(57)【要約】【課題】  トナーの消費量を抑え、かつレジスト調整の処理時間を短縮する。【解決手段】  黒色用転写部材と３色一体のカラー用転写部材とにより中間転写ベルトを感光体に当離接させ、黒色印刷とカラー印刷を切り替える画像形成装置において、中間転写ベルト上にレジストマーク（３）を形成するレジストマーク形成手段（２）と、レジストマークを読み取るレジストセンサ（２５）と、レジストセンサで読み取ったレジストマークに基づいてレジストマーク形成手段を制御し、レジスト調整を行う制御手段（１）とを備え、制御手段は、黒色とカラー間のレジスト調整を行う調整モードを有している。【選択図】        図４
2006201339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
黒色用転写部材と３色一体のカラー用転写部材とにより中間転写ベルトを感光体に当離接させ、黒色印刷とカラー印刷を切り替える画像形成装置において、
中間転写ベルト上にレジストマークを形成するレジストマーク形成手段と、
レジストマークを読み取るレジストセンサと、
レジストセンサで読み取ったレジストマークに基づいてレジストマーク形成手段を制御し、レジスト調整を行う制御手段とを備え、
前記制御手段は、黒色とカラー間のレジスト調整を行う調整モードを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、イエロー、マゼンタ、シアンのうちの１色と黒色のレジストマークをそれぞれ形成して黒色とカラー間のレジスト調整を行う第１調整モードと、全色のレジストマークを形成してレジスト調整を行う第２調整モードとを有し、第１調整モードと第２調整モードを切り換えてレジスト調整することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、第１調整モードにおいて、黒色と、黒色に最も近い位置にあるカラーのレジストマークを印刷してレジスト調整を行うことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、トナー残量に応じてレジストマークを形成するカラーを切り替え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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は黒色用転写部材とカラー用転写部材とにより中間転写ベルトを感光体に当離接させ、黒色印刷とカラー印刷を切り替え可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タンデム型のフルカラー画像形成装置において、中間転写ベルトの搬送方向の位置ずれ、走査方向の位置ずれ、斜め方向の傾きのずれ、倍率誤差のずれ等の位置ずれをなくすために、走査光学装置から感光ドラムまでの光ビーム光路内に反射器を配置して反射器位置を調整可能にし、中間転写ベルト上のマークの位置を検出し、検出結果に応じて各画像間の位置ずれ要素を補正するものが提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特許第２６０３２５４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１においては、各画像間の位置ずれ要素を補正する場合、その都度４色のマークを形成しているためカラートナーの消費量が多くなるとともに、位置ずれ補正のための処理時間も多くかかってしまうという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は上記課題を解決しようとするもので、黒色印刷とカラー印刷を切り替え可能な画像形成装置において、トナーの消費量を抑え、かつ処理時間も短縮してレジスト調整できるようにすることを目的とする。
そのために本発明は、黒色用転写部材と３色一体のカラー用転写部材とにより中間転写ベルトを感光体に当離接させ、黒色印刷とカラー印刷を切り替える画像形成装置において、中間転写ベルト上にレジストマークを形成するレジストマーク形成手段と、レジストマークを読み取るレジストセンサと、レジストセンサで読み取ったレジストマークに基づいてレジストマーク形成手段を制御し、レジスト調整を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、黒色とカラー間のレジスト調整を行う調整モードを有していることを特徴とする。
また、本発明は、前記制御手段が、イエロー、マゼンタ、シアンのうちの１色と黒色のレジストマークをそれぞれ形成して黒色とカラー間のレジスト調整を行う第１調整モードと、全色のレジストマークを形成してレジスト調整を行う第２調整モードとを有し、第１調整モードと第２調整モードを切り換えてレジスト調整することを特徴とする。
また、本発明は、前記制御手段が、第１調整モードにおいて、黒色と、黒色に最も近い位置にあるカラーのレジストマークを印刷してレジスト調整を行うことを特徴とする。
また、本発明は、前記制御手段が、トナー残量に応じてレジストマークを形成するカラーを切り替えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、黒色用転写部材と３色一体のカラー用転写部材を備えた画像形成装置において、レジストずれが起こり易い黒色とカラー間のレジスト調整を行う調整モードを有しているため、カラートナーの消費を抑え、レジスト調整のための処理時間を短縮することができる。
また、イエロー、マゼンタ、シアンのうちの１色と黒色のレジストマークをそれぞれ形成して黒色とカラー間のレジスト調整を行う第１調整モードと、全色のレジストマークを形成してレジスト調整を行う第２調整モードとを切り換えてレジスト調整することにより、同様にカラートナーの消費を抑え、レジスト調整のための処理時間を短縮することができる。
また、第１調整モードにおいて、黒色と、黒色に最も近い位置にあるカラーのレジストマークを印刷してレジスト調整を行うことにより、黒色とカラー間のレジスト調整を容易に行うことができる。
また、トナー残量に応じてレジストマークを形成するカラーを切り替えることにより、偏ったカラートナーの消費を抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１は本発明が適用されるタンデム型カラー画像形成装置の一実施形態を説明する図、図２は当離接ユニットの構成を説明する平面図、図３はレバーを駆動するカムを説明する図である。
【０００７】
図１において、本実施形態の画像形成装置は駆動ローラ２１と従動ローラ２２の間に張架され、テンションローラ２３で所定の張力が付与されている無端状の中間転写ベルト２０の長さ方向に沿って、４色の感光体ユニット１０（ブラック用感光体ユニット１０Ｋ、シアン用感光体ユニット１０Ｃ、マゼンタ用感光体ユニット１０Ｍ、イエロー用感光体ユニット１０Ｙ）が配置されている。なお、従動ローラ２２と対向する位置に中間転写ベルトクリーナ２４が設けられるとともに、印刷位置を検出するためのレジストセンサ２５が設けられている。また、各色感光体ユニット１０は、ローラ状感光体１１の周囲に、トナー供給ローラ１３、現像ローラ１４を有する現像器ユニット１２、露光器１５、帯電器１６、感光体クリーナ１７を有している。
【０００８】
中間転写ベルト２０を挟み、各色感光体に対向する位置に各色一次転写ローラ３０（ブラック用一次転写ローラ３０Ｋ、シアン用一次転写ローラ３０Ｃ、マゼンタ用一次転写ローラ３０Ｍ、イエロー用一次転写ローラ３０Ｙ）が配置され、駆動ローラ３４と対向する二次転写位置に中間転写ベルト２０を挟んで二次転写ローラ４７が設けられている。
【０００９】
各色感光体ユニット１０は、帯電器１６で感光体１１を所定電位に一様帯電した後、露光器１５により画像露光して感光体上に画像状の静電潜像を形成し、現像ローラ１４で現像してトナー像を形成し、中間転写ベルト２０に一次転写し、転写残りトナーは感光体クリーナ１７でクリーニングされる。一方、装置の下部には給紙カセット４０が設けられ、繰り出しローラ４１で繰り出された用紙は搬送路４３を通して搬送され、二次転写位置で中間転写ベルト上のトナー像が用紙上に一括転写される。二次転写後の用紙は定着器４９によりトナー像が定着された後、装置上部のトレイに排出される。両面印字の場合には、表面印字後の用紙を搬送路４５を通して二次転写位置に搬送し、裏面にトナー像を転写した後、定着器４９でトナー像を定着して装置上部のトレイに排出する。
【００１０】
本実施形態においては、ブラック用一次転写ローラ３０Ｋは、一端が支点軸３２において支持され、この支点軸を中心に回動し、図示しないバネ部材で中間転写ベルトから離間する方向へ付勢される移動レバー（ブラック用当離接レバー）３１の他端において駆動される。一方、カラー用の各転写ローラ（シアン用一次転写ローラ３０Ｃ、マゼンタ用一次転写ローラ３０Ｍ、イエロー用一次転写ローラ３０Ｙ）は、一端が支点軸３４において支持され、この支点軸を中心に回動し、図示しないバネ部材で感光体、中間転写ベルトから離間する方向へ付勢される移動レバー（カラー用当離接レバー）３３により一体に駆動される。
【００１１】
図２に示すように、ブラック用当離接レバー３１、カラー用当離接レバー３３は各色一次転写ローラ３０（ブラック用一次転写ローラ３０Ｋ、シアン用一次転写ローラ３０Ｃ、マゼンタ用一次転写ローラ３０Ｍ、イエロー用一次転写ローラ３０Ｙ）の両端に設けられて各色一次転写ローラ３０を支持しており、ブラック用一次転写ローラ３０Ｋと、これに最も近い位置に配置されているカラー用転写ローラ（この例ではシアン用一次転写ローラ３０Ｃ）との中間位置にカム軸３７が設けられ、モータ等からなる駆動源３８で駆動される。カム軸３７の両端にはブラック用当離接レバー３１と係合するブラック当接カム３５、、カラー用当離接レバー３３と係合するカラー当接カム３６が設けられ、カム軸３７の回転によりブラック用当離接レバー３１、カラー用当離接レバー３３をバネ部材に抗してそれぞれ駆動し、各色一次転写ローラ３０を中間転写ベルト２０に対して当離接する。
【００１２】
本実施形態では、支点軸３２と支点軸３４はカム軸３７に対して反対側に設けられ、これら各支点軸からブラック用当離接レバー３１とカラー用当離接レバー３３は互いに交差してオーバーラップするように延びている。このような構成とすることにより、黒色用及びカラー用の転写ローラ及び２つの移動レバー、カム軸の駆動源を有する当離接ユニットの全長を短くでき、図１に示すように、この全長を駆動ローラと従動ローラ間の長さより短くし、さらには、中間転写ベルトの長さ方向に沿って配置された各色感光体ユニット全体の長さよりも短くすることが可能であり、当離接ユニットを中間転写ベルト内のスペースに納めることが可能である。
【００１３】
さらに、中間転写ベルトは水平に対して傾斜させており、カム軸３７はブラック用一次転写ローラ３０Ｋと、シアン用一次転写ローラ３０Ｃとを結ぶ直線の垂直二等分線上かその近辺に配置されている。Ｙ，Ｍ，Ｃの各転写ローラは１つのカラー用当離接レバー３３に支持されて一体的に駆動されるため、Ｙ，Ｍ，Ｃ間の印刷位置精度を保つことは可能であるが、カラーとブラックとでは当離接レバーが別体となるため、それらの間で印刷位置ずれが起こりやすい。そこでカム軸３７をブラック用一次転写ローラ３０Ｋと、シアン用一次転写ローラ３０Ｃに対して等距離に配置し、カムの各移動レバーとの接触部分の面形状をほぼ同じとすることにより、ブラックとシアン用の一次転写ローラの移動軌跡をカム軸に対してほぼ面対称となって変位量が等しくなり、ブラックとシアン間、ひいてはブラックとＹ，Ｍ，Ｃ間の印刷位置ずれを防止している。
【００１４】
また、カラー用当離接レバー３３は、各色転写ローラにより中間転写ベルトが各色感光体１１に当接するとき、シアン用感光体１１Ｃ、マゼンタ用感光体１１Ｍ、イエロー用感光体１１Ｙに対する接線と平行となるように構成されている。その結果、各色感光体は同じタイミングで中間転写ベルトと接触する。各色感光体の接触タイミングがずれると、先に当接した感光体が中間転写ベルトに衝撃を与えて振動させてしまい、印刷位置精度にずれを生じさせてしまうが、本実施形態では各色感光体は同じタイミングで中間転写ベルトと接触するため、このようなことは生じない。
【００１５】
次に、図３により２つの移動レバーを独立に駆動するカム構造について説明する。
図示するように、ブラック当接カム３５は、軸方向断面がほぼ円形状の一部を切り欠いた形状であり、切り欠いた部分（非カム部分）以外の残りのカム部分がブラック用当離接レバーと接触してこれを駆動し、レバーとの接触面であるカム面はカム軸の周囲に１８０°より大きい角度に渡っている。従って、カム軸を回転し、１８０°より小さい角度範囲の非カム部分がブラック用当離接レバー３１に対向したときは非接触で、中間転写ベルトはブラック用感光体に当接せず、１８０°より大きい角度範囲のカム部分がブラック用当離接レバー３１に対向したときは接触してレバーを押し下げ、押し下げ量が最大となる位置近辺においては中間転写ベルトがブラック用感光体に当接するように構成されている。
【００１６】
一方、カラー当接カム３６は、軸方向断面からみたカム面（カラー用当離接レバー３３と接触する面）がブラック当接カム３５のカム面の一部とほぼ一致し、かつブラック当接カム３５のカム面の角度範囲内にあるように形成されている。そして、カム軸中心を通り、カラー当接カム３６のカム面の中心を通る線（カラー当接カム中心線）Ｃ２が、カム軸中心を通り、ブラック当接カム３５のカム面の中心を通る線（ブラック当接カム中心線）Ｃ１からほぼ６０°の位置に一致している。
【００１７】
前述したように、カム軸は、ブラック用一次転写ローラと、シアン用一次転写ローラを結ぶ直線に対してほぼ垂直２等分線上にある。図３（ａ）ではこの垂直２等分線（図のＣ１と一致）に対してブラック当接カム面が左右対称の位置で、かつ非カム部分がブラック用当離接レバーと対向しているためレバーは駆動されず、また、カラー当接カム中心線Ｃ２はブラック当接カム中心線から右方向に６０°の位置にあり、ブラック当接カム３５のカム面内にあるカラー当接カム３６のカム面もカラー用当離接レバーと対向しないためレバーは駆動されず、中間転写ベルトは各色感光体に当接せず、待機モードにある。
【００１８】
図３（ａ）において、カム軸を左方向に１２０°回転するとブラック当接カム３５のカム面の一部がブラック用当離接レバー３１を押し下げ、一方、カラー当接カム３６は、カラー当接カム中心線が１２０°回転しただけではそのカム面がカラー用当離接レバー３３に接触せず、中間転写ベルトはブラック用感光体にのみ当接してモノクロモードとなる（図３（ｂ））。
【００１９】
図３（ａ）において、カム軸を右方向に１２０°回転するとブラック当接カム３５のカム面の一部がブラック用当離接レバー３１を押し下げ、さらに、カラー当接カム中心線が垂直２等分線から６０°右方向に回転した位置にあるカラー当接カム３６もカム面がカラー用当離接レバー３３を押し下げるため、中間転写ベルトは全色の感光体に当接してフルカラーモードとなる（図３（ｃ））。
【００２０】
このように、ブラック当接カム３５とカラー当接カム３６は同軸回転し、駆動源３８によってカラーモード、モノクロモード、待機モードに対応する３位置に停止するように制御される。なお、駆動源３８としては、例えば、ステッピングモータや３位置停止可能なステッピングクラッチを使用する。こうして、１２０°の等回転角でフルカラーモード、モノクロモード、待機モードを切り替えることができ、切り替え速度を速くし、かつ同じタイムラグでの切り替えが可能となる。
【００２１】
次に、上記のようにカラー用当離接レバーによりＹ，Ｍ，Ｃの一次転写ローラを一体的に駆動する画像形成装置におけるレジスト制御について図４、図５により説明する。
図４はレジスト制御を行うブロック構成図、図５はレジスト制御を説明するための図である。
制御装置１は画像形成装置のレジスト調整を行う制御部であり、独立した単体のコントローラとして、或いはプロセス全体を制御するコントローラの一部として構成する。レジスト調整は中間転写ベルト上に形成される各色画像間で位置ずれが起きないようにする処理である。例えば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの各色画像（レジストマーク）を中間転写ベルト上に等間隔に形成するように、各色感光体の露光タイミングや駆動速度、中間転写ベルトの駆動速度等を設定したとき、実際に中間転写ベルト上に形成されたレジストマーク３を投受光部を有するレジストセンサ２５で読み取って、制御装置１において等間隔になっているか否かチェックする。その結果、各色レジストマークが等間隔に形成されていない場合には、制御装置１は等間隔になるようにレジストマーク形成手段（感光体ユニット、中間転写ベルト、中間転写ベルト駆動手段等）を制御する。この制御により、例えば、露光装置における露光のタイミング、感光体の駆動速度、中間転写ベルトの駆動速度等が調整される。なお、ここではレジストマークを等間隔に形成するようなレジスト調整について例示したが、等間隔に限らず任意のパターンとなるようにレジストマークを形成し、設定した通りのパターンが形成されるように調整するようにしてもよい。こうして、設定通りにレジストマークを形成するように調整できれば、各色間で色ずれのない画像形成を行うことができる。
【００２２】
ところで、図１〜図３で説明したようなカラー用当離接レバーによりＹ，Ｍ，Ｃの一次転写ローラを一体的に駆動する画像形成装置にあっては、Ｙ，Ｍ，Ｃ間のレジストずれは起こりにくいが、これとは別体のブラック用当離接レバーでブラック用一次転写ローラを駆動しているため、ブラックとカラー間とではレジストずれが起こり易い。そこで、本実施形態では、黒色とカラー間のレジスト調整を行う調整モードを設けて両者間のレジスト調整を行っている。
【００２３】
図５（ａ）は全色調整モードの例を示しており、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのレジストマークを中間転写ベルト上に等間隔に形成し、各色間でのレジスト調整を行う。この場合、Ｃ，Ｍ，Ｙはカラー用当離接レバーにより一体に駆動されるためレジストずれが起こりにくい。したがって、この調整を頻繁（例えば、５０枚印字毎）に行うと、レジスト精度が保たれているにも拘わらずＣ，Ｍ，Ｙについてレジストマークを頻繁に形成することになり、無用にトナーを消費してしまうとともに、調整のための処理に時間を要してしまう。
【００２４】
そこで、図５（ｂ）に示すように、一次転写ローラの当離接レバーが別体であるため、レジストずれが起こり易いブラックとカラー間でのレジスト調整を行うモードを設け、ブラックとＹ，Ｍ，Ｃのうちの任意の一色との間の調整を行う。例えば、ブラックとカラー間でのレジスト調整を頻繁（例えば、５０枚印字毎）に行い、何回かに一度（例えば、５００枚印字毎）全色のレジスト調整モードに切り換える。ブラックとカラーの一色との間のレジスト調整では、カラートナーの消費が抑制でき、また、２色間での調整のため４色間の調整に比して処理時間も短縮できる。
【００２５】
このように、Ｙ，Ｍ，Ｃのうちの１色と黒色のレジストマークを形成して黒色とカラー間のレジスト調整を行う第１調整モードと、全色のレジストマークを形成してレジスト調整を行う第２調整モードとを切り換えてレジスト調整することにより、カラートナーの消費抑制と、処理時間の短縮を図ることができる。
【００２６】
なお、ブラックとの間の調整を行う１色は、図１〜図３の画像形成装置の場合、ブラックに最も近い位置に感光体ユニットと一次転写ローラ等からなる画像形成ユニットがあるシアンの場合がレジスト精度を出し易いので、ブラックとシアンとの間でレジスト調整を行うのが好ましい。なお、ブラックと特定色のみレジスト調整を頻繁に行うと、特定色のトナー消費が多くなるので、カラートナーの消費量を勘案してブラックとの間でレジスト調整するカラーを決定することも必要である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明によれば、カラートナーの消費を抑え、レジスト調整の処理時間を短縮できるので産業上の利用価値は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態の画像形成装置の概略構成を説明する図である。
【図２】当離接ユニットの構成を説明する平面図である。
【図３】移動レバーを駆動するカムを説明する図である。
【図４】レジスト制御を行うブロック構成図である。
【図５】レジスト制御を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１…制御装置、２…レジストマーク形成手段、３…レジストマーク、２５…レジストセンサ、１０Ｋ…ブラック用感光体ユニット、１０Ｃ…シアン用感光体ユニット、１０Ｍ…マゼンタ用感光体ユニット、１０Ｙ…イエロー用感光体ユニット、２０…中間転写ベルト、３０Ｋ…ブラック用一次転写ローラ、３０Ｃ…シアン用一次転写ローラ、３０Ｍ…マゼンタ用一次転写ローラ、３０Ｙ…イエロー用一次転写ローラ、３１…ブラック用当離接レバー、３２，３４…支点軸、３３…カラー用当離接レバー。
【図１】
2006201339.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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