JP3041037B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
ザプリンタ等の画像形成装置に関する。
においては、カラー化が急速に進展しつつある。このよ
うなカラー画像形成装置の一種であるカラー複写機等に
おいて、カラー画像を紙等の転写材に形成させる際に
は、像担持体(感光体と転写材を支持する転写材支持体
とを接触させて同期回動させ、さらに、カラー画像に対
応した光ビームを走査手段にて像担持体上に走査させ
て、像担持体上にカラー画像に対応した潜像を形成させ
る。そして、像担持体上に形成された潜像を複数色の現
像剤によってカラ−トナ−像として現像し、この現像さ
れた各色トナ−像を転写材支持体に支持された転写材上
に順次重ねて転写することにより、転写材上にカラー画
像に対応して像が形成されるものである。
ー像を順次重ねることによりカラー像が形成させるた
め、現像あるいは転写工程における各色重ねの処理を行
う場合に、色ずれ等を防止することが非常に重要な要因
となっている。
持体上での転写材の先端位置を検出して、像担持体上の
露光位置から回転方向の転写位置までの距離と転写材の
先端位置から回転方向の転写位置までの距離を等しくす
るようにし、さらに、転写材支持体上での転写材の位置
に応じて、水平同期信号に基づき画像データが発生され
て、この画像データが像担持体上に形成されて転写材上
に転写するようになっている。
色毎の多重転写を行う場合には、像担持体上のトナー像
と転写材の先端位置合せ、さらには各色トナー像間の先
端位置合せを行う必要があるが、像担持体と転写剤支持
体の回転駆動と像担持体上に光ビームを走査する走査手
段(ポリゴンミラー)の駆動が非同期で制御されている
ため、転写材の先端位置を検出する検出信号と像形成処
理を制御するための水平同期信号との間に位相ずれが生
じた際に、複数色の像形成処理が実行されるに従ってそ
の位相ずれが累積されることになる。そのため、転写材
の先端位置合せの制御に影響を与え、像担持体上に形成
された像が転写材に転写される際に、色ずれが生じてし
まうといった問題があった。
重転写を行う場合に、像担持体と転写剤支持体の回転駆
動と像担持体上に光ビームを走査する走査手段の駆動が
非同期で制御されているため、転写材の先端位置を検出
する信号と像形成処理を制御するための水平同期信号と
の間に位相ずれが生じた際に、転写材の先端位置合せの
制御に影響を与え、像担持体上に形成された像が転写材
に転写される際に、色ずれが生じてしまうといった問題
があった。
場合でも、色ずれの生じない像形成処理を可能とし、色
ずれのない高品質なカラー画像を得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ものである。
いては、光ビームを像担持体上に走査する走査手段と、
この走査手段にて前記像担持体に走査された光ビームに
対応して、前記像担持体上に像を形成する像形成手段
と、回転可能に支持され、転写材を支持搬送する支持体
と、前記像形成手段にて形成された像を前記支持体に支
持搬送される転写材に転写する転写手段と、前記像担持
体と前記支持体とを駆動させる駆動手段と、所定の基準
信号を発生する発生手段と、この発生手段にて発生され
た基準信号に基づいて、前記走査手段の走査速度を制御
する第1の制御手段と、前記発生手段にて発生された基
準信号に基づいて、前記駆動手段により駆動される像担
持体の駆動速度と前記支持体の駆動速度とを制御する第
2の制御手段とを具備し、前記支持体の外周の長さは副
走査方向の解像度に応じた1ドットあたりの間隔の整数
倍となるように設定したことを特徴とする画像形成装置
を提供するものである。
走査する走査手段と、この走査手段にて前記像担持体に
走査された光ビームに対応して、前記像担持体上に像を
形成する複数の現像手段を有する像形成手段と、回転可
能に支持され、転写材を支持搬送する支持体と、前記像
担持体と前記支持体とを駆動させる駆動手段と、所定の
基準信号を発生する発生手段と、この発生手段にて発生
された基準信号に基づいて、前記走査手段の走査速度を
制御する第1の制御手段と、前記発生手段にて発生され
た基準信号に基づいて、前記駆動手段により駆動される
像担持体の駆動速度と前記支持体の駆動速度を制御する
第2の制御手段と、前記走査手段による前記像担持体に
対する光ビームの走査数を計数する計数手段と、この計
数手段にて計数された計数結果に応じて前記像形成手段
の複数の現像手段による像形成処理のタイミングの制御
を行う第3の制御手段とを具備し、前記支持体の外周の
長さは副走査方向の解像度に応じた1ドットあたりの間
隔の整数倍となるように設定したことを特徴とする画像
形成装置を提供することにある。
に走査する走査手段と、この走査手段にて前記像担持体
に走査された光ビームに対応して、前記像担持体上に像
を形成する複数の現像手段を有する像形成手段と、回転
可能に支持され、転写材を支持搬送する支持体と、前記
像形成手段にて形成された像を前記支持体に支持搬送さ
れる転写材に転写する転写手段と、前記像担持体と前記
支持体とを駆動させる駆動手段と、所定の基準信号を発
生する発生手段と、この発生手段にて発生された基準信
号に基づいて、前記光偏向手段の走査速度を制御する第
1の制御手段と、前記発生手段にて発生された基準信号
に基づいて、前記駆動手段により駆動される像担持体の
駆動速度と前記支持体の駆動速度を制御する第2の制御
手段と、 前記支持体の駆動に応じて所定のパルス信号を発生す
るパルス発生手段と、このパルス発生手段にて発生され
るパルス信号を計数する計数手段と、この計数手段にて
計数された計数結果に応じて前記像形成手段の複数の現
像手段による像形成処理のタイミングの制御を行う第3
の制御手段とを具備し、前記支持体の外周の長さは副走
査方向の解像度に応じた1ドットあたりの間隔の整数倍
となるように設定したことを特徴とする画像形成装置を
提供することにある。
度、転写材支持体の回転速度、並びに光ビームを像担持
体上に走査させる走査手段の光偏向手段の回転速度とを
同一の基準信号発生手段から発生される基準信号に基づ
いて制御することにより、副走査方向と主走査方向の位
相ずれをなくし、色ずれ等のないカラー画像を形成する
ことができるものである。
る。
(レーザプリンタ)の概略構成を第2図を参照して説明
する。
ての感光体ドラム1が設けられ、また、この感光ドラム
1の周囲には帯電器3、現像手段として第1現像器5、
第2現像器7、第3現像器9第4現像器11の4つの現像
器、転写材支持体としての転写ドラム13、クリ−ニング
前除電器15、クリーニング装置17が夫々この順で配置さ
れている。また、帯電器3と第1現像器5の間には、半
導体レ−ザ(図示なし)からのレ−ザビ−ムを走査する
ポリゴンミラ−19、このポリゴンミラ−を駆動するポリ
ゴンモ−タ21、レンズ23、ミラ−25、27からなる露光部
が配置されている。
7,9,11は、夫々各色に対応した感光体ドラム1上の潜像
をカラ−のトナ−像に顕像化するもので、例えば第1現
像器5にはマゼンタ第2現像器7にはシアン、第3現像
器9にはイエロ−、第4現像器11にはブラックの現像剤
(トナー)が収納させていて、この現像剤により夫々の
色に対応したトナー像を形成するものである。また、こ
の感光体ドラム1上に形成されたカラ−トナ−像は、転
写帯電器31によって、転写ドラム13に静電的に吸着され
た転写材に順次転写される。また、感光ドラム1上の未
転写トナ−はクリ−ニング前除電器15で除電された後、
クリ−ニング装置17により掻き取られる。
ト33から給紙ロ−ラ35によって送りだされ、レジストロ
−ラ37で一旦整位された後、転写ドラム13上の吸着位置
に対応して設けられた吸着ローラ39、吸着帯電器41に向
けて搬送される。その後、転写材は吸着帯電器41により
転写ドラム13上に静電的に吸着される。
トナ−像が転写された後は、分離前内除電器43、分離前
外除電器45、分離除電器47によって除電を行った後、分
離爪49によって転写ドラム上から分離され、紙搬送ベル
ト51、定着部53を介してトレイ55に排出される。
写材上にカラー画像が形成される。
おける感光体ドラム1、転写ドラム15並びにポリゴンミ
ラー19の駆動制御に関する構成について詳細に説明す
る。
は、感光体ドラム1と転写ドラム13とはギア(図示せ
ず)で連結されている。また、感光体ドラム1は、プ−
リ61、ベルト63、プ−リ65を介してドラムモ−タ67に連
結されている。すなわち、感光体ドラム1と転写ドラム
13とはドラムモ−タ67と機械的に連結されていることに
より駆動系相互の同期がとられている。そして、ドラム
モ−タ67の回転速度はドラムモ−タ67に一体的に取付ら
れたドラムエンコ−ダ69によって検出され、ドラムモ−
タ制御回路71に入力される。
する走査手段の走査系として、半導体レーザ73,ポリゴ
ンミラー19並びにレンズ23等が設けられている。この走
査系においては、半導体レーザ73から像形成される画像
信号に応じて変調して出力されるレーザビームLは、ポ
リゴンミラー19によって偏向され、さらにレンズ23等を
介して感光体ドラム1上に走査(図中矢印a方向)され
るものである。
ラ−19がポリゴンモ−タ21により図中矢印b方向に回転
され、この回転に伴い出力されるポリゴンモ−タ21のFG
パルス75は、ポリゴンモ−タ制御回路77に入力されるよ
うになっている。また、このポリゴンモータ制御回路77
には、ポリゴンモータ駆動回路78が接続されている。こ
の駆動回路78も、周知のPLL(位相同期ループ)制御が
適用され、ポリゴンモータ制御回路77からの制御クロッ
クに基づいて駆動信号を発生させ、この駆動信号により
ポリゴンモータ21が駆動される構成となっている。
は、ビ−ム検出器79によって感光体ドラム1上の走査ビ
−ム位置が検出され、この検出結果は水平同期検出回路
81により2値化処理されて水平同期信号Hとして出力さ
れる。この水平同期信号Hは、感光体ドラム1上の所定
位置からの像形成を行う際の基準となるもので、制御回
路82に直接入力される他に、計数回路83に入力され、こ
の計数回路66は水平同期信号Hを所定数計数する毎に垂
直同期信号Pを発生する構成となっている。さらに、像
形成される画像情報に対応して画像信号を発生させる画
像データ発生回路85と、この画像データ発生回路85から
発生された画像信号に応じて、半導体レ−ザ73から出力
されるレーザビームLを制御するため、半導体レーザ73
を電流駆動するレ−ザ駆動回路87が設けられている。
転写ドラム13並びにポリゴンミラー19に関する回転駆動
の同期制御を実行するために一定パルスの基準信号を発
生する基準信号発生回路93が設けられている。
転写ドラム13の回転駆動に関しては、感光体ドラム1と
転写ドラム13とを回転させるドラムモ−タ67を駆動する
ドラムモ−タ駆動回路72に入力されるドラムモータ制御
回路71の制御用クロックを、基準信号発生回路93からの
基準信号に対応して発生させるようにしている。また、
感光体ドラム1に対する光ビーム走査(ポリゴンミラー
19の回転駆動)に関しても、ポリゴンモ−タ21を駆動す
るポリゴンモ−タ駆動回路77に入力されるポリゴンモ−
タ制御回路78からの制御用クロックを、ドラムモータ制
御回路71と同様にして、基準信号発生回路93からの基準
信号に対応して発生させるようにして、感光体ドラム1
と転写ドラム13の回転駆動と、ポリゴンミラー19の回転
駆動の同期制御を行い得る構成となっている。
と転写材との先端位置合せと、各トナ−像間の先端位置
合せが必要となる。そのため転写材としての転写用紙95
の先端位置Bに対応した転写ドラム13に反射材97を設
け、この反射材97からの信号を検出器99によって検出
し、転写ドラム13上での転写用紙95の先端位置を検出す
る。この場合、感光体ドラム1の露光位置Aから回転方
向の転写位置Pまでの距離L1と、転写用紙95の先端位置
Bから回転方向の転写位置Pまでの距離L2とを等しくな
るように設定して制御している。また、転写ドラム13の
外周の長さは、主走査副走査の解像度を400ドット/イ
ンチとすると63.5μm/ドットとなるから、63.5μm×n
倍(n=整数)に設定してある。
ける動作について、第3図乃至第4図に示すフローチャ
ートを参照しつつ詳細に説明するものとする。
て転写用紙95の先端位置Bが検出されると、制御回路82
は、t1秒に発生される水平同期信号に基ずいて、第1色
用の垂直同期信号を画像デ−タ発生回路85へ出力する。
この画像デ−タ発生回路85は、次の水平同期信号から1
ライン毎に画像デ−タ信号をレ−ザ駆動回路87に出力す
ることにより、感光体ドラム1上に第1色の潜像が形成
される。次に、第1色の潜像が形成されると、計数回路
83が水平同期信号を所定数(n)計数すると、制御回路
82によって画像デ−タ発生回路64に第2色用の垂直同期
信号が出力され、第1色の潜像形成と同様にして、画像
デ−タ発生回路85は、次の水平同期信号から1ライン毎
に画像デ−タ信号をレ−ザ駆動回路87に出力し、感光体
ドラム1上に第2色の潜像が形成される。以後、計数回
路83は、水平同期信号を所定数(n)計数する毎に、第
3色用の垂直同期信号、第4色用の垂直同期信号を同様
に出力し、第3色の潜像並びに第4色の潜像が感光体ド
ラム1上形成される。
像形成装置においては、上述した通り、感光体ドラム
1、転写ドラム13並びにポリゴンミラー19の回転駆動
は、基準信号発生回路93により同期制御されている。
示す通り、ポリゴンミラー19の面数は6面、ポリゴンモ
ータ21の回転数N1=20000rpm、ポリゴンモータ21のFG信
号が6パルス/回転に設定されていると、ポリゴンモー
タ21の1回転で副走査6ライン分となる。そして、1ラ
イン単位でPLL制御を行う場合、PLL制御の分解能を10bi
t(1024)とすると、ポリゴンモータ制御回路77のクロ
ック入力CKは、20000rpm/60×6×1024=2048MHzとな
る。
径の比が1:1、感光体ドラム1と転写ドラム13の回転数
がN2=20rpmに設定されている。そして、ドラムモータ6
7から感光体ドラム1に連結されているプーリ61、ベル
ト63、プーリ65で構成されている伝達機構の減速比を2
と設定し、さらにドラムモータ67の回転数をN3=20rpm
×2=40rpmとする。
ライン単位でPLL制御を実行する場合、ドラムエンコー
ダ69のエンコーダパルスは20000rpm×6ライン/40rpm=
3000ライン(パルス/回転)となる。そして、ポリゴン
モータ21と同様にPLL制御の分解能を10bit(1024)とす
ると、ドラムモータ制御回路71のクロック入力CKは40rp
m/60×3000×1024=2048MHzとなる。
ータ制御回路71とのクロック信号を共通にすることがで
きるため、第4図に示すように、ドラムモータ67並びに
ポリゴンモータ21は、基準信号発生回路93の基準信号T
に同期して回転し、また副走査1ライン単位でPLL制御
をかけることができるため、高精度の同期制御を実行す
ることができるものである。
毎に、レーザビームLの位置が常に同じ位置を通過する
ため、4色の色重ねずれが生じることがない。
るプーリ61、ベルト63、プーリ65で構成される伝達機構
の減速比は2となっているため、感光体ドラム1と転写
ドラム13が1回転で副走査6000ラインとなるため、水平
同期信号を6000ラインカウントする毎に垂直同期信号を
発生させ、次の水平同期信号から1ライン目の画像デー
タを出力するため、4色各色での画像先端位置のずれが
生じず、色ずれのない高品質のカラー画像を得ることが
できるものである。
図を参照して説明する。
装置と構成的には同一の構成であり、そのため、各構成
には同一符号を付与してあり、ここではその構成の説明
は省略する。
形成装置と異なる点は、第1図に示した画像形成装置
は、計数回路83には水平同期検出回路81からの水平同期
信号が入力されるのに対して、第5図に示す画像形成装
置においては、計数回路83には水平同期検出回路81から
の水平同期信号が入力されるのに対して、ドラムエンコ
ーダ69からの信号が入力されるようになっている点であ
る。すなわち、この第5図に示す画像形成装置において
は、転写ドラム13の回転速度をドラムエンコーダにより
検出し、この検出信号をドラムモータ制御回路71と計数
回路83に入力されるようになっている。そして、計数回
路83は、ドラムエンコーダ信号を計数して、感光体ドラ
ム1と転写ドラム13の1回転毎に垂直同期信号を発生さ
れる構成となっている。すなわちこの画像形成装置にお
いては、感光体ドラム1と転写ドラム13の1回転分を計
数して、この計数結果に応じて垂直同期信号を発生させ
て、第1色から第4色までの潜像形成処理を順次実行し
ていくものである。第6図は、上述の動作をタイミング
チャートにて示したものである。
光体ドラム1に連結されるプーリ61、ベルト63、プーリ
65で構成される伝達機構の減速比は2となっているた
め、感光体ドラム1と転写ドラム13が1回転で副走査60
00ラインとなるため、ドラムエンコーダ信号を6000ライ
ン計数する毎に垂直同期信号を発生させ、次の水平同期
信号から1ライン目の画像データを出力するため、4色
各色毎での画像先端位置のずれが生じない。そのため、
4色の色ずれのない高品質の画像を提供することを可能
としている。
い範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもな
い。
は、各色毎の多重転写を行う場合でも、色ずれの生じな
い像形成処理を可能とし、色ずれのない高品質のカラー
画像を形成することができるものである。
の一実施例を示す概略構成図、第2図は本発明の画像形
成装置の概略構成を示す図、第3図並びに第4図は本発
明の画像形成装置の動作を説明するためのタイミングチ
ャート図、第5図は本発明の駆動制御系の他の実施例を
示す概略構成図、第6図は第5図に示した駆動制御系に
おける動作を説明するためのタイミングチャート図であ
る。 1……像担持体(感光体ドラム) 13……支持体(転写ドラム) 19……走査手段(ポリゴンミラー) 67……駆動手段 72……第1の制御手段 78……第3の制御手段
Claims (3)
- 【請求項1】光ビームを像担持体上に走査する走査手段
と、 この走査手段にて前記像担持体に走査された光ビームに
対応して、前記像担持体上に像を形成する像形成手段
と、 回転可能に支持され、転写材を支持搬送する支持体と、 前記像形成手段にて形成された像を前記支持体に支持搬
送される転写材に転写する転写手段と、 前記像担持体と前記支持体とを駆動させる駆動手段と、 所定の基準信号を発生する発生手段と、 この発生手段にて発生された基準信号に基づいて、前記
走査手段の走査速度を制御する第1の制御手段と、 前記発生手段にて発生された基準信号に基づいて、前記
駆動手段により駆動される像担持体の駆動速度と前記支
持体の駆動速度とを制御する第2の制御手段と、 を具備し、前記支持体の外周の長さは副走査方向の解像
度に応じた1ドットあたりの間隔の整数倍となるように
設定したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】光ビームを像担持体上に走査する走査手段
と、 この走査手段にて前記像担持体に走査された光ビームに
対応して、前記像担持体上に像を形成する複数の現像手
段を有する像形成手段と、 回転可能に支持され、転写材を支持搬送する支持体と、 前記像担持体と前記支持体とを駆動させる駆動手段と、 所定の基準信号を発生する発生手段と、 この発生手段にて発生された基準信号に基づいて、前記
走査手段の走査速度を制御する第1の制御手段と、 前記発生手段にて発生された基準信号に基づいて、前記
駆動手段により駆動される像担持体の駆動速度と前記支
持体の駆動速度を制御する第2の制御手段と、 前記走査手段による前記像担持体に対する光ビームの走
査数を計数する計数手段と、 この計数手段にて計数された計数結果に応じて前記像形
成手段の複数の現像手段による像形成処理のタイミング
の制御を行う第3の制御手段と、 を具備し、前記支持体の外周の長さは副走査方向の解像
度に応じた1ドットあたりの間隔の整数倍となるように
設定したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】光ビームを像担持体上に走査する走査手段
と、 この走査手段にて前記像担持体に走査された光ビームに
対応して、前記像担持体上に像を形成する複数の現像手
段を有する像形成手段と、 回転可能に支持され、転写材を支持搬送する支持体と、 前記像形成手段にて形成された像を前記支持体に支持搬
送される転写材に転写する転写手段と、 前記像担持体と前記支持体とを駆動させる駆動手段と、 所定の基準信号を発生する発生手段と、 この発生手段にて発生された基準信号に基づいて、前記
光偏向手段の走査速度を制御する第1の制御手段と、 前記発生手段にて発生された基準信号に基づいて、前記
駆動手段により駆動される像担持体の駆動速度と前記支
持体の駆動速度を制御する第2の制御手段と、 前記支持体の駆動に応じて所定のパルス信号を発生する
パルス発生手段と、 このパルス発生手段にて発生されるパルス信号を計数す
る計数手段と、 この計数手段にて計数された計数結果に応じて前記像形
成手段の複数の現像手段による像形成処理のタイミング
の制御を行う第3の制御手段と、 を具備し、前記支持体の外周の長さは副走査方向の解像
度に応じた1ドットあたりの間隔の整数倍となるように
設定したことを特徴とする画像形成装置。
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