JPH1078690A - 画像形成装置の位置ずれ検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】転写ベルトに与えるストレスを最小限にし、傷
の発生を抑えながら位置検出精度の安定化を図れる画像
形成装置の位置ずれ検出装置を提供する。 【解決手段】本発明は、転写ベルト２１上に各色毎にレ
ジストパターンを作成し、夫々のレジストマーク位置を
各色毎に測定することによって各色のずれを検出し補正
する画像形成装置の位置ずれ検出装置において、転写ベ
ルト上のレジストマーク位置を検出する位置検出部２８
は、転写ベルトのトナー付着側に光源２８ａが配置さ
れ、反対側にはレジストマークと概ね同じ幅のスリット
Ｓを有するスリット部材２８ｃが転写ベルトと接触しな
い範囲で近接して配置され、さらにスリット直後に受光
素子２８ｂを有し、位置検出動作時に、転写ベルト２１
とスリット部材２８ｃを接触させる手段（例えば加圧部
材３１）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタ
ー、カラー複写機、カラーファクシミリ等、複数の感光
体を有し各感光体上に形成された各色毎の顕像を順次、
転写ベルト上を搬送される転写材に転写してカラー画像
を得る画像形成装置に係り、特に、カラー画像形成時の
各色のずれを検出し補正する画像形成装置の位置ずれ検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の感光体を有するデジタルカラー画
像形成装置においては、各感光体に独立して画像が書き
込まれ、それらを転写紙等の転写材上に重ね合わせて転
写する方式であるため、各感光体の機械的な位置精度、
書き込みの各感光体に対する位置精度、書き込みレンズ
のばらつきに起因する走査線の曲がり、傾き、倍率誤
差、各感光体の速度誤差、機械全体の温度上昇による書
き込み位置、倍率の変動等により、各色のずれが発生し
易く、最終的な画像に、色ムラ、色ズレとなって現わ
れ、画像品質を劣化させる要因となっている。そこでこ
れらのズレを補正しズレの無い良好な画像を得るための
手段として、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画
像（例えばライン状のレジストマークからなるレジスト
パターン等）を作成し、それぞれの位置を各色毎に測定
することによって各色のずれを検出し補正することが行
われている。

【０００３】上記のように、複数の感光体を有するデジ
タルカラー画像形成装置においては、転写ベルト上に各
色毎に測定用パターン画像（例えばレジストパターン）
を作成し、それぞれのレジストマーク位置を各色毎に反
射型センサー等により測定することによって各色のずれ
を検出し補正しているが、例えば反射型センサーの光源
の投光面積は測定用パターン画像のライン幅等に比べて
かなり広いため、検出信号の出力が弱く、検出波形の立
ち上がりや立ち下がり部がなだらかなものとなり、検出
精度が悪いという問題ある。そこでこのような問題を解
決するため、本出願人は先に、転写ベルトに近接して、
測定パターンのライン幅と同程度のスリットを設けるこ
とで、検出波形をシャープにし、さらに、画素クロック
周波数を徐々に変化させ、スリットの位置とパターンの
位置が重なった時のクロック周波数を、最適な画素クロ
ック周波数とすることで各色の倍率をスリット位置に合
致させることで検出精度を高めることを提案した（特願
平６−２４３１５０号（特開平８−１０７４７７
号））。

【０００４】また、転写ベルト上の測定用パターンを検
出する際に、転写ベルトが上下に変動した場合、検出誤
差が発生するという問題があるが、このような問題を解
消するため、転写ベルト（搬送ベルト）の裏側にベルト
支持部材を設け、下側よりファンで吸引することによ
り、転写ベルトの上下振動を防止し、位置ずれ検出の高
精度化を図るもの（特開平６−３８８６号公報）や、転
写ベルト上の位置検出用マークを赤外光により照明する
複数のＬＥＤランプを有する照明系と、前記マークを光
検出器に結像する光学系を具備し、該光学系の光軸を前
記マークの形成された面に対して垂直とし、且つ前記複
数のＬＥＤランプを前記光学系の光軸に対して対称に配
置することにより、転写ベルト等の上下動による検出誤
差を最小に抑えるようにしたもの（特開平７−２６１６
２８号公報）、が提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記先願（特願平６−
２４３１５０号（特開平８−１０７４７７号））の方式
では、スリットを有するスリット部材を転写ベルトに対
して近接して配置し、反射型センサーを用いて測定用パ
ターンを検出しているが、転写ベルトの上下動による検
出誤差を低減するため、スリット部材を転写ベルトを支
持するローラーの一つに対向して配置している。すなわ
ち、ローラー部分では転写ベルトの上下動がほとんど無
いため、精度の良い測定が可能である。しかし、この場
合には、位置ずれ検出用のセンサーには反射型センサー
しか用いることができず、しかもセンサーの配置位置に
制約を受ける。従って、センサーの配置位置に自由度を
持たせ、かつ転写ベルトの上下動による検出誤差を低減
するには、スリット部材を転写ベルトに接触させた状態
で検出することが考えられる。しかし、スリット部材を
転写ベルトに接触した状態で検出する場合、転写ベルト
上の測定用パターンは未定着トナー像からなるため、ス
リット部材は、転写ベルトの測定用パターンが形成され
た面とは反対側の面に配置する必要があり、先願の実施
例に見られるような反射型センサーを用いることは困難
である。従って、スリット部材を転写ベルトに接触させ
た状態で検出する場合には、透過型のセンサーを用いる
ことが考えられるが、この場合にも、転写ベルトとスリ
ット部材が常に接触している場合には、転写ベルトとス
リット部材の摺動によって転写ベルトに傷を付けてしま
い、転写ムラ等により色ムラが発生し、画像に悪影響を
及ぼしたり、位置検出精度を悪化させる欠点がある。そ
こで本発明では、転写ベルトに与えるストレスを最小限
にし、傷の発生を抑えながら、位置検出精度の安定化を
図ることができる画像形成装置の位置ずれ検出装置を提
供することを目的とする。

【０００６】また、図１３に示すように、位置検出用の
センサーに透過型センサーを用い、透明性部材からなる
転写ベルト２１の測定用パターン側に光源２８ａを配置
し、転写ベルト２１の反対側にスリット部材２８ｃと受
光素子２８ｂを配置した場合、転写ベルト２１とスリッ
ト部材２８ｃを接触しない範囲で近接して配置しても、
スリットＳと光源２８ａの光軸が一致している場合は、
転写ベルト２１がベルトの周長差やテンションローラー
の前後テンション差等により上下方向に変動した場合に
も、センサー出力のレベルは変化するが出力のピークの
位置は変わらず、検出位置はずれない。従って、透過型
センサーとスリットを用いた場合には、光源とスリット
及び受光素子の光軸を一致させることにより、簡易な構
成で、転写ベルトの上下動に対して検出誤差の少ない位
置ずれ検出装置が構成可能である。しかし、図１４に示
すように、光源２８ａの位置がスリットＳの光軸に対し
てΔＸずれている場合、転写ベルトが上下にΔＬの範囲
で変動すると、センサー出力のピーク値はΔＰ（ΔＰ＝
ΔＸ・ΔＬ／（Ｌ＋ΔＬ））だけずれてしまい、正確な
位置測定ができなくなる欠点がある。そこで本発明で
は、光源の光軸がスリットの光軸と一致していないよう
な場合でも、位置検出動作時には正確な位置検出を行う
ことができる手段を備えた画像形成装置の位置ずれ検出
装置を提供することを目的とする。

【０００７】尚、前述の特開平６−３８８６号公報にお
いては、転写ベルト（搬送ベルト）を安定支持するため
のベルト支持手段を設け、転写ベルトの下側よりファン
で吸引することにより転写ベルトの上下振動を防止し、
位置ずれ検出の高精度化を図ることが提案されている
が、この方式では特別な支持手段やファンが必要とな
り、装置構成が大掛かりとなり、コスト高になるという
欠点がある。また、特開平７−２６１６２８号公報にお
いては、複数のＬＥＤランプを検出光学系の光軸に対称
に配置することにより、転写ベルト等の上下動による検
出誤差を最小に抑えるようにしているが、この場合、多
数のＬＥＤランプを必要とし、コスト高になる欠点があ
る。そこで本発明は、特別な支持手段やファン、あるい
は多数のＬＥＤランプを設けなくても、検出動作時には
転写ベルトの上下動を抑えることができる手段、あるい
は転写ベルトの上下動に起因する検出誤差を補正するこ
とができる手段を備え、低コストに安定した検出精度を
確保することができる画像形成装置の位置ずれ検出装置
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、複数の感光体と、それぞれ
の感光体に異なった色の情報を書き込む書き込み手段
と、書き込まれた情報を顕像化する顕像手段を有し、各
感光体上の顕像を順次、転写ベルト上を搬送される転写
材に転写して、カラー画像を得る画像形成装置であっ
て、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像（例え
ばレジストパターン）を作成し、それぞれのレジストマ
ーク位置を各色毎に測定することによって各色のずれを
検出し補正する画像形成装置の位置ずれ検出装置におい
て、転写ベルト上のレジストマーク位置を検出する位置
検出部は、転写ベルトのトナー付着側に光源が配置さ
れ、反対側にはレジストマークと概ね同じ幅のスリット
を有するスリット部材が、転写ベルトと接触しない範囲
で近接して配置され、さらにスリット直後に受光素子を
有し、位置検出動作時は、転写ベルトと前記スリット部
材を接触させることを特徴とする。すなわち、請求項１
の位置ずれ検出装置では、透過型のセンサーとスリット
部材とを組み合わせることにより前述の先願と同等の検
出精度を確保でき、しかも、位置ずれ検出動作を行う時
にだけ、スリット部材と転写ベルトを接触させる構成と
したので、検出動作時には転写ベルトの上下動を抑える
ことができ、その他の時にはスリット部材が転写ベルト
から離間されるので、転写ベルトに与えるストレスを最
小限にし、傷の発生を抑え、位置検出精度の安定化を図
ることが可能となる。また、光源の光軸とスリットが一
致していない場合でも、位置検出動作時はスリット部材
と転写ベルトを接触させることで転写ベルトの上下動を
抑えることができるので、正確な位置検出を行うことが
可能となる。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１の構成に
加えて、前記転写ベルトとスリット部材との接触は、転
写ベルト上のレジストマーク作成領域以外の領域を、位
置検出動作時のみ加圧して行うことを特徴とする。すな
わち、請求項２の位置ずれ検出装置では、転写ベルトと
スリット部材との接触は、転写ベルト上のレジストマー
ク作成領域以外の領域を、位置検出動作時のみ加圧して
行うことにより、転写ベルト上の未定着トナーからなる
レジストパターン像を乱すことなく接触させることが可
能となる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１の構成に
加えて、前記転写ベルトとスリット部材との接触は、静
電吸着によって位置検出動作時のみ行われることを特徴
とする。すなわち、請求項３の位置ずれ検出装置では、
転写ベルトとスリット部材との接触は、静電吸着によっ
て位置検出動作時のみ行うので、特別な機構部品を必要
とせず、低コストで安定した検出精度を得ることが可能
となる。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１または３
の構成に加えて、前記スリット部材を導電性部材にて形
成し、表面に絶縁性のコーティングを施し、位置検出動
作時に、前記スリット部材に電圧を印加することを特徴
とする。すなわち、請求項４の位置ずれ検出装置では、
導電性のスリット部材に、摺動性のある絶縁性コーティ
ングをほどこすことで、転写ベルトとの接触時でも摺動
による傷の発生を防止し、検出精度の安定化を図ること
が可能となる。また、絶縁性のコーティングを施すこと
で、導電性のスリット部材に電圧を印加したときの電界
を強め、転写ベルトとの吸着力を強めることが可能とな
る。

【００１２】請求項５記載の発明は、請求項１または３
の構成に加えて、前記スリット部材を絶縁性部材にて形
成し、該スリット部材の転写ベルトと対向する面とは反
対の面に導電性の電極を有し、位置検出動作時に、前記
電極に対して電圧を印加することを特徴とする。すなわ
ち、請求項５の位置ずれ検出装置では、スリット部材を
例えば透明で絶縁性の誘電体部材で形成し、裏面から転
写ベルトの帯電電位とは逆極性の電圧を印加することで
転写ベルトにかかる電界を強め、転写ベルトとスリット
部材の吸着力を強めることにより、光軸のずれによる検
出精度の悪化を防止することが可能となる。また、機械
的に可動する部分を無くすことで、低コストで高い信頼
性を得ることが可能となる。

【００１３】請求項６記載の発明は、請求項１の構成に
加えて、前記スリット部材を半円型の中空部材によって
形成し、該中空部材の回転によって、転写ベルトとスリ
ット部材を位置検出動作時のみ接触させることを特徴と
する。すなわち、請求項６の位置ずれ検出装置では、ス
リット部材を半円型の中空部材によって形成し、該中空
部材の回転動作によって、転写ベルトとスリット部材を
位置検出動作時のみ接触させているので、簡易な構成で
転写ベルトの上下変動を抑えることができ、低コストで
安定した検出精度を得ることが可能となる。

【００１４】請求項７記載の発明は、請求項１乃至６の
何れかの構成に加えて、前記スリット部材と転写ベルト
の接触動作は、レジストマークがスリットを通過する以
前に開始され、位置検出動作後は、離接動作を行うこと
を特徴とする。すなわち、請求項７の位置ずれ検出装置
では、位置検出動作を行う直前に接触動作を行い、検出
直後に離すことで、転写ベルトとスリット部材が接触し
ている時間を最小限にし、転写ベルトの傷の発生を防止
することが可能となる。

【００１５】請求項８記載の発明は、複数の感光体と、
それぞれの感光体に異なった色の情報を書き込む書き込
み手段と、書き込まれた情報を顕像化する顕像手段を有
し、各感光体上の顕像を順次、転写ベルト上を搬送され
る転写材に転写して、カラー画像を得る画像形成装置で
あって、転写ベルト上に各色毎に測定用パターン画像
（例えばレジストパターン）を作成し、それぞれのレジ
ストマーク位置を各色毎に測定することによって各色の
ずれを検出し補正する画像形成装置の位置ずれ検出装置
において、転写ベルトの位置検出部は、転写ベルトのト
ナー付着側に光源が配置され、反対側にはレジストマー
クと概ね同じ幅のスリットを有するスリット部材が、転
写ベルトと接触しない範囲で近接して配置され、さらに
スリット直後に受光素子を有し、スリット部材と転写ベ
ルトとの距離を測定する手段を有することを特徴とす
る。すなわち、請求項８の位置ずれ検出装置では、透過
型のセンサーとスリット部材とを組み合わせることによ
り前述の先願と同等の検出精度を確保でき、しかも、ス
リット部材と転写ベルトとの距離を測定する手段を有す
るので、スリット部材と転写ベルトの距離の測定に基づ
いて転写ベルトの上下の変動を検出でき、検出精度の低
下を防止することが可能となる。

【００１６】請求項９記載の発明は、請求項８の構成に
加えて、前記スリット部材と転写ベルトの距離の測定結
果が、基準範囲内に入った時に位置検出動作を行うこと
を特徴とする。すなわち、請求項９の位置ずれ検出装置
では、スリット部材と転写ベルトとの距離を測定する手
段を有し、スリット部材と転写ベルトの距離の測定結果
が、基準範囲内に入った時に位置検出動作を行うことに
より、転写ベルトとスリット部材を接触させなくても、
光軸ずれに起因する転写ベルトの上下動によって発生す
る検出精度の低下を防止することが可能となる。

【００１７】請求項１０記載の発明は、請求項８の構成
に加えて、前記スリット部材と転写ベルトの距離の測定
結果に基づいて位置検出結果を補正することを特徴とす
る。すなわち、請求項１０の位置ずれ検出装置では、あ
らかじめ転写ベルトとスリット部材間距離に応じた検出
位置誤差を記憶しておき、距離測定手段の測定結果に基
づいて、位置検出結果を補正することで、転写ベルトと
スリット部材を接触させなくても、光軸ずれに起因する
転写ベルトの上下動によって発生する検出精度の低下を
防止することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。

【００１９】図１０は本発明が実施される画像形成装置
の構成例を示す概略構成図である。尚、図１０は画像形
成装置の一例としてデジタルカラー複写機の構成を示し
ている。図１０において複写機は、原稿読み取りのため
のスキャナー部１と、スキャナー部１よりデジタル信号
として出力される画像信号を電気的に処理する画像処理
部２と、画像処理部２よりの各色の画像記録情報に基づ
いて画像を転写紙（複写用紙）上に形成するプリンタ部
３とを有する。

【００２０】スキャナー部１は、原稿載置台４の上の原
稿を走査照明するランプ５、例えば蛍光灯を有する。蛍
光灯５により照明されたときの原稿からの反射光は、ミ
ラー６，７，８により反射されて結像レンズ９に入射さ
れる。結像レンズ９により、画像光はダイクロイックプ
リズム１０に結像され、例えばレッド（Ｒ），グリーン
（Ｇ），ブルー（Ｂ）の３種類の波長の光に分光され、
各波長光ごとに受光器（ＣＣＤ等）１１、例えばレッド
用ＣＣＤ１１Ｒ，グリーン用ＣＣＤ１１Ｇ，ブルー用Ｃ
ＣＤ１１Ｂに入射される。各ＣＣＤ１１Ｒ，１１Ｇ，１
１Ｂは、入射した光をデジタル信号に変換して出力し、
その出力は画像処理部２において必要な処理を施して、
各色の記録色情報、例えばブラック（以下、Ｂｋと略
称），イエロー（Ｙと略称），マゼンタ（Ｍと略称），
シアン（Ｃと略称）の各色の記録形成用の信号に変換さ
れ、プリンタ部３の書き込み手段に送られる。また、画
像処理部２内には、位置ずれ検出用に用いられる各色の
測定用パターン画像、例えば各色のレジストパターンを
作成するための、図示しないパターン作成手段が設けら
れており、位置ずれ検出時には、このパターン作成手段
によりレジストパターン信号が作成され、プリンタ部３
の書き込み手段に送られる。尚、図１０にはＢｋ，Ｙ，
Ｍ，Ｃの４色を形成する例を示すが、３色だけでカラー
画像を形成することもできる。その場合は図１０の例に
対し記録装置を１組減らすこともできる。

【００２１】画像処理部２より出力された各色の記録形
成用の信号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋは、プリンタ部３に入力さ
れ、それぞれの色に対応する書き込み手段であるレーザ
光出射装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋに送られ
る。プリンタ部３には、図の例では４組の記録装置１３
Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋが並んで配置されてい
る。各記録装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋはそ
れぞれ同じ構成部材よりなっているので、説明を簡単化
するためＣ用の記録装置について説明し、他の色につい
ては省略する。尚、各色用について、同じ部分には同じ
符号を付し、各色の構成の区別をつけるために、符号に
各色を示す添字（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）を付す。

【００２２】記録装置１３Ｃはレーザ光出射装置１２Ｃ
の他に感光体１４Ｃ、例えば感光体ドラムを有する。こ
の感光体１４Ｃには、帯電チャージャ１５Ｃ、レーザ光
出射装置１２Ｃによる露光位置、現像装置１６Ｃ、転写
チャージャ１７Ｃ等が公知の複写機と同様に付設されて
いる。帯電チャージャ１５Ｃにより一様に帯電された感
光体１４Ｃは、書き込み手段たるレーザ光出射装置１２
Ｃによる露光により、シアン光像の潜像を形成し、現像
装置１６Ｃにより現像して顕像を形成する。給紙コロ１
８により給紙部１９、例えば２つの給紙カセットの何れ
かから供給される転写紙１９ａは、レジストローラー２
０により先端を揃えられタイミングを合わせて転写ベル
ト２１に送られる。転写ベルト２１により搬送される転
写紙１９ａは、それぞれ顕像を形成された感光体１４Ｂ
ｋ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙに順次送られ、転写チャー
ジャ１７Ｂｋ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｙの作用下で顕像
を転写される。転写された転写紙１９ａは、定着ローラ
ー２２により定着され、排紙ローラー２３により排紙さ
れる。尚、転写紙１９ａは、転写ベルト２１に静電吸着
されることにより、転写ベルト２１の速度で精度よく搬
送することができる。

【００２３】次に図１１は、図１０に示す画像形成装置
の転写ベルト部の構成例を示す概略正面図である。図１
１において、転写ベルト２１は、転写ベルト駆動ローラ
ー２４及び従動ローラー２５によって支持され、図中の
矢印で示す方向に移動して転写紙１９ａを搬送する。転
写ベルト２１の周囲には上記感光体１４Ｂｋ，１４Ｃ，
１４Ｍ，１４Ｙ及び転写チャージャ１７Ｂｋ，１７Ｃ，
１７Ｍ，１７Ｙの他、転写ベルト上に付着したトナーや
紙粉を除去するためのクリーニングユニット２６、転写
ベルト２１を除電するための除電チャージャ２７ａ及び
対向ローラー２７ｂ、転写ベルト２１から転写紙を分離
するための分離爪２９が配設されている。さらに、図１
２に拡大して示すように、転写ベルト２１の分離爪２９
より下流側で除電チャージャ２７ａより上流側には、転
写ベルト上に形成される各色毎の測定用パターン画像、
例えばレジストパターンのレジストマーク位置を検出す
る位置ずれ検出装置の位置検出部２８が、一つあるいは
転写ベルトの幅方向に複数配設されている。尚、位置検
出部の配置位置は図示の位置に限らず任意に設定可能で
ある。

【００２４】次に位置ずれ検出装置の位置検出部の基本
的な構成例について説明する。図１１，１２に示すよう
に、位置検出部２８は、転写ベルト２１のトナー付着側
に光源２８ａが配置され、転写ベルト２１を挾んで反対
側には例えばレジストマークと概ね同じ幅のスリットＳ
を有するスリット部材２８ｃが転写ベルト２１と接触し
ない範囲で近接して配置され、さらにスリット部材２８
ｃのスリット直後に受光素子２８ｄが配置されており、
透過型のセンサーとスリット部材を組み合わせた構成と
なっている。この位置検出部２８により、転写ベルト２
１上に形成された各色のレジストパターンのレジストマ
ーク位置を検出し、各色間の位置ずれを検出して各色の
ずれを補正する。尚、上記の位置検出部２８では透過型
センサーを用いているため、転写ベルト２１には透明性
の誘電体ベルト等が用いられる。また、位置検出部の構
成以外のシステム全体の構成（制御系や検出系の回路構
成等）、動作、及び測定用パターン画像の形成、位置ず
れ検出、補正方法については、先願（特願平６−２４３
１５０号（特開平８−１０７４７７号））と同様なので
ここでは説明を省略する。

【００２５】ところで、図１２に示す構成の位置検出部
２８では、図１３に示したように、スリット２８ｄと光
源２８ａの光軸が一致している場合は、転写ベルト２１
の上下動に対して受光素子２８ｂの出力レベルや出力の
広がりは変化するが、センサー出力のピーク位置として
レジストマーク位置を検出した場合、位置の検出誤差は
発生しない。従って、光軸が一致している場合は転写ベ
ルト２１の上下動の影響はあまり受けず、検出精度は安
定している。しかしながら、図１４に示したように、光
源２８ａの位置がスリットの光軸からΔＸだけずれた場
合、センサー出力のピーク位置がΔＰ（ΔＰ＝ΔＸ・Δ
Ｌ／（Ｌ＋ΔＬ））だけずれてしまい、正確な検出が行
えない問題点があった。

【００２６】そこで本発明では、上記位置検出部２８
に、位置検出動作時には転写ベルト２１とスリット部材
２８Ｃを接触させる手段を新たに設け、検出動作中は転
写ベルト２１とスリット部材２８Ｃが常に一定の間隔で
測定できるようにして、光源とスリットの光軸ずれによ
る検出誤差の発生を防止する（請求項１）。また、スリ
ットと転写ベルトの距離が短い方がセンサーの出力レベ
ルが大きく、シャープな波形となるため、位置検出時に
転写ベルト２１とスリット部材２８Ｃを接触させること
により、電気的なノイズや機械的振動によるノイズの影
響を受けにくくなり、正確な位置検出ができる。以下、
本発明の実施例について説明する。

【００２７】図１は請求項１，２の一実施例を示す図で
あって、位置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルト
部の一部を示す図である。また、図２は図１のＡ方向か
ら位置検出部を透視して見た図である。図１，２に示す
ように、本発明による位置ずれ検出装置の位置検出部２
８は、図１１，１２に示したものと同様に、転写ベルト
２１のトナー付着側に光源２８ａが配置され、転写ベル
ト２１を挾んで反対側には例えばレジストマークと概ね
同じ幅のスリットＳを有するスリット部材２８ｃが転写
ベルト２１と接触しない範囲で近接して配置され、さら
にスリット部材２８ｃのスリット直後に受光素子２８ｂ
が配置されている。そして位置検出部２８の光源２８ａ
側には、一部に加圧部（例えばブラシ状の加圧部）３２
が設けられた円筒状の加圧部材３１が転写ベルト２１の
幅方向に延在して配置されており、この加圧部材３１は
位置検出動作時に加圧部材駆動モーター３３により回転
され、加圧部３２で転写ベルト２１を上方に加圧しスリ
ット部材２８ｃに接触させるようになっている。

【００２８】次に位置検出時の動作を説明する。位置検
出時には、前述の画像処理部２内の図示しないパターン
作成手段によってレジストパターン信号が作成され、そ
のパターン信号がプリンタ部３の書き込み手段（レーザ
光出射装置１２）により感光体１４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ
ｋ）上に書き込まれ、現像装置のトナーにより顕像化さ
れた後、転写ベルト２１上の転写紙以外の部分に転写さ
れる。転写は通常の転写と同様に転写チャージャ１７
（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）を印加することによって行われ
る。転写ベルト２１は、転写ベルト駆動モーター３０に
より駆動される転写ベルト駆動ローラー２４によって回
動され、転写ベルト上の未定着トナーからなるレジスト
パターンが位置検出部２８まで搬送される。そして、レ
ジストパターンが位置検出部２８に入る直前に、転写ベ
ルト加圧部材３１がモーター３３によって回転し、加圧
部３２で転写ベルト２１のレジストパターン作成領域以
外の領域を加圧し、転写ベルト２１とスリット部材２８
ｃを接触させる。これにより転写ベルト２１の上下動が
防止され、正確な位置検出を行うことができる。

【００２９】尚、加圧部材３１の加圧部３２は摺動性の
高い弾性体であれば良く、ブラシ等の植毛材や、シート
材、バネ材等が用いられる。図１，２の例では、植毛材
による加圧ブラシを用いた例を示しており、植毛材の場
合は、転写ベルト２１に与えるダメージが少なく、転写
ベルト表面の傷の発生が少ないので好ましい。また、加
圧部材３１によって転写ベルト２１を加圧するタイミン
グは、モーター３３の回転から接触が安定するまでの遅
れ時間を考慮して、レジストパターンがスリットを通過
する時には接触が安定しているようなタイミングで行わ
れる。

【００３０】次に図３は請求項１，３，４の一実施例を
示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略
構成を示す図である。本実施例は、位置検出動作時の転
写ベルト２１とスリット部材２８ｃの接触を静電吸着に
より行うものである。図３において、スリット部材２８
ｃは導電性部材にて形成され、その導電性のスリット部
材２８ｃの表面に絶縁性コーティング３４が施され、電
圧印加用に一部未コーティング部が設けてある。その未
コーティング部に電源３５が接続され、電源３５によっ
てスリット部材２８ｃに、転写ベルト２１のスリットＳ
と対向する面の電位（例えば［−］）とは逆の極性の電
圧（例えば［＋］）を印加している。スリット部材２８
ｃの絶縁性コーティング３４が施された上下面では上記
電圧印加により分極され、絶縁性コーティングを施さな
い場合よりも強い電界が得られ、静電吸着力が増し、位
置検出動作時の転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの
接触が良好に行われ、安定した位置検出動作が行える。
また、上記絶縁性コーティング３４はさらに摺動性も有
しており、転写ベルト２１に対するダメージを少なく
し、傷の発生を防止している。

【００３１】次に図４は請求項１，３，５の一実施例を
示す図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略
構成を示す図である。本実施例は、位置検出動作時の転
写ベルト２１とスリット部材２８ｃの接触を静電吸着に
より行う場合の別の例である。図４において、スリット
部材２８ｃは透明な絶縁性部材（誘電体）によって形成
され、受光素子２８ｂ側の面（裏面）に、印刷処理によ
って光学的なスリットを作成している。また、スリット
部材２８ｃの裏面側の受光素子２８ｂを除く部分には電
極３６が配置され、該電極３６は電源３５に接続されて
いる。

【００３２】感光体１４上のトナーからなるレジストパ
ターンを転写ベルト上に転写する際に、転写ベルト２１
の表面には転写チャージャ１７によって例えば［＋］の
チャージが与えられ、転写ベルト２１の内側の面は
［−］に、外側の面は［＋］に分極される。この分極状
態を保ちながらレジストパターンは位置検出部２８まで
搬送される。そしてレジストパターンが位置検出部２８
に進入する直前に、電源３５によりスリット部材２８ｃ
の裏面に配置された電極３６に［＋］の電圧が印加さ
れ、絶縁性のスリット部材２８ｃに分極が発生し、スリ
ット部材２８ｃの表面（転写ベルトに対向した面）は
［＋］に帯電する。これにより転写ベルト２１とスリッ
ト部材２８ｃが静電気力により吸着され接触する。本実
施例では、電極３６と転写ベルト２１の間に絶縁性のス
リット部材２８ｃが介在することによって、電極のみの
場合よりも強い電界が得られ、静電吸着力が増大し、安
定した位置検出動作が行える。また検出動作完了後、電
源による印加電圧をＯＦＦにすることで接触動作は直ち
に解除されるので、転写ベルトの傷の発生が防止され
る。

【００３３】次に図５は請求項１，６の一実施例を示す
図であって、位置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベ
ルトの一部を示す図である。本実施例では、スリット部
材２８ｃを半円型（Ｄ型）の中空部材で形成し、スリッ
トＳをその中空部材の円筒部に形成している。スリット
部材２８ｃを構成する中空部材は金属でもプラスチック
部材でも良いが、微少なスリットを形成するためにはス
テンレスの薄板材等を加工して用いるのが良い。スリッ
ト部材２８ｃの中空部の中には受光素子２８ｂが配設さ
れ、スリットを通過した光源２８ａからの光を受光する
ようになっている。位置検出動作が行われていない場合
には、図５の（ａ）に示すように、スリット部材２８ｃ
のＤ型のフラット部が転写ベルト２１と対向するように
なっており、スリット部材２８ｃと転写ベルト２１は離
れており、転写ベルト２１に傷等が付くことはない。位
置検出動作時は、図５の（ｂ）に示すように、図示しな
いモーター等によりスリット部材２８ｃが回転し、スリ
ットが光源２８ａと受光素子２８ｂを結ぶ光軸上に配置
され、転写ベルト２１とスリット部材２８ｃが接触する
ので、転写ベルトの上下動が防止され、安定した位置検
出動作が行える。また接触時は、転写ベルトのうねり等
によっても全体が接触するように、ある程度ベルトに対
してテンションがかかるように喰いこみ量を有してい
る。

【００３４】尚、受光素子２８ｂは、スリット部材２８
ｃを構成する中空部材の内壁に固定し、スリット部材２
８ｃと一体で動くようにしても良いし、あるいは光源２
８ａと対向した位置に中空部材と接触しないように固定
し、受光素子２８ｂは不動でスリット部材２８ｃのみが
回転するようにしても良い。また、スリット部材２８ｃ
の外周面には、転写ベルト２１との接触時にベルト面に
傷を付けないように、摺動性の高いコーティングが施さ
れていることが望ましい。

【００３５】次に図６は請求項７の一実施例を示す図で
あって、位置検出動作の一例を示すフローチャートであ
る。本実施例は、位置検出動作時の転写ベルト２１とス
リット部材２８ｃの接・離のタイミングを示すものであ
り、位置検出部２８の接触手段の構成は、図１乃至５に
示した各実施例の何れでも良い。図６において、位置検
出動作が開始されると、前述したように、パターン作成
手段によってレジストパターン信号が作成され、そのパ
ターン信号に応じて書き込み手段により感光体１４上に
レジストパターンが書き込まれ、現像装置のトナーによ
り顕像化された後、転写ベルト２１上の転写紙以外の部
分に転写される。そして、感光体、転写ベルト、位置検
出部のレイアウト（例えば、感光体から位置検出部まで
の距離）と転写ベルト２１の線速から求まる、書き込み
から接触動作位置にくるまでの時間だけ待って、前述の
各実施例の何れかの接触手段によって転写ベルト２１と
スリット部材２８ｃの接触動作が行われ、接触動作が安
定した時点で位置検出部２８の光源２８ａが点灯し受光
素子２８ｂによりレジストパターンのレジストマーク位
置の検出が行われる。そして、位置検出動作が終了した
直後に、転写ベルト２１とスリット部材２８ｃの離接動
作が行なわれ、動作が終了する。このように、本実施例
では転写ベルト２１とスリット部材２８ｃが接触してい
る時間を最小限にしているので、転写ベルトの傷の発生
を防止することができる。

【００３６】次に図７は請求項８の一実施例を示す図で
あって、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示
す図である。本実施例では、位置検出部２８は、転写ベ
ルト２１のトナー付着側に光源２８ａが配置され、反対
側にはレジストパターンのレジストマークと概ね同じ幅
のスリットＳを有するスリット部材２８ｃが、転写ベル
ト２１と接触しない範囲で近接して配置され、さらにス
リット直後に受光素子２８ｂを有し、スリット部材２８
ｃと転写ベルト２１との距離を随時測定する距離センサ
ー３７がスリット部材２８ｃと一体的に固定された構成
となっている。すなわち、本実施例の位置ずれ検出装置
では、スリット部材２８ｃと転写ベルト２１との距離を
随時測定する距離センサー３７を有するので、スリット
部材２８ｃと転写ベルト２１の距離の測定に基づいて転
写ベルト２１の上下の変動を検出することができるの
で、転写ベルトの上下動による検出精度の低下を防止す
ることが可能となる。

【００３７】次に請求項９の実施例を説明する。図７の
構成で、転写ベルト２１の走行時の距離センサー３７の
出力は、転写ベルト２１のうねりに応じて、図８に示す
ようにレイアウト上の設定された距離（基準距離）に対
してうねりを持った出力となる。レジストパターンは所
定の間隔で随時出力され、位置検出部２８まで搬送され
るので、本実施例では、距離センサー３７の出力が基準
範囲に入った時（検出可能期間）に、位置検出動作が行
われる。基準範囲は、前述した光軸ずれに起因する検出
誤差が許容範囲に入るような範囲（例えば、図７のＬ₁
−Ｌ₂間）に設定されている。このことで、請求項１乃
至７における接離動作を行うことなく検出誤差を許容範
囲内に抑えることができる。

【００３８】尚、距離センサー３７としては、反射光の
時間差を検出するものや、ヘテロダインタイプの２つの
レーザーの位相差を検出するような光学的なセンサーで
も良く、あるいは機械的に直接接触するような接触式の
距離センサーでも良い。

【００３９】次に請求項１０の実施例を説明する。本実
施例では、図７の構成で、転写ベルト２１の走行時の距
離センサー３７の出力値に基づいて距離が変動した時の
検出位置のずれ量（検出位置誤差）を測定して、図９に
示すような、ベルト−スリット間距離に対する検出位置
誤差の補正量のグラフを作成し、このグラフからベルト
−スリット間距離に対する補正量のデータテーブルを作
成して制御系のメモリにあらかじめ記憶しておく。そし
て、位置検出動作時には、距離センサー３７による転写
ベルト２１とスリット部材２８ｃの距離の測定結果に基
づいて、上記テーブルから補正量を求め、位置検出結果
に補正量を加えて補正することにより、転写ベルト２１
の上下動による検出誤差をキャンセルする。これによ
り、請求項１乃至７における接離動作を行うことなく、
転写ベルト２１の上下動によって発生する検知精度の低
下を防止することができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の画
像形成装置の位置ずれ検出装置においては、位置検出動
作時のみ転写ベルトとスリット部材を接触させることに
より、転写ベルトに与えるストレスを最小限にし、傷の
発生を抑えることができるので、転写ムラ等の画像への
悪影響を防止し、位置検出精度の安定化を図ることがで
きる。また、転写ベルトとスリット部材を接触状態で位
置検出を行っているので、スリットと光源の光軸が一致
していない場合でも、転写ベルトの上下変動による位置
検出誤差は発生せず、正確な位置ずれ検出を行うことが
できる。

【００４１】請求項２記載の画像形成装置の位置ずれ検
出装置においては、転写ベルトとスリット部材の接触手
段として、転写ベルト上のレジストマーク作成領域以外
の領域を加圧して接触させているので、未定着のレジス
トパターンを乱すことなく、転写ベルトの上下変動を防
止することができ、光軸ずれによる検出精度の悪化を防
止することができるので、高精度な位置ずれ検出を行う
ことができる。

【００４２】請求項３記載の画像形成装置の位置ずれ検
出装置においては、転写ベルトとスリット部材の接触手
段として、静電吸着によって接触動作を行うことで、機
構部品を必要とせずに転写ベルトの上下変動を防止する
ことができ、光軸ずれによる検出精度の悪化を防止する
ことができるので、低コストで安定した検出精度を得る
ことができる。

【００４３】請求項４記載の画像形成装置の位置ずれ検
出装置においては、請求項３の構成に加え、導電性のス
リット部材に、摺動性のある絶縁コーティングを施して
いるので、転写ベルトの傷の発生を防止し、かつ、スリ
ット部材に電圧を印加した時の電界を強め、転写ベルト
との吸着力を強めることができるので、機構部品を必要
とせずに転写ベルトの上下変動を防止することができ、
光軸ずれによる検出精度の悪化を防止することができ、
高精度な位置ずれ検出を行うことができる。

【００４４】請求項５記載の画像形成装置の位置ずれ検
出装置においては、請求項３の構成に加え、透明な絶縁
性部材にスリットを形成し、転写ベルトと対向する面と
は反対の面に電極を配置して、裏面側から電圧を印加
し、転写ベルトにかかる電界を強め、吸着力を増して転
写ベルトと接触させているので、機構部品を必要とせず
に転写ベルトの上下変動を防止することができ、光軸ず
れによる検出精度の悪化を防止することができ、高精度
な位置ずれ検出を行うことができる。

【００４５】請求項６記載の画像形成装置の位置ずれ検
出装置においては、転写ベルトとスリット部材の接触手
段として、スリット部材を半円型の中空部材によって形
成し、中空部材の回転動作によって、位置検出動作時の
みスリットを転写ベルトに接触させているので、簡単な
構成で転写ベルトの上下変動を防止することができ、光
軸ずれによる検出精度の悪化を防止することができ、高
精度な位置ずれ検出を行うことができる。

【００４６】請求項７記載の画像形成装置の位置ずれ検
出装置においては、請求項１乃至６の何れかの構成に加
え、位置検出動作を行う直前に転写ベルトとスリット部
材の接触動作を行い、検出直後に離間しているので、転
写ベルトとスリット部材が接触している時間を最小限に
することができ、転写ベルトの傷の発生を防止すること
ができる。

【００４７】請求８記載の画像形成装置の位置ずれ検出
装置においては、スリット部材と転写ベルトの距離を測
定する手段を有するので、スリット部材と転写ベルトの
距離の測定に基づいて転写ベルトの上下の変動を検出す
ることができるので、スリット部材と転写ベルトを接触
させなくても、転写ベルトの上下動による検出精度の低
下を防止することが可能となる。

【００４８】請求項９記載の画像形成装置の位置ずれ検
出装置においては、スリット部材と転写ベルトの距離を
測定する手段を有し、測定結果が基準範囲に入った時に
位置検出動作を行っているので、光源とスリットとの光
軸ずれに起因する転写ベルトの上下動によって発生する
検知精度の低下を防止することができる。

【００４９】請求項１０記載の画像形成装置の位置ずれ
検出装置においては、スリット部材と転写ベルトの距離
を測定する手段を有し、あらかじめ転写ベルトとスリッ
ト間距離に応じた検出位置誤差を測定してその補正量を
記憶しておき、位置検出動作時には、測定距離の結果に
基づいて位置検出結果を補正しているので、転写ベルト
の上下動によって発生する検知精度の低下を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１，２の一実施例を示す図であって、位
置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルト部の一部を
示す図である。

【図２】図１のＡ方向から位置検出部を透視して見た図
である。

【図３】請求項１，３，４の一実施例を示す図であっ
て、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図
である。

【図４】請求項１，３，５の一実施例を示す図であっ
て、位置ずれ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図
である。

【図５】請求項１，６の一実施例を示す図であって、位
置ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルトの一部を示
す図である。

【図６】請求項７の一実施例を示す図であって、位置検
出動作の一例を示すフローチャートである。

【図７】請求項８の一実施例を示す図であって、位置ず
れ検出装置の位置検出部の概略構成を示す図である。

【図８】転写ベルトの走行時におけるベルト−スリット
間距離の変動と、その基準範囲を示す図である。

【図９】ベルト−スリット間距離に対する検出位置誤差
の補正量のグラフである。

【図１０】本発明が実施される画像形成装置の一例を示
すデジタルカラー複写機の概略構成図である。

【図１１】図１０に示す画像形成装置の転写ベルト部の
構成例を示す概略正面図である。

【図１２】図１０に示す画像形成装置に用いられる位置
ずれ検出装置の位置検出部及び転写ベルト部の一部を示
す図である。

【図１３】位置ずれ検出装置の位置検出部を透過型セン
サーとスリット部材で構成した場合の構成例と、転写ベ
ルトが上下動した時のセンサー出力の変化を合わせて示
す図である。

【図１４】図１３と同様の構成の位置検出部で、スリッ
トと光源の光軸がずれている場合の例と、転写ベルトが
上下動した時のセンサー出力の変化を示す図である。

【符号の説明】

１２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：レーザ光出射装置（書き込
み手段） １３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：記録装置 １４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：感光体 １６（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：現像装置（顕像手段） １７（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）：転写チャージャ １９ａ：転写紙 ２１：転写ベルト ２４：転写ベルト駆動ローラー ２８：位置検出部 ２８ａ：光源 ２８ｂ：受光素子 ２８ｃ：スリット部材 ３０：転写ベルト駆動モーター ３１：加圧部材 ３２：加圧部 ３３：加圧部材駆動モーター ３４：絶縁性コーティング ３５：電源 ３６：電極 ３７：距離センサー Ｓ：スリット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島崎 俊男 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 小野 博司 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 朝田 賢一郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内 (72)発明者 磯部 卓人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号・株式 会社リコー内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の感光体と、それぞれの感光体に異な
   った色の情報を書き込む書き込み手段と、書き込まれた
   情報を顕像化する顕像手段を有し、各感光体上の顕像を
   順次、転写ベルト上を搬送される転写材に転写して、カ
   ラー画像を得る画像形成装置であって、転写ベルト上に
   各色毎に測定用パターン画像（例えばレジストパター
   ン）を作成し、それぞれのレジストマーク位置を各色毎
   に測定することによって各色のずれを検出し補正する画
   像形成装置の位置ずれ検出装置において、 転写ベルト上のレジストマーク位置を検出する位置検出
   部は、転写ベルトのトナー付着側に光源が配置され、反
   対側にはレジストマークと概ね同じ幅のスリットを有す
   るスリット部材が、転写ベルトと接触しない範囲で近接
   して配置され、さらにスリット直後に受光素子を有し、
   位置検出動作時は、転写ベルトと前記スリット部材を接
   触させることを特徴とする画像形成装置の位置ずれ検出
   装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の画像形成装置の位置ずれ検
   出装置において、前記転写ベルトとスリット部材との接
   触は、転写ベルト上のレジストマーク作成領域以外の領
   域を、位置検出動作時のみ加圧して行うことを特徴とす
   る画像形成装置の位置ずれ検出装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の画像形成装置の位置ずれ検
   出装置において、前記転写ベルトとスリット部材との接
   触は、静電吸着によって位置検出動作時のみ行われるこ
   とを特徴とする画像形成装置の位置ずれ検出装置。
4. 【請求項４】請求項１または３記載の画像形成装置の位
   置ずれ検出装置において、前記スリット部材を導電性部
   材にて形成し、表面に絶縁性のコーティングを施し、位
   置検出動作時に、前記スリット部材に電圧を印加するこ
   とを特徴とする画像形成装置の位置ずれ検出装置。
5. 【請求項５】請求項１または３記載の画像形成装置の位
   置ずれ検出装置において、前記スリット部材を絶縁性部
   材にて形成し、該スリット部材の転写ベルトと対向する
   面とは反対の面に導電性の電極を有し、位置検出動作時
   に、前記電極に対して電圧を印加することを特徴とする
   画像形成装置の位置ずれ検出装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の画像形成装置の位置ずれ検
   出装置において、前記スリット部材を半円型の中空部材
   によって形成し、該中空部材の回転によって、転写ベル
   トとスリット部材を位置検出動作時のみ接触させること
   を特徴とする画像形成装置の位置ずれ検出装置。
7. 【請求項７】請求項１乃至６の何れかに記載の画像形成
   装置の位置ずれ検出装置において、前記スリット部材と
   転写ベルトの接触動作は、レジストマークがスリットを
   通過する以前に開始され、位置検出動作後は、離接動作
   を行うことを特徴とする画像形成装置の位置ずれ検出装
   置。
8. 【請求項８】複数の感光体と、それぞれの感光体に異な
   った色の情報を書き込む書き込み手段と、書き込まれた
   情報を顕像化する顕像手段を有し、各感光体上の顕像を
   順次、転写ベルト上を搬送される転写材に転写して、カ
   ラー画像を得る画像形成装置であって、転写ベルト上に
   各色毎に測定用パターン画像（例えばレジストパター
   ン）を作成し、それぞれのレジストマーク位置を各色毎
   に測定することによって各色のずれを検出し補正する画
   像形成装置の位置ずれ検出装置において、 転写ベルトの位置検出部は、転写ベルトのトナー付着側
   に光源が配置され、反対側にはレジストマークと概ね同
   じ幅のスリットを有するスリット部材が、転写ベルトと
   接触しない範囲で近接して配置され、さらにスリット直
   後に受光素子を有し、スリット部材と転写ベルトとの距
   離を測定する手段を有することを特徴とする画像形成装
   置の位置ずれ検出装置。
9. 【請求項９】請求項８記載の画像形成装置の位置ずれ検
   出装置において、前記スリット部材と転写ベルトの距離
   の測定結果が、基準範囲内に入った時に位置検出動作を
   行うことを特徴とする画像形成装置の位置ずれ検出装
   置。
10. 【請求項１０】請求項８記載の画像形成装置の位置ずれ
    検出装置において、前記スリット部材と転写ベルトの距
    離の測定結果に基づいて位置検出結果を補正することを
    特徴とする画像形成装置の位置ずれ検出装置。