JP2003248358A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送ベルトを交換することなく画像形成にお
ける画像のずれを検知する機能を回復できる、低コスト
運用が可能な効率の高いカラー画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 カラー画像形成装置１００は、それぞれ
色の異なる画像をそれぞれの像担持体上に形成する複数
の画像形成手段２０Ｋ〜２０Ｙと、各像担持体上に形成
される補正パターンを転写して搬送する搬送体（搬送ベ
ルト）２と、前記搬送体２に対向して装着され前記転写
された補正パターンの位置を検知する検知手段１４、１
５と、前記検知手段１４、１５の検知出力に基づいて前
記複数の画像形成手段により形成されるそれぞれの画像
の位置ずれを補正する補正手段と、を備え、前記検知手
段１４、１５は移動可能に装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像形成装
置に関し、特に電子写真方式や静電記録方式を用いた複
写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー画像形成装置によるカラー
画像の形成においては、各色を形成するために複数の画
像形成手段を備えて出力媒体に対して順番に出力する
（タンデムタイプと称する）ため、各色の出力媒体上で
の出力位置のばらつきが生じる問題があった。そのた
め、各色間の位置合わせが重要な課題となっていた。図
１は、従来の複数の画像形成手段を備えたカラー画像形
成装置の模式図である。一般にカラー画像形成装置にお
いては、複数の画像形成手段を備えた構成上、各色の出
力時に開始の位置ずれが発生することが多かった。それ
ら位置ずれには、主として次のようなものがある。即
ち、スキュー（画像の傾き）副走査方向のレジスト
ずれ副走査方向のピッチムラ主走査方向のレジスト
ずれ主走査方向の倍率誤差である。これらの課題を解
決するために、日本国特許第２８５８７３５号は、転写
移動体上に転写された複数のマーク（検知用パターン）
の位置を検出し、基準色を一つ決めておきそのマーク位
置に対する他色のマーク位置との間の主走査方向および
副走査方向の位置ずれを検出し、自動的に補正する手段
を備えた画像形成装置を開示している。同発明は具体的
には、搬送ベルト上に検知用マーク（補正パターン）を
形成し、検知センサによって各色のパターン間の距離を
検出し、その結果から各色のズレ量、補正量を演算し、
各ズレ成分の補正を実行する。しかし、ユーザによるジ
ャム紙の処理、交換パーツの交換作業あるいはサービス
マンによるメンテナンス作業等の際には、搬送ベルトを
傷つけたり、経時的なベルトの汚れ等により、検知用マ
ークが正しく読み取られなくなる場合が起こりえた。一
般に何らかの理由で検知動作が失敗したときは、何度か
検知動作を繰り返し、それでも検知できない場合は、ユ
ーザがサービスマンを呼ぶこととなる。ここで検知不良
の原因が、上記のようなベルトの損傷あるいは清掃不可
能な汚れであった場合、従来は搬送ベルトを交換するし
か方法がなかった。しかしながら、搬送ベルトは一般に
高価であり、また交換作業に時間がかかり、装置がダウ
ンして非稼働時間が長くなってしまうという欠点があっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、上記のよう
な原因によってカラー画像形成装置の検知センサが画像
形成手段のずれ補正を検出するための補正パターンを検
知することが不可能になった場合でも、搬送体（転写ベ
ルト）をすぐに交換することなく、簡便な方式で検知セ
ンサによる読み取り機能を修復することが望まれてい
た。本発明は以上の問題点に鑑みてなされ、その目的
は、搬送ベルトが汚れや損傷を受けることによって、複
数の画像形成手段の出力画像のずれを検知するための補
正パターンを検知できなくなっても、搬送体を交換する
ことなく検知機能を回復できる、低コスト運用が可能な
効率の高いカラー画像形成装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、それ
ぞれ色の異なる画像をそれぞれの像担持体上に形成する
複数の画像形成手段と、各像担持体上に形成される補正
パターンを転写して搬送する搬送体と、前記搬送体に対
向して装着され前記転写された補正パターンの位置を検
知する検知手段と、前記検知手段の検知出力に基づいて
前記複数の画像形成手段により形成されるそれぞれの画
像の位置ずれを補正する補正手段と、を備え、前記検知
手段が移動可能に装着されていることを特徴とするカラ
ー画像形成装置である。このような構成によって、それ
ぞれの像担持体によって搬送体上に転写された補正パタ
ーンを検知する検知センサの位置をシフトさせることが
出来るため、搬送体上のキズ等により補正パターンの検
知が困難になった場合でも、搬送体（転写ベルト）を交
換することなく検知センサの位置を変更することによっ
て補正パターンの検知機能を回復できるので、上記原因
による搬送体の交換コストや、交換によるダウンタイム
を減らすことができる、効率の高いカラー画像形成装置
を提供可能とした。

【０００５】請求項２の発明は、請求項１のカラー画像
形成装置において、前記検知手段の移動可能な範囲が、
主走査線方向において、前記搬送体に転写された補正パ
ターンを検知可能な範囲内であることを特徴とする。こ
のような構成によって、補正パターンの位置を変更する
ことなく検知センサの位置だけをシフトすることによっ
て補正パターンを検知でき、しかもその移動可能範囲を
補正パターンの読取可能な範囲内に設定することによっ
て無効な移動調整を抑えることができ、容易な調整操作
によって検知機能を回復でき、搬送体の交換コストや、
交換によるダウンタイムを減らすことができる、効率の
高いカラー画像形成装置を提供可能とした。

【０００６】請求項３の発明は、請求項１のカラー画像
形成装置において、前記像担持体上に形成される前記補
正パターンの位置が変更可能であり、かつ該変更された
補正パターンの位置に応じて、前記検知手段の装着され
る位置が移動可能であることを特徴とする。このような
構成によって、検知センサの位置調整だけでは回復でき
ない程度の搬送体の傷などの支障に対して、搬送体上の
補正パターンの転写位置を変更し、かつその変更に応じ
て検知センサ位置を調整できるため、容易な操作によっ
て検知センサの検知機能を回復でき、搬送体の交換コス
トや、交換によるダウンタイムを減らすことができる、
効率の高いカラー画像形成装置を提供可能とした。

【０００７】請求項４の発明は、それぞれ色の異なる画
像をそれぞれの像担持体上に形成する複数の画像形成手
段と、各像担持体上に形成される補正パターンを転写し
て搬送する搬送体と、前記転写された補正パターンの位
置を検知する検知手段と、前記検知手段の検知出力に基
づいて前記複数の画像形成手段により形成されるそれぞ
れの画像の位置ずれを補正する補正手段と、を備え、前
記検知手段が、前記搬送体の短手方向での中心線に関し
て非対称の位置に装着されていることを特徴とするカラ
ー画像形成装置である。このような構成によって、搬送
体の検知パターン位置に傷が付いたり、清掃不可能な汚
れが付いて検知エラーが発生したとしても、搬送体（転
写ベルト）を一旦ローラからはずして、短手方向での中
心線に関して左右の位置関係が逆になるように掛け替え
る、すなわち所謂とんぼに掛け替えることによって、再
度搬送体を使用することが可能になり、搬送体の交換コ
ストや、交換によるダウンタイムを減らすことができ
る、効率の高いカラー画像形成装置を提供可能とした。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本実施の
形態を説明する。 （第１の実施の形態）図１に示すように、カラー画像形
成装置１００は、各々異なる色（イエロー：Ｙ、マゼン
タ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）の画像を形成する
画像形成手段２０Ｙ〜２０Ｋが、転写紙１を搬送する搬
送ベルト（転写ベルト、搬送体）２に沿って一列に配置
されている（所謂タンデムタイプである）。搬送ベルト
２は、駆動回転する駆動ローラ４と、従動ローラである
搬送ローラ３とに掛け渡されており、搬送ローラ３，４
の回転により矢印Ａ方向に搬送され、回転駆動される。
搬送ベルト２の下部には、転写紙１が収納された給紙ト
レイ５が備えられている。給紙トレイ５に収納された転
写紙１のうち最上位置にある転写紙が画像形成時に給紙
され、静電吸着によって搬送ベルト２上に吸着される。
吸着された転写紙１は、第１の画像形成手段（イエロ
ー）２０Ｙに搬送され、ここでイエローの画像形成が行
われる。

【０００９】第１の画像形成手段２０Ｙ（イエロー）
は、感光体ドラム６Ｙ、該感光体ドラム６Ｙの周囲に配
置された帯電器７Ｙ、露光器８、現像器９Ｙ、および感
光体クリーナ１０Ｙから構成されている。感光体ドラム
６Ｙの表面は、帯電器７Ｙで一様に帯電された後、露光
器８によってイエローの画像に対応したレーザー光１１
Ｙが照射されて露光され、感光体ドラム６Ｙ上に静電潜
像が形成される。形成された静電潜像は現像器９Ｙによ
って現像され、感光体ドラム６Ｙ上にトナー像が形成さ
れる。このトナー像は感光体ドラム６Ｙと搬送ベルト２
上の転写紙とが接する位置（転写位置）において転写器
１２Ｙによって転写され、転写紙上に黄色の単色（イエ
ロー）の画像を形成する。転写が終わった感光体ドラム
６Ｙは、ドラム表面に残った不要なトナーを感光体クリ
ーナ１０Ｙによってクリーニングされ、次の画像形成に
備えることになる。

【００１０】このように、第１の画像形成手段２０Ｙ
（イエロー）で単色（イエロー）を転写された転写紙１
は、搬送ベルト２によって第２の画像形成手段２０Ｍ
（マゼンタ）に搬送される。ここでも、同様に感光体ド
ラム６Ｍ上に形成されたトナー像（マゼンタ）は、転写
紙１上に重ねて転写される。転写紙１は、さらに第３の
画像形成手段２０Ｃ（シアン）、および第４の画像形成
手段２０Ｋ（ブラック）に搬送され、同様にして感光体
上に形成されたトナー像を転写してカラー画像を形成し
てゆく。第４の画像形成手段を通過して、カラー画像が
形成された転写紙１は、搬送ベルト２から剥離され、定
着器１３において定着された後、排紙される。ここで転
写紙１は、他の印刷用媒体であっても良い。搬送ベルト
２の下部に図示された検知センサ１４，１５は、搬送ベ
ルト２に形成された位置合わせ用のマーク（検知用の補
正パターン）を検知するためのものである。図１に示し
たタンデムタイプの画像形成装置１００においては、上
記のような構成上の理由により、各色間の位置合わせが
重要となる。

【００１１】図２は、搬送体２上に検知パターン（補正
パターン）１６が形成される様子を説明する模式図であ
る。図２に示すように、検知センサ１４，１５は搬送ベ
ルト２の下部、主走査方向の両端近くに配置される。図
において「主」と記されている矢印が主走査線方向を示
し、「副」と記されている矢印が副走査線方向を示す。
検知パターン（検知マーク）１６は、それぞれ像担持体
６Ｋ〜６Ｙによって、各々の検知センサの読み取り位置
に対応して、搬送ベルト２上に転写されて形成される。
搬送ベルト２は搬送ローラ３（不図示）および４によっ
て移動され、検知パターン１６は検知センサ１４，１５
によって検知される箇所を通過し、検知センサ１４，１
５は検知パターンを検知する。上記のようにして検知セ
ンサが検知した結果から、各色における各種のずれ量、
補正量を演算し、各ずれ成分の補正値が補正手段（不図
示）に送られて補正が行われる。このようにして検知さ
れた結果からそれぞれの画像形成手段において補正動作
を行うことは、例えば前述の特許第２８５８７３５号に
示されているように公知である。また、補正手段による
補正は自動的なものであっても、あるいは補正動作を人
手によって行う手動的なものであっても良い。次に本発
明の実施の形態による検知センサの取付部について説明
する。

【００１２】図３は、本発明の実施の形態による画像形
成装置１００の検知センサの動作を説明する模式的断面
図である。図３に示すように検知センサ１４、１５（Ｐ
センサ）はベルト駆動ローラ４の下流側に、ベルトの表
面に対向して読み取り可能な位置に配置される。検知セ
ンサの数は１個あるいはベルトの進行方向と直角方向に
複数個配置される。図４は、本実施の形態に用いる検知
センサの取付部付近を示す模式的斜視図である。図５
は、検知センサの模式的斜視図である。図６は、本実施
の形態に用いる検知センサを装着する説明図である。

【００１３】図５に示すように、検知センサ１４は基板
１４ａ上にランプハウス１４ｃを熱カシメあるいはネジ
止めで固定した構成となっており、ランプハウス１４ｃ
内に受発光素子、レンズ等（不図示）を備えている。基
板１４ａにはネジ固定用の取り付穴１４ｂがあり、検知
センサ取付用ブラケット１７にネジで固定される。そし
て、図６に示されるように、ブラケット１７を転写ユニ
ットに組み付けることにより検知センサ１４の装着位置
が決められる。図６の符号１８は、検知センサ１４の取
り付け位置である。検知センサ１４の基板１４ａに設け
られている取付穴１４ｂを長穴にしておけば、長穴の長
さの分だけシフトさせて取り付けることが出来る。即
ち、取り付けねじの直径とねじ穴の長径の寸法によっ
て、移動調整の幅が設定される。

【００１４】このように、各像担持体によって搬送体
（搬送ベルト）上に形成された補正パターンを検知する
検知センサの位置をシフトさせることが出来るため、搬
送体上のキズ等により補正パターンの検知が困難になっ
た場合でも、搬送体を交換することなく検知センサの位
置を変更することによって補正パターンの検知機能を回
復できる。搬送体は一般には搬送ベルト（転写ベルト）
が多く用いられており、そのコストは比較的高く、また
通常の使用やメンテナンス時に損傷や汚損を受けやすく
消耗が激しい部品である。そのために、上記の構成によ
ってその消耗を防ぎ、検知センサの検知機能を回復する
ことはコストを抑え、装置の稼働効率を高めることに資
する。

【００１５】ここで検知センサ１４の装着位置を調整可
能とする範囲は、検知用パターンを読み取ることのでき
る範囲内にしておくことが望ましい。こうすることによ
って、像担持体上における検知パターンの形成位置を変
更することなく、検知センサの装着位置を調整するため
に基板の位置だけを長穴１４ｂの範囲内で移動すること
によって検知センサ１４は、搬送体上の補正パターンを
読み取ることができる。また、その範囲内に限定するこ
とによって、実際の調整動作において、限定された範囲
内で移動調整することによって検知センサを調整するこ
とができるので、補正パターンを読み取ることができな
い範囲にまで逸脱して移動、装着することがないため、
調整において無駄を省くことができる。

【００１６】図７は、検知センサの取り付け位置を示す
斜視図である。検知センサ１４の位置を変更する別の方
式として、図７に示すように検知センサを取り付ける場
所をあらかじめ複数ヶ所作っておき、最初は第１の取付
場所に取り付け、位置を変更する必要が生じたときは第
２の取付位置に取り付けることができる。この場合、検
知パターンの位置もシフトさせる必要があり、像形成手
段における像形成のソフトウェアを変えるなど公知技術
を用い、所定の入力手段により設定を変更する。このよ
うな場合は、既に述べたような検知センサの位置調整だ
けで回復できる程度の搬送体の傷などの支障ではなく、
例えば大きな損傷や汚損などの場合である。この場合、
搬送体２上に形成される補正パターンの位置を変更し、
かつそれに応じて検知センサ１４、１５位置を調整する
ため、比較的容易な操作によって検知機能を回復でき、
搬送体自体を取り替える交換コストや、交換によるダウ
ンタイムを避けることができる。

【００１７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態は、すでに述べた第１の実施の形態によるカラー
画像形成装置の構成を踏襲して説明する。ただし、第１
の実施の形態においては検知手段が移動可能であった
が、第２の実施の形態においては、そのことは問わず、
検知センサは移動可能としても良く、移動不可能である
としても良いが、説明上、固定式タイプとする。第２の
実施の形態においては、検知手段の個数は１以上であ
り、かつその検知手段が、転写ベルトの短手方向での中
心線に関して非対称的な位置に配置される。

【００１８】図８は、第２の実施の形態による検知セン
サの検知動作を示す説明図である。図７に示されている
一点鎖線Ｃは、取り付けブラケットの長手方向での中心
線であり、図８の一点鎖線Ｄは、転写ベルト２の短手方
向での中心線である。図７の中心線Ｃは、図８の中心線
Ｄに対応する。ここで、検知センサ２４，２５（図８）
を取り付ける第１の取り付け位置１８ａおよび１８ｂ
は、図７に示すように一点鎖線Ｃに対してそれぞれ非対
称的な位置となっている。即ち、検知センサ２４，２５
は転写ベルト２の短手方向中心線Ｄに対して非対称の位
置に配置される。

【００１９】このような位置に検知センサ２４，２５を
配置することによって、転写ベルト２の検知パターンの
位置に傷２６ａが付いたり、清掃不可能な汚れが付いた
りして検知エラーが発生した場合、検知センサ２４およ
び２５の装着はそのままにして、転写ベルト２を一旦ロ
ーラからはずして、該転写ベルトを取り付けたときの転
写ベルト短手方向両端の位置が逆になるように掛け替え
る、すなわち所謂とんぼに掛け替えることによって、検
知不能な箇所２６ａを、中心線Ｄに関して対称的な反対
側の位置（符号２６ｂで示す位置）にくるようにして、
検知センサ２４および２５のいずれもが、その位置に来
た傷を避けることができるので、転写ベルトの傷のない
部分において転写される検知パターン（補正パターン）
を読み取ることが可能になる。そして、転写ベルトを所
謂トンボに掛け替えることによって搬送体（転写ベル
ト）を付け替えることによるコストおよびロスタイムを
減らすことができる。

【００２０】

【発明の効果】請求項１に係る発明によると、各像担持
体によって搬送体上に形成された補正パターンを検知す
る検知センサの位置をシフトさせることが出来るため、
搬送体（搬送ベルト）上のキズ等により補正パターンの
検知が困難になった場合でも、搬送体を交換することな
く検知センサの位置を変更することによって補正パター
ンの検知機能を回復できるので、上記原因による搬送体
の交換コストや、交換によるダウンタイムを減らすこと
ができる、効率の高いカラー画像形成装置を提供でき
る。

【００２１】請求項２に係る発明によると、請求項１発
明の効果に加え、補正パターンの位置を変更することな
く検知センサの位置だけをシフトすることによって、読
み取り困難となった補正パターンの検知機能を回復でき
るため、容易な調整操作によって検知機能を回復でき、
搬送体の交換コストや、交換によるダウンタイムを減ら
すことができる、効率の高いカラー画像形成装置を提供
できる。

【００２２】請求項３に係る発明によると、請求項１発
明の効果に加え、検知センサの位置調整だけでは回復で
きない程度の搬送体の傷などの支障に対しては、搬送体
上の補正パターンの位置を変更し、かつそれに応じて検
知センサ位置を調整できるため、容易な操作によって検
知機能を回復でき、搬送体の交換コストや、交換による
ダウンタイムを減らすことができる、効率の高いカラー
画像形成装置を提供できる。

【００２３】請求項４に係る発明によると、検知センサ
を転写ベルトの短手方向中央に関して非対称に装着する
ことよって、転写ベルトの検知パターン位置に傷が付い
たり、清掃不可能な汚れが付いたりして検知エラーが発
生したとしても、転写ベルトを一旦ローラからはずし
て、該転写ベルトを最初に取り付けたときの短手方向の
両端の位置が逆になるように掛け替える、すなわち所謂
とんぼに掛け替えることによって、再度該転写ベルトの
検知パターン位置の読み取りを可能にして転写ベルトを
使用することが可能になり、搬送体の交換コストや交換
によるダウンタイムを減らすことができる、効率の高い
カラー画像形成装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】複数の画像形成手段を備えたカラー画像形成装
置の模式図である。

【図２】図１に示すカラー画像形成装置における検知セ
ンサの検知動作を示す説明図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態によるカラー画像形
成装置の検知センサの動作説明図である

【図４】第１の実施の形態に用いる検知センサの取付部
付近を示す模式的斜視図である。

【図５】第１の実施の形態に用いる検知センサの模式的
斜視図である。

【図６】第１の実施の形態に用いる検知センサを装着す
る説明図である。

【図７】本実施の形態に用いる検知センサの取り付け位
置を示す模式的斜視図である。

【図８】第２の実施の形態による検知センサの検知動作
を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 転写紙 ２ 搬送ベルト ３，４ 搬送ローラ ５ 給紙トレイ ６Ｙ 感光体ドラム ７Ｙ 帯電器 ８ 露光器 ９Ｙ 現像器 １０Ｙ 感光体クリーナ １１Ｙ レーザー光 １２Ｙ 転写器 １３ 定着器 １４、１５、２４２５ 検知センサ １６ 検知パターン １７ 検知センサ取付用ブラケット １８，１８ａ，１８ｂ 検知センサ取り付け位置 ２０Ｙ 第１の画像形成手段 ２０Ｍ 第２の画像形成手段 ２０Ｃ 第３の画像形成手段 ２０Ｋ 第４の画像形成手段 ２６ａ、２６ｂ 搬送ベルト上の傷 １００ 画像形成装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA21 DE02 DE10 EB06 EC03 EC07 ED04 EE02 2H030 AA01 AB02 BB02 BB16 BB23 BB44 5C074 AA10 BB02 BB17 BB26 DD15 DD24 DD28 EE04 EE12 FF15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ色の異なる画像をそれぞれの像
   担持体上に形成する複数の画像形成手段と、各像担持体
   上に形成される補正パターンを転写して搬送する搬送体
   と、前記転写された補正パターンの位置を検知する検知
   手段と、前記検知手段の検知出力に基づいて前記複数の
   画像形成手段により形成されるそれぞれの画像の位置ず
   れを補正する補正手段と、を備え、 前記検知手段が移動可能に装着されていることを特徴と
   するカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記検知手段の移動可能な範囲が、主走
   査線方向において、前記搬送体に転写された補正パター
   ンを検知可能な範囲内であることを特徴とする請求項１
   に記載のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記像担持体上に形成される前記補正パ
   ターンの位置が変更可能であり、かつ該変更された補正
   パターンの位置に応じて、前記検知手段の装着される位
   置が移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の
   カラー画像形成装置。
4. 【請求項４】 それぞれ色の異なる画像をそれぞれの像
   担持体上に形成する複数の画像形成手段と、各像担持体
   上に形成される補正パターンを転写して搬送する搬送体
   と、前記転写された補正パターンの位置を検知する検知
   手段と、前記検知手段の検知出力に基づいて前記複数の
   画像形成手段により形成されるそれぞれの画像の位置ず
   れを補正する補正手段と、を備え、 前記検知手段が、前記搬送体の短手方向での中心線に関
   して非対称の位置に装着されていることを特徴とするカ
   ラー画像形成装置。