(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート材の斜行量を検知する斜行検知手段と、
シート材の搬送方向に垂直な方向に対し手前側と奥側に配置され、前記シート材の斜行を矯正する一対の搬送手段と、
前記斜行検知手段で検知された前記斜行量に基づいて、前記一対の搬送手段に伝達する駆動を各々制御する駆動手段と、
像担持体と前記像担持体に画像を形成する書き込み光学系を有し、前記書き込み光学系により形成された画像を、前記搬送手段で斜行が矯正された前記シート材上に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段で前記シート材上に形成された画像を読み取り、シート材に対して形成された前記画像の位置を検知する画像位置検知手段と、
前記斜行検知手段で検知された前記シート材の斜行量及び前記画像位置検知手段により検知された前記シート材に対して形成された前記画像の位置とに基づいて、前記駆動手段により前記一対の搬送手段に伝達する駆動を各々制御してシート材の斜行と前記書き込み光学系により形成する画像の傾きとを補正することで、前記画像形成手段での該シート材に対する画像を形成する位置を補正する制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
中間転写体を用いたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばシート材に画像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置の概略構成を図９に示す。
【０００３】
シート材第１面目の主走査方向、副走査方向の基準となるシート材端面とシート材における原点をｘ，ｙ，ｏとし、同様に第２面目のものをｘ’，ｙ’，ｏ’とする。給紙ユニットから送られレジストローラにより斜行補正されたシート材は原点をｏとするｘｙ座標系を基準に第１面目のトナー画像が形成され、定着器において第１面目画像が熱定着される。更に、反転装置により搬送方向が逆転し、反転パス内を搬送されて再給紙される。
【０００４】
レジストローラにより斜行補正されたシート材は、原点をｏ’とするｘ’ｙ’座標系を基準に第２面目のトナー画像が形成され、定着器において第２面目画像が熱定着されて機外へ排出される。ここで、画像位置ズレには主走査方向・副走査方向・回転方向のズレがある。
【０００５】
主走査方向及び副走査方向の位置ズレはシート材端面検知センサにより位置を検出し、画像書き込みタイミングを変更して画像書き込み位置を調整することにより補正することが可能である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、回転方法のズレはレジストローラで補正を行うことができるが、その調整は工場出荷時に行われることが多かった。そのため、設置時の本体のゆがみや設置環境による温度歪み等を補正することが困難であった。
【０００７】
ところで、近年における画像形成装置のカラー化・デジタル化・高速化によりショートラン印刷分野での需要が益々増えており、これまで以上に確実な画像位置精度が要求されている。
【０００８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、設置時や設置環境による各ユニット間のゆがみやズレ補正を簡単に行うことによって画像位置精度を向上させることができる画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、シート材の斜行量を検知する斜行検知手段と、シート材の搬送方向に垂直な方向に対し手前側と奥側に配置され、前記シート材の斜行を矯正する一対の搬送手段と、前記斜行検知手段で検知された前記斜行量に基づいて、前記一対の搬送手段に伝達する駆動を各々制御する駆動手段と、像担持体と前記像担持体に画像を形成する書き込み光学系を有し、前記書き込み光学系により形成された画像を、前記搬送手段で斜行が矯正された前記シート材上に形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段で前記シート材上に形成された画像を読み取り、シート材に対して形成された前記画像の位置を検知する画像位置検知手段と、前記斜行検知手段で検知された前記シート材の斜行量及び前記画像位置検知手段により検知された前記シート材に対して形成された前記画像の位置とに基づいて、前記駆動手段により前記一対の搬送手段に伝達する駆動を各々制御してシート材の斜行と前記書き込み光学系により形成する画像の傾きとを補正することで、前記画像形成手段での該シート材に対する画像を形成する位置を補正する制御手段と、を含んで画像形成装置を構成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
＜実施の形態１＞
図１はカラー画像形成装置の断面図である。
【００１２】
本実施の形態に係るカラー画像形成装置は、２つのカセット給紙部１，２と１つの手差し給紙部３を有しており、これらの各給紙部１，２，３から選択的に記録材であるシート材Ｓが給送される。
【００１３】
各給紙部１，２，３において、カセット４，５又はトレイ６上に積載されているシート材Ｓは、ピックアップローラ７によって最上位のものから順に繰り出される。そして、ピックアップローラ７によって繰り出されたシート材Ｓは、搬送手段としてのフィードローラ８Ａと分離手段としてのリダートローラ８Ｂから成る分離ローラ対８によって最上位のシート材Ｓのみ分離され、レジストローラ部１２へ送られる。
【００１４】
この場合、レジストローラ部１２までの距離が長いカセット４，５から給送されたシート材Ｓは、複数のローラ対９，１０，１１に中継されてレジストローラ部１２へ送られる。そして、レジストローラ部１２へ送られたシート材は、レジストローラ部１２によって斜行状態が矯正される。
【００１５】
レジストローラ部１２の下流には長尺の搬送ベルト（無端ベルト）１３が略水平状態に設置されている。この搬送ベルト１３は図中反時計回りに回転する。そして、この搬送ベルト１３の上方には、異なる色のカラートナー像を担持する複数の像担持体である感光体ドラム１４，１５，１６，１７がシート材搬送方向に沿って順次配置されている。
【００１６】
ここで、最上流の感光体ドラム１４はマゼンタ色のトナー像を担持し、次の感光体ドラム１５はシアン色のトナー像を担持し、その次の感光体ドラム１６はイエロー色のトナー像を担持し、そして最下流の感光体ドラム１７はブラック色のトナー像を担持する。
【００１７】
本カラー画像形成装置においては、原稿自動送り装置１８によって複数枚の原稿が順次原稿台（プラテンガラス）１９上の所定位置にセットされるようになっている。そして、原稿台１９上にセットされた原稿の画像（ここでは、カラー画像）は読取光学系２０によって読み取られる。この読み取られたカラー画像はＣＣＤ素子２１によってマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色成分に分解され、画像メモリ（不図示）内に一時的に蓄えられる。
【００１８】
画像メモリ内に蓄えられた画像情報はレーザースキャナを含む書き込み光学系２２によって各色成分毎に順次図中時計回りに回転している各感光体ドラム１４〜１７上に書き込まれる。
【００１９】
先ず、最上流の感光体ドラム１４上にマゼンタ成分の画像に基づくレーザー光ＬＭの投影が開始され、感光体ドラム１４上に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２３から供給されるマゼンタ色のマナーによって可視化される。
【００２０】
次に、感光体ドラム１５上にシアン成分の画像に基づくレーザー光ＬＣの投影が開始され、感光体ドラム１５上に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２４から供給されるシアン色のトナーによって可視化される。
【００２１】
次に、感光体ドラム１５上へのレーザー光ＬＣの投影開始から所定時間経過後、感光体ドラム１６上にイエロー成分の画像に基づくレーザー光ＬＹの投影が開始され、感光体ドラム１６上に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２５から供給されるイエロー色のトナーによって可視化される。
【００２２】
次に、感光体ドラム１６上へのレーザー光ＬＹの投影開始から所定時間経過後、感光体ドラム１７上にブラック成分の画像に基づくレーザー光ＬＢの投影が開始され、感光体ドラム１７上に静電潜像を形成する。この静電潜像は現像器２６から供給されるブラック色のトナーによって可視化される。
【００２３】
尚、画像形成手段として、各感光体ドラム１４〜１７、書き込み光学系２２、現像器２３〜２６の他に、各感光体ドラム１４〜１７を均一に帯電させるための一次帯電器２７，２８，２９，３０や、トナー像転写後の感光体ドラム１４〜１７上に付着しているトナーを除去するためのクリーナ３１，３２，３３，３４等が設置されている。
【００２４】
レジストローラ部１２から送られて斜行状態が矯正されたシート材Ｓは、最上流の感光体ドラム１４上のトナー像とシート材先端との位置を合わせるタイミングを取って回転を開始するレジストローラ部１２によって反時計回りに回転している搬送ベルト１３上へ送られる。
【００２５】
搬送ベルト１３上へ送られたシート材Ｓは、搬送ベルト１３によって下流へ搬送される過程で、感光体ドラム１４と転写帯電器９０との間の転写部、感光体ドラム１５と転写帯電器９１との間の転写部、感光体ドラム１６と転写帯電器９２との間の転写部及び感光体ドラム１７と転写帯電器９３との間の転写部を順次通過することにより、その面上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー像が重ねて転写される。
【００２６】
最下流の感光体ドラム１７と転写帯電器９３との間の転写部を通過したシート材Ｓは、搬送ベルト１３によって定着器を構成する定着ローラ対３５へ送られる。そして、シート材Ｓが定着ローラ対３５のニップを通過する過程で、定着ローラ３５Ａにより加熱され、加圧ローラ対３５Ｂにより加圧されて転写トナー像がシート材Ｓのシート面に定着される。
【００２７】
定着ローラ対３５を通過した定着処理済みシート材Ｓは、搬送ローラ対３６によって排出ローラ３７へ送られ、この排出ローラ対３７によって機外の排出トレイ３８上へ排出される。
【００２８】
本カラー画像形成装置においては、両面モードの画像形成が可能になっている。以下、両面モード時のシート材Ｓの流れに沿って本カラー画像形成装置の構成を説明する。両面モードが指定されている場合、定着ローラ対３５を通過した定着処理済みシート材Ｓは、縦パス５８を通って反転パス５９へ送られる。この場合、フラッパ６０は縦パス５８を開いており、定着処理済みシート材Ｓは、搬送ローラ対３６，６１，６２及び逆転ローラ対６３によって搬送される。
逆転ローラ対６３によって矢印ａ方向に搬送されている定着処理済みシート材Ｓの後端がポイントＰを通過した時点で逆転ローラ対６３が逆転し、定着処理済みシート材Ｓのトナー像転写面は上側になる。尚、ポイントＰには、縦パス５８から反転パス５９へのシート材Ｓの進入を可能とし、反転パス５９から縦パス５８へのシート材Ｓの進入を不可能とする可撓性シート６４と、シート材後端が同ポイントＰを通過したことを検知する検知レバー６５が設けられている。
逆転ローラ対６３の逆転によって矢印ｂ方向に搬送された定着済みシート材Ｓは、再給紙パス６７内に送られ、再給紙パス内搬送ローラ対６８と搬送ローラ対１１で中継され、再び画像形成のためにレジストローラ部１２に送られる。
【００２９】
定着処理済みシート材Ｓは、レジストローラ部１２で斜行を矯正された後、搬送ベルト１３に送られる。
【００３０】
ここで、ＣＣＤセンサ７４での画像位置補正について述べる。
【００３１】
書込み光学系２２では、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックのそれぞれの画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ，ＬＢｋ）画像の傾き補正・倍率補正・主走査方向のズレ・副走査方向のズレ補正を行うことができる。
【００３２】
図２はマゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの色ズレ補正における概略図を示している。
【００３３】
マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの画像位置読み取りパターン＃Ｍ、＃Ｃ、＃Ｙ、＃Ｂｋを転写ベルト１３上に形成し、ＣＣＤセンサ７４でパターンを読み込む。基準位置をＭのパターンとし、各色のパターンがどの程度ずれているのかをＣＰＵで解析する。その解析結果に基づいて画像の傾き補正・倍率補正・主走査方向のズレ・副走査方向のズレ補正を行い、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックのそれぞれの画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）にフィードバックを掛ける。
【００３４】
次に、本発明の特徴部分である各ユニット間のゆがみ補正について詳しく述べる。
【００３５】
本実施の形態では、各ユニット間のゆがみを補正するモードが設けられており、ダミーシートＳの流れに沿って図３〜図６により説明する。
【００３６】
図３はレジストローラ部１２及び画像形成部の詳細図である。レジストローラ部１２には、レジスト前ローラ対１２Ｆ、レジスト奥ローラ対１２Ｒとシートの斜行を検知するための斜行センサ７５が設けられている。又、レジスト前ローラ対１２Ｆ、レジスト奥ローラ対１２Ｒにはそれぞれにステッピングモータ７６Ｆ，７６Ｒが連結されている。
【００３７】
ダミーシートＳが給紙部より搬送されてくると、斜行センサ７５によりダミーシートの斜行量を検知し、この斜行検知信号に基づいてＣＰＵによりステッピングモータ７６Ｆ，７６Ｒを制御してシートＳの斜行を補正する。斜行補正されたシートは、搬送ベルト１３に送られ、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックのそれぞれの画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）が行われて搬送される。そして、ダミーシートＳ上に形成された画像は、ＣＣＤセンサ７４により読み取られる。画像位置がダミーシートＳに対してどの程度ずれているのかをＣＰＵで解析し、その解析結果に基づいてレジストローラ部１２の斜行補正及び書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）にフィードバックを掛ける。
【００３８】
ここで、図４〜図６を用いて補正動作の詳細を説明する。
【００３９】
図４ではレジストローラ部１２が傾いたときの補正方法を示す。図４（ａ）は、レジストローラ部１２、搬送ベルト１３及び書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）にゆがみやズレが生じていない場合で、ＣＣＤセンサ７４により読み込まれた画像情報は下式のようになる。
【００４０】
Δ1 ≒Δ2 ，Δ3 ≒Δ4
図４（ｂ）は設置搬送時や温度変化、ユニット交換等によりレジストローラ部１２がθ1 傾いたときのものである。このとき、ＣＣＤセンサ７４により読み込まれた画像情報は下式のようになる。
【００４１】
｜Δ1 −Δ2 ｜／ｌ1 ≒｜Δ3 −Δ4 ｜／ｌ2
図４（ｃ）に示すように、レジストローラ部１２の傾きを補正するには、レジスト前・後ローラ対１２Ｆ，１２Ｒにより、シートＳを矢印方向にθ1 回転させる。以上により、レジストローラ部１２の傾きキャンセルすることができる。
【００４２】
図５に書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）が傾いたときの補正方法を示す。
【００４３】
図５（ａ）はレジストローラ部１２、搬送ベルト１３及び書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）にゆがみやズレが生じていない場合で、ＣＣＤセンサ７４により読み込まれた画像情報は下式のようになる。
【００４４】
Δ1 ≒Δ2 ，Δ3 ≒Δ4
図５（ｂ）は設置搬送時や温度変化等により書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）がθ２傾いたときのものである。このとき、ＣＣＤセンサ７４により読み込まれた画像情報は下式のようになる。
【００４５】
Δ1 ≒Δ2 ，Δ3 ≒Δ4
図５（ｃ）に示すように、書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）を矢印方向にθ２傾けることによりキャンセルすることができる。
【００４６】
図６に搬送ベルト１３が傾いたときの補正方法を示す。
【００４７】
図６（ａ）はレジストローラ部１２、搬送ベルト１３及び書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）にゆがみやズレが生じていない場合で、ＣＣＤセンサ７４により読み込まれた画像情報は下式のようになる。
【００４８】
Δ1 ≒Δ2 ，Δ3 ≒Δ4
図６（ｃ）は設置搬送時や温度変化、Ｊａｍ処理等により搬送ベルト１３がθ３傾いたときのものである。このとき、ＣＣＤセンサ７４により読み込まれた画像情報は下式のようになる。
【００４９】
Δ1 ≒Δ2 ，Δ3 ≠Δ4
図６（ｃ），（ｄ）は実際には同時に行うものである、簡単のため別々に説明する。
【００５０】
図６（ｃ）に示すように、レジスト前・後ローラ対１２Ｆ，１２Ｒにより、シートＳを矢印方向にθ３回転させ、Δ3 ≒Δ4 となるようにする。次に、図６（ｄ）に示すように、書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）を矢印方向にθ３傾ける。以上により、搬送ベルト１３のゆがみをキャンセルすることができる。
【００５１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００５２】
本実施の形態では、実施の形態１の転写ベルト１３の代わりに中間転写ベルト１３’、ＣＣＤセンサ７４の代わりに回転式のＣＣＤセンサ７４’、２次転写ローラ対４０が追加されたことを特徴としている（図７）。
【００５３】
画像位置補正を行うためのＣＣＤセンサ７４’は回転手段（不図示）により矢印（ア）・（イ）方向に回転可能で、マゼンタ・シアン・イエロー・ブラックの色ズレ補正時には（ア）方向に、各ユニット間のゆがみ補正時には（イ）の方向に向いている。
【００５４】
図８はレジストローラ部１２及び画像形成部の詳細図である。
【００５５】
レジストローラ部１２には、ステッピングモータ７６Ｆ，７６Ｒが連結されたレジスト前・奥ローラ対１２Ｆ，１２Ｒ、斜行センサ７５により構成される。給紙部より搬送されたダミーシートＳは、レジストローラ部１２で斜行補正され、２次転写ローラ対４０に送られて画像形成が行われる。ダミーシートＳ上に形成された画像は、ＣＣＤセンサ７４’により読み取られ、ＣＰＵで解析し、レジストローラ部１２の斜行補正及び書込み光学系２２の画像形成（ＬＭ、ＬＣ、ＬＹ、ＬＢｋ）にフィードバックを掛ける。補正動作については実施の形態１と同様である。
【００５６】
本実施の形態では、シート材搬送路中にあるセンサを用いて各ユニット間のゆがみ補正を行ったが、排紙トレイ３８上に出力されたダミーシート材Ｓを原稿台１９上セットし、読み取り光学系２０によって画像を読み込んでも構わない。又、本実施の形態では、色ズレ補正用ＣＣＤセンサを用いて各ユニット間のゆがみ補正を行っているが、専用センサを用いても構わない。
【００５７】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、シート材の斜行量を検知する斜行検知手段と、シート材の搬送方向に垂直な方向に対し手前側と奥側に配置され、前記シート材の斜行を矯正する一対の搬送手段と、前記斜行検知手段で検知された前記斜行量に基づいて、前記一対の搬送手段に伝達する駆動を各々制御する駆動手段と、像担持体と前記像担持体に画像を形成する書き込み光学系を有し、前記書き込み光学系により形成された画像を、前記搬送手段で斜行が矯正された前記シート材上に形成する画像形成手段と、前記画像形成手段で前記シート材上に形成された画像を読み取り、シート材に対して形成された前記画像の位置を検知する画像位置検知手段と、前記斜行検知手段で検知された前記シート材の斜行量及び前記画像位置検知手段により検知された前記シート材に対して形成された前記画像の位置とに基づいて、前記駆動手段により前記一対の搬送手段に伝達する駆動を各々制御してシート材の斜行と前記書き込み光学系により形成する画像の傾きとを補正することで、前記画像形成手段での該シート材に対する画像を形成する位置を補正する制御手段と、を含んで画像形成装置を構成したため、設置時や設置環境による各ユニット間のゆがみやズレ補正を簡単に行うことによって画像位置精度を向上させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】ＣＣＤセンサ画像位置データ読み込みの概略図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置要部の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置におけるゆがみ補正詳細図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置におけるゆがみ補正詳細図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置におけるゆがみ補正詳細図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置要部の斜視図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１〜３          給紙部
４，５          カセット
６              トレイ
１２            レジストローラ部
１３            搬送ベルト
１４〜１７      感光体ドラム
２２            光学系
７４            ＣＣＤセンサ
７５            斜行センサ
７６Ｆ，７６Ｒ  ステッピングモータ
Ｓ              シート材
【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】
0004011903.tif 000008
【図８】
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【図９】
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