JP2007248587A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、画像の転写される転写紙を搬送する搬送ベルトまたは画像が直接転写される中間転写ベルトの位置ずれを簡単かつ高精度に検出する画像形成装置に関する。
【解決手段】カラー画像形成装置1は、中間転写ベルト41の所定位置に、無線で情報の送受信を行うICタグTijを埋め込んで、中間転写ベルト41の回転に伴ってICタグTijと対向する位置に送受信部SD1〜SD3を配設し、送受信部SD1〜SD3がICタグTijとの間で無線で情報の送受信を行って、中間転写ベルト41の位置ずれを検出する。したがって、画像形成領域に影響を与えることなく、また、画像形成速度に影響を与えることなく、簡単かつ高精度に中間転写ベルト41の位置ずれを検出することができる。
【選択図】 図1

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳細には、画像の転写される転写紙を搬送する搬送ベルトまたは画像が直接転写される中間転写ベルトの位置ずれを簡単かつ高精度に検出する画像形成装置に関する。
画像形成装置においては、搬送ベルト上を搬送される記録紙(用紙)に画像を形成したり、中間転写ベルトにトナー画像を転写して、その後、中間転写ベルト上のトナー画像を記録紙に転写することで画像形成している。
この場合、画像形成される記録紙を搬送する搬送ベルトや中間転写ベルトに位置ずれがあると、画像品質が悪化する。
特に、いわゆるタンデム型と称されるカラー画像形成装置は、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色の画像を形成する画像形成ステーションを備え、各色の画像形成ステーションは、それぞれの感光体に、各色の画像データにより変調されたレーザが書込ユニットから照射されて静電潜像が形成され、この静電潜像の形成された感光体に各色のトナーを供給して、各色のトナー画像を現像する。各色の現像ユニットは、搬送ベルト上を搬送されてくる転写紙、または、中間転写ベルトに感光体上のトナー画像を、転写紙上または中間転写ベルト上に各色のトナー画像を順次重ね合わせて転写して、カラー画像を形成する。中間転写ベルトに転写する方式の場合には、中間転写ベルト上のカラー画像を給紙部から搬送されてくる転写紙に転写ローラによって転写する。
このように複数の画像形成ステーションを備えたカラー画像形成装置においては、1ドラム方式といわれる感光体を1つのみ備えてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に比較して、各画像形成ステーションで同じ転写紙または中間転写ベルトの同一面上に順次異なる色のトナー画像を重ね合わせて、カラー画像を形成しているため、各画像形成ステーションにおける転写紙または中間転写ベルトへの転写画像位置がずれると、各画像形成ステーションで形成する画像間隔がずれたり、重なったりし、また、カラー画像の場合には、色味の違いや色ずれとなり、画像品質が悪化する。
この位置ずれとしては、書込光学系内部の組み付け誤差やカラー画像形成装置本体への各ユニットの取付誤差及び感光体のカラー画像形成装置本体への取付誤差等で各色での走査線の傾きが生じて発生する傾きの位置ずれと、走査線の位置が基準位置に対して平行にずれて4色の像が縦または横方向に全体にずれて発生する平行の位置ずれと、がある。これらの位置ずれのうち、傾きの位置ずれは、書込ユニットの反射ミラーの位置を微調整することにより補正を行い、平行の位置ずれは、書き込みのスタートタイミングを主走査方向あるいは副走査方向で調整することにより補正を行うことができる。また、主走査方向の画像の長さは、書込画素の周波数を変えることにより、すなわち、倍率誤差を調整することにより、調整することができる。
そして、このような位置ずれは、カラー画像形成装置の初期的に調整を行っても、画像形成部のユニットの交換、カラー画像形成装置のメンテナンス、カラー画像形成装置の運搬等によって発生するだけでなく、複数枚の画像形成後の機構の温度膨張等によっても、経時的に誤差が変動して、発生する。
そこで、従来の画像形成装置においては、図11に示すように、画像形成部により形成されたトナー画像の転写される中間転写ベルト100上に、中間転写ベルト100の位置ずれを検出するための検出用トナーパターン101を画像形成領域外に画像形成部によって形成し、当該検出用トナーパターン101を、CCD(Charge Coupled Device )等を用いた反射型光センサの検知センサ102によって検出して、中間転写ベルト100の位置ずれを検出することで、位置ずれ補正を行っている(特許文献1等参照)。
また、従来、図12に示すように、画像形成部により形成されたトナー画像の転写される中間転写ベルト105に、中間転写ベルト100の位置ずれを検出するための検出用窓106を画像形成領域外に予め形成し、当該検出用窓106を透過型光センサを用いた検知センサ107によって検出して、中間転写ベルト105の位置ずれを検出することで、位置ずれ補正を行っている(特許文献2等参照)。
特許第2625131号公報 特開2001−125391号公報
しかしながら、上記従来技術にあっては、いずれも画像形成性能を向上させる上で、改良の必要があった。
すなわち、図11に示した従来技術にあっては、画像形成部によって中間転写ベルト上に中間転写ベルトの位置ずれを検出するために検出用トナーパターンを形成する必要があり、その分だけ画像形成速度が低下して画像形成性能が低下することとなり、画像形成性能を向上させる上で、改良の必要があった。
また、図12に示した従来技術にあっては、中間転写ベルトに中間転写ベルトの位置ずれを検出するための検出用窓を形成しているため、その分だけ画像形成領域が狭くなったり、中間転写ベルトの幅が広くなり、画像形成性能が低下するか、装置が大型化するという問題がある。
そこで、本発明は、画像形成領域に影響を与えることなく、また、画像形成速度に影響を与えることなく、簡単かつ高精度に中間転写ベルトまたは搬送ベルトの位置ずれを検出することのできる画像形成装置を提供することを目的としている。
請求項1記載の発明の画像形成装置は、回転駆動される搬送ベルト上を搬送される転写紙に画像形成手段から現像剤像を転写して画像を形成し、または、回転駆動される中間転写ベルトに画像形成手段から現像剤像を転写し当該中間転写ベルト上の画像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置において、予め前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの所定位置に埋め込まれ無線で情報の送受信を行う埋込送受信手段と、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの回転に伴って前記埋込送受信手段と対向する位置に配設され当該埋込送受信手段との間で無線で情報の送受信を行う情報送受信手段と、を備え、当該情報送受信手段の当該埋込送受信手段との情報の授受に基づいて前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの位置ずれを検出することにより、上記目的を達成している。
この場合、例えば、請求項2に記載するように、前記画像形成装置は、それぞれ異なる色用の複数の画像形成手段が配設され、当該複数の画像形成手段が、前記搬送ベルト上を搬送されてくる転写紙または前記中間転写ベルトにそれぞれ異なる色の現像剤像を順次重ね合わせて転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置であってもよい。
また、例えば、請求項3に記載するように、前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、コイルとメモリ素子を有し、電磁波が照射されると、当該コイルに起電力が発生して、当該メモリ内の情報を、当該コイルから電磁波として放射し、前記情報送受信手段が、電磁波を放出するとともに電磁波が照射されると起電力を発生させるコイルと、当該コイルに電磁波を発生させるとともに当該コイルに発生する起電力によって前記埋込送受信手段からの情報を読み取る書込/読取部と、を有し、当該埋込送受信手段が放出して当該情報送受信手段のコイルに発生する電圧値に基づいて、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの位置ずれを検出するものであってもよい。
さらに、例えば、請求項4に記載するように、前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向と直交する主走査方向に複数並んで配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置に、少なくとも当該埋込送受信手段の主走査方向の数配設されていてもよい。
また、例えば、請求項5に記載するように、前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向と直交する主走査方向の両端部位置に配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの両端部位置であって当該搬送ベルトまたは当該中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置に配設されていてもよい。
さらに、例えば、請求項6に記載するように、前記主走査方向に配設されている情報送受信手段は、少なくともその一つの情報送受信手段が、前記埋込送受信手段と対向する位置から主走査方向に所定量位置ずれして配設されていてもよい。
また、例えば、請求項7に記載するように、前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向である副走査方向に複数配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置に、少なくとも当該埋込送受信手段の主走査方向の数配設されていてもよい。
さらに、例えば、請求項8に記載するように、前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向である副走査方向の両端部位置に配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの副走査方向の両端部位置であって当該搬送ベルトまたは当該中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置にそれぞれ配設されていてもよい。
また、例えば、請求項9に記載するように、前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向である副走査方向及び当該搬送方向と直交する主走査方向において対角線上に複数配設され、前記情報送受信手段が、当該対角線位置において当該埋込送受信手段にそれぞれ対向する位置に配設されていてもよい。
さらに、例えば、請求項10に記載するように、前記埋込送受信手段は、少なくとも相互の無線出力が非干渉となる距離だけ離れて配設されていてもよい。
本発明の画像形成装置によれば、回転駆動され画像形成手段から現像剤像の転写される転写紙を搬送する搬送ベルト、または、回転駆動され画像形成手段から転写された現像剤像を転写紙に転写する中間転写ベルトの所定位置に、無線で情報の送受信を行う埋込送受信手段を埋め込んで、搬送ベルトまたは中間転写ベルトの回転に伴って埋込送受信手段と対向する位置に情報送受信手段を配設し、当該情報送受信手段が当該埋込送受信手段との間で無線で情報の送受信を行って、搬送ベルトまたは中間転写ベルトの位置ずれを検出するので、画像形成領域に影響を与えることなく、また、画像形成速度に影響を与えることなく、簡単かつ高精度に中間転写ベルトまたは搬送ベルトの位置ずれを検出することができ、中間転写ベルトまたは搬送ベルトの位置ずれを高精度に補正して、形成画像の画像品質を向上させることができる。
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
図1〜図10は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であり、図1は、本発明の画像形成装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置1の正面概略構成図である。
図1において、カラー画像形成装置1は、本体筐体2内に、書込ユニット3、帯電チャージャ4、感光体ユニット5、現像ユニット6、中間転写ユニット7、2次転写ローラ8、感光体クリーニング部9、除電ランプ10、中間転写ベルトクリーニング部11、給紙ユニット12、定着ユニット13、両面機14及び搬送路切換部15等を備えており、画像データに基づいて、電子写真方式で、最終的に図示しない転写紙Pに画像を形成して、本体筐体2外に設けられた排紙台16に転写紙を排出する。上記書込ユニット3、帯電チャージャ4、感光体ユニット5、現像ユニット6、感光体クリーニング部9及び除電ランプ10は、全体として画像形成ステーション(画像形成手段)17を構成しており、画像形成ステーション17は、中間転写ベルト41にトナー画像を転写して、最終的に転写紙Pにカラーのトナー画像を形成する。
感光体ユニット5は、ローラ21〜23と、これらのローラ21〜23に張り渡されシームレスの環状に形成された可撓性の感光体ベルト24と、を備えており、感光体ベルト24は、ローラ21〜23の少なくとの1つが回転駆動されることで、ローラ21〜23に沿って図1に矢印で示す時計方向に回転駆動される。
帯電チャージャ4は、感光体ユニット5のローラ21の近傍で感光体ベルト24に近接して配設されており、感光体ベルト24を一様に帯電させる。
書込ユニット3は、図示しないが、レーザ発光素子(以下、LDという。)、ポリゴンミラー、ポリゴンミラーを一定の角速度で回転駆動する駆動モータ、fθレンズ、折返しミラー及び同期検知センサ等を備えており、LDで画像データに基づいて変調されて発生されたレーザビームを、駆動モータで回転駆動されるポリゴンミラーにより回転走査して、fθレンズを経て折返しミラーにより光路を曲げて、予め除電ランプ10により除電され帯電チャージャ4によって一様に帯電された感光体ベルト24の周面上に露光して、静電潜像を形成するとともに、レーザビームの主走査方向であって感光体ベルト24から外れた位置に設けられた同期検知センサにもレーザビームを照射して、当該同期検知センサが、検出結果を主走査同期信号として出力する。
現像ユニット6は、マジェンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)及びブラック(B)の4色の現像器31M、31C、31Y、31Bと各現像器31M、31C、31Y、31Bを感光体ベルト24方向に移動させる現像器駆動クラッチ32M、32C、32Y、32Bを備えており、各現像器31M、31C、31Y、31Bは、現像ローラ33M、33C、33Y、33B、現像ブレード34M、34C、34Y、34B及び1対の温度センサ35Ma、35Mb、35Ca、35Cb、35Ya、35Yb、35Ba、35Bbを備えている。
現像ユニット6は、現像ブレード34M、34C、34Y、34Bが順次回転することで、各現像器31M、31C、31Y、31Bが順次感光体ベルト24に接触して、各現像器31M、31C、31Y、31B内のトナー(現像剤)を現像ローラ33M、33C、33Y、33Bが、現像ブレード34M、34C、34Y、34Bから受け取って感光体ベルト24に順次付着させて、各色の画像を現像する。すなわち、現像ユニット6は、所定の位置で感光体ベルト24と近接あるいは接触する各現像ローラ33M、33C、33Y、33Bが、感光体ベルト24上の潜像を非接触現像法あるいは接触現像法により顕像化する。
そして、上記現像器31M、31C、31Y、31Bは、その内部にそれぞれ各色のトナーが充満しており、現像器31M、31C、31Y、31B自体は、軽量化するために、プラスチック等の材質で形成されていて、外部の熱が伝わりやすいものとなっている。
また、現像器31M、31C、31Y、31Bは、カラー画像形成装置1自体の小型化を図るために、図1に示すように、縦方向に隣接して重ね合わされた状態で配設されており、各現像器31M、31C、31Y、31Bは、四方を囲まれた状態となって、熱が逃げにくい構成となっている。
そこで、各現像器31M、31C、31Y、31Bには、温度センサ35Ma、35Mb、35Ca、35Cb、35Ya、35Yb、35Ba、35Bbが、各現像器31M、31C、31Y、31B内の上下の壁面に配設されており、温度センサ35Ma、35Mb、35Ca、35Cb、35Ya、35Yb、35Ba、35Bbは、各現像器31M、31C、31Y、31B内の上下の温度を検出して出力する。カラー画像処理装置1は、この温度センサ35Ma、35Mb、35Ca、35Cb、35Ya、35Yb、35Ba、35Bbの検出結果に基づいて、温度制御を行っている。
感光体ベルト24には、ローラ23部分で、中間転写ユニット7の中間転写ベルト41が接しており、中間転写ベルト41は、シームレスの環状に形成されて、ローラ42〜44に張り渡されている。中間転写ベルト41は、少なくともローラ42〜44の1つが、図示しないモータにより回転駆動されることで、ローラ42〜44に沿って図1に矢印で示す反時計方向に回転駆動される。
中間転写ベルト41内には、ローラ23部分で、感光体ベルト24及び中間転写ベルト41を挟んでバイアスローラ45が配設されており、バイアスローラ45は、高圧電源からの転写バイアスを中間転写ベルト41に印可して、感光体ベルト24上のトナー画像を中間転写ベルト41上に転写させる。そして、ローラ44部分で、中間転写ベルト41に接離するように2次転写ローラ8が設けられている。
中間転写ベルト41には、感光体ベルト24上に形成された各色のトナー画像が順次重ねて転写され、カラーのトナー画像(カラートナー画像)を再現して、バイアスローラ45で中間転写ベルト41に転写して、最終的に、2次転写ローラ8で、中間転写ベルト41上のカラーのトナー画像を、給紙ユニット12から搬送されてきた転写紙Pに転写する。具体的には、感光体ベルト24上の第一回目のトナー画像が、中間転写ベルト41内に設けられたバイアスローラ45により中間転写ベルト41上に転写され、同様のプロセスを反復することで、第二回目のトナー画像、第三回目のトナー画像、第四回目のトナー画像が中間転写ベルト41上にそれぞれ重ね合わされて位置ズレを生じないように転写される。
そして、トナー画像の転写された転写紙Pは、定着ユニット13に送られて、定着ユニット13で、加熱・加圧され、トナー画像が転写紙Pに定着されて、搬送路切換部15に送り込まれ、搬送路切換部15は、両面印刷を行うときには、当該転写紙Pを両面機14に送り込み、片面印刷を行うときには、転写紙Pをそのまま排紙台16上に排出する。両面機14は、搬送路切換部15によって送り込まれてきた転写紙Pを、その表裏面を反転させて、再度、レジストローラ55に搬送し、カラー画像形成装置1は、当該表裏反転された転写紙Pに、2次転写ローラ8で、中間転写ベルト41上のトナー画像を転写させた後、当該転写紙Pを、定着部13及び搬送路切換部15を介して排紙台16上に排出する。
上記給紙ユニット12は、給紙トレイ51、ピックアップローラ52、給紙ローラ53、複数の搬送ローラ54及びレジストローラ55等を備え、給紙トレイ51内には、複数枚の転写紙Pが収納される。給紙ユニット12は、ピックアップローラ52により給紙トレイ51内の転写紙Pを1枚ずつ分離して、給紙ローラ53により送り出し、複数の搬送ローラ54で順次転写紙Pをレジストローラ55に搬送する。レジストローラ55は、送られてきた転写紙Pをタイミング調整した後、2次転写ローラ8と中間転写ベルト41との間に搬送し、2次転写ローラ8で中間転写ベルト41上のトナー画像を転写紙Pに転写させる。
そして、感光体クリーニング部9は、感光体ベルト24に残留する残留トナーをクリーニングする。
また、中間転写ベルト41は、中間転写ベルトクリーニング部11により残留トナーが除去され、中間転写ベルトクリーニング部11は、画像形成中には中間転写ベルト41の表面から離間した位置に保たれ、画像転写後のクリーニング時にのみ中間転写ベルト41の表面に圧接される。
カラー画像形成装置1は、ファンモータ56によって駆動されるファン(図示略)が設けられており、ファンモータ56を駆動制御することで、ファンの回転速度を可変して、風量を制御すること等で、画像形成装置1の本体筐体2内の温度を調整している。
そして、上記中間転写ユニット7の中間転写ベルト41には、図2に模式的に示すように、複数のIC(Integrated Circuit)タグTij(i=1〜n、j=1〜m)が中間転写ベルト41の搬送方向に直交する方向(主走査方向)に列状に複数(n個)配列されて配設されているとともに、中間転写ベルト41の搬送方向(副走査方向)に列状に複数(m個)配列された配設されており、中間転写ベルト41の外周面に近接する位置であって、主走査方向において、ICタグ(埋込送受信手段)Tijの配設位置に対向する位置(中間転写ベルト41が回転することでICタグTijと対向する位置)に、それぞれ送受信部(情報送受信手段)SD1〜SD3が配設されている。なお、ICタグは、一般的に、ID(Identity)タグとも称されている。
ICタグTijは、図3に示すように、それぞれ平面コイルTLijとメモリ(記憶手段)TMijを備えており、送受信部SD1〜SD3は、それぞれ平面コイルSDL1〜SDL3とリード/ライト部SDRW1〜SDRW3等を備えている。
送受信部SD1〜SD3は、リード/ライト部SDRW1〜SDRW3によって、平面コイルSDL1〜SDL3に交流電圧を印加することで、電波(誘導電磁界)を発生させ、この電波に、ICタグTijの平面コイルTLijが近づくと、電磁誘導によりICタグTijの平面コイルTLijに起電力による電圧が発生して電流が流れる。ICタグTijは、平面コイルTLijに流れる電流によってメモリTMijへの情報の書き込み及びメモリTMijに記録されている情報の読み取りが可能となり、また、メモリTMijから読み取った情報を平面コイルTLijから電波として放出する。
送受信部SD1〜SD3は、このICタグTijの平面コイルTLijからの電波が、平面コイルSDL1〜SDL3に作用すると、平面コイルSDL1〜SDL3に電圧が発生し、リード/ライト部SDRW1〜SDRW3が、この電圧の電圧値の変化としてICタグTijの位置を検出する。
そして、上記各ICタグTijは、少なくとも、相互にその出力が干渉しない距離を離して配設されている。
カラー画像形成装置1は、図4に示すように、メイン基板60、メイン基板60に搭載されているCPU(Central Processing Unit )61と上記送受信部SD1〜SD3、高圧電源部62、直流電源部63、操作部64、書込部65、アクチュエータ部66、各種センサ67、IPU(Image Processing Unit:画像処理ユニット)68、ハードディスク(HDD)69及び上記ICタグTijの配設されている中間転写ベルト41等を備えている。
CPU61は、カラー画像形成装置1の各部を制御して、カラー画像形成装置1としての基本処理を実行するとともに、ICタグTijと送受信部SD1〜SD3による中間転写ベルト41の位置ずれの検出と当該検出した位置ずれの補正処理を実行する。すなわち、CPU61は、送受信部SD1〜SD3のリード/ライト部SDRW1〜SDRW3に平面コイルSDL1〜SDL3に交流電流を流させて、電波を放出させる。この電波に中間転写ベルト41に配設されているICタグTijが近づくと、上述のように、ICタグTijの平面コイルTLijに電磁誘導によりICタグTijの平面コイルTLijに起電力による電圧が発生して電流が流れる。ICタグTijは、平面コイルTLijに流れる電流によってメモリTMijへの情報の書き込み及びメモリTMijに記録されている情報の読み取りが可能となり、また、メモリTMijから読み取った情報を平面コイルTLijから電波として放出する。
送受信部SD1〜SD3は、このICタグTijの平面コイルTLijからの電波が、平面コイルSDL1〜SDL3に作用すると、平面コイルSDL1〜SDL3に電圧が発生し、リード/ライト部SDRW1〜SDRW3が、この電圧の電圧値の変化を検出して、CPU61に出力する。
CPU61は、この電圧変化によってICタグTijの正確な位置を検出し、中間転写ベルト41の位置ずれの有無と大きさを検出する。
高圧電源部62は、カラー画像形成装置1に必要な高圧電源を供給し、直流電源部62は、カラー画像形成装置1に必要な直流電源を供給する。
操作部4は、各種操作キーと、液晶ディスプレイ等の表示部が設けられており、操作キーからは、カラー画像形成装置1に動作を行わせるのに必要な各種キー操作が行われ、表示部は、操作キーで入力された操作内容やカラー画像形成装置1からオペレータに通知する各種情報を表示する。
書込部65は、上記画像形成を行うのに必要な各部を総称したものであり、CPU60の制御下で動作して、カラー画像を転写紙Pに形成し、また、単色画像を転写紙Pに形成する。
アクチュエータ部66は、書込部65の中間転写ベルト41、感光体ベルト24及び各種ローラ等を回転駆動するモータ、ソレノイド(SOL)等を総称したものであり、CPU61の制御下で動作する。
センサ67は、転写紙Pの残量を検出する残量センサ、転写紙Pの紙詰まりを検出する用紙センサ等の各種センサを総称したものであり、検出結果をCPU60に出力する。
IPU68は、画像形成する画情報(画像データ)に、所定の画像処理を施して、ハードディスク69に保存し、また、ハードディスク69内の画像データに必要な画像処理、例えば、解像度調整、画像回転、画像拡大/縮小等の画像処理を施して、CPU60に渡す。
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のカラー画像形成装置1は、複数のICタグTijを中間転写ベルト41に主走査方向及び副走査方向に配設し、無線で当該ICタグTijの位置を送受信部SD1〜SD3で検出することで、中間転写ベルト41の位置ずれを検出して、位置ずれ補正を行う。
すなわち、カラー画像形成装置1は、上述のように、図1において、時計方向に搬送される感光体ベルト24を感光体クリーニング部9でクリーニングして、帯電チャージャ4で帯電させ、まず、書込ユニット3からのマゼンタの画像データで変調されたレーザ露光で静電潜像を形成して、静電潜像の形成された感光体ベルト24に、マゼンタの現像器31Mの現像ローラ33Mでマゼンタのトナーを付着させて顕像化する。この感光体ベルト24上のマゼンタのトナー画像をバイアスローラ45で中間転写ベルト41に転写させる。
上記処理を順次、シアン、イエロー及びブラックに付いて順次行って、感光体ベルト24上の各色のトナー画像を中間転写ベルト41に順次重ねて転写して、中間転写ベルト41にフルカラーのトナー画像が転写されると、給紙ユニット12から中間転写ベルト41と2次転写ローラ8との間に搬送されてきた転写紙Pに転写し、トナー画像の転写された転写紙Pを定着ユニット13に搬送して、定着させる。
そして、上記画像形成動作において、中間転写ベルト41の位置ずれが発生すると、画像が悪化する。
そこで、カラー画像形成装置1は、中間転写ベルト41に主走査方向及び副走査方向にそれぞれ複数のICタグTijが配設されており、このICタグTijと信号の授受を行う送受信部SD1〜SD3が中間転写ベルト41の近傍であって、ICタグTijと対向する位置に主走査方向に並んで配設されていて、送受信部SD1〜SD3がICタグTijの位置を検出することで、中間転写ベルト41の位置ずれの有無と大きさを検出して、位置ずれ補正を行う。
すなわち、上述のように、カラー画像形成装置1は、そのCPU61が、送受信部SD1〜SD3のリード/ライト部SDRW1〜SDRW3の動作を制御して、平面コイルSDL1〜SDL3に交流電流を流させて、平面コイルSDL1〜SDL3から電波を放出させる。
回転駆動されている中間転写ベルト41に配設されているICタグTijが、送受信部SD1〜SD3の平面コイルSDL1〜SDL3から放出されている電波に近づくと、ICタグTijの平面コイルTLijに電磁誘導により、図5に示すような電圧が発生して電流が流れる。ICタグTijは、平面コイルTLijに流れる電流によってメモリTMijへの情報の書き込み及びメモリTMijに記録されている情報の読み取りが可能となり、また、メモリTMijから読み取った情報を平面コイルTLijから電波として放出する。
そして、通常の位置ずれの無いICタグTijの平面コイルTLijからは、図5に実線で示すような電圧波形の電圧Vaが出力され、ICタグTijの中心位置は、出力電圧の最高値の位置となる。
ところが、中間転写ベルト41に位置ずれが発生して、中間転写ベルト41の位置ずれに伴ってICタグTijの位置ずれが発生すると、ICタグTijと送受信部SD1〜SD3との位置関係にずれが発生し、ICタグTijの平面コイルTLijからは、図5に点線に示すような正規位置からは減衰した電圧波形の電圧Vbが出力される。
このICタグTijの出力電圧の変化による電波を、送受信部SD1〜SD3の平面コイルSDL1〜SDL3で受信して、送受信部SD1〜SD3のリード/ライト部SDRW1〜SDRW3が検出し、検出結果をCPU61に出力する。
CPU61は、このICタグTijの電圧出力の変動で中間転写ベルト41に位置ずれを判断し、位置ずれが発生していると、必要な位置ずれ補正を行う。
このように、本実施例のカラー画像形成装置1は、中間転写ベルト41の所定位置に、無線で情報の送受信を行うICタグTijを埋め込んで、中間転写ベルト41の回転に伴ってICタグTijと対向する位置に送受信部SD1〜SD3を配設し、送受信部SD1〜SD3がICタグTijとの間で無線で情報の送受信を行って、中間転写ベルト41の位置ずれを検出している。
したがって、画像形成領域に影響を与えることなく、また、画像形成速度に影響を与えることなく、簡単かつ高精度に中間転写ベルト41の位置ずれを検出することができ、中間転写ベルト41の位置ずれを高精度に補正して、形成画像の画像品質を向上させることができる。
また、ICタグTijと送受信部SD1〜SD3の通信を電磁波を利用して無線で行っているので、ハーネスを用いることなく中間転写ベルト41の位置ずれ検出をすることができる。
さらに、本実施例のカラー画像形成装置1は、ICタグTijが、平面コイルTLijとメモリ(記憶手段)TMijを備え、送受信部SD1〜SD3が、平面コイルSDL1〜SDL3とリード/ライト部SDRW1〜SDRW3を備えている。そして、送受信部SD1〜SD3は、リード/ライト部SDRW1〜SDRW3によって、平面コイルSDL1〜SDL3に交流電圧を印加することで、平面コイルSDL1〜SDL3に電波を発生させ、この電波に、ICタグTijの平面コイルTLijが近づくと、電磁誘導によりICタグTijの平面コイルTLijに起電力による電圧が発生して電流が流れる。ICタグTijは、平面コイルTLijに流れる電流によってメモリTMijへの情報の書き込み及びメモリTMijに記録されている情報の読み取りが可能となり、また、メモリTMijから読み取った情報を平面コイルTLijから電波として放出する。そして、送受信部SD1〜SD3は、このICタグTijの平面コイルTLijからの電波が、平面コイルSDL1〜SDL3に作用すると、平面コイルSDL1〜SDL3に電圧が発生し、リード/ライト部SDRW1〜SDRW3が、この電圧の電圧値の変化としてICタグTijの位置を検出している。
したがって、簡単な構成で、正確にICタグTijの位置、すなわち、中間転写ベルト41の位置ずれを検出することができ、安価かつ高精度に中間転写ベルト41の位置ずれを補正して、画像品質を向上させることができる。
また、本実施例のカラー画像形成装置1は、中間転写ベルト41の主走査方向に複数のICタグTijを配設し、このICタグTijに対向する位置に列状に送受信部SD1〜SD3を配置している。
したがって、より一層正確にICタグTijの位置、すなわち、中間転写ベルト41の位置ずれを検出することができ、安価かつ高精度に中間転写ベルト41の位置ずれを補正して、画像品質を向上させることができる。
なお、上記実施例においては、ICタグTijを、中間転写ベルト41の主走査方向に、3つ配設し、副走査方向に、6つそれぞれ配設しているが、ICタグTijの配設位置と個数は、上記の場合に限るものではなく、例えば、図6に示すように、中間転写ベルト41の主走査方向の両端部位置に、1対のICタグ71a、71bを配設し、このICタグ71a、71bに対向する位置に1対の送受信部72a、72bを配設してもよい。
このように配置すると、中間転写ベルト41の両端部位置のICタグ71a、71bを送受信部72a、72bで検出することにより、少ないICタグ71a、71bと送受信部72a、72bで、安価かつ高精度に中間転写ベルト41の主走査方向の位置ずれを適切に検出することができ、安価かつ高精度に位置ずれを補正することができる。
また、ICタグと送受信部は、図7に示すように、ICタグ73a、73bを、中間転写ベルト41の副走査方向に並んで、かつ、最も離れた位置に1対配設し、このICタグ73a、73bを検出するための送受信部74a、74bを当該ICタグ73a、73bに対向する位置であって、副走査方向で最も離れた位置に1対配設してもよい。
このように配置すると、副走査方向に並んで、副走査方向の両端位置に配設されているICタグ73a、73bを送受信部74a、74bで検出することにより、少ないICタグ73a、73bと送受信部74a、74bで、トナー画像の形成される中間転写ベルト41の主走査方向の位置ずれだけでなく、副走査方向の位置ずれを、安価かつ適切に検出することができ、安価かつ適切に主走査方向及び副走査方向の位置ずれ補正を行って、より一層画像品質を向上させることができる。
さらに、ICタグと送受信部は、図8に示すように、2対のICタグ75a、75bとICタグ76a、76bをそれぞれ主走査方向に並べて当該主走査方向の両端部位置に配設するとともに、各対となっているICタグ75a、75bとICタグ76a、76bを、中間転写ベルト41の副走査方向に並んで、かつ、最も離れた位置に配設し、主走査方向のICタグ75a、75b及びICタグ76a、76bを検出するための送受信部77a、77bを配置するとともに、主走査方向の一方側のICタグ75a、76aを、副走査方向の最も離れた位置で検出する位置に1つの送受信部78を配設してもよい。この場合、主走査方向に並んで配設する送受信部77aと送受信部77bは、その配設位置が、送受信部77aのICタグ75a、76aに対する検出位置と、送受信部77bのICタグ75b、76bに対する検出位置とが、主走査方向において多少位置をずらして配置されている。
この場合、送受信部77a、78と送受信部77bとは、例えば、送受信部77bが、ICタグ75b、76bの中心から中間転写ベルト41の主走査方向端部方向に位置ズレして配設されている場合、それぞれ図9に示すような電圧波形の出力電圧Vc、Vdを、ICタグ75a、76aとICタグ75b、76bから受信することとなる。すなわち、ICタグ75b、76bの中心から中間転写ベルト41の主走査方向端部方向に位置ズレして配置されている送受信部77bの受信する出力電圧Vdが、ICタグ75a、76aの中心に合わせて配置されている送受信部77aの受信する出力電圧Vcに比較して、電圧値が小さくなっている。
このようにすると、例えば、中間転写ベルト41が、送受信部77b方向に位置ズレすると、送受信部77bの受信する出力電圧Vdがズレ量に応じて大きくなり、送受信部77aの受信する出力電圧Vcがズレ量に応じて小さくなる。
したがって、中間転写ベルト41のずれ方向とズレ量を検出することができ、より一層適切に位置ずれを補正して、画像品質を向上させることができる。
また、図8の場合、図10に示すように、主走査方向と副走査方向の対角線上のICタグ75a、76bを同時に検出する位置に、送受信部79a、79bを配設してもよい。
この場合においても、一方、図10では、送受信部79bが、ICタグ75b、76bの中心から中間転写ベルト41の主走査方向端部方向に位置ズレして配設されており、もう一方の送受信部79aは、ICタグ75a、76aの中心に位置して配設されている。
このようにすると、より少ない送受信部79a、79bで、中間転写ベルト41の主走査方向の位置ずれ方向とずれ量を検出することができるとともに、副走査方向の位置ずれを検出することができ、より一層適切にかつ安価に位置ずれを補正して、画像品質を安価に向上させることができる。
そして、上記各ICタグTij、ICタグ71a、71b、ICタグ73a、73b、ICタグ75a、75b、76a、76bは、それぞれが相互に出力電圧が影響しない位置関係となるように配設されている。
したがって、送受信部SD1〜SD3、送受信部72a、72b、送受信部74、送受信部77a、77b、78、送受信部79a、79bにより、ICタグTij、ICタグ71a、71b、ICタグ73a、73b、ICタグ75a、75b、76a、76bの出力電圧を正確に検出することができ、正確に中間転写ベルト41の位置ずれを検出することができる。
なお、上記説明では、中間転写ベルト41に画像形成ユニット17から順次各色のトナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成し、このカラー画像を転写紙Pに転写してカラー画像を形成するタイプのカラー画像形成装置1に適用した場合について説明したが、画像形成装置としては、上記のタイプのものに限るものではなく、例えば、搬送ベルトで転写紙を搬送して、この搬送ベルト上の転写紙に画像形成ユニットから順次各色のトナー画像を重ね合わせて転写してカラー画像を形成するタイプのカラー画像形成装置であってもよい。この場合、搬送ベルトにICタグを配設する。
また、画像形成装置としては、カラー画像形成装置に限るものではなく、白黒の画像形成装置であってもよい。
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
本発明は、現像剤像を搬送ベルト上の転写紙または中間転写ベルトに転写して画像形成するプリンタ装置、複写装置、プリンタ装置、複合装置等の画像形成装置に適用することができる。
本発明の画像形成装置の一実施例を適用したカラー画像形成装置の正面概略構成図。 図1のカラー画像形成装置のICタグの配設されている中間転写ベルトと送受信部の模式的斜視図。 図2のICタグと送受信部の拡大構成図。 図1のカラー画像形成装置の要部ブロック構成図。 図2及び図3のICタグに発生する電圧波形を示す図。 図1のカラー画像形成装置のICタグが中間転写ベルトの主走査方向端部に1対配設されている場合のICタグと送受信部の模式的斜視図。 図1のカラー画像形成装置のICタグが中間転写ベルトの副走査方向端部に1対配設されている場合のICタグと送受信部の模式的斜視図。 図1のカラー画像形成装置のICタグが中間転写ベルトの主走査方向と副走査方向端部に1対配設されかつ主走査方向で位置ズレして配設されている場合のICタグと送受信部の模式的斜視図。 図8の主走査方向のICタグに発生する電圧波形を示す図。 図1のカラー画像形成装置のICタグが中間転写ベルトの主走査方向と副走査方向端部に1対配設されかつ対角線上に送受信部が配設されている場合のICタグと送受信部の模式的斜視図。 従来の位置ずれ検出用に検出用トナーパターンを用いた中間転写ベルトと検知センサの斜視図。 従来の位置ずれ検出用に検出用窓を用いた中間転写ベルトと検知センサの斜視図。
符号の説明
1 カラー画像形成装置
2 本体筐体
3 書込ユニット
4 帯電チャージャ
5 感光体ユニット
6 現像ユニット
7 中間転写ユニット
8 2次転写ローラ
9 感光体クリーニング部
10 除電ランプ
11 中間転写ベルトクリーニング部
12 給紙ユニット
13 定着ユニット
14 両面機
15 搬送路切換部
16 排紙台
17 画像形成ステーション
21〜23 ローラ
24 感光体ベルト
31M〜31B 現像器
32M〜32B 現像器駆動クラッチ
33M〜33B 現像ローラ
34M〜34B 現像ブレード
35Ma、35Mb〜35Ba、35Bb 温度センサ
41 中間転写ベルト
42〜44 ローラ
45 バイアスローラ
51 給紙トレイ
52 ピックアップローラ
53 給紙ローラ
54 搬送ローラ
55 レジストローラ
56 ファンモータ
P 転写紙
Tij ICタグ
TLij 平面コイル
TMij メモリ
SD1〜SD3 送受信部
SDL1〜SDL3 平面コイル
SDRW1〜SDRW3 リード/ライト部
60 メイン基板
61 CPU
62 高圧電源部
63 直流電源部
64 操作部
65 書込部
66 アクチュエータ部
67 各種センサ
68 IPU 69 ハードディスク
71a、71b ICタグ
72a、72b 送受信部
73a、73b ICタグ
74 送受信部
75a、75b ICタグ
76a、76b ICタグ
77a、77b、78 送受信部
79a、79b 送受信部

Claims (10)

  1. 回転駆動される搬送ベルト上を搬送される転写紙に画像形成手段から現像剤像を転写して画像を形成し、または、回転駆動される中間転写ベルトに画像形成手段から現像剤像を転写し当該中間転写ベルト上の画像を転写紙に転写して画像を形成する画像形成装置において、予め前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの所定位置に埋め込まれ無線で情報の送受信を行う埋込送受信手段と、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの回転に伴って前記埋込送受信手段と対向する位置に配設され当該埋込送受信手段との間で無線で情報の送受信を行う情報送受信手段と、を備え、当該情報送受信手段の当該埋込送受信手段との情報の授受に基づいて前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの位置ずれを検出することを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記画像形成装置は、それぞれ異なる色用の複数の画像形成手段が配設され、当該複数の画像形成手段が、前記搬送ベルト上を搬送されてくる転写紙または前記中間転写ベルトにそれぞれ異なる色の現像剤像を順次重ね合わせて転写してカラー画像を形成するカラー画像形成装置であることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
  3. 前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、コイルとメモリ素子を有し、電磁波が照射されると、当該コイルに起電力が発生して、当該メモリ内の情報を、当該コイルから電磁波として放射し、前記情報送受信手段が、電磁波を放出するとともに電磁波が照射されると起電力を発生させるコイルと、当該コイルに電磁波を発生させるとともに当該コイルに発生する起電力によって前記埋込送受信手段からの情報を読み取る書込/読取部と、を有し、当該埋込送受信手段が放出して当該情報送受信手段のコイルに発生する電圧値に基づいて、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの位置ずれを検出することを特徴とする請求項1または請求項2記載の画像形成装置。
  4. 前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向と直交する主走査方向に複数並んで配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置に、少なくとも当該埋込送受信手段の主走査方向の数配設されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
  5. 前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向と直交する主走査方向の両端部位置に配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの両端部位置であって当該搬送ベルトまたは当該中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置に配設されていることを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
  6. 前記主走査方向に配設されている情報送受信手段は、少なくともその一つの情報送受信手段が、前記埋込送受信手段と対向する位置から主走査方向に所定量位置ずれして配設されていることを特徴とする請求項4または請求項5記載の画像形成装置。
  7. 前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向である副走査方向に複数配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置に、少なくとも当該埋込送受信手段の主走査方向の数配設されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
  8. 前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向である副走査方向の両端部位置に配設され、前記情報送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの副走査方向の両端部位置であって当該搬送ベルトまたは当該中間転写ベルトの回転に伴って当該埋込送受信手段と対向する位置にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の画像形成装置。
  9. 前記画像形成装置は、前記埋込送受信手段が、前記搬送ベルトまたは前記中間転写ベルトの搬送方向である副走査方向及び当該搬送方向と直交する主走査方向において対角線上に複数配設され、前記情報送受信手段が、当該対角線位置において当該埋込送受信手段にそれぞれ対向する位置に配設されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の画像形成装置。
  10. 前記埋込送受信手段は、少なくとも相互の無線出力が非干渉となる距離だけ離れて配設されていることを特徴とする請求項1から請求項9のいずれかに記載の画像形成装置。
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