カラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置
【課題】２パス構成の電子写真プリンタで、色ずれ補正動作に要する時間を短縮し、ダウンタイムの低減を最小限にすることを目的とする。
【解決手段】光学部と潜像形成媒体と、潜像形成媒体の周囲に複数個配置され互いに異なる色のトナーを現像できる現像手段を有する第１と第２の画像形成手段と、第１と第２の画像形成手段を順次複数回通過し、異なる色のトナーを転写する中間転写手段と、中間転写手段に色ずれ検出パターンを形成する手段と、検出する手段と、検出値に基づき色ずれ量を算出する手段と、算出した色ずれ量に基づいて各色の色ずれ量を補正する手段を、有するカラー画像形成装置において、色ずれ補正手段は、中間転写手段が第１と第２の画像形成手段を順次１回通過するモードと、複数回通過するモードを有する。
【解決手段】光学部と潜像形成媒体と、潜像形成媒体の周囲に複数個配置され互いに異なる色のトナーを現像できる現像手段を有する第１と第２の画像形成手段と、第１と第２の画像形成手段を順次複数回通過し、異なる色のトナーを転写する中間転写手段と、中間転写手段に色ずれ検出パターンを形成する手段と、検出する手段と、検出値に基づき色ずれ量を算出する手段と、算出した色ずれ量に基づいて各色の色ずれ量を補正する手段を、有するカラー画像形成装置において、色ずれ補正手段は、中間転写手段が第１と第２の画像形成手段を順次１回通過するモードと、複数回通過するモードを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に、各々、複数個の現像手段を有する、第１と第２の画像形成手段を有する電子写真方式の画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、種々の方式を用いた装置がある。
【０００３】
４個の感光ドラム、４個の光学部、イエロー（以下Ｙ）、マゼンタ（以下Ｍ）、シアン（以下Ｃ）、ブラック（以下Ｋ）の現像器、１個の搬送ベルトで構成された、いわゆる１パスの構成がある。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器毎に、別々に感光ドラムと光学部を有し、搬送ベルトに保持された用紙が、順次、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体を通過し、用紙上に画像を転写するものである。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成を同時並行的に実行できるので、高速化できる長所がある。一方、感光ドラムや、レーザスキャナ等の光学部が４個必要なため、装置が小型化し難いことと、用紙上に画像を転写するまでは、各色が異なる位置に画像を形成するため、色ずれを低減し難いという短所がある。
【０００４】
１個の感光ドラム、１個の光学部、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器、１個の中間転写ベルトで構成された、いわゆる４パスの構成がある。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器が順次１個の感光ドラムに当接し、各色のトナー像を一旦中間転写体に転写し、４色を中間転写体上で重ねた後、一括して用紙上にトナー像を転写するものである。これは、感光ドラムや、レーザスキャナ等の光学部が１個で良いため、装置を小型化できることと、感光ドラムや中間転写体に対し、各色が同じ位置に画像を形成するため、色ずれが発生し難いという長所がある。一方、同様の動作を４回繰り返すため、プリント速度を高速化し難いという短所がある。
【０００５】
そこで、これらの中間的な構成として、２個の感光ドラム、２個の光学部、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器、１個の中間転写体で構成された、いわゆる２パスの構成がある。これは、例えば、一方の感光ドラムの周囲にＹとＣの現像器を、他方の感光ドラムの周囲にＭとＫの現像器を配設し、中間転写体の１周目には、ＹとＭを当接し、中間転写体上に、ＹとＭのトナー像を転写し、中間転写体の２周目には、ＣとＫを当接し、中間転写体上のＹとＭのトナー像に重ねて、ＣとＫのトナー像を転写し、その後、一括して用紙上にトナー像を転写するものである。これは、１パスと４パスの中間的な特徴を有する。
【０００６】
２パス構成の電子写真プリンタでは以下の様な色ずれが発生する。上流側と下流側の画像形成部の２色間では異なる位置に画像を形成するため、１パスの構成と同様の色ずれが発生する。中間転写体の１周目と２周目の同じ画像形成部の２色間では、４パスの構成と同様に色ずれが発生し難い。しかしながら、感光ドラムの周囲に配設した現像器が感光ドラムに当接する位置や角度が、中間転写体の１周目と２周目で異なると、光学部と感光ドラムと転写位置が、中間転写体の１周目と２周目で異なり、色ずれが発生することがある。これら色ずれを低減するために、１パス構成と同様に、中間転写体上に色ずれ検出パターンを形成し、形成した色ずれ検出パターンをセンサで検出し、検出した色ずれ量に基づき、各種色ずれを補正している。
【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、上記従来例では、以下の様な欠点があった。
【０００８】
２パス構成の電子写真プリンタでは、中間転写体が２周することにより画像形成が完了するので、色ずれ検出パターンを形成時にも、中間転写体は２周する必要があり、色ずれ検出パターンを形成し、検出し、さらに中間転写体上から色ずれ検出パターンをクリーニングするには、通常の１枚プリントと同様の時間がかり、この時間を短縮することは困難である。一方、１パス構成の電子写真プリンタでは、色ずれ検出パターンは必要最小限として、通常の用紙長さより短くして、色ずれ補正に必要な時間を短縮することが出来る。
【０００９】
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、２パス構成の電子写真プリンタで、色ずれ補正動作に要する時間を短縮し、ダウンタイムの低減を最小限にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、各々、光学部と潜像形成媒体と、前記潜像形成媒体の周囲に複数個配置され互いに異なる色のトナーを現像できる現像手段を有する、第１と第２の画像形成手段と、前記第１と第２の画像形成手段を順次複数回通過し、前記潜像形成媒体上の異なる色のトナーを転写する無端状ベルトよりなる中間転写手段と、前記中間転写手段から記録材上に転写する転写手段と、前記中間転写手段に色ずれ検出パターンを形成する手段と、前記色ずれ検出パターンを検出する手段と、前記色ずれ検出パターンの検出値に基づき色ずれ量を算出する手段と、前記算出した色ずれ量に基づいて各色の色ずれを補正する手段を、有するカラー画像形成装置において、前記色ずれ補正手段は、前記中間転写手段が前記第１と第２の画像形成手段を順次１回通過するモードと、複数回通過するモードを有することを特徴とする。
【００１１】
本出願に係る第２の発明は、第１の発明に加え、前記色ずれ補正手段は、各色の書き出しタイミングを決定する手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本出願に係る第３の発明は、第２の発明に加え、前記中間転写手段上には予め形成されたマーク手段を有し、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記色ずれ量と、前記マーク手段の検出タイミングとに基づいて決定することを特徴とする。
【００１３】
本出願に係る第４の発明は、第２と第３の発明に加え、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第２の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする。
【００１４】
本出願に係る第５の発明は、第２の発明に加え、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第１の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする。
【００１５】
本出願に係る第６の発明は、第１の発明に加え、前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の交換を検知する手段を有し、少なくとも一つが交換された時は、前記複数回通過するモードを実行し、交換時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする。
【００１６】
本出願に係る第７の発明は、第１の発明に加え、前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の脱着を検知する手段を有し、少なくとも一つが脱着された時は、前記複数回通過するモードを実行し、脱着時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする。
【００１７】
本出願に係る第８の発明は、第１の発明に加え、前記１回通過モードは、プリント枚数に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする。
【００１８】
本出願に係る第９の発明は、第１の発明に加え、前記１回通過モードは、温度変動に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本出願に係る第１〜第９の発明によれば、２パス構成の電子写真プリンタで、色ずれ補正動作に要する時間を短縮し、ダウンタイムの低減を最小限にすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
（第１の実施例）
図１は本発明の実施例に係る画像形成装置の全体を説明する図である。本発明の実施例は、２個の感光ドラム、２個の光学部、イエロー（以下Ｙ）、マゼンタ（以下Ｍ）、シアン（以下Ｃ）、ブラック（以下Ｋ）の現像器、１個の中間転写ベルトで構成された、いわゆる２パスの構成のカラー画像形成装置を示すものである。同図において、１は静電潜像を形成する感光ドラムで（ａ、ｂは各々、第１、第２の画像形成部を示す）、２は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１上に静電潜像を形成するレーザスキャナ（ａ、ｂは各々、第１、第２の画像形成部を示す）、３は感光ドラム１の周面に配設された現像器で（ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを示す）、４は現像器３で感光ドラム１上に形成された静電潜像に従って顕像化されたトナー像を順次転写し搬送する中間転写ベルト、５は現像器３で感光ドラム１上に形成された静電潜像に従って顕像化されたトナー像を中間転写ベルト４に転写する１次転写ローラ（ａ、ｂは各々、第１、第２の画像形成部を示す）、６は中間転写ベルト４を駆動するベルト駆動ローラ、７は中間転写ベルト４の移動に従って回転し且つ中間転写ベルト４に一定の張力を付与するベルト従動ローラ、８は１次転写ローラ５で中間転写ベルト４上に転写されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像を一括して用紙上に転写する２次転写ローラ、９は２次転写ローラ８にて用紙上に転写されなかった中間転写ベルト４上の転写残りトナーを回収するクリーニングローラ、１０は２次転写ローラで用紙上に転写されたトナー像を熱で溶かし用紙上に定着する定着器、１１は用紙カセット、１２は用紙カセット１１内の用紙を搬送するためにピックアップするピックアップローラ、１３は定着器１０でトナー像が定着された用紙を機外に排出する排紙ローラ、１４は中間転写ベルト４の搬送方向に対し第２の画像形成部下流側に設けられ、中間転写ベルトの両サイド（ａ、ｂ）に位置し、中間転写ベルト４上に形成された色ずれ検知パターンを検出する、発光部と受光部からなる一対の光センサである。現像器３は感光ドラム１に対し各色独立に、図示しない当接離間機構を、２次転写ローラ８とクリンーニングローラ９は中間転写ベルト４に対し、図示しない当接離間機構を、有する。中間転写ベルト４の周長は用紙カセット１１にセット可能な最大用紙長さより長く設定される。また、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４は消耗品で、ユーザが交換可能な様に設置されていて、消耗品管理のために、各々、各種情報を記憶する、図示しない不揮発性メモリを保持している。
【００２２】
図２は本発明の実施例に係る制御部の全体を説明する図である。１０１は装置全体を制御管理するＣＰＵ、１０２はプリンタとＰＣとの通信を司るホストＩ／Ｆ部、１０３はプリントデータ、各種パラメータ、各種情報等を保持するメモリ、１０４はＰＣからプリンタに送られたプリントデータをプリンタエンジンの方式に適したデータに変換する画像制御部、１０５はプリンタ各部の状態を検出するセンサ制御部、１０６はプリンタエンジンのアクチュエータ類、レーザ、高圧電源等の駆動制御を司る駆動制御部である。
【００２３】
ＰＣからプリントデータがホストＩ／Ｆ部１０２を通ってプリンタに送られ、画像制御部１０４にてプリンタエンジンの方式に適したデータ変換が終了し、メモリ１０３にデータが保持されプリント可能状態となると、駆動制御部１０６により、図示しないモータやギア等からなる駆動手段と接続された、感光ドラム１、中間転写ベルト４、定着器１０等が駆動を開始する。この時、２次転写ローラ８とクリーニングローラ９は中間転写ベルト４と離間している。中間転写ベルト４の１周目の画像形成時には、感光ドラム１ａに現像器３ａ（Ｙ）が、感光ドラム１ｂに現像器３ｂ（Ｍ）が当接する。ＹとＭの画像信号が適切なタイミングでレーザスキャナ２ａと２ｂに送られ、感光ドラム１ａと１ｂ上に静電潜像が形成され、現像器３ａと３ｂでＹとＭのトナー像が顕像化され、１次転写ローラ５で中間転写ベルト４上に転写される。Ｍのトナー像はＹのトナー像に重ねて転写される。引続き、中間転写ベルトの２周目の画像形成時には、現像器３ａ（Ｙ）と現像器３ｂ（Ｍ）が各々感光ドラム１ａと１ｂから離間し、換わりに感光ドラム１ａに現像器３ｃ（Ｃ）が、感光ドラム１ｂに現像器３ｄ（Ｋ）が当接する。ＣとＫの画像信号が適切なタイミングでレーザスキャナ２ａと２ｂに送られ、感光ドラム１ａと１ｂ上に静電潜像が形成され、現像器３ｃと３ｄでＣとＫのトナー像が顕像化され、１次転写ローラ５で中間転写ベルト４上に転写される。ＣとＫのトナー像はＹとＭのトナー像に重ねて転写される。２周目の画像形成時に、中間転写ベルト４上の画像位置とタイミングを合わせて、２次転写ローラ８とクリンーニングローラ９が中間転写ベルト４に当接し、用紙カセット１１から用紙が２次転写ローラ８に供給され、トナー像が用紙上に転写され、定着器１０で熱によってトナー像が用紙上に定着され、排紙ローラ１３により用紙が外部へ排出される。中間転写ベルト４上の２次転写残りトナーはクリーニングローラ９によりクリーニングされる。２次転写ローラ８とクリーニングローラ９は、各々２次転写とトナー回収が終了後、離間される。センサ制御部１０５により装置内部の様子が監視され、ＣＰＵ１０１により、全体が制御される。
【００２４】
以下、本発明の実施例の動作について説明する。
【００２５】
図３は本発明の実施例に係る色ずれを説明する図である。点線（Ｌｔｈ）は本来の画像位置を、実線（Ｌｐｔ、Ｌｐｐ、Ｌｓｗ、Ｌｓｔ）は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。又、Ｌｓｔ、Ｌｓｗは走査方向に色ずれがある場合であり、説明のため、２つの線を搬送方向に離して描いてある。Ｌｐｔは用紙搬送方向の書き出し位置誤差を示す。搬送方向の各色の画像書き出しタイミングを調整することによって補正する。Ｌｐｐは走査線の傾きずれを示し、レーザスキャナ２と感光ドラム１間の傾きが各色で異なる場合に発生する。レーザスキャナ２のレンズの搬送方向の傾きを調整することによって補正する。Ｌｓｔは走査方向の各色の書き出し位置誤差を示す。レーザスキャナ２の走査方向のビーム検出位置からの書き出しタイミングを調整することによって補正する。Ｌｓｗは走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、レーザスキャナ２と感光ドラム１間の距離が各色で異なる場合に発生する。走査方向の画像周波数を微調整して、走査線の長さ変えることよって補正する。
【００２６】
本実施例では、説明を分かりやすくするために、搬送方向の書き出し位置の色ずれに特化して説明する。
【００２７】
図４は本発明の実施例に係る色ずれ検出パターンを説明する図である。矢印は中間転写ベルト４の搬送方向を、一点鎖線は色ずれ検出パターンを検出する光センサ１４の走査方向（搬送方向と直行する方向）の位置を示す。２０１は中間転写ベルト４の１周目の上流色であるＹの横線、２０２は中間転写ベルト４の１周目の下流色であるＭの横線、２０３は中間転写ベルト４の２周目の上流色であるＣの横線、２０４は中間転写ベルト４の２周目の下流色であるＫの横線を示す。中間転写ベルト４の１周目のＹとＭに関しては、Ｙを基準色として、Ｙ、Ｍ、Ｙの順に横線からなる色ずれ検出パターンを形成する。ＹとＭの間隔は、色ずれ量が増大した場合にも重ならない程度の間隔、例えば、２ｍｍ程度の理論値で形成される。中間転写ベルト１周目でＹとＭの色ずれ検出パターンを形成した後、２周目では、１周目のＹとＭと同様にして、ＹとＣ、ＣとＫの色ずれ検出パターンを形成する。色ずれパターン形成時は、２次転写ローラ８とクリーニングローラ９は中間転写ベルト４と離間している。ＹとＣからなる色ずれ検出パターンは１周目の色であるＹを基準色に、ＣとＫの色ずれ検出パターンは上流色であるＣを基準色とする。２周目で全ての色ずれ検出パターンの形成が完了後、光センサ１４にて、各色の色ずれ検出パターンを検出する。色ずれパターン検出後、クリーニングローラ９が中間転写ベルト４に当接し、色ずれ検出パターンをクリーニングする。図４のΔＭ１、ΔＭ２、ΔＣ１、ΔＣ２、ΔＫ１、ΔＫ２は、各色の色ずれ検出パターンのパターン間の検出時間を示す。ＹまたはＣを基準として、Ｍ、Ｃ、Ｋの色ずれ量は以下の式で求めることができる。
【００２８】
Ｍの色ずれ量＝（ΔＭ１−ΔＭ２）／２ （式１）
Ｃの色ずれ量＝（ΔＣ１−ΔＣ２）／２ （式２）
Ｋの色ずれ量＝（ΔＫ１−ΔＫ２）／２ （式３）
式１、式２、式３で検出した色ずれ量に基づき、各色の画像書き出しタイミングを補正する。
【００２９】
図５は本発明の実施例に係る中間転写ベルト上のマークを説明する図である。中間転写ベルト４上にはマーク１５が予め形成されている。マーク１５は、中間転写ベルト４の一方のサイドに設けられ、穴、または、中間転写ベルト４とは異なる表面特性を有している。色ずれ検出パターン検出用の一対の光センサ１４の一方を用いて、色ずれ検出パターンとは異なるタイミングで検出する。
【００３０】
図６は本発明の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図である。（ｅ）ＴＯＰ信号は、中間転写ベルト４上のマーク１５が光センサ１４で検出されたタイミングを示す。２０７は、画像形成中の中間転写ベルト４の１周目のＴＯＰ信号を、２０８は、画像形成中の中間転写ベルト４の２周目のＴＯＰ信号を示す。（ａ）Ｙ−ＶＤは、Ｙの画像書き出しタイミングを、（ｂ）Ｍ−ＶＤは、Ｍの画像書き出しタイミングを、（ｃ）Ｃ−ＶＤは、Ｃの画像書き出しタイミングを、（ｄ）Ｋ−ＶＤは、Ｋの画像書き出しタイミングを示す。Ｙの画像書き出しタイミングはＴＯＰ信号２０７を基準にｔＹの時間で制御され固定値である。Ｍの画像書き出しタイミングはＹの画像書き出しタイミングを基準にｔＭの時間で制御され、ｔＭは式１の検出結果に基づき補正される。Ｃの画像書き出しタイミングはＴＯＰ信号２０８を基準にｔＣの時間で制御され、ｔＣは式２の検出結果に基づき補正される。Ｋの画像書き出しタイミングはＣの画像書き出しタイミングを基準にｔＫの時間で制御される。ｔＫは式３の検出結果に基づき補正される。ｔＹとｔＣ、ｔＭとｔＫの理論値は同じである。しかし、画像形成中の中間転写ベルト４の１周目と２周目では、感光ドラム１には、異なる色の現像器３が異なる角度から当接しているため、必ずしも感光ドラム１の位置と中間転写ベルト４上のマーク１５との検出位置の関係が、１周目と２周目で同じであるとは限らないので、ｔＹとｔＣ、ｔＭとｔＫの値が異なる場合もある。
【００３１】
図８は本発明の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図である。電源ＯＮ時またはドアオープン／クローズ時に、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のメモリを確認し、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のいずれかが交換されていた場合は、色ずれ補正１を実行する。色ずれ補正１とは、中間転写ベルト４上に、図４の全ての色ずれ検出パターンを形成し、検出するモードを示す。すなわち、中間転写ベルト４は２周し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色ずれ検出パターンを形成後、光センサ１４で色ずれ検出パターンを検出し、その後、中間転写ベルト４上の色ずれ検出パターンはクリーニングローラ９でクリーニングされる。検出された色ずれ量に基づき、各色の書き出しタイミングｔＭ、ｔＫ、ｔＣが補正される。ｔＭは式１の検出結果に基づき補正され、ｔＣは式２の検出結果に基づき補正され、ｔＫは式３の検出結果に基づき補正される。ｔＹは色ずれの検出結果によらず一定である。その後プリント動作を行い、前回の色ずれ補正１または２以降のプリント枚数が予め定められた閾値Ｓを越えた時、色ずれ補正２を実行する。色ずれ補正２とは、中間転写ベルト４上に、図４の色ずれ検出パターンの内、Ｙ（２０１）とＭ（２０２）の組合せのみ実効するモードを示す。すなわち、中間転写ベルト４は１周し、Ｙ、Ｍの色ずれ検出パターンを形成後、光センサ１４で色ずれ検出パターンを検出し、その後、中間転写ベルト４上の色ずれ検出パターンはクリーニングローラ９でクリーニングされる。検出されたＹとＭの間の色ずれ量に基づいて、ｔＭとｔＫのタイミングを同量補正する。Ｙ基準でＭが用紙上で下側に色ずれ量が発生している場合は、ｔＭとｔＫを短くし、逆の場合は長くする。この色ずれ量は、主に、プリント動作による機内昇温により、ベルト駆動ローラ６の径が熱膨張し、中間転写ベルト４の搬送速度が変動し、上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａと、下流側の感光ドラム１ｂ、一次転写ローラ５ｂ間の移動時間が変動して、上流色と下流色の間の色ずれが悪化したことに起因する。よって、中間転写ベルト４の１周目の上流色Ｙと下流色Ｍとの間の色ずれ量と、中間転写ベルト４の２周目の上流色Ｃと下流色Ｋとの間の色ずれ量は同量となるので、ＹとＭの間の色ずれ量のみ検出すれば良い。ＴＯＰ信号検出タイミングから上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａまでの移動時間も変動している。しかし、この変動量は、中間転写ベルト４の１周目と２周目で同じであり、ＹとＣの色ずれは発生しないので、ＹとＣの書き出しタイミングｔＹとｔＣの補正は不要である。
色ずれ補正１は、感光ドラム１の交換、感光ドラム１に当接する、現像器３や中間転写ベルト４の交換等により、感光ドラム１の位置が変動し、全ての色の書き出し位置が変動し、全ての色の色ずれ量が変化する可能性がある時に実行される。一方、色ずれ補正２は、プリント動作による機内昇温等により、ベルト駆動ローラ６の径が熱膨張し、中間転写ベルト４の搬送速度が変動し、上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａと、下流側の感光ドラム１ｂ、一次転写ローラ５ｂ間の移動時間が変動して、上流色と下流色の間の色ずれのみが悪化する可能性がある時に実行される。
【００３２】
（第２の実施例）
第１の実施例と異なる点のみ説明する。
【００３３】
本実施例では、中間転写ベルト４上にはマークは存在しない。
【００３４】
図７は本発明の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図である。（ａ）Ｙ−ＶＤは、Ｙの画像書き出しタイミングを、（ｂ）Ｍ−ＶＤは、Ｍの画像書き出しタイミングを、（ｃ）Ｃ−ＶＤは、Ｃの画像書き出しタイミングを、（ｄ）Ｋ−ＶＤは、Ｋの画像書き出しタイミングを示す。Ｍの画像書き出しタイミングはＹの画像書き出しタイミングを基準にｔＭの時間で制御され、ｔＭは式１の検出結果に基づき補正される。Ｃの画像書き出しタイミングはＹの画像書き出しタイミングを基準にｔＣ２の時間で制御され、ｔＣ２は式２の検出結果に基づき補正される。Ｋの画像書き出しタイミングはＣの画像書き出しタイミングを基準にｔＫの時間で制御され、ｔＫは式３の検出結果に基づき補正される。ｔＭとｔＫの理論値は同じである。しかし、画像形成中の中間転写ベルト４の１周目と２周目では、感光ドラム１に、異なる色の現像器３が異なる角度から当接しているため、必ずしも感光ドラム１の位置が１周目と２周目で同じであるとは限らないので、ｔＭとｔＫの値が異なる場合もある。
【００３５】
色ずれ補正タイミングは実施例１（図８）と同様で、色ずれ補正１実行時の、各色の書き出しタイミングｔＭ、ｔＫ、ｔＣ２の補正も実施例１と同様である。色ずれ補正２実行時の、各色の書き出しタイミングｔＭ、ｔＫ、ｔＣ２の補正は実施例１と異なる点がある。検出されたＹとＭの間の色ずれ量に基づいて、ｔＭとｔＫのタイミングを同量補正する点は同様である。本実施例では、Ｙ基準のＣの書き出しタイミングｔＣ２も、検出されたＹとＭの間の色ずれ量に基づいて補正する。ｔＣ２は中間転写ベルト４の略１周分の時間に相当する。検出されたＹとＭの間の色ずれ量をΔＭ３、上流色と下流色のステーション間距離の理論値をＬ１、中間転写ベルト４の周長の理論値をＬ２とする。ΔＭ３は、主に、プリント動作による機内昇温により、ベルト駆動ローラ６の径が熱膨張し、中間転写ベルト４の搬送速度が変動し、上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａと、下流側の感光ドラム１ｂ、一次転写ローラ５ｂ間の移動時間が変動して、上流色と下流色の間の色ずれが悪化したことに起因するので、ＹとＣの間の色ずれ量ΔＣ３は以下の式で求めることができる。
【００３６】
ΔＣ３＝ΔＭ３ｘ（Ｌ２／Ｌ１） （式４）
色ずれ補正２実行時、ｔＣ２は式４の算出結果に基づいて補正される。Ｙ基準でＭが用紙上で下側に色ずれ量が発生している場合は、ｔＣ２を短くし、逆の場合は長くする。
【００３７】
（第３の実施例）
第１及び第２の実施例と異なる点のみ説明する。
【００３８】
図９は本発明の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図である。色ずれ補正１と色ずれ補正２の意味は、第１の実施例と第２の実施例と同様である。電源ＯＮ時には無条件に色ずれ補正１を実行する。また、ドアオープン中に、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のメモリを確認し、メモリアクセスが遮断された場合は、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のいずれかが脱着されたものと判断し、ドアクローズ時に、色ずれ補正１を実行する。その後プリント動作を行い、前回の色ずれ補正１または２以降、ベルト駆動ローラ６近傍に設置された、図示しない温度センサの温度変動が、予め定められた変動量Ｅを越えた時、色ずれ補正２を実行する。
【００３９】
２パスの構成、各色の画像形成の順番、色ずれ検出パターン、色ずれ検出方法、色ずれ補正方法、色ずれ補正タイミングは、本実施例に限定されるものでは無い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の全体を説明する図
【図２】本発明の実施例に係る制御部の全体を説明する図
【図３】本発明の実施例に係る色ずれを説明する図
【図４】本発明の実施例に係る色ずれ検出パターンを説明する図
【図５】本発明の第１の実施例に係る中間転写ベルト上のマークを説明する図
【図６】本発明の第１の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図
【図７】本発明の第２の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図
【図８】本発明の第１と第２の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図
【図９】本発明の第３の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図
【符号の説明】
【００４１】
１ 感光ドラム
２ レーザスキャナ
３ 現像器
４ 中間転写ベルト
５ １次転写ローラ
６ ベルト駆動ローラ
７ ベルト従動ローラ
８ ２次転写ローラ
９ クリーニングローラ
１０ 定着器
１１ 用紙カセット
１２ ピックアップローラ
１３ 排紙ローラ
１４ 色ずれ検出用センサ（光センサ）
１５ 中間転写ベルト上のマーク
１０１ ＣＰＵ
１０２ ホストＩ／Ｆ部
１０３ メモリ
１０４ 画像制御部
１０５ センサ制御部
１０６ 駆動制御部
２０１ 色ずれ検出用パターンＹ
２０２ 色ずれ検出用パターンＭ
２０３ 色ずれ検出用パターンＣ
２０４ 色ずれ検出用パターンＫ
２０７、２０８ 中間転写ベルト上のマーク検出信号
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に、各々、複数個の現像手段を有する、第１と第２の画像形成手段を有する電子写真方式の画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、種々の方式を用いた装置がある。
【０００３】
４個の感光ドラム、４個の光学部、イエロー（以下Ｙ）、マゼンタ（以下Ｍ）、シアン（以下Ｃ）、ブラック（以下Ｋ）の現像器、１個の搬送ベルトで構成された、いわゆる１パスの構成がある。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器毎に、別々に感光ドラムと光学部を有し、搬送ベルトに保持された用紙が、順次、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの感光体を通過し、用紙上に画像を転写するものである。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの画像形成を同時並行的に実行できるので、高速化できる長所がある。一方、感光ドラムや、レーザスキャナ等の光学部が４個必要なため、装置が小型化し難いことと、用紙上に画像を転写するまでは、各色が異なる位置に画像を形成するため、色ずれを低減し難いという短所がある。
【０００４】
１個の感光ドラム、１個の光学部、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器、１個の中間転写ベルトで構成された、いわゆる４パスの構成がある。これは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器が順次１個の感光ドラムに当接し、各色のトナー像を一旦中間転写体に転写し、４色を中間転写体上で重ねた後、一括して用紙上にトナー像を転写するものである。これは、感光ドラムや、レーザスキャナ等の光学部が１個で良いため、装置を小型化できることと、感光ドラムや中間転写体に対し、各色が同じ位置に画像を形成するため、色ずれが発生し難いという長所がある。一方、同様の動作を４回繰り返すため、プリント速度を高速化し難いという短所がある。
【０００５】
そこで、これらの中間的な構成として、２個の感光ドラム、２個の光学部、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの現像器、１個の中間転写体で構成された、いわゆる２パスの構成がある。これは、例えば、一方の感光ドラムの周囲にＹとＣの現像器を、他方の感光ドラムの周囲にＭとＫの現像器を配設し、中間転写体の１周目には、ＹとＭを当接し、中間転写体上に、ＹとＭのトナー像を転写し、中間転写体の２周目には、ＣとＫを当接し、中間転写体上のＹとＭのトナー像に重ねて、ＣとＫのトナー像を転写し、その後、一括して用紙上にトナー像を転写するものである。これは、１パスと４パスの中間的な特徴を有する。
【０００６】
２パス構成の電子写真プリンタでは以下の様な色ずれが発生する。上流側と下流側の画像形成部の２色間では異なる位置に画像を形成するため、１パスの構成と同様の色ずれが発生する。中間転写体の１周目と２周目の同じ画像形成部の２色間では、４パスの構成と同様に色ずれが発生し難い。しかしながら、感光ドラムの周囲に配設した現像器が感光ドラムに当接する位置や角度が、中間転写体の１周目と２周目で異なると、光学部と感光ドラムと転写位置が、中間転写体の１周目と２周目で異なり、色ずれが発生することがある。これら色ずれを低減するために、１パス構成と同様に、中間転写体上に色ずれ検出パターンを形成し、形成した色ずれ検出パターンをセンサで検出し、検出した色ずれ量に基づき、各種色ずれを補正している。
【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、上記従来例では、以下の様な欠点があった。
【０００８】
２パス構成の電子写真プリンタでは、中間転写体が２周することにより画像形成が完了するので、色ずれ検出パターンを形成時にも、中間転写体は２周する必要があり、色ずれ検出パターンを形成し、検出し、さらに中間転写体上から色ずれ検出パターンをクリーニングするには、通常の１枚プリントと同様の時間がかり、この時間を短縮することは困難である。一方、１パス構成の電子写真プリンタでは、色ずれ検出パターンは必要最小限として、通常の用紙長さより短くして、色ずれ補正に必要な時間を短縮することが出来る。
【０００９】
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、２パス構成の電子写真プリンタで、色ずれ補正動作に要する時間を短縮し、ダウンタイムの低減を最小限にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、各々、光学部と潜像形成媒体と、前記潜像形成媒体の周囲に複数個配置され互いに異なる色のトナーを現像できる現像手段を有する、第１と第２の画像形成手段と、前記第１と第２の画像形成手段を順次複数回通過し、前記潜像形成媒体上の異なる色のトナーを転写する無端状ベルトよりなる中間転写手段と、前記中間転写手段から記録材上に転写する転写手段と、前記中間転写手段に色ずれ検出パターンを形成する手段と、前記色ずれ検出パターンを検出する手段と、前記色ずれ検出パターンの検出値に基づき色ずれ量を算出する手段と、前記算出した色ずれ量に基づいて各色の色ずれを補正する手段を、有するカラー画像形成装置において、前記色ずれ補正手段は、前記中間転写手段が前記第１と第２の画像形成手段を順次１回通過するモードと、複数回通過するモードを有することを特徴とする。
【００１１】
本出願に係る第２の発明は、第１の発明に加え、前記色ずれ補正手段は、各色の書き出しタイミングを決定する手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本出願に係る第３の発明は、第２の発明に加え、前記中間転写手段上には予め形成されたマーク手段を有し、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記色ずれ量と、前記マーク手段の検出タイミングとに基づいて決定することを特徴とする。
【００１３】
本出願に係る第４の発明は、第２と第３の発明に加え、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第２の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする。
【００１４】
本出願に係る第５の発明は、第２の発明に加え、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第１の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする。
【００１５】
本出願に係る第６の発明は、第１の発明に加え、前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の交換を検知する手段を有し、少なくとも一つが交換された時は、前記複数回通過するモードを実行し、交換時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする。
【００１６】
本出願に係る第７の発明は、第１の発明に加え、前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の脱着を検知する手段を有し、少なくとも一つが脱着された時は、前記複数回通過するモードを実行し、脱着時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする。
【００１７】
本出願に係る第８の発明は、第１の発明に加え、前記１回通過モードは、プリント枚数に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする。
【００１８】
本出願に係る第９の発明は、第１の発明に加え、前記１回通過モードは、温度変動に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本出願に係る第１〜第９の発明によれば、２パス構成の電子写真プリンタで、色ずれ補正動作に要する時間を短縮し、ダウンタイムの低減を最小限にすることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施例に基いて詳細に説明する。
【実施例】
【００２１】
（第１の実施例）
図１は本発明の実施例に係る画像形成装置の全体を説明する図である。本発明の実施例は、２個の感光ドラム、２個の光学部、イエロー（以下Ｙ）、マゼンタ（以下Ｍ）、シアン（以下Ｃ）、ブラック（以下Ｋ）の現像器、１個の中間転写ベルトで構成された、いわゆる２パスの構成のカラー画像形成装置を示すものである。同図において、１は静電潜像を形成する感光ドラムで（ａ、ｂは各々、第１、第２の画像形成部を示す）、２は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１上に静電潜像を形成するレーザスキャナ（ａ、ｂは各々、第１、第２の画像形成部を示す）、３は感光ドラム１の周面に配設された現像器で（ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを示す）、４は現像器３で感光ドラム１上に形成された静電潜像に従って顕像化されたトナー像を順次転写し搬送する中間転写ベルト、５は現像器３で感光ドラム１上に形成された静電潜像に従って顕像化されたトナー像を中間転写ベルト４に転写する１次転写ローラ（ａ、ｂは各々、第１、第２の画像形成部を示す）、６は中間転写ベルト４を駆動するベルト駆動ローラ、７は中間転写ベルト４の移動に従って回転し且つ中間転写ベルト４に一定の張力を付与するベルト従動ローラ、８は１次転写ローラ５で中間転写ベルト４上に転写されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのトナー像を一括して用紙上に転写する２次転写ローラ、９は２次転写ローラ８にて用紙上に転写されなかった中間転写ベルト４上の転写残りトナーを回収するクリーニングローラ、１０は２次転写ローラで用紙上に転写されたトナー像を熱で溶かし用紙上に定着する定着器、１１は用紙カセット、１２は用紙カセット１１内の用紙を搬送するためにピックアップするピックアップローラ、１３は定着器１０でトナー像が定着された用紙を機外に排出する排紙ローラ、１４は中間転写ベルト４の搬送方向に対し第２の画像形成部下流側に設けられ、中間転写ベルトの両サイド（ａ、ｂ）に位置し、中間転写ベルト４上に形成された色ずれ検知パターンを検出する、発光部と受光部からなる一対の光センサである。現像器３は感光ドラム１に対し各色独立に、図示しない当接離間機構を、２次転写ローラ８とクリンーニングローラ９は中間転写ベルト４に対し、図示しない当接離間機構を、有する。中間転写ベルト４の周長は用紙カセット１１にセット可能な最大用紙長さより長く設定される。また、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４は消耗品で、ユーザが交換可能な様に設置されていて、消耗品管理のために、各々、各種情報を記憶する、図示しない不揮発性メモリを保持している。
【００２２】
図２は本発明の実施例に係る制御部の全体を説明する図である。１０１は装置全体を制御管理するＣＰＵ、１０２はプリンタとＰＣとの通信を司るホストＩ／Ｆ部、１０３はプリントデータ、各種パラメータ、各種情報等を保持するメモリ、１０４はＰＣからプリンタに送られたプリントデータをプリンタエンジンの方式に適したデータに変換する画像制御部、１０５はプリンタ各部の状態を検出するセンサ制御部、１０６はプリンタエンジンのアクチュエータ類、レーザ、高圧電源等の駆動制御を司る駆動制御部である。
【００２３】
ＰＣからプリントデータがホストＩ／Ｆ部１０２を通ってプリンタに送られ、画像制御部１０４にてプリンタエンジンの方式に適したデータ変換が終了し、メモリ１０３にデータが保持されプリント可能状態となると、駆動制御部１０６により、図示しないモータやギア等からなる駆動手段と接続された、感光ドラム１、中間転写ベルト４、定着器１０等が駆動を開始する。この時、２次転写ローラ８とクリーニングローラ９は中間転写ベルト４と離間している。中間転写ベルト４の１周目の画像形成時には、感光ドラム１ａに現像器３ａ（Ｙ）が、感光ドラム１ｂに現像器３ｂ（Ｍ）が当接する。ＹとＭの画像信号が適切なタイミングでレーザスキャナ２ａと２ｂに送られ、感光ドラム１ａと１ｂ上に静電潜像が形成され、現像器３ａと３ｂでＹとＭのトナー像が顕像化され、１次転写ローラ５で中間転写ベルト４上に転写される。Ｍのトナー像はＹのトナー像に重ねて転写される。引続き、中間転写ベルトの２周目の画像形成時には、現像器３ａ（Ｙ）と現像器３ｂ（Ｍ）が各々感光ドラム１ａと１ｂから離間し、換わりに感光ドラム１ａに現像器３ｃ（Ｃ）が、感光ドラム１ｂに現像器３ｄ（Ｋ）が当接する。ＣとＫの画像信号が適切なタイミングでレーザスキャナ２ａと２ｂに送られ、感光ドラム１ａと１ｂ上に静電潜像が形成され、現像器３ｃと３ｄでＣとＫのトナー像が顕像化され、１次転写ローラ５で中間転写ベルト４上に転写される。ＣとＫのトナー像はＹとＭのトナー像に重ねて転写される。２周目の画像形成時に、中間転写ベルト４上の画像位置とタイミングを合わせて、２次転写ローラ８とクリンーニングローラ９が中間転写ベルト４に当接し、用紙カセット１１から用紙が２次転写ローラ８に供給され、トナー像が用紙上に転写され、定着器１０で熱によってトナー像が用紙上に定着され、排紙ローラ１３により用紙が外部へ排出される。中間転写ベルト４上の２次転写残りトナーはクリーニングローラ９によりクリーニングされる。２次転写ローラ８とクリーニングローラ９は、各々２次転写とトナー回収が終了後、離間される。センサ制御部１０５により装置内部の様子が監視され、ＣＰＵ１０１により、全体が制御される。
【００２４】
以下、本発明の実施例の動作について説明する。
【００２５】
図３は本発明の実施例に係る色ずれを説明する図である。点線（Ｌｔｈ）は本来の画像位置を、実線（Ｌｐｔ、Ｌｐｐ、Ｌｓｗ、Ｌｓｔ）は色ずれが発生している場合の画像位置を示す。又、Ｌｓｔ、Ｌｓｗは走査方向に色ずれがある場合であり、説明のため、２つの線を搬送方向に離して描いてある。Ｌｐｔは用紙搬送方向の書き出し位置誤差を示す。搬送方向の各色の画像書き出しタイミングを調整することによって補正する。Ｌｐｐは走査線の傾きずれを示し、レーザスキャナ２と感光ドラム１間の傾きが各色で異なる場合に発生する。レーザスキャナ２のレンズの搬送方向の傾きを調整することによって補正する。Ｌｓｔは走査方向の各色の書き出し位置誤差を示す。レーザスキャナ２の走査方向のビーム検出位置からの書き出しタイミングを調整することによって補正する。Ｌｓｗは走査線幅のバラツキによる色ずれを示し、レーザスキャナ２と感光ドラム１間の距離が各色で異なる場合に発生する。走査方向の画像周波数を微調整して、走査線の長さ変えることよって補正する。
【００２６】
本実施例では、説明を分かりやすくするために、搬送方向の書き出し位置の色ずれに特化して説明する。
【００２７】
図４は本発明の実施例に係る色ずれ検出パターンを説明する図である。矢印は中間転写ベルト４の搬送方向を、一点鎖線は色ずれ検出パターンを検出する光センサ１４の走査方向（搬送方向と直行する方向）の位置を示す。２０１は中間転写ベルト４の１周目の上流色であるＹの横線、２０２は中間転写ベルト４の１周目の下流色であるＭの横線、２０３は中間転写ベルト４の２周目の上流色であるＣの横線、２０４は中間転写ベルト４の２周目の下流色であるＫの横線を示す。中間転写ベルト４の１周目のＹとＭに関しては、Ｙを基準色として、Ｙ、Ｍ、Ｙの順に横線からなる色ずれ検出パターンを形成する。ＹとＭの間隔は、色ずれ量が増大した場合にも重ならない程度の間隔、例えば、２ｍｍ程度の理論値で形成される。中間転写ベルト１周目でＹとＭの色ずれ検出パターンを形成した後、２周目では、１周目のＹとＭと同様にして、ＹとＣ、ＣとＫの色ずれ検出パターンを形成する。色ずれパターン形成時は、２次転写ローラ８とクリーニングローラ９は中間転写ベルト４と離間している。ＹとＣからなる色ずれ検出パターンは１周目の色であるＹを基準色に、ＣとＫの色ずれ検出パターンは上流色であるＣを基準色とする。２周目で全ての色ずれ検出パターンの形成が完了後、光センサ１４にて、各色の色ずれ検出パターンを検出する。色ずれパターン検出後、クリーニングローラ９が中間転写ベルト４に当接し、色ずれ検出パターンをクリーニングする。図４のΔＭ１、ΔＭ２、ΔＣ１、ΔＣ２、ΔＫ１、ΔＫ２は、各色の色ずれ検出パターンのパターン間の検出時間を示す。ＹまたはＣを基準として、Ｍ、Ｃ、Ｋの色ずれ量は以下の式で求めることができる。
【００２８】
Ｍの色ずれ量＝（ΔＭ１−ΔＭ２）／２ （式１）
Ｃの色ずれ量＝（ΔＣ１−ΔＣ２）／２ （式２）
Ｋの色ずれ量＝（ΔＫ１−ΔＫ２）／２ （式３）
式１、式２、式３で検出した色ずれ量に基づき、各色の画像書き出しタイミングを補正する。
【００２９】
図５は本発明の実施例に係る中間転写ベルト上のマークを説明する図である。中間転写ベルト４上にはマーク１５が予め形成されている。マーク１５は、中間転写ベルト４の一方のサイドに設けられ、穴、または、中間転写ベルト４とは異なる表面特性を有している。色ずれ検出パターン検出用の一対の光センサ１４の一方を用いて、色ずれ検出パターンとは異なるタイミングで検出する。
【００３０】
図６は本発明の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図である。（ｅ）ＴＯＰ信号は、中間転写ベルト４上のマーク１５が光センサ１４で検出されたタイミングを示す。２０７は、画像形成中の中間転写ベルト４の１周目のＴＯＰ信号を、２０８は、画像形成中の中間転写ベルト４の２周目のＴＯＰ信号を示す。（ａ）Ｙ−ＶＤは、Ｙの画像書き出しタイミングを、（ｂ）Ｍ−ＶＤは、Ｍの画像書き出しタイミングを、（ｃ）Ｃ−ＶＤは、Ｃの画像書き出しタイミングを、（ｄ）Ｋ−ＶＤは、Ｋの画像書き出しタイミングを示す。Ｙの画像書き出しタイミングはＴＯＰ信号２０７を基準にｔＹの時間で制御され固定値である。Ｍの画像書き出しタイミングはＹの画像書き出しタイミングを基準にｔＭの時間で制御され、ｔＭは式１の検出結果に基づき補正される。Ｃの画像書き出しタイミングはＴＯＰ信号２０８を基準にｔＣの時間で制御され、ｔＣは式２の検出結果に基づき補正される。Ｋの画像書き出しタイミングはＣの画像書き出しタイミングを基準にｔＫの時間で制御される。ｔＫは式３の検出結果に基づき補正される。ｔＹとｔＣ、ｔＭとｔＫの理論値は同じである。しかし、画像形成中の中間転写ベルト４の１周目と２周目では、感光ドラム１には、異なる色の現像器３が異なる角度から当接しているため、必ずしも感光ドラム１の位置と中間転写ベルト４上のマーク１５との検出位置の関係が、１周目と２周目で同じであるとは限らないので、ｔＹとｔＣ、ｔＭとｔＫの値が異なる場合もある。
【００３１】
図８は本発明の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図である。電源ＯＮ時またはドアオープン／クローズ時に、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のメモリを確認し、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のいずれかが交換されていた場合は、色ずれ補正１を実行する。色ずれ補正１とは、中間転写ベルト４上に、図４の全ての色ずれ検出パターンを形成し、検出するモードを示す。すなわち、中間転写ベルト４は２周し、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色ずれ検出パターンを形成後、光センサ１４で色ずれ検出パターンを検出し、その後、中間転写ベルト４上の色ずれ検出パターンはクリーニングローラ９でクリーニングされる。検出された色ずれ量に基づき、各色の書き出しタイミングｔＭ、ｔＫ、ｔＣが補正される。ｔＭは式１の検出結果に基づき補正され、ｔＣは式２の検出結果に基づき補正され、ｔＫは式３の検出結果に基づき補正される。ｔＹは色ずれの検出結果によらず一定である。その後プリント動作を行い、前回の色ずれ補正１または２以降のプリント枚数が予め定められた閾値Ｓを越えた時、色ずれ補正２を実行する。色ずれ補正２とは、中間転写ベルト４上に、図４の色ずれ検出パターンの内、Ｙ（２０１）とＭ（２０２）の組合せのみ実効するモードを示す。すなわち、中間転写ベルト４は１周し、Ｙ、Ｍの色ずれ検出パターンを形成後、光センサ１４で色ずれ検出パターンを検出し、その後、中間転写ベルト４上の色ずれ検出パターンはクリーニングローラ９でクリーニングされる。検出されたＹとＭの間の色ずれ量に基づいて、ｔＭとｔＫのタイミングを同量補正する。Ｙ基準でＭが用紙上で下側に色ずれ量が発生している場合は、ｔＭとｔＫを短くし、逆の場合は長くする。この色ずれ量は、主に、プリント動作による機内昇温により、ベルト駆動ローラ６の径が熱膨張し、中間転写ベルト４の搬送速度が変動し、上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａと、下流側の感光ドラム１ｂ、一次転写ローラ５ｂ間の移動時間が変動して、上流色と下流色の間の色ずれが悪化したことに起因する。よって、中間転写ベルト４の１周目の上流色Ｙと下流色Ｍとの間の色ずれ量と、中間転写ベルト４の２周目の上流色Ｃと下流色Ｋとの間の色ずれ量は同量となるので、ＹとＭの間の色ずれ量のみ検出すれば良い。ＴＯＰ信号検出タイミングから上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａまでの移動時間も変動している。しかし、この変動量は、中間転写ベルト４の１周目と２周目で同じであり、ＹとＣの色ずれは発生しないので、ＹとＣの書き出しタイミングｔＹとｔＣの補正は不要である。
色ずれ補正１は、感光ドラム１の交換、感光ドラム１に当接する、現像器３や中間転写ベルト４の交換等により、感光ドラム１の位置が変動し、全ての色の書き出し位置が変動し、全ての色の色ずれ量が変化する可能性がある時に実行される。一方、色ずれ補正２は、プリント動作による機内昇温等により、ベルト駆動ローラ６の径が熱膨張し、中間転写ベルト４の搬送速度が変動し、上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａと、下流側の感光ドラム１ｂ、一次転写ローラ５ｂ間の移動時間が変動して、上流色と下流色の間の色ずれのみが悪化する可能性がある時に実行される。
【００３２】
（第２の実施例）
第１の実施例と異なる点のみ説明する。
【００３３】
本実施例では、中間転写ベルト４上にはマークは存在しない。
【００３４】
図７は本発明の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図である。（ａ）Ｙ−ＶＤは、Ｙの画像書き出しタイミングを、（ｂ）Ｍ−ＶＤは、Ｍの画像書き出しタイミングを、（ｃ）Ｃ−ＶＤは、Ｃの画像書き出しタイミングを、（ｄ）Ｋ−ＶＤは、Ｋの画像書き出しタイミングを示す。Ｍの画像書き出しタイミングはＹの画像書き出しタイミングを基準にｔＭの時間で制御され、ｔＭは式１の検出結果に基づき補正される。Ｃの画像書き出しタイミングはＹの画像書き出しタイミングを基準にｔＣ２の時間で制御され、ｔＣ２は式２の検出結果に基づき補正される。Ｋの画像書き出しタイミングはＣの画像書き出しタイミングを基準にｔＫの時間で制御され、ｔＫは式３の検出結果に基づき補正される。ｔＭとｔＫの理論値は同じである。しかし、画像形成中の中間転写ベルト４の１周目と２周目では、感光ドラム１に、異なる色の現像器３が異なる角度から当接しているため、必ずしも感光ドラム１の位置が１周目と２周目で同じであるとは限らないので、ｔＭとｔＫの値が異なる場合もある。
【００３５】
色ずれ補正タイミングは実施例１（図８）と同様で、色ずれ補正１実行時の、各色の書き出しタイミングｔＭ、ｔＫ、ｔＣ２の補正も実施例１と同様である。色ずれ補正２実行時の、各色の書き出しタイミングｔＭ、ｔＫ、ｔＣ２の補正は実施例１と異なる点がある。検出されたＹとＭの間の色ずれ量に基づいて、ｔＭとｔＫのタイミングを同量補正する点は同様である。本実施例では、Ｙ基準のＣの書き出しタイミングｔＣ２も、検出されたＹとＭの間の色ずれ量に基づいて補正する。ｔＣ２は中間転写ベルト４の略１周分の時間に相当する。検出されたＹとＭの間の色ずれ量をΔＭ３、上流色と下流色のステーション間距離の理論値をＬ１、中間転写ベルト４の周長の理論値をＬ２とする。ΔＭ３は、主に、プリント動作による機内昇温により、ベルト駆動ローラ６の径が熱膨張し、中間転写ベルト４の搬送速度が変動し、上流側の感光ドラム１ａ、一次転写ローラ５ａと、下流側の感光ドラム１ｂ、一次転写ローラ５ｂ間の移動時間が変動して、上流色と下流色の間の色ずれが悪化したことに起因するので、ＹとＣの間の色ずれ量ΔＣ３は以下の式で求めることができる。
【００３６】
ΔＣ３＝ΔＭ３ｘ（Ｌ２／Ｌ１） （式４）
色ずれ補正２実行時、ｔＣ２は式４の算出結果に基づいて補正される。Ｙ基準でＭが用紙上で下側に色ずれ量が発生している場合は、ｔＣ２を短くし、逆の場合は長くする。
【００３７】
（第３の実施例）
第１及び第２の実施例と異なる点のみ説明する。
【００３８】
図９は本発明の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図である。色ずれ補正１と色ずれ補正２の意味は、第１の実施例と第２の実施例と同様である。電源ＯＮ時には無条件に色ずれ補正１を実行する。また、ドアオープン中に、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のメモリを確認し、メモリアクセスが遮断された場合は、感光ドラム１、現像器３、中間転写ベルト４のいずれかが脱着されたものと判断し、ドアクローズ時に、色ずれ補正１を実行する。その後プリント動作を行い、前回の色ずれ補正１または２以降、ベルト駆動ローラ６近傍に設置された、図示しない温度センサの温度変動が、予め定められた変動量Ｅを越えた時、色ずれ補正２を実行する。
【００３９】
２パスの構成、各色の画像形成の順番、色ずれ検出パターン、色ずれ検出方法、色ずれ補正方法、色ずれ補正タイミングは、本実施例に限定されるものでは無い。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施例に係る画像形成装置の全体を説明する図
【図２】本発明の実施例に係る制御部の全体を説明する図
【図３】本発明の実施例に係る色ずれを説明する図
【図４】本発明の実施例に係る色ずれ検出パターンを説明する図
【図５】本発明の第１の実施例に係る中間転写ベルト上のマークを説明する図
【図６】本発明の第１の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図
【図７】本発明の第２の実施例に係る各色の画像書き出しタイミングを説明する図
【図８】本発明の第１と第２の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図
【図９】本発明の第３の実施例に係る色ずれ補正タイミンングを説明する図
【符号の説明】
【００４１】
１ 感光ドラム
２ レーザスキャナ
３ 現像器
４ 中間転写ベルト
５ １次転写ローラ
６ ベルト駆動ローラ
７ ベルト従動ローラ
８ ２次転写ローラ
９ クリーニングローラ
１０ 定着器
１１ 用紙カセット
１２ ピックアップローラ
１３ 排紙ローラ
１４ 色ずれ検出用センサ（光センサ）
１５ 中間転写ベルト上のマーク
１０１ ＣＰＵ
１０２ ホストＩ／Ｆ部
１０３ メモリ
１０４ 画像制御部
１０５ センサ制御部
１０６ 駆動制御部
２０１ 色ずれ検出用パターンＹ
２０２ 色ずれ検出用パターンＭ
２０３ 色ずれ検出用パターンＣ
２０４ 色ずれ検出用パターンＫ
２０７、２０８ 中間転写ベルト上のマーク検出信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々、光学部と潜像形成媒体と、前記潜像形成媒体の周囲に複数個配置され互いに異なる色のトナーを現像できる現像手段を有する、第１と第２の画像形成手段と、前記第１と第２の画像形成手段を順次複数回通過し、前記潜像形成媒体上の異なる色のトナーを転写する無端状ベルトよりなる中間転写手段と、前記中間転写手段から記録材上に転写する転写手段と、前記中間転写手段に色ずれ検出パターンを形成する手段と、前記色ずれ検出パターンを検出する手段と、前記色ずれ検出パターンの検出値に基づき色ずれ量を算出する手段と、前記算出した色ずれ量に基づいて各色の色ずれを補正する手段を、有するカラー画像形成装置において、
前記色ずれ補正手段は、前記中間転写手段が前記第１と第２の画像形成手段を順次１回通過するモードと、複数回通過するモードを有することを特徴とする、カラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項２】
前記色ずれ補正手段は、各色の書き出しタイミングを決定する手段を有することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項３】
前記中間転写手段上には予め形成されたマーク手段を有し、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記色ずれ量と、前記マーク手段の検出タイミングとに基づいて決定することを特徴とする、請求項２に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項４】
前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第２の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする、請求項２または３に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項５】
前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第１の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする、請求項２に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項６】
前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の交換を検知する手段を有し、少なくとも一つが交換された時に、前記複数回通過するモードを実行し、交換時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項７】
前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の脱着を検知する手段を有し、少なくとも一つが脱着された時に、前記複数回通過するモードを実行し、脱着時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項８】
前記１回通過モードは、プリント枚数に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項９】
前記１回通過モードは、温度変動に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項１】
各々、光学部と潜像形成媒体と、前記潜像形成媒体の周囲に複数個配置され互いに異なる色のトナーを現像できる現像手段を有する、第１と第２の画像形成手段と、前記第１と第２の画像形成手段を順次複数回通過し、前記潜像形成媒体上の異なる色のトナーを転写する無端状ベルトよりなる中間転写手段と、前記中間転写手段から記録材上に転写する転写手段と、前記中間転写手段に色ずれ検出パターンを形成する手段と、前記色ずれ検出パターンを検出する手段と、前記色ずれ検出パターンの検出値に基づき色ずれ量を算出する手段と、前記算出した色ずれ量に基づいて各色の色ずれを補正する手段を、有するカラー画像形成装置において、
前記色ずれ補正手段は、前記中間転写手段が前記第１と第２の画像形成手段を順次１回通過するモードと、複数回通過するモードを有することを特徴とする、カラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項２】
前記色ずれ補正手段は、各色の書き出しタイミングを決定する手段を有することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項３】
前記中間転写手段上には予め形成されたマーク手段を有し、前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記色ずれ量と、前記マーク手段の検出タイミングとに基づいて決定することを特徴とする、請求項２に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項４】
前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第２の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする、請求項２または３に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項５】
前記各色の書き出しタイミング決定手段は、前記第１と第１の画像形成手段間の書き出しタイミング相対値を、前記１回通過するモードに基づき、可変制御することを特徴とする、請求項２に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項６】
前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の交換を検知する手段を有し、少なくとも一つが交換された時に、前記複数回通過するモードを実行し、交換時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項７】
前記第１と第２の画像形成手段と中間転写手段の脱着を検知する手段を有し、少なくとも一つが脱着された時に、前記複数回通過するモードを実行し、脱着時以外では、前記１回通過モードを実行することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項８】
前記１回通過モードは、プリント枚数に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【請求項９】
前記１回通過モードは、温度変動に基づき実行タイミングを決定することを特徴とする、請求項１に記載のカラー画像形成装置の色ずれ補正タイミング制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−４７５４７（Ｐ２００６−４７５４７Ａ）
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２６６３８（Ｐ２００４−２２６６３８）
【出願日】平成１６年８月３日（２００４．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月１６日（２００６．２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月３日（２００４．８．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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