(57)【要約】【課題】  転写材の種類や状態が変化しても先端レジズレを高精度に補正することが可能な画像形成装置の提供。【解決手段】  レジストロ−ラから二次転写部間と転写材の通過時間が等しくなるように設定されたガイド区間およびセンサ手段をレジストロ−ラ上流に設けることで、転写材の二次転写部への到達時間を予測および補正し、表面画像の印字精度だけでなく、表裏画像間での先端レジズレも転写材の種類や状態によらず高精度にする。【選択図】  図１
2010243650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体により、感光体上に形成されたトナ−像を転写材上に転写する画像形成装置であって、レジストロ−ラ対、２次転写ロ−ラ対、２次転写部へ転写材を案内する転写前ガイド部材およびレジストロ−ラ対から２次転写ロ−ラ対までの区間を案内するレジストガイド部材を備えた第1の転写材搬送経路を有する画像形成装置において、
前記レジストロ−ラ対の上流部に、少なくとも前記レジストロ−ラ対および前記２次転写ロ−ラ対と同一形状かつ同一間隔に配置される２対の搬送ロ−ラ対を有し、さらに該2対の搬送ロ−ラ対区間に配置され、前記転写前ガイド部材および前記レジストガイド部材と同一の転写材案内角度および搬送パス長さに設定したガイド部材を有する第2の転写材搬送経路を配置し、前記第1の転写材搬送経路と前記第2の転写材搬送経路の転写材通過時間を一致させるように設定し、前記第2の転写材搬送経路内の通過時間から転写材が前記レジストローラ対から前記２次転写ロ−ラ対へ到達する時間を予測し、前記二次転写ロ−ラ対への前記像担持体上の画像の到達と転写材の到達とのタイミング一致させるべく前記レジストロ−ラ対の搬送速度を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第2の転写材搬送経路内に転写材の位置を検知するセンサを２つ有し、前記２つのセンサの検知に基づいて転写材が前記レジストローラ対から前記２次転写ロ−ラ対へ到達する時間を予測し、該予測に基づいて前記レジストローラ対の搬送速度を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の転写材搬送経路に、前記２つのセンサのうちの上流側に位置するセンサと相対的に同じ位置にセンサを配置し、該センサの検知に基づいて前記補正した搬送速度で転写材を搬送することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記２つのセンサの位置は、前記レジストロ−ラ対および前記2対の搬送ロ−ラ対のそれぞれのニップ位置であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第1の転写材搬送経路のレジストローラ対に隣接する上流部に該第2の転写材搬送経路を連続して備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体上から転写され、前記像担持体により搬送される未定着トナ−像を、前記二次転写ロ−ラ対に到達するまでの間に読み取る検知手段を有し、該検知手段の検知結果から前記像担持体上の未定着トナ−像が前記二次転写ロ−ラ対に到達するタイミングを予測し、前記第1の転写材搬送経路の通過時間により別途予測された転写材が前記二次転写ロ−ラ対に到達するタイミングとの差分を演算することで、両者の前記第二次転写ローラ対への到達タイミングを一致させるべく前記レジストロ−ラ対の搬送速度を補正することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリンタ、複写機、印刷機等の画像形成装置、特に転写材の表裏（両面）に画像形成が可能な電子写真方式の画像形成装置に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式の画像形成装置では、中間転写体などの像担持体に形成されている画像とシート給送装置から供給されてくる転写材との位置を合わせるためのレジストローラが設けられている。
【０００３】
レジストローラによる画像と転写材とを一致させる構成において、レジストローラの磨耗などの原因により転写材の搬送速度が変化して画像との位置精度が落ちるという問題がある。このような問題を解決するために、レジストローラの上流側に配置されている２つのセンサを用いてシートの搬送速度を実測し、その実測値に基づいてレジストローラの搬送速度を制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭63-60844号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のレジストローラの補正では次のような問題があった。
【０００６】
レジストローラから像担持体に形成されている画像の転写位置までに転写材の搬送速度が変化してしまう場合がある。すなわち、レジストローラと転写位置との間の搬送ガイドの搬送抵抗などが転写材の材質やサイズにより異なり、転写材の搬送速度を変化させてしまい画像と転写材との位置がずれてしまうという問題があった。
【０００７】
そこで本発明では、以上のような課題を鑑みて、表面画像の印字精度を保証するとともに、転写材の種類や状態が変化しても確実に先端レジズレを高精度に補正することが可能な画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、像担持体により、感光体上に形成されたトナ−像を転写材上に転写する画像形成装置であって、レジストロ−ラ対、２次転写ロ−ラ対、２次転写部へ転写材を案内する転写前ガイド部材およびレジストロ−ラ対から２次転写ロ−ラ対までの区間を案内するレジストガイド部材を備えた第1の転写材搬送経路を有する画像形成装置において、
前記レジストロ−ラ対の上流部に、少なくとも前記レジストロ−ラ対および前記２次転写ロ−ラ対と同一形状かつ同一間隔に配置される２対の搬送ロ−ラ対を有し、さらに該2対の搬送ロ−ラ対区間に配置され、前記転写前ガイド部材および前記レジストガイド部材と同一の転写材案内角度および搬送パス長さに設定したガイド部材を有する第2の転写材搬送経路を配置し、前記第1の転写材搬送経路と前記第2の転写材搬送経路の転写材通過時間を一致させるように設定し、前記第2の転写材搬送経路内の通過時間から転写材が前記レジストローラ対から前記２次転写ロ−ラ対へ到達する時間を予測し、前記二次転写ロ−ラ対への前記像担持体上の画像の到達と転写材の到達とのタイミング一致させるべく前記レジストロ−ラ対の搬送速度を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表裏の画像形成を問わず、常に転写材と画像の二次転写到達タイミングを同期させる補正を行うことが可能であるため、表裏間での相対的な先端レジ精度だけでなく、絶対的な先端レジ精度に関しても高いレベルで合わせることができる。また、シンプルな構成であるため、装置の大型化等を招くことなく、比較的容易に高印字精度を実現できる。また、転写材の種類や状態が変化しても、毎回個々の測定デ−タを利用して到達タイミングを予測するため、高精度な補正が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例1について説明する断面図である。
【図２】本発明の実施例1における補正方法について説明するタイミングチャ−トである。
【図３】本発明の実施例2について説明する断面図である。
【図４】本発明の実施例2における補正方法について説明するタイミングチャ−トである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に関して図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は本発明に係る画像形成装置の実施例1について説明する断面図である。図1では、中間転写タンデム方式のカラ−画像形成装置1の場合を例に挙げて説明する。なお、本発明に関係する箇所を中心に説明するため、図1では給紙装置や両面装置等の関係ない部分に関しては省略するものとする。転写材Ｓは、不図示の給紙装置から給紙された後、搬送ガイド3、11、104および搬送ロ−ラ2、4、13等からなる搬送経路を通じて矢印Ｄ1方向に搬送される。その後、レジストロ−ラ5において斜行等の転写材Ｓの姿勢を補正した後、レジストガイド9および転写前ガイド10により転写材Ｓを二次転写部（二次転写内ロ−ラ15および二次転写外ロ−ラ100による転写ニップ部）へと案内する。
【００１３】
一方、画像形成プロセスは、イエロ−、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋと呼ぶ）の各画像形成部19Ｙ〜19Ｋにより順次形成されたトナ−像が、一次転写装置101Ｙ〜101Ｋによって順次感光体18Ｙ〜18Ｋ上から中間転写ベルト16上に重ね合わせて転写されていく。ここで、該中間転写ベルト16は駆動ロ−ラ14、二次転写内ロ−ラ15、テンションロ−ラ106等により張架された中間転写ユニット105の形態を有しており、前記駆動ロ−ラの駆動（矢印Ｄ2方向）によって矢印Ｄ3方向に循環する。このようにして、前記中間転写ベルト16上に形成されたトナ−像は前記矢印Ｄ3方向に前記二次転写部に向けて搬送される。
【００１４】
一般に、図1に示す画像形成装置1のような中間転写系の場合、転写材Ｓ上での画像位置精度（先端余白等）を規格内に収めるために、転写材Ｓと中間転写体16上のトナ−像の到達タイミングを前記二次転写部で合わせるように考慮されている。こうして、タイミングを合わせて画像を二次転写された転写材Ｓは定着前搬送装置102等により定着装置103へと搬送され、加熱および加圧等を施されて定着画像を得た後に排紙または両面部へと搬送される。
【００１５】
しかし、中間転写系の画像形成装置では、前記レジストロ−ラ5から前記二次転写部にかけての転写材の挙動は複雑であり、転写材Ｓの搬送バラツキの原因となる。その結果、理想の到達タイミングからのズレやバラツキが生じるため、二次転写部において先端レジが規格から外れたり、環境や転写材の種類によって大きくばらついてしまう。また、両面ジョブの場合には、定着後のカ−ル等の影響を受けやすく、表裏画像間での相対的な先端レジズレの生じる。
【００１６】
そこで、図1における画像形成装置1は、前記レジストロ−ラ5、前記レジストガイド9、前記転写前ガイド10、前記二次転写内ロ−ラ15および前記二次転写外ロ−ラ100からなる搬送経路（以下、第１の搬送経路と呼ぶ）と同一の構成を有する、搬送ロ−ラ4、搬送ガイド11、搬送ガイド12、搬送ロ−ラ13からなる搬送経路（以下、第２の搬送経路と呼ぶ）を前記レジストロ−ラ5の上流部に備えている。具体的には、該第１と第２の搬送経路は、転写材Ｓに対するガイド板の当接角度や搬送パス長さ、ロ−ラの機能特性（材質、外径、加圧力等）を同じ設定とすることで、両区間を転写材Ｓが通過する時間が等しくなるように設定されている（両区間での搬送速度は同じ設定とする）。さらに、前記搬送ロ−ラ4、前記搬送路ロ−ラ13、前記レジストロ−ラ5の略ニップ位置には、転写材Ｓの通過タイミングを検知するためのセンサ6、7および8が設けられている。これにより、転写材の挙動が複雑である前記レジストロ−ラ5から二次転写部までの間の転写材の通過時間を事前に得ることができ、この通過時間のデ−タをもとに前記レジストロ−ラ5を通過後にどのくらいで前記二次転写部に到達するかが正確に予測できる。
【００１７】
図2を用いて、さらに詳しくタイミング合わせの補正方法について説明する。図2は、横軸に時間、縦軸に搬送パス上での位置をとり、画像と転写材Ｓの先端の軌跡を記したチャ−トである。例えば、Ｙの露光が開始された時点Ｐ1を時間0にとると、画像はプロセススピ−ドＰＳの傾きで二次転写部ＴＲ2の位置まで搬送され、時間ＴＧにて点Ｐ0に到達する。これが1画像目のラインＧ1であり、以降一定の間隔で2画像目（Ｇ2）、３画像目（Ｇ3）と続く。一方、転写材Ｓは給紙収納庫ＦＤの位置から時間Ｔ1後に点Ｐ2から搬送速度Ｖの傾きで二次転写部ＴＲ2の位置まで搬送され、時間ＴＦにて点Ｐ0に到達する。これらは、いずれもズレやバラツキが入っていない理想的なラインであり、両者は同じ時間で点Ｐ0に到達する。なお、ここでは転写材Ｓの増速、減速、停止等の動作は入らない場合を想定しているが、入っても特に問題はない。
【００１８】
ここで、前記レジストロ−ラ5から前記二次転写部に至る間の搬送バラツキを考慮した場合のチャ−トとこれに対する補正動作について説明する。図2において、点Ｐ2から給紙された転写材Ｓが前記センサ6（ＳＮ6）から前記センサ7（ＳＮ7）を通過するとき、理想的には点Ｐ3から点Ｐ4へと向かうべきところが、搬送遅れを生じて点Ｐ3から点Ｐ5へと向かったとする。このときに生じる差ΔＴが、後の前記レジストロ−ラ5から前記二次転写部の間においても生じるであろう搬送遅れであることは既に述べたとおりである。その後、搬送ガイド104のようなストレ−ト搬送部では再び傾きＶで搬送され、前記センサ8（ＳＮ8）の通過タイミングである点Ｐ6に到達する。該点Ｐ6は前記レジストロ−ラ5の位置であるから、ここから先程得られた搬送遅れΔＴが生じると予測されているので、特に何もしなければ点Ｐ7へと向かい理想の点Ｐ0からは結局2ΔＴずれることになると考えられる。従って、2ΔＴ分だけ早めるように前記レジストロ−ラ5の駆動モ−タパルスを上げる等して搬送速度を補正し、転写材Ｓの前記二次転写部への到達ポイントを点Ｐ0とすれば、先端レジズレは発生しない。
【００１９】
以上説明した画像形成装置1によれば、表面の画像形成時、裏面の画像形成時を問わず常に搬送されてきた転写材Ｓに対して補正されるため、絶対的な先端レジ精度と表裏間での相対的な先端レジ精度の双方で高い精度を実現することができる。また、両面画像形成時に際しての転写材Ｓの反転機構の種類によらないため汎用性が高く、また定着通過後のカ−ル紙等に対してもそれ相応の補正をかけることができるため適用範囲が広い構成を得ることができる。なお、図1ではタンデム方式の画像形成装置としたが、中間転写系の画像形成装置であれば感光体の数や画像形成部の構成は特に不問であり、同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００２０】
図3は本発明に係る画像形成装置の実施例2について説明する断面図である。図3では、中間転写タンデム方式のカラ−画像形成装置300の場合を例に挙げて説明する。なお、本発明に関係する箇所を中心に説明するため、図3では給紙装置や両面装置等の関係ない部分に関しては省略するものとする。また、該画像形成装置300は、図1における画像形成装置1と基本的な構成は同じであるため、異なる部分に関してのみ説明し、同じ部分に関しては共通の符号を用いて詳細な説明は省略する。
【００２１】
転写材Ｓは、不図示の給紙装置から給紙された後、搬送ガイド3、11および搬送ロ−ラ2、4等からなる搬送経路を通じて矢印Ｄ1方向に搬送される。その後、レジストロ−ラ5において斜行等の転写材Ｓの姿勢を補正した後、レジストガイド9および転写前ガイド10により転写材Ｓを二次転写部（二次転写内ロ−ラ15および二次転写外ロ−ラ100による転写ニップ部）へと案内する。このとき、転写材Ｓは前記二次転写部において中間転写体16上のトナ−像の到達タイミングに合わせるように考慮されている。その後、タイミングを合わせて画像を二次転写された転写材Ｓは定着前搬送装置102等により定着装置103へと搬送され、加熱および加圧等を施されて定着画像を得た後に排紙または両面部へと搬送される。
【００２２】
しかし、既に実施例1でも説明したように、実際は転写材Ｓの搬送バラツキによるタイミングのズレがあり、図3における画像形成装置300では、前記レジストロ−ラ5から前記二次転写部にかけての搬送バラツキを補正するために、以下のような構成を有している。画像形成装置300は、前記レジストロ−ラ5、前記レジストガイド9、前記転写前ガイド10、前記二次転写内ロ−ラ15および前記二次転写外ロ−ラ100からなる搬送経路（以下、第１の搬送経路と呼ぶ）と同一の構成を有する、搬送ロ−ラ4、搬送ガイド11、搬送ガイド12からなる搬送経路（以下、第２の搬送経路と呼ぶ）を前記レジストロ−ラ5の直前に備えている。具体的には、該第１と第２の搬送経路は、転写材Ｓに対するガイド板の当接角度や搬送パス長さ、ロ−ラの機能特性（材質、外径、加圧力等）を同じ設定とすることで、両区間を転写材Ｓが通過する時間が等しくなるように設定されている（両区間での搬送速度は同じ設定とする）。さらに、前記搬送ロ−ラ4、前記レジストロ−ラ5の略ニップ位置には、転写材Ｓの通過タイミングを検知するためのセンサ6およびセンサ8が設けられている。これにより、転写材の挙動が複雑である前記レジストロ−ラ5から二次転写部までの間の転写材の通過時間を事前に得ることができ、この通過時間のデ−タをもとに前記レジストロ−ラ5を通過後にどのくらいで前記二次転写部に到達するかが正確に予測できる。また、画像形成装置300は前記中間転写ベルト16上の画像を検知するセンサ301を前記二次転写部の前に備えている。例えば、前記中間転写ベルト16上に実際の画像から余白分を見越した位置に基準となる画像パッチを形成し、該画像パッチが通過するタイミングを検知すれば、転写材の先端位置に相当する画像パッチをより二次転写部に近い位置で測定できるため、補正精度が大きく向上する。
【００２３】
図4を用いて、さらに詳しくタイミング合わせの補正方法について説明する。図4は、横軸に時間、縦軸に搬送パス上での位置をとり、画像と転写材Ｓの先端の軌跡を記したチャ−トである。例えば、Ｙの露光が開始された時点Ｐ1を時間0にとると、画像はプロセススピ−ドＰＳの傾きで二次転写部ＴＲ2の位置まで搬送され、時間ＴＧにて点Ｐ0に到達する。これが1画像目のラインＧ1であり、以降一定の間隔で2画像目（Ｇ2）、３画像目（Ｇ3）と続く。一方、転写材Ｓは給紙収納庫ＦＤの位置から時間Ｔ1後に点Ｐ2から搬送速度Ｖの傾きで二次転写部ＴＲ2の位置まで搬送され、時間ＴＦにて点Ｐ0に到達する。これらは、いずれもズレやバラツキが入っていない理想的なラインであり、両者は同じ時間で点Ｐ0に到達する。なお、ここでは転写材Ｓの増速、減速、停止等の動作は入らない場合を想定しているが、入っても特に問題はない。
【００２４】
ここで、前記レジストロ−ラ5から前記二次転写部に至る間の搬送バラツキを考慮した場合のチャ−トとこれに対する補正動作について説明する。図4において、点Ｐ2から給紙された転写材Ｓが前記センサ6（ＳＮ6）から前記センサ8（ＳＮ8）を通過するとき、理想的には点Ｐ3から点Ｐ4へと向かうべきところが、搬送遅れを生じて点Ｐ3から点Ｐ5へと向かったとする。このときに生じる差ΔＴが、後の前記レジストロ−ラ5から前記二次転写部の間においても生じるであろう搬送遅れであることは既に述べたとおりである。従って、前記点Ｐ5が前記レジストロ−ラ5の位置であることから、特に何もしなければ線分Ｐ3−Ｐ5の延長線上にある点Ｐ7へと向かうと考えられる。ここで、点Ｐ4と点Ｐ5のズレをΔＴとすると、前記センサ6（ＳＮ6）から前記センサ8（ＳＮ８）までの搬送パス長さと前記センサ8（ＳＮ8）から前記二次転写部（ＴＲ2）までの搬送パス長さがともにＬ1で等しいため、相似則から理想の到達ポイントＰ0からは結局2ΔＴずれると考えられる。
【００２５】
一方、画像のタイミングは、前記中間転写ベルト16の膜厚ムラや前記駆動ロ−ラ14の回転変動等の影響を受けて厳密にはバラツキを有する。例えば、図4において、Ｙの露光が開始された点Ｐ1から前記センサ301（ＳＮ301）によって画像が検知される場合、理想的には点Ｐ1から点Ｐ8を経て、その後点Ｐ0で二次転写部へと到達するはずである。しかし、実際には変動要因を拾って前記センサ301（ＳＮ301）で検知されたポイントが点Ｐ9であり、Δｔ'だけ早くなっていたとする。従って、何もしなければ理想的なポイントＰ0からΔＴ'だけ早い点Ｐ10に到達すると考えられる。ここで、ΔＴ'は先述の転写材Ｓのタイミングズレと同様、前記センサ301（ＳＮ301）から二次転写部（ＴＲ2）までの搬送距離からΔｔ'をもとに算出できる。従って、この場合には2ΔＴ+ΔＴ'分だけ早めるように前記レジストロ−ラ5の駆動モ−タパルスを上げる等して搬送速度を補正し、転写材Ｓの前記二次転写部への到達ポイントを点Ｐ10とすれば、先端レジズレは発生しない。
【００２６】
以上説明した画像形成装置300によれば、前記第１と第２の搬送経路が連続するため、事前に検知した転写材Ｓの通過デ−タが実際に補正に使用されるまでの間に外乱が入らないため、補正精度を非常に高くすることができる。さらに、前記二次転写位置により近い位置で一旦画像の通過タイミングを検知するため、露光開始タイミングから予測した二次転写位置への到達時間よりも予測精度が高く、より確実な補正値が得られる。なお、図1ではタンデム方式の画像形成装置としたが、中間転写系の画像形成装置であれば感光体の数や画像形成部の構成は特に不問であり、同様の効果が得られる。
【図１】
2010243650.tif 000003
【図２】
2010243650.tif 000004
【図３】
2010243650.tif 000005
【図４】
2010243650.tif 000006