JPH11338219A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】色ずれを防止して、印刷の時間を短縮すること
ができる画像形成装置を提供する。 【解決手段】レーザービームを照射するタイミングを補
正しながら、トナー画像を感光体上に形成しながら中間
転写体に転写する処理と、中間転写体上のトナー画像を
シート材に転写する処理と、中間転写体上に残るトナー
を清掃する処理との３つの処理を同時に実行し、トナー
画像の数とほぼ等しい回数だけ中間転写体が回転する周
期を印刷の周期に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、紙やプラスチッ
クシート等の転写体に画像を形成するプリンタ、複写
機、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、特に複数の
トナー像を中間転写体上で重ね合わせてシート材に定着
する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機等の画像形成装置は、感光
体上に複数のトナー像を順次形成すると共に、これらの
トナー像を中間転写体上で重ね合わせてシート材に定着
することによりカラー画像を印刷するようになされたも
のがあり、このような画像形成装置においては、少なく
ともこのトナー像の数より多くの回数だけ中間転写体を
駆動する周期により印刷の周期が形成されるようになさ
れている。

【０００３】すなわち、画像形成装置は、例えば帯電し
たドラム状の感光体にレーザービームを走査することに
より、この感光体上に順次マゼンタ用、シアン用、イエ
ロー用、黒色用の静電潜像を作成する。さらにこの静電
潜像の作成と平行して、対応する色彩のトナーを感光体
に付着し、これにより順次マゼンタ用、シアン用、イエ
ロー用、黒色用のトナー像を作成する。さらにこのトナ
ー像の作成と平行して、中間転写体を回転駆動し、この
中間転写体の表面に、マゼンタ用、シアン用、イエロー
用、黒色用のトナー像を転写する。このとき画像形成装
置は、これらのトナー像が色ずれなく重なり合うように
同一の条件により中間転写体を駆動し、これによりこの
例の場合、中間転写体を４回転させてカラーによるトナ
ー像を中間転写体上で重ね合わせる。

【０００４】画像形成装置は、続く中間転写体の回転に
おいて、この中間転写体上に形成したトナー像をシート
材に転写し、このトナー像をシート材に定着させる。ま
たこの転写の際に、シート材に転写して中間転写体に残
ったトナーをクリーニングし、これにより続く印刷に備
える。これら一連の処理により、この例の画像形成装置
は、４色のトナー像による印刷結果を出力するにつき、
トナー像数に値１を加えた５回だけ中間転写体を回転さ
せて１枚の印刷結果を出力するようになされ、この中間
転写体が５回転する周期により印刷の周期が形成される
ようになされていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこの印刷の周
期を短くすることができれば、その分この種の画像形成
装置の使い勝手を向上することができ、便利であると考
えられる。

【０００６】この問題を解決する１つの方法として、先
の印刷の周期を４周期により形成することが考えられ
る。すなわち中間転写体上で重ね合わされたトナー像を
シート材に転写するとき、同時に中間転写体をクリーニ
ングし、また続く印刷に供するトナー像を形成して中間
転写体に転写すれば、連続する印刷において、印刷の周
期を中間転写体の４回転周期に設定できると考えられ
る。

【０００７】ところがこのようにすると、他のトナー像
を中間転写体に転写する際における中間転写体の駆動条
件と、クリーニング等を同時に実行してトナー像を中間
転写体に転写する際における中間転写体の駆動条件とが
異なるようになり、その結果トナー像間で位置ずれが発
生し、印刷結果に色ずれが発生するようになる。

【０００８】そこで、本発明は、１の感光体上に順次形
成する複数のトナー像を中間転写体上で重ね合わせてシ
ート材に定着する構成の画像形成装置において、色ずれ
を防止して印刷の周期を短くすることができる画像形成
装置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、感光体上にト
ナー像を順次形成しながらトナー像を感光体より中間転
写体に転写し、中間転写体上で複数のトナー像を重ね合
わせ、中間転写体上の複数のトナー像をシート材に転写
して定着する画像形成装置に適用する。この画像形成装
置において、少なくとも、トナー像を感光体上に形成し
ながら中間転写体に転写する処理と、中間転写体上の複
数のトナー像をシート材に転写する処理と、中間転写体
上に残るトナーを清掃する処理との３つの処理を同時に
実行し、トナー像の数とほぼ等しい回数だけ中間転写体
が回転する周期を印刷の周期に設定し、レーザービーム
を照射するタイミングの制御により、中間転写体上にお
けるトナー像間の位置ずれを補正する。

【００１０】このような構成の発明によれば、トナー像
を中間転写体に転写する処理と、中間転写体上の複数の
トナー像をシート材に転写する処理と、中間転写体上に
残るトナーを清掃する処理との３つの処理を同時に実行
することにより、トナー像の数とほぼ等しい回数だけ中
間転写体が回転する周期で繰り返し印刷結果を出力する
ことが可能となる。このときレーザービームを照射する
タイミングの制御により、中間転写体上におけるトナー
像間の位置ずれを補正することにより、これら３つの処
理を同時に実行して中間体の駆動条件が変化しても色ず
れを防止することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。

【００１２】（１）実施の形態の構成 図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す
図である。

【００１３】この画像形成装置１において、描画機構２
は、システム制御回路３の制御により動作を切り換え、
図示しない画像データ出力手段より出力される画像デー
タに従ってレーザービームＬを射出する。描画機構２
は、このレーザービームＬを帯電した感光体ドラム４に
照射し、感光体ドラム４に静電潜像を形成する。このと
き描画機構２は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２Ａ
で生成された垂直同期信号ＶＳＹＮＣを基準にして中間
転写体５の回転に同期してレーザービームＬを射出し、
１の印刷周期における中間転写体５の始めの１回転で感
光体ドラム４にシアン用の静電潜像を形成する。さらに
続く中間転写体５の１回転で感光体ドラム４にマゼンタ
用の静電潜像を形成し、続く中間転写体５の第３及び第
４の１回転で感光体ドラム４にイエロー用、黒色用の静
電潜像を形成する。

【００１４】さらにこれらの処理において、描画機構２
は、タイミングジェネレータ２Ａより出力される水平同
期信号ＨＳＹＮＣを基準にして、内蔵のポリゴンスキャ
ンミラーを回転駆動し、これにより各静電潜像の１のラ
インを形成する。また同様にタイミングジェネレータ２
Ａより出力されるクロックＣＫを基準にしてレーザービ
ームの光量を立ち上げ、これによりこのクロックＣＫの
所定周期を単位にして印刷結果の印刷単位であるドット
を形成する。

【００１５】感光体ドラム４は、モータの駆動により矢
印Ａ方向に回転し、周囲に、ブラック、マゼンタ、シア
ン、イエローのカラートナーを使用する複数の現像ユニ
ット６、７、８、９が適宜配置される。これらの現像ユ
ニット６、７、８、９は、それぞれ感光体ドラム４の表
面電位差に応じてトナーを飛散させ、これにより感光体
ドラム４の表面に静電潜像に従った黒色用、マゼンタ
用、シアン用、イエロー用のトナー像を形成する。

【００１６】またこの現像ユニット９の下流側（矢印Ａ
により示す感光体ドラム４の回動方向から見て下流側）
には、中間転写体５を間に挟んで、クリーニングデバイ
ス１０が配置され、感光体ドラム４のトナー像を中間転
写体５に転写して残る余分なトナーを除去する。またこ
のクリーニングデバイス１０の下流側には、除電ランプ
１１が配置され、この除電ランプ１１により感光体ドラ
ム４を除電する。またこの除電ランプ１１の下流側で、
かつレーザービームＬによる露光位置よりも上流側位置
には、感光体ドラム４の表面を帯電させる帯電デバイス
１２が配置されている。

【００１７】感光体ドラム４においては、現像ユニット
９とクリーニングデバイス１０との間に、感光体ドラム
４に形成されたトナー像を転写する中間転写体５が配置
される。すなわち中間転写体５は、感光体ドラム４に接
してニップ部１３が形成され、このニップ部１３におい
て感光体ドラム４のトナー像が中間転写体５に転写され
る。

【００１８】ここで中間転写体５は、ポリウレタン上に
フッ素樹脂コートされた無端状の転写ベルト１５により
構成され、この転写ベルト１５が駆動ローラ１６、一次
転写下ローラ１７、一次転写上ローラ１８、二次転写上
ローラ１９及びテンションローラ２０、２１に巻掛ける
ことにより、駆動ローラ１６によって図中矢印Ｂ方向へ
回転させられるようになっている。

【００１９】これらのローラのうち、ニップ部１３の上
流側と下流側とに配置される一次転写上ローラ１８、一
次転写下ローラ１７は、所定の電位に保持され、この電
位により例えばカラー画像により印刷結果を出力する場
合、感光体ドラム４に形成されたトナー像を順次転写ベ
ルト１５に転写してマゼンタ、シアン、イエロー、黒色
のトナー像を重ね合わせる。

【００２０】ニップ部１３の上流側、テンションローラ
２０の近傍には、ベルトクリーニング装置２２が配置さ
れる。ここでベルトクリーニング装置２２は、システム
制御回路３の制御によるカム機構の駆動により、矢印Ｃ
で示すように、１の印刷周期における中間転写体５の最
初の１回転の間、所定の退避位置より移動して転写ベル
ト１５に当接し、紙等の転写体２６にトナー像を転写し
て転写ベルト１５に残る余分なトナーを除去する。これ
により中間転写体５は、ベルトクリーニング装置２２の
当接により転写ベルト１５を駆動する駆動ローラ１６の
負荷が１の印刷周期の最初の１回転で増大することにな
る。

【００２１】さらに一次転写上ローラ１８とベルトクリ
ーニング装置２２との間には、転写ベルト１５の位置を
検出するベルト位置検知センサ２３が配置されている。

【００２２】二次転写上ローラ１９は、所定電位に保持
された二次転写下ローラ２４と共に、レジストローラ対
２５によって送り込まれた転写体２６と中間転写体５の
転写ベルト１５とを挟圧し、転写ベルト１５に形成され
たトナー像を転写体２６に転写する。

【００２３】すなわち二次転写下ローラ２４は、システ
ム制御回路３の制御によるカム機構の駆動により、矢印
Ｄで示すように、１の印刷周期における中間転写体５の
最初の１回転の間、所定の退避位置より移動して二次転
写上ローラ１９と共に転写体２６、転写ベルト１５を挟
持する。

【００２４】二次転写下ローラ２４よりも転写体搬送方
向下流側には、駆動ローラ２７と従動ローラ２８に巻掛
けられた転写体搬送ベルト３０が配置されており、二次
転写が終了した転写体２６を転写体搬送方向下流側へ搬
送する。

【００２５】転写体搬送ベルト３０よりも転写体搬送方
向下流側には、カラートナー像が転写された転写体２６
を加熱、挟圧し、転写体２６にカラートナー像を定着さ
せる定着デバイス３１が配置されている。

【００２６】タイミングジェネレータ２Ａは、描画機構
２等の動作に必要なクロックＣＫ、水平同期信号ＨＳＹ
ＮＣ、垂直同期信号ＶＳＹＮＣを出力する。ここでクロ
ックＣＫは、印刷結果の分解能を決定する印刷結果のド
ット形成の基準であり、この実施の形態では、このクロ
ックＣＫの複数周期により１ドットを形成する。水平同
期信号ＨＳＹＮＣは、描画機構２に内蔵のポリゴンスキ
ャンミラーによる１走査のタイミングを制御する基準信
号である。垂直同期信号ＶＳＹＮＣは、各色の静電潜像
に対応する基準信号であり、各静電潜像形成開始のタイ
ミングを規定する。

【００２７】遅延回路４３は、この垂直同期信号ＶＳＹ
ＮＣを受け、この垂直同期信号ＶＳＹＮＣを所定の遅延
時間だけ遅延して出力する。ここでこの遅延時間は、ベ
ルトクリーニング装置２２の当接により駆動ローラ１６
の負荷が増大して転写ベルト１５の回転速度が低下して
発生する時間遅れに対応するように調整される。

【００２８】選択回路４４は、システム制御回路３の制
御により、遅延回路４３より出力される垂直同期信号Ｖ
ＳＹＮＣ又はタイミングジェネレータ２Ａより出力され
る垂直同期信号ＶＳＹＮＣを選択して描画機構２に出力
する。

【００２９】システム制御回路３は、コンピュータによ
り構成され、この画像形成装置１全体の動作を制御す
る。すなわちシステム制御回路３は、印刷が指示される
と、図１に示すように、中間転写体５の４回転を１の印
刷周期に設定して、各印刷周期で順次入力される画像デ
ータによる印刷結果を出力するように、各部の動作を制
御する。

【００３０】この制御において、システム制御回路３
は、描画機構２に対しては、１の印刷周期において、中
間転写体５の１回転毎に、シアン用、マゼンタ用、イエ
ロー用、黒色用の静電潜像を順次感光体ドラム４に形成
するように動作を制御する。

【００３１】またシステム制御回路３は、この描画機構
２における静電潜像の作成に対応して各現像ユニット
６、７、８、９の動作を立ち上げ、これにより描画機構
２によりシアン用、マゼンタ用、イエロー用、黒色用の
静電潜像を順次感光体ドラム４に形成しながら、これら
静電潜像によるトナー像を順次形成する。

【００３２】さらにシステム制御回路３は、１の印刷周
期における始めの中間転写体５の１回転目の間、退避位
置より移動して転写ベルト１５に残る余分なトナーを除
去するように、ベルトクリーニング装置２２を駆動す
る。さらにシステム制御回路３は、二次転写下ローラ２
４についても、１の印刷周期における始めの中間転写体
５の１回転目の間、退避位置より移動して転写ベルト１
５に形成されたトナー像を転写体２６に転写するように
制御する。さらにシステム制御回路３は、１の印刷周期
における始めの中間転写体５の１回転目の間、選択回路
４４の接点を遅延回路４３側にセットし、遅延回路４３
より出力される垂直同期信号ＶＳＹＮＣを描画機構２に
供給する。

【００３３】以上の構成において、画像形成装置１は
（図１及び図２）、印刷を開始すると、中間転写体５の
最初の１回転で、描画機構２により感光体ドラム４にシ
アン用の静電潜像が形成されながら、対応する現像ユニ
ット８によりシアン用のトナー像が感光体ドラム４に形
成され、このトナー像が中間転写体５に転写される。こ
のとき所定の退避位置よりベルトクリーニング装置２２
が移動して事前に中間転写体５がクリーニングされる。
また同様に所定の退避位置より二次転写下ローラ２４が
移動する。

【００３４】これにより描画装置１では、駆動ローラ１
６の負荷が増大し、転写ベルト１５の回転速度が低下す
る。描画装置１では、この回転速度の低下に対応するよ
うに、選択回路４４を介して、この回転速度の低下によ
る時間遅れ分だけ遅延したタイミングの垂直同期信号Ｖ
ＳＹＮＣが描画機構２に供給される。これにより描画機
構２より出射されるレーザービームのタイミングが補正
され、何らベルトクリーニング装置２２を当接しない場
合と同様に静電潜像が形成され、この静電潜像によるト
ナー像が中間転写体５に形成される。

【００３５】このようにして中間転写体５のシアン用の
トナー像を転写すると、画像形成装置１は、続く中間転
写体５の１回転で、描画機構２により感光体ドラム４に
マゼンタ用の静電潜像が形成されながら、対応する現像
ユニット７によりマゼンタ用のトナー像が感光体ドラム
４に形成され、このトナー像が中間転写体５に転写され
る。このときベルトクリーニング装置２２及び二次転写
下ローラ２４が共に退避位置に退避し、これにより直前
の１回転により転写されたシアン用のトナー像にマゼン
タ用のトナー像が重ね合わされる。さらにベルトクリー
ニング装置２２が当接していないことにより、この２つ
のトナー像は、位置ずれすることなく中間転写体５上で
重ね合わされる。

【００３６】さらに続く中間転写体５の１回転で、感光
体ドラム４にイエロー用の静電潜像が形成されながらト
ナー像が感光体ドラム４に形成され、このトナー像が中
間転写体５に転写される。このときもマゼンタ用の場合
と同様に、ベルトクリーニング装置２２及び二次転写下
ローラ２４が共に退避位置に退避していることにより、
シアン用、マゼンタ用のトナー像にイエロー用のトナー
像が位置ずれなく重ね合わされる。

【００３７】さらに続く中間転写体５の１回転で、感光
体ドラム４に黒色用の静電潜像が形成されながらトナー
像が感光体ドラム４に形成され、このトナー像が中間転
写体５に転写される。このときもマゼンタ用の場合と同
様に、ベルトクリーニング装置２２及び二次転写下ロー
ラ２４が共に退避位置に退避していることにより、シア
ン用、マゼンタ用、イエロー用のトナー像に黒色用のト
ナー像が位置ずれなく重ね合わされる。

【００３８】これらにより中間転写体５の４回転で、中
間転写体に４つのトナー像が重ね合わされ、この重ね合
わされたトナー像が、続く中間転写体５の１回転で転写
体２６に転写され、定着される。これにより画像形成装
置１では、最初の１枚目は、１の印刷周期＋中間転写体
５の１回転により印刷結果が出力されることになる。

【００３９】しかしながら、この転写体２６にトナー像
を転写する中間転写体５の１回転の間においては、続く
２枚目の印刷周期が開始し、シアン用のトナー像が形成
され、このシアン用のトナー像が転写、クリーニングを
終えた直後の中間転写体に転写される。これにより続く
２枚目以降については、中間転写体５が４回転する印刷
周期により印刷結果が出力されることになり、その分印
刷の周期を短くすることが可能となる。

【００４０】以上の構成によれば、垂直同期信号ＶＳＹ
ＮＣを切り換えてレーザービームＬを照射するタイミン
グを補正し、中間転写体５のトナー像をシート材に転写
する処理と同時に、続く印刷のトナー像を感光体上に形
成しながら中間転写体に転写する処理と、中間転写体上
に残るトナーを清掃する処理とを同時に実行することに
より、トナー像間の位置ずれによる色ずれを防止して、
印刷の周期を短くすることができる。

【００４１】（２）他の実施の形態 なお、上記実施の形態に係る画像形成装置においては、
単に垂直同期信号ＶＳＹＮＣだけを補正してトナー像間
の位置ずれを補正する例を説明したが、これに限られ
ず、垂直同期信号ＶＳＹＮＣに加えてクロックＣＫ、水
平同期信号ＨＳＹＮＣの周期を切り換えて位置ずれを補
正してもよく、この場合はさらに一段と精度良く位置ず
れを補正することができる。

【００４２】また、上記実施の形態に係る画像形成装置
においては、続く印刷結果の出力に供するトナー像を形
成しながら、中間転写体にトナー像を転写する処理と、
中間転写体から転写体にトナー像を転写する処理、中間
転写体をクリーニングする処理とを同時に実行する例に
ついて説明したが、これに限らず、１の印刷結果の出力
に供する最後のトナー像を中間転写体に転写しながら、
トナー像を中間転写体から転写体に転写し、また中間転
写体をクリーニングしてもよい。

【００４３】また、上記実施の形態に係る画像形成装置
においては、補色関係の３色のトナーと黒色のトナーに
よりカラー画像を形成する例を説明したが、これに限ら
れず、複数色のトナー像を中間転写体上で重ね合わせて
画像を印刷する場合に広く適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明は、レーザービーム
を照射するタイミングを補正し、トナー像を中間転写体
に転写する処理と、中間転写体上の複数のトナー像をシ
ート材に転写する処理と、中間転写体上に残るトナーを
清掃する処理との３つの処理を同時に実行するため、ト
ナー像間の位置ずれを防止して、トナー像の数とほぼ等
しい回数だけ中間転写体が回転する周期で繰り返し印刷
結果を出力することが可能となり、色ずれを防止して高
品位の印刷結果を短時間で出力することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の動作
の説明に供するタイムチャートである。

【図２】画像形成装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１……画像形成装置、２……描画装置、３……システム
制御回路、４……感光体ドラム、５……中間転写体、１
５……転写ベルト、２２……ベルトクリーニング装置、
２４……二次転写下ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体上にトナー像を順次形成しながら
   前記トナー像を前記感光体より中間転写体に転写し、前
   記中間転写体上で複数のトナー像を重ね合わせ、前記中
   間転写体上の複数のトナー像をシート材に転写して定着
   する画像形成装置において、 少なくとも、前記トナー像を前記感光体上に形成しなが
   ら前記中間転写体に転写する処理と、前記中間転写体上
   の複数のトナー像を前記シート材に転写する処理と、前
   記中間転写体上に残るトナーを清掃する処理との３つの
   処理を同時に実行し、 前記トナー像の数とほぼ等しい回数だけ前記中間転写体
   が回転する周期を印刷の周期に設定し、 前記レーザービームを照射するタイミングの制御によ
   り、前記中間転写体上におけるトナー像間の位置ずれを
   補正することを特徴とする画像形成装置。