JP3135247B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3135247B2
JP3135247B2 JP02169964A JP16996490A JP3135247B2 JP 3135247 B2 JP3135247 B2 JP 3135247B2 JP 02169964 A JP02169964 A JP 02169964A JP 16996490 A JP16996490 A JP 16996490A JP 3135247 B2 JP3135247 B2 JP 3135247B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は重ね転写によりカラー画像をを作成する画像
形成装置に関する。
〔従来の技術〕
書き込み手段によつて感光体に所定のタイミングで、
複数回繰り返して光書き込みを行い現像によつて可視画
像を順次形成し、転写手段によつて転写受容体にこれら
の可視画像を、順次重ね転写して画像を形成する画像形
成装置では、感光体の駆動軸の回転をエンコーダ板で検
出して、シーケンス制御の基準パルス形成し、この基準
パルスを用いてメイン制御部のカウンタをカウントアツ
プさせるなどの方法で、シーケンス動作のタイミングを
とつて画像形成装置の画像形成動作が制御されている。
この場合、レーザビームによる感光体への静電潜像の
書き込みの開始は、レーザビームの主走査ラインに同期
して行われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術では、上記したアナログ複写機に適用さ
れている従来のシーケンス制御では、使用される基本パ
ルスがレーザビームの主走査ラインに同期していないた
めに、画像書き込みのタイミングが、最大で1ラインず
れることがあり、これに伴つて画像書き込みの誤差が生
じる。
このため、このシーケンス制御方式をレーザビームを
走査して静電潜像を形成するデイジタル複写機に適用す
ると、白黒複写機では余り問題は生じないが、カラー複
写機では前述の画像書き込み時の誤差が色ずれとして現
れ、画像品質を著しく低下させることがある。
この問題を解決するために、特開昭63−70265号公報
において、感光体と光学走査機構との起動タイミングの
同期をとつて、転写時の位置合わせを行う複写機の制御
装置が提案されている。
しかし、提案に係る制御装置は構造が複雑となり、製
造コストの面でも問題がある。
本発明の第1の目的は、画像書き込み時のタイミング
遅れを補正して画像形成を行うことにより、重ね画像形
成時にも色ずれを生じることのない画像形成装置を提供
することにある。
本発明の第2の目的は、構造が簡単で、高精度の重ね
転写動作が行われる画像形成装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
前記第1の目的を達成するため、第1の手段は、感光
体上に単色画像を形成し、搬送手段により搬送される転
写紙に前記単色画像を転写する動作を複数回繰り返して
前記転写紙上にカラー画像を形成する画像形成装置にお
いて、感光体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段の駆
動速度に応じたパルス出力を発生するパルス発生手段
と、前記パルス発生手段から出力されるパルス出力に応
じて書き込みスタート指令である書き込みゲート信号を
出力するゲート信号出力手段と、光書き込み素子と、前
配光書き込み素子から発せられたレーザ光を偏向する偏
向手段と、前記偏向手段により偏向されたレーザ光を検
出して実際の書き込みスタート信号である主走査ライン
同期信号を出力する同期信号発生手段と、前記転写紙を
給紙側から排紙側へ向けて搬送する前記搬送手段の正転
駆動、その逆方向に駆動する逆転駆動または停止を制御
する搬送駆動制御手段と、前記ゲート信号出力手段から
出力されるゲート信号の出力タイミングと前記主走査ラ
イン同期信号発生手段から出力される主走査ライン同期
信号の出力タイミングとの時間差を検出し、この検出さ
れた時間差を前記搬送駆動制御手段により制御される搬
送手段の正転駆動開始タイミングに加算する補正手段と
を備え、前記搬送手段は、前記感光体と該搬送手段とが
接する位置に設けられた転写位置に向けて、前記補正手
段により補正された正転駆動開始タイミングで前記転写
紙の搬送を開始することを特徴とする。
この場合、前記パルス発生手段は前記感光体の駆動軸
を含む駆動伝達系に設けるとよい。色に対応する光像が
順次露光されて静電潜像が形成され、現像手段によつて
静電潜像が現像される。そして、転写手段によつて現像
された複数色に対応する画像が、順次転写紙に転写され
る。
この場合、感光体の駆動手段の駆動速度に応じたパル
スを発生するパルス発生手段のパルス出力によつて、画
像形成動作シーケンスが実行されるが、パルス発生手段
から得られた書き込みゲートオンタイミングと、その後
に出力される実書き込みスタート信号である主走査ライ
ン同期信号との時間差を、搬送駆動制御手段のスタート
タイミングに加算して制御が行われる。
この制御によつて、複数色の重ね転写における色ずれ
が防止される。
また、感光体の駆動軸を含む駆動伝達系に設けたエン
コーダをパルス発生手段として動作シーケンスが実行さ
れる。
〔実施例〕
以下、本発明の第1の実施例を図面を参照して説明す
る。
第1図は本発明の実施例の構成の説明図である。
第1図に示すように、ケース内に画像形成部45が設け
られ、この画像形成部45の上方には、カラー画像読み取
り装置35が設けられている。5は光書き込み装置、1は
感光体ベルト、7,9,11,13は現像器、31は定着器、17は
転写ベルト、46は転写紙トレイ、32は排紙トレイであ
る。
画像形成部45の下部には、駆動ローラ18及び従動ロー
ラ19に巻装されて転写ベルト17が配され、従動ローラ19
に近接して紙後端ガイド板28が設けられ、駆動ローラ18
に近接して紙先端ガイド板27が、紙先端ガイド板27と駆
動ローラ18間に切換ガイド26が設けられている。
画像形成部45の中央部で、前記転写ベルト17に対して
直角方向にPC駆動ローラ2及び従動ローラ3に巻装され
て感光体ベルト1が配され、転写ベルト17を挟んでPC駆
動ローラ2と対向する位置に、転写コロナ21が配されて
いる。
紙後端ガイド板28の上方に近接して転写紙トレイ46が
ケースに取り付けられ、転写紙トレイ46には転写紙14が
積載され、転写紙トレイ46の給紙口に近接して給紙コロ
15が設けられ、PC駆動ローラ2の上手側に転写ベルト17
に近接対向して吸着帯電器23が設けられ、転写ベルト17
を挟んで吸着帯電器23と対向する位置に、接離切換ロー
ラ20が配されている。
紙先端ガイド板27の上方に近接して定着器31が配設さ
れ、この定着器31に接続する排紙トレイ32がケース外に
導出され、転写ベルト17を挟んで駆動ローラ18と対向す
る位置に、分離帯電器24が設けられている。
感光体ベルト1に近接対向して、転写紙トレイ46側に
現像器(Y)7、現像器(M)9、現像器(C)11及び
現像器(BK)13が配され、それぞれの現像器には現像ロ
ーラ(Y)6、現像ローラ(M)8、現像ローラ(C)
10及び現像ローラ(BK)12が取り付けられている。
感光体ベルト1に接近対向して排紙トレイ32側に、現
像器(Y)7に対向して光書き込みユニツト5が配設さ
れ、この光書き込みユニツト5の近傍に、レーザビーム
主走査同期検知板36(以下同期検知板という)が設けら
れている。
現像器(BK)13と対向する位置に、感光体ベルト1に
近接してPCクリーナ29が配設され、PCクリーナ29と光書
き込みユニツト5間には、感光体ベルト1に近接対向し
て帯電器4と除電器30とが配列されている。
第2図は光書き込みユニツト5の光学系の構成を示す
斜視図である。
同図において、原稿の画像に対応して変調されたレー
ザ光が、レーザダイオード48から発せられて、このレー
ザ光はコリメートレンズ49を介して、図示せぬモータで
回転されるポリゴンミラー50により光走査され、Fθレ
ンズ51を介して帯電された感光体ベルト1を露光する。
そして、1ライン走査の画像領域外に同期検知板36が
設けられていて、この同期検知板36によつてレーザビー
ムの主走査ライン同期が検知され、1ライン走査毎に同
期検知板36から1パルスが検出信号として出力されるよ
うになつている。
第3図は本実施例の同期検知板の回路図であつて、52
はフオトダイオード、53はコンパレータである。
同図に示すように、トランジスタ54のベースとアース
間にフオトダイオード52が接続され、トランジスタ54の
コレクタが、コンパレータ53の比較端子に接続され、ト
ランジスタ54のコレクタとアース間には抵抗55が接続さ
れている。このコンパレータ53の基準端子には、抵抗5
6,57で分割されたバイアス電圧が基準電圧として印加さ
れている。
このため、フオトダイオード52によつてレーザビーム
の主走査ライン同期が検知されると、検出信号がコンパ
レータ53で波形整形されて、後述するメインボードに入
力されるようになつている。
コピー動作中に同期不良となると、その間のレーザ出
力は出つぱなしとなり画像に横黒帯が現れ、待機中に同
期検知出力が異常になると異常表示が行われるようにな
つている。
第4図は本実施例の制御部の要部の構成を示す説明図
であつて、38は回転検知センサ、14はメインボード、4
2,43はサーボ制御ボードである。
同図において、感光体ベルト1のPC駆動ローラ2の回
転軸に回転検知センサ38が取り付けられ、この回転検知
センサ38の検知信号は、メインボード41とサーボ制御ボ
ード43に入力されている。
また、PC駆動ローラ2の回転軸にはPC駆動モータ100
が取り付けられ、PC駆動モータ100には回転を検出する
エンコーダ37が接続され、このエンコーダ37の検知信号
はサーボ制御ボード42,43及びメインボード41に入力さ
れる。一方、サーボ制御ボード42から制御信号が、PC駆
動モータ100に入力されている。
同様にして、駆動ローラ18の回転軸には転写駆動モー
タ39が取り付けられ、転写駆動モータ39には回転を検出
するエンコーダ40が接続され、このエンコーダ40の検出
信号は、サーボ制御ボード43に入力され、サーボ制御ボ
ード43から制御信号が転写駆動モータ39に入力されてい
る。
さらに、同期検知板36の検出信号がメインボード41に
入力される。またメインボード41とサーボ制御ボード4
2,43間が、それぞれ接続されている。
本実施例では、各回の光書き込みスタート指令時点か
ら実際に書き込みスタート時点までのタイミングずれを
検出し、このずれ分を補正する補正回路が設けられてい
る。
この補正回路が補正すべきずれ分について説明する。
第12図は画像形成装置の動作を説明するタイミングチ
ヤートであつて、は第4図の駆動軸2に取り付けられ
ているエンコーダ37の出力信号、は画像データの書き
込み信号、は転写駆動モータの正転スタート信号、
は同期検知板36の検出信号である。
同図に示すように、駆動軸2のエンコーダ37の出力信
号がシーケンス動作の基本パルスにされ、各色の書き込
みゲートONタイミングと、転写駆動モータ正転スタート
信号は、エンコーダ37の出力信号の立ち下がりエツジに
同期して出力されている。
このため、従来装置においてはYデータ書き込み時の
上記信号,およびの拡大図(ア)、(イ)、
(ウ)より明らかなように、実際の書き込み開始時間
は、書き込みゲートが立ち上がつた後で次の同期検知板
36の出力信号が供給された時点となり、時間tYだけ書き
込みの開始が遅れることになる。
同様にして、Mデータの書き込みの開始は、拡大図
(カ)、(キ)、(ク)より明らかなように、時間tM
け遅れることになる。
このため、Y,M画像を重ね転写する正転スタート信号S
1,S2は、拡大図(エ)、(オ)と(ケ)、(コ)から明
らかなように、エンコーダ37の出力信号と同期している
ため、この状態で重ね転写すると、Y,M画像間で|tY−tM
|だけ色ずれを起こすことになる。
そこで、本実施例の補正回路は、上述の書き込み開始
遅れ時間tY,tMをそれぞれの正転スタート信号S1,S2のタ
イミングに加算し、第12図の(サ)、(シ)のタイミン
グでサーボ制御ボード側へ入力するような動作をする。
第5図は実施例の補正回路であり、同図で60はD型フ
リツプフロツプ、61はクロツク発振器、62,63は互いに
カスケード接続されたアツプダウンカウンタ、64,65は
フリツプフロツプである。
第5図に示すように、同期検知板36の出力信号がAND
回路66,67のそれぞれ一方の入力端子に入力され、AND回
路66,67のそれぞれ他方の入力端子には、D型フリツプ
フロツプ60のD端子と、アツプダウンカウンタ62,63のL
oad端子及びDown/Up端子が接続されている。AND回路66,
67の出力端子がAND回路68の入力端子に接続され、AND回
路68には、また正転スタート信号が入力されている。そ
して、AND回路68の出力端子は、D型フリツプフロツプ6
0のCK端子に接続され、D型フリツプフロツプ60のQ端
子は、アツプダウンカウンタ62のEnable端子に接続され
ている。
一方、フリツプフロツプ64のB端子に書き込みゲート
信号が入力され、フリツプフロツプ64のQ端子が、D型
フリツプフロツプ60のD端子と、反転回路69を介してア
ツプダウンカウンタのDown/Up端子に接続されている。
アツプダウンカウンタ62,63の62の各出力端子からの
データQA〜QDが、反転されてAND回路70に入力され、ア
ツプダウンカウンタ63の各出力端子からのデータQA〜QD
が、反転されてAND回路72に入力されている。また、ア
ツプダウンカウンタ62のMax/Min端子が、反転回路73を
介してAND回路71の入力端子に接続され、AND回路70,72
の入力端子もAND回路71の入力端子に接続されている。
そして、AND回路71の出力端子が、フリツプフロツプ6
5のB端子に接続され、フリツプフロツプ65のQ端子
に、補正後の正転スタート信号が出力されるようになつ
ている。
また、クロツク発振器61の出力端子が、アツプダウン
カウンタ62,63のクロツク端子に接続され、アツプダウ
ンカウンタのデータ入力端子A〜Dはアースされてい
る。
第6図は第5図の補正回路の動作を説明するタイミン
グチヤートであつて、アツプダウンカウンタ62からは、
AND回路70にデータQA〜QDが入力され、また、アツプダ
ウンカウンタ63からは、AND回路72にデータQA〜QDが入
力される。
そして、アンド回路71の出力端子の信号は、正転スタ
ート信号S1から時間TY後に“H"となり、これに対応して
フリツプフロツプ65のQ端子に補正された正転スタート
信号S1′が得られる。
第12図に示す補正された正転スタート信号S1′,S2
が得られると、Y,M画像間での色ずれを補正することが
できる。同様にして、各色間での色ずれを補正すること
ができる。
第5図の補正回路を使用することにより、カスケード
接続されたアツプダウンカウンタ62,63によつて最高256
カウントアツプガウンが可能で、主走査1ライン周期の
1/256の分離能で、書き込み遅れ時間と補正した正転ス
タート信号を出力することができる。
書き込み系が線密度16(line/mm)で、線速120(mm/s
ec)とすれば、使用するクロツク発振器61の出力周波数
fCは、次式で与えられる。
分解能をさらに上げるには、カスケード接続段を増加
してクロツク周波数を高めるとよい。なお、フリツプフ
ロツプ64の出力パルス幅は、外部に接続するC,Rによつ
て主走査1ライン周期よりも長く、2ライン周期よりも
短い時間に設定される。
以下に、本実施例の画像形成動作を具体的に説明す
る。
第11図(a),(b)は、実施例の画像形成動作を示
すタイミングチヤートである。
プリントスイツチをON(第11図(a)のa)にする
と、感光体ベルト1は、PC駆動モータ100の回転軸に挿
着されたPC駆動ローラ2が時計方向に回転することによ
り、矢印方向にVPの線速で回動する(第1図参照)。
また同時に、転写ベルト17も、転写駆動モータ39がま
ず正転(第11図(a)のg,h信号と、jの速度参照)を
開始して、左矢印方向にVFの線速で回動する。この時、
VP=VFの条件のもとで回動するように制御駆動されてい
る。
さて、感光体ベルト1(以下、PCベルトと略す)は除
電器30で除電され、帯電器4で全面均一帯電されるが、
以下の条件を満たすような処理をされる。
除電器30は、予めPCクリーニング装置により表面のト
ナーを除去された感光体ベルト1表面に光照射、または
除電コロナの印加を行い、感光体ベルト1の表面電位を
略0Vにする。
ネガ−ポジプロセスの場合、トナーは、感光体表面の
帯電されていない個所に付着するので、感光体ベルト1
の表面全体に、帯電器4により均一に帯電しなければな
らない。
帯電器4は、コロナ放電により均一帯電を行うが、放
電により軽微なオゾンを発生する。このオゾンは、放電
を停止することで短時間で分解するが、感光体ベルト1
表面に悪影響を及ぼし画像の鮮明さを損なうことがあ
る。そこで、フアン等(図示せず)により帯電器4後方
から空気を送るか、または吸引し、オゾンの影響をなく
す。
ところでPC駆動ローラ2の軸には、回転検知センサ38
が設置されており、このローラ1回転毎に検知パルスが
でるようになつている(第11図(a)のd)。
第11図(a)の例では、この1回転検知センサの3パ
ルス目のタイミングで、光書き込みユニツトの半導体レ
ーザダイオード(以下LDと略す)48を制御・駆動開始
し、まず、Y画像データに基づいた光書き込みを開始
(f)して静電潜像を形成する。
この場合、本実施例では既に説明したように、第5図
に示す補正回路を使用することにより、書き込み遅れ時
間を補正した正転スタート信号S1′,S2′を出力して、
同期検知板36の検出信号で行われる書き込みと各色の書
き込みゲートのONタイミングとを一致させて、色ずれを
防止している。
この光書き込みされる画像データは、第1図の上部に
設置されたカラー画像読み取り装置35により、例えば
青、緑、赤の3色分解光をそれぞれ読み取り、各色光の
強度レベルを基にして、画像演算処理を行つて、Y,M,C,
BKの各色書き込み画像データとしたものである。
なお、画像データは他のカラー画像処理装置(例えば
カラーフアクシミリ、ワードプロセツサ、パーソナルコ
ンピユータ等)から出力されるものであつてもよい。そ
のための接続インターフエースは個別に対応すればよ
い。
ところで、静電潜像を顕像化する現像器7,9,11,13
は、通常は現像ローラ6,8,10,12が感光体ベルト1面に
接触しない位置にある。そして、対応する色の潜像形成
部位が、各色現像ローラ位置に到達する直前ないし通過
直後の間のみ、該当する色の現像器が第1図で左方向に
押圧されて、感光体面に対し現像ローラが所定圧の接触
状態になるように設定される。
同時に、該当現像器のみ現像機能を持たせるために、
各現像器7,9,11,13の駆動を開始する(第11図(b)の
m〜p)。
まずY画像の潜像に対して、タイミングをとつてY画
像器7を感光体面に接触・駆動(第11図(b)のm)さ
せ、Y画像を顕像化する。
各色の現像処理が終了すると次は転写工程となるが、
転写ベルト17は、転写部(PC駆動ローラ2部)で感光体
ベルト1面と接離するように、接離切り替えローラ20の
上下位置切り替えを行う。
まず、プリント動作が始まると、前述のように転写ベ
ルト17が左矢印方向に駆動され、その後、転写ベルト接
離切り替えローラ20を上位置に押圧して、転写ベルト17
を感光体ベルト1に接触させる(第11図(b)のt)。
そして、所定のタイミングで転写紙14を給紙コロ15に
て給紙し、次いで感光体ベルト1面に形成された画像位
置と合致するよう、タイミングをとつてレジストローラ
16にて搬送入する。
搬送入された転写紙14は、紙吸着帯電器23で所定極性
のコロナチヤージを受けて(第11図(b)のx)、転写
ベルト17と密着され、転写中に紙位置がずれないように
される。この紙吸着帯電器23の対向電極として、前述の
転写ベルト接離切り替えローラ20を兼用して、装置の簡
素化を図つている。
なお、転写ベルト17の除電は、1色目転写工程に先立
つて除電コロナ22にて全面均一除電を施す(第11図
(b)のw)。またこれに先立つて、転写ベルトクリー
ナ25でクリーニング処理を行つている。
さて、顕像化したY画像先端が、転写位置T点から所
定距離上手のTs点に到達した時に、転写駆動モータ正転
スタート信号S1(第11図(a)のh)を転写駆動モータ
39のサーボ制御ボード(制御駆動回路)43に入力させ
る。
但し、S1時点では、既に正回転中であり、そのまま正
転動作を継続する(第11図(a)のj)。
S1のタイミングは実質的に転写紙先端がRT点、すなわ
ち転写位置T点の手前方向l1の位置に到達した時点であ
つて、併せて感光体ベルト1のY画像先端が、T点の手
前方向l1の位置Ts点に到達した時点である。
これは、第11図(a)の例では、Y画像データ書き込
み開始タイミングから、PC駆動ローラ2の4回転分と、
更にPC駆動モータ100のエンコーダパルス数P0相当分回
転した時点になる(第11図(a)のd,e,f,h)。
なお、この間に、感光体ベルト1はE点(画像書き込
み位置)からTs点までの距離分移動している。
S1時点から時間t1経過後に、Y画像先端及び転写紙先
端は両者ともl1の距離を移動し、転写位置T点に到達
し、以後、転写コロナ帯電器21でY画像転写が行われ
る。
この時の時間t1でのPC駆動モータ100のエンコーダ(P
C)37のパルス数がP1、転写駆動モータ39のエンコーダ
(T)40のパルス数がPT1である(第11図(a)のe,
k)。
ここで両エンコーダ37,40の分解能として、それぞれ
1パルス当たりのベルトの移動距離が同一になつていれ
ば、P1=PT1であり、また、両者の比がαであれば、P1
とPT1は計数αに対応した値となる。本例ではP1=PT1
して以後説明する。
Y画像転写工程が進行すると、転写紙14先端は転写ベ
ルト17から分離して、切り替えガイド26の実線位置上を
通つて、紙先端ガイド板27の方向に進む。
Y画像転写工程が終了して、転写紙14後端がT点を通
過した後l2の距離分移動した時点、すなわちS1時点か
ら、転写紙がl1+lP(転写紙サイズ)+l2の距離を移動
した時(時間t1+t2)(転写紙14は34で示す2点鎖線位
置)、転写駆動モータ39の逆転信号によつて同モータ39
を逆回転させる(第11図(a)のi,j)。なお、この逆
回転に先立ち、転写ベルト接離切り替えローラ20を下位
置に下げ、転写ベルト17を感光体ベルト1面から離間さ
せておく。
逆回転によつて転写ベルト17と転写紙34は、右矢印方
向にVR(>VF)の速度で高速逆搬送させる。この時、t3
の短い逆搬送時間に時間t1+t2で左方向に移動した距離
(l1+lP+l2)と等しい距離を右方向に搬送制御して復
帰させる。
この逆搬送時において、転写紙後端は転写ベルト17か
ら分離して紙後端ガイド板28の方向に進む。そして、正
確に所定距離逆搬送されて、転写紙14が33の2点鎖線位
置(紙先端位置がRT点位置)で停止して、2色目のM画
像転写のために待機(時間t4)する。
一方、感光体ベルト1の方では、1色目のY画像転写
の間にも既に2色目のM画像形成が行れている。すなわ
ち、M画像データに基づいたLDの制御・駆動による光書
き込みの静電潜像形成は、Y画像書き込み開始からPC駆
動ローラ2が整数回転した時点、本実施例の場合では4
回転した時点で開始〔第11図(a),(b)〕してい
る。
そして現像器は、Y画像領域のみY現像器7が接触・
駆動され、2色目のM画像領域が達成する前に、Y現像
器7は感光体ベルト1面から離間し駆動が停止される。
その代わりにM現像器8は、Y画像領域の通過後に、
M画像領域先端が到達する前に、感光体ベルト1面に接
触・駆動され(第11図(b)のn)、M画像潜像領域の
み顕像化する。
次にM画像先端がTs点に到達した時、すなわち1色目
のY画像の場合と同じく、M画像データ書き込み開始タ
イミングからPC駆動ローラ2の4回転分とPC駆動モータ
エンコーダ37のパルス数P0相当回転移動した時点に、転
写駆動モータ正転スタート信号S2を制御駆動回路43に入
力させる。
これと同時か若干遅れて、接離切り替えローラ20を、
上位置方向に押上動作を開始して、少なくとも転写紙先
端がT点に到達するまで接触させる。
さて、正転スタート信号S2の立上がり時点から時間t1
で感光体ベルト1は、先のY画像の場合と同様に、PC駆
動モータエンコーダ(PC)37のパルス数がP1、感光体ベ
ルト1の移動距離がl1となつている。
そこで転写紙の方もこの時間t1の間に速度0の状態か
らVF(=VP)に立ち上げるとともに、この間(時間t1
におけるエンコーダ(T)40の出力パルス数が1色目の
正転スタート信号S1の立上がりからのパルス数と同じP
T1、即ちP1=PT1となるように移動距離制御も行う。
こうして、再度、時間t1の間に転写紙14がl1だけ移動
し、既に転写が終了した1色目のY画像と新たに転写さ
れる2色目のM画像が、転写紙上で位置合わせされる。
以後は上述と同じ工程を繰り返す。すなわちM画像転
写、転写紙高速逆搬送、またC画像データ書込み、C画
像現像、C画像転写、転写紙高速逆搬送、そしてBK画像
データ書込み、BK画像現像、BK画像転写へと進む。
次に、BK画像転写以後の説明を行う。
BK画像転写工程になると、切り替えガイド26が、1点
鎖線位置に切り替わり、転写工程中の転写紙は、先端部
から分離帯電器24で除電されながら定着器31方向に進
み、転写紙後端が転写終了しても、そのまま転写駆動モ
ータ39は正転を続けて、転写紙を第1図左方向に搬送
し、定着処理されたカラープリント排紙トレイ32上に排
出する(第11図(b)のj,u,v,y)。
この後、転写ベルト17は、1枚目画像領域後端部が除
電器22を通過した時点から除電コロナを印加して均一除
電される(第11図(b)のw)。
複写リピート動作をするときは、1枚目の転写紙のBK
画像データ書込みの後、第11図(a),(b)図示の如
く、引き続き2枚目のY画像データ書込みに進み、転写
紙14と転写ベルト17の同じ動作制御を繰り返す。
なお感光体ベルト1は、転写後、PCクリーナ29で残留
トナーを除去され、さらに除電器30で残留電荷が除電さ
れ、帯電器4の方向に移動する。
最後のカラープリントが排紙トレイ32に搬出される
と、感光体ベルト1と転写ベルト17がクリーニングおよ
び除電された後に全ての駆動動作が停止となり、初期状
態に復帰する。
なお、Y,M,C,BKの4色重ね記録を説明したが、2色ま
たは3色重ね記録の場合は、必要な色の画像形成と転写
を続けて2回または3回行つて記録を終了するように装
置の動作を制御する。
また単色記録の場合は、所定枚数が終了するまでの
間、その色の現像器が接触・駆動され、転写ベルト17
は、感光体ベルト1に接触したままとし、また切り替え
ガイド26は、定着器31方向に転写紙14をガイドする位置
で保持して記録動作をする。
したがつてリピート記録においては、4色記録時に比
べてプリント作成速度が3色時には4/3倍、2色時には
2倍、単色時には4倍と高速処理することになる。
なお、本実施例では4ビツトアツプダウンカウンタを
有する補正回路を使用したが、本発明は上記各実施例に
限定されるものではなく、CPUによる外部割り込みや内
部カウンタを使用することもできる。
本実施例では、画像形成の順序をY,M,C,BKとし、また
現像器7,9,11,13の配置を上から、Y,M,C,BKとしたが、
もちろんこれに限定されるものではない。
また、本実施例は静電潜像形成を、デジタル画像処理
された色画像データにより、LDで光書込みする方式であ
るが、E点位置に通常の電子写真複写機でアナログ光学
像を、所定のタイミングで結像させることでも、同様な
カラー記録が行える。
現像色については、上記4色に限定されるものではな
く、青、緑、赤、その他、所望の色を必要に応じて組み
合わせ使用することも可能である。
従来、線密度16Line/mmの1ライン相当の距離、即ち
最大60μの色ずれが生じていたが、実施例によると、Y,
M,C,BKの書き込みタイミングのばらつきに起因する転写
紙14上の画像位置ずれが全く無視できる状態となつた。
第7図,第8図,第9図,第10図は、本発明の他の実
施例の要部の構成図であつて、第1の実施例と同一部分
には同一符号を付している。
第7図において、80は中間転写ベルト、81は転写コロ
ナ、82は転写紙搬送ユニツト、83は中間転写ベルトクリ
ーナであり、この実施例では、往復動する中間転写ベル
ト80に順次画像の重ね転写が行われ、転写紙14へは中間
転写ベルト80から1回で転写が行われる。
第8図に示した実施例は第7図と同様の構成で、第7
図のものが、中間転写ベルト80が往復動する方式である
のに対して、中間転写ベルト80が順方向に駆動され、一
時停止や高速スキツプ駆動も可能なものである。
第9図において、84は第1の転写ドラム、85は第2の
転写ドラムであり、この例では転写ベルトを把持した第
2の転写ドラム85と転写紙を把持した第1の転写ドラム
84が、順方向にのみ回転移動し、各色の転写スタート毎
に位置制御が行われる。
第10図に示した実施例は、LEDアレイや液晶シヤツタ
アレイなどのレーザビーム以外の光書き込みユニツトを
使用した場合である。
これら第7図〜第10図に示した実施例においても、第
1の実施例と同様の動作制御を行つて書き込み開始時期
のずれを補正して、色ずれのない良好な画像が形成され
る。例えば、レーザビーム以外の光書き込みユニツトを
用いる場合、ドライバなどの内部クロツクで主走査1ラ
インの書き込みタイミングパルスを形成すると、この書
き込みタイミングパルスが、第1の実施例の同期検知板
出力信号に相当する。
次に、第2の実施例について第1の実施例と異なると
ころのみ説明する。
第13図は実施例の駆動制御部の構成図であり、41はメ
インボード、47はサーボ制御ボードである。
図に示すように、駆動ローラ2と従動ローラ3間に、
感光体ベルト1が移動自在に巻装され、さらに感光体ベ
ルト1の長手方向と直角方向に、駆動ローラ18と従動ロ
ーラ19間に転写ベルト17が移動自在に巻装されている。
駆動ローラ2の軸に、駆動ローラ2を駆動するPC駆動
モータ100が接続され、PC駆動モータ100にはエンコーダ
37が取り付けられ、駆動ローラ2の軸にはPC駆動軸エン
コーダ38が取り付けられている。このPC駆動軸エンコー
ダ38の検知信号はメインボード41に入力され、エンコー
ダ37の検知信号はサーボ制御ボード47に入力され、サー
ボ制御ボード47から制御信号が、PC駆動モータ100に入
力されている。
駆動ローラ18の軸に、転写駆動モータ39が接続され、
転写駆動モータ39にエンコーダ40が取り付けられ、エン
コーダ40の検知信号はサーボ制御ボード47に入力され、
サーボ制御ボード47から制御信号が、転写駆動モータ39
に入力されている。
メインボード41とサーボ制御ボード47間が互いに接続
され、メインボード41にワンシヨツトマルチバイブレー
タ148とレーザビーム駆動制御板146とが接続され、同期
検知板145がレーザビーム駆動制御板146とAND回路149の
一方の入力端子に接続され、ワンシヨツトマルチバイブ
レータ48の出力端子が、AND回路149の他方の入力端子に
接続され、AND回路149の出力端子がサーボ制御ボード47
に接続されている。
以上に説明した構成の実施例の動作を、次に説明す
る。
第11図は、実施例の全体動作を示すタイミングチヤー
ト、第14図は実施例の要部の動作を示すタイミングチヤ
ートである。
第13図において、メインボード41及びサーボ制御ボー
ド47間では、双方向シリアル通信で更新できるようにな
つているので、先ずメインボード41は転写紙サイズから
判断できる往動距離信号をサーボ制御ボード47側に送信
し、サーボ制御ボード47はこの往動距離信号を受信する
と、了解を意味するOK信号をメインボード41に送信する
(第14図のδ,ε)。次にメインボード41から、コピー
枚数,色モードから推定される往動回数信号が、サーボ
制御ボード47に送信され、サーボ制御ボード47はこの往
動回数信号を受信すると、OK信号をメインボード41に送
信する。
プリントスイツチがONされると(第11図に示すa,第14
図に示すu)、メインボード41からサーボ制御ボード47
にスタート信号が送信され、スタート信号を受信したサ
ーボ制御ボード47からメインボード41にOK信号が送信さ
れると共に、PC駆動モータ100及び転写モータ39を正転
駆動する制御信号が出力される(第1図に示すb,h)。
そして、PC駆動モータ100及び転写駆動モータ39の線
速がそれぞれvP,vFに達すると、サーボ制御ボード47か
ら定回転信号がメインボード41に送信され、この定回転
信号を受信したメインボード41からはOK信号がサーボ制
御ボード47に送信される(第14図に示すδ,ε)。
メインボード41は、定回転信号を受信後にローラ1回
転相当パルスに同期して、Y書き込みゲートをONとする
(第14図のf,ρ)。この書き込みゲートの立ち上がりに
同期して、ワンシヨツトマルチバイブレータ148からは
同期検知信号と同一周期のパルスを発生させる(第14図
のf,γ)。このパルス信号(第14図のγ)と同期検知板
の出力信号(第14図のz)とがAND回路149に入力され、
実際のY書き込みのタイミングパルスe1(第14図のη)
がAND回路149から弁別出力される。
サーボ制御ボード47では、タイミングパルスe1の発せ
られた時点からエンコーダ37の出力信号をカウントし、
カウント数がPESとなる第1図のTs点に到達した時点(S
1)に、転写駆動モータ39のエンコーダ40のパルス計数
値をリセツトしてメモリに記憶する。一方Ts点に対応す
る転写ベルト17上のRT点を逆搬送位置とする。
その後、時間t1後、T点で画像先端と一致させるた
め、PCエンコーダの出力パルス数がP1=PT1となるよう
に速度と位置制御が行れて、転写紙は転写搬送される。
これに対し、従来の画像形成装置の書き込み動作は第
16図(d)に示すタイミングチヤート及び同図(a)を
拡大した同図(b)から明らかなように、PC駆動軸エン
コーダの出力信号の立ち下がりに同期して、書き込み開
始ゲートがONされるが、同期検知板の出力信号に同期し
て行われる実際の書き込み位置は、本来書き込みたい位
置よりtY,tM遅れることになる。このため、例えばY,M間
ではtY−tMの色ずれが生じることになる。例えば400dpi
の書き込み系であるならば、tY−tMの最大時間は同期検
知板出力の1周期となるので、最大63.5μmの色ずれを
生じる(25.4mm÷400=0.0635mm)。
第17図は、第16図(a),(b)の動作を行う従来の
画像形成装置の駆動制御部の構成図であり、142はPCモ
ータサーボ制御ボード、143は転写モータサーボ制御ボ
ード、44はサーボ制御ユニツトで、既に説明した第13図
と同一部分には同一符号が付されている。同図に示すよ
うに、同期検知板145の出力信号は、レーザビーム駆動
制御板146の駆動の同期信号として使用され、この出力
信号に同期して書き込みが行われるので、第16図
(a),(b)に示したような書き込みの遅れが生じ
る。
このように、実施例によると実際の書き込みタイミン
グより、PC駆動モータ100のエンコーダ37の出力信号を
カウントして、転写駆動モータ39の正転スタートのタイ
ミングが決定されるので、色ずれはPC駆動モータ100の
エンコーダ37の1パルス分、すなわち駆動ローラ径を27
mmとして次式で与えられる範囲におさえることができ
る。
駆動ローラ径×π÷20000(PLS) =4.24(μm/PLS) ……(2) 第15図(a)は、実施例のメインボード41の動作を示
すフローチヤート、同図(b)はPC駆動軸エンコーダパ
ルス割り込み動作を示すフローチヤート、同図(c)は
サーボ制御ボード47の動作を示すフローチヤート、同図
(d)はPC駆動モータエンコーダ割り込み動作を示すフ
ローチヤート、同図(e)は転写駆動モータエンコーダ
割り込み動作を示すフローチヤートである。
第15図(a)に示すメインボード41の動作では、ステ
ツプS1で転写紙サイズを検知し、これに基づいて往動距
離を算出しサーボ制御ボード47側へ送信し、ステツプS2
に進んでOK信号受信の判定が行われる。
サーボ制御ボード47からOK信号が送信され、ステツプ
S2の判定がYESであると、ステツプS3で操作パネルの入
出力処理を行い、各モードから往動回数を算出し、サー
ボ制御ボード47側へ送信し、ステツプS4でOK信号を受信
したかどうかの判定が行われる。ステツプS4の判定がYE
Sであると、ステツプS5に進んでプリントスイツチONか
どうかの判定が行われて、この判定がYESであると、ス
テツプS6でスタート信号がサーボ制御ボード47側へ送信
される。
次に、ステツプS7でOK信号の受信が判定され、この判
定がYESであると、ステツプS8に進んでパルステーブル
セツトが行われる。このパルステーブルは、第11図のタ
イミングチヤート上のON−OFFタイミングがパルス数と
してテーブルにセツトされている。
次いでステツプS9において、パルステーブル値がパル
スカウント値に等しいかどうかの判定が行われ、この判
定がYESであると、ステツプS10で各パルス値に応じたパ
ルステーブル上の各負荷ON−OFFのサブルーチンが実行
される。ステツプS10からステツプS11に進んで、パルス
テーブルインクリメントが行われ、ステツプS12におい
て、各種センサ入力、ヒータ温度コントロール、その他
のパルス動作以外の処理が行われる。なお、ステツプS9
の判定がNOであると、直接ステツプS12へ進む。
第15図(b)に示すPC駆動軸エンコーダパルス割り込
み動作は、ステツプS21でレジスタの退避が行われ、ス
テツプS22に進んでパルスカウント値のインクリメント
が行われ、ステツプS23でレジスタの回復が行われる。
第15図(c)に示すサーボ制御ボード47の動作では、
ステツプS31で初期設定が行われ、ステツプS32に進んで
メインボード41側からの受信データがあつたかどうかの
判定が行われ、この判定がYESであると、ステツプS33に
進んで往動距離データが受信されたかどうかの判定が行
われ、ステツプS33の判定がYESであると、ステツプS34
に進んで往動距離データが記憶される。
ステツプS33の判定がNOであると、ステツプS35に進ん
で往動回復データかどうかの判定が行われ、ステツプS3
5の判定がYESであると、ステツプS36に進んで往動回数
データが記憶される。
ステツプS35の判定がNOであると、ステツプS37に進ん
でスタート信号かどうかの判定が行われ、ステツプS37
の判定がYESであると、ステツプS38に進んでPC駆動モー
タ100、転写駆動モータ39の正転スタートが行われる。
そして、ステツプS34,S36,S38からステツプS39に進ん
でメインボード41側へOK信号が送信される。
第15図(d)に示すPC駆動モータエンコーダ割り込み
動作を示すフローチヤートでは、ステツプS41において
転写正転フラグがONであるかどうかの判定が行われ、こ
の判定がNOであると、ステツプS42に進んで実際の書き
込みタイミングかどうかの判定、すなわちAND回路149か
らの入力の有無の判定が行われる。
ステツプS42の判定がYESであると、ステツプS43にお
いて転写駆動モータ正転スタート用カウンタがカウント
アツプされ、転写正転フラグがONとされる。次いでステ
ツプS44において転写正転スタート用カウンタの計数値
がPESに達したかどうかの判定が行われる。
ステツプS44の判定がYESであると、ステツプS45に進
んで最初の書き込みかどうかの判定が行われる。この場
合、往動回数データの中に何回重ねかを示すデータが入
つているので、そこから最初の書き込みかどうかの判定
が行われる。
ステツプS45の判定がYESであると、ステツプS47に進
んで転写駆動モータエンコーダパルスをクリアして記憶
し、ステツプS48に進んで速度制御が行われる。ステツ
プS45の判定がNOであると、ステツプS46に進んで転写駆
動モータ正転スタートと転写正転フラグOFFとが行わ
れ、ステツプS48に進んで速度制御が行われる。
ステツプS41の判定がYESであると、直接ステツプS43
に進み、ステツプS42の判定がNOの場合及びステツプS44
の判定がNOの場合には、直接ステツプS48に進む。
第15図(e)に示す転写駆動モータエンコーダ割り込
み動作では、ステツプS51において正転かどうかの判定
が行われ、この判定がYESであると、ステツプS52に進ん
で転写駆動モータエンコーダパルスがカウントアツプさ
れ、ステツプS53に進んでカウント値が距離l1+lP+l2
相当のパルス数に達したかどうかの判定が行われる。
ステツプS53の判定がYESであると、ステツプS54に進
んで最後の往動かどうかの判定が行われ、ステツプS54
の判定がNOであると、ステツプS55に進んで逆転スター
トが開始され、ステツプS56に進んで速度と位置制御が
行われる。ステツプS53の判定がNOであると、ステツプS
53から直接ステツプS56に進む。
ステツプS54の判定がYESであると、ステツプS57に進
んでカウント値が転写紙が定着器31(第1図)を出るま
でのカウント値であるかどうかの判定が行われ、ステツ
プS57の判定がYESであると、ステツプS58に進んで停止
動作が行われ、ステツプS56に進む。ステツプS57の判定
がNOであると、直接ステツプS56に進む。
ステツプS51の判定がNOであると、ステツプS59に進ん
で転写駆動モータエンコーダパルスのカウントダウンが
行われ、ステツプS60に進んでカウント値が0かどうか
の判定が行われ、この判定がYESであると、ステツプS61
において停止動作が行われてステツプS56に進み、ステ
ツプS60の判定がNOであると、直接ステツプS56に進む。
このようにして、実施例によると同期検知板145の出
力信号に同期して、書き込まれた像の先端が所定距離移
動した位置を基準にして転写手段が駆動され、重ね画像
の位置合わせ制御が行われるので、色ずれによる画像品
質の低下が防止される。
また、感光体ベルト1の駆動に速度変動が生じても、
書き込みのタイミングより所定距離移動しところで重ね
画像の転写の制御が行われるために、色ずれは生じな
い。
さらに、シーケンス動作を行うメインボード41とサー
ボ制御ボード47間の指令制御線が、シリアル通信線と1
ライン同期検知出力線だけとなり、両ボード間での高速
応答入出力インターフエイスが少なくなり、各制御用CP
Uの負荷が低減され信頼性も向上する。
第18図は参考例の画像形成シーケンス動作のタイミン
グチヤートであり、本例ではレーザビームの主走査ライ
ン同期を検知する同期検知板36の出力信号に同期して、
画像形成シーケンス動作の画像書き込み開始ゲートがON
とされる。
第19図は従来の画像形成シーケンス動作のタイミング
チヤート、第20図は第19図の部分拡大図である。
第19図及び第20図に示すように、従来は感光体駆動軸
のエンコーダ出力を基準パルスとし、この基準パルスと
して画像書き込み開始ゲートをONとしていた。しかし、
実際の書き込みはレーザビームの主走査ラインに同期し
て行われるので、第20図に示すように、本体、書き込み
たい位置よりY色についてはtYだけ遅れて書き込みが開
始され、M色についてはtMだけ遅れて書き込みが開始さ
れていた。
しかし、参考例では同期検知板36の出力信号に同期し
て、画像形成シーケンス動作の画像書き込み開始ゲート
がONされ、感光体ベルト1の速度変動が充分低く設定さ
れているので、色ずれが生じることはない。
従来のシーケンス動作では、ギヤ及び駆動ローラ2の
偏心を避けて、感光体ベルト1の駆動ローラ2の回転に
同期して行われているが、参考例では前述のように画像
書き込み開始ゲートのON動作は、同期検知板36の出力信
号に同期して行われている。この場合、第1色の書き込
み開始後に、同期検知板36の出力信号をカウントして、
駆動ローラ2の整数回転に相当する時間後に、それぞれ
第2色、第3色、および第4色の書き込みを行うことが
できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、請求項1及び2記載の発明によ
れば、感光体面への各回の光書き込みのスタート指令時
点と、その後に出力される主走査ラインを検知しての実
際の書き込み時点までの時間差を、転写搬送ベルトのス
タートタイミングに加算してスタート制御が行われるの
で、色ずれによる画像品質の低下を防止することがで
き、また、感光体の駆動手段の駆動速度に応じたパルス
をシーケンス動作の制御信号とすることにより、感光体
に速度変動が生じても色ずれを防止し、また、制御信号
の分解能を適度に設定することができる。
さらに、駆動モータのエンコーダを駆動速度に応じた
パルス発生手段として利用することにより、コストダウ
ンが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第12図は本発明の第1の実施例に係り、第
1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は光書き込み
ユニツトの光学系の斜視図、第3図は同期検知板の回路
図、第4図は制御部の構成図、第5図は補正回路の回路
図、第6図は第5図の動作を示すタイミングチヤート、
第7図,第8図,第9図,第10図は、本実施例の変形例
の構成図、第11図はタイミングチヤート、第12図は補正
回路のずれ量の説明図である。 第13図ないし第17図は本発明の第2の実施例に係り、第
13図は駆動制御部の構成図、第14図は要部動作を示すタ
イミングチヤート、第15図(a)はメインボードの動作
のフローチヤート、第15図(b)は駆動軸エンコーダパ
ルス割り込み動作のフローチヤート、第15図(c)はサ
ーボ制御ボード側の動作のフローチヤート、第15図
(d)はPC駆動モータエンコーダ割り込み動作のフロー
チヤート、第15図(e)は転写駆動モータエンコーダ割
り込み動作のフローチヤート、第16図(a),(b)は
従来の画像形成装置の書き込み動作のタイミングチヤー
ト、第17図は従来の画像形成装置の駆動制御部の構成
図、第18図は参考例のシーケンス動作のタイミングチヤ
ート、第19図は従来の画像シーケンス動作のタイミング
チヤート、第20図は第19図の部分拡大図である。 1……感光体ベルト、2……駆動ローラ、3……従動ロ
ーラ、5……光書き込みユニツト、6……現像ローラ
(Y)、7……現像器(Y)、8……現像ローラ
(M)、9……現像器(M)、10……現像ローラ
(C)、11……現像器(C)、12……現像ローラ(B
K)、13……現像器(BK)、14……転写紙、17……転写
ベルト、18……駆動ローラ、19……従動ローラ、20……
接離切換ローラ、21……転写コロナ、23……吸着帯電
器、24……分離帯電器、26……切替えガイド、27……紙
先端ガイド板、28……紙後端ガイド板、29……PCクリー
ナ、30……除電器、32……排紙トレイ、35……カラー画
像読み取り装置、36……同期検知板、45……画像形成
部、46……転写紙トレイ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−150445(JP,A) 特開 昭62−187365(JP,A) 特開 昭61−158345(JP,A) 特開 昭63−78162(JP,A) 特開 昭62−296660(JP,A) 特開 昭63−70265(JP,A) 特開 昭63−48062(JP,A) 特開 昭63−70266(JP,A) 実開 昭61−160454(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 B41J 2/44

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光体上に単色画像を形成し、搬送手段に
    より搬送される転写紙に前記単色画像を転写する動作を
    複数回繰り返して前記転写紙上にカラー画像を形成する
    画像形成装置において、 感光体を駆動する駆動手段と、 前記駆動手段の駆動速度に応じたパルス出力を発生する
    パルス発生手段と、 前記パルス発生手段から出力されるパルス出力に応じて
    書き込みスタート指令である書き込みゲート信号を出力
    するゲート信号出力手段と、 光書き込み素子と、 前配光書き込み素子から発せられたレーザ光を偏向する
    偏向手段と、 前記偏向手段により偏向されたレーザ光を検出して実際
    の書き込みスタート信号である主走査ライン同期信号を
    出力する同期信号発生手段と、 前記転写紙を給紙側から排紙側へ向けて搬送する前記搬
    送手段の正転駆動、その逆方向に駆動する逆転駆動また
    は停止を制御する搬送駆動制御手段と、 前記ゲート信号出力手段から出力されるゲート信号の出
    力タイミングと前記主走査ライン同期信号発生手段から
    出力される主走査ライン同期信号の出力タイミングとの
    時間差を検出し、この検出された時間差を前記搬送駆動
    制御手段により制御される搬送手段の正転駆動開始タイ
    ミングに加算する補正手段とを備え、 前記搬送手段は、前記感光体と該搬送手段とが接する位
    置に設けられた転写位置に向けて、前記補正手段により
    補正された正転駆動開始タイミングで前記転写紙の搬送
    を開始することを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】前記パルス発生手段は前記感光体の駆動軸
    を含む駆動伝達系に設けられていることを特徴とする請
    求項1記載の画像形成装置。
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