JPH0954476A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 初期、経時においても安定したマークの検出
が可能であり、かつ構成が簡単であり、またマーク検出
器の配置位置等によって作像ユニットを機器にセットす
る時の方向が制限を受けることがなく、しかも各トナー
画像の転写位置ズレの無い画像形成装置を提供する。 【解決手段】 少なくとも感光体１と中間転写ベルト１
０とを一体化したユニットを画像形成装置本体から着脱
容易にするとともに、中間転写ベルトの幅方向端縁に沿
って所定の周方向間隔で複数のマ−ク２１を形成し、マ
−クを検出する検出器２２の出力に基づいて潜像形成手
段による画像デ−タの書き込み開始タイミングを制御す
るカラ−画像形成装置において、上記マ−クは上記中間
転写ベルトの幅方向端縁に貫通形成された複数の穴であ
り、上記検出器は上記中間転写ベルトを懸架する複数の
ロ−ラの内のいずれかのロ−ラの外周面に対向した状態
で装置本体側に設けられた反射型フォトセンサである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中間転写方式を用い
たカラ−画像形成装置に関し、特に中間転写ベルト上に
重ねて転写されるトナー間の位置ズレをなくしつつカラ
−画像を形成することができるカラー画像形成装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のカラー画像形成装置は、例えばイ
エロ−、マゼンタ、シアン、黒の４色のトナーを夫々収
納した４個の現像装置を感光体近傍に配置して、感光体
の一回転毎に一色のトナーを感光体上に供給して静電潜
像を現像してから、この現像像を中間転写ベルトに転写
する。この一色目の現像像を有した中間転写ベルトはそ
のまま走行して２色目のトナーによって現像された現像
像が先行する色の現像像上に重ねて転写される。こうし
て、３色目、４色目のトナーの現像像も中間転写ベルト
上に順次重ねて転写されることにより、フルカラーの現
像像が中間転写ベルト上に転写完了する。この時点で画
像形成部は初めて転写紙に対する転写段階に移行し、当
該現像像を転写紙上に一括転写する。転写を受けた後の
転写紙は、通常の電子写真プロセスと同様に画像の定着
を受けて排出される。

【０００３】上記のごとき従来の中間転写ベルトを用い
た画像形成装置においては、中間転写ベルトの幅方向端
縁近傍に貫通穴を設けると共に、装置本体側には、該穴
を挟むように対向配置された発光素子と受光素子から成
るフォトインタラプタを設けて、フォトインタラプタに
よる穴の検知タイミングに基づいて、感光体上への画像
の書き込みのタイミングを制御する方式が提案されてい
るが、この方式ではエンドレスの中間転写ベルトの内側
位置に、フォトインタラプタを配置しなければならなか
った。また、特開平５−３５１２４号公報に示された中
間転写ベルトを有する作像ユニットの場合、作像ユニッ
トの内部にフォトインタラプタが入り込まなければなら
ず、その為フォトインタラプタの揺動機構が必要になっ
たり、作像ユニットの着脱方向に制限が加わるという問
題があった。

【０００４】本出願人が既に提案した中間転写ベルトを
用いた方式では、中間転写ベルト上にマ−クを接着や印
刷などの方法により取り付け、このマークをフォトセン
サにより検出したタイミングに基づいて書き込みのタイ
ングを制御している。しかしこの方式ではマ−クの接着
強度、耐久性の低下などにより、マ−クが損耗、剥離し
たり、劣化して検出不能に陥り易い。その為、検知不良
や検知タイミングのばらつきなどが生じ、結果として、
書き込みタイミングがずれて位置ずれが発生する可能性
が大きくなっていた。また、マ−クをベルト上に接着す
る場合には、コストアップが避けられなくなっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、中間
転写ベルト上に印刷や接着などにより設けたマ−クが経
時的に損耗、剥離して、検出されにくくなると、カラ−
画像形成の為の書き込みタイミング用のマ−ク検知がば
らついたり、検知しなくなるので各色の位置ズレが生じ
たり、画像形成不能となる。また特開平５−３５１２４
号公報に記載された方式では、中間転写ベルトを挟み込
むようにフォトインタラプタを設け、該フォトインタラ
プタによって中間転写ベルトにあけられた穴を検知する
ことによって、カラ−画像形成のための書き込みタイミ
ングを制御しているが、中間転写ベルトを挟み込むため
ベルトのセット方向に限定が加わる。即ち、この方式で
は、中間転写ベルトの軸方向へのセットは可能である
が、その他のセット方法は困難である。特に、中間転写
ベルトを作像ユニットの内部に設けたタイプの装置で
は、作像ユニットのセット時に、フォトインタラプタが
作像ユニット内に入り込まなければならない為、複雑な
揺動機構等が必要になる。そこで本発明では初期、経時
においても安定したマークの検出が可能であり、かつ構
成が簡単であり、またマーク検出器の配置位置等によっ
て作像ユニットを機器にセットする時の方向が制限を受
けることがなく、しかも各トナー画像の転写位置ズレの
無い画像形成装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
感光体と、色分解された画像デ−タに基づいて分解され
た色毎に感光静電潜像を感光体上に形成する潜像形成手
段と、感光体上に形成された静電潜像を色分解された画
像デ−タに対応する色のトナ−により顕像化する現像手
段と、顕像化された感光体上の画像を中間転写ベルトに
転写する第１の転写手段と、静電潜像形成から中間転写
ベルトに分解された色毎に形成された顕像を画像位置を
合わせて転写する工程を分解された色の数だけ繰り返す
制御手段と、該中間転写ベルト上で重ね合わせられたト
ナ−像を転写紙に転写する第２の転写手段と、転写紙上
に転写されたトナ−像を定着する定着手段とを備え、上
記各構成要素の内、少なくとも感光体と中間転写ベルト
とを一体化したユニットとして画像形成装置本体から着
脱容易にするとともに、前記中間転写ベルトの幅方向端
縁に沿って所定の周方向間隔で複数のマ−クを形成し、
前記マ−クを検出する検出器の出力に基づいて上記潜像
形成手段による画像デ−タの書き込み開始を制御するカ
ラ−画像形成装置において、上記マ−クは上記中間転写
ベルトの幅方向端縁に貫通形成された複数の穴であり、
上記検出器は上記中間転写ベルトを懸架する複数のロ−
ラの内、いずれかのロ−ラの外周面に対向して装置本体
側に設けられた反射型フォトセンサであることを特徴と
する。請求項１の発明によれば、反射型フォトセンサを
中間転写ベルトの外径方向に配置し、このフォトセンサ
を用いて、中間転写ベルトの端縁に所定の周方向間隔を
隔てて配置された貫通穴（マーク）を通して露出する中
間転写ベルト内部の回動ロ−ラの表面を検知することに
よって、カラ−画像形成のデータ書き込みタイミングを
制御するので、簡単な構成でありながら、作像ユニット
の着脱方向に限定を与えることなく、初期、経時におい
ても安定したカラ−画像（位置ズレ無し）を形成するこ
とができる。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のカ
ラ−画像形成装置において、上記検出器と対向している
上記中間転写ベルト内のロ−ラ外周面にはローラ清掃部
材が設けられており、該ローラ清掃部材は上記中間転写
ベルト端縁に設けられた穴と一致する軸方向位置に配置
されていることを特徴とする。請求項２記載の発明によ
れば、中間転写ベルト端部のマ−クに対向した回動ロ−
ラに、その外周面を清掃して反射率を一定に保持するロ
−ラ清掃部材が設けられているため、ロ−ラ表面の反射
性を常に一定に保つことができ、初期、経時においても
安定したカラ−画像（位置ズレ無し）を形成することが
出来る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示した
実施例により詳細に説明する。図１は本発明を適用した
画像形成装置の概略図である。この画像形成装置は、エ
ンドレスのベルト状像担持体（ベルト状感光体）１と、
帯電手段たる帯電部材４と、色分解された画像デ−タに
基づいて分解された色毎に静電潜像を形成する潜像形成
手段（像露光手段）たるレ−ザ書き込み系ユニット５
と、形成された静電潜像を色分解された画像デ−タに対
応する色のトナ−により顕像化する現像手段（現像器）
６、７、８、９と、顕像化されたベルト状感光体１上の
画像を中間転写ベルト１０に転写する第１の転写手段
（バイアスローラ）１３と、静電潜像形成から中間転写
ベルト１０上に分解された色毎に形成された顕像を画像
位置を合わせて転写する工程を分解された色の数だけ繰
り返す制御手段（図示せず）と、中間転写ベルト１０上
で重ね合わせられたトナ−像を転写紙に転写する第２の
転写手段（転写ローラ）１４と、転写紙に転写されたト
ナ−像を定着する定着手段２０とから概略構成される。

【０００９】そして、これらの各構成要素のうち、少な
くともベルト状感光体１と中間転写ベルト１０とを一体
化したユニットを、画像形成装置本体から着脱容易にす
るとともに、前記中間転写ベルト１０上に複数のマ−ク
２１を設け、前記マ−ク２１を検出する検出器２２の出
力に基づいて感光体１に静電潜像を形成する手段５の画
像デ−タの書き込み開始を制御する。本発明では、上記
マ−ク２１は中間転写ベルトの幅方向端縁に沿って周方
向に所定の間隔で貫通形成された複数の穴であり、マ−
クを検出する検出器２２は中間転写ベルト１０を懸架す
る複数のロ−ラ１１、１２の内のいずれか一方のロ−ラ
に対向して装置本体側に設けられた反射型フォトセンサ
である。上記ベルト状感光体１は回動ロ−ラ２、３の間
に架設されていて回動ロ−ラの駆動により時計方向Ａに
搬送される。前記レ−ザ書き込み系ユニット５は上面に
スリット状の露光用開口部を有した保持筐体に納められ
て装置本体に組み込まれる。

【００１０】前記レ−ザ光学系５としては図示の光学系
から成るもの他にも、発光部と収束性光電送体を一体と
した光学系等も使用される。前記帯電部材４、感光体用
クリ−ニング装置１５はベルト状感光体１を架設してい
る複数のロ−ラの内の１本のロ−ラ２部に近接して設け
られている。各現像器６、７、８、９は例えばイエロ
−、マゼンタ、シアン、黒色の各現像剤（トナー）をそ
れぞれ収容する構造を備え、各現像器は所定の位置で前
記ベルト状感光体１と近接あるいは接触する各現像スリ
−ブ６Ａ、７Ａ、８Ａ、９Ａを備え、各現像スリーブは
レーザ光学系５からのレーザ光によりベルト状感光体１
上に形成された潜像を非接触現像法あるいは接触現像法
により顕像化する機能を有している。

【００１１】符号１０は転写像担持体たる中間転写ベル
トであり、該中間転写ベルト１０は回動ロ−ラ１１、１
２の間にエンドレスに架設されていて回動ロ−ラの駆動
により反時計回り方向Ｂに搬送される。前記ベルト状感
光体１と中間転写ベルト１０は回動ロ−ラ３部で接触し
ており、ベルト状感光体１上の第１回目の顕像が中間転
写ベルト内に設けられたバイアスロ−ラ１３により中間
転写ベルト１０上に転写される。そして同じようなプロ
セスを反復することにより、第２回目の顕像、第３回目
の顕像、第４回目の顕像が、中間転写ベルト１０上にそ
れぞれ重ねられた状態で位置ズレを生じないように転写
される。駆動ローラ１１の外径側位置には中間転写ベル
ト１０に接離可能に転写ロ−ラ１４が設けられている。

【００１２】１５はベルト状感光体上のトナー等の残留
物を除去する為のクリ−ニング装置、１６は中間転写ベ
ルト１０上のトナー等の残留物を除去する為のクリ−ニ
ング装置であり、該クリ−ニング装置１６のブレ−ド１
６Ａは画像形成中には中間転写ベルト１０の表面より離
間した位置に保たれているが、画像転写後のクリ−ニン
グ時のみ図示のごとく中間転写ベルト１０の表面に圧接
される。中間転写ベルト１０の回動ロ−ラ１１と対向し
てマーク検出器２２が設けられており、このマーク検出
器によってベルト上のマ−ク（貫通穴）２１を検知して
各色の画像形成タイミング（各色毎の画像データの書き
込みタイミング）を制御する。

【００１３】図２、及び図３は本発明の一実施例の画像
形成装置の要部構成を示す斜視図及び正面図である。中
間転写ベルト１０の幅方向端縁には複数の穴（貫通穴）
２１が、ベルトの周方向に沿って所定の間隔で形成され
ている。エンドレスの中間転写ベルト１０は２本の回動
ロ−ラ１１、１２によって張設されており、いずれか１
本のロ−ラに対向して、装置本体側に反射型フォトセン
サ（マーク用検出器）２２が設けられている。反射型フ
ォトセンサ２２（発光素子と受光素子とから成る）はロ
ーラ１２の外径方向に位置している。上記反射型フォト
センサ２２と対向している１本の回動ロ−ラ１２の外周
面に接する様に、清掃部材２３が配置されており、この
清掃部材２３は中間転写ベルト１０の端縁の各穴２１の
軸方向位置と一致する位置に配置されている。これは、
穴から露出するローラ外周面を常に同じ光反射状態に維
持する為である。清掃部材２３の材質としては、ブラ
シ、スポンジ、ブレ−ドなどを用いることができる。

【００１４】前記カラ−画像形成装置によるカラ−画像
形成のプロセスは次のように行われる。まず本実施例の
画像形成装置による多色像の形成は、次の像形成プロセ
スに従って遂行される。即ち、原稿画像等のオリジナル
画像を撮像素子が走査するカラ−画像デ−タ入力部によ
り得たデ−タを、画像デ−タ処理部で演算処理して画像
デ−タを作成し、このデータを一旦画像メモリ−に格納
する。次いで該画像メモリ−に格納された画像データ
は、記録時に取り出されて記録部である例えば図１の実
施例で示したカラ−画像形成装置へと出力される。すな
わち前記画像形成装置とは別体の画像読み取り装置から
出力される色信号が前記レ−ザ書き込み系ユニット５に
入力されると、レ−ザ書き込み系ユニット５においては
半導体レ−ザで生成されたレ−ザビ−ムを駆動モ−タ５
Ａにより回転駆動されるポリゴンミラ−５Ｂにより回転
走査し、ｆθレンズ５Ｃを経てミラ−５Ｄにより光路を
曲げて、予めランプにより除電され帯電手段たる帯電部
材４によって一様に帯電されたベルト状感光体１の周面
上に露光し、静電潜像を形成する。

【００１５】ここで露光される各画像パタ−ンは所望の
フルカラ−画像をイエロ−、マゼンタ、シアン、黒の成
分に分解したときの単色の画像パタ−ンである。形成さ
れた各々の静電潜像は図示した回転型現像器に装備され
たイエロ−、マゼンタ、シアン、黒の各現像器によって
現像され、顕像化されて単色化された単色画像が形成さ
れる。ベルト状感光体１上に形成されるイエロ−、マゼ
ンタ、シアン、黒の各画像は、各画像毎に中間転写ベル
ト１０上に順次転写される。中間転写ベルト１０上に転
写を完了した４色のトナーは、給紙台１７から給紙ロ−
ラ１８、レジストロ−ラ１９を経て転写部へ搬送された
転写紙上に転写ロ−ラ（紙転写バイアスローラ）１４に
より転写される。転写終了後、転写紙を定着装置２０に
より定着することによりフルカラ−画像のコピーが完成
する。中間転写ベルト１０、ベルト状感光体１はシ−ム
レスである。また図１の実施例の感光体はベルト状であ
るが、ドラム状感光体であっても構わない。

【００１６】この実施例では、中間転写ベルト１０の端
縁に所定の周方向間隔を隔てて開けられた穴２１（の移
動経路）に、反射型フォトセンサ２２が対面する様に位
置決めしておき、該センサ２２が穴２１の内側に位置す
る回動ロ−ラ１２の表面を検知し、この検知タイミング
に基づいてカラ−画像形成のための書き出しタイミング
を制御している。なお、回動ロ−ラの表面材質は例えば
アルミニウム、ステンレス等々の金属製とし、しかも光
反射性が所定（或は中間転写ベルト表面とは異なる反射
率）となるように表面加工を施す。このことにより、中
間転写ベルト１０の表面の色、材質と、穴２１を介した
ローラ１２の表面の色、材質をフォトセンサ２２が識別
することが可能となる。

【００１７】また上記回動ロ−ラ１２の外周面には中間
転写ベルト１０の穴２１と同じ軸方向位置に、ロ−ラ清
掃部材２３が設けられており、ロ−ラ１２表面を清掃し
その反射性（反射率）を経時においても維持するように
している。またマーク検知器として反射型フォトセンサ
２２を用いており、この反射型フォトセンサ２２を中間
転写ベルトを支持張設する回動ローラの一つの外径方向
位置に対向配置したので、中間転写ベルト１０およびそ
れを一体に含んだ作像ユニットを機器に着脱する際にフ
ォトセンサが障害となることがなく、作像ユニットの着
脱方向が制限されることがなくなる。

【００１８】また、本発明の反射型フォトセンサによる
検出対象となるマークは穴２１であり、具体的には穴２
１の内部に位置するローラの外周面であるため、ローラ
外周面のうち、該穴２１を介してセンサ２２に対面する
部分だけを上記清掃部材２３により常時磨くことによっ
て反射率の低下を防止しておくだけで、高い検出精度を
維持することが可能となる。従来の印刷、接着されたマ
ークは損耗、剥離等により経時的に被検出精度が低下す
ることが知られているが、本発明によれば、上述の様に
そのような不具合が一切ない。

【００１９】

【発明の効果】請求項１のカラ−画像形成装置において
は、反射型フォトセンサを中間転写ベルトの外径方向に
配置し、このフォトセンサを用いて、中間転写ベルトの
端縁に所定の周方向間隔を隔てて配置された貫通穴（マ
ーク）を通して露出する中間転写ベルト内部の回動ロ−
ラの表面を検知することによって、カラ−画像形成のデ
ータ書き込みタイミングを制御するので、簡単な構成で
ありながら、作像ユニットの着脱方向に限定を与えるこ
となく、初期、経時においても安定したカラ−画像（位
置ズレ無し）を形成することができる。また、請求項２
のカラ−画像形成装置においては、中間転写ベルト端部
のマ−クに対向した回動ロ−ラに、その外周面を清掃し
て反射率を一定に保持するロ−ラ清掃部材が設けられて
いるため、ロ−ラ表面の反射性を常に一定に保つことが
でき、初期、経時においても安定したカラ−画像（位置
ズレ無し）を形成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の画像形成装置の構成説明
図。

【図２】(a) 及び(b) は中間転写ベルトの斜視図及び正
面図。

【符号の説明】

１ ベルト状像担持体（ベルト状感光体）、２、３ 回
動ローラ、４ 帯電部材、５ レ−ザ書き込み系ユニッ
ト、６、７、８、９ 現像手段（現像器）、１０中間転
写ベルト、１１、１２ 回動ローラ、１３ バイアスロ
ーラ、１４ 第２の転写手段（転写ローラ）、２０ 定
着手段、２１ マ−ク（貫通穴）、２２マーク検出器、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 感光体と、色分解された画像デ−タに基
   づいて分解された色毎に静電潜像を該感光体上に形成す
   る潜像形成手段と、感光体上に形成された静電潜像を色
   分解された画像デ−タに対応する色のトナ−により顕像
   化する現像手段と、顕像化された感光体上の画像を中間
   転写ベルトに転写する第１の転写手段と、中間転写ベル
   ト上に色毎に形成された各顕像を画像位置を合わせて転
   写する工程を分解された色の数だけ繰り返す制御手段
   と、該中間転写ベルト上で重ね合わせられたトナ−像を
   転写紙に転写する第２の転写手段と、転写紙上に転写さ
   れたトナ−像を定着する定着手段とを備え、 上記各構成要素の内、少なくとも感光体と中間転写ベル
   トとを一体化したユニットを画像形成装置本体から着脱
   容易にするとともに、前記中間転写ベルトの幅方向端縁
   に沿って所定の周方向間隔で複数のマ−クを形成し、上
   記マ−クを検出する検出器の出力に基づいて上記潜像形
   成手段による画像デ−タの書き込み開始タイミングを制
   御するカラ−画像形成装置において、 上記マ−クは上記中間転写ベルトの幅方向端縁に貫通形
   成された複数の穴であり、上記検出器は上記中間転写ベ
   ルトを懸架する複数のロ−ラの内のいずれかのロ−ラの
   外周面に対向した状態で装置本体側に設けられた反射型
   フォトセンサであることを特徴とするカラー画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のカラ−画像形成装置にお
   いて、上記検出器と対向している上記中間転写ベルト内
   のロ−ラ外周面にはローラ清掃部材が設けられており、
   該ローラ清掃部材は上記中間転写ベルト端縁に設けられ
   た穴と一致する軸方向位置に配置されていることを特徴
   とするカラ−画像形成装置。