JPS6378164A - 画像形成装置 - 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、レーザプリンタ、複写機等の画像形成装置に
係り、特に給紙タイミングを制御することによってシー
トの出力サンプル毎の画像伸縮のズレな最少に抑えるよ
うにした画像形成装置に関する。

（徒来の技術） レーザプリンタ、複写機等の画像形成装置は、シート上
に転写すべき画像（静電Ｗｉ像）を保持して一定速度て
回転する像担持体ドラムと、該像担持体ドラム上の画像
をシートに転写する転写部と、所定の間隔を保って連続
的にシートを搬送する搬送手段を含んで構成される。

（発明が解決しようとする問題点）　゛しかしながら、
従来の画像形成装置において、第７図に示す如く像担持
体ドラム（以下、感光体ドラムと称す）ｌ上に露光ａに
て形成されたライン状の画像１”−・・を同図中、矢印
イ方向に搬送されるシート４上に感光体ドラムｌの回転
方向（図示矢印口方向）に対して垂直方向に一定間隔で
転写する場合、各画像ライン文の間隔が第８図（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示す如くシート４の出力サンプル毎に
異なるという問題があった。即ち、第８図（ａ）は１枚
目の転写シート４．とｎ枚目のシー）４ｎとの出力サン
プルを示す斜視図、同図（ｂ）は両シート４．，４．を
重ね合わせた状態の平面図、同図（Ｃ）は同図（ｂ）の
状ｙ島から両シート４．，４．．を幾分ズラせた状態の
平面図である。これらの図から明らかな如く１図中、実
線にて示すシート４直上に転写された画像ライン立８・
・・と破線にて示すシート４ア上に転写された画像ライ
ン文。・・・の各々相対応するライン同志は図示の６文
１．Δ旦２．Δ見ユ・・・だけのズレを生じている。こ
のズレは、感光体ドラム１の回転中心が中心軸（軸芯）
に一致しないで幾分偏心しており、この偏心によって感
光体ドラムｌの露光点での周速が変動するために生ずる
ものでる。即ち、感光体ドラム１上に潜像を形成する際
に一定のタイミングで露光が行なわれても、上述の感光
体ドラムｌの周速の変動のためにライン文・・・の各間
隔（印字間隔）が異なり、これら間隔が設定したライン
間隔（印字間隔）に対して伸縮するのである（以下、こ
の現象を画像伸縮と称する）。

ここで、上記画像伸縮を第９図に基づいて解析的に説明
する。即ち、第９図においてｌは感光体ドラムであって
、該感光体ドラムｌは図示矢印口方向（時計方向）に一
定速度で回転しており、これの周面上の位置Ｐ（露光位
置）には紙面垂直方向に所定幅に亘って露光が行なわれ
ている（図示矢印ａにて示す）、そして、該感光体ドラ
ム１の直径をＤ「、中心軸（軸芯）０に対する回転中心
Ｏ′の偏心量をε１図中、Ｘにて示す偏心方向に対して
線分Ｏ′Ｐのなす角を０．線分Ｏ′Ｐの長さを「０とし
、Δ０′ＰＯに第２余弦定理を適用すると、次式が得ら
れる。

＋２＝ｒθ”　＋１２−２ｒθ’＠Ｃｏｓθ・−−−−
−（１） （１）式をｒＯについて解くと、次式の如くなる。

鵬εｃｏｓＯ＋＋　　・−−−−−（２）（＋、＋　＠
　＊ζ０．ｒθ〉０） いま１便宜上感光体ドラム１を固定し、露光点Ｐか０′
を中心に一定角速度て運動し、感光体ドラム１の外周に
沿って移動すると考えれば、点Ｐか角度θだけ移動する
間、即ち感光体ドラム１が角度θだけ回転する間に生ず
る偏心量（に伴う画像伸縮成分Δ旦は次式にて求められ
る。

・・−（３） 上式に（２）式を代入すれば、（３）式は次式のように
書き換えられる。

＝＠ｓｉｎ　　θ　　　　・・・・−（３）”上記式（
３）′式にて表わされる画像伸縮成分Δ立の変化を角度
０に対して図示すれば、第１０図（ａ）のようになる、
又、第１θ図（ｂ）は感光体ドラムｌの回転方向に対し
て垂直に一定のタイミングで印字させたときの感光体ド
ラムｌの１回転に対する出力サンプル例を示す。

而して、第１Ｏ図（ａ）に示す十領域（Δ見〉０の領域
（０≦０≦π））は各ライン間隔が設定値よりも伸びる
傾向にある領域であり、−領域（Δ見〈０の領域（π≦
０≦２π））は逆に縮む傾向にある領域である。従って
、第１０図（ｂ）に示す如くライン間隔ΔＬ、（ｉ＝１
．２゜３−）は中央部か疎になり１両端部か密となる。

そして、このライン間隔ΔＬ、の疎→密→疎の周期は感
光体ドラムｌの回転周期で発生するため、シートのサイ
ズ（搬送方向長さ）Ｌ、と各シート間の間隔り、との和
（Ｌ、、　＋ｌ、、　）と感光体ドラムｌの周期（Ｄ、
・π）の位相差に起因してシートの出力サンプル毎にラ
イン間隔ΔＬ、の疎→密の山の位相が異なり、この結果
、第８図（ａ）。

（ｂ）、（Ｃ）に示すように異なる出力サンプルを重ね
た場合にラインのズレが生じる。斯かる出力サンプル毎
のラインのズレは、感光体ドラムを有する画像形成装置
を版画等の複製用或いは製本用簡易印刷機として使用し
た場合に１版画の位置決め用の印として付ける所謂「ト
ンボ」の間隔がサンプル毎に異なるという問題を誘起す
る。

（目的） 本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、連続給紙されるシートの出力サンプル毎の画
像伸縮のズレな最少限に抑えることができる高品位の画
像形成装置を提供するにある。

（発明のｌ！要） 上記目的を達成すべく本発明は、転写すべき画像を保持
して回転する像担持体ドラムと、該像担持体ドラム上の
画像をシートに転写する転写部と、所定の間際を保って
連続的にシートを搬送する搬送手段を含んで構成される
画像形成装置において、出力すべきシートのサイズとａ
ｍとに基づいて、各シートに対し常に像担持体ドラムの
略同−位置から画像形成が開始されるべく連続給紙され
る各シートの間隔を制御する制御手段を設けたことを特
徴とする。

而して、上記の如く各シートに対し常に像担持体ドラム
の略同−位置から画像形成を開始させるよう各シートの
間隔を制御すれば、シートの全出力サンプルに亘フて画
像伸縮のズレな一定値以下に抑えることがてき、この画
像伸縮のズレに伴う印字ラインのズレ、その他種々の問
題を解消することができる。

（実施ｆ１） 以下に本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する
。

第１図は本発明に係る画像形成装置（複写機）の構成図
であり、図中、ｌは回転自在に支承され、図示しない駆
動源によって一定速度で回転駆動される感光体ドラム、
２は露光１作像な制御する制御回路、３はカセット５内
に層状に収納されたシート４を送り出す給紙ローラ、６
は送り出されるシート４のサイズを検知するセンサであ
る。

又、同図中、７は前記センサ６の情報に基づいてシート
４の給紙タイミングを制御する給紙制御回路、８はシー
ト４を図示しない定着装置等へ搬送する搬送装置、９は
当該画像形成装置全体の制御を行なう制ｕｉ＠路、１０
は一次帯電ぷ、１１は現像器、１２は転写帯電器、１３
は分離帯電器、１４はクリーナである。

而して、出力すべきサンプル数ｎ（ｎは自然数）をオペ
レータが入力して出力命令を出すと、その信号は制御回
路９を経由して給紙制御回路７へ送られる。又、カセッ
ト５内のシート４のサイズは前記センサ６によって検出
され、この検出信号は同じく給紙制御回路７へ送られる
。そして、図示しない原稿載置ガラス上に載置された原
稿は図示しないランプによって照明され、その光像はズ
ームレンズ、反射ミラー等にて構成される不図示の光学
系によって前記感光体ドラムｌ上へ導かれる。感光体ド
ラムｌは図示矢印口方向へ回転しているため、前記−成
帯電器ｌＯによってその表面に均一な帯電を施された後
、該表面に原稿像に対応する静’ｉｆｔ潜像が順次形成
され、この静電潜像は励記現像器１１によって顕像化さ
れる。

尚、レーザプリンタの場合には、第２図に示す如く画像
形成制御１０２及びビデオ信号発生回路１１４によって
半導体レーザ１１５か変調され、該半導体レーザ１１５
から発射されるレーザ光はレンズ１１６を経て一定速度
で回転する回転多面鏡１１７にて反射され、レンズ１１
８を経て感光体ドラムｌ上を図示矢印へ方向に照射され
、これによって感光体ドラムｌ上への露光がなされる。

一方、前記給紙ローラ３は給紙制御回路７へ送られた出
力サンプル数ｎ及びシートサイズの信号を受けて所定サ
イズのシート４をｎ枚たけカセット５から最適な給紙タ
イミングで送り出すが、この最適給紙タイミングは給紙
制御回路７にて決定される。尚、第３図に４枚のサンプ
ルを出力する場合（ｎ＝４）の感光体ドラム回転、潜像
形成・転写、給紙のタイミングチャートをそれぞれ示す
か、感光体ドラムｌはＯＮ時から１．時間だけ回転し、
その回転中に各ｔ２時間の潜像形成・転写かあり、各ｔ
２時間の間にｔユ時間の給紙がある。そして、給紙は図
示のΔｔ　ｌ　＋Δｔ２．Δｔ３の最適給紙タイミング
をもってなされる。又、同図から明らかな如く、感光体
ドラム１は最適給紙タイミングΔｔ□、Δｔ２．Δｔ３
を待機している間も回転を継続している。

ここで、給紙制御回路７にて行なわれる最適の給紙タイ
ミングの決定方法を第４図に基づいて説ＩＪＩする。即
ち、第４図は最適給紙タイミングの決定方法の説１１図
であって、同図中、実線にて示す転写シート４Ｉ、４□
、４ゴ、・・・、４ｏが間隔Ｌ＋　、Ｌｍ　、Ｌ３　、
　・−・、Ｌ−＋にて図示矢印イ方向へ搬送される。尚
、図中、破線にて示す転写シート４１　′、４□　”、
４．”・・・は従来の如く等間隔で搬送した場合に位置
すべきものである。

而して、前記センサ６によって検知された各転写シート
４のサイズし、に基づき、１枚目から２枚目の転写シー
ト間隔り、を次式を満たすように決定する。

ｌ　Ｌｍ　”Ｌ＋　　Ｄｒ　”π×ｍ１≦Ａｔｈここに
、Ａｔｈ：閾値 ｍ：シート４のサイズＬ３に より定まる感光体ドラム ｌの回転数（自然数） 上式より決定されるシート間隔り、を選べば。

第４図に示す如く１枚目と２枚目の出力サンプルに対す
る感光体ドラムｌの画像形ｒＩｔ開始点位数のズレＡ２
を閾値Ａｔｈ以内に抑えることかできる。

同様にして、ｉ枚目とｉ＋１枚目（ｉは自然数）のシー
ト間隔り、を次の一般式で求めれば、各シート４に対し
常に感光体ドラムｌの略同−位置から画像形成か開始さ
れることとなり、画像伸縮の程度か略々同じであるサン
プルを出力することかできる。

ｌ、’％ＬＪ＋Ｌｓ　・ｉ　−Ｄｒ　・π・ｍ・ｉ　ｌ
≦Ａｔｈ・・・・・・（５） 斯くて、ｎ枚のシート４・・・の全出力サンプルに亘っ
てその画像伸縮のズレな一定値以下に抑えることかでき
、この画像伸縮のズレに伴う印字ラインのズレ、その他
種々の問題を解消することかできる。尚、当然のことな
がら、閾値Ａｔｈは小さい程、シート４の出力サンプル
毎の画像伸縮のズレは小さくなる。又、給紙制御回路７
には閾値Ａｔｈを可変とする制御回路も含まれており、
該制御回路によって閾値Ａｔｈを任意の値に設定するこ
とかできる。

次に回転体ドラム直径り、＝８０．、、閾値Ａｔｈ≦３
０．．．各シート間隔り、≧６５．．の条件でシートを
連続２３枚（ｎ＝２３）出力する場合。

前記（５）式にてシートサイズＬ、＝２１０．．。

３６４、、について求めた最適のシート間隔り、の結果
をそれぞれ第５図、第６図に示す。

斯くて、給紙制御回路７によって給紙タイミングを制御
された各シート４上には感光体ドラム１表面に顕像化さ
れた画像か前記転写帯電器１２の作用によって転写され
、該転写シート４は前記分離帯電器１３によって感光体
ドラム１表面から分離された後、前記搬送装置８によっ
て図示しない定着装置へ送り込まれる。そして、このシ
ート４上の像は定着装りにて永久画像として定着され、
その後不図示の搬送ローラ等によって複写機外へ排出さ
れる。尚１画像転写後は、クリーナ１４によって感光体
ドラムｌの表面かクリーニングされる。

尚、以−Ｌは本発明を特に複写機、或いはレーザプリン
タに適用した例について述べたか、本発明はその他任意
の画像形成装置に対して適用し得るものである。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、連続給紙さ
れるシートの各間隔が一定の条件を満たすように給紙タ
イミングを制御することによって各シートに対し常に像
担持体ドラムの略同−位置から画像形成か開始されるよ
うにしたため、シートの全出力サンプルに亘って画像伸
縮のズレな一定値以下に抑えることかでき、この画像伸
縮のズレに伴う印字ラインのズレ、その他種々の問題を
解消することかできるという効果か得られる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る画像形成装置の模式的構成図、第
２図はレーザプリンタにおける露光制御系の構成を示す
斜視図、第３図は感光体ドラム回転、潜像・転写、給紙
のタイミングチャート、第４図は最適給紙タイミングの
決定方法の説明図。 第５図及び第６図は最適転写シート間隔のＪ算結果を示
す図、第７図乃至第１Ｏ図は画像伸縮の説ＩＩ図である
。 ｌ・・・感光体ドラム、７−・・給紙制御回路、８・・
・搬送装置、１２・・・転写帯電器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）転写すべき画像を保持して回転する像担持体ドラ
   ムと、該像担持体ドラム上の画像をシートに転写する転
   写部と、所定の間隔を保って連続的にシートを搬送する
   搬送手段を含んで構成される画像形成装置において、出
   力すべきシートのサイズと数量とに基づいて、各シート
   に対し常に像担持体ドラムの略同一位置から画像形成が
   開始されるべく連続給紙される各シートの間隔を制御す
   る制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）前記制御手段は、シートの１枚目からｎ枚目まで
   の各間隔Ｌｉ（ｉ＝１、２、・・・、ｎ−１）が次式｜
   Σ＾ｉ＿ｊ＿＝＿１Ｌ＿Ｊ＋Ｌ＿ｓ・ｉ−Ｄｒ・π・ｍ
   ・ｉ｜≦Ａｔｈここに、Ａｔｈ：閾値 Ｄｒ：像担持体ドラムの直径 Ｌ＿ｓ：シートの搬送方向長さ ｍ：自然数 π：円周率 を満足するように給紙タイミングを制御することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の画像形成装置。
3. （３）前記制御手段は、前記閾値Ａｔｈを可変とする手
   段を有することを特徴とする特許請求の範囲第２項記載
   の画像形成装置。