JPH10274888A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 カラーページプリンタにおいて、各色のトナ
ー像にズレが生じることを防止する。 【解決手段】 現像ユニットにより得られた複数の可視
像を重畳して一時的に保持する転写手段と、該転写手段
にモーターの駆動力を伝達する駆動力伝達手段１８とを
有する画像形成装置に於いて、前記転写手段の移動速度
を検出するＴＯＰ検出器８と、前記駆動力伝達手段の速
度を検出する第二検出器２１と、前記ＴＯＰ検出器の出
力信号と前記第二検出器の出力信号に基づいて前記転写
手段と前記駆動力伝達手段との位相差を検出する位相差
検出器と、使用者に情報を報知する報知手段と、前記位
相差検出器の出力信号に基づいて前記報知手段を制御す
る制御手段とを有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成手段によ
り像担持体上に順次形成される複数のカラー可視像を転
写手段上に順次重ねて転写し、形成された画像を記録シ
ート上に一括転写する画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年プリンタがカラー化され、ユーザー
の様々な表現手段として利用されるようになってきてい
る。特にカラーページプリンタはその静粛性、高品質な
印字品質及び高速印字から注目されている。以下にカラ
ーページプリンタの一例としてカラーレーザプリンタを
図を用いて説明する。図13はカラーレーザプリンタの概
略構造の断面図、図14は転写ベルトの斜視図、図15は色
ズレの生じた可視像を示す図である。

【０００３】カラーレーザプリンタ50はイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの四色を用いてその配分により
任意の色を発色させるものである。各色についてレーザ
ユニット51がＶＤＯ信号により送出した光ビームＬはポ
リゴンミラー52によって像担持体である感光ドラム53上
を走査して潜像を形成し、現像ユニット56の各色の現像
手段によって現像する。この形成された各色の可視像を
転写ベルト55上に順次転写して重畳し、しかる後に一括
して記録シートに再転写することにより多色画像を形成
している。

【０００４】転写ベルト55は複数のローラ57によって支
持され、感光ドラム53に接している。また図14に示すよ
うに転写ベルト55には基準穴58が設けられており、該基
準穴58をフォトインタラプタにて構成されたＴＯＰ検出
手段54にて検出することにより、各色の画像形成を開始
するための基準信号（以下ＴＯＰ信号と呼ぶ）を図示し
ない画像生成回路に送出する。画像生成回路はＴＯＰ信
号を画像書き出しタイミングとしてＶＤＯ信号をレーザ
ユニット51に出力する。

【０００５】しかし、転写ベルト55は経年変化あるいは
生産上のばらつきから回転方向への伸びが発生する場合
があり、駆動ローラ57と転写ベルト55との間で滑る場合
がある。ここで可視像が転写ベルト55上に重畳されるこ
とから、画像形成動作中に滑りが発生すると、各色の可
視像にズレが生じる虞がある。

【０００６】例えば図15に示すように、可視像Ａが形成
されてから次の可視像Ｂを重畳するまでの間に駆動ロー
ラ57と転写ベルト55の間ですべりが生じた場合、可視像
Ｂの転写位置にズレｄが発生する。このズレｄはこの後
の溶融定着された時に本来と異なる色味を生じてしま
う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、本来重ね
合わなければならない各色の可視像が、駆動ローラと転
写ベルトの間の滑りでずれて重ねられた状態にて溶融定
着されてしまうために、色味の異なる印字画像を複数枚
プリントし続けるという問題があった。また経年使用に
より転写ベルトの品質が低下したことがわからずにその
まま使い続け、低品質な印刷を継続する場合があるとい
う問題があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る画像形成装置は、複数の色画像を重ね合
わせてカラー画像を形成するカラー画像形成装置におい
て、各色画像を順次形成する画像形成手段と、前記形成
された各色画像を重畳して保持する転写手段と、前記転
写手段を移動させるための駆動力を伝達する駆動力伝達
手段と、前記転写手段の移動速度を検出する第一検出手
段と、前記駆動力伝達手段の速度を検出する第二検出手
段と、前記第一検出手段と第二検出手段の検出結果によ
って前記転写手段と前記駆動力伝達手段の位相差を検出
する位相差検出手段と、前記位相差検出手段の検出結果
によって画像形成を制御するための制御手段と、を有す
ることを特徴とする。

【０００９】また上記画像形成装置は、前記転写手段と
は無端接続した帯状の部材であって一方の縁の全周に沿
って並設されたマーキングを有し、前記第一検出手段と
は前記マーキングを検出するセンサであって、前記マー
キングの一つを広い幅にて形成することにより前記転写
手段上の画像書き出し位置を検出するよう構成したこと
もできる。

【００１０】また前記駆動力伝達手段に駆動力を与える
モータとはパルスモータであって、前記第二検出手段に
前記パルスモータの駆動パルスを用いることでもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】

［第一実施形態］本発明に係る画像形成装置の例とし
て、カラーレーザプリンタを図を用いて説明する。図１
は本実施形態に係るカラーレーザプリンタの概略構造の
断面図、図２は転写ベルトの斜視図、図３は画像形成動
作を説明するブロック図、図４は第一実施形態に係る制
御動作を示すタイミングチャート、図５は報知制御を示
すブロック図、図６は報知制御動作を示すブロック図、
図７は第一実施形態に係る報知制御動作を示すタイミン
グチャートである。

【００１２】図１に示す画像形成装置の画像形成手段
は、主にレーザユニット１及びポリゴンミラー２、感光
ドラム７、現像ユニット14から構成されており、レーザ
ユニット１より照射した光ビームＬによって感光ドラム
７上に形成した潜像を現像ユニット14によって現像する
ものである。

【００１３】すなわちレーザユニット１より光ビームＬ
がレーザユニット１の入力信号である画像信号（以下Ｖ
ＤＯ信号と呼ぶ）によってオンオフ変調されて、ポリゴ
ンミラー２に照射される。ポリゴンミラー２はスキャナ
ーモータ３にて低速回転し、光ビームＬをｆθレンズ４
及び反射ミラー６を経て像担持体である感光ドラム７上
に走査する。また光検出手段５によってレーザ光を監視
し、後述の画像生成回路40に水平走査の開始点を示すＢ
Ｄ信号を送出する。

【００１４】感光ドラム７は予め図示しない帯電器によ
って所定極性、所定電圧に帯電され、光走査によって潜
像を形成される。感光ドラム７上に形成された潜像は現
像ユニット14によって現像される。現像ユニット14はマ
ゼンタ色トナー像を形成する第一現像手段14Ｍと、シア
ン色トナー像を形成する第二現像手段14Ｃと、イエロー
色トナー像を形成する第三現像手段14Ｙと、黒色トナー
像を形成する第四現像手段14Bkとから構成されている。

【００１５】感光ドラム７には、まずマゼンタ色に現像
される第一の静電潜像が走査露光して形成される。これ
を第一現像手段14Ｍによって現像してマゼンタ色可視像
を形成し、転写手段である転写ベルト９上にトナーと反
対極性の転写バイアス電圧を印加することにより転写す
る。次にシアン色に現像される第二の静電潜像を走査露
光して形成し、これを第二現像手段14Ｃによって現像し
てシアン色可視像を形成する。そしてすでにマゼンタ色
の可視像が転写された転写ベルト９上に重畳して転写す
る。

【００１６】同様にイエロー色、黒色に現像される第
三、第四の静電潜像を順次走査露光して、第三現像手段
14Ｙ、第四現像手段14Bkによって各色の可視像を現像
し、転写ベルト９上に順次重畳して転写する。これらす
べてが重ね合わされた状態に於いて、一括して記録シー
トに再転写する。

【００１７】記録シートは給送カセット12に格納され、
給送ローラ11によって一枚ずつ転写ベルト９と転写ロー
ラ10とのニップへ給送される。転写ベルト９と転写ロー
ラ10とのニップにて画像を転写された記録シートは、シ
ート搬送ベルト13を経て定着器15にて画像を溶融定着さ
れ、シート搬送ローラ16、17によって排出トレイ上へ排
出される。

【００１８】図２に示すように転写ベルト９は駆動力伝
達手段である駆動ローラ18等のローラによって支持さ
れ、感光ドラム７に接している。転写ベルト９には基準
穴30が設けられており、該基準穴30をフォトインタラプ
タにて構成されたＴＯＰ検出手段８にて検出することに
より、各色の画像形成を開始するための基準信号（以下
ＴＯＰ信号と呼ぶ）を図３に示す画像生成回路40に送出
する。

【００１９】駆動ローラ18には、その周速度を検出する
ためのエンコーダ20が取り付けられている。エンコーダ
20には円周に沿ってマーキングが設けられており、これ
を検出する反射型のフォトセンサーである第二検出手段
21が設けられている。エンコーダ20は駆動ローラ18の回
転速度に応じて同一速度で回転し、エンコーダ20のマー
キングが第二検出手段21の検出面を通過する毎に、第二
検出手段21より駆動ローラ18の回転速度に対する速度信
号Ｓ２が出力される。

【００２０】また転写ベルト９上の全周に渡って等間隔
に、転写ベルト９の移動方向に対して垂直にマーキング
31が設けられている。転写ベルト９には反射型のフォト
センサーである第一検出手段19が取り付けられており、
マーキング31がこの第一検出手段19の検出面を通過する
毎に、第一検出手段19がマーキング31を検出して速度信
号Ｓ１が出力される。

【００２１】図３に示すように、ＴＯＰ検出手段８より
出力されたＴＯＰ信号は画像生成回路40に入力される。
また画像生成回路40には光検出手段５よりＢＤ信号を入
力される。そして画像生成回路40はＴＯＰ信号を画像書
き出しタイミングとすると共にＢＤ信号に同期してＶＤ
Ｏ信号をレーザユニット１に出力する。

【００２２】図４はＴＯＰ信号を基準としてＶＤＯ信号
がレーザユニット１から光ビームＬとして送出されるタ
イミングを示す図である。区間Ｐはすべての可視像を形
成する期間を示し、区間Ｑは各色画像を形成する期間を
示す。このように、各色毎のＶＤＯ信号はＴＯＰ信号を
基準として送出を開始され、形成された各色の可視像は
転写ベルト９上にて重畳されてカラー画像が形成され
る。

【００２３】また第一検出手段19より出力される速度信
号Ｓ１、及び第二検出手段21より出力される速度信号Ｓ
２は、図５に示すように位相検出手段35に送出されて位
相差を検出される。このとき速度信号Ｓ１，Ｓ２は、図
７に示す如く、周期Ｔ１、パルス幅Ｔ２のパルス波形を
為している。

【００２４】速度信号Ｓ２を速度信号Ｓ１に対する位相
差ｔの程度に従ってS2ａ，S2ｂ，S2ｃとし、それぞれの
位相差ｔをt1，t2，t3（t1＜t2＜t3）とする。ここで位
相差ｔについて、位相差t1以下を通常の画像形成である
とする第一許容範囲、位相差t1から位相差t2を画像形成
に失敗したとする第二許容範囲とし、位相差t2以上を装
置不良であるとする。

【００２５】位相検出手段35が検出した位相差t1，t2，
t3は、図５に示す出力信号Ｓ３として制御回路36に送出
される。制御回路36は位相検出手段35より入力された出
力信号Ｓ３に基づいて、画像形成装置の状態を報知する
報知手段37に出力信号Ｓ４を送出する。図６に制御回路
36の報知制御のブロック図を示す。

【００２６】制御回路36は位相検出手段35より送出され
た出力信号Ｓ３により、まず位相差ｔが第一許容範囲内
であるか否かを判断（ステップ100 ）する。そして第一
許容範囲内であった場合には画像形成は正常に行われて
いるとして、通常の画像形成動作を行う出力信号S4ａを
送出する（ステップ110 ）。第一許容範囲外であった場
合には、次（ステップ101 ）へ進む。

【００２７】次に位相差ｔが第二許容範囲内であるか否
かを判断（ステップ101 ）し、第二許容範囲内であった
場合には出力信号S4ｂを報知手段37に送出して画像形成
に失敗したことを報知し（ステップ111 ）、同時に画像
形成装置の動作を一時的に停止する。これにより使用者
は画像形成に失敗したことを認知し、画像形成動作の継
続又は中止を選択することができる。

【００２８】また位相差ｔが第二許容範囲を超えている
場合、例えば位相差t3であった場合には出力信号S4ｃを
報知手段37に送出して画像形成装置の転写系に異常があ
ることを報知し（ステップ112 ）、画像形成装置の動作
を停止する。これにより使用者は画像形成装置に異常が
発生したことを認知することができ、必要にしたがって
点検または修理を行うことができる。

【００２９】上記の如く構成することにより、転写ベル
ト９と駆動ローラ18の間に滑りが発生して可視像にズレ
が生じた場合に、使用者に報知することができる。ここ
でズレの程度を検出してこれに従った報知を行うことに
より、軽度のズレであった場合には画像形成装置を再設
定するなどにより、色ズレの生じた低品質な画像形成を
継続することを防ぐことができる。また重度のズレであ
った場合には、転写ベルトなどの部品の交換時期を知ら
せることが可能となり、画像形成装置の寿命を延長し、
長期に渡って高品質な画像形成を継続することが可能と
なる。

【００３０】［第二実施形態］上記第一の実施形態に於
いては画像書き出し位置を検出するＴＯＰ検出手段８と
転写ベルト９の速度を検出する第一検出手段19とを別途
設けて示したが、第一検出手段19を用いて画像書き出し
位置を検出するよう構成することもできる。以下に本発
明に係る第二実施形態を図を用いて説明する。図８は第
二実施形態に係るカラーレーザプリンタの概略構造の断
面図、図９は転写ベルトの斜視図、図10は第二実施形態
に係る報知制御動作を示すブロック図、図11は積分器に
おける第一検出手段の出力信号による電圧変化を示す波
形図である。上記第一の実施形態と説明の重複する部分
については、同一の符号を付して説明を省略する。

【００３１】図９に示す転写ベルト９上には、上記第一
実施形態と同様全周に渡って等間隔に、且つ転写ベルト
９の移動方向に対して垂直にマーキング31が並設されて
いる。また転写ベルト９上の画像書き出し位置に対応し
て、幅の異なるマーキング32が一個設けられている。

【００３２】図10に示すように、第一検出手段19による
速度信号Ｓ１は位相検出手段35に送出されて上述の報知
制御を行うと共に、積分器41にも送出される。積分器41
は速度信号Ｓ１が送られている間電圧Ｓ５が一定の割合
で増加し、速度信号Ｓ１が停止すると初期値にまで減少
するものである。

【００３３】図11に示すように、速度信号Ｓ１は、第一
検出手段19が通常のマーキング31を検出した場合には幅
Ｔ２のパルス波を送出し、これにより積分器41の電圧Ｓ
５は電圧レベルVth1まで上昇する。しかし第一検出手段
19が画像書き出し位置を示すマーキング32を検出した場
合には、速度信号Ｓ１は幅Ｔ２よりも広い幅Ｔ３のパル
ス波を送出し、積分器41の電圧Ｓ５は電圧レベルVth2ま
で上昇する。

【００３４】積分器41の電圧Ｓ５はパルス発生器42に入
力され、パルス発生器42は電圧レベルVth2を検知して画
像生成回路40にＴＯＰ信号を送出する。また画像生成回
路40には光検出手段５よりＢＤ信号が入力され、ＴＯＰ
信号を画像書き出しタイミングとすると同時にＢＤ信号
に同期してＶＤＯ信号をレーザユニット１に出力する。

【００３５】上記の如く構成したことにより、転写ベル
ト上に設けられたマーキングの幅により画像書き出し位
置を検出することができ、転写ベルト９に基準穴及びこ
れを検出する検出手段を設ける必要がない。

【００３６】なお、上記第一及び第二実施形態に於いて
は、転写ベルト９の駆動ローラ18の回転速度を検出する
ための第二検出手段として、エンコーダ20及び第二検出
手段21を設けて示した。しかし本発明はこれに限定する
ものではなく、図12に示すように駆動ローラ18を回転駆
動するパルスモータ33の駆動パルスを直接使用すること
もできる。

【００３７】またこのようにパルスモータ33の駆動パル
スを直接使用すると共に、第二実施形態に示した如くマ
ーキングの幅により画像書き出し位置を検知することに
より、必要となる検出手段は第一検出手段19のみとする
ことができる。これにより部品点数を減少させ、製造及
び整備行程を容易とし、また製造費を減少させることが
可能である。

【００３８】また図１及び図８において報知手段37は画
像形成装置本体に設けて示したが、この画像形成装置を
作動させるコンピュータ等を報知手段とし、これら一方
または両方を使用して使用者に報知するよう構成するこ
とでも良い。

【００３９】

【発明の効果】上記説明したように本発明に係る画像形
成装置は、転写手段の移動速度を検出する第一検出手段
の出力信号と、駆動力伝達手段の速度を検出する第二検
出手段の出力信号とを比較することによって報知手段を
制御するように構成した。これにより、転写手段と駆動
力伝達手段の間に許容範囲以上のズレが生じた場合に使
用者に報知することができ、低品質な画像形成を継続す
ることがない。

【００４０】また滑りの程度を検知することによって報
知手段を制御するよう構成したことから、軽度のズレで
あれば使用者の指示を待ち、また重度のズレであれば装
置の点検や部品の交換などを促すよう報知することがで
きる。これにより、高品質な画像形成を長期に渡って継
続することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態に係るカラーレーザプリンタの概
略構造の断面図である。

【図２】転写ベルトの斜視図である。

【図３】画像形成動作を説明するブロック図である。

【図４】制御動作を示すタイミングチャートである。

【図５】報知制御を示すブロック図である。

【図６】報知制御動作を示すブロック図である。

【図７】報知制御動作を示すタイミングチャートであ
る。

【図８】第二実施形態に係るカラーレーザプリンタの概
略構造の断面図である。

【図９】転写ベルトの斜視図である。

【図10】報知制御動作を示すブロック図である。

【図11】積分器における第一検出手段の出力信号による
電圧変化を示す波形図である。

【図12】他の実施形態に係る転写ベルトの斜視図であ
る。

【図13】従来のカラーレーザプリンタの概略構造の断面
図である。

【図14】従来の転写ベルトの斜視図である。

【図15】色ズレの生じた可視像を示す図である。

【符号の説明】

Ｌ …光ビーム Ｐ …区間 Ｑ …区間 Ｓ１、Ｓ２ …速度信号 Ｓ３、Ｓ４ …出力信号 Ｓ５ …電圧 ｔ …位相差 Ｔ１ …周期 Ｔ２、Ｔ３ …パルス幅 １ …レーザユニット ２ …ポリゴンミラー ３ …スキャナーモータ ４ …レンズ ５ …光検出手段 ６ …反射ミラー ７ …感光ドラム ８ …検出手段 ９ …転写ベルト 10 …転写ローラ 11 …給送ローラ 12 …給送カセット 13 …シート搬送ベルト 14 …現像ユニット 14Ｃ …第二現像手段 14Ｍ …第一現像手段 14Ｙ …第三現像手段 15 …定着器 16、17 …シート搬送ローラ 18 …駆動ローラ 19 …第一検出手段 20 …エンコーダ 21 …第二検出手段 30 …基準穴 31、32 …マーキング 33 …パルスモータ 35 …位相検出手段 36 …制御回路 37 …報知手段 40 …画像生成回路 41 …積分器 42 …パルス発生器

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の色画像を重ね合わせてカラー画像
   を形成するカラー画像形成装置において、 各色画像を順次形成する画像形成手段と、 前記形成された各色画像を重畳して保持する転写手段
   と、 前記転写手段を移動させるための駆動力を伝達する駆動
   力伝達手段と、 前記転写手段の移動速度を検出する第一検出手段と、 前記駆動力伝達手段の速度を検出する第二検出手段と、 前記第一検出手段と第二検出手段の検出結果によって前
   記転写手段と前記駆動力伝達手段の位相差を検出する位
   相差検出手段と、 前記位相差検出手段の検出結果によって画像形成を制御
   するための制御手段と、 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】 前記制御手段は、前記位相差検出手段の
   検出結果に応じて報知手段に所定の表示を行うことを特
   徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写手段は一方の縁の全周に沿って
   マーキングを有する無端回転ベルトであり、前記第一検
   出手段は前記マーキングを検出するセンサであることを
   特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記マーキングは１つが幅広であり、前
   記センサが前記幅広のマーキングを検出することによっ
   て転写手段状の画像の書き出し位置を検出することを特
   徴とする請求項３記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記駆動力伝達手段は駆動源としてパル
   スモータを有し、前記第二検出手段は前記パルスモータ
   の駆動パルスを検出するものであることを特徴とする請
   求項１記載のカラー画像形成装置。