(57)【要約】【課題】  簡単な機構及び制御でフルカラー画像の色ずれを防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  各色トナー像用の複数の感光体１と、感光体１上の各色トナー像が順次転写される転写ベルト２とを有する画像形成装置において、最上流側の感光体１−１の下流側近傍にあって転写ベルト２の幅方向で非画像領域と対向した位置にはセンサ３が配置されるとともに、最上流側の感光体１−１の非画像領域には、センサ３で読み取られるピッチ検出用パターン４が設けられている。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一列に配列された各色トナー像用の複数の像担持体と、像担持体列に沿った走行面を有し且つ像担持体上の各色トナー像が該走行面上に順次転写される転写体とを有する画像形成装置において、最上流側の像担持体の下流側近傍にあって転写体の幅方向で非画像領域と対向した位置にはセンサが配置されるとともに、最上流側の像担持体の非画像領域には、センサで読み取られるピッチ検出用パターンが設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、センサは転写体の幅方向両端に一個ずつ設けられており、ピッチ検出用パターンが最上流側の像担持体の幅方向両端の非画像領域に夫々設けられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像形成装置において、センサでピッチ検出用パターンのピッチを読み取り、その情報を元に下流側の像担持体の回転速度制御を行い、転写体走行速度と像担持体回転速度を同期させる制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２記載の画像形成装置において、転写体両端のセンサから読み取ったピッチ検出用パターンの情報を元に転写体送り方向に対する速度差を求め、転写体のスキューを検出する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像形成装置において画像を顕像化する領域の幅方向の両端にある非画像領域部に等ピッチの検出用パターンを顕像可能な領域を持つ像担持体と、該像担持体に形成された潜像を顕像化する顕像化手段と、前記像担持体から転写された前記検出用パターンを検出するフォトセンサとが一体形成され、且つ露光手段の露光部位に対し着脱可能としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
複数の請求項５に記載のプロセスカートリッジの夫々に備えられた像担持体に当接可能に配置された転写体を備え、前記複数のプロセスカートリッジ列の最上流に位置するプロセスカートリッジにより前記検出用パターンが前記転写体に転写され、前記複数のプロセスカートリッジ列の下流側に位置するプロセスカートリッジに備えられたフォトセンサにより、前記転写体に転写された検出パターンを読み取り、当該検出パターンのピッチ時間間隔から前記転写体の走行速度を求める演算装置を備え、該演算装置により演算された走行速度に応じて前記下流側に位置するプロセスカートリッジの像担持体の回転数を同期させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
画像を顕像化する領域の幅方向の両端にある非画像領域部に等ピッチの検出用パターンを顕像できる領域を持つ像担持体と該像担持体に形成された潜像を顕像化する顕像化手段とを備えた複数の作像ユニットと、潜像を形成するための露光手段と、像担持体に当接可能に配置された転写体と、を備え、前記複数のプロセスカートリッジ列の最上流に位置するプロセスカートリッジにより前記検出用パターンが前記転写体に転写され、前記複数のプロセスカートリッジ列の下流側に位置するプロセスカートリッジに備えられたフォトセンサにより、前記転写体に転写された検出パターンを読み取り、当該検出パターンのピッチ時間間隔から前記転写体の走行速度を求める演算装置を備え、該演算装置により演算された走行速度に応じて前記下流側に位置するプロセスカートリッジの像担持体の回転数を同期させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の作像ユニット及び前記検出用パターンが転写された転写位置と同一線上に位置するフォトセンサとが一体形成され、且つ露光手段の露光部位に対し着脱可能としたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
複数の請求項８に記載のプロセスカートリッジの夫々に備えられた像担持体に当接可能に配置された転写体を備え、前記複数のプロセスカートリッジ列の最上流に位置するプロセスカートリッジにより前記検出用パターンが前記転写体に転写され、前記複数のプロセスカートリッジ列の下流側に位置するプロセスカートリッジに備えられたフォトセンサにより、前記転写体に転写された検出パターンを読み取り、当該検出パターンのピッチ時間間隔から前記転写体の走行速度を求める演算装置を備え、該演算装置により演算された走行速度に応じて前記下流側に位置するプロセスカートリッジの像担持体の回転数を同期させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各色トナー像担持用の複数の感光体と、各感光体上の各色トナー像が順次転写される一本の無端状転写ベルトとを有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの各色のトナー像を担持する複数の感光体と、感光体上の各色トナー像が順次転写される一本の転写ベルトとを有し、転写ベルト上に重ね合わせ転写されたフルカラー画像を一括して転写紙に転写するフルカラー画像形成装置が広く普及している。このようなフルカラー画像形成装置またはレーザプリンタ、ＬＥＤプリンタでは各色トナーの転写体に転写される位置が転写体に対してずれることにより印刷結果の色ずれにつながる。そのため従来は装置の使用環境（雰囲気温度、湿度など）や使用時間の経過に応じて転写体に所定のパターンを転写し、それをセンサで読み取って各感光体の回転速度や、転写体の移動速度、感光体への書き込みタイミングなどを変化させ、結果として転写体にのったトナーが転写体に対して同じ位置になるよう調整を行う方式（特許文献１〜４）や、転写体を移動させる駆動軸や感光体の回転軸にエンコーダなどのセンサを取り付け転写体の速度と感光体の回転速度が同期するよう制御を行う方式などで色ずれを極力抑えていた。
【特許文献１】特開２００３−１７７５８８公報
【特許文献２】特開平１０−１４２８８０号公報
【特許文献３】特開平１０−０２０６０６号公報
【特許文献４】特開平９−１２７７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、パターンによる方法はリアルタイムに制御を行っている訳でなく調整中以外の時に生じた外乱に対して即座に対応することができないといった問題がある。
またエンコーダによる方式では、直接転写体の速度を測っているわけではないため転写体の厚さ変動、駆動軸と転写体間の滑りなどの外乱は制御対象に入らない。
本発明は係る課題に鑑み、簡単な機構及び制御でフルカラー画像の色ずれを防止することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
また他の目的は、感光体と転写体の相対速度を同期させる方式に基づき、作像ユニットを一体化することでメンテナンスの容易化や共通使用による開発工数の削減を実現したプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、一列に配列された各色トナー像用の複数の像担持体と、像担持体列に沿った走行面を有し且つ像担持体上の各色トナー像が該走行面上に順次転写される転写体とを有する画像形成装置において、最上流側の像担持体の下流側近傍にあって転写体の幅方向で非画像領域と対向した位置にはセンサが配置されるとともに、最上流側の像担持体の非画像領域には、センサで読み取られるピッチ検出用パターンが設けられていることを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、センサは転写体の幅方向両端に一個ずつ設けられており、ピッチ検出用パターンが最上流側の像担持体の幅方向両端の非画像領域に夫々設けられていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、センサでピッチ検出用パターンのピッチを読み取り、その情報を元に下流側の像担持体の回転速度制御を行い、転写体走行速度と像担持体回転速度を同期させる制御手段を有することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、転写体両端のセンサから読み取ったピッチ検出用パターンの情報を元に転写体送り方向に対する速度差を求め、転写体のスキューを検出する制御手段を有することを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において画像を顕像化する領域の幅方向の両端にある非画像領域部に等ピッチの検出用パターンを顕像可能な領域を持つ像担持体と、該像担持体に形成された潜像を顕像化する顕像化手段と、前記像担持体から転写された前記検出用パターンを検出するフォトセンサとが一体形成され、且つ露光手段の露光部位に対し着脱可能としたことを特徴とする。
請求項６記載の発明は、複数の請求項５に記載のプロセスカートリッジの夫々に備えられた像担持体に当接可能に配置された転写体を備え、前記複数のプロセスカートリッジ列の最上流に位置するプロセスカートリッジにより前記検出用パターンが前記転写体に転写され、前記複数のプロセスカートリッジ列の下流側に位置するプロセスカートリッジに備えられたフォトセンサにより、前記転写体に転写された検出パターンを読み取り、当該検出パターンのピッチ時間間隔から前記転写体の走行速度を求める演算装置を備え、該演算装置により演算された走行速度に応じて前記下流側に位置するプロセスカートリッジの像担持体の回転数を同期させることを特徴とする。
【０００５】
請求項７記載の発明は、画像を顕像化する領域の幅方向の両端にある非画像領域部に等ピッチの検出用パターンを顕像できる領域を持つ像担持体と該像担持体に形成された潜像を顕像化する顕像化手段とを備えた複数の作像ユニットと、潜像を形成するための露光手段と、像担持体に当接可能に配置された転写体と、を備え、前記複数のプロセスカートリッジ列の最上流に位置するプロセスカートリッジにより前記検出用パターンが前記転写体に転写され、前記複数のプロセスカートリッジ列の下流側に位置するプロセスカートリッジに備えられたフォトセンサにより、前記転写体に転写された検出パターンを読み取り、当該検出パターンのピッチ時間間隔から前記転写体の走行速度を求める演算装置を備え、該演算装置により演算された走行速度に応じて前記下流側に位置するプロセスカートリッジの像担持体の回転数を同期させることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項７に記載の作像ユニット及び前記検出用パターンが転写された転写位置と同一線上に位置するフォトセンサとが一体形成され、且つ露光手段の露光部位に対し着脱可能としたことを特徴とする。
請求項９記載の発明は、複数の請求項８に記載のプロセスカートリッジの夫々に備えられた像担持体に当接可能に配置された転写体を備え、前記複数のプロセスカートリッジ列の最上流に位置するプロセスカートリッジにより前記検出用パターンが前記転写体に転写され、前記複数のプロセスカートリッジ列の下流側に位置するプロセスカートリッジに備えられたフォトセンサにより、前記転写体に転写された検出パターンを読み取り、当該検出パターンのピッチ時間間隔から前記転写体の走行速度を求める演算装置を備え、該演算装置により演算された走行速度に応じて前記下流側に位置するプロセスカートリッジの像担持体の回転数を同期させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１の発明によれば、最上流側の感光体の下流側近傍にあって転写ベルトの幅方向両端で非画像領域と対向した位置には一対のセンサが配置されるとともに、最上流側の感光体の幅方向両端で非画像領域には、センサで読み取られる一対のピッチ検出用パターンが設けられているので、下流の感光体の回転速度と転写ベルトの速度との同期をとることができる。
また請求項２では、センサは転写体の幅方向両端に一個ずつ設けられており、ピッチ検出用パターンが最上流側の像担持体の幅方向両端の非画像領域に夫々設けられているので、転写ベルトのスキューを両端のセンサ信号から検出することができる。
また請求項３では、センサでピッチ検出用パターンのピッチを読み取り、その情報を元に下流側の像担持体の回転速度制御を行い、転写体走行速度と像担持体回転速度を同期させるように制御するので、リアルタイムに回転速度の変動に追従することができる。
【０００７】
また請求項４では、転写体両端のセンサから読み取ったピッチ検出用パターンの情報を元に転写体送り方向に対する速度差を求め、転写体のスキューを検出するように制御するので、正確に且つリアルタイムにスキュー情報を得ることができる。
また請求項５では、パターン検出に使用するセンサを作像ユニットと一体化することでセンサを本体に別組する工数や、部品交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。
また請求項６では、画像形成装置に請求項５のプロセスカートリッジを使用することで請求項５と同等の作用効果が期待できる。
また請求項７では、転写ベルト上のパターンを転写位置で読み取り、リアルタイムで制御をかけることで複数ある像担持体の転写位置におけるそれぞれの部品精度、振動などの外乱により生じる位置ずれを補正し、その結果、画像の画質向上に寄与することができる。
また請求項８では、請求項７で使用するセンサを作像ユニットと一体化することで請求項５と同様の作用効果に加えてトナーを転写するユニットにセンサを取り付けることで作像ユニットに加わった振動などの外乱をキャンセルすることができる。
また請求項９では、画像形成装置に請求項８のプロセスカートリッジを使用することで請求項８と同等の作用効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部である作像部の側面図、図２は同じく上面図である。ブラック、マゼンタ、イエロー、シアンの各色トナー像用の４つの感光体１（１−１〜１−４）と、各色トナー像が順次転写される無端状の転写ベルト２があり、最上流側の感光体１−１の下流側近傍にあって転写ベルト２の幅方向で非画像領域と対向した位置には一対のフォトセンサ３（３−１、３−２）が配置されている。
感光体１−１の幅方向両端の非画像領域には、図２において符号４で示すようなピッチ検出用パターン（トナー像）が静電プロセスにより設けられている。従って作像時に転写ベルト２に感光体１−１の画像が転写される際、図２に示すようにピッチ検出用パターン４も転写ベルト２に転写される。感光体１−１の軸方向長はベルト両端の非画像領域にまで延在し得るように他の感光体ドラムより長尺とする。
ピッチ検出用パターン４のピッチを直後にあるセンサ３で読み取っていくと、その時間間隔から速度が求まる。この値を元にそれ以降の感光体１−２〜１−４の速度をフィードバック制御することで転写ベルト２の走行速度と感光体１の回転速度を同期させることができる。
ピッチ検出用パターン４の先頭から印刷領域の開始位置までの距離をＳ（実際にはピッチ検出用パターン４の本数になる）とすると、センサ３による読み取り開始から距離Ｓだけ経た以降から次の感光体の印刷領域開始位置の書き込みが始まることが必要である。また左右２箇所にセンサ３−１、３−２を置きその検出速度差によって用紙送り方向に対するスキュー（書込み画像の傾き）を検出することも可能である。
【０００９】
以上のように本発明によれば、最上流側の感光体１−１の下流側近傍にあって転写ベルト２の幅方向両端で非画像領域と対向した位置には一対のセンサ３−１、３−２が配置されるとともに、最上流側の感光体１−１の幅方向両端で非画像領域には、センサ３で読み取られる一対のピッチ検出用パターン４が設けられているので、下流の感光体１−２〜１−４の回転速度と転写ベルト２の速度との同期をとることができる。
またセンサ３は転写体２の幅方向両端に一個ずつ設けられており、ピッチ検出用パターン４が最上流側の感光体１−１の幅方向両端の非画像領域に夫々設けられているので、転写ベルト２のスキューを両端のセンサ信号から検出することができる。
また、センサ３でピッチ検出用パターン４のピッチを読み取り、その情報を元に下流側の感光体１−１〜１−４の回転速度制御を行い、転写ベルト２の走行速度と感光体１−１〜１−４の回転速度を同期させるように制御するので、リアルタイムに回転速度の変動に追従することができる。
また、転写ベルト２の両端のセンサ３−１、３−２から読み取ったピッチ検出用パターン４の情報を元に転写ベルト２の送り方向に対する速度差を求め、転写ベルト２のスキューを検出するように制御するので、正確に且つリアルタイムにスキュー情報を得ることができる。
また、パターン検出に使用するセンサ３を作像ユニットと一体化してプロセスカートリッジとすることでセンサ３を本体に別組する工数や、部品交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。
また、画像形成装置にプロセスカートリッジを使用することでセンサ３を本体に別組する工数や、部品交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。
また、転写ベルト２上のパターンを転写位置で読み取り、リアルタイムで制御をかけることで複数ある感光体の転写位置におけるそれぞれの部品精度、振動などの外乱により生じる位置ずれを補正し、その結果、画像の画質向上に寄与することができる。
また、センサ３を作像ユニットと一体化してプロセスカートリッジとすることで、センサ３を本体に別組する工数や、部品交換などのメンテナンスを容易に行うことができると共に、トナーを転写するユニットにセンサを取り付けることで作像ユニットに加わった振動などの外乱をキャンセルすることができる。
また、画像形成装置にプロセスカートリッジを使用することで上記と同等の作用効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部である作像部の側面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の要部である作像部の上面図。
【符号の説明】
【００１１】
１  感光体
２  転写ベルト
３  センサ
４  ピッチ検出用パターン
【図１】
2005099716.tif 000003
【図２】
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