JP4294267B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係わり、特に、多色画像形成装置を構成する感光体と中間転写体のそれぞれに形成されるトナー画像の形成位置を正確に一致させるため、感光体と中間転写体の双方に複数のマーカを設けた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、２色以上のトナーを用い、それら各色のトナーを色重ねすることにより多色画像を形成する多色画像形成装置は、互いに一部で接触する感光体と中間転写体と、着色粒子である２色以上のトナーを色別に収納する２つ以上の現像器とを有しており、感光体を一様に帯電する帯電器と、感光体を形成画像に対応した露光量で露光させる露光装置とを備えている。
【０００３】
そして、画像形成時には、最初に帯電器により感光体を一様に帯電させ、次に露光装置により感光体を形成画像に従った露光を行って感光体上に静電潜像を形成し、次いで現像器により感光体上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成し、次いで感光体上に形成したトナー画像を中間転写体を経て転写体に順次転写して、もしくは、直接転写体に転写して転写体にトナー画像を形成し、続いて定着器により転写体に形成したトナー画像を定着して印刷画像を得ているものである。
【０００４】
ここで、図６は従来技術によるこの種の画像形成装置の一例を示すもので、その要部構成を示す説明図であり、以下、これについて説明する。
【０００５】
図６に示されるように、この画像形成装置は、ベルト状感光体５１と、ベルト状中間転写体５２と、帯電器５３と、露光装置５４と、それぞれ異なる色のトナーを収納した４つの現像器５５（１）、５５（２）、５５（３）、５５（４）と、定着器５７と、紙等の転写体５８と、転写体５８を収容する転写体カセット５９と、感光体マーカセンサ６０と、中間転写体マーカセンサ６１とからなる。この他に、この画像形成装置は、ベルト状感光体５１を移送させる移送機構（図示なし）と、ベルト状中間転写体５２を移送させる移送機構（図示なし）が設けられ、ベルト状感光体５１及びベルト状中間転写体５２を図６の矢印方向に移行させる。
【０００６】
前記構成による画像形成装置は、次のように動作する。
【０００７】
ベルト状感光体５１は、移行時に、帯電器５３のところで一様に帯電され、露光装置５４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体５１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体５１は、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）のところで最初に選択された１つの現像器、例えば現像器５５（１）が選択されると、その現像器５５（１）に収納された第１色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着し、ベルト状感光体５１上に第１色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第１色のトナー画像は、ベルト状感光体５１とベルト状中間転写体５２との接触部でベルト状感光体５１からベルト状中間転写体５２に転写される。ベルト状感光体５１は、第１色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、最初の状態に戻る。
【０００８】
再び、ベルト状感光体５１は、帯電器５３のところで一様に帯電され、露光装置５４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体５１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体５１は、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）のところで次に選択された１つの現像器、例えば現像器５５（２）が選択されると、その現像器５５（２）に収納された第２色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着して第２色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第２色のトナー画像は、ベルト状感光体５１とベルト状中間転写体５２との接触部でベルト状感光体５１からベルト状中間転写体５２に転写される。このとき、ベルト状中間転写体５２に転写される第２色のトナー画像は、既に転写されている第１色のトナー画像と同じ位置に重なり合うように転写される。ベルト状感光体５１は、第２色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、再び最初の状態に戻る。
【０００９】
この後、ベルト状感光体５１は、さらに２度にわたって、下記の点を除いて前述の動作と同じ動作が繰り返し実行される。すなわち、３度目の動作時には、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）の中の他の１つの現像器、例えば現像器５５（３）が選択され、その現像器５５（３）に収納された第３色のトナーがベルト状感光体５１に付着してベルト状感光体５１上に第３色のトナー画像が形成され、また、４度目の動作時には、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）の中の残りの１つの現像器、例えば現像器５５（４）が選択され、その現像器５５（４）に収納された第４色のトナーがベルト状感光体５１に付着してベルト状感光体５１上に第４色のトナー画像が形成されるものである。
【００１０】
このような動作経緯により、ベルト状中間転写体５２に４色トナーの重ね合わせによって形成された多色トナー画像は、中間転写体５２と転写体５８との接触位置のところで転写体５８上に転写され、転写体５８上に多色トナー画像が形成される。転写体５８は、定着器５７のところで多色トナー画像が定着され、転写体排出部（図番なし）に供給される。
【００１１】
次に、図７は、図６に図示されたベルト状感光体５１とベルト状中間転写体５２の構成部分を示す斜視図である。
【００１２】
図７において、図６に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００１３】
図７に示されるように、ベルト状感光体５１は、そのベルトの周縁部分に１つの感光体マーカ、すなわち位置検出用マーク６２が形成され、ベルト状中間転写体５２は、同じくベルトの周縁部分に一定間隔に複数の中間転写体マーカ、すなわち複数の位置検出用マーク６３が形成されている。
【００１４】
図６に戻って、ベルト状感光体５１の周縁部分に近接配置された感光体マーカセンサ６０は、ベルト状感光体５１に形成された１つの位置検出用マーク６２の到来を感知し、感知時に第１感知信号を出力する。また、ベルト状中間転写体５２の周縁部分に近接配置された中間転写体マーカセンサ６１は、ベルト状中間転写体５２に形成された複数の位置検出用マーク６３の到来を感知し、感知時にそれぞれ第２感知信号を出力するが、感光体マーカセンサ６０が第１感知信号を出力した直後に出力される第２感知信号だけが中間転写体マーカセンサ６１から抽出される。このとき、画像形成装置は、抽出された第２感知信号に対応するベルト状中間転写体５２上の位置を、ベルト状中間転写体５２におけるトナー画像形成の開始位置と決め、ベルト状感光体５１上のトナー画像とベルト状中間転写体５２上のトナー画像との位置合わせを行っている。
【００１５】
なお、前述したような画像形成装置に関する従来技術として、例えば、特開平５−１５０５７４号に開示された技術が知られている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による画像形成装置は、ベルト状感光体５１に１つの位置検出用マーク６２を形成し、この位置検出用マーク６２の形成位置を基準にして、ベルト状感光体５１上のトナー画像とベルト状中間転写体５２上のトナー画像との位置合わせを行っているもので、位置検出用マーク６２が感光体マーカセンサ６０によって正規に検出される限り、２つのトナー画像の位置合わせを行うことが可能であるが、ベルト状感光体５１がトナーによって汚染されたり、ベルト状感光体５１に傷ができたりすると、本来の位置検出用マーク６２がマスクされ、その正確な位置の検出ができなくなったり、トナー汚染部や傷部を位置検出用マーク６２として誤検出してしまったりして、本来の位置検出用マーク６２の形成位置を正規に検出することが難しくなり、２つのトナー画像の位置合わせを行うことができなくなる。この他にも、ベルト状感光体５１が継目を有するものである場合、継目に汚れ等が生じると、継目を位置検出用マーク６２として誤検出してしまうことがあり、本来の位置検出用マーク６２の形成位置を正規に検出することが難しくなり、２つのトナー画像の位置合わせを行うことができなくなる。そして、２つのトナー画像の位置合わせを行うことができなくなった場合、転写体５８に形成される画像位置が不規則になり、画像欠陥を有する画像が形成されるようになる。
【００１７】
本発明は、このような技術的背景に基づいてなされたもので、その目的は、感光体がトナーで汚染されたり、傷ができたりしても、感光体に形成される感光体マーカを確実に検出することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による画像形成装置は、２色以上のトナーを収納する複数の現像器と、前記複数の現像器から個別に供給された各色のトナーを担持する感光体と、前記感光体と一部で接触し、前記感光体の担持トナーが重ね合わせる中間転写体とを有するもので、
前記感光体のトナー画像形成領域外の部分に形成された少なくとも第１の感光体マーカと第２の感光体マーカと、その第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来を検出する感光体マーカ検出部と、前記中間転写体に一定間隔で形成された複数の中間転写体マーカと、その中間転写体マーカの到来を検出する中間転写体マーカ検出部と、前記感光体マーカ検出部ならびに中間転写体マーカ検出部からの検出信号を受けて検出タイミングを監視する演算部と、前記検出タイミングが異常なときに報知情報を出力する報知手段を備え、前記演算部は、前記第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｃと、次の第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｄを演算して、前記時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なった場合に異常が発生したと認識し、前記報知手段に報知信号を出力する構成になっていることを特徴とするものである。
【００１９】
前記手段によれば、中間転写体には一定間隔で複数の中間転写体マーカを形成するとともに、感光体にはトナー画像形成領域外の部分に複数の感光体マーカを形成し、複数の感光体マーカの到来時に感光体マーカセンサによって複数の感知信号を発生させ、これらの感知信号を用いて感光体の位置を検出するようにしているので、感光体の位置が高精度で検出され、感光体側のトナー画像と中間転写体のトナー画像との位置合わせを正確に行ない、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２０】
また、前記手段によれば、感光体のトナー汚れや塵等の付着により、いずれかの感光体マーカがマスクされるような状態になっても、残りの感光体マーカを検出することにより感光体マーカが誤検出されるのを避けることができ、常時、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２２】
前記構成によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、報知手段において感光体の異常を示す報知が行われるので、報知手段から報知があったときに、感光体や中間転写体のメンテナンスを施せば、以後、高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２３】
また、本発明による画像形成装置は、２色以上のトナーを収納する複数の現像器と、前記複数の現像器から個別に供給された各色のトナーを担持する感光体と、前記感光体と一部で接触し、前記感光体の担持トナーが重ね合わせる中間転写体とを有するもので、前記感光体のトナー画像形成領域外の部分に形成された少なくとも第１の感光体マーカと第２の感光体マーカと、その第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来を検出する感光体マーカ検出部と、前記中間転写体に一定間隔で形成された複数の中間転写体マーカと、その中間転写体マーカの到来を検出する中間転写体マーカ検出部と、前記感光体マーカ検出部ならびに中間転写体マーカ検出部からの検出信号を受けて検出タイミングを監視する演算部と、前記検出タイミングが異常なときに前記感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させる検出レベル設定部を備え、前記演算部は、前記第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｃと、次の第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｄを演算して、前記時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なった場合に異常が発生したと認識し、前記検出レベル設定部により前記感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させる構成になっていることを特徴とするものである。
【００２４】
前記構成によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、検出レベル設定部において感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させ、複数の感光体マーカの検出タイミングが正常になるような補正を行うので、短期間でもとの画像形成状態に復帰させることができ、以後、高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明による画像形成装置の１つの実施の形態を示すもので、その要部構成を示す上面図である。
【００２７】
図１に示されるように、この実施の形態による画像形成装置は、ベルト状感光体１と、ベルト状中間転写体２と、帯電器３と、露光装置４と、それぞれ異なる色のトナーを収納した４つの現像器５（１）、５（２）、５（３）、５（４）と、転写器６と、定着器７と、紙等の転写体８と、転写体８を収容する転写体カセット９と、感光体マーカセンサ１０と、中間転写体マーカセンサ１１と、モータ等の転写体駆動部１２と、演算部（演算手段）１３と、報知部（報知手段）１４とからなる。この場合、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２は、転写体駆動部１２の駆動により図１の矢印方向に移行する。
【００２８】
前記構成による画像形成装置の画像形成動作は、基本的に次のとおりである。
【００２９】
ベルト状感光体１は、移行時に、帯電器３のところで一様に帯電され、露光装置４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体１は、４つの現像器５（１）乃至５（４）のところで最初に選択された１つの現像器、例えば現像器５（１）が選択されると、その現像器５（１）に収納された第１色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着し、ベルト状感光体１上に第１色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第１色のトナー画像は、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２との接触部でベルト状感光体１からベルト状中間転写体２に転写される。ベルト状感光体１は、第１色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、最初の状態に戻る。
【００３０】
再び、ベルト状感光体１は、帯電器３のところで一様に帯電され、露光装置４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体５は、４つの現像器５（１）乃至５（４）のところで次に選択された１つの現像器、例えば現像器５（２）が選択されると、その現像器５（２）に収納された第２色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着して第２色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第２色のトナー画像は、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２との接触部でベルト状感光体１からベルト状中間転写体２に転写される。このとき、ベルト状中間転写体２に転写される第２色のトナー画像は、既に転写されている第１色のトナー画像と同じ位置に重なり合うように転写される。ベルト状感光体１は、第２色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、再び最初の状態に戻る。
【００３１】
この後、ベルト状感光体１は、さらに２度にわたって、下記の点を除き前述の動作と同じ動作が繰り返し実行される。すなわち、３度目の動作時には、４つの現像器５（１）乃至５（４）の中の他の１つの現像器、例えば現像器５（３）が選択され、その現像器５（３）に収納された第３色のトナーがベルト状感光体１に付着され、ベルト状感光体１上に第３色のトナー画像が形成され、また、４度目の動作時には、４つの現像器５（１）乃至５（４）の中の残りの１つの現像器、例えば現像器５（４）が選択され、その現像器５（４）に収納された第４色のトナーがベルト状感光体１に付着され、ベルト状感光体１上に第４色のトナー画像が形成されるものである。
【００３２】
このような動作経緯により、ベルト状中間転写体２に４色トナーの重ね合わせによって形成された多色トナー画像は、転写器６のところで転写体８上に転写され、転写体８上に多色トナー画像が形成される。転写体８は、定着器７のところで多色トナー画像が定着され、転写体排出部（図番なし）に供給される。
【００３３】
次に、図２は、図１に図示されたベルト状感光体１とベルト状中間転写体２の構成部分と直接関連部分とを示すもので、その要部構成を示す斜視図である。
【００３４】
図２において、図１に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００３５】
図２に示されるように、ベルト状感光体１には、ベルトの周縁部分における継目１７に近接した位置に２つの感光体マーカ、すなわち２つの位置検出用マーク１５（１）、１５（２）が形成され、ベルト状中間転写体２には、同じくベルトの周縁部分に一定間隔で複数の中間転写体マーカ、すなわち複数の位置検出用マーク１６が形成されている。感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１に形成した２つの位置検出用マーク１５（１）、１５（２）に近接した位置に配置され、２つの位置検出用マーク１５（１）、１５（２）の到来を検出すると、マーク感知信号を出力する。中間転写体マーカセンサ１１は、ベルト状中間転写体２上に形成した複数の位置検出用マーク１６に近接した位置に配置され、複数の位置検出用マーク１６の到来を検出すると、基準信号を出力する。転写体駆動部１２は、演算部１３とベルト状感光体移送機構（図示なし）と中間転写体移送機構（図示なし）にそれぞれ接続され、演算部１３の制御によってベルト状感光体移送機構及び中間転写体移送機構を駆動し、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２を移送する。演算部１３は、感光体マーカセンサ１０と中間転写体マーカセンサ１１と報知部１４に接続され、感光体マーカセンサ１０からマーク感知信号と中間転写体マーカセンサ１１から基準信号を受け、基準信号に基づいてマーク感知信号の検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になったときに報知信号を出力する。報知部１４は、報知信号が供給されると、音や光等の報知情報を発生する。
【００３６】
次いで、図３は、図１に図示された画像形成装置が動作する際に、各部に発生する信号波形の一例を示す信号波形図である。
【００３７】
図３において、第１段目の波形はベルト状感光体１の継目１７を検出したときに得られる継目検出信号であり、第２段目の波形は現像位置を示す現像位置信号であり、第３段目の波形は感光体マーカ１５（１）、１５（２）を検出したときに得られるマーカ検出信号であり、第４段目の波形は中間転写体マーカ１６を検出したときに得られるマーカ検出信号であり、第５段目の波形は画像書出しを開始する画像書出信号であって、横軸は時間である。
【００３８】
ここで、図３に図示の信号波形図を併用し、図１及び図２に図示された画像形成装置が動作について説明する。
【００３９】
感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１の継目１７の到来を検出すると、継目検出信号Ｊを発生し、発生した継目検出信号Ｊを演算部１３に供給する。この場合、継目検出信号Ｊを発生している理由は、継目１７の位置でトナー現像が行われないようにするためであり、この継目検出信号Ｊと後述する第１マーク感知信号Ｋ及び第２マーク感知信号Ｒは、その信号の継続時間の違い、すなわち継目検出信号Ｊの継続時間が短いのに対し、第１マーク感知信号Ｋ及び第２マーク感知信号Ｒの継続時間が長いことによって区別される。次に、感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１に形成された第１番目の感光体マーカ１５（１）の到来を検出すると、第１マーク感知信号Ｋを発生し、発生した第１マーク感知信号Ｋを演算部１３に供給する。次いで、感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１に形成された第２番目の感光体マーカ１５（２）の到来を検出すると、第２マーク感知信号Ｒを発生し、発生した第２マーク感知信号Ｒを演算部１３に供給する。この直後に、中間転写体マーカセンサ１１は、ベルト状中間転写体２に形成された位置検出用マーク１６の到来を検出すると、基準信号Ｌを発生し、この基準信号Ｌを演算部１３に供給する。演算部１３は、この基準信号Ｌを受けると、直ちに画像書出信号Ｍを形成し、画像書出信号Ｍの形成に続いて現像位置信号Ｎをオン状態に設定する。演算部１３は、現像位置信号Ｎがオン状態に設定されている間、画像形成に最適なタイミングであると認定し、露光装置４や４つの現像器５（１）乃至５（４）の中の選択された１つの現像器を動作させ、ベルト状感光体１にトナー画像を形成させる。
【００４０】
ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２とは、同一の移送速度に設定する必要がある。その駆動方法としては、両方を駆動する方法、あるいは、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２との駆動機構をギア等により連結し、一方を駆動して他方を従動させる方法が用いられるが、従動させる方法のほうが、確実に同一の移送速度とすることができ、色ずれを生じされることがなく好適である。ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２が正常な移送状態にあることは、演算部１３が中間転写体マーカセンサ１１から供給される基準信号の状態によって確認している。
【００４１】
また、図４は、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２にトナー画像を形成する際の一例を示す説明図である。
【００４２】
図４において、図１及び図２に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００４３】
図４に示されるように、ベルト状感光体１における画像書出開始位置は、第２番目の感光体マーカ１５（２）の到来を示す第２マーク感知信号Ｒが発生し、その直後に位置検出用マーク１６の到来を示す基準信号Ｌが発生した時点であり、画像書出終了位置は、次の継目１７が到来する少し前であって、画像書出開始位置から画像書出終了位置までの間が画像形成領域になる。また、ベルト状中間転写体２における画像書出開始位置は、ベルト状感光体１における画像書出終了位置の到来時点の直後で、画像形成領域はベルト状感光体１の画像形成領域と同じ大きさにになる。
【００４４】
次いで、この実施の形態による画像形成装置の一つの具体例として、Ａ４サイズが印刷可能なカラープリンタである場合について述べる。ベルト状感光体１は、１周の長さが３８０ｍｍ程度の閉ベルト形状のもので、ベルト状中間転写体２は、ベルト状感光体１の長さの整数倍の長さのものが必要になるため、ほぼ同じ周長の３８０ｍｍ程度の閉ベルト形状のものであり、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２のプロセス速度は１５０ｍｍ／ｓである。この場合、ベルト状感光体１の周長とベルト状中間転写体２の周長を全く同じ長さにすることは難しいので、ベルト状感光体１に２つのマーカ１５（１）、１５（２）を形成し、ベルト状中間転写体２に複数のマーカ１６を形成して、これらのマーカ１５（１）、１５（２）、１６の到来時点を監視し、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２の位置とそれらのずれを把握している。感光体マーカセンサ１０及び中間転写体マーカセンサ１１は、ともに反射式光センサタイプのもので、マーカ１５（１）、１５（２）、１６の形成部分の光反射率がそれ以外の部分の光反射率と異なるようになっている。例えば、感光体マーカ１５（１）、１５（２）は黒色のパッチ状のものにし、中間転写体マーカ１６は、黒色と銀色（もしくは白色）を交互に配したものにしている。各マーカ１５（１）、１５（２）、１６の幅は１０ｍｍ程度であり、その長さは５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００４５】
基本的に感光体マーカ１５（１）、１５（２）の数は、２つまたはそれ以上であり、中間転写体マーカ１６の数は、多いことが望ましいが、通常、２４から３６程度の数が選択される。
【００４６】
この実施の形態による画像形成装置においては、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の中の１方のマーカ、例えば感光体マーカ１５（１）が汚れの付着や傷の発生等によって、感光体マーカセンサ１０による感知が難しくなった場合、他方のマーカ、例えば感光体マーカ１５（２）を感知することによりベルト状感光体１に位置を判定することができる。
【００４７】
例えば、トナーが感光体マーカ１５（１）に付着した場合、感光体マーカ１５（１）の幅が見掛け上広くなり、感光体マーカ１５（１）のどの部分を基準にベルト状感光体１の位置を決めればよいかが判らなくなる。特に、ベルト状感光体１に継目１７が存在する場合、トナー画像を形成するときには、ベルト状感光体１の継目１７の部分を避けてトナー画像を形成する必要があるが、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）を形成している場合、トナー画像の形成位置のバラツキを低減することができる。また、ベルト状感光体１に傷がついた場合においても、その傷の存在により本来の感光体マーカの検出が難しくなることがあるが、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）を形成することにより、同様にトナー画像の形成位置のバラツキを低減することができる。
【００４８】
ここで、図５は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知とその感知時間との関係を説明する説明図である。
【００４９】
図５において、図１及び図２に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００５０】
図５に示されるように、演算部１３は、感光体マーカ１５（１）及び感光体マーカ１５（２）の到来をそれぞれ感知し、ベルト状感光体１の移送周期を、感光体マーカ１５（１）の到来時から次の到来時までの時間間隔Ａを演算して求めたり、感光体マーカ１５（２）の到来時から次の到来時までの時間間隔Ｂを演算して求めたりしているもので、何等かの理由により、いずれか一方の時間間隔を演算することができなくても、ベルト状感光体１の移送周期を求めて、トナー画像の形成位置を正確に判断することができる。
【００５１】
また、演算部１３は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の到来をそれぞれ感知し、それらの感知により時間間隔Ｃや時間間隔Ｄ等を測定し、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知状態の確認をしている。この場合、演算部１３は、何等かの理由により、時間間隔Ｃの測定ができなかったとしても、次の時間間隔Ｄが測定できれば、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知状態の確認が行える。
【００５２】
さらに、演算部１３は、時間間隔Ａと時間間隔Ｂをそれぞれ演算できたとしても、時間間隔Ａと時間間隔Ｂとが異なるようになった場合、または、時間間隔Ｃと時間間隔Ｄをそれぞれ演算できたとしても、時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なるようになった場合、感光体マーカセンサ１０の特性の劣化またはベルト状感光体１の移送状態の不良等の異常を生じたものと認識する。
【００５３】
演算部１３は、異常が発生したと認識しても、ベルト状感光体１の移送状態の確認ができ、しかも、画像欠陥を発生しない範囲の軽微な異常の発生であれば、このままの状態で使い続ける方法もあるが、演算部１３において以下に述べるような異常処理方法を実行することが好ましい。
【００５４】
第１の異常処理方法は、異常が発生したことを報知部１４で報知する方法であって、演算部１３は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の到来を示す時間間隔の演算結果に基づいて異常が発生したと判断すると、報知部１４に報知信号を供給し、表示パネルに表示を行ったり、ブザーを鳴らしたりして報知部１４を作動させる。報知部１４が作動したときは、ベルト状感光体１の清掃や交換をしたり、ベルト状中間転写体２等の部品の清掃や交換をしたりして、異常状態を改善するようにする。
【００５５】
また、第２の異常処理方法は、異常が発生したときに、感知レベル設定器（図示なし）を用いて、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知レベルを変更する方法であって、演算部１３は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の到来を示す時間間隔の演算結果に基づいて異常が発生したと判断すると、感知レベル設定器を制御して、感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知レベルを変更する。感知レベル設定器は、例えば一般にマーカ感知に用いられる光学式センサの発光量を大きくしたり、受光素子に接続する負荷を変化させてその受光信号利得を向上させたり、増幅回路の増幅度を変化させて感知レベルを実質的に向上させたり、受光信号と基準しきい値とを比較する比較回路の基準しきい値を変化させたりして実現しており、この他にも、感光体マーカセンサ１０の出力をアナログ信号にし、演算部１３でこのアナログ信号をアナログ／デジタル変換する際に、そのしきい値を変化させることによって実現している。
【００５６】
この場合、感光体マーカセンサ１０は、光学式センサを用いるのが一般的であって、感光体マーカ１５（１）、１５（２）の光反射率を他の部分の光反射率と異ならせ、感光体マーカ１５（１）、１５（２）からの反射光量を感知する反射式光センサや、孔をあけたり透過率を変えたりして感光体マーカ１５（１）、１５（２）を構成し、感光体マーカ１５（１）、１５（２）の光透過量を他の部分の光透過量と異ならせ、感光体マーカ１５（１）、１５（２）からの透過光を感知する透過型光センサが用いられる。また、このような光学式センサの他にも、マーカに透磁率を変化させたり磁石を取り付けたりして感磁センサを構成し、この感磁センサからの磁束量を感知する磁気センサや、マーカを電気的な接点からなるスイッチ型マーカセンサを構成し、その接点の動作を感知するスイッチ型マーカセンサや、回路素子からなるマーカセンサを構成し、その回路素子の到来を電気的に感知する回路素子感知センサ等が用いられる。
【００５７】
前記実施の形態においては、感光体がベルト状感光体１である例を挙げて説明したが、本発明による感光体はベルト状感光体である例に限られるものでなく、他の構成、例えばドラム型感光体であってもよく、ベルト状中間転写体２についても同様である。
【００５８】
また、前記実施の形態においては、感光体マーカの数が２つである例を挙げて説明したが、本発明による感光体マーカの数は２つに限られるものでなく、３つまたはそれ以上の数であってもよく、感光体マーカの形成箇所は等間隔でなくてもよい。
【００５９】
さらに、前記実施の形態においては、感光体マーカをベルト状感光体１の一方の周縁部分に形成した例を挙げて説明したが、本発明による感光体マーカの形成箇所は一方の周縁部分に形成したものに限られず、一方の周縁部分及び他方の周縁部分に分けて形成してもよく、同じ周縁部分であっても２列に分けて形成するようにしてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、感光体のトナー汚れや塵等の付着により、いずれかの感光体マーカがマスクされるような状態になっても、残りの感光体マーカを検出することにより感光体マーカが誤検出されるのを避けることができ、常時、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができ、それと同時に、感光体のトナー汚れや塵等の付着により、いずれかの感光体マーカがマスクされるような状態になっても、残りの感光体マーカを検出することにより感光体マーカが誤検出されるのを避けることができ、常時、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができるという効果がある。
【００６１】
また、請求項１に記載の発明によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、報知手段において感光体の異常を示す報知が行われるので、報知手段から報知があったときに、感光体や中間転写体のメンテナンスを施せば、以後、高画質の印刷画像を得ることができるという効果がある。
【００６２】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、検出レベル設定部において感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させ、複数の感光体マーカの検出タイミングが正常になるような補正を行うので、短期間でもとの画像形成状態に復帰させることができ、以後、高画質の印刷画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の１つの実施の形態を示すもので、その要部構成を示す上面図である。
【図２】図１に図示されたベルト状感光体とベルト状中間転写体の構成部分と直接関連部分とを示すもので、その要部構成を示す斜視図である。
【図３】図１に図示された画像形成装置が動作する際に、各部に発生する信号波形の一例を示す信号波形図である。
【図４】ベルト状感光体及びベルト状中間転写体にトナー画像を形成する際の一例を示す説明図である。
【図５】２つの感光体マーカの感知とその感知時間との関係を説明する説明図である。
【図６】従来技術による画像形成装置の一例を示すもので、その要部構成を示す説明図である。
【図７】図６に図示されたベルト状感光体とベルト状中間転写体の構成部分を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ベルト状感光体
２ ベルト状中間転写体
３ 帯電器
４ 露光装置
５（１）、５（２）、５（３）、５（４） 現像器
６ 転写器
７ 定着器
８ 転写体
９ 転写体カセット
１０ 感光体マーカセンサ
１１ 中間転写体マーカセンサ
１２ 転写体駆動部
１３ 演算部（演算手段）
１４ 報知部（報知手段）
１５（１）、１５（２） 位置検出用マーク（感光体マーカ）
１６ 位置検出用マーク（中間転写体マーカ）
１７ 継目
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置に係わり、特に、多色画像形成装置を構成する感光体と中間転写体のそれぞれに形成されるトナー画像の形成位置を正確に一致させるため、感光体と中間転写体の双方に複数のマーカを設けた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、２色以上のトナーを用い、それら各色のトナーを色重ねすることにより多色画像を形成する多色画像形成装置は、互いに一部で接触する感光体と中間転写体と、着色粒子である２色以上のトナーを色別に収納する２つ以上の現像器とを有しており、感光体を一様に帯電する帯電器と、感光体を形成画像に対応した露光量で露光させる露光装置とを備えている。
【０００３】
そして、画像形成時には、最初に帯電器により感光体を一様に帯電させ、次に露光装置により感光体を形成画像に従った露光を行って感光体上に静電潜像を形成し、次いで現像器により感光体上の静電潜像にトナーを付着させてトナー画像を形成し、次いで感光体上に形成したトナー画像を中間転写体を経て転写体に順次転写して、もしくは、直接転写体に転写して転写体にトナー画像を形成し、続いて定着器により転写体に形成したトナー画像を定着して印刷画像を得ているものである。
【０００４】
ここで、図６は従来技術によるこの種の画像形成装置の一例を示すもので、その要部構成を示す説明図であり、以下、これについて説明する。
【０００５】
図６に示されるように、この画像形成装置は、ベルト状感光体５１と、ベルト状中間転写体５２と、帯電器５３と、露光装置５４と、それぞれ異なる色のトナーを収納した４つの現像器５５（１）、５５（２）、５５（３）、５５（４）と、定着器５７と、紙等の転写体５８と、転写体５８を収容する転写体カセット５９と、感光体マーカセンサ６０と、中間転写体マーカセンサ６１とからなる。この他に、この画像形成装置は、ベルト状感光体５１を移送させる移送機構（図示なし）と、ベルト状中間転写体５２を移送させる移送機構（図示なし）が設けられ、ベルト状感光体５１及びベルト状中間転写体５２を図６の矢印方向に移行させる。
【０００６】
前記構成による画像形成装置は、次のように動作する。
【０００７】
ベルト状感光体５１は、移行時に、帯電器５３のところで一様に帯電され、露光装置５４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体５１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体５１は、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）のところで最初に選択された１つの現像器、例えば現像器５５（１）が選択されると、その現像器５５（１）に収納された第１色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着し、ベルト状感光体５１上に第１色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第１色のトナー画像は、ベルト状感光体５１とベルト状中間転写体５２との接触部でベルト状感光体５１からベルト状中間転写体５２に転写される。ベルト状感光体５１は、第１色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、最初の状態に戻る。
【０００８】
再び、ベルト状感光体５１は、帯電器５３のところで一様に帯電され、露光装置５４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体５１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体５１は、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）のところで次に選択された１つの現像器、例えば現像器５５（２）が選択されると、その現像器５５（２）に収納された第２色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着して第２色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第２色のトナー画像は、ベルト状感光体５１とベルト状中間転写体５２との接触部でベルト状感光体５１からベルト状中間転写体５２に転写される。このとき、ベルト状中間転写体５２に転写される第２色のトナー画像は、既に転写されている第１色のトナー画像と同じ位置に重なり合うように転写される。ベルト状感光体５１は、第２色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、再び最初の状態に戻る。
【０００９】
この後、ベルト状感光体５１は、さらに２度にわたって、下記の点を除いて前述の動作と同じ動作が繰り返し実行される。すなわち、３度目の動作時には、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）の中の他の１つの現像器、例えば現像器５５（３）が選択され、その現像器５５（３）に収納された第３色のトナーがベルト状感光体５１に付着してベルト状感光体５１上に第３色のトナー画像が形成され、また、４度目の動作時には、４つの現像器５５（１）乃至５５（４）の中の残りの１つの現像器、例えば現像器５５（４）が選択され、その現像器５５（４）に収納された第４色のトナーがベルト状感光体５１に付着してベルト状感光体５１上に第４色のトナー画像が形成されるものである。
【００１０】
このような動作経緯により、ベルト状中間転写体５２に４色トナーの重ね合わせによって形成された多色トナー画像は、中間転写体５２と転写体５８との接触位置のところで転写体５８上に転写され、転写体５８上に多色トナー画像が形成される。転写体５８は、定着器５７のところで多色トナー画像が定着され、転写体排出部（図番なし）に供給される。
【００１１】
次に、図７は、図６に図示されたベルト状感光体５１とベルト状中間転写体５２の構成部分を示す斜視図である。
【００１２】
図７において、図６に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００１３】
図７に示されるように、ベルト状感光体５１は、そのベルトの周縁部分に１つの感光体マーカ、すなわち位置検出用マーク６２が形成され、ベルト状中間転写体５２は、同じくベルトの周縁部分に一定間隔に複数の中間転写体マーカ、すなわち複数の位置検出用マーク６３が形成されている。
【００１４】
図６に戻って、ベルト状感光体５１の周縁部分に近接配置された感光体マーカセンサ６０は、ベルト状感光体５１に形成された１つの位置検出用マーク６２の到来を感知し、感知時に第１感知信号を出力する。また、ベルト状中間転写体５２の周縁部分に近接配置された中間転写体マーカセンサ６１は、ベルト状中間転写体５２に形成された複数の位置検出用マーク６３の到来を感知し、感知時にそれぞれ第２感知信号を出力するが、感光体マーカセンサ６０が第１感知信号を出力した直後に出力される第２感知信号だけが中間転写体マーカセンサ６１から抽出される。このとき、画像形成装置は、抽出された第２感知信号に対応するベルト状中間転写体５２上の位置を、ベルト状中間転写体５２におけるトナー画像形成の開始位置と決め、ベルト状感光体５１上のトナー画像とベルト状中間転写体５２上のトナー画像との位置合わせを行っている。
【００１５】
なお、前述したような画像形成装置に関する従来技術として、例えば、特開平５−１５０５７４号に開示された技術が知られている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による画像形成装置は、ベルト状感光体５１に１つの位置検出用マーク６２を形成し、この位置検出用マーク６２の形成位置を基準にして、ベルト状感光体５１上のトナー画像とベルト状中間転写体５２上のトナー画像との位置合わせを行っているもので、位置検出用マーク６２が感光体マーカセンサ６０によって正規に検出される限り、２つのトナー画像の位置合わせを行うことが可能であるが、ベルト状感光体５１がトナーによって汚染されたり、ベルト状感光体５１に傷ができたりすると、本来の位置検出用マーク６２がマスクされ、その正確な位置の検出ができなくなったり、トナー汚染部や傷部を位置検出用マーク６２として誤検出してしまったりして、本来の位置検出用マーク６２の形成位置を正規に検出することが難しくなり、２つのトナー画像の位置合わせを行うことができなくなる。この他にも、ベルト状感光体５１が継目を有するものである場合、継目に汚れ等が生じると、継目を位置検出用マーク６２として誤検出してしまうことがあり、本来の位置検出用マーク６２の形成位置を正規に検出することが難しくなり、２つのトナー画像の位置合わせを行うことができなくなる。そして、２つのトナー画像の位置合わせを行うことができなくなった場合、転写体５８に形成される画像位置が不規則になり、画像欠陥を有する画像が形成されるようになる。
【００１７】
本発明は、このような技術的背景に基づいてなされたもので、その目的は、感光体がトナーで汚染されたり、傷ができたりしても、感光体に形成される感光体マーカを確実に検出することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明による画像形成装置は、２色以上のトナーを収納する複数の現像器と、前記複数の現像器から個別に供給された各色のトナーを担持する感光体と、前記感光体と一部で接触し、前記感光体の担持トナーが重ね合わせる中間転写体とを有するもので、
前記感光体のトナー画像形成領域外の部分に形成された少なくとも第１の感光体マーカと第２の感光体マーカと、その第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来を検出する感光体マーカ検出部と、前記中間転写体に一定間隔で形成された複数の中間転写体マーカと、その中間転写体マーカの到来を検出する中間転写体マーカ検出部と、前記感光体マーカ検出部ならびに中間転写体マーカ検出部からの検出信号を受けて検出タイミングを監視する演算部と、前記検出タイミングが異常なときに報知情報を出力する報知手段を備え、前記演算部は、前記第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｃと、次の第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｄを演算して、前記時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なった場合に異常が発生したと認識し、前記報知手段に報知信号を出力する構成になっていることを特徴とするものである。
【００１９】
前記手段によれば、中間転写体には一定間隔で複数の中間転写体マーカを形成するとともに、感光体にはトナー画像形成領域外の部分に複数の感光体マーカを形成し、複数の感光体マーカの到来時に感光体マーカセンサによって複数の感知信号を発生させ、これらの感知信号を用いて感光体の位置を検出するようにしているので、感光体の位置が高精度で検出され、感光体側のトナー画像と中間転写体のトナー画像との位置合わせを正確に行ない、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２０】
また、前記手段によれば、感光体のトナー汚れや塵等の付着により、いずれかの感光体マーカがマスクされるような状態になっても、残りの感光体マーカを検出することにより感光体マーカが誤検出されるのを避けることができ、常時、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２２】
前記構成によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、報知手段において感光体の異常を示す報知が行われるので、報知手段から報知があったときに、感光体や中間転写体のメンテナンスを施せば、以後、高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２３】
また、本発明による画像形成装置は、２色以上のトナーを収納する複数の現像器と、前記複数の現像器から個別に供給された各色のトナーを担持する感光体と、前記感光体と一部で接触し、前記感光体の担持トナーが重ね合わせる中間転写体とを有するもので、前記感光体のトナー画像形成領域外の部分に形成された少なくとも第１の感光体マーカと第２の感光体マーカと、その第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来を検出する感光体マーカ検出部と、前記中間転写体に一定間隔で形成された複数の中間転写体マーカと、その中間転写体マーカの到来を検出する中間転写体マーカ検出部と、前記感光体マーカ検出部ならびに中間転写体マーカ検出部からの検出信号を受けて検出タイミングを監視する演算部と、前記検出タイミングが異常なときに前記感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させる検出レベル設定部を備え、前記演算部は、前記第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｃと、次の第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｄを演算して、前記時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なった場合に異常が発生したと認識し、前記検出レベル設定部により前記感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させる構成になっていることを特徴とするものである。
【００２４】
前記構成によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、検出レベル設定部において感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させ、複数の感光体マーカの検出タイミングが正常になるような補正を行うので、短期間でもとの画像形成状態に復帰させることができ、以後、高画質の印刷画像を得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明による画像形成装置の１つの実施の形態を示すもので、その要部構成を示す上面図である。
【００２７】
図１に示されるように、この実施の形態による画像形成装置は、ベルト状感光体１と、ベルト状中間転写体２と、帯電器３と、露光装置４と、それぞれ異なる色のトナーを収納した４つの現像器５（１）、５（２）、５（３）、５（４）と、転写器６と、定着器７と、紙等の転写体８と、転写体８を収容する転写体カセット９と、感光体マーカセンサ１０と、中間転写体マーカセンサ１１と、モータ等の転写体駆動部１２と、演算部（演算手段）１３と、報知部（報知手段）１４とからなる。この場合、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２は、転写体駆動部１２の駆動により図１の矢印方向に移行する。
【００２８】
前記構成による画像形成装置の画像形成動作は、基本的に次のとおりである。
【００２９】
ベルト状感光体１は、移行時に、帯電器３のところで一様に帯電され、露光装置４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体１は、４つの現像器５（１）乃至５（４）のところで最初に選択された１つの現像器、例えば現像器５（１）が選択されると、その現像器５（１）に収納された第１色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着し、ベルト状感光体１上に第１色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第１色のトナー画像は、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２との接触部でベルト状感光体１からベルト状中間転写体２に転写される。ベルト状感光体１は、第１色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、最初の状態に戻る。
【００３０】
再び、ベルト状感光体１は、帯電器３のところで一様に帯電され、露光装置４のところで形成画像に対応した露光量で露光され、ベルト状感光体１上に静電潜像が形成される。次に、ベルト状感光体５は、４つの現像器５（１）乃至５（４）のところで次に選択された１つの現像器、例えば現像器５（２）が選択されると、その現像器５（２）に収納された第２色のトナーが静電潜像に対応した量だけ付着して第２色のトナー画像が形成される。次いで、形成された第２色のトナー画像は、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２との接触部でベルト状感光体１からベルト状中間転写体２に転写される。このとき、ベルト状中間転写体２に転写される第２色のトナー画像は、既に転写されている第１色のトナー画像と同じ位置に重なり合うように転写される。ベルト状感光体１は、第２色のトナー画像の転写が行われた後、残留トナーが除去され、再び最初の状態に戻る。
【００３１】
この後、ベルト状感光体１は、さらに２度にわたって、下記の点を除き前述の動作と同じ動作が繰り返し実行される。すなわち、３度目の動作時には、４つの現像器５（１）乃至５（４）の中の他の１つの現像器、例えば現像器５（３）が選択され、その現像器５（３）に収納された第３色のトナーがベルト状感光体１に付着され、ベルト状感光体１上に第３色のトナー画像が形成され、また、４度目の動作時には、４つの現像器５（１）乃至５（４）の中の残りの１つの現像器、例えば現像器５（４）が選択され、その現像器５（４）に収納された第４色のトナーがベルト状感光体１に付着され、ベルト状感光体１上に第４色のトナー画像が形成されるものである。
【００３２】
このような動作経緯により、ベルト状中間転写体２に４色トナーの重ね合わせによって形成された多色トナー画像は、転写器６のところで転写体８上に転写され、転写体８上に多色トナー画像が形成される。転写体８は、定着器７のところで多色トナー画像が定着され、転写体排出部（図番なし）に供給される。
【００３３】
次に、図２は、図１に図示されたベルト状感光体１とベルト状中間転写体２の構成部分と直接関連部分とを示すもので、その要部構成を示す斜視図である。
【００３４】
図２において、図１に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００３５】
図２に示されるように、ベルト状感光体１には、ベルトの周縁部分における継目１７に近接した位置に２つの感光体マーカ、すなわち２つの位置検出用マーク１５（１）、１５（２）が形成され、ベルト状中間転写体２には、同じくベルトの周縁部分に一定間隔で複数の中間転写体マーカ、すなわち複数の位置検出用マーク１６が形成されている。感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１に形成した２つの位置検出用マーク１５（１）、１５（２）に近接した位置に配置され、２つの位置検出用マーク１５（１）、１５（２）の到来を検出すると、マーク感知信号を出力する。中間転写体マーカセンサ１１は、ベルト状中間転写体２上に形成した複数の位置検出用マーク１６に近接した位置に配置され、複数の位置検出用マーク１６の到来を検出すると、基準信号を出力する。転写体駆動部１２は、演算部１３とベルト状感光体移送機構（図示なし）と中間転写体移送機構（図示なし）にそれぞれ接続され、演算部１３の制御によってベルト状感光体移送機構及び中間転写体移送機構を駆動し、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２を移送する。演算部１３は、感光体マーカセンサ１０と中間転写体マーカセンサ１１と報知部１４に接続され、感光体マーカセンサ１０からマーク感知信号と中間転写体マーカセンサ１１から基準信号を受け、基準信号に基づいてマーク感知信号の検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になったときに報知信号を出力する。報知部１４は、報知信号が供給されると、音や光等の報知情報を発生する。
【００３６】
次いで、図３は、図１に図示された画像形成装置が動作する際に、各部に発生する信号波形の一例を示す信号波形図である。
【００３７】
図３において、第１段目の波形はベルト状感光体１の継目１７を検出したときに得られる継目検出信号であり、第２段目の波形は現像位置を示す現像位置信号であり、第３段目の波形は感光体マーカ１５（１）、１５（２）を検出したときに得られるマーカ検出信号であり、第４段目の波形は中間転写体マーカ１６を検出したときに得られるマーカ検出信号であり、第５段目の波形は画像書出しを開始する画像書出信号であって、横軸は時間である。
【００３８】
ここで、図３に図示の信号波形図を併用し、図１及び図２に図示された画像形成装置が動作について説明する。
【００３９】
感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１の継目１７の到来を検出すると、継目検出信号Ｊを発生し、発生した継目検出信号Ｊを演算部１３に供給する。この場合、継目検出信号Ｊを発生している理由は、継目１７の位置でトナー現像が行われないようにするためであり、この継目検出信号Ｊと後述する第１マーク感知信号Ｋ及び第２マーク感知信号Ｒは、その信号の継続時間の違い、すなわち継目検出信号Ｊの継続時間が短いのに対し、第１マーク感知信号Ｋ及び第２マーク感知信号Ｒの継続時間が長いことによって区別される。次に、感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１に形成された第１番目の感光体マーカ１５（１）の到来を検出すると、第１マーク感知信号Ｋを発生し、発生した第１マーク感知信号Ｋを演算部１３に供給する。次いで、感光体マーカセンサ１０は、ベルト状感光体１に形成された第２番目の感光体マーカ１５（２）の到来を検出すると、第２マーク感知信号Ｒを発生し、発生した第２マーク感知信号Ｒを演算部１３に供給する。この直後に、中間転写体マーカセンサ１１は、ベルト状中間転写体２に形成された位置検出用マーク１６の到来を検出すると、基準信号Ｌを発生し、この基準信号Ｌを演算部１３に供給する。演算部１３は、この基準信号Ｌを受けると、直ちに画像書出信号Ｍを形成し、画像書出信号Ｍの形成に続いて現像位置信号Ｎをオン状態に設定する。演算部１３は、現像位置信号Ｎがオン状態に設定されている間、画像形成に最適なタイミングであると認定し、露光装置４や４つの現像器５（１）乃至５（４）の中の選択された１つの現像器を動作させ、ベルト状感光体１にトナー画像を形成させる。
【００４０】
ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２とは、同一の移送速度に設定する必要がある。その駆動方法としては、両方を駆動する方法、あるいは、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２との駆動機構をギア等により連結し、一方を駆動して他方を従動させる方法が用いられるが、従動させる方法のほうが、確実に同一の移送速度とすることができ、色ずれを生じされることがなく好適である。ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２が正常な移送状態にあることは、演算部１３が中間転写体マーカセンサ１１から供給される基準信号の状態によって確認している。
【００４１】
また、図４は、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２にトナー画像を形成する際の一例を示す説明図である。
【００４２】
図４において、図１及び図２に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００４３】
図４に示されるように、ベルト状感光体１における画像書出開始位置は、第２番目の感光体マーカ１５（２）の到来を示す第２マーク感知信号Ｒが発生し、その直後に位置検出用マーク１６の到来を示す基準信号Ｌが発生した時点であり、画像書出終了位置は、次の継目１７が到来する少し前であって、画像書出開始位置から画像書出終了位置までの間が画像形成領域になる。また、ベルト状中間転写体２における画像書出開始位置は、ベルト状感光体１における画像書出終了位置の到来時点の直後で、画像形成領域はベルト状感光体１の画像形成領域と同じ大きさにになる。
【００４４】
次いで、この実施の形態による画像形成装置の一つの具体例として、Ａ４サイズが印刷可能なカラープリンタである場合について述べる。ベルト状感光体１は、１周の長さが３８０ｍｍ程度の閉ベルト形状のもので、ベルト状中間転写体２は、ベルト状感光体１の長さの整数倍の長さのものが必要になるため、ほぼ同じ周長の３８０ｍｍ程度の閉ベルト形状のものであり、ベルト状感光体１及びベルト状中間転写体２のプロセス速度は１５０ｍｍ／ｓである。この場合、ベルト状感光体１の周長とベルト状中間転写体２の周長を全く同じ長さにすることは難しいので、ベルト状感光体１に２つのマーカ１５（１）、１５（２）を形成し、ベルト状中間転写体２に複数のマーカ１６を形成して、これらのマーカ１５（１）、１５（２）、１６の到来時点を監視し、ベルト状感光体１とベルト状中間転写体２の位置とそれらのずれを把握している。感光体マーカセンサ１０及び中間転写体マーカセンサ１１は、ともに反射式光センサタイプのもので、マーカ１５（１）、１５（２）、１６の形成部分の光反射率がそれ以外の部分の光反射率と異なるようになっている。例えば、感光体マーカ１５（１）、１５（２）は黒色のパッチ状のものにし、中間転写体マーカ１６は、黒色と銀色（もしくは白色）を交互に配したものにしている。各マーカ１５（１）、１５（２）、１６の幅は１０ｍｍ程度であり、その長さは５ｍｍ以上であることが望ましい。
【００４５】
基本的に感光体マーカ１５（１）、１５（２）の数は、２つまたはそれ以上であり、中間転写体マーカ１６の数は、多いことが望ましいが、通常、２４から３６程度の数が選択される。
【００４６】
この実施の形態による画像形成装置においては、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の中の１方のマーカ、例えば感光体マーカ１５（１）が汚れの付着や傷の発生等によって、感光体マーカセンサ１０による感知が難しくなった場合、他方のマーカ、例えば感光体マーカ１５（２）を感知することによりベルト状感光体１に位置を判定することができる。
【００４７】
例えば、トナーが感光体マーカ１５（１）に付着した場合、感光体マーカ１５（１）の幅が見掛け上広くなり、感光体マーカ１５（１）のどの部分を基準にベルト状感光体１の位置を決めればよいかが判らなくなる。特に、ベルト状感光体１に継目１７が存在する場合、トナー画像を形成するときには、ベルト状感光体１の継目１７の部分を避けてトナー画像を形成する必要があるが、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）を形成している場合、トナー画像の形成位置のバラツキを低減することができる。また、ベルト状感光体１に傷がついた場合においても、その傷の存在により本来の感光体マーカの検出が難しくなることがあるが、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）を形成することにより、同様にトナー画像の形成位置のバラツキを低減することができる。
【００４８】
ここで、図５は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知とその感知時間との関係を説明する説明図である。
【００４９】
図５において、図１及び図２に示された構成要素と同じ構成要素については同じ符号を付けている。
【００５０】
図５に示されるように、演算部１３は、感光体マーカ１５（１）及び感光体マーカ１５（２）の到来をそれぞれ感知し、ベルト状感光体１の移送周期を、感光体マーカ１５（１）の到来時から次の到来時までの時間間隔Ａを演算して求めたり、感光体マーカ１５（２）の到来時から次の到来時までの時間間隔Ｂを演算して求めたりしているもので、何等かの理由により、いずれか一方の時間間隔を演算することができなくても、ベルト状感光体１の移送周期を求めて、トナー画像の形成位置を正確に判断することができる。
【００５１】
また、演算部１３は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の到来をそれぞれ感知し、それらの感知により時間間隔Ｃや時間間隔Ｄ等を測定し、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知状態の確認をしている。この場合、演算部１３は、何等かの理由により、時間間隔Ｃの測定ができなかったとしても、次の時間間隔Ｄが測定できれば、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知状態の確認が行える。
【００５２】
さらに、演算部１３は、時間間隔Ａと時間間隔Ｂをそれぞれ演算できたとしても、時間間隔Ａと時間間隔Ｂとが異なるようになった場合、または、時間間隔Ｃと時間間隔Ｄをそれぞれ演算できたとしても、時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なるようになった場合、感光体マーカセンサ１０の特性の劣化またはベルト状感光体１の移送状態の不良等の異常を生じたものと認識する。
【００５３】
演算部１３は、異常が発生したと認識しても、ベルト状感光体１の移送状態の確認ができ、しかも、画像欠陥を発生しない範囲の軽微な異常の発生であれば、このままの状態で使い続ける方法もあるが、演算部１３において以下に述べるような異常処理方法を実行することが好ましい。
【００５４】
第１の異常処理方法は、異常が発生したことを報知部１４で報知する方法であって、演算部１３は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の到来を示す時間間隔の演算結果に基づいて異常が発生したと判断すると、報知部１４に報知信号を供給し、表示パネルに表示を行ったり、ブザーを鳴らしたりして報知部１４を作動させる。報知部１４が作動したときは、ベルト状感光体１の清掃や交換をしたり、ベルト状中間転写体２等の部品の清掃や交換をしたりして、異常状態を改善するようにする。
【００５５】
また、第２の異常処理方法は、異常が発生したときに、感知レベル設定器（図示なし）を用いて、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知レベルを変更する方法であって、演算部１３は、２つの感光体マーカ１５（１）、１５（２）の到来を示す時間間隔の演算結果に基づいて異常が発生したと判断すると、感知レベル設定器を制御して、感光体マーカ１５（１）、１５（２）の感知レベルを変更する。感知レベル設定器は、例えば一般にマーカ感知に用いられる光学式センサの発光量を大きくしたり、受光素子に接続する負荷を変化させてその受光信号利得を向上させたり、増幅回路の増幅度を変化させて感知レベルを実質的に向上させたり、受光信号と基準しきい値とを比較する比較回路の基準しきい値を変化させたりして実現しており、この他にも、感光体マーカセンサ１０の出力をアナログ信号にし、演算部１３でこのアナログ信号をアナログ／デジタル変換する際に、そのしきい値を変化させることによって実現している。
【００５６】
この場合、感光体マーカセンサ１０は、光学式センサを用いるのが一般的であって、感光体マーカ１５（１）、１５（２）の光反射率を他の部分の光反射率と異ならせ、感光体マーカ１５（１）、１５（２）からの反射光量を感知する反射式光センサや、孔をあけたり透過率を変えたりして感光体マーカ１５（１）、１５（２）を構成し、感光体マーカ１５（１）、１５（２）の光透過量を他の部分の光透過量と異ならせ、感光体マーカ１５（１）、１５（２）からの透過光を感知する透過型光センサが用いられる。また、このような光学式センサの他にも、マーカに透磁率を変化させたり磁石を取り付けたりして感磁センサを構成し、この感磁センサからの磁束量を感知する磁気センサや、マーカを電気的な接点からなるスイッチ型マーカセンサを構成し、その接点の動作を感知するスイッチ型マーカセンサや、回路素子からなるマーカセンサを構成し、その回路素子の到来を電気的に感知する回路素子感知センサ等が用いられる。
【００５７】
前記実施の形態においては、感光体がベルト状感光体１である例を挙げて説明したが、本発明による感光体はベルト状感光体である例に限られるものでなく、他の構成、例えばドラム型感光体であってもよく、ベルト状中間転写体２についても同様である。
【００５８】
また、前記実施の形態においては、感光体マーカの数が２つである例を挙げて説明したが、本発明による感光体マーカの数は２つに限られるものでなく、３つまたはそれ以上の数であってもよく、感光体マーカの形成箇所は等間隔でなくてもよい。
【００５９】
さらに、前記実施の形態においては、感光体マーカをベルト状感光体１の一方の周縁部分に形成した例を挙げて説明したが、本発明による感光体マーカの形成箇所は一方の周縁部分に形成したものに限られず、一方の周縁部分及び他方の周縁部分に分けて形成してもよく、同じ周縁部分であっても２列に分けて形成するようにしてもよい。
【００６０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によれば、感光体のトナー汚れや塵等の付着により、いずれかの感光体マーカがマスクされるような状態になっても、残りの感光体マーカを検出することにより感光体マーカが誤検出されるのを避けることができ、常時、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができ、それと同時に、感光体のトナー汚れや塵等の付着により、いずれかの感光体マーカがマスクされるような状態になっても、残りの感光体マーカを検出することにより感光体マーカが誤検出されるのを避けることができ、常時、位置ずれを少なくした高画質の印刷画像を得ることができるという効果がある。
【００６１】
また、請求項１に記載の発明によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、報知手段において感光体の異常を示す報知が行われるので、報知手段から報知があったときに、感光体や中間転写体のメンテナンスを施せば、以後、高画質の印刷画像を得ることができるという効果がある。
【００６２】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、演算手段において複数の感光体マーカの検出タイミングを監視し、その検出タイミングが異常になると、検出レベル設定部において感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させ、複数の感光体マーカの検出タイミングが正常になるような補正を行うので、短期間でもとの画像形成状態に復帰させることができ、以後、高画質の印刷画像を得ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による画像形成装置の１つの実施の形態を示すもので、その要部構成を示す上面図である。
【図２】図１に図示されたベルト状感光体とベルト状中間転写体の構成部分と直接関連部分とを示すもので、その要部構成を示す斜視図である。
【図３】図１に図示された画像形成装置が動作する際に、各部に発生する信号波形の一例を示す信号波形図である。
【図４】ベルト状感光体及びベルト状中間転写体にトナー画像を形成する際の一例を示す説明図である。
【図５】２つの感光体マーカの感知とその感知時間との関係を説明する説明図である。
【図６】従来技術による画像形成装置の一例を示すもので、その要部構成を示す説明図である。
【図７】図６に図示されたベルト状感光体とベルト状中間転写体の構成部分を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ ベルト状感光体
２ ベルト状中間転写体
３ 帯電器
４ 露光装置
５（１）、５（２）、５（３）、５（４） 現像器
６ 転写器
７ 定着器
８ 転写体
９ 転写体カセット
１０ 感光体マーカセンサ
１１ 中間転写体マーカセンサ
１２ 転写体駆動部
１３ 演算部（演算手段）
１４ 報知部（報知手段）
１５（１）、１５（２） 位置検出用マーク（感光体マーカ）
１６ 位置検出用マーク（中間転写体マーカ）
１７ 継目
Claims (3)
- ２色以上のトナーを収納する複数の現像器と、前記複数の現像器から個別に供給された各色のトナーを担持する感光体と、前記感光体と一部で接触し、前記感光体の担持トナーが重ね合わせる中間転写体とを有する画像形成装置において、
前記感光体のトナー画像形成領域外の部分に形成された少なくとも第１の感光体マーカと第２の感光体マーカと、
その第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来を検出する感光体マーカ検出部と、
前記中間転写体に一定間隔で形成された複数の中間転写体マーカと、
その中間転写体マーカの到来を検出する中間転写体マーカ検出部と、
前記感光体マーカ検出部ならびに中間転写体マーカ検出部からの検出信号を受けて検出タイミングを監視する演算部と、
前記検出タイミングが異常なときに報知情報を出力する報知手段を備え、
前記演算部は、前記第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｃと、次の第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｄを演算して、前記時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なった場合に異常が発生したと認識し、前記報知手段に報知信号を出力する構成になっていることを特徴とする画像形成装置。 - ２色以上のトナーを収納する複数の現像器と、前記複数の現像器から個別に供給された各色のトナーを担持する感光体と、前記感光体と一部で接触し、前記感光体の担持トナーが重ね合わせる中間転写体とを有する画像形成装置において、
前記感光体のトナー画像形成領域外の部分に形成された少なくとも第１の感光体マーカと第２の感光体マーカと、
その第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来を検出する感光体マーカ検出部と、
前記中間転写体に一定間隔で形成された複数の中間転写体マーカと、
その中間転写体マーカの到来を検出する中間転写体マーカ検出部と、
前記感光体マーカ検出部ならびに中間転写体マーカ検出部からの検出信号を受けて検出タイミングを監視する演算部と、
前記検出タイミングが異常なときに前記感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させる検出レベル設定部を備え、
前記演算部は、前記第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｃと、次の第１の感光体マーカと第２の感光体マーカの到来の時間間隔Ｄを演算して、前記時間間隔Ｃと時間間隔Ｄとが異なった場合に異常が発生したと認識し、前記検出レベル設定部により前記感光体マーカ検出部の検出レベルを変化させる構成になっていることを特徴とする画像形成装置。 - 前記感光体は端部が継目により接続された無端ベルトであって、前記感光体マーカ検出部は前記継目の到来を検出すると継目検出信号を前記演算部に送信し、その継目検出信号の継続時間は前記第１の感光体マーカ及び第２の感光体マーカの検出信号の継続時間と異なっていることを特徴とする請求項1または２記載の画像形成装置。
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