JPH10123846A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写ベルトに周長変化が生じても常にカラー
画像を適正に転写することができるカラー画像形成装置
を提供する。 【解決手段】 露光装置３の走査光により潜像が形成さ
れ、現像装置（４ａ〜４ｄ）により現像された潜像担持
体１上のトナー像を無端回動する像担持体６１上に順次
転写し複数色のトナー像を形成し、この複数色のトナー
像を記録紙Ｐ上に一括転写するカラー画像形成装置にお
いて、前記像担持体６１の周長を測定する周長測定手段
（９、９１）と、前記周長測定手段により測定した周長
に応じて、前記像担持体の回転周期を一定とするように
前記像担持体の駆動手段を制御する制御手段Ａを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカラー画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来のフルカラー画像形成装置を
示し、アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰ
Ｃ）又はＡ−Ｓｉ，ＣｄＳ，Ｓｅ等から成る光導電体を
塗布して構成される静電潜像担持体としての感光ドラム
１は、不図示の駆動手段によって図示矢印方向に移動さ
れ、ローラー帯電器２により所定の電位に均一に帯電さ
れる。次いで、レーザー等の光源３１、ラスタースキャ
ンを行うためのポリゴンミラー３２、結像のためのレン
ズ３３、折り返しミラー３４等で構成される露光装置３
には、イエローの画像模様に従った信号による光が感光
ドラム１上に走査され、感光ドラム１上に潜像が形成さ
れる。更に感光ドラム１が矢印方向に進むと支持体５に
支持された現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄのうち、イ
エロートナーが入った現像装置４ａが感光ドラム１に対
向するよう支持体５は回転し、選択された現像装置４ａ
によって可視化される。現像されたトナー像は像担持体
としての中間転写体６上に転写される。

【０００３】中間転写体６は、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレ
タン、シリコンゴム等のゴムまたはポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）などに代表される可撓性フィルムか
らなる転写ベルト６１が、駆動ローラー６２、従動ロー
ラー６３、ばね６４により加圧されたテンションローラ
ー６５の３本のローラー上に張架され、駆動ローラー６
２が不図示のモーターにより図中矢印の方向に回転する
ことにより、転写ベルト６１は図中矢印の方向に駆動さ
れる。６８は、軸上に導電性スポンジ層を設けた１次転
写ローラーであり、転写ベルト６１を介して感光ドラム
１に接している。１次転写ローラー６８には不図示の高
圧電源からバイアスが印加され、感光ドラム１上のトナ
ー像は転写ベルト６１上に転写される。

【０００４】以上の行程をマゼンタ色、シアン色、黒色
を行うことによって転写ベルト６１上には複数色のトナ
ー像が形成される。４色のトナー像が転写ベルト６１上
に転写されると、転写ベルト６１の移動と同期を取った
記録紙Ｐが搬送され、１次転写ローラー６８と同様な構
成からなる２次転写ローラー１０が記録紙Ｐを介して転
写ベルト６１に当接し、不図示の高圧電源からバイアス
が印加され、転写ベルト６１上の４色トナー像は、記録
紙Ｐ上に一括転写される。４色トナー像が転写された記
録紙Ｐは、従来公知の加熱、加圧の定着装置８によって
溶融固着されたカラー画像が得られる。

【０００５】また、感光ドラム１上の転写残トナーは公
知のブレード手段のクリーニング装置７によって清掃さ
れる。また、転写ベルト６１上の転写残トナーも接離可
能なファーブラシ、ウエブ等のクリーニング装置１１に
よって清掃される。

【０００６】

【発明が解決しようとしている課題】ところが、上述し
た従来例においては、環境変動、耐久により転写ベルト
６１の周長が変化する。したがって、同一のタイミング
で各色の画像を転写ベルト６１上に重ね転写する方式を
用いると、転写ベルト６１の伸び縮みが、各色画像の印
字開始位置の差となり、たとえば０．０５ｍｍベルト長
が変化した場合には１色目の画像と４色目の画像の間に
は０．０５ｍｍ×３＝０．１５ｍｍのレジストレーショ
ンのズレが生じることになる。このような不具合を防止
するため、転写ベルト６１上に画像の書き出しタイミン
グを司るトップマーク６６を設け、このトップマーク６
６をトップセンサー６７で検知することで印字タイミン
グを得るカラー画像形成装置が従来多く用いられてい
る。

【０００７】この方式を用いることにより、各色のレジ
ストレーションは伸び縮みの影響を受けることがなくな
るものの、周長が変化した場合、転写ベルト６１上のト
ップマーク６６の周期も変化し、装置の動作に不具合が
生じた。具体的には、周長が伸びた場合には、すべての
印字タイミングが遅延するため所定のスループット（単
位時間あたりの印字枚数）が維持できなくなり、さらに
遅延すると装置が誤動作する。また、周長が縮んだ場合
には次なる画像信号をラスターイメージに展開する時間
がなくなってしまうという問題が生じていた。

【０００８】従来このような不具合が生じた場合は、転
写ベルト６１を交換していたが、転写ベルト６１の交換
は繁雑である上、転写ベルト６１そのものの寸法精度も
厳しく、高価なものであった。

【０００９】本出願に係る発明の目的は、転写ベルトに
周長変化が生じても常にカラー画像を適正に転写するこ
とができるカラー画像形成装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的
を実現する第１の構成は、露光装置の走査光により潜像
が形成され、現像装置により現像された潜像担持体上の
トナー像を無短回動する像担持体上に順次転写し複数色
のトナー像を形成し、この複数色のトナー像を記録紙上
に一括転写するカラー画像形成装置において、前記像担
持体の周長を測定する周長測定手段と、前記周長測定手
段により測定した周長に応じて、前記像担持体の回転周
期を一定とするように前記像担持体の駆動手段を制御す
る制御手段を有することを特徴とするカラー画像形成装
置にある。

【００１１】本出願に係る発明の目的を実現する第２の
構成は、露光装置の走査光により潜像が形成され、現像
装置により現像された潜像担持体上のトナー像を無短回
動する像担持体上に順次転写し複数色のトナー像を形成
し、この複数色のトナー像を記録紙上に一括転写するカ
ラー画像形成装置において、前記像担持体の周長を測定
する周長測定手段と、前記周長測定手段により測定した
周長に応じて、前記像担持体の回転周期を一定とするよ
うに前記像担持体の駆動手段を制御すると共に、画像形
成プロセス速度を制御する制御手段都を有することを特
徴とするカラー画像形成装置にある。

【００１２】本出願に係る発明の目的を実現する第３の
構成は、上記の各構成において、前記周長測定手段は、
印字のタイミングを司るトップセンサーであることを特
徴とするカラー画像形成装置にある。

【００１３】本出願に係る発明の目的を実現する第４の
構成は、上記した第１または第２の構成において、前記
周長測定手段は前記像担持体の幅方向中央位置を測定す
ることを特徴とするカラー画像形成装置にある。

【００１４】本出願に係る発明の目的を実現する第５の
構成は、上記した第２の構成において、前画像形成プロ
セス速度は、少なくとも露光装置の走査速度、静電潜像
担持体の移動速度、転写材の移動速度のいずれかである
ことを特徴とするカラー画像形成装置にある。

【００１５】本出願に係る発明の目的を実現する第６の
構成は、上記した各構成において、前記制御手段は、起
動時および所定の印字枚数ごとに周長測定補正を行うこ
とを特徴とするカラー画像形成装置にある。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
を示す。

【００１７】本実施の形態における画像形成装置の基本
的な構成は図４に示す従来例と同様であり、同じ構成要
素には同一の符号を付し説明は略す。

【００１８】９は転写ベルト６１の周長を測定する周長
センサーで、転写ベルト６１上の検知マーク９１を検知
し、制御回路にてその周期を演算することにより、転写
ベルト６１の周速を測定する。周長センサー９は、検知
マーク９１の形状と共に磁気的、光学的など従来公知の
方法を用いることができる。本実施の形態では、転写ベ
ルト６１上に光を反射する検知マーク９１を設け、反射
式の光学センサーを用いた。

【００１９】本実施の形態では、転写ベルト６１として
は初期周長４４０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍのベルトを用い
た。また、テンションローラー６５にばね６４を用いて
１０ｋｇ重のテンションをかけ、駆動ローラー６２と転
写ベルト６１の滑りを防止した。本実施の形態において
駆動ローラー６２は、直径２６ｍｍのものを用い、８０
ｒｐｍで駆動した。図２に上記構成を用いた場合の周速
および周期が転写ベルト６１の伸びに如何に影響するか
を示す。本実施の形態のように駆動ローラー６２径が転
写ベルト６２の厚みに対して極めて大きい場合、転写ベ
ルト６１の伸び縮みによる厚みの変動が駆動ローラ６２
の径を変化させ駆動速度すなわち周速に影響する度合は
無視してよい。したがって、転写ベルト６１の周長４４
０ｍｍの時の周期Ｔを１００％とすれば、転写ベルト６
１の周長が±４ｍｍ伸び縮みした場合のＴ_min ，Ｔ_max
は、周長センサー９にてそれぞれ約９９％、約１０１％
と検知されることになる。

【００２０】そこで本実施の形態においては制御回路Ａ
により、駆動ローラー６２の回転数を可変とし、周長セ
ンサー９により測定された周期をもとに、その周期が１
００％になるように回転数を制御する。これにより、転
写ベルト６１の回転周期は一定になり、転写ベルト６１
の伸び縮みに起因する印字タイミングの不具合を防ぐこ
とが可能となる。具体的には、転写ベルト６１の周長が
伸びた場合は、駆動ローラー６２の回転数を上げ、逆に
転写ベルト６１の周長が縮んだ場合には、駆動ローラー
６２の回転数を下げれば良い。駆動ローラー６２の回転
数を変える方法は、従来知られた電気的方法、機械的方
法何れでも良いが、モーターの回転数の基準となる周波
数を可変する方法が、精度もよく速度可変に必要な機構
が不要で良い。

【００２１】上記の実施の形態では、転写ベルト６１の
周長を測定する手段として周長センサー９を新規に設
け、周長を印字中に測定し次なる画像へフィードバック
できる構成としているが、転写ベルト６１の伸び縮みは
緩やかであり、装置の起動時および所定の印字枚数ごと
に補正しても所望の効果は得られる。

【００２２】したがって、周長センサー９を転写ベルト
６１の中央部を検知するように配置し、装置の起動時お
よび所定の印字枚数ごとに制御回路Ａに回転数補正シー
ケンスを設け、そのシーケンス時に検知マーク９１の代
わりに、転写ベルト６１上に印字した等間隔のライン画
を測定することによっても同様な制御が行える。この方
法を用いることでベルト駆動では、最も速度の安定した
ベルト中央部にて周速を測定できるのでさらに精度を向
上できる。

【００２３】また、このように回転数補正シーケンスを
設け、間欠で制御する方法として周長センサー９をトッ
プセンサー６７で代用し、回転数補正シーケンス時には
トップセンサー６７を周長センサー９として使用し、そ
こで求められた回転数にて次なる回転数補正シーケンス
まで印字してもよい。この方法を用いれば、新たにセン
サーを設けずに同様な効果が得られる。

【００２４】（第２の実施の形態）図３は本発明の第２
の実施の形態を示す。

【００２５】本第２の実施の形態は、第１の実施の形態
と基本的な構成は同じであるが、第１の実施の形態の制
御動作に加え、感光ドラム１やポリゴンミラー３２およ
び記録紙Ｐの搬送を駆動するモーターの回転数をも制御
回路Ｂからの信号により制御できる構成とした。

【００２６】上記した第１の実施の形態では、転写ベル
ト６１の伸び縮みに起因する不具合を防ぐことを目的に
駆動ローラー６２の回転数を制御回路Ａが制御するよう
にしているが、これにより転写ベルト６１の周速が変化
するため、感光ドラム１の周速や２次転写時の記録紙Ｐ
の搬送速度との間に速度差が生じてしまい、画像の画像
倍率に変化が生じることになり、この画像倍率の変化の
発生が転写ベルト６１の寿命を左右することになる。

【００２７】この画像倍率の変動は、±１％程度なら認
識されないが、±３％ではＡ４サイズで約±１１ｍｍ大
きさの違う画像が出力されてしまい問題となる。したが
って、本実施の形態では、駆動ローラー６２の回転数を
制御する方法と同様に、感光ドラム１やポリゴンミラー
３２の回転数さらに記録紙Ｐの搬送速度の少なくても一
つを制御し、画像倍率を所望の値に調整する。

【００２８】例えば、転写ベルト６１が４ｍｍ伸び、感
光ドラム１が従来の速度を維持する駆動構成の場合、感
光ドラム１より転写ベルト６１が約１％周速が速くなる
ため、１次転写時に所望の画像サイズより約１％伸びた
画像が転写ベルト６１に転写されることになる。よっ
て、その伸びを補正するために、２次転写時の記録紙Ｐ
の搬送速度を約１％遅くすれば２次転写時に画像が縮
み、記録紙Ｐ上には所望の画像サイズで可視画像が転写
されることになる。

【００２９】このほかポリゴンミラー３２の回転数を可
変し、予め約１％縮んだ静電潜像を感光ドラム１上に形
成してもよい。

【００３０】

【発明の効果】請求項１〜６に係る発明によれば、像担
持体としての転写ベルトの伸び縮みに起因する不具合を
防止できた。

【００３１】さらに、これに併せて画像形成プロセス速
度、例えば露光装置の走査速度、静電潜像担持体の移動
速度、および記録紙Ｐを搬送する搬送速度を可変するこ
とにより、像担持体としての転写ベルトの移動速度制御
に起因した画像倍率の変動をも防ぐことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカラー画像形成装置の第１の実施
の形態を示す概略構成図。

【図２】第１の実施の形態の転写ベルトの伸びに応じた
周速、周期の変化を示す図表。

【図３】本発明によるカラー画像形成装置の第２の実施
の形態を示す概略構成図。

【図４】従来のカラー画像形成装置の概略構成図。

【符号の説明】

１…感光ドラム ２…帯電器 ３…露光装置 ４…現像器 ５…現像器支持体 ６…中間転写体 ７…クリーナー ８…定着器 ９…周長センサー １０…２次転写ローラー １１…クリーニング装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鶴谷 貴明 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 竹内 昭彦 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 露光装置の走査光により潜像が形成さ
   れ、現像装置により現像された潜像担持体上のトナー像
   を無短回動する像担持体上に順次転写し複数色のトナー
   像を形成し、この複数色のトナー像を記録紙上に一括転
   写するカラー画像形成装置において、 前記像担持体の周長を測定する周長測定手段と、前記周
   長測定手段により測定した周長に応じて、前記像担持体
   の回転周期を一定とするように前記像担持体の駆動手段
   を制御する制御手段を有することを特徴とするカラー画
   像形成装置。
2. 【請求項２】 露光装置の走査光により潜像が形成さ
   れ、現像装置により現像された潜像担持体上のトナー像
   を無短回動する像担持体上に順次転写し複数色のトナー
   像を形成し、この複数色のトナー像を記録紙上に一括転
   写するカラー画像形成装置において、 前記像担持体の周長を測定する周長測定手段と、前記周
   長測定手段により測定した周長に応じて、前記像担持体
   の回転周期を一定とするように前記像担持体の駆動手段
   を制御すると共に、画像形成プロセス速度を制御する制
   御手段都を有することを特徴とするカラー画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、前記周長測
   定手段は、印字のタイミングを司るトップセンサーであ
   ることを特徴とするカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、前記周長測
   定手段は前記像担持体の幅方向中央位置を測定すること
   を特徴とするカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 請求項２において、前画像形成プロセス
   速度は、少なくとも露光装置の走査速度、静電潜像担持
   体の移動速度、転写材の移動速度のいずれかであること
   を特徴とするカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、４または５におい
   て、前記制御手段は、起動時および所定の印字枚数ごと
   に周長測定補正を行うことを特徴とするカラー画像形成
   装置。