JP2004157152A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、作像手段と転写体(例えば転写ベルト)を備えた画像形成装置において、前記転写体の表面あるいは裏面に2値の状態のパターンを副走査方向にリライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段(例えば、記録ヘッド12、検出ヘッド13−1、消去ヘッド11)を具備した構成としたものである。これにより、レコーディング手段で常に新しい2値パターンを生成して、それを検出することが出来るので、精度の良い画像形成のための制御を行うことが出来、色ずれや転写体寄りを防止することが出来る
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いて多色画像やカラー画像を形成する画像形成装置に関する。より詳しくは、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置において、ベルト形状を含む転写体の色ずれ防止に関する。また、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置における転写体(転写ベルト、中間転写ベルトあるいは紙搬送装置等)において、転写体による回転駆動の伝達(減速)装置の転写体寄り防止に関する。さらには、フラットベッド方式のスキャナー副走査の経時劣化に対する保証手段にも展開可能な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式を用いたカラー画像形成装置において、色ずれ防止に関する従来技術としては以下のようなものが提案されている。
(1)特許文献1「多重画像形成装置の画像サンプル及び色ずれ補正方式」。
複数個の画像出力手段を転写ベルトに沿って配設し、レジストずれ補正を行うための画像サンプリング補正方式において、各画像制御手段に画像データを供給し画像形成を制御する画像形成手段と、各画像出力手段の主走査方向と副走査方向にレジずれ測定用パターンを繰り返し発生させるパターンジェネレータと、各画像出力手段によって形成された画像を転写ベルトの主走査方向の両側でサンプリングするサンプリング手段と、サンプリングしたデータを取り込みレジずれ量の演算処理を行う演算処理手段と、画像出力の制御や画像サンプリング補正の制御を行う制御手段とを備え、前記レジずれ測定用パターンを画像形成装置が許容する最大用紙領域の外側に形成する。
【0003】
(2)特許文献2「画像形成装置」。
(課題)感光体ドラムの加工精度が低く、例え感光体ドラムの回転軸が偏芯していたとしても画像が副走査方向に歪むことを防止でき、特にタンデム型に有効な画像形成装置を提供することである。
(解決手段)複写機は、感光体ドラムC,M,Y,Kと搬送ベルトのいずれか一方を駆動する事によりその他方従動させて感光体ドラム像を記録シートに転写する。光走査ユニット部C,M,Y,Kは、感光体ドラム周面を記録シートの搬送方向と直交する方向に1ラインずつ主走査して画像データの書き込みを行う。変位検出センサC,M,Y,Kの回転軸の偏芯に基づく両面変位を検出する。制御部は、変位センサC,M,Y,Kが検出した変位に基づいて、感光体ドラム周面の走査ライン間隔を、光走査ユニット部C,M,Y,Kによる画像データの書き込みタイミングを制御する事により補正制御する。
【0004】
(3)特許文献3「色ずれ測定方法およびカラー画像形成方法」。
(課題)転写ベルトの速度が変動しても、高精度な色ずれ測定を可能にした色ずれ測定方法およびカラー画像形成装置を提供する。
(解決手段)K色からなるアライメントずれ測定用パターンを中間転写ベルトに形成し、パターン検出器によってアライメントずれ測定用パターンを検出し、その検出結果に基づいてパターン検出器のアライメントずれ測定用パターンに対する主走査方向Xに於けるアライメントずれ量を演算する。アライメントずれ量に基づいてK,Y,M,Cの各色からなる色ずれ測定用パターンを中間転写ベルトに形成し、パターン検出器によって色ずれ測定用パターンを検出し、その検出結果に基づいて色ずれ量を演算する。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−6347号公報
【特許文献2】
特開平10−246995号公報
【特許文献3】
特開平11−8475号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術の特許文献1に記載の「多重画像形成装置の画像サンプル及び色ずれ補正方式」に付いての問題点。
特許文献1に記載の発明は、実施例にてパターン生成が画像記録手段の記録方式(トナーによる画像パターンの転写)を利用しているが、定着されていない転写トナーによるパターンでは、粉体トナーが定着されていないため検出精度の確保が難しく、不安定であるという第1の問題点が有る。
また、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン),K(ブラック)の各色のトナーを同一領域に書き重ねるためにそれぞれの色の分解検出能力が高くないと最後に上書したトナー色に支配されてしまい、初期に書かれたトナー色パターンの有無を特定する事が出来なくなるという第2の問題点が有る。
さらに、検出手段であるCCDは一個所であるために、各色の副走査方向(あるいは主走査方向)のずれを認識するのは少なくとも1ページ分のパターン書き込み動作を行った後となるために、突発的な速度変動に対しては対応できないという第3の問題点がある。
また、パターン形成のトナーを消費するためにランニングコストがその分高くなるという第4の問題点と、そのトナーをクリーニングするために廃トナーが増え、タンク容量を大きくする必要が有り、機械の大型化(デッドスペースが大きくなる)、それらの画像生成には使われる事の無い無駄なトナーを浪費させるために環境上も好ましくないという第5の問題点が有る。
さらに、パターンの周期は多色のトナーを上書きさせるために少なくとも予測される副走査方向の最大ずれ量以上の間隔で生成する必要が有るため(それ以下のピッチだと前後のずれ方向が分からなくなるため)、副走査方向の分解能が比較的低いため高精度(高周波)な制御が出来ないという第6の問題点が有る。
また、トナーパターンと、CCDとのZ方向(高さ方向)は擦れてしまうために密着させる事が出来ないため、ベルトの高さ変動により焦点深度内であっても検出精度の劣化につながるという第7の問題点が有る。
【0007】
次に、従来技術の特許文献2の「画像形成装置」では、上記と同様、レジストマークと称するトナーによる転写パターンと同様に、さらには、予め転写ベルト上にも同様のレジストマークを形成(部品上に書き込まれているもの)させたものを用いているが、転写ベルト自体が経時的理由や、熱的変動(膨張収縮)、組み立て精度、摩耗、汚れ、などの理由で初期状態とは異なる変化が有った場合には、パターンのエンコーダとしての機能が低下するという第8の問題点が有る。また、転写ベルトが何らかの理由で蛇行している場合、副走査方向の色ずれに対しては或る程度レジストレーションができるが、横(主走査)方向のレジストレーションは、前述の第1の問題点の方式であるトナー画像で予め記されたものを検出手段で検出したとしても、刻々と変化する(周期性が無い)横レジストは予測が出来ないため、実質的に、蛇行による横レジストレーションは出来ないという第9の問題点が有る。
さらには、既に転写ベルトに最初の色の画像を転写した後で、ベルトの寄りが新たに加わったときには、次の色を重ねて転写させると主走査方向にずれが生じてしまうという第10の問題点が有る。
また、ベルトの寄りを機械的に補正させる装置では寄り量を検出してから機械的な補正動作を行い、実際に寄り量が最小に安定するまでには時間(副走査方向の搬送量)がかかかり、それまでの間は主走査方向の画像ずれが生じてしまうという第11の問題点が有り、その寄り補正装置自体の機構により構造が複雑であり、時としてベルトに物理的なストレスを与えてしまい、摩擦劣化や、走行性への負荷トルクの変動などにより新たなベルト機構に対する不安定要因を生じかねないという第12の問題点が有る。
さらには、ベルトの1周期内で1分割ないしは多数分割されたホームポジション用のマーキングは少なくとも最大頁長より長い周期にしなければ成らないために、ホームポジション検出するまでの作像の開始タイミングは、短い頁を印刷する際には無駄な時間となり、生産性が劣るという第13の問題点が有る。
【0008】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、従来技術の第1〜13の問題点を解決し、精度の良い画像形成のための制御を行うことができ、色ずれや転写体寄りを防止することができる手段を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る画像形成装置は以下のような構成を特徴とするものである。
(1).作像手段と転写体を備えた画像形成装置において、前記転写体の表面あるいは裏面に2値の状態のパターンを副走査方向にリライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を具備した構成とする(請求項1)。
(2).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段の検出手段が、少なくとも作像手段数より1つ少ない数を具備した構成とする(請求項2)。
(3).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段の記録手段と検出手段が副走査方向に同一位置である配置のものを少なくとも1つ以上具備し、且つその対は複数の検出手段がある場合には必ず副走査方向の初段の作像手段用に配置した構成とする(請求項3)。
(4).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段が主走査方向の画像形成領域外に配置されている構成とする(請求項4)。
(5).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成する構成とする(請求項5)。
(6).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔で、且つその間隔は複数種類生成する構成とする(請求項6)。
(7).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段の機能を、少なくとも毎ページ作成する毎に繰り返す構成とする(請求項7)。
(8).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段が主走査方向に複数有る構成とする(請求項8)。
(9).(8)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段が少なくとも2対以上有って、それぞれの2値パターン記録手段と検出手段とを主走査方向に僅かにずらし、且つずれる方向が互いに異なる配置をした構成とする(請求項9)。
(10).(1)に記載の画像形成装置において、前記レコーディング手段の記録手段1つに対して、その記録した2値パターンの主走査方向の幅領域を包含し、尚且つそれよりも僅かに広い領域を複数に分割し、夫々独立した検出手段を配置した構成とする(請求項10)。
(11).(5)に記載の画像形成装置において、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成することを特徴とするレコーディング手段が、主走査方向に複数有る構成とする(請求項11)。
(12).(8)に記載の画像形成装置において、主走査方向に複数のレコーディング手段により生成される2値パターンの距離または時間的な間隔は夫々異なる構成とする(請求項12)。
(13).(1)に記載の画像形成装置において、2値の状態パターン間隔が、画像形成の最小副走査間隔の整数倍か、整数分の1である構成とする(請求項13)。
(14).(1)〜(13)のいずれか一つに記載の画像形成装置において、2値の状態パターンを元に各色画像形成の副走査書き出しタイミングを制御する制御手段を具備した構成とする(請求項14)。
(15).(8),(9)または(10)に記載の画像形成装置において、複数の2値の状態パターンの検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく主走査書き出し位置を制御する制御手段を備えた構成とする(請求項15)。
(16).(8),(9)または(10)に記載の画像形成装置において、複数の2値の状態パターンによる転写体寄り量の検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく転写体寄りを所定位置に補正する転写体寄り補正制御手段を備えた構成とする(請求項16)。
(17).(1)に記載の画像形成装置において、リライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を、転写体の転写面の裏側であり、且つ画像形成領域内に配置した構成とする(請求項17)。
(18).(1)に記載の画像形成装置において、前記転写体は磁気記録の出来る転写体であり、記録、検出、消去のできるレコーディング手段が、磁気記録方式を用いた構成とする(請求項18)。
(19).(1)に記載の画像形成装置において、転写体のうち、リライタブルな2値パターンを形成する部位が磁性体である構成とする(請求項19)。
(20).(18)に記載の画像形成装置において、磁気記録の出来る転写体は、転写体表面に磁性体層を成膜する構成とする(請求項20)。
(21).(1)に記載の画像形成装置において、記録、検出、消去の出来るレコーディング手段が、転写体に染料または顔料をパターニングまたはマーキングする記録方式と、それを光学的に読み取る光電変換検出方式と、それを摩擦接触により拭き取る消去方式を用いた構成とする(請求項21)。
(22).(1)に記載の画像形成装置において、記録、検出、消去の出来るレコーディング手段が、転写体にリライタブルな感熱発色層を成膜し、発熱素子による記録方式と、光学的に読み取る光電変換検出方式と、発熱素子による消去方式を用いた構成とする(請求項22)。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作および作用を、図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【0011】
(実施例1)
まず、第1の実施例は、作像手段と転写体を備えた画像形成装置において、転写体の表面あるいは裏面に2値の状態のパターンを副走査方向にリライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を具備した構成としたものである(請求項1)。
ここで、作像手段とは、電子写真方式の画像形成装置における感光体とその周囲に配設された帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段等を指している。
また、転写体とは、例えば電子写真方式の画像形成装置における転写ベルトや中間転写ベルトを指している(但し、転写ベルトや中間転写ベルトに限定されるものではない)。
さらに、記録、検出、消去のできるリライタブルな2値の状態パターンのレコーディング手段とは、磁気記録方式のテープレコーダのように、磁性体テープへ、S極,N極の磁気記録を行う記録ヘッド、再生ヘッド、消去ヘッドを指している(但し、磁気記録に限定されるものではない)。
しかし、磁性体による2値の状態パターンに限らず、その他のリライタブルな方式によってもかまわない。例えば、光磁気記録方式などでもよいし、勿論トナーや、インクジェットによるパターン書き込みでもかまわない。また、後述する感熱記録などでもかまわない。
2値の状態パターンの主旨は、特にカラー機(例えばY,M,C,Kの作像部を備えたカラー画像形成装置)の様に(この場合には副走査方の)色合わせ精度が画像品質に影響する場合に、色重ね位置のレジストマークとしての機能や、等間隔の細かいパルス幅では副走査方向の書き込みタイミングの制御用リニアエンコーダとしての機能を持たせることである。
【0012】
図1は磁性体テープを使用したレコーディング手段の具体的な実施例を示すものである。転写体である転写ベルト層の上に設けられた2値パターン記録層は、磁性体が塗布または蒸着、あるいは既にそれらの工程で出来上がったテープを張りあわせたものとしている磁性体の層であり、一般的には、オーディオ、ビデオ、データなどのテープレコーダの記録媒体である。この層の上面を接触しながらベルトの搬送(副走査走行)に伴って前段に消去ヘッド11を設け、これには消去信号として高周波の交流信号を与えることにより、消去ヘッドコイル11−1と消去ヘッドコア11−2によって消去ヘッドギャップ11−3に高周波のN極とS極とが切り替わる磁力線(消去信号磁束)が生じ、この部分が磁性体層に接触して且つ、移動すると、磁性体層(2値パターン記録層)との接触部にて磁性体の極性が中和されニュートラルに成る。
【0013】
次段には記録ヘッド12が有り、記録ヘッドコイル12−1に2値パターン信号を流すと、記録ヘッドコア12−2により、記録ヘッドギャップ12−3に記録信号磁束が生じ、接触する磁性体層にはS極と、N極とが交互に記録される。この2値パターン信号が、一定周期であれば、時間的にS極,N極の2値パターンは磁性体層に記録される。また、図示していないが、転写ベルトの走行する移動量を計測する手段(例えば、リニアエンコーダ)により、等間隔にS極,N極を切り替える信号を発生させるならば、距離的にS極,N極の2値パターンが磁性体層に記録される。
さらに、次段には第1検出ヘッド13−1があり、検出ヘッドギャップ13−1−3にて接触する磁性体層に記録された2値パターンを検出ヘッドコア13−1−2と、検出ヘッドコイル13−1−1により2値パターン信号として取り出すことが可能となる。
【0014】
磁性体層の消去ヘッド11より上流を旧2値パターン領域とし、消去ヘッド11と記録ヘッド12との間を無2値パターン領域とする。さらに、記録ヘッド12から下流は、第1検出ヘッド13−1を通過し、次回消去ヘッド11に接触するまでは新2値パターン領域とする(実際にこの領域で2値パターンを使用するのは、複数有る検出ヘッドの最終段までである)。
この様にリライタブルな磁気記録をエンドレスに行うことにより、常に2値記録パターンはリフレッシュされるため、経時的にベルトが伸び縮みしても等間隔な2値パターンを生成しつづけることに成る。
【0015】
図2は第1の実施例の画像形成装置の一例を示す図であり、図1のレコーディング手段の構成を具体的な画像形成装置に組み込んだ状態を示している。この図2に示す構成の画像形成装置は、転写ベルト8(中間転写ベルトとも言う)に沿って感光体14−1,14−2,14−3,14−4を4つ並設したタンデム型のカラー画像形成装置の例であり、図示を省略しているが、各作像部の感光体14−1,14−2,14−3,14−4の周囲には電子写真方式の画像形成を行うための帯電手段(帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電チャージャ等)、露光手段(レーザー書込装置、LED書込装置等)、現像手段(例えばイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の現像器)、転写手段(図示の例では対向コロ15−1,15−2,15−3,15−4)、クリーニング手段(クリーニングブレード、クリーニングローラ、クリーニングブラシ等)などが配設されており、各作像部の感光体14−1,14−2,14−3,14−4上にY,M,C,Kの各色のトナー画像を形成し、中間転写体としての転写ベルト8上に重ね合わせて転写する構成となっている。
【0016】
より詳しく述べると、図2において、用紙束1の最上位は、給紙ローラ2と分離パット3とにより1枚だけに分離され、レジストローラ4とレジストコロ5のニップする領域へと到達する。この時に予めベルト駆動ローラ7とベルト従動ローラ9により転写ベルト8が搬送されながらクリーニングブレード10により表面に余分なトナーが付着していない状態に整備され、この整備された状態のベルト表面に同期を取りながら、図示していない露光手段からの第1ビーム16−1を第1感光体14−1に適宜照射して潜像を形成し、図示していない現像器によりトナー画像を作像し、さらにLdだけドラムが回転すると、転写ベルト8に接触し、それを挟んで対向する位置に第1対向コロ15−1があり、作像されたトナー画像が転写ベルト8の転写面に転写される。そして同様に、それより距離がD2離れた下流側の第2感光体14−2、さらに距離D3離れた下流側の第3感光体14−3、また、さらに距離D4離れた下流側の第4感光体14−4に、適宜図示していない露光手段からの第2ビーム16−2、第3ビーム16−3、第4ビーム16−4の照射により潜像を形成し、それぞれ図示していない現像器によりトナー画像を作像し、それぞれ第2対向コロ15−2、第3対向コロ15−3、第4対向コロ15−4の位置でトナー画像を転写ベルト8へと重ね合わせて転写して行く。
【0017】
図2では、図示していない露光手段からの第1、第2、第3、第4ビーム16−1,16−2,16−3,16−4を、第1、第2、第3、第4感光体14−1,14−2,14−3,14−4に夫々照射する点から円周距離Ldの分下流側の位置に夫々第1、第2、第3、第4対向コロ15−1,15−2,15−3,15−4が在って、ベルト面上でその距離に相当する距離Dd1,Dd2,Dd3,Dd4上流側の位置には夫々第1、第2、第3、第4検出ヘッド13−1,13−2,13−3,13−4が在り、記録ヘッド12で生成された2値状態パターンを順次検出して行く毎にビームを各感光体へと照射するシーケンスに成っている。
この一連の動作で転写ベルト8上に作像されたトナー画像は、転写ローラ6の位置で先ほどの1枚に分離され搬送されてくる用紙に一括して転写される。さらにその用紙は定着ローラ17と定着加圧ローラ18のニップする領域に搬送されて加熱と加圧により用紙へとトナー画像が定着される。そして最後には排紙ローラ19と、排紙コロ20のニップする領域に到達するとその搬送力により機外へ排紙される。
【0018】
ここで、図2に記載の各ヘッド関連の寸法を以下に説明する。
D0=消去ヘッド11と記録ヘッド12間の寸法。
L1=D1=記録ヘッド12と第1検出ヘッド13−1間の寸法。
Dd1=第1検出ヘッド13−1と第1感光体14−1のニップ位置間の寸法。
D2=第1検出ヘッド13−1と第2検出ヘッド13−2間の寸法。
L2=D1+D2=記録ヘッド12と第2検出ヘッド13−2間の寸法。
Dd2=第2検出ヘッド13−2と第2感光体14−2ニップ位置間の寸法。
D3=第2検出ヘッド13−2と第3検出ヘッド13−3間の寸法。
L3=D1+D2+D3=記録ヘッド12と、第3検出ヘッド13−3間の寸法。
Dd3=第3検出ヘッド13−3と第3感光体14−3ニップ位置間の寸法。
D4=第3検出ヘッド13−3と第4検出ヘッド13−4間の寸法。
L4=D1+D2+D3+D4=記録ヘッド12と第4検出ヘッド13−4間の寸法。
Dd4=第4検出ヘッド13−4と第4感光体14−4ニップ位置間の寸法。
Ld=各感光体14(−1,2,3,4)の円周上の各ビーム16(−1,2,3,4)の照射位置と、各対向コロ15(−1,2,3,4)とのニップ位置の距離。
Ld≧Dd1,Ld≧Dd2,Ld≧Dd3,Ld≧Dd4
∴α=Ld−Dd1
Dd1=Dd2=Dd3=Dd4ならば、αは一定で、これは検出ヘッドが特定の2値パターンを検出してから各ビームを照射するまでのディレイ分を補うために必要な空送間隔として使う。
【0019】
(実施例2)
次に第2の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段の検出手段が、少なくとも作像手段数より1つ少ない数を具備した構成としたものである(請求項2)。
ここで、上記検出手段とは、磁気記録方式の場合には検出(再生)ヘッドの様に磁性体上に書き込まれた2値パターンを読み取ることの出来る手段であり、前述の光磁気記録方式の場合にはピックアップに相当し、トナーやインクジェット等によるパターンの場合にはCCDを含む光電変換素子でもかまわない。
また、作像手段とは、電子写真方式の画像形成装置における感光体と露光手段(レーザー書き込みやLED書き込み)及び現像手段を含めた作像部であり、感光体上にトナー画像を形成して転写体に転写させる手段を言う。従って上記の「作像手段より1つ少ない数」とは、カラー画像形成装置では(4個(Y,M,C,Kの作像部)−1)=3個である。
【0020】
図3は第2の実施例の画像形成装置の一例を示す図であるが、図2と比較して異なる点は、図2の第1検出ヘッド13−1が無く、尚且つ記録ヘッド12の位置が、図2の第1検出ヘッド13−1に相当する位置に配置されている点である。すなわち、作像部の数(4個)よりも検出ヘッドの数(3個)が1つ少ない構成となっている。尚、その他の構成は図2と同様である。
この構成によっても実施例1と同様に、各色のビームを書き込むタイミングを制御するトリガー信号として扱うことが出来る(この際には初段の2値パターン書き出しパターンが基準となり、次段、次々段、次々々段がそれに同調して上書きして行くことに成る)。
【0021】
(実施例3)
次に第3の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段の記録手段と検出手段が副走査方向に同一位置である配置のものを少なくとも1つ以上具備し、且つその対は複数の検出手段がある場合には必ず副走査方向の初段の作像手段用に配置した構成としたものである(請求項3)。
ここで、「記録手段と検出手段が副走査方向に同一位置である配置」とは、磁気記録の場合には、記録ヘッドと検出(再生)ヘッドの作用点(ヘッドギャップと言う)が同じ位置であることを意味しており、1つのヘッドコア(ヘッドギャップを形成する部材)に記録用と検出用のそれぞれのコイルを用意するか、あるいはコイルは共用して、信号の入出力切替えを行うことによって、記録用と検出用とのモード切替えを行うことが出来る。
また、「必ず副走査方向の初段の作像手段用に配置」とは、カラー画像形成装置の場合には、最初の書き込み順の作像手段(即ち感光体と書き込み装置、現像器のセット)用という意味である。
【0022】
図4は、第3の実施例を示すレコーディング手段の具体例であるが、図4と図1の構成の違いは、図1の記録ヘッド12と第1検出ヘッド13−1が一体になり、記録検出ヘッド21として配置されている点であり、この記録検出ヘッド21においては、記録検出ヘッドギャップ21−2部にて記録ヘッドコイル21−3へ2値パターン書き込み信号を印加すると、当接する2値パターン記録層へ2値パターンが記録され、また、予めパターンが記録されている場合には検出ヘッドコイル21−4により2値パターン信号を検出することができるため、1個のヘッド(1個所のヘッドギャップ部)でも、2つの機能をモードの設定により切り換えることが可能であるところが相違点である。
【0023】
図5は第3の実施例の画像形成装置の一例を示す図であり、図4のレコーディング手段の構成を具体的な画像形成装置に組み込んだ状態を示している。図2と比較して異なる点は、図2の第1検出ヘッド13−1と記録ヘッド12に換えて、記録検出ヘッド21が配置されている点である。尚、その他の構成は図2と同様である。
ここで、図5に記載の各ヘッド関連の寸法を以下に説明する。
Dd1=記録検出ヘッド21と第1感光体14−1ニップ位置間の寸法。
Dd2=第2検出ヘッド13−2と第2感光体14−2ニップ位置間の寸法(図2と同様)。
Dd3=第3検出ヘッド13−3と第3感光体14−3ニップ位置間の寸法(図2と同様)。
Dd4=第4検出ヘッド13−4と第4感光体14−4ニップ位置間の寸法(図2と同様)。
Dd1≧Dd2,Dd1≧Dd3,Dd1≧Dd4
∴α=Dd1−Dd2
Dd2=Dd3=Dd4ならば、αは一定で、これは各検出ヘッド13−2〜13−4が特定の2値パターンを検出してから各ビームを照射するまでのディレイ分を補うために必要な空送間隔として使う。
【0024】
(実施例4)
次に第4の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段が主走査方向の画像形成領域外に配置されている構成とするものである(請求項4)。
ここで、「レコーディング手段が主走査方向の画像形成領域外に配置されている」とは、例えば転写ベルト8の画像形成領域がA4横幅(210mm)としたならば、その両端より外側で、且つ転写ベルト幅内の領域を指している。
図6は、第4の実施例を示す画像形成装置の概略要部平面図であり、転写ベルトと感光体及び各ヘッドの配置例を示している。
図6においては、消去ヘッド11、記録ヘッド12、第1〜第4検出ヘッド13−1〜13−4の一連の2値パターンを形成するレコーディング手段を、図示の主走査画像領域外に設置しており、この図では、レコーディング手段を上下に2列設けている(後述する、請求項8の実施例を反映している)。
【0025】
(実施例5)
次に第5の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成する構成としたものである(請求項5)。
ここで、「2値の状態パターンを副走査方向に時間または距離が等間隔に成るように生成する」とは、パルス生成する際に生成するパルス周波数を一定にすることが時間的な等間隔であり、また、あくまでも転写ベルト上に一定間隔に生成することが距離的な等間隔であることを意味する。
【0026】
図7はその第5の実施例の一例を示すものである。図7において、横方向は、転写ベルトへの作像プロセスに伴う2値状態パターンの行程を示すものである。尚、この図で示している2値状態パターンのレコーディング手段の内容は、実施例1の構成を反映しているものであるが、実施例2,3を反映するものであってもかまわない。
また、縦方向は、転写ベルトへの作像プロセスの各行程毎の2値状態パターンを示している。
【0027】
図7において、(a)は2値パターン消去中(連続)であり、既に書き込まれている2値パターンを消去ヘッドで連続的に消去しているところを示している。
(b)は初期2値パターン記録(生成)開始であり、記録ヘッドにて2値の状態パターンが生成され始めているところを示している。この2値パターンが、上述したところの「副走査方向に時間または距離が等間隔に成るように生成」することにより、転写ベルト上に記録される2値状態パターンは、少なくとも記録ヘッドを通過している時点では「副走査方向に時間または距離が等間隔」に生成されていることに成る。
引き続き転写ベルトが等速で搬送されるように、何らかの手段によって駆動源であるモーターを正確に制御し運転しているならば、転写ベルト上の2値状態パターンは距離的に等間隔に配列することに成る。
一方で、僅かながらモータの回転や、転写ベルトのプーリの偏芯成分により転写ベルトの搬送速度が必ずしも一定でない場合には、記録ヘッドの「2値パターン書き込み信号」の周波数を一定に保っているのならば、転写ベルト上に記録される2値状態パターンは、少なくとも記録ヘッドを通過している時点では「副走査方向に時間的等間隔」に生成されていることに成る。
【0028】
(c)は第1検出ヘッドの初頁画像書き込開始信号検出であり、この図では特別な書き込開始信号を送出しているわけではないのだが、第1検出ヘッド13−1にて先述の信号の最初のパルスを検出することにより画像書き込開始信号として認識することが出来る例を示したものである。
(d)は第2検出ヘッドの初頁画像書き込開始信号検出であり、これにより、1色目のベルトに転写された画像の頭出し(副走査レジスト)にぴったりと揃うように2色目の画像を転写ベルトに作像するタイミングを得ることに成る。
(e)は第3検出ヘッドの初頁画像書き込開始信号検出、(f)は第4検出ヘッドの初頁画像書き込開始信号検出であり、同様に3色目、4色目の画像を転写ベルトに作像するタイミングを得ることに成る。
(g)は第1検出ヘッドの初頁画像書込終了信号検出であり、1色目の画像を転写ベルトに作像するのを終了するタイミングを得ることに成る。
(h)は第2検出ヘッドの初頁画像書込終了信号検出であり、2色目の画像を転写ベルトに作像するのを終了するタイミングを得ることに成る。
(i)は次頁2値パターン記録(生成)開始であり、次頁用の2値の状態パターンが生成され始めているところを示しており、内容は(b)と同じである。
(j)は第1検出ヘッドの次頁画像書き込開始信号検出、(k)は第3検出ヘッドの初頁画像書込終了信号検出、(l)は第2検出ヘッドの次頁画像書き込開始信号検出、(m)第4検出ヘッドの初頁画像書込終了信号検出、(n)は第3検出ヘッドの次頁画像書き込開始信号検出であり、(j)以降は、先述の内容の繰り返しが行われる。
【0029】
(実施例6)
次に第6の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔で、且つその間隔は複数種類生成する構成としたものである(請求項6)。
ここで、「2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔で、且つその間隔は複数種類生成する」の複数種類とは、パルス幅が時間または、記録間隔が数種類発生することが出来て、その間隔の長さに応じて意味合いが異なる様にしている。例えば、短い周期のパルス幅は、転写ベルトのリニアエンコーダとしての機能を持たせ、長いパルス幅のものは、頁先頭であることを意味するレジストマークなど、それぞれ異なる意味合いをそのパルス幅に応じて持たせることを意味する。
例えば、2値の信号をしばらくLowレベル(Lレベル)にしていると、それは頁間を意味し、しばらくして短く単一周期のパルスが繰り返し発生させたとすると、その1個目のパルスの立ち上がり(または立ち下がり)により頁レジストマークとなり、それが繰り返されるとエンコーダパルスとなり、再び連続したLレベルに戻る時を次頁までの頁間信号の意味を持たせるなどの使い分けが行われる。
【0030】
図8は、複合パルス幅の波形の一例を示す図であり、2種類(大と小)のパルス幅を1つの2値状態パターン列で待たせたことを示している。大パルス幅信号が出力されると、小パルス幅がここでは2パルス分検出するタイミングであってもHighレベル(Hレベル)のままであり、まずこの信号が出力されると頁の頭出し(レジストマーク)信号であると判断され、それがLレベルに成った瞬間がそのポイントであると認識される。その後、すぐ小パルス幅の信号が連続して繰り返されるので、これに基づいてリニアエンコーダとしての信号を得ることが出来る。そして、再び大パルス幅信号が出力されると、小パルス幅がここでは2パルス分検出するタイミングであってもHレベルのままであるため、まずこの信号が出力されると次頁の頭出し(レジストマーク)信号であると判断され、それがLレベルに成った瞬間がそのポイントであると認識される。
【0031】
(実施例7)
次に第7の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段の機能を、少なくとも毎ページ作成する毎に繰り返す構成としたものである(請求項7)。
ここで、「レコーディング手段の機能を、少なくとも毎ページ作成する毎に繰り返す」とは、少なくとも2値の状態パターンの消去、記録、検出動作を毎頁作像する度に行うことを意味している。
【0032】
(実施例8)
次に第8の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段が主走査方向に複数有る構成としたものである(請求項8)。
ここで、「レコーディング手段が主走査方向に複数有る」とは、前述の消去、記録、検出の一連のレコーディング手段が主走査方向に複数存在することを意味し、それぞれが転写ベルト上に独立して2値の状態パターンを記録、検出、消去させることが出来る。図6はその一例を示しており、消去ヘッド11、記録ヘッド12、第1〜第4検出ヘッド13−1〜13−4の一連の2値パターンを形成するレコーディング手段を、主走査方向の上下に2列設けた例である。
【0033】
(実施例9)
次に第9の実施例は、実施例8の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段が少なくとも2対以上有って、それぞれの2値パターン記録手段と検出手段とを主走査方向に僅かにずらし、且つずれる方向が互いに異なる配置をした構成としたものである(請求項9)。
ここで、「レコーディング手段が少なくとも2対以上有って、それぞの2値パターン記録手段と検出手段とを主走査方向に僅かにずらし、」とは、例えば、磁気記録の場合には、記録ヘッドの書き込む2値パターンの幅の軌跡(記録帯)に対して検出ヘッドの主走査方向の位置を僅かにずらすことであり、これによって転写ベルトの斜行(蛇行を含む)の量に応じて検出信号の出力レベルが変化する。もし、検出信号の出力が徐々に低下すると成ると、その転写ベルトは所望の位置から左右のいずれかの方向にずれていることが分かるが、どちらにずれているのかが判断できないために、同様のレコーディング手段を少なくとももう一対用意し、先ほどの検出ヘッドとは、僅かにずらす方向を主走査方向上反対方向になるように設置することによって、2対のうち一方の検出ヘッドの信号出力レベルが最大か、または徐々に大きくなろとしていて、もう一方の検出ヘッドの出力が徐々に低下することになれば、ベルトの斜行する方向は徐々に先の信号出力が大きくなろうとするヘッド側にずれると判断することが出来るため、転写ベルトの主走査方向のずれ方向とずれ量を検出する手段として使えることになる。また、この検出ヘッドは既に記述の副走査方向の書き込みタイミングの制御用リニアエンコーダや、ホームポジションのマーキングとしても機能することが出来る。
【0034】
ここで、図9、図10、図11は転写ベルト上にA列とB列の2列の2値状態パターンが記録され、それを各々検出ヘッドA13−5と、検出ヘッドB13−6が検知し、検出ヘッドAの出力(OA1)と、検出ヘッドBの出力(OB1)を送出している状態を示している。
まず、図9(a)は、転写ベルトが図の下側に寄っていて、A列の2値パターンは検出ヘッドA13−5の検出幅からはみ出しているが、B列の2値パターンは検出ヘッドB13−6の検出幅からまだはみ出してはいない状態を示している。しかし、相対的に下側に偏っていることには変わりない。
このような状態を検出ヘッドA,Bで検出した場合、検出ヘッドA,Bの出力は図9(b)に示すようにOA1<OB1となり、出力差分(Oδ)はずれ量に応じて変化するため、この値を元に転写ベルトの寄り方向と寄り量を瞬時に、且つ連続的に計測することが出来る。
【0035】
次に図10(a)は、転写ベルトが狙いの位置(検出ヘッドA,Bの検出幅の略中央)に有る状態を示しており、この状態のときの検出ヘッドA,Bの出力は図10(b)に示すようにOA2=OB2となり、出力差分(Oδ)は0である。
また、図11(a)は、転写ベルトが図の上側に寄っていてB列の2値パターンは検出ヘッドB13−6の検出幅からはみ出しているが、A列の2値パターンは検出ヘッドA13−5の検出幅からまだはみ出してはいない状態を示している。しかし、相対的に上側に偏っていることには変わりない。
このような状態を検出ヘッドA,Bで検出した場合、検出ヘッドA,Bの出力は図11(b)に示すようにOA3>OB3となり、寄り方向は上側で、寄り量は出力差分(Oδ)の絶対値で求められる。
尚、図12は、図9、図10、図11のベルト幅(主走査)方向の検出ヘッドA,Bそれぞれの出力信号の分布を示しており、ベルト位置に応じてA,B出力差が変化する状態が分かる。
【0036】
(実施例10)
次に第10の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記レコーディング手段の記録手段1つに対して、その記録した2値パターンの主走査方向の幅領域を包含し、尚且つそれよりも僅かに広い領域を複数に分割し、夫々独立した検出手段を配置した構成としたものである(請求項10)。
ここで、「レコーディング手段の記録手段の1つに対してその記録した2値パターンの主走査方向の幅領域を包含し、尚且つそれよりも僅かに広い領域を複数に分割し、夫々独立した検出手段を配置した構成」とは、実施例9(請求項9)とは別の方法として、1つの記録ヘッドによる1本の2値の状態パターンの軌跡を複数の検出ヘッドによって分割して検出信号を出力することにより、最も大きな信号出力を送出するヘッドの主走査方向の位置に転写ベルトの記録ヘッドが記録した2値状態パターンが通過していることを意味しているため、転写ベルトの主走査方向のずれの方向とずれ量を検出する手段として使えることになる。また、検出ヘッドは既に記述の副走査方向の書き込みタイミングの制御用リニアエンコーダや、ホームポジションのマーキングとしても機能することが出来る。
図13は、1列の2値の状態パターンに対して幅(主走査)方向に4分割された検出ヘッド13−6a,6b,6c,6dからなる検出ヘッドアレイ13−6で複数の検出出力を送出している状態を示している。
【0037】
(実施例11)
次に第11の実施例は、実施例5の構成の画像形成装置において、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成することを特徴とするレコーディング手段が、主走査方向に複数有る構成としたものである(請求項11)。
ここで、「2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成る様に生成することを特徴とするレコーディング手段が、主走査方向に複数有る」とは、前述(実施例8の構成)の消去、記録、検出の一連のレコーディング手段が、例えば図6に示したように主走査方向に複数存在することを意味しており、それぞれが転写ベルト上にそれぞれ独立して2値の状態パターンを記録、検出、消去させることが出来、尚且つその生成する2値の状態パルス幅が時間または、記録間隔が短い周期で等間隔であれば、転写ベルトのリニアエンコーダとしての機能を持たせることが出来、主走査方向の複数箇所に2値パターンを生成、検出することにより、転写ベルトの斜行や、蛇行が生じても正確に主走査の左右両方向で副走査方向の書き込みタイミングの制御用リニアエンコーダとして機能させることが出来る。
【0038】
(実施例12)
次に第12の実施例は、実施例8の構成の画像形成装置において、主走査方向に複数のレコーディング手段により生成される2値パターンの距離または時間的な間隔は夫々異なる構成としたものである(請求項12)。
ここで、「主走査方向に複数のレコーディング手段により生成される2値パターンの距離または時間的な間隔は夫々異なる」とは、複数あるレコーディング手段のそれぞれが異なる周期の2値パターンを生成することにより、独立した制御の信号を扱うことが出来るということを意味している。
例えば、図14の(a)小間隔2値パターン波形と、(b)頁間隔2値パターン波形の2種類を2系統のレコーディング手段にて生成と検出をすることにより、独立した制御が行えることに成る。
尚、図14の(a)小間隔2値パターン波形では、ベルトの副走査方向駆動用エンコーダとしての機能を、(b)頁間隔2値パターン波形では、頁ごとのレジストレーションマークとしての機能を持たせることが出来る。
【0039】
(実施例13)
次に第13の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、2値の状態パターン間隔が、画像形成の最小副走査間隔の整数倍か、整数分の1である構成としたものである(請求項13)。
ここで、「画像形成の最小副走査間隔」とは、例えばレーザー書き込み方式のプリンターの場合には、ビームを照射する副走査方向のピッチ(ここでのピッチは必ずしも感光体へ書き込むピッチとは限らず、実際には僅かに変倍させている転写体上に換算したときの副走査方向のビームピッチである場合も含まれている)のことである。
このピッチに対して2値の状態パターン間隔が整数倍か、整数分の1であれば、ビーム照射タイミングに補正制御を掛ける際に端数が発生しないので、画像への影響が低減されるばかりでなく、信号処理演算についても処理が簡素化される効果が有る。
【0040】
(実施例14)
次に第14の実施例は、実施例1〜13のいずれかの構成の画像形成装置において、2値の状態パターンを元に各色画像形成の副走査書き出しタイミングを制御する制御手段を具備した構成としたものである(請求項14)。
ここで、「2値の状態パターンを元に各色画像形成の副走査書き出しタイミングを制御する制御手段」とは、副走査方向の書き出しタイミングを2値状態パーターンから検出し、各色ごとの書き出し位置(副走査方向のレジストレーション)を決定させる制御機構である。
【0041】
(実施例15)
次に第15の実施例は、実施例8,9または10の構成の画像形成装置において、複数の2値の状態パターンの検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく主走査書き出し位置を制御する制御手段を備えた構成としたものである(請求項15)。
ここで、「複数の2値の状態パターンの検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置装置」とは、前述の実施例8,9,10で適用される2値パターンからの情報量に応じて主走査方向のベルトずれ量を算出する演算処理装置のことであり、「それに基づく主走査書き出し位置を制御する制御手段」とは、例えば、レーザー書き込み装置では、主走査方向の書き出し位置は、主走査方向の絶対アドレスに対して書き出し点が固定されているのが従来例であるが、当制御手段は、図示していないが、主走査方向のずれ量に応じて書き出し位置を相対的にずらす制御を行うものである。
【0042】
(実施例16)
次に第16の実施例は、実施例8,9または10に記載の画像形成装置において、複数の2値の状態パターンによる転写体寄り量の検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく転写体寄りを所定位置に補正する転写体寄り補正制御手段を備えた構成としたものである(請求項16)。
ここで、「複数の2値の状態パターンによる転写体寄り量の検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置」とは、実施例15と同様に、前述の実施例8,9,10で適用される2値パターンからの情報量に応じて主走査方向のベルトずれ量を算出する演算処理装置のことであり、「転写体寄りを所定位置に補正する転写体寄り補正制御手段」とは、図示していないが、例えばベルトテンションを左右独立して強弱の制御を行うことにより、ベルトの寄った方向には弱いテンションを、その逆方向には強いテンションを張ることにより、ベルトの寄りを補正する制御を行うものである。
【0043】
(実施例17)
次に第17の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、リライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を、転写体の転写面の裏側であり、且つ画像形成領域内に配置した構成としたものである(請求項17)。
ここで、「レコーディング手段を、転写体の転写面の裏側であり、且つ画像形成領域内に配置した」とは、図15に示す例のように、レコーディング手段を構成する消去ヘッド11、記録ヘッド12、検出ヘッド13−1,13−2,13−3,13−4を、転写ベルト8の転写面の裏面、即ちベルト環の内側に、且つ主走査画像領域内に配置した状態のことである。この配置では、転写ベルト8に転写される画像形成トナー及びそのプロセスに何ら影響を与えること無く機能させることが出来る。
【0044】
(実施例18)
次に第18の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、前記転写体は磁気記録の出来る転写体であり、記録、検出、消去のできるレコーディング手段が、磁気記録方式を用いた構成としたものである(請求項18)。
ここで、「磁気記録方式」とは、実施例1で既に説明している消去ヘッド11、記録ヘッド12、検出ヘッド13−1,13−2,13−3,13−4を用いた方式であるので、ここでは説明を省略する(但し、実施例1では磁気記録方式に限定していない)。
【0045】
(実施例19)
次に第19の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、転写体(例えば転写ベルト)のうち、リライタブルな2値パターンを形成する部位が磁性体である構成としたものである(請求項19)。
ここで、「リライタブルな2値パターンを形成させる部位が磁性体」とは、例えば、転写ベルト8の全体あるいは適用部のみが磁気記録出来るように、酸化鉄、二酸化クロム、Fe−Co−Ni系合金磁性分などを主成分とする材料で構成されていることをいう。
これらは一般的にテープレコーダ、ビデオテープレコーダ(VTR)、データレコーダなどの磁気記録方式における記録媒体(磁気テープ等)と同様のものである。
製法としては、例えば既製の磁気テープを転写ベルト8に貼り付けるなどの方法が有る。
【0046】
(実施例20)
次に第20の実施例は、実施例18の構成の画像形成装置において、磁気記録の出来る転写体(例えば転写ベルト)は、転写体表面に磁性体層を成膜する構成としたものである(請求項20)。
ここで、「転写体表面に磁性体層を成膜する」とは、転写体(例えば転写ベルト8)に、酸化鉄、二酸化クロム、Fe−Co−Ni系合金磁性分などを主成分とする材料を塗布、印刷、スパッタ、蒸着などの様々な手段にて均等な厚みの膜を生成することを言う。
また、この磁性体層を摩擦劣化から守るために、グラファイトなとの保護膜や、あるいは転写体と磁性体との剥離強度を上げるためのプライマー処理層などを成膜することも含めるものとする。
【0047】
(実施例21)
次に第21の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、記録、検出、消去の出来るレコーディング手段が、転写体(例えば転写ベルト)に染料または顔料をパターニングまたはマーキングする記録方式と、それを光学的に読み取る光電変換検出方式と、それを摩擦接触により拭き取る消去方式を用いた構成としたものである(請求項21)。
ここで、「レコーディング手段が、転写体(例えば転写ベルト)に染料または、顔料をパターニングまたはマーキングする記録方式と、それを光学的に読み取る光電変換検出方式と、それを摩擦接触により拭き取る消去方式を用いた」とは、例えば、インクジェット方式やペンプロッタ方式による定着装置が不要な記録装置を用いて、転写ベルト8に適宜信号に応じてパターニングまたはマーキングすることを記録方式とし、検出は、それをCCDなどの光電変換素子を用いて光学的に2値パターンを読み取り、信号として検出する方式であり、消去は、その2値パターンを、接触摩擦体である板、ブラシ、スポンジ、溶解液を含浸させた吸収体などにより拭き取り、消去する方式としたものである。
【0048】
(実施例22)
次に第22の実施例は、実施例1の構成の画像形成装置において、記録、検出、消去の出来るレコーディング手段が、転写体にリライタブルな感熱発色層を成膜し、発熱素子による記録方式と、光学的に読み取る光電変換検出方式と、発熱素子による消去方式を用いた構成としたものである(請求項22)。
ここで、「記録、検出、消去の出来るレコーディング手段が、転写体にリライタブルな感熱発色層を成膜し、発熱素子による記録方式と、光学的に読み取る光電変換検出方式と、発熱素子による消去方式を用いた」とは、例えば、(株)リコーによりサーマルカードとして製品化されているTCフィルムを用いる方式や、富士ゼロックス(株)により製品化されている高分子液晶フィルムを用いる方式などを応用し、リライタブルな感熱記録メディア(TCフィルムや、高分子液晶フィルム等)を転写体(例えば転写ベルト8)に成膜、あるいは張り合わせて、リライタブルな感熱発色層を形成し、記録方式としては、熱変換素子(所謂サーマルヘッド)を用いて2値パターンの記録を行い、検出手段にはCCDなどの光電変換素子を用いて光学的に2値パターンを読み取り、信号として検出する方式であり、消去は、記録とは別の温度設定をされた熱変換素子を用いて、熱で消去する方式としたものである。
【0049】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は前述の「発明が解決しようとする課題」のところで述べた従来の第1〜13の問題点を解決する作用効果が有る。
即ち、従来の予め転写ベルトにマーキングされている2値パルスパターン(一般的にはリニアエンコーダや、ホームポジション検出用のマーク)は、転写ベルトなどが経時や熱変化で伸び縮みしたりするために精度が悪くなる問題が有ったが、請求項1記載の画像形成装置では、転写体の表面あるいは裏面に2値の状態のパターンを副走査方向にリライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を具備した構成とすることにより、レコーディング手段で常に新しい2値パターンを生成することができるので、精度の良い画像形成のための制御を行うことが出来る。
また、従来の第13の問題点に対しても、ホームポジションマークを印刷しようとする用紙長に合わせて書き改めることが可能となり、印刷の生産性を向上させることが出来る。
【0050】
請求項2記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段の検出手段が、少なくとも作像手段数より1つ少ない数を具備した構成とするので、請求項1の構成に対して、1つ少ない検出手段の構成であっても、初段書き込みタイミングを基準にするならば、あえて初段以前に検出手段を具備しなくとも同様の効果を得ることが出来るため、構成の簡素化と、コスト低減の効果をもたらすことが出来る。
【0051】
請求項3記載の画像形成装置は、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段の記録手段と検出手段が副走査方向に同一位置である配置のものを少なくとも1つ以上具備し、且つその対は複数の検出手段がある場合には必ず副走査方向の初段の作像手段用に配置した構成とするので、記録と検出が副走査方向に同一位置であれば、記録手段を設置する位置を確保せずとも少ないスペースで同様の効果を得ることが出来、また、記録検出手段を1つに構成することにより、夫々独立して備えていた同様の部品が共用できるため、コスト低減の効果ももたらすことが出来る。
【0052】
請求項4記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段が主走査方向の画像形成領域外に配置されている構成とすることにより、2値パターンによる一連の動作が画像形成タイミングとの制約を受けること無く、何時でも(常時)制御信号として活用できる効果が有る。従って、従来の第8の問題点の改善効果が有るばかりでなく、予め色ずれ調整パターンを作像時以外に行う従来の色合わせ調整作業などの時間が不要となり、生産性を向上させる効果が得られる。
【0053】
請求項5記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成する構成とするので、2値状態パターンが時間的、距離的に等間隔に生成されていれば、リニアエンコーダとしての機能を果たし、多段(多色)の画像形成行程では副走査方向の色合わせレジストレーションを画像の先端部だけではなく、パルスをカウントしていれば、常時監視と制御が可能に成る。
【0054】
請求項6記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔で、且つその間隔は複数種類生成する構成とするので、複数種類のパルス幅を生成することによって、例えば2値の信号をしばらくLレベルにしていると、それは頁間を意味し、しばらくして短く単一周期のパルスが繰り返し発生させたとすると、その1個目のパルスの立ち上がり(または立ち下がり)により頁レジストマークとなり、それが繰り返されるとエンコーダパルスとなり、再び連続したLレベルに戻る時を次頁までの頁間信号の意味を持たせるなどの使い分けを行うことが出来る。
【0055】
請求項7記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段の機能を、少なくとも毎ページ作成する毎に繰り返す構成とすることにより、常に新しい2値パターンを生成しているので、精度の良い画像形成のための制御を行うことが出来る。
また、従来の第13の問題点に対しても、ホームポジションマークを印刷しようとする用紙長に合わせて書き改めることが可能となり、印刷の生産性を向上させることが出来る。
【0056】
請求項8記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段が主走査方向に複数有る構成とすることにより、レコーディング手段が複数あれば、ベルトが蛇行したときでも、2つ以上のパルス信号の検出タイミング差で精度良く副走査方向の蛇行量を検出することが出来る。また、同時に複数の制御パルスを互いにタイミングを気にすること無く生成し、検出、制御が行えるので、例えば、一つはレジストレーションやホームポジションのマーキングとその検出用パルスに、もう一つをリニアエンコーダとして、副走査方向の書き出しタイミング調整(制御)用パルスにと生かすことが出来る。
【0057】
請求項9記載の画像形成装置では、請求項8の構成に加え、前記レコーディング手段が少なくとも2対以上有って、それぞれの2値パターン記録手段と検出手段とを主走査方向に僅かにずらし、且つずれる方向が互いに異なる配置をした構成とすることにより、先述の副走査方向の制御だけでなく、更に転写ベルトなどの蛇行量を各色作像プロセス位置毎に検出することが出来るため、蛇行量に応じて作像部の主走査位置を補正する(レーザー書き込みではポリゴンスキャンにより容易に書き出し位置を補正することは難しいが、LED書き込みの場合には書き出しbitを調整することにより補正し易い)などにより、特別なベルト蛇行補正手段を用いずとも各色の主走査(横)レジストレーションを常時監視し、補正制御することが可能に成るため、特別なベルト蛇行量検出手段と、補生手段の構成部品が要らなくなり、小型化とコストの低減がなされ、尚且つ、蛇行補正手段のように補正時間がさほど掛からずに短時間で補正ができるため高画質を得ることが出来る。
また、請求項10記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記レコーディング手段の記録手段1つに対して、その記録した2値パターンの主走査方向の幅領域を包含し、尚且つそれよりも僅かに広い領域を複数に分割し、夫々独立した検出手段を配置した構成とすることにより、請求項9の発展手段となり同様の効果が得られる。
【0058】
請求項11記載の画像形成装置では、請求項5の構成に加え、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成することを特徴とするレコーディング手段が、主走査方向に複数有る構成とすることにより、転写ベルト上にそれぞれ独立して2値の状態パターンを記録、検出、消去させることが出来き、尚且つその生成する2値の状態パルス幅が、時間または記録間隔が短い周期で等間隔であれば、転写ベルトのリニアエンコーダとしての機能を持たせることが出来、主走査方向の複数箇所に2値パターンを生成、検出することにより、転写ベルトの斜行や蛇行が生じても正確に主走査の左右両方向で副走査方向の書き込みタイミングの制御用リニアエンコーダとして機能させられる。即ち、請求項9,10の構成ではベルトの蛇行量の情報をもとに主走査方向の書き出し位置の補正を行っていたが、請求項11構成では、さらにベルトの突発的、局部的な伸びや縮みによる主走査方向のずれにより副走査方向へも影響を与えるようなベルトの蛇行が生じたとしても、それを検出し、補正量を演算処理すれば、主・副走査方向のベルト蛇行(ゆがみ)に対して検出と制御が可能に成る。
【0059】
請求項12記載の画像形成装置では、請求項8の構成に加え、主走査方向に複数のレコーディング手段により生成される2値パターンの距離または時間的な間隔は夫々異なる構成とすることにより、上記請求項8の効果で述べた通り、同時に2つの制御パルスを互いにタイミングを気にすること無く生成し検出、制御が行える。例えば、一つはレジストレーションやホームポジションのマーキングとその検出用パルスに、もう一つをリニアエンコーダとして、副走査方向の書き出しタイミング調整(制御)用パルスにと生かすことが出来る。
【0060】
請求項13記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、2値の状態パターン間隔が、画像形成の最小副走査間隔の整数倍か、整数分の1である構成とするものであり、画像形成の最小副走査間隔とは、例えばレーザー書き込み方式のプリンターの場合には、ビームを照射する副走査方向のピッチ(ここでのピッチは必ずしも感光体へ書き込むピッチとは限らず、実際には僅かに変倍させている転写体上に換算したときの副走査方向のビームピッチである場合も含まれている)のことであり、このピッチに対して2値の状態パターン間隔が整数倍か、整数分の1であれば、ビーム照射タイミングに補正制御を掛ける際に端数が発生しないので、画像への影響が低減されるばかりでなく、信号処理演算についても処理が簡素化される効果が有る。
【0061】
請求項14記載の画像形成装置では、請求項1〜13のいずれか一つの構成に加え、2値の状態パターンを元に各色画像形成の副走査書き出しタイミングを制御する制御手段を具備した構成とすることにより、画像形成プロセスの一例としてタンデム型の感光体ドラムの偏芯成分などによる線速むらなどを補正することが可能となる。
【0062】
請求項15記載の画像形成装置では、請求項8,9または10の構成に加え、複数の2値の状態パターンの検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく主走査書き出し位置を制御する制御手段を備えた構成とすることにより、請求項9の効果で述べた通り、転写ベルトなどの蛇行量を各色作像プロセス位置毎に検出することが出来るため、蛇行量に応じて作像部の主走査位置を補正する(レーザー書き込みではポリゴンスキャンにより容易に書き出し位置を補正することは難しいが、LED書き込みの場合には書き出しbitを調整することにより補正し易い)などにより、特別なベルト蛇行補正手段を用いずとも各色の主走査(横)レジストレーションを常時監視し、補正制御することが可能に成るため、特別なベルト蛇行量検出手段と、補生手段の構成部品が要らなくなり、小型化とコストの低減がなされ、尚且つ、蛇行補正手段のように補正時間がさほど掛からずに短時間で補正ができるため高画質を得ることが出来る。
【0063】
請求項16記載の画像形成装置では、請求項8,9または10の構成に加え、複数の2値の状態パターンによる転写体寄り量の検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく転写体寄りを所定位置に補正する転写体寄り補正制御手段を備えた構成とすることにより、ベルト蛇行補正手段の補正量を常時計測することが出来るため、ベルトの搬送精度が向上し、画像品質も向上させることが出来る。
【0064】
請求項17記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、リライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を、転写体の転写面の裏側であり、且つ画像形成領域内に配置した構成とすることにより、リライタブルなレコーディング手段が主走査方向に広がること無くコンパクトに配置することが出来、画像形成域であってもベルトに転写される画像形成トナー及びそのプロセスに何ら影響を与えること無く機能させることが出来る。
【0065】
請求項18記載の画像形成装置では、請求項1の構成に加え、前記転写体は磁気記録の出来る転写体であり、記録、検出、消去のできるレコーディング手段が、磁気記録方式を用いた構成とすることにより、磁気記録方式は、比較的高周波で、且つ精度の高いパルスを発生し易く、且つ記録、検出もテープレコーダやデータレコーダで培われてきた技術を使うことができ、信頼性の高い2値の状態パルスを得ることが出来る。
【0066】
請求項19、請求項20に記載の画像形成装置の構成は、請求項18の構成における磁気記録方式を用いたときの具体的な構成を示したものであり、磁性体層を転写体に形成するためにテープレコーダの記録テープを生成する工程で培われてきた技術を転用することにより、信頼性の高い2値の状態パルスを得ることが出来る。
また、請求項21、請求項22に記載の画像形成装置の構成は、磁気記録の代替方式を提示したものであり、これらの記録、検出、消去方式によっても、請求項1と同様の効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示すレコーディング手段の概略構成図である。
【図2】本発明の第1の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図3】本発明の第2の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図4】本発明の第3の実施例を示すレコーディング手段の概略構成図である。
【図5】本発明の第3の実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図6】本発明の第4の実施例を示す画像形成装置の概略要部平面図である。
【図7】本発明の第5の実施例を示す図であって、転写ベルトへの作像プロセスの各工程毎の2値状態パターンの記録、検出、消去の様子を示す図である。
【図8】本発明の第6の実施例を示す図であって、複合パルス幅の波形の一例を示す図である。
【図9】本発明の第9の実施例を示す図であり、(a)は転写ベルトが下側に寄っている時に、転写ベルト上にA列とB列の2列の2値状態パターンが記録され、それを各々検出ヘッドAと検出ヘッドBで検知している状態を示す図であり、(b)はその時の検出ヘッドAの出力(OA1)と検出ヘッドBの出力(OB1)を送出している状態を示す図である。
【図10】本発明の第9の実施例を示す図であり、(a)は転写ベルトが狙いの位置にある時に、転写ベルト上にA列とB列の2列の2値状態パターンが記録され、それを各々検出ヘッドAと検出ヘッドBで検知している状態を示す図であり、(b)はその時の検出ヘッドAの出力(OA1)と検出ヘッドBの出力(OB1)を送出している状態を示す図である。
【図11】本発明の第9の実施例を示す図であり、(a)は転写ベルトが上側に寄っている時に、転写ベルト上にA列とB列の2列の2値状態パターンが記録され、それを各々検出ヘッドAと検出ヘッドBで検知している状態を示す図であり、(b)は検出ヘッドAの出力(OA1)と、検出ヘッドBの出力(OB1)を送出している状態を示す図である。
【図12】本発明の第9の実施例を示す図であり、図9、図10、図11のベルト幅(主走査)方向の検出ヘッドA,Bのそれぞれの出力信号の分布を示す図である。
【図13】本発明の第10の実施例を示す図であり、1列の2値の状態パターンに対して幅(主走査)方向に4分割された検出ヘッドアレイで複数の検出出力を送出している状態を示す図である。
【図14】本発明の第12の実施例を示す図であり、(a)は小間隔2値パターン波形、(b)は頁間隔2値パターン波形を示す図である。
【図15】本発明の第17の実施例を示す画像形成装置の概略要部平面図である。
【符号の説明】
1:用紙束
2:給紙ローラ
3:分離パット
4:レジストローラ
5:レジストコロ
6:転写ローラ
7:ベルト駆動ローラ
8:転写ベルト
9:ベルト従動ローラ
10:クリーニングブレード
11:消去ヘッド
11−1:消去ヘッドコイル
11−2:消去ヘッドコア
11−3:消去ヘッドギャップ
12:記録ヘッド
12−1:記録ヘッドコイル
12−2:記録ヘッドコア
12−3:記録ヘッドギャップ
13−1:第1検出ヘッド
13−1−1:検出ヘッドコイル
13−1−2:検出ヘッドコア
13−1−3:検出ヘッドギャップ
13−2:第2検出ヘッド
13−3:第3検出ヘッド
13−4:第4検出ヘッド
14−1:第1感光体
14−2:第2感光体
14−3:第3感光体
14−4:第4感光体
15−1:第1対向コロ
15−2:第2対向コロ
15−3:第3対向コロ
15−4:第4対向コロ
16−1:第1ビーム
16−2:第2ビーム
16−3:第3ビーム
16−4:第4ビーム
17:定着ローラ
18:定着加圧ローラ
19:排紙ローラ
20:排紙コロ
21:記録検出ヘッド
21−1−1:記録検出ヘッドコア
21−1−2:記録検出ヘッドギャップ
21−1−3:記録ヘッドコイル
21−1−4:検出ヘッドコイル
Claims (22)
- 作像手段と転写体を備えた画像形成装置において、
前記転写体の表面あるいは裏面に2値の状態のパターンを副走査方向にリライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段の検出手段が、少なくとも作像手段数より1つ少ない数を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段の記録手段と検出手段が副走査方向に同一位置である配置のものを少なくとも1つ以上具備し、且つその対は複数の検出手段がある場合には必ず副走査方向の初段の作像手段用に配置したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段が主走査方向の画像形成領域外に配置されていることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段が、2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔で、且つその間隔は複数種類生成することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段の機能を、少なくとも毎ページ作成する毎に繰り返すことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段が主走査方向に複数有ることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段が少なくとも2対以上有って、それぞれの2値パターン記録手段と検出手段とを主走査方向に僅かにずらし、且つずれる方向が互いに異なる配置をしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記レコーディング手段の記録手段1つに対して、その記録した2値パターンの主走査方向の幅領域を包含し、尚且つそれよりも僅かに広い領域を複数に分割し、夫々独立した検出手段を配置したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項5記載の画像形成装置において、
2値の状態パターンを副走査方向に時間または、距離間隔が等間隔に成るように生成することを特徴とするレコーディング手段が、主走査方向に複数有ることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8記載の画像形成装置において、
主走査方向に複数のレコーディング手段により生成される2値パターンの距離または時間的な間隔は夫々異なることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
2値の状態パターン間隔が、画像形成の最小副走査間隔の整数倍か、整数分の1であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜13のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
2値の状態パターンを元に各色画像形成の副走査書き出しタイミングを制御する制御手段を具備したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8,9または10記載の画像形成装置において、
複数の2値の状態パターンの検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく主走査書き出し位置を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8,9または10記載の画像形成装置において、
複数の2値の状態パターンによる転写体寄り量の検出情報を元に、主走査方向の転写体寄り量を算出する演算処理装置と、それに基づく転写体寄りを所定位置に補正する転写体寄り補正制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
リライタブルな記録、検出、消去の出来るレコーディング手段を、転写体の転写面の裏側であり、且つ画像形成領域内に配置したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記転写体は磁気記録の出来る転写体であり、記録、検出、消去のできるレコーディング手段が、磁気記録方式を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
転写体のうち、リライタブルな2値パターンを形成する部位が磁性体であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項18記載の画像形成装置において、
磁気記録の出来る転写体は、転写体表面に磁性体層を成膜することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
記録、検出、消去の出来るレコーディング手段が、転写体に染料または顔料をパターニングまたはマーキングする記録方式と、それを光学的に読み取る光電変換検出方式と、それを摩擦接触により拭き取る消去方式を用いたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
記録、検出、消去の出来るレコーディング手段が、転写体にリライタブルな感熱発色層を成膜し、発熱素子による記録方式と、光学的に読み取る光電変換検出方式と、発熱素子による消去方式を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007078972A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | ベルト部材、並びにこれを用いるベルト装置及び画像形成装置 |
JP2008068953A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Seiko Epson Corp | インクジェットプリンタ |
JP2010217300A (ja) * | 2009-03-13 | 2010-09-30 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
US7823720B2 (en) | 2008-03-03 | 2010-11-02 | Seiko Epson Corporaton | Belt transport device and belt transport control method |
CN101515131B (zh) * | 2008-02-20 | 2011-12-28 | 佳能株式会社 | 彩色图像形成装置及彩色图像形成方法 |
-
2002
- 2002-11-01 JP JP2002319840A patent/JP2004157152A/ja active Pending
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