(57)【要約】【課題】トナー像の位置ズレを発生させることなく中間転写ベルト上に重ね合わせ、良好なカラー画像を形成すること。【解決手段】複数の感光体と中間転写ベルト４０を有するカラー画像形成装置１において、中間転写ベルト４０を支持する支持ローラ４０２の偏芯量を偏芯検知センサ４０３で検知し、その検知結果をもとに、支持ローラ４０２の下流側に位置する感光体２１０Ｋ用のＬＥＤヘッド２３０Ｋの点灯タイミングを補正する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の像担持体と、
第二の像担持体と、
前記第一の像担持体及び前記第二の像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記第一の像担持体及び前記第二の像担持体上に形成されたトナー像を重ね合わせる中間転写ベルトと、
当該中間転写ベルトを支持し、前記第一の像担持体と前記第二の像担持体との間に設置された支持ローラと、
前記支持ローラの偏芯量を検知する偏芯量検知手段と、
前記潜像形成手段の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記第二の像担持体は、前記中間転写ベルトの回動方向において前記第一の像担持体より下流側に位置し、
前記制御手段は、前記偏芯量検知手段により検知された偏芯量に基づき、前記第二の像担持体に対して潜像形成を開始する基準タイミングを補正するように制御することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写ベルトは、前記支持ローラによる支持箇所において、回動方向が変更される請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記偏芯量と前記基準タイミングとの関係情報を記憶する記録手段を有し、
前記制御手段は、前記関係情報に基づいて、前記基準タイミングを補正する請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記偏芯量検知手段は、発光素子と受光素子を備える検知センサを有し、
前記発光素子により発した光を前記支持ローラにあて、その反射光を前記受光素子で受光し、前記検知センサと前記支持ローラとの距離の変動を検知することにより、前記支持ローラの偏芯量を検知する請求項１乃至３に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、電子写真方式により記録材上に画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ等のカラー画像形成装置に関するものである。詳しくは、複数の像担持体上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせるタンデム方式のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式のカラー画像形成装置は高速化が要求されており、その高速化を実現するものとして、複数の感光体（像担持体）上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせるタンデム方式のカラー画像形成装置がある。
【０００３】
このタンデム方式のカラー画像形成装置は、Ｙ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋの各色毎に感光体を設け、所定のタイミングで各感光体上に単色のトナー像を形成し、この単色のトナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせてカラー画像を形成するものである。従って、良好なカラー画像を形成するためには、各色のトナー像を中間転写ベルト上で位置ズレさせることなく重ね合わせることが必要である。
【０００４】
ところで、トナー像の位置ズレを発生させる要因は様々なものが考えられる。例えば、中間転写ベルトを支持する支持ローラが要因として考えられる。特許文献１に記載の技術は、中間転写ベルトを支持する支持ローラの角速度を検知し、その検知結果に基づいて中間転写ベルトの速度が一定となるように制御している。
【特許文献１】特開２００５−３７６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、中間転写ベルトを支持する支持ローラに関して、支持ローラの部品精度や設置構造が要因となって支持ローラ自体が偏芯し、トナー像の位置ズレが発生することもある。特許文献１に記載の技術のように支持ローラの角速度を検知してトナー像の位置ズレを防止するだけでなく、支持ローラ自体の偏芯も考慮しないと良好な画像を形成出来ない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、トナー像の位置ズレを発生させることなく中間転写ベルト上に重ね合わせ、良好なカラー画像を形成するカラー画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明に係るカラー画像形成装置は、
第一の像担持体と、
第二の像担持体と、
前記第一の像担持体及び前記第二の像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
前記第一の像担持体及び前記第二の像担持体上に形成されたトナー像を重ね合わせる中間転写ベルトと、
当該中間転写ベルトを支持し、前記第一の像担持体と前記第二の像担持体との間に設置された支持ローラと、
前記支持ローラの偏芯量を検知する偏芯量検知手段と、
前記潜像形成手段の動作を制御する制御手段と、
を有し、
前記第二の像担持体は、前記中間転写ベルトの回動方向において前記第一の像担持体より下流側に位置し、
前記制御手段は、前記偏芯量検知手段により検知された偏芯量に基づき、前記第二の像担持体に対して潜像形成を開始する基準タイミングを補正するように制御することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るカラー画像形成装置によれば、トナー像の位置ズレを発生させることなく中間転写ベルト上に重ね合わせ、良好なカラー画像を形成することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、カラー画像形成装置１の全体構成を示す説明図である。
【００１０】
両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦはカラー画像形成装置１の上部にあり、開閉可能となっている。原稿給紙台ａの原稿は、給紙ローラｂ、分離ローラｃ、レジストローラｄ、さらに搬送ドラムｅによって搬送される。
【００１１】
カラー画像形成装置１は、画像読取部１０、画像形成部２０、記録材収納部３０等から構成されている。
【００１２】
画像読取部１０の光学系は、光源と第１ミラーを備える露光ユニット１４、第２ミラーと第３ミラーを備えるＶミラーユニット１５、レンズ１６、ＣＣＤイメージセンサ１７により構成されている。両面原稿自動送り装置ＲＡＤＦによって搬送された原稿に対する読取動作は、露光ユニット１４がスリット露光用ガラス１３の下方に位置した状態で行われる。原稿台ガラス１１上に置かれた原稿に対する読取動作は、露光ユニット１４及びＶミラーユニット１５が移動することによって行われる。
【００１３】
画像読取部１０によって読み取られた原稿の画像は、画像処理部によって画像処理され、画像データとして信号化されたうえで記憶される。
【００１４】
カラー画像形成装置１は、下部に複数の記録材収納部３０を有する。記録材収納部３０の上方には画像形成部２０と中間転写ベルト４０が設置されている。
【００１５】
記録材収納部２０は、装置前面側（図１における紙面手前側）に引き出し可能となっている。複数の記録材収納部２０には記録材として白紙等の標準紙がサイズによって分けられて収納されている。
【００１６】
画像形成部２０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色毎のトナー像を形成するための４組の画像形成エンジン２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ及び２００Ｋを有している。中間転写ベルト４０の回動方向に対して上流側から２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ、２００Ｋの順に配列されており、各々同じ構成となっている。イエロー色用の画像形成エンジン２００Ｙを例にとって構成を説明すると、画像形成エンジン２００Ｙは反時計方向に回転する感光体２１０、スコロトロン帯電器２２０、ＬＥＤヘッド（潜像形成手段）２３０および現像器２４０を有し、感光体２１０上に単色のトナー像を形成する。
【００１７】
装置本体の中央部に位置する中間転写ベルト４０は、無端状であり、所定の体積抵抗率を有する。一次転写電極４０１は、中間転写ベルト４０を挟んで感光体２１０と対向する位置に設置されている。
【００１８】
次にカラー画像を形成するプロセスを説明する。
【００１９】
感光体２１０は、メインモータ（図示せず）により回転駆動され、スコロトロン帯電器２２０の放電により負極性に帯電される（本実施例では−８００Ｖ）。次に、ＬＥＤ２３０により感光体２１０上に画像情報に応じた光書込がなされて静電潜像が形成される。形成された静電潜像が現像器２４０を通過すると、現像器内で負極性に帯電されたトナーが負極性現像バイアスの印加により潜像画像の部分に付着し、感光体２１０上にトナー像が形成される。形成されたトナー像は、感光体２１０に圧着する中間転写ベルト４０へ転写される。転写後に感光体２１０上に残留したトナーはクリーニング部２５０により清掃される。画像形成エンジン２００Ｙ、２００Ｍ、２００Ｃ及び２００Ｋ各々で形成されたトナー像が中間転写ベルト４０に重畳して転写されることにより、中間転写ベルト４０上にカラー画像が形成される。記録材Ｐは記録材収納部３０により１枚ずつ排出され、レジストローラ５０の位置まで搬送される。レジストローラ５０により記録材Ｐの先端が整列された後、記録材Ｐは中間転写ベルト４０上のトナー像と画像位置が一致するタイミングでレジストローラ５０より給送される。レジストローラ５０により給送された記録材Ｐは、ガイド板より案内され、中間転写ベルト４０及び転写部６０により形成された転写ニップ部へ送り込まれる。ローラにより構成される転写部６０は記録材Ｐを中間転写ベルト４０側へ押圧している。トナーと逆極性のバイアス（＋５００Ｖ）が転写部６０に印加されることにより、静電気力の作用で、中間転写ベルト４０上のトナー像が記録材Ｐへ転写される。記録材Ｐは、除電針からなる分離装置（図示せず）により除電されて中間転写ベルト４０から分離され、加熱ローラ、加圧ローラのローラ対からなる定着部７０へ送られる。その結果、トナー像が記録材Ｐへ定着され、画像形成された記録材Ｐが装置外へ排出される。
【００２０】
図２は、中間転写ベルト４０周辺の拡大図である。
【００２１】
前述したように中間転写ベルト４０の周辺には各色の感光体２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋが設置されており、中間転写ベルト４０は支持ローラ４０２によって支持され、図２に示す矢印方向に回動している。また、中間転写ベルトは支持ローラ４０２の支持箇所において回動方向が変更されている。
【００２２】
支持ローラ４０２は、部品精度等の理由で、中間転写ベルト４０が回動する際に破線で示すように偏芯する。その結果、感光体２１０Ｃと２１０Ｋとの距離が変動し、各感光体から転写されるトナー像が中間転写ベルト４０の上で位置ズレを起こしてしまう。この現象を図３を用いて詳細に説明する。
【００２３】
図３は、感光体２１０Ｋの変動に関する説明図である。
【００２４】
図２で示したように中間転写ベルト４０は支持ローラ４０２の支持箇所において回動方向が変更しているが、位置ズレの現象を分かりやすく説明するために、図３では感光体２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋを直線上に配置して説明する。
【００２５】
位置ズレを防止するため、各感光体間の距離はＸに設定されている。しかし、中間転写ベルト４０を支持する支持ローラ４０２が偏芯すると、感光体２１０Ｃと２１０Ｋとの距離Ｘが変動し、感光体２１０Ｋが実質的に破線で示すような位置になってしまう。例えば、図３で示すように感光体２１０Ｋの位置が（１）→（２）→（３）→（４）にように変動することを考え、その結果、中間転写ベルト上におけるトナー像の位置ズレがどのようになるか図４を用いて説明する。
【００２６】
図４は、支持ローラの偏芯により発生する中間転写ベルト上の位置ズレを説明する図である。
【００２７】
図４（ａ）は中間転写ベルト４０上に各色、所定間隔で、複数の直線を形成した図である。実際は各色の直線が重なり合ってカラー像となるが、位置ズレの現象を分かりやすく説明するために、主走査方向に各色づらして表示している。図４（ｂ）は感光体２１０Ｋ上にＬＥＤヘッド２３０Ｋを点灯させる開始タイミングの信号、つまり感光体２１０Ｋ上に潜像を形成する開始タイミングの信号を表す図である。支持ローラ４０２の偏芯が発生しないとすると、図４（ｂ）で表す信号により感光体２１０Ｋに対してＬＥＤベット２３０Ｋを点灯すればＢｋの直線も他の色の直線と同じ間隔で形成されることとなり、中間転写ベルト４０上で位置ズレを発生することはない。しかし、支持ローラ４０２の偏芯が発生し、図３で示すように感光体２１０Ｋの位置が（１）→（２）→（３）→（４）にように変動してしまうと、図４（ｂ）で示す信号で感光体２１０Ｋに対してＬＥＤヘッド２３０Ｋを点灯させた結果、Ｂｋにおいて（１）の直線と（２）の直線の間隔が広くなり、また（３）の直線と（４）の直線の間隔が狭くなり、中間転写ベルト４０上で位置ズレが発生してしまう。従って、支持ローラ４０２自体の偏芯も考慮しないと、良好な画像を形成出来ない。
【００２８】
そこで、トナー像の位置ズレを発生させることなく中間転写ベルト上に重ね合わせ、良好なカラー画像を形成するため、支持ローラ４０２の偏芯を考慮して潜像形成を開始する基準タイミングを補正することが好ましい。以下、支持ローラ４０２の偏芯を考慮して潜像形成を開始する基準タイミングを補正する構造及び動作について説明する。
【００２９】
図５は、偏芯検知センサの詳細図である。
【００３０】
偏芯検知センサ４０３は支持ローラ４０２に対向して設置されている。偏芯検知センサ４０３は発光素子と受光素子を有しており、発光素子により発した光を支持ローラ４０２に向けて当て、その反射光を受光素子で受光することにより、偏芯検知センサ４０３と支持ローラ４０２との距離の変動を検知するものである。
【００３１】
図６は、カラー画像形成装置１における制御系のブロック図である。
【００３２】
図６は本発明に関連する部分を代表的に示している。ＣＰＵ（制御手段）１０１はカラー画像形成装置１の動作を制御し、ＲＯＭ１０２に格納されたプログラムにより動作する。ＲＯＭ１０２は記憶手段としても機能するもので、プログラムのほかに操作部の表示用言語データ（文字フォント、テキスト、アイコン用ビットマップデータ）等が格納されている。ＲＡＭ１０３はプログラム実行用のワークメモリとなる。不揮発ＲＡＭ１２はカラー画像形成装置１の電源が遮断されても保持する必要のある設定内容や機械状態を記憶している。
【００３３】
カラー画像形成装置１にはホストコンピュータ２が接続されており、画像情報等の信号がホストコンピュータ２から送信される。カラー画像形成装置１は送信されてきた画像データは、画像処理部１０５によって画像処理され、画像形成部４によって記録材上に画像が形成される。
【００３４】
また、ＣＰＵ１０１には図５で示した偏芯検知センサ４０３が接続されており、偏芯検知センサ４０３の検知結果により、Ｂｋ用のＬＥＤヘッド２３０Ｋに対して潜像形成を開始する基準タイミングである点灯タイミングを制御している。点灯タイミングの制御はＲＯＭ１０２に格納されたプログラムをもとに実行される。またＲＯＭ１０２には表１に示す偏芯検知センサ・支持ローラ間の距離変動と、点灯タイミング補正量との関係情報が記憶されている。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
表１の距離変動におけるマイナス値は偏芯検知センサ４０３と支持ローラ４０２が近づいた値を示し、プラス値は偏芯検知センサ４０３と支持ローラ４０２が遠のいた値を示す。表１は距離変動が４μｍ増減する毎に表しているが、実際は１μｍ距離が変動するごとに点灯タイミング補正量が±５μｓずつ変わるように関係情報が記憶されている。この表１の関連情報をもとに、ＬＥＤヘッド２３０Ｋの点灯タイミングを補正する。
【００３７】
図７は、偏芯検知センサの検知結果により点灯タイミングを補正させる動作を示すフローチャート図である。
【００３８】
まず画像形成を開始すると（Ｓ１）、偏芯検知センサ４０３により支持ローラ４０２の偏芯を検知し（Ｓ２）、検知結果をＲＡＭ１０３に格納する（Ｓ３）。そして格納した検知結果をもとにＣＰＵ１０１が表１の関係情報を参照して点灯タイミング補正量を決定し（Ｓ４）、その点灯タイミング補正量をもとにＣＰＵ１０１がＬＥＤヘッド２３０Ｋを点灯させる（Ｓ５）。このような動作を行った結果、中間転写ベルト４０上のトナー像がどのようになるか図８をもとに説明する。
【００３９】
図８は、支持ローラの偏芯を考慮して画像形成を行った結果を示す図である。
【００４０】
図３で示すように感光体２１０Ｋの位置が（１）→（２）→（３）→（４）にように変動することを考える。支持ローラ４０２の偏芯を考慮せずに画像形成を行うと、図４に示すような結果となった。しかし、図７に示す動作を実行すると、（２）の直線の形成ではＬＥＤヘッド２３０Ｋの点灯タイミングを早め、（４）の直線の形成ではＬＥＤヘッド２３０Ｋの点灯タイミングを遅くすることとなる。その結果、Ｂｋの直線は他の色と同じ位置に形成され、中間転写ベルト４０上で位置ズレを発生させることはない。
【００４１】
以上説明したように、支持ローラ４０２の偏芯を考慮してＬＥＤヘッド２３０Ｋの点灯タイミング、即ち潜像形成を開始する基準タイミングを補正すると、トナー像の位置ズレを発生させることなく中間転写ベルト上に重ね合わせ、良好なカラー画像を形成することが出来る。
【００４２】
なお、本実施形態では感光体２１０Ｃと２１０Ｋの間に位置する支持ローラの偏芯を検知したが、他の感光体間に支持ローラが設置されている場合に、その支持ローラの偏芯を検知して中間転写ベルトの回動方向に対して下流側に位置する感光体用のＬＥＤヘッドの点灯タイミングを補正しても良い。
【００４３】
また、支持ローラの偏芯の検知方法は図５で説明したように支持ローラと偏芯検知センサとの距離の変動に基づいて検知する方法に限らず、他の検知方法、例えば支持ローラの軸に連動する部材等の変動に基づいて支持ローラの偏芯を検知する方法であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】カラー画像形成装置１の全体構成を示す説明図である。
【図２】中間転写ベルト４０周辺の拡大図である。
【図３】感光体２１０Ｋの変動に関する説明図である。
【図４】支持ローラの偏芯により発生する中間転写ベルト上の位置ズレを説明する図である。
【図５】偏芯検知センサの詳細図である。
【図６】カラー画像形成装置１における制御系のブロック図である。
【図７】偏芯検知センサの検知結果により点灯タイミングを補正させる動作を示すフローチャート図である。
【図８】支持ローラの偏芯を考慮して画像形成を行った結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  カラー画像形成装置
２０  画像形成部
２１０Ｙ、２１０Ｍ、２１０Ｃ、２１０Ｋ  感光体
２３０Ｙ、２３０Ｍ、２３０Ｃ、２３０Ｋ  ＬＥＤヘッド
４０  中間転写ベルト
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１０４  不揮発性ＲＡＭ
４０２  支持ローラ
４０３  偏芯検知センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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