JPH04119372A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は単色のトナー像を複数重ね合わせることにより
転写材にカラー画像を形成する電子写真装置に関する。

従来の技術 近年、電子写真装置は乾式トナーを使用する機器が主流
を占め、複写機、レーザプリンタ等として実用化され目
覚ましい発展をとげている。最近ではモノクロに加え市
場からカラー化の要望が高まりカラー複写機も市場に出
現している。

電子写真プロセス技術を応用したカラー画像を形成する
電子写真装置は、感光層を有する感光体上へ各色に対応
した光線を選択的に照射して結像し、複数の所定のカラ
ー成分の中の特定の成分にそれぞれ対応する複数の静電
潜像をそれぞれの所定のトナーで現像し、それらの単色
のトナー像を重ね合わせることにより１枚の転写材にカ
ラー画像を形成する方法が採用されている。

例えば、米国特許第４．６５２．１１５号公報、特開昭
６３−２９２１５６号公報等には感光体と転写材搬送路
との間に中間転写体を設け、感光体上に個別に形成され
た異なる色のトナー像を随時中間転写体上に重ねて転写
して合成像を得、その合成像を１枚の転写材に一括転写
する方式が提案されている。

以下、第３図〜第７図を参照しながら従来の電子写真装
置について説明する。

第３図は従来の電子写真装置の一部側断面図、第４図は
同感光体基準検知の動作説明図、第５図は同中間転写体
基準検知の動作説明図、第６図は同感光体の中間転写体
に対する位置調整後の状態を示す中間転写部の部分説明
図、第７図は感光体と中間転写体が所定の周回数を経過
した後の状態を示す中間転写部の部分説明図である。

第３図において、１は継ぎ目１ａを有する閉ループ状の
合成樹脂材料などよりなるベルト基材の外周面上に、セ
レン（Ｓｅ）あるいは有機光導電体（○ＰＣ）等の感光
層が薄膜状に塗布された感光体である。この感光体１は
２本の感光体搬送ローラ２および３によって垂直面内で
感光体搬送ローラ２，３間で形成するように支持され、
駆動モータ（図示せず）によって感光体搬送ローラ２．
３に沿って矢印六方向に周回動する。ベルト状の感光体
１の周囲には矢印Ａで示す感光体回転方向の順に帯電器
４．露光光学系５、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の現像器６Ｂ、６
Ｃ，６Ｍ、６Ｙ、中間転写体ユニット７、Ｉｉ８光体ク
リーニング装置８．除電器９および感光体基準検知セン
サー１０が設けられている。帯電器４はタングステンワ
イヤ等からなる帯電線１１と金属板からなるシールド板
１２およびグリッド板１３によって構成されている。帯
電線１１へ高電圧を印加することによって帯電線１１が
コロナ放電を起こしグリッド板１３を介して感光体１を
一様に帯電する。１４は露光光学系５から発射される画
像データの露光光線である。レーザプリンタとした場合
の例では、この露光光線１４はホストコンピュータ（図
示せず）からの信号により制御され感光体ｌ上に複数の
所定のカラー成分の中の特定の成分にそれぞれ対応する
複数の静電潜像を形成する。第５図に示すように、感光
体基準検知センサー１０は感光体１の継ぎ目１ａの位Ｉ
を検出するものであり、感光体１の一端部で感光体ｌの
継ぎ目１ａに近接した位置に配置されたスリット等の感
光体基準マーク１ｂを検知する。各色現像器はそれぞれ
各色に対応したトナーを収納している。トナーの色の選
択は、それぞれ各色に対応し回動自在に両端を機体本体
に軸支された離接カム１５Ｂ、１５Ｃ。

１５Ｍ、１５Ｙがホストコンピュータ（図示せず）の色
選択信号に対応して回転し選択された現像器例えば６Ｂ
を感光体１に当接させることにより行われる。選択され
ていない残りの現像器６Ｃ，６Ｍ、６Ｙは感光体１から
離間している。

中間転写体ユニット７は導電性の樹脂等からなる継ぎ目
のないループベルト状またはドラム状の中間転写体１６
と、中間転写体１６を支持している２本の中間転写体搬
送ローラ１７，１８と、中間転写体１６へ感光体ｌ上の
トナー像を転写するため中間転写体１６を間に挟んで感
光体１に対向して配置される中間転写ローラ１９とを有
している。ここで感光体１の表面周長Ｌ１は中間転写体
１６の表面周長Ｌ２と名目上等しいが、そのばらつきの
範囲において常にＬ１≦Ｌ２の関係が成り立つように設
定されている。次に第６図に示すように、２０は中間転
写体１６の基準位置を検出する中間転写体基準検知セン
サーであり、中間転写体１６の一端部に配置されたスリ
ット等の中間転写体基準マーク１６ａで基準位置を検知
する。第４図に示す２１は感光体クラッチ機構であり、
駆動源（図示せず）からの動力０Ｎ−ＯＦＦして感光体
の回動を制御するものであり、感光体搬送ローラ３の駆
動軸に設けられている。第３図において、２２は中間転
写体１６上の残留トナーを掻き取るための中間転写体ク
リーニング装置であり、中間転写体１６上に合成像を形
成している間は中間転写体１６から離間しており、クリ
ーニングに供する時のみ当接する。２３は転写材２４を
収納している転写体カセットである。転写材２４は転写
材カセット２３から半月形をした給紙ローラ２５によっ
て１枚ずつ用紙搬送路２６へ送り出される。２７は転写
材２４と中間転写体１６上に形成された合成像の位置を
一致させるため一次的に転写材２４を停止待機させるた
めのレジストローラであり、従動ローラ２８と圧接して
いる。２９は中間転写体１６上に形成された合成像を転
写材２４に転写するための転写ローラであり、合成像を
転写材２４に転写する時のみ中間転写体１６と接触回動
する。３０は内部に熱源を有するヒートローラ３１と加
圧ローラ３２とからなる定着器であり、転写材２４上に
転写された合成トナー像をヒートローラ３１と加圧ロー
ラ３２の挟持回転に伴い圧力と熱によって転写材２４に
定着させカラー画像を形成する。

以上のように構成された電子写真装置について、以下そ
の動作について説明する。

感光体１と中間転写体１６は、それぞれ駆動源（図示せ
ず）により駆動され、互いの周速が同一の一定速度にな
るように制御される。さらに中間転写体１６は基準位置
を決定するための中間転写体基準マーク１６ａを検知す
る中間転写体基準検知センサー２０により予め画像形成
領域を設定してあり、この領域内において感光体１の継
ぎ目１ａが中間転写ローラ１９部で重ならないように位
置調整をし、同期をとられ駆動されている。

この状態で先ず高圧電源に接続された帯電器４内の帯電
線１１に高圧を印加しコロナ放電を行なわせ、感光体１
０表面を一様に一７００ｖ〜−８００ｖ程度に帯電させ
る。次に感光体１を矢印Ａ方向に回転させ、−様に帯電
された感光体１の表面上に複数のカラー成分の中の所定
の例えばブラック（Ｂ）に相当するレーザビーム等の露
光光線１４を照射すると、感光体１上の照射された部分
は電荷が消え静電潜像が形成される。この時、この静電
潜像は中間転写体１６の基準位置を検出する中間転写体
基準検知センサー２０からの信号により予め設定されて
いる中間転写体１６上の画像領域内の位置に感光体１の
継ぎ目１ａを避けて形成される。一方、現像に寄与する
ブラック（Ｂ）トナーの収納されている現像器６Ｂはホ
ストコンピュータ〈図示せず〉からの色選択信号による
離接カム１５Ｂの回転により矢印Ｂ方向に押され感光体
１に当接する。この当接に伴い感光体１上に形成された
静電潜像部にトナーが付着してトナー像を形成し現像が
終了する。現像が終了した現像器６Ｂは離接カム１５Ｂ
の１８０度回転により、感光体１との当接位置から離間
位置へ移動する。

現像器６Ｂにより感光体１上に形成された斗ナー像は中
間転写体１６に各色毎に、感光体１と接触配置された中
間転写ローラ１９に高圧を印加することにより転写され
る。感光体１から中間転写体１６へ転写されなかった残
留トナーは感光体クリーニング装置８により除去され、
さらに除電器９により残留トナーが掻き取られた感光体
１上の電荷は除去される。

次に例えばシアン（Ｃ）の色が選択されると、離接カム
１５Ｃが回転し今度は現像器６Ｃを感光体１の方向へ押
し感光体１へ当接させシアン（Ｃ）の現像を開始する。

４色を使用する複写機あるいはプリンタの場合は上記現
像の動作を４回順次繰り返し行い中間転写体１６上に４
色Ｂ、Ｃ，Ｍ、Ｙのトナー像を重ね合成像を形成する。

このようにして形成された合成像は今まで離間していた
転写ローラ２９が中間転写体１６に接触し、転写ローラ
２９に高圧を印加するとともに圧力によって転写材カセ
ット２３から用紙搬送路２６に沿って送られてきた転写
材２４に一括転写される。続いてトナー像が転写された
転写材２４は定着器３０に送られ、ここでヒートローラ
３１の熱と加圧ローラ３２の挟持圧によって定着されカ
ラー画像として出力される。転写ローラ２９により転写
材２４上に完全に転写されなかった中間転写体１６上の
残留トナーは中間転写体クリーニング装置２２により除
去される。中間転写体クリーニング装置２２は一回の合
成像が得られるまで、中間転写体１６に対して離間の位
置にあり、合成像が得られ合成像が転写ローラ２９によ
り転写材２４に転写された後接触状態になり、残留トナ
ーが除去される。

以上の動作にて１枚の画像の記録を完了する。

ここで、感光体１の継ぎ目１ａの中間転写体１６に対す
る位置調整の方法について説明する。

第６図において、中間転写体１６上の周長Ｃが画像が形
成されない非画像領域であり、この領域内で感光体１の
継ぎ目１ａが接するように回動している。この状態で記
録動作を繰り返して２本のベルトの周回数を増して行く
と、ベルトの周長差により、中間転写体１６に対する感
光体１の継ぎ目１ａの接する位置が変化移動する。ここ
で感光体１０周長Ｌ１と中間転写体１６０周長Ｌ２の間
にはＬ１≦Ｌ２１の関係が成り立つように設定されてい
るため位置の変化移動方向は特定される。

感光体と中間転写体が所定の周回数を経過した後の状態
では、感光体１の継ぎ目１ａが中間転写体１６の非画像
領域の端のごく近傍まで達しているため再度調整する必
要がある。そこで感光体１の感光体搬送ローラ３の駆動
軸に設けた感光体クラッチ機構２１により、その動力を
所定の時間遮断して感光体１の回動のみ停止または減速
させることにより第６図の状態を再現し、再び感光体ク
ラッチ機構２１により駆動源（図示せず）からの動力を
接続し回動を再開させることにより調整を行っていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の構成においては、ク
ラッチ機構の応答時間よりも短い各色毎の微調整は不可
能であり、正確な各色毎の位置合わせができなかった。

また印字開始位置の印字毎のずれにより感光体の継目位
置が画像領域に入り込みそうな場合、印字動作を停止し
てベルト位置合わせを行い、中間転写体の画像領域を感
光体の継目位置から避けるという継目位置調整動作を行
っていたため、印字の途中で一時印字動作を停止して感
光体と中間転写体との位置合わせを行う時間が必要とな
り、印字速度が遅くなるという問題を有していた。また
１、クラッチ等の感光体と中間転写体の複雑な位置調整
機構が必要となり、大幅な製造コストアップになってい
た。さらには位置調整に伴い感光体１と中間転写体１６
との中間転写部での滑りを発生するため、この滑りによ
り感光体１および中間転写体１６の表面を損傷し、ひい
ては画像劣化を生じるという問題も併せて生じていた。

本発明は上記課題を解決するもので、部品点数が少なく
微小な色合わせが可能で、感光体および中間転写体が損
傷しない長寿命、高信頼性の電子写真装置を提供するこ
とを目的としている。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、感光体上に形成し
た単色のトナー像を中間転写体上に重ね合わせ転写の後
、転写材にカラー画像を転写する電子写真装置において
、印字動作指令が発せられると、感光体基準検知センサ
ーと中間転写体基準検知センサーにより感光体の一周期
時間と中間転写体の一周期時間との時間差を算出し始め
るとともに感光体基準マークを感光体基準検知センサー
が検知した出力信号を基準に第１色目の記録を開始し、
第２色目以降各色毎−度前の色の感光体基準検知から記
録開始までの時間から、前記時間差を各回毎に加算しな
がら減じていき、−回の色重ね周期毎に前記時間補正を
行いながら印字動作を繰り返すように、画像記録開始の
タイミングを制御する制御手段を具備したものである。

作用 本発明は上記した構成により、感光体の中間転写体に対
する位置調整時間を不要とし、感光体クラッチ機構を廃
止することができ、さらには色合わせの微調整が可能に
なるとともに感光体および中間転写体の寿命を延ばすこ
とができる。

実施例 以下、本発明の一実施例における電子写真装置について
第１図、第２図および第３図を参照しながら説明する。

電子写真装置の帯電、露光、カラー現偉の各部分の構成
と動作について第３図に示す従来例と同様なものについ
ては第３図の説明を転用して同一部分については同一番
号を付し説明を省略する。

第１図は本発明の一実施例の電子写真装置の感光体と中
間転写体との像書き込み状態を示す図、第２図は同像書
き込みタイミングを示す図である。

感光体１上の継ぎ目１ａを感光体上の画像領域から避け
て画像を形成するための制御方法に一ついて連続印字の
場合を例にとって次に説明する。第１図、第２図に示す
ように、第１枚目の色重ね画像形成動作において、先ず
印字開始に先立ち印字動作指令が発せられると感光体基
準検知センサー１０によって感光体１の一周期時間Ｘを
、中間転写体基準検知センサー２０によって中間転写体
１６の一周期時間Ｙを各々測定しその時間差Ｐ　（＝Ｘ
−Ｙ）を算出し始めるとともに感光体１上に設けた感光
体基準マーク１ｂを感光体基準検知センサー１０が検出
してから２時間後に４色の内のブラック（Ｂ）の画像デ
ータに相当する露光光線１４を感光体１上の画像領域内
に照射書き込み、すなわちカラー潜像記録を行い、感光
体１上に形成された静電潜像を現像器６Ｂのブラックト
ナーによって顕画化しトナー像を形成する。続いて、感
光体１上に形成されたトナー像は中間転写体１６上に設
けられた中間転写体基準マーク１６ａを中間転写体基準
検知センサー２０が検出してから０時間後に中間転写体
１６上へ転写される。次に、感光体１上に形成される例
えばシアン（Ｃ）のトナー像を中間転写体基準マーク１
６ａを中間転写体基準検知センサー２０が検知してがら
０時間後に中間転写体１６上へ転写させるためには、感
光体基準マーク１ｂからのシアン（Ｃ）の画像書き込み
を、ブラック（Ｂ）の画像書き込みタイミング時間Ｚか
らこれ以前に測定しておいた感光体１の一周期時間Ｘと
中間転写体１６のの一周期時間Ｙとの差Ｐ　（＝Ｘ−Ｙ
）を差し引いた値である［Ｚ−Ｐ１時間後に始める。従
って、感光体１上に形成されたシアン（Ｃ）の画像は、
中間転写体１６上に設けられた中間転写体基準マーク１
６ａを中間転写体基準検知センサー２０が検知してがら
０時間後に正確に中間転写体１６上へ転写されることに
なる。以下同様の過程を通じて、マゼンタ（Ｍ）の画像
、イエロー（Ｙ）の画像の書き込みを感光体基準マーク
１ａを感光体基準検知センサー１０が検知してからそれ
ぞれ［Ｚ−２ｘＰ］時間、［Ｚ−３ＸＰ］時間（−没前
の色の感光体基準検知から印字開始までの時間から予め
測定しておいた時間差Ｐを加算した時間を減じた時間）
経過後に行うことにより第１図、第２図で示すように、
中間転写体基準マーク１６ａを中間転写基準検知センサ
ー２０が検知してから０時間後に中間転写体１６上へ各
色画像を転写し、色ずれのない合成トナー像を得ること
ができる。色重ねされた合成トナー像は、転写ローラ２
９により転写材２４に一括転写され、定着器３０で転写
材２４に定着される。

引続き今度は、第２枚目の色重ね動作について説明する
。先ず、第１枚目のカラー画像形成動作が完了と同時に
上記時間差Ｐの加算値をリセットする。そして第１枚目
のカラー画像形成動作と同様に感光体１上に設けた感光
体基準マーク１ｂを感光体基準検知センサー１０が検出
してから２時間後に４色の内のブラック（Ｂ）の画像デ
ータに相当する露光光線１４を感光体１上の画像領域内
に照射書き込み、感光体１上に形成された静電潜像を現
像器６Ｂのブラックトナーによって顕画化しトナー像を
形成する。感光体１上に形成されたトナー像は中間転写
体１６上に設けられた中間転写体基準マーク１６ａを中
間転写体基準検知センサー２０が検出して今度は２時間
後に中間転写体１６上へ転写される。次に、感光体１上
に形成されるシアン（Ｃ）の画像を中間転写体基準マー
ク１６ａを中間転写体基準検知センサー２０が検知して
から２時間後に中間転写体１６上へ転写させるために、
感光体基準マーク１ｂからのシアン（Ｃ）の画像書き込
みを、ブラック（Ｂ）の画像書き込みタイミング時間Ｚ
がら予め測定しておいた感光体１の一周期時間Ｘと中間
転写体１６の一周期時間Ｙとの差Ｐ　（＝Ｘ−Ｙ）を差
し引いた値である［Ｚ−Ｐ１時間後に開始する。従って
、感光体１上に形成されたシアン（Ｃ）の画像は、中間
転写体１６上に設けられた中間転写体コ準マーク１６ａ
を中間転写体基準検知センサー２０が検知してから２時
間後に中間転写体１６」へ転写される。以下同様の過程
を通じて、マゼユタ（Ｍ）の画像、イエロー（Ｙ）の画
像書き込みを層光体基準マーク１ａを感光体基準検知セ
ンサー１０が検知してからそれぞれ［Ｚ−２ｘＰ］１間
、［２−３ｘＰ］時間後に行うことにより第１図、第２
図で示すように、中間転写体基準マーク１６ａを中間転
写基準検知センサー２ｏが検知してから２時間後に各色
のトナー像が中間転写体１６上へ転写され、色ずれのな
い合成トナー像を得ることができる。色重ねされた合成
トナー像は、転写ローラ２９により転写材２４に一括転
再され、定着器３０で転写材２４に定着される。以上の
ようにして、中間転写体１６がら転写材２４ヘー括転写
される毎に、感光体１上への画像書き込みタイミングを
初期状態に戻すことによって画像領域内に感光体１の継
ぎ目が入り込むことなく連続印字を行うことができる。

発明の効果 以上の実施例から明らかなように本発明によれば、印字
動作指令が発せられると、感光体基準検知センサーと中
間転写体基準検知センサーによりそれぞれ感光体の一周
期時間と中間転写体の一周期時間との時間差を算出し始
めるとともに感光体基準出力信号を基準に第１色目の記
録を開始し、そして第２色目以降各色毎に一度前の色の
感光体基準検知から記録開始までの時間から、感光体の
一周期時間と中間転写体の一周期時間との時間差を順次
加算しながら減算し、−回の色重ね周期毎に感光体上へ
の画像書き込みタイミングを初期状態に戻す上記印字動
作を琥り返すように、画像記録開始のタイミングを制御
しているため、感光体の中間転写体に対する継目位置を
調整することなしに連続印字が可能となる。従って、感
光体の中間転写体に対する位置調整時間の省略と、感光
体クラッチ機構を廃止することができ、大幅な製造コス
トダウンとともに色合わせの微調整が可能となった。さ
らには感光体と中間転写体との間の速度差を発生させる
必要がないため、感光体および中間転写体の損傷を防止
することができ、高寿命で信頼性の高い電子写真装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　、　（ｂ）は本発明の一実施例の電子写
真装置の感光体と中間転写体との像書き込み状態を示す
図、第２図は同像書き込みタイミングを示す図、第３図
は従来および本発明の一実施例の電子写真装置の一部側
断面図、第４図は同感光体基準検知の動作説明図、第５
図は同中間転写体基準検知の動作説明図、第６図は同感
光体の中間転写体に対する位置調整後の状態を示す中間
転写部の部分説明図、第７図は感光体と中間転写体が所
定の周回数を経過した後の状態を示す中間転写部の部分
説明図である。 １・・・・・・感光体、１ａ・旧・・継ぎ目、１ｂ・・
・・・・感光体基準マーク、５・・・・・・露光光学系
、６Ｂ・・・・・・ブラック（Ｂ）現像器、６ｃ・旧・
・シアン（Ｃ）現像器、６Ｍ・・・・・・マゼンタ（Ｍ
）現像器、６Ｙ・・・・・・イエロー（Ｙ）現像器、１
０・・・・・・感光体基準検知センサー１４・・・・・
・露光光線、１５Ｂ、１５Ｃ，１５Ｍ、１５Ｙ・・・・
・・離接カム、１６・・・・・・中間転写体、１６ａ・
・・・・・中間転写体基準マーク、２ｏ・旧・・中間転
写体基準検知センサー、２４・・・・・・転写材。 代理人の氏名　弁理士小鍜治明　はが２名区 純−にロ９嘲−宴 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 感光体上にカラー潜像を記録し、感光体上でこの潜像を
   現像して形成したカラートナー像を継ぎ目のないループ
   ベルト状またはドラム状の中間転写体上に順次重ね合わ
   せて転写し、得られた１枚のカラートナー画像を転写材
   に転写する方式の電子写真装置において、感光体基準マ
   ークを検出する感光体基準検知センサーと、中間転写体
   基準マークを検出する中間転写体基準検知センサーとを
   設け、感光体基準マーク検知時から感光体上にカラー潜
   像記録開始までの時間をＺとし、中間転写体と感光体の
   一周期の時間差をＰとするとき、印字動作指令が発せら
   れると前記一周期の時間差Ｐを算出し始めるとともに感
   光体基準マークを感光体基準検知センサーが検知した時
   点を基準に第１色目のカラー潜像の記録を開始し、第ｎ
   色目のカラー潜像の記録の際のＺはＺ−（ｎ−１）Ｐと
   補正して各回の色重ね印字動作をくり返すように画像記
   録開始のタイミングを制御する電子写真装置。