(57)【要約】【課題】転写紙の厚みによる中間転写ベルトの線速と転写紙の線速とのバラツキを少なくする。【解決手段】中間転写ベルト５上に複数色のトナー像を重ねて形成する作像部６と、中間転写ベルト５に担持されたトナー像を転写紙に転写させる転写装置５１と、トナー像を転写紙に定着させる定着装置８と、定着装置８を通過した転写紙を反転させて転写装置５１に再搬送する両面装置９２とを備えたカラー画像形成装置において、発光素子と受光素子を有しかつ中間転写ベルト５上のトナー像を読み取るセンサ５３を設け、両面装置９２に発光素子と受光素子を有しかつ転写紙の画像を読み取るセンサ１１１を設け、センサ５３，１１１による転写紙線速調整画像の検知結果に基づいて中間転写ベルト５と転写紙の線速差の有無を求め、線速差が低減するように転写装置５１における転写ローラ、レジストローラ２３、定着装置８における定着ローラの回転数等を補正する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のトナー像を形成する作像部と、この作像部によって形成された各色のトナー像を順次転写してなる合成トナー像を担持する中間転写ベルト部と、この中間転写ベルト部に担持されたトナー像を転写紙に転写させる転写部と、この転写部を通過した転写紙を加熱してトナー像を転写紙に定着させる定着部と、この定着部を通過した転写紙を反転させて前記転写部に再搬送する両面部とを備えたカラー画像形成装置において、発光素子と受光素子を有しかつ前記中間転写ベルト部上のトナー像を読み取る第１のセンサを設け、前記定着部に対して転写紙搬送方向下流に、発光素子と受光素子を有しかつ転写紙に印刷された画像を読み取る第２のセンサを設け、前記中間転写ベルト部に形成した転写紙線速調整画像を前記第１のセンサに読み取らせ、転写紙に定着した転写紙線速調整画像を前記第２のセンサに読み取らせ、これらセンサの読み取り結果に基づいて中間転写ベルト部の線速と転写紙の線速が異なるか否かを検出し、線速差が検出された場合に、前記線速差を低減するように転写紙の搬送系を駆動制御する制御部を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
転写紙線速調整画像を、転写紙搬送方向に対して直角な複数の基準線からなるものとし、前記第１のセンサに基づく基準線の検出時間と中間転写ベルト部の線速から前記中間転写ベルト部における基準線の間隔を算出し、前記第２のセンサに基づく基準線の検出時間と前記中間転写ベルト部の線速から前記転写紙に印刷された基準線の間隔を算出し、前記中間転写ベルト部における基準線の間隔と前記転写紙に印刷された基準線の間隔とを比較して前記中間転写ベルト部上の線速と転写紙上の線速が異なるか否かを検出することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写ベルト部に形成された基準線の間隔と転写紙に印刷された基準線の間隔が異なる場合、前記中間転写ベルト部の基準線の間隔に合わせて、前記転写部に設けた転写ローラの回転数、前記転写部に転写紙を所定のタイミングで搬送するレジストローラの回転数、前記定着部に設けた定着ローラの回転数の順序で補正することを特徴とする請求項２記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記作像部を、Ｂｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）のそれぞれプロセスカートリッジによって構成し、各プロセスカートリッジで画像形成を行い、前記定着部より下流で転写紙線速調整画像を読み取って、前記各プロセスカートリッジの線速を検知することを特徴とする請求項２記載の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、中間転写ベルト上に合成トナー像を形成してからこの合成トナー像を転写紙に転写するカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真装置の分野では、市場からの要求にともない、カラー複写機やカラープリンタなど、カラー印刷が可能な印刷機器が多くなってきている。
【０００３】
カラー電子写真装置には、転写紙に対して単色トナー像を順次転写してシートに合成カラー画像を記録する方式と、単色トナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせて合成トナー像を形成し、そのトナー像を転写してシートにカラー画像を記録する方式とがある。
【０００４】
また、中間転写ベルトによる記録方式においても、特許文献１に記載されているように、１つの感光体にトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルトに転写してから、次の色のトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルトに転写し、これらの工程を繰り返して中間転写ベルトに合成トナー像を形成してから、転写紙に転写する方式や、特許文献２に記載されているように、複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備えた画像形成ユニットを中間転写ベルトに対して並べて配置し、各感光体上にそれぞれ単色トナー像を形成し、それらの単色トナー像を中間転写ベルトに順次転写して合成カラー画像を形成してから、転写紙に転写する方式がある。
【０００５】
いずれの方式でも、各色の画像を色ズレなく重ねて転写する機能が大きな課題であり、一定の速度で駆動するために様々な工夫がなされている。
【特許文献１】特開２００１−３０５８２１号公報
【特許文献２】特開２００３−１６７４５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
カラー画像形成装置においては、モノクロの画像形成装置に比べ、厚紙を使用する頻度が高くなる。中間転写ベルトを採用した画像形成装置においては、転写紙の紙厚が厚くなれば、転写紙の線速が速くなるものがある。これは、転写紙の厚みが２次転写ローラの径を幾分厚くすることと、レジストローラで押されることによって線速が速くなることが、経験的に言われている。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決し、転写紙の厚みにより、中間転写ベルト部の線速と転写紙の線速とのバラツキを少なくすることを発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を解決達成するため、請求項１に係る発明は、複数色のトナー像を形成する作像部と、この作像部によって形成された各色のトナー像を順次転写してなる合成トナー像を担持する中間転写ベルト部と、この中間転写ベルト部に担持されたトナー像を転写紙に転写させる転写部と、この転写部を通過した転写紙を加熱してトナー像を転写紙に定着させる定着部と、この定着部を通過した転写紙を反転させて前記転写部に再搬送する両面部とを備えたカラー画像形成装置において、発光素子と受光素子を有しかつ前記中間転写ベルト部上のトナー像を読み取る第１のセンサを設け、前記定着部に対して転写紙搬送方向下流に、発光素子と受光素子を有しかつ転写紙に印刷された画像を読み取る第２のセンサを設け、前記中間転写ベルト部に形成した転写紙線速調整画像を前記第１のセンサに読み取らせ、転写紙に定着した転写紙線速調整画像を前記第２のセンサに読み取らせ、これらセンサの読み取り結果に基づいて中間転写ベルト部の線速と転写紙の線速が異なるか否かを検出し、線速差が検出された場合に、前記線速差を低減するように転写紙の搬送系を駆動制御する制御部を設けたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、転写紙線速調整画像を、転写紙搬送方向に対して直角な複数の基準線からなるものとし、前記第１のセンサに基づく基準線の検出時間と中間転写ベルト部の線速から前記中間転写ベルト部における基準線の間隔を算出し、前記第２のセンサに基づく基準線の検出時間と前記中間転写ベルト部の線速から前記転写紙に印刷された基準線の間隔を算出し、前記中間転写ベルト部における基準線の間隔と前記転写紙に印刷された基準線の間隔とを比較して前記中間転写ベルト部上の線速と転写紙上の線速が異なるか否かを検出することを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記中間転写ベルト部に形成された基準線の間隔と転写紙に印刷された基準線の間隔が異なる場合、前記中間転写ベルト部の基準線の間隔に合わせて、前記転写部に設けた転写ローラの回転数、前記転写部に転写紙を所定のタイミングで搬送するレジストローラの回転数、前記定着部に設けた定着ローラの回転数の順序で補正することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記作像部を、Ｂｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）のそれぞれプロセスカートリッジによって構成し、各プロセスカートリッジで画像形成を行い、前記定着部より下流で転写紙線速調整画像を読み取って、前記各プロセスカートリッジの線速を検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、両面部を設けたカラー画像形成装置において、予め、転写紙線速調整画像を転写紙に形成し、中間転写ベルト部及び定着部より下流に発光素子と受光素子を有するセンサを設け、中間転写ベルト部においてはトナー像からなる転写紙線速調整画像を検知し、定着部下流においては転写紙に定着された転写紙線速調整画像を検知できるようにしたので、中間転写ベルト部での線速と定着部下流で転写紙の線速を検出でき、両者の線速差を低減することが可能になる。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、中間転写ベルト部上における基準線の間隔と、転写紙上における基準線の間隔を照らし合わせ、中間転写ベルト部上の線速と転写紙上の線速が異なるかを検出する動作としたので、中間転写ベルト部での線速と、転写紙の線速の差異を検出できるようになる。
【００１４】
請求項３に係る発明によれば、中間転写ベルト部の基準線の間隔と転写紙の基準線の間隔が異なる場合、中間転写ベルト部の基準線の間隔に合わせ、２次転写ローラの回転数、レジストローラの回転数、定着ローラの回転数の順序で補正する動作としたので、転写紙の紙厚が異なる場合でも、中間転写ベルト部の線速との差を低減することができるようなる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、Ｂｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）のそれぞれプロセスカートリッジで画像形成した場合を、定着部より下流で、転写紙線速調整画像で検知する動作としたので、各色のプロセスカートリッジでトナーの物性により、転写紙上での線速を検知できるので、各プロセスカートリッジ間での線速の差を低減すことができるようなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は本発明の画像形成装置の内部構成を示す側面図である。
【００１８】
図１において、カラー画像形成装置の略中央に画像形成部１が配置され、この画像形成部１のすぐ下方に給紙部２が配置されている。給紙部２には各段に給紙カセット２１が備えられており、必要に応じ別の給紙装置２２を増設することができる。画像形成部１の上方には、原稿を読み取る読取部３が配設されている。画像形成部１に対し図中左側に排紙収納部４が形成され、画像形成された記録媒体（以下、転写紙と言う）が排紙収納される。
【００１９】
画像形成部１には、ベルト状をした中間転写ベルト５が備えられており、この中間転写ベルト５周囲に４つの作像部６が配置されている。各作像部６には、ドラム状をした感光体６１の周囲に、感光体の表面に帯電処理を行う帯電装置６２、画像情報を感光体表面にレーザ光で照射する露光装置７、感光体の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像装置６３、及び感光体６１に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置６４が配置されており、作像部６はこれらの装置を一体化し、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとして構成されている。作像プロセスとしては、各作像部６に形成されたトナー像が、回転する中間転写ベルト５上に順次転写されることにより、中間転写ベルト５上に１つのカラー画像が形成される。
【００２０】
最初に、イエロー（Ｙ）の作像部６で、イエロー（Ｙ）のトナーを現像し、中間転写ベルト５に転写する。次に、マゼンタ（Ｍ）の作像部６で、マゼンタのトナーを現像し、中間転写ベルト５に転写する。次に、シアン（Ｃ）の作像部６で、シアンのトナーを現像し、中間転写ベルト５に転写し、最後に、ブラック（ＢＫ）のトナーを現像し中間転写ベルト５に転写させる。
【００２１】
作像部６に対して中間転写ベルト５の循環移動方向下流側には、中間転写ベルト５上に重ねて転写された４色のトナー像を転写紙に転写する転写装置５１、転写後、中間転写ベルト５表面に残留するトナーを除去回収する中間転写クリーニング装置５２がそれぞれ配置されている。
【００２２】
トナー像が転写された転写紙上に定着処理を施す定着装置８が、転写装置５１に対して転写紙の搬送方向の下流に配置されている。定着装置８を通過した転写紙は、片面印刷時は、排出ローラ４１により排紙収納部４に排紙収納される。両面印刷時は、分岐部９１にて、搬送路が分岐され、両面装置９２を経由して、転写紙が反転され、レジストローラ２３で転写紙のスキューが補正され、裏面画像形成動作に至る。そして、裏面画像となるトナー像が転写紙裏面に転写された後、定着装置８を通過して排出ローラ４１により排紙収納部４に排紙収納される。
【００２３】
給紙部２においては、給紙カセット２１に未使用の転写紙が収容されており、回動可能に支持された底板が最上の転写紙を給紙ローラに当接可能な位置まで上昇する。そして給紙ローラの回転により、最上の転写紙は給紙カセット２１から送り出され、レジストローラ２３へと搬送される。レジストローラ２３は転写紙の搬送を一時止め、中間転写ベルト５表面のトナー像と転写紙の先端との位置関係が所定の位置になるタイミングをとって、回転が開始するように制御される。
【００２４】
読取部３では、コンタクトガラス３１上に載置される原稿（不図示）の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源とミラーよりなる読み取り走行体３２と、走行体３２からの光を偏向するミラーを有する走行体３３が往復移動する。この読み取り走行体３２，３３により走査された画像情報は、レンズ３４の後方に設置されているＣＣＤ３５に画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化され画像処理され、画像処理された信号に基づいて、露光装置７内のレーザダイオードＬＤ（不図示）の発光により感光体６１の表面に静電潜像を形成させる。露光装置７内のＬＤからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体に至る。なお、読取部３の上部は、原稿を自動的にコンタクトガラス上に搬送する自動原稿搬送装置３６が取り付けられるようになっている。
【００２５】
本実施形態のカラー画像形成装置は、上述した如く原稿を走査して読み取り、デジタル化して転写紙に複写する、いわゆるデジタルカラー複写機としての機能の他に、図示せぬ制御装置により原稿の画像情報を遠隔地と授受するファクシミリの機能や、コンピュータが扱う画像情報を転写紙上に印刷するいわゆるプリンタの機能を有する多機能の画像形成装置を想定しており、どの機能によって形成された画像もすべて１つの排紙収納部４に排出・収納される。
【００２６】
ここで、分岐部９１にて分岐され両面装置９２を経由して転写紙を反転させ反転ローラ１０６（図３参照）を経由して排出ローラ４１から排出された場合、排紙収納部４にスタックされた転写紙は画像面が下面になった状態であり、複写、ファクシミリ、プリンタで扱う原稿の処理順が１ページから行われて印刷されても、排紙収納部４から取り出したとき、１ページ目が最上になっており、改めてページを揃えるなどの作業から開放される。
【００２７】
次に、両面装置９２の詳細について説明する。
【００２８】
図２はジョガー部の構成を示す斜視図、図３は両面搬送部の構成を示す側面図であり、１０１は転写紙の幅方向に移動可能に設けられた一対のジョガーフェンス、１０２はジョガーフェンス１０１を駆動させるジョガーモータ、１０３はジョガーフェンスＨＰセンサ、１０４はソレノイド駆動によって上下動可能な反転たたきコロ、１０５は反転分岐爪、１０６は反転ローラ、１０７，１０８，１０９は反転ローラ１０６に対して転写紙搬送方向下流側に配置された搬送ローラ、１１０は、反転ローラ１０６に対して転写紙搬送方向下流側に配置され、反転たたきコロ１０４に当接する正逆回転可能な搬送ローラ、１１１は発光素子と受光素子を有するセンサを示す。ジョガーフェンス１０１は、ジョガーモータ１０２によって駆動され、ジョガーフェンス１０１の位置はジョガーフェンスＨＰセンサ１０３によるジョガーフェンス１０１の検知位置を基準として、カウントして位置を出す構成となっている。
【００２９】
図１に示す両面装置９２には、図３に示すジョガー部及び図４に示す両面搬送部が備えられており、両面搬送部によって転写紙をスイッチバック移動させ、再搬送させる前に、ジョガー部によって転写紙の両端が揃えられる。
【００３０】
定着装置８を通過した転写紙は、分岐部９１の切り替えにより、排出ローラ４１を通るか両面装置９２へ向かうかに分かれる。分岐部９１によって転写紙の搬送路が両面装置９２側に方向に切り替えられると、転写紙はジョガー部へ送られる。
【００３１】
転写紙の後端が反転分岐爪１０５を抜けた後にジョガー動作を行う。左右のジョガーフェンス１０１は、スタートキーＯＮ時に用紙幅＋１０ｍｍまで移動した状態にある。そして、転写紙の後端が反転分岐爪１０５を抜けた後、反転たたきコロ１０４を移動させて搬送ローラ１１０との当接状態を解除してからジョガーフェンス１０１を用紙幅−１ｍｍまで閉じて、転写紙の左右の位置を整える。その後、左右のジョガーフェンス１０１を用紙幅＋１０ｍｍまで移動させ、ソレノイドＯＮによって反転たたきコロ１０４を移動させ、転写紙を介して搬送ローラ１１０に当接させて搬送を再開させる。
【００３２】
再開後の転写紙の搬送経路は、反転分岐爪１０５によって排出ローラ４１側かあるいはレジストローラ２３側に切り替えられる。反転排紙時には搬送経路が反転分岐爪１０５によって排出ローラ４１側に、両面印刷時には搬送経路が反転分岐爪１０５によってレジストローラ２３側に切り替えられ、反転ローラ１０６，搬送ローラ１０７，１０８，１０９を介して、レジストローラ２３に搬送される。
【００３３】
次に、転写紙の線速補正について説明する。
【００３４】
図１に示すように、中間転写ベルト部５に対向させて、発光素子と受光素子を有するセンサ５３が設けられており、さらに、転写装置５１及び定着装置８より下流で、しかも図３に示すように、反転ローラ１０６に対して転写紙搬送方向下流側に、発光素子と受光素子を有するセンサ１１１が設けられている。
【００３５】
線速補正を行う際には、まず、中間転写ベルト５上に未定着トナー像からなる転写紙線速調整画像を形成し、この画像をセンサ５３によって読み取ることにより、中間転写ベルト５上の未定着トナー像を検知するように動作する。次に、転写紙線速調整画像のトナー像を転写紙に転写し、定着装置８によって定着させた後、転写紙を両面装置９２に搬送し、転写紙に印刷された転写紙線速調整画像をセンサ１１１によって読み取らせることによって、転写紙の転写紙線速調整画像を検知するように動作する。
【００３６】
図４は転写紙線速調整画像の一例を示す説明図であり、図４（ａ）は中間転写ベルト上、図４（ｂ）は定着後の転写紙上の画像を示すものである。転写紙線速調整画像は、中間転写ベルト５上に搬送方向と直角な複数の基準線ａ１，ａ２，……，ａｎ−１，ａｎを所定のピッチで等間隔に形成したものであり、転写紙上においては基準線ａ１，ａ２，……，ａｎ−１，ａｎに対応して基準線Ａ１，Ａ２，……，Ａｎ−１，Ａｎが形成される。
【００３７】
そして、中間転写ベルト５上の転写紙線速調整画像をセンサ５３が検出し、この検出結果に基づいて図示しない演算処理手段によって複数の基準線ａ１，ａ２，……，ａｎ−１，ａｎの検出時間（ｔ）を算出し、さらにこの検出時間（ｔ）と中間転写ベルト部の線速（ｖ）から基準線の間隔（ｓ）を算出する。なお、基準線ａｎ−１を検出してから基準線ａｎを検出するまでの検出時間をｔｎと表し、そのときの線速をｖｎ、基準線の間隔をｓｎと表す。
【００３８】
同様に、転写紙に印刷された基準線Ａ１，Ａ２，……，Ａｎ−１，Ａｎをセンサ１１１によって読み取り、検出時間Ｔを算出し、さらにこの検出時間Ｔと両面装置９２の線速Ｖから基準線の間隔Ｓを算出する。なお、基準線Ａｎ−１を検出してから基準線Ａｎを検出するまでの検出時間をＴｎと表し、そのときの線速をＶｎ、基準線の間隔をＳｎと表す。
【００３９】
そして、中間転写ベルト５上の基準線の間隔ｓと、転写紙上の基準線の間隔Ｓを照らし合わせ、中間転写ベルト上の線速と転写紙上の線速が異なるかどうかを検出する。
【００４０】
中間転写ベルト５上の線速は、下記の(数１)より、求められる。
（数１）
ｖｎ＝ｓｎ／ｔｎ        （ｎは、基準線間の番号）
転写紙画像上の線速は、下記の(数２)より、求められる。
（数２）
Ｖｎ＝Ｓｎ／Ｔｎ        （ｎは、基準線間の番号）
ここで、中間転写ベルト５上の線速ｖｎとセンサ１１１を通る転写紙の線速Ｖｎを同じにしているため、検出時間ｔｎと検出時間Ｔｎは同じであるが、例えば厚紙を転写紙として使用した場合のように、中間転写ベルト５の線速ｖｎと転写紙の線速Ｖｎが異なる場合は、ｔｎ≠Ｔｎとなる。
【００４１】
検出時間ｔｎと検出時間Ｔｎが異なる部分が検出されれば、算術で求めた中間転写ベルト５の基準線の間隔ｓｎと転写紙の基準線の間隔Ｓｎが異なるようになる。
【００４２】
中間転写ベルト５の基準線の間隔ｓｎと転写紙の基準線の間隔Ｓｎが異なる場合、中間転写ベルト５の基準線の間隔ｓｎに合わせ、転写装置５１における２次転写ローラの回転数、レジストローラ２３の回転数、定着装置８における定着ローラの回転数の順序で補正する動作を行う。
【００４３】
図１の画像形成装置においては、Ｂｋ（黒）、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）のそれぞれ作像部６で転写紙線速調整画像の形成を行い、定着装置８より下流において、転写紙線速調整画像を検知する動作としたので、作像部６を構成する各色のプロセスカートリッジにおけるトナーの物性により、転写紙上での線速を検知できるので、各プロセスカートリッジ間での線速差を低減することができるようなる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、中間転写ベルト上に合成トナー像を形成してからこの合成トナー像を転写紙に転写するカラー画像形成装置の分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態における画像形成装置の内部構成を示す側面図
【図２】ジョガー部の構成を示す斜視図
【図３】両面搬送部の構成を示す側面図
【図４】転写紙線速調整画像の一例を示す説明図
【符号の説明】
【００４６】
１  画像形成部
２  給紙部
３  読取部
４  排紙収納部
５  中間転写ベルト
６  作像部
７  露光装置
８  定着装置
２３  レジストローラ
５１  転写装置
５３，１１１  センサ
１０１  ジョガーフェンス
１０４  反転たたきコロ
１０６  反転ローラ
１０７，１０８，１０９，１１０  搬送ローラ
【図１】
2005202113.tif 000003
【図２】
2005202113.tif 000004
【図３】
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【図４】
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