画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイス
【課題】 基準ユニットに追加ユニットを付設した態様において、各ユニットの画像ずれ検知を簡単且つ正確に実施可能な画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイスを提供する。
【解決手段】 画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン２及びこの作像エンジン２に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体３を備えた基準ユニット１と、前記基準ユニット１に付設され、前記画像と異なる色の画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン５及びこの作像エンジン５に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体６を備える追加ユニット４と、両ユニット１，４間の両記録材搬送体３，６間に配設され且つ夫々の記録材搬送体３，６に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイス８とを備える。
【解決手段】 画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン２及びこの作像エンジン２に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体３を備えた基準ユニット１と、前記基準ユニット１に付設され、前記画像と異なる色の画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン５及びこの作像エンジン５に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体６を備える追加ユニット４と、両ユニット１，４間の両記録材搬送体３，６間に配設され且つ夫々の記録材搬送体３，６に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイス８とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、単色又は複数色の画像が作成可能な基準ユニットに対して増設可能な追加ユニットを付設し、更なる多色化を企図した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子写真方式の画像形成装置を例にすると、モノクロ画像が作成可能な基準ユニットとしてのモノクロユニットに、複数色の画像が作成可能な追加ユニットとしてのカラーユニットを付設することにより、当該モノクロユニットを無駄にすることなく、安価にフルカラー画像を可能にした画像形成装置が知られている（特許文献１，２参照）。
このような先行技術においては、モノクロユニットは単色の例えば黒色の作像エンジンと、この作像エンジンの転写部位に対し用紙が搬送可能な用紙搬送ロールとを備える一方、カラーユニットは例えばイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の複数の作像エンジンと、各作像エンジンの画像が中間的に担持搬送される中間転写ベルトと、この中間転写ベルト上の画像転写部位に対して用紙搬送ロールとを配設したものがある。
また、用紙搬送方式については、用紙の搬送性や搬送方向の位置合わせ精度をより向上させるために、用紙搬送ロールのほかに、用紙搬送ベルトを用いることもできる（特許文献３参照）。
【０００３】
更に、特許文献３には、用紙搬送ベルトを備えた方式において、各作像エンジンによる画像ずれを防止するために、用紙搬送ベルトの下流側に画像ずれ検知用の検知センサを配設すると共に、当該検知センサが用紙搬送ベルト上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知し、この検知情報に基づいて作像調整を行うようにした先行技術が記載されている（特許文献３参照）。
【０００４】
そこで、モノクロユニットにカラーユニットを付設した態様において、画像ずれ検知用の検知センサによる作像調整技術を適用すると、例えば、図１２に示すようなモデルが想定される。
すなわち、モノクロユニット２００内には、画像を作成する例えばブラックの単色作像エンジン２０３と、これに対向配置され且つ用紙２２０を搬送する搬送ベルト２０１と、この搬送ベルト２０１の下流側に配置され且つ搬送ベルト２０１上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知する検知センサ２０２と、この検知センサ２０２の用紙搬送方向下流側に用紙２２０上のトナー像を加熱定着する定着装置２０４とが配設されている。尚、この検知センサ２０２は作像された像濃度を検知する機能を兼ね備えたものでもよい。
【０００５】
一方、カラーユニット２１０内には、画像を作成する例えばＹ，Ｍ，Ｃのカラー作像エンジン２１３（具体的には２１３ａ〜２１３ｃ）と、これに対向配置され且つ用紙２２０を搬送する搬送ベルト２１１と、この搬送ベルト２１１の下流側に配置され且つ搬送ベルト２１１上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知する検知センサ２１２とが配設されている。
このような画像形成装置によれば、各センサが夫々ベルト上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知し、この検知情報に基づいて作像調整を行うことによって用紙２２０への画像ずれを防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３２３０２５号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献２】特開２００４−２０５９４４号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献３】特開平８−５０３８５号公報（実施例、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような態様において、モノクロユニット２００内の検知センサ（以下必要に応じてモノクロ検知センサという）２０２は、用紙２２０上の画像を加熱定着する定着装置２０４の近傍に配設されているため、高温環境下に曝されることになる。一方、カラーユニット２１０内の検知センサ（以下必要に応じてカラー検知センサという）２１２は定着装置２０４から離れて配設されるため、モノクロ検知センサ２０２の配設部位に比べて低温環境下である。
そのため、モノクロ検知センサ２０２とカラー検知センサ２１２とは、夫々環境条件の違いによる影響を受け、センサ自体の温度特性が異なり、センサ出力自体に差異が生じてしまう。
【０００８】
また、検知対象物と検知面との間の距離が熱膨張により変位してしまうため、夫々の環境条件を踏まえて検知センサ２０２，２１２毎に個別に補正しなければならず、画像形成装置の複雑化や高コスト化を招いてしまうという技術的課題が生ずる。
ここで、仮に、このモノクロ検知センサ２０２を定着装置２０４から離し、例えば、搬送ベルト２０１の上流側のカラー検知センサ２１２に最も近い位置に配設したとしても、モノクロ検知センサ２０２の配設される環境とカラー検知センサ２１２の配設される環境とが同一になるわけではなく、また、各検知センサ２０２，２１２の取り付け誤差もまちまちであるため、上述した検知誤差や装置の複雑化を解消するには未だ不充分である。
【０００９】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、基準ユニットに追加ユニットを付設した態様において、各ユニットの画像ずれ検知を簡単且つ正確に実施可能な画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、図１に示すように、画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン２及びこの作像エンジン２に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体３を備えた基準ユニット１と、前記基準ユニット１に付設され、前記画像と異なる色の画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン５及びこの作像エンジン５に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体６を備える追加ユニット４と、両ユニット１，４間の両記録材搬送体３，６間に配設され且つ夫々の記録材搬送体３，６に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイス８とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このような技術的手段において、基準ユニット１及び追加ユニット４に用いられる色は、単色若しくは複数色でもよく、さらに、有彩色、無彩色を問わず適宜選定して差し支えない。
更に、作像エンジン２，５は、記録材７上に画像を形成できるものであれば適宜選定してよく、電子写真方式、静電記録方式、インクジェット方式等が挙げられる。
更にまた、電子写真方式又は静電記録方式の場合、各ユニットの転写方式は、像担持体上に形成された未定着画像を直接記録材に転写する方式でもよいし、中間転写体を介して一括転写する方式でもよく、さらに、タンデム型エンジン、ロータリ型エンジンを問わない。
【００１２】
また、両ユニット１，４の記録材搬送体３，６は、ベルト状でもドラム状でも差し支えない。更に、基準ユニット１の記録材搬送体３の態様（例えばベルト状）と、追加ユニット４の記録材搬送体６の態様（例えばドラム状）とは、相互に異なる態様であってもよい。
更にまた、センサデバイス８の配設される位置は、両記録材搬送体３，６の間の領域であれば、適宜選定して差し支えない。
また、センサデバイス８は夫々の記録材搬送体３，６上の画像ずれ検知用のマークが検知可能であれば適宜選定して差し支えない。
【００１３】
更に、センサデバイス８は、両ユニット１，４の両記録材搬送体３，６に対応した別々のセンサを有し、共通の支持部材に夫々のセンサを取り付けたものであることが好ましい。これにより、環境変動によるセンサ間の相対的な検知誤差を解消させることが可能になるだけでなく、装置を簡略化することができる。
【００１４】
また、センサデバイス８は、共通のセンサ基板と、その表裏面に夫々設けられる検知面とを具備した一つのセンサであることが好ましい。このように、センサデバイス８を一体化することによって、環境変動によるセンサ間の相対的な検知誤差を解消させることが可能になると共に装置を簡略化することができるだけでなく、基板一枚分の低コスト化が図れる。
更に、この場合、同一のセンサを用い、対称構造のセンサデバイス８を構成することができ、製造工程上、間違えて組み付けてしまうことを回避できるため生産性が向上し、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
また、センサデバイス８は、両記録材搬送体３，６から夫々の検知面までの距離が略等しくなる部位に配設されることが好ましく、これにより、夫々の検知面での検知条件を略等しく設定することでき、精度の良いセンシングが可能になる。
更にまた、センサデバイス８は、両記録材搬送体３，６に最も近接した部位に配設されることが好ましい。これによれば、環境変動の小さい部位に配設されるため、精度の良いセンシングが可能になる。
【００１６】
更に、基準ユニット１は記録材搬送体３の周囲のうちセンサデバイス８の上流側にクリーナ９を備え、このクリーナ９は記録材搬送体３表面に対して接離するクリーニング部材を有し、記録材搬送体表面に画像ずれ検知用のマークが形成された際に、当該クリーニング部材を記録材搬送体３から離間させることが好ましい。これにより、画像ずれ検知用のマークが形成された時に当該マークがクリーナ９によって清掃されることなく、センサデバイス８まで搬送されることが可能になる。
また、クリーニング部材はブレード状、ロール状等適宜選定して差し支えない。
【００１７】
更に、基準ユニット１及び追加ユニット４の少なくともいずれかは、センサデバイス８の検知情報に基づいて、夫々の作像エンジン２，５及び記録材搬送体３，６を制御する制御手段を備えることが好ましい。
更に、本発明は、このような画像形成装置で用いられるセンサデバイス８をも対象とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、両ユニット間に配設され、夫々の記録材搬送体に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイスを設けたので、夫々の検知面が略同一の環境条件下となり、もって、各ユニットの画像ずれ検知を簡単且つ正確に実施可能な画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２及び図３（ａ），（ｂ）は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
本実施の形態における画像形成装置は、モノクロ画像（本例ではブラック（Ｋ）画像）が作像可能なモノクロユニット１０（基準ユニットに相当）に対して、カラー画像が作像可能なカラーユニット２０を付設したものであり、本例では分離可能なモノクロユニット１０間にカラーユニット２０を配設した形式になっている。
このモノクロユニット１０は、モノクロ画像が作像可能な作像ユニット１１と、この作像ユニット１１の下部に配設され且つ供給用の用紙７０が収容される給紙ユニット１２とを備え、モノクロプリンタとして使用されるものである。
【００２０】
ここで、モノクロユニット１０及びカラーユニット２０の基本的構成を図３（ａ），（ｂ）に夫々示す。
同図に示すように、作像ユニット１１は、作像ユニット筐体１３内にブラック（Ｋ）のモノクロ作像エンジン３０と、このモノクロ作像エンジン３０に対向配置され用紙７０を垂直方向に搬送するモノクロ搬送ベルト４０と、このモノクロ作像エンジン３０の上部に用紙７０上の未定着トナー像を定着する定着装置１５と、この定着装置１５の上部に作像ユニット筐体１３の一部で構成され且つ用紙７０が排出収容される収容トレイ１３ａとを配設すると共に、モノクロ作像エンジン３０から収容トレイ１３ａにかけて用紙７０の搬送路となる用紙搬送路１６を配置したものである。更に、作像ユニット筐体１３内には、定着装置１５の用紙搬送方向下流側に用紙７０を排出する排出ロール１９とが配設されている。
【００２１】
ここで、モノクロ作像エンジン３０は、Ｋ色の画像を作成するプロセスカートリッジ３１と、このプロセスカートリッジ３１に対して作像用の走査光を照射する露光装置３２と、プロセスカートリッジ３１が作成したトナー像を用紙７０に転写する転写装置（転写ロール）３３とを備えたものである。
また、プロセスカートリッジ３１は、例えば感光体ドラム３４と、この感光体ドラム３４を予め帯電する帯電器３５と、帯電された感光体ドラム３４上に前記露光装置３２にて露光形成された静電潜像をトナーで現像する現像器３６と、感光体ドラム３４上の廃トナーを除去するクリーナ３７と、感光体ドラム３４上を除電する除電器３８とを一体的にカートリッジ化したものである。
一方、転写ロール３３は、モノクロ搬送ベルト４０の裏側から感光体ドラム３４との間に転写バイアス電源による所定の転写バイアスを適宜印加するものである。
【００２２】
また、モノクロ搬送ベルト４０は、夫々一対の張架ロール４１，４２に架け渡されており、上方側の張架ロール４１が駆動ロール、下方側の張架ロール４２が従動ロールとして配設されている。
更にまた、モノクロ搬送ベルト４０の張架ロール４２の対向部位には吸着電圧を印加することにより用紙７０がモノクロ搬送ベルト４０に吸着可能な帯電ロール４５が配設されている。
また、モノクロ搬送ベルト４０の張架ロール４１の対向部位にはモノクロ搬送ベルト４０に吸着した用紙７０が剥離可能な除電部材４６が配設されている。
【００２３】
更に、循環移動するモノクロ搬送ベルト４０の戻り移動面側にはモノクロ搬送ベルト４０の表面を清掃するクリーニングブレード４８が設けられている。
尚、本実施の形態においてはブレード状のクリーニング部材が用いられているが、これに限られるものではなく、ロール状等適宜選定して差し支えない。
【００２４】
更に、給紙ユニット１２は、ユニットケース１４に対して引き出し自在な給紙カセット７１を有し、この給紙カセット７１の用紙搬出方向側にこの給紙カセット７１から用紙７０を１枚ずつ送り出すためのフィーダ７２を配設すると共に、このフィーダ７２の下流側には作像ユニット１１の用紙搬送路１６に繋がる用紙搬送路７３を配設している。
【００２５】
一方、カラーユニット２０は、カラーユニット筐体２１内にカラー画像が作像可能なカラー作像エンジン５０と、このカラー作像エンジン５０に対向配置され用紙７０を垂直方向に搬送するカラー搬送ベルト６０と、カラー作像エンジン５０とカラー搬送ベルト６０との間には図中下方から上方に向けて用紙７０の搬送路となる用紙搬送路２２を配置したものである。
【００２６】
ここで、カラー作像エンジン５０は、カラーユニット筐体２１内に３つの色（本実施の形態ではイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））の画像が作像可能なプロセスカートリッジ５１ａ〜５１ｃが下方からＹ，Ｍ，Ｃの順で配列すると共に、各プロセスカートリッジ５１に対して作像用の走査光を照射する露光装置５２と、プロセスカートリッジ５１に対向配置され且つプロセスカートリッジ５１が作成したトナー像を用紙７０に転写する転写ロール５３とを備えたものである。
【００２７】
更に、プロセスカートリッジ５１は、作像ユニット１１のプロセスカートリッジ３１と同様に、例えば感光体ドラム５４と、この感光体ドラム５４を予め帯電する帯電器５５と、帯電された感光体ドラム５４上に前記露光装置５２にて露光形成された静電潜像を各色トナーで現像する現像器５６と、感光体ドラム５４上の廃トナーを除去するクリーナ５７と、感光体ドラム５４上を除電する除電器５８とを一体的にカートリッジ化したものである。
また、カラーユニット２０内の露光装置５２は、ポリゴンや複数の反射ミラー等を用いることで、１つの露光装置５２によって３色の感光体ドラム５４全てに静電潜像の形成がなされるようになっており、その分、３色の同期も取り易くなっている。勿論、これに限られるものではなく、プロセスカートリッジ５１毎に配設された露光装置５２であっても差し支えない。
更に、転写ロール５３は、カラー搬送ベルト６０の裏側から感光体ドラム５４との間に転写バイアス電源による所定の転写バイアスを適宜印加するものである。
【００２８】
尚、カラーユニット２０に用いられる色種や配置順は、これに限られるものではなく、適宜選定して差し支えない。
また、カラーユニット２０は、本態様に用いられた一体式のものに限られるものではなく、分離可能な複数ユニットを具備したものでもよい。この場合、カラーユニット２０には例えば夫々個別の複数のユニットを多段式に組み合わせたものを用い、必要に応じて特色を付設できるほか、不必要な色を取り外すことも可能である。
【００２９】
また、カラー搬送ベルト６０は、作像ユニット１１のモノクロ搬送ベルト４０と同様に、夫々一対の張架ロール６１，６２に架け渡されており、上方側の張架ロール６１が駆動ロール、下方側の張架ロール６２が従動ロールとして配設されている。
更にまた、カラー搬送ベルト６０の張架ロール６２の対向部位には吸着電圧を印加することにより用紙７０がカラー搬送ベルト６０に吸着可能な帯電ロール６５が配設されている。
また、カラー搬送ベルト６０の張架ロール６１の対向部位にはカラー搬送ベルト６０に吸着した用紙７０が剥離可能な除電器６６が配設されている。
更に、循環移動するカラー搬送ベルト６０の戻り移動面側にはカラー搬送ベルト６０の表面を清掃するクリーナ６８が設けられている。
【００３０】
特に、図２に示すように、本実施の形態に用いられる画像形成装置は、モノクロユニット１０にカラーユニット２０を付設する際に、モノクロユニット１０を作像ユニット１１と給紙ユニット１２とに分離し、給紙ユニット１２を最下部に配設すると共に、この給紙ユニット１２の上にカラーユニット２０を配設し、さらに、このカラーユニット２０の上に作像ユニット１１を配設したものである。
【００３１】
また、作像ユニット１１の張架ロール４２とカラーユニット２０の張架ロール６１との間には、カラーユニット２０側から作像ユニット１１側へスムーズに用紙７０を搬送させるための搬送ガイド８１が設けられている。
この搬送ガイド８１は用紙７０として高含水紙を用いた場合の転写電流のリークや、搬送ガイド８１そのものの帯電による搬送性不良を防止するため、１０６〜１０１２Ω程度の接地抵抗を有することが好ましい。また、搬送ガイド８１に金属を用いるのであれば、抵抗器等を介して接地すればよく、さらに、搬送ガイド８１に抵抗制御された樹脂を使用するのであれば、抵抗器等を介さずに、そのまま接地すればよい。
【００３２】
また、作像ユニット１１の用紙搬送路１６と、カラーユニット２０の用紙搬送路２２と、給紙ユニット１２の用紙搬送路７３とを連結したことにより、給紙ユニット１２から、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０と、搬送ガイド８１と、モノクロユニット１０のモノクロ搬送ベルト４０とを通り、収容トレイ１３ａまで用紙７０が搬送される用紙搬送路１７が形成されている。
また、モノクロユニット１０にカラーユニット２０を付設するに際し、作像ユニット１１内の帯電ロール４５は、カラーユニット２０から搬送される用紙７０の進入を容易にするため用紙搬送面と異なる面に配設される。
更に、本実施の形態においては、作像ユニット１１内のクリーニングブレード４８は、後述する制御装置９０（図６参照）によってモノクロ搬送ベルト４０に対して接離自在に設けられている。
【００３３】
特に、本実施の形態において、作像ユニット１１とカラーユニット２０との間には、モノクロ搬送ベルト４０及びカラー搬送ベルト６０上の画像ずれ検知用のマーク（レジストマーク）が検知可能なセンサデバイス８０が配設されている（図４参照）。
このセンサデバイス８０は、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０上のレジストマーク９１（図８参照、以下同様とする）を検知するモノクロ検知センサ８３と、カラーユニット２０内のカラー搬送ベルト６０上のレジストマークを検知するカラー検知センサ８４とを、非検知面を対向させて同一の支持部材８２に取り付けたものである。
更に、このセンサデバイス８０は、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０とカラーユニット２０内のカラー搬送ベルト６０とが最も近接した部位で、かつ、モノクロ搬送ベルト４０からモノクロ検知センサ８３までの距離とカラー搬送ベルト６０からカラー検知センサ８４までの距離とを等しくした部位に配設されているものである。
尚、このモノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４には濃度制御用センサを兼用したタイプのものを使用している。
【００３４】
更にまた、図５に示すように、本実施の形態において、モノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４は、発光素子としてのＬＥＤ８３１及び受光素子としてのフォトディレクタ８３２とを備えたセンサ本体８３３と、センサ本体８３３からのセンサ出力として信号を増幅するアンプ８３４と、アンプ８３４からのアナログ信号をレジ検知信号としてデジタル信号に変換する検知回路８３５とを備え、ユニット化されたものである。
【００３５】
また、本実施の形態における画像形成装置は制御装置９０を備え、図６に示すように、この制御装置９０がクリーニングブレード４８と、露光装置３２，５２と、センサデバイス８０とに接続されているものである。
この制御装置９０は、レジストマーク９１形成時に作像ユニット１１内のクリーニングブレード４８をモノクロ搬送ベルト４０から退避させるよう接離自在に制御すると共に、センサデバイス８０からの検知情報を入手した際には、この検知情報に基づいて露光装置３２，５２の露光補正を行うように制御するものである。
【００３６】
次に、本実施の形態における画像形成装置の作動について用紙搬送系を中心に説明する。
今、図示外のスタートボタンがオン操作されると、給紙ユニット１２の給紙カセット７１内にセットされている用紙７０は、給紙カセット７１からフィーダ７２によって送り出され、カラー搬送ベルト６０に到達し、帯電ロール６５によってカラー搬送ベルト６０に吸着帯電される。
そして、用紙７０がカラー搬送ベルト６０上を進行するに従って、プロセスカートリッジ５１ａ〜５１ｃで形成されたトナー像がＹ，Ｍ，Ｃの順番で用紙７０上に転写される。
【００３７】
更に、用紙７０は、カラーユニット２０内のカラー搬送ベルト６０の最下流まで到達すると除電器６６によってカラー搬送ベルト６０から剥離されると共に、搬送ガイド８１を介して作像ユニット１１側に搬送される。このとき、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０では帯電ロール４５によってモノクロ搬送ベルト４０が帯電されており、用紙７０はモノクロ搬送ベルト４０に容易に吸着される。そして、用紙７０は、モノクロ搬送ベルト４０の移動に伴いプロセスカートリッジ３１の対向位置まで搬送され、当該プロセスカートリッジ３１で形成されたＫ色のトナー像が転写される。
この後、用紙７０は定着装置１５によってトナー像の定着が行われ、排出ロール１９から収容トレイ１３ａに排出される。
尚、Ｋ色のみを作像する場合は、カラーユニット２０のカラー作像エンジン５０を作動させる必要はなく、作像ユニット１１のモノクロ作像エンジン３０のみを作動させればよい。
【００３８】
特に、本実施の形態において、電源投入後の初期設定時や、用紙７０間の非作像領域（インターイメージ部）や、終了モード時などに、画像ずれ検知制御プロセスが行われ、このとき、作像ユニット１１内ではモノクロ搬送ベルト４０上にＫ色のトナー像によるレジストマーク９１が作成されると共に、カラーユニット２０内でも同様にカラー搬送ベルト６０上にＹ色、Ｍ色、Ｃ色のトナー像によるレジストマーク９１が作成される（図７、図８参照）。
このとき、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０上にレジストマーク９１が形成されると、クリーニングブレード４８がモノクロ搬送ベルト４０から離間配置され、Ｋ色のレジストマーク９１は除去されることなく、センサデバイス８０まで搬送される。
【００３９】
次に、センサデバイス８０のモノクロ検知センサ８３によってＫ色のレジストマーク９１が検知されると共に、カラー検知センサ８４によってＹ色、Ｍ色、Ｃ色のレジストマーク９１が検知される。
そして、この検知情報が制御装置９０に送出されると、制御装置９０は、各色のレジストマーク９１のずれ量（レジずれ量）を計算すると共に、レジずれ量が予め設定される許容値（例えば１５０μｍ）以下であれば、レジずれがないものと判断し、画像ずれ検知制御プロセスを終了する。
更に、この画像ずれ検知制御プロセスが設定回数（例えば５〜１０回）行われても、レジずれ量が許容値を超えるようであれば、制御装置９０はモノクロ作像エンジン３０の補正及びカラー作像エンジン５０の補正のほか、カラー搬送ベルト６０の補正によって当該レジずれを修正できないものと判断し、当該画像ずれ検知制御プロセスを終了させると共に、例えばインタフェース等にエラー表示をする。
【００４０】
一方、レジずれ量が許容値を超えており、設定回数に満たない場合は、制御装置９０によって、作像ユニット１１内の露光装置３２の補正量及びカラーユニット２０内の露光装置５２の補正量が夫々計算されると共に、各露光装置３２，５２の補正が実行される。
尚、本実施の形態においては、カラーユニット２０内の露光装置５２は、１つの装置によって３色の感光体ドラム５４全てに静電潜像の形成がなされるようになっているため、その分、３色の同期も取り易く露光の補正が容易である。
また、作像ユニット１１のクリーニングブレード４８は、レジストマーク９１がモノクロ検知センサ８３に検知された後に、制御装置９０によってモノクロ搬送ベルト４０に接触配置され、モノクロ搬送ベルト４０上のレジストマーク９１を回収することができる。更に、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０に常時接触しているクリーナ６８も同様に、検知終了後にレジストマーク９１を回収する。
【００４１】
ここで、本実施の形態におけるセンサデバイス８０がレジストマーク９１を検知する作動について詳述する。
図８には、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０上にＶ字状のトナー像として形成されたレジストマーク９１を示す。このレジストマーク９１はカラー搬送ベルト６０の移動に伴い、カラー検知センサ８４との対向位置まで搬送されると、当該カラー検知センサ８４によって、その位置が検知される。
更に、図９には、レジストマーク９１の詳細及びカラー検知センサ８４の検知作動の詳細を示す。ここでは、カラー搬送ベルト６０上に形成されたレジストマーク９１（Ｙ）〜９１（Ｃ）を検知するカラー検知センサ８４についてのみ説明するが、モノクロユニット１０のモノクロ搬送ベルト４０上に形成されたレジストマーク９１（Ｋ）が検知可能なモノクロ検知センサ８３についても、同様である。
【００４２】
同図に示すように、カラー搬送ベルト６０上にはレジストマーク９１（具体的には９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ）がＹＭＣの順でＶ字状に形成されている。
一方、カラー検知センサ８４は、読取位置を連続して検知したアナログ信号（センサ出力）に基づいて、検知回路８３５によってセンサ出力のピーク位置をしたレジ検知信号として検出する。この検知情報に基づいて、制御装置９０はレジ検知信号の間隔及び検知箇所から、レジストマーク９１の位置を判別すると共にレジずれ量を算定することができる。
【００４３】
ここで、本例において、例えば、レジストマーク９１（Ｍ）が読取位置のＧ点及びＪ点の距離を跨ぐような形状にあるときに、当該レジストマーク９１はレジずれのない正常位置にあるものとすると、図中一点鎖線で示すレジストマーク９２のように、モノクロ検知センサ８３が読取位置Ｆ点及びＨ点でレジストマーク９２を検知した場合には、制御装置９０は、当該レジストマーク９２が主走査方向（カラー搬送ベルト６０幅方向）に対して図中下方に距離ｘの異常位置にあるものとして判断すると共に、副走査方向（ベルト搬送方向）に対しては距離にしてｙ程度、露光タイミングが早いものとして判断することができる。
このように、Ｖ字状に形成されたレジストマーク９１の２点の読取位置から、当該レジストマーク９１の位置ずれを検知することが可能である。
【００４４】
本実施の形態に用いられる画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイス８０によれば、センサデバイス８０として、同一の支持部材８２に取り付けられたモノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４を用いたため、簡単な構成でモノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４を略同一の環境下に配設でき、各センサ間で相対的に生ずる検知誤差を解消させることができる。
【００４５】
◎実施の形態２
図１０は、本発明が適用された実施の形態２を示す説明図である。本実施の形態は、実施の形態１の画像形成装置と略同様に構成されるが、センサデバイス１００の態様が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
【００４６】
同図において、センサデバイス１００は、作像ユニット１１のモノクロ搬送ベルト４０上のレジストマーク９１が検知可能なモノクロ検知センサ１０２と、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０上のレジストマーク９１が検知可能なカラー検知センサ１０３とがセンサ基板１０４を介して、同一の支持部材１０１に取り付けられたものである。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、モノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３は同一のセンサであり、センサ基板１０４に対して非検知面を対向させて取り付けられており、このセンサ基板１０４には取付穴１０５が形成されている。また、図１１（ｂ）に示すように、支持部材１０１にはセンサ嵌め込み穴１０７と、ねじ穴１０６とが形成されている。
本例において、センサデバイス１００は、センサ基板１０４に取り付けられたモノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３が支持部材１０１に設けられたセンサ嵌め込み穴１０７に嵌合すると共に、センサ基板１０４の取付穴１０５と支持部材１０１のねじ穴１０６とをねじ等によって固定して構成されたものである。
【００４７】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を奏すると共に、モノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３をセンサ基板１０４に直接取り付けたため、各センサ間の環境条件をより等しくさせることができるほか、更なる小型化が可能になる。また、モノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３に同一のセンサを用いたため、製造工程上、間違えて組み付けてしまうような事態を回避でき、生産性が向上するだけでなく、基板一枚を節約でき、低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施の形態１に係るモノクロユニットを示す説明図、（ｂ）は実施の形態１に係るカラーユニットを示す説明図である。
【図４】実施の形態１で用いられるセンサデバイスを示す説明図である。
【図５】実施の形態１で用いられるセンサを示す説明図である。
【図６】実施の形態１の制御系を示す説明図である。
【図７】実施の形態１に係る画像ずれ検知プロセスを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１で用いられる搬送ベルト上のレジストマークを示す説明図である。
【図９】実施の形態１で用いられるセンサデバイスによるレジストマークの検知作動を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２で用いられるセンサデバイスを示す説明図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は実施の形態２で用いられるセンサデバイスの詳細を示す説明図である。
【図１２】基準ユニットに追加ユニットを付設した従来の画像形成装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…基準ユニット，２…作像エンジン，３…記録材搬送体，４…追加ユニット，５…作像エンジン，６…記録材搬送体，７…記録材，８…センサデバイス，９…クリーナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、単色又は複数色の画像が作成可能な基準ユニットに対して増設可能な追加ユニットを付設し、更なる多色化を企図した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、電子写真方式の画像形成装置を例にすると、モノクロ画像が作成可能な基準ユニットとしてのモノクロユニットに、複数色の画像が作成可能な追加ユニットとしてのカラーユニットを付設することにより、当該モノクロユニットを無駄にすることなく、安価にフルカラー画像を可能にした画像形成装置が知られている（特許文献１，２参照）。
このような先行技術においては、モノクロユニットは単色の例えば黒色の作像エンジンと、この作像エンジンの転写部位に対し用紙が搬送可能な用紙搬送ロールとを備える一方、カラーユニットは例えばイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の複数の作像エンジンと、各作像エンジンの画像が中間的に担持搬送される中間転写ベルトと、この中間転写ベルト上の画像転写部位に対して用紙搬送ロールとを配設したものがある。
また、用紙搬送方式については、用紙の搬送性や搬送方向の位置合わせ精度をより向上させるために、用紙搬送ロールのほかに、用紙搬送ベルトを用いることもできる（特許文献３参照）。
【０００３】
更に、特許文献３には、用紙搬送ベルトを備えた方式において、各作像エンジンによる画像ずれを防止するために、用紙搬送ベルトの下流側に画像ずれ検知用の検知センサを配設すると共に、当該検知センサが用紙搬送ベルト上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知し、この検知情報に基づいて作像調整を行うようにした先行技術が記載されている（特許文献３参照）。
【０００４】
そこで、モノクロユニットにカラーユニットを付設した態様において、画像ずれ検知用の検知センサによる作像調整技術を適用すると、例えば、図１２に示すようなモデルが想定される。
すなわち、モノクロユニット２００内には、画像を作成する例えばブラックの単色作像エンジン２０３と、これに対向配置され且つ用紙２２０を搬送する搬送ベルト２０１と、この搬送ベルト２０１の下流側に配置され且つ搬送ベルト２０１上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知する検知センサ２０２と、この検知センサ２０２の用紙搬送方向下流側に用紙２２０上のトナー像を加熱定着する定着装置２０４とが配設されている。尚、この検知センサ２０２は作像された像濃度を検知する機能を兼ね備えたものでもよい。
【０００５】
一方、カラーユニット２１０内には、画像を作成する例えばＹ，Ｍ，Ｃのカラー作像エンジン２１３（具体的には２１３ａ〜２１３ｃ）と、これに対向配置され且つ用紙２２０を搬送する搬送ベルト２１１と、この搬送ベルト２１１の下流側に配置され且つ搬送ベルト２１１上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知する検知センサ２１２とが配設されている。
このような画像形成装置によれば、各センサが夫々ベルト上に形成された画像ずれ検知用のマークを検知し、この検知情報に基づいて作像調整を行うことによって用紙２２０への画像ずれを防止することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３２３０２５号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献２】特開２００４−２０５９４４号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献３】特開平８−５０３８５号公報（実施例、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような態様において、モノクロユニット２００内の検知センサ（以下必要に応じてモノクロ検知センサという）２０２は、用紙２２０上の画像を加熱定着する定着装置２０４の近傍に配設されているため、高温環境下に曝されることになる。一方、カラーユニット２１０内の検知センサ（以下必要に応じてカラー検知センサという）２１２は定着装置２０４から離れて配設されるため、モノクロ検知センサ２０２の配設部位に比べて低温環境下である。
そのため、モノクロ検知センサ２０２とカラー検知センサ２１２とは、夫々環境条件の違いによる影響を受け、センサ自体の温度特性が異なり、センサ出力自体に差異が生じてしまう。
【０００８】
また、検知対象物と検知面との間の距離が熱膨張により変位してしまうため、夫々の環境条件を踏まえて検知センサ２０２，２１２毎に個別に補正しなければならず、画像形成装置の複雑化や高コスト化を招いてしまうという技術的課題が生ずる。
ここで、仮に、このモノクロ検知センサ２０２を定着装置２０４から離し、例えば、搬送ベルト２０１の上流側のカラー検知センサ２１２に最も近い位置に配設したとしても、モノクロ検知センサ２０２の配設される環境とカラー検知センサ２１２の配設される環境とが同一になるわけではなく、また、各検知センサ２０２，２１２の取り付け誤差もまちまちであるため、上述した検知誤差や装置の複雑化を解消するには未だ不充分である。
【０００９】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、基準ユニットに追加ユニットを付設した態様において、各ユニットの画像ずれ検知を簡単且つ正確に実施可能な画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイスを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明は、図１に示すように、画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン２及びこの作像エンジン２に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体３を備えた基準ユニット１と、前記基準ユニット１に付設され、前記画像と異なる色の画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン５及びこの作像エンジン５に対向配置され記録材７を搬送する記録材搬送体６を備える追加ユニット４と、両ユニット１，４間の両記録材搬送体３，６間に配設され且つ夫々の記録材搬送体３，６に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイス８とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
このような技術的手段において、基準ユニット１及び追加ユニット４に用いられる色は、単色若しくは複数色でもよく、さらに、有彩色、無彩色を問わず適宜選定して差し支えない。
更に、作像エンジン２，５は、記録材７上に画像を形成できるものであれば適宜選定してよく、電子写真方式、静電記録方式、インクジェット方式等が挙げられる。
更にまた、電子写真方式又は静電記録方式の場合、各ユニットの転写方式は、像担持体上に形成された未定着画像を直接記録材に転写する方式でもよいし、中間転写体を介して一括転写する方式でもよく、さらに、タンデム型エンジン、ロータリ型エンジンを問わない。
【００１２】
また、両ユニット１，４の記録材搬送体３，６は、ベルト状でもドラム状でも差し支えない。更に、基準ユニット１の記録材搬送体３の態様（例えばベルト状）と、追加ユニット４の記録材搬送体６の態様（例えばドラム状）とは、相互に異なる態様であってもよい。
更にまた、センサデバイス８の配設される位置は、両記録材搬送体３，６の間の領域であれば、適宜選定して差し支えない。
また、センサデバイス８は夫々の記録材搬送体３，６上の画像ずれ検知用のマークが検知可能であれば適宜選定して差し支えない。
【００１３】
更に、センサデバイス８は、両ユニット１，４の両記録材搬送体３，６に対応した別々のセンサを有し、共通の支持部材に夫々のセンサを取り付けたものであることが好ましい。これにより、環境変動によるセンサ間の相対的な検知誤差を解消させることが可能になるだけでなく、装置を簡略化することができる。
【００１４】
また、センサデバイス８は、共通のセンサ基板と、その表裏面に夫々設けられる検知面とを具備した一つのセンサであることが好ましい。このように、センサデバイス８を一体化することによって、環境変動によるセンサ間の相対的な検知誤差を解消させることが可能になると共に装置を簡略化することができるだけでなく、基板一枚分の低コスト化が図れる。
更に、この場合、同一のセンサを用い、対称構造のセンサデバイス８を構成することができ、製造工程上、間違えて組み付けてしまうことを回避できるため生産性が向上し、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
また、センサデバイス８は、両記録材搬送体３，６から夫々の検知面までの距離が略等しくなる部位に配設されることが好ましく、これにより、夫々の検知面での検知条件を略等しく設定することでき、精度の良いセンシングが可能になる。
更にまた、センサデバイス８は、両記録材搬送体３，６に最も近接した部位に配設されることが好ましい。これによれば、環境変動の小さい部位に配設されるため、精度の良いセンシングが可能になる。
【００１６】
更に、基準ユニット１は記録材搬送体３の周囲のうちセンサデバイス８の上流側にクリーナ９を備え、このクリーナ９は記録材搬送体３表面に対して接離するクリーニング部材を有し、記録材搬送体表面に画像ずれ検知用のマークが形成された際に、当該クリーニング部材を記録材搬送体３から離間させることが好ましい。これにより、画像ずれ検知用のマークが形成された時に当該マークがクリーナ９によって清掃されることなく、センサデバイス８まで搬送されることが可能になる。
また、クリーニング部材はブレード状、ロール状等適宜選定して差し支えない。
【００１７】
更に、基準ユニット１及び追加ユニット４の少なくともいずれかは、センサデバイス８の検知情報に基づいて、夫々の作像エンジン２，５及び記録材搬送体３，６を制御する制御手段を備えることが好ましい。
更に、本発明は、このような画像形成装置で用いられるセンサデバイス８をも対象とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、両ユニット間に配設され、夫々の記録材搬送体に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイスを設けたので、夫々の検知面が略同一の環境条件下となり、もって、各ユニットの画像ずれ検知を簡単且つ正確に実施可能な画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイスを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２及び図３（ａ），（ｂ）は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
本実施の形態における画像形成装置は、モノクロ画像（本例ではブラック（Ｋ）画像）が作像可能なモノクロユニット１０（基準ユニットに相当）に対して、カラー画像が作像可能なカラーユニット２０を付設したものであり、本例では分離可能なモノクロユニット１０間にカラーユニット２０を配設した形式になっている。
このモノクロユニット１０は、モノクロ画像が作像可能な作像ユニット１１と、この作像ユニット１１の下部に配設され且つ供給用の用紙７０が収容される給紙ユニット１２とを備え、モノクロプリンタとして使用されるものである。
【００２０】
ここで、モノクロユニット１０及びカラーユニット２０の基本的構成を図３（ａ），（ｂ）に夫々示す。
同図に示すように、作像ユニット１１は、作像ユニット筐体１３内にブラック（Ｋ）のモノクロ作像エンジン３０と、このモノクロ作像エンジン３０に対向配置され用紙７０を垂直方向に搬送するモノクロ搬送ベルト４０と、このモノクロ作像エンジン３０の上部に用紙７０上の未定着トナー像を定着する定着装置１５と、この定着装置１５の上部に作像ユニット筐体１３の一部で構成され且つ用紙７０が排出収容される収容トレイ１３ａとを配設すると共に、モノクロ作像エンジン３０から収容トレイ１３ａにかけて用紙７０の搬送路となる用紙搬送路１６を配置したものである。更に、作像ユニット筐体１３内には、定着装置１５の用紙搬送方向下流側に用紙７０を排出する排出ロール１９とが配設されている。
【００２１】
ここで、モノクロ作像エンジン３０は、Ｋ色の画像を作成するプロセスカートリッジ３１と、このプロセスカートリッジ３１に対して作像用の走査光を照射する露光装置３２と、プロセスカートリッジ３１が作成したトナー像を用紙７０に転写する転写装置（転写ロール）３３とを備えたものである。
また、プロセスカートリッジ３１は、例えば感光体ドラム３４と、この感光体ドラム３４を予め帯電する帯電器３５と、帯電された感光体ドラム３４上に前記露光装置３２にて露光形成された静電潜像をトナーで現像する現像器３６と、感光体ドラム３４上の廃トナーを除去するクリーナ３７と、感光体ドラム３４上を除電する除電器３８とを一体的にカートリッジ化したものである。
一方、転写ロール３３は、モノクロ搬送ベルト４０の裏側から感光体ドラム３４との間に転写バイアス電源による所定の転写バイアスを適宜印加するものである。
【００２２】
また、モノクロ搬送ベルト４０は、夫々一対の張架ロール４１，４２に架け渡されており、上方側の張架ロール４１が駆動ロール、下方側の張架ロール４２が従動ロールとして配設されている。
更にまた、モノクロ搬送ベルト４０の張架ロール４２の対向部位には吸着電圧を印加することにより用紙７０がモノクロ搬送ベルト４０に吸着可能な帯電ロール４５が配設されている。
また、モノクロ搬送ベルト４０の張架ロール４１の対向部位にはモノクロ搬送ベルト４０に吸着した用紙７０が剥離可能な除電部材４６が配設されている。
【００２３】
更に、循環移動するモノクロ搬送ベルト４０の戻り移動面側にはモノクロ搬送ベルト４０の表面を清掃するクリーニングブレード４８が設けられている。
尚、本実施の形態においてはブレード状のクリーニング部材が用いられているが、これに限られるものではなく、ロール状等適宜選定して差し支えない。
【００２４】
更に、給紙ユニット１２は、ユニットケース１４に対して引き出し自在な給紙カセット７１を有し、この給紙カセット７１の用紙搬出方向側にこの給紙カセット７１から用紙７０を１枚ずつ送り出すためのフィーダ７２を配設すると共に、このフィーダ７２の下流側には作像ユニット１１の用紙搬送路１６に繋がる用紙搬送路７３を配設している。
【００２５】
一方、カラーユニット２０は、カラーユニット筐体２１内にカラー画像が作像可能なカラー作像エンジン５０と、このカラー作像エンジン５０に対向配置され用紙７０を垂直方向に搬送するカラー搬送ベルト６０と、カラー作像エンジン５０とカラー搬送ベルト６０との間には図中下方から上方に向けて用紙７０の搬送路となる用紙搬送路２２を配置したものである。
【００２６】
ここで、カラー作像エンジン５０は、カラーユニット筐体２１内に３つの色（本実施の形態ではイエロ（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ））の画像が作像可能なプロセスカートリッジ５１ａ〜５１ｃが下方からＹ，Ｍ，Ｃの順で配列すると共に、各プロセスカートリッジ５１に対して作像用の走査光を照射する露光装置５２と、プロセスカートリッジ５１に対向配置され且つプロセスカートリッジ５１が作成したトナー像を用紙７０に転写する転写ロール５３とを備えたものである。
【００２７】
更に、プロセスカートリッジ５１は、作像ユニット１１のプロセスカートリッジ３１と同様に、例えば感光体ドラム５４と、この感光体ドラム５４を予め帯電する帯電器５５と、帯電された感光体ドラム５４上に前記露光装置５２にて露光形成された静電潜像を各色トナーで現像する現像器５６と、感光体ドラム５４上の廃トナーを除去するクリーナ５７と、感光体ドラム５４上を除電する除電器５８とを一体的にカートリッジ化したものである。
また、カラーユニット２０内の露光装置５２は、ポリゴンや複数の反射ミラー等を用いることで、１つの露光装置５２によって３色の感光体ドラム５４全てに静電潜像の形成がなされるようになっており、その分、３色の同期も取り易くなっている。勿論、これに限られるものではなく、プロセスカートリッジ５１毎に配設された露光装置５２であっても差し支えない。
更に、転写ロール５３は、カラー搬送ベルト６０の裏側から感光体ドラム５４との間に転写バイアス電源による所定の転写バイアスを適宜印加するものである。
【００２８】
尚、カラーユニット２０に用いられる色種や配置順は、これに限られるものではなく、適宜選定して差し支えない。
また、カラーユニット２０は、本態様に用いられた一体式のものに限られるものではなく、分離可能な複数ユニットを具備したものでもよい。この場合、カラーユニット２０には例えば夫々個別の複数のユニットを多段式に組み合わせたものを用い、必要に応じて特色を付設できるほか、不必要な色を取り外すことも可能である。
【００２９】
また、カラー搬送ベルト６０は、作像ユニット１１のモノクロ搬送ベルト４０と同様に、夫々一対の張架ロール６１，６２に架け渡されており、上方側の張架ロール６１が駆動ロール、下方側の張架ロール６２が従動ロールとして配設されている。
更にまた、カラー搬送ベルト６０の張架ロール６２の対向部位には吸着電圧を印加することにより用紙７０がカラー搬送ベルト６０に吸着可能な帯電ロール６５が配設されている。
また、カラー搬送ベルト６０の張架ロール６１の対向部位にはカラー搬送ベルト６０に吸着した用紙７０が剥離可能な除電器６６が配設されている。
更に、循環移動するカラー搬送ベルト６０の戻り移動面側にはカラー搬送ベルト６０の表面を清掃するクリーナ６８が設けられている。
【００３０】
特に、図２に示すように、本実施の形態に用いられる画像形成装置は、モノクロユニット１０にカラーユニット２０を付設する際に、モノクロユニット１０を作像ユニット１１と給紙ユニット１２とに分離し、給紙ユニット１２を最下部に配設すると共に、この給紙ユニット１２の上にカラーユニット２０を配設し、さらに、このカラーユニット２０の上に作像ユニット１１を配設したものである。
【００３１】
また、作像ユニット１１の張架ロール４２とカラーユニット２０の張架ロール６１との間には、カラーユニット２０側から作像ユニット１１側へスムーズに用紙７０を搬送させるための搬送ガイド８１が設けられている。
この搬送ガイド８１は用紙７０として高含水紙を用いた場合の転写電流のリークや、搬送ガイド８１そのものの帯電による搬送性不良を防止するため、１０６〜１０１２Ω程度の接地抵抗を有することが好ましい。また、搬送ガイド８１に金属を用いるのであれば、抵抗器等を介して接地すればよく、さらに、搬送ガイド８１に抵抗制御された樹脂を使用するのであれば、抵抗器等を介さずに、そのまま接地すればよい。
【００３２】
また、作像ユニット１１の用紙搬送路１６と、カラーユニット２０の用紙搬送路２２と、給紙ユニット１２の用紙搬送路７３とを連結したことにより、給紙ユニット１２から、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０と、搬送ガイド８１と、モノクロユニット１０のモノクロ搬送ベルト４０とを通り、収容トレイ１３ａまで用紙７０が搬送される用紙搬送路１７が形成されている。
また、モノクロユニット１０にカラーユニット２０を付設するに際し、作像ユニット１１内の帯電ロール４５は、カラーユニット２０から搬送される用紙７０の進入を容易にするため用紙搬送面と異なる面に配設される。
更に、本実施の形態においては、作像ユニット１１内のクリーニングブレード４８は、後述する制御装置９０（図６参照）によってモノクロ搬送ベルト４０に対して接離自在に設けられている。
【００３３】
特に、本実施の形態において、作像ユニット１１とカラーユニット２０との間には、モノクロ搬送ベルト４０及びカラー搬送ベルト６０上の画像ずれ検知用のマーク（レジストマーク）が検知可能なセンサデバイス８０が配設されている（図４参照）。
このセンサデバイス８０は、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０上のレジストマーク９１（図８参照、以下同様とする）を検知するモノクロ検知センサ８３と、カラーユニット２０内のカラー搬送ベルト６０上のレジストマークを検知するカラー検知センサ８４とを、非検知面を対向させて同一の支持部材８２に取り付けたものである。
更に、このセンサデバイス８０は、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０とカラーユニット２０内のカラー搬送ベルト６０とが最も近接した部位で、かつ、モノクロ搬送ベルト４０からモノクロ検知センサ８３までの距離とカラー搬送ベルト６０からカラー検知センサ８４までの距離とを等しくした部位に配設されているものである。
尚、このモノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４には濃度制御用センサを兼用したタイプのものを使用している。
【００３４】
更にまた、図５に示すように、本実施の形態において、モノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４は、発光素子としてのＬＥＤ８３１及び受光素子としてのフォトディレクタ８３２とを備えたセンサ本体８３３と、センサ本体８３３からのセンサ出力として信号を増幅するアンプ８３４と、アンプ８３４からのアナログ信号をレジ検知信号としてデジタル信号に変換する検知回路８３５とを備え、ユニット化されたものである。
【００３５】
また、本実施の形態における画像形成装置は制御装置９０を備え、図６に示すように、この制御装置９０がクリーニングブレード４８と、露光装置３２，５２と、センサデバイス８０とに接続されているものである。
この制御装置９０は、レジストマーク９１形成時に作像ユニット１１内のクリーニングブレード４８をモノクロ搬送ベルト４０から退避させるよう接離自在に制御すると共に、センサデバイス８０からの検知情報を入手した際には、この検知情報に基づいて露光装置３２，５２の露光補正を行うように制御するものである。
【００３６】
次に、本実施の形態における画像形成装置の作動について用紙搬送系を中心に説明する。
今、図示外のスタートボタンがオン操作されると、給紙ユニット１２の給紙カセット７１内にセットされている用紙７０は、給紙カセット７１からフィーダ７２によって送り出され、カラー搬送ベルト６０に到達し、帯電ロール６５によってカラー搬送ベルト６０に吸着帯電される。
そして、用紙７０がカラー搬送ベルト６０上を進行するに従って、プロセスカートリッジ５１ａ〜５１ｃで形成されたトナー像がＹ，Ｍ，Ｃの順番で用紙７０上に転写される。
【００３７】
更に、用紙７０は、カラーユニット２０内のカラー搬送ベルト６０の最下流まで到達すると除電器６６によってカラー搬送ベルト６０から剥離されると共に、搬送ガイド８１を介して作像ユニット１１側に搬送される。このとき、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０では帯電ロール４５によってモノクロ搬送ベルト４０が帯電されており、用紙７０はモノクロ搬送ベルト４０に容易に吸着される。そして、用紙７０は、モノクロ搬送ベルト４０の移動に伴いプロセスカートリッジ３１の対向位置まで搬送され、当該プロセスカートリッジ３１で形成されたＫ色のトナー像が転写される。
この後、用紙７０は定着装置１５によってトナー像の定着が行われ、排出ロール１９から収容トレイ１３ａに排出される。
尚、Ｋ色のみを作像する場合は、カラーユニット２０のカラー作像エンジン５０を作動させる必要はなく、作像ユニット１１のモノクロ作像エンジン３０のみを作動させればよい。
【００３８】
特に、本実施の形態において、電源投入後の初期設定時や、用紙７０間の非作像領域（インターイメージ部）や、終了モード時などに、画像ずれ検知制御プロセスが行われ、このとき、作像ユニット１１内ではモノクロ搬送ベルト４０上にＫ色のトナー像によるレジストマーク９１が作成されると共に、カラーユニット２０内でも同様にカラー搬送ベルト６０上にＹ色、Ｍ色、Ｃ色のトナー像によるレジストマーク９１が作成される（図７、図８参照）。
このとき、作像ユニット１１内のモノクロ搬送ベルト４０上にレジストマーク９１が形成されると、クリーニングブレード４８がモノクロ搬送ベルト４０から離間配置され、Ｋ色のレジストマーク９１は除去されることなく、センサデバイス８０まで搬送される。
【００３９】
次に、センサデバイス８０のモノクロ検知センサ８３によってＫ色のレジストマーク９１が検知されると共に、カラー検知センサ８４によってＹ色、Ｍ色、Ｃ色のレジストマーク９１が検知される。
そして、この検知情報が制御装置９０に送出されると、制御装置９０は、各色のレジストマーク９１のずれ量（レジずれ量）を計算すると共に、レジずれ量が予め設定される許容値（例えば１５０μｍ）以下であれば、レジずれがないものと判断し、画像ずれ検知制御プロセスを終了する。
更に、この画像ずれ検知制御プロセスが設定回数（例えば５〜１０回）行われても、レジずれ量が許容値を超えるようであれば、制御装置９０はモノクロ作像エンジン３０の補正及びカラー作像エンジン５０の補正のほか、カラー搬送ベルト６０の補正によって当該レジずれを修正できないものと判断し、当該画像ずれ検知制御プロセスを終了させると共に、例えばインタフェース等にエラー表示をする。
【００４０】
一方、レジずれ量が許容値を超えており、設定回数に満たない場合は、制御装置９０によって、作像ユニット１１内の露光装置３２の補正量及びカラーユニット２０内の露光装置５２の補正量が夫々計算されると共に、各露光装置３２，５２の補正が実行される。
尚、本実施の形態においては、カラーユニット２０内の露光装置５２は、１つの装置によって３色の感光体ドラム５４全てに静電潜像の形成がなされるようになっているため、その分、３色の同期も取り易く露光の補正が容易である。
また、作像ユニット１１のクリーニングブレード４８は、レジストマーク９１がモノクロ検知センサ８３に検知された後に、制御装置９０によってモノクロ搬送ベルト４０に接触配置され、モノクロ搬送ベルト４０上のレジストマーク９１を回収することができる。更に、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０に常時接触しているクリーナ６８も同様に、検知終了後にレジストマーク９１を回収する。
【００４１】
ここで、本実施の形態におけるセンサデバイス８０がレジストマーク９１を検知する作動について詳述する。
図８には、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０上にＶ字状のトナー像として形成されたレジストマーク９１を示す。このレジストマーク９１はカラー搬送ベルト６０の移動に伴い、カラー検知センサ８４との対向位置まで搬送されると、当該カラー検知センサ８４によって、その位置が検知される。
更に、図９には、レジストマーク９１の詳細及びカラー検知センサ８４の検知作動の詳細を示す。ここでは、カラー搬送ベルト６０上に形成されたレジストマーク９１（Ｙ）〜９１（Ｃ）を検知するカラー検知センサ８４についてのみ説明するが、モノクロユニット１０のモノクロ搬送ベルト４０上に形成されたレジストマーク９１（Ｋ）が検知可能なモノクロ検知センサ８３についても、同様である。
【００４２】
同図に示すように、カラー搬送ベルト６０上にはレジストマーク９１（具体的には９１Ｙ，９１Ｍ，９１Ｃ）がＹＭＣの順でＶ字状に形成されている。
一方、カラー検知センサ８４は、読取位置を連続して検知したアナログ信号（センサ出力）に基づいて、検知回路８３５によってセンサ出力のピーク位置をしたレジ検知信号として検出する。この検知情報に基づいて、制御装置９０はレジ検知信号の間隔及び検知箇所から、レジストマーク９１の位置を判別すると共にレジずれ量を算定することができる。
【００４３】
ここで、本例において、例えば、レジストマーク９１（Ｍ）が読取位置のＧ点及びＪ点の距離を跨ぐような形状にあるときに、当該レジストマーク９１はレジずれのない正常位置にあるものとすると、図中一点鎖線で示すレジストマーク９２のように、モノクロ検知センサ８３が読取位置Ｆ点及びＨ点でレジストマーク９２を検知した場合には、制御装置９０は、当該レジストマーク９２が主走査方向（カラー搬送ベルト６０幅方向）に対して図中下方に距離ｘの異常位置にあるものとして判断すると共に、副走査方向（ベルト搬送方向）に対しては距離にしてｙ程度、露光タイミングが早いものとして判断することができる。
このように、Ｖ字状に形成されたレジストマーク９１の２点の読取位置から、当該レジストマーク９１の位置ずれを検知することが可能である。
【００４４】
本実施の形態に用いられる画像形成装置及びこれに用いられるセンサデバイス８０によれば、センサデバイス８０として、同一の支持部材８２に取り付けられたモノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４を用いたため、簡単な構成でモノクロ検知センサ８３及びカラー検知センサ８４を略同一の環境下に配設でき、各センサ間で相対的に生ずる検知誤差を解消させることができる。
【００４５】
◎実施の形態２
図１０は、本発明が適用された実施の形態２を示す説明図である。本実施の形態は、実施の形態１の画像形成装置と略同様に構成されるが、センサデバイス１００の態様が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様の構成要素には同様の符号を付し、ここではその詳細な説明は省略する。
【００４６】
同図において、センサデバイス１００は、作像ユニット１１のモノクロ搬送ベルト４０上のレジストマーク９１が検知可能なモノクロ検知センサ１０２と、カラーユニット２０のカラー搬送ベルト６０上のレジストマーク９１が検知可能なカラー検知センサ１０３とがセンサ基板１０４を介して、同一の支持部材１０１に取り付けられたものである。
すなわち、図１１（ａ）に示すように、モノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３は同一のセンサであり、センサ基板１０４に対して非検知面を対向させて取り付けられており、このセンサ基板１０４には取付穴１０５が形成されている。また、図１１（ｂ）に示すように、支持部材１０１にはセンサ嵌め込み穴１０７と、ねじ穴１０６とが形成されている。
本例において、センサデバイス１００は、センサ基板１０４に取り付けられたモノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３が支持部材１０１に設けられたセンサ嵌め込み穴１０７に嵌合すると共に、センサ基板１０４の取付穴１０５と支持部材１０１のねじ穴１０６とをねじ等によって固定して構成されたものである。
【００４７】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様の効果を奏すると共に、モノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３をセンサ基板１０４に直接取り付けたため、各センサ間の環境条件をより等しくさせることができるほか、更なる小型化が可能になる。また、モノクロ検知センサ１０２及びカラー検知センサ１０３に同一のセンサを用いたため、製造工程上、間違えて組み付けてしまうような事態を回避でき、生産性が向上するだけでなく、基板一枚を節約でき、低コスト化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施の形態１に係るモノクロユニットを示す説明図、（ｂ）は実施の形態１に係るカラーユニットを示す説明図である。
【図４】実施の形態１で用いられるセンサデバイスを示す説明図である。
【図５】実施の形態１で用いられるセンサを示す説明図である。
【図６】実施の形態１の制御系を示す説明図である。
【図７】実施の形態１に係る画像ずれ検知プロセスを示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１で用いられる搬送ベルト上のレジストマークを示す説明図である。
【図９】実施の形態１で用いられるセンサデバイスによるレジストマークの検知作動を示す説明図である。
【図１０】実施の形態２で用いられるセンサデバイスを示す説明図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は実施の形態２で用いられるセンサデバイスの詳細を示す説明図である。
【図１２】基準ユニットに追加ユニットを付設した従来の画像形成装置の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
１…基準ユニット，２…作像エンジン，３…記録材搬送体，４…追加ユニット，５…作像エンジン，６…記録材搬送体，７…記録材，８…センサデバイス，９…クリーナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン及びこの作像エンジンに対向配置されて記録材を搬送する記録材搬送体を備えた基準ユニットと、
前記基準ユニットに付設され、前記画像と異なる色の画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン及びこの作像エンジンに対向配置されて記録材を搬送する記録材搬送体を備える追加ユニットと、
両ユニットの両記録材搬送体間に配設され且つ夫々の記録材搬送体に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイスとを備えた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、
センサデバイスは、両ユニットの両記録材搬送体に対応した別々のセンサを有し、共通の支持部材に夫々のセンサを取り付けたものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
センサデバイスは、共通のセンサ基板と、その表裏面に夫々設けられる検知面とを具備した一つのセンサであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、
センサデバイスは両記録材搬送体から夫々の検知面までの距離が略等しくなる部位に配設されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１記載の画像形成装置において、
センサデバイスは両記録材搬送体が最も近接した部位に配設されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成装置において、
基準ユニットは、記録材搬送体の周囲のうちセンサデバイスの上流側にクリーナを備え、
このクリーナは記録材搬送体表面に対して接離するクリーニング部材を有し、記録材搬送体表面に画像ずれ検知用のマークが形成された際に、当該クリーニング部材を記録材搬送体から離間させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１記載の画像形成装置において、
基準ユニット及び追加ユニットの少なくともいずれかは、センサデバイスの検知情報に基づいて、夫々の作像エンジン及び記録材搬送体を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１記載の画像形成装置に用いられるセンサデバイス。
【請求項１】
画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン及びこの作像エンジンに対向配置されて記録材を搬送する記録材搬送体を備えた基準ユニットと、
前記基準ユニットに付設され、前記画像と異なる色の画像を作成する一若しくは複数の作像エンジン及びこの作像エンジンに対向配置されて記録材を搬送する記録材搬送体を備える追加ユニットと、
両ユニットの両記録材搬送体間に配設され且つ夫々の記録材搬送体に対向した部位に画像ずれ検知用の検知面を具備するセンサデバイスとを備えた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、
センサデバイスは、両ユニットの両記録材搬送体に対応した別々のセンサを有し、共通の支持部材に夫々のセンサを取り付けたものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
センサデバイスは、共通のセンサ基板と、その表裏面に夫々設けられる検知面とを具備した一つのセンサであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、
センサデバイスは両記録材搬送体から夫々の検知面までの距離が略等しくなる部位に配設されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１記載の画像形成装置において、
センサデバイスは両記録材搬送体が最も近接した部位に配設されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１記載の画像形成装置において、
基準ユニットは、記録材搬送体の周囲のうちセンサデバイスの上流側にクリーナを備え、
このクリーナは記録材搬送体表面に対して接離するクリーニング部材を有し、記録材搬送体表面に画像ずれ検知用のマークが形成された際に、当該クリーニング部材を記録材搬送体から離間させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１記載の画像形成装置において、
基準ユニット及び追加ユニットの少なくともいずれかは、センサデバイスの検知情報に基づいて、夫々の作像エンジン及び記録材搬送体を制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１記載の画像形成装置に用いられるセンサデバイス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−７１９０９（Ｐ２００７−７１９０９Ａ）
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５５４６６（Ｐ２００５−２５５４６６）
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月２２日（２００７．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月２日（２００５．９．２）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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