JP3341230B2 - カラー電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置に係
り、特に感光体と一部分で接触して配置される中間転写
体を備え、感光体又は中間転写体のどちらか一方を駆動
手段を用い駆動し、他方は両部材の接触部分から駆動力
を得て駆動され、中間転写体上に異色のトナー像を重ね
てカラー画像を形成するカラー電子写真装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラーレーザプリンタであるカラ
ー電子写真装置においては、電子写真技術を利用し、感
光体を帯電する帯電手段と、帯電した感光体を露光し感
光体上に静電潜像を形成する露光手段と、静電潜像を現
像し感光体上にトナー像を形成する現像手段と、感光体
と一部で接触しトナー像を１色ごとに転写して移行する
中間転写体と、感光体又は中間転写体のいずれか一方の
部材を駆動するとともに一方の部材を介して他方の部材
に駆動力を与えて駆動する駆動手段と、中間転写体上で
複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する
制御手段とを備えた構成であり、ドラムあるいはベルト
状の感光体の表面を一様に帯電し、レーザ光を露光する
ことにより表面に形成した静電潜像を現像してトナー像
とし、トナー像を一旦中間転写体上に転写し、移行す
る。この工程を異色のトナー像ごとに繰り返し、中間転
写体上でカラー画像を形成し、その後、用紙に一括して
転写し、定着器で定着してカラー画像を作成する。

【０００３】このように感光体及び中間転写体を持つカ
ラーレーザプリンタでは、中間転写体上の各色の色あわ
せが重要であり、例えば、特開昭６２−１９５６８７号
公報には、感光体及び中間転写体を基本クロックに同期
して一定速度で駆動し、かつ各色の露光及び転写のタイ
ミングを基本クロックを使用して構成する制御手段が提
案されている。しかしながら、従来の制御手段は、温度
等の環境による感光体及び中間転写体の歪みについて考
慮されておらず、このような歪みが生じた場合、感光体
及び中間転写体を基本クロックで一定速度に駆動してい
るつもりが感光体と中間転写体との間に相対速度差を生
じ、常に一定速度で駆動することは難しい。また、複数
色印字の場合には、中間転写体にトナー像が重なるにつ
れ中間転写体のみかけの外周が変化するため、同様に速
度差が生じ、各色の書き出し先頭位置が同じ所で重なら
ず、その結果色ずれが発生してしまい高精細のカラー画
像が得られない恐れがあった。

【０００４】このため、感光体又は中間転写体のいずれ
か一方の部材に駆動手段を設け、一方の部材のみを駆動
し、駆動手段が接続されていない部材は、両部材が一部
分で接触している部位からの摩擦力等により駆動力を得
て駆動するよう構成し、感光体と中間転写体との周速を
同期速度で回転させる手段も提案されている。この手段
では、中間転写体の回転速度測定手段と、駆動手段が接
続されている部材の回転速度調整手段とが設けられ、中
間転写体を所定の速度で回転することにより色合わせが
可能な構成になっている。このため、中間転写体の速度
を回転速度測定手段で検出し、検出した値と色合わせに
要求される設定速度とのずれがより小さくなるように、
駆動手段の回転速度の調整を電源投入時のイニシャル処
理時のように、感光体上に画像が形成されていない印字
制御処理外で繰返し行っている。さらに印字処理中にお
いても中間転写体に付着するトナー像の厚さによって中
間転写体の回転周期が変化するため、印字処理中にも中
間転写体の速度を回転速度測定手段で検出し、検出した
値と設定速度とのずれを印字頁間、又は各色のトナー像
形成の間の領域で、駆動手段が接続されている部材の回
転速度を回転速度調整手段で調整している。

【０００５】ところで、印字処理中の中間転写体にはト
ナー像が付着し、付着層の厚さはかならずしも均一でな
いため厚さの変化部で過渡的に中間転写体の速度が大き
く変動する。これらの変動による中間転写体の回転周期
の変化に対し、駆動手段が接続されている部材の回転速
度を回転速度調整手段で調整するようになっているが、
過渡的変動であるため中間転写体の速度検出値にほとん
ど現れなかったり、あるいは、突発的な大きな変動とし
て現れ、各色のトナー像の重ね合わせが微小にずれる恐
れがあった。

【０００６】さらにこれらの過渡的変動はトナーの付着
量、さらには機体の持つ微小なガタにより発生するため
個々の機体により異なっており、前記のような調整を行
った場合、色合わせ精度に機体差が発生する恐れがあっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のカラー電子写真
装置にあっては、感光体及び中間転写体の歪みが生じた
場合、感光体と中間転写体との間の回転速度に相対速度
差を生じ、常に一定速度で駆動することは難しい問題点
があった。また、複数色印字の場合は、中間転写体にト
ナー像が重なるにつれ中間転写体のみかけの外周が変化
するため、同様に速度差が生じ、色ずれが発生してしま
い高精細のカラー画像が得られない問題点があった。ま
た、感光体又は中間転写体の一方の部材に駆動手段を設
け、一方の部材のみを駆動して他方の部材を従動させ、
中間転写体の速度検出値に応じて一方の部材を速度調整
するようにしても、トナー像の付着層の厚さが均一でな
いため過渡的に速度が大きく変動し、中間転写体の速度
検出値に現れない、あるいは、突発的な大きな変動とし
て現れ、各色のトナー像の重ね合わせが微小にずれる、
さらには機体の持つ微小なガタにより色合わせ精度に機
体差が発生する等の問題点があった。

【０００８】本発明の目的は、複数色のトナー像を中間
転写体上で色ずれなく作成し、良好なカラー画像を得る
ことのできるカラー電子写真装置を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明に係るカラー電子写真装置は、感光体を帯電
しかつ露光して該感光体上に静電潜像を形成し、該静電
潜像を現像して前記感光体上にトナー像を形成し、該感
光体と一部で接触して前記トナー像を１色ごとに転写し
て移動する中間転写体と、前記感光体又は該中間転写体
のいずれか一方の部材を駆動するとともに該一方の部材
を介して他方の部材に駆動力を与えて駆動する駆動手段
と、該駆動手段を回転速度の設定値に基づいて制御する
とともに、前記中間転写体上で複数色のトナー像を重ね
合わせてカラー画像を形成する制御手段とを備えたカラ
ー電子写真装置において、前記中間転写体に回転速度測
定手段を設け、前記制御手段は、前記中間転写体の回転
周期を測定して設定回転周期からのずれ量を求め、該ず
れ量に応じて予め記憶されている調整量を選択し、該調
整量に基づいて前記駆動手段の回転速度の前記設定値を
調整するものとし、前記調整量は前記ずれ量の大きさの
範囲に対応させて複数設定されてなることを特徴とす
る。

【００１０】この場合において、制御装置は、回転速度
の設定値の調整を、それぞれの色ごとに、それぞれの色
に対応する感光体上の静電潜像期間の非印字領域で行う
ことができる。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】また駆動手段に駆動される一方の部材は感
光体であり、他方の部材は中間転写体である構成でもよ
い。

【００１５】さらに駆動手段に駆動される一方の部材は
中間転写体であり、他方の部材は感光体である構成でも
よい。

【００１６】本発明によれば、感光体又は中間転写体の
一方の部材に設けた駆動手段により、駆動手段が接続さ
れていない他方の部材は、両部材が一部分で接触してい
る部位からの摩擦力、静電吸着力等により駆動力を得て
駆動され、駆動手段が接続されている部材は、中間転写
体の回転速度が設定速度となるように、回転速度が予め
記憶した調整量だけ調整されることにより、色重ね合わ
せ精度が向上される。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図３を
参照しながら説明する。図１〜図３に示すように、感光
体１４を帯電しかつ露光して感光体１４上に静電潜像を
形成し、静電潜像を現像して感光体１４上にトナー像を
形成し、感光体１４と一部で接触しトナー像を１色ごと
に転写して移行する転写ドラム４０と、感光体１４又は
転写ドラム４０のいずれか一方の部材を駆動するととも
に一方の部材を介して他方の部材に駆動力を与えて駆動
する図示しない駆動手段と、転写ドラム４０上で複数色
のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する図示し
ない制御手段とを備えたカラー電子写真装置であって、
一方の部材、例えば転写ドラム４０に回転速度測定手段
４２を設け、制御手段は、一方の部材の回転速度の調整
量λを予め記憶し、一方の部材の回転速度を調整量λに
基づいて調整し、転写ドラム４０を設定速度で回転する
ものである構成とする。

【００１８】すなわち駆動ローラ１０、従動ローラ１
１，１２及びテンションローラ１３に架け渡され矢印方
向に定速度で回転するベルト状の感光体１４と、感光体
１４と一部分で接触して配置される転写ドラム（中間転
写体）４０と、転写ドラム４０の回転速度測定手段４２
と、感光体１４の表面を一様に帯電する帯電器１８と、
一様に帯電された感光体１４の表面を露光して表面に静
電潜像を形成する露光装置２と、静電潜像を現像してト
ナー像を形成する４つの現像装置５０，５２，５４，５
６と、現像装置５２，５４と感光体１４との距離を一定
に保つためのステー１５，１６と、トナー像を用紙等の
転写材に転写する転写ローラ７８と、用紙に転写された
トナー像を溶着（定着）する定着器８０と、トナー像の
転写後に感光体１４の表面に残留するトナーを除去する
ブレード１７と、トナー像を転写後に感光体１４の表面
に残留する電荷を除去するイレーズランプ１９と、転写
ドラム４０の表面に残留するトナーを除去するファブラ
シクリーナ４１とを備えている。

【００１９】露光装置２は、図示しない情報処理装置
（制御手段）から送られるトナー像に該当するビデオデ
ータにしたがってレーザ光を感光体１４に照射するよう
になっている。

【００２０】現像装置５０はイエロー色のトナーを現像
剤として使用する現像装置、現像装置５２はマゼンタ色
のトナーを現像剤として使用する現像装置、現像装置５
４はシアン色のトナーを現像剤として使用する現像装
置、現像装置５６はブラック色のトナーを現像剤として
使用する現像装置であり、各現像装置５０，５２，５
４，５６にはバイアス電圧を制御することにより現像機
能が付与又は消失されるようになっている。

【００２１】まず、感光体１４上に露光装置２によりイ
エロー色のトナー像に対応する静電潜像を形成し、イエ
ロー現像器５０により現像したトナー像は中間転写ドラ
ム４０と接触するときにその表面に転写され、表面に保
持される。一方、転写されずに感光体１４上に残留した
トナーはブレード１７により除去された後、感光体１４
の表面に残留した電荷をイレーズランプ１９で除去し、
次の現像工程に移行する。次に、マゼンタ色のトナー像
を同様に形成し、転写ドラム４０の表面上のイエロー色
のトナー像に重ね合わせて転写して転写ドラム４０上に
保持する。同様の工程でシアン及びブラック色のトナー
像を、イエロー及びマゼンタ色のトナー像に重ね合わて
転写し転写ドラム４０上に保持する。

【００２２】このようにして転写ドラム４０の表面上に
形成したトナー像を用紙７３に転写するため、カセット
に収納された用紙７３を給紙ローラ７４により１枚ずつ
に分離してレジストローラ７７まで搬送し、用紙の斜行
を矯正した後に停止し、次いで、トナー像と整合するよ
うなタイミングで転写ドラム４０と接触するようにレジ
ストローラ７７の回転を始動する。搬送した用紙７３の
先端が転写ドラム４０と接触する状態になるタイミング
で転写ローラ７８を用紙７３の背面より押し付け、転写
ドラム４０の表面上のトナー像を用紙７３上に静電転写
する。

【００２３】このようにすることにより、用紙７３上に
カラーのトナー像が転写され、トナー像が転写された用
紙７３は定着器８０の加熱ローラと加圧ローラの間を通
過することにより、用紙７３上にトナー像が定着されて
排紙ローラ８２により装置外に排出される。一方、トナ
ー像の転写を終えた転写ドラム４０には、表面に残留す
るトナーを除去するファーブラシクリーナ４１が付勢さ
れ該表面に残留するトナーを除去し、次の画像形成プロ
セスへと移行するようになっている。

【００２４】以上の画像形成プロセスを模式図で表わす
と図２に示すようなタイミングとなる。例えば他方の部
材である転写ドラム４０は、一方の部材である感光体１
４との接触部における摩擦力及び静電吸着力により感光
体１４に従動され、感光体１４の周速と転写ドラム４０
の周速とが同一速度となって回転する。

【００２５】ところで、感光体１４上への各色のトナー
像の形成は転写ドラム４０の１回転ごとに行われる。し
たがって、各色のトナー像を高精度に重ね合わせるため
には転写ドラム４０が設定速度で回転することが必須と
なる。そこで、転写ドラム４０の回転速度を回転速度測
定手段４２により検出し、検出した測定値と予め定めた
設定速度とを比較し、転写ドラム４０の回転速度が設定
値となるように感光体１４を駆動する図示されない駆動
モータの速度を制御手段により調整する。本処理は、カ
ラーレーザプリンタ１の電源投入時やエラー発生後のメ
ンテナンス終了時等に行うイニシャル処理（主にモー
タ、高圧電源及びクラッチ等の各周辺機器の動作確認を
行う処理）等の印字制御処理外で周辺機器を動作させて
いる間、及び複数ページ印刷するときのページ間や、図
示されない情報処理装置から印字要求を受けた非印字領
域であるタイミング等に行う。

【００２６】さらに、本実施例では感光体１４はベルト
状のものであるため、駆動ローラ１０と感光体１４との
間で機械的な滑りが生じ、１回転ごとの回転時間が僅か
であるが異なる場合がある。これは、カラーレーザプリ
ンタ１が長く使用されるにつれて経時的に変化すること
から容易に想像される。また、転写ドラム４０上でトナ
ー像を重ねていくため第１色目よりは第２色目、第２色
目よりは第３色目とトナー像の厚さの分だけ転写ドラム
４０の外径が大きくなっていく。したがって、転写ドラ
ム４０を各色間を同じ速度（印字処理外で調整した速
度）で、同じ時間回転させても各色は転写ドラム４０上
の同じ位置には戻ってこない。したがって、印字処理中
に転写ドラム４０の回転を補正する手段が必要となって
くる。

【００２７】そこで、印字処理中の転写ドラム４０の回
転速度を測定し、各色間の非印字領域で感光体１４の速
度を調整することにより転写ドラム４０が設定速度で回
転するよう補正する手段として、例えば、図２のタイミ
ングチャートに示すように転写ドラム４０の回転速度の
変動補正を制御手段により印字処理実行中に行うものと
する。

【００２８】まず、感光体１４上にイエローの静電潜像
を形成し、現像してトナー像を形成し、転写ドラム４０
に転写する間に転写ドラム４０の回転速度すなわち回転
周期ｔ０をイエロー潜像形成終了点から測定する。測定
した値から転写ドラムが所定の速度で１回転するように
次色までの非印字領域Ａ２で感光体の速度を調整する。
続いて、マゼンタの静電潜像を形成し、現像してトナー
像を形成し、転写ドラム４０に転写する期間に転写ドラ
ムの回転周期ｔ１をマゼンタ潜像形成終了点から測定
し、次色までの非印字領域Ａ３で感光体速度を調整す
る。

【００２９】ところが現実には、図２に示すように、イ
エローの静電潜像形成終了点とイエローのトナー像を転
写ドラム４０に転写開始する時間とは時間ｔδのずれが
あり、マゼンタ、シアン及びブラックでも同様である。
つまり、測定した転写ドラム４０の速度すなわち回転周
期ｔ０，ｔ１は現実にイエロー及びマゼンタのトナー像
を転写している時の転写ドラム４０速度すなわち回転周
期Ｔ０，Ｔ１の１部分の速度である。したがって、測定
速度から決まる転写ドラム４０の１回転の周期と転写時
の実際の転写ドラム４０の１回転の周期とは異なる。ま
た、２ページ目の測定期間ｔ０’では、転写ドラム４０
に用紙７３が接触して転写ドラム４０上のトナー像が転
写されたり、用紙７３へのトナー像転写後の転写ドラム
４０の表面を清掃するためクリーナ４１などが直接作用
するため、これらによって測定値ｔ０’が突発的に乱れ
たり、不安定となる要因となっていた。測定値ｔ０’が
突発的に乱れた場合、転写ドラム４０は誤差を含んだ回
転速度の補正が行われ、逆に色ずれが発生する。また、
測定値ｔ０’が不安定な場合、色重ね精度が印字ページ
ごとに異なり、画像品質を低下させてしまう。

【００３０】そこで、本実施例では、イエローのトナー
像を転写ドラム４０に転写する時の転写ドラム４０の回
転速度すなわち回転周期ｔ０が平均的にとる値から転写
ドラム４０が所定の速度で回転するために必要な感光体
１４を駆動する図示しないモータの回転速度の調整量を
予め設定しておき、非印字領域であるイエローとマゼン
タとの間の潜像形成領域である非印字領域Ａ１で感光体
１４の速度を調整し、転写ドラム４０が設定速度で回転
するようにするものである。マゼンタ、シアン及びブラ
ックについても同様にして、それぞれの非印字領域Ａ
２，Ａ３で所定量を補正し転写ドラム４０が設定速度で
回転するようにする。

【００３１】感光体１４を駆動する図示しないモータの
回転速度の調整量は、転写ドラム４０に作用する用紙７
３及びクリーナ４１の負荷によっても多少変ってくる。
したがって、プリンタ（ページ）ごとに調整量が微少に
異なることが想像できる。そこで、調整量は予め複数種
類を用意し、この中からプリンタごとに適した一つ以上
の値を選択することが有効である。

【００３２】図３は調整量λの選択を自動的に行う実施
例を示している。まず、調整量（補正量）λ０をセット
し、数ページごとの印字を実行する。このときの転写ド
ラム４０の回転速度すなわち回転周期ｔを測定し、設定
回転周期ｔ０からのずれ量に応じて、制御手段により、
予め記憶されて用意された複数種類、例えば５種類の調
整量（補正量）λ１，λ２，λ３，λ４，λ５の中の最
も適した値を自動的に設定し直す。すなわち、設定回転
周期ｔ０からのずれ量（ｔ−ｔ０）が、ｔ−ｔ０＜Δｔ
０、Δｔ０≦ｔ−ｔ０＜Δｔ１、Δｔ１≦ｔ−ｔ０＜Δ
ｔ２、Δｔ２≦ｔ−ｔ０＜Δｔ３未満、Δｔ３≦ｔ−ｔ
０のいずれの範囲に含まれるか判断し、それぞれの範囲
に対応させて予め記憶されている補正量λ１〜λ５に設
定し直す。

【００３３】あるいは、図４は出力した画像の色ずれ量
から調整量を決定する他の実施例を示している。まず、
調整量λ０をセットし、数ページの印字を実行する。出
力された画像の色ずれδを測定し、制御手段により、転
写状態である色ずれ量に応じて予め記憶されて用意され
た５種類の調整量λ１，λ２，λ３，λ４，λ５の中か
ら１つを選択し、セットし直す。すなわち、測定された
色ずれ量δが、δ＜δ１、δ１≦δ＜δ２、δ２≦δ＜
δ３、δ３≦δ＜δ４、δ４≦δのいずれの範囲に含ま
れるか判断し、それぞれの範囲に対応させて予め記憶さ
れている補正量λ１〜λ５に設定し直す。

【００３４】本発明によれば、印字処理実行中の各色間
の非印字領域で転写ドラムが設定速度で回転するよう
に、感光体を駆動する図示しないモータの速度を調整量
だけ調整することにより、突発的な色ずれや色重ね精度
の安定化を実現することができ、常に色ずれのない良好
なカラー画像を得ることができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、感光体又は中間転写体
のいずれか一方の部材を駆動して他方の部材を従動さ
せ、印字起動中の非印字領域に、一方の部材の回転速度
を予め記憶された調整量で調整するため、突発的な色ず
れや色重ね精度の安定化を実現することができ、常に色
ずれのない良好なカラー画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す装置の断面図である。

【図２】図１に示す装置の動作のタイミングを示す図で
ある。

【図３】本発明の動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施例の動作を示すフローチャー
トである。

【符号の説明】

１ カラーレーザプリンタ ２ 光学装置 １０ 駆動ローラ １１ 従動ローラ １２ 従動ローラ １３ テンションローラ １４ 感光体 １５ ステー １６ ステー １７ ブレード １８ 帯電器 １９ イレーズランプ ４０ 転写ドラム ４１ ファブラシクリーナ ４２ 回転速度測定手段 ５０ 現像装置 ５２ 現像装置 ５４ 現像装置 ５６ 現像装置 ７４ 給紙ローラ ７７ レジストローラ ７８ 転写ローラ ８０ 定着器 ８２ 排紙ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深沢 信明 茨城県日立市東多賀町一丁目１番１号 株式会社 日立製作所 電化機器事業部 内 (56)参考文献 特開 平６−263281（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−36249（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−234592（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−222636（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−199013（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−137812（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−241457（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−258897（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−348147（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 21/00 370

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体を帯電しかつ露光して該感光体上
   に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して前記感光体
   上にトナー像を形成し、該感光体と一部で接触して前記
   トナー像を１色ごとに転写して移動する中間転写体と、
   前記感光体又は該中間転写体のいずれか一方の部材を駆
   動するとともに該一方の部材を介して他方の部材に駆動
   力を与えて駆動する駆動手段と、該駆動手段を回転速度
   の設定値に基づいて制御するとともに、前記中間転写体
   上で複数色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成
   する制御手段とを備えたカラー電子写真装置において、
   前記中間転写体に回転速度測定手段を設け、前記制御手
   段は、前記中間転写体の回転周期を測定して設定回転周
   期からのずれ量を求め、該ずれ量に応じて予め記憶され
   ている調整量を選択し、該調整量に基づいて前記駆動手
   段の回転速度の前記設定値を調整するものとし、前記調
   整量は前記ずれ量の大きさの範囲に対応させて複数設定
   されてなることを特徴とするカラー電子写真装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカラー電子写真装置にお
   いて、前記制御装置は、前記回転速度の前記設定値の調
   整を、それぞれの色ごとに、それぞれの色に対応する感
   光体上の静電潜像期間の非印字領域で行われることを特
   徴とするカラー電子写真装置。
3. 【請求項３】 請求項1又は2記載のカラー電子写真装置
   において、前記制御手段は、測定される前記カラー画像
   の色ずれ量に応じて予め記憶されている調整量を選択
   し、該調整量に基づいて前記駆動手段の回転速度の前記
   設定値を調整するものとし、前記調整量は前記色ずれ量
   の大きさの範囲に対応させて複数設定されてなることを
   特徴とするカラー電子写真装置。