JP2002178561A

JP2002178561A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002178561A
Application number: JP2000382880A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kudo; 宏一工藤; Mikio Kamoshita; 幹雄鴨下; Yasushi Yamada; 泰史山田; Mitsuru Takahashi; 充高橋; Takuo Kamiya; 拓郎神谷
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-12-15
Filing date: 2000-12-15
Publication date: 2002-06-26

Abstract

(57)【要約】【課題】高画質の出力と低コスト化が図られる画像形
成装置を提供する。【解決手段】複数の色のトナー画像を重ね合わせてカ
ラーの画像を得る画像形成装置であって、潜像およびこ
の潜像を現像したトナー画像が形成される感光体と、前
記感光体に接して回転し、前記感光体から順次転写され
る前記複数の色のトナー画像をそれぞれ重ね合わせた合
成画像を保持する像担持体と、前記感光体表面には回転
方向に等間隔で配列された光学パターンと、前記光学パ
ターンの複数個を同時に読み取る事により前記感光体の
回転状態を検出するパターン検出手段と、形成する画像
に基づき画像信号を作り出す画像信号生成手段と、前記
画像信号生成手段で作り出した画像信号から回転多面鏡
により画像に関する光ビームを前記感光体上に走査して
前記潜像を形成する潜像形成手段とを備え、前記画像信
号生成手段は、前記パターン検出手段で検出した光パタ
ーンに基づいて発生する前記回転多面鏡一回転につき一
回以上の同期信号に基づいて画像信号生成のタイミング
を調整する。その他８項ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、更に詳しくは、カラーの画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ベルトの表面速度の変動を測定
すると、図８のごとく周期的変動が観測される。この周
期Ｔは駆動ロール軸の回転速度が一定でも、駆動ロール
が偏心しているとベルトの表面速度変動となって現れ
る。この技術によりベルトの表面速度を検知すると、ベ
ルトの速度変動に検知ロールの偏心による速度変動が合
成されて測定される。従って、これをもとに速度制御を
行うと、検知ロール周期の速度変動が発生してしまう。

【０００３】また、ベルト上に一定間隔のマークを設
け、それをセンサで検知し、測定時間間隔から速度を算
出する方法もある。この方法は検知ロールがないので駆
動ロール周波数は検知できるが、マークの汚れ、傷等で
誤った検知をすると大きな速度変動が発生してしまう。
また、ベルト上に正確に一定間隔のマークをつけること
が必要である。

【０００４】上記問題を解決すべく特開平６−２６３２
８１号公報のベルト搬送装置が考案されている。この方
法はベルト上の１か所にマーク（又はホール）を設け
て、このマークを検知してセンサ信号を発生する光学式
センサと１回転に１回インデックス信号を発生する駆動
ロール軸上にエンコーダを取りつけ、センサ信号のオン
時間のフーリエ変換と、この時の駆動ロールのエンコー
ダパルスをカウントすることでカウント値のフーリエ変
換によって表面速度を検出するものである。また、上記
速度データをメモリーに保存して、ベルトの速度変動を
敢えて抑制するのではなく、１色目で測定した速度変動
値を基準にして、２色目以降を制御するので、ベルト上
の汚れや傷に対する測定誤差の影響が少なくなる効果が
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平６−２６３２８１号公報の方式においても、フー
リエ変換では複数のマーク信号のデータによる速度デー
タであるので実時間の速度ではなく、遅延および平均化
されてしまうので応答が遅くなり高速な制御ができな
い。また、メモリーに保存する方法においても１周目以
降に汚れや傷が付いた場合には異常信号が発生してしま
い動作が不安定になってしまう。

【０００６】本発明は、上記のような問題点を解決する
ものであって、高画質の出力と低コスト化が図られる画
像形成装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記課題は、下
記の手段により達成される。本発明の請求項１の画像形
成装置は、複数の色のトナー画像を重ね合わせてカラー
の画像を得る画像形成装置であって、潜像およびこの潜
像を現像したトナー画像が形成される感光体と、前記感
光体に接して回転し、前記感光体から順次転写される前
記複数の色のトナー画像をそれぞれ重ね合わせた合成画
像を保持する像担持体と、前記感光体表面には回転方向
に等間隔で配列された光学パターンと、前記光学パター
ンの複数個を同時に読み取る事により前記感光体の回転
状態を検出するパターン検出手段と、形成する画像に基
づき画像信号を作り出す画像信号生成手段と、前記画像
信号生成手段で作り出した画像信号から回転多面鏡によ
り画像に関する光ビームを前記感光体上に走査して前記
潜像を形成する潜像形成手段とを備え、前記画像信号生
成手段は、前記パターン検出手段で検出した光パターン
に基づいて発生する前記回転多面鏡一回転につき一回以
上の同期信号に基づいて画像信号生成のタイミングを調
整することを特徴とする。

【０００８】また、本発明の請求項２の画像形成装置
は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記感光
体とこの感光体とに接触する構造体である接触部に洗浄
部材を供給することを特徴とする。

【０００９】また、本発明の請求項３の画像形成装置
は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の画像
形成装置において、前記感光体表面上に除電部材を配置
することを特徴とする。

【００１０】また、本発明の請求項４の画像形成装置
は、請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の画像
形成装置において、前記光学パターンは、前記感光体に
形成されたパターンであり、この感光体に対して複数の
光学パターンを有するスリットが少なくとも２箇所以上
に形成されていることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の請求項５の画像形成装置
は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の画像
形成装置において、前記光学パターンの配列周期は、書
き込み解像度の整数比であることを特徴とする。

【００１２】また、本発明の請求項５の画像形成装置
は、請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の画像
形成装置において、前記パターン検出手段は、前記感光
体と前記像担持体との接触部分の近傍に配置することを
特徴とする。

【００１３】また、本発明の請求項７の画像形成装置
は、請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の画像
形成装置において、前記制御手段は、前記パターン検出
器からの信号パルスのパルスエッジ間をこの信号パルス
よりも短い周期の一定間隔クロックで時間的に補間する
信号補間回路を合わせ持つことを特徴とする。

【００１４】また、本発明の請求項８の画像形成装置
は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の画像
形成装置において、前記パターン検出手段を前記感光体
の移動方向に対する振動の少ない位置に配置することを
特徴とする。

【００１５】また、本発明の請求項９の画像形成装置
は、請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載の画像
形成装置において、前記パターン検出手段の振動を低減
する手段を付加することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施例を図面に
基づきより詳細に説明する。図１は、この実施例に係る
カラー複写機の主要部である画像形成部の概略構成図で
ある。このカラー複写機は、図１に示す画像形成部のほ
か、図示しないカラー画像読み取り部（以下「カラース
キャナ」という）、給紙部、およびこれらを駆動制御す
る制御部などによって構成されている。

【００１７】上記カラースキャナは、原稿のカラー画像
情報を、例えばレッド、グリーン、ブルー（以下、それ
ぞれ「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」という）の色分解光ごとに
読み取り、電気的な画像信号に変換する。そして、この
カラースキャナで得たＲ、Ｇ、Ｂの色分解画像信号の強
度レベルをもとにして、図示しない画像処理部で色変換
処理を行い、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー
（以下、それぞれ「Ｂｋ」、「Ｃ」、「Ｍ」、「Ｙ」と
いう）の画像データを得る。

【００１８】図１の画像形成部は、像担持体としての感
光体ドラム１００、帯電手段としての帯電チャージャ２
００、クリーニングブレード及びファーブラシからなる
感光体クリーニング装置３００、露光手段としての図示
しない書き込み光学ユニット、現像手段としてのリボル
バ現像装置４００、中間転写ベルト５００、２次転写ロ
ール６００、および図示しない定着ユニットなどで構成
されている。

【００１９】感光体ドラム１００は、図中に矢印で示す
ように半時計方向に回転し、その周囲には、帯電チャー
ジャ２００、感光体クリーニング装置３００、リボルバ
現像装置４００の選択された色トナーからなる現像器、
中間転写ベルト５００などが配置されている。

【００２０】また、書き込み光学ユニットは、カラース
キャナからのカラー画像データを光信号に変換して、帯
電チャージャ２００によって一様に帯電された感光体ド
ラム１００の表面に、原稿の画像に対応したレーザ光Ｌ
を照射して光書き込みを行い、感光体ドラム１００の表
面に静電潜像を形成する。この書き込み光学ユニット
は、例えば、光源としての半導体レーザ、レーザ発光駆
動制御部、ポリゴンミラーとその回転用モータ、ｆ／θ
レンズ、反射ミラーなどによって構成することができ
る。

【００２１】また、リボルバ現像装置４００は、Ｂｋト
ナーを用いるＢｋ現像器４０１、Ｃトナーを用いるＣ現
像器４０２、Ｍトナーを用いるＭ現像器４０３、Ｙトナ
ーを用いるＹ現像器４０４およびユニット全体を半時計
回りに回転させる現像リボルバ駆動部などによって構成
されている。このリボルバ現像ユニット４００に設置さ
れた各現像器４０１〜４０４は、静電潜像を現像するた
めに現像材の穂を感光体ドラム１００の表面に接触させ
て回転する現像材担持体としての現像スリーブと、現像
剤を汲み上げて攪拌するために回転する現像剤パドルお
よび現像スリーブを矢印で示す時計方向に回転させる現
像スリーブ駆動部などで構成されている。

【００２２】この実施例では、各現像器４０１〜４０４
内のトナーは、フェライトキャリアとの攪拌によって負
極性に帯電され、また、各現像スリーブには図示しない
現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源により
負の直流電圧Ｖｄｃ（直流成分）に交流電圧Ｖａｃ（交
流成分）が重畳された現像バイアス電圧が印加され、各
現像スリーブが感光体ドラム１００の金属基体層に対し
て所定電圧にバイアスされている。

【００２３】カラー複写機本体の待機状態では、リボル
バ現像ユニット４００はＢｋ現像器４０１が現像位置に
位置するホームポジションで停止しており、コピースタ
ートキーが押されると、原稿が像データの読み取りを開
始し、そのカラー画像データに基づいて、レーザ光Ｌに
よる光書き込みすなわち静電潜像形成が始まる（以下、
Ｂｋ画像データによる静電潜像を「Ｂｋ静電潜像」とい
う。Ｃ、Ｍ、Ｙについても同様）。

【００２４】このＢｋ静電潜像の先端部から現像可能に
すべく、Ｂｋ現像位置に静電潜像の先端部が到達する前
に、Ｂｋ現像スリーブの回転を開始してＢｋ静電潜像を
Ｂｋトナーで現像する。そして、以後Ｂｋ静電潜像の現
像動作を続けるが、Ｂｋ静電潜像の後端部がＢｋ現像位
置を通過した時点で、速やかに次の色の現像器が現像位
置に来るまで、リボルバ現像ユニット４００が回転す
る。これは少なくとも、次の画像データによる静電潜像
の先端部が現像位置に到達する前に完了させる。

【００２５】中間転写ユニット５００は、後述する複数
のローラに張架された中間転写体である中間転写ベルト
５０１などで構成されている。この中間転写ベルト５０
１の周りには、２次転写ユニット６００の転写材担持体
である２次転写ベルト６０１、２次転写電荷付与手段で
ある２次転写バイアスローラ６０５、中間転写体クリー
ニング手段であるベルトクリーニングブレード５０４、
潤滑剤塗布手段である潤滑剤塗布ブラシ５０５などが対
向するように配設されている。

【００２６】この中間転写ベルト５０１は、１次転写電
荷付与手段である１次転写バイアスローラ５０７、ベル
ト駆動ローラ５０８、ベルトテンションローラ５０９、
２次転写対向ローラ５１０、クリーニング対向ローラ５
１１およびアースローラ５１２に張架されている。各ロ
ーラは導電性材料で形成され、１次転写バイアスローラ
５０７以外の各ローラは接地されている。１次転写バイ
アスローラ５０７には、定電流または定電圧制御された
１次転写電源８０１により、トナー像の重ね合わせ数に
応じて所定の大きさの電流又は電圧に制御された転写バ
イアスが印加されている。また、中間転写ベルト５０１
は、図示しない駆動モータによって矢印方向に回転駆動
されるベルト駆動ローラ５０８により、矢印方向に駆動
される。また、この中間転写ベルト５０１は、半導体、
または絶縁体で、単層または多層構造となっている。感
光体ドラム１００上のトナー像を中間転写ベルト５０１
に転写する転写部（以下「１次転写部」という）では、
１次転写バイアスローラ５０７及びアースローラ５１２
で中間転写ベルト５０１を感光体ドラム１００側に押し
当てるように張架することにより、感光体ドラム１００
と中間転写ベルト５０１との間に所定幅のニップ部を形
成している。

【００２７】潤滑剤塗布ブラシ５０５は、板状に形成さ
れた潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛５０６を研磨し、
この研磨された微粒子を中間転写ベルト５０１に塗布す
るものである。この潤滑剤塗布ブラシ５０５も、中間転
写ベルト５０１に対して隣接可能に構成され、所定のタ
イミングで中間転写ベルト５０１に接触するように制御
される。

【００２８】２次転写ユニット６００は、３つの支持ロ
ーラ６０２、６０３、６０４に張架された２次転写ベル
ト６０１などで構成され、中間転写ベルト５０１の支持
ローラ６０２と６０３間の張架部が２次転写対向ローラ
５１０に対して圧接可能になっている。３つの支持ロー
ラ６０２、６０３、６０４の一つは、図示しない駆動手
段によって回転駆動される駆動ローラであり、その駆動
ローラにより２次転写ベルト６０１が図中に矢印で示す
方向に駆動される。

【００２９】２次転写バイアスローラ６０５は、２次転
写手段であり、２次転写対向ローラ５１０との間に中間
転写ベルト５０１と２次転写ベルト６０１を挟持するよ
うに配設され、定電流制御される２次転写電源８０２に
よって所定電流の転写バイアスが印加されている。ま
た、上記２次転写ベルト６０１および２次転写バイアス
ローラ６０５が、２次転写対向ローラ５１０に対して圧
接する位置と離間する位置とを取り得るように、支持ロ
ーラ６０２及び２次転写バイアスローラ６０５を矢印方
向に駆動する図示しない離接機構が設けられている。そ
の離間位置にある２次転写ベルト６０１および支持ロー
ラ６０２を、図１に２点鎖線で示している。レジストロ
ーラ６５０は、対であり、２次転写バイアスローラ６０
５と２次転写対向ローラ５１０とに挟持された中間転写
ベルト５０１と２次転写ベルト６０１の間に、所定のタ
イミングで転写材である転写紙Ｐを送り込む。２次転写
ベルト６０１の定着ローラ対７０１側の支持ローラ６０
３に張架されている部分には、転写材除電手段である転
写紙除電チャージャ６０６と、転写材担持体除電手段で
あるベルト除電チャージャ６０７とが対向している。ま
た、２次転写ベルト６０１の図中下側の支持ローラ６０
４に張架されている部分には、転写材担持体クリーニン
グ手段であるクリーニングブレード６０８が当接してい
る。

【００３０】転写紙除電チャージャ６０６は、転写紙に
保持されている電荷を除電することにより、転写紙自体
のこしの強さで転写紙を２次転写ベルト６０１から良好
に分離できるようにするものである。ベルト除電チャー
ジャ６０７は、２次転写ベルト６０１上に残留する電荷
を除電するものである。また、上記クリーニングブレー
ド６０８は、２次転写ベルト６０１の表面に付着した付
着物を除去してクリーニングするものである。

【００３１】このように構成したカラー複写機におい
て、画像形成サイクルが開始されると、感光体ドラム１
００は、図示しない駆動モータによって矢印で示す半時
計方向に回転され、中間転写ベルト５０１はベルト駆動
ローラ５０８によって矢印で示す時計回りに回転され
る。その中間転写ベルト５０１の回転に伴ってＢｋトナ
ー像形成、Ｃトナー像形成、Ｍトナー像形成、Ｙトナー
像形成が１次転写バイアスローラ５０７に印加される電
圧による転写バイアスにより１次転写が行われ、最終的
にＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順に中間転写ベルト５０１上に重
ねてトナー像が形成される。

【００３２】例えば、Ｂｋトナー像形成は次のように行
われる。帯電チャージャ２００は、コロナ放電によって
感光体ドラム１００の表面を負電荷で所定電位に一様に
帯電する。そして、図示しない書き込み光学ユニットに
より、Ｂｋカラー画像信号に基づいてレーザ光によるラ
スタ露光を行う。このラスタ像が露光されたとき、当初
一様帯電された感光体ドラム１００の表面の露光された
部分は、露光光量に比例する電荷が消失し、Ｂｋ静電潜
像が形成される。

【００３３】このＢｋ静電潜像に、Ｂｋ現像器４０１の
Ｂｋ現像ローラ上の負帯電されたＢｋトナーが接触する
ことにより、感光体ドラム１００の電荷が残っている部
分にはトナーが付着せず、電荷の無い部分つまり露光さ
れた部分にはトナーが吸着し、静電潜像と相似なＢｋト
ナー像が形成される。この感光体ドラム１００上に形成
されたＢｋトナー像は、感光体ドラム１００と接触状態
で等速駆動している中間転写ベルト５０１の表面に転写
される。以下、感光体ドラム１００から中間転写ベルト
５０１へのトナー像の転写を「ベルト転写」という。

【００３４】上記ベルト転写後の感光体ドラム１００の
表面に残留している若干の未転写残留トナーは、感光体
ドラム１００の再使用に備えて、感光体クリーニング装
置３００で清掃される。感光体ドラム１００側では、Ｂ
ｋ画像形成工程の次にＣ画像形成工程に進み、所定のタ
イミングでカラースキャナによるＣ画像データの読み取
りが始まり、そのＣ画像データによるレーザ光書き込み
によって、感光体ドラム１００の表面にＣ静電潜像を形
成する。そして、先のＢｋ静電潜像の後端部が通過した
後で、且つ、Ｃ静電潜像の先端部が到達する前にリボル
バ現像ユニット４００の回転動作が行われ、Ｃ現像機４
０２が現像位置にセットされ、Ｃ静電潜像がＣトナーで
現像される。

【００３５】以後、Ｃ静電潜像領域の現像を続けるが、
Ｃ静電潜像の後端部が通過した時点で、先のＢｋ現像機
４０１の場合と同様にリボルバ現像ユニットの回転動作
を行い、次のＭ現像機４０３を現像位置に移動させる。
これもやはり次のＭ静電潜像の先端部が現像位置に到達
する前に完了させる。なお、ＭおよびＹの画像形成工程
については、それぞれのカラー画像データ読み取り、静
電潜像形成、現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と同様
であるので説明は省略する。

【００３６】中間転写ベルト５０１上には、感光体ドラ
ム１００上に順次形成されるＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー
像が、同一面に順次位置合わせされて転写される。それ
により、中間転写ベルト５０１上には最大で４色が重ね
合わされたトナー像が形成される。上記画像形成動作が
開始される時期に、転写紙Ｐは図示しない転写紙カセッ
ト又は手差しトレイなどの給紙部から給送され、レジス
トローラ対６５０のニップで待機している。２次転写対
向ローラ５１０、および２次転写バイアスローラにより
ニップが形成された２次転写部に中間転写ベルト５０１
上のトナー像の先端がさしかかるときに、ちょうど転写
紙Ｐの先端がこのトナー像の先端に一致するようにレジ
ストローラ対６５０が駆動され、転写紙Ｐとトナー像と
のレジスト合わせが行われる。

【００３７】そして、転写紙Ｐが中間転写ベルト５０１
上のトナー像と重ねられて２次転写部を通過する。この
とき、２次転写電源８０２によって２次転写バイアスロ
ーラ６０５に印加される電圧による転写バイアスによ
り、中間転写ベルト５０１上の４色重ねトナー像が転写
紙上に一括転写される。

【００３８】そして、２次転写ベルト６０１の移動方向
における２次転写部の下流側に配置した転写紙除電チャ
ージャ６０６との対向部を通過するとき、転写紙Ｐは除
電され、２次転写ベルト６０１から剥離して、図示しな
い定着ユニットに向けて送られる。この定着ユニットで
トナー像が溶融定着され、図示しない排出ローラ対で装
置本体外に送り出され、図示しないコピートレイに表向
きにスタックされ、フルカラーコピーを得る。

【００３９】一方、上記ベルト転写後の感光体ドラム１
００の表面は、感光体クリーニング装置３００でクリー
ニングされ、図示しない除電ランプで均一に除電され
る。また、転写紙Ｐにトナー像を転写した後の中間転写
ベルト５０１の表面に残留したトナーは、図示しない離
接機構によって中間転写ベルト５０１に押圧されるベル
トクリーニングブレード５０４によってクリーニングさ
れる。ここで、リピートコピーの時は、カラースキャナ
の動作、および感光体ドラム１００への画像形成は、１
枚目の４色目（Ｙ）の画像形成工程に引き続き、所定の
タイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の画像形成工程に
進む。また、中間転写ベルト５０１の方は、１枚目の４
色重ねトナー像の転写紙への一括転写工程に引き続き、
表面の上記ベルトクリーニングブレード５０４でクリー
ニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像がベルト転
写されるようにする。その後は、１枚目と同様動作にな
る。

【００４０】以上は、４色フルカラーコピーを得るコピ
ーモードであったが、３色コピーモード、２色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモード
の場合は、所定枚数が終了するまでの間、リボルバ現像
ユニット４００の所定色の現像器のみを現像動作状態に
して、ベルトクリーニングブレード５０４を中間転写ベ
ルト５０１に押圧させた状態のままの位置にしてコピー
動作を行なう。

【００４１】以下、本発明をカラー複写機に適用した例
について説明する。図２は本発明を感光体ドラムと中間
転写ベルトを要するカラー画像形成装置に適用した主要
部の概略構成斜視図である。

【００４２】本発明は上記カラー画像形成装置における
感光体ドラム１００、潜像形成手段およびこれら周辺に
係る発明であって、その構成は、感光体ドラム１００の
表面もしくは内側面に微細且つ精密な目盛が形成された
光学パターン１１０と、この光学パターン１１０を読み
取る読み取り手段としての光学型のパターン検出器１２
０と、潜像形成のための画像信号生成手段とを有し、こ
のパターン検出器１２０からの信号は画像信号生成手段
に入力するようにしている。

【００４３】上記の光学パターン１１０およびパターン
検出器１２０について説明する。光学パターン１１０
は、感光体ドラム１００の表面もしくは内側面に反射率
の周期的な変化をもつ光学パターンであり、位置の目盛
線として利用されるものである。光学パターン検出器１
２０は、光学パターン１１０を検出するもので光学パタ
ーン反射率周期の複数の周期を同時に検出できる検出器
として構成される。利用する光学パターンは、図３
（ａ）のように反射部と透過部のスリット列が一般的に
入手しやすく利用しやすい。パターン検出器１２０は、
複数の周期を同時に検出する光学的な検出器であり、一
つの例としては図３（ｂ）のような分割ビームを用いる
方法がある。分割ビームは、パターンの周期と同じ周期
にすると良い。光学パターンに同周期の分割ビームを照
射すると光学パターンの移動に伴い同周期のビーム反
射、透過の繰り返しが生じる。これをフォトダイオード
のような受光素子で検出することにより、光学パターン
の移動速度・位置に応じた信号を得ることができる。

【００４４】またスリット投影を用いる方法もある。図
３（ｃ）、図３（ｄ）にスリット投影を用いる際の光学
系の一例を示す。光源からの光をスリットを通して光学
パターンに照射する。光学パターンが移動するとスリッ
トを通してみた場合には反射と透過が交互に繰り返さ
れ、上記分割ビームと同様の信号を得ることができる。
光学パターンの作成方法については、エッチング、印
刷、フォトエマルジョンフィルムによるパターンを作成
ができる。光学パターンの素材としては、・可とう性のある素材によるスリットパターンを接着す
る、・テープ状パターンを接着する、・ベルト、ドラムに直接印刷する方法などが考えられる。また、パターンの形状について
も長方形パターンの連続である必要性はなく自由に選択
して良い。

【００４５】画像信号生成手段について説明する。画像
信号生成手段は、出力すべき画像データ（複写機であれ
ばスキャナーによるスキャンデータ、プリンターであれ
ばコンピュータから送られた画像データ）が入力され、
これに基づいて感光体ドラム１００上に潜像を形成する
潜像形成手段を駆動する信号を生成する部分である。本
発明では画像信号生成手段は、画像データと共にパター
ン検出器１２０からの信号も同時に受け取り、このパタ
ーン信号に基づいて駆動信号を生成している。受け取る
信号は、これらの２者だけではなく通常はＣＰＵからの
制御信号や各種プロセスからの信号なども送受信してい
る。あるいは、信号生成手段をメインの制御ＣＰＵによ
り構成することも可能である。本発明においてはパター
ン検出器１２０からの信号を利用すると言うことが特徴
であるため、パターン検出器の信号利用についてのみ説
明を行なう。

【００４６】図３に画像信号生成手段の構成例を示す。
パターン検出器１２０からの信号は、前述の原理により
パターン周期の正弦波状信号が得られる。この信号は感
光体表面上の光学パターン１周期に相当する周期をもつ
信号である。この信号はパルス化してカウンタで積算す
ることで位置データを得ることができ、またその周期を
計測することで速度データも得ることが可能である。潜
像形成手段がポリゴンミラーにより構成されている場合
には、ミラーの回転速度に合わせて一定周期で１ライン
を書き込み、LED 書き込みにおいても一定周期間隔で書
き込みが行われるので、もし感光体表面が速度変動を起
こしていれば、その変動がそのまま潜像の位置ずれとな
って現れてしまう。

【００４７】通常、画像信号生成手段ではデータ生成部
において１ラインごとのデータが生成されバッファに蓄
えられ、変調回路がトリガ入力信号をトリガにしてデー
タの変調を行いＬＤドライバもしくはＬＥＤドライバに
出力する。ここで、本発明におけるパターン検出器１２
０により得られた感光体表面の位置計測結果を使って書
き込みタイミングもしくは書き込みデータの修正を行
い、位置変動を補正すればひずみのない潜象が得られ
る。書き込みタイミングの補正は、パターン検出器１２
０からの信号エッジを変調回路のトリガとして利用する
方法（図４（a ））、もしくは光学パターン信号により
得られた位置データに基づき生成したトリガ出力などが
利用できる。書き込みデータの補正方法としては、デー
タ生成部において生成するデータを位置データに基づい
て補正してデータを作り直す方法（図４（ｂ））などが
ある。

【００４８】光学パターン１１０およびパターン検出器
１２０の配置は上記目的のため書き込み位置付近での検
出が望ましい。また、光学パターンは感光体表面の位置
変動をとらえるために感光体の表面に形成されているこ
とが望ましい。以上の事から感光体表面の潜像を形成す
る部分をはずした位置にパターンが形成され、潜像書き
込み光の照射位置付近に検出器を配置しパターン計測を
行うと良い（図２参照）。

【００４９】また、パターン検出器１２０を感光体１０
０の移動方向に対する振動の少ない位置に配置したり、
振動を低減する装置を付加することによって、パターン
の検出精度が低下することなく、常に位置ずれのない潜
像が得られる（図２参照）。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下のような効果がもたらされる。（１）感光体表面の光学パターンを読み取ることによ
り、感光体の位置信号を検出し、その変動に応じて、デ
ータ書き出しタイミングを調整することにより感光体上
には位置ずれのない潜像形成が行ない得るため、高画質
のカラー出力が得られると共に、感光体ドラムを高精度
に駆動する高価なコントローラを利用しなくともよくな
り、低コスト化が図られる。（２）感光体表面を洗浄することにより、光学パターン
の検出精度が低下することなく、常に位置ずれのない潜
像が得られる。（３）感光体を除電することにより、光学パターンの検
出精度が低下することなく、常に位置ずれのない潜像が
得られる。（４）感光体表面上に複数の光学パターンを有するスリ
ットが少なくとも２箇所以上に形成されているから、光
学パターンの検出精度が向上し、位置ずれのない潜像が
得られる。（５）パターンの配列周期は、書き込み解像度の整数比
にしたため、パターンの検出精度が向上し、位置ずれの
ない潜像が得られる。（６）パターン検出器は、感光体と像担持体との接触部
近傍に配置したためにパターンの検出精度が向上し、位
置ずれのない潜像が得られる。（７）パターン検出器からの信号パルスのパルスエッジ
間を信号パルスよりも短い周期の一定間隔クロックで時
間的に補間する信号補間回路を合わせ持たせたため、位
置ずれのない潜像が得られる。（８）のパターン検出器を感光体の移動方向に対する振
動の少ない位置に配置したので、パターンの検出精度が
低下することなく、常に位置ずれのない潜像が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るカラー画像形成部の
概略構成図である。

【図２】本発明をカラー画像形成装置に適用した主要部
の概略斜視図である。

【図３】本発明に使用する光学パターンおよびパターン
検出方法を説明する図である。

【図４】本発明の画像信号生成手段の構成例を示す説明
図である。

【図５】感光体の洗浄部材の位置を説明するための図で
ある。

【図６】光学パターンの設定位置を説明するための図で
ある。

【図７】パターン検出器からの信号パルスの間隔を短く
するための回路を説明するための図である。

【図８】従来技術のベルトの表面速度の周期変動のグラ
フである。

【符号の説明】

１００感光体１１０光学パターン１２０パターン検出器２００帯電チャージャ２０２除電ユニット３００感光体クリーニング装置４００現像装置４０１Ｂk 現像器４０２Ｃ現像器４０３Ｍ現像器４０４Ｙ現像器５００中間転写ユニット６００２次転写ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｈ０４Ｎ 1/04 Ｄ５Ｃ０７２ 1/113 １０４Ａ５Ｃ０７９ 1/46 1/46 Ｚ (72)発明者高橋充東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者神谷拓郎東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C362 BA52 BA69 BA71 BA89 BB29 BB30 BB47 BB48 BB50 CA22 CA23 CA39 CB59 CB80 2H027 DA22 DE02 DE07 DE10 EC06 EC07 ED02 ED04 ED06 EE01 ZA07 2H030 AA01 AD11 AD17 BB02 BB16 BB24 BB42 BB63 2H034 AA07 2H076 AB02 AB12 AB68 DA41 EA01 5C072 AA03 BA16 BA19 BA20 HA12 HA15 HB11 HB13 JA07 QA17 RA07 UA14 UA18 XA01 5C079 HB01 HB02 HB12 KA02 KA09 KA17 KA18 KA20 LA01 NA01 NA04 NA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の色のトナー画像を重ね合わせてカ
ラーの画像を得る画像形成装置であって、潜像およびこ
の潜像を現像したトナー画像が形成される感光体と、前
記感光体に接して回転し、前記感光体から順次転写され
る前記複数の色のトナー画像をそれぞれ重ね合わせた合
成画像を保持する像担持体と、前記感光体表面には回転
方向に等間隔で配列された光学パターンと、前記光学パ
ターンの複数個を同時に読み取る事により前記感光体の
回転状態を検出するパターン検出手段と、形成する画像
に基づき画像信号を作り出す画像信号生成手段と、前記
画像信号生成手段で作り出した画像信号から回転多面鏡
により画像に関する光ビームを前記感光体上に走査して
前記潜像を形成する潜像形成手段とを備え、前記画像信
号生成手段は、前記パターン検出手段で検出した光パタ
ーンに基づいて発生する前記回転多面鏡一回転につき一
回以上の同期信号に基づいて画像信号生成のタイミング
を調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載の画像形成装置におい
て、前記感光体とこの感光体とに接触する構造体である
接触部に洗浄部材を供給することを特徴とする画像形成
装置。
【請求項３】請求項１乃至請求項３のいずれか１つに
記載の画像形成装置において、前記感光体表面上に除電
部材を配置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれか１つに
記載の画像形成装置において、前記光学パターンは、前
記感光体に形成されたパターンであり、この感光体に対
して複数の光学パターンを有するスリットが少なくとも
２箇所以上に形成されていることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項５】請求項１乃至請求項４のいずれか１つに
記載の画像形成装置において、前記光学パターンの配列
周期は、書き込み解像度の整数比であることを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項６】請求項１乃至請求項５のいずれか１つに
記載の画像形成装置において、前記パターン検出手段
は、前記感光体と前記像担持体との接触部分の近傍に配
置することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】請求項１乃至請求項６のいずれか１つに
記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記パ
ターン検出器からの信号パルスのパルスエッジ間をこの
信号パルスよりも短い周期の一定間隔クロックで時間的
に補間する信号補間回路を合わせ持つことを特徴とする
画像形成装置。
【請求項８】請求項１乃至請求項７のいずれか１つに
記載の画像形成装置において、前記パターン検出手段を
前記感光体の移動方向に対する振動の少ない位置に配置
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】請求項１乃至請求項７のいずれか１つに
記載の画像形成装置において、前記パターン検出手段の
振動を低減する手段を付加することを特徴とする画像形
成装置。