JP3512307B2

JP3512307B2 - 電子写真装置

Info

Publication number: JP3512307B2
Application number: JP31150296A
Authority: JP
Inventors: 信夫岩田; 貢杉山; 賢史篠原; 敏哉佐藤; 豊塩; 知典薮田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-11-07
Filing date: 1996-11-07
Publication date: 2004-03-29
Anticipated expiration: 2016-11-07
Also published as: JPH10142932A

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、よ
り詳細には、各色毎の感光体を含む画像形成部を直列に
配置して、得られるトナー像を順次重ねてフルカラー像
を形成する方式の、プリンター，複写機等の電子写真装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の画像形成部を直列に併設した、い
わゆるタンデム型と呼ばれるカラー電子写真方式は、１
つの感光体を用いる方式と比較し、カラー画像を高速に
生成できる大きな特徴がある。一方、カラー電子写真装
置では、カラー画像を出力すると同時に、黒のみの画像
を出力するケースが多い。これは、一般にオフィスで使
われる文書は黒単色の文書が圧倒的に多いからである。
特に、パソコンに接続したプリンターでは、黒画像とカ
ラー画像を混在して出力するようなケースもある。

【０００３】ここで、従来のカラー装置では、黒のみの
画像を形成する場合でもカラー画像形成時と同様の機械
動作をし、黒形成時に、必要のない部分が稼働して消耗
する欠点があった。感光体や搬送ベルトや感光体回りに
配置される帯電器，現像器，クリーニング器などがこれ
らの寿命部品である。一方、タンデム型の課題として、
各色間の画像の位置合わせの難しさがあり、位置合わせ
の制御手段として、搬送ベルト上に各色の位置マークを
トナー像で形成し、位置ずれ量を検出器によって検知し
て、画像書き込み位置の補正や駆動モータの回転制御を
行うことによって位置ずれを補正する方法が提案されて
いる。

【０００４】特開平５−３４１６１７号公報（カラー画
像形成装置）には、カラー画像形成部が３色の画像形成
部とトナー像を重ね合わせる中間転写体で構成され、別
に黒画像形成部が設けられて、カラー画像形成時には、
２ヶ所の転写部で画像を転写し、黒画像形成時には、搬
送路をバイパスして黒画像の転写のみを行う方式が示さ
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、フルカ
ラー像を形成する電子写真装置でも黒画像のみのプリン
トを行うことが多く、このときに、黒画像形成には必要
のないユニットも動作してしまい、寿命部品の交換を早
めてしまう。

【０００６】また、前記特開平５−３４１６７号公報に
記載の発明では、転写部の待避機構等は必要なく構成で
きるが、カラーユニットと黒ユニットの間の画像の位置
ずれを防止することが難しく、また、中間転写体を用い
るため画像の鮮明さが劣ることが問題点となる。

【０００７】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、カラー画像の位置合わせ制御として、搬送
ベルト上に各色のトナー像のマークを形成することがで
き、かつ、黒単色の画像を形成するときには、黒作像に
必要な部分のみが稼動し、カラー画像形成のみに必要な
部分は停止して消耗をなくし、各交換部品の寿命を最大
限に活用する動作方式を提供することを目的としてなさ
れたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、感光
体を含む互いに色の異なる画像形成部を、複数個直列に
併設し、搬送ベルトで搬送される転写紙上に順次トナー
像を転写して、フルカラー像を形成する電子写真装置で
あって、フルカラー像形成時の色ずれを検知及び補正す
るために、前記搬送ベルトに色ずれ検出用のトナー像マ
ークを形成する方式の電子写真装置において、フルカラ
ー像を形成する場合は、複数の画像形成部全体にまたが
る搬送ベルトに転写紙を吸着させてトナー像の転写を行
い、黒単色の画像を形成する場合は、搬送ベルトを待避
させ、搬送ベルトとは別の転写器により画像の転写を行
うことを特徴としたものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、黒単色の画像形成時には、黒の画像形成部のみが動
作し、他の色に画像形成部は停止することを特徴とした
ものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明において、カラー形成時の
用紙の搬送とトナー像の用紙への転写を行う搬送ベルト
は、各色の画像形成部全部にまたがる長さとして位置合
わせのためのトナー像の形成を可能にし、カラー画像形
成時には、搬送ベルト上に転写紙を吸着して搬送・画像
転写を行い、黒画像形成時には、画像形成部より待避
し、代わりに黒画像転写専用の転写器を黒画像形成部に
もたらして、トナー像の転写紙への転写を行う。また、
黒画像形成時には、黒以外の画像形成ユニットの感光体
や感光体回りの部品を停止状態として摩耗や劣化を防止
する。

【００１１】図２は、本装置が搭載される従来タイプの
タンデム型のフルカラー電子写真装置の全体構成を示す
図で、搬送ベルト３５により静電吸着されて搬送される
用紙の通過経路に４色の作像ユニットを配置した構成で
ある。４色の作像ユニットは、イエロー（記号Ｙ），マ
ゼンタ（記号Ｍ），シアン（記号Ｃ），ブラック（記号
Ｋ）であり、それぞれ同様の構成であり、トナーの色の
みが異なる構成である。構成は、感光体ドラム１（Ｙ，
Ｍ，Ｃ，Ｋ）の表面に帯電器３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に
よって一様な帯電電位を与え、レーザー光学による書き
込みユニット３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により潜像を形成
し、現像器３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）でトナー像を形成
し、転写機３３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により用紙上にトナ
ー像を形成する。転写の済んだ感光体の表面は、クリー
ニング３４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により残ったトナーが清
掃回収される。用紙は、給紙カセット４０から給紙コロ
４１により一枚ずつ送り出され、レジストローラ対４２
によりタイミングを合わせて、搬送ベルト部に供給され
る。搬送ベルト３５は駆動ローラ３６と従動ローラ３７
により一定の張力で駆動搬送される。搬送ベルト３５に
静電気により吸着された転写紙は、順に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ色の転写により４色のトナーが転写されて、フルカラ
ー像が形成された後に搬送ベルトから分離され、定着ロ
ーラ４３及び加圧ローラ４４の間を通過して定着され
る。また、搬送ベルト３５は、次の作像に備えて、除電
器３８により表面に残った電荷が除去され、クリーニン
グ３９により表面を清掃される。４５は位置ズレセンサ
ーであり、位置ズレ量の検出時に、搬送ベルト３５上に
各色のパターンを形成し、これらの位置を、反射型フォ
トセンサーまたは透過型フォトセンサーで検出し、各色
間の色ズレを読み取る。

【００１２】（請求項１の発明）図１は、本発明の一実施例を説明するための要部構成図
で、図中、搬送ベルト３５，転写ローラ４，第２レジス
トローラ対５，ガイド板１３，１４，１５，１６につい
て実線はカラー画像作成時の位置を示し、破線は黒画像
作成時の位置を示している。カラー画像形成時には、転
写紙は給紙カセット４０より引き出され、通路切り替え
カム３により、図１に示すように、上方のレジストロー
ラ４２の方にガイドされ、搬送ベルト３５に静電吸着さ
れて、図示しない転写器により、各感光体よりトナー像
を受け取り、定着器へとガイドされる。黒画像の形成時
には、搬送ベルトは、図中、右方向で感光体とは離れた
位置に（破線の位置）待避し、転写ローラ４，第２レジ
ストローラ対５，ガイド板１３，１４，１５，１６が黒
用の感光体（１Ｋ）に作用する位置（破線の位置）へと
移動する。この状態で転写紙は、給紙カセット４０によ
り引き出され、通路切り替えカム３を矢印Ａの方向に回
動することにより、図中、左側にガイドされ、搬送コロ
２ｂ，２ｃ，２ｄを通って第２レジストローラ５によっ
て送り出しのタイミングを合わせて、転写ローラと黒用
感光体１Ｋとの間に送り込まれる。転写ローラ４にバイ
アス電位を与えることで黒画像を転写し、定着器へとガ
イドされる。

【００１３】図３は、各色画像の位置合わせに用いられ
るマークと検知センサーを示す図で、位置合わせのモー
ドでは、各画像形成部により、一定パターンのトナーマ
ークである位置ずれ検知マーク１８ａ，１８ｂを搬送ベ
ルト３５上に形成し、搬送ベルト３５に対向した両端に
それぞれ設けた位置ずれ検知センサー１９ａ，１９ｂに
よりその位置を検知し、演算処理により画像の縦方向，
横方向，傾き等のずれ量を求め、これによって、画像書
き込みのスタートタイミングや書き込み走査系の傾き補
正や駆動モータの回転数制御などを行い、各色の画像が
一致した位置に形成されるように補正する。このために
は、４色総てのマークが同一ベルトに形成される必要が
あり、搬送ベルトは総ての感光体にまたがっていなくて
はいけない。

【００１４】図４は、搬送ベルト部と転写ローラ部の構
成を示す分解図で、搬送ベルト３５は駆動ローラ３６と
従動ローラ３７との間に掛け渡され、転写ベルト支持側
板２１ａ，２１ｂにより組立体となる。この内部には、
転写器３３Ｙ，３３Ｍ，３３Ｃ，３３Ｋと位置ずれ検知
センサー１９ａ，１９ｂを取り付けたブラケット２０も
組み付けられる。従動ローラ３７は長穴２４に支持さ
れ、図示しないスプリングによってベルトに張力が与え
られる。この搬送ベルト組立体は、転写ユニット側板２
２ａ，２２ｂのガイド穴２７，２８により斜め方向に移
動可能な状態で支持される。転写ユニット側板２２ａ，
２２ｂは、装置本体に固定される。一方、転写ローラ
４，第２レジストローラ５，ガイド板１３，１４，１
５，１６は、転写ローラ側板２９ａ，２９ｂにより組立
体となり、側板の両外側に設けた支持軸５０ａ，５０ｂ
を回転支点として回転自在に転写ユニット側板の丸穴５
２により支持される。

【００１５】駆動ローラ入力ギア２５は、搬送ベルト駆
動ローラの軸に組み付けられ、カラー画像出力時のみに
本体構造に設けた駆動歯車（図示せず）と係合して駆動
力を得る。また、レジストローラ入力ギア５１は、黒画
像出力時にレジストローラ駆動ギア２６と係合して転写
紙の搬送を行う。レジストローラ駆動ギア２６は、本体
構造体より駆動される。転写ローラ４は、感光体によっ
て連れ回り駆動されるか、または、感光体によってギア
駆動されることで回転する（図中、転写ローラの左側に
あるギアは、感光体に設けたギアと係合する）。

【００１６】揺動アーム５３のボス５５は、支持軸５０
ｂに固定され、揺動アーム５３は、モータ５８とウォー
ム５７及び歯車５６により揺動駆動される。揺動アーム
には、ガイド穴５４が設けられ、このガイド穴５４は搬
送ベルト駆動ローラ３６の軸部と係合し、転写ベルト組
立体をガイド穴２７，２８に沿って移動させる。このよ
うな構成により、モータ５８によって転写ベルト組立体
の移動と、転写ローラ組立体の揺動を同時に行うことが
でき、カラー画像形成時と黒画像形成時との転写器の切
り替えと、用紙搬送路の切り替えを容易に行うことがで
きる。

【００１７】（請求項２の発明）図５は、画像形成部の
駆動部の一実施例を説明するための図で、この実施例
は、それぞれの感光体に対して独立した駆動モータを設
ける場合であり、各感光体は軸ずれを吸収するためのカ
ップリング６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を介して駆動モータ
６１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）により駆動される。この場合
は、カラー画像形成時には総てのモータを駆動し、黒画
像形成時には、黒用のモータのみを駆動することによ
り、他色の画像形成部を停止させることができる。

【００１８】図６は、画像形成部の駆動部の他の実施例
を説明するたるの図で、この実施例は、１個の駆動モー
タ６９によって全ての感光体を駆動する場合であり、駆
動モータ６９の回転は、駆動プーリー６８，歯付きベル
ト６５，６６，６７とプーリー６４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）
により伝達され、継続クラッチ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ
とカップリング６３を介して感光体に伝達される。

【００１９】図７は、継続クラッチの構成例を説明する
ための図で、この例は、感光体軸７０側には、円錐型オ
ウ部に溝を形成した受け部７２を設け、プーリー軸７１
側には、円錐型トツ部に溝を形成した駆動部７３を設
け、駆動部７３は軸７１に対して矢印Ｂ方向に摺動可能
であり、回転方向には軸に設けたピンと駆動部に設けた
溝により回転を規制される。駆動部はストッパー７６に
対してスプリング７５により、図中、左方向に付勢され
る。また、駆動部７３には、溝部７４が設けられ、ここ
には、回転自在な制御軸７８に設けたＵ字型アーム７７
が入り、制御軸７８の回転によりクラッチの継続が可能
となる。このタイプの継続クラッチは、図６のＹ，Ｍ，
Ｃの駆動に用いられ、黒感光体用のカップリングは継続
可能である必要はない。

【００２０】

【発明の効果】

〔請求項１の発明の効果〕複数の感光体を並べたタイプ
（タンデム型）のフルカラー装置では、各色間の画像の
位置ずれを補正するため、搬送ベルト上に位置ずれ検知
用のマークを形成し、ずれ量を検知することが有効であ
る。このため、搬送ベルトは総ての感光体にまたがって
いる必要がある。一方、搬送ベルトは画像転写の性能も
必要であり、寿命によって交換が必要な部品であり、黒
画像作成時にも搬送ベルトを稼働させると、カラー像作
成時と同等のダメージを与えてしまい、搬送ベルトを早
めに交換する必要が生じてしまう。請求項１のように構
成すれば、黒画像形成時には、搬送ベルトは待避し、代
わりに転写ローラが使用されるため、高価でかつ大型な
搬送ベルトの交換頻度を少なくできる。

【００２１】〔請求項２の発明の効果〕画像形成部の感
光体，帯電器，現像器，クリーニングも搬送ベルトと同
様に寿命のある交換部品であり、黒画像作成時に他の色
の画像形成部が動作することは、交換頻度を高くしてし
まうこととなり、好ましくない。それぞれの画像形成部
に独立の駆動モータを設ける場合は、黒のみのモータを
駆動することによって、また、一個のモータでそれぞれ
の画像形成部を駆動する場合は、継続クラッチを介して
黒以外のユニットの駆動を遮断することにより、黒画像
形成部以外の動作による消耗を防ぐことができ、交換部
品の交換頻度を少なくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電子写真装置の一実施例を説明
するための要部構成図である。

【図２】本発明が適用される従来のタンデム型のフル
カラー電子写真装置の全体構成を示す図である。

【図３】各色画像の位置合わせに用いられるマークと
検知センサーを示す図である。

【図４】搬送ベルト部と転写ローラ部の構成を示す分
解図である。

【図５】画像形成部の駆動部の一実施例を説明するた
めの図である。

【図６】画像形成部の駆動部の他の実施例を説明する
たるの図である。

【図７】継続クラッチの構成例を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…感光体ドラム、２ａ〜２ｄ…搬
送ローラ、３…通路切替カム、４…転写ローラ、５…第
２レジストローラ対、７〜１６…用紙ガイド板、１７…
転写ローラ回動支点、１８ａ，１８ｂ…位置ズレ検知用
マーク、１９ａ，１９ｂ…位置ズレ検知センサー、２０
…検知センサーブラケット、２１ａ，２１ｂ…転写ベル
ト支技側板、２２ａ，２２ｂ…転写ユニット側板、２３
…丸穴、２４…長穴、２５…駆動ローラ入力ギア、２６
…レジストローラ駆動ギア、２７，２８…ガイド穴、２
９ａ，２９ｂ…転写ローラ側板、３０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ）…帯電器、３１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…光書込ユニッ
ト、３２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…現像器、３３（Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ）…転写器、３４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…クリーニ
ング、３５…搬送ベルト、３６…駆動ローラ、３７…従
動ローラ、３８…除電器、３９…クリーニング、４０…
給紙カセット、４１…給紙コロ、４２…レジストローラ
対、４３…定着ローラ、４４…加圧ローラ、４５…位置
ズレセンサー、５０ａ，５０ｂ…支持軸、５１…レジス
トローラ入力ギア、５２…丸穴、５３…揺動アーム、５
４…ガイド穴、５５…ボス、５６…歯車、５７…ウォー
ム、５８…モータ、６０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…カップリ
ング、６１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…駆動モータ、６２
（Ｙ，Ｍ，Ｃ）…継続クラッチ、６３…カップリング、
６４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）…プーリー、６５〜６７…歯付
ベルト、６８…駆動プーリー、６９…駆動モータ、７０
…感光体軸、７１…プーリー軸、７２…受け部、７３…
駆動部、７４…溝部、７５…スプリング、７６…ストッ
パ、７７…Ｕ字型アーム、７８…制御軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤敏哉東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者塩豊鳥取県鳥取市北村10−３リコーマイクロエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者薮田知典鳥取県鳥取市北村10−３リコーマイクロエレクトロニクス株式会社内 (56)参考文献特開平５−341617（ＪＰ，Ａ) 特開平３−85560（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体を含む互いに色の異なる画像形成
部を、複数個直列に併設し、搬送ベルトで搬送される転
写紙上に順次トナー像を転写して、フルカラー像を形成
する電子写真装置であって、フルカラー像形成時の色ず
れを検知及び補正するために、前記搬送ベルトに色ずれ
検出用のトナー像マークを形成する方式の電子写真装置
において、フルカラー像を形成する場合は、複数の画像
形成部全体にまたがる搬送ベルトに転写紙を吸着させて
トナー像の転写を行い、黒単色の画像を形成する場合
は、搬送ベルトを待避させ、搬送ベルトとは別の転写器
により画像の転写を行うことを特徴とする電子写真装
置。
【請求項２】黒単色の画像形成時には、黒の画像形成
部のみが動作し、他の色の画像形成部は停止することを
特徴とする請求項１に記載の電子写真装置。