(57)【要約】【課題】  画像形成装置の使用環境条件等に影響を受けることなく、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる電子写真式画像形成装置を得る。【解決手段】  複数の画像形成ユニットを備え、中間転写ベルト２を備えた電子写真式画像形成装置１を構成するに、画像形成ユニットが、複数の画像形成ユニットの配設方向に沿って位置移動可能に構成され、これら画像形成ユニットを前記配設方向に沿って位置調節する位置調節機構３２、３３を備え、それらユニットの画像形成部ｍ間の距離を調節可能とする。【選択図】        図１
2005099562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個別に色画像を形成する画像形成ユニットを複数備え、
前記複数の画像形成ユニットの配設方向に沿った移動経路部を有するとともに、駆動ロール、従動ロール間に渡って環巻きされて回転駆動されるベルト体を備え、
前記複数の画像形成ユニットの画像形成部間の距離を、前記駆動ロールの周長に対して規定される所定長に設定して、複数色からなる画像を形成する電子写真式画像形成装置であって、
前記画像形成ユニットが、前記複数の画像形成ユニットの配設方向に沿って位置移動可能に構成されるとともに、前記画像形成ユニットを前記配設方向に沿って位置調節する位置調節機構を備え、前記画像形成部間の距離が調節可能な電子写真式画像形成装置。
【請求項２】
前記位置調節機構が、前記複数の画像形成ユニットの個別位置調節に際して、一の位置調節動作で複数の画像形成ユニットの位置調節を行う請求項１記載の電子写真式画像形成装置。
【請求項３】
前記位置調節機構による画像形成部間の距離調節により、隣接配置される前記画像形成ユニットの画像形成部間の距離が、全て同一に設定される請求項１又は２記載の電子写真式画像形成装置。
【請求項４】
複数の色が重ね合わされた多色画像において、異なった色間のずれ量を検出する色ずれ検出手段を備え、前記色ずれ検出手段により検出されるずれ量に基づいて、前記位置調節機構が、前記複数の画像形成ユニットの画像形成部間の距離を調節する請求項１〜３のいずれか１項記載の電子写真式画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動ロールの周長に変化を発生する環境情報、画像形成装置始動情報、あるいは、画像形成枚数情報のいずれか一種以上の情報に基づいて、前記色ずれ検出手段が前記ずれ量の検出を実行する請求項４記載の電子写真式画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの電子写真式画像形成装置に係り、さらに詳細には、所謂、カラー画像を形成する等の、個別に色画像を形成する画像形成ユニットを複数備え、
前記複数の画像形成ユニットの配設方向に沿った移動経路部を有するとともに、駆動ロール、従動ロール間に渡って環巻きされて回転駆動されるベルト体を備え、
前記複数の画像形成ユニットの画像形成部間の距離を、前記駆動ロールの周長に対して規定される所定長に設定して、複数色からなる画像を形成する電子写真式画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電子写真式画像形成装置は、それぞれ異なった色（例えば、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラック等）を受け持つ画像形成ユニットを複数備え、これら画像形成ユニットにより色別の画像を形成するとともに、順次、色画像を重ね合わせて、所望のカラー画像を形成する。
【０００３】
重ね合わせの実行に際しては、所謂、中間転写ベルト上に、一担、所望の色画像を順次重ねて形成した後、転写紙等にカラー画像を転写するもの、あるいは、各画像形成ユニットが、順次、異なった色の画像を直接、転写紙等上に重ねながら形成していくものがある。
【０００４】
これら何れの技術にあっても、異なった色を受け持つ画像形成ユニットは、所定の方向に配設され、この配設方向に沿った移動経路部を備えて、駆動ロール、従動ロール間に渡って環巻きされたベルト体が回転駆動される。上記、中間転写ベルトを備える場合は、このベルト体がそのまま中間転写ベルトとされるのであり、前記直接、転写紙等に画像を形成する場合は、これら転写紙等を搬送する搬送ベルトが本願に言うベルト体に該当する。
【０００５】
さて、複数の色をそれぞれ受け持つ画像形成ユニットの複数を所定方向に連続配置した、所謂、タンデム形式の画像形成装置にあっては、駆動ロール等の回転一周期内の回転むらを吸収するために、複数の画像形成ユニットの画像形成部間の距離を、駆動ロールの周長に対して、その整数倍等、規定される所定長に設定して、複数色からなる重ね合わせ画像を形成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
このように、画像形成ユニット間距離と駆動ロールの周長との関係を適切に設定することで、色重ねにずれが発生することを回避できる。
この種の画像形成ユニット間の離間距離調節は、従来、画像形成装置を工場出荷時に行われてきた。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１３３７３号（特許請求の範囲  請求項１、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述の駆動ロール等は、駆動力を確保するためにゴムなどの弾性体を使用している場合が多い。従って、この駆動ロール等のロール周長は、画像形成装置の使用環境条件により変化する。さらに、画像形成装置が所定の長期間に渡って使用され、画像形成枚数が所定枚数以上に達した場合には、ロール周長が変化している場合がある。
また、同じく駆動ロールといっても、その個体間には交差ばらつき等もあり、出荷時の調整だけでは、充分に色ずれを吸収できない場合も発生することがある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、画像形成装置の使用環境条件等に影響を受けることなく、色ずれのない良好なカラー画像を得ることができる電子写真式画像形成装置を得ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための、
個別に色画像を形成する画像形成ユニットを複数備え、
前記複数の画像形成ユニットの配設方向に沿った移動経路部を有するとともに、駆動ロール、従動ロール間に渡って環巻きされて回転駆動されるベルト体を備え、
前記複数の画像形成ユニットの画像形成部間の距離を、前記駆動ロールの周長に対して規定される所定長に設定して、複数色からなる画像を形成する電子写真式画像形成装置の第一の特徴構成は、
前記画像形成ユニットが、前記複数の画像形成ユニットの配設方向に沿って位置移動可能に構成されるとともに、前記画像形成ユニットを前記配設方向に沿って位置調節する位置調節機構を備え、前記画像形成部間の距離が調節可能とされていることにある。
【００１１】
この構成の電子写真式画像形成装置では、画像形成ユニットが位置移動可能に構成され、さらに、位置調節機構を備えるため、色ずれの問題が発生しやすい状況になった場合に、位置調節機構を働かせて、画像形成部間を、色ずれが実質的に発生しない所定長に設定して、良好な画像形成を実行することができる。
【００１２】
また、上記構成において、本願第２の特徴構成は、前記位置調節機構が、前記複数の画像形成ユニットの個別位置調節に際して、一の位置調節動作で複数の画像形成ユニットの位置調節を行うことにある。
例えば、カラー画像を形成する電子写真式画像形成装置にあっては、４個の画像形成ユニットを有するが、駆動ロールが単一であるため、このロール側の変化は、全てのユニットの画像形成部間に、ほぼ同等な影響を及ぼす。
そこで、調節機構側の一の動作で、全ての画像形成部間の距離を調節することが可能であり、この構成を採用しておくと、機構を単純化することが可能であるとともに、調節のばらつきを抑えることができる。
【００１３】
このような構成にあっては、前記位置調節機構による画像形成部間の距離調節により、隣接配置される前記画像形成ユニットの画像形成部間の距離を、全て同一に設定することとなる。駆動ローラ側の影響が同程度で発生すると解されるからである。
【００１４】
さて、複数の色が重ね合わされた多色画像において、異なった色間のずれ量を検出する色ずれ検出手段を備え、前記色ずれ検出手段により検出されるずれ量に基づいて、前記位置調節機構が、前記複数の画像形成ユニットの画像形成部間の距離を調節する構成とすることが好ましい。
調節を色ずれ検出手段により検出される色ずれ量に基づいて、信頼性高く、確実に実行できるためである。
【００１５】
さて、この種の色ずれ検出手段を働かせる動作時期の選択に関しては、
前記駆動ロールの周長に変化を発生する環境情報、画像形成装置始動情報、あるいは、画像形成枚数情報のいずれか一種以上の情報に基づいて、前記色ずれ検出手段が前記ずれ量の検出を実行するものとすることが好ましい。
説明してきたように、画像形成装置の周囲雰囲気の変化、さらには、所定枚数の画像形成を実行した後において、駆動ローラの周長（あるいは径）に変化がおこっており、各画像形成ユニットの画像形成部間の実質的な距離が変化しており、色ずれが発生する状況となっている場合もあるからである。
従って、このような時期に、色ずれの検出を実行して、画像形成部間を現状に適した距離に合わせることで、色ずれのない良好な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に基づいて本発明に係る電子写真式画像形成装置１（以降、画像形成装置とする）の実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００１７】
図１は本発明に係る画像形成装置１の概略断面図であり、図２は本願における画像形成ユニット２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｅ）の画像形成部ｍの位置調整原理を説明するための説明図である。
これら図面からも判明するように、この装置１は、複数の画像形成ユニット２０を所定方向に配設して備えたタンデム型とされており、中間転写ベルト２に一次転写画像を順次形成して、二次転写により目的の重ね合わせ画像を得るものである。
【００１８】
〔画像形成装置の概略基本構造〕
電子写真式の画像形成装置１では、感光体３の帯電、露光、感光体上に形成されている潜像の現像、転写、および感光体表面のクリーニングを、一連の動作として実行するが、本願が採用するようなタンデム型のものにあっては、上記の複数の画像形成ユニット２０に、所定の色がそれぞれ割り当てられ、各画像形成ユニット２０が、個別に、前記中間転写ベルト２上に、色画像を形成する。色の選択としては、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックなどが、各画像形成ユニット２０に割り当てられる。本願では、画像形成ユニットに関して、転写が順次実行される、図１右側に位置する画像形成ユニットから順に、第一、第二、第三画像形成ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃと呼び、最も、左側のユニットを最終画像形成ユニット２０ｅと呼ぶ。
【００１９】
各画像形成ユニット２０は、よく知られているように、それぞれ、感光体ドラム２１を備え、その周方向に、帯電装置２２、露光ユニット２３、現像ユニット２４、一次転写ロール２６、クリーニングユニット２５を備えて構成されている。
ここで、感光体ドラム２１は、金属素管の外周部位に、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、有機感光体（ＯＰＣ）等の感光体３の層を備えたものである。
前記露光ユニット２３は、後述する装置１の制御部４から、画像形成信号を得て、その信号に応じた露光照射を実行して、感光体３の上に潜像を形成する。
前記現像ユニット２４は、所定の色のトナーを潜像に応じて感光体３の表面に付着させる現像を実行する。
【００２０】
一次転写ロール２６は、感光体上から中間転写ベルト２上に画像を転写し、所定の色画像を中間転写ベルト２上に形成するものである。本願にあっては、感光体３と一次転写ロール２６とが働き、中間転写ベルト２上に画像を形成する部位を画像形成部ｍと呼ぶ。各画像形成ユニット２０間における画像形成部間の距離を、色ずれの発生しない適切な状態に調節することが本願の目的だからである。
【００２１】
また、クリーニングユニット２５は、感光体上に残ったトナーを機械的に除去するとともに、光照射により除電を行う除電機構２５ａも備えて構成されている。
【００２２】
上記構成により、各色毎に、各画像形成ユニット２０の画像形成部ｍで、順次色画像が形成されるとともに、それらが重ね合わされて、図１に示す、最終画像形成ユニット２０ｅを過ぎた位置で、中間転写ベルト２上には、所望のカラー画像が形成されている。本願が問題とする色ずれが発生する状況では、この位置で形成されている画像において色ずれが発生している。
【００２３】
得られたカラー画像は、二次転写ロール５とこれに対するバックアップロール６との働きにより、これらロール間に所定タイミングで搬送されてくる、転写紙、記録紙、印刷紙、カード、封筒、葉書、ラベル紙、ＯＨＰシート等の本願にいうシート状転写材７に二次転写され、後続位置に設けられている定着装置８による定着の後、装置、上部の排出側に送られて排出される。これらシート状転写材７の供給は、図１において下手側に位置される給紙カセット９から行われる。
【００２４】
中間転写ベルト２の回転駆動は、前記二次転写ロール５としても働く駆動ロール５０と、図１において右端位置に設けられている従動ロール５１との働きによるものとされ、この中間転写ベルト２を所定の緊張状態に保つために、中間位置にテンションロール５２も備えられている。
本願にあっては、画像形成ユニット２０が、ユニット毎、図１の左右方向であるユニット配設方向に移動可能に構成されるが、この移動に際しては、中間転写ベルト２が感光体ドラム２１との接触を避けるために、上側に退避可能に構成されている。
【００２５】
上記構成により、制御部４からの各色毎の画像形成信号に従って、露光、現像、一次転写、二次転写が実行され、所望のカラー画像をシート状転写材の表面に形成することができる。
【００２６】
この画像形成は順時繰り返され、各画像形成ユニット２０に備えられる感光体３、および中間転写ベルト２のクリーニングが実行される。
【００２７】
正常な画像形成を順時実行可能な状態では、前述の各画像形成ユニット２０の画像形成部ｍ（具体的には、中間転写ベルト２への一次転写を実行するために、中間転写ベルト２が感光体ドラム２１と一次転写ロール２６とにより挟持される位置）間の距離は、図２（イ）に示すように駆動ロール５０の周長Ｌ１に全て一致されている。即ち、この設定距離が、本願にいう駆動ロール５０の周長に対して規定される所定長であり、周長Ｌ１に完全に一致できるほか、その整数倍として規定してもよい。
【００２８】
以上が、画像形成装置１の概略構成と、その画像形成動作であるが、以下、本願の特徴構成に関して説明する。
本願では、前記画像形成ユニット２０が個々に、所定方向に位置移動可能に構成されるとともに、その位置調整を自動的に実行するように構成されている。
以下、ハード側の機構構成をまず説明するとともに、自動調整動作について説明する。この動作制御は、形成装置の環境状態の変化、装置始動等に基づいた、色ずれの検出結果を起点とするものである。
【００２９】
〔ユニット位置調整機構〕
図１において、３０は画像形成ユニットガイドであり、３１は各ユニットにそれぞれ対応して設けられるユニット移動用ギヤを、３２は移動用ウオームギヤを、さらに３３は、この移動用ウオームギヤ３２を回転駆動する移動用モータを示している。
【００３０】
各画像形成ユニット２０は、前記画像形成ユニットガイド３０に案内されて、同図左右方向である、各画像形成ユニット２０の配設方向に移動可能である。ただし、各ユニットにおける画像形成部間の位置調整が問題であるため、ユニット２０の移動に伴って、上述の一次転写ロール２６も同方向に同一量、移動させる構成としている。
【００３１】
さらに、各画像形成ユニット２０側に、それぞれ設けられるユニット移動用ギヤ３１が、移動用モータ３３により回転駆動される移動用ウオームギヤ３２に駆動連結されている。そして、この移動用ウオームギヤ３２は、駆動ロール５０から離間する方向にある各画像形成ユニット２０に設けられるギヤの送り量が、単位回転当たり、図示するように、右側に向かうに従って、１倍、２倍、３倍となるように選択されている。即ち、ギヤ３２の単位回転に対して、最終画像形成ユニット２０ｅを固定した状態で、第三画像形成ユニット２０ｃが単位長さ移動調節されると、第二画像形成ユニット２０ｂはその単位長さの２倍、第一画像形成ユニット２０ａはその単位長さの３倍だけ移動調節されるように構成されている。
【００３２】
このような構成を採用する理由は、図２（ロ）に示すように、駆動ロール５０の周長（具体的には径）が変化した場合に、最終画像形成ユニット２０ｅ側から、順次、ずれαが蓄積されることとなるため、これを、駆動用モータ５０の同一動作で吸収するためである。
【００３３】
よって、図２（ロ）に示す状態から、（イ）に示す正常な状態に調整移動量αを適切に選択することで、色づれが発生し難い正常な位置関係に画像形成ユニット間距離を設定できる。例えば、環境温度の低下により、駆動ロール５０の周長が短くなった場合は、その分に対応して、各画像形成ユニット２０の画像形成部間距離を対応量だけ近づける調節を実行する。
【００３４】
〔位置調整動作制御〕
図１において、４１は中間転写ベルト上に形成された画像の状態を検出するための画像センサを、４２は画像形成装置周り、具体的には駆動ロール５０近辺の温・湿度を検出する温・湿度センサを、４３は画像形成装置の始動スイッチを示している。
【００３５】
さらに、４４は、所定のテストパターンの色画像を、異なった色に対して各画像形成ユニット２０を動作させて形成させ、前記画像センサ４１によって検出される画像情報に基づいて、色ずれ量を公知の手法に基づいて求める色ずれ検出手段である。また、４５は、前記温・湿度センサ４２からの温・湿度情報、前記始動スイッチ４３のオン操作に伴う始動情報、さらには制御装置内で記憶されている画像形成枚数情報等に基づいて、色ずれ量検出手段４４の動作判定を行う動作判定手段である。
【００３６】
以上構成において、動作判定手段４５には、温・湿度情報、始動情報さらに画像形成枚数情報が入力され、温・湿度が所定範囲を超えて変化した場合（例えば、±５度）、毎朝の始動スイッチがオンされる度に、さらに、画像形成枚数が規定枚数を超える度に、色ずれ検出手段４４を働かせる。
【００３７】
〔色ずれ検出手段〕
色ずれ検出手段４４は、所定パターンの色画像を形成させ、これを画像センサ４１で検出し、その検出結果に基づいて、ずれ量を検出するものである。
この手段４４内に備えられる基準信号発生手段４４ａは、各画像形成ユニット２０の各画像形成部ｍの距離（具体的には上述のＬ１）が駆動ロール５０の径に一致するとの条件下で、駆動ロールの回転数および径で定まるシート状転写材７の搬送速度等に基づいて定まる各画像形成ユニット２０の動作タイミング信号である基準画像形成信号を、各画像形成ユニット２０に対して発生する。
【００３８】
発生されたこれら信号は、画像形成ユニット２０側で受けられ、各画像形成ユニット２０は、それぞれ該基準画像形成信号のタイミングで露光を実行し、感光体３上に、例えば基準電位パターンを利用した色ずれ検出用パタ−ン（レジストレーションコントロールパターン）の潜像を形成する。この潜像は、現像、転写され、中間転写ベルト上に画像形成される。このようにして、前記基準画像形成信号のタイミングで形成された色ずれ量検出用パタ−ンの画像が形成される。
【００３９】
図３には、この種の色ずれ量を検出するための、レジストレーションコントロールパターンを示しており、図３（イ）は、色ずれがないレジストレーションコントロールパターンの例を、（ロ）は、各色ごとにずれがあるレジストレーションコントロールパターンの例を示している。
【００４０】
こうして各画像形成ユニット２０により得られる色ずれ検出用パタ−ン（レジストレ−ションコントロ−ルパタ−ン）を、前述の画像センサ４１で読み取って各色の相対的な相互の位置に関する情報である色ずれ量を求めることができる。
【００４１】
検出した色ずれ検出用パタ−ンの色ずれ量から、基準となる色の画像形成ユニット２０ｅの画像形成部ｍを基準とした他の各色の画像形成部ｍとの現実の設置位置のずれ量を算出する。この算出結果は、先の移動用モータ３３の動作制御に使用される。
【００４２】
結果、本願構成では、温・湿度環境条件、朝の装置始動の度毎、さらには、所定枚数の画像形成の実行毎に、色ずれの発生の有無を確認し、検出される色ずれ量に基づいて、各画像形成ユニット２０の画像形成部ｍ間の距離を適切に調整することにより、装置の動作環境の変化が発生しても、色ずれのない良好な画像を提供できる。
【００４３】
〔別実施の形態〕
上記の実施の構成においては、中間転写ベルトを備えた構成の画像形成装置の例を示したが、シート状転写材を搬送する搬送ベルトを備え、このベルト上を転写材を搬送しながら、順次、画像形成ユニットによる作像を直接転写材上に実行しながら、色重ねを行う構成の装置でも、本願構成を採用できる。
さらに、上記の実施の形態にあっては、移動用モータに一動作で、調節すべき全てのユニットの位置を調節するものとしたが、個別に実行するものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本願に係る中間転写ベルトを備えた電子写真式画像形成装置の要部概略構成を示す図
【図２】各画像形成ユニットの移動形態を示す模式図
【図３】色ずれ量を求めるためのレジストパターンを示す図
【符号の説明】
【００４５】
１        電子写真式画像形成装置
２        中間転写ベルト
３        感光体
４        制御部
７        シート状転写材
２０      画像形成ユニット
３０      画像形成ユニットガイド
３１      ユニット移動用ギヤ
３２      移動用ウオームギヤ
３３      移動用モータ
４１      画像センサ
４４      色ずれ検出手段
４４ａ    基準信号発生手段
４５      動作判定手段
５０      駆動ロール        
【図１】
2005099562.tif 000003
【図２】
2005099562.tif 000004
【図３】
2005099562.tif 000005