JP2000314998A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間転写体に形成した色ずれ補正制御用の各
色のレジストパターンを精度よく検知して、色ずれの補
正制御を良好に行い、色ずれのない良好なカラー画像を
得ることである。 【解決手段】 画像形成装置の電源オン時や各色のプロ
セスカートリッジの交換時に、色ずれ補正制御を開始し
（ステップＳ１、２）、中間転写ベルトの表面に幅方向
一列に各色のレジストパターンを形成し（Ｓ３）、その
各色のパターンが各光学センサの手前まで進行したらベ
ルト回転速度を減速し（Ｓ４）、各色のパターンの通過
を光学センサで検知する（Ｓ５）。そして装置本体の制
御ＣＰＵにより、各色のパターンの移動方向上の位置ず
れ量を検出し（Ｓ６）、各感光ドラムへの画像の書き出
し位置を規定するＴＯＰ信号に位置ずれをキャンセルす
る補正を行い、これを新たにＴＯＰ信号として（Ｓ
７）、その後、ベルトの回転速度を元に戻してから通常
の画像形成を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各色成分ごとの画
像を中間転写体上に順次重ね合わせて形成するカラー画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】画像形成装置としてカラーペイジプリン
タが種々知られているが、その１つの光ビームプリンタ
は、感光体上に画像の各色成分ごとのビームを主走査方
向に走査して、感光体表面に各色成分に応じた静電潜像
を形成し、その潜像を現像して各色成分ごとのトナー像
を得た後、これを中間転写体上に順次重ね合わせてカラ
ー画像を形成している。

【０００３】たとえば図１に示す装置では、４つのプロ
セスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋを備え、カートリッジ１Ｙ
〜１Ｋのそれぞれの感光ドラム４の表面を一次帯電し、
ビーム走査して潜像を形成し、その潜像を現像してイエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成す
る。そして、これらの４色のトナー像を中間転写ベルト
９の表面に順次重ね合わせて転写して、フルカラー画像
に形成した後、そのカラー画像を中間転写ベルト９に搬
送された記録材Ｐへ再度転写し、ついで定着器１２で４
色のトナーを記録材Ｐに定着してフルカラーの永久像と
してから、装置の機外に排紙する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように複数のプロ
セスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋを備えた画像形成装置で
は、中間転写ベルト９の表面上に各色のトナー像を重ね
合わせて転写することを行っているので、各感光ドラム
４におけるトナー像の書き出し位置をそれぞれの書き出
しＴＯＰ信号で規定することにより、中間転写ベルト９
上で各色のトナー像にずれを生じずに重ね合わせられる
よう担保している。

【０００５】しかしながら、プロセスカートリッジ１Ｙ
〜１Ｋの画像形成装置本体への取り付け公差や、画像形
成装置の使用環境の変動により、各感光ドラム４に対す
るトナー像の書き出しが規定位置からずれることがあ
る。

【０００６】この各感光ドラム４におけるトナー像の書
き出しの規定位置からのずれが生じると、中間転写ベル
ト９上に形成されたカラー画像に色ずれが生じ、最終的
に記録材Ｐに得られるカラー画像の質が低下する。

【０００７】このため、色ずれ補正制御手段を設置し
て、中間転写ベルト９上に各色のレジストパターンを形
成し、その各色のパターンを補正制御手段の検知センサ
で検知して、各色のパターンの位置ずれ量を検出するこ
とにより、色ずれ補正を行うことが行われている。

【０００８】しかしながら、従来は、各色のパターンの
検知精度が低く、位置ずれ量を高精度に検出できず、最
終的なカラー画像に色ずれがないように、色ずれの補正
制御を良好に行えない問題があった。

【０００９】このような問題は、感光ドラムが画像形成
装置本体に交換可能なプロセスカートリッジの形態に構
成されておらず、感光ドラムが単品で装置本体に取り付
けられている形式の画像形成装置においても同様に生じ
る。

【００１０】したがって、本発明の目的は、中間転写体
に形成した色ずれ補正制御用の各色のレジストパターン
を精度よく検知して、色ずれの補正制御を良好に行うこ
とができ、画像形成装置本体への像担持体やプロセスカ
ートリッジ等の取り付け公差などがあっても、色ずれの
ない良好なカラー画像を得ることを可能とした画像形成
装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
潜像形成および現像によりトナー像が形成される複数の
像担持体と、前記複数の像担持体に対して配置された、
前記各像担持体上の各色のトナー像が重畳転写される回
動する中間転写体と、前記各色のトナー像を重畳転写し
たカラー画像の色ずれを補正する色ずれ補正制御手段と
を備え、前記補正制御手段は、前記複数の像担持体に対
するレジストパターン用の潜像形成、現像および前記中
間転写体に対する転写により、前記中間転写体上にその
幅方向に独立に形成された各色のレジストパターンを、
それぞれのパターンに配置された検知センサで検知し
て、そのパターンの位置ずれ量を検出することにより色
ずれ補正を行う画像形成装置において、前記各色のパタ
ーンの検知時、前記中間転写体の速度を通常の画像形成
時の速度から減速して、前記各色のパターンの検知を行
い、前記各色のパターンの形成時は、前記中間転写体の
速度を通常の画像形成時の速度とすることを特徴とする
画像形成装置である。

【００１２】本発明によれば、前記検知センサを前記各
色のレジストパターンのそれぞれについて、前記中間転
写体の移動方向に複数個配置することができる。前記色
ずれの補正は、位置ずれが検出されたパターンに対応す
る像担持体について、その像担持体への静電潜像の書き
出し位置を規定する書き出し信号を、検出した位置ずれ
量を解消する量で補正することにより行うようにするこ
とができる。さらに、前記各像担持体は、潜像形成手段
および現像手段のうちの少なくとも１つと一体的に組み
込まれて、画像形成装置本体に対し交換可能なプロセス
カートリッジとして構成されることができる。前記色ず
れ補正制御を、画像形成装置本体の電源投入時、および
前記プロセスカートリッジのいずれかの交換時のうちの
少なくとも１つの時期に行うようにすることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施例につい
て図面に即して詳述する。

【００１４】実施例１ 図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【００１５】本画像形成装置は、イエロー、マゼンタ、
シアン、ブラックのプロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、
１Ｃ、１Ｋを備え、これらのカートリッジ１Ｙ〜１Ｋ
は、中間転写体である竪型の中間転写ベルト９の鉛直の
軌道部分に沿って配列されている。

【００１６】各プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋは、函
状のフレーム２に感光ドラム４、帯電器３、現像器５
（５Ｙ〜５Ｋ）および図示しないドラムクリーナ等を備
えて一体に構成され、画像形成装置本体に対し交換可能
に設置されている。カートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１
Ｋの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、それぞれイエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤が収容され
ている。

【００１７】各プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋの近く
には、感光ドラム４を画像露光するスキャナユニット６
が設置され、このスキャナユニット６は半導体レーザと
多面鏡を備えて構成されている。また各カートリッジ１
Ｙ〜１Ｋの感光ドラム４に対して、中間転写ベルト９を
挟んだ反対側の位置に接触式の１次転写帯電器７が設置
されている。

【００１８】中間転写ベルト９のプロセスカートリッジ
１Ｙ〜１Ｋとは反対側の軌道の近くには、中間転写ベル
ト９上に形成したレジストパターンの読み取り用の光学
センサ１０が設置されている。中間転写ベルト９の下端
の部分には２次転写ローラ１１が設置され、さらにカー
トリッジ１Ｙ〜１Ｋとは反対側の転写ローラ１１の延長
上の位置には、定着器１２が設置されている。

【００１９】画像形成装置は、画像リーダ部またはホス
トコンピュータから装置本体に画像データが送られてく
ると、その第１色目の画像データによりイエローのプロ
セスカートリッジ１Ｙのスキャナユニット６を駆動し
て、カートリッジ４Ｙの感光ドラム４にレーザー光を走
査して画像を露光し、感光ドラム４の表面に１色目の画
像データに応じた静電潜像を形成する。この潜像は現像
器５Ｙによりイエローの現像剤を用いて現像して、イエ
ロートナー像として可視化され、図示しない１次転写電
源から１次転写帯電器７に印加した転写バイアスの作用
により、イエロートナー像が中間転写ベルト９の表面に
転写される（１次転写）。

【００２０】上記の１色目の画像形成から所定時間遅ら
せて、２色目の画像データによりマゼンタのプロセスカ
ートリッジ１Ｍのスキャナユニット６を駆動して、カー
トリッジ１Ｙの感光ドラム４の表面に２色目の静電潜像
を形成し、現像器５Ｍによりマゼンタの現像剤を用いて
現像して、得られたマゼンタトナー像を中間転写ベルト
９の表面に、イエロートナー像上から重ねて転写する。

【００２１】同様にして、シアンのプロセスカートリッ
ジ１Ｃ、ブラックのプロセスカートリッジ１Ｋで、３色
目のシアントナー像、４色目のブラックトナー像を形成
し、これらのトナー像を中間転写ベルト９の表面にイエ
ロー、マゼンタのトナー像上から順に重ね合わせて転写
する。かくして、中間転写ベルト９上にイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を重畳転写し
たフルカラー画像が形成される。

【００２２】一方、中間転写ベルト９上での画像形成と
タイミングを合わせて、図示しない給紙カセットから記
録材Ｐが中間転写ベルト９に搬送され、この記録材Ｐを
転写ローラ１１が挟んで中間転写ベルト９に接触する。
これと同時に図示しない２次転写電源で転写ローラ１１
に印加した２次転写バイアスの作用により、中間転写ベ
ルト９上の４色のトナー像が記録材Ｐ上に一括して転写
される（２次転写）。

【００２３】２次転写が終了した記録材Ｐは定着器１２
に送られ、そこで加熱および加圧することにより、４色
のトナーが溶融混色するとともに記録材Ｐに固定され、
フルカラーの永久像に形成された後、画像形成装置の機
外に排出される。

【００２４】本画像形成装置では、この４色のトナー像
を重ねたカラー画像に色ずれが生じるのを防ぐために、
色ずれ補正制御装置を設置して、画像形成装置の電源の
投入時やプロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋのいずれかの
交換時など適時に、中間転写ベルト９の表面に各色のパ
ターンを形成し、各色パターンの位置を補正制御装置の
光反射型または光透過型の光学センサ１０で検知して、
その位置ずれ量を検出することにより、色ずれを補正す
る制御を行っている。

【００２５】しかしながら、色ずれ補正時、中間転写ベ
ルト９を通常の画像形成時と同一の速い速度で移動し
て、光学センサ１０により各色のレジストパターンの位
置を検知したのでは、各色パターンの位置ずれを精度よ
く検知することができない。そこで、本発明では、色ず
れ補正時、光学センサ１０により各色のレジストパター
ンの位置を検知する際、予め中間転写ベルト９の速度を
減速してから、パターンを検知するようにした。

【００２６】本発明による色ずれ補正制御を図２および
図３により説明する。

【００２７】図２に示すように、ステップＳ１におい
て、画像形成装置の電源が投入（電源オン）され、ある
いはいずれかのプロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋが交換
されると、ステップＳ２で、色ずれ補正制御が開始され
る。まず、各プロセスカートリッジ１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、
１Ｋにおいてレジストパターンの静電潜像を形成し、こ
れを現像し転写して、図３に示すように、中間転写ベル
ト９の表面に幅方向に一列にイエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックのレジストパターン１３Ｙ、１３Ｍ、１３
Ｃ、１３Ｋを形成する（ステップＳ３）。

【００２８】その各色のレジストパターン１３Ｙ〜１３
Ｋは、中間転写ベルト９の回転移動によりそれぞれの光
学センサ１０付近まで進行する。その光学センサ手前の
位置で、中間転写ベルト９の回転速度を減速し（Ｓ
４）、その減速した速度で移動する各色のパターン１３
Ｙ〜１３Ｋの通過をそれぞれの光学センサー１０により
読み取って検知し（Ｓ５）、画像形成装置本体の図示し
ない制御ＣＰＵにより、パターン１３Ｙ〜１３Ｋの中間
転写ベルト９の移動方向上の位置ずれ量を検出する（Ｓ
６）。

【００２９】そして制御ＣＰＵにより、各プロセスカー
トリッジ１Ｙ〜１Ｋの感光ドラム４への画像の書き出し
位置を規定する書き出しＴＯＰ信号に、位置ずれをキャ
ンセルするのに相当する量の補正を行い、これを新たに
書き出しＴＯＰ信号とする（Ｓ７）。

【００３０】その後は、中間転写ベルト９の回転速度を
通常の画像形成時と同じ速度に戻してから、上記の新た
な書き出しＴＯＰ信号のタイミングで各感光ドラム４に
通常画像の静電潜像を形成し、これを現像して得られた
各色のトナー像を中間転写ベルト９上に重畳転写し、さ
らに記録材Ｐに転写し定着して、通常の画像形成を行え
ばよい。

【００３１】本発明によれば、中間転写ベルト９上の各
色のレジストパターン１３Ｙ〜１３Ｋを光学センサ１０
で検知する際、中間転写ベルト９を通常の画像形成時の
速度より遅く減速して検知を行っているので、各色のパ
ターンを精度よく検知して位置ずれ量を検出することが
でき、したがって、画像形成装置本体へのプロセスカー
トリッジ１Ｙ〜１Ｋ等の取り付け公差や使用環境の変動
などがあっても、色ずれの補正制御を良好に行うことが
でき、色ずれのない高品質なカラー画像を得ることがで
きる。

【００３２】実施例２ 以上の実施例１では、光学センサ１０は、イエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックのレジストパターン１３Ｙ、
１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋの検知用にそれぞれ１個配置し
たが、図４に示すように、検知センサ１０を各色のレジ
ストパターン１３Ｙ〜１３Ｋのそれぞれについて、中間
転写ベルト９の移動方向に複数個、たとえば検知センサ
１０ａ、１０ｂというように２個設けてもよい。

【００３３】この場合は、各色のパターン１３Ｙ〜１３
Ｋについて、それぞれの上流側、下流側の検知センサ１
０ａ、１０ｂで位置を検知し、位置ずれ量を検出して、
各色パターンについての位置ずれ量の算術平均を求め、
これを各色パターンのそれぞれの最終的な位置ずれ量と
する。

【００３４】その後は、実施例１と同様にして、制御Ｃ
ＰＵにより、各プロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋの感光
ドラム４への画像の書き出し位置を規定する書き出しＴ
ＯＰ信号に、位置ずれをキャンセルするのに相当する量
の補正を行って新たな書き出しＴＯＰ信号を得、中間転
写ベルト９の回転速度を通常の画像形成時と同じ速度に
戻してから、その新たな書き出しＴＯＰ信号のタイミン
グで各感光ドラム４に通常画像の静電潜像を形成して、
以下、画像形成を行えばよい。

【００３５】本実施例によれば、各色のレジストパター
ン１３Ｙ〜１３Ｋのそれぞれについて位置ずれを２回検
知して、色ずれ量を検出しているので、各色のパターン
の検知精度がさらに向上し、位置ずれ量の検出精度が一
段と高まって、これによる色ずれの補正制御がより高精
度になる。

【００３６】本実施例によっても、画像形成装置本体へ
のプロセスカートリッジ１Ｙ〜１Ｋ等の取り付け公差や
使用環境の変動などがあっても、色ずれの補正制御を良
好に行って、色ずれのない高品質なカラー画像を得るこ
とができる。

【００３７】以上では、各色のレジストパターン１３Ｙ
〜１３Ｋについて、それぞれ２個の光学センサ１０によ
り２回の位置検知を行ったが、光学センサ１０を３個以
上設置して３回以上の検知を行ってもよく、位置の検知
精度、したがって位置ずれ量の検出精度がより向上す
る。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間転写体に形成した色ずれ補正制御用の各色のレジス
トパターンの検知時、中間転写体の速度を通常の画像形
成時の速度から減速して、各色のパターンの検知を行う
ようにしたので、各色のパターンを精度よく検知して、
色ずれの補正制御を良好に行うことができ、画像形成装
置本体への像担持体やプロセスカートリッジ等の取り付
け公差などがあっても、色ずれのない良好なカラー画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】本発明による色ずれ補正制御を示すフローチャ
ートである。

【図３】図２の色ずれ補正制御における中間転写ベルト
表面へのレジストパターンの形成および光学センサの配
置を示す平面図である。

【図４】本発明の他の実施例での中間転写ベルト表面へ
のレジストパターンの形成および光学センサの配置を示
す平面図である。

【符号の説明】

１Ｙ〜１Ｋ プロセスカートリッジ ３ 帯電器 ４ 感光ドラム ５Ｙ〜５Ｋ 現像器 ７ １次転写帯電器 ６ スキャナユニット ９ 中間転写ベルト １０ 光学センサ １１ ２次転写ローラ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潜像形成および現像によりトナー像が形
   成される複数の像担持体と、前記複数の像担持体に対し
   て配置された、前記各像担持体上の各色のトナー像が重
   畳転写される回動する中間転写体と、前記各色のトナー
   像を重畳転写したカラー画像の色ずれを補正する色ずれ
   補正制御手段とを備え、前記補正制御手段は、前記複数
   の像担持体に対するレジストパターン用の潜像形成、現
   像および前記中間転写体に対する転写により、前記中間
   転写体上にその幅方向に独立に形成された各色のレジス
   トパターンを、それぞれのパターンに配置された検知セ
   ンサで検知して、そのパターンの位置ずれ量を検出する
   ことにより色ずれ補正を行う画像形成装置において、 前記各色のパターンの検知時、前記中間転写体の速度を
   通常の画像形成時の速度から減速して、前記各色のパタ
   ーンの検知を行い、前記各色のパターンの形成時は、前
   記中間転写体の速度を通常の画像形成時の速度とするこ
   とを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記検知センサを前記各色のレジストパ
   ターンのそれぞれについて、前記中間転写体の移動方向
   に複数個配置した請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記色ずれの補正は、位置ずれが検出さ
   れたパターンに対応する像担持体について、その像担持
   体への静電潜像の書き出し位置を規定する書き出し信号
   を、検出した位置ずれ量を解消する量で補正することに
   より行う請求項１または２の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記各像担持体は、潜像形成手段および
   現像手段のうちの少なくとも１つと一体的に組み込まれ
   て、画像形成装置本体に対し交換可能なプロセスカート
   リッジとして構成された請求項１〜３のいずれかの項に
   記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記色ずれ補正制御を、画像形成装置本
   体の電源投入時、および前記プロセスカートリッジのい
   ずれかの交換時のうちの少なくとも１つの時期に行う請
   求項４の画像形成装置。