JP2000221860A

JP2000221860A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000221860A
Application number: JP11023531A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Ezaki; 隆博江崎; Hirobumi Kasedo; 博文加世堂; Takashi Ito; 隆司伊藤; 秀文 ▲籔▼; Hidefumi Yabu
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-02-01
Filing date: 1999-02-01
Publication date: 2000-08-11

Abstract

(57)【要約】【課題】一回の転写幅の間隔で発生する画像のつなぎ
目におけるすじや濃度ムラの発生を防止する。【解決手段】トナー像が形成され、感光体ローラ２
ａ，２ｂにより走行される無端状の感光体ベルト１と、
感光体ベルト１の内周位置に配置され、周回動を停止し
た感光体ベルト１をこの感光体ベルト１の走行方向と直
交する方向から搬送された用紙９に押圧してトナー像を
用紙９に転写する転写対向ローラ８と、感光体ベルト１
の転写面上の幅方向の縁部において感光体ベルト１の走
行方向に連続して形成されたずれ検出パターン１４と、
ずれ検出パターン１４を読み取って感光体ベルト１の蛇
行および斜行を検出するずれセンサ１３ａ，１３ｂと、
ずれセンサ１３ａ，１３ｂからの出力に応じて感光体ベ
ルト１上に形成される画像の位置を補正するコントロー
ラ１５とを有する画像形成装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写装置
やレーザプリンタ等の画像形成装置に関し、特にトナー
像を用紙等の記録媒体の搬送方向と直交する方向へ転写
する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式による画像形成装置の分野
では、たとえばレーザプリンタに代表されるように、解
像度に優れていて鮮明な画像を形成することができるト
ナー方式のものが広く普及している。

【０００３】このようなトナー方式の画像形成装置の一
つとして、本出願人等は特願平７−３２８６００号にお
いて、印字用紙の搬送方向と直交する方向へトナー像担
持体を移動させながらトナー像を転写する直交転写方式
の画像形成装置を提案した。

【０００４】以下、このような直交転写方式による従来
の画像形成装置について図面を参照しながら説明する。

【０００５】図８は従来の直交転写方式の画像形成装置
における要部を示す概略図、図９は従来の直交転写方式
における画像形成装置の要部を示す斜視図である。

【０００６】図８および図９に示すように、無端状の感
光体ベルト１は、一対の感光体ローラ２ａ，２ｂによっ
て支持されており、矢印Ａの方向に周回動する。また、
感光体ベルト１の走行方向は、搬送ローラ（図示せず）
によって転写板１０上に供給される用紙（記録媒体）９
の給紙方向と直交している。

【０００７】感光体ベルト１の周囲には、その回動方向
に向かって、感光体ベルト１を一様に帯電させる帯電器
５、レーザ光６ａを照射して静電潜像を感光体ベルト１
の表面に形成する露光器６、内蔵された現像ローラ７ｂ
によりトナー７ａを感光体ベルト１に圧接することによ
り静電潜像をトナー像７ｃとして可視化する現像器７、
１回の転写の後に残像トナーを取り除くクリーニング装
置３、感光体ベルト１から残留電荷を取り除く除電器４
が配置されている。

【０００８】さらに、感光体ベルト１のループ内であっ
て転写板１０に臨む位置には、軸線を感光体ベルト１の
走行方向と直交させた転写対向ローラ８が配置されてい
る。この転写対向ローラ８は、対向ローラ駆動モータ
（図示せず）に連接されて感光体ベルト１に一定のテン
ションを加えると同時に、用紙９との間で感光体ベルト
１のループ側の面上を回転しながら用紙９の給紙方向と
直交する方向へ走行可能とされている。

【０００９】また、画像形成装置には、画像形成域に干
渉しないように感光体ベルト１の転写面上の幅方向の縁
部に配置されてレーザ光照射開始位置を認識するための
基準マーク１２、感光体ローラ２ａの近傍に配置されて
基準マーク１２を検出するための基準センサ１１を備え
ている。なお、基準マーク１２は無端状の感光体ベルト
１の周長を２分割する位置に設けており、感光体ベルト
１が１周走行する間に２つの転写面が現れるようになっ
ている。

【００１０】次に、このような構成を有する画像形成装
置における感光体ベルト１上のトナー像７ｃの用紙９へ
の転写動作について説明する。

【００１１】画像形成装置の制御部より１枚の印字開始
が指示されると、搬送モータ（図示せず）により搬送ロ
ーラが回転して用紙９が印字開始位置まで搬送されると
ともに、帯電器５および露光器６が作動を開始する。

【００１２】続いて、画像形成動作が指示されると、感
光体ローラ２ａ，２ｂが感光体ローラ駆動モータの駆動
によって回転して感光体ベルト１が矢印Ａ方向に走行を
開始し、感光体ベルト１は帯電器５によりその表面が一
様に帯電される。そして、基準センサ１１により基準マ
ーク１２が検出され、形成しようとする画像の内容に応
じて露光器６から照射されるレーザ光６ａにより帯電電
位が低下され、所定の静電潜像が形成される。

【００１３】感光体ベルト１の静電潜像が形成された部
分が現像器７に至ると、現像器７の現像ローラ７ｂがそ
の駆動手段（図示せず）によって回転しながら感光体ベ
ルト１に当接する。これにより、感光体ベルト１が現像
ローラ７ｂと感光体ローラ２ａとの間で挟持されて移動
する間に、静電潜像が現像ローラ７ｂの表面に付着した
トナー７ａにより現像され、感光体ベルト１上にトナー
像７ｃが形成される。

【００１４】感光体ベルト１の表面上に一転写分のトナ
ー像７ｃが形成されると、感光体ローラ駆動モータが停
止され、転写対向ローラ８が対向ローラ駆動モータによ
り駆動されて回転しながら転写板１０上に沿って平行移
動する間に、転写対向ローラ８によって感光体ベルト１
が用紙９の搬送方向と直交する方向に端から順次押圧さ
れ、感光体ベルト１上のトナー像７ｃが用紙９上に転写
される。

【００１５】この一転写が終了した後、搬送モータによ
り搬送ローラが回転され、用紙９が転写板１０上を感光
体ベルト１の走行方向と直交する方向に１回の転写幅に
等しい距離だけ搬送され、定着器（図示せず）により用
紙９上に転写されたトナー像７ｃが定着される。

【００１６】以上の動作を用紙９の大きさに応じて所定
回数繰り返すと、１枚の印字が終了する。

【００１７】その後、帯電器５および露光器６が停止さ
れ、印字が終了した用紙９が画像形成装置の外部へ排出
されて１枚の印字動作が完了する。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】ここで、従来の直交転
写方式の画像形成装置における無端状の感光体ベルトで
の画像形成の様子を図７に示す。図７において、（ａ）
は感光体ベルトが走行時に蛇行、斜行しながらレーザ光
が走査した場合の画像形成の状態を示す説明図、（ｂ）
は（ａ）の状態から感光体ベルトが停止した転写段階の
状態を示す説明図、（ｃ）は潜像形成、現像、転写を３
回繰り返し、１枚の印字が完了した状態を示す説明図で
ある。

【００１９】図７に示すように、従来の直交転写方式の
画像形成装置では、一枚の印字画像の中に一回の転写幅
の間隔で画像のつなぎ目が存在し、感光体ベルトが走行
時に蛇行、斜行するために、ここですじや濃度ムラが発
生する。

【００２０】そこで、本発明は、一回の転写幅の間隔で
発生する画像のつなぎ目におけるすじや濃度ムラの発生
を防止することのできる画像形成装置を提供することを
目的とする。

【００２１】

【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、トナー像が形成され、複
数の感光体ローラにより走行される無端状の感光体ベル
トと、感光体ベルトの内周位置に配置され、周回動を停
止した感光体ベルトをこの感光体ベルトの走行方向と直
交する方向から搬送された記録媒体に押圧してトナー像
を記録媒体に転写する転写対向ローラと、感光体ベルト
の転写面上の幅方向の縁部において感光体ベルトの走行
方向に連続して形成されたずれ検出パターンと、ずれ検
出パターンを読み取って感光体ベルトの蛇行および斜行
を検出する検出手段と、検出手段からの出力に応じて感
光体ベルト上に形成される画像の位置を補正するコント
ローラとを有する構成としたものである。

【００２２】これにより、画像のつなぎ目のすじや濃度
ムラが発生しなくなり、高品位の画像を得ることが可能
になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、トナー像が形成され、複数の感光体ローラにより走
行される無端状の感光体ベルトと、感光体ベルトの内周
位置に配置され、周回動を停止した感光体ベルトをこの
感光体ベルトの走行方向と直交する方向から搬送された
記録媒体に押圧してトナー像を記録媒体に転写する転写
対向ローラと、感光体ベルトの転写面上の幅方向の縁部
において感光体ベルトの走行方向に連続して形成された
ずれ検出パターンと、ずれ検出パターンを読み取って感
光体ベルトの蛇行および斜行を検出する検出手段と、検
出手段からの出力に応じて感光体ベルト上に形成される
画像の位置を補正するコントローラとを備えた画像形成
装置であり、画像のつなぎ目のすじや濃度ムラが発生し
なくなり、高品位の画像を得ることが可能になるという
作用を有する。

【００２４】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。なお、これらの図面において
同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複し
た説明は省略されている。

【００２５】図１は本発明の一実施の形態における直交
転写方式の画像形成装置の要部を示す概略図、図２は図
１の画像形成装置における感光体ベルトの走行時の蛇
行、斜行を検出するずれ検出パターンの一例を示す概略
図、図３は感光体ベルトが所定量ずれた場合にずれセン
サが図２に示すずれ検出パターンを読み取るタイミング
の変化の様子を示す説明図、図４は記録媒体に形成され
た画像の上下方向のずれの大きさ、ずれ補正の概念およ
びずれセンサの配置位置を示す説明図、図５は記録媒体
に形成された画像の上下方向および水平方向の位置調整
を示す概略図、図６は図１の画像形成装置の感光体ベル
トによる画像形成の様子を示す説明図である。

【００２６】図１に示すように、表面に有機光導電性材
料がコーティングされた無端状の感光体ベルト１は、感
光体ローラ駆動モータ（図示せず）によって回転駆動さ
れる一対の感光体ローラ２ａ，２ｂによって支持され、
矢印Ａの方向に周回動するようになっている。また、感
光体ベルト１の走行方向は、搬送ローラ（図示せず）に
よって転写板１０上に供給される用紙（記録媒体）９の
給紙方向と直交している。

【００２７】感光体ベルト１の周囲には、その回動方向
に向かって、感光体ベルト１を一様に帯電させる帯電器
５、レーザ光６ａを照射して静電潜像を感光体ベルト１
の表面に形成する露光器６、内蔵された現像ローラ７ｂ
によりトナー７ａを感光体ベルト１に圧接することによ
り静電潜像をトナー像として可視化する現像器７、１回
の転写の後に残像トナーを取り除くクリーニング装置
３、感光体ベルト１から残留電荷を取り除く除電器４が
配置されている。

【００２８】さらに、感光体ベルト１のループ内であっ
て転写板１０に臨む位置には、軸線を感光体ベルト１の
走行方向と直交させた転写対向ローラ８が配置されてい
る。この転写対向ローラ８は、対向ローラ駆動モータ
（図示せず）に連接されて感光体ベルト１に一定のテン
ションを加えると同時に、用紙９との間で感光体ベルト
１のループ側の面上を回転しながら用紙９の給紙方向と
直交する方向へ走行可能とされている。

【００２９】また、画像形成装置には、画像形成域に干
渉しないように感光体ベルト１の転写面上の幅方向の縁
部に配置されてレーザ光照射開始位置を認識するための
基準マーク１２、感光体ローラ２ａの近傍に配置されて
基準マーク１２を検出するための基準センサ１１を備え
ている。なお、基準マーク１２は無端状の感光体ベルト
１の周長を２分割する位置に設けており、感光体ベルト
１が１周走行する間に２つの転写面が現れるようになっ
ている。

【００３０】さらに、画像形成装置の感光体ベルト１上
には、図２に示すように、この感光体ベルト１の走行時
の蛇行、斜行を検出するずれ検出パターン１４が設けら
れている。このずれ検出パターン１４は、感光体ベルト
１の画像形成域に干渉しないように感光体ベルト１の転
写面上の幅方向の縁部に配置されており、感光体ベルト
１の走行方向に対して傾斜するとともに感光体ベルト１
の走行方向に連続して形成された複数の直線から構成さ
れている。

【００３１】そして、このずれ検出パターン１４を読み
取る検出手段であるずれセンサ１３ａ，１３ｂがずれ検
出パターン１４の斜線のほぼ中央を読み取る位置で、且
つレーザ光６ａが照射される位置よりも手前に配置され
ている。

【００３２】さらに、このずれセンサ１３ａ，１３ｂの
出力に応じてレーザ光６ａのビデオデータのタイミング
を調整して補正するコントローラ１５が設けられてい
る。

【００３３】次に、このような構成を有する本実施の形
態の画像形成装置における感光体ベルト１の走行時の蛇
行、斜行の補正について以下に説明する。

【００３４】図２において、ずれ検出パターン１４は相
互にミラー対象の関係にある傾き４５度の斜線のペア
が、感光体ベルト１の転写面上における幅方向の両縁部
に配置されている。

【００３５】また、感光体ベルト１の蛇行、斜行を検出
する検出手段であるずれセンサ１３ａ，１３ｂは、ずれ
検出パターン１４の斜線のほぼ中央を読み取る位置で、
且つレーザ光６ａが照射される位置よりも手前に配置さ
れている。

【００３６】図３において、色々な方向に感光体ベルト
が所定量（これのずれ量を「１」とする。）ずれた場合
に、ずれセンサ１３ａ，１３ｂが図２に示すずれ検出パ
ターンを読み取るタイミングの変化の様子を示してい
る。

【００３７】ここで、図３（ａ）は感光体ベルトのずれ
がない場合で、基準からのタイミングずれもない。図３
（ｂ）は感光体ベルトが右方向にずれた場合で、２つの
ずれセンサ１３ａ，１３ｂは何れも基準より１遅れる。
図３（ｃ）は感光体ベルトが右上方向にずれた場合で、
ずれセンサ１３ａは基準と同時であるがずれセンサ１３
ｂは基準より１．４遅くなる。図３（ｄ）は感光体ベル
トが上方向にずれた場合で、ずれセンサ１３ａは基準よ
り１早くなり、ずれセンサ１３ｂは基準より１遅くな
る。図３（ｅ）は感光体ベルトが左上方向にずれた場合
で、ずれセンサ１３ａは基準より１．４早くなり、ずれ
センサ１３ｂは基準と同時である。図３（ｆ）は感光体
ベルトが左方向にずれた場合で、２つのずれセンサ１３
ａ，１３ｂは何れも基準より１早くなる。図３（ｇ）は
感光体ベルトが左下方向にずれた場合で、ずれセンサ１
３ａは基準と同時であり、ずれセンサ１３ｂは基準より
１．４早くなる。図３（ｈ）は感光体ベルトが下方向に
ずれた場合で、ずれセンサ１３ａは基準より１遅くな
り、ずれセンサ１３ｂは基準より１早くなる。図３
（ｉ）は感光体ベルトが右下方向にずれた場合で、ずれ
センサ１３ａは基準より１．４遅くなり、ずれセンサ１
３ｂは基準と同時である。

【００３８】感光体ベルトのずれの大きさや方向は区々
であるが、全て２つのずれセンサ１３ａ，１３ｂがずれ
検出パターンを読み取るタイミングと基準のタイミング
との時間的ずれの大きさから、感光体ベルトのずれの大
きさと方向を求めることができる。

【００３９】以上のようにして求めたＶ（上下）方向の
ずれの大きさの一例を図４（ａ）に示す。ここで、図４
（ａ）において、プラス（＋）は上方向、マイナス
（−）は下方向を表している。

【００４０】図４（ａ）から分かるように、ずれが急激
に変化することはなく、なめらかな変化を示すので、デ
ータの間は線型補完でずれ量を求めても十分な精度を得
ることができる。

【００４１】そして、図４（ｂ）において、注目画素の
位置をＤｘ、補正量をＣｘ、ずれ検出パターンの間隔を
Ｄｐ、直前のずれ検出パターンの位置をＤ１、補正量を
Ｃ１、直後のずれ検出パターンの位置をＤ２、補正量を
Ｃ２とすると、補正量Ｃｘは、Ｃｘ＝（Ｄｘ−Ｄ１）×（Ｃ２−Ｃ１）／Ｄｐ＋Ｃ１となる。

【００４２】また、感光体ベルトのずれを検出する位置
と、露光器が感光体ベルト上に画像を形成する位置とは
距離があるため、この距離または時間差を補正しなけれ
ばならない。そして、補正量の算出はほぼリアルタイム
に実行可能であるので、算出に必要なデータが揃うと同
時に露光器がビデオデータを出力できる配置が取られて
いる。

【００４３】図４（ｃ）において、ずれセンサ１３ａ，
１３ｂは感光体ベルトの回転方向に対して露光器６より
もずれ検出パターンの間隔Ｄｐより僅かに長く手前に配
置している。

【００４４】以上のようにして求めたずれ量、すなわち
補正量に基づいて、コントローラ１５によりＨ（水平）
およびＶの両方向の位置を調整して補正を行う。

【００４５】ここで、図５（ａ）に示すように、Ｖ方向
の位置調整は、露光器６から出力されるＨ．Ｓｙｎｃ．
を基準として、ビデオデータ出力までの時間、すなわち
ドットクロック数を調整することで行われる。

【００４６】また、図５（ｂ）に示すように、Ｈ方向の
位置調整は、基準センサが感光体ベルト１の基準マーク
１２を検出してからビデオデータが出力されるまでの時
間、すなわちＨ．Ｓｙｎｃ．数を調整することで行われ
る。

【００４７】ここで、図６（ａ）において、（ａ）は感
光体ベルトが走行時に蛇行、斜行しながらレーザ光が走
査した場合の画像形成の状態を示す説明図、（ｂ）は
（ａ）の状態から感光体ベルトが停止した転写段階の状
態を示す説明図、（ｃ）は潜像形成、現像、転写を３回
繰り返し、１枚の印字が完了した状態を示す説明図であ
る。

【００４８】図６に示すように、本実施の形態の画像形
成装置によれば、感光体ベルトが走行時に蛇行、斜行し
ても、これに合わせてレーザ光のタイミングが補正され
ながら走査されるので、一枚の印字画像の中に一回の転
写幅の間隔で存在する画像のつなぎ目の形状が全て等し
くなり、すじや濃度ムラが発生することを防ぐことが可
能になる。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、感光体
ベルトが走行時に蛇行、斜行しても、これに合わせてレ
ーザ光のタイミングが補正されながら走査されるので、
画像のつなぎ目のすじや濃度ムラが発生しなくなり、高
品位の画像を得ることが可能になるという有効な効果が
得られる。

【００５０】これにより、高品位の画像を得ることが可
能になるという有効な効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における直交転写方式の
画像形成装置の要部を示す概略図

【図２】図１の画像形成装置における感光体ベルトの走
行時の蛇行、斜行を検出するずれ検出パターンの一例を
示す概略図

【図３】感光体ベルトが所定量ずれた場合にずれセンサ
が図２に示すずれ検出パターンを読み取るタイミングの
変化の様子を示す説明図

【図４】記録媒体に形成された画像の上下方向のずれの
大きさ、ずれ補正の概念およびずれセンサの配置位置を
示す説明図

【図５】記録媒体に形成された画像の上下方向および水
平方向の位置調整を示す概略図

【図６】図１の画像形成装置の感光体ベルトによる画像
形成の様子を示す説明図

【図７】従来の直交転写方式の画像形成装置における無
端状の感光体ベルトでの画像形成の様子を示す説明図

【図８】従来の直交転写方式の画像形成装置における要
部を示す概略図

【図９】従来の直交転写方式における画像形成装置の要
部を示す斜視図

【符号の説明】

１感光体ベルト２ａ，２ｂ感光体ローラ７ｃトナー像８転写対向ローラ９用紙（記録媒体）１３ａ，１３ｂずれセンサ（検出手段）１４ずれ検出パターン１５コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者伊藤隆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 ▲籔▼ 秀文大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 2C362 BB40 2H027 DA10 DA50 EC03 ED04 ZA07 2H035 CA05 CB06 CF00 4F042 AA02 AB00 AB03 BA22 CB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像が形成され、複数の感光体ローラ
により走行される無端状の感光体ベルトと、前記感光体ベルトの内周位置に配置され、周回動を停止
した前記感光体ベルトをこの感光体ベルトの走行方向と
直交する方向から搬送された記録媒体に押圧して前記ト
ナー像を前記記録媒体に転写する転写対向ローラと、前記感光体ベルトの転写面上の幅方向の縁部において前
記感光体ベルトの走行方向に連続して形成されたずれ検
出パターンと、前記ずれ検出パターンを読み取って前記感光体ベルトの
蛇行および斜行を検出する検出手段と、前記検出手段からの出力に応じて前記感光体ベルト上に
形成される画像の位置を補正するコントローラとを備え
たことを特徴とする画像形成装置。