JP2682634B2

JP2682634B2 - カラー記録装置

Info

Publication number: JP2682634B2
Application number: JP63083102A
Authority: JP
Inventors: 良博堺; 秀哉古田; 健一水摩; 和典坂内; 和重田口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1997-11-26
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JPH01255871A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、１つの像担持体上に順次形成された色分解
像に対する異る色のトナー像を、転写位置で像担持体に
接離し往復動する転写紙支持搬送手段に担持されて搬送
される転写紙に重ね合せて転写するカラー記録装置に関
する。

従来技術カラー複写機やカラープリンタとしては、例えば第５
図に示すように、一方向に周動する感光体ベルト１と、
その周囲に沿って、その周動方向の順に配設された帯電
器４、画像露光装置５、切換えて作動可能で互いに異る
色の現像剤を内臓する複数の現像器７、９、11、転写チ
ャージャ21、クリーナ29、除電器30を有し、上記転写チ
ャージャ21による転写位置で、感光体ベルト１に接離可
能で、給紙部14より給紙された転写紙を静電的に吸着し
て担持して往復動可能な転写ベルト17と、転写ベルト17
の感光体ベルト１への接離手段20を有し、転写ベルト17
の往動時に、これを感光体ベルト１に接触させて感光体
ベルト１上に上記の各プロセス手段により順次形成され
た複数のトナー像を１つずつ転写し、１つの像の転写後
転写ベルト17を感光体ベルト１から離間し復動させて転
写紙を戻し、所定の複数色のトナー像を転写紙に重ね合
わせて転写した後、転写ベルト17を往動させて転写紙を
定着装置31に送り込んで、一度に定着してカラーコピー
を作成するようにした色分解像重ね合せ転写方式のカラ
ー記録装置が知られている。

第５図に示す例は、原稿台移動型のカラー複写機であ
って、露光時原稿台50はカラー原稿を載置して転写ベル
ト17と逆方向に往復動して、往動毎に３色の色分解フィ
ルターを切換えて挿入し３色の色分解像を露光々学系５
を介して順次感光体１上に露光し、３種の潜像を形成す
る。

この装置では、感光体ベルト１、転写ベルト17及び原
稿台50を同期して所定の速度で、しかも感光体ベルト１
は一方向に、転写ベルト17と原稿台50とは互いに逆方向
に往復動させることが必要である。

第６図は本発明者らの一人が先に提案したその駆動装
置の一例であって、感光体ベルト１、転写ベルト17及び
原稿台50は単一の駆動モータ52により、クラッチ53、5
4、55及び図に示すギヤ列、ベルト伝動手段を介して、
所定の方向に所定の速度で駆動されるようになってい
る。したがって、感光体ベルト１、転写ベルト17及び原
稿台50は完全に同期して精度高く所定の方向に所定の速
度で駆動され、色ずれやジターのないカラーコピーを得
ることができる。

この方式は、カラー原稿を色分解した光像で直接感光
体を露光して異る色のトナーで現像し得られたトナー像
を重ね合せて転写しカラーコピーを作成する方式のカラ
ー記録装置には駆動源が１つで済み、かつ３つの移動部
材を完全に同期させて移動させることができ各色トナー
像が精度高く重ね合せられ、色ずれを生じない点で極め
て優れたものをであるが、レーザ、LED、LCD等の光込み
素子を用いて、色分解された各色画像の画像情報信号に
よって点減する光線で、感光体に書込みを行なって潜像
を作る方式のレーザプリンタ等のカラー記録装置では上
記のカラー複写機で必要としたような原稿台の同期移動
機構が不要になる点を考慮して、感光体と転写ベルトの
駆動源を別々に設ける方式の方がむしろ適していると考
えられる。

しかし、感光体ベルトと転写ベルトとを別々駆動源に
より駆動した場合は、サーボ駆動制御を行なっていて
も、負荷変動により夫々の速度が微妙に変動し感光体ベ
ルトと転写ベルトの間の速度差により、シターを生ず
る。このため、負荷変動を極力押えなくてはならない。

前述の如く、本発明の対称とするカラー記録装置で
は、転写ベルトは感光体ベルトに接離可能となってお
り、ある一色のトナー像が転写された転写紙は感光体ベ
ルトから遊離した状態になった転写ベルトに載置されて
戻されてきて、次の色のトナー像の転写のために像の先
端位置と転写紙の先端位置とが転写部で一致するような
タイミングで搬送され転写紙先端が転写部に達する迄に
転写ベルトは感光体ベルトに接触する如く、駆動されな
ければならい。その場合、例えば、感光体ベルトが一定
速度で駆動され、転写チャージャがオンされると転写ベ
ルトと感光体ベルトとは強力な力で吸着される。そのと
き、もし転写ベルトが感光体ベルトより遅い速度で接触
したりすると、感光体ベルトには減速方向の負荷が掛
り、転写ベルトには加速方向の負荷が掛る。このような
状態で色分解トナー像の重ね合せを行なうと、重なるべ
き部分に位置ずれ（色ずれ）を生じたリジターを生じ
る。特に重ねの線画部分では原稿と違った色になってし
まう。又、感光体ベルトと転写ベルトとの間の速度差に
より両者の間にスリップを生じた場合は、感光体ベルト
を徐々に傷め寿命を短かくする結果になる。

又、３色又は４色のトナー像を重ね合せ転写する場
合、たとえ個々の色の転写時に感光体ベルトと転写ベル
トの速度を一致させることができても、３色又は４色の
転写速度及び転写ベルトと感光体ベルトの位置関係が変
ると、重ね合された複数色のトナー画像が正確に重り合
わず、異る色に再現される結果になる。

目的本発明は、像担持体とこれに接離可能な転写紙支持搬
送手段とを別々に駆動するようにした上記方式の従来の
カラー記録方式の上記の実情にかんがみ、像担持体及び
転写紙支持搬送手段に掛る負荷変動によるジターの発生
を押えることができ、重ね合された複数色のトナー像の
位置ずれをなくするとともに、像担持体と転写紙支持搬
送手段の速度差により発生する摩擦により、像担持体が
傷められ、寿命が短くなることを防止したカラー記録装
置を提供することを目的とする。

構成本発明は上記の目的を達成させるため、上記方式のカ
ラー記録装置において、転写材の速度が像担持体の速度
と同速になった時点以降で両者を互いに接触させる如く
上記の接離させる手段を駆動するようにしたことを特徴
とする。

さらに、複数色のトナー像の第１色のトナー像転写時
は転写材を往動中のまま転写工程に移り、転写終了後該
転写材を復動させ一時停止して待機し、第２色以降はこ
の状態から像担持体の所定位置からのタイミング信号で
往動を開始し、像先端相当位置と、転写材上画像先端相
当位置とが転写位置に到達する前に転写材と像担持体の
往動速度及び前記両者の位置関係が第１色と同じになる
ように制御されるようにすることが重ね合わせ画像の位
置ずれの防止に対して必要である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明に係わるカラー記録装置の全体構成
図であり、第２図はその基本動作のタイミングチャート
の１例を、第３図はその駆動制御ブロック図を示してい
る。

なお、第２図は図面用紙の関係で（ａ）、（ｂ）２つ
に分割して示してある。

以下、これらに基づいて構成・動作を説明する。

プリントスイッチをON（第２図のａ）にすると、感光
体ベルト１は、PC（感光体）駆動モータ36により、PC駆
動ローラ２が時計方向回転して、矢印方向にVPの線速で
回転する。

また同時に、転写紙搬送ベルト17（以下、転写ベルト
と略す）も転写駆動モータ39が、まず正転（第２図の
ｇ、ｈ信号と、ｊの速度線図参照）を開始して、左矢印
方向にVFの線速で回動する。尚、VP＝VFの条件のもとで
回動するように制御駆動されている。

さて、感光体ベルト１（以下、PCベルトと略す）は、
除電器30で除電され、帯電器４で全面均一帯電されるが
次の条件を満たすような処理をされる。

1.除電器は、予めPCクリーニング装置により、表面のト
ナーを除去されたPCベルト表面に、光照射または、除電
コロナの印加を行い、PCベルトの表面電位を略OVにす
る。

2.ネガ−ポジプロセスの場合、トナーは、感光体表面の
帯電されていない箇所に付着するので、PCベルトの表面
全体に、帯電器により、均一に帯電しなければならな
い。

3.帯電器は、コロナ放電により均一帯電を行なうが、放
電により軽微なオゾンを発生する。このオゾンは、放電
を停止すると短時間で分解するが、PCベルト表面に悪影
響を及ぼし画像の鮮明さを損なうことがある。そこで、
ファン等により帯電器（図示せず）後方から空気を送る
か、または、吸引しオゾンの影響をなくす。

ところでPC駆動ローラ２の軸には、回転検知センサ38
が設置されており、このローラ１回転毎に検知パルスが
できるようになっている。（第２図のｂ）第２図の例では、この１回転検知センサの３パルス目
のタイミングで、光書き込ユニットの半導体レーザ（以
下LDと略す）を制御・駆動開始して、（ここではLDの例
で説明するが、他の形式のレーザ、またはLEDアレー、L
CDアレー等の他の光書き込みユニットでも良い）まず、
Ｙ画像データに基づいた光書き込みを開始して静電潜像
を形成する。

この画像データは、第１図の上部に設置されたカラー
画像読み取り装置35により、例えば青・緑・赤の３色分
解光をそれぞれ読み取り、この各色光の強度レベルをも
とにして、画像演算処理を行なって、イエロー、マゼン
タ、シアン、黒（以下Ｙ、Ｍ、Ｃ、BKと記す）の各色書
き込み画像データとしたものである。

これとは別に、他のカラー画像処理システム（例えば
カラーファクシミリ、ワードプロセッサ、パーソルナル
コンピュータ等）から出力される画像データであっても
良い。そのための接続インターフェースは個別に対応す
れば良い。

ところで、静電潜像を顕像化する現像器７、９、11、
13は、通常は現像ローラ６、８、10、12がPCベルト面に
接触しない位置にある。

そして、対応する色の潜像面が、各色現像ローラ位置
に到達する直前から透過直後の間のみ、当該する色の現
像器が、第１図で左方向に押圧されて、感光体面に現像
ローラが所定量の接触状態になる位置へ設定される。

また、同時に、その現像器のみ、現像機能を持たせる
ために、現像ローラと現像に寄与する部分の駆動を開始
する。（第２図のｍ〜ｐ）さて、まずＹ画像の潜像が形成されているので、その
面に対して、タイミングをとってＹ現像器７を、感光体
面に接触・駆動（第２図のｍ）させ、Ｙ画像を顕像化す
る。

次は転写行程となるが、転写ベルト17は転写部（PC駆
動ローラ部）でPCベルト面と接離するように、ソレノイ
ドにより、ローラ20の上下位置切り替えを行なってい
る。

まずプリント動作が始まると、前述のように転写ベル
ト17が、左矢印方向に駆動され、その後、転写ベルト接
離切り替えローラ20を、上位置に押圧して、転写ベルト
17をPCベルト１に接触させる。（第２図のｔ）そして、所定のタイミングで転写紙14を、給紙コロ15
にて給紙し、ついでPCベルト面に形成された画像位置と
合致するよう、タイミングをとってレジストローラ16に
て搬送入する。

搬送入された転写紙14は、紙吸着帯電器23で、所定極
性のコロナチャージを行なって（第２図のｘ）、転写ベ
ルトと密着させ、転写中に紙位置がズレないようにす
る。この紙吸着帯電器23の対向電極として、前述の転写
ベルト接離切り替えローラ20を兼用して、装置の簡素化
を図っている。尚、転写ベルト除電は、１色目転写行程
に先だって除電コロナ22にて全面均一除電を施す。（第
２図のｗ）またこの時、転写ベルトクリーナ25にてクリ
ーニング処理も行なっている。

さて、顕像化したＹ画像先端が、転写位置Ｔ点から所
定距離のTs点に到達した時に、転写駆動モータ正転スタ
ート信号S₁（第２図のｈ）を転写モータ39の制御駆動回
路43に入力させる。

但し、S₁時点では、転写駆動モータ39は既に正回転中
であり、そのまま正転動作を継続する。（第２図のｊ）
S₁のタイミングは実質的に転写紙先端がRT点、すなわち
転写位置Ｔ点の手前方向l₁の位置に到達した時点であっ
て、併せてPCベルトのＹ画像先端が、Ｔ点の手前方向l₁
の位置Ts点に到達した時点である。

これは第２図の例では、Ｙ画像データ書き込み開始タ
イミングから、PC駆動ローラ４回転分と、更にPC駆動モ
ータのエンコーダパルス数P₀相当分回転した時点にな
る。（第２図のｄ、ｅ、ｆ、ｈ）この間に、PCベルトはＥ点（画像書き込み位置）から
Ts点までの距離分移動している。

S₁時点から時間t₁経過後に、Ｙ画像先端、及び転写紙
先端は、両者ともl₁の距離を移動し、転写位置Ｔ点に到
達し、以後、転写コロナ帯電器21でＹ画像転写が行なわ
れる。

この時の時間t₁でのPC駆動モータエンコーダ（PC）37
（第３図）のパルス数がP₁、転写駆動モータエンコーダ
（Ｔ）40（第３図）のパルス数がPT₁である。（第２図
のｅ、ｋ）ここで両エンコーダの分解能として、それぞ
れ、１パルス当りのベルトの移動寸法が、同一になって
いれば、P₁＝PT₁であり、また、両者の比がαであれ
ば、P₁とPT₁は係数αに対応した値となる。

本例ではP₁＝PT₁の条件として以後説明する。

さて、Ｙ画像転写行程が進行すると、転写紙先端は転
写ベルトから分離して、転写紙経路切り替え部材36の実
線位置上を通って、紙先端ガイド板27の方向に進む。

そして更にＹ画像転写行程が進行して、転写紙後端
が、点をl₂の距離分通過した時点、すなわち、S₁時点か
ら転写紙が、l₁＋l_p（転写紙サイズ）＋l₂の距離を移動
した時（時間t₁＋t₂）（この時転写紙は、34の２点鎖線
状態位置にある。）転写駆動モータ逆転信号によって、
同モータを逆回転させる。（第２図のｉ、ｊ）この逆回転に先立ち、転写ベルト接離切り替えローラ
20を、下位置に下げ、転写ベルト７をベルト１の面から
離間させておく。

逆回転によって転写ベルトと転写紙は右矢印方向にVR
（＞VF）の速度でクイックリターンさせる。このときに
t₃の短いリターン時間に、t₁＋t₂で左方向に移動した距
離と等しい距離を、右方向に位置制御して復帰させ停止
する。

このリターン時において転写紙後端は転写ベルトから
分離して、紙後端ガイド板28の方向に進む。そして、正
確に、所定距離リターンして、転写紙が33の２点鎖線状
態位置（紙先端位置がRT点位置）で停止して、２色目の
Ｍ画像転写の為に待機（時間t₄）とする。

一方、PCベルト１の方では、１色目のＹ画像転写の間
にも、既に２色目のＭ画像形成は、Ｙ画像書き込み開始
から、PC駆動ローラが整数回転した時点、本例の第２図
の場合では４回転した時点で開始している。

そして、現像器は、Ｙ画像領域のみＹ現像器が接触・
駆動され、２色目のＭ画像領域が到着する前に、Ｙ画像
器７はPCベルト面から離間し駆動が停止される。

その代わりに、Ｍ現像器８はＹ画像領域が通過後に、
Ｍ画像領域先端が到達する前に、PCベルト面に接触・駆
動され（第２図のｎ）Ｍ画像潜像領域のみ、Ｍ画像に顕
像化する。

次にＭ画像先端がTs点に到達した時、すなわち１色目
の場合と同じく、Ｍ画像データ書き込み開始タイミング
から、PC駆動ローラ４回転分とPC駆動モータエンコーダ
のパルス数P₀相当回転移動した時点に、転写駆動モータ
正転スタート信号S₂を制御駆動回路43に入力させる。こ
れにより転写ベルト17は左方向に移動を開始する。

これと同時か、若干遅れて、接離信号（第２図のｔ）
によりソレノイド44で転写ベルト接離切り替えローラ20
を、上位置方向に、押圧動作を開始して、少なくとも転
写紙先端がＴ点に到達するまでに接触させる。その場
合、第４図に示す如く、転写ベルト速度Vpと同速になっ
た時点以降で転写ベルトとPCベルト１とが接触する。す
なわち隙間が０になるように切換ローラ20を駆動する。

さて、S₂のタイミングから時間t₁でPCベルト１は、先
のＹ画像の場合と同様に、PC駆動モータエンコーダ（P
C）のパルス数がP₁、PCベルト面移動距離l₁となってい
る。

そこで転写紙の方もこのt₁の間に、速度０の状態から
VF（＝VP）に立ち上げるとともに、この間に１色目のS₁
からのt₁時間におけるパルス数と同じPT₁になるよう
に、この場合もまたP₁＝PT₁と両者が一致するように位
置制御も行なう。

これにより、ここでも、t₁で転写紙先端がl₁移動した
ことになり、１色目のＹ画像と２色目のＭ画像が、転写
紙上で位置合わせされる。

以後は、前記と同じ行程を繰り返す。すなわちＭ画像
転写、転写紙クイックリターン、またＣ画像データ書き
込み、Ｃ現像、Ｃ画像転写、転写紙クイックリターンBK
現像、BK画像転写へと進む。

次に、BK画像転写以後の説明を行なう。

BK画像転写行程になると、紙経路切り替えガイド板26
が、１点鎖線位置に切り替わり、転写行程中の転写紙
は、先端部から、紙分離帯電器で除電されながら、定着
器31方向に進み転写紙後端が転写終了しても、そのまま
転写駆動モータは、正転を続けて転写紙を、左方向に搬
送し、そして定着されたカラープリントが、トレイ32に
搬出される。（第２図のj,u,v,y）この時、転写ベルト17は、この１回目画像領域後端部
が、除電器22を通過したタイミングから除電コロナを印
加して均一除電される。（第２図のｗ）第２図の場合のようにリピート動作をするときは、１
回目のBK画像データ書き込みの後、引続き第２図に示す
如く、２回目のＹ画像データ書き込みに進むと共に、転
写紙、転写ベルトの動作制御も、１回目の最初からと同
じ動作を行なう。

尚、PCベルト１は、転写後クリーナ29で残留トナーを
除去され、更に、除電器30で残留電荷を除電して、帯電
器４の方向に進む。

最終的には、最後のカラープリントがトレイ32に搬送
され、且つ、またPCベルト１と転写ベルト17がクリーニ
ング、及び除電された後に動作停止となり、初期状態に
復帰することになる。

以上の説明は、画像形成の順序をＹ、Ｍ、Ｃ、BKとし
てきたが、これに限定されるものではない。

また、各色の静電潜像形成を、デジタル画像処理され
た各色画像により、LD等で光書き込みする方式で説明し
たが、Ｅ点位置に通常の電子写真複写機のアナログ光学
像を、所定のタイミング位置制御を行なって結像させる
ことでも、同様なカラー記録が行える。

以上までは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、BKの４色重ね記録の説明で
あったが、これらの２色、または３色重ね記録の場合
は、必要な画像形成と転写を、続けて２回、または３回
で、これが終了するように各部の動作を制御する。

また、単色記録の場合は、所定枚数が終了するまでの
間、その色の現像器・駆動され、転写ベルトは、PCベル
トに接触したままとし、また、紙経路切り替えガイド板
26は、定着器31方向に、転写紙ガイドする位置で、保持
されて記録動作をする。

従って、リピート記録においては、４色記録時に比べ
て、プリント作成速度が、３色時には4/3倍、２色時に
は２倍、単色時には４倍と高速処理することになる。

現像色については、上記４色に限定されるものではな
く、青、緑、赤その他、所望の色を必要に応じて、組合
せ使用することも可能である。

効果以上の如く、本発明によれば、像担持体と転写紙支持
搬送手段の両者の駆動に掛る負荷変動が少なくなりジタ
ーの発生を押えることができ、又、両部材のスリップに
よる像担持体の傷みを防止することができる。又、複数
のトナー像の転写時の位置関係を一致させることによ
り、各色トナー像の位置ずれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体構成を示す側断面図、第
２図はそのタイミングチャートで紙面の都合上（ａ）、
（ｂ）２部に分割して示したもの、第３図はその感光体
ベルトと転写ベルトの駆動制御ブロック図、第４図はタ
イミングチャートの一部を拡大して詳細に示した図、第
５図は感光体ベルト、転写ベルト及び原稿載置台を１つ
の駆動源により同期して駆動するようにとたカラー記録
装置のさきに提案された構成の１例を示す側断面図、第
６図はその駆動系の斜視図である。１……感光体ベルト（像担持体）５……光書込手段７、９、11、13……現像手段 17……転写ベルト（転写紙支持搬送手段） 20……接離切換ローラ（転写紙支持搬送手段を接離させ
る手段） 21……転写チャージャ 36……感光体ベルト駆動モータ 39……転写ベルト駆動モータ 41〜43……制御装置

フロントページの続き (72)発明者坂内和典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)発明者田口和重東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開昭63−49769（ＪＰ，Ａ) 実開昭61−126263（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一方向に周動する像担持体と、該像担持体
に沿って配置された光書込手段、切換えて作動可能な複
数色の現像手段、転写手段、該転写手段による転写位置
で上記像担持体に転写材を接離させる手段、上記転写材
を往復動作させる駆動手段、および上記像担持体を駆動
する駆動手段を有し、上記転写材の往動時にこれを上記
像担持体に接触させて１往復毎に像担持体上に順次形成
された各色トナー像の１つを転写し、１色のトナー像の
転写終了後転写材を像担持体から離間させ、復動させて
転写材を戻し互いに異なる複数色のトナー像を重ね合せ
転写するカラー記録装置において、上記の転写材の速度が像担持体の速度と同速になった時
点以降で両者を互いに接触させる如く上記の接離させる
手段を駆動するようにしたことを特徴とするカラー記録
装置。
【請求項２】第１色のトナー像転写時は転写材を往動中
のまま転写工程に移り、転写終了後該転写材を復動させ
一時停止して待機し、第２色以降はこの状態から像担持
体の所定位置からのタイミング信号で往動を開始し、像
先端相当位置と、転写材上画像先端相当位置とが転写位
置に到達する前に転写材と像担持体の往動速度及び前記
両者の位置関係が第１色と同じになるように制御される
ことを特徴とする請求項第１項に記載のカラー記録装
置。