(57)【要約】【課題】画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、簡単に検出できる画像形成装置を得る。【解決手段】電子写真方式による画像形成装置であって、中間転写ベルト上の記録媒体の所定の端部ｙに対応する位置に、記録媒体及び中間転写ベルト２１を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンＴ１〜Ｔ４を形成する。このトナーパターンＴ１〜Ｔ４は、同じ長さａのバーパターンの集合体である複数のグループＡ〜Ｄからなり、各グループＡ〜Ｄごとに記録媒体の前記所定の端部ｙに対して所定のピッチｂで配置が異なっている。このトナーパターンＴ１〜Ｔ４は記録媒体上に転写され、転写されたトナーパターンを検出することにより記録媒体の主走査方向Ｙのずれ量を求める。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像担持体と、
前記トナー像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、前記トナー像担持体上の記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及びトナー像担持体を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンを形成し、
前記ずれ量検出用トナーパターンは、所定長さのパターンを有する複数のグループからなり、各グループごとに記録媒体の前記所定の端部に対して所定のピッチで配置が異なっていること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数のグループは同じ長さのバーパターンの集合体であ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】
記録媒体上に転写された前記ずれ量検出用トナーパターンを検出する検出手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記検出手段は原稿画像の読取り装置であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
記録媒体への転写後に前記トナー像担持体上に残された前記ずれ量検出用トナーパターンを検出する検出手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２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、画像形成装置、特に、電子写真方式などによって最終的に記録材上にトナー画像を転写、定着する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスによる複写機、プリンタなどの画像形成装置は、通常、記録媒体を１枚ずつ給紙する複数の給紙トレイ又は給紙カセット（以下、給紙部と記す）を装備している。これらの給紙部は、部品寸法のばらつきや組立て時のばらつきなどに起因して、記録媒体の搬送において、搬送方向（以下、副走査方向とも記す）にあるいは搬送方向と直交する方向（以下、主走査方向とも記す）に位置ずれを生じる。このような位置ずれに対して、従来では、製造工程の最終段階、あるいは、ユーザ側へのセットアップ時に、いちいち手動で調整していた。しかし、手動でずれ量を１ｍｍ以下に調整するのは極めて煩わしく、多大な時間を要していた。
【０００３】
また、テストチャートをスキャナで読み込み、それを記録媒体にコピーした画像を定規で計測してずれ量、補正値を算出し、補正値を操作パネルから制御部（ＣＰＵ）に入力し、画像を描画するためのレーザビームによる画像書込み開始位置を調整することも行われていた。しかし、この方法においても、画像を定規で計測したり、補正値を算出してそれをキー入力するなど、煩わしさは解消されていなかった。
【０００４】
そこで、特許文献１には、位置ずれを検出するためのトナーパターンを用紙に転写し、その用紙上のトナーパターンをスキャナで読み込むことで位置ずれ量を自動的に検出し、画像書込み開始位置を補正する方法が記載されている。位置ずれ量の検出方法としては、第１に、用紙端からトナーパターンまでの距離を算出し、所定の距離との差分によってずれ量を求める、第２に、用紙端を跨ぐようにトナーパターンを形成することで、位置ずれが生じていると転写の際に用紙に乗る部分と転写ベルトに残る部分の距離が変化し、この差分でずれ量を求めることが記載されている。
【０００５】
前記特許文献１に記載のいずれの検出方法においても、用紙端からトナーパターン端、もしくは、トナーパターン端からトナーパターン端までを検出する必要があり、その後、距離を算出することで位置ずれ量を特定し、該位置ずれ量に基づいて画像書込み位置を補正している。しかし、このような方法では、主走査方向に倍率誤差が生じている場合には、実際に形成されるパターンの距離自体が所定距離とは異なってしまうために、位置ずれが発生していなくても位置ずれしていると誤判断してしまう可能性がある。つまり、主走査方向の倍率誤差による差分なのか、位置ずれによる差分なのか原因を特定できないという問題点を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３３２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、簡単に検出できる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の目的を達成するため、本発明の一形態である画像形成装置は、
トナー像担持体と、
前記トナー像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
を備えた画像形成装置において、
前記トナー像形成手段は、前記トナー像担持体上の記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及びトナー像担持体を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンを形成し、
前記ずれ量検出用トナーパターンは、所定長さのパターンを有する複数のグループからなり、各グループごとに記録媒体の前記所定の端部に対して所定のピッチで配置が異なっていること、
を特徴とする。
【０００９】
前記画像形成装置において、ずれ量検出用トナーパターンに予め位置情報を持たせ、該トナーパターンを記録媒体及びトナー像担持体を跨ぐように形成することで、転写後にはトナー像担持体上に残る部分と記録媒体上に転写される部分とに分かれる。よって、記録媒体上に転写されたトナーパターン部分又はトナー像担持体上に残ったトナーパターン部分を検出することで記録媒体の位置ずれ量を検出する。即ち、予め位置情報を持っているトナーパターンの端部の検出情報から記録媒体のずれ量を検出するため、トナー像の形成に倍率誤差が生じていても該誤差に影響されることなくずれ量を検出することができる。また、トナーパターンから位置情報を直接認識できるため、複雑な計算などによってずれ量を求める必要もない。そして、特定した位置ずれ量に基づいて画像書込み開始位置などの調整を行うことにより、給紙部の各個体の誤差による搬送の位置ずれにも拘わらず、記録媒体の所定の位置に安定して画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、簡単に検出でき、記録媒体の所定の位置に安定して画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例における中間転写ベルト上でのずれ量検出用トナーパターンの配列状態を示す説明図である。
【図３】第１実施例における記録媒体上に転写されたずれ量検出用トナーパターンの読取り範囲を示す説明図である。
【図４】第１実施例における記録媒体上に転写されたずれ量検出用トナーパターンの読取り出力を示すグラフである。
【図５】第２実施例における中間転写ベルト上でのずれ量検出用トナーパターンの配列状態を示す説明図である。
【図６】第２実施例における中間転写ベルト上に残されたずれ量検出用トナーパターンの読取り範囲を示す説明図である。
【図７】第２実施例における中間転写ベルト上に残されたずれ量検出用トナーパターンの読取り出力を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１３】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
本発明の一実施例である画像形成装置は、図１に示すように、タンデム方式の電子写真プリンタであり、概略、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色のトナー画像を形成するためのプロセスユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ）と、中間転写ユニット２０と、記録媒体を収容した給紙ユニット３０と、定着ユニット３５と、画像読取りユニット４０と、で構成されている。
【００１４】
プロセスユニット１０は、それぞれ、感光体ドラム１１、帯電チャージャ１２、現像器１３、露光装置１４などを配置したもので、露光装置１４から照射される光によってそれぞれの感光体ドラム１１上に描画される静電潜像を現像器１３で現像して各色のトナー画像を形成する。画像データは、画像読取りユニット４０からあるいはコンピュータから制御部５０に転送されてくる。
【００１５】
中間転写ユニット２０は、矢印Ｘ方向に無端状に回転駆動される中間転写ベルト２１を備え、各感光体ドラム１１と対向する転写チャージャ２２から付与される電界にて、各感光体ドラム１１上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２１上に１次転写して合成する。なお、このような電子写真法による画像形成プロセスは周知であり、詳細な説明は省略する。
【００１６】
装置本体の下部には、記録媒体を１枚ずつ給紙するトレイを３段備えた給紙ユニット３０が配置され、記録媒体は給紙ローラ３１からタイミングローラ３２を介して前記中間転写ベルト２１と２次転写ローラ２５とのニップ部に搬送され、ここでトナー画像（合成カラー画像）が２次転写される。その後、記録媒体は定着ユニット３５に搬送されてトナーの加熱定着を施され、装置本体の上面に配置されたトレイ部３６に排出される。
【００１７】
（第１実施例、図２〜図４参照）
本第１実施例では、まず、プロセスユニット１０のいずれか一つを用いて、中間転写ベルト２１上の記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及び中間転写ベルト２１を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４（図２参照）を形成する。このずれ量検出用トナーパターンＴ１〜Ｔ４は、同じ長さａであって間隔が異なるバーコード状のパターンの集合体である複数のグループＡ〜Ｄからなり、各グループＡ〜Ｄごとに記録媒体の所定の端部に対して主走査方向Ｙに所定のピッチｂで配置が異なっている。
【００１８】
図２において、点線ｙで示す位置が記録媒体の正常な搬送状態における端部である。トナーパターンＴ１〜Ｔ４が形成される範囲は、記録媒体の主走査方向Ｙのずれが想定される範囲で十分である。なお、グループ数は４以上の数であってもよい。
【００１９】
次に、記録媒体が給紙ユニット３０の特定の一つから給紙され、中間転写ベルト２１上に形成された前記ずれ量検出用トナーパターンＴ１〜Ｔ４が転写される。この際、記録媒体の端部は点線ｙの近傍を通過し（位置ずれを生じていなければ点線ｙ上を通過する）、トナーパターンＴ１〜Ｔ４は中間転写ベルト２１上に残る部分と記録媒体上に転写される部分とに分かれる。
【００２０】
図３には記録媒体上に転写されたトナーパターンｔ１〜ｔ４を示す。このトナーパターンｔ１〜ｔ４は定着されてトレイ部３６に排出された後、画像読取りユニット（スキャナ）４０で光学的に読み取られる。ここでの読取りエリアは図３に点線で示すように、前記トナーパターンＴ１〜Ｔ４の長さａに相当する範囲である。図４に画像読取りユニット４０での読取り出力を示す。この読取り出力から副走査方向Ｚ（搬送方向）のドットに対してそれぞれ主走査方向Ｙに出力値を合計し、完全に読取りエリア内に収まった場合を１００％として、それらの値が閾値Ｓを超えた出力値となったグループＡ〜Ｄのいずれかをずれ量に相当すると判断する。
【００２１】
図４ではグループＣがずれ量に相当し、この場合は記録媒体に主走査方向Ｙのずれ量は０であると検出される。このように、記録媒体上に転写されたトナーパターンｔ１〜ｔ４の検出情報により記録媒体の位置ずれ量が直接的に求まることになる。例えば、一般的なファクシミリ複合機に搭載されている解像度６００ｄｐｉの画像読取りユニット４０を使用した場合、ａ＝１．０ｍｍ、ｂ＝０．１ｍｍに設定し、閾値を９５％以上で１００％未満の範囲に設定すると、０．１ｍｍ以下の精度で位置ずれを検出することができる。
【００２２】
以上のようにして検出した記録媒体の主走査方向Ｙの位置ずれ量に対して、前記露光装置１４による画像の書込み開始位置を調整する。これにて、給紙ユニット３０のそれぞれのトレイの誤差による搬送の位置ずれにも拘わらず、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、トナーパターンの計測や複雑な計算などが不要になり、記録媒体の所定の位置に安定して画像を形成することができる。
【００２３】
（第２実施例、図５〜図７参照）
画像読取りユニット（スキャナ）４０を搭載している画像形成装置であれば、前記第１実施例のように画像をスキャナで読み取って記録媒体の位置ずれを補正することができる。しかし、スキャナを搭載していないプリンタなどではこのような方法で補正はできない。このようなプリンタでは、図１に示すように、中間転写ベルト２１に形成されたトナー像を読み込むことのできるエリアセンサＳＥ１を設け、該センサＳＥ１によって中間転写ベルト２１上に残されたずれ量検出用トナーパターンを読み取ってずれ量を検出することが必要となる。このような検出方法を以下に第２実施例として説明する。
【００２４】
本第２実施例では、まず、前記第１実施例と同様に、プロセスユニット１０のいずれか一つを用いて、中間転写ベルト２１上に記録媒体の所定の端部に対応する位置に、記録媒体及び中間転写ベルト２１を跨ぐようにずれ量検出用トナーパターンＴ１〜Ｔ４（図５参照）を形成する。この場合は、図２に示した配置に対して、点線ｙ（正常な搬送状態にある記録媒体の端部）を基準として主走査方向Ｙに逆の関係にトナーパターンＴ１〜Ｔ４を形成する。トナーパターンＴ１〜Ｔ４の長さａやピッチｂは第１実施例と同様である。
【００２５】
次に、記録媒体が給紙ユニット３０の特定の一つから給紙され、中間転写ベルト２１上に形成された前記ずれ量検出用トナーパターンＴ１〜Ｔ４が転写される。この際、トナーパターンＴ１〜Ｔ４は中間転写ベルト上に残る部分と記録媒体上に転写される部分とに分かれる。
【００２６】
図６には中間転写ベルト２１上残されたトナーパターンｔ１〜ｔ４を示す。このトナーパターンｔ１〜ｔ４は前記エリアセンサＳＥ１で光学的に読み取られる。ここでの読取りエリアは図６に斜線を付して示す範囲であり、図７にセンサＳＥ１での読取り出力を示す。この読取り出力から副走査方向Ｚ（搬送方向）のドットに対してそれぞれ主走査方向Ｙに出力値を合計し、完全に読取りエリア内にパターンが残った場合を１００％として、それらの値が閾値Ｓを越えた出力値となったグループＡ〜Ｄのいずれかをずれ量に相当すると判断する。この点は前記第１実施例と同様であるが、第２実施例では複数のグループが閾値を越えたと認識される場合が想定される。このような場合は、最も位置ずれ値の小さいグループを選択して補正量を決定する。例えば、図７に示した例では、グループＣ，Ｄが認識されるが、ずれ量の少ないグループＣを検出パターンとして選択し、補正量を決定する。なお、この手法は第１実施例においても適用することができる。また、第２実施例における作用効果は第１実施例と同様である。
【００２７】
（副走査方向の調整）
記録媒体の副走査方向Ｚ（搬送方向）における位置ずれ量も前記トナーパターンＴ１〜Ｔ４を使用して検出し、補正することも可能である。この場合、トナーパターンＴ１〜Ｔ４は副走査方向Ｚに直交する方向に配列させて記録媒体の先端あるいは後端に対応する位置に形成される。副走査方向Ｚにおける画像形成位置の補正は、画像の書込みタイミングを制御する以外に、タイミングローラ３２を制御することによっても行うことができる。
【００２８】
（他の実施例）
なお、本発明に係る画像形成装置は、前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００２９】
特に、本発明が適用される画像形成装置としては、タンデム方式の電子写真複写機以外に、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機であってもよく、モノクロの画像形成装置であってもよい。さらに、ずれ量検出用トナーパターンを形成する像担持体としては、中間転写ベルト以外に、感光体ドラム、感光体ベルト、中間転写ドラムであってもよい。また、ずれ量検出用トナーパターンは、複数のグループにおいて、必ずしも同じ長さのバーパターンが集合している必要はなく、各グループが最低限１本のパターンで構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、画像形成に倍率誤差が生じていても記録媒体の位置ずれ量を精度よく、かつ、簡単に検出できる点で優れている。
【符号の説明】
【００３１】
１０…プロセスユニット
１１…感光体ドラム
１２…帯電チャージャ
１３…現像器
１４…露光装置
２１…中間転写ベルト
２５…２次転写ローラ
４０…画像読取りユニット（スキャナ）
Ｔ１〜Ｔ４…ずれ量検出用トナーパターン
ＳＥ１…エリアセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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