JP2005017539A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置及び画像形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005017539A JP2005017539A JP2003180228A JP2003180228A JP2005017539A JP 2005017539 A JP2005017539 A JP 2005017539A JP 2003180228 A JP2003180228 A JP 2003180228A JP 2003180228 A JP2003180228 A JP 2003180228A JP 2005017539 A JP2005017539 A JP 2005017539A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- image forming
- color
- mark
- correction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Color Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】画像形成系と画像検出系との間の位置ずれの影響を取り除いた画像形成系で精度良い色ずれ調整モードを実行できるようにする。
【解決手段】感光体ドラム1K等に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置が予め規定された画像形成系IIと、この画像形成系IIによって中間転写ベルト6に形成された色画像を検出するための画像検出位置が予め規定されたマーク位置センサ12と、この画像形成系IIにより感光体ドラム1K等に基準画像情報を書き込んで中間転写ベルト6に基準色画像を形成し、中間転写ベルト6に形成された基準色画像の位置をマーク位置センサ12により検出し、マーク位置センサ12により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置と画像検出位置とを合わせ込むように画像形成系II及びマーク位置センサ12の入出力を制御する制御手段15とを備えるものである。
【選択図】 図2
【解決手段】感光体ドラム1K等に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置が予め規定された画像形成系IIと、この画像形成系IIによって中間転写ベルト6に形成された色画像を検出するための画像検出位置が予め規定されたマーク位置センサ12と、この画像形成系IIにより感光体ドラム1K等に基準画像情報を書き込んで中間転写ベルト6に基準色画像を形成し、中間転写ベルト6に形成された基準色画像の位置をマーク位置センサ12により検出し、マーク位置センサ12により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置と画像検出位置とを合わせ込むように画像形成系II及びマーク位置センサ12の入出力を制御する制御手段15とを備えるものである。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して好適な画像形成装置及び画像作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、タンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等が使用される場合が多くなってきた。これらのカラー画像形成装置ではイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(BK)色用の各々の露光手段、現像手段、感光体ドラムと、中間転写ベルト又は搬送材転写ベルト、及び定着装置とを備えている。
【0003】
例えば、Y色用の露光手段では任意の画像情報に基づいて感光体ドラムに静電潜像を描くようになされる。現像装置では感光体ドラムに描かれた静電潜像にY色用のトナーを付着してカラートナー像を形成する。感光体ドラムはトナー像を中間転写ベルトに転写する。他のM、C、BK色についても同様の処理がなされる。中間転写ベルトに転写されたカラートナー像は用紙に転写された後に定着装置によって定着される。
【0004】
この種の画像形成装置によれば、最適なカラー画像形成品質を維持するためには、原稿画像のR色、G色、B色を再現するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)色の間で色ずれが生じないように画像形成ユニットを補正する色ずれ調整モードを実行する必要がある。
【0005】
この際の色ずれ調整モードに関しては、各々の画像形成ユニットが、色ずれ調整用のレジストマーク画像を中間転写ベルトに転写する。中間転写ベルト6または搬送材転写ベルト上に形成されたレジストマーク画像は、反射型センサなどの色ずれ検知用の検出手段(以下マーク位置センサという)より検出される。その際に検出した位置検出データは不揮発メモリ等のRAM等に記憶され、その位置検出データに基づいて、ある基準色に対する他色の主走査、副走査、横倍率、スキュー等の各々のずれ量が算出され、このずれ量に基づいて画像形成タイミングなどを調整して色ずれを補正している。
【0006】
なお、特許文献1には、レーザビーム複写機及びファクシミリ装置に適用可能な電子写真方式の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、像担持体を露光して品質の良い画像を形成するために補正手段が備えられる。補正手段では、各像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像のうち、搬送体搬送方向で最下流側に位置する像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像の検出タイミングと、残る他の各レジストマーク画像の検出タイミングとの相対差分が検出される。
【0007】
この相対差分に基づいて、補正手段は、残る各像担持体への光ビームの照射開始位置、その像担持体への光ビームの照射角度、及び、光ビームの光路長を個別に補正するようになされる。つまり、特許文献1は、各色のレジストマーク画像を搬送体に作成し、マーク位置センサでレジストマーク画像の通過タイミングを検出し、基準色に対する他色の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正するというものである。
【0008】
特許文献2には、中間転写体又は直接転写型のタンデムカラー機に適用可能なレジストレーション補正処理機能を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、カラーレジスト自動補正処理を行う前に、レジストマーク画像が正常に読めるか否かを自己診断する際に、このレジストマーク画像と同一パターンあるいはテストパッチパターンで濃度を検出するようになされる。これにより、特許文献2は、レジストレーション補正に伴う現在のレジストレーション状態が更に悪化することを防止でき、正常なレジストレーション補正動作の信頼性を向上することができるというものである。
【0009】
特許文献3には、上述のレジストレーション補正処理機能を備えた他の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、マークが正常に読めるか否かを自己診断した結果に基づいてレジストマーク画像の濃度を適正値にするために現像バイアス、又は、マーク読取り時の照明濃度を調整するようになされる。これにより、特許文献3は、レジストマーク読み取りレベル及びレジストマーク画像の濃度が最適な状態でレジストレーション補正処理を実行することができるというものである。
【0010】
特許文献4には、上述のレジストレーション補正処理機能を備えた更に他の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、レジストマーク画像が正常に読めるか否かを自己診断する場合であって、中間転写ベルト等の傷やゴミによるマークの誤検知した場合に、マーク形成位置を主走査方向又は副走査方向に書込み位置をずらすようにしている。これにより、特許文献4は、レジストマーク画像を誤検知をすることなく、ずれ量を正確に読取ることができるというものである。
【0011】
【特許文献1】
特開平01−142681号公報(第13頁 第4図)
【特許文献2】
特開平08−067031号公報
【特許文献3】
特開平08−069146号公報
【特許文献4】
特開平08−08235号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来方式のタンデム型のカラー画像形成装置によれば、以下のような問題がある。
▲1▼ 特許文献1乃至特許文献4に係る画像形成装置を含む当該装置本体の製造工程において、画像形成ユニットとマーク位置センサとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に感光体ドラムや、中間転写ベルト、あるいは、転写材搬送ベルト等を交換したような場合における初期の色ずれ調整モードにおいては、補正量が「0」の状態で搬送体等にレジストマーク画像を作成するようになされる。しかしながら、画像形成装置本体や、画像形成ユニット、マーク位置センサ等の取付け時の組立公差により基準色も含めて画像形成位置がずれるおそれがある。
【0013】
▲2▼ 従って、主走査方向のマーク検出領域が本来のマークセンタ設計位置から外れ、色ずれ調整モード時のマーク位置センサによるマーク検出領域が狭くなる。又は、マーク位置センサからレジストマーク画像が外れてレジストマーク画像を検知できなくなるなどの不具合を発生するおそれがある。
【0014】
▲3▼ このことで、レジストマーク画像を正確に検出することが困難なことから、所定の画像形成位置に色ずれ調整モードに基づく基準色のレジストマーク画像等を精度良く形成できなくなる。引いては任意の画像データに基づく色の重ね合わせ処理における画像形成品質の向上を妨げる原因となる。
【0015】
▲4▼ 因みにレジストマーク画像に関して、画像形成ユニットやマーク位置センサ(以下画像検出系ともいう)等の組立公差と、各色の画像形成ユニット(以下画像形成系ともいう)の取付け最大バラツキを考慮してマーク形状を決めてしまうと、一単位当たりのマークパターンが大きくなってしまう。従って、色ずれ調整モードに消費されるトナー量が多くなってしまう。これは、1回のカラーレジスト自動補正処理において、マークパターンを各色毎に複数個形成し、また、複数回のカラーレジスト自動補正処理をする場合が想定されるからである。
【0016】
▲5▼ 電源ON時や、低消費電力モードからの復帰時等においても、所定時間を経過した後にカラーレジスト自動補正が行われる場合も想定される。従って、カラーレジスト自動補正でのトナー消費量を極力低減する必要がある。
【0017】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、画像形成系と画像検出系との間の位置ずれの影響を取り除いた画像形成系で精度良い色ずれ調整モードを実行できるようにした画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する装置であって、像形成体を有して、当該像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置が予め規定された画像形成手段と、この画像形成手段によって像形成体に形成された色画像を検出するための画像検出位置が予め規定された画像検出手段と、この画像形成手段により像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、像形成体に形成された基準色画像の位置を画像検出手段により検出し、画像検出手段により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置を画像検出位置に合わせ込むように画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【0019】
本発明に係る画像形成装置によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、画像形成手段には予め画像形成位置が規定され、画像検出手段には予め画像検出位置が規定される。これを前提にして、制御手段では、画像形成位置調整モード実行時に、像形成体に画像形成位置調整用の基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成するように画像形成手段を制御し、この像形成体に形成された基準色画像の位置を検出するように画像検出手段を制御する。制御手段は、この画像検出手段により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置を画像検出位置に合わせ込むように画像形成手段の出力を制御する(画像形成位置調整モード)。
【0020】
従って、予め規定された画像形成手段における画像形成位置と、画像検出手段における画像検出位置との間の位置ずれを取り除くことができる。この画像形成位置調整モードによれば、当該装置本体の製造工程において、画像形成手段と画像検出手段とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に像形成体を交換したような場合に、画像形成手段の画像形成位置と、画像検出手段の画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0021】
これにより、画像形成位置調整モード実行後の画像形成手段において精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。例えば、画像形成手段は色ずれ補正用の基準画像情報を像形成体に書き込んで基準色を含む各色の画像を形成する。画像検出手段は、像形成体に形成された基準色を含む各色の画像形成位置を検出する。制御手段は、画像検出手段によって検出された基準色を含む各色の画像形成位置情報に基づいて基準色の画像形成位置に対する他色の画像形成位置を補正するようになされる(色ずれ調整モード)。しかも、トナー消費量を最少限に抑えることができる。
【0022】
本発明に係る画像形成方法は、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を像形成体に形成する方法であって、像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置を予め規定した制御系を画像形成系とし、像形成体に形成された色画像を検出するための画像検出位置を予め規定した制御系を画像検出系としたとき、画像形成系により像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、像形成体に形成された基準色画像の位置を画像検出系により検出し、画像検出系により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成系の画像形成位置を画像検出系の画像検出位置に合わせ込むことを特徴とするものである。
【0023】
本発明に係る画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、予め規定された画像形成系における画像形成位置と、画像検出系における画像検出位置との間の位置ずれを取り除くことができる。
【0024】
従って、画像形成系の画像形成位置と、画像検出系の画像検出位置との間の位置ずれを取り除いた画像形成系において精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。これにより、精度良く色ずれ補正された画像形成系において、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成することができる。しかも、トナー消費量を最少限に抑えることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明をする。
(1)第1の実施形態
図1は、本発明の各実施形態としてのカラー画像形成装置100の構成例を示す概念図である。
この実施形態では、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御する制御手段を備え、像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、この像形成体に形成された基準色画像の位置を検出し、ここで検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置と画像検出位置とを合わせ込み、予め規定された画像形成位置と画像検出位置との間の位置ずれを除去できるようにすると共に、これらの間の位置ずれが取り除かれた画像形成系で精度良い色ずれ調整モードを実行できるようにしたものである。
【0026】
図1に示すカラー画像形成装置100は画像形成装置の一例を構成するものでであり、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ、像形成体に色画像を形成する装置である。このカラー画像形成装置100は、画像形成装置本体101と画像読取装置102とから構成される。画像形成装置本体101の上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置102が設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿11は搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、原稿画像を反映する入射光がラインイメージセンサCCDにより読み込まれる。
【0027】
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ画像信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正及び画像圧縮処理等がなされ、デジタルの画像データとなる。画像データは色変換処理等を経た後に画像形成手段を構成する画像書き込みユニット(露光手段)3Y、3M、3C、3Kへ送られる。
【0028】
上述の自動原稿送り装置201は自動両面原稿搬送手段を備えている。この自動原稿送り装置201は原稿載置台上から給送される多数枚の原稿11の内容を連続して一挙に読み取り、原稿内容を不揮発メモリ等に蓄積するようになされる(電子RDH機能)。この電子RDH機能は、複写機能により多数枚の原稿内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能により多数枚の原稿内容を送信する場合等に便利に使用される。
【0029】
画像形成装置本体101は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるものである。画像形成手段は各色毎に像形成体を有する複数組の画像形成ユニット(画像形成系)10Y、10M、10C、10Kと、画像転写手段の一例を成す無終端状の中間転写ベルト6と、再給紙機構(ADU機構)を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置17とを備えている。
【0030】
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは、Y色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配置されたY色用の帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及び像形成体用のクリーニング手段8Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、M色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Mと、M色用の帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及び像形成体用のクリーニング手段8Mを有する。
【0031】
シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、C色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Cと、C色用の帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及び像形成体用のクリーニング手段8Cを有する。黒(BK)色の画像を形成する画像形成ユニット10Kは、BK色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Kと、BK色用の帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及び像形成体用のクリーニング手段8Kを有する。
【0032】
帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光手段3C及び帯電手段2Kと露光手段3Kとは、潜像形成手段を構成する。現像装置4Y、4M、4C、4Kによる現像は、使用するトナー極性と同極性(本実施形態においては負極性)の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持され、各々の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されたY色、M色、C色、BK色の各トナー像を転写するようになされる。
【0033】
ここで画像形成プロセスの概要について以下に説明をする。画像形成ユニット10Y、10M、10C及び10Kより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性(本実施形態においては正極性)の1次転写バイアス(不図示)が印加される1次転写ローラ7Y、7M、7C及び7Kにより、回動する中間転写ベルト6上に逐次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像(色画像:カラートナー像)が形成される。カラー画像は中間転写ベルト6から用紙Pへ転写される。
【0034】
給紙カセット20A、20B、20C内に収容された用紙Pは、給紙カセット20A、20B、20Cにそれぞれ設けられる送り出しローラ21および給紙ローラ22Aにより給紙され、搬送ローラ22B、22C、22D、レジストローラ23等を経て、2次転写ローラ7Aに搬送され、用紙P上の一方の面(表面)にカラー画像が一括して転写される(2次転写)。
【0035】
カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。転写後の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング手段8Y、8M、8C、8Kによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。
【0036】
両面画像形成時には、一方の面(表面)に画像形成され、定着装置17から排出された用紙Pは、分岐手段26によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路27Aを経て、再給紙機構(ADU機構)である反転搬送路27Bにより表裏を反転され、再給紙搬送部27Cを通過して、給紙ローラ22Dにおいて合流する。
【0037】
反転搬送された用紙Pは、レジストローラ23を経て、再度2次転写ローラ7Aに搬送され、用紙Pの他方の面(裏面)上にカラー画像(カラートナー像)が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
【0038】
一方、2次転写ローラ7Aにより用紙Pにカラー画像を転写した後、用紙Pを曲率分離した中間転写ベルト6は、中間転写ベルト用のクリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。これらの画像形成の際には、用紙Pとして52.3〜63.9kg/m2(1000枚)程度の薄紙や64.0〜81.4kg/m2(1000枚)程度の普通紙、83.0〜130.0kg/m2(1000枚)程度の厚紙や150.0kg/m2(1000枚)程度の超厚紙が用いられる。用紙Pの厚み(紙厚)としては0.05〜0.15mm程度の厚さのものが用いられる。
【0039】
上述のクリーニング手段8Aの上流側であって、中間転写ベルト6の左側には、画像検出手段の一例となるマーク位置センサ12が設けられており、上述した画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成された色ずれ調整用の各色毎の色画像(第1のマークパターン;以下マークパターンMP1という)又は画像形成位置調整用の各色毎の色画像(第2のマークパターン;以下マークパターンMP2という)の位置を検出して位置検出信号S2を発生するようになされる。マーク位置センサ12は予め画像検出位置が設定される。
【0040】
この画像検出位置は、マーク位置センサ12が中間転写ベルト6の各色のマークパターンMP1やMP2等を精度良く読み込める位置である。この例で画像検出位置は、マークパターンMP1やMP2等の中央部とマーク位置センサ12の受光部中央(光軸)とが一致する位置である。つまり、中間転写ベルト6の移動方向を副走査方向としたとき、この副走査方向に移動する中間転写ベルト6において、マーク位置センサ12の画像検出位置を規定する検出軌跡線L0上に、マークパターンMP1やMP2等の画像形成位置を規定するマークセンタ設計位置がトレースするようになされる(図12(A)参照)。
【0041】
画像形成装置本体101には制御手段15が設けられ、色ずれ調整モード又は画像形成位置調整モード(以下マーク位置自動調整モードという)に基づいて画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K及びマーク位置センサ12の入出力を制御する。例えば、制御手段15はマーク位置センサ12から得られる位置検出信号S2に基づいて色ずれ調整モードや、マーク位置自動調整モード等を実行する。色ずれ調整モードとは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K等に色ずれ補正用の基準画像情報を書き込んで基準色を含む各色のマークパターン画像を形成し、中間転写ベルト6に形成された基準色を含む各色のマークパターンMP1の画像形成位置を検出し、ここで検出された基準色を含む各色のマークパターンMP1の画像位置情報に基づいて基準色の画像形成位置に対する他色のマークパターンMP1の画像形成位置を補正する動作(以下カラーレジスト自動調整処理ともいう)をいう。
【0042】
更に、カラー画像形成装置100には色ずれ調整モードの他にマーク位置自動調整モードが準備されている。マーク位置自動調整モードとは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K等に画像形成位置調整用(以下マーク位置調整用という)の基準画像情報を書き込んで、中間転写ベルト6に基準色を含むマーク位置調整用の各色のマークパターン画像を形成し、中間転写ベルト6に形成された基準色を含む各色のマークパターンMP2の画像形成位置を検出し、ここで検出された基準色を含む各色のマークパターンMP2の画像位置情報に基づいて画像形成位置と画像検出位置とを合わせ込む動作(以下マーク位置自動補正処理ともいう)をいう。
【0043】
この画像形成位置とは、カラー画像データに基づく任意の色画像を中間転写ベルト6で再現する場合に、Y色、M色、C色、BK色等の各々のトナー像を重ね合わせる位置をいう。この画像形成位置や画像形成位置等は、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに対する画像書込み開始位置を調整することで補正される。
【0044】
マーク位置自動調整モードは、当該装置本体の製造工程において、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kに対してマーク位置センサ12を始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kや中間転写ベルト6等を交換したような場合、更に書込みユニット3Y,3M,3C,3Kを交換した場合に、中間転写ベルト6の画像形成位置に色ずれ調整用のマークパターンMP1を精度良く形成できるようにするために必要となる。マーク位置センサ12は通常、設計位置に取付けられるが、実際には機械の組立公差が生じる。このマーク位置自動調整モードでは、組立公差の影響を無くして、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K等が基準とする画像形成位置と、マーク位置センサ12が基準とする画像検出位置とを一致させるために実行される。
【0045】
図2はカラー画像形成装置100の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。図2に示すカラー画像形成装置100は、図1に示したマーク位置センサ12を画像検出系Iとし、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを画像形成系IIとして抜き出したものである。
【0046】
図2において、カラー画像形成装置100は不揮発メモリ14、制御手段15、画像処理手段70を有している。この制御手段15は、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kにマーク位置調整用の基準画像情報を書き込んで、中間転写ベルト6にマーク位置調整用のマークパターン画像を形成し、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の画像形成位置をマーク位置センサ12により検出し、このマーク位置センサ12により検出されたマークパターンMP2の画像位置情報に基づいて画像形成位置をマーク位置センサ12の画像検出位置に合わせ込むようになされる。
【0047】
この制御手段15にはマーク位置センサ12が接続されており、中間転写ベルト6に形成されたトナー像(マークパターンMP1やMP2等の色画像)の位置を検出して位置検出信号S2を制御手段15へ出力する。マーク位置センサ12には、CCDセンサや反射型のフォトセンサ等が使用される。制御手段15は、マーク位置センサ12から得られる位置検出信号S2をアナログ・デジタル変換した後の位置検出データDpに基づいて画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御する。制御手段15には不揮発メモリ14が接続されており、位置検出データDpや、位置ずれ量、色ずれ量に係るデータが記憶される。
【0048】
この例で制御手段15は、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12における画像検出位置との位置ずれ量を算出し、ここで算出された画像形成位置と画像検出位置との位置ずれ量を無くすように当該画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置を画像検出位置に移動するための演算処理を実行する。この演算処理によって、制御手段15は色ずれ調整モード時のマークパターンMP1の画像形成位置の補正(移動)量を算出できるようになる。
【0049】
制御手段15は、色ずれ調整モード実行時に、マーク位置自動調整モードによって得られた補正量に基づいてマークパターンMP1の画像形成位置を画像検出位置に移動するようにマークパターンMP1の書き込み位置を主走査方向に補正するように動作する。マークパターンMP1の書込み位置を主走査方向に補正することは、任意のプリント画像の書込み位置をも同時に主走査方向に補正することを意味する。換言すると、マークパターンMP1とマークパターンMP2と任意のプリント画像の書込み位置とは、同じタイミングで制御されているため、当該プリント画像の書込み位置も同時に補正される関係にある。
【0050】
制御手段15には操作部16が接続され、通常のプリントモード時にユーザによって画像形成条件等の操作データD3が入力される。制御手段15には操作部16の他に画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kが接続されており、画像形成ユニット10Yでは、画像処理手段70から出力されるY色用の書込みデータWyに基づいて中間転写ベルト6にY色のトナー画像を形成する。
【0051】
画像形成ユニット10MではM色用の書込みデータWmに基づいて中間転写ベルト6にM色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット10CではC色用の書込みデータWcに基づいて中間転写ベルト6にC色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット10KではBK色用の書込みデータWkに基づいて中間転写ベルト6にBK色のトナー画像を形成するようになされる。
【0052】
画像処理手段70は画像処理回路71、Y−信号切換部72Y、M−信号切換部72M、C−信号切換部72C及び、K−信号切換部72Kを有している。画像処理回路71には、任意の原稿から読取ったカラー画像のR,G,B色成分に係るR,G,B信号及び、プリンタ等の外部機器から出力される任意のプリントに係るY,M,C,K信号が入力される。
【0053】
画像処理回路71では、画像処理制御信号S4に基づいてR,G,B信号を色変換して画像データDyをY−信号切換部72Yに出力する。同様にして、R,G,B信号を色変換して画像データDmをM−信号切換部72Mに出力し、R,G,B信号を色変換して画像データDcをC−信号切換部72Cに出力し、R,G,B信号を色変換して画像データDkをK−信号切換部72Kに出力する。
【0054】
この例で外部プリンタ等から、任意のプリントに係るY,M,C,K信号が画像処理回路71に入力された場合は、画像処理制御信号S4に基づいてY信号を例えば、スクリーン処理した後の画像データDy’をY−信号切換部72Yに出力する。同様にして、M信号をスクリーン処理した後の画像データDm’をM−信号切換部72Mに出力し、C信号をスクリーン処理した後の画像データDc’をC−信号切換部72Cに出力し、K信号をスクリーン処理した後の画像データDk’をK−信号切換部72Kに出力する。画像処理制御信号S4は制御手段15から画像処理回路71に出力される。
【0055】
Y−信号切換部72Yは、画像データDy又は画像データDy’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDy又はDy’を画像書込みユニット3Yに出力する。画像書込みユニット3YはY色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下Y−INDEX信号という)を検出するようになされる。
【0056】
M−信号切換部72Mは、画像データDm又は画像データDm’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDm又はDm’を画像書込みユニット3Mに出力する。画像書込みユニット3MはM色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下M−INDEX信号という)を検出するようになされる。
【0057】
C−信号切換部72Cは、画像データDc又は画像データDc’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDc又はDc’を画像書込みユニット3Cに出力する。画像書込みユニット3CはC色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下C−INDEX信号という)を検出するようになされる。
【0058】
K−信号切換部72Kは、画像データDk又は画像データDk’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDk又はDk’を画像書込みユニット3Kに出力する。画像書込みユニット3KはBK色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下K−INDEX信号という)を検出するようになされる。書込選択信号S5は制御手段15からY〜K−信号切換部72Y〜72Kに各々出力される。
【0059】
この例ではY色用の画像書込みユニット(露光手段)3Yには補正手段5Yが取り付けられており、制御手段15からのY色用の書込み位置補正信号Syに基づいてY色画像の光学的な画像形成位置を調整するようになされる。同様にしてM色用の画像書込みユニット3Mには補正手段5Mが取り付けられており、制御手段15からのM色用の書込み位置補正信号Smに基づいてM色画像の光学的な画像形成位置を調整するようになされる。
【0060】
C色用の画像書込みユニット3Cには補正手段5Cが取り付けられており、制御手段15からのC色用の書込み位置補正信号Scに基づいてY色画像の光学的な画像形成位置を調整するようになされる。BK色用の画像書込みユニット3Kには補正手段5Kが取り付けられており、制御手段15からのBK色用の書込み位置補正信号Skに基づいてBK色画像の光学的な画像形成形成位置を調整するようになされる。この例で色ずれ量の算出に関しては、BK色のマークパターンMP1を基準にしている。Y,M,C色の色画像の書込み位置をBK色に合わせるように調整するためである。
【0061】
例えば、Y色の書込み位置調整に関しては、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、Y色のマークパターンMP1の書込み位置とを検知し、Y色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP1の書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。同様にして、M、C色の書込み位置調整に関しても、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、MやC色のマークパターンMP1の書込み位置とのずれ量を各々検知し、このずれ量から各々の補正量を算出する。その後、BK色用の画像形成ユニット10K以外のY、M、C色用の画像ユニット10Y,10M,10Cを調整するようになされる。
【0062】
図3はマーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP2の検知例を示す斜視図である。図3に示す中間転写ベルト6の上方には、2個のマーク位置センサ12A,12Bが設けられており、上述した画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成されたマーク位置調整用のマークパターンMP2の画像形成位置を検出するようになされる。マーク位置センサ12Aは位置検出信号S21を信号処理回路51へ出力し、マーク位置センサ12Bは位置検出信号S22を信号処理回路52へ各々出力する。
【0063】
マークパターンMP2の画像は、中間転写ベルト6の幅方向を主走査方向としたとき、この中間転写ベルト6の主走査方向に所定の長さを有し、この中間転写ベルト6の副走査方向に所定間隔を有し、かつ、当該主走査方向に徐々にずらした複数本のライン状のマークパターンから構成される。ライン数は偶数本でも奇数本でもかまわない。この例では12本のラインから構成されるマークパターンMP2が主走査方向において左右に2列形成される。これにより、マーク位置センサ12A,12Bによって得られた左右の2つ位置検出データDp1及びDp2の平均値を採ることができる。
【0064】
図4は、マークパターンMP2の形成例及び位置ずれ補正例を示す図である。図4に示すマークパターンMP2は、主走査方向に所定の長さlを有し、この主走査方向に直交する副走査方向に所定間隔を有し、かつ、当該主走査方向に徐々にずらしたm=15(m=1,2,3,・・・N・・15)本の平行ラインパターンから構成される。この例でマークパターンMP2は、主走査方向において、所定間隔(以下ずらし間隔という)dだけ徐々にずらしたものである。マークパターンMP2はY色,M色,C色,BK色用ともに同じサイズのものが準備される。
【0065】
図4に示す波線は、マーク位置センサ12A等の画像検出位置を規定する検出軌跡線L0である。この画像検出位置は、マーク位置センサ12Aが中間転写ベルト6のマークパターンMP2を精度良く読み込める位置である。この検出軌跡線L0は、中間転写ベルト6を回転させた場合に、マーク位置センサ12Aの通過点をプロットした場合に得られる線である。
【0066】
また、図4に示す二点鎖線は、副走査方向に平行なマークセンタ設計位置を含む線であり、マークパターンMP2の画像形成位置を規定する基準線Lrである。この例では、第8ライン目の左端部がマークセンタ設計位置であり、マーク位置センサ12Aは、N=10ライン目の左端部が接する基準線Lrを検知した状態である。
【0067】
この例で検出軌跡線L0と基準線Lrとの距離の差が画像検出位置と画像形成位置との間の位置ずれεである。位置ずれεが無い状態とは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態をいう。
【0068】
この例で、位置ずれεに対するマーク移動量(以下単に補正量Daという)は、ラインのずらし間隔dで決めるようにしている。つまり、マークセンタ設計位置を第8ライン目とし、マーク位置センサ12Aがマーク位置自動調整モード時に、第Nライン目を検知するものとすると、補正量Daは、(1)式、すなわち、
Da=(N−8)×d ・・・・・・・(1)
により得られる。この補正量Daに基づいて主走査方向におけるマークパターンMP2の書出し位置を補正するようになされる。この例は、マーク位置センサ12Aによって、第1ライン目から第10ライン目の左端部が検知され、第11ライン目からその左端部が検知できない場合である。この場合、N=10、d=0.1mmとすると、補正量aは0.2mmとなる。なお、補正演算処理を2回繰り返して、2回目は(N−8)×d×1/2の演算式を用いると、精度は0.05mmに向上する。この演算方法によれば、中間転写ベルト6の副走査方向の回転むらの影響がでないという特徴がある。
【0069】
図5(A)及び(B)は、マーク位置センサ12Aから得られたアナログ電圧レベルの位置検出信号S21のデジタル(二値)化例を示す図である。図5(A)においてマーク位置センサ12A等により得られる位置検出信号S2は、予め設定された閾値Lthに基づいて二値化される。この例では、位置検出信号S21が立ち下がるa点が閾値Lthをクロスする時刻taに、図5(B)に示す通過タイミングパルス信号Sp1が立ち上がり、位置検出信号S21が立ち上がるb点が閾値Lthをクロスする時刻tbに通過タイミングパルス信号Sp1が立ち下がる。この通過タイミングパルス信号Sp1は二値化された後に位置検出データDp1となる。位置検出データDp1は色画像の位置ずれを調整するための基準に使用される。例えば、位置検出データDp1はBK色のマークパターンMP2の書込み位置に対するY,M,C色の書き込み位置のずれ量算出に使用される。マーク位置センサ12Bから得られた位置検出信号S22も二値化されて位置検出データDp2となる。
【0070】
図6は、Y色用の画像書込みユニット3Y及びその補正手段5Yの構成例を示すイメージ図である。図6に示すY色用の画像書込みユニット3Yは、半導体レーザ光源31、コリメータレンズ32,補助レンズ33、ポリゴンミラー34、ポリゴンモータ35、f(θ)レンズ36、ミラー面結像用のCY1レンズ37、ドラム面結像用のCY2レンズ38、反射板39、ポリゴンモータ駆動基板45及び、LD駆動基板46を有している。
【0071】
半導体レーザ光源31は、Y色用のLD駆動基板46に接続される。LD駆動基板46には画像書込みユニット3Yからの書込みデータWyが供給される。LD駆動基板46では書込みデータWyがPWM変調され、PWM変調後の所定のパルス幅のレーザ駆動信号SLyを半導体レーザ光源31に出力する。半導体レーザ光源31では、Y色用のレーザ駆動信号SLyに基づいてレーザ光が発生される。半導体レーザ光源31から出射されたレーザ光はコリメータレンズ32,補助レンズ33及び、CY1レンズ37によって所定のビーム光に整形される。
【0072】
このビーム光は、ポリゴンミラー34によって主走査方向に偏向される。例えば、ポリゴンミラー34にはポリゴンモータ35が取付けられる。ポリゴンモータ35にはポリゴン駆動基板45が接続される。先に述べた制御手段15からポリゴン駆動基板45には、YポリゴンCLKが供給される。ポリゴン駆動基板45は、YポリゴンCLKに基づき、ポリゴンモータ35を所定の回転速度で回転するようになされる。ポリゴンミラー34によって偏向されるビーム光は、f(θ)レンズ36及びCY2レンズ38によって感光体ドラム1Yの方へ結像される。この動作により、感光体ドラム1YにマークパターンMP1やMP2等の静電潜像を形成するようになされる。
【0073】
この画像書込みユニット3Yには補正手段5Yが設けられる。補正手段5Yの本体部には反射板39が設けられ、この反射板39に対峙した位置には、レーザインデックスセンサ49が取付けられる。レーザインデックスセンサ49はポリゴンミラー34によって偏向されるビーム光を検知して、Y−INDEX信号をインデックス成形回路18に出力するようになされる。補正手段5Yは調整ギヤユニット41及び、調整用のモータ42を有している。調整ギヤユニット41にはCY2レンズ38が取り付けられている。調整ギヤユニット41はCY2レンズ38に対して可動自在に取り付けられる。調整用のモータ42では位置補正信号Syに基づいて調整ギヤユニット41を水平方向に移動調整するようになされる。
【0074】
この例で色ずれ量の算出に関しては、BK色のレジストマークCRを基準にしている。Y,M,C色の色画像の書込み位置をBK色に合わせるように調整するためである。補正処理内容は例えば、次の▲1▼〜▲5▼の5つある。補正処理内容のうち、▲1▼〜▲3▼は画像データを補正することにより実現され、▲4▼及び▲5▼はモータ42を駆動し、実際に、画像書込みユニット3Y,3M,3C,3Kを駆動して調整するようになされる。
【0075】
▲1▼ 主走査補正処理
この処理は、Y,M,C、BK色の色画像の主走査方向の書出し位置を揃える補正である。例えば、Y色の書込み位置補正に関しては、BK色のレジストマークCRの主走査書込みタイミングと、Y色のレジストマークCRの主走査書込みタイミングとを検知し、Y色のレジストマークCRの書込みタイミングをBK色のレジストマークCRの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、主走査方向のBK色のレジストマークCRの書込み位置と、Y,M,C色の色画像の書込み位置とを揃えるようになされる。
【0076】
▲2▼ 副走査補正処理
この処理は、Y,M,C、BK色の色画像の副走査方向における書出し位置を揃える補正である。例えば、Y色の書込み位置調整に関しては、BK色のレジストマークCRの副走査書込みタイミングと、Y色のレジストマークCRの副走査書込みタイミングとを検知し、Y色のレジストマークCRの書込みタイミングをBK色のレジストマークCRの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、副走査方向のBK色のレジストマークCRの書込み位置と、Y,M,C色の色画像の書込み位置とを揃えるようになされる。
【0077】
▲3▼ 全体横倍補正処理
この処理は、Y,M,C,BK色の色画像の全体における画像形成位置を揃える補正である。例えば、画像クロック信号の周期を調整して、レーザ発光タイミングを調整し、この調整に基づいて全体横倍ずれ量を補正するようになされる。
【0078】
▲4▼ 部分横倍補正処理
この処理は、各書込みユニット3Y,3M,3C,3K等の水平位置の傾きを調整する補正である。例えば、図3に示したY色用の補正手段5Yでモータ42は、回転成分を含む位置補正信号Syに基づいて調整ギヤユニット41を駆動し、CY2レンズ38をX−Y(水平)方向に移動調整するようになされる。感光体ドラム1Yに対する書込みユニット3Yの水平位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット10M,10Cにおいても同様な処理がなされる。
【0079】
▲5▼ スキュー補正処理
この処理は、各書込みユニット3Y,3M,3C,3K等の垂直位置の傾きを調整する補正である。例えば、図3に示したY色用の補正手段5Yでモータ42は、位置補正信号Syに基づいて調整ギヤユニット41を駆動し、CY2レンズ38を垂直方向に移動調整するようになされる。感光体ドラム1Yに対する書込みユニット3Yの垂直位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット10M,10Cにおいても同様な処理がなされる。この実施形態では、色ずれ調整モードとは別にマーク位置自動調整モードが設けられる。
【0080】
図7は、カラー画像形成装置100の書込み制御系の構成例を示すブロック図である。図7に示すカラー画像形成装置100は、画像書込みユニット3Y、3M、3C、3K、マーク位置センサ12A、12B、不揮発メモリ14、制御手段15、操作部16、インデックス成形回路18及び、画像処理手段70を有している。制御手段15は、信号処理回路51,52、バッファメモリ53,54、CPU(Central Processing Unit;中央処理ユニット)55、ROM(Read Only Memory)56、RAM(Random Access Memory)57、画像領域判別部58及び画像処理手段70を有している。
【0081】
ROM56には当該画像形成装置全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。RAM57はワークメモリとして使用され、例えば、制御コマンド等を一時記憶するようになされる。CPU55は電源がオンされると、ROM56からシステムプログラムデータを読み出してシステムを起動し、操作部16からの操作データD3に基づいて当該画像形成装置全体を制御するようになされる。
【0082】
CPU55には操作部16が接続される。操作部16は、図示しない表示手段及び操作パネルから構成される。操作パネルは図示しない液晶表示ディスプレイ及びタッチセンサパネルを組み合わせたものが使用される。液晶表示ディスプレイには操作設定画面が表示される。この設定画面において、例えば、マーク位置自動調整モード、色ずれ調整モード又は通常の画像形成モードが選択される。
【0083】
また、マーク位置センサ12Aは、上述した画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP1の画像形成位置を検出して位置検出信号S21を出力するようになされる。マーク位置センサ12Bは、同様に、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の画像形成位置を検出して位置検出信号S22を出力するようになされる。
【0084】
上述したマーク位置センサ12Aは信号処理回路51に接続される。信号処理回路51では例えば、マーク位置自動調整モード及び色ずれ調整モードを通じてマーク位置センサ12Aから出力される位置検出信号S21をA/D変換して二値化した後の位置検出データ(画像位置情報)Dp1を出力するようになされる。
【0085】
マーク位置センサ12Bは信号処理回路52に接続される。信号処理回路52ではマーク位置自動調整モード及び色ずれ調整モードを通じてマーク位置センサ12Bから出力される位置検出信号S22をA/D変換して二値化した後の位置検出データ(画像位置情報)Dp2を出力するようになされる。信号処理回路51及び52にはシステムバス19が接続される。システムバス19には、バッファメモリ53,54、CPU55、ROM56、RAM57、画像領域判別部58及び、画像処理手段70が接続される。
【0086】
CPU55は論理積演算部510、ずれ量検出部511及び補正量算出&補正制御部512を有している。上述の位置検出データDp1は、システムバス19を介してバッファメモリ53や、不揮発メモリ14等に格納される。位置検出データDp2も同様にしてバッファメモリ54や、不揮発メモリ14等に格納される。不揮発メモリ14には位置検出データDp1やDp2等の他に位置ずれ量ε、色ずれ量に係るデータが格納される。
【0087】
バッファメモリ53及び54は、CPU55内の論理積演算部510に接続される。論理積演算部510はマーク位置自動調整モード時に、バッファメモリ53から位置検出データDp1を読み出し、バッファメモリ54から位置検出データDp2を読み出して、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12Aにおける画像検出位置との位置ずれ量ε1を算出したり、各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12Bにおける画像検出位置との位置ずれ量ε2を算出したり、位置ずれ量ε1及びε2の論理積である位置ずれ量εを算出する。
【0088】
論理積演算部510にはずれ量検出部511が接続され、各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12A,12Bにおける画像検出位置との位置ずれ量εが検出される。ずれ量検出部511には補正量算出&補正制御部512が接続され、位置ずれ量εに基づいて補正量が演算され算出される。
【0089】
この補正量は、画像形成位置と画像検出位置との位置ずれ量εを無くすために使用される。この演算処理によって、補正量算出&補正制御部512は、色ずれ調整モード時のマークパターンMP1の画像形成位置の補正(移動)量を算出できるようになる。この例で補正量算出&補正制御部512は、補正量に基づいて各々の色のマークパターンMP1の画像形成位置を画像検出位置に移動するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを補正制御するようになされる。
【0090】
画像処理手段70は図示しない画像メモリを有している。画像処理手段70には、画像読取装置102が接続され、原稿を読取って得たR,G,B色成分に係る画像データR,G,Bを画像メモリに記憶するようになされる。画像処理手段70には画像読取装置102から出力される画像データR,G,Bの他に、外部のプリンタ等から出力されるY,M,C,K色に係る画像データY,M,C,Kを入力するようになされる。画像データY,M,C,Kも画像メモリに一時記憶される。
【0091】
画像処理手段70には画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kが接続され、画像処理手段70から画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kには画像データDy,Dm,Dc,Dkが出力される。画像書込みユニット3Yには画像領域判別部58から信号Si=[DOT−CLK,Sy,Y−ポリゴンCLK,Y−HV,Y−VV]が供給される。画像書込みユニット3Yは、信号Si及びY色用の画像データDyに基づいて感光体ドラム1Yに所定の強度のレーザ光を照射する。
【0092】
同様にして、画像書込みユニット3Mには画像領域判別部58から信号Sii=[DOT−CLK,Sm,M−ポリゴンCLK,M−HV,M−VV]が供給される。画像書込みユニット3Mは、信号Sii及びM色用の画像データDmに基づいて感光体ドラム1Mに所定の強度のレーザ光を照射する。画像書込みユニット3Cには画像領域判別部58から信号Siii=[DOT−CLK,Sc,C−ポリゴンCLK,C−HV,C−VV]が供給される。画像書込みユニット3Cは、信号Siii及びC色用の画像データDcに基づいて感光体ドラム1Cに所定の強度のレーザ光を照射する。
【0093】
画像書込みユニット3Kには画像領域判別部58から信号Siv=[DOT−CLK,K−ポリゴンCLK,K−HV,K−VV]が供給される。画像書込みユニット3Kは、信号Siv及びBK色用の画像データDkに基づいて感光体ドラム1Kに所定の強度のレーザ光を照射する。
【0094】
上述の画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kから出射された各々のレーザ光は、図6に示したレーザインデックスセンサ49により検知される。レーザインデックスセンサ49にはインデックス成形回路18が接続され、画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kからのレーザ光を検知し、波形成形された主走査同期信号L−INDEXが発生される。インデックス成形回路18には画像領域判別部58が接続され、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成された画像形成領域を主走査同期信号(以下L−INDEX信号ともいう)及び、副走査同期信号、システムクロック信号等に基づいて判別するようになされる。
【0095】
図8は、画像書込みユニット3Y〜3K、インデックス成形回路18及び画像領域判別部58の構成例を示すブロック図である。図8に示す画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kには、図6に示したレーザインデックスセンサ49が設けられ、各々のレーザインデックスセンサ49によってレーザ光が検知される。画像書込みユニット3Yでは書込み検知信号(以下Y−INDEX信号という)が検知され、画像書込みユニット3Mでは書込み検知信号(以下M−INDEX信号という)が検知され、画像書込みユニット3Cでは書込み検知信号(以下C−INDEX信号という)が検知され、画像書込みユニット3Kでは書込み検知信号(以下K−INDEX信号という)が検知される。Y−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号及びK−INDEX信号はインデックス成形回路18に出力される。
【0096】
インデックス成形回路18は、Y−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号及びK−INDEX信号を波形成形し、これらのY−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号及びK−INDEX信号をL−INDEX信号(主走査同期信号)として画像領域判別部58に出力する。
【0097】
また、図8に示す画像領域判別部58はシステムバス19に接続される。画像領域判別部58は印字領域制御回路81、ポリゴン駆動クロック発生回路82、スキュー補正制御回路83、マーク書出補正制御回路84、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85から構成される。
【0098】
印字領域制御回路81は、ポリゴン駆動クロック発生回路82、スキュー補正制御回路83、マーク書出補正制御回路84及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85の入出力を制御する。例えば、印字領域制御回路81はシステムバス19を通じてCPU55から副走査微調補正データD1を入力してポリゴン駆動クロック発生回路82を制御したり、同様にして、CPU55から画像傾き補正用のスキュー補正データD2を入力してスキュー補正制御回路83を制御したり、CPU55からマーク書出位置補正データD5を入力してマーク書出補正制御回路84を制御したり、CPU55から横倍/部分横倍補正データD5を入力して主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85を制御する(図9参照)。
【0099】
ポリゴン駆動クロック発生回路82は、印字領域制御回路81の制御を受けて副走査微調補正データD1、L−INDEX信号、システムクロック信号SCKを入力してY色,M色,C色,BK色用のポリゴン駆動クロック信号(Y,M,C,KポリゴンクロックCLK)を作成し、画像書込ユニット3Y、3M、3C、3K等に出力する(図10参照)。
【0100】
スキュー補正制御回路83は、CPU55からシステムバス19を通じて画像傾き補正用のスキュー補正データD2を入力し、このスキュー補正データD2に基づいてY色,M色,C色の各副走査調整用の位置補正信号Sy、Sm、Scを生成し、これらの位置補正信号Sy、Sm、Scを画像書込みユニット3Y、3M、3Cへ出力するようになされる。マーク書出補正制御回路84は、CPU55からマーク書出位置補正データD5を入力してY色,M色,C色,BK色の各マーク書出位置補正データD5’を生成し、このマーク書出位置補正データD5’を印字領域制御回路81で使用するようになされる。
【0101】
主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85は、図示しない主走査補正部、副走査補正部、全体横倍補正部及び部分横倍補正部から構成される。主走査補正部では、補正量算出&補正制御部512により出力される主走査補正データD6又はマーク書出位置補正データD5’に基づいて主走査方向の位置ずれを無くすように補正する。主走査補正データD6又はマーク書出位置補正データD’は主走査方向の書き出しタイミングを調整するためのデータである。
【0102】
副走査補正部では、補正量算出&補正制御部512により出力される副走査粗調補正データD7に基づいて、副走査方向の位置ずれを無くすように補正する。副走査粗調補正データD7は副走査方向の書き出しタイミングを調整するためのデータである。
【0103】
全体横倍補正部では、全体横倍補正データD8に基づいて全体横倍ずれ量を無くすように補正するようになされる。全体横倍補正データD8は、画素クロック信号の周波数を調整するためのデータである。部分横倍補正部では、部分横倍補正データD9に基づいて部分横倍ずれ量を無くすように補正する。部分横倍補正データD9は画像書込みユニット3Y等の主走査方向の傾きを調整するためデータである。
【0104】
画像書込みユニット3Yは、Y色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット312から構成される。切換え回路311は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、Y色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、Y−HV,Y−VV信号)に基づいて画像データDy、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる(図11参照)。
【0105】
画像データDyは画像処理手段70から入力する。以下、Y色用の画像データDy、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWyという。切換え回路311は書込ユニット312に接続される。書込ユニット312は、Y色用の書込画像データWy、YポリゴンCLK信号及び、位置補正信号Syに基づいて感光体ドラム1Yに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Yには図示しない感光体ドラム1Yの駆動用モータが設けられる。書込ユニット312は、スキュー補正制御回路83から入力した位置補正信号Syに基づいて補正手段5Yのモータ42を制御し、そのC2Yレンズ38を水平方向及び垂直方向に調整するようになされる。
【0106】
同様にして、画像書込みユニット3Mは、M色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路313及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット314から構成される。切換え回路313は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、M色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、M−HV,M−VV信号)に基づいて画像データDm、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる。
【0107】
画像データDmは画像処理手段70から入力する。以下、M色用の画像データDm、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWmという。この切換え回路313は書込ユニット314に接続される。書込ユニット314は、M色用の書込画像データWm、MポリゴンCLK信号及び、位置補正信号Smに基づいて感光体ドラム1Mに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Mには図示しない感光体ドラム1Mの駆動用モータが設けられる。書込ユニット314は、スキュー補正制御回路83から入力した位置補正信号Smに基づいて、補正手段5Mの図示しないモータ42を制御し、そのドラム面結像用のC2Mレンズを水平方向及び垂直方向に調整するようになされる。
【0108】
また、画像書込みユニット3Cは、C色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路315及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット316から構成される。切換え回路315は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、C色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、C−HV,C−VV信号)に基づいて画像データDc、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる。
【0109】
画像データDcは画像処理手段70から入力する。以下、C色用の画像データDc、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWcという。切換え回路315は書込ユニット316に接続される。書込ユニット316は、C色用の書込画像データWc、CポリゴンCLK信号及び、位置補正信号に基づいて感光体ドラム1Cに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Cには図示しない感光体ドラム1Cの駆動用モータが設けられる。書込ユニット316は、スキュー補正制御回路83から入力した位置補正信号Scに基づいて補正手段5Cのモータ42を制御し、そのドラム面結像用のC2Cレンズを水平方向及び垂直方向に調整するようになされる。
【0110】
また、画像書込みユニット3Kは、BK色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路317及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット318から構成される。切換え回路317は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、BK色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、K−HV,K−VV信号)に基づいて画像データDk、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる。画像データDkは画像処理手段70から入力する。以下、BK色用の画像データDk、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWkという。
【0111】
切換え回路317は書込ユニット318に接続される。書込ユニット318は、BK色用の書込画像データWk及び、BKポリゴンCLK信号に基づいて感光体ドラム1Kに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Kには図示しない感光体ドラム1Kの駆動用モータが設けられる。画像形成ユニット10Kは、モータ制御を実行し、感光体ドラム1Kの回転速度を調整するようになされる。
【0112】
図9は、印字領域制御回路81の構成例を示すブロック図である。図9に示す印字領域制御回路81は、図8に示したシステムバス19に接続される。印字領域制御回路81は、主走査補正回路801、副走査粗調補正回路802、クロック同期生成回路803及び、横倍補正&部分横倍補正回路804から構成される。
【0113】
主走査補正回路801は、図8に示したシステムバス19を通じてCPU55から主走査方向の書込み位置補正用の主走査補正データD6又はマーク書出位置補正データD5’を入力し、インデックス成形回路18からY−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号、K−INDEX信号を入力し、及び、システムクロック信号SCKを入力して、Y色,M色,C色,BK色の各主走査補正用の位置補正信号Y−HV(VALID)、M−HV、C−HV、K−HVを各々生成する。これらの信号Y−HV、M−HV、C−HV、K−HV信号は、印字領域制御信号を構成し、画像形成系IIへ出力される。これは、各々の色のマークパターンMP1の書込み位置を調整して画像形成位置をマーク位置センサ12A等の画像検出位置に移動するためである。
【0114】
副走査粗調補正回路802は、CPU55から副走査方向の書込み位置補正用の副走査粗調補正データD7及び副走査同期信号V−STを入力し、及び、システムクロック信号SCKを入力して、この副走査粗調補正データD7、副走査同期信号V−ST及びシステムクロック信号SCKに基づいてY色,M色,C色,BK色の各副走査調整用の位置補正信号Sy(Y−VV)、Sm(M−VV)、Sc(C−VV)、Sk(K−VV)を各々生成する。これらの信号Sy、Sm、Sc、Skは、印字領域制御信号を構成し、画像書込みユニット3Y〜3K(画像形成系II)へ出力される。各々の色のマークパターンMP1の書込み位置を調整して画像形成位置をマーク位置センサ12A等の画像検出位置に移動するためである。
【0115】
クロック同期生成回路803は、システムクロック信号SCKを入力し、このシステムクロック信号SCKに基づいて画像クロック信号(以下画像CLK信号という)を作成して横倍補正&部分横倍補正回路804へ出力する。横倍補正&部分横倍補正回路804は、クロック同期生成回路803から画像CLK信号を入力し、及び、CPU55から横倍/部分横倍補正データD8,D9を入力し、この画像CLK信号及び、横倍/部分横倍補正データD8,D9に基づいて横倍/部分横倍補正するための印字領域制御信号(以下DOT−CK信号という)を作成し、このDOT−CLK信号を画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kへ出力するようになされる。
【0116】
図10は、ポリゴン駆動クロック発生回路82の構成例を示すブロック図である。図10に示すポリゴン駆動クロック発生回路82は、発振器821、分周器822、ポリゴンモータ面位相制御回路823、ポリゴンクロック発生回路824及び副走査微調補正回路825から構成される。
【0117】
発振器821では基準周波数のクロック信号CKを発生するようになされる。発振器821には分周器822が接続されており、クロック信号CKを分周して所定の周波数のシステムクロック信号SCKを生成するようになされる。システムクロック信号SCKは印字領域制御回路81やポリゴンモータ面位相制御回路823に出力される。
【0118】
分周器822にはポリゴンモータ面位相制御回路823が接続され、ポリゴンクロック発生回路824及び副走査微調補正回路825を制御するようになされる。ポリゴンモータ面位相制御回路823にはポリゴンクロック発生回路824及び副走査微調補正回路825が接続される。
【0119】
ポリゴンクロック発生回路824は、インデックス成形回路18からY−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号、K−INDEX信号を入力し、及び、分周器822からシステムクロック信号SCKを入力して、Y−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号、K−INDEX信号と位相合わせたポリゴンクロック信号を発生する。
【0120】
ポリゴンクロック発生回路824は、副走査微調補正回路825に接続される。副走査微調補正回路825は副走査一ライン以下の微調整補正するために、CPU55から副走査微調補正データD1を入力し、及び、ポリゴンクロック発生回路824からポリゴンクロック信号PC1〜PC4を入力しタイミングを調整して、Y色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でYポリゴンCLKという)、M色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でMポリゴンCLKという)、C色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でCポリゴンCLKという)及びBK色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でKポリゴンCLKという)を各々生成する。YポリゴンCLKは画像書込みユニット3Yに出力され、MポリゴンCLKは画像書込みユニット3Mに出力され、CポリゴンCLKは画像書込みユニット3Cに出力され、及び、BKポリゴンCLKは画像書込みユニット3Kに各々出力される。
【0121】
図11は、Y色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311の構成例を示すブロック図である。図11に示すY色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311は、第1のカラーマークパターン発生回路301、第2のカラーマークパターン発生回路302、内部SGU回路303、セレクタ304及び書込画像データ作成回路305から構成される。
【0122】
カラーマークパターン発生回路301、302及び、内部信号発生ユニット回路(以下内部SGU回路という)303は印字領域制御回路81に接続される。カラーマークパターン発生回路301は印字領域制御回路81からDOT−CLK信号、Y−HV信号及びY−VV信号を入力してマークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1をセレクタ304に出力する。同様にして、カラーマークパターン発生回路302は印字領域制御回路81からDOT−CLK信号、Y−HV信号及びY−VV信号を入力してマークパターンMP2を形成するためのマークパターンデータD#2をセレクタ304に出力する。
【0123】
また、内部SGU回路303は、印字領域制御回路81からDOT−CLK信号、Y−HV信号及びY−VV信号を入力して内蔵マークパターン(例えば,フ字状パターン)を形成するための内蔵パターンデータD#3をセレクタ304に出力する。カラーマークパターン発生回路301、302及び、内部SGU回路303にはセレクタ304が接続される。セレクタ304はシステムバス19に接続され、Y色用の画像データDyが入力される。セレクタ304は、例えば、CPU55から入力したセレクト信号Seに基づいてマークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1、マークパターンMP2を形成するためのマークパターンデータD#2、フ字状のマークパターンを形成するための内蔵パターンデータD#3又はY色画像を形成するためのY色用の画像データDyのいずれかを選択するように動作する。
【0124】
セレクタ304は、書込画像データ作成回路305に接続される。書込画像データ作成回路305はセレクタ304によって選択された、マークパターンデータD#1、マークパターンデータD#2、内蔵パターンデータD#3又は、Y色画像を形成するためのY色用の画像データDyを、例えば、γ補正し、その後、PWM(パルス幅変調)処理をするように動作する。
【0125】
マーク位置自動調整モード時には、マークパターンMP2を形成するためのマークパターンデータD#2が選択される。色ずれ調整モード時には、マークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1が選択される。通常のカラーレジスト自動調整機能が動作しているときは、フ字状のマークパターンを形成するための内蔵パターンデータD#3が選択され、しかも、このときの最適サイズの内蔵パターンデータD#3が出力される。
【0126】
なお、他のM色、C色、BK色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路313,315,317においても、同様な構成が採られ、同様な処理がなされるが、各々の切換え回路313,315,317についての説明は省略する。このように構成すると、マーク位置自動調整モード、色ずれ調整モード及び通常の画像形成モードにおいて、マークパターンデータD#1、マークパターンデータD#2、フ字状のマークパターンを形成するための内蔵パターンデータD#3又は、Y色画像を形成するためのY色用の画像データDyを選択することができる。
【0127】
図12(A)及び(B)は、BK色用のマークパターンMP2における補正例を示す図である。図12(A)に示すマークパターンMP2は、主走査方向に所定の長さlを有し、この主走査方向に直交する副走査方向に所定間隔を有し、かつ、当該主走査方向に徐々にずらした、第Nライン目をマークセンタ設計位置とし、この位置Nライン目を中心にして前後、第N±6ラインの計m=13本の平行ラインパターンから構成される。この例でマークパターンMP2は、主走査方向において、所定間隔(以下ずらし間隔という)Δdだけ徐々にずらしたものである。
【0128】
図12(A)に示す波線は、マーク位置センサ12A等の画像検出位置を規定する検出軌跡線L0である。この画像検出位置は、マーク位置センサ12Aが中間転写ベルト6のBK色用のマークパターンMP2を精度良く読み込める位置である。この検出軌跡線L0は、中間転写ベルト6を回転させた場合に、マーク位置センサ12Aの通過点をプロットした場合に得られる線である。
【0129】
また、図12(A)に示す二点鎖線は、副走査方向に平行なマークセンタ設計位置を含む線であり、例えば、BK色用のマークパターンMP2の画像形成位置を規定する基準線Lrである。この例では、第Nライン目の左端部がマークセンタ設計位置であり、マーク位置センサ12Aは、Nx=N+3ライン目の左端部が接する基準線Lrを検知した状態である。この検出軌跡線L0と基準線Lrとの距離の差が画像検出位置と画像形成位置との間の位置ずれεである。位置ずれεが無い状態とは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態をいう。
【0130】
この例で、位置ずれεに対するマーク移動量(以下単に補正量Da’という)は、ラインのずらし間隔Δdで決めるようにしている。つまり、マークセンタ設計位置を第Nライン目とし、マーク位置センサ12Aがマーク位置自動調整モード時に、m=Nxライン目を検知するものとすると、補正量Da’は、(2)式、すなわち、
Da’=[Nx−N]×Δd ・・・・・・・(2)
から成る補正距離計算式により得られる。この補正量Da’に基づいて主走査方向におけるBK色用のマークパターンMP2の書出し位置を補正するようになされる。
【0131】
この例は、主走査同期信号L−INDEXが立ち上がってから、T時間経過後に、マーク位置センサ12Aによって、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)、(N−2)、(N−1)、N、(N+1)、(N+2)、(N+3)ライン目が検知され、(N+4)ライン以降から検知できなくなった場合である。主走査同期信号L−INDEXは、図7に示したインデックス成形回路18から主走査補正回路801内の図示しないマークカウンタへ出力される。なお、マークカウンタの1カウントは、1ドットクロックに相当する。1ドットクロック=0.0423mm(600dpiの場合)としたとき、マークカウンタは、主走査同期信号L−INDEXを基準にしてカウントを開始する。
【0132】
図12Aに示すBK色用のマークパターンMP2の例は、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが相対的にずれている場合であって、マーク位置センサ12Aは、Nx=(N+3)ライン目を検知している。この場合、Δd=0.9729mmとすると、補正量Da’は(2)式より、
Da’=[(N+3)−N]×Δd =2.9187mm
となる。ここで、主走査方向(水平方向)のマークカウンタの補正値をΔT[CLK]とすると、(3)式、すなわち、
ΔT=Da’/0.0423mm・・・・・(3)
によって換算される。この例では、Da’=2.9187mmをカウンタ補正値(ドットクロック)ΔTに換算すると、ΔTは69[CLK]となる。カウンタ補正値ΔTは、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正する量である。このカウンタ補正値ΔTは、ずらし量Δdを狭め、ラインパターンを増やすことで、最小補正単位を小さくできるようになるが、トナー消費量が増えてしまう。
【0133】
図12(B)は、検出軌跡線L0と基準線Lrとの距離の差が無い状態の例を示している。これは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態(Lr=Lo)である。この例では、主走査同期信号L−INDEXが立ち上がってから、T+ΔT=T+69[CLK]経過後に、マーク位置センサ12Aによって、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)(N−2)、(N−1)、Nライン目が検知され、(N+1)ライン以降からそれが検知しなくなる場合である。このように、図12Aに示したずれ量εからマーク書出し(主走査方向)位置を決めるマークカウンタの値を69[CLK]プラス補正して、マーク位置センサ12Aの画像検出位置とマークパターンMP2の画像形成位置の中心とを合わせ込むことができる。
【0134】
図13(A)〜(C)は、図12(A)に示したBK色用のマークパターンMP2による他の補正例を示す図である。図13(A)に示す補正例は、主走査方向へのずらし量Δdの約半分の精度で位置ずれ量εを補正する場合である。マーク位置センサ12Aは、主走査同期信号L−INDEXが立ち上がってから、T時間経過後に、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)ライン目を検知し、(N−2)ライン以降から検知しなくなった場合である。
【0135】
図13(A)に示すBK色用のマークパターンMP2の例は、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが相対的にずれている場合であって、マーク位置センサ12Aは、Nx=(N−3)ライン目を検知している。この場合は、ずらし量Δdの約半分の精度で位置ずれ量εを補正する場合であるので、Δd=0.9729/2=0.4865mmとすると、主走査方向(水平方向)のマークカウンタの補正値ΔTa[CLK]は、(4)式、すなわち、
ΔTa=−Δd/0.0423mm ・・・・・・・(4)
により求められる。この例では、
ΔTa=−0.4865/0.0423mm=−11[CLK]
となる。このカウンタ補正値ΔTa=−11[CLK]は、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正する量である。
【0136】
図13(B)は、マーク位置センサ12Aによるm=(N−2)ライン目までの検知例を示す図である。図13(B)に示す検知例は、図13(A)に示したBK色用のマークパターンMP2の検知位置から、カウンタ補正値ΔTa=−11[CLK]により、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正した場合である。つまり、マーク位置センサ12Aは、L−INDEX信号が立ち上がってから、T−ΔTa時間経過後に、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)、(N−2)ライン目を検知し、(N−1)ライン以降から検知しなくなった場合である。この場合、Δd=0.9729mmとすると、補正量Da’は(2)式より、
となる。ここで、主走査方向(水平方向)のマークカウンタの補正値をΔT[CLK]とすると、(3)式より、
となる。このカウンタ補正値ΔT=−46[CLK]は、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を更に補正する量である。この補正によって、マークパターンMP2の基準線Lrがマーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0に近づく方向にシフトするようになされる。
【0137】
図13(C)は、マーク位置センサ12Aによるm=Nライン目の検知例を示す図である。図13(C)に示す検知例は、図13(A)に示したBK色用のマークパターンMP2の検知位置から、カウンタ補正値ΔTa=−11[CLK]及び、カウンタ補正値ΔT=−46[CLK]により、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正した場合である。つまり、マーク位置センサ12Aは、L−INDEX信号が立ち上がってから、T−ΔTa−ΔT=T−57時間経過後に、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)、(N−2)、(N−1)、Nライン目を検知し、(N+1)ライン以降から検知しなくなった場合である。この場合は、マークパターンMP2の基準線Lrがマーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0との位置ずれεが、許容距離差の中に包含された状態となる。これは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態(Lr=Lo)である。このように、図13(A)に示したずれ量εからマーク書出し(主走査方向)位置を決めるマークカウンタの値を57[CLK]マイナス補正して、マーク位置センサ12Aの画像検出位置とマークパターンMP2の画像形成位置の中心とを合わせ込むことができる。
【0138】
図14(A)〜(D)は、中間転写ベルト6の印字領域と、その印字領域の主走査方向及び副走査方向との関係例を示す図である。図14(A)に示すL−INDEX信号は、図8に示したインデックス成形回路18から画像領域判別部58へ出力される。もちろん、L−INDEX信号は、Y色用の主走査同期信号(Y−INDEX信号)、M色用の主走査同期信号(M−INDEX信号)、C色用の主走査同期信号(C−INDEX信号)、BK色用の主走査同期信号(K−INDEX信号)から構成される。図14(A)〜(D)において、「*」印は各色を示す。
【0139】
ここで、クロックスタートカウント値をTcとし、マーク位置自動調整モード時のマーク位置補正量をΔTとし、色ずれ調整モード時のカラーレジスト自動調整量をΔTrとすると、L−INDEX(主走査同期)信号が立ち上がってTc+ΔT+Tr後に、図14Bに示すBK色用の書込データWyが書き込まれる。
【0140】
例えば、Y色用の書込データWyは、画像書込ユニット3Kに入力されると、図14(C)に示すY色用の主走査周期信号(H−VALID信号)及び、図14(D)に示すY色用の副走査周期信号(V−VALID信号)が共に、ハイ・レベルとなる期間に、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラムIK等に書き込まれる。ここでホールドスタートカウンタ値をThとし、マーク位置自動調整モード時のマーク位置補正量をΔTとし、色ずれ調整モード時のカラーレジスト自動調整量をΔTrとすると、図14(C)に示すH−VALID信号及び、図14(D)に示すV−VALID信号は、L−INDEX信号が立ち上がってTh+ΔT+Tr後に立ち上がる。
【0141】
なお、図14(D)に示す印字領域は、実際の転写紙の画像形成領域又はテストパターン領域である。H−VALID信号は、中間転写ベルト6の印字領域の主走査方向の書込期間を規定するものである。V−VALID信号は、副走査方向の書込期間を規定するものである。
【0142】
このように、実際の画像領域又は、テストパターン領域の主走査側の書出し位置は、マーク位置補正量ΔTと、カラーレジスト自動調整値ΔTrとで補正された値となる。但し、色ずれ調整モードでは、BK色のマークパターンMP1の画像形成基準位置に、他のY,M,C色のマークパターンMP1の画像形成位置の合わせ込みを実行するため、マーク位置自動調整モード時のBK色の書出し位置は、マーク位置補正量ΔTのみで調整され、カラーレジスト自動調整値ΔTrを補正対象としていない。従って、通常のカラーレジスト自動調整時に作成するマークパターンMP1の主走査側書出し位置は、マーク位置補正量ΔTで補正された値となる。
【0143】
図15(A)及び(B)は、図7に示した操作部16における操作設定画面P1及びP2の表示例を示す図である。この例で、通常のカラーレジスト自動補正動作とは別に、BK色のマーク位置を補正するマーク位置補正モードを設けている。サービスマン専用調整モード、又は画像形成動作とは別に、画像形成ユニット交換を検知して操作部16上で調整モードをユーザに促し、ユーザは対象ユニット交換時に、操作部16上の例えば、タッチパネルアイコンを押下することで、補正モード(セットモード)を実行するようにしたものである。
【0144】
図15Aに示す操作設定画面P1は、電源投入後、図示しない初期設定画面において、操作設定モードを選択すると、操作部16の液晶ディスプレイ等に表示されるものである。この操作設定画面P1には、「設定モード:項目を選んで下さい。」なるメッセージが表示される。この表示領域の下方には、「1:プロセス調整」、「2:画像調整」、「3:ランニングテスト」、「4:テストパターン出力」、「5:カラーレジスト自動調整」、「6:リスト出力」の各々のモードが表示されると共に、各々の数字「1」〜「5」が選択キーとなされる。ここでキーオペレータ(サービスマン等)は、設定したい項目の番号をタッチすると、そのモードに移行される。この例では、5番の「カラレジスト自動調整」が選択された場合である。
【0145】
図15(B)に示す操作設定画面P2は、図15(A)に示した操作設定画面P1において、「5:カラーレジスト自動調整」を選択した場合の表示例である。この例では、操作設定画面P1から操作設定画面P2に表示が切り替わり、「設定モード:カラーレジスト自動調整」なる表示がなされる。この表示領域の下方においては、「カラーレジスト自動調整」の下位階層の選択枝となる「1:マーク位置自動調整」、「2:マーク位置手動調整入力」、「3:カラーマーク位置自動調整」及び、「4:マーク位置:カラーレジスト自動調整」等の各々のモードが表示されると共に、各々の数字「1」〜「4」が選択キーとなされている。
【0146】
図16(A)及び(B)は、操作部16における操作設定画面P3及びP4の表示例を示す図である。図16(A)に示す操作設定画面P3は、図15(B)に示した操作設定画面P2において、「3:カラーマーク位置自動調整」を選択した場合の表示例である。この例では、操作設定画面P2から操作設定画面P3に表示が切り替わり、「設定モード:カラーマーク位置自動補正」なる表示がなされる。この表示領域の下方においては、カラーマーク位置自動補正の下位階層の選択枝となる「1:位置自動補正動作実施」のアイコンが表示されると共に、数字「1」が選択キーとなされる。
【0147】
ここでキーオペレータは、「1:位置自動補正動作実施」のアイコンボタン「1」をタッチすると、マーク位置自動調整モード(マーク位置の自動補正動作)が行われる。補正中は、この表示領域の右側の「補正動作実行中」の表示背景色が変化する。補正終了時には、「補正完了」の表示に切り替わるようになされる。
【0148】
図16(B)に示す操作設定画面P4は、図15(B)に示した操作設定画面P2において、「2:マーク位置手動調整入力」を選択した場合の表示例である。この例では、操作設定画面P2から操作設定画面P4に表示が切り替わり、「設定モード:カラーマーク位置手動補正入力」なる表示がなされる。この表示領域の下方においては、Y色,M色,C色,BK色用のカラーマーク位置手動補正値の入力欄が表示される。この表示領域の右側には、「入力」の確認用の入力アイコン(ボタン)が表示される。
【0149】
各色用のカラーマーク位置手動補正値の入力欄には、操作部16の図示しない数字「0」〜「9」のテンキーや、「+」、「−」、小数点「.」等の記号キーから、実際に補正量を入力して、入力アイコン(ボタン)で図7に示した不揮発メモリ14に補正値を記憶させる。「+」側は、マーク位置右シフトを示し、Y「−」側は、マーク位置左シフトを各々示している。なお、図16(B)に示す操作設定例によれば、Y色用の補正量として「+1.25」mmを入力し、M色用の補正量として「+0.00」mmを入力し、C色用の補正量として「−0.50」mmを入力し、BK色用の補正量として「+0.00」mmを各々入力した場合である。
【0150】
続いて、本発明に係る画像形成方法について、カラー画像形成装置100の動作例について説明をする。図17は、カラー画像形成装置100における電源ON時のモード選択例を示すフローチャートである。
【0151】
この実施形態では、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成する場合を前提にして、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP1やMP2を検出するためのマーク位置センサ12A、12Bの画像検出位置を予め設定した画像検出系Iと、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに書込画像データWy、Wm、Wc、Wkを書き込んで色画像を形成するための画像形成位置を予め規定した画像形成系IIとが準備される。
【0152】
画像形成系IIは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにマーク位置調整用の第2のマークパターンデータD#2を書き込んで中間転写ベルト6にマークパターンMP2を形成する。画像検出系Iは、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の位置を検出する。この例では、画像検出系Iにより検出されたマークパターンMP2の位置検出データに基づいて画像形成系IIの画像形成位置を画像検出系Iの画像検出位置に合わせ込む場合を前提とする。
【0153】
これを動作条件にして、図17に示すフローチャートのステップA1でCPU55は工程モードが選択されたか否かを判別する。工程モードであるか否かの選択は、図7に示した操作部16から入力される操作データD3に基づいて判断される。工程モードが選択された場合は、ステップA2に移行してCPU55は、工程モード処理を実行する。この処理は、例えば、メーカ側の製造工程時における組み立て処理等である。
【0154】
ステップA1で工程モードが選択されていない場合は、ステップA3に移行しCPU55は、不揮発設定モードが選択されたか否かを判別する。不揮発設定モードであるか否かの選択は、図7に示した操作部16から入力される操作データD3に基づいて判断される。不揮発設定モードが選択された場合は、ステップA4に移行して不揮発設定モード処理を実行する。ここでの処理は、例えば、マーク位置自動調整モード時における補正量の格納処理等である。
【0155】
ステップA3で不揮発設定モードが選択されていない場合は、ステップA5に移行して調整(設定)モードが選択されたか否かを判別する。調整モードであるか否かの選択は、図15Aに示した操作設定画面P1を操作部16に表示し、図7に示した操作部16から入力される「1」〜「6」のアイコンボタン等による操作データD3に基づいて判断される。調整モードが選択された場合は、ステップA6に移行して調整モード処理を実行する(図18参照)。
【0156】
ステップA4で調整モードが選択されていない場合は、ステップA7に移行して作像シーケンス処理を実行する。ここでの処理は、コピー動作や、プリンタ動作である(図21及び図22参照)。なお、電源投入時、操作部16のテンキーが押下されていなければ、通常この作像シーケンスモードに移行する。
【0157】
このように、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、ステップA5の調整(設定)モードが選択されると、予め規定された画像形成系IIにおける画像形成位置と、画像検出系Iにおける画像検出位置との間の位置ずれεを取り除くことができる。
【0158】
従って、画像形成系IIの画像形成位置と、画像検出系Iの画像検出位置との間の位置ずれεを取り除いた画像形成系IIにおいて精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。これにより、精度良く色ずれ調整された画像形成系IIにおいて、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成できるようになる。
【0159】
以下、調整モード処理、カラーレジスト調整処理、マーク位置補正処理、作像シーケンス処理及びカラーレジスト自動補正処理に分けて説明をする。
【0160】
図18は、カラー画像形成装置100における調整モード処理例を示すフローチャートである。この例で、図17に示したフローチャートのステップA5で調整モード処理が選択された場合であって、図15(A)に示した操作設定画面P1が操作部16に表示される場合を前提にして、図18に示すフローチャートのステップB1に移行し、CPU55は、「1:プロセス調整モード」が選択されたか否かを判別する。「1:プロセス調整モード」が選択された場合は、ステップB2に移行してCPU55はプロセス調整処理を実行する。
【0161】
「1:プロセス調整モード」が選択されない場合は、ステップB3に移行してCPU55は、「2:画像調整モード」が選択されたか否かを判別する。「2:画像調整モード」が選択された場合は、ステップB4に移行してCPU55は、画像調整モード処理を実行する。
【0162】
また、「2:画像調整モード」が選択されない場合には、ステップB5に移行してCPU55は、「3:ランニングテストモード」が選択されたか否かを判別する。「2:ランニングテストモード」が選択された場合は、ステップB6に移行してCPU55は、ランニングテストモード処理を実行する。
【0163】
「3:ランニングテストモード」が選択されない場合は、ステップB7に移行してCPU55は、「4:テストパターン出力モード」が選択された否かを判別する。「4:テストパターン出力モード」が選択された場合は、ステップB8に移行してCPU55は、テストパターン出力処理を実行する。
【0164】
「4:テストパターン出力モード」が選択されない場合は、ステップB9に移行してCPU55は、「5:カラーレジスト自動調整モード」が選択されたか否かを判別する。「5:カラーレジスト自動調整モード」が選択された場合は、ステップB10に移行してCPU55は、カラーレジスト自動調整処理を実行する(図19参照)。「5:カラーレジスト自動調整モード」が選択されない場合は、ステップB11に移行してCPU55は、「6:リスト出力処理」を実行する。その後、図17に示したフローチャートのステップA6に戻る。
【0165】
図19は、カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動調整処理例を示すフローチャートである。この例では、カラーレジスト自動調整処理において、色ずれ調整モード時のマークパターンMP1を使用した通常のカラーレジスト自動補正を強制的に実行する処理を取り入れている。
【0166】
この例で、図18に示したフローチャートのステップB10でカラーレジスト自動調整処理が選択された場合であって、図15(B)に示した操作設定画面P2が操作部16に表示される場合を前提にして、図19に示すフローチャートのステップC1に移行して、CPU55は、「1:マーク位置自動補正処理」のモードが選択されたか否かを判別する。「1:マーク位置自動補正処理」のモードが選択された場合は、ステップC2に移行してCPU55は、マーク位置自動補正処理を実行する。
【0167】
このマーク位置自動補正処理では、本発明に係るマークパターンMP2や、フ字状の大サイズのマークパターンを用いて、マーク位置センサ12Aの中央、又は、読取り検知領域以内に、マークパターンMP2の画像形成位置がシフトするように、マークパターンMP2の書込み位置を補正する動作がなされる(図20参照)。
【0168】
ステップC1で「1:マーク位置自動補正処理」のモードが選択されない場合は、ステップC3に移行して、CPU55は、「2:マーク位置手動補正処理」のモードが選択されたか否かを判別する。「2:マーク位置手動補正」のモードが選択された場合は、ステップC4に移行してCPU55はマーク位置手動補正処理を実行する。このマーク位置手動補正処理は、図16(B)に示した操作設定画面P4が操作部16に表示される。この操作設定画面P4においては、操作部16の図示しない数字「0」〜「9」のテンキーや、「+」、「−」、小数点「.」等の記号キーを使用して、実際に、Y色,M色,C色,BK色用のカラーマーク位置手動補正値が入力される。その後、この表示領域の右側に設けられた「入力」の確認用の入力アイコン(ボタン)が操作される。
【0169】
また、ステップC3で「2:マーク位置手動補正処理」のモードが選択されない場合は、ステップC5に移行して、CPU55は、「3:カラーレジスト自動調整処理」のモードが選択されたか否かを判別する。「3:カラーレジスト自動調整処理」のモードが選択された場合は、ステップC6に移行してCPU55は、カラーレジスト自動調整処理を実行する。
【0170】
ステップC5で「3:カラーレジスト自動調整処理」のモードが選択されない場合は、ステップC7に移行してCPU55は、マーク位置・カラーレジスト自動調整処理を実行する。このマーク位置・カラーレジスト自動調整処理は、マーク位置自動補正処理の実行後、続けて、マークパターンMP1を使用した通常のカラーレジスト自動調整処理を実行し、例えば、BK色のカラーレジストのマークパターンMP1に他の色のカラーレジストのマークパターンMP1を合わせる動作がなされる。その後、図18に示したフローチャートのステップB10に戻る。
【0171】
図20は、カラー画像形成装置100における各色のマーク位置補正例を示すフローチャートである。この例では、カラーマークパターン位置補正処理に作成するマークパターンMP2の主走査側書出し位置は、マーク位置補正無しのマーク位置補正量ΔTの値で作成する。また、マーク位置センサ12A等が色ずれ調整モード時にレジスト補正可能な範囲以内、例えば、図12Aに示したマークセンタ設計位置であるNライン目に対して基準線Lr上に検出領域±2.3mmを設定し、この検出領域内に検出軌跡線L0がくるように位置ずれεを補正する場合を例に挙げる。
【0172】
これらを補正条件にして、図19に示したステップC1で「1:マーク位置自動補正」のモードが選択された場合は、図20に示すフローチャートのステップE1に移行して、CPU55は、BK色の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路302からBK色用のマークパターンデータD#2を出力する。他のC色、M色、Y色等の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路302からC色、M色、Y色用のマークパターンデータD#2を順次出力する。各々のマークパターンデータD#2は、セレクタ304を通じて書込画像データ作成回路305に出力される。
【0173】
この書込画像データ作成回路305では、図14(C)に示したH−VALID信号及び、図14(D)に示したV−VALID信号が共に、ハイ・レベルとなる期間に、例えば、BK色用の書込データWkが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1K等に書き込まれる。例えば、図14Bに示したBK色用の書込データWkは、L−INDEX信号が立ち上がってからTc+ΔT+Tr後に、書込ユニット318等に書き込まれる。
【0174】
なお、H−VALID信号及び、V−VALID信号は、L−INDEX信号が立ち上がってからTh+ΔT+Tr後に立ち上がる。他のC色用の書込データWcが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Cに書き込まれ、M色用の書込データWmが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Mに書き込まれ、Y色用の書込データWyが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Yに書き込まれる。
【0175】
その後、ステップE2でマーク位置センサ12A、12Bは、BK色,C色,M色,Y色の各マークパターンMP2を検出する。このとき、マーク位置センサ12Aは位置検出信号S21を信号処理回路51に出力する。信号処理回路51では、マーク位置センサ12Aから出力される位置検出信号S21をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp1をメモリバッファ53に出力するようになされる。マーク位置センサ12Bは位置検出信号S22を信号処理回路52に出力する。信号処理回路52では、マーク位置センサ12Bから出力される位置検出信号S22をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp2をメモリバッファ54に出力するようになされる。
【0176】
そして、ステップE3でCPU55は、メモリバッファ53及び54から読み出した位置検出データDp1,Dp2に基づいて、マークパターンMP2のマークセンタ設計位置(画像形成位置)がマーク位置センサ12A等の検知領域外か否かを判別する。このとき、CPU55は、マークセンタ設計位置であるNライン目に予め設定された検出領域±2.3mm内に、このNラインが入っているかをマーク位置センサ12A等が検知したか否か、つまり、図12Aに示した基準線Lr及び検出軌跡線L0が検知領域内に入っているか否かで位置ずれ補正を実行するか否かを判断するようになされる。
【0177】
ここでCPU55によって、検出領域内に、このNラインが入っていないことが検知された場合は、基準線Lrと検出軌跡線L0との間に位置ずれが生じていると判断して、ステップE4に移行する。ステップE4でCPU55は、マークパターンMP2の主走査側の書き出しタイミングを補正する補正量Da’を算出する。例えば、図12(A)に示した位置ずれεに対する補正量Da’は、マーク位置センサ12Aがマーク位置自動補正モード時に、m=Nxライン目を検知するものとすると、補正量Da’は、(5)式、すなわち、
Da’=[m−N]×Δd ・・・・・・・(5)
から成る補正距離計算式により得られる。この補正量Da’に基づいて主走査方向におけるBK色用のマークパターンMP2の書出し位置を補正するようになされる。ここで、主走査方向(水平方向)のマークカウンタにセットするための各色マーク位置の補正値をΔT[CLK]とすると、(6)式、すなわち、
ΔT=Da’/0.0423mm ・・・・・・・(6)
によって換算される。他のC色、M色、Y色等のマークパターンMP2の補正量Da’も算出され、これらの補正量Da’もマークカウンタの補正値ΔT[CLK]に換算される。
【0178】
この各色マーク位置の補正値ΔTは、ステップE5で不揮発性メモリ14に記憶され保存される。この補正値ΔTは、マーク位置センサ12A、12B等がNライン目を検知できる画像形成位置にマークパターンMP2の書込み位置を移動する量である。なお、ステップE3でCPU55によって、検出領域内に、このNラインが入っていることが検知された場合、つまり、基準線Lrと検出軌跡線L0との間に位置ずれがないと判断された場合は、マーク位置補正処理を終了する。
【0179】
このように、図12Aに示したずれ量εからマーク書出し(主走査方向)位置を決めるマークカウンタの値を所定の補正値ΔTだけ補正すると、マーク位置センサ12Aの画像検出位置とマークパターンMP2の画像形成位置の中心とを合わせ込むことができる。
【0180】
図21及び図22は、作像シーケンス処理例(その1、2)を各々示すフローチャートである。この例では、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成する場合を前提にして、図17に示した工程モード、不揮発設定モード又は、調整(設定)モードが選択されたか否かを判別した後に、作像シーケンス処理を実行する。なお、電源投入時、操作部16のテンキーが押下されていなければ、通常、この作像シーケンスモードを実行する処理に移行する。
【0181】
これらを処理条件にして、図21に示すフローチャートのステップF1で画像形成系IIは、ウォームアップ動作を開始する。このとき、図1に示した定着装置17、図2に示した帯電手段2Y,2M,2C,2K等、現像装置4Y,4Y,4C,4K等、及び図6に示したY色用のポリゴンモータ35、他の色用のポリゴンモータ等には所定の電圧が印加される(画像形成系II)。
【0182】
そして、ステップF2で画像形成系IIは所定のウォームアップ処理を実行する。このとき、画像形成系IIにおいて、定着装置17は所定の電圧に基づいて所定の定着温度に上昇される。帯電手段2Yは、所定の電圧に基づいて感光体ドラム1Yを所定の電位に帯電し、帯電手段2Mは、同様にして感光体ドラム1Mを所定の電位に帯電し、帯電手段2Cも、同様にして感光体ドラム1Cを所定の電位に帯電し、帯電手段2Kも同様にして感光体ドラム1Kを所定の電位に各々帯電する。現像装置4Y,4Y,4C,4Kでは、各色のトナー剤が攪拌される。各色用のポリゴンモータ35では、所定の電圧に基づいて所定の回転数に上昇される。
【0183】
その後、ステップF3で画像形成系IIは、色ずれ調整モードによりプロセス補正動作を実行する。このプロセス補正動作において、マークパターンMP1が使用される。マークパターンMP1には適正サイズのフ字状のカラーマークパターンが使用される(図23参照)。
【0184】
このとき、CPU55は、BK色の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からセレクタ304を通じてマークパターンデータD#1が選択され出力される。他のC色、M色、Y色等の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からC色、M色、Y色用のパターンデータD#1を順次選択され出力される。各々のマークパターンデータD#1は、セレクタ304を通じて書込画像データ作成回路305に出力される。
【0185】
そして、ステップF4でCPU55は、カラーレジスト自動補正処理を実行する(図23〜図27参照)。その後、ステップF5でCPU55は、ウォームアップ処理を完了したかを判別する。ウォームアップ処理を完了しない場合は、ステップF2に戻って、上述した処理を継続する。ウォームアップ処理を完了した場合は、ステップF6に移行してCPU55は待機動作に入る。
【0186】
その後、ステップF7に移行して、CPU55はコピーキーが押下されたかを判別する。このとき、コピーキーが押下されたか否かは、操作部16からCPU55へ出力される操作データD3に基づいて判別する。コピーキーが押下された場合は、図22(A)に示すフローチャートのステップF8に移行する。ステップF8でCPU55は、カラーレジスト自動補正処理を実行する時期(タイミング)が到来したか否かを判別する。時期到来か否かは、カラーコピー枚数や、画像形成系IIの累積稼働時間等の履歴データを参照して判別する。例えば、比較基準値を予め設けて置き、この比較基準値と履歴データとを比較し、カラーコピー枚数が比較基準値を越える場合に、「時期到来」と判別する。
【0187】
カラーレジスト自動補正処理を実行する時期が到来した場合には、ステップF9に移行してCPU55はカラーレジスト自動補正処理を実行する。カラーレジスト自動補正処理を実行する時期にいまだ到来していない場合には、ステップF10に移行してCPU55はコピー作像シーケンス動作に移行する。その後、ステップF11に移行してCPU55は、コピー作像シーケンスを全部終了したか否かを判別する。コピー作像シーケンスを全部終了していない場合は、ステップF10に戻ってコピー作像シーケンス動作を継続する。コピー作像シーケンスを終了する場合は、図21に示したステップF6に戻って待機動作を継続する。
【0188】
また、ステップF7でコピーキーが押下されない場合は、CPU55は他の画像形成ジョブとしてプリントコマンドが入力されたかを判別する。プリントコマンドが入力されない場合は、ステップF6に戻って待機動作を継続する。プリントコマンドが入力された場合は、図22(B)に示すフローチャートのステップF12に移行する。ステップF12では、CPU55はカラーレジスト自動補正処理を実行する時期が到来したか否かを判別する。カラーレジスト自動補正処理を実行する時期が到来した場合には、ステップF13に移行してカラーレジスト自動補正処理を実行する。カラーレジスト自動補正処理を実行する時期がいまだ到来していない場合には、ステップF14に移行してプリント作像シーケンス動作に移行する。
【0189】
その後、ステップF15に移行してプリント作像シーケンスを全部終了したかを判別する。プリント作像シーケンスを全部終了していない場合は、ステップF14に戻ってプリント作像シーケンス動作を継続する。プリント作像シーケンス動作を終了する場合は、図21に示したステップF6に戻って待機処理を継続する。これにより、カラーレジスト自動補正処理された画像形成系IIで任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成することができ、高品質のカラーコピーや、カラープリントを行うことができる。
【0190】
図23は、カラーレジスト自動補正処理時のマーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP1の検知例を示す斜視図である。図24は、1つのマークパターンMP1の形状例を示す図である。
【0191】
図23に示す中間転写ベルト6には、色ずれ調整用の「フ」字状のマークパターンMP1が形成される。マークパターンMP1は例えば、中間転写ベルト6の副走査方向に沿って左端及び右端に複数個を連続し並べて作成される。中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP1の位置は、マーク位置センサ12A,12Bによって検出される。
【0192】
このマークパターンMP1は、図24に示す画像形成系IIの主走査方向に平行な所定長さの直線部と、その中間転写ベルト6の副走査方向に所定の角度θ(例えば、θ=45°)を有した傾斜部とを組み合せた「フ」字形状を成している。このマークパターンMP1は、第2の実施形態で説明する第2のマークパターンMP2の他の一例となるマークパターンMP2’と相似形状で、これよりも、小さいサイズに作成される。色ずれ調整用のマークパターンMP1をマーク位置自動調整用の「フ」字状のマークパターンMP2’のサイズよりも縮小した理由は、色ずれ調整モードにおけるレジストマーク形成で、レジストマーク一単位のパターン当たりに消費するトナー量をマーク位置自動調整モードに比べて低減させるためである。
【0193】
図24に示す色ずれ調整用のマークパターンMP1は、マーク位置自動調整モードで取得した補正値ΔTに基づいてマーク位置センサ12Aの検出軌跡線Lo上に、このマークパターンMP1の基準線Lrが一致するように形成される。基準線Lrは、マークセンタ設計位置を含む副走査方向に平行な線である。検出軌跡線Loは、マーク位置センサ12A,12Bを装置本体側の設計位置に取付け、中間転写ベルト6を移動することで一義的に決まる架空の線である。
【0194】
図24に示すwはマーク被検知領域(サイズ領域)であり、マーク位置センサ12Aによって検知されるマークパターンMP1の有効領域である。マーク被検知領域wには、例えば、書込みユニット3Y等の組み立て公差の約2倍の距離が設定される。この例で、マーク被検知領域wは、主走査方向において、マークセンタ設計位置に対して±2.5mm程度である。このような値を設定するのは位置検出データDp1やDp2等の平均値を採るためである。
【0195】
このマーク被検知領域w以外に、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loが位置するような場合は、マークパターンMP1の書込み位置をずらし、マーク被検知領域w内に検出軌跡線Loがくるようにしてから色ずれ調整処理をするようになされる。これにより、検出軌跡線Lo上に各色の色ずれ調整用のマークパターンMP1を形成してカラーレジスト自動補正処理を実行することができる。
【0196】
図25は、カラーレジスト自動補正処理時の中間転写ベルト6におけるマークパターンMP1の形成例を示す図である。
図25に示すマークパターンMP1は、色ずれ調整モード実行時に形成されるものである。色ずれ調整用のマークパターンMP1は、図2に示した制御手段15によって、中間転写ベルト6に形成するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kが制御される。
【0197】
この例では、中間転写ベルト6の移動方向である副走査方向に、色ずれ調整用の「フ」字状のBK色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ形成される。BK色のマークパターンMP1は、書込みユニット3Kにより図示しない感光体ドラム1Kを介在して、例えば、1stマーク(BK)、2ndマーク(BK)の順に形成される。
【0198】
これに続いて、C色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ形成される。C色のマークパターンMP1は、書込みユニット3Cにより図示しない感光体ドラム2Kを介在して、例えば、1stマーク(C)、2ndマーク(C)の順に形成される。更に、図示しないがM色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ形成され、続いて、Y色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ各々形成される。各々の色のマークパターンMP1を左右端で複数個ずつ形成するようにしたのは、各色のマークパターンMP1の画像形成位置を検出し、これを精度良く補正するためである。
【0199】
これらの色ずれ調整用のマークパターンMP1をマーク位置センサ12A,12Bにより検出し、各色のマークパターンMP1の画像形成位置に対する色ずれ量を算出し、画像形成位置を補正するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御する。この制御は、色ずれ調整モード実行後の画像形成系IIで任意の画像データに基づく色画像を精度良く重ね合わせるためである。
【0200】
図26は、カラーレジスト自動補正処理時の色ずれ補正量の算出例を示す図である。この例で色ずれ補正量に関しては、Y,M,C色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP2に合わせるように調整するため、BK色のマークパターンMP1を基準にして算出される。例えば、C色の書込み位置調整に関しては、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、C色のマークパターンMP1の書込み位置とを検知し、Y色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP1の書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
【0201】
ここで、図26に示すマーク位置センサ12Aが左端のBK色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT11とし、同センサ12Aが同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT12とし、同センサ12Aの検出軌跡線Loと左端のBK色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA1とし、同センサ12Aの検出軌跡線Loと左端のC色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA2としたとき、主走査粗調整値▲1▼は、(7)式、すなわち、
▲1▼=A2−A1=T12−T11 ・・・・(7)
によって算出される。
【0202】
更に、マーク位置センサ12Aにより左側のC色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT13とし、副走査方向における左側のBK色のマークパターンMP1と左側のC色のマークパターンMP1との間の離隔距離(基準値)B1としたとき、副走査微調整値▲2▼は、(8)式、すなわち、
▲2▼=2240−B1=2240(T13−T11) ・・・・(8)
によって算出される。但し、離隔距離B1は例えば2240ドットであり、副走査方向における右側のBK色のマークパターンMP1と右側のC色のマークパターンMP1との間の離隔距離B2に等しい。
【0203】
また、マーク位置センサ12Aにより左側のC色の同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT14とし、更に、図26に示すマーク位置センサ12Bが右側のBK色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT21とし、同センサ12Bが同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT22とし、同センサ12Bにより右側のC色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT23とし、同センサ12Bにより同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT24とし、マーク位置センサ12Bの検出軌跡線Loと右側のBK色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA3とし、同センサ12Bの検出軌跡線Loと右側のC色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA4とし、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loとマーク位置センサ12Bの検出軌跡線Loとの間の離隔距離(基準値)をC1とし、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loとマーク位置センサ12Bの検出軌跡線Loとの間の離隔距離(基準値)をC2としたとき、主走査方向の全体横倍率調整値▲3▼は、(9)式、すなわち、
によって算出される。但し、左右側のBK色のマークパターンMP1間の離隔距離を例えば2360ドットとしている。
【0204】
更に、副走査方向における左側のBK色のマークパターンMP1と右側のBK色のマークパターンMP1との間の位置ずれ量(未知)をD1とし、副走査方向における左側のC色のマークパターンMP1と右側のC色のマークパターンMP1との間の位置ずれ量(未知)をD2としたとき、スキュー調整値▲4▼は、(10)式、すなわち、
によって算出される。
【0205】
同様にして、他のM、Y色の書込み位置調整に関しても、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、MやY色のマークパターンMP1の書込み位置とのずれ量を各々検知し、このずれ量から各々の補正量を算出する。その後、BK色用の画像形成ユニット10K以外のC、M、Y色用の画像ユニット10C,10M,10Yを調整するようになされる。
【0206】
図27は、カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動補正処理例を示すフローチャートである。この例では、色ずれ調整モードに関して、各色毎に単位マークパターンを複数個連続して形成したマークパターンMP1を作成し、マーク位置センサ12A及び12Bで読み取って平均値が採られる。そして、BK色のマークパターンMP1を基準にして、このBK色のマークパターンMP1から各色のマークパターンMP1の位置ずれ量を算出する。このBK色のマークパターンMP1については、図20のマーク位置補正処理によって得られたマークパターンMP2の検出結果に基づく補正値ΔTを使用するようになされる(カラーレジスト自動補正処理)。
【0207】
これらを補正処理条件にして、図27に示すフローチャートのステップG1でCPU55は、マーク書出し位置補正用のカウンタに補正データ(補正値ΔT+ΔTr)をセットし、各色のマークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1に補正値ΔT+ΔTrを加算する。
【0208】
そして、ステップG2でCPU55は、BK色のマークパターンMP1の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からセレクタ304を通じてマークパターンデータD#1が選択され、書込画像データ作成回路305に出力される。他のC色、M色、Y色等の書出しタイミングおいても、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からC色、M色、Y色用のマークパターンデータD#1が順次選択され、書込画像データ作成回路305に出力される。
【0209】
この書込画像データ作成回路305では、図14(C)に示したH−VALID信号及び、図14(D)に示したV−VALID信号が共に、ハイ・レベルとなる期間に、例えば、BK色用の書込データWkが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1K等に書き込まれる。図14(B)に示したBK色用の書込データWkは、L−INDEX信号が立ち上がってからTc+ΔT+Tr後に、書込ユニット318等に書き込まれる。
【0210】
なお、H−VALID信号及び、V−VALID信号は、L−INDEX信号が立ち上がってからTh+ΔT+Tr後に立ち上がる。他のC色用の書込データWcが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Cに書き込まれ、M色用の書込データWmが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Mに書き込まれ、Y色用の書込データWyが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Yに書き込まれる。
【0211】
その後、ステップG3でマーク位置センサ12A、12Bは、BK色,C色,M色,Y色の各マークパターンMP1を検出する。このとき、マーク位置センサ12Aは位置検出信号S21を信号処理回路51に出力する。信号処理回路51では、マーク位置センサ12Aから出力される位置検出信号S21をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp1をメモリバッファ53に出力するようになされる。マーク位置センサ12Bは位置検出信号S22を信号処理回路52に出力する。信号処理回路52では、マーク位置センサ12Bから出力される位置検出信号S22をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp2をメモリバッファ54に出力するようになされる。
【0212】
そして、ステップG4でCPU55は、メモリバッファ53及び54から読み出した位置検出データDp1,Dp2に基づいてカラーレジストずれ量を演算して、主走査調整値ΔTc、副走査粗調整値、副走査微調整値、部分横倍調整値、全体横倍調整値及び、スキュー調整値を算出する。
【0213】
図26は、カラーレジスト自動補正処理時の色ずれ補正量の算出例を示す図である。この例で色ずれ補正量に関しては、Y,M,C色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP2に合わせるように調整するため、BK色のマークパターンMP1を基準にして算出される。
【0214】
例えば、C色の書込み位置調整に関しては、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、C色のマークパターンMP1の書込み位置とを検知し、Y色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP1の書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。このとき、CPU55は、図26に示した(7)式に基づいて主走査粗調整値▲1▼を演算し、(8)式に基づいて副走査微調整値▲2▼を演算し、(9)式に基づいて全体横倍率調整値▲3▼を演算し、(10)式に基づいてスキュー調整値▲4▼を各々演算する。その後、これらの調整値▲1▼〜▲4▼等は、各色のカラーレジスト調整値としてステップG5で不揮発メモリ14に記憶し保存される。これにより、カラーレジスト自動補正処理を終了する。
【0215】
このように、本発明に係る第1の実施形態としてのカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、CPU55では、マーク位置自動調整モード実行時に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにマーク位置調整用のマークパターンデータD#2を書き込んで中間転写ベルト6に各色のマークパターンMP2を形成するように画像形成系IIを制御し、この中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の位置を検出するようにマーク位置センサ12A,12Bを制御する。CPU55は、このマーク位置センサ12A,12Bにより検出されたマークパターンMP2の位置検出データDp1及びDp2に基づいて当該マークパターンMP2のマークセンタ設計位置を含む基準線Lrをマーク位置センサ12A等の検出軌跡線Loに合わせ込むように画像形成系IIの出力を制御する。
【0216】
従って、予め規定された画像形成系IIにおけるマークパターンMP2の基準線(画像形成位置)Lrと、マーク位置センサ12A,12Bにおける検出軌跡線(画像検出位置)Loとの間の位置ずれεを取り除くことができる。このマーク位置自動調整モードによれば、当該装置本体の製造工程において、画像形成系IIとマーク位置センサ12A,12Bとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kや中間転写ベルト6等を交換したような場合に、画像形成系IIの画像形成位置と、マーク位置センサ12A,12Bの画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0217】
これにより、マーク位置自動調整モード実行後の画像形成系IIにおいて精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。例えば、画像形成系IIは色ずれ調整正用のマークパターンデータD#1を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに書き込んで中間転写ベルト6にBK色のマークパターンMP1を含む各色のマークパターンMP1を形成する。マーク位置センサ12A,12Bは、中間転写ベルト6に形成されたBK色のマークパターンMP1を含む各色のマークパターンMP1の画像形成位置を検出する。
【0218】
CPU55は、マーク位置センサ12A,12Bによって検出されたBK色のマークパターンMP1を含む各色のマークパターンMP1の位置検出データDp1及びDp2に基づいてBK色のマークパターンMP1の画像形成位置に対する他色のマークパターンMP1の画像形成位置を補正するようになされる(色ずれ調整モード)。
【0219】
従って、実際の画像データDy,dm、Dc、Dkに基づく画像形成領域又は、テストパターン領域における主走査側の書出し位置は、マーク位置補正量ΔTと、カラーレジスト自動調整値ΔTrとで補正された値となる。当該装置100におけるコピーやプリント処理において、不揮発メモリ14から各色のカラーレジスト調整値を読出し、このカラーレジスト調整値及び任意の画像データに基づいて高品質の色画像を形成することができる。
【0220】
(2)第2の実施形態:
図28は、本発明に係る第2の実施形態としてのカラー画像形成装置100で使用される第2のマークパターンMP2’の形成例を示す図である。
第2の実施形態では、マーク位置調整用の基準色画像に関して、第1の実施形態で説明したライン状のマークパターンに代わって、中間転写ベルト6の主走査方向に所定長さの直線部と、その中間転写ベルト6の副走査方向に所定の角度(例えば、45°)の傾斜部とを組み合せた「フ」字形状のマークパターンから構成するようにしたものである。なお、画像検出系I及び画像形成系IIに関して、第1の実施形態で説明したものがそのまま応用できるのでそれらの説明を省略する。
【0221】
図28において、実線に示す「フ」字形状のマークパターンが第2のマークパターンMP2’である。波線に示す「フ」字形状のマークパターンは、第1のマークパターンMP1であり、色ずれ調整モード時に適用される基準色画像である。
【0222】
この例でマークパターンMP1には、マークパターンMP2’を縮小した相似形状のものが使用される。マークパターンMP1をマークパターンMP2’のサイズよりも縮小した理由は、色ずれ調整モードにおけるレジストマーク形成で、レジストマーク一単位のパターン当たりに消費するトナー量をマーク位置自動調整モードに比べて低減させるためである。また、マークパターンMP1は、書込みユニット3Y等の組立公差のみを考慮する形状で足りるためである。なお、色ずれ調整用のマークパターンMP1よりもマーク位置調整用のマークパターンMP2’のサイズを大きくすることで、マーク位置センサ12A等の検出範囲に、マークパターンMP2’を十分取り込める(反映する)ようになる。
【0223】
図28に示すマーク位置調整用のマークパターンMP2’は、マーク位置自動調整モード時に、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loと、このマークパターンMP2’の基準線Lrとが一致するように補正される。基準線Lrは、マークセンタ設計位置を含む副走査方向に平行な線である。検出軌跡線Loは、マーク位置センサ12A等を装置本体側の設計位置に取付け、中間転写ベルト6を移動することで一義的に決まる架空の線である。
【0224】
図28に示すWはマーク被検知領域(サイズ領域)であり、マーク位置センサ12Aによって検知されるマークパターンMP2’の有効領域である。マーク被検知領域Wには、例えば、センサ取付け公差と書込みユニット3Y等の組み立て公差の約2倍の距離とを加算した長さが設定される。つまり、(11)式、すなわち、
被検知領域>センサ取付け公差+書込みユニットの組立公差×2・・(11)
に設定される。この例で、マーク被検知領域Wは、主走査方向において、マークセンタ設計位置に対して±5.0mm程度である。このような値を設定するのは位置検出データDp1やDp2等の平均値を採るためである。
【0225】
このマーク被検知領域W以外に、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loが位置するような場合は、マークパターンMP2’の書込み位置をずらし、マーク被検知領域W内に検出軌跡線Loがくるようにし、好ましくは、検出軌跡線Loと基準線Lr’とが一致するように合わせ込まれる。これにより、検出軌跡線Loと基準線Lr’との間の位置ずれを除去することができ、第1の実施形態と同様にして検出軌跡線Lo上に各色の色ずれ調整用のマークパターンMP1を形成してカラーレジスト自動補正処理を実行することができる。
【0226】
図28に示したマーク位置調整用のマークパターンMP2’は、このマークパターンMP2’の基準線Lr’とマーク位置センサ12の検出軌跡線Loとが一致しない場合の例である。この例では、マークパターンMP2’の基準線Lr’がマーク位置センサ12の検出軌跡線Loから左側へ位置ずれ量εを生じて形成された場合である。このよう場合に、マークパターンMP2’の画像形成位置を補正する必要がある。
【0227】
この例では、マーク位置センサ12Aは、検出軌跡線Lo上を移動してくるマークパターンMP2’を検知する。図28において、主走査方向に平行な直線部がマーク位置センサ12Aを横切る点をcとし、この主走査方向に対してθ=45°の角度を有した斜線部がマーク位置センサ12Aを横切る点をdとし、このマークパターンMP2’の基準線Lr’が斜線部の中央を横切る点をeとし、基準線Lr’が直線部の中央を横切る点をfとし、マークパターンMP2’の副走査方向の長さをVとし、線分cdをdvとし、線分efをV/2とすると、位置ずれ量εは、(12)式、すなわち、
ε=(V/2−dv) ・・・・・(12)
により求められる。第1の実施形態で説明したCPU55は、位置ずれ量εを「0」にするように、画像書込み位置を補正するようになされる。この位置ずれ量εは中間転写ベルト6の副走査方向の回転むらの影響を受けるが、数十μm程度である。
【0228】
このように、本発明に係る第2の実施形態としてのカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、図7に示したCPU55では、マーク位置自動調整モード実行時に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにマーク位置調整用のマークパターンデータD#2’を書き込んで中間転写ベルト6に各色のマークパターンMP2’を形成するように画像形成系IIを制御し、この中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2’の位置を検出するようにマーク位置センサ12A,12Bを制御する。CPU55は、このマーク位置センサ12A,12Bにより検出されたマークパターンMP2’の位置検出データDp1’及びDp2’に基づいて当該マークパターンMP2’のマークセンタ設計位置を含む基準線Lr’をマーク位置センサ12A等の検出軌跡線Loに合わせ込むように画像形成系IIの出力を制御する。
【0229】
従って、予め規定された画像形成系IIにおけるマークパターンMP2’の基準線(画像形成位置)Lr’と、マーク位置センサ12A,12Bにおける検出軌跡線(画像検出位置)Loとの間の位置ずれεを取り除くことができる。このマーク位置自動調整モードによれば、当該装置本体の製造工程において、画像形成系IIとマーク位置センサ12A,12Bとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kや中間転写ベルト6等を交換したような場合に、画像形成系IIの画像形成位置と、マーク位置センサ12A,12Bの画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0230】
これにより、マーク位置自動調整モード実行後の画像形成系IIにおいて精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。従って、マークパターンMP2’に基づいて算出されたカラーレジスト調整値及び任意の画像データに基づいて高品質の色画像を形成できるようになる。
【0231】
各々の実施形態においては、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに各色毎にトナー像を形成する画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kと、これらの感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに形成されたトナー像を中間転写ベルト6に転写する画像形成系IIの場合について説明したが、これに限られることはなく、本発明は、色を重ね合わせて色画像を形成する1つの転写材搬送ベルトを備え、この転写材搬送ベルトに色画像を形成する複数の画像形成ユニットを有したカラー画像形成装置にも応用することができる。
【0232】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、この像形成体に形成された基準色画像の位置を検出し、ここで検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置を画像検出位置に合わせ込むように画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御する制御手段を備えるものである。
【0233】
この構成によって、予め規定された画像形成手段における画像形成位置と、画像検出手段における画像検出位置との間の位置ずれを取り除くことができるので、画像形成位置調整モード実行後の画像形成系において精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。従って、当該装置本体の製造工程において、画像形成手段と画像検出手段とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に像形成体を交換したような場合に、画像形成手段の画像形成位置と、画像検出手段の画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0234】
この発明は中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の各実施形態としてのカラー画像形成装置100の構成例を示す概念図である。
【図2】カラー画像形成装置100の画像検出系I及び画像形成系IIの構成例を示すブロック図である。
【図3】マーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP2の検知例を示す斜視図である。
【図4】マーク位置調整用のマークパターンMP2の形成例及び位置ずれ補正例を示す図である。
【図5】(A)及び(B)は、マーク位置センサ12A等から得られた位置検出信号S21の二値化例を示す図である。
【図6】Y色用の画像書込みユニット3Y及びその補正手段5Yの構成例を示すイメージ図である。
【図7】カラー画像形成装置100の書込み制御系の構成例を示すブロック図である。
【図8】インデックス成形回路18、画像領域判別部58及び画像書込みユニット3Y〜3Kの構成例を示すブロック図である。
【図9】印字領域制御回路81の構成例を示すブロック図である。
【図10】ポリゴン駆動クロック発生回路82の構成例を示すブロック図である。
【図11】Y色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311の構成例を示すブロック図である。
【図12】(A)及び(B)は、BK色用のマークパターンMP2における補正例を示す図である。
【図13】(A)〜(C)は、図12(A)に示したBK色用のマークパターンMP2による他の補正例を示す図である。
【図14】(A)〜(D)は、中間転写ベルト6の印字領域とその主走査方向及び副走査方向との関係例を示す図である。
【図15】(A)及び(B)は、図7に示した操作部16における操作設定画面P1及びP2の表示例を示す図である。
【図16】(A)及び(B)は、操作部16における操作設定画面P3及びP4の表示例を示す図である。
【図17】カラー画像形成装置100における電源ON時のモード選択例を示すフローチャートである。
【図18】カラー画像形成装置100における調整モード処理例を示すフローチャートである。
【図19】カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動調整処理例を示すフローチャートである。
【図20】カラー画像形成装置100における各色のマーク位置補正例を示すフローチャートである。
【図21】カラー画像形成装置100における作像シーケンス処理例(その1)を示すフローチャートである。
【図22】カラー画像形成装置100における作像シーケンス処理例(その2)を示すフローチャートである。
【図23】カラーレジスト自動補正処理時のマーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP1の検知例を示す斜視図である。
【図24】1つのマークパターンMP1の形状例を示す図である。
【図25】カラーレジスト自動補正処理時の中間転写ベルト6におけるマークパターンMP1の形成例を示す図である。
【図26】カラーレジスト自動補正処理時の色ずれ補正量の算出例を示す図である。
【図27】カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動補正処理例を示すフローチャートである。
【図28】本発明に係る第2の実施形態としてのカラー画像形成装置100で使用される第2のマークパターンMP2’の形成例を示す図である。
【符号の説明】
1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム(像形成体)
3Y,3M,3C,3K 画像書込みユニット(画像形成手段)
4Y,4M,4C,4K 現像装置
5Y,5M,5C,5K 補正手段
6 中間転写体(画像転写手段)
10Y,10M,10C,10K 画像形成ユニット(画像形成手段)
12,12A,12B マーク位置センサ(画像検出手段)
14 不揮発メモリ
15 制御手段
16 操作部
100 カラー画像形成装置
101 画像形成装置本体
102 画像読取装置
201 自動原稿送り装置
202 原稿画像走査露光装置
【発明の属する技術分野】
この発明は中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して好適な画像形成装置及び画像作成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、タンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等が使用される場合が多くなってきた。これらのカラー画像形成装置ではイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(BK)色用の各々の露光手段、現像手段、感光体ドラムと、中間転写ベルト又は搬送材転写ベルト、及び定着装置とを備えている。
【0003】
例えば、Y色用の露光手段では任意の画像情報に基づいて感光体ドラムに静電潜像を描くようになされる。現像装置では感光体ドラムに描かれた静電潜像にY色用のトナーを付着してカラートナー像を形成する。感光体ドラムはトナー像を中間転写ベルトに転写する。他のM、C、BK色についても同様の処理がなされる。中間転写ベルトに転写されたカラートナー像は用紙に転写された後に定着装置によって定着される。
【0004】
この種の画像形成装置によれば、最適なカラー画像形成品質を維持するためには、原稿画像のR色、G色、B色を再現するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(Bk)色の間で色ずれが生じないように画像形成ユニットを補正する色ずれ調整モードを実行する必要がある。
【0005】
この際の色ずれ調整モードに関しては、各々の画像形成ユニットが、色ずれ調整用のレジストマーク画像を中間転写ベルトに転写する。中間転写ベルト6または搬送材転写ベルト上に形成されたレジストマーク画像は、反射型センサなどの色ずれ検知用の検出手段(以下マーク位置センサという)より検出される。その際に検出した位置検出データは不揮発メモリ等のRAM等に記憶され、その位置検出データに基づいて、ある基準色に対する他色の主走査、副走査、横倍率、スキュー等の各々のずれ量が算出され、このずれ量に基づいて画像形成タイミングなどを調整して色ずれを補正している。
【0006】
なお、特許文献1には、レーザビーム複写機及びファクシミリ装置に適用可能な電子写真方式の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、像担持体を露光して品質の良い画像を形成するために補正手段が備えられる。補正手段では、各像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像のうち、搬送体搬送方向で最下流側に位置する像担持体から搬送体に転写されたレジストマーク画像の検出タイミングと、残る他の各レジストマーク画像の検出タイミングとの相対差分が検出される。
【0007】
この相対差分に基づいて、補正手段は、残る各像担持体への光ビームの照射開始位置、その像担持体への光ビームの照射角度、及び、光ビームの光路長を個別に補正するようになされる。つまり、特許文献1は、各色のレジストマーク画像を搬送体に作成し、マーク位置センサでレジストマーク画像の通過タイミングを検出し、基準色に対する他色の位置ずれ量を算出して画像形成位置を補正するというものである。
【0008】
特許文献2には、中間転写体又は直接転写型のタンデムカラー機に適用可能なレジストレーション補正処理機能を備えた画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、カラーレジスト自動補正処理を行う前に、レジストマーク画像が正常に読めるか否かを自己診断する際に、このレジストマーク画像と同一パターンあるいはテストパッチパターンで濃度を検出するようになされる。これにより、特許文献2は、レジストレーション補正に伴う現在のレジストレーション状態が更に悪化することを防止でき、正常なレジストレーション補正動作の信頼性を向上することができるというものである。
【0009】
特許文献3には、上述のレジストレーション補正処理機能を備えた他の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、マークが正常に読めるか否かを自己診断した結果に基づいてレジストマーク画像の濃度を適正値にするために現像バイアス、又は、マーク読取り時の照明濃度を調整するようになされる。これにより、特許文献3は、レジストマーク読み取りレベル及びレジストマーク画像の濃度が最適な状態でレジストレーション補正処理を実行することができるというものである。
【0010】
特許文献4には、上述のレジストレーション補正処理機能を備えた更に他の画像形成装置が開示されている。この画像形成装置によれば、レジストマーク画像が正常に読めるか否かを自己診断する場合であって、中間転写ベルト等の傷やゴミによるマークの誤検知した場合に、マーク形成位置を主走査方向又は副走査方向に書込み位置をずらすようにしている。これにより、特許文献4は、レジストマーク画像を誤検知をすることなく、ずれ量を正確に読取ることができるというものである。
【0011】
【特許文献1】
特開平01−142681号公報(第13頁 第4図)
【特許文献2】
特開平08−067031号公報
【特許文献3】
特開平08−069146号公報
【特許文献4】
特開平08−08235号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来方式のタンデム型のカラー画像形成装置によれば、以下のような問題がある。
▲1▼ 特許文献1乃至特許文献4に係る画像形成装置を含む当該装置本体の製造工程において、画像形成ユニットとマーク位置センサとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に感光体ドラムや、中間転写ベルト、あるいは、転写材搬送ベルト等を交換したような場合における初期の色ずれ調整モードにおいては、補正量が「0」の状態で搬送体等にレジストマーク画像を作成するようになされる。しかしながら、画像形成装置本体や、画像形成ユニット、マーク位置センサ等の取付け時の組立公差により基準色も含めて画像形成位置がずれるおそれがある。
【0013】
▲2▼ 従って、主走査方向のマーク検出領域が本来のマークセンタ設計位置から外れ、色ずれ調整モード時のマーク位置センサによるマーク検出領域が狭くなる。又は、マーク位置センサからレジストマーク画像が外れてレジストマーク画像を検知できなくなるなどの不具合を発生するおそれがある。
【0014】
▲3▼ このことで、レジストマーク画像を正確に検出することが困難なことから、所定の画像形成位置に色ずれ調整モードに基づく基準色のレジストマーク画像等を精度良く形成できなくなる。引いては任意の画像データに基づく色の重ね合わせ処理における画像形成品質の向上を妨げる原因となる。
【0015】
▲4▼ 因みにレジストマーク画像に関して、画像形成ユニットやマーク位置センサ(以下画像検出系ともいう)等の組立公差と、各色の画像形成ユニット(以下画像形成系ともいう)の取付け最大バラツキを考慮してマーク形状を決めてしまうと、一単位当たりのマークパターンが大きくなってしまう。従って、色ずれ調整モードに消費されるトナー量が多くなってしまう。これは、1回のカラーレジスト自動補正処理において、マークパターンを各色毎に複数個形成し、また、複数回のカラーレジスト自動補正処理をする場合が想定されるからである。
【0016】
▲5▼ 電源ON時や、低消費電力モードからの復帰時等においても、所定時間を経過した後にカラーレジスト自動補正が行われる場合も想定される。従って、カラーレジスト自動補正でのトナー消費量を極力低減する必要がある。
【0017】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、画像形成系と画像検出系との間の位置ずれの影響を取り除いた画像形成系で精度良い色ずれ調整モードを実行できるようにした画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する装置であって、像形成体を有して、当該像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置が予め規定された画像形成手段と、この画像形成手段によって像形成体に形成された色画像を検出するための画像検出位置が予め規定された画像検出手段と、この画像形成手段により像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、像形成体に形成された基準色画像の位置を画像検出手段により検出し、画像検出手段により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置を画像検出位置に合わせ込むように画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【0019】
本発明に係る画像形成装置によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、画像形成手段には予め画像形成位置が規定され、画像検出手段には予め画像検出位置が規定される。これを前提にして、制御手段では、画像形成位置調整モード実行時に、像形成体に画像形成位置調整用の基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成するように画像形成手段を制御し、この像形成体に形成された基準色画像の位置を検出するように画像検出手段を制御する。制御手段は、この画像検出手段により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置を画像検出位置に合わせ込むように画像形成手段の出力を制御する(画像形成位置調整モード)。
【0020】
従って、予め規定された画像形成手段における画像形成位置と、画像検出手段における画像検出位置との間の位置ずれを取り除くことができる。この画像形成位置調整モードによれば、当該装置本体の製造工程において、画像形成手段と画像検出手段とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に像形成体を交換したような場合に、画像形成手段の画像形成位置と、画像検出手段の画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0021】
これにより、画像形成位置調整モード実行後の画像形成手段において精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。例えば、画像形成手段は色ずれ補正用の基準画像情報を像形成体に書き込んで基準色を含む各色の画像を形成する。画像検出手段は、像形成体に形成された基準色を含む各色の画像形成位置を検出する。制御手段は、画像検出手段によって検出された基準色を含む各色の画像形成位置情報に基づいて基準色の画像形成位置に対する他色の画像形成位置を補正するようになされる(色ずれ調整モード)。しかも、トナー消費量を最少限に抑えることができる。
【0022】
本発明に係る画像形成方法は、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を像形成体に形成する方法であって、像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置を予め規定した制御系を画像形成系とし、像形成体に形成された色画像を検出するための画像検出位置を予め規定した制御系を画像検出系としたとき、画像形成系により像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、像形成体に形成された基準色画像の位置を画像検出系により検出し、画像検出系により検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成系の画像形成位置を画像検出系の画像検出位置に合わせ込むことを特徴とするものである。
【0023】
本発明に係る画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、予め規定された画像形成系における画像形成位置と、画像検出系における画像検出位置との間の位置ずれを取り除くことができる。
【0024】
従って、画像形成系の画像形成位置と、画像検出系の画像検出位置との間の位置ずれを取り除いた画像形成系において精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。これにより、精度良く色ずれ補正された画像形成系において、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成することができる。しかも、トナー消費量を最少限に抑えることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明をする。
(1)第1の実施形態
図1は、本発明の各実施形態としてのカラー画像形成装置100の構成例を示す概念図である。
この実施形態では、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御する制御手段を備え、像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、この像形成体に形成された基準色画像の位置を検出し、ここで検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置と画像検出位置とを合わせ込み、予め規定された画像形成位置と画像検出位置との間の位置ずれを除去できるようにすると共に、これらの間の位置ずれが取り除かれた画像形成系で精度良い色ずれ調整モードを実行できるようにしたものである。
【0026】
図1に示すカラー画像形成装置100は画像形成装置の一例を構成するものでであり、任意の画像情報に基づいて色を重ね合わせ、像形成体に色画像を形成する装置である。このカラー画像形成装置100は、画像形成装置本体101と画像読取装置102とから構成される。画像形成装置本体101の上部には、自動原稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成る画像読取装置102が設置されている。自動原稿送り装置201の原稿台上に載置された原稿11は搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、原稿画像を反映する入射光がラインイメージセンサCCDにより読み込まれる。
【0027】
ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ画像信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正及び画像圧縮処理等がなされ、デジタルの画像データとなる。画像データは色変換処理等を経た後に画像形成手段を構成する画像書き込みユニット(露光手段)3Y、3M、3C、3Kへ送られる。
【0028】
上述の自動原稿送り装置201は自動両面原稿搬送手段を備えている。この自動原稿送り装置201は原稿載置台上から給送される多数枚の原稿11の内容を連続して一挙に読み取り、原稿内容を不揮発メモリ等に蓄積するようになされる(電子RDH機能)。この電子RDH機能は、複写機能により多数枚の原稿内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能により多数枚の原稿内容を送信する場合等に便利に使用される。
【0029】
画像形成装置本体101は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるものである。画像形成手段は各色毎に像形成体を有する複数組の画像形成ユニット(画像形成系)10Y、10M、10C、10Kと、画像転写手段の一例を成す無終端状の中間転写ベルト6と、再給紙機構(ADU機構)を含む給紙搬送手段と、トナー像を定着するための定着装置17とを備えている。
【0030】
イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは、Y色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Yと、感光体ドラム1Yの周囲に配置されたY色用の帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及び像形成体用のクリーニング手段8Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、M色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Mと、M色用の帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及び像形成体用のクリーニング手段8Mを有する。
【0031】
シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、C色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Cと、C色用の帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及び像形成体用のクリーニング手段8Cを有する。黒(BK)色の画像を形成する画像形成ユニット10Kは、BK色のトナー像を形成する像形成体としての感光体ドラム1Kと、BK色用の帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及び像形成体用のクリーニング手段8Kを有する。
【0032】
帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光手段3C及び帯電手段2Kと露光手段3Kとは、潜像形成手段を構成する。現像装置4Y、4M、4C、4Kによる現像は、使用するトナー極性と同極性(本実施形態においては負極性)の直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される反転現像にて行われる。中間転写ベルト6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持され、各々の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに形成されたY色、M色、C色、BK色の各トナー像を転写するようになされる。
【0033】
ここで画像形成プロセスの概要について以下に説明をする。画像形成ユニット10Y、10M、10C及び10Kより形成された各色の画像は、使用するトナーと反対極性(本実施形態においては正極性)の1次転写バイアス(不図示)が印加される1次転写ローラ7Y、7M、7C及び7Kにより、回動する中間転写ベルト6上に逐次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像(色画像:カラートナー像)が形成される。カラー画像は中間転写ベルト6から用紙Pへ転写される。
【0034】
給紙カセット20A、20B、20C内に収容された用紙Pは、給紙カセット20A、20B、20Cにそれぞれ設けられる送り出しローラ21および給紙ローラ22Aにより給紙され、搬送ローラ22B、22C、22D、レジストローラ23等を経て、2次転写ローラ7Aに搬送され、用紙P上の一方の面(表面)にカラー画像が一括して転写される(2次転写)。
【0035】
カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。転写後の感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kの周面上に残った転写残トナーは、像形成体クリーニング手段8Y、8M、8C、8Kによりクリーニングされ次の画像形成サイクルに入る。
【0036】
両面画像形成時には、一方の面(表面)に画像形成され、定着装置17から排出された用紙Pは、分岐手段26によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路27Aを経て、再給紙機構(ADU機構)である反転搬送路27Bにより表裏を反転され、再給紙搬送部27Cを通過して、給紙ローラ22Dにおいて合流する。
【0037】
反転搬送された用紙Pは、レジストローラ23を経て、再度2次転写ローラ7Aに搬送され、用紙Pの他方の面(裏面)上にカラー画像(カラートナー像)が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。
【0038】
一方、2次転写ローラ7Aにより用紙Pにカラー画像を転写した後、用紙Pを曲率分離した中間転写ベルト6は、中間転写ベルト用のクリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。これらの画像形成の際には、用紙Pとして52.3〜63.9kg/m2(1000枚)程度の薄紙や64.0〜81.4kg/m2(1000枚)程度の普通紙、83.0〜130.0kg/m2(1000枚)程度の厚紙や150.0kg/m2(1000枚)程度の超厚紙が用いられる。用紙Pの厚み(紙厚)としては0.05〜0.15mm程度の厚さのものが用いられる。
【0039】
上述のクリーニング手段8Aの上流側であって、中間転写ベルト6の左側には、画像検出手段の一例となるマーク位置センサ12が設けられており、上述した画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成された色ずれ調整用の各色毎の色画像(第1のマークパターン;以下マークパターンMP1という)又は画像形成位置調整用の各色毎の色画像(第2のマークパターン;以下マークパターンMP2という)の位置を検出して位置検出信号S2を発生するようになされる。マーク位置センサ12は予め画像検出位置が設定される。
【0040】
この画像検出位置は、マーク位置センサ12が中間転写ベルト6の各色のマークパターンMP1やMP2等を精度良く読み込める位置である。この例で画像検出位置は、マークパターンMP1やMP2等の中央部とマーク位置センサ12の受光部中央(光軸)とが一致する位置である。つまり、中間転写ベルト6の移動方向を副走査方向としたとき、この副走査方向に移動する中間転写ベルト6において、マーク位置センサ12の画像検出位置を規定する検出軌跡線L0上に、マークパターンMP1やMP2等の画像形成位置を規定するマークセンタ設計位置がトレースするようになされる(図12(A)参照)。
【0041】
画像形成装置本体101には制御手段15が設けられ、色ずれ調整モード又は画像形成位置調整モード(以下マーク位置自動調整モードという)に基づいて画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K及びマーク位置センサ12の入出力を制御する。例えば、制御手段15はマーク位置センサ12から得られる位置検出信号S2に基づいて色ずれ調整モードや、マーク位置自動調整モード等を実行する。色ずれ調整モードとは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K等に色ずれ補正用の基準画像情報を書き込んで基準色を含む各色のマークパターン画像を形成し、中間転写ベルト6に形成された基準色を含む各色のマークパターンMP1の画像形成位置を検出し、ここで検出された基準色を含む各色のマークパターンMP1の画像位置情報に基づいて基準色の画像形成位置に対する他色のマークパターンMP1の画像形成位置を補正する動作(以下カラーレジスト自動調整処理ともいう)をいう。
【0042】
更に、カラー画像形成装置100には色ずれ調整モードの他にマーク位置自動調整モードが準備されている。マーク位置自動調整モードとは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1K等に画像形成位置調整用(以下マーク位置調整用という)の基準画像情報を書き込んで、中間転写ベルト6に基準色を含むマーク位置調整用の各色のマークパターン画像を形成し、中間転写ベルト6に形成された基準色を含む各色のマークパターンMP2の画像形成位置を検出し、ここで検出された基準色を含む各色のマークパターンMP2の画像位置情報に基づいて画像形成位置と画像検出位置とを合わせ込む動作(以下マーク位置自動補正処理ともいう)をいう。
【0043】
この画像形成位置とは、カラー画像データに基づく任意の色画像を中間転写ベルト6で再現する場合に、Y色、M色、C色、BK色等の各々のトナー像を重ね合わせる位置をいう。この画像形成位置や画像形成位置等は、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに対する画像書込み開始位置を調整することで補正される。
【0044】
マーク位置自動調整モードは、当該装置本体の製造工程において、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kに対してマーク位置センサ12を始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kや中間転写ベルト6等を交換したような場合、更に書込みユニット3Y,3M,3C,3Kを交換した場合に、中間転写ベルト6の画像形成位置に色ずれ調整用のマークパターンMP1を精度良く形成できるようにするために必要となる。マーク位置センサ12は通常、設計位置に取付けられるが、実際には機械の組立公差が生じる。このマーク位置自動調整モードでは、組立公差の影響を無くして、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K等が基準とする画像形成位置と、マーク位置センサ12が基準とする画像検出位置とを一致させるために実行される。
【0045】
図2はカラー画像形成装置100の画像転写及び画像形成系の構成例を示すブロック図である。図2に示すカラー画像形成装置100は、図1に示したマーク位置センサ12を画像検出系Iとし、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを画像形成系IIとして抜き出したものである。
【0046】
図2において、カラー画像形成装置100は不揮発メモリ14、制御手段15、画像処理手段70を有している。この制御手段15は、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kにマーク位置調整用の基準画像情報を書き込んで、中間転写ベルト6にマーク位置調整用のマークパターン画像を形成し、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の画像形成位置をマーク位置センサ12により検出し、このマーク位置センサ12により検出されたマークパターンMP2の画像位置情報に基づいて画像形成位置をマーク位置センサ12の画像検出位置に合わせ込むようになされる。
【0047】
この制御手段15にはマーク位置センサ12が接続されており、中間転写ベルト6に形成されたトナー像(マークパターンMP1やMP2等の色画像)の位置を検出して位置検出信号S2を制御手段15へ出力する。マーク位置センサ12には、CCDセンサや反射型のフォトセンサ等が使用される。制御手段15は、マーク位置センサ12から得られる位置検出信号S2をアナログ・デジタル変換した後の位置検出データDpに基づいて画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御する。制御手段15には不揮発メモリ14が接続されており、位置検出データDpや、位置ずれ量、色ずれ量に係るデータが記憶される。
【0048】
この例で制御手段15は、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12における画像検出位置との位置ずれ量を算出し、ここで算出された画像形成位置と画像検出位置との位置ずれ量を無くすように当該画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置を画像検出位置に移動するための演算処理を実行する。この演算処理によって、制御手段15は色ずれ調整モード時のマークパターンMP1の画像形成位置の補正(移動)量を算出できるようになる。
【0049】
制御手段15は、色ずれ調整モード実行時に、マーク位置自動調整モードによって得られた補正量に基づいてマークパターンMP1の画像形成位置を画像検出位置に移動するようにマークパターンMP1の書き込み位置を主走査方向に補正するように動作する。マークパターンMP1の書込み位置を主走査方向に補正することは、任意のプリント画像の書込み位置をも同時に主走査方向に補正することを意味する。換言すると、マークパターンMP1とマークパターンMP2と任意のプリント画像の書込み位置とは、同じタイミングで制御されているため、当該プリント画像の書込み位置も同時に補正される関係にある。
【0050】
制御手段15には操作部16が接続され、通常のプリントモード時にユーザによって画像形成条件等の操作データD3が入力される。制御手段15には操作部16の他に画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kが接続されており、画像形成ユニット10Yでは、画像処理手段70から出力されるY色用の書込みデータWyに基づいて中間転写ベルト6にY色のトナー画像を形成する。
【0051】
画像形成ユニット10MではM色用の書込みデータWmに基づいて中間転写ベルト6にM色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット10CではC色用の書込みデータWcに基づいて中間転写ベルト6にC色のトナー画像を形成し、画像形成ユニット10KではBK色用の書込みデータWkに基づいて中間転写ベルト6にBK色のトナー画像を形成するようになされる。
【0052】
画像処理手段70は画像処理回路71、Y−信号切換部72Y、M−信号切換部72M、C−信号切換部72C及び、K−信号切換部72Kを有している。画像処理回路71には、任意の原稿から読取ったカラー画像のR,G,B色成分に係るR,G,B信号及び、プリンタ等の外部機器から出力される任意のプリントに係るY,M,C,K信号が入力される。
【0053】
画像処理回路71では、画像処理制御信号S4に基づいてR,G,B信号を色変換して画像データDyをY−信号切換部72Yに出力する。同様にして、R,G,B信号を色変換して画像データDmをM−信号切換部72Mに出力し、R,G,B信号を色変換して画像データDcをC−信号切換部72Cに出力し、R,G,B信号を色変換して画像データDkをK−信号切換部72Kに出力する。
【0054】
この例で外部プリンタ等から、任意のプリントに係るY,M,C,K信号が画像処理回路71に入力された場合は、画像処理制御信号S4に基づいてY信号を例えば、スクリーン処理した後の画像データDy’をY−信号切換部72Yに出力する。同様にして、M信号をスクリーン処理した後の画像データDm’をM−信号切換部72Mに出力し、C信号をスクリーン処理した後の画像データDc’をC−信号切換部72Cに出力し、K信号をスクリーン処理した後の画像データDk’をK−信号切換部72Kに出力する。画像処理制御信号S4は制御手段15から画像処理回路71に出力される。
【0055】
Y−信号切換部72Yは、画像データDy又は画像データDy’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDy又はDy’を画像書込みユニット3Yに出力する。画像書込みユニット3YはY色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下Y−INDEX信号という)を検出するようになされる。
【0056】
M−信号切換部72Mは、画像データDm又は画像データDm’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDm又はDm’を画像書込みユニット3Mに出力する。画像書込みユニット3MはM色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下M−INDEX信号という)を検出するようになされる。
【0057】
C−信号切換部72Cは、画像データDc又は画像データDc’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDc又はDc’を画像書込みユニット3Cに出力する。画像書込みユニット3CはC色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下C−INDEX信号という)を検出するようになされる。
【0058】
K−信号切換部72Kは、画像データDk又は画像データDk’のいずれか一方を書込選択信号S5に基づいて選択し、この画像データDk又はDk’を画像書込みユニット3Kに出力する。画像書込みユニット3KはBK色用のレーザ光の照射タイミングを検知してレーザ検知信号(以下K−INDEX信号という)を検出するようになされる。書込選択信号S5は制御手段15からY〜K−信号切換部72Y〜72Kに各々出力される。
【0059】
この例ではY色用の画像書込みユニット(露光手段)3Yには補正手段5Yが取り付けられており、制御手段15からのY色用の書込み位置補正信号Syに基づいてY色画像の光学的な画像形成位置を調整するようになされる。同様にしてM色用の画像書込みユニット3Mには補正手段5Mが取り付けられており、制御手段15からのM色用の書込み位置補正信号Smに基づいてM色画像の光学的な画像形成位置を調整するようになされる。
【0060】
C色用の画像書込みユニット3Cには補正手段5Cが取り付けられており、制御手段15からのC色用の書込み位置補正信号Scに基づいてY色画像の光学的な画像形成位置を調整するようになされる。BK色用の画像書込みユニット3Kには補正手段5Kが取り付けられており、制御手段15からのBK色用の書込み位置補正信号Skに基づいてBK色画像の光学的な画像形成形成位置を調整するようになされる。この例で色ずれ量の算出に関しては、BK色のマークパターンMP1を基準にしている。Y,M,C色の色画像の書込み位置をBK色に合わせるように調整するためである。
【0061】
例えば、Y色の書込み位置調整に関しては、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、Y色のマークパターンMP1の書込み位置とを検知し、Y色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP1の書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。同様にして、M、C色の書込み位置調整に関しても、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、MやC色のマークパターンMP1の書込み位置とのずれ量を各々検知し、このずれ量から各々の補正量を算出する。その後、BK色用の画像形成ユニット10K以外のY、M、C色用の画像ユニット10Y,10M,10Cを調整するようになされる。
【0062】
図3はマーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP2の検知例を示す斜視図である。図3に示す中間転写ベルト6の上方には、2個のマーク位置センサ12A,12Bが設けられており、上述した画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成されたマーク位置調整用のマークパターンMP2の画像形成位置を検出するようになされる。マーク位置センサ12Aは位置検出信号S21を信号処理回路51へ出力し、マーク位置センサ12Bは位置検出信号S22を信号処理回路52へ各々出力する。
【0063】
マークパターンMP2の画像は、中間転写ベルト6の幅方向を主走査方向としたとき、この中間転写ベルト6の主走査方向に所定の長さを有し、この中間転写ベルト6の副走査方向に所定間隔を有し、かつ、当該主走査方向に徐々にずらした複数本のライン状のマークパターンから構成される。ライン数は偶数本でも奇数本でもかまわない。この例では12本のラインから構成されるマークパターンMP2が主走査方向において左右に2列形成される。これにより、マーク位置センサ12A,12Bによって得られた左右の2つ位置検出データDp1及びDp2の平均値を採ることができる。
【0064】
図4は、マークパターンMP2の形成例及び位置ずれ補正例を示す図である。図4に示すマークパターンMP2は、主走査方向に所定の長さlを有し、この主走査方向に直交する副走査方向に所定間隔を有し、かつ、当該主走査方向に徐々にずらしたm=15(m=1,2,3,・・・N・・15)本の平行ラインパターンから構成される。この例でマークパターンMP2は、主走査方向において、所定間隔(以下ずらし間隔という)dだけ徐々にずらしたものである。マークパターンMP2はY色,M色,C色,BK色用ともに同じサイズのものが準備される。
【0065】
図4に示す波線は、マーク位置センサ12A等の画像検出位置を規定する検出軌跡線L0である。この画像検出位置は、マーク位置センサ12Aが中間転写ベルト6のマークパターンMP2を精度良く読み込める位置である。この検出軌跡線L0は、中間転写ベルト6を回転させた場合に、マーク位置センサ12Aの通過点をプロットした場合に得られる線である。
【0066】
また、図4に示す二点鎖線は、副走査方向に平行なマークセンタ設計位置を含む線であり、マークパターンMP2の画像形成位置を規定する基準線Lrである。この例では、第8ライン目の左端部がマークセンタ設計位置であり、マーク位置センサ12Aは、N=10ライン目の左端部が接する基準線Lrを検知した状態である。
【0067】
この例で検出軌跡線L0と基準線Lrとの距離の差が画像検出位置と画像形成位置との間の位置ずれεである。位置ずれεが無い状態とは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態をいう。
【0068】
この例で、位置ずれεに対するマーク移動量(以下単に補正量Daという)は、ラインのずらし間隔dで決めるようにしている。つまり、マークセンタ設計位置を第8ライン目とし、マーク位置センサ12Aがマーク位置自動調整モード時に、第Nライン目を検知するものとすると、補正量Daは、(1)式、すなわち、
Da=(N−8)×d ・・・・・・・(1)
により得られる。この補正量Daに基づいて主走査方向におけるマークパターンMP2の書出し位置を補正するようになされる。この例は、マーク位置センサ12Aによって、第1ライン目から第10ライン目の左端部が検知され、第11ライン目からその左端部が検知できない場合である。この場合、N=10、d=0.1mmとすると、補正量aは0.2mmとなる。なお、補正演算処理を2回繰り返して、2回目は(N−8)×d×1/2の演算式を用いると、精度は0.05mmに向上する。この演算方法によれば、中間転写ベルト6の副走査方向の回転むらの影響がでないという特徴がある。
【0069】
図5(A)及び(B)は、マーク位置センサ12Aから得られたアナログ電圧レベルの位置検出信号S21のデジタル(二値)化例を示す図である。図5(A)においてマーク位置センサ12A等により得られる位置検出信号S2は、予め設定された閾値Lthに基づいて二値化される。この例では、位置検出信号S21が立ち下がるa点が閾値Lthをクロスする時刻taに、図5(B)に示す通過タイミングパルス信号Sp1が立ち上がり、位置検出信号S21が立ち上がるb点が閾値Lthをクロスする時刻tbに通過タイミングパルス信号Sp1が立ち下がる。この通過タイミングパルス信号Sp1は二値化された後に位置検出データDp1となる。位置検出データDp1は色画像の位置ずれを調整するための基準に使用される。例えば、位置検出データDp1はBK色のマークパターンMP2の書込み位置に対するY,M,C色の書き込み位置のずれ量算出に使用される。マーク位置センサ12Bから得られた位置検出信号S22も二値化されて位置検出データDp2となる。
【0070】
図6は、Y色用の画像書込みユニット3Y及びその補正手段5Yの構成例を示すイメージ図である。図6に示すY色用の画像書込みユニット3Yは、半導体レーザ光源31、コリメータレンズ32,補助レンズ33、ポリゴンミラー34、ポリゴンモータ35、f(θ)レンズ36、ミラー面結像用のCY1レンズ37、ドラム面結像用のCY2レンズ38、反射板39、ポリゴンモータ駆動基板45及び、LD駆動基板46を有している。
【0071】
半導体レーザ光源31は、Y色用のLD駆動基板46に接続される。LD駆動基板46には画像書込みユニット3Yからの書込みデータWyが供給される。LD駆動基板46では書込みデータWyがPWM変調され、PWM変調後の所定のパルス幅のレーザ駆動信号SLyを半導体レーザ光源31に出力する。半導体レーザ光源31では、Y色用のレーザ駆動信号SLyに基づいてレーザ光が発生される。半導体レーザ光源31から出射されたレーザ光はコリメータレンズ32,補助レンズ33及び、CY1レンズ37によって所定のビーム光に整形される。
【0072】
このビーム光は、ポリゴンミラー34によって主走査方向に偏向される。例えば、ポリゴンミラー34にはポリゴンモータ35が取付けられる。ポリゴンモータ35にはポリゴン駆動基板45が接続される。先に述べた制御手段15からポリゴン駆動基板45には、YポリゴンCLKが供給される。ポリゴン駆動基板45は、YポリゴンCLKに基づき、ポリゴンモータ35を所定の回転速度で回転するようになされる。ポリゴンミラー34によって偏向されるビーム光は、f(θ)レンズ36及びCY2レンズ38によって感光体ドラム1Yの方へ結像される。この動作により、感光体ドラム1YにマークパターンMP1やMP2等の静電潜像を形成するようになされる。
【0073】
この画像書込みユニット3Yには補正手段5Yが設けられる。補正手段5Yの本体部には反射板39が設けられ、この反射板39に対峙した位置には、レーザインデックスセンサ49が取付けられる。レーザインデックスセンサ49はポリゴンミラー34によって偏向されるビーム光を検知して、Y−INDEX信号をインデックス成形回路18に出力するようになされる。補正手段5Yは調整ギヤユニット41及び、調整用のモータ42を有している。調整ギヤユニット41にはCY2レンズ38が取り付けられている。調整ギヤユニット41はCY2レンズ38に対して可動自在に取り付けられる。調整用のモータ42では位置補正信号Syに基づいて調整ギヤユニット41を水平方向に移動調整するようになされる。
【0074】
この例で色ずれ量の算出に関しては、BK色のレジストマークCRを基準にしている。Y,M,C色の色画像の書込み位置をBK色に合わせるように調整するためである。補正処理内容は例えば、次の▲1▼〜▲5▼の5つある。補正処理内容のうち、▲1▼〜▲3▼は画像データを補正することにより実現され、▲4▼及び▲5▼はモータ42を駆動し、実際に、画像書込みユニット3Y,3M,3C,3Kを駆動して調整するようになされる。
【0075】
▲1▼ 主走査補正処理
この処理は、Y,M,C、BK色の色画像の主走査方向の書出し位置を揃える補正である。例えば、Y色の書込み位置補正に関しては、BK色のレジストマークCRの主走査書込みタイミングと、Y色のレジストマークCRの主走査書込みタイミングとを検知し、Y色のレジストマークCRの書込みタイミングをBK色のレジストマークCRの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、主走査方向のBK色のレジストマークCRの書込み位置と、Y,M,C色の色画像の書込み位置とを揃えるようになされる。
【0076】
▲2▼ 副走査補正処理
この処理は、Y,M,C、BK色の色画像の副走査方向における書出し位置を揃える補正である。例えば、Y色の書込み位置調整に関しては、BK色のレジストマークCRの副走査書込みタイミングと、Y色のレジストマークCRの副走査書込みタイミングとを検知し、Y色のレジストマークCRの書込みタイミングをBK色のレジストマークCRの書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。この補正量に基づいて、副走査方向のBK色のレジストマークCRの書込み位置と、Y,M,C色の色画像の書込み位置とを揃えるようになされる。
【0077】
▲3▼ 全体横倍補正処理
この処理は、Y,M,C,BK色の色画像の全体における画像形成位置を揃える補正である。例えば、画像クロック信号の周期を調整して、レーザ発光タイミングを調整し、この調整に基づいて全体横倍ずれ量を補正するようになされる。
【0078】
▲4▼ 部分横倍補正処理
この処理は、各書込みユニット3Y,3M,3C,3K等の水平位置の傾きを調整する補正である。例えば、図3に示したY色用の補正手段5Yでモータ42は、回転成分を含む位置補正信号Syに基づいて調整ギヤユニット41を駆動し、CY2レンズ38をX−Y(水平)方向に移動調整するようになされる。感光体ドラム1Yに対する書込みユニット3Yの水平位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット10M,10Cにおいても同様な処理がなされる。
【0079】
▲5▼ スキュー補正処理
この処理は、各書込みユニット3Y,3M,3C,3K等の垂直位置の傾きを調整する補正である。例えば、図3に示したY色用の補正手段5Yでモータ42は、位置補正信号Syに基づいて調整ギヤユニット41を駆動し、CY2レンズ38を垂直方向に移動調整するようになされる。感光体ドラム1Yに対する書込みユニット3Yの垂直位置の傾きを調整するためである。他の画像形成ユニット10M,10Cにおいても同様な処理がなされる。この実施形態では、色ずれ調整モードとは別にマーク位置自動調整モードが設けられる。
【0080】
図7は、カラー画像形成装置100の書込み制御系の構成例を示すブロック図である。図7に示すカラー画像形成装置100は、画像書込みユニット3Y、3M、3C、3K、マーク位置センサ12A、12B、不揮発メモリ14、制御手段15、操作部16、インデックス成形回路18及び、画像処理手段70を有している。制御手段15は、信号処理回路51,52、バッファメモリ53,54、CPU(Central Processing Unit;中央処理ユニット)55、ROM(Read Only Memory)56、RAM(Random Access Memory)57、画像領域判別部58及び画像処理手段70を有している。
【0081】
ROM56には当該画像形成装置全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。RAM57はワークメモリとして使用され、例えば、制御コマンド等を一時記憶するようになされる。CPU55は電源がオンされると、ROM56からシステムプログラムデータを読み出してシステムを起動し、操作部16からの操作データD3に基づいて当該画像形成装置全体を制御するようになされる。
【0082】
CPU55には操作部16が接続される。操作部16は、図示しない表示手段及び操作パネルから構成される。操作パネルは図示しない液晶表示ディスプレイ及びタッチセンサパネルを組み合わせたものが使用される。液晶表示ディスプレイには操作設定画面が表示される。この設定画面において、例えば、マーク位置自動調整モード、色ずれ調整モード又は通常の画像形成モードが選択される。
【0083】
また、マーク位置センサ12Aは、上述した画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP1の画像形成位置を検出して位置検出信号S21を出力するようになされる。マーク位置センサ12Bは、同様に、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の画像形成位置を検出して位置検出信号S22を出力するようになされる。
【0084】
上述したマーク位置センサ12Aは信号処理回路51に接続される。信号処理回路51では例えば、マーク位置自動調整モード及び色ずれ調整モードを通じてマーク位置センサ12Aから出力される位置検出信号S21をA/D変換して二値化した後の位置検出データ(画像位置情報)Dp1を出力するようになされる。
【0085】
マーク位置センサ12Bは信号処理回路52に接続される。信号処理回路52ではマーク位置自動調整モード及び色ずれ調整モードを通じてマーク位置センサ12Bから出力される位置検出信号S22をA/D変換して二値化した後の位置検出データ(画像位置情報)Dp2を出力するようになされる。信号処理回路51及び52にはシステムバス19が接続される。システムバス19には、バッファメモリ53,54、CPU55、ROM56、RAM57、画像領域判別部58及び、画像処理手段70が接続される。
【0086】
CPU55は論理積演算部510、ずれ量検出部511及び補正量算出&補正制御部512を有している。上述の位置検出データDp1は、システムバス19を介してバッファメモリ53や、不揮発メモリ14等に格納される。位置検出データDp2も同様にしてバッファメモリ54や、不揮発メモリ14等に格納される。不揮発メモリ14には位置検出データDp1やDp2等の他に位置ずれ量ε、色ずれ量に係るデータが格納される。
【0087】
バッファメモリ53及び54は、CPU55内の論理積演算部510に接続される。論理積演算部510はマーク位置自動調整モード時に、バッファメモリ53から位置検出データDp1を読み出し、バッファメモリ54から位置検出データDp2を読み出して、画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12Aにおける画像検出位置との位置ずれ量ε1を算出したり、各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12Bにおける画像検出位置との位置ずれ量ε2を算出したり、位置ずれ量ε1及びε2の論理積である位置ずれ量εを算出する。
【0088】
論理積演算部510にはずれ量検出部511が接続され、各々の色のマークパターンMP2の画像形成位置と、マーク位置センサ12A,12Bにおける画像検出位置との位置ずれ量εが検出される。ずれ量検出部511には補正量算出&補正制御部512が接続され、位置ずれ量εに基づいて補正量が演算され算出される。
【0089】
この補正量は、画像形成位置と画像検出位置との位置ずれ量εを無くすために使用される。この演算処理によって、補正量算出&補正制御部512は、色ずれ調整モード時のマークパターンMP1の画像形成位置の補正(移動)量を算出できるようになる。この例で補正量算出&補正制御部512は、補正量に基づいて各々の色のマークパターンMP1の画像形成位置を画像検出位置に移動するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを補正制御するようになされる。
【0090】
画像処理手段70は図示しない画像メモリを有している。画像処理手段70には、画像読取装置102が接続され、原稿を読取って得たR,G,B色成分に係る画像データR,G,Bを画像メモリに記憶するようになされる。画像処理手段70には画像読取装置102から出力される画像データR,G,Bの他に、外部のプリンタ等から出力されるY,M,C,K色に係る画像データY,M,C,Kを入力するようになされる。画像データY,M,C,Kも画像メモリに一時記憶される。
【0091】
画像処理手段70には画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kが接続され、画像処理手段70から画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kには画像データDy,Dm,Dc,Dkが出力される。画像書込みユニット3Yには画像領域判別部58から信号Si=[DOT−CLK,Sy,Y−ポリゴンCLK,Y−HV,Y−VV]が供給される。画像書込みユニット3Yは、信号Si及びY色用の画像データDyに基づいて感光体ドラム1Yに所定の強度のレーザ光を照射する。
【0092】
同様にして、画像書込みユニット3Mには画像領域判別部58から信号Sii=[DOT−CLK,Sm,M−ポリゴンCLK,M−HV,M−VV]が供給される。画像書込みユニット3Mは、信号Sii及びM色用の画像データDmに基づいて感光体ドラム1Mに所定の強度のレーザ光を照射する。画像書込みユニット3Cには画像領域判別部58から信号Siii=[DOT−CLK,Sc,C−ポリゴンCLK,C−HV,C−VV]が供給される。画像書込みユニット3Cは、信号Siii及びC色用の画像データDcに基づいて感光体ドラム1Cに所定の強度のレーザ光を照射する。
【0093】
画像書込みユニット3Kには画像領域判別部58から信号Siv=[DOT−CLK,K−ポリゴンCLK,K−HV,K−VV]が供給される。画像書込みユニット3Kは、信号Siv及びBK色用の画像データDkに基づいて感光体ドラム1Kに所定の強度のレーザ光を照射する。
【0094】
上述の画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kから出射された各々のレーザ光は、図6に示したレーザインデックスセンサ49により検知される。レーザインデックスセンサ49にはインデックス成形回路18が接続され、画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kからのレーザ光を検知し、波形成形された主走査同期信号L−INDEXが発生される。インデックス成形回路18には画像領域判別部58が接続され、画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kによって中間転写ベルト6に形成された画像形成領域を主走査同期信号(以下L−INDEX信号ともいう)及び、副走査同期信号、システムクロック信号等に基づいて判別するようになされる。
【0095】
図8は、画像書込みユニット3Y〜3K、インデックス成形回路18及び画像領域判別部58の構成例を示すブロック図である。図8に示す画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kには、図6に示したレーザインデックスセンサ49が設けられ、各々のレーザインデックスセンサ49によってレーザ光が検知される。画像書込みユニット3Yでは書込み検知信号(以下Y−INDEX信号という)が検知され、画像書込みユニット3Mでは書込み検知信号(以下M−INDEX信号という)が検知され、画像書込みユニット3Cでは書込み検知信号(以下C−INDEX信号という)が検知され、画像書込みユニット3Kでは書込み検知信号(以下K−INDEX信号という)が検知される。Y−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号及びK−INDEX信号はインデックス成形回路18に出力される。
【0096】
インデックス成形回路18は、Y−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号及びK−INDEX信号を波形成形し、これらのY−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号及びK−INDEX信号をL−INDEX信号(主走査同期信号)として画像領域判別部58に出力する。
【0097】
また、図8に示す画像領域判別部58はシステムバス19に接続される。画像領域判別部58は印字領域制御回路81、ポリゴン駆動クロック発生回路82、スキュー補正制御回路83、マーク書出補正制御回路84、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85から構成される。
【0098】
印字領域制御回路81は、ポリゴン駆動クロック発生回路82、スキュー補正制御回路83、マーク書出補正制御回路84及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85の入出力を制御する。例えば、印字領域制御回路81はシステムバス19を通じてCPU55から副走査微調補正データD1を入力してポリゴン駆動クロック発生回路82を制御したり、同様にして、CPU55から画像傾き補正用のスキュー補正データD2を入力してスキュー補正制御回路83を制御したり、CPU55からマーク書出位置補正データD5を入力してマーク書出補正制御回路84を制御したり、CPU55から横倍/部分横倍補正データD5を入力して主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85を制御する(図9参照)。
【0099】
ポリゴン駆動クロック発生回路82は、印字領域制御回路81の制御を受けて副走査微調補正データD1、L−INDEX信号、システムクロック信号SCKを入力してY色,M色,C色,BK色用のポリゴン駆動クロック信号(Y,M,C,KポリゴンクロックCLK)を作成し、画像書込ユニット3Y、3M、3C、3K等に出力する(図10参照)。
【0100】
スキュー補正制御回路83は、CPU55からシステムバス19を通じて画像傾き補正用のスキュー補正データD2を入力し、このスキュー補正データD2に基づいてY色,M色,C色の各副走査調整用の位置補正信号Sy、Sm、Scを生成し、これらの位置補正信号Sy、Sm、Scを画像書込みユニット3Y、3M、3Cへ出力するようになされる。マーク書出補正制御回路84は、CPU55からマーク書出位置補正データD5を入力してY色,M色,C色,BK色の各マーク書出位置補正データD5’を生成し、このマーク書出位置補正データD5’を印字領域制御回路81で使用するようになされる。
【0101】
主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85は、図示しない主走査補正部、副走査補正部、全体横倍補正部及び部分横倍補正部から構成される。主走査補正部では、補正量算出&補正制御部512により出力される主走査補正データD6又はマーク書出位置補正データD5’に基づいて主走査方向の位置ずれを無くすように補正する。主走査補正データD6又はマーク書出位置補正データD’は主走査方向の書き出しタイミングを調整するためのデータである。
【0102】
副走査補正部では、補正量算出&補正制御部512により出力される副走査粗調補正データD7に基づいて、副走査方向の位置ずれを無くすように補正する。副走査粗調補正データD7は副走査方向の書き出しタイミングを調整するためのデータである。
【0103】
全体横倍補正部では、全体横倍補正データD8に基づいて全体横倍ずれ量を無くすように補正するようになされる。全体横倍補正データD8は、画素クロック信号の周波数を調整するためのデータである。部分横倍補正部では、部分横倍補正データD9に基づいて部分横倍ずれ量を無くすように補正する。部分横倍補正データD9は画像書込みユニット3Y等の主走査方向の傾きを調整するためデータである。
【0104】
画像書込みユニット3Yは、Y色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット312から構成される。切換え回路311は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、Y色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、Y−HV,Y−VV信号)に基づいて画像データDy、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる(図11参照)。
【0105】
画像データDyは画像処理手段70から入力する。以下、Y色用の画像データDy、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWyという。切換え回路311は書込ユニット312に接続される。書込ユニット312は、Y色用の書込画像データWy、YポリゴンCLK信号及び、位置補正信号Syに基づいて感光体ドラム1Yに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Yには図示しない感光体ドラム1Yの駆動用モータが設けられる。書込ユニット312は、スキュー補正制御回路83から入力した位置補正信号Syに基づいて補正手段5Yのモータ42を制御し、そのC2Yレンズ38を水平方向及び垂直方向に調整するようになされる。
【0106】
同様にして、画像書込みユニット3Mは、M色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路313及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット314から構成される。切換え回路313は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、M色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、M−HV,M−VV信号)に基づいて画像データDm、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる。
【0107】
画像データDmは画像処理手段70から入力する。以下、M色用の画像データDm、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWmという。この切換え回路313は書込ユニット314に接続される。書込ユニット314は、M色用の書込画像データWm、MポリゴンCLK信号及び、位置補正信号Smに基づいて感光体ドラム1Mに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Mには図示しない感光体ドラム1Mの駆動用モータが設けられる。書込ユニット314は、スキュー補正制御回路83から入力した位置補正信号Smに基づいて、補正手段5Mの図示しないモータ42を制御し、そのドラム面結像用のC2Mレンズを水平方向及び垂直方向に調整するようになされる。
【0108】
また、画像書込みユニット3Cは、C色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路315及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット316から構成される。切換え回路315は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、C色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、C−HV,C−VV信号)に基づいて画像データDc、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる。
【0109】
画像データDcは画像処理手段70から入力する。以下、C色用の画像データDc、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWcという。切換え回路315は書込ユニット316に接続される。書込ユニット316は、C色用の書込画像データWc、CポリゴンCLK信号及び、位置補正信号に基づいて感光体ドラム1Cに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Cには図示しない感光体ドラム1Cの駆動用モータが設けられる。書込ユニット316は、スキュー補正制御回路83から入力した位置補正信号Scに基づいて補正手段5Cのモータ42を制御し、そのドラム面結像用のC2Cレンズを水平方向及び垂直方向に調整するようになされる。
【0110】
また、画像書込みユニット3Kは、BK色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路317及び、スキュー補正機構付きの書込ユニット318から構成される。切換え回路317は画像処理手段70及び、主走査補正/副走査補正/横倍補正/部分横倍補正部85に接続され、BK色用の印字領域制御信号(DOT−CLK、K−HV,K−VV信号)に基づいて画像データDk、色ずれ調整用のマークパターンデータD#1、マーク位置調整用のマークパターンデータD#2又は内蔵パターンデータD#3のいずれかを選択するようになされる。画像データDkは画像処理手段70から入力する。以下、BK色用の画像データDk、マークパターンデータD#1、D#2及び、内蔵パターンデータD#3を総称して書込画像データWkという。
【0111】
切換え回路317は書込ユニット318に接続される。書込ユニット318は、BK色用の書込画像データWk及び、BKポリゴンCLK信号に基づいて感光体ドラム1Kに所定の強度のレーザ光を照射する。画像形成ユニット10Kには図示しない感光体ドラム1Kの駆動用モータが設けられる。画像形成ユニット10Kは、モータ制御を実行し、感光体ドラム1Kの回転速度を調整するようになされる。
【0112】
図9は、印字領域制御回路81の構成例を示すブロック図である。図9に示す印字領域制御回路81は、図8に示したシステムバス19に接続される。印字領域制御回路81は、主走査補正回路801、副走査粗調補正回路802、クロック同期生成回路803及び、横倍補正&部分横倍補正回路804から構成される。
【0113】
主走査補正回路801は、図8に示したシステムバス19を通じてCPU55から主走査方向の書込み位置補正用の主走査補正データD6又はマーク書出位置補正データD5’を入力し、インデックス成形回路18からY−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号、K−INDEX信号を入力し、及び、システムクロック信号SCKを入力して、Y色,M色,C色,BK色の各主走査補正用の位置補正信号Y−HV(VALID)、M−HV、C−HV、K−HVを各々生成する。これらの信号Y−HV、M−HV、C−HV、K−HV信号は、印字領域制御信号を構成し、画像形成系IIへ出力される。これは、各々の色のマークパターンMP1の書込み位置を調整して画像形成位置をマーク位置センサ12A等の画像検出位置に移動するためである。
【0114】
副走査粗調補正回路802は、CPU55から副走査方向の書込み位置補正用の副走査粗調補正データD7及び副走査同期信号V−STを入力し、及び、システムクロック信号SCKを入力して、この副走査粗調補正データD7、副走査同期信号V−ST及びシステムクロック信号SCKに基づいてY色,M色,C色,BK色の各副走査調整用の位置補正信号Sy(Y−VV)、Sm(M−VV)、Sc(C−VV)、Sk(K−VV)を各々生成する。これらの信号Sy、Sm、Sc、Skは、印字領域制御信号を構成し、画像書込みユニット3Y〜3K(画像形成系II)へ出力される。各々の色のマークパターンMP1の書込み位置を調整して画像形成位置をマーク位置センサ12A等の画像検出位置に移動するためである。
【0115】
クロック同期生成回路803は、システムクロック信号SCKを入力し、このシステムクロック信号SCKに基づいて画像クロック信号(以下画像CLK信号という)を作成して横倍補正&部分横倍補正回路804へ出力する。横倍補正&部分横倍補正回路804は、クロック同期生成回路803から画像CLK信号を入力し、及び、CPU55から横倍/部分横倍補正データD8,D9を入力し、この画像CLK信号及び、横倍/部分横倍補正データD8,D9に基づいて横倍/部分横倍補正するための印字領域制御信号(以下DOT−CK信号という)を作成し、このDOT−CLK信号を画像書込みユニット3Y、3M、3C、3Kへ出力するようになされる。
【0116】
図10は、ポリゴン駆動クロック発生回路82の構成例を示すブロック図である。図10に示すポリゴン駆動クロック発生回路82は、発振器821、分周器822、ポリゴンモータ面位相制御回路823、ポリゴンクロック発生回路824及び副走査微調補正回路825から構成される。
【0117】
発振器821では基準周波数のクロック信号CKを発生するようになされる。発振器821には分周器822が接続されており、クロック信号CKを分周して所定の周波数のシステムクロック信号SCKを生成するようになされる。システムクロック信号SCKは印字領域制御回路81やポリゴンモータ面位相制御回路823に出力される。
【0118】
分周器822にはポリゴンモータ面位相制御回路823が接続され、ポリゴンクロック発生回路824及び副走査微調補正回路825を制御するようになされる。ポリゴンモータ面位相制御回路823にはポリゴンクロック発生回路824及び副走査微調補正回路825が接続される。
【0119】
ポリゴンクロック発生回路824は、インデックス成形回路18からY−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号、K−INDEX信号を入力し、及び、分周器822からシステムクロック信号SCKを入力して、Y−INDEX信号、M−INDEX信号、C−INDEX信号、K−INDEX信号と位相合わせたポリゴンクロック信号を発生する。
【0120】
ポリゴンクロック発生回路824は、副走査微調補正回路825に接続される。副走査微調補正回路825は副走査一ライン以下の微調整補正するために、CPU55から副走査微調補正データD1を入力し、及び、ポリゴンクロック発生回路824からポリゴンクロック信号PC1〜PC4を入力しタイミングを調整して、Y色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でYポリゴンCLKという)、M色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でMポリゴンCLKという)、C色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でCポリゴンCLKという)及びBK色用のポリゴン駆動クロック信号(以下でKポリゴンCLKという)を各々生成する。YポリゴンCLKは画像書込みユニット3Yに出力され、MポリゴンCLKは画像書込みユニット3Mに出力され、CポリゴンCLKは画像書込みユニット3Cに出力され、及び、BKポリゴンCLKは画像書込みユニット3Kに各々出力される。
【0121】
図11は、Y色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311の構成例を示すブロック図である。図11に示すY色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311は、第1のカラーマークパターン発生回路301、第2のカラーマークパターン発生回路302、内部SGU回路303、セレクタ304及び書込画像データ作成回路305から構成される。
【0122】
カラーマークパターン発生回路301、302及び、内部信号発生ユニット回路(以下内部SGU回路という)303は印字領域制御回路81に接続される。カラーマークパターン発生回路301は印字領域制御回路81からDOT−CLK信号、Y−HV信号及びY−VV信号を入力してマークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1をセレクタ304に出力する。同様にして、カラーマークパターン発生回路302は印字領域制御回路81からDOT−CLK信号、Y−HV信号及びY−VV信号を入力してマークパターンMP2を形成するためのマークパターンデータD#2をセレクタ304に出力する。
【0123】
また、内部SGU回路303は、印字領域制御回路81からDOT−CLK信号、Y−HV信号及びY−VV信号を入力して内蔵マークパターン(例えば,フ字状パターン)を形成するための内蔵パターンデータD#3をセレクタ304に出力する。カラーマークパターン発生回路301、302及び、内部SGU回路303にはセレクタ304が接続される。セレクタ304はシステムバス19に接続され、Y色用の画像データDyが入力される。セレクタ304は、例えば、CPU55から入力したセレクト信号Seに基づいてマークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1、マークパターンMP2を形成するためのマークパターンデータD#2、フ字状のマークパターンを形成するための内蔵パターンデータD#3又はY色画像を形成するためのY色用の画像データDyのいずれかを選択するように動作する。
【0124】
セレクタ304は、書込画像データ作成回路305に接続される。書込画像データ作成回路305はセレクタ304によって選択された、マークパターンデータD#1、マークパターンデータD#2、内蔵パターンデータD#3又は、Y色画像を形成するためのY色用の画像データDyを、例えば、γ補正し、その後、PWM(パルス幅変調)処理をするように動作する。
【0125】
マーク位置自動調整モード時には、マークパターンMP2を形成するためのマークパターンデータD#2が選択される。色ずれ調整モード時には、マークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1が選択される。通常のカラーレジスト自動調整機能が動作しているときは、フ字状のマークパターンを形成するための内蔵パターンデータD#3が選択され、しかも、このときの最適サイズの内蔵パターンデータD#3が出力される。
【0126】
なお、他のM色、C色、BK色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路313,315,317においても、同様な構成が採られ、同様な処理がなされるが、各々の切換え回路313,315,317についての説明は省略する。このように構成すると、マーク位置自動調整モード、色ずれ調整モード及び通常の画像形成モードにおいて、マークパターンデータD#1、マークパターンデータD#2、フ字状のマークパターンを形成するための内蔵パターンデータD#3又は、Y色画像を形成するためのY色用の画像データDyを選択することができる。
【0127】
図12(A)及び(B)は、BK色用のマークパターンMP2における補正例を示す図である。図12(A)に示すマークパターンMP2は、主走査方向に所定の長さlを有し、この主走査方向に直交する副走査方向に所定間隔を有し、かつ、当該主走査方向に徐々にずらした、第Nライン目をマークセンタ設計位置とし、この位置Nライン目を中心にして前後、第N±6ラインの計m=13本の平行ラインパターンから構成される。この例でマークパターンMP2は、主走査方向において、所定間隔(以下ずらし間隔という)Δdだけ徐々にずらしたものである。
【0128】
図12(A)に示す波線は、マーク位置センサ12A等の画像検出位置を規定する検出軌跡線L0である。この画像検出位置は、マーク位置センサ12Aが中間転写ベルト6のBK色用のマークパターンMP2を精度良く読み込める位置である。この検出軌跡線L0は、中間転写ベルト6を回転させた場合に、マーク位置センサ12Aの通過点をプロットした場合に得られる線である。
【0129】
また、図12(A)に示す二点鎖線は、副走査方向に平行なマークセンタ設計位置を含む線であり、例えば、BK色用のマークパターンMP2の画像形成位置を規定する基準線Lrである。この例では、第Nライン目の左端部がマークセンタ設計位置であり、マーク位置センサ12Aは、Nx=N+3ライン目の左端部が接する基準線Lrを検知した状態である。この検出軌跡線L0と基準線Lrとの距離の差が画像検出位置と画像形成位置との間の位置ずれεである。位置ずれεが無い状態とは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態をいう。
【0130】
この例で、位置ずれεに対するマーク移動量(以下単に補正量Da’という)は、ラインのずらし間隔Δdで決めるようにしている。つまり、マークセンタ設計位置を第Nライン目とし、マーク位置センサ12Aがマーク位置自動調整モード時に、m=Nxライン目を検知するものとすると、補正量Da’は、(2)式、すなわち、
Da’=[Nx−N]×Δd ・・・・・・・(2)
から成る補正距離計算式により得られる。この補正量Da’に基づいて主走査方向におけるBK色用のマークパターンMP2の書出し位置を補正するようになされる。
【0131】
この例は、主走査同期信号L−INDEXが立ち上がってから、T時間経過後に、マーク位置センサ12Aによって、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)、(N−2)、(N−1)、N、(N+1)、(N+2)、(N+3)ライン目が検知され、(N+4)ライン以降から検知できなくなった場合である。主走査同期信号L−INDEXは、図7に示したインデックス成形回路18から主走査補正回路801内の図示しないマークカウンタへ出力される。なお、マークカウンタの1カウントは、1ドットクロックに相当する。1ドットクロック=0.0423mm(600dpiの場合)としたとき、マークカウンタは、主走査同期信号L−INDEXを基準にしてカウントを開始する。
【0132】
図12Aに示すBK色用のマークパターンMP2の例は、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが相対的にずれている場合であって、マーク位置センサ12Aは、Nx=(N+3)ライン目を検知している。この場合、Δd=0.9729mmとすると、補正量Da’は(2)式より、
Da’=[(N+3)−N]×Δd =2.9187mm
となる。ここで、主走査方向(水平方向)のマークカウンタの補正値をΔT[CLK]とすると、(3)式、すなわち、
ΔT=Da’/0.0423mm・・・・・(3)
によって換算される。この例では、Da’=2.9187mmをカウンタ補正値(ドットクロック)ΔTに換算すると、ΔTは69[CLK]となる。カウンタ補正値ΔTは、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正する量である。このカウンタ補正値ΔTは、ずらし量Δdを狭め、ラインパターンを増やすことで、最小補正単位を小さくできるようになるが、トナー消費量が増えてしまう。
【0133】
図12(B)は、検出軌跡線L0と基準線Lrとの距離の差が無い状態の例を示している。これは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態(Lr=Lo)である。この例では、主走査同期信号L−INDEXが立ち上がってから、T+ΔT=T+69[CLK]経過後に、マーク位置センサ12Aによって、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)(N−2)、(N−1)、Nライン目が検知され、(N+1)ライン以降からそれが検知しなくなる場合である。このように、図12Aに示したずれ量εからマーク書出し(主走査方向)位置を決めるマークカウンタの値を69[CLK]プラス補正して、マーク位置センサ12Aの画像検出位置とマークパターンMP2の画像形成位置の中心とを合わせ込むことができる。
【0134】
図13(A)〜(C)は、図12(A)に示したBK色用のマークパターンMP2による他の補正例を示す図である。図13(A)に示す補正例は、主走査方向へのずらし量Δdの約半分の精度で位置ずれ量εを補正する場合である。マーク位置センサ12Aは、主走査同期信号L−INDEXが立ち上がってから、T時間経過後に、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)ライン目を検知し、(N−2)ライン以降から検知しなくなった場合である。
【0135】
図13(A)に示すBK色用のマークパターンMP2の例は、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが相対的にずれている場合であって、マーク位置センサ12Aは、Nx=(N−3)ライン目を検知している。この場合は、ずらし量Δdの約半分の精度で位置ずれ量εを補正する場合であるので、Δd=0.9729/2=0.4865mmとすると、主走査方向(水平方向)のマークカウンタの補正値ΔTa[CLK]は、(4)式、すなわち、
ΔTa=−Δd/0.0423mm ・・・・・・・(4)
により求められる。この例では、
ΔTa=−0.4865/0.0423mm=−11[CLK]
となる。このカウンタ補正値ΔTa=−11[CLK]は、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正する量である。
【0136】
図13(B)は、マーク位置センサ12Aによるm=(N−2)ライン目までの検知例を示す図である。図13(B)に示す検知例は、図13(A)に示したBK色用のマークパターンMP2の検知位置から、カウンタ補正値ΔTa=−11[CLK]により、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正した場合である。つまり、マーク位置センサ12Aは、L−INDEX信号が立ち上がってから、T−ΔTa時間経過後に、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)、(N−2)ライン目を検知し、(N−1)ライン以降から検知しなくなった場合である。この場合、Δd=0.9729mmとすると、補正量Da’は(2)式より、
となる。ここで、主走査方向(水平方向)のマークカウンタの補正値をΔT[CLK]とすると、(3)式より、
となる。このカウンタ補正値ΔT=−46[CLK]は、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を更に補正する量である。この補正によって、マークパターンMP2の基準線Lrがマーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0に近づく方向にシフトするようになされる。
【0137】
図13(C)は、マーク位置センサ12Aによるm=Nライン目の検知例を示す図である。図13(C)に示す検知例は、図13(A)に示したBK色用のマークパターンMP2の検知位置から、カウンタ補正値ΔTa=−11[CLK]及び、カウンタ補正値ΔT=−46[CLK]により、BK色用のマークパターンMP2の書出し(主走査方向)位置を補正した場合である。つまり、マーク位置センサ12Aは、L−INDEX信号が立ち上がってから、T−ΔTa−ΔT=T−57時間経過後に、(N−6)、(N−5)、(N−4)、(N−3)、(N−2)、(N−1)、Nライン目を検知し、(N+1)ライン以降から検知しなくなった場合である。この場合は、マークパターンMP2の基準線Lrがマーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0との位置ずれεが、許容距離差の中に包含された状態となる。これは、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線L0とマークパターンMP2の基準線Lrとが一致する状態(Lr=Lo)である。このように、図13(A)に示したずれ量εからマーク書出し(主走査方向)位置を決めるマークカウンタの値を57[CLK]マイナス補正して、マーク位置センサ12Aの画像検出位置とマークパターンMP2の画像形成位置の中心とを合わせ込むことができる。
【0138】
図14(A)〜(D)は、中間転写ベルト6の印字領域と、その印字領域の主走査方向及び副走査方向との関係例を示す図である。図14(A)に示すL−INDEX信号は、図8に示したインデックス成形回路18から画像領域判別部58へ出力される。もちろん、L−INDEX信号は、Y色用の主走査同期信号(Y−INDEX信号)、M色用の主走査同期信号(M−INDEX信号)、C色用の主走査同期信号(C−INDEX信号)、BK色用の主走査同期信号(K−INDEX信号)から構成される。図14(A)〜(D)において、「*」印は各色を示す。
【0139】
ここで、クロックスタートカウント値をTcとし、マーク位置自動調整モード時のマーク位置補正量をΔTとし、色ずれ調整モード時のカラーレジスト自動調整量をΔTrとすると、L−INDEX(主走査同期)信号が立ち上がってTc+ΔT+Tr後に、図14Bに示すBK色用の書込データWyが書き込まれる。
【0140】
例えば、Y色用の書込データWyは、画像書込ユニット3Kに入力されると、図14(C)に示すY色用の主走査周期信号(H−VALID信号)及び、図14(D)に示すY色用の副走査周期信号(V−VALID信号)が共に、ハイ・レベルとなる期間に、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラムIK等に書き込まれる。ここでホールドスタートカウンタ値をThとし、マーク位置自動調整モード時のマーク位置補正量をΔTとし、色ずれ調整モード時のカラーレジスト自動調整量をΔTrとすると、図14(C)に示すH−VALID信号及び、図14(D)に示すV−VALID信号は、L−INDEX信号が立ち上がってTh+ΔT+Tr後に立ち上がる。
【0141】
なお、図14(D)に示す印字領域は、実際の転写紙の画像形成領域又はテストパターン領域である。H−VALID信号は、中間転写ベルト6の印字領域の主走査方向の書込期間を規定するものである。V−VALID信号は、副走査方向の書込期間を規定するものである。
【0142】
このように、実際の画像領域又は、テストパターン領域の主走査側の書出し位置は、マーク位置補正量ΔTと、カラーレジスト自動調整値ΔTrとで補正された値となる。但し、色ずれ調整モードでは、BK色のマークパターンMP1の画像形成基準位置に、他のY,M,C色のマークパターンMP1の画像形成位置の合わせ込みを実行するため、マーク位置自動調整モード時のBK色の書出し位置は、マーク位置補正量ΔTのみで調整され、カラーレジスト自動調整値ΔTrを補正対象としていない。従って、通常のカラーレジスト自動調整時に作成するマークパターンMP1の主走査側書出し位置は、マーク位置補正量ΔTで補正された値となる。
【0143】
図15(A)及び(B)は、図7に示した操作部16における操作設定画面P1及びP2の表示例を示す図である。この例で、通常のカラーレジスト自動補正動作とは別に、BK色のマーク位置を補正するマーク位置補正モードを設けている。サービスマン専用調整モード、又は画像形成動作とは別に、画像形成ユニット交換を検知して操作部16上で調整モードをユーザに促し、ユーザは対象ユニット交換時に、操作部16上の例えば、タッチパネルアイコンを押下することで、補正モード(セットモード)を実行するようにしたものである。
【0144】
図15Aに示す操作設定画面P1は、電源投入後、図示しない初期設定画面において、操作設定モードを選択すると、操作部16の液晶ディスプレイ等に表示されるものである。この操作設定画面P1には、「設定モード:項目を選んで下さい。」なるメッセージが表示される。この表示領域の下方には、「1:プロセス調整」、「2:画像調整」、「3:ランニングテスト」、「4:テストパターン出力」、「5:カラーレジスト自動調整」、「6:リスト出力」の各々のモードが表示されると共に、各々の数字「1」〜「5」が選択キーとなされる。ここでキーオペレータ(サービスマン等)は、設定したい項目の番号をタッチすると、そのモードに移行される。この例では、5番の「カラレジスト自動調整」が選択された場合である。
【0145】
図15(B)に示す操作設定画面P2は、図15(A)に示した操作設定画面P1において、「5:カラーレジスト自動調整」を選択した場合の表示例である。この例では、操作設定画面P1から操作設定画面P2に表示が切り替わり、「設定モード:カラーレジスト自動調整」なる表示がなされる。この表示領域の下方においては、「カラーレジスト自動調整」の下位階層の選択枝となる「1:マーク位置自動調整」、「2:マーク位置手動調整入力」、「3:カラーマーク位置自動調整」及び、「4:マーク位置:カラーレジスト自動調整」等の各々のモードが表示されると共に、各々の数字「1」〜「4」が選択キーとなされている。
【0146】
図16(A)及び(B)は、操作部16における操作設定画面P3及びP4の表示例を示す図である。図16(A)に示す操作設定画面P3は、図15(B)に示した操作設定画面P2において、「3:カラーマーク位置自動調整」を選択した場合の表示例である。この例では、操作設定画面P2から操作設定画面P3に表示が切り替わり、「設定モード:カラーマーク位置自動補正」なる表示がなされる。この表示領域の下方においては、カラーマーク位置自動補正の下位階層の選択枝となる「1:位置自動補正動作実施」のアイコンが表示されると共に、数字「1」が選択キーとなされる。
【0147】
ここでキーオペレータは、「1:位置自動補正動作実施」のアイコンボタン「1」をタッチすると、マーク位置自動調整モード(マーク位置の自動補正動作)が行われる。補正中は、この表示領域の右側の「補正動作実行中」の表示背景色が変化する。補正終了時には、「補正完了」の表示に切り替わるようになされる。
【0148】
図16(B)に示す操作設定画面P4は、図15(B)に示した操作設定画面P2において、「2:マーク位置手動調整入力」を選択した場合の表示例である。この例では、操作設定画面P2から操作設定画面P4に表示が切り替わり、「設定モード:カラーマーク位置手動補正入力」なる表示がなされる。この表示領域の下方においては、Y色,M色,C色,BK色用のカラーマーク位置手動補正値の入力欄が表示される。この表示領域の右側には、「入力」の確認用の入力アイコン(ボタン)が表示される。
【0149】
各色用のカラーマーク位置手動補正値の入力欄には、操作部16の図示しない数字「0」〜「9」のテンキーや、「+」、「−」、小数点「.」等の記号キーから、実際に補正量を入力して、入力アイコン(ボタン)で図7に示した不揮発メモリ14に補正値を記憶させる。「+」側は、マーク位置右シフトを示し、Y「−」側は、マーク位置左シフトを各々示している。なお、図16(B)に示す操作設定例によれば、Y色用の補正量として「+1.25」mmを入力し、M色用の補正量として「+0.00」mmを入力し、C色用の補正量として「−0.50」mmを入力し、BK色用の補正量として「+0.00」mmを各々入力した場合である。
【0150】
続いて、本発明に係る画像形成方法について、カラー画像形成装置100の動作例について説明をする。図17は、カラー画像形成装置100における電源ON時のモード選択例を示すフローチャートである。
【0151】
この実施形態では、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成する場合を前提にして、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP1やMP2を検出するためのマーク位置センサ12A、12Bの画像検出位置を予め設定した画像検出系Iと、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに書込画像データWy、Wm、Wc、Wkを書き込んで色画像を形成するための画像形成位置を予め規定した画像形成系IIとが準備される。
【0152】
画像形成系IIは、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにマーク位置調整用の第2のマークパターンデータD#2を書き込んで中間転写ベルト6にマークパターンMP2を形成する。画像検出系Iは、中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の位置を検出する。この例では、画像検出系Iにより検出されたマークパターンMP2の位置検出データに基づいて画像形成系IIの画像形成位置を画像検出系Iの画像検出位置に合わせ込む場合を前提とする。
【0153】
これを動作条件にして、図17に示すフローチャートのステップA1でCPU55は工程モードが選択されたか否かを判別する。工程モードであるか否かの選択は、図7に示した操作部16から入力される操作データD3に基づいて判断される。工程モードが選択された場合は、ステップA2に移行してCPU55は、工程モード処理を実行する。この処理は、例えば、メーカ側の製造工程時における組み立て処理等である。
【0154】
ステップA1で工程モードが選択されていない場合は、ステップA3に移行しCPU55は、不揮発設定モードが選択されたか否かを判別する。不揮発設定モードであるか否かの選択は、図7に示した操作部16から入力される操作データD3に基づいて判断される。不揮発設定モードが選択された場合は、ステップA4に移行して不揮発設定モード処理を実行する。ここでの処理は、例えば、マーク位置自動調整モード時における補正量の格納処理等である。
【0155】
ステップA3で不揮発設定モードが選択されていない場合は、ステップA5に移行して調整(設定)モードが選択されたか否かを判別する。調整モードであるか否かの選択は、図15Aに示した操作設定画面P1を操作部16に表示し、図7に示した操作部16から入力される「1」〜「6」のアイコンボタン等による操作データD3に基づいて判断される。調整モードが選択された場合は、ステップA6に移行して調整モード処理を実行する(図18参照)。
【0156】
ステップA4で調整モードが選択されていない場合は、ステップA7に移行して作像シーケンス処理を実行する。ここでの処理は、コピー動作や、プリンタ動作である(図21及び図22参照)。なお、電源投入時、操作部16のテンキーが押下されていなければ、通常この作像シーケンスモードに移行する。
【0157】
このように、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、ステップA5の調整(設定)モードが選択されると、予め規定された画像形成系IIにおける画像形成位置と、画像検出系Iにおける画像検出位置との間の位置ずれεを取り除くことができる。
【0158】
従って、画像形成系IIの画像形成位置と、画像検出系Iの画像検出位置との間の位置ずれεを取り除いた画像形成系IIにおいて精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。これにより、精度良く色ずれ調整された画像形成系IIにおいて、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成できるようになる。
【0159】
以下、調整モード処理、カラーレジスト調整処理、マーク位置補正処理、作像シーケンス処理及びカラーレジスト自動補正処理に分けて説明をする。
【0160】
図18は、カラー画像形成装置100における調整モード処理例を示すフローチャートである。この例で、図17に示したフローチャートのステップA5で調整モード処理が選択された場合であって、図15(A)に示した操作設定画面P1が操作部16に表示される場合を前提にして、図18に示すフローチャートのステップB1に移行し、CPU55は、「1:プロセス調整モード」が選択されたか否かを判別する。「1:プロセス調整モード」が選択された場合は、ステップB2に移行してCPU55はプロセス調整処理を実行する。
【0161】
「1:プロセス調整モード」が選択されない場合は、ステップB3に移行してCPU55は、「2:画像調整モード」が選択されたか否かを判別する。「2:画像調整モード」が選択された場合は、ステップB4に移行してCPU55は、画像調整モード処理を実行する。
【0162】
また、「2:画像調整モード」が選択されない場合には、ステップB5に移行してCPU55は、「3:ランニングテストモード」が選択されたか否かを判別する。「2:ランニングテストモード」が選択された場合は、ステップB6に移行してCPU55は、ランニングテストモード処理を実行する。
【0163】
「3:ランニングテストモード」が選択されない場合は、ステップB7に移行してCPU55は、「4:テストパターン出力モード」が選択された否かを判別する。「4:テストパターン出力モード」が選択された場合は、ステップB8に移行してCPU55は、テストパターン出力処理を実行する。
【0164】
「4:テストパターン出力モード」が選択されない場合は、ステップB9に移行してCPU55は、「5:カラーレジスト自動調整モード」が選択されたか否かを判別する。「5:カラーレジスト自動調整モード」が選択された場合は、ステップB10に移行してCPU55は、カラーレジスト自動調整処理を実行する(図19参照)。「5:カラーレジスト自動調整モード」が選択されない場合は、ステップB11に移行してCPU55は、「6:リスト出力処理」を実行する。その後、図17に示したフローチャートのステップA6に戻る。
【0165】
図19は、カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動調整処理例を示すフローチャートである。この例では、カラーレジスト自動調整処理において、色ずれ調整モード時のマークパターンMP1を使用した通常のカラーレジスト自動補正を強制的に実行する処理を取り入れている。
【0166】
この例で、図18に示したフローチャートのステップB10でカラーレジスト自動調整処理が選択された場合であって、図15(B)に示した操作設定画面P2が操作部16に表示される場合を前提にして、図19に示すフローチャートのステップC1に移行して、CPU55は、「1:マーク位置自動補正処理」のモードが選択されたか否かを判別する。「1:マーク位置自動補正処理」のモードが選択された場合は、ステップC2に移行してCPU55は、マーク位置自動補正処理を実行する。
【0167】
このマーク位置自動補正処理では、本発明に係るマークパターンMP2や、フ字状の大サイズのマークパターンを用いて、マーク位置センサ12Aの中央、又は、読取り検知領域以内に、マークパターンMP2の画像形成位置がシフトするように、マークパターンMP2の書込み位置を補正する動作がなされる(図20参照)。
【0168】
ステップC1で「1:マーク位置自動補正処理」のモードが選択されない場合は、ステップC3に移行して、CPU55は、「2:マーク位置手動補正処理」のモードが選択されたか否かを判別する。「2:マーク位置手動補正」のモードが選択された場合は、ステップC4に移行してCPU55はマーク位置手動補正処理を実行する。このマーク位置手動補正処理は、図16(B)に示した操作設定画面P4が操作部16に表示される。この操作設定画面P4においては、操作部16の図示しない数字「0」〜「9」のテンキーや、「+」、「−」、小数点「.」等の記号キーを使用して、実際に、Y色,M色,C色,BK色用のカラーマーク位置手動補正値が入力される。その後、この表示領域の右側に設けられた「入力」の確認用の入力アイコン(ボタン)が操作される。
【0169】
また、ステップC3で「2:マーク位置手動補正処理」のモードが選択されない場合は、ステップC5に移行して、CPU55は、「3:カラーレジスト自動調整処理」のモードが選択されたか否かを判別する。「3:カラーレジスト自動調整処理」のモードが選択された場合は、ステップC6に移行してCPU55は、カラーレジスト自動調整処理を実行する。
【0170】
ステップC5で「3:カラーレジスト自動調整処理」のモードが選択されない場合は、ステップC7に移行してCPU55は、マーク位置・カラーレジスト自動調整処理を実行する。このマーク位置・カラーレジスト自動調整処理は、マーク位置自動補正処理の実行後、続けて、マークパターンMP1を使用した通常のカラーレジスト自動調整処理を実行し、例えば、BK色のカラーレジストのマークパターンMP1に他の色のカラーレジストのマークパターンMP1を合わせる動作がなされる。その後、図18に示したフローチャートのステップB10に戻る。
【0171】
図20は、カラー画像形成装置100における各色のマーク位置補正例を示すフローチャートである。この例では、カラーマークパターン位置補正処理に作成するマークパターンMP2の主走査側書出し位置は、マーク位置補正無しのマーク位置補正量ΔTの値で作成する。また、マーク位置センサ12A等が色ずれ調整モード時にレジスト補正可能な範囲以内、例えば、図12Aに示したマークセンタ設計位置であるNライン目に対して基準線Lr上に検出領域±2.3mmを設定し、この検出領域内に検出軌跡線L0がくるように位置ずれεを補正する場合を例に挙げる。
【0172】
これらを補正条件にして、図19に示したステップC1で「1:マーク位置自動補正」のモードが選択された場合は、図20に示すフローチャートのステップE1に移行して、CPU55は、BK色の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路302からBK色用のマークパターンデータD#2を出力する。他のC色、M色、Y色等の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路302からC色、M色、Y色用のマークパターンデータD#2を順次出力する。各々のマークパターンデータD#2は、セレクタ304を通じて書込画像データ作成回路305に出力される。
【0173】
この書込画像データ作成回路305では、図14(C)に示したH−VALID信号及び、図14(D)に示したV−VALID信号が共に、ハイ・レベルとなる期間に、例えば、BK色用の書込データWkが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1K等に書き込まれる。例えば、図14Bに示したBK色用の書込データWkは、L−INDEX信号が立ち上がってからTc+ΔT+Tr後に、書込ユニット318等に書き込まれる。
【0174】
なお、H−VALID信号及び、V−VALID信号は、L−INDEX信号が立ち上がってからTh+ΔT+Tr後に立ち上がる。他のC色用の書込データWcが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Cに書き込まれ、M色用の書込データWmが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Mに書き込まれ、Y色用の書込データWyが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Yに書き込まれる。
【0175】
その後、ステップE2でマーク位置センサ12A、12Bは、BK色,C色,M色,Y色の各マークパターンMP2を検出する。このとき、マーク位置センサ12Aは位置検出信号S21を信号処理回路51に出力する。信号処理回路51では、マーク位置センサ12Aから出力される位置検出信号S21をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp1をメモリバッファ53に出力するようになされる。マーク位置センサ12Bは位置検出信号S22を信号処理回路52に出力する。信号処理回路52では、マーク位置センサ12Bから出力される位置検出信号S22をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp2をメモリバッファ54に出力するようになされる。
【0176】
そして、ステップE3でCPU55は、メモリバッファ53及び54から読み出した位置検出データDp1,Dp2に基づいて、マークパターンMP2のマークセンタ設計位置(画像形成位置)がマーク位置センサ12A等の検知領域外か否かを判別する。このとき、CPU55は、マークセンタ設計位置であるNライン目に予め設定された検出領域±2.3mm内に、このNラインが入っているかをマーク位置センサ12A等が検知したか否か、つまり、図12Aに示した基準線Lr及び検出軌跡線L0が検知領域内に入っているか否かで位置ずれ補正を実行するか否かを判断するようになされる。
【0177】
ここでCPU55によって、検出領域内に、このNラインが入っていないことが検知された場合は、基準線Lrと検出軌跡線L0との間に位置ずれが生じていると判断して、ステップE4に移行する。ステップE4でCPU55は、マークパターンMP2の主走査側の書き出しタイミングを補正する補正量Da’を算出する。例えば、図12(A)に示した位置ずれεに対する補正量Da’は、マーク位置センサ12Aがマーク位置自動補正モード時に、m=Nxライン目を検知するものとすると、補正量Da’は、(5)式、すなわち、
Da’=[m−N]×Δd ・・・・・・・(5)
から成る補正距離計算式により得られる。この補正量Da’に基づいて主走査方向におけるBK色用のマークパターンMP2の書出し位置を補正するようになされる。ここで、主走査方向(水平方向)のマークカウンタにセットするための各色マーク位置の補正値をΔT[CLK]とすると、(6)式、すなわち、
ΔT=Da’/0.0423mm ・・・・・・・(6)
によって換算される。他のC色、M色、Y色等のマークパターンMP2の補正量Da’も算出され、これらの補正量Da’もマークカウンタの補正値ΔT[CLK]に換算される。
【0178】
この各色マーク位置の補正値ΔTは、ステップE5で不揮発性メモリ14に記憶され保存される。この補正値ΔTは、マーク位置センサ12A、12B等がNライン目を検知できる画像形成位置にマークパターンMP2の書込み位置を移動する量である。なお、ステップE3でCPU55によって、検出領域内に、このNラインが入っていることが検知された場合、つまり、基準線Lrと検出軌跡線L0との間に位置ずれがないと判断された場合は、マーク位置補正処理を終了する。
【0179】
このように、図12Aに示したずれ量εからマーク書出し(主走査方向)位置を決めるマークカウンタの値を所定の補正値ΔTだけ補正すると、マーク位置センサ12Aの画像検出位置とマークパターンMP2の画像形成位置の中心とを合わせ込むことができる。
【0180】
図21及び図22は、作像シーケンス処理例(その1、2)を各々示すフローチャートである。この例では、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成する場合を前提にして、図17に示した工程モード、不揮発設定モード又は、調整(設定)モードが選択されたか否かを判別した後に、作像シーケンス処理を実行する。なお、電源投入時、操作部16のテンキーが押下されていなければ、通常、この作像シーケンスモードを実行する処理に移行する。
【0181】
これらを処理条件にして、図21に示すフローチャートのステップF1で画像形成系IIは、ウォームアップ動作を開始する。このとき、図1に示した定着装置17、図2に示した帯電手段2Y,2M,2C,2K等、現像装置4Y,4Y,4C,4K等、及び図6に示したY色用のポリゴンモータ35、他の色用のポリゴンモータ等には所定の電圧が印加される(画像形成系II)。
【0182】
そして、ステップF2で画像形成系IIは所定のウォームアップ処理を実行する。このとき、画像形成系IIにおいて、定着装置17は所定の電圧に基づいて所定の定着温度に上昇される。帯電手段2Yは、所定の電圧に基づいて感光体ドラム1Yを所定の電位に帯電し、帯電手段2Mは、同様にして感光体ドラム1Mを所定の電位に帯電し、帯電手段2Cも、同様にして感光体ドラム1Cを所定の電位に帯電し、帯電手段2Kも同様にして感光体ドラム1Kを所定の電位に各々帯電する。現像装置4Y,4Y,4C,4Kでは、各色のトナー剤が攪拌される。各色用のポリゴンモータ35では、所定の電圧に基づいて所定の回転数に上昇される。
【0183】
その後、ステップF3で画像形成系IIは、色ずれ調整モードによりプロセス補正動作を実行する。このプロセス補正動作において、マークパターンMP1が使用される。マークパターンMP1には適正サイズのフ字状のカラーマークパターンが使用される(図23参照)。
【0184】
このとき、CPU55は、BK色の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からセレクタ304を通じてマークパターンデータD#1が選択され出力される。他のC色、M色、Y色等の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からC色、M色、Y色用のパターンデータD#1を順次選択され出力される。各々のマークパターンデータD#1は、セレクタ304を通じて書込画像データ作成回路305に出力される。
【0185】
そして、ステップF4でCPU55は、カラーレジスト自動補正処理を実行する(図23〜図27参照)。その後、ステップF5でCPU55は、ウォームアップ処理を完了したかを判別する。ウォームアップ処理を完了しない場合は、ステップF2に戻って、上述した処理を継続する。ウォームアップ処理を完了した場合は、ステップF6に移行してCPU55は待機動作に入る。
【0186】
その後、ステップF7に移行して、CPU55はコピーキーが押下されたかを判別する。このとき、コピーキーが押下されたか否かは、操作部16からCPU55へ出力される操作データD3に基づいて判別する。コピーキーが押下された場合は、図22(A)に示すフローチャートのステップF8に移行する。ステップF8でCPU55は、カラーレジスト自動補正処理を実行する時期(タイミング)が到来したか否かを判別する。時期到来か否かは、カラーコピー枚数や、画像形成系IIの累積稼働時間等の履歴データを参照して判別する。例えば、比較基準値を予め設けて置き、この比較基準値と履歴データとを比較し、カラーコピー枚数が比較基準値を越える場合に、「時期到来」と判別する。
【0187】
カラーレジスト自動補正処理を実行する時期が到来した場合には、ステップF9に移行してCPU55はカラーレジスト自動補正処理を実行する。カラーレジスト自動補正処理を実行する時期にいまだ到来していない場合には、ステップF10に移行してCPU55はコピー作像シーケンス動作に移行する。その後、ステップF11に移行してCPU55は、コピー作像シーケンスを全部終了したか否かを判別する。コピー作像シーケンスを全部終了していない場合は、ステップF10に戻ってコピー作像シーケンス動作を継続する。コピー作像シーケンスを終了する場合は、図21に示したステップF6に戻って待機動作を継続する。
【0188】
また、ステップF7でコピーキーが押下されない場合は、CPU55は他の画像形成ジョブとしてプリントコマンドが入力されたかを判別する。プリントコマンドが入力されない場合は、ステップF6に戻って待機動作を継続する。プリントコマンドが入力された場合は、図22(B)に示すフローチャートのステップF12に移行する。ステップF12では、CPU55はカラーレジスト自動補正処理を実行する時期が到来したか否かを判別する。カラーレジスト自動補正処理を実行する時期が到来した場合には、ステップF13に移行してカラーレジスト自動補正処理を実行する。カラーレジスト自動補正処理を実行する時期がいまだ到来していない場合には、ステップF14に移行してプリント作像シーケンス動作に移行する。
【0189】
その後、ステップF15に移行してプリント作像シーケンスを全部終了したかを判別する。プリント作像シーケンスを全部終了していない場合は、ステップF14に戻ってプリント作像シーケンス動作を継続する。プリント作像シーケンス動作を終了する場合は、図21に示したステップF6に戻って待機処理を継続する。これにより、カラーレジスト自動補正処理された画像形成系IIで任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を中間転写ベルト6に形成することができ、高品質のカラーコピーや、カラープリントを行うことができる。
【0190】
図23は、カラーレジスト自動補正処理時のマーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP1の検知例を示す斜視図である。図24は、1つのマークパターンMP1の形状例を示す図である。
【0191】
図23に示す中間転写ベルト6には、色ずれ調整用の「フ」字状のマークパターンMP1が形成される。マークパターンMP1は例えば、中間転写ベルト6の副走査方向に沿って左端及び右端に複数個を連続し並べて作成される。中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP1の位置は、マーク位置センサ12A,12Bによって検出される。
【0192】
このマークパターンMP1は、図24に示す画像形成系IIの主走査方向に平行な所定長さの直線部と、その中間転写ベルト6の副走査方向に所定の角度θ(例えば、θ=45°)を有した傾斜部とを組み合せた「フ」字形状を成している。このマークパターンMP1は、第2の実施形態で説明する第2のマークパターンMP2の他の一例となるマークパターンMP2’と相似形状で、これよりも、小さいサイズに作成される。色ずれ調整用のマークパターンMP1をマーク位置自動調整用の「フ」字状のマークパターンMP2’のサイズよりも縮小した理由は、色ずれ調整モードにおけるレジストマーク形成で、レジストマーク一単位のパターン当たりに消費するトナー量をマーク位置自動調整モードに比べて低減させるためである。
【0193】
図24に示す色ずれ調整用のマークパターンMP1は、マーク位置自動調整モードで取得した補正値ΔTに基づいてマーク位置センサ12Aの検出軌跡線Lo上に、このマークパターンMP1の基準線Lrが一致するように形成される。基準線Lrは、マークセンタ設計位置を含む副走査方向に平行な線である。検出軌跡線Loは、マーク位置センサ12A,12Bを装置本体側の設計位置に取付け、中間転写ベルト6を移動することで一義的に決まる架空の線である。
【0194】
図24に示すwはマーク被検知領域(サイズ領域)であり、マーク位置センサ12Aによって検知されるマークパターンMP1の有効領域である。マーク被検知領域wには、例えば、書込みユニット3Y等の組み立て公差の約2倍の距離が設定される。この例で、マーク被検知領域wは、主走査方向において、マークセンタ設計位置に対して±2.5mm程度である。このような値を設定するのは位置検出データDp1やDp2等の平均値を採るためである。
【0195】
このマーク被検知領域w以外に、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loが位置するような場合は、マークパターンMP1の書込み位置をずらし、マーク被検知領域w内に検出軌跡線Loがくるようにしてから色ずれ調整処理をするようになされる。これにより、検出軌跡線Lo上に各色の色ずれ調整用のマークパターンMP1を形成してカラーレジスト自動補正処理を実行することができる。
【0196】
図25は、カラーレジスト自動補正処理時の中間転写ベルト6におけるマークパターンMP1の形成例を示す図である。
図25に示すマークパターンMP1は、色ずれ調整モード実行時に形成されるものである。色ずれ調整用のマークパターンMP1は、図2に示した制御手段15によって、中間転写ベルト6に形成するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kが制御される。
【0197】
この例では、中間転写ベルト6の移動方向である副走査方向に、色ずれ調整用の「フ」字状のBK色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ形成される。BK色のマークパターンMP1は、書込みユニット3Kにより図示しない感光体ドラム1Kを介在して、例えば、1stマーク(BK)、2ndマーク(BK)の順に形成される。
【0198】
これに続いて、C色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ形成される。C色のマークパターンMP1は、書込みユニット3Cにより図示しない感光体ドラム2Kを介在して、例えば、1stマーク(C)、2ndマーク(C)の順に形成される。更に、図示しないがM色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ形成され、続いて、Y色のマークパターンMP1が左右端に連続して複数個ずつ各々形成される。各々の色のマークパターンMP1を左右端で複数個ずつ形成するようにしたのは、各色のマークパターンMP1の画像形成位置を検出し、これを精度良く補正するためである。
【0199】
これらの色ずれ調整用のマークパターンMP1をマーク位置センサ12A,12Bにより検出し、各色のマークパターンMP1の画像形成位置に対する色ずれ量を算出し、画像形成位置を補正するように画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kを制御する。この制御は、色ずれ調整モード実行後の画像形成系IIで任意の画像データに基づく色画像を精度良く重ね合わせるためである。
【0200】
図26は、カラーレジスト自動補正処理時の色ずれ補正量の算出例を示す図である。この例で色ずれ補正量に関しては、Y,M,C色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP2に合わせるように調整するため、BK色のマークパターンMP1を基準にして算出される。例えば、C色の書込み位置調整に関しては、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、C色のマークパターンMP1の書込み位置とを検知し、Y色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP1の書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。
【0201】
ここで、図26に示すマーク位置センサ12Aが左端のBK色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT11とし、同センサ12Aが同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT12とし、同センサ12Aの検出軌跡線Loと左端のBK色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA1とし、同センサ12Aの検出軌跡線Loと左端のC色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA2としたとき、主走査粗調整値▲1▼は、(7)式、すなわち、
▲1▼=A2−A1=T12−T11 ・・・・(7)
によって算出される。
【0202】
更に、マーク位置センサ12Aにより左側のC色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT13とし、副走査方向における左側のBK色のマークパターンMP1と左側のC色のマークパターンMP1との間の離隔距離(基準値)B1としたとき、副走査微調整値▲2▼は、(8)式、すなわち、
▲2▼=2240−B1=2240(T13−T11) ・・・・(8)
によって算出される。但し、離隔距離B1は例えば2240ドットであり、副走査方向における右側のBK色のマークパターンMP1と右側のC色のマークパターンMP1との間の離隔距離B2に等しい。
【0203】
また、マーク位置センサ12Aにより左側のC色の同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT14とし、更に、図26に示すマーク位置センサ12Bが右側のBK色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT21とし、同センサ12Bが同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT22とし、同センサ12Bにより右側のC色のマークパターンMP1の主走査方向の直線部を検知した時刻をT23とし、同センサ12Bにより同マークパターンMP1の傾斜部を検知した時刻をT24とし、マーク位置センサ12Bの検出軌跡線Loと右側のBK色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA3とし、同センサ12Bの検出軌跡線Loと右側のC色のマークパターンMP1の一端に至る跳ね出し距離をA4とし、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loとマーク位置センサ12Bの検出軌跡線Loとの間の離隔距離(基準値)をC1とし、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loとマーク位置センサ12Bの検出軌跡線Loとの間の離隔距離(基準値)をC2としたとき、主走査方向の全体横倍率調整値▲3▼は、(9)式、すなわち、
によって算出される。但し、左右側のBK色のマークパターンMP1間の離隔距離を例えば2360ドットとしている。
【0204】
更に、副走査方向における左側のBK色のマークパターンMP1と右側のBK色のマークパターンMP1との間の位置ずれ量(未知)をD1とし、副走査方向における左側のC色のマークパターンMP1と右側のC色のマークパターンMP1との間の位置ずれ量(未知)をD2としたとき、スキュー調整値▲4▼は、(10)式、すなわち、
によって算出される。
【0205】
同様にして、他のM、Y色の書込み位置調整に関しても、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、MやY色のマークパターンMP1の書込み位置とのずれ量を各々検知し、このずれ量から各々の補正量を算出する。その後、BK色用の画像形成ユニット10K以外のC、M、Y色用の画像ユニット10C,10M,10Yを調整するようになされる。
【0206】
図27は、カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動補正処理例を示すフローチャートである。この例では、色ずれ調整モードに関して、各色毎に単位マークパターンを複数個連続して形成したマークパターンMP1を作成し、マーク位置センサ12A及び12Bで読み取って平均値が採られる。そして、BK色のマークパターンMP1を基準にして、このBK色のマークパターンMP1から各色のマークパターンMP1の位置ずれ量を算出する。このBK色のマークパターンMP1については、図20のマーク位置補正処理によって得られたマークパターンMP2の検出結果に基づく補正値ΔTを使用するようになされる(カラーレジスト自動補正処理)。
【0207】
これらを補正処理条件にして、図27に示すフローチャートのステップG1でCPU55は、マーク書出し位置補正用のカウンタに補正データ(補正値ΔT+ΔTr)をセットし、各色のマークパターンMP1を形成するためのマークパターンデータD#1に補正値ΔT+ΔTrを加算する。
【0208】
そして、ステップG2でCPU55は、BK色のマークパターンMP1の書出しタイミングおいて、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からセレクタ304を通じてマークパターンデータD#1が選択され、書込画像データ作成回路305に出力される。他のC色、M色、Y色等の書出しタイミングおいても、図11に示したカラーマークパターン発生回路301からC色、M色、Y色用のマークパターンデータD#1が順次選択され、書込画像データ作成回路305に出力される。
【0209】
この書込画像データ作成回路305では、図14(C)に示したH−VALID信号及び、図14(D)に示したV−VALID信号が共に、ハイ・レベルとなる期間に、例えば、BK色用の書込データWkが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1K等に書き込まれる。図14(B)に示したBK色用の書込データWkは、L−INDEX信号が立ち上がってからTc+ΔT+Tr後に、書込ユニット318等に書き込まれる。
【0210】
なお、H−VALID信号及び、V−VALID信号は、L−INDEX信号が立ち上がってからTh+ΔT+Tr後に立ち上がる。他のC色用の書込データWcが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Cに書き込まれ、M色用の書込データWmが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Mに書き込まれ、Y色用の書込データWyが、ドットクロック信号(CLK)に基づいて感光体ドラム1Yに書き込まれる。
【0211】
その後、ステップG3でマーク位置センサ12A、12Bは、BK色,C色,M色,Y色の各マークパターンMP1を検出する。このとき、マーク位置センサ12Aは位置検出信号S21を信号処理回路51に出力する。信号処理回路51では、マーク位置センサ12Aから出力される位置検出信号S21をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp1をメモリバッファ53に出力するようになされる。マーク位置センサ12Bは位置検出信号S22を信号処理回路52に出力する。信号処理回路52では、マーク位置センサ12Bから出力される位置検出信号S22をA/D変換して二値化した後の位置検出データDp2をメモリバッファ54に出力するようになされる。
【0212】
そして、ステップG4でCPU55は、メモリバッファ53及び54から読み出した位置検出データDp1,Dp2に基づいてカラーレジストずれ量を演算して、主走査調整値ΔTc、副走査粗調整値、副走査微調整値、部分横倍調整値、全体横倍調整値及び、スキュー調整値を算出する。
【0213】
図26は、カラーレジスト自動補正処理時の色ずれ補正量の算出例を示す図である。この例で色ずれ補正量に関しては、Y,M,C色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP2に合わせるように調整するため、BK色のマークパターンMP1を基準にして算出される。
【0214】
例えば、C色の書込み位置調整に関しては、BK色のマークパターンMP1の書込み位置と、C色のマークパターンMP1の書込み位置とを検知し、Y色のマークパターンMP1の書込み位置をBK色のマークパターンMP1の書込み位置に換算した際のずれ量からその補正量を算出する。このとき、CPU55は、図26に示した(7)式に基づいて主走査粗調整値▲1▼を演算し、(8)式に基づいて副走査微調整値▲2▼を演算し、(9)式に基づいて全体横倍率調整値▲3▼を演算し、(10)式に基づいてスキュー調整値▲4▼を各々演算する。その後、これらの調整値▲1▼〜▲4▼等は、各色のカラーレジスト調整値としてステップG5で不揮発メモリ14に記憶し保存される。これにより、カラーレジスト自動補正処理を終了する。
【0215】
このように、本発明に係る第1の実施形態としてのカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、CPU55では、マーク位置自動調整モード実行時に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにマーク位置調整用のマークパターンデータD#2を書き込んで中間転写ベルト6に各色のマークパターンMP2を形成するように画像形成系IIを制御し、この中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2の位置を検出するようにマーク位置センサ12A,12Bを制御する。CPU55は、このマーク位置センサ12A,12Bにより検出されたマークパターンMP2の位置検出データDp1及びDp2に基づいて当該マークパターンMP2のマークセンタ設計位置を含む基準線Lrをマーク位置センサ12A等の検出軌跡線Loに合わせ込むように画像形成系IIの出力を制御する。
【0216】
従って、予め規定された画像形成系IIにおけるマークパターンMP2の基準線(画像形成位置)Lrと、マーク位置センサ12A,12Bにおける検出軌跡線(画像検出位置)Loとの間の位置ずれεを取り除くことができる。このマーク位置自動調整モードによれば、当該装置本体の製造工程において、画像形成系IIとマーク位置センサ12A,12Bとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kや中間転写ベルト6等を交換したような場合に、画像形成系IIの画像形成位置と、マーク位置センサ12A,12Bの画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0217】
これにより、マーク位置自動調整モード実行後の画像形成系IIにおいて精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。例えば、画像形成系IIは色ずれ調整正用のマークパターンデータD#1を感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kに書き込んで中間転写ベルト6にBK色のマークパターンMP1を含む各色のマークパターンMP1を形成する。マーク位置センサ12A,12Bは、中間転写ベルト6に形成されたBK色のマークパターンMP1を含む各色のマークパターンMP1の画像形成位置を検出する。
【0218】
CPU55は、マーク位置センサ12A,12Bによって検出されたBK色のマークパターンMP1を含む各色のマークパターンMP1の位置検出データDp1及びDp2に基づいてBK色のマークパターンMP1の画像形成位置に対する他色のマークパターンMP1の画像形成位置を補正するようになされる(色ずれ調整モード)。
【0219】
従って、実際の画像データDy,dm、Dc、Dkに基づく画像形成領域又は、テストパターン領域における主走査側の書出し位置は、マーク位置補正量ΔTと、カラーレジスト自動調整値ΔTrとで補正された値となる。当該装置100におけるコピーやプリント処理において、不揮発メモリ14から各色のカラーレジスト調整値を読出し、このカラーレジスト調整値及び任意の画像データに基づいて高品質の色画像を形成することができる。
【0220】
(2)第2の実施形態:
図28は、本発明に係る第2の実施形態としてのカラー画像形成装置100で使用される第2のマークパターンMP2’の形成例を示す図である。
第2の実施形態では、マーク位置調整用の基準色画像に関して、第1の実施形態で説明したライン状のマークパターンに代わって、中間転写ベルト6の主走査方向に所定長さの直線部と、その中間転写ベルト6の副走査方向に所定の角度(例えば、45°)の傾斜部とを組み合せた「フ」字形状のマークパターンから構成するようにしたものである。なお、画像検出系I及び画像形成系IIに関して、第1の実施形態で説明したものがそのまま応用できるのでそれらの説明を省略する。
【0221】
図28において、実線に示す「フ」字形状のマークパターンが第2のマークパターンMP2’である。波線に示す「フ」字形状のマークパターンは、第1のマークパターンMP1であり、色ずれ調整モード時に適用される基準色画像である。
【0222】
この例でマークパターンMP1には、マークパターンMP2’を縮小した相似形状のものが使用される。マークパターンMP1をマークパターンMP2’のサイズよりも縮小した理由は、色ずれ調整モードにおけるレジストマーク形成で、レジストマーク一単位のパターン当たりに消費するトナー量をマーク位置自動調整モードに比べて低減させるためである。また、マークパターンMP1は、書込みユニット3Y等の組立公差のみを考慮する形状で足りるためである。なお、色ずれ調整用のマークパターンMP1よりもマーク位置調整用のマークパターンMP2’のサイズを大きくすることで、マーク位置センサ12A等の検出範囲に、マークパターンMP2’を十分取り込める(反映する)ようになる。
【0223】
図28に示すマーク位置調整用のマークパターンMP2’は、マーク位置自動調整モード時に、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loと、このマークパターンMP2’の基準線Lrとが一致するように補正される。基準線Lrは、マークセンタ設計位置を含む副走査方向に平行な線である。検出軌跡線Loは、マーク位置センサ12A等を装置本体側の設計位置に取付け、中間転写ベルト6を移動することで一義的に決まる架空の線である。
【0224】
図28に示すWはマーク被検知領域(サイズ領域)であり、マーク位置センサ12Aによって検知されるマークパターンMP2’の有効領域である。マーク被検知領域Wには、例えば、センサ取付け公差と書込みユニット3Y等の組み立て公差の約2倍の距離とを加算した長さが設定される。つまり、(11)式、すなわち、
被検知領域>センサ取付け公差+書込みユニットの組立公差×2・・(11)
に設定される。この例で、マーク被検知領域Wは、主走査方向において、マークセンタ設計位置に対して±5.0mm程度である。このような値を設定するのは位置検出データDp1やDp2等の平均値を採るためである。
【0225】
このマーク被検知領域W以外に、マーク位置センサ12Aの検出軌跡線Loが位置するような場合は、マークパターンMP2’の書込み位置をずらし、マーク被検知領域W内に検出軌跡線Loがくるようにし、好ましくは、検出軌跡線Loと基準線Lr’とが一致するように合わせ込まれる。これにより、検出軌跡線Loと基準線Lr’との間の位置ずれを除去することができ、第1の実施形態と同様にして検出軌跡線Lo上に各色の色ずれ調整用のマークパターンMP1を形成してカラーレジスト自動補正処理を実行することができる。
【0226】
図28に示したマーク位置調整用のマークパターンMP2’は、このマークパターンMP2’の基準線Lr’とマーク位置センサ12の検出軌跡線Loとが一致しない場合の例である。この例では、マークパターンMP2’の基準線Lr’がマーク位置センサ12の検出軌跡線Loから左側へ位置ずれ量εを生じて形成された場合である。このよう場合に、マークパターンMP2’の画像形成位置を補正する必要がある。
【0227】
この例では、マーク位置センサ12Aは、検出軌跡線Lo上を移動してくるマークパターンMP2’を検知する。図28において、主走査方向に平行な直線部がマーク位置センサ12Aを横切る点をcとし、この主走査方向に対してθ=45°の角度を有した斜線部がマーク位置センサ12Aを横切る点をdとし、このマークパターンMP2’の基準線Lr’が斜線部の中央を横切る点をeとし、基準線Lr’が直線部の中央を横切る点をfとし、マークパターンMP2’の副走査方向の長さをVとし、線分cdをdvとし、線分efをV/2とすると、位置ずれ量εは、(12)式、すなわち、
ε=(V/2−dv) ・・・・・(12)
により求められる。第1の実施形態で説明したCPU55は、位置ずれ量εを「0」にするように、画像書込み位置を補正するようになされる。この位置ずれ量εは中間転写ベルト6の副走査方向の回転むらの影響を受けるが、数十μm程度である。
【0228】
このように、本発明に係る第2の実施形態としてのカラー画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、図7に示したCPU55では、マーク位置自動調整モード実行時に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kにマーク位置調整用のマークパターンデータD#2’を書き込んで中間転写ベルト6に各色のマークパターンMP2’を形成するように画像形成系IIを制御し、この中間転写ベルト6に形成されたマークパターンMP2’の位置を検出するようにマーク位置センサ12A,12Bを制御する。CPU55は、このマーク位置センサ12A,12Bにより検出されたマークパターンMP2’の位置検出データDp1’及びDp2’に基づいて当該マークパターンMP2’のマークセンタ設計位置を含む基準線Lr’をマーク位置センサ12A等の検出軌跡線Loに合わせ込むように画像形成系IIの出力を制御する。
【0229】
従って、予め規定された画像形成系IIにおけるマークパターンMP2’の基準線(画像形成位置)Lr’と、マーク位置センサ12A,12Bにおける検出軌跡線(画像検出位置)Loとの間の位置ずれεを取り除くことができる。このマーク位置自動調整モードによれば、当該装置本体の製造工程において、画像形成系IIとマーク位置センサ12A,12Bとを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に、感光体ドラム1Y、1M、1C、1Kや中間転写ベルト6等を交換したような場合に、画像形成系IIの画像形成位置と、マーク位置センサ12A,12Bの画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0230】
これにより、マーク位置自動調整モード実行後の画像形成系IIにおいて精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。従って、マークパターンMP2’に基づいて算出されたカラーレジスト調整値及び任意の画像データに基づいて高品質の色画像を形成できるようになる。
【0231】
各々の実施形態においては、感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに各色毎にトナー像を形成する画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kと、これらの感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに形成されたトナー像を中間転写ベルト6に転写する画像形成系IIの場合について説明したが、これに限られることはなく、本発明は、色を重ね合わせて色画像を形成する1つの転写材搬送ベルトを備え、この転写材搬送ベルトに色画像を形成する複数の画像形成ユニットを有したカラー画像形成装置にも応用することができる。
【0232】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成装置及び画像形成方法によれば、任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する場合に、像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、この像形成体に形成された基準色画像の位置を検出し、ここで検出された基準色画像の位置情報に基づいて画像形成位置を画像検出位置に合わせ込むように画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御する制御手段を備えるものである。
【0233】
この構成によって、予め規定された画像形成手段における画像形成位置と、画像検出手段における画像検出位置との間の位置ずれを取り除くことができるので、画像形成位置調整モード実行後の画像形成系において精度良い色ずれ調整モードを実行することができる。従って、当該装置本体の製造工程において、画像形成手段と画像検出手段とを始めて組み立てた場合や、当該装置本体の販売後に像形成体を交換したような場合に、画像形成手段の画像形成位置と、画像検出手段の画像検出位置とを自動的に整合させることができる。
【0234】
この発明は中間転写ベルト又は転写材搬送ベルトを有したタンデム型のカラープリンタや複写機、これらの複合機等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の各実施形態としてのカラー画像形成装置100の構成例を示す概念図である。
【図2】カラー画像形成装置100の画像検出系I及び画像形成系IIの構成例を示すブロック図である。
【図3】マーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP2の検知例を示す斜視図である。
【図4】マーク位置調整用のマークパターンMP2の形成例及び位置ずれ補正例を示す図である。
【図5】(A)及び(B)は、マーク位置センサ12A等から得られた位置検出信号S21の二値化例を示す図である。
【図6】Y色用の画像書込みユニット3Y及びその補正手段5Yの構成例を示すイメージ図である。
【図7】カラー画像形成装置100の書込み制御系の構成例を示すブロック図である。
【図8】インデックス成形回路18、画像領域判別部58及び画像書込みユニット3Y〜3Kの構成例を示すブロック図である。
【図9】印字領域制御回路81の構成例を示すブロック図である。
【図10】ポリゴン駆動クロック発生回路82の構成例を示すブロック図である。
【図11】Y色用のマークパターン・画像信号・内蔵パターンの切換え回路311の構成例を示すブロック図である。
【図12】(A)及び(B)は、BK色用のマークパターンMP2における補正例を示す図である。
【図13】(A)〜(C)は、図12(A)に示したBK色用のマークパターンMP2による他の補正例を示す図である。
【図14】(A)〜(D)は、中間転写ベルト6の印字領域とその主走査方向及び副走査方向との関係例を示す図である。
【図15】(A)及び(B)は、図7に示した操作部16における操作設定画面P1及びP2の表示例を示す図である。
【図16】(A)及び(B)は、操作部16における操作設定画面P3及びP4の表示例を示す図である。
【図17】カラー画像形成装置100における電源ON時のモード選択例を示すフローチャートである。
【図18】カラー画像形成装置100における調整モード処理例を示すフローチャートである。
【図19】カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動調整処理例を示すフローチャートである。
【図20】カラー画像形成装置100における各色のマーク位置補正例を示すフローチャートである。
【図21】カラー画像形成装置100における作像シーケンス処理例(その1)を示すフローチャートである。
【図22】カラー画像形成装置100における作像シーケンス処理例(その2)を示すフローチャートである。
【図23】カラーレジスト自動補正処理時のマーク位置センサ12A,12BによるマークパターンMP1の検知例を示す斜視図である。
【図24】1つのマークパターンMP1の形状例を示す図である。
【図25】カラーレジスト自動補正処理時の中間転写ベルト6におけるマークパターンMP1の形成例を示す図である。
【図26】カラーレジスト自動補正処理時の色ずれ補正量の算出例を示す図である。
【図27】カラー画像形成装置100におけるカラーレジスト自動補正処理例を示すフローチャートである。
【図28】本発明に係る第2の実施形態としてのカラー画像形成装置100で使用される第2のマークパターンMP2’の形成例を示す図である。
【符号の説明】
1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム(像形成体)
3Y,3M,3C,3K 画像書込みユニット(画像形成手段)
4Y,4M,4C,4K 現像装置
5Y,5M,5C,5K 補正手段
6 中間転写体(画像転写手段)
10Y,10M,10C,10K 画像形成ユニット(画像形成手段)
12,12A,12B マーク位置センサ(画像検出手段)
14 不揮発メモリ
15 制御手段
16 操作部
100 カラー画像形成装置
101 画像形成装置本体
102 画像読取装置
201 自動原稿送り装置
202 原稿画像走査露光装置
Claims (10)
- 任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を形成する装置であって、
像形成体を有して、当該像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置が予め規定された画像形成手段と、
前記画像形成手段によって像形成体に形成された色画像を検出するための画像検出位置が予め規定された画像検出手段と、
前記画像形成手段により前記像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、前記像形成体に形成された前記基準色画像の位置を画像検出手段により検出し、前記画像検出手段により検出された前記基準色画像の位置情報に基づいて前記画像形成位置を画像検出位置に合わせ込むように前記画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御する制御手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。 - 前記画像形成手段は、
前記色毎に像形成体を有して前記像形成体に当該色のトナー像を形成する複数の画像形成ユニットと、
複数の前記像形成体に形成されたトナー像を転写する画像転写手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成手段は、
前記色を重ね合わせて色画像を形成する1つの像形成体と、
前記像形成体に色画像を形成する複数の画像形成ユニットとを有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記画像形成手段の画像形成位置と前記画像検出手段の画像検出位置の間の位置ずれ量を算出し、
算出された前記画像形成位置と画像検出位置との位置ずれ量を無くすように当該画像形成位置を画像検出位置に移動するための演算処理を実行することを特徴とする請求項1乃至3に記載の画像形成装置。 - 前記像形成体に色ずれ補正用の基準画像情報を書き込んで基準色を含む各色の画像を形成し、前記像形成体に形成された前記基準色を含む各色の画像形成位置を検出し、検出された前記基準色を含む各色の画像形成位置情報に基づいて前記基準色の画像形成位置に対する他色の画像形成位置を補正する動作を色ずれ調整モードとし、
前記像形成体に画像形成位置調整用の基準画像情報を書き込んで基準色を含む各色の画像を形成し、前記像形成体に形成された前記基準色を含む各色の画像形成位置を検出し、検出された前記基準色を含む各色の画像形成位置情報に基づいて前記画像形成位置と画像検出位置とを合わせ込む動作を画像形成位置調整モードとしたとき、
前記制御手段は、
前記色ずれ調整モード又は画像形成位置調整モードに基づいて前記画像形成手段及び画像検出手段の入出力を制御することを特徴とする請求項1乃至4に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
前記色ずれ調整モード実行時に、
前記画像形成位置調整モードによって得られる補正量に基づいて前記画像形成位置を画像検出位置に移動するように前記色ずれ補正用の基準画像情報の書き込み位置を補正することを特徴とする請求項1乃至5に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成位置調整モードに適用される基準色画像は、
前記像形成体の主走査方向に所定の長さを有し、該像形成体の副走査方向に所定間隔を有し、かつ、当該主走査方向に徐々にずらした複数本のライン状のマークパターンからなることを特徴とする請求項1乃至6に記載の画像形成装置。 - 前記画像形成位置調整モードに適用される基準色画像は、
前記像形成体の主走査方向に所定長さの直線部を有し、かつ、該像形成体の副走査方向に所定の角度の傾斜部を有した組み合せ形状のマークパターンからなることを特徴とする請求項1乃至6に記載の画像形成装置。 - 前記色ずれ調整モードに適用される基準色画像は、
前記画像形成位置調整モードに適用される基準色画像を縮小して使用されることを特徴とする請求項7乃至8に記載の画像形成装置。 - 任意のカラー用の画像情報に基づく色画像を像形成体に形成する方法であって、
前記像形成体に画像情報を書き込んで色画像を形成するための画像形成位置を予め規定した画像形成系と、前記像形成体に形成された色画像を検出するための画像検出位置を予め規定した画像検出系とを準備し、
前記画像形成系により像形成体に基準画像情報を書き込んで基準色画像を形成し、
前記像形成体に形成された前記基準色画像の位置を画像検出系により検出し、
前記画像検出系により検出された前記基準色画像の位置情報に基づいて前記画像形成系の画像形成位置を前記画像検出系の画像検出位置に合わせ込むことを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003180228A JP2005017539A (ja) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003180228A JP2005017539A (ja) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005017539A true JP2005017539A (ja) | 2005-01-20 |
Family
ID=34181317
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003180228A Pending JP2005017539A (ja) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005017539A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007102189A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-04-19 | Ricoh Co Ltd | 色ずれ補正装置、色ずれ補正方法、画像形成装置、色ずれ補正プログラム及び記録媒体 |
-
2003
- 2003-06-24 JP JP2003180228A patent/JP2005017539A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007102189A (ja) * | 2005-09-07 | 2007-04-19 | Ricoh Co Ltd | 色ずれ補正装置、色ずれ補正方法、画像形成装置、色ずれ補正プログラム及び記録媒体 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4710702B2 (ja) | カラー画像形成装置 | |
JP2006195176A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP4869692B2 (ja) | 画像形成装置、色ずれ補正方法および色ずれ補正プログラム | |
JP2005114980A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4461715B2 (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP5091807B2 (ja) | 画像形成装置の画像ズレ調整装置及び画像形成装置の画像ズレ調整方法 | |
JP4766097B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP4348978B2 (ja) | 画像形成装置及びその制御方法 | |
JP4862716B2 (ja) | カラー画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2000071522A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006276428A (ja) | 画像形成方法及びこれを用いた装置 | |
JP2006301405A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005043422A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2004347999A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2005173253A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005017539A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2005165220A (ja) | カラー画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP3775590B2 (ja) | 複写機,複写機における複写誤差の修正方法,複写誤差の修正プログラムおよびこのプログラムを記録した記録媒体 | |
JP2007057808A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2007322825A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2005202284A (ja) | カラー画像形成装置 | |
JP4899302B2 (ja) | カラー画像形成装置及びカラー画像形成方法 | |
JP2003316102A (ja) | 画像記録装置及びその制御方法 | |
JPH08262823A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4992625B2 (ja) | 画像形成装置 |