JP2003114562A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 色ずれ補正プロセス時間の短縮により、印刷
スピードを上げる画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 像担持体上に、第１、第２のレジストマ
ークを形成する第１、第２の画像形成手段と、両レジス
トマークの重ね合わせレジストマークおよび前記第１、
第２各々のレジストマークを検出する検出手段と、前記
第１と第２のレジストマーク間の位置の差を算出する演
算手段と、位置不良の判定手段と第２のレジストマーク
の位置の補正手段とを有し、まず重ね合わせレジストマ
ークのみを形成して前記検出手段によって検出し、当該
重ね合わせの位置の差が所定の基準値より大きい場合に
第１と第２のレジストマークを形成して、第２のレジス
トマークの位置補正を行うように構成されたことを特徴
とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体に形成し
たレジストマークを検出し、位置の差の補正を行う機能
を有する電子写真方式の画像形成装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】タンデム式カラー画像形成装置で色ずれ
を補正するためのレジストマークは、図３に示すように
各色のレジストマークを中間転写ベルト上に形成し、検
出手段である、反射型フォトセンサ等を用いたレジスト
センサによって基準のＫレジストマークに対する各色の
レジストマークの位置の差（以下、色ずれ量ともいう）
を検出し、補正を行っている。さらに、補正精度を上げ
るために各色のレジストマークの位置の差の検出を繰り
返し、その平均値を出し、補正を行っている。これ等と
類似した色ずれ量の補正に関する方法は特開昭６３−２
７９２７４号公報等にても提案されている。 【０００３】しかしながら、昨今、高印刷速度が要求さ
れ、その手段として、印刷する用紙と用紙の間隔を極力
短くした対応がとられているが、色ずれ量を補正するの
に費やされる時間も短縮し、より高速化する必要があ
る。 【０００４】色ずれ補正の制御は、通常印刷中に行われ
るが、印刷速度を落とさないようにするため、短時間に
終了することが好ましい。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、像担持体上
に形成されたレジストマークを検出する、色ずれ補正に
費やされる時間を極力短縮できる画像形成装置を提供す
ることを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】それぞれ感光体、帯電
器、露光ユニット、現像器を有する複数の画像形成手段
によって形成されたトナー像を重ね合わせて像担持体上
にカラー画像を形成する画像形成装置において、前記像
担持体上に、第１のレジストマークを形成する第１の画
像形成手段と第２のレジストマークを形成する第２の画
像形成手段と、前記第１と第２のレジストマークの重ね
合わせレジストマークおよび前記第１、第２各々のレジ
ストマークを検出する検出手段と、前記第１と第２のレ
ジストマーク間に生じた位置の差を算出する演算手段
と、前記算出した位置の差により位置不良を判定する判
定手段と、前記位置不良の判定手段より第２のレジスト
マークの位置を補正する補正手段を有し、まず重ね合わ
せレジストマークのみを形成して前記検出手段によって
検出し、当該重ね合わせの位置の差が所定の基準値より
大きい場合に第１と第２のレジストマークを形成して、
第２のレジストマークの位置補正を行うように構成され
たことを特徴とする画像形成装置。 【０００７】 【発明の実施の形態】はじめに、本発明に係わる画像形
成装置について説明する。 【０００８】本発明の実施の形態における説明では、本
明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定され
ることはない。 【０００９】図１は画像形成装置の全体構成の一例を示
す模式図である。図において、１０は感光体、１１は帯
電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像書き込み
手段である書き込み装置、１３は現像手段である現像
器、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニ
ング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像ス
リーブ、２０は像担持体である中間転写ベルトを示す。
画像形成手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１
１、現像器１３、およびクリーニング装置１４等からな
っており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同
じであるので、図ではＹ（イエロー）系列のみの構成に
ついて参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シ
アン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を
省略した。 【００１０】各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写
ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に
なっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設
面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と
同方向、かつ、同線速度で回転する。 【００１１】中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、ア
ースローラ２２、テンションローラ２３、除電ローラ２
７、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間
転写ベルト２０、転写器２５、クリーニング装置２８等
でベルトユニット３を構成する。また、図４で示すよう
に、各感光体のピッチＤは中間転写ベルト２０の駆動ロ
ーラの周長の整数倍にしてあり、各色の転写部で、中間
転写ベルト２０の走行速度が同速になり、駆動ローラの
周速変動の影響を極力受け難くしてある。 【００１２】中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動
モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。 【００１３】感光体１０は、例えばアルミ材によって形
成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層
あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したも
のであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す反時
計方向に回転する。 【００１４】読み取り装置８０からの画像データに対応
する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書
き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。 【００１５】現像器１３は、感光体１０の周面に対し所
定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近におい
て同方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいは
アルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。 【００１６】中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０⁶
〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリ
イミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエ
チレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロ
イ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散
した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを行った、２層
構成のシームレスベルトである。ベルトの基体として
は、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導
電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性ゴ
ムベルトを使用することもできる。 【００１７】２５は転写器で、トナーと反対極性（本実
施の形態においてはプラス極性）の直流が印加され、感
光体１０上に形成されたトナー像を中間転写ベルト２０
上に転写させる機能を有する。転写器２５としてはコロ
ナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。 【００１８】２６はアースローラ２２から当接解除可能
な転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたト
ナー像を転写材Ｐに再転写する。 【００１９】２８はクリーニング装置で、中間転写ベル
ト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられてい
る。トナー像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０
は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した
交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電
荷が弱められ、クリーニングブレード２９によって周面
上に残ったトナーが清掃される。 【００２０】３５は本発明に係わるレジストマークを読
み取ることによって色ずれを検出する検出手段である反
射型のレジストセンサで、中間転写ベルト２０の表面に
近設されている。 【００２１】４０は加熱手段である定着装置で第１定着
ローラ４１と圧着手段である第２定着ローラ４２を有し
ている。 【００２２】７０は紙送り出しローラ、７１はタイミン
グローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラであ
る。Ｂ１はカラーレジスト補正制御装置、Ｂ２はドライ
バ回路である。 【００２３】以下、本発明に係わる位置ずれの検出と補
正について説明をする。図２は中間転写ベルト上に形成
されたＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃを重ね合わせたレジストマークの
図である。 【００２４】図において、２０は矢印Ｆ方向に走行する
中間転写ベルト、６０は各色重ね合わせたレジストマー
クで、前記中間転写ベルト２０上に担持されている。３
５はレジストセンサで、本実施の形態では主走査方向に
３ヶ設けられている。６０１は前記レジストセンサ３５
の走査ラインである。 【００２５】はじめに、本発明に係わる位置ずれの検出
プロセスについて図１、図２に基づいて説明する（以
下、第１の画像形成手段とは第１のレジストマークであ
るＫのレジストマークの画像形成を行う画像形成手段１
であり、第２の画像形成手段とは第２のレジストマーク
であるＹ、Ｍ、Ｃのレジストマークの画像形成を行う画
像形成手段１を意味する）。 【００２６】図１において、画像記録のスタートにより
不図示の感光体駆動モータの始動により第２の画像形成
手段のＹの感光体１０は矢印で示す反時計方向に回転さ
れ、同時にスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感
光体１０に電位の付与が開始される。 【００２７】感光体１０は電位を付与されたあと、不図
示のパターンジェネレータからレジストマーク（図２参
照）の信号が画像形成レーザによって光信号に変換さ
れ、当該信号は書き込み装置１２によってＹのレジスト
マークに対応する画像書き込みが開始され、感光体１０
の表面にＹに対応するレジストマーク６０の静電潜像が
形成される。 【００２８】前記静電潜像は現像器１３により非接触の
状態で反転現像され、感光体１０の回転に応じＹに対応
するレジストマーク６０のトナー像が感光体１０上に形
成される。 【００２９】当該感光体１０上に形成されたＹのトナー
像は、転写器２５の作用により、中間転写ベルト２０上
に転写される。 【００３０】その後、前記感光体１０はクリーニング装
置１４によって清掃され、次の画像形成サイクルにはい
る（以下、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニングプロセスにても同
様故、説明を省略する）。 【００３１】次いで中間転写ベルト２０上の前記Ｙのト
ナー像と同期が取られ、Ｙのトナー像形成と同様な画像
形成プロセスで、Ｍの画像形成に対応する第２の画像形
成手段によりレジストマーク６０のトナー像が、感光体
１０上に形成され、Ｍの転写器２５において、前記Ｙの
トナー像の上に重ね合わされる。 【００３２】同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、Ｃの画像形成に対応する第
２の画像形成手段により、Ｃのレジストマーク６０のト
ナー像が、感光体１０上に形成され、Ｃの転写器２５に
おいて、前記のＹ、Ｍのトナー像上へ重ね合わされる。 【００３３】更に、同様なプロセスにより、Ｙ、Ｍ、Ｃ
の重ね合わせトナー像と同期が取られ、Ｋの画像形成に
対応する第１の画像形成手段により、Ｋのレジストマー
ク６０のトナー像が感光体１０上に形成され、Ｋの転写
器２５において、前記のＹ、Ｍ、Ｃのトナー像上へ重ね
合わされ、Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫのトナー像が中間転写ベ
ルト２０上に、図２に示すような重ね合わせトナー像の
レジストマーク６０として形成される。 【００３４】本実施の形態では、前記重ね合わせトナー
像のレジストマーク６０は主走査方向に３列、各列に３
ヶ、計９ヶ（レジストマーク６０を複数個検知すること
によって精度を平均化する）からなっており、当該レジ
ストマーク６０は中間転写ベルト２０上に担持、搬送さ
れ、転写ローラ２６（転写ローラ２６は、レジストマー
ク６０が転写領域Ｓを搬送されている間は、中間転写ベ
ルト２０から当接解除されている）を経て位置の差を検
出する検出手段であるレジストセンサ３５に至る。 【００３５】図２に示すレジストマーク６０は、検出手
段であるレジストセンサ３５によって検出され、主走査
方向、副走査方向の色ずれ量が所定の基準値より大きい
場合には、次のようなプロセスで形成される各色のレジ
ストマーク（図３参照）の基準となるＫとの位置の差を
検出することによって、位置ずれ補正が行われる。 【００３６】図３は中間転写ベルト２０上に形成され
た、基準のＫと、比較すべき各色レジストマークを示す
図である。 【００３７】図において、前述したように、図１に示し
た感光体１０は電位を付与されたあと、不図示のパター
ンジェネレータから基準となるＫのレジストマーク６１
と比較されるＹのレジストマーク６２の信号が発信さ
れ、当該信号を画像形成レーザである書き込み装置１２
によって光信号に変換し、感光体１０の表面にＹに対応
するレジストマーク６２の静電潜像が形成される。当該
静電潜像はＹの現像器１３により非接触の状態で反転現
像され、感光体１０の回転に応じ、Ｙのレジストマーク
６２のトナー像が感光体１０上に形成される。 【００３８】当該感光体１０上に形成されたレジストマ
ーク６２のトナー像は、Ｙの転写器２５の作用により、
中間転写ベルト２０上に転写される。当該レジストマー
ク６２は中間転写ベルト２０の走行と共に移動し、所定
の間隔Ｄ（図４参照）を保ってＹの下流（前方）に、Ｙ
と同様な像形成プロセスで、Ｋのレジストマーク６１が
中間転写ベルト２０上に形成される。同様に、所定の間
隔を保って、Ｍ、Ｋ、Ｃ、Ｋの順にレジストマーク６
４、６３、６６、６５が中間転写ベルト２０上に形成さ
れる。本実施の形態では、レジストマークは主走査方向
に３ヶ、副走査方向に３列形成されている。 【００３９】中間転写ベルト２０上に担持されているレ
ジストマークは転写ローラ２６（転写ローラ２６は、レ
ジストマークが転写領域Ｓを搬送されている間は、中間
転写ベルト２０から当接解除されている）を経て、色ず
れ量の検出手段であるレジストセンサ３５に至り、先頭
の基準となるＫのレジストマーク６１とＹのレジストマ
ーク６２との間に生じた位置の差が検出される。続い
て、レジストマーク６３、６４間、レジストマーク６５
と６６間の順に位置の差が検出手段によって検出され
る。 【００４０】検出された位置の差は、図４で示すブロッ
ク図のようなプロセス制御で補正される。 【００４１】図４は位置ずれ補正のプロセスを説明する
ためのブロック図である。図において、Ｂ１はカラーレ
ジスト補正制御装置で、第１と第２のレジストマーク間
に生じた位置の差を算出する演算手段、位置不良の判定
手段、位置不良を補正する補正手段等を有する。Ｂ２は
ドライバ回路、１２は画像形成レーザ等からなる書き込
み装置である。 【００４２】レジストセンサ３５で検出された位置の差
の信号は前記カラーレジスト補正制御装置に送られ、こ
こで、位置不良の可否が判定され、各色の位置ずれ補正
量が出され、ドライバ回路Ｂ２を通じて、主走査方向の
位置の差に対しては、主走査有効画像領域信号（Ｈ−Ｖ
ａｌｉｄ）をずらし、さらに、高精度に調整するため
に、ビームディテクト信号（ＩＮＤＥＸ）をディレイ素
子で僅かに遅延させ、書き込み装置１２（図１参照）の
投光（発光）タイミングを微妙に調整することによっ
て、補正する。 【００４３】また、副走査方向の位置の差に対しては、
副走査有効画像領域信号（Ｖ−Ｖａｌｉｄ）をずらし、
かつ、ポリゴンミラーの位相面をずらすことで各色間の
ＩＮＤＥＸ位相を調整することで補正する。 【００４４】以上の補正を行ってから、再度、図３に示
すレジストマークを作り、位置の差を検出するプロセス
に入る。この段階で、基準値に入っていれば補正は完了
するが、入っていなければ、位置の差が基準値以内に収
まるまで図３に示すレジストマークで前記補正プロセス
を繰り返すことになる。 【００４５】本発明は、中間転写ベルト上で重ね合わせ
レジストマークの色ずれ量を検出するだけで補正が必要
か否かの判定ができるため、基準値内であれば、時間の
かかる図３で示すレジストマークによるカラー補正を行
う必要がなく、時間の短縮となり、かつ、重ね合わせレ
ジストマーク故、中間転写ベルト２０上で省スペース
（図２と図３におけるレジストマークの占める面積の比
較において）となる点に特徴を有する。 【００４６】この位置ずれ量の補正プロセスは、機内温
度の変化により機内各部材の膨張が色ずれ発生の原因に
なるので、所定の機内温度（特に書き込み装置近辺の温
度）に達したら実施される。または、コピー量に応じ
て、例えば、５００〜６００コピーに一回程度の割で行
われるのが好ましい。 【００４７】次に、図１に基づいて画像形成プロセスを
説明する。前述した検出手段によって色ずれ量が検出さ
れ、補正手段によって色ずれ量が基準値内に補正された
状態で、通常の画像形成プロセスに入る。 【００４８】通常の画像形成プロセスは、画像記録のス
タートと同時に不図示の感光体駆動モータの始動により
色信号Ｙの感光体１０は矢印で示す反時計方向に回転さ
れ、同時にスコロトロン帯電器１１の帯電作用により感
光体１０に電位の付与が開始される。 【００４９】感光体１０は電位を付与されたあと、書き
込み装置１２によってＹの画像データに対応する画像の
書き込みが開始され、感光体１０の表面に原稿画像のＹ
の画像に対応する静電潜像が形成される。 【００５０】前記の静電潜像はＹの現像器１３により非
接触の状態で反転現像され、感光体１０の回転に応じＹ
のトナー像が感光体１０上に形成される。 【００５１】当該感光体１０上に形成されたＹのトナー
像は、Ｙの転写器２５の作用により、中間転写ベルト２
０上に転写される。 【００５２】その後、前記感光体１０はクリーニング装
置１４によって清掃され、次の画像形成サイクルにはい
る（以下、Ｍ、Ｃ、Ｋのクリーニングプロセスにても同
様故、説明を省略する）。 【００５３】次いで、書き込み装置１２によってＭ（マ
ゼンタ）の色信号すなわちＭの画像データに対応する画
像書き込みが行われ、感光体１０の表面に原稿画像のＭ
の画像に対応する静電潜像が形成される。当該静電潜像
は、Ｍの現像器１３により感光体１０上にＭのトナー像
となり、Ｍの転写器２５において、中間転写ベルト２０
上の前記Ｙのトナー像と同期が取られ、前記Ｙのトナー
像の上に重ね合わされる。 【００５４】同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、Ｃ（シアン）のトナー像
が、Ｃの転写器２５において、前記のＹ、Ｍの重ね合わ
せトナー像上へ重ね合わされ、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合
わせトナー像と同期が取られ、Ｋ（黒）のトナー像が、
Ｋの転写器２５において、前記のＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わ
せトナー像上へ重ね合わされ、中間転写ベルト２０上に
Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫの重ね合わせトナー像が形成され
る。 【００５５】重ね合わせトナー像が担持されている中間
転写ベルト２０は矢印のように時計方向に送られ、転写
材Ｐが紙カセット７２より、紙送り出しローラ７０によ
って送り出され、搬送ローラ７３を経て、タイミングロ
ーラ７１へ搬送され、当該タイミングローラ７１の駆動
によって、中間転写ベルト２０上の重ね合わせトナー像
と同期がとられて、トナーと反対極性の直流電圧がに印
加されている転写ローラ２６（中間転写ベルト２０に当
接状態にある）の転写領域Ｓに給送され、中間転写ベル
ト２０上の重ね合わせトナー像が転写材Ｐに転写され
る。 【００５６】その後、中間転写ベルト２０は走行し、除
電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、当該中間
転写ベルト２０に当接したクリーニングブレード２９に
より清掃され、次の画像形成サイクルに入る。 【００５７】重ね合わせトナー像が転写された転写材Ｐ
は、更に定着装置４０へと送られ、第１定着ローラ４１
と第２定着ローラ４２の間のニップ部Ｔで熱と圧力とが
加えられながら挟持搬送され、重ね合わせトナー像が溶
融定着された転写材Ｐは排紙ローラ８１によって排紙皿
８２へ搬送される。 【００５８】 【発明の効果】重ね合わせレジストマークを使用して色
ずれを判定し、基準値内の場合には、位置ずれ補正プロ
セスを省略できるため、印刷スピードが上がり、かつ、
重ね合わせレジストマーク故、中間転写ベルト上での省
スペース化がはかれる。

【図面の簡単な説明】 【図１】画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図で
ある。 【図２】中間転写ベルト上に形成されたＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃ
を重ね合わせたレジストマークの図である。 【図３】中間転写ベルト上に形成された、基準のＫ
（黒）と、比較すべき各色レジストマークを示す図であ
る。 【図４】位置ずれ補正のプロセスを説明するためのブロ
ック図である。 【符号の説明】 １ 画像形成手段 １０ 感光体 １２ 書き込み装置 ２０ 中間転写ベルト ２５ 転写器 ２６ 転写ローラ ３ ベルトユニット ３５ レジストセンサ ６０，６１，６２，６３，６４，６５，６６ レジスト
マーク

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 それぞれ感光体、帯電器、露光ユニッ
   ト、現像器を有する複数の画像形成手段によって形成さ
   れたトナー像を重ね合わせて像担持体上にカラー画像を
   形成する画像形成装置において、前記像担持体上に、第
   １のレジストマークを形成する第１の画像形成手段と第
   ２のレジストマークを形成する第２の画像形成手段と、
   前記第１と第２のレジストマークの重ね合わせレジスト
   マークおよび前記第１、第２各々のレジストマークを検
   出する検出手段と、前記第１と第２のレジストマーク間
   に生じた位置の差を算出する演算手段と、前記算出した
   位置の差により位置不良を判定する判定手段と、前記位
   置不良の判定手段より第２のレジストマークの位置を補
   正する補正手段を有し、まず重ね合わせレジストマーク
   のみを形成して前記検出手段によって検出し、当該重ね
   合わせの位置の差が所定の基準値より大きい場合に第１
   と第２のレジストマークを形成して、第２のレジストマ
   ークの位置補正を行うように構成されたことを特徴とす
   る画像形成装置。