JP2005181655A

JP2005181655A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2005181655A
Application number: JP2003422036A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Uko; 勉宇高; Kozo Tagawa; 浩三田川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-12-19
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2005-07-07

Abstract

【課題】特別な機構を設けることなく、像担持体の速度変動により生じる色ずれを容易かつ精度高く低減する。
【解決手段】クリーナ２３のコンタクトを検出したときは、負荷が増大して中間転写体ベルト１６の回転速度が低下したと判断し、該速度低下による副走査方向の色ずれを補正するために、所定時間（Ｔ０）間隔で１ライン走査線を挿入する挿入処理を行う。クリーナ２３のリトラクトを検出したときには、負荷から解放され、一時的に回転速度が増加したと判断し、該速度増加による副走査方向の色ずれを補正するために、リトラクト検出からＴ１経過するまでの間、ｍライン間隔で走査線を間引く間引き処理を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、特別な機構を用いることなく中間転写体や感光体等の負荷変動により発生した色ずれを低減することができる画像形成装置に関する。

従来から、電子写真式印刷装置として、像担持体としてベルト状の中間転写体や、ベルト状の感光体を用いたカラー画像形成装置が知られている。ベルト状の中間転写体を用いたカラー画像形成装置では、感光体の表面をレーザービームで走査して１色目の潜像を形成すると共に、潜像を現像して１色目のトナー画像を形成し、このトナー画像を中間転写体に転写する。続いて、感光体の表面に２色目の潜像を形成して２色目のトナー画像を形成し、このトナー画像を中間転写体の１色目のトナー画像上に重ね合わせて転写する。このようにして、中間転写体の表面にＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色のトナー画像を順次重ね合わせるようにして形成し、中間転写体に形成されたカラートナー像を記録紙上に一括して転写している。

また、ベルト状の感光体を用いたカラー画像形成装置では、感光体の表面に、レーザービームを走査して１色目の潜像を形成すると共に、潜像を現像して１色目のトナー画像を形成し、続いて、感光体の表面に２色目の潜像を形成してトナー画像を形成し、このようにして感光体に複数色のトナー画像を重ね合わせるようにして形成した後、感光体に形成されたカラートナー像を記録紙に一括して転写する。

上記のようなカラー画像形成装置においては、ベルト状の像担持体である中間転写体や感光体の速度変動が各色トナー像の印字位置に変動を生じさせ、色ずれの原因となる。ベルトの速度変動としては、ベルト駆動ロールの偏心による周期的変動が一般的であるが、ベルトに作用する負荷の変動に伴う速度変動も大きな問題である。

図６は、ベルト状の像担持体に作用する負荷とベルト状の像担持体の平均速度との関係を示したものである。ベルトに作用する負荷（クリーナなどによる）によっては、ベルトとロール間で微小なスリップが発生し、負荷の増加により速度が線形的に低下する。ベルトに作用する負荷が所定値以上になってベルト搬送不能なスリップが発生すると、ベルトの速度は非線形に低下していく。

以下、図７から図９を参照しながら、ＹＭＣ色潜像書き込み（または転写）時には負荷は増大せず、Ｋ色潜像書き込み（または転写）時に負荷が増大した場合を例に挙げて説明する。

図７（Ａ）に示すように、クリーナのコンタクト等により負荷が増加している間は、設計値の平均速度Ｖより速度が低下しているため、色ずれが累積され、図７（Ｂ）及び図７（Ｃ）に示すように、画像の副走査方向先端でＹＭＣＫ各色の書き込み（転写）位置が一致していたとしても、負荷が増加した後は、終端に行くにしたがってカラーレジすれ（色ずれ）Ｒが累積して大きくなる。

一方、転写ロールの瞬間的な接触等、ベルト駆動ロールを駆動する駆動ギヤ等の駆動系のたわみによる速度変動は、スリップやベルトの伸びによる速度低下とは異なり、図８（Ａ）に示すように、負荷が加わった（または負荷が抜けた）際に一瞬変動して直ちに復帰する。このため、図８（Ｂ）及び図８（Ｃ）に示すように、色ずれＲは負荷が加わった瞬間に一瞬（ステップ的に）発生し、その後ずれが累積することはない。

図９（Ａ）〜（Ｃ）は、クリーナのコンタクト及びリトラクトの双方により色ずれが発生する状態を示した図である。図９（Ａ）に示すように、Ｋ色書き込み中にクリーナがコンタクトし、ベルトの負荷が増加して微小スリップが発生すると、色ずれが次第に累積する（１）。クリーナがリトラクトして、負荷から解放され、一瞬速度が増加すると、クリーナのリトラクトの瞬間、一瞬色ずれが発生するが（２）、その後、平均速度にすぐに復帰するため、一定量の色ずれは続くものの累積はしない（３）。

このように、中間転写体へ転写を行う際に使用する、転写ロールやクリーナの中間転写体へのコンタクト・リトラクトが、当接前後の中間転写体の速度に差を生じさせ、微小な印字位置の変動を生じさせるので、転写位置の色ずれの原因になるのである。

なお、上記の転写位置ずれの問題は、ドラム状の感光体や用紙搬送ベルトを用いた場合にも発生する。

このような微小な印字位置の変動を改善するためには、ベルト状の像担持体の速度または位置変動を検知し、ベルト速度を制御して印字位置を補正する方法が一般的である。例えば、ベルト状の像担持体に従動するロール軸にエンコーダを取り付け、エンコーダから得られる角速度からベルト状の像担持体の速度を検知するエンコーダロールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、ベルト状の像担持体に予めマークを印刷しておき、このマークをセンサで検知することによりベルト状の像担持体の速度を検知し、制御するベルト搬送装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、これらの技術は、ベルト状の像担持体の速度を高精度に制御する技術としては適しているが、その反面、像担持体の速度を検知する検知装置、検知した速度に対する補正量を演算する演算装置、及び演算結果に基づいてベルト駆動速度を高精度に制御する制御装置等が必要になり、画像形成装置自体が大型になり、コストやスペースの面で大きなマイナスとなる、という問題がある。

そこで、特別な機構を用いることなく色ずれを低減することができる装置として、図１０に示すように、「画像の転写」や「潜像書き込み」が行われていない間に、中間転写体や光走査装置の回転速度を一時的に増減し、上記色ずれを誤差分配して、見かけ上少なくする画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、Ｋ色書き込み（または転写）中に、クリーナのコンタクトにより負荷が増大すると（１）、累積的な色ずれが発生し、クリーナがリトラクトして負荷から解放される（２）と、瞬間的な色ずれが発生する装置において、図１０（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、見かけ上色ずれが少なくなるように、Ｋ書き込み開始前に一時的に回転速度を増減（オフセット）する。これにより、色ずれ量が分配され、補正無しの色ずれに比べて、補正時の色ずれの方が見かけ上少なくなる。
特開平４−２３４０６４号公報特開平９−１７５６８７号公報特開２０００−２９８３８９号公報

しかしながら、図１０に示すような従来の画像形成装置の技術では、安く実現出来るというメリットの反面、あくまで誤差分配という簡易的な手段でしかなく、スリップ量が大きい場合の色ずれ補正精度には、なお問題があった。

本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、特別な機構を用いることなく像担持体の速度変動により生じる色ずれを容易かつ精度高く低減することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の画像形成装置は、感光体を回転させながら走査線を記録することにより感光体上に互いに異なる色の複数の単色画像を形成し、該感光体及び被転写体を回転させることにより該感光体上に形成された互いに異なる色の複数の単色画像を順次重ね合わせて被転写体に転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて、走査線を挿入する挿入処理、及び走査線を間引く間引き処理の少なくとも一方を行って副走査方向の走査線の位置ずれを補正することを特徴としている。

すなわち、上記第１の画像形成装置は、感光体を回転させながら走査線を記録することにより感光体上に互いに異なる色の複数の単色画像を形成する。更に、該感光体及び被転写体を回転させることにより該感光体上に形成された互いに異なる色の複数の単色画像を順次重ね合わせて被転写体に転写してカラー画像を形成する。なお、被転写体は、中間転写体であってもよいし、用紙を搬送した状態の用紙搬送ベルトであってもよい。

また、本発明の第２の画像形成装置は、感光体を回転させながら走査線を記録することにより該感光体上に互いに異なる色の複数の単色画像を重ね合わせて順次形成し、回転する被転写体に一括して転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて、走査線を挿入する挿入処理、及び走査線を間引く間引き処理の少なくとも一方を行って副走査方向の走査線の位置ずれを補正することを特徴としている。

すなわち、上記第２の画像形成装置は、感光体を回転させながら走査線を記録することにより該感光体上に互いに異なる色の複数の単色画像を重ね合わせて順次形成する。このように重ね合わされて形成された互いに異なる複数の単色画像を、回転する被転写体に一括して転写してカラー画像を形成する。

なお、被転写体は、中間転写体であってもよいし、用紙を搬送した状態の用紙搬送ベルトであってもよい。

第１及び第２の画像形成装置は、感光体または被転写体の回転速度の変動状態に応じて、走査線を挿入する挿入処理、及び走査線を間引く間引き処理の少なくとも一方を行って副走査方向の走査線の位置ずれを補正する。なお、ここでいう位置ずれは、潜像書き込み位置ずれ、或いは転写位置ずれをいう。

例えば、感光体または被転写体の回転速度が低下した場合には、走査線を挿入する挿入処理を行うことで位置ずれを補正することができる。これにより、走査線を位置ずれの方向と逆の方向にずらすことができ、位置ずれを低減させることができる。

例えば、感光体または被転写体の回転速度が増加した場合には、走査線を間引く間引き処理を行うことで位置ずれを補正することができる。これにより、走査線を位置ずれの方向と逆の方向にずらすことができ、位置ずれを低減させることができる。

なお、前記挿入処理を行う場合には、走査線の挿入位置及び走査線の挿入数の少なくとも一方を、前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて変更して前記挿入処理を行い、前記間引き処理を行う場合には、走査線の間引き位置及び走査線の間引き数の少なくとも一方を前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて変更して前記間引き処理を行うことができる。

また、前記挿入処理で挿入される走査線のデータは、走査線の挿入位置の前後のいずれか一方に記録される走査線と同一のデータ、または走査線の挿入位置の前後に記録される走査線のデータを平均したデータとすることができる。

以上説明した如く本発明によれば、走査線を挿入する挿入処理及び走査線を間引く間引き処理の少なくとも一方を行って走査線の副走査方向の位置ずれ（色ずれ）を補正するようにしたため、特別な機構を設けることなく、像担持体の速度変動により生じる色ずれを容易に低減することができる、という優れた効果を奏する。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成を示した図である。図示されるように、本実施の形態のカラー画像形成装置は、原稿を読み取って画像信号を出力する画像入力部１と、画像信号に基づいて用紙に画像を形成する画像出力部８とから構成されている。画像入力部１では、透明な原稿台２の上面に載置された原稿（図示省略）に光源３から光を照射し、原稿からの反射光を反射ミラー４，５を介してレンズ６に入射させる。レンズ６は、入射した光を収束してＣＣＤ等の電荷結合素子７上に結像する。電荷結合素子７は入射した光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）の各色に分解して画像信号であるＲ，Ｂ，Ｇ信号を出力する。出力された画像信号は、画像出力部８に入力される。

図２は、画像出力部８の制御系の構成を示した構成図である。画像出力部８は、画像入力部１から供給されるＲ，Ｂ，Ｇ信号をイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各色の画像信号（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ信号）に変換して記憶する図示しない画像処理部を有している。そして、画像処理部から出力された画像信号は制御部３０に入力され、制御部３０は該入力した画像信号に応じてレーザドライバ２４を制御する。レーザドライバ４２は、制御部３０から出力される画像信号に基づいて画像書込部９を構成する図示しない半導体レーザを駆動する。これによりレーザビームＬが照射される。

レーザビームＬは、反射ミラー１２で反射されて感光体ドラム１３の外周面に照射され、帯電器１４ａにより表面が均一に帯電した感光体（感光体ドラム）１３の軸方向へ向けて主走査される。これにより、感光体ドラム１３の表面に、走査線が主走査方向に記録（書き込み）される。この主走査を一定の周期で繰り返し行うことにより、図示しないモータにより副走査方向に回転する感光体ドラム１３の外周面に所定の色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのいずれか）の静電潜像が順に書き込まれる。

感光体ドラム１３に静電潜像が書き込まれると、現像器１５によって直ちに現像が行われる。現像器１５は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各現像スリーブ１５ａ〜１５ｄを有しており、書き込まれた静電潜像に対応する色のトナーを感光体ドラム１３に供給し、静電潜像を現像する。このようにして形成されたトナー画像は、感光体ドラム１３の外周に常時接触させられた中間転写体ベルト１６に重ね合わされて１次転写される。

中間転写体ベルト１６は、駆動ロール１７、及び支持ロール１８によってベルト周方向に走行自在、すなわち周方向に回転自在に支持されている。中間転写体ベルトを挟んで感光体ドラム１３と反対側には、中間転写体ベルト１６にトナーと逆極性の電荷を印加してトナー画像を中間転写体ベルト１６に転写するコロトロンで構成された転写器２０が配置されている。この中間転写体ベルト１６上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー画像が順次転写されることにより、中間転写体ベルト１６上にＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの画像を重ね合わせたカラーのトナー画像が形成される。

中間転写体ベルト１６は、駆動ロール１７によって感光体ドラム１３の回転方向と逆方向へ同一速度で回転させられる。なお、駆動ロール１７や感光体ドラム１３は、各々に対応して設けられた駆動モータ（図示せず）により回転する。

また、感光体ドラム１３近傍には、感光体ドラム１３上に残留したトナーを除去するクリーナ１４ｂが配設され、中間転写体ベルト１６近傍には、中間転写体ベルト１６に残留したトナーを除去するクリーナ２３が配設されている。各クリーナは、不図示の駆動モータにより所定のタイミングで動作し、感光体ドラム１３または中間転写体ベルト１６をクリーニングする。

なお、制御部３０に接続されたモータ駆動部４０は、制御部３０から出力されるモータＯＮ／ＯＦＦ信号に基づいてモータ駆動信号を出力し、感光体ドラム１３や中間転写体ベルト１６の上述した各ロールを回転させるモータや、クリーナ１４ｂ、２３等を動作させるモータを駆動制御する回路を含んで構成されている。

なお、中間転写体ベルト１６の表面の側部には、中間転写体ベルト１６と光の反射率が異なるマークＭ（図示せず）が形成されている。マークＭは、中間転写体ベルト１６に対向して配置されたマークセンサ２２によって検出され、その際にマークセンサ２２は制御部３０に対してベルト基準信号ＴＲＯを出力する。その際の中間転写体ベルト１６の位置が基準位置とされる。これにより、画像転写中は常にベルトの基準位置が検出されて検出間隔（ベルト１周の時間）がモニタされる。

一方、給紙トレー２６に積層された用紙は、給紙ロール２７によって１枚づつ取り出され、２次転写ロール２５と支持ロール（レジストロール）１９とのニップ部へ供給される。その際、用紙は２次転写ロールによってトナーと逆極性に帯電される。これにより、中間転写体ベルト１６上のトナーは、ニップ部において用紙に２次転写される。こうして、中間転写体ベルト１６からカラーのトナー画像が２次転写された用紙は、定着器２８に送られてトナー画像の定着が行われる。

なお、図２に示す制御部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータにより構成され、上述したように、入力した画像信号に基づいてレーザドライバ４２を制御すると共に、モータ駆動部４０を制御して、このカラー画像形成装置の各部を制御する。また、中間転写体ベルト１６に対するクリーナ２３のコンタクトやリトラクトを検出し、中間転写体ベルト１６の速度変動を判断して、速度変動により発生する転写位置ずれを補正する処理を行う。ここでは、走査線を挿入する挿入処理と、走査線を間引く間引き処理とを実行することにより転写位置ずれが補正される。更に、転写位置ずれを補正する際、マークセンサ２２の検出間隔に基づいてその補正量を微調整する。制御部３０のＲＯＭ内には、転写位置ずれを補正する処理ルーチンのプログラムの他、転写位置ずれを補正する補正量（走査線の挿入位置、挿入数、間引き位置、間引き数）が回転速度の変動状態（平均速度からの変動量及び変動時間を含む）に対応して記憶されている。

なお、記憶されている補正量は、例えば、中間転写体ベルト１６の回転速度を測定することができる外付けの測定装置を一時的に設け、実験を行うことにより予め求めておく。具体的には、中間転写体ベルト１６の回転速度の変動状態と該変動状態に応じた位置ずれ量を実験的に測定し、該位置ずれ量を補正するための補正量を算出して、中間転写体ベルト１６の回転速度の変動状態に対応させてＲＯＭに記憶しておく。それと共に、クリーナ２３のコンタクト及びリトラクトにより発生する中間転写体ベルト１６の回転速度の変動状態を測定して予め記憶しておく。これにより、マシン毎の個体差に応じて、クリーナ２３のコンタクト及びリトラクトが検出されたときにどの程度回転速度が変動するかを予測でき、それに対応した補正量で補正することができる。なお、ここでは、クリーナ２３のコンタクト及びリトラクトを検出したときに、それをトリガとして適切な補正量で補正するためのパラメータ（Ｔ０、Ｔ１、ｍ）が予め設定された処理ルーチンのプログラムが記憶されている。該パラメータについては後述する。

次に、クリーナ２３のコンタクトやリトラクトにより発生する位置ずれ補正を行うための処理ルーチンについて図３及び図４を参照しながら説明する。

図３は、制御部３０により実行される、位置ずれを補正する処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップ１００で、クリーナ２３が中間転写体ベルト１６にコンタクトしたか否かを判断する。クリーナ２３のコンタクトは、メカ的にモータ駆動部の信号を検出することにより判断できる。

図４（Ａ）に示されるように、図中の（１）でＫ色の画像の転写途中でクリーナ２３がコンタクトすると、図９の（Ａ）と同様、中間転写体ベルト１６に対する負荷により回転速度が平均速度より低下して、Ｋ色の転写位置ずれが発生する（副走査方向の先端側に走査線の転写位置がずれていく。すなわち転写位置遅れが発生する）。また、中間転写体ベルト１６の回転速度が低下した状態はクリーナ２３がコンタクトしている間、すなわち、図中（２）でクリーナ２３がリトラクトするまで継続し、その間補正処理を行わなければ転写位置ずれは累積してしまう。

従って、ステップ１００で、クリーナ２３がコンタクトしたと判断した場合には、負荷により中間転写体ベルト１６の回転速度が低下すると判断でき、この回転速度低下による転写位置ずれを補正するため、ステップ１０２で、タイマＴをリセットしてスタートさせる。ここでは、タイマＴは、クリーナ２３のコンタクトが検出されてからリトラクトが検出されるまでの間、副走査方向に所定の間隔で走査線を挿入するための時間を計時するために用いられる。この副走査方向に所定の間隔で走査線を挿入するための時間間隔として、ここでは予めＴ０が設定されている。これにより、Ｔ０経過毎に走査線が挿入される。すなわち、このＴ０により挿入位置及び挿入数が決定される。

なお、Ｔ０はマシンの特性等により可変であり、挿入間隔を長くする場合にはＴ０の値を大きくし、挿入間隔を短くする場合には、Ｔ０の値を小さく設定することができる。

ステップ１０４で、タイマＴがＴ０に到達したか否かを判断する。Ｔ０に到達しないと判断した場合には、ステップ１０６で、クリーナ２３がリトラクトしたか否かを判断する。クリーナ２３のリトラクトも、モータ駆動部の信号を検出することにより判断できる。ここで、クリーナ２３がリトラクトしていないと判断した場合には、ステップ１０４に戻る。ステップ１０４でタイマＴがＴ０に到達したと判断した場合には、ステップ１０８で、副走査方向に走査線が１ライン挿入されるように画像信号を処理してレーザドライバ４２に出力する。レーザドライバ４２は制御部３０からの信号に応じて半導体レーザを駆動する。

具体的には、走査線は、クリーナ２３のコンタクトが検出された後に感光体ドラム１３に書き込まれる静電潜像（走査線）を対象として挿入される。図４に示す例では、Ｋ色の画像を構成する走査線のうち、クリーナ２３のコンタクト検出後に感光体ドラム１３に書き込む走査線の間に新たな走査線が挿入される。制御部３０は、通常は、副走査方向に一定間隔をおいて走査線が書き込まれるように処理するが、挿入処理を行う場合には、該一定間隔での書き込み位置とは別に、Ｔ０経過したときのタイミングで１ライン走査線が挿入されるように画像信号を処理すると共に、元の画像信号の走査線が、新たに挿入された走査線の位置から一定間隔で書き込まれるように処理する。このように、走査線を挿入することにより、走査線の書き込み位置が上記転写位置ずれと逆の方向にずれるため、クリーナ２３のコンタクトによる走査線の転写位置ずれを低減させることができる。

本実施の形態において、挿入する走査線のデータ（画像信号）は、挿入位置の１つ前に書き込まれる走査線のデータと同一にする。より具体的には、挿入する走査線の濃度や形状、主走査方向の位置を、１つ前に書き込まれる走査線と同一にする。例えば、図５（Ａ）に示すように、元画像データが走査線ａ〜ｈで構成され、走査線ｄと走査線ｅとの間に新たな走査線を挿入する場合には、図５（Ｂ）に示すように、挿入する走査線のデータを挿入位置の１つ前に書き込まれる走査線ｄのデータと同一にする。

なお、挿入する走査線のデータは、これに限定されず、例えば、図５（Ｃ）に示すように、挿入位置の１つ後に書き込まれる走査線ｅのデータと同一とすることもできし、図５（Ｄ）に示すように、挿入位置前後の走査線のデータ（走査線ｄのデータと走査線ｅのデータ）の平均値とすることもできる。

なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）では、元画像データを構成する走査線のデータと、挿入する走査線のデータとの関係を説明するために各走査線を間隔を空けずに図示したが、実際には、図４に示すように、各走査線は間隔をおいて書き込まれる。

ステップ１０８で、副走査方向に１ライン走査線を挿入した後は、ステップ１０４に戻る。これにより、ステップ１０６でクリーナ２３がリトラクトしたと判断されるまで、Ｔ０間隔で（図４（Ｂ）では太矢印で示される位置に）走査線が挿入される。

ステップ１０６で、クリーナ２３がリトラクトしたと判断した場合には、負荷から解放されたことにより中間転写体ベルト１６の回転速度が一瞬増加すると判断でき、この回転速度増加による転写位置ずれを補正するため、ステップ１１０に移行し、（リトラクト検出と略同時に）タイマＴをリセットしてスタートさせる。ここでは、タイマＴは、クリーナ２３のリトラクトが検出されてから予め定められた間引き処理の実行時間が経過するまでの時間を計時するために用いられる。間引き処理の実行時間として、ここでは予めＴ１が設定されている。間引き処理は、前述したように、クリーナ２３のリトラクトにより中間転写体ベルト１６の回転速度が増加してから元の平均速度に戻るまでのわずかな時間に実行されるため、ここでは、予め実験等により測定され記憶されたリトラクト時の回転速度の変動時間がＴ１として設定される。

このように、タイマＴをリセットしてスタートさせた後、ステップ１１２で、走査線をｍラインおきに間引きする間引き処理を開始する。

図４（Ａ）に示されるように、図中の（２）でＫ色の画像の転写途中でクリーナ２３がリトラクトすると、図９の（Ａ）と同様、中間転写体ベルト１６に対する負荷により回転速度が一瞬増加して、Ｋ色の転写位置ずれが発生する（走査線の転写位置が副走査方向の終端側にずれる）。また、中間転写体ベルト１６の回転速度が増加してから正規の平均速度に戻るまではわずかな時間であり、このときに発生した転写位置ずれは累積しない。従って、この回転速度の一瞬の変動時間だけ補正処理を行うことにより転写位置ずれを低減させることができる。

そこで、副走査方向に走査線が所定間隔で間引かれるように画像信号を処理してレーザドライバ４２に出力する。レーザドライバ４２は制御部３０からの信号に応じて半導体レーザを駆動する。ここでも、前述の走査線を挿入する処理と同様に、クリーナ２３のリトラクトが検出された後に感光体ドラム１３に書き込まれる静電潜像（走査線）を対象として走査線が間引かれる。図４に示す例では、Ｋ色の画像を構成する走査線のうち、クリーナ２３のリトラクト検出後に感光体ドラム１３に書き込む走査線が数ラインおきに（ここではｍラインおきに）１ラインずつ間引かれる。このように走査線を間引くことにより、走査線の書き込み位置が上記転写位置ずれと逆の方向にずれるため、クリーナ２３のリトラクトによる走査線の転写位置ずれを低減させることができる。

ステップ１１４で、タイマＴがＴ１に到達したか否かを判断する。タイマＴがＴ１に到達していないと判断した場合には、間引き処理が継続される。これにより、クリーナ２３がリトラクトしてからＴ１が経過するまでの間、副走査方向にｍラインおきに走査線が間引かれる。このように、ｍ及びＴ１により間引き位置及び間引き数が決定される。なお、ｍ及びＴ１はマシンの特性等により可変である。

ステップ１１４で、タイマＴがＴ１に到達したと判断した場合には、間引き処理を終了する。ステップ１１０からステップ１１４までの処理により、クリーナ２３がリトラクトしてからＴ１が経過するまでの間、ｍラインおきに（図４（Ｂ）では白抜き矢印で示される位置の）走査線が間引かれる。

このように、クリーナのコンタクト及びリトラクトを検出して、走査線の挿入処理や間引き処理を行うことにより、転写位置ずれを低減させることができる。

なお、制御部３０は、更に、挿入処理や間引き処理において、マークセンサ２２の検出間隔に基づいてその補正量を微調整することができる。例えば、何らかの外的負荷によるベルトの撓みや、ベルトの経時変化等により、ベルト１周の時間の変動量（即ち速度変動量）が大きくなると、予め設定されたパラメータＴ０、Ｔ１、ｍでは適切に補正することができなくなる場合がある。従って、制御部３０は、マークセンサ２２により常にモニタしている中間転写体ベルト１周の時間（マークＭの検出間隔）が所定の閾値以上変動した場合に、その変動量に従って、走査線の挿入または間引き箇所を増減する。

具体的には、制御部３０は、クリーナ２３のコンタクト及びリトラクトにより発生する中間転写体ベルト１６の回転速度の変動状態にマークセンサ２２により検出された変動量を加味し、該加味して得られた変動状態に対応する補正量で補正されるように、該当のパラメータを微調整して処理する。なお、制御部３０は、制御部３０のＲＯＭ内に記憶されている、回転速度の変動状態に対応して記憶された補正量を参照して微調整してもよいし、速度変動から補正量を逐次算出して最適な補正量を求め微調整してもよい。

以上説明したように、クリーナ２３のコンタクト及びリトラクトにより発生する副走査方向の転写位置ずれを、走査線を挿入する挿入処理や走査線を間引く処理を行うことにより補正するようにしたため、転写位置ずれを低減させることができる。

なお、上記補正にあたっては、走査線の挿入・間引きが目立たぬように、カラー画像形成装置が、副走査方向に高解像度（例えば、２４００ｄｐｉ以上の解像度）を有することが好ましい。以上はレーザーＲＯＳの場合について記述しているが、ＬＥＤアレイやＬＤアレイの画像描き込み装置の場合でも同様に適用可能である。

以上、本発明に係る実施の形態を説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で様々な設計上の変更を行うことができる。

例えば、上記実施の形態では、挿入処理は、Ｔ０おきに走査線を１ライン挿入する例について説明したが、挿入間隔はこれに限定されず、挿入する走査線毎に挿入間隔を変えてもよい。また、間引き処理についても、ｍラインおきに走査線を間引く例について説明したが、間引く間隔はこれに限定されず、例えば、１ラインおいて間引いた後、次は２ラインおいて間引くようにしてもよく、間引き処理中の間引き間隔は等間隔でなくともよい。

また、上記実施の形態においては、マークセンサによってモニタされる中間転写体ベルトの１周の時間の変動量に応じて、挿入処理及び間引き処理における補正量を調整する例について説明したが、マークセンサを用いた調整を行わない構成とすることもできる。このような構成によっても転写位置ずれは低減される。

更にまた、上記実施の形態では、中間転写体ベルトを用いたカラー画像形成装置を例に挙げて説明したが、図１の中間転写体ベルトを省略し、感光体ドラムに変えて感光体ベルトを用いて構成されたカラー画像形成装置であっても、上記と同様に、感光体ベルトに対するクリーナのコンタクト及びリトラクトを検出して、挿入処理や間引き処理を行うことによって副走査方向の色ずれ（潜像書き込み位置ずれ）を低減することができる。

また、中間転写ベルトに代えて中間転写ドラムを用いるカラー画像形成装置や、感光体ベルトに代えて感光体ドラムを用いるカラー画像形成装置にも本発明を適用することができる。ただし、各々のドラム上で発生する速度変動は一時的にのみ発生するので、潜像書き込み位置ずれや転写位置ずれは図８に示したもののみとなる。更に、用紙を搬送するための用紙搬送ベルトを用いて構成されたカラー画像形成装置にも上記と同様に適用することができる。

また、上記実施の形態では、Ｋ色の転写位置ずれを補正する例について説明したが、補正対象とする色は可変であり、中間転写体ベルトの回転速度の変動を検出した時に補正対象となる色について走査線の挿入処理や間引き処理を行えばよく、特に限定されない。

更に、上記では、クリーナのコンタクトやリトラクト等の負荷変動をモータ駆動部からの信号を検出することにより検出して速度変動を判断する例について説明したが、エンコーダを中間転写体ベルトや感光体ベルトの駆動ロール等に設けて、画像形成中は中間転写体ベルトや感光体ベルトの速度変動を常にモニタするようにしてもよい。これにより、クリーナのコンタクトやリトラクトによる速度変動を検出することができる。また、速度変動を常にモニタできることから、クリーナのコンタクトやリトラクトによる速度変動だけでなく様々な要因により発生する速度変動を検出して、補正することができる。前述したように、予めＲＯＭに速度変動に対応した補正量（または位置ずれ量）を記憶しておけば、エンコーダにより検出された速度変動に応じて、よりきめ細やかに転写位置ずれや潜像書き込み位置ずれを補正して、低減させることができる。また、速度変動に応じた位置ずれ量や補正量は、検出された速度変動から逐次算出するようにしてもよい。

また、上記では、予め実験等により補正量を求めておき、カラー画像形成装置のＲＯＭに補正量を記憶させておく例について説明したが、例えば、各色の印字位置のずれが確認できるテストパターンを実際にプリントアウトし、プリントアウトされた画像を計測することで、補正量を算出するようにしてもよい。

具体的には、カラー画像形成装置により挿入処理や間引き処理を行わずに出力したテストパターンを、外部の画像読み込み装置或いはカラー画像形成装置に含まれる画像入力部で読み込んで、色ずれの状態をメモリに記憶させ、該状態に応じて制御部３０が挿入処理や間引き処理における補正量を決定すればよい。テストパターンのプリントアウトのタイミングは特に限定されず、例えば、ユーザが、色ズレ量が顕著になったと判断したときに、プリントアウトして読み込み、補正量を決定するようにしてもよいし、カラー画像形成装置のメンテナンス時に、プリントアウトして読み込み、補正量を決定するようにしてもよい。

中間転写体ベルトや感光体ベルトへの負荷変動量は、環境変化や経時変化で変化することが多いため、このように、内蔵のエンコーダやテストパターンのプリントアウトによって逐次補正量を算出することにより、より精度高く色ずれを補正することが可能になる。

本発明の実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成を示した図である。画像出力部の制御系の構成を示した構成図である。位置ずれを補正する処理ルーチンを示すフローチャートである。（Ａ）は、挿入処理及び間引き処理を行わないことにより発生する位置ずれを説明する説明図であり（Ｂ）は、位置ずれを補正する方法を説明する説明図である。（Ａ）は、元の走査線のデータを示した図であり、（Ｂ）は、挿入する走査線のデータを、挿入位置の１つ前の走査線と同一にした場合を例示した図であり、（Ｃ）は、挿入する走査線のデータを、挿入位置の１つ後の走査線と同一にした場合を例示した図であり、（Ｄ）は、挿入する走査線のデータを、挿入位置前後の走査線のデータの平均値にした場合を例示した図である。ベルト上の像担持体に作用する負荷と速度との関係を示す図である。負荷の増加により回転速度が低下して色ずれが発生し、色ずれが累積する様子を示す図である。負荷の一時的な増加により、回転速度が一時的に低下して、色ずれが発生する様子を示す図である。負荷の増加と解放により、回転速度が変動して、色ずれが発生する様子を示した図である。従来の色ずれ低減方法を説明する図である。

符号の説明

１画像入力部
８画像出力部
９画像書込部
１３感光体ドラム
１４ｂクリーナ
１６中間転写体ベルト
２３クリーナ
２４レーザドライバ
３０制御部
４０モータ駆動部
４２レーザドライバ

Claims

感光体を回転させながら走査線を記録することにより感光体上に互いに異なる色の複数の単色画像を形成し、該感光体及び被転写体を回転させることにより該感光体上に形成された互いに異なる色の複数の単色画像を順次重ね合わせて被転写体に転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて、走査線を挿入する挿入処理、及び走査線を間引く間引き処理の少なくとも一方を行って副走査方向の走査線の位置ずれを補正する画像形成装置。
感光体を回転させながら走査線を記録することにより該感光体上に互いに異なる色の複数の単色画像を重ね合わせて順次形成し、回転する被転写体に一括して転写してカラー画像を形成する画像形成装置であって、
前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて、走査線を挿入する挿入処理、及び走査線を間引く間引き処理の少なくとも一方を行って副走査方向の走査線の位置ずれを補正する画像形成装置。
前記挿入処理を行う場合には、走査線の挿入位置及び走査線の挿入数の少なくとも一方を、前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて変更して前記挿入処理を行い、前記間引き処理を行う場合には、走査線の間引き位置及び走査線の間引き数の少なくとも一方を前記感光体または前記被転写体の回転速度の変動状態に応じて変更して前記間引き処理を行う請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
前記挿入処理で挿入される走査線のデータは、走査線の挿入位置の前後のいずれか一方に記録される走査線と同一のデータ、または走査線の挿入位置の前後に記録される走査線のデータを平均したデータである請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の画像形成装置。