(57)【要約】【課題】カラープリンタにおいて、従来中間転写ベルト上にＩ−ＴＯＰ信号生成用のマークを設けるの対し、基準位置を検出するまでの無駄な時間を費やすこと無く、ファーストプリントアウト時間の短縮化を図る。【解決手段】中間転写ベルト２上の任意の位置に作像基準用の基準パッチ画像３７Ａをトナー像で生成し、作像基準パッチ位置センサ３６で検出したその基準パッチに基づいて作像基準信号を生成する。この作像基準信号を用いて感光体への露光動作開始時間の可変制御を行うと共に、作像基準信号を使用して２次転写ローラおよび、中間転写ベルト用のクリーナーブレードの離間制御も行う。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、該感光体上に潜像を形成するための露光手段と、該感光体上にトナー像を形成するための現像手段と、該感光体上に複数回に分けて形成された複数のトナー像を順次一次転写するための中間転写体とを有する画像形成装置において、
作像基準信号の生成のための作像基準パッチを前記中間転写体上にトナー像で生成する作像基準パッチ生成手段と、
生成された前記作像基準パッチの位置を検出する基準パッチ検出手段と、
前記基準パッチ検出手段で検出された前記作像基準パッチに基づいて前記作像基準信号を生成する作像基準信号発生手段と、
前記作像基準信号の発生から前記露光手段の露光動作開始までの時間を可変制御する作像基準信号調整手段と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記作像基準パッチ生成手段は、一色目の画像生成前に前記作像基準パッチを生成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】
前記作像基準パッチ生成手段は、同時に転写される画像の数、または画像サイズに応じて前記作像基準パッチを１個または複数個、前記中間転写体上に形成することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体に転写された画像を記録材に２次転写するための２次転写ローラを有し、該２次転写ローラは離間可能とし、該２次転写ローラを離間制御する際の離間タイミングを、前記作像基準信号発生手段からの作像基準信号を基準に制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記作像基準信号調整手段は、前記中間転写体上の欠陥を避けるタイミングでトナー像が該中間転写体上に転写されるように、前記作像基準信号の発生から前記露光手段の露光動作開始までの時間を調整することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
感光体と、該感光体上に潜像を形成するための露光手段と、該感光体上にトナー像を形成するための現像手段と、該感光体上に複数回に分けて形成された複数のトナー像を順次一次転写するための中間転写体とを有する画像形成装置の画像形成方法において、
作像基準信号の生成のための作像基準パッチを前記中間転写体上にトナー像で生成する作像基準パッチ生成ステップと、
生成された前記作像基準パッチの位置を検出する基準パッチ検出ステップと、前記基準パッチ検出ステップで検出された前記作像基準パッチに基づいて前記作像基準信号を生成する作像基準信号発生ステップと、
前記作像基準信号の発生から前記露光手段の露光動作開始までの時間を可変制御する作像基準信号調整ステップと
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
前記作像基準パッチ生成ステップにおいて、一色目の画像生成前に前記作像基準パッチを生成することを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
【請求項８】
前記作像基準パッチ生成ステップにおいて、同時に転写される画像の数、または画像サイズに応じて前記作像基準パッチを１個または複数個、前記中間転写体上に形成することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成方法。
【請求項９】
前記中間転写体に転写された画像を記録材に２次転写するための２次転写ローラを有し、該２次転写ローラは離間可能とし、該２次転写ローラを離間制御する際の離間タイミングを、前記作像基準信号発生ステップで生成した前記作像基準信号を基準に制御することを特徴とする請求項６ないし８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
前記作像基準信号調整ステップにおいて、前記中間転写体上の欠陥を避けるタイミングでトナー像が該中間転写体上に転写されるように、前記作像基準信号の発生から前記露光手段の露光動作開始までの時間を調整することを特徴とする請求項６ないし９のいずれかに記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電方式や電子写真記録方式などを採用した画像形成装置および画像形成方法に関し、特に感光体上に潜像を形成するための露光開始に先立ち、中間転写体上の作像基準パッチの位置を検出し、検出した作像基準パッチに基づいて作像基準信号を生成し、生成した作像基準信号を基に露光開始までの時間を制御する機能を備えた画像形成装置及び画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フルカラー画像を出力可能な、電子写真記録方式を用いたプリンタや複写機といった画像形成装置が普及している。
【０００３】
図４は従来の画像形成装置の一例であるフルカラーレーザビームプリンタの要部構成を示す。像担持体としての感光体ドラム（以下、単に「感光体」という）１はモータ（図示しない）により同図の矢印Ａの方向に回転できるように設けられている。感光体１の周囲には、一次帯電器７、露光装置（レーザビーム発生装置）８、現像ユニット１３、転写帯電器９、クリーナ装置１２が配置されている。クリーナ装置１２の前段には清掃帯電器（図示しない）が配置されている。
【０００４】
上記現像ユニット１３はフルカラー現像のための４台の現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋを組込んでいる。現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋは、感光体１上の潜像をそれぞれＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナーで現像する。各色のトナーを現像する際には、モータ（図示しない）によって現像ユニット１３を同図の矢印Ｒ方向に回転させ、当該色の現像装置が感光体１に当接するように位置合わせされる。
【０００５】
露光装置８からのレーザビームの露光により感光体１上に潜像が形成され、この潜像が現像装置のトナーにより現像される。感光体１上に順次現像された各色のトナー像はそれぞれ、転写装置１０によって中間転写体としてのベルト２に順次転写されて、４色のトナー像が重ね合わされる。ベルト２はローラ１７，１８，１９に張架されている。これらのローラのうち、ローラ１７は駆動源（図示しない）に結合されてベルト２を駆動する駆動ローラとして機能し、ローラ１８はベルト２の張力を調節するテンションローラとして機能し、ローラ１９は２次転写装置としての転写ローラ（２次転写ローラ）２１のバックアップローラとして機能する。
ベルト２を挟んでローラ１７と対向する位置にはベルトクリーナ２２が設けられていて、ベルト２上の残留トナーがブレードで掻き落とされ、容器内に回収される。
【０００６】
記録紙カセット２３からピックアップローラ２４で搬送路に引き出された記録紙はローラ対２５、２６によってニップ部、つまり２次転写装置２１とベルト２との当接部に給送される。ベルト２上に形成されたトナー像はこのニップ部で記録紙上に転写され、定着装置５で熱定着されて装置外へ排出される。
【０００７】
上記構成によるカラープリンタでは、次のようにして画像が形成される。まず、帯電装置７に電圧を印加して感光体１の表面を予定の帯電部電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、帯電された感光体１上の画像部分が予定の露光部電位になるようにレーザースキャナからなる露光装置８で露光を行い、それにより感光体１上に潜像が形成される。露光装置８は画像信号に基づいてオン・オフすることにより、画像に対応した潜像を形成する。
【０００８】
現像装置１３Ｙ等の現像ローラには、各色毎に予め設定された現像バイアスが印加されており、上記潜像は該現像ローラの位置を通過時にトナーで現像され、トナー像として可視化される。トナー像は転写装置１０でベルト２に転写され、さらに２次転写装置２１で記録紙に転写された後、その記録紙は定着装置５に送給される。フルカラープリント時はベルト２上で４色のトナーが重ね合わされた後、記録紙に転写される。
【０００９】
感光体１上に残留したトナーは予備清掃装置（図示しない）でトナーの帯電を、クリーニングしやすい状態にし、クリーナ装置１２で除去・回収され、最後に、感光体１は除電装置（図示しない）で一様に０ボルト付近まで除電されて、次の画像形成サイクルに備える。
【００１０】
上記感光体１の外周の長さとベルト２の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体１の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００１１】
このような中間転写方式の画像形成装置においては、感光体上に複数回に分けて形成された複数のトナー像を順次一次転写するための上記のような中間転写体と、作像基準信号を発生する作像基準信号発生部と、その作像基準信号をもとにして上記露光部の動作開始を制御する制御部とを有する画像形成装置が提案されている。
【００１２】
この提案装置の場合では、カラープリンタの画像形成タイミングは、ベルト２上のパッチ位置を基準として制御されている。ベルト２は駆動ローラ１７、テンションローラ１８、およびバックアップローラ１９からなるローラ類に掛け渡されていて、テンションローラ１８によって所定の張力が与えられている。
【００１３】
駆動ローラ１７およびローラ１９の間には、基準位置を検知する反射型センサ（フォトセンサ）３６が配置されている。反射型センサ３６はベルト２の外周面端部に予め設けられた固定の反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来の画像形成装置では、ベルト２の外周面端部に設けられた反射テープ等のマーキングを検知してＩ−ｔｏｐ信号を出力する際、ベルト２上の反射テープ等のマーキング位置と、基準位置を検知する反射型センサ３６の位置関係によっては、ファーストプリントアウト時間が無駄にかかるという点があった。
【００１５】
さらに、２次転写ローラ２１の汚れを回避するため、上記感光体１上の有効画像領域はその２次転写ローラ２１の長さよりも長くする必要性があった。
【００１６】
本発明は、上記の点に鑑みて成されたもので、その主たる目的は、ベルト上の基準位置を検出するまでの無駄な時間を費やすこと無く、ファーストプリントアウト時間短縮化をはかった画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
【００１７】
また、本発明の付随する目的は、さらに、感光体上の有効画像領域を２次転写ローラの長さよりも長くする必要性を無くした画像形成装置および画像形成方法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、感光体と、該感光体上に潜像を形成するための露光手段と、該感光体上にトナー像を形成するための現像手段と、該感光体上に複数回に分けて形成された複数のトナー像を順次一次転写するための中間転写体とを有する画像形成装置において、作像基準信号の生成のための作像基準パッチを前記中間転写体上にトナー像で生成する作像基準パッチ生成手段と、生成された前記作像基準パッチの位置を検出する基準パッチ検出手段と、前記基準パッチ検出手段で検出された前記作像基準パッチに基づいて前記作像基準信号を生成する作像基準信号発生手段と、前記作像基準信号の発生から前記露光手段の露光動作開始までの時間を可変制御する作像基準信号調整手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
ここで、好ましくは、前記作像基準パッチ生成手段は、一色目の画像生成前に前記作像基準パッチを生成する。
【００２０】
また、好ましくは、前記作像基準パッチ生成手段は、同時に転写される画像の数、または画像サイズに応じて前記作像基準パッチを１個または複数個、前記中間転写体上に形成する。
【００２１】
また、好ましくは、前記中間転写体に転写された画像を記録材に２次転写するための２次転写ローラを有し、該２次転写ローラは離間可能とし、該２次転写ローラを離間制御する際の離間タイミングを、前記作像基準信号発生手段からの作像基準信号を基準に制御する。
【００２２】
また、好ましくは、前記作像基準信号調整手段は、前記中間転写体上の欠陥を避けるタイミングでトナー像が該中間転写体上に転写されるように、前記作像基準信号の発生から前記露光手段の露光動作開始までの時間を調整する。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成方法は、感光体と、該感光体上に潜像を形成するための露光手段と、該感光体上にトナー像を形成するための現像手段と、該感光体上に複数回に分けて形成された複数のトナー像を順次一次転写するための中間転写体とを有する画像形成装置の画像形成方法において、作像基準信号の生成のための作像基準パッチを前記中間転写体上にトナー像で生成する作像基準パッチ生成ステップと、生成された前記作像基準パッチの位置を検出する基準パッチ検出ステップと、前記基準パッチ検出ステップで検出された前記作像基準パッチに基づいて前記作像基準信号を生成する作像基準信号発生ステップと、前記作像基準信号の発生から前記露光手段の露光動作開始までの時間を可変制御する作像基準信号調整ステップとを有することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２５】
（第１の実施の形態）
図１と図２を用いて本発明の第１の実施の形態を説明する。本発明に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの全体の構成は、前述の図４とほぼ同様なので、重複部分の説明は省略する。
【００２６】
まず、図４において、感光体１の外周の長さとベルト２の周長は、１：ｎ（ｎは整数）で表される整数比になっている。このように設定しておくと、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前とまったく同じ状態に戻るため、中間転写ベルト２上に４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）、感光体１の回転ムラによる色ズレを回避することが可能である。
【００２７】
駆動ローラ１７およびバックローラ１９の間には、基準位置を検知する反射型センサ３６が配置されている。本発明では、従来と異なり、一色目の画像生成前に、作像基準パッチをベルト２の外周面端部にトナー像で生成し、反射型センサ３６はベルト２上に生成されたその作像基準パッチを検知して作像基準信号を出力する。
【００２８】
制御部（図示しない）は、その作像基準信号を検知したのち、所定時間経過後にレーザースキャナからなる露光装置８で露光を開始する。また、上記の通り、ベルト２が１周する間に、感光体１が整数回転し、ベルト１周前とまったく同じ状態に戻るため、ベルト２上では常に同じ位置にトナー像が形成される。用紙サイズによって、トナー像サイズも変化するが、ベルト２上にはトナー像が絶対にのらない範囲が存在するので、この範囲内に上記作像基準パッチを生成することとなる。
【００２９】
図１は、ベルト２と、基準位置を検知する反射型センサ３６と、ベルト２の外周面端部にトナー像で書き込んだ基準パッチ３７Ａ、３７Ｂと、トナー像（網目のクロスハッチで表わす）との位置関係を模式的に示す図である。本例においては、ベルト２の周長は５０２．６５ｍｍ（＝１６０×πｍｍ）に設定してある。
【００３０】
図２は、図１の位置関係を平面に展開した説明図である。トナー像が、対応用紙サイズで、レターサイズ（短手２１６ｍｍ）以下のサイズ（以下、スモールサイズという）の場合は、図２の（ａ），（ｂ）に示すように、トナー像（網目のクロスハッチで表わす）をベルト２の周上に２枚分形成し、それ以上のサイズ（以下、ラージサイズという）の場合には、図２の（ｃ）に示すように、ベルト２の周上に１枚分トナー像（網目のクロスハッチで表わす）を形成する。
【００３１】
ベルト２の周上に２枚分のトナー像を形成するスモールサイズの場合には、図２の（ａ），（ｂ）に示すように、１面目（以下、Ａ面という）の作像基準信号を基準パッチ３７Ａ、２枚目（以下、Ｂ面という）の作像基準信号を基準パッチ３７Ｂを基に生成し、トナー像を形成する。ラージサイズの場合には、基準パッチ３７Ａを基準に作像基準信号を生成し、トナー像を形成する。
【００３２】
このように、作像基準パッチ位置検出部である反射型センサ３６で検出した基準パッチに基づいて、作像基準信号を生成するようにしているので、ベルト２上の基準位置を検出するまでの無駄な時間を費やすこと無く、ファーストプリントアウト時間の短縮化を図ることができる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態として、２次転写ローラ２１の離間制御について、以下に説明する。
【００３４】
図４の２次転写ローラ２１は、中間転写ベルト２上に作像基準信号生成用の基準パッチを作像する時および、プリント画像を４色を重ね合わせる際に（ベルトは４周回る）には、離間しており、プリント画像を４色を重ね合わせた後（ベルトは４周回る）、その４色のトナー像を記録紙等の転写材に２次転写する際に、２次転写ローラ２１を中間転写ベルト２に当接する。この２次転写ローラ２１の当接タイミングは、作像基準信号生成用の基準パッチから生成した作像基準信号から生成する。
【００３５】
さらに、記録紙等の転写材にトナー像を２次転写後に、中間転写材であるベルト２上のパッチ画像および、転写残トナーをクリーニングするためのクリーナーブレード２２をベルト２に対して離間・当接する制御タイミングも、作像基準信号生成用の基準パッチから生成した作像基準信号から生成する。これにより、２次転写ローラ２１の汚れが適切に防止され、２次転写ローラ２１の汚れを回避するために感光体１上の有効画像領域を２次転写ローラ２１の長さよりも長くする必要性が無くなる。
【００３６】
（第３の実施の形態）
図３の（ａ）は、ベルト２上のキズの上にトナー像が転写されて画像劣化を引き起こす従来技術の例を示し、図３の（ｂ）は基準パッチ３７Ａを基に生成した作像基準信号の立ち上がりから露光動作開始までの時間を制御部（図示しない）で適宜制御することにより、ベルト２上のキズをさけて、トナー画像を転写する本発明の第３の実施形態の一例を示したものである。これにより、画像品質の向上が図れる。
【００３７】
（他の実施の形態）
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、１つの機器からなる装置に適用してもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、中間転写材上に作像基準パッチをトナー像で生成し、作像基準パッチ位置検出手段で検出した作像基準パッチに基づいて作像基準信号は生成するようにしたので、中間転写材上の基準位置を検出するまでの無駄な時間を費やすこと無く、ファーストプリントアウト時間の短縮化を図ることができる。
【００３９】
また、本発明によれば、中間転写材上の作像基準パッチ画像および、転写残トナーをクリーニングするためのクリーナーブレードに対して離間・当接する制御タイミングも、作像基準信号生成用の基準パッチから生成した作像基準信号から生成するので、２次転写ローラの汚れを回避するために感光体上の有効画像領域を２次転写ローラの長さよりも長くする必要性が無くなる。
【００４０】
また、本発明によれば、基準パッチを基に生成した作像基準信号の立ち上がりから露光動作開始までの時間を適宜制御することにより、中間転写材上のキズをさけて、トナー画像を転写することができ、画像品質の向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の中間転写用のベルトと、作像基準位置を検知する反射型センサと、ベルトの外周面端部にトナー像で書き込んだ基準パッチと、トナー像（網目のクロスハッチで表わす）との位置関係を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の中間転写用のベルト上のトナー像（網目のクロスハッチで表わす）のサイズと、基準パッチの位置関係を説明する展開図である。
【図３】中間転写用のベルト上のキズと、トナー像（網目のクロスハッチで表わす）と、基準パッチの位置関係を示し、（ａ）はキズの上にトナー像が転写される従来の例、（ｂ）はキズを避けトナー像が転写される本発明の第３の実施の形態の例を示す展開図である。
【図４】本発明が適用可能な一般的な画像形成装置の概略内部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１　　感光体ドラム（感光体）
２　　中間転写体としてのベルト
５　　定着装置
７　　一次帯電器
８　　露光装置（レーザビーム発生装置）
９　　転写帯電器
１０　転写装置
１２　クリーナ装置
１３　現像ユニット
１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ　現像装置
１７　駆動ローラ
１８　テンションローラ
１９　バックアップローラ
２１　２次転写装置
２２　ベルトクリーナ
２３　記録紙カセット
２４　ピックアップローラ
２５、２６　ローラ対
３６　反射型センサ
３７Ａ，３７Ｂ　基準パッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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