説明

画像形成装置及びこれに用いられるユニット

【課題】 基準ユニットの記録材搬送方向と追加ユニットの記録材搬送方向とがずれてしまうことによって発生する記録材の蛇行や画像ずれを防止可能にした画像形成装置及びこれに用いられる各ユニットを提供する。
【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を含む基準ユニット1と、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2を含み且つ前記基準ユニット1に付設される追加ユニット4と、両ユニットに跨って配設され且つ両ユニットの作像エンジン2,5による作像部位に記録材7を搬送する記録材搬送体6と、前記基準ユニット1の作像エンジン2のレイアウト基準位置3に基づいて記録材搬送体6を位置決めする位置決め手段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に、複数色の画像が作成可能な追加ユニットを付設することにより、当該モノクロ画像形成用の基準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)。
【0003】
この種の画像形成装置としては、例えば、図13に示すように、基準ユニットとして単色の画像が作成可能なモノクロユニット200と、追加ユニットとして複数色の画像が作成可能で且つ転写方式に中間転写方式を採用したカラーユニット210とを備えたものが挙げられる。
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部201と、これに対向して配置され且つ用紙220が垂直方向に搬送されるモノクロ用紙搬送路205と、モノクロ用紙搬送路205を介して単色作像部201に対向配置され且つ用紙220にトナー像を転写すると共に用紙220が搬送可能な転写ロール202と、用紙220を搬送する搬送ロール203と、用紙搬送方向下流側に配置され且つ用紙220上のトナー像を定着する定着装置204とが配設されている。
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のカラー作像部211(具体的には211a〜211c)と、これに対向して配置され且つ用紙220が垂直方向に搬送されるカラー用紙搬送路215と、カラー用紙搬送路215を介してカラー作像部211に対向配置され且つトナー像を中間的に担持する中間転写体213と、この中間転写体213に対向配置され且つ中間転写体213上のトナー像を用紙220に転写すると共に用紙220が搬送可能な転写ロール212とを備えたものである。
【0004】
【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)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、このような態様においては、モノクロユニット200及びカラーユニット210は夫々別個のユニットであるため、夫々のユニット200,210毎にモノクロ用紙搬送路205の用紙搬送方向と、カラー用紙搬送路215の用紙搬送方向とを調整したとしても、両者が必ずしも一致しない事態が生じ得る。
このとき、モノクロユニット200の搬送ロール203の回転軸とカラーユニット210の転写ロール212の回転軸とが平行でないため、転写ロール212による用紙220を押し込む方向と、搬送ロール203による用紙220を引き出す方向とが相互に異なってしまう。この状態では、用紙220が撓んだり、用紙220の搬送方向がずれてしまい、これにより、転写不良による画像ずれが発生するほか、用紙220の蛇行やシワの発生等も懸念される。
【0006】
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、基準ユニットの記録材搬送方向と追加ユニットの記録材搬送方向とがずれてしまうことによって発生する記録材の蛇行や画像ずれを防止可能にした画像形成装置及びこれに用いられる各ユニットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
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を含む基準ユニット1と、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2を含み且つ前記基準ユニット1に付設される追加ユニット4と、両ユニットに跨って配設され且つ両ユニットの作像エンジン2,5による作像部位に記録材7を搬送する記録材搬送体6と、前記基準ユニット1の作像エンジン2のレイアウト基準位置3に基づいて記録材搬送体6を位置決めする位置決め手段8とを備えたことを特徴とする。
【0008】
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。
また、作像部位としては、例えば、電子写真方式又は静電記録方式の場合、記録材7にトナー像を転写する転写部位のほか、インクジェット方式の場合、記録材7にインクを塗布するインク着滴部が挙げられる。
【0009】
更に、位置決め手段8は、前記レイアウト基準位置3に基づいてレイアウト基準位置3である基準方向と記録材搬送体6の記録材搬送方向とが直交するように記録材搬送体6を位置決めすることが好ましい。
また、基準ユニット1の作像エンジン2及び追加ユニット4の作像エンジン5は回転可能で且つトナー像が形成担持可能な像担持体を備え、基準ユニット1内の一像担持体の回転軸をレイアウト基準位置3とするものが好ましい。尚、インクジェット方式の場合はレイアウト基準位置3にインクジェットヘッドを配設すればよい。
【0010】
更にまた、記録材搬送体6は、搬送ベルトとこの搬送ベルトを張架する複数の張架部材とを含み、これらの張架部材の回転力によって搬送ベルトが循環移動するように構成されることが好ましい。
また、記録材搬送体6は基準ユニット1の作像エンジンの駆動力によって従動することが好ましい。
【0011】
更に、基準ユニット1が単一の作像エンジン2を有し、追加ユニット4が複数の作像エンジン5を有し且つ当該複数の作像エンジン5の像担持体を等間隔に配設した態様において、基準ユニット1の作像部位と追加ユニット4の最下流側の作像部位との間隔が追加ユニット4内の各像担持体間の間隔の自然数倍となることが好ましい。これにより、基準ユニット1内の像担持体の偏心周差と追加ユニット4内の像担持体の偏心周差とを同期させることができ、画像ずれを小さくすることができる。
【0012】
更にまた、記録材搬送体6が搬送ベルトとこの搬送ベルトを張架する複数の張架部材とを含んだ態様において、記録材搬送体6は、追加ユニット4内の各像担持体間の間隔が記録材搬送方向最下流側に配設される張架部材の外周の自然数倍になるものであることが好ましい。これにより、追加ユニット4内の像担持体の偏心周差と張架部材の偏心周差とを同期させることができ、画像ずれをより小さくすることができる。
【0013】
また、基準ユニット1は、取り外し可能な基準記録材搬送体を有し、追加ユニット4付設時には基準記録材搬送体を取り外し、両ユニットに跨る記録材搬送体6を用いることが好ましい。
更に、基準ユニット1は、着脱可能で且つ記録材7が供給可能な記録材供給部9を有し、追加ユニット4付設時には基準ユニット1から記録材供給部9を取り外し、追加ユニット4の下部に記録材供給部9を配設することが好ましい。
また、追加ユニット4側に記録材供給部9を予め備えていてもよく、この場合、基準ユニット1の記録材供給部9はそのまま残してもよいし、あるいは、取り外してもよい。
【0014】
更に、追加ユニット4は分離可能な複数ユニットを具備したことが好ましく、これにより、追加ユニット4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ることができる。この場合、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。
また、記録材搬送体6は追加ユニット4側に予め組み込まれていることが好ましい。
更にまた、記録材搬送体6は、少なくとも追加ユニット4及び基準ユニット1の一部を構成し、位置決め手段8から離れた側に揺動支点を備えた開閉扉に設けられることが好ましい。
【0015】
また、追加ユニット4の下部に基準ユニット1の一要素である記録材供給部9を配設した態様において、記録材搬送体6は、記録材供給部9内に揺動支点を設けた開閉自在な開閉扉に配設されていることが好ましい。
更に、記録材搬送体6は、追加ユニット4内に揺動支点を設けた開閉自在な開閉扉に配設されていることが好ましい。
更にまた、本発明は、このような画像形成装置で用いられる基準ユニット及び追加ユニットをも対象とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、基準ユニットに追加ユニットを付設するに際し、基準ユニットの作像エンジンのレイアウト基準位置に基づいて、両ユニットに跨る記録材搬送体を位置決めする位置決め手段を備えたので、基準ユニットの記録材搬送方向と追加ユニットの記録材搬送方向とを一致させることができ、もって、記録材の蛇行や画像ずれを防止可能にした画像形成装置及びこれに用いられる各ユニット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】
【0017】
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(追加ユニットに相当)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。
【0018】
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。
図3(a)に示すように、モノクロユニット10は、モノクロ画像が作像可能なモノクロ作像ユニット11と、このモノクロ作像ユニット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。
そして、モノクロ作像ユニット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の上方に用紙70の反りを抑えるデカーラ18と、デカーラ18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。
また、作像ユニット筐体13の前面側には開閉扉41が下部を揺動支点42として開閉自在に設けられている。尚、本例では、揺動支点42は給紙ユニット12側に設けられている。
【0019】
また、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に転写すると共に用紙70を搬送する転写装置(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図示外のクリーナと、感光体ドラム34上を除電する図示外の除電器とを一体的にカートリッジ化したものである。
【0020】
一方、転写ロール33は感光体ドラム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が適宜印加されると共に、開閉扉41内に配設され且つ開閉扉41と共に着脱可能になっている(図2参照)。
また、定着装置15は、加熱源にて表面が加熱され且つ駆動可能に回転する加熱ロール15aと、この加熱ロール15aに圧接配置され且つ加熱ロール15aとの間で用紙70をニップ搬送する加圧ロール15bとを備えたものである。
【0021】
更に、給紙ユニット12は、ユニットケース14に対して引出自在な給紙カセット71を有し、この給紙カセット71の用紙送出方向側にフィーダ72を配設すると共に、このフィーダ72の下流側にはモノクロ作像ユニット11の用紙搬送路16に繋がる用紙搬送路73を設け、この用紙搬送路73の出口側にレジストロール74を設けたものである。
尚、本例でフィーダ72は、用紙70を所定のタイミングで送り出すピックアップロール75と、用紙70を捌くナジャロール76とリタードロール77とを備え、最上部の1枚の用紙70のみが送出可能になっている。
【0022】
一方、カラーユニット20は、図3(b)に示すように、カラー画像が作像可能なカラー作像ユニット21と、このカラー作像ユニット21に対向配置され且つカラー作像ユニット21に対して開閉自在な扉ユニット22と、カラー作像ユニット21と扉ユニット22との間に用紙70の搬送路となる用紙搬送路23(図中にこの番号の記載が見つかりません)とを備えたものである。
ここで、カラー作像ユニット21は、カラー作像ユニット筐体24内にカラー作像エンジン50を備え、このカラー作像エンジン50は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を下方からY,M,Cの順で配設すると共に、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に転写する転写装置(転写ロール)53とを備えたものである。
【0023】
また、プロセスカートリッジ51は、モノクロ作像ユニット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図示外のクリーナと、感光体ドラム54上を除電する図示外の除電器とを一体的にカートリッジ化したものである。
【0024】
更に、カラーユニット20内の露光装置52は、各プロセスカートリッジ51a〜51cに夫々配設されているが、これに限られるものではなく、ポリゴンや複数の反射ミラー等を用いれば、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、その分、3色の同期も取り易くなる。
また、転写ロール53は、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が適宜印加されるようになっている。
【0025】
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。
【0026】
一方、扉ユニット22は、図4(a)に示すように、扉ユニット筐体としての前面開閉扉65内に、前面開閉扉65の内側に装着されたフレーム81と、このフレーム81を介して前面開閉扉65に組み込まれ且つ用紙70が搬送可能な用紙搬送ベルト60と、前面開閉扉65の下部に支持部66とを配設したものである。
特に、本例では、用紙搬送ベルト60は、最上段に配設されるプロセスカートリッジ51cに対向する部位よりもカラー作像ユニット筐体24の上方へ突出すると共に、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(図3(b)参照)。
【0027】
更にまた、フレーム81には、用紙搬送ベルト60の搬送方向と感光体ドラム34との軸方向とが直交するように位置決め可能な位置決め機構80が配設されている。
そして、図4(a)のB部詳細として図4(b)に示すように、位置決め機構80は、フレーム81の両側面に揺動支点82を中心に揺動可能な位置決めアーム83を有し、バネなどの付勢部材86によって位置決めアーム83を下方(係合方向)に付勢し、前面開閉扉65を閉じると感光体ドラム34の回転軸の延長に配設される固定軸87に掛止するようになっている。
更に、この位置決めアーム83は、鉤状の先端部を有し、当該先端部には前面開閉扉65の収納動作時に位置決めアーム83を付勢方向とは逆方向に案内する傾斜部84を備えている。
【0028】
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をモノクロ作像ユニット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の上にモノクロ作像ユニット11を配設したものである。
【0029】
このとき、前記モノクロ作像ユニット11の転写ロール33を開閉扉41と共に取り外し、用紙搬送ベルト60が組み込まれた前面開閉扉65の支持部66を給紙ユニット12の揺動支点42に支持させることによって、前面開閉扉65を揺動自在にしたものである。これにより、用紙搬送ベルト60は、モノクロ作像ユニット11とカラーユニット20とに跨り、各感光体ドラム34,54に対向配置するものである。
更に、本実施の形態において、用紙搬送ベルト60の用紙搬送方向下流側の張架ロール61に対向する位置には、非画像形成時に用紙搬送ベルト60上に適宜形成される画像ずれ検知用マークが読み取り可能な検知センサ67が配設されている。
【0030】
更にまた、張架ロール62の対向部位には帯電ロール64が配設されており、この帯電ロール64に吸着電圧を印加することにより、用紙70が用紙搬送ベルト60に吸着されるようになっている。
また、モノクロ作像ユニット11の用紙搬送路16と、カラーユニット20の用紙搬送路23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から用紙搬送ベルト60上の各プロセスカートリッジ31,51の対向部位を通り、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。
【0031】
ここで、位置決め機構80は、前面開閉扉65の収納動作時に傾斜部84が固定軸87に対して当接及び摺動すると、付勢部材86の付勢方向とは逆方向の力(位置決めアーム83を持ち上げる力)が作用し、これにより、位置決めアーム83が持ち上げられて傾動すると共に傾斜部84が固定軸87を乗り上げると、固定軸87に掛止するようになっている。
これにより、用紙搬送ベルト60は、用紙搬送ベルト60の搬送方向と感光体ドラム34との軸方向とが直交するように位置決めされる。
一方、前面開閉扉65の開放時には図示外の付勢解除機構によって、位置決めアーム83が上方に持ち上げられ、そのまま前面開閉扉65を開放することで固定軸87との掛止が解かれるようになっている。
【0032】
このような位置決め機構80は、上述したように、モノクロ作像ユニット11内の感光体ドラム34の軸方向と用紙搬送ベルト60の用紙搬送方向とを直交するように位置決めするものである。言い換えれば、位置決め機構80は、感光体ドラム34の回転軸と用紙搬送ベルト60の張架ロール61,62の回転軸とを平行規制するものである。更に、この場合、モノクロ作像ユニット11内に配設されている定着装置15の加熱ロール15a及び加圧ロール15bの回転軸と感光体ドラム34の回転軸とはもともと平行であるため、当該位置決め機構80によって、張架ロール61,62の回転軸は加熱ロール15a及び加圧ロール15bの回転軸に対しても平行になるように位置決めされるものである。
【0033】
また、本実施の形態においては、用紙搬送ベルト60の駆動ロールである張架ロール61はモノクロ作像ユニット11内の感光体ドラム34の駆動力によって駆動されるようになっている。
すなわち、図5に示すように、感光体ドラム34の駆動ギア90はアイドルギア91を介して張架ロール61に軸支された駆動伝達ギア92と歯合連結されている。
これにより、感光体ドラム34の回転軸と張架ロール61の回転軸との間で、互いに速度差が生じることがないため、各回転体に偏心誤差等が生じ難く、位置決め機構80による感光体ドラム34の回転軸と張架ロール61の回転軸との平行規制をより高精度に保つことが可能になる。
【0034】
更に、本実施の形態では、図6に示すように、カラーユニット20内の感光体ドラム54(54a〜54c)は等間隔lに配置されており、さらに、モノクロ作像ユニット11内の感光体ドラム34とカラーユニット20内の用紙搬送方向最下流側の感光体ドラム54cとの間隔もlになるよう配設されている。
このように、全ての感光体ドラム34,54a〜54cの間隔を等間隔lに設定することにより、各感光体ドラム34,54の偏心周差を同期させることができ、カラーユニット20付設時の両ユニット間での画像ずれを容易に防ぐことが可能になる。
【0035】
尚、各感光体ドラム34,54の間隔はこれに限られるものではなく、モノクロ作像ユニット11が複数のプロセスカートリッジ31を有し且つ複数の感光体ドラム34を等間隔に配設した態様にあっては、カラーユニット20内の複数の感光体ドラム54の間隔、及び、モノクロ作像ユニット11の最上流側の感光体ドラム34とカラーユニット20の最下流側の感光体ドラム54との間隔がモノクロ作像ユニット11内の複数の感光体ドラム34の間隔の自然数倍であれば、各感光体ドラム34,54の偏心周差を同期させることが容易になり、カラーユニット20の付設時のモノクロ作像ユニット11との位置合わせを容易に行うことが可能になる。
【0036】
更に、張架ロール61には、張架ロール61の外周が各感光体ドラム34,54の配置される間隔lと同じ長さのものが用いられている。これにより、張架ロール61の偏心周差とカラーユニット20内の感光体ドラム34,54の偏心周差とを同期させることが容易になり、両ユニット間での画像ずれを容易に防ぐことが可能になる。
【0037】
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、用紙搬送ベルト60に到達し、帯電ロール64によって用紙搬送ベルト60に吸着帯電される。
そして、用紙70が用紙搬送ベルト60上を進行するに従って、プロセスカートリッジ31,51で形成されたトナー像がY,M,C,Kの順番で用紙70上に転写される。
【0038】
更に、用紙70は、カラーユニット20内の用紙搬送ベルト60の最下流まで到達すると用紙搬送ベルト60から剥離され、定着装置15によってトナー像の定着が行われた後に、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、モノクロ作像ユニット11のモノクロ作像エンジン30のみを作動させればよい。
【0039】
また、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る。
すなわち、各プロセスカートリッジ31,51内でトナー像による画像ずれ検知用のマークとしてレジストマーク100が作成され、用紙搬送ベルト60上に当該レジストマーク100が転写される(図8参照)。
【0040】
次に、検知センサ67によってY色、M色、C色、K色のレジストマーク100が読み取られる。
そして、この検知情報が図示外の制御装置に送出されると、制御装置は、各色のレジストマーク100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。
【0041】
一方、レジずれ量が許容値を超えている場合は、制御装置によって、例えば、モノクロ作像ユニット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、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、用紙搬送ベルト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、例えばユーザインタフェースにエラー表示をする。
また、検知センサ67に読み取られた後に、用紙搬送ベルト60上のレジストマーク100は、循環移動する用紙搬送ベルト60の戻り移動面に設けられた図示外のクリーナによって回収される。
【0042】
ここで、レジずれの生ずる理由としては、各感光体ドラム34,54(54a〜54c)の転写タイミングのずれのほか、図7の点線に示すように、モノクロ作像ユニット11内に配設される感光体ドラム34の回転軸に対して、カラーユニット20内に配設される感光体ドラム54a〜54cの回転軸がずれてしまうことが挙げられる。
つまり、カラーユニット20内の各感光体ドラム54の回転軸は相互に平行度調整されているにしても、モノクロユニット10とカラーユニット20とが別ユニットであることから、これらの感光体ドラム54と用紙搬送ベルト60の張架ロール61,62の回転軸と定着装置15の加熱ロール15a並びに加圧ロール15bの回転軸とが軸ずれを生じてしまう虞れがある。
【0043】
しかしながら、仮に、このような感光体ドラム54の軸ずれが生じても、本実施の形態においては、画像ずれ補正が行われるようになっている。
すなわち、図8に示すように、各ユニットの用紙搬送ベルト60上にV字状のトナー像としてレジストマーク100が形成されると、このレジストマーク100は用紙搬送ベルト60の移動に伴い、検知センサ67との対向位置まで搬送され、当該検知センサ67によって、その位置が読み取られる。
【0044】
更に、図9には、レジストマーク100及び検知センサ67の検知作動の詳細を示す。同図に示すように、用紙搬送ベルト60上にはレジストマーク100(具体的には100(K),100(Y),100(M),100(C))が順次V字状に形成されている。
同図に示すように、検知センサ67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、検知回路によってセンサ出力のピーク位置を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100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。
【0045】
本例において、例えば、レジストマーク100が読取位置の例えば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100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101のように、検知センサ67が読取位置F点及びH点でレジストマーク101を検知した場合には、制御装置は、当該レジストマーク101が主走査方向(用紙搬送ベルト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100の2点間の読取位置から、当該レジストマーク100の位置ずれを検知することが可能である。
【0046】
更に、図10に示すように、ある特定の色が、例えば、レジストマーク100(K)が、レジストマーク110(K)、111(K)のように読取位置を基準にして、次サイクルで形成されるマークが徐々に上方に移行したとすると、検知情報としては、ブラックの各レジストマーク100(K)の読取位置の間隔Xが、レジストマーク110(K)の間隔X+X1、レジストマーク111(K)の間隔X+X2へと徐々に大きくなるものである。
このように、レジストマーク100(K)の中心位置が変わらずに、読取位置が上下方向に徐々に移動していく場合には、この変化率を基に、制御装置は感光体ドラム34,54間に軸ずれがあるものとして判別し、この軸ずれ分を露光装置32,52にて補正することにより、画像ずれを防止することができる。
【0047】
このように、本実施の形態によれば、モノクロ作像ユニット11内の感光体ドラム34の回転軸に基づいて、用紙搬送ベルト60を位置決めする位置決め機構80を備えたので、感光体ドラム34の回転軸と、用紙搬送ベルト60の張架ロール61,62の回転軸と、定着装置15の加熱ロール15a及び加圧ロール15bの回転軸とを夫々平行になるように位置決めすることが可能になる。このとき、用紙搬送ベルト60による用紙搬送方向が感光体ドラム34の回転軸と加熱ロール15a及び加圧ロール15bの回転軸とに対して直交配置されており、さらに、用紙搬送ベルト60上の用紙70が帯電ロール64により用紙搬送ベルト60に吸着されている。このように、用紙70は、搬送方向が位置決めされた用紙搬送ベルト60上に密着しているため、仮に、カラーユニット20の感光体ドラム54とモノクロ作像ユニット11内の感光体ドラム34との間で軸ずれが生じたとしても、感光体ドラム54の軸ずれによるスキュー等の影響を受けず、用紙搬送ベルト60の搬送方向とずれることなく用紙搬送ベルト60上を搬送される。
また、感光体ドラム54の軸ずれに伴う画像ずれが発生したとしても、検知センサ67の検知情報に基づいて各露光装置32,52の補正を行うことによって、当該画像ずれを防止することができる。
したがって、本実施の形態よれば、用紙70の蛇行や用紙70への画像ずれを有効に防止することができる。
【0048】
◎実施の形態2
図11は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態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、カラーユニット20において、扉ユニット22がカラー作像ユニット21に対して予め揺動自在に取り付けられている点で実施の形態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。
【0049】
すなわち、本実施の形態における画像形成装置は、図12(a),(b)に示すように、カラーユニット20の扉ユニット22の前面開閉扉69は、カラー作像ユニット筐体24内の最上段に配設されるプロセスカートリッジ51cに対応した高さ分だけ用紙搬送ベルト60を覆うものであり、カラー作像ユニット筐体24内の揺動支点42を中心にして揺動自在に支持されている。
一方、モノクロユニット10のモノクロ作像ユニット11は、作像ユニット筐体13の一部を下開きの開閉扉44によって構成したものである。
【0050】
同図に示すように、本実施の形態における画像形成装置は、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をモノクロ作像ユニット11と給紙ユニット12とに分離し、両者の間にカラーユニット20を配設したものである。このとき、モノクロ作像ユニット11内の転写ロール33を取り外すと共に、当該転写ロール33の配設されていた部位には用紙搬送ベルト60と用紙搬送ベルト60の裏側から感光体ドラム34に当接する転写ロール53とが配設されるようになっている。
したがって、本実施の形態に用いられる画像形成装置は、カラーユニット20に対応した部位には前面開閉扉69が設けられ、モノクロユニット10のモノクロ作像ユニット11に対応した部位には開閉扉44が配設されたものである。
【0051】
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ことは勿論のこと、給紙ユニット12が開閉扉41の揺動支点42を備えていない態様でも、カラー用画像形成装置へのアップグレード化を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0052】
【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)はカラーユニットを示す説明図である。
【図4】(a)は実施の形態1で用いられる位置決め手段を示す説明図、(b)は(a)中B部の詳細を示す説明図である。
【図5】実施の形態1の用紙搬送ベルトの駆動系を示す説明図である。
【図6】実施の形態1に係る各感光体ドラム間の寸法及び張架ロールの外径について示す説明図である。
【図7】実施の形態1の作動時における各回転体の回転軸の位置関係を示す説明図である。
【図8】実施の形態1で用いられる用紙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で用いられる検知センサによるレジストマークの読み取りの作動を示す説明図である。
【図10】実施の形態1で用いられる感光体ドラムの軸ずれをレジストマークとして示した説明図である。
【図11】実施の形態2に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図12】(a)は実施の形態2に係るモノクロユニットを示す説明図、(b)はカラーユニットを示す説明図である。
【図13】モノクロユニットにカラー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】
【0053】
1…基準ユニット,2…作像エンジン,3…レイアウト基準位置,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…位置決め手段,9…記録材供給部

【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を含む基準ユニットと、
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を含み且つ前記基準ユニットに付設される追加ユニットと、
両ユニットに跨って配設され且つ両ユニットの作像エンジンによる作像部位に記録材を搬送する記録材搬送体と、
前記基準ユニットの作像エンジンのレイアウト基準位置に基づいて記録材搬送体を位置決めする位置決め手段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、
位置決め手段は、前記レイアウト基準位置に基づいてレイアウト基準位置である基準方向と記録材搬送体の記録材搬送方向とが直交するように記録材搬送体を位置決めす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、
基準ユニットの作像エンジン及び追加ユニットの作像エンジンは回転可能で且つトナー像が形成担持可能な像担持体を備え、基準ユニット内の一像担持体の回転軸をレイアウト基準位置とした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、
記録材搬送体は、搬送ベルトとこの搬送ベルトを張架する複数の張架部材とを含み、これらの張架部材の回転力によって搬送ベルトが循環移動するように構成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、
記録材搬送体は基準ユニットの作像エンジンの駆動力によって従動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項6】
請求項3記載の画像形成装置のうち、基準ユニットが単一の作像エンジンを有し、追加ユニットが複数の作像エンジンを有し且つ当該複数の作像エンジンの像担持体を等間隔に配設した態様において、
基準ユニットの作像部位と追加ユニットの最下流側の作像部位との間隔が追加ユニット内の各像担持体間の間隔の自然数倍となることを特徴とする画像形成装置。
【請求項7】
請求項6記載の画像形成装置のうち、記録材搬送体が搬送ベルトとこの搬送ベルトを張架する複数の張架部材とを含んだ態様において、
記録材搬送体は、追加ユニット内の各像担持体間の間隔が記録材搬送方向最下流側に配設される張架部材の外周の自然数倍になるものとし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おいて、
基準ユニットは、取り外し可能な基準記録材搬送体を有し、追加ユニット付設時には基準記録材搬送体を取り外し、両ユニットに跨る記録材搬送体を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項9】
請求項1記載の画像形成装置において、
基準ユニットは着脱可能で且つ記録材が供給可能な記録材供給部を有し、追加ユニット付設時には基準ユニットから記録材供給部を取り外し、追加ユニットの下部に記録材供給部を配設することを特徴とする画像形成装置。
【請求項10】
請求項1記載の画像形成装置において、
追加ユニットは分離可能な複数ユニットを具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項11】
請求項1記載の画像形成装置において、
記録材搬送体は追加ユニット側に予め組み込まれていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項12】
請求項1記載の画像形成装置において、
記録材搬送体は、少なくとも追加ユニット及び基準ユニットの一部を構成し、位置決め手段から離れた側に揺動支点を備えた開閉扉に設けられたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項13】
請求項12記載の画像形成装置のうち、追加ユニットの下部に基準ユニットの一要素である記録材供給部を配設した態様において、
記録材搬送体は、記録材供給部に揺動支点を設けた開閉自在な開閉扉に配設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項14】
請求項12記載の画像形成装置において、
記録材搬送体は、追加ユニット内に揺動支点を設けた開閉自在な開閉扉に配設されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項15】
請求項1記載の画像形成装置で用いられる基準ユニット。
【請求項16】
請求項1記載の画像形成装置で用いられる追加ユニット。

【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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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2007−72370(P2007−72370A)
【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2005−261964(P2005−261964)
【出願日】平成17年9月9日(2005.9.9)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】