(57)【要約】【課題】ベルトレスの直接転写方式において、ユーザ保有の用紙を無駄にすることなく画像調整を行うことのできる画像形成装置を得る。【解決手段】感光体ドラム１１と転写ローラ１３とからなる複数の画像転写部をベルトで担持することなく用紙を搬送し、該用紙上に画像を転写する画像形成装置。画像調整用のトナーパターン像を転写するための画像調整シートＳと、該シートＳを格納する格納通路Ｃとを備えている。画像調整シートＳは通常のプリント動作時には格納通路Ｃに格納されており、画像調整時には画像転写部へ送り出され、トナーパターン像を転写される。該トナーパターン像は光センサ６１にて検出され、その検出結果に基づいて色ずれなどを補正する画像調整が実行される。画像調整に使用されたシートＳは元の格納位置に戻され、再使用される。【選択図】図２
2010191063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と該感光体に対向して配置された転写部材とからなる複数の画像転写部が並置され、該複数の画像転写部をベルトで担持することなく用紙を搬送しつつ該用紙上に画像を転写する画像形成装置において、
画像調整用のトナーパターン像を転写するための画像調整シートと、
前記トナーパターン像を検出するための検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて画像調整を行う制御手段と、
通常のプリント動作時には前記画像調整シートを格納し、画像調整時には画像調整シートを前記画像転写部へ送り出す格納部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
用紙搬送方向の最下流側に配置された画像転写部と画像定着部との間に設置された搬送経路切換え部と、
前記画像調整シートからトナーを除去するクリーニング部と、
を備え、
画像調整シートは、トナーパターン像の転写及びトナーパターン像の検出後に、前記画像定着部を通過することなく前記搬送経路切換え部及び前記クリーニング部を通過し、前記格納部に戻ること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記搬送経路切換え部と前記クリーニング部とは同じ部材で兼用されてい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】
前記画像調整シートは、前記格納部にロール状に格納されており、画像調整動作時には格納部から引き出されて前記画像転写部、前記検出手段及びトナーのクリーニング部まで搬送され、その後、格納部に巻き戻されること、を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像調整シートには搬送状態を検出するためのパターンが予め印刷されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか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、感光体と転写部材とからなる複数の画像転写部をベルトで担持することなく用紙を搬送しつつ該用紙上に画像を転写する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機やプリンタなど電子写真方式によるタンデム型のカラーの画像形成装置にあっては、中間転写方式と直接転写方式が知られている。中間転写方式は無端状に回転する転写ベルト上に４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｂｋ：ブラック）の画像を重ねて１次転写し、その後に用紙上に２次転写する。直接転写方式は無端状に回転するベルト上に用紙を担持させ、該用紙上に４色の画像を重ねて転写する。これらの画像形成装置では無端状のベルトを用いるために搬送速度は安定しており、重ね合わせる画像の調整はベルト上に形成したトナーパターン像を光学的に読み取り、画像形成動作にフィードバックすることで対処している。
【０００３】
一方、従来の転写方式に対して、低コスト化、小型化を目的として、ベルトレス転写方式が開発されている。ベルトレス転写方式とは、用紙をベルトで担持することなく搬送しつつ該用紙上に画像を転写する。しかし、このベルトレス転写方式では、用紙の搬送性が不安定であり、色ずれが生じやすいという問題点を有している。しかし、ベルトが存在しないため、ベルトを利用しての画像調整はできない。
【０００４】
そこで、特許文献１には、画像調整用のトナーパターン像を用紙上に形成して読み取ることにより画像の位置ずれ補正制御を行うことが記載されている。ここでは、無駄な用紙の消費を抑えるために、用紙の両面にトナーパターン像を形成するとしているが、結局ユーザが保有する用紙が画像調整のためだけに消費されることになる。
【０００５】
特許文献２には、色ずれ発生の原因にまでさかのぼり、例えば、感光体間の距離を測定して画像のずれ量に換算し、フィードバック制御することが記載されている。この対策では、用紙を無駄にすることがなく、常時モニタできる利点を有するものの、多数の検出センサを必要とし、コストアップを生じてしまう。また、通紙状態の良否までも検出することはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５６９０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２７６３９４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、ベルトレスの直接転写方式において、ユーザ保有の用紙を無駄にすることなく画像調整を行うことの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、
感光体と該感光体に対向して配置された転写部材とからなる複数の画像転写部が並置され、該複数の画像転写部をベルトで担持することなく用紙を搬送しつつ該用紙上に画像を転写する画像形成装置において、
画像調整用のトナーパターン像を転写するための画像調整シートと、
前記トナーパターン像を検出するための検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて画像調整を行う制御手段と、
通常のプリント動作時には前記画像調整シートを格納し、画像調整時には画像調整シートを前記画像転写部へ送り出す格納部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記画像形成装置においては、画像調整シートを画像転写部に送り出してトナーパターン像を転写し、該トナーパターン像を検出して画像調整制御にフィードバックする。それゆえ、画像調整にユーザ保有の用紙を使用する必要がない。画像調整シートは通常のプリントに使用される用紙と同質のものが好ましい。画像調整シートに転写されたトナーパターン像をクリーニングし、格納部に戻すことにより、画像調整シートを何度も再使用することができ、経済的である。
【００１０】
前記画像形成装置においては、画像調整シートに搬送状態を検出するためのパターンが予め印刷されていてもよく、通紙時間などの搬送状態をも検出して画像調整制御にフィードバックすることで、より精度の高い画像調整が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ユーザ保有の用紙を無駄にすることなく画像調整を行うことができ、実際の通紙状態でパターンを検出するため精度の高い画像調整が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】第１実施例の要部を示す立面図である。
【図３】第１実施例における画像調整シートの通紙状態を示す説明図である。
【図４】第２実施例の要部を示す立面図である。
【図５】第３実施例の要部を示す立面図である。
【図６】トナーパターン像の一例を示す平面図である。
【図７】トナーパターン像と予め印刷されているパターンの一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。なお、各実施例において、同じ部材、部分には共通する符号を付し、重複する説明は省略する。符号に添付したＹ、Ｍ，Ｃ，Ｂｋの文字はその部材がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するためのものであることを示している。
【００１４】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
本発明が適用される画像形成装置は、図１に示すように、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の画像を形成するための画像形成ユニット１０（１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋ）を下段から順次上段へと配置したものである。各画像形成ユニット１０は、感光体ドラム１１（１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ）、現像器１２（１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋ）、図示しない帯電チャージャなどを備えている。各感光体ドラム１１に対向して、それらと対になる転写ローラ１３（１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋ）が配置されている。
【００１５】
各画像形成ユニット１０において、用紙は感光体ドラム１１と転写ローラ１３とで形成されるニップ部（画像転写部）を上方に搬送される。なお、ここでの用紙搬送経路Ａは図１に点線で示すように僅かに湾曲している。
【００１６】
また、レーザ走査光学ユニット１５からは、各画像形成ユニット１０の隙間から画像データに基づく変調されたレーザビームが、各感光体ドラム１１に向けて放射され、各感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成される。画像データは図示しないコンピュータから直接あるいはネットワークを介して本画像形成装置の制御部５に送信されてくる。制御部５は、画像データの処理を含めて、用紙の搬送制御やその他の機器の制御、さらには、画像調整制御を行う。
【００１７】
画像調整制御は、以下に説明する画像調整シートを画像転写部に通紙し、画像調整用のトナーパターン像（図６参照）を転写し、該トナーパターン像を検出して、各色の転写位置のずれなどを測定し、感光体ドラム１１への画像の形成にフィードバックする制御であり、画像調整シートを使用する以外はこの種の画像形成装置では周知の制御である。画像調整制御は、電源が投入されたとき、感光体ドラム１１などが交換されたとき、あるいは、所定枚数のプリント動作が行われたときなどに実行される。
【００１８】
用紙は、自動給紙トレイ２０に複数枚が積層状態で収容されており、給紙ローラ２１によって１枚ずつ上方に給紙され、タイミングローラ対２２にて所定のタイミングをとって、かつ、用紙のスキューを補正して搬送経路Ａに送り込まれ、その搬送中に、カラー画像形成時には各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋからイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を転写され、モノクロ画像形成時には感光体ドラム１１Ｂｋからブラックの画像を転写される。画像が転写された後、用紙は加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とからなる定着ユニット３０にてトナーの定着を施され、排出ローラ対３５からトレイ３６上に排出される。なお、この種の画像形成プロセスは周知であり、その詳細な説明は省略する。
【００１９】
画像形成時において、各転写ローラ１３はそれぞれの感光体ドラム１１に所定の圧力で接触し、用紙は所定の速度で回転駆動される各感光体ドラム１１と各転写ローラ１３とで形成されるニップ部にて搬送される。転写ローラ１３は回転駆動力が伝達されるか、感光体ドラム１１の回転に従動して回転する。
【００２０】
さらに、この画像形成装置には、第１面にプリントされた用紙の第２面にプリントするため、搬送ローラ対４１，４２，４３を備えた両面プリント用搬送経路Ｂが設置されている。第１面にプリントされた用紙は排出ローラ対３５でスイッチバックされて搬送経路Ｂを搬送され、タイミングローラ対２２から再度搬送経路Ａを搬送され、第２面にプリントされる。
【００２１】
さらに、本画像形成装置では、画像調整用のトナーパターン像を転写するための画像調整シートを、通常のプリント動作時には格納しておき、画像調整時には画像転写部へ送り出し、画像調整用のトナーパターン像を転写して検出するようにしている。以下、具体的な実施例について説明する。
【００２２】
（第１実施例、図２及び図３参照）
第１実施例は、図２に示すように、搬送経路Ｂとは別に画像調整シートＳの格納通路Ｃを設けたものである。格納通路Ｃは搬送ローラ対６５，６６，６７にて構成されている。用紙の搬送方向を格納通路Ｃ側又は定着ユニット３０側のいずれかに切り換える切換えガイド６３が定着ユニット３０の上流側に配置されている。また、搬送経路Ａには感光体ドラム１１Ｂｋと切換えガイド６３との間に像検出用の光センサ６１が配置されている。
【００２３】
通常、画像調整シートＳは図３（Ａ）に示すように、先端が搬送ローラ対６７に挟着された状態で格納通路Ｃで待機している。プリント動作は画像調整シートＳがこの格納位置で待機した状態で行われる。画像調整時においては、まず、搬送ローラ対６７が起動され、画像調整シートＳはタイミングローラ対２２から搬送経路Ａを上方に搬送され（図３（Ｂ），（Ｃ）参照）、各感光体ドラム１１に形成された画像調整用のトナーパターン像を転写される。このトナーパターン像は光センサ６１で検出され、その検出結果に基づいて画像調整制御が行われる。このとき、切換えガイド６３は搬送経路Ａに侵入し、図３（Ｄ）に示すように、画像調整シートＳは格納通路Ｃに送り込まれ、図３（Ａ）に示す待機位置に戻される。
【００２４】
搬送ローラ対６５の一方のローラ６５ａは画像調整シートＳの表面に転写されたトナーを除去するクリーニング部材としても機能する。トナーの除去は、ローラ６５ａの回転周速度をシートＳの搬送速度と異ならせることにより、摩擦力でトナーを掻き取る、あるいは、ローラ６５ａをトナーとは異なる極性に帯電させることにより、トナーを静電的にローラ６５ａに吸着させて行うことができる。また、図示しないが、トナーを掻き取るブレードを配置してもよい。このように、トナークリーニング手段を配置することにより、画像調整シートＳを繰り返して使用することができる。
【００２５】
画像調整シートＳは通常のプリントに使用される用紙と同質のもの、例えば、腰の強さや厚みなどが同じものを使用することが好ましい。但し、専用のシートであってもよい。
【００２６】
（第２実施例、図４参照）
第２実施例は、図４に示すように、搬送経路切換え機能とトナークリーニング機能とを兼用するローラ５１，５２と、ガイド板５３，５４を経路切換え領域に配置したものである。他の構成は前記第１実施例と同様である。
【００２７】
ローラ５２はローラ５１に対して接離可能に設置され、通常は、図４（Ａ）に示すようにローラ５１から離間し、搬送経路Ａを開放している。この状態でプリント用紙は定着ユニット３０へ搬送される。画像調整時において、図４（Ｂ）に示すように、ローラ５２は搬送経路Ａに侵入してローラ５１に接触する。これにて搬送経路Ａを搬送されてきた画像調整シートＳはローラ５１，５２のニップ部に突入し、ガイド板５３，５４にガイドされて格納通路Ｃに搬送される。
【００２８】
移動可能に配置されているローラ５２による画像調整シートＳ上のトナーのクリーニングは、前記ローラ６５ａと同様に摩擦又は静電気による。それゆえ、前記ローラ６５ａからはクリーニング機能が省略されている。
【００２９】
（第３実施例、図５参照）
第３実施例は、図５に示すように、画像調整シートＳをロール状に巻回した状態で給紙ローラ２１の近傍であってタイミングローラ対２２の上流側に格納したものである。さらに、前記格納通路Ｃは省略され、画像調整シートＳを搬送経路Ｂにガイドするため、及び、画像調整シートＳ上のトナーをクリーニングするために前記第２実施例で示したローラ５１，５２及びガイド板５５，５６が配置されている。画像調整シートＳを巻回保持するスプール５７及び搬送ローラ対５８は正逆回転駆動可能である。
【００３０】
本第３実施例において、画像調整シートＳは、図５（Ａ）に示すように、スプール５７に巻き戻され、先端部が搬送ローラ対５８で挟着され、かつ、搬送経路Ａから退避した状態で格納されている。通常のプリント動作はこの状態で行われる。
【００３１】
画像調整時には、スプール５７及び搬送ローラ対５８が回転駆動されて画像調整シートＳが搬送経路Ａに送り出され、タイミングローラ対２２を経て各感光体ドラム１１に形成された画像調整用のトナーパターン像を転写される。このトナーパターン像は光センサ６１で検出され、その検出結果に基づいて画像調整制御が行われる。このとき、図５（Ｂ）に示すように、ローラ５２は搬送経路Ａに侵入してローラ５１に接触しており、画像調整シートＳはローラ５１，５２のニップ部に突入し、ガイド板５５，５６にガイドされて搬送経路Ｂに送り込まれる。同時に、ローラ５２によってトナーがクリーニングされる。
【００３２】
画像調整のために画像調整シートＳ上に転写されたトナーパターン像が光センサ６１にて読み取られ、かつ、ローラ５２にてトナーがクリーニングされると、前記スプール５７及び搬送ローラ対５８が逆転駆動され、画像調整シートＳがスプール５７に巻き戻され、図５（Ａ）に示す待機位置に戻される。
【００３３】
図６に、前記画像調整シートＳ上に転写されるトナーパターン像を示す。パターン像７１は副走査方向の色ずれを調整するためのもの、パターン像７２は主走査方向の色ずれを調整するためのものである。なお、これらのパターン像７１，７２は従来から用いられており、一点鎖線は光センサ６１による読取り軌跡である。
【００３４】
図７に示すように、転写されるパターン像７１，７２とは別に、搬送状態を検出するためのパターン７３ａ，７３ｂが予め印刷されていてもよい。ベルトレス転写方式では、用紙がベルトで保持されていないために搬送性が不安定である。そこで、画像調整シートＳに予め所定の位置にパターン７３ａ，７３ｂを固定的に印刷しておく。このパターン７３ａ，７３ｂを光センサ６１で検出することにより、画像転写部での搬送性能（搬送時間）を検出することができる。この検出結果を制御部５による画像書込み制御、あるいは、用紙搬送制御にフィードバックすることにより、各画像転写部による用紙上の画像転写位置を高精度に補正することができる。
【００３５】
なお、用紙の搬送時間は、画像調整シートＳを使用する以外にも、タイミングローラ対２２の駆動開始タイミングから用紙の先端が光センサ６１で検出されるまでの時間で検出することができる。あるいは、感光体ドラム１１Ｙの上流側に設けたいま一つの光センサと前記光センサ６１とが用紙先端を検出するタイミングに基づいて検出することができる。
【００３６】
（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できる。
【００３７】
特に、画像形成装置の基本的な構成は任意であり、プリンタ単体以外に複写機やファクシミリ複合機であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明は、ベルトレスの直接転写方式の画像形成装置に有用であり、特に、ユーザが保有する用紙を無駄にすることがなく画質が向上する点で優れている。
【符号の説明】
【００３９】
５…制御部
１０…画像形成ユニット
１１…感光体ドラム
１３…転写ローラ
５２…切換えガイド兼クリーニングローラ
６１…光センサ
６３…切換えガイド
６５ａ…クリーニングローラ
７１，７２…トナーパターン像
７３ａ，７３ｂ…印刷パターン像
Ａ…搬送経路
Ｂ…両面プリント用搬送経路
Ｃ…格納通路
Ｓ…画像調整シート
【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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