JP2001194853A - カラー画像状態検知装置及びこの装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルト状の像担持体の弛みや波打ち現象に影
響されずに、像担持体上のカラートナー像の位置ずれ、
濃度等のカラー画像の状態を検知する。 【解決手段】 トナー像状態検知装置３８は、各カラー
に対応する複数の画像形成部によって重ねて形成された
互いに色の異なるカラートナー像を担持して循環可能な
ベルト状の像担持体３０に形成された１つのカラーのサ
ンプル基準トナー像に対する他のカラーのサンプルトナ
ー像の状態を検知するトナー像検知手段３８を、像担持
体のＵターン部分３０ａに対向させて備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラートナー像の
状態を検知するカラー画像状態検知装置と、このカラー
画像検知装置を備えた、カラー複写機、カラープリン
タ、ファクシミリ、及びこれらの複合機器等の、電子写
真方式、あるいは静電記録方式等の画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー画像状態検知装置は、例え
ば、画像形成装置であるカラーレーザープリンタに備え
られていることが多い。

【０００３】そのカラーレーザープリンタは、図６に示
すように、各色毎に対応して複数（例えば４つ）の１次
像担持体である感光ドラム３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３
２ＢＫを有しており、循環するベルト状の２次像担持体
である所謂中間転写ベルト（中間転写体）３０への感光
ドラムからのカラートナー像の転写位置が所定の位置か
らずれると、カラートナー像同士の間隔のずれや、色の
重なりとなり、色味の違い、さらに程度がひどくなると
色ずれとなって画像の品質を著しく低下させることがあ
った。

【０００４】また、中間転写ベルト３０上での各カラー
ごとのトナー濃度が異なると、色ずれと同様に色味の違
いが生じ、画像品質を低下させることがあった。

【０００５】そこで、フルカラー式のカラーレーザープ
リンタは、その色ずれの調整や、色調を調整するため、
色ずれや、トナー濃度等を検知するカラー画像状態検知
装置を有していた。

【０００６】このカラー画像状態検知装置は、中間転写
ベルト３０上に乗せられた各色毎のサンプルトナー画像
（画像パターン）の内、あるカラーのトナー像を基準に
して（例えば、イエローのサンプルトナー像の位置を基
準にして）、他のカラーのサンプルトナー像の位置ずれ
量をレジスト検知センサ５０で検出し、不図示のスキャ
ナー内の折り返しミラーを上記位置ずれ量に合わせて位
置調節し感光ドラムに書き込むレーザーの位置を調整さ
せたり、各色ごとの画像書き出しタイミングを変更させ
たりして各カラーのトナー像の色ずれ（位置ずれ）を補
正させるようになっている。

【０００７】また、上記カラー画像状態検知装置は、例
えばイエローのサンプルトナー画像の濃度を基準にし
て、他のカラーのサンプルトナー像の濃度の差を濃度検
知センサで読み取り、各色の現像バイアスを調整させ、
濃度を調整させている。

【０００８】なお、フルカラー式の画像形成装置には、
像担持体を、１次像担持体と２次像担持体とに分けるこ
となく、上記中間転写ベルトを１つの像担持体とし、こ
の１つの像担持体にカラートナー像を直接形成する形式
のものもある。この場合においても、同様に、上記カラ
ー画像状態検知装置によって、色ずれ検知と濃度検知等
が行われていた。

【０００９】なお、シートには、普通紙、普通紙の代用
品である厚みの薄い樹脂製のシート、葉書、ボール紙、
封書、プラスチック製の薄板等がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、カラー画像状
態検知装置は、ベルト状の像担持体を支持して駆動する
１対のローラー３１，３４間での像担持体のたるみや、
駆動中の波打ち現象（波状になる現象）により、読み取
りの誤検知が生じたり、最悪の場合、読み取り自体がで
きなくなったりして、最終的に色ずれや、各色ごとの濃
度差を検知することができず、カラー画像の色味の違い
などの画像の品質を著しく低下させる虞があった。

【００１１】また、カラー画像状態検知装置のレジスト
検知センサ、及び濃度検知センサは、いくつも部品を介
して画像形成装置に取り付けられているため、それぞれ
の部品の加工精度や取り付け精度の影響を受けて、ベル
ト状の像担持体に対する距離を設定された距離に調整す
るのが困難であった。

【００１２】本発明は、ベルト状の像担持体の弛みや波
打ち現象に影響されずに、像担持体上のカラートナー像
の位置ずれ、濃度等のカラー画像の状態を検知するカラ
ー画像状態検知装置と、このカラー画像状態検知装置を
備えた画像形成装置とを提供することを目的としてい
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のトナー像状態検
知装置は、各カラーに対応する複数の画像形成部によっ
て重ねて形成された互いに色の異なるカラートナー像を
担持して循環可能なベルト状の像担持体に形成された１
つのカラーのサンプル基準トナー像に対する他のカラー
のサンプルトナー像の状態を検知するトナー像検知手段
を、前記像担持体のＵターン部分に対向させて備えてい
る。

【００１４】本発明のカラー画像状態検知装置の前記ト
ナー像検知手段は、前記サンプル基準トナー像に対する
前記サンプルトナー像の位置ずれを検知する位置ずれ検
知センサを有している。

【００１５】本発明のカラー画像状態検知装置の前記位
置ずれ検知センサは、前記像担持体の幅方向に複数配列
されている。

【００１６】本発明のカラー画像状態検知装置の前記ト
ナー像検知手段は、前記サンプル基準トナー像に対する
前記サンプルトナー像の濃度の差を検知する濃度検知セ
ンサを有している。

【００１７】本発明の画像形成装置は、シートが積載さ
れるシート積載手段と、各カラーに対応する複数の画像
形成部によって重ねて形成された互いに色の異なるカラ
ートナー像を担持して循環可能なベルト状の像担持体
と、前記シート積載手段から供給されたシートに前記像
担持体上の多色トナー像を転写するトナー像転写手段
と、上記いずれか１つに記載のカラー画像状態検知装置
と、を備えている。

【００１８】本発明の画像形成装置の前記ベルト状の像
担持体は、前記各画像形成部が有する１次像担持体から
トナー像が順次転写される２次像担持体である。

【００１９】本発明の画像形成装置の前記像担持体は、
前記各画像形成部によって順次トナー像が形成されるよ
うになっている。

【００２０】本発明の画像形成装置の前記トナー像検知
手段は、本体に位置決めされている。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
乃至図５に基づいて説明する。

【００２２】図１は本発明の実施形態のカラー画像状態
検知装置３８と、４つの１次像担持体である感光ドラム
１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫと、２次像担持体で
ある中間転写ベルト３０と等を有する画像形成装置であ
るカラーレーザープリンタ２の概略正面断面である。

【００２３】このカラーレーザープリンタ２における画
像形成プロセスを説明する。

【００２４】カラーレーザープリンタ２の筐体１には、
複数枚のシートＰを積載収納するカセット２０が着脱自
在に装着されている。シートＰは、給送ローラ２１によ
り給送されるようになっている。給送されたシートＰ
は、リタードローラ対２２により１枚ずつに分離され
て、搬送ローラ２３によって搬送され、回転を停止して
いるレジストローラ対２４のニップ部に突き当てられ
て、斜行が矯正される。

【００２５】一方、プロセスカートリッジ２６Ｙ，２６
Ｍ，２６Ｃ，２６ＢＫは、各々イエロー、マゼンタ、シ
アン、ブラックの各色のトナー像を中間転写ベルト３０
に重ねて形成することができるように並列に配置されて
いる。

【００２６】各プロセスカートリッジ２６Ｙ，２６Ｍ，
２６Ｃ，２６ＢＫは、それぞれ、帯電器１１Ｙ，１１
Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫと、光学走査系（露光器）２８
Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８ＢＫと、感光ドラム１２Ｙ，
１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫと、現像器１３Ｙ，１３Ｍ，
１３Ｃ，１３ＢＫと、一次転写ローラ（１次転写器）１
４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫと等を有する画像形成
部である。

【００２７】この光学走査系２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，
２８ＢＫの画像信号により、各色ごとの感光ドラム１２
Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫにカラートナー像が形成
されるようになっている。感光ドラム上の各カラートナ
ー像は、中間転写ベルト３０上に転写されるようになっ
ている。

【００２８】従って、感光ドラム１２Ｙ，１２Ｍ，１２
Ｃ，１２ＢＫは１次像担持体である。中間転写ベルト３
０は２次像担持体であり、請求項５のベルト状の像担持
体に相当する。

【００２９】シートＰは、所定のタイミングで始動する
レジストローラ対２４によって２次転写ローラ（２次転
写器）２７に送り出される。そして、中間転写ベルト３
０上のカラートナー像が２次転写ローラ２７によってシ
ートＰ上へ転写され、そのカラートナー像は定着器２５
によって定着される。最後に、シートＰは、排出ローラ
対２９ａ，２９ｂにより本体１外に排出されて、積載さ
れる。

【００３０】ここで、本発明のカラー画像検知装置３８
を説明する。

【００３１】カラー画像検知装置３８は、後述する位置
ずれ検知センサであるレジスト検知センサ５０、濃度検
知センサ５１等を有している。

【００３２】（レジスト検知センサ）レジスト検知セン
サ５０は、光学式センサであり、図３に示すように、Ｌ
ＥＤ５２とフォトダイオード５３と等で構成され、セン
サ板４０上に中間転写ベルト３０のＵターン部３０ａに
対向して配置されている。中間転写ベルト３０は、ロー
ラ３１，３３，３４に支持されて循環回転するようにな
っている。

【００３３】レジスト検知センサ５０は、中間転写ベル
ト３０上に乗せられたレジスト検知パターン５４にＬＥ
Ｄ５２で発光した光を反射させて、フォトダイオード５
３で受光して反射量を検知し、その検知した反射量から
基準色に対してのずれ量を検出し、各色毎の書き出しタ
イミングを変更、色ずれ補正を行うようになっている。

【００３４】すなわち、レジスト検知センサは、例えば
イエローのサンプル基準トナー像の位置を基準にして、
他のカラーのサンプルトナー像の位置ずれ量を検出し、
不図示のスキャナー内の折り返しミラーを上記位置ずれ
量に合わせて位置調節し感光ドラムに書き込むレーザー
の位置を調整させたり、各色ごとの画像書き出しタイミ
ングを変更させたりして各カラーのトナー像の色ずれ
（位置ずれ）を補正させるようになっている。

【００３５】（濃度検知センサ）濃度検知センサ５１
も、光学式センサであり、レジスト検知センサ５０と同
様な構成になっており、図４に示すように、ＬＥＤ５６
とフォトダイオード５７と等で構成され、センサ板４０
上にレジスト検知センサ５０と同一に中間転写ベルト３
０のＵターン部３０ａに対向して配置されている。

【００３６】濃度検知センサ５１は、中間転写ベルト３
０上に作成した濃度検知パターン５５にＬＥＤ５６で発
光した光を反射させて、フォトダイオード５７で受光
し、濃度を検知し、その検知した濃度から、最適な現像
バイアスを決定し、感光ドラム劣化、環境の変化、トナ
ー劣化などによる画像濃度変動を防止するようになって
いる。

【００３７】すなわち、濃度検知センサ５１は、例えば
イエローのサンプル基準トナー像の濃度を基準にして、
他のカラーのサンプルトナー像の濃度の差を読み取り、
各色の現像バイアスを調整させ、濃度を調整させてい
る。

【００３８】図２において、レジスト検知センサ５０は
１対、濃度検知センサ５１は１対のレジスト検知センサ
間に位置して、各々センサ板４０上に配設され、センサ
板４０を介して筐体１に取り付けられている。なお、レ
ジスト検知センサ５０は、中間転写ベルト３０の両側近
傍のトナー像まで検知するため、中間転写ベルト３０の
幅方向に１対配列してある。

【００３９】センサ板４０は、その寸法基準孔５８，５
８と筐体軸３ａとが嵌合し、その筐体軸３ａが筐体１に
形成された側板１ａ（不図示）、１ｂの孔５９と嵌合し
て位置を決めされている。

【００４０】また、中間転写ベルト３０も筐体１を形成
する側板１ａ（不図示）、１ｂの孔７０とローラ３１の
軸とが嵌合して位置を決めされている。なお、側板１ａ
にも、孔５９，７０が形成されており、側板１ａ，１ｂ
の孔５９，５９，７０，７０によって筐体軸３ａとロー
ラ３１の軸との両端が筐体１に支持されている。

【００４１】さらに、センサ板４０は、レジスト検知セ
ンサ５０及び濃度検知センサ５１のＬＥＤ５２，５６が
発光照射する中間転写ベルト３０上の読み取り位置が、
中間転写ベルト３０を駆動するローラ３１によって形成
される中間転写ベルト３０のＵターン部３０ａ（曲率部
分）に相当するように側板１ａ，１ｂに配置してある。

【００４２】上記の構成により、位置決め用の孔５９，
７０が同一部材上にあるため、レジスト検知センサ５０
及び濃度検知センサ５１と、中間転写ベルト３０のＵタ
ーン部３０ａとの間隔を、簡単な構成で、確実に所定の
間隔に設定することができる。

【００４３】以上のカラー画像状態検知装置３８は、位
置決め用の孔５９，７０が同一部材である筐体１に形成
されているため、レジスト検知センサ５０及び濃度検知
センサ５１と中間転写ベルト３０との間の距離のばらつ
きによる各センサの読み取り誤差や誤検知を無くすこと
ができる。

【００４４】さらに、カラー画像状態検知装置３８は、
レジスト検知センサ５０，５０及び濃度検知センサ５１
を中間転写ベルト３０のＵターン部３０ａに対向させて
あるため、中間転写ベルト３０自体のたるみや波打ち現
象に影響されずに、レジスト検知センサ５０及び濃度検
知センサ５１と中間転写ベルト３０との距離を所定の距
離に精度よく保証され、誤検知等の不具合を防止するこ
とができる。

【００４５】（他の実施形態）次に、図５に基づいて、
図１に示すカラーレーザープリンタ２とは異なる形式の
画像形成装置であるカラーレーザープリンタ４に備えら
れたカラー画像状態検知装置３９と、そのカラーレーザ
ープリンタ４とを説明する。

【００４６】なお、図１に示すカラーレーザープリンタ
２と同一部分については同一符号を付して、その部分の
説明は省略する。

【００４７】カラーレーザープリンタ４は、像担持体と
して、中間転写ベルトの代わりに１つの感光ベルト６０
を使用しており、感光ドラムを使用していない。

【００４８】感光ベルト６０は、請求項７のベルト状の
像担持体に相当している。

【００４９】プロセスカートリッジ６２Ｙ，６２Ｍ，６
２Ｃ，６２ＢＫは、各々イエロー、マゼンタ、シアン、
ブラックの各色のトナー像を感光ベルト６０に重ねて形
成することができるように並列に配置されている。

【００５０】各プロセスカートリッジ６２Ｙ，６２Ｍ，
６２Ｃ，６２ＢＫは、それぞれ、帯電器７１Ｙ，７１
Ｍ，７１Ｃ，７１ＢＫと、光学走査系（露光器）２８
Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８ＢＫと、現像器７３Ｙ，７３
Ｍ，７３Ｃ，７３ＢＫ等を有する画像形成部である。

【００５１】この光学走査系２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，
２８ＢＫの画像信号により、各色ごとに感光ベルト６０
上にカラートナー像が形成され、転写ローラ（転写器）
７２によって、そのカラー像がシートに転写される。

【００５２】この感光ベルト６０も、第１の実施形態の
中間転写ベルト３０と同様に、筐体１を形成する側板１
ａ，１ｂ（側板１ａは不図示）に対して位置決めされて
いる。

【００５３】カラー画像状態検知装置３９も、センサ板
６３、レジスト検知センサ５０、濃度検知センサ５１等
を有している。

【００５４】また、センサ板６３上に配置されたレジス
ト検知センサ５０及び濃度検知センサ５１もまた同様に
して側板１ａ，１ｂに対して位置決めされ、且つ、レジ
スト検知センサ５０及び濃度検知センサ５１のＬＥＤ５
２，５６が発光照射することによる感光ベルト６０上の
読み取り位置を、感光ベルト６０を駆動するローラ６１
が形成する感光ベルト６０のＵターン部分（曲率部分）
６０ａにするようにセンサ板６３を側板１ａ，１ｂに配
設してある。感光ベルト６０は、ローラ６１，６３，６
４に支持されて循環回転するようになっている。

【００５５】上記構成により、感光ベルト６０を用いた
カラーレーザープリンタ４に設けたカラー画像状態検知
装置３９も同一のカラー画像状態検知装置３９に設けた
ときと同様の効果を得ることができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明のカラー画像状態検知装置は、ベ
ルト状の像担持体のＵターン部分に対向させて、像担持
体上のサンプルトナー像の状態を検知するトナー像検知
手段を配設したので、像担持体自体のたるみや波打ち現
象に影響されずに、像担持体とトナー像検知手段との間
隔を所定の間隔に設定することができ、サンプルトナー
像を確実に、且つ精度よく検知することができる。

【００５７】本発明の画像形成装置は、サンプルトナー
像を確実、且つ精度よく検知することのできるカラー画
像状態検知装置を備えているので、色ずれが殆どない、
最適な画像濃度の品質のよいカラー画像をシートに形成
することができる。

【００５８】また、本発明の画像形成装置のトナー像検
知手段を本体に位置決めすると、ベルト状の像担持体と
トナー像検知手段との間隔を所定の間隔に設定すること
ができ、トナー像検知手段のサンプルトナー像検知精度
を向上させて、品質のよいカラー画像を形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー画像状態検知装置を備え画像形
成装置であるカラーレーザープリンタの概略正面断面図
である。

【図２】本発明のカラー画像状態検知装置の斜視図であ
る。

【図３】本発明のレジスト検知センサの正面断面図であ
る。

【図４】本発明の濃度検知センサの正面断面図である。

【図５】本発明のカラー画像状態検知装置を図１と異な
る画像形成装置であるカラーレーザープリンタに備えた
場合のカラーレーザープリンタの概略正面断面図であ
る。

【図６】従来のカラー画像状態検知装置を備えた画像形
成装置であるカラーレーザープリンタの概略正面断面図
である。

【符号の説明】

Ｐ シート １ 筐体（本体） １ａ 側板 １ｂ 孔部 ２ カラーレーザープリンタ（画像形成装置） ３ａ 筐体軸 ４ カラーレーザープリンタ（画像形成装置） １１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ 帯電器 １２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２ＢＫ 感光ドラム（１次
像担持体） １３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３ＢＫ 現像器 １４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４ＢＫ １次転写ローラ
（１次転写器） ２０ カセット（シート積載手段） ２５ 定着器 ２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６ＢＫ プロセスカートリ
ッジ（画像形成部） ２７ ２次転写ローラ（２次転写器、トナー像転
写手段） ２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８ＢＫ 光学走査系 ３０ 中間転写ベルト（２次像担持体） ３０ａ Ｕターン部 ３１，３３，３４ ローラ ３８，３９ カラー画像状態検知装置 ４０ センサ板 ５０ レジスト検知センサ（位置ずれ検知センサ、
トナー像検知手段） ５１ 濃度検知センサ（トナー像検知手段） ５２ ＬＥＤ ５３ フォトダイオード ５４ レジスト検知パターン ５５ 濃度検知パターン ５６ ＬＥＤ ５７ フォトダイオード ５８ 寸法基準孔 ５９ 孔 ６０ 感光ベルト（像担持体） ６０ａ Ｕターン部 ６１，６４，６５ ローラ ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２ＢＫ プロセスカートリ
ッジ（画像形成部） ６３ センサ板 ７０ 孔 ７１Ｙ，７１Ｍ，７１Ｃ，７１ＢＫ 帯電器 ７２ 転写ローラ（転写器、トナー像転写手段） ７３Ｙ，７３Ｍ，７３Ｃ，７３ＢＫ 現像器

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０３Ｇ 15/00 ３０３ Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｇ ２Ｈ０７１ ５５０ Ｂ４１Ｊ 3/00 Ｂ ５Ｃ０７４ 21/14 Ｄ Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２ Ｆターム(参考） 2C262 AA05 AA17 AB15 AB17 FA01 FA10 FA13 GA02 GA04 GA36 GA40 GA42 2C362 BA52 BA90 CA22 CA23 CA24 CA39 CB80 DA04 2G059 AA01 BB10 DD12 EE02 EE11 GG01 HH02 JJ13 KK01 2H027 DA09 DA38 DA50 EB04 EC03 EC06 ED24 EF09 2H030 AA01 AA06 AB02 AD12 AD16 AD17 BB23 BB36 BB42 BB46 2H071 BA05 BA27 DA09 DA32 EA18 5C074 AA07 AA10 BB03 BB26 CC26 DD15 DD24 EE04 EE11 FF15 GG09 GG14 HH02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各カラーに対応する複数の画像形成部に
   よって重ねて形成された互いに色の異なるカラートナー
   像を担持して循環可能なベルト状の像担持体に形成され
   た１つのカラーのサンプル基準トナー像に対する他のカ
   ラーのサンプルトナー像の状態を検知するトナー像検知
   手段を、前記像担持体のＵターン部分に対向させて備え
   たことを特徴とするカラー画像状態検知装置。
2. 【請求項２】 前記トナー像検知手段が、前記サンプル
   基準トナー像に対する前記サンプルトナー像の位置ずれ
   を検知する位置ずれ検知センサを有していることを特徴
   とする請求項１に記載のカラー画像状態検知装置。
3. 【請求項３】 前記位置ずれ検知センサが、前記像担持
   体の幅方向に複数配列されていることを特徴とする請求
   項２に記載のカラー画像状態検知装置。
4. 【請求項４】 前記トナー像検知手段が、前記サンプル
   基準トナー像に対する前記サンプルトナー像の濃度の差
   を検知する濃度検知センサを有していることを特徴とす
   る請求項１に記載のカラー画像状態検知装置。
5. 【請求項５】 シートが積載されるシート積載手段と、 各カラーに対応する複数の画像形成部によって重ねて形
   成された互いに色の異なるカラートナー像を担持して循
   環可能なベルト状の像担持体と、 前記シート積載手段から供給されたシートに前記像担持
   体上の多色トナー像を転写するトナー像転写手段と、 請求項１乃至４の内、いずれか１項に記載のカラー画像
   状態検知装置と、 を備えたことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記ベルト状の像担持体が、前記各画像
   形成部が有する１次像担持体からトナー像が順次転写さ
   れる２次像担持体であることを特徴とする請求項５に記
   載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記ベルト状の像担持体が、前記各画像
   形成部によって順次トナー像が形成されることを特徴と
   する請求項５に記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記トナー像検知手段が、本体に位置決
   めされていることを特徴とする請求項５に記載の画像形
   成装置。