒ）に示す検出電位が得られ、高
精度の検出が可能となる。従って、ロムデータの与え法
を考慮すれば、第４図と同様の回路構成で、ずれ検出が
可能となる。

なお、潜像パターンの検出精度をあげる方法として、位
置制御手段の検出部を、第５図のような回路構成とする
方法もある。

この場合、２値化回路６０Ａは、ある、しきい値レベル
の立上りを、２値化回路６０Ｂは、同レベルの立下がり
を検知してパルス信号を発する。そして、カウンター６
１Ａ、　６１Ｂと演算部６４とにより、立上り時刻と立
下がり時刻との平均値に相当するカウントを比較器６３
に与える。従って、潜像パターンを複数ラインで構成す
ると、検知されるのは、複数ラインの幅方向中央部であ
り、潜像パターンを奇数本のラインで構成すれば、中央
ラインの位置を検出できる。従ってロム６２に与えるデ
ータの与え方も単純となり、検出精度が向上する。第５
図のような検出部を用いると、電位センサー５７の出力
に多少の変動があっても、正確な、潜像パターン検出が
可能である。

以上に説明した実施例では、感光体における書き出し走
査の副走査方向の位置制御を、電気的なタイミング制御
によって行なっているが、上記の如き検知方法で検知さ
れたずれ量に応じて、感光体に入射する光ビームの光路
を変化させて、上記位置制御を行なうこともできる。

第７図は、この方法を、第９図の装置に実施した実施例
を要部のみ示している。

この実施例において、ミラー４は、不動部材８０に、圧
電素子８１．８２．８１Ａ、　８２Ａを介して取り付け
られている。

圧電素子８１．８２は対になって、ミラー４の長手方向
（図面に直交する方向）の一端部に設けられ、圧電素子
８１Ａ、８２Ａは対になって、他端部に設けられている
。

第８図に示すように、ずれ量を示す信号（ずれ量は、第
４図、第５図の如き検知回路で検知される）が、制御回
路８５に入力すると、制御回路８５は、ドライバー８３
．８４を介して、圧電素子８１．８２゜８１Ａ、　８２
Ａを駆動し、ミラー４の傾きを変えることによって、レ
ーザービームＬの光路を変え、書き出し走査の、副走査
方向の位置制御を行なう。

光路変化を行なうのに、ミラー４の傾きを変えるかわり
に、シリンドリカルレンズ５を、第７図左右方向へ変位
させてもよい。

光路変化によって、書き出し走査の、副走査方向の位置
制御を行なうことは、第１０図の型の、すなわち、複数
の感光体を使用する型のカラープリンターにも、当然、
適宜変形して適用できる。

（効　　果） 以上、本発明によれば、新規なカラープリンターを提供
できる。このカラープリンターは、上述の如く構成され
ているため、装置調整時と異なる環境条件でプリントを
行なっても、常に色ずれのない高画質のカラープリント
画像を得ることができる。

なお、プリンターでは、画像部を露光して、静電潜像を
反転現像する方式（ネガ−ポジ方式）と、地肌部を露光
して静電潜像を通常の現像方式で現像する方式（ポジー
ポジ方式）とがあるが、本発明は、そのいずれの方式に
対しても適用できる。

上に実施例として説明したのは、ネガ−ポジ方式の場合
であり、潜像パターンは、露光部として形成されたが、
ポジーポジ方式の場合は、非露光部として潜像パターン
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を要部のみ略示する説明図、
第２図および第３図は本発明を説明するための図、第４
図および第５図は位置制御手段における検知部の２例を
示すブロック図、第６図は上記実施例における、書き出
し信号のタイミング１０・・・感光体、Ｌ・・・レーザ
ービーム（光ビーム）、５７・・・電位センサー（電位
検出手段）、５８・・・潜像パターン。 う２尺 （Ｉ）　　　　　　　　　　　、　　（Ｉ）（ＤＩ）　
　　　　　　　　　　　　　　（１＞弔σ　圀 （Ｉ’）　　　　　　　　（ｌ’）　　　　　　　　（
ＩＩ）弗４に 雪冗 形ｃ９　口 が 倦７　口 壱〇囚 π、ＥＡ　　　　　に 雪ｑ　圀 壱ｎ幻 手続補正書 昭和６１年１１月１１　　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 画像信号によって変調された光ビームによる書き出し走
   査を、光導電性の感光体に対して行なって、複数の静電
   潜像を形成し、これら静電潜像を、互いに色の異なるト
   ナーにより、それぞれ現像し、得られる、異色の可視像
   を、同一の記録シート上へ転写して、カラープリント画
   像を得る、電子写真式のカラープリンターであって、 感光体の表面電位を検出する電位検出手段と、この電位
   検出手段の出力によって、感光体における書き出し走査
   の副走査方向の位置を制御する位置制御手段と、を有す
   ることを特徴とする、カラープリンター。