JP2005128215A

JP2005128215A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2005128215A
Application number: JP2003363189A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Hayakawa; 雅浩早川
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2005-05-19

Abstract

【課題】不要なダウンタイムを生じさせないために、適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができるカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】複数の画像形成部と、無端状ベルト３と、複数の転写手段と、色ずれ検出用パターンＰを形成する形成手段２００と、色ずれ検出用パターンＰを検出する色ずれ検出手段６ａ、６ｂと、画像形成部を調整することで色ずれを補正する色ずれ補正手段２００と、前記無端状ベルト３の速度を検出する速度検出手段２７ａ、２７ｂ、２００と、を有するカラー画像形成装置において、前記形成手段により色ずれ検出用パターンＰを形成し、前記色ずれ検出手段６ａ、６ｂにより色ずれを検出し、前記色ずれ補正手段２００により色ずれを補正する、一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを、前記無端状ベルト３の速度変化に基づいて決定する決定手段２００を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
【選択図】図５

Description

本発明は、カラープリンタ、カラー複写機等の、特に複数の画像形成部を有する電子写真方式のカラー画像形成装置に関するものである。

電子写真方式のカラー画像形成装置においては、高速化のために複数の画像形成部を有し、搬送ベルト上に保持された記録材上に順次異なる色の像を転写する方式が各種提案されている。

ところで、複数の画像形成部を有する装置の問題点としては、機械精度等の原因により、複数の感光ドラムや搬送ベルトの移動むらが発生したり、各画像形成部の転写位置で感光ドラム外周面と搬送ベルトとの移動に固有の関係がバラバラに発生したりして、画像を重ね合わせたときに一致せず、色ずれ（位置ずれ）を生じることが挙げられる。

特に、レーザスキャナと感光ドラムとを有する画像形成部を複数備える装置では、各画像形成部でレーザスキャナと感光ドラム間の距離に誤差があり、この誤差により感光ドラム上でのレーザの走査幅に違いが生じ、色ずれが発生する。

色ずれの例を図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示す。

図９（ａ）は傾きずれを示す図、（ｂ）は走査線幅のバラツキによる色ずれを示す図、（ｃ）は走査方向の書出し位置誤差を示す図、（ｄ）は記録紙搬送方向の書出し位置誤差を示す図である。

７は本来の画像位置、８ａ〜８ｄは、色ずれが発生している場合の画像位置を示す。Ｈは搬送方向、Ｓは走査方向である。

なお、図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は走査方向Ｓに色ずれがある場合であるが、説明の為、２つの線を搬送方向Ｈに離して描いてある。

図９（ａ）に示す走査線の傾きずれは、レーザスキャナ等の光学部と感光ドラム間に傾きがある場合等に発生する。この対処としては、例えば光学部と感光ドラムの位置や、レンズの位置を調整することによって矢印方向に修正する。

図９（ｂ）に示す走査線幅のバラツキによる色ずれは、光学部と感光ドラム間の距離の違い等によって発生する。このような色ずれは光学部がレーザスキャナの場合に発生し易い。この対処としては、例えば画像周波数を微調整（走査幅が長い場合は、周波数を速くする。）して、走査線の長さを変えることよって矢印方向に修正する。

図９（ｃ）は走査方向の書出し位置誤差を示す。この対処としては、例えば光学部がレーザススキャナであれば、ビーム検出位置からの書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。

図９（ｄ）は記録紙搬送方向の書出し位置誤差を示す。この対処としては、例えば記録紙先端検出からの各色の書出しタイミングを調整することによって矢印方向に修正する。

これら色ずれを修正する為に、搬送ベルト３上に、各色毎に色ずれ検出用パターンを形成し、搬送ベルト３下流部の両サイドに設けられた１対の光センサでパターンを検出し、検出したずれ量に応じて、前記の様な各種調整を実施している。

図１０に色ずれ検出用パターン例を示す。

ここで６ａ、６ｂは、一対の光センサ、９ａ〜９ｇ、１０ａ〜１０ｇ、１１ａ〜１１ｇ、１２ａ〜１２ｇ、１３ａ〜１３ｇ、１４ａ〜１４ｇ、１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｇ、１７ａ〜１７ｇ、１８ａ〜１８ｇ、１９ａ〜１９ｇ、２０ａ〜２０ｇはパターンである。Ｐ１は、パターン９ａ〜９ｇ、１０ａ〜１０ｇ、１１ａ〜１１ｇ、１２ａ〜１２ｇからなるパターン１、Ｐ２は、パターン１３ａ〜１３ｇ、１４ａ〜１４ｇ、１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｇからなるパターン２、Ｐ３は、１７ａ〜１７ｇ、１８ａ〜１８ｇ、１９ａ〜１９ｇ、２０ａ〜２０ｇからなるパターン３である。Ｐは、パターン１Ｐ１、パターン２Ｐ２、パターン３Ｐ３からなる記録紙搬送方向Ｈ及び走査方向Ｓの色ずれ量を検出する為の色ずれ検出用パターンである。

またａ、ｃ、ｅ、ｇは基準色であるＫ（以下Ｋ：ブラック）を表しており、ｂ、ｄ、ｆはそれぞれ検出色であるＹ、Ｍ、Ｃ（以下Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンダ、Ｃ：シアン）を表している。ｔａｆ１〜７、ｔａｒ１〜７、ｔｂｆ１〜７、ｔｂｒ１〜７、ｔｃｆ１〜７、ｔｃｒ１〜７、ｔｄｆ１〜７、ｔｄｒ１〜７、ｔｅｆ１〜７、ｔｅｒ１〜７、ｔｆｆ１〜７、ｔｆｒ１〜７は各パターンの検出タイミングを示す。搬送ベルト３の移動速度をＶ［ｍｍ／ｓ］、Ｋを基準色とする。

パターン１Ｐ１における搬送方向Ｈの各色の色ずれ量δｅｐ１は、
δｅｐ１Ｙ＝Ｖ＊［｛（ｔａｆ２−ｔａｆ１）−（ｔａｆ３−ｔａｆ２）＋（ｔｂｆ２−ｔｂｆ１）−（ｔｂｆ３−ｔｂｆ２）｝／４＋｛（ｔａｒ２−ｔａｒ１）−（ｔａｒ３−ｔａｒ２）＋（ｔｂｒ２−ｔｂｒ１）−（ｔｂｒ３−ｔｂｒ２）｝／４］／２ [式１]
δｅｐ１Ｍ＝Ｖ＊［｛（ｔａｆ４−ｔａｆ３）−（ｔａｆ５−ｔａｆ４）＋（ｔｂｆ４−ｔｂｆ３）−（ｔｂｆ５−ｔｂｆ４）｝／４＋｛（ｔａｒ４−ｔａｒ３）−（ｔａｒ５−ｔａｒ４）＋（ｔｂｒ４−ｔｂｒ３）−（ｔｂｒ５−ｔｂｒ４）｝／４］／２ [式２]
δｅｐ１Ｃ＝Ｖ＊［｛（ｔａｆ６−ｔａｆ５）−（ｔａｆ７−ｔａｆ６）＋（ｔｂｆ６−ｔｂｆ５）−（ｔｂｆ７−ｔｂｆ６）｝／４＋｛（ｔａｒ６−ｔａｒ５）−（ｔａｒ７−ｔａｒ６）＋（ｔｂｒ６−ｔｂｒ５）−（ｔｂｒ７−ｔｂｒ６）｝／４］／２ [式３]
となる。

同様にパターン２Ｐ２における搬送方向Ｈの各色の色ずれ量δｅｐ２、パターン３Ｐ３における搬送方向Ｈの各色の色ずれ量δｅｐ３を算出する。

よって、搬送方向Ｈの各色の色ずれ量δｅｐは、
δｅｐＹ＝（δｅｐ１Ｙ＋δｅｐ２Ｙ＋δｅｐ３Ｙ）／３ [式４]
δｅｐＭ＝（δｅｐ１Ｍ＋δｅｐ２Ｍ＋δｅｐ３Ｍ）／３ [式５]
δｅｐＣ＝（δｅｐ１Ｃ＋δｅｐ２Ｃ＋δｅｐ３Ｃ）／３ [式６]
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来る。

次に走査方向Ｓの色ずれ量算出方法について述べる。

パターン１Ｐ１における走査方向Ｓの左右各色の色ずれ量δｅｓｆ１、δｅｓｒ１は、
δｅｓｆ１Ｙ＝Ｖ＊｛（ｔａｆ２−ｔａｆ１）−（ｔａｆ３−ｔａｆ２）−（ｔｂｆ２−ｔｂｆ１）＋（ｔｂｆ３−ｔｂｆ２）｝／４ [式７]
δｅｓｆ１Ｍ＝Ｖ＊｛（ｔａｆ４−ｔａｆ３）−（ｔａｆ５−ｔａｆ４）−（ｔｂｆ４−ｔｂｆ３）＋（ｔｂｆ５−ｔｂｆ４）｝／４ [式８]
δｅｓｆ１Ｃ＝Ｖ＊｛（ｔａｆ６−ｔａｆ５）−（ｔａｆ７−ｔａｆ６）−（ｔｂｆ６−ｔｂｆ５）＋（ｔｂｆ７−ｔｂｆ６）｝／４ [式９]
δｅｓｒ１Ｙ＝Ｖ＊｛（ｔａｒ２−ｔａｒ１）−（ｔａｒ３−ｔａｒ２）−（ｔｂｒ２−ｔｂｒ１）＋（ｔｂｒ３−ｔｂｒ２）｝／４ [式１０]
δｅｓｒ１Ｍ＝Ｖ＊｛（ｔａｒ４−ｔａｒ３）−（ｔａｒ５−ｔａｒ４）−（ｔｂｒ４−ｔｂｒ３）＋（ｔｂｒ５−ｔｂｒ４）｝／４ [式１１]
δｅｓｒ１Ｃ＝Ｖ＊｛（ｔａｒ６−ｔａｒ５）−（ｔａｒ７−ｔａｒ６）−（ｔｂｒ６−ｔｂｒ５）＋（ｔｂｒ７−ｔｂｒ６）｝／４ [式１２]
となる。

同様にパターン２Ｐ２における走査方向Ｓの各色の色ずれ量δｅｓ２、パターン３Ｐ３における走査方向Ｓの各色の色ずれ量δｅｓ３を算出する。

よって、走査方向Ｓの各色の色ずれ量δｅｓは
δｅｓＹ＝（δｅｓｆ１Ｙ＋δｅｓｆ２Ｙ＋δｅｓｆ３Ｙ＋δｅｓｒ１Ｙ＋δｅｓｒ２Ｙ＋δｅｓｒ３Ｙ）／６ [式１３]
δｅｓＭ＝（δｅｓｆ１Ｍ＋δｅｓｆ２Ｍ＋δｅｓｆ３Ｍ＋δｅｓｒ１Ｍ＋δｅｓｒ２Ｍ＋δｅｓｒ３Ｍ）／６ [式１４]
δｅｓＣ＝（δｅｓｆ１Ｃ＋δｅｓｆ２Ｃ＋δｅｓｆ３Ｃ＋δｅｓｒ１Ｃ＋δｅｓｒ２Ｃ＋δｅｓｒ３Ｃ）／６ [式１５]
となり、計算結果の正負からずれ方向が判断出来る。

また走査幅にする各色の色ずれ量δｅｗは
δｅｗＹ＝（δｅｓｒ１Ｙ−δｅｓｆ１Ｙ＋δｅｓｒ２Ｙ−δｅｓｆ２Ｙ＋δｅｓｒ３Ｙ−δｅｓｆ３Ｙ）／３ [式１６]
δｅｗＭ＝（δｅｓｒ１Ｍ−δｅｓｆ１Ｍ＋δｅｓｒ２Ｍ−δｅｓｆ２Ｍ＋δｅｓｒ３Ｍ−δｅｓｆ３Ｍ）／３ [式１７]
δｅｗＣ＝（δｅｓｒ１Ｃ−δｅｓｆ１Ｃ＋δｅｓｒ２Ｃ−δｅｓｆ２Ｃ＋δｅｓｒ３Ｃ−δｅｓｆ３Ｃ）／３ [式１８]
となる。

走査幅に誤差がある場合は、書出し位置はδｅｓのみでなく、走査幅補正に伴い変化した画像周波数の変化量を加味して算出する。

[式４]〜[式６]及び[式１３]〜[式１８]から分かるように、図１０記載の色ずれ検出用パターンＰは、複数セット（パターン１Ｐ１、パターン２Ｐ２、パターン３Ｐ３）の色ずれ量を平均化している。その理由としては、周期性のある駆動むらの周期性を考慮して複数セットのパターンを配置することにより、周期性の影響を受けずに、精度良く色ずれ検出を行うためである。

また、機内昇温等の影響により搬送ベルト３の駆動ローラ４が膨張することによっても色ずれが発生するので、この色ずれを防ぐために、機内に取り付けられた環境センサ（温度センサ）の出力値を利用して、温度変化に応じ図１０記載の色ずれ検出パターンＰを搬送ベルト３上に形成し、色ずれ補正を実施する方法等も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平７−２３４６１２号公報（第５−１０項）

しかしながら、上記従来例では、以下のような問題点があった。

機内昇温等の影響により発生する色ずれを防ぐために、機内に取り付けられた環境センサ（温度センサ）の出力値を利用して、温度変化に応じて色ずれ検出パターンＰを搬送ベルト上に形成し、色ずれ補正を実施する方法では、環境センサ（温度センサ）の温度上昇と搬送ベルト３の速度変化とはある程度の相関はとれているものの完全には相関がとれていないことから、ときとして適切なタイミングで色ずれ補正を実行できない場合があった。

本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、その目的とする処は、不要なダウンタイムを生じさせないために、適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができるカラー画像形成装置を提供することにある。

本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。

（１）各々光学部と潜像形成媒体とを有する複数の画像形成部と、前記複数の画像形成部を順次通過する無端状ベルトと、前記画像形成部により形成した画像を、前記無端状ベルト上、又は前記無端状ベルト上を搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、前記無端状ベルト上に色ずれ検出用パターンを形成する形成手段と、前記無端状ベルト上に形成された色ずれ検出用パターンを検出する色ずれ検出手段と、前記色ずれ検出手段の検出結果に基づいて画像形成部を調整することで色ずれを補正する色ずれ補正手段と、前記無端状ベルトの速度を検出する速度検出手段と、を有するカラー画像形成装置において、前記形成手段により色ずれ検出用パターンを形成し、前記色ずれ検出手段により色ずれを検出し、前記色ずれ補正手段により色ずれを補正する、一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを、前記無端状ベルトの速度変化に基づいて決定する決定手段を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。

（２）前記決定手段は、前回色ずれ検出パターンを検出した際の前記無端状ベルトの速度を記憶しておき、その速度からの前記無端状ベルトの速度変化に基づき、前記一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを決定することを特徴とする前記（１）項記載のカラー画像形成装置。

（３）前記決定手段は、両端の画像形成部間の距離と所望の色ずれ許容量とに基づいて、前記一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを決定することを特徴とする前記（１）項または（２）項記載のカラー画像形成装置。

（４）前記速度検出手段は、搬送ベルト速度検出用パターンを検出し、搬送ベルトの速度を検出することを特徴とする前記（１）項ないし（３）項のいずれか記載のカラー画像形成装置。

（５）前記速度検出手段は、従動ローラの回転スピードを検出し、搬送ベルトの速度を検出することを特徴とする前記（１）項ないし（３）項のいずれか記載のカラー画像形成装置。

本発明によれば、不要なダウンタイムを生じさせることなく、適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができるカラー画像形成装置を提供できる。

また、速度検出手段の一部として、従動ローラの回転スピードを検出するセンサを備えることにより、安価な構成で適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができる。

また、両端の画像形成部間の距離と所望の色ずれ許容量とに基づいて、一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを決定することにより、画像形成部間の距離の影響による色ずれを考慮して、適切なタイミングで色ずれ補正を実行することができる。

以下、本発明の実施の形態について述べる。

まず、図１および図２を用いて、後述する実施例１〜３に共通の構成を説明する。

図１は、本発明の実施の形態における画像形成装置の全体を説明する図である。

本発明の実施の形態におけるカラー画像形成装置は、４色すなわち、イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの画像形成部を備えたもので、図１において、１ａ〜１ｄは、静電潜像を形成する潜像形成媒体である感光ドラム（ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ用を示す。）、２ａ〜２ｄは、画像信号に応じて露光を行い感光ドラム１上に静電潜像を形成する光学部であるレーザスキャナ（ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々Ｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙ用を示す。）である。感光ドラム１ａとレーザスキャナ２ａ、感光ドラム１ｂとレーザスキャナ２ｂ、感光ドラム１ｃとレーザスキャナ２ｃ、感光ドラム１ｄとレーザスキャナ２ｄは、各々画像形成部を構成する。また、画像形成部は、無端状ベルト３上に色ずれ検出用パターンＰを形成する形成手段でもある。

３は、画像形成部を順次通過し、又は記録紙を各色の画像形成部に順次搬送する転写ベルトを兼ねた無端状の搬送ベルト、４は、図示しないモータとギア等でなる駆動手段と接続され、搬送ベルト３を駆動する駆動ローラ、５は、搬送ベルト３の移動に従って回転し、かつ搬送ベルト３に一定の張力を付与する従動ローラ、６ａ、６ｂは、搬送ベルト３上に形成された色ずれ検出用パターンＰを検出するための色ずれ検出手段である１対の光センサである。

ＰＣからプリントすべきデータがプリンタに送られ、プリンタエンジンの方式に応じた画像データ作成が終了してプリント可能状態となると、記録紙カセットから記録紙が供給されて搬送ベルト３に到達し、搬送ベルト３により各色の画像形成部に順次搬送される。そして、搬送ベルト３による記録紙搬送とタイミングを合わせて、各色の画像信号が各レーザスキャナ２ａ〜２ｄに送られ、感光ドラム１ａ〜１ｄ上に静電潜像が形成され、図示しない現像器でトナーが現像され、図示していない転写ローラ等の転写手段で記録紙上に転写される。

なお、搬送ベルト３上に各色の画像を重ねて転写し、その転写画像をさらに記録材に転写してもよい。

図１では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順次記録紙上に画像が転写される。その後記録紙は搬送ベルト３から分離され、図示しない定着器で熱によってトナー像が記録紙上に定着され、外部へ排出される。

図２は、パターンを読み取るパターン読取り処理部を説明する図である。

２１はタイマ、２２は、ＬＥＤ発光部とフォトセンサ受光部等からなるパターン検出部、２３は、センサからのアナログ信号をデジタル化するＡ／Ｄ部、２４は、デジタルデータを演算処理し、色ずれ量及び補正値を算出する演算部、２５は、演算結果に従って画像形成を行う画像出力部、２６は、各部のタイミング調整や各種設定を行うＣＰＵ、２７は、前回色ずれ検出パターンＰを検出した際の無端状ベルト３の速度Ｖ０を記憶しておくメモリ、２００は、光センサ６ａ、６ｂの検出結果に基づいて画像形成部を調整することで色ずれを補正する色ずれ補正手段であるパターン読取り処理部である。またパターン読取り処理部２００は、画像形成部により色ずれ検出用パターンＰを形成し、光センサ６ａ、６ｂにより色ずれを検出し、パターン読取り処理部２００により色ずれを補正する、一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを、無端状ベルト３の速度変化に基づいて決定する決定手段でもある。

パターン読取り処理部２００は、タイマ２１、パターン検出部２２、Ａ／Ｄ部２３、演算部２４、画像出力部２５、ＣＰＵ２６、メモリ２７からなる。

次に、実施例１について説明する。

図３に、本発明の実施例１における画像形成装置の全体を説明する図を示す。

２７ａ、２７ｂは検出用センサ、２８は、予め搬送ベルト３の裏面にプリントした搬送ベルト速度検出用パターンである。

本実施例では搬送ベルト速度検出用パターン２８を検出用センサ２７ａ、２７ｂで検出することにより、搬送ベルト３の速度検出を行う。従って、本実施例では検出用センサ２７ａ、２７ｂと光センサ６ａ、６ｂがパターン検出部２２を構成し、検出用センサ２７ａ、２７ｂとパターン読取り処理部２００とが無端状ベルトの速度を検出する速度検出手段を構成する。

次に、図４を用いて搬送ベルト３の速度検出方法を説明する。

図４は、搬送ベルト３の裏面にプリントした搬送ベルト速度検出用パターン２８を示す図である。

ここで２９ａ〜２９ｅ、３０ａ〜３０ｅは、搬送ベルト３の裏面にプリントした搬送ベルト３の駆動ローラ周長周期のパターンである。

搬送ベルト速度検出用パターン２８は、パターン２９ａ〜２９ｅおよびパターン３０ａ〜３０ｅからなる。

ｔｇｆ１〜５、ｔｇｒ１〜５は、各パターン２９ａ〜２９ｅ、３０ａ〜３０ｅの検出タイミングを示す。各パターン間の理想距離をＬとすると、パターン２９の速度Ｖは以下の式で表される。
Ｖ＝Ｌ／［ｔｇｆＮ−ｔｇｆ（Ｎ−１）］ [式１９]
※Ｎは１〜ｎの自然数（ｎは搬送ベルト上のパターン数）

次に、実施例１の動作について図５を用いて説明する。

まず、Ｓ７００で電源ＯＮされると、Ｓ７０１で画像形成部により搬送ベルト３上に色ずれ検出用パターンＰを形成する。

そして、Ｓ７０２で、光センサ６ａ、６ｂは形成された色ずれ検出用パターンＰの色ずれ量を検出し、パターン読取り処理部２００はその色ずれ量に応じた値を補正する。色ずれ検出用パターンＰの色ずれ量は[式１]〜[式１８]で算出する。

そして、Ｓ７０２実行中に、Ｓ７０３で搬送ベルト速度検出用パターン２８を検出用センサ２７ａ、２７ｂで検出し、さらにＳ７０４でパターン読取り処理部２００により[式１９]を計算することにより、搬送ベルト３の速度Ｖ０を算出し、メモリ２７に記憶する。なお、Ｓ７０２終了後にＳ７０３、Ｓ７０４を実行することもできる。

次に、Ｓ７０５で印字をスタートする。

そして、Ｓ７１０で印字動作中に、Ｓ７０６で再度搬送ベルト速度検出用パターン２８を検出用センサ２７ａ、２７ｂで検出し、さらにＳ７０７でパターン読取り処理部２００により[式１９]を計算することにより、搬送ベルト３の速度Ｖ１を算出する。なお、Ｓ７１０終了後にＳ７０６、Ｓ７０７を実行することもできる。

そして、Ｓ７０８で、速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して０．０１％以上変化しているかをパターン読取り処理部２００で判断する。

速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して０．０１％以上変化していれば、Ｓ７０９で印字動作を終了させ、Ｓ７０１、Ｓ７０２の動作を実行し、色ずれ補正を行う。

速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して０．０１％以上変化していなければ、Ｓ７０５に戻り通常の印字動作を続ける。

このようにして、パターン読取り処理部２００は、速度Ｖ０からの無端状ベルト３の速度変化に基づき、一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを決定する。

次に本実施例のさらに詳細な一例を示す。

各画像形成部間の距離を１００ｍｍ、搬送ベルト速度検出用パターン２８の各パターンの間隔及び搬送ベルト３の駆動ローラ４の周長を１００ｍｍとする。

また搬送ベルト３のプロセススピードを１００ｍｍ／ｓとする。

このとき、最上流の画像形成部Ｙと最下流の画像形成部Ｋの間は３００ｍｍである。

仮にＳ７０１、Ｓ７０２で検出・補正した後のＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量を各々４０μｍとすると、印字動作中に搬送ベルト３のスピードが色ずれ検出・補正実行時と比較して０．０１％変化すれば、搬送ベルト３の速度変化による影響によりＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量は７０μｍ、６０μｍ、５０μｍとなる。

ここで０．０１％のしきい値をより大きくすれば、ダウンタイムを減らすことができる。また０．０１％のしきい値をより小さくすれば、搬送ベルト３の速度変化による色ずれの悪化を減らすことができる。

次に、実施例２について説明する。

実施例２では、搬送ベルト速度検出用パターン２８を検出して搬送ベルト３の速度を算出するのではなく、従動ローラ５の回転スピードを検出することにより搬送ベルト３の速度を算出する。

図６は、実施例２の特徴的構成について説明する図である。

３１はフラグ、３２は、従動ローラ回転スピード検出用センサである。この構成は図１の従動ローラ５の軸上にフラグ３１を取り付け、その回転をセンサ３２で検出するものである。従って、本実施例ではセンサ３２と光センサ６ａ、６ｂがパターン検出部２２を構成し、センサ３２とパターン読取り処理部２００とが無端状ベルトの速度を検出する速度検出手段を構成する。

その他の構成は図１および図２を用いて説明した構成と同一であるので、同一の構成には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

従動ローラ５の回転スピードは、従動ローラ５と同期して回転するフラグ３１をセンサ３２で検出することにより算出できる。搬送ベルト３の速度Ｖは、従動ローラ５の周長をＬ_ＡＲＤ、従動ローラ５の回転スピードをＶ_ＲＭ［ｒｐｓ］とすると、次式により表される。
Ｖ＝Ｌ_ＡＲＤ×Ｖ_ＲＭ [式２０]

次に、本実施例の動作について図７を用いて説明する。

まず、Ｓ９００で電源ＯＮされると、Ｓ９０１で画像形成部により搬送ベルト３上に色ずれ検出用パターンＰを形成する。

そして、Ｓ９０２で、光センサ６ａ、６ｂは形成された色ずれ検出用パターンＰの色ずれ量を検出し、パターン読取り処理部２００はその色ずれ量に応じた値を補正する。色ずれ検出用パターンＰの色ずれ量は[式１]〜[式１８]で算出する。

そして、Ｓ９０２実行中に、Ｓ９０３でセンサ３２によりフラグ３１の回転を検出し、さらにＳ９０４でパターン読取り処理部２００により[式２０]を計算することにより、従動ローラ５の回転スピードから搬送ベルト３の速度Ｖ０を算出し、メモリ２７に記憶する。

次に、Ｓ９０５で印字をスタートする。

そして、Ｓ９１０で印字動作中に、Ｓ９０６で再度従動ローラ５の回転スピードをセンサ３２で検出し、さらにＳ９０７でパターン読取り処理部２００により[式２０]を計算することにより、従動ローラ５の回転スピードから搬送ベルト３の速度Ｖ１を算出する。なお、Ｓ９１０終了後にＳ９０６、Ｓ９０７を実行することもできる。

そして、Ｓ９０８で、速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して０．０１％以上変化しているかをパターン読取り処理部２００で判断する。

速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して０．０１％以上変化していれば、Ｓ９０９で印字動作を終了させ、Ｓ９０１、Ｓ９０２の動作を実行し、色ずれ補正を行う。

速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して０．０１％以上変化していなければ、Ｓ９０５に戻り通常の印字動作を続ける。

次に本実施例のさらに詳細な一例を示す。

各画像形成部間の距離を１００ｍｍ、従動ローラ５の周長を１００ｍｍとする。

仮にＳ９０１、Ｓ９０２で検出・補正した後のＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量を各々４０μｍとすると、印字動作中に搬送ベルト３のスピードが色ずれ検出・補正実行時と比較して０．０１％変化すれば、搬送ベルト３の速度変化による影響によりＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量は７０μｍ、６０μｍ、５０μｍとなる。

次に、実施例３について説明する。

実施例１、２においては、速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して既知の一定のしきい値（０．０１％）以上変化していることを印字ストップのための条件としていた。

これに対し、実施例３では、搬送ベルト３上での所望の色ずれ許容量Ｘと画像形成装置の構造上の距離Ｌから搬送ベルト３の速度変化の許容量Ｘ／３Ｌを算出し、速度変化の実測値｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０がこれ以上となることを印字ストップのための条件とする。

その理由は、搬送ベルト３の速度変化の値が同じ０．０１％であったとしても、各画像形成部間の距離Ｌが２５ｍｍの画像形成装置と１００ｍｍの画像形成装置とでは実際に現れる色ずれ量が異なるため、この画像形成装置の構造上の距離も考慮してしきい値を定めれば、より適切なタイミングで色ずれ補正を実行させることができるからである。

実施例３の構成は、所望の色ずれ許容量Ｘを記憶する図示していないメモリをパターン読取り処理部２００に備えることを除いて、実施例１の構成と同一である。なお、メモリ２７を用いて、色ずれ許容量Ｘを保存するメモリを兼ねてもよい。

具体例を挙げて説明する。

前述したように、実施例１において各画像形成部間の距離Ｌを１００ｍｍとし、Ｓ７０１、Ｓ７０２で検出・補正した後のＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量を各々４０μｍとすると、印字動作中に搬送ベルト３のスピードが色ずれ検出・補正実行時と比較して０．０１％変化すれば、搬送ベルト３の速度変化による影響によりＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量は７０μｍ、６０μｍ、５０μｍとなる。

しかしながら、各画像形成部間の距離Ｌが２５ｍｍであった場合には、Ｓ７０１、Ｓ７０２で検出・補正した後のＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量を各々４０μｍとすると、印字動作中に搬送ベルト３のスピードが色ずれ検出・補正実行時と比較して０．０１％変化すれば、搬送ベルト３の速度変化による影響によりＹ−Ｋ、Ｍ−Ｋ、Ｃ−Ｋの色ずれ量は４７．５μｍ、４５μｍ、４２．５μｍとなる。

このように各画像形成部間の距離の違いにより搬送ベルト３の速度変化が同じ０．０１％でも実際に現れる色ずれ量は異なる。

そこで各画像形成部間の距離をＬとし、最も距離が離れた画像形成部Ｙと画像形成部Ｋとの距離３Ｌの影響による色ずれ許容量をＸとすると、許容率ΔＥは次式で表される。
ΔＥ＝Ｘ／３Ｌ [式２１]

次に、色ずれ許容量Ｘを既知の所望の値とした場合の画像形成装置の動作について、図８を用いて説明する。

まず、Ｓ１０００で電源ＯＮされると、Ｓ１００１で画像形成部により搬送ベルト３上に色ずれ検出用パターンＰを形成する。

そして、Ｓ１００２で、光センサ６ａ、６ｂは形成された色ずれ検出用パターンＰの色ずれ量を検出し、パターン読取り処理部２００はその色ずれ量に応じた値を補正する。色ずれ検出用パターンＰの色ずれ量は[式１]〜[式１８]で算出する。

そして、Ｓ１００２実行中に、Ｓ１００３で搬送ベルト速度検出用パターン２８を検出用センサ２７ａ、２７ｂで検出し、さらにＳ１００４でパターン読取り処理部２００により[式１９]を計算することにより、搬送ベルト３の速度Ｖ０を算出し、メモリ２７に記憶する。なお、Ｓ１００２終了後にＳ１００３、Ｓ１００４を実行することもできる。

次に、Ｓ１００５で印字をスタートする。

そして、Ｓ１０１０で印字動作中に、Ｓ１００６で再度搬送ベルト速度検出用パターン２８を検出用センサ２７ａ、２７ｂで検出し、さらにＳ１００７でパターン読取り処理部２００により[式１９]を計算することにより、搬送ベルト３の速度Ｖ１を算出する。なお、Ｓ１０１０終了後にＳ１００６、Ｓ１００７を実行することもできる。

そして、Ｓ１００８で、速度Ｖ１が速度Ｖ０と比較して[式２１]で算出された速度以上変化するかをパターン読取り処理部２００で判断する。これはすなわち、｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０≧Ｘ／３Ｌかどうかをパターン読取り処理部２００で判断することである。

｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０≧Ｘ／３Ｌであれば、Ｓ１００９で印字動作を終了させ、Ｓ１００１、Ｓ１００２の動作を実行し、色ずれ補正を行う。

｜Ｖ１−Ｖ０｜／Ｖ０≧Ｘ／３Ｌでなければ、Ｓ１００５に戻り通常の印字動作を続ける。

このようにして、パターン読取り処理部２００は、両端の画像形成部間の距離３Ｌと所望の色ずれ許容量Ｘとに基づいて、一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを決定する。

次に本実施例のさらに詳細な一例を示す。

このとき、最上流の画像形成部Ｙと最下流の画像形成部Ｋの間は３００ｍｍ（＝３０００００μｍ）である。

仮に搬送ベルト３の速度変化による色ずれ許容量Ｘを６０μｍとすると、[式２１]より許容率ΔＥ＝Ｘ／３Ｌ＝０．０００２となる。この値を用いて図８の流れに沿って動作させれば、所望の色ずれ量を満足することができる。

なお、実施例１、２、３において搬送ベルト３の速度変化による色ずれを中心に言及したが、機内昇温の影響により変動する色ずれは搬送ベルト３の速度変化のみではないため、機内昇温の影響による他の色ずれも考慮することにより、不要なダウンタイムを生じさせることなく、さらに適切なタイミングで色ずれ補正を実行させることができる。

また実施例１、２、３では、速度検出方法として、搬送ベルト速度検出用パターン２８を検出用センサ２７ａ、２７ｂで検出する方法、従動ローラ５の回転スピードをセンサ３２で検出する方法について説明した。しかしながら、速度検出方法はこれらに限られるものではなく、他の方法でも本発明を適用できることはいうまでもない。

本発明の実施の形態における画像形成装置の全体を説明する図。パターンを読み取るパターン読取り処理部を説明する図。本発明の実施例１における画像形成装置の全体を説明する図。搬送ベルトの裏面にプリントした搬送ベルト速度検出用パターンを示す図。本発明の実施例１の動作を説明する図。本発明の実施例２の構成を説明する図。本発明の実施例２の動作を説明する図。本発明の実施例３の動作を説明する図。（ａ）は傾きずれを示す図、（ｂ）は走査線幅のバラツキによる色ずれを示す図、（ｃ）は走査方向の書出し位置誤差を示す図、（ｄ）は記録紙搬送方向の書出し位置誤差を示す図。色ずれ検出・補正に使用する色ずれ検出用パターンを説明する図。

符号の説明

１ａ〜１ｄ感光ドラム
２ａ〜２ｄレーザスキャナ
３搬送ベルト
４駆動ローラ
５従動ローラ
６ａ、６ｂ光センサ
７本来の画像位置
８ａ〜８ｂ色ずれが発生している場合の画像位置
９ａ〜９ｇ、１０ａ〜１０ｇ、１１ａ〜１１ｇ、１２ａ〜１２ｇ、１３ａ〜１３ｇ、１４ａ〜１４ｇ、１５ａ〜１５ｇ、１６ａ〜１６ｇ、１７ａ〜１７ｇ、１８ａ〜１８ｇ、１９ａ〜１９ｇ、２０ａ〜２０ｇパターン
２１タイマ
２２パターン検出部
２３Ａ／Ｄ部
２４演算部
２５画像出力部
２６ＣＰＵ
２７メモリ
２７ａ、２７ｂ検出用センサ
２８搬送ベルト速度検出用パターン
２９ａ〜２９ｅ、３０ａ〜３０ｅパターン
３１フラグ
３２センサ
２００パターン読取り処理部
Ｐ１パターン１
Ｐ２パターン２
Ｐ３パターン３
Ｐ色ずれ検出用パターン
Ｈ搬送方向
Ｓ走査方向

Claims

各々光学部と潜像形成媒体とを有する複数の画像形成部と、
前記複数の画像形成部を順次通過する無端状ベルトと、
前記画像形成部により形成した画像を、前記無端状ベルト上、又は前記無端状ベルト上を搬送される記録材上に転写する複数の転写手段と、
前記無端状ベルト上に色ずれ検出用パターンを形成する形成手段と、
前記無端状ベルト上に形成された色ずれ検出用パターンを検出する色ずれ検出手段と、
前記色ずれ検出手段の検出結果に基づいて画像形成部を調整することで色ずれを補正する色ずれ補正手段と、
前記無端状ベルトの速度を検出する速度検出手段と、を有するカラー画像形成装置において、
前記形成手段により色ずれ検出用パターンを形成し、前記色ずれ検出手段により色ずれを検出し、前記色ずれ補正手段により色ずれを補正する、一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを、前記無端状ベルトの速度変化に基づいて決定する決定手段を備えることを特徴とするカラー画像形成装置。
前記決定手段は、前回色ずれ検出パターンを検出した際の前記無端状ベルトの速度を記憶しておき、その速度からの前記無端状ベルトの速度変化に基づき、前記一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
前記決定手段は、両端の画像形成部間の距離と所望の色ずれ許容量とに基づいて、前記一連の色ずれ検出補正動作の開始タイミングを決定することを特徴とする請求項１または２記載のカラー画像形成装置。
前記速度検出手段は、搬送ベルト速度検出用パターンを検出し、搬送ベルトの速度を検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のカラー画像形成装置。
前記速度検出手段は、従動ローラの回転スピードを検出し、搬送ベルトの速度を検出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のカラー画像形成装置。