(57)【要約】      （修正有）【課題】  １センサの基準で中間転写体の色レジ合わせと用紙のレジ合わせが可能となり、より高精度な画像形成が実現できる。【解決手段】  対応する各色の画像信号に応じ複数の単色画像ステーションにて形成される可視の色現像画像全てを中間転写体上に転写、担持し、記録用紙に一括転写する中間転写方式のフルカラー画像形成装置において、中間転写体の画像形成方向の最下流位置にフルカラー画像を読み取り可能なセンサと、センサ出力から前記各色画像ステーションの書き込み位置ずれを検出する手段と、各画像ステーションに画像情報を転送すると共にその画像転送タイミングをずれ検出手段出力により補正する手段と、センサの読み取り対象を記録用紙の主／副走査レジ検出に切り換える切り換え手段と、センサで記録用紙を読み取った結果から主／副走査レジを検出する手段を持ち、補正制御手段は前記主／副走査レジ検出手段の結果より画像転送タイミングを補正する。【選択図】        図１ａ
2006133572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対応する各色の画像信号に応じて複数の単色画像ステーションにて形成される可視の色現像画像を中間転写体上に転写、担持し、複数のすべての色現像画像を該中間転写体上に重ね合わせて転写した後、記録用紙に一括転写する中間転写方式のフルカラー画像形成装置において、
前記中間転写体の画像形成方向の最下流に位置し、中間転写体上のフルカラー画像を読み取り可能なフルカラー画像読み取り手段と、
前記フルカラー画像読み取り手段の出力から前記各色画像ステーションの書き込み位置ずれを検出する書き込みずれ検出手段と、
各画像ステーションに画像情報を転送すると共に、その画像転送タイミングを前記検出手段出力により補正する補正制御手段と、
前記フルカラー画像読み取り手段の読み取り対象を、記録用紙の主走査／副走査レジ検出に切り換える切り換え手段と、
前記フルカラー画像読み取り手段の結果から記録用紙の主走査／副走査レジを検出する用紙レジ検出手段を持ち、
前記補正制御手段は前記主走査／副走査レジ検出手段の検出結果より画像転送タイミングを補正することを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記切り換え手段は前記フルカラー画像読み取り手段の位置を、前記各色画像ステーションの書き込み位置ずれ検知位置、または用紙横レジ読み取り検知位置に移動させることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記各色画像ステーションの書き込み位置ずれ検知と、記録用紙の主走査／副走査レジ検知のための光源を各々持ち、また光源の反射光を前記フルカラー画像読み取り手段に導くミラーを少なくとも１つ持ち、前記切り換え手段が前記光源の点灯を切り換えることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項４】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記フルカラー画像情報読み取り手段は、前記中間転写体を含むユニット、もしくは前記転写用紙を搬送する搬送ユニットいずれかに取り付けられていること特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記フルカラー画像読み取り手段は、画像形成装置における前記中間転写体を含むユニット、もしくは前記転写用紙を搬送する搬送ユニット以外の部位に取り付けられることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項６】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記各色画像ステーションの書き込み位置ずれ検知を、画像形成装置の調整動作時に行うことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項７】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記主走査／副走査検知を画像形成装置の画像形成動作時に行うことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項８】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記フルカラー画像読み取り手段はＣＣＤなどのリニアセンサであることを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【請求項９】
請求項１に記載のフルカラー画像形成装置において、前記フルカラー画像読み取り手段の長さは、画像形成可能な最大用紙サイズの主走査長より長いことを特徴とするフルカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像読取装置あるいは他の外部機器とのインタフェースを有し、該外部機器から入力される画像情報に基づいて転写材に画像を形成するフルカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のカラー画像形成装置は、例えば走査光学系を有する読み取り手段によって原稿を読み取った画像信号に基づき、感光ドラムに異なる色に対応した複数の静電潜像を形成し、複数の色トナーを使用する現像器により現像して中間転写体に転写し、中間転写体上のトナー画像を記録用紙に転写し、定着器によって記録用紙に画像を定着させる構成となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
最近のカラー画像形成装置に用いられる中間転写体はベルト状のもの、ドラム状のものなどが一般的である。高品質なカラー画像を得るには、中間転写体上に複数の色トナー像を転写する際に各色の位置がずれないようにすることが重要である。そのために、従来は画像形成媒体上に各色のトナーで特定のパターンを形成し、それを色レジ検知センサで読み取り、ずれ量を検知して画像形成にフィードバックして色のずれを補正していた（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
また、記録用紙への画像の書き出し位置を一定にすることも重要である。書き出し位置には記録用紙の搬送方向先端位置（副走査レジ）と、横方向の先端位置（主走査レジ）の二つがある。これらを一定にするために、記録用紙の搬送状態を用紙レジ検知センサで読み取り、書き出し位置が一定になるように補正していた（例えば、特許文献３参照）。特に両面印刷のとき、表面に印刷済みの用紙を再給紙する際に主走査レジがずれ易いことから、重要な機能である。これらのレジ補正が、高品質な画像を得るために重要である。
【特許文献１】特開昭６２−１８２７６６号公報
【特許文献２】特開平４−２４０８７１号公報
【特許文献３】特開平６−１７８０３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような画像形成装置においては、ジャム処理性やメンテナンス性確保のために、記録用紙の搬送ユニットや画像形成媒体を含むユニットが分離され、引き出すことが可能な構造になっている。そのため経年変化やユニット交換などで搬送パスと画像形成媒体の位置関係が微妙にずれてしまう可能性があった。
【０００６】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、中間転写体の色レジ検知と記録用紙のレジ検知を１つのセンサ基準で行うことで、中間転写体と記録用紙搬送パスとの位置関係のずれをより高精度に補正し、より高品質な画像形成が可能となるフルカラー画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る第一の発明は前記課題を解決するために、対応する各色の画像信号に応じて複数の単色画像ステーションにて形成される可視の色現像画像を中間転写体上に転写、担持し、複数のすべての色現像画像を該中間転写体上に重ね合わせて転写した後、記録用紙に一括転写する中間転写方式のフルカラー画像形成装置において、前記中間転写体の画像形成方向の最下流に位置し、中間転写体上のフルカラー画像を読み取り可能なフルカラー画像読み取り手段と、前記フルカラー画像読み取り手段の出力から前記各色画像ステーションの書き込み位置ずれを検出する書き込みずれ検出手段と、各画像ステーションに画像情報を転送すると共に、その画像転送タイミングを前記検出手段出力により補正する補正制御手段と、前記フルカラー画像読み取り手段の読み取り対象を、記録用紙の主走査／副走査レジ検出に切り換える切り換え手段と、前記フルカラー画像読み取り手段の結果から記録用紙の主走査／副走査レジを検出する用紙レジ検出手段を持ち、前記補正制御手段は前記主走査／副走査レジ検出手段の検出結果より画像転送タイミングを補正する構成とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては前記手段を用いることにより、中間転写体の色レジ検知と記録用紙のレジ検知を１つのセンサ基準で行うことで、中間転写体と記録用紙搬送パスとの位置関係のずれをより高精度に補正し、より高品質な画像形成が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態であるフルカラー画像形成装置を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１ａは、本発明の実施例のフルカラー画像形成装置としてのレーザプリンタの構成を示す概略図である。
【００１１】
レーザブリンタは、図１ａに示す様に画像形成部において、原稿を走査もしくは接続されたコンピュータ（いずれも不図示）から送られる画像信号に基づいて形成される画像光により静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して可視画像を重畳転写してカラー可視画像を形成し、このカラー可視画像を転写材２へ転写し、その転写材２上のカラー可視画像を定着させるもので、画像形成部は、現像色の数だけ並置したステーション毎の感光体（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、一次帯電手段としての注入帯電手段（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）、現像手段（８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ）、トナーカートリッジ（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）、中間転写体１２、給紙部、転写部および定着部１３によって構成されている。
【００１２】
上記感光ドラム（感光体）５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、アルミシリンダの外周に有機光導伝層を塗布して構成し、図示しない駆動モータの駆動力が伝達されて回転するもので、駆動モータは感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋを画像形成動作に応じて反時計周り方向に回転させる。感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋへの露光光はスキャナ部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋから送られ、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面に選択的に露光することにより、静電潜像が形成されるように構成されている。
【００１３】
一次帯電手段として、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の感光体を帯電させるための４個の注入帯電器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備える構成で、各注入帯電器にはスリーブ７ＹＳ、７ＭＳ、７ＣＳ、７ＫＳが備えられている。
【００１４】
現像手段として、上記静電潜像を可視化するために、ステーション毎にイエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像を行う４個の現像器８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋとを備える構成で、各現像器には、スリーブ８ＹＳ、８ＭＳ、８ＣＳ、８ＣＫが設けられている。各々の現像器は脱着可能に取り付けられている。
【００１５】
中間転写体１２は、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに接触しており、カラー画像形成時に時計周り方向に回転し、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの回転に伴って回転し、可視画像の転写を受ける。また、中間転写体１２は画像形成時に後述する転写ローラ９ａが接触して転写材２を狭持搬送することにより転写材２に中間転写体１２上にカラー可視画像を同時に重畳転写する。
【００１６】
レジストレーションセンサユニット６は中間転写体上の色ずれ検知を行うものであり、色ずれ検知を行う際はセンサの検知面が中間転写体１２の方へ向けられる。中間転写体上の色ずれ検知については後述する。
【００１７】
転写ローラ９ａは、中間転写体１２上にカラー可視画像を重畳転写している間は、中間転写体に当接させるが、印字処理終了時は、９ｂの位置に離開する。
【００１８】
定着部１３は、転写材２を搬送させながら、転写されたカラー可視画像を定着させるものであり、図１ａに示すように転写材２を加熱する定着ローラ１４と転写材２を定着ローラ１４に圧接させるための加圧ローラ１５とを備えている。定着ローラ１４と加圧ローラ１５は中空状に形成され、内部にそれぞれヒータ１６、１７が内蔵されている。すなわち、カラー可視画像を保持した転写材２は定着ローラ１４と加圧ローラ１５により搬送されるとともに、熱および圧力を加えることによりトナーが表面に定着される。
【００１９】
可視画像定着後の転写材２は、その後図示しない排出ローラによって図示しない排紙部に排出して画像形成動作を終了する。
【００２０】
また、両面印刷を行う場合は、表面の画像形成動作が終了した後、不図示の転写材搬送パススイッチ機構により、反転パス２２に進入し、両面カセット（もしくは両面パス）へ向かってスイッチバックする。
【００２１】
両面カセット（もしくは両面パス）２３に格納された転写材２’は、裏面に画像形成するべく再び給紙される。その際レジストレーションセンサユニット６は図１ｂのように検知面を転写材搬送パス側に移動され、転写材の先端レジ／横レジ検知を行い、転写材の裏面に画像形成し、定着部１３より定着され、不図示の排紙部から排出され画像形成を終了する。
【００２２】
クリーニング手段２１は、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及び中間転写体１２上に残ったトナーをクリーニングするものであり、感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に形成されたトナーによる可視画像を中間転写体１２に転写した後の廃トナーあるいは転写ローラ９上に形成された４色のカラー可視画像を転写材２に転写した後の廃トナーは、不図示のクリーナ容器に蓄えられる。
【００２３】
図２は、中間転写体１２の概略図である。中間転写体１２は、ゴムベルトあるいは樹脂ベルトからなり、中間転写体１２の周囲には、各色感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋから中間転写体１２上に形成された色レジストレーション補正用パターン画像を読み取るためのレジストレーションセンサユニット６、レジストレーションセンサユニット６の読み取り位置を、中間転写体の色ずれ検知位置と転写材のレジストレーション検知位置に移動させる駆動手段３０８が設けられている。これらレジストレーションセンサユニット６と駆動手段３０８は転写材搬送ユニットＴに取り付けられている。
【００２４】
感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上にレーザ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを照射し、電子写真プロセスによって感光体５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの静電潜像を現像して中間転写体１２上に転写する画像形成部を複数有し、中間転写体１２に各色の画像を重畳転写してカラー画像を得る画像形成装置の場合、各感光ドラムの機械的取り付け誤差や各レーザビームの光路長誤差、光路長変化等により各感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに静電潜像を形成し、中間転写体１２上に転写する際、各色のレジストレーションが合わなくなるという問題がある。
【００２５】
このため、各感光ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋから中間転写体１２上に形成された色レジストレーション補正用パターン画像をピンフォトセンサあるいはＣＣＤセンサからなるレジストレーションセンサユニット６で読み取り、各色に相当する感光ドラム上での色レジストレーションずれを検出し、記録されるべき画像信号に機械的補正、電気的補正をかける。
【００２６】
レジストレーションセンサユニット６のブロック図を図３に示す。
【００２７】
本実施例ではレジストレーションセンサユニットに用いるセンサはＣＣＤとする。レジストレーションセンサユニット６は、発光部３０１、受光部３０２、複合プラレンズ３０３で構成される。発光部３０１から照射された光（以後光源光と略す）Ｉｏは中間転写体１２の表面で反射し、反射光Ｉｒは受光部３０２で計測される。受光部３０２で計測された反射光はＣＣＤの出力３０８がＬＥＤ光量制御部３０４でモニタされ、ＣＰＵ３０５に送られる。
【００２８】
ＣＰＵ３０５は、光源光Ｉｏと反射光Ｉｒの測定値により、各感光ドラムの機械的取り付け誤差や各レーザビームの光路長誤差、光路長変化等を算出し、画像信号に機械的補正、電気的補正をかける。
【００２９】
３０８はレジストレーションセンサユニット６の読み取り位置を、中間転写体１２の色レジストレーション補正を行う位置と、転写材の先端レジ／横レジ検知を行う位置に切り換える駆動手段である。
【００３０】
図４ａは２０５（図２）方向から見た中間転写体１２とレジストレーションセンサユニット６である。レジストレーションセンサ付近をクローズアップしている。
【００３１】
レジストレーションセンサユニット６は、不図示の転写材搬送ユニットに取り付けられた駆動手段３０８によって中間転写体１２の色レジストレーション補正を行うときは６ａの位置に、転写材の横レジ検知を行うときは６ｂの位置に移動させられる。
【００３２】
図５〜７にレジストレーションセンサユニット６の動作のフローチャートを示す。
【００３３】
はじめに、図５のチャートのように、ＣＰＵ３０５が色レジストレーション補正モードにあるか否かを判定する。色レジストレーション補正モードであれば（５００判定Ｙｅｓ）、駆動手段３０８を用いてセンサを中間転写体へ向ける（図６の４００へ）。転写材横レジ検知であれば（５００判定Ｎｏ）、駆動手段３０８を用いてセンサを転写材搬送パスに向ける（図７の６００へ）。
【００３４】
図６に色レジストレーション補正制御のフローチャートを示す。はじめに、中間転写体表面に色レジストレーション補正用パターン画像を現像剤１で形成する（４０１）。続けて、現像剤２で補正用パターン画像（４０２）、現像剤３で補正用パターン画像（４０３）、現像剤４の補正用パターン画像（４０４）を形成する（ここで現像剤１、現像剤２、現像剤３、現像剤４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの何れかである）。
【００３５】
色現像剤画像を中間転写体表面に形成した後、各色現像画像の反射濃度をレジストレーションセンサ６で測定する（４０５）。測定した結果より、主走査幅誤差があると判断した場合（４０６）は、画像周波数を微調整し（４０７）、主走査方向書き出し位置誤差ありと判断した場合（４０８）は、水平同期タイミングを微調整する（４０９）。さらに、副走査方向書き出し位置誤差があると判断した場合（４１０）は、ポリゴンモータの位相を微調整する（４１１）。
【００３６】
次にレジストレーションセンサ６を用いた転写材の横レジ検知について図７のフローチャートを用いて説明する。はじめに、センサ６の位置に用紙が到達したか否か判定する（６０１）。用紙が到達していなければ（６０１判定Ｎｏ）、継続して待つ。用紙が到達したら（６０１判定Ｙｅｓ）、次に用紙横レジ位置検知を行う（６０２）。次に６０２での結果を用いて、全色の主走査書き出し位置を調整する。次に画像形成終了を判定し（６０４）、終了であれば横レジ検知を終了する（６０５）。まだ終了していなければ、再び６０１へ戻る。
【００３７】
上記はあくまで実施形態の一例であり、図４ａで説明したレジストレーションセンサ６の読み取り位置切り換え構成を図４ｂのように、センサ６を固定しミラー２５、光源２４ａ、２４ｂを設置し、光源を切り換える構成で行ってもよい。
【００３８】
また、レジストレーションセンサユニット６並びに駆動手段３０８は図１ｃのように中間転写体１２を含むユニットに取り付ける構成でも同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、レジストレーションセンサユニット６並びに駆動手段３０８は、中間転写体１２を含むユニットと転写材搬送ユニット両方が引き出し式になっている場合、これら以外の画像形成装置のフレームに取り付けられる構成でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１ａ】フルカラー画像形成装置としてのレーザプリンタの全体構成図
【図１ｂ】フルカラー画像形成装置としてのレーザプリンタの全体構成図
【図１ｃ】フルカラー画像形成装置としてのレーザプリンタの全体構成図
【図２】中間転写体の概略図
【図３】レジストレーションセンサのブロック図
【図４】レジストレーションセンサ、中間転写体、横レジ検知周辺の詳細を示す図
【図５】レジストレーションセンサの初期動作フローチャート
【図６】中間転写体の色レジ補正制御のフローチャート
【図７】記録用紙の横レジ補正制御のフローチャート
【符号の説明】
【００４１】
１      用紙カセット
２      転写材
６，６ａ，６ｂレジストレーションセンサユニット
１２    中間転写体
２２    反転パス
２３    両面カセット
２４ａ，２４ｂ  光源
２５    ミラー
３０１  発光部
３０２  受光部
３０３  複合プラレンズ
３０４  ＬＥＤ光量制御部
３０５  ＣＰＵ
３０８  レジストレーションセンサユニット駆動手段
【図１ａ】
2006133572.tif 000003
【図１ｂ】
2006133572.tif 000004
【図１ｃ】
2006133572.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006133572.tif 000009
【図６】
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【図７】
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